第19讲实验与探究（讲义）

第19讲实验与探究目录TOC\o"14"\h\u一、考情分析二、知识建构三、考点突破考点01细胞代谢的实验探究核心考向提炼重要考向探究题型01酶1943题型02细胞呼吸题型03光合作用考点02生命调节的实验探究核心考向提炼重要考向探究题型01人和动物生命活动调节题型02植物生命活动调节考点03遗传变异的实验探究核心考向提炼重要考向探究题型01遗传规律题型02变异与进化按住Ctrl键同时点击目录文字即可跳转到对应页考点要求考题统计考情分析细胞代谢的实验探究2023海南卷（8分）2023湖南卷（2分）2023山东卷（6分）2023重庆卷（8分）2023辽宁卷（8分）【命题规律】生物学是一门以实验为载体的自然科学,生物学的理论学习与实验探究是密切相关的。高考试题命制中尤为重视实验探究的考查，近些年，无论是分值还是题型都比较稳定，考查点主要集中在“细胞的观察和测量”“探究酶的高效性”“酵母菌的呼吸方式(演示实验)”“植物物种多样性的调查”和“微生物相关的实验”“光合呼吸为主的细胞代谢”“遗传的基本规律”。【命题预测】实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。今后的高考生物试题依然会在选择题和非选择题中大比例分布，关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究，仍会重点考察。生命调节的实验探究2023辽宁卷（4分）2023天津卷（7分）2023北京卷（2分）2023湖南卷（6分）2022天津卷（8分）遗传变异的实验探究2023河北卷（14分）2023重庆卷（12分）2023海南卷（14分）2023山东卷（16分）详细思维导图见附件考点01细胞代谢的实验探究核心考向提炼1.酶的探究2.酵母菌呼吸方式的探究3.光合与呼吸的分析重要考向探究1.测定光合速率与呼吸速率解读：（1）测定呼吸速率(装置甲)a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。c．置于适宜温度环境中。d．红色液滴向左移动(装置甲单位时间内向左移动距离代表呼吸速率)。（2）测定净光合速率(装置乙)a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。c．红色液滴向右移动(装置乙单位时间内向右移动距离代表净光合速率)。（3）根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。2.酶的特性及相关探究实验1．（2023·湖北高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（）A物质浓度（μg·L1）指标01050100①肝脏糖原含量（mg·g1）25．0±0．612．1±0．712．0±0．711．1±0．2②肝脏丙酮酸含量（nmol·g1）23．6±0．717．5±0．215．7±0．28．8±0．4③血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot1）43．6±1．787．2±1．8109．1±3．0120．0±2．1A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高【答案】D【详解】A、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸，故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸快慢，A错误；B、由①可知，随着A物质浓度增大，肝脏糖原含量逐渐减小，葡萄糖转化为糖原的速率减慢，B错误；C、①中肝糖原含量减小，②中丙酮酸减少，细胞呼吸减弱，葡萄糖分解为丙酮酸减少，C错误；D、③中血液中胰高血糖素含量增多，通过增加肝糖原分解等使血糖浓度持续升高，D正确。故选D。2．（2023·海南高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题。(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第条。(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是，该光源的最佳补光时间是小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是。(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。【答案】(1)叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b）一和二(2)红光+蓝光6不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多(3)三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光线对应最适光线强度【分析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4条色素带，由下到上分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2、分析题图，补光时间为6小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。【详解】（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第一条和第二条。（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。（3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光线对应最适光线强度。3．（2023·山东高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有（答出2个因素即可）。(2)根据本实验，（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是。(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是。【答案】(1)光、H蛋白CO2浓度、温度(2)不能突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复(3)少突变体PNQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多【详解】（1）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。（2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。（3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。4．（2022·湖北高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。回答下列问题：(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会（填“减小”、“不变”或“增大”）。(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明。(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明。(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。【答案】(1)增大(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异(4)A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同【详解】（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。（2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。（3）据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。（4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。5．（2023·辽宁高考真题）（不定项）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（

