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专题24 实验与探究
考点 十年考情（2016-2025） 命题趋势
实验与探究 （10年10考） 2025 黑吉辽蒙：观察叶绿体形态、色素提取与鉴定、观察染色体形态数目；安徽：探究光照强度对光合作用强度的影响；山东：绿叶中色素的提取和分离；陕晋青宁:探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用、酵母菌计数、观察叶绿体和细胞质的流动、DNA的粗提取与鉴定；湖南：用替代的实验材料或者试剂开展实验；四川：生物组织中化合物鉴定、过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响； 2024·重庆：探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响；北京：研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控； 2023·北京：实验探究长期注射吗啡的小鼠的影响；天津、山东、海南、湖南 2022·辽宁、福建、重庆、北京、湖北、湖南、天津、浙江 2021·北京、全国 2020·山东、浙江、北京 2019·全国、北京、浙江 2018·浙江、北京 2017·北京、江苏、浙江、天津、上海 2016·江苏、海南 从近10年全国各地的高考试题来看，实验与探究专题主要考查教材基础实验、生物科学史以及探究性实验。探究实验结合新情境、图表等内容综合进行考查。此部分内容在选择题和非选择题部分都有考察
考点 实验与探究 　
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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
2．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验
C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度
D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关
3．（2025·山东·高考真题）“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
4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）对下列关于中学生物学实验的描述错误的是（ ）
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A．①⑥通过观察颜色判断实验结果 B．③⑥均须进行离心操作
C．②④均可使用洋葱作为实验材料 D．②⑤实验过程均须保持细胞活性
5．（2025·湖南·高考真题）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”
A．A B．B C．C D．D
6．（2025·四川·高考真题）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
7．（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ）
A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性
D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
8．（2023·北京·高考真题）研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况，结果如图。由图可以得出的结论是（　　）

A．吗啡减缓伤口愈合 B．阿片受体促进伤口愈合
C．生理条件下体内也有吗啡产生 D．阿片受体与吗啡成瘾有关
9．（2022·辽宁·高考真题）为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠胃排空（胃内容物进入小肠）的作用，科研人员设置4组实验，测得大鼠胃排空率见下表。下列叙述错误的是（ ）
组别 状态 胃排空率（%）
正常组 健康大鼠 55.80
模型组 患病大鼠未给药 38.65
柴胡疏肝散组 患病大鼠+柴胡疏肝散 51.12
药物A组 患病大鼠+药物A 49.92
注：药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A．与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低
B．正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C．与正常组相比，柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D．柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
10．（2019·浙江·高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3mL 3mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 －
3 加入二氧化锰 － 少许
4 检测
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
11．（2017·浙江·高考真题）用同种小鼠为材料,分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验,下列叙述正确的是
A．给切除胸腺和未切除胸腺的两组小鼠,分别接种该菌,预测未切除组小鼠易感染该菌
B．给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
C．给注射和未注射感染过该菌小鼠的血清的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
D．给注射和未注射感染过该菌小鼠的T细胞的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
12．（17-18高一上·浙江宁波·期中）为验证酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示
试管号 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 2 2 2 2 2
1号淀粉溶液 3 3 3
2号蔗糖溶液 3 3 3
稀释的人新鲜唾液 1 1
蔗糖酶溶液 1 1
据表分析，下列叙述正确的是 （ ）
A．试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3-6需在沸水浴中保温2-3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
13．（2017·浙江·高考真题）某同学进行有关酶的实验：
组1：1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2：2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3：2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→
下列叙述错误的是
A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀
C．指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶具有专一性
14．（2017·上海·高考真题）据观察，饲养在水族箱中的柳条鱼总是在每年的四月中旬产卵，这固然可能与季节性水温的高低和日照时间的长短有关，但也不能排除柳条鱼体内存在着一个固有的生物钟。上述思维过程在生命科学探究中属于
A．提出假设 B．设计实验
C．分析数据 D．得出结论
15．（2023届贵阳市高三质量监测生物试题）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是（ ）
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水和吸水
D．用水为层析液观察花青苷的色素带
16．（2017·上海·高考真题）在洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原实验中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①②两处滴加的溶液分别是（ ）
A．清水、清水 B．清水、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
C．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、清水 D．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
17．（2017·江苏·高考真题）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是（ ）
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
18．（2016·海南·高考真题）下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是
A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B．黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
19．（2016·江苏·高考真题）下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是
A．加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B．加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C．发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D．实验室制作的腐乳不宜直接食用
二、实验题
20．（2025·浙江·高考真题）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：
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)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。
i i． 。
i i i． 。
i i i i． 。
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）。
21．（2024·重庆·高考真题）胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡。为探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响，研究者进行了相关实验。
(1)卵细胞产生的雌激素通过 运输到肝细胞，作用于雌激素受体（ER），ER激活肝细胞内的下游信号。
(2)研究者构建雌激素激活肝细胞模型鼠，将肝细胞置于不含葡萄糖的培养液中，分别处理一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量。如图1。为提高葡萄糖含量以便检测，添加了胰高血糖素进行处理，胰高血糖素提高血糖的原因是 （答一点）。如图1处理，Ⅱ组用胰高血糖素处理，除验证胰高血糖素升高血糖的作用外，还有什么作用？ 。由实验可以得出，在降低血糖上，雌激素和胰岛素的相互作用是 。
(3)为进一步验证上述结论，实验者进行体内实验，有人认为实验设计不合理，即使不考虑其他激素对血糖水平的影响，也无法得出雌激素与胰岛素之间的相互关系，你认为的原因可能是 。
22．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。
(2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
(3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
(4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。
题干关键信息 所学知识 信息加工
酵母菌 兼性厌氧型微生物 无氧条件（密闭发酵罐）：酵母进进行无氧呼吸，产生酒精和CO2 有氧条件：酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控 自变量是不同氧气含量，因变量是酵母菌生长分支即相关调控情况 图甲中，无氧取样，无氧培养条件下，菌落数最多，说明该条件下，占比较低的菌种也会产生菌落，有利于保留占比很低菌种
23．（2023高三·全国·专题练习）某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里，研究人员发现幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群有关，得到如下表结论
