资源简介

题型2　非选择题高分突破
考向 考频
分子与细胞 2025·陕晋青宁卷T17，2025·黑吉辽蒙卷T21， 2024·福建卷T20，2024·江苏卷T20， 2024·浙江6月卷T24，2024·甘肃卷T20
遗传与变异 2025·安徽卷T19，2025·四川卷T20，2025·陕晋青宁卷T18， 2024·福建卷T19，2024·山东卷T22，2024·北京卷T21， 2024·浙江6月卷T25，2023·河北卷T23
稳态与调节 2025·四川卷T18，2025·北京卷T19，2025·浙江1月卷T25， 2025·广东卷T20，2025·河南卷T18，2025·陕晋青宁卷T19， 2025·湖南卷T20，2025·黑吉辽蒙卷T22，2025·山东卷T23， 2024·甘肃卷T18，2024·福建卷T18，2024·江苏卷T22， 2024·重庆卷T17，2024·山东卷T23，2024·海南卷T16， 2024·广东卷T19，2023·湖南卷T18
生物与环境 2024·广东卷T20，2024·浙江6月卷T24
生物技术 2025·山东卷T25，2025·全国卷T34，2024·广东卷T21， 2024·湖南卷T21，2024·江苏卷T23，2023·广东卷T20， 2023·湖南卷T21
1．理清实验设计的程序
2．实验设计步骤的“四部曲”
3．实验设计的各个环节突破方法
(1)探究环节1——确定实验目的
①由实验的自变量和因变量决定。
②书写规范及格式
a．探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响。
b．探究(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系。
(2)探究环节2——作出假设
①假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对研究结果的预测，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想。
②假设是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。
③探究性实验的假设包括各种可能的情况。
(3)探究环节3——实验原理的确认与书写
①实验原理的确认
实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
②实验原理的书写
a．自变量作用的科学依据。
b．因变量的获得。
c．因变量的检测指标。
(4)探究环节4——实验思路确定的三个关键
(5)探究环节5——实验步骤“三部曲”
注：实验思路不同于实验步骤，实验步骤是实验思路的具体实施，更加具体，重视操作。
(6)探究环节6——实验结果与结论
①实验结果的呈现方式
a．利用表格呈现实验结果。表格的设计应当从自变量和因变量上展开。
b．利用统计图(曲线图、柱状图等)呈现实验结果。以统计图的形式呈现时，通常横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，并在坐标轴上标注单位或符号，如果是两个或多个自变量，要在图例中注明。
②实验结果的分析方式
a．对于验证性实验：结果和结论是唯一的，依据自变量与因变量的关系，可用逆推法，由结论推出相应的结果。
b．对于探究性实验：结果和结论是不确定的，应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到，然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。
4．“五看法”把握评价、修订或完善实验设计
(2025·浙江1月卷T25)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题：
(1)给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。
①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的________细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量________。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是________。
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。
材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。(说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。)
①完善实验思路。
ⅰ．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。
ⅱ．__________________________________________________________________。
ⅲ．__________________________________________________________________。
ⅳ．__________________________________________________________________。
②预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果)。
[解题指导]
(1)
提取题 干信息： 大鼠隔日注射药物D，出现血糖浓度和尿糖浓度增加
分析， 演绎
(2)
提取题 干信息： 验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，为验证性实验，实验结果确定
分析， 演绎 变量分析与控制　 ①自变量：细胞类型：肝癌细胞、肝细胞 ②因变量：两类细胞对药物Z的不同反应(增殖情况) ③无关变量：细胞培养液的用量，温度等 ④变量处理：对肝癌细胞、肝细胞分别置于CO2培养箱中用细胞培养液(对照组)、细胞培养液中加入药物Z处理(实验组) ⑤结果：用显微镜观察不同细胞的增殖情况
确定 实验 步骤 ⅰ．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液 ⅱ．A 、B组加入肝癌细胞悬液，C、D组加入肝细胞悬液 ⅲ．A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z ⅳ．将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数
实验 结果 分析 据题干信息可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用。图示结果如下：
[答案]　(1)胰岛B　增加　由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解　斐林试剂　(2)A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液　A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z　将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据
方法技巧
高考生物实验非选择题聚焦“实验设计与分析”，核心考查对实验变量的控制、对照实验的设计、结果的预期与结论的推导等能力。这类题目通常包含实验目的、原理、材料用具、步骤设计、结果分析、结论推导等模块，要求逻辑严谨、操作规范、表述准确。
根据实验目的的差异，可分为验证类实验(验证已知结论)和探究类实验(探究未知结果)，二者在审题、解答、注意事项上存在显著区别。
1．验证类实验的审题要点、解答策略与注意事项
(1)审题要点
验证类实验的核心是“验证已知结论”(如“验证胰岛素具有降低血糖的作用”)，审题时需紧扣“已知结论”拆解关键信息。
①明确实验目的：通过题干关键词(如“验证”“证明”)确定需验证的结论(结论是唯一且已知的)。
②锁定变量关系：结论中“原因”为自变量(如“胰岛素的有无”)，“结果”为因变量(如“血糖浓度变化”)，二者关系是确定的(自变量→因变量的因果关系已知)。
③提取实验原理：题干或教材中与结论相关的生物学原理(如“胰岛素能促进组织细胞摄取、利用葡萄糖”)，这是实验设计的依据。
