素养提升集训2 实验探究题-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物选择性必修第一册同步课件（苏教版2019）

生物学 选择性必修1 稳态与调节 SJ 1 2 素养提升集训2——实验探究题 刷难关 2 1.[浙江台州2023高二上期中] 神经递质作用于突触后膜，会引起突触后膜产生局部的电位变化， 称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点，做了如下实验（图甲中A、B、C为不同神 经元的轴突，图乙中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点，阈值代表引发动作电位的最小 膜电位）。下列分析正确的是( ) D A.单独刺激A、B、C均能引起D的去极化 B.突触数量越多，越容易引发突触后膜的动作电位 C.单独刺激A不能引起D的兴奋，同时刺激A和B能引起D的兴奋 D.相同来源或不同来源的兴奋性神经递质作用于D引起的小电 位可以累加 3 解析 由图乙可知，单独刺激C，突触后膜电位下降，说明C释放的是抑制性神经递质，故单独刺 激C不能引起D的去极化，A错误。引发突触后膜的动作电位与突触的数量无关，B错误。由图乙 可知，单独刺激A或B不能引起D的兴奋，连续多次刺激A和B才能引起D兴奋，C错误。由图乙实 验4可知，相同来源或不同来源的兴奋性递质作用于D引起的小电位可以累加，D正确。 4 2.[山东郓城2023高二上期中] 为揭示动作电位产生的生理机制，科学 家做了如下实验：将蟾蜍的神经细胞依次浸浴在低、中、高3种浓度的 溶液中，然后给予相同的刺激，记录膜电位变化，结果如图。下列 分析错误的是( ) D A.动作电位的形成与 内流有关 B.膜电位变化的幅度与图示外界溶液中 浓度呈正相关 C.神经纤维形成静息电位不受 浓度影响 D.若提高低浓度组的刺激强度，则其膜电位的峰值可能会达到中、高浓度组的峰值 5 【思路导引】据图分析可知，蟾蜍的神经元浸浴在低、中、高三种浓度的 溶液中，然后给予 相同的刺激，随着溶液浓度加大，产生的膜电位逐渐升高，膜电位的变化是由 内流引起 的，说明只有足够量的 内流才会引起动作电位的形成。 6 解析 动作电位的形成是 内流的结果，据图可知，高浓度组、中浓度组和低浓度组的膜电位 变化幅度依次降低，因此推断，外界溶液 浓度与膜电位的变化幅度呈正相关，A、B正确；据 图可知，三种不同浓度的 溶液中，神经元所形成的静息电位值相同，说明神经纤维形成静息 电位不受浓度影响，C正确；由于低浓度组在受到刺激后 内流量少，不足以形成膜内为正 电位的膜电位，因此提高低浓度组的刺激强度，其膜电位的峰值也不能达到中、高浓度组的峰值， D错误。 7 3.（多选题）[福建三明2024高二上期中联考] 将某种小鼠分 成两组，甲组小鼠自体植皮，乙组小鼠异种植皮。 后，将 乙组小鼠分为A、B两组，A组小鼠每天注射生理盐水，B组小 鼠每天注射一定浓度的环孢菌素A，每天检测植皮成活率，结 果如下图所示。下列分析正确的是( ) ACD A.甲组实验结果说明自体植皮不发生免疫排斥反应 B.B组实验结果说明，一定浓度的环孢菌素A能增强免疫排斥反应 C.异种植皮一段时间后植皮成活率才开始下降，与特异性免疫的产生需要一定时间有关 D.导致A组和B组小鼠植皮成活率下降的免疫方式主要是细胞免疫 8 解析 根据题图和题干可知，甲组小鼠自体植皮，植皮成活率为 ，说明其不发生免疫排斥反 应，A正确；由题图可知，植皮后相同时间内，B组植皮存活率比A组高，说明一定浓度的环孢菌 素A能减弱免疫排斥反应，B错误；由题图可知，异种植皮一段时间后植皮成活率才开始下降，这 与特异性免疫的产生需要一定时间有关，C正确；免疫排斥的主要免疫方式是细胞免疫，D正确。 