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淘宝：学思创想
专题 26 实验与探究
考点 十年考情（2015-2024） 命题趋势
2024·重庆、北京
2023·北京、天津、山东、海南、湖南
从近10年全国各地的高考试题来
2022·辽宁、福建、重庆、北京、湖北、湖南、
看，实验与探究专题主要考查教
天津、浙江
考点1 实验与 材基础实验、生物科学史以及探
2021·北京、全国
探究 究性实验。探究实验结合新情
2020·山东、浙江、北京
（10年10 境、图表等内容综合进行考查。
2019·全国、北京、浙江
考） 此部分内容在选择题和非选择题
2018·浙江、北京
部分都有考察。
2017·北京、江苏、浙江、天津、上海
2016·江苏、海南
2015·江苏、北京
考点 1 实验与探究
〖2024年高考真题〗
1．（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再
生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ）
A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性
D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
2．（2024·重庆·高考真题）胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡。为探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影
响，研究者进行了相关实验。淘宝：学思创想
(1)卵细胞产生的雌激素通过 运输到肝细胞，作用于雌激素受体（ER），ER激活肝细胞内的下游
信号。
(2)研究者构建雌激素激活肝细胞模型鼠，将肝细胞置于不含葡萄糖的培养液中，分别处理一段时间后测定
培养液中葡萄糖的含量。如图1。为提高葡萄糖含量以便检测，添加了胰高血糖素进行处理，胰高血糖素
提高血糖的原因是 （答一点）。如图1处理，Ⅱ组用胰高血糖素处理，除验证胰高血糖素升高
血糖的作用外，还有什么作用？ 。由实验可以得出，在降低血糖上，雌激素和胰岛素的相
互作用是 。
(3)为进一步验证上述结论，实验者进行体内实验，有人认为实验设计不合理，即使不考虑其他激素对血糖
水平的影响，也无法得出雌激素与胰岛素之间的相互关系，你认为的原因可能是 。
3．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小
岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发
生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取
若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如
图）。
结果说明 由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。
“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一
直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势淘宝：学思创想
。
4．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再
发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌
的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO。有氧培养时，酵母菌增殖速度
2
明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。
(2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图
甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
(3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O 浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌
2
接触O 的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（HO）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知HO 能扩散进
2 2 2 2 2
出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度HO 的培养基上，无氧培养
2 2
后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
(4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到HO 溶液中，
2 2
无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到HO 溶液中，出现明显气泡。
2 2
结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗HO 的伤害。
2 2
〖2023年高考真题〗
1．（2023·北京·统考高考真题）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。由图可以得出的结论是（ ）淘宝：学思创想
A．吗啡减缓伤口愈合 B．阿片受体促进伤口愈合
C．生理条件下体内也有吗啡产生 D．阿片受体与吗啡成瘾有关
2．（2023·天津·统考高考真题）某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里，研究人员发现幼虫羽化成功
率与寄主肠道菌群有关，得到如下表结论
菌种 1 2 3 4 5 6
醋酸杆菌A + - + + + +
芽孢杆菌B + - - + - -
菌C + - - - + -
菌D + - - - - +
注：+代表存在这种菌，-代表不存在这种菌
(1)根据第 列，在有菌A的情况下，菌 会进一步促进提高幼蜂羽化率。
(2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。
（i）研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，则其作用可以是促进 物质转化为
脂质。
（ii）研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过 的方式使寄主积累脂质。
（iii）研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，结合以上实验结果，请设计实验探究：淘宝：学思创想
3．（2023·北京·统考高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，
能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供
和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成
薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，
依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用
这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材
料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
4．（2023·北京·统考高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进
行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳
定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；
11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食
性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），
结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据
是：与1～5、11～15天相比， 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，
从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源
导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方
案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响淘宝：学思创想
B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
5．（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 。
6．（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淘宝：学思创想
产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
7．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答
下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽
对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度
区间进一步实验。
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
测试菌
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡萄球
- - - - - + +
菌
枯草芽孢杆菌 - - - - - + +
禾谷镰孢菌 - + + + + + +
假丝酵母 - + + + + + +
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建
基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再
产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。
肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配
体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺淘宝：学思创想
类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验
材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理
盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