④识别材料用具：明确可用材料(如“小鼠、胰岛素溶液、葡萄糖溶液”)和工具(如“血糖仪、注射器”)，判断是否需补充(一般题目会提供，无需额外假设)。
(2)解答策略
验证类实验设计需“支持已知结论”，确保实验结果能唯一指向结论。
①设计对照实验：必须设置对照组(如空白对照、自身对照)，保证“自变量唯一，无关变量一致”。
示例：验证胰岛素降血糖，实验组注射胰岛素，对照组注射等量生理盐水(空白对照)，无关变量(小鼠年龄、饲养条件、处理时间等)完全一致。
②规范实验步骤：按“分组→处理→观察”逻辑设计，步骤需可操作、可重复。
a．分组：随机均分材料(如“取生长状况一致的小鼠 10 只，随机分为 A、B 两组，每组5只”)。
b．处理：实验组施加自变量，对照组不施加或施加“无关处理”(如“A 组注射 1mL 胰岛素溶液，B组注射1 mL生理盐水”)。
c．观察：在相同条件下培养后，检测因变量(如“2 小时后测两组小鼠血糖浓度”)。
③结果预期与结论：结果唯一且与已知结论一致，结论直接呼应实验目的。
示例：若 A 组血糖浓度显著低于 B 组，则验证“胰岛素能降低血糖浓度”。
(3)注意事项
①结果预期不可“多向化”：验证类实验结果是确定的，若预期“可能升高、可能降低”则错误。
②对照设置需“有效”：避免对照组与实验组存在无关变量差异(如“注射量不同”会干扰结果)。
③原理与结论需“匹配”：实验原理必须能支持结论(如验证“光合作用需要光”，原理需关联“光为光合作用提供能量”)。
2．探究类实验的审题要点、解答策略与注意事项
(1)审题要点
探究类实验的核心是“探究未知结果”(如“探究温度对淀粉酶活性的影响”)，审题时需聚焦“未知问题”拆解关键信息。
①明确探究问题：通过题干关键词(如“探究”“是否影响”“如何影响”)确定问题(结果是未知的，可能有多种情况)。
②模糊变量关系：自变量(如“温度”)与因变量(如“淀粉酶活性”)的关系不明确(可能促进、抑制、无影响，或存在最适值)。
③确定检测指标：因变量需可观察、可测量(如“淀粉酶活性”可通过“淀粉剩余量”“还原糖生成量”检测)。
④判断实验类型：区分“定性探究”(如“是否影响”)和“定量探究”(如“影响的最适值”)，定量探究需设置自变量梯度(如温度梯度：0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃)。
(2)解答策略
探究类实验设计需“区分多种可能结果”，确保实验能通过结果判断变量关系。
①设计多组对照：自变量需覆盖“可能影响范围”(如探究温度对酶活性的影响，需设低温、适温、高温组)，对照组可相互对照(无空白对照时，各组互为对照)。
②步骤强调“重复性”：因结果未知，需通过“多次实验”“多材料平行处理”减少误差(如“每组设置 3 个重复样本，取平均值”)。
③结果预期与结论“分情况讨论”：根据可能的变量关系，预设所有合理结果，并对应推导结论。
示例：探究“生长素类似物对扦插枝条生根的影响”，结果可能为：
a．浓度过高：生根数少于对照组(抑制)。
b．浓度适宜：生根数多于对照组(促进)。
c．浓度过低：生根数与对照组无差异(无影响)。
(3)注意事项
①结果预期不可“遗漏”：需覆盖所有逻辑可能(如“促进、抑制、无影响”三类，或“随浓度升高先升后降”等)，避免“只答一种情况”。
②自变量梯度需“合理”：定量探究中，梯度间隔需适宜(如温度梯度设 10 ℃间隔，而非1 ℃，避免步骤烦琐)，且需包含“空白点”(如0浓度组)。
③结论需“基于结果”：探究类结论不能绝对化，需用“若……则……”的逻辑(如“若40 ℃组酶活性最高，则该酶的最适温度接近40 ℃”)。
3．答题模板
验证类与探究类实验的核心差异在于“结果是否已知”：验证类需“支持唯一结论”，探究类需“覆盖多种可能”。答题时需紧扣实验目的，严格控制变量，规范步骤设计，结果与结论逻辑一致——这是高分的关键。
1．(2025·江苏宿迁统考四模)恶性肿瘤(癌症)是威胁人类生命的主要杀手。人体免疫细胞识别并杀伤肿瘤细胞涉及多个步骤：①癌细胞由于变异产生“非自身”蛋白肽，呈递到自身细胞表面或被专职的抗原呈递细胞捕获后呈递；②免疫细胞识别该蛋白肽，并被激活；③免疫细胞释放细胞因子杀伤肿瘤细胞。具体过程如下图所示，请回答下列问题：
(1)癌细胞的产生主要是由于一系列________________________的致癌突变的积累导致，其细胞膜上的糖蛋白__________________，引起表面结构发生变化。
(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽经过蛋白酶体降解后，通过抗原加工相关转运蛋白(TAP)进入内质网，并与MHC(组织相容性复合物)结合，经_______________进一步加工分泌转运至细胞表面，与T细胞受体TCR结合，激活T细胞从而杀伤肿瘤细胞，实现_______________这一基本功能。T细胞还通过一种名为CD28的共激活受体，结合肿瘤细胞表面的______________，来完全激活T细胞的抗肿瘤功能，确保T细胞在攻击“敌人”的战斗中发挥最大威力。
(3)正常机体中，活化的细胞毒性T细胞表面的PD -1与正常细胞表面的PD -L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制，其意义是______________________________。狡猾的癌细胞会利用这种机制进行逃逸，癌细胞可通过__________(填“提高”或“降低”)PD -L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖，甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡。据图可知，采用免疫阻断疗法解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备______________________________阻断肿瘤细胞与T细胞的结合。
(4)胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素，这些异常胰岛素水解产生的肽段与MHC形成的复合物称为ID。研究发现，接受免疫阻断治疗后，血浆中干扰素IFN-γ增多，细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因，研究者以小鼠为材料设计实验探究，过程如下：
步骤或目的 简要操作过程
①___________________________ _____________________________ 从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养，培养液中通常加入(动物)血清，在气体环境为②__________________的CO2培养箱中培养，筛选并建立细胞系
分组并在相同且适宜的环境条件下培养 甲组：③_________________________ _________________________________ 乙组：细胞毒性T细胞和IFN-γ处理过的胰岛B细胞共培养 丙组：细胞毒性T细胞单独培养
实验结果的检测 检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量
记录实验结果并处理
实验结论 ④___________________________ _____________________________
