2022-2023学年浙江八年级下学期科学同步讲义第3节植物的根与物质吸收(含详解).pdf
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1、第 3节 植 物 的 根 与 物 质 吸 收 0 目 标 导 航 课 程 标 准 课 标 解 读 1.区 别 直 根 系 和 须 根 系。2.理 解 根 尖 的 基 本 结 构 特 点 及 其 功 能。3.知 道 根 吸 水 的 主 要 部 位 和 吸 水 的 原 理。4.了 解 含 氮、磷、钾 等 元 素 的 无 机 盐 对 植 物 生 命 活 动 的 作 用。解 读 1:掌 握 植 物 根 的 吸 水 与 失 水 的 原 理,常 见 题 型 为 选 择 题,难 度 较 小。解 读 2:了 解 根 尖 的 结 构 和 功 能,植 物 体 对 无 机 盐 的 吸 收 和 运 输 过 程,常 见
2、 题 型 为 选 择 题 和 简 答 题,难 度 较 小。解 读 3:说 明 农 业 生 产(合 理 灌 溉、合 理 施 肥 等)中 物 质 和 能 量 转 换 原 理,知 道 缺 乏 含 氮、磷、钾 等 无 机 盐 对 植 物 生 长 影 响,常 见 题 型 为 选 择 题、实 验 题 和 简 答 题,难 度 较 小。趣 知 识 精 讲 知 识 点 0 1 植 物 的 根 系(-)根 系(1)概 念:一 株 植 物 所 有 根 的 总 称,叫 根 系。(2)作 用 许 多 植 物 的 根 系 十 分 发 达,生 长 的 范 围 比 枝 叶 大,对 植 物 起 到 固 定 作 用。组 成 根
3、系 的 每 条 根 均 能 吸 收 土 壤 中 的 水 分 和 无 机 盐 等 营 养 物 质。(二)根 的 种 类(1)主 根:由 胚 根 直 接 生 长 形 成 的 根,数 量 只 有 一 条,向 下 生 长,叫 主 根。(2)侧 根:从 主 根 上 依 次 生 出 的 根,叫 侧 根。与 主 根 相 比,侧 根 又 短 又 细,但 数 量 众 多,向 四 周 扩 展。(3)不 定 根:从 植 物 的 茎 或 叶 上 长 出 的 根,叫 不 定 根。(三)根 系 的 类 型 根 系 直 根 系 须 根 系 特 点 有 明 显 的 主 根 和 侧 根 之 分 没 有 明 显 的 主 根 和
4、侧 根 之 分,主 要 由 不 定 根 组 成 常 见 植 物 大 豆、萝 卜、樟 树 等 大 多 数 双 子 叶 植 物 小 麦、水 稻、葱、蒜 等 大 多 数 单 子 叶 植 物(四)根 的 分 布 植 物 的 根 在 土 壤 中 的 分 布,与 植 物 的 种 类 和 外 界 环 境 如 土 壤 的 结 构、肥 力、通 气 状 况 和 水 分 状 况 等 密 切 相 关。例 如,在 缺 水 地 区 生 长 的 植 物 的 根 往 往 比 水 源 充 足 地 区 生 长 的 植 物 的 根 更 为 发 达。在 农 业 生 产 上,常 利 用 控 制 水 肥 等 来 调 整 作 物 的 根
5、系,以 达 到 丰 产 的 目 的。【能 力 拓 展】大 多 数 裸 子 植 物 和 双 子 叶 植 物 的 根 系 属 于 直 根 系。一 般 直 根 系 入 土 较 深,其 侧 根 在 土 壤 中 的 伸 延 范 围 也 较 广,如 木 本 植 物 的 根 系 其 伸 延 直 径 为 10、18米,常 超 过 树 冠 的 好 几 倍;草 本 植 物 如 南 瓜,其 根 系 伸 延 直 径 为 68米。根 有 向 水、向 肥 生 长 等 特 性,这 样 可 使 根 能 不 断 吸 收 水 分 和 无 机 盐,从 而 促 进 根 向 各 个 方 向 迅 速 伸 长,以 便 吸 收 更 多 的
