【精品】备考2011高考生物高效学习方案考点专项 2-3C3植物和C4植物 新人教版

1、备考2011高效学习方案生物考点专项1说出C3植物与C4植物的概念。2阐明C3植物与C4植物叶片结构特点。3举例说明提高农作物光能利用率的途径。一、光能在叶绿体中的转换答案：光能转换成电能绝大多数的叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素少数处于特殊状态的叶绿素a电能转换成活跃的化学能活跃的化学能转换成稳定的化学能二、C3、C4植物叶片结构特点比较 C3植物C4植物维管束鞘细胞形态  叶绿体(有、无) 含 的叶绿体，数量多而且大叶肉细胞排列  与周围一层叶肉细胞构成“花环型结构”叶绿体(有、无)  有机物合成场所叶肉细胞的

2、叶绿体中 的叶绿体中小无较大无基粒疏松维管束鞘细胞有正常叶绿体有正常叶绿体维管束鞘细胞三、提高农作物的光合作用效率 能量转换物质变化完成场所光反应光能电能 叶绿体囊状结构的薄膜上  暗反应  叶绿体基质中名师点晴NADPH中富含活跃的化学能，也是活泼的还原剂，在暗反应中既供氢，又供能。深化拓展1在电子传递过程中，NADP是最终电子受体，H2O是最终电子供体。2在光合作用能量变化的过程中，要注意物质的量的变化。2分子水在光下水解形成4个H和4个e，但是只有2个H与NADP结合形成还原剂。3NADPH和ATP都是光反应过程中能量转换第二阶

3、段的产物，但是NADPH既是活跃化学能的储存物质之一，又是还原三碳化合物的强还原剂。【例1】(2009·新乡高三调研)下列有关光能在叶绿体中转换的说法，错误的是()A将光能转换成电能的色素只有叶绿素aB失去电子的叶绿素a将变成一种强氧化剂C传递电子的物质分布在囊状结构薄膜上D光能转换成的电能储存在NADPH和ATP中解析本题考查植物光合作用的相关知识。在光合作用过程中，光能首先转变成电能，然后电能转变成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中，因此本题答案是D。答案D(2009·攀枝花高三统考)伴随着光能转换成活跃的化学能，叶绿体内囊状结构薄膜上发生的物质变化中正确的一组是(

4、)ABC D解析：考查光能在叶绿体中的转换。少数特殊状态的叶绿素a分子接受光能被激发失去电子，变为氧化态，能够从水分子中夺取电子从而发生过程；NADP得到两个电子和一个氢离子形成NADPH，与此同时叶绿体利用光能转换成的另一部分电能将ADP和Pi合成为ATP，从而将电能转换为活跃的化学能。过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中。本题中光能在叶绿体中的转换方式是一个难点，需要加深理解。答案：C根据绿色植物光合作用暗反应不同，把绿色植物分为C3植物和C4植物。二者的光反应过程完全相同，进行的场所也相同。下面把C3植物与C4植物的有关知识总结如下表：植物类型C3植物C4植物举例典型的温带植物如水稻、小麦

5、、大麦、大豆、烟草、马铃薯等典型的热带或亚热带植物如玉米、高粱、甘蔗等叶片的解剖结构维管束鞘及周围无“花环型”的解剖结构维管束周围有“花环型”的解剖结构叶绿体类型只有一种类型：位于叶肉细胞中(有基粒)有两种类型：叶肉细胞的叶绿体(有基粒)；维管束鞘细胞的叶绿体(无基粒)植物类型C3植物C4植物CO2的固定途径C3循环途径C3和C4两种循环途径，它们在空间和时间上是分开的CO2的最初受体一种五碳糖一种三碳酸(PEP)CO2的利用率较低较高，能把空气中浓度很低的CO2固定下来光合作用效率较低较高植物类型C3植物C4植物光合作用过程(C3和C4植物的光合作用在空间上是分开的)只发生、过程，且只在叶肉

