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专题09 实验探究
（2024 年1 月江西省普通高等学校招生考试适应性测试）19. 莲叶桐是修复海岸生态系统的优良树种之一、
为探究光照强度对莲叶桐幼苗生理特性的影响，研究人员选取生长状态良好且长势一致的莲叶桐幼苗，用
一、二、三层造荫网分别对莲叶桐幼苗进行遮前处理（记为T1、T2、T3，网层数越多，遮荫效果越好），
对照不遮荫处理，其他条件一致。一段时间后，测定相关数据见下表（表中叶绿素SPAD 值越大，表示叶
绿素含量越高）。回答下列问题：
实验组
测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重（g）
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素（SPAD）
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性塘（mg/g）
25.09
20.41
15.41
11.14
（1）绿色植物中的叶绿素主要存在于叶绿体的_____中。遮荫后，T3的叶绿素含量减少。叶色发黄，推测
其主要原因是_____。T3的叶片主要吸收可见光中的_____。
（2）经过遮荫处理后，随着光照强度由强到弱，叶片可溶性糖含量逐渐降低，其原因是_____。
（3）对照的叶片可溶性塘含量比T1，T2高，但单株总干重T1、T2低，其原因是_____。
（4）为验证T3的叶绿素含量降低，需要分析莲叶桐遮荫处理后光合色素含量的变化。现有干燥的定性滤
纸条（其一端剪去两角，并在这一端底部1cm 处画有一条细的横线）、天平、玻璃漏斗、尼龙布等充足的
实验材料和用具，按步骤简要写出实验过程（根据需要可自行加步骤，不限于3 步）：
①_____
②将材料剪碎，分别置于不同研钵中，加入等量溶剂后充分研磨
③_____
【答案】19. ①. 类囊体薄膜 ②. 叶片被遮光处理，阳光长期照射不到叶片，无法进行光合作用
③. 红光和蓝紫光
20. 光照强度由强到弱，光反应阶段产生的ATP 和NADPH 减少，从而影响暗反应，使糖类等有机物的合
成减少
21. T1、T2 组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆，使植物茎秆粗壮，更有利于适应弱光环境
22. ①. 分别称取等量的对照组和T3 组的莲叶桐叶片 ②. 将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部
放一块单层尼龙布）进行过滤后收集滤液；用毛细吸管吸取少量滤液，沿定性滤纸条横线处均匀地画出一
条细线，再重复一到到两次；将滤纸条轻轻插入层析液中，分别观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，
1
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以及每条色素带的颜色和宽窄。
【解析】
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括
地分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个
阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两
方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结
合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。NADPH 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储
存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP 与Pi 反应形成ATP。这
样，光能就转化为储存在ATP 中的化学能。这些ATP 将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。光合作用
第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶
绿体的基质中进行的。
影响光合作用强度的因素有光照强度、温度、CO2 浓度等。
【小问1 详解】
光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，绿色植物中的叶绿素主要存在于叶绿体的类囊体薄膜中，其
主要吸收红光和蓝紫光。遮荫后，T3 的叶绿素含量减少，叶色发黄，主要原因是叶片被遮光处理，阳光长
期照射不到叶片，无法进行光合作用。
【小问2 详解】
经过遮荫处理后，随着光照强度由强到弱，叶片可溶性糖含量逐渐降低，其原因是光照强度由强到弱，光
反应阶段产生的ATP 和NADPH 减少，从而影响暗反应，使糖类等有机物的合成减少。
【小问3 详解】
对照的叶片可溶性塘含量比T1，T2 高，但单株总干重T1、T2 低，其原因是T1、T2 组叶片合成的有机物
更多的运输到茎秆，使植物茎秆粗壮，更有利于适应弱光环境。
【小问4 详解】
为验证T3 的叶绿素含量降低，需要分析莲叶桐遮荫处理后光合色素含量的变化。实验步骤如下：①分别