6、水 分 和 无 机 盐,最 后 使 根 系 的 扩 展 范 围 大 于 地 上 部 分 的 扩 展 范 围。根 系 的 入 土 深 度 一 般 都 大 于 地 上 部 分 主 茎 的 高 度。根 系 的 这 些 分 布 特 点 为 农 业 生 产 上 施 肥、浇 水 提 供 了 理 论 依 据,给 作 物 施 肥、浇 水 时 应 做 到 深 层 施 肥、浇 水。【即 学 即 练 1】观 察 植 物 的 根 的 生 长 情 况 图 片,请 根 据 要 求 回 答 问 题。(1)在 图 甲 中 的 根 系 是 由.根 组 成,请 列 举 有 这 种 根 系 的 一 种 植 物 的 名 称:。(2)
7、在 图 乙 中 的 根 系 主 要 由 根 组 成,请 列 举 有 这 种 根 系 的 一 种 植 物 的 名 称:。【即 学 即 练 2(2020八 下 秀 洲 月 考)如 图,兴 趣 小 组 在“观 察 小 麦 根 尖 的 实 验”中 进 行 如 下 操 作:(1)取 小 麦 的 幼 根 用 放 大 镜 观 察 它 的 外 形,发 现 其 属 于(选 填“直 根 系”或“须 根 系”)(2)用 显 微 镜 在 低 倍 镜 下,(选 填“加”或“不 加”)盖 玻 片,观 察 根 毛 细 胞 的 结 构 特 点。并 查 阅 资 料 后,兴 趣 小 组 了 解,根 毛 区 中 的 细 胞 是 由
8、 伸 长 区 细 胞 进 一 步 而 来 的。簧、知 识 点 0 2 根 的 吸 水 和 失 水(-)探 究 根 吸 收 水 分 的 主 要 部 位(1)培 育 小 麦 种 子,直 到 它 们 长 出 较 长 的 根。(2)选 取 4 株 生 长 旺 盛 带 有 绿 叶 和 根 系 的 幼 苗,随 机 分 为 A、B 两 组。将 A 组 的 2 株 小 麦 植 株 所 有 根 的 前 端 剪 去 35毫 米(即 根 尖),并 在 切 口 处 涂 上 石 蜡;B 组 不 做 处 理。(3)将 2 组 小 麦 幼 苗 分 别 放 在 土 壤 浸 出 液 中 培 养,观 察 其 生 长 情 况。(4
9、)一 段 时 间 后,A 组 幼 苗 开 始 出 现 萎 孺 现 象,B 组 幼 苗 正 常 生 长。由 此 得 出 结 论:。(-)根 尖 的 结 构 和 功 能(1)根 尖 根 尖 是 指 从 根 的 顶 端 到 着 生 根 毛 的 部 分,它 是 根 生 长、分 化、吸 收 养 料 最 活 跃 的 部 位。从 根 尖 的 尖 端 起,根 据 形 态 结 构 和 生 理 功 能 的 不 同,依 次 可 分 成 四 个 部 分。(2)观 察 根 尖 取 小 麦 的 幼 根,先 用 放 大 镜 观 察 它 的 外 形,根 尖 从 尖 端 起,依 次 是 根 冠、分 生 区、伸 长 区、根 毛
10、区,在 根 毛 区 生 有 大 量 的 根 毛。用(低 倍 镜,不 加 盖 玻 片)观 察 根 毛 细 胞 的 结 构 特 点。用 显 微 镜 观 察 植 物 根 尖 纵 切 的 永 久 装 片,可 以 发 现 根 尖 的 四 个 组 成 部 分 的 细 胞 形 状 各 不 相 同(3)根 尖 各 部 分 的 结 构 特 点 及 功 能 结 构 位 置 细 胞 特 点 功 能 图 示 根 毛 区 伸 长 区 上 部 根 毛 区 的 表 皮 细 胞 向 外 突 起,形 成 不 同 长 度 的 根 毛,根 毛 细 胞 的 细 胞 壁 极 薄,液 泡 较 大 大 量 的 根 毛 扩 大 了 根 的