6、细胞中进行，无过程，维管束鞘细胞不参与具特有的过程，、发生于叶肉细胞中，发生于维管束鞘细胞中 【例2】(2009·太原高三调研)下图是两类不同植物叶片部分结构的示意图。在CO2浓度较低时，下列叙述合理的是()A乙是C4植物，CO2的移动途径是：CO2四碳化合物三碳化合物B甲是C3植物，CO2的移动途径是：CO2三碳化合物葡萄糖C甲是C4植物，CO2的移动途径是：CO2四碳化合物三碳化合物D乙是C3植物，CO2的移动途径是：CO2三碳化合物四碳化合物解析本题考查C3植物与C4植物叶片结构的特点与光合作用特点，本题中等难度。C4植物叶片中围绕维管束的是呈花环状的两圈细胞，都含有

7、叶绿体，故图甲为C4植物。C4植物中CO2进入叶肉细胞后被PEP固定形成C4，C4转移到维管束鞘细胞后释放出CO2，再被C5固定形成C3，最后被还原形成糖类等有机物。答案C(2009·海淀区期中)如图所示为两种植物的叶片结构(局部)，下列相关表述中正确的是()A徒手制作叶横切临时装片，用显微镜可以观察到类似的图像B示C4植物，因为其维管束鞘细胞不含叶绿体C示C3植物，因为其具有围绕着维管束的“花环型”结构D的叶绿体均不含基粒，的叶绿体均含基粒解析：图示为植物叶横切临时装片在显微镜下观察到的图像。为C4植物，具有围绕维管束的“花环型”结构，其维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体，叶肉细胞含

8、有正常的叶绿体；为C3植物，不具有围绕维管束的“花环型”结构，其维管束鞘细胞中不含叶绿体，叶肉细胞含有正常的叶绿体。答案：A1.光能利用率光能利用率2提高光能利用率的措施(1)增加光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度，使光量子数和能量增加，转换成的电能增多，使光反应加强。在CO2充足条件下，转换成的稳定化学能增多。(2)增大CO2供应：在一定光照强度和温度下，提高CO2浓度，暗反应加快，尽可能多地将活跃的化学能转换为稳定的化学能。(3)必需矿质元素的供应N和P都是ATP和NADPH的组成元素，若缺乏，光能无法转换为稳定的化学能。P在维持叶绿体膜的结构和功能、实现光能转换中起重要作用。M

9、g是叶绿素的重要组成元素，若缺乏，光能的吸收和转换都受影响。K在光合作用中糖类的合成和运输中起重要作用。3提高CO2浓度的措施(1)控制好农作物的密度，即合理密植，使农田后期通风良好。(2)增施有机肥料，原理是利用土壤微生物分解有机物时，会释放出较多的CO2。(3)适当施用碳酸氢铵肥料，碳酸氢铵分解后能够释放出较多的CO2。深化拓展不同植物光合作用强度与CO2的关系从图示可解读以下信息：(1)图甲中A(A)点表示植物进行光合作用时所需要最低CO2浓度，C4植物对CO2的利用率高。(2)图乙中B(B)点表示光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2相等，即光补偿点(CO2补偿点)。阴生植物的光补偿点

10、(CO2补偿点)低于阳生植物，只有在大于光补偿点(CO2补偿点)时，植物才会积累有机物。(3)图甲、乙中C(C)和D(D)点分别表示CO2饱和点、光饱和点(CO2饱和点)。阴生植物的光饱和点(CO2饱和点)低于阳生植物，利用此特点可合理间行套种农作物。【例3】(2009·海淀区期末)农作物栽培生产中曾流行过“粪大水勤，不用问人”的说法。现代农业生产倡导合理施肥、灌溉，这是因为()施肥过量不但浪费资源，且造成严重的水体污染合理灌溉力争用最少的水获取最大的效益合理施肥是根据土壤肥力和农作物需肥规律适时适量地施肥，追求少肥高效不同农作物对水肥的需求不同同一农作物的不同生长时期对水肥的需求不