称取等量的对照组和T3 组的莲叶桐叶片；②将材料剪碎，分别置于不同研钵中，加入等量溶剂后充分研
磨；③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤后收集滤液；用毛细吸管吸取
少量滤液，沿定性滤纸条横线处均匀地画出一条细线，再重复一到到两次；将滤纸条轻轻插入层析液中，
分别观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。
（2024 年1 月贵州省普通高等学校招生考试适应性测试）3. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌
（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3 支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶
液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A. 甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水
B. 乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
D. 实验结果表明葡萄糖不能
线粒体中分解
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼
吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和
[H]，释放少量能量；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量；
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸的第二阶
段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2 或乳酸；
【详解】A、根据呼吸作用的方程可知，呼吸作用产生的CO2 其氧元素来自葡萄糖和水，A 正确；
B、由题意可知，甲既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，乙只能进行无氧呼吸，丙只能进行有氧呼吸第
二、三阶段，乙反应结束后产生的酒精可用酸性重铬酸钾检测，呈灰绿色，B 正确；
C、甲（进行有氧呼吸和无氧呼吸）和乙（只进行无氧呼吸）消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后
者，C 错误；
D、丙中葡萄糖无消耗，说明葡萄糖不能在线粒体中分解，D 正确。
故选C。
（2024 年1 月贵州省普通高等学校招生考试适应性测试）8. 合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实
验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是（ ）
A. 检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热
B. 制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片
C. 进行噬菌体侵染实验时，需用含
32P 的培养基培养噬菌体
D. 洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
【答案】A
3
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【解析】
【分析】1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片。
2、低温可以抑制纺锤体的形成，诱导分生区细胞染色体数目加倍。
【详解】A、还原糖的检测需要用新配制的斐林试剂，且该实验需要进行水浴加热，A 正确；
B、制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，B 错误；
C、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能生存繁殖，因此无法用含32P 的培养基培养噬菌体，C 错误；
D、洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞，不能进行分裂，因此低温无法诱导染色体加倍，D 错误。
故选A。
（2024 年1 月贵州省普通高等学校招生考试适应性测试）10. 科学家采用不同的研究方法，揭示了多种激
素的生理作用及疾病的发病机理。下列叙述错误的是（ ）
A. 破坏成年狗的下丘脑，对性激素分泌量无影响
B. 切除幼年狗的甲状腺，会导致生长发育迟滞
C. 给正常狗注射垂体研磨液，会导致尿量减少
D. 给正常狗注射胰岛素溶液，会导致血糖浓度降低
【答案】A
【解析】
【分析】下丘脑分泌促激素释放激素促进垂体分泌促激素，促激素能促进腺体分泌激素，这属于分级调节。
【详解】A、下丘脑可分泌促性腺激素释放激素，破坏成年狗的下丘脑，导致不能分泌促性腺激素释放激
素，不能促进垂体分泌促性腺激素，从而对性腺分泌性激素产生影响，A 错误；
B、甲状腺激素具有促进神经系统的发育和保持神经系统兴奋性的作用，切除幼年狗的甲状腺，导致甲状
