文档文本内容
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专题11 实验探究
内容概览
01 考情分析·解密高考
02 高频考点·以考定法 考点教材经典实验汇总（2 大命题点+2 大技巧总结+考向预测）
03 专题网络·构建体系
04 核心素养·微专题
微专题 探究实验的设计、分析及评价
05 创新好题·分层练 A 层巩固、B 层提升
考点
核心概念
考查方式
高考考题分布
教材中的实
验及探究
教材实验及其实
验思维拓展
该部分内容的命题以选择题为
主，多以实验材料的选择、实验
试剂的使用、实验的操作步骤、
显微镜的使用等为出题背景，对
多个实验进行综合考查。
试题情境来源主要有三种，一是
大学教材中的相关内容，二是科
研文献中的相关内容，三是教材
实验或教材实验的改进。考查考
生对课本相关知识的理解，核心
素养侧重考查考生科学探究中科
学思维的形成，为考生将来步入
高等院校进行科研学习奠定基
础。
2021 广东T13
2023 全国甲T4
2021 全国乙T2
2022 全国乙T4
2022 广东T13
2022 广山东T21
2021 河北T3
2023 山东T21
2022 山东T21
2022 广东T18
2021 山东T21
2021 广东T
92021 全国甲T2
2023 广东T9
2021 广东T14
2022 广东T4
2020 全国ⅠT4
2020 全国ⅡT3
1
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（高考解密+技巧解密+考向预测）
考点 教材经典实验汇总
1.判断下列有关观察类实验的叙述是否正确。
(1)观察细胞质流动时,应以液泡的运动作为参照物。( )
(2)观察植物细胞的有丝分裂或低温诱导染色体数目加倍时,应注意观察呈长方形的根尖分生区细胞。(
)
(3)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊,不宜选用动物的卵巢或植物的雌
蕊。( )
(4)观察植物细胞的质壁分离和复原时,只在低倍显微镜下观察即可。
( )
(5)制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。
( )
(6)低温诱导染色体数目加倍实验中,将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理。( )
2.判断下列有关鉴定提取类实验的叙述是否正确。
(1)在显色实验(如物质检测)中,一般需要对有色材料进行脱色处理。( )
(2)检测植物组织中的还原糖时不宜选用甘蔗的茎或甜菜的块根,因为甘蔗的茎或甜菜的块根中富含蔗
糖,蔗糖为非还原糖。( )
(3)还原糖的检验若出现砖红色沉淀,只能说明溶液中有还原糖存在,但不能证明具体是哪种还原糖,同理
蛋白质的鉴定若出现紫色,也不能证明有胰岛素或淀粉酶存在。( )
(4)鉴定还原糖、蛋白质和DNA 都需要进行水浴加热。( )
3.判断下列有关探究类和调查类实验的叙述是否正确。
(1)探究温度、pH 对酶活性的影响时,至少分三组,其中一组在最适条件下进行,且注意不能将酶与底物
混合后再控制相关条件。( )
(2)探索2,4-D 促进插条生根的最适浓度实验中,进行预实验的目的是减少实验误差,确定浓度范围。(
)
(3)调查植物的种群密度时,应尽量选择容易辨别个体数目的双子叶植物;对于蚜虫、昆虫卵、跳蝻和蚯
×
×
×
×
×
×
√
√
√
√
√
√
√
2
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蚓等活动范围小、活动能力弱的动物,常采用样方法调查其密度。( )
(4)调查某种遗传病的发病率时,要随机抽样调查,且要保证调查的群体足够大;调查某种遗传病的遗传方
式时,应在患者家系中展开调查。( )
归拢教材经典实验·掌握基本实验流程
(一)观察类实验
1．四个观察类实验的比较
实验名称
观察对象
细胞状态
染色剂
常用实验材料
观察根尖分生组织
细胞的有丝分裂
染色体
死细胞
甲紫溶液(或醋
酸洋红液)
洋葱根尖
低温诱导植物染色
体数目的变化
染色体
死细胞
甲紫溶液
洋葱根尖
观察叶绿体和细胞
质的流动
叶绿体
活细胞
菠菜叶(稍带叶肉
的下表皮)、藓类
的叶
观察植物细胞的质
壁分离与复原
紫色
大液泡
活细胞
无
成熟植物细胞，
如紫色洋葱鳞片
叶外表皮
2．观察类实验的操作流程
(二)检测类实验
1．六个检测类实验的比较
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的检测
碘液
蓝色
脱色的叶片
—
还原糖
的检测
斐林试剂
砖红色
沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现
用、水浴
加热
√
3
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续表
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
脂肪
检测
苏丹Ⅲ
染液
橘黄
色
花生种
子切片
需用显
微镜观察
蛋白质
检测
双缩脲
试剂
紫色
豆浆、稀
蛋清等
先加A 液，
后加B 液
绿叶中色素的
提取和分离
提取液：
无水乙醇
分离液：
层析液
胡萝卜素：
橙黄色
叶黄素：
黄色
叶绿素a：
蓝绿色
叶绿素b：黄绿色
新鲜的绿叶
(如菠菜叶)
加二氧化硅是
为了研磨得更
充分；加碳酸
钙可防止研磨
中色素被破坏
DNA 的粗提取
与鉴定
NaCl 溶液、体积分
数为95%的冷酒
精、二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞等
需水浴加热
2.检测类实验的操作流程
(三)调查类实验
1．四个调查类实验的比较
实验名称
调查对象
调查方法
统计方法(计算公式)
种群密度
的调查
活动范围
大的动物
标记重
捕法
＝
植物或活
动能力弱
的动物
样方法
人类遗传
病的调查
人类某种
遗传病
汇总法
发病率＝×100%
续表
实验名称
调查对象
调查方法
统计方法(计算公式)
土壤中小动物类群丰
土壤中的
取样器取样法
记名计算法、
4
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富度的研 究
小动物
目测估计法
调查当地某生态系统
中的能量流动情况
当地的生态系统
(如麦田、稻田
生态系统)
实地调查、
访谈调查
调查统计，数据分析
2．调查类实验的操作流程模板
命题一：借助实验材料、试剂或药品的选择,考查科学探究能力
典例01 （2021·天津·统考高考真题）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实
验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
【答案】C
【分析】洋葱是比较好的实验材料：
①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；
②洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；
③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。
5
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④洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA 在细胞中的分布状况。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A 正确；
B、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B 正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C 错误；
D、洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA，D 正确。
故选C。
命题二：围绕实验原理及操作过程,考查科学探究能力
典例02 （2023·全国·统考高考真题）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学
用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液
泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中
能够正确表示实验结果的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【分析】1、质壁分离与复原的原理：成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。
2、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁
的伸缩性小于原生质层。
【详解】AB、用30%蔗糖处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清
水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，AB 错误。
CD、随着所用蔗糖浓度上升，当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体
积下降，细胞液浓度上升，故C 正确，D 错误。
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故选C。
【点睛】外界溶液浓度高，细胞失水，细胞体积减小，细胞液浓度增大。
典例03 （2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观
察到的视野。下列实验操作正确的是（ ）
A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂
洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，
使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、 根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A 错误；
B、 将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后 ，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻
片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B 错误；
C、 在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，
需要用细准焦螺旋进行调焦，C 正确；
