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专题06 实验与探究
考点概览
考点01 教材实验和科学史
考点02 探究实验
教材实验和科学史
1、（湖南省“一起考”2025 届高三二模）科学技术和科学方法推动了生物学的研究与发展。下列有关同
位素示踪技术的描述，正确的是（ ）
A．科学家用同位素
标记亮氨酸的羧基，追踪并研究分泌蛋白的合成和分泌过程
B．鲁宾和卡门利用放射性同位素
18O 进行标记，证明了光合作用释放的氧气来自水
C．梅塞尔森和斯塔尔用含
的大肠杆菌，证明了DNA 的复制以半保留方式进行
D．辛格和尼科尔森依据放射性同位素标记法提出了细胞膜的流动镶嵌模型
【答案】C
【知识点】生物膜的流动镶嵌模型、细胞器之间的协调配合、光合作用原理实验、探究DNA 的复制过程
【分析】同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：
（1）用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P 标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA 是遗传
物质；
（2）用3H 标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N 标记DNA 分子，证明了DNA 分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C 标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；
（5）鲁宾和卡门用18O 标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、氨基酸脱水缩合时，羧基提供—OH，故同位素
不能标记亮氨酸的羧基，A 错误；
B、鲁宾和卡门利用稳定同位素18O 进行标记，证明了光合作用释放的氧气来自水，B 错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔用含
的大肠杆菌，证明了DNA 的复制以半保留方式进行，C 正确；
D、辛格和尼科尔森是在多位科学家的研究基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型，D 错误。
故选C。
2、（2025 届湖南省常德市高三二模）生物学实验中常需要配制一定浓度的溶液，下列叙述错误的是（
）
A．pH=7 的缓冲液可以由0.1mol/L 的HCl 和0.1mol/L 的NaOH 等体积混合而成
B．体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可在绿叶色素提取实验中代替无水乙醇
考点01
C．精确配制的1mol/L 的
溶液和1mol/L 的葡萄糖溶液，渗透压是不相等的
D．取1ml 充分摇匀的土壤样液加入盛有9ml 无菌水的试管中，可等比稀释10 倍
【答案】A
【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、内环境的理化性质、其他微生物的分离与计数
【分析】1、绿叶中色素是脂溶性的，可以用无水乙醇提取色素；提取过程中加入二氧化硅的作用是充分
研磨；加入碳酸钙的目的是：保护色素在研磨中不被分解。
2、从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株
【详解】A、pH=7 的缓冲液是由磷酸盐组成，0.1mol/L 的HCl 和0.1mol/L 的NaOH 等体积混合只能的到
pH 约为7 的盐溶液，并不能起到缓冲作用，A 错误；
B、体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可除去乙醇中的水分，从而在绿叶色素提取实验中可以代替无
水乙醇，B 正确；
C、由于
是能解离的盐，其溶质微粒包括
和
两种，而葡萄糖是非电解质，其溶质微粒只有
一种，所以精确配制的1mol/L 的
溶液和1mol/L 的葡萄糖溶液，渗透压是不相等的，C 正确；
D、取1ml 充分摇匀的土壤样液加入盛有9ml 无菌水的试管中，总体积变为10ml，相当于等比稀释10 倍，
D 正确。
故选A。
3、（2025·湖南邵阳·二模）下列相关实验叙述正确的是（ ）
A．搅拌不充分不影响
32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中放射性物质的分布情况
