实验五、K+ 对气孔开度的影响
植物生理学实验
4. 用新的溶液和新鲜的材料重复实验观察几次,直到有确定的结果 为止。在此条件下,细胞的渗透势于上述两个极限溶液浓度之平 均值的渗透势相等的结果记录于下表:
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7
蔗糖浓度(1mol/L) 渗透势(MPa)
的渗透势就等于溶液的渗透势。
当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时,细胞的等渗浓度将介 于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离浓度之间的溶液浓 度,将等渗浓度代入公式可以计算出细胞的渗透势。
返回
6
二. 操作步骤
1. 溶液配制:
先配制1mol/L的蔗糖母液,再稀释成0.20、0.25、0.30、0.35、 0.40、0.45、0.50、0.55、0.60 mol/L溶液,备用。
质壁分离的相对浓度 (作图表示)
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20 三. 结果计算
测出引起质壁分离刚开始的蔗糖溶液最低浓度和不能引起质壁分 离的最高浓度平均值(C)后,按实验1中的公式φS =iRCT计算 溶液的渗透势或植物组织的渗透势(或水势)。 四.实验作业 1. 试述细胞渗透作用的原理。
五. 结果结果
1.记录: 蔗糖溶液浓度(mol/L) 小液流移动方向 0.025 0.05 0.10 0.20 0.30
2.计算
根据公式计算溶液的渗透势表示植物组织的水势:
φw=-iRCT
φw--表示植物组织的水势,用Mpa表示
i---为溶液的等渗系数(NaCl等渗系数为1.8)
实验一 钾离子对气孔开度的影响
实验一钾离子对气孔开度的影响
一原理:
气孔运动与保卫细胞积累K+有着非常密切的关系,Na+也可以替代K+促使气孔开放,但不如K+有效。
保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶不断水解ATP,把H+分泌到细胞壁的同时,把外边的K+等离子转移进入保卫细胞,从而降低细胞水势,保卫细胞吸水促使气孔张开。
二材料、仪器设备及试剂:
1. 实验材料:新鲜蚕豆或菠菜叶片
2. 仪器设备:显微镜,温箱,镊子,剪刀,载玻片,盖玻片,培养皿
3. 试剂:0.5%KNO3溶液,0.5%NaNO3溶液,蒸馏水
三实验步骤:
1. 取3个培养皿分别作编号,分别放入15ml的0.5%KNO3溶液,0.5%NaNO3溶液,蒸馏水
2. 撕取蚕豆叶片表皮分别放入上述3个培养皿中
3. 将3个培养皿放入25摄氏度温箱中,保温30min
4. 取出培养皿置于人工光照下30min
5. 分别取出叶片表皮放在载玻片上,制作临时装片在显微镜下观察气孔开度
四实验结果:。
实验3_光和K__对气孔运动的调节解析
注意:目镜测微尺刻度的大小是随显微镜放大的倍数而不同的, 必须用物镜测微尺来决定放大时目镜测微尺刻度的大小。
2. 实验器材
(1) 材料:蚕豆叶(洗净) (2) 仪器:显微镜、物镜测微尺 (3) 试剂:无水乙醇、胶棉液
3. 实验步骤
➢ 取3 个培养皿编号,分别放入15ml 0.5%KNO3、 0.5%NaNO3、蒸馏水。
➢ 撕蚕豆叶下表皮分别放入3 个培养皿。 ➢ 将3 个培养皿放入人工光照条件下,保温1 小时。 ➢ 分别取出叶表皮放在载玻 片上,盖上盖玻片,在显微 镜下观察气孔的开度。
开度
4. 数据记录及处理
• 吸水后,作用于外壁上的 (净)压力通过微纤丝传到 内壁,成为作用于内壁、背 离气孔口方向的拉力
实验目的
1 掌握测定气孔密度和开度的方法; 2 学会分析外界因素对气孔运动的调节; 3 学会利用物镜测微尺标定目镜测微尺及测定视野
直径的方法。
(Ⅰ)气孔状态的观察
1、 实验原理
1) 印迹法 原理:以有机物质的溶胶涂在植物的表面,胶体风干后就凝成薄膜,这 层膜就印有表皮组织各细胞的边界痕迹。除用来观察气孔状况外,还 可用于观测植物表皮上的细胞、茸毛以及蜜腺、蜜盘、刺鳞片等。 优点: 非破坏性取样,方便快捷; 缺点: 边界痕迹不明显的样品印迹模糊,凹陷气孔难以取到印迹,清晰 薄膜制作有难度。
实验三 气孔状态观察及K+对气孔 开度的影响
• 长7-40μm (H2O-0.54nm; CO2-0.46nm)
• 多数植物下表皮气孔数 目多于上表皮。
