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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
【答案】B
【分析】 各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的
物质）和无机盐等营养物质。
培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
【详解】A、实验中牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基，为了防止其他微生物的干扰，应进行严格灭菌
处理，A 正确；
B、分析题意可知，本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，而人体的体温约为37
℃，因此应设置与人体体温基本相同的温度，即在37 ℃恒温培养箱中培养1~2 d，B 错误；
C、为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1 min
或咳嗽2 次，实验中还应该设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照，C 正确；
D、不同微生物的菌落具有其特殊的特征，在实验培养结束后，可根据菌落的形状、大小、色泽等特征初
步区分不同种的微生物，D 正确。
故选B。
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（ ）
1
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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
【答案】C
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让
这些细胞生长和增殖的技术。
【详解】A、动物细胞培养是须将它们置于含有95%的空气和5%的CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培
养，A 错误；
B、由于人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一
些天然成分，B 正确；
C、体外培养的动物细胞可以分为两类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某
些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，C 错误；
D、在失重条件下，心肌细胞培养96h 后凋亡率显著增加，据图可知c~myc 基因和CAT A-4 基因相对表达
量在失重条件下发生明显变化，可推测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，D 正确。
故选C。
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
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
2
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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
【答案】C
【分析】1、甲状腺激素的作用：（1）调节体内的有机物代谢；（2）促进生长和发育；（3）提高神经的
兴奋性。
2、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”：在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或
“减法原理”的方法。“加法原理”与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、
滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”的思路。“减法原理”与常态比较，人为去除某种影响因
素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，
从而鉴定出DNA 是遗传物质，就利用了“减法原理”。
3、设置对照试验的关键是一组对照试验中只能有一个变量，这样才能看出实验结果与变量的对应性；该
实验探究的是甲状腺激素有促进生物生长发育的作用，因此自变量为是否加入甲状腺激素。
【详解】A、甲组实验不能说明甲状腺分泌甲状腺激素，因为没有对照组，A 错误；
B、碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺激素是在甲状腺中合成的，但乙组蝌蚪切除甲状腺，即使给
乙组提供加碘食物，蝌蚪也不能合成甲状腺激素，不能发育为青蛙，B 错误；
C、题干表格中，乙丙两组实验进行对照，乙组切除蝌蚪的甲状腺，丙组切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲
状腺激素，两组形成对照，说明甲状腺激素促进动物生长发育，C 正确；
D、由分析可知，乙组切除蝌蚪的甲状腺，这种处理是摘除法，应用了减法原理；丙组切除蝌蚪的甲状腺
并及时饲喂甲状腺激素，应用了加法原理，D 错误。
故选C。
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
3
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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
【答案】B
【分析】细胞分裂素的合成部位主要是根尖，主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿
素合成。本题结合细胞分裂素考查了相关的实验设计，从题中可知，本实验的自变量是否涂抹细胞分裂素，
实验组在叶片的涂抹了适量的细胞分裂素，而对照组只是进行了相应的处理，但是没有涂抹细胞分裂素，
实验结果表明实验组的放射性高于对照组，说明细胞分裂素能够影响叶肉细胞中氨基酸等营养物质的分配，
促使营养物质向细胞分裂素浓度高的部位移动。
【详解】A、细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂，并能促进叶绿素的合成，A 正确；
B、该实验的自变量为是否涂抹适量的细胞分裂素，
14C 标记的氨基酸溶液为无关变量，实验组和对照组都
需要涂抹，B 错误；
C、该实验的自变量为是否涂抹细胞分裂素，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
照组可在叶片右半部分相同位置做了相应的处理，为了形成对照可以涂抹等量的蒸馏水，C 正确；
D、实验结果中实验组叶片右半部分的放射性强度高于对照组，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，D 正确。
故选B。
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（ ）
4
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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
【答案】D
【分析】由图分析，赤霉素处理可以增加种子萌发过程中α-淀粉酶的合成量，但脱落酸（ABA）或6—甲
基嘌呤（mRNA 合成抑制剂）加入后会抵消赤霉素的促进效果。
【详解】A、该实验的自变量是添加试剂的种类及保温时间，因变量是α-淀粉酶合成量，A 错误；
B、α-淀粉酶可减少种子萌发过程中淀粉的储藏量，增加种子中葡萄糖等可溶性糖的含量，B 错误；
C、据图可知6 一甲基嘌呤与脱落酸对α-淀粉酶合成具有类似的抑制效果，但协同作用是指多种激素或物
质联合作用对某一生理功能所产生的总效应大于各激素单独处理所产生的效应总和，因此需将6 一甲基嘌
呤与ABA 混合处理种子后检测α-淀粉酶的合成量，C 错误；
D、据图可知，ABA 与6 一甲基嘌吟都能抑制α-淀粉酶的合成，6 一甲基嘌呤是mRNA 合成抑制剂，推测
ABA 可通过抑制α-淀粉酶的转录进而抑制种子萌发，D 正确。
故选D。
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（ ）
5
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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
【答案】A
【分析】由图分析可知，远红光可以加快小麦幼苗长高。
【详解】A、光合色素才能吸收光能进行光合作用，A 错误；
B、根据实验结果可知远红光辐射可以加快小麦幼苗长高，B 正确；
C、根据曲线可知，16～19 天时远红光辐射组曲线最陡，即小麦幼苗增幅最大，C 正确；
D、推测远红光影响光敏色素的结构，并激活特定基因的表达导致小麦幼苗加快生长，D 正确。
故选A。
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
D．可用癌细胞凋亡率来衡量人工离子传输体系的效果
【答案】A
【分析】协助扩散为顺浓度梯度的运输，需要载体蛋白的协助，不需要能量。
【详解】A、K+借助人工离子传输体系从胞内外流属于协助扩散，不需要消耗能量，A 错误；
B、人工离子传输体系转运K+是通过K+通道完成的，属于协助扩散，只能顺浓度梯度转运，B 正确；
C、由“科研人员将癌细胞分为两组，只为其中一组构建了K+通道”可知，癌细胞膜上是否存在人工K+通
道是该实验的自变量，C 正确；
D、促进癌细胞内K+快速外流可引发癌细胞凋亡，若癌细胞凋亡率越高，说明人工离子传输体系的效果越
好，D 正确。
6
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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
【答案】D
【分析】对比各组实验结果可知，乙烯和JA 均会抑制根生长，且两者具有协同作用。
【详解】 A、分析比较柱形图中4 组实验或表中①②④组可知JA 和乙烯对水稻胚根生长均有一定的抑制
作用，A 正确；
B、分析表中①②④⑥组可知JA 和乙烯在抑制胚根生长过程中具有协同作用，B 正确；
C、比较表中④⑤组可知乙烯合成抑制剂对JA 导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用，C 正确；
D、结合表中数据可推测乙烯是通过促进JA 的合成间接抑制胚根生长的，D 错误。
