第44讲 实验探究综合分析（专项训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第44讲 实验探究综合分析 目录 01 课标达标练 【题型一】 探究实验分析 02 高考溯源练 含2025高考真题 题型一 探究实验分析 1．（2025·北京·模拟预测）下列实验中，未体现实验设计的对照原则的是（    ） A．探究植物细胞的吸水和失水 B．探究酵母菌细胞呼吸的方式 C．绿叶中色素的提取和分离 D．DNA的粗提取和鉴定 2．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 3．（2025·北京海淀·一模）将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（    ） A．本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B．各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C．1nmol/L BL促进侧根形成 D．1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 4．（24-25高三上·北京东城·期末）为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（    ） A．光和乙烯都是调节果实成熟的信号 B．增加光强有利于果实中花青素的积累 C．果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的 D．光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累 5．（24-25高三上·北京丰台·期末）番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B．外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C．低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D．外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 6．（24-25高三上·北京丰台·期末）为探究施氮量对羊草光合特性的影响，科研人员检测不同施氮量下羊草的相关指标，数据如下表。下列叙述正确的是（    ） 处理 净光合速率μmol（m2·s） 气孔导度mmol（m2·s） 蒸腾速率mmol（m2·s） 胞间CO2浓度μmol/mol 不施氮 11.15 71.38 2.03 288.28 施氮（kg/hm2） 75 15.40 82.73 2.65 361.08 150 19.67 87.45 3.17 388.85 225 14.63 77.93 2.55 341.02 300 8.33 61.82 1.83 248.15 A．羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物 B．净光合速率的变化与施加氮元素的量成正相关 C．施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高 D．高氮环境下呼吸速率升高从而降低胞间CO2浓度 7．（2024·北京朝阳·一模）V8是由金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶。小鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，会发生强烈的瘙痒和搔抓。研究者探究金黄色葡萄球菌诱发上述反应的机制，结果如下图。已知缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 以下推断错误的是（　　） A．对照组在小鼠表皮内注射与V8等量生理盐水 B．金黄色葡萄球菌通过释放V8引发小鼠瘙痒 C．V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化 D．V8引发瘙痒和搔抓过程中必须有F2r参与 8．（2024·北京丰台·一模）为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响是否完全独立，用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗，结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径，从而抑制植物生长，分析D蛋白突变体对乙烯的反应，结果如图2。下列推测错误的是（    ） A．赤霉素处理缓解了乙烯对根的抑制 B．野生型比D蛋白突变体更能抵抗乙烯的作用 C．乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径 D．乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的 9．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。拟南芥的H蛋白能修复损伤的PSⅡ。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行实验，结果如图所示。下列说法错误是（　　） 注：强光照射时，对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。 A．PSⅡ复合体应位于类囊体薄膜上 B．该实验的自变量为光照强度和H蛋白 C．强光照射下突变体比野生型流向光合作用的能量少 D．强光照射下突变体比野生型的PSⅡ活性高 10．（23-24高三上·北京昌平·期末）生长激素（GH）和肝脏产生的胰岛素样生长因子1（IGF-1）都能直接促进软骨细胞的增殖，研究者以无GH受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在软骨细胞培养液中分别添加不同物质并分组离体培养，验证GH可通过促进IGF-1的产生从而促进软骨细胞增殖，实验过程和结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 组别 A B C D E 培养液中添加物质 无 GH IGF-1 肝脏细胞培养液的提取液 ？ 软骨细胞增殖情况 不显著 不显著 显著 不显著 显著 A．垂体能够合成并分泌生长激素 B．GH和IGF-1作为信号分子能够调节软骨细胞的代谢 C．B组软骨细胞增殖情况不显著的原因是细胞无GH受体 D．E组处理为加入GH和IGF-1 1．（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）麦角硫因（EGT）是一种不参与蛋白质合成的非标准氨基酸，可从食物中获取。为研究EGT在改善运动表现中的作用，研究人员做了相关实验。 (1)动物运动所需要的能量来自于细胞内有机物的 。研究人员使小鼠进行4周运动后，从肌肉和其他组织收集线粒体，发现运动小鼠肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，但其他组织细胞线粒体中含量变化不明显。EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，据此推测，运动可能通过 肌细胞S蛋白的作用从而提高线粒体EGT含量，对其他部位无影响。 (2)对运动后不同时间P、S蛋白基因的mRNA测定结果如图2，结论可以概括为 。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列实验及结果能为此提供证据的是 。 A．对小鼠进行运动和不运动处理，检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠 B．小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠 C．对小鼠进行运动处理，检测到血浆中EGT含量明显下降，肌细胞线粒体中EGT含量明显上升实验结果证实了假设，同时还发现运动后血浆EGT含量显著降低 (3)线粒体的功能受到M酶调节，在合M酶和底物的反应体系中加入EGT或1（1是M酶的抑制剂）？检测酶活性，结果如图3所示。同样的方式处理细胞后检测线粒体有氧呼吸的速率，结果与图3类似。上述结果说明EGT对线粒体的作用 （依赖/不依赖）于M酶活性。 (4)对小鼠进行膳食EGT补充处理，一段时间后检测发现，实验组的体重和饮食量与对照组无显著差但耐力运动表现优于对照组。综上所述，请用文字和箭头解释EGT对提高耐力运动表现的作用机理 。 2．（25-26高三上·北京·阶段练习）蛋白质是生命活动的主要承担者。科研人员利用细胞内已有蛋白质L创建出一种能被更精准调控的蛋白模块，为疾病治疗提供新的方向。 (1)正常细胞内，L蛋白的功能在不同条件下会发生动态的变化。L蛋白与连接的X（可变蛋白质组分）构成蛋白模块。在25℃下，L蛋白的 发生改变，定位到细胞膜上，进而活化X蛋白，激活下游信号通路，如图1. (2)科研人员构建编码LX蛋白模块的基因表达载体，导入到动物细胞中。利用PCR技术筛选成功构建的基因表达载体，最佳引物组合是图2中的 。 (3)诱导上述细胞表达L-X蛋白模块，进行25℃/37℃温度转换，检测蛋白模块与细胞膜的结合情况。结果显示，经过多次温度转换，L-X蛋白模块响应模式始终相似，表明该蛋白模块的优点是具有 。 (4)活化的C蛋白可启动细胞凋亡通路，诱导细胞凋亡。X选用C蛋白，组成L-C蛋白模块。向小鼠左侧后腿注射肿瘤细胞，右侧注射表达L-C蛋白模块的同种肿瘤细胞，并对右侧后腿进行局部冷却处理。与对照组相比，一周后左侧肿瘤体积显著减小。请结合免疫学原理，补充左侧肿瘤被抑制的途径：右侧后腿局部冷却处理→①→释放肿瘤抗原→②→左侧后腿肿瘤被抑制。 ① ② (5)目前，主要采用光激活蛋白G组成G-C蛋白模块治疗癌症，但是治疗深层组织癌症的效果不佳。L-C蛋白模块比G-C蛋白模块更具有临床应用优势，利用下列材料和设备验证该推测，请简要写出实验设计思路 。主要实验材料和设备：琼脂（模拟人体组织）、L细胞（表达L-TEV蛋白模块和荧光蛋白的细胞）、G细胞（表达G-TEV蛋白模块和荧光蛋白的细胞）、光源、冷却装置、荧光检测系统。注：活化的TEV蛋白可诱导荧光蛋白发出荧光，荧光不会激活L或G蛋白。 3．（2025·北京·模拟预测）精准标记和追踪活细胞表面和内部的有机物，是认识生命现象的基础。2022年诺贝尔化学奖授予3位科学家，表彰他们在点击化学和正交生物学方面的贡献。其中，正交生物学在活细胞标记实验中有很高的应用价值。 (1)点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基环加成反应，铜作为无机催化剂，其催化动力极高，但该方法不能直接应用于活细胞，原因是 。 (2)经过研究，科学家发现环辛炔和叠氮化合物之间可以在适合的生理条件下实现快速环加成反应，且无需催化剂进行催化。将纯化的糖蛋白进行叠氮修饰，在缓冲体系中溶解、保温孵育过夜，蛋白印迹可检测环辛炔与糖蛋白的结合情况，酶标抗体可用于检测体系中存在的糖蛋白，检测如图1。 ①第1组反应物应为 ，起对照作用。 ②据图1推测，CuSO4存在会导致 。 ③上述实验的结论是 。 (3)为进一步证实环辛炔和叠氮化合物在活细胞标记中的功能可靠性，科学家将带荧光基团的环辛炔与带有叠氮化合物的活细胞混合，一段时间后检测反应体系中的荧光量，结果如图2。 科学家认为，据图2可以确定带荧光基团的环辛炔和叠氮化合物在活细胞标记中的功能是可靠的，作出判断的依据是 。这种标记活细胞中特定有机物的方法，称为正交生物学。 (4)科学家利用正交生物学原理标记活性。在25℃下进行标记和孵育，在1小时内先后从实验体系中定时提取单个细胞，观察I~M时间点时细胞表面和细胞内部的荧光标记结果，如图3。 据图3细胞表面和细胞内部白色箭头指示的荧光区域范围的变化，带有荧光标记的细胞结构包括 。 (5)除了可以避免活细胞标记时带入过多的铜离子，你认为正交生物学应用于活细胞标记的优势还包括 。 1．（2025·贵州·高考真题）科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该实验中，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜 B．该实验中，温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降 C．该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D．进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度 2．（2025·河南·高考真题）饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验，小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 分组 处理 实验结果 皮质醇水平 毛发 甲 正常饮食 正常 正常 乙 断食 升高 减少 丙 断食+切除肾上腺 无 正常 A．断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化 B．通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节 C．丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理” D．根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长 3．（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 4．（2025·山东·高考真题）深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是（    ） 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注： “+”表示有；“一”表示无 A．可用平板划线法对该菌计数 B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长 D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 5．（2025·浙江·高考真题）科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草（WT）中，获得两种转基因烟草Y1和Y2，培养并测定相关指标，结果如表所示。 植株 主根长度（mm） 侧根数（条） 不定根数（条） 叶片数（片） 相对叶表面积（%） WT 32.0 2.0 2.1 19.0 100 Y1 50.0 6.6 3.5 8.2 13.5 Y2 52.0 5.6 3.5 12.0 23.3 注：表内数据为平均值 下列叙述正确的是（    ） A．与WT相比，Y2光合总面积增加 B．Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT C．若对Y1施加细胞分裂素类似物，叶片数会增加 D．若对Y2施加细胞分裂素类似物，侧根和不定根数会增加 6．（2023·北京·高考真题）研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况，结果如图。由图可以得出的结论是（　　） A．吗啡减缓伤口愈合 B．阿片受体促进伤口愈合 C．生理条件下体内也有吗啡产生 D．阿片受体与吗啡成瘾有关 7．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。 8．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。 (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响 B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散 C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展 D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准 9．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。 10．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。 (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。 (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合， 。 (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。 实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞 实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。 (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。 11．（2021·北京·高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于 。 (2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。 ①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中， 。 ②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。 该实验的对照组放入的有 。 (4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 实验探究综合分析 目录 01 课标达标练 【题型一】 探究实验分析 02 高考溯源练 含2025高考真题 题型一 探究实验分析 1．（2025·北京·模拟预测）下列实验中，未体现实验设计的对照原则的是（    ） A．探究植物细胞的吸水和失水 B．探究酵母菌细胞呼吸的方式 C．绿叶中色素的提取和分离 D．DNA的粗提取和鉴定 【答案】C 【分析】对照原则是科学实验设计的基本原则之一，目的是通过设置对照组和实验组，排除无关变量的干扰，从而更准确地验证实验变量的影响 【详解】A、通过观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离与复原探究植物细胞的吸水和失水，体现了自身前后对照原则；A正确； B、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验分通气与密闭两组，体现了相互对照原则，B正确； C、仅光合色素的提取分离实验未体现对照原则，C错误； D、DNA的粗提取物鉴定时，需要取两支试管，各加入NaCl溶液，将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管，然后向两支试管中加入二苯胺试剂，混合并沸水浴加热比较两支试管中溶液颜色的变化，未加入粗提取物的试管为对照组，D正确。 故选C。 2．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 【答案】A 【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果。植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，也受外部因子（如光、温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响。 【详解】AB、由左图可知，S10处理后S12相对含量上升，且S12处理后叶绿素含量高于对照组，S10处理后叶绿素含量低于对照组，并能抑制S12的作用，A错误，B正确； C、由右图可知在S10含量不变的情况下，随着S12的添加量逐渐增加，S10与M蛋白的结合剂量依赖性减少，说明S10与S12竞争结合M受体，C正确； D、两种作用相反的植物激素相互作用有利于对叶片衰老的调控，D正确。 故选A。 3．（2025·北京海淀·一模）将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（    ） A．本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B．各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C．1nmol/L BL促进侧根形成 D．1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 【答案】D 【分析】该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响 【详解】A、该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响，A正确； B、由图可以看出，实验的对照组，为不添加IAA时，只有BL时，值为1，所以各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，B正确； C、当IAA浓度为1nmol/L时，有BL组的侧根数量相对值为1.3，无BL组的侧根数量相对值为0.5。 与无BL组相比，有BL组侧根数量相对值更大，说明1nmol/L BL能促进侧根形成，C正确； D、结合选项B，各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，1nmol/L IAA单独处理，表现为抑制作用，1nmol/L IAA与BL对侧根生长不是协同作用，D错误。 故选D。 4．（24-25高三上·北京东城·期末）为探究苹果果实成熟后逐渐变红的原因，进行了相关实验，实验处理及结果如下图。下列判断错误的是（    ） A．光和乙烯都是调节果实成熟的信号 B．增加光强有利于果实中花青素的积累 C．果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的 D．光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累 【答案】D 【分析】乙烯的合成部位是植物体各个部位，作用是促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。 【详解】A、据图可知，中光和高光处理后，花青素的含量不同，说明光处理会影响花青素的含量，乙烯可以调节果实的成熟，即光和乙烯都是调节果实成熟的信号，A正确； B、据图可知，高光处理组花青素含量高于中光处理组，因此增加光强有利于果实中花青素的积累，B正确； C、据图可知，无论是中光处理组还是高光处理组，乙烯的产生速率都在发生动态变化，即果实成熟过程中乙烯的含量是动态变化的，C正确； D、据图可知，高光处理组第5天乙烯产生速率最高，但花青素在第5天不是最高的，且高光处理组第12天乙烯产生速率最低，但花青素在第12天是最高的，因此不能说明光通过促进乙烯的合成促进花青素的积累，D错误。 故选D。 5．（24-25高三上·北京丰台·期末）番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B．外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C．低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D．外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 【答案】D 【分析】脱落酸： 主要合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。 主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。 【详解】A、脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落，A正确； B、依题意，冷害指数（%）=受冷害植株数/总植株数100%，可知，冷害指数越小，抗冷性越强；据图可知，在图示的三个实验处理浓度中，在不同的处理时间中，都是200mmol/L的冷害指数最小，且小于对照组。在因此，在实验的三个浓度中，外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L，B正确； C、据图可知，在图示的低温胁迫时间中，低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害指数越大，番茄幼苗的冷害程度越大，C正确； D、外源脱落酸作为信号分子，调节细胞的代谢活动，不直接参与细胞内的代谢活动，D错误。 故选D。 6．（24-25高三上·北京丰台·期末）为探究施氮量对羊草光合特性的影响，科研人员检测不同施氮量下羊草的相关指标，数据如下表。下列叙述正确的是（    ） 处理 净光合速率μmol（m2·s） 气孔导度mmol（m2·s） 蒸腾速率mmol（m2·s） 胞间CO2浓度μmol/mol 不施氮 11.15 71.38 2.03 288.28 施氮（kg/hm2） 75 15.40 82.73 2.65 361.08 150 19.67 87.45 3.17 388.85 225 14.63 77.93 2.55 341.02 300 8.33 61.82 1.83 248.15 A．羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物 B．净光合速率的变化与施加氮元素的量成正相关 C．施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高 D．高氮环境下呼吸速率升高从而降低胞间CO2浓度 【答案】A 【分析】依题意，实验的目的是探究施氮量对羊草光合特性的影响。据题中表格数据可知：本实验的自变量是不同施氮量，其中不额外施加氮肥为对照组。因变量有净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度。分析表格数据可知，施氮量为75kg/hm2、150kg/hm2及225kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比不施氮组高，且随着氮的浓度增大而先增大后减小；施氮量为300kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比对照组小。 【详解】A、羊草吸收的氮元素用于细胞中含有N元素的化合物的合成，叶绿素含有N元素，因此，羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物，A正确； B、据表格数据可知，施氮量在0~150kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率增大；施氮量在150~300kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率减小，B错误； C、据表中数据可知，当施氮量为300kg/hm2时，气孔导度及蒸腾速率都比施氮量为225kg/hm2时低，因此，施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高的说法不对，C错误； D、呼吸速率升高，向细胞外释放二氧化碳，会使胞间二氧化碳浓度升高，D错误。 故选A。 7．（2024·北京朝阳·一模）V8是由金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶。小鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，会发生强烈的瘙痒和搔抓。研究者探究金黄色葡萄球菌诱发上述反应的机制，结果如下图。已知缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 以下推断错误的是（　　） A．对照组在小鼠表皮内注射与V8等量生理盐水 B．金黄色葡萄球菌通过释放V8引发小鼠瘙痒 C．V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化 D．V8引发瘙痒和搔抓过程中必须有F2r参与 【答案】D 【分析】分析题意可知，金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶会使小鼠发生强烈的瘙痒和搔抓，缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 【详解】A、实验组注射一定量的V8，对照组应注射等剂量的生理盐水，A正确； B、鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶即V8，会发生强烈的瘙痒和搔抓。而缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓，B正确； C、V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化，从而产生瘙痒和骚抓，C正确； D、根据图2分析，给瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠和野生型小鼠注射一定量的V8，瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠搔抓次数低于野生鼠，故V8引发瘙痒和搔抓过程中F2r不是必须参与的，D错误。 故选D。 8．（2024·北京丰台·一模）为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响是否完全独立，用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗，结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径，从而抑制植物生长，分析D蛋白突变体对乙烯的反应，结果如图2。下列推测错误的是（    ） A．赤霉素处理缓解了乙烯对根的抑制 B．野生型比D蛋白突变体更能抵抗乙烯的作用 C．乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径 D．乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的 【答案】B 【分析】赤霉素的合成部位有幼芽、幼根和未成熟的种子，其主要作用包括:促进细胞伸长，从而引起植株增高;促进细胞分裂与分 化;促进种子萌发，开花和果实发育。 【详解】A、据图可知，赤霉素+乙烯组的主根长度大于乙烯单独处理组，小于赤霉素单独处理组，说明赤霉素能缓解乙烯对水稻主根生长的抑制作用，A正确； B、在添加乙烯的情况下，野生型比D蛋白突变体主根长度短，说明D蛋白突变体比野生型更能抵抗乙烯的作用，B错误； C、已知D蛋白可以抑制赤霉素途径，从图2推测，乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径，C正确； D、赤霉素能缓解乙烯对水稻主根生长的抑制作用，说明乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的，D正确。 故选B。 9．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。拟南芥的H蛋白能修复损伤的PSⅡ。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行实验，结果如图所示。下列说法错误是（　　） 注：强光照射时，对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。 A．PSⅡ复合体应位于类囊体薄膜上 B．该实验的自变量为光照强度和H蛋白 C．强光照射下突变体比野生型流向光合作用的能量少 D．强光照射下突变体比野生型的PSⅡ活性高 【答案】D 【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成； （2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】A、题干信息可知，PSⅡ复合体在光反应阶段发挥作用，光反应场所是类囊体薄膜，故PSⅡ复合体应位于类囊体薄膜上，A正确； B、题干信息：过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，拟南芥的H蛋白能修复损伤的PSⅡ，实验人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行实验；结合题图可知，实验的自变量为光照强度和H蛋白，B正确； C、拟南芥的H蛋白能修复损伤的PSⅡ，故强光照射下突变体比野生型流向光合作用的能量少，C正确； D、突变体H基因缺失，而野生型的H蛋白能修复损伤的PSⅡ；强光照射下突变体比野生型的PSⅡ活性低，D错误。 故选D。 10．（23-24高三上·北京昌平·期末）生长激素（GH）和肝脏产生的胰岛素样生长因子1（IGF-1）都能直接促进软骨细胞的增殖，研究者以无GH受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在软骨细胞培养液中分别添加不同物质并分组离体培养，验证GH可通过促进IGF-1的产生从而促进软骨细胞增殖，实验过程和结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 组别 A B C D E 培养液中添加物质 无 GH IGF-1 肝脏细胞培养液的提取液 ？ 软骨细胞增殖情况 不显著 不显著 显著 不显著 显著 A．垂体能够合成并分泌生长激素 B．GH和IGF-1作为信号分子能够调节软骨细胞的代谢 C．B组软骨细胞增殖情况不显著的原因是细胞无GH受体 D．E组处理为加入GH和IGF-1 【答案】D 【分析】分析题意可知，本实验目的是验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长，则实验的自变量是GH及IGF-1的有无，因变量是软骨细胞的生长情况。 【详解】A、垂体能够合成和分泌生长激素和各种促激素，A正确； B、激素可作为信号分子调节细胞的代谢，B正确； C、B组软骨细胞增殖情况不显著的原因是细胞无GH受体，导致GH不能促进IGF-1的产生，C正确； D、由表可知，E组软骨细胞增殖显著，结合CD两组可知，E组处理为加入GH和肝脏细胞培养液的提取液，D错误。 故选D。 1．（25-26高三上·北京海淀·阶段练习）麦角硫因（EGT）是一种不参与蛋白质合成的非标准氨基酸，可从食物中获取。为研究EGT在改善运动表现中的作用，研究人员做了相关实验。 (1)动物运动所需要的能量来自于细胞内有机物的 。研究人员使小鼠进行4周运动后，从肌肉和其他组织收集线粒体，发现运动小鼠肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，但其他组织细胞线粒体中含量变化不明显。EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，据此推测，运动可能通过 肌细胞S蛋白的作用从而提高线粒体EGT含量，对其他部位无影响。 (2)对运动后不同时间P、S蛋白基因的mRNA测定结果如图2，结论可以概括为 。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列实验及结果能为此提供证据的是 。 A．对小鼠进行运动和不运动处理，检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠 B．小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠 C．对小鼠进行运动处理，检测到血浆中EGT含量明显下降，肌细胞线粒体中EGT含量明显上升实验结果证实了假设，同时还发现运动后血浆EGT含量显著降低 (3)线粒体的功能受到M酶调节，在合M酶和底物的反应体系中加入EGT或1（1是M酶的抑制剂）？检测酶活性，结果如图3所示。同样的方式处理细胞后检测线粒体有氧呼吸的速率，结果与图3类似。上述结果说明EGT对线粒体的作用 （依赖/不依赖）于M酶活性。 (4)对小鼠进行膳食EGT补充处理，一段时间后检测发现，实验组的体重和饮食量与对照组无显著差但耐力运动表现优于对照组。综上所述，请用文字和箭头解释EGT对提高耐力运动表现的作用机理 。 【答案】(1) 氧化分解 增强 (2) 运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达 B (3)依赖 (4) 促进P蛋白基因表达→ 增强S蛋白功能 → 促进EGT转运至线粒体 → 提高线粒体EGT含量 → 增强线粒体功能 → 提高耐力运动表现 【分析】由图2可知，实验的自变量是运动后时间，因变量是P、S蛋白基因的mRNA含量，运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。 【详解】（1）细胞呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解。动物运动所需的能量来自细胞内有机物的氧化分解。 由于EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，且运动后肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，推测运动可能通过增强肌细胞S蛋白的作用来提高线粒体EGT含量。 （2）由图2可知，运动后60min内，P蛋白的mRNA含量逐渐上升，60min后，含量逐渐下降，但是依然高于不运动时。而S蛋白的mRNA在60min内含量变化不大，在60min后，含量逐渐上升，表明运动可能通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列能为此提供证据的是： A、检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠，不能说明P蛋白在S蛋白表达中的作用，A错误； B、小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠，这直接表明P蛋白的表达促进了S蛋白的表达，B正确； C、该实验只能说明运动和线粒体中EGT含量之间的关系，C错误。 故选B。 （3）根据图3的结果，线粒体有氧呼吸速率的变化与图3类似，M酶和底物的反应体系中加入EGT，反应体系中加入M酶的抑制剂后，酶活性下降，且线粒体有氧呼吸速率下降，说明EGT对线粒体的作用依赖于M酶活性。 （4）运动可以促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。S蛋白的功能，促进EGT转运至线粒体，从而提高线粒体EGT含量，增强线粒体功能，线粒体功能增强有利于提高运动能力，最终提高耐力运动。 2．（25-26高三上·北京·阶段练习）蛋白质是生命活动的主要承担者。科研人员利用细胞内已有蛋白质L创建出一种能被更精准调控的蛋白模块，为疾病治疗提供新的方向。 (1)正常细胞内，L蛋白的功能在不同条件下会发生动态的变化。L蛋白与连接的X（可变蛋白质组分）构成蛋白模块。在25℃下，L蛋白的 发生改变，定位到细胞膜上，进而活化X蛋白，激活下游信号通路，如图1. (2)科研人员构建编码LX蛋白模块的基因表达载体，导入到动物细胞中。利用PCR技术筛选成功构建的基因表达载体，最佳引物组合是图2中的 。 (3)诱导上述细胞表达L-X蛋白模块，进行25℃/37℃温度转换，检测蛋白模块与细胞膜的结合情况。结果显示，经过多次温度转换，L-X蛋白模块响应模式始终相似，表明该蛋白模块的优点是具有 。 (4)活化的C蛋白可启动细胞凋亡通路，诱导细胞凋亡。X选用C蛋白，组成L-C蛋白模块。向小鼠左侧后腿注射肿瘤细胞，右侧注射表达L-C蛋白模块的同种肿瘤细胞，并对右侧后腿进行局部冷却处理。与对照组相比，一周后左侧肿瘤体积显著减小。请结合免疫学原理，补充左侧肿瘤被抑制的途径：右侧后腿局部冷却处理→①→释放肿瘤抗原→②→左侧后腿肿瘤被抑制。 ① ② (5)目前，主要采用光激活蛋白G组成G-C蛋白模块治疗癌症，但是治疗深层组织癌症的效果不佳。L-C蛋白模块比G-C蛋白模块更具有临床应用优势，利用下列材料和设备验证该推测，请简要写出实验设计思路 。主要实验材料和设备：琼脂（模拟人体组织）、L细胞（表达L-TEV蛋白模块和荧光蛋白的细胞）、G细胞（表达G-TEV蛋白模块和荧光蛋白的细胞）、光源、冷却装置、荧光检测系统。注：活化的TEV蛋白可诱导荧光蛋白发出荧光，荧光不会激活L或G蛋白。 【答案】(1)空间结构 (2)引物2和引物4 (3)可逆性/稳定性 (4) L-C蛋白模块定位到细胞膜上→启动细胞凋亡通路，诱导肿瘤细胞凋亡 APC摄取、加工和呈递肿瘤抗原→活化的细胞毒性T细胞识别并裂解肿瘤细胞 (5) ①将L细胞和G细胞包埋于不同厚度的琼脂块中，用以模拟人体不同组织深度； ②利用冷却装置控制温度在25°C/ 37°C之间转换处理L细胞，利用光源控制光照处理G细胞； ③利用荧光检测系统，分别检测L细胞和G细胞的荧光强度 【分析】1、根据图2，引物1和引物2位于启动子之后，可能用于扩增L基因和X基因的连接区域。正确的引物组合应确保扩增出完整的L-X融合基因。 2、右侧注射L-C蛋白模块的肿瘤细胞，并局部冷却可能激活L-C，释放肿瘤抗原，引发免疫应答。左侧肿瘤体积减小可能因为免疫系统识别抗原后，产生特异性T细胞攻击左侧肿瘤。需要补充步骤：①L-C蛋白模块激活，诱导肿瘤细胞凋亡；②抗原呈递细胞处理抗原并激活T细胞，后者迁移至左侧肿瘤处发挥作用。 3、实验设计比较L-C和G-C在深层组织的效果。需使用琼脂模拟组织，L细胞和G细胞分别置于不同深度，使用冷却装置激活L-C，光源激活G-C，检测荧光强度。预期L-C在深层组织荧光更强，显示其优势。 【详解】（1）由图1可知，L蛋白在25℃下通过​​空间结构改变​​（如暴露疏水区域或膜定位信号），使其锚定到细胞膜，进而活化X蛋白。温度变化诱导的构象变化是蛋白质定位调控的常见机制。 （2）基因表达载体的筛选需扩增完整的L-X融合基因。引物2位于启动子下游，引物4位于X基因下游（图2），两者组合可扩增包含L基因和X基因的连接区域，验证载体是否成功构建。因此最佳引物组合是图2中的引物2和引物4。 （3）多次温度转换后响应模式相似，表明L-X蛋白模块在温度变化中能稳定结合细胞膜并恢复初始状态，具一定的稳定性。 （4）局部冷却激活L-C模块，导致右侧肿瘤凋亡并释放抗原，激活系统性免疫应答，T细胞对左侧肿瘤产生特异性杀伤。分析题意：整个途径应该为右侧后腿局部冷却处理→L-C蛋白模块定位到细胞膜上→启动细胞凋亡通路，诱导肿瘤细胞凋亡→释放肿瘤抗原→APC摄取、加工和呈递肿瘤抗原→活化的细胞毒性T细胞识别并裂解肿瘤细胞→左侧后腿肿瘤被抑制。 （5）L-C优势​​：冷却可通过热传导作用于深层组织，而光在深层组织衰减严重，L-C模块激活效率更高。 实验思路：①将L细胞和G细胞包埋于不同厚度的琼脂块中，用以模拟人体不同组织深度。 ②利用冷却装置控制温度在25°C/ 37°C之间转换处理L细胞，利用光源控制光照处理G细胞。 ③利用荧光检测系统，分别检测L细胞和G细胞的荧光强度。 3．（2025·北京·模拟预测）精准标记和追踪活细胞表面和内部的有机物，是认识生命现象的基础。2022年诺贝尔化学奖授予3位科学家，表彰他们在点击化学和正交生物学方面的贡献。其中，正交生物学在活细胞标记实验中有很高的应用价值。 (1)点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基环加成反应，铜作为无机催化剂，其催化动力极高，但该方法不能直接应用于活细胞，原因是 。 (2)经过研究，科学家发现环辛炔和叠氮化合物之间可以在适合的生理条件下实现快速环加成反应，且无需催化剂进行催化。将纯化的糖蛋白进行叠氮修饰，在缓冲体系中溶解、保温孵育过夜，蛋白印迹可检测环辛炔与糖蛋白的结合情况，酶标抗体可用于检测体系中存在的糖蛋白，检测如图1。 ①第1组反应物应为 ，起对照作用。 ②据图1推测，CuSO4存在会导致 。 ③上述实验的结论是 。 (3)为进一步证实环辛炔和叠氮化合物在活细胞标记中的功能可靠性，科学家将带荧光基团的环辛炔与带有叠氮化合物的活细胞混合，一段时间后检测反应体系中的荧光量，结果如图2。 科学家认为，据图2可以确定带荧光基团的环辛炔和叠氮化合物在活细胞标记中的功能是可靠的，作出判断的依据是 。这种标记活细胞中特定有机物的方法，称为正交生物学。 (4)科学家利用正交生物学原理标记活性。在25℃下进行标记和孵育，在1小时内先后从实验体系中定时提取单个细胞，观察I~M时间点时细胞表面和细胞内部的荧光标记结果，如图3。 据图3细胞表面和细胞内部白色箭头指示的荧光区域范围的变化，带有荧光标记的细胞结构包括 。 (5)除了可以避免活细胞标记时带入过多的铜离子，你认为正交生物学应用于活细胞标记的优势还包括 。 【答案】(1)铜是人体必需的微量元素，但不能过量摄入。铜对活细胞毒害作用较大，产生毒性氧自由基，引起线粒体代谢反应异常、启动细胞凋亡等 (2) 纯化糖蛋白溶解在不含环辛炔和CuSO4的等体积缓冲液中 降低糖蛋白的识别作用 带有叠氮化合物修饰的糖蛋白可以与环辛炔结合，产生条带 (3)有叠氮化合物时，随环辛炔浓度和时间增加，荧光量上升，说明带荧光的环辛炔可与叠氮化合物结合；无叠氮化合物时，无荧光量，说明带荧光的环辛炔不能直接结合到细胞表面 (4)糖被/糖蛋白、粗面内质网、高尔基体（带寡糖、聚糖的结构） (5)反应迅速、灵敏；不干扰其他生化反应过程；带有荧光便于观察检测；化合物有半衰期，在活细胞中代谢后减小毒害积累 【分析】生物膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，具有流动性，蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式排布，磷脂分子和大多数蛋白质分子都能够运动。 【详解】（1）铜是人体必需的微量元素，但不能过量摄入。铜对活细胞毒害作用较大，产生毒性氧自由基，引起线粒体代谢反应异常、启动细胞凋亡等，因此该方法不能直接应用于活细胞。 （2）①蛋白印迹可检测环辛炔与糖蛋白的结合情况，酶标抗体可用于检测体系中存在的糖蛋白，第1组无蛋白质印记检测条带，而有酶标抗体检测条带，因此反应物应为纯化糖蛋白溶解在不含环辛炔和CuSO4的等体积缓冲液中。②第3组加入环辛炔和CuSO4的酶标抗体检测无条带，而其它均有条带，说明CuSO4存在会降低糖蛋白的识别作用。③将纯化的糖蛋白进行叠氮修饰，加环辛炔出现蛋白质印记条带，说明带有叠氮化合物修饰的糖蛋白可以与环辛炔结合，产生条带。 （3）结合图2可知，有叠氮化合物时，随环辛炔浓度和时间增加，荧光量上升，说明带荧光的环辛炔可与叠氮化合物结合；无叠氮化合物时，无荧光量，说明带荧光的环辛炔不能直接结合到细胞表面，可以确定带荧光基团的环辛炔和叠氮化合物在活细胞标记中的功能是可靠的。 （4）三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间连接即可用荧光基团标记细胞。糖蛋白分布在细胞膜表面，需要内质网和高尔基体的加工，因此能在光学显微镜下观察到荧光的结构有糖被/糖蛋白（细胞膜）、粗面内质网、高尔基体。 （5）正交生物学应用于活细胞标记的优势还包括反应迅速、灵敏；不干扰其他生化反应过程；带有荧光便于观察检测；化合物有半衰期，在活细胞中代谢后减小毒害积累。 1．（2025·贵州·高考真题）科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶，并探究了温度对该酶催化反应速率的影响，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该实验中，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜 B．该实验中，温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降 C．该实验条件下，底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响 D．进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度 【答案】C 【详解】A、探究温度对该酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则，酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度都是无关变量，无关变量相同且适宜，A正确； B、酶在高温条件下会变性失活，从图中可以看出，温度高于60℃后，反应速率下降，是因为高温使酶的空间结构遭到破坏，酶发生变性，B正确； C、在底物充足的情况下，酶促反应速率与酶的浓度呈正相关，增加酶的用量会使反应速率加快，C错误； D、由图可知，该酶的最适温度在50~60℃之间，所以进一步探究该酶最适温度时，宜在50~60℃之间设置更小温度梯度，D正确。 故选C。 2．（2025·河南·高考真题）饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验，小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 分组 处理 实验结果 皮质醇水平 毛发 甲 正常饮食 正常 正常 乙 断食 升高 减少 丙 断食+切除肾上腺 无 正常 A．断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化 B．通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节 C．丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理” D．根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长 【答案】B 【分析】肾上腺内层为髓质，外层为皮质，皮质分泌糖皮质激素（皮质醇）、醛固酮。髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素。 【详解】A、分析三组实验，推测断食通过肾上腺影响毛发生长，肾上腺分泌的激素通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化，A正确； B、甲乙组的自变量为是否断食，两组的皮质醇、毛发水平不同，不能证明毛发的生长受肾上腺的调节，B错误； C、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减 法原理”。丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”，C正确； D、根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过调节肾上腺分泌皮质醇来调节毛发生长，D正确。 故选B。 3．（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 【答案】C 【分析】衰老的细胞主要具有以下特征： （1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。 （2）细胞内多种酶的活性降低。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老人的头发会变白。 （3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。 （4）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 【详解】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确； B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确； C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误； D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。 