内容正文:
第五单元
植物的生活
第二章 植物体内的物质与能量变化
第一节 水的利用与散失
植物到底是靠“吃”什么长大的呢?17世纪以前,人们认为植物生长在土壤中,一定是从土壤中获得生长所需的营养物质。但也有人持不同观点。17世纪初,赫尔蒙特(J.Helmont)认为植物的生长依靠水,为此他做了一个实验进行验证。
赫尔蒙特在瓦盆中装入称量好的烘干的土壤,再把一棵2.5千克的柳树苗栽入其中,然后用一块带孔的铁皮将瓦盆盖起来。5年中,他只在必要时往瓦盆内浇灌纯净的雨水。5年后,柳树长大了。他再次烘干并称量瓦盆中的土壤,发现仅少了50多克,而这棵柳树的质量却增加了70多千克。
通过实验,赫尔蒙特认为柳树质量的增加仅仅是因为加入的水。
想一想,他是否忽略了其他因素呢?
在科学家的不断努力下,植物的生长之谜逐渐被揭开。植物的生长离不开物质和能量,它们是怎样获得这些物质和能量的呢?
体验感知
选一株生长旺盛的盆栽植物,用干燥的透明塑料袋将其罩起来,并扎紧袋口,放在向阳处。一段时间后,仔细观察塑料袋内壁的变化。
塑料袋内壁上的水珠来自植物。植物是怎样吸收、运输和散失水的?水对于植物的生活又有怎样的作用呢?
植 物 的 生 活 需 要 水
分析下面的资料:
1.口渴时吃些瓜果就能解渴;将蔬菜切碎后用力挤压,会挤出许多汁水;木材只有晾干后,做家具才不会变形。据统计,瓜果果肉的含水量可超过90%,幼嫩叶子的含水量为80%左右,树干的含水量平均为 50%左右。
2.在农业生产中,要根据植物的生长状况适时浇水。植物缺水时, 叶片会萎蔫下垂,严重时甚至死亡。
3. “肥是庄稼宝,施足又施巧。”给庄稼施肥最好在土壤湿润时进行, 因此农民往往选择在下雨或浇水前后进行施肥。
讨论
根据上述资料,尝试说明水在植物的生活中有什么作用。
水对植物生活的作用
水是植物体的重要组成成分
对维持植物体的正常形态和生命活动有重要作用
无机盐等物质只有溶解在水中,才能被植物体吸收,并运输到各个器官
植物的生活需要水
1、水是植物体的重要组成成分;
2、水对维持植物体的正常形态和生命活动有重要作用。
3、无机盐等物质只有溶解在水中,才能被植物体吸收,并运输到各个器官。
萎蔫现象
浇水
恢复挺拔
水 的 吸 收 和 运 输
1.植物生活需要的水,主要靠根尖的 来吸收。
2.成熟区有大量的根毛的意义?
成熟区有大量的根毛使根尖具有巨大的 ,因而具有强大的 。
阅读教材85页第二段,回答下列问题:
根吸收的水是怎样运输到茎、叶等器官的呢?
成熟区
吸收面积
吸水能力
剪取一段生长旺盛且带叶的茎,放入滴有红墨水的水里,并在阳光下照射3~4小时。你会发现,叶脉红了,整个叶片都有些红了,而茎的表面并没有显现红色。
水是通过什么途径运到叶片中的呢?
