Корень, его строение и значение - ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ

Тип урока: урок открытия нового знания.

Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, групповой деятельности, развивающего обучения, интерактивные, игровые.

Формируемые УУД: к. — строить речевые высказывания в устной форме; аргументировать свою точку зрения; строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми; р. — формулировать цель урока и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать свою деятельность и прогнозировать ее результаты; работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно; осуществлять рефлексию своей деятельности; п. — устанавливать причинно-следственные связи; сравнивать и делать выводы на основе сравнений; составлять план параграфа; работать с натуральными объектами; л. — формировать и развивать познавательный интерес к изучению природы, научное мировоззрение; применять полученные знания в практической деятельности.

Планируемые результаты: объяснять значение понятий: корень, корневые системы (стержневая и мочковатая), корневой чехлик, корневые волоски, зоны корня; различать и определять типы корневых систем на рисунках, гербарных экземплярах, натуральных объектах; называть части корня по рисункам; устанавливать

взаимосвязь строения и функций частей корня; объяснять особенности роста корня; характеризовать значение видоизмененных корней для растений; проводить наблюдения и фиксировать их результаты во время выполнения лабораторной работы; соблюдать правила работы в кабинете биологии, обращения с лабораторным оборудованием.

Оборудование и материалы: учебник, гербарий растений со стержневой и мочковатой корневыми системами, таблицы “Строение корня растения”, “Клеточное строение корня”; проростки семян (фасоли, гороха, пшеницы, ржи, кукурузы) в возрасте 5-7 и 10—12 дней, лупа (на каждую парту).

Общие рекомендации. Изучаемые на уроке термины целесообразно записать на доске (представить на интерактивной доске). Для проверки домашнего задания можно подготовить слайд с утверждениями. Перед началом проведения лабораторной работы необходимо напомнить ученикам о правилах техники безопасности при обращении с лабораторным оборудованием.

Ход урока

I. Организационный момент

(Учитель приветствует учеников, проверяет готовность к уроку, напоминает ученикам о правилах обращения с лабораторным оборудованием.)

II. Проверка домашнего задания

(Проверку домашнего задания можно провести в форме фронтального опроса.)

1. Выберите верные утверждения.

— Семя — вегетативный орган растения (нет).

— Семя — зародыш будущего растения (нет).

— Рубчик — след от повреждения семени скальпелем (нет).

— Семявход — маленькое отверстие в семенной кожуре, через которое происходит проникновение воды в семя (да).

— Эндосперм — запас питательных веществ в семени (да).

— Эндосперм присутствует в семенах всех растений (нет).

— Семена двудольных растений не имеют эндосперма (нет).

— Фасоль относится к двудольным растениям (да).

— Большую часть семени зерновки пшеницы занимает зародыш (нет).

— Семядоли — это первые листья будущего растения (да).

— Наличие запасных питательных веществ является самым главным условием прорастания семян (нет).

2. Ответьте на вопросы.

— Семя — это вегетативный или генеративный орган растения? (Генеративный.)

— Для чего семенам фасоли нужна плотная семенная кожура? (Она выполняет защитную функцию.)

— Что нужно сделать для того, чтобы семя проросло? (Для этого необходимо поместить семена во влажную среду и обеспечить доступ воздуха.)

— Что происходит с семенами во влажной среде? (Семена во влажной среде набухают.)

— Как внутрь семян проникает влага? (Через особое отверстие — семявход.)

— Почему не все набухшие семена всходят? (Неживой зародыш, недостаток кислорода, низкая температура.)

— Для чего прорастающим семенам необходима вода? (Зародыш может поглощать только жидкие питательные вещества.)

— Почему семена необходимо высевать в рыхлую почву? (В такой почве есть кислород.)

— Почему семена различных растений высевают в разные сроки? (Из-за разных требований к температуре и увлажнению.)

— Семена каких растений прорастают при наиболее низких температурах? (Злаков.)

— Для чего семенам необходим период покоя? (Покой семян — приспособление, предохраняющее их от прорастания в неблагоприятные сезоны.)

