Развивающие вопросы и задачи по биологии. Растения
Александр Кулев
Форма: Статья
Жанр: Проза (другие жанры) Объём: 24888 знаков с пробелами Раздел: "Научно-методические статьи" Понравилось произведение? Расскажите друзьям! |
Рецензии и отзывы
Версия для печати |
В данной методической разработке представлены вопросы и задачи по биологии, составленные Гранд-доктором педагогики, доктором философии, кандидатом педагогических наук Александром Вадимовичем Кулевым. Они предназначены для работы с учащимися средней школы преимущественно на уроке биологии и нацелены на развитие продуктивного мышления у школьников. СОДЕРЖАНИЕ __________________________________________________ ОБЩЕЕ ЗНАКОМСТВО С ЦВЕТКОВЫМИ РАСТЕНИЯМИ КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ СЕМЯ КОРЕНЬ ПОБЕГ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ПО БИОЛОГИИ. РАСТЕНИЯ ____________________________________________________ ОБЩЕЕ ЗНАКОМСТВО С ЦВЕТКОВЫМИ РАСТЕНИЯМИ Задача 1 Предположим, что любители букетов постоянно срывают все появляющиеся цветки у растений, растущих на лугу. Пра¬вильным ли будет вывод о том, что расте¬ния на этом лугу вообще не смогут размно¬жаться? Является ли постоянное уничтоже¬ние цветков безразличным для растений? Почему вы так думаете? Задача 2 В одной из сказочных стран злой волшебник уничтожил у растений все лис¬тья. К чему это может привести? Поясни¬те свой ответ. Задача 3 Ученые-биологи решают вопрос: где именно нужно организовать заповедник для охраны редких растений и животных. На что должны обратить свое внимание ученые, принимая это решение? Почему вы так думаете? КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ Задача 1 Известно, что цитоплазма в клетке прак¬тически прозрачна. Предложите способ, с помощью которого можно было бы дока¬зать, что она постоянно перемещается. Задача 2 Известно, что клетка растения очень сложно устроена. Объясни¬те, почему это так. Задача 3 Известно, что одна растительная клет¬ка делится быстрее, а другая — медленнее. Чем это можно объяснить? Приведите на¬ибольшее число возможных причин подоб¬ных различий. Задача 4 У одного растения в клетках сначала было много запасных питательных ве¬ществ, а потом их количество стало быст¬ро уменьшаться. Как это можно объяснить? Задача 5 Как можно практически доказать, что ядро растительной клетки "отвечает" за ее деление? В чем заключается недостаток предложенного вами способа? Задача 6 Известно, что клетки кожицы лука про¬зрачны или бесцветны. Можно ли на этом основании ут¬верждать, что клетки кожицы лука не со¬держат пластид? Почему? СЕМЯ Задача 1 Считается, что количество запасных веществ, имеющихся в семядолях фасоли, влияет на рост и развитие проростка. При¬думайте опыт, с помощью которого можно было бы проверить правильность этого утверждения. Задача 2 В семядолях находится запас питатель¬ных органических веществ. У двудольных растений две семядоли, а у однодольных - одна. Означает ли это, что проросток од¬нодольного растения должен развиваться в два раза медленнее, чем проросток дву¬дольного? Почему? Задача 3 Запасные органические вещества — угле¬воды — находятся в семядолях в виде нерас¬творимого в воде крахмала. Как же тогда эти вещества поступают к зародышу при прорастании семени? Ведь без питательных веществ зародыш не будет развиваться. Задача 4 Сельский житель посеял весной семена одного из видов огородных растений, од¬нако большинство из них не проросли. Как можно объяснить эту неудачу? Как обеспе¬чить высокую всхожесть семян в следую¬щем году? Выскажите наибольшее число возможных предложений. Задача 5 На двух полях посеяли семена одного и того же вида сельскохозяйственных расте¬ний. Осенью оказалось, что полученный с этих полей урожай значительно отличает¬ся по количеству и качеству, хотя размеры полей были одинаковыми. Как можно объ¬яснить полученные результаты? Выскажи¬те максимальное число предположений. Как можно практически проверить эти предположения? Задача 6 Желая подготовить семена к посеву, их поместили в две пробирки с водой. В одной пробирке семена проросли, а в другой — нет. Как это можно объяснить? Задача 7 В сосуд с семенами добавили необходи¬мое количество воды. На следующий день семена не проросли. Учащийся, проводивший