B．制作酸奶时，牛奶需经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C．植物组织培养过程中，培养基中生长素与细胞分裂素比例较高时，有助于芽的分化
D．在探究植物细胞的失水和吸水实验中，用吸水纸引流，将清水替换成0.3g/mL 蔗糖溶液，可先后观
察到质壁分离和复原现象
【答案】A
【知识点】质壁分离及其复原实验、噬菌体侵染细菌的实验、无菌技术、植物组织培养技术综合
【分析】“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞
质）相当于半透膜，当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但
原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的
浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。
【详解】A、在32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，32P 标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，
DNA 进入细菌内部，搅拌不充分不会影响放射性物质在细菌内的分布情况，A 正确；
B、制作酸奶时，牛奶不能经过高压蒸汽灭菌，因为高压蒸汽灭菌会杀死乳酸菌，应该采用巴氏消毒法对
牛奶进行消毒，然后再接种乳酸菌，B 错误；
C、植物组织培养过程中，培养基中生长素与细胞分裂素比例较高时，有助于根的分化，而不是芽的分化，
C 错误；
D、在探究植物细胞的失水和吸水实验中，用吸水纸引流，将清水替换成0.3g/mL 蔗糖溶液，可观察到质
壁分离现象，再将蔗糖溶液替换为清水才能观察到复原现象，D 错误。
故选A。
4、（2025·湖南永州·二模）下列有关生物学实验的叙述正确的是（ ）
A．DNA 的粗提取与鉴定实验，在常温下DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色
B．拜尔实验证明尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长
C．
32P 标记的T2 噬菌体侵染
35S 标记的大肠杆菌后，子代噬菌体的蛋白质外壳均会被标记
D．电泳鉴定PCR 产物时，将电泳缓冲液加入电泳槽要没过凝胶1cm
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、生长素的发现过程、PCR 扩增的原理与过程、DNA 的粗提取及鉴定
的方法
【分析】DNA 粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA 的溶解性：DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl 溶液中溶解度不同；DNA 不溶于酒精溶
液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
（2）DNA 的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、在一定温度（沸水浴）条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色，A 错误；
B、拜尔实验证明尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长，当时未能确定这种影响是生
长素，B 错误；
C、32P 标记的T2 噬菌体侵染35S 标记的大肠杆菌后，以宿主细胞大肠杆菌的物质为原材料和从子代噬菌
体的蛋白质外壳，因此子代噬菌体的蛋白质外壳会被35S 标记，C 正确；
D、将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液需要没过凝胶1mm，D 错误。
故选C。
5、（2025 届湖南省新高考教学教研联盟高三二模）生物科学发现史上有很多以狗为实验材料的经典实验，
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．科学家手术摘除成年狗的甲状腺，会出现行动呆笨迟缓、精神萎靡等症状，证明甲状腺与神经系统
的兴奋性有关
B．班廷和贝斯特将狗的胰腺导管结扎至胰脏萎缩后制成滤液，将滤液注射给切除胰脏的狗，结果狗不
