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2026全国版高中生物学突破练
突破练11
(选择题每小题3分)
基础·满分练
命题角度1　绿叶中色素的提取和分离
1.(2026河南模拟)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片在秋季变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素组成情况,得到了如图甲、乙所示的滤纸条。下列叙述正确的是(　　)
A.图甲是银杏绿叶的色素组成情况,图乙是银杏黄叶的色素组成情况
B.出现图乙结果的原因是提取色素时研磨过程中未加入CaCO3
C.色素分离时滤液细线要浸没在层析液中
D.叶绿素b随层析液在滤纸条上扩散速度最快
2.(2026湖北模拟)利用双向纸层析法可先后分离苋菜中的光合色素和花青素。将色素提取液滴在滤纸上,先使用有机层析液层析,随后滤纸旋转90°使用蒸馏水继续层析,结果如图,其中数字代表不同类型的色素。下列叙述正确的是(　　)
A.在有机层析液中溶解度最大的是4色素
B.花青素色素点可能分布在③位点
C.提取色素时未加入碳酸钙会导致1、2色素点变浅
D.与光合色素一样,花青素是能吸收光能进行光合作用的色素
命题角度2　光合作用的探究历程
3.(2026重庆模拟)科学发现的过程蕴含严谨的逻辑与方法。下列关于光合作用探索历程的叙述,正确的是(　　)
A.阿尔农发现叶绿体在光照下可合成ATP,该过程与CO2的固定相伴随
B.鲁宾和卡门同位素示踪实验中对照组是C18O2和H2O,实验组是CO2和O
C.卡尔文向小球藻提供14CO2,光照一段时间后,14C3先于14C5出现
D.恩格尔曼用水绵和乳酸菌进行实验,证明叶绿体释放氧气
命题角度3　光合作用原理及物质含量的变化
4.(2025天津一模)利用蓝细菌通过光合作用将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。下图表示的是某蓝细菌的光合作用过程,下列说法不正确的是(　　)
A.过程Ⅰ场所在叶绿体类囊体薄膜上
B.过程Ⅱ中③的缺乏会导致C3含量下降
C.物质①和②用于C3分子的还原
D.图中色素可以用无水乙醇提取
5.(2026福建福州模拟)2025年2月中国科学技术大学熊宇杰教授团队实现了人工光合系统的高通量筛选,为未来高效人工光合系统研发提供了一种可行性范式。人工光合系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,据此分析下列说法错误的是(　　)
A.人工光合系统中相当于光反应的模块是模块1和模块2
B.模块2中还应添加ADP、Pi和NADP+等物质以便完成能量转换
C.若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内甲的含量将减少
D.若植物与该系统固定等量的CO2,则植物糖类的积累量更低
6.(2026河南新乡模拟)卡尔文与同事以小球藻探明了光合作用中的碳固定途径,为了进一步探究14CO2和哪种物质结合生成C3,卡尔文在反应中将14CO2浓度由1%突然降至0.003%,检测部分物质的含量变化,结果如图所示。下列有关推测错误的是(　　)
A.物质A可能为NADPH和ATP
B.物质B可能为C5
C.物质C可能为C6
D.若300 s后停止光照,短时间内物质B的含量将增多
命题角度4　化能合成作用
7.(2026安徽模拟)亚硝酸细菌和硝酸细菌是土壤中普遍存在的化能自养型细菌,前者将氨氧化为亚硝酸,后者将亚硝酸氧化为硝酸,其过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.是否利用光能是光合作用和化能合成作用的本质区别
B.氧化氨和亚硝酸的过程都能释放出化学能,这两种细菌都能利用相应的能量合成有机物
C.细菌的化能合成作用可降低土壤中硝酸盐含量,有利于植物渗透吸水
D.亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的能量来源和发生场所均不相同
能力·高分练
8.(10分)(2026河南南阳模拟)淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要产物,马铃薯叶片合成的有机物主要运向块茎储存,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存。图a是马铃薯和红薯光合作用产物的形成及运输示意图;图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图,请回答下列问题。
图a
图b
(1)如果突然将太阳光照改为等强度的蓝紫色光照,其他条件不变,则短时间内物质B的含量变化是　　　　。
(2)若将马铃薯叶片处于C18O2的环境,给予正常光照,一段时间后,块茎中的淀粉会含有18O,请写出元素18O转移的路径　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用图中相关物质及箭头表示)。
(3)图b表示叶绿体中的　　　　结构,参与捕获光能的两类色素是　　　　　　　　　,分离色素可用　　　　法。
(4)图b膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为　　　　和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会　　　　(填“加快”或“减慢”),图中ATP合酶的作用为　　　　　　。
参考答案
基础·满分练
1.A　图甲是银杏绿叶的色素组成情况,图乙是银杏黄叶的色素组成情况,出现图乙结果的原因是秋季温度低,叶绿素被分解,叶片由绿色变成黄色,A项正确,B项错误。色素分离时,不能让滤液细线触及层析液,否则滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩散,C项错误。叶绿素b在层析液中溶解度最低,随层析液在滤纸条上扩散速度最慢,D项错误。