你不妨把茎横向切断,看看从横切面上能发现什么;你还可以把茎纵向切开,看看从纵切面上能发现什么。
水在茎中的运输
现象:茎中木质部的导管被染红
再探究“水在茎中的运输”
水分通过木质部的导管
从植物体的下端向上端运输
通过观察,我们可以发现,茎的切面变成了红色。在显微镜下,红色部分中有一根根长长的管子,这就是茎内运输水的结构—— 导管 (vessel)。导管属于输导组织。
每根导管都是由许多长形、管状的死细胞构成的,这些死细胞没有细胞质和细胞核, 上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了中空的管道。
某种鼠尾草茎中导管的扫描电镜照片(颜色 经人工处理,放大50倍)
筛管----运输有机物,
活细胞组成
筛管
导管
根毛
由下向上运输
叶脉—叶片中的输导组织
花中的导管
除茎以外,根、叶、花和果实等器官内也有导管,这些导管是彼此连接和贯通的。根吸收的水,以及溶解在水中的无机盐,就是沿着导管运输到植物体各个部分的。
通过导管自下向上运输
水分在植物体内的运输途径
水的吸收和运输
1.绿色植物的生活离不开水,对于水的作用下列叙述错误的是( )
A.水是细胞的重要组成成分 B.水为生命活动提供能量
C.水能溶解并运输物质 D.生命活动大多需要水的参与
2.“渭城朝雨浥轻尘,客舍青青柳色新”,柳树吸收的水分大部分都用于蒸腾作用,下列关于水分进出柳树的所经途径依次是( )
A.气孔、导管、根毛 B.导管、气孔、根毛
C.气孔、根毛、导管 D.根毛、导管、气孔
3.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.木质部的筛管
B.木质部的导管
C.韧皮部的筛管
D.韧皮部的导管
跟 踪 训 练 一
D
B
B
4.小刘同学剪去一段带叶的白菜茎,放入滴有红墨水的水里,并在阳光下照射3~4小时。他发现白菜叶的叶脉变红了,而茎的表面并没有出现红色。红墨水在茎内运输的结构是( )
A.导管 B.筛管
C.导管和筛管 D.导管或筛管
5.某同学将白芍药花的枝条插入红色溶液中,一段时间后花瓣变红。切开枝条,观察到红色主要集中在纵切的管状结构中。这说明运输水分和无机盐的主要管道是( )
A.表皮细胞 B.导管 C.形成层 D.筛管
6.下列关于导管的说法,错误的是( )
A.导管由许多长形、管状的细胞组成
B.导管只存在于根和茎中
C.导管属于输导组织
D.导管将水和无机盐运输到植物体的各个部分
A
B
B
植 物 的 蒸 腾 作 用
干燥的透明塑料袋内壁上出现了水珠,说明有水从植物体内散失出来。
水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。
蒸腾作用主要是通过叶片进行。
观察叶片的结构
你可能已经猜到了,叶片上有散失水的通道。这些通道是如何控制水的散失的?多数植物的叶片为扁平状,这对植物自身有什么益处呢?
目的要求
1.练习徒手切片。
2.认识叶片的结构。
3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔。
材料用具
新鲜叶片(如菠菜、女贞或韭菜的叶片),叶片横切面的永久切片,显微镜,双面刀片,镊子,载玻片, 盖玻片,盛有清水的培养皿,滴管,吸水纸,纱布,毛笔,小木板, 等等。
方法步骤
1.练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
(1)把新鲜的叶片平放在小木板上。
(2)捏紧双面刀片,沿着图②中虚线方向,迅速切割叶片。
(3)刀片的夹缝中存有切下的薄片。要多切几次(每切一次,刀片要蘸一下水), 把切下的薄片放入水中。
(4)用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
(1)
(2)
(3)
(4)
观察材料要薄而透明
保证切下整齐、完整的薄片
方法步骤
2.观察叶片横切面的切片
(1)用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察永久切片。
(2)参照图5-14,在显微镜下分清叶片的表皮、叶肉和叶脉,并观察构成这些结构的细胞在形态、排列方式、叶绿体数量等方面的特点。
1.叶片的基本结构包括表皮、叶肉和叶脉。
2.叶片的上、下表面都有一层排列紧密的细胞,分别称为上表皮和下表皮。表皮细胞无色透明,起保护作用
观察叶片的结构
3.叶肉细胞中含有大量的叶绿体。靠近下表皮的叶肉细胞排列疏松。
4.叶脉分布在叶肉中,具有支持作用;内有导管和筛管,具有输导作用。
上表皮
叶肉
下表皮
叶脉
气孔
保卫细胞
叶片是由表皮、叶肉、叶脉三部分组成
保护组织
营养组织
保护组织
输导组织
方法步骤
3.观察叶片的下表皮
(1)用镊子撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片。
(2)用显微镜进行观察,注意观察叶片下表皮的细胞形态。找到下表皮上的气孔,观察围成气孔的细胞形状、数量。
4. 画图
画出下表皮上围成气孔的一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞。保卫细胞要画得详细,周围的细胞画出轮廓即可。
观察叶片的结构
构成:它是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。
分布:大多数植物的叶片上表皮气孔较少,下表皮气孔多,这样能减少水分的散失,是一种保护性适应。
外壁
内壁
保卫细胞的细胞壁厚薄不均匀,靠气孔一侧的外壁较厚,不易伸展;远离气孔一侧的内壁较薄,易伸展。当保卫细胞吸水膨胀时,较薄的壁因易于拉长而向外扩展,于是细 胞弓起来,使气孔张开;当 保卫细胞失水收缩时,细胞失去膨胀状态,气孔闭合。
想一想:新鲜叶片上的气孔与萎蔫叶片上的气孔有什么不同?由此你能推测出气孔有何作用?
