突破1 实验结果分析
深解构
实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法：
(1)通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。
(2)由果找因，分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系，得出正确结论。
(3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。
鉴典例
(2025·江苏联考)雨生红球藻正常状态下呈绿色，在强光、缺氮等胁迫条件下能合成虾青素而呈红色。虾青素能与光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)结合，提高光系统的稳定性，增强雨生红球藻抵抗胁迫的能力。下图是雨生红球藻中虾青素合成的相关过程，请回答下列问题：
(1)卡尔文循环和三羧酸循环发生的场所分别是__ (结构)，图中三羧酸循环未表示的反应物和生成物分别有__ __ 、__ __。
(2)强光下，光反应比暗反应快，NADPH的积累导致光反应产生的电子不能及时还原__ __，而与O2结合产生活性氧；活性氧__ __(填“促进”或“抑制”)虾青素的合成。虾青素的合成，通过消耗__ __、提高__ __增强对强光的抵抗力。
(3)研究发现虾青素具有强大的抗氧化能力，三羧酸循环在虾青素合成过程中有重要的调控作用。研究人员研究了正常供氮和缺氮条件下，添加不同浓度的延胡索酸对虾青素产量的影响，结果如下图。
①适宜浓度的延胡索酸可提高虾青素含量，其主要原因是添加延胡索酸，__ __。
②缺氮条件下，与添加10 mM延胡索酸组相比，添加20 mM延胡索酸组的虾青素含量较低，其可能原因是添加较多的延胡索酸，促进了叶绿体中脂肪酸的合成，进而__ __，不利于虾青素的积累。
③缺氮条件下添加10 mM延胡索酸组的虾青素含量__ __正常供氮条件，其主要原因是缺氮加快糖酵解速度，有利于协调__ __比例，使之平衡。
突破2 实验操作(填表题)
深解构
近年江苏高考对综合探究实验的考查往往以填表题的形式呈现，以操作、处理过程的记录为主体，要求联系上下文补充完善实验。此类试题的题干中已经提供了比较多的信息，设问往往为重要实验步骤、实验思路、完善实验操作中的方法等，基本上划定了答题的模式：
(1)领会教材不同实验的原理、思路，辨析不同实验的操作、现象和结论的异同。熟练探究实验的设计步骤，明确预实验和正式实验的异同。
(2)迅速掌握题干中提供的信息，对应设问，明确“对照和三变量(自变量、因变量、无关变量)”，联系前后步骤分析即可。可以根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，如何控制无关变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等，摸清对照实验的设计思路，熟悉常用的实验方法、技术等。
鉴典例
(2021·江苏卷节选)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要，为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦，实验方法是：取培养10～14 d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定、计算光合放氧速率(单位为μmol O2·mg－1 chl·h－1，chl为叶绿素)。请完成下表：
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，再用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组 ①__ __
②__ __ 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③__ __ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
(2025·苏州考前指导节选)2型糖尿病是一种与胰岛素抵抗有关的代谢紊乱疾病。血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗。请回答下列问题：
过量的脂肪酸进入线粒体氧化分解，导致活性氧(ROS)的产生，从而影响机体的糖代谢。一种新型药物X可有效清除细胞中的ROS，研究人员为探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗，进行了以下实验。
实验材料：年龄体型相近的健康小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、药物X、生理盐水、蒸馏水、葡萄糖溶液、二甲双胍溶液(治疗2型糖尿病药物)、血液检测相关仪器用具。
实验目的 具体操作
对照组 培养 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂普通饲料。适宜环境下喂养6周
模型鼠 建立 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂高脂饲料。适宜环境下喂养6周。在小鼠空腹状态下检测小鼠的__ __水平，筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠
分组处理 A组：选择经对照培养的健康小鼠8只，定期注射适量生理盐水； B、C、D组：选择__ __，分别定期注射__ __、二甲双胍溶液； 以上4组小鼠在相同且适宜环境下继续培养，饲料不变
结果检测 每周采集各组小鼠血样，检测相关代谢指标，并在电镜下观察小鼠肝细胞的线粒体形态与结构
部分检测结果如下表。据此得出：药物X可以有效清除ROS，从而__ __ 。
组别 空腹血糖 /(mmol·L－1) HOMA －IR ROS(相 对含量) 线粒体形态 与结构
A 组 5.0 1.0 1.0 结构正常，形态规则，内外膜完整，无肿胀、空泡化
B 组 14.2 7.3 2.0 外膜部分破损，内膜嵴模糊、减少，出现肿胀、空泡化
C 组 7.5 3.1 1.2 形态结构基本正常，仅少数存在轻微空泡化
D 组 8.1 3.6 1.4 内外膜基本完整，肿胀和空泡化程度减轻
注：HOMA－IR为胰岛素抵抗指数。HOMA－IR＝空腹血糖(mmol·L－1)×空腹胰岛素(μU·mL－1)/22.5。
突破3 假说—演绎
深解构
1．假说—演绎法又称为假说演绎推理，是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
2．一般过程为：提出问题→建立假说→模拟实验→演绎推导→实验检验→得出结论。
3．应用实例
(1)孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离和自由组合定律。
(2)摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了萨顿提出的假说——基因位于染色体上。
(3)沃森和克里克提出DNA半保留复制的假说，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA进行半保留复制。
(4)克里克是以T4噬菌体为实验材料，第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家；同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。
鉴典例
遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。假说—演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的科学方法。请分析回答：
(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说—演绎法包括“分析现象→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”，最后得出了自由组合定律。孟德尔在自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是__ __ 。为验证假说，孟德尔设计测交实验。细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的“成对的遗传因子”位于__ __上。
(2)利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的依据是__ __。
科学家发现一条染色体上有一个DNA及一条染色体上有许多基因，请根据类比推理的方法推断出基因与DNA的关系是__ __ 。
(3)摩尔根是最早证明基因位于染色体上的科学家，他提出合理的假设是__ __ 。他还有哪些其他成就？请举其中一个例子：__ __ 。
(4)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现4种表型，比例却不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了__ __种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“__ __”这一基本条件。
(5)自由组合定律的实质是：减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，__ __。
科学家研究两种抗生素对大肠杆菌的抑制机制，进行了以下实验：将大肠杆菌分为三组，A组加入抗生素X(抑制解旋酶)，B组加入抗生素Y(抑制RNA聚合酶)，C组为对照组。通过实时监测发现，在A组加入抗生素后10 min，DNA复制速率从1 000核苷酸·s－1降至0，细胞停止分裂；在B组加入抗生素后5 min，mRNA合成量下降为0,20 min后蛋白质合成完全停止；对照组在相同条件下正常生长，DNA复制速率稳定在1 000核苷酸·s－1，mRNA和蛋白质合成持续进行。下图为大肠杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。请回答下列问题：
(1)抗生素X可抑制图中过程__ __，该过程中需要的酶有__ __ 等。
(2)实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间，其可能原因是__ __。
(3)科学家分析认为抗生素Y除了能阻断大肠杆菌的转录过程，可能还阻断大肠杆菌tRNA的功能，科学家设计了如下实验对该假设进行探究，请完善实验过程。
①实验基本思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程。甲组加入不经抗生素Y处理的各种tRNA，乙组加入__ __ ，置于相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测两组实验中蛋白质的生成量。
②实验结果、结论：
若__ __，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；
若__ __，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。
突破1 实验结果分析
1．(2025·四川卷)D－阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D－果糖转化为D－阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下，测定不同浓度D－果糖的转化率(转化率＝产物量/底物量×100%)，其变化趋势如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．升高反应温度，可进一步提高D－果糖转化率
B．D－果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强
