第3单元 第12课时 光合作用与细胞呼吸的综合分析(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学讲义聚焦光合作用与细胞呼吸的综合分析，覆盖两者的物质能量联系、速率关系及测定方法等高考核心考点，按“过程联系→速率辨析→实验测定”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建系统认知并突破难点。 资料突出高频考点实战性，采用对比辨析（如NADPH与NADH来源去向）、曲线建模（自然与密闭环境一昼夜曲线分析）、实验探究（黑白瓶法测定光合速率）等活动，培养科学思维与探究实践能力，助力学生高效掌握解题策略，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第12课时　光合作用与细胞呼吸的综合分析 课标 要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.光合作用和细胞呼吸的关系 2025·河北卷，4；2025·广东卷，18；2025·四川卷，16；2024·山东卷，21；2024·新课标卷，31；2024·黑吉辽卷，21；2024·安徽卷，16；2024·广东卷，20；2023·全国乙卷，29；2023·江苏卷，19；2023·广东卷，18；2023·重庆卷，19；2023·辽宁卷，21；2023·河北卷，19 高频 2.光合速率的测定方法 2024·新课标卷，31；2022·全国乙卷，2 低频 考点一　光合作用和细胞呼吸的联系 1．光合作用和细胞呼吸的过程联系 (1)物质方面 (2)能量方面 2．光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去向 (1)叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用。(×) 提示：有无光照不影响叶肉细胞进行呼吸作用。 (2)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。(×) 提示：C6H12O6先在细胞质基质中分解为C3H4O3，随后在线粒体内分解成CO2。 (3)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP。(×) 提示：细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP中的化学能。 (4)植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用。(√) 下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。 据图回答下列问题： (1)图中①②③④代表的物质依次是O2、NADP＋、ADP＋Pi、C5，[H]代表的物质主要是NADH(或还原型辅酶Ⅰ)。 (2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在C和D(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内图示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题： ①光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖(C3)，为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生C5；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了12个CO2分子。 ②在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的NADPH中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为ATP中的化学能。 [思维升华]　线粒体和叶绿体的功能联系 线粒体产生的ATP可以通过ADP-ATP运载体，经细胞质基质进入叶绿体，满足叶绿体对能量的需求。线粒体产生的NADH可以通过草酰乙酸/苹果酸穿梭系统进入细胞质基质。叶绿体产生的NADPH可以通过磷酸甘油酸/磷酸二羟丙酮穿梭系统进入细胞质基质。当光照不足或叶绿体不成熟时，细胞质基质的NADH可以经磷酸甘油酸/磷酸二羟丙酮穿梭系统，在叶绿体基质中同时生成NADPH和ATP；当线粒体内的NADH不足时，细胞质基质中NADH、NADPH也可以经草酰乙酸/苹果酸穿梭系统进入线粒体发挥作用(如图)。在特殊情况下，当叶绿体中ATP过剩时，少量ATP也能通过专一性载体转移至细胞质基质中。线粒体与叶绿体在进行各自物质和能量转换的基础上，相互协调，相互作用，共同形成了一个有机整体。如下图是线粒体与叶绿体间[H]、ATP的转移途径。 考向一　考查光合作用和呼吸作用的物质、能量转化 1．(2025·河北卷，4)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是(　　) A．类囊体膜上消耗H2O，而线粒体基质中生成H2O B．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2 C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2 D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物 解析：A　类囊体膜上发生水的光解，产生O2，线粒体基质中发生丙酮酸的分解，消耗丙酮酸和H2O，产生NADH、CO2和少量能量，A错误；叶绿体基质中发生CO2的固定，消耗CO2，线粒体基质中丙酮酸分解生成CO2，B正确；类囊体膜上水的光解生成O2，线粒体内膜上消耗NADH和O2并生成H2O，C正确；叶绿体基质中发生暗反应可以产生糖类，线粒体基质中发生丙酮酸的分解，D正确。 2．(2023·天津卷，9)如图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程示意图，关于此图说法错误的是(　　) A．经主动运输进入细胞质基质 B．通过通道蛋白进入叶绿体基质 C．光反应生成的H＋促进了进入类囊体 D．光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应 解析：B　据图分析可知， 分解可产生CO2，从而保障暗反应的CO2供应，D正确。 考向二　考查NADPH、NADH、ATP的来源与去向 3．(2026·河北唐山模拟)NAD＋是细胞内常见的辅酶，其接收某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH，NADH非常活泼，可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD＋，NADP＋与NAD＋的结构和功能非常相似。下列有关分析错误的是(　　) A．NADH转变为NAD＋的过程总是伴随着ATP的水解 B．无氧呼吸第一阶段有NAD＋转变为NADH的过程 C．NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量 D．CO2供应量突然减少，短时间内叶绿体基质中的NADPH增多 解析：A　在细胞呼吸过程中，NADH在呼吸链电子传递和氧化磷酸化过程中生成ATP等能量物质时发生转化为NAD＋的反应，此过程是产生ATP而不是伴随ATP水解，A错误；无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段一样，都是将葡萄糖分解为丙酮酸，此过程中产生NADH，也就是有NAD＋转变为NADH的过程，B正确；NADPH(还原型辅酶Ⅱ)在光合作用暗反应中作为还原剂，为反应提供氢和能量，参与三碳化合物的还原等过程，C正确；当CO2供应量突然减少，短时间内CO2固定生成的三碳化合物减少，三碳化合物还原消耗的NADPH减少，而光反应继续产生NADPH，所以叶绿体基质中的NADPH会增多，D正确。 4．(2026·福建福州模拟)如图表示水稻某细胞内甲、乙两个重要的生理过程，其中①～④代表不同的反应阶段。下列有关叙述错误的是(　　) A．图中甲、乙两个生理过程产生的[H]是同一种物质 B．图中阶段②与阶段③的反应都发生在生物膜结构上 C．图中阶段①与阶段④的反应都不发生在生物膜结构上 D．在特定的条件下，甲、乙两个生理过程可以被同时抑制 解析：A　甲表示的是光合作用，其中的[H]是NADPH，乙表示有氧呼吸，其中的[H]是NADH，A错误；阶段②表示光合作用的光反应，场所是类囊体薄膜，阶段③表示有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，阶段②与阶段③的反应都发生在生物膜结构上，B正确；阶段①表示暗反应，场所是叶绿体基质，阶段④表示有氧呼吸的第一和第二阶段，场所是细胞质基质和线粒体基质，都不发生在生物膜结构上，C正确；在特定条件下，甲、乙两个生理过程可以被同时抑制，如极端高温等条件下，酶活性受抑制，两者可同时被抑制，D正确。 考点二　真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 1．辨析净光合速率与总光合速率 (1)微观辨析(以光合速率大于呼吸速率为例) (2)结合曲线辨析 2．真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 (1)判定方法 (2)相关计算 ①光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。 ②光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2吸收量＋细胞呼吸CO2释放量。 ③光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。 如图为在晴朗夏季，某植物在大田(图1)和密闭玻璃罩(图2)内一昼夜植物吸收、释放二氧化碳速率变化曲线(水平虚线：实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图分析下列问题： (1)图1中，白昼是指横坐标中的ag段，其中一昼夜中有机物积累量达到最大值的时间是f点。 (2)图1中，在ef段中CO2吸收速率下降的原因是光照减弱，而cd段CO2吸收速率下降的原因是蒸腾作用过强，气孔部分关闭，CO2供应不足。 (3)图1中，一昼夜光合作用强度超过细胞呼吸强度的时间段是bf段。 (4)从光合作用和细胞呼吸角度分析，在图2中，与图1植物在b点的整体生理状态相同的点有D、H。根据图2，该植物一昼夜能否积累有机物？依据是什么？ 提示：能。据图2可知，K点时玻璃罩内的CO2浓度比A点低，说明该植物经过一昼夜后，吸收了CO2，即植物细胞光合作用合成有机物的总量多于细胞呼吸消耗有机物的总量，因此能积累有机物。 (5)有人提出图1中cd段光合速率变小的原因还可能是中午温度过高，高温破坏了类囊体膜结构，使叶绿体吸收光能效率降低，光反应受抑制。实验小组尝试采用根部滴灌的方式，发现光合速率迅速恢复，试分析其原因。 提示：滴灌能够补充水分，叶片蒸腾作用加强，叶片温度降低，减少了高温对叶绿体的破坏。 [思维升华]　自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较 考向一　光合速率和呼吸速率的联系 1．(2026·湖北武汉模拟)某研究小组利用特定的实验装置来研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响(其他实验条件均相同且适宜)，根据结果绘制成如图所示曲线。下列有关叙述正确的是(　　) A．大于35 ℃时，该植物不能正常生长的原因是不能进行光合作用 B．25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等 C．该植物的细胞呼吸最适温度为35 ℃左右 D．5～25 ℃，该植物积累的有机物逐渐减少 解析：B　由图分析可知，大于35 ℃时，光合作用消耗CO2的量小于细胞呼吸产生CO2的量，说明光合作用强度小于呼吸作用强度，该植物不能正常生长，A错误；由图可知，25 ℃和30 ℃时该植物的CO2消耗量基本相等，B正确；大于35 ℃时，细胞呼吸产生CO2的量还在增加，说明呼吸作用的最适温度大于35 ℃，C错误；5～25 ℃，光合作用消耗CO2的量一直大于细胞呼吸产生CO2的量，说明净光合速率大于0，该植物积累的有机物逐渐增多，D错误。 2．(2026·河北邢台模拟)某生物兴趣小组测定了不同温度条件下，棉花植株在黑暗中单位时间内O2的消耗速率以及光照条件下单位时间内O2的释放速率，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体膜，消耗的场所是线粒体基质 B．20 ℃时棉花植株的总光合速率最大 C．30 ℃时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的二倍 D．40 ℃时棉花叶肉细胞光合作用酶的活性丧失，光合作用停止 解析：C　O2产生的场所是叶肉细胞的类囊体膜，消耗的场所是线粒体内膜，A错误；由曲线图可知，20 ℃时棉花植株的净光合速率最大，但呼吸速率较低，总光合速率不是最大(25 ℃时棉花植株的总光合速率大于20 ℃时)，B错误；图中O2的消耗速率表示呼吸速率，O2的释放速率表示净光合速率，两条曲线的交点表示净光合速率等于呼吸速率，故30 ℃时，棉花植株的总光合速率是呼吸速率的二倍，此时棉花植株固定CO2的量是其产生CO2量的二倍，C正确；40 ℃时棉花净光合速率为0，光合作用并未停止，D错误。 考向二　不同环境中一昼夜内光合速率曲线分析 3．(2026·江苏南京模拟)如图为自然环境中一昼夜测得某植物CO2的吸收速率曲线图，下列关于该图的叙述，错误的是(　　) A．a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少 B．开始进行光合作用的点是b点，结束光合作用的点是m点 C．光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点 D．de段下降的原因是部分气孔关闭，CO2吸收减少，fh段下降的原因是光照减弱 解析：C　a点释放CO2的速率减小的原因是夜间温度降低，呼吸酶活性降低，呼吸速率降低，CO2释放减少，A正确；由图可知，b点是光合作用开始的点，m点之后，CO2释放速率不变，说明m点之后不再进行光合作用，B正确；h点之后，光合速率小于呼吸速率，有机物减少，因此有机物积累量最大的点是h点，C错误；de段光照较强，温度较高致使部分气孔关闭，CO2通过气孔进入叶肉细胞间隙的量减少，光合速率降低，fh段光合速率下降的原因是光照减弱，D正确。 