内容正文:
主题四 植物的生活
1.种子的结构
菜豆种子结构模式图
玉米种子结构模式图
【前后联系】开花、结果知识网
(1)在玉米种子的剖面上滴一滴碘液,变成蓝色的部分是 胚乳 ,说明该结构的主要成分是 淀粉 。
(2)玉米种子(其实是果实)包括果皮和种皮、胚乳和胚三部分。我们吃的小麦粉和大米,营养物质主要来自种子的 胚乳 。
(3)区分菜豆种子和玉米种子
①相同点:都有 种皮和胚 。
②不同点:菜豆是双子叶植物,菜豆种子有 两片 子叶,无胚乳,营养物质储存在 子叶 里;玉米是单子叶植物,玉米种子有 一片 子叶,有胚乳,营养物质储存在 胚乳 里。
2.种子的萌发
(1)种子萌发的条件
①自身条件: 胚 结构完整、具有活性、不在休眠期、粒大饱满有营养。
②环境条件:适宜的 温度 、适量的 水 和充足的 空气 。
注意:①对于大多数种子来说,光不是种子萌发的必要条件。②水过多不利于种子萌发,原因是缺少充足的空气。
(2)种子萌发的过程:吸水膨胀,种皮变软;子叶或胚乳中的营养物质逐渐转化并输送给胚根、胚芽、胚轴; 胚根 首先突破种皮,形成根;胚轴伸长;胚芽发育成 芽 ,芽进一步发育成 茎和叶 。
(3)种子的发芽率=×100%
注意:①种子萌发时所需的营养物质主要来自 种子自身(子叶——双子叶植物或胚乳——单子叶植物),光照的有无、土壤贫瘠与否,并不能作为判断种子能否萌发的依据(土壤为植物生长提供无机盐,种子萌发过程中不需要土壤提供无机盐,所以种子种在贫瘠土壤和肥沃土壤中萌发率相同)。
②测定种子发芽率时要随机选取多粒种子进行观察和统计,并进行多次测定,取多次的平均值作为测定结果(取平均值的目的:减小实验误差,提高实验结果的可信度)。
3.植株的生长
(1)幼根的生长
①幼根的生长一方面靠 分生区 细胞的分裂增加细胞的数量,另一方面主要靠 伸长区 细胞的伸长增加细胞的体积。
②根尖是幼根生长最快的部位。
③根尖的结构和功能
图示
名称
细胞特点
功能
表皮细胞一部分向外突出,形成根毛,内部分化形成导管
吸收 水 和 无机盐 的主要部位,根毛增大了吸收面积
细胞逐渐停止分裂,开始迅速伸长
根生长 最快 的部位
细胞很小、细胞壁薄、细胞核大、细胞质浓
有很强的 分裂 能力,不断产生新细胞
细胞比较大,排列不整齐
保护分生区
注意:①根尖“三最”:成熟区吸收水和无机盐的能力最强;伸长区生长速度最快;分生区细胞分裂能力最强。
②“根深”和“叶茂”与根尖分生区、伸长区和成熟区有关,原因:“根深”指的是根的长度,需要分生区细胞分裂和伸长区细胞伸长;“叶茂”需要多种无机盐和水,而无机盐和水的吸收部位是根尖成
熟区。
(2)叶芽将来发育成 枝条 。
①植物的万千枝条及绿叶都是由叶芽发育而成的。叶芽中有 分生 组织,分生组织的细胞分裂、分化,形成新的枝条。
②芽按照着生位置分为 顶芽 和 侧芽 。芽按照功能分为叶芽(发育成枝条)、花芽(发育成花)和混合芽(发育成枝条和花)。枝条包括茎、叶、芽。
③叶芽的结构及发育:枝条由叶芽发育而成,其中的 幼叶 发育成叶, 芽轴 发育成茎,芽原基发育成芽。
④有些植物的茎能加粗生长,是茎的 形成层 (分生组织)细胞不断分裂和分化的结果。
(3)植株生长需要的营养物质
①植株生长需要的营养物质:水、无机盐(肥料)和有机物(通过光合作用获得)。
②植株生长需要量最多的无机盐是含 氮 的、含 磷 的和含 钾 的无机盐。
③施肥的作用是为植物的生长提供 无机盐 。
无机盐
作用
缺乏时的表现