2.B　在有机层析液中溶解度最大的1色素是胡萝卜素,呈橘黄色,A项错误。由题意可知,花青素是一种水溶性色素,用有机层析液时不能被层析分离,仍在色素点样处,再被蒸馏水层析时会移动至③处,B项正确。用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙的作用主要是防止研磨过程中叶绿素被破坏,因此提取色素时未加入碳酸钙会导致3、4色素点变浅,C项错误。光合色素主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等,它们主要溶于有机溶剂;而花青素则是一种水溶性色素,不能吸收光能用于光合作用,主要用于植物的生存适应(如抗逆、吸引传粉者等),D项错误。
3.C　阿尔农发现在光照下叶绿体可以合成ATP,这一过程主要与水的光解相伴随,A项错误。鲁宾和卡门同位素示踪实验中两组均为实验组(H2O与CO2中氧同位素标记互换),无传统对照组,B项错误。卡尔文实验中,14CO2首先与C5结合生成C3,故14C3先于14C5出现,C项正确。恩格尔曼用水绵和好氧菌进行实验,证明叶绿体在光下释放氧气,而乳酸菌为厌氧菌,D项错误。
4.A　蓝细菌没有叶绿体,A项错误。过程Ⅱ中③为CO2,CO2含量减少,会使C5与CO2结合形成的C3减少,B项正确。由图可以看出,①NADPH既可以供能,还可以作为还原剂,参与C3的还原,②ATP可以为C3的还原提供能量,C项正确。色素可以溶解在无水乙醇中,所以图中色素可以用无水乙醇提取,D项正确。
5.C　该系统中相当于叶绿体中光反应的是模块1和模块2,模块1相当于光合作用中色素吸收光能,模块2相当于光反应中水的光解和ATP的合成,A项正确。模块2中还应添加ADP、Pi和NADP+等物质以便将电能转化成NADPH和ATP中活跃的化学能,B项正确。二氧化碳与甲反应生成乙,因此,甲为C5、乙为C3,若正常运转过程中气泵突然停转,即二氧化碳浓度降低,C5的消耗减少,而C3的还原还在正常进行,即C5的生成不变,导致短时间内甲(C5)的含量将增加,C项错误。由于人工光合系统不进行呼吸作用消耗糖类,故在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量高于植物糖类的积累量,D项正确。
6.D　当14CO2浓度突然降低时,CO2固定减少,C3也会减少,消耗的NADPH和ATP减少,但光反应未停止,所以物质A(NADPH和ATP)的含量会增加,A项正确。CO2浓度突然降低,CO2与C5结合生成C3的过程减弱,C5的消耗减少,而C3还原生成C5的过程仍在进行,所以物质B(C5)的含量会增加,B项正确。CO2浓度突然降低,CO2与C5结合生成C3的过程减弱,而C3的消耗仍在进行,所以C3的含量会降低,卡尔文循环中C3可以进一步合成六碳糖(C6)等有机物,C6的含量会减少,物质C可能为C6,C项正确。若300 s后停止光照,光反应停止,NADPH和ATP的生成减少,C3还原减弱,C5的生成减少,而CO2与C5结合生成C3的过程短期内仍在进行,所以短时间内物质B(C5)的含量将减少,D项错误。
7.C　光合作用的能量来源是光能,化能合成作用的能量来源是无机物氧化的化学能,二者最本质的区别就是“是否利用光能”,A项正确。据图可知,氧化氨和亚硝酸的过程都能释放出化学能,这两种细菌都能利用相应的能量合成有机物,B项正确。这两种细菌的作用最终将氨转化为硝酸盐,会增加土壤中硝酸盐含量,而非降低;硝酸盐增加会提高土壤溶液浓度,不利于植物渗透吸水,C项错误。植物光合作用的能量来源是光能,其场所在叶绿体,而亚硝酸细菌(属于原核生物,没有叶绿体)的化能合成作用能量来源是无机物氧化的化学能,因此亚硝酸细菌化能合成作用与植物光合作用的能量来源和场所都不同,D项正确。
能力·高分练
8.(1)升高
(2)C18O2(或A)→C3(或C)→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉
(3)类囊体薄膜　叶绿素和类胡萝卜素　纸层析
(4)NADPH　减慢　催化、运输
解析 图aⅠ是光合作用的暗反应阶段的CO2的固定,Ⅱ是暗反应中的C3的还原。暗反应在叶绿体基质中进行,其产物磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉,也可以被运出叶绿体,在叶肉细胞的细胞质基质中合成蔗糖,蔗糖可以进入液泡暂时储存起来,也可以通过韧皮部被运至块茎或块根细胞,继而合成淀粉。
(1)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。B是C5,如果突然将太阳光照改为等强度的蓝紫色光照,其他条件不变,色素吸收、传递、转化的光能增强,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,则C3的还原成C5增强,短时间内CO2和C5固定成C3速率不变,总的来说,C5含量会升高。(2)由图a可知,将马铃薯叶片处于C18O2的环境,C18O2通过光合作用暗反应过程生成C3,被还原生成磷酸丙糖,故C18O2转移的路径为C18O2(或A)→C3(或C)→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。(3)图b表示叶绿体中的类囊体薄膜结构,上面有光合色素,参与捕获光能的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素。由于色素易溶于有机溶剂,在有机溶剂的溶解度不同,可用纸层析法分离色素。(4)在光反应中,光能转化为NADPH中的能量和ATP中活跃的化学能。若二氧化碳浓度降低,将会影响暗反应的速率,暗反应速率减慢,导致叶绿体中NADP+减少,根据图b可知,NADP+与H+在电子的作用下结合生成NADPH,若NADP+减少,则图b中电子传递速率减慢。图中ATP合酶的作用为催化剂,催化ATP合成,也可作为载体蛋白,协助H+运输。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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