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生物教案-植物根的生长

2008-08-07

相信大家都被屏幕上的这幅图片吸引了,这是一株长在路边的苹果树,但是这些红红的果实可不是我们要看的重点,大家可以数一数,看看苹果树的枝条有所少呢?是不是最多也就十多根啊!但是如果把苹果树地下部分的根挖出来看,你会发现,根的分支多达50000多条,为树枝的5000多倍!

接下来看到的这幅图片看上去很普通是吧,它叫骆驼刺,是一种生长在荒漠里的植物,可以看到,地面以上的部分还不足一米,现在这是什么你们知道吗?这是骆驼刺的根系,又粗又长,可以伸到地面以下15米之多!

这就是骆驼刺完整植株的示意图,上下对比非常的强烈吧!如果大家还觉得这些都不算什么的话,老师再介绍一种植物,黑麦,一株小小的黑麦有大约1400万条根,占地225平方米,相当于两间这样的多媒体教室!

听完了老师的介绍,看过了这么多图片,相信大家都充满了好奇。你们有些什么想法或者问题吗?都可以大胆的提出来。

老师也总结出了一些问题,我们一起来看看。1、根有些什么结构?2、植物的根具有什么样的功能呢?  3、根为什么会生长得这样旺盛?特别是骆驼刺和黑麦,他们的根简直可以用惊人来形容?

带着这些问题我们就一同来进入一个新内容的学习,第二节 植物根的生长。

首先我们来看一段影片,这是快速播放中的根的生长。可以看到,土壤中的根不断地长长,长到一定的程度便伸出分支,形成庞大的根系。所有的植物那些深埋于土壤中的根都是这样生长的,这节课我们就一起来学习这样一个内容。

首先我们来看看学习这一节要达到的目标,1、识别植物根尖的基本结构,说出各个部分的主要功能。2、描述植物根生长的原因。

在这个目标中出现了一个新的名词,根尖,上个礼拜老师布置探究实验的时候就简单的介绍了,根尖,顾名思义就是根的尖端。相信大家都很好地完成实验了!实验结果也都记录下来了吧!

我们再简单地来介绍一下这个实验过程,取一些培养出根的种子,一部分种子去掉根尖,也就是实验内容的第一项,另一部分保留有根尖,但是其他条件保持一直,然后培养这些根,过一段时间再来看结果,看根是怎样变化的。我要请几位同学来说说看你们的实验结果。。。。。。(询问种的什么种子,两种不同处理的结果分别是什么),大家使用不同的种子做实验,都得出了相同的结果,去除根尖的种子,它的根不再伸长,而保留有根尖的种子它的根继续伸长。所以,我们可以得出一个什么结论呢?根尖对植物根的生长有着直接的影响。为什么去掉根尖以后就不再生长了?是不是根尖上有些什么特殊的结构呢?接下来我们就一起来看看根尖的形态结构。

现在大家看到的是一颗已经萌发出根的谷类种子的图片,在这里老师要考考大家,还记不记得种子萌发需要什么条件?包括必要条件和外界条件,必要条件(书上55页)是具有完整的,有生命力的胚,而外界条件(书57页)是足够的水,充足的空气以及适宜的温度。大家一定要记住了!现在这颗种子具备了所有的条件,开始萌发,首先冲破种皮生长出来的就是根,而图中从根的尖端一直到长有绒毛的这一段我们把它称之为根尖。大家现在仔细地观察这幅图片,你能看到根尖的一些什么结构呢?(注意观察的顺序)

首先,最尖端的地方,有一个透明的、像帽子一样的结构,套在前面,我们把这一段叫作根冠,冠,顾名思义就是帽子。而上端还有一段非常明显的,大家都能看到,长出了许许多多的绒毛,这些绒毛由于生长在根上,所以我们给它取个名字,叫做根毛,当根毛形成,就表示这些细胞成熟了,因此我们把这一段称之为成熟区。而在成熟区与根冠之间还有一部分,从外部看没有什么特殊结构了。可是根尖就是这样简单地分成三个部分吗?现在还不能确定,所以我们要把根尖切开来,看一看它的内部结构。

这幅图片就是一个根尖的模式图,左边是完整的外部结构,右边表示了根尖的内部细胞的形态结构。最下面的这一部分是刚才大家已经观察到了的,像帽子一样的,叫什么名字呢?。。。。。。根冠的细胞有些什么特点呢?从细胞大小,形状以及排列上来看。。。。。。。这就是根冠细胞的特点,在书上61页的表格下面的那一段有这样一句话,大家把它画记下来。再来看,最上面的这一段,叫什么名字啊?还记得吗?。。。。。。成熟区表面的细胞向外突出于是便形成了根毛,所以成熟区又可以称之为根毛区。这个区的细胞有什么特点呢?谁能够总结出来?。。。。。。在根冠与成熟区之间的这样一段,从外部看没有什么特别,但是大家看看右边细胞的特点,是不是非常的长啊?而且从下往上,越来越长,所以我们给它取名为伸长区。伸长区细胞的特点很明显,细胞体积较大,呈长方形。其实除了这三个部分以外,根尖内部还暗藏玄机,为什么这么说呢?大家看这样一个区域,也就是被根冠包围的部分,它的细胞特点是。。。。。。排列紧密,细胞核大,细胞质比较少,还记不记得以前学过的,植物的主要组织,这些特点符合哪个组织啊?没错,正是分生组织,它分布于植物的茎尖和根尖处,而在根尖中的分生组织被根冠包围着,我们把这一部分称为分生区。到此为止,根尖的基本结构我们就全部了解了,从下至上依次是根冠,分生区,伸长区以及成熟区。这几个区的名称和细胞的形态结构特点大家一定要牢牢的记住。

刚才我们看到的是根尖的模式图片,现在我们再来看看根尖在显微镜下是个什么样子。现在看到的是根尖的横切面,知不知道是哪个区的横切面啊?看看最外圈的细胞,有向外突出的什么结构?。。。。。。所以这是成熟区的横切面的图。大家可以一边看一边回顾每个区细胞的形态结构特点,老师呆会儿要提问地啊!接下来看到的是纵切的各个区。最尖端的根冠,根冠包围着分生区,由于分生区很小,所以又称为生长点。再往上是呈长方形的伸长区,而且很明显,伸长区的细胞从下往上越来越长。最上面的是成熟区,向外伸出了许多根毛。

影片放完了,相信大家也应该认识根的结构了,我们就做个小练习检验一下,这是让大家连线,把左边细胞的特点与右边四个区的名称对应起来。

看来大家都已经掌握了根尖这四个部分的形态结构特点了,我们都知道,结构与功能都是对应的,所以,根尖的.各个部分也都具有不同的功能。我们就一起来看看根尖各部分的主要功能:还是按照从下至上的顺序,首先看根冠,随着根不断的向下生长,根难免要受到磨损,所以根冠就像建筑工人戴的安全帽一样,起着什么作用啊?(保护)可是随着根的生长,根冠不断的磨损,那根冠会不会越来越少,最后消失呢?(不会)为什么呢?这是因为分生区的细胞不断的分裂,补充磨损掉的根冠,所以,分生区的功能就是分裂形成新的细胞。分生区一方面分裂补充受损的根冠,另一方面还会补充上面的伸长区细胞,而伸长区的细胞不断的伸长,对根有什么作用啊?(增加根的长度) 对的,所以伸长区的功能就是增加根尖的长度。而最上面的一个部分,成熟区,大家能够分析得出它有什么功能吗?(吸收水分和无机盐)为什么是吸收水分无机盐呢?我知道书上有原话,你们只要照着念出来就可以了,但是我要你们能够自己分析出原因来。。。。。。我们一起来分析一下,成熟区的表面形成根毛,那么根与土壤的接触面积是增大还是变小了呢?。。。。。。很明显的是变大了对不对。所以说,根毛增加了根与土壤的接触面积,这样,就像伸出了无数只手,来抓取土壤中的水分和无机盐,增强了根的吸收功能,所以,成熟区是根吸收水分和无机盐的主要区域。而根尖各个区域的作用组合起来就共同完成了根的功能,而根尖以上的部分形成了中空管状的输导组织,将根尖吸收的水分,无机盐向上运输,给植物的各个部分。现在注意了,听老师说这样一句话,你们看对不对:根里的输导组织将根吸收的水分无机盐和有机物向上运输,给植物的各个部分。这句话对不对?。。。。。。错了啊,有机物是叶片通过光合作用制造的,根只能吸收水分和无机盐。根尖各个部分的主要功能大家都了解了,那现在能不能分析得出根具有什么功能呢?大家看到书上60页的第一句话,一起读一遍,植物体的根,预备起。。。。。。前面几个都很好理解,而贮藏的功能是怎么回事呢?平时吃的红薯,胡萝卜白萝卜的根非常膨大,储藏了大量的营养物质,所以说这些根具有贮藏的功能。

