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第一部分 专题素能提升
模块六 实验与探究
专题(十四)　实验与探究
核心整合篇
01
核心整合练A卷
02
核心整合练B卷
03
核心整合篇
　　　　　　
1．常见的实验方法
教材经典实验 实验方法
构建细胞亚显微结构模型、 制作DNA双螺旋结构模型 构建物理模型法
种群数量增长模型 构建数学模型法
分离各种细胞器 差速离心法
教材经典实验 实验方法
证明DNA进行半保留复制 同位素标记法和离心技术
细胞融合实验 荧光标记法
分离绿叶中的色素 纸层析法
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 染色法
探究酵母菌细胞呼吸的方式 对比实验法
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白合成与运输 放射性同位素标记法
教材经典实验 实验方法
孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证明DNA进行半保留复制 假说—演绎法
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探索影响酶活性的最适温度和最适pH 设置梯度实验
估算种群密度(趋光性的昆虫) 黑光灯诱捕法
调查种群密度(个体大、数量少的生物) 逐个计数法
教材经典实验 实验方法
估算种群密度(活动能力强、活动范围大的动物) 标记重捕法
估算种群密度(植物或活动能力弱的动物) 样方法
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 抽样检测法
研究土壤中小动物类群的丰富度 取样器取样法
2．酒精在教材实验中的作用
酒精浓度 用途
体积分数为50% 在脂肪的检测中用于洗去浮色
体积分数为70% 在菊花组织培养中用于对外植体和操作台消毒
体积分数为95% 与质量分数为15%的盐酸1∶1混合，用于观察植物细胞有丝分裂实验中的解离
低温诱导染色体加倍实验中，用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备
酒精浓度 用途
体积分数为95% DNA的粗提取与鉴定中，粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精，以析出DNA
光合色素的提取中，体积分数为95%的酒精加无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素
无水乙醇 叶绿体中色素的提取实验中，用于提取色素
3．辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色 原理
红 ①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀
②染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
黄 ①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
③CO2＋溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
颜色 原理
绿 ①酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉＋碘液→蓝色
②DNA＋二苯胺试剂蓝色
紫 ①染色体(质)＋甲紫溶液→紫色
②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
4．观察类实验
(1)一般操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验名称 细胞的状态 观察对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 死细胞 染色体 无(为固定装片) 蝗虫精母细胞
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 死细胞 甲紫溶液或醋酸洋红液 洋葱根尖分生区细胞 染色前需漂洗干净
实验名称 细胞的状态 观察对象 染色剂 生物材料
(及特殊要求)
使用高倍显微镜观察几种细胞 活或死细胞 细胞 无(不用染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 活细胞 叶绿体 新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等)
(3)教材实验中的“一材多用”——洋葱
5．鉴定和提取类实验
(1)鉴定实验的操作流程
(2)具体实验中的几项比较分析
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的 鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片等 若材料有颜色，需先脱色
还原糖的鉴定 斐林试剂 蓝色→棕色→砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等 斐林试剂现配现用，水浴加热
脂肪的 鉴定 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 花生种子切片 需用高倍显微镜观察
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液，后加B液，摇匀使用
酒精的 鉴定 重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 酵母菌 酸性条件
CO2的 鉴定 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 酵母菌 常温条件
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
绿叶中色素的提取和分离 提取液：无水乙醇；分离液：层析液 ①胡萝卜素：橙黄色； ②叶黄素：黄色； ③叶绿素a：蓝绿色； ④叶绿素b：黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取与鉴定 二苯胺 试剂 蓝色 新鲜 洋葱等 沸水浴加热5 min
6．探究类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界溶 液浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH 酶的活性(气泡的数量或点燃的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式 O2的有无 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短)；酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究光照强度对光合作用强度的影响 光照强度(烧杯与光源的距离) 同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等
探究抗生素对细菌的选择作用 抗生素的有无 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌的数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究抗生素对细菌的选择作用 抗生素的有无 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌的数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 不同浓度的生长素类调节剂 插条的生根数量或长度 实验材料的一致性、处理时间的一致性等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究土壤微生物对淀粉的分解作用 土壤微生物的有无 淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等
7．调查类实验
(1)一般操作流程模板
(2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析
调查类实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
调查人群中的遗传病的发病率 人群 汇总法 发病率＝患病人数÷被调查人数×100%
调查人群中的遗传病的遗传方式 患者家系 汇总法 绘制图表或系谱图进行分析
调查类实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
种群密度的取样调查 活动能力强、活动范围大的动物 标记重捕法 个体总数(N)＝初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕的标记个体数(m)，以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物 样方法 种群密度＝所有样方种群密度的平均值
研究土壤中小动物类群的丰富度 土壤中小动物 记名计算法或目测估计法 —
8．实验中变量的控制
变量之间的关系