菌种 1 2 3 4 5 6
醋酸杆菌A + - + + + +
芽孢杆菌B + - - + - -
菌C + - - - + -
菌D + - - - - +
注：+代表存在这种菌，-代表不存在这种菌
(1)根据第 列，在有菌A的情况下，菌 会进一步促进提高幼蜂羽化率。
(2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。
（i）研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，则其作用可以是促进 物质转化为脂质。
（ii）研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过 的方式使寄主积累脂质。
（iii）研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，结合以上实验结果，请设计实验探究：
24．（2023·湖南·高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度区间进一步实验。
测试菌 抗菌肽浓度/（ g mL-1）
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡萄球菌 - - - - - + +
枯草芽孢杆菌 - - - - - + +
禾谷镰孢菌 - + + + + + +
假丝酵母 - + + + + + +
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
25．（2023·湖南·高考真题）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下列问题：
(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于 （填“正”或“负”）反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：
正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为缬氨酸，该位点不发生自身磷酸化 α位突变为天冬氨酸，阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合 β位突变为丙氨酸，该位点不发生自身磷酸化 L蛋白编码基因确缺失
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
高频刺激 有LTP 有LTP 无LTP 无LTP
注：“+”多少表示活性强弱，“-”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
26．（2022·天津·高考真题）为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料（HFD组）和普通饲料（ND组）16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组 偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量 （增加∕减少）。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含 的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为 ，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可 （加剧∕缓解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。 。
27．（2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。
实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）
回答下列问题：
(1)完善实验思路：
①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。
②药物S处理：
甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组：
连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理：
甲组：
乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组：
连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。
(2)预测实验结果：
设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论：
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过 ，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平
28．（2020·北京·高考真题）细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌（Pa）导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体（f）。
（1）在感染部位，吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
（2）f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌，但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系，研究者将等量的无f侵染的Pa菌株（P）和被f侵染的Pa菌株（P1）分别接种于小鼠伤口，结果如下表。
接种菌株 接种后不同时间伤口的感染率（%）
24h 48h 72h
P 18 30 22
P1 59 62 62
由此可知，f能 Pa引起的伤口感染。
（3）在上述研究的基础上，研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验，主要流程及结果见下图。
①I~III处理所需的实验材料应分别选用 。（填选项前字母）
A．P1 B．PC．灭活的f D．SE．生理盐水
②另有研究发现，f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因 。
29．（2019·北京·高考真题）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。
（1）流感病毒必须在 内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过 、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
（2）流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为 细胞，后者能产生特异性抗体。
（3）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 。
（4）研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体（分别为D63、D21）、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、 （选择并排序）等。
a．将抗体分别与流感病毒混合
b．将各混合物加入同一细胞培养瓶
c．将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d．检测NA抗体与易感细胞的结合率
e．检测培养物中病毒的增殖量
f．检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是 。选用的对照抗体应不能与 特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路 。
（5）若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施 。
30．（2019·全国III卷·高考真题）动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答，再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验，实验分组及处理见下表。
小鼠分组 A组 B组 C组 D组
初次注射抗原 抗原甲 抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原 抗原甲 抗原乙 抗原甲 抗原乙
回答下列问题。
（1）为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生，应检测的免疫活性物质是 （填“抗体”或“抗原”）。
（2）再次注射抗原后，上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是 。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞，再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够 。
（3）A组小鼠再次注射抗原甲，一段时间后取血清，血清中加入抗原甲后会出现沉淀，产生这种现象的原因是 。
（4）若小鼠发生过敏反应，过敏反应的特点一般有 （答出2点即可）。
31．（2018·北京·高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限 的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的 系统发挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%） 细胞 iPSC DB7 MEF
血清
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显 空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有 。
③综合表中全部数据，实验结果表明 。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的 免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。
（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于 。
三、解答题
32．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。
结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
题干关键信息 所学知识 信息加工
生态系统 生态系统是指一定空间内，生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体 小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统
种间关系 包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等 屏蔽鸟类后，其不能参与授粉，屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活，说明二者为原始合作关系
33．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
34．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。

(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响
B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
35．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。

(1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。
(2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。
36．（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
37．（2022·福建·高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题：
(1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。
(2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：灌胃生理盐水；
B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水；
C组：假手术 ＋ ；