含 氮 的无机盐
促进细胞的分裂和生长,使枝叶繁茂,主要促进营养器官的发育
植株矮小、瘦弱,老叶先发黄
含 磷 的无机盐
促进幼苗的发育和花的开放,使果实和种子提早成熟,主要促进生殖器官的发育
植株矮小,叶片上会出现紫色
注意:①含钾的无机盐的作用是使茎秆粗壮,促进淀粉的形成和运输。缺乏时的表现:茎秆软弱,容易倒伏,叶片边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯。②口诀“氮黄、磷紫、钾倒”。③植物生长所需的无机盐要溶解在水中才能被根吸收。在不同的生长时期,植物对无机盐的需要量是不同的。④在农业生产上,一次性施肥过多会出现“烧苗”现象。⑤缺少含硼的无机盐,无法形成花粉管,油菜就会只开花而不结果实,即“花而不实”。
(4) 无土栽培 :根据植物生活所需要的无机盐的种类和数量,按照一定的比例配制营养液来栽培植物。
4.开花和结果
(1)花的主要结构是 雌蕊 和 雄蕊 。(与植物繁衍后代以及果实和种子的形成有关)
(2)花药里面有花粉,花粉里面有精子。子房里面有胚珠,胚珠里面有 卵细胞 。
(3)一朵花要结出果实,首先要有雌蕊,而且必须经过 传粉 和 受精 两个生理过程。
(4)传粉:花粉从花药中散放而落到 雌蕊柱头 上的过程。
(5)受精:花粉落到雌蕊柱头上以后,在柱头上黏液的刺激下开始萌发,长出花粉管。花粉管穿过花柱,进入子房,一直到达 胚珠 。花粉管中的 精子 与胚珠中的 卵细胞 结合形成受精卵的过程,称为受精(受精的场所:胚珠)。
(6)果实和种子的形成
受精完成后,花的其他结构纷纷凋落,如雄蕊、花瓣、柱头、花柱等。 子房 继续发育成为果实。其中 子房壁 发育成果皮,珠被发育成种皮, 胚珠 发育成种子, 受精卵 发育成胚。
(7)①大多数果实的可食用部分属于 果皮 。
②只有雄蕊,没有雌蕊的花称为雄花,雄花不能结果,因为没有子房,所以雄花也称为“慌花”。
③玉米的果穗常有缺粒的,向日葵的籽粒常有空瘪的,这主要是由 传粉不足 引起的。为了弥补自然状态下传粉的不足,人们常常给植物进行 人工授粉 (方法:先采集花粉,然后将花粉涂抹到同种植物的雌蕊柱头上)。
5.蒸腾作用
(1)植物主要通过根吸收水,根吸收水的主要部位是 根尖成熟区 。成熟区有大量的根毛,这使根尖具有巨大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力。茎内运输水的结构是导管,导管属于 输导 组织。
土壤中的水→根毛细胞→根中的导管→茎中的导管→叶脉中的导管→叶片气孔→以水蒸气的形式散失到大气中
水的运输途径
(2)蒸腾作用:水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的
过程。
(3)蒸腾作用主要通过叶片的 气孔 散失水分,叶柄和幼嫩的茎也能散失少量的水分。
(4)意义:可以拉动水和无机盐在植物体内运输(为 水和无机盐 的运输提供动力),保证各组织器官对水和无机盐的需要;在炎热的夏天,能降低叶片表面的温度,避免被过高的气温灼伤;促进生物圈的水循环;提高大气湿度,增加降水。
(5)蒸腾作用的影响因素: 温度 、叶片数目、光照强度、环境湿度等。因为蒸腾作用散失的水分是通过气孔散失的,而气孔主要分布在叶片下表皮,同时温度影响气孔的开放程度,所以在一定温度范围内,随着温度升高,气孔开放程度增大,蒸腾作用增强。