этот опыт, сформулировал следующий вывод: "Вода препятствует прорастанию семян". Можно ли согласиться с этим вы¬водом? Почему? Помогите юному исследо¬вателю правильно спланировать и провес¬ти опыт по изучению влияния воды на про¬растание семян. КОРЕНЬ Задача 1 У каких растений — болотных, луговых или пустынных — корневая система долж¬на уходить в землю на большую глубину? Почему вы так думаете? Задача 2 Одна из функций корня — поглощение воды из почвы. Но известно, что если в почве воды слишком много, то растение мо¬жет погибнуть. Объясните этот факт. Задача 3 Как вы можете объяснить, что в корне зона всасывания находится ниже зоны про¬ведения, а не наоборот? Задача 4 При выращивании сельскохозяйствен¬ных растений человек удобряет и рыхлит почву. За лесными растениями люди не уха¬живают, а они растут неплохо. Что позво¬ляет им хорошо расти без ухода со сторо¬ны человека? Зачем человек рыхлит и удо¬бряет почву на полях и огородах? Задача 5 У семени фасоли, которое проращива¬лось на свету; части побега вскоре стали зелеными. Корень же сохранил свою пер¬воначальную окраску. Почему так произо¬шло? Выскажите свои предположения. ПОБЕГ Задача 1 Стебель растения имеет сложное внут¬реннее строение. Почему? Дайте разверну¬тый, обоснованный ответ. Задача 2 Одинаковой ли будет ширина годично¬го кольца, образовавшегося у разных дере¬вьев за этот год? Почему? Укажите как мож¬но большее количество причин, которые могут повлиять на процесс образования годичных колец у растений. Задача 3 Разработайте опыт, с помощью которого можно было бы доказать, что вода перемеща¬ется внутри стебля растения по древесине. Задача 4 В зимнее время у конкретного растения многие почки погибли в результате про¬мерзания, а некоторые сохранились в жи¬вом состоянии. Почему одни почки этого растения погибли, а другие — нет? Задача 5 Проведено наблюдение за побегами раз¬ных растений одного биологического вида. Оказалось, что один побег вырос за год на 6 см, а другой — на 17 см. Как можно объ¬яснить разницу в величине прироста у этих побегов? Назовите как можно больше воз¬можных причин. Задача 6 В природе встречаются растения с раз¬личными видами стеблей. Какие преиму¬щества перед другими имеют растения с прямостоячим стеблем; с ползучим; вью¬щимся или цепляющимся? Придумайте ситуации, в которых нали¬чие каждой из перечисленных форм стеб¬ля создавало бы трудности для растения. Задача 7 Представьте, что у картофеля переста¬ли образовываться длинные подземные по¬беги — столоны. К каким отрицательным последствиям это могло бы привести и по¬чему? Задача 8 Активная борьба неопытного огородника с корне¬вищным сорняком пыреем не увенчалась запланированным успехом. Мог ли огородник допустить какую-либо ошибку в борьбе с этим растением? Какую именно? Задача 9 У каких растений (водных или назем¬ных) должны быть более развиты механи¬ческие ткани? Почему вы так думаете? Задача 10 Представьте, что кожица листа переста¬ла быть прозрачной. К каким последстви¬ям это могло бы привести? Почему? Задача 11 В устьичных клетках есть хлоропласты, а окружающие их клетки кожицы листа хлоропластов не имеют. Как это можно объяснить? Задача 12 Разным ли будет расположение устьиц на листе у растений, ведущих водный и наземный об¬раз жизни? Объясните причины этих из¬менений. Задача 13 Перечислите возможные причины, ко¬торые могли бы ускорить процесс передвижения растворенных ве¬ществ по сосудам и ситовидным трубкам растения. Задача 14 Посоветуйте овощеводу, как можно уско¬рить процесс фотосинтеза у выращивае¬мых в парниках и теплицах сельскохозяй¬ственных растений. Задача 15 Известно, что фотосинтез протекает ус¬пешно при условии хорошего освещения, и при этом образуется крахмал. Известно так¬же, что клубни картофеля находятся в зем¬ле, т.