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专题九　增分技能专题九　增分技能
必备技能1　长句表达策略
长句表达注重考查学生的语言表达能力，要求学生能运用文字、图表以及数学方式描述生物学方面的内容。试题呈现形式是在非选择题中要求学生用一句或多句文字语言描述、分析生物学内容。
长句表达的设问一般是要求学生分析原因、说明依据和阐明结论，这类题答案往往字数比较多，经常出现“原因是……”“判断的依据是……”“理由是……”“优点是……”“作用是……”“目的是……”“意义是……”“措施是……”“实验思路是……”“结论是……”等设问方式。此类试题需要学生运用逻辑思维进行解释、推理，并作出合理的判断，得出准确的结论，再用精准的语言文字进行表达，难度较高。
长句表述常见以下几种类型：①分析原因类，②说明依据类，③过程表述类，④阐明原理类，⑤措施思路类等。
一、分析原因类
1．试题特点：这一类试题的形式是给出某一实验现象或结果，要求回答出现这些现象(或结果)的原因。
2．答题思路：一是在题干文字信息和图表信息中找出“起因”和“结果”；二是用顺推法或逆推法找出“媒介”，其一般来源于题干或教材中相关生物学原理、规律等，如图所示。
3．答题模板
可采取“因为……导致……于是……所以……”的模式。
例1　(每空4分，共20分)(2024·山东，21)从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol－1) 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度/(molH2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
(1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有________________。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄速度慢的原因是_______________
________________________________________________________________________。
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点________(填“高”或“低”)，理由是_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是__________________________________________________________________。
针对训练
1．(每空4分，共8分)(2024·重庆沙坪坝区高三模拟)水稻的光合作用场所是叶肉细胞。玉米的光合作用场所是叶肉细胞与维管束鞘细胞，其光合作用过程如图所示。
作物 酶的种类及活性
① ② ③ ④
玉米 315.20 323.93 48.66 37.81
野生型水稻 2.40 11.18 0.18 0.31
转基因水稻 7.15 104.01 0.18 4.75
玉米固定CO2的效率比水稻高，推测其原因是______________________________。为提高水稻产量，研究人员将图中的这4种酶基因成功转入水稻，测得酶的活性见表(单位省略)。研究发现，转基因水稻产量与野生型水稻相比并未提高，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、说明依据类
1．试题特点：这一类题目的提示语为“作出……(判断)的依据是什么”，这类提问相对简单。
2．答题思路：“依据”的来源可以是题干信息或知识原理，作答时只需陈述依据，不用分析阐述。
3．答题模板
例2　(5分)(2020·全国Ⅱ，37节选)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是_______________________
________________________________________________________________________。
针对训练
2．(每空4分，共12分)(2018·全国Ⅰ，32节选)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，杂交子代的表型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶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________________________
________________________________________________________________________。
3．(每空4分，共12分)(2021·海南，24节选)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物，曾濒临灭绝。经过多年的严格保护，海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题：
(1)为严格保护海南坡鹿，有效增加种群数量，保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿，则最好将围栏内坡鹿数量维持在________只左右，超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是________________________________________________________________________。
(2)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木，保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源，主要依据是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、过程表述类
1．试题特点：这类题目的命题要求是写出一段语言描述一个生理过程，如信息传递调节过程、化学反应过程、基因表达过程、遗传过程等。题目的得分重点看过程描述点是否连贯和完整。
2．答题思路：在答题时，将整个过程的关键点找出，用适当的连接词进行联系，构成完整无语病的句子即可。
3．答题模板
例3　(5分)(2020·山东，22节选)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。据图写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
针对训练
4．(5分)(2024·六安高三模拟)如图是胰岛B细胞在某些物质的刺激下分泌胰岛素的机制。
图中，胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的受体结合，激活相关物质，经信号转导最终加快胰岛素基因的转录，请写出具体调控过程：_________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．(每空4分，共8分)(2024·成都高三模拟)人们对臭氧(O3)的研究越来越多，研究人员用外源褪黑素对大气低层臭氧影响下的植物生长进行研究，其处理及结果如表。
处理 叶绿素a/(mg·g－1) 叶绿素b/(mg·g－1) 叶绿素a/b(mg·g－1) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1)
①空白对照组 2.24 0.75 3.00 16.03
②O3组 1.53 0.43 3.56 4.37
③组 1.78 0.56 3.17 9.00
Rubisco是一种羧化加氧酶，在高CO2浓度下催化CO2与C5结合完成____________过程。若向放有某植物的密闭容器中通入18O2，一段时间后，在该植物中检测到了含18O的葡萄糖，写出18O的转移过程：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
四、阐明原理类
1．试题特点：阐明原理类试题常见的设问方式有“理由是……”“机理是……”“原理是……”
2．答题思路：主要是根据教材中的基本知识解释某种现象或过程进行的理论基础，有的需要用因果桥的方式在条件(因)和结果(果)之间建立联系(桥)。
3．答题模板
例4　(5分)(2019·北京，29节选)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。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
针对训练
6．(每空4分，共12分)玉米和小麦都是重要粮食作物，某研究小组对两者的光合作用进行了研究，结果如图。图1为胞间CO2浓度对玉米和小麦净光合速率的影响，图2为晴朗的夏季白天测得的玉米和小麦净光合速率的变化。请回答下列问题：
(1)提取叶片中色素的原理是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)据题图推测，图2中甲、乙曲线可分别表示____________植株的净光合速率，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
五、措施思路类
1．试题特点：为解决某个具体问题而提出具体的解决方法，常见的设问方式有“措施是……”“方案(方法)是……”“思路是……”“设想是……”其中措施方案类答案必须具有可操作性，但要求简洁明了。
2．答题思路：开放性比较大，创新性比较强，不用写出具体操作，只要提供解决问题的想法就行。
3．答题模板
例5　(4分)研究人员研究了土壤干旱胁迫和CO2浓度变化对小麦幼苗生理活动的影响，结果如表。
处理 净光合速率/(μmol CO2·m－2·s－1) 相对气孔开度/% 相对叶绿素含量/%
正常条件(对照) 0.05% CO2浓度 25.2 60.0 50
干旱 20.4 42.0 34
正常条件(对照) 0.10% CO2浓度 37.3 60.0 50
干旱 21.7 41.7 34
根据该实验的结果，在农业生产上要提高小麦的产量，应采取的措施有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
针对训练
7．(4分)(2021·湖南，21节选)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路：_______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
例1　(1)ATP、NADPH　叶绿素合成多，叶绿素降解慢　(2)高　开花14天后突变体气孔导度大于野生型，但胞间CO2浓度小于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，因此突变体的光合作用更强，需要的光照强度更高　(3)叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，图中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型
针对训练
1．玉米的4种酶的活性高于水稻　酶③的活性没有提高，而酶③是卡尔文循环重要的酶，在维管束鞘细胞中表达量高
解析　据题图分析，CO2进入玉米叶肉细胞后，CO2在酶①的作用下固定生成草酰乙酸，草酰乙酸在酶②的作用下生成苹果酸，苹果酸进入维管束鞘细胞，在酶③的作用下分解释放CO2和丙酮酸，丙酮酸在酶④的作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸，CO2进入卡尔文循环生成有机物，故推测玉米固定CO2的效率比水稻高的原因：玉米的4种酶的活性高于水稻。由表格中数据可知，转基因水稻产量与野生型水稻以及玉米相比，酶③的活性没有提高，而酶③是卡尔文循环重要的酶，在维管束鞘细胞中表达量高，因此转基因水稻产量与野生型水稻相比并未提高。
例2　在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测相对酶活性不同
解析　由题图可知，在pH为7.5时，Tris－HCl缓冲系统和Na2HPO4－KH2PO4缓冲系统中A3的相对酶活性不同；在pH为9时，Tris－HCl缓冲系统和Gly－NaOH缓冲系统中A3的相对酶活性也不同，可见缓冲系统的组分对酶活性有影响。
针对训练
2．不能　无眼　只有当无眼为显性性状时，子代雌雄个体中才会出现有眼与无眼性状的分离
解析　由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合子，杂合子表现出的无眼性状为显性性状。
3．(1)213　K/2时，种群增长速率最快　(2)一些高大植株去除后，草本和低矮灌木可得到更多的阳光、水分等资源，生长发育加快，可为坡鹿提供更多的食物资源
例3　光刺激光敏蛋白导致Na＋通道开放，Na＋内流产生兴奋
针对训练
4．胰高血糖素通过与GCGR结合，激活细胞膜上的腺苷酸环化酶，后者催化合成cAMP，进而促进产生PKA，最终促进胰岛素基因转录出mRNA
5．CO2的固定　18O2→HO→C18O2→C6HO6
例4　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
针对训练
6．(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中　(2)玉米、小麦　晴朗夏季中午植株部分气孔关闭，叶片内胞间CO2含量低，据图1可知，玉米可以利用胞间的低浓度CO2进行较强的光合作用，不会出现“光合午休”，小麦会出现“光合午休”
例5　保持土壤适宜的含水量，提高小麦植株周围空气中二氧化碳的含量
针对训练
7．将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数(共30张PPT)
专题九　
必备技能1
长句表达策略
长句表达注重考查学生的语言表达能力，要求学生能运用文字、图表以及数学方式描述生物学方面的内容。试题呈现形式是在非选择题中要求学生用一句或多句文字语言描述、分析生物学内容。
长句表达的设问一般是要求学生分析原因、说明依据和阐明结论，这类题答案往往字数比较多，经常出现“原因是……”“判断的依据是……”“理由是……”“优点是……”“作用是……”“目的是……”“意义是……”“措施是……”“实验思路是……”“结论是……”等设问方式。此类试题需要学生运用逻辑思维进行解释、推理，并作出合理的判断，得出准确的结论，再用精准的语言文字进行表达，难度较高。
长句表述常见以下几种类型：①分析原因类，②说明依据类，③过程表述类，④阐明原理类，⑤措施思路类等。