故选C。 4．（2025·山东·高考真题）深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是（    ） 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注： “+”表示有；“一”表示无 A．可用平板划线法对该菌计数 B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长 D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 【答案】D 【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基；鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。 【详解】A、平板划线法是用来分离和纯化微生物，获得单个菌落的技术，其主要目的是分离而不是计数。用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法，A错误； B、制备固体培养基（琼脂平板）的正确流程是：先将培养基成分溶解、调整pH值后，分装到三角瓶中，然后进行高压蒸汽灭菌。待培养基冷却至50℃左右时，再在无菌条件下（如超净工作台）倒入无菌的培养皿中（即“倒平板”），B错误； C、组②为常压 + 纤维素，结果无菌落，而组④为高压 + 纤维素，结果是有菌落。 这个对比恰好说明，在以纤维素为碳源的条件下，该菌不能在常压下生长，而能在高压下生长，C错误； D、③④组形成了一个对照实验，变量是碳源。实验结果表明，在高压条件下，该细菌可以利用纤维素生长（组④），但不能利用淀粉生长（组③），D正确。 故选D。 5．（2025·浙江·高考真题）科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草（WT）中，获得两种转基因烟草Y1和Y2，培养并测定相关指标，结果如表所示。 植株 主根长度（mm） 侧根数（条） 不定根数（条） 叶片数（片） 相对叶表面积（%） WT 32.0 2.0 2.1 19.0 100 Y1 50.0 6.6 3.5 8.2 13.5 Y2 52.0 5.6 3.5 12.0 23.3 注：表内数据为平均值 下列叙述正确的是（    ） A．与WT相比，Y2光合总面积增加 B．Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT C．若对Y1施加细胞分裂素类似物，叶片数会增加 D．若对Y2施加细胞分裂素类似物，侧根和不定根数会增加 【答案】C 【分析】细胞分裂素的合成部位主要是根尖，其主要作用是促进细胞分裂，促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 【详解】A、由表可知，Y2的叶片数比WT少，相对叶表面积也小，因此光合总面积减少，A错误； B、将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草中，会使细胞分裂素氧化酶增多，从而使细胞分裂素含量降低，Y1和Y2是导入了不同的细胞分裂素氧化酶基因得到的转基因烟草，无法确定它们的细胞分裂素氧化酶的活性等情况，所以Y1和Y2的细胞分裂素含量无法比较，B错误； C、细胞分裂素主要促进细胞分裂，若对Y1施加细胞分裂素类似物，不会被细胞分裂素氧化酶分解，可以使叶片数增加，C正确； D、由题表信息可知，将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草（WT）中后，Y2的侧根数和不定根数都多于野生型，而细胞分裂素氧化酶会使细胞分裂素含量降低，所以若对Y2施加细胞分裂素类似物，侧根和不定根数会减少，D错误。 故选C。 6．（2023·北京·高考真题）研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况，结果如图。由图可以得出的结论是（　　） A．吗啡减缓伤口愈合 B．阿片受体促进伤口愈合 C．生理条件下体内也有吗啡产生 D．阿片受体与吗啡成瘾有关 【答案】A 【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类；因变量为创伤面积相对大小。 【详解】A、通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比，发现注射吗啡组创伤面积相对大小愈合较慢，故得出吗啡减缓伤口愈合的结论，A符合题意； B、通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比，阿片受体缺失鼠与正常鼠创伤面积相对大小愈合相比，阿片受体缺失鼠愈合更快一些，因此阿片受体不能促进伤口愈合，B不符合题意； C、生理条件下体内没有吗啡产生，C不符合题意； D、通过阿片受体鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比，阿片受体缺失鼠注射吗啡创伤愈合较快，但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关，D不符合题意。 故选A。 7．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。 【答案】(1)生态系统 (2) 鸟类可帮助花葵传粉 A (3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高 (4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 生态系统 生态系统是指一定空间内，生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体 小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统 种间关系 包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等 屏蔽鸟类后，其不能参与授粉，屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活，说明二者为原始合作关系 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。 （2）自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。 （3）将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。 （4）与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。 8．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。 (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比， 。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致 加剧；群落空间结构在 两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是 。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响 B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散 C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展 D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准 【答案】(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变 (2)信息（或信号） (3) 种间竞争 垂直和水平 (4) 排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响） (5) AC 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。 2、生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。 【详解】（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的，结合图示可知，与1～5、11～15天相比，6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。 （2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 （3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。 （4）分析题意可知，1～5天无人工光照，6～10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间，11～15天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）。 （5）A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确； B、若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流，B错误； C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C正确； D、选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。 故选AC。 9．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。 【答案】(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3) 稀释 溶菌圈 (4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。 【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。 （2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。 （3）将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。　 （4）根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。 10．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。 (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。 (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合， 。 (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。 实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞 实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。 (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。 【答案】(1)自由扩散 (2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解 (3) AL ①④ ②/③ (4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。 【分析】1、免疫系统对病原体的识别：在人体所有细胞膜的表面，有一组作为分子标签来起作用的蛋白质，它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，当它们侵入人体后，能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。 2、体液免疫与细胞免疫的关系：B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助；体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要依靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫又能发挥作用了。 【详解】（1）引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方式进出细胞。 （2）由图可知，AL菌密度达到相应的值后会骤降，而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原因是，AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。 （3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，为验证ALK菌能产生蛋白K，应以AL菌株裂解的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能，为验证ALK菌能产生蛋白K，可用带荧光标记的K的抗体，如果有K蛋白生成，则K蛋白与K的抗体结合，可发出荧光；由于蛋白K能与蛋白C特异性结合，因此也可用带荧光标记的C的抗体，如果有蛋白K生成，对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为，先加入①ALK菌裂解的上清液和④肿瘤细胞，保温后漂洗，再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体，保温后漂洗，检测荧光强度。 （4）“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白K不能有效激活细胞免疫，单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。 11．（2021·北京·高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于 。 (2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。 ①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中， 。 ②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。 该实验的对照组放入的有 。 (4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因 。 【答案】(1)生产者 (2) 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性 (3)隆头鱼和水虱 (4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。 【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。 【详解】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏桉藻属于植物，能进行光合作用，故其为生产者。 （2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低，甚至本地藻丙重量增加值为负值，说明本地藻丙不但没有增加，反而减少了，故与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反。 ②在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱更喜爱柏桉藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。 （3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，实验的自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，故实验的对照组应不放海藻，直接放入隆头鱼和水虱，观察统计水虱的生存率。 （4）物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足，天敌少，物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少，导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻，导致本地藻的数量减少，从而为柏桉藻获得了竞争优势，最终柏桉藻入侵成功。 【点睛】本题考查了生态系统的结构、群落种间关系的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $