题型16 科学探究类（2大类别）（题型专练）（广东专用）2026高考生物二轮复习讲练测

题型16 科学探究类目录 第一部分 题型解读 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 题型破译 微观解剖，精细教学 典例分析 解题秘籍 变式应用 类别一 实验设计类 类别二 结果分析与结论归纳类 第三部分 题型通关 整合应用，综合提升 题型特点 →考查内容综合： 既考查基础实验的操作细节（如实验步骤、原理、注意事项），又聚焦实验探究的核心能力（如实验设计、评价与分析），全面检验考生的科学素养。 →能力要求突出： 表面上是对实验流程的设计与分析，实质是对考生科学思维的逻辑性、实验设计的严谨性、结果分析的科学性的深层考查。 →情境真实开放： 常以真实的科研或生活情境为背景，实验设计类题目具有一定开放性，要求考生灵活运用实验原则（如单一变量、对照、重复）解决实际问题；结果分析类题目则需要区分验证性与探究性实验，结论可能不唯一，对思维的全面性要求高。 →失分风险较高： 考生容易因实验设计缺乏逻辑性、变量控制不严谨、结论表述不规范而失分，是拉开分数差距的关键题型。 命题规律 基础实验部分常考查实验中的实验步骤、原理和注意事项； 实验技能方面常结合一些核心考点考查学生的实验探究能力，包括实验设计、评价与分析。 解题策略/技巧 （一）实验设计类 1.取材、分组、编号 遵循等量原则，保证实验材料的数量、生理状态、器具等无关变量相同且适宜，避免干扰实验结果。 2.变量处理 依据单一变量原则和对照原则，对不同组别施加不同的实验处理，以实现实验目的。 3.相同条件下培养 / 处理 对各组进行其他相同且适宜的处理，确保除自变量外，其他条件一致。 4.检测、观察、统计、比较 确定具体的观察和记录对象，通过观察、记录、统计实验数据或现象，最终比较得出结果。 （二）结果分析与结论归纳类 1.明确实验类型 验证性实验：实验现象与原理一致、结果唯一，结论与实验目的一致。 探究性实验：实验现象可能与原理一致、相反或居中，结论需分情况讨论。 2.确定实验组与对照组 清晰区分实验中的处理组（实验组）和未处理组（对照组），为结果分析提供依据。 3.归纳实验结论 对实验数据或现象进行信息转换，结合实验原理，科学归纳出结论。结论需紧扣实验目的，表述严谨、逻辑清晰。 破译类别一 实验设计类题 【典例分析】（2022·广东·高考真题）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。 回答下列问题： (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为对照，并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是 。 【答案】 (3) 光照条件 A组、C组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少 【分析】分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。 【详解】 （3）分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。 【解题秘籍】 1. 取材、分组、编号 取材：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗 90 株，确保初始条件相同，排除无关变量干扰。 分组：将幼苗分为 A、B、C 三组，每组 30 株，保证每组数量相等，符合实验的平行重复原则。 2. 变量处理 自变量：遮光程度（0%、50%、100%）。 对照设置：以 A 组（未遮阴）和 C 组（全遮阴）作为对照组，B 组（50% 遮阴）为实验组，通过对比判断 B 组条件是否能提高产量。 单一变量：仅改变遮光程度，其他环境条件（温度、水分、土壤肥力等）保持一致。 3. 相同条件下培养 将三组幼苗在相同且适宜的环境下培养至收获期，确保除遮光程度外，其他影响玉米生长的因素完全相同，保证实验结果仅由自变量引起。 4. 检测、观察、统计、比较 检测指标：收获后测量各组玉米的籽粒重量（代表作物产量）。 统计分析：计算并比较各组的平均单株产量，判断 B 组产量是否显著高于 A、C 组。 后续探究：若 B 组条件能提高产量，下一步需探究能提高作物产量的最适遮光比例（如设置 40%、50%、60% 等梯度进行实验）。 ·解答实验设计类试题的步骤： 1.取材、分组、编号 遵循等量原则，保证实验材料的数量、生理状态、器具等无关变量相同且适宜，避免干扰实验结果。 2.变量处理 依据单一变量原则和对照原则，对不同组别施加不同的实验处理，以实现实验目的。 3.相同条件下培养 / 处理 对各组进行其他相同且适宜的处理，确保除自变量外，其他条件一致。 4.检测、观察、统计、比较 确定具体的观察和记录对象，通过观察、记录、统计实验数据或现象，最终比较得出结果。 【变式应用1】（2025·贵州·高考真题）心脏通过节律性的搏动（收缩和舒张）完成泵血功能，心脏每分钟搏动的次数称为心率。在正常生理范围内，心率的变动范围较大，如人的心率一般为60~100次/分。心率快慢主要受自主神经系统的调节。回答下列问题： (1)自主神经系统由 两部分组成，它们对心脏的调节作用 （选填“相同”或“相反”）。 (2)心室肌细胞受刺激产生动作电位的过程如下图所示，a点膜内电位为负，原因是 。受到足够强度刺激后，引起ab段电位变化的离子主要是 ，该离子的通道有静息、激活和失活三种功能状态。在bc段，无论心室肌受到多强刺激都不能引发新的动作电位，也不会发生新的收缩和舒张，此时该离子通道的状态是 。 (3)为探究在一次心脏搏动中bc段持续的时长，现以蛙心为实验材料，写出实验思路。 。 【答案】(1) 交感神经和副交感神经 相反 (2) 静息时细胞膜对 K⁺的通透性较大，K⁺外流 Na⁺ 失活 (3)①取活蛙，破坏其脑和脊髓后暴露心脏，用任氏液持续灌流以维持蛙心体外节律性搏动；②将蛙心与记录装置连接，记录正常搏动曲线，确定心室收缩的起始时间；③在一次心室收缩开始后，每隔一定时间给予一次阈上刺激，观察是否引发额外收缩；④重复实验 3~5 次，统计从心室收缩起始到第一次引发额外收缩的最短时间，即为 bc 段持续时长 【分析】静息电位时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流。 【详解】（1）交感神经兴奋时，会使心率加快、心肌收缩力增强；副交感神经（如迷走神经）兴奋时，会使心率减慢、心肌收缩力减弱。二者对心脏的调节作用相反，共同维持心率的稳定。 （2）a点为静息电位，此时细胞膜对K⁺的通透性远大于其他离子，K⁺顺浓度梯度从膜内流向膜外，导致膜内正电荷流失，最终膜内电位低于膜外，表现为负电位。受到足够强度刺激后，细胞膜上的Na⁺通道迅速激活开放，Na⁺顺浓度梯度大量内流，使膜内电位快速由负变正，因此，引起ab段电位变化的离子主要是Na⁺。在bc段Na⁺通道已进入失活状态（无法被刺激再次激活），即使给予更强的刺激，也无法引发新的Na⁺内流和动作电位，因此不会发生新的收缩和舒张。 （3）bc段是心室肌细胞的绝对不应期，此阶段细胞对任何强度的刺激均无反应；度过绝对不应期后，细胞可对刺激产生反应（引发额外收缩）。通过在心脏搏动的不同时刻给予阈上刺激（能引发正常动作电位的最小刺激强度），记录 “从心室收缩开始到第一次能引发额外收缩的时间”，即为bc段的持续时长。实验思路：（1）制备蛙心标本：取活蛙，破坏脑和脊髓后暴露心脏，剪开心包，用任氏液（维持蛙心活性的生理溶液）持续灌流蛙心，确保心脏在体外保持节律性搏动；（2）记录基础搏动：将蛙心与张力换能器（或记录装置）连接，记录蛙心正常的搏动曲线（明确心室收缩、舒张的时间节点，如以收缩起始点为计时零点）；（3）给予梯度时间刺激：在一次心室收缩（对应bc段起点）开始后，每隔一定时间给予一次阈上刺激（强度固定，需提前确定能引发额外收缩的最小刺激强度），观察每次刺激是否能在搏动曲线上引发 “额外收缩峰”；（4）确定绝对不应期时长：重复上述实验3~5次，统计 “从心室收缩起始到第一次出现额外收缩峰的最短时间”，该时间即为 bc 段（绝对不应期）的持续时长。 【变式应用2】（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。    回答下列问题。 (1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。 (2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。 (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。 【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） 一和二 (2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多 (3)三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光照对应最适光照强度 【分析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4条色素带，由下到上分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2、分析题图，补光时间为6小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。 【详解】（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第一条和第二条。 （2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。 （3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时(其他条件相同且适宜)，分别测量不同组火龙果产量，产量最高组的光照对应最适光照强度。 破译类别二 结果分析与结论归纳类题 【典例分析】【典例分析】（2022·广东·高考真题）迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球，我国始终坚持“人民至上，生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后，体内病毒及免疫指标的变化趋势。 回答下列问题： (2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法，因其方便快捷可作为补充检测手段，但抗原检测的敏感性相对较低，据图a分析，抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果，判断的依据是此阶段 。 