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C3植物与C4植物的比较


  一、知识整理
  
  1.C3植物与C4植物的比较
  
  2.C3植物与C4植物的鉴别
  (1)用同位素标记的CO2转移途径来鉴别
  C3植物:14CO214C3→(14CH2O)
  C4植物:14CO214C414C3→(14CH2O)
  (2)从植物形态方面鉴别
  制作植物叶片横切面临时装片,用显微镜观察围绕着维管束的是否是呈“花环型”的几圈细胞,据此可以判断该种绿色植物是C3植物还是C4植物。
  (3)从生理学方面利用碳同化能力差异鉴别
  饥饿处理生长健壮的C3植物、C4植物→分别置于相同的低CO2浓度环境中(如玻璃罩下)培养→观察植株生长状况或鉴定淀粉的生成量(生长好、淀粉合成量大的即为C4植物,反之则为C3植物)。
  
  二、典型例题分析
  
  例1
  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C3化合物与C4化合物的过程中,14C含量变化示意图正确的是
  
  解析玉米是C4植物,在光合作用过程中,CO2首先在叶肉细胞的叶绿体中被一种称为PEP的三碳化合物固定为C4化合物,然后C4化合物进入维管束鞘细胞的叶绿体,将CO2释放出来,被C5化合物固定为C3化合物,即14CO2在玉米中的转移过程为:14CO214C414C3。由于供给玉米离体叶片的是少量14CO2,所以,该过程中C4化合物应先升后降,C3化合物后上升。答案为B。
  例2
  右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下,两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是
  
  A.当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度不再增加,即达到饱和
  B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
  C.C4植物比C3植物光能利用率高
  D.水稻是阴生植物,玉米是阳生植物
  解析玉米属于C4植物,水稻属于C3植物。根据图示,当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度均不再增加。在较强光照下,CO2成为限制光合作用强度的因素,所以C3植物比C4植物的光合作用强度更容易达到饱和。水稻和玉米均为阳生植物。答案为D。
  
  责任编校 陈菁菁

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