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专题12 实验设计与分析
目 录
一、基础知识解读
二、基础知识分类归纳
【基础知识1】细胞结构与结构
【基础知识2】细胞代谢
【基础知识3】细胞的生命历程
【基础知识4】遗传规律与基因表达
【基础知识5】生物的变异与进化
【基础知识6】内环境与稳态
【基础知识7】植物激素的调节
【基础知识8】生态系统
【基础知识9】生物技术与工程
三、最新模考题组练
高中生物实验设计主要考查学生对生物学知识的理解和实验探究能力，以下从实验设计的关键要素等方
面进行分析解读：
1、实验目的
（1）明确研究方向：是实验的核心和出发点，通常题干会直接或间接给出，如“探究XX 对XX 的影响”，
明确目的才能确定实验的变量和大致思路。
（2）限定实验范围：决定了实验中要观察和测量的内容，以及需要控制的因素，避免实验设计过于宽泛
或偏离主题。
2、实验变量
（1）自变量：是实验中人为控制改变的因素，如探究温度对酶活性的影响，温度就是自变量，一般只有
一个，以便清晰地研究其对实验结果的影响。
（2）因变量：是随自变量变化而变化的变量，通常是实验观察和测量的对象，如上述实验中酶的活性就
是因变量，可通过检测底物的分解速率等指标来体现。
（3）无关变量：指除自变量外可能影响实验结果的其他因素，如实验中的试剂用量、反应时间等，需保
持一致且适宜，以排除其对实验结果的干扰。
3、实验原理
（1）理论依据：是实验设计的科学基础，基于生物学的概念、规律等，如验证光合作用需要叶绿体，其
原理是叶绿体是光合作用的场所，含有光合色素和相关酶。
（2）方法基础：为实验方法的选择提供依据，如利用淀粉遇碘变蓝的原理来检测光合作用是否产生淀粉。
4、实验步骤
（1）材料准备：选择合适的实验材料，确保其数量、生理状态等符合实验要求，如探究植物细胞的质壁
PART 1 实验设计分析解读
1
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分离和复原，选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。
（2）分组处理：合理设置实验组和对照组，对实验组施加自变量处理，对照组不施加或施加等量的无关
变量，如探究某种激素对植物生长的影响，实验组添加激素，对照组添加等量的溶剂。
（3）观察记录：确定观察指标和记录方法，如观察细胞有丝分裂，可通过显微镜观察不同时期细胞的形
态变化并记录各时期细胞数目。
5、实验结果与结论
（1）结果预测：根据实验目的和原理，推测可能出现的实验现象和数据，一般有多种情况，如验证性实
验结果唯一，探究性实验结果有多种可能。
（2）得出结论：根据实验结果进行分析、归纳，得出与实验目的相关的结论，结论要与实验目的一致，
语言简洁准确，如实验结果是在不同温度下酶活性不同，结论可表述为“温度对酶活性有影响”。
【基础知识1】细胞的结构与功能
【典例分析1-1】（2024.湖南洞口模拟）使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做
了如下归纳：
实验
观察对象
染色剂
实验结果
①
花生子叶细胞的脂肪颗粒
苏丹Ⅲ
脂肪颗粒被染成橘黄色
②
人口腔上皮细胞中的DNA 和RNA 分
布
吡罗红
甲基绿
细胞内染成绿色的面积显著大于染成
红色的面积
③
人口腔上皮细胞中的线粒体
健那绿
线粒体呈现蓝绿色
④
洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂
龙胆紫
分裂间期细胞染色体不着色，分裂期
细胞染色体着色
(1)上述实验结果的归纳，正确的是 (填序号)。
(2)实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理，其中，实验②用盐酸处理
可改变 的通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在这
两个实验操作中，都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和 。
(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第 阶
段反应，该反应变化是 。
解析：(1)②中染色的结果是细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色，故应是绿色的面积比红色的面积小；
④观察细胞有丝分裂，需要使用龙胆紫对染色体进行染色，以便观察染色体的形态、结构变化，无论分裂
间期还是分裂期，染色体都会着色。
(2)②中盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA 与蛋白质分离，
有利于DNA 与染色剂结合。②中盐酸的质量分数为8%，温度为30 ℃，处理的时间是5 min，④中盐酸的
PART 2 基础知识分类归
2
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质量分数为15%，温度为室温，处理时间为3～5 min。
(3)有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜，其变化为第一、二两个阶段产生的[H]与氧结合形成水，同时
释放出大量能量。
答案：（1）①③
（2）细胞膜 时间
（3）三 [H]与氧结合形成水，同时释放出大量能量
【典例分析1-2】（2024.湖北钟祥模拟）利用紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具，设计一个测定紫色
洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度范围的实验方案。
(1)实验原理：水分子的 作用，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细胞液浓度的外界溶液中
，在低于细胞液浓度的外界溶液中 。
(2)实验过程：
①配制 的蔗糖溶液。
②制作 的洋葱表皮细胞装片。
③用 按顺序逐个观察装片。
④记录 。
(3)实验结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于 。
解析：(1)本实验提供的材料是紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具等。可以确定实验原理是水分子的
渗透作用。根据紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细胞液浓度的外界溶液中发生质壁分离，在低于细胞液
浓度的外界溶液中不发生质壁分离的现象判断细胞液的浓度。
(2)依据实验原理，确定采用的实验方法。配制一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液，并制作以不同浓度的蔗
糖溶液为外界溶液的洋葱表皮细胞装片。用显微镜按顺序逐个观察装片。记录使细胞发生质壁分离和不发
生质壁分离的蔗糖溶液的浓度。
(3)依据实验结果，确定实验结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离
的两种相邻溶液浓度之间。
答案：（1）渗透 发生质壁分离 不发生质壁分离
（2）①一系列具有浓度梯度 ②以不同浓度蔗糖溶液为外界溶液
③显微镜 ④使细胞发生质壁分离和不发生质壁分离的蔗糖溶液的浓
（3）使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的两种相邻溶液浓度之间
【典例分析1-3】 （2024.河南孟州模拟）下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步
骤和探究过氧化氢酶作用的最适pH 的实验结果。据此回答下列问题：
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
3
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实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①α-淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
③控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
④将新鲜α-淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的_____________
探究过氧化氢酶作用的最适pH 的实验(实验二)
组别
A 组
B 组
C 组
D 组
E 组
pH
5
6
7
8
9
H2O2 完全分解所需时间(秒)
300
180
90
192
284
(1)pH 在实验一中属于 变量，而在实验二中属于 变量。
(2)实验一中的对照组为 组。
(3)实验一的①②③步骤顺序错误，正确的操作应该是 。
实验一的第⑤步最好选用 (试剂)测定单位时间内 。
(4)如将实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2 溶液，你认为是否科
学？ 。为什么？ 。
(5)分析实验二的结果，可得到的结论是：
；在该预实
验的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH 为_ 之间设置梯度。
解析：(1)实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH 属于无关变量；
而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH，自变量是pH。
(2)探究温度对酶活性影响的实验中，60 ℃最接近α-淀粉酶作用的最适温度，是实验前已知的，乙组的
实验结果是另外两组的参照，故为对照组。
(3)探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行
反应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实
验一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越
低。(4)温度会直接影响H2O2 的分解，因此实验一的新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜
肝脏研磨液和H2O2 溶液。
(5)由实验二的结果可知：在pH 为5～7 内随pH 的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH 为7～9 内随pH 的升
高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH 约为7，pH 降低或升高酶活性均降低。在该预实验
4
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的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH，可在pH 为6～8 之间设置梯度。
答案：（1）无关 自
（2）乙
（3）使新鲜α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可)
碘液 淀粉的剩余量
（4）不科学 因为温度会直接影响H2O2 的分解
（5）该过氧化氢酶的最适pH 约为7，pH 降低或升高酶活性均降低 6-8
【提分秘籍】
1.人工膜≠生物膜：生物膜具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于孔径大小。
2.溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
3.渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓
度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。
【基础知识2】细胞代谢
【典例分析2-1】（2024.广东三水模拟）为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A 品种小麦光合
作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A 品种小麦植株分为5 组,1 组在田间生长作为对照组,另4 组在
人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2 浓度等条件与对照组相同,于中午12:30 测定各组叶片
的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:
回答下列问题:
(1)根据本实验结果,可以推测
中午时对小麦光合速率影响较
大的环境因素是 ,其
依据是
；
并可推测 (填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中,若适当提高第 组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是
。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO2 进入叶肉细胞的过程 (填“需要”或“不需要”)载体蛋白,
(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
对照组
实验
组一
实验
组二
实验
组三
实验
组四
实验
处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率
(mgCO2·dm-2·h-1
)
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
5
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解析：本题考查对物质跨膜运输方式、植物的光合作用及其相关知识的理解能力和实验分析能力。
(1)在相同温度(36 ℃)条件下,小麦光合速率随着相对湿度的增加而明显加快,但相对湿度相同时(实验二、
三、四组),即52%时,小麦光合速率随温度变化不明显,因此增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用
“午休”的程度。
(2)实验二、三、四组相比,小麦光合作用的最适温度在31 ℃左右,而第四组25 ℃离最适温度较远。
(3)CO2 进出细胞的方式是自由扩散,既不需要载体蛋白,也不需要消耗ATP。
答案：（1）湿度 在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大 增加
（2）四 该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度
（3）不需要 不需要
【典例分析2-2】（2024.湖北洪湖模拟）利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合
作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题:
(1)实验前,应 (填
“打开”或“关闭”)活塞,
记录有色液滴的位置。
(2)忽略装置内其他微生物
的干扰,可利用装置甲 胞呼吸类型,此时应对实验装置进行 处理,若
,则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和CO2 的无氧呼吸;该植物的根尖细胞内,能产生CO2,但
不伴随ATP 合成的生理过程是 。
(3)忽略装置内其他微生物的干扰,最好选择装置 来验证CO2 是植物进行光合作用的必需原料。在暗
反应阶段中,CO2 需要转化成 才能被[H]还原。
