第一部分 专题七 实验专题-【金版教程】2026年高考生物大二轮专题复习冲刺方案课件PPT（单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题复习 专题七　实验专题 01 科学方法 目录 CONTENTS 02 探究·实践 03 重大科学发展过程 04 生物学研究新进展 05 探究实验 01 科学方法 1．归纳法 细胞学说的建立：施莱登通过对花粉、胚珠和柱头的观察，发现它们都是由细胞构成的，细胞中都有细胞核，提出植物细胞学说；施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，认为动物体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个细胞开始的。 注意：由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。 归纳法、假说—演绎法、同位素标记法、荧光标记法、差速离心法、密度梯度离心法、建构模型、模拟实验、样方法、标记重捕法等。 科学方法 4 2．假说—演绎法 (1)孟德尔遗传定律的发现过程 孟德尔通过豌豆杂交实验发现性状分离现象和自由组合现象后提出假说，演绎推理后通过测交实验证明假说是正确的，是“假说—演绎法”的经典应用。 (2)证明基因位于染色体上的历程 摩尔根通过果蝇杂交实验发现F2中白眼果蝇均为雄性，提出了“控制白眼性状的基因位于X染色体上”的假说，演绎推理后通过测交实验证明假说是正确的，也是“假说—演绎法”的经典应用。 (3)DNA复制方式的提出与证实。 科学方法 5 3．同位素标记法 (1)常用的示踪元素：如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。 (2)教材应用 分泌蛋白的合成和运输 利用放射性同位素3H标记的亮氨酸研究蛋白质的合成与分泌过程：核糖体→内质网→高尔基体→细胞外 光合作用的探究历程 鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记H2O和CO2，然后通过对比实验，证明了光合作用释放的氧气来自水 卡尔文用放射性同位素14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，最终探明了碳在光合作用过程中的转移途径为CO2→C3→(CH2O) 科学方法 6 噬菌体侵染细菌的实验 赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素32P和35S标记噬菌体，通过实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质 探究DNA的复制方式 用15N标记大肠杆菌DNA使之变成“重”分子，然后将大肠杆菌转移至含14N的普通培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再结合离心技术，证明了DNA复制的方式为半保留复制 科学方法 7 4.荧光标记法 (1)是与同位素标记法类似的另一种方法。 (2)教材应用 ①细胞融合实验：这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点是具有一定流动性。 ②基因在染色体上的实验证据：运用荧光标记的手段，可以很直观地观察到某一基因在染色体上的位置。 科学方法 8 5．差速离心法 (1)定义：通过逐步增加离心速率分离不同大小颗粒的方法。 (2)教材应用 细胞器分离：如分离线粒体、叶绿体等(需先破碎细胞，再低速离心去除细胞核，高速离心获取目标细胞器)。 科学方法 9 6．密度梯度离心法 (1)定义：是一种通过介质形成密度梯度，利用离心力场分离不同密度或沉降系数颗粒的技术。 (2)教材应用 DNA半保留复制的证明(梅塞尔森和斯塔尔，1958)：将大肠杆菌在含15N的培养基中培养多代后转移至14N培养基，离心后根据DNA条带位置(重带、中带、轻带)验证半保留复制。 科学方法 10 7．建构模型 (1)定义：通过物理模型、概念模型或数学模型简化复杂问题，帮助理解和预测现象。 (2)教材应用 物理模型：DNA双螺旋结构模型(沃森和克里克，1953)； 概念模型：光合作用过程示意图、有丝分裂过程流程图； 数学模型：酶活性与温度/pH关系的曲线图、种群增长的“J”形、“S”形曲线。 (3)注意 模型是对现实的简化，可能忽略次要因素(如DNA模型中未体现碱基的化学键细节)； 模型需根据新证据不断修正(如生物膜模型的演变)。 科学方法 11 8．模拟实验 (1)定义：通过模拟自然过程或简化条件进行实验，常用于无法直接观察的现象研究。 (2)教材应用 减数分裂染色体行为模拟：用不同颜色橡皮泥代表同源染色体，模拟联会、染色体互换等过程； 生态缸稳定性研究：构建微型生态系统观察生态系统的稳定性。 性状分离比的模拟实验；模拟生物体维持pH的稳定。 (3)注意 模拟实验需尽量还原真实情境； 结果需结合实际情况解释(如橡皮泥模型无法体现染色体动态变化的全过程)。 科学方法 12 9．样方法 (1)定义：通过随机取样调查种群密度，适用于植物或活动能力弱的动物。 (2)教材应用 双子叶草本植物种群密度调查：随机选取若干样方(常用五点取样法或等距取样法)；统计每个样方内的个体数，取平均值估算整体密度。 (3)注意 样方大小需根据目标生物调整(如草本植物常用1 m×1 m)；取样需遵循随机原则，避免主观选择。 科学方法 13 10．标记重捕法 (1)定义：通过捕捉—标记—释放—重捕，估算活动能力强的动物种群密度。 (2)教材应用 鱼类或昆虫种群密度调查：公式：种群总数＝(初次标记个体数×第二次捕获数)÷重捕中标记个体数。 (3)注意 假设标记个体均匀分布且无迁入、迁出、出生、死亡； 标记物需不影响生物正常活动(如使用无毒染料或环志)。 科学方法 14 1．(2025·湖北一模)下列关于利用模型模拟生物学现象的叙述，错误的是(　　) A．制作的真核细胞三维结构模型是实物模型或计算机模型等，且兼具科学性与美观 B．解释细胞不能无限长大的模拟实验中，细胞的大小与物质运输效率呈负相关 C．模拟生物体维持pH的稳定时，自来水组的pH变化幅度大于肝匀浆组 D．在“建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验”中，双手分别抓住着丝粒，使红色和黄色染色体分别移向细胞两极模拟的是减数分裂Ⅱ后期染色体的行为 科学方法 15 2．(2025·湖南卷，10)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种，都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式，实验如图。下列叙述正确的是(　　) A．氨基酸通过自由扩散进入细胞 B．蛋白A是一种细胞骨架蛋白 C．轴突运输中，胞体中形成的突触小 泡与跨膜蛋白L的运输方向不同 D．在单位时间内，运输蛋白B时的停 滞时间长于蛋白A 科学方法 16 解析：氨基酸是小分子物质，且是极性分子， 一般通过主动运输的方式进入细胞，而非自由扩 散，A错误；已知顺向轴突运输分快速轴突运输和 慢速轴突运输两种，在注射带标记的氨基酸，3小 时就检测到带标记的A，5天才检测到带标记的B，说明蛋白A的运输速度快，属于快速轴突运输，所以蛋白A不是细胞骨架蛋白，B错误；轴突运输中，胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输，运输方向相同，C错误；由于蛋白A是快速轴突运输，蛋白B是慢速轴突运输，且二者移动时速度无差异，那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少，是因为停滞时间长，所以在单位时间内，运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A，D正确。 