师：同学们，大家好。今天我们一起学习初中生物北师大版七年级上册第三单元第六章第二节营养器官的生长。上节课老师让你们在种子萌发后栽培一种植物，并观察记录，大家都完成了吗？你们照顾得真好。老师也种了一种植物——玉米，请看图片，已经形成幼苗了。请思考，种子萌发形成幼苗包括哪些器官的生长？
生：（思考回答）主要是地下部分根的生长，以及地上部分茎和叶的生长。
师：没错，茎叶是绿色开花植物的营养器官，种子萌发形成幼苗，就标志着植物体进入营养器官生长阶段。今天我们主要探究根的生长，请同学们仔细观看种子萌发25天形成幼苗的视频。根的发生和生长始于种子的萌发，萌发种子的胚根总是最先突破种皮，迅速向下伸长，随后又横向长出许多侧根，深入土壤中不断延长，形成庞大的根系。请同学们按下暂停键，思考植物为什么先形成根系，这对植物的生活有什么意义呢？
生：幼苗及早地扎根和形成根系，有利于吸收营养物质和固定植物体。
师：你回答得真棒！那么绿色开花植物形成的根系都相同吗？同学们可以按下暂停键，阅读课本107页内容，尝试自主学习，完成学习任务单的任务一，思考回答以下两个问题。同学们，完成了吗？咱们来看第一题，比较这两种植物的根系有什么不同。根在向下不断汲取水分的同时，也在不断生长。胚根突破种皮后一直向下伸长，长成一条明显发达的主根，以后在主根周围陆续生出许多侧根，每条侧根还会发出细小的侧根，这种由主根及反复分支的侧根形成的是直根系。图一植物的根系就是由主根和侧根组成，这样的植物一般是双子叶植物，比如大豆、绿豆、蚕豆等。如果胚根突破种皮后向下伸长，不久主根的生长停滞下来，而在胚轴基部又陆续生出许多不定根，这样的根系像一把胡须，称之为须根系。图2植物的根系主要由不定根组成，就是须根系，比如玉米、小麦、高粱等。直根系和须根系都是根深入土壤汲取水分的适应特征。接下来看第二题，在任务单上标记图中各部分名称。一是主根，二是侧根，三是不定根，主根和侧根构成四直根系，三不定根构成五须根系。答对了吗？一般根向地生长，我们称之为向地性。根系发达才能汲取更多水分，比如适应干旱沙漠的骆驼刺，根系发达能从很深很广的地下汲取水分，地上部分矮小，我们称之为向水性。那么根系的分布还受到哪些因素影响呢？请看图。我们可以利用减少某种无机盐来培养同一种植株。请同学们按下暂停键观察实验现象，并尝试描述，思考缺少某种无机盐和提供全营养液相比，根系生长状况有何不同？
生：图中第一个处理是提供水和无机盐，与只提供蒸馏水的第二个相比，根系生长健康。第三列实验组的处理是培养液中减少磷元素的供给，缺少磷肥，根系生长并不好。
师：回答对了。据此你能得出什么结论？
生：此实验说明根系的分布还受到环境中肥料的影响，我们称之为向肥性。
师：同学们，我们一定要重视锻炼自己描述实验现象、分析实验现象并得出结论的能力，这有助于提高我们的探究实践和科学思维素养。我们一起来看一下实验室研究的发现。请同学们按下暂停键，分析题干，思考回答问题，完成了吗？这道题考察的是根尖的成熟区，是吸收水和无机盐的主要部位。第一问为获取信息题，右图可知野生型、突变体甲、突变体乙的根毛数量不同，与野生型相比，突变体甲根毛数量多，突变体乙根毛数量少。由于根毛数量影响对水和无机盐的吸收，所以突变体甲吸收能力是三者中最强的。第二问为合理推断，题干中指出缺磷时根毛数量更多，所以缺磷的条件会促进根毛形成，回答对了吗？庞大的根系对植物如此重要，那么幼根怎样才能生长成发达的根系呢？幼根生长最快、最活跃的部位，同学们知道是什么部位吗？
生：是根尖。
师：对，科学家发现根的生长主要体现在根尖的生长。根尖是指根的顶端到生有根毛部分的这一段。幼根上的白色绒毛就是根毛。同学们还记得学习第五章第三节吸收作用时，我们一起观察根毛的活动吗？为什么有这么多根毛，根毛数量多对于根吸收有什么意义呢？
生：根毛多扩大了根的吸收面积。
师：真棒。要想知道根是如何发生和生长的，同学们能想到什么办法呢？
生：结构与功能相适应，我们可以观察根尖的结构。
师：有同学回答说，我们可以制作根尖的临时切片，或者直接利用根尖的纵切片，使用显微镜进行观察。老师为你点赞，你运用知识解决实际问题的能力越来越棒了。让我们一起来观察根尖的结构，推测一下根尖各主要部位有什么功能吧。材料器具：萌发的绿豆种子（已长出根毛）、根尖的纵切片、培养皿、放大镜、镊子、载玻片、显微镜。方法步骤一，观察植物的幼根，用镊子夹起一条生长健壮的幼根，注意保持湿润，用放大镜观察幼根的尖端部分，注意尖端上方生有的大量根毛。下面我们通过一个视频来观察。观察根毛，用镊子夹取幼苗的一条幼根，肉眼观察靠近幼根尖端的部位，可以看到长出许多白色的绒毛，这就是根毛。用放大镜仔细观察根毛的长度、在根尖的位置和着生密度，我们可以看到根毛数量众多，集中生长在根尖的成熟区。同学们，看懂了吗？通过视频我们了解到，根毛数量多、着生密度大，这种结构易于与土壤紧贴在一起，有效地增大了根的表面积。根毛区是根吸收水分和无机盐的主要部位，根毛区又被称为成熟区。观察根尖结构，用低倍镜观察根尖纵切片，对照根尖纵切片示意图6 - 8辨认根尖结构的各个部分。请同学们按下暂停键进行辨认。根尖的结构由四部分构成，由顶端向上分别是根冠、分生区、伸长区和成熟区。用高倍镜观察根尖各部分的细胞特征，思考结构与功能的关系如何。接下来我们一起观看本实验的视频——实验探究观察植物根尖的结构。材料、器具：显微镜、放大镜、根尖的纵切面玻片标本、萌发的绿豆种子。取一粒已经萌发出幼根的绿豆种子，使用放大镜观察其外形，我们可以看到幼根上有许多白色的绒毛，这就是根毛，根毛所在的区域是根尖的成熟区。用显微镜观察根尖的纵切面玻片标本，我们可以看到根尖的最前端是根冠的细胞，体积较大，形状不规则，排列不整齐。分生区的外层细胞大部分被根冠包围着，其细胞体积较小，近似正方形，排列紧密。伸长区的细胞体积较大，呈长方形。成熟区的细胞体积也较大，其表皮细胞向外凸起形成根毛，增大了成熟区表皮细胞的表面积。请同学们按下暂停键，在学习任务单上完成任务，填写以下表格，完成了吗？我们一起来共同学习吧。根冠在根尖的顶端，由薄壁细胞组成，细胞比较大，排列不够整齐，像一顶帽子似的套在外面，起到保护分生区的作用。分生区在根冠之内，紧跟根冠的一段区域，由排列紧密的等径细胞组成，细胞小，细胞壁薄，细胞核大约占细胞的2/3，细胞质浓，液泡很小。分生区是根各种结构最初的来源。分生区的细胞不断分裂，产生新细胞，向下补充给根冠，向上补充给伸长区。伸长区位于分生区的上方，从靠近分生区略微伸长的细胞到接近成熟区的长形细胞，下部细胞较小，越往上细胞越大，细胞逐渐伸长并液泡化向成熟区过渡。由于伸长区细胞的延伸，使根在土壤中继续向前推进，伸长区是根生长最快的部位。伸长区的细胞明显特征就是出现了液泡，多个液泡融合成一个大液泡。显著伸长的伸长区细胞开始分化，其中央的某些细胞形成疏导组织，表皮细胞向外侧延伸，呈纤细的根毛，从而发育为成熟区，位于伸长区的上方，表面密生根毛的区域，又叫根毛区。成熟区是根尖吸收水分和无机盐的最主要的部位。同学们，通过我们共同的学习，现在请你在任务单上修改并完善你的答案。根尖的四个部分的细胞结构和功能是相适应的。根尖部位的位置、细胞结构特点、功能，我们可以归纳如下：根冠位于根尖的顶端，细胞排列紧密、不规则，一般细胞较大，有保护的功能，保护分生区。分生区被根冠包围着，其特征是细胞很小，排列紧密，细胞核大、细胞质浓、细胞壁薄。分生区具有很强的分裂能力，分裂产生的新细胞一部分向上补充给伸长区。伸长区位于分生区的上部，伸长区的细胞迅速伸长，典型的特征是出现液泡，直到中央有明显的大液泡。伸长区是根伸长最快的地方。在伸长区上部的是成熟区，又叫根毛区。此时的细胞停止伸长，开始分化，表皮细胞的一部分形成根毛，是吸收水分和无机盐的主要部位。同学们，答对了吗？我们已经了解了根尖的结构和功能，请同学们按下暂停键思考回答，幼根的生长跟哪个区域有关？