内容正文:
第十章 植物的营养与物质运输
第1节 植物的营养器官
(第2课时)
学习目标
目标
01
02
03
通过分析叶片各结构的功能,说明叶是植物进行光合作用,制造有机物的主要器官。
通过解剖木本植物的茎,了解茎的基本结构及各部分的作用。
通过解剖叶片,了解绿色植物叶片的结构,说出叶片各部分结构的主要功能。
情景导入
参天大树根深叶茂,纤纤小草生机盎然。无论是大树还是小草,一般都有叶。绿色植物的叶片一般呈绿色的、扁平的,展放在空间,有利于吸收阳光。
叶的结构包括哪些?
叶片的结构如何?
叶片的功能是什么?
水、无机盐和有机物在植物体内如何运输的?
叶片产生有机物
虽然不同植物的叶形态多种多样,但它们都有相似的结构。
马尾松叶细长呈针形
石榴叶呈椭圆形
韭菜叶狭长呈带状
鹅掌楸叶似“马褂”
无论是大树还是小草,一般都有叶。
叶片产生有机物
叶片和叶柄分别具有怎样的功能?
?
叶片
连接叶片和茎
叶柄
植物光合作用制造有机物的主要部位
叶片作为植物光合作用制造有机物的主要部分,具体由哪些结构构成?
?
叶的结构主要包括叶柄和叶片。
叶片产生有机物
目标:认识叶片的结构。
实验:认识叶片的结构
注意:安全使用双面刀片、镊子等锐器。
器材:
显微镜,双面刀片,镊子,载玻片,盖玻片,培养皿,植物绿叶,清水等。
步骤:
1.分小组先观察绿叶,再将叶片平展在载玻片上。
2.用手捏紧并排的两片双面刀片,沿着垂直于主叶脉的方向横切叶片,多切几次(每切一次,刀片要蘸水一次。)
菠菜叶片
3.用镊子夹取切下的薄片放入盛有清水的培养皿中,取最薄的一片制作叶片横切面临时装片(图10-5)。
叶片产生有机物
c.培养皿中的薄片
a.载玻片上平展的叶片
d.临时装片
b.用双面刀片横切叶片
叶片横切面临时装片的部分制作过程
叶片产生有机物
叶片产生有机物
叶片的结构包括表皮、叶肉和叶脉。
表皮
叶肉
叶脉
叶片
(保护组织)
(薄壁组织)
(输导组织)
叶柄
叶片
图10-6 叶片的结构示意图
上表皮
栅栏层
海绵层
下表皮
叶肉
叶绿体
气孔
保卫细胞
表皮细胞
叶脉
叶片产生有机物
叶片的表皮、叶肉和叶脉分别具有怎样的功能呢?
叶片产生有机物
结构一:表皮
上表皮
下表皮
表皮位于叶片的最外层,分为上表皮和下表皮。
表皮上有一种成对存在的细胞,叫作保卫细胞。成对的保卫细胞之间的空隙,叫作气孔。
保卫细胞
气孔
叶绿体
可以进行光合作用
成对存在
表皮细胞
无叶绿体
叶片产生有机物
叶片表皮上的气孔具有怎样的功能?
保卫细胞控制气孔的开闭
生命活动需要的氧气、二氧化碳
生命活动产生的氧气、二氧化碳
根部吸收的水以水蒸气的形式散失
气孔张开
气孔关闭
气孔是植物与外界气体交换和水分散失的门户。
叶片产生有机物
思考:叶片表皮上分布着许多气孔,大多数植物(如向日葵)叶片上表皮的气孔数量少于下表皮,而一些浮水植物(如浮萍)叶片上表皮的气孔数量则往往多于下表皮。
那么,浮水植物这样的结构特点对生命活动有什么意义?
睡莲等浮水植物叶片的气孔主要分布在上表皮,有利于水生植物的气体交换。因为下表皮接触水面,不利于透气。
位置 细胞形状 细胞排列方式 含叶绿体的量
栅栏层
海绵层
靠近上表皮
靠近下表皮
圆柱形
不规则
整齐、状似栅栏
疏松、状似海绵
较多
较少
结构二:叶肉
栅栏层
海绵层
叶片产生有机物
叶肉是叶片的主要组成部分,位于上表皮与下表皮之间。
叶肉
为什么叶片的正面比背面颜色更深?生活中你如何区分叶片的上下面?
