专题09 实验专题-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（山东专用）

专题09 实验专题 一、单选题 1．（2024·山东滨州·二模）为研究高盐胁迫下不同浓度油菜素内酯类似物（EBR）对西瓜种子萌发的影响，进行了相关实验。T1—T6组先用不同浓度的EBR浸种处理，再用NaCl溶液作高盐胁迫处理，CK为对照组。在相同且适宜的条件下催芽并统计种子的发芽率，结果如下表。下列说法错误的是（　　） 组别 CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 EBR浓度（mg/L） 0 0 0.025 0.050 0.100 0.200 0.400 NaCl（150mmol/L） - + + + + + + 发芽率 97.3% 86.2% 89.9% 96.9% 95.1% 93.2% 86.4% A．油菜素内酯可促进种子萌发及茎、叶细胞的扩展与分裂 B．高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发 C．高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响具有两重性 D．浓度为0.050mg/L的EBR浸种可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害 2．（2024·山东淄博·二模）分别用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，测得叶片合成的桃叶珊瑚苷含量如图。下列说法错误的是（    ）    A．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响 B．本实验所采用的激素浓度范围可通过预实验确定 C．赤霉素在低浓度时起促进作用，高浓度时起抑制作用 D．与赤霉素相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感 3．（2024·山东济宁·二模）大肠杆菌、沙门氏菌能引起家禽和家畜的肠道疾病。暹罗芽孢杆菌代谢物具有广谱抗菌性，为检测其对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力进行图示实验。下列说法正确的是（　　） A．制备图示培养基需要在灭菌前调节pH B．该抑菌实验还需要设计等量生理盐水作为对照 C．图示X为离心后得到的下层沉淀，含有暹罗芽孢杆菌代谢物 D．从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验，抑菌圈直径变大 二、多选题 4．（2024·山东泰安·二模）为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结果如下表。其中M蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（    ） 设置 苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中 苹果根系置于葡萄糖培养液中，用13C标记的CO₂处理苹果叶片 根系13C含量（mg） 地上13C含量（mg） 根系13C含量占比（%） 地上13C含量占比（%） 野生型 4.7 含量极低 44.24 55.76 M基因高表达 6.2 30.89 69.11 M基因低表达 3.6 46.79 53.21 A．M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖 B．叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系 C．根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实 D．该培养条件下，促进M基因表达能够提高苹果果实中的糖含量 三、非选择题 5．（2024·山东德州·二模）胰岛素抵抗（IR）是指人体对胰岛素敏感性下降的一种病理状态，常伴有高血糖、高胰岛素血症，并易导致代谢性脂肪肝。 (1)高脂饮食可引起 细胞分泌的胰岛素增多，肝和 将葡萄糖转变为甘油三酯，引发肥胖，进而易诱发人体产生IR。 (2)Akt是胰岛素信号通路中的关键蛋白，Akt磷酸化受阻会导致IR。为研究荔枝核皂苷对IR的影响，研究人员用荔枝核皂苷对Akt磷酸化受阻的IR模型鼠进行灌胃，测得模型鼠的血糖降低，葡萄糖转运蛋白GLUT-4的mRNA相对量增加。据此推测，荔枝核皂苷能降低血糖的原因是 。若要进一步确定荔枝核皂苷是通过改善IR，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测 。 (3)研究发现，代谢性脂肪肝患者体内细胞因子IL增多，诱导不能表达CX蛋白的T细胞（CX-T细胞）内CX蛋白高表达而成为CX+T细胞，并且检测发现脂肪肝代谢产生高浓度的乙酸分子。因此，有人推测CX-T细胞需分化为CX+T细胞并在乙酸诱导下才能攻击肝细胞，引起肝细胞损伤、死亡。为验证上述推测，请利用下列实验材料和用具设计实验，写出实验思路并预期实验结果 。 实验材料及用具：CX-T细胞、细胞因子IL、乙酸、细胞培养皿、肝细胞等。 6．（2024·山东滨州·二模）实验证明生长激素（GH）能诱导肝细胞产生胰岛素样生长因子（IGF-1）。游离态IGF-1与受体结合后能促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育。IGF-1还可与胰岛素样生长因子结合蛋白-3（IGFBP-3）可逆性结合来调节血液中游离态IGF-1的量。为研究运动干预对矮小症儿童生长发育的影响，以矮小症儿童作为实验组，同龄的正常身高儿童作为对照组，实验前、后分别测量相关指标，结果如下表。 组别 项目 前测 后测 对照组 身高（cm） 128.43 131.82 GH（mg/ml） 2.51 2.52 游离态IGF-1（ug/L） 196.87 234.65 实验组 身高（cm） 125.61 130.92 GH（mg/ml） 4.44 4.44 游离态IGF-1（ug/L） 195.20 241.40 (1)矮小症儿童并非缺乏生长激素，判断的理由是 ，该类儿童患矮小症的可能原因是 。 (2)运动干预后实验组儿童的生长速度超过对照组且身高接近正常儿童的身高。运动干预 （填“是”或“否”）通过提高GH浓度提高矮小症儿童的生长速度。运动干预可促进生长发育的原因是 。 (3)GH调控生长发育可能有以下两种途径： 途径一：GH促进肝细胞分泌IGF-1，进而促进生长发育。 途径二：GH影响IGF-1与IGFBP-3的可逆性结合，进而促进生长发育。 用敲除了肝细胞GH受体的模型鼠进行运动干预实验，如果其血液中游离态IGF-1的含量增加，则说明GH通过途径 促进生长发育；该实验 （填“能”或“否”）排除GH通过另一条途径促进生长发育，理由是 。 7．（2024·山东淄博·二模）科学家在玉米杂交实验中发现了用孟德尔遗传不可解释的现象。 (1)玉米的b1基因能够表达转录因子，参与花青素的合成。b1存在两个特殊的等位基因BI和B'，BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为 。而科学家发现，F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色叶鞘。 (2)为探究其中机制，科学家进行了如下研究。 I．对BI和B'基因进行 ，发现二者的碱基序列没有区别。 Ⅱ．检测BI和B'的启动子区域和编码区的甲基化程度，发现没有差别。 Ⅲ．检测BI和B'的表达状况，结果如图。 ①检测结果表明，B'基因可以 （填“促进”“抑制”）BI基因的转录。判断依据是 。 ②F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 。 ③科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在 间，本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是 。 (3)已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理 。 (4)有人认为副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用，该说法是否有道理，并说出理由 。 8．（2024·山东淄博·二模）植物在长期进化过程中，为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。重金属镉（Cd）很难被植物分解，可破坏PSⅡ（参与水光解的色素-蛋白质复合体），进而影响植物的光合作用。 (1)光合作用过程中，NADPH的作用是 。PSⅡ中的色素可用 （溶剂）进行提取。 (2)为初步探究转甜菜碱基因（BADH基因）番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理，研究人员用野生型番茄（WT）和转BADH番茄株系（L7、L10、L42）进行实验，检测其甜菜碱（GB）的表达量（图甲），再用5mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理，检测番茄叶片的Cd2+含量，结果如图乙。 