高三生物二轮复习课件 实验分析与设计

实验分析与设计高中生物

二轮复习

内容索引第一部分追踪集训融会贯通第三部分真题引领明晰方向第二部分主干整合点播关键真题引领明晰方向第分部一B1．(2025·河南卷)饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验，小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(

)A．断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化B．通过甲、乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节C．丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”D．根据甲、乙、丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长分组处理实验结果皮质醇水平毛发甲正常饮食正常正常乙断食升高减少丙断食＋切除肾上腺无正常解析：分析三组实验，推测断食通过肾上腺影响毛发生长，肾上腺分泌的激素通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化，A正确。甲、乙组的自变量为是否断食，两组的皮质醇水平不同，故可以对比分析，证明毛发的生长受肾上腺的调节，B错误。在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”，C正确。根据甲、乙、丙组实验可以证明饥饿通过调节肾上腺分泌皮质醇来调节毛发生长，D正确。2．(2025·广东卷)为探索神经活动调节体液免疫反应机理，我国科学家以实验小鼠为对象，对实验组小鼠进行手术并用药物处理以去除脾神经(交感神经纤维进入脾脏的分支)，对照组小鼠进行同样手术但不去除脾神经。术后恢复6周，腹腔注射抗原NPKLH免疫小鼠。回答下列问题：(1)对小鼠注射NP­KLH后，通过抗原呈递，激活辅助性T细胞为B细胞增殖分化提供第二个信号。解析：(1)B细胞的增殖分化需要两个信号，其中第一个信号是抗原直接与B细胞接触，第二个信号是激活的辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。辅助性T(2)免疫后第7、13天，采用荧光标记的特定抗体与细胞膜上相应抗原结合进行识别的方法，对B细胞和浆细胞分类计数，计算浆细胞占总B细胞的百分比(如图)。由第13天的数据可得出的结论是脾神经缺失会降低体液免疫反应。在免疫后第7天，实验组脾脏浆细胞数量平均值低于对照组平均值，但研究者并不能依据该数据得出上述结论，原因是第7天时两组数据差异不显著(p>0．05)，无法排除随机误差的影响。注：图中圆圈表示小鼠不同个体的数据；黑色短横线表示平均值；上方值为统计分析所得概率值，p<0．05时表示两组数据有显著差异。抗原脾神经缺失会降低体液免疫反应第7天时两组数据差异不显著(p>0．05)，无法排除随机误差的影响解析：(2)抗原与抗体的结合具有特异性，分析题意可知，荧光标记的特定抗体需与细胞膜上的相应抗原结合才能识别；据图可知，第13天实验组脾脏浆细胞比例显著低于对照组(p<0．05)，说明脾神经缺失会降低体液免疫反应；实验数据的得出需要建立在大量数据之上，第7天时两组数据差异不显著(p>0．05)，可能是由个体差异或时间不足导致的，不能作为结论依据。(3)研究发现，脾神经末梢与脾脏T细胞形成突触样结构，释放去甲肾上腺素促进T细胞合成并释放乙酰胆碱(ACh)，基于ACh可与ACh受体(AChR)结合的事实，结合上述研究，研究者推测：ACh通过直接与B细胞

的AChR结合以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用。为证实该推测，首先需要确认脾脏B细胞是否存在AChR。由于小鼠体内存在多种类型的AChR，研究者采用PCR检测各类型AChR的mRNA，结果见表。根据该结果，首选AChRα9进行研究，理由是AChR­α9在生发中心B细胞中表达量最高(＋＋＋)，且与体