D、 分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上
方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D 错误。
命题点二 归纳常用生物实验方法
一、归纳生物常用实验方法·掌握探究的基本思路和方法
(一)归纳概括常用实验的方法技术
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(二)归纳总结盐酸和酒精在实验中的作用
1．盐酸在教材实验中的作用
2．酒精在教材实验中的作用
二、理清科学探究历程，崇尚科学精神，内化科学思维
1．细胞学说的建立
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罗伯特·胡克
细胞的发现者和命名者
列文虎克
用自制显微镜观察细胞
施莱登和施旺
建立细胞学说
魏尔肖
提出“细胞通过分裂产生新细胞”
2.流动镶嵌模型的建立过程
欧文顿
用500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，推测出：细
胞膜是由脂质组成的
罗伯特森
电镜下观察细胞膜看到“暗—亮—暗”的三层结构，将细胞膜描
述为静态的统一结构
辛格和尼
科尔森
提出细胞膜的流动镶嵌模型
3．酶的发现过程
巴斯德
酿酒中的发酵是由于酵母菌细胞的存在(无活细胞参与，
糖类不可能变成酒精)
毕希纳
将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶
萨姆纳
提取出脲酶并证明了脲酶是蛋白质
切赫和奥
尔特曼
发现少数RNA 也具有生物催化功能
4.光合作用的发现过程
恩格尔曼
用水绵和需氧细菌证明光合作用释放O2及光合作用需要光
鲁宾和卡门
用18O 分别标记水和二氧化碳，证明光合作用释放的氧气来自水
卡尔文
用14C 标记二氧化碳，证明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有
机物中碳的途径，即卡尔文循环：
5.遗传规律的发现史
孟德尔
用豌豆作遗传材料，利用假说—演绎法提出遗传的两条基本规律，即分离
定律和自由组合定律
萨顿
用推理法提出基因在染色体上
摩尔根
用假说—演绎法证明基因在染色体上(用白眼雄果蝇作遗传材料)
6.遗传物质的发现史
格里菲思
通过肺炎链球菌的体内转化实验证明加热致死的S 型细菌中含有
某种“转化因子”
艾弗里
通过肺炎链球菌的体外转化实验证明肺炎链球菌的遗传物质是
DNA 不是蛋白质(转化因子为DNA)
赫尔希
用放射性同位素标记法(32P、35S 分别标记噬菌体)证明噬菌体的遗
传物质是DNA
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和蔡斯
威尔金斯和
富兰克林
获得DNA 衍射图谱
查哥夫
在DNA 中，腺嘌呤(A)的量＝胸腺嘧啶(T)的量，胞嘧啶(C)的量
＝鸟嘌呤(G)的量
沃森和
克里克
构建DNA 双螺旋结构模型克里克还提出中心法则：
梅塞尔森和
斯塔尔
证明DNA 是半保留复制的
7.生物进化的发现史
拉马克
第一个提出进化学说(主要观点：用进废退、获得性遗传)
达尔文
自然选择学说(四个要点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存)
现代生物
进化理论
适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位：突变和基因重组提
供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离
形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协
同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果
8.动物生命活动调节机制的发现史
贝尔纳
提出：内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件，内环境
保持稳定主要是依赖神经系统的调节
坎农
提出稳态的概念
沃泰默
促胰液素分泌只受神经调节
斯他林
和贝利斯
胰液分泌存在“化学调节”(并命名该调节物为“促胰液素”)
巴甫洛夫
建立了条件反射学说，但对失去促胰液素的发现深表遗憾
9.植物生长素的发现史
达尔文
植物向光性实验，验证金丝雀草胚芽鞘感光部位在尖端，尖端可向下
面的伸长区传递某种“影响”，造成单侧光下背光面比向光面生长快
(填“快”或“慢”)
鲍森·詹
森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀
温特
胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的(并将该物质命名为
“生长素”)
10.生态学的发现史
高斯
证明大草履虫种群的增长曲线呈“
S”
形
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林德曼
对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，发现能量流动的两大特
点：单向流动，逐级递减
命题一：围绕高中生物实验常用的方法技术,考查实验探究能力
典例01 （2021·福建·统考高考真题）生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不
相符的叙述是（ ）
选
项
科学史实验
结论
A
用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验
伞藻的帽形建成主要与细胞
核有关
B
绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，碘蒸气处理后观察叶片颜色
变化
淀粉是光合作用的产物
C
不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验
细胞膜具有流动性
D
将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检
测胰液分泌情况
胰液分泌是神经调节的结果
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【分析】1、菊花形的伞柄嫁接到伞型的假根上，长出伞型的伞帽，伞形的伞柄嫁接到菊花型的假根上，
长出菊花形型的伞帽；核移植实验，将菊花型伞藻的细胞核移到去掉帽的伞形帽伞藻的假根上，应该会长
出菊花形帽。
2、1864 年，萨克斯做了一个实验:他把绿叶先在暗处放置24 个小时，然后，他让叶片一半曝光，另一半遮
光。过一段时间后，他将叶片放在隔水加热的酒精中脱色，再用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深
蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。
【详解】A、结合分析可知，用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验说明伞藻帽的形状与细胞核
有关，说明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关，A 正确；
B、萨克斯的实验中设置了对照试验，遮光和不遮光的叶片形成对照试验，碘蒸气是要排除叶片中原来的
淀粉的影响，实验结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝，说明淀粉是光合作用的产物，B 正确；
C、不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验，荧光染料与细胞膜组成成分蛋白质
结合，随着该组成成分的移动而移动，细胞膜上荧光物质的移动表明了细胞膜组成成分的移动，可推知膜
上的蛋白质分子具有流动性，C 正确；
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D、将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况，因本实验中小
肠黏膜神经被彻底破坏，最终有胰液的分泌，故可说明胰液分泌不是神经调节的结果，D 错误。
故选D。
典例02 （2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（ ）
A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA 是遗传物质
D．沃森和克里克用DNA 衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验
验证(测交实验) →得出结论。
2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、赫尔希和蔡斯进行了T2 噬菌体侵染细菌的实验，实验步骤:分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体侵染未
被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，证明了DNA 是遗传
物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA 的结构。
【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例，发现了遗传规律，A 正确；
B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联，证明了基因在染色体上，B 正确；
C、赫尔希和蔡斯分别用
32P 和
35S 标记T2 噬菌体DNA 和蛋白质，通过对比两组实验结果，证明了DNA 是
遗传物质，C 正确；
D、沃森和克里克用DNA 衍射图谱得出了DNA 的螺旋结构，D 错误。
故选D。
命题二：围绕教材经典实验原理和思想,考查创新能力
典例03 （2023·全国·统考高考真题）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a 控制，A 基因控制宽叶性状：
高茎/矮茎由等位基因B/b 控制，B 基因控制高茎性状。这2 对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因
致死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝
2∶1；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是（
）
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A．从实验①可判断A 基因纯合致死，从实验②可判断B 基因纯合致死
B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【答案】D
【分析】实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本为Aabb，子代中原本为