一个实验中自变量可能有1个或多个，因变量也可能有1个或多个，无关变量一般有多个。如探究“××”和“×××”对“××××”的影响，涉及2个自变量；如探究“××”对“×××”和“×××”的影响，涉及2个因变量，如教材中探究过氧化氢的分解，自变量有加热、Fe3+、过氧化氢酶3个。
(1)自变量的处理方法
①“加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切除甲状腺。
②“换”：如探究温度对酶活性的影响实验，对自变量温度无法“加”或“减”，就用“换”的方法。
(2)无关变量的控制方法
无关变量对实验结果即因变量会产生影响，是需要控制的变量，如探究扦插枝条生根，无关变量涉及植物的种类、生长状态、浸泡的时间等；探究温度对酶活性的影响，首先要控制的无关变量是该酶的pH保持一致且处于最适状态。控制无关变量的方法一般有以下几种：
①消除法：排除或隔离无关变量对实验结果的影响。例如在“验证生长素能促进果实发育”的实验中，有一组要求无生长素，需在开花前，用纸袋将雌花套住，以隔离外来花粉的干扰。
②恒定法：在整个实验中，尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中，始终将试管处于恒温水浴中，以消除温度这一无关变量对实验的影响。
③平衡法：设立对照组，除自变量以外，无关变量对实验组、对照组的影响都是均等的，从而可不计无关变量的影响。
(3)因变量的确定：因变量必须是可测量或可观察的指标，例如某溶液中是否存在淀粉酶，肉眼看不到，通过实验加淀粉，但淀粉含量是否发生变化还是看不到，所以需要通过加碘液或斐林试剂进行颜色方面的鉴定，即以是否出现蓝色或砖红色沉淀这些现象作为因变量。
9．厘清实验设计的思路
10．描述实验设计步骤的“三部曲”
11．实验结果与结论的分析和归纳
实验结果是指通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般思路：
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量，将实验分为多个对照组。
(2)由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，先得出正确结论(分结论)。
(3)再根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，如果实验目的已知，可直接作为正确结论，但全面性要因对照组而定。
12．“五看法”评价实验设计
1．(2024·北京卷)高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是(　　)
A．观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一
B．观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动
C．利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上
D．观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
√
D　[脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一是细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起的，A不符合题意；观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，其中只有部分细胞的叶绿体在运动，这不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B不符合题意；利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当引起的，C不符合题意；观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是取材不当引起的，D符合题意。]
2．(2024·湖南卷)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是(　　)
A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
√
B　[该实验的实验目的是探究影响细胞质流动速率的因素，因此该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域，A正确；新叶与老叶相比，每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因是新叶比老叶细胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动时，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。]
3．(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是(　　)
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
√
C　[本实验的实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；光合色素不溶于水，研磨时不能用水补充损失的提取液，B错误；由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；用过的层析液不能直接倒入下水道，D错误。]
命题延伸　判断与表达
(1)在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构。(2020·山东卷T3) (　　)
(2)观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈正方形，叶绿体围绕细胞核运动。(2023·江苏卷T15) (　　)
√
×
提示：黑藻叶肉细胞呈长方形，且叶绿体围绕大液泡运动。
(3)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷T3) (　　)
提示：质壁分离过程中，细胞失水，细胞质浓度增加，黑藻细胞绿色加深、吸水能力逐渐增强。
(4)在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色。(2020·江苏卷T17) (　　)
提示：双缩脲试剂能够检测蛋白质和多肽，不能检测氨基酸。
×
×
(5)某同学研究某因素对酶活性的影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于45 ℃水浴12 min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45 ℃水浴12 min，酶活性仅丧失3%。该同学研究的因素是底物。(2023·浙江1月卷T8) (　　)
(6)在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色。(2020·江苏卷T17) (　　)
√
×
提示：重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色。
(7)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。(2023·全国乙卷T2) (　　)
×
提示：叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快。
(8)用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏。(2023·江苏卷T12) (　　)
提示：用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏。
×
(9)根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度。(2022·广东卷T4) (　　)
提示：根尖解离后，需要先用清水漂洗，洗去解离液后再进行染色。
(10)用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素。(2021·天津卷T6) (　　)
提示：洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素。
×
×
(11)利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤小动物的丰富度。(2021·河北卷T3) (　　)
(12)在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。(2023·北京卷T13) (　　)
提示：在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。
√
×
(13)食糜进入小肠后，可刺激小肠黏膜释放的激素是________，使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液，以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路：________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2024·贵州卷T18)
