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题型06 实验设计综合探究
1.
实验设计的一般程序
2.
实验中变量梯度的设置
3.
实验方案的补充和完善
一．实验设计题解题口诀
先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述
扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。
解释如下：
(1)面对实验设计题，首先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验
证……”“探究……”“假设……”“……是否……”“判断……”“如何……”等。一般根据目的
可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。
(2)如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、
试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH 对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸
馏水”信息，这就提示设计三组实验，酸性、碱性、中性三组对照。
(3)实验步骤的划分是最易考查的环节，常见步骤为三步，如第一步分组编号、第二步施加变量、第三
步培养观察。遗传实验中，常见步骤：第一步亲本杂交，第二步F1 自交(或测交)，第三步对F2 的观察
统计。步骤划分的技巧是装置构建的过程或杂交实验的流程。比如，在验证甲状腺激素促进幼小动物
发育的实验中，第一步应该对三个水槽进行处理，分组、编号、放入等量相同的清水、等量相同的蝌
蚪；第二步是施加变量影响，第一组饲喂含有甲状腺激素的饲料、第二组饲喂含有甲状腺激素抑制剂
的等量饲料、第三组饲喂等量的普通饲料；第三步是在相同且适宜的环境条件下培养观察。从装置的
构建到实验结果的不同得出过程或从亲本杂交开始到最终预期个体的出现过程，其实就是实验思路，
该思路如果清晰地构建出来，则步骤划分为三步或四步是一目了然的。
(4)在分组时一定不要忘记对各组进行编号，如1、2、3 或A、B、C 等，编号的目的是使思路清晰，后
续的步骤便于指代描述。在叙述实验步骤时，特别是施加变量的步骤，一定要对添加物的用量加以限
定，第一组指明用量，后续组用“等量”一词。
(5)实验结果就是实验现象，在叙述时一定要写具体，不能笼统地综合描述。比如，在探究温度影响淀
粉酶活性的实验中，用碘液检测淀粉的分解程度，结果应该是“A 组(低温条件)变蓝；B 组(适温条件)
无蓝色出现；C 组(高温条件)变蓝”。而不能综合叙述为“只有B 组(适温条件)无蓝色出现”。
(6)结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句
即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素
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有降低血糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，……验证假说
是否正确”，则结论就对应为“若……，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若……，则说明青霉
素没有抑制细菌繁殖的功能”。
(7)最后还要注意验证性实验的结果和结论是唯一的，不需要讨论。探究性实验需要讨论，一个结果对
应一个结论，答题模型为“若……，则……”
二．实验中变量梯度的设置
1．概述
变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量
梯度有pH 梯度、温度梯度、浓度梯度等。
2．过程分析
(1)在合适范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物体或细胞的影响时，自
变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类调节剂促进扦插枝条生根的适宜浓度，生长素
浓度应在10－12～10－8 mol·L－1 范围内，变量梯度应相差一个数量级。
(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验
结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0 左右，pH 梯度设为0.4，即共做五组
实验，其缓冲液pH 分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。
(3)根据实验目的确定变量梯度的大小
①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响，一般情况下植物在30 ℃左右
时光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化，也要研究温度升高时的变化，温度
梯度设置如下：0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。
②若进行定量分析，梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度，温度梯度设置如下：24 ℃、27
℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。
(4)在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力、物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，
每组之间梯度适当加大一些，当找到一个大致的适宜范围后，再在这个范围内缩小每组之间的梯度值，
最后测出一个准确范围。
三．实验方案的补充和完善
1．补充完善类实验
一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善。常让学生补充实验假设、实
验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论。解答此类题时要紧扣题意，仔细结合上下文进
行补充。其突破方法如下：
(1)补充实验原理类：需要深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步骤、重
要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教材中相关联的原理、
知识点进行知识迁移，归纳其原理。解决这类问题的关键是看我们能否对教材中基础实验的原理深刻
理解，能否对其融会贯通，举一反三，是否学会了类比迁移。
(2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，
是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是否知道实验变量的控制及
实验原则的遵循。
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(3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验
是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的
或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应
力求简练、准确、科学。
2．实验评价与修订
此类试题主要依据已知的实验目的、原理、材料用具评价修订实验方案。要求学生依据所掌握的生物
学知识，分析评价已知方案的优缺点，并说明原因或进一步修订原方案。
此类试题要求学生对实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容熟悉，
能找出错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计，要求学生具有
扎实的基础知识和基本技能，突出了对“双基”的考查。其一般步骤包括：
第一步：分析取材是否正确。
第二步：分析实验原理及方法是否正确。
第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。
第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况：
(1)遗漏或颠倒实验步骤；
(2)操作方法错误；
(3)有没有设置对照，如果有，看对照设计是否合理；
(4)实验是否遵循单一变量原则；
(5)实验是否具有偶然性；
(6)有无更为简单的实验方案；
(7)实验能否顺利完成；
(8)实验的安全性如何。
第五步：分析实验结果是否正确。
3．确定科学的方法
假说—演绎法、建立模型等都是现代科学研究中常用的一些科学方法。利用假说—演绎法，孟德尔发
现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA 双螺旋结构。
(1)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，以下为假说—演绎法推理的逻辑关系。
(2)“假说—演绎法”非常有利于学生逆向思维能力的培养和提高，学生在平时思考问题和解决问题时
会经常用到“假说—演绎法”。譬如，在探究性实验设计中，进行结果和结论的预测分析时，要经常
