Giải SGK Sinh học 11 Bài 3 (Kết nối tri thức): Thực hành: trao đổi nước và khoáng ở thực vật
Thu hoạch (trang 25)
Câu hỏi trang 25 Sinh học 11: Học sinh viết báo cáo thực hành theo các nội dung sau:
Lời giải:
BÁO CÁO THỰC HÀNH
TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ KHOÁNG Ở THỰC VẬT
1. Mục đích
- Thực hiện và giải thích được các thí nghiệm chứng minh sự hút nước ở rễ, vận chuyển nước ở thân và thoát hơi nước ở lá. Thực hành tưới nước chăm sóc cây.
- Thực hiện được các bước trồng cây thủy canh, khí canh.
- Thực hành quan sát được cấu tạo khí khổng ở lá.
2. Kết quả và giải thích
2.1. Thí nghiệm trao đổi nước ở thực vật
a) Chứng minh quá trình hấp thụ nước ở rễ
- Kết quả: Mực nước ở ống nghiệm chứa cây có lá giảm nhiều nhất, sau đó đến mực nước ở ống nghiệm chứa cây bị ngắt toàn bộ lá, và cuối cùng là mực nước ở ống đối chứng không có sự thay đổi.
- Giải thích:
+ Mực nước ở ống nghiệm chứa cây có lá giảm nhiều nhất do cây được để nguyên lá có quá trình thoát hơi nước qua lá của cây diễn ra bình thường → nhu cầu nước của cây cao (cần cân bằng với lượng nước cây sử dụng + lượng nước thoát hơi qua lá), đồng thời, quá trình thoát hơi nước cũng tạo động lực cho sự vận chuyển liên tục nước từ rễ lên thân, lá → lượng nước cây hút được nhiều → lượng nước trong ống giảm nhiều.
+ Mực nước ở ống nghiệm chứa cây bị ngắt toàn bộ lá giảm ít hơn do cây bị ngắt toàn bộ lá thì không diễn ra quá trình thoát hơi nước qua lá → nhu cầu nước của cây ít hơn (chỉ cần cân bằng với lượng nước cây sử dụng), đồng thời, không có quá trình thoát hơi nước thì không có động lực cho sự vận chuyển liên tục nước từ rễ lên thân → lượng nước cây hút được không nhiều → lượng nước trong ống giảm ít hơn.
+ Mực nước ở ống đối chứng không có sự thay đổi do không có sự mất nước do thoát hơi nước (nhờ các giọt dầu được nhỏ vào tạo lớp bao phủ bề mặt nước trong ống) cũng không có quá trình lấy nước của cây.
b) Chứng minh quá trình vận chuyển nước ở thân
- Kết quả:
+ Đối với mỗi cành hoa ở cốc chứa dung dịch màu, khi quan sát mặt cắt cành hoa hoặc quan sát bó mạch ta thấy có các chấm tròn có màu nhuộm đậm tương ứng với màu của dung dịch màu. Còn mặt cắt trên cành hoa ở cốc nước thường không có sự thay đổi màu.
+ Sau khi để qua đêm, cánh hoa bị nhuộm màu giống với màu dung dịch trong cốc: hoa của cành trong cốc màu đỏ chuyển sang màu đỏ, hoa của cành trong cốc màu xanh chuyển sang màu xanh, hoa của cành trong cốc nước thường không có sự thay đổi màu.
- Giải thích: Nước sẽ được vận chuyển từ cành lên cánh hoa theo mạch gỗ. Bởi vậy, hoa và phần mạch gỗ ở cành hoa sẽ bị bắt màu giống như màu của dung dịch trong cốc.
c) Chứng minh quá trình thoát hơi nước ở lá
- Kết quả: Sau 30 phút, quan sát thấy cả 2 mảnh giấy thấm tẩm cobalt chloride đều có hiện tượng chuyển dần từ màu xanh da trời sang màu hồng. Trong đó, mảnh giấy kẹp ở mặt dưới của lá có tốc độ chuyển màu hồng nhanh hơn mảnh giấy kẹp ở mặt trên của lá.
