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第五节
根的结构和功能
1937年.美国爱荷华州二大学迪特玛(Dittmer)
博士做了一个有趣的实验:他住装仃细沙的木箱里种植了一株黑麦,4个月内及时浇水以保证机株正常生长。到黑麦抽穗时,把木箱拆掉,小心除去细沙。经仔细统计发现,这株咒麦长冇约1400万条根.
如果将这些根连接在一起,可长达11000千米。植物的根如此发达,你知道根的有关知识吗?
1、描述根的生长过程,概述根尖的基本结构和各部分的主要功能。
2、说明绿色植物的生活需要无机盐。
3、尝试探究根生长的部位,体验探究、观察、记录的方法和技巧。
4、认同根的结构与功能相适应的观点。
根的生长
一、根的类型:
1、根的分类:
(1)定根:
(2)不定根:
主根:
侧根:
由胚根发育成的根。
从主根上依次生出的根。
主根
侧根
从茎、叶等部位长出的根。
贮藏根
气生根
寄生根
肉质直根:
块根:
主根形成。胡萝卜、萝卜等。
由侧根、不定根形成。甘薯等
攀援根:
支持根:
呼吸根:
爬墙虎、常春藤等
榕、玉米等
红树等。
菟丝子等(其寄生根又叫吸器,由不定根形成
。)
主要由不定根形成
2、根系:
一棵植物所有根的总和叫做根系。
(1)直根系:
(2)须根系:
主根长而粗,侧根短而细,主根与侧根有明显区别。大多数双子叶植物的根系为直根系,如菜豆、毛白杨、菠菜、白菜等。
主根长出后不久便停止生长,然后长出许多不定根,所有根的粗细相近,没有明显的主根的根系,主要由不定根构成。大多数单子叶植物的根系为须根系,如小麦、玉米、高粱等。
1、不要混淆不定根和须根系。不定根是主根和侧根以外从茎、叶等部位生出的根;而须根系是根系的类型之一,是一株植物根的总和,主要由不定根组成。
2、大多数双子叶植物的根系是直根系,少数为须根系;如由扦插、压条等营养繁殖所长成的树木,它的根系由不定根组成,虽然没有真正的主根,但其中一两条不定根往往发育粗壮,外表类似主根,具有直根系的形态,这种根系习惯上也看成直根系。大多数单子叶植物的根系是须根系,少数为直根系;所以,不能简单的认为双子叶植物的根系是直根系,单子叶植物的根系就是须根系。
3、根总是向土壤深处生长,并向四周扩展,根具有向地生长的特性。植物根系的入土深度要大于地上部分的主茎高度,根系的扩展范围一般大于地上部分的扩展范围。
根的生长
一、【探究活动】探究根长长的主要部位
提出问题:
作出假设:
制订计划:
根的长长与根的什么部位有关?
根的长长与根尖的生长有关
材料器具:
操作方案:
赤小豆(或蚕豆)种子,吸水纸、记号笔、放大镜,镊子,培养皿、纱布、尺子、刀片、清水等.
1.将赤小豆(或蚕豆)种子置于适宜条件下生根。
2、待幼根长到3-4厘米长时,挑选生有根毛的幼根,用放大镜观察根尖各部分的结构。
3、挑选巳长出幼根的萌发种子数粒,从幼根尖端2.5毫米处开始,在根的一侧用记号笔每隔2毫米通线,共画5
-
10条(如图)。
4、将萌发的种子分成两组。一组切去幼根尖端3--5毫米,作为实验组;另一组保持幼根完整,作为对照组。
5、将两组萌发的种子分别放到垫有几层涙纱布的培养皿中,让幼根画线的一侧朝上。把实验装置放在温暖的地方。
6、定期測量根的长度,并将实验数据记录于下表。
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
实验组
长度
间隔
变化
对照组
长度
间隔
变化
实施计划:
1、依据计划,分组按步骤完成探究活动。
2、各小组观察幼根的变化情况.填写记录表.