[解析]　(1)癌细胞的产生主要是由于一系列原癌基因和抑癌基因的致癌突变的积累导致，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，当它们发生突变后，可能导致细胞癌变，癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞之间的黏着性降低，引起表面结构发生变化。(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽与MHC结合后，经高尔基体进一步加工分泌转运至细胞表面，高尔基体在细胞中主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，T细胞被激活后杀伤肿瘤细胞，实现免疫监视这一基本功能。T细胞还通过一种名为CD28的共激活受体，结合肿瘤细胞表面的B7，来完全激活T细胞的抗肿瘤功能。(3)正常机体中，活化的细胞毒性T细胞表面的PD -1与正常细胞表面的PD -L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制，其意义是避免免疫系统过度激活，导致自身免疫病的发生，这是机体的一种自我保护机制。癌细胞会利用这种机制进行逃逸，癌细胞可通过提高PD -L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖，甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡，因为PD -L1表达量提高，与细胞毒性T细胞表面PD -1结合的机会增多，对T细胞的抑制作用更强。据图可知，采用免疫阻断治疗解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备PD -L1单克隆抗体阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，阻止它们之间的相互作用，从而解除对T细胞的抑制。(4)该实验为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因，自变量为添加物质的种类，因变量为细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量，实验步骤及目的如下：细胞毒性T细胞的获取和培养：从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养，培养液中通常加入(动物)血清，在气体环境为95%空气和5% CO2(其中CO2可以维持培养液的pH)的CO2培养箱中培养，筛选并建立细胞系；分组并在相同且适宜的环境条件下培养：根据实验的对照原则，乙组是细胞毒性T细胞和IFN-γ处理过的胰岛B细胞共培养，丙组是细胞毒性T细胞单独培养，那么甲组应该是细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养，这样才能形成有效的对照，探究IFN-γ处理的胰岛B细胞对细胞毒性T细胞的影响；实验结果的检测：检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量；记录实验结果并处理：如题图；实验结论：从实验结果的柱状图来看，乙组(细胞毒性T细胞和IFN-γ处理过的胰岛B细胞共培养)中细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量最高，甲组(细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养)次之，丙组(细胞毒性T细胞单独培养)最低，这说明IFN-γ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用，进而使S型细胞毒性T细胞增加。
[答案]　(1)原癌基因和抑癌基因　减少　(2)高尔基体　免疫监视　B7　(3)避免免疫系统过度激活，导致自身免疫病的发生　提高　PD-L1单克隆抗体　(4)细胞毒性T细胞的获取和培养　95%空气和5%CO2　细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养　IFN-γ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用
2．(2025·江苏盐城模拟)某科研团队对葡萄幼苗光合作用的生理过程进行了研究，下图为葡萄幼苗一个叶肉细胞中的光合电子传递链，P680和P700分别表示光系统Ⅱ和光系统Ⅰ中两种特殊状态的叶绿素a。回答下列问题：
(1)光合系统Ⅰ和光合系统Ⅱ分布于叶绿体的___________________上。由图可知光系统Ⅱ的功能是__________________________________。P680和P700被称为反应中心色素，在接受光的照射后会被激发释放出电子(e－)，据图分析，这些电子的作用是___________________________________。
(2)纸层析法分离P680和P700时，其在层析液中的溶解度比叶黄素________。已知光合色素的浓度与其光吸收值成正比，当测定叶绿素含量时，应选择________(填“红光”或“蓝紫光”)，不选另一种光的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)ROS(活性氧)是活泼的含氧分子或自由基，如过氧化氢(H2O2)。科研人员模拟了夜间低温胁迫对葡萄叶片中H2O2含量的影响，从16 ℃逐渐降到－3 ℃并保持4小时，结果如下图。
据图分析，褪黑素(MEL)具有________(“加重”或“缓解”)低温损伤的作用，原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)进一步研究发现葡萄幼苗喷施MEL后VvHSF基因表达水平上升。为了验证低温胁迫时VvHSF能通过茉莉酸(JA，一种抗逆植物激素)的信号通路增强葡萄的抗寒性，研究者利用野生型(UT)、VvHSF过表达株(OE)为材料进行实验，请补充实验设计：
①OE株系＋___________________；
②OE株系＋___________________；
③UT株系＋蒸馏水，三组经过低温胁迫处理后，检测葡萄叶片中H2O2含量及其低温存活率。
[解析]　(1)依据题干信息可知，P680和P700分别表示光系统Ⅱ和光系统Ⅰ中两种特殊状态的叶绿素a，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，参与光合作用的光反应，主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。由图可知，光系统Ⅱ的功能是捕获光能、催化水的光解、传递电子。据图可知，P680和P700作为反应中心色素，在接受光的照射后会被激发释放出电子(e－)，其作用主要是：①参与ATP的合成；②将NADP＋还原成NADPH。(2)P680和P700分别表示光系统Ⅱ和光系统Ⅰ中两种特殊状态的叶绿素a，其在层析液中的溶解度比叶黄素小。已知光合色素的浓度与其光吸收值成正比，当测定叶绿素含量时，应选择红光，不选蓝紫光的原因是选择红光可以排除类胡萝卜素吸收蓝紫光的干扰。(3)观察柱状图，在相同的低温处理条件下，与对照组相比，MEL 处理组的葡萄叶片中H2O2含量较低，由于ROS(如H2O2)是活泼的含氧分子或自由基，会对细胞造成损伤，H2O2含量越低，说明细胞受到的损伤越小，所以褪黑素(MEL)具有缓解低温损伤的作用。(4)本题旨在验证低温胁迫时 VvHSF 能通过茉莉酸(JA)的信号通路增强葡萄的抗寒性。实验利用野生型(UT)和 VvHSF 过表达株(OE)为材料，通过设置不同处理组，观察相关检测指标来得出结论。为了验证 VvHSF 能通过 JA 的信号通路起作用，在一个OE株系中应加入蒸馏水作为对照，以排除其他因素对实验结果的干扰。在另一个 OE 株系中应加入JA合成抑制剂，与前者形成对照，从而探究 VvHSF 是否通过 JA 信号通路发挥作用。
[答案]　(1)类囊体薄膜　捕获光能、催化水的光解、传递电子　参与ATP的合成，将NADP＋还原成NADPH　(2)小　红光　选择红光可以排除类胡萝卜素的干扰　(3)缓解　与对照组相比，MEL处理后过氧化氢含量下降，降低活性氧造成的损伤
(4)JA合成抑制剂(JA信号通路阻断剂)　蒸馏水
实验探究突破练
1．(2025·四川卷T5)下列以土豆为材料的实验描述，错误的是(　　)
A．土豆DNA溶于酒精后，与二苯胺试剂混合呈蓝色
B．向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色
C．利用土豆匀浆制备的培养基，可用于酵母菌的培养
D．土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响
A　[DNA不溶于酒精，在用二苯胺鉴定DNA时需要水浴加热才能呈现蓝色，A错误；土豆匀浆中含有淀粉，所以向土豆匀浆中加入一定量的碘液后，溶液会呈蓝色，B正确；利用土豆匀浆制备的培养基，含有碳源、氮源、水、无机盐和其他酵母菌生长需要的物质，所以可用于酵母菌的培养，C正确；过氧化氢酶的活性受到pH的影响，所以土豆中的过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响，D正确。]
2．(2025·云南卷T2)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。下列说法错误的是(　　)
A．缓冲液可以用蒸馏水代替
B．匀浆的目的是释放线粒体
C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解
A　[缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定，保持线粒体的正常结构和功能，蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡，导致线粒体吸水胀破，所以缓冲液不可以用蒸馏水代替，A错误；匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞破裂，从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来，所以匀浆的目的是释放线粒体，B正确；差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异，在不同转速下进行离心，从而将不同大小的颗粒分开，C正确；线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中，所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解，D正确。]
3．(2025·湖南卷T2)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是(　　)
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
B　[藓类叶片薄，只有一层细胞，可直接用于观察叶绿体，菠菜叶由多层细胞构成，但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体，因为叶肉细胞中有叶绿体，所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验，A正确；猪是哺乳动物，猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就不含DNA，而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等含有DNA的结构，所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验，B错误；醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料，都能使染色体着色，所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”，C正确；肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”，D正确。]
4．(2025·广东卷T4)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂，视野中(如图)可见(　　)
A．细胞质分离
B．等位基因分离
C．同源染色体分离
D．姐妹染色单体分离
D　[细胞质分离在光学显微镜下不能明显看到，A错误；等位基因分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，且等位基因显微镜下不可见，B错误；同源染色体分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，C错误；图中染色体均匀分布在细胞两极，可知着丝粒已经分裂，姐妹染色单体形成的染色体在分离，D正确。]
5．(2025·黑吉辽蒙卷T11)下列关于实验操作和现象的叙述错误的是(　　)
A．观察叶绿体的形态和分布，需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需要加热后才能呈现砖红色
C．将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
C　[观察叶绿体的形态和分布时，先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察，A正确；利用斐林试剂检测还原糖时，需要将待测组织液水浴加热，才能出现砖红色沉淀，B正确；用镊子将染色后的洋葱根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，需要用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，然后用拇指轻轻地按压盖玻片，使细胞分散开来，有利于观察，C错误；层析液具有挥发性且有毒，因此需要用棉塞塞紧试管口，且需要在通风好的条件下进行，D正确。]
6．(2025·山东卷T13)“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是(　　)
A．应使用干燥的定性滤纸
B．绿叶需烘干后再提取色素
C．重复画线前需等待滤液细线干燥
D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
B　[“绿叶中色素的提取和分离”实验中，分离色素时使用干燥的定性滤纸可以确保层析液在滤纸上均匀扩散，形成整齐的色素带，A正确；提取色素时一般不需要对绿叶进行烘干，B错误；重复画线前需等待滤液细线干燥，否则分离的色素带会出现重叠、不整齐等现象，C正确；可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇，D正确。]
7．(2025·河南卷T16)饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验，小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
分组 处理 实验结果
皮质醇水平 毛发
甲 正常饮食 正常 正常
乙 断食 升高 减少
丙 断食＋切除肾上腺 无 正常
A．断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化
B．通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节
C．丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”
D．根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长
B　[断食处理可影响内环境中的营养物质含量，可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化，A正确；甲乙组的自变量为是否断食，两组的皮质醇水平不同，故可以对比分析，证明毛发的生长受肾上腺的调节，B错误；与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”因此丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”，C正确；根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过调节肾上腺分泌皮质醇来调节毛发生长，D正确。]
8．(2025·吉林白城模拟)可利用黑藻进行不同的生物学实验，下列叙述正确的是(　　)
A．须染色后再观察黑藻细胞的质壁分离
B．可用无水乙醇分离黑藻细胞的光合色素
C．可将黑藻小叶制成临时装片观察细胞质流动
D．可观察黑藻叶肉细胞有丝分裂过程的染色体变化
C　[黑藻细胞的液泡呈无色，但叶绿体的存在使得原生质层呈现绿色，在观察黑藻细胞的质壁分离时，可直接观察，无需染色，A错误；分离光合色素用的是层析液，提取光合色素常用无水乙醇，B错误；黑藻小叶含有叶绿体，叶绿体可作为观察细胞质流动的标志物，可将黑藻小叶制成临时装片观察细胞质流动，C正确；黑藻叶肉细胞属于高度分化的细胞，不再进行有丝分裂，所以不能观察到有丝分裂过程中染色体的变化，D错误。]
9．(2025·湖南沅澧共同体模拟)下列有关高中生物学实验的叙述，正确的是(　　)
A．检测花生子叶中的脂肪时，直接使用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
