高中生物植物生产与环境《植物的营养器官》教案设计

第三节植物的营养器官教学重点：◆根、茎、叶的形态结构和生理功能。

教学难点：◆营养器官的解剖结构在不同类型植物上的表现和差异。

教学时数：6学时第1－2教时教学过程：一、复习1. 简述分生组织的结构和功能。

2. 简述成熟组织的结构和功能。

3. 列举几种复合组织和组织系统。

导入新课二、新授Ⅰ、根的形态与功能（一）根的形态1．根的发生种子萌发时，胚根先突破种皮向地生长，便形成根。

2．根的种类主根、侧根、不定根。

主根和侧根为定根。

3．根系一株植物所有根的总体叫根系。

根系可分为直根系和须根系。

直根系：主根明显发达，较各级侧根粗壮，能明显区别出主根和侧根的根系。

须根系：主根不发达或早期停止生长，由茎的基部生出的不定根组成的根系。

4．根系分布根系在土壤中分布很深很广。

直根系植物的根常分布在较深土层中，属深根性；须根系往往分布在较浅的土层中，属浅根性。

（二）根的结构1．根尖的结构根尖是指根的最顶端到着生根毛的部位。

根尖从顶端起依次分为根冠、分生区、伸长区、根毛区四区。

（1）初生结构根的初生结构由外向内依次为表皮、皮层和中柱三部分。

（2）次生结构双子叶叶植物的根完成初生成长后，由于形成层的发生和活动，不断产生次生维管组织和周皮，使根的直径增粗，并产生次生结构。

维管形成层的产生及活动：片段状维管形成层、波浪状维管形成层、圆环状维管形成层的产生。

维管形成层的分裂活动：维管形成层主要进行平周分裂，向外产生次生韧皮部，向内产生数量较多的次生木质部。

总之，双子叶植物根的次生构造从外向内依次为：周皮（木栓层、木栓形成层、栓内层）、韧皮部（初生韧皮部、次生韧皮部）、形成层，木质部（次生木质部、初生木质部）等。

3．禾本科植物根的结构禾本科植物为单子叶植物，其根的基本结构也可分为表皮、皮层、中柱三个部分，但各部分有其特点，特别是不产生维管形成层和木栓形成层，不能进行次生生长。

表皮：是根的最外一层细胞，当根毛枯死后，往往解体而土脱落。

皮层：皮层中靠近表皮的三至数层细胞为外皮层。

外皮层内侧为数量较多的皮层薄壁组织。

内皮层在发育后期细胞壁呈马蹄形的五面加厚，只有外切向壁不加厚。

在木质部放射角处的少数细胞仍保留薄壁状态，成为水分、养分进出的通道，这类细胞叫通道细胞。

中柱：最外一层薄壁细胞组成中柱鞘。

每束初生韧皮部与初生木质部放射角相间排列，两者之间的薄壁细胞不能恢复分生能力，不产生形成层。

以后细胞壁木质化而变为厚壁组织。

4．侧根的形成侧根开始发生时，中柱鞘某些部位的几个细胞细胞质变浓，液泡很小，细胞恢复分裂活动。

首先进行切向分裂，增加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，产生一团细胞，形成侧根原基，其分化方向以向顶顺序进行，其顶端逐渐分化为生长点和根冠。

最后，由于新的生长点的不断分裂、生长和分化而向外突出，结构穿过母根的皮层和表皮成为侧根。

（三）根的生理功能1．生理功能支持与固定作用，吸收作用，输导作用，合成与转化作用，分泌作用，贮藏作用，繁殖作用。

2．经济用途食用、药用、工业原料等经济用途。

某些乔木、藤本植物的根可作工艺美术品；在自然界中根还有护坡地、堤岸和防止水土流失的作用。

三、课堂小结四、布置作业1、简述双子叶植物根初生结构与单子叶植物根的结构的主要区别。

2、简述茎的初生结构与根的初生结构的区别有哪些？第3－4教时教学过程：一、复习1、简述双子叶植物根初生结构与单子叶植物根的结构的主要区别。

2、简述茎的初生结构与根的初生结构的区别有哪些？导入新课二、新授Ⅱ、茎的形态与功能（一）茎的形态特征1．茎的形态一般种子植物的茎多数呈圆柱形、三棱形、方柱形或扁平柱形。