【答案】(2) 乙 含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后减少 【分析】体液免疫过程：抗原被抗原呈递细胞处理呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞产生细胞因子作用于B细胞，使其增殖分化成浆细胞和记忆B细胞，浆细胞产生抗体作用于抗原。 【详解】（2）分析图a可知，在甲乙丙时间段内，体内都有病毒核酸，故核酸检测准确、快速判断个体是否被病毒感染。乙时间段内含有病毒抗原，且病毒抗原含量先增加后减少，故抗原检测在乙时间段内进行才可能得到阳性结果 【解题秘籍】 1. 明确实验类型 这是一道验证性实验分析题，实验目的是验证抗原检测在新冠感染不同阶段的有效性，实验结果唯一，结论与实验目的直接对应。 2. 确定实验组与对照组 检测阶段分组： 甲时间段（感染早期）：病毒增殖，核酸存在，但抗原未大量表达。 乙时间段（感染中期）：病毒抗原含量先增加后减少，是抗原检测的有效窗口。 丙时间段（感染后期）：病毒抗原被清除，抗体和 T 细胞水平升高。 本实验没有传统意义上的对照组，而是通过不同时间阶段的检测结果对比，确定抗原检测的有效时间。 3. 归纳实验结论 结果分析： 图 a 显示，乙时间段内病毒抗原含量达到可检测水平（先增加后减少），而甲时间段抗原未大量表达、丙时间段抗原已被清除，因此只有在乙时间段进行抗原检测才可能得到阳性结果。 结论归纳： 抗原检测的有效性依赖于体内病毒抗原的含量，仅在感染中期（乙时间段）可检出阳性；与核酸检测相比，其敏感性较低，因为核酸在甲、乙、丙三个时间段均可检出，而抗原仅在乙时间段可检出。 ·解答结果分析与结论归纳类试题的步骤： 1.明确实验类型 验证性实验：实验现象与原理一致、结果唯一，结论与实验目的一致。 探究性实验：实验现象可能与原理一致、相反或居中，结论需分情况讨论。 2.确定实验组与对照组 清晰区分实验中的处理组（实验组）和未处理组（对照组），为结果分析提供依据。 3.归纳实验结论 对实验数据或现象进行信息转换，结合实验原理，科学归纳出结论。结论需紧扣实验目的，表述严谨、逻辑清晰。 【变式应用1】（2025·江西·高考真题）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行 ，但不能进行有效的 。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏 。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为 。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路： ；②预测实验结果： ；③分析实验结果： 。 【答案】(1) 转录 翻译 (2)该密码子所对应的tRNA (3)CGU (4) 取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（或是否出现沉淀现象） 若发生抗原-抗体反应（出现沉淀），此人有致病菌W感染史；若不发生抗原-抗体反应（不出现沉淀），此人没有致病菌W感染史 若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。 【详解】（1）结合表中数据可知，工程菌中含有AB基因的mRNA，说明AB基因在工程菌中能进行转录。工程菌中没有AB蛋白，说明该基因不能进行有效的翻译。 （2）蛋白质合成过程中，需要tRNA搬运氨基酸，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏该密码子所对应的tRNA。 （3）进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制，AB基因的GC含量较高，精氨酸密码子CGG的GC含量高，精氨酸密码子还有CGU（GC含量降低，可使该基因在在宿主E中高效表达），要对精氨酸密码子CGG的使用进行优化，选择最佳密码子为CGU。 （4）血清学诊断是利用抗原-抗体反应，AB蛋白可作为抗原，若有病菌W感染史，体内会产生相应抗体，能与AB蛋白发生特性结合，并形成沉淀，故实验思路为：取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（是否出现沉淀）。若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀。 【变式应用2】（2025·江西·高考真题）辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性，研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，转入正常光照的温室中培养4天，这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题： (1)在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 ，据图甲分析其原因是 。 (2)检测发现，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测，研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标，利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程： ①分别取 叶片； ②分别制作等体积的 悬浮液； ③向各悬浮液中分别滴加 的D溶液； ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间； ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为 。 (3)综合上述信息，初步判断辣椒 号的抗逆性更强。 【答案】(1) 下降 叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降 (2) 等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 离体叶绿体 足量且等量 同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 (3)1 【分析】分析图甲可知，将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，辣椒1号的气孔导度和总叶绿素含量均高于辣椒2号，与辣椒1号相比，辣椒2号的叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标下降幅度较大，说明辣椒2号的抗逆性不如辣椒1号。 【详解】（1）根据图示信息可知，在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的叶片气孔导度均下降，叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降。因此两者的光合速率变化趋势均为下降。 （2）根据题意信息可知，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。现在想要利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理来检验辣椒2号和辣椒1号的叶绿体的光反应功能。首先分别取等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号的叶片，制作对应的等体积的离体叶绿体悬浮液；向各悬浮液中分别滴加足量且等量的试剂D溶液，让其反应一段时间后，测定悬浮液中无色还原态的试剂D的含量，根据推测“长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高”，预期实验结果应是：同一辣椒品种在第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 （3）根据小问（1）（2）可知，辣椒2号的叶片气孔导度和总叶绿素含量下降幅度更大，且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高，初步判断辣椒1号的抗逆性更强。 1．（2025·广东·二模）哺乳动物体内有一种“自杀性”T细胞会攻击自身健康的细胞，引起自身免疫病，但正常机体却能维持健康稳态。为找出能清除“自杀性”T细胞的细胞，科学家以小鼠为材料，做了下图所示的实验。    回答下列问题： (1)从免疫系统的组成来说，胸腺是重要的 。新生小鼠甲切除胸腺后患上自身免疫病，主要是免疫系统基本功能中的 发生异常。 (2)科学家据图a实验，推测成熟T细胞中存在能 的细胞。为找出该细胞，科学家进行如图b所示的第二个实验。 ①由此可知，细胞 （选填“A”或“B”）就是能清除“自杀性”T细胞的细胞，科学家把这类细胞命名为调节性T细胞。 ②据此分析，图a小鼠甲患自身免疫病的原因是： 。 (3)科学家进一步发现，当Foxp3基因表达量过低时，小鼠会患自身免疫病，于是推测Foxp3基因是调节性T细胞分化的关键调控基因。该推测需进一步验证，请你提出一个实验思路并预测结果： 。 (4)综合以上信息，本研究在免疫治疗方面的潜在应用价值是： 。（写出一点即可） 【答案】(1) 免疫器官 免疫自稳 (2) 清除“自杀性”T细胞 B 小鼠被切除胸腺，缺少调节性T细胞，无法清除“自杀性”T细胞 (3)将导入Foxp3基因的细胞A注入患自身免疫病小鼠，小鼠恢复健康（或将敲除Foxp3基因的T细胞注入患自身免疫病小鼠，小鼠病情无缓解） (4)器官移植时注射调节性T细胞减缓免疫排斥反应（或改造调节性T细胞减缓过敏反应） 【分析】自身免疫病是机体免疫系统异常敏感，将自身组织、器官当做“外来病原体”攻击，导致自身组织损伤的疾病，是一种免疫功能过强的表现。 【详解】（1）从免疫系统的组成来说，胸腺是重要的免疫器官。自身免疫病是免疫系统把自身成分当作“抗原”进行攻击，属免疫自稳发生异常。 （2）题干“自身免疫病是哺乳动物体内有一种‘自杀性’T细胞会攻击自身健康的细胞引起的”，由图a可知，注射成熟T细胞可恢复健康，说明成熟T细胞中存在能清除“自杀性”T细胞的细胞。 ①由图b可知，细胞B能使小鼠恢复健康，故细胞B就是能清除“自杀性”T细胞的细胞。 ②由此可推出图a小鼠患病的原因是小鼠被切除胸腺，缺少调节性T细胞，无法清除“自杀性”T细胞。 （3）若Foxp3基因是调节性T细胞分化的关键调控基因，则有Foxp3基因的细胞A可分化为调节性T细胞，或者敲除Foxp3基因的调节性T细胞无法起到清除“自杀性”T细胞的作用，故其实验思路和预期结果可为将导入Foxp3基因的细胞A注入患自身免疫病小鼠，小鼠恢复健康（或将敲除Foxp3基因的T细胞注入患自身免疫病小鼠，小鼠病情无缓解）。 （4）本研究发现了调节性T细胞的功能，在免疫治疗方面对自身免疫功能过于强大引起的免疫疾病等起作用，故其潜在应用价值可为器官移植时注射调节性T细胞减缓免疫排斥反应（或改造调节性T细胞减缓过敏反应）。 2．