一、分析原因类
1.试题特点：这一类试题的形式是给出某一实验现象或结果，要求回答出现这些现象(或结果)的原因。
2.答题思路：一是在题干文字信息和图表信息中找出“起因”和“结果”；二是用顺推法或逆推法找出“媒介”，其一般来源于题干或教材中相关生物学原理、规律等，如图所示。
描述事实(起因)→分析本质(媒介)→得出结果
3.答题模板
可采取“因为……导致……于是……所以……”的模式。
例1　(2024·山东，21)从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol－1) 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度/(molH2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
(1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有_____________。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄速度慢的原因是____________________________。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol－1) 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度/(molH2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
ATP、NADPH
叶绿素合成多，叶绿素降解慢
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点_____(填“高”或“低”)，理由是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol－1) 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度/(molH2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
高
开花14天后突变体气孔导度大于野生型，但胞间CO2浓度小于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，因此突变体的光合作用更强，需要的光照强度更高
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是___________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度/(μmolCO2·mol－1) 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度/(molH2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，图中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型
1.(2024·重庆沙坪坝区高三模拟)水稻的光合作用场所是叶肉细胞。玉米的光合作用场所是叶肉细胞与维管束鞘细胞，其光合作用过程如图所示。
针对训练
作物 酶的种类及活性
① ② ③ ④
玉米 315.20 323.93 48.66 37.81
野生型水稻 2.40 11.18 0.18 0.31
转基因水稻 7.15 104.01 0.18 4.75
作物 酶的种类及活性
① ② ③ ④
玉米 315.20 323.93 48.66 37.81
野生型水稻 2.40 11.18 0.18 0.31
转基因水稻 7.15 104.01 0.18 4.75
玉米固定CO2的效率比水稻高，推测其原因是________________________
______。为提高水稻产量，研究人员将图中的这4种酶基因成功转入水稻，测得酶的活性见表(单位省略)。研究发现，转基因水稻产量与野生型水稻相比并未提高，其原因是_________________________________________
__________________________________。
玉米的4种酶的活性高于
水稻
酶③的活性没有提高，而酶③是卡尔文循环重要的酶，在维管束鞘细胞中表达量高
据题图分析，CO2进入玉米叶肉细胞后，CO2在酶①的作用下固定生成草酰乙酸，草酰乙酸在酶②的作用下生成苹果酸，苹果酸进入维管束鞘细胞，在酶③的作用下分解释放CO2和丙酮酸，丙酮酸在酶④的作用
下生成磷酸烯醇式丙酮酸，CO2进入卡尔文循环生成有机物，故推测玉米固定CO2的效率比水稻高的原因：玉米的4种酶的活性高于水稻。由表格中数据可知，转基因水稻产量与野生型水稻以及玉米相比，酶③的活性没有提高，而酶③是卡尔文循环重要的酶，在维管束鞘细胞中表达量高，因此转基因水稻产量与野生型水稻相比并未提高。
二、说明依据类
1.试题特点：这一类题目的提示语为“作出……(判断)的依据是什么”，这类提问相对简单。
2.答题思路：“依据”的来源可以是题干信息或知识原理，作答时只需陈述依据，不用分析阐述。
3.答题模板
例2　(2020·全国Ⅱ，37节选)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是___________________________________________________。
在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测相对酶活性不同
由题图可知，在pH为7.5时，Tris－HCl缓冲系统和Na2HPO4－KH2PO4缓冲系统中A3的相对酶活性不同；在pH为9时，Tris－HCl缓冲系统和Gly－NaOH缓冲系统中A3的相对酶活性也不同，可见缓冲系统的组分对酶活性有影响。
2.(2018·全国Ⅰ，32节选)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，杂交子代的表型及其比例如下：
针对训练
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶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_____________________________________________________
_______________。
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
不能
无眼
只有当无眼为显性性状时，子代雌雄个体中才会出现有眼与无眼性状的分离
由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性∶有眼雄性∶无眼雌性∶无眼雄性＝1∶1∶1∶1，那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合子，杂合子表现出的无眼性状为显性性状。
3.(2021·海南，24节选)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物，曾濒临灭绝。经过多年的严格保护，海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题：
(1)为严格保护海南坡鹿，有效增加种群数量，保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿，则最好将围栏内坡鹿数量维持在_____只左右，超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是_________________________。
213
K/2时，种群增长速率最快
(2)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木，保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源，主要依据是________________________________________________________________________________________________________。
一些高大植株去除后，草本和低矮灌木可得到更多的阳光、水分等资源，生长发育加快，可为坡鹿提供更多的食物资源
三、过程表述类
1.试题特点：这类题目的命题要求是写出一段语言描述一个生理过程，如信息传递调节过程、化学反应过程、基因表达过程、遗传过程等。题目的得分重点看过程描述点是否连贯和完整。
2.答题思路：在答题时，将整个过程的关键点找出，用适当的连接词进行联系，构成完整无语病的句子即可。
3.答题模板
例3　(2020·山东，22节选)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。据图写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程：_________________________________________________。
光刺激光敏蛋白导致Na＋通道开放，Na＋内流产生兴奋
4.(2024·六安高三模拟)如图是胰岛B细胞在某些物质的刺激下分泌胰岛素的机制。
图中，胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的受体结合，激活相关物质，经信号转导最终加快胰岛素基因的转录，请写出具体调控过程：_______________________
针对训练
_________________________________________________________________________________________________________。
胰高血糖素通过与GCGR
结合，激活细胞膜上的腺苷酸环化酶，后者催化合成cAMP，进而促进产生PKA，最终促进胰岛素基因转录出mRNA
5.(2024·成都高三模拟)人们对臭氧(O3)的研究越来越多，研究人员用外源褪黑素对大气低层臭氧影响下的植物生长进行研究，其处理及结果如表。
处理 叶绿素a/(mg·g－1) 叶绿素b/(mg·g－1) 叶绿素a/b(mg·g－1) 净光合速率/(μmol·m－2·s－1)
①空白对照组 2.24 0.75 3.00 16.03
②O3组 1.53 0.43 3.56 4.37
③组 1.78 0.56 3.17 9.00
Rubisco是一种羧化加氧酶，在高CO2浓度下催化CO2与C5结合完成____________过程。若向放有某植物的密闭容器中通入18O2，一段时间后，在该植物中检测到了含18O的葡萄糖，写出18O的转移过程：____________________________。
CO2的固定
18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6
四、阐明原理类
1.试题特点：阐明原理类试题常见的设问方式有“理由是……”“机理是……”“原理是……”
2.答题思路：主要是根据教材中的基本知识解释某种现象或过程进行的理论基础，有的需要用因果桥的方式在条件(因)和结果(果)之间建立联系(桥)。
3.答题模板
例4　(2019·北京，29节选)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。
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_________________________
_________________________________________________________________________________。
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
针对训练
6.玉米和小麦都是重要粮食作物，某研究小组对两者的光合作用进行了研究，结果如图。图1为胞间CO2浓度对玉米和小麦净光合速率的影响，图2为晴朗的夏季白天测得的玉米和小麦净光合速率的变化。请回答下列问题：
(1)提取叶片中色素的原理是______________________________________
_____。
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中
(2)据题图推测，图2中甲、乙曲线可分别表示____________植株的净光合速率，理由是_________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
晴朗夏季中午植株部分气孔关闭，叶片内胞间CO2含量低，据图1可知，玉米可以利用胞间的低浓度CO2进行较强的光合作用，不会出现“光合午休”，小麦会出现“光合午休”
玉米、小麦
五、措施思路类
1.试题特点：为解决某个具体问题而提出具体的解决方法，常见的设问方式有“措施是……”“方案(方法)是……”“思路是……”“设想是……”其中措施方案类答案必须具有可操作性，但要求简洁明了。
2.答题思路：开放性比较大，创新性比较强，不用写出具体操作，只要提供解决问题的想法就行。
3.答题模板
例5　研究人员研究了土壤干旱胁迫和CO2浓度变化对小麦幼苗生理活动的影响，结果如表。
处理 净光合速率/(μmol CO2·m－2·s－1) 相对气孔开度/% 相对叶绿素含量/%
正常条件(对照) 0.05% CO2浓度 25.2 60.0 50
干旱 20.4 42.0 34
正常条件(对照) 0.10% CO2浓度 37.3 60.0 50
干旱 21.7 41.7 34
根据该实验的结果，在农业生产上要提高小麦的产量，应采取的措施有______
________________________________________________________。
保持土壤适宜的含水量，提高小麦植株周围空气中二氧化碳的含量
针对训练
7.(2021·湖南，21节选)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路：______
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数必备技能2　实验结果、实验结论作答策略
实验结果的分析和实验结论的得出，一般是在探究性实验进行后，对所观察的实验现象及记录的数据进行分析，对作出的假设进行肯定或否定的关键环节。由于此类试题相关素材来源广泛，且能更直接地考查考生的综合应用能力，所以一直受高考命题者青睐。实验结果一般指实验中出现的现象及得到的数据，文字描述要具体、准确；而实验结论是根据结果总结出来的规律，进行描述的文字只要反映一般规律即可。
一、实验结果的呈现方式