出现糖尿病症状，发现了胰岛素通过导管分泌后降低血糖
C．沃泰默直接将稀盐酸注入狗的血液，未引起胰液的分泌，说明促进胰液分泌的化学物质不是稀盐酸
D．斯他林将狗的小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液注射到同一只狗的血液中，结果引起了胰液
的分泌，命名提取液中的化学物质为促胰液素，进而发现激素调节
【答案】B
【知识点】激素调节的发现历程及相关实验分析、内分泌系统的组成和功能
【分析】甲状腺激素是由甲状腺分泌的，生理作用是：一是调节体内的有机物代谢；二是促进生长和发育；
三是提高神经的兴奋性。
【详解】A、甲状腺激素是由甲状腺分泌的，生理作用是，一是调节体内的有机物代谢；二是促进生长和
发育；三是提高神经的兴奋性。科学家手术摘除成年狗的甲状腺，会出现行动呆笨迟缓、精神萎靡等症状，
证明甲状腺与神经系统的兴奋性有关，A 正确；
B、班延和贝斯特将狗的胰液管结扎至胰脏萎缩后制成滤液，将滤液注射给切除胰脏的狗，结果狗不出现
糖尿病症状，发现了胰岛素通过胰岛分泌释放，胰岛素不通过导管分泌，导管结扎后胰蛋白酶不能分解胰
岛素，B 错误；
C、沃泰默直接将稀盐酸注入狗的血液，未引起胰液的分泌，说明促进胰液分泌的化学物质不是稀盐酸，C
正确；
D、为验证“在盐酸的作用下，小肠黏膜细胞分泌了某种化学物质，这种化学物质经血液循环运到胰腺，
能够促进胰液的分泌”这一假说，斯他林做了如下实验，把狗的一段小肠剪下，刮下黏膜，将小肠黏膜与
稀盐酸混合磨碎，制成提取液注射到同一只狗的血液中，结果引起了胰液的分泌，命名提取液中的化学物
质为促胰液素，此过程没有神经系统的参与，进而发现激素调节，D 正确。
故选B。
探究实验
1、（2025 届湖南省常德市高三二模）科学家利用3 日龄意大利蜜蜂的雌性幼虫做实验，实验处理和结果
如下表所示。随后，测定6 日龄幼虫头部细胞内发育关键基因dynactin p62 的甲基化水平，实验组为
63%、对照组为79%，且最终实验组中72%的幼虫发育成蜂王，对照组中77%的幼虫发育成工蜂，另23%
的幼虫具有蜂王特征但卵巢发育不完全。下列叙述错误的是（ ）
实验分
组
实验处理
检测指标
24h
48h
72h
实验组
注射适量DNA 甲基化转移酶
3siRNA(DNMT3siRNA)
DNMT3mRNA 相对含
量
28.299
15.386
5.669
DNMT3 活性/
(mmol·min-1)
0.264
0.113
0.024
对照组
注射等量生理盐水
DNMT3mRNA 相对含
量
35.336
33.299
30.157
DNMT3 活性/
(mmol·min-1)
0.398
0.378
0.357
A．DNMT3 siRNA 不利于提高DNMT3 基因的表达水平
B．高活性的DNMT3 有利于提高dynactin p62 基因的甲基化水平
C．实验表明甲基化水平的高低与幼虫发育成蜂王的概率呈正相关
考点02
D．其他表观遗传修饰方式也可能参与蜜蜂幼虫的发育调控
【答案】C
【知识点】验证性实验与探究性实验、表观遗传
【分析】1、柳穿鱼Lcyc 基因和小鼠Avy 基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰抑制了
基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA 甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。像
这样生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了
DNA 甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。表观遗传现象普遍存
在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小
差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理
和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。
2、分析图中信息和题意可知，从实验数据可以看出，与对照组相比，实验组注射适量DNA 甲基化转移酶
3siRNA 后，DNMT3mRNA 相对含量和DNMT3 活性逐渐降低，说明DNMT3siRNA 不利于提高DNMT3 基
