4.4-4.6 植物的茎与物质运输 植物的叶与蒸腾作用 保护土壤(原卷版)

4.4-4.5植物的茎与物质运输植物的叶与蒸腾作

用保护土壤

【思维导图】

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【知识点全掌握】

一、茎的结构

1、茎的分类

（1）按形态分类：直立茎（樟树、甘蔗、月季等）；攀缘茎（葡萄、黄瓜、爬山虎等）；

缠绕茎（牵牛花、常春藤等）；匍匐茎（草莓、甘薯等）

（2）按组成分类：草质茎，木质茎。

2、木质茎的结构

结构作用

表皮细胞排列紧密，细胞间隙比较小，起保护作用

树皮由筛管和韧皮纤维组成，筛管运输有机物，自上而

韧皮部

下

能分裂新细胞，向外形成新的韧皮部

向内形成新的木质部，使茎加粗。但单子叶植物

形成层

茎中一般没有形成层，所以茎长成后，一般不

会加粗。

导管和木纤维组成，导管运输水和无机盐，自下而

木质部

上

髓细胞壁薄、体积大，用以储存营养物质

3、年轮：植物生长一年一般形成一个年轮。

当气温、水分等环境条件比较好的时候，植物生长比较快，形成的年轮较疏松，颜色较

浅（如春材）。反之，年轮较密，颜色较深（如秋材）。

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二、叶的结构

1、叶的结构：由叶柄和叶片组成。叶片通过叶柄生长的茎上。

2、叶片的结构

结构细胞特点作用

上表皮利于透光，

由一层不规则、排列紧密、

表皮对叶片内部起保护作用；

下表皮无色透明的表皮细胞构成

防止水分散失、病虫侵害

叶肉由含有许多叶绿体的薄壁细胞组成植物体光合作用的主要场所

水、无机盐、有机物的运输通

叶脉多由导管和筛管构成道；对叶片起支持作用；

使叶片展开，接受阳光照射

三、蒸腾作用

1、定义：植物体中的水分变成水蒸气通过叶片表皮的气孔散发道大气中的现象。

2、意义

（1）植物吸收的水约有99%是通过这种蒸腾作用散发出去的。

蒸腾作用是根部吸水的主要动力；

（2）蒸腾作用促进植物体内无机盐（溶于水）的运输；

（3）蒸腾作用降低叶片表面温度的作用；

（4）增加空气湿度。

3、影响因素：温度、光照、湿度、气体流速等。

气孔周围温度低、湿度大、气流速度慢，则蒸腾作用弱；

气孔周围温度高、湿度小、气流速度快，则蒸腾作用强。

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4、蒸腾作用过程

土壤中水分——根——茎——叶——叶导管——叶肉细胞——气孔——大气

5、实验

（1）植物蒸腾作用实验

①实验过程

a.选取一盆正处于生长旺盛期的阔叶植物（如天竺葵等）；

b.用一透明的塑料袋把几片相邻的叶片包扎好；

c.对植物浇水后，置于阳光下照射；

d.观察塑料袋中有无水珠产生。如果没有水珠产生，把植物搬到室内使其快速冷却，在观察塑料

袋中有无水珠。

②实验现象：可以观察塑料袋内壁有小水珠产生。

③实验结论：植物进行蒸腾作用散失水分。

（2）植物叶片上下表面水分散失多少探究

①实验原理：无水氯化钴试纸为蓝色，吸水后，会变成水合氯化钴，呈红色。

②实验过程

a.选取一片生长旺盛的蚕豆叶，用滤纸把它上、下表皮上的水分吸干；

b.将A、B两张浸有氯化钴溶液的蓝色滤纸，相对应地贴在叶片上、下表皮的表面，

并用回形针将其固定；

c.用口向另外浸过氯化钴溶液的蓝色滤纸呵气(或直接在滤纸上滴一滴水)，

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观察蓝色滤纸变成sw,红色。

③现象：叶片下表面的滤纸先变成红色，且颜色更深一些。

④结论：植物中的水分从叶片的上、下表面散失，而且下表面散失水分>上表面散失水分。

（3）叶片中气孔的观察

①实验过程

a.在载玻片上滴1滴清水。

b.用镊子撕取蚕豆叶片的下表皮，把它们放在载玻片上，用解剖针把它们展平，盖盖玻片。

c.在低倍显微镜下观察叶片的表皮细胞。

d.换用高倍显微镜仔细观察半月形细胞，可以看到保卫细胞中有叶绿体。

e.另外再取一片叶子，浸在盛有热水(60℃左右)的烧杯中。

②实验现象

a.在低倍镜下可以看到：叶片表皮细胞一般为形状不规则的扁平状，

彼此镶嵌成一层结合紧密的、较为牢固的组织。

表皮细胞上有成对的半月形细胞，为保卫细胞。

b.高倍镜下看到：保卫细胞中有叶绿体。

c.在热水的叶片观察：下表面产生的气泡比上表面多。

③实验结论：叶片表皮细胞之间有成对的半月形细胞围成的气孔。

一般叶片的下表面的气孔>上表面的气孔。

保卫细胞吸水膨胀，气孔打开保卫细胞缩水，气孔关闭

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【例题精析】

[例题1]（2021•杭州）在杭州市余杭区仁和街道新桥村有一棵千年树龄的古银杏树，它的“树心”