1．利用表格呈现实验结果，表格的设计应根据自变量和因变量来展开。
2．利用统计图(曲线图、柱形图)呈现实验结果，通常横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。
二、实验结论的获得
1．探究性实验
(1)由结论分析可能的实验结果(逆向思维)。采用“假设法”逐条列举。
(2)由结果到结论，书写预期实验结果及结论(顺向答题)。一般的书写模式为“若……(实验结果)，则……(实验结论)”。
2．验证性实验：结果和结论可以预知(实验只是为了再次验证)，一般用陈述式，即由于出现了现象1，所以结论确实是A。
典例　(每空4分，共8分)(2023·湖北，21节选)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________，预期实验结果和结论是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
针对训练
1．(每空3分，共6分)(2024·北京东城区高三二模)哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。
(1)神经调节的基本方式是________。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向__________传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。
(2)基因T的表达产物是神经递质5-羟色胺(5-HT)合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠(＋/－)进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。
①如图1在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品(A)和未使用过的巢穴物品(B)，将幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　
②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元(释放的神经递质为5-HT)和催产素能神经元(释放的神经递质为催产素)。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为____________(填字母序号)，预期实验结果为____________________________。
a．基因T缺失纯合突变体　b．催产素受体基因缺失纯合突变体　c．5-HT　d．催产素
2．(每空3分，共15分)(2024·北京延庆区高三模拟)阿尔卑斯山上不同海拔地带分布着不同的群落，在海拔2 200 m处的群落中车前草占据优势。请回答：
(1)研究人员发现，随着气候变暖导致阿尔卑斯山海拔2 200 m处的群落发生________演替，导致车前草优势可能消失。
(2)为探究气候变暖条件下群落变化对车前草造成的可能影响，进行如下移植实验，如图1。
①样地内车前草的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等，称为这个物种的________。研究人员采用样方法调查其种群密度，取样时要遵循____________原则。
②实验中，研究人员根据种群指数增长模型：Nt＝N0×λt，计算移植到不同海拔的车前草周期增长率(λ)的变化，实验结果如图2所示。当气候变暖1.65 ℃时，低海拔群落生物对车前草种群稳定有一定的积极影响，推测可能的原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
根据气候变暖4.85 ℃时的实验结果，可得出结论___________________________________
________________________________________________________________________。
3．(每空3分，共9分)(2024·衡阳高三模拟)水稻为二倍体雌雄同株植物，是重要的粮食作物。科研人员对水稻易感病品系甲诱变后，利用多种育种方法培育出两种纯合抗病突变品系乙和丙。甲与乙杂交，F1全为抗病，F1自交，F2表现为抗病∶易感病＝3∶1；甲与丙杂交，F1全为抗病，F1自交，F2表现为抗病∶易感病＝1∶1。请回答：
(1)推测乙为单基因突变体，其依据是______________________________________________
________________________________________________________________________。
研究发现抗病突变对甲与丙杂交产生的F1的繁殖力造成了影响，根据杂交实验结果推测，这一影响应为__________________________。
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上，请利用上述水稻品系设计杂交实验进行探究，简要写出实验思路并预期实验结果和结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．(15分)某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物(2n＝20)。该植物的宽叶与窄叶、抗病与不抗病分别由基因A/a、B/b控制；为研究其遗传机制，某小组进行了杂交实验，结果如表。请回答下列问题：
亲本 F1
纯合宽叶不抗病(雌) 多株杂合窄叶抗病(雄) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌)
1 802株 598株 600株 1 789株
(1)(2分)若要分析该植物的基因组，需要研究________条染色体；根据实验结果可判断________(填“宽叶”或“窄叶”)为显性性状。
(2)(8分)B/b基因位于__________上(填“常染色体”“X特有区段”“Y特有区段”或“XY同源区段”)；用荧光标记的B、b基因共有且特有的序列作探针，与__________(填“雌”或“雄”)性亲本细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，若观察到一个处于有丝分裂后期的细胞中有________个荧光点，可进一步确定基因的位置。亲代雄株(该对基因)的基因型为________。
(3)(3分)为进一步判断A/a、B/b的遗传是否遵循自由组合定律，请利用F1植株为实验材料进行探究，写出实验思路、结果及结论(不考虑互换等)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)(2分)遗传学上常用单体法进行基因定位。缺失一条染色体的个体称为单体，而缺失一对同源染色体会导致胚胎无法发育。现已确定控制叶形的基因位于常染色体上，但不知具体在哪一号染色体上。欲确定控制叶形基因的位置，研究人员将各种窄叶单体品系分别与纯合宽叶杂交，得到F1，再让F1植株相互交配，观察并统计后代情况。若__________________且其杂交亲本中的单体为5号染色体单体，则说明A(a)在5号染色体上。
5．(12分)(2024·绵阳高三模拟)β-胡萝卜素与人类健康有密切关系。某研究小组欲从土壤中筛选出高产β-胡萝卜素菌株，进行了相关实验。请分析回答：
(1)(2分)β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为________，因此胡萝卜素可用于治疗夜盲症、干皮症等。
(2)(4分)在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用____________________法接种到固体培养基中进行培养。培养菌种时常用葡萄糖作为碳源，进入菌种体内的葡萄糖的主要作用是___________________________(答出两点即可)。
(3)(6分)根据培养基中菌落的大小、隆起程度、________________(答2点)等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素有关。某科研小组提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，得到如下结果。
请根据实验结果，写出实验结论：___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．(每空1分，共11分)促性腺激素抑制激素(GnIH) 能够抑制促性腺激素的分泌，其调节机制如图所示。请分析并回答下列问题：
(1)图中信号分子X可能是______________，其作用与GnIH相反，但二者均能与______________(填器官名称)的细胞膜上相应受体结合从而影响酶A的活性。
(2)由图可知，cAMP最直接的生理作用是______________，其来源于______________(填物质中文名称)的水解。当GnIH发挥作用时，cAMP 的生成量________，进而抑制促性腺激素的合成。
(3)为了探究慢性腹腔注射GnIH对小鼠血糖稳态的影响，科研人员开展了相关实验研究。
实验材料：小白鼠若干只，20 μg/100 μL的GnIH，葡萄糖、胰岛素、无菌注射器、蒸馏水、生理盐水等。
实验操作：
对照组 实验组
选取________________的雄性小鼠20 只，适应性饲养1周后随机均分为2组，分别设为对照组和实验组
腹腔注射生理盐水，100 μL/ (次·只)
连续注射，注射期间对小鼠分别进行空腹血糖值、注射胰岛素后的血糖值(胰岛素耐量)、胰高血糖素(Gcg)和胰岛素(Ins) 基因表达量指标进行检测
实验结果如图所示。
①检测期间，每次注射前都需要测量小鼠的血糖含量，目的是__________________________。
②分析图1、图2可知，GnIH能够起到__________血糖的作用。研究者在GnIH起作用后注射等量胰岛素后，发现实验组降血糖效果明显不如对照组，可能的原因是________________________________________________________________________。
③结合图3、图4综合分析上述实验结果，慢性腹腔注射GnIH引起小鼠机体血糖紊乱的机理可能是____________________________________________________________。
答案精析
典例　用适宜大小的电刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位，观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩)　若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍)，则脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩(或肢体运动正常)，则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤
针对训练
1．(1)反射　神经中枢　(2)①5 HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的　②明确5 HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应　(3)b、c　幼鼠在A和B的停留时间无显著差异
解析　(2)①由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合幼鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T的表达产物5 HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。②将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5 HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。(3)要验证5 HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5 HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明5 HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。
2．(1)次生　(2)①生态位　随机取样　②低海拔群落物种丰富度较高，带来更多样化的传粉者，有利于车前草种子产生或者有利于种子传播，使车前草种群增长(物种相互作用促进车前草生长)　气候变暖条件下，群落的变化会加剧车前草种群的衰退或增长的负面影响
3．(1)甲与乙杂交得F1，F1自交后F2表现为抗病∶易感病＝3∶1，符合基因的分离定律，因此乙为单基因突变体　含有抗病基因的雌配子或者雄配子不育　(2)实验思路：让突变品系乙和丙杂交得F1，F1自交，观察并记录F2的表型及比例。预期结果和结论：若F2均为抗病，说明丙的抗病突变基因也位于2号染色体上；若F2抗病∶易感病＝7∶1，则说明丙的抗病突变基因不位于2号染色体上
解析　(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上，为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上，可让突变品系乙和丙杂交得F1，F1自交，观察并记录F2的表型及比例。若丙的抗病突变基因也位于2号染色体上，两对基因的遗传遵循分离定律，则F2全为抗病；若丙的抗病突变基因位于其他染色体上，两对基因的遗传遵循自由组合定律，且含有丙品系中抗病基因的雌配子或者雄配子不育，则F2抗病∶易感病＝7∶1。
4．(1)11　宽叶　(2)XY同源区段　雄　4　XBYb、XbYB　(3)取F1雌、雄个体相互交配，观察后代表型及比例。结果及结论：若杂交后代雌、雄个体均为宽叶∶窄叶＝3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若杂交后代中，雌株全为宽叶，雄株中宽叶∶窄叶＝1∶1；则两对基因的遗传不遵循自由组合定律(或者取F1宽叶抗病雌株与宽叶抗病雄株进行杂交，观察后代表型及比例。结果及结论：若杂交后代中，宽叶抗病∶宽叶不抗病∶窄叶抗病∶窄叶不抗病为9∶3∶3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若杂交后代中，宽叶抗病∶宽叶不抗病∶窄叶抗病为2∶1∶1；则两对基因的遗传不遵循自由组合定律)　(4)后代中窄叶个体占1/5(或后代中宽叶个体与窄叶个体之比为4∶1)
