小专题2 高中生物学探究实验归纳
归纳1 高中生物实验常用方法
1．常用实验方法、思路
(1)显微观察法：如“观察细胞有丝分裂”“观察叶绿体和细胞质流动”“用显微镜观察多种多样的细胞”等。
(2)观色法：“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”等。
(3)同位素标记法(元素示踪法)：“噬菌体侵染细菌的实验”等。
(4)补充法(加法原理)：用饲喂法研究甲状腺激素，用注射法研究胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。
(5)减法原理：用阉割法、摘除法研究激素的作用；用酶解法研究肺炎链球菌体外转化实验。
(6)杂交法：植物的杂交、测交实验等。如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交实验，小麦的杂交实验等。
雌雄同花：花蕾期去雄＋套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
雌雄异花：花蕾期雌花套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
(7)化学分析法：“绿叶中色素的提取和分离”等。
(8)预实验法：目的是为进一步的实验摸索或创造条件，可以检验和保障实验设计的科学性和可行性。例如，“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验中，可以先设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索。
(9)模拟实验法：模拟渗透作用的实验装置研究膜的透性、模拟性状分离比实验等。
2．经典实验中的条件控制与结果显示的方法
(1)实验条件的控制方法
①增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物。
②减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
③除去容器中CO2：密闭实验装置中放入NaOH溶液或KOH溶液。
④除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一段时间。
⑤除去叶片中叶绿素：酒精脱色(水浴恒温加热)。
⑥避免光合作用对呼吸作用的干扰：植株遮光或放在黑暗环境中。
⑦如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光。
⑧分离细胞器：差速离心法。
(2)实验中控制温度的方法
①斐林试剂鉴定还原糖：水浴加热。
②酶促反应：水浴保温(最适温度或实验给定温度)。
③二苯胺试剂鉴定DNA：沸水浴加热。
④细胞和组织培养：恒温箱。
(3)实验中处理激素的方法
①消除叶片中脱落酸的影响：去除成熟的叶片。
②消除植株本身的生长素：去掉生长旺盛的器官或组织(芽、生长点)。
③补充植物激素的方法：涂抹、喷洒、用含植物生长调节剂的琼脂作载体。
④补充动物激素的方法：口服(饲喂)、注射。
⑤阻断植物激素传递：插云母片等。
(4)实验结果的显示方法
①光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量。
②呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量。
③细胞液浓度大小：质壁分离程度。
④细胞是否死亡：质壁分离、台盼蓝溶液染色。
⑤甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等。
⑥生长激素的作用：生长速度(体重变化、身高变化)。
⑦胰岛素的作用：血糖浓度变化、动物活动状态。
归纳2 高中生物实验常用技术
1．同位素示踪技术
类型 知识点 标记元素 标记的化合物 标记物转移情况 结论
标记某元素，追踪其转移途径 光合作用过程中O原子的转移 18O HO HO→18O2 光合作用放出的O2中的O完全来自H2O
有氧呼吸过程中O原子的转移 18O 18O2 18O2→HO 一定时间内，有氧呼吸H2O中的O来自O2
植物光合作用中C的转移 14C 14CO2 14CO2→214C3→ (14CH2O) 植物光合作用中CO2先固定形成C3，再形成有机物
标记特征元素，探究化合物的作用 DNA是遗传物质 32P、35S 分别标记DNA、蛋白质 子代噬菌体检测到32P，未检测到35S 亲子代之间连续性的物质是DNA，DNA是遗传物质
放射性131I标记甲状腺激素 131I 甲状腺激素 碘治疗大脖子病：131I→甲状腺激素有放射性 碘是合成甲状腺激素的原料
标记特征化合物，探究详细的生理过程，研究生物学原理 生物膜在功能上的联系 3H 亮氨酸 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 各种生物膜在功能上密切分工，紧密联系，形成一个整体
检测目的基因 32P 核苷酸标记的探针 与目的基因形成杂交链 目的基因与DNA探针有相同的核苷酸序列
DNA的复制 15N 核苷酸 将亲代DNA分子用15N标记，然后转入含14N的培养基中培养，产生的子代DNA分子中含15N、14N DNA的复制方式是半保留复制
2．其他常见的生物技术
技术手段 应用举例
研磨与过滤技术 从生物组织中提取物质，如酶、色素、DNA等。研磨时将材料切碎，常加入研磨剂(常用二氧化硅)、提取液和其他必要物质，研磨后往往用滤纸、纱布、尼龙布等进行过滤
恒温技术 适用于有酶参加的反应，一般水浴或用恒温箱
离心技术 用于细胞结构或物质等的分离，高中生物涉及差速离心法和密度梯度离心法两种类型，如证明DNA进行半保留复制实验中的密度梯度离心
纸层析技术 用于溶液中物质的分离，主要包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离等
解离技术 破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片
微电流测量技术 用于刺激神经元细胞时，反映兴奋的传递情况
无土栽培技术 用于植物必需元素与非必需元素的鉴定
电泳技术 用于物质的分离，如琼脂糖凝胶电泳等
分子杂交技术 基因工程中目的基因的鉴定，涉及DNA分子杂交、DNA－RNA分子杂交、抗原—抗体杂交
命题 实验综合探究
(2025·徐州四模)植物的生长发育受外界环境因子和内部激素等多种因素的调控。科研人员对光照和脱落酸(ABA)如何影响水稻种子萌发进行了相关研究，图1、图2分别是在黑暗和白光照射下实验测得的结果，突变体1和2为不同的光敏色素突变体。相关叙述错误的是( )
图1
图2
A．该实验的自变量为有无光照、ABA的浓度
B．黑暗条件下，水稻种子对ABA处理更敏感
C．光照条件下，突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感
D．推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性
(多选)(2025·射阳中学)某研究小组用油菜素内酯对苦草进行浸泡，探究不同浓度油菜素内酯对苦草叶片中叶绿素含量的影响，部分实验数据如图所示(虚线表示对照组叶绿素的含量)。下列相关叙述错误的有( )
A．本实验的自变量为油菜素内酯的浓度
B．本实验的实验组和对照组共15组
C．浸泡时间为10 min时，油菜素内酯促进叶绿素含量提高的最适浓度在0.5～1 mg·L－1
D．浸泡时间为40 min时，油菜素内酯浓度过高或过低对叶绿素含量都有一定的抑制作用
(2025·连云港四模二)遮阴会影响植株叶片叶绿素的合成，从而影响光合作用。研究人员以雪沁香草莓为实验材料探究不同遮阴处理对草莓生长、光合特性及品质的影响，结果如下图所示。请回答下列问题：
图1
图2
(1)草莓叶肉细胞中吸收光能的两类色素是__ __，分布在叶绿体的__ __上，光合色素的主要功能是__ __ ，用纸层析法分离色素时，滤纸条上的色素条带自上而下，第__ __条色素带最宽。由图1可知，__ __遮阴处理对该色素带的含量影响较大。
(2)图2对照组在13：30时开始出现光合“午休”现象，原因是温度过高，植物蒸腾作用剧烈，导致部分气孔关闭，光合作用__ __阶段原料不足，最终使__ __下降。
(3)为研究遮阴对雪沁香草莓品质的影响，科研人员做了相关实验。下表呈现了部分操作步骤，请完成表格：
实验步骤 简要操作过程
实验材 料选取 采用立体无土椰糠基质袋栽培，水肥一体化管理，选取生长健壮、长势一致、位置相对的上层植株，共计192株，①__ __分成4组
实验组 处理 立架上分别覆盖规格为3针、15针、25针的黑色遮阳网，用TES－1335照度计测量调整，使其遮阴度分别为30%(T1)、50%(T2)和70%(T3)，按照温室日常管理进行30 d
②__ __ 不遮阴，按照温室日常管理进行30 d
实验结 果测定 对相关数据进行测定：可溶性固形物含量使用PAL－1数显折射仪测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，可滴定酸含量采用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定
实验 结果 统计 结果如图所示：
实验结 果分析 可溶性蛋白是重要的营养物质和渗透调节物质，遮阴处理③__ __(填“提高”或“降低”)了草莓果实中的可溶性蛋白含量。果实中可滴定酸、可溶性固形物及可溶性糖含量会影响其口感，30%遮阴(T1)处理下，口感最佳，据图分析，原因是④__
一、 单项选择题
1．(2025·宿迁四模)为了探究生长素(IAA)和乙烯对植物生根的影响，某科学家用某植物插条进行了一系列实验，结果如图所示(图中ACC是乙烯的前体)。下列关于实验的分析，错误的是( )
图1
图2
图3
A．实验中设置了激素浓度为0的空白对照，其目的是排除插条自身激素对实验的干扰
B．IAA和ACC均对该植物插条生根具有低浓度促进、高浓度抑制的作用
