【高考生物突破】 实验专题-科学探究与实验设计

【高考生物突破】实验专题一一科学探究与实验设计

重点知识01:分子与细胞)

1.用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再

次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分

装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，

得到葡曲糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是()

———葡萄糖

…--co,

时间品

图3

A.图1对应试管甲，其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水

B.图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重锯酸钾溶液检测酒精

C.图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解

D.图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等

［答案］C.A、试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，产生的二氧化碳中的氧来自葡萄

糖.A错促；B、试管丙中含有木离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，不会产生酒精，

B错误；C、试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3,乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不

能进入线粒体分解，C正确：D、图1有氧呼吸，图2无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与

后者，D错误。故选C。

2哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgN03)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述

错误的是()

A.经AgN03处理的红细胞在低渗庶糖溶液中会膨胀

B.经AgN03处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小

C.未经AgN03处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨张

D.未经AgN03处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小

［答案］B硝酸银(AgN03)可使水通道蛋臼失去活性，从而使水分子不能以协助扩散的方式进出细胞，但可以

自由扩散的方式进出细胞,因此经AgN03处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢吸水而膨胀,

而未经AgN03处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会通过协助扩散和自由扩散迅速吸水膨胀,A、C正确;经AgN03

处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会通过自由扩散缓慢失水而变小,而未经AgN03处理的红细胞在高渗蔗糖溶

液中会通过协助扩散和自由扩散迅速失水变小,B错误,D正确。

3.如图为探究水稻种子萌发时细胞呼吸类型的实验装置，假设萌发种子仅以葡萄糖为呼吸底

物，观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位。

下列有关分析错误的（）

装置2

A.水稻种子萌发过程中有机物的总量减少，有机物种类增多

B.水稻种子萌发时进行细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体

C.水稻种子萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3:1

D.实验期间萌发的水稻种子细胞不会进行产生乳酸的无氧呼吸

【答案】C水稻种子萌发过程中由于呼吸作用消耗，有机物的总量减少，由于有有机物的转

化，有机物种类增多，A正确；观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2

的红色液滴右移了2个单位，说明萌发是既进行了有氧呼吸，又进行了无氧呼吸，故其呼吸场

所有细胞质基质和线粒体，B正确；装置1的红色液滴左移了6个单位，说明有氧呼吸消耗了

6人单位的氧气，对应消耗1个单位的葡萄糖，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明无氧

呼吸产生了2个单位的二氧化碳，说明无氧呼吸对应产生1个单位的葡萄糖，故萌发时有氧呼

吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:1,C错误；水稻种子无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，D

正确。故选C。

4.为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下

进行实验。叶绿体A：双层膜结构完整；叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤；叶绿体C：双层膜

瓦解，类囊体松散但未断裂；叶绿体D：所有膜结构解体，破裂成颗粒或片段。用Fecy（具有亲水性）或

DQP（具有亲脂性）替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。卜列说法

不正确的是（）

实验项目叶绿体A叶绿体B叶绿体C叶绿体D

实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3

实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106.7471.1109.6

A.制备叶绿体悬液时，将叶绿体放入等渗的酸碱缓冲液中，以保证叶绿体的正常形态和功能

B.ATP的产生依赖于跨类囊体薄膜的H+浓度梯度，以DQP为电子受体进行的实验中，ATP产生效率最

低的是叶绿体D

C.叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以DQP为电子受体的光反应有明显阻碍作用

D.该实验中光反应速率最高的是叶绿体C,可能原因是无双层膜阻碍和类囊体松散的条件卜.更有利于色

素吸收和转化光能

【答案】CA、制备叶绿体悬液时，可加入一定浓度的蔗糖溶液和酸碱缓冲液，防止叶绿体渗透吸水或失

水，保证叶绿体的正常形态和功能，A正确；

B、ATP的合成依赖于H♦顺浓度梯度通过囊体薄膜上的ATP合成酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受

