水稻光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物，被称为 C3 植物；玉米光合作用中同化二氧化碳的最初产物是四碳化合物，被称为 C4 植物；与 C3 植物相比，C4 植物叶肉细胞中含有 PEP 羧化酶（对 CO2 的亲和力很高），故可利用细胞间隙中很低的 CO2 进行光合作用。请回答下列相关问题：
（1）夏季晴朗的中午，_____（填玉米或水稻）具有较强光合作用，其原因是_____。
（2）将叶面积相等的 A、B 两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔 5min 测定一次小室中的 CO2 浓度，结果如下图所示：
①若 A、B 两种植物其中一种为 C3 植物，一种为 C4 植物，则为 C4 植物的是_____；若 A植物在 5min 时光照强度突然下降，C5 含量将_____。
②30min 后两条曲线最终不再变化的原因是_____。
高三生物综合题中等难度题
水稻光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物，被称为 C3 植物；玉米光合作用中同化二氧化碳的最初产物是四碳化合物，被称为 C4 植物；与 C3 植物相比，C4 植物叶肉细胞中含有 PEP 羧化酶（对 CO2 的亲和力很高），故可利用细胞间隙中很低的 CO2 进行光合作用。请回答下列相关问题：
（1）夏季晴朗的中午，_____（填玉米或水稻）具有较强光合作用，其原因是_____。
（2）将叶面积相等的 A、B 两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔 5min 测定一次小室中的 CO2 浓度，结果如下图所示：
①若 A、B 两种植物其中一种为 C3 植物，一种为 C4 植物，则为 C4 植物的是_____；若 A植物在 5min 时光照强度突然下降，C5 含量将_____。
②30min 后两条曲线最终不再变化的原因是_____。
高三生物综合题中等难度题查看答案及解析
科学家研究玉米等原产于热带的植物光合作用时发现，二氧化碳中的碳首先在叶肉细胞中被固定到含有四个碳原子的有机物（C4）中，然后才转移到紧邻其旁的鞘细胞的C3中（碳同化如下图左），科学家将这类植物叫做C4植物，把仅有C3参与二氧化碳固定的植物叫做C3植物。
（1）C4植物叶肉细胞含正常的叶绿体，维管束鞘细胞叶绿体没有正常的基粒，维管束鞘细胞不能进行光反应，C3还原所需的 由周围紧密排列的叶肉细胞产生并通过 运入。C4植物叶肉细胞与维管束鞘细胞这一差异形成的根本原因是 。
（2）上图右表示光照强度对某C3植物和某C4植物光合作用强度的影响，据图分析，在相同光照强度下，C3植物和C4植物中光能利用率高的是 植物，若需验证两者之间的光合速率大小，应测定两者 。
（3）当光照强度大于P时，限制该C3植物光合速率上升的环境因素主要有 ，此时叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有 。
高三生物综合题中等难度题查看答案及解析
科学家研究玉米等原产于热带的植物光合作用时发现，二氧化碳中的碳首先在叶肉细胞中被固定到含有四个碳原子的有机物（C4）中，然后才转移到紧邻其旁的鞘细胞的C3中（碳同化如下图左），科学家将这类植物叫做C4植物，把仅有C3参与二氧化碳固定的植物叫做C3植物。
（1）C4植物叶肉细胞含正常的叶绿体，维管束鞘细胞叶绿体没有正常的基粒，维管束鞘细胞不能进行光反应，C3还原所需的 由周围紧密排列的叶肉细胞产生并通过 运入。C4植物叶肉细胞与维管束鞘细胞这一差异形成的根本原因是 。
（2）上图右表示光照强度对某C3植物和某C4植物光合作用强度的影响，据图分析，在相同光照强度下，C3植物和C4植物中光能利用率高的是 植物，若需验证两者之间的光合速率大小，应测定两者 。
（3）当光照强度大于P时，限制该C3植物光合速率上升的环境因素主要有 ，此时叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有 。
高三生物综合题中等难度题查看答案及解析
（11分）植物在高温、强光照和干旱环境的条件下气孔是关闭的，C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，C3植物则不能。常见的C3植物有菠菜、水稻、小麦等，常见的C4植物有玉米、甘蔗等。下图是两种植物利用CO2的途径，请据图回答下列问题。
（1）图中过程②为 ，若用放射性同位素14C标记大气中的CO2，则在C4植物中14C的转移途径为 。最终是在 细胞中合成淀粉。
（2）C4植物能利用低浓度CO2，是因为C4植物对二氧化碳的亲和力 （高于或低于） C3植物，因此C4植物的CO2补偿点 （较高或较低），能在较低二氧化碳浓度下存活。
（3）如果环境高温、干燥，叶片的细胞会_________过多。此时植物叶片的气孔导度（气孔导度表示的是气孔张开的程度）的相应变化是_________（上升/下降），则CO2供应量会减少，导致光合速率下降。这时光合作用强度变化更明显的是____________(玉米/小麦)。
（4）试解释C4植物能在干旱热带地区生存的原因？ 。
高三生物综合题中等难度题查看答案及解析
小麦、水稻等大多数绿色植物能将C02与C5结合形成C3，然后在酶的作用下，C3接受ATP供能并被[H]还原，最终形成糖类；而玉米、甘蔗等植物除具有以上固定C02的途径外，还具有一个途径能保证植物在低浓度的C02环境中进行较强的光合作用。
(一)设计鉴别小麦和玉米的实验
（1）实验原理:小麦的叶绿体只位于叶肉细胞，维管束（由木质部和韧皮部成束状排列形成的结构，位于叶片叶脉处，主要作用是为植物体输导水分、无机盐和有机养料等）鞘细胞不含叶绿体；而玉米的叶绿体位于叶肉细胞和维管束鞘细胞。
（2）实验材料及用具:显微镜、载玻片、盖玻片、清水、刀片、小麦叶片、玉米叶片、镊子等。
（3）实验步骤：
①目测小麦和玉米的叶片发现____________(填“小麦”或“玉米'的叶脉颜色比较浅。
②取小麦、玉米的叶片横切做临时装片两个，然后分别放在显微镜下观察。
③预期结果:下图_________(填“A”或“B”)是玉米叶片横切图，理由是___________________________。
注：图中[1]、[2]、[7]为位于不同部位的叶肉细胞，[4]、[5]为维管束，[3]、[6]为维管束鞘细胞（细胞中的小黑点为叶绿体）
(二)下图表示小麦和玉米两种植物光合速率随外界C02浓度变化的曲线，请回答：
（1）图中表示小麦的是____________(填“A”或“B”）曲线，判断的理由是_________________。
（2）若将小麦和玉米置于相同的高温、强光和干旱环境中，一段时间后，___________(填“小麦”或“玉米”）生长更好，其原因是___________________________________。
【答案】 小麦 B 叶绿体位于叶肉细胞和维管束鞘细胞（且维管束鞘细胞外的叶肉细胞呈花环型排列） B 小麦在低浓度的C02环境中的光合速率低 玉米 在高温、强光和干旱环境中，植物大量失水导致气孔关闭，植物体内的CO2浓度会降低，玉米在低浓度的二氧化碳环境中可进行较强的光合作用，故玉米比小麦生长更好
【解析】试题分析：根据题干信息分析，小麦、水稻光合作用暗反应能够进行正常的二氧化碳的固定和还原过程，而玉米、甘蔗等植物还多了一个途径，即能保证植物在低浓度的C02环境中进行较强的光合作用。分析题（二）图形，两个曲线都表现为先快速增加，后稳定，其中A植物能够利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用，且先增加先稳定，说明A是玉米，则B是小麦，两条曲线的交点表示两种植物的光合速率相等。
（一）（3）①根据实验原理已知，小麦的叶绿体只位于叶肉细胞，而玉米的叶绿体位于叶肉细胞和维管束鞘细胞，所以小麦的叶脉中没有叶绿体，颜色比较浅。
③据图分析，图B叶绿体位于叶肉细胞和维管束鞘细胞（且维管束鞘细胞外的叶肉细胞呈花环型排列），说明图B是玉米叶片横切图。
（二）（1）据图分析，图中B在低浓度的C02环境中的光合速率低，为小麦。
（2）在高温、强光和干旱环境中，植物大量失水导致气孔关闭，植物体内的CO2浓度会降低，玉米在低浓度的二氧化碳环境中可进行较强的光合作用，故玉米比小麦生长更好。
【点睛】解答本题的关键是分析题（一）图形，根据叶绿体的位置并结合题干信息判断两种植物的种类。
【题型】非选择题
【结束】
31
某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入适宜且相同温度的培养液的试管中，以白炽灯作为光源。移动台灯可改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2（如图所示）。请分析回答下列问题：
（1）比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是________。EF段________不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中C3含量将如何变化？____________。
（2）F点的含义是________________________________。若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F点应向________移。
（3）卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，光照一定时间（从1秒到数分钟）后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化为许多种类的化合物。欲确认CO2转化形成的第一个产物的名称，应________光照时间并同时进行检测，当检测的化合物只有一种时，这种化合物就是第一个产物。
（4）该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：
| 温度（℃） | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 光照下释放O2（mg/h） | 9．67 | 14．67 | 19．67 | 21．67 | 19．33 |
请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：
材料用具：小球藻、大试管、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅（控制温度）、量筒等。
该实验应控制好的两个主要无关变量是：
①_____________________________；②______________________________________。
实验步骤：
第一步：将等量的含有足量CO2缓冲液的培养液装入试管，___________________浸入试管中，分别放入5个水浴锅中 。
第二步：分组控制温度，使其依次为_____________________________，并分别编号（温度梯度差为1℃）。
第三步：光照6 h后测定O2的释放量。
高三生物非选择题困难题查看答案及解析
小麦、水稻等大多数绿色植物能将C02与C5结合形成C3，然后在酶的作用下，C3接受ATP供能并被[H]还原，最终形成糖类；而玉米、甘蔗等植物除具有以上固定C02的途径外，还具有一个途径能保证植物在低浓度的C02环境中进行较强的光合作用。
(一)设计鉴别小麦和玉米的实验
（1）实验原理:小麦的叶绿体只位于叶肉细胞，维管束（由木质部和韧皮部成束状排列形成的结构，位于叶片叶脉处，主要作用是为植物体输导水分、无机盐和有机养料等）鞘细胞不含叶绿体；而玉米的叶绿体位于叶肉细胞和维管束鞘细胞。
（2）实验材料及用具:显微镜、载玻片、盖玻片、清水、刀片、小麦叶片、玉米叶片、镊子等。
（3）实验步骤：
①目测小麦和玉米的叶片发现____________(填“小麦”或“玉米'的叶脉颜色比较浅。
②取小麦、玉米的叶片横切做临时装片两个，然后分别放在显微镜下观察。
③预期结果:下图_________(填“A”或“B”)是玉米叶片横切图，理由是___________________________。
注：图中[1]、[2]、[7]为位于不同部位的叶肉细胞，[4]、[5]为维管束，[3]、[6]为维管束鞘细胞（细胞中的小黑点为叶绿体）
(二)下图表示小麦和玉米两种植物光合速率随外界C02浓度变化的曲线，请回答：
（1）图中表示小麦的是____________(填“A”或“B”）曲线，判断的理由是_________________。
（2）若将小麦和玉米置于相同的高温、强光和干旱环境中，一段时间后，___________(填“小麦”或“玉米”）生长更好，其原因是___________________________________。
高三生物综合题困难题查看答案及解析
（8分）材料：玉米等C4植物的光合效率较水稻、小麦等C3植物的高。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）在其中起了很大的作用。C4植物光合系统的浓缩CO2从而增加局部CO2浓度的机制，使其即使在CO2浓度低时也能使光合作用接近饱和，从而大大提高其光合作用效率。因此，如何将C4植物的这一机制转移到水稻等C3植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了C3植物水稻的基因组中，为快速改良水稻等C3植物的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。
（1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交的原因是________。
（2）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是___
A．玉米和水稻不共用一套密码子
B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸
C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响
D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了
（3）自从1983年第一株基因植物问世以来，现在已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法中不正确的是______
A．以转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应
B．转基因植物可能与它们的近源野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳性
C．基因污染是一种不可以增殖的污染
D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物
（4）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是________。
高三生物综合题中等难度题查看答案及解析
下列有关C3和C4植物的描述，不正确的是（ ）
A．C3植物在光合作用暗反应阶段，固定CO2形成两个三碳化合物
B．常见的C4植物有高梁、玉米和甘蔗等
C．C3植物植物叶片的维管束鞘细胞细胞不含叶绿体
D．C4植物植物叶片的维管束鞘细胞细胞含有正常的叶绿体
高三生物选择题简单题查看答案及解析
下列关于C3和C4植物的描述，不正确的是
A．C3植物在光合作用暗反应阶段，固定CO2形成两个三碳化合物
B．常见的C4植物有玉米和甘蔗等
C．C3植物叶片的维管束鞘细胞不含叶绿体
D．C4植物叶片的维管束鞘细胞含有正常的叶绿体
高三生物选择题中等难度题查看答案及解析
水稻具有“光合午休”现象，其叶肉细胞中的C5化合物在CO2浓度高时与CO2结合生成C3化合物。在气孔关闭、O2/CO2比值升高时，C5化合物除了参与卡尔文循环外，还可被O2氧化为CO2，这一现象称为光呼吸，如图1所示。图2为夏季一昼夜水稻的CO2吸收速率变化曲线。回答下列问题：
(1)光呼吸的发生可以消耗光反应产生的过剩的_________________，防止类囊体结构遭到破坏。植物开始出现“光合午休”时，C5/C3的比值将_______________(填“上升”或“下降”)；O2/CO2比值较高时，C3化合物的来源途径有__________________(填生理过程名称)。
(2)图2中，C点时水稻的光合速率_______________(填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸速率。一昼夜当中，有机物的积累量最高的点是______________。
(3)结合题干信息分析，图2中D点时CO2吸收速率高于C点的主要原因是__________________。
高三生物非选择题中等难度题查看答案及解析