— Какие растения называют однодольными, а какие двудольными? Приведите примеры этих растений. (У однодольных растений одна семядоля (кукуруза, пшеница, ирис, ландыш), у двудольных — две семядоли (горох, акация, мак, томат).)

— Какие общие черты строения можно выделить у однодольных и двудольных растений? (Части зародыша и их функции.)

— Что такое эндосперм? (Запас питательных веществ для зародыша.)

III. Работа по теме урока

1. Корневые системы растений

Сегодня мы с вами будем говорить о корневой системе растений.

(Учитель напоминает, что определения рассматриваемых на уроке новых биологических понятий необходимо записать в словарь терминов.)

Маленький зародышевый корешок растет, постепенно удлиняется и утолщается, превращаясь в сильный корень. Представьте, насколько мощной должна быть корневая система у таких растений, как сосна или дуб, чтобы удержать ствол со всеми ветками и листьями!

На протяжении всей жизни у растения образуются новые корни и растут старые. Совокупность всех корней растения называют корневой системой.

Рассмотрим строение корневых систем различных растений.

(Учитель демонстрирует гербарии растений с различной корневой системой, а также проросшие семена фасоли, гороха, зерновки пшеницы, кукурузы, проросшую луковицу лука.)

Если мы посмотрим на корневую систему двудольных растений — фасоли, гороха, тыквы, одуванчика, то увидим основной, наиболее ярко выраженный корень, от которого отходят корешки поменьше. Этот корень называют главным, а корешки, которые растут от главного корня, — боковыми. От стеблевой части побега отходят придаточные корни. Они как будто дополняют основную корневую систему растения. Некоторые сельскохозяйственные культуры, такие как картофель и капуста, окучивают, чтобы увеличить количество придаточных корней. Корневую систему, в которой главный корень четко выражен, называют стержневой.

Но если мы посмотрим на корневые системы однодольных растений — пшеницы, ржи, овса, пырея, лука, то не увидим главного корня, а заметим большое количество равноценных придаточных и боковых корней. Такая корневая система называется мочковатой.

Чтобы лучше познакомиться со строением и развитием стержневых и мочковатых корневых систем, выполним практическую работу.

П.Р. № 2 “Типы корневых систем. Строение стержневой и мочковатой корневых систем”

1. Рассмотрите проросшие семена фасоли в возрасте 5—7 и 10—12 дней.

2. Определите, какие изменения произошли в корневой системе этих проростков.

3. Рассмотрите корневую систему взрослого растения фасоли. Найдите главный и боковые корни.

4. Зарисуйте корневую систему проростков фасоли различного возраста и взрослого растения фасоли.

5. Рассмотрите проросшие зерновки пшеницы в возрасте 5—7 и 10—12 дней.

6. Рассмотрите корневую систему взрослого растения пшеницы. Найдите придаточные и боковые корни.

7. Зарисуйте корневую систему проростков пшеницы в возрасте 5—7 и 10—12 дней, а также корневую систему взрослого растения пшеницы.

8. Сравните корневые системы фасоли и пшеницы.

9. Сделайте вывод о сходствах и различиях корневых систем фасоли и пшеницы.

Вопросы к классу

— Какие изменения происходят в корневой системе проростков фасоли разного возраста?

— Какой тип корневой системы у фасоли?

— Сколько корней появляется на первой стадии развития проростка пшеницы?

— Какой тип корневой системы у пшеницы?

— Как происходит формирование корневой системы пшеницы?

— В чем отличие развития корневых систем пшеницы и фасоли?

2. Строение корня

Главный, боковые и придаточные корни растения имеют сходное строение. Внешнее строение корня мы изучим в процессе выполнения лабораторной работы.

Рассмотрим проросшие семена некоторых хорошо известных вам растений.

Л.Р. №2 “Строение корня проростка”

(Учащиеся выполняют лабораторную работу по инструктивной карте на с. 42 учебника.)

