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压轴题06 实验专题
命题预测
生物学科高考除了核心的知识遗传变异、生命活动调节、细胞代谢（光合作用和
呼吸作用)、细胞的结构与功能与生命，以及生态环境等的考查;科学实验探究能力、高
阶思维（批判思维和创新思维）能力和科学表达能力等关键能力的考查尤为重要。运
用这些核心知识和关键能力，解决试题创设的新情境下问题的方法策略掌握为制胜法
宝。批判性思维包括分析、推理、论证、评价，用证据为自己的观点辩护，支持自己
的观点。
预计2025 年命题会继续在上述几个方面进行。通过近几年的高考题研究发现，高
考生物常见的实验题型有：①提出科学假设:在对生物学现象或已有研究结果进行分析
与综合的基础上，结合所学科学知识，提出科学问题或作出科学假设。②设计研究方
案:提出或完善用于回答科学问题或检验科学假设的研究方案（能提出或设计新方
案），预期研究结果;提出解决实际问题的合理设想。
高频考法
（1）实验设计的基本方法
（2）实验的基本步骤
（3）实验方案评价与修订试题的解答思路
密押典例 01 实验设计的基本方法
（2024·广西·高考真题）科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的聚乙二醇（PEG）对细
胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
1
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A．高浓度PEG 使细胞活力显著下降
B．随着PEG 浓度增加，eATP 和iATP 总量持续增加
C．iATP 相对水平越高，说明细胞膜的通透性越小
D．在PEG 胁迫下，cATP 相对水平与iATP 相对水平呈负相关
【答案】B
【分析】细胞膜的功能：作为细胞边界，将细胞与外界环境分开，保持细胞内部环境的相对稳定；控制物
质进出细胞；进行细胞间的信息传递。
【详解】A、分析题意，吸光值OD 值越小，表示细胞膜通透性越小，由图可知，高浓度PEG 时，OD 值
减小，即细胞膜通透性增大，细胞活力下降，A 正确；
B、据图可知，随着PEG 浓度增加，iATP 减小，故eATP 和iATP 总量并非持续增加，B 错误；
C、吸光值OD 值越小，表示细胞膜通透性越小，由图示可知，iATP 相对水平越高，OD 值越小，说明细胞
膜通透性越小，C 正确；
D、从图中可观察到在PEG 胁迫下，eATP 相对水平升高，而iATP 相对水平降低，故二者呈负相关，D 正
确。
故选B。
思维建模
实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验
结论。
思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观
察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意
体现“相同且适宜”。
密押典例 02 实验步骤
（2024·天津·高考真题）磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，为研究其对神经系统钝化的
改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行如下实验。
2
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(1)将小鼠随机分为3 组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，每组8 只。其中
CFS 组应在 组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激。
(2)检测上述3 组小鼠的认知功能水平，结果如图1。理论上推测， 或 组可能为对照组。
(3)检测上述3 组小鼠海马区神经元的兴奋性。
①检测静息电位，结果如图2。纵坐标数值为0 的点应为 （从A-D 中选择）。
②检测动作电位峰值，组间无差异。说明 组的 离子内流入神经元的数量最多。
以上实验说明，在细胞水平，CFS 可改善神经系统钝化时出现的神经元 ；在个体水平，CFS 可改善
神经系统钝化引起的认知功能下降。
【答案】(1)HU（或神经系统钝化模型）
(2) 甲（或丙） 丙（或甲）
(3) A HU（或神经系统钝化模型） 钠 兴奋性下降（或静息电位绝对值增大）
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
CFS 组处理方
式
实验设计遵循对照原则和
单一变量原则
实验目的是研究磁场刺激对神经系统钝化
的改善和电生理机制，实验鼠应经神经系
统钝化处理后的鼠
根据实验结果
判断对照组
不经人工处理或与正常状
态下相同的组为对照组
HU 组应是三种实验中认知能力最差的一
组，磁场刺激能改善神经系统的钝化，则
其认知水平要高于HU 组
图2 中纵坐标
数值为0 的点
的判断
静息状态的神经细胞膜外
带正电荷，膜内带负电
荷，通常把膜外电位当成
0 电位，静息电位为负值
当A 点为O 点时，静息电位为负值
判断三组实验
中钠离子流入
细胞最多的组
神经细胞兴奋时，钠离子
内流，形成动作电位
三组实验的动作电位峰值无差异，但静息
电位HU 组最大，最难兴奋
3
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（2）逻辑推理与论证
【详解】（1）依据实验目的和题干信息可知，CFS 组应在HU（即神经系统钝化模型）的基础上进行，对
小鼠进行适当的磁场刺激。
（2）依据图1 和实验目的（研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制），神经系统钝化的应为乙
组，磁场刺激可改善神经系统钝化，甲组或丙组为对照组。
（3）①检测静息电位，一般规定膜外为生理0 点位，所以纵坐标数值为O 的点应为A。
②依据信息：检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na+内流有关，依据图2 可知，HU 组的静息
电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU 组的钠
离子内流入神经元的数量最多。
依据图1 可知，乙组（HU 组）的认知功能最低，CFS 组（丙组）的认知功能高于乙组，说明在个体水平，
CFS 可改善神经系统钝化引起的认知功能下降；依据图2 可知，HU 组的静息电位最大，CFS 组的静息电
位低于HU 组，说明在细胞水平，CFS 可改善神经系统钝化时出现的神经元静息电位绝对值最大（兴奋性
下降）。
思维建模
步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，
“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。
实验步骤设计的一般程序
4
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密押典例 03 实验方案评价与修订试题的解答思路
（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 。
【答案】(1) 提高突变率 随机性和不定向性
(2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1
(3) 在稻穗发育阶段，BRD3 蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成 杂合子具有
部分正常的BRD3 蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现
(4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
诱导基因突变因
素及基因突变特
点
诱导基因发生突变的因素有化学因
素、物理因素和生物因素。基因突
变有随机性、不定向性、低频率性
及普遍性等
NaN3处理簇生稻种子获得大
量诱变株
一对基因控制的
性状的遗传
等位基因和相同基因位于同源染色
体上，同源染色体上的基因的遗传
非簇生稻和簇生稻杂交，获得
F1均为弱簇生稻，说明等位基
5
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遵循基因的分离定律