е. в полной темноте. Однако в них — огромное количество крахмала. Откуда же он там берется? Задача 16 Однажды на уроке в ответе одного из учащихся прозвучала следующая фраза: "Фотосинтез у растений происходит на свету, а дыхание — в темноте. В этом заключается основное отличие названных про¬цессов друг от друга". Согласны ли вы с прозвучавшим утверж¬дением? Почему? Дайте полный и правиль¬ный ответ об отличиях между дыханием и фотосинтезом. Задача 17 Прокомментируйте следующее высказы¬вание одного из учащихся: "Фотосинтез осуществляется в клетках, имеющих хлоропласты, а дыхание — в остальных клетках". С чем можно, а с чем нельзя согласить¬ся в этом высказывании и почему? Задача 18 Известно, что растение поглощает воду из почвы, а затем испаряет ее через устьи¬ца листьев. Получается, что растение по¬глощает большое количество воды, чтобы потом бесполезно ее потерять, выбросив во внешнюю среду. Какой же смысл в описанных выше про¬цессах? Задача 19 Два растения одного биологического вида испарили совершенно разное количе¬ство воды за 1 ч. Как можно объяснить эти различия? Приведите наибольшее количество пред¬положений. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ПО БИОЛОГИИ. РАСТЕНИЯ ОБЩЕЕ ЗНАКОМСТВО С ЦВЕТКОВЫМИ РАСТЕНИЯМИ Задача 1 Цветковые растения на лугу будут осуществлять вегетативное размножение, но не смогут размножаться с помощью семян. При вегетативном размножении все растения-потомки будут одинаковыми по своим признакам. Если условия среды резко изменятся, все они могут погибнуть, потому что все они приспособлены именно к тем условиям, в которых обитают. Размножение с помощью семян приводит к тому, что растения-потомки будут чем-то отличаться друг от друга. При резком изменении условий некоторые из этих растений могут оказаться приспособленными к ним и выжить. Кроме того, сочетание двух способов размножения, скорее всего, приведет к более быстрому распространению растений, чем только вегетативное размножение. Задача 2 С помощью листьев растение питается, создавая органические вещества из неорганических. Одним из таких веществ является крахмал, а процесс его создания называется фотосинтезом. Если листья у растений постоянно обрывать, они не смогут нормально питаться и, скорее всего, погибнут. Если стебель растения зеленый, а значит - в нем тоже, как и в листьях, много хлоропластов, у этого растения есть шанс выжить, но нормально расти и развиваться оно, скорее всего, не сможет. Задача 3 Вероятно, нужно обратить внимание на видовой состав растений, убедившись в том, что на территории будущего заповедника встречаются редкие растения. Необходимо выяснить, много ли здесь представителей видов животных, которые питаются этими редкими растениями. Ведь очевидно, что в условиях заповедника количество таких животных может значительно увеличиться, и тогда они будут сильно влиять на представителей охраняемых видов растений. Очень желательно изучить состав почвы, чтобы было ясно, насколько она подходит для роста и развития растений охраняемых видов. Нужно также понять, насколько возможной будет ликвидация на этой территории шоссейных и иных дорог; близко ли расположены к ней города или поселки, детские лагеря; выяснить, насколько загрязнена территория отходами промышленных предприятий и можно ли будет уменьшить здесь их вредное влияние. КЛЕТОЧНОЕ СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ Задача 1 В полужидкой части цитоплазмы плавают зеленые хлоропласты. При движении цитоплазмы они тоже должны перемещаться. Можно предположить, что в некоторых случаях движение хлоропластов может быть обнаружено с помощью современного микроскопа. Задача 2 Для клетки характерны различные процессы: дыхание, питание, выделение, размножение, развитие. Чтобы осуществлять эти процессы, клетка должна иметь множество частей или органоидов, выполняющих в ней те или иные функции. Задача 3 Скорость деления клетки может зависеть, например, от видовой принадлежности растения, места его произрастания, температуры воздуха и почвы, количества питательных веществ и воды, возраста растения, степени или режима его освещенности. В одном и том же растении могут с разной скоростью делиться клетки различных тканей. Клетки одного и того же растения с разной скоростью делятся в разные сезоны года. Задача 4 Уменьшение в клетке количества запасных питательных веществ может быть связано с замедлением процесса фотосинтеза (например, с затенением этого растения листвой более крупного растения). При этом запасенные питательные вещества угнетаемого растения могут использоваться быстрее, чем образовываться в процессе фотосинтеза. В прорастающих семенах также могут очень быстро использоваться питательные вещества, до этого отложенные там в запас. При этом образование новых питательных органических веществ некоторое время осуществляться не будет, т.