4.4 植物的茎
与物质的运输
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1.茎的类型
(1)按照茎的形态可分为:
①直立茎:茎直立向上,如杨树、柳树等。
②缘茎:借助其特有的结构攀缘支柱上升,如丝瓜等。
③缠绕茎:以茎本身缠绕于其他支柱上升,如牵牛花等。
④匍匐茎:茎细长柔弱,沿地面蔓延生长,如山芋、草莓等。
(2)植物的茎按其组成可分为草质茎和木质茎。
2.双子叶植物木质茎的结构
双子叶植物的木质茎从外向内可分为树皮(表皮、韧皮部)、形成层、木质部和髓。
①表皮:细胞排列紧密,细胞间隙比较小,起保护作用。
②韧皮部:在茎的横切面上呈环状排列,由筛管和韧皮纤维等组成。茎里的筛管与根和叶里的筛管相连通,属于输导组织,韧皮纤维属于机械组织,最大特点是韧性强。
(2)形成层:在韧皮部和木质部之间,由2~3层细胞组成,呈环状排列,细胞扁平,能不断分裂产生子细胞,向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎能逐渐增粗。
双子叶植物的茎有形成层,能逐年变粗;单子叶植物的茎没有形成层,茎长成后不能变粗。
(3)木质部:位于茎的中央,由导管和木纤维组成. 木质部内有导管,具输导水分和无机盐的功能,同时具支持茎直立生长的作用,平时使用的木材来源于木质部。
①导管:木质部中较大型、起输导作用的细胞,属于输导组织。
②木纤维:又细又长的死细胞,细胞壁厚,没有弹性,有很强的支持力。木本植物的茎之所以坚硬,主要是木纤维的作用。
(4)髓:位于茎的最中央,其细胞体积较大,细胞壁比较薄,具有贮藏营养物质的功能。
3.年轮
(1)概念:一些植物茎的横切面上,常常可以看到一圈又一圈的同心圆环。通常情况下,一年生成一轮,称为年轮。
(2)成因:实际上年轮是由一年内形成层活动强弱不同造成的,与季节性的环境因素(如气候变化)有密切关系。春季,水分、气温等气候较适宜,形成层活动较旺盛,此时形成的细胞体积较大,木质部质地疏松,颜色较浅,称为春材;入秋以后,气温较低,雨量减少形成层活动逐渐减弱,此时形成的细胞体积小,木质部质地致密,颜色较深,称为秋材。每年的春材和秋材共同组成一轮显著的同心圆环,即年轮。
(3)作用:根据年轮可推知树龄;判断当时的气候环境;判断方向(纹路疏的一面朝南方,纹路密的一面朝北方);根据年轮上的“斑点”判断当时的环境污染。
随着农业生产技术的不断提高,在寒冷的冬天也能吃到美味的草莓。据图可知,草莓繁殖靠它的( )
A. 直立茎
B. 缠绕茎
C. 攀援茎
D. 匍匐茎
如图所示为葡萄的茎,按生长方式属于( )
A. 直立茎
B. 缠绕茎
C. 攀缘茎
D. 匍匐茎
下图为某植物茎的结构示意图,请根据该示意图回答下列有关问题:
(1)图中1所在位置主要含有起运输功能的结构名称是______;图中3所在的位置含有起运输功能的结构名称是______;
(2)图中2所示结构叫作______,这层结构向内分裂形成新的______,向外分裂形成新的______,使植物的茎不断长粗;
(3)图中箭头4表示的是______。
柳树是生活中常见的木本植物,其茎从外到内的结构依次是( )
A. 树皮→形成层→髓→木质部
B. 树皮→木质部→形成层→髓
C. 树皮→形成层→木质部→髓
D. 树皮→木质部→髓
如图为木本植物茎的结构模式图,下列叙述正确的是( )
A. 运输水分和无机盐的主要部位是①
B. 木质茎能加粗生长的主要原因是有结构②
C. ③中较大型的细胞是筛管
D. ④是有贮藏营养物质功能的木质部
某校科学兴趣小组在野外考察时,绘制出下面的树桩年轮特征示意图。根据示意图,下列说法正确的是( )
A. 靠乙一侧降水多,生长快
B. 靠乙一侧降水少,生长快
C. 靠乙一侧为树干向阳面,生长快
D. 靠甲一侧光照强于靠乙那一侧
小明参加了假期夏令营,学会了如何利用植物年轮辨认方向的野外生存能力,下列有关年轮的知识,错误的是( )
A. 根据树木年轮的数目,可以推知它的年龄
B. 树木的年轮能告诉我们当地的气候条件
C. 从植物的年轮我们可以辨别南北方向
D. 植物年轮是由植物的韧皮部形成的
知识点一 水和无机盐的运输
(1)输导水分和无机盐的导管:位于木质部中。
(2)运输途径:自下而上向枝端运输,根尖从土壤里吸收的水分,被输送到根的木质部,然后由木质部中的导管向上输送到植物体内的各部分。