）A．SDS可以提高MMP2和MMP9活性B．10℃保温降低了MMP2和MMP9活性C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性【答案】BC【分析】分析题干，MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，MMP2和MMP9活性越高，明胶被分解的越多，蓝色颜色越淡或蓝色消失。【详解】A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误；B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确；C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确；D、MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。故选BC。本考点在高考中所占分值很高，尤其是对光合作用相关影响因素探究或是利用光合作用原理解决实际问题的实验探究，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。本考点在高考中所占分值很高，尤其是对光合作用相关影响因素探究或是利用光合作用原理解决实际问题的实验探究，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。题型01酶1．（2023·河北邢台三模）验证酶的专一性实验中，在一定量淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入等量淀粉酶，再用斐林试剂进行检测。下列叙述错误的是（

）A．实验结果为一组出现砖红色、另一组无色B．该实验不能用碘液来进行检测C．淀粉酶可降低所催化反应需要的活化能D．该实验中淀粉酶含量、温度等属于无关变量【答案】A【详解】A、淀粉酶能分解淀粉生成麦芽糖，与斐林试剂反应生成砖红色，而淀粉酶不能分解蔗糖，蔗糖是非还原糖，和斐林试剂不发生反应，呈现蓝色，A错误；B、碘可以检测淀粉是否水解，但不能检测蔗糖是否水解，也不能检测还原糖的有无，不能用碘液检测，B正确；C、酶通过降低化学反应的活化能而起到催化作用，C正确；D、该实验中淀粉和蔗糖是自变量，淀粉酶含量、温度等属于无关变量，D正确。故选A。2．某科研人员在酶量一定且适宜的条件下，检测加入了一定量的某种抑制剂（图甲为两种抑制剂的作用机理）对酶促反应速率的影响，结果如图乙。下列叙述正确的是（

）A．底物与酶活性部位结构互补时，酶能为化学反应提供能量B．据图乙曲线可知，科研人员在实验中加入的是抑制剂BC．若适当提高温度，图乙曲线中的C点将向左下方移动D．抑制剂A与酶活性部位的位点结合，降低了酶促反应速率【答案】C【分析】分析图甲可知，抑制剂A与酶活性部位以外的位点结合，使酶的结构发生改变，底物不能与酶结合，抑制剂B竞争性结合酶与底物的结合位点；分析图乙可知，加入抑制剂后，酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快。【详解】A、分析图甲可知，底物只有与酶活性部位结构互补时才能结合并发挥作用，但是酶不能为化学反应提供能量，A错误；B、分析图乙可知，加入抑制剂后，酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快，抑制剂A与酶活性部位以外的位点结合，使酶的结构发生改变，底物不能与酶结合，抑制剂B竞争性结合酶与底物的结合位点，故若加入抑制剂B，则随底物浓度升高，酶促反应速率升高，B错误；C、因该反应是在环境适宜条件下测得的，故适当提高温度后，酶促反应速率下降，C点向左下方移动，C正确；D、抑制剂A与酶活性部位以外的位点结合，使酶的结构发生改变，底物不能与酶结合，降低了酶促反应速率，D错误。故选C。3．下图1表示在最适温度及pH为b时，α淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化；图2表示pH对α淀粉酶活性的影响；图3表示用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响。下列相关预期正确的是（

）A．在探究pH对酶活性的影响时，盐酸可用于调节溶液的pH，属于自变量B．若将温度升高15℃，则d点右移，e点上移C．纤维素酶催化纤维素水解的产物中加入斐林试剂产生砖红色沉淀D．若在t₂时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，那么在t₃时，丙组产物总量增加【答案】A【分析】1、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。2、分析题图：图甲是酶活性受pH影响的曲线，其中b点是酶的最适pH，在b点之前，随pH升高，酶活性上升，超过b点，随pH上升，酶活性降低，直到失活；图乙中d点表示达到化学反应平衡所需时间，e点表示化学反应的平衡点。3、纤维素酶能够催化纤维素水解成葡萄糖，葡萄糖是还原性糖，可与斐林试剂在加热时生成砖红色沉淀。【详解】A、在探究pH对酶活性的影响时，pH属于自变量，盐酸可用于调节溶液的pH，A正确；B、若将温度升高15℃，酶活性会下降，则d点右移、e点不变，C错误；C、纤维素酶能够催化纤维素水解成葡萄糖，葡萄糖是还原性糖，可与斐林试剂在加热时生成砖红色沉淀，C错误；D、丙组的实验温度是70℃，分析图3可知，此时纤维素酶已失活，所以，在t2时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，t3时，丙组产物总量不会增加，D错误；故选A。题型02细胞呼吸4．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所方安装好。下列善于该实验的说法，错误的是（）A．甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B．甲组加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中，颜色变成灰绿色，证明有酒精产生D．乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境【答案】C【详解】A、由于甲组左侧连接气泵，不断通人氧气，酵母菌进行有氧呼吸，可用于探究酵母菌的有氧呼吸；乙组没有氧气通人，可用于探究酵母菌的无氧呼吸，A正确；B、由于空气中有CO2，所以加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，避免对实验的干扰，B正确；C、将橙色的酸性重铬酸钾溶液滴入B瓶中，若颜色变为灰绿色，则可证明酵母菌无氧呼吸会产生酒精，C错误；D、由于B瓶中的空气内含有少量氧气，所以乙组B瓶应封口放置一段时间，消耗掉瓶中的氧气，以形成无氧的环境，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，D正确。故选C。5．