肾型: 双子叶植物,
气孔状态观察实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过观察植物叶片气孔的状态,了解气孔的开闭规律及其与植物生理活动的相关性。
2. 掌握使用光学显微镜观察植物叶片气孔的方法和技巧。
二、实验原理气孔是植物叶片表皮上的微小开口,是植物体与外界进行气体交换的重要通道。
气孔的开闭受多种因素影响,如光照强度、温度、湿度等。
本实验通过观察植物叶片气孔的开闭状态,分析气孔与植物生理活动的关系。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜植物叶片(如菠菜、玉米叶等)、载玻片、盖玻片、清水、镊子、剪刀、酒精灯、火柴、显微镜等。
2. 实验仪器:光学显微镜、白炽灯、计时器、温度计、湿度计等。
四、实验步骤1. 准备实验材料:将新鲜植物叶片用剪刀剪成适当大小的叶片,放入装有清水的培养皿中,保持叶片湿润。
2. 制备临时装片:用镊子取一片叶片,用剪刀从叶片的下表皮处撕下一小块,放置在载玻片上,用盖玻片覆盖。
3. 观察气孔状态:将临时装片放置在显微镜下,调整焦距,观察叶片气孔的开闭状态。
4. 记录观察结果:观察气孔在不同时间段的开闭状态,如光照、温度、湿度变化时气孔的开闭情况,并记录在实验记录表中。
5. 分析实验结果:根据观察结果,分析气孔开闭与植物生理活动的关系。
五、实验结果与分析1. 观察结果:(1)在光照条件下,气孔张开,植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用;(2)在黑暗条件下,气孔关闭,植物光合作用停止,呼吸作用和蒸腾作用减弱;(3)温度升高,气孔张开,蒸腾作用增强;(4)湿度降低,气孔张开,蒸腾作用增强。
2. 分析结果:(1)气孔的开闭与植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用密切相关;(2)气孔的开闭受光照、温度、湿度等因素的影响;(3)气孔是植物体与外界进行气体交换的重要通道,其开闭状态反映了植物体的生理活动状况。
六、实验结论通过本次实验,我们了解了气孔的开闭规律及其与植物生理活动的相关性。
气孔的开闭受光照、温度、湿度等因素的影响,是植物体与外界进行气体交换的重要通道,反映了植物体的生理活动状况。
实验二 气孔状态观察
• 低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气 孔数目。
4) 固定法观察气孔密度
• 用镊子撕剥叶片下表皮(用刀片切一小口以利于撕取或直 接将镊尖插入下表皮后侧拉),迅速(愈快愈好)放入无 水乙醇中固定2~3 min, • 把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压上 盖玻片,镜检, • 低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气孔 数目。
中固定2~3 min,把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压 上盖玻片,镜检,观察3个视野的气孔数目。
5)K+ 、Na+ 对气孔开度的影响: 3个培养皿中分别放0.5% KNO3 、
0.5% NaNO3溶液和水各15 ml;每个培养皿分别放2~3张从相似叶位/相近 大小的叶片上取下的下表皮;25℃下,光照处理60 min;依次制片和镜下 观察气孔开度,记录与开度相应的目尺格数。每个处理随机观察5个气孔。
2. 实验原理
2.1 印迹法
以有机物质的溶胶(火棉胶、牛皮胶、醋酸纤维素胶、指甲 油等)涂在植物的表面, 胶体风干后凝成薄膜,这层膜上印 有表皮组织各细胞的界迹边痕,从而显示出气孔的开闭情况 。 将印膜撕下,供观察和测量。
除用来观察气孔状况外,还可用于观测植物表皮上的细胞、茸毛、 蜜腺、蜜盘、刺、鳞片等。
2)用物尺标定目尺( 40×)
由于不同显微镜镜筒长度不同,或不同的目镜和物镜 组合放大倍数不同,目尺每小格所代表的实际长度也不 一样。 因此,用目尺测量物体大小时,必须先用物尺校正, 以计算出在一定放大倍数目镜和物镜下目尺所代表的实 际长度,然后才能用来测量物体大小。
物尺
每格10μm
目尺
低倍镜下找到物尺,并移 至视野中部,高倍镜下标 定目尺。
气孔运动及其影响因素