得出结论:
表达交流:
根的长长与根尖的生长有关
(1)幼根上部的横线距离没有明显变化,越接近根的尖端处,横线距离越大,即伸长区段距离变化最为明显,分生区段变化次之,成熟区段及根毛部几乎没有变化,根冠也几乎没有变化。说明根的长长是依靠根尖的生长。
(2)对照组幼根长长,实验组被切去根尖的幼根不再长长。
1、给幼根的各部分做上标记时,当心不要折断或损伤幼根。
2、培养幼根,要垂直放置,这样有助于在重力的影响下,使幼根生长的比较直和粗壮。便于实验和观察。
3、对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验.根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力.一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组.没有处理是的就是对照组.只选取了一条幼根,有对照实验.对照是幼根的各个部分。
4、为了减少实验数据的误差,避免偶然性,使实验结果更准确,应该将所有重复试验或平行试验的数据相加取平均值。
1、探究“根的什么部位生长最快”时,选用的材料应该是
(
)
A.生长迅速的幼根
B.生长健壮的白色的根
C.生长缓慢的黄色根
D.生长缓慢的老根
2、在蚕豆根尖上画上等距离的细线,培养一段时间就会发现细线之间距离最大的m是( )
A.根冠
B.分生区
C.伸长区
D.成熟区
3、在根尖的四个部位都做上颜色标记后,将幼苗种植在盛有疏松土壤的玻璃器皿中,使根贴壁生长.一段时间后,根上的颜色标记最先消失的是( )
A.成熟区
B.伸长区
C.分生区
D.根冠
A
C
B
二、根尖:
1、概念:
2、结构及功能:
从根的顶端到着生根毛的部分
根尖包括根冠、分生区、伸长区、成熟区四部分。
(1)根冠:
结构特点:
作用:
细胞较大,排列不够整齐,细胞壁薄,细胞体积大,有大液泡。
具有保护作用
(2)生长点:
(3)伸长区:
结构特点:
作用:
细胞体积小,排列紧密,
壁薄,核大,质浓、无液泡。
具有很强的分裂增生能力。不断分裂,产生新细胞。
结构特点:
作用:
细胞停止分裂,迅速伸长,细胞中出现液泡。
伸长最快的部位,能吸收水分和无机盐。
(4)成熟区:
结构特点:
作用:
细胞停止伸长,开始分化。部分细胞具有输导作用形成导管;表皮细胞的一部分向外突出形成根毛,增大了吸收面积,
是吸收水和无机盐的主要部位,导管输送水和无机盐。
根毛
1、根尖的各部分是连续的,没有明显的界限。在根的生长过程中,根尖各部分的演变是一个动态过程,各部分一次向前发展,最终不断加长的是根尖以上的部分。
2、导管是死细胞;从根的成熟区上部形成,茎叶里都有,并且相通;根吸收的水和无机盐由导管向上送到茎和叶;属于输导组织。
3、移栽幼苗时根部常常带土坨,目的是减少对幼根和根毛的损伤,否则降低根的吸收功能,植物出现萎蔫现象。
4、花草浇水时,一般“干透浇足”的方法,有利于:有利于根的生长发育。
5、植物的根为什么能够不断地伸长?
根尖分生区细胞不断分裂,使细胞数量增加;伸长区细胞的迅速伸长,使细胞体积增大,所以根不断伸长。
6、根尖的伸长区和成熟区都具有吸收水和无机盐的作用。
1、小明在为根做标记时,不小心伤了根的分生区,你认为会出现的情况是( )
A.根停止生长
B.根继续生长
C.根缓慢生长一段时间后,停止生长
D.根缓慢生长
2、(2012潍坊)如图表示以玉米的幼根为实验材料设计的探究实验:将幼根成熟区以上部分标记为:a区(2cm),成熟区标记为b区(1cm),成熟区以下部分标记为c区(0.5cm),一天后测得该幼根增长了约3cm,此时a、b、c三区的长度依次约为( )
A.5cm,1cm,0.5cm
B.2cm,4cm,0.5cm
C.2cm,1cm,3.5cm
D.3cm,2cm,1.5cm
C
A
3、(2017?临沂)洋葱被称为“蔬菜皇后”,其营养成分丰富,对癌症,心血管疾病等有预防作用,如图所示洋葱根尖的结构及部分生理过程,其中说法错误的是( )
A.幼根的生长主要依赖于a区和b区
B.c区细胞能进行①过程,所以c区属于分生组织
C.②表示分化过程,它使细胞的形态结构发生变化,各自具有了不同的功能,从而形成组织
D.a区表皮细胞形成根毛,扩大吸收面积
A
3、在植物根尖结构中,细胞有了明显分化,其内开始出现导管的部分是(
)
A.根冠
B.分生区
C.伸长区
D.成熟区
4、植物的根尖能够不断向前伸长,最主要的部位是( )
A.分生区
B.伸长区
C.根冠
D.成熟区
5、下列哪细胞属于死细胞( )
A.筛管细胞
B.导管细胞
C.叶肉细胞
D.根毛细胞
6、移栽幼苗时要尽量在幼苗期,而且要带土移栽,其意义是( )
A.减少水分散失
B.保护幼根和根毛不受损伤
C.防止营养流失
D.降低蒸腾作用,减少水分的散失
D
B
B
B
4、(2013莱芜)洋葱被称为“蔬菜皇后”,其营养成分丰富,对癌症、心血管疾病等有预防作用。下图为洋葱根尖的结构及部分生理过程示意图,①~③表示某些生理过程,a、b、c表示某些区域。请回答:
(1)洋葱根的生长主要依赖_____区和
___区。(填字母)
(2)②过程中染色体先_____然后_______________
,从而使新细胞的染色体数与原细胞相同。因c区细胞能进行②过程,所以c区属于______
组织。
(3)③表示_________过程,它使细胞的形态结构发生变化,各自具有了不同功能,从而形成组织。
(4)a区内有了运输水分和无机盐的结构,该结构属于______组织;a区表皮细胞的结构有效地扩大了吸收面积,这说明
__________________________
。
c
b
复制
平均分成相同的两份
细胞分化
分生
输导
生物体结构与功能相适应
根的吸收功能
植物的根不仅能够固定植物体,而且还能从土壤中吸收水分和无机盐。
1、演示实验:植物的生活需要无机盐
目的要求:
材料器具:
(1)知道植物的生长需要无机盐。
(2)明确根能从土壌里吸收无机盐.
大小相似的玉米(或蚕豆等)健壮幼苗,玻璃瓶,烧杯,滴管,载玻片.酒精灯,火柴,土壊浸出液,蒸馏水等。
方法步骤:
(1)在一块洁净载玻片的两端分别滴加等量的土壌浸出液和蒸馏水,然后放在酒精灯上缓缓加热。待土壤浸出液和蒸馏水完全蒸发后,观察载玻片上滴加土壤浸出液和蒸馏水处的变化。
(2)取甲、乙两组等数員的玻璃瓶,在甲组各瓶内加入等量的土壤浸出液,在乙组各瓶内加入等量的恭馆水,再分别植入大小相似的玉米幼苗进行培养。
(3)连续观察并记录这两级幼苗的生长情况和叶片的颜色变化。
甲
乙
甲
乙
实验现象:
实验结论:
(1)蒸馏水一端没有痕迹,而土壤浸出液一端有白色粉末状物质。
