题型06 实验设计的综合探究-【实验专攻】备战2025年高考生物实验题型通关

题型06 实验设计综合探究 1. 实验设计的一般程序 2. 实验中变量梯度的设置 3. 实验方案的补充和完善 一．实验设计题解题口诀 先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。 解释如下： (1)面对实验设计题，首先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验证……”“探究……”“假设……”“……是否……”“判断……”“如何……”等。一般根据目的可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。 (2)如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸馏水”信息，这就提示设计三组实验，酸性、碱性、中性三组对照。 (3)实验步骤的划分是最易考查的环节，常见步骤为三步，如第一步分组编号、第二步施加变量、第三步培养观察。遗传实验中，常见步骤：第一步亲本杂交，第二步F1自交(或测交)，第三步对F2的观察统计。步骤划分的技巧是装置构建的过程或杂交实验的流程。比如，在验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中，第一步应该对三个水槽进行处理，分组、编号、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加变量影响，第一组饲喂含有甲状腺激素的饲料、第二组饲喂含有甲状腺激素抑制剂的等量饲料、第三组饲喂等量的普通饲料；第三步是在相同且适宜的环境条件下培养观察。从装置的构建到实验结果的不同得出过程或从亲本杂交开始到最终预期个体的出现过程，其实就是实验思路，该思路如果清晰地构建出来，则步骤划分为三步或四步是一目了然的。 (4)在分组时一定不要忘记对各组进行编号，如1、2、3或A、B、C等，编号的目的是使思路清晰，后续的步骤便于指代描述。在叙述实验步骤时，特别是施加变量的步骤，一定要对添加物的用量加以限定，第一组指明用量，后续组用“等量”一词。 (5)实验结果就是实验现象，在叙述时一定要写具体，不能笼统地综合描述。比如，在探究温度影响淀粉酶活性的实验中，用碘液检测淀粉的分解程度，结果应该是“A组(低温条件)变蓝；B组(适温条件)无蓝色出现；C组(高温条件)变蓝”。而不能综合叙述为“只有B组(适温条件)无蓝色出现”。 (6)结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素有降低血糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，……验证假说是否正确”，则结论就对应为“若……，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若……，则说明青霉素没有抑制细菌繁殖的功能”。 (7)最后还要注意验证性实验的结果和结论是唯一的，不需要讨论。探究性实验需要讨论，一个结果对应一个结论，答题模型为“若……，则……” 二．实验中变量梯度的设置 1．概述 变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。 2．过程分析 (1)在合适范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物体或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类调节剂促进扦插枝条生根的适宜浓度，生长素浓度应在10－12～10－8 mol·L－1范围内，变量梯度应相差一个数量级。 (2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，即共做五组实验，其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。 (3)根据实验目的确定变量梯度的大小 ①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响，一般情况下植物在30 ℃左右时光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化，也要研究温度升高时的变化，温度梯度设置如下：0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。 ②若进行定量分析，梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度，温度梯度设置如下：24 ℃、27 ℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。 (4)在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力、物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，每组之间梯度适当加大一些，当找到一个大致的适宜范围后，再在这个范围内缩小每组之间的梯度值，最后测出一个准确范围。 三．实验方案的补充和完善 1．补充完善类实验 一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善。常让学生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论。解答此类题时要紧扣题意，仔细结合上下文进行补充。其突破方法如下： (1)补充实验原理类：需要深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步骤、重要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教材中相关联的原理、知识点进行知识迁移，归纳其原理。解决这类问题的关键是看我们能否对教材中基础实验的原理深刻理解，能否对其融会贯通，举一反三，是否学会了类比迁移。 (2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。 (3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。 2．实验评价与修订 此类试题主要依据已知的实验目的、原理、材料用具评价修订实验方案。要求学生依据所掌握的生物学知识，分析评价已知方案的优缺点，并说明原因或进一步修订原方案。 此类试题要求学生对实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容熟悉，能找出错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计，要求学生具有扎实的基础知识和基本技能，突出了对“双基”的考查。其一般步骤包括： 第一步：分析取材是否正确。 第二步：分析实验原理及方法是否正确。 第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。 第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况： (1)遗漏或颠倒实验步骤； (2)操作方法错误； (3)有没有设置对照，如果有，看对照设计是否合理； (4)实验是否遵循单一变量原则； (5)实验是否具有偶然性； (6)有无更为简单的实验方案； (7)实验能否顺利完成； (8)实验的安全性如何。 第五步：分析实验结果是否正确。 3．确定科学的方法 假说—演绎法、建立模型等都是现代科学研究中常用的一些科学方法。利用假说—演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构。 (1)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，以下为假说—演绎法推理的逻辑关系。 (2)“假说—演绎法”非常有利于学生逆向思维能力的培养和提高，学生在平时思考问题和解决问题时会经常用到“假说—演绎法”。譬如，在探究性实验设计中，进行结果和结论的预测分析时，要经常用到“假说—演绎法”先进行逆向思维分析，然后再正向组织答案进行描述。 仙人掌科植物能在黑暗时开放气孔固定CO2产生苹果酸，光照时苹果酸能脱羧释放出CO2，其部分过程如图所示。 (1)黑暗时，仙人掌叶肉细胞在 （填场所）固定来源于 的CO2，此时景天科植物叶肉细胞中无淀粉生成的原因是 。 (2)研究发现催化OAA生成的PEP羧化酶的活性具有昼夜差异性，根据图示推测，其在 时活性更高，其生理意义是 。 (3)有研究表明仙人掌提取物具有降血糖作用，如下为验证实验的部分步骤和预期实验结果，请补充完整。 ①制作仙人掌提取液：将仙人掌全草入药进行提取、除杂质，再用旋转蒸发器蒸干后加蒸馏水配制成提取液。 ②建立糖尿病模型鼠：将 的小鼠随机均分成A、B、C3组，给A、B两组小鼠连续4天腹腔注射适量四氧嘧啶（能选择性地引起胰岛B细胞坏死），测量其空腹血糖。 ③设置对照组和实验组：A组小鼠每天每只灌胃适量的仙人掌提取液，B、C组小鼠 ，连续处理4天，在相同且适宜的条件下饲养小鼠，4天后测定各组小鼠的空腹血糖。 ④预期实验结果： 。 【答案】(1) 细胞质基质 外界环境和呼吸作用产生 没有光照，不能为暗反应提供ATP和NADPH (2) 黑暗 夜晚PEP羧化酶活性高有利于固定更多的CO2，白天PEP羧化酶活性低能减少将CO2固定为苹果酸，从而保证更多的CO2用于暗反应 (3) 生理状况相似的健康 每天每只灌胃等量蒸馏水 A组空腹血糖浓度低于B组，高于C组 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段：场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的生成；暗反应阶段：场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。 【详解】（1）由图可知，黑暗时，仙人掌叶肉细胞在细胞质基质固定CO2，这些CO2来源于外界环境和呼吸作用产生。黑暗时，因为没有光照，不能生成ATP和NADPH，此时植物叶肉细胞中无淀粉生成。 （2）在黑暗（或夜晚）时PEP羧化酶的活性更高，这有利于将CO2固定在苹果酸中，以供白天使用；白天PEP羧化酶的活性降低，可以保证更多的CO2用于暗反应，而不是被固定在苹果酸中。 （3）分组时，将生理状况相似的健康小鼠随机均分成A、B、C3组，其中C组为健康鼠（空白对照组），A、B组建立糖尿病模型鼠，A组为实验组，B组为实验对照组，A组灌胃适量仙人掌提取液，B、C组小鼠灌胃等量蒸馏水，根据实验目的（验证仙人掌提取物具有降血糖作用），预期实验结果为A组空腹血糖浓度低于B组，高于C组（或与C组差不多）。 一、单选题 1．某科研小组以盐肤木种子的发芽率、发芽势及发芽指数等为指标，研究了植物生长调节剂6--BA对盐肤木种子萌发的影响，结果如图1和图2所示。下列叙述正确的是（　　） 注：发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子总数的百分比；发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比；发芽指数是种子的活力指标。 A．6-BA主要产生于植株生长旺盛的部位，可促进种子萌发和植株增高 B．由图1可知，不同浓度的6-BA对种子发芽均有一定的促进作用 C．由实验结果可知，随6-BA浓度增大，种子的发芽势和发芽指数逐渐升高 D．实验表明种子的萌发可以是各种激素共同调节，也可以是某种激素单独发挥作用 【答案】B 【分析】植物激素是在植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量的有机物。 植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 【详解】A、6-BA是植物生长调节剂，不是植物激素，A错误； B、依据图1可知，与对照组相（6-BA浓度为0时）比较，不同浓度的6-BA对种子的萌发率均有一定的促进作用，B正确； C、实验中不同浓度的6-BA对种子的发芽势和发芽指数几乎没有影响，甚至发芽势略有降低，C错误； D、根据该实验不能得出种子萌发过程中各种激素如何起作用，D错误。 故选B。 2．为探究pH对酶活性的影响，将H2O2溶液加入漏斗（①）中，pH缓冲液加入烧瓶（②）中，猪肝研磨液加入某仪器中，2min后打开止水夹b，打开漏斗盖和阀门a，H2O2溶液全部进入②后迅速关闭a；1min后关闭b，读取记录注射器（③）中气体体积，实验记录表如下。    组别 1 2 3 4 5 H2O2溶液 + + + + + 猪肝研磨液 + + + + + 不同的pH缓冲液 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 气体体积（mL） 13.2 14.3 15.2 14.8 12.8 注：实验在适宜环境中进行：“+”表示添加适量的相应物质。 下列叙述正确的是（    ） A．注射器（③）中加入猪肝研磨液 B．pH7.0是肝脏中H2O2酶作用的最适pH C．若提早打开a，则各组收集到的气体体积的量均会减少 D．若反应完全结束后关闭b，则各组收集到的气体体积基本相等 【答案】D 【分析】本实验的目的是探究pH对过氧化氢酶的影响，因此自变量是pH，因变量是酶促反应速率（用产生的气体体积表示），过氧化氢酶催化H2O2分解为H2O和O2。 【详解】A、实验装置图中注射器(③)的作用是收集生成的气体，pH缓冲液加入烧瓶（②）中，用于处于酶，故猪肝研磨液应放在烧瓶(②)中，A错误； B、据表格数据可知，pH为7.0时，气体体积最大，但pH在6-7或7-8之间可能会有更适宜的pH，故肝脏中H2O2酶作用的最适pH应在6-8的范围内，B错误； C、若提早打开a，烧瓶中酶还未充分达到相应的pH。若pH缓冲液会提高酶活性的组收集的体积的量会减少。若pH缓冲液会降低酶活性的组收集的气体体积的量会增加，C错误； D、该实验H2O2溶液的量和浓度为无关变量，每组实验中H2O2溶液的量和浓度都相同。由于各实验组中底物量相同，若反应完全结束后关闭b，各实验组产生的产物量也相同，则各组收集到的气体体积基本相等，D正确。 故选D。 3．某实验小组从某微生物中提取出一种酶，在不同温度条件下进行相关实验，其他条件相同且适宜。分别在反应1小时末和2小时末测定产物的含量，实验结果如表。下列叙述错误的是（    ） 产物含量相对值 温度 15℃ 25℃ 35℃ 45℃ 1h末 0.3 1 1.5 0.1 2h末 0.6 1.8 1.8 0.1 A．本实验的自变量为反应温度与反应时间，因变量为产物含量 B．实验前需分别处理酶与底物的温度，再混合进行反应 C．由实验结果可知，该酶的最适温度在25℃到35℃之间 D．25℃实验组与35℃实验组在2小时末反应都已经结束 【答案】C 【分析】酶是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，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性、酶需要适宜的温度和pH。 【详解】A、该实验是在不同的时间检测不同温度下产物的生成量，本实验的自变量为反应时间和反应温度，因变量为产物产量，A正确； B、实验前需分别处理酶与底物的温度，达到相应温度后，再混合使其进行反应，B正确； C、根据1h末的实验结果，与其他温度下相比较，35℃时产物含量最大，该酶的最适温度在25℃与45℃之间，C错误； D、25℃与35℃实验组的酶促反应速率不同，但在反应2小时末，两温度条件下产物量相等，说明25℃实验组与35℃实验组在2小时末反应都已经结束，D正确。 故选C。 4．为研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，某同学用物质甲溶液（用蒸馏水配制）处理α-淀粉酶，测定酶促反应速率随反应时间的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．实验组和对照组的温度、pH、酶量和淀粉溶液的量相同 B．若将检测指标换成还原糖生成量，则两条曲线的趋势不变 C．将酶和淀粉溶液混匀后分别添加等量的甲溶液和蒸馏水 D．t1之后实验组酶促反应速率下降主要是酶活性下降导致的 【答案】A 【分析】实验目的是研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，实验的自变量为是否含有物质甲，因变量为酶促反应速率，温度、pH、酶量和淀粉溶液的量都属于无关变量。 【详解】A、依据题干信息可知，实验的自变量为是否含有物质甲，因变量为酶促反应速率，而温度、pH、酶量和淀粉溶液的量都属于无关变量，实验组和对照组的无关变量应保持相同，A正确； B、若将检测指标换成还原糖生成量，则两条曲线应从0开始，B错误； C、应先将酶分别和甲溶液、蒸馏水混匀后再添加等量的淀粉溶液，防止酶和底物先发生反应，C错误； D、依据题图，t1之前实验组的酶促反应速率较大，t1之后酶促反应速率的下降主要是因为淀粉的量减少，D错误。 故选A。 5．某同学利用藿香正气液空瓶、注射器等设计“探究过氧化氢酶的最适pH”实验的装置如图所示，一段时间后不同组别的实验数据如表。下列叙述正确的是（    ） pH 1 3 5 7 9 11 注射器刻度值 0 0.3 0.9 1.9 0.7 0 A．本实验的自变量是反应液的pH和注射器刻度值 B．若将反应液的pH从1调成7，可提高酶促反应速率 C．各组应保证温度、溶液的体积分数等无关变量相同 D．图示中的实验装置还适合用于“探究过氧化氢酶的最适温度”实验 【答案】C 【分析】实验探究pH值对过氧化氢酶活性的影响。实验的自变量为PH，因变量是过氧化氢酶活性，可以通过测定单位时间内氧气的生成量来表示。无关变量应相同且适宜。实验设计时遵循单一变量原则和对照原则。 【详解】 A、本实验的自变量是反应液的pH，注射器刻度值是因变量，A错误； B、据表可知，pH为1时土豆研磨液中过氧化氢酶已失活，将反应液的pH从1调成7，不能使酶的活性恢复，即不能提高酶促反应速率，B错误； C、本实验的自变量是pH，为保证实验结果的准确性，各组应保证温度、H2O2溶液的量和体积分数等无关变量相同，C正确； D、温度不仅影响过氧化氢酶的活性，也可直接影响H2O2的分解，故图示中的实验装置不适合用于“探究过氧化氢酶的最适温度”实验，D错误。 故选C。 二、多选题 6．临床上发现饮食中维生素D（VD）高水平有利于肠道脆弱拟杆菌（B菌）数量增加，为进一步探究B菌会影响机体免疫系统抗肿瘤效果，实验人员利用四组小鼠进行如下实验。下列说法正确的是（    ） 组别 1组 2组 |3组 4组 小鼠 野生型小鼠 野生型小鼠 野生型小鼠 ① 肿瘤移植 + + + + 饮食 富含高VD的饮食 ② VD缺乏饮食 VD缺乏饮食 口服灌胃B菌 + — + 检测肿瘤体积 + ++++ + （注：肿瘤移植、口服灌胃B菌的“+”表示进行处理，“—”表示未进行处理；检测肿瘤体积的“+”表示数量，“+”号越多，数量越多。） A．细胞毒性T细胞攻击肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫防御功能 B．①处应选用野生型小鼠，②处应提供富含高VD的饮食 C．3组和4组进行对照说明，维生素D缺乏条件下B菌不能提高机体抗肿瘤能力 D．该实验说明少量增加维生素D摄入量就能提高机体抗肿瘤能力 【答案】BC 【分析】免疫系统的功能包括：免疫防御、免疫自稳和免疫监视。如活化的细胞毒性T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。 【详解】A、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，所以细胞毒性T细胞攻击肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能，而免疫防御体现的是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，A错误； BC、实验目的是探究B菌会影响机体免疫系统抗肿瘤效果，而饮食中维生素D（VD）高水平有利于肠道脆弱拟杆菌（B菌）数量增加，所以实验的自变量为是否给予小鼠富含VD的饮食和是否给小鼠口服灌胃B菌，因变量为肿瘤的体积，小鼠的类型为无关变量，应保持相同，所以①为野生型小鼠，1组（富含VD+无B菌）与2组（富含VD+无B菌）对比，说明说明B菌在富含VD时有效；3组（VD缺乏+无B菌）与4组（VD缺乏+有B菌）对比，说明B菌在VD缺乏时无效。遵循单一变量原则，BC正确； D、该实验没有在少量VD的条件下进行探究，无法得出少量VD对机体免疫的影响，D错误。 故选BC。 7．科研人员通过实验探究调控莲藕不定根形成的机制。不同的处理方式对不定根生根率（%）有一定影响，实验数据如下表所示（其他条件均适宜）。下列说法错误的是（    ） 处理方式 1d 2d 3d 4d 5d 6d 空白对照 0 0 21% 38% 53% 75% 水面以上叶片剪切 0 26% 57% 87% 100% 100% 水面以下叶片剪切 0 0 0 0 22% 45% 水面以上叶片剪切+生长素（IAA） 0 29% 65% 94% 100% 100% 水面以上叶片剪切+乙烯（ETH） 25% 42% 79% 100% 100% 100% A．本实验的自变量有处理时间，处理部位，激素种类 B．正式实验之前需要进行预实验，排除实验偶然性，减少实验误差 C．由实验可知，在促进莲藕不定根形成上，IAA和ETH表现为协同作用 D．对叶片剪切处理会影响不定根的形成，说明水面以下叶片产生的乙烯量更多 【答案】BD 【分析】题表分析：实验的自变量有处理时间，处理部位，激素种类，因变量为不定根生根率。 【详解】A、依据表中信息可知，本实验的自变量有处理时间，处理部位，激素种类，因变量为不定根生根率，A正确； B、正式实验之前需要进行预实验，其目的是为正式实验的进行摸索条件，提高实验的科学性和可行性，B错误； C、依据表中信息，与水面以上叶片剪切相比较，水面以上叶片剪切+生长素组，水面以上叶片剪切+乙烯组，不定根生根率均有明显提高，说明在促进莲藕不定根形成上，IAA和ETH表现为协同作用，C正确； D、水面以上叶片剪切组，水面以下叶片剪切组，水面以上叶片剪切+乙烯（ETH）组，三组相比较，不定根生根率的差异，水面以上叶片剪切+乙烯（ETH）组水面以上叶片剪切组水面以下叶片剪切组，说明：①乙烯可以促进不定根的形成，②水面以上叶片产生的乙烯量更多，D错误。 故选BD。 三、非选择题 8．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道内分泌细胞合成和分泌的肠促胰素，如图所示为GLP-1的部分作用机制。回答下列问题： (1)据图分析，GLP-1分泌后一方面可以通过神经调节刺激图中[1]下丘脑，抑制图中[2] （填“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，进而导致胃酸分泌减少和胃部蠕动减弱，引起进食减少，减少血糖来源；另一方面可以 ，从而改善血糖状况。 (2)糖尿病患者注射GLP-1类似物能够避免药量过多引发低血糖症状，请依据图示解释其原因： (3)研究发现，GLP-1与FGF21的联合使用能够在降低2型糖尿病小鼠血糖方面产生显著的协同效果，某科研小组为验证该结论，将生理状态相似的2型糖尿病小鼠随机均分为A、B、C、D四组，请你帮助该科研小组补充实验操作并预期实验结果。 组别 A B C D 注射物质 生理盐水 a 等量FGF21 b ①表中的a、b分别表示 、 。 ②预期实验结果：若不考虑GLP-1与FGF21降低血糖浓度能力的差异，A、B、C和D组中2型糖尿病小鼠的血糖浓度大小关系为 。 ③在上述信息和实验的基础上，该科研小组欲进一步研究GLP-1、FGF21的降血糖作用，请提出一个合适的探究方向： 。 【答案】(1) 副交感神经 与胰岛B细胞上相关受体结合，最终促进胰岛素分泌 (2)注射GLP-1类似物过多导致血糖含量降低时，胰岛B细胞摄入葡萄糖减少，细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低，使得GLP-1对胞内信号转导的促进作用减弱，进而对胰岛素分泌的促进效果也减弱，避免了低血糖症状 (3) 等量GLP-1 等量GLP-1和FGF21 A＞B≈C＞D GLP-1和FGF21联合使用降低血糖的最佳比例、FGF21降低血糖的机理 【分析】血糖来源：食物中糖类的消化吸收；肝糖原分解；脂肪等非糖类物质转化；血糖去向：氧化分解；合成糖原；转化为脂肪、某些氨基酸等。胰岛素和胰高血糖素可共同调控血糖平衡。 【详解】（1）GLP-1分泌后，一方面作用于下丘脑，抑制副交感神经兴奋，导致胃蠕动减弱、胃酸分泌减少；一方面与胰岛B细胞上相关受体结合，经过一系列信号传导，最终促进胰岛素分泌，从而改善血糖状况。 （2）胰岛素直接作用于组织细胞降低血糖含量，当胰岛素注射过多时，可能出现低血糖，而GLP-1发挥作用依赖葡萄糖产生的ATP转化为cAMP。当注射GLP-1类似物过多导致血糖含量降低时，胰岛B细胞摄入葡萄糖减少，细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低，使得GLP-1对胞内信号转导的促进作用减弱，进而对胰岛素分泌的促进效果也减弱，避免了低血糖症状。 （3）第一步，明确实验目的：验证GLP-1和FGF21的联合使用能够在降低2型糖尿病小鼠血糖方面产生显著的协同效果； 第二步，实验操作：结合题表可知，实验有四组处理。验证两种物质具有协同效果时，除空白对照组外，应有两种物质各自独立应用的处理组和两种物质联合应用的处理组，故a、b可分别表示等量GLP-1、等量GLP-1和FGF21。 第三步，结果预期：A组没有注射降血糖的物质，B、C两组分别注射了一种降血糖物质，D组注射了具有协同效果的两种降血糖物质，不考虑两种物质降血糖能力的差异，四组2型糖尿病小鼠的血糖浓度大小关系为A＞B≈C＞D。 若要进一步研究GLP-1、FGF21的降血糖作用，科研小组可从GLP-1和FGF21联合使用降低血糖的最佳比例、FGF21降低血糖的机理等方面入手。 9．抗缪勒氏管激素（AMH）是由卵巢内的卵泡细胞所分泌的，由二硫键连接两个完全相同的亚基形成的糖蛋白。AMH的分泌不受下丘脑一垂体一卵巢轴的控制。AMH值能反映卵巢的功能。回答下列问题： (1)AMH分子内部一定含有的化学键有二硫键、 （答出1种），卵泡细胞分泌AMH的方式是 。 (2)与甲状腺激素分泌方式不同的是，AMH的分泌不存在 调节。AMH发挥作用时具有 （答出3点）的特点。 (3)多囊卵巢综合征（PCOS）多发于育龄期妇女。PCOS患者卵巢内存在多个小卵泡，但这些卵泡难以发育成熟，最终形成“多囊”状态。PCOS患者卵巢储备丰富，故其AMH水平较高。枸橼酸氯米芬和人绒毛膜促性腺激素（HCG）均可治疗PCOS，为探究枸橼酸氯米芬和HCG单独及联合治疗PCOS的效果，请以PCOS模型鼠为实验对象设计实验，写出实验思路： 。 【答案】(1) 肽键 胞吐 (2) 分级 随着体液运输，微量、高效，作用于靶器官、靶细胞 (3)将PCOS模型鼠为实验对象随机分成等量的四组，四组的处理分别为用适量生理盐水处理、等量的枸橼酸氯米芬处理、用等量的HCG处理、用等量的橼酸氯米芬和HCG共同处理模型鼠，实验设计中遵循等量和对照原则，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，测定各组小鼠的AMH水平、卵泡发育情况等，通过对比实验结果得出相应的结论。 【分析】下丘脑分泌的促性腺激素释放激素能促进垂体分泌促性腺激素，垂体分泌促性腺激素能促进性腺分泌性激素，这种调节方式为分级调节。当性激素分泌过多时，会抑制促性腺激素释放激素和促性腺激素的分泌，进而减少性激素的分泌，属于负反馈调节。 【详解】（1）AMH的化学本质是糖蛋白，题意显示，其分子内部含有二硫键，由于其中有蛋白质成分，因而一定含有肽键，卵泡细胞分泌AMH的方式是胞吐，该过程需要消耗能量。 （2）题意显示，AMH的分泌不受下丘脑一垂体一卵巢轴的控制，而甲状腺激素的分泌受下丘脑一垂体一甲状腺轴的控制，因此，与甲状腺激素分泌方式不同的是，AMH的分泌不存在分级调节。AMH作为激素，其发挥作用时具有随着体液运输，微量、高效，作用于靶器官、靶细胞的特点，此外激素作为信息分子对靶细胞的生命活动做出调节。 （3）本实验的目的是探究枸橼酸氯米芬和HCG单独及联合治疗PCOS的效果，因而本实验的自变量是使用药剂的不同，因变量为多囊状态的表现，因此实验设计的思路为：将PCOS模型鼠为实验对象随机分成四组，四组的处理分别为用适量生理盐水处理、等量的枸橼酸氯米芬处理、用等量的HCG处理、用等量的橼酸氯米芬和HCG共同处理模型鼠，实验设计中遵循等量和对照原则，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察4组小鼠卵泡生长情况，通过对比实验结果得出相应的结论。 10．糖尿病的发生与生活方式有关。肥胖、体力活动不足的人易发生胰岛素抵抗（组织细胞对胰岛素介导的葡萄糖利用的反应性降低）。胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用，如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理（IR表示胰岛素受体）。请回答下列问题：    (1)人体内血糖来源有食物中糖类的消化吸收、 和 ，血糖平衡的调节方式为 。 (2)由图推测，胰岛B细胞上有 等分子的受体。当血糖含量升高时，图中胰岛素降血糖的机制为 。 (3)某人体内血糖浓度偏高，检测发现其存在胰岛素抵抗，据图分析，该患者发生胰岛素抵抗的原因可能有 （答出两点）。 (4)葡萄糖耐量指机体对血糖浓度的调节能力，血糖浓度高则葡萄糖耐量低。为探究光照对小白鼠葡萄糖耐量的影响，某科研小组进行了实验，请写出实验思路： 。 【答案】(1) 肝糖原分解 非糖类物质的转化 神经—体液调节 (2) 神经递质、葡萄糖、胰高血糖素 通过促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜转运，促使组织细胞摄取葡萄糖，加速葡萄糖的利用，降低血糖浓度 (3)IR不敏感、葡萄糖转运蛋白合成减少、含有葡萄糖转运蛋白的囊泡移动受阻、信号传导过程受阻 (4)取健康小白鼠随机均分为甲、乙两组，注射等量葡萄糖溶液后，检测两组小白鼠初始血糖浓度；一组光照下培养，一组黑暗中培养，其他条件相同且适宜；一段时间后检测两组小白鼠的血糖浓度，分析两组小白鼠血糖浓度变化情况 【分析】当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、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脏，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）人体内血糖来源有食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解和非糖类物质的转化。由图可知：下丘脑、②所示的胰高血糖素、③所示的胰岛素参与了血糖调节，因此血糖平衡的调节方式为神经—体液调节。 （2）分析题图可知，①是下丘脑分泌的神经递质，②是胰岛A细胞分泌的胰高血糖素，二者都能通过与胰岛B细胞膜上的受体结合发挥作用，胰岛B细胞上还有葡萄糖的受体。当血糖含量升高时，机体通过促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜转运，促使组织细胞摄取葡萄糖，加速葡萄糖的利用，从而降低血糖浓度。 （3）由题图可知，IR（胰岛素受体）不敏感、葡萄糖转运蛋白合成减少、含有葡萄糖转运蛋白的囊泡移动受阻、信号传导过程受阻均会导致机体发生胰岛素抵抗。 （4）葡萄糖耐量指机体对血糖浓度的调节能力，可通过检测血糖浓度变化来反映葡萄糖耐量。实验目的是探究光照对小白鼠葡萄糖耐量的影响，自变量为是否进行光照，因变量是血糖浓度变化，对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜，据此并依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可确定该实验思路为：取健康小白鼠随机均分为甲、乙两组，注射等量葡萄糖溶液后，检测两组小白鼠初始血糖浓度；一组光照下培养，一组黑暗中培养，其他条件相同且适宜；一段时间后检测两组小白鼠的血糖浓度，分析两组小白鼠血糖浓度变化情况。通过比较血糖的浓度变化情况，得出葡萄糖耐量的高低，分析光照对小白鼠葡萄糖耐量是否有影响。 11．“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间双向调节的网络系统，肠道中微生物的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信息，并参与相关激素分泌的周节。5-HT是一种神经递质，由色氨酸经过一系列反应生成，能被单胺氧化酶（MAO）分解，在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用。肠道菌群紊乱可能引起抑郁（机理如下图），肠道菌群移植为治疗抑郁开辟了新途径。    (1)中枢神经系统包括 ，其中后者是排尿反射的初级中枢。构成神经系统的神经胶质细胞对神经元的功能体现在 （写全得分）。 (2)推测图中的ACTH由 （填器官名称）分泌。突触间隙中的5-HT可经 通过突触间隙与突触后膜上的相应受体结合形成 ，从而改变突触后膜对离子的通透性。 (3)抑郁症患者常出现免疫力下降现象，据图分析原因是 。 (4)研究发现抗生素可通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。为验证上述结论，现有正常小鼠及抗生素抑郁模型小鼠若干，请写出简要的实验设计思路。 实验思路： 。 【答案】(1) 脑和脊髓 支持、保护、营养、修复 (2) 垂体 扩散 递质—受体复合物 (3)5-HT含量减少，（依次导致ACTH增加）GC含量上升（增加），GC为免疫抑制剂，导致免疫力下降 (4)将抗生素抑郁模型小鼠的肠道菌群移植到正常小鼠肠道内，检测正常小鼠移植前后肠道菌群的平均数量并观察是否出现抑郁症状 【分析】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，其具体的传递过程为：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）中枢神经系统由脑和脊髓组成。 神经胶质细胞对神经元的功能体现在支持、保护、营养和修复等方面，这也是神经胶质细胞的重要功能。 （2）垂体分泌促XX激素，从图中信息可知，ACTH（促肾上腺皮质激素）是由垂体分泌的。 突触间隙属于组织液环境，神经递质在突触间隙中是通过扩散的方式移动，到达突触后膜与相应受体结合。 神经递质与突触后膜上的受体结合后，会形成递质—受体复合物，从而引发突触后膜的电位变化等生理反应。 （3）抑郁症患者常出现免疫力下降现象，从图中可知，ACTH增加会导致GC含量上升，而GC是免疫抑制剂，故 5 - HT含量减少会依次导致ACTH增加、GC含量上升，进而导致免疫力下降。 （4）实验目的是验证抗生素可通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。 实验设计需要设置对照组和实验组。 对照组为正常小鼠，不做处理，检测其肠道菌群的平均数量和是否出现抑郁症状。 实验组为抗生素模型小鼠，将其肠道菌群移植到正常小鼠肠道内，检测正常小鼠移植前后肠道菌群的平均数量并观察是否出现抑郁症状。通过对比两组结果来验证结论。 12．果蝇的卷翅和直翅（由基因A/a控制）是一对相对性状，灰体和黑檀体（由基因B/b控制）是另一对相对性状，为研究这两对性状的遗传规律，实验小组选用不同表型的果蝇进行杂交，正交和反交得到的F1的表型及比例均为卷翅灰体：直翅灰体=1：1.选择F1的卷翅灰体雌雄果蝇自由交配，F2的表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=6：2：3：1.回答下列问题： (1)果蝇的灰体和黑檀体这对相对性状中，属于隐性性状的是 ，基因A/a、B/b的遗传遵循 定律。 (2)亲代果蝇的表型组合为 。F2果蝇中，卷翅：直翅不符合3：1的原因是 。 (3)根据以上遗传规律，为探究F2中某只卷翅灰体雌果蝇（甲）的基因型，从F2中选择材料，完成杂交实验及预期结果。 实验思路：选择F2中的 与甲进行杂交，统计子代的表型及比例； 预期结果及结论： 。 【答案】(1) 黑檀体 自由组合定律 (2) 卷翅黑檀体直翅灰体或卷翅灰体直翅黑檀体 AA纯合致死 (3) 直翅黑檀体雄果蝇 若卷翅灰体：直翅灰体=1:1，则卷翅灰体雌果蝇的基因型为AaBB；若卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=1:1:1:1，则卷翅灰体雌果蝇的基因型为AaBb. 【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，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，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。   2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）依据题干信息，F1卷翅灰体雌雄果蝇自由交配，F2中卷翅：直翅=2:1，说明卷翅对直翅为显性，且AA纯合致死，灰体：黑檀体=3:1，说明灰体对黑檀体为显性，F2中出现四种表型，说明基因A/a、B/b的遗传符合基因的自由组合定律。 （2）由于亲本正交、反交结果相同，所以两对基因分别位于两对不同的同源染色体上，且都位于常染色体上，结合小问1可推知，F1卷翅灰体果蝇的基因型为AaBb，直翅灰体的基因型也为aaBb，亲本为不同表型的雌雄果蝇，故可推知，亲本的杂交组合为AaBBaabb或AabbaaBB，对应的表型组合为卷翅灰体直翅黑檀体，或卷翅黑檀体直翅灰体。结合小问1可知，F2果蝇中，之所以卷翅：直翅不符合3：1，其原因为AA纯合致死。 （3）F2中，卷翅灰体的基因型为AaBB或AaBb，若要确定其基因型，可选择F2中的双隐性个体（aabb）即直翅黑檀体雄果蝇与甲进行杂交，统计子代的表型及比例。若卷翅灰体雌果蝇的基因型为AaBB，则子代的表型及比例为卷翅灰体（AaBb）：直翅灰体（aaBb）=1:1；若卷翅灰体雌果蝇的基因型为AaBb，则子代的表型及比例为卷翅灰体（AaBb）：卷翅黑檀体（Aabb）：直翅灰体（aaBb）：直翅黑檀体（aabb）=1:1:1:1。 13．妊娠糖尿病（GDM）是指某些孕妇在妊娠期出现胰岛素抵抗而导致血糖水平升高的情况，会随孕周增加而加重，对胎儿和孕妇存在极大危害。科研人员测定统计了GMD孕妇、正常妊娠妇女的血糖相关指标，结果如表。 GDM孕妇、正常妊娠妇女相关数据统计结果 组别 空腹血糖水平 （mmol/L） 餐后2h血糖水平 （mmol/L） 空腹胰岛素水平 （mU/mL） GDM组     7.53     9.3 6.57 正常妊娠组 4.97 4.4~6.7 3.04 回答下列问题： (1)可通过抽血检测孕妇的胰岛素水平，是因为激素调节具有 的特点。表中GDM组的空腹血糖水平 （填“正常”或“不正常”）。 (2)空腹时，正常妊娠孕妇血糖水平能够维持的原因是 。GDM孕妇空腹时胰岛素水平比正常妊娠妇女高，推测其原因是 。 (3)有研究人员提出，GDM患者餐后适量运动有助于血糖降至正常水平，其效果与降糖药物M相似。为探究上述观点是否正确，研究小组设计并进行了实验，请将实验内容补充完整。 实验过程：将生长状况相同的GDM模型鼠均分为甲、乙、丙三组， ；甲组不做处理，乙组 ，丙组进行适量运动。一段时间后测量并比较三组小鼠的血糖的水平。 结论：若 ，则说明上述观点正确。 【答案】(1) 通过体液进行运输 不正常 (2) 胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解成葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖 GDM孕妇存在胰岛素抵抗导致胰岛素降血糖效果不明显，血糖水平较高，促进胰岛B细胞分泌胰岛素，使胰岛素水平比正常妊娠妇女高 (3) 喂食等量相同食物后 注射适量降糖药物M溶液 甲组血糖水平明显高于乙、丙组，乙、丙组血糖水平正常且相近 【分析】胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。 【详解】（1）实验中可通过抽血检测胰岛素分泌功能是否异常，这是因为激素调节具有通过体液运输的特点，激素可以随体液到达全身各处，因而通过分析血液中的胰岛素含量可确定胰岛素分泌是否正常。正常人空腹血糖范围为3.9-6.1mmol/L，表中GDM组的空腹血糖水平为7.53mmol/L，超出正常范围，不正常。 （2）空腹时，正常妊娠孕妇体内胰岛A细胞活动增强，胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原分解成葡萄糖，促进非糖物质转化为葡萄糖，使体内血糖水平能够维持在正常范围。妊娠糖尿病（GDM）是指某些孕妇在妊娠期出现胰岛素抵抗而导致血糖水平升高的情况，GDM孕妇存在胰岛素抵抗导致胰岛素降血糖效果不明显，血糖水平较高，促进胰岛B细胞分泌胰岛素，使胰岛素水平比正常妊娠妇女高。 （3） 实验设计应遵循对照原则和单一变量原则。该实验目的是探究GDM患者餐后适量运动有助于血糖降至正常水平，其效果与降糖药物M相似，自变量为餐后是否进行适量运动，观测指标为小鼠的血糖的水平。大致的实验思路为先制备GDM模型鼠，再将生长状况相同的GDM模型鼠均分为甲、乙、丙三组，三组均喂食等量相同食物，甲组不做处理作为对照，乙组注射适量降糖药物M溶液，丙组进行适量运动。一段时间后测量并比较三组小鼠的血糖的水平。若甲组血糖水平明显高于乙、丙组，乙、丙组血糖水平正常且相近，则说明GDM患者餐后适量运动有助于血糖降至正常水平，其效果与降糖药物M相似。 14．M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。 (1)茉莉酸是一种脂质植物激素，当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时，由受损部位细胞合成，通过筛管运输到其他部位，与 结合，促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物，激活相关基因表达，积累防御蛋白。 (2)当M16蛋白失活时，细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理，检测M25含量，结果如图1、图2。    ①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性，依据是在M25合成受抑制的前提下， 。 ②综合图1、图2结果可知，茉莉酸能提升M25的稳定性，且该作用 。 (3)R蛋白能结合M25，促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白（TF是无关蛋白）、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”，按图所示在溶液中进行混合，2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测，结果如图，证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。    注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。 (4)上述研究表明，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上，提出一个进一步探究的问题。 。 【答案】(1)受体 (2) 野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组 依赖于M16 (3)   (4)茉莉酸对M16含量或活性有什么影响？ 【分析】抗原-抗体杂交技术原理：抗原抗体的特异性结合；分子杂交技术原理：碱基互补配对原则。 【详解】（1）植物激素需要与受体，才能发挥作用。 （2）根据图1，加入蛋白合成抑制剂后，野生型M25含量下降，但是添加茉莉酸的实验组与对照组相比，M25含量更高，可看出M25合成受抑制的前提下，野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组，说明茉莉酸能提升M25的稳定性。根据图2，M16功能缺失突变体加入蛋白合成抑制剂，M25含量显著下降，且加入茉莉酸后，并没有像图1的实验组提升M25含量，说明茉莉酸的作用依赖于M16。 （3）根据题干，实验结果证实M16与R竞争结合M25。为了探究这种竞争是否存在，应该在实验中设计GST-R蛋白和His-M16蛋白同时存在的组，且如果两者属于竞争关系，通过增加His-M16蛋白浓度可以使得更多His-M16蛋白与M25-Flag蛋白结合，影响实验结果，因此，实验3、4分别是M25-Flag蛋白、1×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白和M25-Flag蛋白、5×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白。由图可知，各组中GST-R蛋白添加量是一样的，3、4组是添加不同量的His-M16蛋白蛋白来探究二者竞争作用，3组是因为有His-M16蛋白与GST-R蛋白竞争结合M25-Flag蛋白，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合减少，所以抗GST抗体检测沉淀蛋白检测条带变窄。4组同理，M16蛋白添加量更多，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合更少，条带更窄。实验3、4没有添加His-TF蛋白，因此不出现His-TF蛋白与抗体结合的电泳条带。实验3、4中GST-R蛋白和M25-Flag蛋白均有添加，因此Flag与抗体结合、GST与抗体结合产生的电泳条带和其他组一致。 （4）根据上述研究可知，茉莉酸的作用依赖于M16，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果，据此可进一步研究茉莉酸对M16含量或活性的影响。 15．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6是一种细胞因子，既能促进肝脏细胞中PCNA基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白，NE是去甲肾上腺素。请回答下列问题： (1)图中兴奋在B处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。 (2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因促进淋巴细胞增殖分化的细胞还有 。 (3)分裂间期分为三个时期，依次为G1期、S期、G2期。推测PCNA在间期中的 期开始合成，在 期发挥作用。 (4)为验证“慢性应激引起PCNA基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设计了如下实验方案，请补全表格。 实验步骤 简要操作流程、预测结果 适应性培养 取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。 实验分组 将大鼠随机均分为A、B、C、D四组。 ① 将B组和D组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21天。 手术处理 将C组和D组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并切除90%的肝脏，再进行缝合。A组和B组的处理为② 预测实验结果 一段时间后，③ 组大鼠PCNA的表达量最高， 四组大鼠的存活率由低到高依次为④ 。 (5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施 。 【答案】(1) 化学信号→电信号 减弱 (2) 二、三 辅助性T细胞 (3) G1 S (4) 慢性应激处理（构建慢性应激模型鼠）（或应激处理） 将大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并缝合（或除切肝脏，其他同实验组，或不切除肝脏） C D、C、B、A (5)医生在术前对患者进行心理疏导（或进行适当的药物干预） 【分析】兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜；（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜→突触间隙→突触后膜（上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突）；（3）传递形式：电信号→化学信号→电信号。 【详解】（1）①兴奋在突触后膜的传递过程为由突触前膜释放的化学物质—神经递质，与突触后膜上的相关受体结合，引发突触后膜电位变化，因此兴奋在突触后膜的信号转换形式为化学信号→电信号； ②交感神经兴奋时，会抑制消化道活动，胃肠的蠕动会减弱。 （2）①巨噬细胞既能在第二道防线中吞噬入侵机体的病原体，还能将吞噬的病原体进行抗原加工、处理，在特异性免疫中将抗原信息呈递给辅助性T细胞，综上，巨噬细胞可以参与人体免疫的第二、三道防线； ②在特异性免疫过程中，辅助T细胞可分泌多种细胞因子促进其他淋巴细胞增殖分化。 （3）根据题目信息“PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白”可知，PCNA主要在DNA复制(S期)时帮助聚合酶工作，因此其合成通常从G1期开始，为即将到来的S期做准备。 （4）①根据题目信息可知，疼痛、失眠等会因此慢性应激，结合本实验的实验目的可得，“将B组和D组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21天”的实验步骤是慢性应激处理（构建慢性应激模型鼠）（或应激处理）； ②对照试验是核心是控制单一变量，为了排除切除肝脏过程中手术对实验结果的影响，A组和B组也需要相同的手术处理，因此对A组和B组的处理为将大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并缝合（或除切肝脏，其他同实验组，或不切除肝脏）； ③根据题目信息可推测切除肝脏会诱导PCNA高表达以促进肝脏再生，但慢性应激会降低PCNA表达并提高死亡率；由此可推断C组(无应激+肝切除)PCNA表达量最高； ④存活率最低的是既有慢性应激又大范围肝切除的D组，存活率最高的是A组(无应激也无肝切除)，C组由于手术切除90%肝脏，机体受损而比B组更容易死亡，因此四组大鼠的存活率由低到高依次是D、C、B、A。 （5）结合（4）可得，临床治疗上可通过医生在术前对患者进行心理疏导或进行适当的药物干预来提高肝脏部分切除患者的存活率。 16．研究人员以黄瓜为材料，在固定红蓝光强度的基础上，添加 3 种不同强度的远红光，各处理红光：远红光的比值分别为 10（L-FR）、1.2（M-FR）和 0.8（H-FR），比较不同处理对黄瓜幼苗生长及光合的影响，其结果如下表。回答下列问题： 处理 株高cm 叶绿素相对含量 胞间CO2浓度 净光合速率 气孔导度 Rubisco酶 umolCO2·mol-1 umolCO2·m-2·s-1 umolCO2·m-2·s-1 活U/L L-FR 23.95 17.4 312 1.71 0.016 57 M-FR 72 16.1 312 1.71 0.018 105 H-FR 82.97 12.7 425 1.24 0.023 58 (1)植物具有感受红光与远红光的光感受器，这种光感受器被称为 。植物冠层红光/远红光比值的变化会改变该受体的结构，并且通过调节 来影响植物形态发生。表中结果说明随着远红光强度的增加，各处理间的株高随之显著 ，这对植物光合作用的意义是有利于 。 (2)从表中数据分析，H-FR处理组的胞间二氧化碳浓度高，其原因是 。 (3)感受红光与远红光的光感受器在黑暗条件下以无活性的构型存在，光下吸收红光，转变为有活性的构型。该光感受器不但在植物光形态建成中扮演着重要的角色，还参与调控植物抗逆信号通路，可提高植物的抗病性。 ①为验证上述结论，请利用相应的光感受器突变体植株、致病菌株A等完善下列分组处理。 组别 处理 检测结果 A 野生型+黑暗 处理1 过一段时间后，检测叶片上菌株A的数目。 B   处理2   C 野生型+光照 D   处理3   ②请将预测结果以柱形图形式呈现 。 【答案】(1) 光敏色素 相关基因的表达 增加 捕获更多的光能 (2)光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，进入的二氧化碳增多 (3) 接种等量的菌株A 突变体+黑暗 突变体+光照 【分析】植物叶绿体中色素的光吸收特点为：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光；光敏色素主要吸收红光和远红光，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 【详解】（1）植物具有感受红光与远红光的光感受器，这种光感受器被称为光敏色素。植物冠层红光/远红光比值的变化会改变该受体的结构，并且通过相关基因的表达来调节植物的内源激素水平，以调节植物形态发生。表中结果说明随着远红光强度的增加，各处理间的株高随之显著增加，这有利于捕获更多的光能。 （2）从表中数据分析可知，H-FR处理组的胞间二氧化碳浓度高，其原因是光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，进入的二氧化碳增多。 （3）①由题意分析，该实验的自变量为野生型植株和突变体植株，光照和黑暗。根据对照原则，分组中还需要突变体+黑暗和突变体+光照组，需检测这些植株的抗病能力，故需接种等量的致病菌株A； ②光敏色素在黑暗条件下以无活性的构型存在，光下吸收红光，转变为有活性的构型，故只有野生型+光照组具有抗病能力，故结果如下：。 17．我国玉米的生产一直受到玉米螟虫害的严重影响，为提高玉米对玉米螟的抗性，科学家通过基因工程将抗虫基因crylAb13转入玉米，过程如图1所示。回答下列问题： (1)为了减少限制酶识别序列的影响，研究人员采用了新型的无缝克隆In-Fusion技术实现重组载体的构建。该技术首先要将表达载体线性化，需使用限制酶 ，其次要保证在目的基因两端构建出与线性化载体末端相同的DNA序列（即同源序列，通常15-20bp）。因此引物1和引物2要依据 序列设计。 (2)将线性化的表达载体和基因crylAb13混合进行In-Fusion反应，In-Fusion酶能够识别线性化DNA片段5'→3末端任意16个碱基，使其形成黏性末端，依靠同源序列碱基间的配对获得重组表达载体，其中同源序列1、2中碱基序列不同，这样设计的好处除了防止线性化载体自身环化自连外，还有 （答两点）。 (3)过程⑤利用构建好的重组表达载体转化农杆菌，然后侵染玉米愈伤组织，进而获得转基因玉米植株。研究人员探究农杆菌浓度对基因转化效率的影响，结果如图2所示。实验结果表明，转化效率较高的农杆菌浓度范围为 OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，可进行实验探究的课题是 。 【答案】(1) BamHI 目的基因和（表达）载体 (2)防止目的基因自身环化自连，防止目的基因与载体的反向连接（或保证目的基因与载体的正向连接） (3) 0.4-0.6 探究基因转化效率／抗性愈伤组织获得率最高的农杆菌浓度（或：研究温度/pH等对基因转化效率/抗性愈伤组织获得率的影响） 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）目的基因需要插在表达载体启动子和终止子之间，故选择BamHⅠ，目的基因经引物1和引物2扩增后需要与线性化表达载体连接，故为保证扩增出所需的目的基因，引物1和引物2要依据目的基因和表达载体序列进行设计。 （2） 表达载体的构建过程中，同源序列1、2中的碱基排序不同，这样设计的好处是防止目的基因与表达载体的反向连接，防止线性化载体或目的基因的自身环化，以保证目的基因能够正确连接并表达。 （3） 由图2所示结果可知，当菌液浓度为0.5OD₆₀₀时，转化效率最高，因此基因转化效率较高的农杆菌浓度范围为0.4∼0.6OD₆₀₀。