C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍
D．2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高
2．(2025·山东卷)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 － ＋ －
② 常压 ＋ － －
③ 高压 － ＋ －
④ 高压 ＋ － ＋
注：“＋”表示有，“一”表示无。
A．可用平板划线法对该菌计数
B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长
D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
3．(2025·南通四模)红叶石楠叶片颜色与叶绿素和花青素含量有关。花青素含量高且与叶绿素比值高时叶片呈艳丽红色，极具观赏价值。下图是红叶石楠叶肉细胞中部分代谢过程示意图。请回答下列问题：
(1) 图中ATP合酶分布在__ __，其作用是__ _ _。
(2) 物质A是__ __，过程②的名称是__ __。
(3) 红叶石楠的幼叶一般呈现红色，原因是__ __ 。幼叶中含较多花青素的意义是将吸收的光能以热能散失和反射到外界环境，避免__ __。
(4) 不同条件下红叶石楠的生长状况和叶片颜色有明显差异。为红叶石楠苗期栽培管理和成株后的园林美化提供依据，科研人员研究了在一定光照强度下不同程度的干旱胁迫对红叶石楠的影响，结果如下表所示。
净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 气孔导度 /(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1·s－1) 叶绿素含量/(mg·g－1) 花青素 /(nmol·g－1)
对照组 6.53 46.00 165 6.19 118.52
轻度干旱 5.33 36.67 156 4.64 138.88
中度干旱 3.13 34.00 239 3.73 151.54
重度干旱 0.40 7.67 262 2.51 177.73
①结合表中数据分析，轻度干旱时净光合速率下降的主要原因有__ __ 。中度、重度干旱时净光合速率下降主要是由__ __(填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素引起的。
②研究表明，无光条件下各组耗氧速率基本相当，则据表可推断，随着干旱程度的增加，红叶石楠光饱和点__ __(填“升高”“不变”或“降低”)，光补偿点__ __(填“升高”“不变”或“降低”)。
③根据实验结果，请对红叶石楠苗期栽培和成株后的园林美化提出合理的建议：__ __ 。
突破2 实验操作(填表题)
4．(2025·南通四模节选)B2M(β2－微球蛋白)是由淋巴细胞等产生的一种血清球蛋白，适量表达的B2M能与突触后膜相关受体结合关闭偶联的钙通道，调控神经元的兴奋传递；也能参与组成MHCⅠ等维持正常免疫机能。研究表明，21三体综合征患者淋巴细胞高表达B2M是导致大脑认知功能障碍的原因之一。
研究发现，21号染色体上有干扰素(IFN－α)受体相关基因。为探究干扰素与受体结合是否会促进B2M表达，科研人员进行了相关实验，请完成表格：
实验目的 简要操作步骤
①__ __ 取鼠胚胎，清洗后剪碎并用胰蛋白酶处理一段时间
细胞原代 和传代培养 用②__ __将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶中，在适宜条件下培养。将贴壁细胞重新用酶处理，然后用③__ __法收集，再将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
控制实验 自变量 分别用0 ng·mL－1、1 ng·mL－1、10 ng·mL－1和20 ng·mL－1的干扰素溶液处理细胞16 h
检测B2M 含量 运用蛋白免疫印迹法检测不同组别中B2M含量，如下图。
分析结果，得出结论 结果表明，干扰素与受体结合④__ __(填“会”或“不会”)促进B2M表达
5．(1) 科研工作者通过分离、培养解磷细菌(溶解难溶性无机磷酸盐)制备菌肥，应用到农业生产中，其简要过程如下表所示。请完成下表：
操作步骤 简要操作过程 操作过程的目的
步骤一 称取土样，在富含有①__ __的细菌液体培养液中培养4 d 富集培养，增加解磷细菌的数量
步骤二 用稀释涂布平板法涂布在以①为唯一②__ __的固体平板培养基上 ③__ __
步骤三 筛选并发酵培养 获得大量解磷细菌悬液
步骤四 发酵过程中对发酵液进行④__ __并系列稀释，利用⑤__ __法检测细菌数量 随时检测发酵液中细菌数量
步骤五 结束发酵，分装 制成液体或固体解磷菌肥
(2) 步骤二也可利用平板划线法来代替稀释涂布平板法。平板划线时，发现平板太软，表面极易划破。请提供解决此问题的合理化建议是__ __ 。某普通解磷细菌由于突变而形成了一种高效解磷细菌，在分离纯化该突变菌株时，科研工作者一般使用稀释涂布平板法而很少使用平板划线法，从实验目的的角度分析，可能的原因是__ __ 。
(3) 步骤四中，对某批次发酵液进行系列稀释和接种，统计菌落数，其过程及结果如下图所示。则该批次发酵液中活菌数为__ __CFU·mL－1(活菌数量用菌落形成单位CFU表示)。
6．(2025·海门中学节选)某种内源性蛋白类激素FGF1可降血糖，可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖，也可能自身具有降血糖的作用。为探究FGF1降血糖的原理，兴趣小组进行了如下实验，请完成下表：
实验步骤 简要操作流程
①__ __ 若干只生理状况相同的健康小鼠，敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因
注射葡萄 糖溶液 将模型小鼠平均分为4组，编号A、B、C、D，给每组小鼠注射一定量的葡萄糖溶液，一段时间后检测小鼠的血糖浓度
设置对照实验 给A组小鼠注射适量的生理盐水，B组小鼠注射适量胰岛素，C组小鼠注射适量②__ __，D组小鼠注射适量③__ __
实验结果检测 ④__ __
7．为探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，研究者设计了相关实验。请完成下表：
实验过程 实验操作与分析
实验材料处理 选取若干大小相近、生长状况良好的6～8月龄秋茄树苗作为实验植物。 实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗，自然风干后过筛备用。清洗沙质的目的是①__ __
进行预实验 以海水池塘养殖尾水的N浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是②__ __
实验处理 将树苗随机平均分为2组，种植到如图所示种植箱中。向对照组种植箱浇灌5 L不含N的盐度2%的人工海水，实验组种植箱浇灌5 L含N的盐度2%的人工尾水，并在种植箱外对水位标记刻度，每2 d用营养液对种植箱水位进行补充。配制营养液时应以③__ 配制
指标测定 每5 d于种植箱的出水口采集150 mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率＝④__ ，30 d后收获树苗，并测量树苗的株高
结果 预测 若人工尾水处理30 d后，实验组秋茄苗的生长状况⑤__ ，且在实验N浓度下，⑥__ __，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化
突破3 假说—演绎
8．DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验：
Ⅰ．将大肠杆菌放在含有15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20 min繁殖一代；
Ⅱ．提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱(图1 a所示，波峰出现在P处)；
Ⅲ．将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
Ⅳ．在培养到第6、13、20 min时分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图1 b～d所示。
图1
图2
(1) 步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是__ __ 。
(2) 关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图2所示。图1的结果可否定__ __复制假设，理由是__ __。
(3) 为探究另外两种假设哪种成立，研究人员将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40 min。结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置及P和Q的关系。
图3
9．(2025·河南卷节选)生物体的所有活细胞都具有静息电位，而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。请回答下列问题：
(1) 最新研究发现，某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示，刺激肿瘤细胞，记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示，随着刺激强度的增大，动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是__ __ 。在体外培养条件下，用Na＋通道阻断剂TTX处理该细胞，使该细胞膜两侧的电位表现为__ __，进而抑制其增殖生长。根据以上机制，若降低培养液中的K＋浓度，可__ __(填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。
图1
(2) 若细胞间有突触结构，突触前细胞兴奋，突触后细胞可记录到相应的膜电位变化，细胞内Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论，应选择图2中组__ __(填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验，简要写出实验思路及预期结果：__ __ 。
图2
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共63张PPT)
专题6 稳态与调节
6 实验探究
实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法：
(1)通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。
(2)由果找因，分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系，得出正确结论。
深解构
突破1 实验结果分析
(3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。
(2025·江苏联考)雨生红球藻正常状态下呈绿色，在强光、缺氮等胁迫条件下能合成虾青素而呈红色。虾青素能与光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)结合，提高光系统的稳定性，增强雨生红球藻抵抗胁迫的能力。下图是雨生红球藻中虾青素合成的相关过程，请回答下列问题：
鉴典例
1
(1)卡尔文循环和三羧酸循环发生的场所分别是__________________________ (结构)，图中三羧酸循环未表示的反应物和生成物分别有_____________________、________________。
