七年级生物植物体的结构层次教案(3)新课标 人教版

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1、植物体的结构层次教学目标知识目标1描述植物体中各组织的构成。2识别植物体的几种主要组织。3说明植物体的结构层次。能力目标1通过对植物体六大器官的学习，进一步提高学生的观察能力和逻辑思维能力。2通过对植物体结构层次的学习，进一步培养学生的空间想像能力。情感目标通过对植物体结构层次的学习，进一步形成生物体是一个整体的生物学观点。教学重点1构成植物体的各种组织的形成。2识别植物体的几种主要组织。3说明植物体的结构层次。教学难点1进一步培养学生形成生物体是一个整体的生物学观点。2培养学生的空间想像能力。教学方法归纳法、启发式。教具准备1教师准备：（1）有关植物体多种组织的细胞结构永久装片及显微镜。（2

2、）一些绿色开花植物实体。2学生准备：各种植物实体及多种器官。课时安排1课时教学过程导入新课教师活动：用谈话式的教学方法与学生共同简要复习上节课内容。具体活动如下：在上节课中我们学习了构成动物体的组织、器官和系统。知道动物体具有（由学生接述）；初步掌握了构成动物体的结构层次。那么植物体的构成又如何呢？这将是我们这节课所要研究的内容。板书：第二节植物体的结构层次讲授新课教师活动：植物体的生长发育与动物体相似，也是从受精卵开始的。也同样是由受精卵经过细胞分裂、分化，形成组织、器官，进而形成植物体。在我们的日常生活当中，接触最多的是绿色开花植物。绿色开花植物一般都具有六大器官，我们就先来认识一下这六大

3、器官。学生活动：首先利用显微镜观察比较各种植物组织的细胞形态，认识多种多样的植物细胞，并与动物细胞作比较。然后再对照彩图观察植物实体的六大器官，归纳、讨论交流，将各器官名称对应写到方框内。再进行辨认学生自己准备的植物体的各器官。教师作指导说明。教师活动：植物体的六大器官：根、茎、叶、花、果实和种子组合在一起而构成了一株完整的绿色开花植物。各器官与动物器官一样也是由一些各具功能的组织所构成的。我们教材中给大家介绍了几种主要组织，我们来认识一下，并考虑一下在实际生活中，在哪些部位会找到它们。学生活动：阅读教材、观察几种主要组织的彩图，并讨论、归纳、总结这些组织的形态结构特点。与实际生活相联系，讨论

4、各组织在各器官中存在的部位。举例说明日常生活中吃的瓜果蔬菜是主要吃的哪些组织或器官。教师作鼓励评价。教师活动：植物体的结构层次与动物体的结构层次大体一致，但又有所区别。区别在于（学生接述）对植物体的构成中不形成系统。好了，下面，我们就按照动物体的结构层次来总结一下植物体的结构层次。学生活动：按照动物体的结构层次来讨论，归纳植物体的结构层次。归纳准确的学生、老师应作鼓励评价。教师活动：植物的结构层次从微观到宏观依次可分为：从受精卵的分裂和分化开始形成组织，各种形态、结构和功能不同的组织组合形成器官，而各种器官不形成系统却直接组合在一起构成一株完整的植物体。师生互动：就某一具体植物体师生共同总结、

5、讨论其结构层次，以加深对植物体各层次的认识。课堂小结本节课我们了解了绿色开花植物的六大器官：植物体的几种主要组织；还对植物体的结构层次进行归纳总结。初步认识了植物体的构成、充分意识到生物体是一个整体。今后希望大家能够注意身边的生物，不断补充和完善自己的知识。下面，我们来做一些课堂练习。巩固练习1吃西瓜时，瓜瓤中可以食用的“红色”部分是A一种结缔组织B一种营养组织C一个器官D一个系统答案：B2洋葱表皮属于A保护组织B营养组织C分生组织D疏导组织答案：A3组织形成过程中起主要作用的是A细胞伸长B细胞生长C细胞分裂D细胞分化答案：D4绿色开花植物体的构成是A细胞器官组织植物体B组织器官细胞植物体C细