AA：Aa：aa=1：2：1，因此推测AA 致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝
2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB：Bb：bb=1：2：1，因此推测BB 致死。
【详解】A、实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1，亲本为Aabb，子代中原本
为AA：Aa：aa=1：2：1，因此推测AA 致死；实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎
＝2∶1，亲本为aaBb，子代原本为BB：Bb：bb=1：2：1，因此推测BB 致死，A 正确；
B、实验①中亲本为宽叶矮茎，且后代出现性状分离，所以基因型为Aabb，子代中由于AA 致死，因此宽
叶矮茎的基因型也为Aabb，B 正确；
C、由于AA 和BB 均致死，因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb ，C
正确；
D、将宽叶高茎植株AaBb 进行自交，由于AA 和BB 致死，子代原本的9：3：3：1 剩下4：2：2：1，其
中只有窄叶矮茎的植株为纯合子，所占比例为1/9，D 错误。
故选D。
典例04 （2022·广东·高考真题）某同学对蛋白酶TSS 的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下
列分析错误的是（ ）
组
别
pH
CaCl2
温度（℃）
降解率（%）
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A．该酶的催化活性依赖于CaCl2
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B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度
C．该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9
D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【分析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH 为9，需要添加
CaCl2，温度为70℃。
【详解】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A 正确；
B、分析①②变量可知，pH 均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B 正确；
C、②组酶的活性最高，此时pH 为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH 梯度较大，不能说明最适温度
为70℃，最适pH 为9，C 错误；
D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D 正确。
故选C。
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探究实验的设计、分析及评价
1.牢固掌握实验设计的程序
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2.描述实验设计步骤的“四步曲”
3.实验思路与实验步骤书写技巧的比较
4. “五看法”评价实验设计的方案
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命题一：借助实验思路与实验步骤的书写,考查语言表达能力
典例01
（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
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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。
【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每
只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
组
别
实验阶段
适应性饲养
药物S 处理
物质X 处理
甲
组
正常
正常
正常
乙
组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
>11.1mmol/L
丙
组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
逐渐下降，但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间
【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲
组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。
【详解】（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S
处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X 对
高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S 处理时乙组和丙组：
每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X 处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质
X，一组没有物质X，以探究物质X 对高血糖症状的缓解作用。物质X 处理时，遵循实验单一变量，乙组
给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌
胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
（2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3 组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S 处理、物质X
处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，
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因此甲组在药物S 处理和物质X 处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型
小鼠，药物S 处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质
X 处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S 处理阶
段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X 对高血糖症状
的缓解作用，则物质X 处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结
果如表所示：
实验各阶段的小鼠血糖值变化
组
别
实验阶段
适应性饲养
药物S 处理
物质X 处理
甲
组
正常
正常
正常
乙
组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
>11.1mmol/L
丙
组
正常
逐渐升高至>11.1mmol/L
逐渐下降，但高于正常水平
（3）要使用药物S 快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S 浓度，同时也需
要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S 浓度和给药途径组合起来以确定建模成
功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模
成功所需的时间，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。
命题二：围绕准确表达实验结果和实验结论,考查实验探究能力
典例02
（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：
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(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
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。
【答案】(1)体温/水平衡
(2) 抑制 GABA 与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大
(3)抑制食欲/抑制摄食量
(4) ①灌胃30mg•kg-1GABA 切断迷走神经 灌胃30mg•kg-1GABA A 组小鼠的摄食量与
B 组差异不明显，C 组小鼠的摄食量比B 组高，D 组小鼠的摄食量比C 组低
【分析】1.下丘脑的功能：
①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。
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②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。
③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺
激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。
④调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
2.兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神
经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的
【详解】（1）下丘脑既是食欲调节中枢，也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢。
（2）由图可知，GABA 与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大，更难兴奋，
所以使突触后膜受抑制。
（3）由题意可知，（A 神经元的）突触前膜释放GABA，突触后膜（B 神经元）受抑制；若注射GABA
受体激动剂作用于B 神经元，B 神经元被激活且受到抑制，能促进小鼠摄食，说明B 神经元在食欲调节中
的作用是抑制小鼠食欲。
（4）本实验的目的是验证外源GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，因
此实验的自变量是信号通路是否被阻断，因变量是食欲变化，据此做出判断：C 组与B 组对照，单一变量
是有无灌胃30mg•kg-1GABA，验证GABA 的作用；D 组与C 组对照，单一变量为是否切断迷走神经，即
验证外源GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，对实验结果进行两两比较。
若最终A 组小鼠的摄食量与B 组差异不明显，C 组小鼠的摄食量比B 组高，D 组小鼠的摄食量比C 组低，
则说明外源 GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。
典例03
（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。
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分
组
处理方式
结果
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
。
【答案】(1)汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张
(2) 上移 增加
(3) 损毁下丘脑的发热家兔模型+M 溶液 M 与药物A 一样也具有解热作用 M 与药物A 一样
具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
【分析】 1、 体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧
化放能（尤以骨骼肌和肝脏产热为多），热量的散出主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，其次
还有呼气、排尿和排便等。
2、下丘脑是体温调节中枢，人体体温维持相对稳定的原因是产热量和散热量相等。体温过低或过高都会
影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织或器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。
3、“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”要探究两个问题：①探究M
是否也具有解热作用；②探究M 是否通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
【详解】（1）在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器受到刺激后，将兴奋传递至下丘脑的体温调节中
枢，通过中枢的调节，使皮肤中的毛细血管舒张，皮肤血流量增多，同时也使汗液的分泌增多等，从而增
加散热。
（2）机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，此时产热量和散热量相等，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，调定点上移，但机体产热
量和散热量仍然相等，因此，产热量和散热量均增加。
（3）由表格中信息可知，甲组为空白对照，发热家兔模型会出现发热的症状；乙组是加了等量用生理盐
水溶解的A 溶液，已知药物A 作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，因此发热家兔模型会退热；丙组是加
了等量生理盐水溶解的M 溶液，也出现退热现象，说明M 与药物A 一样也具有解热作用；丁组小鼠出现
发热症状，由于要探究M 通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验需要遵循单一变量原则，与丙组相
比，丁组的处理是①损毁下丘脑的发热家兔模型+M 溶液，损毁了下丘脑体温调节中枢后，M 不能起到调
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控体温的作用。②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：M 与药物A 一样也具有解热作用。③由甲、乙、
丙、丁四组实验结果，得出结论：M 与药物A 一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
命题三：借助实验方案和实验步骤的评价,考查实验探究能力和创新能力
典例04
（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
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 。
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【答案】
A、B 系大鼠 抑制T 淋巴细胞的增殖及功能，延长
移植皮肤的存活时间 切除大鼠的胸腺，再移植皮肤 切除胸腺后，T 淋巴细胞数量减少，延长移
植皮肤的存活时间 对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞
【分析】1、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应，此时细胞免
疫发挥作用。
2、本实验的实验目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，自变量为两种品系的大鼠皮肤，因变量为皮
肤存活率，即移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。
【详解】(1)分析实验分组和处理可知，组1 的皮肤移植属于自体移植，所以不会发生免疫排斥反应，皮肤
存活率最高，随时间延长存活率不变；组2 将A 系大鼠的皮肤片移植到B 系大鼠，会发生免疫排斥反应，
皮肤存活率随时间延长而下降；组3，由于已免疫的T 淋巴细胞注射到B 系大鼠并将A 系大鼠的皮肤片移
植到该大鼠，免疫排斥反应增强，所以组3 皮肤存活率比组2 低，且出现免疫排斥的时间更短。绘制曲线
如下图：
(2). ①A、B 系大鼠的细胞表面含有不同的MHC，若进行两者间的皮肤移植时，会发生免疫排斥反应。
②抑制T 淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间。需要切除大鼠的胸腺，再移植皮肤，切除胸
腺后，T 淋巴细胞数量减少，可延长移植皮肤的存活时间。
③T 淋巴细胞能够对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞。
【点睛】本实验的要求是在已给实验思路的前提下，让考生分析实验并预期实验结果，这就要求考生具有
一定的生物学实验探究能力，在分析实验时紧抓以下几点：实验目的、实验自变量、因变量、自变量相对
应的实验处理，分析实验时，要紧扣实验目的。
典例05
（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
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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：
。
【答案】(1) 1、3、4、5、6 B
(2) 糖类
减少脂肪的分解 将生长状况相同的寄主动物随机分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，
并分别检测脂质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化
【分析】分析题意，本实验目的是探究幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群的关系，实验的自变量是菌种种类，
因变量是羽化率，据此分析作答。
【详解】（1）结合题意可知，菌A 是醋酸杆菌，表中第1、 3、 4、 5 和6 列中均有A 存在，与第3 列对
比，结合羽化率数据可知，在有菌A 的情况下，菌B 会进一步促进提高幼蜂羽化率。
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（2）（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，由于胰岛素具有降血糖作用，则
其作用可以是促进糖类物质转化为脂质。
（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，这是通过减少脂肪的分解的方式使寄主
积累脂质。
（iii）研究幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，自变量应为是否有幼蜂寄生，因变量为寄主体内脂质
含量变化，可将生长状况相同的寄主动物随机分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，并分别检测脂
质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化。
1．（2023·陕西铜川·统考一模）下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．对比实验法：探究酵母菌细胞的呼吸方式
B．差速离心法：细胞内叶绿体中色素的分离
C．模型构建法：罗伯特森拍摄的细胞膜亚显微照片是物理模型
D．同位素标记法：1970 年科学家做的人、鼠细胞融合实验
【答案】A
【分析】1、同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不改变，
通过追踪放射性同位素标记的化合物，可用弄清化学反应的详细过程。
2、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，模型构建是生物学教学、研
究和学习的一种重要方法。模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。
【详解】A、探究酵母菌细胞的呼吸方式中有氧气的一组和无氧气的一组相互对照（都是实验组），属于
对比实验，A 正确；
B、分离各种细胞器常用差速离心法，而分离叶绿体中色素采用的是纸层析法，B 错误；
C、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，罗伯特森在电镜下看到细胞
膜暗—亮—暗的三层结构，并拍摄的亚显微照片是细胞膜本身，并不是模型，C 错误；
D、噬菌体侵染细菌实验（用
32P 和
35S 标记）采用了同位素标记法，而小鼠细胞和人细胞的融合实验采用
了荧光标记法，D 错误。
故选A。
2．（2023 上·辽宁·高一校联考期末）下列关于教材中的生物学实验叙述正确的是（ ）
A．使用斐林试剂鉴定还原糖，先加4 滴NaOH 摇匀，再加2mLCuSO4
B．使用酸性重铬酸钾检验酒精，应适当延长培养时间以耗尽葡萄糖
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C．利用纸层析法分离滤液中的色素，距离滤液细线最远的是叶黄素
D．制作有丝分裂临时装片的流程为：解离→染色→漂洗→制片
【答案】B
【分析】斐林试剂用于检测还原糖，斐林试剂与还原糖反应呈砖红色；橙色的重铬酸钾 溶液在酸性条件
下与乙醇（俗称酒精）发生 化学反应，变成灰绿色；制作有丝分裂临时装片的流程为：解离→漂洗→染
色→制片。
【详解】A、使用斐林试剂鉴定还原糖，NaOH 溶液和CuSO4等量混匀后使用，A 错误；
B、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化， 因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗 尽
溶液中的葡萄糖，B 正确；
C、利用纸层析法分离滤液中的色素，距离滤液细线最远的是胡萝卜素，C 错误；
D、制作有丝分裂临时装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，D 错误。
故选B。
3．（2024·海南海口·统考模拟预测）实验是研究生物学现象和规律的重要方法之一。下列有关生物学实验
操作与现象的叙述，正确的是（ ）
A．将洋葱鳞片叶浸泡在0.6g·mL-1的蔗糖溶液中，细胞将发生质壁分离和复原现象
B．取洋葱根尖进行解离、漂洗、染色、制片后，显微观察到细胞连续分裂的过程
C．将静置的酵母菌培养液滴加于血细胞计数板后，显微观察到酵母菌均匀分布
D．向溶有DNA 的NaCl 溶液中加入适量二苯胺试剂，沸水浴后溶液呈现蓝色
【答案】D
【分析】1、只有成熟植物的活细胞可以发生质壁分离和复原现象。
2、解离后洋葱根尖细胞已经死亡。
【详解】A、将洋葱鳞片叶浸泡在0.6g·mL-1的蔗糖溶液中，细胞将发生质壁分离，但不会发生复原现象，
因为蔗糖溶液浓度过高，细胞会失水过多而死亡，A 错误；
B、取洋葱根尖进行解离、漂洗、染色、制片后，细胞已经死亡，不能观察到细胞连续分裂的过程，B 错
误；
C、将静置的酵母菌培养液滴加于血细胞计数板后，显微观察到酵母菌分布不均匀，C 错误；
D、在一定温度条件下，DNA 遇二苯胺试剂会呈蓝色，故向溶有DNA 的NaCl 溶液中加入适量二苯胺试剂，
沸水浴后溶液呈现蓝色，D 正确。
故选D。
4．（2024 上·山东德州·高一统考期末）下列有关生物学实验的说法，正确的是（ ）
A．分离光合色素时，胡萝卜素在层析液中溶解度最高，含量最多
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B．脂肪的检测和观察植物细胞有丝分裂实验中都需要用酒精洗去浮色
C．设置一系列等梯度的温度，探究温度对过氧化氢酶活性的影响
D．探究光照强度对光合作用影响时，可通过调整光源与小烧杯的距离改变光照强度
【答案】D
【分析】绿叶中的色素有4 种，它们可以归为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a（蓝绿
色）和叶绿素b（黄绿色），类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）。叶绿素a 和叶绿素b
主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。根据色素在层析液中的溶解度不同，可用纸
层析法分离，滤纸条上从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b。
【详解】A、分离光合色素时，胡萝卜素在层析液中溶解度最高，含量最多的是叶绿素a，A 错误；
B、脂肪的检测需要用酒精洗去浮色，观察植物细胞有丝分裂实验中盐酸和酒精的混合液是将细胞解离，B
错误；
C、探究温度对过氧化氢酶活性的影响实验时，底物过氧化氢受热易分解，会影响实验结果，C 错误；
D、光照强度会影响光合作用速率，因此探究光照强度对光合作用影响时，可通过调整光源与小烧杯的距
离改变光照强度，D 正确。
故选D。
5．（2023 上·黑龙江大庆·高二大庆实验中学校考期中）调查是科学探究方法之一，下列关于调查方法的运
用，叙述不正确的是（ ）
A．调查农田中某种昆虫卵的密度、跳蝻的密度等，可以采用样方法
B．调查土壤中小动物类群的丰富度时常用取样器取样法统计物种的相对数量
C．可采用抽样检测法对培养液中酵母菌种群数量进行计数
D．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时可采用浸泡法或沾蘸法处理插条
【答案】B
【分析】1、样方法多用于植物，调查植物种群密度。也可以用于昆虫卵的密度 ，蚜虫、跳蝻的密度等，
要求调查目标不移动或者移动范围很小。
2、许多动物的活动能力强，活动范围广，常用标志重捕法法来调查他们的种群密度。具体操作为：在被
调查种群的活动范围内捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据
重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。
3、取样器取样法：适用于土壤中小动物丰富度的研究，统计土壤动物丰富度：记名计算法和目测估计法。
4、抽样检测法：适用于酵母菌种群数量的变化趋势的研究。
【详解】A、昆虫卵依附在某些结构上不移动，跳蝻活动能力弱、活动范围小，可以采用样方法调查其种
群密度，A 正确；
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B、调查土壤中小动物类群的丰富度时，常用记名计算法和目测估计法统计物种的相对数量，B 错误；
C、酵母菌体积微小，数量庞大，不方便直接计数，可采用抽样检测法对培养液中酵母菌种群数量进行计
数，C 正确；
D、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，生长素类调节剂溶液浓度低时采用浸泡法，生长素
类调节剂溶液浓度高时采用沾蘸法处理插条，D 正确。
故选B。
6．（2023 上·河北石家庄·高三校联考阶段练习）鱼藤酮是一种天然杀虫剂，对菜粉蝶幼虫具有触杀及胃毒
作用。鱼藤酮可抑制害虫的细胞呼吸，使害虫得不到足够的能量供应，导致行动迟缓、麻痹死亡。如表是
不同浓度的鱼藤酮乳油对菜粉蝶幼虫防治效果的实验结果，下列叙述正确的是（ ）
7.5%的鱼藤酮乳油药剂处理/（mL/亩）
施药后1 天防效/%
施药后3 天防效/%
施药后7 天防效/%
20
73.4
77.9
84.0
30
94.4
97.0
99.0
40
96.7
98.3
99.9
50
96.0
99.0
99.8
A．施药后害虫体内ATP 生成的速率会降低
B．施药后时间越长对害虫的防治效果越好
C．施药浓度越大对害虫的防治效果越好
D．鱼藤酮通过直接杀死害虫细胞而导致害虫死亡
【答案】A
【分析】鱼藤酮可抑制细胞呼吸，因此使用该药后害虫体内ATP 生成的速率会下降，使害虫得不到足够的
能量供应，导致行动迟缓、麻痹死亡；该实验有两个自变量，一个是7.5%的鱼藤酮乳油药剂处理的剂量，
第二个是处理的天数，因变量是处理后的防效。
【详解】A、鱼藤酮可抑制细胞呼吸，因此使用该药后害虫体内ATP 生成的速率会下降，A 正确；
B、表中只列出了施药7 天内的防治效果，不能说明施药后时间越长防治效果越好，B 错误；
C、从表中数据可以看出40mL/亩的7.5%的鱼藤酮乳油施药后7 天的防治效果高于50mL/亩的7.5%的鱼藤
酮乳油对应的防治效果，因此并不是施药浓度越大对害虫的防治效果越好，C 错误；
D、鱼藤酮通过抑制细胞呼吸导致害虫能量供应不足，并非直接杀死害虫细胞，D 错误。
故选A。
7．（2023 上·湖北·高三统考阶段练习）洋葱作为生物学实验材料，具有取材容易、生长较快、成本低廉等
优点，下列说法错误的是（ ）
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A．洋葱管状叶进行光合作用，可用于“光合色素的提取和分离”实验
B．选用洋葱幼苗进行低温处理，所得植株不是所有细胞染色体都会加倍
C．洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，将其置于
蔗糖溶液中不会出现质壁分离现象
D．洋葱根尖分生区细胞可用于观察植物细胞的有丝分裂
【答案】C
【分析】洋葱作为实验材料：（1）紫色洋葱的叶片分两种：①管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分
离叶绿体中的色素。②鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。外表皮紫色，适于观察
质壁分离复原；（2）根尖分生区是观察有丝分裂的最佳材料，一是色浅，无其他色素干扰；二是此处细
胞处于分裂周期中，能找到进行分裂的细胞。
【详解】A、洋葱管状叶含有光合色素，能进行光合作用，可用于“光合色素的提取和分离”实验，
A 正确；
B、低温诱导染色体加倍的原理是抑制前期纺锤体的形成，而只有少数细胞处于分裂前期，所以并不是所
有细胞经低温诱导后染色体都会加倍，B 正确；
C、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，但也是成熟细胞，含有大液泡，将其置于0.3g/ml 蔗糖溶液中会出现
质壁分离现象，C 错误；
D、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可用于观察植物细胞的有丝分裂，D 正确。
故选C。
8．（2023 上·云南·高二云南师大附中校考阶段练习）在探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验中，下列叙
述不正确的是（ ）
A．可使用离心机快速制备土壤浸出液
B．实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水
C．实验中对所用烧杯等器皿无需做灭菌处理
D．实验结果可以用碘液和斐林试剂进行检验
【答案】C
【分析】大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物进入无菌环境，
是生态系统中的关键成分。根据题干信息分析，该实验的目的是探索土壤中的微生物是否有分解淀粉的作
用，自变量是土壤中分解淀粉的微生物的有无，因变量是淀粉是否被水解。
【详解】A、可使用离心机快速制备土壤浸出液，A 正确；
B、实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水，土壤浸出液中有土壤微生物，B 正确；
C、探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验，所用烧杯、试管等器皿需灭菌处理，C 错误；
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D、土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，实验可用碘液检测淀粉的剩余量，用斐林试剂检测还原糖的生成
