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1、课题8：第一节 光合作用一3植物和C4植物一、【自主学习】1、C3和C4植物概念：（1） C3植物：在光合作用过程中仅有途径的植物，如、等大多数植物属此类。在暗反应中1个C02首先被1个固定后形成2个。（2） C4植物：在光合作用过程中，CO2中的C首先被转移到中，然后才转移 到中，如等。C3和C4植物叶片结构特点比较：C3植物C4植物形 态小维管束鞘细胞叶绿体（有、无）叶肉细胞排 列疏松叶绿体（有、无）固定C02固定化合物固定产物有机物合成场所二、【知识归纳】1、C4植物光合作用的特点过程图解:co2叶肉卵胴中的叶嗥怵 涯苍克魂卵的叶绿怵NADPHMADP+ATPADP + PiC4植物基本
2、特点可归纳为：在C4植物中有C4途径也有C3途径C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中，C3 途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中C4途径起到传递集中CO2作用，将外 界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿 体内合成有机物 在传送CO2的过程中，要消耗能量， 来自ATP提供能量 二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮 酸完成，不是气体直接通过细胞传递 C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶） 有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓 度CO2固定下来 C4途径固定CO2的能力要比C3途径叶肉坯览 少的叶岑律qCjtTEP）匚4途役ADPt Pi光反应c会餐（C4植糊雄管束舞细胞求*植柯中的强，起到CO2泵的作用，提高了
3、 C4植物利用CO2的能力干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物 不能2、光合作用的过程及C3、C4间的转换：三、【精彩回放】1、（08北京理综）在光照下，小麦（C3植物）叶片的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是（）A、水光解释放O2B、固定CO2形成三碳化合物C、产生ATP和HD、光合色素吸收并转换光能2、（08四川理综）分别取适宜条件下和低温低光照强度条件下生长的玉米植株叶片，徒手 切片后，立即用碘液染色，置于显微镜下观察，发现前者维管束鞘细胞有蓝色颗粒，而后者 维管束鞘细胞没有蓝色颗粒，后者没有的原因是（）A.B.C.D.3、维管束鞘细胞
4、不含叶绿体，不能进行光合作用维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累 叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物（07全国理综I、30. 26分）回答下列I、II小题：I. 玉米和小麦在适宜条件下照光一段时间后，将叶横切用碘液染色，在显微镜下观察这两 种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的 被染成，被染色的原因是。由此可知，玉米属于植物，小麦属于植物。当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小 麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该植物具有 植物的特点，
5、其光合作用固定CO2形成的最初化合物有种，即。光照强度光 合 作 用强 度4、（07全国理综II、30、22分）回答下列I、II小题：I、右图表示光照强度对A、B两种C3植物光合作用强度的影响。 据图回答：（1）A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的差异是（2 ）在农业生产中，与B植物相比，A植物应种植在条件下。四、【过关练习】时间14C 含 量14C含量变化示意图正确的是（）时间时间 D时间 B1、在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固 定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，A2、右图表示将植物放在不同浓度CO2环境条件下，其光合速率受光照强度影
6、响的变化曲线。C2吸收.最b点与a点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量；b点与c点co；浓度为1%相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量变化情况是（）A. 低、高B.低、基本一致C.高、高D.高、基本一致3、右图为C3、C4植物光合速率随外界CO2浓度变化的曲线，有关叙述错误的是（ ）StMlCODA、从图中可以看出A代表的C4植物B、B代表的是C3植物，在较高CO2浓度下进行光合作用C、在高浓度CO2下，光照强度是C4植物光合速率的限制因 子D、C4植物比C3植物光合速度高4、下列有关C3植物和C4植物代谢和结构特点的描述，正确的是（）A. C3植物多为阴生植物，C4植物多为阳生植物B. 在进行
