内容正文:
4.3 土壤与植物生长(第4课时) (导学案)
【学习目标】
1. 探究植物体内水分和无机盐的运输;
2. 探究植物体内有机物运输的生理机制。
【学习重点】导管和筛管的功能差异
【学习难点】区分木质部与韧皮部的结构与作用;理解环剥树皮导致有机物积累和枝瘤形成的原理
【自主学习】
阅读教材,完成以下问题:
1.水分和无机盐是怎样运输的?
2.有机物是怎样运输的?
【课堂探究】
一、水分和无机盐的运输
想要了解破坏树皮对茶园产量的影响,我们需要知道植物是怎样运输水、无机盐、有机物的。
根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的。那么茎是如何将它们运送到其他部位去的呢?
探索活动
【提出问题】茎运输水分和无机盐的部位是什么?
【建立假设】
①假设1:茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的;
②假设2:茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的;
③假设3:茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的。
【实验步骤】
1.取粗细相似、叶片数相同的同种木本植物枝条若干根,先按表中的3种处理方法处理,各组枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面。(注意控制变量)
2.处理好后,将每组枝条分别插入3个盛有等量稀释红墨水的烧杯中,并用夹子将各组枝条分别固定,如图所示,置于温暖、光照充足的地方。
3.15min后从每组取出一枝条,用刀片横切枝条的中上部,用放大镜观察横切面的染色部位;再从每组取出另一枝条,将枝条纵切,观察纵切面的染色情况。
4.将实验现象记录在表中,并对结果进行分析。
实验组别
实验现象(记录被染色的部位)
A.除去木质部和髓的带叶枝条,只留下树皮
B.剥去下半部树皮的带叶枝条
C.带叶枝条(不做处理)
5.问题讨论
(1)若B、C组枝条的韧皮部和木质部均被染色,而A组树皮未被染色,这说明了什么问题?
(2)若将C组枝条进行纵切,纵切面上从基部到靠近枝条的顶端,染色变得越来越浅,这是什么原因造成的呢?
(3)根据实验结果,得出实验结论。
由于根和茎中的导管是相互连通的,水分和无机盐被根尖吸收后,会进入根部的导管。接下来,再进入茎中央的导管。实验证明:
水分和无机盐在茎木质部的 中能 地向枝端运输。
给树输营养液时要将针头插入木质部,通过木质部中的导管将营养液输送到树的其他部位。
二、有机物的运输
植物的叶通过光合作用制造了有机物,这些有机物除一小部分留在叶肉细胞外,大部分需转送到茎、根、果实、种子等部位去。有机物在茎中又是怎样运输的呢?
探索活动
在一株盆栽木本植物上选取一根枝条,用解剖刀在枝条中部剥除约1cm宽的一圈树皮,露出木质部,如图所示。用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。
【实验现象】
【实验分析】
【实验结论】树皮内只有韧皮部的筛管是上下相通的,可见:
思考与讨论
1.号称“液体黄金”的桦树汁是来怎样采集的?
2.割裂橡胶树,就会有大量的乳胶出来,这是为什么?
【自我测评】
例1.如图所示,在树木养育或古树保护中,常常会看到园艺师给树木“挂吊瓶”。当吊瓶中的各种物质随水进入茎内后,将其中的水和无机盐输送到各个部位的结构是( )
A.髓
B.皮层
C.筛管
D.导管
例2.在果树的“坐果期”,果农常常给果树的茎做环状剥皮,这样可以增加果实产量,树枝压弯腰”,其中产的道理是( )
A.切断导管,限制无机盐向茎叶运输
B.切断筛管,限制有机物向根部运输
C.切断形成层,限制茎的不断加粗
D.切断树皮,减少害虫的侵害
例3.在探究水分和无机盐的运输实验中,能证明水分和无机盐一般是从下向上运输的现象是( )
A.横切变色枝条的基部上方,观察到木质部变红色
B.实验时观察到枝条变红色
C.纵切枝条,发现木质部内的导管变红色
D.观察茎的纵切面,木质部的红色越靠近枝端颜色越浅
例4.某生物兴趣小组在春天剪取了一段柳树的枝条,到实验室来进行观察。
(1)他们将枝条插入了稀释红墨水中,一段时间后,将枝条横切做切片观察,发现图中A部分被染成红色,这个部分应该是 ,原因是 ;
(2)图中B所在的位置含有的起运输功能的结构是 ;
(3)图中C所示的结构为 ,因为有了这一结构所以该植物茎能够 。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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4.3 土壤与植物生长(第4课时) (导学案)
【学习目标】
1. 探究植物体内水分和无机盐的运输;
2. 探究植物体内有机物运输的生理机制。
【学习重点】导管和筛管的功能差异
【学习难点】区分木质部与韧皮部的结构与作用;理解环剥树皮导致有机物积累和枝瘤形成的原理
【自主学习】
阅读教材,完成以下问题:
1.水分和无机盐是怎样运输的?
水分和无机盐通过导管自下而上运输。
2.有机物是怎样运输的?
有机物通过筛管自上而下运输。
【课堂探究】
一、水分和无机盐的运输
想要了解破坏树皮对茶园产量的影响,我们需要知道植物是怎样运输水、无机盐、有机物的。
根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的。那么茎是如何将它们运送到其他部位去的呢?
探索活动
【提出问题】茎运输水分和无机盐的部位是什么?
【建立假设】
①假设1:茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的;
②假设2:茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的;
③假设3:茎对水分和无机盐的运输是通过髓进行的。
【实验步骤】
1.取粗细相似、叶片数相同的同种木本植物枝条若干根,先按表中的3种处理方法处理,各组枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面。(注意控制变量)
2.处理好后,将每组枝条分别插入3个盛有等量稀释红墨水的烧杯中,并用夹子将各组枝条分别固定,如图所示,置于温暖、光照充足的地方。
3.15min后从每组取出一枝条,用刀片横切枝条的中上部,用放大镜观察横切面的染色部位;再从每组取出另一枝条,将枝条纵切,观察纵切面的染色情况。
4.将实验现象记录在表中,并对结果进行分析。
实验组别
实验现象(记录被染色的部位)
A.除去木质部和髓的带叶枝条,只留下树皮
未被染色
B.剥去下半部树皮的带叶枝条
木质部
C.带叶枝条(不做处理)
木质部
5.问题讨论
(1)若B、C组枝条的韧皮部和木质部均被染色,而A组树皮未被染色,这说明了什么问题?
B、C组枝条的韧皮部和木质部均被染色,说明水分和无机盐是通过木质部运输的,C组树皮未被染色,说明树皮不能输导水分和无机盐。
(2)若将C组枝条进行纵切,纵切面上从基部到靠近枝条的顶端,染色变得越来越浅,这是什么原因造成的呢?
因为水分和无机盐是由下向上运输的。
(3)根据实验结果,得出实验结论。
水分和无机盐是通过木质部运输的
由于根和茎中的导管是相互连通的,水分和无机盐被根尖吸收后,会进入根部的导管。接下来,再进入茎中央的导管。实验证明:
水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输。
给树输营养液时要将针头插入木质部,通过木质部中的导管将营养液输送到树的其他部位。
二、有机物的运输
植物的叶通过光合作用制造了有机物,这些有机物除一小部分留在叶肉细胞外,大部分需转送到茎、根、果实、种子等部位去。有机物在茎中又是怎样运输的呢?
探索活动
在一株盆栽木本植物上选取一根枝条,用解剖刀在枝条中部剥除约1cm宽的一圈树皮,露出木质部,如图所示。用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。
【实验现象】
一段时间后,环剥部位上方的树皮膨大形成枝瘤,而且随着时间的延长,枝瘤在不断长大。
【实验分析】
剥去一圈树皮后,由于叶制造的有机物向下运输的通道被切断了,有机物就积存在伤口的上方,伤口上方部位的细胞分裂和生长都加快,树皮就膨大起来,于是形成了瘤状物。
【实验结论】树皮内只有韧皮部的筛管是上下相通的,可见:叶制造的有机物是通过筛管自上而下向下运输的
思考与讨论
1.号称“液体黄金”的桦树汁是来怎样采集的?
在树干上钻一个浅孔或斜切一道浅切口,孔深达木质部的导管。插入导管树汁会因根压和蒸腾作用自然流出。
2.割裂橡胶树,就会有大量的乳胶出来,这是为什么?
橡胶乳胶的主要成分是有机物,是在筛管中自上而下运输的,切割橡胶树皮采橡胶,实际上是切割了筛管,让有机物流出来。
【自我测评】
例1.如图所示,在树木养育或古树保护中,常常会看到园艺师给树木“挂吊瓶”。当吊瓶中的各种物质随水进入茎内后,将其中的水和无机盐输送到各个部位的结构是( )
A.髓
B.皮层
C.筛管
D.导管
【答案】D
【解析】A.髓是茎的中心部分,主要由薄壁细胞构成,具有储存营养物质的功能,但并不参与物质的运输,A错误。
B.皮层是茎的次生结构的一部分,位于表皮和内层维管束之间,主要由薄壁细胞和少数厚壁细胞组成,同样不直接参与水和无机盐的运输,B错误。
C.筛管是植物韧皮部内的输导组织,主要负责运输有机物,如蔗糖等,而不是水和无机盐,C错误。
D.导管是植物木质部内的输导组织,主要负责把从根部吸收的水和无机盐输送到植株身体各处。这与题目中描述的“将其中的水和无机盐输送到各个部位的结构”相符,D正确。
故选D。
例2.在果树的“坐果期”,果农常常给果树的茎做环状剥皮,这样可以增加果实产量,树枝压弯腰”,其中产的道理是( )
A.切断导管,限制无机盐向茎叶运输
B.切断筛管,限制有机物向根部运输
C.切断形成层,限制茎的不断加粗
D.切断树皮,减少害虫的侵害
【答案】B
【解析】筛管是植物韧皮部内输导有机养料的管道。由许多管状活细胞上下连接而成。相邻两细胞的横壁上有许多小孔,称为“筛孔”。两细胞的原生质体通过筛孔彼此相通。筛管没有细胞核,但筛管是活细胞。果农常常给果树的茎做环状剥皮,有机物向下的运输通道筛管被割断,减少了有机物向根部运输,能使有机物集中运输到果实,增加坐果量,提高产量,B正确。
故选B。
例3.在探究水分和无机盐的运输实验中,能证明水分和无机盐一般是从下向上运输的现象是( )
A.横切变色枝条的基部上方,观察到木质部变红色
B.实验时观察到枝条变红色
C.纵切枝条,发现木质部内的导管变红色
D.观察茎的纵切面,木质部的红色越靠近枝端颜色越浅
【答案】D
【解析】输导组织贯穿于整个植物体,分布在根、茎、叶脉等处。有导管和筛管组成,导管位于木质部,主要运输水和无机盐,筛管主要运输有机物。观察茎的纵切面,木质部的红色越靠近顶端颜色越浅,可见导管输导水和无机盐的方向是自下而上。
故选D。
例4.某生物兴趣小组在春天剪取了一段柳树的枝条,到实验室来进行观察。
(1)他们将枝条插入了稀释红墨水中,一段时间后,将枝条横切做切片观察,发现图中A部分被染成红色,这个部分应该是 ,原因是 ;
(2)图中B所在的位置含有的起运输功能的结构是 ;
(3)图中C所示的结构为 ,因为有了这一结构所以该植物茎能够 。
【答案】(1)导管;导管输送水分(2)筛管(3)形成层;不断加粗
【解析】(1)图中A为木质部,内有导管,导管有运输作用,可以从下往上运输水分和无机盐。他将枝条插入被稀释的红墨水中,一时间后将枝条做成切片进行观察(如图1),发现A部分被染成红色,这部分应该是木质部中的导管,导管是自下而上输送水分和无机盐的管道。
(2)图中B为韧皮部,内有筛管,筛管具有运输功能,可以把植物体通过光合作用制造的有机物从上往下运输到茎、根等部位。
(3)图中C为形成层。形成层的细胞不断地分裂增生,其中,大部分细胞向内形成木质部,少量细胞向外形成韧皮部,从而使得树干不断地加粗。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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