C．促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在10～100 μmol·L－1范围内
D．据图3实验结果，水平放置的根具有向地性可能是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞产生了乙烯，从而抑制了根近地侧的生长
2．(2025·四川卷)微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X＋Y(X∶Y＝1∶1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率＝剩余量/添加量×100%)，结果如下图。下列叙述正确的是( )
A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高
C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
3．(2025·海安中学)为探究赤霉素(GA)与大麦种子α－淀粉酶合成关系，设计实验如图：(1) 将干种子横切为不带胚(①②)和带胚(③④)两部分；(2) 经图示4种不同预处理1 h后，切面向下按顺序转入盛有淀粉培养基的培养皿Z1～Z4中；(3) 25 ℃培养24 h，加入碘液。发现Z3的培养基中产生不显蓝色的区域(透明圈)。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．GA可诱导①产生淀粉酶
B．胚产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
C．在Z3透明圈上滴加斐林试剂后呈砖红色
D．胚乳产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
4．(2024·江西卷)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果，研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照，以中药复方制剂H为阳性对照，用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度，进行相关实验，结果如下图。下列说法错误的是( )
A．LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
B．中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症
C．化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
D．中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果
5．为探究磁场刺激对神经系统钝化的影响及电生理机制，研究人员将小鼠分为3组：对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组，检测3组小鼠的静息电位的结果如图所示。另检测各组动作电位的峰值，发现组间无差异。下列说法错误的是( )
A．CFS组应选择生理状况正常的小鼠并对其进行适当的磁场刺激
B．静息时神经元细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流
C．根据各组动作电位的峰值推测，HU组的神经元中Na＋内流量最大
D．实验结果表明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
二、 多项选择题
6．(2025·泰州中学)人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用，可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关，并设计了相关实验，实验结果如下(吸光值越大，则酶的活性越高)。下列有关说法错误的有( )
A．生活中用盐水浸泡菠萝，浓度越高，口感越佳
B．本实验中温度为无关变量，温度的变化对实验结果无影响
C．适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可能获得相似效果
D．本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性，盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
7．原发性醛固酮增多症(PA)是由肾上腺自主分泌醛固酮增多引起的疾病，患者的血压常高于正常值，并伴随糖代谢紊乱，螺内酯可用于缓解PA引起的糖代谢异常。科研人员以健康大鼠为材料进行实验，部分实验结果如图所示。下列分析合理的是( )
A．醛固酮分泌增加会促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收
B．PA患者体内总钠量增加，促进水的重吸收使总血量增加
C．PA患者的组织细胞对胰岛素的敏感性较高
D．螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常
8．(2025·扬州四模)某研究小组为了探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用，进行了相关实验，结果如图，下列叙述错误的是( )
A．该实验自变量为NaCl和AVG的浓度，因变量为棉花根长
B．实验结果显示在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有促进作用
C．实验结果显示AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用
D．棉花根尖生长只受乙烯的影响
三、 非选择题
9．盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层，会对农作物造成盐胁迫，从而影响其产量。
(1) 研究人员探究了盐胁迫下，乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响，实验结果如图所示。
据图分析，概述实验结果是__ __ 。
(2) 研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制，提出以下2种假设：
假设1：盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长；
假设2：盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长。
针对上述假设，设计如下实验方案：取__ __的番茄幼苗若干，均分为甲、乙、丙三组，甲组正常条件下培养，乙组给予适宜浓度NaCl处理，丙组给予适宜浓度的NaCl和__ __处理，培养一段时间，检测各组的乙烯和茉莉酸含量。预测结果：若乙烯含量乙组>甲组>丙组，茉莉酸含量__ __，说明假设1正确；若乙烯含量乙组>甲组>丙组，茉莉酸含量__ __，说明假设2正确。
10．(2025·山东卷)机体内环境发生变化时，心血管活动的部分反射调节如图所示。请分析回答：
→
神经中枢→传出神经→心脏、血管→心率、血压变化
(1) 调节心血管活动的基本神经中枢位于__ __(填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，该调节过程中，__ __(填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
(2) 血压调节过程中，压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以__ __信号的形式向前传导；兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是__ __ 。
(3) 已知血CO2浓度升高时，通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型，其中外周化学感受器位于头部以下，中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度，不影响其他生理功能。
实验目的：探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
实验步骤：①麻醉大鼠A和B；
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接，使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环，大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变，大鼠A、B的其他部位保持不变，术后生理状态均正常；
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论：向大鼠B尾部静脉注射药物X，大鼠A心率升高，可得出的结论是__ __(填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的，还需要探究另一类化学感受器是否参与调节，在实验步骤①②的基础上，需要继续进行的操作是__ __ 。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共55张PPT)
专题提优
专题9 实验和研究性课题
小专题2 高中生物学探究实验归纳
归纳
1
高中生物实验常用方法
1．常用实验方法、思路
(1)显微观察法：如“观察细胞有丝分裂”“观察叶绿体和细胞质流动”“用显微镜观察多种多样的细胞”等。
(2)观色法：“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”等。