11、同A只有 B只有C只有 D解析不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同，同一种植物在不同的生长发育时期对各种矿质元素的需要量也不同，合理施肥指根据植物的需肥规律，适时、适量地施肥，使植物茁壮成长，并获得少肥高效的效果。答案D某实验小组用小球藻进行光合作用的实验。他们将一定量的小球藻浸在密闭并加有适宜培养液的大试管中，同时加入足量CO2缓冲液，以太阳能灯作为光源，可观察到光下小球藻放出气泡。该小组分别在室温10、20和30时进行了实验，他们移动太阳能灯使之与大试管的距离不同，测得实验结果如曲线1、曲线2和曲线3。请分析回答：(1)上述实验探究的是_对光合速率的影响，该实验以_来衡量光合速率高低。

12、(2)B点的含义是_。(3)若A点突然关闭光源，C3含量将_(填“增加”“不变”或“减少”)；D点的限制因素是_。(4)若在20室温下用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，C点应向_(填“上”或“下”)移，B点应向_(填“左”或“右”)移。(5)该小组分离出小球藻中的叶绿体(如图乙)，在适宜条件下培养，在b上能转化光能的色素为_，由b转移至c的物质主要包括_，其作用是_。(6)若图乙所示为玉米维管鞘细胞中的叶绿体模式图，图中不应有的结构是_。答案：(1)光照强度和温度(缺一不给分)(2)单位时间氧气泡产生数目(或氧气泡产生速率)(2)植物光合作用速率等于呼吸作用速率(3)增加温度(4)下左(5

13、)少数特殊状态的叶绿素aATP、NADPH(缺一不得分，O2可答可不答)为C3还原提供还原剂和能量(缺一不给分)(6)b基粒1下列有关植物叶绿体的成分和功能的叙述中，正确的是()A吸收光的色素位于基粒上，转化光能的色素位于基质中B得到电子后的某些叶绿素a即成为强氧化剂，能使NADPH转变成NADPC光能转化为电能后，能使某些叶绿素b不断得到电子和失去电子D分解水的部位在基粒，分解ATP和NADPH的部位在基质答案：D2南方盛夏的中午，高粱叶片由于阳光强烈照射而使气孔完全关闭，且持续较长时间，此时叶片不能进行的生理活动是()蒸腾作用有氧呼吸无氧呼吸光合作用A BC D解析：本题考查C4植物的代谢

14、特点，难度较小。高粱是C4植物，气孔开始关闭之后，叶片细胞依然可以利用细胞间隙的二氧化碳进行光合作用，产生的氧气可以被利用进行有氧呼吸，长时间的关闭，细胞就会进行无氧呼吸。气孔只要关闭就无法进行蒸腾作用。答案：A3下列措施不能提高阳生农作物的光合作用效率的是()A合理密植B保证适量的必需矿质元素C延长光合作用时间D较强的光照解析：本题考查提高光合作用效率的措施。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。延长光合作用时间只是可以增加光合作用产物的积累，但不能改变比值。答案：C4在某一时刻，将玉米(C4植物)和小麦(C3植物)同时移入没有二氧化碳的

15、环境中，右图中能表示玉米体内三碳化合物变化情况的是()AaBbCcDd解析：将玉米和小麦移入无CO2的环境中后，其细胞内的C3含量都将下降，但玉米可利用细胞间的低浓度的CO2，在缺CO2的环境中，C3含量的下降不如小麦明显。答案：C5以下是利用显微镜进行实验观察的叙述，其中错误的是()A观察被染色的花生子叶薄片，可见细胞中有被着色的小颗粒B观察植物细胞的细胞质流动，可以叶绿体的运动作为标志C观察植物叶片的横切片，可鉴别C3植物和C4植物D观察植物细胞有丝分裂装片，常见处于分裂期的细胞居多解析：本题考查基础的实验内容。有丝分裂中，由于细胞分裂间期的时间远远长于分裂期，因此在显微镜下观看到的大多数

