叶片保卫细胞气孔开放

观察叶片的结构》说课稿(省级获奖实验说课案例)观察叶片的结构》是人教版《生物学》七年级上第三单元第三章绿色植物与生物圈的水循环中的一个实验，通过显微镜观察、分析植物叶片的结构，是研究蒸腾作用光合作用的基础。

本节课的三维目标包括知识目标、能力目标和情感态度与价值观目标。

知识目标是通过实验观察叶片的结构，认识植物叶表皮的保卫细胞和气孔。

能力目标是尝试制作叶的徒手切片，学会合作探究，观察、分析和解决问题。

情感态度与价值观目标是科学态度的养成，积极参与小组合作交流，养成胆大心细、认真仔细的科学品质并强化安全意识。

本节课的重点是制作并观察叶片的临时装片，以及根据气孔结构描述气孔的开闭变化状态。

难点是徒手切片的制作和观察气孔开闭变化状态。

在课前，可以进行探究气孔的宏观存在，呈现气孔的功能、分布和开闭规律。

在课堂上，可以改进切片工具，拓展实验，用蔗糖溶液观察吊竹梅叶片上气孔关闭状态。

同时，引入微信朋友圈点赞，完善学生评价促进交流。

在课前的探究实验中，学生们通过各种方法探究植物叶表面上可以产生气泡，证实了气孔是气体进出的通道。

通过现象，直观表现气孔在叶片上的分布情况，以及气孔开闭的规律。

通过这个探究实验，让孩子们宏观感知气孔的存在，并养成了安全意识。

初中生充满好奇心和求知欲，我们应该鼓励他们不断地探索科学，解决问题，从而更深刻地理解和感悟。

实验一：制作叶片横切面的临时切片并观察叶片的结构。

我们准备了新鲜的叶片、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、培养皿、滴管、吸水纸、纱布、小木板、装有清水的滴瓶和装有蔗糖溶液的滴瓶等实验器材。

我们鼓励学生自带实验材料。

学生尝试了绿萝、迎春花、女贞等叶子做横切，效果不错。

最后我们采用了取材方便的绿萝，因为教材中的菠菜叶硬度不够，切片结构不完整，而绿萝易新鲜硬挺，厚度适中易于切割。

为了突破徒手切片这一难点，我们对刀片进行了改进，采用三联刀片法。

这样切片薄厚适中，大部分同学能观察到完整的叶片结构。

第17章生态系统的稳定第1节绿色植物与生物圈中的水循环教学目标知识目标1、了解绿色植物的蒸腾作用。

2、描述气孔的组成及开闭原理。

3、描述绿色植物在生物圈水循环中的作用。

能力目标1、通过测定植物的蒸腾作用和观察植物叶表皮的气孔的实验，培养学生分析和综合能力、画图能力以及实验探究能力。

2、培养学生运用知识解决实际问题的能力。

3、通过查找相关的资料，培养学生收集和分析资料的能力。

情感目标认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈中水循环的意义，初步形成节约用水，保护森林的意识。

教学重点1、制作并观察叶表皮的临时装片。

2、描述气孔的组成及开闭原理。

3、气孔的开闭与蒸腾作用的关系，蒸腾作用的概念及意义。

4、植物体是怎样参与生物圈的水循环的。

教学难点1、描述气孔的组成及开闭原理。

2、探讨绿色植物如何通过蒸腾作用促进生物圈的水循环，形成保护森林、保护环境的情感意识。

教学过程情景导入：展示资料：一株玉米从出生到结实的过程中，大约要消耗200kg以上的水，大致情况如下表所示：产生疑问：植物吸收的水分中大约有90％以上的水哪里去了?水是哪儿散失的?一、植物的蒸腾作用（一）测定植物的蒸腾作用【方法】选取两枝粗细相近的枝条，一枝将叶片去掉，一枝保留叶片，分别插入两个锥形瓶中，枝条要插到瓶底，枝条露出瓶外的部分用塑料袋罩住，袋口扎紧。

两瓶内水的液面高度一样，液面上加适量食用油，防止水分蒸发，然后在瓶壁上做上标记。

将它们放到有阳光的地方，约3小时后，看一看发生了什么变化。

（学生观察、阐述现象）【现象】保留叶片的锥形瓶内：水位下降明显，袋内壁水珠多；去掉叶片的锥形瓶内：水位下降不明显，袋内壁水珠极少。

讨论1：袋内壁上的小水珠从哪来？提示：由叶片上的水蒸气凝结而成。

讨论2：为什么保留叶片的锥形瓶内水位下降明显？而去掉叶片的锥形瓶内水位没有变化？提示：植物体内的水分主要是通过叶片散发出来的。

【蒸腾作用】水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程，叫做植物的蒸腾作用。

14-3-3蛋白是真核生物中的泛素调节蛋白，它可以与 一系列靶蛋白相互作用。在植物中，14-3-3蛋白在调 控关键性代谢酶的活性上起了重要的作用。
最近也有研究证实蓝光下保卫细胞向光素发生磷酸化并 与14-3-3蛋白结合。（Toshinori Kinoshita,Plant Physiol. 2003)
2007年5月
光是控制气孔运动的最主要环境信号， 通常气孔在光下开放，暗中关闭。
用光合电子传递的抑制剂DCMU处理叶 片，只能部分抑制气孔在光下开放。这 表明气孔开放除保卫细胞叶绿体的光合 作用外还有其他反应参与。
在双光实验中，首先用 红光饱和保卫细胞叶绿 体的光合作用，在红光 照射使气孔开度达定值 时如果再给予蓝光照射， 会进一步引起气孔开度 明显增加。
在蓝光照射下，H+-ATPase对ATP显示出较低的 Km和较高的Vmax，这表明蓝光激活了H+ATPase。H+-ATPase的活化包括C端结构域丝氨 酸和苏氨酸发生磷酸化反应。C端结构域的磷酸化 能够使C端自抑制结构域离开酶的催化位点。
一种14-3-3蛋白已被发现能够与保卫细胞H+-ATPase 磷酸化的C端结合,但是14-3-3蛋白并不与非磷酸化的 C端结合。
图10-18 蓝光诱导气孔开放的作用光谱与玉米黄素吸收光谱 (A) 蓝光诱导气孔开放的作用光谱(背景光为红光)。(B) 以乙
醇为溶剂的玉米黄素吸收光谱。(Karlsson 1986)
②保卫细胞中含有比叶肉细胞多的玉米黄素，气孔 开度随保卫细胞中玉米黄素含量增高而增大
图10-19 保卫细胞中玉米 黄素含量与光合有效辐射及
一些研究表明玉米黄素在蓝光诱导的气孔开放反 应中起了核心的作用。
玉米黄素是叶绿体叶黄素循环的三种成分之一， 它保护了光合色素免受过量的激发能量破坏。

导致植物气孔关闭的几个因素
1 光照不足，呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降，淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉，细胞液浓度下降，水势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。

2 高浓度CO2使气孔迅速关闭。

抑制机理可能是保卫细胞pH下降，水势上升，保卫细胞失水，必须在光照一段时间待CO2逐渐被消耗后，气孔才迅速张开。

3 温度过低，淀粉磷酸化酶活性不高，气孔不张开；温度过高会导致蒸腾作用过强，保卫细胞失水而气孔关闭。

4 若蒸腾过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭；阴雨天叶子吸水饱和，表皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，气孔也关闭。

5.大风则促使气孔关闭。

6.醋酸苯汞、阿特拉津(2-氯-4-乙氨基-6-异丙氨基均三氮苯)、乙酰水杨酸等能抑制气孔开放，降低蒸腾。

脱落酸的低浓度溶液洒在叶表面，可抑制气孔开放达数天。