(2)强光下，光反应比暗反应快，NADPH的积累导致光反应产生的电子不能及时还原____________，而与O2结合产生活性氧；活性氧________(填“促进”或“抑制”)虾青素的合成。虾青素的合成，通过消耗______________、提高___________ _________增强对强光的抵抗力。
叶绿体基质、线粒体基质
H2O、ADP、Pi
CO2、ATP
NADP＋
促进
NADPH
光系统的
稳定性
(3)研究发现虾青素具有强大的抗氧化能力，三羧酸循环在虾青素合成过程中有重要的调控作用。研究人员研究了正常供氮和缺氮条件下，添加不同浓度的延胡索酸对虾青素产量的影响，结果如下图。
①适宜浓度的延胡索酸可提高虾青素含量，其主要原因是添加延胡索酸，______________________________________________________________。
②缺氮条件下，与添加10 mM延胡索酸组相比，添加20 mM延胡索酸组的虾青素含量较低，其可能原因是添加较多的延胡索酸，促进了叶绿体中脂肪酸的合成，进而______________________，不利于虾青素的积累。
③缺氮条件下添加10 mM延胡索酸组的虾青素含量________正常供氮条件，其主要原因是缺氮加快糖酵解速度，有利于协调__________比例，使之平衡。
促进线粒体合成并运出苹果酸，有利于丙酮酸的合成并运进叶绿体
加速虾青素酯化过程
高于
碳、氮
解析：(1)卡尔文循环(暗反应)发生在叶绿体基质中，固定CO2合成有机物。三羧酸循环(TCA循环)发生在线粒体基质中，是细胞有氧呼吸的第二阶段，该阶段消耗丙酮酸和水，生成NADH、CO2和ATP，故图中三羧酸循环未表示的反应物有H2O、ADP、Pi，未表示的生成物有CO2、ATP。(2)强光下光反应速率超过暗反应，导致NADPH积累，光反应产生的电子无法及时还原NADP＋(电子受体)，电子漏出与O2结合产生活性氧。活性氧作为胁迫信号，促进虾青素合成以增强抗氧化防御。图中可见，虾青素合成过程消耗NADPH(提供还原氢)，并通过与PSⅠ和PSⅡ结合，提高光系统的稳定性，减少光损伤。
(3)①据题图分析，延胡索酸是三羧酸循环中间产物，添加后促进循环运行，增加苹果酸合成；苹果酸从线粒体输出到细胞质，可转化为丙酮酸，丙酮酸进入叶绿体生成乙酰辅酶A及异戊烯焦磷酸等，通过一系列代谢提升虾青素产量。②高浓度延胡索酸提供过量碳源，促进叶绿体中脂肪酸合成；脂肪酸形成酰基辅酶A，加速虾青素酯化，导致游离虾青素减少，积累量下降。③缺氮胁迫加速糖酵解，提供更多碳骨架用于虾青素合成；同时，延胡索酸补充碳源，协调碳氮代谢平衡(氮缺乏时碳流向次生代谢物如虾青素)，使虾青素产量高于正常供氮条件。因此缺氮条件下添加10 mM延胡索酸组的虾青素含量高于正常供氮条件，其主要原因是缺氮加快糖酵解速度，有利于协调碳、氮比例，使之平衡。
近年江苏高考对综合探究实验的考查往往以填表题的形式呈现，以操作、处理过程的记录为主体，要求联系上下文补充完善实验。此类试题的题干中已经提供了比较多的信息，设问往往为重要实验步骤、实验思路、完善实验操作中的方法等，基本上划定了答题的模式：
(1)领会教材不同实验的原理、思路，辨析不同实验的操作、现象和结论的异同。熟练探究实验的设计步骤，明确预实验和正式实验的异同。
(2)迅速掌握题干中提供的信息，对应设问，明确“对照和三变量(自变量、因变量、无关变量)”，联系前后步骤分析即可。可以根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，如何控制无关变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等，摸清对照实验的设计思路，熟悉常用的实验方法、技术等。
深解构
突破2 实验操作(填表题)
(2021·江苏卷节选)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要，为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦，实验方法是：取培养10～14 d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定、计算光合放氧速率(单位为μmol O2·mg－1 chl·h－1，chl为叶绿素)。请完成下表：
鉴典例
2
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，再用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组 ①______________________________________
②__________________________ 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③__________________________ __________ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮
减少叶片差异产生的误差
叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
解析：设计实验遵循单一变量原则、对照原则、等量原则等。对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片，目的是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
(2025·苏州考前指导节选)2型糖尿病是一种与胰岛素抵抗有关的代谢紊乱疾病。血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗。请回答下列问题：
过量的脂肪酸进入线粒体氧化分解，导致活性氧(ROS)的产生，从而影响机体的糖代谢。一种新型药物X可有效清除细胞中的ROS，研究人员为探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗，进行了以下实验。
实验材料：年龄体型相近的健康小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、药物X、生理盐水、蒸馏水、葡萄糖溶液、二甲双胍溶液(治疗2型糖尿病药物)、血液检测相关仪器用具。
3
实验目的 具体操作
对照组培养 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂普通饲料。适宜环境下喂养6周
模型鼠建立 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂高脂饲料。适宜环境下喂养6周。在小鼠空腹状态下检测小鼠的________________水平，筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠
分组处理 A组：选择经对照培养的健康小鼠8只，定期注射适量生理盐水；
B、C、D组：选择_____________________________，分别定期注射________________________________________、二甲双胍溶液；
以上4组小鼠在相同且适宜环境下继续培养，饲料不变
结果检测 每周采集各组小鼠血样，检测相关代谢指标，并在电镜下观察小鼠肝细胞的线粒体形态与结构
血糖和胰岛素
胰岛素抵抗的模型小鼠各8只
等体积生理盐水、药物X(顺序不能颠倒)
部分检测结果如下表。据此得出：药物X可以有效清除ROS，从而___________ _______________________________________。
减轻对线粒
体的损伤，缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗
组别 空腹血糖
/(mmol·L－1) HOMA
－IR ROS(相
对含量) 线粒体形态
与结构
A组 5.0 1.0 1.0 结构正常，形态规则，内外膜完整，无肿胀、空泡化
B组 14.2 7.3 2.0 外膜部分破损，内膜嵴模糊、减少，出现肿胀、空泡化
C组 7.5 3.1 1.2 形态结构基本正常，仅少数存在轻微空泡化
D组 8.1 3.6 1.4 内外膜基本完整，肿胀和空泡化程度减轻
注：HOMA－IR为胰岛素抵抗指数。HOMA－IR＝空腹血糖(mmol·L－1)×空腹胰岛素(μU·mL－1)/22.5。
解析：要筛选出胰岛素抵抗的模型小鼠，需要检测能反映胰岛素抵抗状况的指标，血糖水平和胰岛素水平是关键指标。当出现胰岛素抵抗时，血糖不能有效被胰岛素调节降低，同时胰岛素水平可能出现异常升高，所以要检测这两个指标。因为实验目的是探究药物X对脂肪酸诱导的胰岛素抵抗的缓解作用，所以应选择已经出现胰岛素抵抗的模型小鼠进行实验分组，每组选择8只小鼠是为了保证实验结果具有一定的统计学意义，减少偶然因素的影响。在进行对照实验时，要遵循单一变量原则。根据实验结果推测，A、B组注射生理盐水作为对照，C、D组应注射等体积的药物X和二甲双胍溶液。从实验检测结果看，使用药物X的C组，ROS含量降低，线粒体的形态与结构损伤减轻。结合实验目的可知，药物X通过有效清除ROS，减轻了对线粒体的损伤，进而缓解了脂肪酸诱导的胰岛素抵抗。
1．假说—演绎法又称为假说演绎推理，是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
2．一般过程为：提出问题→建立假说→模拟实验→演绎推导→实验检验→得出结论。
深解构
突破3 假说—演绎
3．应用实例
(1)孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离和自由组合定律。
(2)摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了萨顿提出的假说——基因位于染色体上。
(3)沃森和克里克提出DNA半保留复制的假说，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA进行半保留复制。
(4)克里克是以T4噬菌体为实验材料，第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家；同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。
遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。假说—演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的科学方法。请分析回答：
(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说—演绎法包括“分析现象→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”，最后得出了自由组合定律。孟德尔在自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是____________________________ _________________________________________________________________。为验证假说，孟德尔设计测交实验。细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的“成对的遗传因子”位于______________上。
鉴典例
4
F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合(因此F1产生4种比例相等的配子)
同源染色体
(2)利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的依据是________________________________________。
科学家发现一条染色体上有一个DNA及一条染色体上有许多基因，请根据类比推理的方法推断出基因与DNA的关系是__________________________。