科学方法 17 3．(2025·云南卷，2)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是(　　) A．缓冲液可以用蒸馏水代替 B．匀浆的目的是释放线粒体 C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 科学方法 18 解析：缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定，保持线粒体的正常结构和功能，蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡，导致线粒体吸水涨破，所以缓冲液不可以用蒸馏水代替，A错误；匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞破裂，从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来，所以匀浆的目的是释放线粒体，B正确；差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异，在不同转速下进行离心，从而将不同大小的颗粒分开，C正确；线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中， 所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解， D正确。 科学方法 19 4．(2025·河北沧州一模)用3种不同颜色的荧光 素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n＝8)的一个精原细 胞中的A、a、B基因，然后检测减数分裂各时期细胞 的荧光标记情况。已知该精原细胞进行减数分裂过程 中发生了一次异常分裂，分别检测分裂进行至T1、T2、 T3时期时细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量， 结果如图。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中①是染色体，②是染色单体，二者在T1→T3过程中呈周期性变化 B．该精原细胞在增殖过程中最多可出现3种颜色的3个荧光标记基因 C．T2时期是减数分裂Ⅱ前期或中期，其异常可能是基因A/a所在染色体未分离所致 D．T3时期的细胞中可能含有同源染色体，有丝分裂过程中也可产生此时期的细胞 科学方法 20 解析：在减数分裂的某些时期如减数分裂Ⅱ后期不存在染色单体，故②为染色单体，染色体中的核DNA复制后使得核DNA数目加倍而染色体数目不变，因此③是核DNA，①是染色体，T1是减数分裂Ⅰ，T3是产生的精细胞。精细胞不能再分裂，不会再进行染色体的复制，因此二者不会在T1→T3过程中呈周期性变化，A错误；用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n＝8)的一个精原细胞中的A、a、B基因，由于DNA进行复制，因此该精原细胞在增殖过程中最多可出现3种颜色的6个荧光标记基因，B错误；T2时期染色体数目为5，减数分裂Ⅰ异常，可能是基因A/a所在染色体未分离所致，导致产生的两个次级精母细胞前期和中期染色体数目分别为3条、5条，C正确；T3时期为产生的异常精细胞，含有5条染色体，为减数分裂Ⅰ异常所致，因此其中一定含有同源染色体，有丝分裂不能产生精细胞，D错误。 科学方法 21 5．(2025·浙江模拟预测)坡鹿为国家一级保护动物，喜食青草和嫩树枝叶。研究发现，一定程度的火烧可加速牧草的更新。某保护区内，科研人员采用样方法研究了坡鹿在火烧地与非火烧地觅食及休息情况，所得结果如图所示。下列说法错误的是(　　) A．火烧引起牧草更新属于次生演替 B．选择植被茂密的位置作为样方，调查结果更准确 C．火烧地的牧草更鲜嫩，坡鹿更偏向于在此处采食 D．坡鹿在非火烧区域中可能有更多的隐蔽机会 科学方法 22 解析：火烧后原有土壤条件基本保留，甚至还保留 了植物的种子或其他繁殖体，因此火烧后牧草更新属于 次生演替，A正确；用样方法调查种群数量时，应注意 随机取样，若只选择植被茂密的位置作为样方，会导致 调查结果与实际结果存在较大偏差，B错误；由图可知，坡鹿在火烧地采食次数比非火烧地多，且一定程度的火烧可加速牧草的更新，推测火烧地的牧草更鲜嫩，坡鹿更偏向于在此处采食，C正确；坡鹿在非火烧地休息次数比火烧地多，可推测坡鹿在非火烧区域可获得更多的隐蔽机会，D正确。 科学方法 23 探究·实践 02 教材中的探究·实践活动，不仅紧扣课程标准要求的核心内容，还涉及多种方法和技能，通过亲身体验实验探究，感悟科学本质。该部分共有26个实验，按照常见的分类方法分为六部分。 第一部分 为光学显微镜操作技术，主要有“使用高倍显微镜观察几种细胞”“检测生物组织中的脂肪”“观察叶绿体和细胞质的流动”“探究植物细胞的吸水和失水”“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂”“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”等 第二部分 为生物体内物质的分类和鉴定部分，主要有“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”“绿叶中色素的提取和分离”“DNA的粗提取与鉴定”等 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 25 第三部分 为调查类，主要有“调查人群中的遗传病”“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”“研究土壤中小动物类群的丰富度”等 第四部分 为生物技术与工程，主要有“酵母菌的纯培养”“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”“制作泡菜”“制作果酒和果醋”“菊花的组织培养”“DNA片段的扩增及电泳鉴定” 第五部分 为探究性实验，主要有：“探究酶的高效性”“探究酶的专一性”“探究影响酶活性的因素”“探究环境因素对光合作用强度的影响”“探究酵母菌的呼吸方式”“探究抗生素对细菌的选择作用”“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”“尝试利用乙烯利催熟水果”“培养液中酵母菌种群数量的动态变化” 第六部分 为模拟实验，“性状分离实验”“模拟生物体维持pH的稳定” 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 26 1．(2025·安徽卷，4)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是(　　) A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀 B．淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色 C．苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 27 解析：重铬酸钾是一种强氧化剂，在酸性条件下可以将酒精或葡萄糖氧化，溶液由橙色变为灰绿色，D正确；酶具有专一性，淀粉酶不能水解蔗糖，蔗糖属于非还原性糖，加入斐林试剂后不会反应生成砖红色沉淀，A错误；双缩脲试剂的A液成分是NaOH，没有颜色，B液成分是CuSO4，呈淡蓝色，利用双缩脲试剂检测蛋白质时先加A液，再加B液，检测的原理是碱性条件下Cu2＋与蛋白质中的—CO—NH—结构反应形成紫色络合物，B错误；苏丹Ⅲ是一种脂溶性染料，当含有脂肪的生物组织与苏丹Ⅲ染液接触时，苏丹Ⅲ会将脂肪染成橘黄色，该过程没有发生化学反应，C错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 28 选项 实验名称 观察指标 A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化 B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的混浊程度 D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动 2．(2021·辽宁选择性考试，5)下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是(　　) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 29 3．科研人员完成如图所示实验，一段时间后，检测到琼脂块B中含有生长素。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　) A．本实验证实茎段中的生长素只 能从形态学上端运输到形态学下端 B．用放射性同位素标记琼脂块A 中的生长素，以确认其是否会被运输到 琼脂块B中 C．清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，减少对实验的干扰 D．为探究生长素的运输方向实验应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 30 解析：本实验只有顶端在上、基端在下的实验组，能证实茎段中的生长素可从形态学上端运输到形态学下端，应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验，从而证实茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，A错误，D正确；用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素，可追踪生长素的去向，通过检测B处的放射性，以确认其是否会被运输到琼脂块B中，B正确；切取的茎段内含有内源生长素，清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，从而减少对实验的干扰，C正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 31 4．研究小组采用预加菌液法探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用，即将菌液直接加入培养基中，摇匀倒平板，冷却后在相应区域放置圆形滤纸片，一段时间后测量抑菌圈直径，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．预加菌液法省去涂布平板操作， 在固体培养基内部形成菌落，不影响抗生 素的作用 B．抑菌圈内有两个菌落，可能是具 有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的 C．Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多两者抑菌效果减弱 D．一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异，故使用抗生素时需适量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 32 解析：抑菌圈源于抗生素或其他抑菌物质对细菌生长的抑制作用，抑菌圈内有两个菌落，可能是具有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的，B正确；据图2可知，Kan较Amp组抑菌圈的直径更大，说明其对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多，两者抑菌圈的直径都减小，抑菌效果都减弱，C正确；抗生素不会诱导细菌产生耐药性的变异，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 33 5．(2025·河北卷，5)某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是(　　) A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 34 解析：种子消毒后，取种胚作为外植体，经脱分化可形成愈伤组织，该过程用的是固体培养基，A正确；DNA可用二苯胺试剂进行鉴定，在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后溶液颜色变蓝，B正确；在色素提取与分离实验中，应用毛细吸管吸取少量色素提取液在滤纸条上画均匀且直的滤液细线，且层析时层析液不能触及滤液细线，否则色素会溶解在层析液中，无法观察到条带，C错误；对叶片抽气处理可使叶片沉底，将叶片转到富含CO2的清水中，可以叶片上浮情况为检测指标探究不同光照下的光合作用强度，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究·实践 35 03 重大科学发展过程 高中生物教材中涵盖了许多重大科学发展的历史过程，包括细胞学说建立过程、世界上第一个人工合成蛋白的诞生、对生物膜结构的探索、人类对通道蛋白的探索过程、关于酶本质的探索、探索光合作用原理的部分实验、动物激素的发现、神经递质的发现等，这些内容不仅展示了科学探索的路径，还体现了科学家们的思维方式与合作精神。以下是教材中常见的重大科学史案例，按学科领域分类整理。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 37 1．细胞生物学 (1)细胞学说的建立 ①时间：19世纪。 ②科学家：施莱登(植物细胞，1838)、施旺(动物细胞，1839)、魏尔肖(“所有细胞都来源于先前存在的细胞”，1858)。 ③意义：揭示了动物和植物的统一性，阐明了生物界的统一性。 (2)细胞膜结构的探索 ①关键进展 欧文顿(1895)：脂溶性物质易穿过细胞膜→推测细胞膜的主要组成成分中有脂质； 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 38 戈特和格伦德尔(1925)：人的红细胞脂质单层分子的面积恰为红细胞表面积的两倍→细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层； 丹尼利和戴维森(1935)：细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力→推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质； 罗伯特森(1959)：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成； (1970)：人鼠细胞融合实验及其他相关实验表明，细胞膜具有流动性。 辛格和尼科尔森(1972)：提出“流动镶嵌模型”。 ②意义：动态理解膜结构与功能的关系。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 39 (3)通道蛋白的发现 ①科学家：阿格雷(分离出水通道蛋白，1988)、麦金农(解析钾离子通道蛋白的立体结构，1998)。 ②意义：修正“水仅通过自由扩散跨膜”的观点，证明离子可以通过协助扩散跨膜，两位科学家同获2003年诺贝尔化学奖。 2．遗传学与分子生物学 (1)遗传规律 孟德尔遗传定律(遗传学第一、第二定律) ①时间：1866年(埋没，1900年被重新发现)。 ②实验：豌豆杂交→提出分离定律与自由组合定律。 ③意义：奠定经典遗传学基础。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 40 基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验) ①时间：1909～1911年。 ②实验：果蝇杂交→把红白眼基因和X染色体联系起来→证明基因在染色体上。 发明测定基因位于染色体上相对位置的方法，说明基因在染色体上呈线性排列。 ③意义：让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体，进而认识到孟德尔遗传规律的本质。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 41 (2)DNA是遗传物质的证据 肺炎链球菌转化实验(格里菲思，1928)：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子； 肺炎链球菌转化实验(艾弗里及其同事，20世纪40年代)：提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质； 噬菌体侵染实验(赫尔希和蔡斯，1952)：利用放射性同位素标记技术证明DNA是噬菌体的遗传物质。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 42 (3)DNA的结构和复制 沃森、克里克(1953)：基于DNA衍射图谱及查哥夫提供的有关数据，提出DNA双螺旋结构模型； 梅塞尔森、斯塔尔(1958)：用稳定同位素标记技术，证明DNA半保留复制。 (4)中心法则的提出与完善 克里克(1957)：提出遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译； 后续补充：发现逆转录(RNA→DNA)、RNA复制等； 尼伦伯格、马太(1961)：蛋白质体外合成技术，破译第一个遗传密码。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 43 (5)PCR技术的发明 ①科学家：穆里斯(1985)。 ②原理：DNA半保留复制。 ③意义：体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。 (6)人类基因组计划 ①时间：1990～2003年(多国合作完成)。 ②意义：绘制人类基因图谱，从“解读基因序列”转向“解析基因功能”，推动精准医学发展(如基于基因检测的靶向药物设计)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 44 3．生理学与生物化学 (1)酶的发现 巴斯德(1857)：提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞的参与不能发酵； 李比希：认为引起发酵的是酵母菌中的某些物质，这些物质只有在酵母菌死亡并裂解后才能发挥作用； 毕希纳(1897)：酵母菌细胞中的某些物质能够在酵母菌破碎后发挥作用，将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶； 萨姆纳(1926)：首次提纯脲酶→证明酶是蛋白质； 切赫和奥尔特曼(20世纪80年代)：少数RNA也具有生物催化功能。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 45 (2)光合作用的探索 恩格尔曼(1881)：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧； 希尔实验(1937)：离体叶绿体加入氧化剂，在光照下可以释放氧气； 鲁宾与卡门(1941)：利用同位素标记方法证明光合作用中氧气来自水； 卡尔文(20世纪40年代)：探明CO2中的碳如何转化为有机物(卡尔文循环)中的碳； 阿尔农(1954)：在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，发现这一过程总是与水的光解相伴随。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 46 (3)内环境稳态的提出 贝尔纳(1857)：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节； 坎农(1926)：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的； 目前普遍认为：神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 4．进化与生态学 (1)进化论的发展 拉马克：提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，适应的形成是由于用进废退与获得性遗传； 达尔文：自然选择学说(《物种起源》)；现代生物进化理论。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 47 (2)植物向光性研究 达尔文父子(19世纪末)：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲； 鲍森·詹森(1913)：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部； 拜尔(1918)：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀； 温特(1926)：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，命名为“生长素”。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 48 1．(2025·广东卷，3)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　) A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 49 2．