7.实验设计与分析(考前特色提分测PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（多选）

该高中生物学高考复习课件聚焦实验设计与分析等核心考点，依据高考评价体系梳理实验原理、变量处理、结果结论表述等考查要求，通过真题分析明确实验设计占比40%、遗传规律占30%的高频考点分布，归纳实验思路设计、遗传杂交分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+素养导向+技巧提炼”，如以脂滴转运实验训练变量控制与结果预期的科学思维，通过乙烯调控实验培养探究实践能力，提炼“实验变量三步分析法”“遗传图谱推导技巧”，帮助学生掌握答题模板，教师可据此精准复习，提升学生高考冲刺得分率。

7.实验设计与分析 【说明】　主要考查实验原理、实验变量处理、实验过程和实验结果与结论的合理表述。 1 2 3 4 1.脂滴是存储和转运脂肪的细胞器。脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人 员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧 光标记的外源脂肪酸后，分别置 于细胞培养液和无机盐缓冲液中 培养，用绿色荧光、蓝色荧光分 别标记细胞的脂滴和线粒体，分 析荧光重合程度，结果如图所示。回答下列问题： 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 2 3 4 (1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员___________为细胞供能。 (2)据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是_____________________________；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪酸的转运路径是____________________。 脂肪 红色荧光与绿色荧光重合程度高 从脂滴转运到线粒体 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 2 3 4 (3)实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，理由是_________________________________________________ ________________。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。 在营养匮乏时，溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 2 3 4 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于_____________________ ________中培养；实验组的小鼠成纤维细胞置于_________________ __________中培养。一段时间后，观察并比较两组___________________。 ②预期结果：___________________________________。 (4)在营养匮乏状态下，有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积，导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因是____________________________________ ______________________(答出一点)。 不含有3-MA的无机盐缓冲液 含有3-MA的无机盐缓冲液 细胞中脂滴的数量 实验组细胞中脂滴的数量少于对照组 脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸供能，所以这里动员的是脂肪为细胞供能。(2)据题图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是在0 h时就有红绿荧光重合，这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，因为绿色荧光标记脂滴，红色荧光标记外源脂肪酸，两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 的细胞中，从题图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加，红绿荧光重合度随时间降低，所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。(3)溶酶体参与细胞自噬，可分解细胞内受损或功能退化的细胞结构，若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么在无机盐缓冲液培养下，营养匮乏时，细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸，从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验，实验的自变量是是否添加3-MA，因变量是细胞中脂滴的数量。①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3-MA的无机盐缓冲液中培养，实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3-MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后，观察并比较两组细胞中脂滴的数量。②预期结果：实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么抑制自噬后，脂滴数量就不 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 会增加或者增加很少。(4)从脂肪酸转运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因可能是脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体)。 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.研究发现，乙烯会促进植物叶片的衰老，而植物体内的RIE1酶和ACS7酶会通过调节乙烯的合成影响叶片的衰老。为研究这两种酶的调控机制，进行了如下两个实验。 [实验一]为研究RIE1酶和ACS7酶能否相互结合，科学家利用蛋白质工程使RIE1酶接上GST标签肽段，ACS7酶接上His标签肽段，使两种改造后的酶单独或共表达于三组大肠杆菌中：R表示单独表达RIE1-GST的大肠杆菌组，A表示单独表达ACS7-His的大肠杆菌组，R+A表示共表达RIE1-GST和ACS7-His的大肠杆菌组。