促胰液素
①剪取甲狗的一段小肠，刮取黏膜并用稀盐酸浸泡一段时间后，将其研磨液注入乙狗的静脉，观察实验现象；②不用稀盐酸浸泡，直接将等量的甲狗小肠黏膜研磨液注入乙狗静脉，观察实验现象；③直接将等量的稀盐酸注入乙狗静脉，观察实验现象
(14)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。__________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2023·全国甲卷T29)
实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，破碎植物细胞，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，制作成匀浆分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生
题组1 教材基础实验
1．(2024·重庆荣昌模拟)利用紫色洋葱的鳞片叶、管状叶、根尖等可以进行实验1(绿叶中色素的提取和分离实验)、实验2(植物细胞的吸水和失水实验)、实验3(根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验)、实验4(还原糖的鉴定实验)等。下列说法正确的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
A．用管状叶进行实验1时，滤纸条上未出现色素带，说明管状叶中不含色素
B．用鳞片叶进行实验2时，细胞发生质壁分离时，水分子通过原生质层是单向的
C．用根尖进行实验3时，在显微镜下可观察到少数细胞内存在牵引染色体的纺锤丝
D．用鳞片叶进行实验4时，制备样液时需去除鳞片叶外表皮，便于观察实验结果
2
4
1
3
题号
5
√
D　[用管状叶进行实验1时，滤纸条上未出现色素带，可能是研磨不充分，色素未释放出来，也可能是滤液细线画得过粗，色素扩散后分离不开，A错误；用鳞片叶进行实验2时，细胞发生质壁分离时，水分子通过原生质层是双向的，只是进细胞的水分子少于出细胞的水分子，B错误；用根尖进行实验3时，在显微镜下可观察到少数细胞内存在纺锤体，但是观察不到纺锤丝，C错误；用鳞片叶进行实验4时，鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡，对实验有干扰，制备样液时需去除鳞片叶外表皮，便于观察实验结果，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
2．(2024·湖南邵阳三模)酒精是生物学实验室中常见的试剂，许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述正确的是(　　)
A．在色素的提取和分离实验中，利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色素分离
B．在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，两次用到酒精的目的是一致的
C．检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数为50%的酒精洗去浮色
D．在DNA的粗提取与鉴定实验中，利用体积分数为95%的酒精提取DNA
√
2
4
1
3
题号
5
C　[用层析液分离光合色素，A错误；两次使用酒精的目的不一致，B错误；苏丹Ⅲ染液溶于有机溶剂，所以在检测脂肪的实验中需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C正确；DNA不溶于酒精，不能利用体积分数为95%的酒精提取DNA，D错误。]
2
4
1
3
题号
5
3．(2024·辽宁沈阳三模)离心是生物学研究中常用的方法，下列相关叙述错误的是(　　)
A．分离不同细胞器时，起始的离心速率较低以便于较大的颗粒沉降
B．在噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是让沉淀物中留下T2噬菌体颗粒
C．在证明DNA半保留复制的实验中，离心后位于试管底部的条带为15N/15N―DNA
D．进行动物细胞培养时，可用离心法收集悬浮培养的细胞
√
2
4
1
3
题号
5
B　[分离不同细胞器时，起始的离心速率较低以便于较大的颗粒沉降，此后依次提高速率进而分离出各种细胞器，A正确；在噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，B错误；在证明DNA半保留复制的实验中，离心后位于试管底部的条带为15N/15N―DNA，因为含有15N的DNA分子相对分子质量大，C正确；进行动物细胞培养时，为了获得所需要的细胞，可用离心法收集悬浮培养的细胞，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
题组2 实验设计、分析与评价
4．(2024·湖南长沙模拟)糖尿病会引起人的认知障碍及大脑神经生理和结构的改变，引发糖尿病脑病。糖原合成酶激酶-3(GSK3β)是参与肝糖原代谢的关键酶，可磷酸化Tau蛋白，Tau蛋白过度磷酸化会引起轴突病变，从而造成神经元损伤。当GSK3β被磷酸化后，不再有磷酸化Tau蛋白的功能。完成下列问题：
2
4
1
3
题号
5
(1)人体血糖的平衡可受到神经系统调节，当血糖含量降低时，下丘脑通过___________(填“交感神经”或“副交感神经”)调节胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素通常不能作用于肌肉细胞，说明激素调节具有______________________的特点。
2
4
1
3
题号
5
交感神经
作用于靶细胞和靶器官
(2)为探究小檗碱(黄连的有效成分)对缓解糖尿病脑病的治疗作用，科研人员进行了相关实验，并分别检测了正常和糖尿病脑病模型大鼠(模型组)中GSK3β、P -Tau等物质的含量，结果如图。
2
4
1
3
题号
5
由图可知，糖尿病脑病以及小檗碱不影响GSK3β的表达量，但模型大鼠体内P -GSK3β含量较低。据结果分析，小檗碱缓解糖尿病脑病的机制是_____________________________________________
_______________________________________________________。
2
4
1
3
题号
5
通过提高P-GSK3β含量(GSK3β的磷酸化水平)，降低Tau过度磷酸化，缓解轴突病变
(3)模型大鼠的中枢神经系统长时间代谢紊乱导致出现抗炎因子减少、促炎因子升高等炎症反应，从而持续损伤神经元，引起认知功能下降。请设计实验验证小檗碱可抑制模型大鼠的炎症反应，减缓认知功能下降，简要写出实验设计思路，并预期实验结果。(给药方式为灌胃)
实验设计思路：___________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2
4
1
3
题号
5
设置A(健康大鼠)、B(模型大鼠)、C(模型大鼠)三组实验，A、B组作为对照组，C组作为实验组，分别灌胃等量的生理盐水、生理盐水和小檗碱溶液，检测三组大鼠的炎症反应(炎症因子含量)和认知功能情况(不设A组也可以)
预期实验结果：___________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________。
2
4
1
3
题号
5
A组大鼠正常；B组大鼠的抗炎因子减少、促炎因子升高，炎症反应明显，认知功能降低；C组大鼠的抗炎因子升高、促炎因子减少，炎症反应降低，认知功能基本正常
[解析]　(1)下丘脑可通过交感神经和副交感神经支配一些内分泌腺或内分泌细胞的分泌活动，胰岛A细胞受交感神经支配，胰岛B细胞受副交感神经支配，当血糖降低时，下丘脑某个区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多。胰高血糖素通常不能作用于肌肉细胞，但能作用于肝脏细胞等，说明激素调节具有作用于靶细胞和靶器官的特点。
2
4
1
3
题号
5
(2)结合图示可知，四组的GSK3β的表达量相近，说明糖尿病脑病以及小檗碱不影响GSK3β的表达，但是与正常组相比，模型大鼠体内GSK3β的磷酸化水平(P-GSK3β：图中第二排电泳结果表示含量)较低；图中第三、四列结果分别表示小檗碱低剂量、高剂量组结果，对比可知，小檗碱低剂量、高剂量组的GSK3β的磷酸化水平比不加小檗碱的模型大鼠高，高剂量组的GSK3β的磷酸化水平甚至接近于正常组，因此小檗碱提高了模型大鼠的GSK3β的磷酸化水平；对比正常组的P-Tau，不加小檗碱的模型大鼠的P-Tau过高，而小檗碱低剂量、高剂量组的P-Tau较低，因此小檗碱降低了Tau的过度磷酸化，Tau蛋白过度磷酸化会引起轴突病变，从而造成神经元损伤，故而小檗碱能缓解轴突病变。
2
4
1
3
题号
5
(3)为验证小檗碱可抑制模型大鼠的炎症反应，减缓认知功能下降，该实验的自变量为是否含有小檗碱，观察指标为促炎因子含量以及认知功能是否正常，故实验思路为设置A(健康大鼠)、B(模型大鼠)、C(模型大鼠)三组实验，A、B组作为对照组，C组作为实验组，分别灌胃等量的生理盐水、生理盐水和小檗碱溶液，检测三组大鼠的炎症因子含量和认知功能情况。若小檗碱可抑制模型大鼠的炎症反应，减缓神经元损伤，则预期结果为A组大鼠正常；B组大鼠的抗炎因子减少、促炎因子升高，炎症反应明显，认知功能降低；C组大鼠的抗炎因子升高、促炎因子减少，炎症反应降低，认知功能基本正常。
