2025屆高考生物二輪專題復習與測試板塊七實驗專題十五實驗與探究

板塊七實驗專題十五實驗與探究[學生用書P]考點1教材基礎和經典實驗[學生用書P]1．教材實驗中的“一材多用”——洋蔥2．鹽酸在教材實驗中的作用3．酒精在教材實驗中的作用4．與“洗”有關的實驗操作5．有關顏色反應類實驗答案：eq\o(□,\s\up1(1))旺盛eq\o(□,\s\up1(2))空間結構eq\o(□,\s\up1(3))相互分離開來eq\o(□,\s\up1(4))無水乙醇eq\o(□,\s\up1(5))70%eq\o(□,\s\up1(6))50%eq\o(□,\s\up1(7))95%eq\o(□,\s\up1(8))橙色的重鉻酸鉀eq\o(□,\s\up1(9))二苯胺6．生物學實驗常用的方法技術【真題研讀】1．(2024·廣東選擇考)銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學用層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是(C)A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道解析：本實驗的目的是用層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，應選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨，A錯誤；色素提取液為無水乙醇，研磨時不能用水補充損失的提取液，B錯誤；由于濾紙條不會相互影響，層析液的成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析，C正確；用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D錯誤。2．(2024·廣東選擇考)關于技術進步與科學發(fā)現之間的促進關系，下列敘述正確的是(B)A．電子顯微鏡的發(fā)明促進細胞學說的提出B．差速離心法的應用促進對細胞器的認識C．光合作用的解析促進花期控制技術的成熟D．RNA聚合酶的發(fā)現促進PCR技術的發(fā)明解析：電子顯微鏡的發(fā)明是在細胞學說提出之后，細胞學說的提出主要基于借助光學顯微鏡進行的觀察和研究，A錯誤；差速離心法可以通過不同的離心速度將細胞內大小、密度不同的細胞器分離開來，促進對細胞器的認識，B正確；光合作用的解析主要是對植物的光合作用機制進行研究，而花期控制技術更多地涉及植物激素、環(huán)境因素等方面的知識，光合作用的解析與花期控制技術的成熟關系不大，C錯誤；PCR技術的關鍵在于熱穩(wěn)定的DNA聚合酶的應用，D錯誤。3．(2023·廣東選擇考)“DNA的粗提取與鑒定”實驗的基本過程是：裂解→分離→沉淀→鑒定。下列敘述錯誤的是(D)A．裂解：使細胞破裂釋放出DNA等物質B．分離：可去除混合物中的多糖、蛋白質等C．沉淀：可反復多次以提高DNA的純度D．鑒定：加入二苯胺試劑后即呈現藍色解析：DNA的粗提取與鑒定實驗的基本過程是裂解→分離→沉淀→鑒定。裂解的目的是使細胞破裂，釋放出DNA等物質，A正確。DNA分離過程中混合物中的多糖、蛋白質等可被去除，B正確。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質，可反復多次以提高DNA的純度，C正確。進行DNA鑒定時可以使用二苯胺試劑，但要進行沸水浴加熱后才能觀察到顏色變化，D錯誤。[命題延伸]——判斷與填空(1)采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產物的實驗中，凝膠載樣緩沖液中指示劑的作用是指示DNA分子的具體位置。()(2)培養(yǎng)獲得二倍體和四倍體洋蔥根尖后，分別制作有絲分裂裝片，鏡檢、觀察。下圖為二倍體根尖細胞的照片。四倍體中期細胞中的染色體數與①的相等，是②的4倍，③的2倍。()(3)瓊脂糖凝膠中的DNA分子可在紫光燈下被檢測出來。()(4)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態(tài)得到實驗結果。()(5)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液。()(6)觀察植物細胞的有絲分裂不宜選用黑藻成熟葉片。()(7)在相同條件下，分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，觀察其質壁分離，再用清水處理后觀察其質壁分離復原，實驗結果如下圖所示。各組蔗糖溶液中，水分子不能從蔗糖溶液進入細胞液。()(8)在洋蔥根尖細胞分裂旺盛時段，切取根尖制作植物細胞有絲分裂臨時裝片時，經染色后，________________有利于根尖細胞的分散。制作染色體組型圖時，通常選用處于有絲分裂________期細胞的染色體，原因是__________________________________________。提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×(8)輕壓蓋玻片中中期的染色體縮短到了最小的程度，最便于觀察和研究【對點突破】題點1教材基礎實驗分析與評價1．實驗中材料和試劑的選擇、實驗操作和結果分析等都直接關系到實驗的成功與否。