损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低，因此ATP产生效率最低的是叶绿体D,B正确；

C、比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的

放氧最明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧展与双

层膜完整时无明显差异，说明叶绿体的双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用，C错误；

D、在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊体上的色素吸收光能，从而提高光反应速率，所

以该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C,D正确。

5..某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列

问题。

(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离,可以采

用的方法是(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在上，其中类胡萝卜素主要

吸收(填“蓝紫光”“红光”或,•绿光”)。

(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下该悬浮液中不能产生糖，原因

是一。

(3)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，简要笃出实验思路

和预期结果。

［答案］(1)差速离心法类囊体薄膜蓝紫光

⑵黑暗条件下不能进行光反应不能生成ATP和NADPH,因此不能还原C3,不能生成糖类（3）实验思路:

将叶绿体用无水乙醇脱色，用适量碘液处理，观察叶绿体的颜色变化。预期结果:叶绿体变蓝色。

解析（1）分离各种细胞器常用的方法是差速离心法，即将含各种细胞器的匀浆在不同的转速下进行离心

处理，从而将细胞器分离。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，叶绿体中含有四种色素，其中胡萝卜素和

叶黄素属于类胡萝卜素，根据光合色素的吸收光谱分析,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。（2）破坏叶绿体的内

膜和外膜，类囊体薄膜上仍可进行光反应，但在黑暗条件下光反应不能进行，没有ATP和NADPH的生成,

进而导致C3不能被还原,不能产生糖。（3）叶绿体本身有颜色，会干扰实验现象的观察，应先用无水乙醇将

其脱去颜色。可以利用淀粉遇碘变蓝的原理，检测叶绿体中是否有淀粉存在。若用碘液处理后叶绿体变

蓝，则说明叶绿体中有淀粉存在。

6.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。某团队研窕了同一光照强度下,不同补

光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

(

茎

)

与

*

A

昼

t7

回答卜.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o

⑶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（1）叶绿素1、2（2）红光+蓝光6在不同的补光时间内，红光+蓝光的补光光源获得的平均

花朵数均最多，有利于促进火龙果的成花（3）将成花诱导完成后的火龙果植株（成花数目相同）随机均分

成A、B、C三组，分别置于三科不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并

记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的则为最适光照强度。

解析（1）光合色素中叶绿素（包括叶绿素a、叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫

光;纸层析法分离得到的四条色素带（以滤液细线为基准）自下而上分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、