解析：(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映细胞呼吸和光合作用,故需记录有色液滴的位置(或
所在的刻度);另外,装置必须密闭,即要关闭活塞。(2)可利用装置甲和装置乙来探究该植株的细胞呼吸类
型,实验时一定要对装置进行完全遮光处理,装置甲内含有氢氧化钠溶液,可吸收植株细胞呼吸产生的CO2,
若细胞呼吸消耗氧气,则有色液滴向左移;装置乙内无吸收CO2 的溶液,根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知,
若植株进行产生酒精和CO2 的无氧呼吸,则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有CO2 产生,
但不产生ATP。(3)装置甲内无CO2,而装置丙内有CO2,且CO2 浓度在一段时间内不变,故这两套装置适合用
于验证CO2 是植物进行光合作用的必需原料。
答案：（1）关闭
（2）完全遮光 装置甲中的有色液滴向左移,装置乙中的向右移 无氧呼吸第二阶段
（3）甲和丙 C3
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【典例分析2-3】 （2024.江西吉安模拟）生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2 固定方
式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2 通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中
储存的苹果酸脱羧释放的CO2 可用于光合作用。回答下列问题：
(1)白天叶肉细胞产生ATP 的场所有____________________________，光合作用所需的CO2 来源于苹果酸脱
羧和____________释放的CO2。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止
________________________________________________，又能保证____________正常进行。
(3)若以pH 作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2 固定方式。(简要写
出实验思路和预期结果)
解析：(1)白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2 进行光合作用，也能利用光合
作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP 和NADPH
中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体(线粒
体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体的薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸
产生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2 可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸释放的
CO2。(2)由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关闭能防止
白天因温度较高、蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光
合作用等生命活动的正常进行。(3)该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开
吸收二氧化碳，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH 降低，故可通过检测液泡的pH 验证植物甲存在该
特殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH。实验思路及预期结果见答案。
答案：(1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体的薄膜 细胞呼吸
(2)蒸腾作用过强导致水分散失过多 光合作用
(3)实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B 两组；A 组在(湿度适宜的)正常环境中培
养，B 组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中
的pH，并求平均值。预期结果：A 组pH 平均值高于B 组。
【提分秘籍】
1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。
八、检测CO2：1 澄清的石灰水 变浑浊
2 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
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检测酒精：酸性条件下橙色的重铬酸钾与酒精发生反应，变成灰绿色
【典例分析2-4】（2024.樟树调研）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植
物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。
(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是
___________________________________________________________。
(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA 引起的。请以该种植物的
ABA 缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
解析： (1)经干旱处理后，该植物根细胞中溶质浓度增大，渗透压增大，则该植物根细胞的吸水能力增
强。
(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，从而影响光合作用所需的CO2 的供应，暗
反应减弱，光合速率降低。
(3)欲设计实验验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA 引起的”，则自变量为
水的有无及ABA 的有无，那么该实验选用的材料是该种植物的ABA 缺失突变体植株，在干旱处理前后都测
定叶片的气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA 缺失突变体植株分
成两组，在干旱条件下进行对照实验，一组用ABA 处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组
的气孔开度。预期结果是ABA 处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
答案： (1)增强
(2)降低 气孔开度减小，使供应给光合作用所需的CO2 减少
(3)取ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱
处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA 缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行
ABA 处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA 处理组气孔开度
减小，对照组气孔开度不变。
【基础知识3】细胞的生命历程
【典例分析3-1】 （2024.福建古田调研）为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研
小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：
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注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%。
(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是
________________________。如图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的
________期。
(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0 mmol·L－1 时，在分裂期的细胞中，后期和末
期的细胞数目相对________。产生这种结果的原因可能是
_________________________________________________________________，
导致染色体无法移向细胞两极。
(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率________。为探究可可碱影响种子发芽率的可能
原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设
计的基本思路：
____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________。
解析： (1)制片过程中根尖应放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中解离；细胞图像中箭头所指
的细胞内染色体的着丝点排列在赤道板上，故该细胞处于有丝分裂中期。
(2)由表中数据可知，对照组(可可碱浓度为0 mmol·L－1)和可可碱浓度为1.0 mmol·L－1 的实验组，其
9
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分裂期细胞中处于后期和末期的细胞所占比例分别为0.69%和0.24%，即可可碱浓度达到1.0 mmol·L－1
时，在分裂期的细胞中，后期和末期细胞数目相对减少。产生这种结果的原因最可能是可可碱抑制纺锤体
的形成，导致染色体无法移向细胞两极。
(3)由表中数据可知，可可碱浓度为0 mmol·L－1、0.1 mmol·L－1、0.5 mmol·L－1、1.0 mmol·L－1
时，种子发芽率分别为81.5%、68.1%、18.6%、2.3%，可见，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率降低。
假设可可碱影响种子发芽率的原因是可可碱降低种子中赤霉素的水平，为了验证该假设，可以用不同浓度
的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，如果可可碱浓度越高，赤霉素的含
量越少，说明该假设成立，否则不成立。
答案： (1)盐酸和酒精 中
(2)减少 可可碱能够抑制纺锤体的形成
(3)降低 以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱
浓度与赤霉素含量的关系
【基础知识4】遗传规律与基因表达
【典例分析4-1】 （2023.泰州调研）金鱼的体色透明和不透明受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制，
已知在含有基因A、a 的同源染色体上，有一条染色体带有致死基因，但致死基因的表达会受到性激素的影
响。根据下列实验结果回答问题：
杂交
组合
亲本
类型
子代
雌
雄
甲
不透明(♂)
×透明(♀)
不透明111，透明110 不透明112，透明113
乙
甲组F1 中体色不
透明的个体自交
不透明358，透明121 不透明243，透明119
(1)体色的透明与不透明这对相对性状中，显性性状是什么？说出你的判断依据。
(2)针对乙组的子代中导致雌雄中不透明与透明比例差异的可能原因，提出你的假说并设计方案验证它。
(写出实验思路、预期实验结果及结论)
解析：(1)杂交组合乙中，亲本为甲组F1 中体色不透明个体，自交后代出现了体色透明个体，发生性状分
离，所以显性性状是体色不透明。
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(2)乙组亲本为甲组F1 中体色不透明个体，其子代中出现了透明个体，由此可以得出乙组的亲本个体都为
杂合子(Aa)，其子代中不透明与透明的比例应为3∶1，这在子代雌性个体中得到验证，且子代体色不透明
个体的基因型有AA 和Aa 两种，比例为1∶2；但在乙组子代的雄性个体中，体色不透明与透明的比例约为
2∶1，其原因是子代不透明雄性个体中的个体(基因型为AA)可能带有两个致死基因而死亡。
实验思路：分别取乙组子代中的不透明雌雄个体与体色透明异性个体测交，并统计后代中不透明与透明个
体的比例。预期实验结果及结论：如果子代中不透明与透明的比例是1∶1，则说明亲本的不透明个体都为
杂合子；如果子代中不透明与透明的比例是2∶1，则说明亲本的不透明个体中，有1/3 的个体为显性纯合
子，2/3 的个体为杂合子。
答案：（1）显性性状是不透明。乙组亲本都是不透明个体，而其子代中出现了透明个体，出现性状分离，
新出现的透明性状就是隐性性状。
（2）假说：雄性个体含两个纯合A 基因而致死死亡。
实验思路：分别取乙组子代中的不透明雌雄个体与透明异性个体测交，并统计后代中不透明与透明个体的
比例。
预期实验结果及结论：如果子代中不透明与透明的比例是1∶1，则说明亲本的不透明个体都为杂合子；如
果子代中不透明与透明的比例是2∶1，则说明亲本的不透明个体中，有1/3 的个体为显性纯合子，2/3 的
个体为杂合子
【典例分析4-2】 （2023·广东模拟）CIB 品系果蝇具有一条正常的X 染色体（X+）和一条含CIB 区段的X
染色体（XCIB），其中C 表示染色体上的倒位区，可抑制X 染色体间交叉互换；l 为雄性果蝇胚胎致死的
隐性基因；B 为显性棒眼基因。CIB 品系可用于隐性突变和致死突变的检测。回答下列问题（不考虑杂交过
程中的交叉互换）：
（1）CIB 区段是X 染色体倒位的结构，这种变异属于可遗传变异中的 。
（2）自然界中不存在基因型为XCIBXCIB 的棒眼雌果蝇，原因是
。下图两只果蝇杂交，则后代中棒眼雌果蝇所占比例为 。
（3）某只正常眼雄果蝇经X 射线诱变处理，现对其是否发生了X 染色体隐性突变（非C、l、B 基因）进行
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鉴定。方法如下：将该诱变处理后的正常眼雄果蝇与ClB 品系棒眼雌果蝇杂交，然后在F1 中选取表现型为
的两只果蝇杂交，观察F2 的表现型及比例：
①若杂交后代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1，则说明X 染色体上没有发生突变；
②若杂交后代中 ，则说明X 染色体上发生了隐
性突变；
③若杂交后代中 ，则说明X 染色体上发生了隐性致死突变。
解析：(1)染色体结构变异包括重复、倒位、易位、缺失，CIB 品系果蝇的染色体出现倒位区，表明该品系
果蝇发生了染色体结构变异。
(2)由题干信息“1 为雄性果蝇胚胎致死的隐性基因”可知不可能产生XClB 的雄配子，所以自然状态下一
般不存在基因型为XClBXClB 的雌性个体；由示意图可知：P：X+XClB×X+Y→F1：雌性X+XClB、X+X+、雄
性X+Y、XClBY（死亡），因此后代中棒眼雌果蝇（X+XClB）所占的比例为1/3。
(3)据题干可知P：X+XClB×X？Y→F1 中雌性的基因型为：X？XClB、X？X+，雄性的基因型为：X+Y、XClBY