(6)蒸腾作用的实践应用:移栽植物时去掉部分枝叶,在傍晚或阴天移栽植物,对移栽后的植物进行遮阴等,都是为了降低蒸腾作用,减少水分散失,提高成活率。
原因:气孔是植物蒸腾作用散失水分的门户,减少叶片数目可以降低蒸腾作用;温度会影响气孔的开放程度,傍晚或阴天温度低,大多数气孔缩小或闭合,导致蒸腾作用减弱。
【知识拓展】分析鲜花低温运输保鲜的原理:低温条件下,鲜花的大多数气孔缩小或闭合,蒸腾作用弱,减少水分的散失。低温能抑制呼吸作用,减少有机物的分解。
(7)叶片的结构:包括 表皮 、 叶肉 和 叶脉 三部分。
结构
功能
表皮
属于 保护 组织,无叶绿体,其上分布有植物进行蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”—— 气孔
叶肉
属于 薄壁 组织,有 叶绿体 ,能够进行光合作用,合成有机物
叶脉
对叶片起支持作用,有 导管 和 筛管 ,能够运输营养物质,属于输导组织
(8)气孔(陆生植物主要分布在下表皮)
①气孔由一对半月形的 保卫细胞 围成,保卫细胞中含有 叶绿体 ,能进行 光合作用 。
②保卫细胞 吸水 时,气孔张开;保卫细胞 失水 时,气孔闭合。
③通常情况下,每当太阳升起时,气孔就慢慢张开;当夜幕降临时,大多数气孔缩小或闭合。
④气孔影响植物的三大作用:气孔是蒸腾作用散失水分的“门户”,因此会影响 蒸腾作用 ;气孔也是气体交换的“窗口”,因此会影响 光合作用 和 呼吸作用 。
注意:植物白天进行的生理作用是光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,植物夜间只进行蒸腾作用和呼吸作用,所以夜间通过气孔释放的气体有二氧化碳、水蒸气。
(9)植物进行蒸腾作用的主要器官是 叶 (原因是气孔主要分布在叶片上)。
6.光合作用
(1)实验“探究绿叶在光下制造有机物”
步骤①暗处理:把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。目的是 消耗或转运叶片中原有的淀粉 。
步骤②遮光并光照:用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,然后将盆栽的天竺葵移到阳光下照射数小时。目的是 形成对照
实验 。
步骤④酒精脱色:把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯置于水浴锅中加热。酒精的作用是溶解 叶绿素 。叶片变成 黄白色 。
步骤⑥观察实验现象:叶片的见光部分滴加碘液后变成 蓝色 。叶片的遮光部分滴加碘液后 不变蓝 。
实验结论: 淀粉 是光合作用的产物, 光 是光合作用不可缺少的条件。
(2)实验要点归纳
实验一
实验二 实验三
①实验二中,A和B对照,变量是 叶绿体 ;B和C对照,变量是 光 ;B和D对照,变量是 二氧化碳 。
实验二的结果:叶片经酒精脱色处理后滴加碘液,只有 B 变蓝色。
实验二的结论:光合作用的场所是 叶绿体 ,光合作用的条件是 光 ,光合作用的原料是 二氧化碳 ,光合作用产生了淀粉等有
机物。
②实验三的结果:收集到的气体可以使快要熄灭的卫生香(或竹签) 复燃 。
实验三的结论:光合作用产生了 氧气 。
③综合实验二和实验三的结果可以得出结论:光合作用的原料是 二氧化碳、水 ;产物是 有机物(淀粉)、氧气 ;场所是 叶绿体 ;条件是 光 。
光合作用的实质是合成有机物,储存能量。物质变化:将无机物转变成 有机物 ;能量变化:将光能转变成有机物中的 化学能 。