为了进一步对侵染条件进行优化，在较高基因转化效率的农杆菌浓度范围内，可进一步缩小浓度梯度，探究基因转化效率最高的农杆菌浓度。 18．心脏肥大会增加心力衰竭风险，线粒体功能障碍是心脏肥大的关键因素之一，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，为探究蛋白对心脏肥大的作用及机制，科研人员开展相关研究。 (1)线粒体是细胞进行 的主要场所，丙酮酸在此彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成大量ATP，为细胞生命活动供能。 (2)E蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中，在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E蛋白对心脏肥大的作用，科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积，结果如下图。结果表明 。 (3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，发现 ，支持上述推测。 (4)进一步实验发现E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，请在下表中完善实验处理（填字母），并写出相应的结果（“+”越多代表含量越多）。 A．过表达E蛋白    B．E蛋白抑制剂    C．过表达S蛋白    D．S蛋白抑制剂 组别 材料 处理 ATP含量 线粒体活性氧水平 ① 心肌细胞 缓冲液处理 ++++ + ② 心肌肥大诱导 + ++++ ③ 心肌肥大诱导，Ⅰ Ⅲ Ⅳ ④ 心肌肥大诱导，Ⅱ + ++++ (5)结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景 。 【答案】(1) 有氧呼吸 CO2和水 (2)E蛋白能缓解心脏肥大 (3)红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中重叠 (4) A +++ ++ AD (5)诊断：检测蛋白的表达水平，治疗：开发增强蛋白活性或促进蛋白表达的药物 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。 【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量； （2）结果如图所示，1组是正常形态，2组只进行心脏肥大诱导，心脏明显变大，3组只进行过表达E蛋白处理，心脏体积小于1组，4组既进行心脏肥大诱导，又进行过表达E蛋白处理，心脏体积小于2组，得出结论E蛋白能缓解心脏肥大； （3）科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，如果发现红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中出现重叠现象，说明E蛋白与S蛋白相互作用，互相影响； （4）实验要遵循等量原则和对照原则，处理组①和②都是对照组，结合题意E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，所以处理组③心肌肥大诱导，填空①填写A.过表达E蛋白，与处理组④心肌肥大诱导，填空④填写A.过表达E蛋白和 D.S蛋白抑制剂，二者形成相互对照，处理组③中过表达E蛋白正常发挥作用，ATP含量比处理组②高，同时抑制线粒体活性氧的增加，所以线粒体活性氧水平应该低于处理组④； （5）结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，结合第2问，E蛋白可以缓解心脏肥大，结合第4问E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，因此可以诊断检测  E / S  蛋白的表达水平，在治疗方面开发增强  E / S  蛋白活性或促进  E / S  蛋白表达的注射剂类等药物。 19．胚胎发育出现障碍与体细胞染色质组蛋白甲基化修饰密切相关，为解决克隆猴胚胎发育率低的问题，我国科学家在体细胞核移植过程中，向重构胚注入组蛋白去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，提高了胚胎的发育率，过程如下图所示。回答下列问题。    (1)为获得更多的卵母细胞，需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行 处理。 (2)图中①表示将卵母细胞进行 处理，以保证子代的核遗传物质全部来自于 。 (3)将酶Kdm4d的mRNA注入重构胚后，表达的酶Kdm4d使染色质组蛋白的甲基化程度 （填“升高”或“降低”），提高了胚胎的发育率。 (4)现有一只患某遗传病的猕猴，科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效，研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响，简述实验思路 。 【答案】(1)超数排卵 (2) 去核 体细胞 (3)降低 (4) 先将患病猕猴进行体细胞克隆，获得多只患有该病的克隆猕猴，再将这批克隆猕猴随机均分成两组，一组定期给予适当的A药物，一组定期给予等量的生理盐水，其他条件均适宜，一段时间后，观察两组猕猴的患病程度。 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】（1）为获得更多的卵母细胞，需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行超数排卵处理。 （2）据图可知，过程①表示将卵母细胞进行去核处理，以保证子代的核遗传物质全部来自于体细胞。 （3）Kdm4d的mRNA注入重构胚后，会翻译合成组蛋白去甲基化酶，进而使染色质组蛋白的甲基化程度降低，提高胚胎的发育率。 （4）实验目的是研究A药物对该猕猴某遗传病是否具有疗效，实验的自变量为是否注射A药物，因变量为猕猴的遗传病患病状况，若要排除个体差异，可将患病猕猴进行体细胞克隆，获得多只患有该病的克隆猕猴；若要排除实验的偶然性对实验结果的干扰，可从：①对克隆猕猴进行随机分组，②可对等量的多只猕猴进行实验，③实验条件和无关变量的处理应当保持相同且适宜，综上，实验思路大致为：先将患病猕猴进行体细胞克隆，获得多只患有该病的克隆猕猴，再将这批克隆猕猴随机均分成两组，一组定期给予适当的A药物，一组定期给予等量的生理盐水，其他条件均适宜，一段时间后，观察两组猕猴的患病程度。 20．果蝇是遗传学研究的常用实验材料，部分性状如下表所示。请回答下列问题： 眼色 翅型 复眼形状 体色 …… 刚毛 野生型 红眼 完整 球形 黑橙 …… 直刚毛 突变型 白眼 残 菱形 灰 …… 焦刚毛 (1)由表可知，果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有的优点是 。摩尔根等人通过一系列果蝇的杂交实验，证明基因位于染色体上的科学方法是 。 (2)研究人员常在果蝇的饲料中添加碱基类似物，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状，说明基因突变的特点有 。 (3)研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F₁直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，但是在F₁中偶然发现了一只焦刚毛雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计一次杂交实验方案来判断出现该焦刚毛果蝇的原因。（注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死）。请写出实验思路、预期实验结果及结论。 。 【答案】(1) 具有多对易于区分的相对性状 假说—演绎法 (2)不定向性和随机性 (3)实验思路： 让F₁焦刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇杂交，观察子代表型及比例。 预期结果及结论： ①若子代中直刚毛：焦刚毛=1：1（或雌性：雄性=1：1），说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变； ②若子代中直刚毛：焦刚毛=2：1（或雌性：雄性=2：1），说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。 【分析】在孟德尔揭示遗传学的两大定律和摩尔根证明基因位于染色体上的研究中，都应用了假说-演绎法，包括以下步骤：1.提出问题；2.作出假设；3.演绎推理；4.实验检验；5.得出结论。 【详解】（1）果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有许多优点。首先，果蝇易于饲养且繁殖迅速，能够在短时间内产生大量的后代，这对于遗传学实验来说是非常重要的。其次，果蝇具有多对易于区分的相对性状，如眼色、翅型、复眼形状和刚毛等，这些性状在遗传实验中非常有用。此外，果蝇的染色体数目相对较少，这使得遗传分析更加简便。摩尔根等人通过一系列果蝇的杂交实验，成功地证明了基因位于染色体上。他们采用的科学方法是假说-演绎法。 （2）研究人员在果蝇的饲料中添加碱基类似物后，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状。这说明基因突变具有不定向性和随机性的特点。 （3）研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F1直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，存在性别差异，说明该基因位于X染色体上，且直刚毛为显性，用B/b表示刚毛类型。正常情况下F1中雌果蝇应该都是直刚毛，现偶然发现了一只焦刚毛雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。若要通过实验探究焦刚毛雌果蝇是因为亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，还是染色体片段缺失形成的，可以设计一次杂交实验。 实验思路：让F1焦刚毛雌果蝇（XbXb或XbO）与直刚毛雄果蝇（XBY）杂交，观察子代表型及比例。 预期实验结果及结论： ①如果子代中直刚毛（XBXb）：焦刚毛（XbY）=1：1即雌性：雄性=1：1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变； ②由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中直刚毛（XBXb和XBO）：焦刚毛[XbY和OY（胚胎致死）]=2：1即雌性：雄性=2：1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。 21．种子萌发期是植物体生命活动最旺盛的时期之一，随着吸水和呼吸作用的变化，种子内部的物质发生相应改变，如图表示种子萌发过程中相关物质的变化曲线。回答下列问题： (1)种子萌发初期主要依靠亲水物质吸水，胚根突破种皮后主要以 作用吸水，造成种子吸水方式改变的直接原因是 。 (2)研究表明，在胚根长出之前种子呼吸产生的CO2量大大超过O2的消耗量，当胚根长出后O2的消耗速率高于CO2的释放速率，这说明胚根长出之前种子的呼吸方式是 ，胚根长出后O2的消耗速率高于CO2的释放速率的原因是 。 (3)淀粉酶是水解淀粉糖苷键的一类酶的总称，在种子萌发过程中淀粉酶含量逐渐增多的意义是 。有人推测，适宜浓度的赤霉素具有诱导淀粉酶合成的作用，请设计简单实验进行验证，写出实验思路即可： 。 (4)种子萌发过程中赤霉素与脱落酸作用效果相反，说明种子萌发是 的结果。 【答案】(1) 渗透 胚根长出后细胞中形成大液泡 (2) 无氧呼吸和有氧呼吸 种子中的脂肪等物质氢含量较高，有氧呼吸时消耗的O2多，产生的CO2少 (3) 淀粉在淀粉酶的作用下水解成小分子物质被细胞利用，为细胞的各种生理活动提供能量和物质合成的原料 用赤霉素处理相同植物的种子，通过比较不同处理组的淀粉酶含量，来验证该观点是否正确 (4)多种激素相互作用、共同调节 【分析】有氧呼吸消耗有机物、氧气、水，生成二氧化碳、水，释放大量能量；无氧呼吸消耗有机物，生成酒精和二氧化碳或者乳酸，释放少量能量。 【详解】（1）胚根突破种皮后根部细胞形成大液泡，因此主要以渗透作用吸水。 （2）有氧呼吸消耗的氧气等于释放的二氧化碳量，若种子呼吸产生的CO2量大大超过O2的消耗量，说明种子除了进行有氧呼吸之外还进行无氧呼吸。若呼吸作用中O2的消耗速率高于CO2的释放速率，说明呼吸作用的底物可能含有脂肪等物质，种子中的脂肪等物质氢含量较高，有氧呼吸时消耗的O2多，产生的CO2少。 （3）淀粉酶可将淀粉分解成麦芽糖、葡萄糖等小分子物质，这些小分子物质易被细胞吸收利用，从而为细胞的各种生理活动提供能量和物质合成的原料，所以在种子萌发过程中淀粉酶含量逐渐增多。若验证赤霉素具有诱导淀粉酶合成的作用，自变量应为赤霉素，因变量为淀粉酶含量，可用赤霉素处理相同植物的种子，通过比较不同处理组的淀粉酶含量，来验证该观点是否正确。 （4）种子萌发过程受多种激素相互作用、共同调节。 22．系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫病，患者T细胞亚群功能失调、促炎因子（如IL-17A）分泌异常，进而引发器官炎症等相关疾病。回答下列问题： (1)SLE的发生与免疫系统的基本功能中的 异常有关。研究发现，与健康人（HC）相比，SLE患者血清中的微RNA（miR-125b-5p）含量显著降低，这可能与遗传信息的 过程受抑制有关，也可能与DNA的 水平有关。 (2)一项研究证实间充质干细胞（UC-MSCs）对多种自身免疫病有良好的治疗效果，图1是miR-125b-5p转染UC-MSCs后发生的生理过程（注：实线表示IL-17促进炎症的机理，虚线表示miRNA的作用机理）。 据图分析，miR-125b-5p的作用机理是 。 (3)基于以上机理，研究者以雄性MRL/pr小鼠（一种具有SLE表现的小鼠模型）为材料进行实验，设置了组①miR-125b-5p转染的UC-MSCs、组②UC-MSCs+微RNA模拟物（UC-MSCs+miR-NC）、组③UC-MSCs，组④磷酸缓冲液（PBS）、组⑤雄性MRL/lpr小鼠（对照组），组①～③分别尾静脉注射UC-MSCs液、组④注射PBS，持续治疗5周，部分实验结果如图2所示。 注：Th17细胞属于T细胞亚群。 据图判断，miR-125b-5p治疗SLE （填“有效”或“无效”），理由是 。 (4)根据以上信息，除了利用miR-125b-5p抑制促炎因子基因的表达外，试提出一个治疗SLE的新思路： 。 【答案】(1) 免疫自稳 转录 甲基化 (2)与促炎因子基因转录的mRNA特异性结合，抑制其翻译产生促炎因子 (3) 有效 miR-125b-5p转染的UC-MSCs与未经转染的UC-MSCs对Th17细胞分化均具有下调作用，且二者对Th17细胞分化的下调作用无显著差异 (4)促进抑制炎症因子的表达、基因敲除促炎因子的相关基因、提高促炎因子相关基因的甲基化水平 【分析】自身免疫病：人体的免疫系统具有分辨"自己"和"非己"成分的能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。 【详解】（1）SLE的发生与免疫系统的免疫自稳的基本功能异常有关。与健康人（HC）相比，SLE患者血清中的微RNA（miR-125b-5p）含量显著降低，这可能与遗传信息的转录过程受抑制有关，也可能与DNA的甲基化水平有关。 （2）据图分析，miR-125b-5p在降低器官炎症上的作用机理是通过与促炎因子基因转录产生的mRNA特异性结合，抑制其翻译产生促炎因子，以减少器官炎症。 （3）据图判断，miR-125b-5p治疗SLE是有效的，理由是miR-125b-5p转染的UC-MSCs与未经转染的UC-MSCs对Th17细胞分化均具有下调作用，且二者对Th17细胞分化的下调作用无显著差异。 （4）除了利用miR-125b-5p抑制促炎因子的表达外，还可以通过促进抑制炎症因子的表达、基因敲除促炎因子的相关基因、提高促炎因子相关基因的甲基化水平等方法来治疗SLE。 23．大豆是世界上重要的粮食和油料作物，因其种皮颜色易于观察分辨常作为一种重要的形态学标记，在育种选择和利用方面发挥了重要作用。大豆种皮颜色由位于多对同源染色体上的多个基因决定的。 实验一发现：位于9号染色体上R位点上有4个等位基因R、R＇、r、r＇，使种皮颜色分别表现为黑色、黑色、褐色和虎斑纹，其显隐性关系为R对R＇、r、r＇显性，R＇对r、r＇显性，r对r＇显性。 实验二发现：以下颜色是由除9号染色体以外的其它染色体上的基因决定的，结果如下： 回答下列问题： (1)实验一中R位点上R、R＇、r、r＇是4个等位基因，等位基因是 ，这些基因的遗传符合 定律。 (2)实验一中9号染色体上R位点上决定黑色性状的基因型有 种，一株褐色大豆和虎斑纹大豆杂交，后代性状及比例是 。 (3)实验二中黄色大豆和棕色大豆杂交实验表明，该颜色性状至少由 对基因控制，理由是 。 (4)如果要鉴定实验二F2中黑色大豆是否为纯合子，写出实验设计的思路及预期实验结果及结论： ①实验的设计思路： 。 ②预期实验结果及结论： 。 【答案】(1) 控制相对性状的基因 基因的分离 (2) 7 全部是褐色或者褐色：虎斑色=1:1 (3) 2 F2黄色：黑色：棕色是12:3:1，符合9:3:3:1的变式 (4) 方案一思路：让该黑色大豆自交；方案二：思路：让该黑色大豆与棕色大豆杂交 预期实验结果及结论：如果自交后代都是黑色，则该大豆是纯合子；如果自交后代中黑色与棕色比为3:1，则该大豆为杂合子 【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，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，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）等位基因是控制相对性状的基因，由于R、R＇、r、r＇是4个等位基因，因此这些基因的遗传符合基因的分离。 （2）实验一中9号染色体上R位点上决定黑色性状的基因型有4个，决定黑色性状的基因型有RR、RR＇、R＇R＇、Rr、Rr＇、R＇r、R＇r＇，共七种基因型，一株褐色大豆（rr、rr＇）和虎斑纹（r＇r＇）大豆杂交，后代的基因型全为rr＇或rr＇：r＇r＇=1：1，因此后代性状及比例是全部是褐色或者褐色：虎斑色=1:1。 （3）实验二中黄色大豆和棕色大豆杂交实验表明，该颜色性状至少由2对基因控制，理由是F2黄色：黑色：棕色是12:3:1，符合9:3:3:1的变式。 （4）如果要鉴定实验二F2中黑色大豆是否为纯合子，写出实验设计的思路及预期实验结果及结论：方案一思路：让该黑色大豆自交；方案二：思路：让该黑色大豆与棕色大豆杂交；预期实验结果及结论：方案一，如果自交后代都是黑色，则该大豆是纯合子；如果自交出现性状分离，后代中黑色与棕色比为3:1，则该大豆为杂合子。方案二，如果杂交结果子代全是黑色，说明黑色是纯合子，如果杂交结果子代既有黑色，又有棕色，说明黑色是杂合子。 24．随着全球气候变化的加剧，极端温度事件频发，强度加大、时间延长，我国也面临着更明显的大暖、大冷气候变化。为研究低温、高温胁迫对植物的影响，科研人员以某植物树苗为材料，实验处理前先进行常温10d适应处理，随后实验组进行极端气候模拟实验，日光温室内的光照强度为500μmo/（m2·s），CO2浓度为500μmo/（m2·s），湿度为80%，实验的部分结果如图1和图2所示[注：大气CO2浓度为350μmo/（m2·s）]。回答下列问题： (1)极端低温时细胞合成的 （填激素名称）增多，促进气孔 （填“开放”或“关闭”），增强植物对低温胁迫的抗性。 (2)在模拟实验中，为避免温度剧烈变化造成树苗不适，科研人员可采用 的方法对植物树苗进行低温或高温胁迫。 (3)根据题意分析，低温胁迫下，该植物幼苗叶片胞间CO2浓度较高，不仅受气孔导度的影响，还受 （答出2点即可）等影响。 (4)上述结果只是模拟低温胁迫对该植物树苗的影响，请你根据图1和图2推测科研人员研究高温胁迫对该植物树苗的影响的模拟实验方案，完成下列表格序号①～③所对应的内容。 模拟高温胁迫对某植物树苗影响的实验方案 实验组别 以该植物树苗60株为实验材料，经20～30d的适应培养后，随后常温23℃/18℃（昼/夜）处理① 天，再在5天内将温度升高至40℃/36℃（昼/夜），继续实验5天，同时设置对照组 实验条件 控制光周期昼夜12h，其他条件如② （答出2点即可） 测量指标 定期测量该植物树苗的苗高，第10天③ （答出1点即可）等 【答案】(1) 脱落酸（ABA） 关闭 (2)在常温至低温或高温目标温度之间，按照一定的温度梯度来降低或升高温度（或设置温度梯度） (3)光合消耗量、暗反应速率、光合速率 (4) 10 光照强度、CO2浓度相同且适宜 测量该植物树苗的光合指标，包括净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度 【分析】光合作用的具体的过程：①光反应阶段：场所是类囊体薄膜，物质变化包括水的光解和ATP的生成。②暗反应阶段：场所是叶绿体基质：物质变化包括CO2的固定和三碳化合物的还原。 【详解】（1）当植物受到低温胁迫时，细胞会合成脱落酸增多。脱落酸的作用之一是促进气孔关闭，这样可以减少水分散失，同时也能在一定程度上增强植物对低温胁迫的抗性。所以极端低温时细胞合成的脱落酸增多，促进气孔关闭。 （2）在模拟实验中，为了避免温度剧烈变化造成树苗不适，科研人员可以采用缓慢升温或降温的方法对植物树苗进行低温或高温胁迫。因为缓慢改变温度能让植物有时间适应温度的变化，减少因温度急剧改变带来的伤害，所以科研人员可采用在常温至低温或高温目标温度之间，按照一定的温度梯度来降低或升高温度的方法对该植物树苗进行低温或高温胁迫。 （3）植物叶片胞间CO2 浓度受到多种因素的影响。气孔导度会影响CO2 的进出，除此之外，光合作用强度也会影响CO2 的消耗，如果光合作用强度大，消耗的CO2 多，光合消耗量高，暗反应速率高，胞间CO2 浓度就会降低；从而影响整体的光合速率，所以低温胁迫下，该植物幼苗叶片胞间CO2浓度较高，不仅受气孔导度的影响，还受光合消耗量、暗反应速率、光合速率等影响。 （4）实验的目的是要模拟研究高温胁迫对该植物树苗的影响，因此实验的自变量是常温和高温，因变量是每隔5天测量该植物树苗的苗高，实验后测量该植物树苗的光合指标，包括净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度。实验的方案如下：以某植物树苗60株为实验材料，经20～30d的适应培养后，随后常温23℃/18℃（昼/夜）处理10天，再在5天内将温度升高至40℃/36℃（昼/夜），继续实验5天，控制光周期昼夜12h，光照强度、CO2浓度相同且适宜，同时设置对照；定期测量该植物树苗的苗高，第10天测量该植物树苗的光合指标，包括净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度。 25．动物遇到天敌时，机体会做出一系列的调节变化，表现出“战斗或逃跑”的行为。回答下列问题： (1)小鼠遇到蛇时， （填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，促进肾上腺分泌 ，提高应激能力。 (2)在陷入无法逃跑的绝境时，小鼠会发起防御攻击。科研人员欲探究激发小鼠防御攻击行为的信息来源，设计实验如下： 组别 施加刺激类型 小鼠行为 甲 仿真蛇涂抹蛇的粪便提供嗅觉信息 静止不动 乙 仿真蛇连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激（夹住鼠尾巴） 防御攻击（撕咬） 丙 无威胁的物体（如木块）连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激 防御攻击（撕咬） 该实验说明： 。 (3)为研究小鼠防御攻击行为的神经调节机制，科研人员在对照组和转入光敏通道蛋白基因GtACR1的实验组小鼠AHN脑区埋置光纤（便于施加光刺激），使用鳄鱼夹“咬”住小鼠尾巴，诱导小鼠防御攻击，然后通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化如下图：    ①光刺激后，实验组小鼠 ，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。 ②实验组小鼠防御攻击频率发生变化的原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放， 内流，vGAT神经元 （填“兴奋”或“抑制”）。 (4)为验证vGAT神经元兴奋是触发小鼠防御攻击的充分条件，参考（3）的实验设计，①请从下列选项中选取所需实验操作的字母，形成实验组的方案 。 A．小鼠转入介导阳离子内流的光敏通道蛋白基因 B．小鼠转入介导阴离子内流的光敏通道蛋白基因 C．仿真蛇“咬”住小鼠尾巴 D．仿真蛇不“咬”小鼠尾巴 E.特定波长光刺激vGAT神经元 ②实验组的预期结果为 。 【答案】(1) 交感 肾上腺素 (2)机械刺激是激发防御攻击的主要因素 (3) 攻击频率显著降低 Cl- 抑制 (4) A、D、E 攻击频率显著增加 【分析】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，因此形成内正外负的动作电位。 【详解】（1）小鼠遇到蛇时，交感神经活动占据优势，会促进肾上腺分泌更多的肾上腺素，从而提高应激能力。 （2）甲、乙对比，自变量是是否有机械刺激，有机械刺激小鼠会出现防御攻击；乙、丙对比，自变量是具有机械刺激的物体种类，两组均出现防御攻击，说明与具有机械刺激的物体种类无关，综上说明机械刺激是激发防御攻击的主要因素。 （3）①实验通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化，发现实验组小鼠在收到光刺激后攻击频率显著降低，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。 ②与对照组相比，实验组转入了光敏通道蛋白基因GtACR1，光刺激后对照组攻击频率不变，实验组攻击频率降低，原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放，Cl-内流，vGAT神经元受到抑制。 （4）①为了验证vGAT神经元兴奋是触发小鼠防御攻击的充分条件，实验组需要用特定波长光刺激vGAT神经元，阳离子内流引起神经元产生兴奋，因此需要给实验组小鼠转入介导阳离子内流的光敏通道蛋白基因，即实验方案是给实验组小鼠转入介导阳离子内流的光敏通道蛋白基因，然后用特定波长光刺激vGAT神经元，观察小鼠防御攻击的频率变化，综上所述，选择A、D、E。 ②若产生防御攻击频率显著增加，则说明vGAT神经元兴奋是触发小鼠防御攻击的充分条件。 26．给小鼠注射促甲状腺激素（TSH）会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节和反馈调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素再对下丘脑进行反馈调节。回答下列问题。 (1)促甲状腺激素（TSH）由 （填器官名称）分泌。 (2)某患者体内产生了大量TSH受体的抗体，该抗体可以结合TSH受体而充当TSH的作用，从而引起甲状腺功能异常，这类疾病在免疫学上称为 病。 (3)某同学设计实验如下：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为A、B两组，测定两组小鼠的TRH基础分泌量，然后摘除A组小鼠的甲状腺，B组小鼠做相同手术但不摘除甲状腺，再向A、B两组小鼠注射适量TSH，在相同适宜条件下饲养小鼠，一段时间后测定两组小鼠的TRH分泌量。若两组小鼠TRH分泌量减少相等，则观点1正确；若A组小鼠TRH分泌量不减少，B组小鼠TRH分泌量明显减少，则观点2正确。 ①上述的实验设计不合理，请写出具体理由： 。 ②请写出合理的实验设计思路：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为C、D两组， 。 ③预期实验结果及结论：若仅C组小鼠TRH分泌量明显减少，表明TSH对下丘脑分泌TRH具有反馈调节作用，观点1成立；若 ，观点2成立；若 ，观点1、2均成立。 【答案】(1)垂体 (2)自身免疫 (3) 上述实验只证明了TSH对下丘脑的反馈调节作用，没有证明甲状腺激素对下丘脑的反馈调节作用 测定两组小鼠的TRH基础分泌量，摘除C组小鼠的甲状腺，注射适量的TSH，摘除D组小鼠的垂体，注射适量的甲状腺激素，在相同适宜条件下饲养小鼠，一段时间后测定两组小鼠的TRH分泌量 仅D组小鼠TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有反馈调节作用 C、D两组小鼠TRH分泌量均明显减少，表明TSH和甲状腺激素对下丘脑分泌TRH均具有反馈调节作用 【分析】甲状腺激素分泌的调节示意图如下（图中的TRH为促甲状腺激素释放激素，TSH为促甲状腺激素）： 【详解】（1）促甲状腺激素（TSH）由垂体分泌。 （2）如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。某患者体内产生了大量TSH受体的抗体，该抗体可以结合TSH受体而充当TSH的作用，从而引起甲状腺功能异常，这类疾病在免疫学上称为自身免疫病。 （3）①由题意可知：该实验的目的是探究促甲状腺激素（TSH）对下丘脑的作用是直接作用还是通过甲状腺间接作用，某同学设计实验的自变量为是否切除甲状腺，因变量是促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌量，只涉及向A组（摘除甲状腺）、B组（不摘除甲状腺）小鼠注射适量TSH的操作，没有涉及注射适量的甲状腺激素的操作，据此推测上述实验只证明了TSH对下丘脑的反馈调节作用，没有证明甲状腺激素对下丘脑的反馈调节作用，所以上述的实验设计不合理。 ②合理的实验应该增设探究“甲状腺激素对下丘脑的反馈调节作用”的实验组，其设计思路为：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为C、D两组，摘除C组小鼠的甲状腺，注射适量的TSH，再测量TRH，该组研究的是TSH对下丘脑分泌TRH的反馈调节作用；而摘除D组小鼠的垂体（排除垂体分泌TSH的干扰），注射适量的甲状腺激素，再测量TRH，该组研究的是甲状腺激素对下丘脑分泌TRH的反馈调节作用。 ③因该实验为探究性实验，其结论是未知的，预测时，从可能的情况入手加以讨论。该实验可能的结果有3种：通过与实验前测定的小鼠的TRH基础分泌量比较，若仅C组小鼠TRH分泌量明显减少，表明TSH对下丘脑分泌TRH具有反馈调节作用，观点1成立；若仅D组小鼠TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有反馈调节作用，观点2成立；若C、D两组小鼠TRH分泌量均明显减少，表明TSH和甲状腺激素对下丘脑分泌TRH均具有反馈调节作用，观点1、2均成立。 27．番茄是常见的经济作物。为研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员做了系列实验。回答下列问题： (1)番茄植株光反应产生的NADPH在暗反应中的作用有 。 (2)研究人员设置了如下几组：①CK组（正常供水）、②Si组（正常供水并外源添加Si）③PEG组④PEG+Si组。PEG是聚乙二醇，联系实验目的，推断实验中添加PEG的作用是 。 (3)据下图分析干旱胁迫会使番茄植株的净光合速率 ；再结合PEG+Si组，可得出结论为 。 (4)为进一步探究Si在干旱胁迫下调控植物光合作用的机理，研究人员继续测定了四组叶片中ABA（脱落酸）含量及气孔导度，实验结果如下。据表分析，Si调控番茄光合作用的机理可能为 。 　 CK Si PEG PEG+Si ABA含量/（ng·g-1DW） 50.1 48.3 1105.2 672.7 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 259.5 275.5 119.5 146 【答案】(1)作为活泼的还原剂参与暗反应的化学反应，将储存的能量供暗反应阶段利用 (2)模拟干旱胁迫 (3) 降低 外源施加Si可以缓解干旱胁迫对光合速率的影响 (4)干旱下Si可以降低番茄叶片中ABA的含量，缓解干旱引起的气孔关闭，增加番茄叶片对二氧化碳的吸收，进而提高光合速率 【分析】光合作用：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）光合作用中，NADPH在暗反应中既能作为还原剂还原C3，又能给还原C3提供能量。 （2）在实验设计中，为了研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员设置了四组实验。其中，PEG是聚乙二醇，它常被用作渗透调节剂来模拟干旱胁迫。因此，实验中添加PEG的作用是模拟干旱胁迫条件，以观察番茄植株在干旱胁迫下的光合作用表现以及外源硅对其的影响。 （3）据题图分析可知，干旱胁迫会导致叶片气孔关闭，进而限制CO2​的进入，影响光合作用的暗反应阶段，最终导致净光合速率下降。然而，当在干旱胁迫下外源添加硅（PEG+Si组）时，净光合速率的下降幅度得到了一定程度的缓解。这说明外源施加Si可以缓解干旱胁迫对光合速率的影响。 （4）根据表格中的实验结果分析，干旱胁迫（PEG组）会导致番茄叶片中ABA（脱落酸）含量显著增加，同时气孔导度显著下降。而外源添加硅（PEG+Si组）则能够降低ABA的含量并增加气孔导度。ABA是一种重要的植物激素，它参与调控气孔的开闭和植物的抗逆性。因此，可推理出Si调控番茄光合作用的机理可能为干旱下Si可以降低番茄叶片中ABA的含量，缓解干旱引起的气孔关闭，增加番茄叶片对CO2的吸收，进而提高光合速率。 28．为探究钾基纳米材料（纳米钼酸钾）对作物生长的影响，研究人员将生长状态一致的某种作物幼苗均分为5组，其中T1～T4组分别喷施适量的浓度为275、550、850和1100mg·L–1的纳米钼酸钾，在适宜条件下培养一段时间后，测定的生理指标如表所示。 组别 类胡萝卜素含量 /（mg·g–1） 叶绿素含量 / （mg·g–1） 胞间CO2浓度 / （μmol·mol–1） 气孔限制值 / 相对值 净光合速率 / （μmol·m–2·s–1） CK组 0.087 0.626 312.538 0.219 15.296 T1组 0.091 0.638 304.210 0.239 16.368 T2组 0.090 0.643 303.795 0.241 16.424 T3组 0.092 0.659 304.064 0.240 16.360 T4组 0.098 0,709 305.064 0.238 16.330 (1)实验中CK组进行的处理是 。 (2)在叶绿体中，类胡萝卜素和叶绿素分布在 上。由表可知，经纳米钼酸钾处理后，作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前 （填“增加”或“减少”），在光反应过程中可以产生更多的 用于暗反应。 (3)有专家提出，胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大，表明气孔因素是影响光合速率的主要因素，反之则为非气孔因素。根据这一观点推测，与低浓度的纳米钼酸钾相比，高浓度的纳米钼酸钾主要通过 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）影响光合速率，依据是 。 (4)R酶是卡尔文循环中催化RuBP和CO2发生反应的酶，有人认为，纳米钼酸钾能通过提高R酶活性来提高作物幼苗的光合速率。请设计实验来验证这一观点的正确性，简要写出实验思路： 。 【答案】(1) 喷施等量清水 (2) 类囊体薄膜 增加 ATP和NADPH (3) 非气孔因素 高浓度的胞间CO2浓度未显著降低，且气孔限制值变化不大，说明光合速率下降与气孔无关 (4)取喷施纳米钼酸钾和未喷施的幼苗叶片，提取R酶，在相同条件下测定其催化RuBP与CO2反应的速率，比较两组酶活性差异 【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行，叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。 【详解】（1）本实验是探究钾基纳米材料（纳米钼酸钾）对作物生长的影响，因此自变量为纳米钼酸钾的浓度，CK组是对照组，可能喷施等量的清水。 （2）在叶绿体中，类胡萝卜素和叶绿素分布在类囊体薄膜上。与对照组（CK组）相比，经纳米钼酸钾处理后，作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前增加，可以吸收更多光能用于光反应，产生更多ATP和NADPH用于暗反应。 （3）若气孔因素为主，则胞间CO2浓度应降低且气孔限制值增大。但高浓度的纳米钼酸钾组的胞间CO2浓度与低浓度组接近，气孔限制值也变化不大，说明高浓度下光合速率下降可能由非气孔因素（如R酶活性不足）引起。 （4）实验需验证纳米钼酸钾是否通过提高R酶活性影响光合速率。通过体外测定R酶活性，若处理组的酶活性更高，则支持该观点。实验思路为取喷施纳米钼酸钾和未喷施的幼苗叶片，提取R酶，在相同条件下测定其催化RuBP与CO2反应的速率，比较两组酶活性差异。 29．甘薯是我国重要的粮食作物，干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料，设计正常供水、干旱、干旱+植物生长调节剂6-BA三组实验，探究了干旱胁迫下喷施6-BA对甘薯光合作用的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 处理 叶绿素荧光参数 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 净光合速率/（mmol·m-2·s-1） Fv/Fm PI 正常供水 0.72 2.37 499.2 21.67 干旱 0.53 1.23 296.84 14.18 干旱+6-BA 0.72 2.64 384.75 18.43 注：叶绿素荧光参数中，Fv/Fm和PI均反映光能利用效率，数值越高，代表光能利用效率越高。 (1)与光合作用有关的色素分布在叶肉细胞的 （填具体部位）上，在光反应阶段将光能转化成化学能储存在 中。可利用 试剂对绿叶中的色素进行提取，分离色素时位于滤纸条最上端的色素主要吸收 光。 (2)干旱胁迫时，推测气孔导度会 （填“增大”或“缩小”），进而直接影响光合作用的 反应阶段来影响光合作用。据表分析，干旱条件下施用6-BA可使甘薯净光合速率上升的原因有 （答出两点）。 (3)研究发现，喷施6-BA能提高植物体内IAA的含量，科研人员由此推测：在干旱条件下，6-BA通过提高IAA的含量进而提高净光合速率，并设计了以下实验验证上述推测。 实验组一：干旱处理甘薯幼苗，检测植物内IAA含量（m1）和净光合速率（n1）。 实验组二：干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施6-BA，检测植物体内IAA含量（m2）和净光合速率（n2）。 请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料，依次利用6-BA、IAA合成抑制剂和IAA类似物，参照实验组一和实验组二的书写格式，完善实验方案中的实验组三、四并预期实验结果。 实验方案： ； 预期实验结果： 。 【答案】(1) （叶绿体）类囊体薄膜 ATP、NADPH 无水乙醇 蓝紫 (2) 缩小 暗/碳 施用6-BA，一方面提高光合作用的光能利用效率，使光反应加快；另一方面，增大气孔导度，使暗反应固定的CO2量增加，净光合速率加快 (3) 实验方案：实验组三：干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施6-BA和IAA合成抑制剂，检测植物净光合速率（n3）；实验组四：干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施IAA类似物，检测植物净光合速率（n4） 预期实验结果：植物内IAA含量m1＜m2；净光合速率n1=n3＜n2=n4 【分析】光合作用： （1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。 （2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】（1）与光合作用有关的色素分布在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上，在光反应阶段将光能转化成化学能储存在ATP、NADPH中。可利用无水乙醇提取绿叶中的色素，分离色素时位于滤纸条最上端的色素为胡萝卜素，其主要吸收蓝紫光。 （2）依据表格信息可知，干旱胁迫时，推测气孔导度会缩小，气孔导度的大小主要影响光合作用的暗反应阶段CO2被利用。根据表格中数据可知，干旱条件下施用6-BA可使甘薯净光合速率上升的原因是一方面提高光合作用的光能利用效率，使光反应加快；另一方面，增大气孔导度，使暗反应固定的CO2量增加，净光合速率加快。 （3）参照实验组一和实验组二的书写格式，则实验组三为干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施6-BA和IAA合成抑制剂，检测植物净光合速率（n3），实验组四为干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施IAA类似物，检测植物净光合速率（n4）。预期结果为植物内IAA含量m1<m2；净光合速率n1=n3＜n2=n4. 30．随着生活节奏的加快，消化液分泌紊乱引起的消化系统疾病患者人数日趋增加。青藤碱是从中药清风藤中提取出的生物碱，参与调节消化液的分泌；胃泌素（GAS）可以促进胃液的分泌。为了进一步探究青藤碱在调节消化液分泌中的作用和机制，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： (1)胃液分泌受到自主神经的调节，临床上可以选择性切除 （填“交感”或“副交感”）神经来抑制胃液的分泌。彻底切除白兔通向小肠的神经，青藤碱依然可以引起白兔小肠分泌消化液，分析青藤碱对消化液分泌是否存在体液调节，是否存在神经调节？ 。 (2)实验组给白兔按7.5mg/kg注射青藤碱，对照组给白兔注射 。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中GAS水平的依据是 。 (3)丙谷胺可以抑制GAS受体发挥功能。研究人员推测青藤碱可以通过促进GAS的释放来促进胃液的分泌。请在本实验基础上再增加一组实验处理来验证这一推测，并写出预期结果。 实验方案： 。 预期结果： 。 (4)GAS对胃液分泌量的调节存在负反馈机制，请结合（3）中的推测分析实验2中GAS浓度下降的原因： 。 【答案】(1) 副交感 存在体液调节，不一定存在神经调节 (2) 等量的生理盐水 GAS通过体液进行运输，随血液流到全身 (3) 给白兔同时注射丙谷胺和青藤碱，检测白兔胃液的分泌量 白兔胃液的分泌量与对照组结果类似 (4)青藤碱通过促进GAS的释放从而促进胃液的分泌，胃液分泌过多通过负反馈机制抑制了GAS的释放，导致GAS含量下降 【分析】反馈调节是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统工作的调节方式。 【详解】（1）副交感神经可以促进胃液的分泌，选择性切除副交感神经可以减少胃液的分泌。阻断神经调节后青藤碱依然可以发挥功能，说明存在体液调节，但无法判断是否有神经调节的参与。 （2）实验目的是探究青藤碱在调节消化液分泌中的作用和机制，自变量为是否给予青藤碱处理，实验组给白兔按7.5mg/kg注射青藤碱，对照组应给白兔注射等量的生理盐水。临床上之所以常通过抽取血样来检测内分泌系统中GAS水平，是由于GAS是激素，激素通过体液进行运输，随血液流到全身。 （3）注射丙谷胺后，GAS无法发挥功能。如果青藤碱通过促进GAS的释放来促进胃液的分泌，注射丙谷胺后，青藤碱的作用会失效，结果与对照组类似。所以应增加的一组实验处理为：给白兔同时注射丙谷胺和青藤碱，检测白兔胃液的分泌量，则预期的结果为白兔胃液的分泌量与对照组结果类似。 （4）结合小问3，青藤碱通过促进GAS的释放从而促进胃液的分泌，当胃液分泌过多时，通过负反馈机制会抑制GAS的释放，进而导致GAS含量下降。 31．人体内水和无机盐的稳态是通过复杂的调节机制维持的。 (1)图中神经①②③中参与构成自主神经系统的是 (填序号)。当膀胱充盈时压力感受器感受刺激，通过图中的排尿反射引起膀胱逼尿肌收缩、尿道内外括约肌松弛产生排尿行为。婴儿控制排尿的反射中枢位于 ；正常成人能有意识地控制排尿，是因为 。 (2)肾小管和集合管对水的重吸收与细胞膜上存在的水通道蛋白 AQP2有关，细胞质中的AQP2由囊泡包裹运往细胞膜，完成对水的转运后再由囊泡运回细胞质降解。抗利尿激素(ADH)由 分泌经 释放后促进肾小管和集合管对水分的重吸收，试分析其作用机制： 。 (3)心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并释放的肽类激素，可通过抑制ADH分泌进而抑制肾小管和集合管对水分的重吸收。请利用以下实验材料设计实验进行验证，简要写出实验思路并预测实验结果： 。 实验材料：生理状况相同的小鼠若干、生理盐水、适宜浓度的 ADH溶液和ANP 溶液、注射器等。 【答案】(1) ② 脊髓 大脑皮层对脊髓排尿中枢进行调控 (2) 下丘脑 垂体（后叶） 与肾小管和集合管表面的受体结合，经一系列信号转导过程，增加细胞膜上AQP2的数量（或促使囊泡包裹着AQP2向细胞膜转运）（合理即可） (3)将生理状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组，测定其正常尿量，然后分别注射等量且适量的生理盐水、ADH溶液、ANP溶液，记录相同时间内小鼠的尿量，并比较两次尿量大小。甲组小鼠尿量增多、乙组小鼠尿量减少、丙组小鼠尿量显著增多 【分析】排尿反射的低级中枢位于脊髓，高级中枢位于大脑皮层，排尿反射的低级中枢要受高级中枢的控制。尿意的产生在大脑皮层。尿道括约肌、膀胱逼尿肌属于反射弧中的效应器。 【详解】（1）图中神经①是传入神经，不属于传出神经；神经②是由脊髓发出的传出神经，不受意识控制，参与构成自主神经系统；神经③是由大脑发出的传出神经，属于躯体运动神经。婴儿大脑皮层发育不完全，因此控制排尿的反射中枢只位于脊髓；正常成人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓排尿中枢进行调控。 （2）抗利尿激素是由下丘脑分泌并由垂体后叶释放的，其作用机制是与肾小管和集合管表面的受体结合，经一系列信号转导过程，促使囊泡包裹着AQP2向细胞膜转运，从而增加细胞膜上AQP2的数量，以促进肾小管和集合管对水的重吸收。 （3）心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并释放的肽类激素，可通过抑制ADH分泌进而抑制肾小管和集合管对水分的重吸收，所以实验的自变量注射溶液的不同，因变量为排尿量的大小，所以可以设计实验为：将生理状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组，测定其正常尿量，然后分别注射等量且适量的生理盐水、ADH溶液、ANP溶液，记录相同时间内小鼠的尿量，并比较两次尿量大小。甲组小鼠尿量增多、乙组小鼠尿量减少、丙组小鼠尿量显著增多。 32．消化腺的分泌活动受多种因素影响，如交感神经兴奋时，能抑制胃肠道活动，使消化腺的分泌物减少；而肾上腺皮质激素的作用则可使消化腺的分泌物增加。如图为机体对胃腺细胞分泌胃液的调节机制示意图。回答下列问题：    (1)下丘脑通过垂体调节管理肾上腺皮质，这种调节机制称为 ，该调节机制的意义是 。 (2)图中结构胃中的突触有 个，效应器是 。 (3)复方阿嗪米特是一种健胃保健药，有人认为复方阿嗪米特可以作为肾上腺皮质激素的替代品使用。科研人员欲探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”，实验设计如下： 实验材料：多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠、肾上腺皮质激素溶液、生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液、生理盐水等，可根据需要选择或补充实验材料。 实验步骤：第一步：将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组，三组均 。 第二步：给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液，给B组小鼠注射等量的 ，给C组小鼠注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测三组小鼠胃液的分泌量。 预期实验结果与结论：若胃液分泌量的大小为 ，可说明肾上腺皮质激素促进胃腺分泌的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关。 【答案】(1) 分级调节 可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 (2) 3/三 交感神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦G细胞 (3) 切除肾上腺皮质 生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液 A组>B组=C组 【分析】分级调节：将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。 反馈调节：在一个系统中，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，这种调节方式叫做反馈调节。 【详解】（1）下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质相关激素的分泌，这种调节机制称为分级调节，其意义在于：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 （2）传出神经末梢和肌肉、腺体也能形成突触，图中结构胃中的突触有3个，效应器有2个，分别是交感神经末梢及其支配的胃腺细胞、交感神经末梢及其支配的胃窦G细胞。 （3）实验目的是探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”，实验步骤为： 第一步：将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组，三组均切除肾上腺皮质，以排除肾上腺皮质分泌的相关激素对实验造成的干扰。 第二步：给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液，给B组小鼠注射等量的生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液，给C组小鼠注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测三组小鼠胃液的分泌量。 若肾上腺皮质激素的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关，则胃液分泌量的大小为A组>B组=C组。 33．哺乳动物雌性个体中存在下丘脑-垂体-卵巢轴。下丘脑分泌的GnRH作用于垂体，使其分泌FSH（促卵泡生成素）和LH（促黄体生成素），两者共同作用于卵巢，刺激卵泡发育、成熟卵泡排卵以及合成雌激素等（图1）。雌激素的合成需要卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞的共同参与（图2）。 (1)FSH和LH可统称为 （写中文名称），雌激素分泌过程中存在的调节方式有 。雌激素包括雌酮和雌二醇，其中作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是 。 (2)医学上可用药物来曲唑促进排卵，已知来曲唑的作用靶点是芳香化酶，来曲唑促进排卵的机理是 。 (3)长期服用来曲唑会导致骨质疏松，科研人员研究发现葛根素可通过激活产生β-catenin蛋白的信号转导通路缓解这一症状，请设计实验验证。实验材料：生理状态相同的成年雌性大鼠若干只，来曲唑、葛根素，骨密度检测仪、蛋白质检测仪等。 实验思路： 。 实验现象： 。 【答案】(1) 促性腺激素 分级调节和反馈调节 雌二醇 (2)来曲唑抑制芳香化酶的活性，减少雌激素分泌，减弱对腺垂体的负反馈作用，促进排卵 (3) 取生理状况相同的成年雌性大鼠若干只，随机均分为A、B、C 三组，分别检测三组大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。A 组每天服用一定量来曲唑，B组每天服用等量来曲唑和一定量的葛根素，C组不做处理，其他条件相同且适宜，一段时间后检测3组小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表达量 与C组相比，A组小鼠骨密度值变小，β-catenin蛋白的表达量降低，B组小鼠骨密度值和β-catenin蛋白的表达量与C组接近 【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。 【详解】（1）FSH（促卵泡生成素）和 LH（促黄体生成素）都作用于性腺（卵巢），所以统称为促性腺激素。根据图1可知，下丘脑分泌GnRH作用于腺垂体，腺垂体分泌FSH和LH作用于卵巢，这是分级调节；而雌激素分泌后又能对下丘脑和垂体起抑制作用，这属于反馈调节，所以雌激素分泌过程存在分级调节和反馈调节。根据图2可知，雌激素中的雌二醇可转化为雄激素睾酮，故推测作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是雌二醇。 （2）根据图2可知，芳香化酶参与了雄激素转化为雌激素的过程，来曲唑抑制芳香化酶的活性后，雌激素的合成减少，进而对腺垂体的负反馈抑制作用减弱，腺垂体分泌的FSH和LH增多，从而促进排卵。 （3）①实验思路：首先要保证实验对象的一致性，所以取生理状况相同的成年雌性大鼠若干只并随机均分为 A、B、C 三组。检测初始值，即三组大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。进行不同处理，A组每天服用一定量来曲唑（模拟长期服用来曲唑导致骨质疏松的情况）；B组每天服用等量来曲唑和一定量的葛根素（探究葛根素的作用）；C组不做处理作为空白对照。控制无关变量，保证其他条件相同且适宜，一段时间后再检测3组小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表达量 。②实验现象：C组是正常状态，A组长期服用来曲唑，预期会出现骨质疏松，所以骨密度值变小，同时因为要验证葛根素通过激活产生 β-catenin蛋白的信号传导通路缓解症状，所以与C组相比，A组β-catenin蛋白的表达量降低。B组服用了葛根素，预期葛根素能缓解来曲唑导致的骨质疏松，所以B组小鼠骨密度值和β-catenin 蛋白的表达量与C组接近。 34．禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。 (1)高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于 的血糖调节中枢兴奋，通过 （填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 (2)结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有 ，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是 。 (3)研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。 实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等 实验设计思路： 。预期实验结果： 。 