因间是不完全显性关系
基因、蛋白质和
性状的关系
基因通过控制蛋白质的合成直接控
制性状，或基因通过控制酶的合成
控制代谢过程，进而控制生物的性
状
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。
提高水稻产量措
施
杂交育种能集中不同品系的优良基
因
簇生稻具有优良性状，与其它
品系水稻属同一物种
（2）逻辑推理与论证：
【详解】（1）用NaN3 处理簇生稻种子的目的是提高突变率，M2 的突变株中仅筛选出2 个非簇生稻突变
体株系，说明基因突变具有随机性和不定向性特点。
（2）设控制簇生性状的基因用B、b 表示，F1 自交获得F2，F2 中弱簇生稻：非簇生稻：簇生稻＝2：1：
1，说明弱簇生稻的基因型为Bb，非簇生稻的基因型为bb，簇生稻的基因型为BB，若将F1 弱簇生稻与非
簇生稻杂交，即Bb×bb，后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。
（3）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，则BRD3 蛋白在水稻
簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段，BRD3 蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型
形成。杂合子具有部分正常的BRD3 蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导
致弱簇生表型出现，因此F2 性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1。
（4）簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同，利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为：
用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系。
思维建模
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1．（2025·福建莆田·二模）细胞外囊泡（sEV）是由细胞释放的各种具膜囊泡结构。研究发现，将年轻小
鼠血浆中提取的sEV 注射到年老小鼠体内后，后者体力显著改善。回答下列问题：
(1)sEV 膜的主要成分是 。细胞释放sEV 的过程体现生物膜具有 的特点。
(2)线粒体是细胞衰老过程中受损最频繁的细胞器，P 蛋白是调节线粒体数量的关键因子。科研人员以3 月
龄的年轻小鼠和20 月龄的年老小鼠为实验材料进行分组实验如表，对各组小鼠细胞中的P 蛋白进行电泳检
测，结果如图1 所示。
组
别
操作
1 组
生理盐水注入到年老小鼠
7
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2 组
年老小鼠的sEV 注入到年老小鼠
3 组
年轻小鼠的sEV 注入到年老小鼠
①肌动蛋白是组成细胞骨架的成分之一，在小鼠的 （填“所有”或“某些”）细胞中表达，表达量
高且相对稳定，不受实验处理影响，因此在实验中可作为参照，用于校准加样量。由图1 结果可知，三组
实验中P 蛋白表达量最高的是 。
②本实验的目的是 。
(3)科研人员进一步对不同处理组小鼠的线粒体功能进行检测，结果如图2 所示。
综合上述信息，分析年轻小鼠血浆中的sEV 能够改善体力的机制是 。
(4)科研人员发现年轻小鼠sEV 除了能改善体力外，在抗衰老的其他方面也有显著作用。在实际应用中需考
虑哪些安全性问题？（答出1 点） 。
【答案】(1) 磷脂和蛋白质 一定的流动性
(2) 所有 3 组 探究不同年龄小鼠的sEV 对年老小鼠细胞中P 蛋白表达量的影响
(3)sEV 促进P 蛋白的表达，使线粒体数量增多，氧气消耗增加，促进小鼠肌肉中ATP 生成，从而改善体力
(4)要确保sEV 的提取和纯化过程安全无害，避免引入有害物质或病原体／可能出现免疫排斥现象／开发应
用之前，需要做临床实验（答出1 点即可）
【分析】1、生物膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质，基本骨架是磷脂双分子层，生物膜的结构特性是流
动性，功能特性是选择透过性。
2、细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，主要由微管、微丝组成，参与细胞的变形、
胞内运输等。
【详解】（1）sEV 是由细胞释放的各种具膜囊泡结构，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质。细胞释放sEV
的过程体现生物膜具有一定的流动性的特点。
（2）①所有动物细胞中都存在细胞骨架，而肌动蛋白是组成细胞骨架的成分之一，因此肌动蛋白在小鼠
的所有细胞中表达。结合图示可知，电泳条带的宽度可以表示P 蛋白的含量，由图1 结果可知，三组实验
中P 蛋白表达量最高的是3 组。
②根据实验分组可知自变量是不同年龄小鼠的sEV，实验的检测指标P 蛋白含量，因此本实验的目的是探
究不同年龄小鼠的sEV 对年老小鼠细胞中P 蛋白表达量的影响。
（3）结合图2 分析，3 组相对线粒体DNA 含量大，说明线粒体数量多，同时3 组氧气消耗量大，综合分
析年轻小鼠血浆中的sEV 能够改善体力的机制是sEV 促进P 蛋白的表达，使线粒体数量增多，氧气消耗增
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加，促进小鼠肌肉中ATP 生成，从而改善体力。
（4）虽然年轻小鼠sEV 除了能改善体力，在抗衰老的其他方面也有显著作用，但实际应用中仍需考虑一
些安全性问题，如要确保sEV 的提取和纯化过程安全无害，避免引入有害物质或病原体／可能出现免疫排
斥现象／开发应用之前，需要做临床实验等。
2．（2025·福建龙岩·一模）油菜花是两性花，其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的3 个基因（
、
、
）决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种，利用品系1（
，雄性不育）、品系2
（
，育性正常）、品系3（
，育性正常），进行如下实验：
实验一：将品系1 与品系2 杂交，
均为雄性不育植株，将
与亲本回交获得
；
实验二：将品系1 与品系3 杂交，
均育性正常，将
与品系1 回交获得
．
(1)上述杂交实验中，在授粉前必须对品系1 采取的操作是 。
(2)若
、
、
基因中碱基数目不同，原因是基因突变时发生了 。根据杂交一、二的结果判断
、
、
之间的显隐性关系是 。
(3)SNP 是指基因组中由单个核苷酸的变异引起的DNA 序列多态性。当SNP 位点与某基因非常接近时，它
们在后代中往往保持连锁状态，使得SNP 可以作为特定基因的遗传标记。研究人员提取实验一中亲本、
、
若干植株DNA，利用PCR 扩增不同样本的SNP 遗传标记，电泳结果如下图：
①染色体互换通常发生在 时期，其引起的变异属于 。
②据图推测， 序列与雄性不育基因紧密连锁，可作为雄性不育基因的分子标记，理由是 。
③为进一步验证上述结论，研究人员提取实验二中亲本、
、
各植株DNA，并将
表现型一致的植株
DNA 混合，利用PCR 扩增不同样本的SNP 遗传标记，请在下图画出支持上述结论的电泳结果 。
【答案】(1)套袋
(2) 碱基对的增添、缺失
对
、
为显性，
对
为显性
(3) 减数第一次分裂前期（减数分裂Ⅰ前期） 基因重组 SNPe 不育植株均检测出SNPe
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序列
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一 对同源染色体上的等位基因，具有一定
的独立性；在减数分 裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分 离，分别进入两个配子
中，独立地随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上 的非等位基因的分
离或组合是互不干扰的；在减数分裂过 程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源 染色体