2
4
1
3
题号
5
5．研究者以小鼠为实验材料，探讨动物脑中VMN区与血糖调节的关系。
(1)向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元________(填“不兴奋”或“兴奋”)。
(2)研究者用胰岛素处理小鼠，创设低血糖条件，照光一段时间，检测小鼠的血糖含量，发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。
2
4
1
3
题号
5
不兴奋
进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响。向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基因表达载体(此类小鼠称为S鼠)，指导合成的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
2
4
1
3
题号
5
①实验方案：对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠，适宜的光照VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适宜的光照VMN区神经元一段时间；随时间推移检测两组鼠的血糖含量。
请指出实验方案不当之处，并做修正。_______________________
_______________________________________________________。
②支持推测的结果是_______________________________________
_______________________________________________________。
2
4
1
3
题号
5
该实验方案的自变量设置不对，对照组应用血糖含量正常的S鼠，VMN区神经元不照光
两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高
③VMN区神经元兴奋可能导致________________(多选)，使得血糖含量升高。
a．胰岛素分泌增加
b．胰岛素分泌减少
c．胰高血糖素分泌增加
d．胰高血糖素分泌减少
e．肝糖原分解增加
f．肝糖原分解减少
2
4
1
3
题号
5
b、c、e
(3)脑中储存的糖极少，脑的活动几乎全部依赖从血液中摄取葡萄糖供能。结合神经调节的特点，请谈一谈VMN区神经元参与血糖调节的意义。_____________________________________________
_______________________________________________________。
2
4
1
3
题号
5
保证低血糖条件下，迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应
[解析]　(1)由于向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内，抑制兴奋产生，因此当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元不兴奋。
(2)①实验目的为“验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高”，则实验自变量为VMN是否兴奋，因变量为机体血糖含量，实验应遵循对照与单一变量原则，故该实验方案的自变量设置不对，对照组应用血糖含量正常的S鼠，VMN区神经元不照光。
2
4
1
3
题号
5
②若两组鼠初始血糖含量相同；一段时间后，与初始血糖含量相比，对照组无明显差异，实验组显著升高，则支持“正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高”这一推测。③血糖含量的升高与胰岛素和胰高血糖素的调节有关，若VMN区神经元兴奋，则可能导致胰岛素分泌减少、胰高血糖素分泌增加、肝糖原分解增加，从而使得血糖含量升高，b、c、e正确。
(3)由于“脑中储存的糖极少，脑的活动几乎全部依赖从血液中摄取葡萄糖供能”，结合上述实验可推断VMN区神经元参与血糖调节的意义：保证低血糖条件下，迅速升高机体血糖浓度，从而保障脑的能量供应。
2
4
1
3
题号
5
√
1．(2024·贵州卷)生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是(　　)
A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
核心整合练(十四)　实验与探究[A卷]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目，A正确；在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误；马铃薯顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒苗，C正确；不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。]
题号
1
3
5
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4
6
8
7
9
2．(2024·广东湛江三模)下列关于高中生物学实验操作或现象的描述，正确的是(　　)
A．用黑藻叶片上表皮在高倍镜下观察叶绿体的形态
B．观察植物细胞质壁分离和复原现象时，只用低倍镜即可观察到
C．剪取洋葱根尖，解离、染色和漂洗后制成临时装片
D．可以用溴麝香草酚蓝溶液检测酵母菌是否进行无氧呼吸产生酒精
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[黑藻叶片上表皮细胞不含叶绿体，不适合作为材料观察，A错误；由于成熟的植物细胞个体较大，因此观察植物细胞质壁分离和复原现象时，只用低倍镜即可观察到，B正确；漂洗的目的是洗去多余的解离液，防止解离过度，所以漂洗应在解离之后，染色之前，C错误；重铬酸钾能在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色，溴麝香草酚蓝溶液可用来检测CO2的生成，D错误。]
题号
1
3
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7
9
3．(2024·广西桂林三模)酒精是高中生物学实验经常使用的试剂。下列关于酒精在实验中的应用的叙述，正确的是(　　)
A．在提取叶绿体中的色素的实验中，可以防止叶绿素被破坏
B．在DNA的粗提取实验中，加入酒精可以析出杂蛋白
C．在脂肪的鉴定实验中，可以用酒精洗去浮色便于观察
D．在低温诱导染色体加倍的实验中，用于洗去多余的染液
√
题号
1
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7
9
C　[色素易溶于有机溶剂，在提取叶绿体中的色素的实验中利用无水乙醇作为有机溶剂提取色素，加入碳酸钙防止叶绿素被破坏，A错误；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，所以DNA的粗提取和鉴定实验中，提纯DNA时，加入冷却的、体积分数为95%的酒精溶液是为了除去蛋白质，B错误；在鉴定脂肪的实验中，要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C正确；在低温诱导染色体加倍时，用卡诺氏液固定细胞的形态后，再用体积分数为95%的酒精冲洗2次，并且用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精组成解离液，使细胞相互分散开，D错误。]
题号
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9
4．(2024·福建厦门二模)以下关于同位素或荧光标记技术的应用，叙述正确的是(　　)
A．利用同位素15N标记的碱基，确定噬菌体的遗传物质是DNA
B．利用同位素或荧光标记的单克隆抗体，定位诊断肿瘤
C．利用同位素标记的DNA片段，鉴定特定蛋白质
D．利用荧光标记的CO2，追踪卡尔文循环中碳元素的转移路径
√
题号
1
3
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9
B　[噬菌体侵染细菌实验中，分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，从而证明DNA是遗传物质，A错误；利用同位素或荧光标记的单克隆抗体，根据抗原与抗体的特异性结合定位诊断肿瘤，B正确；利用同位素标记的DNA片段，鉴定特定DNA，C错误；利用14C标记的CO2，追踪卡尔文循环中碳元素的转移路径，D错误。 ]
题号
1
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9
5．(2024·江西赣州二模)生物科学的发展离不开科学探究实验，下列有关生物科学史叙述正确的是(　　)
A．艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了加法原理
B．孟德尔发现遗传因子并证实其传递规律和化学本质
