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第4章 植物与土壤
第3节 植物的根与物质吸收
1.区别直根系和须根系。
2.理解根尖的基本结构特点及其功能。
3.知道根吸水的主要部位和吸水的原理。
4.了解氮、磷、钾等无机盐对植物生命活动的作用。
学习目标
知识点1 植物的根系
1.教材第139页活动：观察植物的根
（1）取带根的大豆和小麦各1株。
（2）仔细观察它们的根有什么不同，并把观察结果记录在表中。
植物 比较项目 大豆 小麦
根的数目 少 多
有无明显发达的根 有 无
还有哪些植物具有类似的根 棉花、油菜、菠菜 水稻、玉米、洋葱
大豆的根
小麦的根
蒲公英的根 韭菜的根
2.根系及其作用
3.根的种类
（1）主根：由胚根发育而成的根，数量只有一条，向下生长，叫主根。
（2）侧根：从主根上依次生出的根，叫侧根。与主根相比，侧根又短又细，但数量
众多，向四周扩展。
（3）不定根：从植物的茎或叶上长出的根，叫不定根。
根系 直根系 须根系
特点 有明显的主根和侧根之分 没有明显主、侧根之分，由许多不定根组成须恨系中也有主根，只是主根不发达，不明显
图示 . . . .
常见植物 大豆、白菜、番茄等大 多数双子叶植物 小麦、葱、蒜等大多数单子叶植物
5.影响植物的根在土壤中分布的因素
植物的根在土壤中的分布与植物的种类和外界环境如土壤的结构、肥力、通气状况
和水分状况等密切相关。例如，在缺水地区生长的植物的根往往比水源充足地区生
长的植物的根更为发达。在农业生产上，常利用控制水、肥等来调整作物的根系，
以达到丰产的目的。
典例1 如图是棉花的根系图，请据图完成下列问题。
（1）图中的①是____根，它是由棉花种子中的胚根直接发育而成的。
（2）图中的②、③、④都是____根。
（3）上述根系属于____根系。从数量上看，构成这类根系的根主要是____根。
主
侧
直
侧
[解析] 棉花属于双子叶植物，其根系有明显的主根和侧根之分，因此是直根系。其中主根由胚根直接发育而成，侧根是从主根上依次生出的根。
知识点2 根的吸水和失水 重难点
1.教材第140页活动：探究根吸水的主要部位
【实验过程】
【实验现象】一段时间后，A组幼苗开始出现萎蔫现象，B组幼苗正常生长。
【实验结论】根尖是植物根吸收水分的主要部位。
对比实验
2.根尖的结构和功能
（1）根尖
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。从根尖的尖端起，根据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。
（2）教材第141页活动：观察小麦的根尖
①取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据教材第141页图 4-19找到根尖的各部分结构，
注意根毛的数量和着生部位。
③用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片，可以发现根尖的四个组成部分的细胞
形状各不相同,如下图所示。
注意 若所选植物的根生长缓慢或停止生长，就难以观察到根毛，所以实验需选用生长较快的幼根。
根尖的结构模式图
（3）根尖各部分的结构特点及功能
部分 位置 细胞结构特点 功能 细胞图
示
根冠 根尖 顶端 细胞壁薄，外层细胞排 列比较疏松，内部细胞 小、排列紧密 主要起保护作用，有利于根在 土壤中不断地生长 . .
分生区 根冠 内侧 细胞壁薄，细胞核较大， 细胞质浓，细胞排列紧 密，外观呈黄色 具有很强的分裂能力，使细胞 数目不断增加，向下补充根冠 细胞，向上补充伸长区细胞， 进而形成根的各部分结构 . .
部分 位置 细胞结构特点 功能 细胞图示
伸长区 分生区 上部 细胞逐渐停止分裂，能 较快生长 使根不断伸长
根毛区 伸长区 上部 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 大量的根毛扩大了根的吸收面 积，保证了植物能吸收足够的 营养。根毛区是根尖吸收水分 和无机盐的重要部位 . .
说明 （1）根的生长主要是分生区细胞不断分裂和伸长区细胞不断伸长的结果。
（2）根毛区内部细胞已停止分裂活动，分化为各种成熟组织，又称为成熟区。
根尖各部分结构及功能
根尖吸水、无机盐，
自下而上四区域：
根冠帽状是保护；
分生分裂很迅速，
伸长细胞体积大，
根尖生长靠它俩；
成熟根毛一大把，
吸收作用主靠它。
巧学妙记
（1）图中A是______，具有______作用。
（2）D部分有大量的①______，大大增加了根的__________。
（3）根生长最快的部位是[___]________。
（4）移栽幼苗时一般要带着土坨，这主要是为了________________。
根冠
保护
根毛
吸收面积
C
伸长区
保护幼根和根毛
典例2 如图为根尖的结构模式图，请据图回答下列问题。（[ ]中填字母）
[解析] 图中A是根冠，B是分生区，C是伸长区，D是根毛区。
3.根的吸水和失水
（1）教材第142页活动：植物失水的实验
实验 过程 . .
