植物葉片細胞發育過程與功能分析

植物葉片細胞發育過程與功能分析

請參考下圖並回答下列有關植物葉片細胞發育過程與功能分析相關問題：                  

實驗材料:

1.現象說明：

植物的葉片為光合作用主要進行的場所，因此植物葉片雖為薄薄的一片，但卻有著特化的組織細胞來進行吸收光能、氣體交換、防止水分散失、防止過量紫外線，並且避免昆蟲、動物啃食，甚至能散發氣味來與昆蟲進行交互作用，而這些特化的組織細胞則藉由不同基因表現進而精準地控制其生長發育過程。

2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）

• 2.1 請分析推論圖一、圖二與圖三分別由何種顯微鏡觀察而得出之影像？
• 2.2 觀察圖一和圖二，請問(B)、(C)與(F)為何種構造？
• 2.3 觀察圖一，哪些組織細胞主要與吸收光能有關？哪些組織細胞構造有利於氣體交換？若圖一為正常葉片組織細胞，下圖四與圖五因基因缺損而導致葉片組織發育異常，請分析何種組織發育異常？如何異常？
• 2.4 觀察圖二和圖三，哪些組織細胞與散發氣味有關？
• 2.5 氣孔stomata在希臘文為嘴巴/開口之意涵，因此控制保衛細胞發育的基因在命名上也與嘴巴/開口有關，例如SPCH(Speechless)與MUTE(Mute)基因，下圖六為植物表皮組織之保衛細胞分化過程與其相對應控制之基因SPCH、MUTE、FAMA，當SPCH或MUTE單獨基因突變後，請推論並依序描繪出表皮組織發育示意圖？

3.設計實驗與執行

• 3.1 請分析推論上圖一、圖二與圖三分別由何種顯微鏡觀察而得出之影像？
  

• 3.2 觀察圖一和圖二，請問：

• 3.2.1 (B)為何種構造？
• 3.2.2 (C)為何種構造？
• 3.2.3 (F)為何種構造？

• 3.3 觀察圖一，回答下列問題：

• 3.3.1 哪些組織細胞主要與吸收光能有關？
• 3.3.2 哪些組織細胞構造有利於氣體交換？
• 3.3.3 若圖一為正常葉片組織細胞，下圖四因基因缺損而導致葉片組織發育異常，請分析何種組織發育異常？如何異常？
• 3.3.4 若圖一為正常葉片組織細胞，下圖五因基因缺損而導致葉片組織發育異常，請分析何種組織發育異常？如何異常？

• 3.4 觀察圖二和圖三，哪些組織細胞與散發氣味有關？

• 3.5 氣孔stomata在希臘文為嘴巴/開口之意涵，因此控制保衛細胞發育的基因在命名上也與嘴巴/開口有關，例如SPCH(Speechless)與MUTE(Mute)基因。下圖六為植物表皮組織之保衛細胞分化過程與其相對應控制之基因SPCH、MUTE、FAMA，當SPCH或MUTE單獨基因突變後，請推論並依序描繪出表皮組織發育示意圖？

4.分析與結論

• 4.1 能判斷不同顯微鏡呈現的影像。
• 4.2 能判斷葉片組織中構造的正常型態並且了解其功能。
• 4.3 能了解植物表皮組織之保衛細胞分化過程中相對應控制的基因，並推論其單獨突變後表皮組織的發育情形如何。

5.教學目標與評量

• 5.1 能觀察圖片、判斷功能、比較差異。
• 5.2 能根據圖示和說明進行分析和推理。

7.參考解答

• 3.1 請分析推論上圖一、圖二與圖三分別由何種顯微鏡觀察而得出之影像？光學(複式)顯微鏡、(掃描式)電子顯微鏡、解剖顯微鏡

• 3.2 觀察圖一和圖二，請問：

• 3.2.1 (B)為何種構造？柵狀細胞
• 3.2.2 (C)為何種構造？海綿細胞
• 3.2.3 (F)為何種構造？腺毛

• 3.3 觀察圖一，回答下列問題：

• 3.3.1 哪些組織細胞主要與吸收光能有關？BCD
• 3.3.2 哪些組織細胞構造有利於氣體交換？CD
• 3.3.3 若圖一為正常葉片組織細胞，下圖四因基因缺損而導致葉片組織發育異常，請分析何種組織發育異常？葉肉細胞 如何異常？缺乏葉綠體
• 3.3.4 若圖一為正常葉片組織細胞，下圖五因基因缺損而導致葉片組織發育異常，請分析何種組織發育異常？柵狀細胞 如何異常？葉肉只有海綿細胞

• 3.4 觀察圖二和圖三，哪些組織細胞與散發氣味有關？F
• 3.5 氣孔stomata在希臘文為嘴巴/開口之意涵，因此控制保衛細胞發育的基因在命名上也與嘴巴/開口有關，例如SPCH(Speechless)與MUTE(Mute)基因。下圖六為植物表皮組織之保衛細胞分化過程與其相對應控制之基因SPCH、MUTE、FAMA，當SPCH或MUTE單獨基因突變後，請推論並依序描繪出表皮組織發育示意圖？

• 描繪SPCH基因突變之表皮組織
• 描繪MUTE基因突變之表皮組織