液免疫直接相关。与B细胞的AChR结合AChR­α9在生发中心B细胞中表达量最高(＋＋＋)，且与体液免疫直接相关注：生发中心是B细胞活化后增殖分化为浆细胞的场所，＋表示有检出，＋越多表示检出量越多；－表示未检出。研究者将小鼠AChR­α9基因敲除，然后对脾神经进行处理并免疫小鼠，再检测各实验组与对照组小鼠脾脏浆细胞和抗体生成量，从而验证以上推测是否合理。细胞样本AChR类型AChR­β1AChR­β4AChR­α9总B细胞＋＋＋－＋生发中心B细胞＋＋－＋＋＋浆细胞＋＋＋＋＋＋＋脾神经解析：(3)乙酰胆碱是神经递质，是信息分子，信息分子需要与受体结合后发挥作用，故ACh需与B细胞的AChR结合才能调节体液免疫；分析表格数据，AChR­α9在生发中心B细胞(浆细胞前体)中表达量最高(＋＋＋)，与体液免疫反应直接相关，故首选AChR­α9进行研究；分析题意，本实验目的是验证ACh通过直接与B细胞的AChR结合以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用，故验证推测可将小鼠AChR­α9基因敲除然后对脾神经进行处理并免疫小鼠，再检测各实验组与对照组小鼠脾脏浆细胞和抗体生成量。主干整合点播关键第分部二1．实验方案设计要点归纳2．“三环节”写清实验思路用×××方法(自变量)处理×××材料，观察(检测)×××指标(因变量)。3．描述实验设计步骤(1)步骤设计一般不宜连续描述，而是分段叙述，并加以编号。(2)为使叙述更简洁，对试管、烧杯等实验器材一般要加以分组、编号，如A、B或甲、乙等。(3)叙述中尽量用规范的实验术语，不能使用含糊的口语，如“等量”不宜说成“一样多”等。(4)一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化表达，尽可能用“相同”“适宜”或“适量”等“定性”的语言表达。(5)实验设计中适时出现“其他培养条件相同且适宜”或“培养相同一段时间后”等都是很好的得分点。(6)题目给出的实验材料和试剂一般应充分利用，除非题目条件允许，否则不能自己随意增减实验材料和试剂。4．“五角度”评价实验设计追踪集训融会贯通第分部三A1．(2025·黑龙江哈尔滨二模)小麦成熟后，如果不能及时收割，就会出现种子在穗上发芽的情况，这一现象导致麦种的大量浪费。科研人员发现，红粒小麦的发芽率较白粒小麦的低很多，于是猜测，这一现象的出现与麦粒中淀粉酶的活性有关。为探究淀粉酶活性与麦粒发芽率的关系，科研人员进行了相关实验，结果如表。下列叙述正确的是(

)A．对照实验中的溶液A可以是蒸馏水，且加入量为1mLB．缓冲液的加入可以完全避免无关变量对实验结果的影响C．淀粉酶活性较高的是红粒小麦，酶活性越高，发芽率越高D．减少淀粉溶液浓度，为保证显色结果不变，应延长保温时间解析：在该实验中，溶液A可以是蒸馏水，且为保证单一变量，加入量为1mL，这样可以与加入小麦提取液的实验组形成对比，A正确；缓冲液的作用是维持反应体系pH的相对稳定，只能在一定程度上减少无关变量(pH)对实验结果的影响，而不能完全避免所有无关变量的影响，比如温度、杂质等其他因素仍可能对实验结果产生影响，B错误；从实验结果看，白粒小麦提取液组颜色现象不明显，说明淀粉被分解得多，即白粒小麦淀粉酶活性较高，C错误；减少淀粉溶液浓度，底物量减少，在酶量一定的情况下，若要保证显色结果不变，应缩短保温时间，D错误。2．(2025·湖南湘潭三模)褪黑素可作为一种抗氧化剂参与许多细胞活动。为研究外源褪黑素对高温胁迫下草莓幼苗光合作用的影响，科研人员在40℃(高温)下分别用蒸馏水和等量的不同浓度的褪黑素处理各组草莓幼苗，并于6天后检测生理指标，结果如下表所示。请回答下列问题：注：MT为褪黑素的浓度单位，丙二醛为膜脂氧化物，生物膜受损程度与其含量呈正相关，SOD酶具有清除氧化物的功能。处理叶绿素含量(mg·g－1)气孔导度(mmol·mol－1·s－1)净光合速率(μmol·mol－1·s－1)丙二醛含量(ng·g－1)SOD酶活性(U·g－1)高温组1．4815．203．169．16122高温＋100MT1．8023．815．328．21132高温＋300MT2．5236．707．977．73146高温＋500MT2．3832．316．818．42133(1)草莓叶肉细胞中叶绿素主要吸收的光为蓝紫光和红光。可用纸层析法(填具体方法)分离色素，色素在滤纸条上的扩散速度与色素在层析液中的溶解度有关。解析：(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，分离光合色素的方法是纸层析法。色素在滤纸条上的扩散速度由其在层析液中的溶解度决定，溶解度越高，扩散越快。蓝紫光和红光纸层析法色素在层析液中的溶解度(2)在进行实验之前，需要将各组放置于光照培养箱，温度为24℃，相对湿度为70%，光照强度为500μmol·mol－1·s－1条件下缓苗一周，目的是确保各组初始生长状态良好且一致，减小实验误差。解析：(2)实验前在光照培养箱(24℃、70%相对湿度、500μmol·mol－1·s－1光照)中缓苗一周，目的是确保各组初始生长状态良好且一致，减小实验误差。确保各组初始生长状态良好且一致，减小实验误差(3)该实验能否确定喷施褪黑素的最适浓度为300MT？若是，请说明理由；若否，请写出进一步的实验思路：否，应在100～500__MT范围内缩小浓度梯度，进行进一步实验。解析：(3)虽然300MT组的幼苗叶绿素含量、气孔导度、净光合速率均最高，丙二醛含量在三组里面最低，但浓度梯度较大，不能确定喷施褪黑素的最适浓度。需在100～500MT范围内设置更小浓度梯度(如200MT、400MT等)，以确定更精确的最适浓度。否，应在100～500__MT范围内缩小浓度梯度，进行进一步实验(4)据表分析，高温胁迫下，喷施适宜浓度褪黑素能缓解草莓幼苗光合速率下降的作用机制是增加叶绿素含量，捕获更多光能；通过提高SOD酶活性，加速丙二醛等氧化物的分解，减少对类囊体膜的破坏，保障光反应顺利进行；增加气孔导度，促进CO2的吸收，有利于暗反应的进行(答出三点)。解析：(4)表格数据表明，褪黑素处理显著提高了叶绿素含量、气孔导度和SOD酶活性，同时降低了丙二醛含量。增加叶绿素含量可以捕获更多光能，提升光反应效率；提高SOD酶活性可以加速清除丙二醛等氧化物，减少膜脂过氧化，保护类囊体膜完整性，保障光反应顺利进行；增强气孔导度可以促进CO2吸收，有利于暗反应中卡尔文循环的进行。三者协同作用，缓解了高温对光合作用的抑制。

增加叶绿素含量，捕获更多光能；通过提高SOD酶活性，加速丙二醛等氧化物的分解，减少对类囊体膜的破坏，保障光反应顺利进行；增加气孔导度，促进CO2的吸收，有利于暗反应的进行3．(2025·黑龙江哈尔滨二模)咖啡由于其独特的风味和提神功能，成为很多人日常必需的饮品。与此同时，咖啡对人体健康的影响也受到广泛关注，且富有争议。目前研究者已从不同角度对咖啡进行了探索分析。回答下列问题：(1)咖啡因是咖啡中的一种生物碱，能够促进多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等神经递质的释放，从而刺激神经系统，此过程不属于(填“属于”或“不属于”)反射，肾上腺素的分泌增加受交感(填“交感”或“副交感”)神经的支配，有助于心率加快，提高注意力和警觉性。解析：(1)反射的形成需要经过完整的反射弧并且有适宜的刺激，神经递质释放进而刺激神经系统并未经过完整的反射弧，因此该过程不属于反射。肾上腺素的分泌增加受交感神经的支配，有助于心率加快，提高注意力和警觉性。不属于交感(2)如图为咖啡因的一种作用方式，推测腺苷(具有抑制觉醒神经元的作用)与受体结合后会促进觉醒神经元Cl－(填“Na＋”或“Cl－”)通道开放。据图分析咖啡提神的原理是咖啡因与腺苷结构相似，能够与其竞争腺苷受体A1的结合位点，使腺苷无法发挥抑制作用，从而保持觉醒神经元兴奋，因而喝咖啡能够短(填“长”或“短”)时间消除困倦。Cl－

咖啡因与腺苷结构相似，能够与其竞争腺苷受体A1的结合位点，使腺苷无法发挥抑制作用，从而保持觉醒神经元兴奋短解析：(2)据题干信息分析可知，已知腺苷在神经系统中发挥抑制作用，即抑制动作电位的形成，因此当腺苷与受体结合后，会促进突触后神经元氯离子(Cl－)通道的开放，进而抑制神经元的兴奋。据图分析，咖啡因与腺苷结构相似，能够与其竞争腺苷受体A1的结合位点，使腺苷无法发挥抑制作用，从而保持觉醒神经元兴奋，因而喝咖啡能够短时间消除困倦。(3)咖啡在提神方面的效果因人而异，在分析了3000名咖啡爱好者的基因组后，发现携带PDSS2基因突变的研究对象日均咖啡消费量更低。有人认为，PDSS2基因突变会降低动物体分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长。请以野生型小鼠为材料，运用基因修饰等手段，设计实验检验这一理论。实验思路：取生理状况基本相同的野生型小鼠若干，随机均分为两组，实验组利用基因修饰等技术使其PDSS__2基因发生突变，并注射适量咖啡因，对照组只注射同等剂量的咖啡因，不进行基因修饰处理，检测此时小鼠血液中的咖啡因浓度并记录；在相同且适宜的条件下培养两组小鼠，并间隔相同时间多次检测并比较两组小鼠血液中咖啡因浓度的变化；预期实验结果及结论：若实验组小鼠血液中咖啡因浓度下降量显著小于对照组，则PDSS__2基因突变会降低动物体分解咖啡因的能力，让咖啡因在体内存留时间更长；若差异不显著，则PDSS__2基因突变不能降低动物体分解咖啡因的能力，不能让咖啡因在体内存留时间更长。

取生理状况基本相同的野生型小鼠若干，随机均分为两组，实验组利用基因修饰等技术使其PDSS2基因发生突变，并注射适量咖啡因，对照组只注射同等剂量的咖啡因，不进行基因修饰处理，检测此时小鼠血液中的咖啡因浓度并记录；在相同且适宜的条件下培养两组小鼠，并间隔相同时间多次检测并比