（2025·广东广州·模拟预测）酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵(H+-ATPase)将质子(H+)泵入细胞壁，使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶，而导致细胞壁松弛，使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制，研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型(K-)和F蛋白基因敲除型(F-)拟南芥植株，研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系, 结果如图 。 回答下列问题: (1)在茎尖中生长素等植物激素作为 影响基因表达, 从而表现出生物学效应。 (2)K蛋白能 （填“ 促进”或“ 抑制”）H+-ATP酶的活性，判断依据是 。 (3)据图分析，完善图示生长素作用机制模型。其中① ，③ 。 (4)依据“酸生长假说”, 酸性溶液也能影响植物生长速率。以拟南芥为实验对象，写出实验思路 。 【答案】(1)信号分子 (2) 促进 K- 拟南芥的细胞壁 pH 相对值高于野生型,生长速率相对值低于野生型 (3) F蛋白基因表达 促进H+ 外流 (4)用一定浓度的酸性溶液处理拟南芥茎尖；等量清水处理拟南芥茎尖 【分析】生长素生理作用：促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育；特点：具有双重性即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。在植物体内，合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子，生长素大部分集中分布在生长旺盛的部位。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，此外，引起横向运输的原因是单侧光或地心引力，横向运输发生在尖端。 【详解】（1）植物激素是调节生命活动的信号分子，通过影响基因的表达，从而表现出生物学效应，即在茎尖中生长素等植物激素作为信号分子影响基因表达, 从而表现出生物学效应。 （2）据图所示，K-拟南芥的细胞壁pH相对值高于野生型，生长速率相对值低于野生型，推测K蛋白能促进H+-ATP酶的活性，从而促进H+外流。 （3）与野生型相比，缺K蛋白组pH上升，生长速率下降，说明K蛋白可以促使pH下降，生长速度加快；缺F蛋白组pH下降，同时生长速率上升，说明F蛋白促进pH上升，抑制生长，综上所述，K蛋白参与生长素激活H+-ATP酶的过程，而F蛋白与K蛋白在激活H+-ATP酶方法作用相反。因此，①F蛋白基因表达，抑制H+外流，影响细胞壁pH，从而影响生长；②K蛋白基因表达，直接激活H+-ATP酶，③促进H+外流，影响细胞壁pH，从而影响生长。 （4） 为验证“酸生长假说”，自变量为酸性溶液的有无，因此实验组用一定浓度的酸性溶液处理茎尖，对照组用等量清水处理拟南芥茎尖，一段时间后观察拟南芥的生长情况，支持该结论的实验结果是：实验组拟南芥生长快。 3．（2025·广东佛山·二模）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的 细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是 。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i.取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 ii.A、B组加入 悬液，C、D组加入肝细胞悬液。 iii.A、C组 ，B、D组 。 iiii.将上述细胞培养瓶置于 ，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次大致的检测结果）。 【答案】(1) 胰岛B 增加 由于大量的葡萄糖随尿排出（由于细胞吸收利用葡萄糖减少），为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 (2) 肝癌细胞悬液 不加药物Z的细胞培养液 加药物Z的等量细胞培养液 CO2培养箱 【分析】1、一般在探究实验中，要遵循单一变量原则和对照原则。 2、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素具有升血糖的作用。 3、该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。 【详解】（1）注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。 （2） ①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液；A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z；将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②据题意可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组（肝癌细胞+无药培养液）细胞数量较多，B组（肝癌细胞+含药培养液）细胞数量明显少于A组，C组（肝细胞+无药培养液）和D组（肝细胞+含药培养液）细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况： 4．（2025·海南·高考真题）我国利用航天优势开展玉米诱变育种，获得多个雄性不育突变体和矮秆突变体。回答下列问题。 (1)研究人员将玉米种子随机分为两份，一份送到太空，另一份保存在地面种子站，其目的是 。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体，这说明基因突变具有的特点是 。 (2)将雄性不育植株P1（aa）与可育植株P2（AA）杂交得到F1，F1自交得到F2。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR（染色体上特定DNA序列），分别获得100 bp和135 bp的产物。若同样扩增F2，则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为 。 (3)甲是太空诱变获得的雄性不育株，乙是同群体某一可育株。某团队开展以下2个实验： 实验① 甲与乙杂交 实验② 乙自交 根据实验①和②的结果，得出雄性不育性状是隐性性状的结论，支持这一结论的实验结果是 。 (4)已知玉米株高和育性这两对性状独立遗传，可育对不育为显性，但高秆和矮秆的显隐性未知。现有纯合的高秆可育、高秆不育和矮秆可育品系，合理选用这些材料，通过育种技术培育纯合矮秆不育品系的实验思路是 。 【答案】(1) 设置对照实验 不定向性 (2)1/2 (3)实验①和实验②后代都为雄性可育；或实验①后代为雄性可育：雄性不育=1:1，实验②后代为雄性可育：雄性不育=3:1 (4)将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交，若F1表现为高秆可育，则将F1自交得到F2，F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系；若F1表型为矮秆可育，则将进行花药离体培养，获得单倍体幼苗，然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍，出现的矮秆不育植株即为目标品系 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，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）将种子分为太空组和地面组，目的是设置对照（排除其他因素干扰，验证太空诱变的效果）；基因突变的‌不定向性‌指的是一个基因可以向多个不同的方向发生突变，而太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得多个突变体，说明基因突变具有不定向性的特点。 （2）F1基因型为 Aa，自交后 F2 基因型及比例为 AA:Aa:aa=1:2:1。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR（染色体上特定DNA序列），分别获得100 bp （对应雄性不育植株P1（aa）两条染色体上的SSR都为100 bp ）和135 bp的产物（对应可育植株P2（AA）两条染色体上的SSR都为135 bp）。（100 bp与 a 基因，135 bp与 A 基因的行为存在平行关系，为方便计算和理解，假设 100 bp对应 a 基因，假设135 bp对应 A 基因）所以若同样扩增F2，则F2中同时获得 100 bp和 135 bp的植株比例（可以理解为F2中出现植株基因型为 Aa的概率）为1/2。 （3）若雄性不育是隐性性状，则甲为隐性纯合子，则乙可育株为显性性状，其可为杂合子，也可为纯合子，若乙为杂合子，则实验①甲与乙杂交（杂合子测交）的后代为雄性可育：雄性不育=1：1，实验②乙自交（杂合子自交）的后代为雄性可育：雄性不育=3：1；若乙为纯合子，实验①甲与乙杂交（纯合子测交）和实验②乙自交（纯合子自交）后代都为雄性可育。 （4）欲获得纯合矮秆不育品系，可将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交，若F1表现为高秆可育，说明高秆为显性，矮秆为隐性，则将F1自交得到F2，F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系；若F1表型为矮秆可育，说明矮秆为显性，高秆为隐性，为培育纯合矮秆不育品系，不能将F1自交得到F2，因为F2中出现的矮秆不育植株为杂合子，所以将进行花药离体培养，获得单倍体幼苗，然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍，出现的矮秆不育植株即为目标品系。 5．（2024·海南·高考真题）海南是我国芒果（也称杧果）的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。回答下列问题： (1)芒果的生长依赖于光合作用：光合作用必需的酶分布在叶绿体的 和 。 (2)生产中用植物生长调节剂乙烯利浸泡采摘后的芒果，可促进果实成熟，原因是 。 (3)为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是 。从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有 （答出1点即可）。 (4)芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论 （注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。 