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专题11 实验探究
常考题+核心素养题+真题，三效合一
1．（2024·湖南·校考模拟预测）娄底市某中学为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险进行了相
关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50 cm 处，然后对着培养基
讲话1 min 或咳嗽2 次，再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是（ ）
A．实验中牛肉膏蛋白胨应为固体培养基，并进行严格灭菌
B．实验者对培养基进行处理后，放入20 ℃恒温培养箱中培养1~2 d
C．实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D．培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物
2．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）研究发现，在失重条件下，心肌细胞培养96h 后凋亡率
显著增加。为探究其机制，科学家检测了模拟失重条件下培养96h 的心肌细胞中相关基因的表达情况，结
果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．在进行心肌细胞培养时，需要95%的空气和5%的CO2的气体条件
B．体外培养心肌细胞所需的合成培养基中通常需要添加血清等一些天然成分
C．动物细胞进行体外培养时，大多数种类细胞是悬浮在培养液中生长增殖的
D．据图推测c~myc 基因和CAT A-4 基因相对表达量的变化与失重条件下心肌细胞凋亡率增加密切相关
3．（2023·北京·模拟预测）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
1
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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
丙
切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激
素
蝌蚪正常发育为青蛙
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
4．（2023·海南·统考模拟预测）为探究细胞分裂素对氨基酸等营养物质分配的影响，某实验小组取生长状
况一致的菠菜成熟叶片随机均分为两组，在每组叶片的左半部分某部位涂抹等量的含
14C 标记的氨基酸溶
液，如图所示；实验组在叶片右半部分某一部位涂抹适量的细胞分裂素，对照组进行相应处理，然后将两
组叶片在相同的条件下放置一段时间后检测发现，实验组叶片右半部分的放射性强度高于对照组。下列说
法错误的是（ ）
A．细胞分裂素能促进细胞分裂，并促进叶绿素的合成
B．该实验的自变量为是否涂抹含
14C 标记的氨基酸溶液
C．对照组可在叶片右半部分相同位置涂抹等量的蒸馏水
D．实验表明氨基酸等营养物质会向细胞分裂素浓度高的部位移动
5．（2023·湖北·校联考模拟预测）为研究种子萌发过程中不同化学物质的调节作用，现用一定浓度的赤霉
素（GA）、脱落酸（ABA）及6—甲基嘌呤（mRNA 合成抑制剂）分别处理某植物种子，不同时间后测定
种子萌发过程中α-淀粉酶的合成量如图所示。下列叙述正确的是（ ）
2
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A．实验自变量是试剂种类，因变量是α-淀粉酶合成量
B．α-淀粉酶可减少种子萌发过程中葡萄糖等可溶性糖的含量
C．6—甲基嘌呤与脱落酸对种子萌发的影响表现为协同作用
D．推测ABA 通过抑制α-淀粉酶的合成进而抑制种子萌发
6．（2023·福建宁德·统考模拟预测）光敏色素可以吸收远红光。科研人员探究远红光对小麦幼苗发育的影
响，实验结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．光敏色素吸收远红光进行光合作用
B．远红光辐照对小麦幼苗生长有正向效应
C．远红光作用16～19 天时小麦幼苗增幅最大
D．远红光影响光敏色素的结构和特定基因的表达
7．（2023·河南·模拟预测）动物体内90%以上的K+存在于细胞内，促进癌细胞内K+快速外流可引发癌细
胞凋亡。科研人员将癌细胞分为两组，只为其中一组构建了K+通道（人工离子传输体系），并将两组癌细
胞置于相同且适宜条件下培养。下列关于该实验的叙述，不合理的是（ ）
A．K+借助人工离子传输体系从胞内外流需要消耗能量
B．借助人工离子传输体系转运的K+只能顺浓度运输
C．癌细胞膜上是否存在人工K+通道是该实验的自变量
3
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D．可用癌细胞凋亡率来衡量人工离子传输体系的效果
8．（2023·浙江·校联考二模）一定浓度的NaCl 溶液会抑制胚根的生长，且浓度越高抑制作用越明显。JA