Рассматривая кончик корня через лупу, вы заметили, что он как бы одет в маленький колпачок — корневой чехлик. Он защищает верхушку корня от твердых частичек почвы, которые могут ее поранить. Клетки корневого чехлика живут всего несколько дней и постоянно слущиваются с его поверхности. Наружные слои этих клеток вырабатывают слизь, которая уменьшает трение между корнем и частичками почвы.

Но почему корневой чехлик полностью не исчезает? Все дело в том, что под ним расположены клетки, которые активно делятся. Эта часть корня так и называется — зона деления. Она представлена образовательной тканью. Наружные клетки зоны деления постоянно обновляют корневой чехлик. Стенки утолщаются, приобретают прочность и способность защищать нежные, молодые клетки зоны деления корня. Если растение растет на грубых, песчаных почвах, корневой чехлик становится более мощным. А у растения, обитающего на мягких, суглинистых почвах, он значительно меньше.

Внутренние клетки зоны деления как бы откладываются вверх. Они начинают активно расти. Именно из них в дальнейшем будут

строиться все остальные части корня. Эта часть корня называется зоной растяжения, или зоной роста. Она небольшая, всего 3—9 мм в длину. Молодые клетки здесь постоянно растут, удлиняются, тем самым увеличивая длину корня. Растягиваясь, зона роста проталкивает вглубь зону деления, защищенную корневым чехликом. Доказать, что корень растет верхушкой, очень просто.

Для этого необходимо взять проросток фасоли или гороха. При помощи туши нанести на главный корень метки на равном расстоянии друг от друга. На следующий день на участке корня, расположенном ближе к основанию, расстояние между метками не изменится, а на верхушечной части корня — увеличится.

Выше зоны растяжения расположена зона всасывания, или зона поглощения. Рассматривая проростки гороха, вы заметили, что часть корня как бы покрыта легким пушком. Это корневые волоски — особые выросты наружных клеток зоны всасывания. Их длина обычно составляет 0,1—2 мм, а у некоторых растений достигает 10 мм. Корневые волоски плотно прилегают к частицам почвы и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами. Кроме того, они выделяют особую слизь, которая помогает растворять находящиеся в почве минеральные вещества для дальнейшего их поглощения. Корневые волоски работают как насосы, всасывая питательный раствор, отсюда и название зоны. Срок жизни корневых волосков небольшой — всего несколько дней, после чего они отмирают. Новые корневые волоски появляются на молодых клетках на границе зон растяжения и всасывания. Таким образом, зона всасывания постоянно перемещается, но остается ближе к концу корня.

Корневые волоски очень нежные, и их легко повредить. Поэтому растения пересаживают вместе с комочком почвы, в которой они росли.

Вода и минеральные вещества от корня доставляются ко всему растению.

Участок корня, расположенный выше зоны всасывания, называется зоной проведения. Это самая длинная часть корня. Проводящая ткань здесь хорошо сформирована. Снаружи корень покрыт прочными клетками коры, под которой находится пробка — несколько слоев мертвых клеток. Корень в этой части не может поглощать воду и минеральные вещества, поэтому основной функцией является проведение растворенных минеральных веществ и воды.

Различные зоны корня выполняют разные функции, но все они находятся в тесном взаимодействии друг с другом, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность всего растения.

3. Рост корня

Размер и форма корневой системы растений зависят и от условий их произрастания. Например, корневая система сосны, растущей на песчаной почве, будет отличаться от корневой системы сосны, растущей на болоте. У сосны, растущей на песчаной почве, корневая система будет стержневой, как и положено двудольному растению. Кроме того, ее корни будут проникать глубоко в почву в поисках влаги. Сосна, растущая на болоте, будет иметь корневую систему, больше напоминающую мочковатую. Корни этого дерева занимают большую площадь, но не проникают глубоко в землю.

Корень растет верхушечной частью, и если удалить верхушку главного корня, то его рост в длину прекратится, зато боковые корни начнут отрастать быстрее. Это свойство корней используют в растениеводстве. При пересадке рассады в открытый грунт прищипывают кончик главного корня. Этот метод называется прищипыванием, или пикировкой.

