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抢分13 探究实验冲刺篇
【实验中的变量分析之真题篇】
1．（2022·福建·高考真题）高浓度NH4NO3会毒害野生型拟南芥幼苗，诱导幼苗根毛畸形分叉。为研究高
浓度NH4NO3下乙烯和生长素（IAA）在调节拟南芥幼苗根毛发育中的相互作用机制，科研人员进行了相关实
验，部分结果如下图。
注：甲是蛋白M 缺失的IAA 不敏感型突变体，乙是蛋白N 缺失的IAA 不敏感型突变体；ACC 是乙烯合成的前
体；分叉根毛比率=分叉根毛数/总根毛数×100%。
下列叙述正确的是（ ）
A．实验自变量是不同类型的拟南芥突变体、乙烯或IAA
B．实验结果表明，IAA 对根毛分叉的调节作用具有两重性
C．高浓度 NH4NO3下，外源IAA 对甲的根系保护效果比乙的好
D．高浓度 NH4NO3下，蛋白M 在乙烯和IAA 抑制根毛分叉中发挥作用
2．（2023·浙江·高考真题）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实
验。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
内容预览
一、实验中的变量分析
二、实验思路的书写
三、实验步骤的完善
四、实验结果与结论
五、实验方案评价
1
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B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
3．（2022·海南·高考真题）某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片
排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮
所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量
B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率
C．四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高
D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短
4．（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
CaCl
2
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
2
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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
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
5．（2021·海南·高考真题）某课题组为了研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种
子分成4 组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．与第1 组相比，第2 组结果说明干旱处理促进侧根生长
B．与第2 组相比，第3 组结果说明缺少ABA 时主根生长加快
C．本实验中自变量为干旱和ABA 合成抑制剂
D．设置第4 组的目的是验证在干旱条件下ABA 对主根生长有促进作用
【实验中的变量分析之模考题篇】
6．（2024·江苏南通·二模）下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量
的影响。下列分析正确的是（ ）
3
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A．本实验的自变量是捕食者蝾螈的有无
B．本实验仅证明种群数量变化受生物因素影响
C．自然界中捕食者的捕食作用有利于增加物种多样性
D．决定该群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
7．（2024·河北·二模）某研究小组剪取菟丝子茎顶端2.5cm 长的切段若干，置于培养液中无菌培养一周
后，开展生长素（IAA）和赤霉素（GA3）对茎切段伸长的影响及生长素（IAA）对茎切段中乙烯含量的影响
的研究，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．本实验的自变量为植物激素种类和浓度，培养时间是无关变量
B．GA3促进菟丝子茎切段伸长的最适浓度在10～250μmol·L-1范围内
C．空白对照组中茎切段缓慢生长是因为存在少量内源激素
D．据图可知，生长素通过促进乙烯的合成来促进植物的生长
8．（2024·河北·二模）褐变会导致果蔬的色泽加深、风味改变及营养物质流失，而多酚氧化酶是引起
果蔬褐变的关键酶。科研人员探究了其他条件相同且适宜的情况下，pH 对两种梨中多酚氧化酶活性的影响
（OD398值越大，酶活性越强），结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
4
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A．该实验的自变量是pH，因变量是多酚氧化酶的活性
B．若探究pH 对淀粉酶活性的影响，也可得到趋势如图所示的曲线
C．由图可知，pH 为6 时，两种梨中皇冠梨更容易褐变
D．若在pH 为5 时改变反应体系中的温度，则A 点将上移
9．（2024·广东揭阳·二模）下列有关高中生物学实验的叙述，错误的是（ ）
A．调查草地中某双子叶杂草的密度时，要随机取样
B．探究酶的专一性时，自变量可以是底物的种类
C．家庭制作泡菜时，使用的食盐量不能太多
D．进行DNA 的粗提取与鉴定时，体积分数为95%的酒精用来消毒
10．（2024·黑龙江大庆·三模）卡铂为广谱抗肿瘤药，通过抑制DNA 复制而起效。卡铂溶于水，溶液中