和乙烯是植物生长过程中的重要激素，为探究两者在盐胁迫条件下的作用，研究者以萌发的水稻种子为材
料进行了相关的实验，结果如下图：为进一步探究盐胁迫下，JA 和乙烯的相互作用机制，研究者又按下表
分组处理萌发的水稻种子，各实验组②-⑥加入等量等浓度的NaCl 溶液，对照组①加入等量的清水，结果
如下表，下列说法错误的是（ ）
组别
①对照
组
②乙烯
组
③乙烯+JA 合成抑
制剂
④JA
组
⑤JA+乙烯合成抑
制剂
⑥乙烯+JA
组
胚根长度
（cm）
9．0
4．8
9．0
4．8
4．9
3．9
A．在盐胁迫条件下，JA 和乙烯对水稻胚根生长均有抑制作用
B．在盐胁迫条件下，JA 和乙烯在抑制水稻胚根生长过程中具有协同作用
C．乙烯合成抑制剂对JA 导致的水稻胚根生长抑制几乎无缓解作用
D．JA 最可能是通过促进乙烯的合成间接抑制水稻胚根生长的
9．（2023·广东江门·统考二模）荔枝的冬梢是影响翌年开花结果的因素之一。“出冬梢、春无花，夏无
果”，幼龄树早花或花量大是造成花而不实的弊病根源。研究表明，乙烯利等植物生长调节剂的合理施用
对荔枝具有一定的控梢促果的效应。下列叙述正确的是（ ）
喷洒不同浓度乙烯利对荔枝抽穗的影响
浓度/（mg.L-1）
对照
500
1000
2000
3000
花穗长度/cm
22.02
19.4
16.59
15.85
15.78
每穗平均花量/朵
1238
1079
1023
630
317
雌花比率/%
10.06
11.74
11.79
30.14
46.42
抽穗率/%
93.73
91.46
86.87
54.97
53.71
4
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A．乙烯利是由植物自身产生的，对植物的生长、发育具有调节作用
B．乙烯利能为荔枝生长提供能量，也能直接参与细胞代谢
C．实验浓度范围内，乙烯利能抑制花穗伸长且浓度越高效果越好
D．荔枝经处理后，雌花比率随抽穗率的提高而提高
10．（2023·广东茂名·统考二模）为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、
光敏色素A 突变体、光敏色素B 突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（PAC）的培养
基中，在光照条件下培养8 天后测量地上部分和主根长度，得到如图所示结果。下列有关描述正确的是（
）
A．光敏色素是一种接受光信号的色素-蛋白复合体，主要吸收蓝紫光
B．本实验的自变量是PAC 浓度，因变量是地上部分相对长度和主根相对长度
C．由实验结果可知：浓度为10-5和10-4mol/L 的PAC 对主根生长均为抑制作用
D．适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
11．（2023·吉林长春·三模）为了检测生长素的运输方向，某同学取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使
胚芽鞘不再产生生长素。实验时，将切去顶端的胚芽鞘形态学上端朝上放置，随后在上端放置一含有生长
素的琼脂块，在下端放置一不含生长素的琼脂块，一段时间后检测下端的琼脂块，发现其内含有了生长素。
下列对该同学实验结果的分析，合理的是（ ）
A．生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B．生长素不能从形态学下端运输到形态学上端
C．下端琼脂块内的生长素一定来自上端的琼脂块
D．本实验的实验设计不够严密，缺少对照实验
12．（2023·广东汕头·金山中学校考模拟预测）化感作用主要指植物产生及释放的化学物质对自身或其他
生物的生命活动形成有利或有害作用的现象。研究人员用不同浓度的鱼腥草提取液分别处理玉米和黑豆种
5
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子，研究它们之间的化感作用关系，结果如下：
下列说法正确的是（ ）
A．利用农作物的化感作用抑制田间杂草的生长属于化学防治
B．鱼腥草分泌化感物质促进黑豆种子的萌发
C．a 点对应浓度的提取液对玉米和黑豆种子萌发的影响相同
D．合适比例的鱼腥草和玉米进行套种有利于提高玉米产量
13．（2023·河南洛阳·统考模拟预测）“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同
学欲探究钾对植物生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。
组别
培养液类
型
培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L⁻¹)
KNO₃
CaCl₂·2H₂O
MgSO₄·7H₂O
(NH₄)₂SO₄
A 组
完全培养
液
25000
150
250
134
B 组
缺素培养
液
0
150
250
134
回答下列问题。
(1)植物生长所需的镁元素以Mg2+的形式由根系从培养液中吸收，进入细胞中的Mg2+主要参与合成的物质
分布在
上，进行光合作用时其主要吸收
，秋季由于
等(答出两点
即可)原因，该物质逐渐降解,
的颜色便显现出来，叶片变黄。