新鲜的叶片上的气孔是张开的,萎蔫叶片上的气孔是闭合的。
气孔是叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”
气孔的张开和闭合
一株玉米从出苗到结实的一生中,大约需要消耗200kg以上的水。这200kg水的用途大致如下:
作为组成成分的水 约2kg
维持生理过程的水 约0.2kg
蒸腾作用散失水分 约198kg
生长期中总用水量 约200kg
问:一株玉米从出苗到结实的一生中,大部分的水怎样消耗了呢?
你知道吗?
蒸腾作用的意义
从 下 到 上
根毛
气孔
叶肉细胞
叶脉
茎部导管
根部导管
大气
蒸腾作用
生命活动
植物吸收的水,通过根、茎、叶中的导管运输到叶片,其中一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动,其余绝大部分通过蒸腾作用散失到环境中
一部分
绝大部分
这是不是一种浪费呢?
蒸腾作用的意义
① 一方面可以促进根系吸水,并拉动水和无机盐在体内的运输,满足各组织器官对水和无机盐的需要。
② 另一方面,能降低叶片表面的温度,避免被过高的气温灼伤。
蒸腾拉力(向上)
1.蒸腾作用对植物自身的意义
2.蒸腾作用对生物圈的意义
提高大气湿度,
增加降水量
促进生物圈的水循环。
山上多种树,胜似修水库。有雨它能吞,没雨它能吐。
水的吸收、运输和散失
植物的蒸腾作用
思维训练
★★下图两个实验装置,都是用来观察蒸腾作用的。你认为哪个装置更合理?
甲
乙
甲更合理,乙土壤中蒸发的水分会干扰实验结果。
思维训练
★★春季植树造林,通常选择在树苗发芽前进行,这是为什么?
夏季移栽菜苗,可采取哪些措施提高成活率?
减少水分散失,保护根系
①去掉部分枝叶
②在阴天或傍晚移栽
③给移栽植物遮阴
④带土移栽...
降低植物的蒸腾作用
植物的生
活需要水
水的吸收和运输
植物的蒸腾作用
水是植物体的重要组成成分
维持植物体的正常形态和生命活动有重要作用
无机盐只有溶解在水中,才能被植物体吸收
吸收:根尖的成熟区(大量根毛)
运输:导管(水、无机盐)
概念
主要器官:叶片
意义
水的利用与散失
课堂总结
跟 踪 训 练 二
1.植物从吸收水分到蒸腾作用散失水分,主要经过四个过程:①根吸收水分②通过气孔散发到空气中③通过导管输送到叶④水变为水蒸气( )
A.①②③④ B.①③④② C.①③②④ D.①④③②
2.某生物学实验小组的同学利用显微镜,观察菠菜叶片的结构,并绘制了如下结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.①是叶脉,具有保护作用
B.②和④是表皮,具有支持和运输作用
C.③是叶肉,是制造有机物的主要部位
D.⑤是气孔,是水和无机盐散失的通道
3.为提高移栽成活率,园艺工人移栽苗木时,根部总是带一个土坨,且移栽时多在阴天或傍晚,常会剪去部分枝叶。采取这两种措施的主要目的分别是( )
A.抑制根吸收水分,运输方便 B.抑制根吸收水分,降低光合作用
C.保护幼根和根毛,降低蒸腾作用D.抑制根呼吸作用,减少有机物消耗
C
C
B
4.下列有关蒸腾作用的叙述,错误的( )
A.蒸腾作用的强弱受光照强度、环境温度等因素的影响
B.干旱地区植物的叶片往往较小,这反映了生物对环境的适应
C.蒸腾作用越强,根对无机盐和水的吸收速度越快
D.多数植物的叶片通过下表皮散失的水分比上表皮多
5.将刚摘下的叶片放入70 ℃的热水中,会发现叶片表面有许多小气泡产生,并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多,这种现象说明( )
A.下表皮的光照较强 B.下表皮气孔较多
C.下表皮颜色较深 D.上表皮生命力弱
6.下图是该生物学兴趣小组研究拟南芥蒸腾作用的实验装置,将A、B、C、D四个实验装置放在阳光下照射2个小时,水位下降最显著的是哪支试管( )
B
A
C
A B C D
7.玉米在生长周期中吸收的水分,主要参与的生理活动是( )
A.吸收作用 B.呼吸作用
C.光合作用 D.蒸腾作用
8.“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”。诗中的莲叶与外界进行气体交换的“窗口”是( )
A.叶肉细胞 B.气孔
C.保卫细胞 D.表皮细胞
9.下列所示曲线能正确表示在晴朗的高温天气下,绿色植物蒸腾作用强度变化的是( )
A B C D
B
D
D
蒸腾作用受光照强度、环境温度、空气湿度和空气流动状况等因素的影响
综 合 训 练
1.如图为菠菜叶结构示意图,下面有关叙述正确的是( )
A.图中能进行光合作用的结构有①②④
B.蒸腾作用能促进水分和无机盐沿着②运输
C.a 是气体交换的“窗口 ”,其开合受 b 的控制
D.菠菜叶表皮上的a主要分布在叶片的上表皮
2.气孔是植物与外界气体交换的门户。下列物质不能从气孔通过的是( )
A.二氧化碳 B.氧气 C.水 D.水蒸气
3.俗语“大树底下好乘凉”描述了绿色植物在自然界中的作用。下列叙述错误的是( )
A.“好乘凉”是因为蒸腾作用散失的水分带走了部分热量
B.水分主要通过叶片表皮上的气孔散失到周围大气中
C.散失水分的过程促进了大树对水分和有机物的运输
D.水分通过贯穿的导管源源不断地运送到大树的各个器官
C
C
C
4.戏曲是中华优秀传统文化的重要组成部分,有些唱词彰显了劳动人民的智慧,蕴含着生物学道理。例如“过罢元宵春耕忙,牵牛扶犁挑粪筐……六月三伏热难当,背锄下田除草忙……除去杂草禾苗壮,树荫之下好乘凉。”下列叙述错误的是( )
A.“扶犁春耕忙”——疏松土壤,可满足种子萌发所需要的空气
B.“挑粪筐”——施用农家肥,为农作物补充生长需要的无机盐
C.“除去杂草禾苗壮”——避免杂草与禾苗争夺水肥、有机物等
D.“树荫下好乘凉”——树进行蒸腾作用散失水分降低了环境温度
5.某研究小组利用如图装置进行无土栽培的实践探索。下列叙述错误的是( )
A.用充气泵向培养液中通入空气,有利于植株根的呼吸
B.在泡沫板上按合理的间距固定植株,有利于植株充分接受光照
C.幼苗移栽定植初期,给植株适当遮阴可抑制其蒸腾作用防止萎蔫
D.同种植物在不同生长发育期,定期更换的培养液成分及比例不变
D
C
6.大部分陆生植物叶片上的气孔大多分布在下表皮(如:菠菜叶)。现取甲、乙、丙、丁四组大小、发育程度相似,质量相同的新鲜菠菜叶,作如下处理.再将上述四组叶片置于通风处,则蒸腾作用由弱到强的顺序是( )
A.甲→乙→丙→丁 B.甲→丙→乙→丁
C.丁→乙→丙→甲 D.丁→丙→乙→甲
7.如图是制作叶片横切面的临时切片的相关步骤,下列叙述正确的是( )
A.步骤②的培养皿中需放少量生理盐水
B.步骤④中要用一片刀片切下叶片薄片
C.该实验正确的操作顺序是③④①②
D.步骤①中用毛笔蘸取最薄的叶片薄片放在载玻片的水滴中,盖上盖玻片
组别 甲 乙 丙 丁
涂凡士林的部位 不涂 上表皮 下表皮 上、下表皮
D
D
8、小明使用显微镜观察菠菜叶片的横切面和下表皮结构,并绘制了菠菜叶片横切面示意图(图一)和下表皮部分结构示意图(图二),请回答以下相关问题。
(1)制作临时切片时,小明捏紧并排的两片刀片连续多切,并将切下的薄片放入水中,用毛笔蘸出其中 的一片,制成临时切片,在显微镜下观察到叶片由[①] 、表皮、和[②] 三部分组成。菠菜吸收的水依靠根茎叶中的 (填“导管”或“筛管”)运输到叶片。
(2)小明使用显微镜观察叶片横切面时,发现欲观察的结构位于视野的右下方,此时应将切片向 方移动,使物像置于视野正中央以便于观察。
(3)气体进出叶片的门户是图一中的[③] ,由图二所示一对半月形[④] 组成。
(4)当太阳升起的时候,菠菜叶片上的多数气孔呈 (填“A”或“B”)状态,空气通过气孔进入叶片内部,为叶片制造有机物提供原料,同时菠菜的蒸腾作用
逐渐 (填“增强”或“减弱”)。
最薄
叶脉
叶肉
导管
右下
气孔
保卫细胞
A
增强
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Lavf58.33.100
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Lavf57.25.100
Lavf57.83.100
Lavf57.25.100
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