к. у проростка в почве еще нет возможности их создавать под действием солнечного света. В период весеннего пробуждения растений, когда почки еще не распустились, но движение соков уже началось, органические питательные вещества будут в основном использоваться, а не образовываться и запасаться. Все это приведет к уменьшению их количества во многих клетках и организме в целом. Задача 5 Если с помощью специальной техники удалить ядро из клетки, можно убедиться в том, что без него деление клетки невозможно. Однако нанесение травм клетке при этой «операции» само по себе может быть причиной нарушения ее деления или временного прекращения этого процесса. Задача 6 Прозрачность клеток кожицы лука указывает не на полное отсутствие пластид, а на то, что в этих клетках, вероятнее всего, отсутствуют хлоропласты и хромопласты. Лейкопласты яркой окраски не имеют или полупрозрачны. Поэтому нельзя утверждать, что их нет в неокрашенных клетках кожице лука. СЕМЯ Задача 1 Помещение в почву семян двудольного растения, в каждом из которых удалена одна семядоля, в сравнении с посадкой обычных семян этого вида растения, поможет установить, влияет ли количество запасных питательных веществ на рост и развитие проростка. При этом нужно понимать, что объективные, достоверные результаты могут быть получены только при использовании большого количества семян и сравнения результатов, полученных на опытной и контрольной делянке. Необходимо также повторить опыт нескольких раз. Задача 2 В задаче ничего не сказано о количестве питательных веществ в семени однодольного и двудольного. Кроме того, питательные вещества у однодольного откладываются не в его семядоле, а в эндосперме. Скорость роста и развития конкретного растения определяется тем, к какому биологическому виду оно относится, а также условиями, в которых оно находится. Об этом в задаче тоже ничего не сказано. Уже только этого достаточно, чтобы понимать: нет никаких оснований полагать, что проросток однодольного растения будет расти и развиваться в два раза медленнее, чем проросток дву¬дольного. Задача 3 Запасной нерастворимый в воде углевод крахмал с помощью особых веществ (ферментов) может превращаться в растворимый сахар глюкозу. Она по ситовидным трубкам (проводящей системе растений) перемещается из семядолей к активно делящимся клеткам проростка. Это обеспечивает его необходимыми для быстрого роста и развития питательными веществами и энергией. Задача 4 Возможно, семена зимой хранились в неблагоприятных условиях, поэтому зародыши в них погибли. Не исключено, что семена во время хранения были повреждены клещами или насекомыми. Может быть, семена были помещены в слишком увлажненную почву с очень малым количеством кислорода, в результате чего зародыши погибли. Вероятно, температура почвы для посева семян была слишком низка. Поэтому в ожидаемые сроки они не проросли. Задача 5 Урожай с одинаковых по размерам полей мог различаться, например, по следующим причинам: разное качество посевного материала, применялись разные приемы выращивания растений, неодинаковое плодородие почвы, разные степень увлажненности почвы или степень освещенности территорий, на которых находились растения. Чтобы проверить каждое из предположений, нужно провести эксперименты, в каждом из которых будет различаться только одно из перечисленных выше условий. Задача 6 В одной пробирке вода прикрывала семена полностью, а в другой нет. В первой пробирке зародыши могли погибнуть, т.