(2)在配制培养液时，培养液的浓度不能过高，其原因是
。
(3)该实验在设计上存在的问题是
。
14．（2023·湖北·统考模拟预测）光是引发机体代谢紊乱的一种高风险因素，数个小时的额外蓝光暴露会
显著降低机体的葡萄糖耐受性。葡萄糖耐受性是评价机体降血糖能力的重要指标，葡萄糖耐受性低表明机
6
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体降血糖能力弱，容易导致高血糖，诱发糖尿病。为了探明蓝光降低机体葡萄糖耐受性的机制，我国科学
家进行了一系列的研究。
(1)研究发现，蓝光能特异激活自感光神经节细胞（ipRGC）的
（填“钠离子”或“氯离子”）
通道并使该离子内流，从而ipRGC 产生兴奋。
(2)已知ipRGC 与下丘脑昼夜节律中枢（SCN）有较密集的连接。请设计实验探究蓝光暴露时，小鼠葡萄糖
耐受性急性降低是否通过SCN 实现。
（写出实验思路即可，不含结果预期，葡萄糖耐受性检测方法不作要求）。
(3)经实验证明，蓝光急性降低葡萄糖耐受性是由独立于生物钟节律系统的神经通路控制的，该通路最终会
抑制脑区中缝苍白核（RPa）的兴奋。而RPa 可通过交感神经调节棕色脂肪组织（BAT）的活性。于是科
研人员推测，蓝光暴露最终会
（填“促进”或“抑制”）BAT 吸收、氧化分解葡萄糖，从而
使BAT 的温度发生显著改变，这也是心理学认为蓝光为“冷光”的生物学解释。结合上述研究，试阐述心
理学认为红光为“暖光”的生物学机理：
。
(4)光还可能影响相关激素的合成，从而影响血糖代谢。要排除这种可能性，需要至少测定光暴露前后胰岛
细胞分泌的
的含量变化。
(5)上述研究在人体内也得到了证实。结合上述研究分析，我们需要摒弃的不良生活习惯有
（答出
一点即可）。
15．（2023·河北·校联考模拟预测）胰岛素在细胞内合成后借助囊泡进行分泌。激素的囊泡分泌存在两条
分泌途径：一是组成型分泌途径，激素合成后随即被释放到细胞外；二是调节型分泌途径，激素合成后暂
时储存在细胞内，受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外。回答下列问题：
(1)胰岛素通过促进
，并抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，使血糖浓度维持在正常
水平。
(2)人进食后不久血糖升高，血液中胰岛素含量迅速上升，研究人员推测此时段胰岛素主要是调节型分泌，
并设计了以下实验：
甲组：葡萄糖浓度为7．5mmol·L-1的细胞培养液+胰岛B 细胞+蛋白质合成抑制剂溶液；
乙组：葡萄糖浓度为7．5mmol·L-1的细胞培养液+胰岛B 细胞+
。
适宜条件下培养较短的一段时间后，检测培养液中胰岛素的含量。若
，则说
明推测正确。
(3)某糖尿病患者胰岛素分泌正常，但血糖浓度偏高，原因可能是
。
7
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1．（2024·重庆·重庆巴蜀中学校考一模）褪黑素（MEL）是哺乳动物松果体产生和分泌的一种激素。MEL
在体内可被代谢为AMK，药物N 可抑制该代谢过程。为探究MEL 对长时记忆的确切影响和机理，科研人
员将生理状态相同的小鼠随机均分为甲、乙、丙三组，按以下步骤进行实验。①每组实验前检测一次鉴别
指数（表征长时记忆强度的数据，用DI 表示，DI 值越大，长时记忆能力越强）；②给甲组注射1mL 溶解
在溶剂Q 中的MEL，乙组注射1mL 溶解在溶剂Q 中的AMK，丙组作为对照组，一段时间后检测第二次鉴
别指数；③接着给每组小鼠注射等量溶解于Q 溶剂中的药物N，一段时间后检测第三次鉴别指数，结果如
题图所示。下列相关叙述合理的是（ ）
A．MEL 在小鼠体内可代谢为AMK，乙组甲组丙组AMK 能增强小鼠的长时记忆
B．注射药物N 后，甲组小鼠MEL 代谢速率加快，长时记忆强度降低
C．注射药物N 后，乙组小鼠内源性MEL 减少，长时记忆强度略有下降
D．为使实验结果更具说服力，应在步骤②中给丙组小鼠注射1mL 生理盐水
2．（2024·湖南长沙·统考一模）把等量的某植物激素分别加入某植物茎尖顶端和茎的基端，随后检测通过
幼嫩茎中部（位于顶端和基端之间）的植物激素的相对含量来反映激素的运输量。研究人员在不同条件下
进了三组实验（氰化物可使呼吸作用相关酶失去传递电子的能力），结果如表所示。下列相关推测错误的
是（ ）
加入植物激素的部位
通过幼嫩茎中部的激素相对含量
3°C 环境
25°C 环境
25°C 环境并加入氰化物
基端
3.3
3.8
3.9
8
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顶端
3.5
15.9
4.2
A．实验数据表明该激素主要以主动运输的形式通过茎中部
B．实验数据表明该激素主要以极性运输的形式通过茎中部
C．实验数据表明该激素能以非极性运输的形式通过茎中部
D．由顶端通过茎中部的激素相对含量会随温度升高而增加
3．（2024·广东佛山·统考一模）油菜素内酯（BR）被称为第六类植物激素，能促进芽、叶细胞分裂，促
进种子萌发等。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发。科学家研究了不同浓度BR 对盐胁迫下玉米种子萌发的影
