2025版高考生物一轮总复习教案必修1情境拓展2光呼吸C4植物等特殊代谢类型热点二C4植物

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在绿色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中，然后才转移到C3中，科学家将这类植物叫作C4植物，将其固定二氧化碳的途径，叫作C4途径。
①玉米、高粱、甘蔗都是C4植物，适于在高温、干燥和强光的条件下生长。
②C4植物叶肉细胞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，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。
③PEP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。
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2．(2023·河南天一大联考)玉米固定CO2的能力比小麦强70倍。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4植物(如玉米)特有的固定CO2的关键酶。科研人员将玉米的PEPC基因导入小麦中，获得转基因小麦以提高小麦产量。为探究转基因小麦固定CO2的能力，研究人员将转基因小麦和普通小麦分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列有关叙述错误的是( D )
A．PEPC能降低固定CO2反应所需的活化能
B．图中属于转基因小麦变化曲线的是Ⅱ
C．图中CO2浓度保持不变时植物的光合速率等于呼吸速率
D．突然降低光照强度，短时间内细胞中ADP和C5的含量均降低
解析：酶能降低化学反应所需的活化能，故PEPC能降低固定CO2反应所需的活化能，A正确；由图可知，Ⅱ曲线代表的植物利用低浓度CO2的能力更强，故Ⅱ是转基因小麦，B正确；植物的光合速率等于呼吸速率时，密闭小室中CO2浓度保持不变，C正确；突然降低光照强度，短时间内光反应产生NADPH和ATP速率降低，ADP含量增加，C3还原速率下降，C5合成速率下降，而C5消耗速率不变，C5含量降低，D错误。