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C3植物與C4植物的比較


  一、知識整理
  
  1.C3植物與C4植物的比較
  
  2.C3植物與C4植物的鑒別
  (1)用同位素標記的CO2轉移途徑來鑒別
  C3植物:14CO214C3→(14CH2O)
  C4植物:14CO214C414C3→(14CH2O)
  (2)從植物形態方面鑒別
  制作植物葉片橫切面臨時裝片,用顯微鏡觀察圍繞著維管束的是否是呈“花環型”的幾圈細胞,據此可以判斷該種綠色植物是C3植物還是C4植物。
  (3)從生理學方面利用碳同化能力差異鑒別
  饑餓處理生長健壯的C3植物、C4植物→分別置于相同的低CO2濃度環境中(如玻璃罩下)培養→觀察植株生長狀況或鑒定淀粉的生成量(生長好、淀粉合成量大的即為C4植物,反之則為C3植物)。
  
  二、典型例題分析
  
  例1
  在光照下,供給玉米離體葉片少量的14CO2,隨著光合作用時間的延續,在光合作用固定CO2形成C3化合物與C4化合物的過程中,14C含量變化示意圖正確的是
  
  解析玉米是C4植物,在光合作用過程中,CO2首先在葉肉細胞的葉綠體中被一種稱為PEP的三碳化合物固定為C4化合物,然后C4化合物進入維管束鞘細胞的葉綠體,將CO2釋放出來,被C5化合物固定為C3化合物,即14CO2在玉米中的轉移過程為:14CO214C414C3。由于供給玉米離體葉片的是少量14CO2,所以,該過程中C4化合物應先升后降,C3化合物后上升。答案為B。
  例2
  右圖表示在適宜的溫度、水分和CO2條件下,兩種植物光合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是
  
  A.當光照強度增加到一定程度時,光合作用強度不再增加,即達到飽和
  B.C3植物比C4植物光合作用強度更容易達到飽和
  C.C4植物比C3植物光能利用率高
  D.水稻是陰生植物,玉米是陽生植物
  解析玉米屬于C4植物,水稻屬于C3植物。根據圖示,當光照強度增加到一定程度時,光合作用強度均不再增加。在較強光照下,CO2成為限制光合作用強度的因素,所以C3植物比C4植物的光合作用強度更容易達到飽和。水稻和玉米均為陽生植物。答案為D。
  
  責任編校 陳菁菁

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