响，结果如图所示（第1 组为空白对照组，第2-6 组是在相同条件的盐胁迫下进行的实验组）。下列叙述
错误的是（ ）
A．第1 组玉米种子不进行盐胁迫和BR 处理
B．在调节种子萌发过程中，BR 与脱落酸的作用相抗衡
C．高浓度的BR 会加重盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用
D．盐胁迫下促进种子萌发的最适BR 浓度位于0.025~0.100mmol·L-1之间
4．（2024·湖南株洲·统考一模）HIV 由核衣壳和包膜两部分组成，包膜的化学组成与细胞膜一致，核衣壳
包括衣壳蛋白、两条单链RNA 等，其具体结构和入侵宿主细胞及繁殖过程如下图所示。现参考噬菌体侵
染实验的流程，以HIV 和其宿主细胞为材料进行相关实验。下列叙述正确的是（ ）
9
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A．用
32P 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，能在宿主细胞的表面和细胞内检测到放射
性
B．若用未标记的HIV 侵染
32P 标记的宿主细胞，子代病毒中只有RNA 能检测到放射性，若用未标记的
HIV 侵染
35S 标记的宿主细胞，子代病毒中只有蛋白质能检测到放射性
C．用
35S 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，上清液中含有较强的放射性、沉淀中几乎
不含放射性
D．用
32P 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，若沉淀中放射性较强、上清液中几乎不含
放射性，则说明HIV 的遗传物质是RNA
5．（2024·河南信阳·河南省光山县第二高级中学校考三模）研究人员为进行相关探究，设计了以下实验装
置，基本使用过程如图所示。甲基蓝结晶使溶液呈蓝色，其对浓度的影响忽略不计。若a 管溶液浓度小于
b 管，则蓝色液滴上浮；反之，则蓝色液滴下沉；若相等，则蓝色液滴位置不变。下列说法正确的是（
）
A．科研人员的实验目的可能是比较不同植物种类叶圆片的细胞液浓度大小
B．若蓝色液滴上移，则光学显微镜下能观察到叶圆片细胞中细胞液的绿色变深
C．若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原时，蓝色液滴位置不变
10
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D．若将a 管中液体换成适宜浓度碳酸钠溶液，通过观察叶圆片上浮的数量可以探究光照强度对光合作
用强度的影响
6．（2024·广西·校联考模拟预测）为探究 C4 植物中的 PEPC 酶和 PPDK 酶能否提高C3植物光合作用的
效率，研究者将玉米（C4 植物）的PEPC 酶基因和PPDK 酶基因导入水稻（C3植物）。在灌浆期一定的
CO2 浓度条件下，分别测定了双转基因水稻和原种水稻的叶绿素含量及净光合速率，结果如下图所示。下
列有关分析，错误的是（ ）
A．该实验的自变量为是否导入 PEPC 酶基因和和 PPDK 酶基因
B．由图甲可知，双转基因水稻对红光和蓝紫光的吸收率比原种水稻高
C．PEPC 酶基因和PPDK 酶基因通过降低细胞呼吸作用来提高净光合速率
D．若在适宜光照条件下提高实验时CO2的浓度，可增加双转基因水稻的产量
7．（2024·陕西安康·校联考模拟预测）活性氧（ROS）是生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自
由基的过氧化物的总称。ROS 是生物体内氧正常代谢的天然副产物，在细胞信号传导和体内平衡中具有重
要作用。ROS 含量升高是导致细胞老、凋亡的原因之一。成纤维细胞是人体疏松结缔组织的主要细胞成分，
可通过增殖补充受损的组织细胞。研究发现，药物A 对人皮肤成纤维细胞中的ROS 含量及细胞的衰老和
凋亡具有显著影响，如下图所示。下列分析正确的是（ ）
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A．细胞衰老过程中某些酶的活性增强，基因的数量一定发生改变
B．细胞衰老、凋亡的速率与外界环境及营养供应相关，与遗传因素无关
C．一定范围内，细胞凋亡率与ROS 含量呈正相关，与药物A 浓度呈负相关
D．药物A 通过抑制ROS 的产生来延缓人皮肤成纤维细胞的凋亡过程
8．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）科研人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料，探究钼
酸钠跨膜运输的方式，获得如下实验结果：
实验处理：
液泡出现绿色的时间/s
甲组：有氧呼吸抑制剂
50
乙组：自然状态下
23
注：液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂，钼酸钠属于强碱弱酸盐，遇花青素会发生绿色反应。下列有
关实验分析错误的是（ ）
A．钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH
B．甲组中钼酸钠进入液泡不消耗能量
