4.4 植物的茎与物质运输 课件(共53张PPT)

(共53张PPT)
茎具有怎样的结构特点和其运输功能相适应？
植物根尖吸收的水分和无机盐靠什么运输到植物的各个器官？
§4.4 植物的茎与物质运输
按照茎的形态可分：
直立茎、攀缘茎、匍匐茎、缠绕茎
按照茎的组成可分：
草质茎、木质茎
直立茎
坚硬，能直立向上生长，最常见
匍匐茎
平卧于地，四周蔓延，长不定根
攀缘茎
用卷须等茎和叶上的变态结构攀缘他物上升
缠绕茎
茎本身缠绕他物上升
茎的类别 特点 代表植物
直立茎 茎较坚硬能直立，最常见 果树、甘蔗
攀缘茎 用卷须等攀援他物上升 葡萄、爬山虎
匍匐茎 平卧于地 草莓、西瓜
缠绕茎 借茎本身缠绕他物上升 牵牛花、常春藤
草质茎
木质茎
木质部不发达，支持力弱的茎。
木质部发达，支持力强的茎。
大多数双子叶植物茎
大多数单子叶植物茎
茎（变态茎）
这些各种各样的茎，不论呈现什么特点，都是为了什么？
茎的生长都能使叶更好地伸展在空中，接受阳光进行光合作用。
虽然茎的形态各不相同，但它们的结构却基本相同。
树皮
（较软）
髓
（较软）
木质部
（较硬）
观察双子叶植物的木质茎的结构
形成层（极薄）
髓
木质部
形成层
树皮
韧皮部
表皮
外树皮
内树皮
树 皮
树皮
外树皮
细胞排列紧密，间隙小，起保护作用
内树皮
靠里是韧皮部，含韧皮纤维和筛管
筛管是由长筒形细胞（活细胞）构成，它们上下连接处的横壁未消失，横壁上有许多小孔，像个筛子，称为筛板。物质可以通过小孔从一个细胞进入另一个细胞。
筛管属于______组织
输导
植物体内的有机物就是靠筛管来运输的。叶柄中的筛管与茎、根中的筛管相通，叶制造的有机物能自上而下地送到茎、根、花和果实中。
茎的形成层处在 部和 部之间，只有2~3层细胞组成，能不断进行细胞分裂，产生子细胞，属于 组织。子细胞吸收营养物质不断长大，向外形成 ，向内形成 ，使茎加粗。
木质
韧皮
分生
形成层
形成层
韧皮部
木质部
你现在知道果树嫁接时为什么接穗和砧木的形成层一定要紧贴的道理了吗？
接穗与砧木的形成层同时分生愈伤组织，两者紧密结合时嫁接伤口愈合快，易成活。
木质部
木质部
木质部就是我们通常所说的木材，其中较大型的细胞是导管，较小的细胞是木纤维。
导管是由一些直径较大的长筒形细胞连接而成，不过这些细胞已经死亡，它们上、下连接处的横壁消失，故导管上下贯通。根尖吸收的水和无机盐通过导管自下而上运输。
导管属于______组织
输导
髓
位于茎的最中央，由薄壁细胞组成，细胞体积较大，具有贮藏营养的作用。
髓
有些植物髓的中央部分会生长过程中逐渐消失慢慢在茎的中央形成髓腔。
双子叶植物茎的结构
树皮
形成层
木质部
外树皮
（靠里是韧皮部）
内树皮
保护作用
内有筛管
↓ 运输有机物（输导组织）
细胞能分裂增生（分生组织）
内有导管
↑ 运输水和无机盐（输导组织）
髓
储存营养
单子叶植物茎的结构
结构
木质部：
韧皮部：
导管
筛管
构成维管束，分散在薄壁细胞中
单子叶植物的茎中一般没有形成层，如水稻、小麦、竹子等植物经历初期生长后，茎就不会加粗生长了。
由于木质茎的形成层活动受温度变化的影响，
在气温、降水、光照等外界气候因素呈现的周期性变化影响下，多年生的茎的木质部会出现多圈同心环带，每一个环带的内侧与外侧颜色不同，这就是 。
年轮
当气温、水分、光照等环境条件较好时，植物生长比较快，形成层活动旺盛，形成的木质部较疏松，颜色较浅，称为春材；
反之，雨量少，气温低，形成层活动减弱，形成的木质部较密，颜色较深，称为秋材。
植物生长一年一般形成一个年轮
从年轮中可以获取哪些信息？
推断出树的生长年龄。
判断方向。朝南一侧阳光照射多，形成的年轮较疏松。
推断在植物生长不同时期的气候状况等。气温合适、降水充沛、阳光充足有利于植物生长，则这一年的年轮就较宽、颜色较浅。
判断木材材质。年轮越密，木材密度越大，硬度越好。
双子叶植物茎的结构
树皮
形成层
木质部
外树皮
（靠里是韧皮部）
内树皮
保护作用
内有筛管
↓ 运输有机物（输导组织）
细胞能分裂增生（分生组织）
内有导管
↑ 运输水和无机盐（输导组织）
髓
储存营养
探究：茎运输水分和无机盐的部位
【提出问题】
茎对水分和无机盐的运输部位是什么？
【建立假设】
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。
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。
假设3：茎对水分和无机盐的运输是通过茎中心的髓进行的。
【实验材料】