D组： ＋ ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）
连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论：若 ，则推测成立。
38．（2022·重庆·高考真题）研究发现柑橘精油可抑制大肠杆菌的生长。某兴趣小组采用水蒸气蒸馏法和压榨法提取了某种橘皮的精油（分别简称为HDO和CPO），并研究其抑菌效果的差异。
(1)为便于精油的提取，压榨前需用 浸泡橘皮一段时间。在两种方法收集的油水混合物中均加入NaCl，其作用是 ；为除去油层中的水分，需加入 。
(2)无菌条件下，该小组制备了两个大肠杆菌平板，用两片大小相同的无菌滤纸分别蘸取HDO和CPO贴于含菌平板上，37℃培养24h，抑菌效果见如图。有同学提出该实验存在明显不足：①未设置对照，设置本实验对照的做法是 ，其作用是 ；②不足之处还有 （答两点）。
(3)若HDO的抑菌效果低于CPO，从提取方法的角度分析，主要原因是 。
39．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。
(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合， 。
(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。
实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。
(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
40．（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
41．（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是 ，物质b是 。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有 、 和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 （填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是 。
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路 。
42．（2022·湖南·高考真题）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点 （填“上移”“下移”或“不变”），机体产热 。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型+生理盐水 发热
乙 发热家兔模型+A溶液 退热
丙 发热家兔模型+M溶液 退热
丁 ① 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论 。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论 。
43．（2021·北京·高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中， 。
②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。
该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因 。
44．（2021·全国乙卷·高考真题）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有 。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和 释放的CO2。
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止 ，又能保证 正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。 （简要写出实验思路和预期结果）
45．（2020·山东·高考真题）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。该脑-脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
（1）图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是 ，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有 。
（2）在体液免疫中，T细胞可分泌 作用于B细胞。B细胞可增殖分化为 。
（3）据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程： 。
（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
实验设计思路： 。
预期实验结果： 。
46．（2020·浙江·高考真题）欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。
（要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应）
实验思路：
（1）实验分组与处理：
组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。
组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。
组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。
（2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。
回答下列问题：
（1）预测实验结果（以坐标曲线图形式 表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间）:
（2）分析与讨论：
①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是 。
②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是 ，还可设置组5，其处理是 ，理由是 。
③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有 。
47．（2018·天津·高考真题）血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。
（1）血管内皮细胞释放的一氧化氮，可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性，导致进入细胞内的Ca2+ （增加/减少），引起血管平滑肌舒张，上述调节方式属于 调节。
（2）机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC少内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的 ，不能行使正常功能。
（3）用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的变化如下表所示。
同型半胱氨酸 细胞分化指标 形态 相对增殖能力 相对迁移能力
未处理处理 长梭形 弱 弱 椭圆形 强 强
由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 （升高/降低），功能紊乱。
（4）已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响，但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料，在细胞水平研究上述作用时，应设计三组实验，即 、同型半胱氨酸处理组和 ；每组内设三个重复，其目的是 。
48．（2017·北京·高考真题）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。
（1）在人体内生活并进行细胞分裂的过程中，疟原虫需要的小分子有机物的类别包括 （写出三类）。
（2）进入血液循环后，疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够 并结合红细胞表面受体。
（3）疟原虫大量增殖后涨破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的 中枢，引起发热。
（4）疟原虫的主要抗原变异频繁，使疟原虫能避免被宿主免疫系统 性清除，从而使该物种得以 。
（5）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下实验。
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
①1、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 。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为 ，能为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题24 实验与探究
考点 十年考情（2016-2025） 命题趋势
实验与探究 （10年10考） 2025 黑吉辽蒙：观察叶绿体形态、色素提取与鉴定、观察染色体形态数目；安徽：探究光照强度对光合作用强度的影响；山东：绿叶中色素的提取和分离；陕晋青宁:探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用、酵母菌计数、观察叶绿体和细胞质的流动、DNA的粗提取与鉴定；湖南：用替代的实验材料或者试剂开展实验；四川：生物组织中化合物鉴定、过氧化氢酶可用于探究pH对酶活性的影响； 2024·重庆：探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响；北京：研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控； 2023·北京：实验探究长期注射吗啡的小鼠的影响；天津、山东、海南、湖南 2022·辽宁、福建、重庆、北京、湖北、湖南、天津、浙江 2021·北京、全国 2020·山东、浙江、北京 2019·全国、北京、浙江 2018·浙江、北京 2017·北京、江苏、浙江、天津、上海 2016·江苏、海南 从近10年全国各地的高考试题来看，实验与探究专题主要考查教材基础实验、生物科学史以及探究性实验。探究实验结合新情境、图表等内容综合进行考查。此部分内容在选择题和非选择题部分都有考察
考点 实验与探究 　
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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
【答案】C
【分析】本题考查了高中生物课本中的相关实验，意在考查考生的识记能力和实验操作能力，难度适中。考生要能够识记实验的原理、实验的相关操作步骤，并能够对实验操作的错误进行原因分析。
【详解】A、观察叶绿体时，先用低倍镜找到细胞中的叶绿体（因叶绿体较大、颜色深，易观察），再换高倍镜观察形态和分布，操作正确，A正确；
B、斐林试剂检测还原糖需在水浴加热（50-65℃）条件下，还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，操作正确，B正确；
C、观察染色体需经过压片处理：染色后（如龙胆紫），将根尖置于载玻片，加清水，用镊子轻捣使细胞分散，盖上盖玻片后用拇指垂直轻压盖玻片（或用铅笔橡皮头轻敲），使细胞分离成单层。否则细胞重叠，染色体无法清晰观察，C错误；
D、层析液（如石油醚、丙酮等）易挥发且可能有毒，实验需在通风良好的环境中进行（如通风橱），防止吸入有害气体，操作正确，D正确。
故选C。
2．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验
C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度
D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关
【答案】C
【分析】该实验的原理是：当叶圆片抽取空气沉入水底后，光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累，圆叶片的浮力增加，叶片上浮，根据上浮的时间判断出光合作用的强弱。
【详解】A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确；
B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确；
C、实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误；
D、同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。
故选C。
3．（2025·山东·高考真题）“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