气孔运动及其影响因素、钙参与ABA 调控气孔运动的信号转导姓名:李希东专业:植物学学号:200808201 日期:09.4.25 成绩:一、实验目的:1. 探明植物激素和外界环境因素对气孔运动的影;2. 证明钙参与ABA对气孔运动的调控;3. 学习剥离表皮的方法和显微镜的使用。
二、实验原理:气孔是陆生植物与外界环境交换水分和气体的主要通道及调节机构,可通过开闭响应不同的环境条件。
保卫细胞的渗透系统受钾离子调节。
光下,保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化生成ATP,ATP驱动质膜上K+-H+泵,使保卫细胞能逆浓度梯度从周围表皮细胞吸收钾离子,或从外界溶液中吸收钾离子,从而降低其渗透势,使气孔开放。
植物内源激ABA(脱落酸)、SA(水杨酸)、JA(茉莉酸)等均能够影响气孔的开闭运动。
Ca2+是ABA调节气孔运动信号转导的重要组分之一。
经不同处理后,可用镜检法测量气孔开度,三、实验器皿:实验材料:蚕豆叶片实验试剂:0.4%KNO3、0.4%NaNO3 ;1mmol ABA、1mmol SA、pH6.1的10mmol/L Tris 缓冲液、蒸馏水;100 mmol/L CaCl2溶液、20 mmol/L EGTA。
实验器皿:培养皿、手术刀片、眼科剪、眼科镊、毛笔、载玻片、盖玻片、移液器(1000μL、100μL)、光照培养箱。
四、实验步骤:1. 钾离子对气孔开度的影响1. 将三个培养皿中各放2ml的0.4%KNO3,0.4%NaNO3与蒸馏水(对照)。
2. 在暗处理的同一蚕豆叶上撕表皮若干,分放在上述的三个培养皿中。
3. 将培养皿置于人工光照条件下照光4 h左右,光照强度在40001x左右。
4. 分别在显微镜下(10倍或40倍)观察气孔的开度。
2. ABA和SA等植物激素对气孔关闭的作用1. 取3~4周龄蚕豆幼苗上端刚展开的叶片,光照2~3h,诱导气孔张开。
2. 用pH6.1的10mmol/L Tris缓冲液配制不同浓度的ABA和SA溶液(0、10-4、10-5和10-6mol/L)。
实验五K+对气孔开度的影响
实验五、K+ 对气孔开度的影响
【实验目的】
观察K+在气孔开张中的作用,加深对“气孔运动——K+积累学说”的理解。
【实验原理】
“气孔运动——K+积累学说”认为气孔运动主要是例子调节保卫细胞渗透系统的缘故,在光下植物保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,活化了质膜H+-ATP酶,保卫细胞主动吸收离子,引起保卫细胞渗透势下降,细胞吸水膨胀,从而使气孔张开。
【实验步骤】
1. 取3个培养皿(或小烧杯)编号,分别放入0.05mol/L KNO3溶液,0.05mol/L NaNO3和蒸馏水。
2. 取蚕豆叶片或紫鸭跖草叶片,剪成大小相近的小片,分别取4—5片放入上述3个培养皿中。
3. 将3个培养皿置于人工气候箱内,温度25℃,光强4000lx,培养1h~2h。
4. 用镊子撕取叶片下表皮放在载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察气孔的开度,随机测量10个气孔的内径,取平均值。
【注意事项】
1 夜间大部分气孔关闭,早晨光照不足以使气孔开放,此时气孔处于待开放状态,所以最好在上午7:00-8:00取材,或者可将盆栽材料在实验前暗培养48h以上,以使绝大多数气孔关闭。
2 气孔保卫细胞对钠钾离子的吸收是一个耗能过程,需要时间,有研究认为2.5-3h为宜,并且实验浸泡时间要求一致。
3 实验过程中,气孔会随处理时间的延长呈有节律的开闭,可能会影响实验效果。
4 由于水的水势较高,容易使保卫细胞吸水打开,所以以蒸馏水作为对照时如果处理时间较短可能会出现气孔开度大于钠钾离子处理的情况,因此可以用等渗溶液代替蒸馏水。
5 观察材料要生长一致,最好用同一叶片。
6 KNO3、NaNO3用摩尔浓度,而不是百分比浓度,确保两种溶液水势相同。
2024年高考生物复习专题题型归纳解析—细胞代谢
2024年高考生物复习专题题型归纳解析—细胞代谢细胞代谢是高考试题的常客,选择题和非选择题都会有涉及,因此也是高三复习的重点,非选择题因分值比较高,重点突破掌握相应的答题模板就显得尤为重要了。
细胞代谢的非选择题常见题型有:判断依据类、原因分析类和结果结论类。
【题型1】判断依据类【典例分析1】(2023·辽宁·统考高考真题)花生抗逆性强,部分品种可以在盐碱土区种植。
