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专题九 实验与探究
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共20个小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的)
1．生物学实验对自变量的控制常用“加法原理”和“减法原理”，以下实验没有使用减法原理的是（
）
A．沃泰默将小狗小肠黏膜周围的神经剔除以排除神经调节对胰液分泌的影响
B．利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞证明植物细胞可以发生质壁分离和复原现象
C．在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中实验组分别添加蛋白酶或RNA酶等进行处理
D．“验证光是光合作用的条件”实验中实验组叶片用不透光的黑卡纸做遮光处理
2．下列关于对照实验的叙述，错误的是（ ）
A．设置对照组可排除无关变量的影响，保证实验结果是由自变量引起的
B．在“探究土壤微生物的分解作用”实验中，60℃恒温灭菌的土壤是实验组
C．“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，需要设置对照实验
D．探究甲状腺激素的功能时，饲喂甲状腺激素抑制剂和不做处理组均属对照组
3．科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材实验探究的说法正确的是（ ）
A．“探究pH对酶活性的影响”实验，实验温度属于无关变量，实验过程中无需控制
B．“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件，其中有氧的为实验组，无氧的
为对照组
C．设计预实验是为了避免实验偶然性，排除其他干扰因素对实验结果的影响
D．“探究土壤微生物的分解作用”实验，实验后观察落叶分解情况，对照组现象比实验组要明显
4．平腹小蜂寄生于荔枝蝽象的卵中，农业生产中常用平腹小蜂来防治荔枝蝽象。某小组欲探究平腹小蜂
不同基因和荔枝蝽象卵密度对卵寄生比率的影响，结果如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）A．实验中野生型为对照组，其余两组为实验组
B．平腹小蜂种群密度越大对荔枝蝽象防治效果越好
C．Orco基因缺失型平腹小蜂的防治效果较差
D．荔枝蝽象卵密度会对寄生比率产生影响
5．酶催化一定化学反应的能力称为酶活力，温度对某种酶的酶活力影响如图1所示。在一定条件下，先将
酶在不同的温度下处理一段时间（图2横轴），然后迅速放在最适温度条件下测定酶活力，可得到酶的热
稳定性数据，如图2所示。下列分析错误的是（ ）
A．图1为反应时间相同时，不同温度下测定的酶活力值
B．55℃的两侧存在两个温度对酶的热稳定性影响相同
C．温度较高时，随处理时间的延长，酶活力可能降至零
D．进行工业生产时，将温度控制在60℃比40℃产量更高
6．科学的实验方法推动了生物学的研究与发展。下列有关教材实验所用方法或原理的叙述，错误的是（
）
A．通过对比实验研究过氧化氢在不同条件下的分解
B．用同位素标记法研究DNA半保留复制方式
C．艾弗里用减法原理研究肺炎链球菌的转化因子
D．细胞膜结构模型的探索用到了提出假说这一科学方法7．实验材料和实验方法的选择都是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述，错误的是（
）
A．水绵的叶绿体呈带状，在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光
B．卡尔文运用放射性同位素标记法，发现光合作用反应中CO 的固定途径
2
C．破坏叶绿体的外膜和内膜，光合色素的排布会变得无序，光反应将不能正常进行
D．“探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度较大的预处理实验来定量分析实验条件
8．科研人员在实验中观察到以下结果。
组别 实验处理 实验结果
甲 给蝌蚪饲喂甲状腺组织碎片 提前发育成“微型蛙”
乙 切除蝌蚪的甲状腺 生长发育障碍，只能长成大蝌蚪
切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激
丙 蝌蚪正常发育为青蛙