据上图推测，转BADH基因番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理可能是 （答出2点即可） (3)叶黄素循环是紫黄质脱环氧化物酶（VDE）和玉米黄质环氧酶（ZEP）介导的紫黄质（V）、花药黄质（A）和玉米黄质（Z）3种组分的相互转变。光能过剩时，V在VDE的作用下发生脱环作用经A转化成Z，Z含量达到一定值时可激发并促进NPQ，耗散多余的光能，减少对PSⅡ的损伤。ZEP可催化Z重新环化并经A形成V。已知VDE在酸性条件下被激活，ZEP在碱性条件下起作用，推测光照过强时植物NPQ得以进行的原因是 。 (4)为进一步探究D1蛋白周转和叶黄素循环在番茄光保护机制中的作用，科研人员用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）和5mmol/LPI20的CdCl2处理离体的番茄叶片，检测PI值（性能指数，反映PSⅡ的整体功能），结果如图丙。 据图分析，镉胁迫条件下，叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护 （填“强”“弱”“相等”），判断依据是 。 9．（2024·山东潍坊·二模）在自然环境下，水稻的生长和发育过程往往会受到多种胁迫交叉作用。为探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制，研究人员以水稻品种“N22”为材料，设置水稻幼苗正常生长组（CK）、单一高温处理组（H）以及干旱-高温交叉处理组（DH）进行水培实验，实验处理及结果如下表所示。 组别 实验处理 叶绿素 总量mg·g-1 叶绿素a/b比值 光合速率 （μmol•m-2·s-1） （气孔导 度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol· mol-1） CK 昼/夜温度为25℃/20℃，不添加P EG-6000的营养液，培养3d 2．07 3．07 5．37 0．34 395．32 H 昼/夜温度为38℃/30℃，不添加PEG-6000的营 养液，培养3d 0．37 3．06 1．78 0．12 362．78 DH ？ 1．98 3．05 4．75 0．39 425．65 注：在营养液中添加PEG-6000模拟干旱胁迫 (1)实验中常采用纸层析法分离叶绿素，该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是 。相比对叶绿素a的影响，单一高温对叶绿素b的影响 （填“大”或“小”或“基本一致”）。 (2)表中DH组的实验处理“？”应为 。为保证实验结果的科学性，实验期间各组的 （答出两点即可）等实验条件应保持一致。 (3)据表分析，单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有 （答出两点即可）。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升，该结果表明 。 10．（2024·山东济宁·二模）某种小麦的雄性不育由核基因M控制，其整个花药在发育早期停止发育进程，因此其雄性不育比较彻底。研究发现所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列，且M及其等位基因的编码区相同；为研究该序列与雄性不育之间的关系，科研人员在野生型小麦中获得了M等位基因的启动子并利用Ti质粒构建表达载体，表达载体T-DNA部分结构如图1所示，GFP表达后会发出绿色荧光。将不同表达载体转入幼胚获得转基因小麦，分别对核不育小麦、野生型小麦及转基因小麦的表型和M基因表达情况进行检测，部分结果如表： 组别 实验材料 载体组成I、Ⅱ 植株表型 M基因表达情况 第一组 核不育小表 无 雄性不育 eg 第二组 野生型小麦 无 可育 fg 第三组 野生型小麦 ad 死亡 第四组 野生型小麦 ①____ ②____ eg 注：a．通用的强启动子b．M等位基因启动子c．插入TRIM序列的M等位基因启动子d．M编码区e．仅在花药发育早期表达f．在花药发育各时期均不表达g．在根、茎、叶、雌蕊中均不表达 (1)表中①处应分别选择 （填表注中字母序号），②处植株表型是 ，结果发现在存活的转基因小麦花药中均能检测到绿色荧光。根据实验结果推测导致雄性不育的原因是 。 (2)实验过程中 （填“需要”或“不需要”）设置将bd导入野生型小麦的实验组，理由是 。 (3)科研人员为检测（1）中T-DNA插入受体细胞染色体中的位置，利用反向PCR技术对插入位点两侧序列进行了分析，过程如图2。已知T-DNA的一条单链序列为：5-GCAATGCGTAGCCTCT……AACTATGCGCTCATGA-3（虚线处省略了部分核苷酸序列）。应选下列引物中的 （填序号）用于步骤Ⅲ，引物的作用是 。 A．5'-CGCGAGTACT-3'   B．5'-GCGCTCATGA-3' C．5'-CGTAGCCTCT-3'   D．5'-TACGCATTGC-3' 11．（2024·山东济宁·二模）长期夜间长时间使用手机会对人的健康造成一定的影响。科研人员以小鼠为实验材料进行研究发现：①手机光线刺激使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于对照小鼠；②夜间长时间手机光线刺激会扰乱小鼠的生物钟；③适当光照下，切除雌鼠松果体后，卵巢会增生变肥大，而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻。光信号引起的部分调节如图所示。回答下列问题。 (1)检测发现，手机光线刺激不影响小鼠体内糖原、脂肪含量以及与血糖平衡有关的激素含量。光信号对棕色脂肪组织产热的调节属于 调节；综合分析，出现①结果的原因可能是 (2)褪黑素具有促进睡眠、使小鼠和人等生物形成生物钟的作用。当褪黑素的分泌量过多时，会抑制SCN的兴奋，该调节过程的意义是 。夜间长时间使用手机会 （填“促进”或“抑制”）人体褪黑素的分泌，进而扰乱人体生物钟。 (3)为探究褪黑素是怎样调节性腺发育的，研究人员结合人体下丘脑、垂体和性腺功能的分级调节系统与③结果提出几种假设，并以小鼠为实验对象，利用褪黑素试剂等在适当光照条件进行实验验证。他们提出的其中一种假设是褪黑素可以直接调节性腺的发育，提出的假设还可能是 ，写出验证后一假设是否正确的实验思路： 。 12．（2024·山东泰安·二模）研究发现钙离子（Ca2+）对人体有重要作用，能够影响兴奋在神经元之间的传递过程（如图），Ca2+还是调节神经细胞功能的信号，促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的分泌依赖Ca2+内流，同时，细胞质中cAMP含量升高可提高CRH基因转录活性。 (1)当兴奋传到轴突末梢时，膜上的Ca2+通道开放，Ca2+内流使突触小泡与突触前膜融合，神经递质释放到突触间隙。Ca2+流入轴突末梢的跨膜运输方式为 ，释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，在突触后膜上发生的信号类型的转换是 。 (2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，即Ca2+在膜上形成屏障，使Na+内流减少，据此推测当人体缺钙时，神经细胞更 （填“容易”或“不容易”）产生兴奋，理由是 。 (3)科研人员进一步研究一定浓度的外源CRH对下丘脑神经内分泌细胞的细胞质中Ca2+和cAMP的影响，结果见下表。 组别 细胞质中Ca2+浓度（nM） 细胞质中cAMP含量（pmol/dish） 对照组 154 0.44 实验组 240 3.26 据上述信息推测，CRH对下丘脑神经内分泌细胞分泌CRH的调节，属于 （填“正”或“负”）反馈调节。从细胞内这两种信号作用的角度分析，该反馈调节过程是：下丘脑神经内分泌细胞膜上存在 的受体，当此受体识别相应激素后，引发该细胞中 。 (4)某科研小组发现，给小白鼠注射促肾上腺皮质激素（ACTH），会使下丘脑分泌的CRH减少。基于对下丘脑—垂体—靶腺轴的认识，有同学对此现象提出了一种解释：ACTH对下丘脑进行了反馈调节，请设计实验加以验证，简要写出实验思路和预期结果 。 13．（2024·山东·二模）为研究睡眠持续不足对机体的影响，科研人员对健康小鼠进行了连续一周的睡眠剥夺实验。实验结果显示，小鼠血液中的细胞因子增多，实验结束后有70%的小鼠因多器官衰竭而死亡。请回答以下问题： (1)在免疫系统的组成中，细胞因子属于 ，常见的种类有 等（答2种）。 (2)细胞因子由免疫细胞和某些非免疫细胞产生，在特异性免疫中的作用是 。 (3)针对小鼠多器官衰竭而死亡的现象，科研人员作出以下两种假设。 假设一：睡眠不足导致小鼠免疫力下降，使小鼠容易感染外界细菌和病毒，小鼠体内细胞因子增多，多器官衰竭而死亡； 假设二：睡眠不足导致小鼠免疫反应过强，出现细胞因子风暴，导致多器官衰竭而死亡。 现有生理状况相同的野生型小鼠、免疫缺陷型小鼠、抗细胞因子风暴药物等实验材料，请设计实验并预期结果来证明两种假设中假设一不成立而假设二成立： 。 (4)进一步研究表明，睡眠剥夺使大脑皮层某区域兴奋，产生的前列腺素D2（一种激素）经血脑屏障的ABC转运蛋白转运进循环系统的速率显著提高。