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最新高考生物一轮复习课件（新人教版） 第3单元 解惑练1 C3植物、C4植物和CAM植物
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这是一份最新高考生物一轮复习课件（新人教版） 第3单元 解惑练1 C3植物、C4植物和CAM植物，共24页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略，解惑练1，归纳总结，三阶段，CO2不能进入叶片，PEP羧化，低CO2浓度，三碳化合物，叶绿体基质，细胞呼吸和光合作用等内容，欢迎下载使用。
在高三生物一轮复习中，首先要学会梳理自身的学习情况，包括课本、笔记、试卷等，找出自己的薄弱环节和存在的问题，并合理分配时间，有针对性地进行复习。这样能够确保复习的效率和效果。1、整合知识点，构建知识体系：通过整合需要学习的信息和已掌握的知识，制作思维导图或知识点卡片，有助于大脑的条理化和记忆。同时，将新知识和已学知识联系起来，不断完善知识体系，促进理解和记忆。2、联想迁移法：利用不同知识点之间的共性，通过联想迁移法将不同章节的内容串联起来，达到融会贯通的效果。3、注重识图和思维迁移能力：在高三生物复习中，要注重图表学习，通过专题训练提高从图表中获取有用信息的能力，并形成思维迁移能力。4、锻炼审题能力和表达能力：在平时的学习中深刻理解每个概念的内涵、外延和形成过程，在复习时对概念中的重点字词进行划出、圈出、点出，明确运用范围。在做题时能迅速提取问题中的重要信息，解决审题关。5、重视基础知识：回归教材，夯实基础，深化对主干知识的理解。新课改后，高一阶段完成必修两本书的学习，这两本书的考查分值接近50%，占有非常重要的地位。教材是掌握知识的根本。6、每日一读：每天安排30分钟的时间，结合复习资料加深对基础知识的理解，确保对知识的内涵和外延都了如指掌。7、重视第一轮复习：第一轮复习是考前知识梳理、总结及知识网构建的关键阶段，要持续到来年的3月中旬。第一轮复习的质量直接影响到后续的复习效果。
C3植物、C4植物和CAM植物
自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。1.C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。
2.C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
3.CAM途径：CAM植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
C3植物、C4植物和CAM植物的比较
C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。
1.自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题：
(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①②③④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过程，则①④依次是______、_____；D过程是_____________________，ATP的合成除发生在A过程外，还发生在_____(填字母)过程。
(2)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成________________________________________，从而不利于光合作用。
同时引起O2在细胞内积累
(3)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种________酶，该酶比Rubisc对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应___________的环境。
(4)由图2可知，C4植物是在不同_____进行CO2的固定，而CAM植物是在不同_____进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？_______(填“能”或“不能”)，可能的原因是__________________________________________________________________。
没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够ATP和NADPH
2.(2021·辽宁，22)早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390 μml·ml－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisc)是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisc所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisc的催化下，CO2被固定形成__________，进而被还原生成糖类，此过程发生在___________中。
①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力______(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisc。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是______________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于_________(填“吸能反应”或“放能反应”)。
图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用___________技术。
B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisc基因，增强CO2固定能力D.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有_____。
在高三生物一轮复习中，首先要学会梳理自身的学习情况，包括课本、笔记、试卷等，找出自己的薄弱环节和存在的问题，并合理分配时间，有针对性地进行复习。这样能够确保复习的效率和效果。1、整合知识点，构建知识体系：通过整合需要学习的信息和已掌握的知识，制作思维导图或知识点卡片，有助于大脑的条理化和记忆。同时，将新知识和已学知识联系起来，不断完善知识体系，促进理解和记忆。2、联想迁移法：利用不同知识点之间的共性，通过联想迁移法将不同章节的内容串联起来，达到融会贯通的效果。3、注重识图和思维迁移能力：在高三生物复习中，要注重图表学习，通过专题训练提高从图表中获取有用信息的能力，并形成思维迁移能力。4、锻炼审题能力和表达能力：在平时的学习中深刻理解每个概念的内涵、外延和形成过程，在复习时对概念中的重点字词进行划出、圈出、点出，明确运用范围。在做题时能迅速提取问题中的重要信息，解决审题关。5、重视基础知识：回归教材，夯实基础，深化对主干知识的理解。新课改后，高一阶段完成必修两本书的学习，这两本书的考查分值接近50%，占有非常重要的地位。教材是掌握知识的根本。6、每日一读：每天安排30分钟的时间，结合复习资料加深对基础知识的理解，确保对知识的内涵和外延都了如指掌。7、重视第一轮复习：第一轮复习是考前知识梳理、总结及知识网构建的关键阶段，要持续到来年的3月中旬。第一轮复习的质量直接影响到后续的复习效果。
C3植物、C4植物和CAM植物
自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。1.C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。
2.C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
3.CAM途径：CAM植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
C3植物、C4植物和CAM植物的比较
C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。
1.自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题：
(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①②③④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过程，则①④依次是______、_____；D过程是_____________________，ATP的合成除发生在A过程外，还发生在_____(填字母)过程。
(2)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成________________________________________，从而不利于光合作用。
同时引起O2在细胞内积累
(3)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种________酶，该酶比Rubisc对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应___________的环境。
(4)由图2可知，C4植物是在不同_____进行CO2的固定，而CAM植物是在不同_____进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？_______(填“能”或“不能”)，可能的原因是__________________________________________________________________。
没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够ATP和NADPH
2.(2021·辽宁，22)早期地球大气中的O2浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O2浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390 μml·ml－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisc)是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisc所在局部空间位置的CO2浓度，促进了CO2的固定。回答下列问题：(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisc的催化下，CO2被固定形成__________，进而被还原生成糖类，此过程发生在___________中。
①由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力______(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisc。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是______________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于_________(填“吸能反应”或“放能反应”)。
图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用___________技术。
B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisc基因，增强CO2固定能力D.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有_____。
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