胡萝卜素。（2）从柱形图可知:在不同的补光时间内，使用红光+蓝光的补光光源获得的平均花朵数均最多,

促进火龙果成花的效果最好，当该光源补光时间为6小时/天时，获得的平均花朵数最多。（3）由实验U的

可知，自变量是光照强度，由题干可知光照强度有三种，故可将实验分为3组;实验观测指标为火龙果产量,

具体实验思路见答案。

7.在下列有关实验叙述的组合中，正确有几项（）

①在研究温度影响淀粉能活性实验中，可以用斐林试剂检测实验结果

②在探究酵母菌细胞呼吸方式实脸中，无氧和有氧条件下的实验分别是对照组和实验组

③高倍显微镜下观察细胞中的叶绿体时，应选用含叶绿体小而多的细胞来观察

④通过观察澄清石灰水是否变浑浊，可判断酵母菌的呼吸方式

⑤科学家通过伞藻的嫁接实验证明了细胞核控制着伞藻帽的形状

⑥质壁分离及复原实验中先后用低倍和高倍显微镜观察三次，形成自身前后对照

A.0项B.II页C.21贝D.31贝

【答案】A①斐林试剂是由甲液（质量浓度为O.lg/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫

酸铜溶液）组成，鉴定还原糖时需要50-65摄氏度水浴加热，在研究温度影响淀粉酶活性实验中，温度是自

变量，不可以用斐林试剂检测实验结果，①错误；

②在探究酵母菌细胞呼吸方式实脸中，需要设置无氧和有氧条件，该实验属于条件对照实验，没有对照组，

只有实验组，②错误；

③高倍显微镜下观察细胞中的叶绿体时，应选用含叶绿体体积大而少的细胞来观察，这样才能更清楚的看

到叶绿体的结构，③错误；

④澄清石灰水遇到CO2会变浑浊，但是不可通过观察澄清石灰水是否变浑浊，判断酵母菌的呼吸方式，因

为醉母菌的两种呼吸方式的产物都有CCh,④错误；

⑤嫁接实验是为了与核移植对照比对，单做一个嫁接实验不能说明细胞核控制遗传性状，还有可能是细胞

质中所携带的遗传信息控制的，两个实验比照才能说明细胞核是细胞的控制中心，⑤错误；

⑥质壁分离及复原实验中先后用低倍镜观察三次，形成自身前后对照，第一次观察的目的是观察初始状态，

第二次是观察质壁分离的状态，第三次观察的目的是为了观察质壁分离复原的状态，不用换高倍镜，⑥错

误。

>

突破02：遗传与进化

1.下列关于生物实验原理或技术的叙述不无碰的是（）

A.可用无水乙醇提取绿叶中的色素是因为绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中

B.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统

C.给小白鼠提供】8。2,一段时间后，在其尿液中可能检测到18。

D.分别用含有35s和32P的两种培养基培养细菌，再用上述细菌分别培养病毒，检测子代病毒的放射性

可区分是DNA病等还是RNA病毒

【答案】DA、绿叶中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮等，A正确；

B、噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿主细胞，故

噬菌体繁殖必须在细菌中才能进行，B正确；

C、给小白鼠提供】8。2,经过有氧呼吸，可以形成放射性的水，经过体液循环则在其尿液中可以检测到H218O,

C正确；

D、分别用含有35s和32P的两种培养基培养细菌，S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元，素。不能区分

DNA病毒还是RNA病毒，D错误c

故选Do

2.研究叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开，其过程和结果如图所示,

P1〜P4表示四次离心后的沉淀物，Si〜S4表示四次离心后的上清液。

o

[1—

—

X

（细胞壁PJ叶绿体）P/线粒体）巳（核糖体）

据此分析，下列叙述正确的是（）

A.图中分离细胞器的方法为密度梯度离心

B.DNA仅存在于Pi、P2和匕中

C.Si、S2、S3和S4中均有多种酶

D.Pl、P2、P3和P4中均有膜结构

【答案】cA、分离真核细胞各种细胞器的方法是差速离心法，A错误:

B、DNA主要分布在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也有少量分布，因此DNA存在于Si、S2、Pi、P2

和P3中，B错误;

C、细胞质基质中可以进行多种代谢反应，内含多种酶，S1,S2、S3和S4中均含有细胞质基质，因此含有多

种醒，c正确；

D、P4中只有核糖体一种无膜结构，D错误。

3•.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以

大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：

II

双链DMA

/1\

IlliIlli1111

全保留复制半保留复制分散复制

图1

密度梯度离心

大肠杆菌培养

在含"NH4cl的培养八提取DNA

液中生长若干代二~而一

一重带

转移到含1〃的培养液中共

细胞分裂•次］

第一代八•提取DNA

离心中带

细胞再分裂一次I

提取DNA匕轻带

第二代「

离心中带

图2

下列有关叙述正确的是()

A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制

B第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制

C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制

D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带

［答案］D第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA狂制方式一定不是全保留叁制,可能为

半保留复制或分散复制,A错误;若DNA复制方式为全保留复制，则第二代细菌DNA离心后,4个子代DNA分

子中/个为1川|7,3个为MN躇N,会在试管中出现1条重带和1条轻带，与题图信息不符,B错误;若第一代和

第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，则可说明DNA复制方式为分散复制，与题图信息不符,C错

误;若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第三代，得到的8个子代DNA分子中,2个为,5N,4N,6个为