(3)光合作用的意义
①植物可以为其他生物提供 有机物 。②植物参与维持生物圈的碳氧平衡。
(4)光合作用原理在农业生产上的应用
①合理密植:充分利用单位面积上的光照,提高单位面积的产量。
②二氧化碳是光合作用的原材料(气肥),在一定范围内增加二氧化碳浓度,能增大光合作用强度。
③延长光照时间,增大光照强度。原因:光是光合作用的必要条件,延长光照时间,使光合作用合成的有机物增多;增大光照强度,能增大光合作用的强度,合成更多的有机物。
7.呼吸作用
(1)演示实验:萌发种子呼吸作用的过程
图1 图2
①如图1所示,将萌发的种子、煮熟的种子分别装入暖水瓶中,各插入一支温度计。一天后,装有 萌发 种子的暖水瓶中温度上升了。这说明种子在萌发过程中释放了热能。
②如图2所示,装有萌发种子的瓶中的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 ,说明种子在萌发过程中产生了二氧化碳。
③如图3所示,将点燃的蜡烛分别置于装有萌发的种子、煮熟的种子的广口瓶中,发现装有萌发种子的瓶中蜡烛 熄灭 。这说明种子在萌发过程中消耗了 氧气 。
图3
(2)呼吸作用的原料是 有机物、氧气 ;产物是 二氧化碳、水 ;主要场所是 线粒体 ;条件是活细胞。
(3)呼吸作用的实质是 分解有机物,释放能量 。物质变化:将有机物分解成无机物;能量变化:将有机物中的化学能释放出来,供给细胞利用。呼吸作用释放出来的能量,一部分用于各项生命活动,另一部分以 热能 的形式散失。
(4)呼吸作用原理的应用
①降低呼吸作用的措施——低温、低氧、干燥
a.温室种植农作物时,适当 降低 夜间温度,可以 降低 呼吸作用强度,减少有机物的分解,从而提高农作物产量。
原因:夜间无光照,农作物进行呼吸作用分解有机物,降低温度,可以降低呼吸作用强度,减少有机物的分解,有利于有机物的积累。
b.储藏粮食时,保持干燥和低温;储藏水果时,降低温度或氧气浓度,都是为了 降低 呼吸作用强度,减少有机物的分解。
②促进呼吸作用的措施:农田适时松土,遇到涝害时及时排水,主要是为了使根得到充足的氧气,促进根的呼吸作用。
原因:氧气是呼吸作用的原料,松土或及时排涝,使土壤中氧气浓度增加,使呼吸作用强度增强。
8.光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的总结
(1)如果①是氧气,则②是 二氧化碳 ,此时进行的是呼吸作用,主要在细胞的 线粒体 中进行。
植物体内生理过程示意图
(2)如果①是二氧化碳,则②是 氧气 ,此时进行的是光合作用,在细胞的 叶绿体 中进行。植物进行光合作用的主要器官是 叶 。绿色植物通过光合作用维持生物圈中的 碳氧 平衡。
(3)如果②是 水 ,则此时进行的是蒸腾作用,植物进行蒸腾作用的主要器官是 叶 。
(4)③是 水和无机盐 ,通过导管运输,导管位于茎的木质部。
(5)④是 有机物 ,通过筛管运输,筛管位于茎的韧皮部。
9.植物在自然界中的作用
(1)植物可以为其他生物提供有机物。(2)植物参与生物圈的水循环。(3)植物参与维持生物圈的碳氧平衡。
10.实现碳中和的措施
实现碳中和,一是实行节能减排、能源转型;二是植树造林,进行生态保护,还可以通过工程技术手段捕获和封存大气中的二氧化碳。
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