植物学家希尔发现将离体叶绿体悬浮液(含H2O不含CO2)与黄色的高铁盐(Fe3＋作为氧化剂)混合，照光后发现叶绿体有气泡放出，溶液由黄色变成浅绿色(Fe2＋)。下列叙述正确的是(　　) A．实验说明没有CO2，叶绿体也可以进行光合作用 B．气泡中的物质可在线粒体内膜与NADPH结合产生H2O C．本实验证明“光合作用中CO2分子中的C和O分开，O2被释放，C与H2O结合生成甲醛，进而生成(CH2O)”是错误的 D．遮光条件下重复上述实验也有气泡产生 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 50 解析：没有CO2，离体叶绿体只是进行了光反应，不能进行完整的光合作用产生有机物，A错误；气泡中的物质为O2，可在线粒体内膜与NADH结合产生H2O，B错误；本实验证明O2的产生不需要CO2，C正确；遮光条件下不能进行光反应，不能产生气泡，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 51 3．(2025·北京卷，5)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是(　　) A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 52 解析：亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N－DNA)，位置靠近试管的底部；转移培养后第一代细菌的DNA离心后，试管中也只有一条DNA带(15N/14N－DNA)，位置居中；第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中(15N/14N－DNA)，另一条带的位置更靠上(14N/14N－DNA)，因此得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制，B正确。15N属于稳定同位素，不具有放射性，A错误。将DNA变成单链后再进行离心，只能得到15N－DNA和14N－DNA两条带，与实验结果不同，C错误。大肠杆菌易培养、繁殖快，因此选择大肠杆菌作为实验材料，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 53 4．(2025·天津河东二模)下列教材中经典实验的描述与结论对应正确的是 (　　) A．孟德尔通过测交实验直接验证了F1产生配子时等位基因彼此分离 B．达尔文通过对比黑暗与单侧光下胚芽鞘生长，提出尖端是感光部位 C．赫尔希与蔡斯用32P标记的噬菌体侵染细菌，证明DNA是主要的遗传物质 D．温特将接触过尖端的琼脂块置于去尖胚芽鞘，证明胚芽鞘的弯曲生长确定是由一种化学物质引起的 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 54 解析：孟德尔时期没有提出等位基因，孟德尔通过测交实验证明了生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，A错误；达尔文对比黑暗与单侧光下胚芽鞘生长，自变量为是否有光，且有光一组为单侧光，不能说明尖端是感光部位，B错误；赫尔希与蔡斯用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，侵染细菌，证明DNA是噬菌体的遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误；温特将接触过尖端的琼脂块置于去尖端胚芽鞘，发现胚芽鞘会朝对侧弯曲生长，证明了胚芽鞘的弯曲生长确定是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ重大科学发展过程 55 生物学研究新进展 04 1．秀丽隐杆线虫与细胞凋亡研究 教材关联：必修1《分子与细胞》(细胞的生命历程)。 研究进展：科学家通过研究线虫的发育过程，首次发现调控细胞凋亡的关键基因(如CED－3、CED－4和CED－9)，揭示了细胞程序性死亡的分子机制。 科学意义：为癌症、神经退行性疾病等研究奠定基础，1996年诺贝尔生理学或医学奖授予该领域研究者(布雷内、霍维茨、苏尔斯顿)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 57 2．基因编辑技术(CRISPR－Cas9) 教材关联：选择性必修3《生物技术与工程》(基因工程)。 研究进展：通过细菌的免疫系统改造，实现对DNA的精准编辑，可删除、替换或插入特定基因序列。 应用案例：治疗遗传病(如镰状细胞贫血)、改良农作物抗逆性。 科学意义：2020年诺贝尔化学奖授予发明者(杜德纳、卡朋蒂耶)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 58 3．诱导多能干细胞(iPS细胞) 教材关联：必修1《分子与细胞》(细胞的分化)、选择性必修3《生物技术与工程》(细胞工程)。 研究进展：山中伸弥团队通过将4个转录因子(Oct4、Sox2、KLf4和c－Myc)导入小鼠体细胞，将体细胞重编程为多能干细胞。 应用案例：个性化疾病模型构建、再生医学(修复受损组织)。 科学意义：2012年诺贝尔生理学或医学奖。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 59 4．癌症免疫治疗 PD－1/PD－L1抑制剂与CAR－T疗法 教材关联：选择性必修1《稳态与调节》(免疫调节)。 研究进展： PD－1抑制剂：通过阻断肿瘤细胞对T细胞的抑制，激活免疫系统攻击癌细胞。 CAR－T疗法：改造患者T细胞，使其特异性识别并消灭肿瘤细胞。 科学意义：2018年诺贝尔生理学或医学奖授予癌症免疫治疗研究者(艾利森、本庶佑)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 60 5．表观遗传学进展 DNA甲基化与组蛋白修饰 教材关联：必修2《遗传与进化》(基因表达与性状的关系)。 研究进展：发现环境因素(如营养、压力)可通过表观修饰影响基因表达，且部分修饰可遗传。 应用案例：解释“节俭基因假说”(孕期营养不良增加后代代谢疾病风险)。 6．微生物组研究 肠道微生物与健康 教材关联：选择性必修1《稳态与调节》(内环境的稳态)。 研究进展：发现肠道菌群失衡与肥胖、糖尿病、抑郁症等疾病密切相关，推动“菌群移植”疗法。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 61 1．科学家研究秀丽隐杆线虫的个体发育 过程，发现EGL­1、CED­3、CED­4、CED­9是 控制秀丽隐杆线虫细胞凋亡的关键基因，调控过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．细胞分化的实质是控制细胞凋亡基因的选择性表达 B．诱导EGL­1基因突变以便阻止细胞凋亡，有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育 C．正常情况下，发生凋亡的秀丽隐杆线虫细胞中CED­9基因表达最高，CED­4基因则相反 D．