【答案】B
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同。
【详解】A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确；
B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误；
C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；
D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。
故选B。
4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）对下列关于中学生物学实验的描述错误的是（ ）
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A．①⑥通过观察颜色判断实验结果 B．③⑥均须进行离心操作
C．②④均可使用洋葱作为实验材料 D．②⑤实验过程均须保持细胞活性
【答案】B
【分析】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验中，最后需要用斐林试剂检测，因此需要水浴加热和根据颜色反应来确定。
【详解】A、淀粉和蔗糖都不是还原糖，不能与斐林试剂反应，淀粉和蔗糖水解产物为还原糖，可以与斐林试剂反应，因此可以用斐林试剂鉴定淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，若淀粉组出现红黄色，蔗糖组没有出现红黄色，说明淀粉酶可以催化淀粉水解不能催化蔗糖水解；⑥中DNA与二苯胺在沸水浴下显蓝色，因此①⑥均通过颜色判断结果，A正确；
B、③通过血球计数板直接计数酵母菌，无需离心；⑥需离心去除杂质以提取DNA，B错误；
C、②可用洋葱紫色外表皮观察质壁分离，④可用洋葱根尖分生区观察有丝分裂，C正确；
D、②活的植物细胞原生质体具有选择透性，可以发生质壁分离现象；⑤活细胞的叶绿体和细胞质才能流动，因此
②⑤实验过程均须保持细胞活性，D正确。
故选B。
5．（2025·湖南·高考真题）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”
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】制作装片流程：解离→漂洗→染色→制片。解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，染色时用甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选B。
6．（2025·四川·高考真题）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
【答案】A
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。
（4）淀粉遇碘液变蓝。
2、DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA的鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应呈蓝色，题目中未提及沸水浴步骤，无法显色，A错误；
B、碘液可以将淀粉染成蓝色，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；
C、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；
D、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。
故选A。
7．（2024·重庆·高考真题）科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是（ ）
A．“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B．对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C．“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性
D．若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
【答案】B
【分析】题图分析，该实验研究的是组织再生的方向和机制，由图可知，组织再生的方向为由H酶活性低向H酶活性高方向延伸，添加F后，能抑制远端H酶的活性，组织延伸方向为两端向中间延伸，据此答题。
【详解】A、“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确；
B、处理组与对照组比较发现，添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力，B错误；
C、由图可知，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加F后可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C正确；
D、图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。
故选B。
8．（2023·北京·高考真题）研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况，结果如图。由图可以得出的结论是（　　）

A．吗啡减缓伤口愈合 B．阿片受体促进伤口愈合
C．生理条件下体内也有吗啡产生 D．阿片受体与吗啡成瘾有关
【答案】A
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类；因变量为创伤面积相对大小。
【详解】A、通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比，发现注射吗啡组创伤面积相对大小愈合较慢，故得出吗啡减缓伤口愈合的结论，A符合题意；
B、通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比，阿片受体缺失鼠与正常鼠创伤面积相对大小愈合相比，阿片受体缺失鼠愈合更快一些，因此阿片受体不能促进伤口愈合，B不符合题意；
C、生理条件下体内没有吗啡产生，C不符合题意；
D、通过阿片受体鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比，阿片受体缺失鼠注射吗啡创伤愈合较快，但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关，D不符合题意。
故选A。
9．（2022·辽宁·高考真题）为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠胃排空（胃内容物进入小肠）的作用，科研人员设置4组实验，测得大鼠胃排空率见下表。下列叙述错误的是（ ）
组别 状态 胃排空率（%）
正常组 健康大鼠 55.80
模型组 患病大鼠未给药 38.65
柴胡疏肝散组 患病大鼠+柴胡疏肝散 51.12
药物A组 患病大鼠+药物A 49.92
注：药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A．与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低
B．正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C．与正常组相比，柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D．柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
【答案】C
【分析】对照是实验所控制的手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果的影响，增强实验结果的可信度。
【详解】A、由表可知，正常组胃排空率为55.80%，模型组胃排空率为38.65%，与正常组相比，模型组大鼠胃排空率明显降低，A正确；
B、正常组为对照组，将给药之后的胃排空率和正常组比较，能反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度，B正确；
C、由表可知，正常组胃排空率为55.80%，柴胡疏肝散组胃排空率为51.12%，正常组胃排空率更高，所以与正常组相比不能表明柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用，C错误；
D、由表可知，柴胡疏肝散组与药物A组的胃排空率相似，且均比模型组胃排空率高，柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似，D正确。
故选C。
10．（2019·浙江·高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3mL 3mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 －
3 加入二氧化锰 － 少许
4 检测
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
【答案】D
【分析】根据表格分析，该实验是通过与二氧化锰比较催化过氧化氢的分解，以探究酶的高效性。试管A与试管B为平行对照实验组。
【详解】实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。
11．（2017·浙江·高考真题）用同种小鼠为材料,分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验,下列叙述正确的是
A．给切除胸腺和未切除胸腺的两组小鼠,分别接种该菌,预测未切除组小鼠易感染该菌
B．给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
C．给注射和未注射感染过该菌小鼠的血清的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
D．给注射和未注射感染过该菌小鼠的T细胞的两组小鼠,分别接种该菌,预测注射组小鼠易感染该菌
【答案】B
【分析】解答本题需要学生掌握细胞免疫与体液免疫的过程，明确抗原、抗体的概念、作用及各类免疫细胞的作用，再结合各选项准确答题。
【详解】切除胸腺，小鼠免疫力下降，更容易感染细菌，A错误；抗T细胞抗体阻碍T细胞的功能，所以注射该抗体的小鼠更容易被感染，B正确；感染过该病毒的小鼠血清中含有该病菌的抗体，所以注射该血清的小鼠不易被该菌感染，C错误；小鼠的T细胞有助于小鼠的免疫，所以注射该细胞的小鼠不易被该病菌感染，D错误。
【点睛】本题考查了机体免疫调节以及相关实验设计的知识，要求学生能够根据提供的实验过程对实验结果对进行判断，在设计实验时需要遵循单一变量和对照性原则，要求学生具有一定的实验设计能力和理解判断能力，具有一定的难度。
12．（17-18高一上·浙江宁波·期中）为验证酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示
试管号 1 2 3 4 5 6
本尼迪特试剂 2 2 2 2 2 2
1号淀粉溶液 3 3 3
2号蔗糖溶液 3 3 3
稀释的人新鲜唾液 1 1
蔗糖酶溶液 1 1
据表分析，下列叙述正确的是 （ ）
A．试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B．试管3-6需在沸水浴中保温2-3min以利于酶的催化作用
C．试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性
D．若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
【答案】A
【分析】1、本尼迪特试剂是斐试剂的改良试剂，它与还原糖反应也生成砖红色沉淀。
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
3、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【详解】A、试管1和试管2的只加了淀粉和还原糖检测试剂本尼迪特试剂，作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖，A正确；
B、沸水浴由于温度太高，会将酶的空间结构破话，使酶失活，B错误；
C、试管3和6的两种酶分别催化两种底物，不能说明酶的作用具有专一性，C错误；
D、用本尼迪特试剂检测试管5时出现了砖红色沉淀，有可能是淀粉不纯，其中含有还原糖，D错误。
故选A。
13．（2017·浙江·高考真题）某同学进行有关酶的实验：
组1：1%淀粉溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→红黄色沉淀
组2：2%蔗糖溶液+新鲜唾液+本尼迪特试剂→无红黄色沉淀
组3：2%蔗糖溶液+蔗糖酶溶液+本尼迪特试剂→
下列叙述错误的是
A．自变量是底物和酶 B．组3的结果是红黄色沉淀
C．指示剂可用碘-碘化钾溶液替代 D．实验结果证明酶具有专一性