8．（2023·湖南·统考高考真题）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且
能持续数小时至几天的电现象，与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下
列问题：
(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于 （填“正”或“负”）反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，
该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种
突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：
甲 乙 丙 丁
正常
α位突变为缬氨 α位突变为天冬氨酸，阻 β位突变为丙氨 L蛋白编
小鼠
酸，该位点不发生 断Ca2+/钙调蛋白复合体 酸，该位点不发生 码基因确
自身磷酸化 与L蛋白结合 自身磷酸化 缺失
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
有
高频刺激 有LTP ? 无LTP 无LTP
LTP
注：“+”多少表示活性强弱，“-”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。淘宝：学思创想
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
〖2022年高考真题〗
9．（2022·辽宁·统考高考真题）为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠胃排空（胃内容物进
入小肠）的作用，科研人员设置4组实验，测得大鼠胃排空率见下表。下列叙述错误的是（ ）
组别 状态 胃排空率（%）
正常组 健康大鼠 55.80
模型组 患病大鼠未给药 38.65
柴胡疏肝散
患病大鼠+柴胡疏肝散 51.12
组
药物A组 患病大鼠+药物A 49.92
注：药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A．与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低
B．正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C．与正常组相比，柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D．柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
10．（2022·福建·统考高考真题）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30 mg·kg-1 GABA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淘宝：学思创想
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。
11．（2022·重庆·统考高考真题）研究发现柑橘精油可抑制大肠杆菌的生长。某兴趣小组采用水蒸气蒸馏
法和压榨法提取了某种橘皮的精油（分别简称为HDO和CPO），并研究其抑菌效果的差异。
(1)为便于精油的提取，压榨前需用 浸泡橘皮一段时间。在两种方法收集的油水混合物中均加入
NaCl，其作用是 ；为除去油层中的水分，需加入 。
(2)无菌条件下，该小组制备了两个大肠杆菌平板，用两片大小相同的无菌滤纸分别蘸取HDO和CPO贴于
含菌平板上，37℃培养24h，抑菌效果见如图。有同学提出该实验存在明显不足：①未设置对照，设置本
实验对照的做法是 ，其作用是 ；②不足之处还有 （答两点）。
(3)若HDO的抑菌效果低于CPO，从提取方法的角度分析，主要原因是 。
12．（2022·北京·统考高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于
被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应
群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌
密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。
(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌
株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓
度并与受体结合， 。淘宝：学思创想
(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于
肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项
中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。
实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。
(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧瘤内，两周内即观察到
双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫
学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
13．（2022·湖北·统考高考真题）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（O）
3
对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O 连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分
3
别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。淘宝：学思创想
【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O 处理期间，若适当增加环境中的CO 浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减
3 2
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：①O 处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间
3
高浓度的O 对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O 对乙植物的影响大于甲植物，表明
3 3
。
(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O 耐受力的
3
关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O 处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因
3
的功能与乙植物对O 耐受力无关。
3
14．（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，
具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是 ，物质b是 。在生产过程中，物质b可能不同，合
成的蛋白质空间构象却相同，原因是 。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有 、 和利
用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所
示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 （填“种类”或“含量”）有关，导致
其活性不同的原因是 。淘宝：学思创想
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写
出实验设计思路 。
15．（2022·湖南·高考真题）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体
温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体
体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点 （填“上移”“下移”或“不变”），机体产
热 。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。
现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将
A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。
分
处理方式 结果
组
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ① 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论 。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论 。
16．（2022·天津·高考真题）为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料（HFD组）和普通饲料（ND组）16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组 偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造淘宝：学思创想
模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量 （增加∕减少）。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含 的饮用水杀灭肠道中原有细菌，
建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无
菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，
结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为 ，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的
肠道菌群可 （加剧∕缓解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。 。
17．（2022·浙江·高考真题）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：
(1)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淘宝：学思创想
丙组：
连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。
(2)预测实验结果：
设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)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。
〖2021年高考真题〗
