文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题08 实验设计专题题型及解题技巧
目录导航
一、真题考法归纳
考法01 实验变量分析
考法02 正确写出实验目的
考法03 准确写出实验原理
考法04 完整写出实验思路与实验步骤
考点05 实验结果与结论的预测与分析
二、常考热点实验梳理
三、实验热点专练
考法
01
实验变量分析
1．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的
PS Ⅱ复合体（PS Ⅱ）造成损伤，使PS Ⅱ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通
过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PS Ⅱ的损伤。已知拟南芥的H
蛋白有2 个功能：①修复损伤的PS Ⅱ；②参与NPQ 的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H
基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变
体光照的强度相同，且强光对二者的PS Ⅱ均造成了损伤。
(1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有
（答出2 个因素即可）。
(2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活
性强弱，理由是 。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填
“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是
。
【答案】(1) 光、H 蛋白 CO2浓度、温度
(2)不能 突变体PS Ⅱ系统光损伤小但不能修复，野生型光PS Ⅱ系统损伤大但能修复
(3)少
突变体PNQ 高，PS Ⅱ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PS Ⅱ活性高，光反应产物
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
多
【解析】（1）据题意拟南芥的野生型和H 基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强
光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H 蛋白；
影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。
（2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对
PS Ⅱ复合体造成损伤。但是野生型含有H 蛋白，能对损伤后的PS Ⅱ进行修复，故不能确定强
光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活性强弱。
（3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ 能将过剩的光能耗散，从而使流向
光合作用的能量减少；突变体的NPQ 强度大，能够减少强光对PSII 的损伤且减少作用大于野
生型H 蛋白的修复作用，这样导致突变体的PS Ⅱ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH 和
ATP 促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。
考法
02
正确写出实验目的
2．（2011·浙江·高考真题）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：
（1）实验分组：
甲组：培养液+Y 细胞+3H-TdR(3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组：培养液+Y 细胞3H-TdR+X（用生理盐水配制）
每组设置若干个重复样品。
（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。
（要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TDR 表示相关名词：Y 细胞是能增殖的高等动物体细
胞）请回答：
（1）实验目的： 。
（2）预测实验结果及结论： 。
(3) 实验中采用3H-TDR 的原因是： 。
【答案】 探究X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)的影响 如果乙组CRD 明显高于甲组，说明
X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)有促进作用；如果乙组CRD 与甲组基本相同，说明X 对Y 细胞增殖
(DNA 合成)无影响；如果乙组CRD 明显低于甲组，说明X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)有抑制作用
3H－TdR 是DNA 合成的原料之一，可根据CRD 变化来判断细胞增殖(DNA 合成)情况
【分析】
【解析】（1）根据题意，本实验的目的是探究X 对Y 细胞中的DNA 的复制和细胞增殖的影响，
实验的自变量为是否加入物质X，因变量是细胞内的放射性强度，即CRD，故实验目的是探究
X 对Y 细胞增殖的影响。
（2）如果乙组CRD 明显高于甲组，说明X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)有促进作用；如果乙组CRD
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
与甲组基本相同，说明X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)无影响；如果乙组CRD 明显低于甲组，说明
X 对Y 细胞增殖(DNA 合成)有抑制作用。
（3）由于3H－TdR 只能存在于DNA 分子中，是DNA 合成的原料之一，所以可以根据CRD 变化
来判断细胞增殖和DNA 复制情况。
考法
0 3
准确写出实验原理
3．（2021·安徽·校联考一模）甲状腺激素在人体内有极为重要的作用。甲状腺疾病高发与
人类生活中的甲状腺激素干扰物（一类通过影响甲状腺激素的合成、运输、分解等，从而改
变甲状腺激素的功能和稳态的化学物质）密切相关。
I．为验证甲状腺激素对代谢的影响，某生物兴趣小组设计了如下实验，请补充实验内容：
（1）实验原理： 。应用甲状腺激素制剂的动物放入密闭容器时，对缺氧敏感性提高，
容易因缺氧窒息而死亡。
（2）材料和用具：小白鼠若干只，灌胃管，1000mL 广口瓶，甲状腺激素制剂，生理盐水。
（3）方法步骤：
①将健康小白鼠按性别、体重随机分为对照组和实验组，每组10 只。
②实验组动物灌胃给甲状腺激素制剂，每天5mg，连续用药两周。对照组动物灌胃给
。
③将每只小白鼠分别放在1000ml，的广口瓶中，把瓶口密封后，立即观察其活动，并记录其