【答案】C
【分析】本题结合唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的分解作用的实验过程及结果，考查实验设计和酶的知识。
【详解】该实验1和实验2的自变量是底物的种类，该实验2和实验3的自变量是酶的种类，A正确；蔗糖酶溶液将2%蔗糖溶液分解成还原性糖，遇到本尼迪特试剂出现红黄色沉淀， B正确；碘-碘化钾溶液只能检测淀粉是否分解，而不能检测蔗糖是否被水解，C错误；实验中淀粉酶能分解淀粉，不能分解蔗糖，而蔗糖只能被蔗糖酶分解，证明酶有专一性，D正确．故选C。
【点睛】明确实验中的不同变量是解题的关键。
14．（2017·上海·高考真题）据观察，饲养在水族箱中的柳条鱼总是在每年的四月中旬产卵，这固然可能与季节性水温的高低和日照时间的长短有关，但也不能排除柳条鱼体内存在着一个固有的生物钟。上述思维过程在生命科学探究中属于
A．提出假设 B．设计实验
C．分析数据 D．得出结论
【答案】A
【详解】根据已有的现象，提出解释现象的理论依据，属于提出假设，故选A。
15．（2023届贵阳市高三质量监测生物试题）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是（ ）
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水和吸水
D．用水为层析液观察花青苷的色素带
【答案】B
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2、活的成熟的植物细胞可以发生质壁分离及复原，可用于探究细胞的吸水和失水。
3、植物根尖分生区细胞具有分裂能力，可用于观察有丝分裂。高度分化的细胞不能分裂。
【详解】A、叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；
B、月季的表皮细胞已经高度分化，不再分裂，因此不能用光学显微镜观察表皮细胞的有丝分裂，B错误；
C、月季成熟的紫红色叶片细胞中有大液泡，且液泡有颜色，可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水情况，C正确；
D、花青苷为水溶性色素，故可以用水做层析液分离花青苷，观察花青苷的色素带，D正确。
故选B。
16．（2017·上海·高考真题）在洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原实验中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①②两处滴加的溶液分别是（ ）
A．清水、清水 B．清水、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
C．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、清水 D．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
【答案】C
【分析】质壁分离和复原的原因：
外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水；细胞液浓度＞外界溶液浓度，细胞吸水。
内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
表现：质壁分离时，液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离，质壁分离复原过程中液泡逐渐变大，细胞液的延伸由深变浅。
【详解】质壁分离的现象为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深。图中①处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变小，细胞发生渗透失水，因此该处细胞外液浓度大于细胞液中的浓度，即①处滴加的是0．3g·mL-1蔗糖溶液；②处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变变大，细胞发生渗透吸水，此时细胞液浓度大于外界溶液的浓度，因此②处可能滴加的是清水，即C正确。
故选C。
【点睛】
17．（2017·江苏·高考真题）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是（ ）
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
【答案】C
【分析】叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。
脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
发生质壁分离的细胞为：活的成熟的植物细胞。
【详解】A、转换物镜时应该手握物镜转换器小心缓慢转动，A错误；
B、以洋葱鳞片叶内表皮为材料也能观察到质壁分离，只是需要将视野调暗，B错误；
C、苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒，C正确；
D、在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态和分布的观察，不可以计数，C错误；
故选C。
【点睛】
18．（2016·海南·高考真题）下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是
A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B．黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
（4）甲基绿能使DNA呈绿色，吡罗红能使RNA呈红色。
据此分析解答。
【详解】A、成熟香蕉中含有还原糖，可以利用斐林试剂鉴定产生砖红色沉淀，A不符合题意；
B、黑暗中生长24h的天竺葵叶片，几乎没有淀粉，不能做碘液检测淀粉的材料，B符合题意；
C、DNA主要存在于细胞核，甲基绿能使DNA呈绿色，玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核，C不符合题意；
D、生子叶中含有，经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察橘黄色的脂肪颗粒，D不符合题意；
故选B。
19．（2016·江苏·高考真题）下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是
A．加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长
B．加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质
C．发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌
D．实验室制作的腐乳不宜直接食用
【答案】D
【详解】A、加盐主要是为了抑制微生物生长，防止豆腐腐败变质，A错误；
B、加料酒主要为了使腐乳具有独特的香味，B错误；
C、发酵过程中起主要作用的是毛霉，C错误；
D、实验室制作的腐乳可能灭菌不彻底，不宜直接食用，D正确。
故选D
【点睛】解答本题的关键在于理解腐乳制作的过程：前期发酵和后期发酵，前期发酵是让豆腐长出毛霉，后期发酵包括加盐腌制、加香辛料、密封、理解加盐、加料酒、加香辛料的作用。
二、实验题
20．（2025·浙江·高考真题）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：
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)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。
i i． 。
i i i． 。
i i i i． 。
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）。
【答案】(1) 胰岛B 增加 胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，供能不足，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
【分析】1、一般在探究实验中，要遵循单一变量原则和对照原则。
2、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素具有升血糖的作用。
3、该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。
【详解】（1）①注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，大量的葡萄糖随尿排出，供能不足，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，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。
②葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。
（2）①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；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。
②据题意可知，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，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组（肝癌细胞+无药培养液）细胞数量较多，B组（肝癌细胞+含药培养液）细胞数量明显少于A组，C组（肝细胞+无药培养液）和D组（肝细胞+含药培养液）细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况：
21．（2024·重庆·高考真题）胰岛素作用于肝细胞调节血糖平衡。为探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响，研究者进行了相关实验。
(1)卵细胞产生的雌激素通过 运输到肝细胞，作用于雌激素受体（ER），ER激活肝细胞内的下游信号。
(2)研究者构建雌激素激活肝细胞模型鼠，将肝细胞置于不含葡萄糖的培养液中，分别处理一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量。如图1。为提高葡萄糖含量以便检测，添加了胰高血糖素进行处理，胰高血糖素提高血糖的原因是 （答一点）。如图1处理，Ⅱ组用胰高血糖素处理，除验证胰高血糖素升高血糖的作用外，还有什么作用？ 。由实验可以得出，在降低血糖上，雌激素和胰岛素的相互作用是 。
(3)为进一步验证上述结论，实验者进行体内实验，有人认为实验设计不合理，即使不考虑其他激素对血糖水平的影响，也无法得出雌激素与胰岛素之间的相互关系，你认为的原因可能是 。
【答案】(1)血液/体液/血浆
(2) 促进肝糖原分解/促进非糖物质转化 排除胰高血糖素对Ⅲ组实验结果的影响/证明胰高血糖素对雌激素的作用无影响 协同/雌激素促进胰岛素的降糖功能
(3)没有排除内源胰岛素的影响
【分析】①血糖平衡的调节，是通过调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成糖，这样既增加了血糖的去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度恢复到正常水平；当血糖浓度降低时，胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加，胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中，要注意设计对照实验，遵循单一变量原则（常用摘除法、植入法、饲喂法、注射法等），排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。
【详解】（1）内分泌腺分泌的激素可以直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处，激素等化学物质，是通过体液传送的方式对生命活动进行调节，因此，卵细胞产生的雌激素可通过血液/体液/血浆运输到干细胞。
（2）①胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平；
②根据题目信息可知，为提高葡萄糖含量，添加了胰高血糖素进行处理，但本实验是探究雌激素是否对胰岛素的作用产生影响，因此为控制单一变量，Ⅱ组单用胰高血糖素处理，可排除胰高血糖素对III组实验结果的影响/证明胰高血糖素对雌激素的作用无影响；
③对比图1中Ⅱ组与Ⅲ组的数据信息可以发现，Ⅲ组激活组血糖下降幅度明显大于对照组，由此可推测，雌激素能够促进胰岛素的降糖作用（或者是协同作用）。
（3）实验动物体本身的胰岛B细胞也能合成分泌胰岛素，本实验没有排除内源胰岛素对实验结果的影响。
22．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。
(2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