B．观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C．电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
D．探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2的生成情况
C　[检测花生子叶中的脂肪时，需在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，并将其移至视野中央，将物像调节清晰，再换为高倍镜下观察，方可观察到被染成相应颜色的脂肪颗粒，A错误；观察菠菜叶绿体时，需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布，B错误；电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内，C正确；酸性重铬酸钾可用于检测酵母菌无氧呼吸产生酒精的情况，而不能检测CO2的生成情况，D错误。]
10．(2025·天津滨海新区三模)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序正确的是(　　)
选项 高中生物学实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的还原糖 向待测样液中先加斐林试剂甲液，再加乙液
B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察
C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温
D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用甲紫溶液染色后再用清水漂洗
B　[在检测还原糖时，要将斐林试剂甲液和乙液等量混匀，现配现用，A错误；在观察细胞质流动的实验中，应先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D错误。]
11．(2025·河北沧州质量监测)利用物质或结构在物理或化学性质上存在的差异，采取适当的方法可以实现分离。下列叙述错误的是(　　)
A．利用DNA不溶于酒精、某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离蛋白质和DNA
B．绿叶中不同的色素在层析液中的溶解度不同，可在滤纸条上观察到4条色素带
C．利用差速离心法分离细胞器时，随离心速率的提高，沉淀物中细胞器的颗粒逐渐变小
D．DNA分子越大，其在琼脂糖凝胶中的迁移速率越大，距离加样孔越近
D　[DNA的粗提取实验中，其原理是DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA和蛋白质，A正确；绿叶中色素的分离实验中，其原理是绿叶中的色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取色素，四种色素都能溶解在层析液中，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，可在滤纸条上观察到4条色素带，B正确；分离细胞中的细胞器使用的方法是差速离心法，采用逐渐提高离心速率的方法分离不同大小颗粒的细胞器，离心速率越高，沉降的细胞器颗粒越小，C正确；DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率，DNA分子越小，迁移的速率越快，D错误。]
12．(2025·江苏徐州模拟)下列有关“低温诱导染色体数量加倍”实验的叙述，错误的是(　　)
A．低温处理后的根尖需要用卡诺氏液固定细胞的形态
B．显微镜下可观察到部分细胞的染色体数量加倍
C．低温处理导致染色体数量加倍的原理与秋水仙素不同
D．若解离时间过短可能会导致细胞相互重叠而影响观察
C　[低温处理根尖后用卡诺氏液固定细胞的形态，A正确；低温处理仅使部分细胞的染色体数目加倍，显微镜下可观察到部分细胞染色体加倍的现象，B正确；低温处理与秋水仙素的作用原理相同，均为抑制纺锤体的形成，导致染色体无法分离，C错误；解离时间过短会导致细胞未充分分离，细胞重叠影响观察，D正确。]
13．(2025·黑龙江哈尔滨模拟)将抗青枯病的二倍体野生马铃薯与不抗病的栽培种马铃薯融合后获得抗病的杂种植株，抗病基因的PCR扩增结果如图，下列有关叙述不正确的是(　　)
注：1号为标准参照物，2号为栽培种，3号为野生种。
A．除必需组分外，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+
B．用PCR扩增时，所用的引物越短，引物特异性越高
C．根据电泳结果可初步推测4～14号为抗病的杂种植株
D．还需通过接种青枯病菌检测杂种植株是否符合要求
B　[Mg2+作为Taq DNA聚合酶的激活剂，PCR反应缓冲液中一般需要加入，A正确；引物与模板链结合，所用的引物越短，引物特异性越低，B错误；植物细胞杂交后形成的融合细胞中含有两亲本细胞的DNA，因此可知图示中2、3为双亲的DNA电泳结果，4～14为抗病的杂种植株电泳结果，C正确；具有抗病基因不一定表现为抗病性状，还需通过接种青枯病菌检测杂种植株是否符合要求，D正确。]
14．(2025·安徽马鞍山适应性考试)聚合酶链式反应(PCR)能在体外将微量的DNA大幅增加。为确定通过PCR能否扩增出所需产物，需对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定。下列叙述错误的是(　　)
A．为避免出现非特异性扩增产物，PCR 实验过程要做到严格无菌
B．为使模板 DNA充分打开，PCR反应过程中的预变性的时间比变性的时间长
C．加样时，凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是对PCR产物进行染色，便于结果观察
D．电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速度会受到凝胶浓度、DNA分子的构象等因素影响
C　[PCR实验过程严格无菌主要是为了防止杂菌DNA等外源DNA的污染，避免出现非特异性扩增产物，A正确；预变性的目的是使模板DNA充分打开，其时间比变性的时间长，B正确；凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示加样位置、显示电泳进程等，而不是对PCR产物进行染色，C错误；电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速度会受到凝胶浓度、DNA分子的构象等因素影响，D正确。]
15．(14分)(2025·陕晋宁青卷T17)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图(a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图(b)。回答下列问题。
(1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的____________，产物C3在光反应生成的______________参与下合成糖类等有机物。
(2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图(a)(b)可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率________(填“增大”或“减小”)；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度________(填“大”“小”或“无法判断”)。