“NUN,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带,D正确。

4.已知某植物花色由两对基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降

低而变浅，B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系如下，回答下列问题：

基因型A_bbA_BbA_BB、aa_

表型深紫色淡紫色白色

⑴为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色花色植株

（AaBb）可以用来设计实验。

实验步骤：让淡紫色花色植株（AaBb）植株自交，观察并统计子代植株的花色和比例（不考虑交叉互换）。

实验结果预测及结论：

①若子代植株花色及比例为，则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。

②若子代植株花色及比例为,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和

b在同一•条染色体.上。

③若子代植株花色及比例为，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和

B在同一条染色体上。

⑵某实验小组在研究中获得了黄叶植株突变体（野生型为绿叶），已知黄叶性状由一对隐性基因控制。

研究人员利用相关实验和技术，对该植物的叶色基因进行定位。

①绿叶、黄叶基因分别用基因C/c表示，现川两个纯合植株杂交得Fi，Fi测交后代的基因型比例为

aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=l：1：1：1。画出Fi体细胞中三对基因在染色体上的位置（用

竖线代表染色体，黑点代表基因在染色体中的位置）。

②当该植物体细胞缺失同源染色体中的一条染色体时，称为单体（核型为2n-l）,体细胞增加一对同

源染色体中的一条染色体时，称为三体（核型为2n+l）,二者均可以用于基因定位。以野生型绿叶

植株为材料，人工构建的单体系（绿叶）中应有种单体。若选择单体以一代杂交实

验定位基因，请写出具体杂交方案及预期实验结论0

【答案】（1）深紫色：淡紫色：白色=3：6：7深紫色：淡紫色：白色=1：2：1淡紫色：白色=1：1

实验方案：将黄叶突变体与该植株单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独隔

离种植，统计子代表型及比例预期实验结论：当子代出现表型及比例为绿叶：黄叶约为1:1时，可将黄叶

基因定位于该单体所缺少的染色体上

【解析】（1）为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色

花色植株（AaBb）可以用来设计实验。①若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则基因型为

AaBb个体自交，产生后代的基因型和表型比为：6A_Bb（淡紫色）：3A_bb（深紫色）：7（3A.BB,4aa__）

白色：②若A、a和B,b基因位于一对同源染色体上，且基因A和b在同一-条染色体匕则基因型为AaBb

个体自交，产生后代的基因型和表型比为：2AaBb（淡紫色）：lAAbb（深紫色）：laaBB（白色）。③若A、

a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和B在同一条染色体上，则基因型为AaBb个体自交，产

生后代的基因型和表型比为：2AaBb（淡紫色）：1AABB（白色）Ellaabb（白色），即淡紫色和白色的比例为

1：1。

（2）某实验小组在研究中获得了黄叶植株突变体（野生型为绿叶），已知黄叶性状由一对隐性基因控制。

研究人员利用相关实验和技术，对该植物的叶色基因进行定位。①绿叶、黄叶基因分别用基因C/c表示，

现用两个纯合植株杂交得％,Fi测交后代的基因型比例为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=l：1：1：1。