（死亡），根据①的结论可推出：在F1 中选取的基因型为X？X+和X+Y，所以应在F1 中选取表现型为正常
眼雌蝇和正常眼雄果蝇的两只果蝇杂交，则杂交后代的基因型及其比例为X？X+：X+X+：X？Y：X+Y=1：
1：1：1，此题可采用反推法：根据杂交后代的基因型及其比例可知：若染色体上发生了隐性突变，则杂
交后代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇：新性状雄果蝇=2：1：1；若X 染色体上发生了隐性致死突变，则
杂交后代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=2：1。
答案：（1）染色体结构变异
（2）含有l 基因的雄果蝇胚胎致死，不可能产生XClB 的雄配子；1/3
（3）正常眼雌果蝇×正常眼雄果蝇；正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇：新性状雄果蝇=2：1：1；正常眼雌
果蝇：正常眼雄果蝇=2：1
【典例分析4-3】 （2024.宿松模拟）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端
长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌
花花序由显性基因B 控制，雄花花序由显性基因T 控制，基因型bbtt 个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、
乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4 种纯合体玉米植株。回答下列问题。
（1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是 。
（2）乙和丁杂交，F1 全部表现为雌雄同株；F1 自交，F2 中雌株所占比例为 ，F2 中雄株的基因
型是 ；在F2 的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是 。
（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1 对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研
究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据
果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是
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；若非糯是显性，则实验结果是
。
解析：（1）人工异花授粉的过程为：去雄（花蕾期将母本的雄蕊去掉，若雌雄异株或异花植物可省去此
步骤）→套袋→人工异花授粉（待花粉成熟时，采集另一植株的花粉涂在去雄的花的雌蕊柱头上）→套袋。
由题意可知，甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4 种纯合体玉米植株，以甲为母本、
丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，由于母本为雌雄异花，则对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌
蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋。
故答案为： 对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，
再套上纸袋。
（2）由题意可知，玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B 控制，雄花花序由
显性基因T 控制，基因型bbtt 个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）
4 种纯合体玉米植株，且乙和丁杂交，F1 全部表现为雌雄同株，则甲基因型为AATT，乙基因型为AAtt，丙
基因型为bbtt，丁基因型为bbTT，则乙和丁杂交，F1 全部表现为雌雄同株（BbTt）， F1 自交，F2 中基
因型为--tt 的全为雌株，即雌株所占比例为1/4，F2 中雄株的基因型为bbT-，即bbTT、bbTt；F2 的雌株
基因型为--tt，其中BBtt：Bbtt：bbtt=1：2：1，丙基因型为bbtt，与丙基因型相同的植株所占比例是
1/4。
故答案为：1/4 ； bbTT、bbTt ； 1/4 。
（3）由题意可知，玉米籽粒的糯和非糯是由1 对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐
性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，由于自
然授粉过程中玉米即可能发生杂交也可能发生自交的情况，故若糯是显性，则糯性植株上无论是自交还是
杂交产生的全为糯性籽粒，非糯植株上既有杂交产生的糯性籽粒又有自交产生的非糯籽粒；反之，若非糯
是显性，则非糯性植株上无论是自交还是杂交产生的只有非糯籽粒，糯性植株上既自交产生的有糯性籽粒
又有杂交产生的非糯籽粒。
故答案为：糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；非糯性植株上只有非糯籽
粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
答案：（1）对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，
再套上纸袋。
（2）1/4；bbTT、bbTt；1/4
（3）糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；非糯性植株上只有非糯籽粒，
糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽
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【基础知识5】生物的变异与进化
【典例分析5-1】 （2024.同江模拟）果蝇体细胞有4 对染色体，其中2、3、4 号为常染色体。已知控制
长翅/残翅性状的基因位于2 号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3 号染色体上。某小组用一只
无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X 染色体还
是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X 染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显
性性状是________，判断依据是_________________________________________________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确
定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
_______________________。
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4 号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇
杂交，F1 相互交配后，F2 中雌雄均有________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64 时，则说
明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
解析：(1)分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，子代中有眼∶无眼＝1∶1，且没有体现出性别差异
不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X 染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X
染色体上，且有眼为显性(用基因E 表示)，则亲本基因型分别为XeXe 和XEY，子代的基因型为XEXe 和
XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，
因此显性性状是无眼。
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(2)要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代
中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合
子，则该子代果蝇中无眼∶有眼＝3∶1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯
合子，则该子代果蝇全部为无眼。
(3)表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可分析出显性性状为灰体(用基
因A 表示)和长翅(用基因B 表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C 或c 表示)，灰体长翅有眼纯
合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB__和aabb__，可推出F1 的基因型为AaBbCc，F1 个体间
相互交配，F2 的表现型为2×2×2＝8(种)。F2 中黑檀体(Aa×Aa→1/4aa)长翅(Bb×Bb→3/4B_)无眼所占
比例为3/64 时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。
答案：(1)不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离
(2)杂交组合：无眼×无眼。预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为
无眼，则无眼为隐性性状
(3)8 隐性
【基础知识6】内环境与稳态
【典例分析6-1】（2024.东港调研）流行性感冒(流感)由流感病毒引起，传播速度快、波及范围广，严重
时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过________、穿入、脱壳、生物
合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B 细胞增殖分化为________________细胞，后者能产生特异性抗
体。
(3)HA 和NA 是流感病毒表面的两种糖蛋白，甲型流感病毒的HA、NA 氨基酸序列的变异频率非常高，导致
每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是
____________________________。
(4)研究者通过实验观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63 天、
21 天的两位康复者的NA 抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、________(选择并排序)等。
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a．将抗体分别与流感病毒混合
b．将各混合物加入同一细胞培养瓶
c．将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d．检测NA 抗体与易感细胞的结合率
e．检测培养物中病毒的增殖量
f．检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA 的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是
________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路。
____________________________________________________________________________________________
_______________________________________________
(5)若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施。
____________________________________________________________________________________________
_______________________________________________
解析：(1)病毒属于寄生生物，只有寄生在活细胞中才能增殖。病毒侵染细胞的过程主要包括吸附在宿主
细胞表面→穿越宿主细胞膜(或者将核酸注入宿主细胞内)→病毒的核酸与蛋白质外壳分离→利用宿主细胞
内的原料(氨基酸和核苷酸)及病毒自身的核酸作为模板合成病毒的核酸和蛋白质外壳→新合成的病毒蛋白
质外壳和核酸组装成子代成熟病毒→引起宿主细胞裂解，释放子代病毒。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B 细胞增殖分化为记忆细胞和浆(效应B)细胞，记忆细胞会保持
对抗原的记忆，浆细胞合成、分泌抗体，与病毒发生特异性结合，使其沉淀或聚集成团，失去对宿主细胞
的感染能力。
(3)由于HA、NA 氨基酸序列的变异频率非常高，当HA、NA 出现变异的流感病毒入侵机体时，已有的特异性
免疫功能没有对变异病毒的记忆，难以发挥有效的保护作用，故需要每年根据流行预测进行预防接种。
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(4)①依据实验目的“观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用”，可推知本实验的主要步骤依次是培养易
感细胞；将抗体分别与流感病毒混合；将各混合物分别加入不同细胞培养瓶进行培养，通过检测经不同抗
体处理的培养物中病毒的增殖量来确定NA 抗体对病毒感染细胞的抑制作用。②图中实验结果表明，这两位
康复者产生的抗NA 的抗体中，在抗体浓度大于7.11 μg/mL 时，D63 对流感病毒的抑制率较高，可推知对
流感病毒抑制效果较好的抗体是D63。选用的对照抗体的抑制率一直接近0，可推知对照抗体不能与流感病
毒特异性结合。③依据本实验结果可知，可选用NA 制备流感疫苗。
(5)可以从遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面回答。例如，主动去医院进行隔离治疗，避免病情加重或
传染他人；多吃新鲜的水果蔬菜，多喝水，增强机体免疫力。
答案：(1)活细胞 吸附
(2)记忆B 细胞、浆
(3)当HA、NA 出现变异的流感病毒入侵机体时，已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用，故需每
年接种疫苗
(4)①a、c、e ②D63 流感病毒 ③可选用NA 制备流感疫苗。
(5)包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)
【提分秘籍】
免疫防御：针对外来抗原起作用。
免疫自稳：清除衰老、损伤的细胞，维持内环境稳态。此功能异常易发生自身免疫病。
免疫监视：识别清除突变的细胞，防止肿瘤发生。此功能异常易发生肿瘤或持续的病毒感染