的Cl-会促进其分解。相关实验的设计思路如下图所示，下列说法正确的是（ ）
注：卡铂试剂、DNA 复制抑制剂、卡铂试剂+DNA 复制抑制剂均由5%葡萄糖溶液配置而成。
A．本实验的自变量是卡铂试剂有无、DNA 复制抑制剂的有无
B．本实验可用生理盐水代替5%葡萄糖溶液来配制卡铂试剂
C．本实验预期结果为①与④组数据接近，②与③组数据接近
D．宫颈癌细胞培养时的气体环境是95%的氧气和5%二氧化碳
【实验思路的书写之真题篇】
5
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1．（2023·重庆·高考真题）科学家在基因型为mm 的普通玉米（2n=20）群体中发现了杂合雄性不育突变
体，并从中克隆了控制不育性状的显性基因M（编码蛋白质M）。研究发现，突变体玉米雄性不育与花粉母
细胞减数分裂异常密切相关（图1）：进一步研究发现，减数分裂细胞中影响染色体联会的R 蛋白量与M
蛋白质有关（图2）。
注：M-Del：敲除M 基因的突变体；①~⑤为依次发生的减数分裂Ⅰ或Ⅱ某时期：⑥为减数分裂Ⅱ结束后形
成的子细胞；⑦为花粉及可育率
(1)图1 中③所示的时期为 ，⑥中单个正常细胞内染色体数目为 。玉米减数分裂细胞中R 蛋白量
减少，植株的花粉可育率将 。推测玉米突变体中M 蛋白质影响减数分裂的机制为 。
(2)欲利用现有植株通过杂交方式获得种子用于M 基因的后续研究，杂交亲本的基因型分别应为 。
(3)M 基因与m 基因DNA 序列相比，非模板链上第1072 和1094 位的两个碱基突变为A，致使M 蛋白质的第
358 和365 位氨基酸分别变为x 和y（图3）；按5＇-3＇的方向，转运x（第358 位）的tRNA 上反密码子
第 位碱基必为U。如需用定点突变方法分析M 基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，可采取
的分析思路为 。
2．（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日
照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研
究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
6
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回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得
的4 条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该
光源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙
果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
3．（2023·湖北·高考真题）我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重
要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题：
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的 。
(2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的 免疫反应，理由是 。
(3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍
是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是 ，
7
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预期实验结果和结论是 。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角（图中部
位①）。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②
上的信息传导变化是： ，神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是： 。
4．（2023·广东·高考真题）神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成机制见图。神经
末梢释放的蛋白A 与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M 结合触发肌细胞内信号转导，
使神经递质乙酰胆碱（ACh）的受体（AChR）在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题：
(1)兴奋传至神经末梢，神经肌肉接头突触前膜 内流，随后Ca2+内流使神经递质ACh 以
的方式释放，ACh 结合AChR 使骨骼肌细胞兴奋，产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病，研究者采用抗原抗体结合方法检测患者
AChR 抗体，大部分呈阳性，少部分呈阴性。为何AChR 抗体阴性者仍表现出肌无力症状？为探究该问题，
研究者作出假设并进行探究。
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①假设一：此类型患者AChR 基因突变，不能产生 ，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。
为验证该假设，以健康人为对照，检测患者AChR 基因，结果显示基因未突变，在此基础上作出假设二。
②假设二：此类型患者存在 的抗体，造成 ，从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致
肌无力。
为验证该假设，以健康人为对照，对此类型患者进行抗体检测，抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制，你的研究思路是 。