C．人鼠细胞融合实验利用同位素标记法证明细胞膜具有流动性
D．班廷等人结扎狗的胰管，用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病
√
题号
1
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9
D　[在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了减法原理，A错误；孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传因子，并得到了遗传因子在亲子代之间的传递规律，遗传因子(基因)的化学本质是由艾弗里、赫尔希和蔡斯等证明，B错误；科学家用绿色荧光标记老鼠细胞表面蛋白质，用红色荧光标记人细胞表面蛋白质，通过人鼠细胞融合实验，利用荧光标记法证明了细胞膜具有流动性，C错误；班廷等人结扎狗的胰管，用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病，D正确。]
题号
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6．(2024·湖北卷)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(　　)
题号
1
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9
A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
题号
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√
C　[实验一中小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误；实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟雌雄配子的自由组合，D错误。]
题号
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7．(2024·广东汕头模拟)如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12 mol/L NaCl、0.12 mol/L CaCl2、0.12 mol/L KCl溶液进行实验时，小麦根的生长情况：
题号
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9
组别 1组 2组 3组 4组
溶液 NaCl CaCl2 NaCl＋CaCl2 NaCl＋CaCl2＋KCl
根的总长 度(mm) 59 70 254 324
注：3、4组为溶液的等体积混和。
下列说法正确的是(　　)
A．单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关
B．将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害
C．若植物细胞在2组溶液中发生质壁分离，在1组溶液中也会发生质壁分离
D．1、2组实验说明，单盐毒害程度可能与单盐的类型有关
题号
1
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2
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8
7
9
√
D　[分析题表可知，植物培养在浓度不变的混合溶液中时，单盐毒害现象会减弱，这说明单盐毒害与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水无关，A错误；海水中含有多种盐，而NaCl溶液中只含有一种盐，故将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，会发生单盐毒害，B错误；由于0.12 mol/L CaCl2溶液中离子浓度是0.36 mol/L，0.12 mol/L NaCl溶液中离子浓度为0.24 mol/L，所以若植物细胞在2组溶液中发生质壁分离，在1 组溶液中不一定发生质壁分离，C错误；1、2 组实验的自变量是盐的种类不同，结果是根的总长度有差异，说明单盐毒害程度可能与单盐的类型有关，D正确。]
题号
1
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9
8．(2024·江西卷)当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，变化趋势如图。回答下列问题：
题号
1
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8
7
9
(1)菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的_______，其释放的能量一部分用于生成_____，另一部分以_____的形式散失
(2)据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，这体现了乙烯产生的调节方式为______________________。
题号
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内膜
ATP
热能
正反馈调节
(3)据图推测，菠萝蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是____________________。为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备(如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度)、玻璃器皿和试剂(如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质)等。简要描述实验过程：①__________________
____________________________________________________________________________________________________________________；
逐渐上升而后相对稳定
将采摘后分别放置
0、1、2、3、4、5天的菠萝蜜分成6组，编号为①、②、③、④、⑤、⑥
②分别制作匀浆，取等量匀浆液；
③_______________________________________________________；
④分别在沸水浴中加热；
⑤_________________________________________________________
_________________________________________________________。
在6支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀
在加热的过程中，使用比色仪分别测定各组试管中棕红色可溶性物质的浓度，记录并分析
(4)综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是______________________________
_________________________________________________________。
呼吸速率随乙烯释放速率的增加而增加，乙烯释放速率降低后，呼吸速率也随之降低
9．(2024·四川雅安模拟)煤炭燃烧释放的烟气是CO2排放的主要来源之一。烟气中CO2体积分数比空气中高几百倍，利用光合作用效率高的微藻(小球藻、绿藻等)可高效固碳，同时获得具有高经济价值的保健食品及微藻饲料添加剂等附加产物，是一条经济可行的“碳中和”之路。
题号
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9
(1)在小球藻细胞中光合作用过程发生的场所是________________。
(2)选择微藻固碳的优点是____________________________________
____________________________________________至少答出两点)。
(3)工厂使用上述光生物反应器时，相同光照强度下，最好补充_________(填“蓝紫光”“绿光”或“白光”)，补充光源后，CO2固定速率________________。
题号
1
3
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2
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8
7
9
叶绿体
微藻光合作用效率高，固碳能力强；同时可获得具有高经济价值的附加产物
蓝紫光
加快
(4)某燃煤电厂计划使用微藻固碳减少碳排放，如图为烟气通入光生物反应器后CO2被生物转化利用过程。现有若干小型光生物反应器，CO2检测仪，微藻培养液，三栅藻，小球藻，绿藻，请根据资料设计实验帮该电厂选择最适合的藻类用于光合固碳，写出实验思路：_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