免疫系统对病原体的识别：在人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质,病原体也
带有各自的身份标签，免疫系统靠细胞表面的受体来辨认它们的。
【典例分析6-2】 （2024.铁岭模拟）某科学小组探究香烟白酒浸出液对大鼠肝功能的影响，进行了如下
实验：
药品与试剂：取100 支香烟的烟丝用1250 mL 52 度白酒浸泡，制备香烟白酒浸出液。
实验动物：将身体健康、发育正常、体重相近的大鼠30 只，随机均分为3 组，每组10 只，雌雄各半。
实验方法：
①将各笼中每只大鼠分别编号、称重并记录初始体重，鼠笼上贴上标签，注明组别、性别及日期等。
②每天下午6 时，对照组按1.0 mL/100 g 体重灌胃生理盐水，小剂量组按0.5 mL/100 g 体重灌胃香烟白
酒浸出液，中剂量组按1.0 mL/100 g 体重灌胃香烟白酒浸出液。
③连续给予受试大鼠处理45 d 后，取血送医院检测，所获得血液生化指标如下表。
组别
TC(mmol/L)
TG(mmol/L)
ALT(U/L)
AST(U/L)
对照组
1.46±0.25
0.37±0.04
35.46±3.57
109.53±8.17
小剂量组
1.45±0.32
0.35±0.03
74.57±5.96
184.53±8.74
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中剂量组
1.43±0.28
0.34±0.06
99.49±7.49
211.63±11.49
注：TC—胆固醇；TG—甘油三酯；ALT—谷丙转氨酶；AST—谷草转氨酶。
请回答下列问题：
(1)该实验的自变量为______________，实验中的无关变量有_________________(请列举两例)。
(2)实验中按单位体重(100 g)计算灌胃液的体积，这是因为大鼠的胃容量与体重之间有一定的比例，从而
保证各大鼠对灌胃液的吸收速度相对较为稳定，达到身体各部位的_____________________。
(3)ALT 和AST 是检测肝功能的敏感指标。正常情况下，ALT 和AST 存在于细胞内，当肝细胞发生
________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)时，血液中就能检测到，从而体现了活细胞的细胞膜具有
___________________的功能。
(4)结合表格数据，该实验可得出的结论是_________________。
解析：(1)依题意，该实验的自变量为香烟白酒浸出液的剂量，实验的无关变量有每组10 只大鼠，且雌雄
各半；每组大鼠身体健康、体重相近；实验处理时间相同(每天下午6 时)等。
(2)在生理学实验中常按单位体重(100 g)计算灌胃液的体积，从而保证各实验动物对灌胃液的吸收速度相
对稳定，达到身体各部位所接收到的剂量大致相同。
(3)ALT 和AST 存在于细胞内，当肝细胞发生细胞坏死时，将会释放出来，进入血液，从而体现了活细胞的
细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
(4)结合表格数据，可以得出的结论是：随着灌胃香烟白酒浸出液剂量加大，对肝功能的损伤也越大等。
答案：(1)香烟白酒浸出液的剂量 大鼠数量、性别、年龄和身体健康状况及实验处理时间等(答出两点即
可)
(2)香烟白酒浸出液剂量大致相同(答案合理即可)
(3)细胞坏死 控制物质进出细胞
(4)随着灌胃香烟白酒浸出液剂量的加大，肝功能的损伤程度也越大(或香烟白酒浸出液对TC 和TG 的含量
基本没有影响，但会导致ALT、AST 的含量增多，并且ALT、AST 的含量与香烟白酒浸出液剂量成正相关，
答案合理即可)
【提分秘籍】
研究内分泌腺及激素作用的方法
(1)切除与正常作对比。
(2)切除→再植入与正常作对比。
(3)切除→注射提取物与正常作对比。
(4)过量注射激素、加入内分泌腺抑制剂与正常作对比。
(5)临床观察分泌失调症(过多、过少)与正常作对比。
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【典例分析6-3】（2024.洪湖模拟）为证明甲状腺激素能增强哺乳动物的物质代谢强度，某科研小组选择
40 只生理状况相同的健康成年小白鼠，并设计以下实验思路：
①将40 只小白鼠随机均分为甲、乙两组。
②甲乙两组都切除甲状腺。5 天后，连续给乙组小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素。
③在适宜条件下培养，10 天后测定小白鼠耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，计算平均值，以代表
小白鼠的物质代谢强度。
回答下列问题：
(1)每组小白鼠不用1 只，用20 只的目的是______________。
(2)10 天后，甲组小白鼠的平均代谢强度________(填“大于”“等于”或“小于”)乙组，原因是
_____________。
(3)有同学认为还需要增加1 组小白鼠才能使本实验设计更为完善，你认为对该组小白鼠最有必要的处理是
什么？____________________。
(4)5羟色胺是一种神经递质。实验结束后科研人员测定5羟色胺含量，发现甲组明显高于乙组。由此推断
5羟色胺对下丘脑释放促甲状腺激素释放激素有________作用。
解析：(1)如果每组只用1 只小白鼠做实验，结果具有很大的偶然性(如实验期间出现疾病等)，因此每组用
20 只小白鼠的目的是防止偶然因素引起的误差(尽量减少个体差异引起的误差)。
(2)由于甲组小白鼠体内无甲状腺激素，乙组小白鼠体内补充了甲状腺激素，而甲状腺激素能促进细胞代
谢，所以10 天后，甲组小白鼠的平均代谢强度小于乙组。
(3)分析实验思路可知，实验中没有排除溶于甲状腺激素的“某种溶剂”的作用，会导致实验结论的可信
度降低，因此有必要增加1 组小白鼠才能使本实验设计更为完善，对增设的该组小白鼠的处理是从切除甲
状腺后的第5 天开始，注射等量用于该实验的溶剂。
(4)甲组小白鼠体内无甲状腺激素，乙组小白鼠体内补充了甲状腺激素，由此推知：甲组小白鼠体内的促
甲状腺激素释放激素的含量高于乙组。实验结束后，甲组小白鼠体内的5羟色胺(一种神经递质)的含量明
显高于乙组，由此推断5羟色胺对下丘脑释放促甲状腺激素释放激素有促进作用。
答案：(1) 防止偶然因素引起的误差(尽量减少个体差异引起的误差)
(2)小于 甲组小白鼠体内无甲状腺激素，乙组小白鼠体内补充了甲状腺激素，甲状腺激素能促进细胞代
谢
(3)从切除甲状腺后的第5 天开始，注射等量用于该实验的溶剂
(4)促进
【提分秘籍】
1、激素不组成细胞结构、不提供能量、不起催化作用，属于信息分子，只起调节作用。
2、激素运输无特异性，通过体液运输到全身各处，与特定受体结合后才发挥作用。
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3、激素分子只能识别特定靶细胞，因为只有靶细胞具有能和激素分子结合的特异性受体。
4、激素作用的部位有细胞膜表面和细胞内部。
【典例分析6-4】（2024.谷城调研）为探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的
实验，实验内容如下：
a．记录实验兔的尿量(单位：滴/分钟)。
b．耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL，记录尿量。
c．待尿量恢复后，耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，记录尿量，取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题：
(1)该同学发现，与a 相比，b 处理后实验兔尿量减少，其主要原因是___________________。
(2)c 处理后，肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会________。取尿液加入斐林试剂做尿糖定
性实验出现砖红色，说明尿液中含有________。
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象，导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高，刺激了存在于
________的渗透压感受器，从而引起尿量减少。
解析：(1)b 中注射的是垂体提取液，垂体提取液中含有抗利尿激素，抗利尿激素能促进肾小管和集合管对
水的重吸收，从而导致b 处理后实验兔尿量减少。
(2)静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，会使血浆的葡萄糖浓度高于正常血糖水平，过多的葡萄糖会随尿液排
出体外，导致肾小管腔内液体的渗透压升高，同时会带走大量的水分，使得尿量增加。斐林试剂可与还原
糖反应产生砖红色沉淀，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有葡萄糖。
(3)实验兔出现腹泻会导致大量的水和无机盐丢失，使得血浆渗透压升高，刺激下丘脑的渗透压感受器，
使抗利尿激素合成和分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，引起尿量减少。
答案：(1)垂体提取液中含有抗利尿激素，促进了肾小管和集合管重吸收水
(2) 增加 葡萄糖 (3)下丘脑
【基础知识7】植物激素调节
【典例分析7-1】 (2024·唐山二模)为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)调控植物根生长的机制，研究人员
进行了实验。
(1)IAA 可在植物顶芽内合成，并运输到根部，调控植物根生长。植物体内GA 的合成部位主要是
______________________________。
(2)研究者推测在细胞内，IAA 通过GA 调控根的生长，为证实上述推测，研究者进行了如下实验。
①以拟南芥________________(填“GA 合成缺陷型”或“GA 不敏感型”)突变体为实验材料进行如图所示处
理，测定初生根长度。图中结果表明IAA 能够________拟南芥初生根的生长，去除顶芽后，突变体对赤霉
素的反应________(填“增强”或“减弱”)。
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②RGA 是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA 调控，拟南芥幼苗的根尖细胞中存在该蛋
白。
(3)综合上述实验，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理：
____________________________________________________________________________。
解析：(1)赤霉素(GA)是一种植物激素，主要由植物的未成熟的种子、幼根、幼芽等部位产生。
(2)①根据题意分析，研究者推测IAA 是通过GA 调控根的生长的，因此应该选择GA 合成缺陷型突变体为实
验材料进行实验，根据题图分析可知，IAA 能够促进拟南芥初生根的生长，且去除顶芽后，突变体对赤霉
素的反应减弱。
(3)综合①②观点，即IAA 通过GA 促进根的生长，GA 可以促进RGA 蛋白(抑制生长的蛋白质)的降解而促进
根的生长，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理是顶芽合成的IAA 运输到根部，通过GA 降解RGA
蛋白，从而解除RGA 蛋白对根的抑制作用。
答案：(1)未成熟的种子、幼根、幼芽
(2)GA 合成缺陷型 促进 减弱
(3)顶芽合成的IAA 运输到根部，通过GA 降解RGA 蛋白，从而解除RGA 蛋白对根的抑制作用
【典例分析7-2】(2023·河北衡水调研)从某植物幼苗上切取一段幼茎，纵切至约处，浸没在蒸馏水中，
观察到半边茎向外弯曲生长。若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的，且放入水中后半边茎内、外两侧
细胞中的生长素浓度都无明显变化。
(1)推测出现该现象的三种可能原因
a．内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，且其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
b．________________________________，但其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
c．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素的________不同，该浓度的生长素更有利
于内侧细胞的生长。
(2)进一步的研究表明，c 是正确的，某同学设计如下实验对此进行验证。
Ⅰ.实验器材：某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、________________、刀片、测量角度
的工具。
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Ⅱ.实验步骤
①将幼茎段对半纵切，再将所有半边茎自下向上对称纵切至约处。
②取半边茎切段，在其底端的__________________________，外侧的琼脂小块标记为A，内侧的琼脂小块
标记为B。
③一段时间后，将琼脂小块A、B 分别放置在______________的顶端左侧，在适宜条件下培养。
④待胚芽鞘出现明显的________现象后，测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录。
Ⅲ.预期实验结果：________________________________________________。
解析：(1)根据生长素浓度大小关系，无非有三种情况：内＞外、内＜外、内＝外，题中已给“内侧细胞
中的生长素浓度比外侧高”和“内外两侧细胞中的生长素浓度相同”，因此第二种原因为：内侧细胞中的
生长素浓度比外侧低。当内外两侧细胞中的生长素浓度相同、而效应不同时，只有可能是内外侧细胞对生
长素的敏感性不同。
(2)Ⅰ.实验器材可以从图中实验步骤中获得。
Ⅱ.在补充实验步骤时要结合过程图，图中看到，取半边茎切段，在其底端的外侧和内侧分别放置琼脂小
块，一段时间后，将琼脂小块分别放置在去除尖端的胚芽鞘的顶端左侧，在适宜条件下培养一段时间，待
胚芽鞘出现明显的弯曲生长现象后，用测量角度工具测出每个胚芽鞘的弯曲度，记录于表中。
Ⅲ.由于题中提出原因c 是正确的，即内外两侧细胞中的生长素浓度相同，因此实验处理后A、B 两组胚芽
鞘的弯曲度基本相同。
答案：(1)b.内侧细胞中的生长素浓度比外侧低 c．敏感性
(2)Ⅰ.去除尖端的胚芽鞘
Ⅱ.②外侧和内侧分别放置琼脂小块 ③(去除尖端的)胚芽鞘 ④弯曲生长
Ⅲ.两组胚芽鞘的弯曲度基本相同
【提分秘籍】
生长素的作用特点——两重性：在 浓度较低 时促进生长，在浓度过高时抑制生长
（1）作用表现：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；
既能防止落花落果，也能疏花疏果。
（2）影响生长素生理作用的因素：①浓度②成熟程度③器官
敏感程度：根 ＞ 芽 ＞ 茎 ； 幼嫩细胞＞ 衰老细胞
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【基础知识8】生态系统
【典例分析8-1】（2023·湖南长沙模拟）a、 为研究生长素类似物2，4 – D 对某植物插条生根的影响，一
实验小组按下表进行了实验：
A 组
B 组
C 组
D 组
E 组
F 组
配制溶液
蒸馏水
200mgL 2，
4-D 溶液
400mgL 2，
4-D 溶液
600mgL 2，
4-D 溶液
?
1000mgL2，
4-D 溶液
选择插条
选取该植物生长时期、带芽数目等相同的事宜插条若干支，随机分成六等分，并编号
浸泡插条
分别用等量蒸馏水、相应浓度2， 4-D 溶液浸泡插条12 小时
扦插及培养
浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中，培养时间及其他条件均一且相同
实验结果
请分析回答：
(1)E 组实验配制的2，4 – D 溶液浓度是____________。
(2)设置A 组实验的目的是_________________。
(3)实验结果说明___________________________________________________。
(4)该实验还可以用___________________________作为实验观察的指标。
(5)若要进一步探究2，4 – D 促进该植物插条生根的最适浓度，请简要写出实验的主要思路。
____________________________________________________________。
b、酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。
结合所学知识，回答下列问题：
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(6)某类型血球计数板的计数室中以双线等分成25 个中方格（上图1 为一个中方格），一般计数时选取计数
的中方格应位于计数室的__________________，这种计数方法相当于种群密度调查中的_________ 法，对
酵母菌进行取样时应先将酵母菌培养液轻轻摇晃，目的是_______________________。统计发现血球计数
板每个小方格内酵母菌数量的平均值是4 个，那么10mL 培养液中酵母菌的个数约为___________________。
(7)如果一个小方格内酵母菌太多难以数清，则应采取的措施为________________。
解析：（1）各组实验的2，4 – D 浓度梯度应相同，故E 组实验配制的2，4 – D 溶液浓度是800mg/L。
（2）对照实验是生物实验的原则之一，实验中A 组用蒸馏水的目的是作为对照组，即A 组为对照组。
（3）从各组生根数量可推测，在一定浓度范围内随生长素类似物浓度的增加，扦插枝条生根数逐渐增加；
超过一定浓度范围后，随生长素类似物浓度的继续增加，扦插枝条生根数又逐渐减少，即2，4—D 对植物
插条生根的作用具有两重性。
（4）该实验还可以用平均根长作为实验观察的指标。
（5）如果要进一步探究2，4-D 促进该植物插条生根的最适浓度，可以“在2，4-D 浓度为400mg/L 与
600mg/L 之间按一定浓度梯度设计多个实验组，其他条件保持一致且适宜，按题目表格中实验步骤进行实
验，以生根数（平均根长等）为指标确定最适浓度”来进一步探究2，4-D 促进该植物插条生根的最适浓度。
（6）在用血球计数板计数时，一般计数时选取的中方格位于计数室的四个角和中央，共五个中方格。这
种计数方法相当于种群密度调查中的样方法。酵母菌属于兼性厌氧型，在有氧条件下可进行有氧呼吸，利
于酵母菌繁殖，因此上层液体中含有的酵母菌数量多于下层，因此对酵母菌进行取样时应先将酵母菌培养
液轻轻摇晃，目的是使酵母菌均匀分布。每个小方格内酵母菌数量的平均值是4 个，根据酵母菌种群密度
计算公式：酵母细胞数/ml=100 小格内酵母细胞个数/100×400÷（1mm×1mm×0.1mm×10-3）×稀释倍数，可
知10mL 培养液中酵母菌数量=计数室中酵母菌数量÷计数室的容积（1mm×1mm×0.1mm×10-3）×10=4×400÷
（1×1×10-4）×10=1．6×108。
（7）如果一个小方格内酵母菌太多难以数清，则说明培养液的稀释倍数较小，应对培养液继续稀释。
答案：(1)800mg/L
(2)（空白）对照
(3)2，4—D 对植物插条生根的作用具有两重性（2，4—D 既能促进插条生根，也能抑制插条生根）
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(4)平均根长
(5)在2，4—D 浓度为400 mg/L 与600 mg/L 之间按一定浓度梯度设计多个实验组，其他条件保持一致且适
宜，按题目表格中实验步骤进行实验，以生根数（平均根长等）为指标确定最适浓度
(6) 四个角和中央的五个中方格 样方 使酵母菌均匀分布 1．6×108
(7)稀释
【提分秘籍】
1．种群密度的调查方法及各自适用的范围分别是什么？
提示：种群密度的调查方法：样方法和标志重捕法。样方法适用范围：植物以及昆虫卵、作物植株上的蚜
虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物；标志重捕法适用范围：活动能力强、活动范围大的动物；对
于有趋光性的昆虫可采用黑光灯诱捕法；微生物可以采用抽样检测法。
【基础知识9】生物技术与工程
【典例分析9-1】（2024.恩施模拟）为生产具有特定性能的α－淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆
了α－淀粉酶基因(1656 个碱基对)，利用基因工程大量制备α－淀粉酶，实验流程如图。请回答下列问
题：
(1)利用PCR 技术扩增α－淀粉酶基因前，需先获得细菌的________。
(2)为了便于扩增的DNA 片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引
物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是________________________________________________。
(3)进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中________的设定与引物有关，
________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间
⑤退火时间 ⑥延伸时间
(4)下图表示筛选获得的工程菌中编码α－淀粉酶的mRNA 的部分碱基序列：
5′－U……－3′
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图中虚线框内mRNA 片段包含________个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最
多有________种。
(5)获得工程菌表达的α－淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶
活性，结果如下：
根据上述实验结果，初步判断该α－淀粉酶活性最高的条件为
____________________________________________________。
解析：(1)由题干信息可知某种海洋细菌含有α－淀粉酶基因，因此在扩增α－淀粉酶基因前需先从细菌
中提取细菌的基因组DNA。
(2)由于引物的作用是引导子链的延伸，将脱氧核苷酸连接到引物上时，是与引物的3′端相连的，由此需
在引物的5′端加上限制性酶切位点。常在两条引物上加入不同的限制酶切位点的主要目的是使DNA 片段
能定向插入表达载体，防止自身相连。
(3)进行PCR 扩增时，退火的温度的设定是成败的关键，退火温度过高会使引物无法与模板的碱基配对，所
以退火温度的设定与引物有关。延伸时间长短的设定与扩增片段的长度有关。
(4)密码子是指mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，该mRNA 上5′端为AUG(起始密码子)，因此可
依据三个碱基是一个密码子来分析图中虚线框中的碱基，可得出共有8 个密码子。由于虚线框后的第一个
密码子的第一个碱基已经确定为U，因此还有2 个碱基未知，共可能有的种数为4×4＝16，又因为UAG、
UGA、UAA 为终止密码子，因此决定氨基酸的密码子最多有13 种。
(5)据表格数据可知：α－淀粉酶在pH 为8.5、缓冲液为50 mmol/L Tris－HCl 的条件下相对活性为
99.5%，初步判断此条件下酶活性最高。
答案：(1)基因组DNA
(2)5′ 使DNA 片段能定向插入表达载体，减少自连
(3)② ⑥
(4)8 13
(5)pH 为8.5，缓冲液为50 mmol/L Tirs－HCl
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【典例分析9-2】 （2023.益阳调研）如图为“DNA 的粗提取与鉴定”实验的相关操作。分析回答：
(1)图中实验材料A 可以是____________等，研磨前加入的B 应该是____________。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C 后，再向滤液中加入2 mol/L 的NaCl 溶液的目的是
________________________，再过滤得到滤液D，向滤液D 中加入蒸馏水的目的是
________________________。
(3)在“DNA 的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA 丝状物分别放入体积为2 mL 的4 种溶液中，
经搅拌后过滤，获得如表所示的4 种滤液，含DNA 最少的是滤液________。
1
B 液中
搅拌、研磨后过滤
滤液E
2
2 mol/L 的NaCl 溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14 mol/L 的NaCl 溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
解析：(1)用洋葱、菜花等材料提取DNA，破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞
膜，有利于DNA 的释放，食盐主要成分是NaCl，有利于DNA 的溶解。
(2)在含有DNA 的滤液中，加入2 mol/L 的NaCl 溶液，可以使DNA 溶解而杂质析出；在滤液D 中加入蒸馏
水，当NaCl 浓度为0.14 mol/L 时，DNA 溶解度最小而析出。
(3)在滤液E 中，只是除去了部分杂质，则含DNA 较多，在滤液F 中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA 最
多；在滤液G 中，因DNA 析出，则含DNA 较少；在滤液H 中，因DNA 不溶于体积分数为95%的冷酒精，则含
DNA 最少。
答案：(1)洋葱、菜花 洗涤剂和食盐
(2)使DNA 溶解 使DNA 析出
(3)H
【典例分析9-2】(2023·湖北省武汉市调研)紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质，在植物体
中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式，可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取，其过
程为：获取红豆杉外植体—消毒—诱导愈伤组织—细胞培养—提取紫杉醇。回答下列问题：
(1)获取的外植体首先要通过________过程培养出愈伤组织。下表为四种不同外植体在相同培养条件下诱
导愈伤组织的实验结果，由表中结果可知诱导愈伤组织较适宜的两种外植体分别是________________。
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注：诱导率(%)＝(形成的愈伤组织数量/接种的外植体数量)×100%
(2)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养，细胞培养的过程________(填“体现”或“未体现”)
细胞的全能性，理由是__________________________。据下图分析2,4－D 对细胞生长和紫杉醇合成的作用
分别是__________________________________，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2,4－D 浓度应为
________(填“0.5”“1.0”或“2.0”)mg/L。
注：生长速率＝每天每升培养基中增加的细胞干重克数
(3)与从天然植株中提取相比，利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是
______________________________________________(答出两点)。
解析：(1)外植体脱分化可培育出愈伤组织。题表为四种不同外植体在相同培养条件下诱导愈伤组织的实
验结果，由表中结果可知较适宜的两种外植体应该使诱导出的愈伤组织体积较大，且诱导率较高的，分别
是不带叶茎段和成熟胚。
(2)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养，细胞培养的过程最终培养出的是细胞，而不是完整的
生物个体，因此，未体现细胞的全能性。据图分析可知，2,4－D 促进细胞生长，抑制紫杉醇的合成，为获
得最大紫杉醇总产量，最适合的2,4－D 浓度为1.0 mg/L，若2,4－D 浓度为0.5 mg/L，则细胞生长速率太
慢，若2,4－D 浓度大于等于2.0 mg/L，则紫杉醇含量太低。
(3)若从天然植株中提取紫杉醇，会破坏红豆杉树木，而用植物组织培养技术，在短时间内就能培育大量
的愈伤组织，经过细胞培养，可以获取大量的紫杉醇，利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是：①提高了
紫杉醇的产量；②保护了红豆杉资源。
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答案：(1)脱分化 不带叶茎段、成熟胚
(2)未体现 此过程中细胞没有再分化，没有发育成完整植株 促进细胞生长和抑制紫杉醇合成 1.0
(3)提高了紫杉醇的产量，保护了红豆杉资源
【提分秘籍】
1、条件：无菌、离体、一定营养物质、激素。
2、培养基组成：无机营养、有机营养、激素、琼脂。
3、植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
4、植物组织培养的目的不同，培养到的阶段也就不同：
（1）若生产人工种子，则培养到胚状体阶段。
（2）若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段。
（3）若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。
1、（2024.汝城调研）BTB 是一种酸碱指示剂,BTB 的弱碱性溶液颜色可随其中CO2 浓度的增高而由蓝变绿
再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3 和BTB 加水配制
成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2 使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7 支试
管中,其中6 支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见
下表。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
（*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100 cm 的地方。）
(1)本实验中,50 min 后1 号试管的溶液是浅绿色,则说明2 至7 号试管的实验结果是由
引起的;若1 号试管的溶液是蓝色,则说明2 至7 号试管的实验结果是 (填“可靠的”或“不可
靠的”)。
PART 3 最新模考组练
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯
的距离(cm)
20
遮
光*
100
80
60
40
20
50min 后试管
中溶液的颜
色
浅绿
色
X
浅黄
色
黄绿
色
浅绿
色
浅蓝
色
蓝
色
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(2)表中X 代表的颜色应为 (填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据是
。
(3)5 号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草
。
解析：本题主要考查光合作用与呼吸作用的影响因素、实验分析能力。
(1)实验开始之前,已经通入一定量的CO2,使溶液呈浅绿色,保证了溶液中有一定的CO2,有利于光合作用的
发生。2～7 号试管均含有水草,只是光照强度不同,这样不同的试管中光合作用的强度不同,而水草的呼吸
强度相同。故2～7 号试管中水草在不同光照强度下光合作用强度与呼吸强度的差值不同,导致了溶液中
CO2 的含量不同,表现为溶液的颜色不同。若1 号试管中溶液颜色变为蓝色,说明溶液本身能使BTB 的颜色
发生改变,2～7 号试管得到的现象就不全是水草通过光合作用和呼吸作用导致的了,故结果不可靠。
(2)2 号试管遮光,水草只进行呼吸作用,溶液中CO2 积累最多,颜色比3 号试管深。
(3)5 号试管中颜色同1 号试管相同,说明溶液中的CO2 的量未发生改变,在光照条件下发生此种情况只有一
种可能,即水草的光合作用强度等于呼吸作用强度。
答案：（1）不同光照强度下水草的光合作用和呼吸作用 不可靠的
（2）黄色 水草不进行光合作用,只进行呼吸作用,溶液中CO2 浓度高于3 号试管
（3）光合作用强度等于呼吸作用强度,吸收与释放的CO2 量相等
2．（2024.安乡调研）紫色洋葱是生物学中常用的实验材料．它的叶分为两种：
管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．
请根据所学知识，选择洋葱的不同部位作为实验材料，完善下面的实验设计，并回答相关问题．
（1）若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是
，提取叶绿体中的色素使用的试剂是
．分离叶绿体色素依据的实验原理是
（2）若观察植物细胞的质壁分离和复原，选用的最佳材料是
．该实验的自变量是
（3）若观察DNA、RNA 在细胞中的分布，选用的理想材料为 ，该材料优于其他部
位材料的原因是 ．
（4）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为 ，主要的操作流程是
．
（5）在“观察DNA、RNA 在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在
两个实验中的作用 （相同、不同）．
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解析：（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光 合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，
所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，无水乙醇（丙酮）能溶解色素．离叶绿体色素依据的实验原理
是 不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的
目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清
水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察DNA、RNA 在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核成绿色，细胞质成
红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素．
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．
主要的操作流程是（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）．
（5） 在“观察DNA、RNA 在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两
个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐
酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA 和蛋白质分离，便于染色剂与DNA 结 合；
观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来，两者的目的不同．
答案：管状叶；无水乙醇（丙酮）；不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不
同；鳞片叶外表皮（或紫色洋葱鳞片叶表皮）；不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）；洋葱的鳞片
叶内表皮；不含色素（或无色）；根尖（分生区组织细胞）；（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观
察）；不同
3.（2024.宁远模拟）某课外活动小组用淀粉酶探究pH 对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果，请回
答相关问题：
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（1）酶活性是指 ，该实验的自变量是 ，以
作为检测因变量的指标．
（2）如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行 （填“对照”、“对比”或'重复
“）实验，得到与图无显著差异的结果．查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解．因此推测，该实验中淀
粉可能是在 和 的作用下分解的．pH 为3 条件下的酶活性 （填“小于”、
“等于”或“大于”）pH 为9 条件下的酶活性，原因是
．
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是
解析：（1）酶活性是指酶对化学反应的催化效率，据图示可知，横坐标为不同的pH，纵坐标为淀粉剩余
量，故该实验的自变量是pH 的不同，因变量是lh 后淀粉剩余量．
（2） 当实验结果与预期不符，需进行重复实验，观察结果．由于盐酸能催化淀粉水解．因此推测，该实
验中淀粉可能是在淀粉酶和盐酸的作用下分解的．据图示可知pH 为3 和pH 为9 条件下淀粉剩余量相等，
但pH 为3 条件下的酶活性小于pH 为9 条件下的酶活性，原因是因为pH 为3 的条件下，有盐酸催化淀粉分
解干扰实验结 果．
（3）比较pH 为1 和pH 为7 的实验结果可知，pH 为7 的条件下淀粉的剩余量小于pH 为1 条件下淀粉的剩
余量．故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著．
答案：酶对化学反应的催化效率；pH；1h 后淀粉剩余量；重复；淀粉酶；盐酸；小于；因为pH 为3 的条
件下，有盐酸催化淀粉分解干扰实验结果；1h 后，pH 为7 的条件下淀粉的剩余量小于pH 为1 条件下淀粉
的剩余量
4．（2023.宁津调研）某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，请据图回答：
（1）该实验选用酵母菌作为实验材料的原因是酵母菌
（2）该实验的自变量是 ，而温度、pH、培养液浓度等条件均是无关变量．
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（3）甲装置探究的是酵母菌可以进行 呼吸．
（4）乙装置中质量分数为10%的NaOH 溶液的作用是 ，排除对实验结果的干扰．
（5）甲、乙两装置均可以用澄清的石灰水检测是因为酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生
；若取甲装置的反应液加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在
解析：（1）由于甲、乙装置分别是无氧和有氧环境，说明酵母菌在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，
在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，即属于兼性厌氧菌．
（2）根据分析，该实验的自变量是氧气的有无，而温度、pH、培养液浓度等条件均是无关变量．
（3）甲装置中有油脂层，起到隔绝空气的作用，所以探究的是酵母菌可以进行无氧呼吸．
（4）乙装置中质量分数为10%的NaOH 溶液的作用是吸收空气中的CO2，排除对实验结果的干扰．
（5）甲、乙两装置均可以用澄清的石灰水检测是因为酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2；若取
甲装置的反应液加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在酒精．
答案：属于兼性厌氧菌；氧气的有无；无氧；吸收空气中的CO2；CO2；酒精
4.（2024.老河口模拟）1952 年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌、T2 噬菌体为材料进行科学研究．他
们首先在分别含有35S 和32P 的培养基中培养大肠杆菌，然后用上述大肠杆菌来培养T2 噬菌体，再用得到
的T2 噬菌体分别去感染未标记的大肠杆菌（如图一），并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展
实验（如图二）．
其实验包括4 个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养 ②32P 和35S 分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心
分离．请据图回答：
（1）噬菌体的成分简单，只含有 和 ，是证实哪一种物质是遗传物质的很好的实验材
料．
（2）该实验步骤的正确顺序是 （用实验步骤中的序号表示）
（3）实验中，搅拌的目的是 ．
（4）用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经过离心，在离心管中放射性较高的部位应分布在试管的
．
（5）某个亲代噬菌体用32P 标记后侵染只含31P 细菌，产生子代噬菌体16 个，其中还带有32P 的噬菌体
占子代噬菌体的比例为 ，带有31P 的噬菌体占子代噬菌体的比例为 ．
（6）噬菌体侵染细菌实验证明了 ．
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答案：（1）DNA、蛋白质（2）②①④③（3）使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离（4）上清液中（5）
100%（6）DNA 是遗传物质
解析：（1）噬菌体没有细胞结构，且成分简单，只含有DNA 和蛋白质，所以是证实哪一种物质是遗传物质
的很好的实验材料．（2）噬菌体侵染细菌的实验过程为吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：
噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放．因此，该实验步骤的正确顺序是②①④③．即先
用32P 和35S 分别标记噬菌体，再将噬菌体与大肠杆菌混合培养，一段时间后，离心分离，最后进行放射
性检测．（3）在实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于检测放射性．（4）用
35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于35S 标记的蛋白质外壳没有进入细菌，所以经过离心，在离心管中
放射性较高的部位应分布在试管的上清液中．（5）某个亲代噬菌体用32P 标记后侵染只含31P 细菌，产生
子代噬菌体16 个，由于DNA 分子的复制是半保留复制，所以在产生的子代噬菌体中，还带有32P 的噬菌体
为2 个，占子代噬菌体的比例为
，带有31P 的噬菌体占子代噬菌体的比例为100%．（6）噬菌体侵染
细菌实验证明了DNA 是遗传物质．
5．（2024.孝感模拟）烟草含有24 条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起缺失染