新鲜带叶的木本植物枝条若干、烧杯、红墨水、清水、刀片、放大镜等。
【实验步骤】
（1） 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，再分别按表中的3种处理方法处理。
实验组别 实验现象
（记录被染色的部位）
A.带叶枝条（不做处理）
B.剥去下半部树皮的带叶枝条
C.除去木质部和髓的带叶枝条， 只留下树皮
增大枝条吸收水分的面积
（2）处理好后，将每组枝条分别插入 3瓶盛有等量稀释红墨水的烧杯中（B 组枝条只将剥去树皮的木质部部分浸入液体中），置于温暖、光照充足的地方。10分钟后取出枝条，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，并记录现象。
为叶的蒸腾作用创造条件，蒸腾作用产生“蒸腾拉力”，以便水分的运输。
【实验结果】
实验组别 实验现象
（记录被染色的部位）
A.带叶枝条（不做处理）
B.剥去下半部树皮的带叶枝条
C.除去木质部和髓的带叶枝条， 只留下树皮
记录表
木质部染红
木质部染红
没有染红的部位
【实验分析讨论】
若A、B组枝条的韧皮部和木质部均被染色，而C组树皮未被染色，这说明了什么问题？
若将A组枝条进行纵切，发现纵切面上越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅。这是什么原因造成的呢？
说明水分和无机盐主要通过木质部的导管运输，且水分和无机盐可由木质部横向运输到韧皮部。
说明水分和无机盐是自下而上运输的。
若不是采用上述的切剥法处理枝条，而是采用石蜡密封切面法处理枝条，应如何处理各组的枝条？预期实验结果又将如何？
用石蜡分别密封树皮韧皮部（相当于B组）和木质部（相当于C组），预期结果也相似。
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
根部导管
水分和无机盐
茎中导管
根尖吸收
叶脉导管
叶花果实
【实验结论】
植物的叶通过光合作用制造的有机物，其输送路线又是如何的？
活动：在一株盆栽木本植物上选取一个枝条，用解剖刀在枝条中部剥除约 1 厘米宽的一圈树皮，露出木质部。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环剥部位的变化。
实验结果： 经过一两个月后，切口上方的树皮将膨大而形成枝瘤。
你能解释树上瘤状物的形成了吗？
剥去一圈树皮以后，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。
我们知道，树皮里只有韧皮部的筛管是上下相通的。可见，叶制造的有机物，是通过韧皮部中的筛管自上向下运输的。
割裂橡胶树的树皮，就会有大量的胶乳出来，这是为什么？你能解释这一现象吗？
橡胶胶乳的主要成分是有机物，是在筛管中运输的。切割橡胶树皮采集胶乳，实际上是切割了筛管，让胶乳有机物通过筛管的断口流出。
有些人用细铁丝将相邻两树缠绕起来，用来晾晒衣物，这样做对树的生长有什么影响？
小树要长大，茎要逐渐长粗。日子久了铁丝就会嵌入树皮，很可能破坏了韧皮部中的筛管，叶光合作用合成的有机物不能运输到茎和根，导致植物死亡。
为什么导管运输的是水和无机盐，而筛管运输的是有机物？
结构
功能
存在部位 细胞特点 功能
导管
筛管
木质部
韧皮部
死细胞、细胞之间横壁消失
活细胞、细胞之间有横壁，其上有筛孔
自下而上
输导水和无机盐
自上而下
输导有机物
茎的功能
1. 支持作用
茎可支持庞大的树冠，并将叶举向空中，使叶能充分进行光合作用，也能支持花朵果实。
2. 输导作用
茎是植物体物质输导的主要通道，能将根吸收的水和无机盐输送到植物体各部位；也能使叶制造的有机物输送到植物体各部位。
4. 繁殖作用
一些植物可利用茎进行营繁殖，如：果树嫁接、枝条扦插等。
5. 许多幼茎也能进行光合作用
3. 贮藏作用
如甘蔗，蒿苣贮存大量养分，马铃薯、莲藕等变态茎贮藏可供食用的养分；
【练习】
1. 茎的各种形态都是对环境的一种适应，主要表现在这些茎都可以（ ）
A. 从环境中获得有机物
B. 从环境中最大可能地获取其生长所需的阳光
C. 更好的进行呼吸作用
D. 更好的缠绕他物向上生长
2. 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
B
B
3. 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. 从植物的年轮可让我们知道南北方向的差异
D. 植物年轮是由植物的韧皮部形成的
D