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9
向3个装有等量的微藻培养液的光生物反应器中分别加入三栅藻、小球藻、绿藻，通入等体积电厂烟气，在相同且适宜的条件
下，反应一段时间后，用CO2检测仪检测排出的CO2浓度，CO2浓度最低的即为最适藻类
[解析]　(1)小球藻属于真核生物，具有核膜包被的细胞核及众多细胞器，进行光合作用的场所是叶绿体。
(2)由题干信息可知，选择微藻固碳的优点有微藻光合作用效率高，固碳能力强；可获得具有高经济价值的附加产物。
(3)在相同光照强度下，蓝紫光下生物的光合速率最强，吸收光源后光反应效率增强，可达到高效固碳的目的，故CO2固定速率加快。
题号
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(4)首先，我们需要选择不同的藻类进行实验。根据资料，我们选择了三栅藻、小球藻和绿藻。接着，我们将这些藻类分别放入小型光生物反应器中，并通入一定量的烟气。然后，我们需要使用CO2检测仪来检测排出的CO2浓度。通过实验，我们可以观察不同藻类对CO2的转化效率，即CO2浓度降低的程度。最后，根据实验结果，选择CO2转化效率最高的藻类用于光合固碳。
题号
1
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9
实验思路如下：
准备三栅藻、小球藻和绿藻，以及若干小型光生物反应器。将每种藻类分别放入小型光生物反应器中，并通入一定量的烟气。使用CO2检测仪检测排出的CO2浓度。记录不同藻类对CO2的转化效率，即CO2浓度降低的程度。比较三种藻类的CO2转化效率，选择CO2转化效率最高的藻类用于光合固碳。
题号
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(教师用书独具)
(2024·安徽合肥三模)作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．实验的自变量是酒精浓度
B．细胞能发生质壁分离的条件就是外界溶液浓度大于细胞液浓度
C．同一处理单位时间下，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分率逐渐下降
D．实验结果可说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的
√
D　[据图示结果可知，酒精浓度越高，在处理相同单位时间下，质壁分离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变量，A错误； 发生质壁分离需要有两个条件，一个是外界溶液浓度比细胞液浓度大 (外因)，另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大(内因)，B错误；酒精浓度在0～10%时，质壁分离细胞所占百分率不变，C错误；处理时间和酒精浓度达到一定程度，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分率逐渐下降，说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的，D正确。]
√
1．(2024·天津南开模拟)下列化学试剂在实验中具有相同作用的是(　　)
A．酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用
B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用
C．聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用
D．NaOH在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
核心整合练(十四)　实验与探究[B卷]
题号
1
3
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10
C　[酒精在“微生物培养”中的作用是消毒，而在“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用是溶解色素，A错误；盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”中的作用是对组织进行解离，而在“探究pH对酶活性的影响”中的作用是调节pH值，B错误；聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用都是诱导细胞融合，C正确；NaOH在“检测生物组织中的还原糖”中的作用是与CuSO4反应生成，而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是用于形成碱性条件，D错误。]
题号
1
3
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2．(2024·四川成都三模)选择合适的生物材料和研究方法对生物科学研究至关重要，下列叙述错误的是(　　)
题号
1
3
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7
9
10
实验名称 实验材料 实验方法
① 低温诱导植物细胞染色体数目变化 大蒜根尖 活细胞染色
② 观察细胞的质壁分离和复原 紫色洋葱鳞片叶外表皮 引流法
③ 研究土壤中小动物类群的丰富度 土壤 取样器取样法
④ 观察生物组织中的脂肪 花生子叶 显微观察
A．上述表格中的实验材料和方法对应叙述正确的有3项
B．观察紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和复原全程只需要低倍镜
C．土壤中小动物类群的统计方法中，目测估计法适合个体较大、种群数量有限的物种
D．实验①、③、④都使用酒精，使用目的和浓度各不相同
题号
1
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7
9
10
√
C　[①低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，盐酸会导致细胞死亡，不属于活细胞染色；②观察细胞质壁分离和质壁分离复原实验时选择引流法，一边加相应的液体，一边用吸水纸吸引；③研究土壤中小动物类群的丰富度应用取样器取样法；④观察生物组织中的脂肪的实验中，花生子叶临时切片中富含脂肪，用苏丹Ⅲ染液染色，在显微镜下观察到橘黄色颗粒，故上述表格中的实验材料和方法对应叙述正确的有3项，A正确。观察细胞的质壁分离与复原的实验中，需用低倍镜观察三次，第一次观察最初的细胞状态，第二次观察植物细胞质壁分离后的状态，第三次观察质壁分离复原后的
题号
1
3
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2
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7
9
10
状态，观察前后形成自身对照，B正确。在土壤中小动物类群的统计方法中，记名计算法适合个体较大、种群数量有限的物种，C错误。低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，剪去诱导处理的根尖，放入卡诺氏液浸泡，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗；研究土壤中小动物类群的丰富度实验中，采集的小动物可放在体积分数为70%的酒精溶液中，这样可长久保存，制成标本；观察生物组织中的脂肪实验中，需要用体积分数为50%的酒精洗去多余的染液，D正确。]
题号
1
3
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10
3．(2024·甘肃卷)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是(　　)
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
√
题号
1
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D　[格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA＋DNA酶”组除去了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。]
题号
1
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10
4．(2024·河北卷)下列相关实验操作正确的是(　　)
A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果
C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板
D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落
√
题号
1
3
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2
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7
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10
B　[配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，A错误；琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，B正确；将配制的酵母培养基高温灭菌并冷却到不烫手(50 ℃左右)后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误；将接种环烧红，待冷却后(避免菌种被烫死)蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。]
题号
1
3
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5．(2024·广东广州一模)人体内某些病变细胞消耗葡萄糖的量远高于正常细胞。将用放射性同位素标记的葡萄糖分子(在细胞内不易被代谢)注入体内，利用设备就能对病灶进行探测分析。下列实验的检测思路与其相似的是(　　)
①卡尔文研究光合作用中的碳循环
②艾弗里的体外肺炎链球菌转化实验
③赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
A．①②　　　　　　　　 B．②③
C．①③ D．①②③
√
题号
1
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10
C　[①美国科学家卡尔文用经过14C标记的CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，研究光合作用中的碳循环，使用了放射性同位素标记法，①正确；②与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”，“肺炎链球菌体外转化实验”控制自变量用到了“减法原理”，未使用放射性同位素标记法，②错误；③赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行同位素标记，使用了放射性同位素标记法，③正确。A、B、D错误，C正确。]
题号
1
3
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2
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10
6．(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
题号
1
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组别 光照处理 首次开 花时间 茎粗 (mm) 花的叶黄素含量(g/kg) 鲜花累计
平均产量
(kg/hm2)
① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月4日 9.5 2.3 13 000
题号
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组别 光照处理 首次开 花时间 茎粗 (mm) 花的叶黄素含量(g/kg) 鲜花累计
平均产量
(kg/hm2)
② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月18日 10.6 4.4 21 800
③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月26日 11.5 2.4 22 500
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
√
题号
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C　[由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。]
题号
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7．(2024·河北衡水二模)人类历史上最早的疫苗是巴斯德研制出的狂犬病疫苗。巴斯德在研制狂犬病疫苗时做了如下四组实验，下列有关叙述错误的是(　　)
题号
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10
组别 实验处理 实验现象
1 将新鲜的感染狂犬病病毒的兔脑脊液注射给正常兔 兔发病
2 将存放3天的感染狂犬病病毒的兔脑脊液注射给正常兔 兔轻微
发病
A．存放多日的感染狂犬病病毒的兔脑脊液可使兔具有相应免疫性
B．组别1表明，新鲜的感染狂犬病病毒的兔脑脊液可使兔只发生特异性免疫
C．感染狂犬病病毒的兔脑脊液存放时间越长，对兔致病力越弱
D．组别2中的接种兔痊愈后对其进行实验4处理，兔不发病
题号
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组别 实验处理 实验现象
3 将存放14天的感染狂犬病病毒的兔脑脊液注射给正常兔 兔不发病
4 再对组别3处理免注射新鲜的感染狂犬病病毒的兔脑脊液 兔不发病
√
B　[存放多日的感染狂犬病病毒的兔脑脊液可使兔具有相应免疫性，A正确；组别1只能证明新鲜的感染狂犬病病毒的兔脑脊液可使健康兔患病，特异性免疫与非特异性免疫都能发生，B错误；对比2、3组可得，存放时间越长，感染狂犬病病毒的兔脑脊液的致病力越弱，C正确；组别2的兔在治愈后与组别3一样，同样具有对狂犬病的免疫性，因此不会发病，D正确。]
题号
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8．(2024·广东茂名模拟)为探究远红光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的调控机制及二者之间的作用关系，某实验小组以南瓜为实验材料，研究了GA、BR以及GA合成抑制剂(PAC)、BR合成抑制剂(BRZ)对下胚轴生长的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
题号
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A．光敏色素只分布在南瓜下胚轴，可吸收远红光
B．GA比BR更适合促进南瓜下胚轴的伸长
C．远红光条件下，BR和GA在调节南瓜下胚轴伸长方面具有协同作用
D．植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，不受环境因素的影响
题号
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√
C　[光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，可吸收红光和远红光，A错误。分析题图可知，BR合成受抑制后，下胚轴生长受抑制，说明BR具有促进下胚轴生长的作用；GA合成受抑制后，下胚轴生长受抑制，说明GA可以促进下胚轴的生长，而实验中并未涉及GA组和BR组的处理， 故不能得出GA比BR更适合促进南瓜下胚轴的伸长的结论，B错误。据图可知，远红光条件下，BR＋GA组的下胚轴长度明显大于对照组，说明两者共同使用能促进下胚轴生长，即BR和GA在调节南瓜下胚轴伸长方面发挥协同作用，C正确。植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，同时也受到环境因素影响，D错误。]
题号
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9．(2024·广东梅州模拟)科研人员对西北地区濒危植物四合木进行了光抑制研究。西北干旱时间较长且光照强度大，强光照会使四合木出现光抑制现象：强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应，生成单线氧(1O2)，1O2会攻击叶绿素，破坏光合结构等。叶黄素可以快速淬灭3ch1并直接清除1O2。请回答下列问题：
题号
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(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质，鲁宾等以小球藻为实验材料，用18O标记的KHCO3、H2O进行了三组实验。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于__________________，判断依据是_________________________________________________________。
实验中小球藻光合作用所需CO2来源于________________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光，则小球藻产生O2的速率将_________。
题号
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H2O
O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致
细胞外、线粒体
降低
实验 18O的比例
H2O KHCO3 O2
1 0.85 0.61 0.86
2 0.20 0.40 0.20
3 0.20 0.57 0.20
题号