用到“假说—演绎法”先进行逆向思维分析，然后再正向组织答案进行描述。
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仙人掌科植物能在黑暗时开放气孔固定CO2产生苹果酸，光照时苹果酸能脱羧释放出CO2，其部分过程
如图所示。
(1)黑暗时，仙人掌叶肉细胞在 （填场所）固定来源于 的CO2，此时景天科
植物叶肉细胞中无淀粉生成的原因是 。
(2)研究发现催化OAA 生成的PEP 羧化酶的活性具有昼夜差异性，根据图示推测，其在 时活
性更高，其生理意义是 。
(3)有研究表明仙人掌提取物具有降血糖作用，如下为验证实验的部分步骤和预期实验结果，请补充完
整。
①制作仙人掌提取液：将仙人掌全草入药进行提取、除杂质，再用旋转蒸发器蒸干后加蒸馏水配制成
提取液。
②建立糖尿病模型鼠：将 的小鼠随机均分成A、B、C3 组，给A、B 两组小鼠连续4 天腹腔
注射适量四氧嘧啶（能选择性地引起胰岛B 细胞坏死），测量其空腹血糖。
③设置对照组和实验组：A 组小鼠每天每只灌胃适量的仙人掌提取液，B、C 组小鼠 ，
连续处理4 天，在相同且适宜的条件下饲养小鼠，4 天后测定各组小鼠的空腹血糖。
④预期实验结果： 。
一、单选题
1．某科研小组以盐肤木种子的发芽率、发芽势及发芽指数等为指标，研究了植物生长调节剂6--BA 对盐
肤木种子萌发的影响，结果如图1 和图2 所示。下列叙述正确的是（ ）
4
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注：发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子总数的百分
比；发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比；发芽指数是种子的活力指标。
A．6-BA 主要产生于植株生长旺盛的部位，可促进种子萌发和植株增高
B．由图1 可知，不同浓度的6-BA 对种子发芽均有一定的促进作用
C．由实验结果可知，随6-BA 浓度增大，种子的发芽势和发芽指数逐渐升高
D．实验表明种子的萌发可以是各种激素共同调节，也可以是某种激素单独发挥作用
2．为探究pH 对酶活性的影响，将H2O2溶液加入漏斗（①）中，pH 缓冲液加入烧瓶（②）中，猪肝研磨
液加入某仪器中，2min 后打开止水夹b，打开漏斗盖和阀门a，H2O2溶液全部进入②后迅速关闭a；
1min 后关闭b，读取记录注射器（③）中气体体积，实验记录表如下。
组别
1
2
3
4
5
H2O2溶液
+
+
+
+
+
猪肝研磨液
+
+
+
+
+
不同的pH 缓冲液
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
气体体积（mL）
13.2
14.3
15.2
14.8
12.8
注：实验在适宜环境中进行：“+”表示添加适量的相应物质。
下列叙述正确的是（ ）
A．注射器（③）中加入猪肝研磨液
B．pH7.0 是肝脏中H2O2酶作用的最适pH
C．若提早打开a，则各组收集到的气体体积的量均会减少
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D．若反应完全结束后关闭b，则各组收集到的气体体积基本相等
3．某实验小组从某微生物中提取出一种酶，在不同温度条件下进行相关实验，其他条件相同且适宜。分
别在反应1 小时末和2 小时末测定产物的含量，实验结果如表。下列叙述错误的是（ ）
产物含量相对
值
温度
15℃
25℃
35℃
45℃
1h 末
0.3
1
1.5
0.1
2h 末
0.6
1.8
1.8
0.1
A．本实验的自变量为反应温度与反应时间，因变量为产物含量
B．实验前需分别处理酶与底物的温度，再混合进行反应
C．由实验结果可知，该酶的最适温度在25℃到35℃之间
D．25℃实验组与35℃实验组在2 小时末反应都已经结束。
4．为研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，某同学用物质甲溶液（用蒸馏水配制）处理α-淀粉酶，测定酶
促反应速率随反应时间的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．实验组和对照组的温度、pH、酶量和淀粉溶液的量相同
B．若将检测指标换成还原糖生成量，则两条曲线的趋势不变
C．将酶和淀粉溶液混匀后分别添加等量的甲溶液和蒸馏水
D．t1之后实验组酶促反应速率下降主要是酶活性下降导致的
5．某同学利用藿香正气液空瓶、注射器等设计“探究过氧化氢酶的最适pH”实验的装置如图所示，一段时
间后不同组别的实验数据如表。下列叙述正确的是（ ）
pH
1
3
5
7
9
11
注射器刻度值
0
0.3
0.9
1.9
0.7
0
A．本实验的自变量是反应液的pH 和注射器刻度值
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B．若将反应液的pH 从1 调成7，可提高酶促反应速率
C．各组应保证温度、
溶液的体积分数等无关变量相同
D．图示中的实验装置还适合用于“探究过氧化氢酶的最适温度”实验
二、多选题
6．临床上发现饮食中维生素D（VD）高水平有利于肠道脆弱拟杆菌（B 菌）数量增加，为进一步探究B
菌会影响机体免疫系统抗肿瘤效果，实验人员利用四组小鼠进行如下实验。下列说法正确的是（ ）
组别
1 组
2 组
|3 组
4 组
小鼠
野生型小鼠
野生型小鼠
野生型小鼠
①
肿瘤移植
+
+
+
+
饮食
富含高VD 的饮食
②
VD 缺乏饮食
VD 缺乏饮食
口服灌胃B 菌
+
—
+
检测肿瘤体积
+
++++
+
（注：肿瘤移植、口服灌胃B 菌的“+”表示进行处理，“—”表示未进行处理；检测肿瘤体积的“+”
表示数量，“+”号越多，数量越多。）
A．细胞毒性T 细胞攻击肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫防御功能
B．①处应选用野生型小鼠，②处应提供富含高VD 的饮食
C．3 组和4 组进行对照说明，维生素D 缺乏条件下B 菌不能提高机体抗肿瘤能力
D．该实验说明少量增加维生素D 摄入量就能提高机体抗肿瘤能力
7．科研人员通过实验探究调控莲藕不定根形成的机制。不同的处理方式对不定根生根率（%）有一定影响，
实验数据如下表所示（其他条件均适宜）。下列说法错误的是（ ）
处理方式
1d
2d
3d
4d
5d
6d
空白对照
0
0
21%
38%
53%
75%
水面以上叶片剪切
0
26%
57%
87%
100%
100%
水面以下叶片剪切
0
0
0
0
22%
45%
水面以上叶片剪切+生长素（IAA）
0
29%
65%
94%
100%
100%
水面以上叶片剪切+乙烯（ETH）
25%
42%
79%
100%
100%
100%
A．本实验的自变量有处理时间，处理部位，激素种类
B．正式实验之前需要进行预实验，排除实验偶然性，减少实验误差
C．由实验可知，在促进莲藕不定根形成上，IAA 和ETH 表现为协同作用
D．对叶片剪切处理会影响不定根的形成，说明水面以下叶片产生的乙烯量更多
三、非选择题
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8．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道内分泌细胞合成和分泌的肠促胰素，如图所示为GLP-1 的部分作
用机制。回答下列问题：
(1)据图分析，GLP-1 分泌后一方面可以通过神经调节刺激图中[1]下丘脑，抑制图中[2] （填“交
感神经”或“副交感神经”）兴奋，进而导致胃酸分泌减少和胃部蠕动减弱，引起进食减少，减少血
糖来源；另一方面可以 ，从而改善血糖状况。
(2)糖尿病患者注射GLP-1 类似物能够避免药量过多引发低血糖症状，请依据图示解释其原因：
(3)研究发现，GLP-1 与FGF21 的联合使用能够在降低2 型糖尿病小鼠血糖方面产生显著的协同效果，
某科研小组为验证该结论，将生理状态相似的2 型糖尿病小鼠随机均分为A、B、C、D 四组，请你帮
助该科研小组补充实验操作并预期实验结果。
组别
A
B
C
D
注射物质
生理盐水
a
等量FGF21
b
①表中的a、b 分别表示 、 。
②预期实验结果：若不考虑GLP-1 与FGF21 降低血糖浓度能力的差异，A、B、C 和D 组中2 型糖尿病
小鼠的血糖浓度大小关系为 。
③在上述信息和实验的基础上，该科研小组欲进一步研究GLP-1、FGF21 的降血糖作用，请提出一个
合适的探究方向： 。
9．抗缪勒氏管激素（AMH）是由卵巢内的卵泡细胞所分泌的，由二硫键连接两个完全相同的亚基形成的
糖蛋白。AMH 的分泌不受下丘脑一垂体一卵巢轴的控制。AMH 值能反映卵巢的功能。回答下列问题：
(1)AMH 分子内部一定含有的化学键有二硫键、 （答出1 种），卵泡细胞分泌AMH 的方式是
。
(2)与甲状腺激素分泌方式不同的是，AMH 的分泌不存在 调节。AMH 发挥作用时具有
（答出3 点）的特点。
(3)多囊卵巢综合征（PCOS）多发于育龄期妇女。PCOS 患者卵巢内存在多个小卵泡，但这些卵泡难以
发育成熟，最终形成“多囊”状态。PCOS 患者卵巢储备丰富，故其AMH 水平较高。枸橼酸氯米芬和
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人绒毛膜促性腺激素（HCG）均可治疗PCOS，为探究枸橼酸氯米芬和HCG 单独及联合治疗PCOS 的
效果，请以PCOS 模型鼠为实验对象设计实验，写出实验思路： 。
10．糖尿病的发生与生活方式有关。肥胖、体力活动不足的人易发生胰岛素抵抗（组织细胞对胰岛素介导