解析　(1)该植物的性染色体组成为XY型，且染色体数为2n＝20，则测序时需测定9条常染色体和2条性染色体，共11条。根据亲本中的宽叶和窄叶杂交后代都是宽叶可得出植株的宽叶为显性性状。(2)分析题干可知，B/b基因位于XY染色体的同源区段。要用荧光标记的方法证明B、b基因位于XY的同源区段，而不是位于X染色体特有区段和Y染色体特有区段，应选择雄性亲本的细胞做装片，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，若观察到4个荧光点，则说明B/b基因位于XY的同源区段，若位于X染色体上或Y染色体上时，只有2个荧光点。由分析可知，亲本雄性的基因型是XbYB、XBYb，且比例为1∶3。(4)若A/a等位基因位于5号染色体上，则窄叶单体品系分别与纯合宽叶杂交，得到F1，基因型是Aa∶AO(O表示染色体缺失)＝1∶1，F1自由交配后产生的配子是2/4A、1/4a、1/4O，自由交配后代基因型及比例是4/16AA、4/16Aa、4/16AO、1/16aa、2/16aO、1/16OO(致死)，则后代表型及比例是宽叶∶窄叶＝4∶1。
5．(1)维生素A　(2)稀释涂布平板法或平板划线　为细胞生命活动供能、为其他化合物的合成提供原料　(3)形状、颜色　H2O2浓度低于30 μmol·L－1时，随H2O2浓度升高三孢布拉氏霉菌合成的β 胡萝卜素逐渐增加，超过30 μmol·L－1时，合成的β 胡萝卜素逐渐降低；H2O2的浓度变化不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重(或H2O2浓度低于40 μmol·L－1时，随H2O2浓度升高促进三孢布拉氏霉菌合成β 胡萝卜素的作用先增强后减弱，超过40 μmol·L－1后，对β 胡萝卜素合成的抑制作用逐渐增强；H2O2的浓度变化不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重)
解析　(1)维生素A可以用于治疗夜盲症、干皮症等，故β 胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为维生素A。(2)在筛选高产β 胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用稀释涂布平板法或平板划线法接种到固体培养基中进行培养。该培养基中应含有碳源、氮源、水、无机盐等微生物生长所必需的营养成分，培养菌种时常用葡萄糖作为碳源，进入菌种体内的葡萄糖的主要作用是为细胞生命活动供能、为其他化合物的合成提供原料。(3)根据培养基中菌落的大小、隆起程度、颜色、形状等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β 胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β 胡萝卜素有关。结合实验结果图可知：H2O2浓度低于30 μmol·L－1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β 胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30 μmol·L－1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重。
6．(1)促性腺激素释放激素　垂体　(2)使酶P活化(使R与酶P分离)　腺苷三磷酸　减少　(3)体重及日龄相近，健康的(或生理状况相近)　腹腔注射等量20 μg/100 μL GnIH，100 μL/(次·只)　①获取血糖浓度初始值，与注射后的数据作对照　②升高　实验组小鼠机体对胰岛素敏感性下降(或实验组小鼠产生了胰岛素抵抗)　③使胰岛素分泌下降，胰高血糖素分泌增加，诱导机体产生胰岛素抵抗
解析　(1)分析题图，信号分子X与S1蛋白结合后，经过一系列过程，最终能促进促性腺激素的合成，据此推测信号分子X可能是促性腺激素释放激素；信号分子X和GnIH作用的靶器官相同，均是垂体，都需要与垂体细胞膜上相应受体结合从而影响酶A的活性。(2)据图可知，cAMP最直接的生理作用是使R与酶P分离，从而使酶P活化；据图可知，cAMP来源于ATP的水解，ATP的中文名称是腺苷三磷酸；当GnIH发挥作用时，cAMP 的生成量减少，进而抑制促性腺激素的合成。(3)本实验的目的是探究慢性腹腔注射GnIH对小鼠血糖稳态的影响，则实验的自变量为是否慢性腹腔注射GnIH，因变量是小鼠的血糖情况，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故可设计实验。①本实验的因变量之一是血糖浓度，故为获取血糖浓度初始值，与注射后的数据作对照，检测期间，每次注射前都需要测量小鼠的血糖含量。②分析题图1、图2，与对照组相比，实验组的血糖含量升高，说明GnIH能够起到升高血糖的作用；胰岛素能够降低血糖浓度，但需要与受体结合后起作用，在GnIH起作用后注射等量胰岛素后，发现实验组降血糖效果明显不如对照组，可能的原因是实验组小鼠机体对胰岛素敏感性下降(或实验组小鼠产生了胰岛素抵抗)，导致胰岛素不能正常发挥作用。③分析图3、图4，与对照组相比，实验组的Gcg基因mRNA相对表达量升高，而Ins基因mRNA的相对表达量降低，据此推测慢性腹腔注射GnIH引起小鼠机体血糖紊乱的机理可能是使胰岛素分泌下降，胰高血糖素分泌增加，诱导机体产生胰岛素抵抗。(共35张PPT)
专题九　
必备技能2
实验结果、实验结论作答策略
实验结果的分析和实验结论的得出，一般是在探究性实验进行后，对所观察的实验现象及记录的数据进行分析，对作出的假设进行肯定或否定的关键环节。由于此类试题相关素材来源广泛，且能更直接地考查考生的综合应用能力，所以一直受高考命题者青睐。实验结果一般指实验中出现的现象及得到的数据，文字描述要具体、准确；而实验结论是根据结果总结出来的规律，进行描述的文字只要反映一般规律即可。
一、实验结果的呈现方式
1.利用表格呈现实验结果，表格的设计应根据自变量和因变量来展开。
2.利用统计图(曲线图、柱形图)呈现实验结果，通常横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。
二、实验结论的获得
1.探究性实验
(1)由结论分析可能的实验结果(逆向思维)。采用“假设法”逐条列举。
(2)由结果到结论，书写预期实验结果及结论(顺向答题)。一般的书写模式为“若……(实验结果)，则……(实验结论)”。
2.验证性实验：结果和结论可以预知(实验只是为了再次验证)，一般用陈述式，即由于出现了现象1，所以结论确实是A。
典例　(2023·湖北，21节选)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障
碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是_________________________________
________________________________________________________，预期实验结果和结论是___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
用适宜大小的电刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位，观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩)
若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍)，则脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩(或肢体运动正常)，则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤
1.(2024·北京东城区高三二模)哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。
(1)神经调节的基本方式是_______。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向__________传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。
针对训练
反射
神经中枢
(2)基因T的表达产物是神经递质5-羟色胺(5-HT)合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠(＋/－)进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。
①如图1在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品(A)和未使用过的巢穴物品(B)，将幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明_________
_____________________________。
5-HT是
幼鼠产生母亲依恋行为所必需的
由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合幼鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T的表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。
②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是_________________
____________________________。
明确5-HT影响的是
幼鼠对母亲气味的特异性反应
将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。
(3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元(释放的神经递质为5-HT)和催产素能神经元(释放的神经递质为催产素)。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控
需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______(填字母序号)，预期实验结果为________
___________________________。
a.基因T缺失纯合突变体　b.催产素受体基因缺失纯合突变体　c.5-HT　d.催产素
b、c
幼鼠在
A和B的停留时间无显著差异
要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留
时间无显著差异，说明5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。
2.(2024·北京延庆区高三模拟)阿尔卑斯山上不同海拔地带分布着不同的群落，在海拔2 200 m处的群落中车前草占据优势。请回答：
(1)研究人员发现，随着气候变暖导致阿尔卑斯山海拔2 200 m处的群落发生______演替，导致车前草优势可能消失。
次生
(2)为探究气候变暖条件下群落变化对车前草造成的可能影响，进行如下移植实验，如图1。
①样地内车前草的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等，称为这个物种的_______。研究
人员采用样方法调查其种群密度，取样时要遵循__________原则。
生态位
随机取样
②实验中，研究人员根据种群指数增长模型：Nt＝N0×λt，计算移植到不同海拔的车前草周期增长率(λ)的变化，实验结果如图2所示。当气候变暖1.65 ℃时，低海拔群落生物对车前草种群稳定
有一定的积极影响，推测可能的原因是_____________________________
_________________________________________________________________________________________________________。根据气候变暖4.85 ℃时的实验结果，可得出结论_______________________________________
____________________________。
低海拔群落物种丰富度较高，带来更多样化的传粉者，有利于车前草种子产生或者有利于种子传播，使车前草种群增长(物种相互作用促进车前草生长)
气候变暖条件下，群落的变化会加剧车前草种群的衰退或增长的负面影响
3.(2024·衡阳高三模拟)水稻为二倍体雌雄同株植物，是重要的粮食作物。科研人员对水稻易感病品系甲诱变后，利用多种育种方法培育出两种纯合抗病突变品系乙和丙。甲与乙杂交，F1全为抗病，F1自交，F2表现为抗病∶易感病＝3∶1；甲与丙杂交，F1全为抗病，F1自交，F2表现为抗病∶易感病＝1∶1。请回答：
(1)推测乙为单基因突变体，其依据是______________________________
____________________________________________________________________。研究发现抗病突变对甲与丙杂交产生的F1的繁殖力造成了影响，根据杂交实验结果推测，这一影响应为_____________________________
_________。
甲与乙杂交得F1，F1自交后F2表现为抗病∶易感病＝3∶1，符合基因的分离定律，因此乙为单基因突变体
含有抗病基因的雌配子或者雄配子不育
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上，请利用上述水稻品系设计杂交实验进行探究，简要写出实验思路并预期实验结果和结论：_________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验思路：让突变品系乙和丙杂交得F1，F1自交，观察并记录F2的表型及比例。预期结果和结论：若F2均为抗病，说明丙的抗病突变基因也位于2号染色体上；若F2抗病∶易感病＝7∶1，则说明丙的抗病突变基因不位于2号染色体上
已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上，为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上，可让突变品系乙和丙杂交得F1，F1自交，观察并记录F2的表型及比例。若丙的抗病突变基因也位于2号染色体上，两对基因的遗传遵循分离定律，则F2全为抗病；若丙的抗病突变基因位于其他染色体上，两对基因的遗传遵循自由组合定律，且含有丙品系中抗病基因的雌配子或者雄配子不育，则F2抗病∶易感病＝7∶1。
4.某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物(2n＝20)。该植物的宽叶与窄叶、抗病与不抗病分别由基因A/a、B/b控制；为研究其遗传机制，某小组进行了杂交实验，结果如表。请回答下列问题：
亲本 F1
纯合宽叶不抗病(雌) 多株杂合窄叶抗病(雄) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌)
1 802株 598株 600株 1 789株
(1)若要分析该植物的基因组，需要研究____条染色体；根据实验结果可判断______(填“宽叶”或“窄叶”)为显性性状。
11
宽叶
该植物的性染色体组成为XY型，且染色体数为2n＝20，则测序时需测定9条常染色体和2条性染色体，共11条。根据亲本中的宽叶和窄叶杂交后代都是宽叶可得出植株的宽叶为显性性状。
亲本 F1
纯合宽叶不抗病(雌) 多株杂合窄叶抗病(雄) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌)
1 802株 598株 600株 1 789株
(2)B/b基因位于_____________上(填“常染色体”“X特有区段”“Y特有区段”或“XY同源区段”)；用荧光标记的B、b基因共有且特有的序列作探针，与____(填“雌”或“雄”)性亲本细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，若观察到一个处于有丝分裂后期的细胞中有___个荧光点，可进一步确定基因的位置。亲代雄株(该对基因)的基因型为______________。
XY同源区段
雄
4
XBYb、XbYB
分析题干可知，B/b基因位于XY染色体的同源区段。要用荧光标记的方法证明B、b基因位于XY的同源区段，而不是位于X染色体特有区段和Y染色体特有区段，应选择雄性亲本的细胞做装片，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，若观察到4个荧光点，则说明B/b基因位于XY的同源区段，若位于X染色体上或Y染色体上时，只有2个荧光点。由分析可知，亲本雄性的基因型是XbYB、XBYb，且比例为1∶3。
亲本 F1
纯合宽叶不抗病(雌) 多株杂合窄叶抗病(雄) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌)
1 802株 598株 600株 1 789株
(3)为进一步判断A/a、B/b的遗传是否遵循自由组合定律，请利用F1植株为实验材料进行探究，写出实验思路、结果及结论(不考虑互换等)。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取F1雌、雄个体相互交配，观察后代表型及比例。结果及结论：若杂交后代雌、雄个体均为宽叶∶窄叶＝3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若杂交后代中，雌株全为宽叶，雄株中宽叶∶窄叶＝1∶1；则两对基因的遗传不遵循自由组合定律(或者取F1宽叶抗病雌株与宽叶抗病雄株进行杂交，观察后代表型及比例。结果及结论：若杂交后代中，宽叶抗病∶宽叶不抗病∶窄叶抗病∶窄叶不抗病为9∶3∶3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若杂交后代中，宽叶抗病∶宽叶不抗病∶窄叶抗病为2∶1∶1；则两对基因的遗传不遵循自由组合定律)
(4)遗传学上常用单体法进行基因定位。缺失一条染色体的个体称为单体，而缺失一对同源染色体会导致胚胎无法发育。现已确定控制叶形的基因位于常染色体上，但不知具体在哪一号染色体上。欲确定控制叶形基因的位置，研究人员将各种窄叶单体品系分别与纯合宽叶杂交，得到F1，再让F1植株相互交配，观察并统计后代情况。若___________________________________________________________且其杂交亲本中的单体为5号染色体单体，则说明A(a)在5号染色体上。
后代中窄叶个体占1/5(或后代中宽叶个体与窄叶个体之比为4∶1)
亲本 F1
纯合宽叶不抗病(雌) 多株杂合窄叶抗病(雄) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌) 宽叶抗病(雌) 宽叶不抗病(雌)
1 802株 598株 600株 1 789株
若A/a等位基因位于5号染色体上，则窄叶单体品系分别与纯合宽叶杂交，得到F1，基因型是Aa∶AO(O表示染色体缺失)＝1∶1，F1自由交配后产生的配子是2/4A、1/4a、1/4O，自由交配后代基因型及比例是4/16AA、4/16Aa、4/16AO、1/16aa、2/16aO、1/16OO(致死)，则后代表型及比例是宽叶∶窄叶＝4∶1。
5.(2024·绵阳高三模拟)β-胡萝卜素与人类健康有密切关系。某研究小组欲从土壤中筛选出高产β-胡萝卜素菌株，进行了相关实验。请分析回答：
(1)β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为_________，因此胡萝卜素可用于治疗夜盲症、干皮症等。
维生素A
维生素A可以用于治疗夜盲症、干皮症等，故β-胡萝卜素可在人体小肠或肝脏中被氧化为维生素A。
(2)在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用__________________________法接种到固体培养基中进行培养。培养菌种时常用葡萄糖作为碳源，进入菌种体内的葡萄糖的主要作用是_______
__________________________________________(答出两点即可)。
稀释涂布平板法或平板划线
为细胞
生命活动供能、为其他化合物的合成提供原料
在筛选高产β-胡萝卜素菌株时，需从土壤中取样，并将少许样液采用稀释涂布平板法或平板划线法接种到固体培养基中进行培养。该培养基中应含有碳源、氮源、水、无机盐等微生物生长所必需的营养成分，培养菌种时常用葡萄糖作为碳源，进入菌种体内的葡萄糖的主要作用是为细胞生命活动供能、为其他化合物的合成提供原料。
(3)根据培养基中菌落的大小、隆起程度、____________(答2点)等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素有关。某科研小组提取β-胡萝卜素并测定了相关物质的含量，得到如下结果。
请根据实验结果，写出实验结论：_______________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
形状、颜色
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
H2O2浓度低于
30 μmol·L－1时，随H2O2浓度升高三孢布拉氏霉菌合
成的β-胡萝卜素逐渐增加，超过30 μmol·L－1时，合
成的β-胡萝卜素逐渐降低；H2O2的浓度变化不影响
三孢布拉氏霉菌的鲜重(或H2O2浓度低于40 μmol·L－1
时，随H2O2浓度升高促进三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素的作用先增强后减弱，超过40 μmol·L－1后，对β-胡萝卜素合成的抑制作用逐渐增强；H2O2的浓度变化不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重)
根据培养基中菌落的大小、隆起程度、颜色、形状等特征可判断菌种类型。通过实验筛选出高产β-胡萝卜素的菌株为三孢布拉氏霉菌，研究表明，H2O2与三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素有关。结合实验结果
图可知：H2O2浓度低于30 μmol·L－1时，H2O2能促进三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素，合成量逐渐增高，超过30 μmol·L－1时，合成量逐渐降低；同时，H2O2的浓度变化不影响三孢布拉氏霉菌的鲜重。
6.促性腺激素抑制激素(GnIH) 能够抑制促性腺激素的分泌，其调节机制如图所示。请分析并回答下列问题：
(1)图中信号分子X可能是___________________，其作用与GnIH相反，但二者均能与_____(填
促性腺激素释放激素
器官名称)的细胞膜上相应受体结合从而影响酶A的活性。
垂体
分析题图，信号分子X与S1蛋白结合后，经过一系列过程，最终能促进促性腺激素的合成，据此推测信号分子X可能是促性腺激素释放激素；信号分子X和GnIH作用的靶器官相同，均是垂体，都需要与垂体细胞膜上相应受体结合从而影响酶A的活性。
(2)由图可知，cAMP最直接的生理作用是_____
___________________，其来源于___________ (填物质中文名称)的水解。当GnIH发挥作用时，cAMP 的生成量______，进而抑制促性腺激素的合成。
使酶
P活化(使R与酶P分离)
腺苷三磷酸
减少
据图可知，cAMP最直接的生理作用是使R与酶P分离，从而使酶P活化；据图可知，cAMP来源于ATP的水解，ATP的中文名称是腺苷三磷酸；当GnIH发挥作用时，cAMP 的生成量减少，进而抑制促性腺激素的合成。
(3)为了探究慢性腹腔注射GnIH对小鼠血糖稳态的影响，科研人员开展了相关实验研究。
实验材料：小白鼠若干只，20 μg/100 μL的GnIH，葡萄糖、胰岛素、无菌注射器、蒸馏水、生理盐水等。
实验操作：
对照组 实验组
选取_______________________________________的雄性小鼠20 只，适应性饲养1周后随机均分为2组，分别设为对照组和实验组
腹腔注射生理盐水，100 μL/ (次·只)
连续注射，注射期间对小鼠分别进行空腹血糖值、注射胰岛素后的血糖值(胰岛素耐量)、胰高血糖素(Gcg)和胰岛素(Ins) 基因表达量指标进行检测
体重及日龄相近，健康的(或生理状况相近)
腹腔注射等量20 μg/100 μL GnIH,100 μL/(次·只)
本实验的目的是探究慢性腹腔注射GnIH对小鼠血糖稳态的影响，则实验的自变量为是否慢性腹腔注射GnIH，因变量是小鼠的血糖情况，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故可设计实验。
实验结果如图所示。
①检测期间，每次注射前都需要测量小鼠的血糖含量，目的是_________
_________________________________。
获取血糖浓度初始值，与注射后的数据作对照
本实验的因变量之一是血糖浓度，故为获取血糖浓度初始值，与注射后的数据作对照，检测期间，每次注射前都需要测量小鼠的血糖含量。
②分析图1、图2可知，GnIH能够起到______血糖的作用。研究者在GnIH起作用后注射等量胰岛素后，发现实验组降血糖效果明显不如对照组，可能的原因是___________________________________________________
______________。
升高
实验组小鼠机体对胰岛素敏感性下降(或实验组小鼠产生了胰岛素抵抗)
分析题图1、图2，与对照组相比，实验组的血糖含量升高，说明GnIH能够起到升高血糖的作用；胰岛素能够降低血糖浓度，但需要与受体结合后起
作用，在GnIH起作用后注射等量胰岛素后，发现实验组降血糖效果明显不如对照组，可能的原因是实验组小鼠机体对胰岛素敏感性下降(或实验组小鼠产生了胰岛素抵抗)，导致胰岛素不能正常发挥作用。
③结合图3、图4综合分析上述实验结果，慢性腹腔注射GnIH引起小鼠机体血糖紊乱的机理可能是_________________________
_____________________________________。
使胰岛素分泌下降，胰高血糖素分泌增加，诱导机体产生胰岛素抵抗
分析图3、图4，与对照组相比，实验组的Gcg基因mRNA相对表达量升高，而Ins基因mRNA的相对表达量降低，据此推测慢性腹腔注射GnIH引起小鼠机体血糖紊乱的机理可能是使胰岛素分泌下降，胰高血糖素分泌增加，诱导机体产生胰岛素抵抗。必备技能3　单自变量、双自变量实验设计策略
一、单自变量实验设计策略
如果是定性实验，通常将实验对象均分成两组；如果是定量实验，通常将实验对象均分成三组或多组，给予不同的实验变量梯度处理。分组情况可以用下表所示模型表示。
定性 实验 A组 无实验变量处理
B组 有实验变量处理
定量 实验 1组 无实验变量处理
2组 实验变量梯度1
3组 实验变量梯度2
…… ……
例1　(5分)(2019·浙江4月选考，33节选)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。
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)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法点拨　实验对象是小鼠，实验变量是胰岛素溶液处理，属于单对象单因子实验。从定性角度考虑，可以分成如下两组：A组：对小鼠注射胰岛素溶液；B组：对小鼠注射等量生理盐水。
二、多自变量实验设计策略
多自变量实验主要包括两种情况：多对象单因子实验和单对象多因子实验。
1．多对象单因子实验
这种类型的实验自变量有两个：实验对象和控制的实验条件。可以先采用单对象单因子实验梯度分组法，然后对其余实验对象逐个进行相同的实验变量梯度处理；也可以同时分别处理多个实验对象，确保各实验组同时出现实验结果，便于对比。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示(以2个实验对象为例)。
定性 实验 对象1 A组 无实验变量处理
B组 有实验变量处理
对象2 C组 无实验变量处理
D组 有实验变量处理
定量 实验 对象1 1组 无实验变量处理
2组 实验变量梯度1
3组 实验变量梯度2
…… ……
对象2 4组 无实验变量处理
5组 实验变量梯度1
6组 实验变量梯度2
…… ……
例2　(每空4分，共8分)疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出汗退热等临床症状，严重时致人死亡。临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如表实验。
组别 实验材料 实验处理 实验结果(线粒体膜电位的相对值)
1 疟原虫的线粒体 不加入青蒿素 100
2 加入青蒿素 60
3 仓鼠细胞的线粒体 不加入青蒿素 100
4 加入青蒿素 97
1、2组结果表明__________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法点拨　本题实验对象是疟原虫的线粒体和仓鼠细胞的线粒体，实验变量为是否用青蒿素处理，属于多对象单因子实验。依据实验对象进行分组，从定性角度考虑，每个实验对象再考虑不加青蒿素的两组空白对照实验，可以分成如下四组：1组，疟原虫的线粒体，不加入青蒿素；2组，仓鼠细胞的线粒体，不加入青蒿素；3组，疟原虫的线粒体，加入青蒿素；4组，仓鼠细胞的线粒体，加入青蒿素。