因为测交比例代表Fi产生的配子种类和比例，根据上述比例可推测，F1产生的配子比例为abc：ABC：aBc：

AbC=l：1：1：1,该比例的获得说明三对基因中有两时基因是连锁关系，根据配子的基因型可推测是A和

C连锁、a和c连锁，另外一对等位基因B、b位于另一对同源染色体上形成的，基因的位置可用下图表示：

②以野生型绿叶植株为材料，人工构建的单体系（绿叶）中应有n种单体。若以一代杂交实验定位基因，

可以选择"单体〃（三体定位通过一代杂交无法实现），因为单体能产生两种类型的配子，若控制叶色的基因

位于缺失的染色体上，则该单体会产生不含C基因的配子，当该单体与正常的黄叶个体杂交时，则会出现

黄叶个体：具体杂交方案是将各种绿色单体与正常的黄色个体杂交。实验结果为：当子代出现表型及比例

为黄叶和绿叶比例为1：1时，可将黄叶基因定位于该单体缺失的染色体上。

突破03：稳态与环境

1.为研究交感神经和副交感神经对心脏的支配作用，分别测定狗在正常情况、阻断副交感神经和阻断交感

神经后的心率，结果如表所示。下列分析箱送的是（）

实验处理心率（次/分）

正常情况90

阻断副交感神经180

阴断交感神经70

A.交感神经和副交感神经的作用通常是相反的

B.对心脏支配占优势的是副交感神经

C.副交感神经兴奋引起心脏搏动加快

D.正常情况下，交感神经和副交感神经均可检测到膜电位变化

【答案】CA、阻断副交感神经，心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用。阻断交感

神经心率降低，说明交感神经对心脏搏动起促进作用。副交感神经与交感神经的作用相互拮抗，A正确：

B、由表格可知，阻断副交感神经心率大幅度提高，阻断交感神经心率降低的变化并不明显，因此对心脏支

配占优势的是副交感神经，B正确；

C、由表格可知，阻断副交感神经心率大幅度提高，说明副交感神经对心脏搏动起抑制作用，C错误；

D、阻断副交感神经，阻断交感神经，心率均有变化，说明正常情况副交感神经与交感神经均处于工作状态，

所以均可以检测到膜电位变化，检测到兴奋，D正确。

2.某研究小组探究一定浓度的NAA（生长素类似物）和KT（细胞分裂素类似物）对棉花主根长度及侧根数

的影响，结果如图所示。据图分析，卜.列相关叙述正确的是（）

□主根长度30

□单株侧根数

25

辍甲：空白对照

20晦乙：NAA

15亳

卷丙：KT

10

册T：NAA+KT

5

0

A.一定浓度的NAA处理使棉花侧根长度大于主根

B.NAA能一定程度地消除根的顶端优势，而KT能增强根的顶端优势

C.NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，且浓度越高效果越明显

D.一定浓度的KT和NAA对棉花侧根生长具有拮抗作用

【答案】BA、题图横坐标表示组别，纵坐标表示主根长度和单株侧根数，无法比较侧根长度和.主根长度，

A错误：

B、分析题图可知，一定浓度的NAA抑制主根生长，一定浓度的KT促进根生长，B正确；

C、NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，说法正确；但题干信息显示并没有研究不同浓度的NAA或

KT对主根长度的影响，C错误；

D、比较题图中的甲和丁可知，一定浓度的KT和NAA对棉花侧根生长具有协同作用，D错误；

故选Bo

3.研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分

别在不同时间用•定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。

七・二=二二•二------IAA于Oh处理

4___------IAA于11h处理

洋

布D0

O0..........IAA于18h处理

隹O0

忌

)g

\、IAA于27h处理

、未经IAA处理

_1111.

12243648时「口h[）

下列关于本实验的叙述，正确的是（）

A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰

B.越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显

C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的

D.不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性

【答案】AA、切去叶片，目的是排除叶片内源性IAA对实验垢果的干扰，A正确：

B、据图分析，越迟使用IAA处理，叶柄脱落所需的折断强度越低，因此抑制叶柄脱落的效应越弱，B错误；

C、有图分析，不使用IAA处理，只有乙烯，会促进叶柄脱落；越早使用IAA会抑制叶柄脱落，因此IAA与

乙烯对叶柄脱落的作用是相互拮抗的，C错误；

D、图中，不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断，因此不能体现IAA作用的两重性，D精误。

4.机体对胰岛素作用的敏感性降低会导致胰岛素抵抗从而产生高血糖，动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的

G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行为。高脂饮食能诱发胰岛素抵抗，对G蛋白分

泌的影响与正常饮食无明显差异。研究发现有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗，升高G蛋白的含

