专题三 补充完善型实验——步骤补全与方案闭环刷题（3大考点）（专项训练）2026年高考生物实验专攻

专题三 补充完善型实验——步骤补全与方案闭环刷题 考情速递——命题规律深挖 考点 考题统计 命题规律 趋势预测 光合呼吸类实验完善 2025·福建 2025·海南 2025·江西 1. 考点分布聚焦多个核心模块，动物生命活动调节类占比略高 2. 命题核心紧扣 “实验逻辑链”，强调变量控制与对照设计 · 所有真题均以 “实验目的→原理→设计→结果→结论” 为核心逻辑展开 3. 命题形式固定，侧重 “补充 + 验证 + 推导” 的综合考查 · 固定题型：①补充实验步骤；②完善实验分组；③预测实验结果；④推导实验结论 4. 实验背景贴近现实，关联科研前沿与生产生活 · 真题背景均源于实际应用或科研热点，增强情境性 5. 图表结合紧密，考查数据解读与结果呈现能力 多数真题配套表格、柱状图等数据载体，要求： · 从图表中提取变量关系；补充图表缺失数据；规范呈现实验结果，考查数据处理与表达能力。 1. 考点占比趋于均衡，生物技术与工程类权重可能提升 · 现考题中动物生命活动调节类占比较高，但生物技术与工程类，未来命题可能进一步增加。 2. 实验背景更聚焦前沿热点，强化现实问题解决导向 · 热点方向：基因编辑的伦理与应用、免疫疗法、细胞自噬与衰老、生态修复、合成生物学； · 命题特点：以 “现实问题” 为切入点，要求学生通过实验设计与完善解决实际问题，体现 “科学探究” 核心素养。 3.命题更注重实验设计的严谨性 · 未来可能增加 “排除无关变量干扰” 的深度考查，要求补充 “平行重复实验”“空白对照的具体处理”； 4. 跨模块融合命题成为常态，提升综合应用要求 · 融合方向：①细胞代谢 + 免疫调节；②基因工程 + 生态保护；③神经调节 + 激素调节； · 能力要求：学生需打破模块界限，灵活运用 “细胞结构、代谢途径、免疫机制、生物技术” 等知识，构建完整实验逻辑链。 5. 术语规范与逻辑表达的考查力度持续加大 · 高频考查术语：动物细胞培养、基因工程等，要求精准书写； · 逻辑表达：需规范描述 “自变量→因变量” 的因果关系，避免表述不完整或逻辑断裂。 6. 实验结果呈现形式更灵活，新增 “图表绘制与解读” 的综合考查 · 未来可能要求 “根据实验目的设计表格”“绘制折线图表示实验结果随时间的变化”，或 “从复杂图表中提取关键信息补充实验步骤”，强化数据处理与可视化表达能力。 动物生命活动调节类实验完善 2025·浙江 2025·福建 2025·甘肃 2025·江西 2025·四川 2025·山东 生物技术与工程类实验完善 2025·浙江 2025·重庆 2025·甘肃 2025·江苏 真题溯源——解题思路拆解 考点01 光合呼吸类实验完善 1．（2025·福建·高考真题）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的 （填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 (2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用 酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测 中的Lac-Phe浓度，且结果为 ，则可证实该结论。 (3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是 （填字母），表中④的值应为 （填选项）。 A．小于4    B．4~7    C．7~16    D．大于16 2．（2025·海南·高考真题）三角梅为海南的省花，其特化的苞片（变态叶）酷似花瓣，色彩丰富，被广泛用于园林绿化。回答下列问题。 (1)人工培育三角梅通常采用无性繁殖技术，其中传统技术有 ，现代生物技术有 （各答1种即可）。 (2)三角梅苞片呈现红、粉、白等多种颜色，其原因之一是苞片细胞中含有不同的色素，这些色素主要分布在 （填细胞器名称）。 (3)某团队研究了不同补光光源对三角梅叶片总叶绿素含量及开花数量的影响，补光时间为20：00~24：00，同一光照强度连续补光20天，处理后45天测定相关指标，结果见表。 测定指标 对照 紫光 红光 白光 总叶绿素含量（mg/g） 16.28 29.92 21.56 21.52 开花数（朵/株） 23.83 171.17 104.33 47.83 据表判断，三种补光光源中，最有利于三角梅开花的光源是 ，从光合作用角度分析其原因是 。 (4)某小组为探究补光光源A和水溶性激素B同时作用对三角梅开花数量的影响，开展了如下实验， 组别 处理条件 开花数 实验目的或结论 对照组 无处理 + 作为对照。 实验组1 补充光源A ++ 与对照组相比，表明补充光源A有利于开花。 实验组2 喷施激素B溶液 +++ 与对照组和实验组1相比，表明① 。 实验组3 ② ++ 与实验组1相比，表明喷施激素B溶液的溶剂对开花无影响。 实验组4 补充光源A+喷施激素B溶液 +++++ 与实验组1和实验组2相比，表明③ 。 结论：补光光源A和水溶性激素B对三角梅开花数量的影响具有④ 作用。 3．（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。 解题技巧归纳 一、审题破题：锚定实验目的，拆解核心变量 实验题的核心逻辑是 “目的→原理→设计→结果→结论”，第一步必须精准锁定实验目的，才能拆解出变量和设计思路。 技巧 1：抓实验目的，明确变量关系 · 操作：先圈出题干中 “探究 / 验证 / 证明” 后的内容，这是实验的核心目标。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：目的是 “验证第 6 天时辣椒 2 号的叶绿体比辣椒 1 号受损程度更高”→ 自变量：辣椒品种（1 号 / 2 号）、处理时间（第 0 天 / 第 6 天）→ 因变量：叶绿体光反应功能（通过试剂 D 的还原量体现） 技巧 2：析实验原理，找解题 “钥匙” · 操作：题干会给出实验的核心原理（如试剂变色、物质转化机制等），这是补全步骤和预测结果的依据。 · 例（2025 福建卷第 1 题）：原理是 “Lac-Phe 由乳酸盐和苯丙氨酸缩合而成，酶 C 促进其合成”→ 需检测细胞内外 Lac-Phe 的浓度差，验证酶 C 对合成的促进作用。 二、实验步骤补全：遵循 “对照 + 单一变量” 原则 补充实验步骤的本质是完善实验设计的逻辑链，需严格遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。 技巧 1：材料处理 ——“等量控制” 是基础 · 操作：实验材料需保证 “生长状况一致、数量相等、生理状态相同”，排除无关变量干扰。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：步骤①需补 “分别取等量的第 0 天和处理后第 6 天的辣椒 1 号、辣椒 2 号叶片” · 例（2025 福建卷第 1 题）：甲组（野生型）和乙组（敲除 C 基因）的细胞需 “培养一段时间后” 再检测，保证初始状态一致。 技巧 2：试剂选择 —— 匹配实验原理 · 操作：根据实验目的和原理选择合适试剂，避免 “张冠李戴”。 · 例（2025 福建卷第 1 题）：动物细胞贴壁生长，需用胰蛋白酶处理使其分散为单细胞悬液（破坏细胞间蛋白质连接）。 技巧 3：步骤设计 ——“分组→处理→检测” 的逻辑链 · 操作：实验步骤需按 “分组→施加单一变量→检测因变量” 的流程设计，每一步的变量控制要明确。 · 例（2025 海南卷第 2 题）：实验需设置四组对照（空白对照、补充光源 A、喷施激素 B、补充光源 A + 喷施激素 B），其中实验组 3 的处理是 “喷施激素 B 溶液的溶剂 + 补充光源 A”，目的是排除溶剂对开花的影响，保证激素 B 是唯一变量。 三、结果预测与结论推导：紧扣假设，逻辑闭环 结果预测和结论推导必须与实验目的、原理高度呼应，形成 “假设→结果→结论” 的完整逻辑链。 技巧 1：结果预测 —— 与假设正相关 · 操作：若实验假设成立，结果应直接验证假设，需结合变量关系推导。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：假设 “辣椒 2 号叶绿体受损更严重”→ 同一品种第 0 天（未受损）的还原态 D 含量多于第 6 天（受损后），且辣椒 2 号的差异更大（受损更严重，光反应下降更明显）。 技巧 2：结论推导 ——“自变量→因变量→结论” 的规范表述 · 操作：结论需紧扣实验目的，用专业术语表述变量间的因果关系。 · 例（2025 海南卷第 2 题）：实验组 4（补充光源 A + 喷施激素 B）开花数多于实验组 1（仅光源 A）和实验组 2（仅激素 B）→ 结论：“补充光源 A 和施加激素 B 能相互促进，开更多的花”，进而推导二者对开花的影响具有协同作用。 四、易错点规避：规范表述，避免失分 1. 变量混淆：区分自变量、因变量、无关变量 · 易错点：忽略无关变量的控制（如激素溶液的溶剂、培养条件等）。 · 规避：实验中除自变量外，其他因素需保持 “等量、适量、相同条件”，如第 2 题中设置实验组 3 排除溶剂干扰。 2. 术语规范：用专业逻辑链表述 · 易错点：光合速率影响因素表述不完整（如只说 “气孔导度下降”，未补充 “胞间 CO₂浓度下降→暗反应速率降低→光合速率下降” 的逻辑）。 · 规避：表述需体现 “生理过程的因果链”，如第 3 题第 (1) 问需完整推导 “气孔导度下降→CO₂供应不足→暗反应减弱→光合速率下降”。 3. 对照设置：保证实验科学性 · 易错点：缺少空白对照或条件对照（如第 1 题中仅检测细胞内 Lac-Phe 浓度，无法验证分泌量，需检测培养液中的浓度）。 · 规避：实验需设置 “空白对照、相互对照、自身对照” 等，保证结果的说服力。 · 考点02 动物生命活动调节类实验完善 1．（2025·天津·高考真题）脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤，会进一步引发炎症等免疫反应，加剧神经功能的丧失。为探究程序性细胞死亡配体（P蛋白）及其抗体（P抗体）通过调节免疫反应在脊髓损伤中的作用，进行如下实验。 (1)脊髓是 与躯干、内脏之间的联系通路。用小鼠建立脊髓损伤模型，实验分组及操作见下表（“+”表示施加，“-”表示不施加），请补充空白处的操作。 组别实施操作 基本手术操作 挫伤脊髓 P蛋白 P抗体 假手术组 + - - - 脊髓损伤组 + + - - P蛋白组 + ________ + - P抗体组 + ________ - + 其中，P抗体组以 组为对照，能检测P抗体对脊髓损伤的作用。 (2)处理一段时间后，检测各组脊髓处辅助性T细胞（Th细胞）不同亚群的水平，见右图。其中，Th1细胞可活化巨噬细胞和细胞毒性T细胞，Th2细胞可诱导B细胞增殖、分化并分泌抗体。与假手术组相比，脊髓损伤组的 免疫会增强， 免疫会减弱。已知Th1细胞为促炎性T细胞，Th2细胞为抗炎性T细胞。与脊髓损伤组相比，P蛋白组炎症水平 ，说明P蛋白具有 作用。 2．（2025·福建·高考真题）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）感染会导致体内五羟色胺（5-HT）含量明显升高。为探究5-HT的作用机制，科研人员开展了相关研究。回答下列问题： (1)HSV-1侵染细胞后，机体需通过 免疫将靶细胞裂解，暴露的病原体与抗体结合，或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。 (2)体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响，实验分组和结果如图1，说明5-HT能 （填“促进”或“抑制”）巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并 （填“增强”或“减弱”）HSV-1的增殖。 (3)5-HT对靶细胞的作用方式是：①直接被转运至胞内发挥作用；②与膜受体结合后，将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂（F）和5-HT膜受体抑制剂（N）处理巨噬细胞，实验分组和结果如图2，说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第 （填“①”或“②”）种，判断依据是 。 (4)体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应，实验方案如下： 将实验方案补充完整：① ；② 。 (5)根据上述实验结果，提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想： 。 3．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用的实验。已知一个巨噬细胞可吞噬多个鸡红细胞(有细胞核)。根据提供的材料与用具，以巨噬细胞吞噬率和吞噬指数为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等。 (说明与要求：实验条件适宜，不考虑实验分组和离体培养条件对巨噬细胞的影响。细胞培养过程中，每天取样1次，共3次) 吞噬率=，吞噬指数=。 (1)完善实验思路 ①给豚鼠注射抗原溶液后，经处理，取豚鼠巨噬细胞悬液，少量置于含生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ②其余巨噬细胞悬液置于若干个含培养液的培养瓶中， ，进行离体培养。 ③一天后取培养液中的巨噬细胞悬液，置于含有生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ④ 。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2)用表格的形式预测实验结果。(表格预测结果用+的多少表示) (3)分析与讨论 ①为了显示巨噬细胞中的细胞核，可选用 显色液染色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的细胞器是 。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有 (答出两点即可)。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类 ，抗体数量 。 4．（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 5．（2025·浙江·高考真题）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)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检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是 。 (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。 i i． 。 i i i． 。 i i i i． 。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 解题技巧归纳 一、核心解题思路：“审 - 析 - 补 - 验” 四步走 1. 精准审题：锚定实验核心 · 抓实验目的：题干第一句通常直接点明（如 “探究程序性细胞死亡配体（P 蛋白）及其抗体（P 抗体）通过调节免疫反应在脊髓损伤中的作用”），明确 “研究谁的什么作用”。 · 辨变量： · 自变量：实验中人为改变的因素（如 P 蛋白的施加、5-HT 的处理）。 · 因变量：可观测的实验结果（如 Th 细胞亚群水平、病毒增殖量、血糖浓度）。 · 无关变量：需保证各组一致的因素（如手术操作、小鼠禁食时间、细胞培养条件）。 · 看材料用具：从提供的试剂、器材中推导实验可操作的环节（如 “CO₂培养箱” 提示细胞培养的条件）。 2. 分析实验框架：对照与变量的逻辑 实验设计的核心原则是对照原则、单一变量原则、重复原则，需结合现有实验设计，判断缺失的环节： · 对照类型判断： · 空白对照：不施加任何实验处理（如 “假手术组” 仅手术不损伤脊髓）。 · 条件对照：施加基础处理但不施加实验因素（如 “脊髓损伤组” 仅损伤脊髓，不加 P 蛋白 / 抗体）。 · 相互对照：不同实验组之间的对比（如 P 蛋白组与 P 抗体组的对比）。 · 变量控制验证：检查现有分组是否保证 “自变量唯一，无关变量一致”（如第 1 题中 “基本手术操作” 为无关变量，所有组均为 “+”）。 3. 完善实验模块：分组、步骤、指标、结果 （1）分组设计的完善 · 补充分组的核心是 “围绕自变量设置对照组 / 实验组”： · 例 1（第 1 题）：P 抗体组需以 “脊髓损伤组” 为对照（条件对照），因此 P 抗体组的 “挫伤脊髓” 操作应为 “+”（与脊髓损伤组保持一致，仅差异为是否施加 P 抗体）。 · 例 2（第 2 题）：探究 5-HT 的作用时，对照组需排除溶剂影响，因此补充为 “腹腔注射等量 5-HT 溶剂 + 自由饮水”。 · 注意：分组需明确 “每组的处理因素”，避免遗漏无关变量的控制（如小鼠数量、培养条件等）。 （2）实验步骤的完善 步骤遵循 “分组→处理→培养 / 观察→检测→重复 / 分析” 的逻辑链： · 例（第 3 题）：验证药物 W 促进巨噬细胞吞噬的实验，步骤④需补充 “每天重复③，共 2 次”（因题干要求 “每天取样 1 次，共 3 次”，初始为第 0 天，需再重复 2 次完成 3 次取样）。 · 技巧：关注题干中的 “次数、时间” 等限定词（如 “感染 6h 后”“36h 后”“禁食 10 小时”），补充步骤时需匹配这些时间要求。 （3）检测指标的完善 检测指标必须与因变量直接相关、可测量： · 例 1（第 2 题）：探究 5-HT 对 HSV-1 的免疫调控，检测指标为 “干扰素 β（IFN-β）等与抗病毒免疫相关的细胞因子水平”（反映免疫反应强度）和 “HSV-1 病毒数量”（反映病毒增殖情况）。 · 例 2（第 4 题）：探究胰岛素受体功能对血糖的调节，检测指标为 “血糖浓度” 和 “胰岛素浓度”（直接反映血糖调节效果）。 · 技巧：从题干的实验原理中推导指标（如 “Th1 细胞可活化巨噬细胞和细胞毒性 T 细胞”→检测 Th1/Th2 细胞水平）。 （4）预期结果的完善 结果需符合实验目的和原理，用 “高于 / 低于 / 不变” 等定量表述： · 例 1（第 1 题）：与假手术组相比，脊髓损伤组 Th1 细胞增多→“非特异性免疫和细胞免疫增强”；Th2 细胞减少→“体液免疫减弱”；P 蛋白组 Th1 细胞少于脊髓损伤组→“炎症水平降低”，说明 P 蛋白 “减少脊髓损伤后的炎症反应，促进组织修复”。 · 例 2（第 4 题）：MKR 小鼠（胰岛素受体受损）注射葡萄糖后，血糖浓度高于正常小鼠（受体不敏感，血糖难降），胰岛素浓度也高于正常小鼠（血糖高刺激胰岛 B 细胞分泌）。 4. 验证逻辑：检查实验严谨性 · 对照是否合理：是否排除了无关变量的干扰（如溶剂、手术操作的影响）。 · 步骤是否连贯：是否符合 “自变量→因变量” 的因果链（如施加 P 蛋白→检测免疫细胞水平→反映炎症变化）。 · 结果是否符合预期：是否与实验原理、生物学事实一致（如胰岛素受体受损→血糖升高、胰岛素分泌增加）。 考点03 生物技术与工程类实验完善解题技巧归纳（接上页） 二、高频考点与避坑指南 常见陷阱 避坑技巧 真题示例 混淆自变量与无关变量 圈出实验目的，明确 “谁是被研究的因素”，无关变量需各组一致 第 1 题中 “基本手术操作” 为无关变量，所有组均为 “+” 对照设计不严谨 对照需满足 “除自变量外，其他条件完全一致”，避免遗漏溶剂、手术等无关因素 第 2 题对照组需补充 “腹腔注射等量 5-HT 溶剂”，排除溶剂影响 检测指标不匹配 指标需直接反映因变量，避免选择无关指标 第 3 题选择 “吞噬率、吞噬指数” 直接反映巨噬细胞吞噬功能，而非其他无关指标 步骤逻辑不连贯 关注题干中的 “次数、时间” 等限定词，补充步骤时需匹配要求 第 3 题题干要求 “每天取样 1 次，共 3 次”，需补充重复步骤保证取样次数 三、解题模板：实验完善型题目答题话术 1. 分组补充话术 “设置____组作为对照，该组的处理为____（与实验组仅差异为是否施加自变量），以排除____（无关变量）的影响。”例：“设置脊髓损伤组作为对照，该组仅施加脊髓损伤处理，不施加 P 抗体，以排除脊髓损伤本身对免疫反应的影响，明确 P 抗体的作用。” 2. 步骤补充话术 “（操作），每天重复该操作共____次（匹配题干次数要求），以保证（实验重复性 / 数据可靠性）。”例：“每天重复取样染色、镜检的操作共 2 次，以保证 3 次取样的实验要求，提高数据可靠性。” 3. 指标补充话术 “检测____（指标），该指标可直接反映____（因变量）的变化，从而验证____（实验目的）。”例：“检测干扰素 β（IFN-β）水平和 HSV-1 病毒数量，前者可直接反映抗病毒免疫强度，后者可直接反映病毒增殖情况，从而验证 5-HT 对 HSV-1 感染的免疫调控作用。” 1．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验，其基本过程如下。 (1)制备垂体细胞提取液：取小鼠的垂体，加入少量的培养液，剪碎， ，经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液， ，制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后，破碎， ，取上清液，经处理获得提取液。 (2)采集精子：将人工采集的精子置于培养液中，培养一段时间。此过程可使精子获得 。 (3)采集卵细胞：给成年雌鼠注射垂体细胞提取液，一段时间后，采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 。 (4)受精：将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后，会使卵子完成减数第二次分裂，排出 ，形成雌原核。 (5)观察受精卵的发育：受精卵开始卵裂，其中的细胞体积 ，细胞数量增加，但胚胎的总体积变化 。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中，显著缩短的时期是 。 2．（2025·重庆·高考真题）绝大多数哺乳动物生来怕辣，而小型哺乳动物树鼩先天不怕辣，喜食含辣椒素类物质的植物。为探究其原因，我国研究人员进行了系列研究。 (1)研究发现，树鼩的受体蛋白TR1对辣椒素的敏感性低于其他哺乳动物。为研究树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白的差异，可设计开展如下实验： ① ； ②将 分别进行酶切并连接； ③将重组DNA分子导入大肠杆菌； ④分离表达的TR1蛋白质测定 ，明确蛋白之间的差异。 (2)树鼩及一些哺乳动物的TR1蛋白存在差异，如图所示。据分析，树鼩对辣椒素的敏感性降低，很可能是由于TR1第579位氨基酸差异造成的，可证实该推测的实验思路是 。 (3)树鼩与其喜食植物的地理分布基本一致，据此可推测树鼩对含辣椒素类物质植物的适应形成的必要条件是 。 3．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 (1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过 （方法）将该质粒转入植物细胞，并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加 。 (2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ，对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是 。 (3)为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较 来验证抗病性。 (4)在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。 4．（2025·江苏·高考真题）川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种，为了更好地保护这一物种，研究者开展了以下研究。请回答下列问题： (1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能，这说明生物之间的关系有 。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息，信息类型有 。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺 获得更多机会。 (2)川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物与川金丝猴构成 关系。 (3)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性，采集其粪便样本，进行DNA提取、扩增，部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 在去杂后的样本中加入裂解液 析出DNA 离心后取① ，加入乙醇 ② 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将③ 、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲 液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR (4)为分析川金丝猴摄食的植物种类，研究者设计一对引物F和R，能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbcL基因的保守序列的碱基 。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序，结果如图所示。若对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，能检出的样本是 。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序，得到的序列有图中的3种序列，据此可确定川金丝猴摄食的植物有 。若要更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物，参照叶绿体基因库，还需选用 的保守序列设计引物，对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析。 注：“·”表示与植物甲对应位置上相同的碱基：“……”表示省略200个碱基 (5)依据上述研究，保护川金丝猴可采取的措施有 （填字母）。 a．建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流     b．保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物 c．需用标记重捕法定期重捕，以精确监测种群数量     d．主要依赖迁地保护，扩大川金丝猴种群数量 解题技巧归纳 一、 锚定教材：回归核心技术的完整流程 这类题目本质是教材实验的延伸变形，解题第一步必须先回忆对应技术的教材原型流程，再结合题目场景补充细节。 · 例 1（小鼠排卵受精实验）制备垂体细胞悬液时，剪碎后需用胰蛋白酶消化（对应教材「动物细胞培养」中分散细胞的操作）；调整细胞浓度需用血细胞计数板计数 + 培养液稀释（教材细胞计数的标准操作）。 · 例 3（水稻基因编辑实验）植物组织培养中，水稻幼胚作为外植体（教材定义：用于培养的离体植物器官 / 组织）；消毒需用酒精 + 次氯酸钠（教材植物组织培养的消毒流程）；生长素和细胞分裂素的作用是启动细胞分裂、脱分化和再分化（教材植物激素调控的核心原理）。 ✅ 技巧：考前梳理「体外受精、基因工程、植物组织培养、PCR 技术、DNA 提取」等核心技术的教材流程图，标注关键试剂、操作、原理。 二、 拆解逻辑：从实验目的倒推步骤 每个补充型实验都有明确的实验目的，解题时先抓住目的，再倒推每一步的作用，梳理「目的→原理→操作→结果」的逻辑链。 · 例 2（树鼩 TR1 蛋白实验）实验目的是「研究树鼩与其他哺乳动物 TR1 蛋白的差异」，对应基因工程的核心流程：① 克隆树鼩和其他哺乳动物的TR1 基因（获取目的基因）；② 将目的基因与载体分别酶切并连接（构建表达载体）；④ 测定氨基酸序列（直接比较蛋白差异）。 · 示例 4（川金丝猴粪便 DNA 实验）实验目的是「提取并扩增粪便中的植物 DNA」，对应 DNA 提取的逻辑链：释放 DNA（裂解液破碎细胞）→ 析出 DNA（离心取上清液+ 乙醇沉淀）→ 溶解 DNA（沉淀加纯水）→ 扩增 DNA（PCR 体系需加4 种脱氧核苷酸、耐高温的 DNA 聚合酶）。 ✅ 技巧：拿到题目先圈出实验目的，然后对应技术流程的模块（如基因工程四步、DNA 提取三步），逐一补充缺失环节。 三、 挖掘提示：从题干 / 图表中找隐含信息 题干中的实验材料、已知条件、图表往往是解题的关键提示，需精准提取： · 例 2（树鼩 TR1 蛋白实验）表格显示树鼩 TR1 蛋白第 579 位氨基酸为 M（小鼠 / 人为 T），推测该位点导致辣椒素敏感性差异，因此实验思路为：利用基因编辑技术将树鼩 TR1 蛋白的第 579 位氨基酸由 M 改为 T，检测其对辣椒素的敏感性是否提高（直接针对差异位点设计验证实验）。 · 例 3（水稻基因编辑实验）质粒图含「Hyg⁺（潮霉素抗性基因）」，因此筛选转化细胞时需在培养基中添加潮霉素（抗性基因的功能是筛选）。 · 例 4（川金丝猴粪便 DNA 实验）引物图显示引物 F/R 与 rbcL 基因的保守序列互补配对，因此能扩增不同植物的该基因；电泳图中样本丁的条带与其他不同，故能检出的样本是丁。 ✅ 技巧：题干中的括号注释、图表数据、已知结论都是「提示信号」，需重点标记并关联知识点。 四、 精准术语：掌握技术细节的规范表达 这类题目对术语的准确性要求极高，需牢记核心技术的专业表述： 技术类型 关键术语（需精准记忆） 动物细胞培养 胰蛋白酶 / 胶原蛋白酶消化、血细胞计数板 体外受精 精子获能（培养法 / 化学诱导法）、减数第二次分裂 基因工程 PCR 扩增、限制酶 + DNA 连接酶、农杆菌转化法 植物组织培养 外植体、脱分化 / 再分化、生长素 + 细胞分裂素 DNA 提取与 PCR 裂解液、乙醇沉淀、dNTP（4 种脱氧核苷酸）、Taq 酶 检测鉴定 PCR - 测序、个体水平接种病原体、电泳检测 ✅ 技巧：整理「试剂 - 作用」「操作 - 目的」的对应表，避免术语混淆（如「胰蛋白酶」不能写成「蛋白酶」，「Taq 酶」不能写成「DNA 聚合酶」）。 五、 逻辑推导：补充实验结论 / 验证思路 对于实验结论或验证思路的补充，需遵循「变量控制」和「功能验证」的原则： · 例 3（水稻基因编辑实验）基因编辑后水稻抗病的原因：对感病基因 SWEET 的启动子进行定点修改，使白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻（直接关联基因编辑的靶点和病原体的侵染机制）。 ✅ 技巧：验证某一变量的作用时，设计「改变该变量→检测功能变化」的实验思路；分析结果时，紧扣实验目的，避免过度推断。 对点特训——题型能力突破 1．小鼠胚胎发育过程中，椎骨和长骨的纵向生长主要是由生长板区域的软骨细胞经历一系列过程完成的。HK是一种RNA结合蛋白，HK 基因缺失会导致小鼠四肢、脊柱明显畸形。科研人员利用 HK 基因敲除小鼠（KO）进行相关研究。请回答下列问题。 (1)生长板属于生理性缺氧组织，软骨细胞主要进行无氧呼吸，其在 （填场所）产生乳酸，第一阶段（糖酵解）强度过大过小都会影响生长板正常发育。请从物质和能量两个角度分析糖酵解强度过小影响生长板正常发育的原因是 。 (2)有研究表明，生长板软骨细胞糖酵解的触发需要依赖于缺氧诱导因子 Hiflα蛋白。检测野生型小鼠（WT）和KO小鼠软骨细胞中Hif1αmRNA 的半衰期，结果如图1.推测 HK 蛋白的作用是 。 (3)进一步检测 KO小鼠软骨细胞，发现参与糖酵解过程的L酶表达量增加，使糖酵解过度增强。科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生，且在缺氧条件下受 Hif1α蛋白含量变化的影响”，为证明该假设，利用小鼠软骨细胞进行实验，提取细胞中等量的蛋白进行L酶检测，结果如表。 实验组别 1 2 3 4 5 6 实验条件 ① 缺氧条件 实验小鼠 WT KO WT KO WT KO Hif1α活性抑制剂 ② 不加 不加 ③ 加 ④ L酶 + ++ ？ +++++++ +++ +++++ 注：“十”越多表示L酶含量越高 Ⅰ。完善表中的实验方案：①为 ；②③④的操作依次为 。 Ⅱ。若3组的 L 酶表达量比4组 （填“高”或“低”），比5 组和1组 （填“高”或“低”），则假设成立。 (4)综合上述信息，请阐述HK 基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制： 。 2．棕色脂肪组织（BAT）是一种通过产生热量来消耗葡萄糖等能源物质的特殊组织。研究发现，哺乳动物的大多数肿瘤细胞会大量摄取葡萄糖，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖，抑制肿瘤细胞生长与增殖。请回答下列问题： (1)肿瘤细胞呼吸作用第一阶段可将葡萄糖分解为 ，并释放出少量的能量。 (2)科研人员利用肿瘤模型鼠研究低温对肿瘤的影响，结果如图1所示，结果表明 。 (3)欲验证BAT对肿瘤生长中的抑制作用，将生理状态相同的模型鼠均分成4组，处理一段时间后，测定并比较各组小鼠的肿瘤生长体积。 组别 实验处理 甲 30℃环境饲养 乙 ① 丙 ② 丁 假手术后置于4℃环境饲养 根据图2结果，完善表格中的实验处理。 ① ，② 。其中丁组进行假手术的目的是 。 (4)根据上述研究结果，提出一条治疗肿瘤的思路 。 3．气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，脱落酸（ABA）可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间，液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。 (1)为测定不同叶片中光合色素含量，可用 提取叶绿素，原因是 。色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量，为减少类胡萝卜素干扰，应选择 光来测定叶绿素含量。 (2)光照较强时，气孔关闭直接影响的是光合作用 阶段，易造成类囊体膜上产生的 积累。 (3)由图可知，ABA与受体结合后，通过ROS、IP3等途径激活位于 和 上的Ca2+通道蛋白，使Ca2+以 方式转运到细胞质基质中，进而促进了 和K+流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），气孔关闭。 (4)有人推测，ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究ABA受体位置，研究者进行了下列实验，请完善实验方案。 实验一 实验二 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加同位素标记的一定浓度的ABA 向保卫细胞内直接注射等量添加同位素标记的相同浓度的ABA 步骤三 检测 。 检测气孔开放程度 实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 气孔不关闭 (5)根据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”，光解性“笼化ABA”能在紫外线作用下释放有活性的ABA（可与受体结合），非光解性“笼化ABA”则不能。 实验三 实验四 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 将① 显微注射入保卫细胞内 将② 显微注射入保卫细胞内 步骤三 用紫外线照射保卫细胞30s，检测气孔开放程度 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 综合实验一、二、三、四结果表明，ABA受体位于 。 4．海带是我国北方大规模养殖的食用海藻，具有重要的经济价值。养殖区重金属离子超标会造成海带大幅减产。研究发现，在一定浓度的Cu2+溶液中，短时间内海带细胞中叶绿素含量显著下降，同时Cu2+还可通过抑制光合电子传递过程，使ATP的合成受阻。科研人员定量研究了水体中Cu2+对海带光合作用、呼吸作用的影响，得到如下图所示的结果。回答下列问题： (1)叶绿素在海带细胞中分布的具体部位是 ，Cu2+可使ATP的合成受阻，直接抑制暗反应中 过程。 (2)参照实验结果，请补充完善以下实验过程。 a.测定净光合作用速率： ①取5个透明瓶，分别装入等量的0.00mg/L、0.25mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、5.00mg/L浓度Cu2+溶液，测定初始时瓶内溶氧量。 ② ，分别放入上述各瓶中。 ③ ，测定瓶内溶氧量。 b.测定呼吸速率：在利用同样装置测定呼吸速率时，需要对装置进行 处理。 (3)分析图示结果，不同浓度的Cu2+对海带光合作用、呼吸作用的影响可概括为： 。 5．周围神经病变是临床上常见的一种糖尿病并发症，在慢性高糖状态下，糖尿病患者的外周感觉神经元异常，出现痛觉过敏现象，即身体对疼痛刺激的敏感度异常增加。研究人员欲探究不同浓度α-硫辛酸溶液对糖尿病以及痛觉过敏现象的治疗效果。根据提供的材料与用具，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：生理状态相同的健康大鼠、生理盐水、链脲霉素溶液（损伤胰岛β细胞）、α-硫辛酸溶液（30、60、120mg/kg三种剂量）、注射器等。 （说明与要求：实验条件适宜，空腹血糖和疼痛阈值的具体检测方法不作要求） (1)完善实验思路： i．生理状态相同的健康大鼠适应性培养一周后，随机分组，一组编号为甲不作处理，其余大鼠腹腔注射等 量适量链脲霉素溶液，当大鼠出现 现象，说明患病模型大鼠造模成功。 ii．甲组每天注射生理盐水，模型大鼠均分为 组， 。持续一周。 iii．在相同适宜条件下饲养，每隔一段时间检测相关指标。对实验结果进行统计分析。 (2)实验结果：请用柱形图表示最后一次实验检测结果 。 实验结论：α-硫辛酸溶液能治疗糖尿病，并改善患病大鼠的痛觉过敏现象，治疗效果具有剂量依赖性。 (3)分析与讨论： ①糖尿病主要与 含量不足或作用障碍有关。痛觉的产生发生在 。 ②研究人员还检测并比较了治疗前的糖尿病模型大鼠和正常健康大鼠外周感觉神经元的动作电位阈值和神经元中钠离子通道蛋白（NaV）含量，结果如下。 注：CON表示正常健康大鼠组，STZ表示糖尿病模型大鼠组．GAPDH作为一种参照蛋白． 由图可知，与正常大鼠相比，患病大鼠的感觉神经元由于 ，神经元的兴奋性增强。同等强度刺激下，因神经元的 增加，导致动作电位的 过程更快发生，单位时间内产生动作电位的 更多。最终使得患病大鼠出现痛觉过敏现象。 ③α-硫辛酸溶液能改善糖尿病大鼠的痛觉过敏现象，推测其可能的作用机理是 。 6．常用抗感染药物甲硝唑（MTZ）有一定的神经毒性。研究者对其致毒和解毒机制进行了探索。 (1)小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻巨噬细胞。神经系统损伤或者感染时，小胶质细胞会被激活，迁移到受损部位，吞噬病原体和坏死组织，同时释放一些细胞因子和神经营养因子，有助于调节免疫和组织修复。上述过程体现了免疫系统的 功能。 (2)细胞因子i134能吸引小胶质细胞聚集并促进其增殖。对野生型和i134基因过表达斑马鱼幼鱼进行图1所示脊髓横断和药物浸泡处理，2天后检测脊髓轴突再生连接情况，结果如图2。 图2结果说明 。 (3)研究者推测，i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性。Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子，Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。为进一步检验上述推测，请从下列选项中选取对应序号，完善实验方案和实验结果。 组别 实验材料 过表达基因 手术操作 浸泡处理 1 MTZ浸泡 2 DMSO浸泡 3 MTZ浸泡 4 DMSO浸泡 a．Irf8突变体斑马鱼 b．野生型斑马鱼 c．进行i134基因过表达处理 d．进行Irf8基因过表达处理 e．脊髓横断 f．假手术 实验结果为 ，说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。 (4)为探究i134的作用机制，研究者以“野生型；DMSO组”、“野生型；MTZ组”和“Tg；MTZ组”作为横坐标的3个节点，分析它们与“野生型；DMSO组”的基因表达量相对差异，发现可以将基因分为8组（图3），其中 组中的基因应作为进一步研究对象。 7．人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，图1是主要流程。请分析回答： (1)过程①的实质是 ，图1所示过程主要利用了 的原理。 (2)优化悬浮细胞培养体系，需进行蔗糖浓度的筛选，培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是 ，诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中 的浓度和 。 (3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量，结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择 的愈伤组织。 (4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果，实验方案如下，请完善表格并分析相关问题： ① 首先给肿瘤细胞以充足的营养，并置于含有② 的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠，每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体 分组进行实验处理 将上述40只裸鼠随机均分为四组，A组腹腔注射适量生理盐水，B组：Rg3组，C组：顺铂组，D组的处理为③ ，给药前需要④ ，给药后每2日测量1次肿瘤体积，相同且适宜条件下连续饲养16天 实验结果绘成曲线 计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积 得出结论 ⑤ 8．L-谷氨酸是味精（谷氨酸钠）的主要成分，通常采用发酵工程规模化生产，获得品质优良纯度较高且成本低廉的发酵产品。 (1)目前常用的谷氨酸发酵菌为谷氨酸棒状杆菌，因营养消耗及代谢废物积累具有发酵效率易退化的缺点，科研人员利用 （填一种具体方法）等人工诱变方法，获得了一批突变菌，该方法利用了 的原理。为筛选获得更理想的工程菌株，开展如下实验： ①将包含突变菌株的培养液用 （填接种方法）直接接种到特定培养基上，经一段时间培养，获得单菌落； ②挑取若干单菌落扩大培养，此时的培养基与①中所用培养基的区别是 ，培养时还需进行 处理，目的是 ； ③定时取样并测定各菌株谷氨酸钠产量； ④根据各菌株谷氨酸钠产量及发酵持续时长，初步筛选出备选工程菌。为缩短获得优良工程菌的周期，还可采用 等技术。 (2)为防止菌种逃逸造成环境污染及其他生物安全风险，用上述相似的方法获取到一种生物素（是维持糖、脂、氨基酸代谢的核心辅酶）合成缺陷型的谷氨酸棒状杆菌，因此向发酵罐内添加生物素是提高发酵产量的必要措施。科研人员为了确定生物素的添加量和发酵时间的最佳组合，以最大化经济效益，进行了相关实验，所得实验结果如图所示。 据图可知：在32h内，生物素的添加量与L-谷氨酸含量的关系是 。根据上图 （填“能”或“不能”）判断甲组是生物素添加量和发酵时间的最佳组合，理由是 ，且还需综合考虑成本价格等因素。 9．植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交技术流程如图甲所示。在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导的影响。实验结果如下表。 培养基代号 2,4-D/mg·L-1 6-BA/mg·L-1 愈伤组织诱导率/％ L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈伤组织诱导率（%）＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100% (1)图甲中过程①去除细胞壁而不损伤细胞时常用 法处理细胞。过程③是细胞壁再生过程,与此过程密切相关的细胞器是 。若取白菜的叶肉细胞和甘蓝的根尖细胞杂交，在显微镜下观察融合的活细胞中有 （细胞器）的存在，可作为初步筛选杂种细胞的依据。 (2)若利用植物组织培养技术培养的材料提取治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养过程进行到产生 即可。 (3)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外，培养的环境条件也是重要的因素。现给你提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在如表所示研究的基础上，探究有无光照对愈伤组织形成的影响。 实验步骤： ①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，将它们分别接种到 （代号）培养基上； ②甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其它条件 ； ③培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。 ④预期实验结果和结论： a. 若 ，则光照有利于愈伤组织的形成； b. 若 ，则黑暗有利于愈伤组织的形成； c. 若甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则有无光照对愈伤组织的形成没有影响。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三 补充完善型实验——步骤补全与方案闭环刷题 考情速递——命题规律深挖 考点 考题统计 命题规律 趋势预测 光合呼吸类实验完善 2025·福建 2025·海南 2025·江西 1. 考点分布聚焦多个核心模块，动物生命活动调节类占比略高 2. 命题核心紧扣 “实验逻辑链”，强调变量控制与对照设计 · 所有真题均以 “实验目的→原理→设计→结果→结论” 为核心逻辑展开 3. 命题形式固定，侧重 “补充 + 验证 + 推导” 的综合考查 · 固定题型：①补充实验步骤；②完善实验分组；③预测实验结果；④推导实验结论 4. 实验背景贴近现实，关联科研前沿与生产生活 · 真题背景均源于实际应用或科研热点，增强情境性 5. 图表结合紧密，考查数据解读与结果呈现能力 多数真题配套表格、柱状图等数据载体，要求： · 从图表中提取变量关系；补充图表缺失数据；规范呈现实验结果，考查数据处理与表达能力。 1. 考点占比趋于均衡，生物技术与工程类权重可能提升 · 现考题中动物生命活动调节类占比较高，但生物技术与工程类，未来命题可能进一步增加。 2. 实验背景更聚焦前沿热点，强化现实问题解决导向 · 热点方向：基因编辑的伦理与应用、免疫疗法、细胞自噬与衰老、生态修复、合成生物学； · 命题特点：以 “现实问题” 为切入点，要求学生通过实验设计与完善解决实际问题，体现 “科学探究” 核心素养。 3.命题更注重实验设计的严谨性 · 未来可能增加 “排除无关变量干扰” 的深度考查，要求补充 “平行重复实验”“空白对照的具体处理”； 4. 跨模块融合命题成为常态，提升综合应用要求 · 融合方向：①细胞代谢 + 免疫调节；②基因工程 + 生态保护；③神经调节 + 激素调节； · 能力要求：学生需打破模块界限，灵活运用 “细胞结构、代谢途径、免疫机制、生物技术” 等知识，构建完整实验逻辑链。 5. 术语规范与逻辑表达的考查力度持续加大 · 高频考查术语：动物细胞培养、基因工程等，要求精准书写； · 逻辑表达：需规范描述 “自变量→因变量” 的因果关系，避免表述不完整或逻辑断裂。 6. 实验结果呈现形式更灵活，新增 “图表绘制与解读” 的综合考查 · 未来可能要求 “根据实验目的设计表格”“绘制折线图表示实验结果随时间的变化”，或 “从复杂图表中提取关键信息补充实验步骤”，强化数据处理与可视化表达能力。 动物生命活动调节类实验完善 2025·浙江 2025·福建 2025·甘肃 2025·江西 2025·四川 2025·山东 生物技术与工程类实验完善 2025·浙江 2025·重庆 2025·甘肃 2025·江苏 真题溯源——解题思路拆解 考点01 光合呼吸类实验完善 1．（2025·福建·高考真题）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的 （填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 (2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用 酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测 中的Lac-Phe浓度，且结果为 ，则可证实该结论。 (3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是 （填字母），表中④的值应为 （填选项）。 A．小于4    B．4~7    C．7~16    D．大于16 【答案】(1)细胞质基质 (2) 胰蛋白 培养液 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液 (3) dcb D 【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸，同时释放少量能量的过程。 【详解】（1）人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质，所以人体在剧烈运动后，由于机体缺氧，一部分丙酮酸在细胞质基质转化为乳酸，为Lac-Phe的合成提供原料。 （2）①收集培养液后，用胰蛋白(胰蛋白酶和胶原蛋白酶)酶处理贴壁细胞，制成单细胞悬液。 ②要检测细胞外的Lac-Phe浓度，需要收集培养液。已知酶C促进乳酸转化成Lac-Phe，甲组是野生型小鼠细胞（有酶C），乙组是酶C基因敲除小鼠细胞（无酶C）。若结论正确，甲组细胞能将更多乳酸转化为Lac-Phe释放到培养液中，所以实验结果为甲组培养液中Lac-Phe的浓度高于乙组。 （3）根据题意，Lac-Phe可以抑制肥胖发生，即血浆中Lac-Phe浓度越高，小鼠体重应该越轻。野生型小鼠在运动条件下，乳酸在酶C的作用下与苯丙氨酸合成Lac-Phe，其血浆中Lac-Phe浓度应该较高，体重较轻；C基因敲除小鼠由于没有酶C基因，无法合成Lac-Phe或者合成量极少，在相同运动条件下体重应该较重；野生型小鼠静息时合成的Lac-Phe比运动时少，体重比运动时的野生型小鼠重。 观察表格数据，②组血浆中Lac-Phe浓度最高为1.5μM，所以②对应的是野生型小鼠+运动（c组）；①组血浆中Lac-Phe浓度为0.4μM，大于a组（野生型小鼠+静息）的0.3μM，所以①对应的是C基因敲除小鼠+运动（d组）；③组血浆中Lac-Phe浓度为0.1μM，小于a组，所以③对应的是C基因敲除小鼠+静息（b组）。③组是C基因敲除小鼠+静息，由于C基因敲除，无法正常合成Lac-Phe来抑制肥胖，且用高脂饲料喂养，其体重应该比野生型小鼠+静息（a组）的体重大，a组体重为16g，所以④相对应的体重应该大于16，D正确。 2．（2025·海南·高考真题）三角梅为海南的省花，其特化的苞片（变态叶）酷似花瓣，色彩丰富，被广泛用于园林绿化。回答下列问题。 (1)人工培育三角梅通常采用无性繁殖技术，其中传统技术有 ，现代生物技术有 （各答1种即可）。 (2)三角梅苞片呈现红、粉、白等多种颜色，其原因之一是苞片细胞中含有不同的色素，这些色素主要分布在 （填细胞器名称）。 (3)某团队研究了不同补光光源对三角梅叶片总叶绿素含量及开花数量的影响，补光时间为20：00~24：00，同一光照强度连续补光20天，处理后45天测定相关指标，结果见表。 测定指标 对照 紫光 红光 白光 总叶绿素含量（mg/g） 16.28 29.92 21.56 21.52 开花数（朵/株） 23.83 171.17 104.33 47.83 据表判断，三种补光光源中，最有利于三角梅开花的光源是 ，从光合作用角度分析其原因是 。 (4)某小组为探究补光光源A和水溶性激素B同时作用对三角梅开花数量的影响，开展了如下实验， 组别 处理条件 开花数 实验目的或结论 对照组 无处理 + 作为对照。 实验组1 补充光源A ++ 与对照组相比，表明补充光源A有利于开花。 实验组2 喷施激素B溶液 +++ 与对照组和实验组1相比，表明① 。 实验组3 ② ++ 与实验组1相比，表明喷施激素B溶液的溶剂对开花无影响。 实验组4 补充光源A+喷施激素B溶液 +++++ 与实验组1和实验组2相比，表明③ 。 结论：补光光源A和水溶性激素B对三角梅开花数量的影响具有④ 作用。 【答案】(1) 扞插、嫁接和压条 植物组织培养 (2)液泡或有色体 (3) 紫光 三角梅在紫光补光下叶绿素含量高于红光和白光组，叶绿素含量高则光合速率强，产生更多的有机物，引起植物开花更多 (4) 喷施激素B有利于开花，且开花数比补充光源A更有利于开花 喷施激素B溶液的溶剂+补充光源A 补充光源A和施加激素B能相互促进，开更多的花 协同 【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解和ATP的合成，暗反应发生在叶绿体基质，完成二氧化碳的固定和三碳化合物的合成。 【详解】（1）人工培育三角梅通常采用无性繁殖技术，其中传统技术有扞插、嫁接和压条，现代生物技术有植物组织培养，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。 （2）三角梅苞片呈现红、粉、白等多种颜色，其原因之一是苞片细胞中含有不同的色素，这些色素主要分布在液泡中，液泡与植物细胞形态的维持有关，调控植物细胞的吸水和失水。 （3）据表判断，三种补光光源中，最有利于三角梅开花的光源是紫光，表中信息显示，三角梅在紫光补光下叶绿素含量高于红光和白光组，叶绿素含量高则光合速率强，产生更多的有机物，引起植物开花更多。 （4）某小组为探究补充光源A和水溶性激素B同时作用对三角梅开花数量的影响，则本实验至少需要设置四组实验，依次为空白对照组、补充光源A组、喷施激素B溶液组和补充光源A+喷施激素B溶液，因变量是三角梅开花数量的不同，根据实验目的可知实验结果为：与对照组和实验组1相比，喷施激素B溶液组有利于开花，且开花数比补充光源A更有利于开花；与实验组1和实验组2相比，实验组4开花数更多，表明补充光源A和施加激素B能相互促进，因而可开更多的花。据此实验结论是补光光源A和水溶性激素B对三角梅开花数量的影响具有协同作用。 3．（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。 解题技巧归纳 一、审题破题：锚定实验目的，拆解核心变量 实验题的核心逻辑是 “目的→原理→设计→结果→结论”，第一步必须精准锁定实验目的，才能拆解出变量和设计思路。 技巧 1：抓实验目的，明确变量关系 · 操作：先圈出题干中 “探究 / 验证 / 证明” 后的内容，这是实验的核心目标。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：目的是 “验证第 6 天时辣椒 2 号的叶绿体比辣椒 1 号受损程度更高”→ 自变量：辣椒品种（1 号 / 2 号）、处理时间（第 0 天 / 第 6 天）→ 因变量：叶绿体光反应功能（通过试剂 D 的还原量体现） 技巧 2：析实验原理，找解题 “钥匙” · 操作：题干会给出实验的核心原理（如试剂变色、物质转化机制等），这是补全步骤和预测结果的依据。 · 例（2025 福建卷第 1 题）：原理是 “Lac-Phe 由乳酸盐和苯丙氨酸缩合而成，酶 C 促进其合成”→ 需检测细胞内外 Lac-Phe 的浓度差，验证酶 C 对合成的促进作用。 二、实验步骤补全：遵循 “对照 + 单一变量” 原则 补充实验步骤的本质是完善实验设计的逻辑链，需严格遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。 技巧 1：材料处理 ——“等量控制” 是基础 · 操作：实验材料需保证 “生长状况一致、数量相等、生理状态相同”，排除无关变量干扰。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：步骤①需补 “分别取等量的第 0 天和处理后第 6 天的辣椒 1 号、辣椒 2 号叶片” · 例（2025 福建卷第 1 题）：甲组（野生型）和乙组（敲除 C 基因）的细胞需 “培养一段时间后” 再检测，保证初始状态一致。 技巧 2：试剂选择 —— 匹配实验原理 · 操作：根据实验目的和原理选择合适试剂，避免 “张冠李戴”。 · 例（2025 福建卷第 1 题）：动物细胞贴壁生长，需用胰蛋白酶处理使其分散为单细胞悬液（破坏细胞间蛋白质连接）。 技巧 3：步骤设计 ——“分组→处理→检测” 的逻辑链 · 操作：实验步骤需按 “分组→施加单一变量→检测因变量” 的流程设计，每一步的变量控制要明确。 · 例（2025 海南卷第 2 题）：实验需设置四组对照（空白对照、补充光源 A、喷施激素 B、补充光源 A + 喷施激素 B），其中实验组 3 的处理是 “喷施激素 B 溶液的溶剂 + 补充光源 A”，目的是排除溶剂对开花的影响，保证激素 B 是唯一变量。 三、结果预测与结论推导：紧扣假设，逻辑闭环 结果预测和结论推导必须与实验目的、原理高度呼应，形成 “假设→结果→结论” 的完整逻辑链。 技巧 1：结果预测 —— 与假设正相关 · 操作：若实验假设成立，结果应直接验证假设，需结合变量关系推导。 · 例（2025 江西卷第 3 题）：假设 “辣椒 2 号叶绿体受损更严重”→ 同一品种第 0 天（未受损）的还原态 D 含量多于第 6 天（受损后），且辣椒 2 号的差异更大（受损更严重，光反应下降更明显）。 技巧 2：结论推导 ——“自变量→因变量→结论” 的规范表述 · 操作：结论需紧扣实验目的，用专业术语表述变量间的因果关系。 · 例（2025 海南卷第 2 题）：实验组 4（补充光源 A + 喷施激素 B）开花数多于实验组 1（仅光源 A）和实验组 2（仅激素 B）→ 结论：“补充光源 A 和施加激素 B 能相互促进，开更多的花”，进而推导二者对开花的影响具有协同作用。 四、易错点规避：规范表述，避免失分 1. 变量混淆：区分自变量、因变量、无关变量 · 易错点：忽略无关变量的控制（如激素溶液的溶剂、培养条件等）。 · 规避：实验中除自变量外，其他因素需保持 “等量、适量、相同条件”，如第 2 题中设置实验组 3 排除溶剂干扰。 2. 术语规范：用专业逻辑链表述 · 易错点：光合速率影响因素表述不完整（如只说 “气孔导度下降”，未补充 “胞间 CO₂浓度下降→暗反应速率降低→光合速率下降” 的逻辑）。 · 规避：表述需体现 “生理过程的因果链”，如第 3 题第 (1) 问需完整推导 “气孔导度下降→CO₂供应不足→暗反应减弱→光合速率下降”。 3. 对照设置：保证实验科学性 · 易错点：缺少空白对照或条件对照（如第 1 题中仅检测细胞内 Lac-Phe 浓度，无法验证分泌量，需检测培养液中的浓度）。 · 规避：实验需设置 “空白对照、相互对照、自身对照” 等，保证结果的说服力。 · 考点02 动物生命活动调节类实验完善 1．（2025·天津·高考真题）脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤，会进一步引发炎症等免疫反应，加剧神经功能的丧失。为探究程序性细胞死亡配体（P蛋白）及其抗体（P抗体）通过调节免疫反应在脊髓损伤中的作用，进行如下实验。 (1)脊髓是 与躯干、内脏之间的联系通路。用小鼠建立脊髓损伤模型，实验分组及操作见下表（“+”表示施加，“-”表示不施加），请补充空白处的操作。 组别实施操作 基本手术操作 挫伤脊髓 P蛋白 P抗体 假手术组 + - - - 脊髓损伤组 + + - - P蛋白组 + ________ + - P抗体组 + ________ - + 其中，P抗体组以 组为对照，能检测P抗体对脊髓损伤的作用。 (2)处理一段时间后，检测各组脊髓处辅助性T细胞（Th细胞）不同亚群的水平，见右图。其中，Th1细胞可活化巨噬细胞和细胞毒性T细胞，Th2细胞可诱导B细胞增殖、分化并分泌抗体。与假手术组相比，脊髓损伤组的 免疫会增强， 免疫会减弱。已知Th1细胞为促炎性T细胞，Th2细胞为抗炎性T细胞。与脊髓损伤组相比，P蛋白组炎症水平 ，说明P蛋白具有 作用。 【答案】(1) 脑 + + 脊髓损伤 (2) 非特异性免疫和细胞 体液 降低 减少脊髓损伤后的炎症反应，促进组织修复 【分析】在特异性免疫中，B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。一旦病原体进入细胞，抗体对它们就无能为力了，这就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 【详解】（1）脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路。为探究程序性细胞死亡配体（P蛋白）及其抗体（P抗体）通过调节免疫反应在脊髓损伤中的作用，自变量为脊髓是否损伤、是否施加某种治疗措施，可将实验分组为： 假手术组：不施加任何脊髓损伤的操作，作为正常小鼠的对照； 脊髓损伤组：施加脊髓损伤的操作，但不进行任何治疗干预，作为施加某种治疗的对照； 治疗组：即表中的P蛋白组和P抗体组，施加脊髓损伤的操作，并施加某种治疗措施。 综上分析，表中空白处都应施加“挫伤脊髓”的操作，即用“+”表示。其中，P抗体组以脊髓损伤组为对照，能检测P抗体对脊髓损伤的作用。 （2）Th1细胞可活化巨噬细胞和细胞毒性T细胞，巨噬细胞可在非特异性免疫中发挥作用，细胞毒性T细胞在细胞免疫中可以识别并接触、裂解靶细胞。Th2细胞可诱导B细胞增殖、分化并分泌抗体，而B细胞增殖、分化并分泌抗体发生在体液免疫中。由图可知：与假手术组相比，脊髓损伤组的Th1细胞相对含量明显增多，而Th2细胞相对含量明显减少，说明脊髓损伤组的非特异性免疫和细胞免疫会增强，体液免疫会减弱。已知Th1细胞为促炎性T细胞，Th2细胞为抗炎性T细胞。与脊髓损伤组相比，P蛋白组的Th1细胞相对含量明显减少，而Th2细胞相对含量明显增多，因此P蛋白组炎症水平降低，说明P蛋白对免疫反应产生了调节作用，可能通过调节Th1和Th2细胞的比例，减少了脊髓损伤后的炎症反应，促进组织修复。 2．（2025·福建·高考真题）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）感染会导致体内五羟色胺（5-HT）含量明显升高。为探究5-HT的作用机制，科研人员开展了相关研究。回答下列问题： (1)HSV-1侵染细胞后，机体需通过 免疫将靶细胞裂解，暴露的病原体与抗体结合，或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。 (2)体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响，实验分组和结果如图1，说明5-HT能 （填“促进”或“抑制”）巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并 （填“增强”或“减弱”）HSV-1的增殖。 (3)5-HT对靶细胞的作用方式是：①直接被转运至胞内发挥作用；②与膜受体结合后，将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂（F）和5-HT膜受体抑制剂（N）处理巨噬细胞，实验分组和结果如图2，说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第 （填“①”或“②”）种，判断依据是 。 (4)体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应，实验方案如下： 将实验方案补充完整：① ；② 。 (5)根据上述实验结果，提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想： 。 【答案】(1)细胞 (2) 抑制 增强 (3) ① 与对照组相比，5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达，抑制病毒增殖；而5-HT膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒增殖。 (4) 腹腔注射等量5-HT溶剂+自由饮水 干扰素β（IFN-β）等与抗病毒免疫相关的细胞因子水平 (5)使用5-HT抑制剂、5-HT膜转运蛋白抑制剂 【分析】细胞免疫：靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，细胞因子能加速这一过程。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。 【详解】（1）在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞。Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）营寄生生活，其侵染宿主细胞后，机体需通过细胞免疫将靶细胞裂解，暴露的病原体与抗体结合，或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。 （2）由图1可知：HSV-1和5-HT都不存在组没有HSV-1增殖。当HSV-1和5-HT同时存在时，IFN-β相对表达水平低于仅存在HSV-1组、高于HSV-1和5-HT都不存在组，但HSV-1相对增殖水平却明显高于仅存在HSV-1组，由此可说明5-HT能抑制巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并增强HSV-1的增殖。 （3）由图2可知：①与对照组（没有使用任何抑制剂处理）相比，5-HT膜转运蛋白抑制剂（F）处理组的IFN-β相对表达水平高、HSV-1相对增殖水平低，说明5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达，抑制病毒增殖；而5-HT膜受体抑制剂（N）处理组的IFN-β相对表达水平和HSV-1相对增殖水平与对照组无差异，说明5-HT膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒增殖。综上分析可判断5-HT对靶细胞的作用方式是第①种（直接被转运至胞内发挥作用），而不是第②种（与膜受体结合后，将信号传递至胞内发挥作用）。 （4）分析“证实5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应的实验方案”可知：为了排除配制5-HT溶液时使用的溶剂对实验结果的影响，对照组即①的处理为：腹腔注射等量5-HT溶剂+自由饮水。HSV-1感染6h后采集血清样本，检测指标即②为与抗病毒免疫相关的细胞因子水平，如干扰素β（IFN-β）等。 （5）上述实验结果表明：5-HT能抑制巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并增强HSV-1的增殖；5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达，抑制病毒增殖。由此可见，使用5-HT抑制剂、5-HT膜转运蛋白抑制剂可增强机体抗HSV-1感染的能力。 3．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用的实验。已知一个巨噬细胞可吞噬多个鸡红细胞(有细胞核)。根据提供的材料与用具，以巨噬细胞吞噬率和吞噬指数为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等。 (说明与要求：实验条件适宜，不考虑实验分组和离体培养条件对巨噬细胞的影响。细胞培养过程中，每天取样1次，共3次) 吞噬率=，吞噬指数=。 (1)完善实验思路 ①给豚鼠注射抗原溶液后，经处理，取豚鼠巨噬细胞悬液，少量置于含生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ②其余巨噬细胞悬液置于若干个含培养液的培养瓶中， ，进行离体培养。 ③一天后取培养液中的巨噬细胞悬液，置于含有生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ④ 。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2)用表格的形式预测实验结果。(表格预测结果用+的多少表示) (3)分析与讨论 ①为了显示巨噬细胞中的细胞核，可选用 显色液染色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的细胞器是 。