【答案】(1) 类囊体薄膜 基质 (2)乙烯利能释放出乙烯促进果实的成熟 (3) 减少有机物的消耗 降低氧浓度 (4)实验设计思路为：将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用褪黑素进行处理,乙组不做处理,两组在相同条件下进行冷藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组水果的呼吸速率 预期结果和结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果加重了冷害的作用 【分析】1、乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用。 2、细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中，馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作，现代发酵工业生产青霉素、味精等产品，都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上，人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如，中耕松土适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。 【详解】（1）光合作用包括光反应和暗反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应的场所发生在叶绿体基质，两个过程都需要酶的催化作用，因此光合作用必需的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中 （2）乙烯利与水或含羟基化合物反应放出乙烯，乙烯能够促进果实成熟。 （3）呼吸作用会分解有机物，为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，减少有机物的消耗。影响细胞呼吸的环境因素包括温度、水、氧浓度和二氧化碳浓度等，除了降低温度减弱呼吸作用外，减弱芒果呼吸作用的措施可以通过降低氧浓度。 （4）根据题意，该实验的目的是探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，实验的自变量是冷藏前是否用褪黑素处理，因变量为呼吸速率。实验设计遵循单一变量和对照性原则，那么实验设计思路为：将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用褪黑素进行处理,乙组不做处理,两组在相同条件下进行冷藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组水果的呼吸速率。 预期实验结果及结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果加重了冷害的作用。 6．（2024·广东韶关·二模）褪黑素（MT）是松果体分泌的一类在调节睡眠质量和生殖系统的发育等方面均具有重要作用的激素。它的分泌具有明显的昼夜节律，白天分泌受抑制，晚上分泌活跃，其部分作用机制如下图所示。请回答下列问题 (1)暗信号刺激视网膜通过下丘脑和传出神经传输到松果体促进MT分泌，进而调节睡眠质量。上述过程中作为效应器的是 ，该过程反映了体液调节和神经调节的联系是 。 (2)研究发现，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。请据图分析原因可能是（以女童为例） 。 (3)为了证明以上（2）中观点，科研人员研究了长时间人工光照（60W日光灯）对青春期前雌性大鼠性腺发育的影响。 第一步：将 的21日龄（青春期前）雌性大鼠20只随机分成对照组和实验组，每组10只。 第二步：对照组大鼠每天光照12h、黑暗12h，实验组大鼠每天光照24h，其他饲养条件相同且适宜。 第三步：四周后，检测大鼠 中MT、FSH、E2含量并计算大鼠子宫和卵巢的脏器系数（器官湿重/体重）。 预测实验结果为 。 【答案】(1) 传出神经末梢及其支配的松果体 不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节 (2)夜间持续光照刺激使MT分泌减少，对下丘脑、垂体和性腺的抑制作用减弱，导致E2分泌增加，促进性腺发育。 (3) 体重大小相同，健康且生理状态相似 血液 实验组较对照组MT含量低，FSH和E2含量高，子宫和卵巢的脏器系数提高 【分析】据图分析：褪黑素对动物生殖的调控过程包括神经调节和体液调节。褪黑素能够作用于下丘脑、垂体、性腺。 【详解】（1）暗信号刺激视网膜通过下丘脑和传出神经传输到松果体促进MT分泌，传出神经支配的是效应器，因此作为效应器的是传出神经末梢及其支配的松果体。据图分析可知，褪黑色直接受神经调节支配，而FSH等激素间接受神经调节的影响，故该过程反映了体液调节和神经调节的联系是不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节。 （2）据图分析，夜间持续光照刺激使MT分泌减少，对下丘脑、垂体和性腺的抑制作用减弱，导致E2分泌增加，促进性腺发育，进而导致女童出现性早熟。 （3）实验目的是研究了长时间人工光照（60W日光灯）对青春期前雌性大鼠性腺发育的影响，自变量是是否长时间人工光照，检测指标是大鼠子宫和卵巢的脏器系数（器官湿重/体重），实验中无关变量应保持相同，所以实验所用的21日龄（青春期前）雌性大鼠20只体重大小相同，健康且生理状态相似。动物激素是通过血液运输的，因此四周后，检测大鼠血液中MT、FSH、E2含量。据图分析，暗信号会促进褪黑素MT合成，进而抑制FSH和E2合成和分泌，因此长时间人工光照实验组较对照组MT含量低，FSH和E2含量高，子宫和卵巢的脏器系数提高。 7．（2024·广东·高考真题）乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天，观察到野生型（WT）幼苗根的伸长受到抑制，同时发现突变体m2，其根伸长不受乙烯影响；推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控，设计并开展相关实验，其中K试剂抑制激素X的合成，A试剂抑制激素X受体的功能，部分结果见图。 回答下列问题： (1)为验证该推测进行了实验一，结果表明，乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X，推测X可能是 。 (2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控，设计并开展了实验二、三和四。 ①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与 有关。 ②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA，目的是利用NAA的生理效应，初步判断乙烯抑制根伸长是否与 有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测 的表达情况。 ③实验四中有3组空气处理组，其中设置★所示组的目的是 。 (3)分析上述结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响 实现的。 【答案】(1)生长素 (2) 生长素合成 生长素运输/转运 生长素受体 作为实验组， 探究试剂A和(或) NAA对水稻根长的影响 ；作为乙烯处理的对照组 (3)生长素信号转导（或生长素受体功能） 【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，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有机物。植物激素主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 【详解】（1）由实验一结果分析，加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现，同时加入K试剂和NAA，乙烯可以抑制WT根伸长，由题干信息K试剂抑制激素X的合成，可推测NAA的作用效果和激素X类似，NAA是生长素类似物，所以推测激素X为生长素。 （2）①实验二的因变量是激素X含量，所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。 ②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制，而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常，由实验二结果可知，野生型和突变体m2生长素含量大致一样，NAA可自由扩散进入细胞，分子结构与生长素完全不同，但具有与生长素类似的生理效应，则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素受体有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测生长素受体基因的表达情况。 ③★所示组和其他空气处理组对比，可作为实验组探究试剂A和(或) NAA对水稻根长的影响。同时可作为作为乙烯处理的对照组。 （3）根据实验四，野生型在乙烯存在的条件下，加入抑制激素X受体的A试剂，可很大程度上解除乙烯的抑制作用，综合（3）结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素信号转导（或生长素受体功能）实现的。 8．（2025·广东广州·一模）针灸是我国传承千年的治疗疾病的手段，以外源性刺激作用于身体特定的部位（穴位）引发系列生理学调节效应。有研究发现电针疗法有一定的镇痛效果。脊髓背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用，为探究电针疗法的镇痛效果及其机制，动物实验处理（表）及结果（图）如下所示，请回答下列问题 动物模型 分组 治疗处理 对照组：_____ A 不治疗 疼痛模型组：_____ B _____ C _____ 可供选择的实验材料有：正常大鼠、痛觉敏感小鼠、蒸馏水、生理盐水、致痛诱导剂 (1)请据图分析并完善实验方案：对照组： ，疼痛模型组： ，B组处理： ，C组处理： 。 (2)设置A组作为对照组的具体目的是 和 。 (3)本实验的结论是 。 