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(2)现有甲、乙两组四合木幼苗，请设计实验验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低，外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”。写出简要实验思路和预期结果：
实验思路：_________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养一段时间测量气孔开放程度；将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO，在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间，测量两组幼苗的气孔开放程度
预期结果：_________________________________________________
_________________________________________________________。
甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低，乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高
题号
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(3)资料显示，NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。综上所述，NO可以缓解四合木干旱胁迫，原因是：①_________________
_________________________________________________________，
缓解光反应减弱；②_________________________________________
________________，缓解暗反应减弱。
题号
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NO与单线氧结合成NO2，保护叶绿素和光合结构
NO缓解干旱对气孔开放程度的限制，提高胞间CO2的浓度
[解析]　(1)根据表格的数据可知，由于O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致，所以可以判断光合产物O2中的氧来源于H2O；光合作用需要的CO2可以来源于细胞外(外部环境)和线粒体(通过呼吸作用产生CO2)，植物光合作用主要吸收红光，但还需要其他颜色的光，如果只用红光照射，则光合作用速率降低。
题号
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(2)验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低，外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”，由此可知，实验设计中的自变量为是否经过干旱处理以及是否干旱后同时用NO处理，实验的因变量是气孔开放程度的变化，据此实验思路如下：将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养一段时间测量气孔开放程度(利用甲、乙植物前后自身对照)；将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO，在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间，测量两组幼苗的气孔开放程度。预期结果：因为该实验为验证性实验，要想证明上述的结论则相应的实验结果应该是甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低，乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高，即干旱处理甲组幼苗的气孔开放程度下降，而经过干旱和同时使用NO的乙组植株其气孔开放程度有所增加。
题号
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(3)由题干信息可知，NO可通过与单线氧结合进而保护叶绿素和光合结构，继而缓解光反应减弱的现象；同时，NO缓解干旱对气孔开放程度的限制，提高胞间CO2的浓度，促进暗反应过程，进而促进光合作用的进行。
题号
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10．(2024·河北沧州三模)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多巴胺浓度异常导致其损伤或死亡。回答下列问题：
题号
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(1)由多巴胺能神经元构成的突触如图所示，多巴胺与突触后膜上的________________结合，引起____________，从而产生动作电位。PD出现前人体内避免多巴胺能神经元内外多巴胺浓度异常的机制是___________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
题号
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特异性受体(受体)
Na＋内流
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)研究表明，多巴胺代谢异常会产生含氧自由基，从而引起多巴胺能神经元损伤或死亡，人参皂苷Rg1具有抗衰老、抗氧化、提高免疫力等作用。临床试验发现，人参皂苷Rg1可以显著改善帕金森病患者的运动症状和生活质量。为探究人参皂苷Rg1治疗PD的机理，研究小组以小鼠为实验材料设计了如下实验方案。
实验步骤 模型组 人参皂苷Rg1治疗组
1 注射1 mL溶于生理盐水的MPTP，注射4次，每次间隔2 h 注射1 mL生理盐水，注射4次，每次间隔2 h
题号
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注：MPTP能诱导多巴胺能神经元死亡，使患者出现帕金森病症状。可用MPTP诱导帕金森动物模型。
实验步骤 模型组 人参皂苷Rg1治疗组
2 每天注射1 mL生理盐水，连续3 d 注射1 mL溶于生理盐水的人参皂苷Rg1，连续3 d
检测指标
题号
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①从细胞水平设计的检测指标为____________________________。
②这个实验设计存在两个明显的错误，请指出来。
错误一：___________________________________________________
_________________________________________________________；
多巴胺能神经元凋亡数量
人参皂苷Rg1治疗组应先建立患病动物模型，再进行治疗，实验方案违反了“单一变量”原则
错误二：___________________________________________________
_________________________________________________________。
③根据临床试验结果推测本实验的结果是______________________
_________________________________________________________。
人参皂苷Rg1治疗组应先建立患病动物模型，再进行治疗，实验方案违反了“单一变量”原则
人参皂苷Rg1治疗组小鼠多巴胺能神经元凋亡数大于对照组，小于模型组
题号
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[解析]　(1)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。据图可知，多巴胺运载体和单胺运载体都能转运多巴胺，通过它们的转运，突触间隙和多巴胺能神经元的细胞质中多巴胺的浓度都不会太高，避免了多巴胺能神经元的损伤或死亡。
题号
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(2)由题意可知，多巴胺代谢异常会产生含氧自由基，从而引起多巴胺能神经元损伤或死亡，而人参皂苷Rg1能抗氧化，因此要探究人参皂苷Rg1治疗PD的机理，自变量为是否使用人参皂苷Rg1，从细胞水平设计，因变量就是多巴胺能神经元凋亡的数量。已有的实验设计中，人参皂苷Rg1治疗组没有先建立患病动物模型，而是直接对正常小鼠进行治疗；另外还需要设置一组健康鼠作为对照组，以排除多巴胺能神经元正常凋亡对实验结果的影响以及检验人参皂苷Rg1治疗的效果。临床试验已经显示人参皂苷Rg1对PD有一定治疗效果，因此预测实验结果为人参皂苷Rg1治疗组小鼠多巴胺能神经元凋亡数大于对照组，小于模型组。
题号
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谢 谢

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