(2)蒸馏水派样的幼苗长势弱,根系不发达,茎叶微黄;土壤浸出液培养的幼苗根系发达,茎叶生长旺盛,颜色鲜绿。
蒸馏水中缺乏幼苗生长所需的营养物质,因此幼苗长势弱;而土壤浸出液中含有植物所需的无机盐,因而幼苗生长良好。
2、根的吸收功能:
(1)吸收部位:
(2)适于吸收的特点:
(3)植物生长所需要的无机盐及作用:
主要通过根尖的成熟区吸收水分和无机盐。
成熟区生有大量的根毛,增大了吸收面积。
①所需的无机盐的种类:植物需要量最多的是含氮、磷、钾的无机盐,除此之外,植物还需要含钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等多种无机盐。
项目
在植物生长中作用
缺乏症
含氮的
无机盐
含磷的
无机盐
含钾的
无机盐
②无机盐作用及缺乏症:
促进细胞的分裂和生长,使枝叶繁茂。
植株矮小瘦弱,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色。
促进幼苗的发育、花的开放,使果实种子提早成熟。
植株特别矮小,叶片呈暗绿色,并出现紫色。
使茎秆健壮,促进淀粉的形成和运输。
茎秆软弱,容易倒伏,叶片边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯。
1、缺少含硼的无机盐,油菜就会“华而不实”;缺少含铁的无机盐,果树就会得黄叶病;缺少含锌的无机盐,果树就会得小叶病。
2、合理施肥:
①施肥能补充植物生长所需的无机盐。不同的植物所需的无机盐不同,同一种植物在不同的生长时期所需无机盐的量也不同。例如油菜在营养器官生长时期,需要大量含氮无机盐,而在开花结果时期,则需要更多含磷的无机盐。
②施肥不是越多越好。在农业生产上,施肥有有必要的,但如果施肥过多,就会使土壤板结。如果施肥过多,农田中的化肥就会被雨水冲到湖泊或池塘中,会使这些水域中的藻类或其他水生植物大量繁殖,形成水华或赤潮。影响水中植物光合作用,水体缺氧,造成鱼、虾等水生动物大量死亡。
1、(2009?泰安)下列关于作物栽培与管理的叙述中,不科学的是( )
A.移栽幼苗时根部要尽量带土
B.农田的土壤如果板结要及时松土
C.要使作物枝繁叶茂应多施钾肥
D.给作物施肥后要及时灌溉
2、植物的植株矮小、叶片发黄时,最可能缺乏的无机盐是( )
A.钾
B.镁
C.钙
D.氮
3、农谚说“有收无收在于水,多收少收在于肥”.这说明绿色植物的生活需要( )
A.水、无机盐
B.水、有机物
C.水、蛋白质
D.水、维生素
C
D
A
4、下列是四个小组关于“植物生长需要哪些无机盐”的调查结果,错误的是( )
A.农田中施肥就是为农作物提供无机盐
B.不同的作物所需的无机盐不同
C.同一作物不同的生长期所需的无机盐不同
D.植物生长只需要含氮、含磷、含钾的三种无机盐
5、李老师养的绿萝老叶及大部分叶片的边缘和叶尖枯黄,呈褐色,整个叶片逐渐枯焦,而新叶却是绿油油的,这时应该给植物施加( )
A.含钾的无机盐
B.含锌的无机盐
C.含磷的无机盐
D.含氮的无机盐
D
D
6、不同的植物对各类无机盐的需要量是不同的,需钾多的植物是( )
A.菠菜
B.西红柿
C.花生
D.土豆
7、小明家的油菜只开花不结果实,需要施加的化肥是
( )
A.氮肥
B.硼肥
C.磷肥
D.钾肥
8、(2017·江苏中考真题)如图是探究“溶液浓度大小对植物吸水的影响”实验.取两个大小相同的萝卜,各从其顶端向下挖一个大小一样的洞.在图1中萝卜的洞内装上浓盐水,在图2中萝卜的洞内装上等量的清水.过一段时间后,观察现象.下列有关叙述错误的是( )
A.图1中萝卜会变软
B.图2中萝卜洞里的水会变多
C.细胞内溶液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水
D.对栽培作物施肥时,要注意“薄肥勤施”
D
B
B
9、(2017·江苏中考真题)绿色植物的生长需要水分和无机盐.下列叙述正确的是( )
A.合理施肥主要目的是为农作物生长提供所需的有机物
B.被称为植物营养“三要素”的无机盐是氮、硫、磷
10、(2018·江苏中考模拟)植物生活需要量最大的三种无机盐是( )
A.含氮、磷、钾的无机盐
B.含钙、铁、钾的无机盐
C.含氮、镁、锌的无机盐
D.含钙、磷、硼的无机盐
4、(2019陕西)水培植物生长需要量最多的是( )
A.含氮、磷、钾的无机盐
B.含钙、磷、钾的无机盐
C.含钼、硼、钾的无机盐
D.含锌、氮、钾的无机盐
D
A
A
无土栽培
1、原理:
2、优点:
不用土壤,依据植物不同生活时期所需要的无机盐的种类和数量的多少,将无机盐按照一定的比例配成营养液来培养植物的方法。
无土栽培更合理地满足植物对各类无机盐的需要,具有产量高、节省土地、节约水肥、不受季节限制、清洁无污染等优点。
3、对培养液本身的要求:
4、注意问题:
①培养液中无机盐的种类和数量以及比例合理。
②培养液浓度适宜。
①定时向培养液中充气,促进根的呼吸作用正常进行。
②定期更换培养液或补充无机盐
1、无土栽培根据栽培介质的不同分为水培、雾(气)培和基质栽培。
2、水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺氧现象,严重时造成根系死亡。
3、无土栽培的应用:用于蔬菜栽培植物工厂水培蔬菜培养无污染的绿色食品;用于花卉栽培;用于栽培药用植物;用于果木栽培;用于无土育苗。
(3)
1、(2015日照)蔬菜工厂使用营养液栽培植物时,不断向营养液中通入空气的目的是(
)
A.促进蒸腾作用进行
B.增加无机盐的含量
C.提高光合作用速率
D.提高呼吸作用速率
2、无土栽培就是用人工配制的营养液培育植物的方法。配制植物营养液是根据(
)
A.光合作用需要水的道理
B.植物生长发育过程需要无机盐的道理
C.植物根系呼吸需要水中溶解氧的道理
D.植物蒸腾作用需要的道理
D
B
3、无土栽培,是植物能够从培养液里获得足够的(
)
A.水分和氧气
B.水分和有机物
C.水分和无机盐
D.无机盐和氧气
4、学校花园内今年新移栽了两株银杏树。在移栽过程中,园林工人截去了银杏树的大部分枝叶,根部保留大土坨,栽好后还在其茎上进行了挂瓶输液,这些做法的目的是( )
①促进呼吸作用②阻止光合作用③减弱蒸腾作用④减少对根毛的损害⑤补充水分和无机盐⑥补充有机营养
A.③④⑤
B.①③⑤
C.②③④
D.③⑤⑥
5、将两株同样大小的玉米幼苗,分别放在盛有等量土壤浸出液(①号)和蒸镏水(②号)的试管中培养,两周后实验现象如下
图所示。下列说法不正确的是(
)
A.该实验的变量是无机盐的有无
B.实验装置应该置于适宜的温度和光照条件下
C.①号试管为对照组,②号试管为实验组
D.实验结果说明植物生活只需要无机盐
C
A
D
6、农谚说:“有收无收在于水,收多收少在于肥”,关于这种说法不符合科学种田道理的是(
)
A.植物的生活需要水,水是植物体的重要组成成分,是进行光合作用的重要原料
B.植物的生长需要多种无机盐,其中需要量最多的是含氮、含磷和含钾的无机盐
C.无机盐必须溶解在水中才能被植物体所吸收利用
D.为了保证植物体有充足的水分和无机盐,需要给其大量浇水和施肥
D
根的结构和功能
根的类型
根的分类
根系
根的生长
探究根长长的主要部位
根尖的结构和功能
根的吸收功能
观察植物生长需要无机盐
根的吸收功能