已经朽烂，变成了一棵“空心树”。可是，这棵古树在当地政府和村民的保护下还是枝繁叶茂、

生命力旺盛。由此推断，朽烂掉的“树心”是这棵树的（）

A．全部韧皮部B．全部木质部C．部分韧皮部D．部分木质部

[例题2]（2021•浙江）如图是小嘉家中铺设的一块实木地板，可以看出明显的年轮。其中

（选填“甲”或“乙”）所示部分是在气温、水分等环境条件较好的时候形成的春材。与本地树

木相比，生长在地球赤道附近的树木，往往没有明显的年轮，原因是。

[例题3]（2020•浙江）如图，菟丝子是一种特殊的植物，其茎黄色，叶退化，遇到适宜的植物就缠

绕在上面，形成吸根并插入植物体内吸取有机养料。

（1）茎黄色、叶退化，说明菟丝子的细胞中缺少。不能进行光合作用合成有机物。

（2）菟丝子要获得有机物，其吸根必须插入植物A茎的。菟丝子与植物A之间属于寄

生关系，这在高等植物中极为罕见。

[例题4]（2022•丽水）小科为探究植物蒸腾作用的影响因素，他取两组树龄相同、生长状况相似的

同种植物枝条，分别留下6张和3张叶片，把枝条同时插入盛有红色染液的烧杯中，放在阳光

下照射。1小时后，在两枝条等高位置切出相应的切片，观察到被染色的情况如图。请回答：

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（1）该实验探究的问题是；

（2）依据本实验，为提高移栽树术的成活率，可采取的措施是。

[例题5]（2022•温州）雨滴落在裸露的土壤上，使部分土粒飞溅而造成侵蚀。若雨滴落在草本植物

上，经叶片遮挡，在叶片上短暂停留后沿叶片滴落，该过程会改变落地雨滴的直径等因素而改

变落地时的动能，从而改变对土壤的侵蚀程度。

某科研小组为研究草本植物的茎高和叶片面积大小对雨滴经叶片遮挡后直径的影响，取茎高和叶

片面积不同的植株，按如图装置进行9组实验：

①取茎高为10厘米，叶片面积为1.6厘米2的植株放入装置，雨滴下落经植株叶片遮挡后洒落在

底盘上，按一定方法测得经叶片遮挡后雨滴平均直径。

②换用其它植株，重复上述实验，记录并整理数据如表。

组别123456789

叶片平1.63.24.7

均面积

（厘米

2）

茎高102030102030102030

（厘

米）

经叶片2.382.482.552.552.672.722.652.762.82

遮挡后

雨滴平

均直径

（毫

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米）

（1）将茎高为10厘米的植株换成20厘米的植株进行实验时，应如何调节升降杆高度？。

（2）分析表中数据，判断经植株叶片遮挡后的雨滴平均直径受哪个因素影响更大，并在上表9

组中选择3组（用组别序号表示）作为证据。。

（3）结合实验结果和能量知识，解释“草本植物茎高越小、叶片面积越小，雨滴经其遮挡后对

土壤的侵蚀程度也越小”的原因。。

[例题6]（2020•台州）某地区发现一种未知植物的化石，科学家通过技术手段确定该植物叶片在生

命活动中总是处于卷曲状态，如图为其显微结构示意图。

（1）该叶片中的叶绿体主要分布在（选填“上”或“下”）表皮附近，这样更有利于进

行光合作用。

（2）科学家猜测该植物具有很强的保水能力，以下支持这一猜测的有。

A．气孔着生部位向内凹陷

B．叶片卷起，水蒸气可以积聚在卷起的叶片内

C．叶片下表皮的表面分布有大量绒毛，能降低叶下表皮附近的空气流动速度

[例题7]（2019•宁波）将两株生长状况相似的新鲜绿萝分别放入两个相同的水培装置，同时用透明

塑料袋密封，如图所示。立即将甲装置放在阳光下，乙装置放在黑暗环境下，其它条件相同且

适宜，都放置4小时。

（1）实验后发现，两塑料袋内壁都有小水珠，装置内液面都下降。这主要是植物的作用

引起的。

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（2）实验后，用仪器测定两塑料袋内的气体含量，发现氧气含量较高的是（填“甲”或