- Giải thích:
+ Giấy thấm tẩm cobalt chloride khi ướt có màu hồng, khi khô có màu xanh. Giấy thấm tẩm cobalt chloride kẹp ở hai mặt của lá đều chuyển sang màu hồng do ở cả hai mặt của lá đều có sự thoát hơi nước (hơi nước thoát ra làm ẩm giấy thấm tẩm cobalt chloride khiến giấy chuyển sang màu hồng).
+ Tốc độ chuyển màu hồng của giấy thấm tẩm cobalt chloride kẹp ở mặt dưới của lá nhanh hơn vì: Khí khổng của lá phân bố cả ở hai mặt nhưng chủ yếu ở mặt dưới, mà sự thoát hơi nước ở lá của cây chủ yếu diễn ra qua khí khổng. Do đó, quá trình thoát hơi nước ở mặt dưới lá mạnh hơn mặt trên lá rất nhiều dẫn đến tốc độ chuyển màu hồng của giấy thấm tẩm cobalt chloride kẹp ở mặt dưới của lá nhanh hơn.
d) Thực hành quan sát cấu tạo khí khổng ở lá
- Kết quả: Quan sát thấy khí khổng có dạng hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo nên khe khí khổng. Khe khí khổng quan sát được đang ở trạng thái mở.
- Giải thích: Khí khổng phân bố nhiều ở biểu bì của mặt sau lá thài lài tía. Khi được nhỏ một giọt nước, tế bào khí khổng ở trạng thái no nước, thành mỏng căng ra làm cho thành dảy cong theo khiến khí khổng mở.
e) Thực hành tưới nước chăm sóc cây
- Kết quả:
+ Chậu 1: Cây có biểu hiện héo hoặc rũ xuống, lá bắt đầu vàng, nâu từ đầu lá đến toàn bộ lá.
+ Chậu 2: Cây sinh trưởng và phát triển bình thường, cây xanh tốt.
+ Chậu 3: Một số lá cây có hiểu hiện vàng và sớm rụng, cây hơi héo.
- Giải thích:
+ Chậu 1: Chậu 1 không được tưới nước, lượng nước thoát ra ngoài cao hơn lượng nước hấp thụ được dẫn tới hiện tượng mất cân bằng nước (cây thiếu nước), làm cho cây có biểu hiện héo, vàng lá.
+ Chậu 2: Chậu 2 được cung cấp nước với lượng vừa phải, hợp lí, do đó cây sinh trưởng và phát triển bình thường, tươi tốt.
+ Chậu 3: Chậu 3 mỗi lần được tưới với lượng nước gấp đôi chậu 2 và tưới 2 lần mỗi ngày nên có hiện tượng đất bị úng nước → lượng oxygen không đủ để rễ thực hiện hô hấp tế bào → rễ cây không hấp thụ được nước và khoáng trong khi sự thoát hơi nước vẫn diễn ra → cây bị mất cân bằng nước (cây thiếu nước), làm cho cây có biểu hiện héo hoặc vàng lá.
2.2. Thực hành trồng cây thủy canh, khí canh
- Kết quả: Các cây trồng bằng phương pháp thủy canh và khí canh đều sinh trưởng và phát triển xanh tốt.
- Giải thích: Một số loài cây có thể hấp thụ nước và các chất dinh dưỡng ở dạng lỏng (ngập nước) hoặc dạng sương. Do đó, khi được cung cấp đủ nước và dinh dưỡng hợp lí, cây sẽ sinh trưởng và phát triển xanh tốt.
3. Trả lời câu hỏi
a) Đề xuất phương án thí nghiệm khác với cách tiến hành được mô tả trong bài để chứng minh lá là cơ quan thoát hơi nước
- Chuẩn bị thí nghiệm:
+ Mẫu vật: hai chậu cây nhỏ cùng loại, cùng kích cỡ.
+ Dụng cụ, hóa chất: hai túi nylon to trong suốt.
- Quy trình thí nghiệm:
+ Bước 1: Cắt bỏ lá cây ở chậu A. Trùm túi nylon vào hai cây ở 2 chậu A và B.
+ Bước 2: Để hai chậu cây ra chỗ sáng.