18．（2021·北京·统考高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水
虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。
为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区
（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的
分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱
中， 。
②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海
藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时
间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。淘宝：学思创想
该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。
请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因 。
19．（2021·全国·高考真题）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO 固定方式。这类植
2
物晚上气孔打开吸收CO，吸收的CO 通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果
2 2
酸脱羧释放的CO 可用于光合作用。回答下列问题：
2
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有 。光合作用所需的CO 来源于苹果酸脱羧和
2
释放的CO。
2
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止 ，
又能保证 正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO 固定方式。
2
（简要写出实验思路和预期结果）
〖2020年高考真题〗
20．（2020·山东·统考高考真题）科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光
刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间
存在神经联系，即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小
鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
（1）图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的
结构是 ，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有 。
（2）在体液免疫中，T细胞可分泌 作用于B细胞。B细胞可增殖分化为 。
（3）据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程： 。
（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经
通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
实验设计思路： 。
预期实验结果： 。
21．（2020·浙江·统考高考真题）欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。
请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。
（要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占
总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反淘宝：学思创想
应）
实验思路：
（1）实验分组与处理：
组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。
组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。
组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系
大鼠的皮肤片移植到该大鼠。
（2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤
存活率。
回答下列问题：
（1）预测实验结果（以坐标曲线图形式 表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间）:
（2）分析与讨论：
①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是 。
②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置
组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是 ，
还可设置组5，其处理是 ，理由是 。
③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有 。
22．（2020·北京·统考高考真题）细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌（Pa）导致的感染
多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体（f）。
（1）在感染部位，吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
（2）f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌，但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的
关系，研究者将等量的无f侵染的Pa菌株（P）和被f侵染的Pa菌株（P1）分别接种于小鼠伤口，结果如
下表。
接种后不同时间伤口的感染率（%）
接种菌
株
24h 48h 72h
P 18 30 22
P1 59 62 62
由此可知，f能 Pa引起的伤口感染。
（3）在上述研究的基础上，研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验，主要流程及结果见下图。淘宝：学思创想
①I~III处理所需的实验材料应分别选用 。（填选项前字母）
A．P1 B．PC．灭活的f D．SE．生理盐水
②另有研究发现，f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因
。
〖2019年高考真题〗
23．（2019·浙江·统考高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步
基本过程 试管A 试管B
骤
1 加入2%过氧化氢溶液 3mL 3mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 －
3 加入二氧化锰 － 少许
4 检测
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性淘宝：学思创想
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
24．（2019·北京·统考高考真题）流行性感冒（流感）由流感病毒引起，传播速度快、波及范围广，严重
时可致人死亡。
（1）流感病毒必须在 内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过 、穿入、脱壳、生
物合成和成熟释放等几个阶段。
（2）流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为 细胞，后者能产生特异性抗体。
（3）HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白，甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高，
导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是 。
（4）研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63
天、21天的两位康复者的NA抗体（分别为D63、D21）、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、 （选择并排序）等。
a．将抗体分别与流感病毒混合
b．将各混合物加入同一细胞培养瓶
c．将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d．检测NA抗体与易感细胞的结合率
e．检测培养物中病毒的增殖量
f．检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是
。选用的对照抗体应不能与 特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路 。
（5）若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施 。
25．（2019·全国·统考高考真题）动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答，再次接受同种抗原刺
激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验，实验分组及处理见下表。
小鼠分组 A组 B组 C组 D组
初次注射抗
抗原甲 抗原乙
原淘宝：学思创想
间隔一段合适的时间
再次注射抗
抗原甲 抗原乙 抗原甲 抗原乙
原
回答下列问题。
（1）为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生，应检测的免疫活性物质是 （填“抗体”
或“抗原”）。
（2）再次注射抗原后，上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是 。初次注射抗原后机体能产生
记忆细胞，再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够 。
（3）A组小鼠再次注射抗原甲，一段时间后取血清，血清中加入抗原甲后会出现沉淀，产生这种现象的
原因是 。
（4）若小鼠发生过敏反应，过敏反应的特点一般有 （答出2点即可）。
〖2018年高考真题〗
1．（2018·浙江·统考高考真题）用同种小鼠为材料,分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验,下
列叙述正确的是（ ）
A．给切除胸腺和未切除胸腺的两组小鼠,分别接种该菌,预测未切除组小鼠易感染该菌
B．给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
C．给注射和未注射感染过该菌小鼠的血清的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
D．给注射和未注射感染过该菌小鼠的T细胞的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