②将2组植物的根部洗净，分别放入盛有清水和浓盐水的2只锥形瓶中。
③过20~40分钟后观察2组植物，加以比较
实验 现象 在清水中的植物正常生长，在浓盐水中的植物叶片萎蔫
现象 分析 植物根毛细胞的细胞液浓度大于清水的浓度，细胞吸水；植物根毛细胞的细胞液浓度小于浓盐水的浓度，细胞失水，出现萎蔫现象
（2）根毛细胞的结构特点——利于吸收水分
根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。当根毛穿过土壤颗粒的空
隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和无机盐。
（3）土壤溶液
土壤颗粒之间含有无机盐和水分，称为土壤溶液。
若一次给农作物施肥过多，会使土壤溶液的溶质质量分数过高，大于根毛细胞液的
溶质质量分数，植物会因失水而萎蔫，造成“烧苗”现象，叶片变黄。
（4）根毛细胞吸水和失水的条件
细胞吸水或失水取决于根毛细胞液的溶质质量分数与土壤溶液的溶质质量分数的大小关系。
①细胞吸水条件：根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。
②细胞失水条件：根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。
4.水分进入根部的途径
植物从土壤中吸收水分进入根毛细胞后，根据细胞液溶质质量分数的差异，水分由
一个皮层细胞进入另一个皮层细胞，然后进入根的木质部导管，最后上升到植物体
的各结构。根毛吸水的过程可表示为水→根毛细胞→各皮层细胞→根的木质部导管，
如图所示。
典例3 含糖量很高的葡萄用水洗后不久会出现果皮胀裂现象，其原因是葡萄细胞的
细胞液浓度____（选填“高”或“低”），细胞______（选填“吸水”或“失水”）。
高
吸水
[解析] 细胞外部溶液的浓度小于细胞液浓度时细胞吸水。
知识点3 植物生长需要无机盐 重点
1.教材第143页活动：验证植物生长需要无机盐
【实验结果】
（1）4种培养液中植物生长的基本状况如下表：
培养液种类 植物生长状况
标准培养液 植株正常生长
缺氮培养液 植株矮小，叶色发黄
缺磷培养液 植株暗绿带红
缺钾培养液 植株矮小，叶片上有褐斑
（2）在异常生长的植物的相应培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合
物后，发现它们的生长均恢复正常。
植物的营养缺乏症
巧学妙记
蛋（氮）黄，红磷，
甲（钾）班（斑）
2.无机盐对植物的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐，不同的无机盐对植物生长会起
不同的作用。
（1）有的无机盐用于构建植物体，如氮和镁是合成叶绿素的原料，氮和硫是合成蛋
白质的原料。
（2）有的无机盐用于调节植物的生命活动。
如果缺少某种无机盐，植物就不能正常生长，会出现相应的营养缺乏症状。
3.氮、磷、钾元素的作用
植物在生长过程中需要量较大的是含氮、磷、钾等元素的无机盐。
无机盐 作用 适用植物
含氮的无机盐（如硝 酸铵） 促进细胞的分裂和生长，使枝叶长 得繁茂 叶类蔬菜、观叶植物等，
如菠菜
含磷的无机盐 （如过磷酸钙） 促进幼苗的生长发育和开花，使果 实、种子提早成熟，增强抗性 谷类作物、瓜果类作物
等，如小麦
含钾的无机盐 （如氯化钾） 使植株茎秆健壮，促进淀粉的合成 与运输 糖类作物、淀粉作物等，
如甘蔗、马铃薯
4.植物生长对环境的影响
植物可以帮助土壤积累有机物。在有植物生长的地方，都会有许多枯枝、落叶或死
亡的生物体留在土壤里，这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤，使
土壤更为肥沃。因此，在农业生产中常提倡“秸秆还田”，以提高农田的肥力。
生物能适应环境，也能影响环境，即植物和环境的关系是相互影响的
拓展培优
无土栽培
（1）概念：根据植物生长所需的无机盐种类和数量配制适宜的营养液，用营养液来
栽培植物，这就是无土栽培。
（2）原理：根只是从土壤中吸收水分和无机盐，而土壤仅对植物体起固定作用。
（3）优点：可以更合理地满足不同植物以及同一种植物不同的生长期对各类无机盐
