《直通名校》第一部分 专题九 微专题2 实验设计、分析与评价（课件）-高考生物大二轮专题复习
文档属性
| 名称 | 《直通名校》第一部分 专题九 微专题2 实验设计、分析与评价（课件）-高考生物大二轮专题复习 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-22 16:36:27 | ||
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文档简介
(共117张PPT)
微专题2 实验设计、分析与评价
目录
CONTENTS
01 必备知识 · 自主落实 核心整合 培育素养
02 命题前沿 · 深化拓展 迁移转化 提高升华
03 跟踪检测 · 巩固提升 知能演练 达标测评
01 必备知识·自主落实
核心整合 培育素养
目录
主｜干｜知｜识｜整｜合
1. 辨析不同探究类实验的变量
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究温度对淀粉
酶活性的影响
（至少设定三个
温度）
（加碘液后溶液
颜色的变化） pH、底物量、酶
量、试管的洁净
程度、反应时
间、操作程序等
探究pH对过氧化
氢酶活性的影响 （至
少设定三个pH数
值）
（气泡的数量或
带火星的卫生香
燃烧的猛烈程
度） 温度、底物量、
酶量、试管的洁
净程度、反应时
间、操作程序等
不同温度
酶的活性
不同pH
酶的活性
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究酵母菌细胞
呼吸的方式 CO2生成量（澄
清石灰水的浑浊
程度）；酒精产
生量（酸性
溶液的
颜色变化） 葡萄糖溶液、石
灰水的量、温
度、pH、锥形瓶
的洁净程度等
探究光照强度对
光合作用强度的
影响 台灯与实验装置
间的距离 圆形小叶片在同
一时段上浮的数
量 CO2浓度、温
度、圆形小叶片
的活性等
O2的有无
重
铬酸钾
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探索生长素类调
节剂促进插条生
根的最适浓度 不同浓度的生长素类调节剂 扦插枝条的
实验材料的一致
性、处理时间的
一致性等
探究培养液中酵
母菌数量的变化 酵母菌种群的数
量 培养液的成分、
培养条件、空间
等
设计制作生态缸，观察其稳定性 时间 生物种类和数量
的变化 生态缸的培养条
件和环境等
生
根数量或长度
时间
2. 实验设计的一般操作方法
（1）牢固掌握实验设计的程序
（2）明确实验步骤书写的“三步曲”
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1. 有报道说反季节水果中“催熟剂”乙烯利的含量很高，会使食用后的儿
童性早熟。某同学为探究这一报道是否科学，以若干健康同龄的幼鼠、
普通饲料、当季水果和反季水果为材料进行实验，请写出实验思路：
。
提示：将若干健康同龄小鼠随机均分成两组，一组喂普通饲料和反季水
果，另一组喂等量普通饲料和当季水果，一段时间后，观察记录两组小
鼠性成熟所需时间
2. 传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠
作为实验材料，设计了如下方案，最终通过技术手段统计多巴胺能神经
元细胞的死亡数目。
模型组 人参皂苷Rg1治疗组
步
骤1 注射1 mL溶于生理盐水的
MPTP，注射4次，每次间隔2小
时 注射1 mL生理盐水，注射4次，
每次间隔2小时
步
骤2 每天注射1 mL生理盐水，连续3
天 每天注射1 mL溶于生理盐水的人
参皂苷Rg1，连续3天
注：MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡，使患者出现帕金森症
状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。
（1）该实验方案有两处错误，请你加以修正：（简要写出修正思路
即可）
修正一： 。
修正二： 。
提示： 设置一组健康鼠作为对照。人参皂苷Rg1治疗组步骤1
应与模型组相同
（2）本实验的预期实验结果是 。
提示： 多巴胺能神经元细胞的死亡数目：模型组＞人参皂苷
Rg1治疗组＞对照组
3. 某同学利用若干等长的切段S2、含14C标记的赤霉素的琼脂块及空白琼
脂块，设计实验证明赤霉素无极性运输的特点。但其只做了一组实验，
请在实验2的方框中补充其对照实验，并写出各自最可能的实验结果。
实验结果： 。
提示：如图所示
实验1和实验2中的空白琼脂块中都含有一定量的14C标记的赤霉素
02 命题前沿·深化拓展
迁移转化 提高升华
突破点 实验设计的基本原理和方法
依据对象和变量，构建定性和定量实验分组模型
1. （2024·湖北高考6题）研究人员以野生型水稻和突变型水稻（乙烯受体
缺失）等作为材料，探究乙烯对水稻根系生长的影响，结果如下表所
示。下列叙述正确的是（ ）
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
② 突变型水稻 ＋ ＋
③ 突变型水稻＋NAA ＋ ＋＋＋
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
注：＋越多表示相关指标的量越大。
A. 第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B. 第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C. 第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D. 实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长
√
解析： 突变型水稻缺失乙烯受体，导致乙烯不能正常发挥作用，第
④组中的乙烯受体功能恢复型水稻可通过基因突变或基因工程实现，A
错误；第②组和第③组的区别在于NAA的有无，两组都有乙烯，但是乙
烯不能正常发挥作用，实验结果表明NAA对根系生长有促进作用，第②
组和第③组对比不能说明乙烯对根系生长有促进作用，第③组和第④组
对比不能说明NAA对根系生长有促进作用，B、C错误；对比实验结果
可知，乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长，D正确。
1. 单对象单变量实验
单对象单变量实验的分组，若是不考虑实验变量梯度的定性实验，通常
将实验对象均分成两组；若是考虑实验变量梯度的定量实验，通常将实
验对象均分成三组或多组；其余条件保持相同且适宜，再给予不同的实
验变量处理。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示。
实验对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
单对象 无实验变量处理 组A 无实验变量处理 组1
有实验变量处理 组B 实验变量梯度1 组2
实验变量梯度2 组3
…… ……
2. （2024·山东高考23题节选）由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁
属于消化液，其分泌与释放的调节方式如图所示。
为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响，
据图设计以下实验，已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理：一组小鼠不做注射处理，另一组小鼠注射 （填序号）。
①ACh抑制剂 ②CCK抗体 ③ACh抑制剂＋CCK抗体
检测指标：检测两组小鼠的 。
实验结果及结论：若检测指标无差异，则下丘脑所在通路不受影响。
解析：实验目的是研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所
在通路的影响。对照组小鼠不做注射处理（小肠Ⅰ细胞所在通路正
常），另一组小鼠注射CCK抗体，CCK抗体可与CCK结合，从而破坏小
肠Ⅰ细胞所在通路。根据实验目的可知，实验检测指标为检测两组小鼠
的肝细胞分泌胆汁的量。
②
肝细胞分泌胆汁的量
2. 多对象单变量实验
多对象单变量实验是指用同一个实验变量处理两个或多个实验对象的类
型。应依据实验对象进行分组，即分别对不同的实验对象进行相同的实
验变量处理。该类实验分组可以先采用单对象单变量实验分组法，即先
对某一实验对象进行实验变量处理，然后对其余实验对象逐个进行相同
的实验变量处理；也可以同时分别处理多个实验对象，确保各实验组同
时出现实验结果，便于对比。此类实验的分组情况可以用下表所示模型
表示（以2个实验对象为例）。
实验 对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
对象1 无实验变量处理 组A 无实验变量处理 组1
有实验变量处理 组B 实验变量梯度1 组2
实验变量梯度2 组3
…… ……
实验 对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
对象2 无实验变量处理 组C 无实验变量处理 组4
有实验 变量处理 组D 实验变量梯度1 组5
实验变量梯度2 组6
…… ……
3. （2023·湖南高考18题节选）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到
高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，
与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，
回答下列问题：
为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活
的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关
实验，结果如表所示：
组别 结果 项目 正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为
缬氨酸，该
位点不发生
自身磷酸化 α位突变为天冬
氨酸，阻断Ca2
＋/钙调蛋白复
合体与L蛋白
结合 β位突变为
丙氨酸，该
位点不发生
自身磷酸化 L蛋白
编码基因缺失
L蛋白活性 ＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋ －
高频刺激 有 LTP 有LTP ？ 无LTP 无
LTP
注：“＋”多少表示活性强弱，“－”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因
是
。
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
无
小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2＋/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则
无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP
抑制
丁
解析：①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2＋/钙调
蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形
成LTP。②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身
磷酸化，与正常小鼠相比（α位可以发生自身磷酸化），L蛋白活性增
强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白活性起到抑制作用。③丁组
小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身
磷酸化。
3. 单（多）对象多变量类型
解答多变量实验题时，采用单因素分析法将多变量实验转化为多个单一
变量子实验，这是备考复习的通用方法。多变量实验中各个自变量存在
一定的层阶性逻辑关系，主要有并列式、选择式、承接式和递进式等关
系。每种类型拆分转化方法略有差异。
（1）并列式多变量实验题
并列式多变量实验指影响实验结果和结论的多个自变量之间没有
主次之分，都是并列地组合在一起，同时作用于因变量（如
图）。常见描述句式为：探究不同自变量1条件下，自变量2对因
变量的影响。例如，探究不同温度条件下pH对唾液淀粉酶活性的
影响，探究不同二氧化碳浓度条件下光照强度对植物光合作用的
影响。
4. （2024·山东高考10题）拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基
因S过表达株系的种子分别进行不同处理，处理方式及种子萌发率
（％）如表所示，其中MS为基本培养基，WT为野生型，OX为基因S过
表达株系，PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是（ ）
培养 时间 MS MS＋脱落酸 MS＋PAC MS＋PAC＋赤霉素 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
A. MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B. 基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C. 基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D. 脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
√
解析： 由题中信息可知，MS组用的是不含外源激素的基本培养基，
该实验涉及的植物激素有赤霉素和脱落酸，设置MS组的目的是排除内
源脱落酸和赤霉素的影响，A正确。对比分析MS＋PAC组和MS＋PAC
＋赤霉素组可知，培养36小时时，野生型和基因S过表达株系种子萌发
率相同，不能说明基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发，B错
误。由MS组和MS＋脱落酸组数据可以直接看出，与野生型相比，加入
脱落酸后，基因S过表达株系种子萌发率降低幅度较小，说明基因S过表
达能减缓脱落酸对种子萌发的抑制，C正确。综上所述可知，在调节种
子萌发方面，赤霉素发挥促进作用，脱落酸发挥抑制作用，D正确。
（2）选择式多变量实验题
选择式多变量实验是指对实验结果和结论造成影响，存在着多种自
变量可能的情况，其中有一种或多种是真正的“因”，需要选择或
取舍（如图）。常见描述句式有：
①验证影响因变量的原因是自变量1，而不是自变量2。例如，达尔
文实验验证感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端而不是尖端下面一段；
鲁宾和卡门用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源等。
②探究自变量1和自变量2对因变量的影响。例如，探究Fe3＋和过氧
化氢酶对过氧化氢分解速率的影响。
这类实验题的特点是各自变量相对独立，互不干扰。审答时，可直
接拆分转化为独立验证每个自变量与因变量关系的子实验，然后再
对各子实验进行综合分析而得出结论。
5. （2021·山东高考23题节选）过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细
胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑
色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机
制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路：
。
实验现象：
取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、
C、D四组。A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺
并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛
数量（生长情况）和颜色的变化
实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；
B组小鼠的体毛增多（生长旺盛），不变白；
C组小鼠脱毛且体毛变白；
D组小鼠体毛增多（生长旺盛），变白
。
解析：实验目的：设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑
毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性试验，双自变量为长期束缚、肾
上腺，因变量为对黑毛小鼠体毛的观察，观察指标为小鼠体毛是否脱毛
及是否变白。预期结果的分析，学生需要从题图中读出的是过度紧张、
焦虑，下丘脑通过垂体产生G作用于成纤维细胞并最终抑制了HFSC的
增殖分化。
（注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也
可。）
按照实验设计的对照、等量、单一变量原则可将实验目的分解为两个：①
设计实验验证上述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理
组和长期束缚组，②设计实验验证上述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛
的影响，分不处理组和切除肾上腺组，由于题目要求验证上述长期束缚及
肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，再加一组长期束缚及切除肾上腺组。实验
思路：取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。
A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺并束缚，其他
条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量（生长情况）
和颜色的变化。实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增
多（生长旺盛），不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多（生长旺盛），变白（注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也可。）
（3）承接式多变量实验题
承接式多变量实验是指前自变量依次影响后自变量，后自变量影响
因变量，相继发生后作用于因变量的多变量实验（如图）。常见描
述句式为：验证自变量1通过（产生）因变量1（自变量2）作用于因
变量2等。例如，验证发育的种子会产生生长素促进植物发育。
6. （2022·湖南高考18题节选）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机
体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，
维持体温相对稳定。回答下列问题：
若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用
于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M
是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、
M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实
验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型＋生理盐水 发热
乙 发热家兔模型＋A溶液 退热
丙 发热家兔模型＋M溶液 退热
丁 ①
发热
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论
。
损毁了下丘脑体温调节中枢的发
热家兔模型＋M溶液
药物A和M均具有解热作
用
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论
。
解析：该实验的目的是探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体
温调节中枢调控体温。与甲组相比，乙、丙两组均可退热，证明药物A
和M均具有解热作用。若进一步探究M是否通过影响下丘脑体温调节中
枢调控体温，还需要设计丁组；损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔
模型＋M溶液，实验结果为发热，说明M可通过影响下丘脑体温调节中
枢调控体温。
药物A和M均具有解热
作用，且M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
（4）递进式多变量实验题
递进式多变量实验是指多个自变量中，其中某个自变量会增强或
减弱另一个自变量作用效果（如图）。常见描述句式为：①验证
自变量2会增强（或减弱）自变量1的作用效果。例如，验证Mg2＋
是DNA聚合酶的激活剂；②验证自变量1与自变量2之间的相互拮
抗（协同）作用。例如，探究细胞分裂素和脱落酸对叶片衰老有
拮抗作用。
7. （2022·海南高考14题）机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应，实验前血糖浓度
为5.0 mmol/L，血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激
素是肾上腺素
B. 3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C. 肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D. 血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节，不受甲状腺激素调节
√
解析： 据图分析，激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激素是
胰高血糖素，A错误；3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8
－5.0＝7.8（mmol/L），三种激素各自效应的总和为（6.9－5.0）＋
（5.7－5.0）＋（5.2－5.0）＝2.8（mmol/L），前者明显大于后者，
B正确；肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖，二者在调节血糖方面表
现出协同作用，C错误；实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血
糖素和皮质醇调节，但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调
节，D错误。
1. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分
析错误的是（ ）
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/％
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为 Ⅰ 型胶原蛋白。
A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2
B. 结合①②组的相关变量分析，自变量为温度
C. 该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9
D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
√
解析： 这类实验题特点是各自变量有多个因素，需拆分为多组子实
验进行验证。因此，直接考查实验设计较少见，多以曲线分析或表格设
计形式进行考查。该例题中包含3个自变量：pH、是否添加CaCl2和温
度，考查获取信息和实验探究的能力。解答该题的关键是准确分析表格
数据，pH、CaCl2和温度等多变量对TSS降解率有影响，但属于相对独
立的并列式多变量，每一种变量分析都要遵循单因子变量原则。由②③
组可知，该酶的催化活性依赖于CaCl2；由①②组可知其单因子变量是
温度，即自变量为温度；实验中②组酶活性最高，但70 ℃或pH为9作为
单因子变量时，分组太少，不能判断酶催化反应的最适温度为70 ℃，
最适pH为9；该酶是否具有专一性需补充实验检验该酶是否能水解其他
反应物才能确定。
2. 肉毒杆菌毒素（BTX）是由肉毒杆菌在繁殖过程中所产生的一种神经毒
素蛋白。食用被BTX污染的食物，会导致肌肉麻痹。为了研究BTX引起
肌肉麻痹的机制，研究人员分离蛙的腓肠肌及其相连的神经，获得生理
状况一致的A、B、C三组腓肠肌标本，各组处理及记录结果如下。回答
下列问题：
组别 处理 肌肉的收缩曲线有无
A 用适宜强度的电流刺激标本A的神经 有
B 在标本B的神经处注射适量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经 有
C 在标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经 无
（1）用适宜强度的电流刺激标本A的神经后，能引起乙酰胆碱与肌细
胞膜上受体结合， （填“K＋通道”或“Na＋通
道”）开放，此时膜电位的变化情况是
。
解析： 动作电位的产生与Na＋内流有关，静息电位的恢复和
维持与K＋外流有关。用适宜强度的电流刺激标本A的神经，轴突
末梢释放乙酰胆碱（兴奋性神经递质），与肌细胞膜上受体结
合，使肌细胞膜Na＋通道开放，带正电荷的Na＋大量内流，使膜电
位由外正内负变为外负内正。
Na＋通道
由外正内负变为外负内
正
（2）分析B、C两组的实验结果，可以得出结论是
。
解析： 分析表格内容可知，标本B的神经处注射适量的BTX
溶液，标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，标本B记录到了
肌肉的收缩曲线，而标本C没有记录到肌肉的收缩曲线，说明BTX
不影响神经纤维上兴奋的传导，但影响在突触处兴奋的传递。
BTX不影响神经纤
维上兴奋的传导，影响突触处兴奋的传递
（3）BTX导致肌肉麻痹的原因可能是BTX抑制乙酰胆碱的释放，也可
能是BTX抑制乙酰胆碱与受体结合。为了证明上述猜测，需要增
加D组，D组的实验思路是
。
预测D组的实验结果并得出结论：
若标本D （填“记录”或“没有记录”）到肌肉收缩曲
线，则BTX抑制突触前膜释放乙酰胆碱；
若标本D （填“记录”或“没有记录”）到肌肉收
缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜受体结合。
在腓肠肌标本D的突触处注射等量
的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，
记录肌肉的收缩曲线
记录
没有记录
解析： D组的实验思路是在腓肠肌标本D的突触处注射等量
的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，
记录肌肉的收缩曲线；预测D组的实验结果并得出结论：若标本D
记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制突触前膜释放乙酰胆碱；若标
本D没有记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜
受体结合。
正确书写实验思路、实验结果和实验结论
（2024·新课标卷32题）机体感染人类免疫缺陷病毒（HIV）可导致艾滋
病。回答下列问题。
（1）感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死
亡的理由是 。
解析： 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
细胞凋亡是由基因决定的程序性调控过程
（2）HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡，使机体抵抗病原体、肿瘤的
特异性免疫力下降，特异性免疫力下降的原因是
。
辅助性T细胞减少
阻碍了浆细胞和细胞毒性T细胞的产生
解析： 一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞；随后浆细胞产生并分泌抗体；在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。又知在细胞免疫过程中，辅助性T细胞可参与细胞毒性T细胞的活化过程。故若辅助性T细胞减少，可阻碍浆细胞和细胞毒性T细胞的产生，导致特异性免疫力下降。
（3）设计实验验证某血液样品中有HIV，简要写出实验思路和预期结果。
答案：思路：从样品中提取RNA，逆转录得到DNA，用HIV核酸特
异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。结果：有目的条带。
解析： 由题中信息可知，需要设计的实验是验证性实验，验证性实验的结果是已知的。欲验证某血液样品中有HIV，可从样品中提取RNA，通过逆转录获得cDNA，之后用HIV核酸特异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。实验结果为有目的条带。
（4）接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面
的优点是 （答出2点即可）。
解析： 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。接种疫苗在免疫应答方面的优点有特异性高，免疫保护时间长等。
特异性高；免疫保护时间长
1. 实验思路与实验步骤书写技巧的比较
2. 预测探究性实验结果与结论的叙写模型
①若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”有促
进作用。
②若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”有抑
制作用。
③若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”无影响。
3. 胰岛素受体被胰岛素激活后会磷酸化，进而使胰岛素信号通路的关键蛋
白Akt磷酸化，磷酸化的Akt可促进葡萄糖转运蛋白向膜内转移葡萄糖。
Akt的磷酸化受阻是导致机体组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感
的主要原因，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病发病机制之一。
（1）正常情况下，胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合，
通过促进
过程，从而降低血糖。
解析： 胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存
葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖，对于脂肪细胞来说胰岛素
传递信号之后，可以促进葡萄糖向脂肪细胞的转运。
葡萄糖向脂肪细胞的转运（或葡萄糖转化为脂肪）
（2）研究人员利用人参皂苷进行了改善脂肪细胞对胰岛素抵抗的研
究。用1 μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛
素抵抗模型。用25、50、100 μmol/L人参皂苷处理胰岛素抵抗细
胞，检测脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因
（GLUT-4）表达水平。实验结果如图所示。
①根据上述检测结果，推测人参皂苷能降低血糖的原因是
。
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰
岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测
水平和 含量。
增加
脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的
摄取
Akt磷酸
化
胰岛素
解析： ①本实验的自变量是人参皂苷的浓度，因变量是用脂
肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因（GLUT-4）表达水
平来进行反映。分析实验结果图可知，人参皂苷能够增加脂肪细
胞膜上葡萄糖转运蛋白的mRNA相对表达量，从而增加葡萄糖转
运蛋白数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取，从而降低血糖。②
若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛
素的分泌来降低血糖，还需要检测Akt磷酸化水平和胰岛素的含量
来确认。
（3）人参皂苷能否在生物体内发挥作用，还需要作进一步的研究。请
利用以下实验材料及用具，设计实验探究人参皂苷对高血糖小鼠
是否有降糖作用。
实验材料及用具：2型糖尿病模型小鼠若干只，生理盐水，人参皂