因的表达水平；且测定6 日龄幼虫头部细胞内发育关键基因dynactin p62 的甲基化水平，实验组为63%、
对照组为79%，说明实验组DNMT3 活性降低，而dynactin p62 甲基化水平也降低，对照组反之，由此可
见高活性的DNMT3 有利于提高dynactin p62 基因的甲基化水平。
【详解】A、从实验数据可以看出，与对照组相比，实验组注射适量DNA 甲基化转移酶3siRNA 后，
DNMT3mRNA 相对含量和DNMT3 活性逐渐降低，说明DNMT3siRNA 不利于提高DNMT3 基因的表达水
平，A 正确；
B、根据题意，测定6 日龄幼虫头部细胞内发育关键基因dynactin p62 的甲基化水平，实验组为63%、对照
组为79%，说明实验组DNMT3 活性降低，而dynactin p62 甲基化水平也降低，对照组反之，由此可见高
活性的DNMT3 有利于提高dynactin p62 基因的甲基化水平，B 正确。
C、验组甲基化水平低，72%的幼虫发育成蜂王，对照组甲基化水平高，77%的幼虫发育成工蜂，说明甲基
化水平的高低与幼虫发育成蜂王的概率呈负相关，C 错误；
D、表观遗传除了DNA 甲基化外还有其他修饰方式，如组蛋白修饰、非编码RNA 调控等，该实验不能排
除其他表观遗传修饰方式参与蜜蜂幼虫发育调控的可能性，D 正确。
故选C。
2、（2025 届湖南省常德市高三二模）1964 年科学家找到了一种高效破译密码子的方法，操作步骤如下
表，其中三核苷酸分子是长度为3 个碱基的RNA，且能与核糖体结合，不同氨基酸能与各自的tRNA 结合
形成氨酰-tRNA．下列叙述错误的是（ ）
步骤\编号
l
2
……
20
一(构建20 种无
细胞反应体系)
a
加入除去了DNA 和mRNA 的大肠杆菌细胞提取液
b
14C 标记的甘氨酸+19 种
其他未标记的氨基酸
14C 标记的赖氨酸+19 种
其他未标记的氨基酸
……
14C 标记的缬氨酸+19 种
其他未标记的氨基酸
c
先后加入各种tRNA 分子和核糖体
二
加入某种三核苷酸分子，适宜条件下维持一段时间
三
用醋酸纤维膜过滤后，检测醋酸纤维膜上是否有放射性
A．除去DNA 和mRNA 的大肠杆菌细胞提取液中无法进行蛋白质的合成
B．实验中添加的三核苷酸分子上的三个碱基相当于mRNA 中的某种密码子
C．推测氨酰-tRNA 可透过醋酸纤维膜，而氨酰-tRNA 与核糖体结合形成的复合物无法透过
D．20 种氨基酸无细胞反应体系中，均有一组实验结果能观察到醋酸纤维膜上有放射性
【答案】D
【知识点】基因的表达综合
【分析】该实验的原理是：不同的氨基酸可以和对应的tRNA 结合，而每一种tRNA 上有三个能和密码子
配对的碱基——反密码子。人工合成的三核苷酸相当于mRNA 中的一个密码子，如果tRNA 中的反密码子
和人工合成的三核苷酸互补配对，则能形成氨基酸—tRNA—三核苷酸结合体，并存在于核糖体中，不能
透过醋酸纤维膜，反之则不能形成氨基酸—tRNA—三核苷酸结合体，便能透过醋酸纤维膜。逐一分析每
个选项，结合实验步骤中涉及的物质和过程，以及遗传信息翻译的相关知识进行判断。
【详解】A、除去DNA 和mRNA 的大肠杆菌细胞提取液中，缺少转录和翻译的模板，无法进行蛋白质的
合成，A 正确；
B、实验中通过加入不同的三核苷酸分子，观察是否有放射性来破译密码子，所以三核苷酸分子上的三个
碱基相当于mRNA 中的某种密码子，B 正确；
C、从实验步骤可知，用醋酸纤维膜过滤后检测放射性，推测氨酰tRNA 可透过醋酸纤维膜，而氨酰tRNA
与核糖体结合形成的复合物无法透过，C 正确；
D、由于存在有终止密码子，没有氨酰tRNA 与终止密码子配对结合，所以20 种氨基酸无细胞反应体系中，
可能存在实验结果不能观察到醋酸纤维膜上有放射性得情况，D 错误。
故选D。
3、（2025 届湖南省新高考教学教研联盟高三二模）乳酸循环是人体重要的代谢途径。在剧烈运动时，骨
骼肌细胞因氧气供应不足进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸通过血液运输至肝脏。在肝细胞中，乳酸可经糖异
生作用转化为葡萄糖，葡萄糖又通过血液被运输回骨骼肌等组织细胞被利用。下列说法正确的是（ ）
注：糖异生是指生物体将非糖物质转变为葡萄糖的过程；PGC-1 是糖异生途径的关键因子；K9 是转录激
活因子；GC 是糖皮质激素，调节糖异生过程。
A．肝细胞中糖异生是放能反应，有利于维持血糖平衡
B．骨骼肌细胞在酶2 的作用下生成乳酸时合成少量ATP
C．图2 实验结果说明，糖皮质激素（GC）促进糖异生依赖于转录激活因子K9
D．血糖浓度过高将促进糖异生，这属于正反馈调节，可维持血糖含量的相对稳定
【答案】C
【知识点】无氧呼吸过程、血糖调节、验证性实验与探究性实验
【分析】据图可知，乳酸循环是骨骼肌细胞中的葡萄糖在酶1 酶2 等作用下经一系列反应分解形成乳酸，
乳酸可以在肝细胞中先形成丙酮酸再在酶3 的作用下，消耗ATP 重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌
肉细胞摄取。
【详解】A、糖异生是指生物体将非糖物质转变成葡萄糖的过程，由图1 可知，糖异生是一个吸能过程，A
错误；
B、无氧呼吸第二阶段无ATP 的生成，B 错误；
C、根据图2 结果可得出的结论是GC 通过促进K9 基因表达使PGC-1 含量增多，激活肝细胞的糖异生途径，
C 正确；
D、血糖浓度过高能抑制糖异生，这属于负反馈调节，可维持血糖含量的相对稳定，D 错误。
故选C。
4、（湖南省“一起考”2025 届高三二模）玉米是我国重要的粮食作物之一，其产量受诸多因素影响。为
研究秸秆还田和氮肥配施对玉米光合特性及产量的影响，研究者分别以连续玉米秸杆还田（SR）和秸秆不
还田（NSR）为主因素，氮肥用量为辅因素﹐进行分区试验。并于玉米灌浆期测定各光合指标（如图
1），玉米成熟后按区收获，测定玉米产量（如图2）。回答下列问题：
(1)捕光复合物主要由叶绿素、类胡萝卜素和蛋白质组成，推测其功能是 。
(2)氮肥用量会影响咧噪乙酸的生物合成，据图1 判断，呼噪乙酸由光合作用暗反应阶段的产物转化而来，
该阶段主要的物质变化包括 （填序号）。
ADP+Pi→ATP
①
NAD
②
++H++2e-→NADH
ATP→ADP+Pi
③
NADH→NADP
④
++ H++2 e-
H
⑤
2O→O2+ H++ e-
CO
⑥
2+五碳化合物→三碳化合物→糖类和五碳化合物
(3)据图可知叶绿素含量受氮肥用量影响显著，呈 （填“正相关”或“负相关”）关系。
(4)由以上分析可知玉米农业生产上提高产量的最佳措施为SR＋N2，该措施使玉米产量达到最大的原因是
（答出2 点）。
(5)为研究脱落酸对种子萌发的影响，某生物小组利用以下实验材料进行实验，通过测量种子的活力指数和
种子内α—淀粉酶的活性分析该激素对种子萌发的影响。
实验材料：品种、生理状态等相同的饱满玉米种子、蒸馏水、人工合成的脱落酸、脱落酸合成抑制剂，烧
杯、量筒等。请根据所给实验材料，简述实验思路（注：具体测量操作不作要求）。 。
【答案】(1)吸收、转化、利用光能
(2)③④⑥
(3)正相关
(4)叶绿素浓度适宜；迅速利用CO2，使胞间CO2 浓度较低具有较高的净光合速率
(5)选取品种、生理状态、大小等均相同的饱满玉米种子若干，随机均分为甲、乙、丙3 组；甲组用适量蒸
馏水浸泡处理，乙组用脱落酸合成抑制剂浸泡处理，丙组用人工合成的脱落酸浸泡处理，放于相同且适宜
条件下处理；一段时间后测定种子的活力指数和α—淀粉酶的活性
【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、其他植物
激素的产生、分布和功能、验证性实验与探究性实验
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释
放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH 与氧气，
同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2 被C5 固定形成C3， C3 在光反
应提供的ATP 和NADPH 的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）捕光复合物主要由叶绿素、类胡萝卜素和蛋白质组成，其功能主要有吸收、转化、利用光
能。
（2）暗反应过程的主要变化是利用ATP 和NADPH 中的化学能将CO2 合成有机物，所以物质变化主要是
ATP 和NADPH 的分解，以及碳的转化，故选③④⑥。
（3）据图1 可知，叶绿素分子中含氮，因此叶绿素含量与氮肥用量影响呈正相关。
（4）根据图2 所示，即N2 时，在秸秆还田（SR）的同时配施中等氮肥用量；这个措施可使该区玉米具有
合适的叶绿素浓度，能迅速利用CO2，使胞间CO2 浓度较低，具有较高的净光合速率。
（5）根据题意，设计该实验的目的是研究脱落酸对种子萌发的影响，因此自变量是脱落酸，检测指标是
种子的活力指数和种子内α—淀粉酶的活性。实验思路：①选取品种、生理状态、大小等均相同的饱满玉
米种子若干，随机均分为甲、乙、丙3 组；②甲组用适量蒸馏水浸泡处理，乙组用脱落酸合成抑制剂浸泡
处理，丙组用人工合成的脱落酸浸泡处理，放于相同且适宜条件下处理；③一段时间后测定种子的活力指
数和α—淀粉酶的活性。
5、（湖南省“一起考”2025 届高三二模）水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生
物的互作关系进行了研究。
(1)RDV 与水稻的种间关系是 ；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的物质和能量，故其在生态系统营养
结构中处于第 营养级。
(2)用不携带RDV 的叶蝉（不带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻；利用 取食水稻后移
除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组。将15 头饥饿处理的叶蝉接入图1 装置两株水稻的中心点，统计对照组
和实验组水稻上的叶蝉数量，结果如图2。
图2 体现出带毒、不带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是 。
(3)研究发现，RDV 感染使水稻释放挥发性物质E。将两种叶蝉置于图3 所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一
臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，结果如下。
●、△的多少分别代表不带毒、带毒叶蝉在该区域停留时间的长短。
①据图3 分析，E 对两种叶蝉的作用分别是 。
②现有无法合成E 的突变体。利用图1 装置设计实验验证“RDV 通过诱导水稻产生挥发性物质E 影响叶蝉
的取食偏好”。组别如下：
组
别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结
果
带毒叶蝉的实验结
果
1
野生型
突变体
Ⅰ
Ⅱ
2
带毒野生
型
带毒突变体
甲
Ⅲ
Ⅳ
预期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的实验结果依次为 （填字母）。
a、左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b、左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c、左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
【答案】(1) 寄生 二
(2) 等量携带RDV 的叶蝉（带毒叶蝉） 不带毒水稻、带毒水稻；
(3) 吸引不带毒叶蝉，对带毒叶蝉无影响 a、a、b、a
【知识点】影响种群数量变化的因素、群落中生物的种间关系、食物链和食物网
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。寄生，即两种生物在一起生活，一方
受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。
【详解】（1）RDV 寄生在水稻的活细胞中才能生长繁殖，故RDV 与水稻种间关系是寄生；叶蝉通过取食
水稻获得水稻同化的物质和能量，属于初级消费者，在生态系统营养结构中处于第二营养级。
（2）分析题意可知，该实验的自变量是叶蝉是否带毒，故应用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移
除叶蝉，获得对照组水稻，实验组应为利用等量携带RDV 的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获
得带毒水稻作为实验组。分析图2，实验组中含有不带毒叶蝉的数量多于对照组，实验组中含有带毒叶蝉
的数量少于对照组，由此可知，图2 体现出带毒、不带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（带毒叶蝉偏好取
食）不带毒水稻、（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻。
（3）①分析图3，不带毒叶蝉在靠近物质E 区域聚集，而带毒叶蝉在四个区域停留时间相差不大，故E 吸
引不带毒叶蝉，对带毒叶蝉无影响。
②依据题意：RDV 通过诱导水稻产生挥发性物质E，故带毒野生型水稻才能产生E，野生型、突变体、带
