专题九 实验与探究(课件 学案 练习)2026届高考生物学(通用版)二轮专题复习

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名称 专题九 实验与探究(课件 学案 练习)2026届高考生物学(通用版)二轮专题复习
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2026-01-31 00:00:00

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课后限时作业(九) 实验与探究
(建议用时:40分钟;本套共21小题,共70分。第1~20小题,每小题3分;第21小题10分。)
1.(2025·四川卷)下列以土豆为材料的实验描述,错误的是(  )
A.土豆DNA溶于酒精后,与二苯胺试剂混合呈蓝色
B.向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色
C.利用土豆匀浆制备的培养基,可用于酵母菌的培养
D.土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响
2.(2025·湖南卷)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是(  )
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
3.(2025·广东卷)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(  )
A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
4.(2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是(  )
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水
③ 60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂,再60 ℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
5.(2025·北京卷)1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是(  )
A.因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B.得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
6.(2025·江苏卷)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是(  )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂相
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
7.(2025·江苏卷)关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述错误的是(  )
A.设计统计表格时应将物种数和个体数纳入其中
B.可用采集罐采集土壤动物
C.不宜采用样方法调查活动能力强的土壤动物
D.记名计数法适用于体型小且数量极多的土壤动物
8.(2025·全国卷)某同学在甲、乙两个植物群落中设置样方调查其特征,样方中植物的物种数随样方面积扩大而逐渐增加,但样方面积扩大到一定程度后物种数的变化明显趋缓(如图所示),此时对应的样方面积(a和b)通常称为最小面积。下列叙述错误的是(  )
A.最小面积样方中应包含群落中绝大多数的物种
B.与甲相比,乙群落的物种丰富度较高,调查时最小面积更大
C.调查甲群落的物种丰富度时,设置的样方面积应不小于a
D.调查乙群落中植物的种群密度时,针对每种植物设置的样方面积应不小于b
9.(2025·重庆卷)在国家政策和相关法规的保障下,大熊猫的保护工作取得了显著的成效。我国科研工作者对某山系的大熊猫种群数量先后进行了多次野外普查,其中,第三次普查和第四次普查的栖息地变化如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.大熊猫的生活环境复杂,不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量
B.栖息地的改变会影响该区域大熊猫的环境容纳量
C.栖息地的改变可提高大熊猫种群的遗传多样性
D.大熊猫栖息地的改善,会导致当地大熊猫的种群数量呈“J”形增长
10.(2025·广东广州二模)温度是影响实验成功的重要条件之一。下列实验操作中,所需温度最低的是(  )
A.用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B.用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖
C.用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D.用PCR仪自动完成延伸步骤
11.观察实验是生物学中的重要实验操作内容,下列关于用光学显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验的叙述,错误的是(  )
A.选择黑藻作为观察材料的原因是其叶片薄,含有的叶绿体多且体积大
B.观察黑藻之前,应将其放于光照、室温条件培养
C.全程用低倍镜进行观察,不需要转换为高倍镜
D.视野中可观察到叶绿体随细胞质流动
12.实验人员选择多种材料进行探究植物细胞的吸水和失水的实验,结果显示紫色洋葱、大蒜苗、苔藓叶、黑藻叶等都可用作实验材料,且实验效果较好。下列相关叙述正确的是(  )
A.苔藓叶肉细胞在质壁分离过程中,其原生质体与细胞的体积比不变
B.洋葱外表皮细胞在质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱
C.外界溶液浓度越高,细胞的质壁分离和质壁分离复原现象均越明显
D.黑藻叶肉细胞在质壁分离过程中,水分子进出细胞有载体蛋白参与
13.(2025·湖北荆州模拟)下列有关高中生物实验中颜色、试剂的使用、实验现象描述正确的是(  )
A.葡萄糖不能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
B.在梨汁中加入斐林试剂加热后变成砖红色,则该组织样液中含有葡萄糖
C.罗伯特森在光学显微镜下能清晰观察到细胞膜的磷脂双分子层
D.在常温下,双缩脲试剂加入酶溶液中不一定能观察到紫色反应
14.建构模型是科学研究中常用的方法之一,人们对模型的运用并不拘泥于分类框架。下列叙述错误的是(  )
A.电镜和荧光蛋白标记法等实验技术的进步推动生物膜模型的建立
B.从学习效果上看,物理模型优于概念模型和数学模型
C.制作实物模型时需考虑模型的科学性、实用性、创新性
D.制作减数分裂模型时需用两种颜色的彩泥代表父母双方的染色体
15.(2025·安徽安庆模拟)下列关于实验研究的相关说法,正确的是(  )
A.鲁宾和卡门利用16O的同位素18O具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B.用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时只需在花蕾期套袋,以防止外来花粉的干扰
C.萨顿认为雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
D.证明DNA半保留复制的实验中,科学家根据假说演绎推理实验结果并通过实验进行验证
16.(2025·广东广州一模)种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量,而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标,不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是(  )
A.对某国家森林公园中的珙桐进行逐个计数
B.用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量
C.用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量
D.用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量
17.(2025·北京顺义期末)兴趣小组使用血细胞计数板对一定体积培养液中的酵母菌计数,绘制其种群数量变化曲线(下图),并未获得预期的“S”形曲线,不可能的原因是(  )
A.培养的时间不够长
B.种群的出生率小于死亡率
C.种群数量未达到环境容纳量
D.计数结果是活菌数和死菌数的总和
18.(2025·江苏南京期中)下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述正确的是(  )
A.探究“土壤微生物的分解作用”实验中,对照组落叶分解现象比实验组更明显
B.探究“酵母菌种群数量的变化”实验中,将培养液滴在计数板上后,盖上盖玻片进行计数
C.制作生态缸时,为维持生态系统的正常运行,应按时向生态缸中补充所需物质
D.“土壤中小动物类群丰富度的调查”实验中,利用了土壤小动物趋暗、趋热、趋湿的特点
19.(2025·广东深圳模拟)下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,正确的是(  )
A.PCR反应体系中需要加入解旋酶来解开双链DNA
B.引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,其长度越长越好
C.在PCR循环过程中,延伸阶段需要的温度比变性阶段高
D.琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA时,DNA分子的迁移速度与分子量大小有关
20.(2025·安徽合肥模拟)下列关于生物科学史或科学探究方法的叙述正确的是(  )
A.丹尼利和戴维森发现吸附蛋白质的油滴表面张力会降低,推测细胞膜中含蛋白质
B.达尔文运用“加法原理”用锡箔罩把胚芽鞘尖端或下部罩上来探究植物向光性的原因
C.梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记法证明了DNA分子的半保留复制
D.克里克以T4噬菌体为实验材料,证明了遗传密码子中3个碱基编码1个氨基酸
21.(10分)(2025·甘肃白银模拟)消化腺的分泌活动受多种因素影响,如交感神经兴奋时,能抑制胃肠道活动,使消化腺的分泌物减少;而肾上腺皮质激素的作用则可使消化腺的分泌物增加。如图为机体对胃腺细胞分泌胃液的调节机制示意图。回答下列问题:
(1)下丘脑通过垂体调节管理肾上腺皮质,这种调节机制称为________,该调节机制的意义是__________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)图中结构胃中的突触有__________个,效应器是___________________________________________________________________。
(3)复方阿嗪米特是一种健胃保健药,有人认为复方阿嗪米特可以作为肾上腺皮质激素的替代品使用。科研人员欲探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”,实验设计如下:
实验材料:多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠、肾上腺皮质激素溶液、生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液、生理盐水等,可根据需要选择或补充实验材料。
实验步骤:
第一步:将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组,三组均________________。
第二步:给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液,给B组小鼠注射等量的____________________________,给C组小鼠注射等量的生理盐水,在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测三组小鼠胃液的分泌量。
预期实验结果与结论:若胃液分泌量的大小为__________________,可说明肾上腺皮质激素促进胃腺分泌的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关。
课后限时作业(九)
1.A [DNA不溶于酒精,且DNA的鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应呈蓝色,题目中未提及沸水浴步骤,无法显色,A错误;碘液可以将淀粉染成蓝色,所以向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色,B正确;利用土豆匀浆制备的培养基,含有碳源、氮源、水、无机盐和其他酵母菌生长需要的物质,所以可用于酵母菌的培养,C正确;过氧化氢酶的活性受pH的影响,所以土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响,D正确。]
2.B [藓类叶片薄,只有一层细胞,可直接用于观察叶绿体,菠菜叶由多层细胞构成,但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体,因为菠菜叶肉细胞中有叶绿体,所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验,A正确;猪是哺乳动物,猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,也就不含DNA,而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等细胞器,所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验,B错误;醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料,都能使染色体着色,所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”,C正确;肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”,D正确。]
3.D [化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后,不属于该模型提出的基础,D符合题意。]
4.C [丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液,验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误。第一次60 ℃水浴加热是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴加热是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误。乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确。甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。]
5.B [15N属于稳定同位素,不具有放射性,A错误。亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N-DNA),位置靠近试管的底部;转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条DNA带(15N/14N-DNA),位置居中;第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中(15N/14N-DNA),另一条带的位置更靠上(14N/14N-DNA),因此得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制,B正确。将DNA变成单链后再进行离心,只能得到15N-DNA和14N-DNA两条带,与实验结果不同,C错误。大肠杆菌易培养、繁殖快,因此选择大肠杆菌作为实验材料,D错误。]
6.C [解离时间要适当,不能过长,过长会导致解离过度,影响染色效果,A错误。用镊子将染色后的根尖取出,放在载玻片上,加一滴清水后需要用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,再压片,B错误。图甲细胞处于有丝分裂前期,其染色体数目加倍是秋水仙素诱导所致;图乙细胞处于有丝分裂后期,其染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,染色体一分为二,C正确,D错误。]
7.D [研究土壤中动物类群的丰富度,需要统计物种数(反映丰富度)和个体数等,设计统计表格时纳入物种数和个体数,便于记录和分析数据,A正确。采集土壤动物时,常用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,B正确。样方法适用于调查活动能力弱、活动范围小的生物;对于活动能力强、身体微小的土壤动物,常用取样器取样法,C正确。记名计数法适用于个体较大、种群数量有限的土壤动物;对于体型小且数量极多的土壤动物,常用目测估计法,D错误。]
8.D [最小面积是能包含群落中绝大多数物种的样方面积,此时再扩大样方面积,新增物种极少,A正确;乙群落的最小面积大于甲群落,说明乙群落物种更丰富(需要更大的样方面积才能包含绝大多数物种),物种丰富度越高,调查所需的最小面积越大,B正确;调查甲群落的物种丰富度时,需至少使用最小面积为a的样方,才能保证涵盖绝大多数物种,避免漏测,若样方面积小于a,可能无法反映群落真实的物种组成,C正确;最小面积b是针对乙群落物种丰富度调查的标准,而种群密度调查需根据不同物种的分布特征设置合适的样方面积,并非所有物种都需不小于b的样方面积,D错误。]
9.D [大熊猫活动范围广、生活环境复杂,且个体数量相对较少,标记重捕法可能会对其造成较大干扰,也难以准确统计,所以不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量,A正确;栖息地是大熊猫生存的基础,栖息地的改变,如面积减少、质量下降等,会影响该区域大熊猫的食物资源、生存空间等,进而影响环境容纳量,B正确;栖息地的改变可能会导致大熊猫种群被分割成不同的小种群,在不同的环境选择压力下,可能会促进种群的遗传分化,提高种群的遗传多样性,C正确;大熊猫栖息地的改善,只是为其种群数量增长提供了更好的条件,但由于存在食物、空间等多种限制因素,当地大熊猫的种群数量不会呈“J”形增长,而是呈“S”形增长,D错误。]
10.B [用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖,该过程中需要水浴加热,根据是否出现砖红色沉淀进行判断,不符合题意,A错误;用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖,该过程在常温下进行即可,符合题意,B正确;用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物需要水浴加热,根据是否有蓝色出现进行判断,不符合题意,C错误;用PCR仪自动完成延伸步骤,该步骤的温度是72 ℃,不符合题意,D错误。]
11.C [实验选择黑藻作为观察材料的原因是其叶片薄,含有的叶绿体多且体积大,更容易观察到实验结果,A正确;观察黑藻之前,应将其放于光照、室温条件培养,因为在该条件下黑藻代谢旺盛,细胞质流动速度较快,便于观察,B正确;本实验中先用低倍镜找到观察目标,而后转换为高倍镜仔细观察,C错误;视野中可观察到叶绿体随细胞质流动,此时叶绿体是观察细胞质流动的标志物,D正确。]
12.B [苔藓叶肉细胞在质壁分离过程中,其原生质层与细胞壁逐渐分离,原生质体体积变小,细胞体积基本不变,因此原生质体与细胞的体积比变小,A错误;洋葱外表皮细胞在质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减弱,B正确;质壁分离时,外界溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡,无法发生质壁分离复原现象,C错误;水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散,其中参与协助扩散的转运蛋白是水通道蛋白,不是载体蛋白,D错误。]
13.D [葡萄糖具有还原性,可以在酸性环境下与重铬酸钾发生氧化还原反应,导致重铬酸钾的颜色发生变化,A错误;在梨汁中加入斐林试剂加热后变成砖红色,只能证明该组织样液中含有还原糖,不一定是葡萄糖,B错误;罗伯特森在电镜下能清晰观察到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,C错误;酶大部分是蛋白质,少数是RNA,RNA遇双缩脲试剂不会发生紫色反应,D正确。]
14.B [随着电镜技术的发展,人们能够更清晰地观察生物膜的结构,而荧光蛋白标记法可以追踪膜蛋白的运动等,这些实验技术的进步为生物膜模型的建立提供了重要的证据和支持,推动了生物膜模型从最初的静态模型逐步发展到现在被广泛接受的流动镶嵌模型,A正确。物理模型、概念模型和数学模型都有其独特的作用和优势,在不同的学习情境和知识内容中,它们发挥的效果各不相同,不能简单地说物理模型就优于概念模型和数学模型,B错误。制作实物模型时,科学性是基础,要确保模型能够准确反映所模拟对象的特征和规律;实用性要求模型能帮助人们理解和研究相关内容;创新性则有助于使模型更具特色和吸引力,更好地满足研究和教学等需求,C正确。制作减数分裂模型时,用两种颜色的彩泥分别代表来自父母双方的染色体,这样可以清晰地展示在减数分裂过程中同源染色体的行为,如配对、分离等,方便理解遗传物质的传递规律,D正确。]
15.D [18O不具有放射性,A错误;用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时,需在花蕾期和人工授粉后套袋,B错误;非同源染色体携带的非等位基因自由组合是发生在减数分裂产生配子的过程中,C错误;证明DNA半保留复制的实验中,科学家根据假说演绎推理实验结果中轻带、中带和重带的位置分布情况,并通过实验进行验证,D正确。]
16.C [逐个计数珙桐可直接得到实际数量,属于绝对密度调查,A错误;标记重捕法通过估算得到种群数量,目的是计算实际个体数,属于绝对密度调查,B错误;样方法统计鸟窝数量是间接指标,无法直接对应实际个体数(如鸟窝可能对应不同个体数),属于相对密度调查,C正确;红外相机通过个体识别统计数量,可估算实际个体数,属于绝对密度调查,D错误。]
17.B [图中显示的酵母菌种群数量变化并未显示出“S”形增长,且种群数量依然呈上升趋势,因而推测,其原因是培养的时间不够长,培养液中营养比较丰富,A正确;根据图示可以看出,酵母菌的种群数量处于上升趋势,因而推测,种群的出生率大于死亡率,B错误;根据图中酵母菌的种群数量变化可推测,此时种群数量未达到环境容纳量,C正确;该实验中用到的计数方法是显微直接计数,该方法计数结果是活菌数和死菌数的总和,D正确。]
18.A [在探究“土壤微生物的分解作用”实验中,实验组进行过灭菌处理,没有微生物存在,所以落叶分解现象对照组比实验组更明显,A正确;探究“酵母菌种群数量的变化”实验中,应该先盖上盖玻片,再将培养液滴在计数板上进行计数,B错误;制作生态缸时,应该是密封的,不能按时向生态缸中补充所需物质,要让其在相对封闭的环境中自我维持,C错误;“土壤中小动物类群丰富度的调查”实验中,利用了土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特点,D错误。]
19.D [PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开,A错误;引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,但其长度并非越长越好,因为随着引物长度的增加,合成的难度呈指数上升,B错误;在PCR循环过程中,延伸阶段(72 ℃左右)需要的温度比变性阶段(超过90 ℃)低,C错误;琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA时,DNA分子的迁移速度与分子量大小、琼脂糖凝胶的浓度等因素有关,D正确。]
20.D [丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面,推测细胞膜中除含脂质外,还含蛋白质,A错误;达尔文在探究植物向光性的原因时,实验组用锡箔罩罩上胚芽鞘的某个部位,使其不能接受单侧光,利用的是“减法原理”,B错误;梅塞尔森和斯塔尔运用同位素15N进行标记证明了DNA分子的半保留复制,15N不具有放射性,C错误;克里克以T4噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响,从而证明了遗传密码子中3个碱基编码1个氨基酸,D正确。]
21.解析:(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质相关激素的分泌,这种调节机制称为分级调节,其意义在于:分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。(2)传出神经末梢和肌肉、腺体也能形成突触,图中结构胃中的突触有3个,效应器有2个,分别是交感神经末梢及其支配的胃腺细胞、胃窦G细胞。(3)实验目的是探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”,实验步骤:第一步:将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组,三组均切除肾上腺皮质,以排除肾上腺皮质分泌的相关激素对实验造成的干扰。第二步:给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液,给B组小鼠注射等量的生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液,给C组小鼠注射等量的生理盐水,在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测三组小鼠胃液的分泌量。若肾上腺皮质激素的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关,则胃液分泌量的大小为A组>B组=C组。
答案:(除标注外,每空1分,共10分)(1)分级调节 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态(2分) (2)3 交感神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦G细胞(2分) (3)切除肾上腺皮质 生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液(2分) A组>B组=C组热点拓展作业(九) 实验与探究
(建议用时:40分钟;本套共10小题,共70分。第1~5小题,每小题3分;第6小题12分;第7~9小题,每小题10分;第10小题13分。)
1.(2025·贵州遵义三模)生物学实验研究中,常需要弄清自变量(X)是否通过另一因素(中间变量M)而实现对因变量(Y)的影响,某研究小组据此建构如图所示模型。结合所学生物学知识分析,下列相关叙述正确的是(  )
A.研究过程中,无关变量的改变对实验结果没有影响
B.探究过氧化氢酶对H2O2的催化作用,M可表示为降低的活化能
C.稀盐酸刺激狗的小肠分泌促胰液素促进胰液分泌,促胰液素的量是中间自变量
D.为确定喂食引起狗分泌唾液是否与神经调节有关,切断神经是对中间因变量的检测
2.(2025·安徽蚌埠期末)生物学兴趣小组的同学通过实验研究了不同底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响,实验结果如下图,有关说法错误的是(  )
A.实验甲、乙的自变量分别是底物浓度和酶浓度,因变量均为酶促反应速率
B.酶促反应速率可通过检测单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来表示
C.实验甲和乙中温度、pH均为可影响实验结果的无关变量,需保持相同且适宜
D.实验甲需保持不同底物浓度下酶量充足,实验乙需保持不同酶浓度下底物充足
3.(2025·广东惠州期末)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是(  )
组别 抗利尿激素浓度/ (ng·L-1) 醛固酮浓度/ (ng·L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
A.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
B.醛固酮由肾上腺皮质分泌,促进肾小管重吸收钠离子
C.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
D.眩晕的出现可能与小脑有关,因为小脑能够协调运动
4.(2025·河南开封三模)某研究小组探究在细胞分裂素类似物(KT)处理下赤霉素信号蛋白(GID1)缺失对小麦幼芽生长的影响,将野生型小麦(WT)和GID1缺失突变体(gid1-2)的种子分别置于含0 μmol·L-1和2 μmol·L-1KT的培养基中培养,实验结果分别如图1、图2所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.KT的结构和功能与细胞分裂素的一定相同
B.对比图1、图2中WT的幼芽长度,说明KT促进幼芽生长
C.由图2可知,GID1缺失会削弱KT对幼芽生长的作用
D.该实验有两个自变量,不符合实验设计的单一变量原则
5.(2025·甘肃白银三模)从牛胰腺中提取的DNA酶需要Mg2+或Mn2+激活才具备活性;柠檬酸钠能使Mg2+失去作用而不影响Mn2+。在S型细菌提取液中加入DNA酶时分别加入①Mg2+、②Mg2++柠檬酸钠、③Mn2+、④Mn2++柠檬酸钠,统计R型细菌转化为S型细菌的转化率(注:R型细菌和S型细菌为两种肺炎链球菌)。下列叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是离子和细菌的种类
B.实验结果是转化率为①=③,②<④
C.高活性的DNA酶能够提高转化率
D.该实验可以检测DNA是否为转化因子
6.(12分)(2025·陕西宝鸡模拟)去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素,能促进血管收缩,使血压回升等。研究发现,去甲肾上腺素不仅可引起睡眠时血压的上升,还可以促进睡眠时大脑内废弃物的清除。其中各种废弃物如折叠错误的蛋白会通过淋巴系统排出脑外。与此同时,研究还发现唑吡坦(一种安眠药)会抑制去甲肾上腺素分泌,使其保持较低水平。回答下列问题:
(1)同肾上腺素一样,去甲肾上腺素由____________(具体部位)分泌。当出现去甲肾上腺素缺乏症时,能否通过口服补充该激素并说出理由:____________________________________________________。
(2)大脑内废弃物进入淋巴系统后,________(填“能”或“不能”)进入血浆被分解利用,____________(填“能”或“不能”)进入组织液被分解利用。
(3)临床上使用去甲肾上腺素过量,容易出现强烈的血管收缩,使器官(如肾脏)血流减少,当肾血流锐减后,尿量________;也可能引发过敏反应,引发的过敏反应属于免疫系统的________功能。
(4)欲设计实验验证唑吡坦能通过抑制去甲肾上腺素的分泌,进而对睡眠时大脑内废弃物清除的抑制作用,某同学做出了如下分析:
①材料:健康状况相似的小鼠若干、正常饲料。
②思路:将小鼠随机均分为两组(实验组和对照组),实验组的处理为____________。
③结果:若_________________________________________________________,验证了唑吡坦能通过抑制去甲肾上腺素的分泌,进而对睡眠时大脑内废弃物的清除起抑制作用。
7.(10分)(2025·湖北武汉三模)为分析在高温干旱双重胁迫下,植物如何调节气孔开合,以维持生命活动的正常进行,研究者以野生型(wt)、t基因缺失突变体(t)、o基因缺失突变体(o)和t/o双基因缺失突变体(t/o)拟南芥为实验材料,开展了相关实验。
回答下列问题:
(1)从图1实验结果可知,高温会促进________(填“t基因”或“o基因”)的表达,进而促进气孔开放。
(2)若将野生型植株置于干旱环境中,植物体中________(填植物激素名称)会增多,可能会促进________(填“t基因”或“o基因”)的表达,进而促进气孔关闭。图2所示的实验结果说明________________________________________________,t蛋白的磷酸化会________(填“增强”或“减弱”)t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。
(3)随后研究者在不同的缺失突变体中过表达t蛋白,并在不同温度下对植株进行处理,得到图3所示的实验结果。该结果说明高温降低t蛋白的磷酸化,且这个过程不依赖于o蛋白,其判断依据是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)根据上述研究结果推测,若利用转基因技术,在t组植株中过量表达磷酸化位点突变的t蛋白,在高温和干旱双重胁迫下,该转基因植株的叶片温度会________(填“低于”“高于”或“基本等于”)野生型植株。植物体存在上述调节机制的意义是在高温和干旱双重胁迫下,实现水分、温度和光合作用的平衡,维持稳态。
8.(10分)(2025·河南信阳三模)为了探究皮肤组织特异性T细胞对损伤神经细胞的修复作用,研究人员用下表方式处理小鼠并进行后续相关实验。回答下列问题:
组别 处理方式
C 未作处理
TA 将一定量的金黄色葡萄球菌涂抹于小鼠耳朵皮肤表面
ID 耳廓皮下注射一定量的金黄色葡萄球菌
(1)ID处理组出现组织损伤、炎症反应,TA处理组出现局部轻微反应,出现这种差异的一方面原因是由于________的作用,导致TA组病原体扩散较慢。检测不同处理组小鼠皮肤组织辅助性T细胞类型的比例,结果如图1。IL-17A和IFN-γ是不同类型辅助性T细胞分泌的细胞因子,前者主要由Th17细胞分泌。据图分析,可以得出的结论是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)研究人员对TA组处理的小鼠再进行ID组的处理,并与TA组进行比较,检测Th17细胞增量变化如图2。据图分析,该结果说明____________________________________________。根据特异性免疫过程分析,出现这种现象的原因很可能与先前进行TA处理产生相应________有关。
(3)进一步研究发现,IL-17A与全身细菌控制关系不大,在皮肤神经损伤部位有Th17细胞富集,据此推测IL-17A可能具有________________________作用。
①为验证该推测,研究人员在先前处理好的小鼠中选择________(填写组别名称)为材料进行两组实验,观察实验现象。
②为从不同角度验证该推测,研究人员的思路是阻断IL-17A的作用,请提出一种具体的阻断方法:__________________________________________________
___________________________________________________________________。
9.(10分)(2025·广东潮州模拟)加拿大一枝黄花被列入《中国外来入侵物种名单》,它曾作为观赏植物引入我国。加拿大一枝黄花繁殖能力强,适应性广,在与周围植物争夺阳光和肥料的过程中占优势,使得周围大量植物死亡,对引入地生物多样性构成严重威胁,有“恶魔之花”之称。请回答下列问题:
(1)要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况,可以通过调查、计算其__________来判断。大多数情况下,逐个计数很困难,需要采取________进行调查。如图为某地加拿大一枝黄花样地示意图,请在其中画出合理的取样方法示意图。
(2)复旦大学等高校有研究表明,加拿大一枝黄花的茎、叶、花以及地下部分的水浸提取液对水稻、玉米、高粱、小麦四种粮食作物的种子都有抑制作用。某调查小组欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用(以种子发芽率为观测指标),请简要写出实验思路和预期实验结果:____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)据相关资料记载,加拿大一枝黄花可以通过种子以及根部两种方式繁殖,其传播速度快,对生物多样性构成严重威胁,有“生态杀手”之称。请根据加拿大一枝黄花的生活特性,拟订一份有效防治策略,消除其对当地生态的威胁: ____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
10.(13分)(2025·北京西城二模)金黄色葡萄球菌(SA)是一种可导致人化脓感染的细菌。随着抗生素剂量的不断增加,出现了超级耐药型金黄色葡萄球菌(MRSA),研究人员对其耐药机制进行探索。
(1)SA细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质和________。SA分裂时,细胞内的关键酶P1和P2催化肽聚糖合成并交联成同心环结构,构建新细胞壁。抗生素甲氧西林可结合P1、P2并抑制其活性,导致SA分裂产生的新壁出现孔洞,在低渗环境中细胞会因__________而死亡。
(2)检测发现,MRSA含有外源A+基因和突变的B+基因,A+表达产物P2a与P2作用相同。只获得A+基因的SA表现出对低浓度甲氧西林耐受,据此推测低浓度甲氧西林对P1几乎无影响,且P2a对甲氧西林亲和力较________。在高浓度甲氧西林培养基中,只获得A+基因的SA新细胞壁孔洞明显,而MRSA能正常分裂,新壁出现孔径较小的致密网状结构。
(3)为研究B+基因的功能,将SA突变为P1基因缺陷型菌株(P1-),进行系列实验。
①将特定基因导入P1-菌株,各菌株繁殖速率如图1所示,结果表明,P1-菌株的分裂能力可通过B+基因弥补,而A+基因无此作用,依据是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②构建图2所示表达载体导入P1-菌株,观察不同条件下菌株分裂产生新细胞壁的形态,结果如图3,说明在P1缺乏时,B+_______________________________
__________________________________________________________________。
(4)研究人员推测MRSA的B+发挥作用需依赖于A+,请从①~⑥选择合适的菌株、基因与培养条件,进行转基因实验,验证推测。写出相应组合并预期实验结果:________________________________________________________________。
①SA菌株 ②P1-P2-菌株 ③A+基因 ④B+基因 ⑤高浓度甲氧西林 ⑥不用甲氧西林核心点1 教材基础实验
1.观察类实验
(1)一般操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验名称 细胞的 状态 观察 对象 染色剂 生物材 料(及特 殊要求)
观察蝗虫 精母细胞 减数分裂 装片   死细胞 染色体 无(为固 定装片) 蝗虫精 母细胞
观察根尖 分生区组 织细胞的 有丝分裂 死细胞 甲紫溶液 或醋酸 洋红液 洋葱 根尖 分生 区细 胞 染色 前需 漂洗 干净
使用高倍显微镜观察几种细胞 活或 死细 胞 细胞 无(不 用染 色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体 活细胞 叶绿体 新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等)
(3)教材实验中的“一材多用”——洋葱
2.鉴定和提取类实验
(1)鉴定实验的操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验 名称 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片等  若材料有颜色,需先脱色
还原糖的鉴定 斐林 试剂 蓝色→棕色→砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等  斐林试剂现配现用,水浴加热
脂肪的鉴定 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 花生种子切片  需用高倍显微镜观察
蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液,后加B液,摇匀使用
酒精的鉴定 重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 酵母菌 酸性条件
CO2的鉴定 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 酵母菌 常温条件
绿叶中色素的提取和分离 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 ①胡萝卜素:橙黄色; ②叶 黄素:黄色; ③叶绿素a:蓝绿色; ④叶绿素b:黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅有助于研磨充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取与鉴定 二苯胺试剂 蓝色 新鲜洋 葱等  沸水浴加热5 min
3.探究类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界 溶液 浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同 温度 酶的活性(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 不同 pH 酶的活性(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
探究酵母菌细胞呼吸的方式 氧气 的有 无 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、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 光照强度(烧杯与光源的距离) 同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等
探究抗生素对细菌的选择作用 抗生 素的 有无 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌的数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
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 插条的生根数量或长度 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种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究土壤微生物对淀粉的分解 作 用 土壤 微生 物的 有无 淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等
4.调查类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析
调查类 实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
调查人群中的遗传病的发病率 人群 汇总法 发病率=患病人数÷被调查人数×100%
调查人群中的遗传病的遗传方式 患者家系 汇总法 绘制图表或系谱图进行分析
种群密度的取样调查 活动能力强、活动范围大的动物 标记重 捕法  个体总数(N) =初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕的标记个体数(m),以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物 样方法 种群密度=所有样方种群密度的平均值
研究土壤中小动物类群的丰富度 土壤中小动物 记名计算法或目测估计法 —
5.辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀 ②染色体(质) +醋酸洋红液→红色
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色 ②叶绿体中色素分离的滤纸条中:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色 ③CO2+溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液灰绿色 ②叶绿体中色素分离的滤纸条中:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色 ②DNA+二苯胺试剂蓝色
紫 ①染色体(质) +甲紫溶液→紫色 ②蛋白质+双缩脲试剂→紫色
6.酒精在教材实验中的作用
酒精浓度 用途
体积分数 为50% 在脂肪的检测中用于洗去浮色
体积分数 为70% 在菊花组织培养中用于对外植体和操作台消毒
体积分数 为95% 与质量分数为15%的盐酸1∶1混合,用于观察植物细胞有丝分裂实验中的解离
低温诱导染色体加倍实验中,用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备
DNA的粗提取与鉴定中,粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精,以析出DNA
光合色素的提取中,体积分数为95%的酒精加适量无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素
无水乙醇 叶绿体中色素的提取实验中,用于提取色素
1.某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。用蒸馏水稀释豆浆作样液,用未加试剂的样液作对照。(2025·广东卷) (  )
2.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒。(2024·甘肃卷) (  )
3.观察叶绿体的形态和分布,需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )
4.以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键。(2024·湖南卷) (  )
5.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。(2025·北京卷)
(1)图1,细胞壁限制过多的水进入细胞。(  )
(2)与图1相比,图2中细胞液浓度小。 (  )
6.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色。(2025·安徽卷) (  )
7.“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”,例如重复画线前需等待滤液细线干燥、应使用干燥的定性滤纸、绿叶需烘干后再提取色素等。(2025·山东卷) (  )
8.将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析。(2025·河北卷) (  )
9.分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性,需在通风好的条件下进行。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )
10.用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,在研磨时可用水补充损失的提取液。(2024·广东卷) (  )
11.对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度。(2025·河北卷) (  )
12.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )
13.建立物理模型研究DNA结构与研究减数分裂染色体变化所用的科学方法相同。(2023·天津卷) (  )
14.运用同位素标记法研究卡尔文循环与研究酵母菌呼吸方式所用的科学方法相同。(2023·天津卷) (  )
15.运用减法原理研究遗传物质与研究抗生素对细菌选择作用所用的科学方法相同。(2023·天津卷) (  )
16.孟德尔用假说演绎法验证分离定律与摩尔根研究伴性遗传所用的科学方法相同。(2023·天津卷) (  )
17.温特(F.W.Went)采用同位素标记法证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质。(2020·江苏卷) (  )
18.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。(2023·北京卷) (  )
19.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数。(2024·贵州卷) (  )
20.在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA。(2025·河北卷) (  )
21.“DNA粗提取与鉴定”实验中,鉴定DNA时加入二苯胺试剂后即呈现蓝色。(2023·广东卷) (  )
22.DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中,PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理。(2023·福建卷) (  )
23.DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中,将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳,加样前应先接通电源。(2023·福建卷) (  )
24.将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:(2025·全国卷)
(1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是____________________________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
25.某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。(2022·全国乙卷)
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方应注意的主要事项有____________________________________________________________________
___________________________________________________________________(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为____________。
(3)与标记重捕法相比,上述调查方法的优势有____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
______________________________________________________(答出2点即可)。
核心点2 实验设计、分析与评价
1.牢固掌握实验设计的程序
2.探究性实验操作步骤
3.实验思路与实验步骤的主要特点和书写技巧的比较
4.实验结果与结论的分析与归纳
实验结果是指通过观察或测量得到的实验现象,是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般思路:
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量,将实验分为多个对照组。
(2)由因找果,分析实验变量与结果间的逻辑关系,先得出正确结论(分结论)。
(3)再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,如果实验目的已知,可直接作为正确结论,但全面性要因对照组而定。
5.“五看法”评价实验设计的方案
1.为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。(2025·北京卷)
(1)滥用MA会导致左心室收缩能力下降。 (  )
(2)MA通过破坏血管影响左心室泵血功能。 (  )
2.黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。(2025·黑吉辽蒙卷)
(1)与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少。 (  )
(2)10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少。 (  )
3.研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。下图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况。(2025·重庆卷)
(1)高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近。 (  )
(2)敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞。 (  )
4.酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。(2024·贵州卷)
(1)甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高。 (  )
(2)96 h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期。 (  )
5.草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一,随着生物入侵的日益增加,草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示试验,结果见图2。(2025·重庆卷节选)
(1)该实验的自变量是__________________和________________。
(2)根据无菌土壤中入侵植物生物量的变化可推出本地植物品种。数量的变化会导致________________发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是____________。
(3)结果表明,草地生态系统可通过土壤的________调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对生态系统的干扰,可采取的措施是__________________________________。
6.食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是________,使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路:____________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。(2024·贵州卷)
7.研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。由图中可以得出的结论是___________________________________________________________________。
(2023·北京卷改编)
8.叶片进行光合作用时,叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在,简要写出实验思路和预期结果。____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。(2023·全国甲卷)
热点1 实验变量的处理或控制
(2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是________。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与____________有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与____________有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测____________________的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________________实现的。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验变量的处理或控制是关键考点。比如在探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长影响的实验里,要明确各种不同浓度的重金属污染液是实验变量,利用加法原理,用清水作对照,配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组;而影响种子萌发的内因如籽粒饱满、大小等,外因如适宜的水分、温度、空气、光照等都是无关变量,需要用平衡等量原则,给实验组和对照组相同且适宜的外界条件,选一定数量的种子进行实验以遵循重复原则。通过高考题对实验变量处理与控制的考查,理解其在实验中的基础与核心地位。
2.在当下的科研热点中,从医学领域的药物研发实验,到农业领域的新型肥料对作物生长影响的研究,实验变量的处理和控制依旧是保证实验科学性、准确性与可靠性的核心要素,它贯穿于从基础研究到应用研究的各个层面。
1.变量之间的关系
一个实验中自变量可能有1个或多个,因变量也可能有1个或多个,无关变量一般有多个。如探究“××”和“×××”对“××××”的影响,涉及2个自变量;如探究“××”对“×××”和“×××”的影响,涉及2个因变量,如教材中探究过氧化氢的分解,自变量有加热、Fe3+、过氧化氢酶3个。
2.自变量的处理方法
(1)“加”或“减”:例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺。
(2)“换”:如探究温度对酶活性的影响实验,对自变量温度无法“加”或“减”,就用“换”的方法。
3.无关变量的控制方法
(1)无关变量对实验结果即因变量会产生影响,是需要控制的变量,如探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,无关变量涉及植物的种类、生长状态等;探究温度对酶活性的影响,首先要控制的无关变量是该酶的pH保持一致且处于最适状态。
(2)控制无关变量的方法一般有以下几种:
①消除法:排除或隔离无关变量对实验结果的影响。例如在“验证生长素能促进果实发育”的实验中,有一组要求无生长素,需在开花前,用纸袋将雌花套住,隔离外来花粉的干扰。
②恒定法:在整个实验中,尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中,始终将试管处于恒温水浴中,以消除温度这一无关变量对实验的影响。
③平衡法:设立对照组,除自变量以外,无关变量对实验组、对照组的影响都是均等的,从而可不计无关变量的影响,得到实验变量的效果。
4.因变量的确定:因变量必须是可测量或可观察的指标,例如某溶液中是否存在淀粉酶,肉眼看不到,通过实验加淀粉,但淀粉含量是否发生变化还是看不到,所以需要通过加碘液或斐林试剂进行颜色方面的鉴定,即以是否出现蓝色或砖红色沉淀这些现象作为因变量。
1.(2025·重庆三模)某同学采用图一所示装置探究酶的高效性,甲管中盛放体积分数为3%的H2O2溶液,乙管中分别盛放等量的新鲜的质量分数为20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。将甲、乙中的液体混合均匀后,每隔50 s测定一次装置中的相对压强,实验结果如图二所示。下列说法正确的是(  )
A.本实验的因变量由单位时间O2的生成量所引起的气压改变来反映
B.温度是本实验的无关变量,不会改变实验结果
C.将Ⅰ组与Ⅲ组的实验结果作对比,可得出酶具有高效性
D.用该装置探究pH对酶活性的影响无法达到实验目的
2.(2025·云南昆明模拟)为了探究胰岛素和生长激素对大鼠生长发育的影响,研究小组选取同种且年龄、生长状况相同的健康雄性幼鼠若干只进行饲养。饲养第30天时,对其实施切除手术,手术后再饲养一段时间,然后随机均分成①②③④四组,在第40天时分别注射不同成分的溶液,实验结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.饲养第30 天时手术切除幼鼠的胰腺和垂体,以排除内源激素的影响
B.幼鼠的性别、年龄、初始体重与实验结果无关,属于无关变量
C.对比①②③④组可知,胰岛素和生长激素在促进幼鼠生长方面具有协同作用
D.该实验控制自变量时使用了减法原理和加法原理
热点2 实验思路的模板化分析
1.(2025·全国卷)为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。
分组 实验处理
甲 不摘除肾上腺
乙 摘除肾上腺
丙 摘除肾上腺,注射醛固酮
下列叙述错误的是(  )
A.乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高
B.乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡
C.三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低
D.甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加
2.(2024·全国甲卷)某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理,诱导特异性免疫。回答下列问题。
(1)病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于______。
(2)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段,蛋白酶切断的化学键是________。
(3)不采用荧光素标记蛋白质A,设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,简要写出实验思路和预期结果。____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验思路的模板化分析是解题关键。通常遵循“明确目的→确定变量→设计对照→控制无关→观察记录”的逻辑,比如探究酶活性受温度影响的实验,先明确目的是验证温度对酶活性的作用,确定自变量为不同温度、因变量为酶促反应速率,用不同温度处理的实验组与适宜温度对照组对比,控制pH、酶浓度等无关变量相同,通过检测产物生成量或底物消耗量记录结果。这种模板化分析能帮助快速拆解高考实验题的设计逻辑。
2.在科研热点中,从基因编辑技术的功能验证实验,到mRNA疫苗的有效性测试,实验思路的模板化逻辑始终是科研设计的底层框架。例如在mRNA疫苗研发中,以“验证疫苗诱导免疫应答”为目的,将不同剂量的疫苗作为自变量,抗体滴度和T细胞反应作为因变量,通过对照组(安慰剂)与实验组的平行设计控制无关变量,其核心思路与高考实验题的模板化分析一脉相承,只是技术手段和研究对象更复杂,这也体现了基础实验思维向前沿科研的自然延伸。
1.“实验思路”的科学思维方法:实验思路就是按照实验目的,依据相关的生物学规律和原理,采用科学实验方法,选择恰当的实验材料和仪器,制定出科学的实验实施方案。实验思路题的审答思维应该先从实验目的入手(分析实验目的四要素),再选用合理的对照方法,创设实验条件,设计恰当的方案,最后厘清思路并组织语言进行合理表述。
2.特殊对照实验设计方法
实验目的 对照实验设计要点
探究某种药物对某种疾病的治疗作用 对照组应包含健康组和疾病组
探究两种药物是否有复合作用 对照组添加适量蒸馏水或生理盐水或溶解药物的溶剂;实验组要设计两种药物单独使用组和共同使用组
探究某种处理对动物体内某种激素水平的影响 要测量初始激素水平和处理后的激素水平,将处理前后的激素水平进行对比,这样的实验可将初始水平当对照组,不另设空白对照组
1.(2025·广东佛山二模)1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵,还有研究发现:“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,为证明上述结论,某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是(  )
组别 实验处理 实验结果
1 葡萄糖溶液+无菌水 -
2 葡萄糖溶液+酵母菌 +
3 葡萄糖溶液+A溶液 -
4 葡萄糖溶液+B溶液 -
5
6
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成。
A.含有小分子和离子的实验材料是酵母汁和B溶液
B.第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液
C.第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液
D.为确定B溶液中是否含有多肽,可用二苯胺试剂检测
2.(2025·福建漳州模拟)糖尿病肾病(DN)是糖尿病最为常见的微血管并发症之一,DN众多病理进程均有YAP蛋白的参与,YAP蛋白可直接调控结缔组织生长因子(CTGF)等细胞因子的表达。
(1)部分DN患者体内胰岛素分泌不足,胰岛素是由________细胞分泌的,其细胞膜表面存在____________,可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌,这体现细胞膜具有____________的功能。
(2)科学家利用免疫印记技术(一种蛋白质电泳检测技术),借助YAP抗体、p-YAP抗体、CTGF抗体对正常小鼠和DN模型鼠肾小球内相应三种蛋白的表达水平进行检测,结果如图所示。
免疫印记技术的原理是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________,
图示结果表明:糖尿病肾病的发生,与____________________________________________________________________
____________________________有关。
(3)肾皮质中WT1蛋白表达水平下降是DN的另一个重要特征。中药益肾化湿颗粒(YSHS)对DN有一定的疗效,科学家推测YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤,利用下列实验材料及试剂设计实验验证该推测。
实验材料及试剂:正常小鼠、DN模型鼠、YSHS、生理盐水等。
①写出实验思路:____________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②预期结果:________________________________________________________
___________________________________________________________________。
热点3 实验结果和结论的合理表述
1.(2025·江苏卷)人体具有自我防御能力,能抵御病原体的侵袭。干扰素基因刺激因子(STING)是人体免疫功能的关键参与者,细胞中STING转运到高尔基体后,可激活STING信号通路,促进免疫相关基因的表达,如图1所示。请回答下列问题:
(1)有病毒入侵时,囊泡将STING转运进入高尔基体,体现囊泡和高尔基体的膜具有________性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物,水解________直接提供能量,磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。
(2)激活的IRF3进入细胞核,促进细胞表达干扰素,抑制病毒增殖,这种免疫类型为________________________________________________________________。
(3)STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFkB,促进细胞表达抗原呈递相关蛋白,进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面,有利于T细胞通过________识别到病毒抗原后活化,裂解被病毒感染的靶细胞,这种免疫方式为___________________________________________________________________。
(4)我国科学家研究发现,有些2型糖尿病患者的胰岛B细胞中STING信号通路异常。
①健康状态下,胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,促进血糖进入细胞进行氧化分解,促进________________________,与胰岛A细胞分泌的________共同维持血糖稳态。
②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系,研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象,分别分离了胰岛B细胞,开展两组实验:一组检测细胞中胰岛素基因的表达量,结果见图2;另一组用高糖溶液刺激,检测培养液中胰岛素的含量,结果见图3。根据图2、图3 可得出结论:___________________________________________________
___________________________________________________________________。
③依据上述研究,研发治疗血糖异常相关的新药物,还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因,研究人员用小鼠开展了实验研究。请选出3个关键步骤,并按照实验流程排序:________(填字母)。
a.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的DNA
b.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA
c.逆转录成cDNA后,扩增、测序分析
d.PCR扩增,测序分析
e.确定差异表达基因,进行实验验证
2.(2024·甘肃卷)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题:
(1)写出减压反射的反射弧:____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,在神经元之间通过________传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动________。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验结果和结论的合理表述需遵循“数据关联变量→逻辑推导结论”的原则。例如在探究光照强度对植物光合作用的实验中,结果常以“随光照强度增加,叶片单位时间内气泡释放量增多”等具体现象呈现,结论则需紧扣目的,如“光照强度能促进植物光合作用速率”,若涉及多组数据,还需体现“正相关”“最适范围”等逻辑关系。这种表述要求准确区分结果(现象/数据)与结论(原理/规律),是高考考查实验思维的核心。
2.在科研热点领域,从癌症靶向药物的临床试验到全球气候变化的生态研究,实验结果与结论的表述逻辑始终一致,但更强调数据严谨性与科学延展性。比如某药物三期临床试验结果会以“用药组病毒载量下降速率比安慰剂组快2.3倍(P<0.01)”等量化数据呈现,结论则需结合机制分析,如“该药物通过抑制病毒蛋白酶活性显著改善临床症状”。这种表述既延续了高考题中“变量—结果—结论”的逻辑链条,又通过统计学分析和机制阐释提升了科学深度,展现了基础实验表述向前沿科研的进阶路径。
1.实验结果与实验结论的表述方法
2.辨析探究性实验与验证性实验结果、结论的分析方法
实验 类型 特点 结果、结论分析方法
探究性 结果和结 论未知 逆推法,以“结论→结果”为序,分析可能的实验结果:例如,若结论为A,则结果为现象1;若结论为B,则结果为现象2。分析时需采用假设法逐条列举,不遗漏。 (注:题目若要求写出“最有可能的结果和结论”,则只需根据所学知识或生活经验判断出正确的结果和结论即可)
验证性 结果和结 论可事先 预知 以“结果→结论”为序,书写预期的结果与结论
 (2025·安徽蚌埠二模)新疆阿克苏糖心苹果备受广大消费者喜爱,也是当地的支柱产业。科研人员对其做了一些相关研究,结果如图所示。据图回答问题:
(1)本研究探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响,其中光照主要影响苹果树的________(填生理活动名称),该过程进行的场所是________,温度主要通过影响____________,进而影响苹果树的代谢。
(2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有________________,糖心的形成与糖类积累有关,实验发现上部糖心果率高于其他部位,其原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)10月13日之后,果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高,原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原因是没有及时采摘,出现代谢紊乱,导致糖分过度积累而出现的一种病症,起名叫水心病。请设计实验对这一观点进行探究,要求写出实验思路、预期结果和结论。
实验思路:___________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________;
预期结果和结论:____________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
专题九 实验与探究
核心整合
核心点1 教材基础实验
[判断与表述]
1.× 提示:本实验应设置加入双缩脲试剂的蒸馏水作对照。
2.√ 3.√ 4.√
5.(1)√ 
(2)× 提示:图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以与图1相比,图2中细胞液浓度更大。
6.√
7.× 提示:提取光合色素应使用新鲜的绿叶。
8.× 提示:在进行色素层析时,色素滴加部位不能浸入层析液,否则色素会溶解在层析液中,无法在滤纸条上进行层析分离。
9.√
10.× 提示:研磨时可用无水乙醇补充损失的提取液。
11.√
12.× 提示:观察染色体需经过压片处理:染色后(如龙胆紫溶液),将根尖置于载玻片上,加清水,并用镊子轻捣使细胞分散,盖上盖玻片后用拇指垂直轻压盖玻片(或用铅笔橡皮头轻敲),使细胞分离成单层。否则细胞重叠,染色体无法清晰观察。
13.√
14.× 提示:卡尔文循环用14C进行标记探究,但探究酵母菌呼吸方式时用的是对比实验法。
15.√ 16.√
17.× 提示:温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法。
18.× 提示:采用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。
19.√ 20.√
21.× 提示:将DNA溶解于NaCl溶液,加入二苯胺试剂后,沸水浴5分钟,待冷却后,能呈现蓝色。
22.× 提示:PCR实验时使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理,但移液器不需要。
23.× 提示:在将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时,应先加样,然后接通电源。
24.提示:(1)自由扩散、协助扩散 (2)细胞失水体积缩小,原生质层比细胞壁的伸缩性大 (3)K+和Cl-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液
25.提示:(1)随机取样、样方大小适宜且一致、样方数量适宜 (2)(S×n)/m (3)对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便
核心点2 实验设计、分析与评价
[判断与表述]
1.(1)√ 
(2)× 提示:本题的实验结果无法推测MA通过破坏血管影响左心室泵血功能。
2.(1)× 提示:依据题干信息,耗氧量代表产热量,依据图示信息可知,与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡。
(2)√
3.(1)× 提示:魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变血糖异常,是通过促进血糖进组织细胞等途径降低血糖,而不是促进糖原分解。
(2)× 提示:敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因后,Y物质无法结合R受体发挥作用,口服KGM不能促进血糖进组织细胞。
4.(1)× (2)×
5.提示:(1)本地植物的品种数量 土壤是否灭菌(土壤处理)
(2)土壤的理化性质 土壤微生物(土壤生物) (3)负反馈 增加本地植物品种多样性(改变本地土壤微生物或土壤生物)
6.提示:促胰液素 将多只生理状态相同的未进食健康狗平均分为两组,标记为甲组和乙组,分别测定两组狗的胰液分泌量,向甲组狗的静脉中注射一定量的促胰液素,向乙组狗的静脉中注射等量的生理盐水,将两组狗同时置于相同且适宜的环境条件下,一段时间后分别测定两组狗的胰液分泌量,比较实验前后两组狗的胰液分泌量的变化
7.提示:吗啡减缓伤口愈合
8.提示:实验思路:将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组,甲组放置在有光条件下,乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下,一段时间后,破碎植物细胞,用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体,制作成匀浆,分别加入碘液后观察。预期结果:甲组匀浆出现蓝色,有淀粉产生;乙组无蓝色出现,无淀粉产生
热点拓展
热点1 实验变量的处理或控制
[真题引领]
 解析:(1)由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类似物,所以推测激素X为生长素。(2)①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野生型和突变体m2生长素含量大致一样,NAA可自由扩散进入细胞,则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测生长素转运蛋白基因的表达情况。③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素受体功能实现的。
答案:(1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素运输  生长素转运蛋白基因 ③作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组 (3)生长素受体功能
[迁移应用]
1.A [该实验的自变量是催化剂的种类和处理时间,因变量是单位时间内H2O2的剩余量或O2的生成量,结合题目信息可知,相对压强是由单位时间内O2的生成量引起的,A正确;温度属于无关变量,但会影响实验结果,B错误;将Ⅰ组与Ⅲ组的实验结果作对比,只能得出酶具有催化作用,C错误;通过改变溶液的pH,可以探究pH对酶活性的影响,故实验装置和材料也可用于探究pH对酶活性的影响,D错误。]
2.B [实验目的是探究胰岛素和生长激素对大鼠生长发育的影响,为避免内源激素干扰实验结果,在饲养第30天时手术切除幼鼠的胰腺(分泌胰岛素)和垂体(分泌生长激素),A正确。幼鼠的性别、年龄、初始体重与实验结果有关,属于无关变量,B错误。相同天数时,对比①组,②胰岛素组与③生长激素组大鼠的平均体重都更大,但④胰岛素+生长激素组大鼠的平均体重比②③组又更大,故胰岛素和生长激素在促进幼鼠生长方面具有协同作用,C正确。该实验切除胰腺和垂体去除内源激素,这是减法原理;分别注射不同成分的溶液(胰岛素、生长激素、胰岛素和生长激素),这是加法原理,故该实验控制变量时使用了减法原理和加法原理,D正确。]
热点2 实验思路的模板化分析
[真题引领]
1.C [乙组摘除肾上腺后,皮质激素减少,通过负反馈调节使下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和垂体分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)水平升高,A正确。乙组因缺乏醛固酮(保钠排钾),导致血钠降低,饮用生理盐水可补充钠离子,改善水盐平衡,B正确。丙组虽摘除肾上腺,但注射了醛固酮,醛固酮可促进肾小管对钠的重吸收,血钠含量应接近正常水平;乙组因缺乏醛固酮且未补充,血钠含量最低;甲组正常。因此,若三组小鼠均饮清水,丙组血钠含量并非最低,C错误。肾上腺髓质分泌肾上腺素,甲组的肾上腺未被摘除,寒冷刺激时肾上腺素释放量增加以促进产热,D正确。]
2.解析:(1)特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于体液免疫。(2)蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段,因此蛋白酶切断的是肽键。(3)为验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,可以蛋白质A的片段为抗原,制备单克隆抗体,利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离,并提取溶酶体中的蛋白质,利用抗原抗体杂交技术进行检测,若出现杂交带,则表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中。
答案:(1)体液免疫 (2)肽键 (3)实验思路:以蛋白质A的片段为抗原,制备单克隆抗体,利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离,并提取溶酶体中的蛋白质,利用抗原抗体杂交技术进行检测。预期结果:出现杂交带,表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中
[迁移应用]
1.C [含有小分子和离子的实验材料有酵母汁、B溶液和酵母菌,A错误;由于酵母菌是完整细胞,已经含有酶、小分子和离子,加入B溶液是多余的,更合理的第5组实验处理是葡萄糖+酵母汁,B错误;第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液,A溶液中含有酵母汁中的各类生物大分子,B溶液中含有酵母汁中的各类小分子和离子,所以可以用于验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助,C正确;二苯胺试剂用于检测DNA,多肽的检测常用双缩脲试剂,为确定B溶液中是否含有多肽,可用双缩脲试剂检测,D错误。]
2.解析:(1)与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,其细胞膜表面存在特异性受体,可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌,这体现细胞膜具有进行信息交流的功能。(2)免疫印记技术的原理是抗原和抗体的特异性结合,图示结果表明:糖尿病肾病的发生,与(肾小球内)CTGF、YAP蛋白表达量增加,YAP蛋白磷酸化水平升高有关。(3)若要验证YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤,可以将DN模型鼠随机均分甲、乙组,甲组灌胃适量YSHS溶液,乙组灌胃等量生理盐水,另对正常小鼠(丙组)灌胃等量生理盐水,一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WT1蛋白表达水平并记录,预期结果可能是甲组YAP蛋白量低于乙组,接近丙组,而WT1蛋白量高于乙组,接近丙组。
答案:(1)胰岛B 特异性受体 进行信息交流 (2)抗原和抗体的特异性结合 (肾小球内)CTGF、YAP蛋白表达量增加,YAP蛋白磷酸化水平升高  (3)①将DN模型鼠随机均分甲、乙组,甲组灌胃适量YSHS溶液,乙组灌胃等量生理盐水,另对正常小鼠(丙组)灌胃等量生理盐水,一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WT1蛋白表达水平并记录 ②甲组YAP蛋白量低于乙组,接近丙组,而WT1蛋白量高于乙组,接近丙组
热点3 实验结果和结论的合理表述
[真题引领]
1.解析:(1)囊泡将STING转运进入高尔基体,体现了囊泡和高尔基体的膜具有流动性。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物,水解ATP直接提供能量。(2)非特异性免疫不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。激活的IRF3进入细胞核,促进细胞表达干扰素,抑制病毒增殖,这种免疫类型为非特异性免疫。(3)T细胞上的相应受体能够识别病毒抗原,T细胞活化后裂解被病毒感染的靶细胞,这种免疫方式为细胞免疫。(4)①胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等(增加血糖去向);另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖(减少血糖来源)。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的稳定。②分析图2和图3,实验条件下正常组和STING基因敲除组的胰岛素基因mRNA含量、胰岛素含量没有明显差异,说明STING基因缺失对胰岛素基因的表达影响不显著;分析图3,高糖溶液刺激的条件下,STING基因敲除组的胰岛素含量低于正常组,说明高糖条件下,STING基因缺失的胰岛B细胞中,胰岛素的分泌受影响。③该实验目的是筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因,因此应首先提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA,然后逆转录产生cDNA,PCR扩增后测序分析,最终确定差异表达基因,进行实验验证。
答案:(1)流动 ATP (2)非特异性免疫 (3)相应受体 细胞免疫 (4)①血糖合成糖原、转化为脂肪等 胰高血糖素 ②STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录和翻译,影响胰岛素的分泌过程 ③b、c、e
2.解析:(1)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,因此由题图可知,减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。(3)交感神经在人体处于兴奋状态时占优势,使心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,因此血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
答案:(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管 (2)神经冲动(或电信号) 突触 (3)减弱
(4)
在一定时间后,支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质随灌流液到达心脏B,使心脏B跳动变慢
[迁移应用]
 解析:(1)本题研究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响,其中光照主要影响苹果树的光合作用,因为光照是光合作用的重要条件,光合作用的场所是叶绿体。温度主要通过影响酶的活性,进而影响苹果果实的代谢。(2)果肉细胞没有叶绿体,所以ATP在果肉细胞中产生的场所有细胞质基质、线粒体等。糖心的形成与糖类积累有关,实验发现上部糖心果率高于其他部位,原因是苹果树上部接受光照充分,光合作用制造和积累的有机物(糖类)多,所以糖心果率高。(3)10月13日之后,果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高,原因是非搭棚处理下昼夜温差大,夜间环境温度低,果树的呼吸作用弱,对有机物的消耗少,并且白天光合作用充足,全天有机物的积累量高,提高了糖心果率。(4)为了探究是否因为没有及时采摘,出现代谢紊乱,导致新疆阿克苏苹果糖分过度积累而出现水心病,所以实验的自变量是采摘的时间,因变量是是否出现糖心,所以实验的思路为将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组,管理条件相同,在果实成熟初期采摘甲组的苹果,乙组苹果延期采摘,观察两组苹果的糖心形成情况。预期结果和结论:若甲组苹果没有糖心,乙组苹果有糖心,说明采摘延迟会导致糖心的形成;若两组苹果都有糖心,说明糖心的形成与是否及时采摘无关。
答案:(1)光合作用 叶绿体 酶的活性 (2)细胞质基质、线粒体 苹果树上部接受阳光充足,光合作用制造和积累的有机物(糖类)多,糖心果率高 (3)非搭棚处理下昼夜温差大,夜间环境温度低,果树的呼吸作用弱,对有机物的消耗少,并且白天光合作用充足,则全天有机物的积累量高,提高了糖心果率 (4)将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组,管理条件相同,在果实成熟初期采摘甲组的苹果,乙组苹果延期采摘,观察两组苹果的糖心形成情况 若甲组苹果没有糖心,乙组苹果有糖心,说明采摘延迟会导致糖心的形成;若两组苹果都有糖心,说明糖心的形成与是否及时采摘无关
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专题九 实验与探究
第一部分
专题素能提升
核心整合
      
核心点1 教材基础实验
1.观察类实验
(1)一般操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验名称 细胞的 状态 观察 对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片   死细胞 染色体 无(为固 定装片) 蝗虫精母细胞
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 死细胞 甲紫溶液或醋酸洋红液 洋葱根尖分生区细胞 染色前需漂洗干净
实验名称 细胞的 状态 观察 对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)
使用高倍显微镜观察几种细胞 活或死细胞 细胞 无(不用 染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体 活细胞 叶绿体 新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等)
(3)教材实验中的“一材多用”——洋葱
2.鉴定和提取类实验
(1)鉴定实验的操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片等  若材料有颜色,需先脱色
还原糖的鉴定 斐林试剂 蓝色→棕色→砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等  斐林试剂现配现用,水浴加热
脂肪的鉴定 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 花生种子切片  需用高倍显微镜观察
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液,后加B液,摇匀使用
酒精的鉴定 重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 酵母菌 酸性条件
CO2的鉴定 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 酵母菌 常温条件
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
绿叶中色素的提取和分离 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 ①胡萝卜素:橙黄色; ②叶 黄素:黄色; ③叶绿素a:蓝绿色; ④叶绿素b:黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅有助于研磨充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取与鉴定 二苯胺试剂 蓝色 新鲜洋葱等  沸水浴加热
5 min
3.探究类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 酶的活性(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
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH 酶的活性(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
探究酵母菌细胞呼吸的方式 氧气的有无 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究光照强度对光合作用强度的影响 光照强度(烧杯与光源的距离) 同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等
探究抗生素对细菌的选择作用 抗生素的有无 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌的数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
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 插条的生根数量或长度 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种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究土壤微生物对淀粉的分解 作 用 土壤微生物的有无 淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等
4.调查类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析
调查类 实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
调查人群中的遗传病的发病率 人群 汇总法 发病率=患病人数÷被调查人数×100%
调查人群中的遗传病的遗传方式 患者家系 汇总法 绘制图表或系谱图进行分析
调查类 实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
种群密度的取样调查 活动能力强、活动范围大的动物 标记重捕法  个体总数(N)=初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕的标记个体数(m),以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物 样方法 种群密度=所有样方种群密度的平均值
调查类 实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
研究土壤中小动物类群的丰富度 土壤中小动物 记名计算法或目测估计法 —
5.辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀
②染色体(质)+醋酸洋红液→红色
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色
③CO2+溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
颜色 原理
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色
②DNA+二苯胺试剂蓝色
紫 ①染色体(质)+甲紫溶液→紫色
②蛋白质+双缩脲试剂→紫色
6.酒精在教材实验中的作用
酒精浓度 用途
体积分数为50% 在脂肪的检测中用于洗去浮色
体积分数为70% 在菊花组织培养中用于对外植体和操作台消毒
酒精浓度 用途
体积分数为95% 与质量分数为15%的盐酸1∶1混合,用于观察植物细胞有丝分裂实验中的解离
低温诱导染色体加倍实验中,用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备
酒精浓度 用途
体积分数为95% DNA的粗提取与鉴定中,粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精,以析出DNA
光合色素的提取中,体积分数为95%的酒精加适量无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素
无水乙醇 叶绿体中色素的提取实验中,用于提取色素

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1.某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。用蒸馏水稀释豆浆作样液,用未加试剂的样液作对照。(2025·广东卷) (  )
提示:本实验应设置加入双缩脲试剂的蒸馏水作对照。
2.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒。(2024·甘肃卷) (  )
3.观察叶绿体的形态和分布,需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )

4.以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键。(2024·湖南卷) (  )

5.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。(2025·北京卷)
(1)图1,细胞壁限制过多的水进入细胞。 (  )
(2)与图1相比,图2中细胞液浓度小。 (  )
提示:图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以与图1相比,图2中细胞液浓度更大。

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6.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色。(2025·安徽卷) (  )
7.“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”,例如重复画线前需等待滤液细线干燥、应使用干燥的定性滤纸、绿叶需烘干后再提取色素等。(2025·山东卷) (  )
提示:提取光合色素应使用新鲜的绿叶。

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8.将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析。(2025·河北卷) (  )
提示:在进行色素层析时,色素滴加部位不能浸入层析液,否则色素会溶解在层析液中,无法在滤纸条上进行层析分离。
9.分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性,需在通风好的条件下进行。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )

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10.用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,在研磨时可用水补充损失的提取液。(2024·广东卷) (  )
提示:研磨时可用无水乙醇补充损失的提取液。
11.对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度。(2025·河北卷) (  )

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12.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体。(2025·黑吉辽蒙卷) (  )
提示:观察染色体需经过压片处理:染色后(如龙胆紫溶液),将根尖置于载玻片上,加清水,并用镊子轻捣使细胞分散,盖上盖玻片后用拇指垂直轻压盖玻片(或用铅笔橡皮头轻敲),使细胞分离成单层。否则细胞重叠,染色体无法清晰观察。
13.建立物理模型研究DNA结构与研究减数分裂染色体变化所用的科学方法相同。(2023·天津卷) (  )

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14.运用同位素标记法研究卡尔文循环与研究酵母菌呼吸方式所用的科学方法相同。(2023·天津卷)  (  )
提示:卡尔文循环用14C进行标记探究,但探究酵母菌呼吸方式时用的是对比实验法。
15.运用减法原理研究遗传物质与研究抗生素对细菌选择作用所用的科学方法相同。(2023·天津卷)  (  )
16.孟德尔用假说演绎法验证分离定律与摩尔根研究伴性遗传所用的科学方法相同。(2023·天津卷)  (  )

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17.温特(F.W.Went)采用同位素标记法证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质。(2020·江苏卷) (  )
提示:温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法。
18.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。(2023·北京卷)  (  )
提示:采用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。
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19.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数。(2024·贵州卷) (  )
20.在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA。(2025·河北卷) (  )
21.“DNA粗提取与鉴定”实验中,鉴定DNA时加入二苯胺试剂后即呈现蓝色。(2023·广东卷) (  )
提示:将DNA溶解于NaCl溶液,加入二苯胺试剂后,沸水浴5分钟,待冷却后,能呈现蓝色。

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22.DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中,PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理。(2023·福建卷) (  )
提示:PCR实验时使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理,但移液器不需要。
23.DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中,将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳,加样前应先接通电源。(2023·福建卷) (  )
提示:在将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时,应先加样,然后接通电源。
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24.将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:(2025·全国卷)
(1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是____________________________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是______
_________________________________________________________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:(1)自由扩散、协助扩散 (2)细胞失水体积缩小,原生质层比细胞壁的伸缩性大 (3)K+和Cl-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液
25.某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。(2022·全国乙卷)
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方应注意的主要事项有___________________________________________________________
____________________________________________(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为____________。
(3)与标记重捕法相比,上述调查方法的优势有__________________
___________________________________________________________
____________________________________________(答出2点即可)。
提示:(1)随机取样、样方大小适宜且一致、样方数量适宜 (2)(S×n)/m (3)对野生动物的不良影响小、调查周期短,操作简便
核心点2 实验设计、分析与评价
1.牢固掌握实验设计的程序
2.探究性实验操作步骤
3.实验思路与实验步骤的主要特点和书写技巧的比较
4.实验结果与结论的分析与归纳
实验结果是指通过观察或测量得到的实验现象,是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般思路:
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量,将实验分为多个对照组。
(2)由因找果,分析实验变量与结果间的逻辑关系,先得出正确结论(分结论)。
(3)再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,如果实验目的已知,可直接作为正确结论,但全面性要因对照组而定。
5.“五看法”评价实验设计的方案
1.为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。(2025·北京卷)
(1)滥用MA会导致左心室收缩能力下降。 (  )

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(2)MA通过破坏血管影响左心室泵血功能。 (  )
提示:本题的实验结果无法推测MA通过破坏血管影响左心室泵血功能。
2.黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。(2025·黑吉辽蒙卷)
(1)与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少。 (  )
提示:依据题干信息,耗氧量代表产热量,依据图示信息可知,与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡。
(2)10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少。 (  )

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3.研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。下图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况。(2025·重庆卷)
(1)高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近。 (  )
提示:魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变血糖异常,是通过促进血糖进组织细胞等途径降低血糖,而不是促进糖原分解。
(2)敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞。 (  )
提示:敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因后,Y物质无法结合R受体发挥作用,口服KGM不能促进血糖进组织细胞。
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4.酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。(2024·贵州卷)
(1)甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高。 (  )
(2)96 h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期。 (  )
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5.草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一,随着生物入侵的日益增加,草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示试验,结果见图2。(2025·重庆卷节选)
(1)该实验的自变量是__________________和________________。
(2)根据无菌土壤中入侵植物生物量的变化可推出本地植物品种。数量的变化会导致______________发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是____________。
(3)结果表明,草地生态系统可通过土壤的________调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对生态系统的干扰,可采取的措施是________________________________
_________________________________________________________。
提示:(1)本地植物的品种数量 土壤是否灭菌(土壤处理) (2)土壤的理化性质 土壤微生物(土壤生物) (3)负反馈 增加本地植物品种多样性(改变本地土壤微生物或土壤生物)
6.食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是________,使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路:________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
________________________________________。(2024·贵州卷)
提示:促胰液素 将多只生理状态相同的未进食健康狗平均分为两组,标记为甲组和乙组,分别测定两组狗的胰液分泌量,向甲组狗的静脉中注射一定量的促胰液素,向乙组狗的静脉中注射等量的生理盐水,将两组狗同时置于相同且适宜的环境条件下,一段时间后分别测定两组狗的胰液分泌量,比较实验前后两组狗的胰液分泌量的变化
7.研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。由图中可以得出的结论是________________
______________________________________。(2023·北京卷改编)
提示:吗啡减缓伤口愈合
8.叶片进行光合作用时,叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在,简要写出实验思路和预期结果。__________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________。(2023·全国甲卷)
提示:实验思路:将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组,甲组放置在有光条件下,乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下,一段时间后,破碎植物细胞,用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体,制作成匀浆,分别加入碘液后观察。预期结果:甲组匀浆出现蓝色,有淀粉产生;乙组无蓝色出现,无淀粉产生
课后限时作业(九) 实验与探究
1.(2025·四川卷)下列以土豆为材料的实验描述,错误的是(  )
A.土豆DNA溶于酒精后,与二苯胺试剂混合呈蓝色
B.向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色
C.利用土豆匀浆制备的培养基,可用于酵母菌的培养
D.土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响

A [DNA不溶于酒精,且DNA的鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应呈蓝色,题目中未提及沸水浴步骤,无法显色,A错误;碘液可以将淀粉染成蓝色,所以向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色,B正确;利用土豆匀浆制备的培养基,含有碳源、氮源、水、无机盐和其他酵母菌生长需要的物质,所以可用于酵母菌的培养,C正确;过氧化氢酶的活性受pH的影响,所以土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响,D正确。]
2.(2025·湖南卷)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是(  )
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”

B [藓类叶片薄,只有一层细胞,可直接用于观察叶绿体,菠菜叶由多层细胞构成,但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体,因为菠菜叶肉细胞中有叶绿体,所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验,A正确;猪是哺乳动物,猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,也就不含DNA,而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等细胞器,所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验,B错误;醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料,都能使染色体着色,所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”,C正确;肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”,D正确。]

3.(2025·广东卷)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(  )
A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
D [化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后,不属于该模型提出的基础,D符合题意。]
4.(2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是(  )
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL淀粉溶液 加入2 mL蔗糖溶液
② 加入2 mL淀粉酶溶液 加入2 mL蒸馏水 ?
③ 60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂,再60 ℃水浴加热

A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
C [丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液,验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误。第一次60 ℃水浴加热是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴加热是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误。乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确。甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。]
5.(2025·北京卷)1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是
(  )
A.因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B.得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA

B [15N属于稳定同位素,不具有放射性,A错误。亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N-DNA),位置靠近试管的底部;转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条DNA带(15N/14N-DNA),位置居中;第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中(15N/14N-DNA),另一条带的位置更靠上(14N/14N-DNA),因此得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制,B正确。将DNA变成单链后再进行离心,只能得到15N-DNA和14N-DNA两条带,与实验结果不同,C错误。大肠杆菌易培养、繁殖快,因此选择大肠杆菌作为实验材料,D错误。]

6.(2025·江苏卷)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是(  )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂相
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
C [解离时间要适当,不能过长,过长会导致解离过度,影响染色效果,A错误。用镊子将染色后的根尖取出,放在载玻片上,加一滴清水后需要用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,再压片,B错误。图甲细胞处于有丝分裂前期,其染色体数目加倍是秋水仙素诱导所致;图乙细胞处于有丝分裂后期,其染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,染色体一分为二,C正确,D错误。]

7.(2025·江苏卷)关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述错误的是(  )
A.设计统计表格时应将物种数和个体数纳入其中
B.可用采集罐采集土壤动物
C.不宜采用样方法调查活动能力强的土壤动物
D.记名计数法适用于体型小且数量极多的土壤动物
D [研究土壤中动物类群的丰富度,需要统计物种数(反映丰富度)和个体数等,设计统计表格时纳入物种数和个体数,便于记录和分析数据,A正确。采集土壤动物时,常用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,B正确。样方法适用于调查活动能力弱、活动范围小的生物;对于活动能力强、身体微小的土壤动物,常用取样器取样法,C正确。记名计数法适用于个体较大、种群数量有限的土壤动物;对于体型小且数量极多的土壤动物,常用目测估计法,D错误。]
8.(2025·全国卷)某同学在甲、乙两个植物群落中设置样方调查其特征,样方中植物的物种数随样方面积扩大而逐渐增加,但样方面积扩大到一定程度后物种数的变化明显趋缓(如图所示),此时对应的样方面积(a和b)通常称为最小面积。下列叙述错误的是(  )

A.最小面积样方中应包含群落中绝大多数的物种
B.与甲相比,乙群落的物种丰富度较高,调查时最小面积更大
C.调查甲群落的物种丰富度时,设置的样方面积应不小于a
D.调查乙群落中植物的种群密度时,针对每种植物设置的样方面积应不小于b
D [最小面积是能包含群落中绝大多数物种的样方面积,此时再扩大样方面积,新增物种极少,A正确;乙群落的最小面积大于甲群落,说明乙群落物种更丰富(需要更大的样方面积才能包含绝大多数物种),物种丰富度越高,调查所需的最小面积越大,B正确;调查甲群落的物种丰富度时,需至少使用最小面积为a的样方,才能保证涵盖绝大多数物种,避免漏测,若样方面积小于a,可能无法反映群落真实的物种组成,C正确;最小面积b是针对乙群落物种丰富度调查的标准,而种群密度调查需根据不同物种的分布特征设置合适的样方面积,并非所有物种都需不小于b的样方面积,D错误。]
9.(2025·重庆卷)在国家政策和相关法规的保障下,大熊猫的保护工作取得了显著的成效。我国科研工作者对某山系的大熊猫种群数量先后进行了多次野外普查,其中,第三次普查和第四次普查的栖息地变化如图所示。下列叙述错误的是(  )

A.大熊猫的生活环境复杂,不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量
B.栖息地的改变会影响该区域大熊猫的环境容纳量
C.栖息地的改变可提高大熊猫种群的遗传多样性
D.大熊猫栖息地的改善,会导致当地大熊猫的种群数量呈“J”形增长
D [大熊猫活动范围广、生活环境复杂,且个体数量相对较少,标记重捕法可能会对其造成较大干扰,也难以准确统计,所以不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量,A正确;栖息地是大熊猫生存的基础,栖息地的改变,如面积减少、质量下降等,会影响该区域大熊猫的食物资源、生存空间等,进而影响环境容纳量,B正确;栖息地的改变可能会导致大熊猫种群被分割成不同的小种群,在不同的环境选择压力下,可能会促进种群的遗传分化,提高种群的遗传多样性,C正确;大熊猫栖息地的改善,只是为其种群数量增长提供了更好的条件,但由于存在食物、空间等多种限制因素,当地大熊猫的种群数量不会呈“J”形增长,而是呈“S”形增长,D错误。]

10.(2025·广东广州二模)温度是影响实验成功的重要条件之一。下列实验操作中,所需温度最低的是(  )
A.用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B.用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖
C.用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D.用PCR仪自动完成延伸步骤
B [用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖,该过程中需要水浴加热,根据是否出现砖红色沉淀进行判断,不符合题意,A错误;用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖,该过程在常温下进行即可,符合题意,B正确;用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物需要水浴加热,根据是否有蓝色出现进行判断,不符合题意,C错误;用PCR仪自动完成延伸步骤,该步骤的温度是72 ℃,不符合题意,D错误。]

11.观察实验是生物学中的重要实验操作内容,下列关于用光学显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验的叙述,错误的是(  )
A.选择黑藻作为观察材料的原因是其叶片薄,含有的叶绿体多且体积大
B.观察黑藻之前,应将其放于光照、室温条件培养
C.全程用低倍镜进行观察,不需要转换为高倍镜
D.视野中可观察到叶绿体随细胞质流动
C [实验选择黑藻作为观察材料的原因是其叶片薄,含有的叶绿体多且体积大,更容易观察到实验结果,A正确;观察黑藻之前,应将其放于光照、室温条件培养,因为在该条件下黑藻代谢旺盛,细胞质流动速度较快,便于观察,B正确;本实验中先用低倍镜找到观察目标,而后转换为高倍镜仔细观察,C错误;视野中可观察到叶绿体随细胞质流动,此时叶绿体是观察细胞质流动的标志物,D正确。]

12.实验人员选择多种材料进行探究植物细胞的吸水和失水的实验,结果显示紫色洋葱、大蒜苗、苔藓叶、黑藻叶等都可用作实验材料,且实验效果较好。下列相关叙述正确的是(  )
A.苔藓叶肉细胞在质壁分离过程中,其原生质体与细胞的体积比不变
B.洋葱外表皮细胞在质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱
C.外界溶液浓度越高,细胞的质壁分离和质壁分离复原现象均越明显
D.黑藻叶肉细胞在质壁分离过程中,水分子进出细胞有载体蛋白参与
B [苔藓叶肉细胞在质壁分离过程中,其原生质层与细胞壁逐渐分离,原生质体体积变小,细胞体积基本不变,因此原生质体与细胞的体积比变小,A错误;洋葱外表皮细胞在质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减弱,B正确;质壁分离时,外界溶液浓度过高,细胞会因过度失水而死亡,无法发生质壁分离复原现象,C错误;水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散,其中参与协助扩散的转运蛋白是水通道蛋白,不是载体蛋白,D错误。]

13.(2025·湖北荆州模拟)下列有关高中生物实验中颜色、试剂的使用、实验现象描述正确的是(  )
A.葡萄糖不能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
B.在梨汁中加入斐林试剂加热后变成砖红色,则该组织样液中含有葡萄糖
C.罗伯特森在光学显微镜下能清晰观察到细胞膜的磷脂双分子层
D.在常温下,双缩脲试剂加入酶溶液中不一定能观察到紫色反应
D [葡萄糖具有还原性,可以在酸性环境下与重铬酸钾发生氧化还原反应,导致重铬酸钾的颜色发生变化,A错误;在梨汁中加入斐林试剂加热后变成砖红色,只能证明该组织样液中含有还原糖,不一定是葡萄糖,B错误;罗伯特森在电镜下能清晰观察到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,C错误;酶大部分是蛋白质,少数是RNA,RNA遇双缩脲试剂不会发生紫色反应,D正确。]
14.建构模型是科学研究中常用的方法之一,人们对模型的运用并不拘泥于分类框架。下列叙述错误的是(  )
A.电镜和荧光蛋白标记法等实验技术的进步推动生物膜模型的建立
B.从学习效果上看,物理模型优于概念模型和数学模型
C.制作实物模型时需考虑模型的科学性、实用性、创新性
D.制作减数分裂模型时需用两种颜色的彩泥代表父母双方的染色体

B [随着电镜技术的发展,人们能够更清晰地观察生物膜的结构,而荧光蛋白标记法可以追踪膜蛋白的运动等,这些实验技术的进步为生物膜模型的建立提供了重要的证据和支持,推动了生物膜模型从最初的静态模型逐步发展到现在被广泛接受的流动镶嵌模型,A正确。物理模型、概念模型和数学模型都有其独特的作用和优势,在不同的学习情境和知识内容中,它们发挥的效果各不相同,不能简单地说物理模型就优于概念模型和数学模型,B错误。制作实物模型时,科学性是基础,要确保模型能够准确反映所模拟对象的特
征和规律;实用性要求模型能帮助人们理解和研究相关内容;创新性则有助于使模型更具特色和吸引力,更好地满足研究和教学等需求,C正确。制作减数分裂模型时,用两种颜色的彩泥分别代表来自父母双方的染色体,这样可以清晰地展示在减数分裂过程中同源染色体的行为,如配对、分离等,方便理解遗传物质的传递规律,D正确。]
15.(2025·安徽安庆模拟)下列关于实验研究的相关说法,正确的是(  )
A.鲁宾和卡门利用16O的同位素18O具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B.用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时只需在花蕾期套袋,以防止外来花粉的干扰
C.萨顿认为雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
D.证明DNA半保留复制的实验中,科学家根据假说演绎推理实验结果并通过实验进行验证

D [18O不具有放射性,A错误;用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时,需在花蕾期和人工授粉后套袋,B错误;非同源染色体携带的非等位基因自由组合是发生在减数分裂产生配子的过程中,C错误;证明DNA半保留复制的实验中,科学家根据假说演绎推理实验结果中轻带、中带和重带的位置分布情况,并通过实验进行验证,D正确。]

16.(2025·广东广州一模)种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量,而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标,不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是(  )
A.对某国家森林公园中的珙桐进行逐个计数
B.用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量
C.用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量
D.用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量
C [逐个计数珙桐可直接得到实际数量,属于绝对密度调查,A错误;标记重捕法通过估算得到种群数量,目的是计算实际个体数,属于绝对密度调查,B错误;样方法统计鸟窝数量是间接指标,无法直接对应实际个体数(如鸟窝可能对应不同个体数),属于相对密度调查,C正确;红外相机通过个体识别统计数量,可估算实际个体数,属于绝对密度调查,D错误。]
17.(2025·北京顺义期末)兴趣小组使用血细胞计数板对一定体积培养液中的酵母菌计数,绘制其种群数量变化曲线(下图),并未获得预期的“S”形曲线,不可能的原因是(  )
A.培养的时间不够长
B.种群的出生率小于死亡率
C.种群数量未达到环境容纳量
D.计数结果是活菌数和死菌数的总和

B [图中显示的酵母菌种群数量变化并未显示出“S”形增长,且种群数量依然呈上升趋势,因而推测,其原因是培养的时间不够长,培养液中营养比较丰富,A正确;根据图示可以看出,酵母菌的种群数量处于上升趋势,因而推测,种群的出生率大于死亡率,B错误;根据图中酵母菌的种群数量变化可推测,此时种群数量未达到环境容纳量,C正确;该实验中用到的计数方法是显微直接计数,该方法计数结果是活菌数和死菌数的总和,D正确。]
18.(2025·江苏南京期中)下列有关生物学实验操作、材料、条件等方面的叙述正确的是(  )
A.探究“土壤微生物的分解作用”实验中,对照组落叶分解现象比实验组更明显
B.探究“酵母菌种群数量的变化”实验中,将培养液滴在计数板上后,盖上盖玻片进行计数
C.制作生态缸时,为维持生态系统的正常运行,应按时向生态缸中补充所需物质
D.“土壤中小动物类群丰富度的调查”实验中,利用了土壤小动物趋暗、趋热、趋湿的特点

A [在探究“土壤微生物的分解作用”实验中,实验组进行过灭菌处理,没有微生物存在,所以落叶分解现象对照组比实验组更明显,A正确;探究“酵母菌种群数量的变化”实验中,应该先盖上盖玻片,再将培养液滴在计数板上进行计数,B错误;制作生态缸时,应该是密封的,不能按时向生态缸中补充所需物质,要让其在相对封闭的环境中自我维持,C错误;“土壤中小动物类群丰富度的调查”实验中,利用了土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特点,D错误。]
19.(2025·广东深圳模拟)下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述,正确的是(  )
A.PCR反应体系中需要加入解旋酶来解开双链DNA
B.引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,其长度越长越好
C.在PCR循环过程中,延伸阶段需要的温度比变性阶段高
D.琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA时,DNA分子的迁移速度与分子量大小有关

D [PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开,A错误;引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则,但其长度并非越长越好,因为随着引物长度的增加,合成的难度呈指数上升,B错误;在PCR循环过程中,延伸阶段(72 ℃左右)需要的温度比变性阶段(超过90 ℃)低,C错误;琼脂糖凝胶电泳鉴定DNA时,DNA分子的迁移速度与分子量大小、琼脂糖凝胶的浓度等因素有关,D正确。]
20.(2025·安徽合肥模拟)下列关于生物科学史或科学探究方法的叙述正确的是(  )
A.丹尼利和戴维森发现吸附蛋白质的油滴表面张力会降低,推测细胞膜中含蛋白质
B.达尔文运用“加法原理”用锡箔罩把胚芽鞘尖端或下部罩上来探究植物向光性的原因
C.梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记法证明了DNA分子的半保留复制
D.克里克以T4噬菌体为实验材料,证明了遗传密码子中3个碱基编码1个氨基酸

D [丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面,推测细胞膜中除含脂质外,还含蛋白质,A错误;达尔文在探究植物向光性的原因时,实验组用锡箔罩罩上胚芽鞘的某个部位,使其不能接受单侧光,利用的是“减法原理”,B错误;梅塞尔森和斯塔尔运用同位素15N进行标记证明了DNA分子的半保留复制,15N不具有放射性,C错误;克里克以T4噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响,从而证明了遗传密码子中3个碱基编码1个氨基酸,D正确。]
21.(10分)(2025·甘肃白银模拟)消化腺的分泌活动受多种因素影响,如交感神经兴奋时,能抑制胃肠道活动,使消化腺的分泌物减少;而肾上腺皮质激素的作用则可使消化腺的分泌物增加。如图为机体对胃腺细胞分泌胃液的调节机制示意图。回答下列问题:
(1)下丘脑通过垂体调节管理肾上腺皮质,这种调节机制称为__________,该调节机制的意义是_____________________________
_________________________________________________________。
(2)图中结构胃中的突触有______个,效应器是__________________
______________________________________。
分级调节
可以放大激素的调节效应,
形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态(2分)
3
交感神经末梢及其支
配的胃腺细胞和胃窦G细胞(2分)
(3)复方阿嗪米特是一种健胃保健药,有人认为复方阿嗪米特可以作为肾上腺皮质激素的替代品使用。科研人员欲探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”,实验设计如下:
实验材料:多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠、肾上腺皮质激素溶液、生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液、生理盐水等,可根据需要选择或补充实验材料。
实验步骤:
第一步:将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组,三组均________________。
第二步:给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液,给B组小鼠注射等量的______________________________________,给C组小鼠注射等量的生理盐水,在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测三组小鼠胃液的分泌量。
预期实验结果与结论:若胃液分泌量的大小为________________,可说明肾上腺皮质激素促进胃腺分泌的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关。
切除肾上腺皮质
生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液(2分)
A组>B组=C组
[解析] (1)下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质相关激素的分泌,这种调节机制称为分级调节,其意义在于:分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。(2)传出神经末梢和肌肉、腺体也能形成突触,图中结构胃中的突触有3个,效应器有2个,分别是交感神经末梢及其支配的胃腺细胞、胃窦G细胞。(3)实验目的是探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”,实验步骤:第一步:将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组,三组
均切除肾上腺皮质,以排除肾上腺皮质分泌的相关激素对实验造成的干扰。第二步:给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液,给B组小鼠注射等量的生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液,给C组小鼠注射等量的生理盐水,在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测三组小鼠胃液的分泌量。若肾上腺皮质激素的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关,则胃液分泌量的大小为A组>B组=C组。
热点拓展
热点1 实验变量的处理或控制
(2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是________。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与____________有关。
生长素
生长素合成
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与____________有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测____________________的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是_______
_________________________________________________________。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________________实现的。
生长素运输
生长素转运蛋白基因
作为实
生长素受体功能
验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组
[解析] (1)由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类似物,所以推测激素X为生长素。(2)①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野生型和突变体m2生长素含量大致一样,NAA可自由扩散进入细胞,则初
步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关,可检测生长素转运蛋白基因的表达情况。③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素受体功能实现的。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验变量的处理或控制是关键考点。比如在探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长影响的实验里,要明确各种不同浓度的重金属污染液是实验变量,利用加法原理,用清水作对照,配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组;而影响种子萌发的内因如籽粒饱满、大小等,外因如适宜的水分、温度、空气、光照等都是无关变量,需要用平衡等量原则,给实验组和对照组相同且适宜的外界条件,选一定数量的种子进行实验以遵循重复原则。通过高考题对实验变量处理与控制的考查,理解其在实验中的基础与核心地位。
2.在当下的科研热点中,从医学领域的药物研发实验,到农业领域的新型肥料对作物生长影响的研究,实验变量的处理和控制依旧是保证实验科学性、准确性与可靠性的核心要素,它贯穿于从基础研究到应用研究的各个层面。
1.变量之间的关系
一个实验中自变量可能有1个或多个,因变量也可能有1个或多个,无关变量一般有多个。如探究“××”和“×××”对“××××”的影响,涉及2个自变量;如探究“××”对“×××”和“×××”的影响,涉及2个因变量,如教材中探究过氧化氢的分解,自变量有加热、Fe3+、过氧化氢酶3个。
2.自变量的处理方法
(1)“加”或“减”:例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺。
(2)“换”:如探究温度对酶活性的影响实验,对自变量温度无法“加”或“减”,就用“换”的方法。
3.无关变量的控制方法
(1)无关变量对实验结果即因变量会产生影响,是需要控制的变量,如探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,无关变量涉及植物的种类、生长状态等;探究温度对酶活性的影响,首先要控制的无关变量是该酶的pH保持一致且处于最适状态。
(2)控制无关变量的方法一般有以下几种:
①消除法:排除或隔离无关变量对实验结果的影响。例如在“验证生长素能促进果实发育”的实验中,有一组要求无生长素,需在开花前,用纸袋将雌花套住,隔离外来花粉的干扰。
②恒定法:在整个实验中,尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中,始终将试管处于恒温水浴中,以消除温度这一无关变量对实验的影响。
③平衡法:设立对照组,除自变量以外,无关变量对实验组、对照组的影响都是均等的,从而可不计无关变量的影响,得到实验变量的效果。
4.因变量的确定:因变量必须是可测量或可观察的指标,例如某溶液中是否存在淀粉酶,肉眼看不到,通过实验加淀粉,但淀粉含量是否发生变化还是看不到,所以需要通过加碘液或斐林试剂进行颜色方面的鉴定,即以是否出现蓝色或砖红色沉淀这些现象作为因变量。
1.(2025·重庆三模)某同学采用图一所示装置探究酶的高效性,甲管中盛放体积分数为3%的H2O2溶液,乙管中分别盛放等量的新鲜的质量分数为20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。将甲、乙中的液体混合均匀后,每隔50 s测定一次装置中的相对压强,实验结果如图二所示。下列说法正确的是(  )
A.本实验的因变量由单位时间O2的生成量所引起的气压改变来反映
B.温度是本实验的无关变量,不会改变实验结果
C.将Ⅰ组与Ⅲ组的实验结果作对比,可得出酶具有高效性
D.用该装置探究pH对酶活性的影响无法达到实验目的

A [该实验的自变量是催化剂的种类和处理时间,因变量是单位时间内H2O2的剩余量或O2的生成量,结合题目信息可知,相对压强是由单位时间内O2的生成量引起的,A正确;温度属于无关变量,但会影响实验结果,B错误;将Ⅰ组与Ⅲ组的实验结果作对比,只能得出酶具有催化作用,C错误;通过改变溶液的pH,可以探究pH对酶活性的影响,故实验装置和材料也可用于探究pH对酶活性的影响,D错误。]
2.(2025·云南昆明模拟)为了探究胰岛素和生长激素对大鼠生长发育的影响,研究小组选取同种且年龄、生长状况相同的健康雄性幼鼠若干只进行饲养。饲养第30天时,对其实施切除手术,手术后再饲养一段时间,然后随机均分成①②③④四组,在第40天时分别注射不同成分的溶液,实验结果如图所示。下列叙述错误的是(  )

A.饲养第30 天时手术切除幼鼠的胰腺和垂体,以排除内源激素的影响
B.幼鼠的性别、年龄、初始体重与实验结果无关,属于无关变量
C.对比①②③④组可知,胰岛素和生长激素在促进幼鼠生长方面具有协同作用
D.该实验控制自变量时使用了减法原理和加法原理
B [实验目的是探究胰岛素和生长激素对大鼠生长发育的影响,为避免内源激素干扰实验结果,在饲养第30天时手术切除幼鼠的胰腺(分泌胰岛素)和垂体(分泌生长激素),A正确。幼鼠的性别、年龄、初始体重与实验结果有关,属于无关变量,B错误。相同天数时,对比①组,②胰岛素组与③生长激素组大鼠的平均体重都更大,但④胰岛素+生长激素组大鼠的平均体重比②③组又更大,故胰岛素和生长激素在促进幼鼠生长方面具有协同作用,C正确。该实验切除胰腺和垂体去除内源激素,这是减法原理;分别注射不同成分的溶液(胰岛素、生长激素、胰岛素和生长激素),这是加法原理,故该实验控制变量时使用了减法原理和加法原理,D正确。]
热点2 实验思路的模板化分析
1.(2025·全国卷)为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。
分组 实验处理
甲 不摘除肾上腺
乙 摘除肾上腺
丙 摘除肾上腺,注射醛固酮

下列叙述错误的是(  )
A.乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高
B.乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡
C.三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低
D.甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加
C [乙组摘除肾上腺后,皮质激素减少,通过负反馈调节使下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和垂体分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)水平升高,A正确。乙组因缺乏醛固酮(保钠排钾),导致血钠降低,饮用生理盐水可补充钠离子,改善水盐平衡,B正确。丙组虽摘除肾上腺,但注射了醛固酮,醛固酮可促进肾小管对钠的重吸收,血钠含量应接近正常水平;乙组因缺乏醛固酮且未补充,血钠含量最低;甲组正常。因此,若三组小鼠均饮清水,丙组血钠含量并非最低,C错误。肾上腺髓质分泌肾上腺素,甲组的肾上腺未被摘除,寒冷刺激时肾上腺素释放量增加以促进产热,D正确。]
2.(2024·全国甲卷)某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理,诱导特异性免疫。回答下列问题。
(1)病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于__________。
(2)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段,蛋白酶切断的化学键是________。
体液免疫
肽键
(3)不采用荧光素标记蛋白质A,设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,简要写出实验思路和预期结果。___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验思路:以蛋白质A的片段为抗原,制备单克隆抗体,利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离,并提取溶酶体中的蛋白质,利用抗原抗体杂交技术进行检测。预期结果:出现杂交带,表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中
[解析] (1)特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于体液免疫。(2)蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段,因此蛋白酶切断的是肽键。(3)为验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,可以蛋白质A的片段为抗原,制备单克隆抗体,利用差速离心法将吞噬细胞中的溶酶体分离,并提取溶酶体中的蛋白质,利用抗原抗体杂交技术进行检测,若出现杂交带,则表明蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验思路的模板化分析是解题关键。通常遵循“明确目的→确定变量→设计对照→控制无关→观察记录”的逻辑,比如探究酶活性受温度影响的实验,先明确目的是验证温度对酶活性的作用,确定自变量为不同温度、因变量为酶促反应速率,用不同温度处理的实验组与适宜温度对照组对比,控制pH、酶浓度等无关变量相同,通过检测产物生成量或底物消耗量记录结果。这种模板化分析能帮助快速拆解高考实验题的设计逻辑。
2.在科研热点中,从基因编辑技术的功能验证实验,到mRNA疫苗的有效性测试,实验思路的模板化逻辑始终是科研设计的底层框架。例如在mRNA疫苗研发中,以“验证疫苗诱导免疫应答”为目的,将不同剂量的疫苗作为自变量,抗体滴度和T细胞反应作为因变量,通过对照组(安慰剂)与实验组的平行设计控制无关变量,其核心思路与高考实验题的模板化分析一脉相承,只是技术手段和研究对象更复杂,这也体现了基础实验思维向前沿科研的自然延伸。
1.“实验思路”的科学思维方法:实验思路就是按照实验目的,依据相关的生物学规律和原理,采用科学实验方法,选择恰当的实验材料和仪器,制定出科学的实验实施方案。实验思路题的审答思维应该先从实验目的入手(分析实验目的四要素),再选用合理的对照方法,创设实验条件,设计恰当的方案,最后厘清思路并组织语言进行合理表述。
2.特殊对照实验设计方法
实验目的 对照实验设计要点
探究某种药物对某种疾病的治疗作用 对照组应包含健康组和疾病组
探究两种药物是否有复合作用 对照组添加适量蒸馏水或生理盐水或溶解药物的溶剂;实验组要设计两种药物单独使用组和共同使用组
实验目的 对照实验设计要点
探究某种处理对动物体内某种激素水平的影响 要测量初始激素水平和处理后的激素水平,将处理前后的激素水平进行对比,这样的实验可将初始水平当对照组,不另设空白对照组
1.(2025·广东佛山二模)1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵,还有研究发现:“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,为证明上述结论,某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是(  )
组别 实验处理 实验结果
1 葡萄糖溶液+无菌水 -
2 葡萄糖溶液+酵母菌 +
3 葡萄糖溶液+A溶液 -
4 葡萄糖溶液+B溶液 -
5 ?
6 ?
注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成。
A.含有小分子和离子的实验材料是酵母汁和B溶液
B.第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液
C.第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液
D.为确定B溶液中是否含有多肽,可用二苯胺试剂检测

C [含有小分子和离子的实验材料有酵母汁、B溶液和酵母菌,A错误;由于酵母菌是完整细胞,已经含有酶、小分子和离子,加入B溶液是多余的,更合理的第5组实验处理是葡萄糖+酵母汁,B错误;第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液,A溶液中含有酵母汁中的各类生物大分子,B溶液中含有酵母汁中的各类小分子和离子,所以可以用于验证乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助,C正确;二苯胺试剂用于检测DNA,多肽的检测常用双缩脲试剂,为确定B溶液中是否含有多肽,可用双缩脲试剂检测,D错误。]
2.(2025·福建漳州模拟)糖尿病肾病(DN)是糖尿病最为常见的微血管并发症之一,DN众多病理进程均有YAP蛋白的参与,YAP蛋白可直接调控结缔组织生长因子(CTGF)等细胞因子的表达。
(1)部分DN患者体内胰岛素分泌不足,胰岛素是由________细胞分泌的,其细胞膜表面存在____________,可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌,这体现细胞膜具有____________的功能。
胰岛B
特异性受体
进行信息交流
(2)科学家利用免疫印记技术(一种蛋白质电泳检测技术),借助YAP抗体、p-YAP抗体、CTGF抗体对正常小鼠和DN模型鼠肾小球内相应三种蛋白的表达水平进行检测,结果如图所示。
免疫印记技术的原理是_____________________________________,
图示结果表明:糖尿病肾病的发生,与________________________
__________________________________________有关。
抗原和抗体的特异性结合
(肾小球内)CTGF、YAP
蛋白表达量增加,YAP蛋白磷酸化水平升高
(3)肾皮质中WT1蛋白表达水平下降是DN的另一个重要特征。中药益肾化湿颗粒(YSHS)对DN有一定的疗效,科学家推测YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤,利用下列实验材料及试剂设计实验验证该推测。
实验材料及试剂:正常小鼠、DN模型鼠、YSHS、生理盐水等。
①写出实验思路:___________________________________________
___________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
②预期结果:________________________________________________________________________________________________________。
将DN模型鼠随机均分甲、乙组,甲组灌胃适量YSHS溶液,乙组灌胃等量生理盐水,另对正常小鼠(丙组)灌胃等量生理盐水,一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WT1蛋白表达水平并记录
甲组YAP蛋白量低于乙组,接近丙组,而WT1蛋白量高于乙组,接近丙组
[解析] (1)与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,其细胞膜表面存在特异性受体,可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌,这体现细胞膜具有进行信息交流的功能。(2)免疫印记技术的原理是抗原和抗体的特异性结合,图示结果表明:糖尿病肾病的发生,与(肾小球内)CTGF、YAP蛋白表达量增加,YAP蛋白磷酸化水平升高有关。(3)若要验证YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤,可以将DN模型鼠随机均分甲、乙组,甲组灌胃适量YSHS溶液,乙组灌胃等量生理盐水,另对正常小鼠(丙组)灌胃等量生理盐水,一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WT1蛋白表达水平并记录,预期结果可能是甲组YAP蛋白量低于乙组,接近丙组,而WT1蛋白量高于乙组,接近丙组。
热点3 实验结果和结论的合理表述
1.(2025·江苏卷)人体具有自我防御能力,能抵御病原体的侵袭。干扰素基因刺激因子(STING)是人体免疫功能的关键参与者,细胞中STING转运到高尔基体后,可激活STING信号通路,促进免疫相关基因的表达,如图1所示。请回答下列问题:
(1)有病毒入侵时,囊泡将STING转运进入高尔基体,体现囊泡和高尔基体的膜具有________性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物,水解________直接提供能量,磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。
(2)激活的IRF3进入细胞核,促进细胞表达干扰素,抑制病毒增殖,这种免疫类型为_______________。
流动
ATP
非特异性免疫
(3)STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFkB,促进细胞表达抗原呈递相关蛋白,进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面,有利于T细胞通过________识别到病毒抗原后活化,裂解被病毒感染的靶细胞,这种免疫方式为___________。
相应受体
细胞免疫
(4)我国科学家研究发现,有些2型糖尿病患者的胰岛B细胞中STING信号通路异常。
①健康状态下,胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,促进血糖进入细胞进行氧化分解,促进_____________________________,与胰岛A细胞分泌的_____________共同维持血糖稳态。
血糖合成糖原、转化为脂肪等
胰高血糖素
②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系,研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象,分别分离了胰岛B细胞,开展两组实验:一组检测细胞中胰岛素基因的表达量,结果见图2;另一组用高糖溶液刺激,检测培养液中胰岛素的含量,结果见图3。根据图2、图3 可得出结论:______________________________________________________
_____________。
STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录和翻译,影响胰岛
素的分泌过程
③依据上述研究,研发治疗血糖异常相关的新药物,还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因,研究人员用小鼠开展了实验研究。请选出3个关键步骤,并按照实验流程排序:________(填字母)。
a.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的DNA
b.提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA
c.逆转录成cDNA后,扩增、测序分析
d.PCR扩增,测序分析
e.确定差异表达基因,进行实验验证
b、c、e
[解析] (1)囊泡将STING转运进入高尔基体,体现了囊泡和高尔基体的膜具有流动性。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物,水解ATP直接提供能量。(2)非特异性免疫不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。激活的IRF3进入细胞核,促进细胞表达干扰素,抑制病毒增殖,这种免疫类型为非特异性免疫。(3)T细胞上的相应受体能够识别病毒抗原,T细胞活化后裂解被病毒感染的靶细胞,这种免疫方式为细胞免疫。(4)①胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进
入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等(增加血糖去向);另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖(减少血糖来源)。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。胰岛素和胰高血糖素共同维持血糖含量的稳定。②分析图2和图3,实验条件下正常组和STING基因敲除组的胰岛素基因mRNA含量、胰岛素含量没有明显差异,说明STING基因缺失对胰岛素基因的表达影响不显著;分析图3,高糖溶液刺激的条件下,STING
基因敲除组的胰岛素含量低于正常组,说明高糖条件下,STING基因缺失的胰岛B细胞中,胰岛素的分泌受影响。③该实验目的是筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因,因此应首先提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA,然后逆转录产生cDNA,PCR扩增后测序分析,最终确定差异表达基因,进行实验验证。
2.(2024·甘肃卷)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题:
(1)写出减压反射的反射弧:____________________________________
_________________________________________________________。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以__________________形式传导,在神经元之间通过________传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动________。
压力感受器→传入神经→心血管中枢→
副交感神经和交感神经→心脏和血管
神经冲动(或电信号)
突触
减弱
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:_______________________________________________________
________________________________________________________。
在一定时间后,支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质随灌流液到达心脏B,使心脏B跳动变慢
[解析] (1)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,因此由题图可知,减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。(3)交感神经在人体处于兴奋状态时占优势,使心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,因此血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
创新解读
1.在高考生物实验题中,实验结果和结论的合理表述需遵循“数据关联变量→逻辑推导结论”的原则。例如在探究光照强度对植物光合作用的实验中,结果常以“随光照强度增加,叶片单位时间内气泡释放量增多”等具体现象呈现,结论则需紧扣目的,如“光照强度能促进植物光合作用速率”,若涉及多组数据,还需体现“正相关”“最适范围”等逻辑关系。这种表述要求准确区分结果(现象/数据)与结论(原理/规律),是高考考查实验思维的核心。
2.在科研热点领域,从癌症靶向药物的临床试验到全球气候变化的生态研究,实验结果与结论的表述逻辑始终一致,但更强调数据严谨性与科学延展性。比如某药物三期临床试验结果会以“用药组病毒载量下降速率比安慰剂组快2.3倍(P<0.01)”等量化数据呈现,结论则需结合机制分析,如“该药物通过抑制病毒蛋白酶活性显著改善临床症状”。这种表述既延续了高考题中“变量—结果—结论”的逻辑链条,又通过统计学分析和机制阐释提升了科学深度,展现了基础实验表述向前沿科研的进阶路径。
1.实验结果与实验结论的表述方法
2.辨析探究性实验与验证性实验结果、结论的分析方法
实验类型 特点 结果、结论分析方法
探究性 结果和结论未知 逆推法,以“结论→结果”为序,分析可能的实验结果:例如,若结论为A,则结果为现象1;若结论为B,则结果为现象2。分析时需采用假设法逐条列举,不遗漏。
(注:题目若要求写出“最有可能的结果和结论”,则只需根据所学知识或生活经验判断出正确的结果和结论即可)
验证性 结果和结论可事先预知 以“结果→结论”为序,书写预期的结果与结论
(2025·安徽蚌埠二模)新疆阿克苏糖心苹果备受广大消费者喜爱,也是当地的支柱产业。科研人员对其做了一些相关研究,结果如图所示。据图回答问题:
(1)本研究探究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响,其中光照主要影响苹果树的_________(填生理活动名称),该过程进行的场所是________,温度主要通过影响____________,进而影响苹果树的代谢。
光合作用
叶绿体
酶的活性
(2)白天苹果果肉细胞产生ATP的场所有______________________,糖心的形成与糖类积累有关,实验发现上部糖心果率高于其他部位,其原因是_______________________________________________
_________________________________________________________。
细胞质基质、线粒体
苹果树上部接受阳光充足,光合作用制造和积累的有机物(糖类)多,糖心果率高
(3)10月13日之后,果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高,原因是_________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
非搭棚处理下昼夜温差大,夜间环境温度低,果树的呼吸作用弱,对有机物的消耗少,并且白天光合作用充足,则全天有机物的积累量高,提高了糖心果率
(4)有人认为新疆阿克苏苹果出现糖心的原因是没有及时采摘,出现代谢紊乱,导致糖分过度积累而出现的一种病症,起名叫水心病。请设计实验对这一观点进行探究,要求写出实验思路、预期结果和结论。
实验思路:_________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________;
将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组,管理条件相同,在果实成熟初期采摘甲组的苹果,乙组苹果延期采摘,观察两组苹果的糖心形成情况
预期结果和结论:___________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
若甲组苹果没有糖心,乙组苹果有糖心,说明采摘延迟会导致糖心的形成;若两组苹果都有糖心,说明糖心的形成与是否及时采摘无关
[解析] (1)本题研究光照强度、套袋天数、温度等对苹果糖心形成的影响,其中光照主要影响苹果树的光合作用,因为光照是光合作用的重要条件,光合作用的场所是叶绿体。温度主要通过影响酶的活性,进而影响苹果果实的代谢。(2)果肉细胞没有叶绿体,所以ATP在果肉细胞中产生的场所有细胞质基质、线粒体等。糖心的形成与糖类积累有关,实验发现上部糖心果率高于其他部位,原因是苹果树上部接受光照充分,光合作用制造和积累的有机物(糖类)多,所以糖心果率高。(3)10月13日之后,果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高,原因是非搭棚处理下昼夜温差大,夜间环境温度
低,果树的呼吸作用弱,对有机物的消耗少,并且白天光合作用充足,全天有机物的积累量高,提高了糖心果率。(4)为了探究是否因为没有及时采摘,出现代谢紊乱,导致新疆阿克苏苹果糖分过度积累而出现水心病,所以实验的自变量是采摘的时间,因变量是是否出现糖心,所以实验的思路为将同一果园的苹果树随机均分为甲、乙两组,管理条件相同,在果实成熟初期采摘甲组的苹果,乙组苹果延期采摘,观察两组苹果的糖心形成情况。预期结果和结论:若甲组苹果没有糖心,乙组苹果有糖心,说明采摘延迟会导致糖心的形成;若两组苹果都有糖心,说明糖心的形成与是否及时采摘无关。
热点拓展作业(九) 实验与探究
1.(2025·贵州遵义三模)生物学实验研究中,常需要弄清自变量(X)是否通过另一因素(中间变量M)而实现对因变量(Y)的影响,某研究小组据此建构如图所示模型。结合所学生物学知识分析,下列相关叙述正确的是(  )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A.研究过程中,无关变量的改变对实验结果没有影响
B.探究过氧化氢酶对H2O2的催化作用,M可表示为降低的活化能
C.稀盐酸刺激狗的小肠分泌促胰液素促进胰液分泌,促胰液素的量是中间自变量
D.为确定喂食引起狗分泌唾液是否与神经调节有关,切断神经是对中间因变量的检测

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
B [无关变量是指实验中除自变量外,可能影响因变量结果的变量,需要控制以保持实验的有效性,无关变量的改变对实验结果有影响,A错误;探究过氧化氢酶对H2O2的催化作用,自变量为过氧化氢酶的有无,M为中间变量,可表示为降低的活化能,B正确;稀盐酸刺激狗的小肠分泌促胰液素促进胰液分泌,促胰液素的量是中间因变量,C错误;为确定喂食引起狗分泌唾液是否与神经调节有关,切断神经是对中间自变量的控制,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
2.(2025·安徽蚌埠期末)生物学兴趣小组的同学通过实验研究了不同底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响,实验结果如下图,有关说法错误的是(  )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A.实验甲、乙的自变量分别是底物浓度和酶浓度,因变量均为酶促反应速率
B.酶促反应速率可通过检测单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来表示
C.实验甲和乙中温度、pH均为可影响实验结果的无关变量,需保持相同且适宜
D.实验甲需保持不同底物浓度下酶量充足,实验乙需保持不同酶浓度下底物充足

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D [实验甲研究底物浓度对酶促反应速率的影响,自变量是底物浓度,实验乙研究酶浓度对酶促反应速率的影响,自变量是酶浓度,两个实验的因变量都是酶促反应速率,A正确;酶促反应指的是在酶的催化作用下底物转变为产物的过程,因此酶促反应速率可通过检测单位时间内产物的生成量或底物的消耗量来表示,B正确;实验甲、乙的自变量分别是底物浓度和酶浓度,其他影响实验的因素均为无关变量,包括温度、pH等,实验时需要无关变量保持相同且适宜,C正确;实验甲,在一定范围内底物浓度增大酶促反应速率加快,当底物浓度达到一定值后酶促反应速率不变,说明酶的量并不是充足的,实验乙,酶浓度越大酶促反应速率越大,两者呈正相关,故实验乙中底物充足,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
3.(2025·广东惠州期末)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是(  )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
组别 抗利尿激素浓度/(ng·L-1) 醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82

A.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
B.醛固酮由肾上腺皮质分泌,促进肾小管重吸收钠离子
C.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
D.眩晕的出现可能与小脑有关,因为小脑能够协调运动
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A [抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管重吸收水,从而降低细胞外液渗透压,A错误;醛固酮由肾上腺皮质分泌,通过促进肾小管对钠离子的重吸收维持血钠平衡,B正确;利尿剂可促进排水,低盐饮食减少钠摄入,从而减轻内耳淋巴水肿,C正确;小脑负责维持身体平衡和协调运动,眩晕可能与小脑功能异常有关,D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
4.(2025·河南开封三模)某研究小组探究在细胞分裂素类似物(KT)处理下赤霉素信号蛋白(GID1)缺失对小麦幼芽生长的影响,将野生型小麦(WT)和GID1缺失突变体(gid1-2)的种子分别置于含0 μmol·L-1和2 μmol·L-1KT的培养基中培养,实验结果分别如图1、图2所示。下列相关叙述正确的是
(  )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10

A.KT的结构和功能与细胞分裂素的一定相同
B.对比图1、图2中WT的幼芽长度,说明KT促进幼芽生长
C.由图2可知,GID1缺失会削弱KT对幼芽生长的作用
D.该实验有两个自变量,不符合实验设计的单一变量原则
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
C [KT是细胞分裂素类似物,虽功能相似,但其结构与细胞分裂素的不一定相同,A错误;由图1、图2的实验结果可知,一定浓度的KT可抑制幼芽生长,B错误;由图2可知,在2 μmol·L-1KT的培养基中,GID1缺失组幼芽的长度比WT组长,说明GID1缺失会削弱KT对幼芽生长的作用,C正确;虽然该实验的自变量有两个,但是该实验仍然符合实验设计的单一变量原则,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10

5.(2025·甘肃白银三模)从牛胰腺中提取的DNA酶需要Mg2+或Mn2+激活才具备活性;柠檬酸钠能使Mg2+失去作用而不影响Mn2+。在S型细菌提取液中加入DNA酶时分别加入①Mg2+、②Mg2++柠檬酸钠、③Mn2+、④Mn2++柠檬酸钠,统计R型细菌转化为S型细菌的转化率(注:R型细菌和S型细菌为两种肺炎链球菌)。下列叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是离子和细菌的种类
B.实验结果是转化率为①=③,②<④
C.高活性的DNA酶能够提高转化率
D.该实验可以检测DNA是否为转化因子
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D [本实验以加入离子的种类(①与③、②与④)和是否加入柠檬酸钠(①与②、③与④)为自变量,以R型细菌转化为S型细菌的转化率为因变量,A错误;由于DNA酶需要Mg2+或Mn2+激活才具备活性,柠檬酸钠能使Mg2+失去作用而不影响Mn2+,因此②组中的DNA酶没有活性,不能水解DNA,此时S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌,①、③、④组中的DNA酶有活性,能水解DNA,DNA水解后,R型细菌不能转化为S型细菌,所以预测转化率为①=③=④<②,B、C错误;DNA酶能够专一性地催化DNA水解,从而使DNA的功能丧失,通过DNA酶活性是否被激活引起转化率的变化,证明DNA是肺炎链球菌的转化因子(遗传物质),D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
10
6.(12分)(2025·陕西宝鸡模拟)去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素,能促进血管收缩,使血压回升等。研究发现,去甲肾上腺素不仅可引起睡眠时血压的上升,还可以促进睡眠时大脑内废弃物的清除。其中各种废弃物如折叠错误的蛋白会通过淋巴系统排出脑外。与此同时,研究还发现唑吡坦(一种安眠药)会抑制去甲肾上腺素分泌,使其保持较低水平。回答下列问题:
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
(1)同肾上腺素一样,去甲肾上腺素由____________(具体部位)分泌。当出现去甲肾上腺素缺乏症时,能否通过口服补充该激素并说出理由:___________________________________________________
__________。
(2)大脑内废弃物进入淋巴系统后,________(填“能”或“不能”)进入血浆被分解利用,____________(填“能”或“不能”)进入组织液被分解利用。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
肾上腺髓质
能,去甲肾上腺素不属于蛋白质类激素,不会在消化道

不能
中被分解
(3)临床上使用去甲肾上腺素过量,容易出现强烈的血管收缩,使器官(如肾脏)血流减少,当肾血流锐减后,尿量________;也可能引发过敏反应,引发的过敏反应属于免疫系统的__________功能。
题号
1
3
5
2
4
6
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减少
免疫防御
(4)欲设计实验验证唑吡坦能通过抑制去甲肾上腺素的分泌,进而对睡眠时大脑内废弃物清除的抑制作用,某同学做出了如下分析:
①材料:健康状况相似的小鼠若干、正常饲料。
②思路:将小鼠随机均分为两组(实验组和对照组),实验组的处理为________________________________。
③结果:若_________________________________________________
_________________,验证了唑吡坦能通过抑制去甲肾上腺素的分泌,进而对睡眠时大脑内废弃物的清除起抑制作用。
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饲喂唑吡坦(添加了唑吡坦的饲料)
实验组小鼠去甲肾上腺素含量低于对照组,且大脑内废弃物多于对照组
[解析] (1)肾上腺素和去甲肾上腺素都由肾上腺髓质分泌。去甲肾上腺素不属于蛋白质类激素,不会在消化道中被分解,能通过口服补充该激素。(2)淋巴循环最终会汇入血浆,所以大脑内废弃物进入淋巴系统后能进入血浆被分解利用。组织液和淋巴之间的物质交换是单向的,只能由组织液进入淋巴,所以大脑内废弃物进入淋巴系统后不能进入组织液被分解利用。(3)当肾血流锐减后,肾小球的过滤作用减弱,尿液减少。过敏反应是免疫系统的防御功能过强导致
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的。(4)实验自变量是有无唑吡坦,因变量是去甲肾上腺素的分泌量。故将小鼠随机均分为两组(实验组和对照组),实验组的处理为饲喂唑吡坦(添加了唑吡坦的饲料),若实验组小鼠去甲肾上腺素含量低于对照组,且大脑内废弃物多于对照组,验证了唑吡坦能通过抑制去甲肾上腺素的分泌,进而对睡眠时大脑内废弃物的清除起抑制作用。
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7.(10分)(2025·湖北武汉三模)为分析在高温干旱双重胁迫下,植物如何调节气孔开合,以维持生命活动的正常进行,研究者以野生型(wt)、t基因缺失突变体(t)、o基因缺失突变体(o)和t/o双基因缺失突变体(t/o)拟南芥为实验材料,开展了相关实验。
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回答下列问题:
(1)从图1实验结果可知,高温会促进________(填“t基因”或“o基因”)的表达,进而促进气孔开放。
(2)若将野生型植株置于干旱环境中,植物体中________(填植物激素名称)会增多,可能会促进________(填“t基因”或“o基因”)的表达,进而促进气孔关闭。图2所示的实验结果说明_____________
_______________________________,t蛋白的磷酸化会________(填“增强”或“减弱”)t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。
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t基因
脱落酸
o基因
干旱胁迫下o基
减弱
因会提高t蛋白的磷酸化水平(2分)
(3)随后研究者在不同的缺失突变体中过表达t蛋白,并在不同温度下对植株进行处理,得到图3所示的实验结果。该结果说明高温降低t蛋白的磷酸化,且这个过程不依赖于o蛋白,其判断依据是___________________________________________________________
_________________________________________________________。
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第③组与第①组相比,t蛋白的磷酸化水平更低;第③组和第④组相比,t蛋白的磷酸化水平没有显著差异(2分)
(4)根据上述研究结果推测,若利用转基因技术,在t组植株中过量表达磷酸化位点突变的t蛋白,在高温和干旱双重胁迫下,该转基因植株的叶片温度会__________(填“低于”“高于”或“基本等于”)野生型植株。植物体存在上述调节机制的意义是在高温和干旱双重胁迫下,实现水分、温度和光合作用的平衡,维持稳态。
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低于(2分)
[解析] (1)图1显示高温条件下,与野生型相比,t基因缺失突变体(t)的气孔开度明显低于野生型,而o基因缺失突变体(o)的气孔开度无显著变化,说明高温通过促进t基因的表达而促进气孔开放。(2)t基因可以促进气孔开放,所以干旱条件下,植物合成的脱落酸(ABA)增多,可能会促进o基因的表达,进而促进气孔关闭以减少水分流失。分析图2可知,干旱条件下,o基因缺失突变体(o)的t蛋白的磷酸化水平显著低于野生型(wt),说明干旱胁迫下o基因会提高t蛋白的磷酸化水平;t蛋白的磷酸化导致t蛋白的空间结构改变,进
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而导致t蛋白的功能发生改变,即t蛋白的磷酸化会减弱t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。(3)图3显示,第③组与第①组相比,t蛋白的磷酸化水平更低;第③组和第④组相比,t蛋白的磷酸化水平没有显著差异,即无论o基因是否存在,高温均能降低t蛋白的磷酸化,且这个过程不依赖于o蛋白。(4)磷酸化位点突变的t蛋白无法被磷酸化,因此干旱时无法增强气孔关闭的调节作用,高温仍然会促进气孔开放(通过促进t基因表达),但干旱无法有效关闭气孔(因为t蛋白的磷酸化被破坏),因此在高温和干旱双重胁迫下,转基因植株的气孔开度比野生型更大,蒸腾作用更强,叶片温度会更低。
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8.(10分)(2025·河南信阳三模)为了探究皮肤组织特异性T细胞对损伤神经细胞的修复作用,研究人员用下表方式处理小鼠并进行后续相关实验。回答下列问题:
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组别 处理方式
C 未作处理
TA 将一定量的金黄色葡萄球菌涂抹于小鼠耳朵皮肤表面
ID 耳廓皮下注射一定量的金黄色葡萄球菌
(1)ID处理组出现组织损伤、炎症反应,TA处理组出现局部轻微反应,出现这种差异的一方面原因是由于________的作用,导致TA组病原体扩散较慢。检测不同处理组小鼠皮肤组织辅助性T细胞类型的比例,结果如图1。IL-17A和IFN-γ是不同类型辅助性T细胞分泌的细胞因子,前者主要由Th17细胞分泌。据图分析,可以得出的结论是________________________________________。
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皮肤
不同处理方法会诱导T细胞分化成不同类型
(2)研究人员对TA组处理的小鼠再进行ID组的处理,并与TA组进行比较,检测Th17细胞增量变化如图2。据图分析,该结果说明_________________________________________________________。根据特异性免疫过程分析,出现这种现象的原因很可能与先前进行TA处理产生相应________有关。
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TA+ID 处理能够促进产生IL-17A细胞因子的T细胞(Th17)产生(2分)
记忆细胞
(3)进一步研究发现,IL-17A与全身细菌控制关系不大,在皮肤神经损伤部位有Th17细胞富集,据此推测IL-17A可能具有____________
____________作用。
①为验证该推测,研究人员在先前处理好的小鼠中选择__________
_________________(填写组别名称)为材料进行两组实验,观察实验现象。
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促进损伤神
经细胞的修复
TA和C(或
TA+ID和TA)(2分)
②为从不同角度验证该推测,研究人员的思路是阻断IL-17A的作用,请提出一种具体的阻断方法:____________________________
_________________________________________________________。
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用IL-17A抗体(敲除 IL-17A
相关基因/阻断 IL-17A与受体结合)等(2分)
[解析] (1)由皮肤和黏膜组成人
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