的需要，产量高，不受季节限制，节约水肥，清洁无污染等。
水培蔬菜
科学施肥
过度施肥导致土壤板结
（2）合理施肥
植物在不同的生长时期对无机盐的需要量也是不一样的，因此，在农业生产中，应
根据植物的需要合理施肥。例如，油菜的营养器官生长时期，需要大量含氮的无机
盐，而在开花结果时期，则需要更多含磷的无机盐。
典例4 临平甘蔗鲜嫩质脆、味甜汁多，是杭州的土特产之一，
如果要使甘蔗丰收，平时应该多施( )
A.氮肥 B.钾肥 C.磷肥 D.钙肥
B
[解析] 甘蔗的茎中富含蔗糖，要使甘蔗的茎粗壮，应该多施钾肥。
题型1 根系的类型
典例5 下列植物的根属于直根系的是( )
A.菠菜的根 B.葱的根 C.玉米的根 D.蒜的根
A
[解析] A图主根发达，长而粗，侧根短而细，为直根系；B图、C图、D图没有明显
的主根和侧根之分，不定根多而发达，均为须根系。
方法点拨
区分直根系和须根系的方法
有明显主侧之分为直根系，“胡子一大把”为须根系；
大多数双子叶植物的根系是直根系，
大多数单子叶植物的根系是须根系；
网状叶脉植物的根系一般是直根系，
平行叶脉植物的根系一般是须根系。
题型2 根尖的结构和功能
典例6 如图是植物根尖的结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A
A.①是吸收水分和无机盐的主要部位
B.②处的细胞具有较强的分裂能力
C.③处的细胞没有细胞壁
D.④是分生区，主要起保护作用
[解析] ①是根毛区，是吸收水分和无机盐的主要部位；②是伸长区，②处的细胞生
长较快，但不具有分裂能力；③是分生区，③处的细胞的细胞核较大、细胞壁较薄；
④是根冠，④处的细胞构成保护组织，故A正确。
归纳总结
题型3 根的吸水和失水
典例7 图1是某同学设计的一组实验：在两个大小相同的萝卜中各挖一个大小相等的
洞，向甲、乙两个萝卜的洞中分别注入等量的清水和浓盐水，各用一个装有玻璃管
的橡皮塞塞住洞口，记下玻璃管内液面的高度。放置一段时间后，观察现象。
（1）图1中玻璃管内液面升高的是____（选填“甲”或“乙”）萝卜。
乙
[解析] 甲萝卜的洞中注入清水，萝卜细胞的细胞液浓度大于外部清水，所以细胞会
吸水，小洞中的水逐渐减少，玻璃管内液面的高度会下降；乙萝卜的洞中注入浓盐
水，萝卜细胞会失水，玻璃管内液面的高度会上升。
（2）图2表示各种状态的萝卜细胞，则乙萝卜的细胞由A变成___（选填字母），这
是由于萝卜细胞的细胞液浓度______（选填“高于”“等于”或“低于”）外界溶液浓度。
C
低于
[解析] 通过比较图2中各种状态的萝卜细胞，可知A为正常状态的细胞，B为吸水状
态的细胞，C为失水状态的细胞，则乙萝卜的细胞由A变成C。
方法点拨
细胞的吸水和失水取决于细胞周围溶液的溶质质量分数和植物细胞的细胞液的溶质质量分数的大小。
当周围溶液的溶质质量分数小于细胞液的溶质质量分数时，细胞吸水；
当周围溶液的溶质质量分数大于细胞液的溶质质量分数时，细胞失水。
题型4 植物生长需要无机盐
典例8 植物的生长需要水和无机盐，关于无机盐对绿色植物生长的意义，下列说法
错误的是( )
A.玉米生长时缺氮，植株矮小瘦弱，叶片发黄
B.种植马铃薯时，需要施用较多含钾无机盐
C.无土栽培中，营养液中无机盐含量越多越好
D.水稻生长的不同时期，对各类无机盐的需求量不同
C
[解析] 含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，玉米生长时缺氮，
植株矮小瘦弱，叶片发黄，A正确。钾肥能使作物茎秆粗壮，促进淀粉的合成，马
铃薯富含淀粉，需要施用较多含钾无机盐，B正确。无土栽培中，营养液中无机盐含
量不是越多越好，应根据植物对无机盐的需要合理配制营养液，C错误。植物在不同
的生长时期，对各类无机盐的需求量不同，D正确。
归纳总结
含氮、磷、钾无机盐的作用及其缺乏症
作用 缺乏症及其巧记
含氮的无机盐 枝繁叶茂 缺氮时叶片发黄——氮黄（蛋黄）
含磷 的无机盐 硕果累累 缺磷时叶片暗绿带红——红磷
含钾的无机盐 茎秆健壮，促进淀粉的 合成和运输 缺钾时叶片上有许多褐斑—钾斑
（甲班）

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