2．（2018·浙江·统考高考真题）为验证酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示，据表分析,下列叙述正
确的是（ ）
单位：mL
A．试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖淘宝：学思创想
B．试管3-6需在沸水浴中保温2-3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
3．（2018·天津·统考高考真题）血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。
（1）血管内皮细胞释放的一氧化氮，可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性，导致进入细胞内的Ca2+
（增加/减少），引起血管平滑肌舒张，上述调节方式属于 调节。
（2）机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC少内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白
没有形成正确的 ，不能行使正常功能。
（3）用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的交化如下表所示。
同型半胱氨酸 细胞分化指
形态 相对增殖能力 相对迁移能力
标
长梭形 弱 弱
未处理处理
椭圆形 强 强
由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 （升高/降低），功能紊乱。
（4）已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响，但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠
VSMC为材料，在细胞水平研究上述作用时，应设计三组实验，即
、同型半胱氨酸处理组和 ；每组内设三个重复，其
目的是 。
4．（2018·北京·统考高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些
方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限 的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的 系统发
挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，
检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%）
细胞 iPSC DB7 MEF
血清
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显 空白组的数值，说明
iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有淘宝：学思创想
。
③综合表中全部数据，实验结果表明
。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，
免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的 免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图
中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。
（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于
。
〖2017年高考真题〗
1．（2017·浙江·统考高考真题）某同学进行有关酶的实验：
组1：1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2：2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3：2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→
下列叙述错误的是（ ）
A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀
C．指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶具有专一性
2．（2017·上海·统考高考真题）据观察，饲养在水族箱中的柳条鱼总是在每年的四月中旬产卵，这固然可
能与季节性水温的高低和日照时间的长短有关，但也不能排除柳条鱼体内存在着一个固有的生物钟。上述
思维过程在生命科学探究中属于（ ）
A．提出假设 B．设计实验
C．分析数据 D．得出结论
3．（2017·天津·统考高考真题）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟
的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是（ ）
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水和吸水
D．用水为层析液观察花青苷的色素带淘宝：学思创想
4．（2017·上海·统考高考真题）在洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原实验中，液泡的体积会随外界
溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①②两处滴加的溶液分别是（ ）
A．清水、清水 B．清水、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
C．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、清水 D．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
5．（2017·江苏·统考高考真题）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是（ ）
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
6．（2017·北京·统考高考真题）疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出
汗退热等临床症状，严重时致人死亡。
（1）在人体内生活并进行细胞分裂的过程中，疟原虫需要的小分子有机物的类别包括
（写出三类）。
（2）进入血液循环后，疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够 并结合红细胞表面
受体。
（3）疟原虫大量增殖后涨破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产
物共同作用于宿主下丘脑的 中枢，引起发热。
（4）疟原虫的主要抗原变异频繁，使疟原虫能避免被宿主免疫系统 性清除，从而使该
物种得以 。
（5）临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如下实
验。
组
实验材料 实验处理 实验结果（线粒体膜电位的相对值）
别
1 不加入青蒿素 100
疟原虫的线粒体
2 加入青蒿素 60
3 仓鼠细胞的线粒体 不加入青蒿素 100淘宝：学思创想
4 加入青蒿素 97
①1、2组结果表明 ；
由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是
。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为 ，能为临
床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据。
〖2016年高考真题〗
1．（2016·海南·统考高考真题）下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是（ ）
A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B．黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
2．（2016·江苏·统考高考真题）下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是（ ）
A．加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B．加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C．发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D．实验室制作的腐乳不宜直接食用
〖2015年高考真题〗
1．（2015·江苏·高考真题）做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（ ）
A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B．用记号笔标记培养皿中菌落时，不能标记在皿盖上
C．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
D．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
2．（2015·北京·高考真题）为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究：淘宝：学思创想
（1）将大鼠置于自身给药箱中（如图），当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药，按压给药杆
时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物，灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产
生 ，传至末梢，释放 作用于突触 上的受体，信息传至视中
枢，产生视觉，多次重复训练后，大鼠在光信号和给药之间建立联系，当给药时间内大鼠按压给药杆的次
数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖，以下将这种大鼠称为Ｄ鼠。
（2）研究发现，Ｄ鼠相关脑群内酶Ａ含量和活性均明显升高，为探讨酶Ａ活性对药物依赖的影响，在两
组Ｄ鼠相关脑区注射酶Ａ活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组Ｄ鼠
与对照组相比，若抑制剂组的Ｄ鼠 ，
则表明抑制酶Ａ的活性可以降低Ｄ鼠对药物的依赖。
（3）研究者设计了一种能与编码酶Ａ的ｍＲＮＡ互相结合的，含２２个核苷酸的ＲＮＡ，它能进入细胞，
促进编码酶Ａ的ｍＲＮＡ降解，将这种小RNA用溶剂M溶解后，注射到D鼠相关脑区，引起酶A含量明
显下降，D鼠对药物的依赖降低，进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一段小RNA用
（填写“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”）溶解，注射到D鼠的相关脑区，这段小RNA的最佳设计
为：与实验组使用的小RNA相比，其核苷酸的( )（多选，只填序号）
ａ种类相同 ｂ种类不同 ｃ数目相同 ｄ数目不同 ｅ序列完全相同 ｆ序列完全不同
若此对照组Ｄ鼠相关脑区内酶Ａ含量无明显变化，则可以证明
等因素对实验组结果无影响。