【答案】(1) 在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水 在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛诱导剂 不治疗 电针治疗 (2) 排除生理盐水的浓度、体积等对实验结果的干扰 给出正常大鼠的疼痛阈值和P2X相对表达水平 (3)电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用 【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：兴奋以电信号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）为探究电针疗法的镇痛效果及其机制，对照组：在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水；疼痛模型组：在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛诱导剂。据图可判断B组为不治疗、C组为电针治疗。 （2）设置A组的具体目的是作为对照，排除生理盐水的浓度、体积等对实验结果的干扰以及给出正常大鼠的疼痛阈值和P2X相对表达水平。 （3）与B组（疼痛模型不治疗组）相比，C组P2X相对表达水平低于B组且与A组接近，但C组疼痛阈值高于B组，而疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关（疼痛阈值越高，痛觉敏感性越低），因此推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达，降低痛觉敏感性，从而发挥镇痛作用。 9．（24-25高二上·广东广州·期末）动物通过将条件刺激（CS）与非条件刺激（US）有效关联建立条件反射进行学习和记忆。真实情况下的CS和US并非总是同时出现，而是存在一定的时间间隔。科学家将能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”，简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习记忆模型开展研究。回答下列问题： (1)果蝇对气味甲、乙的偏好无差异。利用图1装置探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响。先向训练臂通入气味甲并施加电击，置换新鲜空气之后再通入气味乙，训练后将果蝇转移至测试臂进行测试。 ①电击会引发果蝇的躲避反应，属于 反射。实验中 作为条件刺激。 ②测试实验开始时，果蝇全部放在通道中间，一段时间后检测并计算右测试臂果蝇数量减去左测试臂果蝇数量的差值占果蝇总数的比例（PI），绘制曲线如图2。时间间隔为20s时，表示条件反射的建立 （填“成功”或“失败”），理由是 。 (2)气味和电击的感受器不同，位于果蝇脑区学习记忆中枢的K细胞可以同时获得这两种信息，释放乙酰胆碱（Ach）作用于传出神经元。用荧光分子标记Ach，通过荧光强度可检测Ach含量，实验证实建立气味-电击条件反射前后，气味信号使K细胞的Ach释放量发生改变。实验的正确操作顺序为： （选用下列序号表示）。 ①气味甲刺激  ②气味甲刺激-10s间隔-电击刺激  ③检测果蝇脑区荧光强度 (3)五羟色胺（5-HT）是重要的神经递质，研究发现，改变果蝇体内5-HT水平将影响其Ach变化量和Tm，实验结果如图3所示。实验中的果蝇类型有野生型果蝇、5-HT合成缺陷型果蝇、饲喂突触前神经元回收5-HT抑制剂果蝇。 推测Ⅲ组果蝇类型是 。根据实验结果分析提高5-HT水平对果蝇学习记忆效果的调控机制 。 【答案】(1) 非条件 气味甲 失败 此时间间隔导致PI为0，即左右测试臂中果蝇数量相等，果蝇没有建立起气味甲与电击的有效关联 (2)①③②①③ (3) 饲喂突触前神经元回收5-HT抑制剂果蝇 提高5-HT水平可以延长Ach含量保持在高位的作用时间和延长Tm，提升果蝇学习记忆效果 【分析】反射一般可以分为两大类：非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动，由大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成；条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。 【详解】（1）①非条件反射是指出生后无须训练就具有的反射，具有先天性；条件反射是人出生以后在生活过程中通过学习和训练逐渐形成的后天性反射。电击会引发果蝇的躲避反应，该过程是生来就有的反应，属于非条件反射；分析题意可知，实验目的是“探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响”，则实验中电击为非条件刺激，气味甲作为条件刺激。 ②题干信息，PI是指左右测试臂果蝇数量差值占果蝇总数的比例，由图可知，时间间隔为20s时，野生型果蝇PI为0，即野生型果蝇在左右测试臂数量差值为0，也就是说果蝇在左右测试臂中数量相等，说明该果蝇没有建立起气味与电击的关联，果蝇在气味甲和电击之间未建立起条件反射，所有果蝇的学习均失败。 （2）该实验要证实建立气味-电击条件反射前后，气味信号使K细胞的乙酰胆碱释放量发生改变，该实验属于自身前后对照，实验原理：在果蝇K细胞的细胞膜上特异性表达荧光探针，该探针结合Ach可产生荧光，所以检测的是实验前后的荧光变化，故实验的正确操作顺序为：①气味甲刺激→③检测果蝇脑区荧光强度→②气味甲刺激-10s间隔-电击刺激→①气味甲刺激→③检测果蝇脑区荧光强度。 （3）据图分析，5-HT增加会导致时间窗口（Tm）延长，5-HT减少会使窗口缩短，Ⅲ组Tm3较长，说明Ⅲ组的5-HT水平较高，即Ⅲ组果蝇类型是饲喂突触前神经元回收5-HT抑制剂果蝇。提高5-HT水平对果蝇学习记忆效果的调控机制可能是：5-HT作为神经递质，在突触传递中起着重要作用。当5-HT水平提高时，它可以促进突触前神经元释放更多的Ach，从而增强突触后神经元的兴奋性。这种兴奋性的增强有助于果蝇更好地建立条件反射和学习记忆；同时，提高5-HT水平还可以延长Tm，从而进一步提高其学习记忆效果。 10．（2025·广东惠州·三模）从常见中草药黄芪中分离的黄芪多糖已被证明具有良好的抗肿瘤和免疫调节等作用。我国某科研团队也证实半枝莲多糖（SBP-2A）对体外培养的肝癌细胞有抑制作用，为继续研究半枝莲多糖对小鼠体内肝癌的抑制作用及机制，进行如下实验：建立肝癌小鼠模型后，进行相关实验，检测结果如下表所示。请回答以下问题： 各组肝癌小鼠的瘤重、免疫学功能的检测结果比较 组别 腹腔注射的剂量 ［mg/（kg·d）］ 抑瘤作用比较 免疫学功能的比较 瘤重 （g） 抑瘤率 （%） 脾脏指数 （mg/g） 胸腺指数 （mg/g） γ-干扰素 （pg/mL） 模型组 － 1.29 － 6.14 1.64 51.59 SBP-2A低剂量组 25 1.09 15.42 11.85 2.07 56.24 SBP-2A中剂量组 50 0.79 38.67 11.29 2.54 57.17 SBP-2A高剂量组 100 0.91 29.95 13.27 1.75 60.54 黄芪多糖组 100 0.75 43.32 7.08 2.72 70.50 注：①抑瘤率（%）＝（1－实验组瘤质量/模型组瘤质量）×100% ②免疫器官指数＝免疫器官质量（mg）/体质量（g） (1)机体能够裂解肿瘤细胞，主要依靠的是 细胞，这体现了免疫系统的 功能。 (2)获得肝癌小鼠24h后，SBP-2A低、中、高剂量组分别腹腔注射25、50、100mg/kgSBP-2A，黄芪多糖组注射100mg/kg黄芪多糖，模型组腹腔注射 ，本实验中，黄芪多糖组的作用是 。 (3)由实验结果分析，黄芪多糖能够抑制肿瘤的原因是 。结果显示，SBP-2A中剂量组小鼠抑瘤率高于低剂量组、高剂量组，根据实验数据分析最可能的原因是 ，从而达到抑制肿瘤生长的效果。 (4)激活的STAT1蛋白参与细胞凋亡、肿瘤血管生成等多种生物学过程。该团队提取0.025g肿瘤组织中的总蛋白进行电泳（结果如下图），分析其中的STAT1蛋白表达量，并得出结论：高剂量SBP-2A可能是通过提高STAT1蛋白水平来抑制小鼠肝癌肿瘤生长，其依据是 。 【答案】(1) 细胞毒性T 免疫监视 (2) 等体积（等量）的生理盐水 作为对照，用于评估SBP-2A各剂量组的抑癌效果强弱 (3) 黄芪多糖既能促进免疫器官（如脾脏、胸腺）的生长，还能促进细胞因子（如γ-干扰素）的产生 SBP-2A中剂量组小鼠胸腺指数最高，说明SBP-2A可能是通过增加小鼠免疫器官（胸腺）质量，促进免疫细胞的成熟来增强小鼠免疫功能 (4)SBP-2A高剂量组的STAT1蛋白表达量条带宽度与黄芪多糖组接近，明显宽于模型组 【分析】免疫具有三方面的功能：①免疫防御：抵抗抗原的侵入、防止疾病的产生；②免疫自稳：清除体内衰老、死亡和损伤的细胞；③免疫监视：监视、识别和清除体内产生的异常细胞。 【详解】（1）机体能够裂解肿瘤细胞，主要依靠的是细胞毒性T细胞。细胞毒性T细胞能够识别并结合到被病原体（如肿瘤细胞）感染的细胞或癌细胞上，导致这些细胞裂解死亡，从而清除体内的异常细胞。这体现了免疫系统的免疫监视功能，即免疫系统能够识别和清除体内的异常细胞，防止疾病的发生。 （2）在实验中，为了研究SBP-2A和黄芪多糖对肝癌小鼠的抑制作用，需要设置对照组。模型组作为空白对照，不注射任何药物，以观察自然状态下肝癌小鼠的情况。因此，获得肝癌小鼠24h后，SBP-2A低、中、高剂量组分别腹腔注射25、50、100mg/kgSBP-2A，黄芪多糖组注射100mg/kg黄芪多糖，而模型组则腹腔注射等体积（等量）的生理盐水，以保持实验条件的一致性。黄芪多糖组在这里的作用是作为对照，用于评估SBP-2A各剂量组的抑癌效果强弱。 （3）由实验结果分析，与模型组相比，黄芪多糖组的脾脏指数、胸腺指数和γ-干扰素量均高于模型组，且瘤重明显下降，故黄芪多糖能够抑制肿瘤的原因是黄芪多糖既能促进免疫器官（如脾脏、胸腺）的生长，还能促进细胞因子（如γ-干扰素）的产生。结果显示，SBP-2A中剂量组小鼠抑瘤率高于低剂量组、高剂量组。根据实验数据分析，最可能的原因是SBP-2A中剂量组小鼠胸腺指数最高，说明SBP-2A可能是通过增加小鼠免疫器官（胸腺）质量，促进免疫细胞的产生来增强小鼠免疫功能，从而达到抑制肿瘤生长的效果。因此，中剂量的SBP-2A在抑制肿瘤生长方面表现最佳。 （4）根据电泳结果图分析，SBP-2A高剂量组的STAT1蛋白表达量条带宽度与黄芪多糖组接近，明显宽于模型组。由于激活的STAT1蛋白参与细胞凋亡、肿瘤血管生成等多种生物学过程，并且已知高剂量SBP−2A能够抑制小鼠肝癌肿瘤生长。因此可以得出结论：高剂量SBP−2A可能是通过提高STAT1蛋白水平来抑制小鼠肝癌肿瘤生长的。这是因为提高的STAT1蛋白水平可能促进了肿瘤细胞的凋亡和/或抑制了肿瘤血管的生成，从而达到了抑制肿瘤生长的效果。 11．（2022·广东汕头·二模）紫罗兰的花瓣有单瓣和重瓣两种形态，受一对等位基因S、s控制。花色有紫色、红色、白色，受一对等位基因B、b控制。研究发现，重瓣的紫罗兰不可育（重瓣雌、雄蕊发育都异常），而单瓣紫罗兰自交产生的后代中总会出现大约50%的重瓣花。研究人员进行了如下杂交实验，结果如下表所示。