【答案】(1) 下丘脑 交感 (2) NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素 ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖 (3) 取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量 胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙 【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。 【详解】（1）血糖调节中枢位于下丘脑，高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，通过交感神经经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 （2）由图可知，NE作用于ILC2后，ILC2会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖，因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。 （3）本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用，因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无，因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则，因此实验思路为取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子，因此一道A细胞都可分泌胰高血糖素，甲组不做处理，胰岛A细胞不分泌，丙组虽有活化的ILC2，但存在细胞因子阻断剂，因此胰岛A细胞不分泌，故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。 35．肺动脉高压（PAH）是一种心血管疾病，临床表现为肺血管阻力增加，肺动脉压力升高，PAH患者的右心室由于负担过重会出现衰竭现象。研究者为探究其发病机制及治疗方案，进行了相关研究。 (1)研究者将适量野百合碱（MCT）注射给大鼠，损伤其肺内皮细胞，从而构建了PAH模型鼠，用于实验组的探究，则对照组大鼠的处理方法应为 。 (2)PAH患者会出现血氧饱和度下降的现象，此时机体会出现的调节现象有 （多选）。 a．交感神经兴奋，心率加快，心脏泵血量提高 b．促红细胞生成素EPO（刺激红细胞的生成）分泌增多 c．呼吸中枢被抑制，呼吸变慢变浅 d．局部毛细血管扩张，提高组织血流量 (3)NLRP3是一种炎性小体，研究者发现MCT处理的大鼠体内的NLRP3明显高于对照组，进而导致右心室细胞凋亡、纤维化等，具体机理与过程如图所示。 ①选取合适的检测指标，以表征NLRP3介导的炎症反应是否被激活是该研究中的重要一环，据图可选取的表征指标可以为激活的NLRP3、 （填写2种）。 ②用于治疗PAH的一种药物SC—144为GP130拮抗剂，据图分析其治疗机理为 。 (4)临床证明MCC950是一种NLRP3抑制剂，可有效治疗PAH。为证明MCC950通过抑制单核细胞驱动的心肌细胞损伤来保护心肌细胞，用不同处理方式的单核细胞与心肌细胞共培养进行验证，请完善如下实验设计： 甲组：适量从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞+新生心肌细胞共培养； 乙组：适量从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞+ +新生心肌细胞共培养； 丙组： +新生心肌细胞共培养。 一段时间后，检测健康心肌细胞数量，若结果为乙组与丙组明显高于甲组，则得以证明。 【答案】(1)注射等量的生理盐水 (2)abd (3) Pro-Caspase-1、激活的 Caspase-1、IL-1β、ASC SC-144抑制 GP130与其受体结合从而无法激活受体，进而无法激活 p-STAT3通路，右心室细胞凋亡率或纤维化程度降低 (4) MCC950处理 等量的从对照组大鼠体内分离出的单核细胞 【分析】根据图可知，NLRP3被激活后会招募ASC，进而激活Caspase - 1，Caspase - 1又会使Pro - IL - 1β变为IL - 1β，所以可以选取激活的ASC、活化的IL - 1β作为表征指标 【详解】（1）实验组是将适量野百合碱（MCT）注射给大鼠来构建PAH模型鼠，那么对照组应遵循单一变量原则，除了不注射MCT外，其他条件应与实验组相同。所以对照组大鼠应注射等量的生理盐水 （2）a、当血氧饱和度下降时，机体为了保证重要器官的氧气供应，交感神经会兴奋，使心率加快，心脏泵血量提高，从而增加氧气的运输，该调节现象会出现，a正确。 b、血氧饱和度下降，机体缺氧，会刺激肾脏分泌促红细胞生成素EPO增多，促进红细胞的生成，以提高血液携带氧气的能力，b正确。 c、血氧饱和度下降会刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，而不是被抑制、呼吸变慢变浅，c错误。 d、 血氧饱和度下降，局部组织缺氧，会反射性地引起局部毛细血管扩张，提高组织血流量，增加供氧量，d正确。 故选abd。 （3）根据图可知，NLRP3被激活后会招募ASC，进而激活Caspase - 1，Caspase - 1又会使Pro - IL - 1β变为IL - 1β，所以可以选取Pro-Caspase-1、激活的 Caspase-1、IL-1β、ASC作为表征指标。 SC-144抑制 GP130与其受体结合从而无法激活受体，进而无法激活 p-STAT3通路，右心室细胞凋亡率或纤维化程度降低。 （4）实验目的是证明MCC950通过抑制单核细胞驱动的心肌细胞损伤来保护心肌细胞。 甲组是适量从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞 + 新生心肌细胞共培养； 乙组应是加入MCC950处理的从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞 + 新生心肌细胞共培养，以此来验证MCC950的作用； 丙组应作为对照组，看正常小属体内心肌细胞的数量，所以应等量的从对照组大鼠体内分离出的单核细胞 + 新生心肌细胞共培养。 36．科学家以酵母菌为材料研究有氧呼吸的场所及过程，具体方法为将酵母菌破碎后离心获得细胞质基质和线粒体，通入18O2进行实验，结果如下表所示。回答下列问题： 试管 加入的细胞成分 加入的反应物 各试管有氧呼吸的物质变化情况 加入荧光素和荧光素酶 1 细胞质基质、线粒体 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少，有14CO2、H218O的生成 较强荧光 2 细胞质基质 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少，有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 较弱荧光 3 线粒体悬液 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量不变 没有荧光 4 线粒体悬液 14C标记的丙酮酸 丙酮酸的量减少，有14CO2、H218O的生成 较强荧光 注：荧光的强度可以体现释放能量的多少。 (1)在检测14CO2、H218O的生成情况时，可以检测放射性的是 。直接为荧光素发出荧光提供能量的物质是 ，荧光素发出荧光属于 （填“吸能”或“放能”）反应。试管1和试管4中葡萄糖或丙酮酸分解释放的能量去向还有 。 (2)1、3、4号试管的结果说明 （答出2点）。 (3)为进一步研究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所和能量释放情况，科学家使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构（保持正常功能）和线粒体基质，继续进行下列实验： ①设置三组实验，甲组试管加入 ，乙组试管加入 ，丙组试管加入 ； ②向各组试管中加入 、荧光素和荧光素酶，通入O2进行实验； ③一段时间后，检测荧光强度和物质含量变化； ④预期结果： ，则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。 【答案】(1) 14CO2 ATP 吸能 以热能形式散失 (2)线粒体不能直接利用葡萄糖,能利用丙酮酸;有氧呼吸释放大部分能量的反应发生在线粒体中;线粒体是有氧呼吸的主要场所;葡萄糖的分解场所是细胞质基质 (3) 线粒体膜状结构 线粒体基质 线粒体膜状结构和线粒体基质 等量且适量的丙酮酸 乙、丙组丙酮酸的量减少,甲组不变;甲组没有荧光,乙组有微弱荧光,丙组有较强荧光 【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。 【详解】（1）18O为稳定同位素，不具有放射性，因此不能通过检测放射性检测H218 O的生成，14CO2中的14C具有放射性,可通过检测放射性检测14CO2的生成。直接能源物质是 ATP，荧光素接受 ATP 水解释放的能量,在荧光素酶的催化下，发生化学反应发出荧光,因此该反应属于吸能反应。试管1和试管 4中葡萄糖或丙酮酸分解释放的能量还有一部分以热能形式散失。 （2）3、4号试管的结果相对比,说明线粒体不能直接利用葡萄糖,能利用丙酮酸；1、3号试管的结果相对比，说明葡萄糖初步分解发生在细胞质基质；1、3、4号试管的结果相对比，说明有氧呼吸释放大部分能量的反应发生在线粒体中，即线粒体是有氧呼吸的主要场所。 （3）本实验的目的是探究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所，实验应设置3组，甲组加入线粒体膜状结构,乙组加入线粒体基质，丙组加入线粒体膜状结构和线粒体基质作为对照组:3组都应该加入等量的反应底物--丙酮酸，荧光素和荧光素酶能指示能量释放情况，一段时间后检测丙酮酸减少情况和荧光强度。若乙、丙组丙酮酸的量减少，甲组不变，同时甲组没有荧光，乙组有微弱荧光，丙组有较强荧光，则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。 37．现有紫眼卷翅甲、红眼卷翅乙和红眼正常翅丙（野生型）三个自交后代不出现性状分离的果蝇品系，其中甲、乙品系中各有一个隐性致死基因。为了解果蝇卷翅性状的遗传规律，探究两个卷翅品系中卷翅基因的相对位置，研究小组先进行了3组杂交实验，实验结果如表（每组正反交实验结果相同），又选取组合一、组合二的卷翅果蝇分别自由交配，中卷翅与正常翅比例均为2:1。已知相关基因不在X、Y染色体的同源区段，不考虑突变和交叉互换，回答下列问题。 杂交组合 亲代 F₁表型及比例 一 甲×丙 红眼卷翅：红眼正常翅=1:1 二 乙×丙 红眼卷翅：红眼正常翅=1:1 三 甲×乙 红眼卷翅：红眼正常翅=3:1 (1)据表可知，紫眼的遗传方式为 。 (2)两个卷翅品系均可稳定遗传，推测卷翅品系中各有一个隐性致死基因，试分析卷翅基因与致死基因的相对位置为 ，组合三的中出现正常翅的原因是 。 (3)选取组合一或组合二的卷翅果蝇自由交配，中卷翅：正常翅=2:1，原因可能是 。组合三中，卷翅与正常翅杂交得，中正常翅占 或 。 (4)利用上述材料设计实验探究控制甲品系卷翅基因和眼色基因的相对位置，写出实验设计思路 ，预期结果 。 【答案】(1)常染色体隐性遗传 (2) 卷翅基因与隐性致死基因分别位于一对同源染色体两条染色体的不同位置 两个卷翅果蝇品系的隐性致死基因不在染色体的同一位点（或两个卷翅果蝇品系的隐性致死基因为非等位基因） (3) 卷翅基因显性纯合致死 2/5 1/5 (4) 选取甲品系果蝇与红眼正常翅丙果蝇进行杂交，得到F1，再让F1 果蝇相互交配，观察并统计F2 的表型及比例 选择组合一中F1红眼卷翅个体相互杂交，观察子代的表型及比例。若子代红眼卷翅： 紫眼卷翅：红眼正常翅：紫眼正常翅=6：2：3：1，则两对基因位于非同源染色体上； 若子代红眼卷翅：红眼正常翅=2：1，则两对基因位于一对同源染色体上 【分析】基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）由组合一“甲（紫眼卷翅）×丙（红眼正常翅）”，F1全是红眼，说明红眼对紫眼为显性。由题可知，甲、乙、丙三个品系自交后代不出现性状分离，说明这三个品系均为纯合子。甲（紫眼卷翅）与丙（红眼正常翅）杂交，F1全是红眼，且正反交结果相同，这表明眼色遗传与性别无关，所以紫眼的遗传方式为常染色体隐性遗传。 （2）组合一甲（紫眼卷翅）×丙（红眼正常翅），F1 红眼卷翅：红眼正常翅 = 1:1；组合二乙（红眼卷翅）×丙（红眼正常翅），F1红眼卷翅：红眼正常翅 = 1:1，这都符合一对杂合子自交的测交结果。甲、乙品系中各有一个隐性致死基因，且卷翅品系可稳定遗传，推测卷翅基因与隐性致死基因分别位于一对同源染色体两条染色体的不同位置，隐性致死基因与正常翅基因连锁，所以自交后代不会出现正常翅。组合三的F1中出现正常翅，不考虑突变和交叉互换，应是两个卷翅果蝇品系的隐性致死基因不在染色体的同一位点（或两个卷翅果蝇品系的隐性致死基因为非等位基因）。 （3）选取组合一或组合二的F1卷翅果蝇自由交配，F2中卷翅：正常翅=2:1，原因可能是卷翅基因显性纯合致死。组合三F1中，红眼卷翅：红眼正常翅=3:1，推测甲、乙的卷翅基因不同，所以没有出现显性纯合致死情况，若翅型基因和致死基因均位于一对同源染色体上，亲本基因型记作A1BD/abD、A2BD/aBd(b、d为致死基因），F1中卷翅（1/3A1BD/A2BD、1/3A1BD/aBd、1/3A2BD/abD）与正常翅（abd/aBd）杂交得F2，b、d纯合致死，F2中正常翅占1/5。若甲、乙两品系的翅型基因和致死基因均位于不同的同源染色体上，甲品系卷翅基因、致死基因分别记作B、e，乙品系卷翅基因、致死基因分别记作D、f，则双亲杂交，图解如下：。 中卷翅与正常翅杂交，图解如下： 表格中数字表示正常翅个体，×表示致死个体。F2中正常翅占16/（48-8）=16/40=2/5。 （4）设计实验探究控制甲品系卷翅基因和眼色基因的相对位置，应选择具有两对相对性状的个体杂交。​实验设计思路：选取甲品系果蝇与红眼正常翅丙果蝇进行杂交，得到F1，再让F1 红眼卷翅相互交配，观察并统计F2 的表型及比例。 ​ 预期结果： 若控制甲品系卷翅基因和眼色基因位于非同源染色体上，甲（紫眼卷翅）aaBb×丙（红眼正常翅）AAbb，F1红眼卷翅基因型为 ​AaBb（不含有隐性致死基因），F1 红眼卷翅个体相互杂交，由于卷翅基因纯合致死，F2中红眼卷翅：红眼正常翅：紫眼卷翅：紫眼正常翅 =6:2:3:1。 若控制甲品系卷翅基因和眼色基因位于同一对同源染色体上（假设卷翅基因B和紫眼基因a连锁），甲（紫眼卷翅）aaBb×丙（红眼正常翅）AAbb，F1红眼卷翅基因型为 ​AaBb，且B和a连锁，b和A连锁，F2中红眼卷翅：红眼正常翅=2：1。 38．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6是一种细胞因子，既能促进肝脏细胞中PCNA基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白，NE是去甲肾上腺素。请回答下列问题： (1)图中兴奋在B处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。 (2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因子促进淋巴细胞增殖分化的细胞还有 。 (3)分裂间期分为三个时期，依次为G1期、S期、G2期。推测PCNA在间期中的 期开始合成，在 期发挥作用。 (4)为验证“慢性应激引起PCNA基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设计了如下实验方案，请补全表格。 实验步骤 简要操作流程、预测结果 适应性培养 取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。 实验分组 将大鼠随机均分为A、B、C、D四组。 ① 将B组和D组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21天。 手术处理 将C组和D组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并切除90%的肝脏，再进行综合。A组和B组的处理为② 。 预测实验结果 一段时间后，③ 组大鼠PCNA的表达量最高，四组大鼠的存活率由低到高依次为④ 。 (5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施： 。 【答案】(1) 化学信号→电信号 减弱 (2) 二、三 辅助性T细胞 (3) G1 S (4) 慢性应激处理(构建慢性应激模型鼠) 将大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并缝合 C D、C、B、A (5)医生在术前对患者进行心理疏导(或进行适当的药物干预） 【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。人和高等动物体内的分级调节系统有下丘脑一垂体一甲状腺轴、下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴、下丘脑一垂体一性腺轴等。 【详解】（1）兴奋在突触后膜的信号转换形式：突触前膜释放神经递质，神经递质作用于突触后膜，使突触后膜产生电位变化，所以信号转换形式是化学信号→电信号。 交感神经兴奋时对胃肠蠕动的影响：交感神经兴奋时，会抑制胃肠的蠕动。 （2）巨噬细胞参与人体免疫的防线：巨噬细胞可参与人体免疫的第二道防线（非特异性免疫），也可参与第三道防线（特异性免疫），特异性免疫中能产生细胞因子促进淋巴细胞增殖分化的细胞：辅助性T细胞能产生细胞因子促进淋巴细胞增殖分化。 （3）PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白，蛋白质在G1期合成，所以DNA聚合酶的辅助蛋白PCNA在G1期，开始合成。 DNA复制发生在S期，所以PCNA在S期发挥作用。 （4）①实验分组后，要设置不同处理，A 组和 C 组作为对照，不进行慢性应激刺激处理，B 组和 D 组进行慢性应激刺激处理 21 天。 ②手术处理中，C 组和 D 组要切除部分肝脏模拟肝脏部分切除患者情况，A 组和 B 组只打开腹腔但不切除肝脏作为对照，具体操作为将大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并缝合。 ③预测实验结果，因为要验证慢性应激刺激引起 PCNA 表达下降导致肝脏再生能力下降，所以 A 组未受慢性应激刺激且未切除肝脏，PCNA 表达正常；B 组受慢性应激刺激但未切除肝脏，PCNA 表达可能下降；C 组未受慢性应激刺激但切除部分肝脏，PCNA 表达会因肝脏再生需要而升高；D 组受慢性应激刺激且切除部分肝脏，PCNA 表达下降且肝脏再生能力受影响，存活率最低。所以 PCNA 表达量最高的是 C 组，四组大鼠存活率由低到高依次为 D、C、B、A。 （5）根据研究，慢性应激会导致PCNA基因表达下降和肝脏再生能力下降，所以为提高肝脏部分切除患者的存活率，可采取的措施是减少患者的慢性应激（如对患者进行心理疏导等）。 39．进行性脊柱性肌萎缩症（SMA）与假肥大型进行性肌营养不良症（DMD）两种遗传病症状相似，均会导致肌肉力量不足，临床上较难区分。SMA 由等位基因A、a控制，DMD由等位基因B、b控制，图1为两种遗传病的系谱图，图2为对图1中某些个体的DMD相关基因分析获得的电泳（可分离不同基因，marker为标准品）图，Ⅱ-6和Ⅲ-9个体的结果丢失。回答下列问题。 (1)分析图1、2可知DMD的遗传方式为 。 (2)Ⅲ-9的 DMD致病基因来自Ⅰ代的 ，请将Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果标注在图2中 。 (3)Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为 ，Ⅱ-6与Ⅱ-7再生一个孩子患病的概率为 。 (4)除基因检测等分子水平的方法外，还可以对某个肌肉力量不足的女性患者进行遗传咨询，以初步判断是SMA 还是 DMD（不考虑突变）。请写出实验思路： 。 【答案】(1)伴X染色体隐性遗传 (2) Ⅰ-2（或者2） (3) 100% 7/16 (4)调查该患者家族病史，分析遗传病的传递方式或调查该患者的父亲是否有相应的症状，有相应症状的可能为DMD，无相应症状的一定为SMA 【分析】分析系谱图可得：6号和7号均不患DMD，所生的9号患DMD，结合图2电泳结果分析，若DMD为常染色体隐性遗传，则7号含有正常基因和致病基因，应该出现两个电泳条带，而此时只有一个电泳条带，说明DMD为伴X染色体隐性遗传；1号和2号所生的5号为SMA女性患者，由此可得SMA为常染色体隐性遗传。 【详解】（1）人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。6号和7号均不患DMD，所生的9号患DMD，结合图2电泳结果分析，若DMD为常染色体隐性遗传，则7号含有正常基因和致病基因，应该出现两个电泳条带，而此时只有一个电泳条带，说明DMD为伴X染色体隐性遗传。 （2）①Ⅲ-9的基因型为XbY，基因Xb来自Ⅱ-6，Ⅱ-6基因型为XBXb，基因Xb来自Ⅰ-2； ②结合（1）分析可得，7号不患病，其基因型为XBY，不含致病基因，说明7号显示的条带为B基因，6号基因型为XBXb,含有B和b基因，9号为患DMD男性患者，其基因型为XbY，只有b基因，结合标准品电泳图可得Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果如图： （3）①1号和2号所生的5号患SMA，说明两者的基因型分别是Aa和Aa，两人所生的8号患DMD，说明两者的基因型是XBXb和XBY，即Ⅰ-2基因型AaXBXb；6号和7号所生的9号两病都患，说明6号的基因型为AaXBXb；Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为100%； ②Ⅱ-7基因型为AaXBY，两人婚配再生一个孩子正常的概率为3/4×3/4=9/16，患病的概率=1-9/16=7/16。 （4）区分某个肌肉力量不足的女性患者是SMA还是DMD简单的遗传学方法是调查该患者家族病史，分析遗传病的传递方式或调查该患者的父亲是否有相应的症状，有相应症状的可能为DMD，无相应症状的一定为SMA。 40．帕金森病是常见的中枢神经系统疾病。酪氨酸羟化酶在帕金森病中起着关键作用，其表达水平的下降与帕金森病的病理过程密切相关。当前研究发现由干细胞分泌的外泌体对该病有一定的治疗作用，回答下列问题。    (1)如图所示，外泌体是一类包含有复杂成分的小膜泡，干细胞分泌外泌体的方式为 ，这种方式体现了细胞膜具有 的结构特点。外泌体与其他细胞膜上的 结合后，将信息传递给靶细胞，发挥调节作用。 (2)为验证干细胞分泌的外泌体对帕金森病有一定的治疗作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，设计实验记录表。 材料和用具：正常小鼠若干只，生理盐水配制的MPTP溶液（腹腔注射，用于制备急性帕金森小鼠模型），缓冲液配制的外泌体溶液（静脉注射），生理盐水，缓冲液等。 （要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。旋转试验可用于评估小鼠神经系统的功能，其结果可用转圈数进行表示。） ①完善实验思路： 将45只正常小鼠随机分为A、B、C三组，每组15只，其中B、C两组 ，制备成急性帕金森病小鼠模型； A组、B组 ，C组 。 将小鼠置于相同且适宜的条件下饲养，并在T1、T2、T3天， 。 进行数据的统计与分析。 ②设计一张表格，用于记录实验数据。 。 ③实验结果表明，使用外泌体治疗后，在一定时间范围内帕金森病小鼠转圈数明显减少，说明外泌体对帕金森病有一定的治疗作用。请结合信息预测A、B、C三组小鼠体内酪氨酸羟化酶的表达量大小： 。结合上述研究，除注射外泌体外，请再提出1种可能的治疗帕金森病的思路： 。 【答案】(1) 胞吐 一定的流动性 受体 (2) 腹腔注射MPTP溶液 腹腔注射生理盐水 静脉注射外泌体溶液 对每组小鼠进行旋转实验，记录转圈数 A组 > C组 > B组 通过基因治疗提高酪氨酸羟化酶基因的表达量 【分析】一些大分子的物质可以通过胞吞、胞吐的方式进出细胞，体现了细胞膜的流动性。 【详解】（1）外泌体是一类包含有复杂成分的小膜泡，外泌体通过胞吐释放，体现细胞膜具有一定的流动性；外泌体通过膜表面配体与靶细胞受体结合传递信息，发挥调节作用。 （2）①根据题意信息可知，为了验证干细胞分泌的外泌体对帕金森病有一定的治疗作用，可以将45只正常小鼠随机分为A、B、C三组，每组15只，其中B、C两组腹腔注射MPTP溶液，制备成急性帕金森病小鼠模型。 ②A组腹腔注射生理盐水（正常对照），B组腹腔注射生理盐水（模型对照），C组腹腔注射缓冲液配制的外泌体溶液（治疗组）。将小鼠置于相同且适宜条件下饲养，并在T1、T2、T3天进行旋转试验，记录各组小鼠的转圈数。由此设计表格可以记录实验数据， 。 ③因为帕金森模型（B组）酶表达下降，外泌体治疗（C组）部分恢复，正常组（A组）最高。所以预测酪氨酸羟化酶表达量为A组 > C组 > B组 。通过基因治疗提高酪氨酸羟化酶基因的表达量可治疗帕金森病。 41．从某些植物的下胚轴中可提取出有效成分用于治疗疾病。科研人员以拟南芥为材料，通过实验发现：萌发拟南芥下胚轴的伸长量和乙烯、HY5蛋白（光形态建成关键蛋白）密切相关，且在黑暗中的伸长量显著高于正常光照条件下；与野生型相比，无论光照或黑暗条件下，乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型，如图甲。 回答下列问题： (1)光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短，从光调控植物生长发育的反应机制角度来看，可能的原因是 。乙烯和HY5蛋白均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控，它们对下胚轴的伸长分别起 、 作用。 (2)为探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系，科研人员利用野生型拟南芥野生型（WT）和HY5基因缺失突变体（hy5）进行实验，提出三种假设并设计以下实验方案。请将表中①②处的内容补充完整。 假设 假设内容 实验植株 实验步骤 预期结果 甲 乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控 WT Ⅰ.使用适宜浓度乙烯处理植株 Ⅱ.测量植株下胚轴长度和测定HY5蛋白含量 乙烯处理后，HY5蛋白含量未发生变化 下胚轴伸长 乙 乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长 ② 下胚轴伸长 丙 ① WT、hy5 测量植株下胚轴长度和测定乙烯含量 hy5体内乙烯含量较WT低 hy5下胚轴较WT长 (3)科研人员检测三种植株HY5基因的表达水平，得到如图乙的实验结果（图A数据在统计学上没有明显差异）。 本实验结果表明乙烯与HY5基因、HY5蛋白的关系是 ，这一结果支撑（2）中的假设 （填“甲”“乙”或“丙”）。 (4)根据以上信息，除了添加乙烯处理以外，试从分子水平提出促进植物下胚轴伸长的两个新思路： 。 【答案】(1) 光敏色素在光照射时被激活，结构发生变化后诱导HY5基因表达 促进 抑制 (2) 乙烯处理后，HY5蛋白的含量发生显著变化 HY5蛋白通过调节乙烯的含量从而调控下胚轴的生长 (3) 乙烯不影响H5基因的表达，但促进HY5蛋白的降解 乙 (4)敲除HY5基因、抑制 HY5 基因表达、添加 HY5 蛋白酶、添加 HY5 蛋白抑制剂 【分析】1、高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。 2、光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 【详解】（1）由题意可知，与野生型相比，无论光照或黑暗条件下，乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型，可说明乙烯可促进下胚轴伸长，HY5蛋白可抑制下胚轴伸长。