下列敘述錯誤的是(B)A．一般用洋蔥鱗片葉外表皮細胞探究細胞的失水和吸水B．斐林試劑甲液和乙液混合后保存在棕色試劑瓶中以備重復使用C．觀察細胞有絲分裂實驗中按解離、漂洗、染色、制片順序制作裝片D．可通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢證明酶具有高效性解析：洋蔥鱗片葉外表皮細胞呈紫色便于觀察，所以一般用洋蔥鱗片葉外表皮細胞探究細胞的失水和吸水，A正確；斐林試劑甲液和乙液混合后應立即使用，同時斐林試劑應現用現配，B錯誤；觀察細胞有絲分裂實驗中，需要制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片，制作裝片的步驟為解離→漂洗→染色→制片，最后用顯微鏡觀察，C正確；與加FeCl3的試管相比，加肝臟研磨液的試管中過氧化氫分解得更快，證明酶具有高效性，D正確。2．下表為高中生物學實驗中涉及的部分操作流程，其中不合理的是(C)選項實驗課題操作流程A綠葉中色素的分離制備濾紙條→畫濾液細線→層析法分離色素→觀察與記錄B果酒的制作取新鮮葡萄→清水沖洗→去掉枝?！ブ⒀b入發(fā)酵瓶→蓋上瓶蓋→定時排氣C觀察植物細胞的有絲分裂載玻片上滴一滴清水→根尖放在水滴中漂洗→將根尖弄碎→染色→蓋上蓋玻片續(xù)表選項實驗課題操作流程D驗證酶的專一性分別加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林試劑→加熱→觀察解析：綠葉中色素的分離：制備濾紙條→畫濾液細線→用層析液分離色素→觀察與記錄，A合理。果酒的制作：采摘新鮮葡萄→沖洗葡萄，去除枝梗→發(fā)酵瓶消毒，葡萄榨汁→葡萄汁裝入發(fā)酵瓶→發(fā)酵釀造葡萄酒(蓋上瓶蓋→定時排氣)，B合理。觀察植物細胞的有絲分裂時，其裝片的制作過程為解離、漂洗、染色和制片。在制片時，先將根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，再蓋上蓋玻片，C不合理。驗證酶的專一性實驗需要鑒定淀粉和蔗糖是否被淀粉酶分解，實驗過程：分別加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林試劑→加熱→觀察，D合理。題點2教材經典實驗分析與評價3．(2022·廣東選擇考)下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述，錯誤的是(D)A．孟德爾用統(tǒng)計學方法分析實驗結果發(fā)現了遺傳規(guī)律B．摩爾根等基于性狀與性別的關聯(lián)證明基因在染色體上C.赫爾希和蔡斯用對比實驗證明DNA是遺傳物質D．沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式解析：沃森和克里克結合查哥夫的實驗結果構建了DNA雙螺旋結構模型，得出了堿基配對方式，D錯誤。4．下列對生物科學研究方法和相關實驗的說法，錯誤的是(B)A．模型構建：研究種群數量的變化規(guī)律和DNA雙螺旋結構的發(fā)現B．加法原理：艾弗里的肺炎鏈球菌的體外轉化實驗C．對比實驗：探究酵母菌在不同氧氣條件下細胞呼吸的方式D．假說—演繹法：摩爾根的果蠅雜交實驗證明基因在染色體上解析：研究種群數量變化規(guī)律和DNA雙螺旋結構的發(fā)現都采用模型構建法，而種群數量的變化規(guī)律是數學模型，DNA雙螺旋的結構屬于物理模型，A正確；艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等處理細胞提取物體現了減法原理，B錯誤；探究酵母菌在不同氧氣條件下的細胞呼吸方式，兩組實驗均需要控制實驗條件，實驗屬于相互對照，即對比實驗，C正確；摩爾根利用果蠅進行雜交實驗，運用假說—演繹法證明基因在染色體上，D正確?？键c2實驗設計、分析與評價[學生用書P]1．掌握分析實驗設計題的程序2．描述實驗設計步驟的“四步曲”在書寫實驗步驟時應注意以下幾點：(1)步驟設計一般不宜連續(xù)描述，而是分段敘述，并加以編號。(2)為使敘述更簡潔，對試管、燒杯等實驗器材一般要加以分組、編號，如A、B或甲、乙等。(3)敘述中盡量用規(guī)范的實驗術語，不能使用含糊的口語，如“等量”不宜說成“一樣多”等。(4)一般在時間、溫度、物質的量上難以做到準確的量化表達，盡可能用“相同”“適宜”或“適量”等“定性”的語言表達。(5)實驗設計中適時出現“其他培養(yǎng)條件相同”或“培養(yǎng)相同一段時間后”等都是很好的得分點。(6)題目給出的實驗材料和試劑一般應充分利用，除非題目條件允許，否則不能自己隨意增減實驗材料和試劑。答案：eq\o(□,\s\up1(1))等量eq\o(□,\s\up1(2))隨機性eq\o(□,\s\up1(3))單一eq\o(□,\s\up1(4))相同3．“五看法”評價實驗設計【真題研讀】1．(2024·高考全國卷甲)某種病原體的蛋白質A可被吞噬細胞攝入和處理，誘導特異性免疫。回答下列問題。(1)病原體感染誘導產生漿細胞的特異性免疫方式屬于____________________。(2)溶酶體中的蛋白酶可將蛋白質A的一條肽鏈水解成多個片段，蛋白酶切斷的化學鍵是______________________。