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高一生物教案 C3植物和C4植物

核心导读:点 问题 归纳与总结 一.C3植物和C4植物 1、明确两种植物的概念区别 C4植物:光合作用中,CO2固定的C首先转移到_ 1.概念 中,然后才转移到___中的植物 C3植物:光合作用中,CO2固定的C仅转移 到__中的植物 二.C3途径和C4途径 2、观察C3植物和C4植物叶片的结构

点 问题 归纳与总结

一.C3植物和C4植物 1、明确两种植物的概念区别

C4植物:光合作用中,CO2固定的C首先转移到_

1.概念 中,然后才转移到___中的植物

C3植物:光合作用中,CO2固定的C仅转移

到__中的植物

二.C3途径和C4途径

2、观察C3植物和C4植物叶片的结构。对比这两种叶片在结构上有哪些主要区别?

3、回顾C4植物光合作用的大体过程填写右图。

4、讨论:C3植物与C4植物光合作用途径的有什么主要区别

什么是“二氧化碳泵”

5、请用平衡知识来解释C4植物具有较强光合作用的原因?(从反应物、产物角度入手)

6、讨论C3植物体内是否具有C4化合物? 2、C3植物和C4植物叶片的结构的区别

植物类型 C3植物 C4植物

植物类

型举例 典型的__带植物,

如_______ 典型的___植物,

如_____

叶片的

解剖结构 维管束鞘及周围_

_____ 维管束鞘及周围__

______

叶绿体

的类型 有__种类型的叶

绿体:位于____ 有_种类型的叶绿体:叶

肉细胞的叶绿体__;维

管束鞘细胞的叶绿体__

3、C4植物光合作用特点示意图

叶肉细胞的叶绿体 维管束鞘细胞中的叶绿体

4、C3植物与C4植物光合作用途径的区别

植物种类 C3植物 C4植物

CO2的固定途径

CO2的固定场所

CO2最初的受体

CO2固定后产物

CO2的利用

5、用化学平衡知识解释C4植物具有较强光合作用的原因

6、C3植物体内是否具有C4化合物?

反馈训练:

一、选择题

1.C4植物叶片内进行光合作用的细胞是( )

A.维管束细胞 B.叶肉细胞

C.保卫细胞 D.维管束细胞和叶肉细胞

答案:D

2.在低浓度的CO2的环境中,下列哪一组植物的生长状况要良好一些( )
A.小麦.水稻 B.大麦.大豆

C.高粱.玉米 D.菜豆.马铃薯

答案:C

3.C4植物维管束鞘细胞的特点是( )

A.细胞大,叶绿体内有基粒 B.细胞小,无叶绿体

C.细胞大,叶绿体内无基粒 D.细胞小,有叶绿体,有基粒

答案:C

4.在显微镜下观察玉米和水稻叶的永久横切片如下图所示,对此做出的判断正确的是

A.甲是水稻,1是维管束鞘细胞

B.甲是玉米,2是不含基粒的叶绿体

C.乙是水稻,1是固定CO2

D.乙是玉米,3与光合作用有关

答案:B

5 .科学家发现C4和C3植物光合作用的叶片中,合成淀粉等有机物的具体部位是( )

A.前者只在维管束细胞;后者只在叶肉细胞

B.前者只在叶肉细胞;后者只在维管束鞘细胞

C.前者在维管束鞘细胞和叶肉细胞;后者在叶肉细胞和维管束鞘细胞

D.前者只在维管束鞘细胞;后者在叶肉细胞和维管束鞘细胞

答案:A

6.关于C4植物的C4和C3途径的有关叙述中,正确的是( )

A.C4途径发生在维管束鞘细胞,C3途径发生在叶肉细胞

B.叶肉细胞可同时发生C3和C4途径

C.C3途径发生维管束鞘细胞,C4途径发生在叶肉细胞

D.C3和C4途径都发生在维管束鞘细胞

答案:C

7.把大小和生长状况基本相同的一株C3植物和C4植物,共同用一个玻璃钟罩罩住,使其与外界空气隔绝,每天给予12小时的光照。几天后最可能的情况是( )

A.C4植物生长优于C3植物 B.C3植物生长优于C4植物

C.C3植物和C4植物都生长迅速 D.C3植物和C4植物同时死亡

答案:A

8.C4途径中CO2的受体是( )