5．（2023·广东·高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。
一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA 调控P 基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA 是
细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA，可靶
向结合miRNA 使其不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA 是通过 酶以DNA 的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA 等多种RNA。circRNA
和mRNA 在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
【实验思路的书写之模考题篇】
6．（2024·河北·二模）果蝇的性别决定方式为XY 型，研究人员利用长翅腿部有斑纹雌蝇与残翅腿部无
斑纹雄蝇杂交，F 雌雄果蝇均为长翅腿部有斑纹，
₁
F1雌雄果蝇随机交配，F2中长翅腿部有斑纹雌蝇：长翅
腿部有斑纹雄蝇：长翅腿部无斑纹雄蝇：残翅腿部有斑纹雌蝇：残翅腿部有斑纹雄蝇：残翅腿部无斑纹雄
蝇=4：2：2：2：1：1。设控制翅型的基因为A/a，控制腿部斑纹的基因为B/b，不考虑X 和Y 染色体的同
源区段、交换、突变以及雌雄配子均致死的情况。回答下列问题：
(1)果蝇作为遗传学的研究材料，其优点是 （答出两点）。上述两对相对性状中显性性状是 。
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(2)A/a 基因与B/b 基因位于 对同源染色体上，判断的依据是 （从两个角度进行说明）。
(3)上述杂交实验中，F2中果蝇的翅型性状偏离正常的分离比，可能的原因是 。
请设计实验进行探究，写出简要实验思路和预期结果与结论。
实验思路： 。
预期结果与结论： 。
7．（2024·广东广州·二模）葡萄的生长发育受水和氮素的影响。研究人员探究荒漠区滴灌条件下，不
同施氮量对光合特性及葡萄品质的影响。部分研究结果见下表。
施氮量/（kg·hm-2）
0
150
300
45
0
600
可溶性
糖/（mg·g-1）
23
5
253
273
23
3
229
回答下列问题：
(1)尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，NH3再转化为NO3
-和NH4
+，通常以 方式进入植
物根细胞。松土能促进植物对氮肥的吸收，原因是 。
(2)研究结果表明，施氮肥后叶片的光合作用明显增强，从植物光反应的角度分析，可能的原因是 。
(3)据表分析，可知施氮量在 时葡萄可溶性糖的积累最多。若要进一步探究葡萄可溶性糖积累的最适
施氮量，请简要写出实验设计思路 。
8．（2024·青海·二模）肌萎缩侧索硬化，又称渐冻症，是运动神经元（属于传出神经元）病的一种，
可导致运动神经元及其支配的躯干、四肢和头面部肌肉逐渐无力或萎缩。“谷氨酸毒性学说”是解释渐冻
症病因的一种重要学说，该学说对应的部分过程如图所示，其中AMPA 和NMDA 是相关受体，“+”代表促进。
回答下列问题：
(1)谷氨酸运出突触前神经元的方式是 。图中AMPA 的生理活动体现了蛋白质的 功能。
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(2)NO 调节谷氨酸的分泌是一种 （填“正反馈”或“负反馈”）调节过程。渐冻症患者的突触
神经元多涨破坏死，由图分析，其机制为 。
(3)某机构欲开发缓解渐冻症症状的药物，请从药物的作用机制角度，根据上图提出两种思路：
．
9．（2024·广东江门·二模）肥胖会导致动物产生各种各样的健康问题。科学家认为肥胖是一种与脑部
食欲控制功能失调有关的疾病。为探究引起肥胖的原因，科学家将两种肥胖小鼠D 品系、O 品系分别与正
常品系小鼠的个体进行连体手术，效果见图请回答下列问题：
(1)科学家在手术前提出假说1：肥胖者可能是血浆中缺少某种抑制食欲的物质（简称为L）而导致肥胖。
通过手术将两只鼠的皮肤缝合在一起并连通两只鼠的毛细血管循环，目的是为了让两只小鼠的 成分
相同。两只小鼠需要具备近乎完全相同的遗传背景，从而保证细胞表面有相同的组织相容性抗原以避免
现象。
(2)连体鼠处理与结果如表：
组别
实验处理
实验结果
1
D 鼠与正常鼠连体
D 鼠摄食量变化不大:正常鼠摄食量减少，最终饿死
2
O 鼠与正常鼠连体
O 鼠摄食量减少，直至正常鼠水平:正常鼠摄食量变化不大
对于两组连体鼠的实验结果，科学家认为：组 （填序号）的实验结果可以直接支持其假说1.而另一
组的实验结果则可以用假说2 解释：相应品系的肥胖鼠体内能与物质L 结合的 （结构）缺失或损坏，
导致L 无法发挥作用。科学家利用上述的小鼠品系作为实验材料，通过实验验证了假说2，请写出该实验
的实验思路和实验结果：
①实验思路： ；
②实验结果： 。
(3)其他科学家进一步研究发现相关机理，进食会导致人体脂肪储存，引起脂肪细胞分泌物质L，L 可以抑
制脑部产生食欲使动物减少进食。人们用物质 L 作为药物来治疗人类肥胖，但该药在临床试验中的效果却
因个体不同而不同，请分析原因 。
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10．（2024·安徽·二模）RDX 是某种军用弹药使用后残留的危险污染物。研究人员将源于细菌的RDX 降
解酶基因XplA 和XplB 插入柳枝稷草染色体中，让转基因植物修复因军用炸药RDX 污染的土壤。基因XplA
和XplB 与引物结合位点及模板链分布情况如图1 所示。图2 为筛选含融合基因表达载体的农杆菌的示意图。
回答下列问题：
(1)若要构建图2 中的融合基因，应选择图1 的引物组合 ，以便通过PCR 检测其中的XplA
和XplB 基因的插入位置是否准确。
(2)将融合基因与农杆菌的T-DNA 重组，构建重组载体。此过程中，常用双酶切割质粒和目的基因，其目的
是 。用Ca2+溶液处理农杆菌后使其处于 的状态，将其与基因表达载体混合