故选D。
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（ ）
7
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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
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
【答案】C
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其具有容易合成、
原料广泛、效果稳定等优点。
【详解】A、乙烯利属于植物生长调节剂，不是由植物自身产生的，而是人工合成的，A 错误；
B、乙烯利属于植物生长调节剂，既不为荔枝生长提供能量，也不参与细胞代谢，只是起调节作用，B 错
误；
C、分析表格数据可知，与对照相比，实验范围内，不同浓度乙烯利处理后花穗长度均有所降低，且浓度
越高，抑制作用越明显，C 正确；
D、荔枝经处理后，实验浓度内，雌花比率随乙烯利浓度升高而升高，而抽穗率随乙烯利浓度升高而降低，
D 错误。
故选C。
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（
）
8
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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
【答案】D
【分析】本题考查的是探究实验，根据给出信息准确的把握实验的自变量和因变量，结合图中信息，分析
相关选项的准确性，需具备基本的实验探究能力。
【详解】A、光敏色素是一种接受光信号的色素-蛋白复合体，主要吸收的是红光-远红光，A 错误；
B、本实验的自变量是PAC 浓度和水稻种子的种类，因变量是地上部分相对长度和主根相对长度，B 错误；
C、由实验结果可知，据图可知，浓度为10-5mol/L 的PAC 时主根相对长度大于浓度为0mol/L 的PAC，所
以是促进作用，C 错误；
D、据图可知，当浓度低于10-5mol/L 时赤霉素对三种水稻的主根生长均有促进作用，D 正确。
故选D。
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
【答案】D
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微
9
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量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
【详解】A、生长素在胚芽鞘的尖端可以进行横向运输，A 错误；
B、本实验说明不能说明生长素可以从形态学上端运输到形态学下端，但没有说明生长素不能从形态学下
端运输到形态学上端，B 错误；
C、下端琼脂块内的生长素不一定来自上端的琼脂块，也有可能来自植物自身产生的生长素，C 错误；
D、本实验的实验设计不够严密，缺少在胚芽鞘的形态学下端放置一含有生长素的琼脂块，在形态学上端
放置一不含生长素的琼脂块的对照实验，D 正确。
故选D。
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
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
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、利用农作物的化感作用抑制田间杂草的生长属于生物防治，A 错误；
B、由图可知，与对照组相比，鱼腥草分泌化感物质抑制黑豆种子的萌发，B 错误；
C、与对照组相比，a 点对应浓度的提取液对玉米的萌发具有促进作用，对黑豆的萌发具有抑制作用，C 错
10
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误；
D、由图可知，较低浓度的提取液对玉米的萌发具有促进作用，并且能增加叶绿素的含量，但浓度较高玉
米的发芽率和叶绿素的含量与对照组相比均下降，所以合适比例的鱼腥草和玉米进行套种有利于提高玉米
产量，D 正确。
故选D。
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
。
【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫光 光照强度变弱、温度降低、叶片自身衰老 类胡
萝卜素
(2)培养液浓度过高，根细胞吸收水分减少甚至失水，影响正常生长
(3)B 组缺少二次对照/B 组缺少自身前后对照
【分析】1、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，
如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉
收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
2、叶绿体中的光合色素包括：叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a 和叶绿
素b，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。影响叶绿素合成的条件：①光是叶绿素形成
的必要条件，原叶绿素必须经过光照后才能合成叶绿素。②温度主要通过影响叶绿素合成酶的活性而影响
叶绿素的合成。③矿质元素对叶绿素形成也有很大影响，如缺镁会影响叶绿素的合成。④植物缺乏水和
11
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O2，不仅抑制叶绿素的形成，还会促进原有叶绿素的分解。
【详解】（1）绿叶中光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，Mg2+主要参与叶绿素的合成，叶绿素分布在叶
绿体中的类囊体薄膜上，因此进入细胞中的Mg2+主要参与合成的物质（叶绿素）分布在类囊体薄膜上，进
行光合作用时叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，秋季由于光照强度变弱、温度降低、叶片自身衰老等原因，
叶绿素逐渐降解，类胡萝卜素的颜色便显现出来，叶片变黄。
（2）)在配制培养液时，如果培养液的浓度过高，根细胞吸收水分减少甚至失水，影响正常生长，所以培
养液的浓度不能过高。
（3）根据题意，该实验的目的是探究钾对植物生长情况的影响，根据实验设计的对照性原则，设计存在
的问题是缺少与缺钾培养液形成的二次对照实验（缺少自身前后对照），应在B 组缺钾的培养液中加适量
KNO3，观察幼苗生长发育恢复情况。
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
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）。
【答案】(1)钠离子
(2)将生理状态相同的小鼠随机分为甲乙两组，甲组破坏小鼠的SCN 区，乙组不作处理（或者做假手术但
12
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不破坏SCN 区），检测蓝光暴露处理前后两组小鼠的葡萄糖耐受性的变化
(3) 抑制 红光不能引起ipRGC 兴奋，从而不能抑制RPa 的兴奋，Rpa 可通过交感神经促进BAT
吸收、氧化分解葡萄糖，升高BAT 的温度
(4)胰岛素和胰高血糖素
(5)熬夜，长时间玩手机，作息时间颠倒
【分析】1、由题干信息分析，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，会导致机体降
血糖能力弱，容易导致高血糖，诱发糖尿病。
2、血糖调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素：体内胰岛素水平的上升，一方面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，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原
的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度恢复到正
常水平。胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖
浓度回升到正常水平。
【详解】（1）神经细胞受到刺激后，钠离子内流，产生兴奋。
（2）分析实验目的可知，实验自变量是有无SCN，因变量是能否降低小鼠葡萄糖耐受性。故实验思路为：
将生理状态相同的小鼠随机分为甲乙两组，甲组破坏小鼠的SCN 区，乙组不作处理（或者做假手术但不破
坏SCN 区），检测蓝光暴露处理前后两组小鼠的葡萄糖耐受性的变化。
（3）RPa 可通过交感神经调节BAT 的活性时，所起的调节为促进作用，而题目的调节通路最终会抑制脑
区中缝苍白核（RPa）的兴奋，故蓝光暴露最终会抑制BAT 吸收、氧化分解葡萄糖。另从后面信息“心理
学认为蓝光为‘冷光’”也可以推知。结合题意，仿写蓝光为“冷光”的解释，即可得到红光为“暖光”
的生物学机理：红光不能引起ipRGC 兴奋，从而不能抑制RPa 的兴奋，Rpa 可通过交感神经促进BAT 吸收、
氧化分解葡萄糖，升高BAT 的温度。需要注意的是，蓝光能特异激活自感光神经节细胞（ipRGC），红光
并不能作用于ipRGC，不能简单认为红光抑制了ipRGC 的兴奋。
（4）直接调控血糖的激素是胰岛素和胰高血糖素。
（5）与光或额外蓝光暴露相关的不良生活习惯：熬夜，长时间玩手机，作息时间颠倒等。
【点睛】本题考查神经调节和体液调节的相关知识，考查学生通过所学知识，解释生活现象、解决实际问
题的能力。
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
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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
。
【答案】(1)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为甘
油三酯等
(2) （等量）生理盐水 甲、乙两组培养液中胰岛素的含量基本相同（或无显著差异）
(3)组织细胞（靶细胞）的胰岛素受体减少（或组织细胞对胰岛素的敏感性降低）
【分析】血糖平衡调节：①当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B 细胞引起胰岛素的合成并释放，同