极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡，不受细胞凋亡途径控制 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 62 解析：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，它对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。细胞分化的实质是基因的选择性表达，并非只是控制细胞凋亡基因的选择性表达，A错误；CED­9可抑制CED­4，EGL­1可解除CED­9对CED­4的抑制，诱导EGL­1基因突变不能解除CED­9对CED­4的抑制，CED­4少，对CED­3的促进作用减弱，不利于细胞凋亡的发生，不利于秀丽隐杆线虫完成个体发育，B错误；CED­3和CED­4基因表达量增加，有利于细胞凋亡，CED­9可抑制CED­4，因此CED­9基因表达量低，有利于细胞凋亡，C错误；极端的理化因素或病理性刺激对机体会造成伤害，可能引起细胞坏死，细胞坏死不受基因控制，因此极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡，不受细胞凋亡途径控制，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 63 2．镰状细胞贫血(SCD)是一种由基因突变导致血红蛋白S出现异常，使得红细胞呈镰刀状的遗传病，利用CRISPR－Cas9技术编辑患者自体CD34＋细胞的基因组，使靶位点DNA双链断裂实现基因敲除，可有效治疗镰状细胞贫血。下列叙述正确的是(　　) A．CD34＋细胞可能是一种造血干细胞 B．CRISPR－Cas9技术依赖Cas9核酸内切酶破坏氢键来敲除基因 C．镰状细胞贫血属于分子水平变异引起，不可通过光学显微镜观察进行诊断 D．患者经过基因治疗后不会产生具有基因缺陷的后代 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 64 解析：编辑了基因组的自体CD34＋细胞，可以有效治疗镰状细胞贫血，可推测接受基因改造的CD34＋细胞可能是一种造血干细胞，能分化出正常的红细胞，A正确；由于CRISPR－Cas9基因编辑技术可以对DNA进行剪切来敲除基因，Cas9核酸内切酶破坏的是磷酸二酯键，B错误；镰状细胞贫血患者的红细胞形态呈现镰刀状，因此可通过光学显微镜观察进行诊断，C错误；患者经过基因治疗后，其生殖细胞的遗传物质并没有改变，有可能产生具有基因缺陷的后代，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 65 3．(2025·北京丰台二模)研究表明，卵巢激素水平下降会导致抑郁，也会影响肠道菌群。肠道菌群可通过“菌群—肠—脑”影响大脑功能和机体行为。以大鼠为实验材料探究小檗碱(BBR)能否改善抑郁，结果如图。相关叙述错误的是(　　) A．高兴、抑郁等情绪是大脑的 高级功能之一 B．去卵巢大鼠可通过注射雌性 激素维持正常激素水平 C．小檗碱改善雌鼠的抑郁行为可能依赖肠道菌群 D．为进一步证实结论，可将①组大鼠的粪菌移植给⑥组大鼠 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 66 解析：大脑的高级功能有语言、学习、情绪等，高兴、抑郁等情绪均属于大脑的高级功能，A正确；卵巢分泌雌激素，去卵巢大鼠可通过注射雌性激素维持正常激素水平，B正确；对比②③可知，BBR能有效缓解正常大鼠的抑郁情况，对比⑤⑥可知，BBR不能有效缓解无菌大鼠的抑郁情况，由此可以推测BBR改善雌鼠的抑郁行为可能依赖肠道菌群，C正确；为进一步证实结论，可将③组大鼠的粪菌移植给⑥组大鼠，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 67 4．(2024·广东卷，17)某些肿瘤细胞表面的PD­L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD­1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD­L1和PD­1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 68 回答下列问题： (1)据图分析，______疗法的治 疗效果最佳，推测其原因是______ _____________________________ ______________________。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1。为使CTL响应此信号，可在CTL中导入____________基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的_____ (答位置)，且基因导入后不影响CTL____________的能力。 联合 联合疗法中活化的细胞毒性T细胞 (活化的CTL)的数量最多 CXCL1受体 表面 裂解靶细胞 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 69 (3)某兴趣小组基于现有抗体— 药物偶联物的思路提出了两种药物设 计方案。方案一：将化疗药物与PD­L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将 化疗药物与PD­1单克隆抗体结合在一 起。你认为方案____ (填“一”或“二”)可行，理由是____________________________ ____________________________________。 可以使化疗药物定向作用于肿瘤细胞，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤 一 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 70 解析： (1)通过图a分析得出，联合疗法肿瘤体积最小，根据图b分析得出，联合疗法中活化的CTL数量最多，且CTL参与细胞免疫，可以作用于肿瘤细胞，因此综合分析得出，联合疗法的治疗效果最佳。 (2)黑色素瘤细胞能分泌细胞因子CXCL1吸引某类细胞靠近，在CTL中导入CXCL1受体基因，该基因表达后，表达产物应定位于CTL的表面，且不影响CTL裂解靶细胞的能力，这样可以增大CTL与肿瘤细胞接近的机会，从而进一步提高治疗效果。 (3)将PD­L1单克隆抗体与化疗药物结合在一起，该抗体会与肿瘤细胞表面的PD­L1特异性结合，把药物定向地带到靶细胞所在位置，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ生物学研究新进展 71 05 探究实验 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 73 1．概念 探究性实验指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。 是科学研究中常用的一种方法，通过控制变量、设计对照，验证假设，结论的推断等来揭示事物的本质和规律。其重心之一是确定“自变量”(人为操纵的变量)与“因变量”(检测的响应变量)的因果关系。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 74 2．