+ Bước 3: Quan sát hiện tượng xảy ra ở hai chậu A và B sau 1 giờ thí nghiệm.
b) Trình bày phương án thí nghiệm để nhuộm được hai hoặc ba màu khác nhau cho một số loại hoa trắng khác như đồng tiền, cúc, huệ,…
- Bước 1: Chẻ gốc hoa thành 2 – 3 nhánh.
- Bước 2: Cắm mỗi nhánh vào một cốc đựng dung dịch màu khác nhau.
- Bước 3: Quan sát hiện tượng đổi màu cánh hoa sau thời gian khoảng 4 – 6 tiếng hoặc để qua đêm.
Quy trình thực hành (trang 25)
- Vẽ sơ đồ các bước tiến hành trồng cây thủy canh và khí canh.
Lời giải:
- Các dụng cụ, hóa chất được sử dụng để trồng cây thủy canh, khí canh:
+ Các dụng cụ, hóa chất được sử dụng để trồng cây thủy canh: dung dịch Knop hoặc dinh dưỡng thủy canh, bình trồng cây đựng dung dịch thủy canh, rọ trồng cây thủy canh, xơ dừa.
+ Các dụng cụ, hóa chất được sử dụng để trồng cây khí canh: dung dịch Knop hoặc dinh dưỡng thủy canh, bình trồng cây có gắn thiết bị phun sương, rọ trồng cây thủy canh, xơ dừa.
- Vẽ sơ đồ các bước tiến hành trồng cây thủy canh và khí canh:
+ Sơ đồ các bước tiến hành trồng cây thủy canh: Trồng cây vào rọ trồng, cố định cây trong rọ bằng xơ dừa → Đặt rọ đã trồng cây vào bình trồng cây → Bổ sung dung dịch dinh dưỡng vào bình trồng cây sao cho ngập hết bộ rễ → Đặt bình trồng cây ra ngoài sáng, theo dõi sự sinh trưởng của cây trong ba tuần bằng cách đo chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, đếm số lá cây sau mỗi 3 ngày.
+ Sơ đồ các bước tiến hành trồng cây khí canh: Trồng cây vào rọ trồng, cố định cây trong rọ bằng xơ dừa → Đặt rọ đã trồng cây vào bình trồng cây → Bổ sung dung dịch dinh dưỡng vào bình trồng cây sao cho dung dịch để vòi phun sương hoạt động mà không ngập rễ cây → Đặt bình trồng cây ra ngoài sáng, theo dõi sự sinh trưởng của cây trong ba tuần bằng cách đo chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, đếm số lá cây sau mỗi 3 ngày.
- So sánh, rút ra nhận xét về ưu điểm và hạn chế của hai phương pháp này so với phương pháp trồng cây trên đất:
+ So sánh ưu điểm và hạn chế phương pháp thủy canh so với phương pháp trồng cây trên đất:
|
Ưu điểm |
Hạn chế |
|
- Năng suất cao và đảm bảo được chất lượng rau trồng. - Tiết kiệm diện tích, tiết kiệm nước, tốn ít công chăm sóc. - Không có cỏ dại, hạn chế sâu bệnh. |
- Loại cây trồng bị hạn chế (thường chỉ áp dụng đối với các loại rau ăn lá, rau gia vị, rau ăn quả ngắn ngày). - Chi phí đầu tư cao, đòi hỏi kiến thức chuyên môn. - Nếu có sâu bệnh phát triển sẽ lây lan nhanh chóng. |
+ So sánh ưu điểm và hạn chế phương pháp khí canh so với phương pháp trồng cây trên đất:
|
Ưu điểm |
Hạn chế |
|
- Năng suất cao và đảm bảo được chất lượng rau trồng. - Tiết kiệm diện tích, tiết kiệm nước. - Rễ cây nhận được nhiều oxygen hơn. - Dễ dàng bảo trì hệ thống khí canh. |
- Chi phí đầu tư cao, kĩ thuật canh tác cao. - Tiêu tốn nhiều điện năng. - Yêu cầu theo dõi và bảo trì thường xuyên. |
Xem thêm lời giải bài tập SGK Sinh học lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 1: Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
Bài 2: Trao đổi nước và khoáng ở thực vật