9 4.[江苏徐州2024高二上期中] 海葵毒素 能影响兴奋在神经元之间的传递（对突触后膜识别 信息分子的敏感性无影响）。科学家利用枪乌贼神经元进行实验，探究海葵毒素对兴奋传递的影 响。图1是用微电极刺激突触前神经元并测得的动作电位峰值，图2是 后测得的突触后神经 元动作电位峰值结果，曲线Ⅰ是未加海葵毒素（对照），曲线Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是将枪乌贼神经元 浸润在海葵毒素中后、后、 后的测量结果。以下说法正确的是( ) 图1 图2 10 A.海葵毒素处理后，刺激枪乌贼神经元不会引起突触后膜 内流 B.持续增大微电极刺激强度，则突触前神经元动作电位的峰值也会一直变大 C.根据实验可推断，海葵毒素可以抑制突触前膜释放神经递质 D.海葵毒素可用来开发治疗重症肌无力的药物 √ 11 【思路导引】结合图1和图2可知，用海葵毒素处理枪乌贼神经元后、后、 后 突触前神经元动作电位峰值依次降低；对照和处理后、 后的突触后神经元动作电位 峰值也依次降低，且处理 后不能产生动作电位。 12 解析 海葵毒素处理 后，突触后膜不能产生动作电位，但其电位增大（图2曲线Ⅳ），即 突触后神经元会发生 内流，A错误；动作电位的峰值取决于细胞外钠离子的浓度，持续增大 微电极刺激强度，不会增大动作电位的峰值，B错误；由图1可知，海葵毒素处理后，突触前膜的 动作电位峰值变小，兴奋性降低，释放的神经递质减少，C正确；重症肌无力的原因是突触后膜 上的神经递质受体受到抗体的攻击而丧失功能，海葵毒素的作用机理是通过抑制突触前神经元吸 收钠离子而抑制兴奋的产生，进而抑制神经递质的释放，故海葵毒素不能用来开发治疗重症肌无 力的相应药物，D错误。 13 5.[江苏苏锡常名校2024高二上月考] 甲、乙、丙三人在一次学校体检中检测出尿糖超标，为进一 步弄清是否患糖尿病，依据规范又进行了血液检测，结果如图1、图2所示。糖尿病的形成有许多 种病因，图3中①②③是由自身免疫问题所导致的三种糖尿病的发病机制。下列叙述错误的是 ( ) 图1 图2 图3 14 A.据图初步判断甲、乙可能是糖尿病患者 B.由图3可知，③的发病机制是抗体 与靶细胞膜上胰岛素受体结合，使胰岛素不能发挥作用 C.甲患糖尿病的原因可能是图3中①或② D.除糖尿病外，尿糖超标的原因还可能有一次性摄糖过多、抗利尿激素分泌不足、肾小管重吸收 功能障碍等 √ 15 解析 糖尿病血糖浓度标准为：空腹，餐后 ，由图可知，甲和乙 空腹和餐后的血糖浓度均符合糖尿病的血糖浓度标准，初步判断甲和乙可能是糖尿病患者，A正 确；图3中③的发病机制为抗体 与靶细胞膜上胰岛素受体结合，使胰岛素不能发挥作用，B正 确；甲餐后体内胰岛素含量几乎没有增加，故甲患糖尿病是胰岛素分泌不足导致的，而图3中① ②所示过程都会使胰岛素的分泌量减少，故甲患糖尿病的原因可能是图3中①或②，C正确；抗利 尿激素分泌不足，肾小管和集合管对水分的重吸收能力减弱，引起尿量增多，但不会表现尿糖超 标，D错误。 16 6.[辽宁滨城高中联盟2024高二上期中] 具有甜味或苦味的分子会刺激 位于舌面和上颚表皮的味细胞。大脑皮层中，产生甜味和苦味感觉的 区域分别称为和 。脑干受损会导致无法产生苦味或甜味感觉。 科研人员给小鼠吸食不同口味的液体，并记录小鼠在相同时间内的舔 舐次数，结果如图。下列有关叙述正确的是( ) A A.动物减少舔舐掺有苦味物质的食物，可避免摄入潜在有毒物质，有利于生存和繁衍 B.脑干受损无法产生苦味或甜味感觉，说明产生这两种感觉的中枢很可能分布在脑干 C.