6、胞组织器官植物体D器官组织细胞植物体答案：C5一株小麦由_、_、_、_、_、_六种器官组成。答案：根茎叶花果实种子6番茄果肉具有_作用，属于_组织。答案：贮存营养营养7你认为植物体和动物体的构成一样吗？如果你认为不一样，他们的主要区别在哪里？试举例说明。答案：不一样。比如一株月季和一头牛，月季的构成为：细胞器官植物体，而牛的构成为：细胞器官系统动物体。主要区别在于植物体不形成系统而直接构成生物体。布置作业到公园或花卉市场观察一些绿色开花植物的器官有哪些构成；在吃水果时，想想你所吃的主要是哪种组织、功能如何。活动与探究课题：探究植物输导组织的输导功能。材料：植物幼嫩的茎、红墨水。板书设计第二节植

7、物体的结构层次一、绿色开花植物的六大器官根、茎、叶、花、果实、种子二、几种主要组织1分生组织分裂能力2保护组织保护作用3营养组织储藏营养4输导组织运输养分三、植物体的结构层次一个受精卵各个组织六大器官一株完整的植物体备课资料一、观察植物的组织薄壁组织薄壁组织，在植物体中分布很广，是植物体的重要组成部分，它们具有贮存、通气等功能。薄壁组织的共同特点是：细胞大、薄壁、细胞内具有大液泡、细胞间隙大。材料：白菜帮观察方法：选择较厚的白菜帮，自基部切取薄片，制作临时装片，加碘液染色后，在显微镜下观察，在上下表皮内充满大量的薄壁细胞，并且具有大量的细胞间隙。由细胞构成组织，由组织构成器官，由器官构成一个统

8、一的植物体。关于植物体和动物体的构成的比较。植物体首先由形态相似，结构、功能相同的细胞群构成组织，由组织构成器官，最后由营养器官和生殖器官组成完整的植物体。动物和人体的构成比植物体复杂，首先由形态结构相似的细胞以及细胞间质构成各种组织，然后由多种组织（一般是四种组织）按一定次序构成器官，再由功能相似的多个器官构成系统，最后由各个系统构成动物体或人体。二、植物组织培养中愈伤组织的形成和形态发生在植物组织培养中，主要目标是诱导愈伤组织形成和形态发生，使一个离体的细胞、一块组织或一个器官的细胞，通过脱分化形成愈伤组织，并由愈伤组织再分化形成植物体。愈伤组织的形成从一块外植体形成典型的愈伤组织，大致要

9、经历三个时期：起动期、分裂期和形成期。起动期是指细胞准备进行分裂的时期。用于接种的外植体的细胞，通常都是成熟细胞，处在静止状态。起动期是通过一些刺激因素（如机械损伤、改变光照强度、增加氧等）和激素的诱导作用，使外植体细胞的合成代谢活动加强，迅速进行蛋白质和核酸的合成。机械损伤能诱导植物体细胞开始分裂，如伤口上会出现愈伤组织。在植物组织培养中沿用了愈伤组织这一名词，但是植物组织培养中诱导外植体细胞分裂形成的愈伤组织，大都不是损伤的结果。外源的生长素类物质对诱导细胞开始分裂效果很好，因此生长素类物质在植物组织培养中得到了广泛应用，常用的有2，4二氯苯氧乙酸、萘乙酸、吲哚乙酸和细胞分裂素等。分裂期是

10、指外植体细胞经过诱导以后脱分化，不断分裂、增生子细胞的过程。处于分裂期的愈伤组织的特点是：细胞分裂快，结构疏松，颜色浅而透明。外植体的脱分化因植物种类、器官来源及其生理状况的不同而有很大差别。例如，烟草、胡萝卜等植物的脱分化比较容易，禾本科植物的脱分化比较难；花的脱分化比较容易，茎、叶的脱分化比较难；幼嫩组织的脱分化比较容易，成熟的老组织脱分化比较难。分化期是指在分裂期的末期，细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化，从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞，等等。外植体的细胞经过起动、分裂和分化等一系列变化，形成了无序结构的愈伤组织。如果在