素
下列叙述正确的是（ ）
A．甲组实验说明甲状腺分泌甲状腺激素
B．给乙组提供加碘食物，蝌蚪能正常发育为青蛙
C．实验说明甲状腺激素促进动物生长发育
D．该实验只应用减法原理研究甲状腺的作用
9．下列关于实验方法的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用中C的转移途径和证明DNA半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
B．DNA双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
C．探究酵母菌呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
D．人鼠细胞的融合实验和基因在染色体上的定位实验均可采用荧光标记的方法
10．下列关于生物实验原理或技术的叙述不正确的是（ ）
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18O，一段时间后，在其尿液中可能检测到18O
2
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病毒还是RNA病毒
11．种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达，含量均直接影响种子成熟程度。研究者检测了不同拟南芥种
子的成熟程度，结果如下图。S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是（ ）A．促进、促进 B．促进、抑制
C．抑制、抑制 D．抑制、促进
12．赤霉素在农业生产上常用于提高种子萌发率。某科研小组研究了不同浓度的赤霉素对三种棉花种子萌
发率的影响，结果如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．赤霉素可在植物体的幼芽、幼根和未成熟的种子内合成
B．不同浓度的赤霉素对三种棉花种子的萌发均起促进作用
C．用5mg/L的赤霉素处理后种子萌发率增加最多的是棉花A
D．赤霉素促进三种棉花种子萌发的最适浓度不同
13．杜鹃种类丰富，杜鹃种子萌发条件是引种工作的关键。科研工作者研究3种杜鹃种子萌发情况的实验
结果（GA为赤霉素）见下表。下列叙述错误的是（ ）
发芽率（%）
杜鹃种类
黑
光照 黑暗+GA 光照+GA
暗
宽钟杜鹃 0 78 77 82
泡泡叶杜鹃 0 84 73 73
红棕杜鹃 0 10 11 66
A．实验自变量有杜鹃种类、光照条件、外源赤霉素
B．3种杜鹃种子萌发都受光信号的调控，但对光的敏感程度不同C．赤霉素主要由幼芽、幼根和未成熟的种子合成，可促进种子萌发
D．对于3种杜鹃种子的萌发，光照和赤霉素混合使用有显著的增效作用
14．S菌可由皮肤侵入机体并激活免疫防御功能，但不会引起皮肤受损和炎症反应，因此可以用S菌携带
抗原进行免疫学研究。黑色素瘤是皮肤黑色素细胞癌变形成的肿瘤，研究人员将S菌和黑色素瘤抗原OVA
进行改造，并将不同种类的改造S菌分别涂抹到小鼠皮肤上，一段时间后检测针对OVA的辅助性T细胞增
殖情况，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．由图可知，S菌对人体而言属于抗原
B．抗原在S菌外部引起的免疫反应强于S菌内部
C．OVA仅有肽段1能刺激机体使辅助性T细胞增殖
D．阳性对照组可能是直接注射抗原OVA进入小鼠体内
15．在一磷限制型水库设3组实验围隔，进行不同处理：①营养盐加富组：添加磷酸二氢钾，使其浓度达
到先前总磷浓度的2倍，此后不再添加；②加鱼组：投放一定量的罗非鱼；③对照组：不作任何处理。定
期采样，测定水体中的浮游植物的丰度和生物量。下图为不同处理后水体中浮游植物丰度和生物量变化曲
线图。下列分析不合理的是（ ）
A．营养盐加富组在采样期间优势种发生变化，说明该组发生了演替
B．图中浮游植物的丰度增加，说明水体群落中浮游植物种类增多C．加鱼组中初始阶段生物量明显增多可能是罗非鱼捕食其他浮游动物
D．本实验中，磷是影响某些浮游植物种群数量变化的密度制约因素
16．运动成绩与许多因素有关。根据图信息，以下建议中可以提高运动成绩的是
A．增加运动时间
B．减少睡眠时间
C．确保正常体重指数和睡眠充足
D．确保较高体重指数和睡眠充足
17．下列有关生物学实验及研究的叙述正确的是
①盐酸在“低温诱导染色体数目变化”和“观察植物细胞有丝分裂”中的作用相同