(3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
(4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。
【答案】(1) 酒精/C2H5OH ATP
(2)无氧取样，无氧培养
(3)不能，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据
(4)过氧化氢酶/H2O2 酶
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息 所学知识 信息加工
酵母菌 兼性厌氧型微生物 无氧条件（密闭发酵罐）：酵母进进行无氧呼吸，产生酒精和CO2 有氧条件：酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控 自变量是不同氧气含量，因变量是酵母菌生长分支即相关调控情况 图甲中，无氧取样，无氧培养条件下，菌落数最多，说明该条件下，占比较低的菌种也会产生菌落，有利于保留占比很低菌种
（2）逻辑推理与论证
【详解】（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培养时，酵母菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。
（2）由图甲结果可知，无氧/无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧/无氧。
（3）依据图乙结果可知，随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据。
（4）过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。
23．（2023高三·全国·专题练习）某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里，研究人员发现幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群有关，得到如下表结论
菌种 1 2 3 4 5 6
醋酸杆菌A + - + + + +
芽孢杆菌B + - - + - -
菌C + - - - + -
菌D + - - - - +
注：+代表存在这种菌，-代表不存在这种菌
(1)根据第 列，在有菌A的情况下，菌 会进一步促进提高幼蜂羽化率。
(2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。
（i）研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，则其作用可以是促进 物质转化为脂质。
（ii）研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过 的方式使寄主积累脂质。
（iii）研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，结合以上实验结果，请设计实验探究：
【答案】(1) 1、3、4、5、6 B
(2) 糖类 减少脂肪的分解 将生长状况相同的寄主动物随机分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，并分别检测脂质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】（1）结合题意可知，菌A是醋酸杆菌，表中第1、 3、 4、 5和6列中均有A存在，与第3列对比，结合羽化率数据可知，在有菌A的情况下，菌B会进一步促进提高幼蜂羽化率（加入酶B的第4列的羽化率比第3列更高）。
（2）（i）研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，由于胰岛素具有降血糖作用，则其作用可以是促进糖类物质（或葡萄糖）转化为脂质。
（ii）研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过减少脂肪的分解的方式使寄主积累脂质。
（iii）研究幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，自变量应为是否有幼蜂寄生，因变量为寄主体内脂质含量变化，可将生长状况相同的寄主动物随机分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，并分别检测脂质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化。
24．（2023·湖南·高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度区间进一步实验。
测试菌 抗菌肽浓度/（ g mL-1）
55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86
金黄色葡萄球菌 - - - - - + +
枯草芽孢杆菌 - - - - - + +
禾谷镰孢菌 - + + + + + +
假丝酵母 - + + + + + +
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
【答案】(1)无机盐、淀粉
(2) 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45
(3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失
(4) 无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境 否
(5)②③④⑥
【分析】动物培养的条件：
1、营养：在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。
2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作:定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
3、适宜温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5)℃；pH多为7.2~7.4；动物细胞培养还需要考虑渗透压。
4、气体环境：O2：细胞代谢所必需的；CO2：维持培养液pH。
【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。
（2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。
（3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。
（4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。
（5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效），故选②③④⑥。
25．（2023·湖南·高考真题）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下列问题：
(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于 （填“正”或“负”）反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：
正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为缬氨酸，该位点不发生自身磷酸化 α位突变为天冬氨酸，阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合 β位突变为丙氨酸，该位点不发生自身磷酸化 L蛋白编码基因确缺失
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
高频刺激 有LTP 有LTP 无LTP 无LTP
注：“+”多少表示活性强弱，“-”表示无活性。
据此分析：
①小鼠乙在高频刺激后 （填“有”或“无”）LTP现象，原因是 ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
【答案】(1)正
(2)Na+
(3) 有 小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，但不影响NO合成酶催化生成NO，同时L蛋白活性较高，可增强AMPA敏感性，同时招募新的AMPA嵌入膜中，利于钠离子内流 抑制 丁
【分析】兴奋传导和传递的过程：
1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】（1）由题图可以看出，突触前膜释放谷氨酸后，经过一系列的信号变化，会促进NO合成酶生成NO，进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸，该过程属于正反馈调节。
（2）阻断NMDA受体的作用，不能促进Ca2+内流，从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体，不能促进NO合成酶合成NO，从而不能产生LTP，但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合，促进Na+内流，从而引发电位变化。
（3）①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，但不影响NO合成酶催化NO的生成，且L蛋白活性较高，可增强AMPA敏感性，同时招募新的AMPA嵌入膜中，利于钠离子内流，小鼠乙在高频刺激后有LTP现象。
②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身磷酸化，与正常小鼠相比（α位可以发生自身磷酸化），L蛋白活性增强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。
③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身磷酸化。甲中α位点突变，其无法磷酸化，但不影响β位点磷酸化，故有LTP；乙α位点突变，阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，但L蛋白活性较高，说明不影响β位点磷酸化。在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是丁。
26．（2022·天津·高考真题）为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料（HFD组）和普通饲料（ND组）16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组 偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量 （增加∕减少）。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含 的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇（mmol∕L） 甘油三酯（mmol∕L） 血糖（mmol∕L） 胰岛素（mmol∕L）
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为 ，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可 （加剧∕缓解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。 。
【答案】(1) 总胆固醇、甘油三酯 减少
(2) 抗生素 移植的肠道菌群 加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】（1）①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。
②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。
（2）抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的影响，自变量为移植的肠道菌群（移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组），因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植ND肠菌组相比，移植HFD肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
（3）据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
27．（2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。
实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）
回答下列问题：
(1)完善实验思路：
①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。