裂解三组大肠杆菌，分别纯化含GST标签的蛋白质，再利用GST抗体和His抗体对纯化获得的蛋白质进行检测，某次实验结果如图1所示。 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 [实验二]以拟南芥为实验材料，检测了野生型(WT)、RIE1酶功能缺失突变体(r)、ACS7酶功能缺失突变体(a)和RIE1/ACS7双酶功能缺失突变体(r/a)的乙烯产量，统计结果如图2所示。 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 回答下列问题： (1)在光反应阶段，光能被叶绿体类囊体薄膜上的色素捕获后，光能转化成___________________中的化学能。当受到光照射时，植物细胞内__________的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响叶绿素相关基因的表达。 (2)除乙烯外，植物体中促进叶片衰老的激素还有_________；乙烯在植物体中还能发挥的生理作用有_______________________(回答一点即可)。 1 2 3 4 ATP和NADPH 光敏色素 脱落酸 促进果实成熟 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)实验一中GST标签、His标签均不影响蛋白质的功能。若已证实RIE1酶与ACS7酶能够相互结合，则可推断该次实验结果中有1条异常条带，该条带为______(填序号)。 (4)RIE1酶与ACS7酶能通过结合相互作用，共同调控乙烯产量。联系实验二结果分析，___________酶直接调控乙烯合成，判断依据为___________________________________________________。据此，进一步推测RIE1酶调控叶片衰老的机制为_______________________ _____________________________________________。 1 2 3 4 ③ ACS7 r组中乙烯产量高于野生型，a组中的乙烯产量与r/a组相同 RIE1酶通过抑制ACS7酶的活性，减少乙烯的合成，从而延缓叶片衰老 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)在光反应阶段，光能被叶绿体类囊体薄膜上的色素捕获后，光能转化成ATP和NADPH中的化学能。光敏色素是植物体内具有能接受光信号的一类蛋白质(色素—蛋白质复合体)，当受到光照射时，植物细胞内光敏色素被激活，结构发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响叶绿素相关基因的表达。(2)脱落酸具有抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实衰老和脱落，维持种子休眠等作用。乙烯在植物体中的作用主 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 要是促进果实成熟，促进开花，促进叶、花、果实脱落。(3)实验一中GST标签、His标签均不影响蛋白质的功能。若已证实RIE1酶与ACS7酶能够相互结合，则可推断该次实验结果中有1条异常条带，该条带为③，因为题意中实验操作过程为裂解三组大肠杆 菌，分别纯化含GST标签的蛋白质，再利用GST抗体和His抗体对纯化获得的蛋白质进行检测，而A表示单独表达ACS7-His的大肠杆菌组，即该组大肠杆菌细胞中不存在GST蛋白，因而不会有相 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 应的抗原—抗体杂交带。(4)RIE1酶与ACS7酶能通过结合相互作用，共同调控乙烯产量。题图2结果显示，RIE1酶功能缺失突变体(r)中乙烯产量高于野生型，且a组中的乙烯产量与r/a组相同，说明ACS7酶直接调控乙烯合成。据此推测RIE1酶调控叶片衰老的机制为RIE1酶通过抑制ACS7酶的活性，减少乙烯的合成，而乙烯能促进衰老，从而延缓叶片衰老。 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.糖和脂肪对动物有天然的吸引力，但摄入高糖、高脂食品易引发代谢紊乱等症状。某研究人员向实验小鼠提供脂肪和甜味剂，发现小鼠后期对脂肪产生偏好。请回答下列问题： 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)为探究是否因为食物热量不同导致脂肪偏好的产生，研究人员设置了为小鼠提供的脂肪的热量与果糖相同(图1-a)或低于果糖(图1-b)两组实验，对实验开始时和48 h后小鼠对脂肪的取食情况进行了比较，结果如图1所示(偏好指数范围从0到1.00，其中0表示完全不喜欢,1.00表示强烈偏好;不同曲线表示各个实验小鼠的情况)。实验结果表明：________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 食物热量不影响实验动物对脂肪形成选择偏好(或“实验动物对脂肪产生偏好与食物热量无关”) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)进一步研究发现，动物 对脂肪产生偏好与肠—脑 神经通路有关(如图2所示)， 其中迷走神经是其关键通 路。不同的营养物质与肠 内分泌细胞上相应的受体 结合后，可通过不同途径(途径①、途径②)激活迷走神经，兴奋会以_______________________的形式传导和传递到大脑皮层，进而使动物产生对不同食物的喜好。动物对不同食物的喜好是通过迷走神经 1 2 3 4 电信号/局部电流 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 传至中枢神经系统(大脑皮层)产生的，故推测图2中的迷走神经___________(填“属于”或“不属于”)副交感神经，理由是 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 属于 副交感神经主要参与内脏器官的活动调节，与消化等功能密切相 关，迷走神经作为肠—脑神经通路的关键通路，参与动物对食物喜好的形成，而食物的消化吸收等属于内脏器官的活动 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)食用脂肪时，可观测到小鼠大脑中cNST区显著兴奋。欲验证小鼠产生脂肪偏好与大脑中cNST区有关，请写出简要的实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________。 