11、吸 收 面 积,保 证 了 植 物 能 吸 收 足 够 的 营 养。_是 根 尖 吸 收 水 分 和 无 机 盐 的 主 要 部 位 5伸 长 区 分 生 区 上 部 有 较 小 的 液 泡,细 胞 壁 较 薄 细 胞 停 止 分 裂 迅 速 生 长,使 根 不 断 伸 长 D分 生 区 根 冠 内 侧 细 胞 壁 薄,细 胞 核 较 大,细 胞 质 浓,排 列 紧 密,分 裂 能 力 强 有 很 强 的 _能 力,通 过 分 裂 使 细 胞 数 目 增 加 分 生 区 产 生 细 胞 大 部 分 成 为 伸 长 区 的 细 胞,进 而 形 成 根 的 各 部 分 结 构 D根 冠 根 尖 的
12、 最 顶 端 细 胞 壁 薄,外 层 细 胞 排 列 比 较 疏 松,内 部 细 胞 小、排 列 紧 密 主 要 起 保 护 作 用,有 利 于 根 在 土 壤 中 不 断 生 长(三)植 物 的 吸 水 和 失 水(1)植 物 吸 水 和 失 水 的 影 响 因 素 选 取 4 株 生 长 旺 盛 的 同 种 植 物(如 白 菜 等)幼 苗,随 机 分 成 2 组。将 2 组 植 物 的 根 部 洗 净,分 别 放 人盛 有 清 水 和 浓 盐 水 的 2 只 锥 形 瓶 中。过 20 40分 钟 后 观 察 2 组 植 物,加 以 比 较。可 以 发 现 在 清 水 中 的 植 物 正 常
13、 生 长,在 浓 盐 水 中 的 植 物 叶 片 萎 蔷。(2)根 毛 细 胞 适 于 吸 水 的 特 点 根 毛 细 胞 的 细 胞 壁 极 薄,液 泡 较 大,内 含 丰 富 的 细 胞 液。根 毛 细 胞 在 土 壤 缝 隙 中 穿 过,与 土 壤 颗 粒 紧 密 地 黏 附 在 一 起,以 利 于 吸 收 土 壤 中 的 水 分 和 无 机 盐。土 壤 溶 液 土 壤 颗 粒 之 间 含 有 水 分 和 无 机 盐,称 为 土 壤 溶 液。(4)根 毛 细 胞 吸 水 和 失 水 的 条 件 细 胞 吸 水 或 失 水 取 决 于 植 物 根 毛 细 胞 的 细 胞 液 中 溶 质 的
14、 质 量 分 数 和 土 壤 中 溶 质 的 质 量 分 数 的 大 小。细 胞 吸 水 条 件:根 毛 细 胞 液 的 溶 质 质 量 分 数 土 壤 溶 液 的 溶 质 质 量 分 数。细 胞 失 水 条 件:根 毛 细 胞 液 的 溶 质 质 量 分 数 土 壤 溶 液 的 溶 质 质 量 分 数。如 农 业 上 一 次 施 肥 过 多,容 易 造 成“烧 苗”(5)根 毛 吸 水 的 过 程 根 毛 吸 水 的 具 体 过 程:水 一 根 毛 细 胞 一 各 皮 层 细 胞 一 导 管【能 力 拓 展】根 的 不 断 长 长 是 伸 长 区 细 胞 不 断 伸 长 和 分 生 区 细
15、胞 不 断 分 裂 的 结 果。根 尖 吸 收 水 分 和 无 机 盐 主 要 是 通 过 根 毛 区 的 根 毛 实 现 的。在 根 尖 的 四 部 分 结 构 中,出 现 细 胞 分 化 的 是 根 毛 区,它 的 内 部 形 成 了 导 管,表 面 形 成 了 根 毛。根 毛 细 胞 的 液 泡 较 大、细 胞 壁 极 薄,这 些 特 点 都 有 利 于 水 分 和 无 机 盐 进 入 根 毛 细 胞。所 以,根 毛 区 是 根 尖 吸 收 水 分 和 无 机 盐 的 主 要 部 位。细 胞 失 水 主 要 是 指 植 物 细 胞 液 泡 里 细 胞 液 中 的 水 分 向 细 胞 外