上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）两性花的杂交实验步骤是母本去雄（人工去雄）➡套袋➡人工授粉➡套袋；上述杂交实验
中，在授粉前必须对品系1 采取的操作是套袋。
（2）DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变；若
、
、
基因中碱基数目不同，原因是基因突变时发生了碱基对的增添、缺失；根据杂交一、二的结果判
断
、
、
之间的显隐性关系是
对
、
为显性，
对
为显性。
（3）①在减 数第一次分裂前期过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会，联会后的每对 同源染色
体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐 妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段，
可见染色体互换通常发生在减数第一次分裂前期（减数分裂Ⅰ前期），其引起的变异属于基因重组。
②据图推测，F1 雄性不育植株样本均检测出SNPe 序列，可见SNPe 序列与雄性不育基因紧密连锁。
③进一步验证上述结论，研究人员提取实验二中亲本、
、
各植株DNA，并将
表现型一致的植株
DNA 混合，利用PCR 扩增不同样本的SNP 遗传标记，电泳结果如下图所示，表明了SNPe 序列与雄性不
育基因紧密连锁：
3．（2025·甘肃兰州·一模）人和哺乳动物体内的脂肪组织分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织
（BAT），二者能相互转化。WAT 主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来，BAT 能通过促进脂肪
的分解和氧化等来满足机体额外的热量需求。“科研人员分析了不同温度下小鼠WAT 和BAT 的相对含量
变化，结果如下图。回答以下问题。
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(1)当受到寒冷刺激时，机体通过 （填“神经”“体液”或“神经—体液”）调节维持体温，其中
皮肤减少散热的方式是 。此外，寒冷刺激相关神经兴奋，促进肾上腺素、甲状腺激素等激素的释
放，使脂肪组织的代谢活动增强，增加产热，肾上腺素与甲状腺激素在产热调节中具有 作用。
(2)根据题干信息和实验结果分析，小鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热，原因可能是 。
(3)研究发现，位于线粒体内膜上的UCP-1 蛋白能抑制ATP 的合成，提高脂肪等能源物质中的化学能转化
为热能的比例。药物A 在抑制UCP-1 蛋白的合成上具有专一性。为探究叶绿醇是否通过影响UCP-1 蛋白
的合成提高小鼠的抗寒性，设计了以下实验。
分
组
处理方式
培养条
件
机体产热
量
甲
正常大鼠+生理盐水
？
++
乙
正常大鼠+叶绿醇溶
液
++++
丙
？
+
注：“+”的个数代表产热量的多少，“+”越多，产热量越多
①实验中丙的处理方式为 。
②实验中培养条件为 。
③分析实验现象后，你得到的实验结论为 。
④若实验增加“BAT 缺失小鼠+叶绿醇溶液”的丁组，写出该组实验的预期现象并说明原因 。
【答案】(1) 神经-体液调节 皮肤血管收缩（减少血流量），汗腺分泌减少 协同
(2)低温促进WAT 向BAT 转化，BAT 能通过促进脂肪的分解和氧化来提供机体需要的额外热量。
(3) 正常大鼠+等量药物A 溶液 4℃条件（寒冷条件） 叶绿醇通过促进UCP-1 蛋白质的合成，
提高脂肪氧化过程中脂肪转化为热能的比例，从而增强小鼠的抗寒性 小鼠的机体产热量低于正常小
鼠，因为BAT 缺失小鼠体内无棕色脂肪组织，导致UCP1 无法正常发挥作用，因而产热途径受抑制，叶绿
醇无法发挥作用
【分析】人体体温调节：
1、寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激
素和肾上腺素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩、汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定。
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2、炎热环境→皮肤热觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热（毛细血管舒张、汗腺分泌增加）→体
温维持相对恒定。
【详解】（1）在寒冷环境下，体内的体温调节过程为寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢
→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩、
汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定，调节方式为神经-体液调节，其中增加产热的途径有骨骼肌战栗、立
毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，使脂肪组织的代谢活动增强，增加产热；减少散热的途径有
毛细血管收缩，汗腺分泌减少等。促进肾上腺素、甲状腺激素等激素的释放，使脂肪组织的代谢活动增强，
增加产热，肾上腺素与甲状腺激素在产热调节中具有协同作用。
（2） WAT 主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来，BAT 能通过促进脂肪的分解和氧化等来满足
机体额外的热量需求，寒冷环境中，低温促进WAT 向BAT 转化，BAT 能通过促进脂肪的分解和氧化来提
供机体需要的额外热量，因此，小鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热。
（3）甲组是对照组，乙组、丙组为实验组，已知药物A 在抑制UCP-1 蛋白的合成上具有专一性，乙组的
处理结果为正常大鼠+叶绿醇溶液，由机体产热量可判断丙组一直产热，因此丙组的处理结果为正常大鼠
+药物A。本实验的目的是探究叶绿醇是否通过影响UCP-1 蛋白的合成提高小鼠的抗寒性，因此处理条件
为低温（寒冷或4℃），其他条件相同且适宜。乙组与甲组相比，添加了叶绿醇溶液，机体的产热量增加，
说明叶绿醇溶液能提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例，促进UCP-1 蛋白的合成。若实验增
加“BAT 缺失小鼠+叶绿醇溶液”的丁组，由于BAT 缺失小鼠体内无棕色脂肪组织，导致UCP1 无法正常
发挥作用，因而产热途径受抑制，叶绿醇无法发挥作用，因此小鼠的机体产热量低于正常小鼠。
4．（2025·甘肃兰州·一模）某农业大学研究团队以某种玉米为实验材料，在水培条件下探究不同氮浓度对
光合作用的影响。实验设置6 组氮浓度梯度（0、4、8、12、16、20mmol/L），每组重复3 次，于拔节期
测定相关指标。实验数据如下：
光合参数氮浓度mmol/L
0
4
8
12
16
20
净光合速率（
）
0
12
35
28
18
10
气孔导度（
）
0
80
150
220
230
235
胞间
浓度（
）
450
380
260
280
320
360
(1)实验中设置氮浓度梯度重复3 次的目的是 。
(2)电镜观察发现，缺氮组（0mmol/L）叶肉细胞的叶绿体基粒片层结构稀疏，类囊体膜破损率增加至
45%。在光反应中，叶绿体基粒损伤会直接影响 的生成，导致暗反应中 过程受阻。
(3)缺氮组胞间
浓度高达
，但净光合速率为0。从光反应与暗反应的关系解释此现象：
。
(4)若要验证“缺氮导致光合速率下降与叶绿素含量直接相关”的假设，请写出实验思路 。
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(5)某玉米田地中土壤氮含量为5mmol/L，农民计划通过追肥将氮浓度提升至16mmol/L 以提高产量。请结
合本研究数据评价该方案的合理性，并提出优化建议 。
【答案】(1)减少数据误差，提高实验准确度
(2) NADPH 和ATP C3 的还原
(3)缺氮组光反应产物不足，使得光反应为暗反应提供的反应物不足，CO2 固定停止，胞间CO2 无法被消
耗进而影响暗反应速率，导致总光合速率等于此过程中的呼吸速率
(4)取缺氮组与正常组叶片，用无水乙醇提取色素并测定叶绿素含量，同时测定两组净光合速率，分析两者
相关性
(5)具有一定的合理性，5-16mmol/L 范围内随浓度上升净光合速率均可能高于5mmol/L 的净光合速率，但
8mmol/L 之后净光合速率下降，建议提高至8mmol/L，该值附近净光合速率最大
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适
温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二
氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增
加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】（1）实验中之所以设置氮浓度梯度重复3 次，其目的主要是为了减少数据误差，提高实验准确度。
（2）基粒是由类囊体薄膜堆叠而成，是光反应的场所，所以在光反应中，叶绿体基粒损伤会直接影响光
反应产生的ATP 和NADPH，ATP 和NADPH 会参与暗反应C3 的还原，所以会导致暗反应中C3 的还原过
程受阻。
（3）N 元素会参与光反应阶段ATP、NADPH、暗反应阶段所需的酶的合成，所以缺氮组光反应产物
（ATP 和NADPH）不足，使得光反应为暗反应提供的反应物不足，CO2 固定停止，胞间CO2 无法被消耗
进而影响暗反应速率，导致总光合速率等于此过程中的呼吸速率，即净光合速率为0。
（4）实验目的是验证缺氮导致光合速率下降与叶绿素含量直接相关，其自变量为是否缺氮，因变量为叶
绿素含量、净光合速率，所以其实验设计思路为：取缺氮组与正常组叶片，用无水乙醇提取色素并测定叶
绿素含量，同时测定两组净光合速率，验证两者的相关性。
（5）依据表格信息可知，5-16mmol/L 范围内，玉米的净光合速率均可能高于5mmol/L 时的净光合速率，
且氮浓度在8mmol/L 时，净光合速率开始下降，说明应将氮浓度提高至8mmol/L，该值附近净光合速率最
大，综上，上述建议具有一定的合理性。
5．（2025·广东江门·一模）甲型流感病毒（IAV）是单链RNA 病毒，主要利用鸡细胞的ANP32A 蛋白进行
病毒复制。IAV 因传染性强而易导致禽流感疫情的发生，有研究人员使用CRISPR/Cas9 技术对鸡的
ANP32A 基因进行编辑，获得世界首批抗禽流感鸡（GE），过程见图。
(1)在编辑鸡的ANP32A 基因时，需加入Cas9 蛋白，该蛋白可催化 键水解，剪切特定DNA 片段。
图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，作用是 。图中③过程筛选得到的GE
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均为纯合子，与宿主鸡相比，GE 具有的特点是 。
(2)由上述过程孵出的基因编辑鸡（GE）与野生型鸡（WT）在生长、外观、行为等方面均无差别。为探究
不同感染方式下，GE 对IAV 的抗感染能力及IAV 在鸡群中的传播能力，以GE 和WT（均未感染IAV）为
实验对象，采用两种感染方式：人工接种（通过鼻内滴注直接接种IAV）和自然接触感染（通过与携带
IAV 的鸡自然接触感染病毒），步骤及结果如表所示。
分组
A 组（GE）
B 组
（GE）
C 组（WT）
D 组
（WT）
人工接种
接种IAV
不接种
接种IAV
不接种
培养方式
适宜条件下 ？ 培养一周
与A、B 组的操作相同
病毒斑块测定
10%个体出现斑块
脱落
结果
（B1）
100%个体出现斑块
脱落
结果
（D1）
体内病毒含量
测定（PFU/
ml）
极少
结果
（B2）
很多
结果
（D2）
特异性抗体测
定
17%个体呈阳性
少或无
100%个体呈阳性
多
注：病毒斑块测定：IAV 在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，
也可在鸡群中传播。
①据A、C 组结果分析，与WT 相比，GE 体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE 有更强的抗感
染能力，原因是 。
②根据上述完整实验还可得出结论：GE 和WT 均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE 的抗感染能力
更强、IAV 在鸡群中的传播能力更弱，则表2“培养方式”中的“？”应设置为： ；比较实验结果：
Bl Dl（填“>”或“<”或“=”）。
(3)对GE 的后续跟踪观察中发现：原来无感染的GE 后来有部分也会感染IAV，其原因可能是： 。
（列出两点即可）
(4)尽管对GE 的研究已取得了一定可喜成果，要想将GE 上市推广前仍需进行安全性方面的评估，例如
。（列出一点即可）
【答案】(1) 磷酸二酯键 防止杂菌的污染 能抗禽流感
(2) GE 可以抑制IAV 在呼吸道内复制，从而抑制病毒进入自身体内，减少在鸡群中传播 自然接
触感染 ＜
(3)甲型流感病毒（IAV）发生了突变，病毒抗原成分发生了改变；时间太长，体内的记忆细胞逐渐减少，
免疫能力减弱
(4)人类食用的安全性
【分析】1、免疫系统由免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质组成。
2、人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和
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黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成；特异性免疫是人体的第三道防线，由免疫器
官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成，包括细胞免疫和体液免疫两种方式。
【详解】（1）在编辑鸡的ANP32A 基因时，加入Cas9 蛋白可以剪切特定的DNA 片段，说明Cas9 蛋白可
以催化磷酸二酯键水解。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，目的是防止杂菌的
污染。结合图示可知，GE 是成功导入抗禽流感胚胎细胞的鸡，与宿主鸡相比，GE 具有的特点是能抗禽流
感。
（2）①IAV 在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群
中传播。与WT 相比，GE 体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE 有更强的抗感染能力，原因是
GE 可以抑制IAV 在呼吸道内复制，从而抑制病毒进入自身体内，减少在鸡群中传播。
②实验结论是GE 和WT 均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE 的抗感染能力更强、IAV 在鸡群中的
传播能力更弱，说明培养方式为自然接触感染；由于GE 的抗感染能力更强，因此GE 出现斑块脱落的个
体比例小，即B1＜D1。
（3）由于甲型流感病毒（IAV）发生了突变，病毒抗原成分发生了改变，也可能是时间太长，体内的记忆
细胞逐渐减少，免疫能力减弱，因此无感染的GE 后来有部分也会感染IAV。
（4）虽然GE 有更强的抗感染能力，但对人类食用该种鸡的安全问题仍然需要考虑。
6．（2025·山东聊城·一模）应急和应激反应都是机体对伤害性刺激所产生的非特异性防御反应。应急反应
速度较快，有利于机体保持觉醒和警觉状态；应激反应速度反应较缓慢，引发代谢改变和其他全身反应。
长时间焦虑还会导致肠道等器官发生炎症反应。下图为应急和应激反应的部分调节机制，回答下列问题：
(1)应急反应主要是通过图示的途径 过程。糖皮质激素的分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴的
分级调节，其分级调节的意义是 。途径②中支配肾上腺髓质的自主神经中占据优势的是 （填
“交感神经”或“副交感神经”）。
(2)精神压力所致的炎症反应发生过程中，CD4T 细胞应该是 T 细胞。途径②过程中，T 细胞释放的
乙酰胆碱的作用是
(3)为了证明在精神紧张时，导致心率加快、血压上升的调节途径不仅仅通过途径②，设计了如下实验，请
完善实验方案：取生理状态相同的健康小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组 处理作为实验组，