②经健那绿染液处理，可以使活细胞中的线粒体呈蓝绿色
③用溴麝香草酚蓝水溶液能鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物
④探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时，可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
⑤孟德尔的豌豆杂交试验中将母本去雄的目的是防止自花授粉
⑥以人的成熟红细胞为观察材料可以诊断镰刀型细胞贫血症
⑦紫色洋葱鳞片叶外表皮可用作观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料
⑧调查血友病的遗传方式，可在学校内对同学进行随机抽样调查
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
18．味觉细胞感受甜味分子信息的过程如图所示。味传导蛋白由α、β和γ三个亚基构成，当α亚基与
鸟苷二磷酸（GDP）结合时，该蛋白无活性，与鸟苷三磷酸（GTP）结合时被激活，裂解为 和
两部分， 能够使腺苷酸环化酶（AC）磷酸化而被激活。激活态的蛋白激酶A（PKA）可作用
于 通道蛋白，最终引起神经递质的释放。下列说法错误的是（ ）A．G-GTP改变了AC的空间结构，使其能催化cAMP合成
a
B．激活态PKA能降低K+通道蛋白磷酸化过程的活化能
C．K+通道蛋白的磷酸化会导致味觉细胞膜内的电位降低
D．该过程体现了细胞膜信息交流和控制物质进出的功能
19．人和哺乳动物的衰老与组织中NAD+水平下降直接相关。图中甲为生物体内生成NAD+部分代谢途径，图
乙为研究人员研究口服NR对小鼠血液中与NAD+生成相关的几种代谢物含量的影响，人体过量摄入烟酰胺将
导致肝中毒。下列叙述错误的是（ ）
A．破坏NMNATI酶和NAMPT酶将导致细胞加速衰老
B．人体细胞在细胞质基质和线粒体内膜上都可以发生消耗NAD+的反应
C．口服NR后，大部分NR并不是转化成NMN，而是被重新代谢成NAM
D．服用NMN类抗衰老药物比NR类抗衰老药物更安全
20．黄芩苷是从黄芩的干燥根中提取的一种黄酮类化合物，研究表明黄芩苷具有抗肿瘤的作用。某研究小
组为研究黄芩苷对胃癌细胞增殖的影响，用不同浓度的黄芩苷分别处理胃癌细胞不同时间后，检测胃癌细
胞的增殖程度，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）A．该实验的自变量是黄芩苷浓度，胃癌细胞的培养温度属于无关变量
B．正常细胞发生基因突变产生原癌基因和抑癌基因，使细胞发生癌变
C．由图可知，用160μmol/L的黄芩苷处理胃癌细胞96小时，抑制效果可达最佳
D．该实验结果可直接用于胃癌患者的临床治疗
第II卷(非选择题 共60分)
二、填空题(本题共5小题，共60分)
21．（12分）矮壮素（CCC）是一种植物生长调节剂，能提高玉米植株抗盐碱能力。科研人员为研究碱性
土壤胁迫和喷施CCC对玉米植株光合速率的影响机理，在温度、光照、CO 浓度等因素均相同且适宜的条件
2
下，进行了4组实验，所得结果如图所示，另外正常土壤组的气孔导度（气孔开启的程度）低于正常土壤
+CCC组的气孔导度。回答下列问题：(1)在实验室中，可利用无水乙醇和层析液分别从玉米的幼嫩叶片中提取和分离色素，原理分别是 。
该科研人员测量各组玉米叶片中的叶绿素含量采用的不是纸层析法，原因是 。
(2)该实验设置的正常土壤组、正常土壤+CCC组、碱性土壤组、碱性土壤+CCC组中，可以构成 个对
照实验，这些对照实验都遵循了 原则。
(3)据图可知，碱性土壤可导致玉米植株的净光合速率下降，原因可能是 。
(4)实验结果表明，向在正常土壤栽种的玉米植株喷施CCC可提高玉米产量，影响的大致生理过程是 。
22．（10分）原生质体制备需要在较高渗透压的甘露醇溶液中进行。为了探究原生质体制备中甘露醇的适
宜浓度，某实验小组设计了以下实验。请以原生质体数目和体积变化为检测指标，根据提供的实验材料完
善实验思路，预测实验结果并分析。
材料与用具：某植物单细胞悬液，2mol/L的甘露醇溶液，细胞壁水解酶，蒸馏水，培养瓶，血细胞计数板，
显微镜（具有测距功能）等。
（要求与说明：原生质体计数和原生质体体积测量的具体操作过程不作要求，不考虑加入单细胞悬液对甘
露醇溶液浓度的影响）
（1）实验思路：
①将2mol/L的甘露醇溶液按浓度梯度稀释后分为若干组，调节溶液 后加入各组培养瓶，再加入细胞