时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B 细胞的活动，使胰岛B 细胞合成并释放胰岛素，胰
岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。②当血糖下降时，血糖会直接刺激胰
岛A 细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A 细胞
的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，
并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖
上升。
【详解】（1）当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B 细胞引起胰岛素的合成并释放，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为甘油三酯等，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）根据题干分析，对照实验的设计必须确保单一变量，根据实验目的“探究胰岛素的分泌途径”，则
单一变量为是否有蛋白质合成抑制剂，因变量是血液中胰岛素的含量。故相同条件下，甲组添加蛋白质合
成抑制剂溶液，乙组添加（等量）生理盐水。如果主要是调节型分泌，则甲、乙两组培养液中胰岛素的含
量基本相同（或无显著差异）。
（3）激素通常与其受体结合才能发挥生理作用，可以从激素分泌功能和受体数量两个角度进行分析，由
题意“某糖尿病患者胰岛素分泌正常，但血糖浓度偏高”可知，激素分泌功能正常，那么从受体角度分析，
可能是组织细胞（靶细胞）的胰岛素受体减少，或组织细胞（靶细胞）对胰岛素的敏感性降低导致。
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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
【答案】A
【分析】语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能，学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、
习惯和积累经验的过程，记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之
间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关系。
【详解】A、由题意可知，MEL 在小鼠体内可代谢为AMK，AMK 能增强小鼠的长时记忆，A 正确；
B、注射药物N 后甲组小鼠长时记忆强度降低，原因是MEL 不能代谢为AMK，进而产生作用，B 错误；
C、注射药物N 后乙组小鼠长时记忆强度略有下降，原因是其抑制了小鼠内源性MEL 代谢为AMK 的过程，
小鼠产生的MEL 并未减少，C 错误；
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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 溶剂Q，实验设计应遵循单一变量原则，
D 错误。
故选A。
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
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
【答案】D
【分析】本实验的自变量是加入激素的部位、温度、是否加入氰化物，因变量是通过幼嫩茎中部的激素相
对含量，加入植物激素的量是无关变量。
【详解】ABC、分析图可知，三种条件下，3°C 时加入基端和顶端，通过幼嫩茎中部的激素相对含量分别
为3.3 和3.5，通过茎部的激素总量没有区别，在25°C 时可见加入顶端时通过茎干的激素总量多，加入基
端时少，加入氰化物的实验组明显可见加入顶端时通过量下降，这些表明激素主要是主动运输且具有极性
（从顶端到基部），加入基部或抑制呼吸作用也有一定的运输量，说明也存在非极性运输，ABC 正确；
D、温度会影响到酶的活性及载体活性，温度过高会破坏蛋白质结构抑制主动运输，D 错误；
故选D。
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（ ）
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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
【答案】C
【分析】由图可知，本题中油菜素内酯的浓度和盐胁迫为实验的自变量，因变量是发芽率；油菜素内脂浓
度为0 时对应的组别，也就是1 和2 都为对照组。
【详解】A、由题可知：第1 组为空白对照组，那么第一组就在蒸馏水中培养，不进行盐胁迫和BR 处理，
A 正确；
B、脱落酸能抑制发芽，与油菜素内酯作用相抗衡，B 正确；
C、由图可知，低浓度BR 处理后，种子发芽率提高，第五组后，高浓度BR 处理下，种子发芽率依然比第
二组更高，说明高浓度BR 依然是可以缓解盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用，C 错误；
D、由图可知，在0.050mmol·L-1浓度下的BR 对种子萌发促进作用最明显，那么最适浓度应该在此浓度的
两侧那么应该位于0.025~0.100mmol·L-1之间，D 正确。
故选C。
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（ ）
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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
【答案】A
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：
让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】A、
32P 标记HIV 的包膜和RNA，由图可知HIV 通过包膜与宿主细胞的细胞膜相互融合的方式侵
入宿主细胞，因此用
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，A 正确；
B、HIV 由核衣壳和包膜两部分组成，且包膜来源于宿主细胞的细胞膜，其成分主要为磷脂和蛋白质，若
用未标记的HIV 侵染
32P 标记的宿主细胞，子代病毒中包膜和RNA 都能检测到放射性；若用未标记的HIV
侵染
35S 标记的宿主细胞，子代病毒中蛋白质和包膜能检测到放射性，B 错误；
C、
35S 标记HIV 蛋白质，HIV 的蛋白质在包膜和核衣壳内都有分布，由图可知，HIV 在侵入宿主细胞时包
膜与细胞膜相融合，核衣壳整个侵入到宿主细胞内，因此用
35S 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌
离心后，上清液中几乎不含放射性、沉淀中含有较强的放射性，C 错误；
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D、
32P 标记HIV 的包膜和RNA，由图可知HIV 通过包膜与宿主细胞的细胞膜相互融合的方式侵入宿主细
胞，因此用
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，不能说明HIV 的遗传物质是RNA，D 错误。
故选A。
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
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
【答案】A
【分析】蓝色小滴下降或上升与液滴浓度与蔗糖溶液浓度的大小有关，当蓝色小滴的浓度大于蔗糖溶液的
溶度时，蓝色小滴下降，反之蓝色小滴就上升。
【详解】A、根据题干信息“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”，因此本实验可以根据蓝色小液滴的位置判断不同植物种类叶圆片的
细胞液浓度大小，A 正确；
B、蓝色液滴上移，是由于a 管溶液浓度小于b 管，说明叶圆片中的叶肉细胞失水使a 的浓度降低，因
此叶肉细胞失水，但叶肉细胞的液泡是无色的，B 错误；
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后又自动复原时，由于细胞壁有
保护和支撑的作用，细胞液浓度大于外界溶液浓度，会吸收水分，导致a 的浓度升高，蓝色液滴下降，
C 错误；
D、若将a 管中液体换成适宜浓度碳酸氢钠溶液（而不是碳酸钠溶液），通过观察叶圆片上浮的数量
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可以探究光照强度对光合作用强度的影响，D 错误。
故选A。
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
【答案】C
【分析】题图分析：自变量为是否导入 PEPC 酶基因和和 PPDK 酶基因；因变量为叶绿素含量、净光合速
率。
【详解】A、依据题干信息，原种水稻与双转基因水稻的区别是是否导入 PEPC 酶基因和和 PPDK 酶基因，
是该实验的自变量，A 正确；
B、依据图甲可知，双转基因水稻与原种水稻相比，其叶绿素含量明显提高，叶绿素主要吸收红光和蓝紫
光，说明双转基因水稻对红光和蓝紫光的吸收率比原种水稻高，B 正确；
C、PEPC 酶基因和 PPDK 酶基因表达产生的物质，导致叶绿素含量增高，因此应该是提高光合作用强度
来达到提高净光合作用强度的，C 错误；
D、若在适宜的光照条件下，即光照强度一定时，增大其他因素如CO2浓度，可增加双转基因水稻的产量
（净光合速率），D 正确。
故选C。
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
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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（ ）
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
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目
的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞衰老过程中与衰老过程有关的酶活性增强，但是细胞衰老的本质是基因的选择性表达，
基因数量不变，A 错误；
B、细胞衰老、凋亡本身是收到基因调控的，其衰老、凋亡速率也与遗传因素有关，B 错误；