16、细胞处于分裂间期。本题答案是D。答案：D6北魏贾思勰齐民要术提到种植农作物时要“正其行，通其风”，下列对这句话意义的理解最正确的是()A有利于作物利用土地中的矿质营养使其生长茂盛B有利于作物充分地利用环境中的“气肥”和光能C有利于作物呼吸时对氧的需求和CO2的排出D有利于农民灌溉、除草、松土等田间操作的方便解析：阳光是植物进行光合作用的能量来源，而空气中的二氧化碳是植物进行光合作用的原料。在播种植物时，要保持一定的行距和株距，使植物受到充足的阳光照射，使流动的空气送进农田的各个角落，这是提高作物光合作用效率的有效手段。答案：B7下列植物中属于C4植物的是()水稻小麦玉米大豆高粱马铃薯甘蔗菠菜A

17、 BC D解析：本题属于基础知识题，考查C3植物和C4植物的有关知识。解题关键是要熟悉教材，教材中提到的C4植物有玉米、甘蔗、高粱和苋菜等；C3植物有小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等。因此正确答案为A。答案：A8含有完整的叶绿体却不进行光合作用全过程的细胞是()AC3植物的叶肉细胞BC3植物的维管束鞘细胞CC4植物的“花环型”外圈细胞DC4植物的“花环型”内圈细胞解析：考查C3和C4植物的光合作用。C3植物光合作用全过程发生在叶肉细胞，它的维管束鞘细胞不含叶绿体；C4植物的“花环型”外圈细胞是叶肉细胞，具有完整的叶绿体，它是光反应及CO2初固定场所，CO2再固定及C3还原发生在“花

18、环型”内圈细胞维管束鞘细胞，其细胞内的叶绿体无基粒。答案：C9某农科所为研究不同植物的光能利用率与环境因素的关系，在可人工控制的大棚内种植了玉米和大豆。图甲表示在光照强度为7000lx，室温为18的条件下，两种植物叶片的光合作用强度和CO2浓度的关系。请据图分析回答：(1)曲线A、B都说明了_。(2)大豆中固定CO2的物质是_，其相应的场所在_细胞中。(3)当CO2浓度达到a点后，若要提高光能利用率，可采取的措施有_。(4)为研究C在植物体内的转移途径，可采用的实验手段是_。(5)将两种植物叶片的横切片放在显微镜下观察，图乙中右图所示的叶片应为_的叶片。(6)上述两种植物在大棚内种植一段时间后

19、发现老叶发黄，可能缺乏的矿质元素是_，为使作物正常生长，应及时施肥，同时结合_以促进矿质元素的吸收。解析：本题考查了影响光合作用强度的因素：二氧化碳浓度、光照强度、温度、矿质元素等，同时也考查了C3植物和C4植物叶片结构的特点，分析该题应全面，确保前后知识点的连贯。答案：(1)在一定的范围内，随着二氧化碳浓度的增加，光合作用强度增大；达到一定程度时，光合作用强度便不再增加 (2)C5化合物叶肉(3)增加光照强度、适当提高温度、适当增加矿质营养(4)同位素示踪法(5)大豆(或B)(6)N、Mg松土教学建议(1)光合作用 一节先从光能转换成电能、电能转换成活跃的化学能以及活跃的化学能转换成稳定的化

20、学能这三个步骤讲述了光能在叶绿体中的转换；又讲述了C3植物和C4植物叶片结构的特点及C4植物光合作用的特点；还从控制光照强弱、CO2的供应和矿质元素的供应这三方面介绍了提高农作物光合效率的重要措施及原理，这将有利于我们将来在农业生产实践中更加自觉地运用各种措施来提高农作物的光合效率，达到增产的目的。(2)本节学习重点：光能在叶绿体中如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定的化学能，提高农作物光合作用效率的措施及原理，同时注意相关知识的比较：光能在叶绿体中转换的三个步骤、C3与C4植物的叶片的结构、叶绿体的结构、光合作用的场所、CO2的固定途径、CO2的最初受体、CO2的利用率、光合作用效率；光合作

