七年级上册生物探究植物叶片上下表皮气孔的分布

寻找植物的通气孔2011-08-31 00:32马清温植物进行光合作用、呼吸作用以及蒸腾作用等基本生理活动需要二氧化碳、氧气和水蒸气等气体进出植物体，气体进出植物体的通气口在哪里？植物的通气孔就位于植物体的表面，由于比较小，平时“粗心”的我们难以注意到它们的踪迹。

在植物科学上，这些通气孔被称为气孔。

气孔就是植物与外界环境之间进行气体交换的通道，主要位于植物体叶片的表面，除了叶片之外，刚长出的幼茎上也有一些气孔分布。

单个气孔非常小，是两个特殊形态的细胞（即保卫细胞）以及由其围绕形成的开口的总称。

单靠肉眼不能分别出单个的气孔，要想看清楚单个气孔的形态和结构需要借助显微镜才行，在用显微镜观察之前还要进行一些处理。

观察植物气孔的形态结构和分布数量等信息，主要用电子显微镜或光学显微镜。

要观察植物的气孔，一般就是观察植物的叶片上的气孔。

气孔在叶片表面的分布状况和数量的多少与植物种类有关，处理之前对叶片进行仔细观察，有时能得到一些气孔分布的信息。

虽然肉眼分辨不出单个的气孔，在植物叶片表面，有时肉眼可以很清晰的分辨出气孔分布集中的区域，如有的松柏类植物的气孔集中分布在叶片下表面，肉眼可见的叶片中脉两侧白色的条带，就是很多气孔聚集形成的气孔带。

用清水和小毛笔把要观察的叶片表面清洗干净，借助放大镜或直接把叶片放在解剖镜（体式显微镜）下，有时可以分辨出单个的气孔。

扫描电子显微镜主要观察材料的表面，是观察气孔的极好工具。

把简单清洗过的叶片放在扫描电子显微镜下观察，有时就能显示出清晰的气孔区域。

对于不同的植物叶片，在扫描电子显微镜仔细寻找，有时能找到清晰的小孔，这些小孔就是由两个保卫细胞围成的气孔口。

这种简单处理的方法，由于叶片表面杂质较多，有的植物气孔下陷，加上有的叶片表面有很多如表皮毛等附属结构，有时仅能分辨出小孔，保卫细胞以及其他细胞的形态也不容易看清楚，观察效果不理想。

观察植物气孔比较简易的处理方法是用无色指甲油，也就是把指甲油涂抹在叶片表面。

人教版七年级上第三章第三节
气孔
学校：山西师范大学
班级：生物技术1003班
姓名：白惠茹
气孔
小水珠
主要是叶片的气孔，叶柄和嫩茎也可以
气孔的大小、分布和数目
植物
气孔数/mm2下表皮气孔大小
长×宽（μm）上表皮下表皮
小麦331438×7玉米526819×5燕麦252338×8向日葵5815622×8番茄1213013×6苹果040014×12莲400—
⏹阳生植物的气孔小而密集，阴生植物叶表皮的气孔少
⏹环境不同中的同一种植物，叶表皮的气孔数不同，阳光充足处较多，阴湿处较少
⏹有些植物的上下表皮都有气孔，一般下表皮较多一些
气孔
气孔是植物蒸腾失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”。

一对半月形“保卫细胞“保卫细胞围成的“空腔”
保卫细胞吸水膨胀，气孔张开。

保卫细胞失水收缩，气孔关闭。

气孔如何控制水分和气体的进出
∙保卫细胞的形状是能够调节的，气孔既能张开，又能闭合
∙每当太阳升起时，气孔就慢慢张开了，空气也就涌进气孔，为叶片制造有机物提供二氧化碳；当然水分也会通过气孔散失。

当夜幕降临，叶片的生产活动就停止了，大多数气孔缩小或关闭，蒸腾作用随之减弱。

Thank you!
白惠茹。

《观察植物叶表皮的气孔》城西中学：耿会峰一、实验目的1、通过实验与观察认识气孔并能描述气孔的组成，了解其开闭原理2、培养学生制作临时装片的能力、画图能力3、进一步熟练显微镜的使用二、教材分析1、本节的作用和地位：教材引导学生通过该实验进一方面进一步熟练显微镜的使用，培养学生的实践探究能力。

另一方面理解了叶片上与蒸腾作用直接相关的结构——气孔的组成和作用。

初步形成生物体的结构和功能是相适应的基本观点。

2、本节主要内容：（1）制作叶表皮的临时装片。

（2）用显微镜观察叶表皮。

（3）画图。

3、重点难点分析教学重点：制作并观察叶表皮的临时装片教学难点：1）通过实验能描述气孔的组成、开闭原理2）画图三、实验设计思路：导入:多媒体投影一张学校新移栽的一棵树,问:“为什么新移栽的树木要去掉一些枝叶？”从而引出学习过的知识——蒸腾作用，在此基础上，由问题：“你知道水分是如何从叶片中散发出来的吗？”“散发水分的结构是什么？”等问题进行知识的迁移从而引出气孔的概念，进入本课的实验教学。

授课：首先以课件的方式展示气孔的模式图，让学生对气孔有个感性的认识。

然后用视频演示实验过程和注意事项。

教师将其中的重点如撕取叶下表皮的方法和盖玻片的盖法等进行具体的操作示范。

学生分组实验：先让学生熟悉显微镜的使用，然后学生在教师指导下开始实验。

实验材料由于季节原因使用了青菜代替蚕豆叶，青菜叶的下表皮比较容易撕取且不会带下叶肉组织。

实验结束后指导学生画出观察到的气孔结构图。

展示与交流：抽取几个做的较好和不太好小组用食物投影向同学们展示他们画得图并交流实验感受，分析实验成功和失败的原因，以便能进一步改进实验。

讨论：提示学生发现问题：“为什么有的同学观察到的气孔是张开的而有的却是闭合的？”以此展开讨论并发言。

然后教师通过动画演示气孔开闭原理。

四、实验器材及准备：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、解剖剪、烧杯、滴管、吸水纸、纱布、清水、青菜叶五、实验步骤:1、制作叶表皮的临时装片（1）用纱布将载玻片擦干净，然后在载玻片中央滴一到两滴清水，放在一旁。

人教版初中生物七上第三单元第三章——《叶片上下表皮气孔数量探索之旅》说课文稿一、使用教材人教版初中生物学七年级上册第三单元第三章《绿色植物与生物圈的水循环》。

二、实验器材显微镜、载玻片、盖玻片、纱布、镊子、滴管、清水、吸水纸、解剖针、解剖刀、培养皿、大号注射器、紫鸭跖草叶片、睡莲叶片。

三、实验创新（一）教材中选择菠菜、蚕豆叶片作为实验材料，会受到季节影响，不容易获取到新鲜的叶片。

本实验选择校园中常见的紫鸭跖草和睡莲的叶片作为实验材料，实验效果明显，一年四季均可获得，也能体现水生、陆生植物对环境的适应。

（二）从微观角度让学生观察叶片表面确实存在气孔且叶片上下表皮气孔数量存在差异。

作为陆生植物紫鸭跖草，其下表皮气孔数量多于上表皮气孔数量；而睡莲为浮水植物，其下表皮气孔数量少于上表皮气孔数量。

（三）教材内容“试一试”中使用叶片浸在盛有70°C左右热水的烧杯中，观察叶片表面会不会产生气泡，若有气泡，请比较叶片正面与背面气泡的数目。

上述操作方法不易控制好水温，且观察叶片表面产生气泡效果不明显。

本实验将叶片放入注有清水的大号注射器中，推至针筒至无空隙，用力向下拉动针筒，利用负压法可以清晰观察到叶片上下表皮是否会有气泡产生，实验显现显著，从宏观角度让学生直观感受叶片表面确实存在气孔。

四、实验原理叶的上表皮和下表皮是由一层细胞组成的,且表皮细胞无色、透明，上面有许多保卫细胞构成的气孔,可用撕取、刮取的方法将叶片上下表皮做成透明的薄片,并做成临时装片放在显微镜下观察,以认识叶片上表皮和下表皮的结构。

将叶片放入注有清水的大号注射器中，推至针筒至无空隙，用力向下拉动针筒，此时针筒内气压低于大气压，即为负压条件，此时叶片上下表皮会因气压差产生气泡。

学生根据观察到叶片上下表皮产生气泡数量，进而推测上下表皮气孔数量的差异。

五、实验教学目标根据2022版义务教育生物学课程标准，本实验涉及内容要求为重要概念4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环；次位概念为4.2.3 植物通过对水的吸收和散失参与生物圈中的水循环。

观察植物叶片的表皮细胞和气孔现场成果展示观察植物叶片的表皮细胞和气孔创新实验目的：1．制作植物叶片细胞的临时装片2．认识叶片表皮细胞和气孔3．画叶片的表皮细胞和保卫细胞图实验仪器及用品剑兰叶子，清水，稀碘液，镊子，刀片，滴管，纱布，吸水纸，载玻片，盖玻片，显微镜。

实验操作：一、制作剑兰叶片表皮细胞临时装片1.用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦拭干净。

2.把载玻片放在实验台上，用滴管在载玻片的中央滴一滴清水。

3.用刀片在剑兰叶片的下表皮轻轻划一个约1厘米的正方形，用镊子撕取这一块小正方形下表皮。

把撕下的下表皮浸入载玻片的水滴中，用镊子把它展平。

4.用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓放下，盖在要观察的下表皮上。

5.把一滴稀碘液滴在盖玻片的一侧。

6.用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。

二、观察临时装片用显微镜进行观察，看一看叶片下表皮的细胞是什么样子？下表皮上有没有气孔？三、画图画出下表皮上一对保卫细胞及周围的几个表皮细胞，这一对保卫细胞要详细画，周围的细胞只画轮廓即可。

实验创新点及其意义：本实验教材中给出的材料是蚕豆叶，我们北方地区不容易找到蚕豆叶。

也观察过蚕豆叶下表皮的永久装片，但效果也不太理想。

后经筛选发现，剑兰叶片是观察气孔的好材料。

剑兰的表皮撕取特别容易，撕下后不易反卷，制成装片后，观察气孔特别清楚。

另外，也可以用来观察表皮细胞，可谓一举两得。

点评：该实验基本符合创新实验的要求，只不过在特色鲜明上有所欠缺，也就是不能够引起评委的高度重视，展示上也有一定的困难，像这种情况最好是能用拍下蚕豆叶和剑兰叶的显微镜下的照片，如果对比效果非常明显的话，还是有相当的竞争力的。

过程性材料一定要充实，最好能带有震撼力！。

教学案例：《观察植物叶片上、下表皮气孔》————先教后学大埔华侨第二中学管志波观察植物叶片上、下表皮气孔大埔县华侨二中连东胜一、实验目的：1、认识气孔并分辨气孔的结构。

2、初步学会制作临时装片、绘生物结构简图。

3、初步形成生物体的结构与功能相适应的基本观点。

二、理论：1、气孔是植物水分散失的通道。

2、气孔是由两个保卫细胞围成的。

3、气孔的张开与关闭取决于保卫细胞膨胀与收缩。

叶片吸水、保卫细胞则膨胀、气孔张开；叶片失水，保卫细胞则收缩，气孔关闭。

4、下表皮的气孔数比上表皮的气孔数多。

三、实验器材及准备：显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、解剖针、解剖刀、水、洗净的青菜叶（浸水和干瘪两种）、吸水纸、指甲油及制作好的装片。

四、实验步骤：1、制作叶表皮的临时装片。

①下表皮临时装片的制作：在载玻片中央滴一到两滴清水，放置一旁。

取青菜叶片分别从背面向里折叠，然后从折叠处轻轻撕拉，折断处有白色薄膜（即下表皮），用镊子夹取一小片白色薄膜，放在载玻片的水滴中展平，盖上盖玻片，用吸水纸吸水、制成临时装片，贴上标记。

②上表皮临时装片制作：在载玻片中央滴一刻两滴清水，放置一旁，取青菜叶片分别从正面向里折叠，然后从折叠处轻轻撕拉，折断处有白色薄膜（即上表皮），用镊子夹取一片白色薄膜，白色薄膜如果有叶肉，则可用解剖刀轻轻括去。

将白色薄膜放在载玻片的水滴中展平，盖上盖玻片。

用吸水纸吸水，制成临时装片，贴上标记。

2、用显微镜观察取镜、对光、将制作好的临时装片放在显微镜下观察，分辨表皮细胞、保卫细胞和气孔，并比较上下表皮气孔数。

3、画图，用铅笔画出4-5个相连的表皮细胞和一个由2个保卫细胞围成的气孔，并注明各部分的名称。

4、收镜：清理桌面。

五、讨论：1、如何较好的撕取叶片的表皮？2、盖上盖玻片时如何防止气泡的产生？3、气孔是怎样张开与闭合的？实验过程创意自评：让学生学会制作临时装片和使用显微镜的基础上。

学生能初步制作出叶片上、下表皮的临时装片。

安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2021，27（20）气孔在不同植物叶片上的分布研究明星陈文年*（内江师范学院生命科学学院，四川内江641112）摘要：以刮片法研究了10种木本植物、10种草本植物以及2种水生植物叶片上、下表皮的气孔数量。

结果表明：木本植物叶片的气孔均分布在下表皮，上表皮没有气孔；双子叶草本植物叶片的气孔在上、下表皮均有分布，其中上表皮的气孔数量少于下表皮；单子叶草本植物叶片的气孔主要分布于下表皮，少数单子叶草本植物叶片的上表皮有少量气孔分布；浮叶型水生植物叶片的气孔仅分布于上表皮，下表皮无气孔分布；挺水植物叶片的气孔在上下表皮均有分布，且下表皮的数量多于上表皮。

另外，同一物种幼嫩叶片的气孔密度普遍大于成熟叶片；木本植物树冠外层叶片的气孔密度高于树冠内层叶片；木本植物叶的气孔密度通常大于草本植物；说明环境因素对植物叶片气孔密度的影响较大。

关键词：气孔密度；上下表皮；木本植物；草本植物；水生植物中图分类号Q948文献标识码A文章编号1007-7731（2021）20-0022-04Stomata Distribution in Leaves of Different PlantsMING Xing et al.（College of Life Science,Neijiang Normal University,Neijiang641112,China）Abstract:In this study,stomata of upper and lower epidermis of10species of woody plants,10species of herba⁃ceous plants and two aquatic plants were studied by using scraping method.The results showed that the stomata of arbors and shrubs were distributed only in the lower epidermis,and there was no stoma in the upper epidermis.The stomata of dicotyledonous herbaceous plants were distributed both in the upper and lower epidermis,and the upper epidermis had less stomata than the lower epidermis.Except for a few species,the stomata of monocotyledonous herbs mainly distributed in the lower epidermis.The floating-leaf aquatic plant had stomata only in the upper epi⁃dermis,and no stoma in the lower epidermis.The emergent plant had stomata in both upper and lower epidermis, with more in the lower epidermis.In addition,young leaves in this study universally had denser stomata than mature leaves of a same species.In woody plants,outer canopy had higher stomata density than inner canopy.Besides, leaves of woody plants had denser stomata than herbs.Obviously,environmental factors exerted great effects on plant’s stomata density.Key words:Stomata density;Upper and lower epidermis;Ligneous plant;Herbaceous plant;Aquatic plant气孔（stoma）由2个保卫细胞及中间的开口共同组成，是植物体叶片表面上的开口，是植物进行气体交换和水分蒸腾的通道［1］。

植物的气孔一、简介植物的气孔主要位于叶片表面，是植物与外界环境之间进行气体交换的通道。

通过气孔进植物体的气体成分主要有二氧化碳、氧气和水蒸气，这些气体是植物进行光合作用、呼吸作以及蒸腾作用等基本生理活动的原料或者产物。

在有些松柏类植物叶片的下表面，肉眼可见到白色的条带，这就是很多气孔聚集形成的气孔带。

人们仅凭肉眼是不能分辨出单个气孔的，要想看清楚单个气孔的形态和结构需要借助显微镜。

将洗干净的叶片放在扫描电子显微镜下，在气孔分布集中的区域，可以看到密密麻麻的小孔，这些小孔就是气孔、对叶片进行一些化学处理，用解剖针分开叶片的上下表面，在光学显微镜或电子显微镜下，可以看清气孔的结构。

植物学上，气孔是两个保卫细胞以及由其围绕形成的开口的总称，围绕保卫细胞周围的是副卫细胞。

保卫细胞和副卫细胞都是特化的表皮细胞，外形上与表皮细胞不同。

两个保卫细胞围成的开口，也就是我们在显微镜下观察到的小孔，是植物与外界交换气体的主要通道。

气孔特征，植物分类的辅助标准植物学研究中，植物生殖器官的形态结构特征是对植物进行分类的主要依据，枝叶等营养器官的特征是对植物进行分类的辅助依据。

不同植物的气孔形态和结构千差万别，并且这些特征相对固定，因而气孔的分布、排列方向、副卫细胞的数目等特征也可以作为植物分类的参考特征。

对于植物化石来说，很多情况下仅有枝叶保留了下来，生殖器官并没有保存下来，因而人们也就无法获得生殖器官的特征等参数指征。

在这种情况下，只有研究植物的枝叶，并从这些枝叶里尽可能多的获取其生物学特征，才能对古植物进行分类和鉴别。

化石植物叶表皮特征是获取细胞信息的重要来源，有时甚至是唯一的来源。

因而植物表皮的特征，气孔的形态等成了人们对化石植物进行分类鉴定的重要依据。

比如水松和落羽杉这两种植物的条形叶外形极为近似，有些植物学家认为二者难以区分。

后来，人们研究发现，水松的气孔长轴与叶片长轴平行，也就是气孔平行排列，而落羽杉的气孔长轴与叶片长轴垂直。