②药物S处理：
甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组：
连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理：
甲组：
乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组：
连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。
(2)预测实验结果：
设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论：
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过 ，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平
(3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间
【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。
【详解】（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。
（2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示：
实验各阶段的小鼠血糖值变化
组别 实验阶段
适应性饲养 药物S处理 物质X处理
甲组 正常 正常 正常
乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L
丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平
（3）要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
28．（2020·北京·高考真题）细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌（Pa）导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体（f）。
（1）在感染部位，吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
（2）f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌，但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系，研究者将等量的无f侵染的Pa菌株（P）和被f侵染的Pa菌株（P1）分别接种于小鼠伤口，结果如下表。
接种菌株 接种后不同时间伤口的感染率（%）
24h 48h 72h
P 18 30 22
P1 59 62 62
由此可知，f能 Pa引起的伤口感染。
（3）在上述研究的基础上，研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验，主要流程及结果见下图。
①I~III处理所需的实验材料应分别选用 。（填选项前字母）
A．P1 B．PC．灭活的f D．SE．生理盐水
②另有研究发现，f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因 。
【答案】 免疫 增强 E、A、A 实验组先期注射的S蛋白激发小鼠的特异性免疫，产生了抗f的记忆细胞和抗体，故后续对p1释放的f有较好的免疫效应
【分析】丝状噬菌体f寄生于铜绿假单胞菌（Pa）内，属于温和噬菌体，不会造成Pa的裂解；另外分析表格可知，丝状噬菌体会加剧伤口感染的情况。
【详解】（1）在感染部位，吞噬细胞会发挥非特异性免疫功能。
（2）据表可知，P感染后伤口感染率会先增大后减小，说明小鼠免疫系统起作用，对抗了细菌感染，机体进行了修复；而P1接种后短时间就达到较大感染率，并持续不变，故f能增强Pa引起的伤口感染。
（3）分析可知，该实验验证f在加剧伤口感染上的作用，自变量是是否提前注射S蛋白，因变量是伤口感染程度。故Ⅰ操作为注射生理盐水，ⅡⅢ操作为P1处理，预注射S蛋白属于免疫预防，可激发机体特异性免疫，从而减弱后续的感染情况。
【点睛】分析实验时先搞清其实验目的，然后确定其自变量和因变量。
29．（2019·北京·高考真题）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。
（1）流感病毒必须在 内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过 、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
（2）流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为 细胞，后者能产生特异性抗体。
（3）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 。
（4）研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体（分别为D63、D21）、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、 （选择并排序）等。
a．将抗体分别与流感病毒混合
b．将各混合物加入同一细胞培养瓶
c．将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d．检测NA抗体与易感细胞的结合率
e．检测培养物中病毒的增殖量
f．检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是 。选用的对照抗体应不能与 特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路 。
（5）若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施 。
【答案】 活细胞 吸附 浆/效应B 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 a c e D63 流感病毒 可选用NA制备流感疫苗 包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面（合理即可）
【分析】本题渗透了生命观念的考查，以流感病毒为材料背景，要求学生能够正确的认识生命现象并作出合理的解释，分析。
1、病毒营寄生生活，必须在活细胞内增殖。流感病毒侵入机体后会引起机体产生特异性免疫。
2、利用免疫学原理制备流感病毒疫苗，进行预防接种。
【详解】（1）病毒营寄生生活，不能独立代谢，必须在活细胞（宿主细胞）内增殖，病毒增殖过程：①吸附：病毒的蛋白质外壳依靠尾部的小勾吸附在细菌等宿主细胞的表面；②穿入：病毒与细胞表面结合后，可通过胞饮、融合、直接穿入等方式进入细胞；③脱壳：病毒脱去蛋白衣壳后，核酸才能发挥作用。④生物合成：病毒利用宿主细胞提供的环境和物质合成大量病毒核酸和结构蛋白。⑤成熟释放：病毒核酸和蛋白质进行组装，子病毒被释放出来。
（2）流感病毒的抗原可以刺激机体的免疫系统，使人体产生特异性免疫，在该过程中B细胞受到淋巴因子和抗原的刺激，会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞，浆细胞能产生特异性抗体。
（3）抗原与抗体的结合具有特异性，效应T细胞和记忆细胞等对抗原的识别也具有特性。HA和NA是流感病毒表面的糖蛋白即抗原，由于HA、NA的氨基酸序列变异频率非常高，导致抗原的结构也会时随之发生改变。当HA、NA出现变异的流感病毒侵入机体时，机体内已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用，所以每年都需要接种疫苗。
（4）①抗体和抗原可以特异性结合，进而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。病毒必须侵入细胞才能增殖，因此要观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用，首先应该培养易感细胞，然后将抗体分别与流感病毒结合，这种抗体通过抑制病毒进入细胞的能力来对抗流感病毒。再将各混合物分别加入不同的细胞培养瓶进行培养，过一段时间检测病毒的增殖量，即可得到NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。
②由图可知，当抗体浓度大于2.37μg/mL时，D63抗体对病毒的抑制率高于对D21抗体对病毒的抑制率，据此可推知：对流感病毒抑制效果较好的是D63抗体”。选用对照抗体的一组为对照组，所选用的抗体不能与流感病毒特异性结合。
③NA抗体是蛋白质，可利用蛋白质工程对抑制效果较好的抗体进行提纯和结构分析，制备疫苗，其实验思路为：可选用NA制备流感疫苗，进行治疗。
（5）由题意知，流感病毒传播速度快，波及范围广，严重时可致人死亡，因此对已经被确诊为流感的患者，应采取的具体应对措施有：要遵医嘱进行治疗；做好隔离防护措施（戴口罩），避免病毒传播感染他人；另外还要注意多喝水，多休息等。
【点睛】1、病毒增殖过程包括：吸附、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等五个步骤。
2、在体液免疫过程中，B细胞受抗原刺激增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。只有浆细胞能产生抗体。
3、利用蛋白质工程对抗体进行结构分析，可用于疫苗的研制。
30．（2019·全国III卷·高考真题）动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答，再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验，实验分组及处理见下表。
小鼠分组 A组 B组 C组 D组
初次注射抗原 抗原甲 抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原 抗原甲 抗原乙 抗原甲 抗原乙
回答下列问题。
（1）为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生，应检测的免疫活性物质是 （填“抗体”或“抗原”）。
（2）再次注射抗原后，上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是 。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞，再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够 。
（3）A组小鼠再次注射抗原甲，一段时间后取血清，血清中加入抗原甲后会出现沉淀，产生这种现象的原因是 。
（4）若小鼠发生过敏反应，过敏反应的特点一般有 （答出2点即可）。
【答案】 抗体 A、D 迅速增殖分化，产生大量浆细胞 抗原与抗体特异性结合 发作迅速、消退较快
【分析】本题主要考查特异性免疫及过敏反应的有关知识。抗原进入体内，经过吞噬细胞的摄取处理，传递给T细胞，T细胞一方面会发生增殖分化，形成记忆T细胞和效应T细胞，效应T细胞会攻击靶细胞，引起靶细胞的裂解死亡；另一方面，T细胞会分泌淋巴因子，促进B细胞的增殖分化，形成记忆B细胞和效应B细胞（或浆细胞），效应B细胞可以分泌抗体，抗体可以与抗原（病原体）结合，从而抑制抗原（病原体）的繁殖或对人体细胞的黏附。
免疫异常疾病包括：过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷综合征。
【详解】（1）抗体、淋巴因子属于免疫活性物质，抗原不属于免疫活性物质，抗原引发机体免疫反应产生抗体。故要检测小鼠是否发生免疫应答，应该检测抗体水平。
（2）A和D组两次注射的抗原相同，故会发生二次免疫，B、C组两次注射的抗原不同，不会发生二次免疫。初次免疫产生的记忆细胞，可以识别抗原，再次注射同种抗原，这些记忆细胞可以快速识别抗原，增殖分化产生更多的浆细胞和记忆细胞，浆细胞可以分泌更多的抗体，发挥更强的免疫反应，及时清除抗原。
（3）初次注射抗原甲时，体内会发生免疫反应产生抗体，再次注射抗原，机体会产生较多的抗体分布于血清中，血清中加入抗原甲后，抗体会与抗原甲特异性结合形成细胞集团或沉淀。
（4）过敏反应属于免疫功能异常引起的，特点是：发作迅速、反应强烈、消退较快、一般不破坏组织细胞，也不会引起严重的组织损伤；有明显的遗传倾向和个体差异等。
【点睛】是否能够发生二次免疫，需要看两次注射的抗原是否相同，若相同，可以发生二次免疫；若不相同，则不能发生二次免疫。
31．（2018·北京·高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限 的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的 系统发挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%） 细胞 iPSC DB7 MEF
血清
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显 空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有 。