C、根据题图，一定范围内，随着药物浓度升高，细胞凋亡率下降，ROS 含量也下降，故细胞凋亡率与
ROS 含量呈正相关，与药物A 浓度呈负相关，C 正确；
D、根据题图，一定范围内，随着药物浓度升高，ROS 含量也下降，而题干中信息“ROS 含量升高是导致
细胞老、凋亡的原因之一”，故ROS 含量下降可以延缓人皮肤成纤维细胞的凋亡过程，D 错误。
故选C。
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
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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
【答案】B
【分析】钼酸钠为强碱弱酸盐，会改变液泡内的pH，使得液泡由紫色变为绿色，甲组加入有氧呼吸抑制剂，
出现绿色的时间变长，说明钼酸钠进入液泡需要能量，与呼吸有关。
【详解】A、钼酸钠属于强碱弱酸盐，钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH，使得花青素发生绿色反应，A
正确；
B、甲组加入有氧呼吸抑制剂，出现绿色的时间变长，说明钼酸钠进入液泡需要能量，B 错误；
C、钼酸钠进入液泡需要能量，且为跨膜运输，即为主动运输，因此需要载体蛋白的协助，C 正确；
D、将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放在浓度较高的钼酸钠溶液中时可能会观察到质壁分离现象；由于细胞
可以通过主动运输吸收钼酸钠，所以也可能观察到质壁分离自动复原现象，D 正确。
故选B。
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（ ）
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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
【答案】C
【分析】分析图1：自变量是NaCl 的浓度，因变量是种子根长，图中随NaCl 溶液浓度增加，对根生长的
抑制作用增强。分析图2：图中可以看出AVG 的使用可减轻NaCl 溶液的抑制作用。分析图3：图中可以看
出NaCl 溶液可促进乙烯合成基因的表达。
【详解】A、图1：自变量是NaCl 的浓度，因变量是种子根长，图中随NaCl 溶液浓度增加，对根生长的抑
制作用增强，A 正确；
B、图2 中NaCl 一组的种子根长和图1 中NaCl 溶液浓度为120mmol·L-1的种子根长一样，所以图2 中使用
的 NaCl 溶液的浓度为120mmol·L-1，B 正确；
C、图1：自变量是NaCl 的浓度，因变量是种子根长，图中随NaCl 溶液浓度增加，对根生长的抑制作用增
强。分析图2：图中可以看出AVG 的使用可减轻NaCl 溶液的抑制作用。分析图3：图中可以看出NaCl 溶
液可促进乙烯合成基因的表达。综合分析，NaCl 可能通过影响乙烯基因的表达来抑制根细胞的生长，C 错
误；
D、乙烯和高浓度 NaCl 在调节根细胞生长方面均表现为抑制生长，变现为协同作用，D 正确。
故选C。
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
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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
【答案】A
【分析】分析表格可知，1 组和3 组均发芽，2 组和4 组不发芽，可推测莴苣种子发芽与否，与最后一次照
射的是红光还是红外光密切相关，最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽。
【详解】A、据图表可知，红光促进莴苣种子发芽，红外光照射下莴苣种子不发芽，自然光包含红光和红
外光，莴苣种子对红光的反应远比远红光敏感，将组2 处理的种子置于自然光下，种子会发芽，A 错误；
BD、分析表格可知，1 组和3 组均发芽，2 组和4 组不发芽，可推测莴苣种子发芽与否，与最后一次照射
的是红光还是红外光密切相关，最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽，能接收光信号
的物质有光敏色素，所以光敏色素吸收红光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，BD 正确；
C、光敏色素吸收红光，光敏色素被激活，空间结构发生变化，C 正确。
故选A。
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（ ）
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
【答案】D
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【分析】水盐平衡调节：①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这
一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动
饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就
加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这
一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另
一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管
对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、由题可知，咖啡因可抑制抗利尿激素的分泌，说明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，A 正确；
B、咖啡因属于非蛋白质类物质，因此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，B
正确；
C、该实验的目的是“验证咖啡因可抑制抗利尿激素的分泌，从而起到利尿的作用”，因此为便于分析实
验结果，还需要检测甲、乙两组大鼠的尿量差异，C 正确；
D、喝咖啡后尿量增加是由于抗利尿激素的分泌减少，肾小管和集合管细胞重吸收水减少导致的，D 错误。
故选D。
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）
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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
【答案】D
【分析】由实验结果推测，CL31 的减肥原理可能是促进脂肪细胞分解脂肪，且需要肾上腺素受体参与才
能起作用。
【详解】A、本实验的组1 和组2 为对照组，组3 和组4 为实验组，通过对比产热量来分析CL31 的减肥原
理，A 正确；
B、根据组1、组3 可知，CL31 的减肥原理是促进脂肪细胞分解脂肪产热，B 正确；
C、根据组1、组2 可知，肾上腺素能够促进脂肪细胞分解脂肪产热，因此小鼠脂肪细胞存在肾上腺素受体，
使其对肾上腺素产生响应，C 正确；
D、对比组2、3、4 可知，CL31 可能有类似肾上腺素的作用，但不能说明肾上腺素受体抗体是否能与
CL31 结合，D 错误。
故选D。
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。
(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_______。
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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，
；
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
。
【答案】(1) 自主 组织液、血浆、组织液
(2)ACD
(3)当人长期处于精神紧张状态时，肠道功能减退，血清素的产生和分泌减少，导致脑部神经元不能接受足
够的刺激，产生不了足够的愉悦感，从而对情绪产生负面影响，进一步作用于肠道，使血清素的分泌继续
减少，造成加剧焦虑感的恶性循环
(4) 采用抗生素灌胃肠获得肠道无菌小鼠模型，随机均分为三组 第二组小鼠口服齿双歧杆菌，第
三组小鼠用手术器材切断迷走神经后口服齿双歧杆菌 用液相色谱-串联质谱联用仪测5-羟色胺含量
组别
第一组
第二组
第三组
5-羟色胺含量
较少
较多
较少
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【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。
兴奋在神经元之间的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），
递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
2、人体内的液体都叫体液，可以分成细胞内液和细胞外液，其中细胞外液是人体细胞直接生存的环境，
又叫内环境。内环境主要由血浆、组织液和淋巴液组成。内环境的作用是：细胞与外界环境进行物质交换
的媒介。
【详解】（1）据图可知，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组织液、
血浆、组织液，血清素刺激大脑，进而使大脑发出神经支配肠道细胞的活动，该过程依赖自主神经系统完
成。
（2）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，进而产生动作电位，A 正确；
B、长期服用抗生素，会导致肠道菌群受到抑制，因而不利于肠道产生更多的血清素，B 错误；
C、题意显示，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，可见，适当补充血清素可能
会使人的情绪更好，C 正确；
D、如果阻断肠道与大脑的联系，则血清素无法调节大脑细胞的活动，因此，将对情绪产生负面影响，D
正确。
故选ACD。
（3）当人长期处于紧张状态时，交感神经兴奋性占主导，大脑通过交感神经使肠道蠕动减弱，不利于食
物的消化吸收，同时肠道也不能产生足够的血清素传递给大脑，使人降低了愉悦感，进而加剧焦虑。因此
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。