C．钼酸钠进入液泡需要载体蛋白的协助
D．实验中有可能观察到细胞质壁分离及自动复原现象
9．（2024·青海·校联考一模）用不同浓度 NaCl 溶液处理拟南芥萌发的种子，检测其根的长度，结果如图
1 所示。若同时施加乙烯合成抑制剂（AVG）进行实验，检测根的长度，结果如图2 所示，植物中乙烯合
成基因相对表达量与 NaCl 的关系如图3 所示。下列叙述错误的是（ ）
12
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A．一定范围内，随着浓度的升高，NaCl 对根生长的抑制愈发明显
B．图2 中使用的 NaCl 溶液的浓度为120mmol·L-1
C．NaCl 可能通过影响乙烯基因的表达来促进根细胞的生长
D．乙烯和高浓度 NaCl 在调节根细胞生长方面表现为协同作用
10．（2024·云南·校联考模拟预测）科学家用红光和红外光依次照射的办法，对一批莴苣种子（对红光的
反应远比红外光敏感）进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
组别
光照处理方法
发芽情况
对照
组
无光照
不发芽
1 组
红光
发芽
2 组
红光→红外光
不发芽
3 组
红光→红外光→红光
发芽
4 组
红光→红外光→红光→红外光
不发芽
下列有关叙述错误的是（ ）
A．将莴苣种子置于自然光下不会发芽
B．光敏色素和叶绿素均可吸收红光
C．红光会使光敏色素空间结构改变
D．红外光会抑制莴苣种子的发芽
11．（2023·黑龙江佳木斯·校联考模拟预测）咖啡含有的咖啡因可抑制抗利尿激素的分泌，从而起到利尿
的作用。为验证该结论，研究小组将若干实验大鼠随机均分成两组，甲组大鼠注射适量含咖啡因的生理盐
水，乙组大鼠注射等量生理盐水，半小时后检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量差异。下列分析错误的
是（ ）
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A．咖啡因可能通过作用于下丘脑的内分泌细胞抑制抗利尿激素的分泌
B．处理方法可改为甲组灌胃适量咖啡因溶液，乙组灌胃等量蒸馏水
C．为便于分析实验结果，还需要检测甲、乙两组大鼠的尿量差异
D．喝咖啡后尿量增加与肾小管和集合管细胞重吸收水增加有关
12．（2023·湖南郴州·统考一模）CL31 是一种新型减肥药，为了研究该药物作用机制，某生物学习小组利
用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了实验，各组处理及结果如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
组别
1 组
2 组
3 组
4 组
生理盐水
+
+
+
+
肾上腺素
-
+
-
-
CL31
-
-
+
+
肾上腺素受体抗体
-
-
-
+
（注：“+”代表加入，“-”代表不加入）
A．本实验中，组1 和组2 都是对照组，组3 和组4 是实验组
B．CL31 减肥的原理是促进脂肪细胞中脂肪的氧化分解达到减肥目的
C．CL31 通过肾上腺素受体作用于脂肪细胞
D．肾上腺素受体抗体能与CL31 结合，使CL31 不能起作用
13．（2024·浙江·统考模拟预测）科学研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络，相关机制如图所示，
其中血清素是与人的情绪相关的信号分子，能够给人带来愉悦感。进一步研究表明，某些肠道微生物的代
谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素，脑中的血清素 90%以上来自于肠道。
14
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(1)据图可知，大脑向肠道菌群发送信号主要通过
神经系统完成，肠道上皮细胞产生的血清素到
达并进入脑部神经元依次经过的内环境是
。
(2)根据题意，下列有关肠与脑之间联系的分析，合理的是_______。
A．血清素与脑部神经元上的受体结合，引起钠离子大量内流
B．长期服用抗生素，有利于肠道产生更多的血清素
C．适当补充血清素可能会使人的情绪更好
D．如果阻断肠道与大脑的联系，将对情绪产生负面影响
(3)当人长期处于精神紧张状态时，往往会引起肠道功能减退，消化不良，从而形成进一步加剧焦虑感的恶
性循环。请据图并结合已有知识解释原因：
。
(4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明，
齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升，改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状，且这
种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。请利用下列材料用具设计实验验证齿双歧杆菌能改善焦
虑症状且需通过迷走神经发挥作用。
材料及用具：健康小鼠若干只；抗生素；灌胃肠设备；齿双歧杆菌（可口服）；手术器材；注射器；液相
色谱-串联质谱联用仪（测5-羟色胺含量）。
（要求与说明：仪器的具体操作过程不作要求，实验条件适宜。）
①完善实验思路：
Ⅰ.取健康小鼠若干只，
；
Ⅱ.第一组小鼠不作处理，
；
Ⅲ.将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间；
Ⅳ.分别用注射器抽取血液后，
；
15
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V.对实验数据进行统计分析。
②预测实验结果：
设计用于记录实验结果的表格，并将预测的实验结果填入表中
。
14．（2024·河南信阳·统考二模）番茄果实的发育和成熟过程受多种植物激素的调节，其内源赤霉素浓度
降低会促进乙烯合成。用PAC（赤霉素合成抑制剂）处理番茄授粉两天后的果实，结果如图。回答下列问
题。
(1)一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控
和细胞死亡等方式实现的。
(2)在番茄果实的发育和成熟过程中，赤霉素和乙烯等激素的含量会依次出现高峰，体现了不同激素在调节
过程中有一定的
性。
(3)据图分析，PAC 处理 （填“加快”或“延缓”）了番茄果实的成熟进程，原因是
。
(4)赤霉素缺乏会影响番茄果实的发育，造成番茄单果重量较小，喷施外源赤霉素能缓解因赤霉紊缺乏造成
的影响。请利用野生型植株和赤霉素缺失突变体，设计实验验证上述结论
。（简要写出实验思路）
15．（2024·山东·统考模拟预测）为研究土壤中矿物质离子营养条件对植物生长和细胞代谢的影响，某研
究小组用不同浓度Mg2+营养液处理红地球葡萄幼苗，90 天后观察叶片叶绿体结构，测定了幼苗叶绿素含量
（如表所示）及净光合速率（如图所示）
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Mg2+浓度(mmol-L-1)
叶绿素a(mg·g-1)
叶绿素b(mg·g-1)
叶绿素（ a+b) (mg·g-1)
0
9.5
2.2
11.7
1
11.5
2.8
14.3
3
15.4
4.0
19.4
5
14.4
3.5
17.9
(1)而植物根可以通过
方式从土壤中吸收Mg2+，电镜观察发现，0mmol·L-1Mg2+处理下叶片
中的叶绿体发生形变，有的呈圆球形，叶绿体基粒之间发生断裂和分离，叶绿体膜模糊，类囊体大部分消
失，这说明严重缺镁会导致
。（2 点即可）
(2)从化学本质来说，分布在基粒上的叶绿素分子是一种脂质，可以在细胞中的
这种细胞器上
合成。从表中数据来看，培养液中的Mg2+浓度与红地球葡萄幼苗叶片叶绿素含量的变化关系概括如下：随
着培养液中的Mg2+浓度上升，红地球葡萄幼苗叶片叶绿素含量
。
(3)研究发现，Mg2+不仅可以影响RUBP 羧化酶（催化C02固定的酶）的活性，还可以影响类囊体薄膜上的
电子传递过程，如NADP++H++2e-→NADPH。上图显示，在同等强度光照下，0mmol·L-1Mg2+处理后的叶片
净光合速率明显低于其他处理组。综上分析，缺镁会导致净光合速率下降的具体原因有
（答出3 点即可）。
(4)植物缺镁往往会导致叶片发黄，但引起幼苗叶片发黄的原因可能很多，如幼苗缺氮、缺水或遭病虫害等。
在红地球葡萄繁育基地，研究人员发现了大田的同一位置上出现了几株叶片发黄的葡萄幼苗，现需要设计
实验确认这几株幼苗是否因缺乏Mg2+引起的，请写出实验思路，并预期实验结果及结论，要求实验结果能
够相互印证实验结论
。
1．（2023·辽宁·统考高考真题）尾悬吊（后肢悬空）的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验
大鼠随机均分为3 组：甲组不悬吊；乙组悬吊；丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4 周后结果显示：与甲组
相比，乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状；丙组的肌萎缩症状比
乙组有一定程度的减轻。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度
B．乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关
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C．对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩
D．长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩
2．（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（ ）
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
3.（2018·全国·统考高考真题）已知药物X 对细胞增殖有促进作用，药物D 可抑制药物X 的作用。
某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程
中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。
据图分析，下列相关叙述不合理的是
A．乙组加入了药物X 后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X 为蛋白质，则药物D 可能改变了药物X 的空间结构
4．（2019·全国·统考高考真题）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株
甲）进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离
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②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A．①或②
B．①或④
C．②或③
D．③或④
5．（2023·北京·统考高考真题）水稻种子萌发后不久，主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含
量逐渐升高，赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作
用的叙述，不正确的是（ ）
A．乙烯抑制主根生长
B．赤霉素促进主根生长
C．赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D．乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
6．（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（ ）
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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
7.（2023·河北·统考高考真题）拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP 须借助其膜上
的转运蛋白H 由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H 基因表达量下降，细胞质基质ATP 向成熟
叶绿体转运受阻。
回答下列问题：
(1)未成熟叶绿体发育所需ATP 主要在 合成，经细胞质基质进入叶绿体。
(2)光照时，叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能，将其转化为ATP 和 中的化学能，这些化学能经 阶段
释放并转化为糖类中的化学能。
(3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H 基因过量表达，对转H 基因和非转基因叶肉细
胞进行黑暗处理，之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP 相对浓度，结果如图。相对于非转基因细
胞，转基因细胞的细胞质基质ATP 浓度明显 。据此推测，H 基因的过量表达造成细胞质基质ATP 被
（填“叶绿体”或“线粒体”）大量消耗，细胞有氧呼吸强度 。
(4)综合上述分析，叶肉细胞通过下调 阻止细胞质基质ATP 进入成熟的叶绿体，从而防止线粒体 ，以
保证光合产物可转运到其他细胞供能。
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8.（2023·重庆·统考高考真题）某些过敏性哮喘患者体内B 细胞活化的部分机制如图所示，呼吸道上皮细
胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2．活化的ILC2 细胞分泌细胞因子IL-4，
参与B 细胞的激活。
(1)除了IL-4 等细胞因子外，B 细胞活化还需要的信号有
。过敏原再次进入机体，激活肥大细胞
释放组（织）胺，肥大细胞被激活的过程是
。
(2)研究发现，肺中部分神经元释放的多巴胺可作用于ILC2 细胞。通过小鼠哮喘模型，发现哮喘小鼠肺组
织中多巴胺含量较对照组明显下降，推测多巴胺对ILC2 细胞释放IL-4 的作用为
（填“抑制”或
“促进”）。对哮喘小鼠静脉注射多巴胺，待其进入肺部发挥作用后，与未注射多巴胺的哮喘小鼠相比，
分泌IL-33、过敏原特异性抗体和组（织）胺的含量会
、
和
。
(3)以上研究说明，机体维持稳态的主要调节机制是
。
9．（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。
测试菌
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
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
-
-
-
-
-
+
+
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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
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）
10．（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。
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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
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。 。
11．（2023·天津·统考高考真题）研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图
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（图1）
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是 。
(2)图2 是正常植物和某蛋白N 对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：
（i）N 蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部 处（填“表皮”或“中央”）运输受
阻。
（ii）如图3，在正常植物细胞中，PIN2 蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，推测其功能是将生长素
从细胞 运输到细胞 ，根据图3，N 蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2 蛋白分布特点为： 。
(3)根据上述研究，推测N 蛋白的作用是：
，从而促进了伸长区细胞伸长。
12．（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（O3）
对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75 天，在第55 天、65 天、75 天分
别测定植物净光合速率，结果如图1、图2 和图3 所示。
【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O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减
小”、“不变”或“增大”）。
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(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：①O3处理75 天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间
高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明
。
(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O3耐受力的
关系，使乙植物中A 基因过量表达，并用高浓度O3处理75 天。若实验现象为 ，则说明A 基因
的功能与乙植物对O3耐受力无关。
13．（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 。
(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 。
14.（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
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（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）。
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 。
15.（2023·河北·统考高考真题）采食减少是动物被感染后的适应性行为，可促进脂肪分解，产生β-羟基丁
酸（BHB）为机体供能。研究者用流感病毒（IAV）感染小鼠，之后统计其采食量并测定血中葡萄糖和
BHB 水平，结果见图1。测定BHB 对体外培养的CD4+T 细胞（一种辅助性T 细胞）增殖及分泌干扰素-γ
水平的影响，结果见图2。已知干扰素-γ 具有促免疫作用。
回答下列问题：
(1)小鼠感染IAV 后，胰岛 细胞分泌的 增多，从而促进 的分解及非糖物质的转化以维持血糖水平。
(2)IAV 感染引发小鼠内环境改变，导致支配胃肠的 神经活动占据优势，胃肠蠕动及消化腺分泌减弱，
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此过程属于 反射。
(3)侵入机体的IAV 经 摄取和加工处理，激活CD4+T 细胞。活化的CD4+T 细胞促进细胞毒性T 细胞生成，
增强机体 免疫。
(4)小鼠感染期采食量下降有利于提高其免疫力。据图分析，其机理为 。
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