7、光合作用时，C3植物和C4植物分别将C02中的C分别首先转移到C3和C4中C. C3植物的叶肉细胞具有正常叶绿体，C4植物的叶肉细胞具有无基粒的叶绿体D. C4植物的维管束鞘外有“花环型”的两圈细胞5、下面的曲线以及说明中，正确的是（提示：只要注意相关曲线之间的一一对应就可以）（）1代表典型的阳生植物2代表典型的阴生植物a表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量B表示光补偿点（即光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量时的光照强度）咒整强J咒强匠A、IB、IIC、IIID、W6、科学家发现生长在高温强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，C4植物能利用叶片内细胞 间隙中含量很低的CO2进行光合
8、作用，C3植物则不能。（1）现有取自热带不同环境下的甲乙两种长势良好，状态相似的草本植物，已知甲是C4 植物，已知其光合作用固定CO2的类型。请利用一个密闭大玻璃钟罩，初步判别乙植物是 C3植物还是C4植物。原理：。方法:将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予条件培养。连续若干天观察记录他们的生长情况。预 期 结 果 并 分 析：。对于以上分析，用显微镜从形态学方面加以进一步验证。方法：制作乙植物叶脉横切脱色处理后的临时切片，用显微镜观察。结论：如果视野中看到，乙是C3植物：反之，则乙是C4植物。光合作用 3植物和C4植物答案：三、【精彩回放】1、C 2、C3、叶肉细胞 蓝色 均产生淀粉，
9、淀粉遇碘变蓝C4 C3 C3和C4 两四碳化合物和三碳化合物4、在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高，在高于P光照强度下A植物光能 利用率比B植物的高。较强光照四、【过关练习】1、 B2、A 3、 D4、B 5、C6、(1)在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐 渐降低，C4植物能利用较低浓度的CO2，生长良好，而C3植物不能。 高温、干旱和强 光照若乙植物与甲植物生长状况相似，乙植物为C4植物。若乙植物逐渐枯萎，而甲依然 健壮，乙植株为C3植物。(2) 没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体；课题9：第一节 光合作用一3植物和C4植物考点突
10、破一、【考点知识总结】1、C3植物和C4植物的叶片结构与功能比较：种类比较项目本质区别叶片结构C3植物C4植物维管束鞘细胞叶肉细胞CO2的固定途径CO2的利用率光合作用效率代表生物2、C3植物和C4植物光合作用过程的主要区别:植物CO2的CO2固定CO2固定后的产CO2还原的场所ATP 和 NADPH暗反应 的种类受体的场所物的作用对象途径C3植物C4植物3、降低CO2浓度或降低光照强度所引起的其他变量:C3化合C5化合ATP和ADP、Pi、(CH2OO2降低CO2浓度NADPHNADP+产生速产率生速率降低光照强度二、【考点能力提高】1、下图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程
11、中C3、C5化合物的数量 变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相 当于曲线中的（）A. cd 段(X), bc 段(Y)B. de 段(X), de 段(Y)C. de 段(丫)，cd 段(X)D. bc 段(Y), bc 段(X)物羸量2、将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外 直函检 假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境相同。角CO2 度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图所示的曲线，下列有关说法错误的是（）A、BC段较AB段曲线上升缓慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱B、CO2浓度下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点