量。为了验证上述结论，请根据以下实验材料完善实验思路，并预测结果及分析。

材料与用具：生长状况相同的正常小鼠若干只。普通饲料、高脂饲料、血糖测定仪、胰岛素分析仪、胃

组织G蛋白分析仪。

（要求与说明：血糖、胰岛素和胃组织G蛋白测定的具体操作不作要求。实验条件适宜。）回答下列问题：

（1）完善实验思路：

①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。

②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。

甲组：18周普通饲料；

乙组：12周普通饲料+________________________________

丙组：_________________________________________________

③在相同且适宜的条件卜按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空膜胰岛

索、胃组织G蛋白的含量,计算各物质的相对含量。

（2）讨论与分析：

①根据题干分析，甲组小鬣摄入普通饲料后血糖升高时，小鼠机体限制血糖显著升高的机制是

②从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是导致机体细胞对胰岛素作用的

敏感性降低，使组织细胞葡萄糖能力下降，引发高血糖。

【答案】（1）6周高脂饲料•12周普通饲料6周高脂饲料且有氧运动

（2）血糖升高引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度；摄食引起胃组织G蛋白水平下降，降低了饥饿感，减少了

摄食量，从而限制血糖进一步升高细胞膜上胰岛索受体结构改变或胰岛索受体数量减少摄取和利用

【解析】（1）本实验要验证验证有氧运动能缓解高脂饮食诱发胰岛素抵抗和提高G蛋白量，自变量为是否

添加高脂饲料和是否进行有氧运动，因变量为胰岛素和胃组织G蛋白的含量；饲喂普通饲料组为空白对照

组，饲喂高脂饲料组和有氧运动为实验组，无关变量要相同且适宜，

故实验思路如下：

①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛索、胃组织G蛋白的含量。

②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。甲组：18周普通饲料；乙组（培养时间要相同）：

12周普通饲料+6周高脂饲料；丙组：12周普通饲料+6周高脂饲料且有氧运动。

③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃

组织G蛋白的含量，计算各物质的相对含量；

（2）①动物摄食会导致胃内分浸细胞分泌的G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行

为。甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时，会引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度，而且摄食会引起胃组

织G蛋白水平下降，降低了饥饿感，减少了摄食量，从而限制血糖进一步升高；

②胰岛素的功能是胰岛素具有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

细胞和肝细胞转变成甘油三酯等，即促进组织细胞摄取、储存和利用前萄糖，从而降低血糖浓度。胰岛素

要与靶细胞腴上受体结合才能起作用，从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是细胞膜上胰岛素受

体结构改变或胰岛素受体数最减少，导致机体细胞对胰岛索作用的敏感性降低，使组织细胞摄取、储存和

利用葡萄糖能力下降，引发高血糖。

5.坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同

步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”

现象。

欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明:生物信号采集仪能显示记录

电极处的电位变化，仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润）。

⑴实验思路：

①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如图La、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。

图1

②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺

激，记为5mino

③，当动作电位幅值不再随刺激漕强而增大

时，刺激强度即为最大刺激，记为Smaxo

⑵结果预测和分析：

①当刺激强度范围为时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。

②实验中,每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其

幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位（见图2）0伪迹的幅值可以作为的

量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上

所需的时间。伪迹是电刺激通过传导到记录电吸上而引发的。

动作电位I—A―1动作电位f—1

伪选V_J伪.