(3)同位素标记法(元素示踪法)：“噬菌体侵染细菌的实验”等。
(4)补充法(加法原理)：用饲喂法研究甲状腺激素，用注射法研究胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。
(5)减法原理：用阉割法、摘除法研究激素的作用；用酶解法研究肺炎链球菌体外转化实验。
(6)杂交法：植物的杂交、测交实验等。如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交实验，小麦的杂交实验等。
雌雄同花：花蕾期去雄＋套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
雌雄异花：花蕾期雌花套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
(7)化学分析法：“绿叶中色素的提取和分离”等。
(8)预实验法：目的是为进一步的实验摸索或创造条件，可以检验和保障实验设计的科学性和可行性。例如，“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验中，可以先设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索。
(9)模拟实验法：模拟渗透作用的实验装置研究膜的透性、模拟性状分离比实验等。
2．经典实验中的条件控制与结果显示的方法
(1)实验条件的控制方法
①增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物。
②减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
③除去容器中CO2：密闭实验装置中放入NaOH溶液或KOH溶液。
④除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一段时间。
⑤除去叶片中叶绿素：酒精脱色(水浴恒温加热)。
⑥避免光合作用对呼吸作用的干扰：植株遮光或放在黑暗环境中。
⑦如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光。
⑧分离细胞器：差速离心法。
(2)实验中控制温度的方法
①斐林试剂鉴定还原糖：水浴加热。
②酶促反应：水浴保温(最适温度或实验给定温度)。
③二苯胺试剂鉴定DNA：沸水浴加热。
④细胞和组织培养：恒温箱。
(3)实验中处理激素的方法
①消除叶片中脱落酸的影响：去除成熟的叶片。
②消除植株本身的生长素：去掉生长旺盛的器官或组织(芽、生长点)。
③补充植物激素的方法：涂抹、喷洒、用含植物生长调节剂的琼脂作载体。
④补充动物激素的方法：口服(饲喂)、注射。
⑤阻断植物激素传递：插云母片等。
(4)实验结果的显示方法
①光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量。
②呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量。
③细胞液浓度大小：质壁分离程度。
④细胞是否死亡：质壁分离、台盼蓝溶液染色。
⑤甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等。
⑥生长激素的作用：生长速度(体重变化、身高变化)。
⑦胰岛素的作用：血糖浓度变化、动物活动状态。
归纳
2
高中生物实验常用技术
1．同位素示踪技术
类型 知识点 标记元素 标记的化合物 标记物转移情况 结论
标记某元素，追踪其转移途径 光合作用过程中O原子的转移 18O 光合作用放出的O2中的O完全来自H2O
有氧呼吸过程中O原子的转移 18O 18O2 一定时间内，有氧呼吸H2O中的O来自O2
植物光合作用中C的转移 14C 14CO2 14CO2→214C3→
(14CH2O) 植物光合作用中CO2先固定形成C3，再形成有机物
类型 知识点 标记元素 标记的化合物 标记物转移情况 结论
标记特征元素，探究化合物的作用 DNA是遗传物质 32P、35S 分别标记DNA、蛋白质 子代噬菌体检测到32P，未检测到35S 亲子代之间连续性的物质是DNA，DNA是遗传物质
放射性131I标记甲状腺激素 131I 甲状腺激素 碘治疗大脖子病：131I→甲状腺激素有放射性 碘是合成甲状腺激素的原料
类型 知识点 标记元素 标记的化合物 标记物转移情况 结论
标记特征化合物，探究详细的生理过程，研究生物学原理 生物膜在功能上的联系 3H 亮氨酸 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 各种生物膜在功能上密切分工，紧密联系，形成一个整体
检测目的基因 32P 核苷酸标记的探针 与目的基因形成杂交链 目的基因与DNA探针有相同的核苷酸序列
DNA的复制 15N 核苷酸 将亲代DNA分子用15N标记，然后转入含14N的培养基中培养，产生的子代DNA分子中含15N、14N DNA的复制方式是半保留复制
2．其他常见的生物技术
技术手段 应用举例
研磨与过滤技术 从生物组织中提取物质，如酶、色素、DNA等。研磨时将材料切碎，常加入研磨剂(常用二氧化硅)、提取液和其他必要物质，研磨后往往用滤纸、纱布、尼龙布等进行过滤
恒温技术 适用于有酶参加的反应，一般水浴或用恒温箱
离心技术 用于细胞结构或物质等的分离，高中生物涉及差速离心法和密度梯度离心法两种类型，如证明DNA进行半保留复制实验中的密度梯度离心
技术手段 应用举例
纸层析技术 用于溶液中物质的分离，主要包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离等
解离技术 破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片
微电流测量技术 用于刺激神经元细胞时，反映兴奋的传递情况
无土栽培技术 用于植物必需元素与非必需元素的鉴定
电泳技术 用于物质的分离，如琼脂糖凝胶电泳等
分子杂交技术 基因工程中目的基因的鉴定，涉及DNA分子杂交、DNA－RNA分子杂交、抗原—抗体杂交
考能晋级
命题
实验综合探究
(2025·徐州四模)植物的生长发育受外界环境因子和内部激素等多种因素的调控。科研人员对光照和脱落酸(ABA)如何影响水稻种子萌发进行了相关研究，图1、图2分别是在黑暗和白光照射下实验测得的结果，突变体1和2为不同的光敏色素突变体。
1
图1
图2
相关叙述错误的是 ( )
A．该实验的自变量为有无光照、ABA的浓度
B．黑暗条件下，水稻种子对ABA处理更敏感
C．光照条件下，突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感
D．推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性
A
解析：该实验的自变量为有无光照、ABA浓度、水稻的类型(野生型、突变体1、突变体2)，A错误；对比图1(黑暗)和图2(光照)，随着ABA浓度增加，黑暗条件中种子萌发率下降更明显，说明黑暗条件下水稻种子对ABA处理更敏感，B正确；光照条件下(图2)，随ABA浓度升高，突变体2萌发率比野生型下降更显著，说明突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感，C正确；由图1、2可见，突变体(尤其是突变体2)比野生型对ABA更敏感，结合突变体是光敏色素突变体，可推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性，D正确。
(多选)(2025·射阳中学)某研究小组用油菜素内酯对苦草进行浸泡，探究不同浓度油菜素内酯对苦草叶片中叶绿素含量的影响，部分实验数据如图所示(虚线表示对照组叶绿素的含量)。
2
下列相关叙述错误的有 ( )
A．本实验的自变量为油菜素内酯的浓度
B．本实验的实验组和对照组共15组
C．浸泡时间为10 min时，油菜素内酯促进叶绿素含量提高的最适浓度在0.5～1 mg·L－1
D．浸泡时间为40 min时，油菜素内酯浓度过高或过低对叶绿素含量都有一定的抑制作用
ABC
解析：本实验的自变量是油菜素内酯的浓度和浸泡时间，A错误；由图可知，实验组共15组，对照组的处理是不使用油菜素内酯而使用等量的清水浸泡植物，分别处理10 min、20 min、40 min，一共3组，因此本实验的实验组和对照组共18组，B错误；浸泡时间为10 min时，图中用1 mg·L－1的油菜素内酯浸泡，叶绿素的含量最高，因此油菜素内酯促进叶绿素含量提高的最适浓度在0.5～2 mg·L－1，C错误；当浸泡时间为40 min时，与对照组(虚线表示对照组叶绿素的含量)相比，油菜素内酯的浓度过高或过低对叶绿素含量都有抑制作用，浓度适宜时起促进作用，D正确。
(2025·连云港四模二)遮阴会影响植株叶片叶绿素的合成，从而影响光合作用。研究人员以雪沁香草莓为实验材料探究不同遮阴处理对草莓生长、光合特性及品质的影响，结果如下图所示。请回答下列问题：
3
图1
图2
(1)草莓叶肉细胞中吸收光能的两类色素是______________________，分布在叶绿体的______________上，光合色素的主要功能是________________________，用纸层析法分离色素时，滤纸条上的色素条带自上而下，第_____条色素带最宽。由图1可知，________遮阴处理对该色素带的含量影响较大。
(2)图2对照组在13：30时开始出现光合“午休”现象，原因是温度过高，植物蒸腾作用剧烈，导致部分气孔关闭，光合作用__________阶段原料不足，最终使________________________下降。
叶绿素和类胡萝卜素
类囊体薄膜
吸收、传递和转化光能
3
70%
暗反应
净光合速率(光合速率)
(3)为研究遮阴对雪沁香草莓品质的影响，科研人员做了相关实验。下表呈现了部分操作步骤，请完成表格：
实验步骤 简要操作过程
实验材
