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题型四 实验探究题
（必刷20 题）
1．（2024·福建·高考真题）脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体
供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后，分别置于
细胞培养液和无机盐缓冲液中培养，用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体，分析荧光重合程度，
结果如图所示。
回答下列问题：
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员 为细胞供能。
(2)据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是 ；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪
酸的转运路径是 。
(3)实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶
体参与的细胞自噬有关，理由是 。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制
剂）为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于 中培养；实验组的小鼠成纤维细胞置于 中培养。一段时
间后，观察并比较两组 。
②预期结果： 。
(4)在营养匮乏状态下，有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积，导致脂毒性的发生。从脂肪酸转
运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因是 （答出1 点）。
2．（2024·江西·高考真题）当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。研
究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，变化趋势
如图。回答下列问题：
(1)菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的 ，其释放的能量一部分用于生成 ，另一部分
以 的形式散失。
1
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(2)据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，这体现了乙烯产生的调节方式为 。
(3)据图推测，菠萝蜜在贮藏5 天内可溶性糖的含量变化趋势是 。
为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器
设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS 试剂，该试剂能够和葡萄糖在
沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等。简要描述实验过程：
① ；
②分别制作匀浆，取等量匀浆液；
③ ；
④分别在沸水浴中加热；
⑤ 。
(4)综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是 。
3．（2024·湖南·高考真题）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促
进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；
Rubisco 的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
(1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生 ；光能转化为电能，再
转化为 中储存的化学能，用于暗反应的过程。
(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量 ，从叶绿素的合成角度分析，原因是 （答出两点即可）。
(3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标
均与缺钾时相近，推测是Rubisco 的编码基因发生突变所致。Rubisco 由两个基因（包括1 个核基因和1 个叶绿体基
因）编码，这两个基因及两端的DNA 序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位
点。写出关键实验步骤：① ；② ；③ ；④基因测序；⑤ 。
4．（2024·海南·高考真题）海南是我国芒果（也称杧果）的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。
回答下列问题：
(1)芒果的生长依赖于光合作用：光合作用必需的酶分布在叶绿体的 和 。
(2)生产中用植物生长调节剂乙烯利浸泡采摘后的芒果，可促进果实成熟，原因是 。
(3)为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是 。从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果
呼吸作用的措施还有 （答出1 点即可）。
(4)芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续
下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，
简要写出实验设计思路、预期结果和结论 （注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。
5．（2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。
回答下列问题：
(1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处
理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜
色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 。
2
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④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理
预期结果
绿叶+光照
变蓝
绿叶+黑暗
不变蓝
ⅰ
ⅱ
ⅲ
ⅳ
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是 。热甲醇处理的目的是 ．
(2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶
性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗
散的方式去除过剩光能的能力；ETR 值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的
吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的 能力较弱。分析图乙可知，在
光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被 现象。结合图丙可知，强光下，
贮藏于红叶细胞 内的花青素可通过 方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环
境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护 的功能。一品红的
花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引 ，完成传粉。
6．（2024·甘肃·高考真题）类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物
的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白
色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol·m-2•s-1），纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消
失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光（1μmol·m-2•s-1）下培养一周，提取并测定叶
片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题。
3
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(1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ，加入少许碳酸钙可以 。
(2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是 。
(3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为 。
(4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；② 。
(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X 的合成缺陷，X 最可能是 。若以上推断合理，则干旱处理能够提高
野生型中激素X 的含量，但不影响纯合突变体中X 的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验设计：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在 条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、
B 两组，将突变体植株均分为C、D 两组，A、C 组为对照，B、D 组干旱处理4 小时。
②测量指标：每组取3-5 株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的 。
③预期结果： 。
7．（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制
CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调
控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1 基因、rhc1 基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用
野生型（wt）、ht1 基因功能缺失突变体（h）、rhc1 基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1 双基因功能缺失突变体
（h/r），进行了相关实验，结果如图2 所示。
回答下列问题：
(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而
使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
(2)图2 中的wt 组和r 组对比，说明高浓度CO2时rhc1 基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。
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(3)由图1 可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。
(4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。
8．（2024·广东·高考真题）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清
淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3 种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②
黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题：
(1)湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物
少于 的有机物，最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后，该湖泊形成了以上述3 种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是 ，
其原因是 。
(3)为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3 种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3 种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）
使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a 设计一个简单的实验
方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。
实验设计方案
实验材料
对照组： 实验组：黑藻
实验条件
控制光照强度为 μmol·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同
控制条件
测量指标
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增
加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。
9．（2024·福建·高考真题）簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因，我国科研人员用叠
5
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氮化钠（NaN3）处理簇生稻（三粒一簇）种子，获得大量诱变株（M1），并从M1自交后代M2中筛选出2 个非簇
生稻突变体株系开展相关研究，最终确定BRD3 基因参与调控簇生表型，部分流程如图所示。
回答下列问题：
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2 个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有
特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻（两粒一簇），F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非
簇生稻杂交，后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中，BRD3 蛋白失活。在稻穗发育阶段，
非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3 蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是
。结合该机制分析F2性状分离比是1 2 1
∶∶，而不是3 1∶的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同。综
合上述信息，提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
10．（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究
籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。
(1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与 相同，说明矮秆是隐性性状。突变
株基因型记作rr。
(2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发
现，R 基因编码DNA 去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R 基因失活，导
致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14 天胚乳中DNA 甲基化
水平，预期实验结果为 。
(3)已知Q 基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R 基因编码的DNA 去甲基化酶对Q 基因的调控作用，进行如
下杂交实验，检测授粉后14 天胚乳中Q 基因的表达情况，结果如表1。
表1
组别
杂交组合
Q 基因表达情况
1
RRQQ（♀）×RRqq（♂）
表达
2
RRqq（♀）×RRQQ（♂）
不表达
3
rrQQ（♀）×RRqq（♂）
不表达
4
RRqq（♀）×rrQQ（♂）
不表达
综合已有研究和表1 结果，阐述R 基因对胚乳中Q 基因表达的调控机制 。
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(4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R 或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，
F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。
表2
组
别
杂交组合
正常籽粒：小籽粒
5
F1（♂）×甲（♀）
3：1
6
F1（♀）×甲（♂）
1：1
已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。
①根据这些信息，如何解释基因与表2 中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设 。
②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。
11．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回
答下列问题：
(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用 去除细胞壁获得原生质体，使原生质体融合，得
到杂种细胞后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动子pL 和
下游的终止子结构如图a。图b 是一种Ti 质粒的结构示意图，其中基因gus 编码GUS 酶，GUS 酶活性可反映启动子
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活性。
①研究病原微生物对L 的启动子pL 活性的影响。从图a 所示结构中获取pL，首先选用 酶切，将其与相同限
制酶酶切的Ti 质粒连接，再导入烟草。随机选取3 组转基因成功的烟草（P1、P2 和P3）进行病原微生物胁迫，结
果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL 的活性增强，其中 的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B 中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L 的表达量，
培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。
12．（2024·浙江·高考真题）瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染
色体上同一位点（H 基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应
部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh 的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。
通过杂交试验研究，并不能确定H 基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题：
(1)两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。
F1的黑色凸形是基因型为 亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是 性状。若F1雌雄个体相
互交配，F2表型的比例为 。
(2)近期通过基因序列研究发现了P 和G 两个基因位点，推测其中之一就是H 基因位点。为验证该推测，研究人员
在翻译水平上分别阻止了P 和G 位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P 位点就是控制黑色素生成的H
基因位点，那么阻止P 位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？ ，判断的依据是 。此外，还可以在
水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。
组1
组2
组3
组4
未阻止表
达
阻止表达
(3)为进一步研究P 位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P 位点基因表达产生的mRNA 总
量，如图甲所示，说明P 位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是 ；黑底红点鞘翅面积相
等的不同部位P 位点基因表达产生的mRNA 总量，如图乙所示，图中a、b、c 部位mRNA 总量的差异，说明P 位点
基因在鞘翅不同部位的表达决定 。
8
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(4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P 位点基因只在产生黑色素的
上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1
（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____
A．F1鞘翅上，HC、HS选择性表达
B．F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达
C．F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达D．F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达
13．（2024·广东·高考真题）驹形杆菌可合成细菌纤维素（BC）并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的
生物材料，BC 膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表达载体，将其转入驹形
杆菌后构建出一株能合成BC 膜并可实现光控染色的工程菌株，为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了
新思路（图一）。
回答下列问题：
(1)研究者优化了培养基的 （答两点）等营养条件，并控制环境条件，大规模培养工程菌株后可在气液界面
处获得BC 菌膜（菌体和 BC 膜的复合物）。
(2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA 聚合酶（T7RNAP）及蓝光光敏蛋白标签，构建了一种可被蓝光调控的基因表
达载体（光控原理见图二a，载体的部分结构见图二b）。构建载体时，选用了通用型启动子 PBAD（被工程菌
RNA 聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP 识别）。为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为
，理由是 。
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(3)光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，其作用为
（答两点）。
(4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC 菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光
照射的区域被染成黑色，其原因是 。
(5)有企业希望生产其他颜色图案的BC 膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路 。
14．（2024·山东·高考真题）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3 种性状的遗传只涉及2 对等位基因，
且每种性状只由1 对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2 对等
位基因A、a 和B、b 控制的1 对相对性状，且只要有1 对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状
的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，
通过PCR 检测每株个体中控制这2 种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预
期对被检测群体中所有个体按PCR 产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类
型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a 和d。已知各基因的PCR 产物通过电泳均可区分，各相
对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例。
甲
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1 1 1 1
∶∶∶
乙
锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒
全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析，由同一对等位基因控制的2 种性状是 ，判断依据是 。
(2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为 ，则能确定甲组中涉及的2 对等位基因独立遗传。
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(3)图中条带②代表的基因是 ；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测
群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置
关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路： ；预期调查结果并得出结论： 。
（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论）
15．（2024·福建·高考真题）海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩，为研究这一现象与雌激素
分泌减少的关系，科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠（GDX 雌鼠）进行相关实验，部分结果如图
所示。
回答下列问题：
(1)小鼠雌激素的分泌受到 轴的分级调节。
(2)据图分析，影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是 ；推测GDX 雌鼠中年期会出现记忆障碍，依据
是 。
(3)进一步的实验证实雌激素调控海马萎缩的靶细胞是海马星形胶质细胞。已知激素与受体结合后，可通过特定基
因影响靶细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因，对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行
（填“基因组”或“mRNA”）测序，将测序数据与 细胞相应的测序数据进行比对分析，并结合其他实验最
终确认雌激素调控海马体积的基因为Enol。
(4)根据上述结果，除补充雌激素外，提出一种治疗雌鼠海马萎缩的思路 。
16．（2024·广东·高考真题）乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学家用乙烯处理萌
发的水稻种子3 天，观察到野生型（WT）幼苗根的伸长受到抑制，同时发现突变体m2，其根伸长不受乙烯影响；
推测植物激素X 参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控，设计并开展相关实验，其中K 试剂抑制激素X 的合成，A 试
剂抑制激素X 受体的功能，部分结果见图。