11、原来的培养基上继续培养愈伤组织，会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累，导致愈伤组织停止生长，甚至老化变黑、死亡。如果要让愈伤组织继续生长增殖，必须定期地（如24周）将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。愈伤组织的形态发生方式经过起动、分裂和分化期产生的愈伤组织，其中虽然发生了细胞分化，但是并没有器官发生。只有满足某些条件，愈伤组织的细胞才会发生再分化，产生芽和根，进而发育成完整植株。愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两种。不定芽方式是在某些条件下，愈伤组织中的分生细胞发生分化，形成不同的器官原基，再逐渐形成芽和根。胚状体方式是由愈伤组织

12、细胞诱导分化出具有胚芽、胚根、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。这种由愈伤组织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程，直接产生类似于胚的结构，叫做胚状体。不定芽方式和胚状体方式是植物组织培养中最常见和最重要的两种方式。胚状体方式比不定芽方式有更多的优点，如胚状体产生的数量比不定芽多，胚状体可以制成人工种子，等等。人工种子人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，并且用适当方法将胚状体包裹起来，用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前研制的人工种子，是由胚状体、作为保护性外壳的人工种

13、皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的。（如下图）人工种子有许多优点。首先，它解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题；第二，人工种子可以工业化生产，提高农业的自动化程度；第三，人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外，还可以添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等，有利于幼苗茁壮成长，提高作物产量；第四，用人工种子播种可以节约粮食。例如，一个12L的发酵罐在20d内生产的胡萝卜胚状体，可以制成1000万粒人工种子，供几千公顷农田的种植需要，与天然种子相比，大大节约了粮食。20世纪80年代初，美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究，并且在胡萝卜、

14、苜蓿、芹菜、花椰菜、莴苣等植物上获得成功。我国也在抓紧对人工种子的研究，取得了一些可喜的进展，但是与国际先进水平相比，还有一段差距。三、植物的组织培养植物组织培养的理论根据是植物细胞的全能性。但是，在一个完整的植株上，各部分的体细胞只能表现一定的形态，承担一定的功能，这是由于受具体器官或组织所在环境影响的缘故。植物体的一部分一旦脱离原来所在的器官或组织，成为离体状态时，在一定的营养、激素、外界条件下，植物细胞就会脱分化、再分化，进而表现出全能性。植物细胞的脱分化和再分化在组织培养的过程中，外植体（指从植物体上切下来的离体器官或组织）会进行细胞分裂，形成新的组织。不过，这种新生成的组织没有发生分

15、化，细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞，称为愈伤组织。这种原来已经分化，并且具有一定功能的体细胞（或性细胞），丧失了原有的结构和功能，又重新恢复了分裂功能，就叫做植物细胞的脱分化。不同的植物种类的材料，脱分化的难易程度不同。一般说来，双子叶植物比单子叶植物和裸子植物脱分化容易，而与人类生活关系密切的禾本科植物脱分化则较难。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基上继续培养，愈伤组织就会重新进行分化，并形成具有根、茎、叶的完整植株。这个过程就叫做植物细胞的再分化。组织培养的类型和要求根据培养的对象，组织培养可以分为器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养和原生质体培养（用机械、酸处理

16、或酶溶解等方法除去细胞壁，分离出原生质体进行培养）等。在培养的过程中，对从植物体上分离下来的外植体进行的第一次培养，叫做初代培养。接下来，将愈伤组织转移到新的培养基上所进行的培养，统称为继代培养。组织培养的过程可以概括如下：外植体消毒接种愈伤组织芽（或胚状体）生根移植组织培养成功的关键是避免微生物的污染，确保无菌。因此，在培养过程中，培养材料、培养基、培养用具都要消毒灭菌，并且要进行无菌操作。一般情况下，剪刀、镊子、解剖针、器皿、培养基等要用高压灭菌锅进行消毒。用来培养的植物材料，必须进行表面消毒，常用的消毒剂是氯化汞、次氯酸钙等。组织培养的应用植物组织培养在生产实践上有着广阔的应用前景，从已