2．单对象多因子实验
对同一实验对象，同时采取两个或多个实验因子处理的实验类型。该类实验分组可以先采用单对象单因子实验分组法，对各个变量进行逐一对照处理，然后对各处理所得结果进行综合分析。根据实验各变量之间的层阶性逻辑关系，主要有选择式、并列式、承接式和递进式等关系。
选择式多变量实验
①实验中的多种自变量，其中有一种或多种是真正的“因”，需要选择或取舍。
②常见描述句式有：a.验证影响因变量的原因是自变量1，而不是自变量2。b.探究自变量1和自变量2对因变量的影响。
例3　(每空4分，共8分)(2021·山东，23)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验现象：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法点拨　本实验的自变量是“有无长期束缚”和“有无肾上腺”，二者相对独立，是典型的选择式多变量实验。根据题干信息可拆分为以下3个子实验：“验证长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响”“验证肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响”和“长期束缚及肾上腺共同作用对黑毛小鼠体毛的影响”，此题就迎刃而解了。
并列式多变量实验
①实验中的多个自变量之间没有主次之分，各自变量有多个梯度，同时对因变量起作用，根据排列组合，需拆分为多组子实验进行验证。这类实验题直接考查实验设计较少见，多以曲线分析或表格设计形式进行考查。
②常见描述句式为探究不同自变量1条件下，自变量2对因变量的影响。
例4　(4分)(2022·北京，2改编)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。
由图中信息，可得出的实验结论有_________________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________________。(答出3点)
方法点拨　车前草的光合速率是同时受到温度、CO2浓度两个自变量的影响，二者间无关联，既能分别又能共同对因变量起作用，呈并列关系存在。
承接式多变量实验
①前自变量依次影响后自变量，后边自变量影响因变量，相继发生后作用于因变量的多变量实验。
②常见描述句式为验证自变量1通过(产生)因变量1(自变量2)作用于因变量2等。
③这类实验特点是因变量1既是自变量1的因变量，又是因变量2的自变量。即“自变量1→因变量1(自变量2)→因变量2”。
④承接式多变量实验实质是由“探究自变量1与因变量1之间的关系”“探究自变量2与因变量2之间的关系”和“探究自变量1与因变量2之间的关系”3个连锁子实验组成。
例5　(4分)(2021·北京，21节选)近年来发现海藻糖-6-磷酸(T6P)是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U－P(启动子U与P酶基因连接)植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U－S(启动子U与S酶基因连接)植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①～⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。
①U－R基因　②U－S基因　③野生型植株　④U－P植株　⑤突变体r植株
方法点拨　本实验自变量1是“有无T6P”，自变量2(因变量1)是“基因R的转录量”，因变量2是“种子的形状和淀粉含量”。
递进式多变量实验
①递进式多变量实验是指多个自变量中，其中某个会增强或减弱另一个自变量作用效果。
②常见描述句式为①验证自变量2会增强(或减弱)自变量1的作用效果。
③这类实验与承接式多变量的区别是自变量之间不互为因果关系，而是互为干扰。递进式多变量实质是各个自变量单独作用(一级对照)与共同作用(二级对照)的前后对照。
例6　(每空3分，共9分)(2021·浙江1月选考，30节选)1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液＋无菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成。
除表中4组外，其他2组的实验处理分别是：__________________；________________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、_______________________。
方法点拨　由题干信息可知，本实验的目的是验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”。前一个实验是个单变量实验，题干中组别①②分别是空白对照和阳性对照，增设“葡萄糖溶液＋酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成)”实验组，考生较易解决。后一个实验实质是验证发酵汁中的小分子和离子会促进乙醇发酵的酶的催化效率，是递进式的多变量实验。A溶液含有酵母汁中的各类生物大分子，由于酶是大分子，因此，A溶液中包括相关酶。故组别③实验是该实验的一级对照。二级对照是一级对照基础上再加上自变量2，所以再设计“葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液”实验组，结果有乙醇生成。
针对训练
1．(每空3分，共6分)阿尔茨海默病(AD，老年痴呆症)是一种神经退行性病变，主要表现为记忆力下降和认知功能障碍，晚期出现严重痴呆。β-淀粉样蛋白(Aβ，一种错误折叠的蛋白)级联学说是目前较为公认发病机制之一，该学说认为AD主要是Aβ大量聚集破坏神经细胞所致。人脑组织有大量乙酰胆碱(Ach，一种兴奋性神经递质)，但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加而下降，正常老年人比青年人下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%～80%，研究发现人体内Ach含量增多与阿尔茨海默病的症状改善显著相关。
为探究大豆异黄酮(SIF，大豆的提取物，与雌激素结构相似，具有类似雌激素的作用)对阿尔茨海默病大鼠乙酰胆碱代谢的影响。某科研小组给予AD模型组大鼠不同剂量的SIF后，观察海马组织内反映乙酰胆碱代谢的三种物质——乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶(合成Ach的酶)、胆碱酯酶(降解Ach的酶)的含量变化，得到以下结果。
组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶
对照组(向海马组织注射生理盐水) 34.86 26.33 62.04
AD模型组 11.93 7.12 16.99
AD模型组＋SIF低剂量组(3 mg·kg－1) 21.61 11.49 40.22
AD模型组＋SIF高剂量组(9 mg·kg－1) 29.14 18.36 43.34
(1)AD模型组大鼠的获取方法是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)结合表格中的数据，推测大豆异黄酮可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．(4分)神经系统能及时感知机体内外环境的变化并作出反应，以调节各器官、系统的活动。研究发现，游泳、跑步等可以增加下丘脑中白细胞介素-6(IL-6)的mRNA水平，IL-6的产生可能会激活骨骼肌脂肪燃烧的神经—肌肉回路。该研究为体育运动有助于减肥又添新证据，进一步强调了锻炼身体对人体健康的重要性。
肾上腺素能受体有α-肾上腺素能受体和β-肾上腺素能受体两种，负责接收信号并与肌肉之间进行连接，从而使肌肉完成大脑所决定的功能。为探究该神经—肌肉回路中两种受体的作用情况，请以小鼠为实验材料，简要写出实验思路：_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．(每空3分，共15分)(2024·绍兴高三模拟)高等动物的行为、学习与记忆功能与海马区的调节有关，糖尿病个体更易出现行为异常和认知障碍，运动对其功能有改善作用。研究人员以大鼠为实验材料进行了相关实验。
研究显示，糖尿病个体由于海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常大鼠的体液环境。请在表格中选填编号完成以下实验设计。
组别 实验对象 处理方式 实验结果检测指标
对照组 ① ③
实验组1 ③
实验组2
实验组3 ②
①正常大鼠海马神经元　②敲除cPKCγ基因大鼠海马神经元　③1 mL 5 mmol/L葡萄糖培养液　④1 mL 75 mmol/L葡萄糖培养液　⑤细胞自噬水平　⑥细胞所处环境葡萄糖浓度　⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量　⑧神经元中蛋白Tau的数量
4．(每空3分，共9分)(2024·凉山高三三模)干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)含量增加，以减少失水。我国科研人员发现一种由14个氨基酸形成的分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。分别用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1；将野生型和短肽C基因缺失突变体进行干旱处理实验，检测叶片ABA含量，结果如图2。
(1)据图1可知，短肽C和ABA均能够________(填“增大”或“减小”)气孔开度，从而减少失水。
(2)据图2可知，短肽C能________叶片中ABA的含量。请你推测短肽C的作用机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________(答出一种即可)。
5．(每空4分，共8分)女性多囊卵巢综合征(PCOS)表现为雌激素水平降低、双侧卵巢增大、胰岛素抵抗等症状。
二甲双胍可以通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境，用于PCOS的辅助治疗；白细胞介素-6可以促进T细胞增殖。欲探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量，简要写出实验设计思路并预期实验结果及结论。
材料用具：PCOS模型小鼠若干只，二甲双胍肠溶片，托珠单抗注射液(白细胞介素-6抑制剂，本身不影响T细胞数量)，细胞数量检测仪等。
实验思路：_________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果及结论：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
例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，每隔一段时间，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组注射一定量的葡萄糖溶液，B组注射等量生理盐水，每隔一段时间，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
解析　本实验的目的是验证胰岛素的生理作用，所以实验的自变量是有无胰岛素溶液，实验材料中可提供葡萄糖溶液，可将实验分两组，实验组用胰岛素溶液处理，对照组用等量生理盐水处理，实验组出现低血糖症状后还需再注射一定量的葡萄糖溶液，对照组注射等量生理盐水，反向验证胰岛素的作用。具体实验思路见答案。
例2　青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位的相对值　青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间的差异
例3　实验思路：取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不做处理(或做假手术处理)；B组切除肾上腺；C组束缚(或做假手术并束缚)；D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化　实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)，不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白
例4　低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高；在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高；CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
解析　分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小；通过分析题图中三种CO2浓度下的光合作用最适温度可得，在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高；当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的升高而变化程度不大，持续在数值为10处波动，所以表明CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小。
例5　②⑤；与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩　或①④；与U－P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒　或②④；与U－P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒(答出任意两条即可)
解析　分析题意可知，本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累，且已知，U－P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U－S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：②(U－S基因，S酶可以较高表达)⑤(R基因功能缺失突变体)，与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；①(U－R基因，R基因较高表达)④(U－P植株，P基因表达较高)，与U－P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；②(U－S基因，S酶可以较高表达)④(U－P植株，P基因表达较高)，与U－P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
例6　葡萄糖溶液＋酵母汁　葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液　酵母汁和B溶液
解析　由题干信息分析可知，为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成)，另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶)＋B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)，此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。
针对训练
1．(1)向大鼠海马组织内注入适量β 淀粉样蛋白(Aβ)
(2)大豆异黄酮能提高胆碱乙酰转移酶含量，促进海马组织中乙酰胆碱的合成
解析　(1)据题意可知，对照组是将等量的生理盐水注射到大鼠的海马组织，AD模型组大鼠应是以β 淀粉样蛋白注入海马组织得到的大鼠。(2)根据表格数据可知，与对照组相比，AD模型组大鼠海马组织内乙酰胆碱含量下降，说明β 淀粉样蛋白能抑制海马组织中乙酰胆碱的合成；与AD模型组相比，SIF组大鼠海马组织内乙酰胆碱含量升高，说明SIF能促进海马组织中乙酰胆碱的合成，因此大豆异黄酮(SIF，大豆的提取物)可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用。
2．取生长状况相同的健康小鼠若干均分成四组，分别在下丘脑注射适量的IL 6，然后一组不做处理，另外三组分别抑制α 肾上腺素能受体、β 肾上腺素能受体、α 肾上腺素能受体和β 肾上腺素能受体的活性，一段时间后，比较四组骨骼肌脂肪的含量
解析　本实验的目的是探究该神经—肌肉回路中两种受体的作用情况，自变量是受体的种类，因变量是骨骼肌脂肪是否燃烧，观测指标是骨骼肌脂肪的含量。根据题干信息：肾上腺素能受体有α 肾上腺素能受体和β 肾上腺素能受体两种，负责接收信号并与肌肉之间进行连接，从而使肌肉完成大脑所决定的功能。设计的实验思路是：取生长状况相同的健康小鼠若干均分成四组，分别在下丘脑注射适量的IL 6，然后一组不做处理，另外三组分别抑制α 肾上腺素能受体、β 肾上腺素能受体、α 肾上腺素能受体和β 肾上腺素能受体的活性，一段时间后，比较四组骨骼肌脂肪的含量，分析结果得出结论。同时注意控制无关变量，严格遵守单一变量原则。
3．②　①　④　④　⑤⑦
解析　本实验要探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，自变量为是不是高糖环境、是否有蛋白激酶cPKCγ，因变量为细胞自噬水平，对照组和实验组1都用③1 mL 5 mmol/L葡萄糖培养液，即都不是高糖环境，那么它们之间的变量应该为是否有蛋白激酶cPKCγ；对照组若用①正常大鼠的海马神经元，那么实验组是用②敲除cPKCγ基因大鼠的海马神经元；实验组2和3应该是高糖环境，处理方式都是④1 mL 75 mmol/L葡萄糖培养液，实验组3是用②敲除cPKCγ基因大鼠的海马神经元，那么实验组2应该用①正常大鼠的海马神经元；本实验因变量为细胞自噬水平，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，因此实验结果检测指标为⑤细胞自噬水平、⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量。
4．(1)减小　(2)提高　短肽C能促进ABA合成，进而减小气孔开度，减少蒸腾作用，从而减少植物失水
解析　(1)分析图1可知，与不使用短肽C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均减小。(2)分析图2可知，干旱处理条件下，短肽C基因缺失突变体中的ABA含量显著低于野生型，说明短肽C能提高叶片中ABA的含量，由此推测短肽C的作用机理是促进ABA合成，进而减小气孔开度，减少蒸腾作用，从而减少植物失水，使植物能够适应干旱胁迫。
5．将PCOS模型小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组不做处理，乙组喂食二甲双胍肠溶片，丙组喂食二甲双胍肠溶片并注射托珠单抗注射液，一段时间后检测T细胞数量　若T细胞数量乙组>丙组＝甲组，则二甲双胍通过白细胞介素 6调节T细胞的数量；若T细胞数量乙组＝丙组>甲组，则二甲双胍不是通过白细胞介素 6调节T细胞的数量
解析　研究发现，二甲双胍可通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境，可用于PCOS的辅助治疗。本实验的目的是探究二甲双胍是否通过白细胞介素 6调节T细胞的数量，据此可知本实验的自变量为是否用白细胞介素 6抑制剂处理小鼠，因变量是T细胞的数量，据此设计实验见答案。(共43张PPT)
专题九　
必备技能3
单自变量、双自变量实验设计策略
一、单自变量实验设计策略
如果是定性实验，通常将实验对象均分成两组；如果是定量实验，通常将实验对象均分成三组或多组，给予不同的实验变量梯度处理。分组情况可以用下表所示模型表示。
定性 实验 A组 无实验变量处理
B组 有实验变量处理
定量 实验 1组 无实验变量处理
2组 实验变量梯度1
3组 实验变量梯度2
…… ……
例1　(2019·浙江4月选考，33节选)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。
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，每隔一段时间，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组注射一定量的葡萄糖溶液，B组注射等量生理盐水，每隔一段时间，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
本实验的目的是验证胰岛素的生理作用，所以实验的自变量是有无胰岛素溶液，实验材料中可提供葡萄糖溶液，可将实验分两组，实验组用胰岛素溶液处理，对照组用等量生理盐水处理，实验组出现低血糖症状后还需再注射一定量的葡萄糖溶液，对照组注射等量生理盐水，反向验证胰岛素的作用。具体实验思路见答案。
方法点拨
实验对象是小鼠，实验变量是胰岛素溶液处理，属于单对象单因子实验。从定性角度考虑，可以分成如下两组：A组：对小鼠注射胰岛素溶液；B组：对小鼠注射等量生理盐水。
二、多自变量实验设计策略
多自变量实验主要包括两种情况：多对象单因子实验和单对象多因子实验。
1.多对象单因子实验
这种类型的实验自变量有两个：实验对象和控制的实验条件。可以先采用单对象单因子实验梯度分组法，然后对其余实验对象逐个进行相同的实验变量梯度处理；也可以同时分别处理多个实验对象，确保各实验组同时出现实验结果，便于对比。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示(以2个实验对象为例)。
定性 实验 对象1 A组 无实验变量处理
B组 有实验变量处理
对象2 C组 无实验变量处理
D组 有实验变量处理
定量 实验 对象1 1组 无实验变量处理
2组 实验变量梯度1
3组 实验变量梯度2
…… ……
对象2 4组 无实验变量处理
5组 实验变量梯度1
6组 实验变量梯度2
…… ……
例2　疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出汗退热等临床症状，严重时致人死亡。临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如表实验。
组别 实验材料 实验处理 实验结果(线粒体膜电位的相对值)
1 疟原虫的线粒体 不加入青蒿素 100
2 加入青蒿素 60
3 仓鼠细胞的线粒体 不加入青蒿素 100
4 加入青蒿素 97
1、2组结果表明____________________________________________；由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是____________________________________________。
组别 实验材料 实验处理 实验结果(线粒体膜电位的相对值)
1 疟原虫的线粒体 不加入青蒿素 100
2 加入青蒿素 60
3 仓鼠细胞的线粒体 不加入青蒿素 100
4 加入青蒿素 97
青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位的相对值
青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间的差异
方法点拨
本题实验对象是疟原虫的线粒体和仓鼠细胞的线粒体，实验变量为是否用青蒿素处理，属于多对象单因子实验。依据实验对象进行分组，从定性角度考虑，每个实验对象再考虑不加青蒿素的两组空白对照实验，可以分成如下四组：1组，疟原虫的线粒体，不加入青蒿素；2组，仓鼠细胞的线粒体，不加入青蒿素；3组，疟原虫的线粒体，加入青蒿素；4组，仓鼠细胞的线粒体，加入青蒿素。
2.单对象多因子实验
对同一实验对象，同时采取两个或多个实验因子处理的实验类型。该类实验分组可以先采用单对象单因子实验分组法，对各个变量进行逐一对照处理，然后对各处理所得结果进行综合分析。根据实验各变量之间的层阶性逻辑关系，主要有选择式、并列式、承接式和递进式等关系。
(1)选择式多变量实验
①实验中的多种自变量，其中有一种或多种是真正的“因”，需要选择或取舍。
②常见描述句式有：a.验证影响因变量的原因是自变量1，而不是自变量2。b.探究自变量1和自变量2对因变量的影响。
例3　(2021·山东，23)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路：___________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不做处理(或做假手术处理)；B组切除肾上腺；C组束缚(或做假手术并束缚)；D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化
实验现象：_____________________________
________________________________________________________________________________________________。
A组小鼠的体毛无明显变化；B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)，不变白；C组小鼠脱毛且体毛变白；D组小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白
方法点拨
本实验的自变量是“有无长期束缚”和“有无肾上腺”，二者相对独立，是典型的选择式多变量实验。根据题干信息可拆分为以下3个子实验：“验证长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响”“验证肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响”和“长期束缚及肾上腺共同作用对黑毛小鼠体毛的影响”，此题就迎刃而解了。
(2)并列式多变量实验
①实验中的多个自变量之间没有主次之分，各自变量有多个梯度，同时对因变量起作用，根据排列组合，需拆分为多组子实验进行验证。这类实验题直接考查实验设计较少见，多以曲线分析或表格设计形式进行考查。
②常见描述句式为探究不同自变量1条件下，自变量2对因变量的影响。
(2022·北京，2改编)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。
由图中信息，可得出的实验结论有______
____________________________________
____________________________________________________________________________________________________(答出3点)　
低于
最适温度时，光合速率随温度升高而升高；
在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高；CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小；通过分析题图中三种CO2浓度下的光合作用最适
温度可得，在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高；当CO2浓度为200 μL·L－1时，光合速率随温度的升高而变化程度不大，持续在数值为10处波动，所以表明CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小。
方法点拨
车前草的光合速率是同时受到温度、CO2浓度两个自变量的影响，二者间无关联，既能分别又能共同对因变量起作用，呈并列关系存在。
(3)承接式多变量实验
①前自变量依次影响后自变量，后边自变量影响因变量，相继发生后作用于因变量的多变量实验。
②常见描述句式为验证自变量1通过(产生)因变量1(自变量2)作用于因变量2等。
③这类实验特点是因变量1既是自变量1的因变量，又是因变量2的自变量。即“自变量1→因变量1(自变量2)→因变量2”。
④承接式多变量实验实质是由“探究自变量1与因变量1之间的关系”“探究自变量2与因变量2之间的关系”和“探究自变量1与因变量2之间的关系”3个连锁子实验组成。
例5　(2021·北京，21节选)近年来发现海藻糖-6-磷酸(T6P)是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U－P(启动子U与P酶基因连接)植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U－S(启动子U与S酶基因连接)植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①～⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。