（4）本实验的目的是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，因此实验的自变量为
是否利用齿双歧杆菌处理小鼠以及是否切断迷走神经，因此实验设计思路如下：
①完善实验思路：
Ⅰ分组编号，.取健康小鼠若干只，采用抗生素灌胃肠获得肠道无菌小鼠模型，随机均分为三组；
Ⅱ给与不同处理，第一组小鼠不作处理，第二组小鼠口服齿双歧杆菌，第三组小鼠用手术器材切断迷走神
经后口服齿双歧杆菌；
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（无关变量相同且适宜）；
Ⅳ.分别用注射器抽取血液后，用液相色谱-串联质谱联用仪测5-羟色胺含量；
V.对实验数据进行统计分析。
②预测实验结果：支持上述结论的实验结果应该为：第二组的5-羟色胺含量多，第一组和第三组的5-羟色
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胺含量较少且相当，因此填表如下：
组别
第一组
第二组
第三组
5-羟色胺含量
较少
较多
较少
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）
【答案】(1)细胞分裂、细胞伸长、细胞分化
(2)顺序
(3) 加快 PAC 处理抑制了番茄果实内源赤霉素的合成，内源赤霉素浓度降低，促进乙烯合成，乙
烯能促进果实成熟
(4)取赤霉素缺失突变体植株随机分为甲、乙两组，野生型植株为丙组。甲组喷施一定浓度的外源赤霉素，
乙组和丙组不作处理。培养一段时间后，称量并计算每组番茄单果的平均重量
【分析】由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，
叫作植物激素。植物激素包括生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素和油菜素内酯。
【详解】（1）植物激素为信号分子，起到调节作用，一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通
过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
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（2）根据番茄果实发育和成熟的过程中，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顺序性。
（3）根据柱形图可知，PAC 处理组，果实成熟时间减少，说明PAC 加快了番茄果实的成熟进程，可能是
由于PAC 抑制了番茄果实内源赤霉素的合成，内源赤霉素浓度降低，促进了乙烯的合成，而乙烯能促进果
实的成熟，故加快了过程成熟的进程。
（4）要探究“喷施外源赤霉素能缓解因赤霉素缺乏造成的影响”，实验的自变量由不同的植株（野生型
和赤霉素缺失突变体）和是否喷施外源赤霉素，因变量应该是番茄单果的平均重量。实验设计如下：取赤
霉素缺失突变体植株分为甲、乙两组，野生型植株为丙组。甲组喷施一定浓度的外源赤霉素，乙组和丙组
不作处理。培养一段时间后，称量并计算每组番茄单果的平均重量。根据实验结果即可做出相应的判断。
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）
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
。
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(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
。
【答案】(1) 主动运输 严重缺镁不仅会破坏叶绿体结构，还会导致叶绿体内部的基粒数量减少
(2) 内质网 先上升后下降
(3)缺镁会降低叶片中的叶绿素（a 和b）含量；缺镁会导致RUBP 羧化酶活性不足，暗反应速率较低；缺
镁还会影响NADPH 的合成，光反应速率较低
(4)实验思路：将叶片发黄的葡萄幼苗随机分成甲、乙两组，甲组幼苗用含Mg2+的完全培养液培养，乙组幼
苗用缺Mg2+的培养液培养，将两组幼苗放置于相同且适宜的环境中培养一段时间后，观察幼苗叶片生长情
况
预期实验结果及结论：若甲组幼苗叶片恢复正常（绿色），乙组幼苗叶片仍然发黄，则说明叶片发黄的葡
萄幼苗是因缺Mg2+引起的
若两组幼苗叶片均恢复正常（绿色）或均发黄，则说明叶片发黄的葡萄幼苗不是缺Mg2+引起的
【分析】分析表格，在0～3 mmol·L-1 Mg2+浓度范围内，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（a、b、a+b）逐渐上升，在5 mmol·L-1 Mg2+浓度下，其叶绿素含量（a、b、a+b）有所下
降。
【详解】（1）从含量来看，Mg 是植物细胞中的大量元素，而植物根细胞可以通过主动运输方式从土壤中
吸收Mg2+等矿质离子。电镜观察发现，0 mmol·L-1 Mg2+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，类囊体大部分解体和消失，说明严重缺镁不仅会破坏叶
绿体结构，还会导致叶绿体内部由类囊体组成的基粒数量减少。
（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，脂质在内质网上合成，再运输到叶绿体
中。从表中数据可以看出，在0～3 mmol·L-1 Mg2+浓度范围内，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（a、b、a+b）逐渐上升，在5 mmol·L-1 Mg2+浓度下，其叶绿素含量（a、b、a+b）
有所下降，故二者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
先上升后下降。
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（3）题干显示，Mg2+可以影响RUBP 羧化酶（催化CO2固定的酶）的活性，说明Mg2+可以影响暗反应过
程；Mg2+还可以影响类囊体薄膜上的电子传递过程，如NADP++H++2e-→NADPH，说明Mg2+可以影响光反
应合成NADPH 过程。题图显示，在同等强度光照下，0 mmol·L-1 Mg2+处理后的叶片净光合速率明显低于
其它处理组。再结合上表数据分析，缺镁会导致叶片叶绿素含量下降，则缺镁会导致净光合速率下降的具
体原因有缺镁会导致叶绿素合成不足，会降低叶片中的叶绿素（a 和b）含量；缺镁会导致RUBP 羧化酶活
性不足，暗反应速率较低；缺镁还会影响NADPH 的合成，光反应速率较低等三个方面。
（4）从题干可知，除了植物缺镁会导致叶片发黄外，引起幼苗叶片发黄的原因还有很多，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。该实验需要采用溶液培养法进行实验探究，自变量
是培养液中是否含Mg2+，因变量是幼苗叶片是否恢复正常绿色，控制好无关变量，注意随机分组。实验参
考设计如下，实验思路：将叶片发黄的葡萄幼苗随机分成甲、乙两组，甲组幼苗用含Mg2+的完全培养液培
养，乙组幼苗用缺Mg2+的培养液培养，将两组幼苗放置于相同且适宜的环境中培养一段时间后，观察幼苗
叶片生长情况。预期实验结果及结论：若甲组幼苗叶片恢复正常（绿色），乙组幼苗叶片仍然发黄，则说
明叶片发黄的葡萄幼苗是因缺Mg2+引起的；若两组幼苗叶片均恢复正常（绿色）或均发黄，则说明叶片发
黄的葡萄幼苗不是缺Mg2+引起的。
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
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
【答案】C
【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传
出神经、效应器五部分构成。兴奋在神经纤维上是双向传导的，在神经元之间是单向传递的，即只能从一
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个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。神经末梢与肌肉接触处叫做神经肌肉接点，又称突
触。在突触处，神经末梢的细胞膜称为突触前膜，与之相对的肌膜较厚，有皱褶，称为突触后膜。突触前
膜与突触后膜之间有一间隙，称突触间隙。
【详解】A、尾悬吊小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，因此尾悬吊
使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度，A 正确；
B、乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经对肌肉失去了支配或者是支配的能力减弱，因此乙组大鼠后肢骨骼肌
萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关，B 正确；
C、对丙组大鼠施加的电刺激信号调控骨骼肌收缩没有经过完整的反射弧，C 错误；
D、据题干分析，丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激，丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻，因此长期
卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩，D 正确。
故选C。
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
【答案】A
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类；因变量为创伤面积相对大小。
【详解】A、通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比，发现注射吗啡组创伤面积相对大小愈合较
慢，故得出吗啡减缓伤口愈合的结论，A 符合题意；
B、通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比，阿片受体缺失鼠与正常鼠创伤
面积相对大小愈合相比，阿片受体缺失鼠愈合更快一些，因此阿片受体不能促进伤口愈合，B 不符合题意；
C、生理条件下体内没有吗啡产生，C 不符合题意；
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D、通过阿片受体鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比，阿片受体缺失鼠注射吗啡创伤愈合较快，