完成转化后，在添加 的培养基中，经筛选得到含基因表达载体的农杆菌。
(3)用上述农杆菌侵染柳枝稷草愈伤组织，经组织培养获得植株，但成功导入融合基因的植株不一定能降
解RDX 物质，原因是 。在将导入融合基因的细胞（外植体）进行组织培养时，所用培养
基中需要添加植物激素。若要探究生长素和细胞分裂素的比例（比值为1、比值大于1、比值小于1）对培
养结果产生的影响。实验思路为 。
【实验步骤的完善之真题篇】
1．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞
噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C 为靶点，构建了可感应群体
密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A 是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A 随细菌
密度的增加而增加，A 积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。
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(2)研究者将A 分子合成酶基因、A 受体基因及可使细菌裂解的L 蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL 菌株。
培养的AL 菌密度变化如图1。其中，AL 菌密度骤降的原因是：AL 菌密度增加引起A 积累至临界浓度并与受
体结合， 。
(3)蛋白K 能与蛋白C 特异性结合并阻断其功能。研究者将K 基因转入AL 菌，制成ALK 菌株，以期用于肿
瘤治疗。为验证ALK 菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选
取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。
实验材料与试剂：①ALK 菌裂解的上清液②带荧光标记的K 的抗体③带荧光标记的C 的抗体④肿瘤细胞
实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。
(4)研究者向下图2 所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK 菌后，发现ALK 菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到
双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K 或AL 菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫
学原理解释“智能炸弹”ALK 菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
2．（2021·河北·高考真题）葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣（皮渣）。目前这些皮渣主要用
作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。
回答下列问题：
（4）皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者
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菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌 。（简要写出实验步
骤和预期结果）
3．（2020·全国·高考真题）为研制抗病毒A 的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验
流程。
回答下列问题：（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是 。
（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤： 。
【实验步骤的完善之模考题篇】
4．（2024·河北承德·二模）瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，与血糖调节有一定的关系，它
的功能主要表现在对脂肪及体重的调控。下图是下丘脑的相关神经元调节摄食行为的部分机理，据图分析
回答下列问题：
(3)瘦素还能够促进脂肪细胞中脂肪的分解，为验证“瘦素通过激活支配脂肪组织的交感神经促进脂肪分
解”，某科研人员利用小鼠进行实验操作步骤Ⅰ和步骤Ⅱ后，检测小鼠体内脂肪组织体积的变化量。请补
充表中相关实验步骤（可选试剂包括：生理盐水、瘦素、抑制交感神经的药物）。
组
别
步骤Ⅰ
步骤Ⅱ
A 组
注射生理盐水
注射生理盐水
B 组
注射生理盐水
①
C 组
②
注射瘦素
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③预期实验结果为 。
5．（2024·浙江金华·二模）根据国际糖尿病联盟的数据，中国成人糖尿病患者正在逐渐增加。胰岛素
是人体内唯一降低血糖浓度的激素，胰岛β 细胞分泌胰岛素的机制如下所示。请回答下列问题：
(1)胰岛素降低血糖浓度的主要机理是 ，胰岛素的分泌取决于 。
(2)图中葡萄糖经GLUT2 转运体以易化扩散的方式进入胰岛β 细胞后，会马上被GK（葡萄糖激酶）磷酸化
为葡萄糖-6-磷酸，而这一过程对丙酮酸形成的影响不显著。据此推测，这一转化过程的意义是 。图
中细胞膜去极化的机理是 ，导致膜内电位 。图中胰岛素分泌颗粒由 断裂产生。
(3)某研究小组为探究某植物提取液对患糖尿病小鼠是否具有降血糖效果，进行了实验。
①实验步骤：
第一步：选取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为甲、乙、丙、丁四组，甲、乙两组不作处理，丙
丁两组制备成 。
第二步： 。
第三步：对各组小鼠进行处理：