腺激素含量降低，会导致生长发育迟滞，B 正确；
C、给正常狗注射垂体研磨液，由于其中含有抗利尿激素，具有促进肾小管和集合管对原尿中水进行重吸
收的作用，会导致尿量减少，C 正确；
D、胰岛素具有降低血糖的作用，给正常狗注射胰岛素溶液，会导致血糖浓度降低，D 正确。
故选A。
（2024 年1 月贵州省普通高等学校招生考试适应性测试）20. 果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状（等位基
因B/b 控制），灰体和黑檀体是另一对相对性状（等位基因E/e 控制），这两对等位基因均位于常染色体
上。用相同基因型的雌雄果蝇交配，子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体
=6：2：3：1。回答下列问题。
（1）灰体和黑檀体中显性性状是__________，判断依据是__________。
（2）亲代果蝇的表型是__________，子代卷翅：直翅不符合3：1 的原因是__________。
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（3）果蝇的长触角对短触角是显性性状，由位于常染色体上的等位基因F/f 控制。现有四种基因型的雌雄
果蝇（FFEE，FfEe，FFee，ffee），请设计一次杂交实验探究等位基因F/f 与等位基因E/e 的位置关系。写
出实验思路、预期结果及结论_____。
【答案】20. ①. 灰体 ②. 子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=6：
2：3：1，其中灰体和黑檀体的比例是9：3=3:1。
21. ①. 卷翅灰体 ②. BB 纯合子致死，导致BBEE、BBE ｅ、BBee 死亡
22. 实验思路：选择雌性FfEe 和雄性ffee 杂交，统计子代的表现型种类；
预期结果和结论：
若子代出现4 种表现型，则等位基因F/f 与等位基因E/e 的位置是位于非同源染色体上；
若子代出现2 种表现型，则等位基因F/f 与等位基因E/e 的位置是位于一对同源染色体上。
【解析】
【分析】果蝇的卷翅和直翅是一对相对性状（等位基因B/b 控制），灰体和黑檀体是另一对相对性状（等
位基因E/e 控制），这两对等位基因均位于常染色体上。
【小问1 详解】
灰体和黑檀体中显性性状是灰体，因为用相同基因型的雌雄果蝇交配，子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅
黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=6：2：3：1，灰体和黑檀体的比例是9：3=3:1。
【小问2 详解】
因为子代表型及比例为卷翅灰体（B-E-）：卷翅黑檀体（B-ee）：直翅灰体(bbE-)：直翅黑檀体(bbee)=6：
2：3：1，则亲本基因型都是BbEe，表现型是卷翅灰体。子代卷翅：直翅不符合3：1 的原因是基因型中
BB 纯合子致死，导致BBE-和BBee 死亡。
【小问3 详解】
四种基因型的雌雄果蝇（FFEE，FfEe，FFee，ffee），请设计一次杂交实验探究等位基因F/f 与等位基因
E/e 的位置关系，可以设计测交实验。
实验思路：选择雌性FfEe 和雄性ffee 杂交，统计子代的表现型种类；
预期结果和结论：
若子代出现4 种表现型，则等位基因F/f 与等位基因E/e 的位置是位于非同源染色体上。
若子代出现2 种表现型，则等位基因F/f 与等位基因E/e 的位置是位于一对同源染色体上。
（2024 年1 月甘肃省普通高等学校招生考试适应性测试）18. 体育锻炼可以使人保持健康的体魄。游泳是
人们喜爱的一项运动，即使在寒冷的冬季也经常有人游泳。回答下列问题。
（1）冬泳时，冷水刺激会被皮肤中的_____________转化为神经信号，并通过传入神经到达位于
_____________的体温调节中枢。
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（2）冷刺激信号到达体温调节中枢后，中枢会发出信号通过传出神经到达效应器使皮肤血管收缩，血流
量减少，热量散失减少，支配血管的传出神经属于自主神经系统，自主神经还支配_____________和腺体，
其活动不受_____________支配。
（3）较长时间生活在冷环境中会使人和动物的产热能力增强，将黑线仓鼠置于冷环境（如－10℃）中驯
化一段时间后，体内甲状腺激素的分泌会发生变化，调节机体产热量。请设计实验，探究冷驯化与血浆甲
状腺激素浓度之间的关系，简要写出实验方案和预期结果_____________。
【答案】（1） ①. 冷觉感受器 ②. 下丘脑
（2） ①. 内脏 ②. 意识
（3）实验方案：将生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙、丙三组，置于冷环境中温度分别为
10℃、0℃、-10℃，一段时间后，测定各组仓鼠血浆中甲状腺激素浓度，并求平均值作为实验结果。
预期结果：血浆中甲状腺激素浓度甲
乙
丙
【解析】
【分析】1、寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少
（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加、甲状腺分泌甲状腺激素增加（增加产
热）→体温维持相对恒定；炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、汗
液分泌增多（增加散热）→体温维持相对恒定。胰岛素是人体内唯一降低血糖含量的激素，可以促进组织
细胞加速对血糖的吸收、利用和储存。
2、自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们活动不受意识的支配。
【小问1 详解】
冬泳时，冷水刺激会被皮肤中的冷觉感受器，通过传入神经传递至下丘脑体温调节中枢，神经中枢对传入
的信息进行分析和综合。
【小问2 详解】
冬泳时，冷水刺激会被皮肤中的冷觉感受器，通过传入神经传递至下丘脑体温调节中枢，神经中枢对传入
的信息进行分析和综合，再经过传出神经到达效应器（传出神经末梢及其支配的汗腺和血管），引起汗腺
分泌减少，皮肤血管收缩，从而减少散热，以维持体温的相对稳定；自主神经系统是指支配内脏、血管和
腺体的传出神经，它们活动不受意识的支配。
【小问3 详解】
分析题干信息知，该实验的实验目的是探究冷驯化与血浆甲状腺激素浓度之间的关系，则该实验的自变量
是温度，因变量是血浆中甲状腺激素浓度，实验设计应遵循单一变量原则和对照原则，故可设计实验如下，
实验方案：将生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙、丙三组，置于冷环境中温度分别为10℃、
0℃、-10℃，一段时间后，测定各组仓鼠血浆中甲状腺激素浓度，并求平均值作为实验结果；预期结果：
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血浆中甲状腺激素浓度甲<乙<丙。
（2024 年1 月安徽省普通高等学校招生考试适应性测试）16. 为探究远红光强度对光合作用的影响，研究
人员以长势一致的某品种黄瓜幼苗为实验材料、在固定红蓝光强度及比例（200μmol·m-2·s-1,红光：蓝光
=4：1）的基础上，添加低强度远红光（15μmol·m-2·s-1,L-FR）、中强度远红光（130μmol·m-2·s-1,M-FR）和
高强度远红光（200mol·m-2·s-1,H-FR）处理，结果见下图。
注：气孔导度反映气孔开放的程度；Rubisco 是催化CO2固定形成C3的酶。
回答下列问题。
（1）光是植物进行光合作用的能量来源，其中蓝光依靠_________________（填色素名称）吸收；同时，
光还作为环境信号影响植物的生长发育，其中感受红光和远红光的受体是_________________。
（2）与L-FR 处理相比，H-FR 处理会使得黄瓜幼苗光合作用强度_________________。据图分析，出现该
结果的原因是_________________。
（3）某同学推测，上述实验中的黄瓜叶片色素含量随着远红光强度的增加而递减。用纸层析法设计实验
验证这一推测，简要写出实验思路和预期结果______________。
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【答案】（1） ①. 叶绿素和类胡萝卜素 ②. 光敏色素
（2） ①. 减弱 ②. 与L-FR 处理相比，H-FR 处理导致黄瓜幼苗中Rubisco 酶活性降低，抑制CO2
固定形成C3 化合物
（3）实验思路：将上述实验中的生长状况相似的黄瓜幼苗分别在不同远红光强度，相同且适宜环境条件
下培养一段时间，分别取等量叶片进行研磨，利用纸层析法进行对叶片色素进行提取分离。
预期结果：随着远红光增加，叶片中提取出的色素条带变细，则说明上述实验中的黄瓜叶片色素含量随着
远红光强度的增加而递减
【解析】
【分析】光合作用是绿色植物通过叶绿体吸收光能并将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放氧
气的过程，光能最终转化为有机物中稳定的化学能。光质是影响植物生长发育的重要光环境因素，其中类
胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光。
【小问1 详解】
光合色素可分为叶绿素（包括叶绿素a 和叶绿素b）和类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素），其中，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。光还作为环境信号影响植物的生长发育，其中
感受红光和远红光的受体是光敏色素。
【小问2 详解】
与L-FR 处理相比，H-FR 处理会使得黄瓜幼苗光合作用强度减弱。根据图示分析可知，与L-FR 处理相比，
H-FR 处理导致黄瓜幼苗中气孔导度和细胞间CO2 浓度均增加，但是Rubisco 酶活性降低，进而抑制CO2
固定形成C3 化合物。
【小问3 详解】
某同学推测，上述实验中的黄瓜叶片色素含量随着远红光强度的增加而递减。验证该预测可将上述实验中
的生长状况相似的黄瓜幼苗分别在不同远红光强度，相同且适宜环境条件下培养一段时间，分别取等量叶
片进行研磨，利用纸层析法进行对叶片色素进行提取分离。如果随着远红光增加，叶片中提取出的色素带
变细，则说明上述实验中的黄瓜叶片色素含量随着远红光强度的增加而递减。
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