В результате прищипывания развивается сильно разветвленная корневая система, которая располагается в верхних, самых плодородных слоях почвы. Соответственно, проросток будет развиваться быстрее и растение даст больший урожай.

4. Видоизменения корней

(Учитель предлагает учащимся познакомиться с дополнительным материалом или прослушать сообщение одноклассника, основой для которого является данный дополнительный материал. Используются слайды с изображением описываемых растений.)

Дополнительный материал

Кроме основных функций — обеспечения водно-солевого питания и укрепления растения в почве, — у корней есть и другое назначение. Например, у некоторых растений в корнях могут откладываться запасные питательные вещества. Эти корни сильно разрастаются и приобретают иногда очень диковинную форму.

В образованных из главного корня и нижних участков стебля корнеплодах может запасаться сахар, и тогда они имеют сладкий вкус. Некоторые растения (например, георгин, чистяк, батат) образуют не один корнеплод, а множество корневых клубней, возникающих на боковых или придаточных корнях. Батат — растение, возделываемое в тропических и субтропических странах и заменяющее местным жителям картофель.

У многих бобовых растений на боковых корнях образуются бактериальные клубеньки. В молодых корнях этих растений поселяются особые бактерии, которые способствуют усвоению азота из воздуха, тем самым давая возможность растениям благополучно обитать на бедных азотом почвах. Кроме того, азот, накапливаясь в корнях этих растений, обогащает почву.

У некоторых луковичных растений (гусиный лук, крокусы, гладиолусы) корни выполняют еще одну очень специфическую функцию. Отдельные корешки устроены таким образом, что, сокращаясь, подобно растянутой резинке, они способны увлекать луковицу за собой глубже под землю.

У некоторых тропических растений имеются особые придаточные корни, способные получать влагу из влажного воздуха, поэтому их называют воздушными корнями.

Корни некоторых растений, обитающих в мангровых зарослях, где воздуха крайне мало, так как все свободное пространство между частичками почвы заполнено водой, поднимаются над поверхностью почвы и поглощают кислород из воздуха, т. е. дышат. Эти корни называют дыхательными.

Растения мангровых зарослей используют придаточные корни не только для питания или дыхания, но и для опоры. Мангровые заросли — очень топкое место, к тому же на этих территориях часто случаются приливы, отливы или разливы рек. Придаточные корни растут от ствола под углом вниз и дополнительно укрепляют растение. Это так называемые ходульные корни. Они удерживают огромные стволы с листьями высоко над водой. Такие корни имеет филодендрон.

У фикуса бенгальского, или баньяна, развиваются столбовидные корни. Они формируются на крупных ветвях, растут вертикально вниз, достигают почвы и укореняются в ней. Постепенно корни утолщаются, приобретая вид столбов. Эти корни подпирают огромные ветви фикуса, не давая им сломаться под собственной тяжестью. В Индии растет священная баньяновая роща. На самом деле это одно дерево с огромным количеством столбовидных корней, которое занимает площадь около 5000 м².

Придаточные корни на стебле плюща помогают ему держаться за кору дерева или цепляться за мельчайшие неровности на стенах, позволяя стеблю подниматься высоко вверх. Это так называемые корни- прицепки.

Корни некоторых тропических деревьев растут от основания ствола вдоль поверхности земли, т. е. имеют утолщенную по вертикали форму. Эти корни укрепляют растение в почве, увеличивая площадь опоры ствола.

IV. Рефлексивно-оценочный этап

(Учитель проводит обобщающий опрос по изученной теме.)

— Какова функция корневого чехлика?

— В какой части корня расположена зона роста?

— Как можно доказать, что корень растет верхушечной частью?

— Как визуально отличить зону всасывания?

— Из каких растительных тканей состоит корень?

— Что помогает защитить корень от перепадов температур и механических повреждений?

— Почему зону проведения называют еще и зоной ветвления?

— Какие типы корней отрастают от зоны ветвления?

Домашнее задание

Прочитать § 7, повторить основные термины, выполнить задания 1—3 в конце параграфа.