料选取 采用立体无土椰糠基质袋栽培，水肥一体化管理，选取生长健壮、长势一致、位置相对的上层植株，共计192株，①____________分成4组
实验组
处理 立架上分别覆盖规格为3针、15针、25针的黑色遮阳网，用TES－1335照度计测量调整，使其遮阴度分别为30%(T1)、50%(T2)和70%(T3)，按照温室日常管理进行30 d
随机平均
实验步骤 简要操作过程
②______________ 不遮阴，按照温室日常管理进行30 d
实验结
果测定 对相关数据进行测定：可溶性固形物含量使用PAL－1数显折射仪测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，可滴定酸含量采用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定
对照组处理
实验步骤 简要操作过程
实验
结果
统计 结果如图所示：
实验步骤 简要操作过程
实验结
果分析 可溶性蛋白是重要的营养物质和渗透调节物质，遮阴处理③________(填“提高”或“降低”)了草莓果实中的可溶性蛋白含量。果实中可滴定酸、可溶性固形物及可溶性糖含量会影响其口感，30%遮阴(T1)处理下，口感最佳，据图分析，原因是④___________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________
提高
30%遮阴下，可滴定酸及可溶性固形物含量均与CK并无显著差异，(仅可溶性糖含量略有减少，)而其他处理条件下可滴定酸、可溶性固形物及可溶性糖含量较CK均有显著下降，风味变差
解析：(1)由图1可知，70%遮阴处理对叶绿素a含量影响显著。(2)温度过高时，植物气孔部分关闭，导致CO2供应不足，而CO2是暗反应的原料，原料缺乏会使净光合速率(光合速率)下降，出现光合“午休”现象。(3)①为保证实验随机性，需将植株随机均分成4组。②实验需设置不遮阴的对照组，按温室日常管理处理30 d，用于对比。③图中显示遮阴处理下草莓果实可溶性蛋白含量高于不遮阴组(CK)，即遮阴可提高其含量。④分析图中数据，30%遮阴(T1)时，可滴定酸、可溶性固形物含量与CK无显著差异，可溶性糖仅略有减少，而其他遮阴处理下这些物质含量显著下降，故T1处理口感最佳。
热练
一、 单项选择题
1．(2025·宿迁四模)为了探究生长素(IAA)和乙烯对植物生根的影响，某科学家用某植物插条进行了一系列实验，结果如图所示(图中ACC是乙烯的前体)。
图1
图2
图3
下列关于实验的分析，错误的是 ( )
A．实验中设置了激素浓度为0的空白对照，其目的是排除插条自身激素对实验的干扰
B．IAA和ACC均对该植物插条生根具有低浓度促进、高浓度抑制的作用
C．促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在10～100 μmol·L－1范围内
D．据图3实验结果，水平放置的根具有向地性可能是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞产生了乙烯，从而抑制了根近地侧的生长
B
解析：在实验中设置激素浓度为0的空白对照，能够明确实验结果的变化是由添加的外源激素引起的，可以排除插条自身激素对实验的干扰，A正确；从图1可知，随着IAA浓度升高，生根数先增加后减少，但是和对照组相比，各组的生根数都增加，因此不能体现抑制作用，B错误；由图1可知，在IAA浓度为10～100 μmol·L－1时，生根数相对较多，所以可以推测促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在这个范围内，C正确；根据图3，水平放置的根近地侧生长素浓度高，可能诱导根细胞产生乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长，从而导致根具有向地性，D正确。
2．(2025·四川卷)微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X＋Y(X∶Y＝1∶1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率＝剩余量/添加量×100%)，结果如下图。
下列叙述正确的是 ( )
A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高
C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
C
解析：平板划线法主要用于微生物的分离和纯化，不能用于测定活菌数，测定活菌数常用稀释涂布平板法，A错误；微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关，而非直接与菌浓度相关，Y菌组微塑料残留率较高，说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱，B错误；由图可知，X＋Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组，说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种，C正确；该培养基中含有蛋白胨，能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等，不一定都能降解微塑料，D错误。
3．(2025·海安中学)为探究赤霉素(GA)与大麦种子α－淀粉酶合成关系，设计实验如图：(1)将干种子横切为不带胚(①②)和带胚(③④)两部分；(2)经图示4种不同预处理1 h后，切面向下按顺序转入盛有淀粉培养基的培养皿Z1～Z4中；(3)25 ℃培养24 h，加入碘液。发现Z3的培养基中产生不显蓝色的区域(透明圈)。
据图分析，下列叙述正确的是 ( )
A．GA可诱导①产生淀粉酶
B．胚产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
C．在Z3透明圈上滴加斐林试剂后呈砖红色
D．胚乳产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
B
解析：用GA处理1 h的去胚种子，对应的Z1培养基无透明圈，意味着淀粉未分解，没有产生淀粉酶，A错误。③和④对照，带胚的种子用蒸馏水处理1 h，从图中可见Z3的培养基中产生不显蓝色的区域，即产生了能分解淀粉的淀粉酶；若是带胚的种子用GA合成抑制剂处理，则不能产生淀粉酶，故可以推测胚产生了赤霉素，促使α－淀粉酶合成，B正确。淀粉分解产物是麦芽糖，麦芽糖是还原糖，但斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，C错误。②与③对照，能产生赤霉素促使α－淀粉酶合成的是胚而不是胚乳，D错误。
4．(2024·江西卷)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果，研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照，以中药复方制剂H为阳性对照，用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度，进行相关实验，结果如下图。下列说法
错误的是 ( )
A．LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
B．中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症
C．化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
D．中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果
C
解析：淋巴细胞的增殖率越高，说明炎症反应程度越大，据图所示，使用中药复方制剂H，淋巴细胞的增殖率明显降低，表明中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症，B正确；特异性免疫反应需要淋巴细胞的参与，使用化合物Y后，淋巴细胞的增殖率降低，因此化合物Y会减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应，C错误；使用中药复方制剂H时淋巴细胞增殖率小于使用化合物Y时，而淋巴细胞的增殖率越高说明炎症反应程度越大，说明中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果，D正确。
5．为探究磁场刺激对神经系统钝化的影响及电生理机制，研究人员将小鼠分为3组：对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组，检测3组小鼠的静息电位的结果如图所示。另检测各组动作电位的峰值，发现组间无差异。下列说法错误的是 ( )
A．CFS组应选择生理状况正常的小鼠并对其进行适当的磁场刺激
B．静息时神经元细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流
C．根据各组动作电位的峰值推测，HU组的神经元中Na＋内流量最大
D．实验结果表明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
A
解析：本实验的自变量为是否对神经系统钝化组进行适宜的磁场刺激，因此，CFS组应选择神经系统钝化小鼠并对其进行适当的磁场刺激，A错误；静息时神经元细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，因而形成外正内负的电位差，B正确；题意显示，检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na＋内流有关，结合图示信息可知，HU组的静息电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU组的Na＋内流进入神经元的数量最多，C正确；根据图示结果可以推测，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降(HU组静息电位绝对值增大)，D正确。