毒突变体不能产生E。而E 可以吸引不带毒叶蝉，因此Ⅲ的结果为左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻，
其它均为左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同，即预期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的实验结果依次为
a、a、b、a。
6、（2025·湖南邵阳·二模）帕金森病(简称PD)是一种影响中枢神经系统的慢性神经退行性疾病，主要影
响运动神经系统。它的症状通常随年龄增长缓慢出现，早期症状为静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和步
态异常等。引起PD 的原因主要是多巴胺能神经元内外神经递质浓度异常导致其损伤或死亡。下图是由多
巴胺能神经元构成的突触，回答下列问题：
(1)上图中神经递质是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质，发挥作用后产生愉悦感的部
位是 。据图分析正常人体避免多巴胺能神经元突触前膜两侧神经递质浓度异常的机制是
。
(2)科研人员为研究药物A 是否对帕金森有治疗效果，用M 物质制备了PD 模型大鼠并分组处理，设计了如
下实验：
实验一
实验
二
实验三
M
物
质
-
+
+
药
物
A
-
-
+
检
测
指
标
★★★★★
★
★★
★★★★
注意：“+”表示给予该处理，“-”表示未给予该处理注，“★”数量代表检测指标的数量
①上述实验的检测指标是 。
②实验结论是： 。
(3)进一步研究发现A 药物通过作用于星形胶质细胞发挥作用，可能通过以下两条途径。途径一：通过产生
神经营养因子C 与多巴胺能神经元上的C 受体结合发挥保护作用，途径二：通过P 蛋白与多巴胺能神经元
之间形成连接发挥保护作用。现提供PD 模型大鼠、C 受体的抗体、P 蛋白的抑制剂、生理盐水等实验材料，
设计实验探究A 药物发挥作用的通路机制。
①实验思路：将生理状态相同的PD 模型大鼠随机均分为三组，甲、乙组分别用 处理，丙组用
5mL 药物A 和等量生理盐水处理，在相同且适宜的条件下，培养一段时间后，检测相应指标。
②实验结果与结论：若 ，则药物A 通过途径一和途径二起作用。
【答案】(1) 兴奋性 大脑皮层 利用多巴胺运载体将多巴胺转运回神经元内，降低突触间隙
中多巴胺浓度，利用单胺运载体将细胞质中的多巴胺转运到突触小泡中降低细胞质中多巴胺浓度
(2) (正常)多巴胺能神经元的数量 药物A 对帕金森病有治疗效果
(3) 5mL 的A 药物和适量C 受体抗体，5mL 的A 药物和适量P 蛋白抑制剂 甲、乙两组的多巴胺
能神经元的数量均少于丙组
【知识点】兴奋在神经元之间的传递、药物对兴奋传导及传递的影响
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具
体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突
触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】（1）据图分析可知，多巴胺作为神经递质，与突触后膜上的特异性受体结合，使突触后膜的通
透性发生改变，Na⁺通道开放，Na⁺内流，从而产生动作电位，上图中神经递质是一种兴奋性神经递质，发
挥作用后产生愉悦感的部位是大脑皮层。据图可知，利用多巴胺运载体将多巴胺转运回神经元内，降低突
触间隙中多巴胺浓度，利用单胺运载体将细胞质中的多巴胺转运到突触小泡中降低细胞质中多巴胺浓度，
从而使正常人体避免多巴胺能神经元突触前膜两侧神经递质浓度异常。
（2）①据题分析，引起PD 的原因主要是多巴胺能神经元内外神经递质浓度异常导致其损伤或死亡。上述
实验的检测指标是(正常)多巴胺能神经元的数量。
②分析表可知，实验一为正常大鼠，属于对照组，正常多巴胺能神经元数量较多，而实验二用M 物质制备
了PD 模型大鼠，没有使用药物A，正常多巴胺能神经元数量较少，实验三用M 物质制备了PD 模型大鼠，
使用药物A，正常多巴胺能神经元数量比实验二多，比实验一少，因此，该实验结论是药物A 对帕金森病
有治疗效果。
（3）本实验的目的是探究A 药物发挥作用的途径机制，即A 药物是通过途径一，还是途径二起作用，则
实验的自变量为途径存在的不同类型，因变量为多巴胺能神经元的数量。
①实验思路：将生理状态相同的PD 模型大鼠随机均分为三组，甲、乙组分别用5mL 的A 药物和适量C 受