③综合表中全部数据，实验结果表明 。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的 免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。
（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于 。
【答案】 分裂/增殖 免疫 高于 可以与抗iPSC的抗体结合的抗原 抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合，而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原，与MEF无共同的抗原 细胞 FDCB 抑制或治疗肿瘤生长
【详解】【分析】该题主要考查两种特异性免疫的过程知识的应用。癌细胞的特征：无限增殖、黏着性下降，容易扩散转移、细胞形态改变；免疫系统有防卫、监控和清除等三大作用；体液免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，之后T细胞再将抗原呈递给B细胞，同时T细胞产生淋巴因子促进B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞；或者抗原也可以直接刺激B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞，浆细胞分泌抗体，与抗原结合，最后由吞噬细胞吞噬抗体——抗原结合体；细胞免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和靶细胞接触，使其裂解死亡。
【详解】（1）癌细胞具有无限增殖的特点；机体的免疫系统能监控和清除体内衰老、死亡或损伤的细胞以及癌细胞；
（2）实验一：免疫组和空白组小鼠的主要区别是：一个注射含失去增殖活性的iPSC悬液，一个注射不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，主要区别在于是否含有iPSC。
①由表可知，免疫组细胞与抗体的结合率的数值明显高于空白组的数值，免疫组含失去增殖活性的iPSC悬液，从而说明iPSC作为抗原，刺激小鼠的B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生了能与iPSC结合的特异性抗体；
②由表可知，表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异但都高于空白组，iPSC刺激小鼠产生了能与iPSC结合的特异性抗体，而DB7与免疫组的血清混合的结合率到82%，说明血清中能与iPSC结合的特异性抗体也可与DB7结合，推知DB7有与iPSC相似的抗原可与iPSC刺激小鼠产生的特异性抗体结合；
③综合表中全部数据可以看出，注射含失去增殖活性的iPSC悬液的免疫组细胞可以刺激小鼠产生特异性抗体，实验结果表明iPSC有与癌细胞表面类似的抗原，而正常细胞表面没有；
实验二：空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC进入机体，被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，这属于细胞免疫；
（3）由上述实验过程可知：DB7有与iPSC相似的抗原，因此上面一组小鼠用DB7处理，下面一组小鼠用失去增殖活性的iPSC处理，上面一组小鼠发生肿瘤病变，下面一组小鼠产生特异性抗体，在四周后提取第二组小鼠的血清，注射到第一组小鼠体内，从而第一组小鼠产生能与肿瘤细胞结合的效应T细胞，与肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，肿瘤逐渐缩小，故答案为④B、①F、②D、③C；
（4）由上述实验结果可知，iPSC既能刺激小鼠产生了特异性抗体，又能刺激机体产生能与肿瘤细胞接触并使其裂解死亡的效应T细胞，因此该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制或治疗肿瘤生长。
【点睛】关键是要能根据表中数据看到，DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，得知DB7有与iPSC相似的抗原，能与iPSC结合的特异性抗体也能与DB7结合。
三、解答题
32．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。
结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
【答案】(1)生态系统
(2) 鸟类可帮助花葵传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息 所学知识 信息加工
生态系统 生态系统是指一定空间内，生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体 小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统
种间关系 包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等 屏蔽鸟类后，其不能参与授粉，屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活，说明二者为原始合作关系
（2）逻辑推理与论证
【详解】（1）生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
（2）自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。
（3）将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
（4）与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。
33．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3) 稀释 溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
（2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
（3）将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。　
（4）根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
34．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。

(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响
B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变
(2)信息（或信号）
(3) 种间竞争 垂直和水平
(4)
排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）
(5)
AC
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
2、生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的，结合图示可知，与1～5、11～15天相比，6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
（2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。
（4）分析题意可知，1～5天无人工光照，6～10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间，11～15天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）。
（5）A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确；
B、若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流，B错误；
C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C正确；
D、选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。
故选AC。
35．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。

(1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。
(2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。
【答案】(1) 光、H蛋白 CO2浓度、温度
(2) 不能 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复
(3) 少 突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多
【分析】光合作用过程：
（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；
（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】（1）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。
（2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。
（3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。
36．（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） 一和二
(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多
(3)三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光照对应最适光照强度
【分析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4条色素带，由下到上分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、分析题图，补光时间为6小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。
【详解】（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第一条和第二条。
（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。
（3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高组的光照对应最适光照强度。
37．（2022·福建·高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题：
(1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。
(2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：灌胃生理盐水；
B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水；
C组：假手术 ＋ ；
D组： ＋ ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）
连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论：若 ，则推测成立。
【答案】(1)体温/水平衡
(2) 抑制 GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大
(3)抑制食欲/抑制摄食量
(4) ①灌胃30mg kg-1GABA 切断迷走神经 灌胃30mg kg-1GABA A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低
【分析】1.下丘脑的功能：
①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。
②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。
③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。
④调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
2.兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的
【详解】（1）下丘脑既是食欲调节中枢，也是体

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