据图2分析，提供脂肪和糖，实验后期小鼠对脂肪产生偏好的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 选取正常小鼠和cNST区神经元功能抑制的小鼠，为小鼠提供果糖(或甜味剂等)和脂肪，观察小鼠随时间推移是否产生脂肪偏好 激活迷走神经有2条途径，糖和氨基酸只能激活途径①，脂肪能同时激活途径①和②，所以实验后期小鼠对脂肪产生偏好 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)若小鼠和人对脂肪偏好的神经通路相似，人过度摄入脂肪对身体不利，根据上述研究，有哪些办法可以干预人体对脂肪的过度摄入? ___________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一点即可)。 1 2 3 4 阻止脂肪与其相应的肠受体结合(或阻断肠内分泌细胞向迷走神经发出信号；或阻止cNST神经元的激活或阻止其将信号传至大脑的其余部分) 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)依据题图1可知，从实验开始时到48 h后，小鼠对脂肪的偏好指数均显著增加，因此表明食物热量不影响实验动物对脂肪形成选择偏好(或“实验动物对脂肪产生偏好与食物热量无关”)。(2)迷走神经被激活后，其膜两侧出现的暂时性的膜电位变化表现为内正外负，进而产生兴奋，而且兴奋以电信号(局部电流)形式传递到大脑皮层，进而产生对不同食物的喜好。副交感神经的功能通常是使机体处于安静、休息状态，与消化等功能相关。迷走神经将肠—脑之间的信息进行传递，与动物对食物的喜好(消化相关)有 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 关，所以推测迷走神经属于副交感神经。理由是副交感神经主要参与内脏器官的活动调节，与消化等功能密切相关，迷走神经作为肠—脑神经通路的关键通路，参与动物对食物喜好的形成，而食物的消化吸收等属于内脏器官的活动，所以迷走神经属于副交感神经。(3)依据题设“验证小鼠产生脂肪偏好与大脑中的cNST区有关”可知，自变量为cNST区神经元功能是否正常，因此实验思路为选取正常小鼠和cNST区神经元功能抑制的小鼠，为小鼠提供 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 果糖(或甜味剂等)和脂肪，观察小鼠随时间推移是否产生脂肪偏好。依据题图2的神经通路可知，激活迷走神经有2条途径，糖和氨基酸只能激活途径①，脂肪能同时激活途径①和②，所以实验后期小鼠对脂肪产生偏好。(4)依据上述研究可知，可通过阻止脂肪与其相应的肠受体结合；或阻断肠内分泌细胞向迷走神经发出信号；或抑制脂肪激活的迷走神经细胞的活动；或阻止cNST神经元的激活或阻止其将信号传至大脑的其余部分等措施来干预人体对脂肪的摄入。 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形、眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。研究人员通过诱变获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体与野生型昆虫进行杂交实验，结果见表。(注：表中F1为一对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。) 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 2 3 4 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体×紫红眼突变体 紫红眼 紫红眼 乙 紫红眼突变体×野生型 红眼 红眼∶紫红眼=3∶1 丙 卷翅突变体×卷翅突变体 卷翅∶直翅=2∶1 卷翅∶直翅=1∶1 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)红眼基因突变为紫红眼基因属于______(填“显性”或“隐性”)突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合______的各代昆虫进行性别鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________________________________，则可判定紫红眼基因位于X染色体上。 (2)杂交组合丙的F1表型比例为2∶1，其原因是_________________；杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为 _____________________。 1 2 3 4 隐性 乙 红眼雌∶红眼雄∶紫红眼雄=2∶1∶1 卷翅基因纯合致死 卷翅∶直翅=2∶3 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)研究人员从野生型(灰体红眼)中诱变获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体/黑体和红眼/紫红眼分别由常染色体上的一对等位基因控制。请从黑体突变体、紫红眼突变体和野生型3种纯合品系昆虫中选择实验材料，设计实验探究灰体/黑体基因与红眼/紫红眼基因的遗传是否遵循自由组合定律。(写出实验思路并预期实验结果和结论) 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 答案　实验思路：让黑体突变体和紫红眼突变体杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察记录表型及比例。 预期结果和结论：若灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则两对基因的遗传遵循自由组合定律；若灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1，则两对基因的遗传不遵循自由组合定律。 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由表格分析可知，红眼对紫红眼为显性性状，故红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变(用A、a表示)；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为红眼雌∶红眼雄∶紫红眼雄=2∶1∶1，则可判定紫红眼基因位于X染色体上，即F1为XAXa、XAY，则F2为XAXA、XAXa、XAY、XaY。 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)由杂交组合丙：卷翅突变体×卷翅突变体→F1卷翅∶直翅=2∶1可知，卷翅对直翅为显性性状(用B、b表示)，且显性纯合的卷翅个体具有致死效应；杂交组合丙亲本为Bb×Bb，F1为Bb、bb，F2为Bb、bb，产生的配子为B、b，杂交组合丙的F2中的个体随机交配所得的F3基因型为BB(致死)、Bb、bb，故杂交组 合丙的F2中的个体随机交配所得的F3表型及比例为卷翅∶直翅= 2∶3。(3)实验思路、预期结果和结论见答案。 解析 1 2 3 4 考前顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 $