色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a 基因分
别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：
(1)图中A、B、C 基因在5 号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现
为________。
(2)若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，
请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。
(3)已知B、b 基因控制烟草的株高，D、d 基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd 的个体，若想确定D、
d 基因是否位于5 号染色体上，可让基因型为BbDd 的植株自交，若后代______________________________，
则说明D、d 基因不位于5 号染色体上；若后代________________________________________________，则
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说明D、d 基因位于5 号染色体上。
解析： (1)由图可以看出，A、B、C 基因在5 号染色体上呈线性排列。用“O”表示缺失的基因，则基因
型为AO 的个体(该株烟草)自交，母本和父本中的一方只能产生一种配子A，另一方产生的配子为A∶O＝
1∶1，因此后代均为心形叶。
(2)选择染色体缺失个体与戟形叶个体(aa)进行正反交，若染色体缺失会使雌配子致死，则AO♀×aa♂的
后代全为心形叶，AO♂×aa♀的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1；若染色体缺失会使雄配子致死，则
AO♀×aa♂的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，AO♂×aa♀的后代全为心形叶。
(3)若D、d 基因不位于5 号染色体上，则B、b 基因与D、d 基因遵循自由组合定律，基因型为BbDd 的植株
自交，后代会出现四种表现型，比例为9(B_D_)∶3(B_dd)∶3(bbD_)∶1(bbdd)。若D、d 基因位于5 号染
色体上，存在两种情况：一种情况是B 基因与D 基因位于一条染色体上，b 基因与d 基因位于一条染色体上，
则基因型为BbDd 的植株自交后代有三种基因型(1/4BBDD、2/4BbDd、1/4bbdd)两种表现型，比例为3∶1；
另一种情况是B 基因与d 基因位于一条染色体上，b 基因与D 基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd 的
植株自交后代有三种基因型(1/4BBdd、2/4BbDd、1/4bbDD)，出现三种表现型，比例为1∶2∶1。
答案：(1)线性 全为心形叶(或心形叶：戟形叶＝1∶0)
(2)设计实验：选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交(正交：AO♀×aa♂；反交：AO♂×aa♀)，
观察后代的性状表现。
结果预测：若正交后代全为心形叶，反交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，则染色体缺失会使雌配子致死；若
正交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，反交后代全为心形叶，则染色体缺失会使雄配子致死。
(3)出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1 出现两种表现型，比例为3∶1；或出现三种表现型，比例为
1∶2∶1
6．(2024·黄州调研)某生物兴趣小组为探究“酶的特性和影响因素”进行了如下实验(注：“＋”表示有
加入，“－”表示没有加入)。请依据下述实验设计，回答下列问题：
试管编号
1 号
2 号
3 号
4 号
5 号
2 mL H2O2 溶液
＋
＋
＋
＋
＋
2 滴蒸馏水
＋
－
－
－
－
2 滴FeCl3 溶液
－
＋
－
－
－
2 滴新鲜肝脏研磨液
－
－
＋
＋
＋
质量分数为5%的盐酸
－
－
－
＋
－
质量分数为5%的NaOH 溶液
－
－
－
－
＋
观察气泡多少和产生速率
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(1)在制备新鲜肝脏研磨液时，加入SiO2 的目的是______________以破坏肝脏细胞，释放出H2O2 酶。
(2)实验中1 号与3 号试管对比是为了验证________________；2 号与3 号试管对比是为了验证
__________________；若要研究pH 对酶活性的影响，则应选用________号试管进行对比。
(3)在探究温度对酶活性的影响时，可选用淀粉和小麦种子中的α－淀粉酶作为实验材料。
①该实验宜选用萌发的小麦种子提取α－淀粉酶的主要理由是________________________________。
②小麦种子发芽时，胚产生的赤霉素诱导α－淀粉酶的合成，其主要机理是_________________________；
由此说明，植物的生长发育过程在根本上是______________________的结果。
③该实验中可以在反应后滴加________直接观察显色的深浅来检测实验结果。
实验结果表明：55 ℃和75 ℃条件下，α－淀粉酶具有相同的活性，从酶的特性分析其原因是
________________________________________。
解析： (1)H2O2 酶存在于细胞内，在制备新鲜肝脏研磨液时，加入SiO2 的目的是有助于充分研磨，以破
坏肝脏细胞，释放出H2O2 酶。
(2)对比1 号和3 号试管，实验的自变量为酶的有无，故其研究目的是验证酶具有催化作用；对比2 号和3
号试管，实验的自变量为FeCl3 和H2O2 酶，即催化剂的种类，故研究的是酶的高效性；研究pH 对酶活性
的影响，实验的自变量为不同的pH，故3、4、5 号试管之间形成对照。
(3)探究温度对酶活性的影响，可选用淀粉和小麦种子中的α－淀粉酶作为实验材料。萌发的小麦种子会
产生大量的α－淀粉酶，这是赤霉素诱导淀粉酶基因表达的结果；由此说明，植物的生长发育过程在根本
上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果；淀粉酶是否分解淀粉可用碘液来检测，不宜用斐林试
剂，因为此实验目的是探究温度对酶活性的影响，而斐林试剂需要在水浴加热条件下才显砖红色，加热对
实验结果有影响。在45 ℃和70 ℃条件下，α－淀粉酶具有相同活性的原因是在酶的最适温度前后，可能
有相同的催化效率。
答案： (1)有利于充分研磨
(2)酶具有催化作用 酶具有高效性 3、4、5
(3)①小麦种子在萌发时会产生大量的α－淀粉酶 ②赤霉素能诱导α－淀粉酶基因的表达(或转录和翻
译) 基因组在一定时间和空间上程序性表达 ③碘液 在最适温度前后，酶可能有相同的催化效率
6．(2023·湖南岳阳调研)为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)
若干，均分为8 组，分别浸入7 种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养
24 h 后，测量每组切段平均长度，结果见下表。分析并回答下列问题：
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(1)上述实验遵循的原则有____________________________(填两项)，由上述结果可初步判断促进胚芽鞘
生长的最适浓度范围为______________。
(2)上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明生长素的生理作用具有两重性，原因是
__________________________________。
(3)为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1 还是10 mg·L－1，请根据上述实验原理及方法，写
出实验思路，并预测实验结果及结论。
实验思路：_________________________________________________。
实验结果及结论：___________________________________________。
解析： (1)生长素浓度为0 mg·L－1 的一组作为对照组，其他组属于实验组，据表可知，本实验的自变
量是生长素浓度，因变量是切段平均长度，并且无关变量包括：侧芽的数目、溶液处理的时间等无关变量，
因此上述实验遵循的原则有对照原则、等量原则、单一变量原则；据表可知，切段平均长度最大时的生长
素浓度为1 mg·L－1，最适浓度应在表格中，此浓度左边浓度和右边浓度范围之间，即最适浓度范围应在
0.1～10 mg·L－1 之间。
(2)生长素浓度为0 mol·L－1 作为对照组，生长素浓度为100 mol·L－1 时，对应的切段平均长度小于对
照组，故体现了生长素的抑制作用，其余生长素浓度对应的切段平均长度均大于对照组，故体现了生长素
的促进作用，所以能体现生长素的生理作用具有两重性。
(3)为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1 还是10 mg·L－1，可以将待测样液稀释，重复上述
实验。若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1 mg·L－1；反之则为
10 mg·L－1。
答案： (1)对照原则、等量原则、单一变量原则(任答两项) 0.1～10 mg·L－1
(2)能 本实验既体现了低浓度促进生长，也体现了高浓度抑制生长(或与空白对照组相比，既表现出促进
作用，也表现出抑制作用)
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(3)将待测样液稀释，重复上述实验(注：稀释倍数不能超过100 倍) 若切段长度小于10 mm(切段比原来
的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1 mg·L－1；反之则为10 mg·L－1
7.(2023·江苏模拟)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具
进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水
浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入
________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加________，进行
观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是
________________________________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4 号试管中分别加入相应
的提取液和溶液(如下图所示)，40 ℃温育30 min 后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内
颜色变化。请继续以下分析：
①设置试管1 作为对照，其主要目的是
____________________________________________________________。
②试管2 中应加入的X 是____________的提取液。
③预测试管3 中的颜色变化是____________。若试管4 未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最
可能的原因是______________________________。
解析: (2)根据淀粉遇碘液变蓝色的原理可以检测淀粉。根据随着玉米籽粒发芽时间的延长，胚乳中蓝色
块状物变小，说明玉米籽粒发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少。
(3) 淀粉酶水解淀粉会形成麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，可用斐林试剂检测，推测淀粉酶水解淀粉的情况。
①设置试管1 的主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖。②该实验的目的是验证玉米籽粒发
芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果，因此试管2 中加入的X 是发芽前玉米的提取液，排除发芽前
玉米籽粒中含有还原性糖的可能性。③斐林试剂本身的颜色是蓝色，水浴加热过程中，试管3 中的颜色变
化是由蓝色逐渐变成砖红色。试管4 中未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)最可能的原因是淀粉酶
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失活，导致淀粉没有被水解成麦芽糖。
答案: (1)双缩脲 ①②③
(2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少
(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
8．(2024·黑龙江调研)在有关DNA 分子的研究中，常用32P 来标记DNA 分子。用α、β 和γ 表示ATP 或
dATP(d 表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ 或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：
(1)某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到DNA
末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P 的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有32P 的磷酸
基团应在dATP 的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个某种噬菌体DNA 分子的两条链用32P 进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P 的培养基中
培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA 分子都装配成噬菌体(n 个)并释放，则其中含有32P 的噬菌
体所占比例为2/n，原因是
____________________________________________________________________________________________
______________________________。
解析：(1)由题意知，该酶可催化ATP 水解产生ADP，此过程中断裂的应是远离“A”的那个高能磷酸键，
从而使ATP 中γ 位上的磷酸基团脱离，此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA 末端上。
(2)dATP 分子中A 代表腺嘌呤脱氧核苷，由腺嘌呤和脱氧核糖组成，因此A 可以与dATP 中α 位的磷酸构成
腺嘌呤脱氧核苷酸，作为DNA 生物合成原料。
(3)1 个噬菌体含有1 个双链DNA 分子，用DNA 分子被32P 标记的噬菌体感染大肠杆菌，由于DNA 分子复制
为半保留复制，即亲代DNA 分子的两条链在复制中保留下来，且分别进入不同的DNA 分子中，所以理论上
不管增殖多少代，子代噬菌体中只有2 个噬菌体含有32P。
答案：(1)γ (2)α
(3)一个含有32P 标记的噬菌体双链DNA 分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双
链DNA 分子中，因此在得到的n 个噬菌体中只有2 个带有标记
9．（2024.新田模拟）已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不
用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
注：实验结果中“＋”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题：
(1)α－淀粉酶催化________水解可生成二糖，该二糖是________。
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(2)综合分析试管1 和2 的实验结果，可以判断反应后试管1 溶液中的淀粉量比试管2 中的________，这两
支试管中淀粉量不同的原因是
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________。
(3)综合分析试管2、3 和5 的实验结果，说明在该实验中GA 的作用是
________________________________________________________________________。
(4)综合分析试管2、3 和4 的实验结果，说明
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________。
解析： (1)在α－淀粉酶的催化下，淀粉被水解为麦芽糖。
(2)对比1 号和2 号试管，1 号试管剩余的淀粉量少，其原因是带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使
淀粉更多地被水解。
(3)分析题表实验结果：在试管5 中，虽然加入足量的GA，但没有加种子，淀粉不能被水解，说明GA 不能
直接水解淀粉；试管2 中，虽然有去胚的半粒种子，但未加入GA，被水解的淀粉少，而试管3 中加入GA 溶
液和去胚的半粒种子，实验结果是颜色较浅，被水解的淀粉较多，说明GA 能诱导种子生成α－淀粉酶。
(4)分析试管2、3、4 的实验结果可知，随着GA 浓度的升高，淀粉被水解的量增多，说明GA 浓度与其对种
子产生α－淀粉酶的诱导效果呈正相关。
答案： (1)淀粉 麦芽糖
(2)少 带胚的种子保温后能够产生α－淀粉酶，使淀粉被水解
(3)诱导种子生成α－淀粉酶
(4)GA 浓度高对α－淀粉酶的诱导效果好
10．(2024·湖南娄底调研)欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，
预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜)
(1)实验思路：
①____________________________________；②____________________________________；
③____________________________________；④____________________________。
(2)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少三次的检测结果)。
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(3)分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是_____________________。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______________________。此时，
机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用，另一方面____________________________。
解析：(1)实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用——降低血糖浓度，实验前
需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，
一组注射一定量的胰岛素，另一组注射等量的生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血
糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射等量生理盐水，固定时间检测小鼠的血
糖浓度。
(2)A、B 两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A 组注射胰岛素后血糖浓度应
有一定程度下降，B 组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A 组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但
与B 组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
(4) ①正常人尿液中检测不到葡萄糖是因为人体正常分泌的胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸
收。②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛A 细胞分泌胰高血糖素；机体细
胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用，另一方面抑制肝糖原的分解和其他非糖物质的转化。
答案：(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录
②将小鼠分为A、B 两组，A 组注射一定量的胰岛素，B 组注射等量的生理盐水。隔一段时间，分别测定两
组小鼠的血糖浓度，并记录
③当出现低血糖症状后，A 组注射葡萄糖溶液，B 组注射等量生理盐水。隔一段时间，分别测定两组小鼠的
血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析
(2)
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(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收
②胰岛B 细胞分泌胰岛素增加，胰岛A 细胞分泌胰高血糖素减少 抑制肝糖原的分解和其他非糖物质的转
化
11．(2024·山西调研)研究发现，人感到疲惫的原因是大脑的神经细胞膜表面存在大量的腺苷受体，当神
经元兴奋后，会消耗大量ATP 产生腺苷，腺苷中的腺嘌呤与腺苷受体结合后，会使人产生疲劳感。回答下
列有关问题：
(1)咖啡能够使人减少疲倦进而产生愉悦的心情，这是由于其所含咖啡因的作用。咖啡因的分子结构与腺
嘌呤类似，请分析咖啡因能够减少疲倦的原因：_________________________。在长期大量服用咖啡因后，
细胞会表达出更多的腺苷受体，从而降低咖啡因的功效，此调节机制属于________(填“正”或“负”)反
馈。
(2)除了咖啡因，人体产生的内啡肽能通过使人体产生多巴胺从而产生愉悦的心情。为了验证上述调节，
某小组设计了如下实验。小组成员发现，当小鼠产生愉悦心情时会钟情地玩耍某一玩具，可以通过小鼠玩
耍玩具的时间(T)来判断小鼠的愉悦程度。
实验材料：健康雄性小鼠若干、生理盐水、生理盐水配制的内啡肽制剂、蒸馏水等。
实验步骤：
①选取____________，平均分成两组，并标注实验组A 和对照组B，A 组处理：____________，B 组处理：
__________________；
②处理后，统计小鼠玩耍玩具的时间TA 和TB；
③为进一步实验，B 组处理：______________________________，接着统计小鼠玩耍玩具的时间TC 以形成
自身前后对照。
实验分析：如果____________________(比较TA、TB、TC)，则证明内啡肽能使小鼠分泌多巴胺，使之产生
愉悦的心情。
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解析：(1)咖啡因结构与腺嘌呤类似，与腺苷争夺腺苷受体，使腺苷不能发挥作用，让人体不产生疲倦的
感觉，在长期大量服用咖啡因后，会使细胞表达出更多的腺苷受体，从而降低咖啡因的功效，这是负反馈
调节。
(2) 材料选取时要选生长状况相同的雄性小鼠若干只，并平均分为两组，由于内啡肽不能口服，因而实验
组需要注射一定量生理盐水配制的内啡肽制剂，对照组注射等量生理盐水。一段时间后对照组注射等量生
理盐水配制的内啡肽制剂，以形成自身前后对照。如TA 大于TB，且TC 大于TB，则证明结论正确。
答案：(1)咖啡因结构与腺嘌呤类似，能和腺苷受体结合，阻断了腺苷的结合作用，使人体不产生疲倦的
感觉 负
(2)①若干只生长状况相同的健康雄性小鼠 注射一定量生理盐水配制的内啡肽制剂 注射等量的生理盐
水 ③注射等量生理盐水配制的内啡肽制剂 TA 大于TB，且TC 大于TB
12．(2024·淄博调研)从某植物幼苗上切取一段幼茎，纵切至约处，浸没在蒸馏水中，观察到半边茎向外
弯曲生长。若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的，且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓
度都无明显变化。
(1)推测出现该现象的三种可能原因：
a．内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，且其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
b．________________________________，但其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
c．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素的________不同，该浓度的生长素更有利
于内侧细胞的生长。
(2)进一步的研究表明，c 是正确的。某同学设计如下实验对此进行验证。
Ⅰ.实验器材：某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、____________________、刀片、测量
角度的工具。
Ⅱ.实验步骤
①将幼茎段对半纵切，再将所有半边茎自下向上对称纵切至约处。
②取半边茎切段，在其底端的__________________________________，外侧的琼脂小块标记为A，内侧的
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琼脂小块标记为B。
③一段时间后，将琼脂小块A、B 分别放置在__________________________的顶端左侧，在适宜条件下培养。
④待胚芽鞘出现明显的__________现象后，测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录。
Ⅲ.预期实验结果：______________________________________________。
解析： (1)根据生长素浓度的大小关系，无非有三种情况：内＞外、内＜外、内＝外，题中已给“内侧
细胞中的生长素浓度比外侧高”和“内外两侧细胞中的生长素浓度相同”，因此第二种原因为：内侧细胞
中的生长素浓度比外侧低，并且当内外两侧细胞中的生长素浓度相同而效应不同时，只有可能是内外侧细
胞对生长素的敏感性不同。
(2)Ⅰ.实验器材可以从图中实验步骤中获得。
Ⅱ.在补充实验步骤时要结合过程图，图中看到，取半边茎切段，并自下而上对称纵切至3/4 处，在其底端
的外侧和内侧分别放置琼脂小块，一段时间后，将琼脂小块分别放置在去除尖端的胚芽鞘的顶端左侧，在
适宜条件下培养一段时间。待胚芽鞘出现明显的弯曲生长现象后，用测量角度工具测出每个胚芽鞘的弯曲
度，记录于表中。
Ⅲ.由于题中提出第三种原因是正确的，即内外两侧细胞中的生长素浓度相同，因此实验处理后A、B 两组
胚芽鞘的弯曲度基本相同。
答案： (1)内侧细胞中的生长素浓度比外侧低 敏感性
(2)Ⅰ.去除尖端的胚芽鞘
Ⅱ.②外侧和内侧分别放置琼脂小块
③(去除尖端的)胚芽鞘
④弯曲生长
.
Ⅲ两组胚芽鞘的弯曲度基本相同
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