根据实验结果推测，小鼠吸食甜味和苦味混合剂时，能在产生甜味感觉，并传至 ，抑 制苦味感觉的产生 D.小鼠舔舐甜味或苦味物质后产生不同感觉，是沿不同反射弧传导的两种反射活动 17 解析 甜味通常表明该物质可以食用、具有高能量，而苦味则通常代表该物质可能有毒，从进化 与适应的角度分析，当甜味物质中掺入苦味物质时，动物减少舔舐，从而使动物避免摄入潜在有 毒物质，有利于生存和繁衍，A正确；产生苦味或甜味感觉的中枢在大脑皮层，脑干受损会导致 无法产生苦味或甜味感觉，可能是相关的传入神经受损导致无法将兴奋传到大脑皮层，B错误； Ⅱ组小鼠的舔舐次数显著低于Ⅰ组，与Ⅲ组相近，推测舔舐甜味和苦味混合剂时， 可能抑制 甜味感觉的产生，C错误；小鼠舔舐甜味或苦味物质后产生感觉，没有经过完整的反射弧，不属 于反射活动，D错误。 18 7.[安徽阜阳2024高二上期中] 在拟南芥中，赤霉素与细胞 内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使 R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植 株增高。用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥 后，分别进行蓝光照射和黑暗处理，检测R蛋白的含量，结 果如图。下列分析错误的( ) D A.蓝光受体被激活后，R蛋白的降解量减少 B.蓝光受体被激活后，拟南芥植株增高被抑制 C.赤霉素合成缺陷，题中相关基因表达正常 D.推测蓝光受体可能会加强赤霉素受体的作用 19 解析 由图可知，野生型黑暗组和蓝光受体缺失突变体 蓝光处理组的曲线差异不明显，R蛋白 相对含量降低较快，说明R蛋白降解较快，而野生型 蓝光处理组，蓝光受体被激活，R蛋白的相 对含量减少的较慢，说明R蛋白降解受阻，拟南芥植株增高被抑制，A、B正确；由于赤霉素与细 胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表 达，故赤霉素合成缺陷，则不能抑制题中相关基因的表达，C正确；蓝光受体被激活后，抑制R蛋 白的降解，而赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解， 因此推测蓝光受体可能会抑制赤霉素受体的作用，D错误。 20 8.[浙江大学附中2023高二上期中] 棉花幼铃（幼果）获得 光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花 光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株， 按照图甲所示步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如 图乙所示（所做处理不影响叶片光合与呼吸强度）。下列 叙述正确的是( ) D A.根据实验结果推断，上述三组中幼铃脱落显著减少的是B组 B.上述实验中应选择氧元素 作为放射性物质中被标记的元素 C.此实验的自变量为是否用外源激素处理，因变量为叶片和幼铃的放射性强度 D.为优化实验设计，增设了D组（激素处理叶片），预计幼铃放射性强度百分比（高 低）排序 是 21 【思路导引】根据题意可知，实验目的是研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响；结合图 乙可知，实验的自变量为是否用外源激素处理和处理部位，因变量为叶片和幼铃的放射性强度。 图中A组不用激素处理，作为空白对照；B、C作为实验组，且B、C组之间可以进行相互对照。 