量，D 正确。
故选C。
9．（2024 上·广东东莞·高三统考期末）科研人员将生活在滨海盐渍土的野生大豆的根瘤研磨，将研磨液置
于酵母甘露醇肉汤（YMB）培养液中培养，获得耐盐固氮菌株。取普通大豆幼苗若干，甲组用菌株悬液接
种，乙组不接种，用150mmol/LNaC1 处理两组幼苗，观察比较两组大豆生长状况。相关叙述错误的是（
）
培养基
成分及含量（g/L）
pH
酵母甘露醇肉汤
（YMB）
酵母提取物20.0、甘露醇5.0、K2HPO45.0，MgSO40.5、NaCl0.186、
CaCO31.2
6.8-7.2
A．YMB 培养基高压蒸汽灭菌完成后需要调节pH
B．YMB 培养基的作用是筛选和富集耐盐固氮菌
C．本实验目的是研究耐盐固氮菌能否改善盐胁迫下普通大豆的生长状况
D．若甲组大豆生长状况明显优于乙组，则耐盐固氮菌可用于提高盐碱地的利用率
【答案】A
【分析】分析题干信息：题干实验分了甲乙两组，甲组用菌株悬液接种，乙组不接种，自变量是是否接种
耐盐固氮菌株，两组都放在高盐环境下培育大豆植株，因变量是大豆植株的生长状况。通过这样的实验设
计可以看出该实验的目的是研究耐盐固氮菌能否改善盐胁迫下普通大豆的生长状况。
【详解】A、YMB 培养基应该先调节好pH 再进行高压蒸汽灭菌，A 错误；
B、根据题干信息，野生大豆的根瘤研磨液置于YMB 培养液中培养，获得耐盐固氮菌株，说明该培养基的
作用就是筛选和富集耐盐固氮菌，B 正确；
C、本实验甲组用菌株悬液接种，乙组不接种，自变量是是否接种耐盐固氮菌株，因变量是大豆植株的生
长状况。通过这样的实验设计可以看出该实验的目的是研究耐盐固氮菌能否改善盐胁迫下普通大豆的生长
状况，C 正确；
D、结合C 选项，若甲组大豆生长状况明显优于乙组，说明耐盐固氮菌可以改善盐胁迫下普通大豆的生长
状况，那么就可以将该固氮菌用于提高盐碱地的利用率，D 正确。
故选A。
10．（2024 上·河南洛阳·高一统考期末）下列关于生物科学研究方法和实验的叙述，正确的是（ ）
A．模型构建法：制作真核细胞的三维结构模型和绘制细胞结构和功能的概念图
B．同位素标记法：人鼠细胞融合实验和研究分泌蛋白的合成与运输过程
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C．提出假说法：欧文顿提出细胞膜是由脂质组成的和萨姆纳证明脲酶是蛋白质
D．对比实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解和探究酵母菌细胞呼吸的方式
【答案】A
【分析】1.探究酵母菌呼吸方式的实验中利用有氧和无氧两组实验进行对比，对比实验是对照试验的一种，
两组实验均需控制一定的实验条件。
2.同位素标记法：通过追踪同位素标记的化合物，从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和
去向，弄清化学反应的详细过程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
【详解】A、制作真核细胞的三维结构模型属于构建物理模型，绘制细胞结构和功能的概念图属于构建概
念模型，这些均运用了模型构建法，A 正确；
B、人鼠细胞融合实验运用的是荧光标记法，B 错误；
C、萨姆纳证明脲酶是蛋白质并没有提出假说，他从刀豆种子中提取纯酶，并运用一些方法证明脲酶是蛋
白质，C 错误；
D、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中设置了空白对照组，即不加热也不加入催化剂，这属于空白
对照实验，D 错误。
故选A。
11．（2024 上·福建福州·高二校联考期末）缺水条件下，植物叶子中脱落酸(ABA)的含量增多，引起气孔
关闭。某科研小组取正常水分条件下生长的某种植物的野生型植株和ABA 缺失突变体植株，进行适度干
旱处理，并测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．ABA 主要由根冠、萎蔫的叶片等部位合成，可以促进气孔关闭
B．缺水情况下，ABA 可抑制茎叶生长，促进根部生长
C．若给干旱处理的突变体幼苗施加适量ABA，其叶片的光合速率会下降
D．与野生型植株相比，ABA 缺失突变体植株更能适应干旱的环境
【答案】D
【分析】由图分析可知：干旱条件下，野生型的根长度增加值大于突变型，突变型的茎叶长度增加值大于
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野生型，说明野生型含有的ABA 能促进根的生长，抑制茎叶的生长。
【详解】A、ABA 主要由根冠、萎蔫的叶片等部位的细胞合成，可以抑制细胞分裂，促进衰老和脱落，也
可以促进气孔关闭，A 正确；
B、在干旱缺水条件下，野生型的根长度增加值大于突变型，突变型的茎叶长度增加值大于野生型，说明
脱落酸能抑制茎叶的生长，同时促进根的生长，从而有利于植物度过干旱缺水的环境，B 正确；
C、干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成，ABA 可抑制植物茎叶的生长，从而降低气孔开度，使蒸
腾速率降低，减少水分散失。由于突变体幼苗不能合成ABA，幼苗气孔开度较大，其蒸腾速率较高，在施
加适量的ABA 后，气孔开度减小，植物吸收CO2减少，因此叶片的光合速率会下降，C 正确；
D、野生型植株的根长度增加值大于ABA 缺失突变体，故野生型更能适应干旱的环境，D 错误。
故选D。
12．（2024 上·广东茂名·高二校联考期末）皮肤上的痒觉感受器能将组胺刺激引发的信号经感觉神经元传
入脊髓，通过脊髓的整合上传至大脑皮层产生痒觉，并引起抓挠行为。为研究机体内PTEN 蛋白和TRPV1
蛋白在上述过程中的作用，科研人员用组胺分别刺激正常小鼠、PTEN 基因敲除小鼠和PTEN+TRPVI 基因
双敲除小鼠的皮肤，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．小鼠产生抓挠行为需要效应器的参与
B．组胺刺激导致小鼠产生痒觉不属于非条件反射
C．PTEN 蛋白可降低机体对外源致痒剂的敏感性
D．使用TRPV1 蛋白抑制剂可加强过敏导致的瘙痒
【答案】D
【分析】分析题图：与正常小鼠相比，PTEN 基因敲除小鼠30 分钟内的抓挠次数明显增多，说明PTEN 基
因敲除后机体对外源致痒剂的敏感性增强，PTEN 蛋白具有降低机体对外源致痒剂的敏感性的作用；与正
常小鼠相比，PTEN+TRPV1 基因双敲除小鼠30 分钟内抓挠次数不明显，说明TRPV1 蛋白对痒觉有增强作
用。
【详解】A、小鼠产生抓挠行为需要感受器-传入神经-脊髓-大脑皮层-传出神经-效应器的共同参与，A 正确；
B、机体在大脑皮层产生痒觉的过程没有经过完整的反射弧，因此不属于反射，B 正确；
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C、正常小鼠相比，PTEN 基因敲除小鼠30 分钟内的抓挠次数明显增多，说明PTEN 基因敲除后机体对外
源致痒剂的敏感性增强，PTEN 蛋白具有降低机体对外源致痒剂的敏感性的作用，C 正确；
D、与正常小鼠相比，PTEN+TRPV1 基因双敲除小鼠30 分钟内抓挠次数不明显，说明TRPV1 蛋白对痒觉
有增强作用，因而使用TRPV1 蛋白抑制剂可舒缓过敏导致的瘙痒，D 错误。
故选D。
13．（2024 上·广东深圳·高一统考期末）为确保实验结果真实可信，实验过程中通常需要遵循对照原则。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．“检测生物组织中的蛋白质”实验仅有一个实验组，未遵循对照原则
B．“探究植物细胞的吸水和失水”实验以未发生质壁分离的细胞为对照组
C．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验设置无氧条件作为空白对照
D．“探究温度对酶活性的影响”实验用到了不同温度之间的相互对照
【答案】D
【分析】对照实验是指在实验中设置比较对象（对照组）的一种科学方法。对照实验分为实验组和对照组。
按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：空白对照（指不做任何实验处理的对象组），自身
对照（指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组）、条件对照（指虽给对象施以某种实验处理，
但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的）、相互对照（指
不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照）。
【详解】A、“检测生物组织中的蛋白质”实验以加入双缩脲试剂前后进行自身对照，A 错误；
B、“探究植物细胞的吸水和失水”的实验进行了两次自身对照，第一次为发生质壁分离的细胞和正常的
细胞（对照组）、第二次为质壁分离复原后的细胞和质壁分离的细胞（对照组），B 错误；
C、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中，两组都是实验组，没有对照组，C 错误；
D、“探究温度对酶活性的影响”实验设置了低温、高温、相对适宜温度等三组，用到了不同温度之间的
相互对照，D 正确。
故选D。
14．（2024 上·辽宁·高三校联考期末）科学方法是科学思维训练的主要内容，下列有关科学方法叙述正确
的是（ ）
A．细胞膜结构模型的探索过程，反映了“提出假说”这一科学方法的作用
B．建构模型中模型的形式很多，包括物理模型、数学模型、生物模型等
C．为了减小实验误差，在正式实验前一般都要先进行预实验
D．实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
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【答案】A
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法；例如，从观察到植物的花粉、胚珠、
柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。
2、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法；根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这
一结论，实际上就是运用了不完全归纳法，如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才
得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法；科学研究中经常运用不完全归纳法。
【详解】A、在细胞膜结构模型的探索过程中，科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问
题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充，一种假说最终被接受或被否定，
取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合，该过程反映了提出假说这一科学方法的作用，
A 正确；
B、模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，建构模型中模型的形式
很多，包括物理模型、数学模型、概念模型等，B 错误；
C、“预实验”可以检验实验设计的科学性和可行性，减少因设计的盲目性而造成的浪费，C 错误；
D、除自变量外，实验过程中存在一些对实验结果造成影响的可变因素，都叫作无关变量，实验设计中对
于无关变量的控制应该是相同且适宜，D 错误。
故选A。
15．（2024 上·山东枣庄·高二统考期末）为研究菊花开花与光照时间及光照部位（叶片或枝条末端）的关
系，科研人员开展的实验及其结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．甲组和丙组对照，说明叶部位接受短日照，菊花会开花
B．乙组和丙组对照，说明端部位接受光照的长短不影响开花
C．丙组和丁组对照，说明菊花感受光照长短的部位是叶
D．合理控制光照的时间，可使菊花提前或延后开花
【答案】C
【分析】对照实验：是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条
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件都相同的实验。其中这种不同的条件就是实验变量。设计原则是一个探究实验中只能有一个实验变量，
其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。
【详解】A、甲组和丙组对照，说明菊花是短日照植物，同时接收短日照的部位是叶，A 正确；
B、乙组和丙组对照，区别在于丙组端部接受长日照，结果丙组开花正常，说明端部位接受光照的长短不
影响开花，B 正确；
C、丙组和丁组有两个变量，且单独的丙组和丁组对照，无法得出菊花感受光照长短的部位是叶，C 错误；
D、根据甲乙组对照可知，菊花是短日照植物，合理控制光照的时间，可使菊花提前或延后开花，D 正确。
故选C。
16．（2024 上·山东临沂·高三统考期末）正常机体通过神经一体液调节能够维持血糖的平衡与稳定。研究
发现，长期吸烟容易导致高血糖，诱发糖尿病。为了研究香烟中的尼古丁对血糖平衡调节的影响，科研人
员取生长状况相同的健康小鼠，饲喂适量的葡萄糖后，随机分成两组，实验组将生理盐水配制的尼古丁注
射到小鼠体内。一段时间后检测相关指标，结果如图1、2 所示。回答下列问题：
(1)对于正常机体而言，机体中血糖浓度升高后，胰岛B 细胞的分泌活动会 （填“增强”或
“减弱”），使得血糖含量降低，而血糖含量降低会使下丘脑的某区域兴奋，通过 （填“交
感”或“副交感”）神经使胰岛 A 细胞活动增强，从而升高血糖。
(2)结合图1 和图2 分析，该实验的因变量为
，对照组注射的物质是
。
(3)糖尿病有1、2 两种类型。1 型糖尿病是胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。2 型糖尿病很常见，与多
种机理有关，其中某2 型糖尿病与胰岛素抵抗引起组织细胞对胰岛素敏感性下降有关。
①研究员推测尼古丁不会使胰岛B 细胞受损，结合图2 分析，该推测的依据是
。
②根据以上信息综合分析，长期吸烟诱发糖尿病的原因可能是
（答出2
点）。
(4)进一步研究表明，尼古丁能与神经细胞上乙酰胆碱受体结合，使神经细胞兴奋，从而使大脑产生愉悦感，
但尼古丁同样会降低乙酰胆碱受体的敏感性。试分析吸烟成瘾的原因可能是
。
【答案】(1) 增强 交感
(2) 血糖浓度、胰高血糖素含量、胰岛素含量 等量的生理盐水
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(3) 实验组的胰岛素含量高于对照组的，说明实验组血糖升高不是胰岛B 细胞受损导致胰岛素分泌减
少引起的 香烟中的尼古丁能够促进肤岛A 细胞分泌胰高血糖素，使血糖含量升高；尼古丁能诱发
胰岛素抵抗，使胰岛素的降血糖效果减弱
(4)香烟中的尼古丁会降低乙酰胆碱受体的敏感性，使神经细胞不容易产生兴奋，必须通过增大香烟的吸食
量才能使神经细胞产生兴奋
【分析】1 型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病，我国的发病率约为
十万分之一。2 型糖尿病很常见，与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。
进入工业化社会以来，世界各国2 型糖尿病的发病率都急剧升高。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2
型糖尿病最常见的危险因素。目前，2 型糖尿病的发病年龄也在降低，青年患者人数逐渐增加，甚至有几
岁的儿童被诊断出患2 型糖尿病。
【详解】（1）血糖浓度升高后，胰岛B 细胞的分泌活动会增强，分泌胰岛素，使得血糖含量降低。血糖
含量降低会使下丘脑的某区域兴奋、通过交感神经使胰岛A 细胞活动增强，从而升高血糖。
（2）结合图1 和图2 分析，该实验的因变量为血糖浓度、胰高血糖素含量、胰岛素含量。实验组注射生理
盐水配制的尼古丁，对照组应当注射等量的生理盐水。
（3）①图2 中实验组的胰岛素含量高于对照组的，说明实验组血糖升高不是胰岛B 细胞受损导致胰岛素
分泌减少引起的，即尼古丁不会使胰岛B 细胞受损。②实验结果表面，尼古丁处理后，血糖浓度、胰高血
糖素含量、胰岛素含量均升高，推测香烟中的尼古丁能够促进肤岛A 细胞分泌胰高血糖素，使血糖含量升
高；尼古丁能诱发胰岛素抵抗，使胰岛素的降血糖效果减弱。
（4）尼古丁能与神经细胞上乙酰胆碱受体结合，使神经细胞兴奋，从而使大脑产生愉悦感，吸烟成瘾的
原因是香烟中的尼古丁会降低乙酰胆碱受体的敏感性，使神经细胞不容易产生兴奋，必须通过增大香烟的
吸食量才能使神经细胞产生兴奋。
17．（2024 上·福建福州·高一统考期末）研究发现，小肠上皮细胞对葡萄糖（或果糖）的吸收速率与浓度
的关系如图所示。请回答相关问题。
(1)葡萄糖是细胞主要的 。图中表示随着葡萄糖（或果糖）浓度增加到一定程度，吸收速
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率不再上升，说明细胞膜对两种物质的运输都需要 （“载体蛋白”或“ATP”）。
(2)为了研究小肠对葡萄糖和果糖的吸收方式，实验小组观察不同处理情况下的小肠上皮细胞在高浓度葡萄
糖和果糖溶液中的形态变化，发现如下现象：
小肠上皮细胞葡萄糖和果糖吸收方式的探究
组
别
细胞
溶液（2ml）
现象
1
正常小肠上皮细胞
10%的葡萄糖溶液
先皱缩后膨胀
2
正常小肠上皮细胞
10%的果糖溶液
先皱缩后膨胀
3
呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞
10%的葡萄糖溶液
皱缩
4
呼吸酶抑制剂处理过的小肠细胞
10%的果糖溶液
先皱缩后膨胀
请回答下列问题：
①1 组中，在高浓度葡萄糖溶液中细胞因为渗透
而皱缩，后因为细胞吸收葡萄糖，导
致细胞内液浓度
而吸水膨胀。
②从以上实验中能得出结论：
。小肠上皮细胞通过该方式吸
收葡萄糖的意义是
。
【答案】(1) 能源物质 载体蛋白
(2) 失水 升高 小肠上皮细胞吸收葡萄糖（主要）是主动运输，吸收果糖是协助扩散 选
择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体是生命活动的需要
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，
不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到
高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】（1）葡萄糖是细胞主要的能源物质，被称为生命的燃料；图中表示随着葡萄糖（或果糖）浓度
增加到一定程度，吸收速率不再上升，说明细胞膜对两种物质的运输都需要载体蛋白。
（2）①细胞的吸水和失水与渗透作用有关，1 组中，在高浓度葡萄糖溶液中细胞因为渗透失水而皱缩，后
因为细胞吸收葡萄糖，导致细胞内液浓度升高而吸水膨胀。
②分析表格数据可知，1 组与3 组、2 组与4 组的自变量是呼吸酶抑制剂的有无，主要通过呼吸作用与能量
的关系进行比较，结合实验结果可知，小肠上皮细胞吸收葡萄糖（主要）与能量有关，方式是主动运输，
吸收果糖与能量无关，是协助扩散；主动运输的意义是选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有
害的物质，从而保证细胞和个体是生命活动的需要。
18．（2024 上·江苏南京·高二统考期末）下图是胰岛素维持血糖平衡的作用机制。回答下列问题：
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(1)血糖升高引起胰岛素分泌增加的途径主要有2 条：第一，血糖升高引起下丘脑特定区域兴奋，相关
（选填“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，最终神经末梢分泌神经递质与图中
结合进而促进
胰岛素的分泌，该过程的调节方式是
。第二，血糖浓度升高还可以通过
（填结构或
物质名称）使进入胰岛B 细胞的葡萄糖增加，经过细胞呼吸和信号转导，促进
，进而导致胰岛素分泌增加。
(2)胰岛素通过体液运输，与蛋白N 结合后，经过信号转导，可以促进
，
进而增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，增强组织细胞对葡萄糖的
，使血
糖浓度降低。
(3)Ⅱ型糖尿病的发病原因是组织细胞膜上蛋白N 对胰岛素不敏感。某磺脲类降糖药能促进胰岛素的释放，
此药物是
（选填“是”或“不是”）治疗Ⅱ型糖尿病的最佳用药。
(4)科研人员发现了一种Ⅱ型糖尿病治疗因子—FGF1，它调节血糖时必须依赖胰岛素。请根据提供的实验
材料，验证上述观点。实验材料：模型小鼠、胰岛素抑制剂、生理盐水、FGF1、注射器、血糖测定仪等。
①有小组设计了实验的分组表格，请将表格补充完整。（用“+”表示添加，“-”表示不添加）
实验分组表格
组别
甲
乙
丙
处理方
法
生理盐水
＋
－
FGF1
－
＋
胰岛素抑制剂
－
－
②若实验后测得的血糖浓度大小为
（填组别），则上述观点成立。
③请推测FGF1 改善胰岛素抵抗的可能机制
。
【答案】(1) 副交感神经 蛋白M 神经调节 GLUT2 钙离子通道打开，钙离子内流
(2) 含GLUT4 的囊泡与细胞膜的融合（或细胞膜上GLUT4 变多） 摄取、利用、储存（或进入组
织细胞氧化分解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转化为甘油三酯）
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(3)不是
(4) - + + 丙>甲>乙 FGF1 可通过促进胰岛素与受体结合从而提高胰岛素的功效，
改善胰岛素抵抗