的葡萄糖利用的反应性降低）。胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用，如图表示胰岛素分泌的调节过
程及胰岛素的作用机理（IR 表示胰岛素受体）。请回答下列问题：
(1)人体内血糖来源有食物中糖类的消化吸收、 和 ，血糖平衡的调节方式为 。
(2)由图推测，胰岛B 细胞上有 等分子的受体。当血糖含量升高时，图中胰岛素降血糖的机制为
。
(3)某人体内血糖浓度偏高，检测发现其存在胰岛素抵抗，据图分析，该患者发生胰岛素抵抗的原因可
能有 （答出两点）。
(4)葡萄糖耐量指机体对血糖浓度的调节能力，血糖浓度高则葡萄糖耐量低。为探究光照对小白鼠葡萄
糖耐量的影响，某科研小组进行了实验，请写出实验思路： 。
11．“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间双向调节的网络系统，肠道中微生物
的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信息，并参与相关激素分泌的周节。5-HT 是一种神经递质，由色
氨酸经过一系列反应生成，能被单胺氧化酶（MAO）分解，在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥
着关键作用。肠道菌群紊乱可能引起抑郁（机理如下图），肠道菌群移植为治疗抑郁开辟了新途径。
(1)中枢神经系统包括 ，其中后者是排尿反射的初级中枢。构成神经系统的神经胶质细胞对神经
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元的功能体现在 （写全得分）。
(2)推测图中的ACTH 由 （填器官名称）分泌。突触间隙中的5-HT 可经 通过突触间隙与突
触后膜上的相应受体结合形成 ，从而改变突触后膜对离子的通透性。
(3)抑郁症患者常出现免疫力下降现象，据图分析原因是 。
(4)研究发现抗生素可通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。为验证上述结论，现有正常小鼠及抗
生素抑郁模型小鼠若干，请写出简要的实验设计思路。
实验思路： 。
12．果蝇的卷翅和直翅（由基因A/a 控制）是一对相对性状，灰体和黑檀体（由基因B/b 控制）是另一对
相对性状，为研究这两对性状的遗传规律，实验小组选用不同表型的果蝇进行杂交，正交和反交得到
的F1的表型及比例均为卷翅灰体：直翅灰体=1：1.选择F1的卷翅灰体雌雄果蝇自由交配，F2的表型及
比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=6：2：3：1.回答下列问题：
(1)果蝇的灰体和黑檀体这对相对性状中，属于隐性性状的是 ，基因A/a、B/b 的遗传遵循
定律。
(2)亲代果蝇的表型组合为 。F2果蝇中，卷翅：直翅不符合3：1 的原因是 。
(3)根据以上遗传规律，为探究F2中某只卷翅灰体雌果蝇（甲）的基因型，从F2中选择材料，完成杂
交实验及预期结果。
实验思路：选择F2中的 与甲进行杂交，统计子代的表型及比例；
预期结果及结论： 。
13．妊娠糖尿病（GDM）是指某些孕妇在妊娠期出现胰岛素抵抗而导致血糖水平升高的情况，会随孕周增
加而加重，对胎儿和孕妇存在极大危害。科研人员测定统计了GMD 孕妇、正常妊娠妇女的血糖相关
指标，结果如表。
GDM 孕妇、正常妊娠妇女相关数据统计结果
组别
空腹血糖水
平
（mmol/L）
餐后2h 血糖水平
（mmol/L）
空腹胰岛素水平
（mU/mL）
GDM 组
7.53
9.3
6.57
正常妊娠组
4.97
4.4~6.7
3.04
回答下列问题：
(1)可通过抽血检测孕妇的胰岛素水平，是因为激素调节具有 的特点。表中GDM 组的空腹血糖
水平 （填“正常”或“不正常”）。
(2)空腹时，正常妊娠孕妇血糖水平能够维持的原因是 。GDM 孕妇空腹时胰岛素水平比正常妊
娠妇女高，推测其原因是 。
(3)有研究人员提出，GDM 患者餐后适量运动有助于血糖降至正常水平，其效果与降糖药物M 相似。
为探究上述观点是否正确，研究小组设计并进行了实验，请将实验内容补充完整。
实验过程：将生长状况相同的GDM 模型鼠均分为甲、乙、丙三组， ；甲组不做处理，乙组
，丙组进行适量运动。一段时间后测量并比较三组小鼠的血糖的水平。
结论：若 ，则说明上述观点正确。
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14．M25 蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25 稳定性的调节机制
进行了研究。
(1)茉莉酸是一种脂质植物激素，当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时，由受损部位细胞合成，通过筛
管运输到其他部位，与 结合，促进细胞内M25 与其它蛋白形成转录复合物，激活相关基因
表达，积累防御蛋白。
(2)当M16 蛋白失活时，细胞中M25 含量显著下降。研究者对野生型植株和M16 功能缺失突变体进行
实验处理，检测M25 含量，结果如图1、图2。
①图1 结果说明茉莉酸能提升M25 的稳定性，依据是在M25 合成受抑制的前提下， 。
②综合图1、图2 结果可知，茉莉酸能提升M25 的稳定性，且该作用 。
(3)R 蛋白能结合M25，促进其降解。研究者推测M16 与R 竞争结合M25。制备His-TF 蛋白（TF 是无
关蛋白）、His-M16 蛋白、GST-R 蛋白和“磁珠-M25-Flag 蛋白”，按图所示在溶液中进行混合，2h
后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测，结果如图，证实了推测。请在图中补
充第3、4 组的实验处理及实验结果 。
注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5 倍。
(4)上述研究表明，M16 和R 形成了一个调节模块，动态调节M25 的稳态，从而影响了茉莉酸信号的
调节效果。请在此基础上，提出一个进一步探究的问题。 。
15．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较
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高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6 是一种细胞因子，既能促进
肝脏细胞中PCNA 基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA 是DNA 聚合酶的辅助蛋白，
NE 是去甲肾上腺素。请回答下列问题：
(1)图中兴奋在B 处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。
(2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因促进淋
巴细胞增殖分化的细胞还有 。
(3)分裂间期分为三个时期，依次为G1 期、S 期、G2 期。推测PCNA 在间期中的 期开始合成，在
期发挥作用。
(4)为验证“慢性应激引起PCNA 基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设
计了如下实验方案，请补全表格。
实验步骤
简要操作流程、预测结果
适应性培养
取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。
实验分组
将大鼠随机均分为A、B、C、D 四组。
①
将B 组和D 组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21 天。
手术处理
将C 组和D 组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并
切除90%的肝脏，再进行缝合。A 组和B 组的处理为②
预测实验结果
一段时间后，③ 组大鼠PCNA 的表达量最高， 四组大鼠的
存活率由低到高依次为④ 。
(5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施
。
16．研究人员以黄瓜为材料，在固定红蓝光强度的基础上，添加 3 种不同强度的远红光，各处理红光：
12
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远红光的比值分别为 10（L-FR）、1.2（M-FR）和 0.8（H-FR），比较不同处理对黄瓜幼苗生长及光
合的影响，其结果如下表。回答下列问题：
处理
株高cm
叶绿素相对含量
胞间CO2浓度
净光合速率
气孔导度
Rubisco 酶
umolCO2·mol-1
umolCO2·m-2·s-1
umolCO2·m-2·s-1
活U/L
L-FR
23.95
17.4
312
1.71
0.016
57
M-FR
72
16.1
312
1.71
0.018
105
H-FR
82.97
12.7
425
1.24
0.023
58
(1)植物具有感受红光与远红光的光感受器，这种光感受器被称为 。植物冠层红光/远红光比
值的变化会改变该受体的结构，并且通过调节 来影响植物形态发生。表中结果说明随着远红
光强度的增加，各处理间的株高随之显著 ，这对植物光合作用的意义是有利于 。
(2)从表中数据分析，H-FR 处理组的胞间二氧化碳浓度高，其原因是 。
(3)感受红光与远红光的光感受器在黑暗条件下以无活性的构型存在，光下吸收红光，转变为有活性的