下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值(SPAD)(图1)和净光合速率(图2)。
回答下列问题:(3)在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下,LH12的光合速率(填“大于”“等于”或“小于")HH1的光合速率,判断的依据是。
【答案】(3) 大于在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下,LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同,但由于前者的呼吸速率大于后者,且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和【详解】在光照强度为500μmol·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下,LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同,但由于前者的呼吸速率大于后者,且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和,因此可以判断,LH12的光合速率大于HH1的光合速率。
【变式演练1-1】(2023·海南·高考真题)海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。
某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。
回答下列问题。
(2)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是,该光源的最佳补光时间是小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是。
【答案】(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下,红光+蓝光光源组平均花朵数均最多【详解】(2)根据实验结果,三种补光光源中最佳的是红光+蓝光,因为在不同补光时间条件下,红光+蓝光组平均花朵数都最多,该光源的补光时间是6小时/天时,平均花朵数最多,所以最佳补光时间是6小时/天。
植物生理学实验三钾离子对气孔开度的影响
植物生理学实验
实验三 钾离子对气孔卫细胞质膜的H+-ATPase被活 化,利用ATP水解所释放的能量将H+泵到保 卫细胞外,使细胞膜外侧带正电,内侧带负电, 形成跨细胞膜的电压;在这一电压的驱动下, 钾离子通过膜上的钾离子通道进入细胞,使细 胞内细胞液浓度增加,降低保卫细胞的渗透势; 从而使保卫细胞吸水膨胀,气孔开放。
2. 根据实验结果,解释三组实验存在差异的原 因。
3. 思考题:钾离子引起气孔张开的原理是什么? 4. 思考题:试分析影响气孔开闭还有哪些原因?
3. 撕芥蓝叶表皮若干放入上述三个培养皿中。 4. 培养皿放入25℃温箱中,使溶液温度达到25℃。 5. 将培养皿置于人工光照条件下照光 30 - 60 min。
(可适当延长时间) 6. 分别在显微镜下再次观察气孔的开度。
结果分析与思考
1. 仔细观察和记录实验结果,并画出三组实验 中气孔开度的示意图(气孔开或闭)!
目的:观察K+在气孔开张中的作用,加 深对“气孔运动---K+积累学说”的理解。
实验器材和试剂
植物材料: 芥蓝叶片
实验器材:显微镜、培养皿、温箱、镊子、载 玻片、盖玻片、吸水纸。
实验试剂: 2%硝酸钾、2%硝酸钠、蒸馏水。
实验步骤
1. 首先撕取芥蓝叶下表皮制作临时装片,观察气孔 开度。
2. 在三个培养皿中分别放入2%硝酸钾,2%硝酸纳 及蒸馏水各15 mL。
实验二气孔状态观察-讲义
中固定2~3 min,把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压 上盖玻片,镜检,观察3个视野的气孔数目。
5)K+、Na+对气孔开度的影响:3个培养皿中分别放0.5% KNO3、
0.5% NaNO3溶液和水各15 ml;每个培养皿分别放2~3张从相似叶位/相近 大小的叶片上取下的下表皮;25℃下,光照处理60 min;依次制片和镜下 观察气孔开度,记录与开度相应的目尺格数。每个处理随机观察5个气孔。
K+在保卫细胞的积累,可以促进气孔开放。 Na+可以代替K+,使气孔开放,但效果如何?