12、之前开始的C、FG段CO2浓度下降不明显，是因为部分气孔关闭，叶点枷域幽箪内口披度片对CO2吸收减少D、H点玻璃罩内CO2浓度最低，说明此时植物对CO2吸收最多，光合作用最强3、将某植物的大小相似的绿色叶片分组进行如下实验：实验前先称出叶片的重量（各组均 相等），在不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照1小时（光强度等条 件相同），再测其重量变化。得到如下结果：组别1234温度27C28 C29 C30 C暗处理后的重量变化（mg） *-2-3光照后的重量变化（mg） *+3+2*指与已知实验前的重量进行比较则在哪一温度条件下，每小时叶片光合作用产生的氧气量最多（）A、27CB、
13、28CC、29CD、30C4、在干旱的条件下，绿色植物气孔关闭，但人们在研究。4植物时发现它体内在较长时期里 有大量葡萄糖产生，分析其原因是（）A. C4植物利用体内五碳化合物分解出CO2来合成 B.利用脂肪转化来生产葡萄糖C体内具有一种与CO2亲和力很强的酶D.利用淀粉水解来生产葡萄糖5、下面甲、下列叙述正确的：乙两图分别表示植物的光合速率与光照强度、CO2含量的关系。对两图而言，花眼仔屋甲co含是A、若土壤中P、Mg含量持续下降，不可能导致图中a,b点改变在甲图a点，植物叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有线粒体、叶绿体、细胞质基质在乙图a点，光合速率与呼吸速率相等若图中表示的是C3植物，则对
14、C4植物而言甲乙两图中a点均 应向右移动N、B、C、D、6、化合物在细胞内的变 化曲线。甲乙下图甲为只改变光照条件、乙为只改变CO2浓度后，与光合作用有关的C5化合物和C3(1) 图甲曲线a表示，在无光照时其含量下降的原因是；图乙曲线b表示，在CO2浓度降低时含量下降的原因是(2) 由(1)得出光照强度和CO2浓度与光合作用的关系是：前者主要影响反应阶段；后者主要影响反应阶段。7、I.下图是玉米叶横切有关结构中完成的部分生理过程示意图，AD表示结构， 表示化合物，a、b、c表示生理过程(1) 细胞B的名称是，完成a、b、c过程的亚显微结构的特点是(2) 物质进入。结构参与反应的主要生理意义是b
15、过程需要的能量由物质提供。(3) 玉米植株固定CO2的产物是，物质中含有三个碳原子的有机物是。,光源俺度 乙光率II、甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对小麦光合作用速率的影响，除各图中所示因素 外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题：(1)甲图P点，限制小麦光合作用速率的因素为件下，若要进一步提高小麦光合作用速率温庚形照巍度;乙图Q点，高CO2浓度条可尝试采取的措施是；(4) 相同条件下，玉米的光合作用强于小麦的生理原因是丙图来说明，其具体解释是甲预计丙图Q点之后三条曲线的走势为(2)干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用(3) 除上述因素外，也是影响光合作用速率的主要因素
16、之一。课题：第一节光合作用3植物和C4植物考点突破答案：一、【考点知识总结】1、通过研究发现，C3植物的维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量多， 而且体积大。C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途径与二者的结构有密切关系。2、C4途径的CO2的受体是磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，CO2与PEP结合生成C4的场所是叶 肉细胞的叶绿体。C4形成后进入维管束鞘细胞释放CO2，CO2与C5结合生成2C3进行C3 途径。C3植物仅在叶肉细胞的叶绿体内进行C3途径，C4植物既在叶肉细胞的叶绿体内进行C4途 径又在维管束鞘细胞的叶绿体内进行C3途径。C4植物固定CO2的PEP羧化酶与
17、CO2的亲和力比C3途径中C5羧化酶与CO2的亲和力高 60倍。因此，C4植物能够把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，并运输到维管 束鞘细胞的叶绿体中供C3途径利用。因此，在热带的高温地区及在夏季炎热的中午，叶片 气孔关闭，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用。C4植物比 C3植物更适于生活在温度较高的热带地区，C4植物比C3植物在进化上更高等。二、【考点能力提高】B D D C B6、(1) 五碳化合物，CO2在还原过程中因缺NADPH和ATP不能产生C5化合物，而CO2仍然 固定形成C3化合物；三碳化合物，CO2的减少导致C3化合物产生减少，而C3化合物仍 然被还原为C5化合物(2) 光；暗7、1、维管束鞘细胞 叶绿体中没有基粒(且数量多个体大)为生命活动提供能量，为体内其他化合物的合成提供原料PEP羟化酶对CO2的亲和力比C3途径中有关的酶要高60倍(1)(2)(3)(4)(1)光照强度 适当调节环境温度 三条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势 乙 干旱初期，小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用速率下降。必需矿质元素的供应