二、 多项选择题
6．(2025·泰州中学)人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用，可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关，并设计了相关实验，实验结果如下(吸光值越大，则酶的活性越高)。下列有关说法错误的有 ( )
A．生活中用盐水浸泡菠萝，浓度越高，口感越佳
B．本实验中温度为无关变量，温度的变化对实验结果无影响
C．适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可能获得相似效果
D．本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性，盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
ABD
解析：该实验的自变量是NaCl的浓度，NaCl浓度为0的组是对照组，由实验组与对照组比较可知，在一定浓度范围内，随着NaCl浓度升高，菠萝蛋白酶的活性逐渐减弱，但无法推测NaCl浓度越高，口感越佳，A错误；温度属于本实验无关变量，无关变量对实验结果也会产生影响，B错误；适当的盐水浸泡可改变酶的空间结构，降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可以改变酶的空间结构，也可能获得相似效果，C正确；酶活性减弱是由于酶空间结构发生改变，但肽键未变，只要有两个及以上的肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此本实验不可以利用双缩脲试剂检测酶活性，D错误。
7．原发性醛固酮增多症(PA)是由肾上腺自主分泌醛固酮增多引起的疾病，患者的血压常高于正常值，并伴随糖代谢紊乱，螺内酯可用于缓解PA引起的糖代谢异常。科研人员以健康大鼠为材料进行实验，部分实验结果如图所示。
下列分析合理的是 ( )
A．醛固酮分泌增加会促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收
B．PA患者体内总钠量增加，促进水的重吸收使总血量增加
C．PA患者的组织细胞对胰岛素的敏感性较高
D．螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常
AB
解析：肾上腺皮质分泌的醛固酮可通过促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，对K＋的分泌，来维持盐的平衡，A正确；PA患者分泌醛固酮增多，由于醛固酮可促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，因此患者会由于醛固酮的作用导致体内总钠量增加，Na＋含量增加会导致血浆渗透压升高，促进抗利尿激素的合成和释放，进而促进肾小管和集合管对水分的吸收，使总血量增加，导致血压升高，B正确；乙组(醛固酮处理组)在注射胰岛素后血糖浓度比甲组(对照组)高，说明醛固酮处理后组织细胞对胰岛素的敏感性降低，胰岛素不能有效降低血糖，而PA患者的醛固酮分泌较多，因此推测其组织细胞对胰岛素的敏感性较低，C错误；从图中可知，丙组(醛固酮和螺内酯共同处理组)注射胰岛素后血糖浓度比乙组低，说明螺内酯能缓解糖代谢异常，但图中并不能体现出螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常的，D错误。
8．(2025·扬州四模)某研究小组为了探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用，进行了相关实验，结果如图，下列叙述错误的是 ( )
A．该实验自变量为NaCl和AVG的浓度，因变量为棉花根长
B．实验结果显示在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有促进作用
C．实验结果显示AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用
D．棉花根尖生长只受乙烯的影响
ABD
解析：本实验目的是探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用，结合图示可知，该实验自变量为NaCl的浓度和是否添加AVG，因变量为棉花根长，A错误；实验结果显示，在盐胁迫下，添加AVG组比不添加AVG组的根长要长，而AVG可抑制乙烯的合成，推知在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有抑制作用，AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用，B错误，C正确；棉花根尖生长受多种激素(如乙烯)以及环境等多重因素的影响，D错误。
三、 非选择题
9．盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层，会对农作物造成盐胁迫，从而影响其产量。
(1)研究人员探究了盐胁迫下，乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响，实验结果如图所示。
据图分析，概述实验结果是______ __________________________________________________。
盐胁迫会促进茉莉酸和乙烯合成，进而抑制番茄胚根生长
(2)研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制，提出以下2种假设：
假设1：盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长；
假设2：盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长。
针对上述假设，设计如下实验方案：取________________的番茄幼苗若干，均分为甲、乙、丙三组，甲组正常条件下培养，乙组给予适宜浓度NaCl处理，丙组给予适宜浓度的NaCl和__________________处理，培养一段时间，检测各组的乙烯和茉莉酸含量。预测结果：若乙烯含量乙组＞甲组＞丙组，茉莉酸含量____________ _________，说明假设1正确；若乙烯含量乙组＞甲组＞丙组，茉莉酸含量________ ___________，说明假设2正确。
生理状况相同
乙烯合成抑制剂
乙组＝丙组＞甲组
乙组＞甲组＞丙组
解析：据图分析，概述实验结果是：盐胁迫调节下，NaCl＋茉莉酸合成抑制组的胚根长度大于NaCl组，NaCl＋乙烯合成抑制组的胚根长度大于NaCl组，因此盐胁迫会促进茉莉酸和乙烯合成，进而抑制番茄胚根生长。
10．(2025·山东卷)机体内环境发生变化时，心血管活动的部分反射调节如图所示。请分析回答：
神经中枢→传出神经→心脏、血管→心率、血压变化
(1)调节心血管活动的基本神经中枢位于________(填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，该调节过程中，____________(填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
脑干
交感神经
(2)血压调节过程中，压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以______信号的形式向前传导；兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是______________________________________________________________________ _________。
(3)已知血CO2浓度升高时，通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型，其中外周化学感受器位于头部以下，中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度，不影响其他生理功能。
实验目的：探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
电
神经和肌肉之间通过突触联系，且神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜
实验步骤：①麻醉大鼠A和B；
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接，使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环，大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变，大鼠A、B的其他部位保持不变，术后生理状态均正常；
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论：向大鼠B尾部静脉注射药物X，大鼠A心率升高，可得出的结论是________(填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的，还需要探究另一类化学感受器是否参与调节，在实验步骤①②的基础上，需要继续进行的操作是________________________________________________ ______。
中枢
向大鼠A尾部静脉注射药物X，检测A鼠的心率是否升高
