师:同学们好,很高兴和大家一起开启今天的学习。这节课我们将学习人教版初中生物七年级上册第三单元第二章第二节——植株的生长。通过上节课的学习,我们知道种子是由种皮和胚构成的,也了解了种子萌发过程中各部分的变化。接下来,让我们通过一个视频回顾整个过程。
绿色开花植物的一生要经历种子的萌发、幼苗的生长发育、开花结果、衰老死亡等过程,今天我们就来学习其中的第二个阶段。植物的生长过程很复杂,不同植物也有差别。俗话说“根深叶茂”,大树只有根深,才能欣欣向荣。接下来,我们主要从根和茎的生长发育这两个过程来探讨植物的生长。
通过刚刚的视频,我们可以清楚地看到,胚根最先突破种皮,发育成植物的幼根。而幼根生长最快的部位是根尖,即从根的顶端到生有根毛的一小段。我们在根尖看到的白色绒毛就是根毛。要了解幼根的生长过程,首先得知道根尖的结构,根尖是由许多不同的植物细胞构成的。观察根尖需要借助显微镜,我们以玉米根尖为例,看看它具有怎样的结构。
仔细观察根尖,可以发现它是由四种不同形态的细胞构成的,因此我们可以把根尖分成四个区域,从上到下分别是成熟区、伸长区、分生区、根冠。现在,请同学们对照课本第90 - 91页根尖的结构,比较各部分细胞的形态、特点及功能,完成学习任务一。下面请这位同学分享一下他观察到的结果。
生:根据观察,我发现根尖四个部分的细胞形态和功能各不相同。根冠在根尖的顶端,细胞较大,它像一顶帽子扣在根尖上。根尖在土壤中生长的时候,根冠外层的细胞因为遭受土壤磨损,部分脱落,这里的细胞排列较疏松。我认为整个根冠的作用是保护根尖。根冠上方主要由分生组织构成,能够持续分裂,不断产生新细胞,所以细胞体积小,细胞核明显,排列紧密。伸长区的细胞越往上体积越大,这里的细胞形状规则,近长方形,细胞核小,能够迅速生长。有根毛的这部分叫做成熟区,表皮细胞部分向外突出形成根毛,分化成熟,是根吸收水和无机盐的主要部位。
师:你和他观察到的一样吗?通过这位同学的分享,我们可以知道植物根尖成熟区具有特殊的结构——根毛。我们来分析一组关于根毛的资料,有一位科学家统计了一株生长良好的黑麦的根,发现这株黑麦的根约有1400万条,如果一根根连接起来,全长达600千米,这些根一共有150亿条根毛,全长1万千米。精确计算表明,这株黑麦所有根的总面积是茎和叶总面积的130倍。你能说出这种现象对黑麦吸收养分有什么意义吗?
生:通过这组数据我们可以知道,根毛的存在大大增加了根吸收的表面积,有利于植物吸收水和无机盐。
师:现在我们来总结一下根尖各部分细胞的特点及功能。根尖的成熟区,表皮细胞向外突出形成根毛,是植物吸收水和无机盐的主要部位。成熟区下方为伸长区,细胞较大,停止分裂,能够快速生长。它的细胞是由分生区的细胞不断分裂产生的。分生区是由分生组织构成,细胞较小。根尖顶端为根冠,细胞较大,可以保护根尖分生区不受土壤的磨损。
师:你填对了吗?那么幼根的生长主要与哪些部位的细胞有关呢?请大家观看视频《根的生长过程》,尝试用自己的语言描述根的生长过程,完成学习任务二。
生:通过视频,我们可以清楚地观察到幼根的生长主要与伸长区、分生区有关。幼根的生长一方面要靠分生区细胞的分裂增加细胞数量,另一方面要靠伸长区细胞的生长增大细胞体积。因此,学习任务2的答案是b和c。
师:在生活中,我们有时会对植株进行移栽。请你想一想,移栽植物时,根部总是带有一个土团,这是为什么?
生:这是因为植株的根尖比较柔弱,生有大量根毛。移栽时若除去根部土壤,会伤及根尖及根毛,影响水和无机盐的吸收,从而影响植株移栽的成活率。
师:种子长出根后,由胚芽发育成茎和叶,着生叶和芽的茎通常称为枝条,它是由芽发育成的。芽按照着生位置的不同可以分为顶芽和侧芽,那么将来发育成枝条的芽的结构是怎样的呢?让我们对芽进行解剖观察。
这是三种不同发育时期的芽,其中最右边的芽即将开始萌发,为了能够看清楚芽的内部构造,我们将它一层层剖开。首先,最外面这一层包裹住芽的结构叫幼叶,展开后就是将来的叶。把幼叶部分层层剖开,我们可以看到它和枝条的结构很类似,将来它会发育成枝条。在幼叶与幼叶之间有一个小小的凸起,它叫做芽原基。把最顶上的幼叶剥离,我们可以看到芽的顶端,这里有生长点,由分生组织构成,能够不断进行细胞分裂,产生新细胞。
师:最后我们来总结一下,最外面为幼叶,幼叶与幼叶之间为芽原基,芽中间有一个中轴叫做芽轴,芽的顶端是生长点,不断分裂引起芽的生长。这种能够发育成枝条的芽,我们称之为叶芽。另一种芽将来能发育成花,叫做花芽。还有一种芽既能抽枝展叶,又能开花结果,叫做混合芽。为了进一步认识结构,接下来我们用显微镜观察芽的永久装片。
师:叶芽将来会发育成枝条。现在你能说出叶芽有哪些结构吗?
生:叶芽主要包括幼叶、芽原基、芽轴以及生长点四个结构。生长点是由分生组织构成的,可以持续分裂,不断产生新细胞。
师:那么叶芽是怎样发育成枝条的呢?你能找到这个过程中芽和枝条各个结构的对应发育关系吗?
生:叶芽中有分生组织,芽在发育时,分生组织的细胞不断分裂和分化,然后幼叶发育成叶,芽原基发育成芽,芽轴发育成茎,于是叶芽就发育成了新的枝条。通过这样的过程,植物不断抽枝展叶,逐渐变得茂盛,有些最终发育成茎秆健壮的参天大树。