（2023·广东实验一模）研究表明，电子设备中的蓝光会对线粒体造成损伤影响有氧呼吸过程，进而对机体产生一定的伤害。(1)图1表示有氧呼吸第三阶段ATP合成的过程，呼吸链复合物1、2、3、4分布在上。来自NADH的电子沿电子传递链传递时，释放出的能量驱动图中转运H+从到膜间隙，驱动H+通过ATP合成酶，进而合成ATP。(2)科研人员用LED灯模拟和平板电脑等设备发出的蓝光照射果蝇，检测其ATP、线粒体和呼吸链复合物的相对含量，结果如下表。检测指标ATP含量线粒体含量呼吸链复合物1呼吸链复合物2呼吸链复合物3呼吸链复合物4相对含量变化减少减少减少明显减少无明显变化无明显变化结合图1及上述结果，分析蓝光导致果蝇体内ATP减少的机制是。(3)进一步研究发现，蓝光还会影响果蝇的存活率。科研人员选取同日龄果蝇，分组后分别培养，其中1～4组分别进行2天、20天、40天、60天暗培养，然后再转入蓝光条件下培养10天（每日12小时蓝光照射，12小时黑暗），统计果蝇存活率，结果如图2。实验结果表明。第5组果蝇的培养条件是。【答案】(1)线粒体内膜I、Ⅲ、IV线粒体基质(2)蓝光一方面会导致果蝇细胞内线粒体减少；另一方面会使线粒体中呼吸链复合物1、2含量减少，导致电子传递减少，膜两侧H+的浓度差减小，从膜间隙顺浓度梯度进入线粒体基质的H+减少，ATP合成量降低(3)蓝光照射导致果蝇存活率降低，越早（日龄越小）接触蓝光影响越大完全黑暗【详解】（1）由图1可知，来自NADH的电子沿电子传递链传递时，释放出的能量驱动图中I、Ⅲ、IV（逆浓度梯度）转运H+从线粒体基质到膜间隙，以形成H+浓度差（或浓度梯度、电势差），驱动H+顺浓度梯度通过ATP合成酶运输，利用H+顺浓度梯度运输形成的化学势能合成ATP。（2）结合图1及上述结果可知，蓝光一方面会导致果蝇细胞内线粒体减少，另一方面会使线粒体中呼吸链复合物1、2含量减少，导致电子传递减少，膜两侧H+的浓度差减小，从膜间隙顺浓度梯度进入线粒体基质的H+减少，ATP合成量降低，因此蓝光可以导致果蝇体内ATP减少。（3）由图2可知，暗培养时间越短存活率越低，蓝光照射导致果蝇存活率降低，越早（日龄越小）接触蓝光影响越大；第5组果蝇存活率最高，说明其培养条件是完全黑暗。题型03光合作用6．科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，进一步研究表明，AOX途径还与光合作用有关。研究人员进行了相关实验，其处理方式和实验结果如表所示。请回答下列相关问题。组别处理方式实验结果A叶片+正常光照+AOX途径抑制剂B叶片+正常光照C叶片+高光+AOX途径抑制剂D叶片+高光(1)实验中的自变量是。根据实验结果分析，AOX途径能（填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。一段时间稳定后，A组与B组相比，A组叶片细胞中三碳酸的含量较B组叶片细胞。(2)提取绿叶中的光合色素常使用提取，原因是。光合色素吸收的光能用于驱动水的分解和物质的合成，进一步为三碳酸的还原提供能量。(3)AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，AOX分布在植物细胞的上，在寒冷的早春，某些植物的花细胞中的AOX基因表达增加，从而提高花序温度，以吸引昆虫传粉，其提高花序温度的机理是。(4)与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是（用计算式表示）。【答案】(1)是否高光（光照强度）和是否添加AOX途径抑制剂提高少（低）(2)95%酒精光合色素是一类脂溶性物质，可利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来ATP、NADPH(3)线粒体内膜促进有氧呼吸第三阶段的进行，释放大量热量(4)（dc）＞（ba）【详解】（1）实验中的自变量是是否高光（光照强度）和是否有AOX途径抑制剂，因变量为光合色素光能捕获料率，据图分析可知，比较叶片+正常光照+AOX途径抑制剂（A组）和叶片+正常光照（B组）可知，A组AOX的表达被抑制，其叶片左侧光和色素光能捕获效率比B组低，同理比较C组和D组结果均类似，说明AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率。一段时间稳定后，A组与B组相比，A组叶片细胞中三碳酸的含量较B组叶片细胞少。（2）光合色素是一类脂溶性物质，可利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来，所以可用95%酒精提取色素。光合色素吸收的光能用于驱动水的分解和ATP、NADPH物质的合成，进一步为三碳酸的还原提供能量。（3）有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜，由题意可知，AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，所以AOX分布在植物细胞的线粒体内膜。由题意可知，AOX能参与有氧呼吸，所以AOX基因表达增加，使AOX含量增加，促进有氧呼吸第三阶段的进行，释放更多热能，从而提高花序温度。（4）与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，因为C、D组（高光）的光合色素光能捕获效率的差值（dc）明显大于A、B组（正常关照）的光合色素光能捕获效率的差值（ba）。7．（2023·四川德阳一模）在光合作用的研究中，植物光合产物产生的部位称为“源”，比如叶；光合产物消耗和储存的部位称为“库”，比如果实。某实验小组以油茶为实验材料，探究了不同的“库源比”对植物光合作用的影响，实验结果（相对值）如表所示。已知叶绿体中淀粉的堆积会破坏类囊体薄膜的结构，保卫细胞中淀粉的积累会降低气孔的开放程度。回答下列问题。项目甲组乙组丙组植株（库源类型）1果2叶1果4叶1果6叶净光合速率9．578．268．05叶绿素含量（平均值）79．571．362．5(1)叶肉细胞进行光合作用首先需要光合色素捕获光能，与类胡萝卜素主要吸收的光相比，叶绿素还能吸收光，这些光合色素位于叶绿体的上。(2)由实验结果可知，当“库源比”减小时，叶绿素平均含量的相对值（填“升高”、“降低”或“不变”），结合所给信息分析，其原因是。(3)气孔的开放程度主要影响光合作用过程中的供应。当“库源比”增大时，短时间内叶绿体基质中C3的含量会（填“升高”、“降低”或“不变”）。【答案】(1)红类囊体（薄）膜(2)降低叶绿素分布在类囊体薄膜上，“库源比”减小会阻碍叶肉细胞中淀粉的输出，淀粉在叶绿体中积累会破坏类囊体薄膜的结构，使叶绿素含量下降(3)CO2（或二氧化碳）升高【详解】（1）叶肉细胞进行光合作用首先需要光合色素捕获光能，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，故与类胡萝卜素主要吸收的光相比，叶绿素还能吸收红光，这些光合色素位于叶绿体的类囊体（薄）膜上。（2）根据表格中的实验结果可知，当库源比减小，即果实数量不变，叶片数量增多时，叶绿素的相对含量降低。结合题意分析，其原因可能是“库源比”减小会阻碍叶肉细胞中淀粉的输出，淀粉在叶绿体中积累会破坏类囊体薄膜的结构，而叶绿素分布在类囊体薄膜上。（3）气孔的开放程度主要影响光合作用中CO2的供应。根据实验结果可知，当“库源比”增大时，即适当减“源”，果实数量不变，减少叶片数量，会增大叶片的净光合速率，原因可能是适当减“源”会促进叶片中淀粉的输出，从而防止保卫细胞内淀粉积累，使气孔的开放程度增大，从而可吸收更多的CO2供光合作用的暗反应利用，短时间内叶绿体基质中C3的含量会升高。8．（2024·四川绵阳一模）为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38℃高温条件下设置正常（CK）、中度干旱（L）和重度干旱（M）三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题：(1)大豆叶绿体类囊体薄膜的基本支架是。