存活时间。最后汇总全组动物的实验结果，计算 ，并将实验组与对照组进行比较。
（4）预测实验结果及结论： 。
II．在众多的甲状腺激素干扰物中，农药所占比例最大，噻枯唑是一种常用农药杀菌剂。试
用下列实验材料探究噻枯唑对甲状腺功能的干扰作用，写出简要实验思路 。
实验材料：小白鼠若干只，灌胃管，噻枯唑，色拉油（作为溶解噻枯唑的有机溶剂），其他
实验仪器均满足。
【答案】甲状腺激素能提高细胞代谢速率，使机体需氧量增多 等量的生理盐水，连续用
药两周 平均存活时间 实验组的平均存活时间小于对照组的，说明甲状腺激素能提
高细胞代谢速率 将小白鼠随机均分为两组，分别用适量且等量的噻枯唑溶液和色拉油灌
胃，在相同且适宜条件下进行培养，观察并记录小白鼠的精神状态、活动等情况（或抽血检
测甲状腺激素含量）
【解析】I．（1）甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴
奋性等作用。根据实验目的和后续的实验操作，该实验原理应为甲状腺激素能提高细胞代谢
速率，使机体需氧量增多；
（3）本实验的自变量为甲状腺激素，实验组和对照组的差别就在于是否给与甲状腺激素制剂，
所以对照组动物的处理方法为灌胃等量的生理盐水，连续用药两周；本实验的因变量为小白
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
鼠的活动情况及存活时间，最后要汇总全组动物的实验结果，计算平均存活时间，并将实验
组与对照组进行比较；
（4）实验组小鼠灌胃甲状腺激素制剂后，新陈代谢加快，耗氧量增加，在密闭的广口瓶中容
易因缺氧窒息而死亡，因此实验组的平均存活时间应小于对照组的；
II．要探究噻枯唑对甲状腺功能的干扰作用，需要设置对照实验。实验组灌胃适量的噻枯唑
溶液，对照组灌胃等量的色拉油，在相同且适宜条件下进行培养，观察并记录小白鼠的精神
状态、活动等情况。
考法
0 4 完整写出实验思路与实验步骤
4．（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。
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）。
【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a 和叶绿素b） 一和二
(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多
(3)三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实
成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光线对应最适
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
光线强度
【解析】（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a 和叶绿素b，二者统
称为叶绿素。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一条和第二条。
（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红
光+蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6 小时/天时，平均花朵数最多，所以最
佳补光时间是6 小时/天。
（3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最
适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白
光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最
高的组的光线对应最适光线强度。
5．（2020·山东·统考高考真题）科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，
通过特定的光刺激下丘脑CRH 神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘
脑CRH 神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免
疫，调节过程如图1 所示，图2 为该小鼠CRH 神经元细胞膜相关结构示意图。
（1）图1 中，兴奋由下丘脑CRH 神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递
需要通过的结构是 ，去甲肾上腺素能作用于T 细胞的原因是T 细胞膜上有
。
（2）在体液免疫中，T 细胞可分泌 作用于B 细胞。B 细胞可增殖分化为
。
（3）据图2 写出光刺激使CRH 神经元产生兴奋的过程： 。
（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证
破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N 抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
实验设计思路： 。
预期实验结果： 。
【答案】 突触 去甲肾上腺素受体 淋巴因子（或：细胞因子） 浆细胞和
记忆细胞（或：效应B 淋巴细胞和记忆B 淋巴细胞） 光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
放，钠离子内流产生兴奋 取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组
小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N 抗原；
一段时间后，检测两组小鼠抗N 抗体的产生量 实验组小鼠的抗N 抗体产生量低于对照组
的产生量
【分析】1、神经元间兴奋的传递：兴奋在神经元之间的传递通过突触完成，突触包括突触前
膜、突触间隙、突触后膜，突触后膜上有神经递质的特异性受体，当兴奋传至轴突末端时，
轴突末端的突触小体释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜所在神经元兴奋
或抑制。
2、动作电位：当某一部位受刺激时，神经纤维膜对钠离子的通透性增加，即钠离子通道开放，
Na+内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，产生动作电位。
3、体液免疫过程为：（1）除少数抗原可以直接刺激B 细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取
和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T 细胞，再由T 细胞呈递给B 细胞；
（2）B 细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；
（3）浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
【解析】（1）由以上分析可知，兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1 可知，
T 细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞，激素之所以能作用于靶细胞，是因为靶细胞上有特异
性受体，因此去甲肾上腺素能作用于T 细胞，是因为T 细胞膜上有去甲肾上腺素受体。
（2） 在体液免疫过程中，吞噬细胞处理抗原后呈递给T 细胞，T 细胞分泌淋巴因子作用于B
细胞，B 细胞经过增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞。
（3）生物膜的功能与蛋白质有关，分析图2，光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放，
钠离子内流，从而使CRH 神经元产生兴奋。
（4） 实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此实验中的自变
量为脑—脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量，保证无关变量相同且适宜，
最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。
实验设计思路为：取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神
经切断作为实验组，另一组小鼠不作任何处理作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的
N 抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N 抗体的产生量。
本题为验证性实验，预期实验结果应该符合题目要求，即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠
的体液免疫能力，因此实验组小鼠的抗N 抗体产生量低于对照组的产生量。
考法
0 5
实验结果与结论的预测与分析
6．（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
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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
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
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(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。
【解析】（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，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
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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。
7．（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 。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【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。
【解析】(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。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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。
考点一、变量分析
变量
定义及表示
自变量(实验变量)
研究者主动操纵实验所探究的条件和因子,是作用于实验对象
的刺激变量;坐标轴中横轴标识一般为自变量
因变量(反应变量)
随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,应具有可测性和
客观性;坐标轴中纵轴标识一般为因变量
无关变量(干扰变量、控制变
量)
与研究目标无关,但却影响研究结果的变量;实验时一般需控制
无关变量相同且适宜
考点二、正确写出实验目的
实验目的——要探究或验证的某一事实或者做了该实验后,要解决什么问题。
(1)实验目的的书写与表达:实验目的的内容包含研究对象、研究现象(因变量)和作用于对象
的因素(自变量),格式为“探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响”或“探究
(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系”等。
(2)实验目的的确认方法
①根据题目信息,直接写出实验目的。
②根据实验装置或实验现象,推断实验目的。
③根据实验步骤反推实验目的。
考点三、准确写出实验原理
实验原理就是进行实验的理论依据,包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实
验步骤的依据、分析现象与结果的依据和确定观测指标的依据。
(1)实验原理一般由三部分组成:自变量和因变量的关系+因变量的观测指标+实验过程描述。
(2)实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。有些题目要求对实验结果进行
分析,考查的是实验原理,所以对实验结果进行分析时合理套用实验原理即可。
考点四、完整写出实验思路与实验步骤
(1)应牢记实验步骤的“四部曲”,即取材(共性处理)→处理(变量处理)→(培养)观察记录→
预测结果(得出结论)。有时有实验材料的预处理。
(2)实验设计中应使用恰当的语言表述。
考点五、实验结果与结论的预测与分析
(1)探究性实验结果的预测对应假设,常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分
析,相应的结果与结论有多种情况。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论,
且结论就在题目中,如“验证……”“证明……”等。若实验结论对应实验目的,则应得出肯
定结论。
1． 与“无辣不欢”的重庆人相比，广东人更喜好甜食。姜撞奶就是一极具广东特色的甜点。
制作方法为把牛奶和姜汁混合后，牛奶将会凝固，所得甜品味道香醇爽滑，甜中微辣、风味
独特且有暖胃表热作用。在不同温度的等浓度牛奶中混入一些新鲜姜汁，实验操作和结果如
下表，据此回答下列问题：
温度 (℃)
10
30
50
70
90
牛奶(mL)
800
800
800
800
800
新鲜姜汁
(mL)
50
50
50
50
50
结果
30min 后仍有未凝
固迹象
15min 完全
凝固
2min 完全
凝固
2min 完全
凝固
30min 后仍有未凝
固迹象
(1)该实验的自变量是 。
(2)实验表明新鲜姜汁中含有一种酶，推测该酶的作用是 。
(3)若用煮沸的姜汁重复这项实验，请预测实验结果： ，造成该结果的
原因是 。
(4)实验中“在不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁”操作过程中需要改进的是
。
【答案】(1)温度
(2)使牛奶凝固
(3) 牛奶无法凝固 煮沸使姜汁中的酶变性失活
(4)将等量姜汁在不同温度下分别保温后再与对应温度的牛奶混合
【分析】 1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶
是RNA。
2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶
活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）
的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH 过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】（1）分析题图信息可知，该实验的自变量是温度，因变量是牛奶的凝固时间。
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）新鲜姜汁含有一种酶，该酶能将可溶状态的牛奶蛋白质转化成不溶状态，即该酶的作用
是使牛奶凝固。
（3）酶的作用条件温和，煮沸能使姜汁中的酶变性失活，故用煮沸的姜汁重复这项实验，牛
奶无法凝固。
（4）为提高实验的准确度，实验中“不同温度的等量牛奶中混入一些新鲜姜汁”操作中应注
意的是将等量姜汁在不同温度下保温后再与对应温度的牛奶混合。
2．某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素，做了三个实验，相应的实验结果如图所示
（实验1、实验2 均在最适条件下进行，实验3 其他条件适宜）。请分析回答：
(1)实验1、2、3 中的自变量分别为 、 、 。
(2)实验1 体现了酶具有 ，与无机催化剂相比的作用机理是 。
(3)实验1 若温度升高10℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将 （填“增大”或“减
小”）。
(4)实验2 探究了过氧化氢溶液的浓度对酶促反应速率的影响，bc 段O2产生速率不再增大的
原因最可能是 有限。
(5)探究pH 对酶活性的影响不推荐使用淀粉酶与淀粉的原因是 。实验3 实验结果表明，
过氧化氢酶的最适pH 为 （填字母）。当pH 小于d 或大于f 时，过氧化氢酶的活性将
永久丧失，其原因是 。
【答案】(1) 催化剂的种类 过氧化氢溶液的浓度 pH
(2) 高效性 能更加显著地降低化学反应活化能
(3)减小
(4)酶的数量
(5) 酸能催化淀粉水解，会对实验结果造成干扰 e 过酸、过碱会破坏酶的空间
结构，使酶永久失活
【分析】实验组：经过处理的组是实验组。对照组：未经过处理的组是对照组。变量：实验
过程中可以变化的因素称为变量。自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量。因变量：
随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过
程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。自变量是可以人
为直接改变或施加的变量，因变量是随自变量变化而变化的量，只能观察或测量获得。要注
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
意无关变量应该相同且适宜。实验设计时要注意单一变量原则和对照原则。
【详解】（1）由曲线图分析可知，实验1、2、3 中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度
和pH。
（2）实验1 用了无机催化剂和过氧化氢酶同时催化过氧化氢分解，此实验结果体现了酶具有
高效性；同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
（3）已知实验都是在适宜条件下进行的，而酶的活性是受温度等条件影响的，所以实验1 若
温度升高到10℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将减小。
（4）实验2 的bc 段显示随着反应物的不断增加，不能影响O2产生速率，其氧气产生速率不
再增大的原因最可能是催化剂过氧化氢酶的数量有限。
（5）由于酸性情况下，淀粉也会被催化水解，故不推荐使用淀粉酶与淀粉来探究pH 对酶活
性的影响。实验3 的结果显示，e 点溶液中H2O2剩余量最少，所以过氧化氢酶的最适pH 为e；
实验结果表明，当pH 小于d 或大于f 时，由于强酸或强碱，使酶的空间结构被破坏，所以过
氧化氢酶的活性将永久丧失。
3．为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了
一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中，
5 个月后测定相关指标，部分结果如图所示。回答下列问题：
(1)由图1 可知， 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体
增多，影响田鼠种群的 ，从而导致种群密度增加。
(2)由图2 可知，增加降水有利于 生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食
谱发生变化。调查发现，田鼠种群的年龄结构属于增长型，得出这一结论的主要依据是发现
该种群中 。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂， 段时
间后，比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 。
(4)若要调查草原地块田鼠的食物羊草种群密度，采用的调查方法属于 法。
为确保取样的随机性，可采用 法取样。
【答案】(1) 增加降水 出生率和死亡率
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2) 羊草 幼年个体较多，老年个体较少
(3)检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
(4) 样方 五点取样法或等距离取样法
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性
别比例。其中种群密度是最基本的数量特征出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度
的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄组成预测种群密度变化。
【详解】（1）由图1 可知，该实验自变量为降水量，因变量为田鼠体重，从柱形图来看，增
加降水组田鼠的体重增加幅度大于半干旱组。田鼠体重增加有利于个体存活，降低种群的死
亡率，育龄个体增多表明种群出 生率将增加，出生率和死亡率可以直接影响种群密度。
（2）分析图2 可知增加降水组羊草的相对生物量明显增加，即有利于羊草的生长。其在田鼠
食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变化。田鼠种群的年龄结构属于增长型，主要依据是该
种群中幼年个体较多，老年个体较少。
（3）图2 为野外半干旱和增加降水组的食谱柱形图，室内模拟实验的自变量是食谱的组成，
因变量是田鼠的体重，该实验的目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
（4）调查羊草种群密度，采用样方法调查。为确保取样的随机性，可采用五点取样或等距离
取样法取样。
4．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， 其一是
激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是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，称为调节型分泌途径。研究者据此做了如下实
验，请回答下列问题：
(1)实验目的： 。
(2)下列关于实验原理的分析，正确的是 。
A．参与胰岛素合成、分泌的膜结构细胞器包括核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B．胰岛素由胰腺细胞合成
C．在血糖浓度较低时，胰岛素分泌较多
D．调节型分泌途径在短时间内可分泌较多胰岛素
(3)实验分组：(培养液中葡萄糖浓度均为 1.5 g/L)
甲组：培养液＋胰岛 B 细胞＋X 物质(蛋白质合成抑制剂，用生理盐水配制)；
乙组：培养液＋胰岛 B 细胞＋ ；
适宜条件下培养一段时间后，检测 。
(4)预期实验结果及结论：
①若 ，则说明胰岛素只存在组成型分泌途径。
②若 ，则说明胰岛素只存在调节型分泌途径。
③若 ，则说明胰岛素存在两条分泌途径。
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】(1)探究胰岛素的分泌途径
(2)D
(3) 等量生理盐水 各组培养液中胰岛素含量
(4) 甲组检测无胰岛素，乙组检测有胰岛素 甲、乙两组检测结果一致 甲组检
测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素
【分析】1、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”，
则单一变量是否有蛋白质合成抑制剂X，因变量是血液中胰岛素的含量。
2、胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、
转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】（1）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X，因变量是血液中胰岛素的含量，所以该实验的目
的是探究胰岛素的分泌途径。
（2）A、核糖体不是膜结构细胞器，A 错误；
B、胰岛素由胰岛B 细胞合成，B 错误；
C、在血糖浓度较高时，胰岛素分泌较多，C 错误；
D、调节型分泌途径中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，
该途径在短时间内可分泌较多胰岛素，D 正确。
故选D。
（3）根据实验的基本原则分析，甲组：培养液＋胰岛B 细胞＋X 物质(蛋白质合成抑制剂，用
生理盐水配制)，说明甲组是实验组，则乙组的处理应该不加X 物质，即培养液＋胰岛B 细胞
＋等量生理盐水。然后在适宜条件下培养一段时间后，检测各组培养液中胰岛素含量。
（4）①若甲组检测无胰岛素，乙组检测有胰岛素，则说明胰岛素只存在组成型分泌途径；
②若甲、乙两组检测结果一致，则说明胰岛素只存在调节型分泌途径；
③若甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素，则说明胰岛素存在两条分泌途径。
5．早餐是一日三餐中最重要的一餐，一份常见的中式早餐配餐如下：猪肉饺子、杂粮粥、多
种蔬菜、豆浆、煮鸡蛋。请回答下列问题：
(1)该早餐中富含有K、Ca、Zn、P、Mg、Fe 等必需元素，其中属于微量元素的是
。
(2)肉类较多的饺子适合用来煮食，尽量少用油煎，炸等烹调方法，避免额外增加脂肪摄入。
某同学将肥肉制成临时装片，滴加 染液，并用
溶液洗去浮色，最后在显微镜下观察.会看到脂肪细胞中被染成 的脂
肪颗粒。
(3)有些人会选择牛奶、面包等作为简易早餐，评价牛奶营养价值高低的主要标准是看其中必
需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，出
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
现营养不良的症状。某生物兴趣小组利用下列材料和用具就“赖氨酸是不是小白鼠的必需氨
基酸呢？”进行了探究。请补充并完善他们的实验原理和实验方案。
材料和用具：20 只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠、分装在不同试剂瓶中的21 种氨基酸、
不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
1.实验原理： ,当动物缺乏必需氨基酸时，就会影响体内蛋白质的合
成，出现营养不良、体重增加缓慢等症状。
2.实验方案：
①配食：取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的21 种氨基酸，配制
成食物A（对照组）； ,配制成食物B。
②分组：将20 只白鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。
③饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A;乙组每天饲喂与甲组食物A 等量的食物B。两组小白鼠
其他饲养条件相同。
④观测： ，
3.实验结果预测及结论： 。
【答案】(1)Zn、Fe
(2) 苏丹Ⅲ 体积分数50%的酒精 橘黄色
(3) 必需氨基酸是动物体内不能合成的，只能从食物中获得的氨基酸 另取等量的不
含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的20 种氨基酸，其含量和比例与食物A 中的相
同 观察甲、乙两组大鼠的营养状况并分别测量体重，计算体重增加量 若两组小白
鼠营养状况和体重基本相同，则赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸；若乙组小白鼠营养不良、
体重增加缓慢，甲组小白鼠正常，则赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸
【分析】1、组成细胞的元素根据含量的多少分为大量元素和微量元素，大量元素有：C、H、
O、N、P、S、K、Ca、Mg 等，微量元素有：Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B 等。
2、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶
液的颜色变化为砖红色；（2）蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色；（3）脂肪可被苏丹Ⅲ染
液（或苏丹Ⅳ染液）染成橘黄色（或橘红色）。
3、蛋白质是生命活动是主要承担者，构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸可分为必需氨
基酸和非必需氨基酸。
【小题1】组成细胞的元素根据含量的多少分为大量元素和微量元素，该早餐中富含有K、
Ca、Zn、P、Mg、Fe 等人体必需元素，其中属于微量元素的是Zn、Fe。
【小题2】肥肉中含有脂肪较多，检验脂肪滴用苏丹染液，并用体积分数为50%的酒精溶液洗
去浮色，最后在显微镜下观察，会看到脂肪细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒。
【小题3】本实验的目的是探究赖氨酸是不是小白鼠的必需氨基酸，自变量是是否含有赖氨
酸，因变量是小白鼠生长情况。
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则实验原理为必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需
氨基酸时，就会影响体内蛋白质的合成。出现营养不良，体重增加缓慢或减轻。①根据实验
的自变量，设置A 组作为对照，B 组另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以
外的20 种氨基酸，其含量和比例与食物A 中的相同。④分别测量甲、乙两组小白鼠的体重，
并计算体重增加量。实验结果预测及结论：若两组小白鼠营养状况和体重基本相同，则赖氨
酸不是小白鼠的必需氨基酸；若乙组小白鼠营养不良、体重增加缓慢，甲组小白鼠正常，则
赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸。
6． 普通洗衣粉不易清除衣物上的奶渍，但是含有某种活性酶的高效洗衣粉则可以。某研究
性学习小组的同学拟对“高效洗衣粉中的活性酶成分是否是蛋白质”进行探究，假设你是该
小组中的一员，请完善下列实验方案。
实验材料：0.1g/mL 的NaOH 溶液、0.05g/mL 的CuSO4溶液、高效洗衣粉溶液、普通洗衣粉溶
液、试管、滴管
(1)实验原理： 。
(2)实验步骤：
①取两支试管，分别标上甲和乙，向甲试管中加 ，向乙试管中加2mL 普通洗
衣粉溶液：
②先向两支试管中分别加入 ，摇匀，将 溶液稀释成
溶液，再向两支试管中分别加入 ，摇匀：
③观察两支试管中溶液的颜色变化
(3)可能的现象与结论：①若 ，则说明高效洗衣粉中活性酶的
成分是蛋白质；
②若 ，则说明高效洗衣粉中活性酶的成分不是蛋白质。
(4)该实验最可能的结论是 。
【答案】(1)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应
(2) 2mL 高效洗衣粉溶液 1mL0.1g/mL 的NaOH 溶液 0.05 g/mL 的CuSO4
0.01 g/mL 的CuSO4 4 滴0.01 g/mL 的CuSO4溶液
(3) 甲试管出现紫色而乙试管未出现 甲和乙试管均未出现紫色
(4)高效洗衣服中活性酶的成分是蛋白质
【分析】鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂，发生的
是双缩脲反应，双缩脲反应实质是在碱性环境下的Cu2+与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋
白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应，
可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。
【详解】（1）本实验是探究“高效洗衣粉中的活性酶成分是否是蛋白质”，蛋白质能与双缩
脲试剂发生紫色反应，因此本实验原理是蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）①本实验自变量为洗衣粉的种类，因此取两支试管，分别标号为1、2，向1 号试管中加
2mL 高效洗衣粉溶液，向2 号试管中加2mL 普通洗衣粉溶液。
②双缩脲试剂由A 液（质量浓度为0.1g/mL 氢氧化钠溶液）和B 液（质量浓度为0.01g/mL 硫
酸铜溶液）组成，双缩脲试剂用于鉴定蛋白质，使用时要先加A 液后再加入B 液，不需要水
浴加热，因此先向两支试管中分别加入1mL0.1g/mL 的NaOH 溶液，摇匀，再向两支试管中分
别加入3～4 滴0.01 g/mL 的CuSO4溶液，摇匀。
（3）可能的现象与结论：①若1 号试管出现紫色而2 号试管未出现，则说明高效洗衣粉中活
性酶的成分是蛋白质；②若两支试管中都没有出现紫色，则说明高效洗衣粉中活性酶的成分
不是蛋白质。
（4）根据题意“普通洗衣粉不易清除衣物上的奶渍，但是含有某种活性酶的高效洗衣粉则可
以”可推知，奶渍的成分主要是蛋白质，根据酶具有专一型，高效洗衣服中活性酶的成分是
蛋白酶，即高效洗衣服中活性酶的成分是蛋白质。
7．光不仅是光合作用的动力，也可作为信号调控植物的生长发育，F 蛋白在光信号转导途径
中有重要作用。回答下列问题：
(1)光敏色素是植物中的一种能够接受光信号的分子，其是一类 ，主要吸收
。
(2)拟南芥种植密度较大时，光能被上层叶片叶绿体中的 大量吸收，使下层叶片光合速
率 （填“上升”或“下降”），细胞内自由基积累攻击叶绿体膜、核膜等构成的
系统，导致叶片衰老变黄。
(3)研究发现，与野生型相比，F 基因功能缺失拟南芥突变体（突变体f）叶片的叶绿素含量
在正常光照和遮光条件下都降低，且在遮光条件下，叶绿素含量下降更明显。由此分析，F
基因的功能是对遮光诱发的叶片衰老有 （填“促进”或“抑制”）作用。
(4)有研究表明，植物激素水杨酸会导致叶片衰老变黄，F 蛋白质能抑制水杨酸的合成，延缓
叶绿素含量的下降。试以野生型、水杨酸合成基因功能缺失突变体甲、水杨酸合成基因和F
基因功能缺失的双突变体乙、突变体f 作实验材料，结合教材实验，验证这一结论。写出实
验思路和预期实验结果。
实验思路： 。
实验结果：野生型的叶绿素含量 （填“大于”“小于”或“等于”）突变体f 的叶绿
素含量；突变体甲、乙的叶绿素含量 （填“大于”“小于”或“等于”）突变体f 的
叶绿素含量。
【答案】(1) 蛋白质（色素—蛋白复合体） 红光和远红光
(2) 叶绿素、类胡萝卜素（光合色素） 下降 生物膜
(3)抑制
(4) 实验思路：将野生型植株、突变体甲、乙和f 种植在正常光照条件下，一段时间后
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
取各植株相同部位叶片，做绿叶中色素的提取和分离实验，比较叶绿素含量 大于
大于
【分析】1、光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在
分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信
息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
2、光照调控植物生长发育的反应机制：阳光照射→光敏色素被激活，结构发生变化→信号经
过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化（表达）→转录形成RNA→
蛋白质→表现出生物学效应。
【详解】（1）光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），光敏色素主要吸收红光和远红
光，植物体除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。
（2）光合作用过程中，叶绿体中的叶绿素、类胡萝卜素等光合色素可以吸收光能，拟南芥种
植密度较大，下层光线少，所以下层叶片光合速率下降，当叶绿体膜、核膜等构成的生物膜
系统被攻击以后，叶片会衰老变黄。
（3）与野生型相比，突变体f 在遮光条件下，叶绿素含量下降更明显，说明F 基因对遮光诱
发的叶片衰老有抑制作用。
（4）若要证明植物激素水杨酸会导致叶片衰老变黄，F 蛋白质能抑制水杨酸的合成，延缓叶
绿素含量的下降。就要将野生型、水杨酸合成基因功能缺失突变体甲、水杨酸合成基因和F
基因功能缺失的双突变体乙、突变体f，植在正常光照条件下粉笔培养一段时间后，提取色
素比较叶绿素含量。
F 蛋白可以延缓叶片衰老变黄，结合题目信息“水杨酸可以促进自由基的产生，自由基可导
致叶片衰老变黄”推测，F 蛋白质可能会抑制水杨酸的合成，减少自由基的产生，进而延缓
了叶绿素含量的下降。故野生型与甲和乙突变体的叶绿素含量相似，突变体f 由于缺少F 蛋
白，而水杨酸正常合成，导致叶绿素含量明显下降。故将野生型植株、突变体甲、乙和f 种
植在正常光照条件下，一段时间后测定并比较叶绿素含量，预期的结果为野生型≈甲≈乙＞
f。
8．中国教育部要求建立学生心理健康档案，明确将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容。抑郁
症是一种常见的精神障碍性疾病，临床表现为情绪低落、悲观、认知功能迟缓等症状。现代
医学对抑郁症的发病机理和治疗方案进行了如下研究，回答下列问题：
(1)人的情绪是由位于脑干的“奖励中心”和位于大脑的“反奖励中枢”——外侧缰核
（LHb）共同调控的。神经元的放电频率与其兴奋程度成正相关。抑郁症小鼠的 LHb 神经元
的放电频率比正常小鼠 ，向“奖励中心”发送的 （填“促进”或“抑制”）信
号增强，使小鼠无法感受到快乐，从而产生抑郁。
(2)5-HT 再摄取抑制剂（SSRIs）是常用的抗抑郁药物，其作用机理如图所示。突触前膜中的
5 HT 是通过 的方式释放的。SSRIs 能缓解抑郁症状，其作用原理是 。
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)抑郁症与睡眠不足有一定关系。褪黑素是松果体产生的一种激素，其晚上分泌得多，白天
分泌得少，具有调整睡眠的作用。熬夜玩手机会干扰睡眠，其原因是手机屏幕的光线会
（填“促进”或“抑制”）褪黑素的分泌。很多抑郁症患者都出现生物节律紊乱的现象，这
与位于 的某神经中枢的功能失常有关。
(4)熬夜不仅会破坏生物的昼夜节律，还会影响正常的免疫功能。临床实验发现，抑郁症患者
患流感概率增加，推测其原因是体液免疫功能明显减弱。请利用病毒A、正常小鼠和抑郁症
小鼠为材料，设计实验验证上述结论，写出实验思路： 。
【答案】(1) 强（或快） 抑制
(2) 胞吐 SSRIs 与突触前膜上的5-HT 载体结合，阻止了5-HT 被突触前膜重新回收，
使突触间隙的5-HT 含量升高
(3) 抑制 下丘脑
(4)实验思路：分别选取等量的生长状况、性别相同的正常小鼠和抑郁症小鼠，标记为甲、乙
两组，向两组小鼠分别注射等量的病毒A，在相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测两
组小鼠血浆中的抗病毒A 抗体的相对含量
【分析】下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面：①感受：渗透压感受器感受渗
透压升降， 维持水代谢平衡。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，使之分泌相应的激素或促激素。在
外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素。④调节：生物节律中枢、体温调节中枢、血
糖调节中枢、渗透压调节中枢。
【详解】（1）据题意可知，神经元的放电频率与其兴奋程度成正相关，抑郁症小鼠LHb 神
经元兴奋性增强，因此其放电频率比正常小鼠的强，同时向“奖励中心”发送的抑制信号增
强，使小鼠无法感受到快乐，从而产生抑郁。
（2）5-HT 作为神经递质排出细胞的方式是胞吐；从图中可以看出，SSRIs 与突触前膜上的5-
HT 载体结合，阻止了5-HT 被突触前膜重新回收，使突触间隙的5-HT 含量升高，从而达到缓
解抑郁症的作用。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（3）分析题意可知，褪黑素是松果体产生的一种激素，晚上分泌得多，白天分泌得少，可推
测出黑暗环境利于其分泌，因此手机屏幕的光线会抑制褪黑素的分泌；与生物节律有关的神
经中枢位于下丘脑。
（4）据题意可知，本实验的实验材料为病毒A、正常小鼠和抑郁症小鼠，实验目的是验证抑
郁症患者患流感概率增加，是体液免疫功能减弱引起的，本实验的自变量为小鼠类型（正常
小鼠还是抑郁症小鼠），因变量为体液免疫功能强弱，可用产生特异性抗体的含量表示，因
此实验思路为：分别选取等量的生长状况、性别相同的正常小鼠和抑郁症小鼠，标记为甲、
乙两组，向两组小鼠分别注射等量的病毒A，在相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测
两组小鼠血浆中的抗病毒A 抗体的相对含量。
9．鹅（ZW 型，2N=78）的鹅掌颜色有黑色、花色和黄色三种，由两对等位基因M/m 和T/t 共
同控制。已知M 基因控制黑色素的合成，无M 基因表现为黄掌，T 基因使鹅掌全部含有黑色素，
出现全黑性状，不含T 基因的个体，黑色素随机分布，出现花掌（黑黄相间）。现让两只雌
雄黑掌鹅相互交配，F 表现型及比例如表所示，已知不考虑
₁
Z、W 染色体上的同源区段。回答
下列问题：
性别
黑掌
花掌
黄掌
雄性
6
0
2
雌性
3
3
2
(1)雌性鹅的性染色体类型为 。
(2)M/m 基因位于 ，判断理由是 。
(3)亲本雌性鹅和雄性鹅的基因型分别为 ，F 中黄掌鹅的基因型有
₁
种，随机从
F 雄性鹅中选取一只黄掌鹅，为确定其基因型，请你设计一组杂交实验并预测实验结果及结
₁
论。
杂交实验： 。预测实验结果及结论： 。
【答案】(1)ZW
(2) 常染色体 子代雄性黑掌：黄掌=3：1，雌性黑掌和花掌（含黑掌表型）：黄掌
=3：1，与性别无关
(3) MmZTW、MmZTZt 4 与黑掌鹅雌性亲本进行杂交，观察子代雌性表型 若
子代雌性中出现花掌表型，则该雄性黄掌鹅的基因型为mmZTZt，若子代雌性中均不出现花掌
表型，则该雄性黄掌鹅的基因型为mmZTZT
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配
子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子
中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）由于鹅的性别决定方式为ZW 型，故雌性鹅的性染色体类型为ZW。
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）由题干信息“T 基因使鹅掌全部含有黑色素，出现全黑性状，不含T 基因的个体，黑色
素随机分布，出现花掌（黑黄相间）”可知，花掌的出现由T/t 控制，且花掌中含有黑色素
合成基因M，含有黑掌表型，由题表数据可知，子代中雄性黑掌：黄掌=3：1，雌性黑掌和花
掌（含黑掌表型）：黄掌=3：1，即黑掌与黄掌的表型与性别无关，故可推测控制黑色素合成
基因M/m 位于常染色体上。
（3）由题表数据可知，黑掌与花掌在雌雄中比例不同，故控制花掌与非花掌的基因（T、t）
位于Z 染色体上，子代雌性（ZW 型）中黑掌：花掌=1:1，故父本基因型为ZTZt，且子代雄性
（ZZ 型）均为黑掌，可推测母本基因型为ZTW，且子代中雄性黑掌：黄掌=3：1，雌性黑掌和
花掌（含黑掌表型）：黄掌=3：1，故亲本雌性鹅和雄性鹅的基因型分别为MmZTW、MmZTZt；
F 中黄掌鹅的基因型为
₁
mmZTZT、mmZTZt、mmZTW、mmZtW，共有4 种；欲确定F 雄性鹅中一只黄
₁
掌鹅的基因型（mmZTZT、mmZTZt），可选择黑掌鹅雌性亲本（MmZTW）进行杂交，观察子代雌性
表型；若子代雌性中出现花掌表型，则该雄性黄掌鹅的基因型为mmZTZt，若子代雌性中不出
现花掌表型，则该雄性黄掌鹅的基因型为mmZTZT。
10．材料一：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，
补充信息：①前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA
材料二：氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA 是否能通过影响心肌
细胞中P 基因的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
(1)根据图像简述此调控机制
(2)简述circRNA 的作用机理
(3)利用所学知识，简述P 基因mRNA 表达为P 蛋白的具体过程
(4)根据材料一，试提出治疗放射性心脏损伤的思路 。
(5)根据材料二中的实验，请设计实验，并预测结果 。
【答案】(1)以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录合成前体mRNA，前体mRNA
可被剪切成circRNA 等多种RNA，circRNA 可以通过与 miRNA 结合促进P 基因表达，使P 蛋白
含量升高，P 蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA 表达量升高时，大量的miRNA 与P 基因的mRNA
结合，并将P 基因的mRNA 降解，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)细胞内circRNA 与miRNA 的结合，减少miRNA 与P 基因的mRNA 结合，解除miRNA 对P 蛋白
翻译的抑制作用，从而提高P 基因的表达量，P 蛋白合成增多，抑制细胞凋亡
(3)P 基因mRNA 通过与核糖体结合在RNA 聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P 蛋白
(4)一方面，可以促进 P 蛋白的合成，以提高细胞中P 蛋白的含量;另一方面，可以促进前体
mRNA 的合成或促进circRNA 的合成
(5)
将生理状态基本相同的大鼠，随机分成2 组，2 组大鼠分别静脉注射适量的生理盐水、含FA
等量的生理盐水，并用电离辐射照射相同的时间，测定两组大鼠心肌细胞中P 蛋白含量以及
心肌细胞凋亡率。预测结果为静脉注射含FA 等量的生理盐水的大鼠心肌细胞中P 蛋白含量更
高，但心肌细胞凋亡率更低
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA 能与mRNA 结合，使其降解，降低mRNA 的翻译水平当
miRNA 与circRNA 结合时，就不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
【详解】（1）分析图可知，图中细胞凋亡的机制为：以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补
配对原则合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA ，circRNA 可以通过与
miRNA 结合促进P 基因表达，使P 蛋白含量升高，P 蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA 表达量升
高时，大量的miRNA 与P 基因的mRNA 结合，并将P 基因的mRNA 降解，导致合成的P 蛋白减少，
无法抑制细胞凋亡。
（2）分析图可知，细胞内circRNA 与miRNA 的结合，减少miRNA 与P 基因的mRNA 结合，解除
miRNA 对P 蛋白翻译的抑制作用，从而提高P 基因的表达量，P 蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。
（3）P 基因mRNA 表达为P 蛋白的过程为翻译，具体过程为：P 基因mRNA 通过与核糖体结合在
RNA 聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P 蛋白。
（4）circRNA 可以通过与 miRNA 结合促进P 基因表达，使P 蛋白含量升高，P 蛋白能抑制细
胞凋亡，若要治疗放射性心脏损伤，需抑制细胞凋亡。一方面，可以促进 P 蛋白的合成，以
提高细胞中P 蛋白的含量；另一方面，可以促进前体mRNA 的合成或促进circRNA 的合成 。
（5）分析题意，本实验目的是探究FA 是否能通过影响心肌细胞中P 基因的表达，从而治疗
放射性心脏损伤，则实验的自变量是FA 的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可
设计实验如下：
①取若干只生理状态基本相同的大鼠，随机均分为甲、乙两组。
②对甲、乙两组大鼠分别静脉注射适量的生理盐水、含FA 等量的生理盐水，并用电离辐射照
射相同的时间。
③测定甲、乙组大鼠心肌细胞中P 蛋白含量，以及心肌细胞凋亡率。
预测实验结果：若FA 可以通过影P 基因的表达过程缓解放射性心脏损伤，则心肌细胞中P 蛋
白含量关系为：甲<乙；凋亡率: 甲>乙。
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
25