苷稀释液，血糖仪等。
实验思路：
。
选取2型糖尿病模型小鼠若干只随机均分为A、B两
组，A组灌胃人参皂苷稀释液，B组灌胃等量的生理盐水，一段时
间后，检测两组小鼠的血糖含量
预期结果及结论：
。
解析： 本实验是探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作
用。自变量是人参皂苷的有无，因变量是血糖是否降低，实验思
路、预期结果及结论见答案。
若A组小鼠血糖浓度低于B组，则人参皂苷具
有降糖作用；若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异，则人
参皂苷无降糖作用
正确分析评价和完善实验设计方案
某科研小组进行了不同碘摄入水平对Wistar大鼠甲状腺功能影响的实验，
步骤如下：
第一步：取Wistar大鼠，随机分为六组。即低碘组，正常碘组，5倍、10
倍、50倍、100倍高碘组；
第二步：低碘组饲喂低碘饲料，正常碘组饲喂等量正常饲料，后四组饲喂
等量饲料且饲料中碘含量分别为正常组的5倍、10倍、50倍、100倍；
第三步：将六组Wistar大鼠在适宜条件下饲养6、12个月后分别测定各组大
鼠的甲状腺激素含量并记录。
（1）改正实验步骤中的两处不妥当之处：①
；
②
。
解析： 改正实验步骤中的两处不妥当之处：①取性别、年龄、体重和生理状况相同的Wistar大鼠；②饲养3个月，每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量，记录并计算平均值。
取性别、年龄、体重和生
理状况相同的Wistar大鼠
饲养3个月，每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量，记录
并计算平均值
回答下列问题：
（2）实验结果：与正常组相比较，低碘组大鼠血清中甲状腺激素水平明
显降低，而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加，血
清中甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。
实验结论：
。
解析： 实验结果：与正常组相比较，低碘组大鼠血清中甲状腺激素水平明显降低，而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加，血清中甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。实验结论为碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降，分泌甲状腺激素减少。
碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降，分泌
甲状腺激素减少
“五看法”评价实验设计题
4. 研究者以小鼠为实验材料，探讨动物脑中VMN区域与血糖调节的关
系。回答下列问题：
（1）向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白
会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。
①当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元 （填“不
兴奋”或“兴奋”）。
②研究者用胰岛素处理小鼠，创设低血糖条件，照光一段时间，
检测小鼠的血糖含量，发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖
含量的恢复。
不兴奋
（2）进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响。向正常小鼠VMN区
神经元中转入另一基因表达载体（此类小鼠称为S鼠），指导合成
的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以S鼠为实验材料，
验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会
升高这一推测。
①实验方案：对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠，适宜的光
照VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适
宜的光照VMN区神经元一段时间。随时间推移检测两组鼠的
血糖含量。
请指出实验方案不当之处，并作修正：
。
②支持推测的结果是
。
该实验方案的自变量设
置不对，对照组应用血糖含量正常的S鼠，VMN区神经元不照
光
两组鼠初始血糖含量相同，一段时间后，
与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高
03 跟踪检测 · 巩固提升
知能演练 达标测评
一、选择题
1. （2024·吉林模拟）为探究过氧化氢在不同条件下的分解，某学习小组进行了如下图所示的四组实验。下列有关分析不合理的是（ ）
A. 温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量
B. 第1组和第2组对照，说明温度可以提高化学反应速率
C. 第2组和第3组对照，说明无机催化剂可以提高化学反应速率
D. 第3组和第4组对照，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著
√
解析： 本实验1、2组对照自变量为实验温度不同，1、3组对照和1、
4组对照自变量为有无催化剂，3、4组对比实验自变量为催化剂种类，
A正确；1、2组对照，自变量为实验温度不同，2组温度较高，通过气
泡产生速率可知2组反应速率较快，说明温度可提高化学反应速率，B正
确；第2组和第3组实验温度不同，有无添加催化剂条件也不同，不满足
单一变量原则，不能得出实验结论，C错误；FeCl3与肝脏研磨液中的过
氧化氢酶均属催化剂，作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能而
加快化学反应速率，3、4两组实验自变量为催化剂种类不同，4组为生
物催化剂酶，4组反应速率更快，说明酶降低活化能的作用比无机催化
剂更显著，D正确。
2. （2024·贵州模拟）下表是某生物兴趣小组为了探索植物生长调节剂对
植物插条生根的影响，以不同浓度的2，4-D试剂（生长素类调节剂）、
月季等为实验材料，进行实验并获得以下实验结果。下列叙述正确的是
（ ）
2，4-D浓度/
（mg/mL） 0 0.5 1.0 2.0
月季平均生根数/条 3 6 10 8
月季成活率/％ 53 56 59 66
A. 该实验的因变量是月季的平均生根数和成活率
B. 2，4-D促进月季插条生根的最适浓度为1.0 mg/mL
C. 植物生长调节剂是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有
机物
D. 花农为提高月季成活率，增加经济效益，生产时使用的2，4-D浓度越
高越好
√
解析： 由表格数据可知，本实验中自变量为2，4-D浓度，因变量为
月季平均生根数、月季成活率，A正确；本实验中的浓度梯度较大且实
验数据少，无法判断最适浓度，B错误；植物生长调节剂是由人工合成
的，对植物的生长发育有调节作用的化学物质，C错误；2，4-D属于生
长素类调节剂，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制
生长，若浓度太高会抑制生根，且浓度太高时的成活率无法从本实验中
得知，D错误。
3. （2024·安徽三模）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒
精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外
表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片研究细胞质壁分
离的情况，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验的自变量是酒精浓度
B. 细胞能发生质壁分离的条件就是外界溶
液浓度大于细胞液浓度
C. 同一处理单位时间下，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分比逐渐下降
D. 实验结果可说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不
同的
√
解析： 据图示结果表明酒精浓度越高，在处理相同单位时间质壁分
离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变
量，A错误； 发生质壁分离需要有两个条件，一是外界溶液浓度比细胞
液浓度大 （外因），另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性
大（内因），B错误；酒精浓度在0～10％时，质壁分离细胞所占百分比
不变，C错误；处理时间和酒精浓度达到一定程度，随酒精浓度增大，
质壁分离细胞所占百分比逐渐下降，说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对
酒精毒害的耐受力是不同的，D正确。
4. 过氧化氢酶可以除去牛奶中的过氧化氢，也可以用于食品包装，防止食
物被氧化。研究发现水杨酸（SA）和多效唑（PP333）能提高过氧化氢
酶的活性，为了验证此结论，某研究小组设计了3组实验，实验处理及
结果如表（“＋”表示过氧化氢酶的相对活性）。下列叙述错误的是
（ ）
组别 实验处理 实验结果
甲 过氧化氢酶＋SA溶液 ＋＋＋＋
乙 过氧化氢酶＋PP333溶液 ＋＋＋
丙 过氧化氢酶＋蒸馏水 ＋＋
A. 该实验是在过氧化氢酶的最适温度和最适pH条件下完成的
B. 该实验结果不能说明过氧化氢酶具有高效性
C. SA能降低过氧化氢水解反应的活化能
D. 仅通过甲、乙两组不能说明同时加入SA和PP333，能进一步提高过氧化氢酶的活性
√
解析： 该实验中的温度和pH属于无关变量，应保持在最适条件下，
A正确；酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，该实验中没
有涉及无机催化剂，所以不能说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；SA
提高了过氧化氢酶的活性，使酶促反应速率升高，但SA不属于酶或催
化剂，不能降低过氧化氢水解反应的活化能，C错误；如果要进一步探
究两种物质共同的作用，应增设一组“过氧化氢酶＋SA溶液＋PP333溶
液”处理，与甲、乙两组比较才可确定同时加入SA和PP333时，是否能
进一步提高过氧化氢酶的活性，D正确。
5. 研究细胞分裂素的生理作用，研究者将蚕豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图1），对插条的处理方法及结果见图2。下列说法正确的是（ ）
A. 制备插条时除去根系和幼芽的主要
目的是减少内源生长素的干扰
B. 从图2可知，对插条进行的实验处理只有一种，即不同插条上去除不同
数目的A叶
C. 实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明：A叶数量越少，B叶生长越慢
D. 若将图1蒸馏水换成6.25％的甘油溶液，蚕豆叶肉细胞只发生质壁分离
√
解析： 本实验的目的是研究细胞分裂素的生理作用，因此制备插条
时除去根系和幼芽的主要目的是减少插条中内源细胞分裂素的干扰，A
错误；从图2可知，对插条进行的实验处理包括用细胞分裂素分别处理
A、B叶片、不同插条上去除不同数目的A叶，B错误；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三组
中，A叶片的数目分别为2、1、0，实验结果说明A叶片数量越少，B叶
片生长越慢，C正确；蚕豆叶肉细胞在一定浓度的甘油溶液中先是失水
发生质壁分离，后甘油可以进入细胞内，细胞液浓度增大，细胞吸水发
生质壁分离复原，D错误。
6. （2024·湖南怀化二模）在自然界中，水蚤与三
刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研
小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水
域上的翠鸟模型（实验区域没有翠鸟的活动），
研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 自然界中，水蚤与三刺鱼、翠鸟构成一条食物链
B. 本实验仅以水蚤密度为自变量，遵循单一变量原则
C. 实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息
D. 有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而增大
√
解析： 食物链的起点是生产者，而水蚤是动物，不是生产者，因
此“水蚤→三刺鱼→翠鸟”不能构成一条食物链，A错误；本题研究的
是不同密度水蚤和有无翠鸟对三刺鱼取食的影响，实验的自变量是水蚤
密度和有无翠鸟模型，B错误；生态系统中信息的种类包括物理信息、
化学信息、行为信息，实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信
息，C正确；由图可知，有翠鸟模型时，即有“危险”时，三刺鱼的取
食次数会随水蚤密度的增大而减少，D错误。
7. （2024·山东二模）为验证家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着
缓冲物质，某兴趣小组设计如下实验，实验步骤和预期结果如表。下列
叙述正确的是（ ）
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管，记为1号、2号 步骤2 滴加一定量的缓冲液，测量
pH并记录 滴加等量的家兔血浆，测量pH并
记录
步骤3 加等量的乳酸 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录 预测 结果 1号、2号试管中pH变化不明
显 1号、2号试管中pH变化不明显
A. 本实验严格遵循对照原则和单一变量原则
B. 本实验需严格控制自变量，无关变量保证加入的各物质等量即可
C. 血浆的pH之所以能够保持稳定，推测与其中含有的HC /H2CO3等物
质有关
D. 通过本实验可得出动物血浆中含有缓冲物质，有缓冲作用
解析： 本实验缺乏自来水的空白对照组，A错误；实验设计应遵
循单一变量原则，无关变量要保证相同且适宜，B错误；家兔体内环境
中也有很多缓冲对，其中最重要的是 HC /H2CO3，其次还有HP
/H2P 等，C正确；本实验应设置自来水的空白对照，用家兔的血浆与
缓冲液作对照，以证明血浆中存在类似于缓冲液的缓冲物质，D错误。
√
二、非选择题
8. 在决定小麦产量的灌浆期，若遭遇连续高温和强光的双重胁迫，会导致
光合系统破坏，造成产量下降。光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由
蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，叶绿体
psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白。
（1）推测PSⅠ和PSⅡ具有 的功能。科研人员
发现一种碳纳米荧光材料，其能吸收紫外光并将其转换为蓝紫
光，用该材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率，分析
其原因是
。
吸收、传递和转化光能
蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应
速率，为暗反应提供充足的NADPH和ATP
解析： 光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合
色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，而叶绿体类囊体
膜是光反应的场所，据此可推测PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递和转化
光能的功能。蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反
应速率，可为暗反应提供充足的NADPH和ATP，因此，用题述碳
纳米荧光材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率。
（2）科研人员以正常植株和突变植株（psbA基因过量表达）为材料进
行实验，发现在炎热晴朗的夏季，两种类型的植株都出现光合
“午休”现象，且突变植株的光合“午休”现象弱，分析其原因
是
。
解析： psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋
白，而突变植株中psbA基因过量表达，即D1蛋白含量升高，PSⅡ
活性升高，其吸收光能的能力更强，因而光反应速率升高，所以
突变植株光合“午休”现象较弱。
突变植株的D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，光反应速率升
高
（3）科研人员在小麦叶面喷施外源水杨酸（SA），有效缓解了高温强
光下的“午休”现象。研究发现外源SA能有效抑制高温强光胁迫
所致的D1蛋白降解，从而保持D1蛋白含量稳定。某同学为验证其
机制，设计了如下实验，请进行完善。（实验材料和试剂：生理
状况一致的正常小麦植株、SA、清水等）
实验分组 实验条件 检测指标 实验结果
1组：叶面喷施
SA的小麦植株 ？ D1蛋白 含量 ？
2组：叶面喷施
清水的小麦植株 ？ 3组：叶面喷施
清水的小麦植株 适宜条件 ②预期实验结果：
。
解析： 根据实验目的可知，本实验的自变量为是否用外源
SA处理小麦植株叶面，同时需要在高温强光条件下进行实验，实
验的因变量是D1蛋白的含量。据此可知，1、2组需要给予高温强
光处理。预期实验结果是1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于
2组。
1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2
组
①1、2组的实验条件： 。
高温强光处理
一、选择题
1. （2024·河北模拟）研究人员将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的燕
麦胚芽鞘的一侧，一段时间后胚芽鞘向放置琼脂块一侧的对侧弯曲生长
（胚芽鞘弯曲角度用α表示）。研究人员通过改变琼脂块中生长素的含
量，得到α与生长素含量的变化关系如图所示。下列叙述错误的是
（ ）
A. 该实验分别在单侧光照射下和在黑暗条件下进行得到
的结果相同
B. 图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大
于对侧
C. 该实验能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关
D. 若继续增加琼脂块中生长素的含量，则图中曲线将逐渐保持不变
√
解析： 燕麦胚芽鞘的尖端是感光部位，本实验用的材料是切去尖端
的燕麦胚芽鞘，故实验中是否接受单侧光处理，不会影响实验结果，A
正确；由图可知，实验各组所用生长素均起到了促进作用，生长素可促
进细胞伸长生长，故图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度
大于对侧，B正确；该实验涉及含有生长素的琼脂块的放置情况以及琼
脂块中生长素的含量变化，根据实验结果能说明胚芽鞘弯曲情况与生长
素分布不均、生长素含量有关，C正确；若继续增加琼脂块中生长素的
含量，考虑生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，则图中曲线
可能逐渐下降，D错误。
2. 土壤盐分是限制全球粮食作物生长的胁
迫因素之一。我国科研人员探究了植物
激素茉莉酸（JA）和乙烯在水稻处于盐
胁迫时的相互作用机制，研究者分组处
理萌发的水稻种子，结果如图。据图分
析，下列说法错误的是（ ）
A. 一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长
B. 在盐胁迫下，内源激素乙烯和JA对胚根生长均有抑制作用
C. 乙烯对胚根生长的抑制可由JA合成抑制剂处理恢复
D. 综合分析，JA是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长
√
解析： 题图中添加NaCl的一组与空白对照组相比，胚根长度较短，
说明一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长，A正确；盐胁迫
下加入AVG（乙烯合成抑制剂），则内源激素中乙烯不能合成，胚根长
度较仅有盐胁迫时长，说明内源激素乙烯在盐胁迫下对胚根生长有抑制
作用，同理可得JA在盐胁迫下对胚根生长也有抑制作用，B正确；由空
白对照组、添加乙烯组、添加乙烯＋IBU组对比可知，乙烯对胚根生长
的抑制作用可由JA合成抑制剂处理恢复，C正确；对比分析JA组和JA＋
AVG组，JA＋AVG组抑制了乙烯的合成，但JA对胚根生长仍有抑制作
用，且更甚，故JA不是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长，D
错误。
3. 酶的活性常受到某些物质的影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的
激活剂；另一些物质则能降低酶的活性，称为酶的抑制剂。淀粉酶催化
淀粉逐步水解的产物与碘的颜色反应如下：淀粉（蓝色）→紫糊精（紫
色）→红糊精（红色）→无色糊精（无色）→麦芽糖（无色）→葡萄糖
（无色）。为探究Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，有人设计了如
下实验，下列有关叙述错误的是（ ）
组别 蒸馏水 1％ NaCl 1％ CuSO4 1％ 淀粉 1％ Na2SO4 唾液 加碘
现象
试管1 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 无色
试管2 2 mL 1 mL 2滴 红色
试管3 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 蓝色
试管4 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 紫色
A. Cl－是唾液淀粉酶的激活剂
B. Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂
C. 试管2和试管4都起对照作用
D. 反应速率为试管1＞试管2＞试管3＞试管4
解析： 试管1和试管2及试管4对比，表明Cl－能促进淀粉水解，说明
Cl－是唾液淀粉酶的激活剂，A正确；试管3和试管2及试管4对比，表明
Cu2＋会抑制淀粉水解，说明Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂，B正确；试管
2没有添加NaCl、CuSO4、Na2SO4，是空白对照，试管4添加了1％
Na2SO4，排除了Na＋和S 的作用，起对照作用，C正确；由各试管加
碘现象可知，反应速率为试管1＞试管2＞试管4＞试管3，D错误。
√
4. 取野生拟南芥（W）和转基因拟南芥
（T）数株，各均分为三组后分别
喷施蒸馏水、寡霉素（抑制ATP合
成酶的活性）和NaHSO3，24 h后
各组再均分为两组，分别进行正常条件和高盐条件处理8 h并测定W和T的光合速率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 寡霉素可通过抑制ATP的合成来抑制C3化合物的还原而降低光合速率
B. 高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率
C. 喷施NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降
D. 通过转基因技术可提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的
抑制作用
√
解析： 由题意可知，寡霉素抑制ATP合成酶的活性，则光合作用过
程中，寡霉素可通过抑制光反应过程中ATP的合成，来抑制C3化合物的
还原而降低光合速率，A正确。高盐条件下各组的光合速率均低于正常
条件下，可推知，高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足
而降低光合速率，B正确。比较图中W＋H2O和W＋NaHSO3两组的柱状
图可知，喷施NaHSO3之后，植物在正常和高盐条件下的光合速率均提
高，且W＋NaHSO3组高盐条件光合速率下降的幅度变小，说明喷施
NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降，C正
确。
比较图中W＋H2O和T＋H2O两组的柱状图可知，该条件下转基因拟南芥在
正常和高盐条件下光合速率均比野生拟南芥的光合速率高，所以转基因能
提高光合作用的效率；比较图中正常条件下W＋H2O、W＋寡霉素两组光
合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡
霉素之后转基因拟南芥光合速率下降的幅度更小，所以转基因能减弱寡霉
素对光合作用的抑制作用，D错误。
5. 研究人员以酪蛋白为原料，探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应
速率的影响。他们将几组经过预处理的酪蛋白溶液装在烧杯内，设计温
度分别为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃及酶与底物的比例分别为4％、5
％、6％、7％，各组置于适宜的pH条件下并加入酪蛋白酶，水解相同
的时间后测定酪氨酸的含量。下列叙述错误的是（ ）
A. 本实验可以不设计空白对照组
B. 各组所加入酪蛋白酶的用量为无关变量
C. 酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化能
D. 酪氨酸的含量越高，说明酶促反应速率越大
√
解析： 探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应速率的影响为对
比实验，温度为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃四组相互对照，不用设计空
白对照组，A正确；根据实验目的探究酶与底物的比例对酶促反应的影
响和检测结果可知，酪蛋白酶的用量是自变量，B错误；酶可以降低化
学反应所需的活化能，所以酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化
能，C正确；酪氨酸越多说明酪蛋白分解的越多，酶促反应速率越快，
D正确。
6. 探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取50株蓝莓
幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如图所示结果，相关说法
正确的是（ ）
A. 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数都会加倍
B. 各组蓝莓幼苗数量要求相等，但长势可以不同
C. 由图可知用0.1％和0.05％的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同
D. 判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体的
比较
√
解析： 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数实现加倍的细胞数
目较少，且0.05％的秋水仙素处理0.5 h的植株细胞中染色体数实现加
倍的细胞数目为0，A错误；本实验的因变量是多倍体的诱变率，自变
量是秋水仙素处理时间和浓度，各组蓝莓幼苗数量及长势为无关变量，
要相同且适宜，B错误；由图中信息可知，用0.1％和0.05％的秋水仙素
溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同，如在处理时间为0.5 h时，0.05％
的秋水仙素溶液处理后诱变率为0，而0.1％的秋水仙素溶液处理后，其
诱变率相对较高，C正确；鉴定四倍体蓝莓最可靠的方法是观察细胞有
丝分裂中期的染色体数，此时染色体的形态、数目最清晰，D错误。
7. （2024·娄底高三模拟）如图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下
酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长
的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为
酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。下列叙述错误的是（ ）
A. 高温影响蛋白质的空间结构，从而影
响淀粉酶活性
B. 该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，
活性将会降低
C. 曲线②中各个数据点的获得是在80 ℃
条件下测得的
D. 工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是70～80 ℃
√
解析： 淀粉酶的化学本质是蛋白质，温度通过改变酶的空间结
构，从而影响酶活性，A正确；据图可知，80 ℃条件下相对酶活性为
100％，活性最高，但残余酶活性较低，说明该淀粉酶长时间保存于80
℃条件下，活性将会降低，B正确；曲线②是在酶活性最高的温度下测
其残余酶活性，据曲线①可知，酶的最适温度为80 ℃，故曲线②中各
个数据点的残余酶活性是在80 ℃条件下测得的，C正确；工业化生产中
该淀粉酶的使用的最佳温度范围应该考虑相对酶活性和残余酶活性两项
指标，60～70 ℃时相对酶活性和残余酶活性均较高，D错误。
二、非选择题
8. 盐渍土是限制苹果树生长的环境因素之一，研究者通过实验探究苹果耐
盐机制。
（1）糖类是植物的重要 物质，也可作为信号调节植物对盐胁
迫的响应。
解析： 组成细胞的有机物中，糖类是植物的重要能源物质，
也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。
能源
（2）己糖激酶K是葡萄糖感受器。为验证葡萄糖通过己糖激酶K提高苹
果幼苗耐盐性，用不同试剂处理苹果幼苗，14天后检测叶片脂质
过氧化物MDA的含量（细胞损伤指标），1、2组结果如图1，补
充3、4组结果以支持该结论。
解析： 由图1可知，2、3、4组的自变量不同，3组加入了200
mM NaCl、4％葡萄糖，4组加入了200 mM NaCl、4％葡萄糖以及
己糖激酶K抑制剂，由于实验结论为葡萄糖通过己糖激酶K提高苹
果幼苗耐盐性，3组有己糖激酶K，其MDA含量低于4组，而2组只
加了200 mM NaCl，细胞损伤最大，故2组的MDA含量最高，1组
没有做任何处理，其MDA含量最低，故14天后检测叶片脂质过氧
化物MDA的含量为2组＞4组＞3组＞1组，图见答案。
答案：图示如下
（3）H是位于苹果细胞液泡膜上的Na＋转运蛋白，其在苹果中与在拟南
芥中的作用相同。将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基
上，检测幼苗的根长，结果如图2。
本实验的目的是探究 。
H蛋白与植物耐盐性的关系
解析： 由题意及题图2可知，该实验将过表达H蛋白的拟南
芥播种到高盐培养基上，通过检测幼苗的根长来判断植物的耐盐
性，故实验的目的是探究H蛋白与植物耐盐性的关系。
（4）己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中
的作用部分依赖H蛋白。为验证该推测，研究者构建过表达己糖
激酶K的苹果愈伤组织，同时干扰细胞内H蛋白的表达，检测
MDA含量。完善该实验方案并预期结果。
完善实验方案：
。
预期结果：
。
补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组
织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养
实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶
K的愈伤组织，但低于野生型
解析： 由题干可知，己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测
己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。故需完善实
验：补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；
将各组置于高盐培养基中培养。预期结果：实验组愈伤组织MDA
含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型。
（5）研究表明己糖激酶K响应糖信号后，催化H蛋白的磷酸化提高其活
性，H蛋白将Na＋ ，以保证高盐环境下苹果细胞质
渗透压的相对稳定。依据本研究，提出一个耐盐苹果的育种思
路：
。
解析： H蛋白将Na＋转运进液泡，提高细胞液渗透压，以保
证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定；由此可推知耐盐苹
果的育种思路：提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷
酸化等。
转运进液泡
提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化
等
微专题2 实验设计、分析与评价
目录
CONTENTS
01 必备知识 · 自主落实 核心整合 培育素养
02 命题前沿 · 深化拓展 迁移转化 提高升华
03 跟踪检测 · 巩固提升 知能演练 达标测评
01 必备知识·自主落实
核心整合 培育素养
目录
主｜干｜知｜识｜整｜合
1. 辨析不同探究类实验的变量
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究温度对淀粉
酶活性的影响
（至少设定三个
温度）
（加碘液后溶液
颜色的变化） pH、底物量、酶
量、试管的洁净
程度、反应时
间、操作程序等
探究pH对过氧化
氢酶活性的影响 （至
少设定三个pH数
值）
（气泡的数量或
带火星的卫生香
燃烧的猛烈程
度） 温度、底物量、
酶量、试管的洁
净程度、反应时
间、操作程序等
不同温度
酶的活性
不同pH
酶的活性
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究酵母菌细胞
呼吸的方式 CO2生成量（澄
清石灰水的浑浊
程度）；酒精产
生量（酸性
溶液的
颜色变化） 葡萄糖溶液、石
灰水的量、温
度、pH、锥形瓶
的洁净程度等
探究光照强度对
光合作用强度的
影响 台灯与实验装置
间的距离 圆形小叶片在同
一时段上浮的数
量 CO2浓度、温
度、圆形小叶片
的活性等
O2的有无
重
铬酸钾
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探索生长素类调
节剂促进插条生
根的最适浓度 不同浓度的生长素类调节剂 扦插枝条的
实验材料的一致
性、处理时间的
一致性等
探究培养液中酵
母菌数量的变化 酵母菌种群的数
量 培养液的成分、
培养条件、空间
等
设计制作生态缸，观察其稳定性 时间 生物种类和数量
的变化 生态缸的培养条
件和环境等
生
根数量或长度
时间
2. 实验设计的一般操作方法
（1）牢固掌握实验设计的程序
（2）明确实验步骤书写的“三步曲”
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1. 有报道说反季节水果中“催熟剂”乙烯利的含量很高，会使食用后的儿
童性早熟。某同学为探究这一报道是否科学，以若干健康同龄的幼鼠、
普通饲料、当季水果和反季水果为材料进行实验，请写出实验思路：
。
提示：将若干健康同龄小鼠随机均分成两组，一组喂普通饲料和反季水
果，另一组喂等量普通饲料和当季水果，一段时间后，观察记录两组小
鼠性成熟所需时间
2. 传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠
作为实验材料，设计了如下方案，最终通过技术手段统计多巴胺能神经
元细胞的死亡数目。
模型组 人参皂苷Rg1治疗组
步
骤1 注射1 mL溶于生理盐水的
MPTP，注射4次，每次间隔2小
时 注射1 mL生理盐水，注射4次，
每次间隔2小时
步
骤2 每天注射1 mL生理盐水，连续3
天 每天注射1 mL溶于生理盐水的人
参皂苷Rg1，连续3天
注：MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡，使患者出现帕金森症
状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。
（1）该实验方案有两处错误，请你加以修正：（简要写出修正思路
即可）
修正一： 。
修正二： 。
提示： 设置一组健康鼠作为对照。人参皂苷Rg1治疗组步骤1
应与模型组相同
（2）本实验的预期实验结果是 。
提示： 多巴胺能神经元细胞的死亡数目：模型组＞人参皂苷
Rg1治疗组＞对照组
3. 某同学利用若干等长的切段S2、含14C标记的赤霉素的琼脂块及空白琼
脂块，设计实验证明赤霉素无极性运输的特点。但其只做了一组实验，
请在实验2的方框中补充其对照实验，并写出各自最可能的实验结果。
实验结果： 。
提示：如图所示
实验1和实验2中的空白琼脂块中都含有一定量的14C标记的赤霉素
02 命题前沿·深化拓展
迁移转化 提高升华
突破点 实验设计的基本原理和方法
依据对象和变量，构建定性和定量实验分组模型
1. （2024·湖北高考6题）研究人员以野生型水稻和突变型水稻（乙烯受体
缺失）等作为材料，探究乙烯对水稻根系生长的影响，结果如下表所
示。下列叙述正确的是（ ）
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
② 突变型水稻 ＋ ＋
③ 突变型水稻＋NAA ＋ ＋＋＋
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
注：＋越多表示相关指标的量越大。
A. 第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B. 第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C. 第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D. 实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长
√
解析： 突变型水稻缺失乙烯受体，导致乙烯不能正常发挥作用，第
④组中的乙烯受体功能恢复型水稻可通过基因突变或基因工程实现，A
错误；第②组和第③组的区别在于NAA的有无，两组都有乙烯，但是乙
烯不能正常发挥作用，实验结果表明NAA对根系生长有促进作用，第②
组和第③组对比不能说明乙烯对根系生长有促进作用，第③组和第④组
对比不能说明NAA对根系生长有促进作用，B、C错误；对比实验结果
可知，乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长，D正确。
1. 单对象单变量实验
单对象单变量实验的分组，若是不考虑实验变量梯度的定性实验，通常
将实验对象均分成两组；若是考虑实验变量梯度的定量实验，通常将实
验对象均分成三组或多组；其余条件保持相同且适宜，再给予不同的实
验变量处理。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示。
实验对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
单对象 无实验变量处理 组A 无实验变量处理 组1
有实验变量处理 组B 实验变量梯度1 组2
实验变量梯度2 组3
…… ……
2. （2024·山东高考23题节选）由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁
属于消化液，其分泌与释放的调节方式如图所示。
为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响，
据图设计以下实验，已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理：一组小鼠不做注射处理，另一组小鼠注射 （填序号）。
①ACh抑制剂 ②CCK抗体 ③ACh抑制剂＋CCK抗体
检测指标：检测两组小鼠的 。
实验结果及结论：若检测指标无差异，则下丘脑所在通路不受影响。
解析：实验目的是研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所
在通路的影响。对照组小鼠不做注射处理（小肠Ⅰ细胞所在通路正
常），另一组小鼠注射CCK抗体，CCK抗体可与CCK结合，从而破坏小
肠Ⅰ细胞所在通路。根据实验目的可知，实验检测指标为检测两组小鼠
的肝细胞分泌胆汁的量。
②
肝细胞分泌胆汁的量
2. 多对象单变量实验
多对象单变量实验是指用同一个实验变量处理两个或多个实验对象的类
型。应依据实验对象进行分组，即分别对不同的实验对象进行相同的实
验变量处理。该类实验分组可以先采用单对象单变量实验分组法，即先
对某一实验对象进行实验变量处理，然后对其余实验对象逐个进行相同
的实验变量处理；也可以同时分别处理多个实验对象，确保各实验组同
时出现实验结果，便于对比。此类实验的分组情况可以用下表所示模型
表示（以2个实验对象为例）。
实验 对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
对象1 无实验变量处理 组A 无实验变量处理 组1
有实验变量处理 组B 实验变量梯度1 组2
实验变量梯度2 组3
…… ……
实验 对象 定性实验变量处理 分组 定量实验变量处理 分组
对象2 无实验变量处理 组C 无实验变量处理 组4
有实验 变量处理 组D 实验变量梯度1 组5
实验变量梯度2 组6
…… ……
3. （2023·湖南高考18题节选）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到
高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，
与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，
回答下列问题：
为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活
的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关
实验，结果如表所示：
组别 结果 项目 正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为
缬氨酸，该
位点不发生
自身磷酸化 α位突变为天冬
氨酸，阻断Ca2
＋/钙调蛋白复
合体与L蛋白
结合 β位突变为
丙氨酸，该
位点不发生
自身磷酸化 L蛋白
编码基因缺失
L蛋白活性 ＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋ －
高频刺激 有 LTP 有LTP ？ 无LTP 无
LTP
注：“＋”多少表示活性强弱，“－”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因
是
。
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
无
小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2＋/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则
无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP
抑制
丁
解析：①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2＋/钙调
蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形
成LTP。②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身
磷酸化，与正常小鼠相比（α位可以发生自身磷酸化），L蛋白活性增
强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白活性起到抑制作用。③丁组
小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身
磷酸化。
3. 单（多）对象多变量类型
解答多变量实验题时，采用单因素分析法将多变量实验转化为多个单一
变量子实验，这是备考复习的通用方法。多变量实验中各个自变量存在
一定的层阶性逻辑关系，主要有并列式、选择式、承接式和递进式等关
系。每种类型拆分转化方法略有差异。
（1）并列式多变量实验题
并列式多变量实验指影响实验结果和结论的多个自变量之间没有
主次之分，都是并列地组合在一起，同时作用于因变量（如
图）。常见描述句式为：探究不同自变量1条件下，自变量2对因
变量的影响。例如，探究不同温度条件下pH对唾液淀粉酶活性的
影响，探究不同二氧化碳浓度条件下光照强度对植物光合作用的
影响。
4. （2024·山东高考10题）拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基
因S过表达株系的种子分别进行不同处理，处理方式及种子萌发率
（％）如表所示，其中MS为基本培养基，WT为野生型，OX为基因S过
表达株系，PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是（ ）
培养 时间 MS MS＋脱落酸 MS＋PAC MS＋PAC＋赤霉素 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
A. MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B. 基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C. 基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D. 脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
√
解析： 由题中信息可知，MS组用的是不含外源激素的基本培养基，
该实验涉及的植物激素有赤霉素和脱落酸，设置MS组的目的是排除内
源脱落酸和赤霉素的影响，A正确。对比分析MS＋PAC组和MS＋PAC
＋赤霉素组可知，培养36小时时，野生型和基因S过表达株系种子萌发
率相同，不能说明基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发，B错
误。由MS组和MS＋脱落酸组数据可以直接看出，与野生型相比，加入
脱落酸后，基因S过表达株系种子萌发率降低幅度较小，说明基因S过表
达能减缓脱落酸对种子萌发的抑制，C正确。综上所述可知，在调节种
子萌发方面，赤霉素发挥促进作用，脱落酸发挥抑制作用，D正确。
（2）选择式多变量实验题
选择式多变量实验是指对实验结果和结论造成影响，存在着多种自
变量可能的情况，其中有一种或多种是真正的“因”，需要选择或
取舍（如图）。常见描述句式有：
①验证影响因变量的原因是自变量1，而不是自变量2。例如，达尔
文实验验证感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端而不是尖端下面一段；
鲁宾和卡门用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源等。
②探究自变量1和自变量2对因变量的影响。例如，探究Fe3＋和过氧
化氢酶对过氧化氢分解速率的影响。
这类实验题的特点是各自变量相对独立，互不干扰。审答时，可直
接拆分转化为独立验证每个自变量与因变量关系的子实验，然后再
对各子实验进行综合分析而得出结论。
5. （2021·山东高考23题节选）过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细
胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑
色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机
制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路：
。
实验现象：
取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、
C、D四组。A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺
并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛
数量（生长情况）和颜色的变化
实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；
B组小鼠的体毛增多（生长旺盛），不变白；
C组小鼠脱毛且体毛变白；
D组小鼠体毛增多（生长旺盛），变白
。
解析：实验目的：设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑
毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性试验，双自变量为长期束缚、肾
上腺，因变量为对黑毛小鼠体毛的观察，观察指标为小鼠体毛是否脱毛
及是否变白。预期结果的分析，学生需要从题图中读出的是过度紧张、
焦虑，下丘脑通过垂体产生G作用于成纤维细胞并最终抑制了HFSC的
增殖分化。
（注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也
可。）
按照实验设计的对照、等量、单一变量原则可将实验目的分解为两个：①
设计实验验证上述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理
组和长期束缚组，②设计实验验证上述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛
的影响，分不处理组和切除肾上腺组，由于题目要求验证上述长期束缚及
肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，再加一组长期束缚及切除肾上腺组。实验
思路：取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。
A组不作处理；B组切除肾上腺；C组束缚；D组切除肾上腺并束缚，其他
条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量（生长情况）
和颜色的变化。实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增
多（生长旺盛），不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多（生长旺盛），变白（注：上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也可。）
（3）承接式多变量实验题
承接式多变量实验是指前自变量依次影响后自变量，后自变量影响
因变量，相继发生后作用于因变量的多变量实验（如图）。常见描
述句式为：验证自变量1通过（产生）因变量1（自变量2）作用于因
变量2等。例如，验证发育的种子会产生生长素促进植物发育。
6. （2022·湖南高考18题节选）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机
体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，
维持体温相对稳定。回答下列问题：
若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用
于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M
是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、
M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实
验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型＋生理盐水 发热
乙 发热家兔模型＋A溶液 退热
丙 发热家兔模型＋M溶液 退热
丁 ①
发热
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论
。
损毁了下丘脑体温调节中枢的发
热家兔模型＋M溶液
药物A和M均具有解热作
用
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论
。
解析：该实验的目的是探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体
温调节中枢调控体温。与甲组相比，乙、丙两组均可退热，证明药物A
和M均具有解热作用。若进一步探究M是否通过影响下丘脑体温调节中
枢调控体温，还需要设计丁组；损毁了下丘脑体温调节中枢的发热家兔
模型＋M溶液，实验结果为发热，说明M可通过影响下丘脑体温调节中
枢调控体温。
药物A和M均具有解热
作用，且M可通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
（4）递进式多变量实验题
递进式多变量实验是指多个自变量中，其中某个自变量会增强或
减弱另一个自变量作用效果（如图）。常见描述句式为：①验证
自变量2会增强（或减弱）自变量1的作用效果。例如，验证Mg2＋
是DNA聚合酶的激活剂；②验证自变量1与自变量2之间的相互拮
抗（协同）作用。例如，探究细胞分裂素和脱落酸对叶片衰老有
拮抗作用。
7. （2022·海南高考14题）机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应，实验前血糖浓度
为5.0 mmol/L，血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激
素是肾上腺素
B. 3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和
C. 肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系
D. 血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节，不受甲状腺激素调节
√
解析： 据图分析，激素单独作用时，0.5 h内升高血糖最快的激素是
胰高血糖素，A错误；3 h时，三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8
－5.0＝7.8（mmol/L），三种激素各自效应的总和为（6.9－5.0）＋
（5.7－5.0）＋（5.2－5.0）＝2.8（mmol/L），前者明显大于后者，
B正确；肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖，二者在调节血糖方面表
现出协同作用，C错误；实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血
糖素和皮质醇调节，但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调
节，D错误。
1. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见表。下列分
析错误的是（ ）
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/％
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为 Ⅰ 型胶原蛋白。
A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2
B. 结合①②组的相关变量分析，自变量为温度
C. 该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9
D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
√
解析： 这类实验题特点是各自变量有多个因素，需拆分为多组子实
验进行验证。因此，直接考查实验设计较少见，多以曲线分析或表格设
计形式进行考查。该例题中包含3个自变量：pH、是否添加CaCl2和温
度，考查获取信息和实验探究的能力。解答该题的关键是准确分析表格
数据，pH、CaCl2和温度等多变量对TSS降解率有影响，但属于相对独
立的并列式多变量，每一种变量分析都要遵循单因子变量原则。由②③
组可知，该酶的催化活性依赖于CaCl2；由①②组可知其单因子变量是
温度，即自变量为温度；实验中②组酶活性最高，但70 ℃或pH为9作为
单因子变量时，分组太少，不能判断酶催化反应的最适温度为70 ℃，
最适pH为9；该酶是否具有专一性需补充实验检验该酶是否能水解其他
反应物才能确定。
2. 肉毒杆菌毒素（BTX）是由肉毒杆菌在繁殖过程中所产生的一种神经毒
素蛋白。食用被BTX污染的食物，会导致肌肉麻痹。为了研究BTX引起
肌肉麻痹的机制，研究人员分离蛙的腓肠肌及其相连的神经，获得生理
状况一致的A、B、C三组腓肠肌标本，各组处理及记录结果如下。回答
下列问题：
组别 处理 肌肉的收缩曲线有无
A 用适宜强度的电流刺激标本A的神经 有
B 在标本B的神经处注射适量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经 有
C 在标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经 无
（1）用适宜强度的电流刺激标本A的神经后，能引起乙酰胆碱与肌细
胞膜上受体结合， （填“K＋通道”或“Na＋通
道”）开放，此时膜电位的变化情况是
。
解析： 动作电位的产生与Na＋内流有关，静息电位的恢复和
维持与K＋外流有关。用适宜强度的电流刺激标本A的神经，轴突
末梢释放乙酰胆碱（兴奋性神经递质），与肌细胞膜上受体结
合，使肌细胞膜Na＋通道开放，带正电荷的Na＋大量内流，使膜电
位由外正内负变为外负内正。
Na＋通道
由外正内负变为外负内
正
（2）分析B、C两组的实验结果，可以得出结论是
。
解析： 分析表格内容可知，标本B的神经处注射适量的BTX
溶液，标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，标本B记录到了
肌肉的收缩曲线，而标本C没有记录到肌肉的收缩曲线，说明BTX
不影响神经纤维上兴奋的传导，但影响在突触处兴奋的传递。
BTX不影响神经纤
维上兴奋的传导，影响突触处兴奋的传递
（3）BTX导致肌肉麻痹的原因可能是BTX抑制乙酰胆碱的释放，也可
能是BTX抑制乙酰胆碱与受体结合。为了证明上述猜测，需要增
加D组，D组的实验思路是
。
预测D组的实验结果并得出结论：
若标本D （填“记录”或“没有记录”）到肌肉收缩曲
线，则BTX抑制突触前膜释放乙酰胆碱；
若标本D （填“记录”或“没有记录”）到肌肉收
缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜受体结合。
在腓肠肌标本D的突触处注射等量
的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，
记录肌肉的收缩曲线
记录
没有记录
解析： D组的实验思路是在腓肠肌标本D的突触处注射等量
的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，
记录肌肉的收缩曲线；预测D组的实验结果并得出结论：若标本D
记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制突触前膜释放乙酰胆碱；若标
本D没有记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜
受体结合。
正确书写实验思路、实验结果和实验结论
（2024·新课标卷32题）机体感染人类免疫缺陷病毒（HIV）可导致艾滋
病。回答下列问题。
（1）感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死
亡的理由是 。
解析： 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
细胞凋亡是由基因决定的程序性调控过程
（2）HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡，使机体抵抗病原体、肿瘤的
特异性免疫力下降，特异性免疫力下降的原因是
。
辅助性T细胞减少
阻碍了浆细胞和细胞毒性T细胞的产生
解析： 一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞；随后浆细胞产生并分泌抗体；在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。又知在细胞免疫过程中，辅助性T细胞可参与细胞毒性T细胞的活化过程。故若辅助性T细胞减少，可阻碍浆细胞和细胞毒性T细胞的产生，导致特异性免疫力下降。
（3）设计实验验证某血液样品中有HIV，简要写出实验思路和预期结果。
答案：思路：从样品中提取RNA，逆转录得到DNA，用HIV核酸特
异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。结果：有目的条带。
解析： 由题中信息可知，需要设计的实验是验证性实验，验证性实验的结果是已知的。欲验证某血液样品中有HIV，可从样品中提取RNA，通过逆转录获得cDNA，之后用HIV核酸特异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。实验结果为有目的条带。
（4）接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面
的优点是 （答出2点即可）。
解析： 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。接种疫苗在免疫应答方面的优点有特异性高，免疫保护时间长等。
特异性高；免疫保护时间长
1. 实验思路与实验步骤书写技巧的比较
2. 预测探究性实验结果与结论的叙写模型
①若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”有促
进作用。
②若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”有抑
制作用。
③若“因变量的检测结果……”，则“自变量”对“因变量”无影响。
3. 胰岛素受体被胰岛素激活后会磷酸化，进而使胰岛素信号通路的关键蛋
白Akt磷酸化，磷酸化的Akt可促进葡萄糖转运蛋白向膜内转移葡萄糖。
Akt的磷酸化受阻是导致机体组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感
的主要原因，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病发病机制之一。
（1）正常情况下，胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合，
通过促进
过程，从而降低血糖。
解析： 胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存
葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖，对于脂肪细胞来说胰岛素
传递信号之后，可以促进葡萄糖向脂肪细胞的转运。
葡萄糖向脂肪细胞的转运（或葡萄糖转化为脂肪）
（2）研究人员利用人参皂苷进行了改善脂肪细胞对胰岛素抵抗的研
究。用1 μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛
素抵抗模型。用25、50、100 μmol/L人参皂苷处理胰岛素抵抗细
胞，检测脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因
（GLUT-4）表达水平。实验结果如图所示。
①根据上述检测结果，推测人参皂苷能降低血糖的原因是
。
②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰
岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测
水平和 含量。
增加
脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的
摄取
Akt磷酸
化
胰岛素
解析： ①本实验的自变量是人参皂苷的浓度，因变量是用脂
肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因（GLUT-4）表达水
平来进行反映。分析实验结果图可知，人参皂苷能够增加脂肪细
胞膜上葡萄糖转运蛋白的mRNA相对表达量，从而增加葡萄糖转
运蛋白数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取，从而降低血糖。②
若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛
素的分泌来降低血糖，还需要检测Akt磷酸化水平和胰岛素的含量
来确认。
（3）人参皂苷能否在生物体内发挥作用，还需要作进一步的研究。请
利用以下实验材料及用具，设计实验探究人参皂苷对高血糖小鼠
是否有降糖作用。
实验材料及用具：2型糖尿病模型小鼠若干只，生理盐水，人参皂
苷稀释液，血糖仪等。
实验思路：
。
选取2型糖尿病模型小鼠若干只随机均分为A、B两
组，A组灌胃人参皂苷稀释液，B组灌胃等量的生理盐水，一段时
间后，检测两组小鼠的血糖含量
预期结果及结论：
。
解析： 本实验是探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作
用。自变量是人参皂苷的有无，因变量是血糖是否降低，实验思
路、预期结果及结论见答案。
若A组小鼠血糖浓度低于B组，则人参皂苷具
有降糖作用；若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异，则人
参皂苷无降糖作用
正确分析评价和完善实验设计方案
某科研小组进行了不同碘摄入水平对Wistar大鼠甲状腺功能影响的实验，
步骤如下：
第一步：取Wistar大鼠，随机分为六组。即低碘组，正常碘组，5倍、10
倍、50倍、100倍高碘组；
第二步：低碘组饲喂低碘饲料，正常碘组饲喂等量正常饲料，后四组饲喂
等量饲料且饲料中碘含量分别为正常组的5倍、10倍、50倍、100倍；
第三步：将六组Wistar大鼠在适宜条件下饲养6、12个月后分别测定各组大
鼠的甲状腺激素含量并记录。
（1）改正实验步骤中的两处不妥当之处：①
；
②
。
解析： 改正实验步骤中的两处不妥当之处：①取性别、年龄、体重和生理状况相同的Wistar大鼠；②饲养3个月，每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量，记录并计算平均值。
取性别、年龄、体重和生
理状况相同的Wistar大鼠
饲养3个月，每周测定各组Wistar大鼠的甲状腺激素含量，记录
并计算平均值
回答下列问题：
（2）实验结果：与正常组相比较，低碘组大鼠血清中甲状腺激素水平明
显降低，而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加，血
清中甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。
实验结论：
。
解析： 实验结果：与正常组相比较，低碘组大鼠血清中甲状腺激素水平明显降低，而高碘组大鼠随着饲喂时间的延长和摄入碘量的增加，血清中甲状腺激素水平出现逐渐降低趋势。实验结论为碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降，分泌甲状腺激素减少。
碘缺乏或碘过量均可导致大鼠甲状腺功能下降，分泌
甲状腺激素减少
“五看法”评价实验设计题
4. 研究者以小鼠为实验材料，探讨动物脑中VMN区域与血糖调节的关
系。回答下列问题：
（1）向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白
会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。
①当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元 （填“不
兴奋”或“兴奋”）。
②研究者用胰岛素处理小鼠，创设低血糖条件，照光一段时间，
检测小鼠的血糖含量，发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖
含量的恢复。
不兴奋
（2）进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响。向正常小鼠VMN区
神经元中转入另一基因表达载体（此类小鼠称为S鼠），指导合成
的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以S鼠为实验材料，
验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会
升高这一推测。
①实验方案：对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠，适宜的光
照VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适
宜的光照VMN区神经元一段时间。随时间推移检测两组鼠的
血糖含量。
请指出实验方案不当之处，并作修正：
。
②支持推测的结果是
。
该实验方案的自变量设
置不对，对照组应用血糖含量正常的S鼠，VMN区神经元不照
光
两组鼠初始血糖含量相同，一段时间后，
与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高
03 跟踪检测 · 巩固提升
知能演练 达标测评
一、选择题
1. （2024·吉林模拟）为探究过氧化氢在不同条件下的分解，某学习小组进行了如下图所示的四组实验。下列有关分析不合理的是（ ）
A. 温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量
B. 第1组和第2组对照，说明温度可以提高化学反应速率
C. 第2组和第3组对照，说明无机催化剂可以提高化学反应速率
D. 第3组和第4组对照，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著
√
解析： 本实验1、2组对照自变量为实验温度不同，1、3组对照和1、
4组对照自变量为有无催化剂，3、4组对比实验自变量为催化剂种类，
A正确；1、2组对照，自变量为实验温度不同，2组温度较高，通过气
泡产生速率可知2组反应速率较快，说明温度可提高化学反应速率，B正
确；第2组和第3组实验温度不同，有无添加催化剂条件也不同，不满足
单一变量原则，不能得出实验结论，C错误；FeCl3与肝脏研磨液中的过
氧化氢酶均属催化剂，作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能而
加快化学反应速率，3、4两组实验自变量为催化剂种类不同，4组为生
物催化剂酶，4组反应速率更快，说明酶降低活化能的作用比无机催化
剂更显著，D正确。
2. （2024·贵州模拟）下表是某生物兴趣小组为了探索植物生长调节剂对
植物插条生根的影响，以不同浓度的2，4-D试剂（生长素类调节剂）、
月季等为实验材料，进行实验并获得以下实验结果。下列叙述正确的是
（ ）
2，4-D浓度/
（mg/mL） 0 0.5 1.0 2.0
月季平均生根数/条 3 6 10 8
月季成活率/％ 53 56 59 66
A. 该实验的因变量是月季的平均生根数和成活率
B. 2，4-D促进月季插条生根的最适浓度为1.0 mg/mL
C. 植物生长调节剂是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有
机物
D. 花农为提高月季成活率，增加经济效益，生产时使用的2，4-D浓度越
高越好
√
解析： 由表格数据可知，本实验中自变量为2，4-D浓度，因变量为
月季平均生根数、月季成活率，A正确；本实验中的浓度梯度较大且实
验数据少，无法判断最适浓度，B错误；植物生长调节剂是由人工合成
的，对植物的生长发育有调节作用的化学物质，C错误；2，4-D属于生
长素类调节剂，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制
生长，若浓度太高会抑制生根，且浓度太高时的成活率无法从本实验中
得知，D错误。
3. （2024·安徽三模）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒
精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外
表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片研究细胞质壁分
离的情况，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验的自变量是酒精浓度
B. 细胞能发生质壁分离的条件就是外界溶
液浓度大于细胞液浓度
C. 同一处理单位时间下，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分比逐渐下降
D. 实验结果可说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不
同的
√
解析： 据图示结果表明酒精浓度越高，在处理相同单位时间质壁分
离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变
量，A错误； 发生质壁分离需要有两个条件，一是外界溶液浓度比细胞
液浓度大 （外因），另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性
大（内因），B错误；酒精浓度在0～10％时，质壁分离细胞所占百分比
不变，C错误；处理时间和酒精浓度达到一定程度，随酒精浓度增大，
质壁分离细胞所占百分比逐渐下降，说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对
酒精毒害的耐受力是不同的，D正确。
4. 过氧化氢酶可以除去牛奶中的过氧化氢，也可以用于食品包装，防止食
物被氧化。研究发现水杨酸（SA）和多效唑（PP333）能提高过氧化氢
酶的活性，为了验证此结论，某研究小组设计了3组实验，实验处理及
结果如表（“＋”表示过氧化氢酶的相对活性）。下列叙述错误的是
（ ）
组别 实验处理 实验结果
甲 过氧化氢酶＋SA溶液 ＋＋＋＋
乙 过氧化氢酶＋PP333溶液 ＋＋＋
丙 过氧化氢酶＋蒸馏水 ＋＋
A. 该实验是在过氧化氢酶的最适温度和最适pH条件下完成的
B. 该实验结果不能说明过氧化氢酶具有高效性
C. SA能降低过氧化氢水解反应的活化能
D. 仅通过甲、乙两组不能说明同时加入SA和PP333，能进一步提高过氧化氢酶的活性
√
解析： 该实验中的温度和pH属于无关变量，应保持在最适条件下，
A正确；酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，该实验中没
有涉及无机催化剂，所以不能说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；SA
提高了过氧化氢酶的活性，使酶促反应速率升高，但SA不属于酶或催
化剂，不能降低过氧化氢水解反应的活化能，C错误；如果要进一步探
究两种物质共同的作用，应增设一组“过氧化氢酶＋SA溶液＋PP333溶
液”处理，与甲、乙两组比较才可确定同时加入SA和PP333时，是否能
进一步提高过氧化氢酶的活性，D正确。
5. 研究细胞分裂素的生理作用，研究者将蚕豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图1），对插条的处理方法及结果见图2。下列说法正确的是（ ）
A. 制备插条时除去根系和幼芽的主要
目的是减少内源生长素的干扰
B. 从图2可知，对插条进行的实验处理只有一种，即不同插条上去除不同
数目的A叶
C. 实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明：A叶数量越少，B叶生长越慢
D. 若将图1蒸馏水换成6.25％的甘油溶液，蚕豆叶肉细胞只发生质壁分离
√
解析： 本实验的目的是研究细胞分裂素的生理作用，因此制备插条
时除去根系和幼芽的主要目的是减少插条中内源细胞分裂素的干扰，A
错误；从图2可知，对插条进行的实验处理包括用细胞分裂素分别处理
A、B叶片、不同插条上去除不同数目的A叶，B错误；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三组
中，A叶片的数目分别为2、1、0，实验结果说明A叶片数量越少，B叶
片生长越慢，C正确；蚕豆叶肉细胞在一定浓度的甘油溶液中先是失水
发生质壁分离，后甘油可以进入细胞内，细胞液浓度增大，细胞吸水发
生质壁分离复原，D错误。
6. （2024·湖南怀化二模）在自然界中，水蚤与三
刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研
小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水
域上的翠鸟模型（实验区域没有翠鸟的活动），
研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 自然界中，水蚤与三刺鱼、翠鸟构成一条食物链
B. 本实验仅以水蚤密度为自变量，遵循单一变量原则
C. 实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息
D. 有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而增大
√
解析： 食物链的起点是生产者，而水蚤是动物，不是生产者，因
此“水蚤→三刺鱼→翠鸟”不能构成一条食物链，A错误；本题研究的
是不同密度水蚤和有无翠鸟对三刺鱼取食的影响，实验的自变量是水蚤
密度和有无翠鸟模型，B错误；生态系统中信息的种类包括物理信息、
化学信息、行为信息，实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信
息，C正确；由图可知，有翠鸟模型时，即有“危险”时，三刺鱼的取
食次数会随水蚤密度的增大而减少，D错误。
7. （2024·山东二模）为验证家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着
缓冲物质，某兴趣小组设计如下实验，实验步骤和预期结果如表。下列
叙述正确的是（ ）
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管，记为1号、2号 步骤2 滴加一定量的缓冲液，测量
pH并记录 滴加等量的家兔血浆，测量pH并
记录
步骤3 加等量的乳酸 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录 预测 结果 1号、2号试管中pH变化不明
显 1号、2号试管中pH变化不明显
A. 本实验严格遵循对照原则和单一变量原则
B. 本实验需严格控制自变量，无关变量保证加入的各物质等量即可
C. 血浆的pH之所以能够保持稳定，推测与其中含有的HC /H2CO3等物
质有关
D. 通过本实验可得出动物血浆中含有缓冲物质，有缓冲作用
解析： 本实验缺乏自来水的空白对照组，A错误；实验设计应遵
循单一变量原则，无关变量要保证相同且适宜，B错误；家兔体内环境
中也有很多缓冲对，其中最重要的是 HC /H2CO3，其次还有HP
/H2P 等，C正确；本实验应设置自来水的空白对照，用家兔的血浆与
缓冲液作对照，以证明血浆中存在类似于缓冲液的缓冲物质，D错误。
√
二、非选择题
8. 在决定小麦产量的灌浆期，若遭遇连续高温和强光的双重胁迫，会导致
光合系统破坏，造成产量下降。光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由
蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，叶绿体
psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白。
（1）推测PSⅠ和PSⅡ具有 的功能。科研人员
发现一种碳纳米荧光材料，其能吸收紫外光并将其转换为蓝紫
光，用该材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率，分析
其原因是
。
吸收、传递和转化光能
蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应
速率，为暗反应提供充足的NADPH和ATP
解析： 光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合
色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，而叶绿体类囊体
膜是光反应的场所，据此可推测PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递和转化
光能的功能。蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反
应速率，可为暗反应提供充足的NADPH和ATP，因此，用题述碳
纳米荧光材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率。
（2）科研人员以正常植株和突变植株（psbA基因过量表达）为材料进
行实验，发现在炎热晴朗的夏季，两种类型的植株都出现光合
“午休”现象，且突变植株的光合“午休”现象弱，分析其原因
是
。
解析： psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋
白，而突变植株中psbA基因过量表达，即D1蛋白含量升高，PSⅡ
活性升高，其吸收光能的能力更强，因而光反应速率升高，所以
突变植株光合“午休”现象较弱。
突变植株的D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，光反应速率升
高
（3）科研人员在小麦叶面喷施外源水杨酸（SA），有效缓解了高温强
光下的“午休”现象。研究发现外源SA能有效抑制高温强光胁迫
所致的D1蛋白降解，从而保持D1蛋白含量稳定。某同学为验证其
机制，设计了如下实验，请进行完善。（实验材料和试剂：生理
状况一致的正常小麦植株、SA、清水等）
实验分组 实验条件 检测指标 实验结果
1组：叶面喷施
SA的小麦植株 ？ D1蛋白 含量 ？
2组：叶面喷施
清水的小麦植株 ？ 3组：叶面喷施
清水的小麦植株 适宜条件 ②预期实验结果：
。
解析： 根据实验目的可知，本实验的自变量为是否用外源
SA处理小麦植株叶面，同时需要在高温强光条件下进行实验，实
验的因变量是D1蛋白的含量。据此可知，1、2组需要给予高温强
光处理。预期实验结果是1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于
2组。
1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2
组
①1、2组的实验条件： 。
高温强光处理
一、选择题
1. （2024·河北模拟）研究人员将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的燕
麦胚芽鞘的一侧，一段时间后胚芽鞘向放置琼脂块一侧的对侧弯曲生长
（胚芽鞘弯曲角度用α表示）。研究人员通过改变琼脂块中生长素的含
量，得到α与生长素含量的变化关系如图所示。下列叙述错误的是
（ ）
A. 该实验分别在单侧光照射下和在黑暗条件下进行得到
的结果相同
B. 图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大
于对侧
C. 该实验能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关
D. 若继续增加琼脂块中生长素的含量，则图中曲线将逐渐保持不变
√
解析： 燕麦胚芽鞘的尖端是感光部位，本实验用的材料是切去尖端
的燕麦胚芽鞘，故实验中是否接受单侧光处理，不会影响实验结果，A
正确；由图可知，实验各组所用生长素均起到了促进作用，生长素可促
进细胞伸长生长，故图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度
大于对侧，B正确；该实验涉及含有生长素的琼脂块的放置情况以及琼
脂块中生长素的含量变化，根据实验结果能说明胚芽鞘弯曲情况与生长
素分布不均、生长素含量有关，C正确；若继续增加琼脂块中生长素的
含量，考虑生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，则图中曲线
可能逐渐下降，D错误。
2. 土壤盐分是限制全球粮食作物生长的胁
迫因素之一。我国科研人员探究了植物
激素茉莉酸（JA）和乙烯在水稻处于盐
胁迫时的相互作用机制，研究者分组处
理萌发的水稻种子，结果如图。据图分
析，下列说法错误的是（ ）
A. 一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长
B. 在盐胁迫下，内源激素乙烯和JA对胚根生长均有抑制作用
C. 乙烯对胚根生长的抑制可由JA合成抑制剂处理恢复
D. 综合分析，JA是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长
√
解析： 题图中添加NaCl的一组与空白对照组相比，胚根长度较短，
说明一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长，A正确；盐胁迫
下加入AVG（乙烯合成抑制剂），则内源激素中乙烯不能合成，胚根长
度较仅有盐胁迫时长，说明内源激素乙烯在盐胁迫下对胚根生长有抑制
作用，同理可得JA在盐胁迫下对胚根生长也有抑制作用，B正确；由空
白对照组、添加乙烯组、添加乙烯＋IBU组对比可知，乙烯对胚根生长
的抑制作用可由JA合成抑制剂处理恢复，C正确；对比分析JA组和JA＋
AVG组，JA＋AVG组抑制了乙烯的合成，但JA对胚根生长仍有抑制作
用，且更甚，故JA不是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长，D
错误。
3. 酶的活性常受到某些物质的影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的
激活剂；另一些物质则能降低酶的活性，称为酶的抑制剂。淀粉酶催化
淀粉逐步水解的产物与碘的颜色反应如下：淀粉（蓝色）→紫糊精（紫
色）→红糊精（红色）→无色糊精（无色）→麦芽糖（无色）→葡萄糖
（无色）。为探究Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，有人设计了如
下实验，下列有关叙述错误的是（ ）
组别 蒸馏水 1％ NaCl 1％ CuSO4 1％ 淀粉 1％ Na2SO4 唾液 加碘
现象
试管1 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 无色
试管2 2 mL 1 mL 2滴 红色
试管3 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 蓝色
试管4 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 紫色
A. Cl－是唾液淀粉酶的激活剂
B. Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂
C. 试管2和试管4都起对照作用
D. 反应速率为试管1＞试管2＞试管3＞试管4
解析： 试管1和试管2及试管4对比，表明Cl－能促进淀粉水解，说明
Cl－是唾液淀粉酶的激活剂，A正确；试管3和试管2及试管4对比，表明
Cu2＋会抑制淀粉水解，说明Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂，B正确；试管
2没有添加NaCl、CuSO4、Na2SO4，是空白对照，试管4添加了1％
Na2SO4，排除了Na＋和S 的作用，起对照作用，C正确；由各试管加
碘现象可知，反应速率为试管1＞试管2＞试管4＞试管3，D错误。
√
4. 取野生拟南芥（W）和转基因拟南芥
（T）数株，各均分为三组后分别
喷施蒸馏水、寡霉素（抑制ATP合
成酶的活性）和NaHSO3，24 h后
各组再均分为两组，分别进行正常条件和高盐条件处理8 h并测定W和T的光合速率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 寡霉素可通过抑制ATP的合成来抑制C3化合物的还原而降低光合速率
B. 高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率
C. 喷施NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降
D. 通过转基因技术可提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的
抑制作用
√
解析： 由题意可知，寡霉素抑制ATP合成酶的活性，则光合作用过
程中，寡霉素可通过抑制光反应过程中ATP的合成，来抑制C3化合物的
还原而降低光合速率，A正确。高盐条件下各组的光合速率均低于正常
条件下，可推知，高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足
而降低光合速率，B正确。比较图中W＋H2O和W＋NaHSO3两组的柱状
图可知，喷施NaHSO3之后，植物在正常和高盐条件下的光合速率均提
高，且W＋NaHSO3组高盐条件光合速率下降的幅度变小，说明喷施
NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降，C正
确。
比较图中W＋H2O和T＋H2O两组的柱状图可知，该条件下转基因拟南芥在
正常和高盐条件下光合速率均比野生拟南芥的光合速率高，所以转基因能
提高光合作用的效率；比较图中正常条件下W＋H2O、W＋寡霉素两组光
合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡
霉素之后转基因拟南芥光合速率下降的幅度更小，所以转基因能减弱寡霉
素对光合作用的抑制作用，D错误。
5. 研究人员以酪蛋白为原料，探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应
速率的影响。他们将几组经过预处理的酪蛋白溶液装在烧杯内，设计温
度分别为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃及酶与底物的比例分别为4％、5
％、6％、7％，各组置于适宜的pH条件下并加入酪蛋白酶，水解相同
的时间后测定酪氨酸的含量。下列叙述错误的是（ ）
A. 本实验可以不设计空白对照组
B. 各组所加入酪蛋白酶的用量为无关变量
C. 酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化能
D. 酪氨酸的含量越高，说明酶促反应速率越大
√
解析： 探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应速率的影响为对
比实验，温度为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃四组相互对照，不用设计空
白对照组，A正确；根据实验目的探究酶与底物的比例对酶促反应的影
响和检测结果可知，酪蛋白酶的用量是自变量，B错误；酶可以降低化
学反应所需的活化能，所以酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化
能，C正确；酪氨酸越多说明酪蛋白分解的越多，酶促反应速率越快，
D正确。
6. 探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取50株蓝莓
幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如图所示结果，相关说法
正确的是（ ）
A. 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数都会加倍
B. 各组蓝莓幼苗数量要求相等，但长势可以不同
C. 由图可知用0.1％和0.05％的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同
D. 判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体的
比较
√
解析： 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数实现加倍的细胞数
目较少，且0.05％的秋水仙素处理0.5 h的植株细胞中染色体数实现加
倍的细胞数目为0，A错误；本实验的因变量是多倍体的诱变率，自变
量是秋水仙素处理时间和浓度，各组蓝莓幼苗数量及长势为无关变量，
要相同且适宜，B错误；由图中信息可知，用0.1％和0.05％的秋水仙素
溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同，如在处理时间为0.5 h时，0.05％
的秋水仙素溶液处理后诱变率为0，而0.1％的秋水仙素溶液处理后，其
诱变率相对较高，C正确；鉴定四倍体蓝莓最可靠的方法是观察细胞有
丝分裂中期的染色体数，此时染色体的形态、数目最清晰，D错误。
7. （2024·娄底高三模拟）如图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下
酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长
的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为
酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。下列叙述错误的是（ ）
A. 高温影响蛋白质的空间结构，从而影
响淀粉酶活性
B. 该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，
活性将会降低
C. 曲线②中各个数据点的获得是在80 ℃
条件下测得的
D. 工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是70～80 ℃
√
解析： 淀粉酶的化学本质是蛋白质，温度通过改变酶的空间结
构，从而影响酶活性，A正确；据图可知，80 ℃条件下相对酶活性为
100％，活性最高，但残余酶活性较低，说明该淀粉酶长时间保存于80
℃条件下，活性将会降低，B正确；曲线②是在酶活性最高的温度下测
其残余酶活性，据曲线①可知，酶的最适温度为80 ℃，故曲线②中各
个数据点的残余酶活性是在80 ℃条件下测得的，C正确；工业化生产中
该淀粉酶的使用的最佳温度范围应该考虑相对酶活性和残余酶活性两项
指标，60～70 ℃时相对酶活性和残余酶活性均较高，D错误。
二、非选择题
8. 盐渍土是限制苹果树生长的环境因素之一，研究者通过实验探究苹果耐
盐机制。
（1）糖类是植物的重要 物质，也可作为信号调节植物对盐胁
迫的响应。
解析： 组成细胞的有机物中，糖类是植物的重要能源物质，
也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。
能源
（2）己糖激酶K是葡萄糖感受器。为验证葡萄糖通过己糖激酶K提高苹
果幼苗耐盐性，用不同试剂处理苹果幼苗，14天后检测叶片脂质
过氧化物MDA的含量（细胞损伤指标），1、2组结果如图1，补
充3、4组结果以支持该结论。
解析： 由图1可知，2、3、4组的自变量不同，3组加入了200
mM NaCl、4％葡萄糖，4组加入了200 mM NaCl、4％葡萄糖以及
己糖激酶K抑制剂，由于实验结论为葡萄糖通过己糖激酶K提高苹
果幼苗耐盐性，3组有己糖激酶K，其MDA含量低于4组，而2组只
加了200 mM NaCl，细胞损伤最大，故2组的MDA含量最高，1组
没有做任何处理，其MDA含量最低，故14天后检测叶片脂质过氧
化物MDA的含量为2组＞4组＞3组＞1组，图见答案。
答案：图示如下
（3）H是位于苹果细胞液泡膜上的Na＋转运蛋白，其在苹果中与在拟南
芥中的作用相同。将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基
上，检测幼苗的根长，结果如图2。
本实验的目的是探究 。
H蛋白与植物耐盐性的关系
解析： 由题意及题图2可知，该实验将过表达H蛋白的拟南
芥播种到高盐培养基上，通过检测幼苗的根长来判断植物的耐盐
性，故实验的目的是探究H蛋白与植物耐盐性的关系。
（4）己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中
的作用部分依赖H蛋白。为验证该推测，研究者构建过表达己糖
激酶K的苹果愈伤组织，同时干扰细胞内H蛋白的表达，检测
MDA含量。完善该实验方案并预期结果。
完善实验方案：
。
预期结果：
。
补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组
织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养
实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶
K的愈伤组织，但低于野生型
解析： 由题干可知，己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测
己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。故需完善实
验：补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；
将各组置于高盐培养基中培养。预期结果：实验组愈伤组织MDA
含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型。
（5）研究表明己糖激酶K响应糖信号后，催化H蛋白的磷酸化提高其活
性，H蛋白将Na＋ ，以保证高盐环境下苹果细胞质
渗透压的相对稳定。依据本研究，提出一个耐盐苹果的育种思
路：
。
解析： H蛋白将Na＋转运进液泡，提高细胞液渗透压，以保
证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定；由此可推知耐盐苹
果的育种思路：提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷
酸化等。
转运进液泡
提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化
等
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