光敏色素在光照射时被激活，结构发生变化后诱导HY5基因表达，从而抑制下胚轴伸长，导致光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短。 （2）本实验探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系，因此可推测乙烯和HY5基因之间的关系有乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控、乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长，HY5蛋白通过调节乙烯的含量从而调控下胚轴的生长；若乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长，先使用适宜浓度乙烯处理植株，植物体内HY5蛋白的含量会发生显著变化。 （3）通过图A可知，在不同条件下HY5基因的mRNA的相对含量没有明显差异，说明乙烯不影响H5基因的表达，图B中随着乙烯浓度的增加和作用时间的延长HY5蛋白含量逐渐减少，说明乙烯可促进HY5蛋白的降解。两者之间的关系为乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长，即支持（2）中假设乙。 （4）有题意可知，乙烯可促进下胚轴伸长，HY5蛋白可抑制下胚轴伸长。若想促进植物下胚轴伸长可敲除HY5基因、抑制 HY5 基因表达、添加 HY5 蛋白酶、添加 HY5 蛋白抑制剂等措施降低HY5蛋白含量。 42．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道L细胞分泌的一种激素，图1为其促进胰岛素合成和分泌的作用机制示意图。请回答下列问题。    (1)GLP-1与图1中 结合后可激活腺苷酸环化酶（AC），进而激活蛋白激酶A（PKA），该过程中ATP的作用为合成 的原料。 (2)PKA激活后，一方面可促使Ca2+通道开放，内流的Ca2+可促进 和质膜融合，释放胰岛素；另一方面，可促使PDX-1经 进入细胞核与胰岛素基因的启动子结合，在 的催化下启动胰岛素基因转录，经翻译合成胰岛素。 (3)二肽基肽酶-IV（DPP-IV）能促进GLP-1的降解。导入外源小干扰RNA（siRNA）可通过与mRNA特异性结合，抑制翻译过程，进而实现基因沉默。科研人员利用siRNA开展了靶向抑制DPP-IV基因对糖尿病小鼠降糖作用效果和机理的研究。下表为部分实验步骤，请完成下表。 实验目的 实验操作及结果 siRNA的设计合成 根据① 设计3条靶向siRNA（记作R1，R2，R3），另设计一条非靶向siRNA。 设置对照组和实验组 取12只糖尿病模型鼠随机分为CK组、R1组、R2组和R3组。R1~R3组给予适量的靶向siRNA溶液，CK组给予② 。 ③ 分别于给药后第1、2、4、7、10天取血测定4组小鼠的空腹血糖含量，并记录 实验结果分析 绘制4组小鼠不同时间血糖含量变化的折线图（图2），请据图分析。   R1、R2和R3给药组均出现不同程度的降糖作用，且在第④ 天效果最明显，后期血糖含量有所回升的原因最可能是⑤ 。 (4)综上所述，siRNA类药物对糖尿病模型小鼠有明显的降血糖作用的原因是siRNA进入细胞后能与DPP-IVmRNA结合 ，促进了胰岛素的合成和分泌。 【答案】(1) GLP-1R cAMP (2) 含胰岛素的囊泡 核孔 RAN聚合酶 (3) DPP-IV基因的碱基序列 相同剂量的非靶向siRNA溶液 血糖含量测定和记录 1 siRNA在体内发生降解，无法发挥作用 (4)使DPP-IV的合成量减少，进而减少了GLP-1的降解 【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度升高。除胰高血糖素外，糖皮质激素、甲状腺激素和肾上腺素也能升高血糖。 【详解】（1）据图判断GLP-1与图1中细胞膜上的受体GLP-1R结合后发挥作用，该过程中ATP作为合成cAMP的原料。 （2）据图判断，图中的PKA激活后，一方面可促使Ca2+通道开放，内流的Ca2+可促进含胰岛素的囊泡和细胞膜融合，从而促进胰岛素的释放，PDX-1是大分子物质，通过核孔进入细胞核与胰岛素基因的启动子结合，胰岛素基因的转录需要RNA聚合酶的催化。 （3）siRNA可通过与DPP-IV基因的mRNA特异性结合，从而抑制翻译过程，进而实现基因沉默。故siRNA需要和DPP-IV基因的碱基进行互补配对，所以需要根据DPP-IV基因的碱基序列设计靶向siRNA。CK组是对照组，需要加入相同剂量的非靶向siRNA溶液。分别于给药后第1、2、4、7、10天取血测定4组小鼠的空腹血糖含量，并记录属于操作步骤中因变量的检测，该步骤是血糖含量的测定与记录。据图判断，在第一天的时候血糖下降的速率最快，效果最好，后期血糖含量有所下降的原因可能是siRNA在体内发生降解，无法发挥作用。 （4）siRNA类药物对糖尿病模型小鼠有明显的降血糖作用的原因是siRNA进入细胞后能与DPP-IVmRNA结合后抑制了翻译过程，使得DPP-IV的合成量减少，进而减少了GLP-1的降解，GLP-1与细胞膜上的受体结合后发生一系列的反应促进胰岛素的合成和分泌。 43．小麦黄矮病是一种由介体蚜虫传播的大麦黄倭病毒（BYDVs）侵染寄主植物后引起的病毒病害，寄主植物被BYDVs侵染后出现植株矮化、叶片失绿，分蘖减少，不育以至不能结实。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。 (1)秋季小麦出苗后，下部叶片会聚集大量蚜虫，常见的蚜虫有二叉蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、禾谷缢管蚜等，为调查麦田蚜虫的发生状况，可采用样方法统计蚜虫的 。 (2)下列属于麦田某种蚜虫种群基本特征的有 （填序号）。 ①迁入率   ②原始合作   ③物种丰富度   ④空间分布   ⑤水平镶嵌 (3)BYDVs与小麦种间关系是 。小麦遭遇蚜虫时，会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是 。 (4)科研人员利用病毒侵染后的带毒小麦对介体蚜虫选择寄主植物行为的影响进行了如下实验： 实验目的 实验操作及结果 小麦处理 将健康小麦种子处理后，播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养，待长至两叶一心期，选取 小麦植株若干。 将带毒蚜虫接种至部分健康小麦，获得带毒小麦，记为实验组；等量健康小麦（即不带毒小麦）记为对照组。随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫。 制作蚜虫选择性装置 进行实验 实验前，将带毒蚜虫和不带毒蚜虫进行饥饿处理。 分别将200头带毒和不带毒蚜虫从装置的塑料桶顶部的纱网口处接入，12h后观察记录蚜虫在小麦上的取食定位情况。重复测试3次的目的是 。 实验结果 带毒蚜虫对不同处理小麦选择性分析 (5)作为麦田生态系统中重要组成的蚜虫寄生蜂，对蚜虫的种群数量起到一定的控制作用。科研人员为研究小麦植株上蚜虫的种类和不同蚜虫体内寄生蜂种类，利用PCR技术和琼脂糖凝胶电泳法进行检测，结果如图甲所示。据此结果，用箭头在图乙中绘制出三者之间的能量传递关系 。 【答案】(1)种群密度 (2)①④ (3) 寄生 调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定 (4) 长势一致 获取带毒小麦 减小实验误差，避免偶然性 带毒蚜虫明显偏好不带毒小麦植株，而不带毒蚜虫则没有明显的偏好差异 (5) 【分析】1、植物和活动范围小和活动能力能力弱的动物，调查种群密度采用样方法；活动能力强和活动范围广的动物采用标记重捕法。 2、信息传递在生态系统中的作用：个体的生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，离不开信息的传递；能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。 【详解】（1）由于蚜虫活动范围小和活动能力弱，可采用样方法统计蚜虫的种群密度。 （2）种群特征包括数量特征和空间特征，种群的数量特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成，种群的空间特征即种群的空间分布，包括均匀分布、集群分布、随机分布，故选①迁入率和④空间分布，其他属于群落的特征。 （3）BYDVs是病毒，不能独立生活，与小麦种间关系是寄生；小麦遭遇蚜虫时，会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。 （4）将健康小麦种子处理后，播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养，待长至两叶一心期，选取长势一致的小麦植株若干，以保证无关变量一致；将带毒蚜虫接种至部分健康小麦，获得带毒小麦，记为实验组，等量健康小麦（即不带毒小麦）记为对照组，随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫，该操作步骤的目的在于获取带毒小麦；重复测试3次的目的是减小实验误差，避免偶然性，提高实验结果的准确性和可靠性；带毒蚜虫对不带毒小麦植株的选择率（55.67%）显著高于对带毒小麦植株的选择率（25.17%），表明带毒蚜虫更倾向于选择不带毒的小麦植株进行取食和寄生，而不带毒蚜虫对带毒小麦植株和不带毒小麦植株的选择率较为接近，分别为31.00%和37.67%，表明不带毒蚜虫对带毒和不带毒小麦植株的选择性差异不大，故该实验的结论为带毒蚜虫明显偏好不带毒小麦植株，而不带毒蚜虫则没有明显的偏好差异，这可能与带毒小麦植株的生理状态变化有关，例如带毒小麦可能释放某些化学信号，影响蚜虫的选择行为。 （5）据图甲可知，植株1的能量可流向蚜虫d，蚜虫d的能量可流向寄生蜂e、h，植株1的能量可流向蚜虫b，蚜虫d的能量可流向寄生蜂e、g，如图所示：。 44．胰岛素抵抗表现为机体分泌胰岛素的功能正常，但组织细胞对胰岛素敏感度下降，机体调节血糖代谢能力减弱。肥胖、能量摄入过多、运动量过少易导致胰岛素抵抗的发生，而胰岛素抵抗会进一步加重肥胖，进而加剧胰岛素抵抗。在胰岛素抵抗患者的常规治疗中通常采用饮食控制和中等强度运动控制的方法。回答下列问题： (1)正常人群中，当血糖浓度升高时，机体通过 （填“神经调节”“体液调节”或“神经调节和体液调节”）使 分泌更多的胰岛素，从而降低血糖。 (2)胰岛素抵抗患者通常会代偿性地 （填“增加”或“减少”）胰岛素的分泌来弥补其效应不足，若胰岛素抵抗加重无法弥补，则可能出现高血糖甚至糖尿病。 (3)常规治疗不仅可以控制胰岛素抵抗患者的体重，还可以通过 和 等途径控制其血糖浓度。 (4)研究发现，维生素D可以提高常规治疗的效果，在一定程度上减轻胰岛素抵抗。请利用胰岛素抵抗兼肥胖模型小鼠设计实验进行验证。（注：维生素D施加方式为口服）实验思路：①将若干胰岛素抵抗兼肥胖模型小鼠随机均分为甲、乙两组，测量治疗前的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度； ②甲组小鼠进行常规治疗，乙组小鼠 ； ③在相同且适宜的条件下饲养一段时间， 。 预期实验结果： 。 【答案】(1) 神经调节和体液调节 胰岛B细胞 (2)增加 (3) 减少糖类的摄入，使食物中的糖类经消化吸收进入血液的量减少 促进血糖进入组织细胞进行氧化分解 (4) 在进行常规治疗的基础上口服维生素D 测量并记录甲、乙两组小鼠的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度，并与治疗前比较 甲组与乙组小鼠的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度均降低，且乙组下降更明显 【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【详解】（1）机体血糖平衡的维持受内分泌系统和神经系统的调节。当血糖浓度升高时，机体通过神经调节和体液调节使胰岛B细胞分泌更多胰岛素，从而降低血糖。 （2）胰岛素抵抗患者组织细胞对胰岛素敏感度下降，因此通常会代偿性地增加胰岛素分泌量来弥补其效应不足。 （3）常规治疗中的饮食控制可以减少食物中糖类的摄入，使糖类经消化吸收进入血液的量减少，中等强度运动可以促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，从而控制血糖浓度。 （4）实验思路：②实验需遵循对照原则，乙组小鼠的处理为在进行常规治疗的基础上口服维生素D；③将甲、乙组小鼠在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，测量并记录体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度，并与治疗前的数据进行比较。该实验的目的是验证维生素D可以提高常规治疗的效果，在一定程度上减轻胰岛素抵抗状况。甲为对照组，乙为实验组，据此可预测实验结果为：甲组与乙组小鼠的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度均降低，且乙组下降更明显。 45．中国是世界第一大西瓜生产国和消费国，西瓜栽培面积和产量均居世界首位。随着温室效应持续增强，西瓜生产已面临高温胁迫的严峻挑战。为探究施加不同浓度外源SA（水杨酸）对高温胁迫下西瓜幼苗的生长及生理特性的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如表所示。回答下列问题： 处理组 CK H0 H0.5 H1.0 H1.5 H2.0 SPAD值 50.10 43.51 46.11 47.23 48.79 47.50 净光合速率/（mmol·m–2·s–1） 4.55 1.71 2.61 3.38 4.38 3.93 气孔导度/（mmol·m–2·s–1） 47.07 25.81 39.41 47.42 99.80 75.20 胞间CO2浓度/（mmol·mol–1） 240 209 251 284 301 339 注：SPAD值表示单位叶面积内叶绿素的含量；CK表示常温下无SA处理；H表示高温处理（H0为不施加SA，H0.5、H1.0、H1.5、H2.0分别为高温处理下施加不同浓度的SA，且SA浓度逐渐增大）。 (1)利用SPAD仪测定叶绿素含量时，可先用 （填试剂名称）提取西瓜叶片中的光合色素。SPAD仪通过测定叶片对可见光中的 （填“红光”或“蓝紫光”）的吸收量来确定叶绿素的相对含量，选择该可见光的原因是 。 (2)由表分析可知，在高温胁迫的作用下，气孔导度 （填“是”或“不是”）限制西瓜净光合速率的因素，依据是 。 (3)实验结果表明，不同浓度的外源SA处理可以有效增强植物抵御高温胁迫的能力，为确定外源SA作用的最适浓度，应在 两个组别间设置浓度梯度进一步实验。 (4)高温胁迫会使植物细胞产生氧自由基，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，SOD可清除氧自由基。如图为检测各组别植物中SOD活性结果图。 研究发现高温胁迫下随着外源SA处理浓度增加，氧自由基含量先略有下降后增加，据图分析，其原因是 。 【答案】(1) 无水乙醇 红光 叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，而红光主要被叶绿素吸收 (2) 是 H0组的气孔导度显著小于CK组的气孔导度，胞间CO2浓度也明显下降 (3)H1.0、H2.0 (4)高温胁迫下，随着外源SA处理浓度增加，SOD活性先升高后降低，清除氧自由基的作用先增强后减弱 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 【详解】（1）提取光合色素的常用试剂是无水乙醇。光合色素分为类胡萝卜素和叶绿素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以若要确定叶绿素的含量，应通过测定叶片对红光的吸收量来进行测定。 （2）依据表格信息可知，H0组的气孔导度小于CK组的，同时胞间CO2浓度也明显下降，因此，在高温胁迫的作用下，气孔导度是限制西瓜净光合速率的因素。 （3）分析表格可知，与H0组相比，施加不同浓度的SA后，净光合速率和气孔导度均先增大后减小，且净光合速率和气孔导度最大的组为H1.5，故应在H1.0、H2.0两个组别之间设置浓度梯度以探究外源SA作用的最适浓度。 （4）由图分析可知，高温胁迫下，随着外源SA处理浓度增加，SOD活性先升高后降低，清除氧自由基的作用先增强后减弱，所以氧自由基含量先略有下降后增加。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型06 实验设计综合探究 1. 实验设计的一般程序 2. 实验中变量梯度的设置 3. 实验方案的补充和完善 一．实验设计题解题口诀 先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。 解释如下： (1)面对实验设计题，首先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验证……”“探究……”“假设……”“……是否……”“判断……”“如何……”等。一般根据目的可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。 (2)如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸馏水”信息，这就提示设计三组实验，酸性、碱性、中性三组对照。 (3)实验步骤的划分是最易考查的环节，常见步骤为三步，如第一步分组编号、第二步施加变量、第三步培养观察。遗传实验中，常见步骤：第一步亲本杂交，第二步F1自交(或测交)，第三步对F2的观察统计。步骤划分的技巧是装置构建的过程或杂交实验的流程。比如，在验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中，第一步应该对三个水槽进行处理，分组、编号、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加变量影响，第一组饲喂含有甲状腺激素的饲料、第二组饲喂含有甲状腺激素抑制剂的等量饲料、第三组饲喂等量的普通饲料；第三步是在相同且适宜的环境条件下培养观察。从装置的构建到实验结果的不同得出过程或从亲本杂交开始到最终预期个体的出现过程，其实就是实验思路，该思路如果清晰地构建出来，则步骤划分为三步或四步是一目了然的。 (4)在分组时一定不要忘记对各组进行编号，如1、2、3或A、B、C等，编号的目的是使思路清晰，后续的步骤便于指代描述。在叙述实验步骤时，特别是施加变量的步骤，一定要对添加物的用量加以限定，第一组指明用量，后续组用“等量”一词。 (5)实验结果就是实验现象，在叙述时一定要写具体，不能笼统地综合描述。比如，在探究温度影响淀粉酶活性的实验中，用碘液检测淀粉的分解程度，结果应该是“A组(低温条件)变蓝；B组(适温条件)无蓝色出现；C组(高温条件)变蓝”。而不能综合叙述为“只有B组(适温条件)无蓝色出现”。 (6)结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素有降低血糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，……验证假说是否正确”，则结论就对应为“若……，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若……，则说明青霉素没有抑制细菌繁殖的功能”。 (7)最后还要注意验证性实验的结果和结论是唯一的，不需要讨论。探究性实验需要讨论，一个结果对应一个结论，答题模型为“若……，则……” 二．实验中变量梯度的设置 1．概述 变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。 2．过程分析 (1)在合适范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物体或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类调节剂促进扦插枝条生根的适宜浓度，生长素浓度应在10－12～10－8 mol·L－1范围内，变量梯度应相差一个数量级。 (2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，即共做五组实验，其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。 (3)根据实验目的确定变量梯度的大小 ①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响，一般情况下植物在30 ℃左右时光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化，也要研究温度升高时的变化，温度梯度设置如下：0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。 ②若进行定量分析，梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度，温度梯度设置如下：24 ℃、27 ℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。 (4)在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力、物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，每组之间梯度适当加大一些，当找到一个大致的适宜范围后，再在这个范围内缩小每组之间的梯度值，最后测出一个准确范围。 三．实验方案的补充和完善 1．补充完善类实验 一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善。常让学生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论。解答此类题时要紧扣题意，仔细结合上下文进行补充。其突破方法如下： (1)补充实验原理类：需要深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步骤、重要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教材中相关联的原理、知识点进行知识迁移，归纳其原理。解决这类问题的关键是看我们能否对教材中基础实验的原理深刻理解，能否对其融会贯通，举一反三，是否学会了类比迁移。 (2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。 (3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。 2．实验评价与修订 此类试题主要依据已知的实验目的、原理、材料用具评价修订实验方案。要求学生依据所掌握的生物学知识，分析评价已知方案的优缺点，并说明原因或进一步修订原方案。 此类试题要求学生对实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容熟悉，能找出错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计，要求学生具有扎实的基础知识和基本技能，突出了对“双基”的考查。其一般步骤包括： 第一步：分析取材是否正确。 第二步：分析实验原理及方法是否正确。 第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。 第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况： (1)遗漏或颠倒实验步骤； (2)操作方法错误； (3)有没有设置对照，如果有，看对照设计是否合理； (4)实验是否遵循单一变量原则； (5)实验是否具有偶然性； (6)有无更为简单的实验方案； (7)实验能否顺利完成； (8)实验的安全性如何。 第五步：分析实验结果是否正确。 3．确定科学的方法 假说—演绎法、建立模型等都是现代科学研究中常用的一些科学方法。利用假说—演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构。 (1)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，以下为假说—演绎法推理的逻辑关系。 (2)“假说—演绎法”非常有利于学生逆向思维能力的培养和提高，学生在平时思考问题和解决问题时会经常用到“假说—演绎法”。譬如，在探究性实验设计中，进行结果和结论的预测分析时，要经常用到“假说—演绎法”先进行逆向思维分析，然后再正向组织答案进行描述。 仙人掌科植物能在黑暗时开放气孔固定CO2产生苹果酸，光照时苹果酸能脱羧释放出CO2，其部分过程如图所示。 (1)黑暗时，仙人掌叶肉细胞在 （填场所）固定来源于 的CO2，此时景天科植物叶肉细胞中无淀粉生成的原因是 。 (2)研究发现催化OAA生成的PEP羧化酶的活性具有昼夜差异性，根据图示推测，其在 时活性更高，其生理意义是 。 (3)有研究表明仙人掌提取物具有降血糖作用，如下为验证实验的部分步骤和预期实验结果，请补充完整。 ①制作仙人掌提取液：将仙人掌全草入药进行提取、除杂质，再用旋转蒸发器蒸干后加蒸馏水配制成提取液。 ②建立糖尿病模型鼠：将 的小鼠随机均分成A、B、C3组，给A、B两组小鼠连续4天腹腔注射适量四氧嘧啶（能选择性地引起胰岛B细胞坏死），测量其空腹血糖。 ③设置对照组和实验组：A组小鼠每天每只灌胃适量的仙人掌提取液，B、C组小鼠 ，连续处理4天，在相同且适宜的条件下饲养小鼠，4天后测定各组小鼠的空腹血糖。 ④预期实验结果： 。 一、单选题 1．某科研小组以盐肤木种子的发芽率、发芽势及发芽指数等为指标，研究了植物生长调节剂6--BA对盐肤木种子萌发的影响，结果如图1和图2所示。下列叙述正确的是（　　） 注：发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子总数的百分比；发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比；发芽指数是种子的活力指标。 A．6-BA主要产生于植株生长旺盛的部位，可促进种子萌发和植株增高 B．由图1可知，不同浓度的6-BA对种子发芽均有一定的促进作用 C．由实验结果可知，随6-BA浓度增大，种子的发芽势和发芽指数逐渐升高 D．实验表明种子的萌发可以是各种激素共同调节，也可以是某种激素单独发挥作用 2．为探究pH对酶活性的影响，将H2O2溶液加入漏斗（①）中，pH缓冲液加入烧瓶（②）中，猪肝研磨液加入某仪器中，2min后打开止水夹b，打开漏斗盖和阀门a，H2O2溶液全部进入②后迅速关闭a；1min后关闭b，读取记录注射器（③）中气体体积，实验记录表如下。    组别 1 2 3 4 5 H2O2溶液 + + + + + 猪肝研磨液 + + + + + 不同的pH缓冲液 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 气体体积（mL） 13.2 14.3 15.2 14.8 12.8 注：实验在适宜环境中进行：“+”表示添加适量的相应物质。 下列叙述正确的是（    ） A．注射器（③）中加入猪肝研磨液 B．pH7.0是肝脏中H2O2酶作用的最适pH C．若提早打开a，则各组收集到的气体体积的量均会减少 D．若反应完全结束后关闭b，则各组收集到的气体体积基本相等 3．某实验小组从某微生物中提取出一种酶，在不同温度条件下进行相关实验，其他条件相同且适宜。分别在反应1小时末和2小时末测定产物的含量，实验结果如表。下列叙述错误的是（    ） 产物含量相对值 温度 15℃ 25℃ 35℃ 45℃ 1h末 0.3 1 1.5 0.1 2h末 0.6 1.8 1.8 0.1 A．本实验的自变量为反应温度与反应时间，因变量为产物含量 B．实验前需分别处理酶与底物的温度，再混合进行反应 C．由实验结果可知，该酶的最适温度在25℃到35℃之间 D．25℃实验组与35℃实验组在2小时末反应都已经结束。 4．为研究物质甲对α-淀粉酶活性的影响，某同学用物质甲溶液（用蒸馏水配制）处理α-淀粉酶，测定酶促反应速率随反应时间的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．实验组和对照组的温度、pH、酶量和淀粉溶液的量相同 B．若将检测指标换成还原糖生成量，则两条曲线的趋势不变 C．将酶和淀粉溶液混匀后分别添加等量的甲溶液和蒸馏水 D．t1之后实验组酶促反应速率下降主要是酶活性下降导致的 5．某同学利用藿香正气液空瓶、注射器等设计“探究过氧化氢酶的最适pH”实验的装置如图所示，一段时间后不同组别的实验数据如表。下列叙述正确的是（    ） pH 1 3 5 7 9 11 注射器刻度值 0 0.3 0.9 1.9 0.7 0 A．本实验的自变量是反应液的pH和注射器刻度值 B．若将反应液的pH从1调成7，可提高酶促反应速率 C．各组应保证温度、溶液的体积分数等无关变量相同 D．图示中的实验装置还适合用于“探究过氧化氢酶的最适温度”实验 二、多选题 6．临床上发现饮食中维生素D（VD）高水平有利于肠道脆弱拟杆菌（B菌）数量增加，为进一步探究B菌会影响机体免疫系统抗肿瘤效果，实验人员利用四组小鼠进行如下实验。下列说法正确的是（    ） 组别 1组 2组 |3组 4组 小鼠 野生型小鼠 野生型小鼠 野生型小鼠 ① 肿瘤移植 + + + + 饮食 富含高VD的饮食 ② VD缺乏饮食 VD缺乏饮食 口服灌胃B菌 + — + 检测肿瘤体积 + ++++ + （注：肿瘤移植、口服灌胃B菌的“+”表示进行处理，“—”表示未进行处理；检测肿瘤体积的“+”表示数量，“+”号越多，数量越多。） A．细胞毒性T细胞攻击肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫防御功能 B．①处应选用野生型小鼠，②处应提供富含高VD的饮食 C．3组和4组进行对照说明，维生素D缺乏条件下B菌不能提高机体抗肿瘤能力 D．该实验说明少量增加维生素D摄入量就能提高机体抗肿瘤能力 7．科研人员通过实验探究调控莲藕不定根形成的机制。不同的处理方式对不定根生根率（%）有一定影响，实验数据如下表所示（其他条件均适宜）。下列说法错误的是（    ） 处理方式 1d 2d 3d 4d 5d 6d 空白对照 0 0 21% 38% 53% 75% 水面以上叶片剪切 0 26% 57% 87% 100% 100% 水面以下叶片剪切 0 0 0 0 22% 45% 水面以上叶片剪切+生长素（IAA） 0 29% 65% 94% 100% 100% 水面以上叶片剪切+乙烯（ETH） 25% 42% 79% 100% 100% 100% A．本实验的自变量有处理时间，处理部位，激素种类 B．正式实验之前需要进行预实验，排除实验偶然性，减少实验误差 C．由实验可知，在促进莲藕不定根形成上，IAA和ETH表现为协同作用 D．对叶片剪切处理会影响不定根的形成，说明水面以下叶片产生的乙烯量更多 三、非选择题 8．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道内分泌细胞合成和分泌的肠促胰素，如图所示为GLP-1的部分作用机制。回答下列问题： (1)据图分析，GLP-1分泌后一方面可以通过神经调节刺激图中[1]下丘脑，抑制图中[2] （填“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，进而导致胃酸分泌减少和胃部蠕动减弱，引起进食减少，减少血糖来源；另一方面可以 ，从而改善血糖状况。 (2)糖尿病患者注射GLP-1类似物能够避免药量过多引发低血糖症状，请依据图示解释其原因： (3)研究发现，GLP-1与FGF21的联合使用能够在降低2型糖尿病小鼠血糖方面产生显著的协同效果，某科研小组为验证该结论，将生理状态相似的2型糖尿病小鼠随机均分为A、B、C、D四组，请你帮助该科研小组补充实验操作并预期实验结果。 组别 A B C D 注射物质 生理盐水 a 等量FGF21 b ①表中的a、b分别表示 、 。 ②预期实验结果：若不考虑GLP-1与FGF21降低血糖浓度能力的差异，A、B、C和D组中2型糖尿病小鼠的血糖浓度大小关系为 。 ③在上述信息和实验的基础上，该科研小组欲进一步研究GLP-1、FGF21的降血糖作用，请提出一个合适的探究方向： 。 9．抗缪勒氏管激素（AMH）是由卵巢内的卵泡细胞所分泌的，由二硫键连接两个完全相同的亚基形成的糖蛋白。AMH的分泌不受下丘脑一垂体一卵巢轴的控制。AMH值能反映卵巢的功能。回答下列问题： (1)AMH分子内部一定含有的化学键有二硫键、 （答出1种），卵泡细胞分泌AMH的方式是 。 (2)与甲状腺激素分泌方式不同的是，AMH的分泌不存在 调节。AMH发挥作用时具有 （答出3点）的特点。 (3)多囊卵巢综合征（PCOS）多发于育龄期妇女。PCOS患者卵巢内存在多个小卵泡，但这些卵泡难以发育成熟，最终形成“多囊”状态。PCOS患者卵巢储备丰富，故其AMH水平较高。枸橼酸氯米芬和人绒毛膜促性腺激素（HCG）均可治疗PCOS，为探究枸橼酸氯米芬和HCG单独及联合治疗PCOS的效果，请以PCOS模型鼠为实验对象设计实验，写出实验思路： 。 10．糖尿病的发生与生活方式有关。肥胖、体力活动不足的人易发生胰岛素抵抗（组织细胞对胰岛素介导的葡萄糖利用的反应性降低）。胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用，如图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素的作用机理（IR表示胰岛素受体）。请回答下列问题：    (1)人体内血糖来源有食物中糖类的消化吸收、 和 ，血糖平衡的调节方式为 。 (2)由图推测，胰岛B细胞上有 等分子的受体。当血糖含量升高时，图中胰岛素降血糖的机制为 。 (3)某人体内血糖浓度偏高，检测发现其存在胰岛素抵抗，据图分析，该患者发生胰岛素抵抗的原因可能有 （答出两点）。 (4)葡萄糖耐量指机体对血糖浓度的调节能力，血糖浓度高则葡萄糖耐量低。为探究光照对小白鼠葡萄糖耐量的影响，某科研小组进行了实验，请写出实验思路： 。 11．“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间双向调节的网络系统，肠道中微生物的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信息，并参与相关激素分泌的周节。5-HT是一种神经递质，由色氨酸经过一系列反应生成，能被单胺氧化酶（MAO）分解，在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用。肠道菌群紊乱可能引起抑郁（机理如下图），肠道菌群移植为治疗抑郁开辟了新途径。    (1)中枢神经系统包括 ，其中后者是排尿反射的初级中枢。构成神经系统的神经胶质细胞对神经元的功能体现在 （写全得分）。 (2)推测图中的ACTH由 （填器官名称）分泌。突触间隙中的5-HT可经 通过突触间隙与突触后膜上的相应受体结合形成 ，从而改变突触后膜对离子的通透性。 (3)抑郁症患者常出现免疫力下降现象，据图分析原因是 。 (4)研究发现抗生素可通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。为验证上述结论，现有正常小鼠及抗生素抑郁模型小鼠若干，请写出简要的实验设计思路。 实验思路： 。 12．果蝇的卷翅和直翅（由基因A/a控制）是一对相对性状，灰体和黑檀体（由基因B/b控制）是另一对相对性状，为研究这两对性状的遗传规律，实验小组选用不同表型的果蝇进行杂交，正交和反交得到的F1的表型及比例均为卷翅灰体：直翅灰体=1：1.选择F1的卷翅灰体雌雄果蝇自由交配，F2的表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体=6：2：3：1.回答下列问题： (1)果蝇的灰体和黑檀体这对相对性状中，属于隐性性状的是 ，基因A/a、B/b的遗传遵循 定律。 (2)亲代果蝇的表型组合为 。F2果蝇中，卷翅：直翅不符合3：1的原因是 。 (3)根据以上遗传规律，为探究F2中某只卷翅灰体雌果蝇（甲）的基因型，从F2中选择材料，完成杂交实验及预期结果。 实验思路：选择F2中的 与甲进行杂交，统计子代的表型及比例； 预期结果及结论： 。 13．妊娠糖尿病（GDM）是指某些孕妇在妊娠期出现胰岛素抵抗而导致血糖水平升高的情况，会随孕周增加而加重，对胎儿和孕妇存在极大危害。科研人员测定统计了GMD孕妇、正常妊娠妇女的血糖相关指标，结果如表。 GDM孕妇、正常妊娠妇女相关数据统计结果 组别 空腹血糖水平 （mmol/L） 餐后2h血糖水平 （mmol/L） 空腹胰岛素水平 （mU/mL） GDM组     7.53     9.3 6.57 正常妊娠组 4.97 4.4~6.7 3.04 回答下列问题： (1)可通过抽血检测孕妇的胰岛素水平，是因为激素调节具有 的特点。表中GDM组的空腹血糖水平 （填“正常”或“不正常”）。 (2)空腹时，正常妊娠孕妇血糖水平能够维持的原因是 。GDM孕妇空腹时胰岛素水平比正常妊娠妇女高，推测其原因是 。 (3)有研究人员提出，GDM患者餐后适量运动有助于血糖降至正常水平，其效果与降糖药物M相似。为探究上述观点是否正确，研究小组设计并进行了实验，请将实验内容补充完整。 实验过程：将生长状况相同的GDM模型鼠均分为甲、乙、丙三组， ；甲组不做处理，乙组 ，丙组进行适量运动。一段时间后测量并比较三组小鼠的血糖的水平。 结论：若 ，则说明上述观点正确。 14．M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。 (1)茉莉酸是一种脂质植物激素，当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时，由受损部位细胞合成，通过筛管运输到其他部位，与 结合，促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物，激活相关基因表达，积累防御蛋白。 (2)当M16蛋白失活时，细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理，检测M25含量，结果如图1、图2。    ①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性，依据是在M25合成受抑制的前提下， 。 ②综合图1、图2结果可知，茉莉酸能提升M25的稳定性，且该作用 。 (3)R蛋白能结合M25，促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白（TF是无关蛋白）、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”，按图所示在溶液中进行混合，2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测，结果如图，证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。    注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。 (4)上述研究表明，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上，提出一个进一步探究的问题。 。 15．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6是一种细胞因子，既能促进肝脏细胞中PCNA基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白，NE是去甲肾上腺素。请回答下列问题： (1)图中兴奋在B处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。 (2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因促进淋巴细胞增殖分化的细胞还有 。 (3)分裂间期分为三个时期，依次为G1期、S期、G2期。推测PCNA在间期中的 期开始合成，在 期发挥作用。 (4)为验证“慢性应激引起PCNA基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设计了如下实验方案，请补全表格。 实验步骤 简要操作流程、预测结果 适应性培养 取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。 实验分组 将大鼠随机均分为A、B、C、D四组。 ① 将B组和D组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21天。 手术处理 将C组和D组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并切除90%的肝脏，再进行缝合。A组和B组的处理为② 预测实验结果 一段时间后，③ 组大鼠PCNA的表达量最高， 四组大鼠的存活率由低到高依次为④ 。 (5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施 。 16．研究人员以黄瓜为材料，在固定红蓝光强度的基础上，添加 3 种不同强度的远红光，各处理红光：远红光的比值分别为 10（L-FR）、1.2（M-FR）和 0.8（H-FR），比较不同处理对黄瓜幼苗生长及光合的影响，其结果如下表。回答下列问题： 处理 株高cm 叶绿素相对含量 胞间CO2浓度 净光合速率 气孔导度 Rubisco酶 umolCO2·mol-1 umolCO2·m-2·s-1 umolCO2·m-2·s-1 活U/L L-FR 23.95 17.4 312 1.71 0.016 57 M-FR 72 16.1 312 1.71 0.018 105 H-FR 82.97 12.7 425 1.24 0.023 58 (1)植物具有感受红光与远红光的光感受器，这种光感受器被称为 。植物冠层红光/远红光比值的变化会改变该受体的结构，并且通过调节 来影响植物形态发生。表中结果说明随着远红光强度的增加，各处理间的株高随之显著 ，这对植物光合作用的意义是有利于 。 (2)从表中数据分析，H-FR处理组的胞间二氧化碳浓度高，其原因是 。 (3)感受红光与远红光的光感受器在黑暗条件下以无活性的构型存在，光下吸收红光，转变为有活性的构型。该光感受器不但在植物光形态建成中扮演着重要的角色，还参与调控植物抗逆信号通路，可提高植物的抗病性。 ①为验证上述结论，请利用相应的光感受器突变体植株、致病菌株A等完善下列分组处理。 组别 处理 检测结果 A 野生型+黑暗 处理1 过一段时间后，检测叶片上菌株A的数目。 B   处理2   C 野生型+光照 D   处理3   ②请将预测结果以柱形图形式呈现 。 17．我国玉米的生产一直受到玉米螟虫害的严重影响，为提高玉米对玉米螟的抗性，科学家通过基因工程将抗虫基因crylAb13转入玉米，过程如图1所示。回答下列问题： (1)为了减少限制酶识别序列的影响，研究人员采用了新型的无缝克隆In-Fusion技术实现重组载体的构建。该技术首先要将表达载体线性化，需使用限制酶 ，其次要保证在目的基因两端构建出与线性化载体末端相同的DNA序列（即同源序列，通常15-20bp）。因此引物1和引物2要依据 序列设计。 (2)将线性化的表达载体和基因crylAb13混合进行In-Fusion反应，In-Fusion酶能够识别线性化DNA片段5'→3末端任意16个碱基，使其形成黏性末端，依靠同源序列碱基间的配对获得重组表达载体，其中同源序列1、2中碱基序列不同，这样设计的好处除了防止线性化载体自身环化自连外，还有 （答两点）。 (3)过程⑤利用构建好的重组表达载体转化农杆菌，然后侵染玉米愈伤组织，进而获得转基因玉米植株。研究人员探究农杆菌浓度对基因转化效率的影响，结果如图2所示。实验结果表明，转化效率较高的农杆菌浓度范围为 OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，可进行实验探究的课题是 。 18．心脏肥大会增加心力衰竭风险，线粒体功能障碍是心脏肥大的关键因素之一，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，为探究蛋白对心脏肥大的作用及机制，科研人员开展相关研究。 (1)线粒体是细胞进行 的主要场所，丙酮酸在此彻底氧化分解，产生 ，释放能量，生成大量ATP，为细胞生命活动供能。 (2)E蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中，在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E蛋白对心脏肥大的作用，科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积，结果如下图。结果表明 。 (3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，发现 ，支持上述推测。 (4)进一步实验发现E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，请在下表中完善实验处理（填字母），并写出相应的结果（“+”越多代表含量越多）。 A．过表达E蛋白    B．E蛋白抑制剂    C．过表达S蛋白    D．S蛋白抑制剂 组别 材料 处理 ATP含量 线粒体活性氧水平 ① 心肌细胞 缓冲液处理 ++++ + ② 心肌肥大诱导 + ++++ ③ 心肌肥大诱导，Ⅰ Ⅲ Ⅳ ④ 心肌肥大诱导，Ⅱ + ++++ (5)结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景 。 19．胚胎发育出现障碍与体细胞染色质组蛋白甲基化修饰密切相关，为解决克隆猴胚胎发育率低的问题，我国科学家在体细胞核移植过程中，向重构胚注入组蛋白去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，提高了胚胎的发育率，过程如下图所示。回答下列问题。    (1)为获得更多的卵母细胞，需要用外源促性腺激素对卵供体猴进行 处理。 (2)图中①表示将卵母细胞进行 处理，以保证子代的核遗传物质全部来自于 。 (3)将酶Kdm4d的mRNA注入重构胚后，表达的酶Kdm4d使染色质组蛋白的甲基化程度 （填“升高”或“降低”），提高了胚胎的发育率。 (4)现有一只患某遗传病的猕猴，科研人员欲利用这只猕猴研究A药物对该疾病是否具有疗效，研究中需排除个体差异和偶然性对实验结果的影响，简述实验思路 。 20．果蝇是遗传学研究的常用实验材料，部分性状如下表所示。请回答下列问题： 眼色 翅型 复眼形状 体色 …… 刚毛 野生型 红眼 完整 球形 黑橙 …… 直刚毛 突变型 白眼 残 菱形 灰 …… 焦刚毛 (1)由表可知，果蝇作为遗传学研究的模式生物，具有的优点是 。摩尔根等人通过一系列果蝇的杂交实验，证明基因位于染色体上的科学方法是 。 (2)研究人员常在果蝇的饲料中添加碱基类似物，观察到子代果蝇中出现了多种突变性状，说明基因突变的特点有 。 (3)研究人员用焦刚毛雌果蝇和直刚毛雄果蝇杂交，F₁直刚毛♀：焦刚毛♂=1：1，但是在F₁中偶然发现了一只焦刚毛雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计一次杂交实验方案来判断出现该焦刚毛果蝇的原因。（注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死）。请写出实验思路、预期实验结果及结论。 。 21．种子萌发期是植物体生命活动最旺盛的时期之一，随着吸水和呼吸作用的变化，种子内部的物质发生相应改变，如图表示种子萌发过程中相关物质的变化曲线。回答下列问题： (1)种子萌发初期主要依靠亲水物质吸水，胚根突破种皮后主要以 作用吸水，造成种子吸水方式改变的直接原因是 。 (2)研究表明，在胚根长出之前种子呼吸产生的CO2量大大超过O2的消耗量，当胚根长出后O2的消耗速率高于CO2的释放速率，这说明胚根长出之前种子的呼吸方式是 ，胚根长出后O2的消耗速率高于CO2的释放速率的原因是 。 (3)淀粉酶是水解淀粉糖苷键的一类酶的总称，在种子萌发过程中淀粉酶含量逐渐增多的意义是 。有人推测，适宜浓度的赤霉素具有诱导淀粉酶合成的作用，请设计简单实验进行验证，写出实验思路即可： 。 (4)种子萌发过程中赤霉素与脱落酸作用效果相反，说明种子萌发是 的结果。 22．系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫病，患者T细胞亚群功能失调、促炎因子（如IL-17A）分泌异常，进而引发器官炎症等相关疾病。回答下列问题： (1)SLE的发生与免疫系统的基本功能中的 异常有关。研究发现，与健康人（HC）相比，SLE患者血清中的微RNA（miR-125b-5p）含量显著降低，这可能与遗传信息的 过程受抑制有关，也可能与DNA的 水平有关。 (2)一项研究证实间充质干细胞（UC-MSCs）对多种自身免疫病有良好的治疗效果，图1是miR-125b-5p转染UC-MSCs后发生的生理过程（注：实线表示IL-17促进炎症的机理，虚线表示miRNA的作用机理）。 据图分析，miR-125b-5p的作用机理是 。 (3)基于以上机理，研究者以雄性MRL/pr小鼠（一种具有SLE表现的小鼠模型）为材料进行实验，设置了组①miR-125b-5p转染的UC-MSCs、组②UC-MSCs+微RNA模拟物（UC-MSCs+miR-NC）、组③UC-MSCs，组④磷酸缓冲液（PBS）、组⑤雄性MRL/lpr小鼠（对照组），组①～③分别尾静脉注射UC-MSCs液、组④注射PBS，持续治疗5周，部分实验结果如图2所示。 注：Th17细胞属于T细胞亚群。 据图判断，miR-125b-5p治疗SLE （填“有效”或“无效”），理由是 。 (4)根据以上信息，除了利用miR-125b-5p抑制促炎因子基因的表达外，试提出一个治疗SLE的新思路： 。 23．大豆是世界上重要的粮食和油料作物，因其种皮颜色易于观察分辨常作为一种重要的形态学标记，在育种选择和利用方面发挥了重要作用。大豆种皮颜色由位于多对同源染色体上的多个基因决定的。 实验一发现：位于9号染色体上R位点上有4个等位基因R、R＇、r、r＇，使种皮颜色分别表现为黑色、黑色、褐色和虎斑纹，其显隐性关系为R对R＇、r、r＇显性，R＇对r、r＇显性，r对r＇显性。 实验二发现：以下颜色是由除9号染色体以外的其它染色体上的基因决定的，结果如下： 回答下列问题： (1)实验一中R位点上R、R＇、r、r＇是4个等位基因，等位基因是 ，这些基因的遗传符合 定律。 (2)实验一中9号染色体上R位点上决定黑色性状的基因型有 种，一株褐色大豆和虎斑纹大豆杂交，后代性状及比例是 。 (3)实验二中黄色大豆和棕色大豆杂交实验表明，该颜色性状至少由 对基因控制，理由是 。 (4)如果要鉴定实验二F2中黑色大豆是否为纯合子，写出实验设计的思路及预期实验结果及结论： ①实验的设计思路： 。 ②预期实验结果及结论： 。 24．随着全球气候变化的加剧，极端温度事件频发，强度加大、时间延长，我国也面临着更明显的大暖、大冷气候变化。为研究低温、高温胁迫对植物的影响，科研人员以某植物树苗为材料，实验处理前先进行常温10d适应处理，随后实验组进行极端气候模拟实验，日光温室内的光照强度为500μmo/（m2·s），CO2浓度为500μmo/（m2·s），湿度为80%，实验的部分结果如图1和图2所示[注：大气CO2浓度为350μmo/（m2·s）]。回答下列问题： (1)极端低温时细胞合成的 （填激素名称）增多，促进气孔 （填“开放”或“关闭”），增强植物对低温胁迫的抗性。 (2)在模拟实验中，为避免温度剧烈变化造成树苗不适，科研人员可采用 的方法对植物树苗进行低温或高温胁迫。 (3)根据题意分析，低温胁迫下，该植物幼苗叶片胞间CO2浓度较高，不仅受气孔导度的影响，还受 （答出2点即可）等影响。 (4)上述结果只是模拟低温胁迫对该植物树苗的影响，请你根据图1和图2推测科研人员研究高温胁迫对该植物树苗的影响的模拟实验方案，完成下列表格序号①～③所对应的内容。 模拟高温胁迫对某植物树苗影响的实验方案 实验组别 以该植物树苗60株为实验材料，经20～30d的适应培养后，随后常温23℃/18℃（昼/夜）处理① 天，再在5天内将温度升高至40℃/36℃（昼/夜），继续实验5天，同时设置对照组 实验条件 控制光周期昼夜12h，其他条件如② （答出2点即可） 测量指标 定期测量该植物树苗的苗高，第10天③ （答出1点即可）等 25．动物遇到天敌时，机体会做出一系列的调节变化，表现出“战斗或逃跑”的行为。回答下列问题： (1)小鼠遇到蛇时， （填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，促进肾上腺分泌 ，提高应激能力。 (2)在陷入无法逃跑的绝境时，小鼠会发起防御攻击。科研人员欲探究激发小鼠防御攻击行为的信息来源，设计实验如下： 组别 施加刺激类型 小鼠行为 甲 仿真蛇涂抹蛇的粪便提供嗅觉信息 静止不动 乙 仿真蛇连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激（夹住鼠尾巴） 防御攻击（撕咬） 丙 无威胁的物体（如木块）连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激 防御攻击（撕咬） 该实验说明： 。 (3)为研究小鼠防御攻击行为的神经调节机制，科研人员在对照组和转入光敏通道蛋白基因GtACR1的实验组小鼠AHN脑区埋置光纤（便于施加光刺激），使用鳄鱼夹“咬”住小鼠尾巴，诱导小鼠防御攻击，然后通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化如下图：    ①光刺激后，实验组小鼠 ，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。 ②实验组小鼠防御攻击频率发生变化的原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放， 内流，vGAT神经元 （填“兴奋”或“抑制”）。 (4)为验证vGAT神经元兴奋是触发小鼠防御攻击的充分条件，参考（3）的实验设计，①请从下列选项中选取所需实验操作的字母，形成实验组的方案 。 A．小鼠转入介导阳离子内流的光敏通道蛋白基因 B．小鼠转入介导阴离子内流的光敏通道蛋白基因 C．仿真蛇“咬”住小鼠尾巴 D．仿真蛇不“咬”小鼠尾巴 E.特定波长光刺激vGAT神经元 ②实验组的预期结果为 。 26．给小鼠注射促甲状腺激素（TSH）会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节和反馈调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素再对下丘脑进行反馈调节。回答下列问题。 (1)促甲状腺激素（TSH）由 （填器官名称）分泌。 (2)某患者体内产生了大量TSH受体的抗体，该抗体可以结合TSH受体而充当TSH的作用，从而引起甲状腺功能异常，这类疾病在免疫学上称为 病。 (3)某同学设计实验如下：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为A、B两组，测定两组小鼠的TRH基础分泌量，然后摘除A组小鼠的甲状腺，B组小鼠做相同手术但不摘除甲状腺，再向A、B两组小鼠注射适量TSH，在相同适宜条件下饲养小鼠，一段时间后测定两组小鼠的TRH分泌量。若两组小鼠TRH分泌量减少相等，则观点1正确；若A组小鼠TRH分泌量不减少，B组小鼠TRH分泌量明显减少，则观点2正确。 ①上述的实验设计不合理，请写出具体理由： 。 ②请写出合理的实验设计思路：将生理状况相同的健康小鼠随机均分为C、D两组， 。 ③预期实验结果及结论：若仅C组小鼠TRH分泌量明显减少，表明TSH对下丘脑分泌TRH具有反馈调节作用，观点1成立；若 ，观点2成立；若 ，观点1、2均成立。 27．番茄是常见的经济作物。为研究外源硅（Si）对干旱胁迫下番茄植株光合作用的影响，研究人员做了系列实验。回答下列问题： (1)番茄植株光反应产生的NADPH在暗反应中的作用有 。 (2)研究人员设置了如下几组：①CK组（正常供水）、②Si组（正常供水并外源添加Si）③PEG组④PEG+Si组。PEG是聚乙二醇，联系实验目的，推断实验中添加PEG的作用是 。 (3)据下图分析干旱胁迫会使番茄植株的净光合速率 ；再结合PEG+Si组，可得出结论为 。 (4)为进一步探究Si在干旱胁迫下调控植物光合作用的机理，研究人员继续测定了四组叶片中ABA（脱落酸）含量及气孔导度，实验结果如下。据表分析，Si调控番茄光合作用的机理可能为 。 　 CK Si PEG PEG+Si ABA含量/（ng·g-1DW） 50.1 48.3 1105.2 672.7 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 259.5 275.5 119.5 146 28．为探究钾基纳米材料（纳米钼酸钾）对作物生长的影响，研究人员将生长状态一致的某种作物幼苗均分为5组，其中T1～T4组分别喷施适量的浓度为275、550、850和1100mg·L–1的纳米钼酸钾，在适宜条件下培养一段时间后，测定的生理指标如表所示。 组别 类胡萝卜素含量 /（mg·g–1） 叶绿素含量 / （mg·g–1） 胞间CO2浓度 / （μmol·mol–1） 气孔限制值 / 相对值 净光合速率 / （μmol·m–2·s–1） CK组 0.087 0.626 312.538 0.219 15.296 T1组 0.091 0.638 304.210 0.239 16.368 T2组 0.090 0.643 303.795 0.241 16.424 T3组 0.092 0.659 304.064 0.240 16.360 T4组 0.098 0,709 305.064 0.238 16.330 (1)实验中CK组进行的处理是 。 (2)在叶绿体中，类胡萝卜素和叶绿素分布在 上。由表可知，经纳米钼酸钾处理后，作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前 （填“增加”或“减少”），在光反应过程中可以产生更多的 用于暗反应。 (3)有专家提出，胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大，表明气孔因素是影响光合速率的主要因素，反之则为非气孔因素。根据这一观点推测，与低浓度的纳米钼酸钾相比，高浓度的纳米钼酸钾主要通过 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）影响光合速率，依据是 。 (4)R酶是卡尔文循环中催化RuBP和CO2发生反应的酶，有人认为，纳米钼酸钾能通过提高R酶活性来提高作物幼苗的光合速率。请设计实验来验证这一观点的正确性，简要写出实验思路： 。 29．甘薯是我国重要的粮食作物，干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料，设计正常供水、干旱、干旱+植物生长调节剂6-BA三组实验，探究了干旱胁迫下喷施6-BA对甘薯光合作用的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 处理 叶绿素荧光参数 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 净光合速率/（mmol·m-2·s-1） Fv/Fm PI 正常供水 0.72 2.37 499.2 21.67 干旱 0.53 1.23 296.84 14.18 干旱+6-BA 0.72 2.64 384.75 18.43 注：叶绿素荧光参数中，Fv/Fm和PI均反映光能利用效率，数值越高，代表光能利用效率越高。 (1)与光合作用有关的色素分布在叶肉细胞的 （填具体部位）上，在光反应阶段将光能转化成化学能储存在 中。可利用 试剂对绿叶中的色素进行提取，分离色素时位于滤纸条最上端的色素主要吸收 光。 (2)干旱胁迫时，推测气孔导度会 （填“增大”或“缩小”），进而直接影响光合作用的 反应阶段来影响光合作用。据表分析，干旱条件下施用6-BA可使甘薯净光合速率上升的原因有 （答出两点）。 (3)研究发现，喷施6-BA能提高植物体内IAA的含量，科研人员由此推测：在干旱条件下，6-BA通过提高IAA的含量进而提高净光合速率，并设计了以下实验验证上述推测。 实验组一：干旱处理甘薯幼苗，检测植物内IAA含量（m1）和净光合速率（n1）。 实验组二：干旱处理甘薯幼苗，叶面喷施6-BA，检测植物体内IAA含量（m2）和净光合速率（n2）。 请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料，依次利用6-BA、IAA合成抑制剂和IAA类似物，参照实验组一和实验组二的书写格式，完善实验方案中的实验组三、四并预期实验结果。 实验方案： ； 预期实验结果： 。 30．随着生活节奏的加快，消化液分泌紊乱引起的消化系统疾病患者人数日趋增加。青藤碱是从中药清风藤中提取出的生物碱，参与调节消化液的分泌；胃泌素（GAS）可以促进胃液的分泌。为了进一步探究青藤碱在调节消化液分泌中的作用和机制，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。回答下列问题： (1)胃液分泌受到自主神经的调节，临床上可以选择性切除 （填“交感”或“副交感”）神经来抑制胃液的分泌。彻底切除白兔通向小肠的神经，青藤碱依然可以引起白兔小肠分泌消化液，分析青藤碱对消化液分泌是否存在体液调节，是否存在神经调节？ 。 (2)实验组给白兔按7.5mg/kg注射青藤碱，对照组给白兔注射 。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中GAS水平的依据是 。 (3)丙谷胺可以抑制GAS受体发挥功能。研究人员推测青藤碱可以通过促进GAS的释放来促进胃液的分泌。请在本实验基础上再增加一组实验处理来验证这一推测，并写出预期结果。 实验方案： 。 预期结果： 。 (4)GAS对胃液分泌量的调节存在负反馈机制，请结合（3）中的推测分析实验2中GAS浓度下降的原因： 。 31．人体内水和无机盐的稳态是通过复杂的调节机制维持的。 (1)图中神经①②③中参与构成自主神经系统的是 (填序号)。当膀胱充盈时压力感受器感受刺激，通过图中的排尿反射引起膀胱逼尿肌收缩、尿道内外括约肌松弛产生排尿行为。婴儿控制排尿的反射中枢位于 ；正常成人能有意识地控制排尿，是因为 。 (2)肾小管和集合管对水的重吸收与细胞膜上存在的水通道蛋白 AQP2有关，细胞质中的AQP2由囊泡包裹运往细胞膜，完成对水的转运后再由囊泡运回细胞质降解。抗利尿激素(ADH)由 分泌经 释放后促进肾小管和集合管对水分的重吸收，试分析其作用机制： 。 (3)心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并释放的肽类激素，可通过抑制ADH分泌进而抑制肾小管和集合管对水分的重吸收。请利用以下实验材料设计实验进行验证，简要写出实验思路并预测实验结果： 。 实验材料：生理状况相同的小鼠若干、生理盐水、适宜浓度的 ADH溶液和ANP 溶液、注射器等。 32．消化腺的分泌活动受多种因素影响，如交感神经兴奋时，能抑制胃肠道活动，使消化腺的分泌物减少；而肾上腺皮质激素的作用则可使消化腺的分泌物增加。如图为机体对胃腺细胞分泌胃液的调节机制示意图。回答下列问题：    (1)下丘脑通过垂体调节管理肾上腺皮质，这种调节机制称为 ，该调节机制的意义是 。 (2)图中结构胃中的突触有 个，效应器是 。 (3)复方阿嗪米特是一种健胃保健药，有人认为复方阿嗪米特可以作为肾上腺皮质激素的替代品使用。科研人员欲探究“小鼠体内肾上腺皮质激素的作用能否被复方阿嗪米特所代替”，实验设计如下： 实验材料：多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠、肾上腺皮质激素溶液、生理盐水配制的复方阿嗪米特溶液、生理盐水等，可根据需要选择或补充实验材料。 实验步骤：第一步：将多只生长发育程度相同且正常的同性小鼠随机均分为A、B、C三组，三组均 。 第二步：给A组小鼠注射一定量的肾上腺皮质激素溶液，给B组小鼠注射等量的 ，给C组小鼠注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间后，检测三组小鼠胃液的分泌量。 预期实验结果与结论：若胃液分泌量的大小为 ，可说明肾上腺皮质激素促进胃腺分泌的作用不能被复方阿嗪米特所代替且复方阿嗪米特与胃液分泌无关。 33．哺乳动物雌性个体中存在下丘脑-垂体-卵巢轴。下丘脑分泌的GnRH作用于垂体，使其分泌FSH（促卵泡生成素）和LH（促黄体生成素），两者共同作用于卵巢，刺激卵泡发育、成熟卵泡排卵以及合成雌激素等（图1）。雌激素的合成需要卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞的共同参与（图2）。 (1)FSH和LH可统称为 （写中文名称），雌激素分泌过程中存在的调节方式有 。雌激素包括雌酮和雌二醇，其中作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是 。 (2)医学上可用药物来曲唑促进排卵，已知来曲唑的作用靶点是芳香化酶，来曲唑促进排卵的机理是 。 (3)长期服用来曲唑会导致骨质疏松，科研人员研究发现葛根素可通过激活产生β-catenin蛋白的信号转导通路缓解这一症状，请设计实验验证。实验材料：生理状态相同的成年雌性大鼠若干只，来曲唑、葛根素，骨密度检测仪、蛋白质检测仪等。 实验思路： 。 实验现象： 。 34．禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。 (1)高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于 的血糖调节中枢兴奋，通过 （填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 (2)结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有 ，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是 。 (3)研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。 实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等 实验设计思路： 。预期实验结果： 。 35．肺动脉高压（PAH）是一种心血管疾病，临床表现为肺血管阻力增加，肺动脉压力升高，PAH患者的右心室由于负担过重会出现衰竭现象。研究者为探究其发病机制及治疗方案，进行了相关研究。 (1)研究者将适量野百合碱（MCT）注射给大鼠，损伤其肺内皮细胞，从而构建了PAH模型鼠，用于实验组的探究，则对照组大鼠的处理方法应为 。 (2)PAH患者会出现血氧饱和度下降的现象，此时机体会出现的调节现象有 （多选）。 a．交感神经兴奋，心率加快，心脏泵血量提高 b．促红细胞生成素EPO（刺激红细胞的生成）分泌增多 c．呼吸中枢被抑制，呼吸变慢变浅 d．局部毛细血管扩张，提高组织血流量 (3)NLRP3是一种炎性小体，研究者发现MCT处理的大鼠体内的NLRP3明显高于对照组，进而导致右心室细胞凋亡、纤维化等，具体机理与过程如图所示。 ①选取合适的检测指标，以表征NLRP3介导的炎症反应是否被激活是该研究中的重要一环，据图可选取的表征指标可以为激活的NLRP3、 （填写2种）。 ②用于治疗PAH的一种药物SC—144为GP130拮抗剂，据图分析其治疗机理为 。 (4)临床证明MCC950是一种NLRP3抑制剂，可有效治疗PAH。为证明MCC950通过抑制单核细胞驱动的心肌细胞损伤来保护心肌细胞，用不同处理方式的单核细胞与心肌细胞共培养进行验证，请完善如下实验设计： 甲组：适量从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞+新生心肌细胞共培养； 乙组：适量从PAH模型鼠体内分离出的单核细胞+ +新生心肌细胞共培养； 丙组： +新生心肌细胞共培养。 一段时间后，检测健康心肌细胞数量，若结果为乙组与丙组明显高于甲组，则得以证明。 36．科学家以酵母菌为材料研究有氧呼吸的场所及过程，具体方法为将酵母菌破碎后离心获得细胞质基质和线粒体，通入18O2进行实验，结果如下表所示。回答下列问题： 试管 加入的细胞成分 加入的反应物 各试管有氧呼吸的物质变化情况 加入荧光素和荧光素酶 1 细胞质基质、线粒体 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少，有14CO2、H218O的生成 较强荧光 2 细胞质基质 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量减少，有14C标记的丙酮酸、[H]的生成 较弱荧光 3 线粒体悬液 14C标记的葡萄糖 葡萄糖的量不变 没有荧光 4 线粒体悬液 14C标记的丙酮酸 丙酮酸的量减少，有14CO2、H218O的生成 较强荧光 注：荧光的强度可以体现释放能量的多少。 (1)在检测14CO2、H218O的生成情况时，可以检测放射性的是 。直接为荧光素发出荧光提供能量的物质是 ，荧光素发出荧光属于 （填“吸能”或“放能”）反应。试管1和试管4中葡萄糖或丙酮酸分解释放的能量去向还有 。 (2)1、3、4号试管的结果说明 （答出2点）。 (3)为进一步研究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所和能量释放情况，科学家使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构（保持正常功能）和线粒体基质，继续进行下列实验： ①设置三组实验，甲组试管加入 ，乙组试管加入 ，丙组试管加入 ； ②向各组试管中加入 、荧光素和荧光素酶，通入O2进行实验； ③一段时间后，检测荧光强度和物质含量变化； ④预期结果： ，则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在线粒体基质中。 37．现有紫眼卷翅甲、红眼卷翅乙和红眼正常翅丙（野生型）三个自交后代不出现性状分离的果蝇品系，其中甲、乙品系中各有一个隐性致死基因。为了解果蝇卷翅性状的遗传规律，探究两个卷翅品系中卷翅基因的相对位置，研究小组先进行了3组杂交实验，实验结果如表（每组正反交实验结果相同），又选取组合一、组合二的卷翅果蝇分别自由交配，中卷翅与正常翅比例均为2:1。已知相关基因不在X、Y染色体的同源区段，不考虑突变和交叉互换，回答下列问题。 杂交组合 亲代 F₁表型及比例 一 甲×丙 红眼卷翅：红眼正常翅=1:1 二 乙×丙 红眼卷翅：红眼正常翅=1:1 三 甲×乙 红眼卷翅：红眼正常翅=3:1 (1)据表可知，紫眼的遗传方式为 。 (2)两个卷翅品系均可稳定遗传，推测卷翅品系中各有一个隐性致死基因，试分析卷翅基因与致死基因的相对位置为 ，组合三的中出现正常翅的原因是 。 (3)选取组合一或组合二的卷翅果蝇自由交配，中卷翅：正常翅=2:1，原因可能是 。组合三中，卷翅与正常翅杂交得，中正常翅占 或 。 (4)利用上述材料设计实验探究控制甲品系卷翅基因和眼色基因的相对位置，写出实验设计思路 ，预期结果 。 38．慢性肝病患者往往由于病情持续时间长、病痛以及失眠、焦虑等而引起慢性应激。临床研究表明，较高水平的慢性应激会增加肝部分切除后的死亡率，机制如下图。其中IL-6是一种细胞因子，既能促进肝脏细胞中PCNA基因的表达，也能促进淋巴细胞的增殖和分化，PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白，NE是去甲肾上腺素。请回答下列问题： (1)图中兴奋在B处突触后膜的信号转换形式为 。交感神经兴奋时，胃肠的蠕动 。 (2)巨噬细胞参与人体免疫的第 道防线。除巨噬细胞外，特异性免疫过程中能产生细胞因子促进淋巴细胞增殖分化的细胞还有 。 (3)分裂间期分为三个时期，依次为G1期、S期、G2期。推测PCNA在间期中的 期开始合成，在 期发挥作用。 (4)为验证“慢性应激引起PCNA基因表达下降导致肝脏部分切除后死亡率上升”的机制，科研人员设计了如下实验方案，请补全表格。 实验步骤 简要操作流程、预测结果 适应性培养 取生理状况一致的健康雄性大鼠在相同且适宜的条件下培养一周。 实验分组 将大鼠随机均分为A、B、C、D四组。 ① 将B组和D组大鼠进行慢性睡眠剥夺处理21天。 手术处理 将C组和D组大鼠麻醉，切开腹部中线皮肤和肌肉、暴露肝脏并切除90%的肝脏，再进行综合。A组和B组的处理为② 。 预测实验结果 一段时间后，③ 组大鼠PCNA的表达量最高，四组大鼠的存活率由低到高依次为④ 。 (5)请根据本研究分析，为了提高肝脏部分切除患者的存活率，提出临床上可采取的一个措施： 。 39．进行性脊柱性肌萎缩症（SMA）与假肥大型进行性肌营养不良症（DMD）两种遗传病症状相似，均会导致肌肉力量不足，临床上较难区分。SMA 由等位基因A、a控制，DMD由等位基因B、b控制，图1为两种遗传病的系谱图，图2为对图1中某些个体的DMD相关基因分析获得的电泳（可分离不同基因，marker为标准品）图，Ⅱ-6和Ⅲ-9个体的结果丢失。回答下列问题。 (1)分析图1、2可知DMD的遗传方式为 。 (2)Ⅲ-9的 DMD致病基因来自Ⅰ代的 ，请将Ⅱ-6和Ⅲ-9的电泳结果标注在图2中 。 (3)Ⅰ-2和Ⅱ-6基因型相同的概率为 ，Ⅱ-6与Ⅱ-7再生一个孩子患病的概率为 。 (4)除基因检测等分子水平的方法外，还可以对某个肌肉力量不足的女性患者进行遗传咨询，以初步判断是SMA 还是 DMD（不考虑突变）。请写出实验思路： 。 40．帕金森病是常见的中枢神经系统疾病。酪氨酸羟化酶在帕金森病中起着关键作用，其表达水平的下降与帕金森病的病理过程密切相关。当前研究发现由干细胞分泌的外泌体对该病有一定的治疗作用，回答下列问题。    (1)如图所示，外泌体是一类包含有复杂成分的小膜泡，干细胞分泌外泌体的方式为 ，这种方式体现了细胞膜具有 的结构特点。外泌体与其他细胞膜上的 结合后，将信息传递给靶细胞，发挥调节作用。 (2)为验证干细胞分泌的外泌体对帕金森病有一定的治疗作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，设计实验记录表。 材料和用具：正常小鼠若干只，生理盐水配制的MPTP溶液（腹腔注射，用于制备急性帕金森小鼠模型），缓冲液配制的外泌体溶液（静脉注射），生理盐水，缓冲液等。 （要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。旋转试验可用于评估小鼠神经系统的功能，其结果可用转圈数进行表示。） ①完善实验思路： 将45只正常小鼠随机分为A、B、C三组，每组15只，其中B、C两组 ，制备成急性帕金森病小鼠模型； A组、B组 ，C组 。 将小鼠置于相同且适宜的条件下饲养，并在T1、T2、T3天， 。 进行数据的统计与分析。 ②设计一张表格，用于记录实验数据。 。 ③实验结果表明，使用外泌体治疗后，在一定时间范围内帕金森病小鼠转圈数明显减少，说明外泌体对帕金森病有一定的治疗作用。请结合信息预测A、B、C三组小鼠体内酪氨酸羟化酶的表达量大小： 。结合上述研究，除注射外泌体外，请再提出1种可能的治疗帕金森病的思路： 。 41．从某些植物的下胚轴中可提取出有效成分用于治疗疾病。科研人员以拟南芥为材料，通过实验发现：萌发拟南芥下胚轴的伸长量和乙烯、HY5蛋白（光形态建成关键蛋白）密切相关，且在黑暗中的伸长量显著高于正常光照条件下；与野生型相比，无论光照或黑暗条件下，乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型，如图甲。 回答下列问题： (1)光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短，从光调控植物生长发育的反应机制角度来看，可能的原因是 。乙烯和HY5蛋白均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控，它们对下胚轴的伸长分别起 、 作用。 (2)为探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系，科研人员利用野生型拟南芥野生型（WT）和HY5基因缺失突变体（hy5）进行实验，提出三种假设并设计以下实验方案。请将表中①②处的内容补充完整。 假设 假设内容 实验植株 实验步骤 预期结果 甲 乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控 WT Ⅰ.使用适宜浓度乙烯处理植株 Ⅱ.测量植株下胚轴长度和测定HY5蛋白含量 乙烯处理后，HY5蛋白含量未发生变化 下胚轴伸长 乙 乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长 ② 下胚轴伸长 丙 ① WT、hy5 测量植株下胚轴长度和测定乙烯含量 hy5体内乙烯含量较WT低 hy5下胚轴较WT长 (3)科研人员检测三种植株HY5基因的表达水平，得到如图乙的实验结果（图A数据在统计学上没有明显差异）。 本实验结果表明乙烯与HY5基因、HY5蛋白的关系是 ，这一结果支撑（2）中的假设 （填“甲”“乙”或“丙”）。 (4)根据以上信息，除了添加乙烯处理以外，试从分子水平提出促进植物下胚轴伸长的两个新思路： 。 42．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是由肠道L细胞分泌的一种激素，图1为其促进胰岛素合成和分泌的作用机制示意图。请回答下列问题。    (1)GLP-1与图1中 结合后可激活腺苷酸环化酶（AC），进而激活蛋白激酶A（PKA），该过程中ATP的作用为合成 的原料。 (2)PKA激活后，一方面可促使Ca2+通道开放，内流的Ca2+可促进 和质膜融合，释放胰岛素；另一方面，可促使PDX-1经 进入细胞核与胰岛素基因的启动子结合，在 的催化下启动胰岛素基因转录，经翻译合成胰岛素。 (3)二肽基肽酶-IV（DPP-IV）能促进GLP-1的降解。导入外源小干扰RNA（siRNA）可通过与mRNA特异性结合，抑制翻译过程，进而实现基因沉默。科研人员利用siRNA开展了靶向抑制DPP-IV基因对糖尿病小鼠降糖作用效果和机理的研究。下表为部分实验步骤，请完成下表。 实验目的 实验操作及结果 siRNA的设计合成 根据① 设计3条靶向siRNA（记作R1，R2，R3），另设计一条非靶向siRNA。 设置对照组和实验组 取12只糖尿病模型鼠随机分为CK组、R1组、R2组和R3组。R1~R3组给予适量的靶向siRNA溶液，CK组给予② 。 ③ 分别于给药后第1、2、4、7、10天取血测定4组小鼠的空腹血糖含量，并记录 实验结果分析 绘制4组小鼠不同时间血糖含量变化的折线图（图2），请据图分析。   R1、R2和R3给药组均出现不同程度的降糖作用，且在第④ 天效果最明显，后期血糖含量有所回升的原因最可能是⑤ 。 (4)综上所述，siRNA类药物对糖尿病模型小鼠有明显的降血糖作用的原因是siRNA进入细胞后能与DPP-IVmRNA结合 ，促进了胰岛素的合成和分泌。 43．小麦黄矮病是一种由介体蚜虫传播的大麦黄倭病毒（BYDVs）侵染寄主植物后引起的病毒病害，寄主植物被BYDVs侵染后出现植株矮化、叶片失绿，分蘖减少，不育以至不能结实。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。 (1)秋季小麦出苗后，下部叶片会聚集大量蚜虫，常见的蚜虫有二叉蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、禾谷缢管蚜等，为调查麦田蚜虫的发生状况，可采用样方法统计蚜虫的 。 (2)下列属于麦田某种蚜虫种群基本特征的有 （填序号）。 ①迁入率   ②原始合作   ③物种丰富度   ④空间分布   ⑤水平镶嵌 (3)BYDVs与小麦种间关系是 。小麦遭遇蚜虫时，会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是 。 (4)科研人员利用病毒侵染后的带毒小麦对介体蚜虫选择寄主植物行为的影响进行了如下实验： 实验目的 实验操作及结果 小麦处理 将健康小麦种子处理后，播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养，待长至两叶一心期，选取 小麦植株若干。 将带毒蚜虫接种至部分健康小麦，获得带毒小麦，记为实验组；等量健康小麦（即不带毒小麦）记为对照组。随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫。 制作蚜虫选择性装置 进行实验 实验前，将带毒蚜虫和不带毒蚜虫进行饥饿处理。 分别将200头带毒和不带毒蚜虫从装置的塑料桶顶部的纱网口处接入，12h后观察记录蚜虫在小麦上的取食定位情况。重复测试3次的目的是 。 实验结果 带毒蚜虫对不同处理小麦选择性分析 (5)作为麦田生态系统中重要组成的蚜虫寄生蜂，对蚜虫的种群数量起到一定的控制作用。科研人员为研究小麦植株上蚜虫的种类和不同蚜虫体内寄生蜂种类，利用PCR技术和琼脂糖凝胶电泳法进行检测，结果如图甲所示。据此结果，用箭头在图乙中绘制出三者之间的能量传递关系 。 。 44．胰岛素抵抗表现为机体分泌胰岛素的功能正常，但组织细胞对胰岛素敏感度下降，机体调节血糖代谢能力减弱。肥胖、能量摄入过多、运动量过少易导致胰岛素抵抗的发生，而胰岛素抵抗会进一步加重肥胖，进而加剧胰岛素抵抗。在胰岛素抵抗患者的常规治疗中通常采用饮食控制和中等强度运动控制的方法。回答下列问题： (1)正常人群中，当血糖浓度升高时，机体通过 （填“神经调节”“体液调节”或“神经调节和体液调节”）使 分泌更多的胰岛素，从而降低血糖。 (2)胰岛素抵抗患者通常会代偿性地 （填“增加”或“减少”）胰岛素的分泌来弥补其效应不足，若胰岛素抵抗加重无法弥补，则可能出现高血糖甚至糖尿病。 (3)常规治疗不仅可以控制胰岛素抵抗患者的体重，还可以通过 和 等途径控制其血糖浓度。 (4)研究发现，维生素D可以提高常规治疗的效果，在一定程度上减轻胰岛素抵抗。请利用胰岛素抵抗兼肥胖模型小鼠设计实验进行验证。（注：维生素D施加方式为口服）实验思路：①将若干胰岛素抵抗兼肥胖模型小鼠随机均分为甲、乙两组，测量治疗前的体重、血脂水平、空腹胰岛素浓度和空腹血糖浓度； ②甲组小鼠进行常规治疗，乙组小鼠 ； ③在相同且适宜的条件下饲养一段时间， 。 预期实验结果： 。 45．中国是世界第一大西瓜生产国和消费国，西瓜栽培面积和产量均居世界首位。随着温室效应持续增强，西瓜生产已面临高温胁迫的严峻挑战。为探究施加不同浓度外源SA（水杨酸）对高温胁迫下西瓜幼苗的生长及生理特性的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如表所示。回答下列问题： 处理组 CK H0 H0.5 H1.0 H1.5 H2.0 SPAD值 50.10 43.51 46.11 47.23 48.79 47.50 净光合速率/（mmol·m–2·s–1） 4.55 1.71 2.61 3.38 4.38 3.93 气孔导度/（mmol·m–2·s–1） 47.07 25.81 39.41 47.42 99.80 75.20 胞间CO2浓度/（mmol·mol–1） 240 209 251 284 301 339 注：SPAD值表示单位叶面积内叶绿素的含量；CK表示常温下无SA处理；H表示高温处理（H0为不施加SA，H0.5、H1.0、H1.5、H2.0分别为高温处理下施加不同浓度的SA，且SA浓度逐渐增大）。 (1)利用SPAD仪测定叶绿素含量时，可先用 （填试剂名称）提取西瓜叶片中的光合色素。SPAD仪通过测定叶片对可见光中的 （填“红光”或“蓝紫光”）的吸收量来确定叶绿素的相对含量，选择该可见光的原因是 。 (2)由表分析可知，在高温胁迫的作用下，气孔导度 （填“是”或“不是”）限制西瓜净光合速率的因素，依据是 。 (3)实验结果表明，不同浓度的外源SA处理可以有效增强植物抵御高温胁迫的能力，为确定外源SA作用的最适浓度，应在 两个组别间设置浓度梯度进一步实验。 (4)高温胁迫会使植物细胞产生氧自由基，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，SOD可清除氧自由基。如图为检测各组别植物中SOD活性结果图。 研究发现高温胁迫下随着外源SA处理浓度增加，氧自由基含量先略有下降后增加，据图分析，其原因是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$