显示屏19示屏2

图2

③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有性。而上述实验

中a、b处的动作电位有明显差异（如图2）,原因是不同神经纤维上动作电位的不同导

致b处电位叠加量减小。

④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smm和5,naxo将坐标系补充完整,并用柱

形图表示两者的Smin和Smax相对值o

材料种类

坐骨神经和羊根神经纤堆的S_和S_相对值

I答案］⑴③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激⑵①小于Smax且不小于Smin

②电刺激强度Na+通道开放任氏液③不衰减传导速率

刺

口s

激

覆0S

度

相

x.t

值

0坐仔神经神经纤维材料种类

④坐件神经和神经纤维的S-和s―相对他

解析⑴本实验的目的是研究神经的电生理特性。实验操作中，先依次施加由弱到强的电刺激,

确定阈刺激Smin,接着在阈刺激的基础上由弱到强依次增加电刺激，从而确定最大刺激Smaxo⑵

①当刺激强度大于或等于阈刺激时，坐骨神经中有神经纤维发生兴奋，当刺激强度大于或等于最

大刺激时，坐骨神经中所有神经纤维都发生兴奋，因此使坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋

的刺激强度要大于或等于阈刺激，但小于最大刺激。②已知伪迹的幅值与电刺激强度成正比，因

此伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。每次施加电刺激的儿乎同时，显示屏上会出现

伪迹，推测伪迹是电刺激通过任氏液直接传导到记录电极上而引发的。伪迹与动作电位起点的

时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。③单根神经纤维

上动作电位不会随着传导距离增加而减小，体现了动作电位传导的不衰减性。a、b处的动作电

位有明显差异，是因为不同神经纤维的兴奋传导速率有差异导致b处电位叠加量不同于a处。

④单根神经纤维的动作电位存在“全或无幽象因此其阈剌激和最大刺激相同;坐骨神经由多种

神经纤维组成，因此其阈刺激个于最大刺激。

6.为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料,完善实验思路，预测实验结果,

并进行分析与讨论。

实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水

配制），生理盐水等。

（要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值＞11.1mmol/L,定为高血糖模型小鼠。

饲养条件适宜）

回答下列问题：

⑴完善实验思路：

①适应性饲养:选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血

糖,计算平均值。

②药物S处理：

甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水

乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S

丙组:连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高

血糖模型小鼠。

③物质X处理:

甲组:乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水

丙组:连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖,计算平均值。

⑵预测实险结果：

设计•张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。

⑶分析与讨论：

已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小

鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过

________________________________________________________，以确定快速建模所需药物S的适宜

浓度和给药途径的组合。

［答案］⑴②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S③每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水每

天每只小鼠灌胃一定量物质X

⑵

实验各阶段的小鼠血糖值变化

实验阶段

组别

适应性饲养药物S处理物质X处理

甲组正常正常正常

乙组正常逐渐升高至＞11.1mmol/L>11.1mmol/L

丙组正常逐渐升高至＞11.1mmol/L逐渐下降，但高于正常水平

⑶设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的

时间

解析⑴②药物S处理的目的是建成高血糖模型小鼠，除了甲组（对照组）注射生理盐水，乙组和

丙组都需注射一定量药物So③甲组作为对照组,所以需灌胃生理盐水，丙组作为实验组,需灌胃

一定量物质X,以检测物质X的作用。⑵甲组作为对照组,每次测定血糖均显示正常;乙组和丙组

用药物S处理后，逐渐成为高血糖模型小鼠，即血糖值逐渐升高至＞11.1mmol/Lo随后乙组灌胃

一定量生理盐水,该操作对降低血糖没有效果，故血糖值仍＞11.1mmol/L；丙组用物质X处理，该

物质能缓解高血糖症状，故丙组小鼠的血糖值逐渐下降，但高于正常水平。（3）可通过设计相应实

验来探究快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的最佳组合，则该实验中自变量是不同浓

度的药物S和不同的给药途径，具体操作为设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的

给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间。

7.欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路,预测实验结果

并进行分析。

材料与用具:小鼠若干只，胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。

（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜）

⑴实验思路：

⑵预测实验结果（设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果）：

⑶分析与讨论：

①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是。

②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化

是。此时机体细胞一方面增加对

葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面o

［答案］（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录;②将小鼠随机分为A、B两组,A组注射一

定量的胰岛素溶液,B组注射等量的生理盐水，每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度,

并汜录;③当出现低血糖症状后,A组注射一定量的葡萄糖溶液,B组注射等量的生理盐水。每隔

一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录;④对每组所得数据进行统计分析。

⑵

8|T|nn□A细血触浓度

§rUB组血糖浓度

IIInlII,

tt时间

注射溶液注射溶液

胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图

⑶①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收②胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛a细

胞分泌胰高血糖素减少抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖

解析（1）胰岛素是唯一能降血糖的激素，本实验的目的是验证胰岛素的生理作用，为此实验思

路是设置两组小鼠,一组注射胰岛素溶液,另一组注射生理盐水，记录实验前后血糖浓度的变化;

再通过对低血糖症状小鼠注射葡萄糖溶液进一步说明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。（2）根

据胰岛素的作用，预测实验中血糖浓度的变化，图详见答案。（3）①正常人尿液中检测不到葡萄

糖,其原因是胰岛素能促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收。②当机体血糖水平升高时，血糖作

用于胰岛,胰岛中的胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛«细胞分泌胰高血糖素减少。此时机体细

胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面会抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖。

重点知识04：生物与环境」

1.将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是（）

A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量

B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数

C.若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1〜2个再计数

D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据

［答案］D振荡培养的主要E的是加速二氧化碳溶解于培养液中，增大培养液中的溶二氧化碳

量,A错误;使用血细胞计数板计数时，需先盖好盖玻片，将藻液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入计

数室，多余的藻液用滤纸吸去，片刻后,待小球藻全部沉降到计数室底部再计数,B错误;若一个小

格内小球藻过多，应进行稀释，一般稀释到每小格5〜10个小球藻再计数,C错误;为了分析小球藻

种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据,D正确。

2.下列调杳活动或实验中，实验所得到的数值和实际数值相比，可能偏大的是（）

A.探究培养液中酵母菌种群密度时,从试管上层吸取培养液计数没有振荡试管

B.调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯

C.样方法两查草地中的蒲公英时,只统计样方内的个体

D.标志重捕法调查小鼠种群密:度时标志物脱落

【答案】D静置的试管中的酵母菌大都沉于试管底部，探究培养液中酵母菌种群密度时，从试管上层吸取培

养液计数没有振荡试，所得到的数值可能比实际数值偏小，A项错误；土壤小动物具有避光、避高温、趋湿

的的特性，调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物，若没有打开电灯，则所得到的数值可能比实际

数值偏小，B项错误；样方法调查草地中的蒲公英时，只统计样方内的个体，会导致所得到的数值可能比实

际数值偏小，C项错误；用标志重捕法调查一定范围内某动物的种群密度，其种群密度的估算值=第一次捕

获并标记的个体数与第二次捕获的个体数之积/第二次捕获的有标记的个体数，若标志物脱落，则会导致所

得到的数值可能比实际数值偏大，D项正确。

重点知识05:生物技术与工程〉

1.科学家发现大部分的乳腺癌细胞都是雌激素敏感型，乳腺癌细胞会表达雌激素受体a(ERa),而且雌激

素会促进肿瘤的生长。药物甲和药物乙对乳腺癌都有疗效，旦两者联合用药效果更好。

实验目的：验证药物甲和药物乙对乳腺癌都有治疗作用，且两者联合用药效果更好。

实验材料：人乳腺癌细胞悬液、生理盐水配制的药物甲、生理盐水配制的药物乙、生理盐水、相应检杳装

置。

(要求与说明：药物浓度用量不伦要求；用增殖率反映癌细胞活性，检测具体方法不作要求)

⑴完善实验思路：

①分组：取等量已知细胞密度的人乳腺癌细胞悬液，分别加入到含细胞培养液的四组

培养瓶中，然后置于.中培养。

②处理：A组：乳腺癌细胞悬液+生理盐水：

B组：：

C组：；

D组：；

③检测：培养一段时间后，检测乳腺癌细胞数量并计算乳腺癌细胞的

(2)预测结果：请绘制一个柱状图表示实验结果。

⑶分析与讨论：

①雌激素可与位于肿瘤细胞(填部位)的雌激素受体