构型。该光感受器不但在植物光形态建成中扮演着重要的角色，还参与调控植物抗逆信号通路，可提
高植物的抗病性。
①为验证上述结论，请利用相应的光感受器突变体植株、致病菌株A 等完善下列分组处理。
组
别
处理
检测结果
A
野生型+黑暗
处理1
过一段时间后，检测叶片上菌株A 的数目。
B
处理2
C
野生型+光照
D
处理3
②请将预测结果以柱形图形式呈现 。
17．我国玉米的生产一直受到玉米螟虫害的严重影响，为提高玉米对玉米螟的抗性，科学家通过基因工程
将抗虫基因crylAb13 转入玉米，过程如图1 所示。回答下列问题：
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(1)为了减少限制酶识别序列的影响，研究人员采用了新型的无缝克隆In-Fusion 技术实现重组载体的
构建。该技术首先要将表达载体线性化，需使用限制酶 ，其次要保证在目的基因两端构建
出与线性化载体末端相同的DNA 序列（即同源序列，通常15-20bp）。因此引物1 和引物2 要依据
序列设计。
(2)将线性化的表达载体和基因crylAb13 混合进行In-Fusion 反应，In-Fusion 酶能够识别线性化DNA 片
段5'→3 末端任意16 个碱基，使其形成黏性末端，依靠同源序列碱基间的配对获得重组表达载体，其
中同源序列1、2 中碱基序列不同，这样设计的好处除了防止线性化载体自身环化自连外，还有
（答两点）。
(3)过程⑤利用构建好的重组表达载体转化农杆菌，然后侵染玉米愈伤组织，进而获得转基因玉米植株。
研究人员探究农杆菌浓度对基因转化效率的影响，结果如图2 所示。实验结果表明，转化效率较高的
农杆菌浓度范围为 OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，可进行实验探究的课题是
。
18．心脏肥大会增加心力衰竭风险，线粒体功能障碍是心脏肥大的关键因素之一，E 蛋白在线粒体功能中
发挥关键作用，为探究
蛋白对心脏肥大的作用及机制，科研人员开展相关研究。
(1)线粒体是细胞进行 的主要场所，丙酮酸在此彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成大量
ATP，为细胞生命活动供能。
(2)E 蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中，在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E 蛋白
对心脏肥大的作用，科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积，结果如下图。结果表明
。
(3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E 蛋白可能与S 蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光
蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E 蛋白和S 蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，发现 ，
支持上述推测。
(4)进一步实验发现E 蛋白通过S 蛋白提高ATP 含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，
请在下表中完善实验处理（填字母），并写出相应的结果（“+”越多代表含量越多）。
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A．过表达E 蛋白 B．E 蛋白抑制剂 C．过表达S 蛋白 D．S 蛋白抑制剂
组
别
材料
处理
ATP 含量
线粒体活性氧水平
①
心肌细胞
缓冲液处理
++++
+
②
心肌肥大诱导
+
++++
③
心肌肥大诱导，
Ⅰ
Ⅲ
Ⅳ
④
心肌肥大诱导，
Ⅱ
+
++++
(5)结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景 。
19．胚胎发育出现障碍与体细胞染色质组蛋白甲基化修饰密切相关，为解决克隆猴胚胎发育率低的问题，
我国科学家在体细胞核移植过程中，向重构胚注入组蛋白去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，提高了胚
胎的发育率，过程如下图所示。回答下列问题。
(1)为获得更多的卵母细胞，需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行 处理。
(2)图中①表示将卵母细胞进行 处理，以保证子代的核遗传物质全部来自于 。
(3)将酶Kdm4d 的mRNA 注入重构胚后，表达的酶Kdm4d 使染色质组蛋白的甲基化程度
（填“升高”或“降低”），提高了胚胎的发育率。
(4)现有一只患某遗传病的猕猴，科研人员欲利用这只猕猴研究A 药物对该疾病是否具有疗效，研究中
需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响，简述实验思路 。
20．果蝇是遗传学研究的常用实验材料，部分性状如下表所示。请回答下列问题：
眼色
翅型
复眼形状
体色
……
刚毛
野生型
红眼
完整
球形
黑橙
……
直刚毛
突变型
白眼
残
菱形
灰
……
焦刚毛
(1)由表可知，果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有的优点是 。摩尔根等人通过一系列果蝇
的杂交实验，证明基因位于染色体上的科学方法是 。
(2)研究人员常在果蝇的饲料中添加碱基类似物，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状，说明基因突
变的特点有 。
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(3)研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F₁ 直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，但是在F₁ 中偶然发
现了一只焦刚毛雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是
染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计一次杂交实验方案来判断出现该焦刚毛果蝇的原因。
（注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死）。请写出实验思路、预期实验
结果及结论。 。
21．种子萌发期是植物体生命活动最旺盛的时期之一，随着吸水和呼吸作用的变化，种子内部的物质发生
相应改变，如图表示种子萌发过程中相关物质的变化曲线。回答下列问题：
(1)种子萌发初期主要依靠亲水物质吸水，胚根突破种皮后主要以 作用吸水，造成种子吸水方
式改变的直接原因是 。
(2)研究表明，在胚根长出之前种子呼吸产生的CO2量大大超过O2的消耗量，当胚根长出后O2的消耗
速率高于CO2的释放速率，这说明胚根长出之前种子的呼吸方式是 ，胚根长出后O2的消耗速
率高于CO2的释放速率的原因是 。
(3)淀粉酶是水解淀粉糖苷键的一类酶的总称，在种子萌发过程中淀粉酶含量逐渐增多的意义是
。有人推测，适宜浓度的赤霉素具有诱导淀粉酶合成的作用，请设计简单实验进行验证，写出实验思
路即可： 。
(4)种子萌发过程中赤霉素与脱落酸作用效果相反，说明种子萌发是 的结果。
22．系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫病，患者T 细胞亚群功能失调、促炎因子（如IL-17A）分泌
异常，进而引发器官炎症等相关疾病。回答下列问题：
(1)SLE 的发生与免疫系统的基本功能中的 异常有关。研究发现，与健康人（HC）相比，SLE
患者血清中的微RNA（miR-125b-5p）含量显著降低，这可能与遗传信息的 过程受抑制有关，
也可能与DNA 的 水平有关。
(2)一项研究证实间充质干细胞（UC-MSCs）对多种自身免疫病有良好的治疗效果，图1 是
miR-125b-5p 转染UC-MSCs 后发生的生理过程（注：实线表示IL-17 促进炎症的机理，虚线表示
miRNA 的作用机理）。
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据图分析，miR-125b-5p 的作用机理是 。
(3)基于以上机理，研究者以雄性MRL/pr 小鼠（一种具有SLE 表现的小鼠模型）为材料进行实验，设
置了组①miR-125b-5p 转染的UC-MSCs、组②UC-MSCs+微RNA 模拟物（UC-MSCs+miR-NC）、组
③UC-MSCs，组④磷酸缓冲液（PBS）、组⑤雄性MRL/lpr 小鼠（对照组），组①～③分别尾静脉注
射UC-MSCs 液、组④注射PBS，持续治疗5 周，部分实验结果如图2 所示。
注：Th17 细胞属于T 细胞亚群。
据图判断，miR-125b-5p 治疗SLE （填“有效”或“无效”），理由是 。
(4)根据以上信息，除了利用miR-125b-5p 抑制促炎因子基因的表达外，试提出一个治疗SLE 的新思路：
。
23．大豆是世界上重要的粮食和油料作物，因其种皮颜色易于观察分辨常作为一种重要的形态学标记，在
育种选择和利用方面发挥了重要作用。大豆种皮颜色由位于多对同源染色体上的多个基因决定的。
实验一发现：位于9 号染色体上R 位点上有4 个等位基因R、R＇、r、r＇，使种皮颜色分别表现为黑