“乙”）装置。

（3）与实验前相比，乙装置中绿萝的有机物总量会。（填“增加”“减少”或“不变”）

【习题巩固】

一．选择题（共9小题）

1．如图所示曲线能正确表示在晴朗的高温天气状态下，绿色植物蒸腾作用强度变化的是（）

A．B．

C．D．

2．双子叶植物叶表皮上的气孔结构如图所示，气孔是氧气、二氧化碳出入及水分散失的门户。当保

卫细胞含水量多时气孔大，含水量少时气孔小甚至关闭。下列叙述中，正确的是（）

A．保卫细胞的形状能改变是因为没有细胞壁

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B．植物体光合作用强弱与保卫细胞的含水量关系不大

C．蒸腾作用能带走叶片的部分热量，因为水汽化时要吸热

D．将叶片浸入浓盐水中，气孔将如图甲所示

3．绿色植物在自然界中具有重要的作用，请据图判断下列说法正确的是（）

A．若植物进行蒸腾作用，则①代表水蒸气

B．若植物进行呼吸作用，则②代表二氧化碳

C．③代表的物质是通过叶脉中的筛管进行运输

D．④代表的物质是通过叶脉中的导管进行运输

4．为迎接亚运会，柯桥区从前年开始对道路进行了全新规划，并在道路两旁等处加大了绿化、美化

力度，此过程中需要移栽一些苗木。下列有关做法正确的是（）

A．给移栽后的苗木挂“营养针”，其针头应插入到茎的髓部

B．保留所有叶片移栽，可充分利用叶进行光合作用制造有机物

C．移栽过程中为了便于运输和保持整洁，应该将根部的泥土全部清理干净

D．移栽入土时，泥土不能填得太紧实，同时苗木之间要保持一定距离，以免树木相互争夺阳

光、水、养分等

5．如图表示向日葵在24小时内的水分吸收和蒸腾作用速率（毫克/小时），据图推断下列正确的是

（）

A．在暗处，蒸腾作用速率总是大于吸收速率

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B．在暗处，吸收速率总是大于蒸腾作用速率

C．在光下，吸收速率总是大于蒸腾作用速率

D．在光下，蒸腾作用速率总是大于吸收速率

6．图中表示水从植物体内散失的部位是（）

A．①根毛B．②根中导管C．③茎中导管D．④气孔

7．番薯是一种高产且适应性强的粮食作物，块根除作为主粮外，还是食品加工、淀粉和酒造工业的

重要原料。下列有关番薯的内容正确的是（）

A．番薯是攀缘茎

B．番薯的有机物通过筛管运输

C．种植番薯时可适当施肥

D．番薯中的有机物主要来自土壤

8．小明将枝条插入盛有红墨水的锥形瓶中，15分钟后取出，将枝条纵切。关于a.b点红色深浅及水

分运输方向说法正确的是（）

A．a点颜色较深，水分由a向b运输

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B．a点颜色较深，水分由b向a运输

C．b点颜色较深，水分由a向b运输

D．b点颜色较深，水分由b向a运输

9．绿水青山就是金山银山，植物对生态环境至关重要，破坏树皮会导致树木死亡。这主要是因为

（）

A．树皮的支持作用被破坏

B．有机物不能由筛管向下运输到根部

C．根吸收的水和无机盐不能向上运输

D．有机养料不能由导管向上运输到茎叶

二．填空题（共3小题）

10．如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内

作物生长发育的需求，乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照

强度的关系曲线，请分析回答：

（1）大棚内壁上经常出现小水珠，这些小水珠主要来自于植物的作用。

（2）植物A的光合作用开始于（选填“d点前”、“d点”或“d点后”）。

（3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机

物是植物A（选填“多于”、“等于”或“少于”）植物B。

11．图一是长有大小相同的两个果实的某果树的一段枝条，图二是植物细胞吸水、失水的图解。

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（1）对图一中枝条进行环剥处理后，A、B两果实不能继续长大的是。这一现象说明有

机物是通过韧皮部的（选填“导管”或“筛管”）运输的。

（2）图二中A为正常状态的细胞，如果将它放入清水中，细胞将变为（选填“B”或

“C”）状态，原因是。

12．在研究植物光合作用的实验中，某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的

1414

CO2。随着时间的推移，他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素C（如图甲，黑色部分

表示检测到同位素14C的部位）。据此回答：

14

（1）CO2主要是通过图乙中结构，进入到叶片中。

（2）叶片中的14C主要是通过茎中的哪一部分结构送到该植物的根部。（选填“外树

皮”“木质部”“韧皮部”或“髓”）

三．实验探究题（共3小题）

13．某科学兴趣小组在观察完“蚕豆叶片下表皮的保卫细胞与气孔”的实验后，作了进一步的探究：

探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系。请你根据所给的材料完成实验设计。

【查阅资料】保卫细胞在蒸馏水中会吸水，在0.3克/毫升的蔗糖溶液中会失水。

【材料】放大镜、显微镜、镊子、刀片、吸管、载玻片、盖玻片、吸水纸、蒸馏水、3克/毫升的

蔗糖溶液、新鲜蚕豆叶片。

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【实验思路】

（1）取载玻片A和B，在A的中央滴加蒸馏水，在B的中央滴加；

（2）用镊子撕取两小块蚕豆叶片的下表皮，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片；

（3）将制好的装片分别置于下，观察其气孔的开放或关闭状态。

【实验结果预测及结论】如果观察到，则可说明保卫细胞吸水使气孔开