植物根部吸收的无机盐,有一部分留存在根内,绝大部分则要运输到植物体的其他各部位中去。一般情况下,无机盐进入根部导管后,在植物体的导管系统中,常常与水一起随着蒸腾作用自下而上地运输,直至到达叶等各个器官。
知识点二 有机物的运输
有机物是在叶中形成的,其中大部分的有机物由韧皮部中的筛管自上而下地运输到植物体的其他器官中。
将植物树皮环割,会破坏韧皮部中的筛管,使得叶产生的有机物无法向下运输,影响植物的生长,而有机物积累在环割切口的上端,并产生愈伤组织易形成“节瘤”。切割橡胶树皮采胶乳,实际上就是切割了筛管,让有机物胶乳流出来的过程。
总结:
①有机物的来源:叶是植物进行光合作用制造有机物的主要器官。植物体各器官、组织需要的有机物主要由叶供应。
②有机物的输送:主要在韧皮部的筛管中进行。
③有机物的运输方向:沿筛管自上而下运输。
知识点三 探究植物体内物质运输的方法——实验
(1)探究水分和无机盐运输的实验
①器材:带叶的枝条、解剖刀、放大镜、烧杯、水、红墨水。
②原理:导管输送红墨水,有导管的部位被染红。操作按课本上的实验步骤进行实验。
③实验操作:取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条3根,将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面。其中,A组不做处理、B组只剥去下半部的树皮、C组去掉木质部和髓只剩树皮。将它们放入红墨水中(B组枝条只将剥去树皮的部分浸入),并放在太阳下照射10分钟。10分钟后取出洗净,用刀片横切枝条的中上部,用放大镜观察其横切面的染色部位。
④实验现象:A组、C组红色主要集中在木质部:B组树皮和髓除基部是红色外,上部无红色液体.
⑤实验结论:水分和无机盐通过木质部的导管输送,方向是自下而上。
【点拨】
(1)枝条下端削成平整的斜面。作用是增大导管切口的横截面,利于水分和无机盐的输送。
(2)实验时,枝条放在阳光下照射。作用是增强叶的蒸腾作用,产生“蒸汽拉力”,以便水分和无机盐的运输。
(3)探究有机物运输的实验
①实验步骤:a.在一株盆栽木本植物上选取一个枝条,用解剖刀将枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮,露出木质部。b.用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。c.每隔一周观察并记录枝条环剥部位的变化。
②实验现象:经过一两个月后,切口上方的树皮将膨大而形成枝瘤。
③实验结论:有机物的运输主要是在茎的韧皮部中由筛管自上而下运输的。
【避错指南】导管和筛管的对比,如下表所示。
名称 导管 筛管
位置 木质部 韧皮部
细胞特点 死细胞 活细胞
功能 运输水分和无机盐 运输有机物
运输方向 自下而上 自上而下
相同点 都是长形、管状细胞,有运输作用
【注意】导管由死细胞构成,且横壁消失,筛管由活细胞构成,横壁不消失,所以物质在导管中输送速度比在筛管中快。
下列有关导管的叙述,你不认同的是( )
A.导管是中空长管,上下细胞间的细胞壁已经消失
B.成熟导管细胞是死细胞
C.导管具有运输水和无机盐的作用
D.导管分布于根尖的各个部分
水分进入根内部以后,是过木质部中的______,由植物体的下端向______运输。
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
图甲、图乙是小明同学针对“水分和无机盐是通过茎的哪部分运输的”这个问题进行的实验,请回答相关问题。
(1)该实验将带叶枝条的下端浸到红墨水中,并将其放在温暖、向阳的地方(图甲),一段时间后,当看到______时,再进行图中A所示的过程。
(2)如果用放大镜观察茎的横切面,就会出现图乙所示的图像,你会发现图乙中数字③所示的结构____被染成了红色。
(3)此实验说明了根吸收的水分和溶解于水中的无机盐是通过____由下往上运输的。
(4)图中数字②表示的结构是____,请你写出它具有的作用:____。
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. 观察纵切面,木质部越靠近枝条上端的地方颜色越浅
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. 横切变色枝条的基部上方,观察到木质部变红色