к. подходящего для дыхания кислорода в воде намного меньше, чем в воздухе (если сравнить их одинаковые объемы). Возможно и другое. Количество воды в обеих пробирках одинаково, но в одной из них находятся приспособленные к затоплению семена с малой потребностью в кислороде (зерновки риса), а в другой - семена не переносящего затопления растения. Задача 7 Странно было бы ожидать прорастание семян уже на следующий день после помещения их в воду. Для этого процесса обычно требуется несколько дней. Наш «юный исследователь» был очень нетерпелив, а сделанный им вывод абсолютно необоснован. КОРЕНЬ Задача 1 Именно у пустынных растений должна быть корневая система, уходящая на большую глубину, так как только там они смогут найти необходимую им воду. Примером такого растения является саксаул. Задача 2 Клетки корневой системы растения могут погибнуть при переувлажнении почвы в связи с «кислородным голоданием». Ведь в воде очень мало кислорода по сравнению с воздухом. Задача 3 Если бы зона всасывания находилась выше зоны проведения, то поступившая в корень вода далее перемещалась бы в сторону корневого чехлика, а не к нижней части стебля. Это, безусловно, привело бы к гибели растения от обезвоживания. Задача 4 Рыхление почвы в природе осуществляется дождевыми червями, насекомыми и их личинками, кротами, кабанами и многими другими животными. Сам процесс рыхление почвы позволяет воздуху и воде проникать на большую глубину, что создает благоприятные условия для роста корней. Удобрение повышает плодородие почвы, т.е. увеличивает количество в ней питательных веществ, необходимых для нормального роста и развития растений. Задача 5 В освещенных частях растения образуется большое количество хлоропластов. Они, в свою очередь, обеспечивают фотосинтез, т.е. образование углеводов при наличии света. Этот процесс невозможен в темноте, в почве. Поэтому корень хлоропластов не имеет. ПОБЕГ Задача 1 Стебель растения включает в себя различные ткани, которые выполняют те или иные функции. Например, покровные ткани защищают растение от повреждений и высыхания. Проводящие ткани обеспечивают перенос органических и неорганических веществ. В результате деления клеток образовательной ткани возникают клетки, из которых в дальнейшем формируются другие ткани. Механическая ткань придает стеблю прочность и упругость, являясь «скелетом» растения. Поэтому стебель имеет такое сложное строение. Задача 2 Ширина годичного кольца у дерева может зависеть от: видовой принадлежности растения, плодородия почвы, количества влаги в ней в разные сезоны года, возраста растения (а значит – и скорости деления его клеток), температуры воздуха и почвы в тот или иной период года. Задача 3 Перемещение воды внутри стебля по древесине доказывается подкрашиванием воды, в сосуд с которой ставится срезанное растение. Разрезание стебля в дальнейшем покажет более или менее интенсивное окрашивание именно сосудов древесины. Задача 4 Можно предположить, что сохранившиеся почки были более защищены от холодного ветра и низких температур, поскольку оказались на нижних ветвях растений, прикрытых снегом. Задача 5 Неодинаковая скорость роста побегов растений одного и того же биологического вида может объясняться различиями в плодородии почвы, на которой оказались эти растения; неодинаковым количеством влаги в ней; отличающимся возрастом растений; разными температурами воздуха и почвы на этих территориях. Можно, например, предположить, что эти растения, несмотря на принадлежность к одному виду, выращивались в разных регионах, отличающихся климатическими и иными условиями. Задача 6 Прямостоячий стебель позволяет вынести к свету листья без какой-либо дополнительной опоры, которой может рядом не оказаться. Плоды таких растений хорошо заметны, легко находятся животными- распространителями семян. Семена растений с прямостоящим стеблем также легко распространяются ветром. Однако для формирования такого стебля необходимы развитые механические ткани, для формирования которых необходимо большое количество поглощаемых веществ и энергии. Кроме того, растения с прямостоячим стеблем прежде всего поедаются травоядными животными, т.к. они хорошо заметны. Они также плохо защищены от пронизывающего холодного ветра, который обдувает их со всех сторон. Ползучий стебель позволяет скрыть от холодного ветра листья, но у поверхности почвы меньше света. Плоды таких растений менее заметны, следовательно, их семена хуже распространяются летающими и крупными наземными животными. Зато они лучше распространяются мелкими животными, ползающими по земле. Распространение семян с помощью ветра в этом случае также затруднено. Вьющийся и цепляющийся стебли позволяют вынести листья ближе к свету без больших собственных усилий. Но при этом растения с таким стеблем затеняются теми растениями, которых они используют для своей опоры. Их распространение