①U－R基因　②U－S基因　③野生型植株　④U－P植株　⑤突变体r植株
答案　②⑤；与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩　
或①④；与U－P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒　
或②④；与U－P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒(答出任意两条即可)
分析题意可知，本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累，且已知，U－P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U－S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：②(U－S基因，S酶可以较高表达)⑤(R基因功能缺失突变体)，与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；①(U－R基因，R基因较高表达)④(U－P植株，P基因表达较高)，与U－P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；②(U－S基因，S酶可以较高表达)④(U－P植株，P基因表达较高)，与U－P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
方法点拨
本实验自变量1是“有无T6P”，自变量2(因变量1)是“基因R的转录量”，因变量2是“种子的形状和淀粉含量”。
(4)递进式多变量实验
①递进式多变量实验是指多个自变量中，其中某个会增强或减弱另一个自变量作用效果。
②常见描述句式为①验证自变量2会增强(或减弱)自变量1的作用效果。
③这类实验与承接式多变量的区别是自变量之间不互为因果关系，而是互为干扰。递进式多变量实质是各个自变量单独作用(一级对照)与共同作用(二级对照)的前后对照。
例6　(2021·浙江1月选考，30节选)1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液＋无菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成。
除表中4组外，其他2组的实验处理分别是：____________________；__________________________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、________________。
葡萄糖溶液＋酵母汁
葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液
酵母汁和B溶液
由题干信息分析可知，为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成)，另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶)＋B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)，此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。
方法点拨
由题干信息可知，本实验的目的是验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”。前一个实验是个单变量实验，题干中组别①②分别是空白对照和阳性对照，增设“葡萄糖溶液＋酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成)”实验组，考生较易解决。后一个实验实质是验证发酵汁中的小分子和离子会促进乙醇发酵的酶的催化效率，是递进式的多变量实验。A溶液含有酵母汁中的各类生物大分子，由于酶是大分子，因此，A溶液中包括相关酶。故组别③实验是该实验的一级对照。二级对照是一级对照基础上再加上自变量2，所以再设计“葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液”实验组，结果有乙醇生成。
1.阿尔茨海默病(AD，老年痴呆症)是一种神经退行性病变，主要表现为记忆力下降和认知功能障碍，晚期出现严重痴呆。β-淀粉样蛋白(Aβ，一种错误折叠的蛋白)级联学说是目前较为公认发病机制之一，该学说认为AD主要是Aβ大量聚集破坏神经细胞所致。人脑组织有大量乙酰胆碱(Ach，一种兴奋性神经递质)，但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加而下降，正常老年人比青年人下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%～80%，研究发现人体内Ach含量增多与阿尔茨海默病的症状改善显著相关。
针对训练
为探究大豆异黄酮(SIF，大豆的提取物，与雌激素结构相似，具有类似雌激素的作用)对阿尔茨海默病大鼠乙酰胆碱代谢的影响。某科研小组给予AD模型组大鼠不同剂量的SIF后，观察海马组织内反映乙酰胆碱代谢的三种物质——乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶(合成Ach的酶)、胆碱酯酶(降解Ach的酶)的含量变化，得到以下结果。
组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶
对照组(向海马组织注射生理盐水) 34.86 26.33 62.04
AD模型组 11.93 7.12 16.99
AD模型组＋SIF低剂量组(3 mg·kg－1) 21.61 11.49 40.22
AD模型组＋SIF高剂量组(9 mg·kg－1) 29.14 18.36 43.34
(1)AD模型组大鼠的获取方法是___________________________________
_______。
组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶
对照组(向海马组织注射生理盐水) 34.86 26.33 62.04
AD模型组 11.93 7.12 16.99
AD模型组＋SIF低剂量组(3 mg·kg－1) 21.61 11.49 40.22
AD模型组＋SIF高剂量组(9 mg·kg－1) 29.14 18.36 43.34
向大鼠海马组织内注入适量β-淀粉样蛋白(Aβ)
据题意可知，对照组是将等量的生理盐水注射到大鼠的海马组织，AD模型组大鼠应是以β-淀粉样蛋白注入海马组织得到的大鼠。
(2)结合表格中的数据，推测大豆异黄酮可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用，原因是___________________________________________
_________________________。
大豆异黄酮能提高胆碱乙酰转移酶含量，促进海马组织中乙酰胆碱的合成
组别 乙酰胆碱 胆碱乙酰转移酶 胆碱酯酶
对照组(向海马组织注射生理盐水) 34.86 26.33 62.04
AD模型组 11.93 7.12 16.99
AD模型组＋SIF低剂量组(3 mg·kg－1) 21.61 11.49 40.22
AD模型组＋SIF高剂量组(9 mg·kg－1) 29.14 18.36 43.34
根据表格数据可知，与对照组相比，AD模型组大鼠海马组织内乙酰胆碱含量下降，说明β-淀粉样蛋白能抑制海马组织中乙酰胆碱的合成；与AD模型组相比，SIF组大鼠海马组织内乙酰胆碱含量升高，说明SIF能促进海马组织中乙酰胆碱的合成，因此大豆异黄酮(SIF，大豆的提取物)可能对阿尔茨海默病有一定的预防和治疗作用。
2.神经系统能及时感知机体内外环境的变化并作出反应，以调节各器官、系统的活动。研究发现，游泳、跑步等可以增加下丘脑中白细胞介素-6(IL-6)的mRNA水平，IL-6的产生可能会激活骨骼肌脂肪燃烧的神经—肌肉回路。该研究为体育运动有助于减肥又添新证据，进一步强调了锻炼身体对人体健康的重要性。
肾上腺素能受体有α-肾上腺素能受体和β-肾上腺素能受体两种，负责接收信号并与肌肉之间进行连接，从而使肌肉完成大脑所决定的功能。为探究该神经—肌肉回路中两种受体的作用情况，请以小鼠为实验材料，简要写出实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取生长状况相同的健康小鼠若干均分成四组，分别在下丘脑注射适量的IL-6，然后一组不做处理，另外三组分别抑制α-肾上腺素能受体、β-肾上腺素能受体、α-肾上腺素能受体和β-肾上腺素能受体的活性，一段时间后，比较四组骨骼肌脂肪的含量
本实验的目的是探究该神经—肌肉回路中两种受体的作用情况，自变量是受体的种类，因变量是骨骼肌脂肪是否燃烧，观测指标是骨骼肌脂肪的含量。根据题干信息：肾上腺素能受体有α-肾上腺素能受体和β-肾上腺素能受体两种，负责接收信号并与肌肉之间进行连接，从而使肌肉完成大脑所决定的功能。设计的实验思路是：取生长状况相同的健康小鼠若干均分成四组，分别在下丘脑注射适量的IL-6，然后一组不做处理，另外三组分别抑制α-肾上腺素能受体、β-肾上腺素能受体、α-肾上腺素能受体和β-肾上腺素能受体的活性，一段时间后，比较四组骨骼肌脂肪的含量，分析结果得出结论。同时注意控制无关变量，严格遵守单一变量原则。
3.(2024·绍兴高三模拟)高等动物的行为、学习与记忆功能与海马区的调节有关，糖尿病个体更易出现行为异常和认知障碍，运动对其功能有改善作用。研究人员以大鼠为实验材料进行了相关实验。
研究显示，糖尿病个体由于海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常大鼠的体液环境。请在表格中选填编号完成以下实验设计。
①正常大鼠海马神经元　②敲除cPKCγ基因大鼠海马神经元　③1 mL
5 mmol/L葡萄糖培养液　④1 mL 75 mmol/L葡萄糖培养液　⑤细胞自噬水平　⑥细胞所处环境葡萄糖浓度　⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量　⑧神经元中蛋白Tau的数量
组别 实验对象 处理方式 实验结果检测指标
对照组 ① ③
实验组1 ③
实验组2
实验组3 ②
②
①
④
⑤⑦
本实验要探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，自变量为是不是高糖环境、是否有蛋白激酶cPKCγ，因变量为细胞自噬水平，对照组和实验组1都用③1 mL 5 mmol/L葡萄糖培养液，即都不是高糖环境，那么它们之间的变量应该为是否有蛋白激酶cPKCγ；对照组若用①正常大鼠的海马神经元，那么实验组是用②敲除cPKCγ基因大鼠的海马神经元；实验组2和3应该是高糖环境，处理方式都是④1 mL 75 mmol/L葡萄糖培养液，实验组3是用②敲除cPKCγ基因大鼠的海马神经元，那么实验组2应该用①正常大鼠的海马神经元；本实验因变量为细胞自噬水平，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，因此实验结果检测指标为⑤细胞自噬水平、⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量。
4.(2024·凉山高三三模)干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)含量增加，以减少失水。我国科研人员发现一种由14个氨基酸形成的分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。分别用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1；将野生型和短肽C基因缺失突变体进行干旱处理实验，检测叶片ABA含量，结果如图2。
(1)据图1可知，短肽C和ABA均能够______(填“增大”或“减小”)气孔开度，从而减少失水。
减小
分析图1可知，与不使用短肽C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均减小。
(2)据图2可知，短肽C能______叶片中ABA的含量。请你推测短肽C的作用机理是____________________
________________________________________________________(答出一种即可)。
提高
短肽C能促进ABA合成，进而减小气孔开度，减少蒸腾作用，从而减少植物失水
分析图2可知，干旱处理条件下，短肽C基因缺失突变体中的ABA含量显著低于野生型，说明短肽C能提高叶片中ABA的含量，由此推测短肽C的作用机理是促进ABA合成，进而减小气孔开度，减少蒸腾作用，从而减少植物失水，使植物能够适应干旱胁迫。
5.女性多囊卵巢综合征(PCOS)表现为雌激素水平降低、双侧卵巢增大、胰岛素抵抗等症状。
二甲双胍可以通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境，用于PCOS的辅助治疗；白细胞介素-6可以促进T细胞增殖。欲探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量，简要写出实验设计思路并预期实验结果及结论。
材料用具：PCOS模型小鼠若干只，二甲双胍肠溶片，托珠单抗注射液(白细胞介素-6抑制剂，本身不影响T细胞数量)，细胞数量检测仪等。
实验思路：__________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
预期实验结果及结论：________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________。
将PCOS模型小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组不做处理，乙组喂食二甲双胍肠溶片，丙组喂食二甲双胍肠溶片并注射托珠单抗注射液，一段时间后检测T细胞数量
若T细胞数量乙组>丙组＝甲组，则二甲双胍通过白细胞介素-6调节T细胞的数量；若T细胞数量乙组＝丙组>甲组，则二甲双胍不是通过白细胞介素-6调节T细胞的数量
研究发现，二甲双胍可通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境，可用于PCOS的辅助治疗。本实验的目的是探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量，据此可知本实验的自变量为是否用白细胞介素-6抑制剂处理小鼠，因变量是T细胞的数量，据此设计实验见答案。

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