4.(2024·新课标卷，31)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题： (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是____________________，原因是_________________________。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度____________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是____________组，判断依据是_________________。 (4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会____________(填“升高”“降低”或“不变”)。 解析：(1)植物进行光合作用时捕获光能的色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光。(2)由题意知，a组的光合作用强度小于b组，a组光合作用消耗的CO2也少于b组，所以，光照t时间后，a组CO2浓度大于b组。(3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，说明光照t时间时，c、d组的光合速率等于呼吸速率；光照t时间时，a组的O2浓度与初始O2浓度相等，说明a组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。(4)分析图示，光照t时间后，c、d组的O2浓度相同且大于初始O2浓度，而c组的光照强度小于d组，说明限制d组光合速率的因素是CO2浓度。光照t时间后，将d组密闭装置打开，可补充CO2，并以c组光照强度继续照光，则d组幼苗光合速率会升高。 答案：(1)红光和蓝紫光　光合色素中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光　(2)大于　(3)b　密闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率(合理即可)　(4)升高 考向三　光合速率的测定方法 5．图1为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图2中a、b为测定过程中某些生理指标相对值的变化。下列说法错误的是(　　) A．图1装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动 B．若将图1中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变 C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真正光合速率会发生图2中从b到a的变化 D．若图2表示图1植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度 解析：B　图1装置在较强光照下，植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物所需CO2由CO2缓冲液提供，而产生的O2会使装置中气体体积增大，因此有色液滴向右移动，如果再放到黑暗环境中，植物呼吸消耗O2，而产生的CO2又被CO2缓冲液吸收，因此有色液滴向左移动，A正确；若将图1中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，装置内的CO2被NaOH溶液吸收，植物只能利用自身呼吸作用产生的CO2进行光合作用，因此光合速率下降，产生NADPH的速率将下降，B错误；在光合作用最适温度时再升高温度，与光合作用有关的酶活性会下降，真正光合速率下降，C正确；影响光合速率的因素有光照强度、CO2浓度等，适当提高图1装置中CO2缓冲液的浓度，可能会增大光合速率，D正确。 6．(2026·湖南雅礼中学模拟)某生物科研小组从鸭绿江的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10 mg·L－1，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下(a<b<c<d<e)，温度保持不变，24 h后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量。请根据其记录数据(如下表)判断，下列选项错误的是(　　) 光照强度/klx 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量/ (mg·L－1) 3 10 16 24 30 30 黑瓶溶氧量/ (mg·L－1) 3 3 3 3 3 3 A．黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧 B．光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧量相等，说明此光照强度下植物仍然不能进行光合作用 C．当光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为21 mg·L－1 D．当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中植物的光合速率不再增加 解析：B　黑瓶中的生物呼吸消耗氧气，但没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，A正确；光照强度为a时，白瓶中溶解氧的含量与初始溶解氧的含量相等，说明植物光合作用产生的氧刚好用于细胞呼吸消耗，B错误；当光照强度为c时，白瓶中植物光合作用产生的氧气量即为总光合作用量＝净光合作用量＋细胞呼吸消耗量＝(24－10)＋(10－3)＝21(mg·L－1)，C正确；由d、e两组数据可知，当光照强度为d时，再增加光照强度，白瓶中溶解氧的含量也不再增加，即白瓶中植物的光合速率不再增加，D正确。 [归纳总结] 1．利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率 (1)将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 (2)将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 (3)根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。 2．“黑白瓶法”——测溶氧量的变化 3．“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量 一、基础落实 1．判断有关叙述的正误 (1)提取完整的线粒体和叶绿体悬浮液，可以独立完成有氧呼吸和光合作用过程。