分析回答问题： 实验 杂交组合 亲本子代表现型及比例 一 红色单瓣×红色单瓣 紫色单瓣：红色单瓣：白色单瓣：紫色重瓣：红色重瓣：白色重瓣=1：2：1：1：2：1 二 红色单瓣×白色单瓣 红色单瓣：白色单瓣：红色重瓣：白色重瓣=1：1：1：1 三 紫色单瓣×白色单瓣 红色单瓣：红色重瓣=1：1 (1)紫罗兰花瓣的形态表现为显性性状的是 ，杂交实验二亲本的基因型为 。 (2)B基因的存在使花瓣细胞中能够合成一种花色素（一种非蛋白有机物），从而表现出有色的花瓣。这表明基因对生物性状的控制是基因通过控制 。 (3)单瓣紫罗兰自交后代中总会出现大约50%的重瓣花，推测其原因为含S的雄配子不育，请设计实验证明，并预期实验结果。 实验设计： 。 预测结果： 。 (4)用实验三子代红色单瓣作为母本，与实验一亲本的父本进行杂交，子代紫色重瓣植株占 。 【答案】(1) 单瓣 BbSs×bbSs (2)酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状 (3) 取亲本（或子代）单瓣紫罗兰的花粉进行花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理幼苗得到正常的植株。 若植株全部表现为重瓣，则证明推测是正确的 (4)1/8 【分析】根据实验一可知，亲本均为单瓣，子代出现了重瓣个体，即发生了性状分离，说明单瓣为显性性状，亲本均为红色，子代中出现了紫色、白色和红色，说明亲本红色为显性性状，且红色为杂合子。根据组合二中红色和白色杂交，后代出现了红色∶白色=1∶1，说明亲本白色为隐性纯合子，则紫色为显性纯合子。 【详解】（1）根据上述分析可知，单瓣为显性性状。根据分析可知，白色为隐性纯合子，紫色为显性纯合子。组合二中子代表现型为四种，比例为1∶1∶1∶1，说明控制花色的亲本一对基因型为Bb×bb，单瓣为显性性状，子代出现了重瓣，说明亲本基因型均为Ss，结合题意“单瓣紫罗兰自交产生的后代中总会出现大约50%的重瓣花”，说明亲本产生的雌配子或雄配子中含有S基因的没有受精能力，因此Ss×Ss的后代中单瓣∶重瓣=1∶1，所以亲本红色单瓣基因型为BbSs，白色单瓣基因型为bbSs。 （2）B基因的存在使花瓣细胞中能够合成一种花色素（一种非蛋白有机物，说明这不是基因控制合成的直接产物），从而表现出有色的花瓣。这表明基因对生物性状的控制是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。 （3）若含S的雄配子不育，则Ss作为父本时只能产生含有s的配子参与受精，而重瓣的紫罗兰又不可育，因此不能采取测交方式验证，若要证实上述推测，可取亲本（或子代）单瓣紫罗兰的花粉进行花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理幼苗得到正常的植株。若上述推测正确，则Ss产生的花粉只有含有s的才能发育为单倍体植株，加倍后形成重瓣植株，因此若植株全部表现为重瓣，则证明推测是正确的。 （4）实验三中紫色单瓣×白色单瓣杂交，后代红色单瓣基因型为BbSs，实验一的亲本均为红色单瓣，基因型为BbSs，因此用实验三子代红色单瓣作为母本，与实验一亲本的父本（BbSs）进行杂交，根据上述分析可知，BB为紫色，含S基因的雌配子或雄配子不能参与受精，故子代紫色重瓣（BBss）植株占1/4×1/2=1/8。 【点睛】本题考查自由组合定律的相关知识，意在考查考生能从图表获取信息的能力以及应用所学知识解决问题的能力。 12．（2025·广东广州·三模）亚麻，也叫胡麻，既是纤维作物，也是油料作物，雌雄同花。存在高秆、矮秆性状，它们受两对等位基因控制，当同时具有所有显性基因时，才表现为高秆。矮秆亚麻株高仅为高秆的一半，千粒重高。现有亚麻矮秆隐性突变纯合品系1（矮秆基因a在1号染色体）和品系2（矮秆基因b在未知染色体上）。育种工作者又用Co-γ射线照射品系1的种子，筛选获得一矮秆雄性花粉不育纯合突变体P。为了解品系2的遗传特性，科学工作者将品系2与品系1杂交，F1均为高秆，F1自交，F2中既有高秆，也有矮秆。请回答下列问题。 (1)采用Co-γ射线处理的目的是 ，当F1的配子有 种时，b基因不是位于1号染色体上。 (2)SSR是DNA分子中的简单重复序列，非同源染色体上SSR重复单位不同，不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同，常用于染色体或基因的特异性标记。 ①为了快速鉴定品系2矮秆基因b，应选择图中染色体上SSR位点 作为b基因的分子标记。 ②科研人员将矮秆品系2与纯合高秆杂交得到F1，F1自交获得F2。然后对亲本及若干F2个体B/b基因所在染色体上2个SSR序列（HVM9、HVM33）进行扩增后电泳，结果如下。 请判断应选取哪个SSR序列用于b基因的快速鉴定？ ；理由是 。 (3)为探究突变体P雄性花粉不育基因是否位于线粒体上，请设计杂交实验，并预测实验结果 。 【答案】(1) 提高突变频率（诱发基因突变） 4 (2) 2 选取HVM33；因为F2矮秆个体该位点的电泳条带与矮秆亲本一致，（说明该位点与矮秆基因距离很近，高度连锁） 而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致 (3)将品系P植株作母本与正常植株杂交，若子代几乎全为雄性花粉不育，则基因位于线粒体上，若子代全为雄性花粉可育或同时有雄性花粉可育和不育，则基因位于细胞核中 【分析】诱变育种是指在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种的方法；通常用射线，激光、化学药物处理诱发基因突变，其典型的优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。 【详解】（1）采用Co-γ射线处理属于诱变育种，目的是提高突变频率（诱发基因突变）；分析题意，亚麻矮秆隐性突变纯合品系1（矮秆基因a在1号染色体）和品系2（矮秆基因b在未知染色体上）杂交，F1均为高秆，若F1的配子有4种，证明有两对独立遗传的等位基因，即可说明b基因不是位于1号染色体上。 （2）①已知非同源染色体上（SSR）重复单位不同，不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同，要快速鉴定品系2矮秆基因（b），应选择图中3号染色体上最靠近b基因的SSR位点，即应选择2作为b基因的分子标记。 ②据图分析，F2矮秆个体HVM33位点的电泳条带与矮秆亲本一致，而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致，故应选取HVM33的SSR序列用于b基因的快速鉴定。 （3）线粒体基因属于细胞质基因，会通过母本遗传，故为探究突变体P雄性花粉不育基因是否位于线粒体上，可将品系P植株作母本与正常植株杂交：若子代几乎全为雄性花粉不育，则基因位于线粒体上，若子代全为雄性花粉可育或同时有雄性花粉可育和不育，则基因位于细胞核中。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型16 科学探究类目录 第一部分 题型解读 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 题型破译 微观解剖，精细教学 典例分析 解题秘籍 变式应用 类别一 实验设计类 类别二 结果分析与结论归纳类 第三部分 题型通关 整合应用，综合提升 题型特点 →考查内容综合： 既考查基础实验的操作细节（如实验步骤、原理、注意事项），又聚焦实验探究的核心能力（如实验设计、评价与分析），全面检验考生的科学素养。 →能力要求突出： 表面上是对实验流程的设计与分析，实质是对考生科学思维的逻辑性、实验设计的严谨性、结果分析的科学性的深层考查。 →情境真实开放： 常以真实的科研或生活情境为背景，实验设计类题目具有一定开放性，要求考生灵活运用实验原则（如单一变量、对照、重复）解决实际问题；结果分析类题目则需要区分验证性与探究性实验，结论可能不唯一，对思维的全面性要求高。 →失分风险较高： 考生容易因实验设计缺乏逻辑性、变量控制不严谨、结论表述不规范而失分，是拉开分数差距的关键题型。 命题规律 基础实验部分常考查实验中的实验步骤、原理和注意事项； 实验技能方面常结合一些核心考点考查学生的实验探究能力，包括实验设计、评价与分析。 解题策略/技巧 （一）实验设计类 1.取材、分组、编号 遵循等量原则，保证实验材料的数量、生理状态、器具等无关变量相同且适宜，避免干扰实验结果。 2.变量处理 依据单一变量原则和对照原则，对不同组别施加不同的实验处理，以实现实验目的。 3.相同条件下培养 / 处理 对各组进行其他相同且适宜的处理，确保除自变量外，其他条件一致。 4.检测、观察、统计、比较 确定具体的观察和记录对象，通过观察、记录、统计实验数据或现象，最终比较得出结果。 （二）结果分析与结论归纳类 1.明确实验类型 验证性实验：实验现象与原理一致、结果唯一，结论与实验目的一致。 探究性实验：实验现象可能与原理一致、相反或居中，结论需分情况讨论。 2.确定实验组与对照组 清晰区分实验中的处理组（实验组）和未处理组（对照组），为结果分析提供依据。 3.归纳实验结论 对实验数据或现象进行信息转换，结合实验原理，科学归纳出结论。结论需紧扣实验目的，表述严谨、逻辑清晰。 破译类别一 实验设计类题 【典例分析】（2022·广东·高考真题）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。 回答下列问题： (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为对照，并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是 。 【答案】 (3) 光照条件 A组、C组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少 【分析】分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。 【详解】 （3）分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。 【解题秘籍】 1. 取材、分组、编号 取材：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗 90 株，确保初始条件相同，排除无关变量干扰。 分组：将幼苗分为 A、B、C 三组，每组 30 株，保证每组数量相等，符合实验的平行重复原则。 2. 变量处理 自变量：遮光程度（0%、50%、100%）。 对照设置：以 A 组（未遮阴）和 C 组（全遮阴）作为对照组，B 组（50% 遮阴）为实验组，通过对比判断 B 组条件是否能提高产量。 单一变量：仅改变遮光程度，其他环境条件（温度、水分、土壤肥力等）保持一致。 3. 相同条件下培养 将三组幼苗在相同且适宜的环境下培养至收获期，确保除遮光程度外，其他影响玉米生长的因素完全相同，保证实验结果仅由自变量引起。 4. 检测、观察、统计、比较 检测指标：收获后测量各组玉米的籽粒重量（代表作物产量）。 