22 解析 由题干可知，幼铃脱落是光合产物不足导致的，对比A、B、C三组中幼铃的放射性，发现 C组幼铃中有机物占比最高，因而幼铃脱落显著减少，A错误； 并非放射性物质，题中研究外 源激素对棉花光合产物调配的影响，光合产物一般用放射性碳元素进行标记，B错误；此实验的 自变量为是否用外源激素处理和处理部位，因变量为叶片和幼铃的放射性强度，C错误；为优化 实验设计，可增设D组，用激素处理叶片，由题中数据可推测，该种处理方式可能使幼铃有机物 减少，四组中幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为 ，D正确。 23 9.（多选题）[山东青岛2024高二上月考] 若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。 药物可作用于下丘脑的体温调节中枢，有退热效果。某研究所开发出一种新药物 ，其结构类似 于药物，为探究新药物是否具有与药物相同的效应，科研人员将药物和药物 分别用生理盐 水溶解后，进行了如下实验。 分组 处理方式 结果 甲 发热模型兔 生理盐水 发热 乙 发热模型兔 溶液 退热 丙 发热模型兔 溶液 退热 丁 ？ 发热 戊 损毁下丘脑的发热模型兔 溶液 发热 下列有关实验的分析，正确的是( ) 24 A.发热模型兔的体温维持在 时，其产热量大于散热量 B.丁组的处理方式为损毁下丘脑的发热模型兔 生理盐水 C.根据甲、乙、丙组结果推测，新药物 有退热效果 D.新药物 可能通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温 √ √ 【方法总结】体温调节过程 26 解析 发热模型兔的体温维持在时，其产热量等于散热量，A错误；为探究药物 是否也具有 与药物 相同的效应，即通过影响下丘脑体温调节中枢退热，丁组的处理应为损毁下丘脑的发热 模型兔溶液，B错误；由甲、乙、丙三组实验结果可推知，药物 有退热效果，C正确；由实验 结果可推知，药物 可能通过作用于下丘脑体温调节中枢，达到退热效果，D正确。 27 10.[四川成都树德中学2023高二上期中] 位于细胞膜上的生长素输出载体（ 蛋白）是调控生 长素极性运输的主要结构。突变体拟南芥（ 基因表达量增多）表现为顶端优势丧失且 生长矮小。为研究其原因，科学家以野生型和 突变体拟南芥为材料进行实验，科研人员在该 突变体和野生型植株顶芽顶端施加具有放射性的， 后检测其下基部的放射性。下列说法正 确的是( ) C A.若侧芽处 含量较高，则会抑制植株顶芽的生长，从而出现矮小丛生的植株 B.若突变体顶芽基部的放射性显著高于野生型的，说明的极性运输需要 供能 C.若突变体顶芽基部的放射性显著低于野生型的，说明突变体中 的极性运输受到抑制 D.基因的表达产物增多可能是促进了 蛋白的合成或运输 28 解析 若侧芽处 含量较高，可能抑制植株侧芽生长，不会抑制顶芽生长，A错误；通过题中实 验结果不能得出的极性运输需要 供能的结论，B错误；若突变体顶芽基部的放射性显著低 于野生型的，说明突变体中 的极性运输受到抑制，从而使植株顶端优势丧失且生长矮小，C正 确；突变体拟南芥的 基因过量表达，表现为顶端优势丧失且生长矮小，说明抑制了生 长素的运输，故基因的表达产物增多可能抑制了 蛋白的合成或运输，D错误。 29 11.[江西宜春五校2024高二上联考] 研究发现调节 细胞某些基因的表达可以提高其抗肿瘤疗效。 为探究基因对细胞（一种细胞毒性 细胞）抗肿瘤免疫功能的影响，研究人员进行 了相关实验，请回答下列相关问题。 （1）活化的细胞毒性 细胞可以____________肿瘤细胞，体现了免疫系统的__________功能。 识别并裂解 免疫监视 解析 活化的细胞毒性 细胞可以识别肿瘤细胞，并和肿瘤细胞密切接触，裂解肿瘤细胞，体现 了免疫系统的免疫监视功能。 30 甲 （2）实验一：研究人员选取了同等数量、同等周龄的野 生型小鼠（A）和 基因沉默小鼠（B），检测A、B 两组小鼠细胞分泌 （一种细胞因子，可增 强 细胞活性）的量，结果如图甲。 实验说明基因沉默小鼠比野生型小鼠的 细胞 活性更强，做出此判断的依据是：与野生型小鼠相比， _______________________________________。 基因沉默小鼠分泌的 更多 解析 实验说明基因沉默小鼠比野生型小鼠的 细胞活性更强，做出此判断的依据 是：基因沉默，对细胞的抑制作用减弱，从而分泌更多的 （该细胞因子可 以增强 细胞活性），进而抑制肿瘤的生长。 31 （3）实验二：研究人员在A、B两组小鼠的腋下注射黑色素瘤细胞，再将野生型小鼠均分为 、 两组，将基因沉默小鼠均分为、两组。3天后，对、组小鼠注射抗 细 胞抗体，以消除小鼠 细胞的作用，实验操作如图乙；14天后，对比4组小鼠的黑色素瘤的 重量，结果如图丙。 乙 丙 据图丙可知，基因沉默可以______肿瘤生长。消除 细胞的作用对小鼠肿瘤重量变 化的影响是__________________________________________________________________________ _________。 抑制 对于野生型小鼠和基因沉默小鼠，消除细胞的作用均会使黑色素瘤重量增加 32 解析 分析实验结果可知，组的黑色素瘤的重量最轻，说明 基因沉默可以抑制肿瘤生长。 注射抗细胞抗体消除细胞的作用后，组小鼠肿瘤重量比组更大， 组小鼠肿 瘤重量也比组更大。故对于野生型小鼠和基因沉默小鼠，消除 细胞的作用均会 使肿瘤重量增加。 33 （4）综合实验一、二，解释 组小鼠黑色素瘤最轻的原因：_______________________________ ____________________________________________________________________________________ _______。 基因沉默，对细胞的抑制作用减弱，从而分泌更多的 ，该细胞因子可以增强细胞的活性，进而抑制肿瘤的生长 解析 综合实验一、二可知，组小鼠黑色素瘤重量最轻的原因是基因沉默，对 细 胞的抑制作用减弱，从而分泌更多的 ，该细胞因子可以增强 细胞的活性，进而抑制肿 瘤细胞的生长。 34 （5）黑色素瘤细胞通过表达与细胞表面的特异性结合，抑制 细胞的增殖分化， 致使肿瘤细胞免疫逃逸。根据该机制研发的多种抗 抗体，已作为治疗肿瘤的药物用于癌 症治疗。研究人员猜测抗抗体与 基因沉默在治疗肿瘤上具有叠加效果，在完成上 述实验的基础上，请从下列选出合适的选项设计一组实验并写出预期结果，证实该推测。 实验步骤：____小鼠____ ____（填序号）。 ①黑色素瘤细胞 ②抗 抗体 细胞抗体 组 组 组 组 的量 ⑨黑色素瘤的重量 预期结果：__________________________________________________。 ⑥ ② ⑨ 该实验组小鼠黑色素瘤的重量小于实验二中组的结果 35 解析 实验步骤：研究人员猜测抗抗体与 基因沉默在治疗肿瘤上具有叠加效果， 可选择基因沉默的小鼠进行实验，即组小鼠，为该组小鼠注射②抗 抗体，一 段时间（14天）后，检测⑨黑色素瘤的重量，与上述实验的 组结果进行对比。预期结果：如 果该猜测正确，则该实验组小鼠黑色素瘤的重量应小于实验二中组（未注射抗 抗体） 的结果。 36 $$