16、渗 出,而 不 是 细 胞 质 中 的 水 分 向 细 胞 外 溢 出。由 于 细 胞 液 中 的 水 分 向 细 胞 外 渗 出,液 泡 逐 渐 缩 小,细 胞 质 回 缩,但 细 胞 壁 几 乎 不 变,最 终 导 致 细 胞 质 与 细 胞 壁 分 离。【即 学 即 练 3】(2020 衢 州)用 显 微 镜 观 察 洋 葱 根 尖 纵 切 片,视 野 如 图 所 示。视 野 中 的 区 域 位 于 根 尖 结 构 的()B.分 生 区 C.伸 长 区 D.根 毛 区【即 学 即 练 4】如 图 表 示 的 是 根 尖 的 结 构,请 回 答 下 列 问 题:作 用,在 根 向 土 壤
17、深 处 延 伸 时,不 断 地 和 土 壤 颗 粒 摩 擦,有 一 部 分 细 胞 会 死 亡、脱 落,但 是 这 部 分 结 构 始 终 是 存 在 的,并 没 有 因 为 摩 擦 而 减 少 或 消 失,你 认 为 原 因 是 _。(2)根 的 生 长 是 连 续 的。图 A 表 示 的 是 当 前 根 的 某 一 部 位 形 态,过 一 段 时 间,它 的 形 态 将 是 _(用 字 母 表 示)。(3)图 B 表 示 的 是 _ 细 胞,该 部 分 在 功 能 上 最 大 特 点 是 具 有 _ 功 能,移 栽 植 物 时,如 果 被 破 坏 较 多,植 物 将 会 出 现 _现 象。
18、随 着 根 的 生 长,此 部 分 在 形 态 和 内 部 结 构 上 将 发 生 的 变 化 是 _。,知 识 点 0 3 植 物 生 长 需 要 无 机 盐(-)验 证 植 物 生 长 需 要 无 机 盐(1)实 验 过 程 配 制 4 种 营 养 液。其 中 1 种 按 科 学 标 准 配 制,另 外 3 种 分 别 缺 氮、磷、钾 等 元 素。将 它 们 分 别 倒 人 4 只 锥 形 瓶 内,并 用 标 签 注 明“正 常、缺 氮、缺 磷、缺 钾”等 字 样。选 取 生 长 旺 盛 的 植 物 幼 苗(如 烟 草、油 菜、小 麦 等)4株 或 8 株,小 心 洗 去 其 根 部 附
19、着 物,最 后 用 蒸 储 水 将 其 洗 净,并 分 别 将 它 们“种 植”在 4 只 锥 形 瓶 中。记 录 4 种 培 养 液 中 植 物 生 长 的 基 本 状 况。如 果 发 现 异 常 生 长,在 相 应 的 培 养 液 中 分 别 按 标 准 添 加 含 氮、磷、钾 等 元 素 的 化 合 物,再 观 察 它 们 的 生 长 是 否 恢 复 正 常。实 验 结 果 记 录 4 种 培 养 液 中 植 物 生 长 的 基 本 状 况,可 发 现:标 准 培 养 液 中,植 株 正 常 生 长:缺 氮 培 养 液 中,植 株 矮 小,叶 片 发 黄;缺 磷 培 养 液 中,植 株
20、矮 小、叶 片 暗 绿 带 红:缺 钾 培 养 液 中,植 株 矮 小、易 倒 伏,叶 片 上 有 褐 斑。在 发 现 异 常 生 长 的 相 应 培 养 液 中 分 分 别 按 标 准 添 加 含 氮、磷、钾 等 元 素 的 化 合 物,再 观 察 植 物 的 生 长 状 况,结 果 它 们 的 生 长 恢 复 正 常。(二)无 机 盐 的 作 用 植 物 通 过 根 系 从 土 壤 中 吸 收 生 长 所 需 的 各 种 无 机 盐,不 同 的 无 机 盐 对 植 物 的 生 长 会 起 不 同 的 作 用。(1)用 于 构 建 植 物 体:如 氮 和 镁 是 合 成 叶 绿 素 的 原