色、黑色、褐色和虎斑纹，其显隐性关系为R 对R＇、r、r＇显性，R＇对r、r＇显性，r 对r＇显性。
实验二发现：以下颜色是由除9 号染色体以外的其它染色体上的基因决定的，结果如下：
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回答下列问题：
(1)实验一中R 位点上R、R＇、r、r＇是4 个等位基因，等位基因是 ，这些基因的
遗传符合 定律。
(2)实验一中9 号染色体上R 位点上决定黑色性状的基因型有 种，一株褐色大豆和虎斑纹大豆杂
交，后代性状及比例是 。
(3)实验二中黄色大豆和棕色大豆杂交实验表明，该颜色性状至少由 对基因控制，理由是
。
(4)如果要鉴定实验二F2中黑色大豆是否为纯合子，写出实验设计的思路及预期实验结果及结论：
①实验的设计思路： 。
②预期实验结果及结论： 。
24．随着全球气候变化的加剧，极端温度事件频发，强度加大、时间延长，我国也面临着更明显的大暖、
大冷气候变化。为研究低温、高温胁迫对植物的影响，科研人员以某植物树苗为材料，实验处理前先
进行常温10d 适应处理，随后实验组进行极端气候模拟实验，日光温室内的光照强度为
500μmo/（m2·s），CO2浓度为500μmo/（m2·s），湿度为80%，实验的部分结果如图1 和图2 所示[注：
大气CO2浓度为350μmo/（m2·s）]。回答下列问题：
(1)极端低温时细胞合成的 （填激素名称）增多，促进气孔 （填“开放”或“关闭”），
增强植物对低温胁迫的抗性。
(2)在模拟实验中，为避免温度剧烈变化造成树苗不适，科研人员可采用 的方法对植物树苗进行
低温或高温胁迫。
(3)根据题意分析，低温胁迫下，该植物幼苗叶片胞间CO2浓度较高，不仅受气孔导度的影响，还受
（答出2 点即可）等影响。
(4)上述结果只是模拟低温胁迫对该植物树苗的影响，请你根据图1 和图2 推测科研人员研究高温胁迫
对该植物树苗的影响的模拟实验方案，完成下列表格序号①～③所对应的内容。
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模拟高温胁迫对某植物树苗影响的实验方案
实验组别
以该植物树苗60 株为实验材料，经20～30d 的适应培养后，随后常温
23℃/18℃（昼/夜）处理① 天，再在5 天内将温度升高至40℃/36℃
（昼/夜），继续实验5 天，同时设置对照组
实验条件
控制光周期昼夜12h，其他条件如② （答出2 点即可）
测量指标
定期测量该植物树苗的苗高，第10 天③ （答出1 点即可）等
25．动物遇到天敌时，机体会做出一系列的调节变化，表现出“战斗或逃跑”的行为。回答下列问题：
(1)小鼠遇到蛇时， （填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，促进肾上腺分泌 ，
提高应激能力。
(2)在陷入无法逃跑的绝境时，小鼠会发起防御攻击。科研人员欲探究激发小鼠防御攻击行为的信息来
源，设计实验如下：
组
别
施加刺激类型
小鼠行为
甲
仿真蛇涂抹蛇的粪便提供嗅觉信息
静止不动
乙
仿真蛇连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激（夹住鼠尾巴）
防御攻击（撕
咬）
丙
无威胁的物体（如木块）连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺
激
防御攻击（撕
咬）
该实验说明： 。
(3)为研究小鼠防御攻击行为的神经调节机制，科研人员在对照组和转入光敏通道蛋白基因GtACR1 的
实验组小鼠AHN 脑区埋置光纤（便于施加光刺激），使用鳄鱼夹“咬”住小鼠尾巴，诱导小鼠防御
攻击，然后通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT 神经元，检测小鼠攻击频率变化如下图：
①光刺激后，实验组小鼠 ，表明vGAT 神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。
②实验组小鼠防御攻击频率发生变化的原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT 神经元受光刺激，细
胞膜上的GtACR1 通道蛋白开放， 内流，vGAT 神经元 （填“兴奋”或“抑制”）。
(4)为验证vGAT 神经元兴奋是触发小鼠防御攻击的充分条件，参考（3）的实验设计，①请从下列选
项中选取所需实验操作的字母，形成实验组的方案 。
A．小鼠转入介导阳离子内流的光敏通道蛋白基因
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B．小鼠转入介导阴离子内流的光敏通道蛋白基因
C．仿真蛇“咬”住小鼠尾巴
D．仿真蛇不“咬”小鼠尾巴
E.特定波长光刺激vGAT 神经元
②实验组的预期结果为 。
26．给小鼠注射促甲状腺激素（TSH）会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少。基于对甲
状腺激素分泌分级调节和反馈调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1 认为TSH 直接对下丘
脑进行反馈调节；观点2 认为TSH 通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素再对下丘脑进行反馈
调节。回答下列问题。
(1)促甲状腺激素（TSH）由 （填器官名称）分泌。
(2)某患者体内产生了大量TSH 受体的抗体，该抗体可以结合TSH 受体而充当TSH 的作用，从而引起
甲状腺功能异常，这类疾病在免疫学上称为 病。
(3)某同学设计实验如下：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为A、B 两组，测定两组小鼠的TRH 基
础分泌量，然后摘除A 组小鼠的甲状腺，B 组小鼠做相同手术但不摘除甲状腺，再向A、B 两组小鼠
注射适量TSH，在相同适宜条件下饲养小鼠，一段时间后测定两组小鼠的TRH 分泌量。若两组小鼠
TRH 分泌量减少相等，则观点1 正确；若A 组小鼠TRH 分泌量不减少，B 组小鼠TRH 分泌量明显减
少，则观点2 正确。
①上述的实验设计不合理，请写出具体理由： 。
②请写出合理的实验设计思路：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为C、D 两组， 。
③预期实验结果及结论：若仅C 组小鼠TRH 分泌量明显减少，表明TSH 对下丘脑分泌TRH 具有反馈
调节作用，观点1 成立；若 ，观点2 成立；若 ，观点1、2 均成立。
27．番茄是常见的经济作物。为研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员做了
系列实验。回答下列问题：
(1)番茄植株光反应产生的NADPH 在暗反应中的作用有 。
(2)研究人员设置了如下几组：①CK 组（正常供水）、②Si 组（正常供水并外源添加Si）③PEG 组
④PEG+Si 组。PEG 是聚乙二醇，联系实验目的，推断实验中添加PEG 的作用是 。
(3)据下图分析干旱胁迫会使番茄植株的净光合速率 ；再结合PEG+Si 组，可得出结论为
。
(4)为进一步探究Si 在干旱胁迫下调控植物光合作用的机理，研究人员继续测定了四组叶片中ABA
（脱落酸）含量及气孔导度，实验结果如下。据表分析，Si 调控番茄光合作用的机理可能为 。
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CK
Si
PEG
PEG+Si
ABA 含量/（ng·g-1DW）
50.1
48.3
1105.2
672.7
气孔导度/（mmol·m-2·s-1）
259.5
275.5
119.5
146
28．为探究钾基纳米材料（纳米钼酸钾）对作物生长的影响，研究人员将生长状态一致的某种作物幼苗均
分为5 组，其中T1～T4 组分别喷施适量的浓度为275、550、850 和1100mg·L–1的纳米钼酸钾，在适
宜条件下培养一段时间后，测定的生理指标如表所示。
组别
类胡萝卜素
含量
/（mg·g–1）
叶绿素含量
/ （mg·g–1）
胞间CO2浓度
/ （μmol·mol–
1）
气孔限制
值
/ 相对值
净光合速率
/ （μmol·m–2·s–
1）
CK 组
0.087
0.626
312.538
0.219
15.296
T1 组
0.091
0.638
304.210
0.239
16.368
T2 组
0.090
0.643
303.795
0.241
16.424
T3 组
0.092
0.659
304.064
0.240
16.360
T4 组
0.098
0,709
305.064
0.238
16.330
(1)实验中CK 组进行的处理是 。
(2)在叶绿体中，类胡萝卜素和叶绿素分布在 上。由表可知，经纳米钼酸钾处理后，作物体
内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前 （填“增加”或“减少”），在光反应过程中
可以产生更多的 用于暗反应。
(3)有专家提出，胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大，表明气孔因素是影响光合速率的主要因素，反
之则为非气孔因素。根据这一观点推测，与低浓度的纳米钼酸钾相比，高浓度的纳米钼酸钾主要通过
（填“气孔因素”或“非气孔因素”）影响光合速率，依据是 。
(4)R 酶是卡尔文循环中催化RuBP 和CO2发生反应的酶，有人认为，纳米钼酸钾能通过提高R 酶活性