解析：交感神经兴奋时，血管收缩、心跳加快，而副交感神经兴奋时，心跳减慢，当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，说明该过程中交感神经的活动减弱，副交感神经的活动增强。向大鼠B尾部静脉注射药物X后，大鼠B的血CO2升高，此血液流入大鼠A头部，由于中枢化学感受器位于脑内，因此A鼠可感受到头部CO2的变化，所以若检测到大鼠A心率升高，可说明中枢化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。小专题2 高中生物学探究实验归纳
归纳1 高中生物实验常用方法
1．常用实验方法、思路
(1)显微观察法：如“观察细胞有丝分裂”“观察叶绿体和细胞质流动”“用显微镜观察多种多样的细胞”等。
(2)观色法：“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”等。
(3)同位素标记法(元素示踪法)：“噬菌体侵染细菌的实验”等。
(4)补充法(加法原理)：用饲喂法研究甲状腺激素，用注射法研究胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。
(5)减法原理：用阉割法、摘除法研究激素的作用；用酶解法研究肺炎链球菌体外转化实验。
(6)杂交法：植物的杂交、测交实验等。如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交实验，小麦的杂交实验等。
雌雄同花：花蕾期去雄＋套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
雌雄异花：花蕾期雌花套袋＋开花期人工授粉＋套袋。
(7)化学分析法：“绿叶中色素的提取和分离”等。
(8)预实验法：目的是为进一步的实验摸索或创造条件，可以检验和保障实验设计的科学性和可行性。例如，“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验中，可以先设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索。
(9)模拟实验法：模拟渗透作用的实验装置研究膜的透性、模拟性状分离比实验等。
2．经典实验中的条件控制与结果显示的方法
(1)实验条件的控制方法
①增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物。
②减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
③除去容器中CO2：密闭实验装置中放入NaOH溶液或KOH溶液。
④除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一段时间。
⑤除去叶片中叶绿素：酒精脱色(水浴恒温加热)。
⑥避免光合作用对呼吸作用的干扰：植株遮光或放在黑暗环境中。
⑦如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光。
⑧分离细胞器：差速离心法。
(2)实验中控制温度的方法
①斐林试剂鉴定还原糖：水浴加热。
②酶促反应：水浴保温(最适温度或实验给定温度)。
③二苯胺试剂鉴定DNA：沸水浴加热。
④细胞和组织培养：恒温箱。
(3)实验中处理激素的方法
①消除叶片中脱落酸的影响：去除成熟的叶片。
②消除植株本身的生长素：去掉生长旺盛的器官或组织(芽、生长点)。
③补充植物激素的方法：涂抹、喷洒、用含植物生长调节剂的琼脂作载体。
④补充动物激素的方法：口服(饲喂)、注射。
⑤阻断植物激素传递：插云母片等。
(4)实验结果的显示方法
①光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量。
②呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量。
③细胞液浓度大小：质壁分离程度。
④细胞是否死亡：质壁分离、台盼蓝溶液染色。
⑤甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等。
⑥生长激素的作用：生长速度(体重变化、身高变化)。
⑦胰岛素的作用：血糖浓度变化、动物活动状态。
归纳2 高中生物实验常用技术
1．同位素示踪技术
类型 知识点 标记元素 标记的化合物 标记物转移情况 结论
标记某元素，追踪其转移途径 光合作用过程中O原子的转移 18O HO HO→18O2 光合作用放出的O2中的O完全来自H2O
有氧呼吸过程中O原子的转移 18O 18O2 18O2→HO 一定时间内，有氧呼吸H2O中的O来自O2
植物光合作用中C的转移 14C 14CO2 14CO2→214C3→ (14CH2O) 植物光合作用中CO2先固定形成C3，再形成有机物
标记特征元素，探究化合物的作用 DNA是遗传物质 32P、35S 分别标记DNA、蛋白质 子代噬菌体检测到32P，未检测到35S 亲子代之间连续性的物质是DNA，DNA是遗传物质
放射性131I标记甲状腺激素 131I 甲状腺激素 碘治疗大脖子病：131I→甲状腺激素有放射性 碘是合成甲状腺激素的原料
标记特征化合物，探究详细的生理过程，研究生物学原理 生物膜在功能上的联系 3H 亮氨酸 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 各种生物膜在功能上密切分工，紧密联系，形成一个整体
检测目的基因 32P 核苷酸标记的探针 与目的基因形成杂交链 目的基因与DNA探针有相同的核苷酸序列
DNA的复制 15N 核苷酸 将亲代DNA分子用15N标记，然后转入含14N的培养基中培养，产生的子代DNA分子中含15N、14N DNA的复制方式是半保留复制
2．其他常见的生物技术
技术手段 应用举例
研磨与过滤技术 从生物组织中提取物质，如酶、色素、DNA等。研磨时将材料切碎，常加入研磨剂(常用二氧化硅)、提取液和其他必要物质，研磨后往往用滤纸、纱布、尼龙布等进行过滤
恒温技术 适用于有酶参加的反应，一般水浴或用恒温箱
离心技术 用于细胞结构或物质等的分离，高中生物涉及差速离心法和密度梯度离心法两种类型，如证明DNA进行半保留复制实验中的密度梯度离心
纸层析技术 用于溶液中物质的分离，主要包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离等
解离技术 破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片
微电流测量技术 用于刺激神经元细胞时，反映兴奋的传递情况
无土栽培技术 用于植物必需元素与非必需元素的鉴定
电泳技术 用于物质的分离，如琼脂糖凝胶电泳等
分子杂交技术 基因工程中目的基因的鉴定，涉及DNA分子杂交、DNA－RNA分子杂交、抗原—抗体杂交
命题 实验综合探究
(2025·徐州四模)植物的生长发育受外界环境因子和内部激素等多种因素的调控。科研人员对光照和脱落酸(ABA)如何影响水稻种子萌发进行了相关研究，图1、图2分别是在黑暗和白光照射下实验测得的结果，突变体1和2为不同的光敏色素突变体。相关叙述错误的是( A )
图1
图2
A．该实验的自变量为有无光照、ABA的浓度
B．黑暗条件下，水稻种子对ABA处理更敏感
C．光照条件下，突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感
D．推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性
解析：该实验的自变量为有无光照、ABA浓度、水稻的类型(野生型、突变体1、突变体2)，A错误；对比图1(黑暗)和图2(光照)，随着ABA浓度增加，黑暗条件中种子萌发率下降更明显，说明黑暗条件下水稻种子对ABA处理更敏感，B正确；光照条件下(图2)，随ABA浓度升高，突变体2萌发率比野生型下降更显著，说明突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感，C正确；由图1、2可见，突变体(尤其是突变体2)比野生型对ABA更敏感，结合突变体是光敏色素突变体，可推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性，D正确。
(多选)(2025·射阳中学)某研究小组用油菜素内酯对苦草进行浸泡，探究不同浓度油菜素内酯对苦草叶片中叶绿素含量的影响，部分实验数据如图所示(虚线表示对照组叶绿素的含量)。下列相关叙述错误的有( ABC )
A．本实验的自变量为油菜素内酯的浓度
B．本实验的实验组和对照组共15组
C．浸泡时间为10 min时，油菜素内酯促进叶绿素含量提高的最适浓度在0.5～1 mg·L－1
D．浸泡时间为40 min时，油菜素内酯浓度过高或过低对叶绿素含量都有一定的抑制作用
解析：本实验的自变量是油菜素内酯的浓度和浸泡时间，A错误；由图可知，实验组共15组，对照组的处理是不使用油菜素内酯而使用等量的清水浸泡植物，分别处理10 min、20 min、40 min，一共3组，因此本实验的实验组和对照组共18组，B错误；浸泡时间为10 min时，图中用1 mg·L－1的油菜素内酯浸泡，叶绿素的含量最高，因此油菜素内酯促进叶绿素含量提高的最适浓度在0.5～2 mg·L－1，C错误；当浸泡时间为40 min时，与对照组(虚线表示对照组叶绿素的含量)相比，油菜素内酯的浓度过高或过低对叶绿素含量都有抑制作用，浓度适宜时起促进作用，D正确。
(2025·连云港四模二)遮阴会影响植株叶片叶绿素的合成，从而影响光合作用。研究人员以雪沁香草莓为实验材料探究不同遮阴处理对草莓生长、光合特性及品质的影响，结果如下图所示。请回答下列问题：
图1
图2
(1)草莓叶肉细胞中吸收光能的两类色素是__叶绿素和类胡萝卜素__，分布在叶绿体的__类囊体薄膜__上，光合色素的主要功能是__吸收、传递和转化光能__，用纸层析法分离色素时，滤纸条上的色素条带自上而下，第__3__条色素带最宽。由图1可知，__70%__遮阴处理对该色素带的含量影响较大。
(2)图2对照组在13：30时开始出现光合“午休”现象，原因是温度过高，植物蒸腾作用剧烈，导致部分气孔关闭，光合作用__暗反应__阶段原料不足，最终使__净光合速率(光合速率)__下降。
(3)为研究遮阴对雪沁香草莓品质的影响，科研人员做了相关实验。下表呈现了部分操作步骤，请完成表格：
实验步骤 简要操作过程
实验材 料选取 采用立体无土椰糠基质袋栽培，水肥一体化管理，选取生长健壮、长势一致、位置相对的上层植株，共计192株，①__随机平均__分成4组
实验组 处理 立架上分别覆盖规格为3针、15针、25针的黑色遮阳网，用TES－1335照度计测量调整，使其遮阴度分别为30%(T1)、50%(T2)和70%(T3)，按照温室日常管理进行30 d
②__对照组处理__ 不遮阴，按照温室日常管理进行30 d
实验结 果测定 对相关数据进行测定：可溶性固形物含量使用PAL－1数显折射仪测定，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，可滴定酸含量采用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定
实验 结果 统计 结果如图所示：
实验结 果分析 可溶性蛋白是重要的营养物质和渗透调节物质，遮阴处理③__提高__(填“提高”或“降低”)了草莓果实中的可溶性蛋白含量。果实中可滴定酸、可溶性固形物及可溶性糖含量会影响其口感，30%遮阴(T1)处理下，口感最佳，据图分析，原因是④__30%遮阴下，可滴定酸及可溶性固形物含量均与CK并无显著差异，(仅可溶性糖含量略有减少，)而其他处理条件下可滴定酸、可溶性固形物及可溶性糖含量较CK均有显著下降，风味变差__
解析：(1)由图1可知，70%遮阴处理对叶绿素a含量影响显著。(2)温度过高时，植物气孔部分关闭，导致CO2供应不足，而CO2是暗反应的原料，原料缺乏会使净光合速率(光合速率)下降，出现光合“午休”现象。(3)①为保证实验随机性，需将植株随机均分成4组。②实验需设置不遮阴的对照组，按温室日常管理处理30 d，用于对比。③图中显示遮阴处理下草莓果实可溶性蛋白含量高于不遮阴组(CK)，即遮阴可提高其含量。④分析图中数据，30%遮阴(T1)时，可滴定酸、可溶性固形物含量与CK无显著差异，可溶性糖仅略有减少，而其他遮阴处理下这些物质含量显著下降，故T1处理口感最佳。
一、 单项选择题
1．(2025·宿迁四模)为了探究生长素(IAA)和乙烯对植物生根的影响，某科学家用某植物插条进行了一系列实验，结果如图所示(图中ACC是乙烯的前体)。下列关于实验的分析，错误的是( B )
图1
图2
图3
A．实验中设置了激素浓度为0的空白对照，其目的是排除插条自身激素对实验的干扰
B．IAA和ACC均对该植物插条生根具有低浓度促进、高浓度抑制的作用
C．促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在10～100 μmol·L－1范围内
D．据图3实验结果，水平放置的根具有向地性可能是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞产生了乙烯，从而抑制了根近地侧的生长
解析：在实验中设置激素浓度为0的空白对照，能够明确实验结果的变化是由添加的外源激素引起的，可以排除插条自身激素对实验的干扰，A正确；从图1可知，随着IAA浓度升高，生根数先增加后减少，但是和对照组相比，各组的生根数都增加，因此不能体现抑制作用，B错误；由图1可知，在IAA浓度为10～100 μmol·L－1时，生根数相对较多，所以可以推测促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在这个范围内，C正确；根据图3，水平放置的根近地侧生长素浓度高，可能诱导根细胞产生乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长，从而导致根具有向地性，D正确。
2．(2025·四川卷)微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X＋Y(X∶Y＝1∶1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率＝剩余量/添加量×100%)，结果如下图。下列叙述正确的是( C )
A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高
C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
解析：平板划线法主要用于微生物的分离和纯化，不能用于测定活菌数，测定活菌数常用稀释涂布平板法，A错误；微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关，而非直接与菌浓度相关，Y菌组微塑料残留率较高，说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱，B错误；由图可知，X＋Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组，说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种，C正确；该培养基中含有蛋白胨，能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等，不一定都能降解微塑料，D错误。
3．(2025·海安中学)为探究赤霉素(GA)与大麦种子α－淀粉酶合成关系，设计实验如图：(1) 将干种子横切为不带胚(①②)和带胚(③④)两部分；(2) 经图示4种不同预处理1 h后，切面向下按顺序转入盛有淀粉培养基的培养皿Z1～Z4中；(3) 25 ℃培养24 h，加入碘液。发现Z3的培养基中产生不显蓝色的区域(透明圈)。据图分析，下列叙述正确的是( B )
A．GA可诱导①产生淀粉酶
B．胚产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
C．在Z3透明圈上滴加斐林试剂后呈砖红色
D．胚乳产生赤霉素，促使α－淀粉酶合成
解析：用GA处理1 h的去胚种子，对应的Z1培养基无透明圈，意味着淀粉未分解，没有产生淀粉酶，A错误。③和④对照，带胚的种子用蒸馏水处理1 h，从图中可见Z3的培养基中产生不显蓝色的区域，即产生了能分解淀粉的淀粉酶；若是带胚的种子用GA合成抑制剂处理，则不能产生淀粉酶，故可以推测胚产生了赤霉素，促使α－淀粉酶合成，B正确。淀粉分解产物是麦芽糖，麦芽糖是还原糖，但斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，C错误。②与③对照，能产生赤霉素促使α－淀粉酶合成的是胚而不是胚乳，D错误。
4．(2024·江西卷)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果，研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照，以中药复方制剂H为阳性对照，用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度，进行相关实验，结果如下图。下列说法错误的是( C )
A．LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
B．中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症
C．化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
D．中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果
解析：淋巴细胞的增殖率越高，说明炎症反应程度越大，据图所示，使用中药复方制剂H，淋巴细胞的增殖率明显降低，表明中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症，B正确；特异性免疫反应需要淋巴细胞的参与，使用化合物Y后，淋巴细胞的增殖率降低，因此化合物Y会减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应，C错误；使用中药复方制剂H时淋巴细胞增殖率小于使用化合物Y时，而淋巴细胞的增殖率越高说明炎症反应程度越大，说明中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果，D正确。
5．为探究磁场刺激对神经系统钝化的影响及电生理机制，研究人员将小鼠分为3组：对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组，检测3组小鼠的静息电位的结果如图所示。另检测各组动作电位的峰值，发现组间无差异。下列说法错误的是( A )
A．CFS组应选择生理状况正常的小鼠并对其进行适当的磁场刺激
B．静息时神经元细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流
C．根据各组动作电位的峰值推测，HU组的神经元中Na＋内流量最大
D．实验结果表明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
解析：本实验的自变量为是否对神经系统钝化组进行适宜的磁场刺激，因此，CFS组应选择神经系统钝化小鼠并对其进行适当的磁场刺激，A错误；静息时神经元细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，因而形成外正内负的电位差，B正确；题意显示，检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na＋内流有关，结合图示信息可知，HU组的静息电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU组的Na＋内流进入神经元的数量最多，C正确；根据图示结果可以推测，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降(HU组静息电位绝对值增大)，D正确。