17、经产生的效果来看，大致包括以下几个方面。第一，快速繁殖。用组织培养法可以在短时间内大量繁殖植物，下面用茎尖培养的例子来说明。将带有叶原基的顶芽接种到某种培养基上，侧芽就会萌发并长成小枝，不久，小枝上的侧芽又可以萌发。如此反复几次，植株上就会出现大量的幼芽。将这些芽分开，分别接种到同样的培养基上培养，再重复上述侧芽的增殖过程。用这种办法快速繁殖草莓，每隔两个星期，芽的数量可增加10倍左右，一个芽在一年之内可增殖到数百万个。目前，这种技术已经用于观赏花卉、果树、林木等多种植物的大规模生产，它比传统的扦插、嫁接等方法，繁殖速度要快几十、几百甚至上千倍。第二，培育无病毒植株。许多农作物体内都带有病毒，

18、特别是用营养器官进行繁殖的农作物，它们还会把病毒带到新个体上。研究发现，病毒在植物体内是沿维管束分布的，在茎尖、根尖分生组织中，由于代谢十分旺盛、细胞分裂速度快等因素，不含病毒。因此，用茎尖进行组织培养可以获得无病毒植株，再用这种植株进行快速繁殖，就可以增殖出大批的无病毒植株，供应生产。目前，这项技术已经用于马铃薯、草莓、菊花等植物的生产，并且取得了可观的经济效益。例如，未去病毒的10株马铃薯只能产08 kg块茎，而去病毒的可产89 kg。去病毒植株必须通过鉴定后，才能在生产中推广。近年来的研究发现，所谓的“去病毒”并不是绝对的，只能局限于已经鉴定过的病毒，可能还存在其他种类的病毒（一种植物往

19、往会感染多种病毒），但只要在生产上无害或不表现出症状，就可以推广应用。正因为如此，人们逐步开始用“鉴定苗”这个名称来代替“去病毒”。第三，培育作物新品种。组织培养也为育种开辟了新途径。例如，用花粉进行组织培养，能形成单倍体植株。然后，通过染色体加倍，就培育出了纯系的植物新品种。这就是单倍体育种。对一般的草本植物来说，用杂交的方法培育一个新品种需810年，而单倍体育种只需23年，这就大大缩短了育种年限。目前，用这种方法，生物学家们已经培育出了二百多种植物的单倍体植株。我国用这一技术在培育农作物新品种方面居世界领先水平，特别是培育禾本科粮食作物，现在已经培育出水稻新品种15个、小麦新品种6个。第四

20、，植物产品的工厂化生产。植物细胞在代谢过程中，能够产生一些有机化合物，如人参皂甙（人参）、奎宁（金鸡纳）、除虫菊酯（除虫菊）、茉莉花油（茉莉）、番红素（番红花），它们可以用做药物、杀虫剂、香料、色素等。以前，人们都是利用植物体来提取或合成这些有机化合物的。20世纪50年代，生物学家发现，植物细胞在液体培养基上的分裂速度，比在固体培养基上的要快得多。经过三十多年的努力，人们终于能够大规模培育培养植物细胞，并从中提取所需的物质了。这种植物细胞培养方法大致是，选质地松软的愈伤组织放入液体培养基中，经过一系列复杂的处理，使愈伤组织块上的细胞相互分离，制成单细胞的悬浮培养物，然后将悬浮培养物放进发酵罐（或生物反应器）内进行培养，在适宜的温度、pH等条件下，通入氧气，植物细胞就开始进行有丝分裂。目前，德国、日本已经开始用发酵罐生产黄连、洋地黄、人参等的有效成分。这一领域的研究引起了人们的极大兴趣。有人认为，它的应用将会给传统的种植农业带来巨大的变化。此外，组织培养在遗传、生理、生化、病理等方面的研究中也得到了广泛的应用。