而植物的根最主要的功能就是吸收,大量的吸收水分无机盐,植物体才能生长得很好。如同刚才看到的这棵苹果树,生长得这样的茂盛,大家才能吃到甜甜的苹果,但是这棵苹果树在最初的时候也是从一粒种子萌发形成的,种子里的胚根和胚芽分别发育形成了植物的根和地上部分的茎和叶。胚根胚芽都只有那么一点点,可是经过相同时间的生长却产生了巨大的差别,老师介绍了,根的数量是枝条的5000多倍,根生长得如此之快是什么原因造成的呢?

这就是我们接下来要解决的问题,植物根的生长。通过之前的探究实验我们已经知道了,根尖对根的生长有主要影响,但是具体是根尖的哪个部位呢?书上61页有这样一个探究实验,我们一起来看看这个实验过程。

首先是在根尖上画上等距离的若干条线,距离一般是两毫米,然后让根充分地生长,过一段时间再来观察,我们可以发现,线段之间的距离改变了,很明显,这一段之间的距离拉长得最多,而这一段对应于根尖的哪一个部分呢?刚才学过的。。。。。。对,伸长区,伸长区部分的线段之间的距离明显地拉长得最多!所以我们可以得出结论,根尖的伸长区生长最快,导致了根的伸长。但是有一点值得注意的是,伸长区的细胞的来源是哪里啊?。。。。。刚才说了,分生区细胞的功能是不断分裂形成新的细胞是不是,我们一起来看看这个flash,这个分裂的过程完整地体现了分生区细胞分裂,补充伸长区,伸长区的细胞再不断的伸长,增加了根的长度。

由此,我们可以得出结论,植物根生长的原因主要是哪两个啊?分生区细胞的分裂和伸长区细胞的生长。大家注意到没有,根的生长的这两个原因也就是之前学习的根尖这两个区的功能。老师反复强调了这两点,同学们一定要记住了啊!

到此为止,这节课的内容就已经学习完了,大家还记不记得我们在最开始提出的那几个问题啊?现在是不是都能够回答出来了呢?掌握好了这几个问题,我们这节课的学习目标就达到了。。。。。。

最后我们再来看两个思考题,稍微有点难度的,第一题,根尖的四个部分是互不连续的吗?怎么来看这个问题呢?之前我们学习了根尖的四个区,每个区的细胞都有各自不同的形态结构,行使不同的功能,所以说根尖的四个部分是不连续的,也就是说相互没有关系,老师说的有道理吗?我们考虑问题要全面一点,老师提示一下,从结构和功能两方面来分析看看。。。。。根冠包围着分生区,而分生区细胞分裂,一方面补充了受损的根冠,另一方面又向上提供伸长区的细胞,而伸长区细胞不断长长,到了一定程度即长出根毛后便形成了成熟区,能够大量的吸收水分和无机盐。所以说,从形态结构和功能上看,根尖都是一个整体,是逐渐过渡的,没有严格的界限来区分,而我们人为的将根尖分成四个区就是为了便于大家的学习和理解。记住了吗?

再来看第二题,为什么移栽植物一般要带土?就像这个图片一样。老师提示一下,根尖吸收水分和无机盐的主要部位是。。。。。。成熟区,而且主要是依靠成熟区的根毛,而根毛是非常脆弱的,很容易受损。刚移栽的植物非常虚弱,如果不好好的保护根毛的话,植物吸收不到足够的水分,容易萎蔫,所以,为了保护根毛,在移栽植物的时候一般要带土。

最后布置一下今天的作业,回家后大家还要认真地复习,准备下个礼拜的期中考试,下课。



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