二、 多项选择题
6．(2025·泰州中学)人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用，可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关，并设计了相关实验，实验结果如下(吸光值越大，则酶的活性越高)。下列有关说法错误的有( ABD )
A．生活中用盐水浸泡菠萝，浓度越高，口感越佳
B．本实验中温度为无关变量，温度的变化对实验结果无影响
C．适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可能获得相似效果
D．本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性，盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
解析：该实验的自变量是NaCl的浓度，NaCl浓度为0的组是对照组，由实验组与对照组比较可知，在一定浓度范围内，随着NaCl浓度升高，菠萝蛋白酶的活性逐渐减弱，但无法推测NaCl浓度越高，口感越佳，A错误；温度属于本实验无关变量，无关变量对实验结果也会产生影响，B错误；适当的盐水浸泡可改变酶的空间结构，降低菠萝蛋白酶的活性，加食醋也可以改变酶的空间结构，也可能获得相似效果，C正确；酶活性减弱是由于酶空间结构发生改变，但肽键未变，只要有两个及以上的肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此本实验不可以利用双缩脲试剂检测酶活性，D错误。
7．原发性醛固酮增多症(PA)是由肾上腺自主分泌醛固酮增多引起的疾病，患者的血压常高于正常值，并伴随糖代谢紊乱，螺内酯可用于缓解PA引起的糖代谢异常。科研人员以健康大鼠为材料进行实验，部分实验结果如图所示。下列分析合理的是( AB )
A．醛固酮分泌增加会促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收
B．PA患者体内总钠量增加，促进水的重吸收使总血量增加
C．PA患者的组织细胞对胰岛素的敏感性较高
D．螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常
解析：肾上腺皮质分泌的醛固酮可通过促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，对K＋的分泌，来维持盐的平衡，A正确；PA患者分泌醛固酮增多，由于醛固酮可促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，因此患者会由于醛固酮的作用导致体内总钠量增加，Na＋含量增加会导致血浆渗透压升高，促进抗利尿激素的合成和释放，进而促进肾小管和集合管对水分的吸收，使总血量增加，导致血压升高，B正确；乙组(醛固酮处理组)在注射胰岛素后血糖浓度比甲组(对照组)高，说明醛固酮处理后组织细胞对胰岛素的敏感性降低，胰岛素不能有效降低血糖，而PA患者的醛固酮分泌较多，因此推测其组织细胞对胰岛素的敏感性较低，C错误；从图中可知，丙组(醛固酮和螺内酯共同处理组)注射胰岛素后血糖浓度比乙组低，说明螺内酯能缓解糖代谢异常，但图中并不能体现出螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常的，D错误。
8．(2025·扬州四模)某研究小组为了探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用，进行了相关实验，结果如图，下列叙述错误的是( ABD )
A．该实验自变量为NaCl和AVG的浓度，因变量为棉花根长
B．实验结果显示在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有促进作用
C．实验结果显示AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用
D．棉花根尖生长只受乙烯的影响
解析：本实验目的是探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用，结合图示可知，该实验自变量为NaCl的浓度和是否添加AVG，因变量为棉花根长，A错误；实验结果显示，在盐胁迫下，添加AVG组比不添加AVG组的根长要长，而AVG可抑制乙烯的合成，推知在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有抑制作用，AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用，B错误，C正确；棉花根尖生长受多种激素(如乙烯)以及环境等多重因素的影响，D错误。
三、 非选择题
9．盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层，会对农作物造成盐胁迫，从而影响其产量。
(1) 研究人员探究了盐胁迫下，乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响，实验结果如图所示。
据图分析，概述实验结果是__盐胁迫会促进茉莉酸和乙烯合成，进而抑制番茄胚根生长__。
(2) 研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制，提出以下2种假设：
假设1：盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长；
假设2：盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长。
针对上述假设，设计如下实验方案：取__生理状况相同__的番茄幼苗若干，均分为甲、乙、丙三组，甲组正常条件下培养，乙组给予适宜浓度NaCl处理，丙组给予适宜浓度的NaCl和__乙烯合成抑制剂__处理，培养一段时间，检测各组的乙烯和茉莉酸含量。预测结果：若乙烯含量乙组>甲组>丙组，茉莉酸含量__乙组＝丙组>甲组__，说明假设1正确；若乙烯含量乙组>甲组>丙组，茉莉酸含量__乙组>甲组>丙组__，说明假设2正确。
解析：据图分析，概述实验结果是：盐胁迫调节下，NaCl＋茉莉酸合成抑制组的胚根长度大于NaCl组，NaCl＋乙烯合成抑制组的胚根长度大于NaCl组，因此盐胁迫会促进茉莉酸和乙烯合成，进而抑制番茄胚根生长。
10．(2025·山东卷)机体内环境发生变化时，心血管活动的部分反射调节如图所示。请分析回答：
→
神经中枢→传出神经→心脏、血管→心率、血压变化
(1) 调节心血管活动的基本神经中枢位于__脑干__(填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，该调节过程中，__交感神经__(填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
(2) 血压调节过程中，压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以__电__信号的形式向前传导；兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是__神经和肌肉之间通过突触联系，且神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜__。
(3) 已知血CO2浓度升高时，通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型，其中外周化学感受器位于头部以下，中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度，不影响其他生理功能。
实验目的：探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
实验步骤：①麻醉大鼠A和B；
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接，使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环，大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变，大鼠A、B的其他部位保持不变，术后生理状态均正常；
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论：向大鼠B尾部静脉注射药物X，大鼠A心率升高，可得出的结论是__中枢__(填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的，还需要探究另一类化学感受器是否参与调节，在实验步骤①②的基础上，需要继续进行的操作是__向大鼠A尾部静脉注射药物X，检测A鼠的心率是否升高__。
解析：交感神经兴奋时，血管收缩、心跳加快，而副交感神经兴奋时，心跳减慢，当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，说明该过程中交感神经的活动减弱，副交感神经的活动增强。向大鼠B尾部静脉注射药物X后，大鼠B的血CO2升高，此血液流入大鼠A头部，由于中枢化学感受器位于脑内，因此A鼠可感受到头部CO2的变化，所以若检测到大鼠A心率升高，可说明中枢化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。
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