为证明睡眠剥夺导致的细胞因子增多是否与前列腺素D2有关，请从受体角度简述可行性方案 。 14．（2024·山东聊城·二模）睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态。人体的生物钟调节中枢位于下丘脑视交叉上核（SCN），它对调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素（5-HT）是褪黑素的前体物质，褪黑素具有夜晚分泌量多，而白天分泌量少的特点，它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌机制如图所示。回答下列问题：    (1)当人感到疲倦时，通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是，有人常常在疲劳状态下听着轻音乐而睡着，长此以往，轻音乐响起时自然犯困，形成了 反射，该反 射的神经中枢位于 。 (2)由图中信息可知，光周期信号影响褪黑素的分泌，该反射弧的效应器是 。熬夜打游戏会使生物钟紊乱，严重影响睡眠质量，原因是 。长期睡眠不足还会导致体液NO含量增加，进而影响树突状细胞和辅助性T细胞分泌免疫活性物质，使机体 （填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”）能力下降。 (3)非眼球快速运动睡眠（NREM）中因有深睡期，可使人的呼吸变缓、心率变慢、全身肌肉放松，大脑皮层得到充分休息。科学家经研究推测：5-HT是由大脑中缝核神经细胞产生的，并通过作用于中脑网状结构诱导产生NREM。请根据所给实验材料设计实验验证上述推测。 实验材料：健康状况相同的小鼠若干、直流电探针（可损毁神经细胞）、5-HT注射液。 实验思路： 。 预期结果： 。 15．（2023·山东·二模）红树林是海陆交界地带的特殊生态系统。为了探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果（用碳密度表示）的影响，研究者选取了某红树林生态修复工程中3个相同面积种植块为研究对象，分别为高潮位（一天内水淹时间短）区桐花树（HAc）、高潮位区无瓣海桑（HSa）和低潮位（一天内水淹时间长）区无瓣海桑（LSa），为基于碳汇（森林吸收并储存CO2的量）功能的红树林生态修复工程选址、选种提供参考。在2~3年（a）内获取的数据如表和图所示。 造林时间a 样地 植株密度/（株·hm-2） 株高/m 2 HAc 4666.67 0.88 LSa 2933.33 2.87 HSa 1133.33 2.48 3 HAc 3600 1.22 LSa 1900 3.04 HSa 1000 3.38 (1)研究某区域内苗木的种类、数目应采用 法。在相同潮位条件下，红树林修复3年后，拥有更高 的桐花树群落具有更高的固碳量， (2)在造林2~3年内，表中与LSa样地相比，HSa样地表现出的特点是的 。由此推断滩地高程的提升有助于提高造林的植株存活率。通过研究对比两个样地的植物的凋落物（与土壤表面紧密接触，极易腐烂分解）和土壤肥力发现，在植物凋落物量相同的情况下，HSa样地土壤肥力高于 LSa样地，原因是 。 (3)碳循环与全球气候变化的关系非常密切，碳循环是指 。碳循环中伴随着哪些形式的能量转换 （答出两点）。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 实验专题 一、单选题 1．（2024·山东滨州·二模）为研究高盐胁迫下不同浓度油菜素内酯类似物（EBR）对西瓜种子萌发的影响，进行了相关实验。T1—T6组先用不同浓度的EBR浸种处理，再用NaCl溶液作高盐胁迫处理，CK为对照组。在相同且适宜的条件下催芽并统计种子的发芽率，结果如下表。下列说法错误的是（　　） 组别 CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 EBR浓度（mg/L） 0 0 0.025 0.050 0.100 0.200 0.400 NaCl（150mmol/L） - + + + + + + 发芽率 97.3% 86.2% 89.9% 96.9% 95.1% 93.2% 86.4% A．油菜素内酯可促进种子萌发及茎、叶细胞的扩展与分裂 B．高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发 C．高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响具有两重性 D．浓度为0.050mg/L的EBR浸种可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害 【答案】C 【分析】由图可知，本题中油菜素内酯的浓度和盐胁迫为实验的自变量，因变量是发芽率；油菜素内脂浓度为0时对应的组别，也就是1和2都为对照组。 【详解】A、油菜素内酯能促进芽、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等，A正确； B、高盐胁迫会引起种子细胞失水而影响萌发，即高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发，B正确； C、由表格信息可知，T1-T6组种子的发芽率均低于CK组，因此油菜素内酯的作用只表现了抑制作用，未体现高浓度促进发芽，C错误； D、高盐胁迫下T1-T6组种子的发芽率在不同浓度的油菜素内酯处理后，种子发芽率低于对照组，但在浓度为0.050mg/L的EBR浸种条件下种子的发芽率高于其它组，说明油菜素内酯可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害，但不能使其恢复至正常水平，D正确。 故选C。 2．（2024·山东淄博·二模）分别用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，测得叶片合成的桃叶珊瑚苷含量如图。下列说法错误的是（    ）    A．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响 B．本实验所采用的激素浓度范围可通过预实验确定 C．赤霉素在低浓度时起促进作用，高浓度时起抑制作用 D．与赤霉素相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感 【答案】C 【分析】据图可知，该实验的自变量是使用溶液的种类与浓度，因变量是桃叶珊瑚苷含量，根据实验结果分析，使用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，都会增加叶片合成的桃叶珊瑚苷含量。 【详解】A、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响，将实验组与对照组的结果作比较，可以确保影响叶片中桃叶珊瑚苷含量的因素是所添加的外源芸苔素、赤霉素，A正确； B、预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，因此本实验中所采用的激素浓度范围可通过预实验确定，B正确； C、由结果可知，实验组用三种浓度的赤霉素处理后，叶片中桃叶珊瑚苷含量都比对照组高，说明实验浓度下赤霉素都表现为促进作用，C错误； D、实验组所用的芸苔素浓度远低于赤霉素的浓度，而促进效果与赤霉素处理的结果大致相当，说明与用赤霉素处理相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感，D正确。 故选C。 3．（2024·山东济宁·二模）大肠杆菌、沙门氏菌能引起家禽和家畜的肠道疾病。暹罗芽孢杆菌代谢物具有广谱抗菌性，为检测其对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力进行图示实验。下列说法正确的是（　　） A．制备图示培养基需要在灭菌前调节pH B．该抑菌实验还需要设计等量生理盐水作为对照 C．图示X为离心后得到的下层沉淀，含有暹罗芽孢杆菌代谢物 D．从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验，抑菌圈直径变大 【答案】A 【分析】本实验的思路为：将含暹罗芽孢杆菌代谢物的滤纸片放到接种了大肠杆菌或者沙门氏菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。 【详解】A、制备图示培养基需要在灭菌前调节pH，否则会引起杂菌污染，A正确； B、该抑菌实验为检测暹罗芽孢杆菌代谢物对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力，互为对照，因此进行图示实验不需设计等量生理盐水作为对照，B错误； C、图示X为离心后得到的下层沉淀，含有暹罗芽孢杆菌，上清液中含有代谢物，C错误； D、在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验，抑菌圈平均直径变小，D错误。 故选A。 二、多选题 4．（2024·山东泰安·二模）为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结果如下表。其中M蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（    ） 设置 苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中 苹果根系置于葡萄糖培养液中，用13C标记的CO₂处理苹果叶片 根系13C含量（mg） 地上13C含量（mg） 根系13C含量占比（%） 地上13C含量占比（%） 野生型 4.7 含量极低 44.24 55.76 M基因高表达 6.2 30.89 69.11 M基因低表达 3.6 46.79 53.21 A．M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖 B．叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系 C．根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实 D．该培养条件下，促进M基因表达能够提高苹果果实中的糖含量 【答案】ACD 【分析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因高表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因高表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，二是叶片合成的有机物运输到根系。 【详解】A、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因高表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，说明M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖，A正确； B、叶片合成的有机物主要是以蔗糖的形式通过韧皮部筛管运输到苹果根系，B错误； C、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因高表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因高表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，说明根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，C正确； D、该培养条件下，由表格数据可知，促进M基因表达能促进根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，提高苹果果实中的糖含量，D正确。 故选ACD。 三、非选择题 5．（2024·山东德州·二模）胰岛素抵抗（IR）是指人体对胰岛素敏感性下降的一种病理状态，常伴有高血糖、高胰岛素血症，并易导致代谢性脂肪肝。 (1)高脂饮食可引起 细胞分泌的胰岛素增多，肝和 将葡萄糖转变为甘油三酯，引发肥胖，进而易诱发人体产生IR。 (2)Akt是胰岛素信号通路中的关键蛋白，Akt磷酸化受阻会导致IR。为研究荔枝核皂苷对IR的影响，研究人员用荔枝核皂苷对Akt磷酸化受阻的IR模型鼠进行灌胃，测得模型鼠的血糖降低，葡萄糖转运蛋白GLUT-4的mRNA相对量增加。据此推测，荔枝核皂苷能降低血糖的原因是 。若要进一步确定荔枝核皂苷是通过改善IR，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测 。 (3)研究发现，代谢性脂肪肝患者体内细胞因子IL增多，诱导不能表达CX蛋白的T细胞（CX-T细胞）内CX蛋白高表达而成为CX+T细胞，并且检测发现脂肪肝代谢产生高浓度的乙酸分子。因此，有人推测CX-T细胞需分化为CX+T细胞并在乙酸诱导下才能攻击肝细胞，引起肝细胞损伤、死亡。为验证上述推测，请利用下列实验材料和用具设计实验，写出实验思路并预期实验结果 。 实验材料及用具：CX-T细胞、细胞因子IL、乙酸、细胞培养皿、肝细胞等。 【答案】(1) 胰岛B 脂肪组织 (2) 荔枝核皂苷促进细胞中GLUT-4基因的表达，增加细胞膜上GLUT-4的数量，加快细胞对葡萄糖的摄取 Akt的磷酸化水平和胰岛素含量 (3)实验思路：取A、B、C、D四个细胞培养皿并放入相同数量的CX-T细胞，培养皿A中加入细胞因子IL后加入乙酸，培养皿B中只加入乙酸，培养皿C中只加入细胞因子IL，培养皿D不做处理，然后四个培养皿中均加入相同数量的肝细胞，适宜条件下培养一段时间，检测并统计培养皿中肝细胞的存活量。预期实验结果：培养皿A中肝细胞存活量最少，培养皿B、C、D中肝细胞存活量多且相差不大 【分析】当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升强，一方面促进血糖进人组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。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细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加。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。 【详解】（1）高脂饮食可引起血糖浓度升高，进而引起胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，对于肝和脂肪细胞来说胰岛素传递信号之后，可以促进葡萄糖向肝和脂肪细胞的转运，将葡萄糖转变为甘油三酯，引发肥胖，进而易诱发人体产生IR。 （2）为研究荔枝核皂苷对IR的影响，研究人员用荔枝核皂苷对Akt磷酸化受阻的IR模型鼠进行灌胃，测得模型鼠的血糖降低，葡萄糖转运蛋白GLUT-4的mRNA相对量增加，分析实验结果可知，荔枝核皂苷促进细胞中GLUT-4基因的表达，能够增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖； 若要进一步确定荔枝核皂苷是通过改善IR，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测Akt的磷酸化水平和胰岛素含量。 （3）分析题干信息可知，实验目的为验证乙酸能诱导CX+T细胞攻击肝脏细胞，引起肝细胞损伤、死亡，则实验自变量为有无乙酸诱导，因变量可用肝细胞数目表示；实验思路：取A、B、C、D四个细胞培养皿并放入相同数量的CX-T细胞，培养皿A中加入细胞因子IL后加入乙酸，培养皿B中只加入乙酸，培养皿C中只加入细胞因子IL，培养皿D不做处理，然后四个培养皿中均加入相同数量的肝细胞，适宜条件下培养一段时间，检测并统计培养皿中肝细胞的存活量。预期实验结果：培养皿A中肝细胞存活量最少，培养皿B、C、D中肝细胞存活量多且相差不大 6．（2024·山东滨州·二模）实验证明生长激素（GH）能诱导肝细胞产生胰岛素样生长因子（IGF-1）。游离态IGF-1与受体结合后能促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育。IGF-1还可与胰岛素样生长因子结合蛋白-3（IGFBP-3）可逆性结合来调节血液中游离态IGF-1的量。为研究运动干预对矮小症儿童生长发育的影响，以矮小症儿童作为实验组，同龄的正常身高儿童作为对照组，实验前、后分别测量相关指标，结果如下表。 组别 项目 前测 后测 对照组 身高（cm） 128.43 131.82 GH（mg/ml） 2.51 2.52 游离态IGF-1（ug/L） 196.87 234.65 实验组 身高（cm） 125.61 130.92 GH（mg/ml） 4.44 4.44 游离态IGF-1（ug/L） 195.20 241.40 (1)矮小症儿童并非缺乏生长激素，判断的理由是 ，该类儿童患矮小症的可能原因是 。 (2)运动干预后实验组儿童的生长速度超过对照组且身高接近正常儿童的身高。运动干预 （填“是”或“否”）通过提高GH浓度提高矮小症儿童的生长速度。运动干预可促进生长发育的原因是 。 (3)GH调控生长发育可能有以下两种途径： 途径一：GH促进肝细胞分泌IGF-1，进而促进生长发育。 途径二：GH影响IGF-1与IGFBP-3的可逆性结合，进而促进生长发育。 用敲除了肝细胞GH受体的模型鼠进行运动干预实验，如果其血液中游离态IGF-1的含量增加，则说明GH通过途径 促进生长发育；该实验 （填“能”或“否”）排除GH通过另一条途径促进生长发育，理由是 。 【答案】(1) 无论是否进行运动干预，实验组儿童的GH均高于对照组 体内缺乏GH的受体或游离态的IGF-1含量低 (2) 否 运动干预可使实验组儿童的血清游离态IGF-1比实验前有较大的提升，促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育 (3) 二 否 缺少未敲除小鼠作对照，无法确定两者血液中游离态IGF-1含量是否存在差异 【分析】题意分析，垂体分泌的生长激素（GH）可以直接促进软骨细胞生长，也可以通过促进肝脏产生胰岛素样生长因子1（IGF-1）来间接促进软骨细胞生长，同时胰岛素样生长因子1（IGF-1）可以通过负反馈调节抑制垂体分泌生长激素（GH）；GH和IGF-1通过体液运输，运输到全身各处，但只作用于有其受体的靶细胞（如软骨细胞）。 【详解】（1）实验结果显示，无论是否进行运动干预，实验组儿童的GH均高于对照组，据此可判断矮小症儿童并非缺乏生长激素； 表中结果显示矮小症儿童体内游离态的IGF-1含量低，而IGF-1可促进软骨的生长，且GH也能促进软骨生长，因而可推测，该类儿童患矮小症的可能原因是体内缺乏GH的受体或游离态的IGF-1引起的。 （2）实验结果显示运动干预后实验组儿童的生长速度超过对照组且身高接近正常儿童的身高，其相关的指标表现为GH含量没有增加，但游离态IGF-1（ug/L）含量明显增加，因而可推测运动干预不是通过提高GH浓度提高矮小症儿童的生长速度。 则运动干预可促进生长发育的原因应该是运动干预可使实验组儿童的血清游离态IGF-1比实验前有较大的提升，进而促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育，表现为生长速度加快。 （3）GH调控生长发育可能有以下两种途径： 途径一：GH促进肝细胞分泌IGF-1，进而促进生长发育。 途径二：GH影响IGF-1与IGFBP-3的可逆性结合，进而促进生长发育。 用敲除了肝细胞GH受体的模型鼠进行运动干预实验，如果其血液中游离态IGF-1的含量增加，则说明GH通过途径二，即通过影响IGF-1与IGFBP-3的结合进而促进了软骨生长，表现为促进生长发育； 该实验不能排除GH通过另一条途径促进生长发育，因为实验设计中缺少未敲除小鼠作对照，无法确定两者血液中游离态IGF-1含量是否存在差异，若无差异，则说明只有途径二，反之有另外的途径。 7．（2024·山东淄博·二模）科学家在玉米杂交实验中发现了用孟德尔遗传不可解释的现象。 (1)玉米的b1基因能够表达转录因子，参与花青素的合成。b1存在两个特殊的等位基因BI和B'，BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为 。而科学家发现，F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色叶鞘。 (2)为探究其中机制，科学家进行了如下研究。 I．对BI和B'基因进行 ，发现二者的碱基序列没有区别。 Ⅱ．检测BI和B'的启动子区域和编码区的甲基化程度，发现没有差别。 Ⅲ．检测BI和B'的表达状况，结果如图。 ①检测结果表明，B'基因可以 （填“促进”“抑制”）BI基因的转录。判断依据是 。 ②F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 。 ③科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在 间，本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是 。 (3)已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理 。 (4)有人认为副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用，该说法是否有道理，并说出理由 。 【答案】(1)绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1 (2) I基因测序 抑制 F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除 等位基因 （或同源序列） B'、BI (3)发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA (4)有道理，副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限 【分析】分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘基因型为B'BI说明绿色为显性性状，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1。 （2）要检测BI和B'基因的碱基序列需要对BI和B'基因进行基因测序。 分析BI和B'表达状况的检测图，可知F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI因此检测结果表明，B'基因可以抑制BI基因的转录。 由题意可知F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色，F2、F3个体中必然存在BI纯合植株应表达紫色，但是实验结果不存在，并且F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除。 科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在BI和B'基因也就是等位基因之间，又因为B'基因起主导作用，因此本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是B'、BI。 （3）已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理，作用机理要联系突变、以及RNAi和mRNA，因此为发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA。 （4）副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限，因此副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用。 8．（2024·山东淄博·二模）植物在长期进化过程中，为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。重金属镉（Cd）很难被植物分解，可破坏PSⅡ（参与水光解的色素-蛋白质复合体），进而影响植物的光合作用。 (1)光合作用过程中，NADPH的作用是 。PSⅡ中的色素可用 （溶剂）进行提取。 (2)为初步探究转甜菜碱基因（BADH基因）番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理，研究人员用野生型番茄（WT）和转BADH番茄株系（L7、L10、L42）进行实验，检测其甜菜碱（GB）的表达量（图甲），再用5mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理，检测番茄叶片的Cd2+含量，结果如图乙。 据上图推测，转BADH基因番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理可能是 （答出2点即可） (3)叶黄素循环是紫黄质脱环氧化物酶（VDE）和玉米黄质环氧酶（ZEP）介导的紫黄质（V）、花药黄质（A）和玉米黄质（Z）3种组分的相互转变。光能过剩时，V在VDE的作用下发生脱环作用经A转化成Z，Z含量达到一定值时可激发并促进NPQ，耗散多余的光能，减少对PSⅡ的损伤。ZEP可催化Z重新环化并经A形成V。已知VDE在酸性条件下被激活，ZEP在碱性条件下起作用，推测光照过强时植物NPQ得以进行的原因是 。 (4)为进一步探究D1蛋白周转和叶黄素循环在番茄光保护机制中的作用，科研人员用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）和5mmol/LPI20的CdCl2处理离体的番茄叶片，检测PI值（性能指数，反映PSⅡ的整体功能），结果如图丙。 据图分析，镉胁迫条件下，叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护 （填“强”“弱”“相等”），判断依据是 。 【答案】(1) 为暗反应提供能量、还原C3 无水乙醇 (2)转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB） 抑制根吸收Cd2+； 转BADH番茄株系产生的甜菜碱（GB） 抑制根部Cd2+向叶运输; 转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB）促进叶片排出Cd2+ (3)光照过强时光反应速率加快，单位时间产生的H⁺增多， 酸性增强， VDE被激活， ZEP受抑制，Z含量升高，激发并促进NPQ (4) 强 镉胁迫条件下，用DTT处理WT番茄叶片后，单位时间PI下降幅度大于用SM处理后的PI下降幅度 【分析】题图分析： 图甲：据图甲分析可知，与野生番茄植株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱（GB）表达量都更高。 图乙：据图乙分析可知，用5mmol/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后，与野生株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。 图丙：据图丙可知，随着处理时间的变化，对照组的PI值基本不变，三个实验组的PI值都是先快速下降，后缓慢下降，最终保持相对稳定。其中，WT+Cd+DTT组的PI值下降最快，值最小。 【详解】（1） NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段C3的还原，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。PSⅡ中的色素为参与光合作用的色素，溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取。 （2）据图乙分析可知，用5mmol/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后，与野生株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。据图甲分析可知，与野生番茄植株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱（GB）表达量都更高。综合以上信息，可推测转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB） 抑制根吸收Cd2+；转BADH番茄株系产生的甜菜碱（GB） 抑制根部Cd2+向叶运输；转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB）促进叶片排出Cd2+。 （3）依题意，VDE在酸性条件下被激活，ZEP在碱性条件下起作用。光能过剩时，V在VDE的作用下发生脱环作用经A转化成Z，Z含量达到一定值时可激发并促进NPQ，耗散多余的光能，减少对PSⅡ的损伤。因此可推测，光照过强时光反应速率加快，单位时间产生的H+增多， 酸性增强， VDE被激活， ZEP受抑制，Z含量升高，激发并促进NPQ。 （4）据图丙可知，与对照组相比，SM和DTT处理下番茄PI值下降，且镉胁迫条件下，用DTT处理WT番茄叶片后，单位时间PI下降幅度大于用SM处理后的PI下降幅度。因此，在镉胁迫条件下，叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护强。 9．（2024·山东潍坊·二模）在自然环境下，水稻的生长和发育过程往往会受到多种胁迫交叉作用。为探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制，研究人员以水稻品种“N22”为材料，设置水稻幼苗正常生长组（CK）、单一高温处理组（H）以及干旱-高温交叉处理组（DH）进行水培实验，实验处理及结果如下表所示。 组别 实验处理 叶绿素 总量mg·g-1 叶绿素a/b比值 光合速率 （μmol•m-2·s-1） （气孔导 度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol· mol-1） CK 昼/夜温度为25℃/20℃，不添加P EG-6000的营养液，培养3d 2．07 3．07 5．37 0．34 395．32 H 昼/夜温度为38℃/30℃，不添加PEG-6000的营 养液，培养3d 0．37 3．06 1．78 0．12 362．78 DH ？ 1．98 3．05 4．75 0．39 425．65 注：在营养液中添加PEG-6000模拟干旱胁迫 (1)实验中常采用纸层析法分离叶绿素，该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是 。相比对叶绿素a的影响，单一高温对叶绿素b的影响 （填“大”或“小”或“基本一致”）。 (2)表中DH组的实验处理“？”应为 。为保证实验结果的科学性，实验期间各组的 （答出两点即可）等实验条件应保持一致。 (3)据表分析，单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有 （答出两点即可）。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升，该结果表明 。 【答案】(1) 叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，也比叶绿素b所在的色素条带宽 基本一致 (2) 昼/夜温度为38℃/30℃，添加PEG-6000的培养液，培养3d 光照强度、光照时间、CO2浓度 (3) 叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降 对水稻幼苗进行适当的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性 【分析】分析题意，本实验目的是探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制，则实验的自变量是不同的处理，因变量是水稻幼苗的光合作用。 【详解】（1）实验中需采用纸层析法分离叶绿素，该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是叶t绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，比叶绿素b所在的色素条带宽。相比叶绿素a的影响，单一高温对叶绿素b的影响基本一致，因为与CK组相比，单一高温组的叶绿素a/b的比值基本一致。 （2）表中DH组的实验处理为昼夜温度为38°C/30°C，添加PEG-6000的培养液，培养3d，为保证实验结果的科学性，实验期间各组的光照强度、光照时间、CO2浓度等实验条件均保持一致。 （3）据表分析，单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升。该结果表明对水稻幼苗进行适当的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性。 10．（2024·山东济宁·二模）某种小麦的雄性不育由核基因M控制，其整个花药在发育早期停止发育进程，因此其雄性不育比较彻底。研究发现所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列，且M及其等位基因的编码区相同；为研究该序列与雄性不育之间的关系，科研人员在野生型小麦中获得了M等位基因的启动子并利用Ti质粒构建表达载体，表达载体T-DNA部分结构如图1所示，GFP表达后会发出绿色荧光。将不同表达载体转入幼胚获得转基因小麦，分别对核不育小麦、野生型小麦及转基因小麦的表型和M基因表达情况进行检测，部分结果如表： 组别 实验材料 载体组成I、Ⅱ 植株表型 M基因表达情况 第一组 核不育小表 无 雄性不育 eg 第二组 野生型小麦 无 可育 fg 第三组 野生型小麦 ad 死亡 第四组 野生型小麦 ①____ ②____ eg 注：a．通用的强启动子b．M等位基因启动子c．插入TRIM序列的M等位基因启动子d．M编码区e．仅在花药发育早期表达f．在花药发育各时期均不表达g．在根、茎、叶、雌蕊中均不表达 (1)表中①处应分别选择 （填表注中字母序号），②处植株表型是 ，结果发现在存活的转基因小麦花药中均能检测到绿色荧光。根据实验结果推测导致雄性不育的原因是 。 (2)实验过程中 （填“需要”或“不需要”）设置将bd导入野生型小麦的实验组，理由是 。 (3)科研人员为检测（1）中T-DNA插入受体细胞染色体中的位置，利用反向PCR技术对插入位点两侧序列进行了分析，过程如图2。已知T-DNA的一条单链序列为：5-GCAATGCGTAGCCTCT……AACTATGCGCTCATGA-3（虚线处省略了部分核苷酸序列）。应选下列引物中的 （填序号）用于步骤Ⅲ，引物的作用是 。 A．5'-CGCGAGTACT-3'   B．5'-GCGCTCATGA-3' C．5'-CGTAGCCTCT-3'   D．5'-TACGCATTGC-3' 【答案】(1) c、d 雄性不育 TRIM序列的插入引起启动子序列改变，导致M基因在花药发育早期表达 (2) 不需要 野生型小麦本身具有bd，不需要另外导入 (3) BD 使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸 【分析】据题干信息分析，本实验的实验目的是研究TRIM序列与雄性不育之间的关系，自变量是野生型小麦是否携带有TRIM序列，检测指标是植株的表型（雄性是否不育）以及M基因的表达情况 【详解】（1）本实验的实验目的是研究TRIM序列与雄性不育之间的关系，因此野生型小麦需要选择插入TRIM序列的M等位基因启动子，即c，TRIM序列的M等位基因启动子的作用是启动M基因的表达的，因此在构建载体组成I、Ⅱ时需要在插入TRIM序列的M等位基因启动子之后加入M编码区，故表中①处应分别选择c、d。已知所有的雄性不育植株都特异性地携带了TRIM序列，且第一组实验结果和第四组的实验结果中M基因表达情况是相同的，因此②处植株表型是雄性不育。第二组实验野生型小麦M基因在花药发育各时期均不表达，在根、茎、叶、雌蕊中均不表达，而第四组和第一组雄性不育植株中M基因仅在花药发育早期表达，在根、茎、叶、雌蕊中均不表达，综上推测导致雄性不育的原因是TRIM序列的插入引起启动子序列改变，导致M基因在花药发育早期表达。 （2）由于野生型小麦本身具有bd，不需要另外导入b．M等位基因启动子和d．M编码区。 （3）反向PCR技术指的是扩增T-DNA的两侧序列，以T-DNA的一条单链序列5'-GCAATGCGTAGCCTCT……AACTATGCGCTCATGA-3'为模板，扩增其5'一侧序列，因此对应的引物是5'-TACGCATTGC-3'，以T-DNA的另一条单链序列3'-CGTTACGCATCGGAGA……TTGATACGCGAGTACT-5'为模板，扩增其5'一侧序列，因此对应的引物是5'-GCGCTCATGA-3'，故选BD。引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸。 11．（2024·山东济宁·二模）长期夜间长时间使用手机会对人的健康造成一定的影响。科研人员以小鼠为实验材料进行研究发现：①手机光线刺激使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于对照小鼠；②夜间长时间手机光线刺激会扰乱小鼠的生物钟；③适当光照下，切除雌鼠松果体后，卵巢会增生变肥大，而注射褪黑素则会使卵巢重量减轻。光信号引起的部分调节如图所示。回答下列问题。 (1)检测发现，手机光线刺激不影响小鼠体内糖原、脂肪含量以及与血糖平衡有关的激素含量。光信号对棕色脂肪组织产热的调节属于 调节；综合分析，出现①结果的原因可能是 (2)褪黑素具有促进睡眠、使小鼠和人等生物形成生物钟的作用。当褪黑素的分泌量过多时，会抑制SCN的兴奋，该调节过程的意义是 。夜间长时间使用手机会 （填“促进”或“抑制”）人体褪黑素的分泌，进而扰乱人体生物钟。 (3)为探究褪黑素是怎样调节性腺发育的，研究人员结合人体下丘脑、垂体和性腺功能的分级调节系统与③结果提出几种假设，并以小鼠为实验对象，利用褪黑素试剂等在适当光照条件进行实验验证。他们提出的其中一种假设是褪黑素可以直接调节性腺的发育，提出的假设还可能是 ，写出验证后一假设是否正确的实验思路： 。 【答案】(1) 神经 手机光线刺激使棕色脂肪组织细胞对葡萄糖摄取量降低 (2) 使褪黑素的含量保持相对稳定，有利于维持机体的稳态 抑制 (3) 褪黑素通过作用于垂体（或下丘脑）调节性腺的发育 将小鼠随机分成两组，一组注射适量褪黑素试剂，一组注射等量生理盐水，一段时间后测定并比较两组小鼠促性腺激素（或促性腺激素释放激素）的浓度 【分析】分析题意可知，褪黑素的分泌受日照周期变化影响，通过“光周期信号→松果体→褪黑素”途径调控，白天分泌减少，晚上分泌增多。在淋巴细胞中含有特异性褪黑素受体，说明褪黑素可以与相应的受体发生特异性结合，（直接）作用于淋巴细胞，从而影响免疫力。切除雌鼠的松果体会引起卵巢增生肥大，注射褪黑素会导致卵巢重量减轻，说明褪黑素可能通过下丘脑-垂体抑制性腺的发育。 【详解】（1）结合图中信息可知褪黑素 的分泌是由神经调节的结果，此反射弧的组成 为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交 叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传 出神经末梢及其支配的松果体为效应器；出现①结果的原因可能是手机光线刺激使棕色脂肪组织细胞对葡萄糖摄取量降低； （2）褪黑激素能抑制下丘脑视交叉上核，当褪黑素的分泌量过多时，会抑制SCN的兴奋，这种调节属于负反馈调节，从而使得褪黑素的分泌量维持在一定的水平，有利于维持机体的稳态；夜间长时间使用手机会抑制人体褪黑素的分泌，进而扰乱人体生物钟； （3）利用褪黑素试剂等在适当光照条件进行实验验证，其中一种假设是褪黑素可以直接调节性腺的发育，提出的假设还可能是褪黑素通过作用于垂体（或下丘脑）调节性腺的发育；实验思路：将健康、生理状态相同的小鼠随机分成甲乙两组，甲组注射适量褪黑素试剂，乙组注射等量生理盐水，一段时间后测定并比较两组小鼠促性腺激素（或促性腺激素释放激素）的浓度。 12．（2024·山东泰安·二模）研究发现钙离子（Ca2+）对人体有重要作用，能够影响兴奋在神经元之间的传递过程（如图），Ca2+还是调节神经细胞功能的信号，促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的分泌依赖Ca2+内流，同时，细胞质中cAMP含量升高可提高CRH基因转录活性。 (1)当兴奋传到轴突末梢时，膜上的Ca2+通道开放，Ca2+内流使突触小泡与突触前膜融合，神经递质释放到突触间隙。Ca2+流入轴突末梢的跨膜运输方式为 ，释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，在突触后膜上发生的信号类型的转换是 。 (2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，即Ca2+在膜上形成屏障，使Na+内流减少，据此推测当人体缺钙时，神经细胞更 （填“容易”或“不容易”）产生兴奋，理由是 。 (3)科研人员进一步研究一定浓度的外源CRH对下丘脑神经内分泌细胞的细胞质中Ca2+和cAMP的影响，结果见下表。 组别 细胞质中Ca2+浓度（nM） 细胞质中cAMP含量（pmol/dish） 对照组 154 0.44 实验组 240 3.26 据上述信息推测，CRH对下丘脑神经内分泌细胞分泌CRH的调节，属于 （填“正”或“负”）反馈调节。从细胞内这两种信号作用的角度分析，该反馈调节过程是：下丘脑神经内分泌细胞膜上存在 的受体，当此受体识别相应激素后，引发该细胞中 。 (4)某科研小组发现，给小白鼠注射促肾上腺皮质激素（ACTH），会使下丘脑分泌的CRH减少。基于对下丘脑—垂体—靶腺轴的认识，有同学对此现象提出了一种解释：ACTH对下丘脑进行了反馈调节，请设计实验加以验证，简要写出实验思路和预期结果 。 【答案】(1) 协助扩散 化学信号到电信号 (2) 容易 缺钙使Ca2+对Na+的“膜屏障作用”降低，Na+更容易内流形成动作电位产生兴奋 (3) 正 CRH cAMP含量升高，促进CRH 基因表达，CRH 合成增多，同时 Ca2+内流增加，促进 CRH 分泌 (4)实验思路：选取生长发育状况相同的健康小白鼠若干，测定血液中CRH的含量，手术破坏小白鼠肾上腺皮质，注射适量ACTH，一段时间后测定血液中CRH的含量，预期结果: 与手术前相比，若小白鼠血液中的CRH含量明显减少，则说明解释正确；若小白鼠血液中的CRH含量无明显变化，则说明解释错误 【分析】分级调节是一种分层控制的方式，比如下丘脑能够控制垂体，再由垂体控制相关腺体。反馈调节是一种系统自我调节的方式，指的是系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，有正反馈和负反馈调节两种方式。 【详解】（1）Ca2+通过离子通道向膜内运输属于协助扩散，释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，转变为电信号，这样在突触后膜上发生的信号类型的转化是化学信号到电信号。 （2）由于Ca2+对Na+有“膜屏障作用”，缺钙使Ca2+对Na+的“膜屏障作用”降低，Na+更容易内流形成动作电位产生兴奋。 （3）一定浓度的外源CRH会促进下丘脑神经内分泌细胞内Ca2+和cAMP均升高，据此推测，CRH对下丘脑神经内分泌细胞分泌CRH的调节属于正反馈调节。从细胞内这两种信号作用的角度分析，该反馈调节过程是下丘脑神经内分泌细胞膜上存在CRH的受体，当此受体识别相应激素后，cAMP含量升高，促进CRH 基因表达，CRH 合成增多，同时 Ca2+内流增加，促进 CRH 分泌。 （4）基于对下丘脑—垂体—靶腺轴的认识，有同学对此现象提出了一种解释：ACTH通过路径②对下丘脑进行反馈调节，则实验需要破坏肾上腺皮质的影响，故欲验证上述推测，实验思路及预期结果如下：选取生长发育状况相同的健康小白鼠若干，测定血液中CRH的含量，手术破坏小白鼠肾上腺皮质，注射适量ACTH，一段时间后测定血液中CRH的含量，预期结果: 与手术前相比，若小白鼠血液中的CRH含量明显减少，则说明解释正确；若小白鼠血液中的CRH含量无明显变化，则说明解释错误。 13．（2024·山东·二模）为研究睡眠持续不足对机体的影响，科研人员对健康小鼠进行了连续一周的睡眠剥夺实验。实验结果显示，小鼠血液中的细胞因子增多，实验结束后有70%的小鼠因多器官衰竭而死亡。请回答以下问题： (1)在免疫系统的组成中，细胞因子属于 ，常见的种类有 等（答2种）。 (2)细胞因子由免疫细胞和某些非免疫细胞产生，在特异性免疫中的作用是 。 (3)针对小鼠多器官衰竭而死亡的现象，科研人员作出以下两种假设。 假设一：睡眠不足导致小鼠免疫力下降，使小鼠容易感染外界细菌和病毒，小鼠体内细胞因子增多，多器官衰竭而死亡； 假设二：睡眠不足导致小鼠免疫反应过强，出现细胞因子风暴，导致多器官衰竭而死亡。 现有生理状况相同的野生型小鼠、免疫缺陷型小鼠、抗细胞因子风暴药物等实验材料，请设计实验并预期结果来证明两种假设中假设一不成立而假设二成立： 。 (4)进一步研究表明，睡眠剥夺使大脑皮层某区域兴奋，产生的前列腺素D2（一种激素）经血脑屏障的ABC转运蛋白转运进循环系统的速率显著提高。为证明睡眠剥夺导致的细胞因子增多是否与前列腺素D2有关，请从受体角度简述可行性方案 。 【答案】(1) 免疫活性物质 白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子 (2)促进B细胞增殖和分化，加速细胞毒性T细胞的分裂和分化 (3)设计实验：将小鼠分为3组，编号A、B、C。A组、B组均为等量健康的野生型小鼠，C组为等量免疫缺陷小鼠。A组进行连续一周的睡眠剥夺并定时注射一定量生理盐水；B组进行相同时间的睡眠剥夺并定时注射等量抗细胞因子风暴药物；C组进行相同时间的睡眠剥夺并注射等量生理盐水。在自然条件下，培养一段时间后统计三组小鼠死亡率。预期结果：A组小鼠的死亡率明显高于B组和C组小鼠 (4)使用前列腺素D2受体抑制剂，检测是否可以降低睡眠剥夺小鼠体内的细胞因子含量（或敲除表达前列腺素D2受体相关的基因，检测是否可以降低睡眠剥夺小鼠体内的细胞因子含量） 【分析】1、体液免疫：病原体可以直接和 B 细胞接触，抗原呈递细胞对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性 T 细胞，随后在抗原、激活的辅助性 T 细胞表面的特定分子双信号刺激下， B 细胞活化，再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，抗体和病原体结合。 2、细胞免疫：细胞毒性 T 细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性 T 细胞和记忆细胞，细胞毒性 T 细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。 【详解】（1）在免疫系统的组成中，细胞因子属于免疫活性物质，常见的种类有白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。 （2）细胞因子由免疫细胞和某些非免疫细胞产生，在特异性免疫中的作用是促进B细胞增殖和分化，加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。 （3）为了证明两种假设中假设一不成立而假设二成立，设计实验：将小鼠分为3组，编号A、B、C。A组、B组均为等量健康的野生型小鼠，C组为等量免疫缺陷小鼠。A组进行连续一周的睡眠剥夺并定时注射一定量生理盐水；B组进行相同时间的睡眠剥夺并定时注射等量抗细胞因子风暴药物；C组进行相同时间的睡眠剥夺并注射等量生理盐水。在自然条件下，培养一段时间后统计三组小鼠死亡率。预期结果：A组小鼠的死亡率明显高于B组和C组小鼠。 （4）为证明睡眠剥夺导致的细胞因子增多是否与前列腺素D2有关，可行性方案为使用前列腺素D2受体抑制剂，检测是否可以降低睡眠剥夺小鼠体内的细胞因子含量（或敲除表达前列腺素D2受体相关的基因，检测是否可以降低睡眠剥夺小鼠体内的细胞因子含量）。 14．（2024·山东聊城·二模）睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态。人体的生物钟调节中枢位于下丘脑视交叉上核（SCN），它对调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素（5-HT）是褪黑素的前体物质，褪黑素具有夜晚分泌量多，而白天分泌量少的特点，它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌机制如图所示。回答下列问题：    (1)当人感到疲倦时，通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是，有人常常在疲劳状态下听着轻音乐而睡着，长此以往，轻音乐响起时自然犯困，形成了 反射，该反 射的神经中枢位于 。 (2)由图中信息可知，光周期信号影响褪黑素的分泌，该反射弧的效应器是 。熬夜打游戏会使生物钟紊乱，严重影响睡眠质量，原因是 。长期睡眠不足还会导致体液NO含量增加，进而影响树突状细胞和辅助性T细胞分泌免疫活性物质，使机体 （填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”）能力下降。 (3)非眼球快速运动睡眠（NREM）中因有深睡期，可使人的呼吸变缓、心率变慢、全身肌肉放松，大脑皮层得到充分休息。科学家经研究推测：5-HT是由大脑中缝核神经细胞产生的，并通过作用于中脑网状结构诱导产生NREM。请根据所给实验材料设计实验验证上述推测。 实验材料：健康状况相同的小鼠若干、直流电探针（可损毁神经细胞）、5-HT注射液。 实验思路： 。 预期结果： 。 【答案】(1) 条件 大脑皮层 (2) 传出神经末梢及其支配的松果体 手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少，人睡时间明显延长，睡眠持续时间缩短，睡眠质量下降甚至失眠 体液免疫和细胞免疫 (3) 将健康状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组，甲组用直流电探针损毁小鼠大脑中缝核神经细胞，一段时间后。向小鼠脑中注射5-HT；乙组用直流电探针损毁小鼠中脑网状结构，一段时间后，向小风脑中注射5-HT；丙组不做处理。监测三组小鼠各项处理后的睡眠状况 甲组小鼠损毁处理后不产生NREM，注射5-HT后，NREM可以完全恢复。乙组小鼠损毁处理后不产生NREM；注射5-HT后无变化。丙组小鼠正常睡眠 【分析】出生后无须训练就具有的反射，叫做非条件反射；出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫做条件反射。 【详解】（1）轻音乐响起时自然犯困是后天形成的，属于条件反射，条件反射的神经中枢位于大脑皮层。 （2）效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成，光周期信号影响褪黑素的分泌，该反射弧的效应器是传出神经末梢及其支配的松果体。熬夜打游戏会使生物钟紊乱，手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少，入睡时间明显延长，睡眠持续时间缩短，睡眠质量下降甚至失眠。树突状细胞和辅助性T细胞参与体液免疫和细胞免疫，因此长期睡眠不足会导致体液NO含量增加，影响体液免疫和细胞免疫。 （3） 要证明5-HT是由大脑中缝核神经细胞产生的，并通过作用于中脑网状结构诱导产生NREM，可将健康状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组，甲组用直流电探针损毁小鼠大脑中缝核神经细胞，一段时间后，向小鼠脑中注射5-HT；乙组用直流电探针损毁小鼠中脑网状结构，一段时间后，向小鼠脑中注射5-HT；丙组不做处理。监测三组小鼠各项处理后的睡眠状况。甲组小鼠损毁处理后不产生NREM， 注射5-HT后， NREM可以完全恢复。乙组小鼠损毁处理后不产生NREM， 注射5-HT后无变化。丙组小鼠正常睡眠。 15．（2023·山东·二模）红树林是海陆交界地带的特殊生态系统。为了探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果（用碳密度表示）的影响，研究者选取了某红树林生态修复工程中3个相同面积种植块为研究对象，分别为高潮位（一天内水淹时间短）区桐花树（HAc）、高潮位区无瓣海桑（HSa）和低潮位（一天内水淹时间长）区无瓣海桑（LSa），为基于碳汇（森林吸收并储存CO2的量）功能的红树林生态修复工程选址、选种提供参考。在2~3年（a）内获取的数据如表和图所示。 造林时间a 样地 植株密度/（株·hm-2） 株高/m 2 HAc 4666.67 0.88 LSa 2933.33 2.87 HSa 1133.33 2.48 3 HAc 3600 1.22 LSa 1900 3.04 HSa 1000 3.38 (1)研究某区域内苗木的种类、数目应采用 法。在相同潮位条件下，红树林修复3年后，拥有更高 的桐花树群落具有更高的固碳量， (2)在造林2~3年内，表中与LSa样地相比，HSa样地表现出的特点是的 。由此推断滩地高程的提升有助于提高造林的植株存活率。通过研究对比两个样地的植物的凋落物（与土壤表面紧密接触，极易腐烂分解）和土壤肥力发现，在植物凋落物量相同的情况下，HSa样地土壤肥力高于 LSa样地，原因是 。 (3)碳循环与全球气候变化的关系非常密切，碳循环是指 。碳循环中伴随着哪些形式的能量转换 （答出两点）。 【答案】(1) 样方法 植株密度 (2) 植株密度降幅小，植株高度增幅大 HSa样地受潮汐冲刷的时间较短，植物凋落物被分解量更高 (3) 组成生物体的碳元素，在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程 光能转换为有机物中稳定的化学能；有机物中稳定的化学能转换为热能 【分析】本实验的目的是探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果（用碳密度表示）的影响，自变量为树种及潮位，因变量为植株密度、株高。 【详解】（1）研究苗木的种类、数目应采用样方法，在相同潮位条件下，红树林修复3年后，HAc拥有更高植株密度，其桐花树群落具有更高的固碳量。　 （2）HSa样地是高潮位区无瓣海桑，LSa样地是低潮位区无瓣海桑，与LSa样地相比，HSa样地表现出的特点是植株密度降幅小，植株高度增幅大。在植物凋落物量相同的情况下，HSa样地土壤肥力高于 LSa样地，原因是HSa样地受潮汐冲刷的时间较短，植物凋落物被分解量更高。 （3）碳循环是指组成生物体的碳元素，在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。碳循环中伴随着光能转换为有机物中稳定的化学能；有机物中稳定的化学能转换为热能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$