3. 材料、仪器设备与试剂
✓ 蚕豆叶片,竹叶菜(Commelina benghalensis) ✓ 载玻片、盖玻片、显微镜、测微尺、培养皿 ✓ 印迹法:火棉胶、棉花球、镊子、刀片; ✓ 固定法:无水酒精、镊子 ✓ 0.5% KNO3、NaNO3溶液 ✓ 光源(生长箱或自然光)
• 25℃下,光照处理60 min; • 依次制片和镜下观察气孔开度,记录与开度相应的
目尺格数。每个处理随机观察5个气孔。
实验步骤
1)计算显微镜视野直径和面积( 40×,物尺)
2)用物尺标定目尺( 40×)
3)印记法观察气孔密度:将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干2 min,
用镊子揭开一层薄膜;将薄膜平铺在稍有湿润(哈气)的载玻片上,压上盖玻片, 镜检,观察3个视野的气孔数目。
目镜测微尺(目尺):是一块可放在目镜内隔板上的圆形小 玻片,其中央有精确的等分刻度,有等分为50小格和100 小格两种。
用以测量经显微镜放大后的物像大小。刻度大小随放 大倍数变化而改变。
实验二 气孔状态观察
实验步骤
1)计算显微镜视野直径和面积( 40×,物尺)
2)用物尺标定目尺( 40×)
3)印记法观察气孔密度:将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干2 min,
用镊子揭开一层薄膜;将薄膜平铺在稍有湿润(哈气)的载玻片上,压上盖玻片, 镜检,观察3个视野的气孔数目。
4)固定法观察气孔密度:用镊子撕剥叶片下表皮,迅速放入无水乙醇
• 低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气 孔数目。
4) 固定法观察气孔密度
• 用镊子撕剥叶片下表皮(用刀片切一小口以利于撕取或直 接将镊尖插入下表皮后侧拉),迅速(愈快愈好)放入无 水乙醇中固定2~3 min, • 把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压上 盖玻片,镜检, • 低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气孔 数目。
7. 思考题
1)印迹法和固定法两种方法观察到的气孔密度, 哪个大?为什么? 2)哪种溶液中气孔开度最大?为什么?
5. 结果与分析
1)比较印迹法和固定法测定的气孔密度,如果两者结
果有差异,试加以分析。 表1 不同方法观察的气孔密度
方 法 气孔数目 平均数 视野直径及面积 气孔密度(个/mm2) 固定法 a1 a2 a3 印迹法 b1 b2 b3
2) 以H2O为对照,分析比较K+、Na+对气孔开度的影响。
表2 不同溶液处理后的气孔开度
物镜测微尺(物尺):是中央部分刻有精确等分线的载玻片, 一般是将1mm等分为100格,每格长10μm。 实际长度不受放大倍数影响。专用于校正目镜测微尺 (目尺)每格的相对长度。
目镜测微尺物镜测微尺4. 实验步骤1)计算显微镜视野直径和面积( 40×,物尺)
物尺放在视野直径线计算直径,视野面积S=π(d/2)2。
植物生理学实验指导
植物生理学实验教案唐为萍韩山师范学院生物系实验一、植物组织(半透膜)渗透现象的观察一、原理:利用半透膜的选择透性,观察不同浓度溶液间的渗透现象。
二、仪器、药品:铁架台、烧杯、长玻璃管、滴管、橡皮筋、1M蔗糖溶液(2000ml)、15%的HCL溶液。
三、材料:浸泡好的蚕豆或直接买鲜鸡蛋等半透膜及自备材料。
四、方法、步骤:1.取浸泡好的蚕豆种子,小心去出子叶;2.将空皮囊用橡皮筋系紧于玻璃管的一端;3.检查不漏气后,用滴管注入1M蔗糖溶液若干于玻璃管中;4.放入盛有清水的烧杯中,使二者液面平齐;5.过一段时间观察有什么变化?五、结果分析:结果:原因:现象如图:(注:34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml,即为浓度1ml/L)附:植物组织含水量的测定一、原理:植物组织中水遇热可以蒸发成水蒸气,用加热烘干法测定植物组织中的含水量。
二、仪器分析天平、鼓风干燥箱、称量瓶(铝盒)、剪刀(自带)。
三、材料:各种植物的树叶。
(学生自己采集)四、方法步骤:1、在天平上称得铝盒的重量(W1)(精确到小数点后四位)。
2、将待测材料——树叶剪碎放入铝盒中盖好,准确称重(W2)。
3、置于烘箱内烘干,烘干后冷却至室温称重(W3)。
(注:新鲜组织先在105℃烘4~6小时杀死细胞组织后,再烘2小时至恒温。
)五、结果分析:树叶的含水量:占鲜重%= W2-W3×100%W2 -W1占干重%= W2-W3 ×100%W3-W1应注意的几个问题:①烘后一定要冷至室温称重。
②将材料置于烘干箱内烘干时,称量瓶(连盖)一起放入,注意在烘箱中打开盖子,再烘干。
③将烘干的材料从烘箱内取出时,一定先盖上盖子,再拿出来。
④烘干时温度、时间调整为105℃,2个小时。
(注:分几组测不同的树叶)实验二、植物组织水势的测定(小液流法)一、原理:当植物细胞或组织放入溶液中时,如果植物的水势小于溶液的水势,则组织吸水而使溶液浓度变大,反之,如果植物的水势大于溶液的水势,则植物失水,溶液浓度变小,若两者水势相等,则二者保持水分交换的动态平衡,溶液浓度不变。
我的课题:气孔的开闭与温度之间的关系
我的课题:气孔的开闭与温度之间的关系一、问题的缘起从一个材料上看到植物有光午休现象,“在一定范围内,光合作用随着光照强度的增强而增强,在夏季光照最强的中午,由于气孔的关闭,使植物体内获得的CO2减少,影响了暗反应过程中CO2的固定,光合作用减弱。
”那么,为什么中午光照最强的时候,气孔会关闭呢?二、气孔的开闭与温度有关系吗?如果有,是什么关系?1、先了解构成气孔的保卫细胞的结构2、气孔开闭的原理3、影响气孔开闭的因素有什么?有温度吗?进一步探究。
三、得出结论四、与有关文献对比,找出问题。
附材料一:光午休的原因到底是什么?(2012年重庆卷)长叶刺葵是棕榈科热带植物。
为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(题30图)。
据图分析:①光合作用消耗ATP最快的时刻是________________。
根吸水能力最强的时刻是____________。
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_____________;推测导致12∶00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_____________(填“光照”或“CO2”)。
③在14∶00时若适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是___________。
平时我们说,植物光午休的原因是蒸腾作用太强,叶片气孔关闭,以致于CO2供应不足,光合作用速率下降,导致午休。
但本题答案不选CO2,而是光照强度。
本题是否推翻了传统观点:光午休的直接原因是CO2浓度引起,而应该是光照强度?综合起来导致“午休”的原因主要有三:一是蒸腾强烈,水分供应不上,气孔关闭,CO2供应不足;二是光合产物不能及时运走,堆积在叶肉细胞,造成反馈性抑制;三是正常呼吸及光呼吸加强。
但不能一概而论,随植物的种类、生育期以及生境的不同而不同。
例如,下述因素也可能成为导致光合午休的原因:中午叶温过高叶---气间的水汽压差(VPD)过大,气孔关闭,群体中CO2浓度下降,光抑制加重,正常呼吸与光呼吸增加,植物衰老时处在逆境下,光合午休会加重,甚至出现一降不升的光合午休类型。
探索教案中外界因素对气孔开闭的影响
探索教案中外界因素对气孔开闭的影响。
在教学中,我们经常会探究各种外界因素对气孔开闭的影响,比如环境温度、空气湿度、二氧化碳浓度、风力等等。
下面我们就来深入了解一下这些外界因素对气孔开闭的影响及其机理。
1.环境温度对气孔开闭的影响环境温度是影响植物体内气孔开闭的最关键因素之一。
一般来说,当环境温度升高时,气孔会逐渐开启,植物体内水分蒸散增加;反之,当温度下降时,气孔会逐渐关闭,植物体内水分蒸散减少。
具体来说,当植物体内温度升高时,细胞内部蒸发增加,细胞渗透压升高,水分向外渗出,气就随之打开。
而当植物体内温度下降时,细胞内部蒸发减少,渗透压下降,水分向内渗入,气孔就逐渐关闭。
另外,还需要注意的是,不同类型的植物对温度的适应性是不同的。
比如有些落叶乔木物种在寒冷冬季过程中,气孔持续关闭,防止水分蒸发;而一些灌木和草本植物则会在寒冷的夜晚打开气孔,以吸收周围的二氧化碳。
2.空气湿度对气孔开闭的影响空气湿度是另一个影响植物体内气孔开闭的重要因素。
一般来说,当空气湿度升高时,气孔会逐渐关闭,植物体内水分蒸散减少;反之,当空气湿度降低时,气孔会逐渐打开,植物体内水分蒸散增加。
具体来说,当空气湿度升高时,周围空气中的水分含量比较高,植物体内水分的散失就会减少,气孔也会逐渐关闭。
而当空气湿度下降时,周围空气中的水分含量比较低,植物体内水分的散失就会增加,气孔也会逐渐打开。
另外,还需要注意的是,一些植物在干旱和高温的环境中,会通过调节气孔开闭状态来适应环境。
比如沙漠植物,其气孔相对较小,以减少水分散失;而一些热带雨林中的植物,其气孔则相对较大,以增加水分的散失。
3.二氧化碳浓度对气孔开闭的影响二氧化碳浓度也是影响植物体内气孔开闭的关键因素之一。
一般来说,当二氧化碳浓度升高时,气孔会逐渐关闭,植物体内水分蒸散减少;反之,当二氧化碳浓度降低时,气孔会逐渐打开,植物体内水分蒸散增加。
具体来说,当二氧化碳浓度升高时,植物体内的光合作用效率就会增加,细胞内部溶质浓度升高,水分向内渗入,气孔逐渐关闭。
初中生物教案外界因素对气孔开闭影响的观察
初中生物教案:外界因素对气孔开闭影响的观察一、教学目标1.知识与技能:理解气孔的结构和功能。
掌握观察气孔开闭的方法。
了解外界因素对气孔开闭的影响。
2.过程与方法:通过实验观察,培养动手操作能力。
学会分析实验结果,培养科学思维能力。
3.情感态度价值观:培养学生热爱生物科学的情感。
增强学生保护生态环境的意识。
二、教学重点与难点1.教学重点:气孔的结构和功能。
观察气孔开闭的方法。
外界因素对气孔开闭的影响。
2.教学难点:实验操作技巧。
分析实验结果。
三、教学过程1.导入新课通过展示植物叶片,引导学生关注气孔在植物生长过程中的作用。
2.知识讲解介绍气孔的结构和功能,让学生了解气孔在植物蒸腾、光合作用等过程中的重要性。
3.实验观察分组进行实验,观察不同外界因素对气孔开闭的影响。
(1)实验一:光照对气孔开闭的影响准备材料:新鲜植物叶片、光源、显微镜、载玻片、盖玻片等。
实验步骤:将植物叶片放在光源下照射一段时间。
用显微镜观察叶片表皮,记录气孔的开闭情况。
分析实验结果。
(2)实验二:湿度对气孔开闭的影响准备材料:新鲜植物叶片、湿度计、显微镜、载玻片、盖玻片等。
实验步骤:将植物叶片放在不同湿度环境中一段时间。
用显微镜观察叶片表皮,记录气孔的开闭情况。
分析实验结果。
(3)实验三:温度对气孔开闭的影响准备材料:新鲜植物叶片、恒温箱、显微镜、载玻片、盖玻片等。
实验步骤:将植物叶片分别放在不同温度的恒温箱中一段时间。
用显微镜观察叶片表皮,记录气孔的开闭情况。
分析实验结果。
4.结果分析引导学生根据实验结果,分析不同外界因素对气孔开闭的影响。
拓展了解气孔开闭调节植物生长的方法,如植物生长调节剂的应用。
四、课后作业1.复习气孔的结构和功能。
五、教学反思分析本节课的教学效果,反思教学过程中的优点和不足,为下一节课做好准备。
重难点补充:1.教学重点补充:在讲解气孔的结构时,通过展示叶片横切面的模型或图片,让学生直观地看到保卫细胞和气孔的形态,并解释保卫细胞膨胀和收缩导致气孔开闭的原理。
实验二 气孔状态观察
2. 怀疑铝盒在烘干前有水分,为何不称一下烘干后的铝 盒重量呢?可以换算出来正确的鲜重和干重。 3. 试管的刻度不准确,应该用移液管来统一量取。 4. 结合含水量和水势进行比较分析。
实验二 气孔运动的调节
(Ⅰ)气孔密度的观察 (Ⅱ)钾离子对气孔开度的影响
肾形
实验步骤
1)计算显微镜视野直径和面积( 40×,物尺)Biblioteka 2)用物尺标定目尺( 40×)
3)印记法观察气孔密度:将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干2 min,
用镊子揭开一层薄膜;将薄膜平铺在稍有湿润(哈气)的载玻片上,压上盖玻片, 镜检,观察3个视野的气孔数目。
4)固定法观察气孔密度:用镊子撕剥叶片下表皮,迅速放入无水乙醇
3印记法观察气孔密度44固定法观察气孔密度固定法观察气孔密度用镊子撕剥叶片下表皮用刀片切一小口以利于撕取或直接将镊尖插入下表皮后侧拉迅速愈快愈好放入无水乙醇中固定23min把固定好的表皮平放在载玻片上加几滴无水乙醇压上盖玻片镜检低倍镜下选视野高倍镜下观察记数观察3个视野的气孔数目
实验一 环境因素对植物水分状态的影响 存在问题:
目尺29格对物尺20格
目尺每格=10 ×20/ 29(μm)
视野10格目 尺 r=?
目尺17格
计算气孔密 度
17格目尺对 应6 格物尺
物尺6格
目尺每格= 6×10 / 17 (um) 测气孔大小
计算气孔开度 ?μm
3)印记法观察气孔密度
• 将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干2 min,用镊 子揭开一层薄膜; • 将薄膜平铺在稍有湿润(哈气)的载玻片上,压上盖玻片, 镜检;
(双子叶植物)
哑铃形 (单子叶植物)
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实验五、K+ 对气孔开度的影响
【实验目的】
观察K+在气孔开张中的作用,加深对“气孔运动——K+积累学说”的理解。
【实验原理】
“气孔运动——K+积累学说”认为气孔运动主要是例子调节保卫细胞渗透系统的缘故,在光下植物保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,活化了质膜H+-ATP酶,保卫细胞主动吸收离子,引起保卫细胞渗透势下降,细胞吸水膨胀,从而使气孔张开。
【实验步骤】
1. 取3个培养皿(或小烧杯)编号,分别放入0.05mol/L KNO3溶液,0.05mol/L NaNO3和蒸馏水。
2. 取蚕豆叶片或紫鸭跖草叶片,剪成大小相近的小片,分别取4—5片放入上述3个培养皿中。
3. 将3个培养皿置于人工气候箱内,温度25℃,光强4000lx,培养1h~2h。
4. 用镊子撕取叶片下表皮放在载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察气孔的开度,随机测量10个气孔的内径,取平均值。
【注意事项】
1 夜间大部分气孔关闭,早晨光照不足以使气孔开放,此时气孔处于待开放状态,所以最好在上午7:00-8:00取材,或者可将盆栽材料在实验前暗培养48h以上,以使绝大多数气孔关闭。
2 气孔保卫细胞对钠钾离子的吸收是一个耗能过程,需要时间,有研究认为2.5-3h为宜,并且实验浸泡时间要求一致。
3 实验过程中,气孔会随处理时间的延长呈有节律的开闭,可能会影响实验效果。
4 由于水的水势较高,容易使保卫细胞吸水打开,所以以蒸馏水作为对照时如果处理时间较短可能会出现气孔开度大于钠钾离子处理的情况,因此可以用等渗溶液代替蒸馏水。
5 观察材料要生长一致,最好用同一叶片。
6 KNO3、NaNO3用摩尔浓度,而不是百分比浓度,确保两种溶液水势相同。