【分析】当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，引起下丘脑特定区域兴奋，相关的副交感
神经兴奋，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B 细胞膜上相应的受体结合，即图中的蛋白M，引
起胰岛素分泌增多，胰岛B 细胞分泌胰岛素还会受到血糖浓度、胰高血糖素浓度的影响，胰岛素与组织细
胞膜上的受体结合后，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度，据此答题即可。
【详解】（1）当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，引起下丘脑特定区域兴奋，相关的
副交感神经兴奋，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B 细胞膜上相应的受体结合，即图中的蛋白
M，引起胰岛素分泌增多，该过程属于神经调节。由图可知，当血糖浓度升高时，还可以通过GLUT2 使
进入胰岛B 细胞的葡萄糖增加，使进入细胞内的葡萄糖数量增多，经过细胞呼吸和信号转导，钙离子通道
打开，促进Ca2+内流，进而导致胰岛素分泌增加。
（2）胰岛素通过体液运输，与蛋白N 结合后，经过信号转导可以促进含GLUT 的囊泡与细胞膜融合，增
加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，增强组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存（或进入组织细胞氧化分
解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转化为甘油三酯），使血糖浓度降低。
（3）磺脲类降糖药能促进胰岛素的释放，但不能作为治疗Ⅱ型糖尿病的最佳用药；该种糖尿病致病原因
是组织细胞表面胰岛素受体不敏感，膜上缺乏葡萄糖转运蛋白，而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放，
不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍。
（4）①由题意可知，实验目的是验证Ⅱ型糖尿病治疗因子FGF1，调节血糖时必须依赖胰岛素。而实验分
组，即自变量的处理，甲组，向每只小鼠注射适量且等量的生理盐水，作为空白对照组，即不进行药物治
疗，Ⅱ型糖尿病鼠的血糖是偏高的，则乙组，向每只小鼠注射等量适宜浓度的FGFl 溶液，作为治疗的阳
性对照组，丙组向每只小鼠注射等量适宜浓度的FGF1 溶液和胰岛素抑制剂，即通过胰岛素抑制剂来抑制
自身产生的胰岛素的作用，观察仅FGF1 能否降低血糖。所以丙组处理依次是-、+、+。
②为保证实验结果的准确性，须保证无关变量要一致，即实验条件要相同且适宜。根据实验步骤可知，在
实验前甲乙丙三组的血糖平均值基本相同，甲组为空白对照，实验前后血糖不变，乙组为治疗的阳性对照，
故实验后血糖比实验前低，丙组为实验组，胰岛素抑制剂使胰岛素失去作用，不仅FGF1 不能发挥降糖作
用，且胰岛素的相对量减少，还使血糖值升高，因此实验后测得的血糖浓度大小为丙>甲>乙。
③由题干信息可知，Ⅱ型糖尿病典型的特征是出现胰岛素抵抗，其原因可能是胰岛素受体对胰岛素不敏感，
故可推测，FGF1 可能通过促进胰岛素与受体结合从而提高胰岛素的功效，改善胰岛素抵抗。
19．（2024 上·福建莆田·高二校考期末）青少年抑郁症发病率呈逐年上升趋势，患者常常表现出精神压力
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大、情绪低落等症状。最新研究进展表明，抑郁症的主要发病机制如图所示。回答下列问题。
(1)图中ACTH 的中文全称是
研究表明，高达80%的抑郁症患者存在不同程度的睡眠障碍。
控制睡眠、觉醒等生物节律的司令部位于
。
(2)结合上图，从激素水平的角度分析。处于应激状态下的抑郁症患者常出现睡眠障碍的原因可能是其HPA
轴功能亢进，并且失去
调节，使得
从而出现睡眠障碍。
(3)研究发现经典中医方剂柴胡疏肝散对抑郁症可能有缓解作用，为评价其作用效果，研究人员利用正常实
验大鼠进行了相关实验，完成表格。
操作目的
简要操作过程
用剥夺睡眠等应急方法处理正常实验大鼠
设置对照组
对
大鼠均给予适量的生理盐水进行灌胃
设置实验组
对应激处理成功的大鼠给予同等剂量的柴胡疏肝散灌胃
对应激处理成功的大鼠给予同等剂量帕罗西汀灌胃
控制无关变量
将各组置于相同且适宜条件下
检测因变量
检测各组大鼠血浆中ACTH、肾上腺皮质激素等激素的含量
实验结果：柴胡疏肝散灌胃组大鼠血浆中ACTH 及肾上腺皮质激素含量都比抑郁症模型鼠组
；与
帕罗西汀灌胃组大鼠结果相近。
【答案】(1) 促肾上腺皮质激素 下丘脑
(2) 负反馈 肾上腺皮质激素水平进一步增加（或肾上腺皮质激素水平过高）
(3) 构建抑郁症模型鼠 正常大鼠及应激处理成功的 与柴胡疏肝散灌胃组做对比，以便评价
柴胡疏肝散的疗效 低
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【分析】下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统，也称为下丘脑一垂体一甲状腺轴；人和高等动物体
内还有“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体一性腺轴”等,人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间
存在的这种分层调控，称为分级调节。分级遇节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精
细调控，从而维持机体的稳态。
【详解】（1）肾上腺皮质释放的激素为糖皮质激素，CRH 表示促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH 表示
促肾上腺皮质激素。下丘脑中有渗透压感受器，是体温调节、水平衡调节、血糖调节的中枢，还与生物节
律等的控制有关，因此控制睡眠、觉醒等生物节律的司令部位于下丘脑。
（2）由图可知，在正常情形下，激素水平对HPA 轴具有负反馈调节，即当激素水平过高时，会对HPA 轴
起抑制作用，而处于应激状态下的抑郁症患者常出现睡眠障碍的原因可能是其HPA 轴功能亢进，并且失去
负反馈调节，肾上腺皮质激素水平进一步增加，从而出现睡眠障碍。
（3）该实验的目的是探究柴胡疏肝散对抑郁症是否有缓解作用，自变量为柴胡疏肝散的有无，因变量为
大鼠血浆中ACTH、肾上腺皮质激素等激素的含量，该实验步骤为：
第一步：构建抑郁症模型鼠，即用剥夺睡眠等应急方法处理正常实验大鼠；
第二步：设置对照组，对正常大鼠及应激处理成功的大鼠均给予适量的生理盐水进行灌胃；设置实验组，
对应激处理成功的大鼠给予同等剂量的柴胡疏肝散灌胃；与柴胡疏肝散灌胃组做对比，以便评价柴胡疏肝
散的疗效，对应激处理成功的大鼠给予同等剂量帕罗西汀灌胃，将各组置于相同且适宜条件下进行培养；
第三步：检测各组大鼠血浆中ACTH、肾上腺皮质激素等激素的含量。
由图可知，当激素水平升高时，5-羟色胺转运体对5-羟色胺的转运速率加快，导致5-羟色胺含量降低，从
而导致抑郁。柴胡疏肝散对抑郁症有缓解作用，柴胡疏肝散灌胃组大鼠血浆中ACTH 及肾上腺皮质激素含
量都比抑郁症模型鼠组低，与帕罗西汀灌胃组大鼠结果相近。
20．（2023 上·湖北十堰·高一统考期末）为探究酶的催化效率，A 同学用如图所示装置进行了三组实验，
实验分组、处理及结果如表所示。已知肝脏提取液中含有H2O2酶，实验从甲溶液与乙溶液混合时开始计时。
回答下列问题:
组别
甲溶液(0.2 mL)
乙溶液(2 ml)
不同时间测定的相对压强/kPa
0 s
50 s
100 s
150 s
200 s
250 s
I
肝脏提取液
H2O2溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
III
蒸馏水
H2O2溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
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(1)I 组和Ⅱ组中甲、乙溶液混合后，装置压强增大的原因是
。I 组实验进行至200 s 后，装置中的相对压强不再增大，原因是
。
(2)根据实验结果，可以得出的结论是
。
(3)A 同学用煮沸后冷却的肝脏提取液与H2O2溶液进行上述实验，并记作第Ⅳ组，预测第Ⅳ组50 s 时装置
内的压强的数值最可能是
，原因是
。
(4)B 同学与A 同学在实验室中进行相同的实验，但B 同学I 组实验250 s 时装置的相对压强仅为6.5 kPa，
造成结果差异的原因可能是
（答出2 点即可）。
【答案】(1) 肝脏提取液中的H2O2酶和FeCl3催化H2O2分解产生O2，O2增多使密封装置的压强增大
H2O2被完全分解，不再产生O2
(2)H2O2酶和FeCl3均可催化H2O2分解，且H2O2酶的催化效率比FeCl3的高（强调催化性和高效性即可）
(3) 0 煮沸后冷却的肝脏提取液中的H2O2酶失活，不能起到催化作用
(4)肝脏提取液的新鲜度低（浓度低、稀释度高）、H2O2溶液的浓度低、甲溶液与乙溶液没有充分混匀
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专
一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】（1）I 组肝脏提取液中存在H2O2酶，FeCl3是无机催化剂，二者均可以催化H2O2分解，I 组和Ⅱ
组中甲、乙溶液混合后，装置压强增大，原因是：肝脏提取液中的H2O2酶和FeCl3都可以催化H2O2分解产
生O2，O2增多使密封装置的压强增大。I 组实验进行至200s 后装置中的相对压强不再增大，原因是的H2O2
含量有限，H2O2被完全分解后，不再产生O2。
（2）比较I 和II、I 和III，加入肝脏提取液和FeCl3后，单位时间内压强变化均比III 组更明显，说明加入
肝脏提取液和FeCl3后H2O2分解速度变快，即肝脏提取液中的H2O2酶和FeCl3能催化H2O2分解。比较I 和
II 组，两组实验的自变量是催化剂的种类，I 组加入肝脏提取液H2O2的分解速度大于II 组加入FeCl3组的，
说明H2O2酶的催化效率比FeCl3的高，酶具有高效性。
（3）用煮沸后冷却的肝脏提取液与H2O2溶液进行上述实验，50 s 时装置内的压强的数值最可能是0，因为
煮沸后冷却的肝脏提取液中的H2O2酶失活，不能起到催化作用。
（4）但B 同学I 组实验250 s 时装置的相对压强仅为6.5 kPa，造成结果差异的原因可能是：肝脏提取液的
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新鲜度低（浓度低、稀释度高），H2O2酶活性低，反应速度慢；H2O2溶液的浓度低，产生的O2少，装置
压强变化小；甲溶液与乙溶液没有充分混匀，导致酶和底物未充分接触，反应速度慢。
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