(4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)暗反应在叶绿体的基质中进行，该过程中植物通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5结合，这个过程称作CO2的固定。光反应的产物主要包括O2、ATP和NADPH。CO2固定后的产物C3在有关酶的催化作用下，接受光反应生成的ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后，被还原的C3在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类等有机物。(2)根据题意可知，线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸和CO2，相同光照条件下，与植株W相比，植株S保卫细胞中的G酶表达量较高，催化甘氨酸分解：①生成的CO2较多，CO2可直接进入叶绿体用于CO2的固定；②生成的可溶性糖等溶质较多，导致保卫细胞渗透压增高，吸水增多，气孔开度增大，从而吸收更多的CO2，故相同光照条件下，植株S叶片的净光合速率高于植株W。(3)O2浓度升高后，在与CO2竞争R酶时占优势，导致R酶催化固定CO2的量减少，因此植株S的净光合速率会减小。相较于植株W，植株S保卫细胞中的G酶表达量高，G酶催化甘氨酸生成的丝氨酸和CO2的量更多，结合(2)分析，植株S的净光合速率变化幅度小。(4)本实验的目的是确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，根据加法原理和减法原理，应补充敲除G酶基因的组别。实验思路：增加敲除保卫细胞中合成G酶相关基因的植株组别，用相同条件处理敲除相关基因的植株，测量该植株的气孔开度和净光合速率，与植株W作比较。预期结果：敲除G酶相关基因的植株的气孔开度和净光合速率均低于植株W。
[答案]　(除标注外，每空2分，共14分)(1)基质　ATP、NADPH　(2)与植株W相比，植株S气孔开度大，吸收的CO2多，且植株S的G酶表达量较高，催化甘氨酸分解生成的CO2增多，进入叶绿体用于光合作用的CO2较多　(3)减小　小　(4)实验思路：增加敲除保卫细胞中合成G酶相关基因的植株组别，在相同条件下处理敲除相关基因的植株，测量该植株的气孔开度和净光合速率，与植株W作比较。预期结果：敲除G酶相关基因的植株的气孔开度和净光合速率均低于植株W(4分)
16．(14分)(2025·江苏南京师大附中模拟)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。
(1)实验一：研究人员构建AD模型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。
组别 实验材料 实验处理
甲 ______________ 玉米油灌胃处理
乙 AD模型小鼠 ______________________________________
丙 ______________ 大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药
①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台(图1中以■表示)，训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三组小鼠的运动轨迹如图1所示。实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力，理由是______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图2所示(深色斑点为老年斑)。由结果可知，大蒜素_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③测定三组小鼠脑内Aβ的含量，如图3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图4(条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低)。
请在图3横坐标相应柱形图下标出组别，并画出丙组的柱形图。图4中β-actin的作用为__________________________________，根据图3和图4结果，推测大蒜素可_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。
(2)实验二：研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。该实验方案是否合理，并说明理由______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的__________________作用。
[解析]　(1)根据题意可知，本实验的目的是研究大蒜素对AD发病进程的影响，实验材料为AD模型小鼠，乙组用玉米油灌胃处理，丙组用大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药，甲组健康小鼠用玉米油灌胃处理作对照。①分析图1，丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置，所以实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力。②分析图2，甲组无老年斑，乙组老年斑远多于丙组，可推知大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复正常。③根据以上分析，丙组小鼠脑内Aβ的含量应比甲多，比乙少，如图所示：
图4中β-actin作为对照，作用为证明实验材料和实验操作的正确性； 根据图3和图4结果，推测大蒜素可通过降低AD模型小鼠脑细胞中PS1的表达(丙组低于乙组)，减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达(丙组低于乙组)，促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达(丙组高于乙组)，从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。(2)本实验的目的是证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平。(3)综上所述，大蒜素具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。大蒜素对AD的发病进程有一定的减缓作用。
[答案]　(除标注外，每空1分，共14分)(1)健康小鼠　玉米油灌胃处理　AD模型小鼠　丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置　可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复至正常
(3分)
证明实验材料和实验操作的正确性　通过降低AD模型小鼠脑细胞中PS1的表达，减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达，促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达　(2)不合理，因为该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠；检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平(3分)　(3)减缓(抑制)
1 / 27题型2　非选择题高分突破
考向 考频
分子与细胞 2025·陕晋青宁卷T17，2025·黑吉辽蒙卷T21，2024·福建卷T20， 2024·江苏卷T20，2024·浙江6月卷T24，2024·甘肃卷T20
遗传与变异 2025·安徽卷T19，2025·四川卷T20，2025·陕晋青宁卷T18， 2024·福建卷T19，2024·山东卷T22，2024·北京卷T21， 2024·浙江6月卷T25，2023·河北卷T23
稳态与调节 2025·四川卷T18，2025·北京卷T19，2025·浙江1月卷T25， 2025·广东卷T20，2025·河南卷T18，2025·陕晋青宁卷T19， 2025·湖南卷T20，2025·黑吉辽蒙卷T22，2025·山东卷T23， 2024·甘肃卷T18，2024·福建卷T18，2024·江苏卷T22， 2024·重庆卷T17，2024·山东卷T23，2024·海南卷T16， 2024·广东卷T19，2023·湖南卷T18
生物与环境 2024·广东卷T20，2024·浙江6月卷T24
生物技术 2025·山东卷T25，2025·全国卷T34，2024·广东卷T21， 2024·湖南卷T21，2024·江苏卷T23，2023·广东卷T20， 2023·湖南卷T21
1．理清实验设计的程序
2．实验设计步骤的“四步曲”
3．实验设计的各个环节突破方法
(1)探究环节1——确定实验目的
①由实验的自变量和因变量决定。
②书写规范及格式
a．探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响。
b．探究(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系。
(2)探究环节2——作出假设
①假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对研究结果的预测，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想。
②假设是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。
③探究性实验的假设包括各种可能的情况。
(3)探究环节3——实验原理的确认与书写
①实验原理的确认
实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
②实验原理的书写
a．自变量作用的科学依据。
b．因变量的获得。
c．因变量的检测指标。
(4)探究环节4——实验思路确定的三个关键
(5)探究环节5——实验步骤“三部曲”
注：实验思路不同于实验步骤，实验步骤是实验思路的具体实施，更加具体，重视操作。
(6)探究环节6——实验结果与结论
①实验结果的呈现方式
a．利用表格呈现实验结果。表格的设计应当从自变量和因变量上展开。
b．利用统计图(曲线图、柱状图等)呈现实验结果。以统计图的形式呈现时，通常横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，并在坐标轴上标注单位或符号，如果是两个或多个自变量，要在图例中注明。
②实验结果的分析方式
a．对于验证性实验：结果和结论是唯一的，依据自变量与因变量的关系，可用逆推法，由结论推出相应的结果。
b．对于探究性实验：结果和结论是不确定的，应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到，然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。
4．“五看法”把握评价、修订或完善实验设计
(2025·浙江1月卷T25)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题：
(1)给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。
①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的________细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量________。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是________。
(2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。
材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。(说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。)
①完善实验思路。
ⅰ．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。
ⅱ．__________________________________________________________________。
ⅲ．__________________________________________________________________。
ⅳ．__________________________________________________________________。
②预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果)。
[解题指导]
(1)
提取题干信息： 大鼠隔日注射药物D，出现血糖浓度和尿糖浓度增加
分析，演绎
(2)
提取题干信息： 验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，为验证性实验，实验结果确定
分析，演绎 变量分析与控制 ①自变量：细胞类型：肝癌细胞、肝细胞 ②因变量：两类细胞对药物Z的不同反应(增殖情况) ③无关变量：细胞培养液的用量，温度等 ④变量处理：对肝癌细胞、肝细胞分别置于CO2培养箱中用细胞培养液(对照组)、细胞培养液中加入药物Z处理(实验组) ⑤结果：用显微镜观察不同细胞的增殖情况
分析，演绎 确定实 验步骤 ⅰ．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液 ⅱ．A 、B组加入肝癌细胞悬液，C、D组加入肝细胞悬液 ⅲ．A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z ⅳ．将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数
实验结 果分析 据题干信息可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用。图示结果如下：
[尝试解答]　_________________________________________________________
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方法技巧
高考生物实验非选择题聚焦 “实验设计与分析”，核心考查对实验变量的控制、对照实验的设计、结果的预期与结论的推导等能力。这类题目通常包含实验目的、原理、材料用具、步骤设计、结果分析、结论推导等模块，要求逻辑严谨、操作规范、表述准确。
根据实验目的的差异，可分为验证类实验(验证已知结论)和探究类实验(探究未知结果)，二者在审题、解答、注意事项上存在显著区别。
1．验证类实验的审题要点、解答策略与注意事项
(1)审题要点
验证类实验的核心是 “验证已知结论”(如 “验证胰岛素具有降低血糖的作用”)，审题时需紧扣 “已知结论” 拆解关键信息。
①明确实验目的：通过题干关键词(如 “验证”“证明”)确定需验证的结论(结论是唯一且已知的)。
②锁定变量关系：结论中 “原因” 为自变量(如 “胰岛素的有无”)，“结果” 为因变量(如 “血糖浓度变化”)，二者关系是确定的(自变量→因变量的因果关系已知)。
③提取实验原理：题干或教材中与结论相关的生物学原理(如 “胰岛素能促进组织细胞摄取、利用葡萄糖”)，这是实验设计的依据。
④识别材料用具：明确可用材料(如 “小鼠、胰岛素溶液、葡萄糖溶液”)和工具(如 “血糖仪、注射器”)，判断是否需补充(一般题目会提供，无需额外假设)。
(2)解答策略
验证类实验设计需 “支持已知结论”，确保实验结果能唯一指向结论。
①设计对照实验：必须设置对照组(如空白对照、自身对照)，保证 “自变量唯一，无关变量一致”。
示例：验证胰岛素降血糖，实验组注射胰岛素，对照组注射等量生理盐水(空白对照)，无关变量(小鼠年龄、饲养条件、处理时间等)完全一致。
②规范实验步骤：按 “分组→处理→观察” 逻辑设计，步骤需可操作、可重复。
a．分组：随机均分材料(如 “取生长状况一致的小鼠 10 只，随机分为 A、B 两组，每组5只”)。
b．处理：实验组施加自变量，对照组不施加或施加 “无关处理”(如 “A 组注射 1mL 胰岛素溶液，B组注射1 mL生理盐水”)。
c．观察：在相同条件下培养后，检测因变量(如 “2 小时后测两组小鼠血糖浓度”)。
③结果预期与结论：结果唯一且与已知结论一致，结论直接呼应实验目的。
示例：若 A 组血糖浓度显著低于 B 组，则验证 “胰岛素能降低血糖浓度”。
(3)注意事项
①结果预期不可 “多向化”：验证类实验结果是确定的，若预期 “可能升高、可能降低” 则错误。
②对照设置需 “有效”：避免对照组与实验组存在无关变量差异(如 “注射量不同” 会干扰结果)。
③原理与结论需 “匹配”：实验原理必须能支持结论(如验证 “光合作用需要光”，原理需关联 “光为光合作用提供能量”)。
2．探究类实验的审题要点、解答策略与注意事项
(1)审题要点
探究类实验的核心是 “探究未知结果”(如 “探究温度对淀粉酶活性的影响”)，审题时需聚焦 “未知问题” 拆解关键信息。
①明确探究问题：通过题干关键词(如 “探究”“是否影响”“如何影响”)确定问题(结果是未知的，可能有多种情况)。
②模糊变量关系：自变量(如 “温度”)与因变量(如 “淀粉酶活性”)的关系不明确(可能促进、抑制、无影响，或存在最适值)。
③确定检测指标：因变量需可观察、可测量(如 “淀粉酶活性” 可通过 “淀粉剩余量”“还原糖生成量” 检测)。
④判断实验类型：区分 “定性探究”(如 “是否影响”)和 “定量探究”(如 “影响的最适值”)，定量探究需设置自变量梯度(如温度梯度：0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃)。
(2)解答策略
探究类实验设计需 “区分多种可能结果”，确保实验能通过结果判断变量关系。
①设计多组对照：自变量需覆盖 “可能影响范围”(如探究温度对酶活性的影响，需设低温、适温、高温组)，对照组可相互对照(无空白对照时，各组互为对照)。
②步骤强调 “重复性”：因结果未知，需通过 “多次实验”“多材料平行处理” 减少误差(如 “每组设置 3 个重复样本，取平均值”)。
③结果预期与结论 “分情况讨论”：根据可能的变量关系，预设所有合理结果，并对应推导结论。
示例：探究 “生长素类似物对扦插枝条生根的影响”，结果可能为：
a．浓度过高：生根数少于对照组(抑制)。
b．浓度适宜：生根数多于对照组(促进)。
c．浓度过低：生根数与对照组无差异(无影响)。
(3)注意事项
①结果预期不可 “遗漏”：需覆盖所有逻辑可能(如 “促进、抑制、无影响” 三类，或 “随浓度升高先升后降” 等)，避免 “只答一种情况”。
②自变量梯度需 “合理”：定量探究中，梯度间隔需适宜(如温度梯度设 10 ℃间隔，而非1 ℃，避免步骤烦琐)，且需包含 “空白点”(如0浓度组)。
③结论需 “基于结果”：探究类结论不能绝对化，需用 “若……则……” 的逻辑(如 “若40 ℃组酶活性最高，则该酶的最适温度接近40 ℃”)。
3．答题模板
验证类与探究类实验的核心差异在于 “结果是否已知”：验证类需 “支持唯一结论”，探究类需 “覆盖多种可能”。答题时需紧扣实验目的，严格控制变量，规范步骤设计，结果与结论逻辑一致——这是高分的关键。
1．(2025·江苏宿迁统考四模)恶性肿瘤(癌症)是威胁人类生命的主要杀手。人体免疫细胞识别并杀伤肿瘤细胞涉及多个步骤：①癌细胞由于变异产生“非自身”蛋白肽，呈递到自身细胞表面或被专职的抗原呈递细胞捕获后呈递；②免疫细胞识别该蛋白肽，并被激活；③免疫细胞释放细胞因子杀伤肿瘤细胞。具体过程如下图所示，请回答下列问题：
(1)癌细胞的产生主要是由于一系列____________________的致癌突变的积累导致，其细胞膜上的糖蛋白______________，引起表面结构发生变化。
(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽经过蛋白酶体降解后，通过抗原加工相关转运蛋白(TAP)进入内质网，并与MHC(组织相容性复合物)结合，经_______________进一步加工分泌转运至细胞表面，与T细胞受体TCR结合，激活T细胞从而杀伤肿瘤细胞，实现_______________这一基本功能。T细胞还通过一种名为CD28的共激活受体，结合肿瘤细胞表面的______________，来完全激活T细胞的抗肿瘤功能，确保T细胞在攻击“敌人”的战斗中发挥最大威力。
(3)正常机体中，活化的细胞毒性T细胞表面的PD -1与正常细胞表面的PD -L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制，其意义是____________________________
______________________________。狡猾的癌细胞会利用这种机制进行逃逸，癌细胞可通过__________(填“提高”或“降低”)PD -L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖，甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡。据图可知，采用免疫阻断疗法解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备______________阻断肿瘤细胞与T细胞的结合。
(4)胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素，这些异常胰岛素水解产生的肽段与MHC形成的复合物称为ID。研究发现，接受免疫阻断治疗后，血浆中干扰素IFN-γ增多，细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因，研究者以小鼠为材料设计实验探究，过程如下：
步骤或目的 简要操作过程
①________________________________________________________ 从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养，培养液中通常加入(动物)血清，在气体环境为②___________________的CO2培养箱中培养，筛选并建立细胞系
分组并在相同且适宜的环境条件下培养 甲组：③_____________________ _____________________________ 乙组：细胞毒性T细胞和IFN-γ处理过的胰岛B细胞共培养 丙组：细胞毒性T细胞单独培养
实验结果的检测 检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量
记录实验结果并处理
实验结论 ④__________________________________________________________________________________________________________________
2．(2025·江苏盐城模拟)某科研团队对葡萄幼苗光合作用的生理过程进行了研究，下图为葡萄幼苗一个叶肉细胞中的光合电子传递链，P680和P700分别表示光系统Ⅱ和光系统Ⅰ中两种特殊状态的叶绿素a。回答下列问题：
(1)光合系统Ⅰ和光合系统Ⅱ分布于叶绿体的___________________上。由图可知光系统Ⅱ的功能是______________________________。P680和P700被称为反应中心色素，在接受光的照射后会被激发释放出电子(e－)，据图分析，这些电子的作用是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)纸层析法分离P680和P700时，其在层析液中的溶解度比叶黄素________。已知光合色素的浓度与其光吸收值成正比，当测定叶绿素含量时，应选择________(填“红光”或“蓝紫光”)，不选另一种光的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)ROS(活性氧)是活泼的含氧分子或自由基，如过氧化氢(H2O2)。科研人员模拟了夜间低温胁迫对葡萄叶片中H2O2含量的影响，从16 ℃逐渐降到－3 ℃并保持4小时，结果如下图。
据图分析，褪黑素(MEL)具有________(“加重”或“缓解”)低温损伤的作用，原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)进一步研究发现葡萄幼苗喷施MEL后VvHSF基因表达水平上升。为了验证低温胁迫时VvHSF能通过茉莉酸(JA，一种抗逆植物激素)的信号通路增强葡萄的抗寒性，研究者利用野生型(UT)、VvHSF过表达株(OE)为材料进行实验，请补充实验设计：
①OE株系＋_________________________________________________________；
②OE株系＋_________________________________________________________；
③UT株系＋蒸馏水，三组经过低温胁迫处理后，检测葡萄叶片中H2O2含量及其低温存活率。
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