будет ограничено местами, где есть растения, служащие для опоры. Кроме того, между растением-опорой и растением с вьющимся или цепляющимся стеблем может возникнуть острая конкуренция за питательные вещества почвы, поскольку их корневые системы находятся рядом. Задача 7 Клубни конкретного растения картофеля оказались бы максимально приближенными друг к другу, скученными, что, безусловно, мешало бы их росту и развитию. Наличие подземных побегов столонов решает эту проблему. Задача 8 Можно предположить, что неопытный огородник, вскапывая почву, оставлял в ней много фрагментов разрезанных лопатой фрагментов корневищ пырея, что способствовало вегетативному размножению этого растения-сорняка. Задача 9 Развитые механи¬ческие ткани более характерны для наземных (сухопутных) видов растений, поскольку воздух, в отличие от воды, не обладает выталкивающей силой, позволяющей сохранять вертикальное положение тела, лишь закрепившись корнями на дне. Задача 10 Если бы кожица листа перестала быть прозрачной, свет перестал бы проникать внутрь листа, и процесс фотосинтеза стал бы невозможен. Следовательно, растение не смогло бы синтезировать углеводы, запасая энергию Солнца. Это привело бы к гибели растения. Задача 11 Образование углеводов в устьичных клетках (в процессе фотосинтеза) позволяет изменять их плотность и форму, что является одним из способов регуляции работы устьичного аппарата. Задача 12 У водных растений с плавающими листьями устьица расположены на верхней поверхности листа, потому что поглощать кислород из воздуха удобнее, чем из воды. У сухопутных растений устьица в основном расположены на нижней поверхности листа. Таким образом они хорошо защищены от палящих лучей солнца. Задача 13 По сосудам движется вода с растворенными в ней солями. Этот процесс может стать более активным, например, если в клетках ускорился фотосинтез. Ведь для этого процесса необходима вода. Быстрее будет передвигаться вода по сосудам и в том случае, если усилилось испарение воды листьями. По ситовидным трубкам перемещаются органические вещества. Вероятно, это процесс станет более активным во второй половине лета, когда начнется накопление доставленных из листьев углеводов (сахаров) в плодах, в сердцевине стебля, в корневище, клубне, луковице. Усилится ток органических и неорганических веществ и весной, поскольку они понадобятся клеткам распускающихся почек и быстро растущих молодых побегов. Задача 14 Для ускорения фотосинтеза тепличных растений можно специально насыщать воздух углекислым газом, усиливать полив растений, увеличивать продолжительность и интенсивность освещения. Задача 15 В листьях картофеля в процессе фотосинтеза образуется растворимый в воде сахар (глюкоза), который затем по ситовидным трубкам перемещается в клубни, где откладывается в запас в виде крахмала. Задача 16 Фотосинтез у растений происходит в светлое время суток, а дыхание постоянно. При фотосинтезе в клетках растения образуются углеводы, а при дыхании они расходуются. При фотосинтезе выделяется кислород, а при дыхании он поглощается. При фотосинтезе запасается энергия, а при дыхании она выделяется в свободном виде. Задача 17 Фотосинтез действительно осуществляется в клетках, имеющих хлоропласты. Но дыхание происходит не «в остальных клетках», а во всех живых клетках. Поэтому с первой частью высказывания учащегося можно согласиться, а со второй нет. Задача 18 Испарение воды обеспечивает постоянное поступление в тело растений из корневой системы растворенных минеральных солей, а также – охлаждение поверхности листьев, что спасает растение от перегрева. Задача 19 Возможно, эти растения были разными по размерам. В таком случае у них неодинаковая площадь поверхности листьев, а следовательно, разная интенсивность испарения. Одно из растений могли предварительно полить, а другое – нет. Одно из них могло находиться при высокой температуре окружающего воздуха, а другое – при относительно низкой. Эти и другие внешние условия могли повлиять на скорость процесса испарения. © Александр Кулев, 2022 Дата публикации: 27.02.2022 16:38:06 Просмотров: 1575 Если Вы зарегистрированы на нашем сайте, пожалуйста, авторизируйтесь. Сейчас Вы можете оставить свой отзыв, как незарегистрированный читатель. |