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回答下列问题：
(1)为验证该推测进行了实验一，结果表明，乙烯抑制WT 根伸长需要植物激素X，推测X 可能是 。
(2)为进一步探究X 如何参与乙烯对根伸长的调控，设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2 的突变基因是否与 有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA，目的是利用NAA 的生理效应，初步判断乙烯抑制根伸长是否与
有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测 的表达情况。
③实验四中有3 组空气处理组，其中设置★所示组的目的是 。
(3)分析上述结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响 实现的。
17．（2024·浙江·高考真题）不经意间观察到一些自然现象，细究之下，其实有内在的逻辑。回答下列问题：
(1)随着春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的 功
能；成群的牛、羊一起在草原上觅食，他们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用 来解释；草原群落
的演替结果在几年内并不容易观察到，其原因是：植物每年的生长季短，且常遭食草动物啃食，导致 不易。
近年来，随着生物多样性保护理念的不断深入，人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在
食物链中所处营养级的角度分析，他无法在牧区立足的原因有 。为了畜牧业的兴旺，牧民们对草原生态系
统进行一定的干预，例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包，从生态系统功能的角度分析，这项干预措施的意
义有 。
(2)学者在野外考察中发现了一些现象，生活在寒冷地带的木本植物，多数体表颜色较深，如叶为墨绿色，茎或枝
条为黑褐色；而生活在炎热地带的木本植物，往往体表颜色较浅，如叶为浅绿色，茎或枝条为浅绿色。有些学者
对此现象的解释是：在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，有利于维持细胞内酶的活性。
Ⅰ．某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中，分别选择1-2 项，填入方案
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中的空格，完善一套实验方案，使之简单，可行。
①实验材料或器材的选择预处理： ；
A．两组等容量的烧杯，烧杯内盛满水
B．两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木
C．一组烧杯的外壁均涂上油漆，另一组不涂
D．所有植物根植于相同条件的土壤中
②选定正确的监测指标： ；
A．植物生物量的增加值 B．温度
C．植物根长的增加值 D．植物高度的增加值
③实验处理和过程：仿照寒冷地带的自然光照条件，将两组材料置于低温条件下（4℃），每次光照5 小时。记录
处理前后指标的量值。实验重复3 次。
④预测实验结果和得出实验结论。若 ，则学者们的说法成立；否则无法成立。
A．深色组水体的温度值高于浅色组
B．深色组植物体表的温度值高于浅色组
C．深色组植物高度的增加值大于浅色组
D．深色组与浅色组测得的指标差异显著
Ⅱ．上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：ⅰ ，ⅱ监测便捷。
Ⅲ．结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能既能用于 ，又能用于 。
Ⅳ．基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有 （答出一点即可）。
18．（2024·宁夏四川·高考真题）合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3 款消毒液A、B、C 杀
灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，
其原因是 。
(2)该同学从100 mL 细菌原液中取1 mL 加入无菌水中得到10 mL 稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL 涂布平板，菌
落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为 个/mL。
(3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是 ，冷却的目的是
。
(4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是 ，判断依据是 。（答出两点即可）
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈 色。
19．（2024·浙江·高考真题）锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜，具有吸收和转运环境
中Zn2+的功能。为研究该植物2 种锌转运蛋白M 和N 与吸收Zn2+相关的生物学功能，在克隆M、N 基因基础上，转
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化锌吸收缺陷型酵母，并进行细胞学鉴定。回答下列问题：
(1)锌转运蛋白基因M、N 克隆。以该植物 为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。根据序列信息设计
引物进行PCR 扩增，PCR 每个循环第一步是进行热变性处理，该处理的效果类似于生物体内 的作用效果。
PCR 产物琼脂糖凝胶电泳时，DNA 分子因为含 而带负电荷，凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口；当2 个
PCR 产物分子量接近时，若延长电泳时间，凝胶中这2 个条带之间的距离会 。回收DNA 片段，连接至克隆
载体，转化大肠杆菌，测序验证。
(2)重组表达载体构建。分别将含M、N 基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理，然后利用 连
接，将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR 快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模
板的原因是 。
(3)酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株，直接在固体培养基进行 培养，活化后接种至液体培养基，
采用 以扩大菌体数量，用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N 基因在受体细胞中的表达水平，无显著差
异。
(4)转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N 基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD600为0.6。将菌液用
法逐级稀释至OD600为0.06、0.006 和0.0006，然后各取10μL 菌液用涂布器均匀涂布在固体培养基上，培养2 天，
菌落生长如图。该实验中阴性对照为 。由实验结果可初步推测：转运蛋白M 和N 中，转运Zn2+能力更强的
是 ，依据是 。
注：OD600 为波长600nm 下的吸光值，该值越大，菌液浓度越高；空载体为未插入M 或N 基因的表达载体。
20．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，
而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及
相关调控，以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于
无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。
(2)本实验中，采集是指取样并培养4 天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由
结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
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(3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的
最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在
无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。
请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
(4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A 组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气
泡产生；B 组菌液有氧培养4 天后，取与A 组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，
酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。
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