(必修1 P93、103正文)(×) 提示：线粒体是有氧呼吸的主要场所，其中有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的，因此提取完整的线粒体悬浮液，不可以独立完成有氧呼吸，而提取叶绿体悬浮液可以独立完成光合作用过程，但前提是保证叶绿体的活性。 (2)用H218O浇灌植物，周围空气中的H2O、O2、CO2都能检测到18O。(必修1 P93、103正文)(√) (3)植物细胞都能产生还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。(必修1 P103正文)(×) 提示：只有能进行光合作用的植物细胞才能产生还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。 (4)植物积累的有机物的量是植物实际光合作用产生的总有机物量。(必修1 P105旁栏思考拓展)(×) 提示：植物积累的有机物的量是植物实际光合作用产生的总有机物量－呼吸作用消耗的有机物量。 2．如果用18O标记土壤中的水，那么植物产生的二氧化碳和氧气是否含有18O？如果有，写出18O的转移途径：有。H218O经过光合作用的光反应转移给18O2，H218O经过有氧呼吸的第二阶段转移给C18O2。 二、高考演练 1．(经典高考题)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是(　　) A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 解析：D　在适宜且恒定的温度和光照条件下，密闭容器中的小麦会同时进行光合作用和呼吸作用，初期光合速率大于呼吸速率，导致容器内CO2含量逐渐降低；由于密闭容器内的CO2含量有限，随着光合作用持续进行，CO2逐渐被消耗，其含量降低，进而光合作用强度减小；当CO2含量降低到一定水平时，小麦的光合速率和呼吸速率相等，此时净光合速率为0，容器内的CO2含量保持相对稳定。 2．(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放　②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理　③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏　④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长　⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理　⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是(　　) A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 解析：A　有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。措施②反映了低温与作物开花的关系。控制光照时间可以调控植物的花期，使植物提前或延后开花，措施④反映了昼夜长短与作物开花的关系，A合理。措施③可以降低种子中的自由水含量，使细胞呼吸速率降低，以降低有机物的消耗；措施⑤可以提高植株间的二氧化碳浓度等，进而提高光合速率，其主要目的不是降低有机物消耗，B不合理。措施⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，措施②反映了低温与作物开花的关系，其主要目的不是促进作物的光合作用，C不合理。措施①③的主要目的是降低呼吸作用强度，措施④反映了昼夜长短与作物开花的关系，其主要目的不是降低呼吸作用强度，D不合理。 3．(2025·四川卷，16)在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200 μmol·m－2·s－1，CO2浓度约为400 μmol·mol－1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题： 组别 光照强度 μmol· m－2·s－1 CO2浓度 μmol· mol－1 净光合速率μmol· m－2·s－1 气孔导度 mol· m－2·s－1 叶绿素 含量 mg·g－1 对照 200 400 7.5 0.08 42.8 甲 400 400 14.0 0.15 59.1 乙 200 800 10.0 0.08 55.3 丙 400 800 17.5 0.13 65.0 注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关。 (1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用________________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择____________(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。 (2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的____________________，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是_________________________。 (3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择____________________，依据是________________________。 解析：(1)叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用无水乙醇提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。(2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的ATP(腺苷三磷酸/能量)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，从而提高了净光合速率。甲组和丙组的光照强度相同，丙组的CO2浓度是甲的二倍，与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是环境补充的CO2更多。(3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，甲>乙的光合作用速率，光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大，故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择光照强度加倍/光强加倍。 答案：(1)无水乙醇　红光　(2)ATP(腺苷三磷酸/能量)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)　环境补充的CO2更多　(3)光照强度加倍/光强加倍　甲>乙的光合作用速率，光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大 学科网（北京）股份有限公司 $