(2)分析图中数据可知，第24d大豆净光合速率下降的主要原因是。由结果可以推断，第46d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是。(3)请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）。。【答案】(1)磷脂双分子层(2)气孔导度下降，胞间CO2含量降低气孔导度下降，胞间CO2含量反而升高(3)将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和土壤湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、土壤湿度适宜的条件下培养，丙组在温度适宜、土壤干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较【详解】（1）大豆叶绿体类囊体薄膜属于生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层。（2）植物叶片通过气孔从外界吸收CO2，当CO2含量下降将会导致光合速率下降，进而导致净光合速率下降，据图中数据可知，第24d植物净光合速率下降的主要原因是气孔导度下降，胞间CO2含量降低；第46d气孔导度下降，胞间CO2含量反而升高，说明大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素造成的。（3）分析题意，本实验目的是探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱，故实验自变量为大豆生长的条件是高温还是干旱，因变量为净光合速率的大小，其它无关变量应相同且适宜，故实验思路为：将生长状况良好的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在温度和湿度均适宜的条件下培养，乙组在高温、湿度适宜的条件下培养，丙组在适宜温度、干旱条件下培养，将乙、丙两组的净光合速率分别与甲组进行比较。实验类题目解题思路：实验类题目解题思路：第一步：审准目的、原理和要求(1)明确实验目的，弄清实验类型是验证类还是探究类。(2)明确实验原理，理解实验依据。(3)明确实验中的问题要求和实验变量。第二步：确定和处理三种变量确定处理自变量(实验变量)、因变量(反应变量)、无关变量。第三步：明确步骤，预测结果与结论(1)步骤：①首先分组编号；②其次材料处理——不施加实验变量设为对照组，施加实验变量设为实验组，控制无关变量；③观察或测量并记录实验结果。(2)预测结果与结论：表述方式因实验类型不同有所区别。考点02生命调节的实验探究核心考向提炼重要考向探究1.探究兴奋在神经纤维上的传导2.探究兴奋在神经元之间的传递3.下丘脑的功能：（1）感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。（2）传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。（3）分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。（4）调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。4.动物激素相关的实验一般思路1．（2023·辽宁高考真题）尾悬吊（后肢悬空）的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组：甲组不悬吊；乙组悬吊；丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示：与甲组相比，乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状；丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析，下列叙述错误的是（

）A．尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度B．乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关C．对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩D．长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩【答案】C【详解】A、尾悬吊小鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状，因此尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度，A正确；B、乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经对肌肉失去了支配或者是支配的能力减弱，因此乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关，B正确；C、对丙组大鼠施加的电刺激信号调控骨骼肌收缩没有经过完整的反射弧，C错误；D、据题干分析，丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激，丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻，因此长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩，D正确。故选C。2．（2023·江苏高考真题）糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（ATEV）中有高含量的miR93p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题：(1)当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值。(2)脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR93p进入神经细胞，抑制细胞内。(3)为研究miR93p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的ATEV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论：。(4)为研究抑制miR93p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR93p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR93p含量，还需通过实验检测。【答案】(1)突触小泡钠离子通道变小(2)葡萄糖转化为甘油三酯数量减少，结构异常相关基因表达(3)注入等量的缓冲液图像分析：b组与a组相比，正常鼠ATEV不影响突触数量；c组与b组相比，IR鼠的ATEV会使突触数量减少。结论：IR鼠的miR93P能使突触数量减少(4)突触数量，认知水平【详解】（1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，引发钠离子通道开放，钠离子内流，突触后膜电位升高；神经细胞膜内的钾离子浓度高于细胞膜外，静息时钾离子外流，若突触间隙K+浓度升高，则细胞内外钾离子浓度差变小，钾离子外流减少，突触后膜静息电位绝对值变小。（2）胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素，该过程中脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过葡萄糖转化为甘油三酯降低血糖浓度；胰岛素属于激素，需要与相应受体结合后发挥作用，分析题意，胰岛素抵抗（IR）状态下，使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低，胰岛素受体的数量减少，结构异常，导致胰岛素无法与其结合而发挥作用，降血糖作用被削弱；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，miR93p是一种miRNA，能够与mRNA结合导致mRNA不能作为模板起翻译作用，从而抑制相关基因的表达。（3）分析题意，本实验目的是研究miR93p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR93p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，据图可知，图中的a是对照组，b、c组是注射溶于缓冲液的ATEV，则a对照组应是注射等量的缓冲液；据图可知：b组与a组相比，正常鼠ATEV不影响突触数量；c组与b组相比，IR鼠的ATEV会使突触数量减少。说明IR鼠的miR93P能使突触数量减少（4）结合（3）可知，IR状态下突触数量等均会改变，故为研究抑制miR93p可否改善IR引起的认知障碍症状，需测定对照和实验组miR93p含量，还需通过实验检测对照和实验组突触数量、认知水平。3．（2022·福建高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题：(1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是调节中枢（答出1点即可）。(2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜（填“兴奋”或“抑制”），理由是。(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是。(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30mg·kg1GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。A组：灌胃生理盐水；B组：假手术＋灌胃生理盐水；C组：假手术＋；D组：＋；（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。②预期结果与结论：若，则推测成立。【答案】(1)体温/水平衡(2)抑制GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl内流，静息电位的绝对值增大(3)抑制食欲/抑制摄食量(4)①灌胃30mg•kg1GABA切断迷走神经灌胃30mg•kg1GABAA组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低【详解】（1）下丘脑既是食欲调节中枢，也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢。（2）由图可知，GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl内流，静息电位的绝对值增大，更难兴奋，所以使突触后膜受抑制。（3）由题意可知，（A神经元的）突触前膜释放GABA，突触后膜（B神经元）受抑制；若注射GABA受体激动剂作用于B神经元，B神经元被激活且受到抑制，能促进小鼠摄食，说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制小鼠食欲。（4）本实验的目的是验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，因此实验的自变量是信号通路是否被阻断，因变量是食欲变化，据此做出判断：C组与B组对照，单一变量是有无灌胃30mg•kg1GABA，验证GABA的作用；D组与C组对照，单一变量为是否切断迷走神经，即验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，对实验结果进行两两比较。若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低，则说明外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。4．（2023·湖北高考真题）我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。回答下列问题：(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的。(2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的免疫反应，理由是。(3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是，预期实验结果和结论是。(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角（图中部位①）。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是：，神经肌肉接头部位③处的信息传递变化是：。【答案】(1)抗原性(2)体液血清中相关抗体浓度增多了(3)用适宜大小的电刺激该动物的效应器（骨骼肌）部位，观察该动物的肢体运动情况（或骨骼肌是否收缩）若骨骼肌不收缩（或肢体运动障碍），则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩（或肢体运动正常），则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。(4)电信号传导受阻不能产生化学信号【详解】（1）脊髓灰质炎减毒活疫苗保留了该病毒的抗原性，能引起机体产生特异性免疫。（2）据图判断，该疫苗成功诱导了机体的体液免疫反应，理由是儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸一段时间后，血清中相关抗体浓度增多了。（3）实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为了判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，若骨骼肌功能损伤，则用电刺激骨骼肌（效应器），则骨骼肌不收缩（或肢体运动障碍），否则收缩（或肢体运动正常）。因此实验思路是用适宜大小的电刺激该动物的肢体效应器（骨骼肌）部位，观察该动物的肢体运动情况（或骨骼肌是否收缩）。若骨骼肌不收缩（或肢体运动障碍），则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩（或肢体运动正常），则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。（4）脊髓灰质炎病毒只侵染了脊髓灰质前角，即运动神经元功能损伤，失去传递电信号以及产生神经递质的功能。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②受到损伤，不能接受上一个神经元释放的神经递质（化学信号的刺激），从而导致神经纤维②不能传递电信号（或神经冲动），故感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是电信号传导受阻。正常情况下，神经肌肉接头部位③相当于一个突触，会发生电信号化学信号电信号的转变，感染感染脊髓灰质炎病毒的动物的神经纤维②功能受损，不能释放神经递质，故神经肌肉接头部位③处的信息传递变化是不能产生化学信号。人和动物的生命活动调节，是各地高考命题的主要考点，重点内容不回避，涉及神经调节、激素调节的探究实验，突出考查学生实验探究能力、推理能力、分析问题和解决问题的能力，要求考生运用所学知识，遵循实验的基本原则，根据具体的实验目的，能够独立设计实验，从而完成题目中的问题。人和动物的生命活动调节，是各地高考命题的主要考点，重点内容不回避，涉及神经调节、激素调节的探究实验，突出考查学生实验探究能力、推理能力、分析问题和解决问题的能力，要求考生运用所学知识，遵循实验的基本原则，根据具体的实验目的，能够独立设计实验，从而完成题目中的问题。题型01人和动物生命活动调节1．已知物质X可以诱导运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生，研究者还发现，机体效应T细胞表面存在A受体时，会导致帕金森病情加重，而在对照组中无此现象。欲验证以上结论，请根据实验材料，设计实验。实验材料：正常小鼠、A受体基因敲除小鼠、生理盐水配制的X溶液、生理盐水、注射器（要求与说明：多巴胺神经元细胞损伤或死亡后，导致血液多巴胺含量下降，具体测定方法不作要求，无需前测）(1)请设计实验思路。(2)将实验结果绘制成柱形图。(3)实验分析①研究还表明，注射物质X可激发正常小鼠的免疫，使之产生了抗多巴胺神经元表面蛋白的抗体，进一步导致帕金森病情加重。综上所述，帕金森病与神经调节及异常有关。②除题干描述外，请你根据材料推测帕金森病的个体症状为：。【答案】(1)①取生长状况相同的正常小鼠随机均分为A、B两组，等量的生长状况相同的A受体基因敲除小鼠也随机均分为C、D两组。②A、C组每天定时注射生理盐水，B、D组每天定时注射等量物质X。③一段时间后，分别测定4组小鼠神经元多巴胺含量。④分析统计实验数据；(2)(3)体液免疫调节肌无力【详解】（1）该实验需要验证的结论包括：①物质X可以诱导运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生；②机体效应T细胞表面存在A受体时，会导致帕金森病情加重，而在对照组中无此现象。因此该实验涉及两个自变量，小鼠的生长状况和注射液体量为无关变量，应保持相同且适宜。应设计四组实验，分别是：①取生长状况相同的正常小鼠随机均分为A、B两组，等量的生长状况相同的A受体基因敲除小鼠也随机均分为C、D两组。②A、C组每天定时注射生理盐水，B、D组每天定时注射等量物质X。③一段时间后，分别测定4组小鼠神经元多巴胺含量。④分析统计实验数据是否与实验预期吻合。（2）根据实验结果绘制柱形图：体现①物质X可以诱导运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生；②机体效应T细胞表面存在A受体时，会导致帕金森病情加重，而在对照组中无此现象。将实验结果绘制成柱形图如图：。（3）①注射物质X使之产生了抗多巴胺神经元表面蛋白的抗体，说明激发了小鼠的体液免疫。综上所述，帕金森病与神经调节及免疫调节异常有关。②运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生，多巴胺不能正常发挥作用，推测帕金森病的个体症状为肌无力。2．阿尔茨海默症（AD）是一种神经系统退行性疾病，其发病的主要诱因是β—淀粉样蛋白（Aβ）在脑组织液中沉积，影响了神经小胶质细胞（MC细胞）的功能，发病机制如图1．请回答下列问题：(1)据图可知AD发病的原因是：MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，K酶发生磷酸化，，从而诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。(2)为探明药物X治疗AD的机理，科研人员利用正常的MC细胞进行了相关实验，获得实验结果如图2。由图2结果可知，药物X能够抑制Aβ的作用，判断的依据是。已知药物X对NF蛋白无显著影响，综合图1和图2，药物X治疗AD的机理最可能是药物X抑制了IL1的（填“转录”或“翻译”）过程。(3)研究发现，增强体育锻炼可以改善AD的症状。人体在运动时机体产热会增加，调节体温的中枢位于，此时机体的散热途径主要有。【答案】(1)从而促进IK磷酸化，磷酸化的IK与NF分离，NF影响IL1基因的表达(2)随着药物X浓度的增大，IL1的相对表达量递减翻译(3)下丘脑通过汗液的蒸发和皮肤毛细血管的散热【分析】分析题图可知，β—淀粉样蛋白（Aβ）沉淀能使K酶磷酸化，磷酸化的K酶能促进IK磷酸化，导致IK与NF分离，NF进入细胞核中，促进IL－1基因表达，合成IL1，诱发炎症，导致神经系统功能障碍。在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器兴奋，经传入神经传递至下丘脑的体温调节中枢，进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌，最终使皮肤的血管舒张，皮肤血流量增多，也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。（1）由分析可知，AD发病的原因是，MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，K酶发生磷酸化，磷酸化的K酶能促进IK磷酸化，导致IK与NF分离，NF进入细胞核中，促进IL－1基因表达，合成IL1，从而诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。（2）分析题图可知，1组为对照组，2组施加10nmol/L药物X但用Aβ处理，3组用Aβ处理未施加药物，4组用Aβ处理并施加1nmol/L药物X，5组用Aβ处理试施加10nmol/L药物X，6组用Aβ处理并施加100nmol/L药物X，对比1、2组可知，未受Aβ处理时，单独施加药物X，IL－1含量无变化；对比3、4、5、6结果可知，用Aβ处理后，随着施加药物X浓度的增大，IL－1含量渐减降低。由于药物X对NF蛋白无显著影响，说明药物不影响IL－1基因的转录，其治疗AD的机理最可能是药物X抑制了IL－1的翻译过程。（3）由分析可知中，人体体温中枢位于下丘脑，当人剧烈运动时，机体产热增加，通过相关神经和腺体调节散热以维持体温相对稳定，此时机体散热途径主通过汗液的蒸发和皮肤毛细血管的散热。3．陈皮为芸香科植物橘及其栽培变种的干燥成熟果皮，主要含有挥发油、黄酮类、多糖类、生物碱及部分微量元素。有研究表明，陈皮中的陈皮多糖TPPS可以通过上调CAT、SOD等抗氧化酶，下调MDA等氧化产物的生成，促进机体防御氧化应激的能力，减轻氧化损伤，保护并修护胰岛β细胞，改善患者的糖尿病病情。为验证陈皮多糖TPPS具有降血糖作用，完善实验思路并预测实验结果。实验材料及用具：正常小鼠，高血糖小鼠，生理盐水，陈皮多糖TPPS，盐酸二甲双胍生理盐水溶液（具有降血糖的作用），相应灌胃器材等。(1)实验思路组别实验分组实验处理和结果检测A组（空白对照）①每组均灌胃1次/天，连续28天，实验期间每周对各组小鼠的空腹血糖进行一次测量和记录，记录其血糖值变化。B组、模型对照）②C组（阳性对照）高血糖小鼠+灌胃盐酸二甲双胍生理盐水溶液D组（实验组）③上表中应分别填入：①；②；③；(2)预测结果：请绘制曲线图表示实验结果。(3)分析与讨论：①通过实验期间对小鼠日常生长状况观察可知，与A组小鼠相比，组小鼠饮食量和饮水量增多最明显，垫料湿度大且日渐消瘦。其中垫料湿度大的原因是。②正常小鼠的血糖浓度在体液调节和神经调节的共同作用下维持相对稳定。血糖浓度升高时，胰岛β细胞可直接接受和（填信息分子）的刺激，分泌胰岛素。此外，神经系统还通过控制（境内分泌腺）的分泌活动来调节血糖含量。(4)为了进一步探究不同剂量TPPS降血糖的效果，应该怎样设计实验，请写出实验思路。。【答案】(1)正常小鼠+灌胃等量且适量的生理盐水高血糖小鼠+灌胃等量且适量的生理盐水高血糖小鼠+灌胃等量且适量的陈皮多糖TPPS(2)

(3)B糖尿病模型鼠血糖浓度高，原尿中葡萄糖浓度高，肾小管集合管重吸收水分少，一部分水随葡萄糖排出，导致有多尿症状葡萄糖神经递质肾上腺髓质(4)1．选取发育正常年龄、和体重等相当的高血糖小鼠若干，随机平均分成四组，并编号甲、乙、丙、丁四组，分别在适宜条件下饲养。2．甲组每天灌胃适量生理盐水，乙组每天灌胃等量且适量低剂量的TPPS，丙组每天灌胃等量且适量的中剂量的TPPS，丙组每天灌胃等量且适量的高剂量的TPPS（甲丙组分别灌胃等量且适量的生理盐水、低、中、高剂量的TPPS）3．在相同适宜条件下培养一定时间后，用血糖测定仪分别测量各组小鼠空腹血糖浓度，记录并进行统计处理。（或者是3分成两步：先是用血糖测定仪分别测量各组每只小鼠空腹血糖浓度，求平均值，再统计并处理分析数据，得出实验结论）【详解】（1）根据题目可知，实验目的是验证陈皮多糖TPPS具有降血糖作用，根据所提供的实验材料可推测实验思路为：A组处理为正常小鼠+灌胃等量且适量的生理盐水，作为空白对照组；B组处理为高血糖小鼠+灌胃等量且适量的生理盐水，为模型对照；C组为高血糖小鼠+灌胃盐酸二甲双胍生理盐水溶液，阳性对照；D组为高血糖小鼠+灌胃等量且适量的陈皮多糖TPPS，为实验组，每组均灌胃1次/天，连续28天，实验期间每周对各组小鼠的空腹血糖进行一次测量和记录，记录其血糖值变化。（2）预测实验结果：陈皮多糖TPPS具有降血糖作用。如下图所示：

（3）①通过实验期间对小鼠日常生长状况观察可知，与A组小鼠相比，B组小鼠饮食量和饮水量增多最明显，垫料湿度大且日渐消瘦。其中垫料湿度大的原因是糖尿病模型鼠血糖浓度高，原尿中葡萄糖浓度高，肾小管集合管重吸收水分少，一部分水随葡萄糖排出，导致有多尿症状。②正常小鼠的血糖浓度在体液调节和神经调节的共同作用下维持相对稳定。血糖浓度升高时，胰岛β细胞可直接接受葡萄糖和神经递质的刺激，分泌胰岛素。此外，神经系统还通过控制肾上腺髓质分泌肾上腺素来调节血糖含量。（4）1、选取发育正常年龄、和体重等相当的高血糖小鼠若干，随机平均分成四组，并编号甲、乙、丙、丁四组，分别在适宜条件下饲养。2、甲组每天灌胃适量生理盐水，乙组每天灌胃等量且适量低剂量的TPPS，丙组每天灌胃等量且适量的中剂量的TPPS，丙组每天灌胃等量且适量的高剂量的TPPS（甲丙组分别灌胃等量且适量的生理盐水、低、中、高剂量的TPPS）3、在相同适宜条件下培养一定时间后，用血糖测定仪分别测量各组小鼠空腹血糖浓度，记录并进行统计处理。4．小鼠在摄入受肠毒素污染的食物后，会引发包括恶心、呕吐在内的一系列防御反应。研究小组给小鼠饲喂糖精溶液后，随即在肠道内注射肠毒素多次重复后，小鼠出现回避反应（即饮用糖精溶液的次数和用量显著减少）。回答下列问题：(1)小鼠产生回避反应属于反射，在该反射的建立过程中，糖精溶液由刺激转化为刺激。(2)有同学推测肠毒素信号是通过肠道的迷走神经上传到相关神经中枢，继而使小鼠出现“恶心”行为。请完成下列实验，验证该推测。①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。A组：注射适量生理盐水；B组：假手术+注射等量生理盐水；C组：假手术+；D组：；（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合，手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠是否表现出“恶心”行为。②预期结果与结论：若A、B组小鼠无“恶心”行为，，则推测成立。【答案】(1)条件无关条件(2)注射等量肠毒素切断迷走神经+注射等量肠毒素C组小鼠表现出“恶心”行为，D组小鼠没有表现出“恶心”行为【详解】（1）小鼠产生回避反应是在后天形成的，属于条件反射；糖精溶液在最开始不会引起小鼠产生回避反应，属于无关刺激，一段时间后糖精溶液会使小鼠产生回避反应，变成条件刺激。（2）本实验的目的是验证肠毒素信号是通过肠道的迷走神经上传到相关神经中枢，继而使小鼠出现“恶心”行为，因此实验的自变量是迷走神经是否被阻断，因变量为是否出现“恶心”行为，据此做出判断：C组与B组对照，单一变量是是否注射肠毒素，因此C组为假手术＋注射等量肠毒素，验证肠毒素的作用；D组与C组对照，单一变量为是否切断迷走神经，因此D组为切断迷走神经+注射等量肠毒素，即验证肠毒素信号是否是通过肠道的迷走神经上传到相关神经中枢，继而使小鼠出现“恶心”行为，对实验结果进行两两比较。若最终若A、B、D组小鼠无“恶心”行为，C组小鼠表现出“恶心”行为，则推测成立。5．深度睡眠既能提高机体免疫力，也有利于青少年的生长发育。骨生长的部分调节机制如图所示，其中GHRH表示生长激素释放激素，GH表示生长激素，IGF1表示胰岛素样生长因子1。请据图回答下列问题：(1)深度睡眠状态下，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于[A]，促进其分泌GH。(2)GH可促进肝脏合成分泌IGF1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF1在促进个体生长方面具有作用。(3)研究发现，某人骨折后，体内GH含量会应激性上升，其生理意义是。(4)欲验证“柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长”，并进行了实验研究（已知药物X能促进动物深度睡眠，且能促进动物生长）。如下表所示，请完善实验设计思路并预测实验结果。实验操作的目的简单操作过程动物的选择和驯养选择25日龄的健康状况等相同的小鼠30只，在适宜温度、湿度等条件下饲养1周;将小鼠随机均分为A、B、C三组，①。配制溶液用纯净水配制柴胡提取物溶液和用纯净水配制药物X溶液。对照组处理取A组小鼠，每天按体重用一定量的用纯净水配制的柴胡提取物溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。实验组处理②。结果检测在灌胃后的第10d和第20d，分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长增加量并记录。预期结果，请用柱形图表示：（注：仅需表示第20d的平均深度睡眠时长和GH浓度）(5)研究表明，胸腺细胞表面存在IGF1受体，通过胸腺提高免疫力。为验证IGF1通过胸腺提高免疫力，自变量为胸腺细胞表面是否存在IGF1受体。请写出实验中能够反映因变量且易测量的观测指标。（答出两点即可）【答案】(1)腺垂体（细胞）(2)协同(3)GH分泌增多，促进IGF1分泌增加，GH能促进软（成）骨细胞分裂，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，有利于骨的愈合(4)分别测量各组小鼠的平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长并记录用等量的纯净水和等量的用纯净水配制的药物X溶液分别灌胃B、C组小鼠，实验时间及饲养条件与实验组的相同(5)T淋巴细胞浓度、淋巴因子浓度、抗体浓度。【详解】（1）据图分析可知，深度睡眠状态下，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH。（2）由题图可知，GH可作用于肝脏，促进肝脏合成分泌IGF1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF1在功能上具有协同作用。（3）某人骨折后，GH分泌增多，促进IGF1分泌增加，GH能促进软（成）骨细胞分裂，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，有利于骨的愈合。（4）本实验目的是探究柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，所以给小鼠灌胃不同的物质是自变量。以纯净水组作为空白对照，用纯净水配制的药物X溶液是确定能促进动物深度睡眠和生长的，也作为对照，所以应用等量的纯净水和等量的用纯净水配制的药物X溶液分别灌胃B、C组小鼠，实验组用纯净水配制柴胡提取物溶液灌胃A组小鼠。实验时间及饲养条件等无关变量与实验组的相同。实验检测指标包括小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长增加量，实验前、后均需测量。本实验实验目的是验证柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，因此柴胡和已知药物X均能改善动物睡眠质量，促进动物生长，所以A、C组鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度均大于B组，具体如图：。（5）本实验的自变量是胸腺细胞表面是否存在IGF1受体，存在受体时免疫力高，免疫能力的强弱可以通过T淋巴细胞浓度、淋巴因子浓度、抗体浓度反应。题型02植物生命活动调节6．兴趣小组为探究植物生长调节剂（NAA）对绿豆芽生长的影响，用不同浓度的NAA溶液和清水分别处理相同的绿豆芽。一段时间后，测量胚轴长度、统计不定根数量。以（NAA处理组数据）（清水处理组数据）=差值绘制曲线如图。下列分析错误的是（

）A．该实验的清水处理是对照组，不同浓度的NAA处理为实验组B．由实验结果可得结论：NAA对绿豆芽的生长作用表现出低浓度促进，高浓度抑制C．当NAA浓度为1010g/ml时，对不定根生长数量仍然具有促进作用D．当NAA浓度大于108g/ml时，对胚轴生长的效应是抑制作用【答案】D【详解】A、本实验探究植物生长调节剂萘乙酸（NAA）对绿豆芽生长的影响，自变量为NAA浓度，需要设置清水处理组作为该实验的对照组，不同浓度的NAA处理为实验组，A正确；B、据图可知，NAA处理组减去清水组的差值有正值也有负值，差值为正值说明低浓度的NAA具有促进作用，差值为负值说明高浓度的NAA有抑制作用，B正确；C、据图可知，NAA浓度为1010g/mL，NAA处理组减去清水组的差值为大于零，说明此浓度NAA促进了不定根的生根数量，C正确；D、当NAA浓度大于108g/ml时，胚轴生长的效应虽然在下降，但是胚轴长度差值依然大于零，说明此浓度下的NAA依然对胚轴生长的效应是促进作用，D错误。故选D。7．用适宜浓度的生长素（IAA）、赤霉素（GA）及植物激素抑制剂S处理水仙茎切段，48小时后测得水仙茎切段的伸长率如图所示，该实验数据不能支持的结论是（

）A．不添加IAA和GA时茎段仍能生长 B．IAA和GA均能促进茎段伸长，IAA的作用效果更好C．IAA和GA在促进茎段伸长时具有协同作用 D．植物激素抑制剂S能抑制IAA和GA的作用【答案】D【详解】A、据图分析，组①为空白对照组，在不添加植物激素的情况下，茎的伸长率为20%，说明茎仍能生长，A正确；B、组②、组④分别添加IAA和GA，组②伸长率>组④伸长率，即IAA的作用效果更好，B正确；C、组③添加IAA和GA，茎的伸长率比组②、组④的伸长率大，说明IAA和GA在促进茎伸长时具有协同作用，C正确；D、组②与组⑤对比，两组的伸长率相同，说明植物激素抑制剂S对IAA的作用没有影响，组④与组⑥对比，可得出植物激素抑制剂S能抑制GA的作用，D错误。故选D。8．羊草是草甸草原的优势种之一，具有重要的生态价值和经济价值。在种植过程中人们发现羊草有性繁殖能力低，种子休眠严重，发芽率低，科学家利用外源赤霉素（GA3）和某种外源油菜素内酯（EBR）对此进行了一系列研究，处理方法和结果如图所示。下列有关说法错误的是（

）A．羊草种子自身可能存在较高浓度的脱落酸（ABA）B．EBR对羊草种子萌发率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制C．空白对照组种子萌发率虽然不高，但仍受EBR和GA3的影响D．与空白对照比，混合喷洒0.10μg·g1EBR和200μg·g1GA3可使种子萌发率提高近70%【答案】B【分析】对比图表中无外源激素的一组和另外三组可知：不同外源激素在同一浓度下对羊草种子萌发的影响可能不同；对比图表中无外源激素的一组和另外三组可知：外源油菜素内酯（EBR）和外源赤霉素（GA3）均能促进羊草种子的萌发。【详解】A、图中在没有任何外源性激素的影响下，种子的萌发率只有10%，说明羊草种子自身可能存在较高浓度的脱落酸（ABA），脱落酸可以抑制种子萌发，A正确；B、图中可以看出，在EBR在各浓度下和对照组相比，均是促进作用，因此不能提现两重性，即高浓度抑制，低浓度促进，B错误；C、空白对照组萌发率低，受内源性EBR和GA3的影响，C正确；D、图中空白对照萌发率10%，混合喷洒0.10μg·g1EBR和200μg·g1GA3的萌发率为80%，提高近70%，D正确。故选B。9．研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（

）A．比较曲线a与b可知，赤霉素能促进侧芽生长B．比较曲线b和d可知，生长素能促进侧芽生长C．比较曲线b和e可知，顶芽对侧芽生长有抑制作用D．比较曲线c和e可知，细胞分裂素能解除顶端优势【答案】B【详解】A、分析曲线a、b可知自变量为切口是否涂抹赤霉素，切口涂抹赤霉素侧芽长度平均值大于不涂抹，说明赤霉素能明显的促进侧芽的生长，A正确；B、分析曲线b、d可知自变量为切口是否涂抹生长素，切口涂抹生长素侧芽长度平均值小于不涂抹，说明生长素能明显的抑制侧芽的生长，B错误；C、分析曲线b、e可知自变量为是否保留顶芽，保留顶芽，侧芽长度最短，去顶芽侧芽长度长于保留顶芽，说明顶芽对侧芽的生长有抑制作用，C正确；D、分析曲线c、e可知自变量为侧芽上是否涂抹细胞分裂素，侧芽上涂抹细胞分裂素侧芽长度平均值大于不涂抹，说明细胞分裂素可解除顶端优势，D正确。故选B。10．科学家用红光和红外光依次照射的办法，对一批莴苣种子（对红光的反应远比红外光敏感）进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。组别光照处理方法发芽情况对照组无光照不发芽1组红光发芽2组红光→红外光不发芽3组红光→红外光→红光发芽4组红光→红外光→红光→红外光不发芽下列有关叙述错误的是（

）A．将莴苣种子置于自然光下不会发芽B．光敏色素和叶绿素均可吸收红光C．红光会使光敏色素空间结构改变D．红外光会抑制莴苣种子的发芽【答案】A【详解】A、据图表可知，红光促进莴苣种子发芽，红外光照射下莴苣种子不发芽，自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，将组2处理的种子置于自然光下，种子会发芽，A错误；BD、分析表格可知，1组和3组均发芽，2组和4组不发芽，可推测莴苣种子发芽与否，与最后一次照射的是红光还是红外光密切相关，最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽，能接收光信号的物质有光敏色素，所以光敏色素吸收红光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，BD正确；C、光敏色素吸收红光，光敏色素被激活，空间结构发生变化，C正确。故选A。11．某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用，进行了相关实验。下图为去掉其顶芽前后，侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图，据图分析：(1)激素甲代表的是。高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动分别起的作用是、。（填抑制、促进、没有影响）(2)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系，该兴趣小组又做了这样的实验：将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。①据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是：。②该实验的因变量可以是、。【答案】(1)生长素抑制促进(2)根的近地侧生长素浓度高，促进乙烯的合成