C3与C4植物

2007----2008学年息县二高高三生物第一轮复习学案

课题：第一节光合作用──C3植物和C4植物

一、【解读两纲】

“考纲”考什么？1、C3植物和C4植物在叶片结构上的区别。2、C4植物光合作用的特点。

3、C4植物固定二氧化碳的能力明显提高的原因。“大纲”的能力层次如 C

二、【问题导读】

1、材料：卡尔文（Me1vin Ca1vin 1911～1997）生于美国明尼苏达州，1931年获得密欧根采矿技术学院的化学学士学位，1935年获明尼苏达州大学的博士学位，1944年到1945年在曼哈顿计划中从事铀的研究。1940年，鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kanmen）发现了碳的长寿命同位素14C，使卡尔文有了一种理想的工具来追踪二氧化碳是如何在暗反应中一步步变成碳水化合物的。在卡尔文的研究过程中，14C成了主要工具，发挥了特别重要的作用。

卡尔文在一个装置中放入进行光合作用的小球藻悬浮液，注入普通的二氧化碳，然后按照预先设定的时间长度向装置中注入14C标记的二氧化碳，在每个时间长度结束时，杀死小球藻，使酶反应终止，提取产物进行分析。他通过色谱分析法发现当把光照时间缩短为几分之一秒时，磷酸甘油酸（C3）占全部放射性的90％，这就证明了磷酸甘油酸（C3）是光合作用中由二氧化碳转化的第一个产物。在5秒钟的光合作用后，卡尔文找到了含有放射性的C3、C5和C6。

在实验中，卡尔文发现在光照下C3和C5很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后，C3的浓度急速升高，同时C5的浓度急速降低。如果在光照下突然中断二氧化碳的供应，则C5就积累起来，C3就消失。

分析材料，结合所学内容回答下列问题：

（1）卡尔文运用了什么研究方法？

（2）被标记的碳元素首先出现在哪一种化合物中？

（3）文中的最后一段说明了什么问题？

2、澳大利亚科学家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些绿色植物提供14C时，光合作用开始后的1秒内，90％以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸（C4）中。随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C 逐渐增多。上述材料说明了什么？

3、总结C3和C4植物的概念和常见种类。

4、C3植物和C4植物的叶片结构有哪些不同？

5、C3植物和C4植物光合作用过程的主要区别：

三、【高考明题】

例1、（高考试题：2007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，其光合作用固定CO2形成的最初化合物有种，即。

例2、（高考试题：2007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、【课堂反馈】

1、下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是（）

A 、制作叶表皮临时装片，观察气孔大小

B 、制作叶横切临时装片，观察叶脉结构

C 、分离、测定叶片中各种色素的含量

D 、用碘液测定叶片中淀粉的含量

2、下列关于C3植物和C4植物代谢和结构特点的描述，正确的是（）

A．CO2都是先与五碳化合物结合，形成三碳化合物

B．CO2都是先与三碳化合物结合，形成四碳化合物

C．C3植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞部具有叶绿体

D．C4植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒

3、下列有关C4和C3植物的描述，错误的是（）

A.C3植物维管束鞘细胞中含有叶绿体

B.C4植物维管束鞘细胞中含有叶绿体

C．C3植物叶肉细胞中含有叶绿体 D．C4植物叶肉细胞中含有叶绿体

4、关于C4植物和C3植物由无机物合成有机物的叙述中正确的是（）

A、 C4植物和C3植物合成有机物的场所都是叶肉细胞

B、 C4植物合成有机物的场所是叶肉细胞，C3植物不是

C、 C3植物合成有机物的场所是叶肉细胞，C4植物不是

D 、C4植物和C3植物合成有机物的场所都不是叶肉细胞

5、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，14C含量变化示意图正确的是（）

6、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响的变化曲线。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

7、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（）

A、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

8、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