21、用效率与光合作用强度；光能利用率与光合作用效率。(3)学习时贯彻学以致用的原则，密切联系生产和生活实际。能结合实例分析出提高农作物光合作用效率、光能利用率的主要措施，理解光合作用的过程和影响光合作用的因素；了解生物固氮在农业生产中的应用，分析出某项生物固氮措施能增产的原因，理解生物固氮的过程和意义；依据“如何鉴别C3植物和C4植物”，尝试鉴别自己身边常见植物是C3植物还是C4植物；参照课外生物科技活动方案也可自行设计合理方案尝试对豆科作物进行根瘤菌拌种，并对比观察它们的生长发育状况，以求获得最佳的增产效果。通过这些思考与实践，既加深对所学知识的理解，又培养自己勇于实践的精神和自己分析问题、解决

22、问题的能力及实践能力。(4)学习时要处理好本章内容与初中生物教科书和高中必修教科书中相关内容的衔接与联系。有关叶片的结构和光合作用的过程等基础知识，初中生物教科书和高中生物必修教科书都将其作为重点内容进行了认真复习，以便温故知新，融会贯通，学习时要注意将光能在叶绿体中转换的三个步骤与必修教科书中光反应阶段和暗反应阶段逐一对应起来。(5)本节知识是对已学的相关知识的加深和扩展，通过学习应对这些知识有新的认识，如：关于叶绿体色素的功能加深到特殊状态的叶绿素a，将光能转化为电能；含有活跃的化学能的物质除ATP外还有NADPH；水光解的反应式是 光反应阶段的物质变化包括 叶绿体类型有两类，一类含有基粒

23、，一类不含有基粒；固定CO2的物质，一种是C5，一种是PEP；固定CO2的途径有C3途径(通常所说的CO2的固定途径一般就指C3途径)和C4途径等。要将上述新认识纳入已有的知识结构，构建出新的更加完善的知识体系。备用选题1(2008·北京理综，3)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解析：C3植物的维管束鞘细胞不但体积小，而且也没有叶绿体，但能通过呼吸作用产生ATP和H。答案：C2(2008·四川理综，2)分别取适宜条件下和低温、低光照强度条件下生长的

24、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维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用B维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应C叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累D叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物解析：玉米为C4植物，它的维管束鞘细胞中的叶绿体能合成淀粉，但在低温、低光照强度条件下，没有光合作用产物积累，故维管束鞘细胞中没有蓝色颗粒。答案：C3(2008·山东理综，17)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上()A生物膜为叶绿体内膜B可完成光合作用的

25、全过程C发生的能量转换是：光能电能化学能D产生的ATP可用于植物体的各项生命活动解析：叶绿体内膜为生物膜的一种，图示为囊状结构的薄膜，光反应在叶绿体囊状结构的薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，光反应产生的ATP只用于暗反应。答案：C4(2007·高考四川卷)萝卜是C3植物，图1为萝卜光合作用的部分过程图解。(1)该过程发生的场所是_，在该过程中能使光能转换为电能的色素是_。(2)进行正常光合作用的叶片，如果在叶绿体中的NADPH与NADP含量相等的情况下，突然停止供给CO2，请在图2中绘出叶绿体中NADPH含量的变化曲线。 解析：(1)图1为光合作用的光反应阶段示意图，该过程发生在叶绿体囊状结构薄膜上。(2)一分子NADP得到两个电子和一个氢离子可形成一分子NADPH。在题中假设的叶绿体NADPH与NADP含量相等情况下，突然停止供给CO2，叶绿体中NADPH含量会因C3含量减少而增加，最终含量值将接近正常条件下含量值的2倍。答案：(1)叶绿体囊状结构薄膜特殊状态的叶绿素a(2)如图所示：5(2007·高考全国卷)玉米和小麦在适宜