21、料,氮 和 硫 是 合 成 蛋 白 质 的 原 料(2)用 于 调 节 植 物 的 生 命 活 动:如 钾 能 使 茎 秆 粗 壮 促 进 淀 粉 的 合 成 和 运 输,磷 能 促 进 幼 苗 的 生 长 发 育 和 开 花 等。如 果 缺 少 某 种 无 机 盐,植 株 就 不 能 正 常 生 长,会 出 现 相 应 的 营 养 缺 乏 症 状。(三)氮、磷、钾 元 素 的 作 用 植 物 在 生 活 过 程 中 需 要 量 最 大 的 是 含 氮 磷 钾 元 素 的 无 机 盐,它 们 对 植 物 生 长 的 作 用 及 缺 乏 时 症 状 各 不 相 同。(四)“秸 秆 还 田”可 以
22、 提 高 农 田 的 肥 力 无 机 盐 对 植 物 生 长 的 作 用 缺 乏 时 的 症 状 含 氮(N)的 无 机 盐 促 进 细 胞 的 分 裂 和 生 长,使 枝 叶 长 得 繁 茂,增 加 产 量,延 缓 衰 老 等 植 株 矮 小 瘦 弱,叶 片 发 黄,严 重 时 叶 脉 呈 淡 棕 色 含 磷(P)的 无 机 盐 促 进 幼 苗 的 发 育 和 花 的 开 放,使 果 实 种 子 的 成 熟 提 前,增 强 抗 性 等 生 长 缓 慢,发 育 迟 缓,嫩 叶 变 小,老 叶 先 呈 暗 绿 色,后 转 变 为 微 红 色 或 紫 红 色 含 钾(K)的 无 机 盐 可 以 调
23、 节 气 孔 的 开 闭,增 加 细 胞 壁 的 厚 度,尤 其 能 促 使 植 物 茎 秆 健 壮,促 进 淀 粉 的 合 成 和 运 输 生 长 缓 慢,茎 细,易 倒 伏,叶 片 易 干 尖,老 叶 易 发 黄,出 现 褐 斑 在 有 植 物 生 长 的 地 方,都 会 有 许 多 枯 枝、落 叶 或 死 亡 的 生 物 体 留 在 土 壤 里,这 些 生 物 体 腐 烂 后 产 生 的 各 种 营 养 物 质 又 会 进 入 土 壤,使 土 壤 更 为 肥 沃。因 此,在 农 业 生 产 中 常 提 倡“秸 秆 还 田”,以 提 高 农 田 的 肥 力。【能 力 拓 展】在 配 制 营
24、 养 液 的 过 程 中,除 对 照 组 外,其 他 各 组 一 定 要 确 保 缺 乏 某 种 无 机 盐。因 此,操 作 中 应 洗 净 有 关 器 皿,实 验 用 水 要 用 蒸 储 水,不 能 用 自 来 水 等。植 物 在 生 活 过 程 中 需 要 量 较 大 的 是 含 氮、磷、钾 的 无 机 盐,除 了 这 三 种 无 机 盐 外,植 物 还 需 要 多 种 无 机 盐,这 些 无 机 盐 的 需 要 量 较 小,但 对 植 物 的 生 长 发 育 也 非 常 重 要。如 油 菜 缺 硼 会 只 开 花 不 结 果。无 土 栽 培 概 念:根 据 植 物 生 长 所 需 的 无
25、 机 盐 种 类 和 数 量 配 制 适 宜 的 营 养 液,用 营 养 液 来 栽 培 植 物,这 就 是 无 土 栽 培。原 理:根 只 是 从 土 壤 中 吸 收 水 分 和 无 机 盐,而 土 壤 仅 对 植 物 体 起 固 定 作 用。优 点:更 合 理 地 满 足 不 同 植 物 以 及 同 一 种 植 物 在 不 同 的 生 长 期 对 各 类 无 机 盐 的 需 求,具 有 产 量 高、不 受 季 节 限 制、节 约 水 肥、清 洁 无 污 染 等 优 点。注 意:植 物 的 生 活 需 要 无 机 盐,但 固 体 状 态 的 无 机 盐 不 能 被 植 物 吸 收。根 能 直
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- 2022 2023 学年 浙江 年级 下学 科学 同步 讲义 植物 物质 吸收 详解
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