通常植物地上部分具有主茎和侧枝，茎有节、节间、叶腋和枝条等。

植株生长过程中，根据枝条延伸生长的强弱，可将枝条分为长枝和短枝。

2．茎的生长习性不同植物的茎在长期进化过程中，有各自的生长习性，以适应外界环境。

通常茎的生长方式有四种方式：直立茎、缠绕茎、攀缘茎和匍匐茎。

3．芽芽是处于幼态而未伸展的枝、花或花序。

（1）定芽和不定芽定芽可分为顶芽和腋芽。

（2）叶芽、花芽和混和芽形成枝条为叶芽。

形成花或花序为花芽。

既生枝叶，又长花为混合芽。

（3）鳞芽和裸芽外面被有鳞片的叫鳞芽，不被鳞片的叫裸芽。

（4）活动芽和休眠芽能于当年或次年春季萌发的芽叫活动芽。

有的芽形成后，长时期处于休眠状态而不萌发的芽，叫做休眠芽。

4．分枝与分蘖种子植物的分枝方式，一般有单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝3种类型（图1－31）。

分蘖是禾本科植物的特殊分枝方式，它是从靠近地面的茎基部产生分枝，并在其基部产生不定根，这种特殊的分枝方式叫分蘖，如小麦、水稻等。

（二）茎的构造1．双子叶植物茎的初生构造双子叶植物幼茎是由茎的生长点细胞经过分裂、伸长和分化形成的。

把幼嫩的茎作一横切，自外向内分为表皮、皮层和中柱（也称维管柱）三部分。

表皮：是幼茎最外面的一层细胞。

表皮上有气孔、表皮毛或腺毛。

表皮对茎的内部起着保护作用。

皮层：位于表皮和中柱之间。

近靠表皮部位常有一至数层厚角细胞，对幼茎具有机械支持作用。

幼茎呈绿色，能进行光合作用。

中柱：位于皮层以内，由维管束、髓和髓射线三部分组成。

2．双子叶植物茎的次生构造双子叶植物的茎形成初生结构后不久，便进行次生生长，产生次生结构，主要是维管形成层和木栓形成层活动的结果。

形成层的产生与活动：形成层由束内形成层和束间形成层组成形成层环。

束内形成层的分裂，向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部，并且形成的次生木质部远比次生韧皮部多；束内形成层还能在韧皮部和木质部内形成许多呈辐射状排列的维管射线。

束间形成层分裂时，向内、向外产生大量的薄壁细胞。

使髓射线得以延伸。

木栓形成层的产生与活动：多数木栓形成层是由皮层的薄壁细胞转变的。

木栓形成层向外分裂产生木栓层、向内产生栓内层。

木栓层、木栓形成层和栓内层合称为周皮。

双子叶植物茎的次生构造由外向内包括：木栓层、木栓形成层、栓内层、皮层（有或无）、初生韧皮部、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部、髓（有或无）和维管射线。

3．禾本科植物茎的构造特点小麦、玉米、水稻都是禾本科植物，它们的茎在形态上有明显的节和节间，其内部构造有以下特点：①禾本科植物的茎多数没有次生构造。

②表皮细胞常硅质化。

有的还有蜡质覆盖，如甘蔗、高粱等。

③禾本科植物茎的皮层和中柱之间没有明显的界限，维管束分散排列于茎内。

每个维管束由韧皮部和木质部组成，没有形成层。

所以，禾本科植物茎的增粗受到一定的限制。

（三）茎的主要生理功能1．生理功能输导作用，支持作用，繁殖作用，储藏作用。

2．经济用途食用、药用、工业原料、木材、竹材等，为工农业及其他方面提供了极为丰富的原材料。

三、课堂小结四、布置作业简述双子叶植物茎的初生结构与禾本科植物茎的结构有何主要区别？第5－6教时教学过程：一、复习简述双子叶植物茎的初生结构与禾本科植物茎的结构有何主要区别？导入新课二、新授三、叶的形态与功能（一）叶的形态1．叶的组成植物的叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成。