甲组：健康小鼠+灌胃清水
乙组：健康小鼠+灌胃植物提取液
丙组：
丁组：
第四步：每隔7 天，测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，测定3 次。对所得的数据进行统计和分析。
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②请设计记录实验结果记录表： 。
③分析讨论：乙组小鼠处理的目的是 。
6．（2024·黑龙江·一模）大鼠在受到伤害刺激（如寒冷）的状态下，会出现应对并适应环境突变而确
保生存的保护性反应。回答下列问题：
(1)大鼠在受到寒冷刺激时，交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌 等激素增多，表现出警觉性提
高等保护性反应。在该过程中，交感神经属于反射弧中的 。
(2)受到寒冷刺激后的大鼠血浆中糖皮质激素的含量增加。糖皮质激素分泌的调节是通过 轴
进行的。
(3)皮质激素的变化能调节大鼠对寒冷刺激的耐受能力。为验证肾上腺皮质通过产生糖皮质激素来增强大
鼠对寒冷刺激的耐受能力，某兴趣小组用肾上腺皮质摘除法进行实验。在实验过程中，选择大鼠为实验材
料，以大鼠在水中游泳的平均时间作为对寒冷刺激的耐受能力的监测指标。
请完善下面的实验步骤：
第一
步
将若干只生理状况相同的大鼠随机均分为A、B 两组后进行处理，A 组的处理是 ，B 组
（对照组）的处理是 。
第二
步
将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养一星期，待手术恢复。
第三
步
将两组大鼠同时投入盛有冰水的面盆中，记录各组大鼠在水中的游泳时间，各鼠开始下沉时立即
捞出，并计算平均时间。
第四
步
捞出大鼠后，立即进行第二次实验：对A 组大鼠注射 ，B 组注射等量生理盐水，重复
步骤②③。
第五
步
对所得数据进行统计处理与分析。
预期实验结果为：
①第一次实验A 组大鼠在水中游泳的平均时间 B 组，第二次实验A 组大鼠在水中游泳的平均
时间 B 组；
② 。
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【实验结果与结论之真题篇】
1．（2023·江苏·高考真题）糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）
状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能
改变，导致认知水平降低。图1 示IR 鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题：
(3)为研究miR-9-3p 对突触的影响，采集正常鼠和IR 鼠的AT-EV 置于缓冲液中，分别注入b、c 组实验鼠，
a 组的处理是 。2 周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论： 。
2．（2022·湖北·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。
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【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：
(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
。
3．（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:
(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。
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 。
【实验中的结果与结论之模考题篇】
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4．（2024·四川·一模）糖尿病患者需每日检测血糖浓度和注射胰岛素，研究者研制了一种会随血糖浓
度变化智能控释的“智能”胰岛素（IA）。有望改变糖尿病的治疗现状。为评估IA 调节血糖水平的效果。
研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA。测量血糖浓度的变化，结果如下图。请回
答：
(3)本实验的结论是 ，得出这一结论的依据是 .
5．（2024·山西吕梁·二模）抑胃肽（GIP）是动物体内一种重要的激素，由小肠黏膜分泌，能促进胰岛
素分泌。口服葡萄糖后，机体的部分血糖调节过程如图所示。请回答下列问题：
(3)为验证GIP 能促进胰岛素分泌，请以若干只正常大鼠、GIP 抗血清（含GIP 的特异性抗体）、生理盐水、
葡萄糖溶液、注射器等为实验材料和用具设计实验，写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路： ；预期结果及结论： 。
6．（2024·宁夏银川·二模）大花美人蕉枝叶繁茂、花朵艳丽、花期长，具有很高的观赏价值。它还能
吸收硫、氯、氟、汞等有害物质，具有净化空气、保护环境的作用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切
地下根茎的方法，繁殖率低，而且连续营养繁殖会被病毒感染。研究人员拟利用植物组织培养的方式对其
进行繁殖，并进行相关研究。
(2)NAA、2，4-D 具有生长素效应，6-BA、TDZ 具有细胞分裂素效应。美人蕉芽诱导分化较难，以MS 为基本
培养基，附加不同浓度的以上物质，以筛选出适宜美人蕉芽诱导分化的配方，实验结果如下
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编号
植物生长调节剂(mg/L)
芽分化率(%)
生根率(%)
NA
A
2，4-D
6-
BA
TDZ
1
9
33.33
2
5
23.33
3
3
6.67
4
8
0.03
63.33
5
0.5
5
0.03
50.00
6
0.5
0.1
3.33
7
1
0.1
6.67
8
0.
1
0.2
23.33
9
0.2
0
10
1
2
60.00
11
0.
5
2
56.67
12
0.
2
2
0
分析上述实验结果可知，第1--9 组未统计 率，所用培养基的目的为促进 分化，此
类培养基的特点为 。该实验的实验结论为 。
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【实验方案评价之真题篇】
3．（2022·北京·高考真题）生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E 物质）污染会
导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖细
胞等存在E 物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种经济且
快速的水体E 物质监测方法。
(1)将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是 。
(2)为监测E 物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE 和酵母来源的UAS 是两
种诱导型启动子，分别被E 物质-受体复合物和酵母来源的Gal4 蛋白特异性激活，启动下游基因表达。与
方案1 相比，方案2 的主要优势是 ，因而被用于制备监测鱼（MO）。
(3)现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM 需经MO 和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，需
从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将选
项的序号填入相应的方框中。
Ⅰ.启动子： 。
①ERE ②UAS ③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P 生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P 肌）
Ⅱ.基因：
A．GFP B．Gal4 C．雌激素受体基因（ER） D．仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）
(4)SM 不育的原因是：成体SM 自身产生雌激素，与受体结合后 造成不育。
(5)使拟用于实际监测的SM 不育的目的是 。
2．（2017·北京·高考真题）学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实
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验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H 区）密切相关。
（1）在小鼠H 区的传入纤维上施加单次强刺激， 传入纤维末梢释放的 作用于突触后膜
的相关受体，突触后膜出现一个膜电位变化。
（2）如果在H 区的传入纤维上施加100 次/秒、持续1 秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再
施加单次强刺激突触后膜的电位变化都会比未受过HFS 处理时高2~3 倍，研究者认为是HFS 使H 区神经细
胞产生了“记忆”，下图为这一现象可能的机制。
如图所示，突触后膜上的N 受体被激活后，Ca2+会以 方式进入胞内，Ca2+与
共同作用，使C 酶的 发生改变，C 酶被激活。
（3）为验证图中所示机制，研究者开展了大量工作，如：
①对小鼠H 区传入纤维施加HFS，休息30 分钟后，检测到H 区神经细胞的A 受体总量无明显变化，而细胞
膜上的A 受体数量明显增加，该结果为图中的 （填图中序号）过程提供了实验证据。
②图中A 受体胞内肽段（T）被C 酶磷酸化后，A 受体活性增强，为证实A 受体的磷酸化位点位于T 上，需
将一种短肽导入H 区神经细胞内，以干预C 酶对T 的磷酸化，其中，实验组和对照组所用短肽分别应与T
的氨基酸
A．数目不同序列不同 B．数目相同序列相反 C．数目相同序列相同
③为验证T 的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T 的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，
用HFS 处理H 区传入纤维，30 分钟后检测H 区神经细胞突触后膜A 受体能否磷酸化，请评价该实验方案并
加以完善 。
（4）图中内容从 水平揭示学习、记忆的一种可能机制，为后续研究提供了理论基础。
3．（2009·四川·高考真题）回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
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Ⅱ．夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：
（1）该植物一天中有机物积累最多的时刻是 。
（2）在12：00 左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中
B、C 两个点对应的时刻， 时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高， 时刻叶肉细胞叶绿体中
C5化合物的含量相对较大。
（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对皑水是导致气孔关闭的主要因素。
请据此推测图中C、D 两个点对应的时刻中， 时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X 运输到叶片，
能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3 片叶，分别将叶柄下
部浸在不同浓度X 的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开
启程度越大）
测量指标
分组
培养液中X 的浓度/mol·m-3
5×10-5
5×10-4
5×10-3
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叶片中X 的浓度/mol·g-1（鲜重）
2.47
2.97
9.28
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1
0.54
0.43
0.27
①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X 的浓度增大，叶片蒸腾作用强度
。
【实验方案评价之模考题篇】
4．（2024·山东·二模）国家“863”计划在现代农业技术领域设置了多个具有重要价值的主题项目，其
中“动植物生物反应器”课题组建立了植物油体、胚乳、悬浮细胞及动物乳腺生物反应器等几大技术平台、
(1)悬浮细胞生物反应器是指将脱分化的愈伤组织在液体培养基中繁殖以提取产物。该生物反应器用到细
胞工程中的 技术，该技术的主要优点有 （至少答出两条）。
(2)叶绿体生物反应器是指通过特定的技术手段使外源基因能够进入到叶绿体中，与植物叶绿体基因组进
行同源片段重组，在叶绿体中进行转录、翻译的技术体系。该技术可能存在的缺点是 。
(3)科学家利用水稻胚乳反应器表达重组HN 蛋白生产新城疫（一种急性、致死性禽类传染病）疫苗，部分
过程如下：
①利用双酶切法将HN 基因成功连接到了植物载体上，重组载体中HN 基因应该正确连接到 序列
之间。为保证HN 基因只在水稻胚乳细胞中正确表达，需要 。
②利用 法，将重组载体转入水稻愈伤组织。经过暗培养、愈伤筛选、分化、生根和移栽，4
个月后获得转基因水稻种子。为证明HN 基因在水稻胚乳中已经转录，将待测胚乳细胞制成匀浆，采用逆转
录PCR 法进行检测。请你评价能否达成目的，并简要说明理由
。
5．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，动物胰液分泌受神经和体液双重调节。在进入胃前，食物的形
状和气味对视、嗅觉等感受器的刺激，动物对食物的咀嚼和吞咽，均可引起胰液的分泌，肠道中的酸性食
物糜团也可刺激胰液分泌。回答下列问题。
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(1)看见喜爱的食物，动物会反射性地分泌胰液，迷走神经属于该反射弧的 。若长期不食用该食物，
该反射可能会消退，此过程中神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转化为抑制性效应的信号，是一个新
的学习过程，需要 的参与。
(2)胃泌素和乙酰胆碱（ACh）均可刺激胰液分泌，据图分析，二者在发挥作用时的共同特点有 （列举
两点）。
(3)当食物糜团从胃排入十二指肠后，酸性物质刺激肠黏膜细胞释放促胰液素，从而促进胰液大量分泌
（主要成分是水和HCO3
-），胰液又会间接 （填“促进”或“抑制”）促胰液素的进一步分泌。该调节
过程的生理意义是 。
(4)某同学推测：酸性物质对肠黏膜的刺激能通过相关神经传入神经中枢，再经迷走神经调节胰液分泌，
并提出以下实验探究思路：手术切断某只狗支配胰腺的迷走神经，比较在饲喂等量食物的条件下，手术前
后狗的胰液分泌量。据图评价，该思路无法达成目的可能原因是 （答出一点即可）。
6．（2024·北京西城·一模）BAT（褐色脂肪组织）细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功能，
其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。
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(1)图1 示有氧呼吸第三阶段，H+通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过 （细
胞结构）上的ATP 合酶，生成大量ATP。
(2)图2 为BAT 细胞在寒冷刺激下增加产热的机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二
阶段（三羧酸循环）→提高H+跨膜浓度梯度→ → 、产热增加。
(3)产热复合体包含E、M 和UCP1 三种蛋白质。为研究三者的互作情况，构建了三种质粒，分别表达UCPI-
HA 融合蛋白、E-FLAG 融合蛋白、M-FLAG 融合蛋白，并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用抗HA 抗体
偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗FLAG 抗体与抗HA 抗体进行检测，结果
如图3。分析图2 产热复合体中的A、B 分别为 蛋白。
(4)BAT 细胞在凋亡过程中会释放肌苷，与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT 和WAT
（白色脂肪细胞，主要储存脂肪），发现二者UCPI 基因的表达量均显著提高。阐释BAT 凋亡时释放肌苷的
意义。
(5)ENT1 是肌苷转运蛋白，在BAT 细胞高表达。研究表明，抑制ENT1 可以增加胞外肌苷水平，增强细胞产
热能力。有人提出可通过抑制ENT1 治疗肥胖，从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。
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