A.叶肉细胞细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸

B.叶肉细胞细胞核中的磷酸烯醇式丙酮酸

C.维管束鞘细胞质中的天冬氨酸

D.叶肉细胞细胞质中的草酸乙酸

答案:A

9.下列对C4植物和C3植物的描述正确的是( )
A.C3植物中叶肉细胞含有完整的叶绿体,利用CO2的更强

B.C4植物维管束鞘细胞的叶绿体无基粒结构,只进行CO2的固定和传递

C.C3植物和C4植物叶肉细胞的叶绿体功能一样,都进行物质合成作用

D.C4植物从进化上讲比C3植物高等,其叶脉颜色较C3植物的深

答案:D

10.C4植物比C3植物固定CO2强的原因是( )

A.有关酶的含量少 B.有关酶的含量多

C.有关酶对CO2的亲和力强 D.有关酶对CO2的亲和力弱

答案:C

11.将植物栽培在适宜光照.温度和充足的CO2条件下,如果将环境中的CO2含量突然降至极低水平,此时,叶肉细胞内的C3化合物.C5化合物和ATP含量变化的情况是( )

A.上升.下降.上升 B.下降.上升.下降

C.下降.上升.上升 D.上升.下降.下降

答案:C

二、非选择题

12、图是玉米植株代谢过程示意图,分析回答:

1) 玉米的叶片中,围绕维管束的是呈“花环型“的两圈细胞,这两圈细胞结构上的不同点是_____________________________________________________________________

___________________________________________________。

2) 图中D,E表示的物质分别是D_____________;E__________________

3) 图中A表示的物质是_____________________,它是在___________中产生的。

4) 图中未表示出的能使①正常进行的非因素还有__________________________

5) 写出①过程中电能转换成活跃化学能的反应式________________________________

答案:1)里面的一圈是维管束鞘细胞,细胞内含有较大的叶绿体,但无基粒。外面的一圈是一部分叶肉细胞,含有正常的叶绿体

2)水 矿质元素 3)丙酮酸 细胞质基质 4)适宜光照、温度

5)

补充材料:

1、C4植物叶片中为什么只有维管束鞘细胞出现淀粉粒?

C4植物叶片中的维管束鞘细胞比较大,其中含有许多比较大的叶绿体,但是,这些叶绿体没有基粒或基粒发育不良。在维管束鞘细胞的外侧,有一层与维管束鞘细胞接触紧密的、呈环状或近似环状排列的叶肉细胞。这层叶肉细胞通过大量的叶肉细胞组成了“花环型”的结构,这种结构是C4植物叶片所特有的。C3植物的维管束鞘细胞比较小,不含或很少含有叶绿体,维管束鞘细胞周围的叶肉细胞排列疏松,叶片内没有“花环型”的结构。由于C4植物的卡尔文循环(包括CO2的固定,还原及C5的再生和CH2O形成)是在维管束鞘细胞中进行的,所以,C4植物通过光合作用时,只有维管束鞘细胞中不形成淀粉,相反,C3植物通过光合作用产生的淀粉只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细胞中则没有淀粉。

2、在干旱的环境中,这什么C4植物生长得比C3植物好?

C3途径中CO2固定是通过二磷酸核酮糖羧化酶的催化来实现的。C4途径中CO2的固定是通过 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化作用来实现的。这两种酶都能固定CO2,但是它们对CO2的亲和力却相差很远。实验证明,后者的亲和力比前者高约60倍,因此C4植物的光合效率比C3植物甚至能够利用细胞间隙中会计师很低的CO2继续进行光合作用,而C3植物生长得比C3植物好。

3、C3植物和C4植物的区别。一是维管束鞘,C3植物的维管束鞘细胞内无叶绿体,C4植物的维管束鞘细胞内含有无基粒的叶绿体且细胞比较大;二是光合作用中CO2的固定途径,C3植物CO2的固定是被C5与CO2结合形成C3,不需能量仅需酶,与暗反应中C02的还原发生在同一细胞的同一叶绿体内;C4植物的CO2的第一次固定需要消耗能量,第一次固定与还原不在同一细胞内完成。


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