实验原则 (1)对照原则：设置实验组与对照组，排除无关变量干扰。 空白对照(如蒸馏水处理)、自身对照(如质壁分离前后)、相互对照(如不同浓度梯度比较)、阴性对照(不施加实验处理或施加无效处理的对照组，用于排除背景干扰或假阳性结果)、阳性对照(施加已知能引起预期效应的处理，用于验证实验体系的有效性)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 75 (2)单一变量原则：仅自变量变化，所有组的无关变量应该相同且适宜，强调 “等量”“同种”“相同”等。 对自变量的处理包括： “加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素； “减”即手术切除甲状腺法。 (3)重复原则：多次实验减少偶然误差，提高数据可靠性(如测量3次取平均值)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 76 3．实验目的 探究性实验的目的往往是通过实验去回答了一个问题或解释了一种现象，在实验题目的确立时要明确探究的科学问题，建立自变量→因变量的因果关系，常见的书写形式有“探究(自变量)对(因变量)的影响(相关、促进、一致)”“探究(要素1)是否通过(要素2)影响(要素3)”等。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 77 4．实验步骤 (1)提出问题 基于现象或特定情境，合理提出问题，要避免大而笼统，要紧密结合知识点和题目情境，提出具体可操作，要点清晰的问题，如“光照强度是否影响光合作用速率？” (2)作出假设 基于已有的知识和实际的认知能力，提出可验证的预测，如“一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高”。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 78 (3)设计实验 设计实验时注意的三点：一是在题干信息中寻找实验目的；二是明确自变量和因变量；三是操作自变量，检测因变量。 取材、分组、编号：遵循单一变量原则、对照原则、等量原则和随机原则等。 自变量控制：一般用加法或减法原则人为调控变量，根据自变量确定实验中实验组和对照组。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 79 因变量检测：可量化的指标(如单位时间O2释放量)。 无关变量控制：例如“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，除了光照强度这一自变量外，还存在温度、CO2浓度、植物生理状态等对实验结果造成影响的可变因素，即无关变量，都要保持相同且适宜。 (4)实施实验 规范操作(如预实验确定参数范围)。 观察现象、记录原始数据(表格、图像等)。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 80 5．实验结果 实验得出的第一手资料，包括现象和数据。有些定性实验是颜色、反应程度等直观现象的对比，有些却是一系列数据，通过表格、曲线图等呈现。 在试题中描述性语言常有“实验结果是________”“结果显示________”“得出结论的判断依据是(陈述现象)________”“如果________(通常是实验组和对照组实验结果的数据差异)，则________(结论)”等形式。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 81 6．实验分析与结论 (1)分析 统计学处理：计算平均值、标准差，判断差异显著性。 因果关系推断：比较实验组与对照组，明确自变量对因变量的影响。 (2)结论 根据实验目的，分析实验结果，得出相关结论。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 82 7．实验评价 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 83 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 1．(2022·广东卷，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　) 注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 84 A．该酶的催化活性依赖于CaCl2 B．结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度 C．该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9 D．尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 85 解析：分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90 ℃、70 ℃，故自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70 ℃，但由于分组较少，不能说明最 适温度为70 ℃，最适pH为9，C错误； 该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确 定该酶能否水解其他反应物还需补充实 验，D正确。 组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%) ① 9 ＋ 90 38 ② 9 ＋ 70 88 ③ 9 － 70 0 ④ 7 ＋ 70 58 ⑤ 5 ＋ 40 30 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 86 2．恩施玉露是中国传统蒸青绿茶，含有大量 的儿茶素。儿茶素一直被认为是一种抗氧化剂，通 过中和或防止由氧自由基(ROS)引起的氧化应激反 应，来发挥抗衰老的作用。为验证以上观点的准确 性，某研究员以秀丽隐杆线虫为实验材料，将其随 机分为4组，利用BHA(常用的抗氧化剂)和EGCG(一 种儿茶素)进行相关实验，定期检测秀丽隐杆线虫的生存率，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 87 A．细胞代谢产生的自由基会攻击细胞膜的蛋白质，产生更多的自由基导致细胞衰老 B．实验对照组培养在不含BHA和EGCG的培养基中 C．实验自变量是处理时间和培养基中添加的物质，因变量是秀丽隐杆线虫的生存率 D．据图推测，EGCG不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 88 解析：细胞代谢会产生自由基，自由基会攻击 膜上的磷脂分子，这个过程又会产生更多的自由基 导致细胞衰老，A错误；该实验探究的是儿茶素的 抗衰老原理，对照组为培养在不含BHA和EGCG的 培养基中，B正确；实验的自变量不仅是处理时间， 还有不同物质的处理，因变量是秀丽隐杆线虫的生 存率，C正确；BHA是常用的抗氧化剂，但是分析题图可知，BHA组和EGCG组的作用效果不同，且同时添加BHA和EGCG后，效果与对照组相似，所以推测EGCG不是通过抗氧化的方式来发挥抗衰老的作用，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 89 3．MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是(　　) A．细菌死亡与否是通过光学显微镜 观察其细胞核的有无来确定的 B．第2组和第3组对比表明，使用 低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌 C．实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组 D．蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素 组别 培养基中的添加物 MRSA菌 1 100 μg/mL蛋白质H 生长正常 2 20 μg/mL青霉素 生长正常 3 2 μg/mL青霉素＋100 μg/mL蛋白质H 死亡 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 90 4．(2025·山西太原二模)研究人员利用系统性红斑狼疮(SLE)模型小鼠探究中药“三增黄免汤”(含黄芪、黄连、黄柏等)和西药(地塞米松)的治疗效果，实验处理及结果如下表，其中抗核抗体是SLE患者产生的特异性抗体，Th17是一种辅助性T细胞，Treg是一种调节性T细胞，安慰剂作为“模拟药物”起对照作用。下列相关叙述错误的是(　　) 实验小鼠 实验处理 抗核抗体浓度(μg/mL) Th17/ Treg细胞比例 肾脏病理评分(0～5分) 健康小鼠 服用安慰剂 10 0.8 0 SLE模型 小鼠 服用安慰剂 320 2.5 4.5 服用三增黄免汤 180 1.2 2.0 服用地塞米松 70 0.6 1.5 服用三增黄免汤＋地塞米松 50 0.5 0.8 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 91 A ．系统性红斑狼疮与过敏反应都属于免疫失调病 B．三增黄免汤可通过促进体液免疫来缓解SLE症状 C．据表推测Treg可能会防止免疫系统过度激活 D．中西药联合治疗对缓解肾脏损伤的效果最好 实验小鼠 实验处理 抗核抗体浓度(μg/mL) Th17/ Treg细胞比例 肾脏病理评分(0～5分) 健康小鼠 服用安慰剂 10 0.8 0 SLE模型 小鼠 服用安慰剂 320 2.5 4.5 服用三增黄免汤 180 1.2 2.0 服用地塞米松 70 0.6 1.5 服用三增黄免汤＋地塞米松 50 0.5 0.8 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 92 解析：三增黄免汤若促进体液免疫，会使抗核抗体浓度升高。但从表格数据看，服用三增黄免汤的SLE模型小鼠抗核抗体浓度(180 μg/mL)比服用安慰剂的SLE模型小鼠(320 μg/mL)低，说明三增黄免汤不是促进体液免疫来缓解SLE症状，B错误；Treg是调节性T细胞，从数据看，服用药物后Th17/Treg细胞比例降低，抗核抗体浓度也降低，说明免疫系统过度激活得到缓解，可推测Treg可能会防止免疫系统过度激活，C正确；从肾脏病理评分看，服用三增黄免汤＋地塞米松的小鼠肾脏病理评分(0.8分)最低，说明中西药联合治疗对缓解肾脏损伤的效果最好，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 93 5．(2025·山东卷，23)机体内环境发生变化时，心血管活动的部分反射调节如图所示。 (1)调节心血管活动的基本神经中枢位于_____ (填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时，机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张，从而使血压下降并恢复正常，该调节过程中，_________(填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。 脑干 交感神经 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 94 (2)血压调节过程中，压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以____信号的形式向前传导；兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是________________________________________________。 (3)已知血CO2浓度升高时，通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型，其中外周化学感受器位于头部以下，中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度，不影响其他生理功能。 实验目的：探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。 电 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜受体 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 95 实验步骤：①麻醉大鼠A和B； ②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接，使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环，大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变，大鼠A、B的其他部位保持不变，术后生理状态均正常； ③测量注射药物X前后的心率。 结果及结论：向大鼠B尾部静脉注射药物X，大鼠A心率升高，可得出的结论是______ (填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的，还需要探究另1类化学感受器是否参与调节，在实验步骤①、②的基础上，需要继续进行的操作是______________________________________________。 中枢 向大鼠A尾部静脉注射药物X，检测大鼠A心率变化 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 96 解析：(3)本实验目的是探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。大鼠A的头部血管连接大鼠B的相应血管，保证大鼠A头部(含中枢化学感受器)血液与大鼠B循环，但大鼠A头部以下(含外周化学感受器)及大鼠B保持自身血液循环。向大鼠B尾部静脉注射药物X，血CO2浓度升高，若大鼠A心率升高，说明大鼠A头部的中枢化学感受器接收了大鼠B血液中的高CO2浓度信号，参与血CO2浓度对心率的调节。若探究外周化学感受器是否参与，可补充实验操作：向大鼠A尾部静脉注射药物X，检测大鼠A心率变化。此时大鼠A的外周化学感受器可接收血CO2浓度升高信号，若心率升高则可证明外周化学感受器参与调节。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE Ⅰ探究实验 97 　　　　　　　　　　　　　 R → $