小宇为探究茎的输导作用,做了如下实验:取两个带有几片叶的桑树枝条甲和乙,将甲剥掉树皮,乙不作任何处理,分别把下端插入盛有稀释红墨水的锥形瓶中,放到温暖的阳光下,当看到叶脉有点发红时,他将枝条进行横切和纵切,用放大镜和显微镜分别观察,如图所示,请分析回答:
(1)该实验的目的是探究 。
(2)枝条带有叶片的作用是 。
(3)用放大镜观察,看到被染红的部位是 。
(4)用显微镜观察,看到被染红的结构是________ 。
(5)甲枝条和乙枝条的实验现象 。
(6)通过实验发现,无论是枝条的横切面还是枝条的纵切面都是只有 ________ 被染成红色,在茎和木质部中,只有 ________ 是上下相通的:这个实验说明根吸收的水分和无机盐是通过 ________ 运输的。
如图是果树的一段枝条,长有大小相同的两个果实。已对枝条的两个部位的树皮进行了环剥。以下叙述错误的是( )
A.果实B不能继续长大,原因是切断了运输有机物的筛管
B.果实A能继续长大,因为运输有机物给A的通道未被切断
C.枝条上1-4四处中,会出现明显肿胀的部位是2处
D.枝条上部的叶片不会萎蔫,因为运输水的通道未被切断
“树不怕空心而怕剥皮”。如果将树皮剥去,树就会死亡。这主要是因为( )
A.破坏了导管,不能运输水 B.破坏了筛管,不能运输有机物
C.破坏了胞间连丝,不能传导 D.破坏了木质部,不能产生新细胞
菟丝子为一种寄生生物,能缠绕在其他绿色植物的茎上,并将其茎分化形成的吸器伸入植物体内吸取现成的营养。菟丝子获取有机物的部位是植物体的( )
A.韧皮部的筛管
B.木质部的筛管
C.韧皮部的导管
D.木质部的导管
某同学家中有一棵苹果树,在苹果成熟前由于某种原因损伤了部分树皮,收获时果实反而又大又好吃,对这一现象的正确解释是( )
A.受伤的树皮的运输水分能力更强了
B.木质部输送给果实更多的水分
C.果实木质部运输有机物,损伤树皮不影响果实的发育
D.树叶制造的营养物质向下运输受阻而供给了果实
1.杜仲是一种常见的中药,树皮可入药,但剥树皮时不能切口太深,否则会影响树的生长,其原因是与树茎部哪个结构被破坏有关( )
A.木质部 B.韧皮部 C.外树皮 D.形成层
2.秋日的果园中硕果累累,苹果、香梨中所含的有机物是( )
A.根从土壤中吸收,经筛管运输来的 B.叶制造后由筛管运输来的
C.根从土壤中吸收,经导管运输来的 D.叶制造后由导管运输来的
3.北京地区的一些古树树干几乎中空,但仍然枝繁叶茂,展现出生命之顽强,下列叙述不正确的是( )
A.树干中的输导组织没有完全被破坏
B.根吸收的有机物仍可以运输到叶片
C.叶片合成的有机物仍可以运输到根
D.根吸收的水分仍可以运输到叶片
4.如图是“环剥枝条与树瘤”,如果树木的枝条的树皮被环剥一圈,会形成树瘤,下列描述正确的是( )
A.树瘤位于环剥处的下方
B.树瘤的形成与有机物的积累有关
C.有机物是通过导管运输的
D.树皮包括木质部
5.水和无机盐在植物体中运输的基本路径是( )
A.叶中筛管→茎中筛管→根中筛管 B.根中筛管→茎中筛管→叶中筛管
C.根中导管→茎中导管→叶中导管 D.叶中导管→茎中导管→根中导管
6.威海市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”的针头应插入到茎的( )
A.分生组织 B.机械组织 C.导管 D.筛管
7.水分在体内运输的结构是,属于组织。( )
A.导管;分生组织 B.导管;输导组织
C.筛管;分生组织 D.筛管;输导组织
8.给植物打针输液是植物施肥和治病虫害的常见方法。打针输液就是在枝干上用针由上向下刺45°的斜孔到木质部,有关说法正确的是( )
A. 输液液体的主要成分是水和有机物
B. 过程不易污染环境,保护了人畜安全
C. 液体进入木质部中的筛管往上运输
D. 此方法操作简便但肥料利用率不高
9.根将水分吸收到植物体内的顺序是( )
A.土壤溶液→根毛细胞→成熟区表皮细胞以内各层细胞→导管
B.导管→土壤溶液→成熟区表皮细胞以内各层细胞→根毛细胞
C.土壤溶液→成熟区表皮细胞以内各层细胞→根毛细胞→导管
D.成熟区表皮细胞以内各层细胞→土壤溶液→根毛细胞→导管
10.如图所示的猕猴桃,因富含多种维生素,而倍受人们的喜爱。下列有关猕猴桃的说法正确的是( )
A. 猕猴桃是猕猴桃树的生殖系统
B. 根吸收的水分由韧皮部中的导管运输
C. 为了保持猕猴桃的优良品种,常用嫁接法繁殖,这种生殖方式是无性生殖