但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关，D 不符合题意。
故选A。
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
【答案】C
【分析】本题以“探究药物X 对细胞增殖有促进作用,药物D 可抑制药物X 的作用”为载体，考查学生的
实验探究能力，通过分析出该实验的自变量，设置实验组和对照组，通过观察指标从而得出实验结论。
【详解】ABC、根据图示，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药
物X 对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物组X 组，丙组后半段的细胞数目
低于乙组，药物D 可抑制药物X 的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物
X，丙组先加入药物X,后加入药物D,AB 正确，C 错误；
D、若药物X 为蛋白质, 药物D 可抑制药物X 的作用,因此D 可能改变了药物X 的空间结构，使得药物X 失
去活性，D 正确。
故选C。
【点睛】解答此题关键能从题干中药物D 和药物X 的作用，分析出两种药物对培养液中细胞数目的影响，
从而分析出乙组和丙组所加的药物种类，从而对选项做出正确的判断。
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
【答案】B
【分析】由题干信息可知，羽裂叶和全缘叶是一对相对性状，但未确定显隐性，若要判断全缘叶植株甲为
杂合子，即要判断全缘叶为显性性状，羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法：①不同性状
的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状，双亲均为纯合子；②相同性状的亲本
杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状，亲本为杂合子。
【详解】让全缘叶植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离，说明植株甲为杂合子，杂合子表现为显性性
状，新出现的性状为隐性性状，①正确；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可
能都是纯合子，既可能是显性纯合子，也可能是隐性纯合子，或者是双亲均表现为显性性状，其中之一为
杂合子，另一个为显性纯合子，因此不能判断植株甲为杂合子，②错误；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，只能说明一个亲本为杂合子，另一个亲本为隐性纯合子，但谁是杂合
子、谁是纯合子无法判断，③错误；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，说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子，④正确。综上分析，供选答案组合，B 正确，A、C、D
均错误。
【点睛】解答本题的关键是明确显隐性性状的判断方法，以及常见分离比的应用，测交不能用来判断显隐
性，但能检验待测个体的基因组成，因此可用测交法来验证基因的分离定律和基因的自由组合定律。
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（ ）
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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
【答案】D
【分析】赤霉素促进麦芽糖的转化（诱导α—淀粉酶形成）；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但
显著促进茎叶的生长），防止器官脱落和打破休眠等。赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长（赤霉素可
以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长），对细胞的分裂也有促进作用，它可以促
进细胞的扩大（但不引起细胞壁的酸化）。乙烯促进果实成熟。
【详解】A、与对照相比，外源施加乙烯主根长度反而减少，说明乙烯可以抑制主根生长，A 正确；
B、与对照相比，外源施加赤霉素，主根长度增长，说明赤霉素可以促进主根生长，B 正确；
C、乙烯可以抑制主根生长，赤霉素可以促进主根生长，说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生
长，C 正确；
D、同时施加赤霉素和乙烯，主根长度与对照相比减少，与单独施加赤霉素相比也是减少，说明乙烯抑制
赤霉素对主根生长的促进作用，D 错误。
故选D。
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
【答案】A
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类；因变量为创伤面积相对大小。
【详解】A、通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比，发现注射吗啡组创伤面积相对大小愈合较
慢，故得出吗啡减缓伤口愈合的结论，A 符合题意；
B、通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比，阿片受体缺失鼠与正常鼠创伤
面积相对大小愈合相比，阿片受体缺失鼠愈合更快一些，因此阿片受体不能促进伤口愈合，B 不符合题意；
C、生理条件下体内没有吗啡产生，C 不符合题意；
D、通过阿片受体鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比，阿片受体缺失鼠注射吗啡创伤愈合较快，
但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关，D 不符合题意。
故选A。
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
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（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。
【答案】(1)线粒体（或“线粒体内膜”）
(2) NADPH（或“还原型辅酶Ⅱ”） 暗反应（或“卡尔文循环”）
(3) 降低 叶绿体 升高
(4) H 基因表达（或“H 蛋白数量”） 过多消耗光合产物（或“有氧呼吸增强”）
【分析】由题干可知，拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育需要来自细胞质基质的ATP，
ATP 是细胞中的直接能源物质，主要细胞呼吸和光合作用产生，其中细胞呼吸产生的ATP 可以用于各种生
命活动，因此未成熟的叶绿体发育所需的ATP 来自细胞呼吸，细胞有氧呼吸产生大量ATP，有氧呼吸的场
所主要在线粒体，因此细胞线粒体产生大量ATP 通过叶绿体膜上的H 蛋白转运至叶绿体促进其发育。待叶
绿体发育成熟，H 基因表达量下降，细胞有氧呼吸产生的ATP 向叶绿体转运受阻，ATP 可用于其他的生命
活动，避免有机物的过度消耗。
【详解】（1）由题干可知，拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育且时，消耗的ATP 主要来自自身线粒
体。线粒体通过有氧呼吸为细胞提供生命活动所需的大约95%的能量。线粒体中能够大量合成ATP 的化学
反应在线粒体内膜上进行。
（2）在植物光合作用的光反应阶段，光能被光合色素捕获后，转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。
在暗反应阶段ATP 和NADPH 中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。
（3）由图可知，叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中H 基因表达下调，细胞质基质ATP 浓度远高于叶绿体
基质。H 基因过表达后，细胞质基质中ATP 含量下降，且叶绿体基质中ATP 含量未显著升高，表明叶绿体
消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测，H 基因过表达后，大量的ATP 转运至叶绿体中被消耗，细胞需
代偿性提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中的ATP。
（4）由题分析可知，ATP 由细胞质基质向叶绿体转运过程中，H 转运蛋白的数量是限制运输速率的一个主
要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H 基因的表达下调，H 转运蛋白的数量减少，进而ATP 向叶绿体的流入
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被有效阻止，细胞质基质ATP 可保持正常生理水平，从而避免了线粒体呼吸作用的额外增强、过多消耗光
合产物，保证光合产物能被转运到其他细胞供能。
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
。
【答案】(1) 过敏原结合B 细胞产生信号，辅助性T 细胞表面特定分子发生变化并结合B 细胞产生的
信号 过敏原与肥大细胞表面吸附的抗体结合
(2) 抑制 不变 减少 减少
(3)神经—体液—免疫调节网络
【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱
的反应。
2、过敏反应的原理是：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞表面（比如肥大细
胞）；当机体再次接触到过敏原时，被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组织胺等物质，进而引起过
敏反应。
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3、由题意和图示可知，在某些过敏性哮喘患者体内B 细胞活化的部分机制是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。
4、内环境的稳态所需要机体的调节机制——神经调节、体液调节、免疫调节共同发挥作用。
【详解】（1）由图示可知， IL-4 等细胞因子可以参与B 细胞的激活，除此之外B 细胞活化所需的信号还
有过敏原结合B 细胞产生信号，辅助性T 细胞识别过敏原后，细胞表面特定分子发生变化并结合B 细胞产
生信号。过敏原再次进入机体，激活肥大细胞释放组胺，肥大细胞被激活的过程是过敏原与肥大细胞表面
吸附的抗体结合。
（2）根据题意可知，肺部的部分神经元释放的多巴胺可以作用于ILC2 细胞，在哮喘小鼠中ILC2 细胞释
放更多的细胞因子IL-4，但是其肺组织中的多巴胺含量与正常小鼠体内相比明显较低，因此可以推测多巴
胺对ILC2 细胞释放IL-4 作用是抑制。对哮喘小鼠静脉注射多巴胺，其进入肺部后会抑制ILC2 细胞释放
IL-4，因此与未注射多巴胺的小鼠相比IL-33 的含量不变，过敏原特异性抗体含量减少，组织胺的含量会
减少。
（3）机体维持稳态需要神经-体液-免疫调节网络进行调节。
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
-
-
-
-
-
+
+
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
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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）
【答案】(1)无机盐、淀粉
(2) 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45
(3)淀粉酶编码基因M 发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失
(4) 无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境 否
(5)②③④⑥
【分析】动物培养的条件：
1、营养：在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。
2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作:定期更换培养
液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
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3、适宜温度、pH 和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5)℃；pH 多为7.2~7.4；动物细胞培养
还需要考虑渗透压。
4、气体环境：O2：细胞代谢所必需的；CO2：维持培养液pH。
【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根
际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。
（2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生
长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确
定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。
（3）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，可能的原因是淀粉酶编码基因M 发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。
（4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH 以及无菌、无毒环境，含95%空气和
5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉
及了细胞的分裂和分化等内容。
（5）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，必备实验材料为：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（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA 的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H 抗菌肽的疗
效），故选②③④⑥。
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。
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。
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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。 。
【答案】(1) 总胆固醇、甘油三酯 减少
(2) 抗生素 移植的肠道菌群 加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的
氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基
本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】（1）①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油
三酯都属于脂类，与ND 组相比，HFD 组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。
②据图可知，与ND 组相比，HFD 组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量
增加。
（2）抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌
大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代
谢的影响，自变量为移植的肠道菌群（移植ND 肠菌组和移植HFD 肠菌组），因变量为总胆固醇、甘油三
酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植ND 肠菌组相比，移植HFD 肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、
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血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
（3）据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠
道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆
菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
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
（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。
【答案】(1)极性运输（主动运输）
(2) 表皮 内 外 除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质
(3)③维持PIN2 在表皮细胞膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向 运输
【分析】生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，由色氨酸经过一系列反应
转变而成。运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反
过来运输，称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】（1）据图可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运
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输，属于极性运输，运输方式是主动运输。
（2）（i）分析图2，N 蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区生长素较少，
据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。
（ii）据图3 可知，正常型个体和N 蛋白缺失型个体顶膜的PIN2 蛋白含量相同，侧膜和细胞质中没有分布，
结合图1 推测，推测其功能是将生长素从细胞内运输至细胞外；而N 蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2 蛋白
分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相等较少，其中细胞质中含量最少。
（3）根据上述研究，正常型个体只有顶膜有PIN 蛋白分布，而N 蛋白缺失型个体则在多处都有分布，推
测N 蛋白的作用是：维持PIN2 在表皮细胞膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向 运输。
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”）。
(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
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的功能与乙植物对O3耐受力无关。
【答案】(1)增大
(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
(3) 实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑
制效果有差异
(4)A 基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同
【分析】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
为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活
性等。
【详解】（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1 中，在高浓度O3处理期间，当光照强度
增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植
物的光饱和点会增大。
（2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，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，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。
（3）据图3 可见，O3处理75 天后，曲线3 净光合速率小于曲线1、曲线4 净光合速率小于曲线2，即甲、
乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑
制；曲线4 净光合速率比曲线3 下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高
浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。
（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，自变量是A 基因功能，因此可以使乙植物中A 基因过量表达，并用高浓度O3处理75 天，比较
A 基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，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
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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 。
【答案】(1) 氨基酸序列多肽链 mRNA 密码子的简并性
(2) 从基因文库中获取目的基因 通过DNA 合成仪用化学方法直接人工合成 DNA 双链复制
(3) 种类 提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程
度破坏
(4)取3 支试管，分别加入等量的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；用酒
精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3 号三支试管中，静置相
同时间，统计三支试管中血液凝固时间
【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有
的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列；
2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，
对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工
程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。
【详解】（1）据分析可知，物质a 是氨基酸序列多肽链，物质b 是mRNA。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，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。
（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从基因文库中获取目的基因、
通过DNA 合成仪用化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA 双
链复制。
（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延
长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血
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活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后
的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理
后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间
和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。
（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，实
验设计思路为：取3 支试管，分别加入等量的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；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3 号三支试
管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。
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
（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）。
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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 。
【答案】(1)生产者
(2) 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性
(3)隆头鱼和水虱
(4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本
地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量、生
产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，
消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏桉藻属于植
物，能进行光合作用，故其为生产者。
（2）①由图2 可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低，甚至
本地藻丙重量增加值为负值，说明本地藻丙不但没有增加，反而减少了，故与没有水虱相比，在有水虱的
水箱中，柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反。
②在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱更喜爱柏桉藻，体现了水虱对所栖息的海藻
种类具有偏好性。
（3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，实验的自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存
率，故实验的对照组应不放海藻，直接放入隆头鱼和水虱，观察统计水虱的生存率。
（4）物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足，天敌少，物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有
一种引起动物不适的化学物质，则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少，导致水虱数量增多。又因为水
虱更喜欢取食本地藻，导致本地藻的数量减少，从而为柏桉藻获得了竞争优势，最终柏桉藻入侵成功。
【点睛】本题考查了生态系统的结构、群落种间关系的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，把
握知识间的内在联系的能力。
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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，
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 。
【答案】(1) A 胰高血糖素 肝糖原
(2) 交感 非条件
(3) 抗原呈递细胞（或“APC”或“B 细胞”或“树突状细胞”或“巨噬细胞”） 细胞（或“特异
性”）
(4)采食量下降，机体产生BHB 增多，促进CD4+T 细胞增殖，干扰素-γ 分泌量增加，机体免疫力提高
【分析】1、神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、
小脑和脑干，外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。
交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类
的意识支配，所以又叫自主神经系统，也可称为植物性神经系统。
2、人体的免疫系统包括免疫器官（免疫细胞发生、成熟或集中分布的场所）、免疫活性物质（由免疫细
胞或其他细胞产生并发挥免疫作用的化学物质）和免疫细胞（主要包括淋巴细胞和吞噬细胞等）。
【详解】（1）采食量下降导致血糖浓度下降，胰岛A 细胞分泌的胰高血糖素增多。胰高血糖素作用于肝，
促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，并促进非糖物质转变为糖。
（2）内脏活动受自主神经支配，自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是
相反的。由“胃肠蠕动及消化腺分泌减弱”可推出交感神经活动占优势。此反射生来就有，不需要后天习
得，所以为非条件反射。
（3）辅助性T 细胞不能直接识别完整抗原IAV。IAV 经抗原呈递细胞（APC）摄取并加工处理为可识别的
抗原肽，才可被辅助性T 细胞识别。在此，抗原呈递细胞包括树突状细胞、B 细胞和巨噬细胞。活化的
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CD4+T 细胞促进细胞毒性T 细胞生成，可增强机体的细胞免疫。细胞免疫也属于机体的特异性免疫。
（4）由图1 可知，采食量下降可促进机体BHB 的生成；由图2 可知，BHB 可促进CD4+T 细胞增殖和
CD4+T 细胞分泌干扰素-γ，从而提高免疫力。
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