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有 (答出两点即可)。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类 ，抗体数量 。 【答案】(1) 每个培养瓶中加入药物W 每天重复③，共2次 (2)验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用实验结果记录表 实验组别 时间(天) 吞噬率 吞噬指数 生理盐水组 第0天 + + 实验组(药物W) 第1天 ++ ++ 实验组(药物W) 第2天 +++ +++ 实验组(药物W) 第3天 ++++ ++++ (3) 甲紫/醋酸洋红 溶酶体 吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物 不变 增多 【分析】实验目的：验证药物W有促进巨噬细胞吞噬的作用。 实验材料：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等，还有经抗原刺激后获取的豚鼠巨噬细胞悬液。 实验指标：吞噬率（反映吞噬巨噬细胞的比例）和吞噬指数（反映单个巨噬细胞吞噬鸡红细胞的数量）。 实验要求：细胞培养过程中每天取样1次，共3次。 【详解】（1）①给豚鼠注射抗原溶液是为了刺激机体产生巨噬细胞。取巨噬细胞悬液进行初步处理和观察作为对照。 ②其余巨噬细胞悬液置于含培养液的培养瓶中，每个培养瓶中加入药物W，进行离体培养。 ③一天后对培养液中的巨噬细胞进行处理和观察。 ④按照上述③的操作，在接下来的两天，每天重复③，共2次，因为题目要求细胞培养过程中每天取样 1 次，共 3 次 。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 （2）因为要验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用，所以随着时间推移，实验组的吞噬率和吞噬指数应比对照组高，且逐渐升高。 实验组别 时间(天) 吞噬率 吞噬指数 生理盐水组 第0天 + + 实验组(药物W) 第1天 ++ ++ 实验组(药物W) 第2天 +++ +++ 实验组(药物W) 第3天 ++++ ++++ （3）①为了显示巨噬细胞中的细胞核，甲紫/醋酸洋红显色液染色，碱性染料能使染色体（存在于细胞核中）着色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的溶酶体，因为溶酶体中含有多种水解酶，可分解吞噬进来的物质。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有：吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类不变（因为是同种抗原刺激），抗体数量增加（因为二次免疫反应更快、更强，能产生更多抗体）。 4．（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 【答案】(1) 促进 抑制 (2) 降低 2/二 (3)胰岛素被胰蛋白酶分解 (4) 血糖浓度 胰岛素浓度 A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组 【分析】胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素，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、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度恢复到正常水平。 【详解】（1）胰岛素是唯一降血糖的激素，作用是促进肌细胞、肝细胞合成糖原，抑制非糖物质（如氨基酸、脂肪 ）转化为葡萄糖从而降低血糖浓度。 （2）血糖升高→葡萄糖进入细胞→ 氧化分解使ATP/ADP比例上升→钾离子通道关闭（开放概率降低→ K+外流减少→细胞膜去极化。葡萄糖（协助扩散 ）、K+（协助扩散 ）、Ca2+（协助扩散 ）、胰岛素（胞吐）→ 跨膜方式为协助扩散和胞吐，共2种。 （3）胰腺受损（如切除）的实验狗，注射胰腺研磨提取物（含胰岛素）但血糖未降→ 原因是研磨液中胰岛素被胰蛋白酶分解（胰腺含胰蛋白酶，会分解胰岛素 ）。 （4）实验目的：探究胰岛素受体功能对血糖调节的影响（MKR 小鼠受体功能受损 ）。步骤②：禁食后测血糖浓度和胰岛素浓度→ 验证基础状态下两组小鼠无差异。步骤③：注射葡萄糖后，预期结果：A组（MKR小鼠，受体功能受损）→ 胰岛素不能有效发挥作用→ 血糖浓度较高，胰岛素浓度也较高（因血糖高刺激胰岛B细胞分泌，但受体不敏感，血糖难降）。B组（正常小鼠 ）→胰岛素正常作用→血糖浓度较低，胰岛素浓度正常→ 预期：A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组。 5．（2025·浙江·高考真题）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)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检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是 。 (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。 i i． 。 i i i． 。 i i i i． 。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 【答案】(1) 胰岛B 增加 胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，供能不足，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 斐林试剂 (2) 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 【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）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。由于胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，大量的葡萄糖随尿排出，供能不足，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葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。 （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： 解题技巧归纳 一、核心解题思路：“审 - 析 - 补 - 验” 四步走 1. 精准审题：锚定实验核心 · 抓实验目的：题干第一句通常直接点明（如 “探究程序性细胞死亡配体（P 蛋白）及其抗体（P 抗体）通过调节免疫反应在脊髓损伤中的作用”），明确 “研究谁的什么作用”。 · 辨变量： · 自变量：实验中人为改变的因素（如 P 蛋白的施加、5-HT 的处理）。 · 因变量：可观测的实验结果（如 Th 细胞亚群水平、病毒增殖量、血糖浓度）。 · 无关变量：需保证各组一致的因素（如手术操作、小鼠禁食时间、细胞培养条件）。 · 看材料用具：从提供的试剂、器材中推导实验可操作的环节（如 “CO₂培养箱” 提示细胞培养的条件）。 2. 分析实验框架：对照与变量的逻辑 实验设计的核心原则是对照原则、单一变量原则、重复原则，需结合现有实验设计，判断缺失的环节： · 对照类型判断： · 空白对照：不施加任何实验处理（如 “假手术组” 仅手术不损伤脊髓）。 · 条件对照：施加基础处理但不施加实验因素（如 “脊髓损伤组” 仅损伤脊髓，不加 P 蛋白 / 抗体）。 · 相互对照：不同实验组之间的对比（如 P 蛋白组与 P 抗体组的对比）。 · 变量控制验证：检查现有分组是否保证 “自变量唯一，无关变量一致”（如第 1 题中 “基本手术操作” 为无关变量，所有组均为 “+”）。 3. 完善实验模块：分组、步骤、指标、结果 （1）分组设计的完善 · 补充分组的核心是 “围绕自变量设置对照组 / 实验组”： · 例 1（第 1 题）：P 抗体组需以 “脊髓损伤组” 为对照（条件对照），因此 P 抗体组的 “挫伤脊髓” 操作应为 “+”（与脊髓损伤组保持一致，仅差异为是否施加 P 抗体）。 · 例 2（第 2 题）：探究 5-HT 的作用时，对照组需排除溶剂影响，因此补充为 “腹腔注射等量 5-HT 溶剂 + 自由饮水”。 · 注意：分组需明确 “每组的处理因素”，避免遗漏无关变量的控制（如小鼠数量、培养条件等）。 （2）实验步骤的完善 步骤遵循 “分组→处理→培养 / 观察→检测→重复 / 分析” 的逻辑链： · 例（第 3 题）：验证药物 W 促进巨噬细胞吞噬的实验，步骤④需补充 “每天重复③，共 2 次”（因题干要求 “每天取样 1 次，共 3 次”，初始为第 0 天，需再重复 2 次完成 3 次取样）。 · 技巧：关注题干中的 “次数、时间” 等限定词（如 “感染 6h 后”“36h 后”“禁食 10 小时”），补充步骤时需匹配这些时间要求。 （3）检测指标的完善 检测指标必须与因变量直接相关、可测量： · 例 1（第 2 题）：探究 5-HT 对 HSV-1 的免疫调控，检测指标为 “干扰素 β（IFN-β）等与抗病毒免疫相关的细胞因子水平”（反映免疫反应强度）和 “HSV-1 病毒数量”（反映病毒增殖情况）。 · 例 2（第 4 题）：探究胰岛素受体功能对血糖的调节，检测指标为 “血糖浓度” 和 “胰岛素浓度”（直接反映血糖调节效果）。 · 技巧：从题干的实验原理中推导指标（如 “Th1 细胞可活化巨噬细胞和细胞毒性 T 细胞”→检测 Th1/Th2 细胞水平）。 （4）预期结果的完善 结果需符合实验目的和原理，用 “高于 / 低于 / 不变” 等定量表述： · 例 1（第 1 题）：与假手术组相比，脊髓损伤组 Th1 细胞增多→“非特异性免疫和细胞免疫增强”；Th2 细胞减少→“体液免疫减弱”；P 蛋白组 Th1 细胞少于脊髓损伤组→“炎症水平降低”，说明 P 蛋白 “减少脊髓损伤后的炎症反应，促进组织修复”。 · 例 2（第 4 题）：MKR 小鼠（胰岛素受体受损）注射葡萄糖后，血糖浓度高于正常小鼠（受体不敏感，血糖难降），胰岛素浓度也高于正常小鼠（血糖高刺激胰岛 B 细胞分泌）。 4. 验证逻辑：检查实验严谨性 · 对照是否合理：是否排除了无关变量的干扰（如溶剂、手术操作的影响）。 · 步骤是否连贯：是否符合 “自变量→因变量” 的因果链（如施加 P 蛋白→检测免疫细胞水平→反映炎症变化）。 · 结果是否符合预期：是否与实验原理、生物学事实一致（如胰岛素受体受损→血糖升高、胰岛素分泌增加）。 考点03 生物技术与工程类实验完善解题技巧归纳（接上页） 二、高频考点与避坑指南 常见陷阱 避坑技巧 真题示例 混淆自变量与无关变量 圈出实验目的，明确 “谁是被研究的因素”，无关变量需各组一致 第 1 题中 “基本手术操作” 为无关变量，所有组均为 “+” 对照设计不严谨 对照需满足 “除自变量外，其他条件完全一致”，避免遗漏溶剂、手术等无关因素 第 2 题对照组需补充 “腹腔注射等量 5-HT 溶剂”，排除溶剂影响 检测指标不匹配 指标需直接反映因变量，避免选择无关指标 第 3 题选择 “吞噬率、吞噬指数” 直接反映巨噬细胞吞噬功能，而非其他无关指标 步骤逻辑不连贯 关注题干中的 “次数、时间” 等限定词，补充步骤时需匹配要求 第 3 题题干要求 “每天取样 1 次，共 3 次”，需补充重复步骤保证取样次数 三、解题模板：实验完善型题目答题话术 1. 分组补充话术 “设置____组作为对照，该组的处理为____（与实验组仅差异为是否施加自变量），以排除____（无关变量）的影响。”例：“设置脊髓损伤组作为对照，该组仅施加脊髓损伤处理，不施加 P 抗体，以排除脊髓损伤本身对免疫反应的影响，明确 P 抗体的作用。” 2. 步骤补充话术 “（操作），每天重复该操作共____次（匹配题干次数要求），以保证（实验重复性 / 数据可靠性）。”例：“每天重复取样染色、镜检的操作共 2 次，以保证 3 次取样的实验要求，提高数据可靠性。” 3. 指标补充话术 “检测____（指标），该指标可直接反映____（因变量）的变化，从而验证____（实验目的）。”例：“检测干扰素 β（IFN-β）水平和 HSV-1 病毒数量，前者可直接反映抗病毒免疫强度，后者可直接反映病毒增殖情况，从而验证 5-HT 对 HSV-1 感染的免疫调控作用。” 1．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验，其基本过程如下。 (1)制备垂体细胞提取液：取小鼠的垂体，加入少量的培养液，剪碎， ，经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液， ，制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后，破碎， ，取上清液，经处理获得提取液。 (2)采集精子：将人工采集的精子置于培养液中，培养一段时间。此过程可使精子获得 。 (3)采集卵细胞：给成年雌鼠注射垂体细胞提取液，一段时间后，采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 。 (4)受精：将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后，会使卵子完成减数第二次分裂，排出 ，形成雌原核。 (5)观察受精卵的发育：受精卵开始卵裂，其中的细胞体积 ，细胞数量增加，但胚胎的总体积变化 。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中，显著缩短的时期是 。 【答案】(1) 用胰蛋白酶消化 用血细胞计数板在显微镜下计数，用培养液稀释 离心 (2)受精能力 (3)提取液中含有促性腺激素 (4)第二极体 (5) 变小 不明显 间期 【分析】动物体外受精是指精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术，是胚胎工程的核心技术之一，主要应用于家畜繁育、辅助生殖（如人类试管婴儿）及濒危动物保护等领域。 【详解】（1）在制备细胞悬液时，剪碎组织后通常需要用胰蛋白酶消化，以分散细胞。因为胰蛋白酶可以分解细胞间的蛋白质成分，使细胞相互分离。 要制成某一浓度的垂体细胞悬液，在取垂体细胞悬液后，用血细胞计数板在显微镜下计数，稀释。将垂体细胞培养一段时间后破碎，为了获得细胞内的物质（提取液的有效成分），需要进行离心操作，离心后细胞碎片等杂质会沉淀在底部，而上清液中含有我们需要的物质。 （2）在体外受精过程中，将人工采集的精子置于培养液中培养一段时间，此过程可使精子获得获能。精子获能后才具备与卵子受精的能力。 （3）提取液中含有促性腺激素，能作用于雌鼠的卵巢，促进卵泡发育和成熟，从而促使雌鼠排卵。 （4）卵子在体外培养至减数第二次分裂中期（MⅡ 期）时具备受精能力，此时细胞内存在一个第二极体（减数第一次分裂产生第一极体后，次级卵母细胞停滞在 MⅡ 期）。当精子成功入卵后，会激活卵子完成减数第二次分裂，最终排出第二极体，剩余的细胞核则形成雌原核。 （5）受精卵进行的早期分裂称为卵裂，其特点是：细胞持续进行有丝分裂，但分裂过程中不伴随细胞生长（或生长极短）。因此： 每次分裂后，子细胞的体积会逐渐变小（因细胞质被平均分配，且无明显物质积累）； 尽管细胞数量不断增加，但胚胎的总体积基本不变或略有缩小（不会随细胞数增多而明显增大）。 细胞周期包括分裂间期（G₁期、S期、G₂期，占时较长）和分裂期（M期，占时较短）。卵裂阶段胚胎细胞需快速增殖以增加细胞数量，核心是缩短细胞周期时长。由于S期（DNA复制期）和M期（染色体分离期）的生理过程相对固定，难以大幅缩短，因此主要通过缩短分裂间期的（尤其是 G₁期，为DNA复制作准备的时期）来实现快速分裂。 2．（2025·重庆·高考真题）绝大多数哺乳动物生来怕辣，而小型哺乳动物树鼩先天不怕辣，喜食含辣椒素类物质的植物。为探究其原因，我国研究人员进行了系列研究。 (1)研究发现，树鼩的受体蛋白TR1对辣椒素的敏感性低于其他哺乳动物。为研究树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白的差异，可设计开展如下实验： ① ； ②将 分别进行酶切并连接； ③将重组DNA分子导入大肠杆菌； ④分离表达的TR1蛋白质测定 ，明确蛋白之间的差异。 (2)树鼩及一些哺乳动物的TR1蛋白存在差异，如图所示。据分析，树鼩对辣椒素的敏感性降低，很可能是由于TR1第579位氨基酸差异造成的，可证实该推测的实验思路是 。 (3)树鼩与其喜食植物的地理分布基本一致，据此可推测树鼩对含辣椒素类物质植物的适应形成的必要条件是 。 【答案】(1) 克隆树鼩和其他哺乳动物的TR1基因 目的基因与载体 氨基酸序列 (2)利用基因编辑技术改变树鼩的TR1基因，使编码的TR1蛋白的第579位氨基酸由M变为T，检测树鼩对辣椒素的敏感性是否提高。 (3)树鼩群体出现可遗传的变异和含辣椒素类植物对树鼩的定向选择 【分析】基因工程的基本操作程序是目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）基因工程的基本操作程序是目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。据此分析①为克隆树鼩和其他哺乳动物TR1蛋白基因。②为将树鼩、其他哺乳动物TR1蛋白基因和载体分别进行酶切并连接构建基因表达载体。由(2)中展示的蛋白质之间的差异推测④为检测树鼩和其他哺乳动物TRI蛋白质的氨基酸序列。 （2）树鼩TRI蛋白第579位氨基酸为M，人和小鼠TR1蛋白第579位氨基酸为T，利用基因编辑技术改变树鼩的TR1基因，使编码的TR1蛋白的第579位氨基酸由M变为T，若替换后树鼩对辣椒素的敏感性升高，则可以证实树鼩对辣椒素的敏感性降低是由TRI蛋白第579位氨基酸序列差异造成的。 （3）适应形成的必要条件是树鼩群体出现可遗传的变异，含辣椒素类物质的植物可以拓宽树嗣的食物来源，环境对树鼩进行定向选择，使得树鼩种群中对辣椒素敏感度低的基因频率升高，让树鼩适应含辣椒素类物质的植物。 3．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 (1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过 （方法）将该质粒转入植物细胞，并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加 。 (2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ，对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是 。 (3)为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较 来验证抗病性。 (4)在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。 【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素 (2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 (3) PCR - 测序 病斑的大小（或病斑面积、发病情况等合理答案） (4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。 【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下，将离体的植物器官（如根、茎、叶、花、果实等）、组织、细胞以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的技术。    【详解】（1）将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA（可转移DNA）能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞，从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞，由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因（HygR），所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素，只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。 （2）在植物组织培养中，离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向，从而诱导形成根和芽等不同的器官，最终形成再生植株。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段，然后进行测序，与编辑前的序列进行对比，看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较病斑的大小（或病斑面积、发病情况等）来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻，说明其抗病性增强。 （4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为：对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻，从而使水稻获得了抗病性。 4．（2025·江苏·高考真题）川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种，为了更好地保护这一物种，研究者开展了以下研究。请回答下列问题： (1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能，这说明生物之间的关系有 。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息，信息类型有 。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺 获得更多机会。 (2)川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物与川金丝猴构成 关系。 (3)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性，采集其粪便样本，进行DNA提取、扩增，部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 在去杂后的样本中加入裂解液 析出DNA 离心后取① ，加入乙醇 ② 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将③ 、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲 液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR (4)为分析川金丝猴摄食的植物种类，研究者设计一对引物F和R，能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbcL基因的保守序列的碱基 。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序，结果如图所示。若对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，能检出的样本是 。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序，得到的序列有图中的3种序列，据此可确定川金丝猴摄食的植物有 。若要更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物，参照叶绿体基因库，还需选用 的保守序列设计引物，对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析。 注：“·”表示与植物甲对应位置上相同的碱基：“……”表示省略200个碱基 (5)依据上述研究，保护川金丝猴可采取的措施有 （填字母）。 a．建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流     b．保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物 c．需用标记重捕法定期重捕，以精确监测种群数量     d．主要依赖迁地保护，扩大川金丝猴种群数量 【答案】(1) 捕食和种内竞争 物理信息、化学信息、行为信息 食物和空间、配偶等 (2)互利共生 (3) 上清液 溶解DNA 4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶 (4) 互补配对 丁 丙丁 叶绿体基因组其他DNA 片段 (5)ab 【分析】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）捕食者与川金丝猴是捕食关系，川金丝猴和同种个体之间是种内竞争关系。生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息和行为信息。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺食物和空间等资源获得更多机会。 （2）川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物从川金丝猴胃内获取营养物质，又能为川金丝猴分解纤维素，两者构成互利共生关系。 （3）研究者为了进一步研究川金丝猴的食性，采集其粪便样本，进行DNA提取、扩增，部分实验过程如下：释放DNA：在去杂后的样本中加入裂解液，细胞裂解，内容物释放，→析出DNA：DNA呈溶解状态，离心后取①上清液，再加入乙醇，DNA不溶于酒精→故在沉淀物中加入纯水，②再次溶解DNA→扩增DNA：PCR扩增DNA，需要将③4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲 液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR。 （4）为分析川金丝猴摄食的植物种类，研究者设计一对引物F和R，能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbeL基因的保守序列的碱基互补配对，从而在耐高温的DNA聚合酶的作用下延伸子链。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序，结果如图所示，可知植物甲乙丙的条带一样长，植物丁的短，对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，只能区分不同长度的DNA片段，故能检出的样本是丁。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序，得到的序列有图中的3种序列，说明摄食的植物有三种，甲和乙的序列相同，不能确定，故据此可确定川金丝猴摄食的植物有丙和丁。选用叶绿体的其他基因的保守序列设计引物，对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析，能更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物。 （5） a、建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流，能够保护川金丝猴遗传多样性和物种多样性，a正确； b、保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物，能够保护川金丝猴，b正确； c、川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种，不能用标记重捕法定期重捕，c错误； d、保护川金丝猴主要依赖就地保护，d错误。 解题技巧归纳 一、 锚定教材：回归核心技术的完整流程 这类题目本质是教材实验的延伸变形，解题第一步必须先回忆对应技术的教材原型流程，再结合题目场景补充细节。 · 例 1（小鼠排卵受精实验）制备垂体细胞悬液时，剪碎后需用胰蛋白酶消化（对应教材「动物细胞培养」中分散细胞的操作）；调整细胞浓度需用血细胞计数板计数 + 培养液稀释（教材细胞计数的标准操作）。 · 例 3（水稻基因编辑实验）植物组织培养中，水稻幼胚作为外植体（教材定义：用于培养的离体植物器官 / 组织）；消毒需用酒精 + 次氯酸钠（教材植物组织培养的消毒流程）；生长素和细胞分裂素的作用是启动细胞分裂、脱分化和再分化（教材植物激素调控的核心原理）。 ✅ 技巧：考前梳理「体外受精、基因工程、植物组织培养、PCR 技术、DNA 提取」等核心技术的教材流程图，标注关键试剂、操作、原理。 二、 拆解逻辑：从实验目的倒推步骤 每个补充型实验都有明确的实验目的，解题时先抓住目的，再倒推每一步的作用，梳理「目的→原理→操作→结果」的逻辑链。 · 例 2（树鼩 TR1 蛋白实验）实验目的是「研究树鼩与其他哺乳动物 TR1 蛋白的差异」，对应基因工程的核心流程：① 克隆树鼩和其他哺乳动物的TR1 基因（获取目的基因）；② 将目的基因与载体分别酶切并连接（构建表达载体）；④ 测定氨基酸序列（直接比较蛋白差异）。 · 示例 4（川金丝猴粪便 DNA 实验）实验目的是「提取并扩增粪便中的植物 DNA」，对应 DNA 提取的逻辑链：释放 DNA（裂解液破碎细胞）→ 析出 DNA（离心取上清液+ 乙醇沉淀）→ 溶解 DNA（沉淀加纯水）→ 扩增 DNA（PCR 体系需加4 种脱氧核苷酸、耐高温的 DNA 聚合酶）。 ✅ 技巧：拿到题目先圈出实验目的，然后对应技术流程的模块（如基因工程四步、DNA 提取三步），逐一补充缺失环节。 三、 挖掘提示：从题干 / 图表中找隐含信息 题干中的实验材料、已知条件、图表往往是解题的关键提示，需精准提取： · 例 2（树鼩 TR1 蛋白实验）表格显示树鼩 TR1 蛋白第 579 位氨基酸为 M（小鼠 / 人为 T），推测该位点导致辣椒素敏感性差异，因此实验思路为：利用基因编辑技术将树鼩 TR1 蛋白的第 579 位氨基酸由 M 改为 T，检测其对辣椒素的敏感性是否提高（直接针对差异位点设计验证实验）。 · 例 3（水稻基因编辑实验）质粒图含「Hyg⁺（潮霉素抗性基因）」，因此筛选转化细胞时需在培养基中添加潮霉素（抗性基因的功能是筛选）。 · 例 4（川金丝猴粪便 DNA 实验）引物图显示引物 F/R 与 rbcL 基因的保守序列互补配对，因此能扩增不同植物的该基因；电泳图中样本丁的条带与其他不同，故能检出的样本是丁。 ✅ 技巧：题干中的括号注释、图表数据、已知结论都是「提示信号」，需重点标记并关联知识点。 四、 精准术语：掌握技术细节的规范表达 这类题目对术语的准确性要求极高，需牢记核心技术的专业表述： 技术类型 关键术语（需精准记忆） 动物细胞培养 胰蛋白酶 / 胶原蛋白酶消化、血细胞计数板 体外受精 精子获能（培养法 / 化学诱导法）、减数第二次分裂 基因工程 PCR 扩增、限制酶 + DNA 连接酶、农杆菌转化法 植物组织培养 外植体、脱分化 / 再分化、生长素 + 细胞分裂素 DNA 提取与 PCR 裂解液、乙醇沉淀、dNTP（4 种脱氧核苷酸）、Taq 酶 检测鉴定 PCR - 测序、个体水平接种病原体、电泳检测 ✅ 技巧：整理「试剂 - 作用」「操作 - 目的」的对应表，避免术语混淆（如「胰蛋白酶」不能写成「蛋白酶」，「Taq 酶」不能写成「DNA 聚合酶」）。 五、 逻辑推导：补充实验结论 / 验证思路 对于实验结论或验证思路的补充，需遵循「变量控制」和「功能验证」的原则： · 例 3（水稻基因编辑实验）基因编辑后水稻抗病的原因：对感病基因 SWEET 的启动子进行定点修改，使白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻（直接关联基因编辑的靶点和病原体的侵染机制）。 ✅ 技巧：验证某一变量的作用时，设计「改变该变量→检测功能变化」的实验思路；分析结果时，紧扣实验目的，避免过度推断。 对点特训——题型能力突破 1．小鼠胚胎发育过程中，椎骨和长骨的纵向生长主要是由生长板区域的软骨细胞经历一系列过程完成的。HK是一种RNA结合蛋白，HK 基因缺失会导致小鼠四肢、脊柱明显畸形。科研人员利用 HK 基因敲除小鼠（KO）进行相关研究。请回答下列问题。 (1)生长板属于生理性缺氧组织，软骨细胞主要进行无氧呼吸，其在 （填场所）产生乳酸，第一阶段（糖酵解）强度过大过小都会影响生长板正常发育。请从物质和能量两个角度分析糖酵解强度过小影响生长板正常发育的原因是 。 (2)有研究表明，生长板软骨细胞糖酵解的触发需要依赖于缺氧诱导因子 Hiflα蛋白。检测野生型小鼠（WT）和KO小鼠软骨细胞中Hif1αmRNA 的半衰期，结果如图1.推测 HK 蛋白的作用是 。 (3)进一步检测 KO小鼠软骨细胞，发现参与糖酵解过程的L酶表达量增加，使糖酵解过度增强。科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生，且在缺氧条件下受 Hif1α蛋白含量变化的影响”，为证明该假设，利用小鼠软骨细胞进行实验，提取细胞中等量的蛋白进行L酶检测，结果如表。 实验组别 1 2 3 4 5 6 实验条件 ① 缺氧条件 实验小鼠 WT KO WT KO WT KO Hif1α活性抑制剂 ② 不加 不加 ③ 加 ④ L酶 + ++ ？ +++++++ +++ +++++ 注：“十”越多表示L酶含量越高 Ⅰ。完善表中的实验方案：①为 ；②③④的操作依次为 。 Ⅱ。若3组的 L 酶表达量比4组 （填“高”或“低”），比5 组和1组 （填“高”或“低”），则假设成立。 (4)综合上述信息，请阐述HK 基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制： 。 【答案】(1) 细胞质基质 能量供应不足和无法提供足够的生物合成原料 (2)HK蛋白通过与Hif1αmRNA结合，并促使其降解 (3) 常氧条件 不加、不加、加 低 高 (4)KO小鼠中HK基因缺失，无法合成HK蛋白，Hif1αmRNA持续表达，Hif1α蛋白表达量增加，使L酶表达量增加，糖酵解过度增强，影响骨骼正常发育，造成骨骼畸形 【分析】动物细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质，产生乳酸，释放少量的能量。 