(3)不采用熒光素標記蛋白質A，設計實驗驗證蛋白質A的片段可出現在吞噬細胞的溶酶體中，簡要寫出實驗思路和預期結果。解析：(1)B細胞活化后增殖、分化產生的漿細胞可以產生并分泌抗體，而抗體存在于體液中，所以病原體感染誘導產生漿細胞的特異性免疫方式屬于體液免疫。(2)蛋白酶水解蛋白質切斷的化學鍵是肽鍵。(3)不采用熒光素標記蛋白質A，則可采用放射性同位素標記法。蛋白質的組成元素有C、H、O、N等，可用含3H標記的氨基酸的培養(yǎng)基或細胞培養(yǎng)該病原體，讓其蛋白質A帶上放射性標記；將蛋白質A帶放射性標記的病原體注入健康小鼠體內，定期取小鼠的吞噬細胞，檢測其中溶酶體的放射性情況。預期結果：小鼠吞噬細胞的溶酶體中出現放射性。答案：(1)體液免疫(2)肽鍵(3)實驗思路：用含3H標記的氨基酸的培養(yǎng)基或細胞培養(yǎng)該病原體，讓其蛋白質A帶上放射性標記；將蛋白質A帶放射性標記的病原體注入健康小鼠體內，定期取小鼠的吞噬細胞，檢測其中溶酶體的放射性情況。預期結果：小鼠吞噬細胞的溶酶體中出現放射性。2．(2024·浙江6月選考)內蒙古草原是我國重要的天然牧場，在畜牧業(yè)生產中占有重要的地位?；卮鹣铝袉栴}：(1)調查發(fā)現某草原群落中貝加爾針茅生活力強、個體數量多和生物量________，據此判定貝加爾針茅是該群落中占優(yōu)勢的物種，影響其他物種的生存和繁殖，對群落的________和功能起決定性的作用。(2)為探究草原放牧強度和氮素施加量對草原群落的影響，進行了相應實驗。①思路：設置不同水平的氮素添加組，每個氮素水平都設置________處理，一段時間后對群落的物種豐富度、功能特征等指標進行檢測。其中植物物種豐富度的調查常采用___________________________________________________________法。②結果：植物的物種豐富度結果如圖所示。③分析：結果表明，不同水平的氮素添加組之間植物的物種豐富度________。過度放牧會導致植物的物種豐富度________，引起這種變化的原因是過度放牧使適口性好的植物先被家畜采食，使其與適口性________的植物競爭資源時容易處于劣勢。(3)秉承可持續(xù)發(fā)展理念，既要保護草場資源，又要肉、奶高產，保證牧民經濟效益，根據“S”形增長)原理，牧民應將家畜種群數量維持在________水平。解析：(1)群落中的物種組成不是固定不變的。隨著時間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢。貝加爾針茅是該群落中占優(yōu)勢的物種，應該具有生活力強、個體數量多和生物量大以及對群落的結構和功能起決定性的作用等特征。(2)①本實驗的自變量是放牧強度和氮素施加量，因變量為物種豐富度。據圖可知，本實驗設置了不同水平的氮素添加組，每個氮素水平都設置不同放牧強度處理。常采用樣方法調查植物物種豐富度。③據圖可知，不同水平的氮素添加組之間植物的物種豐富度基本相同，高放牧強度組物種豐富度相對值遠小于不放牧對照組，說明過度放牧會導致植物的物種豐富度降低。過度放牧使適口性好的植物先被家畜采食，使其與適口性差的植物競爭資源時容易處于劣勢。(3)根據“S”形增長規(guī)律，牧民應將家畜種群數量維持在接近且不超過K值水平。答案：(1)大結構(2)①不同放牧強度樣方③無明顯差異降低差(3)接近且不超過K值【對點突破】1．長期高血糖會引起腦部認知功能障礙，引發(fā)糖尿病腦病。為探究姜黃素對糖尿病腦病的影響，科研人員對四組大鼠進行持續(xù)12周灌胃處理，24周后測定實驗結果如下圖所示(其中“水迷宮逃避潛伏期”可反映腦部認知功能)。回答下列問題：(1)人體內能夠降低血糖濃度的激素是____________，該激素分泌正常的人也有可能患糖尿病，最可能的原因是________________。(2)該實驗設置甲、乙兩組的目的是________________。比較丙、丁兩組實驗結果，可以得出的結論是_______________________________________________。(3)進一步研究發(fā)現，糖尿病腦病大鼠腦部神經細胞凋亡率與IGF-1(胰島素樣生長因子)的含量呈負相關，而灌胃姜黃素會影響IGF-1的含量，請推測姜黃素治療糖尿病腦病的機理：___________________________________________________________。解析：(1)胰島素是人體中唯一能夠降低血糖的激素，其作用分為兩個方面：促進血糖氧化分解、合成糖原、轉化成非糖物質等；抑制肝糖原的分解和非糖物質轉化。胰島素屬于激素，需要與受體結合后才能起作用，故胰島素分泌正常的人也可能患糖尿病，最可能的原因是胰島素的受體出現問題，如受體敏感性降低等。(2)分析題意可知，本實驗的目的是探究姜黃素對糖尿病腦病的影響，實驗組應為糖尿病腦病大鼠，故據此分析，設置甲、乙組的目的是作為對照，驗證生理鹽水和姜黃素的安全性(或無副作用)；分析題圖可知，比較丙組(糖尿病腦病大鼠＋生理鹽水)、丁組(糖尿病腦病大鼠＋姜黃素)的體重平均值、血糖濃度平均值和水迷宮逃避潛伏期，可以得出的結論是丙組的血糖濃度和水迷宮逃避潛伏期大于丁組，而體重平均值小于丁組，說明姜黃素對糖尿病腦病引起的體重減輕和血糖濃度升高具有緩解作用，能改善腦部的認知功能障礙。(3)分析題意可知，糖尿病腦病大鼠腦部神經細胞凋亡率與IGF-1的含量呈負相關，而姜黃素可改善腦部認知功能，故據此推測姜黃素治療糖尿病腦病的機理為姜黃素通過增加腦部神經細胞中胰島素樣生長因子(IGF-1)的含量，從而抑制神經細胞的凋亡，改善神經系統(tǒng)的功能，提高學習記憶能力。答案：(1)胰島素胰島素受體敏感性降低(2)作為對照，驗證生理鹽水和姜黃素的安全性(或無副作用)姜黃素對糖尿病腦病引起的體重減輕和血糖濃度升高具有緩解作用，能改善腦部的認知功能障礙(3)姜黃素通過增加腦部神經細胞中胰島素樣生長因子(IGF-1)的含量，從而抑制神經細胞的凋亡2．春夏季蛇類活動頻繁，蛇毒成分因毒蛇種類不同而復雜多樣，主要是具有酶活性的蛋白質或多肽。CTX是眼鏡蛇蛇毒的主要毒性成分之一，會導致細胞凋亡、臟器受損?；卮鹣铝袉栴}。(1)人遇到蛇時，會因驚恐引起心跳加快、呼吸急促，控制這種生理現象產生的是___________________________神經系統(tǒng)，同時腎上腺素分泌增多，警覺性提高，反應靈敏，以上現象體現了神經調節(jié)和體液調節(jié)之間的關系是________________________________________。(2)CTX可以與癌細胞結合，促使其發(fā)生細胞凋亡。為驗證CTX對癌細胞數量增殖具有抑制作用，科研人員設計了以下實驗，步驟如下。①實驗分組，請完善表格中第3組所需實驗材料(用“－”代表未選擇該實驗材料，“＋”代表選擇該實驗材料，“＋”的數量代表所選材料的添加量)。其中相互之間可以形成對照的有____________。項目第1組第2組第3組部分實驗材料選擇CTX－＋生理鹽水＋＋＋抗CTX血清－－癌細胞＋＋②將上述各組混合物放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，每隔一段時間計數并記錄。③根據每組記錄的細胞數，繪制曲線圖，下圖中c曲線代表的是①步驟中的第________________________組。(3)科學家已研發(fā)出腺病毒載體重組CTX基因的抗癌藥物，可誘導癌細胞產生CTX，從而加速其細胞凋亡，如果接種者之前感染過腺病毒，則抑癌效果可能會________(填“減弱”“增強”或“不變”)。解析：(1)題干中“人遇到蛇時，會因驚恐引起心跳加快、呼吸急促”，這種生理現象是不受意識支配的，控制它產生的是自主神經系統(tǒng)；“同時腎上腺素分泌增多，警覺性提高，反應靈敏”體現的是體液調節(jié)，兩種現象一起發(fā)生體現了神經調節(jié)和體液調節(jié)之間的關系是一方面內分泌腺受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)，另一方面內分泌腺分泌的激素也會影響神經系統(tǒng)的功能。(2)實驗分組要符合單一變量和等量原則以及形成相互對照，首先三組都要加入等量的癌細胞，其次CTX、生理鹽水、抗CTX血清三者的總量要相同，所以第1組加了2份(假設1個“＋”表示1份)的生理鹽水，第2組加了CTX和生理鹽水各1份，第3組則是加入CTX和抗CTX血清各1份。第1組和第2組對照觀察CTX對癌細胞數量增殖是否具有抑制作用，第2組和第3組對照為加抗CTX血清后對癌細胞的抑制作用是否存在，所以其中相互之間可以形成對照的有第1組和第2組，第2組和第3組。因為CTX可以與癌細胞結合，促使其發(fā)生細胞凋亡，而加了抗CTX血清會減少CTX，所以根據曲線圖可知，c曲線代表的是①步驟中的第2組，b曲線為①步驟中的第3組，a曲線則表示的是步驟①中的第1組。(3)如果接種者之前感染過腺病毒，體內存在相應的記憶細胞和抗體，選擇腺病毒載體制成抗癌藥物會影響藥物效果，則抑癌效果可能會減弱。答案：(1)自主一方面內分泌腺受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)，另一方面內分泌腺分泌的激素也會影響神經系統(tǒng)的功能(2)①項目第1組第2組第3組部分實驗材料選擇CTX－＋＋生理鹽水＋＋＋－抗CTX血清－－＋癌細胞＋＋＋第1組和第2組，第2組和第3組③2(3)減弱3．研究人員發(fā)現，在魚飼料中添加一定濃度的肉堿，肉堿進入魚體后可提高魚類對脂肪的利用率，有效減少養(yǎng)殖魚類的脂肪過度沉積，使魚類健康生長?；卮鹣铝袉栴}。(1)脂肪的水解產物如甘油、長鏈脂肪酸等都能作為細胞呼吸的底物。下圖為相關的代謝過程。①有氧呼吸的過程中，丙酮酸和長鏈脂酰CoA轉化為乙酰CoA，再進入檸檬酸循環(huán)。檸檬酸循環(huán)發(fā)生的場所是____________。過多的檸檬酸被運到其他場所后可用于合成脂質或氨基酸等，這說明細胞呼吸除能為魚體提供能量外，還是____________________的樞紐。②圖示過程中，長鏈脂酰CoA需通過肉堿實現轉運，該過程主要受酶1活性的制約。胰高血糖素能激活某種蛋白激酶而提高酶1的活性。據此分析，當魚體內的血糖濃度下降時，會因為________________________，使體內的長鏈脂肪酸的利用率有所________________(填“提高”或“下降”)。(2)為探究外源性肉堿濃度與酶1活性的相關性，研究人員利用幼魚進行實驗。完成下表并回答問題。簡要操作過程操作目的分組前使用高脂肪飼料喂養(yǎng)幼魚7天提高幼魚體內的脂肪含量①________________________________________________設置多個實驗組注射等量的溶劑到對照組的幼魚體內設置對照組將各組置于相同且適宜條件下飼養(yǎng)②_______________________________________________檢測肌肉和肝臟等組織細胞中酶1的活性—③若實驗結果顯示________________________，則說明外源性肉堿濃度與酶1的活性呈正相關。解析：(1)①分析題意可知，有氧呼吸的過程中，丙酮酸和長鏈脂酰CoA轉化為乙酰CoA，再進入檸檬酸循環(huán)，丙酮酸的進一步分解發(fā)生在有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質；過多的檸檬酸被運到其他場所后可用于合成脂質或氨基酸等，這說明細胞呼吸除能為魚體提供能量外，還是有機物相互轉化的樞紐。②胰高血糖素是能夠升高血糖的激素，而酶1的活性能夠制約長鏈脂酰CoA通過肉堿的轉運，胰高血糖素能激活某種蛋白激酶而提高酶1的活性，則當魚體內的血糖濃度下降時，會因胰高血糖素含量升高，激活某種蛋白激酶活性，提高酶1的活性，從而使體內的長鏈脂肪酸的利用率有所提高。(2)分析題意，本實驗目的是探究外源性肉堿濃度與酶1活性的相關性，則實驗的自變量是外源性肉堿的有無及濃度，因變量是酶1的活性，實驗設計應遵循對照原則與單一變量原則，故設計實驗如下：分組前使用高脂肪飼料喂養(yǎng)幼魚7天，以提高幼魚體內的脂肪含量→注射適量、等量不同濃度的肉堿溶液到相應實驗組的幼魚體內，設置多個實驗組(單一變量及重復實驗)→注射等量的溶劑到對照組的幼魚體內，設置對照組(空白對照)→將各組置于相同且適宜條件下飼養(yǎng)，控制無關變量(無關變量應等量且適宜)→檢測肌肉和肝臟等組織細胞中酶1的活性。若實驗結果顯示肉堿濃度越高，酶1活性越高，則說明外源性肉堿濃度與酶1的活性呈正相關。答案：(1)①線粒體基質有機物相互轉化②胰高血糖素升高激活某種蛋白激酶活性，提高酶1的活性提高(2)①注射適量、等量不同濃度的肉堿溶液到相應實驗組的幼魚體內②控制無關變量③肉堿濃度越高，酶1活性越高4．神經細胞外的Ca2＋能競爭性結合Na＋載體，對Na＋內流具有抑制作用，稱為膜屏障作用。適宜的血鈣濃度對保持神經系統(tǒng)的正常興奮性發(fā)揮著重要作用，當血鈣濃度低于2.25mmol/L時，機體會發(fā)生抽搐或肌肉痙攣(俗稱抽筋)；當高于2.75mmol/L時會患高鈣血癥，患者表現出肌無力等癥狀。(1)在血鈣濃度過低時，肌肉發(fā)生抽筋的原因是_________________________________________；高鈣血癥患者表現出肌無力的原因是___________________________________。由此可見，維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義是__________________________________。(2)為驗證膜屏障作用，請簡要寫出實驗思路，并預測實驗結果。實驗材料及試劑：正常Ca2＋濃度任氏液(含有Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－等)浸潤中的蛙坐骨神經—腓腸肌標本，生物信號采集儀(能記錄電極處的電位變化)等?？筛鶕嶒炐枰獙θ问弦褐邢嚓P離子濃度進行調整。實驗思路：_________________________________________。實驗結果(繪制膜電位變化的大致曲線圖)。(3)為使實驗結果更可靠、更準確，實驗中還需測定____________________進一步驗證。答案：(1)血鈣濃度過低時，對Na＋內流的抑制作用減弱，神經細胞容易產生興奮而使肌肉持續(xù)收縮表現出抽筋血鈣濃度過高時，對Na＋內流的抑制作用增強，神經細胞不易產生興奮，無法完成肌肉的正常收縮保證機體進行正常的生命活動(2)連接正常Ca2＋濃度任氏液中的神經纖維與生物信號采集儀，對坐骨神經施加一定刺激，記錄采集儀所顯示的電位變化；然后降低任氏液中Ca2＋濃度，其他條件不變，重復實驗(合理即可)實驗結果：(3)膜內外Na＋含量的變化一、選擇題1．(2024·佛山高三一模)選擇合適的材料和試劑有助于實驗目的的達成。下列材料或試劑的選擇合理的是(D)A．選用洋蔥鱗片葉提取葉綠體色素B．選用大蒜根尖分生區(qū)觀察細胞的質壁分離C．選用H2O2作為底物探究酶的最適溫度D．選用甲紫溶液對細胞中的染色體染色解析：洋蔥鱗片葉沒有葉綠體，A不合理；大蒜根尖分生區(qū)細胞沒有中央大液泡，不能用于觀察質壁分離，B不合理；H2O2的分解速率本身受到溫度影響，因此H2O2不能作為底物探究酶的最適溫度，C不合理；染色體可以被堿性染料染色，故可選用甲紫溶液對其進行染色，D合理。2．(2024·茂名高三二模)生物學的發(fā)展離不開技術的支持，下列敘述錯誤的是(A)A．放射性同位素標記技術可用于證明光合作用釋放的氧氣來自水B．DNA分子雜交技術可用于兩種生物親緣關系的判斷C．PCR可用于目的基因分子水平的檢測D．離心技術可用于證明DNA的半保留復制解析：證明光合作用釋放的氧氣來自水利用了18O同位素標記技術，但18O同位素沒有放射性，A錯誤；DNA分子雜交技術可用于判斷生物親緣關系的遠近，形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多說明物種間的親緣關系越近，B正確；通過PCR等技術可檢測受體細胞染色體DNA上是否插入了目的基因或目的基因是否轉錄出mRNA，即PCR可用于目的基因分子水平的檢測，C正確；科學家運用同位素標記和離心技術證明了DNA的半保留復制，D正確。3．以下是生物學實驗的部分操作過程，其中正確的是(D)選項實驗名稱實驗操作A檢測生物組織中的還原糖向待測液中選加入NaOH溶液，再加CuSO4溶液，水浴加熱B綠葉中色素的提取和分離先用95%的乙醇提取色素，再用層析液分離色素C探究植物細胞的吸水和失水將表皮細胞先置于清水中觀察吸水，再置于蔗糖溶液中觀察失水D使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞在低倍鏡下觀察清楚物像后，先移至視野中央，再換成高倍鏡觀察解析：檢測生物組織中的還原糖時，NaOH溶液和CuSO4溶液應先混合均勻再使用，A錯誤；進行綠葉中色素的提取和分離時，應用無水乙醇提取色素或用體積分數為95%的乙醇加入適量無水碳酸鈉代替，B錯誤；探究植物細胞的吸水和失水時，應將表皮細胞先置于蔗糖溶液中觀察其失水，再置于清水中觀察吸水，C錯誤；用高倍顯微鏡觀察細胞時，應先用低倍鏡觀察清楚后，移至視野中央再換高倍鏡觀察，D正確。4.生物學實驗常呈現“五顏六色”的變化。下列實驗中有關顏色變化的敘述，正確的是(C)A．在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由無色變成磚紅色B．在無氧發(fā)酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由藍色變成灰綠色C.在DNA溶液中加入二苯胺試劑，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色D．剛果紅染液能與纖維二糖、葡萄糖等糖類物質結合形成紅色復合物解析：斐林試劑的顏色為藍色，在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由藍色變成磚紅色，A錯誤；無氧發(fā)酵產生酒精，在酸性條件下，重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學反應，顏色由橙色變?yōu)榛揖G色，B錯誤；二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑，在DNA溶液中加入二苯胺試劑，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色，C正確；剛果紅染液能與纖維素等多糖類物質結合形成紅色復合物，并不能與纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生化學反應，D錯誤。5．下表為某興趣小組設計的實驗及實驗結果，該實驗結果可以證明(C)試管淀粉溶液2mL蒸餾水2mL淀粉酶蛋白酶碘液雙縮脲試劑結果1√－－√√－變藍2√－√－√－不變藍3－√√－－√變紫色4－√－√－√變紫色注：“√”表示加入該成分，“－”表示未加入該成分。A．酶具有高效性B．酶發(fā)揮催化作用需要溫和的條件C．酶具有專一性D．多數酶是蛋白質，少數酶是RNA解析：根據1、2號試管實驗結果可知，淀粉能被淀粉酶水解，不能被蛋白酶水解，說明酶具有專一性；3、4號試管中淀粉酶、蛋白酶的本質都是蛋白質，蛋白質能與雙縮脲試劑反應呈紫色，C符合題意。6.以新鮮菠菜葉為材料進行綠葉中色素的提取和分離實驗，某小組得到右圖所示結果。下列關于該結果的分析，正確的是(B)A．是正確操作后得到的理想結果B．可能研磨時未加入CaCO3導致C．可能研磨時未加入SiO2導致D．可能提取時加入過量的無水乙醇解析：題圖中濾紙條上距離點樣處由近到遠的條帶分別代表葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，綠葉中葉綠素含量高于類胡蘿卜素含量，但題圖中顯示類胡蘿卜素含量高于葉綠素含量，不是操作后得到的理想結果，可能是研磨時未加入CaCO3導致葉綠素被分解，A錯誤，B正確；若研磨時未加入SiO2導致研磨不充分，則各種色素含量均下降，但葉綠素含量應始終高于類胡蘿卜素含量，與題圖不符，C錯誤；若提取時加入過量的無水乙醇使色素濃度下降，但葉綠素含量應始終高于類胡蘿卜素含量，與題圖不符，D錯誤。7．(2024·肇慶高三二模)目前醫(yī)學水平尚無法治愈糖尿病，但可以通過食用富含膳食纖維的食物來改善血糖水平。為驗證富含膳食纖維的食物可輔助治療糖尿病，某科研小組將100位糖尿病患者隨機均分為甲、乙兩組進行實驗，具體操作步驟：甲組先口服降糖藥物A，再進行常規(guī)膳食；乙組先①，再②。下列相關說法正確的是(D)A．該實驗使用了空白對照的方法B．降糖藥物A的作用效果只與胰高血糖素的作用效果相抗衡C．乙組中的①是口服降糖藥物A的溶劑，②是常規(guī)膳食D．該實驗操作步驟中缺少檢測甲、乙兩組處理前后患者血糖水平解析：該實驗使用了相互對照的方法，A錯誤；降糖藥物A的作用效果與胰高血糖素、腎上腺素等的作用效果相抗衡，B錯誤；乙組中的①是口服降糖藥物A，②是食用富含膳食纖維的食物，C錯誤；該實驗操作步驟中缺少檢測甲、乙兩組處理前后患者血糖水平，無法獲得數據，D正確。8．為研究毒品海洛因的危害，將受孕7天的大鼠按下表隨機分組進行實驗，結果如下。處理檢查項目對照組連續(xù)9天給予海洛因低劑量組中劑量組高劑量組活胚胎數/胚胎總數(%)100766555腦畸形胚胎數/活胚胎數(%)0335579腦中促凋亡蛋白Bax含量(μg·L－1)6.77.510.012.5下列分析不合理的是(C)A．低劑量海洛因即可影響胚胎的正常發(fā)育B．Bax基因的表達水平受環(huán)境因素的影響C.對照組胚胎的發(fā)育過程中不會出現細胞凋亡D．結果說明孕婦吸毒有造成子女智力障礙的風險解析：據題表分析可知，低劑量組的腦畸形胚胎數/活胚胎數為33%，與對照組相比明顯升高，故低劑量海洛因即可影響胚胎的正常發(fā)育，A合理；Bax為腦中促凋亡蛋白，分析題表數據可知，與對照組相比，海洛因處理組的Bax含量升高，故海洛因會促進Bax含量升高導致腦細胞凋亡，說明Bax基因的表達水平受環(huán)境因素的影響，B合理；細胞凋亡是由基因決定的細胞程序性死亡，是一種正常的生理現象，對照組的Bax含量為6.7μg·L－1，故對照組胚胎的發(fā)育過程中也會出現細胞凋亡，C不合理；據題表數據可知，海洛因處理組的活胚胎數降低，腦畸形胚胎數和腦細胞凋亡率均升高，故推測孕婦吸毒有造成子女智力障礙的風險，D合理。9．為尋找調控蛋白分泌的相關基因，科學家用化學誘變劑處理芽殖酵母，以酸性磷酸酶(P酶)為指標，在酵母中篩選出突變株(sec1)并進行了研究：將酵母置于無磷酸鹽培養(yǎng)液中，對sec1和野生型的胞外P酶檢測結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(D)注：無磷酸鹽培養(yǎng)液可促進酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。A．酵母細胞中合成的分泌蛋白通過胞吐作用分泌到細胞膜外B．數據表明，在37℃時突變株(sec1)P酶的分泌受到抑制C．與野生型相比，突變株(sec1)是一種溫度敏感型突變體D．與24℃時相比，在37℃時野生型P酶的合成與分泌均受到抑制解析：大分子、顆粒性物質跨膜運輸的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白屬于大分子，分泌蛋白一般通過胞吐作用分泌到細胞膜外，A正確；由題圖分析可知，在37℃時突變株(sec1)P酶活性在2.5h左右時下降，說明其分泌受到抑制，B正確；據題圖可知，轉入37℃后，突變株(sec1)胞外P酶活性先增強后減弱，野生型的一直在增強，因此與野生型相比，突變株(sec1)是一種溫度敏感型突變體，C正確；與24℃時相比，在37℃時野生型P酶活性隨時間延長而增強，說明其合成與分泌沒有受到抑制，D錯誤。10．結腸癌是指起源于結腸黏膜上皮的惡性腫瘤，藥物奧沙利鉑可抑制腫瘤生長。香砂六君子湯出自《古今名醫(yī)方論》，具有益氣化痰、理氣暢中的功效。為探究香砂六君子湯對患有結腸癌小鼠的調控作用，將小鼠結腸癌細胞經傳代培養(yǎng)后，于裸鼠(無胸腺)頸部背側皮下接種，構建腫瘤模型。建模成功后，將其隨機均等分成5組，即模型組、陽性組(化療藥物奧沙利鉑，1mg·kg－1)及香砂六君子湯低、中、高劑量組(5.4g·kg－1、10.8g·kg－1、21.6g·kg－1)。一段時間后，檢測相關指標，部分結果見下表。下列相關敘述正確的是(B)序號組別腫瘤質量/mg抑瘤率/%1模型組1.5802陽性組0.7552.533香砂六君子湯低劑量組1.0235.444香砂六君子湯中劑量組0.7453.165香砂六君子湯高劑量組0.568.35A.模型組作為對照組，為其他實驗組提供了抑制腫瘤效果的參照標準B．裸鼠作為實驗對象，避免了自身免疫系統(tǒng)殺傷癌細胞干擾實驗結果C．香砂六君子湯中劑量組結果表明，香砂六君子湯與奧沙利鉑抑制腫瘤的機理相同D．香砂六君子湯高劑量組結果表明，香砂六君子湯抑制腫瘤的最適濃度為21.6g·kg－1解析：模型組作為空白對照組，陽性組為其他實驗組提供了抑制腫瘤效果的參照標準，A錯誤；裸鼠無胸腺，即T淋巴細胞無發(fā)育場所，無T淋巴細胞不能進行特異性免疫，避免了自身免疫系統(tǒng)殺傷癌細胞干擾實驗結果，B正確；香砂六君子湯中劑量組抑瘤率為53.16%，奧沙利鉑抑瘤率為52.53%，表明中劑量香砂六君子湯與奧沙利鉑抑制腫瘤的效果接近，但它們抑制腫瘤的機理未知，C錯誤；實驗劑量未設置多組梯度，就題表組數不能得知香砂六君子湯抑制腫瘤的最適濃度，D錯誤。二、非選擇題11．將綿羊紅細胞多次注射到家兔體內，可誘導家兔產生免疫反應，綿羊紅細胞被破壞溶解(溶血反應)。研究發(fā)現，同時存在溶血素(抗紅細胞抗體)及補體可使紅細胞發(fā)生溶血反應，使紅細胞懸液從渾濁變?yōu)榧t色透明。為驗證上述觀點，某研究小組利用下列材料和試劑進行了實驗。請完善實驗思路，預測實驗結果并分析。實驗材料及試劑：紅細胞懸液、溶血素溶液、補體溶液、生理鹽水等。(1)完善實驗思路：實驗組1：向試管中加入紅細胞懸液0.25mL＋溶血素溶液0.25mL＋補體溶液0.25mL＋生理鹽水0.25mL；實驗組2：向試管中加入紅細胞懸液0.25mL＋溶血素溶液0.25mL＋生理鹽水0.5mL；實驗組3：向試管中加入紅細胞懸液0.25mL＋___________________________________________________________________；對照組：向試管中加入紅細胞懸液0.25mL＋___________________________________________________________________；各試管中溶液混合均勻，20分鐘后觀察并記錄各組試管中的實驗現象。(2)預測實驗結果：試管中液體變?yōu)榧t色透明的組別是________。除直接觀察試管中的實驗現象外，寫出另一種檢測溶血反應是否發(fā)生的方法：__________________________________________________________________________(簡述操作過程)。(3)分析與討論：①紅細胞懸液、溶血素溶液和補體溶液都需使用生理鹽水配制，可防止紅細胞因__________被破壞溶解，以防對實驗結果造成干擾。②研究發(fā)現，補體不能直接與紅細胞結合，溶血素可與紅細胞表面的抗原結合形成抗原—抗體復合物，補體結合到該復合物上后才會引起紅細胞溶血反應。為驗證該結論，研究小組對實驗組2和實驗組3試管中溶液進行離心，棄去______，再向實驗組2和實驗組3試管中分別加入適量的________和________，20分鐘后觀察兩組試管中的實驗現象。若實驗現象為__________________________________________________________________________________________，則支持上述結論。③溶血素由漿細胞分泌，B細胞在接受抗原和活化的輔助性T細胞等信號刺激后，在輔助性T細胞分泌的________的作用下分裂、分化，大部分分化為漿細胞。答案：(1)補體溶液0.25mL＋生理鹽水0.5mL生理鹽水0.75mL(2)實驗組1將試管中液體制成臨時裝片，在光學顯微鏡下觀察紅細胞是否被破壞(3)①滲透吸水(或滲透作用)②上清液補體溶液溶血素溶液僅實驗組2試管中液體從渾濁變?yōu)榧t色透明(或實驗組2試管中液體從渾濁變?yōu)榧t色透明，實驗組3試管中液體渾濁)③細胞因子12．不同溫度條件下，植物對光的需求存在差異，圖1是溫度和其他條件適宜時光照強度與番茄凈光合速率的關系，圖中A點為光補償點，B點為光飽和點；圖2是番茄光補償點和光飽和點的高低與溫度變化的關系?；卮鹣铝袉栴}：(1)由圖1可知，光補償點的含義為當____________________時的光照強度。(2)由圖2可以看出，在5～10℃時，光補償點較低，該狀態(tài)下，溫度對光合速率及呼吸速率的影響效果分別為____________；超過35℃，光飽和點不升反降，可能的原因是_________________________________________________________________________(寫出兩點即可)。(3)光補償點和光飽和點的高低不僅受溫度影響，還受CO2濃度的影響。若降低CO2濃度，圖1中A點和B點將分別向______和______移動。在采用人工光源提高番茄產量時，對光照強度的控制應考慮到__________________________(寫出兩點即可)等多個方面。(4)若要得到番茄的真正光合速率，要對呼吸速率進行測定，測定番茄呼吸速率的實驗思路為_____________________________________________。答案：(1)凈光合速率為0(或光合速率等于呼吸速率)(2)促進、促進溫度升高，影響與光合作用有關酶的活性(或酶活性降低)；光合色素分解增多，含量減少(3)右左番茄所處環(huán)境的溫度以及CO2濃度(4)其他條件保持相同且一致，將番茄放置于黑暗條件下，測定其呼吸速率(或單位時間內氧氣的消耗量或二氧化碳的釋放量)13．埃可病毒30型(E30)是一種腸道病毒。科學家研究發(fā)現當DDX3(一種酶)表達量增多時，E30的量也增多。RK-33是一種能夠抑制DDX3合成的小分子化合物。研究人員用RK-33對E30的增殖影響進行實驗，結果如下圖所示。回答下列問題。(1)E30侵入人體后，__________受到兩個信號的刺激，同時需要細胞因子的作用，開始分裂、分化，大部分分化為漿細胞，漿細胞產生________。同時被病原體感染的宿主細胞膜表面的某些分子發(fā)生變化，____________識別變化信號，并在細胞因子的作用下，加速分裂分化，裂解靶細胞。由此可見____________細胞在體液免疫和細胞免疫中都起著關鍵的作用。(2)相對于3組，設置1組和2組的目的分別是_____________________________________________。(3)從基因表達角度分析，推測RK-33可能作用于DDX3合成的____________過程，從而使DDX3合成減少，DDX3應該是病毒_________________________________________過程中的一種關鍵酶。解析：(1)E30侵入人體后，會引發(fā)體液免疫和細胞免疫，B細胞的活化需要兩個信號的刺激，即病毒與B細胞的直接接觸和輔助性T細胞表面特定分子發(fā)生變化并與B細胞結合，還需要輔助性T細胞產生的細胞因子的作用。當B細胞活化后，就開始增殖、分化，大部分分化為漿細胞，漿細胞產生抗體，小部分分化為記憶B細胞。同時被病原體感染的宿主細胞膜表面的某些分子發(fā)生變化，成為靶細胞被細胞毒性T細胞識別，并在輔助性T細胞產生的細胞因子的作用下，加速分裂分化，裂解靶細胞。由此可見，輔助性T細胞在體液免疫和細胞免疫中都起著關鍵的作用。(2)本實驗的研究目的是探究RK-33對E30的增殖影響，相對于3組，1組只添加了E30，