另一组作为对照组；一段时间后，检测两组小鼠 。
【答案】(1) ③ 分级调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 交感神经
(2) 辅助性 促进B 细胞增殖分化为浆细胞
(3) 切断支配肾上腺髓质的自主神经 心率和血压
【分析】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。当人体处于兴奋
状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当
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人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，
有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，
可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
【详解】（1）由图可知，途径①为体液调节，途径②为神经-体液调节，途径③为神经调节，应急反应速
度较快，有利于机体保持觉醒和警觉状态，主要通过途径③过程。分级调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。应急状态下，交感神经占据优势，因此途径②
中支配肾上腺髓质的自主神经中占据优势的是交感神经。
（2）由图可知，CD4T 细胞可接受APC 细胞的作用，因此CD4T 细胞是辅助性T 细胞。途径②过程中，T
细胞释放的乙酰胆碱作用B 细胞，使B 细胞增殖分化为浆细胞。
（3）为了证明在精神紧张时，导致心率加快、血压上升的调节途径不仅仅通过途径②，因此自变量为途
径②的有无，因变量为心率血压变化。故试验方案为取生理状态相同的健康小鼠若干只，随机均分为两组，
将其中一组切断支配肾上腺髓质的自主神经处理作为实验组，另一组作为对照组；一段时间后，检测两组
小鼠心率和血压变化。若实验组仍出现心率增快、血压升高，说明尚有其他调节途径。
7．（2025·重庆·三模）随着人们饮食、生活习惯的改变以及社会的发展，2 型糖尿病患者的数量正逐年快
速增长，2 型糖尿病成了一种常见疾病。该疾病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，患者对胰岛素的敏
感性降低(胰岛素抵抗)，且早期2 型糖尿病患者体内的胰岛素水平较高。回答下列问题：
(1)健康人血糖升高时，胰岛素分泌增多，其通过促进组织细胞 以及抑制 两个方面
使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖含量较低时，胰岛 (填“A”或“B”)细胞的分泌活动较为旺
盛。
(2)2 型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，胰岛素的靶细胞主要通过细胞膜上的GLUT4 来摄取葡萄
糖，胰岛素通过与靶细胞细胞膜上的受体结合，经过一系列信号传递来促进储存GLUT4 的囊泡与细胞膜
融合。试结合上述研究，解释2 型糖尿病的两种不同患病机制： 。
(3)长期高血糖会导致糖尿病眼等并发症的发生。科研人员设计实验，研究了高渗透压、高糖对兔角膜细胞
的影响，结果如图所示。同一溶质浓度下，对细胞的损伤比例通常相对较低的是 (填“葡萄
糖”或“甘露醇”)组；同等高渗透压条件下，随着葡萄糖浓度升高，细胞损伤的比例 (填“增
加”或“减少”)。
【答案】(1) 对血糖的吸收、利用和储存 肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖 A
(2)①胰岛素受体结构异常或数量减少；②胰岛素与靶细胞细胞膜上的受体结合后，信号传递受阻(合理即
可)
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(3) 葡萄糖 减少
【分析】从左至右分析，第一幅图，随着外界溶质浓度的提高，细胞损伤率不断增加，且甘露醇组的损伤
率大于葡萄糖；第二幅图中，200mmol/L 葡萄糖+600mmol/L 甘露醇对细胞损伤最大。
【详解】（1）胰岛素通过促进组织细胞对血糖的吸收、利用和储存以及抑制肝糖原分解和非糖物质转变
成葡萄糖，从而使血糖浓度恢复至正常水平。当血糖含量较低时，胰岛A 细胞分泌的胰高血糖素增多从而
使血糖升高。
（2）2 型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，可能是因为胰岛素受体结构异常或数量减少或者胰岛
素与靶细胞细胞膜上的受体结合后，信号传递受阻，从而使得胰岛素无法发挥作用。导致血糖升高。
（3）从曲线图中可知随着外界溶质浓度的提高，细胞损伤率不断增加，且甘露醇组的损伤率大于葡萄糖；
通过柱形图发现，随着葡萄糖浓度升高，细胞的损伤比例减少。
8．（2025·黑龙江·二模）莲雾属于桃金娘科蒲桃属，果实富含营养，具有出色的保健功效，深受消费者喜
爱。研究人员进行实验探究遮阴对莲雾果树生长发育和光合特性的影响：选取生长状态一致的4 年生印度
红莲雾树[平均树高约1.8m，冠幅（树冠的宽度）约1.8m]共24 株，随机分为三组，每组8 株，定植行株距
4m×2m，对三组植株分别进行遮阴处理、遮阴补光处理（在遮阴环境中提供光强高于莲雾光饱和点的人工
光源）和不遮阴处理（对照），然后求平均值。每隔7d 选取每株树东、西、南、北4 个方向的叶片进行标
记并测定叶片净光合速率（Pn），结果如图所示，同时测定28d 内莲雾树的环境温度和叶片温度，结果如
表1.回答下列问题：
表1 莲雾树的环境温度和叶片温度
处理时
间/d
环境温度/℃
叶片温度/℃
遮阴处
理
遮阴补光处
理
对照
遮阴处
理
遮阴补光处
理
对照
7
34.45
33.82
36.27
33.33
33.70
34.85
14
32.29
32.72
35.52
31.58
33.28
35.45
21
33.56
34.15
35.17
33.26
34.59
35.92
28
30.98
31.35
31.25
30.91
31.22
33.06
(1)实验中，处理时间是该实验的 变量。红莲雾树设定的3 组处理中每组选取8 株生长状况一致的植
株，目的是 。定植行株距选择4m×2m，而不选1m×1m，原因可能是 。
(2)据图可知，三组中Pn 最高的是 ，说明 ；遮阴处理的Pn 均低于遮阴补光处理，但随着处理时
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间延长，两者之间的差值 。
(3)分析表1，发现遮阴处理在7d、14d、21d、28d 环境温度和叶片温度均低于对照组，据此说明 。在
遮阴处理组52d 后，研究人员去除莲雾树上的遮阳网，对照组保持不变，然后测定莲雾树的环境温度和叶
片温度，结果如表2。
表2 解除遮阴后莲雾树的环境温度和叶片温度
处理时
间/d
环境温度/℃
叶片温度/℃
解除遮阴处
理
对照
解除遮阴处
理
对照
0
29.32
27.48
28.70
28.35
3
30.23
27.73
29.46
27.05
7
31.22
27.93
30.62
27.29
表2 结果表明，在解除遮阴后的7d 内，对照组莲雾树的环境温度和叶片温度均 （填“低于”或“高
于”）解除遮阴处理组，这说明 。
【答案】(1) 自 避免实验结果的偶然性，提高实验的准确性 避免植株之间相互遮光或过度
竞争资源
(2) 对照组 适宜的光照强度更有利于莲雾树叶片进行光合作用 逐渐减小
(3) 遮阴可以降低其所处环境及叶片的温度 低于 说明长期遮阴的植株突然暴露在强光下，
短期内温度上升较快，尚未及时恢复到与对照组相同的光温平衡状态
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适
温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二
氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增
加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】（1）由题意可知，该实验的目的是探究遮阴对莲雾果树生长发育和光合特性的影响，因此自变
量为是否遮阴和处理时间，因变量为环境温度、叶片温度和叶片净光合速率。每组选取生长状况一致的8
株植株可体现平行重复原则，可避免实验结果的偶然性，提高实验的准确性。行株距选4m×2m 而不选1
m×1m，是为了避免植株之间相互遮光或过度竞争资源，从而保证各株正常生长并使实验更准确。
（2）由图可知，三组中Pn 最高的是对照组，说明适宜的光照强度更有利于莲雾树叶片进行光合作用。遮
阴处理的Pn 均低于遮阴补光处理，但随着处理时间延长，两者之间的差值逐渐减小。
（3）表1 显示遮阴处理的环境温度和叶片温度均低于对照组，说明遮阴可以降低其所处环境及叶片的温度。
由表2 可见，在解除遮阴后7d 内，对照组环境温度和叶片温度均低于解除遮阴处理组，说明长期遮阴的植
株突然暴露在强光下，短期内温度上升较快，尚未及时恢复到与对照组相同的光温平衡状态。
9．（2025·四川成都·二模）经典理论认为，急性应激状态下，机体通过“交感神经一肾上腺髓质轴”和
“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”调控血糖升高。但这两条途径需数十分钟才能升高血糖，不符合紧急情
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况下对能量的需求。2024 年10 月，中国科学家首次揭示，机体通过“下丘脑一交感神经一肝轴”快速调
控血糖水平升高（图1）。请回答下列问题：
(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度升高，除图1 中的激素外，还有 （至少填出2 种）等激素。
它们可通过促进 升高血糖浓度。
(2)用电刺激小鼠足底可引起急性应激反应，造成即时血糖升高（应激后立即升高）和延迟血糖升高（应激
后半小时后升高）。因此研究团队质疑经典理论，提出假说：应激状态下，机体即时血糖的升高与肾上腺
无关。为了验证该假说，请完善下表中的实验方案。
实验处
理
对照
组
①
实验
组
②
预期结果
两组小鼠的即时血糖水平都立即升高
实验结论
应激状态下，机体即时血糖的升高与肾上腺无
关
(3)为了探寻即时血糖升高的调节路径，研究团队利用示踪等技术，发现了图1 途径③的下丘脑室旁核
（PVN）—下丘脑腹内侧核（VMH）—中间外侧柱（IML）—肝脏的调节通路。科学家在深入研究途径③
信号传导机理时，发现下丘脑PVN 神经元通过调节γ-氨基丁酸受体在细胞膜上的分布，影响了VMH 神经
元的兴奋性（图2）。若对小鼠使用CRHR2 受体拮抗剂，在急性应激状态下 （填“能”或“不
能”）引起即时血糖升高，判断的依据是 。
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(4)国家强调“只有重视基础研究，才能永远保持自主创新能力”。你认为，我国科学家首次发现的快速调
控血糖水平升高的路径，具有的应用前景或价值是 （写出1 条，合理即可）。
【答案】(1) 胰高血糖素、甲状腺激素 肝糖原分解成葡萄糖或非糖物质转变成糖
(2) 进行手术但不切除肾上腺，刺激足底后立即测定血糖水平 手术切除肾上腺，刺激足底后立即
测定血糖水平
(3) 不能 CRHR2 受体拮抗剂会阻碍CRH 与CRHR2 受体结合，从而减弱对含γ-氨基丁酸受体的
囊泡与突触后膜融合的抑制作用，增加了突触后膜上γ-氨基丁酸受体的数量，导致下丘脑VMH 神经元受
到抑制
(4)应急治疗严重低血糖患者；为垂体或肾上腺功能低下的低血糖患者提供新的治疗路径（其他答案合理即
可）
【分析】具有升血糖作用的激素有：胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素等。
【详解】（1）人体内有多种激素参与调节血糖浓度，除胰高血糖素外，糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺
激素等有提高血糖浓度的作用，它们的作用机制不完全相同，但总体可通过促进肝糖原的分解或非糖物质
的转变来提高血糖浓度。
（2）为了“验证应激状态下，机体即时血糖的升高与肾上腺无关”的假说，需设置对照实验，自变量为
肾上腺的有无，所以对照组进行手术但不切除肾上腺，实验组手术切除肾上腺，两组均施加足底刺激，并
即时测定血糖水平以反映应激状态下，血糖的即时升高是否与肾上腺有关。
（3）依据图2 可知，应激状态下，途径③导致血糖即时升高的信号传导机理中，包含着下丘脑PVN 神经
元分泌CRH 与下丘脑VMH 神经元上CRHR2 受体结合，从而抑制含γ-氨基丁酸受体的囊泡与突触后膜的
融合，减少突触后膜上γ-氨基丁酸受体（抑制性神经递质受体）的数量，减弱下丘脑VMH 神经元的抑制。
若对小鼠使用CRHR2 受体拮抗剂，将阻碍CRH 与CRHR2 受体结合，从而减弱对含γ-氨基丁酸受体的囊
泡与突触后膜融合的抑制作用，增加突触后膜上γ-氨基丁酸受体的数量，导致下丘脑VMH 神经元受到抑
制，最终将不能引起即时血糖的升高。
（4）该机制的发现，将有助于采用应激刺激，促进严重低血糖患者即时血糖的升高；或为图1 中途径①②
存在障碍造成低血糖的患者提供新的治疗路径。
10．（2025·山东·模拟预测）肾性高血压是由肾脏实质性病变引起的一种高血压病。下图1 为肾性高血压
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发生的部分机制示意图。缬沙坦是一种血管紧张素Ⅱ受体的拮抗剂，可用于肾性高血压的治疗。
(1)肾脏病变引起交感神经兴奋，进而使得球旁细胞分泌肾素，该过程属于 （选填“神经”“体液”
或“神经一体液”）调节。交感神经属于自主神经系统，自主神经系统是指 。
(2)血容量是指人体血液的总量，包括血细胞量和血浆量。根据图1，从水盐调节角度分析，服用缬沙坦降
低血压的机制为 。
(3)由图1 可知，能引起外周血管收缩的信号分子有 。
(4)部分高血压患者在服用缬沙坦后，血压仍不能有效降低，进一步研究发现肾交感神经过度兴奋可通过途
径2 升高血压。为此，科研人员设计实验进行了验证，大致过程如下：首先制备能在肾交感神经特异性表
达膜通道蛋白ChR2 的转基因高血压小鼠，当蓝色激光照射ChR2 时，该膜通道打开，
大量内流，引起
交感神经过度兴奋。进行分组实验并得到了下图2 所示结果。
已知A 组处理是转基因小鼠不用蓝色激光照射，不注射缬沙坦，请按B、C、D 三组实验的顺序选择相应
正确的实验处理方案 （填序号）。
①用蓝色激光照射转基因小鼠，注射缬沙坦
②不用蓝色激光照射转基因小鼠，注射缬沙坦
③用蓝色激光照射转基因小鼠，不注射缬沙坦
【答案】(1) 神经 支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配
(2)服用缬沙坦使血管紧张素Ⅱ与肾上腺皮质结合减少，醛固酮分泌减少，细胞外液钠离子减少，细胞外液
渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增多，血浆量下降，血压降
低
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(3)血管紧张素Ⅱ、神经递质
(4)③②①
【分析】题图分析：肾脏病变后，肾血流量减少，肾素分泌增加，血管紧张素增加，血管收缩，最终导致
出现肾性高血压。
【详解】（1）图示肾脏实质性病变引起交感神经兴奋进而使得球旁细胞分泌肾素增加的调节方式是神经
调节。交感神经属于自主神经系统，自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不
受意识支配。
（2）服用缬沙坦使血管紧张素Ⅱ与肾上腺皮质结合减少，醛固酮分泌减少，细胞外液钠离子减少，细胞
外液渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增多，血浆量下降，血
压降低。
（3）由图1 可知，能引起外周血管收缩的信号分子有血管紧张素Ⅱ、神经递质。
（4）根据题意，实验的目的是验证肾交感神经可以通过途径2 升高血压。结合题表，实验的自变量是有无
蓝色激光持续照射实验小鼠肾交感神经，实验小鼠有无注射缬沙坦，因变量是血压相对值大小。根据实验
的单一变量原则，实验设计如下： B 组用蓝色激光照射转基因小鼠，不注射缬沙坦； C 组不用蓝色激光
照射转基因小鼠，注射缬沙坦； D 组用蓝色激光照射转基因小鼠，注射缬沙坦。B、C、D 三组实验正确
的实验处理方案是③②①。
11．（2025·新疆·二模）肠易激综合征（IBS）是一种常见的功能性胃肠疾病，与长时间压力过大有关。涉
及的部分发病机制如下：①自主神经系统功能异常，胃肠蠕动紊乱；②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴过度活
跃，糖皮质激素分泌增加，抑制免疫应答，增加胃肠道感染的风险。回答下列问题。
(1)自主神经系统由 两部分组成，这两部分对同一器官的作用通常是相反的，其意义是 。
(2)机制②中下丘脑分泌 激素作用于垂体，进而影响肾上腺皮质。下丘脑、垂体和肾上腺皮质三者
之间存在的这种分层调控，称为 调节。
(3)研究表明，注射某药物可一定程度缓解IBS 引起的腹泻症状。请以压力模型大鼠（利用反复精神刺激的
方法使动物出现腹泻症状）为材料设计实验验证该药物的作用，简要写出实验思路及预期结果 。
【答案】(1) 交感神经和副交感神经 使机体对外界刺激作出更精准的反应，从而更好地适应环境
的变化
(2) 促肾上腺皮质激素释放 分级
(3)实验思路:将压力模型大鼠分为两组，实验组注射适量的该药物，对照组注射等量的生理盐水（或该药物
的溶剂），观察腹泻症状是否减轻。预期结果：对照组大鼠腹泻症状未改变，实验组大鼠腹泻症状减轻或
消失
【分析】1、分级调节是一种分层控制的方式，比如下丘脑能够控制垂体，再由垂体控制相关腺体。
2、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。
【详解】（1）自主神经系统由交感神经系统和副交感神经系统两部分组成。这两部分对同一器官的作用
通常是相反的，其意义在于使机体对外界刺激作出更精准的反应，从而更好地适应环境的变化。
（2）在机制②中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激
素，进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。下丘脑、垂体和肾上腺皮质三者之间存在的这种分层调控，称
为分级调节。
（3）依据实验目的可知，该实验的自变量为是否使用某药物处理实验对象，因变量为腹泻症状是否缓解。
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该实验设计中，为了排除药物溶剂对实验对象可能产生的影响，对照组应注射药物的溶剂，一般情况下，
药物常用生理盐水作溶剂，所以对照组也可选择注射生理盐水。故设计对照实验为将压力模型大鼠分为两
组，实验组注射适量的该药物，对照组注射等量的生理盐水（或该药物的溶剂），观察腹泻症状是否减轻。
因该实验的性质为验证性实验，即某药物确定可一定程度缓解IBS 引起的腹泻症状，所以实验结果为：对
照组大鼠腹泻症状未改变，实验组大鼠腹泻症状减轻或消失。
12．（2025·黑龙江辽宁·二模）我国草原处于不同程度的退化状态，草原保护修复任务十分艰巨。近年来，
我国加大草原保护建设投入力度，采取建立牧草种子基地、围栏封育期人工投放优质牧草种子、土壤培肥
等措施，已取得较好成果。请回答以下问题：
(1)草原中的牧草和羊分别通过 （填方式）获取碳元素。
(2)研究人员对放牧区草原生态系统的能量流动进行研究时发现，从草到羊的能量传递效率远远小于10%，
原因是 。为提高草原中从草到羊的能量传递效率，以下措施可行的是 。
A．将羊进行圈养，减少活动范围
B．选择消化吸收能力强的优良羊
C．利用微生物对收割的草进行发酵
D．缩短食物链
(3)围栏封育是指利用围栏将草地封存，禁止使用，以确保草地得到休养，但长期围栏封育并不利于沙化土
地的恢复，可能的原因是 （从捕食者在进化和生态系统中的作用两个角度作答）。
(4)为研究不同培肥模式对沙化草地土壤改良与植被恢复的影响，研究人员进行了实验，实验分组如下：不
施肥（CK）、无机肥（N）、有机肥（0）、无机肥+有机肥（NO），对土壤pH、土壤有机质、植被覆盖
度和地上生物量的影响如图所示。
结果表明：①施用无机肥能提高 ，但会导致土壤 ，配施有机肥有减缓作用；②据图丙分
析，施 （填“无机肥”或“有机肥”）更利于沙化草地的恢复，原因可能是 。基于以上实验
结果，为进一步优化培肥模式，提高沙化草地生态修复效率，可进一步研究的方向是 。
【答案】(1)光合作用、摄食
(2) 还有部分草被其他食草动物所食 BC
(3)长期围栏封育会打破家畜与草原原有动植物的混居关系，使少数物种处于绝对优势，不利于生物多样性
的增加；家畜的粪便分解后可为植物生长提供所需的矿质元素，长期围栏封育会导致这些营养物质无法及
时补充，影响物质循环和能量流动
(4) 土壤有机质含量、植被覆盖度和地上生物量 酸化 无机肥 沙化草地中微生物对有机
肥的分解作用下降，使有机肥的可利用性降低 研究无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修
复的作用
【分析】植物通过光合作用将碳元素合成有机物，从而获取碳元素。能量传递效率=下一营养级同化的能
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量/上一营养级同化的能量。
【详解】（1）牧草通过光合作用将CO2 固定为含碳有机物来获取碳元素，羊通过摄食牧草获取碳元素。
（2）两个营养级之间的能量传递效率约为10%~20%，营养级是处于食物链某一环节上的全部生物的总和，
因此草和羊之间的能量传递效率会远小于10%，因为还有部分草被其他食草动物所食。
能量传递效率高低一般取决于3 个环节：上一营养级生物同化的总能量有多少用于自身呼吸消耗，净生产
量中有多少可以被下一营养级生物食用，被下一营养级生物食用的部分又有多少能够被消化和吸收，因此
选择消化吸收能力强的优良羊、利用微生物对收割的草进行发酵可提高草原中从草到羊的能量传递效率，
BC 正确，AD 错误。
故选BC。
（3）围栏封育有利于被破坏的草原生态系统的恢复，但围栏封育的时间并不是越长越好，首先长期围栏
封育会打破家畜与草原原有动植物的混居关系，使少数物种处于绝对优势，所以不利于生物多样性的增加；
同时家畜的粪便分解后可为植物生长提供所需的矿质元素，长期围栏封育会导致这些营养物质无法及时补
充，影响物质循环和能量流动。
（4）根据实验结果可知，施用无机肥能提高土壤有机质含量、植被覆盖度和地上生物量，但会导致土壤
酸化（或pH 降低），进而影响植被的生长，配施有机肥有减缓作用，由图丙可知，无机肥组植被覆盖度
更高，更利于沙化草地的恢复，原因可能是沙化草地中微生物对有机肥的分解作用下降，使肥料的可利用
性降低。基于以上实验结果可知，无机肥和有机肥混合使用效果更好，为进一步优化培肥模式，提高沙化
草地生态修复效率，可进一步研究的方向是无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修复的作用。
13．（2025·陕西安康·二模）CAR-T 细胞免疫疗法是指将嵌合抗原受体（CAR）导入T 淋巴细胞中，从而
产生特异性识别肿瘤的T 细胞，主要过程如下图所示。根据所学内容，回答下列问题：
(1)T 淋巴细胞成熟的场所是 。肿瘤坏死因子属于免疫系统组成中的 （填名称），它能随
循环到达全身各个部位。
(2)当体内出现肿瘤细胞时，可激发人体免疫系统发挥免疫 （填“防御”“自稳”或“监视”）功能
将其清除。CAR-T 疗法能更准确识别肿瘤细胞的原因是 。
(3)采用CAR-T 疗法使用的T 细胞常常来源于患者本身，这样做的原因是 。
(4)科研人员研究了“CAR-T 对人结肠癌细胞在体外的杀伤作用”，将普通T 细胞或CAR-T 细胞分别与结
肠癌细胞体外混合培养，检测对结肠癌细胞的杀伤作用。实验结果如下图所示。
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注：E：T 值表示体外培养时添加的T 细胞或CAR-T 细胞与结肠癌细胞的数量比
该实验结果可以说明： （至少答出2 点）。
【答案】(1) 胸腺 免疫活性物质 血液(或淋巴液)
(2) 监视 CAR 蛋白能与癌细胞表面抗原发生特异结合
(3)患者自身的T 细胞与患者的免疫系统相容，不会产生免疫排斥反应等免疫相关问题
(4)CAR-T 细胞对结肠癌细胞的杀伤作用比普通T 细胞强，随着效应细胞与靶细胞比例增加CAR-T 细胞的
杀伤作用增强
【分析】CAR-T 细胞与肿瘤细胞的肿瘤抗原特异性结合后，会释放肿瘤坏死因子，从而高效杀伤肿瘤细胞。
【详解】（1）T 淋巴细胞在胸腺中成熟，获得对特定抗原的识别能力。肿瘤坏死因子属于免疫活性物质，
它们可以通过血液或淋巴液的循环到达全身各个部位，发挥免疫调节作用。
（2）当体内出现肿瘤细胞时，免疫系统会激发其监视功能，尝试清除这些异常细胞。CAR 蛋白能与癌细
胞表面抗原特异结合，使T 细胞能够更准确地识别肿瘤细胞，从而实现对癌细胞的精准打击。
（3）在采用CAR-T 疗法时，通常使用患者本身的T 细胞进行改造。这是因为患者自身的T 细胞与患者的
免疫系统相容，不会产生免疫排斥反应。如果使用他人的T 细胞进行改造，可能会引发免疫排斥反应,影响
治疗效果。
（4）该实验结果显示，CAR-T 细胞对结肠癌细胞的杀伤作用比普通T 细胞更强。同时，随着效应细胞(即
CAR-T 细胞)与靶细胞(即结肠癌细胞)比例的增加，CAR-T 细胞的杀伤作用也逐渐增强。
14．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）第九届亚洲冬季运动会于北京时间2025 年2 月7 日至2 月14 日在冰城哈
尔滨举行，这是继2022 年北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。在赛场上我国运动员努
力拼搏，勇夺奖牌，为国争光。回答下列有关问题：
(1)运动员在比赛过程中会出现面部发红，呼吸急促的现象，这是 神经活动占据优势的结果，请写出
此时该神经控制的其他部位器官的变化 （写出一条即可）。在运动结束后运动员通常需要及时披上
外衣来维持体温的相对稳定，这属于 （填“行为性”或“生理性”）调节，除此以外还可以通过
等激素的释放以增强产热，维持体温正常。
(2)亚冬会严禁运动员使用兴奋剂，兴奋剂会对神经系统产生影响，大多是通过 （结构）发挥作用。
促进蛋白质合成的类固醇是一种常见兴奋剂，服用过量类固醇药物会影响运动员生殖器官的发育和功能，
请用生物学术语从反馈的角度解释上述现象 。
(3)在热烈的气氛感染下，运动员和观众的血压往往会上升，但血压过高对人体健康有显著影响。研究表明
辅助剂H 不能直接降低血压但能加强药物K 的降压效果。为验证这一结论，科研人员用小鼠进行实验研究，
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请完善表格中的实验方案并预测实验结果。
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
处理方
式
高血压模型鼠+生
理盐水
高血压模型鼠+生理盐
水+①
高血压模型鼠+生理盐水
+药物K
高血压模型鼠+生理盐
水+②
检测
③
预测结果： （横线上补全实验结果，并用“=”“<”“>”表示血压高低关系）。
【答案】(1) 交感 瞳孔扩张、心跳加快、肠胃蠕动减慢 行为性 甲状腺激素和肾上腺素
(2) 突触 性激素的本质也为类固醇，当外源类固醇含量增多，会加强对下丘脑和垂体的负反馈作
用，使得分泌的促性腺激素释放激素和促性腺激素含量减少，影响生殖器官发育和功能
(3) 辅助剂H 辅助剂H＋药物K 一段时间后测量各组小鼠的血压变化 甲＝乙＞丙＞丁
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们对同一器官的作用通常是相反的，当人
体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，而人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，这样的
作用可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
【详解】（1）运动员在比赛过程中处于兴奋状态，运动员在比赛过程中会出现面部发红，呼吸急促的现
象，这是交感神经活动占据优势的结果，此时交感神经控制的其他部位器官的变化为瞳孔扩张、心跳加快、
肠胃蠕动减慢等。在运动结束后运动员通常需要及时披上外衣来维持体温的相对稳定，这属于行为性调节
（使用空调、增减衣物），除此以外还可以通过甲状腺激素和肾上腺素等激素的释放以增强产热，维持体
温正常。
（2）某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触，故亚冬会严禁运动员使用兴奋剂，
兴奋剂会对神经系统产生影响，大多是通过突触这一结构发挥作用。促进蛋白质合成的类固醇是一种常见
兴奋剂，服用过量类固醇药物会影响运动员生殖器官的发育和功能，原因是性激素的本质也为类固醇，当
外源类固醇含量增多，会加强对下丘脑和垂体的负反馈作用，使得分泌的促性腺激素释放激素和促性腺激
素含量减少，影响生殖器官发育和功能。
（3）结合题干“研究表明辅助剂H 不能直接降低血压但能加强药物K 的降压效果”可知，甲组的处理为
空白对照，丙组为高血压模型鼠+生理盐水+药物K，故乙组为高血压模型鼠+生理盐水＋辅助剂H，而丁
组为高血压模型鼠+生理盐水+辅助剂H＋药物K，实验的因变量为血压变化，故可检测一段时间后各组小
鼠的血压变化，由于辅助剂H 不能直接降低血压但能加强药物K 的降压效果，故预测实验结果为：甲＝乙
＞丙＞丁。
15．（2025·河南南阳·模拟预测）已知FGF21 是由肝脏细胞合成的一种功能类似激素的分泌蛋白，该分泌
蛋白的受体FGFR 发挥作用需要βKlotho 蛋白参与共同完成。为研究FGF21 的生理功能，研究人员选用健
康小鼠与肥胖小鼠并进行分组处理，实验结果如图所示。回答下列问题：
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(1)FGF21 经由肝脏细胞分泌后通过 进行运输，与靶细胞上的 相互识别，从而作为信使传递信息。
(2)根据实验结果分析，分泌蛋白FGF21 具有的作用是 ，结合已学知识推断，小鼠体内与该分泌蛋白
具有类似作用的激素是 。
(3)分析组3 和组4，肥胖小鼠注射适量FGF21 后，血糖浓度变化较小。结合题干信息和相关知识，推测原
因可能是 （答出2 点）。
(4)检测组3 小鼠体内的FGF21 和FGFR 含量及其结构，发现FGFR 的结构和含量均正常，FGF21 结构正常，
但含量明显升高，疑似出现“FGF21 抵抗”，在上述实验的基础上，请设计实验验证出现“疑似FGF21 抵
抗”与相关基因的转录异常有关。
实验思路： 。
预期实验结果： 。
【答案】(1) 体液/血液 FGFR/特异性受体
(2) 降低血糖浓度 胰岛素
(3)①肥胖小鼠体内βKlotho 蛋白合成不足，导致FGFR 无法正常发挥作用；②肥胖小鼠体内FGF21 受体
（FGFR）的活性较低，对FGF21 的识别和结合能力较弱
(4) 分别检测组1 小鼠和组3 小鼠体内βKlotho 蛋白的mRNA 含量 组3 小鼠体内βKlotho 蛋白的
mRNA 含量的含量明显小于组1 小鼠的
【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有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成甘油三酯等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。胰岛素是
人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为
葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作
用，而共同作用使血糖升高。
【详解】（1）FGF21 是功能类似激素的分泌蛋白，激素分泌后通过体液进行运输，所以FGF21 经由肝脏
细胞分泌后通过体液进行运输；激素作为信使传递信息，需要与靶细胞上的特异性受体相互识别，FGF21
的受体是FGFR，所以与靶细胞上的FGFR（或受体）相互识别；
（2）从图中可以看出，给肥胖小鼠注射FGF21 后，其血糖浓度明显降低，说明分泌蛋白FGF21 具有降低
血糖浓度的作用；在小鼠体内，胰岛素是唯一能降低血糖的激素，所以与该分泌蛋白具有类似作用的激素
是胰岛素；
（3）肥胖小鼠体内βKlotho 蛋白合成不足，导致FGFR 无法正常发挥作用，即使注射了FGF21，也不能有
效降低血糖浓度或者肥胖小鼠体内FGF21 受体（FGFR）的活性较低，对FGF21 的识别和结合能力较弱，
使得FGF21 不能充分发挥降低血糖的作用 ；
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（4）自变量：小鼠类型（组3 疑似出现“FGF21 抵抗”的小鼠和正常小鼠）。 因变量：β - Klotho 蛋白等
相关基因的转录产物含量 。实验通过检测和比较不同小鼠相关基因转录产物含量，来判断是否与“疑似
FGF21 抵抗”有关，其含量会随小鼠类型不同而可能发生变化。实验思路：分别检测组1 小鼠和组3 小鼠
体内βKlotho 蛋白的mRNA 含量。预期实验结果：组3 小鼠体内βKlotho 蛋白的mRNA 含量的含量明显小
于组1 小鼠的。
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