内容正文:
实验05 观察叶片的结构
实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
识别叶片的表皮、叶肉、叶脉等结构,阐明叶片结构与光合作用、蒸腾作用的关系,深化结构与功能相适应的生命观念
1、准确识别叶片的表皮(上/下表皮)、叶肉(栅栏组织、海绵组织)、叶脉等结构,掌握气孔和保卫细胞的形态特点
2、学会徒手切片制作叶片横切面临时装片的方法,提升显微镜操作和实验观察分析能力
3、理解叶片各结构与光合作用、蒸腾作用的功能适配性,增强爱护植物、保护生态的责任意识
重点先知:
1、叶片的基本结构分为表皮、叶肉、叶脉三部分,分别对应保护、营养、输导支持功能;
2、叶肉分为栅栏组织和海绵组织,二者细胞形态、排列、叶绿体含量存在差异,与光合作用相适应;
3、气孔是植物蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”,由半月形的保卫细胞围成,上表皮气孔数少于下表皮;
4、制作叶片横切面临时装片的核心是徒手快速切割,选取最薄的切片观察;
5、保卫细胞壁厚薄不均,可通过吸水/失水控制气孔开闭,调节蒸腾作用和气体交换。
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
实验:观察叶片的结构
实验·探究:观察叶片的结构
将普通“实验”升级为“实验·探究”,强化实验的探究属性,引导学生从单纯操作走向主动思考与探究,契合新课标对生物探究素养的培养要求。
实验引入
无实验引入,直接呈现实验内容
以问题“叶片上有水或者气体进出的通道。多数植物的叶片为扁平状,这对植物自身有什么好处呢?”引入
新增问题式探究引入,结合叶片形态与功能的关联提问,激发学生好奇心,让学生带着疑问开展实验,构建“问题-探究-解答”的思维逻辑。
实验目的
目的要求:1.练习徒手切片 2.认识叶片的结构 3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔
实验目的:1.练习徒手切片 2.认识叶片的结构;观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔
仅优化表述形式,将分点的3条整合为2条,标点与语句更简洁,核心实验目标未变,保持教学重点的连贯性。
材料用具
新鲜叶片(如菠菜、蚕豆叶片),显微镜,双面刀片(两片,并排在一起,一侧用胶布粘牢),镊子,载玻片,盖玻片,叶片的永久切片,盛有清水的培养皿,滴管,吸水纸,碘液,纱布,毛笔,小木板
新鲜叶片(如菠菜或蚕豆的叶片)、清水、显微镜、双面刀片(两片,并排在一起,一侧用胶布粘牢)、镊子、载玻片、盖玻片、叶片横切面的永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等;删去“碘液”
①标点规范(逗号改顿号),新增“等”字,兼顾不同教学条件的材料补充需求;②明确“叶片横切面的永久切片”,表述更精准;③删去未在实验步骤中使用的“碘液”,避免材料准备的冗余,让用具清单更贴合实验实际;④“菠菜、蚕豆”改为“菠菜或蚕豆”,表述更符合语言逻辑。
安全提示位置
材料用具后、方法步骤前标注“刀片锋利,注意安全!”
方法步骤一的操作内容前标注“刀片锋利,注意安全!”
将安全提示移至具体操作步骤前,更贴近实验操作流程,能及时提醒学生注意操作安全,强化实验安全意识,更具实用性。
方法步骤一(徒手切片)
表述为“右手捏紧并排的两片刀片”
表述为“捏紧并排的双面刀片”
简化表述,去掉非必要的“右手”限定,兼顾不同学生的操作习惯(左撇子),让操作指引更通用;“两片刀片”改为“双面刀片”,术语更精准。
方法步骤二(观察叶片横切面)
1.观察临时切片和永久切片 2.参照下页图3-29分清表皮、叶肉、叶脉,思考“上下表皮的结构有什么不同?为什么会有这样的区别?”
1.观察临时切片和永久切片 2.参照图3-15分清表皮、叶肉、叶脉,明确观察上、下表皮附近叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目上的不同,思考“这种结构特点有什么意义?”
①去掉“下页”的模糊配图指引,编号更简洁,识图更方便;②将宽泛的表皮对比,细化为叶肉细胞的形状、排列、叶绿体数目三个具体维度,让观察更具针对性,降低学生观察的盲目性;③探究问题更聚焦结构与功能的关联,强化“结构与功能相适应”的核心生物学观点。
方法步骤三(观察叶片下表皮)
1.撕下下表皮制作临时装片 2.观察表皮细胞形态和气孔,无额外问题
1.撕下下表皮制作临时装片 2.观察表皮细胞形态和气孔,联系叶片横切面观察结果,思考“上、下表皮的结构有什么不同?这与它们的功能有什么联系?”
新增“联系横切面观察结果”的要求,引导学生整合实验观察的多方面信息,形成连贯的知识体系;探究问题明确指向“结构与功能的联系”,深化学生对核心生物学观点的理解。
方法步骤四(画图)
画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞,保卫细胞详细画,周围细胞只画轮廓
与旧教材表述一致,无变化
核心画图要求未变,保留经典的实验绘图任务,培养学生的生物绘图能力和细致的观察能力。
讨论问题
保卫细胞和它周围的细胞在结构上有什么不同?保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意义?
保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同?保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义?
新增“形态”二字,将探究点从单纯的“结构”拓展为“形态结构”,观察与探究的维度更全面,贴合实验中对细胞形态的观察内容,表述更精准。
拓展内容
无任何拓展内容
新增进一步探究板块,提出问题“不同植物的叶片结构都相同吗?处于不同生长时期的叶片,在结构上有差异吗?”,并鼓励学生提出更多问题并制订探究方案
新增拓展探究环节,打破单一实验的局限,引导学生进行延伸思考和自主探究,培养学生的问题意识和实验设计能力,契合探究性学习的理念,为学有余力的学生提供拓展空间。
【实验目的】
1、练习徒手切片的操作方法;
2、认识叶片的表皮、叶肉、叶脉等基本结构;
3、观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔的形态特点。
【方法步骤】
一、实验准备:新鲜叶片(如蚕豆、菠菜叶片)、清水、显微镜、双面刀片、镊子、载玻片、盖玻片、叶片横切面永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等
一、练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
1.把新鲜叶片平放在小木板上,避免切割时滑动;
2.捏紧并排的双面刀片,迅速横向切割叶片,保证切片薄而完整;
3.每切一次刀片蘸一下水,将切下的薄片放入培养皿的清水中;
4.用毛笔轻轻蘸出清水中最薄的一片,放在载玻片的水滴中,展平后盖上盖玻片,制成临时切片。
二、观察叶片横切面的切片
1.先用低倍显微镜观察叶片横切面临时装片,再观察永久切片,对比识别各结构;
2.分清叶片的表皮、叶肉和叶脉,重点观察上、下表皮附近叶肉细胞的形态、排列和叶绿体数量差异,分析其结构意义。
三、观察叶片的下表皮
1.用镊子轻轻撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片;
2.用显微镜观察下表皮的表皮细胞、保卫细胞和气孔,对比分析上、下表皮的结构差异与功能的联系。
四、绘图记录
画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞,保卫细胞详细绘制(标注细胞壁、叶绿体),周围表皮细胞画出轮廓即可。
【讨论】
1.叶片上、下表皮的结构有什么不同?这与它们的功能有什么样的联系?
答案:
2.上、下表皮附近的叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目等方面
有什么不同?这种结构特点对植物本身有什么意义?
答案:
3.保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同?保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义?
【结论】
· 中考真题感知练
1.(2025·吉林省长春市·)下图为“观察叶片的结构”实验中显微镜下的物像。下列关于该实验及其分析,正确的是( )
A.捏紧并排的两片刀片缓慢切割
B.用毛笔蘸出最薄的一片制成切片
C.①是植物气体交换的“窗口”
D.②主要由结缔组织构成
2.(2025·江苏省淮安市·)园艺工人在移栽香樟树时,常会去掉部分枝叶,这样做的目的主要是( )
A.增强光合作用 B.降低呼吸作用
C.提高叶表面温度 D.降低蒸腾作用
3.(2025·江苏省徐州市·)同学们制作了铜钱草叶表皮细胞的临时装片,如图是显微镜下观察到的物像。下列叙述错误的是( )
A.①是表皮细胞,具有保护作用
B.②是保卫细胞,能控制③的开闭
C.①②③形态不同,是细胞分化的结果
D.④可能是盖盖玻片操作不当造成的
4.某同学通过研究气孔数量及分布对叶片单位时间内水分散失的影响,建立了下列四种叶片横切模型,其中表示相同条件下单位时间内水分散失最多的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·山东省日照市·)将塑料袋套在植株上,不久发现塑料袋内壁上有大量水珠,这些水珠主要来自叶片的( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
6.(2024·山东省德州市·)用显微镜观察植物的气孔时,观察到如图所示的视野。下列叙述正确的是( )
A.a是我们观察到的气孔 B.出现b的原因是玻片未擦干净
C.换用高倍物镜可观察到更多的气孔 D.将玻片标本向左上方移动可把a移至视野中央
7.如图是利用气球和注射器等材料制作的植物气孔模型,下列叙述错误的是( )
A.①模拟保卫细胞,控制②开闭
B.②模拟气孔,是植物蒸腾作用的“门户”
C.③模拟导管,运输水和无机盐
D.在夜幕降临时,大多数②呈图示状态
8.叶是绿色植物的重要器官。图1是绿色植物叶片的结构示意图,图2是植物细胞内进行生命活动的示意图,甲为细胞内有关结构,a、b分别表示某种气体,据图回答下列问题:
(1)植物吸收的水绝大部分通过____作用散失,其失水的“门户”是图1中的____(填写序号)。
(2)若图2的a、b分别表示二氧化碳和氧气,则甲代表的结构是____,此时该结构正在进行的生命活动为____,该项生命活动能合成贮存能量的____,并能维持大气中的____平衡。
(3)若b气体能使澄清石灰水变浑浊,则图2表示细胞内正在进行____,其主要意义是____。
9.研究者对干旱情况下,植物减少水分散失的机制进行了系列实验。回答问题:
(1)图1中a、b分别表示的细胞是__________、__________要观察到图示结构,需要进行的操作是制作__________(填“叶的横切面临时切片”或“叶的纵切面临时切片”或“叶片下表皮临时装片”)。干旱可导致气孔开度减小,以减少失水。气孔开度主要指气孔打开的程度,由图1中的①→②可知,气孔开度__________(填“增大”或“减小”)。
(2)研究发现干旱可诱导植物体内一种叫作脱落酸的植物激素增加。研究者对实验植物拟南芥进行了微量的脱落酸涂抹处理,分别在1小时和3小时检测__________,得到实验结果如图2,由此实验可得出的结论为:_________。
(3)研究者发现植物体内某种物质D含量变化,也会很大程度影响气孔开度变化。为研究物质D与脱落酸合成是否有相关性,做了以下研究:选择不同类型的拟南芥,即野生型(体内可合成物质D)与突变型(体内缺失物质D),分别在正常和干旱环境进行了实验,研究结果如图3。由此研究可得出的结论为:物质D可__________(填“促进”或“抑制”)脱落酸合成。
(4)综合以上实验与研究结论,运用以下词语:气孔开度、脱落酸、物质D,将三者相互联系,说明干旱情况下,植物减少水分散失的机制:____________________。
10.植物的蒸腾作用主要是通过叶片的气孔进行的,为了解叶片上气孔的分布情况,请你完成探究过程。(提供电子秤、凡士林、新鲜枝条、试管、清水、植物油)
(1)提出问题:___________?
(2)做出假设:_______。
(3)设计实验:①取4支同一植物相同的新鲜枝条,将它们分别插入4支相同大小盛有等量清水的试管中,分别编号为ABCD。在试管中滴加植物油,让油滴铺满水面;②对叶片进行处理:__________;③将 4 个装置称重后,放在相同的环境条件下,经过相同的时间后再称重,计算重量减少值分别为abcd。
(4)预期结果:__________;
(5)实际可能的结果及相应的结论:____________;
· 名校模拟提升练
1.(25-26·山东烟台蓬莱区·期末)图为叶片结构示意图和显微镜观察的油菜花叶横切,叙述正确的是( )
A.叶绿体主要存在于①和③的细胞中
B.夜晚时④为全部关闭状态
C.叶片制造的有机物由②中的筛管运输
D.白天⑤细胞只进行光合作用
2.(25-26八上·河北唐山古冶区·期末)模型构建能够让复杂抽象的生物学知识简单化、直观化。下图是用长气球、注射器等制作的气孔模型,叙述错误的是( )
A.①模拟保卫细胞,控制②开闭
B.②模拟气孔,夜晚大多数②呈图示状态
C.③模拟输导组织,能运输水和无机盐
D.沿箭头方向拉活塞,模拟①失水缩小,②会关闭,抑制蒸腾作用
3.(2025八·四川省广元市·模拟)下图是某植株在阴天和晴天通过蒸腾作用散失的水量。下列叙述正确的是( )
A.植株的蒸腾作用只在白天进行
B.植株在晴天吸收的水分较多,体内无机盐运输更快
C.植株吸收水分主要依靠根部的分生区
D.晴天植株吸收的水分全部散失到大气中
4.图所示为小李同学在观察迎春叶横切后,绘制的叶片部分结构横切示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①⑤处的细胞无色透明,有利于光线穿过
B.②和④富含叶绿体,能制造营养物质
C.⑥构成了⑦,是控制气体进出和水分散失的门户
D.③富含水分和有机物,属于营养组织
5.裂叶山楂是一种比较耐旱的植物,通过观察发现其叶片的气孔只分布在下表皮,该特点有利于降低( )
A.运输作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.光合作用
6.(2024·山东省济宁市·模拟)下列关于气孔的描述错误的是( )
A.气孔由一对保卫细胞围成
B.保卫细胞内含有叶绿体,可以进行光合作用
C.叶片下表皮中气孔的数量多于上表皮
D.无机盐可以通过气孔进出植物体
7.(2025·河北省邯郸市·二模)人工树叶气孔式织物中的涂层狭缝(如下图所示)能在潮湿条件下张开、在干燥条件下闭合,可以满足穿着者不同生理和环境条件下的需求。涂层狭缝类似于叶片结构中的( )
A.叶脉 B.表皮 C.叶肉细胞 D.气孔
8.为了研究植物叶片的结构和功能,某生物学兴趣小组的同学把菠菜叶作为实验材料,开展了一系列观察实验。结合图示回答相关问题。
(1)制作菠菜叶下表皮临时装片并观察,显微镜下可见图一所示结构,c 气孔的开闭是由一对b ________________ 控制的,气孔是叶片与外界环境进行 _______ 的门户。
(2)制作菠菜叶片横切面临时装片并观察,显微镜下可见图二所示 _______ (填序号)与图一的c 相对应,通过c 散失水分的过程叫作________作用。
(3)②和③合称 _________ ,其细胞含有大量的 __________ ,所以呈绿色。
9.(2025九·甘肃省武威市·二模)显微镜是生物学研究中最为重要的工具之一。图一是显微镜结构示意图;图二是显微镜镜头;图三是显微镜下观察到的叶片结构。
(1)观察叶片结构时,要用毛笔蘸取______的一片制成临时切片。
(2)观察临时切片时,要使视野范围最大,应选用图二中的______,若物像模糊不清,应转动图一中的[ ]______,使物像更清晰。
(3)图三中A细胞排列紧密,具有的能量转化器是______;B细胞制造的有机物可以通过C中的输导组织运送到其他器官。可见,叶片中有多种组织,这是细胞______的结果,因此叶片从结构层次上来说属于______。
(4)要进一步观察图三中的保卫细胞,应将玻片向______方移动,使保卫细胞移到视野中央。
10.(2025·吉林省吉林市·三模)迎春花不仅是一种常见的园林绿化观赏植物,还可以入药,具有清热解毒,活血消肿的功效。为了了解迎春花叶片的结构,某实验小组制作了迎春花叶片下表皮细胞的临时装片,并使用显微镜进行了观察。图甲为显微镜的结构图;图乙和图丙为显微镜下观察到的不同物像,请据图回答:
(1)如图中,制作迎春花叶片下表皮细胞临时装片的正确操作顺序是______。
(2)将10×的物镜换为40×后,视野中的细胞数量将变______。
(3)为使视野乙,转变为视野丙,应向______(填“上”或“下”)方移动玻片标本,调节图甲中的转换器,换用高倍物镜,再调节图甲中的______使物像更清晰。
(4)迎春花叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”是图丙中的______(填序号)。
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实验05 观察叶片的结构
实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
识别叶片的表皮、叶肉、叶脉等结构,阐明叶片结构与光合作用、蒸腾作用的关系,深化结构与功能相适应的生命观念
1、准确识别叶片的表皮(上/下表皮)、叶肉(栅栏组织、海绵组织)、叶脉等结构,掌握气孔和保卫细胞的形态特点
2、学会徒手切片制作叶片横切面临时装片的方法,提升显微镜操作和实验观察分析能力
3、理解叶片各结构与光合作用、蒸腾作用的功能适配性,增强爱护植物、保护生态的责任意识
重点先知:
1、叶片的基本结构分为表皮、叶肉、叶脉三部分,分别对应保护、营养、输导支持功能;
2、叶肉分为栅栏组织和海绵组织,二者细胞形态、排列、叶绿体含量存在差异,与光合作用相适应;
3、气孔是植物蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”,由半月形的保卫细胞围成,上表皮气孔数少于下表皮;
4、制作叶片横切面临时装片的核心是徒手快速切割,选取最薄的切片观察;
5、保卫细胞壁厚薄不均,可通过吸水/失水控制气孔开闭,调节蒸腾作用和气体交换。
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
实验:观察叶片的结构
实验·探究:观察叶片的结构
将普通“实验”升级为“实验·探究”,强化实验的探究属性,引导学生从单纯操作走向主动思考与探究,契合新课标对生物探究素养的培养要求。
实验引入
无实验引入,直接呈现实验内容
以问题“叶片上有水或者气体进出的通道。多数植物的叶片为扁平状,这对植物自身有什么好处呢?”引入
新增问题式探究引入,结合叶片形态与功能的关联提问,激发学生好奇心,让学生带着疑问开展实验,构建“问题-探究-解答”的思维逻辑。
实验目的
目的要求:1.练习徒手切片 2.认识叶片的结构 3.观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔
实验目的:1.练习徒手切片 2.认识叶片的结构;观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔
仅优化表述形式,将分点的3条整合为2条,标点与语句更简洁,核心实验目标未变,保持教学重点的连贯性。
材料用具
新鲜叶片(如菠菜、蚕豆叶片),显微镜,双面刀片(两片,并排在一起,一侧用胶布粘牢),镊子,载玻片,盖玻片,叶片的永久切片,盛有清水的培养皿,滴管,吸水纸,碘液,纱布,毛笔,小木板
新鲜叶片(如菠菜或蚕豆的叶片)、清水、显微镜、双面刀片(两片,并排在一起,一侧用胶布粘牢)、镊子、载玻片、盖玻片、叶片横切面的永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等;删去“碘液”
①标点规范(逗号改顿号),新增“等”字,兼顾不同教学条件的材料补充需求;②明确“叶片横切面的永久切片”,表述更精准;③删去未在实验步骤中使用的“碘液”,避免材料准备的冗余,让用具清单更贴合实验实际;④“菠菜、蚕豆”改为“菠菜或蚕豆”,表述更符合语言逻辑。
安全提示位置
材料用具后、方法步骤前标注“刀片锋利,注意安全!”
方法步骤一的操作内容前标注“刀片锋利,注意安全!”
将安全提示移至具体操作步骤前,更贴近实验操作流程,能及时提醒学生注意操作安全,强化实验安全意识,更具实用性。
方法步骤一(徒手切片)
表述为“右手捏紧并排的两片刀片”
表述为“捏紧并排的双面刀片”
简化表述,去掉非必要的“右手”限定,兼顾不同学生的操作习惯(左撇子),让操作指引更通用;“两片刀片”改为“双面刀片”,术语更精准。
方法步骤二(观察叶片横切面)
1.观察临时切片和永久切片 2.参照下页图3-29分清表皮、叶肉、叶脉,思考“上下表皮的结构有什么不同?为什么会有这样的区别?”
1.观察临时切片和永久切片 2.参照图3-15分清表皮、叶肉、叶脉,明确观察上、下表皮附近叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目上的不同,思考“这种结构特点有什么意义?”
①去掉“下页”的模糊配图指引,编号更简洁,识图更方便;②将宽泛的表皮对比,细化为叶肉细胞的形状、排列、叶绿体数目三个具体维度,让观察更具针对性,降低学生观察的盲目性;③探究问题更聚焦结构与功能的关联,强化“结构与功能相适应”的核心生物学观点。
方法步骤三(观察叶片下表皮)
1.撕下下表皮制作临时装片 2.观察表皮细胞形态和气孔,无额外问题
1.撕下下表皮制作临时装片 2.观察表皮细胞形态和气孔,联系叶片横切面观察结果,思考“上、下表皮的结构有什么不同?这与它们的功能有什么联系?”
新增“联系横切面观察结果”的要求,引导学生整合实验观察的多方面信息,形成连贯的知识体系;探究问题明确指向“结构与功能的联系”,深化学生对核心生物学观点的理解。
方法步骤四(画图)
画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞,保卫细胞详细画,周围细胞只画轮廓
与旧教材表述一致,无变化
核心画图要求未变,保留经典的实验绘图任务,培养学生的生物绘图能力和细致的观察能力。
讨论问题
保卫细胞和它周围的细胞在结构上有什么不同?保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意义?
保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同?保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义?
新增“形态”二字,将探究点从单纯的“结构”拓展为“形态结构”,观察与探究的维度更全面,贴合实验中对细胞形态的观察内容,表述更精准。
拓展内容
无任何拓展内容
新增进一步探究板块,提出问题“不同植物的叶片结构都相同吗?处于不同生长时期的叶片,在结构上有差异吗?”,并鼓励学生提出更多问题并制订探究方案
新增拓展探究环节,打破单一实验的局限,引导学生进行延伸思考和自主探究,培养学生的问题意识和实验设计能力,契合探究性学习的理念,为学有余力的学生提供拓展空间。
【实验目的】
1、练习徒手切片的操作方法;
2、认识叶片的表皮、叶肉、叶脉等基本结构;
3、观察叶片的表皮细胞、保卫细胞和气孔的形态特点。
【方法步骤】
一、实验准备:新鲜叶片(如蚕豆、菠菜叶片)、清水、显微镜、双面刀片、镊子、载玻片、盖玻片、叶片横切面永久切片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、毛笔、小木板等
一、练习徒手切片,制作叶片横切面的临时切片
1.把新鲜叶片平放在小木板上,避免切割时滑动;
2.捏紧并排的双面刀片,迅速横向切割叶片,保证切片薄而完整;
3.每切一次刀片蘸一下水,将切下的薄片放入培养皿的清水中;
4.用毛笔轻轻蘸出清水中最薄的一片,放在载玻片的水滴中,展平后盖上盖玻片,制成临时切片。
二、观察叶片横切面的切片
1.先用低倍显微镜观察叶片横切面临时装片,再观察永久切片,对比识别各结构;
2.分清叶片的表皮、叶肉和叶脉,重点观察上、下表皮附近叶肉细胞的形态、排列和叶绿体数量差异,分析其结构意义。
三、观察叶片的下表皮
1.用镊子轻轻撕下一小块叶片的下表皮,制成临时装片;
2.用显微镜观察下表皮的表皮细胞、保卫细胞和气孔,对比分析上、下表皮的结构差异与功能的联系。
四、绘图记录
画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞,保卫细胞详细绘制(标注细胞壁、叶绿体),周围表皮细胞画出轮廓即可。
【讨论】
1.叶片上、下表皮的结构有什么不同?这与它们的功能有什么样的联系?
答案:一般情况下,叶片上表皮的气孔比下表皮的少,有的植物上表皮没有气孔,有的植物只有下表皮的局部区域有气孔。上表皮一般向光,若有气孔,光照会通过促进气孔开放、提高叶片温度,使蒸腾作用加强;气孔少就可以减弱蒸腾作用,防止植物过度散失水。
2.上、下表皮附近的叶肉细胞在形状、排列方式和叶绿体数目等方面
有什么不同?这种结构特点对植物本身有什么意义?
答案:叶片上表皮附近的叶肉细胞星圆柱形,排列整齐,细胞内的叶绿休数量较多;下表皮附近的叶肉细胞形状不规则,排列疏松,细胞内的叶绿体数量较少。叶片具有这种结构特点的意义在于,上表皮一般向光,上表皮附近细胞的结构特点有助于细胞完成光合作用;下表皮一般有较多气孔,下表皮附近的细胞排列疏松,允许气体在细胞间自由移动,有助于植物交换气体(包括二氧化碳、氧气和水蒸气等)。
3.保卫细胞和它周围细胞的形态结构有什么不同?保卫细胞的形态结构特点对蒸腾作用有什么意义?
保卫细胞呈半月形,靠近气孔一侧的细胞壁厚,远离气孔一侧的细胞壁薄。保卫细胞的这种形态结构特点,能够方便地控制气孔的开闭,进而调节蒸腾作用的强弱。当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开,蒸腾作用加强;当保卫细胞失水收缩时,气孔关闭,蒸腾作用减弱。
【结论】
1.叶片的基本结构为表皮、叶肉、叶脉,三者分工协作,完成光合作用、蒸腾作用等生命活动;
2.叶肉是光合作用的主要场所,栅栏组织和海绵组织的结构差异是对光照和气体交换的适应;
3.气孔是植物蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”,由保卫细胞控制开闭,上表皮气孔少可减少水分散失;
4.叶片的所有结构特点均与光合作用、蒸腾作用的功能相适应,体现“结构与功能相适应”的生命观念。
· 中考真题感知练
1.(2025·吉林省长春市·)下图为“观察叶片的结构”实验中显微镜下的物像。下列关于该实验及其分析,正确的是( )
A.捏紧并排的两片刀片缓慢切割
B.用毛笔蘸出最薄的一片制成切片
C.①是植物气体交换的“窗口”
D.②主要由结缔组织构成
【答案】B
【分析】叶是由茎尖生长锥后方的叶原基发育而来。叶的各部分在芽开放以前早已形成。叶通过叶柄与茎相连,叶柄的构造和茎的构造很相似,但叶片是一个较薄的扁平体,在构造上与茎有显著不同之处。题图中:①叶脉,②气孔。
【详解】A.通过捏紧并排的两片刀片可以确保切割时叶片受力均匀,且切出的叶片薄,但切割要迅速,A错误。
B.显微镜下观察的材料要求薄而透明,故用毛笔等柔软工具轻轻蘸出最薄的一片,以便在显微镜下观察,B正确。
C.①是叶脉,而叶脉主要负责运输水分和无机盐以及有机物,并不直接参与气体交换。植物气体交换的“窗口”实际上是气孔,C错误。
D.②是气孔,而气孔是由保卫细胞构成的,与结缔组织无关。结缔组织是动物体内的一种组织类型,D错误。
故选B。
2.(2025·江苏省淮安市·)园艺工人在移栽香樟树时,常会去掉部分枝叶,这样做的目的主要是( )
A.增强光合作用 B.降低呼吸作用
C.提高叶表面温度 D.降低蒸腾作用
【答案】D
【分析】移栽植物时,根系可能会受损,吸水能力暂时下降。而植物的蒸腾作用(主要通过叶片散失水分)会持续消耗水分,若水分散失过多,植物易萎蔫甚至死亡,所以需减少水分流失以提高成活率。
【详解】A.去掉枝叶会减少叶面积,反而降低光合作用,故A不符合题意。
B.呼吸作用主要受温度等因素影响,去枝叶并非主要目的,故B不符合题意。
C.去枝叶后叶面温度可能升高,但非移栽目的,故C不符合题意。
D.叶片是蒸腾作用的主要器官,去掉部分枝叶能减少叶面积,从而减少水分散失,匹配移栽时的需求,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·江苏省徐州市·)同学们制作了铜钱草叶表皮细胞的临时装片,如图是显微镜下观察到的物像。下列叙述错误的是( )
A.①是表皮细胞,具有保护作用
B.②是保卫细胞,能控制③的开闭
C.①②③形态不同,是细胞分化的结果
D.④可能是盖盖玻片操作不当造成的
【答案】C
【分析】图中①表皮细胞,②保卫细胞,③气孔,④气泡。
【详解】A.①表皮细胞排列紧密,无色透明,覆盖在叶片表面,能保护叶片内部的叶肉细胞等结构,属于保护组织,故A正确。
B.②保卫细胞呈半月形,内含叶绿体,其形态变化(吸水膨胀或失水收缩)可调节③气孔的开闭,从而控制气体交换和蒸腾作用,故B正确。
C.①表皮细胞和②保卫细胞形态不同,是细胞分化的结果(细胞分化使细胞形态、功能发生差异);但③是气孔,是由一对保卫细胞围成的空腔,属于结构(不是细胞),故C错误。
D.临时装片中的④气泡多因盖盖玻片时操作不当导致(如未让盖玻片一侧先接触液滴再缓缓放下),气泡在显微镜下呈圆形或椭圆形,边缘黑、中央亮,易与细胞区分,故D正确。
故选C。
4.某同学通过研究气孔数量及分布对叶片单位时间内水分散失的影响,建立了下列四种叶片横切模型,其中表示相同条件下单位时间内水分散失最多的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】气孔是植物蒸腾作用时水分散失的“门户”,在相同条件下,气孔数量越多,单位时间内水分散失就越多。
【详解】A.该图中叶片上表皮的气孔数量相对较少,下表皮没有气孔,所以单位时间内通过气孔散失的水分相对较少,A不符合题意。
B.该图中叶片上表皮没有气孔,下表皮气孔数量较少,所以单位时间内通过气孔散失的水分相对较少,B不符合题意。
C.该图中叶片上表皮和下表皮均有气孔,在四种模型中,该叶片的气孔总数最多。因此在相同条件下,气孔数量越多,单位时间内水分散失就越多,C符合题意。
D.该图中叶片下表皮气孔数量相对较多,但是上表皮没有气孔,故单位时间内通过气孔散失的水分相对较少,D不符合题意。
故选C。
5.(2024·山东省日照市·)将塑料袋套在植株上,不久发现塑料袋内壁上有大量水珠,这些水珠主要来自叶片的( )
A.光合作用 B.呼吸作用
C.蒸腾作用 D.吸收作用
【答案】C
【分析】蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。
【详解】水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫作蒸腾作用。蒸腾作用主要是通过叶片进行的,因此,将塑料袋套在植株上,不久发现塑料袋内壁上有大量水珠,塑料袋内壁上的水球主要来自叶片的蒸腾作用,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2024·山东省德州市·)用显微镜观察植物的气孔时,观察到如图所示的视野。下列叙述正确的是( )
A.a是我们观察到的气孔 B.出现b的原因是玻片未擦干净
C.换用高倍物镜可观察到更多的气孔 D.将玻片标本向左上方移动可把a移至视野中央
【答案】A
【分析】题图中,a气孔,b气泡。
【详解】A.气孔是成对的保卫细胞之间形成的空腔,气孔不仅是水分散失的门户,也是植物体与外界气体交换的通道;因此a是我们观察到的气孔,A正确。
B.盖盖玻片的正确方法是:用镊子夹起盖玻片,使盖玻片的一侧先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,以免产生气泡;因此,出现b气泡的原因是盖盖玻片的方法不对,B错误。
C.观察同一视野的同一部位:低倍镜下看到的视野范围大,细胞小,数量多、视野亮;高倍镜下看到的视野范围小,细胞大,数量少、视野暗;因此,换用高倍物镜后视野范围变小、物像变大,可观察到更少的气孔,C错误。
D.我们在显微镜下看到的物像是上下左右均颠倒的物像,所以我们移动玻片标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反;因此,将玻片标本向右下方移动,位于右下方的a会向左上方移至视野中央,D错误。
故选A。
7.如图是利用气球和注射器等材料制作的植物气孔模型,下列叙述错误的是( )
A.①模拟保卫细胞,控制②开闭
B.②模拟气孔,是植物蒸腾作用的“门户”
C.③模拟导管,运输水和无机盐
D.在夜幕降临时,大多数②呈图示状态
【答案】D
【分析】气孔是由保卫细胞围成的空腔。蒸腾作用的功能是将植物体内水分转化为水蒸气从而带走叶片的热量,达到降低叶片温度的效果。
【详解】A.①模拟保卫细胞,而气孔是由保卫细胞围成的空腔,保卫细胞控制②气孔开闭,A正确。
B.②模拟气孔,当气孔张开时,叶片内的水分吸收热量变成水蒸气,经气孔扩散到外界空气中,植物的蒸腾作用增强,故气孔是蒸腾作用的门户,B正确。
C.③模拟导管,其功能是运输水和无机盐,C正确。
D.晚上叶片的大多数气孔缩小或关闭,蒸腾作用减弱,散失水分减少,故②呈关闭状态,D错误。
故选D。
8.叶是绿色植物的重要器官。图1是绿色植物叶片的结构示意图,图2是植物细胞内进行生命活动的示意图,甲为细胞内有关结构,a、b分别表示某种气体,据图回答下列问题:
(1)植物吸收的水绝大部分通过____作用散失,其失水的“门户”是图1中的____(填写序号)。
(2)若图2的a、b分别表示二氧化碳和氧气,则甲代表的结构是____,此时该结构正在进行的生命活动为____,该项生命活动能合成贮存能量的____,并能维持大气中的____平衡。
(3)若b气体能使澄清石灰水变浑浊,则图2表示细胞内正在进行____,其主要意义是____。
【答案】(1) 蒸腾 5
(2) 叶绿体 光合作用 有机物 碳—氧
(3) 呼吸作用 为植物体的各项生命活动提供能量
【分析】如图:1是上表皮,2是叶肉细胞,3是叶脉,4是下表皮; 图2中a气体如果表示二氧化碳,b气体表示氧气时,植物进行光合作用;a气体如果表示氧气,b气体表示二氧化碳,植物进行呼吸;b气体如果是水蒸气,植物体进行蒸腾作用。据此分析解答。
【详解】(1)植物通过蒸腾作用散失水分的数量是惊人的,只有少量的水参与组成植物体和用于维持生理过程,其余的绝大部分的水分都通过蒸腾作用散失掉了。不过,植物体通过蒸腾作用消耗掉的水分不是简单地浪费,它可以促进植物体从土壤中吸收水分,促进水分和无机盐从根部输送到茎、叶等器官,还能使植物体有效地散热。 植物的叶片上有许多气孔,气孔主要分布在叶片的下表皮。当气孔张开时,叶片内的水分吸收热量变成水蒸气,经气孔扩散到外界空气中去。因此,气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。
(2)光合作用指植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水合成有机物的过程,所以光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。所以图2中a、b分别表示二氧化碳和氧气,此时细胞内进行的是光合作用,甲代表的结构是叶绿体,合成的物质是贮存能量的有机物,释放氧气,以维持大气的碳—氧平衡。
(3)能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,b气体是二氧化碳气体说明图2细胞正在进行呼吸作用;呼吸作用是指生物在线粒体里在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水,同时释放能量供生物体进行各项生命活动利用。
9.研究者对干旱情况下,植物减少水分散失的机制进行了系列实验。回答问题:
(1)图1中a、b分别表示的细胞是__________、__________要观察到图示结构,需要进行的操作是制作__________(填“叶的横切面临时切片”或“叶的纵切面临时切片”或“叶片下表皮临时装片”)。干旱可导致气孔开度减小,以减少失水。气孔开度主要指气孔打开的程度,由图1中的①→②可知,气孔开度__________(填“增大”或“减小”)。
(2)研究发现干旱可诱导植物体内一种叫作脱落酸的植物激素增加。研究者对实验植物拟南芥进行了微量的脱落酸涂抹处理,分别在1小时和3小时检测__________,得到实验结果如图2,由此实验可得出的结论为:_________。
(3)研究者发现植物体内某种物质D含量变化,也会很大程度影响气孔开度变化。为研究物质D与脱落酸合成是否有相关性,做了以下研究:选择不同类型的拟南芥,即野生型(体内可合成物质D)与突变型(体内缺失物质D),分别在正常和干旱环境进行了实验,研究结果如图3。由此研究可得出的结论为:物质D可__________(填“促进”或“抑制”)脱落酸合成。
(4)综合以上实验与研究结论,运用以下词语:气孔开度、脱落酸、物质D,将三者相互联系,说明干旱情况下,植物减少水分散失的机制:____________________。
【答案】(1) 表皮细胞 保卫细胞 叶片下表皮临时装片
减小
(2) 气孔开度 脱落酸的分泌导致气孔开度减小
(3)促进
(4)植物体内的物质D促进脱落酸的合成,脱落酸的分泌导致气孔开度减小,所以能减少水分的散失。
【分析】植物的叶片上有许多气孔,气孔主要分布在叶片的下表皮。气孔是由两个半月形的保卫细胞围成的,当气孔张开时,叶片内的水分吸收热量变成水蒸气,经气孔扩散到外界空气中去。因此,气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。
【详解】(1)由图1可知,a表示表皮细胞,b表示保卫细胞。叶片上的气孔分布是上表皮气孔少,下表皮气孔多,因此要观察到图示结构,需要进行的操作是制作叶片下表皮临时装片。气孔是由一对保卫细胞构成,可以打开和关闭,是植物蒸腾作用的“门户”,干旱可导致气孔开度减小,以减少失水。由图1中的①→②可知,气孔开度减少。
(2)干旱可诱导植物体内一种叫作脱落酸的植物激素增加。研究者对实验植物拟南芥进行了微量的脱落酸涂抹处理,分别在1小时和3小时检测气孔开度,得到实验结果如图2,由此实验可得出的结论为:脱落酸可导致气孔开度减小。
(3)野生型体内可合成物质D,突变型体内缺失物质D,分析图三可知,干旱处理下野生型脱落酸分泌较多,突变型脱落酸分泌较少,由此实验可得出的结论为物质D可促进脱落酸合成。
(4)由以上分析可知,干旱情况下,植物减少水分散失的机制是植物体内的物质D促进脱落酸的合成,脱落酸的分泌导致气孔开度减小,所以能减少水分的散失。
10.植物的蒸腾作用主要是通过叶片的气孔进行的,为了解叶片上气孔的分布情况,请你完成探究过程。(提供电子秤、凡士林、新鲜枝条、试管、清水、植物油)
(1)提出问题:___________?
(2)做出假设:_______。
(3)设计实验:①取4支同一植物相同的新鲜枝条,将它们分别插入4支相同大小盛有等量清水的试管中,分别编号为ABCD。在试管中滴加植物油,让油滴铺满水面;②对叶片进行处理:__________;③将 4 个装置称重后,放在相同的环境条件下,经过相同的时间后再称重,计算重量减少值分别为abcd。
(4)预期结果:__________;
(5)实际可能的结果及相应的结论:____________;
【答案】 气孔主要分布在叶片的上表皮还是下表皮 气孔主要分布在叶片的下表皮 ②A叶片不做处理,B叶片上表皮涂上凡士林,C叶片下表皮涂上凡士林,D叶片上下表皮都涂上凡士林 a>b>c>d ①若a>b>c>d,则气孔主要分布在叶片的下表皮 ②若a>c>b>d,则气孔主要分布在叶片的上表皮 ③若a>b=c>d,则叶片上下表皮的气孔一样多
【分析】本题考查学生设计对照实验的能力。本实验探究叶片上气孔的分布情况。叶片是蒸腾作用的主要器官,蒸腾作用是水分从植物体内散发到体外的过程,气孔多的部位,蒸腾作用旺盛,水分散失的更多,枝条重量减轻得更多,本实验在此原理基础上进行。
【详解】(1)对照实验根据探究叶片上气孔的分布情况,据此提出问题:叶片上的气孔主要分布在上表皮还是下表皮?
(2)根据提出的问题做出肯定性或否定性或选择性假设:气孔主要分布在叶片的上表皮(或气孔主要分布在叶片的下表皮或叶片上下表皮分布的气孔一样多)。
(3)要验证上、下表皮的气孔数量多少,即验证上表皮或下表皮蒸腾作用的强度,用水分散失的量即枝条重量的减轻来衡量。根据实验器材,应对叶片做出以下处理:②A叶片不做处理,B叶片上表皮涂上凡士林,C叶片下表皮涂上凡士林,D叶片上下表皮都涂上凡士林。A叶片上下表皮都进行蒸腾作用,做为对照;B叶片只有下表皮气孔可进行蒸腾作用;C叶片只有上表皮可进行蒸腾作用;D叶片不可进行蒸腾作用。
(4)若假设气孔主要分布在叶片的上表皮,预期结果为:a>c>b>d。
若假设气孔主要分布在叶片的下表皮,预期结果为:a>b>c>d。
若假设叶片上下表皮分布的气孔一样多,预期结果为:a>b=c>d。
(5)若a>b>c>d,则气孔主要分布在叶片的下表皮。
若a>c>b>d,则气孔主要分布在叶片的上表皮 。
若a>b=c>d,则叶片上下表皮的气孔一样多。
【点睛】 解此题需要学生具备较强的对照实验的设计与分析能力。
· 名校模拟提升练
1.(25-26·山东烟台蓬莱区·期末)图为叶片结构示意图和显微镜观察的油菜花叶横切,叙述正确的是( )
A.叶绿体主要存在于①和③的细胞中
B.夜晚时④为全部关闭状态
C.叶片制造的有机物由②中的筛管运输
D.白天⑤细胞只进行光合作用
【答案】C
【分析】题图中:①上表皮,②叶脉,③下表皮,④气孔,⑤叶肉。
【详解】A.叶绿体是进行光合作用的场所,主要存在于叶肉细胞中。①上表皮和③下表皮细胞主要起保护作用,细胞中叶绿体很少甚至没有;而⑤叶肉细胞中含有大量的叶绿体。所以叶绿体主要存在于⑤叶肉细胞中,而不是①和③的细胞中,A错误。
B.④气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔,气孔的开闭受保卫细胞的控制。夜晚时,大部分气孔关闭,但不是全部关闭,B错误。
C.②叶脉里有导管和筛管,导管能够向上运输水和无机盐,筛管能够向下运输有机物。叶片制造的有机物由②叶脉中的筛管运输到植物体的其他部位,C正确。
D.⑤叶肉细胞中含有叶绿体,在白天有光时能进行光合作用;同时,无论白天还是夜晚,细胞都要进行呼吸作用,以维持正常的生命活动。所以白天⑤细胞不仅进行光合作用,还进行呼吸作用等生理活动,D错误。
故选C。
2.(25-26八上·河北唐山古冶区·期末)模型构建能够让复杂抽象的生物学知识简单化、直观化。下图是用长气球、注射器等制作的气孔模型,叙述错误的是( )
A.①模拟保卫细胞,控制②开闭
B.②模拟气孔,夜晚大多数②呈图示状态
C.③模拟输导组织,能运输水和无机盐
D.沿箭头方向拉活塞,模拟①失水缩小,②会关闭,抑制蒸腾作用
【答案】B
【分析】气孔是由保卫细胞围成的空腔,当气孔张开时,叶片内的水分吸收热量变成水蒸气,经气孔扩散到外界空气中。因此,气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。
【详解】A.①模拟保卫细胞,而气孔是由保卫细胞围成的空腔,保卫细胞控制②气孔的开闭,A正确。
B.②模拟气孔,晚上叶片的大多数气孔缩小或关闭,蒸腾作用减弱,散失水分减少,故②呈关闭状态,B错误。
C.③模拟导管,其功能是运输水和无机盐,C正确。
D.沿箭头方向拉活塞,相当于①保卫细胞失水缩小,此时②气孔会闭合。气孔闭合会影响植物的蒸腾作用,使蒸腾作用减弱,D正确。
故选B。
3.(2025八·四川省广元市·模拟)下图是某植株在阴天和晴天通过蒸腾作用散失的水量。下列叙述正确的是( )
A.植株的蒸腾作用只在白天进行
B.植株在晴天吸收的水分较多,体内无机盐运输更快
C.植株吸收水分主要依靠根部的分生区
D.晴天植株吸收的水分全部散失到大气中
【答案】B
【分析】1、蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程。
2、蒸腾作用对植物有重要意义,可促进水和无机盐在植物体内的运输等。
【详解】A.蒸腾作用在白天和夜晚都能进行,只是白天温度高,蒸腾作用强,夜晚蒸腾作用弱,故A错误。
B.晴天时光照增强,蒸腾作用加强,会促进植物吸收更多水分并加快无机盐运输,故B正确。
C.蒸腾作用吸收的水分主要靠根部的成熟区,而不是分生区,故C错误。
D.蒸腾作用散失的是植物体内的部分水分,而不是全部,故D错误。
故选B。
4.图所示为小李同学在观察迎春叶横切后,绘制的叶片部分结构横切示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①⑤处的细胞无色透明,有利于光线穿过
B.②和④富含叶绿体,能制造营养物质
C.⑥构成了⑦,是控制气体进出和水分散失的门户
D.③富含水分和有机物,属于营养组织
【答案】D
【分析】图中,①上表皮、②栅栏组织、③叶脉、④海绵组织,⑤下表皮、⑥保卫细胞,⑦气孔。
【详解】A.①和⑤合称表皮,表皮处的细胞无色透明,有利于光线穿过,故A正确。
B.②栅栏组织和④海绵组织富含叶绿体,能进行光合作用制造营养物质,故B正确。
C.⑥保卫细胞构成了⑦气孔,气孔是控制气体进出和水分散失的门户,故C正确。
D.③叶脉中包含导管和筛管,属于输导组织,故D错误。
故选D。
5.裂叶山楂是一种比较耐旱的植物,通过观察发现其叶片的气孔只分布在下表皮,该特点有利于降低( )
A.运输作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.光合作用
【答案】C
【分析】裂叶山楂气孔仅分布于下表皮的结构特点,通过减少上表皮直接暴露于强光下的面积,降低局部温度,进而减缓水分蒸发速率,最终实现蒸腾作用的降低,这是植物适应干旱环境的典型特征。
【详解】A.运输作用主要依赖植物的导管和筛管等结构,与气孔只分布在下表皮的特点没有直接关系,不能降低运输作用,故A不符合题意。
B.呼吸作用的强弱主要取决于细胞内呼吸酶的活性以及氧气和二氧化碳浓度等因素,气孔分布在下表皮对呼吸作用影响不大,不能降低呼吸作用,故B不符合题意。
C.由于气孔是水分散失的主要通道,裂叶山楂叶片气孔只分布在下表皮,相较于上下表皮都有气孔的植物,水分散失途径相对减少,从而有利于降低蒸腾作用,减少水分散失,以适应干旱环境,故C符合题意。
D.气孔分布在下表皮主要影响的是水分散失和气体交换,对光合作用的降低没有直接作用,反而可能在一定程度上影响二氧化碳进入叶片,不利于光合作用的增强,但不是降低光合作用的主要原因,故D不符合题意。
故选C。
6.(2024·山东省济宁市·模拟)下列关于气孔的描述错误的是( )
A.气孔由一对保卫细胞围成
B.保卫细胞内含有叶绿体,可以进行光合作用
C.叶片下表皮中气孔的数量多于上表皮
D.无机盐可以通过气孔进出植物体
【答案】D
【分析】气孔主要分布在植物叶片表皮上,它是由一对半月形保卫细胞围成的空腔,保卫细胞能够控制气孔的张开和闭合。气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。一般陆生植物的叶背面(下表皮)气孔比叶正面(上表皮)气孔多。
【详解】A.气孔是由一对半月形保卫细胞围成的空腔,保卫细胞能够控制气孔的张开和闭合,A正确。
B.保卫细胞含有叶绿体,能进行光合作用合成有机物;表皮细胞不含叶绿体,不能进行光合作用合成有机物,B正确。
C.陆生植物叶片下表皮气孔数量通常多于上表皮,这样可以降低蒸腾作用,以减少水分散失,从而更好地适应环境,C正确。
D.无机盐主要通过根吸收后经导管运输,气孔是气体和水蒸气的通道,无机盐一般无法直接通过气孔进出植物体,D错误。
故选D。
7.(2025·河北省邯郸市·二模)人工树叶气孔式织物中的涂层狭缝(如下图所示)能在潮湿条件下张开、在干燥条件下闭合,可以满足穿着者不同生理和环境条件下的需求。涂层狭缝类似于叶片结构中的( )
A.叶脉 B.表皮 C.叶肉细胞 D.气孔
【答案】D
【分析】植物叶片的结构一般包括叶肉、叶脉、表皮三部分。保卫细胞的吸水和失水控制着气孔的开闭:当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。
【详解】A.叶脉的主要功能是运输水、无机盐和有机物,以及对叶片起支持作用,它不具备在潮湿条件下张开、干燥条件下闭合以调节气体交换和水分散失的功能,所以涂层狭缝不类似于叶脉,A错误。
B.表皮主要起保护作用,分为上表皮和下表皮,表皮细胞排列紧密,一般不具有调节气体进出和水分散失的可开闭结构,B错误。
C.叶肉细胞含有大量的叶绿体,是进行光合作用的主要场所,其主要功能是进行光合作用制造有机物,不具有调节气体交换和水分进出叶片的可开闭特性,C错误。
D.气孔在潮湿条件下(相当于保卫细胞吸水)张开,在干燥条件下(相当于保卫细胞失水)闭合,能够调节植物的气体交换和水分散失,这与人工树叶气孔式织物中的涂层狭缝在潮湿条件下张开、在干燥条件下闭合的特点相似,D正确。
故选D。
8.为了研究植物叶片的结构和功能,某生物学兴趣小组的同学把菠菜叶作为实验材料,开展了一系列观察实验。结合图示回答相关问题。
(1)制作菠菜叶下表皮临时装片并观察,显微镜下可见图一所示结构,c 气孔的开闭是由一对b ________________ 控制的,气孔是叶片与外界环境进行 _______ 的门户。
(2)制作菠菜叶片横切面临时装片并观察,显微镜下可见图二所示 _______ (填序号)与图一的c 相对应,通过c 散失水分的过程叫作________作用。
(3)②和③合称 _________ ,其细胞含有大量的 __________ ,所以呈绿色。
【答案】(1) 保卫细胞 气体交换
(2) ④ 蒸腾
(3) 叶肉 叶绿素/叶绿体
【分析】(1)叶片的基本结构包括表皮、叶肉和叶脉。表皮上有气孔,气孔是由一对保卫细胞围成的空腔,它是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
(2)图一中:a是表皮细胞,b是保卫细胞,c是气孔;图二中:①是表皮,②是栅栏组织,③是海绵组织,④是气孔。
(3)叶肉包括栅栏组织和海绵组织,栅栏组织靠近上表皮,细胞排列紧密,含叶绿体多;海绵组织靠近下表皮,细胞排列疏松,含叶绿体少。叶绿体中含有叶绿素,使叶片呈现绿色。
【详解】(1)气孔是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔,保卫细胞的形状可以调节,当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔关闭。所以c气孔的开闭是由一对b保卫细胞控制的。气孔是植物蒸腾失水的“门户”,也是气体交换的“窗口”,即气孔是叶片与外界环境进行气体交换的门户。
(2)由分析可知,图二中的④气孔与图一中的c气孔相对应。蒸腾作用是指水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,植物体内的水分是通过气孔以水蒸气的形式散失到大气中去的,所以通过c气孔散失水分的过程叫作蒸腾作用。
(3)②栅栏组织和③海绵组织合称叶肉。叶肉细胞中含有大量的叶绿体,叶绿体中含有叶绿素,叶绿素能够吸收光能,进行光合作用,所以叶肉呈绿色。
9.(2025九·甘肃省武威市·二模)显微镜是生物学研究中最为重要的工具之一。图一是显微镜结构示意图;图二是显微镜镜头;图三是显微镜下观察到的叶片结构。
(1)观察叶片结构时,要用毛笔蘸取______的一片制成临时切片。
(2)观察临时切片时,要使视野范围最大,应选用图二中的______,若物像模糊不清,应转动图一中的[ ]______,使物像更清晰。
(3)图三中A细胞排列紧密,具有的能量转化器是______;B细胞制造的有机物可以通过C中的输导组织运送到其他器官。可见,叶片中有多种组织,这是细胞______的结果,因此叶片从结构层次上来说属于______。
(4)要进一步观察图三中的保卫细胞,应将玻片向______方移动,使保卫细胞移到视野中央。
【答案】(1)最薄
(2) a、d 2细准焦螺旋
(3) 线粒体 分化 器官
(4)左下
【分析】图一中:1是粗准焦螺旋,2是细准焦螺旋,3是目镜,4是转换器;图二中:a、b是物镜,c、d是目镜;图三中:A是表皮(上表皮),B是叶肉,C是叶脉,D是气孔。
【详解】(1)在光学显微镜下观察的材料必须是薄而透明的。观察叶片结构制作临时切片时,要用毛笔蘸取最薄的一片制成临时切片,这样能保证光线透过,清晰观察叶片细胞结构。
(2)显微镜的目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。目镜中d长,放大倍数小,目镜c短,放大倍数大;物镜a短,放大倍数小,物镜b长,放大倍数大。放大倍数越小,视野范围越大,所以要使视野范围最大,应选用图二中的a、d。
若物像模糊不清,应转动图一中的2细准焦螺旋,使物像更清晰,因为细准焦螺旋可小幅度调节镜筒升降,从而精细调节物像清晰度。
(3)图三中A是表皮(上表皮),其细胞排列紧密,无色透明,不含叶绿体,不能进行光合作用,其具有的能量转化器是线粒体,线粒体可进行呼吸作用,能够把有机物中储存的化学能转变成被细胞利用的能量,为细胞生命活动提供能量。
B叶肉细胞中含有叶绿体,叶肉细胞制造的有机物通过C叶脉中的输导组织(筛管)运送到其他器官。叶片中有多种组织,这是细胞分化的结果,细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生差异性变化,形成不同的组织。不同组织按照一定次序结合在一起构成器官,所以叶片从结构层次上来说属于器官。
(4)显微镜下看到的物像是倒像,图三中保卫细胞在视野的左下方,物像移动方向与玻片移动方向相反。要使保卫细胞移到视野中央,应将玻片向左下方移动,物像(保卫细胞)就会往右上方移到视野中央。
10.(2025·吉林省吉林市·三模)迎春花不仅是一种常见的园林绿化观赏植物,还可以入药,具有清热解毒,活血消肿的功效。为了了解迎春花叶片的结构,某实验小组制作了迎春花叶片下表皮细胞的临时装片,并使用显微镜进行了观察。图甲为显微镜的结构图;图乙和图丙为显微镜下观察到的不同物像,请据图回答:
(1)如图中,制作迎春花叶片下表皮细胞临时装片的正确操作顺序是______。
(2)将10×的物镜换为40×后,视野中的细胞数量将变______。
(3)为使视野乙,转变为视野丙,应向______(填“上”或“下”)方移动玻片标本,调节图甲中的转换器,换用高倍物镜,再调节图甲中的______使物像更清晰。
(4)迎春花叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”是图丙中的______(填序号)。
【答案】(1)②③①④
(2)少
(3) 下 细准焦螺旋
(4)②
【分析】(1)临时装片的制作步骤:制作植物细胞临时装片的步骤为擦(擦拭载玻片和盖玻片)、滴(在载玻片中央滴一滴清水)、撕(撕取实验材料)、展(将实验材料在水滴中展平)、盖(盖上盖玻片,注意避免产生气泡)、染(滴加染色剂)、吸(用吸水纸吸引染色剂)。
(2)显微镜的使用及成像特点:显微镜的放大倍数等于目镜与物镜放大倍数的乘积。放大倍数越大,视野中的细胞体积越大,细胞数量越少;显微镜成的像是倒像,物像的移动方向与玻片标本的移动方向相反。调节细准焦螺旋可以使物像更加清晰。
(3)叶片的结构与功能:气孔是植物蒸腾作用时水分散失的通道,也是气体交换的窗口,由一对保卫细胞围成。图丙中:①是保卫细胞、②是气孔。
【详解】(1)制作迎春花叶片下表皮细胞临时装片,首先要擦净载玻片和盖玻片,接着在载玻片中央滴一滴清水(步骤②),然后用镊子撕取迎春花下表皮并在水滴中展平(步骤③),再用镊子夹起盖玻片,使其一边先接触载玻片上的水滴,缓缓放下(步骤①),最后滴加碘液并用吸水纸吸引(步骤④),所以正确操作顺序是②③①④。
(2)将10×的物镜换为40×后,显微镜的放大倍数增大。因为显微镜放大倍数越大,看到的细胞体积越大,在视野大小不变的情况下,细胞占据的空间变大,所以视野中的细胞数量将变少。
(3)我们在显微镜下看到的物像是上下左右均颠倒的物像,所以我们移动玻片标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。图乙中气孔的物像在视野的偏下方,向下方移动装片,物像会向上方移动到视野的中央。
换用高倍物镜后,为使物像更清晰,需要调节图甲中的细准焦螺旋,因为细准焦螺旋能使镜筒小幅度升降,从而精细调节焦距。
(4)迎春花叶片散失水分以及与外界进行气体交换的“门户”是气孔。在图丙中,②是气孔,它由一对保卫细胞(①是保卫细胞)围成,能控制气体进出和水分散失。
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