【详解】（1）动物细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质，无氧呼吸第一阶段（糖酵解）会产生丙酮酸等产物，还会释放能量，如果糖酵解强度过小，会影响生长板正常发育从物质角度分析是无法提供足够的生物合成原料，从能量角度分析是能量供应不足。 （2）分析题中的柱状图可知，KO小鼠软骨细胞中Hif1αmRNA 的半衰期较长，说明HK 基因敲除后，Hif1αmRNA能存在更长时间，不易被降解，结合题干信息HK是一种RNA结合蛋白，故推测HK 蛋白的作用是通过与Hif1αmRNA结合，并促使其降解。 （3）科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生，且在缺氧条件下受 Hif1α蛋白含量变化的影响”，根据实验的对照原则和单一变量原则和已给各组L酶表达量，可推知1、2组应为常氧条件，WT小鼠和KO小鼠对照，都不加Hif1α活性抑制剂；3和4组是缺氧条件下不加抑制剂的WT小鼠和KO小鼠对照；5和6组是缺氧加抑制剂条件下的WT小鼠和KO小鼠对照。若3组的 L 酶表达量比4组低，高于5组和1组，表明缺氧条件下不加Hif1α活性抑制剂时，HK 蛋白会与Hif1αmRNA结合，促使其降解，使 L 酶的表达量变少；缺氧条件下加Hiflα活性抑制剂，Hif1α蛋白活性降低，造成L酶表达量减少，则证明假设成立。 （4）根据题干和前几问的研究过程和结论可知，HK基因缺失影响HK蛋白的合成，使其不能和Hif1αmRNA结合并促使其降解，Hif1αmRNA持续表达，Hif1α蛋白表达量增加，使L酶表达量增加，造成软骨细胞糖酵解过度增强，影响骨骼正常发育，造成骨骼畸形。 2．棕色脂肪组织（BAT）是一种通过产生热量来消耗葡萄糖等能源物质的特殊组织。研究发现，哺乳动物的大多数肿瘤细胞会大量摄取葡萄糖，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖，抑制肿瘤细胞生长与增殖。请回答下列问题： (1)肿瘤细胞呼吸作用第一阶段可将葡萄糖分解为 ，并释放出少量的能量。 (2)科研人员利用肿瘤模型鼠研究低温对肿瘤的影响，结果如图1所示，结果表明 。 (3)欲验证BAT对肿瘤生长中的抑制作用，将生理状态相同的模型鼠均分成4组，处理一段时间后，测定并比较各组小鼠的肿瘤生长体积。 组别 实验处理 甲 30℃环境饲养 乙 ① 丙 ② 丁 假手术后置于4℃环境饲养 根据图2结果，完善表格中的实验处理。 ① ，② 。其中丁组进行假手术的目的是 。 (4)根据上述研究结果，提出一条治疗肿瘤的思路 。 【答案】(1)丙酮酸、[H] (2)与30℃相比，在4℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高（生存期延长） (3) 4℃环境饲养 手术移除BAT后，置于4℃环境饲养 排除手术本身对实验结果的影响 (4)开发激活BAT的药物或进行低温疗法 【分析】1、癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2、细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。3、癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。4、细胞有氧呼吸过程释放大量能量，细胞无氧呼吸过程释放少量能量。 【详解】（1）细胞呼吸的第一阶段，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，都是将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，并释放出少量能量。 （2）通过两条曲线的比较可得出，与30℃相比，在4℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高（生存期延长）。 （3）验证 BAT 对肿瘤生长的抑制作用，甲组30℃ 环境饲养作为对照，乙组应在4℃环境饲养（与甲组形成温度对比，同时满足低温条件）；丙组应进行切除 BAT 后置于4℃环境饲养（去除 BAT 这个因素，与乙组形成有无 BAT 的对比）。 丁组进行假手术的目的是排除手术本身对实验结果的影响，保证实验结果是由 BAT 和温度等因素导致的。 （4）根据上述研究，低温会激活 BAT 竞争性摄取葡萄糖抑制肿瘤细胞生长与增殖，那么治疗肿瘤的思路可以是：激活患者体内的 BAT 或营造低温环境来抑制肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，从而抑制肿瘤细胞的生长与增殖。 3．气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，脱落酸（ABA）可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间，液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。 (1)为测定不同叶片中光合色素含量，可用 提取叶绿素，原因是 。色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量，为减少类胡萝卜素干扰，应选择 光来测定叶绿素含量。 (2)光照较强时，气孔关闭直接影响的是光合作用 阶段，易造成类囊体膜上产生的 积累。 (3)由图可知，ABA与受体结合后，通过ROS、IP3等途径激活位于 和 上的Ca2+通道蛋白，使Ca2+以 方式转运到细胞质基质中，进而促进了 和K+流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），气孔关闭。 (4)有人推测，ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究ABA受体位置，研究者进行了下列实验，请完善实验方案。 实验一 实验二 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加同位素标记的一定浓度的ABA 向保卫细胞内直接注射等量添加同位素标记的相同浓度的ABA 步骤三 检测 。 检测气孔开放程度 实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 气孔不关闭 (5)根据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”，光解性“笼化ABA”能在紫外线作用下释放有活性的ABA（可与受体结合），非光解性“笼化ABA”则不能。 实验三 实验四 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 将① 显微注射入保卫细胞内 将② 显微注射入保卫细胞内 步骤三 用紫外线照射保卫细胞30s，检测气孔开放程度 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 综合实验一、二、三、四结果表明，ABA受体位于 。 【答案】(1) 95%/无水乙醇 光合色素易溶于有机溶剂 红 (2) 碳反应 ATP、NADPH (3) 细胞膜 液泡膜 易化扩散 Cl⁻ 失水 (4)放射性的强度位置及气孔开放程度 (5) 光解性“笼化ABA” 非光解性“笼化ABA” 细胞膜上和细胞内 【分析】分析题图：图中保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”两个途径，前者ABA与细胞膜上的受体结合，引起细胞外液和液泡中的钙离子通过离子通道进入细胞质基质，同时细胞外液和液泡中的钾离子也通过离子通道进入细胞质基质，细胞质基质中的钾离子、氯离子进入细胞质基质后再通过离子通道运出细胞外。由于以上离子的运输都没有消耗能量且需要通过离子通道，属于协助扩散；后者ABA与细胞膜上的受体结合，通过两个途径（PLC和ABA+R）引起“cADPR，IP3”刺激钙离子从液泡进入细胞质基质，进而引起质子氢通过质子泵运出细胞且需要消耗能量，属于主动运输。 【详解】（1）光合色素是脂溶性的，易溶于有机溶剂，故为测定不同叶片中光合色素含量，可用95%酒精/无水乙醇提取叶绿素；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，为减少类胡萝卜素干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。 （2）光照较强时，气孔关闭会导致CO2供应不足，而CO2是光合作用暗反应（碳反应）阶段的原料，因此气孔关闭直接影响的是光合作用暗反应阶段；暗反应受阻时，光反应产生的ATP 和 NADPH无法及时被消耗，会在类囊体膜上积累，进而损伤膜结构。 （3）由图可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活保卫细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道。因为细胞质基质中Ca2+的浓度在20-200μmol/L之间，小于液泡中及细胞外Ca2+的浓度，所以Ca2+转运到细胞质基质中属于被动运输，又因为膜上有Ca2+载体，故Ca2+转运到细胞质基质中属于协助扩散（易化扩散）。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，促进了K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞渗透压降低，保卫细胞内渗透压低于培养液，所以保卫细胞失水，气孔关闭。 （4）根据实验的单一变量原则判断：实验一的培养液中ABA进行了同位素标记，而实验二的ABA注射到了保卫细胞内，因此实验一的步骤三应该检测放射性的强度位置及气孔开放程度(或气孔是否关闭)。通过第三步的检测结果，可以得出实验结果。 （5）实验的自变量是两种“笼化ABA”，一种可以在紫外线的照射下分解，而另一种则不能，因此实验中的步骤二中两个空格分别是光解性“笼化ABA”、非光解性“笼化ABA”；步骤三中应为用紫外线照射保卫细胞30s，检测气孔开放程度。根据实验结果中注射光解性“笼化ABA”的组，气孔关闭，而注射非光解性“笼化ABA”的组气孔不关闭，可说明直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。由实验一和实验二可知，细胞外的ABA可以诱导气孔关闭，所以保卫细胞膜上有ABA受体。由实验三、实验四可知，完整的不被分解的ABA可在细胞内诱导气孔关闭。综上所述，在保卫细胞内和细胞膜上均有ABA受体。 4．海带是我国北方大规模养殖的食用海藻，具有重要的经济价值。养殖区重金属离子超标会造成海带大幅减产。研究发现，在一定浓度的Cu2+溶液中，短时间内海带细胞中叶绿素含量显著下降，同时Cu2+还可通过抑制光合电子传递过程，使ATP的合成受阻。科研人员定量研究了水体中Cu2+对海带光合作用、呼吸作用的影响，得到如下图所示的结果。回答下列问题： (1)叶绿素在海带细胞中分布的具体部位是 ，Cu2+可使ATP的合成受阻，直接抑制暗反应中 过程。 (2)参照实验结果，请补充完善以下实验过程。 a.测定净光合作用速率： ①取5个透明瓶，分别装入等量的0.00mg/L、0.25mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、5.00mg/L浓度Cu2+溶液，测定初始时瓶内溶氧量。 ② ，分别放入上述各瓶中。 ③ ，测定瓶内溶氧量。 b.测定呼吸速率：在利用同样装置测定呼吸速率时，需要对装置进行 处理。 (3)分析图示结果，不同浓度的Cu2+对海带光合作用、呼吸作用的影响可概括为： 。 【答案】(1) （叶绿体）类囊体膜 C3的还原 (2) 将适量生理状态相同的海带随机分成等量的5组 将瓶口密封置于适宜光照下一段时间后 遮光（黑暗） (3)不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸作用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸作用 【分析】题意分析，由于用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率，所以光照结束时溶氧量和光照开始时溶氧量的差值就是净光合作用速率，净光合作用速率和呼吸作用速率之和是总光合作用速率。 【详解】（1）叶绿素在海带细胞中分布的具体部位是叶绿体类囊体膜；Cu2+抑制光合电子传递过程，ATP的合成受阻，无法为暗反应提供能量，所以会直接抑制暗反应中C3的还原。 （2）科研人员定量研究了水体中Cu2+对海带光合作用、呼吸作用的影响。实验的自变量是铜离子浓度的不同，因变量是光合作用速率和呼吸速率的变化，测量指标是溶氧量的变化。将海带分别放入含不同浓度Cu2+溶液的透明瓶中，将瓶口密封置于光下一段时间。由于用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率，所以光照结束时溶氧量和光照开始时溶氧量的差值就是净光合作用速率， 在利用同样装置研究呼吸作用时，为了避免光合作用对呼吸速率中氧气的影响，需要对装置进行遮光处理。 （3）由题图纵轴数据可知，在Cu2+浓度为1.00 mg/L时，溶氧量的相对变化为负值，说明光合放氧率小于呼吸耗氧率；真光合速率即总光合速率，其等于净光合速率与呼吸速率之和；识图可知，Cu2+浓度为0.50 mg/L时的溶氧量的变化为正值，说明光合强度大于呼吸强度，故Cu2+浓度为1.00 mg/L时的真光合速率小于Cu2+浓度为0.50 mg/L时的真光合速率。通过实验组和对照组对比识图可知，不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸作用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸作用。 5．周围神经病变是临床上常见的一种糖尿病并发症，在慢性高糖状态下，糖尿病患者的外周感觉神经元异常，出现痛觉过敏现象，即身体对疼痛刺激的敏感度异常增加。研究人员欲探究不同浓度α-硫辛酸溶液对糖尿病以及痛觉过敏现象的治疗效果。根据提供的材料与用具，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：生理状态相同的健康大鼠、生理盐水、链脲霉素溶液（损伤胰岛β细胞）、α-硫辛酸溶液（30、60、120mg/kg三种剂量）、注射器等。 （说明与要求：实验条件适宜，空腹血糖和疼痛阈值的具体检测方法不作要求） (1)完善实验思路： i．生理状态相同的健康大鼠适应性培养一周后，随机分组，一组编号为甲不作处理，其余大鼠腹腔注射等 量适量链脲霉素溶液，当大鼠出现 现象，说明患病模型大鼠造模成功。 ii．甲组每天注射生理盐水，模型大鼠均分为 组， 。持续一周。 iii．在相同适宜条件下饲养，每隔一段时间检测相关指标。对实验结果进行统计分析。 (2)实验结果：请用柱形图表示最后一次实验检测结果 。 实验结论：α-硫辛酸溶液能治疗糖尿病，并改善患病大鼠的痛觉过敏现象，治疗效果具有剂量依赖性。 (3)分析与讨论： ①糖尿病主要与 含量不足或作用障碍有关。痛觉的产生发生在 。 ②研究人员还检测并比较了治疗前的糖尿病模型大鼠和正常健康大鼠外周感觉神经元的动作电位阈值和神经元中钠离子通道蛋白（NaV）含量，结果如下。 注：CON表示正常健康大鼠组，STZ表示糖尿病模型大鼠组．GAPDH作为一种参照蛋白． 由图可知，与正常大鼠相比，患病大鼠的感觉神经元由于 ，神经元的兴奋性增强。同等强度刺激下，因神经元的 增加，导致动作电位的 过程更快发生，单位时间内产生动作电位的 更多。最终使得患病大鼠出现痛觉过敏现象。 ③α-硫辛酸溶液能改善糖尿病大鼠的痛觉过敏现象，推测其可能的作用机理是 。 【答案】(1) 空腹血糖浓度升高和痛觉过敏 4 编号乙、丙、丁、戊，分别注射等量生理盐水、30mg/kg、60mg/kg、120mg/kg剂量的α-硫辛酸溶液 (2) (3) 胰岛素 大脑皮层 动作电位阈值降低 钠离子通道蛋白含量 去极化（去极化和反极化） 次数 提高外周感觉神经元动作电位阈值，降低神经元上钠离子通道蛋白含量 【分析】实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称作自变量，随着自变量的变化而变化的变量称作因变量．除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则。要注意无关变量应该相同且适宜。 【详解】（1）链脲霉素溶液可损伤胰岛β细胞，胰岛β细胞能分泌胰岛素，胰岛素具有降低血糖的作用，胰岛β细胞受损后，大鼠血糖调节出现问题，会出现空腹血糖浓度升高和痛觉过敏现象，当大鼠出现这些现象时，说明患病模型大鼠造模成功。本实验目的是探究不同浓度α-硫辛酸溶液对糖尿病以及痛觉过敏现象的治疗效果，自变量是α-硫辛酸溶液的浓度，所以模型大鼠应均分为4组，分别编号乙、丙、丁、戊，分别注射等量生理盐水、30mg/kg、60mg/kg、120mg/kg剂量的α-硫辛酸溶液，持续一周。 （2）因为实验结论是α-硫辛酸溶液能治疗糖尿病，并改善患病大鼠的痛觉过敏现象，治疗效果具有剂量依赖性，所以柱形图的横坐标为组别（甲、模型、30、60、120mg/kgα-硫辛酸溶液处理组），纵坐标为空腹血糖和疼痛阈值，甲的空腹血糖最低、疼痛阈值最高；模型组空腹血糖最高、疼痛阈值最低；随着α-硫辛酸溶液剂量增加，空腹血糖逐渐降低，疼痛阈值逐渐升高，柱形图如下：。 （3）胰岛素具有调节糖代谢等作用，糖尿病主要与胰岛素含量不足或作用障碍有关。 躯体感觉中枢位于大脑皮层，痛觉的产生发生在大脑皮层。由图可知，与正常大鼠相比，患病大鼠的感觉神经元由于动作电位阈值降低，神经元的兴奋性增强。 同等强度刺激下，因神经元的钠离子通道蛋白含量增加，导致动作电位的去极化过程更快发生，单位时间内产生动作电位的次数更多，最终使得患病大鼠出现痛觉过敏现象。α-硫辛酸溶液能改善糖尿病大鼠的痛觉过敏现象，推测其可能的作用机理是提高外周感觉神经元动作电位阈值，降低神经元上钠离子通道蛋白含量，从而降低感觉神经元的兴奋性。 6．常用抗感染药物甲硝唑（MTZ）有一定的神经毒性。研究者对其致毒和解毒机制进行了探索。 (1)小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻巨噬细胞。神经系统损伤或者感染时，小胶质细胞会被激活，迁移到受损部位，吞噬病原体和坏死组织，同时释放一些细胞因子和神经营养因子，有助于调节免疫和组织修复。上述过程体现了免疫系统的 功能。 (2)细胞因子i134能吸引小胶质细胞聚集并促进其增殖。对野生型和i134基因过表达斑马鱼幼鱼进行图1所示脊髓横断和药物浸泡处理，2天后检测脊髓轴突再生连接情况，结果如图2。 图2结果说明 。 (3)研究者推测，i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性。Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子，Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。为进一步检验上述推测，请从下列选项中选取对应序号，完善实验方案和实验结果。 组别 实验材料 过表达基因 手术操作 浸泡处理 1 MTZ浸泡 2 DMSO浸泡 3 MTZ浸泡 4 DMSO浸泡 a．Irf8突变体斑马鱼 b．野生型斑马鱼 c．进行i134基因过表达处理 d．进行Irf8基因过表达处理 e．脊髓横断 f．假手术 实验结果为 ，说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。 (4)为探究i134的作用机制，研究者以“野生型；DMSO组”、“野生型；MTZ组”和“Tg；MTZ组”作为横坐标的3个节点，分析它们与“野生型；DMSO组”的基因表达量相对差异，发现可以将基因分为8组（图3），其中 组中的基因应作为进一步研究对象。 【答案】(1)免疫防御、免疫自稳 (2)MTZ抑制轴突再生，i134促进轴突再生的作用不显著，但能解除MTZ对轴突再生的抑制作用 (3) a c e b c e 1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异 (4)3、6 【分析】 免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。 【详解】（1）免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。当神经系统损伤或者感染时，小胶质细胞会被激活，迁移到受损部位，吞噬病原体和坏死组织，同时释放一些细胞因子和神经营养因子，有助于调节免疫和组织修复，该过程体现了免疫系统的免疫防御和免疫自稳功能。 （2）野生型：DMSO组与野生型：MTZ组比较，野生型：MTZ组轴突再生连接率明显降低，说明MTZ抑制轴突再生；Tg：DMSO组与野生型：DMSO组相比较，Tg：DMSO组轴突再生连接率升高不明显，i134促进轴突再生的作用不显著；野生型：MTZ组与Tg：MTZ组相比较，Tg：MTZ组的轴突再生连接率明显升高，说明MTZ抑制轴突再生，说明i134能解除MTZ对轴突再生的抑制作用。 （3）实验目的是验证Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子，而i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性，又根据题意，Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。因此如果i134过表达必须依赖小胶质细胞才能抵抗MTZ，那么在Irf8突变体（无小胶质细胞）中过表达i134时，MTZ依然抑制轴突再生。反之，如果在Irf8突变体中i134过表达仍能抵抗MTZ毒性，说明i134不依赖于小胶质细胞；综上，实验思路可以是在Irf8基因能发挥作用和不能发挥作用的情况下，验证i134基因过表达能否克服MTZ毒性；实验分组设计如下： Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+MTZ浸泡； Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+DMSO浸泡（对照，无MTZ毒性）； 野生型斑马鱼+ 过表达i134+脊髓横断+MTZ浸泡（作为MTZ毒性对照）； 野生型斑马鱼+ 过表达i134+脊髓横断+DMSO浸泡（对照组）； 因此实验方案的完善选择a、c、e、b、c、e；预测实验结果：1、2两组斑马鱼是Irf8突变体，早期发育阶段小胶质细胞缺失表型，如果假设正确，则i134过表达无法克服MTZ毒性 ，轴突再生率较低，而3、4组野生斑马鱼早期发育阶段小胶质细胞正常，过表达i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性，轴突再生率较1、2组高；因此1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异；说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。 （4）研究者以“野生型；DMSO组”、“野生型；MTZ组”和“Tg；MTZ组”作为横坐标的3个节点，分析它们与“野生型；DMSO组”的基因表达量相对差异，因此一般是“野生型；DMSO组” 与“野生型；MTZ组”相互对照找MTZ毒性影响的基因；“野生型；MTZ组”与 “Tg；MTZ组”相互对照找i134过表达能抵抗MTZ毒性影响的基因；因此所以研究的基因应该是：在“野生型；MTZ组”与“野生型；DMSO组”比较中差异显著（MTZ毒性效应），并且在“Tg；MTZ组”中表达量恢复或趋向“野生型；DMSO组”的基因，根据图示应选择3、6组。 7．人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，图1是主要流程。请分析回答： (1)过程①的实质是 ，图1所示过程主要利用了 的原理。 (2)优化悬浮细胞培养体系，需进行蔗糖浓度的筛选，培养基中蔗糖浓度不宜过低的原因是 ，诱导过程⑤产生皂苷而不继续分化的关键是需要控制好培养基中 的浓度和 。 (3)科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和MRb1含量，结果如图2(Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用)。若要获得抗癌作用的药物应优先选择 的愈伤组织。 (4)科研人员研究了人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果，实验方案如下，请完善表格并分析相关问题： ① 首先给肿瘤细胞以充足的营养，并置于含有② 的混合气体环境进行培养。将肿瘤细胞悬浊液皮下接种于裸鼠，每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种2周后裸鼠皮下形成瘤体 分组进行实验处理 将上述40只裸鼠随机均分为四组，A组腹腔注射适量生理盐水，B组：Rg3组，C组：顺铂组，D组的处理为③ ，给药前需要④ ，给药后每2日测量1次肿瘤体积，相同且适宜条件下连续饲养16天 实验结果绘成曲线 计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积 得出结论 ⑤ 【答案】(1) 基因的选择性表达 细胞增殖 (2) 蔗糖浓度过低不能提供足够的能源和碳源 生长素和细胞分裂素(植物激素) 比值 (3)人参 (4) 制备肿瘤小鼠模型 95%空气和5%的CO2 腹腔注射等量的Rg3和顺铂 测定肿瘤的体积 顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长，顺铂和Rg3联合给药效果更好 【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。 【详解】（1）过程①是胚形成愈伤组织的过程，这是脱分化，实质是基因的选择性表达，图1所示将离体的植物细胞形成愈伤组织生成人参皂苷，原理是细胞增殖。 （2）蔗糖可以为愈伤组织的生长和增殖提供能量和碳源，如果蔗糖浓度过低会不能提供足够的能源和碳源，所以蔗糖浓度不宜太低。诱导过程⑤（细胞产生代谢产物）需要控制好培养基中生长素和细胞分裂素(植物激素)的比值。 （3）由题干可知，Rg3具有抗癌作用，若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参的愈伤组织。 （4）实验目的是研究人参皂苷Rg3和顺铂(一种常见的化疗药物)对肿瘤的抑制效果，实验自变量是加入药物的种类，所以需要制备肿瘤小鼠模型，首先给肿瘤细胞以充足的营养，并置于含有95%空气和5%的CO2的混合气体环境进行培养。 分组实验：将上述40只裸鼠随机均分为四组，A组腹腔注射适量生理盐水，B组Rg3组，C组顺铂组，D组的处理为腹腔注射等量的Rg3和顺铂，给药前需要测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积，相同且适宜条件下连续饲养16天。 从图中看出，BCD组肿瘤体积都比A组小，并且D组最小，说明顺铂和Rg3均能抑制肿瘤生长，顺铂和Rg3联合给药效果更好。 8．L-谷氨酸是味精（谷氨酸钠）的主要成分，通常采用发酵工程规模化生产，获得品质优良纯度较高且成本低廉的发酵产品。 (1)目前常用的谷氨酸发酵菌为谷氨酸棒状杆菌，因营养消耗及代谢废物积累具有发酵效率易退化的缺点，科研人员利用 （填一种具体方法）等人工诱变方法，获得了一批突变菌，该方法利用了 的原理。为筛选获得更理想的工程菌株，开展如下实验： ①将包含突变菌株的培养液用 （填接种方法）直接接种到特定培养基上，经一段时间培养，获得单菌落； ②挑取若干单菌落扩大培养，此时的培养基与①中所用培养基的区别是 ，培养时还需进行 处理，目的是 ； ③定时取样并测定各菌株谷氨酸钠产量； ④根据各菌株谷氨酸钠产量及发酵持续时长，初步筛选出备选工程菌。为缩短获得优良工程菌的周期，还可采用 等技术。 (2)为防止菌种逃逸造成环境污染及其他生物安全风险，用上述相似的方法获取到一种生物素（是维持糖、脂、氨基酸代谢的核心辅酶）合成缺陷型的谷氨酸棒状杆菌，因此向发酵罐内添加生物素是提高发酵产量的必要措施。科研人员为了确定生物素的添加量和发酵时间的最佳组合，以最大化经济效益，进行了相关实验，所得实验结果如图所示。 据图可知：在32h内，生物素的添加量与L-谷氨酸含量的关系是 。根据上图 （填“能”或“不能”）判断甲组是生物素添加量和发酵时间的最佳组合，理由是 ，且还需综合考虑成本价格等因素。 【答案】(1) 紫外线（射线、电离辐射）处理、化学诱变剂处理 基因突变 平板划线法（或稀释涂布平板法） 不含琼脂 振荡 增加培养液含氧量，促进细胞与营养物质充分接触 基因工程（蛋白质工程） (2) 先增后降 不能 该条件下L-谷氨酸钠产量与乙组峰值相当，且不能确定是否达到峰值 【分析】1、微生物常见的接种的方法（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。 【详解】（1）为获得了一批突变菌，应利用紫外线（γ 射线、电离辐射）处理、化学诱变剂处理等人工诱变方法，该方法利用了基因突变的原理。 将包含突变菌株的培养液用平板划线法（或稀释涂布平板法）直接接种到特定培养基上，因为该法可将菌液均匀分散于培养基表面，形成单菌落，便于后续分离纯化。 扩大培养需要使用液体培养基，故此时的培养基与①中所用培养基的区别是不含琼脂，培养时还需进行振荡处理，目的是增加培养液含氧量，促进细胞与营养物质充分接触。 根据各菌株谷氨酸钠产量及发酵持续时长，初步筛选出备选工程菌。为缩短获得优良工程菌的周期，还可采用基因工程（蛋白质工程）等技术。 （2）由图可知，在32h内，各组L-谷氨酸含量多少比较为：乙组（0.5μg/L）>甲组（0.25μg/L）>丙组（1μg/L）>丁组（2μg/L），故生物素的添加量与L-谷氨酸含量的关系是先增后降。生物素的添加量与L-谷氨酸的含量变化相关联，该条件下L-谷氨酸钠产量与乙组峰值相当，且不能确定是否达到峰值，故只根据图中数据不能判断哪一组是最佳组合。 9．植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交技术流程如图甲所示。在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导的影响。实验结果如下表。 培养基代号 2,4-D/mg·L-1 6-BA/mg·L-1 愈伤组织诱导率/％ L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈伤组织诱导率（%）＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100% (1)图甲中过程①去除细胞壁而不损伤细胞时常用 法处理细胞。过程③是细胞壁再生过程,与此过程密切相关的细胞器是 。若取白菜的叶肉细胞和甘蓝的根尖细胞杂交，在显微镜下观察融合的活细胞中有 （细胞器）的存在，可作为初步筛选杂种细胞的依据。 (2)若利用植物组织培养技术培养的材料提取治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养过程进行到产生 即可。 (3)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外，培养的环境条件也是重要的因素。现给你提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在如表所示研究的基础上，探究有无光照对愈伤组织形成的影响。 实验步骤： ①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，将它们分别接种到 （代号）培养基上； ②甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其它条件 ； ③培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。 ④预期实验结果和结论： a. 若 ，则光照有利于愈伤组织的形成； b. 若 ，则黑暗有利于愈伤组织的形成； c. 若甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则有无光照对愈伤组织的形成没有影响。 【答案】(1) 酶解 高尔基体 叶绿体 (2)愈伤组织 (3) L3 相同且适宜 若甲组的愈伤组织诱导率大于乙组的愈伤组织诱导率 若甲组的愈伤组织诱导率小于乙组的愈伤组织诱导率 【分析】分析表格：仅加入2，4-D调节剂时，且其浓度由1.0mg/l逐渐增加到为3.0mg/l时，愈伤组织诱导率逐渐升高；若在此基础上再添加6-BA，且其浓度由0.2mg/l逐渐增加到为1.0mg/l时，愈伤组织诱导率逐渐降低。 【详解】（1）细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，图甲中过程①去除细胞壁而不损伤细胞时常用酶解法处理细胞。过程③是细胞壁再生过程，与细胞壁形成相关的细胞器是高尔基体。若取白菜的叶肉细胞和甘蓝的根尖细胞杂交，叶肉细胞中有叶绿体，甘蓝的根尖细胞没有叶绿体，故在显微镜下观察融合的活细胞中有叶绿体的存在，可作为初步筛选杂种细胞的依据。 （2）若利用植物组织培养技术培养的材料提取治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，紫草素是次生代谢物，培养过程进行到产生愈伤组织即可。 （3）实验步骤：①该实验的目的是探究光照对愈伤组织形成的影响，因此自变量是有无光照，因变量是愈伤组织诱导形成的几率，而培养基等为无关变量，无关变量应控制相同且适宜，因此应将甲、乙两组的成熟胚分别接种到最有利于形成愈伤组织形成的L3培养基中培养。②对甲、乙两组进行自变量处理：甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其它条件相同且适宜。③观察并记录比较相应的因变量：培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。 ④预期实验结果和结论： a、如甲组的愈伤组织诱导率大于乙组的愈伤组织诱导率，则光照有利于愈伤组织的形成。 b、如甲组的愈伤组织诱导率小于乙组的愈伤组织诱导率，则黑暗有利于愈伤组织的形成。 c、如甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则有无光照对愈伤组织的形成没有影响。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $