水和无机盐在植物体内运输的探索案例

1、水和无机盐在植物体内运输的探索案例刘振锋 （广东省广州市番禺区大岗中学， 511470）王孟富 （广东省广州市番禺区教育局教研室， 511400）生物学教学 2003年（第 28卷）第 6期1 提出问题 植物的根系吸收的水分和无机盐由什么结构运输到植物的各个部位?各器官的运输结构是否互相连通，蒸腾作用对水分和无机盐的运输是否有影响 ?用什么材料做实验效果最明显 ?2 组织形式2.1初步探究阶段 （自由发挥阶段 ） 上课前两周，布置初一级全体学生阅读课本，查阅资料，自由组合若干实验组，利用课余时 间自己设计实验方案，选择实验材料，进行初步的实验探究。该实验探究阶段的目的在于确定开 展探究实验的方

2、案，并给学生一个充分发挥自己创造能力的机会，培养学生的创造能力。2.2深入探究阶段（精细化操作阶段 ） 经过初步的探究和讨论， 确定把每个班分成五大组， 不同大组研究植物不同器官对水分和无机盐的输导作用 ;每一大组分成若干小组，不同小组采用不同的植物材料和实验方案进行实验探 究，然后把实验结果带到课堂上进行交流讨论，归纳出共同的结论，筛选出最佳的实验方案和实 验材料。3 具体实施3.1 各大组的探究实验方案 各实验组分别把带有各种器官的枝条插入装有墨水的量筒中， 当墨水被枝条吸收并被运输到 枝条顶端时，取出观察。在观察的过程中，首先用肉眼观察各器官的维管束是否被墨水染上颜色 （根、茎、果实剖开

3、观察 ），再观察各器官相接的横断面，观察各器官的维管束 （已被墨水染色 ）是 否互相连通，然后把各器官制成切片，在显微镜下观察是否只有维管束里的导管被染上颜色?探究实验的结果与预期结果一致，证明预期结果成立。（思考 :各实验分别选用什么植物材料效果最好 ?） 下面以第一大组为例具体说明探究过程 :3.2 材料选择和处理剪取四段粗细相似，老嫩适中的枝条分别作如下处理 :甲枝条除去木质部和髓，只保留树皮 ; 乙枝条除去树皮和木质部，只保留髓 ;丙枝条除去树皮，用解剖针破坏髓，只保留木质部 ;丁枝条 是完整的枝条，用作对照实验。3.3 实验过程 把甲、乙、丙、丁四条枝条分别插入四个装有红墨水的量筒中

4、，放在向阳处，观察量筒水位 变化、叶脉的颜色变化、叶片是否萎蔫、茎的颜色变化等情况。 （思考 :用什么植物的茎做实验效 果最好 ?特别是能较容易地把髓分离开来 ?能更清晰地看到导管 ?）3.4 实验过程和预期结果 实验结果与预期结果一致，证明预期结论成立。把幼茎制成切片，在显微镜下观察，可看到 被染成红色的部位是导管。由此可推断，水分和无机盐由导管运输。和期囲Qttltft it弟一大箱一探究萃 时武分和jC机盐曲输 卄用把帶吁牡憑插人墓冇红團疏的捷弼中. 肴到叶K威虹斗水舉杠时配隹辭取出并 堆卄细刃和戦切一黙眉观索色H.-H-H TT 的维汁来k相赶 適术染htfid各器官部si导曽 输昂水

5、分和覚机第二大甜-“採賣吋 曲氷分和无机盐的植把帶叶ti茶描入昴冇红品木的量豹中. 右划叶負皑红黑水摩红时、把叶摘卩观別氷甘和无机盐的输 导ft 用把带花的柚条抽入峯ft机圧水的量岗 i如杲足红荷，则用聖职廉I龙和种子刈厳分和尢 机盐的输导什用把带ff粧X的枝插入朵ft fi .T-木的牡 閤出-肖果宾肘it骨来帯虬工水礙址 晡，把舉实鬼出31尸观察吋水分和f机带养详独根5 K用嵐托，翦古幔尖 插人扛卑水tt甚预期结论啊只保悄蜃幽忒忖半卜-障，忒好和恵#1盐不是由 鞫皮蕭输*懂輦超木嵐不卜降. 叶片曇橈水分和尤机盐不是山两i只棵悄虽幽水悅F肾，叶水分和疋机盐山木质J tt条宠 祭脉和木喷醋变竹

6、4交流总结，反馈调控在开展探究实验的过程中，由于学生的知识水平和能力都有一定的局限性，所以 在设计实验方案、开展探究实验和讨论探究结果等过程中都难免会出现偏差，教师应 着重围绕以上环节，在恰当的时候组织学生进行交流讨论，及时纠正偏差，推广好的 经验和方法，这样才能确保探究实验最终取得成功。4.1关于实验方案布置学生利用课余时间，自己阅读教材，查阅资料，设计探究实验的方案，进行 初步的实验探究，然后交流讨论，教师注意反馈调控，指导学生筛选出最佳的探究实 验方案。4.2关于实验技能在实验过程中，有些实验小组实验失败，有些实验小组出现了反常的实验现象。例如有些实验小组在做实验时，墨水总是不能被植物吸

7、收，更不用说向上运输到 各个器官；相反，另外有些实验小组的实验结果是整个植物器官都被墨水染上颜色：茎不但木质部染红，髓也被染红了 ；叶、花、果实、种子不但维管束被染红，连叶肉、整片 花瓣、或整个果皮都被染红。当出现这种情况的时候，有些学生也许会违背事实，根 据书本的知识虚构出理想的实验结果。教师应针对这种情况及时进行反馈调控，首先 教育学生要以科学的态度去进行实验探究，实事求事，并且引导实验失败的小组一方 面与实验成功的小组进行交流对比，另一方面查阅资料，寻找实验失败的原因，最后 可以发现实验成败的关键在于以下几点：首先，要选取生长旺盛，老嫩适中的枝条作实验材料，实验过程最好有太阳照射， 这样

8、红墨水就能被迅速吸收并运输到植物的各个器官。特别是太阳照射这一实验条件 能大大提高植物对墨火的吸收和运输的速度。当没有太阳照射的时候，大约需要56 小时墨水才能被运输到各个器官，而当有太阳照射的时候，大约需要半小时墨水就能 被运输到各个器官。带叶的枝条和不带叶的枝条同时插入墨水中，经过一段时间后， 往往可以看到墨水已被运输到带叶枝条的顶部，而不带叶的枝条则无任何实验现象。 这正好说明了蒸腾作用促进了水分的吸收和运输，同时也促进了无机盐的运输。其次，负责探究根输导水分和无机盐的小组开始时把完整的根浸入墨水，结果墨 水始终没有被根吸收，更不用说向上运输了。后来学生通过查阅有关资料，了解到植 物细胞的原生质层是选择透过性膜，对物质的吸收具有选择性，而墨水对细胞具有毒 害作用，所以不被吸收。针对这种情况，学生对实验进行了改革，先把根尖剪去，然 后再把根浸入墨水，让根的导管直接与墨水接触，这样墨水就能被根所吸收并把根的 导管染上颜色。再次，墨水沿着导管被运输到各个器官后，可进行横向输导，即由导管运输到导 管四周的细胞。所以当器官的维管束被染色