来提高作物幼苗的光合速率。请设计实验来验证这一观点的正确性，简要写出实验思路： 。
29．甘薯是我国重要的粮食作物，干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料，设计
正常供水、干旱、干旱+植物生长调节剂6-BA 三组实验，探究了干旱胁迫下喷施6-BA 对甘薯光合作
用的影响，结果如下表所示。回答下列问题：
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度/（mmol·m-2·s-1）
净光合速率/（mmol·m-2·s-1）
Fv/Fm
PI
正常供水
0.72
2.37
499.2
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6-BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注：叶绿素荧光参数中，Fv/Fm 和PI 均反映光能利用效率，数值越高，代表光能利用效率越高。
(1)与光合作用有关的色素分布在叶肉细胞的 （填具体部位）上，在光反应阶段将光能转化成
化学能储存在 中。可利用 试剂对绿叶中的色素进行提取，分离色素时位于滤纸条最上
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端的色素主要吸收 光。
(2)干旱胁迫时，推测气孔导度会 （填“增大”或“缩小”），进而直接影响光合作用的
反应阶段来影响光合作用。据表分析，干旱条件下施用6-BA 可使甘薯净光合速率上升的原因有
（答出两点）。
(3)研究发现，喷施6-BA 能提高植物体内IAA 的含量，科研人员由此推测：在干旱条件下，6-BA 通过
提高IAA 的含量进而提高净光合速率，并设计了以下实验验证上述推测。
实验组一：干旱处理甘薯幼苗，检测植物内IAA 含量（m1）和净光合速率（n1）。
实验组二：干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施6-BA，检测植物体内IAA 含量（m2）和净光合速率
（n2）。
请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料，依次利用6-BA、IAA 合成抑制剂和IAA 类似物，参照实验组
一和实验组二的书写格式，完善实验方案中的实验组三、四并预期实验结果。
实验方案： ；
预期实验结果： 。
30．随着生活节奏的加快，消化液分泌紊乱引起的消化系统疾病患者人数日趋增加。青藤碱是从中药清风
藤中提取出的生物碱，参与调节消化液的分泌；胃泌素（GAS）可以促进胃液的分泌。为了进一步探
究青藤碱在调节消化液分泌中的作用和机制，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问
题：
(1)胃液分泌受到自主神经的调节，临床上可以选择性切除 （填“交感”或“副交感”）
神经来抑制胃液的分泌。彻底切除白兔通向小肠的神经，青藤碱依然可以引起白兔小肠分泌消化液，
分析青藤碱对消化液分泌是否存在体液调节，是否存在神经调节？ 。
(2)实验组给白兔按7.5mg/kg 注射青藤碱，对照组给白兔注射 。临床上常通过抽取血样来检
测内分泌系统中GAS 水平的依据是 。
(3)丙谷胺可以抑制GAS 受体发挥功能。研究人员推测青藤碱可以通过促进GAS 的释放来促进胃液的
分泌。请在本实验基础上再增加一组实验处理来验证这一推测，并写出预期结果。
实验方案： 。
预期结果： 。
(4)GAS 对胃液分泌量的调节存在负反馈机制，请结合（3）中的推测分析实验2 中GAS 浓度下降的原
因： 。
31．人体内水和无机盐的稳态是通过复杂的调节机制维持的。
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(1)图中神经①②③中参与构成自主神经系统的是 (填序号)。当膀胱充盈时压力感受器感受刺
激，通过图中的排尿反射引起膀胱逼尿肌收缩、尿道内外括约肌松弛产生排尿行为。婴儿控制排尿的
反射中枢位于 ；正常成人能有意识地控制排尿，是因为 。
(2)肾小管和集合管对水的重吸收与细胞膜上存在的水通道蛋白 AQP2 有关，细胞质中的AQP2 由囊泡
包裹运往细胞膜，完成对水的转运后再由囊泡运回细胞质降解。抗利尿激素(ADH)由 分泌经
释放后促进肾小管和集合管对水分的重吸收，试分析其作用机制： 。
(3)心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并释放的肽类激素，可通过抑制ADH 分泌进而抑制肾小管
和集合管对水分的重吸收。请利用以下实验材料设计实验进行验证，简要写出实验思路并预测实验结
果： 。
实验材料：生理状况相同的小鼠若干、生理盐水、适宜浓度的 ADH 溶液和ANP 溶液、注射器等。
32．消化腺的分泌活动受多种因素影响，如交感神经兴奋时，能抑制胃肠道活动，使消化腺的分泌物减少；
而肾上腺皮质激素的作用则可使消化腺的分泌物增加。如图为机体对胃腺细胞分泌胃液的调节机制示
意图。回答下列问题：
(1)下丘脑通过垂体调节管理肾上腺皮质，这种调节机制称为 ，该调节机制的意义是 。
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(2)图中结构胃中的突触有 个，效应器是 。
(3)复方阿嗪米特是一种健胃保健药，有人认为复方阿嗪米特可以作为肾上腺皮质激素的替代品使用。
科研人员欲探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”，实验设计如下：
实验材料：多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠、肾上腺皮质激素溶液、生理盐水配制的复方阿
嗪米特溶液、生理盐水等，可根据需要选择或补充实验材料。
实验步骤：第一步：将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C 三组，三组均
。
第二步：给A 组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液，给B 组小鼠注射等量的 ，给C 组小鼠
注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测三组小鼠胃液的分泌量。
预期实验结果与结论：若胃液分泌量的大小为 ，可说明肾上腺皮质激素促进胃腺分泌的作用不
能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关。
33．哺乳动物雌性个体中存在下丘脑-垂体-卵巢轴。下丘脑分泌的GnRH 作用于垂体，使其分泌FSH（促
卵泡生成素）和LH（促黄体生成素），两者共同作用于卵巢，刺激卵泡发育、成熟卵泡排卵以及合
成雌激素等（图1）。雌激素的合成需要卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞的共同参与（图2）。
(1)FSH 和LH 可统称为 （写中文名称），雌激素分泌过程中存在的调节方式有 。雌激素
包括雌酮和雌二醇，其中作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是 。
(2)医学上可用药物来曲唑促进排卵，已知来曲唑的作用靶点是芳香化酶，来曲唑促进排卵的机理是
。
(3)长期服用来曲唑会导致骨质疏松，科研人员研究发现葛根素可通过激活产生β-catenin 蛋白的信号转
导通路缓解这一症状，请设计实验验证。实验材料：生理状态相同的成年雌性大鼠若干只，来曲唑、
葛根素，骨密度检测仪、蛋白质检测仪等。
实验思路： 。
实验现象： 。
34．禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平
衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，
通过增加ILC2 的数量和改变ILC2 的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血
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糖。具体如下图所示。
(1)高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于 的血糖调节中枢兴奋，通过 （填“交感”
或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。
(2)结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有 ，图中ILC2 能够升高血糖的作用机理是
。
(3)研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2 分泌的细胞因子起作用，而不是
ILC2 的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。
实验材料：胰岛A 细胞、活化的ILC2、IL-13 和IL-5、细胞因子阻断剂等
实验设计思路： 。预期实验结果： 。
35．肺动脉高压（PAH）是一种心血管疾病，临床表现为肺血管阻力增加，肺动脉压力升高，PAH 患者的
右心室由于负担过重会出现衰竭现象。研究者为探究其发病机制及治疗方案，进行了相关研究。
(1)研究者将适量野百合碱（MCT）注射给大鼠，损伤其肺内皮细胞，从而构建了PAH 模型鼠，用于
实验组的探究，则对照组大鼠的处理方法应为 。
(2)PAH 患者会出现血氧饱和度下降的现象，此时机体会出现的调节现象有 （多选）。