壁水解酶。
②向各组培养瓶中加入适量的单细胞悬液。
③一段时间后， 。
④对实验数据进行统计分析。
（2）预测实验结果（设计一个坐标系，用曲线表示预测的实验结果）：
（3）分析与讨论
①除了酶解法以外，还可以将愈伤组织通过 法制备成单细胞悬液。
②可用血细胞计数板对原生质体进行计数，一般计数总数不少于300个细胞。现有一计数板，计数区共25
个中格，每个中格有16个小格，采用五点采样法，计数的每个小格中应平均不少于 个原生质体（四
舍五入取整数）。
③当甘露醇溶液浓度低于一定值时，原生质体的数目开始减少，原因是 ，所以要使用较高浓度的甘
露醇溶液；但是甘露醇溶液浓度也不能太高，因为浓度过高的甘露醇溶液会让原生质体 ，从而降低
原生质体活性。检测原生质体活性时可用细胞的 为指标。
23．（14分）失眠属于长期睡眠不足，包括入睡困难和维持睡眠困难。严重的失眠会影响患者认知功能和
情绪状态，继而加重失眠，这些神经系统症状的恶性循环与神经递质的分泌改变存在一定关系。请回答下
列问题：(1)突触前膜通过 作用释放神经递质，该过程 （填“需要”或“不需要”）消耗能量。
(2)神经递质与突触后膜上相应的受体结合，形成 ，从而改变了突触后膜对离子的 ，引
起电位变化，导致下一个神经元产生 。
(3)γ—氨基丁酸（GABA）约占脑干网状结构所有神经元含量的三分之一，作用机制如图所示，据图分析
GABA属于 （填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质，理由是 。
(4)有研究人员提出柴胡加龙骨牡蛎汤可改善失眠现象。请设计实验验证柴胡加龙骨牡蛎汤可改善失眠。
实验材料：生理状态相同的失眠症模型小鼠若干只、生理状态相同的正常小鼠若干只、柴胡加龙骨牡蛎汤、
治疗失眠药物X等。
实验思路：取生理状态相同的失眠症模型小鼠随机平均分成三组，三组小鼠分别进行 处理，另外
取一组 作为对照，在适宜条件下饲养相同时间，定期检测睡眠状态并进行对比分析。
24．（14分）应激反应是刺激因子对动物体的有害作用所引起的一种紧张状态，如心率加快、血压升高、
焦虑、恐惧等，是机体对伤害性刺激所产生的非特异性防御反应。
(1)图1所示为人应激反应时相关激素分泌调控过程。应激反应能激活交感神经-肾上腺髓质轴和下丘脑-垂
体-肾上腺皮质轴，其中 （轴）能够更快地应对紧急情况，理由是 。糖皮质激素能不断合成，
但正常机体内环境中糖皮质激素的含量却能保持相对稳定，原因是 。
(2)为研究睡眠在应对社交压力中的作用，研究人员把实验小鼠放入其他攻击性极强的小鼠的领地，实验
小鼠体内肾上腺皮质激素水平升高，出现“社交挫败应激”（SDS），然后以SDS小鼠开展相关实验，结果
如下图2、3。①研究结果表明，SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力，判断依据是SDS小鼠睡眠时间显著
长于对照组，且与睡眠剥夺的SDS小鼠相比， 。
②该研究对我们健康生活的启示是： 。
25．（10分）反复社交挫败的小鼠血液中单核细胞（一类白细胞）增多，单核细胞被募集到脑组织中，分
泌细胞因子，作用于神经元，导致小鼠长期焦虑、社交退缩和认知障碍。下图表示反复社交挫败导致单核
细胞增多的部分机理，请回答下列问题。
(1)反复社交挫败导致下丘脑合成和分泌 （填CRH的名称）增加，CRH与 细胞的受体结合，
促进合成分泌ACTH，ACTH通过 运输到肾上腺，促进肾上腺皮质细胞合成分泌糖皮质激素。
(2)④、⑤过程分泌的儿茶酚胺分别属于 （填信息分子类型），能作用于骨髓。
(3)糖皮质激素和儿茶酚胺共同作用于骨髓中的 细胞，使其分裂、分化为单核细胞。激活的单核细
胞能吞噬并杀伤病原体，也能摄取、处理并呈递抗原，这分别属于人体免疫的第 道防线。
(4)为验证药物X对反复社交挫败小鼠的治疗效果，研究人员进行如下实验：
步骤一 制备社交挫败模型鼠将实验小鼠每天置于？小鼠笼中10分钟，然后用透明板隔开，持续多日，直至检测发现实验小鼠进入旷场中心所用的时间增加，停留旷场中心的时间缩短，认定实验小鼠造模成功。
步骤二 实验处理用等量的药物Ⅹ和生理盐水处理模型鼠和正常鼠。
步骤三 实验结果检测一段时间后，对两组小鼠进行旷场实验，检测结果。
①步骤一中“？”处小鼠具有的特征是 。
a、体型较大，具攻击性
b、体型相当，无攻击性
c、体型较小，性格温顺
②若药物X有显著疗效，图是正常鼠的预期实验结果。请在答题卡相应位置绘制模型鼠的预期实验结果示
意图。 。
