【任务学习设计】4.3.1土壤与植物的生长

第3节

土壤与植物生长

（第1课时）

——根系、根的吸水与失水【引入】

大多数陆生植物是通过根来吸收土壤中各种营养物质的。经科学家统计，植物根的总表面积可达茎和叶总表面积的一百多倍。这种结构对植物的生活有什么意义？不同植物根的组成又具有什么特点呢？一、复习旧知，提出问题，引入学习任务（一）植物的根系二、新知展开，围绕任务，引导问题解决【探索活动】取带根的大豆、青菜、水稻和葱的植株各1株。仔细观察它们的根，描述这些根的形态特征并归类。大豆青菜

水稻

葱根的形态特征:大豆青菜水稻葱具有明显的主根，主根粗壮，周围分布较细的侧根。主根清晰可见，侧根从主根向四周延伸，主根较短。无主根，由大量细长、粗细相近的须状根组成。根系呈纤维状，无明显主根，由许多细密的须根组成。有明显的主侧根之分无明显的主侧根之分根系的类型根据有无明显的主侧根之分，植物的根系可分为直根系和须根系。一株植物所有根的总和叫做根系大多数双子叶植物大多数单子叶植物根系的作用①固定：

许多植物的根系十分发达，生长范围比枝叶大，把植物牢牢固定在地上。②吸收：

土壤中的水分和无机盐是通过根吸收进入植物体的，组成根系的每条根均能吸收土壤中的水分和无机盐等营养物质。【思考与讨论】怎样的根系更有利于植物的固定？须根系特点：侧根密集呈网状分布（如玉米、草坪草）。优势：浅层土壤中形成高密度的根网，通过增加与土壤的接触面积增强固定力，适合防止表土流失。直根系特点：主根粗壮发达，垂直向下深扎（如松树、胡萝卜）。优势：主根能深入土壤深层（可达数米），增强抗倒伏能力，尤其适合干旱或风大环境。【科学拓展】

干旱地区植物的根系对于植物来说，更强更深的根系，意味着它们能吸收更多的水，就有了更强的生命力。在酷热干旱的荒漠中，很多植物的根系在地下蔓延的深度，往往超过它们在地面之上的植株高度。有的植物茎叶在地面上只长出几十厘米，它们的地下根系深度却超过1m。影响植物的根在土壤中分布的因素：

植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。在农业上，常利用控水、控肥来调整作物的根系，以达到丰产的目的。

在缺水地区生长的植物根往往比在水源充足地区生长的植物根更为发达。生物的形态结构与环境相适应

【思考与讨论】

绿色开花植物都有发达的根系。植物根的各个部位是否都能吸收水分？根吸收水分的主要部位在哪里？【探索活动】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尖端剪去3~5mm（即根尖），并在切口处涂上石蜡；B组不做处理，如图所示。3.将两组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。4.一段时间后，哪组幼苗开始出现萎蔫现象？A组（二）根的结构和功能【实验分析】（1）实验的目的是？（2）“剪去根的前端”基于的假设是？

（3）“涂上石蜡”的目的是？

【实验结论】探究根的吸水部位根尖是植物吸收水分的主要部位根的吸水部位可能在根的前端（根尖）防止根部吸水【思考与讨论】

在农业生产中，移植作物幼苗时为什么要带土移植?

根吸收水分的主要部位在根尖。带土移栽可以减少对根尖的损伤，并使根尖在适应“新环境”以前，仍可以从被夹带的土壤中获取水分和营养物质。提高移栽植物的成活率。

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。

根尖的的分区：

从根尖的尖端起，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。从根尖的尖端起【思考与讨论】为什么根尖能从土壤中吸收水分呢？【实践活动】1.取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据图所示的根尖结构图找到各部

分结构，注意根毛的数量和着生部位。2.用显微镜（低倍镜不加盖玻片）观察根毛细胞的结构特点。3.用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，根尖四个组成部分的细胞形状、排列

各有什么特点？将观察结果记录在根尖的结构模式图中。根尖有哪些结构特点与其功能相适应呢?根尖的结构模式图：突起伸长紧密疏松根冠位置：根尖的最顶端细胞特点：细胞壁薄，外层细胞排列比较疏松，内部细胞小、排列紧密。功能：主要起保护作用，有利于根在土壤中不断生长。分生区位置：根冠内侧细胞特点：细胞壁薄，细胞核较大，细胞质浓，细胞体积小，排列紧密。功能：具有很强的分裂能力，使细胞数目增加。分生区产生的细胞大部分成为伸长区细胞，进而形成根的各部分结构。伸长区位置：分生区上部细胞特点：细胞逐渐停止分裂，能较快生长。功能：使根不断伸长。根毛区位置：伸长区上部细胞特点：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。功能：大量的根毛扩大了根的吸收面积，根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。根尖结构细胞结构特点主要作用根冠细胞壁薄，外层细胞排列疏松，内部细胞小，排列紧密。保护作用分生区细胞壁薄，细胞核较大，细胞质浓，没有液泡，细胞排列紧密，细胞具分裂能力。分生作用，大部分成为伸长区细胞。伸长区停止分裂，体积增大变长，能较快生长。使根伸长，伸向土壤深处。根毛区细胞停止分裂生长至成熟，分化为各种组织，表皮细胞向外突起，形成不同长度的根毛。根尖吸水、无机盐的主要部位，具吸收作用。（一）根尖结构的细胞特点及功能三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务例1.下列植物全部属于须根系的一组是（

）A.水稻、洋葱B.桃树、玉米C.菜豆、松树D.竹子、桂花树A【解析】主要由主根和侧根组成的根系叫直根系，直根系主根发达，长而粗，侧根短而细，如桃树、菜豆桂花树的根系；主要由不定根组成的根系叫须根系，须根系主根不发达，不定根多而发达，如水稻、洋葱、玉米、竹子的根系。故选A。（二）随堂任务：例2.小江发现一株如上图所示的植物标本，感叹于它的根如此发达，以下各项不可能成为影响植物根的分布的是（

）A.光照强度B.水分多少C.肥力强弱D.土壤结构A【解析】植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。因此，最不可能成为影响植物根的分布的是光照强度。故选A。例3.如图是植物根尖模式图，有关叙述错误的是（

）A.①是吸收水分和无机盐的主要部位B.②的主要作用是使根不断地伸长生长C.③处的细胞具有很强的分裂能力，但没有细胞核D.④位于根的最顶端，主要起保护作用C【解析】由图可知①是成熟区，②是伸长区，③是分生区，④是根冠。A.①是成熟区，生有大量根毛，是根尖吸收水分和无机盐的主要部位，故A正确。B.②是伸长区，细胞能较快生长，使根不断伸长，故B正确。C.③是分生区，细胞具有很强的分裂增生能力，细胞呈正方形，具有细胞核，故C错误。D.④是根冠，根冠的细胞不能伸长，根冠细胞排列紧密，具有保护作用，故D正确。故选C。例4.骆驼刺是荒漠地区常见的植物，因其强大的吸水、耐盐碱、抗涝的特点，是荒漠化防治中的常见植物。（1）图甲所示为骆驼刺的根系，该根系属于

（选填“直根系”或“须根系”）。仅有40到50厘米高的骆驼刺，就有长达15米左右的发达根系。超长的根系对植物起到

作用，对防风固沙起到良好的效果。（2）骆驼刺根的生长是由于图乙中[]（填写序号和结构名称，下同）细胞数目的增多和[]细胞体积的增大的结果。须根系固定③分生区②伸长区【板书设计】