(3)摩尔根是最早证明基因位于染色体上的科学家，他提出合理的假设是__________________________________________________________________________________________________________________________。他还有哪些其他成就？请举其中一个例子：______________________________________________。
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
一个DNA上有许多基因
果蝇控制眼色(或白眼)性状的基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因[果蝇控制眼色(或白眼)性状的基因(仅)位于X染色体上]
基因在染色体上呈线性排列(或提出连锁互换定律)
(4)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现4种表型，比例却不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了_____种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“____________________________”这一基本条件。
(5)自由组合定律的实质是：减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，______________________________________。
4
非同源染色体上非等位基因
非同源染色体上的非等位基因自由组合
科学家研究两种抗生素对大肠杆菌的抑制机制，进行了以下实验：将大肠杆菌分为三组，A组加入抗生素X(抑制解旋酶)，B组加入抗生素Y(抑制RNA聚合酶)，C组为对照组。通过实时监测发现，在A组加入抗生素后10 min，DNA复制速率从1 000核
5
苷酸·s－1降至0，细胞停止分裂；在B组加入抗生素后5 min，mRNA合成量下降为0,20 min后蛋白质合成完全停止；对照组在相同条件下正常生长，DNA复制速率稳定在1 000核苷酸·s－1，mRNA和蛋白质合成持续进行。上图为大肠杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。请回答下列问题：
(1)抗生素X可抑制图中过程_____，该过程中需要的酶有___________________ 等。
(2)实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间，其可能原因是________________________________。
(3)科学家分析认为抗生素Y除了能阻断大肠杆菌的转录过程，可能还阻断大肠杆菌tRNA的功能，科学家设计了如下实验对该假设进行探究，请完善实验过程。
①实验基本思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程。甲组加入不经抗生素Y处理的各种tRNA，乙组加入___________________________ _____________，置于相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测两组实验中蛋白质的生成量。
①
解旋酶和DNA聚合酶
已合成的mRNA仍可继续翻译
等量经过抗生素Y处理后的
各种tRNA
②实验结果、结论：
若__________________________________，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；
若____________________________________________，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。
甲、乙两组中蛋白质的生成量相等
乙组蛋白质的生成量少于甲组蛋白质的生成量
热练
1．(2025·四川卷)D－阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D－果糖转化为D－阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下，测定不同浓度D－果糖的转化率(转化率＝产物量/底物量×100%)，其变化趋势如右图所示。
突破1 实验结果分析
下列叙述正确的是 ( )
A．升高反应温度，可进一步提高D－果糖转化率
B．D－果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强
C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍
D．2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高
D
解析：题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D－果糖转化率，A错误；D－果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物(D－果糖)的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误；Co2+可协助酶Y催化反应，但Co2+不是酶，将Co2+的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，C错误；转化率＝产物量/底物量×100%，2 h时，500 g·L－1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量＝底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。
2．(2025·山东卷)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 － ＋ －
② 常压 ＋ － －
③ 高压 － ＋ －
④ 高压 ＋ － ＋
注：“＋”表示有，“一”表示无。
下列说法正确的是 ( )
A．可用平板划线法对该菌计数
B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长
D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
D
解析：平板划线法可用来分离和纯化微生物，不可用于计数，A错误；制备固体培养基(琼脂平板)的正确流程是：先将培养基成分溶解、调整pH后，分装到三角瓶中，然后进行高压蒸汽灭菌，待培养基冷却至50 ℃左右时，再在无菌条件下(如超净工作台)倒入无菌的培养皿中(即“倒平板”)，B错误；②组为常压＋纤维素，结果无菌落，而④组为高压＋纤维素，结果是有菌落，说明在以纤维素为碳源的条件下，该菌不能在常压下生长，而能在高压下生长，C错误；③④组形成了一个对照实验，自变量是碳源，实验结果表明，在高压条件下，该细菌可以利用纤维素生长(组④)，但不能利用淀粉生长(组③)，D正确。
3．(2025·南通四模)红叶石楠叶片颜色与叶绿素和花青素含量有关。花青素含量高且与叶绿素比值高时叶片呈艳丽红色，极具观赏价值。下图是红叶石楠叶肉细胞中部分代谢过程示意图。请回答下列问题：
(1)图中ATP合酶分布在_____________，其作用是______________________。
(2)物质A是______，过程②的名称是____________。
(3)红叶石楠的幼叶一般呈现红色，原因是_______________________________ _________。幼叶中含较多花青素的意义是将吸收的光能以热能散失和反射到外界环境，避免____________________________________。
类囊体薄膜
催化合成ATP、转运H＋
O2
C3的还原
花青素与叶绿素的比值高(叶绿素
含量低)
过多的光能对幼嫩的叶绿体造成损伤
(4)不同条件下红叶石楠的生长状况和叶片颜色有明显差异。为红叶石楠苗期栽培管理和成株后的园林美化提供依据，科研人员研究了在一定光照强度下不同程度的干旱胁迫对红叶石楠的影响，结果如下表所示。
净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 气孔导度
/(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1·s－1) 叶绿素含量/(mg·g－1) 花青素
/(nmol·g－1)
对照组 6.53 46.00 165 6.19 118.52
轻度干旱 5.33 36.67 156 4.64 138.88
中度干旱 3.13 34.00 239 3.73 151.54
重度干旱 0.40 7.67 262 2.51 177.73
①结合表中数据分析，轻度干旱时净光合速率下降的主要原因有____________ __________________________________________。中度、重度干旱时净光合速率下降主要是由______________(填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素引起的。
②研究表明，无光条件下各组耗氧速率基本相当，则据表可推断，随着干旱程度的增加，红叶石楠光饱和点________(填“升高”“不变”或“降低”)，光补偿点________(填“升高”“不变”或“降低”)。
③根据实验结果，请对红叶石楠苗期栽培和成株后的园林美化提出合理的建议：_____________________________________________________________。
气孔导度下
降，导致胞间CO2浓度降低；叶绿素含量下降
非气孔限制
降低
升高
苗期保持充足水分；成株后保持一定程度的干旱(轻度或中度干旱)
解析：(1)由图可知，ATP合酶参与ATP的合成，在光合作用中光反应阶段产生ATP，光反应的场所是类囊体薄膜，所以ATP合酶分布在类囊体薄膜上，其作用是催化ADP和Pi合成ATP以及转运H＋。(2)水在光下分解产生O2和H＋等，所以物质A是O2；过程②是C3被还原形成糖类等有机物的过程。(3)红叶石楠的幼叶一般呈现红色，是因为幼叶中花青素含量高且与叶绿素比值高；幼叶中含较多花青素的意义是将吸收的光能以热能形式散失和反射到外界环境，避免幼叶因吸收过多光能而对幼嫩的叶绿体造成损伤。
(4)从表中数据可知，轻度干旱时，气孔导度下降，导致胞间CO2浓度降低，同时叶绿素含量下降，吸收光能减少，这是净光合速率下降的主要原因；中度、重度干旱时，胞间CO2浓度升高，而气孔导度下降，说明此时净光合速率下降主要是由非气孔限制因素引起的。无光条件下各组耗氧速率基本相当，即呼吸速率基本相同。随着干旱程度增加，叶绿素含量降低，植物利用光能的能力下降，所以光饱和点降低；净光合速率下降，呼吸速率不变，要达到光合作用与呼吸作用相等，所需光照强度更高，所以光补偿点升高。对于红叶石楠苗期栽培，为保证其正常生长，应避免过度干旱，保持充足水分；对于成株后的园林美化，需保持一定程度的干旱(轻度或中度干旱)，以提高花青素含量，增强观赏性。
4．(2025·南通四模节选)B2M(β2－微球蛋白)是由淋巴细胞等产生的一种血清球蛋白，适量表达的B2M能与突触后膜相关受体结合关闭偶联的钙通道，调控神经元的兴奋传递；也能参与组成MHCⅠ等维持正常免疫机能。研究表明，21三体综合征患者淋巴细胞高表达B2M是导致大脑认知功能障碍的原因之一。
研究发现，21号染色体上有干扰素(IFN－α)受体相关基因。为探究干扰素与受体结合是否会促进B2M表达，科研人员进行了相关实验，请完成表格：
突破2 实验操作(填表题)
实验目的 简要操作步骤
①________________________ 取鼠胚胎，清洗后剪碎并用胰蛋白酶处理一段时间
细胞原代和传代培养 用②__________将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶中，在适宜条件下培养。将贴壁细胞重新用酶处理，然后用③________法收集，再将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
控制实验自变量 分别用0 ng·mL－1、1 ng·mL－1、10 ng·mL－1和20 ng·mL－1的干扰素溶液处理细胞16 h
将组织分散为单个细胞
培养液
离心
实验目的 简要操作步骤
检测B2M含量 运用蛋白免疫印迹法检测不同组别中B2M含量，如下图。
分析结果，得出结论 结果表明，干扰素与受体结合④______(填“会”或“不会”)促进B2M表达
会
解析：本实验的目的是探究干扰素与受体结合是否会促进B2M表达，因而本实验的自变量为干扰素的浓度，因变量为B2M的表达量。
5．(1)科研工作者通过分离、培养解磷细菌(溶解难溶性无机磷酸盐)制备菌肥，应用到农业生产中，其简要过程如下表所示。请完成下表：
操作步骤 简要操作过程 操作过程的目的
步骤一 称取土样，在富含有①_______________ _____的细菌液体培养液中培养4 d 富集培养，增加解磷细菌的数量
步骤二 用稀释涂布平板法涂布在以①为唯一
②________的固体平板培养基上 ③______________________
难溶性无机磷酸
盐
磷源
获得解磷细菌单菌落
操作步骤 简要操作过程 操作过程的目的
步骤三 筛选并发酵培养 获得大量解磷细菌悬液
步骤四 发酵过程中对发酵液进行④________并系列稀释，利用⑤______________________ ____________法检测细菌数量 随时检测发酵液中细菌数量
步骤五 结束发酵，分装 制成液体或固体解磷菌肥
抽样
显微计数(镜检)或(稀释
涂布平板)
(2)步骤二也可利用平板划线法来代替稀释涂布平板法。平板划线时，发现平板太软，表面极易划破。请提供解决此问题的合理化建议是_____________________ _________。某普通解磷细菌由于突变而形成了一种高效解磷细菌，在分离纯化该突变菌株时，科研工作者一般使用稀释涂布平板法而很少使用平板划线法，从实验目的的角度分析，可能的原因是____________________________________________ ______________________。
适当增加培养基中琼脂的含量
平板划线法只能在末端获得少量的单菌落，会减少获得突变菌株的概率
(3)步骤四中，对某批次发酵液进行系列稀释和接种，统计菌落数，其过程及结果如下图所示。则该批次发酵液中活菌数为_________CFU·mL－1(活菌数量用菌落形成单位CFU表示)。
2×107
解析：进行菌落计数时需要选择每个平板菌落数在30～300的平板进行统计计数，为避免误差，应当选择3个或3个以上的平板进行计数并取平均值，故每毫升发酵液中的活菌数为(38＋36＋46)÷3÷0.2×105＝2×107 CFU。
6．(2025·海门中学节选)某种内源性蛋白类激素FGF1可降血糖，可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖，也可能自身具有降血糖的作用。为探究FGF1降血糖的原理，兴趣小组进行了如下实验，请完成下表：
实验步骤 简要操作流程
①________________ 若干只生理状况相同的健康小鼠，敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因
注射葡萄
糖溶液 将模型小鼠平均分为4组，编号A、B、C、D，给每组小鼠注射一定量的葡萄糖溶液，一段时间后检测小鼠的血糖浓度
设置对照实验 给A组小鼠注射适量的生理盐水，B组小鼠注射适量胰岛素，C组小鼠注射适量②___________，D组小鼠注射适量③_______ ____________
实验结果检测 ④___________________________________
构建模型小鼠
FGF1
FGF1
和胰岛素
一段时间后检测4组小鼠的血糖浓度
解析：该实验的目的是研究FGF1降低血糖的原理，判断是通过提升胰岛素敏感性降低血糖，还是自身具有降低血糖的作用，所以该实验的检测指标是血糖的浓度是否会降低，而正常生物体内由于能够产生胰岛素和FGF1，可能均会降低血糖，干扰实验结果的判定，所以实验第一步构建疾病的动物模型，即该动物应具有高血糖，需要敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因。分析实验操作流程，A组小鼠注射适量的生理盐水，是对照组，而其他几个小组均进行了处理，属于实验组。通过实验目的可知，该实验需要观察血糖的降低是由外源FGF1直接引起，还是通过提升胰岛素的敏感性导致的，所以给C组小鼠注射适量FGF1，观察能否直接降低血糖，D组小鼠注射适量FGF1和胰岛素，和B组对比观察FGF1能否提升胰岛素的敏感性，一段时间后检测4组小鼠的血糖浓度。
7．为探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，研究者设计了相关实验。请完成下表：
实验过程 实验操作与分析
实验材料处理 选取若干大小相近、生长状况良好的6～8月龄秋茄树苗作为实验植物。
实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗，自然风干后过筛备用。清洗沙质的目的是①____________________ ________________________
进行预
实验 以海水池塘养殖尾水的N浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是②______________________________
消除实验沙质携带的
氮元素对实验产生的干扰
确定正式实验所施用的N浓度
实验过程 实验操作与分析
实验处理
将树苗随机平均分为2组，种植到如图所示种植箱中。向对照组种植箱浇灌5 L不含N的盐度2%的人工海水，实验组种植箱浇灌5 L含N的盐度2%的人工尾水，并在种植箱外对水位标记刻度，每2 d用营养液对种植箱水位进行补充。配制营养液时应以③________ _________________________配制
盐度为2%的(不含N的)人工海水
实验过程 实验操作与分析
指标测定 每5 d于种植箱的出水口采集150 mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率＝④______________________________________________，30 d后收获树苗，并测量树苗的株高
结果
预测 若人工尾水处理30 d后，实验组秋茄苗的生长状况⑤__________________ _____________，且在实验N浓度下，⑥___________________________ _______，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化
(N的初浓度－N的终浓度)÷(N的初浓度)×100%
与对照组相似或比
对照组更好
秋茄可以有效去除人工尾水
中的N
解析：本实验目的是探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，实验的自变量是氮浓度的不同，因变量是净化效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则。
8．DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验：
Ⅰ．将大肠杆菌放在含有15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20 min繁殖一代；
Ⅱ．提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱(图1 a所示，波峰出现在P处)；
Ⅲ．将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
突破3 假说—演绎
Ⅳ．在培养到第6、13、20 min时分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图1 b～d所示。
图1
图2
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是________________________________________________ ____________________________________。
(2)关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图2所示。图1的结果可否定__________复制假设，理由是________ _______________________________。
使亲代DNA全部被15N标记，并检测只含15N的亲代DNA离心后在试管中的位置，作为对照
全保留
若为全保留复制，图1 d应出现2个波峰
(3)为探究另外两种假设哪种成立，研究人员将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40 min。结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置及P和Q的关系。
图3
如下图所示：
解析：(1)步骤Ⅰ将大肠杆菌放在含有15NH4Cl的培养液中培养足够长时间，步骤Ⅱ提取DNA测定吸收光谱，其目的是使亲代DNA全部被15N标记，并检测只含15N的亲代DNA离心后在试管中的位置，作为对照。(2)图1的结果可否定全保留复制假设。理由是若为全保留复制，将含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养，繁殖一代后，会出现两条链都是15N的DNA和两条链都是14N的DNA，在吸收光谱上应该出现两个波峰，而图1中在培养过程中只出现一个波峰逐渐上移的情况，不符合全保留复制的结果。
(3)大肠杆菌约20 min繁殖一代，培养到40 min时繁殖了两代。若半保留复制假设成立，将含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养，第一代DNA为一条链含15N、一条链含14N，第二代DNA中有1/2是一条链含15N、一条链含14N，1/2是两条链都含14N。所以吸收光谱图e应该有两个波峰，一个在Q处(对应一条链含15N、一条链含14N的DNA)，一个在Q上方(对应两条链都含14N的DNA)。
9．(2025·河南卷节选)生物体的所有活细胞都具有静息电位，而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。请回答下列问题：
(1)最新研究发现，某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示，刺激肿瘤细胞，记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示，随着刺激强度的增大，动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是_________ ___________________________________。在体外培养条件下，用Na＋通道阻断剂TTX处理该细胞，使该细胞膜两侧的电位表现为____________，进而抑制其增殖生长。根据以上机制，若降低培养液中的K＋浓度，可________(填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。
动作电位
图1
幅度不变，细胞内Ca2+浓度逐渐增加
外正内负
抑制
(2)若细胞间有突触结构，突触前细胞兴奋，突触后细胞可记录到相应的膜电位变化，细胞内Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论，应选择图2中组______(填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验，简要写出实验思路及预期结果：________________________________________________ ____________________________________________________________________。
一
实验思路：刺激组一中细胞1，检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化；预期结果：刺激细胞1后，细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
图2
解析：(1)据图1分析，随着刺激强度的增大，动作电位都是50 mV左右，说明动作电位幅度不变，而细胞内Ca2+浓度不断升高；动作电位产生与Na＋内流有关，在体外培养条件下，用Na＋通道阻断剂TTX处理该细胞，则Na＋内流减少，导致动作电位产生受阻，使该细胞膜两侧的电位维持外正内负的静息状态；静息电位的产生与K＋外流有关，若降低培养液中的K＋浓度，会加大细胞内外的K＋浓度差，从而导致静息电位绝对值增加，细胞不易兴奋，从而抑制肿瘤细胞增殖。
(2)分析题意，本实验目的是验证肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流，而突触是神经元之间进行信息交流的结构，为验证上述结论，应选择彼此之间无接触，即无突触结构的类型，故应选择组一；实验假设是Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标，故可刺激组一中细胞1，检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。由于实验假设是通过体液调节方式实现信息交流，且为验证实验，故预期结果为：刺激细胞1后，细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加。突破1 实验结果分析
深解构
实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法：
(1)通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。
(2)由果找因，分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系，得出正确结论。
(3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。
鉴典例
(2025·江苏联考)雨生红球藻正常状态下呈绿色，在强光、缺氮等胁迫条件下能合成虾青素而呈红色。虾青素能与光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)结合，提高光系统的稳定性，增强雨生红球藻抵抗胁迫的能力。下图是雨生红球藻中虾青素合成的相关过程，请回答下列问题：
(1)卡尔文循环和三羧酸循环发生的场所分别是__叶绿体基质、线粒体基质__(结构)，图中三羧酸循环未表示的反应物和生成物分别有__H2O、ADP、Pi__、__CO2、ATP__。
(2)强光下，光反应比暗反应快，NADPH的积累导致光反应产生的电子不能及时还原__NADP＋__，而与O2结合产生活性氧；活性氧__促进__(填“促进”或“抑制”)虾青素的合成。虾青素的合成，通过消耗__NADPH__、提高__光系统的稳定性__增强对强光的抵抗力。
(3)研究发现虾青素具有强大的抗氧化能力，三羧酸循环在虾青素合成过程中有重要的调控作用。研究人员研究了正常供氮和缺氮条件下，添加不同浓度的延胡索酸对虾青素产量的影响，结果如下图。
①适宜浓度的延胡索酸可提高虾青素含量，其主要原因是添加延胡索酸，__促进线粒体合成并运出苹果酸，有利于丙酮酸的合成并运进叶绿体__。
②缺氮条件下，与添加10 mM延胡索酸组相比，添加20 mM延胡索酸组的虾青素含量较低，其可能原因是添加较多的延胡索酸，促进了叶绿体中脂肪酸的合成，进而__加速虾青素酯化过程__，不利于虾青素的积累。
③缺氮条件下添加10 mM延胡索酸组的虾青素含量__高于__正常供氮条件，其主要原因是缺氮加快糖酵解速度，有利于协调__碳、氮__比例，使之平衡。
解析：(1)卡尔文循环(暗反应)发生在叶绿体基质中，固定CO2合成有机物。三羧酸循环(TCA循环)发生在线粒体基质中，是细胞有氧呼吸的第二阶段，该阶段消耗丙酮酸和水，生成NADH、CO2和ATP，故图中三羧酸循环未表示的反应物有H2O、ADP、Pi，未表示的生成物有CO2、ATP。(2)强光下光反应速率超过暗反应，导致NADPH积累，光反应产生的电子无法及时还原NADP＋(电子受体)，电子漏出与O2结合产生活性氧。活性氧作为胁迫信号，促进虾青素合成以增强抗氧化防御。图中可见，虾青素合成过程消耗NADPH(提供还原氢)，并通过与PSⅠ和PSⅡ结合，提高光系统的稳定性，减少光损伤。(3)①据题图分析，延胡索酸是三羧酸循环中间产物，添加后促进循环运行，增加苹果酸合成；苹果酸从线粒体输出到细胞质，可转化为丙酮酸，丙酮酸进入叶绿体生成乙酰辅酶A及异戊烯焦磷酸等，通过一系列代谢提升虾青素产量。②高浓度延胡索酸提供过量碳源，促进叶绿体中脂肪酸合成；脂肪酸形成酰基辅酶A，加速虾青素酯化，导致游离虾青素减少，积累量下降。③缺氮胁迫加速糖酵解，提供更多碳骨架用于虾青素合成；同时，延胡索酸补充碳源，协调碳氮代谢平衡(氮缺乏时碳流向次生代谢物如虾青素)，使虾青素产量高于正常供氮条件。因此缺氮条件下添加10 mM延胡索酸组的虾青素含量高于正常供氮条件，其主要原因是缺氮加快糖酵解速度，有利于协调碳、氮比例，使之平衡。
突破2 实验操作(填表题)
深解构
近年江苏高考对综合探究实验的考查往往以填表题的形式呈现，以操作、处理过程的记录为主体，要求联系上下文补充完善实验。此类试题的题干中已经提供了比较多的信息，设问往往为重要实验步骤、实验思路、完善实验操作中的方法等，基本上划定了答题的模式：
(1)领会教材不同实验的原理、思路，辨析不同实验的操作、现象和结论的异同。熟练探究实验的设计步骤，明确预实验和正式实验的异同。
(2)迅速掌握题干中提供的信息，对应设问，明确“对照和三变量(自变量、因变量、无关变量)”，联系前后步骤分析即可。可以根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，如何控制无关变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等，摸清对照实验的设计思路，熟悉常用的实验方法、技术等。
鉴典例
(2021·江苏卷节选)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要，为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦，实验方法是：取培养10～14 d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定、计算光合放氧速率(单位为μmol O2·mg－1 chl·h－1，chl为叶绿素)。请完成下表：
实验步骤的目的 简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，再用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组 ①__在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮__
②__减少叶片差异产生的误差__ 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定 用氧电极测定叶片放氧
③__叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)__ 称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定
解析：设计实验遵循单一变量原则、对照原则、等量原则等。对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片，目的是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
(2025·苏州考前指导节选)2型糖尿病是一种与胰岛素抵抗有关的代谢紊乱疾病。血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗。请回答下列问题：
过量的脂肪酸进入线粒体氧化分解，导致活性氧(ROS)的产生，从而影响机体的糖代谢。一种新型药物X可有效清除细胞中的ROS，研究人员为探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗，进行了以下实验。
实验材料：年龄体型相近的健康小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、药物X、生理盐水、蒸馏水、葡萄糖溶液、二甲双胍溶液(治疗2型糖尿病药物)、血液检测相关仪器用具。
实验目的 具体操作
对照组 培养 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂普通饲料。适宜环境下喂养6周
模型鼠 建立 选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只，饲喂高脂饲料。适宜环境下喂养6周。在小鼠空腹状态下检测小鼠的__血糖和胰岛素__水平，筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠
分组处理 A组：选择经对照培养的健康小鼠8只，定期注射适量生理盐水； B、C、D组：选择__胰岛素抵抗的模型小鼠各8只__，分别定期注射__等体积生理盐水、药物X(顺序不能颠倒)__、二甲双胍溶液； 以上4组小鼠在相同且适宜环境下继续培养，饲料不变
结果检测 每周采集各组小鼠血样，检测相关代谢指标，并在电镜下观察小鼠肝细胞的线粒体形态与结构
部分检测结果如下表。据此得出：药物X可以有效清除ROS，从而__减轻对线粒体的损伤，缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗__。
组别 空腹血糖 /(mmol·L－1) HOMA －IR ROS(相 对含量) 线粒体形态 与结构
A 组 5.0 1.0 1.0 结构正常，形态规则，内外膜完整，无肿胀、空泡化
B 组 14.2 7.3 2.0 外膜部分破损，内膜嵴模糊、减少，出现肿胀、空泡化
C 组 7.5 3.1 1.2 形态结构基本正常，仅少数存在轻微空泡化
D 组 8.1 3.6 1.4 内外膜基本完整，肿胀和空泡化程度减轻
注：HOMA－IR为胰岛素抵抗指数。HOMA－IR＝空腹血糖(mmol·L－1)×空腹胰岛素(μU·mL－1)/22.5。
解析：要筛选出胰岛素抵抗的模型小鼠，需要检测能反映胰岛素抵抗状况的指标，血糖水平和胰岛素水平是关键指标。当出现胰岛素抵抗时，血糖不能有效被胰岛素调节降低，同时胰岛素水平可能出现异常升高，所以要检测这两个指标。因为实验目的是探究药物X对脂肪酸诱导的胰岛素抵抗的缓解作用，所以应选择已经出现胰岛素抵抗的模型小鼠进行实验分组，每组选择8只小鼠是为了保证实验结果具有一定的统计学意义，减少偶然因素的影响。在进行对照实验时，要遵循单一变量原则。根据实验结果推测，A、B组注射生理盐水作为对照，C、D组应注射等体积的药物X和二甲双胍溶液。从实验检测结果看，使用药物X的C组，ROS含量降低，线粒体的形态与结构损伤减轻。结合实验目的可知，药物X通过有效清除ROS，减轻了对线粒体的损伤，进而缓解了脂肪酸诱导的胰岛素抵抗。
突破3 假说—演绎
深解构
1．假说—演绎法又称为假说演绎推理，是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
2．一般过程为：提出问题→建立假说→模拟实验→演绎推导→实验检验→得出结论。
3．应用实例
(1)孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离和自由组合定律。
(2)摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了萨顿提出的假说——基因位于染色体上。
(3)沃森和克里克提出DNA半保留复制的假说，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA进行半保留复制。
(4)克里克是以T4噬菌体为实验材料，第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家；同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。
鉴典例
遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。假说—演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的科学方法。请分析回答：
(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说—演绎法包括“分析现象→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”，最后得出了自由组合定律。孟德尔在自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是__F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合(因此F1产生4种比例相等的配子)__。为验证假说，孟德尔设计测交实验。细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的“成对的遗传因子”位于__同源染色体__上。
(2)利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的依据是__基因和染色体行为存在着明显的平行关系__。
科学家发现一条染色体上有一个DNA及一条染色体上有许多基因，请根据类比推理的方法推断出基因与DNA的关系是__一个DNA上有许多基因__。
(3)摩尔根是最早证明基因位于染色体上的科学家，他提出合理的假设是__果蝇控制眼色(或白眼)性状的基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因[果蝇控制眼色(或白眼)性状的基因(仅)位于X染色体上]__。他还有哪些其他成就？请举其中一个例子：__基因在染色体上呈线性排列(或提出连锁互换定律)__。
(4)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现4种表型，比例却不为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了__4__种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对等位基因不满足该定律“__非同源染色体上非等位基因__”这一基本条件。
(5)自由组合定律的实质是：减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，__非同源染色体上的非等位基因自由组合__。
科学家研究两种抗生素对大肠杆菌的抑制机制，进行了以下实验：将大肠杆菌分为三组，A组加入抗生素X(抑制解旋酶)，B组加入抗生素Y(抑制RNA聚合酶)，C组为对照组。通过实时监测发现，在A组加入抗生素后10 min，DNA复制速率从1 000核苷酸·s－1降至0，细胞停止分裂；在B组加入抗生素后5 min，mRNA合成量下降为0,20 min后蛋白质合成完全停止；对照组在相同条件下正常生长，DNA复制速率稳定在1 000核苷酸·s－1，mRNA和蛋白质合成持续进行。下图为大肠杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。请回答下列问题：
(1)抗生素X可抑制图中过程__①__，该过程中需要的酶有__解旋酶和DNA聚合酶__等。
(2)实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间，其可能原因是__已合成的mRNA仍可继续翻译__。
(3)科学家分析认为抗生素Y除了能阻断大肠杆菌的转录过程，可能还阻断大肠杆菌tRNA的功能，科学家设计了如下实验对该假设进行探究，请完善实验过程。
①实验基本思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟大肠杆菌的翻译过程。甲组加入不经抗生素Y处理的各种tRNA，乙组加入__等量经过抗生素Y处理后的各种tRNA__，置于相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测两组实验中蛋白质的生成量。
②实验结果、结论：
若__甲、乙两组中蛋白质的生成量相等__，则抗生素Y不能阻断大肠杆菌tRNA的功能；
若__乙组蛋白质的生成量少于甲组蛋白质的生成量__，则抗生素Y能阻断大肠杆菌tRNA的功能。
突破1 实验结果分析
1．(2025·四川卷)D－阿洛酮糖是一种低热量多功能糖，有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D－果糖转化为D－阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下，测定不同浓度D－果糖的转化率(转化率＝产物量/底物量×100%)，其变化趋势如下图所示。下列叙述正确的是( D )
A．升高反应温度，可进一步提高D－果糖转化率
B．D－果糖的转化率越高，说明酶Y的活性越强
C．若将Co2+的浓度加倍，酶促反应速率也加倍
D．2 h时，三组中500 g·L－1果糖组产物量最高
解析：题干中实验是在最适反应条件下进行的，升高温度会使酶的活性降低，从而降低D－果糖转化率，A错误；D－果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关，还与底物(D－果糖)的浓度、反应时间等因素有关，所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强，B错误；Co2+可协助酶Y催化反应，但Co2+不是酶，将Co2+的浓度加倍，不一定会使酶促反应速率也加倍，C错误；转化率＝产物量/底物量×100%，2 h时，500 g·L－1果糖组的转化率不是最高，但底物量是最多的，且转化率也较高，根据产物量＝底物量×转化率，可知其产物量最高，D正确。
2．(2025·山东卷)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( D )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 － ＋ －
② 常压 ＋ － －
③ 高压 － ＋ －
④ 高压 ＋ － ＋
注：“＋”表示有，“一”表示无。
A．可用平板划线法对该菌计数
B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长
D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
解析：平板划线法可用来分离和纯化微生物，不可用于计数，A错误；制备固体培养基(琼脂平板)的正确流程是：先将培养基成分溶解、调整pH后，分装到三角瓶中，然后进行高压蒸汽灭菌，待培养基冷却至50 ℃左右时，再在无菌条件下(如超净工作台)倒入无菌的培养皿中(即“倒平板”)，B错误；②组为常压＋纤维素，结果无菌落，而④组为高压＋纤维素，结果是有菌落，说明在以纤维素为碳源的条件下，该菌不能在常压下生长，而能在高压下生长，C错误；③④组形成了一个对照实验，自变量是碳源，实验结果表明，在高压条件下，该细菌可以利用纤维素生长(组④)，但不能利用淀粉生长(组③)，D正确。
3．(2025·南通四模)红叶石楠叶片颜色与叶绿素和花青素含量有关。花青素含量高且与叶绿素比值高时叶片呈艳丽红色，极具观赏价值。下图是红叶石楠叶肉细胞中部分代谢过程示意图。请回答下列问题：
(1) 图中ATP合酶分布在__类囊体薄膜__，其作用是__催化合成ATP、转运H＋__。
(2) 物质A是__O2__，过程②的名称是__C3的还原__。
(3) 红叶石楠的幼叶一般呈现红色，原因是__花青素与叶绿素的比值高(叶绿素含量低)__。幼叶中含较多花青素的意义是将吸收的光能以热能散失和反射到外界环境，避免__过多的光能对幼嫩的叶绿体造成损伤__。
(4) 不同条件下红叶石楠的生长状况和叶片颜色有明显差异。为红叶石楠苗期栽培管理和成株后的园林美化提供依据，科研人员研究了在一定光照强度下不同程度的干旱胁迫对红叶石楠的影响，结果如下表所示。
净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 气孔导度 /(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/(μmol·mol－1·s－1) 叶绿素含量/(mg·g－1) 花青素 /(nmol·g－1)
对照组 6.53 46.00 165 6.19 118.52
轻度干旱 5.33 36.67 156 4.64 138.88
中度干旱 3.13 34.00 239 3.73 151.54
重度干旱 0.40 7.67 262 2.51 177.73
①结合表中数据分析，轻度干旱时净光合速率下降的主要原因有__气孔导度下降，导致胞间CO2浓度降低；叶绿素含量下降__。中度、重度干旱时净光合速率下降主要是由__非气孔限制__(填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素引起的。
②研究表明，无光条件下各组耗氧速率基本相当，则据表可推断，随着干旱程度的增加，红叶石楠光饱和点__降低__(填“升高”“不变”或“降低”)，光补偿点__升高__(填“升高”“不变”或“降低”)。
③根据实验结果，请对红叶石楠苗期栽培和成株后的园林美化提出合理的建议：__苗期保持充足水分；成株后保持一定程度的干旱(轻度或中度干旱)__。
解析：(1) 由图可知，ATP合酶参与ATP的合成，在光合作用中光反应阶段产生ATP，光反应的场所是类囊体薄膜，所以ATP合酶分布在类囊体薄膜上，其作用是催化ADP和Pi合成ATP以及转运H＋。(2) 水在光下分解产生O2和H＋等，所以物质A是O2；过程②是C3被还原形成糖类等有机物的过程。(3) 红叶石楠的幼叶一般呈现红色，是因为幼叶中花青素含量高且与叶绿素比值高；幼叶中含较多花青素的意义是将吸收的光能以热能形式散失和反射到外界环境，避免幼叶因吸收过多光能而对幼嫩的叶绿体造成损伤。(4) 从表中数据可知，轻度干旱时，气孔导度下降，导致胞间CO2浓度降低，同时叶绿素含量下降，吸收光能减少，这是净光合速率下降的主要原因；中度、重度干旱时，胞间CO2浓度升高，而气孔导度下降，说明此时净光合速率下降主要是由非气孔限制因素引起的。无光条件下各组耗氧速率基本相当，即呼吸速率基本相同。随着干旱程度增加，叶绿素含量降低，植物利用光能的能力下降，所以光饱和点降低；净光合速率下降，呼吸速率不变，要达到光合作用与呼吸作用相等，所需光照强度更高，所以光补偿点升高。对于红叶石楠苗期栽培，为保证其正常生长，应避免过度干旱，保持充足水分；对于成株后的园林美化，需保持一定程度的干旱(轻度或中度干旱)，以提高花青素含量，增强观赏性。
突破2 实验操作(填表题)
4．(2025·南通四模节选)B2M(β2－微球蛋白)是由淋巴细胞等产生的一种血清球蛋白，适量表达的B2M能与突触后膜相关受体结合关闭偶联的钙通道，调控神经元的兴奋传递；也能参与组成MHCⅠ等维持正常免疫机能。研究表明，21三体综合征患者淋巴细胞高表达B2M是导致大脑认知功能障碍的原因之一。
研究发现，21号染色体上有干扰素(IFN－α)受体相关基因。为探究干扰素与受体结合是否会促进B2M表达，科研人员进行了相关实验，请完成表格：
实验目的 简要操作步骤
①__将组织分散为单个细胞__ 取鼠胚胎，清洗后剪碎并用胰蛋白酶处理一段时间
细胞原代 和传代培养 用②__培养液__将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶中，在适宜条件下培养。将贴壁细胞重新用酶处理，然后用③__离心__法收集，再将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
控制实验 自变量 分别用0 ng·mL－1、1 ng·mL－1、10 ng·mL－1和20 ng·mL－1的干扰素溶液处理细胞16 h
检测B2M 含量 运用蛋白免疫印迹法检测不同组别中B2M含量，如下图。
分析结果，得出结论 结果表明，干扰素与受体结合④__会__(填“会”或“不会”)促进B2M表达
解析：本实验的目的是探究干扰素与受体结合是否会促进B2M表达，因而本实验的自变量为干扰素的浓度，因变量为B2M的表达量。
5．(1) 科研工作者通过分离、培养解磷细菌(溶解难溶性无机磷酸盐)制备菌肥，应用到农业生产中，其简要过程如下表所示。请完成下表：
操作步骤 简要操作过程 操作过程的目的
步骤一 称取土样，在富含有①__难溶性无机磷酸盐__的细菌液体培养液中培养4 d 富集培养，增加解磷细菌的数量
步骤二 用稀释涂布平板法涂布在以①为唯一②__磷源__的固体平板培养基上 ③__获得解磷细菌单菌落__
步骤三 筛选并发酵培养 获得大量解磷细菌悬液
步骤四 发酵过程中对发酵液进行④__抽样__并系列稀释，利用⑤__显微计数(镜检)或(稀释涂布平板)__法检测细菌数量 随时检测发酵液中细菌数量
步骤五 结束发酵，分装 制成液体或固体解磷菌肥
(2) 步骤二也可利用平板划线法来代替稀释涂布平板法。平板划线时，发现平板太软，表面极易划破。请提供解决此问题的合理化建议是__适当增加培养基中琼脂的含量__。某普通解磷细菌由于突变而形成了一种高效解磷细菌，在分离纯化该突变菌株时，科研工作者一般使用稀释涂布平板法而很少使用平板划线法，从实验目的的角度分析，可能的原因是__平板划线法只能在末端获得少量的单菌落，会减少获得突变菌株的概率__。
(3) 步骤四中，对某批次发酵液进行系列稀释和接种，统计菌落数，其过程及结果如下图所示。则该批次发酵液中活菌数为__2×107__CFU·mL－1(活菌数量用菌落形成单位CFU表示)。
解析：进行菌落计数时需要选择每个平板菌落数在30～300的平板进行统计计数，为避免误差，应当选择3个或3个以上的平板进行计数并取平均值，故每毫升发酵液中的活菌数为(38＋36＋46)÷3÷0.2×105＝2×107 CFU。
6．(2025·海门中学节选)某种内源性蛋白类激素FGF1可降血糖，可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖，也可能自身具有降血糖的作用。为探究FGF1降血糖的原理，兴趣小组进行了如下实验，请完成下表：
实验步骤 简要操作流程
①__构建模型小鼠__ 若干只生理状况相同的健康小鼠，敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因
注射葡萄 糖溶液 将模型小鼠平均分为4组，编号A、B、C、D，给每组小鼠注射一定量的葡萄糖溶液，一段时间后检测小鼠的血糖浓度
设置对照实验 给A组小鼠注射适量的生理盐水，B组小鼠注射适量胰岛素，C组小鼠注射适量②__FGF1__，D组小鼠注射适量③__FGF1和胰岛素__
实验结果检测 ④__一段时间后检测4组小鼠的血糖浓度__
解析：该实验的目的是研究FGF1降低血糖的原理，判断是通过提升胰岛素敏感性降低血糖，还是自身具有降低血糖的作用，所以该实验的检测指标是血糖的浓度是否会降低，而正常生物体内由于能够产生胰岛素和FGF1，可能均会降低血糖，干扰实验结果的判定，所以实验第一步构建疾病的动物模型，即该动物应具有高血糖，需要敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因。分析实验操作流程，A组小鼠注射适量的生理盐水，是对照组，而其他几个小组均进行了处理，属于实验组。通过实验目的可知，该实验需要观察血糖的降低是由外源FGF1直接引起，还是通过提升胰岛素的敏感性导致的，所以给C组小鼠注射适量FGF1，观察能否直接降低血糖，D组小鼠注射适量FGF1和胰岛素，和B组对比观察FGF1能否提升胰岛素的敏感性，一段时间后检测4组小鼠的血糖浓度。
7．为探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，研究者设计了相关实验。请完成下表：
实验过程 实验操作与分析
实验材料处理 选取若干大小相近、生长状况良好的6～8月龄秋茄树苗作为实验植物。 实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗，自然风干后过筛备用。清洗沙质的目的是①__消除实验沙质携带的氮元素对实验产生的干扰__
进行预实验 以海水池塘养殖尾水的N浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是②__确定正式实验所施用的N浓度__
实验处理 将树苗随机平均分为2组，种植到如图所示种植箱中。向对照组种植箱浇灌5 L不含N的盐度2%的人工海水，实验组种植箱浇灌5 L含N的盐度2%的人工尾水，并在种植箱外对水位标记刻度，每2 d用营养液对种植箱水位进行补充。配制营养液时应以③__盐度为2%的(不含N的)人工海水__配制
指标测定 每5 d于种植箱的出水口采集150 mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率＝④__(N的初浓度－N的终浓度)÷(N的初浓度)×100%__，30 d后收获树苗，并测量树苗的株高
结果 预测 若人工尾水处理30 d后，实验组秋茄苗的生长状况⑤__与对照组相似或比对照组更好__，且在实验N浓度下，⑥__秋茄可以有效去除人工尾水中的N__，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化
解析：本实验目的是探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，实验的自变量是氮浓度的不同，因变量是净化效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则。
突破3 假说—演绎
8．DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验：
Ⅰ．将大肠杆菌放在含有15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20 min繁殖一代；
Ⅱ．提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱(图1 a所示，波峰出现在P处)；
Ⅲ．将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
Ⅳ．在培养到第6、13、20 min时分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图1 b～d所示。
图1
图2
(1) 步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是__使亲代DNA全部被15N标记，并检测只含15N的亲代DNA离心后在试管中的位置，作为对照__。
(2) 关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图2所示。图1的结果可否定__全保留__复制假设，理由是__若为全保留复制，图1_d应出现2个波峰__。
(3) 为探究另外两种假设哪种成立，研究人员将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40 min。结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置及P和Q的关系。
图3
如下图所示：
解析：(1) 步骤Ⅰ将大肠杆菌放在含有15NH4Cl的培养液中培养足够长时间，步骤Ⅱ提取DNA测定吸收光谱，其目的是使亲代DNA全部被15N标记，并检测只含15N的亲代DNA离心后在试管中的位置，作为对照。(2) 图1的结果可否定全保留复制假设。理由是若为全保留复制，将含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养，繁殖一代后，会出现两条链都是15N的DNA和两条链都是14N的DNA，在吸收光谱上应该出现两个波峰，而图1中在培养过程中只出现一个波峰逐渐上移的情况，不符合全保留复制的结果。(3) 大肠杆菌约20 min繁殖一代，培养到40 min时繁殖了两代。若半保留复制假设成立，将含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养，第一代DNA为一条链含15N、一条链含14N，第二代DNA中有1/2是一条链含15N、一条链含14N，1/2是两条链都含14N。所以吸收光谱图e应该有两个波峰，一个在Q处(对应一条链含15N、一条链含14N的DNA)，一个在Q上方(对应两条链都含14N的DNA)。
9．(2025·河南卷节选)生物体的所有活细胞都具有静息电位，而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。请回答下列问题：
(1) 最新研究发现，某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示，刺激肿瘤细胞，记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示，随着刺激强度的增大，动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是__动作电位幅度不变，细胞内Ca2+浓度逐渐增加__。在体外培养条件下，用Na＋通道阻断剂TTX处理该细胞，使该细胞膜两侧的电位表现为__外正内负__，进而抑制其增殖生长。根据以上机制，若降低培养液中的K＋浓度，可__抑制__(填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。
图1
(2) 若细胞间有突触结构，突触前细胞兴奋，突触后细胞可记录到相应的膜电位变化，细胞内Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论，应选择图2中组__一__(填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验，简要写出实验思路及预期结果：__实验思路：刺激组一中细胞1，检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化；预期结果：刺激细胞1后，细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加__。
图2
解析：(1) 据图1分析，随着刺激强度的增大，动作电位都是50 mV左右，说明动作电位幅度不变，而细胞内Ca2+浓度不断升高；动作电位产生与Na＋内流有关，在体外培养条件下，用Na＋通道阻断剂TTX处理该细胞，则Na＋内流减少，导致动作电位产生受阻，使该细胞膜两侧的电位维持外正内负的静息状态；静息电位的产生与K＋外流有关，若降低培养液中的K＋浓度，会加大细胞内外的K＋浓度差，从而导致静息电位绝对值增加，细胞不易兴奋，从而抑制肿瘤细胞增殖。(2) 分析题意，本实验目的是验证肿瘤细胞间无突触结构，通过体液调节方式实现信息交流，而突触是神经元之间进行信息交流的结构，为验证上述结论，应选择彼此之间无接触，即无突触结构的类型，故应选择组一；实验假设是Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标，故可刺激组一中细胞1，检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。由于实验假设是通过体液调节方式实现信息交流，且为验证实验，故预期结果为：刺激细胞1后，细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加。
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