a．交感神经兴奋，心率加快，心脏泵血量提高
b．促红细胞生成素EPO（刺激红细胞的生成）分泌增多
c．呼吸中枢被抑制，呼吸变慢变浅
d．局部毛细血管扩张，提高组织血流量
(3)NLRP3 是一种炎性小体，研究者发现MCT 处理的大鼠体内的NLRP3 明显高于对照组，进而导致
右心室细胞凋亡、纤维化等，具体机理与过程如图所示。
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①选取合适的检测指标，以表征NLRP3 介导的炎症反应是否被激活是该研究中的重要一环，据图可
选取的表征指标可以为激活的NLRP3、 （填写2 种）。
②用于治疗PAH 的一种药物SC—144 为GP130 拮抗剂，据图分析其治疗机理为 。
(4)临床证明MCC950 是一种NLRP3 抑制剂，可有效治疗PAH。为证明MCC950 通过抑制单核细胞驱
动的心肌细胞损伤来保护心肌细胞，用不同处理方式的单核细胞与心肌细胞共培养进行验证，请完善
如下实验设计：
甲组：适量从PAH 模型鼠体内分离出的单核细胞+新生心肌细胞共培养；
乙组：适量从PAH 模型鼠体内分离出的单核细胞+ +新生心肌细胞共培养；
丙组： +新生心肌细胞共培养。
一段时间后，检测健康心肌细胞数量，若结果为乙组与丙组明显高于甲组，则得以证明。
36．科学家以酵母菌为材料研究有氧呼吸的场所及过程，具体方法为将酵母菌破碎后离心获得细胞质基质
和线粒体，通入
18O2进行实验，结果如下表所示。回答下列问题：
试
管
加入的细胞成分
加入的反应物
各试管有氧呼吸的物质变化情况
加入荧光素和荧光
素酶
1
细胞质基质、线
粒体
14C 标记的葡
萄糖
葡萄糖的量减少，有
14CO2、H2
18O 的生成
较强荧光
2
细胞质基质
14C 标记的葡
萄糖
葡萄糖的量减少，有
14C 标记的丙酮酸、
[H]的生成
较弱荧光
3
线粒体悬液
14C 标记的葡
萄糖
葡萄糖的量不变
没有荧光
4
线粒体悬液
14C 标记的丙
酮酸
丙酮酸的量减少，有
14CO2、H2
18O 的生成
较强荧光
注：荧光的强度可以体现释放能量的多少。
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(1)在检测
14CO2、H2
18O 的生成情况时，可以检测放射性的是 。直接为荧光素发出荧光提供能量
的物质是 ，荧光素发出荧光属于 （填“吸能”或“放能”）反应。试管1 和试管4 中葡
萄糖或丙酮酸分解释放的能量去向还有 。
(2)1、3、4 号试管的结果说明 （答出2 点）。
(3)为进一步研究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所和能量释放情况，科学家使用超声波将线粒体破碎，
分离线粒体膜状结构（保持正常功能）和线粒体基质，继续进行下列实验：
①设置三组实验，甲组试管加入 ，乙组试管加入 ，丙组试管加入 ；
②向各组试管中加入 、荧光素和荧光素酶，通入O2进行实验；
③一段时间后，检测荧光强度和物质含量变化；
④预期结果： ，则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。
37．现有紫眼卷翅甲、红眼卷翅乙和红眼正常翅丙（野生型）三个自交后代不出现性状分离的果蝇品系，
其中甲、乙品系中各有一个隐性致死基因。为了解果蝇卷翅性状的遗传规律，探究两个卷翅品系中卷
翅基因的相对位置，研究小组先进行了3 组杂交实验，实验结果如表（每组正反交实验结果相同），
又选取组合一、组合二的
卷翅果蝇分别自由交配，
中卷翅与正常翅比例均为2:1。已知相关基因
不在X、Y 染色体的同源区段，不考虑突变和交叉互换，回答下列问题。
杂交组合
亲代
F₁ 表型及比例
一
甲×丙
红眼卷翅：红眼正常翅=1:1
二
乙×丙
红眼卷翅：红眼正常翅=1:1
三
甲×乙
红眼卷翅：红眼正常翅=3:1
(1)据表可知，紫眼的遗传方式为 。
(2)两个卷翅品系均可稳定遗传，推测卷翅品系中各有一个隐性致死基因，试分析卷翅基因与致死基因
的相对位置为 ，组合三的
中出现正常翅的原因是 。
(3)选取组合一或组合二的
卷翅果蝇自由交配，
中卷翅：正常翅=2:1，原因可能是 。组合三
中，卷翅与正常翅杂交得
，
中正常翅占 或 。
(4)利用上述材料设计实验探究控制甲品系卷翅基因和眼色基因的相对位置，写出实验设计思路
，预期结果 。
38．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较
高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6 是一种细胞因子，既能促进
肝脏细胞中PCNA 基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA 是DNA 聚合酶的辅助蛋白，
NE 是去甲肾上腺素。请回答下列问题：
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(1)图中兴奋在B 处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。
(2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因子促进
淋巴细胞增殖分化的细胞还有 。
(3)分裂间期分为三个时期，依次为G1期、S 期、G2期。推测PCNA 在间期中的 期开始合成，
在 期发挥作用。
(4)为验证“慢性应激引起PCNA 基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设
计了如下实验方案，请补全表格。
实验步骤
简要操作流程、预测结果
适应性培养
取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。
实验分组
将大鼠随机均分为A、B、C、D 四组。
①
将B 组和D 组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21 天。
手术处理
将C 组和D 组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并
切除90%的肝脏，再进行综合。A 组和B 组的处理为② 。
预测实验结果
一段时间后，③ 组大鼠PCNA 的表达量最高，四组大鼠的存
活率由低到高依次为④ 。
(5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施： 。
39．进行性脊柱性肌萎缩症（SMA）与假肥大型进行性肌营养不良症（DMD）两种遗传病症状相似，均
会导致肌肉力量不足，临床上较难区分。SMA 由等位基因A、a 控制，DMD 由等位基因B、b 控制，
图1 为两种遗传病的系谱图，图2 为对图1 中某些个体的DMD 相关基因分析获得的电泳（可分离不
同基因，marker 为标准品）图，Ⅱ-6 和Ⅲ-9 个体的结果丢失。回答下列问题。
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(1)分析图1、2 可知DMD 的遗传方式为 。
(2)Ⅲ-9 的 DMD 致病基因来自Ⅰ代的 ，请将Ⅱ-6 和Ⅲ-9 的电泳结果标注在图2 中 。
(3)Ⅰ-2 和Ⅱ-6 基因型相同的概率为 ，Ⅱ-6 与Ⅱ-7 再生一个孩子患病的概率为 。
(4)除基因检测等分子水平的方法外，还可以对某个肌肉力量不足的女性患者进行遗传咨询，以初步判
断是SMA 还是 DMD（不考虑突变）。请写出实验思路： 。
40．帕金森病是常见的中枢神经系统疾病。酪氨酸羟化酶在帕金森病中起着关键作用，其表达水平的下降
与帕金森病的病理过程密切相关。当前研究发现由干细胞分泌的外泌体对该病有一定的治疗作用，回
答下列问题。
(1)如图所示，外泌体是一类包含有复杂成分的小膜泡，干细胞分泌外泌体的方式为 ，这种方式
体现了细胞膜具有 的结构特点。外泌体与其他细胞膜上的 结合后，将信息传递给靶细胞，
发挥调节作用。
(2)为验证干细胞分泌的外泌体对帕金森病有一定的治疗作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，
设计实验记录表。
材料和用具：正常小鼠若干只，生理盐水配制的MPTP 溶液（腹腔注射，用于制备急性帕金森小鼠模
型），缓冲液配制的外泌体溶液（静脉注射），生理盐水，缓冲液等。
（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。旋转试验可用于评估小鼠神经系统的功能，其结果
可用转圈数进行表示。）
①完善实验思路：
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将45 只正常小鼠随机分为A、B、C 三组，每组15 只，其中B、C 两组 ，制备成急性帕金森病
小鼠模型；
A 组、B 组 ，C 组 。
将小鼠置于相同且适宜的条件下饲养，并在T1、T2、T3天， 。
进行数据的统计与分析。
②设计一张表格，用于记录实验数据。 。
③实验结果表明，使用外泌体治疗后，在一定时间范围内帕金森病小鼠转圈数明显减少，说明外泌体
对帕金森病有一定的治疗作用。请结合信息预测A、B、C 三组小鼠体内酪氨酸羟化酶的表达量大小：
。结合上述研究，除注射外泌体外，请再提出1 种可能的治疗帕金森病的思路： 。
41．从某些植物的下胚轴中可提取出有效成分用于治疗疾病。科研人员以拟南芥为材料，通过实验发现：
萌发拟南芥下胚轴的伸长量和乙烯、HY5 蛋白（光形态建成关键蛋白）密切相关，且在黑暗中的伸长
量显著高于正常光照条件下；与野生型相比，无论光照或黑暗条件下，乙烯过量生成突变体和HY5 基