D. 猕猴桃树的所有细胞都有叶绿体,能进行光合作用
11.为提高果树的产量,果农会在果树生长期,用刀在枝干上环切两刀,将两刀口之间的树皮剥去,露出木质部,以暂时中断有机物的输送,以达到促花、保果、壮果、催熟增糖的效果。环剥技术历史久远,简单高效。对该技术判断不合理的是( )
A. 环剥切断了韧皮部中的筛管,中断有机物的输送
B. 环剥时切口要窄,有利于形成层分裂细胞尽快愈合伤口
C. 环剥切口上方形成枝瘤,说明环剥能促进树木产生有机物
D. 环剥不能在树木主干上进行,否则可能导致树木死亡
12.下图是双子叶植物茎的结构图,据图回答:
(1)写出图中A、D代表的结构名称:A____;D____。
(2)图中属于分生组织的是____(填字母)。
(3)图中C是____,内含 和 。
(4)在茎中,对茎起保护作用的结构是____。
13.如图是果树的一段枝条,长有大小相同的两个果实。图中已对枝条的两个部位的树皮进行了环剥。请据图回答下列问题。
(1)A、B两果实中,不能继续长大的是__。
(2)该实验还说明枝条上部的叶片不会因树皮环剥而枯萎,这是因为水分通过茎的__向上运输。
14.如图所示是木本植物茎的结构,请据图回答:
(1)我们常见到的杨树和柳树等,能年年加粗,这是因为[2]___________的作用,它向外能产生新的___________,向内能产生新的[3]___________。
(2)我们使用的木质课桌椅、家中的木质家具都是用___________做成的。
(3)在这个横断面上,我们可以看到有很多同心环带,这是___________,它的形成是由于___________ 细胞的分裂活动受___________变化的影响。
15.鲜花保鲜一直是人们经常碰到的问题。小明从网购鲜花附赠的说明书中看到:鲜花插入花瓶前在茎秆下端1-3厘米处,用剪刀剪成45 斜角,并用合适的保鲜液保鲜。
(1)鲜花茎秆下端剪成斜角的目的是________。
(2)小明查阅资料获知:保鲜液的用途主要三方面:保水、消毒杀菌、提供营养。于是他用清水、少量糖、少量盐自制了两份保鲜液,实验下来,一份加盐少的效果不错,但另一份加盐多的反而在较短时间内鲜花出现萎蔫现象。请你对此现象进行解释。________
(3)小明还尝试在清水中加适量以下物质各自制成几种保鲜液,你认为能实现比用清水延长保鲜时间的是________。
A.雪碧 B.啤酒 C.白醋
16.水分和无机盐是通过茎的哪部分运输的?某同学就这个问题进行了如下探究:
作出假设:水分和无机盐是通过茎的木质部运输的。
制定和实施探究方案:
①取一段柳的枝条,将其下部处理成只有木质部后,插入装有土壤浸出液(无色透明,其成分为水和溶解在水中的无机盐)的广口瓶中;
②观察并记录实验现象。
请分析回答下列问题:
(1)该同学作出假设的依据是:茎的木质部中有 ,是上下相连通的。
(2)该实验必须用带叶的枝条,原因是要通过叶片的 来促进水分和无机盐的运输。
(3)将柳的枝条下部处理成只有木质部的目的是排除茎的 的干扰。
(4)为了能够在茎的横切面上或纵切面上观察到溶液的位置,需要将该同学方案中无色透明的土壤浸出液改为 来做实验。
17.几乎快空心的柳树,树叶依旧繁茂,为了揭开树木不怕空心的原因?
第一步:查资料:植物体内有两种运输线,植物生活所需要的全部物质就靠这两种运输线来输送,一种是木质部里的运输线,另一种是韧皮部里面的运输线.它们分别运输水分和有机物等。
第二步:欲证明水分和无机盐是通过哪种运输线运输,设计了如下实验:剪取生命活动旺盛的一根柳树(或月季)枝条,将柳树枝条基部纵剖,如图,下部处理成只有木质部(左)或只有韧皮部(右),分别插入两只烧杯的溶液中,烧杯中盛有红色土壤浸出液(红色物质对柳枝无害).
(1)位于左烧杯内的枝条上的叶片红色明显,生活正常.位于右烧杯内的枝条上的叶片(A点以下)红色不明显,且出现萎蔫现象,说明 ________。
(2)假如柳树主茎基部的树皮被剥去,柳树就会死亡,原因是柳树的________得不到有机物,无法进行正常的生命活动.树木不怕空心是因为靠近树皮的木质部仍具有输导作用.
(3)一般扦插不易成活的植物可用压条的方法繁殖,压条是把枝条中部的树皮剥去下部半圈,埋进土壤并固定,让枝条的顶部露出地面.这样做使有机物的运输通道筛管被部分切断,割皮处积累大量养料,促进细胞的________和生长加快,使埋入土壤中的枝条长出不定根。