上表皮颜色较深,下表皮颜色较浅。
正面
背面
栅栏层接近上表皮,含叶绿体多;海绵层接近下表皮,含叶绿体少。
叶片产生有机物
叶片产生有机物
叶片适于光合作用的特点是什么?
保卫细胞
叶绿体
叶肉细胞
叶绿体中含有叶绿素,能够吸收光能,为光合作用提供能量。所以,叶绿体是光合作用的场所。
叶片结构示意图
水
无机盐
有机物
叶片
叶脉
叶脉可以输送水、无机盐和有机物等,满足植物生长发育的需求。
叶片产生有机物
结构三:叶脉
叶片
叶脉
叶脉中有筛管和导管,可以运输水、无机盐和有机物。
叶脉
支持作用
叶片产生有机物
植物的茎具有支持、输导养料、贮藏和生殖等功能。
马铃薯
生姜
仙人掌
百合
导管和筛管进行物质运输
导管和筛管进行物质运输
茎的类型:
根据质地、结构的不同,茎可分为:
木本植物茎
草本植物茎
桂花树的枝条
木本植物的茎形态多种多样,但它们都有相似的结构。
桂花树的树干
营养器官
茎
生物体的结构与功能是相适应的。植物的茎作为一种营养器官,有什么样的结构特点?
?
导管和筛管进行物质运输
因为有形成层,木本植物的茎可以逐年增粗,草本植物的茎中有形成层吗?
木本植物茎的主要结构示意图
韧皮部
木质部
髓
形成层细胞具有分裂能力
贮藏营养
形成层
导管和筛管进行物质运输
竹笋
竹
草本植物的茎没有形成层,不能像木本植物茎那样逐年加粗。
“笋有多大, 竹有多粗”
导管和筛管进行物质运输
以木本植物为例,茎中的哪些结构参与营养物质的运输?
植物通过根部吸收的水和无机盐,是通过导管还是筛管运输的呢?
木本植物茎的主要结构示意图
韧皮部
木质部
形成层
髓
筛管
导管
管状死细胞
管状活细胞
筛管
导管
导管和筛管进行物质运输
步骤:
1.向盛有清水的锥形瓶中滴入少量红墨水,再将一段新鲜带叶的木本植物枝条插入锥形瓶(图10-7),然后至于光照下一段时间。
2.当叶脉有点发红时,用刀片小心地将枝条分别横切和纵切,用放大镜仔细观察横切面和纵切面。
目标:认识茎的结构和功能。
观察:茎的结构和功能
器材:
放大镜,刀片,锥形瓶,新鲜带叶的木本植物枝条,清水,红墨水等。
注意:安全使用刀片等锐器。
横切
纵切
导管和筛管进行物质运输
结论:导管可自下而上运输水分和无机盐。
茎的横切面
茎的纵切面
只有木质部被染成红色
木质部中的导管被染成红色
导管和筛管进行物质运输
水分在植物体内的运输路径
叶脉中的筛管
植物光合作用合成的有机物是怎样运输的?
?
大部分有机物通过筛管运输到植物体各器官,特别是花、果实等一些生长活跃的器官。
光合作用合成的有机物少部分留存在合成部位供细胞利用。
水分从根吸收,自下而上通过导管运输到茎,叶,花等器官。无机盐溶解在水中,随水分一起通过导管自下而上运输到各处。
导管和筛管进行物质运输
运输有机物
运输水和无机盐
韧皮部筛管
木质部导管
导管和筛管进行物质运输
除了具有支持、输导养料的功能外,还具有贮藏和生殖等功能。
导 管 筛 管
存在部位
运输方向
运输物质
水和无机盐
有机物
自下而上
自上而下
木质部
韧皮部
水分和无机盐是由木质部的导管自下而上运输
有机物是由韧皮部的筛管自上而下运输
茎的功能
导管和筛管进行物质运输
木本植物茎的主要结构示意图
韧皮部筛管
木质部导管
运输有机物
运输水和无机盐
根部吸收的水和无机盐通过导管运输,叶片等产生的有机物通过筛管运输,供植物各器官利用。
导管和筛管进行物质运输
韧皮部中的筛管从上向下运输有机物。
木本植物的枝条中部剥除一圈树皮。
“节瘤”
树皮遭破坏后,韧皮部的筛管受阻,使叶制造的有机物往下运输受阻,大量堆积在伤口上方形成的。
树皮环剥后往往在伤口的上端形成节瘤,是什么原因?
?
导管和筛管进行物质运输
无土栽培是以人工创造的植物根部生长环境取代自然的土壤环境,把植物种植在营养液或培养基中。
不但能满足植物对各种营养物质、空气、温度的等条件的需求,而且可以人为调控这些条件。
导管和筛管进行物质运输
导管和筛管进行物质运输
植物工厂是大规模产业化无土栽培蔬菜、花卉等的生产基地。
植物工厂通过这一技术摆脱了传统农业对土壤等环境条件的依赖,极大地扩展了农业生产的空间。
无土栽培蔬菜的植物工厂一隅
思考:如何配制番茄无土栽培的营养液?如何设计并制作简易的无土栽培装置,并通过该装置探究控制番茄无土栽培的条件?
一、实践目标
1.发展核心素养:能配制适宜的营养液,用简易材料设计并制作恰当的装置,栽培番茄,并通过控制单一变量探究番茄无土栽培条件的控制。
2.理解相关概念:植物根部吸收生活所需要的水和无机盐供植物利用。
二、实践操作
收集资料→方案及分工→绘制设计图→选材→制作无土栽培装置→栽培→观察及记录→反思→撰写报告
三、展示与评价
四、迁移与运用
跨学科实践
探究番茄无土栽培条件的控制
导管和筛管进行物质运输
简易的无土栽培装置示意图
导管和筛管进行物质运输
课堂小结
木本植物茎的主要结构
物质运输
韧皮部
形成层
木质部
髓
有管状活细胞组成的筛管
具有分裂能力,使茎逐年加粗
有管状死细胞组成的导管
贮藏营养
导管
筛管
自下而上,运输水和无机盐
自上而下,运输有机物
无土栽培
叶片
表皮
叶肉
叶脉
上表皮
下表皮
栅栏层
海绵层
有机物的产生:
1. 叶片与外界环境之间进行气体交换的门户是( )
A. 保卫细胞 B. 表皮
C. 气孔 D. 叶脉
2. 叶片中,不含叶绿体的细胞是( )
A. 表皮细胞
B. 栅栏层细胞
C. 海绵层细胞
D. 保卫细胞
实战训练
海绵层
3. 右图是显微镜下观察到的茶树叶子的横切面物像,下列说法错误的是( )
A.栅栏层比海绵层含有的叶绿体多
B.叶脉具有输导和支持作用
C.叶肉细胞和表皮细胞都含有叶绿体
D.叶绿素在光下才能够形成
茶树的叶子横切图
上表皮
栅栏层
下表皮
叶脉
实战训练
4. 在“茎的输导功能”实验中,被染成红色的结构是( )
A. 韧皮部 B. 木质部
C. 韧皮部和木质部 D. 筛管
5. 园林工人给移栽后的绿化树“挂吊瓶”,补充水和无机盐,以提高成活率。“挂吊瓶”的针头应插入茎的( )
A. 形成层 B. 树皮
C. 导管 D. 筛管
实战训练
6. 有不法分子盗剥名贵植物杜仲的树皮作药材,致使树木死亡,其原因主要是破坏了树皮中的( )
A. 导管 B. 筛管 C. 髓 D. 形成层
7. 树不怕空心,就怕剥皮,造成这种现象的原因是( )
A. 木质部中有输导水分的筛管
B. 木质部中有输导有机物的导管
C. 树皮中有输导水分的筛管
D. 树皮中有输导有机物的筛管
实战训练
$$