因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型，如图甲。
回答下列问题：
(1)光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短，从光调控植物生长发育的反应机制角度来看，可能的原
因是 。乙烯和HY5 蛋白均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控，它们对下胚轴的伸长分别起
、 作用。
(2)为探究乙烯和HY5 蛋白对下胚轴生长中的调控关系，科研人员利用野生型拟南芥野生型（WT）和
HY5 基因缺失突变体（hy5）进行实验，提出三种假设并设计以下实验方案。请将表中①②处的内容
补充完整。
假设
假设内容
实验植株
实验步骤
预期结果
甲
乙烯和HY5 基因
通过独立途径分
别参与下胚轴生
长的调控
WT
Ⅰ.使用适宜浓度
乙烯处理植株
Ⅱ.测量植株下
胚轴长度和测
定HY5 蛋白含
量
乙烯处理后，
HY5 蛋白含量
未发生变化
下胚轴伸长
乙
乙烯通过调控
HY5 蛋白的含量
从而调控下胚轴
②
下胚轴伸长
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的生长
丙
①
WT、hy5
测量植株下胚
轴长度和测定
乙烯含量
hy5 体内乙烯含
量较WT 低
hy5 下胚轴
较WT 长
(3)科研人员检测三种植株HY5 基因的表达水平，得到如图乙的实验结果（图A 数据在统计学上没有
明显差异）。
本实验结果表明乙烯与HY5 基因、HY5 蛋白的关系是 ，这一结果支撑（2）中的假设
（填“甲”“乙”或“丙”）。
(4)根据以上信息，除了添加乙烯处理以外，试从分子水平提出促进植物下胚轴伸长的两个新思路：
。
42．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道L 细胞分泌的一种激素，图1 为其促进胰岛素合成和分泌的作
用机制示意图。请回答下列问题。
(1)GLP-1 与图1 中 结合后可激活腺苷酸环化酶（AC），进而激活蛋白激酶A（PKA），该过
程中ATP 的作用为合成 的原料。
(2)PKA 激活后，一方面可促使Ca2+通道开放，内流的Ca2+可促进 和质膜融合，释放胰岛素；
另一方面，可促使PDX-1 经 进入细胞核与胰岛素基因的启动子结合，在 的催化下
启动胰岛素基因转录，经翻译合成胰岛素。
(3)二肽基肽酶-IV（DPP-IV）能促进GLP-1 的降解。导入外源小干扰RNA（siRNA）可通过与mRNA
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特异性结合，抑制翻译过程，进而实现基因沉默。科研人员利用siRNA 开展了靶向抑制DPP-IV 基因
对糖尿病小鼠降糖作用效果和机理的研究。下表为部分实验步骤，请完成下表。
实验目的
实验操作及结果
siRNA 的设计
合成
根据① 设计3 条靶向siRNA（记作R1，R2，R3），另设计一条非
靶向siRNA。
设置对照组和
实验组
取12 只糖尿病模型鼠随机分为CK 组、R1 组、R2 组和R3 组。R1~R3
组给予适量的靶向siRNA 溶液，CK 组给予② 。
③
分别于给药后第1、2、4、7、10 天取血测定4 组小鼠的空腹血糖含
量，并记录
实验结果分析
绘制4 组小鼠不同时间血糖含量变化的折线图（图2），请据图分析。
R1、R2 和R3
给药组均出现不同程度的降糖作用，且在第④ 天效果最明显，后
期血糖含量有所回升的原因最可能是⑤ 。
(4)综上所述，siRNA 类药物对糖尿病模型小鼠有明显的降血糖作用的原因是siRNA 进入细胞后能与
DPP-IVmRNA 结合 ，促进了胰岛素的合成和分泌。
43．小麦黄矮病是一种由介体蚜虫传播的大麦黄倭病毒（BYDVs）侵染寄主植物后引起的病毒病害，寄主
植物被BYDVs 侵染后出现植株矮化、叶片失绿，分蘖减少，不育以至不能结实。研究者对三种生物
的互作关系进行了研究。
(1)秋季小麦出苗后，下部叶片会聚集大量蚜虫，常见的蚜虫有二叉蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、禾
谷缢管蚜等，为调查麦田蚜虫的发生状况，可采用样方法统计蚜虫的 。
(2)下列属于麦田某种蚜虫种群基本特征的有 （填序号）。
①迁入率 ②原始合作 ③物种丰富度 ④空间分布 ⑤水平镶嵌
(3)BYDVs 与小麦种间关系是 。小麦遭遇蚜虫时，会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭
蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是 。
(4)科研人员利用病毒侵染后的带毒小麦对介体蚜虫选择寄主植物行为的影响进行了如下实验：
实验目
的
实验操作及结果
小麦处
理
将健康小麦种子处理后，播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养，待长至两
叶一心期，选取 小麦植株若干。
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将带毒蚜虫接种至部分健康小麦，获得带毒小麦，记为实验组；等量健康小麦
（即不带毒小麦）记为对照组。随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫。
制作蚜
虫选择
性装置
进行实
验
实验前，将带毒蚜虫和不带毒蚜虫进行饥饿处理。
分别将200 头带毒和不带毒蚜虫从装置的塑料桶顶部的纱网口处接入，12h 后
观察记录蚜虫在小麦上的取食定位情况。重复测试3 次的目的是 。
实验结
果
带毒蚜虫对不同处理小麦选择性分析
(5)作为麦田生态系统中重要组成的蚜虫寄生蜂，对蚜虫的种群数量起到一定的控制作用。科研人员为
研究小麦植株上蚜虫的种类和不同蚜虫体内寄生蜂种类，利用PCR 技术和琼脂糖凝胶电泳法进行检测，
结果如图甲所示。据此结果，用箭头在图乙中绘制出三者之间的能量传递关系 。
。
44．胰岛素抵抗表现为机体分泌胰岛素的功能正常，但组织细胞对胰岛素敏感度下降，机体调节血糖代谢
能力减弱。肥胖、能量摄入过多、运动量过少易导致胰岛素抵抗的发生，而胰岛素抵抗会进一步加重
肥胖，进而加剧胰岛素抵抗。在胰岛素抵抗患者的常规治疗中通常采用饮食控制和中等强度运动控制
的方法。回答下列问题：
(1)正常人群中，当血糖浓度升高时，机体通过 （填“神经调节”“体液调节”或“神经调节和
体液调节”）使 分泌更多的胰岛素，从而降低血糖。
(2)胰岛素抵抗患者通常会代偿性地 （填“增加”或“减少”）胰岛素的分泌来弥补其效应不足，
若胰岛素抵抗加重无法弥补，则可能出现高血糖甚至糖尿病。
(3)常规治疗不仅可以控制胰岛素抵抗患者的体重，还可以通过 和 等途径控制其血糖浓度。
(4)研究发现，维生素D 可以提高常规治疗的效果，在一定程度上减轻胰岛素抵抗。请利用胰岛素抵抗
兼肥胖模型小鼠设计实验进行验证。（注：维生素D 施加方式为口服）实验思路：①将若干胰岛素抵
抗兼肥胖模型小鼠随机均分为甲、乙两组，测量治疗前的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血
糖浓度；
②甲组小鼠进行常规治疗，乙组小鼠 ；
③在相同且适宜的条件下饲养一段时间， 。
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预期实验结果： 。
45．中国是世界第一大西瓜生产国和消费国，西瓜栽培面积和产量均居世界首位。随着温室效应持续增强，
西瓜生产已面临高温胁迫的严峻挑战。为探究施加不同浓度外源SA（水杨酸）对高温胁迫下西瓜幼
苗的生长及生理特性的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如表所示。回答下列问题：
处理组
CK
H0
H0.5
H1.0
H1.5
H2.0
SPAD 值
50.10
43.51
46.11
47.23
48.79
47.50
净光合速率/（mmol·m–2·s–
1）
4.55
1.71
2.61
3.38
4.38
3.93
气孔导度/（mmol·m–2·s–
1）
47.07
25.81
39.41
47.42
99.80
75.20
胞间CO2浓
度/（mmol·mol–1）
240
209
251
284
301
339
注：SPAD 值表示单位叶面积内叶绿素的含量；CK 表示常温下无SA 处理；H 表示高温处理（H0为不
施加SA，H0.5、H1.0、H1.5、H2.0分别为高温处理下施加不同浓度的SA，且SA 浓度逐渐增大）。
(1)利用SPAD 仪测定叶绿素含量时，可先用 （填试剂名称）提取西瓜叶片中的光合色素。
SPAD 仪通过测定叶片对可见光中的 （填“红光”或“蓝紫光”）的吸收量来确定叶绿素的
相对含量，选择该可见光的原因是 。
(2)由表分析可知，在高温胁迫的作用下，气孔导度 （填“是”或“不是”）限制西瓜净光
合速率的因素，依据是 。
(3)实验结果表明，不同浓度的外源SA 处理可以有效增强植物抵御高温胁迫的能力，为确定外源SA
作用的最适浓度，应在 两个组别间设置浓度梯度进一步实验。
(4)高温胁迫会使植物细胞产生氧自由基，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，SOD 可清除氧自
由基。如图为检测各组别植物中SOD 活性结果图。
研究发现高温胁迫下随着外源SA 处理浓度增加，氧自由基含量先略有下降后增加，据图分析，其原
因是 。
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