体抗体，5mL 的A 药物和适量P 蛋白抑制剂处理，作为实验组，丙组用5mL 药物A 和等量生理盐水处理，
作为对照组，在相同且适宜的条件下，培养一段时间后，检测多巴胺能神经元的数量。
②若药物A 通过途径一和途径二起作用，实验组（甲和乙）中A 药物起不到作用，故实验结果为甲、乙两
组的多巴胺能神经元的数量均少于丙组。
7、（2025 届湖南省新高考教学教研联盟高三二模）阿尔茨海默病（AD）是一种神经退行性疾病，其诱
因是β-淀粉样蛋白（Aβ）在脑中沉积。AD 患者常伴有肠道菌群失衡现象，为探究肠道微生物与AD 病理
之间的关系，研究人员用AD 模型鼠（5xFAD）和野生型小鼠（WT）做了相关实验，部分结果见图。回答
下列问题：
(1)5xFAD 小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状。据图a 推测，该现象可能与5xFAD
小鼠肠道微生物群落的优势种变为 ，从而导致Aβ 沉积而对大脑皮层细胞造成了损伤有关。
(2)摄入较多含磷脂酰胆碱（PC）的食物能有效改善AD 的症状。但静脉注射PC 溶液并未降低5xFAD 小鼠
的Aβ 沉积量。为探究其原因，研究人员做了如图b 所示实验，结合图a 分析，“X 菌”应为 。
(3)PC 水解可得到LPC。研究人员认为，X 菌的PLA2 酶在PC 代谢中发挥关键作用。为验证该推测，将X
菌编码PLA2 酶的基因导入大肠杆菌中得到转基因菌株E．coli-PLA2，然后对5xFAD 小鼠进行 操作，
实验期间提供含PC 的饮食。一段时间后检测到血浆中的 含量升高，脑中Aβ 沉积量减少。
(4)神经元铁死亡是由脂质过氧化诱导的细胞程序性死亡方式。该途径的激活会导致Aβ 沉积。用5xFAD 小
鼠的脑神经元进行体外实验，相关处理后实验结果如下图。综上所有研究推测，X 菌改善5xFAD 小鼠AD
病理的具体机制为： 。基于X 菌作用的角度，提出研制AD 药物的新思路（答出两种）： 。
注：-表示未添加，+表示添加。
【答案】(1)梭状芽孢杆菌
(2)拟杆菌
(3) 抗生素溶液灌胃（两周）后，灌胃E．coli-PLA2 溶液 LPC
(4) 拟杆菌（X 菌）表达PLA2 酶催化PC 水解为LPC，血浆中LPC 含量上升进而降低5xFAD 小鼠脑
神经元的脂质过氧化水平，抑制神经元铁死亡途径，减少Aβ 沉积 研制拟杆菌（X 菌）类药物/LPC 类
药物/PLA2 酶类药物等（答对两个，合理即可）
【知识点】验证性实验与探究性实验、学习、记忆、情绪
【分析】阿尔茨海默病（AD）是一种神经退行性疾病，其诱因是β-淀粉样蛋白（Aβ）在脑中沉积，拟杆
菌类药物、LPC 类药物、PLA2 酶类药物等可用于AD 的治疗。
【详解】（1）5xFAD 小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状，而学习、记忆、情绪等
属于神经系统的高级功能，说明Aβ 沉积损伤了大脑皮层的细胞。对比WT 组和5xFAD 组，梭状芽孢杆菌
占比明显提高，即5xFAD 组的优势菌群占比有变化，说明该现象可能与5xFAD 小鼠肠道微生物群落的优
势种变为梭状芽孢杆菌有关。
（2）由图a 分析，与AD 模型鼠（5xFAD）对比，野生型小鼠（WT）肠道微生物中拟杆菌占比较多；AD
模型鼠脑中的AB 较多，野生型相对较少，图b 实验中用X 菌处理后Aβ 含量减少，综合a 和b 结果可推测，
“X 菌”应为拟杆菌。
（3）已知PC 水解可得到LPC，而X 菌的PLA2 酶在PC 代谢中发挥关键作用，因此可将X 菌编码PLA2
酶的基因导入大肠杆菌中得到转基因菌株E．coli-PLA2，然后对5xFAD 小鼠进行抗生素溶液灌胃（两周）
后，再灌胃E．coli=PLA2 溶液，实验期间提供含PC 的饮食。一段时间后检测血浆中的LPC 含量，检测脑
中Aβ 沉积量。若血浆中的LPC 含量增大，说明X 菌的PLA2 酶在PC 代谢中发挥关键作用，若脑中Aβ 沉
积量减少，说明X 菌能有效改善AD 的症状。
（4）已知神经元铁死亡途径的激活会导致Aβ 沉积，与不加LPC 和铁死亡抑制剂相比，加LPC 和铁死亡
抑制剂会导致脑神经元脂质过氧化水平降低。综上推测，X 菌改善5xFAD 小鼠AD 病理的具体机制为拟杆
菌（X 菌）表达PLA2 酶催化PC 水解为LPC，血浆中LPC 含量上升进而降低5xFAD 小鼠脑神经元的脂质
过氧化水平，抑制神经元铁死亡途径，减少Aβ 沉积。结合上述信息，可通过研制拟杆菌类药物/LPC 类药
物/PLA2 酶类药物等来治疗阿尔茨海默病（AD）。