具有叶片、叶柄、和托叶三部分的叶为完全叶；有些叶只有一个或两个部分的称为不完全叶。

禾本科植物的叶有些不同，其叶是由叶片和叶鞘组成，并有叶舌和叶耳。

2．叶片的形态各种植物叶片的形状多种多样，大小不同，形状各异。

叶形：针形，披针形，椭园形，卵形，菱形，心形，肾形。

叶尖：渐尖、锐尖、尾尖、钝尖、尖凹、倒心形等。

叶基：心形、耳垂形、箭形、楔形、戟形、园形、偏形等。

叶缘：全缘，锯齿形、牙齿形、波浪形等形状。

叶裂：状和掌状两种，每种又可分为浅裂、深裂和全裂三种。

叶脉：平行脉、网状脉和叉状脉。

叶序：互生、对生、轮生和簇生。

复叶：羽状复叶、三出复叶、掌状复叶和单身复叶。

全裂单叶在外形上很像复叶，但与复叶（二）叶的构造1．双子叶植物叶的构造双子叶植物的叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。

表皮：表皮位于叶片的上下两面，分上表皮和下表皮。

表皮上常有表皮毛、气孔和水孔等结构，气孔是由两个肾形的保卫细胞围合而成的小孔。

叶肉：位于上下表皮之间，叶肉细胞内含有大量叶绿体，是光合作用的主要场所。

叶肉明显分化出栅栏组织和海面组织。

（叶脉：叶脉贯穿于叶肉中，具有输导和支持作用。

叶脉中有一个或几个维管束，其中木质部位于上方，韧皮部位于下方。

2．单子叶（禾本科）植物叶的构造禾本科植物的叶片也由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。

与双子叶植物叶的结构相比，有以下不同：表皮细胞从正面观察呈长方形，细胞的外壁除含角质外，还含有硅质。

从横切面看，上表皮中有许多呈扇形排列的泡状细胞（运动细胞），与叶片的卷曲与开张有关。

气孔器分布在上下表皮上，成纵行排列，保卫细胞为哑铃形，其外侧各有一个近似菱形的副卫细胞。

禾本科植物叶肉组织没有明显的栅栏组织和海绵组织。

叶脉为平行排列，在维管束与上下表皮之间有发达的机械组织，每个维管束的外围具有由一层或两层大型薄壁细胞或厚壁细胞组成的维管束鞘。

（三）叶的主要生理功能1．生理功能进行光合作用和蒸腾作用，同时还具有吸收、繁殖等功能。

2．经济用途食用、药用、工业原料、肥料、饲料、饮料等。

四、植物营养器官的变态植物的营养器官（根、茎、叶）由于长时期适应于周围环境的结果，使器官在形态结构及生理功能上发生变化，成为该种植物的遗传特性，这种现象叫变态。

（一）根的变态1．贮藏根通常分为肉质直根（如萝卜、胡萝卜等）和块根（如甘薯等）两种。

2．气生根可分为支持根（如玉米）、攀缘根（如常青藤）和呼吸根（如红树）三种。

3．寄生根有些寄生植物如菟丝子、列当等茎缠绕在寄生茎上，它们的根形成吸器，侵入寄主体内，产生寄生根。

（二）茎的变态1．地上茎变态有五种变态：茎刺、茎卷须、叶状茎、小鳞茎和小块茎等。

如山楂的茎刺，南瓜、黄瓜的茎卷须，天门冬的叶状茎，大蒜的小鳞茎和秋海棠的小块茎等。

2．地下茎变态地下茎的变态有根状茎、块茎、鳞茎和球茎等类型。

如其中根状茎有竹、莲、芦苇等，块茎有马铃薯等，鳞茎有洋葱、百合等，球茎有荸荠、芋等。

（三）叶的变态常见叶的变态有：鳞叶、苞叶、叶刺、叶卷须和捕虫叶等。

如洋葱、百合的鳞叶，玉米的苞叶，刺槐、仙人掌的叶刺，豌豆的叶卷须，猪笼草的捕虫叶等。

三、课堂小结四、布置作业1、单、双子叶植物叶片的构造有何不同的地方？2、列举当地主要植物根、茎、叶的变态类型。