统计分析：计算并比较各组的平均单株产量，判断 B 组产量是否显著高于 A、C 组。 后续探究：若 B 组条件能提高产量，下一步需探究能提高作物产量的最适遮光比例（如设置 40%、50%、60% 等梯度进行实验）。 ·解答实验设计类试题的步骤： 1.取材、分组、编号 遵循等量原则，保证实验材料的数量、生理状态、器具等无关变量相同且适宜，避免干扰实验结果。 2.变量处理 依据单一变量原则和对照原则，对不同组别施加不同的实验处理，以实现实验目的。 3.相同条件下培养 / 处理 对各组进行其他相同且适宜的处理，确保除自变量外，其他条件一致。 4.检测、观察、统计、比较 确定具体的观察和记录对象，通过观察、记录、统计实验数据或现象，最终比较得出结果。 【变式应用1】（2025·贵州·高考真题）心脏通过节律性的搏动（收缩和舒张）完成泵血功能，心脏每分钟搏动的次数称为心率。在正常生理范围内，心率的变动范围较大，如人的心率一般为60~100次/分。心率快慢主要受自主神经系统的调节。回答下列问题： (1)自主神经系统由 两部分组成，它们对心脏的调节作用 （选填“相同”或“相反”）。 (2)心室肌细胞受刺激产生动作电位的过程如下图所示，a点膜内电位为负，原因是 。受到足够强度刺激后，引起ab段电位变化的离子主要是 ，该离子的通道有静息、激活和失活三种功能状态。在bc段，无论心室肌受到多强刺激都不能引发新的动作电位，也不会发生新的收缩和舒张，此时该离子通道的状态是 。 (3)为探究在一次心脏搏动中bc段持续的时长，现以蛙心为实验材料，写出实验思路。 。 【变式应用2】（2023·海南·高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。    回答下列问题。 (1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。 (2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。 (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。 破译类别二 结果分析与结论归纳类题 【典例分析】（2022·广东·高考真题）迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球，我国始终坚持“人民至上，生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后，体内病毒及免疫指标的变化趋势。 回答下列问题： (2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法，因其方便快捷可作为补充检测手段，但抗原检测的敏感性相对较低，据图a分析，抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果，判断的依据是此阶段 。 【解题秘籍】 1. 明确实验类型 这是一道验证性实验分析题，实验目的是验证抗原检测在新冠感染不同阶段的有效性，实验结果唯一，结论与实验目的直接对应。 2. 确定实验组与对照组 检测阶段分组： 甲时间段（感染早期）：病毒增殖，核酸存在，但抗原未大量表达。 乙时间段（感染中期）：病毒抗原含量先增加后减少，是抗原检测的有效窗口。 丙时间段（感染后期）：病毒抗原被清除，抗体和 T 细胞水平升高。 本实验没有传统意义上的对照组，而是通过不同时间阶段的检测结果对比，确定抗原检测的有效时间。 3. 归纳实验结论 结果分析： 图 a 显示，乙时间段内病毒抗原含量达到可检测水平（先增加后减少），而甲时间段抗原未大量表达、丙时间段抗原已被清除，因此只有在乙时间段进行抗原检测才可能得到阳性结果。 结论归纳： 抗原检测的有效性依赖于体内病毒抗原的含量，仅在感染中期（乙时间段）可检出阳性；与核酸检测相比，其敏感性较低，因为核酸在甲、乙、丙三个时间段均可检出，而抗原仅在乙时间段可检出。 ·解答结果分析与结论归纳类试题的步骤： 1.明确实验类型 验证性实验：实验现象与原理一致、结果唯一，结论与实验目的一致。 探究性实验：实验现象可能与原理一致、相反或居中，结论需分情况讨论。 2.确定实验组与对照组 清晰区分实验中的处理组（实验组）和未处理组（对照组），为结果分析提供依据。 3.归纳实验结论 对实验数据或现象进行信息转换，结合实验原理，科学归纳出结论。结论需紧扣实验目的，表述严谨、逻辑清晰。 【变式应用1】（2025·江西·高考真题）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行 ，但不能进行有效的 。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏 。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为 。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路： ；②预测实验结果： ；③分析实验结果： 。 【变式应用2】（2025·江西·高考真题）辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性，研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，转入正常光照的温室中培养4天，这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题： (1)在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 ，据图甲分析其原因是 。 (2)检测发现，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测，研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标，利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程： ①分别取 叶片； ②分别制作等体积的 悬浮液； ③向各悬浮液中分别滴加 的D溶液； ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间； ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为 。 (3)综合上述信息，初步判断辣椒 号的抗逆性更强。 1．（2025·广东·二模）哺乳动物体内有一种“自杀性”T细胞会攻击自身健康的细胞，引起自身免疫病，但正常机体却能维持健康稳态。为找出能清除“自杀性”T细胞的细胞，科学家以小鼠为材料，做了下图所示的实验。    回答下列问题： (1)从免疫系统的组成来说，胸腺是重要的 。新生小鼠甲切除胸腺后患上自身免疫病，主要是免疫系统基本功能中的 发生异常。 (2)科学家据图a实验，推测成熟T细胞中存在能 的细胞。为找出该细胞，科学家进行如图b所示的第二个实验。 ①由此可知，细胞 （选填“A”或“B”）就是能清除“自杀性”T细胞的细胞，科学家把这类细胞命名为调节性T细胞。 ②据此分析，图a小鼠甲患自身免疫病的原因是： 。 (3)科学家进一步发现，当Foxp3基因表达量过低时，小鼠会患自身免疫病，于是推测Foxp3基因是调节性T细胞分化的关键调控基因。该推测需进一步验证，请你提出一个实验思路并预测结果： 。 (4)综合以上信息，本研究在免疫治疗方面的潜在应用价值是： 。（写出一点即可） 2．（2025·广东广州·模拟预测）酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵(H+-ATPase)将质子(H+)泵入细胞壁，使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶，而导致细胞壁松弛，使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制，研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型(K-)和F蛋白基因敲除型(F-)拟南芥植株，研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系, 结果如图 。 回答下列问题: (1)在茎尖中生长素等植物激素作为 影响基因表达, 从而表现出生物学效应。 (2)K蛋白能 （填“ 促进”或“ 抑制”）H+-ATP酶的活性，判断依据是 。 (3)据图分析，完善图示生长素作用机制模型。其中① ，③ 。 (4)依据“酸生长假说”, 酸性溶液也能影响植物生长速率。以拟南芥为实验对象，写出实验思路 。 3．（2025·广东佛山·二模）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的 细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是 。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i.取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 ii.A、B组加入 悬液，C、D组加入肝细胞悬液。 iii.A、C组 ，B、D组 。 iiii.将上述细胞培养瓶置于 ，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次大致的检测结果）。 4．（2025·海南·高考真题）我国利用航天优势开展玉米诱变育种，获得多个雄性不育突变体和矮秆突变体。回答下列问题。 (1)研究人员将玉米种子随机分为两份，一份送到太空，另一份保存在地面种子站，其目的是 。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体，这说明基因突变具有的特点是 。 (2)将雄性不育植株P1（aa）与可育植株P2（AA）杂交得到F1，F1自交得到F2。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR（染色体上特定DNA序列），分别获得100 bp和135 bp的产物。若同样扩增F2，则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为 。 (3)甲是太空诱变获得的雄性不育株，乙是同群体某一可育株。某团队开展以下2个实验： 实验① 甲与乙杂交 实验② 乙自交 根据实验①和②的结果，得出雄性不育性状是隐性性状的结论，支持这一结论的实验结果是 。 (4)已知玉米株高和育性这两对性状独立遗传，可育对不育为显性，但高秆和矮秆的显隐性未知。现有纯合的高秆可育、高秆不育和矮秆可育品系，合理选用这些材料，通过育种技术培育纯合矮秆不育品系的实验思路是 。 5．（2024·海南·高考真题）海南是我国芒果（也称杧果）的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。回答下列问题： (1)芒果的生长依赖于光合作用：光合作用必需的酶分布在叶绿体的 和 。 (2)生产中用植物生长调节剂乙烯利浸泡采摘后的芒果，可促进果实成熟，原因是 。 (3)为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是 。从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有 （答出1点即可）。 (4)芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论 （注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。 6．（2024·广东韶关·二模）褪黑素（MT）是松果体分泌的一类在调节睡眠质量和生殖系统的发育等方面均具有重要作用的激素。它的分泌具有明显的昼夜节律，白天分泌受抑制，晚上分泌活跃，其部分作用机制如下图所示。请回答下列问题 (1)暗信号刺激视网膜通过下丘脑和传出神经传输到松果体促进MT分泌，进而调节睡眠质量。上述过程中作为效应器的是 ，该过程反映了体液调节和神经调节的联系是 。 (2)研究发现，儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到光照刺激（如电视、手机屏幕灯光等）可能导致出现性早熟的现象。请据图分析原因可能是（以女童为例） 。 (3)为了证明以上（2）中观点，科研人员研究了长时间人工光照（60W日光灯）对青春期前雌性大鼠性腺发育的影响。 第一步：将 的21日龄（青春期前）雌性大鼠20只随机分成对照组和实验组，每组10只。 第二步：对照组大鼠每天光照12h、黑暗12h，实验组大鼠每天光照24h，其他饲养条件相同且适宜。 第三步：四周后，检测大鼠 中MT、FSH、E2含量并计算大鼠子宫和卵巢的脏器系数（器官湿重/体重）。 预测实验结果为 。 7．（2024·广东·高考真题）乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天，观察到野生型（WT）幼苗根的伸长受到抑制，同时发现突变体m2，其根伸长不受乙烯影响；推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控，设计并开展相关实验，其中K试剂抑制激素X的合成，A试剂抑制激素X受体的功能，部分结果见图。 回答下列问题： (1)为验证该推测进行了实验一，结果表明，乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X，推测X可能是 。 (2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控，设计并开展了实验二、三和四。 ①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与 有关。 ②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA，目的是利用NAA的生理效应，初步判断乙烯抑制根伸长是否与 有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测 的表达情况。 ③实验四中有3组空气处理组，其中设置★所示组的目的是 。 (3)分析上述结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响 实现的。 8．（2025·广东广州·一模）针灸是我国传承千年的治疗疾病的手段，以外源性刺激作用于身体特定的部位（穴位）引发系列生理学调节效应。有研究发现电针疗法有一定的镇痛效果。脊髓背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用，为探究电针疗法的镇痛效果及其机制，动物实验处理（表）及结果（图）如下所示，请回答下列问题 动物模型 分组 治疗处理 对照组：_____ A 不治疗 疼痛模型组：_____ B _____ C _____ 可供选择的实验材料有：正常大鼠、痛觉敏感小鼠、蒸馏水、生理盐水、致痛诱导剂 (1)请据图分析并完善实验方案：对照组： ，疼痛模型组： ，B组处理： ，C组处理： 。 (2)设置A组作为对照组的具体目的是 和 。 (3)本实验的结论是 。 9．（24-25高二上·广东广州·期末）动物通过将条件刺激（CS）与非条件刺激（US）有效关联建立条件反射进行学习和记忆。真实情况下的CS和US并非总是同时出现，而是存在一定的时间间隔。科学家将能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”，简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习记忆模型开展研究。回答下列问题： (1)果蝇对气味甲、乙的偏好无差异。利用图1装置探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响。先向训练臂通入气味甲并施加电击，置换新鲜空气之后再通入气味乙，训练后将果蝇转移至测试臂进行测试。 ①电击会引发果蝇的躲避反应，属于 反射。实验中 作为条件刺激。 ②测试实验开始时，果蝇全部放在通道中间，一段时间后检测并计算右测试臂果蝇数量减去左测试臂果蝇数量的差值占果蝇总数的比例（PI），绘制曲线如图2。时间间隔为20s时，表示条件反射的建立 （填“成功”或“失败”），理由是 。 (2)气味和电击的感受器不同，位于果蝇脑区学习记忆中枢的K细胞可以同时获得这两种信息，释放乙酰胆碱（Ach）作用于传出神经元。用荧光分子标记Ach，通过荧光强度可检测Ach含量，实验证实建立气味-电击条件反射前后，气味信号使K细胞的Ach释放量发生改变。实验的正确操作顺序为： （选用下列序号表示）。 ①气味甲刺激  ②气味甲刺激-10s间隔-电击刺激  ③检测果蝇脑区荧光强度 (3)五羟色胺（5-HT）是重要的神经递质，研究发现，改变果蝇体内5-HT水平将影响其Ach变化量和Tm，实验结果如图3所示。实验中的果蝇类型有野生型果蝇、5-HT合成缺陷型果蝇、饲喂突触前神经元回收5-HT抑制剂果蝇。 推测Ⅲ组果蝇类型是 。根据实验结果分析提高5-HT水平对果蝇学习记忆效果的调控机制 。 10．（2025·广东惠州·三模）从常见中草药黄芪中分离的黄芪多糖已被证明具有良好的抗肿瘤和免疫调节等作用。我国某科研团队也证实半枝莲多糖（SBP-2A）对体外培养的肝癌细胞有抑制作用，为继续研究半枝莲多糖对小鼠体内肝癌的抑制作用及机制，进行如下实验：建立肝癌小鼠模型后，进行相关实验，检测结果如下表所示。请回答以下问题： 各组肝癌小鼠的瘤重、免疫学功能的检测结果比较 组别 腹腔注射的剂量 ［mg/（kg·d）］ 抑瘤作用比较 免疫学功能的比较 瘤重 （g） 抑瘤率 （%） 脾脏指数 （mg/g） 胸腺指数 （mg/g） γ-干扰素 （pg/mL） 模型组 － 1.29 － 6.14 1.64 51.59 SBP-2A低剂量组 25 1.09 15.42 11.85 2.07 56.24 SBP-2A中剂量组 50 0.79 38.67 11.29 2.54 57.17 SBP-2A高剂量组 100 0.91 29.95 13.27 1.75 60.54 黄芪多糖组 100 0.75 43.32 7.08 2.72 70.50 注：①抑瘤率（%）＝（1－实验组瘤质量/模型组瘤质量）×100% ②免疫器官指数＝免疫器官质量（mg）/体质量（g） (1)机体能够裂解肿瘤细胞，主要依靠的是 细胞，这体现了免疫系统的 功能。 (2)获得肝癌小鼠24h后，SBP-2A低、中、高剂量组分别腹腔注射25、50、100mg/kgSBP-2A，黄芪多糖组注射100mg/kg黄芪多糖，模型组腹腔注射 ，本实验中，黄芪多糖组的作用是 。 (3)由实验结果分析，黄芪多糖能够抑制肿瘤的原因是 。结果显示，SBP-2A中剂量组小鼠抑瘤率高于低剂量组、高剂量组，根据实验数据分析最可能的原因是 ，从而达到抑制肿瘤生长的效果。 (4)激活的STAT1蛋白参与细胞凋亡、肿瘤血管生成等多种生物学过程。该团队提取0.025g肿瘤组织中的总蛋白进行电泳（结果如下图），分析其中的STAT1蛋白表达量，并得出结论：高剂量SBP-2A可能是通过提高STAT1蛋白水平来抑制小鼠肝癌肿瘤生长，其依据是 。 11．（2022·广东汕头·二模）紫罗兰的花瓣有单瓣和重瓣两种形态，受一对等位基因S、s控制。花色有紫色、红色、白色，受一对等位基因B、b控制。研究发现，重瓣的紫罗兰不可育（重瓣雌、雄蕊发育都异常），而单瓣紫罗兰自交产生的后代中总会出现大约50%的重瓣花。研究人员进行了如下杂交实验，结果如下表所示。分析回答问题： 实验 杂交组合 亲本子代表现型及比例 一 红色单瓣×红色单瓣 紫色单瓣：红色单瓣：白色单瓣：紫色重瓣：红色重瓣：白色重瓣=1：2：1：1：2：1 二 红色单瓣×白色单瓣 红色单瓣：白色单瓣：红色重瓣：白色重瓣=1：1：1：1 三 紫色单瓣×白色单瓣 红色单瓣：红色重瓣=1：1 (1)紫罗兰花瓣的形态表现为显性性状的是 ，杂交实验二亲本的基因型为 。 (2)B基因的存在使花瓣细胞中能够合成一种花色素（一种非蛋白有机物），从而表现出有色的花瓣。这表明基因对生物性状的控制是基因通过控制 。 (3)单瓣紫罗兰自交后代中总会出现大约50%的重瓣花，推测其原因为含S的雄配子不育，请设计实验证明，并预期实验结果。 实验设计： 。 预测结果： 。 (4)用实验三子代红色单瓣作为母本，与实验一亲本的父本进行杂交，子代紫色重瓣植株占 。 12．（2025·广东广州·三模）亚麻，也叫胡麻，既是纤维作物，也是油料作物，雌雄同花。存在高秆、矮秆性状，它们受两对等位基因控制，当同时具有所有显性基因时，才表现为高秆。矮秆亚麻株高仅为高秆的一半，千粒重高。现有亚麻矮秆隐性突变纯合品系1（矮秆基因a在1号染色体）和品系2（矮秆基因b在未知染色体上）。育种工作者又用Co-γ射线照射品系1的种子，筛选获得一矮秆雄性花粉不育纯合突变体P。为了解品系2的遗传特性，科学工作者将品系2与品系1杂交，F1均为高秆，F1自交，F2中既有高秆，也有矮秆。请回答下列问题。 (1)采用Co-γ射线处理的目的是 ，当F1的配子有 种时，b基因不是位于1号染色体上。 (2)SSR是DNA分子中的简单重复序列，非同源染色体上SSR重复单位不同，不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同，常用于染色体或基因的特异性标记。 ①为了快速鉴定品系2矮秆基因b，应选择图中染色体上SSR位点 作为b基因的分子标记。 ②科研人员将矮秆品系2与纯合高秆杂交得到F1，F1自交获得F2。然后对亲本及若干F2个体B/b基因所在染色体上2个SSR序列（HVM9、HVM33）进行扩增后电泳，结果如下。 请判断应选取哪个SSR序列用于b基因的快速鉴定？ ；理由是 。 (3)为探究突变体P雄性花粉不育基因是否位于线粒体上，请设计杂交实验，并预测实验结果 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $