专题14 实验与探究（2大串讲+2大题型）（复习讲义）（上海专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题14 实验与探究 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲1 教材核心实验 串讲2 实验设计 能力进阶 能力1 实验设计与分析 能力2 图表解读与数据推理题 能力3 分子机制与模型构建题 能力4 开放创新与评价题 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 实验基本技术 题型0 2 验证性实验与探究性实验 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 实验与探究 （2024上海卷）验证性实验与探究性实验 1. 结合最新科研技术综合考查实验探究能力，重点实验探究的原则、设计与对实验结果的分析能力； 2. 结合学科知识进行交叉命题，重点以教材知识或相关拓展知识作为情景，交叉考察学科重难点； 3. 重点考察对学科语言的组织能力与表达能力，要求能以简洁、专业、以及逻辑性强的术语回答问题。 新风向演练 1．【新情境·餐后困倦】（2026·上海黄浦·一模）餐后困倦 为了解不同膳食结构对就餐后困倦感的影响，科研人员将志愿者随机分为四组，不同组别餐后困倦感水平（相对值）变化如图1所示。分析得出各种膳食变量与餐后困倦感水平的关联如表，其中β per SD表示相应膳食变量每增加1个单位，餐后困倦感水平曲线下面积的变化值，P值＜0.05即存在显著差异。 膳食变量 β per SD P值 膳食变量 β per SD P值 ①热量 −0.001 0.281 0 ⑤钙 −0.003 0.001 4 ②蛋白质 −0.051 <0.000 1 ⑥铁 −0.070 0.428 2 ③脂肪 −0.025 0.219 0 ⑦锰 0.627 0.006 0 ④碳水化合物 0.017 0.000 1 ⑧烟酸（维生素B3） −0.256 0.002 1 (1)本研究各组别间，需要保持一致的是______。（编号选填） ①就餐时间            ②食物成分            ③志愿者年龄        ④睡眠及运动水平 (2)据图1，下列表述合理的是______。（多选） A．30min时，所有组均出现餐后困倦感增加 B．60min时，所有组餐后困倦感均达到最大 C．90min时，高碳水膳食组困倦感逐渐降低 D．120min时，所有组困倦感水平均已恢复 (3)表编号①~⑧中，造成餐后困倦感增加最显著的能源物质是______；可以降低餐后困倦感的无机盐是______。（编号选填） 研究发现，色氨酸对于餐后困倦有重要影响，相关转运及转化过程如图2所示。LAT1和SNAT2为分别分布于血脑屏障处细胞质膜和外周组织细胞质膜上的氨基酸转运蛋白，其中SNAT2对色氨酸及BCAA（支链氨基酸）的亲和性存在差异，而LAT1则无此差异。褪黑素是一种具有快速助眠作用的激素，其在松果体中浓度存在昼夜节律变化，在暗环境中更易分泌。 (4)就餐后会引起体温轻微上升，是因为______。（编号选填） ①汗腺分泌增加                            ②胰岛素分泌增加 ③皮肤血管舒张                            ④葡萄糖分解加强 (5)据题意，以下关于胰岛素和褪黑素共同点的叙述，正确的是______。（多选） A．以氨基酸为合成原料 B．分泌受胞外信号调控 C．可调节神经细胞功能 D．分泌受负反馈机制调节 (6)据题意推测，SNAT2对色氨酸转运的亲和性比对BCAA______，提升饮食中色氨酸比例会使人餐后困倦感更______。（编号选填） ①强                ②弱                ③无法确定 (7)综合上述信息，解释高碳水饮食餐后高困倦水平的形成机制，并提出至少2点改善措施。________________________________________________。 2．【新载体·荔枝与漆酶】（2026·上海长宁·一模）荔枝与漆酶 果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因，左图是漆酶在荔枝果皮细胞氧化褐变中的作用机制，右图是漆酶合成的部分过程。Cu2+位于漆酶的活性中心，在催化过程中负责结合O2并将其还原，而CO2因部分结构与O2相似，也能结合到漆酶的活性中心上。 (1)酚类物质作为辅助色素，参与决定荔枝果皮褐变的色泽深浅。左图说明液泡膜的功能有________。（编号选填） ①控制物质进出 ②进行细胞间信息交流 ③分隔细胞质基质与细胞液 (2)漆酶的合成过程中，Cu2+发挥作用的场所在_______。（单选） A．核糖体 B．内质网 C．中心体 D．溶酶体 (3)据题意，荔枝采摘后可采取的防褐变方式及原理是________。（多选） A．低温冷藏：抑制漆酶活性 B．提高CO2浓度：抑制漆酶催化 C．喷水保湿：减少酚类物质释放 D．喷洒含铜溶液：抑制酚类物质转化 (4)在土壤中添加具有高产漆酶特性的微生物菌剂，能起到在采摘前预防褐变的效果。其机制是__________。（多选） A．降低土壤中的Cu2+含量 B．降低荔枝果皮细胞中漆酶含量 C．促进荔枝果皮细胞中醌类物质合成 D．提高土壤保水性，满足荔枝树的水分需求 研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶菌株来配制微生物菌剂，用以预防荔枝果实褐变，延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株的实验操作过程如图，其中各培养基和悬浮液配方相同，且都加入了苯胺蓝（漆酶能降解苯胺蓝并使其褪色）。 (5)从用途分类，培养基I、Ⅱ属于_______培养基，接种至培养基I、Ⅱ上采用的接种方法是_____。 (6)基于图过程，筛选菌株的相关测定指标包括______。（编号选填） ①漆酶含量②产漆酶菌株量③苯胺蓝脱色圈大小④苯胺蓝浓度 为探究高产漆酶菌株是否通过影响果皮漆酶活性从而延缓荔枝褐变，研究小组设计了实验方案： 第一步：选取同一品种、长势一致的两株荔枝树； 第二步：在相同条件下种植养护，向其中一株的根部土壤中添加高产漆酶菌株，另一株不处理； 第三步：在荔枝采摘后的1天后，测定各组果皮漆酶活性和果皮褐变指数。 (7)请指出该实验方案需要完善或修正的问题并说明原因：_____________________。 核心串讲1 教材核心实验 1. 教材核心实验分类与关键操作 实验类别 包含实验示例 核心操作 显微镜观察类 观察细胞结构、叶绿体、质壁分离与复原、细胞分裂等 高倍显微镜使用：低倍镜找物象→移视野中央→转转换器换高倍镜→调大光圈/凹面镜→细准焦螺旋调清晰 物质鉴定与提取类 检测糖类、脂肪、蛋白质，绿叶中色素的提取与分离 1.试剂规范使用：斐林试剂现配现用、水浴加热； 双缩脲试剂先加A液后加B液； 2.色素提取用无水乙醇，分离用纸层析法色素滤液细线需细、直、齐，避免重叠 探究与验证类 探究影响酶活性的条件、酵母菌呼吸方式、植物生长调节剂对生根的作用 明确实验目的与变量关系，合理设置对照 需设置合理变量梯度，遵循单一变量原则 调查与模拟类 调查人类遗传病、土壤小动物丰富度，模拟膜的透性等 选择合适的调查/模拟方法 1. 遗传病调查需随机抽样； 2. 土壤小动物用取样器取样法； 3. 丰富度统计用记名计算法或目测估计法 2. 教材核心实验所用材料和试剂 实验名称 实验材料 实验试剂 处理方法 现象 检测组织中的还原糖 梨或白萝卜匀浆 斐林试剂 甲、乙液混合均匀后加入。50-65℃水浴加热 砖红色沉淀 检测组织中的蛋白质 豆浆或稀释的蛋清 双缩脲试剂 先加A液，震荡摇匀后，添加B液 紫色 观察组织中的脂肪 花生种子 苏丹Ⅲ、体积分数为50%的酒精 需要洗浮色，用显微镜观察 橘黄色颗粒 检测组织中的淀粉 马铃薯匀浆 碘液 ———— 蓝色 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 洋葱根尖 甲紫溶液 根尖培养一段时间，解离后需要先漂洗再染色 染色体被染成深色 探究细胞吸水和失水 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 0.3g/mL蔗糖溶液、清水 用显微镜观察 液泡变小后变大，颜色变深后变浅，原生质层与细胞壁分开后贴近 绿叶中色素的提取和分离 菠菜叶 无水乙醇、层析液 研磨、纸层析 四个条带 DNA的粗提取与鉴定 肝脏或洋葱 体积分数为95%的酒精、Nacl溶液、二苯胺试剂 加入预冷的酒精使DNA析出，鉴定时需要沸水浴 丝状DNA析出，冷却后溶液变懒 探究酵母菌细胞呼吸的方式 —— 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾溶液 —— 蓝→绿→黄 橙色→灰绿色 土壤中分解尿素的细菌的分离与鉴定 —— 酚红 —— 红色 核心串讲2 实验设计 1. 实验设计的核心原则 原则 核心内涵 易错点提醒 单一变量原则 实验组和对照组仅改变一个自变量，其余无关变量保持一致且适宜 混淆自变量与无关变量；遗漏对无关变量的均等处理 对照原则 设置对照组，排除无关变量干扰，增强实验说服力 对照组设置不明确；缺乏自身前后对照的应用意识 等量原则 无关变量在实验组与对照组中等量等质等条件 仅强调“量相等”，忽略条件“适宜且一致” 科学性原则 实验原理、方法、步骤符合生物学规律，逻辑严谨 实验步骤顺序颠倒（如先加试剂后调 pH） 2. 实验结果分析与评价的核心逻辑 知识模块 核心内容 常见错误与规避策略 实验结果分析 1. 数据处理：坐标图绘制、统计量计算 2. 现象描述：实验组 vs 对照组的差异特征 3. 异常结果分析：无关变量干扰、操作失误、材料问题 错误 1：忽视数据误差，直接下结论 错误 2：异常结果直接舍弃，未分析原因 规避：标注误差范围，分析异常结果的可能诱因 实验结论评价 1. 结论严谨性：是否与自变量唯一对应 2. 结论范围：是否超出实验条件的适用范围 3. 结论表述：是否使用 “可能”“在 ×× 条件下” 等限定词 错误 1：结论绝对化 错误 2：自变量与因变量因果关系倒置 规避：结论需紧扣实验自变量 实验方案优化评价 1. 变量控制：无关变量是否保持一致且适宜 2. 实验分组：是否设置空白 / 对照 / 重复组 3. 操作流程：步骤是否合理、可操作性强 错误 1：缺少对照组或重复实验 错误 2：无关变量未控制（如温度、pH 未恒定） 规避：对照原则、单一变量原则、重复原则全覆盖 3. 探究性实验与验证性实验的“核心差异”及答题规范 对比维度 探究性实验 验证性实验 实验目的 探究未知结论（如“探究X是否影响Y”） 验证已知结论（如“验证X会促进Y”） 假设设计 可提出多种假设（如“X促进Y”“X抑制Y”“X不影响Y”） 假设与已知结论一致（如“假设X会促进Y”） 结果预测 分情况预测（若…则…；若…则…） 仅预测一种符合结论的结果 结论表述 根据实际结果得出对应结论，需覆盖所有预测情况 直接得出与已知结论一致的结论 实验思路表述 需包含“分组（实验组、对照组）→处理变量（自变量）→控制无关变量→观测因变量”四个核心步骤，语言简洁准确。 能力1 实验设计与分析 一、高频考点： 1. 设计对照实验 2. 预测实验结果 3. 评价实验方案 4. 说明判断依据 二、解题步骤 1. 明确实验目的：抓题干关键词，确定研究问题。 2. 识别变量： （1）自变量（改变的因素） （2）因变量（观测指标） （3）无关变量（控制相同） 3. 设置对照： （1）空白对照（不加处理） （2）自身对照（前后对比） （3）条件对照（改变条件） 4. 预测结果与结论： （1）结合原理逻辑推导 （2）注意“如果……，则……”句式 5. 评价与改进： （1）看是否控制变量 （2）样本量是否足够 （3）操作是否可行 能力2 图表解读与数据推理题 一、高频考点：曲线图趋势分析、柱状图比较、表格数据处理、电泳图解读等。 二、解题步骤： 1. 看标题与坐标轴：明确变量与单位。 2. 找趋势与异常点： （1）上升/下降/平台期 （2）最高点/最低点/拐点 3. 比较组间差异： （1）与对照组比 （2）不同浓度/时间点比 4. 结合原理解释： （1）为什么出现该趋势？ （2）差异的生物学意义？ 5. 得出结论： （1）用数据支持结论 （2）避免过度推断 三、常见句式：由图可知，随着A增加，B先上升后下降，说明A在低浓度促进B，高浓度抑制B。 能力3 分子机制与模型构建题 一、高频考点：完善信号通路图、解释机制过程、提出假说、构建概念模型 二、解题步骤： 1. 提取信息： （1）文字描述中的“激活/抑制”“促进/抑制” （2）图中箭头方向与“+/-”符号 2. 逻辑推导： （1）正向推导：从因到果 （2）反向推导：从果推因 3. 构建模型： （1）用“→”表示促进，“⊣”表示抑制 （2）注意反馈调节环路 4. 提出假说： （1）基于已知原理提出合理推测 （2）假说要可验证 5. 示例模型片段：信号分子→受体→蛋白A→蛋白B→基因表达↑ 能力4 开放创新与评价题 一、高频考点： 提出新思路或方案 评价已有方案优缺点 辩证讨论科技利弊 设计应用型解决方案 二、解题步骤： 1. 明确问题：题目要求你做什么？ 2. 知识迁移：联想相似情境或技术。 3. 多角度思考： （1）科学性（是否可行） （2）伦理性（是否合理） （3）实用性（是否高效） 三、结构化表达： （1）先观点，后理由 （2）分点陈述，逻辑清晰 四、辩证表述： （1）既说优点，也说局限 （2）提出改进建议 01 实验基本技术 1．（25-26高一上·上海普陀·期中）实验探究是生物学的重要途径 (1)实验研究“一块玉米田被一分为二，其中一半种植基因改造玉米并使用新的强力除草剂，另一半则种植传统玉米及使用传统除草剂。”该实验设计的不严谨之处是（　　） A．不符合等量对照实验原则 B．不符合重复实验原则 C．不符合单一变量原则 D．不符合随机原则 (2)用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞，如图。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向是（　　） A．向左上 B．向右上方 C．向右下方 D．向左下方 (3)若用同一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细调节器，结果得到下面各图。其中视野最亮的是（　　） A． B． C． D． 越来越多的学生关注到生活中的生物学相关现象，提出问题并开展研究。回答以下几个探究实验中存在的问题。 (4)小明同学观察到“荷花夏天开，菊花秋天开”的现象后，产生了一个疑问：什么因素影响了花的开放？根据生物学探究活动的基本步骤，小明同学接下来首先该做的是（　　）。 A．作出假设 B．设计实验 C．分析数据 D．得出结论 (5)在研究光对某种鸟鸣叫次数影响的实验中，下列设计不符合研究要求的是（　　） A．记录一天内不同时间、同一地点该种鸟鸣叫次数 B．记录不同天气、同一地点该种鸟鸣叫次数 C．记录繁殖季节该种鸟的雌鸟和雄鸟鸣叫次数 D．记录不同季节、同一地点该种鸟鸣叫次数 (6)某同学发现：把含有洗洁精的生活废水直接排入种植麦苗的农田，会对麦苗的生长产生影响。为了通过实验探究洗洁精对麦苗生长的影响，他设计了两个实验组：在浇灌麦苗的清水中，分别加入等量的5%、15%的洗洁精（其他条件相同）。你认为他应该采取的改进方法是（　　） A．增加两个用水稻做实验材料的实验组，与麦苗对比 B．增加10%的浓度组 C．对两组麦苗进行不同强度的光照 D．增加浇灌清水组用于对照 (7)以上学生探究实验中，生命科学探究的基本步骤，其正确顺序是①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。 02 验证性实验与探究性实验 2．（25-26高二上·上海·期中）恐惧反应 动物面临可能的危险，如逼近的黑影，会做出逃避或惊惧等恐惧样行为反应。为解析恐惧情绪诱发逃跑行为的神经调节机制，科研人员利用图1所示装置，采用相关技术记录脑内腹侧被盖区（VTA），GABA能神经元的激活程度，结果如图2所示。 (1)动物遇到天敌时，交感神经兴奋，引起呼吸与心跳会加速，血压和血糖也会跟着上升，有助于其迅速躲避天敌。交感神经属于______。（编号选填） ①传入神经        ②神经中枢        ③传出神经        ④躯体运动神经        ⑤自主神经 (2)初次放入装置的小鼠，在实验装置上方依次呈现面积的黑色圆盘图像，小鼠会迅速返回巢穴。实验中，黑色圆盘相当于______，该反射属______于。（单选） A．非条件刺激、条件反射                            B．非条件刺激、非条件反射 C．条件刺激、条件反射                                D．条件刺激、非条件反射 研究人员通过将外源光敏蛋白的基因转入细胞基因组，并使之在某一特定类型的神经元中特异性表达。通过特定波长的光刺激可以调控神经元活动：当蓝光刺激光敏蛋白C时，会导致正离子内流；当黄光刺激光敏蛋白N时，会导致负离子内流。 (3)光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于______。（多选） A．元素组成 B．肽键结构 C．氨基酸序列                D肽链空间结构 (4)与光敏蛋白合成、细胞中定位有关的细胞器有______。（编号选填） ①细胞核    ②溶酶体    ③核糖体    ④内质网  ⑤中心体    ⑥高尔基体        ⑦细胞骨架 (5)当蓝光刺激光敏蛋白C时，光敏蛋白C的构想会发生改变。在下图方框内填写该处的内环境组分名称，并画出此时神经元的膜电位_____。 (6)研究人员需要通过实验进一步证实VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。结合图1实验结果，设计实验并预测结果。（编号选填） 分组 实验动物 实验条件 实验结果 实验组1 （1）______ 黄光、（2）______ 未见逃跑行为 实验组2 VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠 （3）______（4）______ ①VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠   ②VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠 ③阴影刺激        ④无阴影刺激  ⑤黄光        ⑥蓝光  ⑦未见逃跑行为    ⑧迅速逃跑躲避 1．（2025·上海闵行·一模）秋风起蟹脚肥 俗话说：“秋风起，蟹脚肥；菊花开，闻蟹来”，又到大闸蟹入市场的时候，此时蟹黄多油满、壳薄、肉质细腻而有香味。中华绒螯蟹（俗称“大闸蟹”）广泛分布于我国各地淡水湖泊，因其风味独特，富含多种营养物质，深受消费者青睐。河蟹的形态结构如下图，蟹肉、肝胰腺及性腺是其核心食用部分。蟹黄（雌蟹的卵巢与肝胰腺等）和蟹膏（雄蟹的精巢和肝胰腺等）富含特定脂质，是河蟹风味独特的关键。请回答下列问题。 (1)河蟹血液中的血蓝蛋白具有复杂的分子结构，每个亚单位含有两个铜离子，这体现了无机盐具有的生理作用是 。（单选） A．组成细胞的重要化合物，进而参与生命活动 B．是细胞中酶的辅助因子 C．直接参与机体代谢过程、调节内环境稳态 D．调节细胞内外的pH值稳定 (2)血蓝蛋白具有与血红蛋白相似的功能，同时还能起到类似抗体的作用。综上，血蓝蛋白具备的功能有______（编号选填） ①组成细胞结构 ②传递信息 ③催化 ④运输 ⑤免疫 ⑥调节 (3)卵巢快速发育的河蟹，其消化腺摄取的胆固醇会快速转移到卵巢，据此推测胆固醇可在_______________（细胞结构）处转化成__________进而促进河蟹的性成熟。 (4)下列关于蟹的有机物说法正确的是（    ）（单选） A．秋季母蟹黄多油满，但胆固醇过高可引发心脑血管疾病，高血脂人群不宜过多摄入 B．蟹肉中含糖类相对较少，说明大闸蟹以蛋白质作为主要能源物质 C．大闸蟹为高蛋白食物，可作为蛋白质鉴定材料，并选用班氏试剂鉴定 D．熟螃蟹肉更容易消化是因为高温使肽键断裂，蛋白质容易被酶分解 (5)为研究不同投喂模式对河蟹生长性能及风味品质的影响，科研人员设置了两组投喂模式（A：全程配合饲料；B：前期配合饲料+后期冰鲜鱼）开展养殖试验，具体过程如下，请完成下表。 实验步骤 简要操作过程 实验分组 将（1）________________雌、雄河蟹各90只，投放至6个正方形水泥池中（4m×4m），编号A1、A2、A3、B1、B2、B3、每池中投放雌蟹和雄蟹各15只。 实验处理 养殖试验从6月下旬至10月下旬，共计4个月，采用2种投喂模式：A1-A3组全程投喂某商业配合饲料，B1-B3组前2个月投喂配合饲料，（2）___________ 样本采集 试验结束后，将所有河蟹禁食24h，用纱布擦去体表水分，电子天平逐只称重。随后活体解剖，采集肝胰腺和性腺样本并称重记录，用于计算增重率、肝胰腺指数、性腺指数。增重率（%）=（终末体质量-初始体质量）/初始体质量×100%;肝胰腺指数（%）=肝胰腺质量/终末体质量×100%;性腺指数（%）=性腺质量/终末体质量×100%。 实验结果 分析 试验中需测定同一投喂模式下三个池中河蟹的相关数据，并计算平均值，其目的是（3）___________________。实验结果，得出结论为（4）_________________________________。 2．（2025·上海闵行·一模）APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病。患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状。研究人员对某个家系中部分成员的PLCG2基因进行测序，差异序列如图1。 (1)根据图1信息，患者PLCG2基因发生了碱基________，APLAID属于________性遗传病。（编号选填） ①插入 ②缺失 ③替换 ④显 ⑤隐 (2)关于该家系的下列分析合理的是________。（单选） A．PLCG2基因突变导致突变位点赖氨酸变为精氨酸 B．患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因 C．患者的突变基因不可能来自于父母 D．患者的突变基因不可能传给子代 (3)患者出现严重的皮肤水疱与________有关。（编号选填） ①皮肤组织液渗透压高 ②毛细血管壁通透性增大 ③肾脏水的重吸收 ④非特异性免疫过强 ⑤细菌感染 研究人员发现，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生。APLAID患者体内的G-CSF含量显著高于正常人，且与病症严重程度呈正相关，而其他细胞因子无特异性升高。研究人员构建了与该家系中相同突变的小鼠模型（甲），做了进一步的研究，结果如图2。 注：p<0.05代表比较的数据组间的差异有统计学意义。 (4)以下有关图2结果的分析，合理的是________。（编号选填） ①G-CSF抗体与G-CSF受体结合抑制中性粒细胞分裂 ②G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化 ③G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物 ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体 ⑤PLCG2基因突变可能导致表达G-CSF增加 造血细胞（单核细胞和巨噬细胞等）和非造血细胞（成纤维细胞和内皮细胞等）均可以产生G-CSF。为确定引起APLAID过度炎症的G-CSF的来源，研究人员开展了小鼠骨髓移植实验（图3），相关结果如表所示。 检测指标实验组别 骨髓移植后18天 骨髓移植后70天 皮肤炎症 血浆G-CSF 皮肤炎症 血浆G-CSF 组一 严重 极高 组二 无 极低 开始出现 低 注：“”表示数据因死亡而无法测定。 (5)根据图3，骨髓移植前，实验用的小鼠乙与丙的差异在于________不同；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有________，组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞有________。结合表分析，由________产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。（编号选填） ①造血细胞 ②非造血细胞 (6)关于APLAID遗传病预防和治疗的下列策略，合理的是________。（编号选填） ①禁止近亲结婚 ②第三代试管婴儿 ③基因检测 ④基因治疗 3．（2025·上海闵行·一模）长江口滩涂湿地生态系统是以通过种子或地下根茎繁殖的海三棱藨草为基础形成的，存在图1所示捕食关系。互花米草入侵对该生态系统产生了极大破坏。研究人员彻底根除互花米草后，发现本地植物海三棱藨草种群难以自然恢复，且使用人工种植进行传统修复也收效甚微。 (1)长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，体现了生物多样性的________价值。 (2)蟹类啃食的植物中的物质和能量，可能会________。（编号选填） ①以粪便形式排出   ②被蟹类同化吸收   ③以热能形式散失   ④用于滨鸟的生长 (3)结合已有知识和本题信息分析，海三棱藨草种群难以自然恢复和人工种植收效甚微的主要原因分别是________、________。（编号选填） ①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎 ④滨鸟对蟹类的持续捕食 研究者进一步查到，互花米草入侵后长江口滩涂湿地的滨鸟数量持续下降，且在互花米草清除后仍未恢复。为探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，研究人员在已根除互花米草的光滩区实施了一项人工种植海三棱藨草的实验，结果如图2。 (4)根据探究目的分析，设置“人工种植+蟹类去除”组的目的是________。（编号选填） ①保护人工种植的海三棱藨草 ②模拟减少滨鸟 ③保持自然状态 ④模拟增加滨鸟 (5)根据图2结果，结合滨鸟数量的变化情况，分析海三棱藨草种群难以恢复的原因，写出分析过程______。 (6)扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过________干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的________，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。（编号选填） ①物理信息 ②化学信息 ③行为信息 ④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递 4．（2025·上海虹口·一模）研究发现，成纤维生长因子FGF13（一种蛋白质）参与调节机体的代谢活动。为探究脂肪细胞中FGF13的功能，研究人员构建如图9所示的纯合转基因小鼠A，并将其与纯合转基因小鼠B杂交，筛选获得脂肪组织特异性敲除的纯合转基因小鼠C（体内的Cre酶可识别同向loxP序列，最终切除了这2个loxP序列之间的DNA片段）。 (1)据已学知识推测，图9中的“细胞团”可能是______。（编号选填） ① 受精卵 ② 桑椹胚 ③ 囊胚 ④ 原肠胚 (2)据图推断，结构D和结构E的功能分别是______和___________。（编号选填） ① 保护细胞 ② 信息交流 ③ 控制物质进出 ④ 增加流动性 (3)类似同源染色体联会时发生的交叉互换，当两个DNA分子只要含有相似（或相同）序列时，可发生基因重组。为构建纯合转基因小鼠A，研究人员需用序列1中“”精准替换序列2中“”，则图中“改造后的序列1”应为 。 A． B． C． D． (4)如图过程x运用到的生物技术有____________。（编号选填） ① 细胞培养 ② 细胞融合③ 显微注射 ④ 病毒感染⑤ 胚胎移植 ⑥ 细胞核移植 (5)为筛选符合实验目的的纯合转基因小鼠A，根据图序列2设计PCR引物，对过程x获得的转基因小鼠所提取的DNA进行PCR扩增。能表示纯合转基因小鼠A的PCR产物的凝胶电泳结果可能是__________。（编号选填） (6)利用PCR技术鉴定纯合转基因小鼠B是否构建成功，据图设计PCR引物的部分序列为 。 A． B． C． D． (7)据图及已学知识推测，纯合小鼠C脂肪细胞内可能发生的生物学事件有_________。 A．Cre表达的产物最终能切除 B．磷酸化的AKT增多，促进血糖降低 C．脂肪细胞有氧呼吸增强，产生更多能量 D．抑制胰岛素与细胞质膜上的结构E结合 (8)为验证脂肪组织中 是治疗肥胖的潜在靶点，研究人员拟构建注射他莫昔芬后能在脂肪细胞中特异性敲除 的纯合转基因小鼠D。已知CreERT2融合蛋白仅在他莫昔芬（一种药物）存在的条件下发挥Cre蛋白的功能。 为最终构建上述纯合转基因小鼠D，需人工杂交及筛选多代。据相关信息推断，获得子一代的杂交策略是 ______。 A．     B．   C．       D．   据相关信息，完成表3所示的部分实验设计方案。（编号选填） 组别 喂食情况 注射情况 检测指标 甲组：普通小鼠 正常饲料 III ______ 一段时间后检测体重、血糖和血脂 乙组：杂交小鼠D I ______ 他莫昔芬 丙组：普通小鼠 II ______ IV ______ 丁组：杂交小鼠D 高脂饲料 V ______ ① 正常饲料   ② 高脂饲料   ③ 他莫昔芬   ④ 生理盐水 与图中纯合转基因小鼠C相比，简述上述实验选用纯合转基因小鼠D的优势________。 1．（2024·上海·高考真题）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良。获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 (1)要对比高温条件下水稻W和水稻S的产量，必须保持相同的实验条件______。 A．地上部分生长量 B．高温处理时间 C．水稻幼苗数量 D．水稻种植时间 (2)据图，水稻感受高温信号的是______（T1/T2）；被T2破坏的细胞器是______。 (3)据图可知，相同高温条件下，与水稻W相比，水稻S增产的原因是______。 A．进入液泡内的T1更多 B．细胞质基质内T1更少 C．进入液泡内的T2更多 D．细胞质基质内T2更少 (4)据图，相同高温条件下，与水稻W相比，推测水稻S的细胞______。 A．净光合速率较高 B．呼吸作用产生ATP的量较少 C．糖类输出量较少 D．转换光能效率较高 (5)据图，水稻W改良为水稻S时，所采取的措施是______，若要进一步提高水稻S的抗高温能力，可采取的策略是______。（编号选填） ①提高T1的量         ②提高T2的量             ③降低T1的量 ④降低T2的量         ⑤改变T1的结构           ⑥改变T2的结构 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 实验与探究 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲1 教材核心实验 串讲2 实验设计 能力进阶 能力1 实验设计与分析 能力2 图表解读与数据推理题 能力3 分子机制与模型构建题 能力4 开放创新与评价题 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 实验基本技术 题型0 2 验证性实验与探究性实验 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 实验与探究 （2024上海卷）验证性实验与探究性实验 1. 结合最新科研技术综合考查实验探究能力，重点实验探究的原则、设计与对实验结果的分析能力； 2. 结合学科知识进行交叉命题，重点以教材知识或相关拓展知识作为情景，交叉考察学科重难点； 3. 重点考察对学科语言的组织能力与表达能力，要求能以简洁、专业、以及逻辑性强的术语回答问题。 新风向演练 1．【新情境·餐后困倦】（2026·上海黄浦·一模）餐后困倦 为了解不同膳食结构对就餐后困倦感的影响，科研人员将志愿者随机分为四组，不同组别餐后困倦感水平（相对值）变化如图1所示。分析得出各种膳食变量与餐后困倦感水平的关联如表，其中β per SD表示相应膳食变量每增加1个单位，餐后困倦感水平曲线下面积的变化值，P值＜0.05即存在显著差异。 膳食变量 β per SD P值 膳食变量 β per SD P值 ①热量 −0.001 0.281 0 ⑤钙 −0.003 0.001 4 ②蛋白质 −0.051 <0.000 1 ⑥铁 −0.070 0.428 2 ③脂肪 −0.025 0.219 0 ⑦锰 0.627 0.006 0 ④碳水化合物 0.017 0.000 1 ⑧烟酸（维生素B3） −0.256 0.002 1 (1)本研究各组别间，需要保持一致的是______。（编号选填） ①就餐时间            ②食物成分            ③志愿者年龄        ④睡眠及运动水平 (2)据图1，下列表述合理的是______。（多选） A．30min时，所有组均出现餐后困倦感增加 B．60min时，所有组餐后困倦感均达到最大 C．90min时，高碳水膳食组困倦感逐渐降低 D．120min时，所有组困倦感水平均已恢复 (3)表编号①~⑧中，造成餐后困倦感增加最显著的能源物质是______；可以降低餐后困倦感的无机盐是______。（编号选填） 研究发现，色氨酸对于餐后困倦有重要影响，相关转运及转化过程如图2所示。LAT1和SNAT2为分别分布于血脑屏障处细胞质膜和外周组织细胞质膜上的氨基酸转运蛋白，其中SNAT2对色氨酸及BCAA（支链氨基酸）的亲和性存在差异，而LAT1则无此差异。褪黑素是一种具有快速助眠作用的激素，其在松果体中浓度存在昼夜节律变化，在暗环境中更易分泌。 (4)就餐后会引起体温轻微上升，是因为______。（编号选填） ①汗腺分泌增加                            ②胰岛素分泌增加 ③皮肤血管舒张                            ④葡萄糖分解加强 (5)据题意，以下关于胰岛素和褪黑素共同点的叙述，正确的是______。（多选） A．以氨基酸为合成原料 B．分泌受胞外信号调控 C．可调节神经细胞功能 D．分泌受负反馈机制调节 (6)据题意推测，SNAT2对色氨酸转运的亲和性比对BCAA______，提升饮食中色氨酸比例会使人餐后困倦感更______。（编号选填） ①强                ②弱                ③无法确定 (7)综合上述信息，解释高碳水饮食餐后高困倦水平的形成机制，并提出至少2点改善措施。________________________________________________。 【答案】(1)①③④ (2)AC (3) ④ ⑤ (4)②④ (5)ABCD (6) ② ① (7)餐后血糖水平上升，胰岛素分泌增加。胰岛素与肌细胞等外周组织细胞上的受体结合，经系列信号转导，促进细胞质膜上SNAT2转运蛋白数量增加，由于SNAT2对BCAA的亲和性更强，促进了对BCAA向细胞内的转运，使血浆中色氨酸与BCAA的浓度比值上升，更多色氨酸可以通过竞争性结合LAT1进入脑内。从而有利于褪黑素的合成，而褪黑素的增加使人困倦水平上升。 改善措施：①在保证总能量基本不变的前提下，减少碳水化合物的比例；②适当增加钙及烟酸的摄入量；③避免使用含锰高的锅具进行烹饪；④增强环境的明亮度；⑤做一些小幅度运动，适度增强交感神经的兴奋性。或其他合理建议。 【分析】褪黑素合成后，储存在松果体内，交感神经兴奋支配松果体细胞释放褪黑素。哺乳动物褪黑素的合成受神经系统的控制。 褪黑素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。褪黑素可抑制下丘脑-垂体-性腺轴，使促性腺激素释放激素、促性腺激素、黄体生成素以及卵泡刺激素的含量均减低，并可直接作用于性腺，降低雄激素、雌激素及孕激素的含量。 【详解】（1）本实验的自变量是膳食结构（食物成分），为保证实验的单一变量原则，各组的无关变量需保持一致。 ①就餐时间：属于无关变量，需一致，避免时间差异影响困倦感； ②食物成分：是实验自变量，各组需不同，无需一致； ③志愿者年龄：属于无关变量，年龄会影响身体代谢和困倦感，需一致； ④睡眠及运动水平：属于无关变量，会影响基础困倦状态，需一致。 故选①③④。 （2）结合图1中四条曲线（日常膳食、高脂膳食、健康均衡膳食、高碳水化合物膳食）的趋势分析： A、30min时，所有组的困倦感水平相对值均高于0时刻，说明困倦感均增加，A正确； B、60min时，并非所有组困倦感达到最大，健康均衡膳食组的峰值出现在30min之间，B错误； C、90min时，高碳水膳食组的困倦感曲线呈下降趋势，说明困倦感逐渐降低，C正确； D、120min时，所有组的困倦感水平仍未回到0时刻的基线，并非所有组均恢复，D错误。 故选AC。 （3）需结合表格中β per SD（变量每增加1个单位，困倦感曲线下面积的变化）和P值（P<0.05为显著差异）分析，且题干限定能源物质和无机盐范畴。 能源物质包括糖类（碳水化合物）、脂肪、蛋白质、热量，需满足β per SD 为正值（困倦感增加）+P<0.05（显著差异）。 ①热量：β 为负，P>0.05，无显著影响； ②蛋白质：β 为负，P<0.05，降低困倦感； ③脂肪：β 为负，P>0.05，无显著影响； ④碳水化合物：β 为正（0.017），P<0.05，显著增加困倦感。 故选④。 无机盐包括钙、铁、锰，需满足β per SD 为负值（困倦感降低）+P<0.05（显著差异）： ⑤钙：β为负（-0.003），P<0.05，显著降低困倦感； ⑥铁：β为负，P>0.05，无显著影响； ⑦锰：β为正，P<0.05，显著增加困倦感。 故选⑤。 （4）就餐后体温轻微上升的原因是营养物质氧化分解加强，释放更多热能，就餐后，食物中的葡萄糖被吸收，血糖升高，刺激胰腺分泌②胰岛素（胰岛素分泌增加）；胰岛素促进组织细胞摄取、利用葡萄糖，使④葡萄糖分解加强，细胞呼吸释放的热能增多，导致体温轻微上升；①汗腺分泌增加、③皮肤血管舒张均是体温升高后的散热调节措施，并非体温上升的原因。 故选②④。 （5）A、以氨基酸为合成原料：胰岛素是蛋白质（基本单位为氨基酸），褪黑素是吲哚类衍生物，其合成前体为色氨酸（氨基酸），二者均以氨基酸为原料 / 前体，A正确； B、分泌受胞外信号调控：胰岛素分泌受血糖浓度（胞外信号）调控，褪黑素分泌受光照（胞外信号）调控，二者分泌均受胞外信号影响，B正确； C、可调节神经细胞功能：胰岛素能作用于下丘脑等神经细胞，调节糖代谢；褪黑素作用于神经细胞，调节睡眠（困倦感），二者均可调节神经细胞功能，C正确； D、分泌受负反馈机制调节：胰岛素分泌存在血糖下降→抑制胰岛素分泌的负反馈，褪黑素是一种具有快速助眠作用的激素，其在松果体中浓度存在昼夜节律变化，在暗环境中更易分泌，所以褪黑素由松果体分泌后，经体液运输到下丘脑，反过来抑制下丘脑的活动属于负反馈调节，二者均受负反馈调节，D正确。 故选ABCD。 （6）SNAT2主要分布于外周组织细胞质膜，其对BCAA的亲和性更强，对色氨酸的亲和性更弱；若 SNAT2对 BCAA亲和性高，会促进外周组织摄取 BCAA，使血浆中色氨酸/BCAA比值上升，利于色氨酸进入脑内合成褪黑素。提升饮食中色氨酸比例，会使血浆中色氨酸含量增加，更多色氨酸通过LAT1进入脑内，促进松果体合成更多褪黑素，褪黑素增强困倦感，因此困倦感更强。 故选②①。 （7）高碳水饮食餐后高困倦水平的形成机制：餐后高碳水化合物被消化吸收，血糖水平快速上升，刺激胰腺分泌大量胰岛素；胰岛素与肌细胞等外周组织细胞膜上的胰岛素受体结合，经系列信号转导，促进细胞质膜上SNAT2转运蛋白的合成/表达量增加；由于SNAT2对BCAA的亲和性远高于色氨酸，优先促进BCAA进入外周组织细胞，使血浆中色氨酸与BCAA的浓度比值上升；血脑屏障处的 LAT1对二者无亲和性差异，色氨酸通过竞争性结合LAT1进入脑内；脑内色氨酸作为原料促进褪黑素合成，褪黑素具有快速助眠作用，其含量增加使人体餐后困倦感水平显著上升。 改善措施：①膳食调整：在保证总能量不变的前提下，减少碳水化合物的摄入比例，同时适当增加蛋白质、钙、烟酸（维生素 B3）的摄入量；②减少锰的摄入：避免使用含锰高的锅具烹饪，降低膳食中锰的含量（锰会显著增加困倦感）；③环境调节：提升就餐后环境的明亮度，抑制松果体分泌褪黑素； ④行为调节：就餐后进行小幅度运动，增强交感神经兴奋性，抑制困倦感；⑤膳食搭配：提高饮食中 BCAA 的比例，降低血浆中色氨酸 / BCAA 比值，减少色氨酸进入脑内。 2．【新载体·荔枝与漆酶】（2026·上海长宁·一模）荔枝与漆酶 果皮褐变是影响荔枝保鲜的重要原因，左图是漆酶在荔枝果皮细胞氧化褐变中的作用机制，右图是漆酶合成的部分过程。Cu2+位于漆酶的活性中心，在催化过程中负责结合O2并将其还原，而CO2因部分结构与O2相似，也能结合到漆酶的活性中心上。 (1)酚类物质作为辅助色素，参与决定荔枝果皮褐变的色泽深浅。左图说明液泡膜的功能有________。（编号选填） ①控制物质进出 ②进行细胞间信息交流 ③分隔细胞质基质与细胞液 (2)漆酶的合成过程中，Cu2+发挥作用的场所在_______。（单选） A．核糖体 B．内质网 C．中心体 D．溶酶体 (3)据题意，荔枝采摘后可采取的防褐变方式及原理是________。（多选） A．低温冷藏：抑制漆酶活性 B．提高CO2浓度：抑制漆酶催化 C．喷水保湿：减少酚类物质释放 D．喷洒含铜溶液：抑制酚类物质转化 (4)在土壤中添加具有高产漆酶特性的微生物菌剂，能起到在采摘前预防褐变的效果。其机制是__________。（多选） A．降低土壤中的Cu2+含量 B．降低荔枝果皮细胞中漆酶含量 C．促进荔枝果皮细胞中醌类物质合成 D．提高土壤保水性，满足荔枝树的水分需求 研究人员欲从土壤中筛选获得高产漆酶菌株来配制微生物菌剂，用以预防荔枝果实褐变，延长荔枝保鲜时间。筛选高产漆酶菌株的实验操作过程如图，其中各培养基和悬浮液配方相同，且都加入了苯胺蓝（漆酶能降解苯胺蓝并使其褪色）。 (5)从用途分类，培养基I、Ⅱ属于_______培养基，接种至培养基I、Ⅱ上采用的接种方法是_____。 (6)基于图过程，筛选菌株的相关测定指标包括______。（编号选填） ①漆酶含量②产漆酶菌株量③苯胺蓝脱色圈大小④苯胺蓝浓度 为探究高产漆酶菌株是否通过影响果皮漆酶活性从而延缓荔枝褐变，研究小组设计了实验方案： 第一步：选取同一品种、长势一致的两株荔枝树； 第二步：在相同条件下种植养护，向其中一株的根部土壤中添加高产漆酶菌株，另一株不处理； 第三步：在荔枝采摘后的1天后，测定各组果皮漆酶活性和果皮褐变指数。 (7)请指出该实验方案需要完善或修正的问题并说明原因：_____________________。 【答案】(1)①③ (2)B (3)ABC (4)AB (5) 鉴别 稀释涂布平板法 (6)①③④ (7)①样本量不足：仅选取2株荔枝树，样本数量过少，实验结果易受偶然因素影响，缺乏统计学意义，应增加实验用荔枝树的数量；②对照组处理不规范：对照组“不处理”不合理，应在对照组荔枝树的根部土壤中添加等量的“不含高产漆酶 菌株的空白悬浮液”，以排除土壤添加操作本身对实验结果的干扰；③测定时间单一：仅在采摘后1天测定果皮漆酶活性和褐变指数，无法体现“延缓”的效果，应 设置多个时间点（如采摘后1天、3天、5天等）连续测定褐变指数，更能反映菌株对褐变的延缓作用 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。2、酶的特性：高效性、专一性、酶的作用条件比较温和。3、酶的作用机理：降低化学反应所需的活化能。 【详解】（1）①在外因胁迫或损伤时，液泡膜破裂才释放酚类物质，①正确；②题干未涉及细胞间信息交流，②错误；③液泡膜将酚类物质（细胞液中）与细胞质基质中的漆酶分隔开，③正确。故选①③。 （2）A、核糖体仅负责氨基酸脱水缩合（合成多肽链），不涉及折叠和 Cu²⁺结合，A错误； B、内质网参与蛋白质的加工（折叠），Cu²⁺在此过程中结合到漆酶活性中心，发挥作用，B正确；C、中心体与植物细胞蛋白质合成无关，C错误；D、溶酶体是 “消化车间”，不参与蛋白质合成加工，D错误。故选B。 （3）A、低温可抑制酶的活性（漆酶活性降低，褐变减慢），A正确； B、CO₂与 O₂结构相似，可结合漆酶活性中心，竞争抑制漆酶催化（减少褐变），B正确； C、喷水保湿可避免失水胁迫，减少液泡膜损伤和酚类物质释放（无底物则褐变难以发生），C正确； D、Cu²⁺是漆酶活性中心组成部分，喷洒含铜溶液会增强漆酶活性，加速褐变，D错误。 故选ABC。 （4）A、微生物高产漆酶需结合 Cu²⁺，会吸收土壤中 Cu²⁺，导致荔枝树吸收的 Cu²⁺减少，漆酶活性降低，A正确； B、土壤中微生物的漆酶可能影响荔枝细胞的漆酶合成机制，降低果皮细胞中漆酶含量，B正确； C、促进醌类物质合成会加速褐变，与 “预防褐变” 矛盾，C错误；D、土壤保水性与荔枝果皮褐变无直接关联，D错误。故选AB。 （5）培养基加入苯胺蓝，仅高产漆酶菌株能使其褪色，可筛选目标菌株，属于鉴别培养基。流程为“土壤稀释液→菌株悬液→接种到培养基”，符合稀释涂布平板法的操作特征。 （6）①测定悬液中漆酶含量可筛选高产漆酶菌株，①正确；②产漆酶菌株量不能反映菌株产漆酶量，不能作为观测指标，②错误；③苯胺蓝脱色圈大小可直接观察，是筛选高产菌株的核心指标，③正确； ④检测培养液培养后苯胺蓝浓度，可作为筛选高产菌株的核心指标，④正确。故选①③④。 （7）实验设计原则：需遵循平行重复原则、单一变量原则，且需验证实验假设。 完善点分析： 样本量：仅1株荔枝树，偶然误差大，需增加样本量（多株分组），保证结果可靠性； 对照组处理不规范：对照组“不处理”不合理，应在对照组荔枝树的根部土壤中添加等量的“不含高产漆酶 菌株的空白悬浮液”，以排除土壤添加操作本身对实验结果的干扰； 检测时间：仅测定采摘后1天的褐变指数，无法反映 “延缓褐变” 的动态效果，需增加多个时间点检测。       核心串讲1 教材核心实验 1. 教材核心实验分类与关键操作 实验类别 包含实验示例 核心操作 显微镜观察类 观察细胞结构、叶绿体、质壁分离与复原、细胞分裂等 高倍显微镜使用：低倍镜找物象→移视野中央→转转换器换高倍镜→调大光圈/凹面镜→细准焦螺旋调清晰 物质鉴定与提取类 检测糖类、脂肪、蛋白质，绿叶中色素的提取与分离 1.试剂规范使用：斐林试剂现配现用、水浴加热； 双缩脲试剂先加A液后加B液； 2.色素提取用无水乙醇，分离用纸层析法色素滤液细线需细、直、齐，避免重叠 探究与验证类 探究影响酶活性的条件、酵母菌呼吸方式、植物生长调节剂对生根的作用 明确实验目的与变量关系，合理设置对照 需设置合理变量梯度，遵循单一变量原则 调查与模拟类 调查人类遗传病、土壤小动物丰富度，模拟膜的透性等 选择合适的调查/模拟方法 1. 遗传病调查需随机抽样； 2. 土壤小动物用取样器取样法； 3. 丰富度统计用记名计算法或目测估计法 2. 教材核心实验所用材料和试剂 实验名称 实验材料 实验试剂 处理方法 现象 检测组织中的还原糖 梨或白萝卜匀浆 斐林试剂 甲、乙液混合均匀后加入。50-65℃水浴加热 砖红色沉淀 检测组织中的蛋白质 豆浆或稀释的蛋清 双缩脲试剂 先加A液，震荡摇匀后，添加B液 紫色 观察组织中的脂肪 花生种子 苏丹Ⅲ、体积分数为50%的酒精 需要洗浮色，用显微镜观察 橘黄色颗粒 检测组织中的淀粉 马铃薯匀浆 碘液 ———— 蓝色 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 洋葱根尖 甲紫溶液 根尖培养一段时间，解离后需要先漂洗再染色 染色体被染成深色 探究细胞吸水和失水 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 0.3g/mL蔗糖溶液、清水 用显微镜观察 液泡变小后变大，颜色变深后变浅，原生质层与细胞壁分开后贴近 绿叶中色素的提取和分离 菠菜叶 无水乙醇、层析液 研磨、纸层析 四个条带 DNA的粗提取与鉴定 肝脏或洋葱 体积分数为95%的酒精、Nacl溶液、二苯胺试剂 加入预冷的酒精使DNA析出，鉴定时需要沸水浴 丝状DNA析出，冷却后溶液变懒 探究酵母菌细胞呼吸的方式 —— 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾溶液 —— 蓝→绿→黄 橙色→灰绿色 土壤中分解尿素的细菌的分离与鉴定 —— 酚红 —— 红色 核心串讲2 实验设计 1. 实验设计的核心原则 原则 核心内涵 易错点提醒 单一变量原则 实验组和对照组仅改变一个自变量，其余无关变量保持一致且适宜 混淆自变量与无关变量；遗漏对无关变量的均等处理 对照原则 设置对照组，排除无关变量干扰，增强实验说服力 对照组设置不明确；缺乏自身前后对照的应用意识 等量原则 无关变量在实验组与对照组中等量等质等条件 仅强调“量相等”，忽略条件“适宜且一致” 科学性原则 实验原理、方法、步骤符合生物学规律，逻辑严谨 实验步骤顺序颠倒（如先加试剂后调 pH） 2. 实验结果分析与评价的核心逻辑 知识模块 核心内容 常见错误与规避策略 实验结果分析 1. 数据处理：坐标图绘制、统计量计算 2. 现象描述：实验组 vs 对照组的差异特征 3. 异常结果分析：无关变量干扰、操作失误、材料问题 错误 1：忽视数据误差，直接下结论 错误 2：异常结果直接舍弃，未分析原因 规避：标注误差范围，分析异常结果的可能诱因 实验结论评价 1. 结论严谨性：是否与自变量唯一对应 2. 结论范围：是否超出实验条件的适用范围 3. 结论表述：是否使用 “可能”“在 ×× 条件下” 等限定词 错误 1：结论绝对化 错误 2：自变量与因变量因果关系倒置 规避：结论需紧扣实验自变量 实验方案优化评价 1. 变量控制：无关变量是否保持一致且适宜 2. 实验分组：是否设置空白 / 对照 / 重复组 3. 操作流程：步骤是否合理、可操作性强 错误 1：缺少对照组或重复实验 错误 2：无关变量未控制（如温度、pH 未恒定） 规避：对照原则、单一变量原则、重复原则全覆盖 3. 探究性实验与验证性实验的“核心差异”及答题规范 对比维度 探究性实验 验证性实验 实验目的 探究未知结论（如“探究X是否影响Y”） 验证已知结论（如“验证X会促进Y”） 假设设计 可提出多种假设（如“X促进Y”“X抑制Y”“X不影响Y”） 假设与已知结论一致（如“假设X会促进Y”） 结果预测 分情况预测（若…则…；若…则…） 仅预测一种符合结论的结果 结论表述 根据实际结果得出对应结论，需覆盖所有预测情况 直接得出与已知结论一致的结论 实验思路表述 需包含“分组（实验组、对照组）→处理变量（自变量）→控制无关变量→观测因变量”四个核心步骤，语言简洁准确。 能力1 实验设计与分析 一、高频考点： 1. 设计对照实验 2. 预测实验结果 3. 评价实验方案 4. 说明判断依据 二、解题步骤 1. 明确实验目的：抓题干关键词，确定研究问题。 2. 识别变量： （1）自变量（改变的因素） （2）因变量（观测指标） （3）无关变量（控制相同） 3. 设置对照： （1）空白对照（不加处理） （2）自身对照（前后对比） （3）条件对照（改变条件） 4. 预测结果与结论： （1）结合原理逻辑推导 （2）注意“如果……，则……”句式 5. 评价与改进： （1）看是否控制变量 （2）样本量是否足够 （3）操作是否可行 能力2 图表解读与数据推理题 一、高频考点：曲线图趋势分析、柱状图比较、表格数据处理、电泳图解读等。 二、解题步骤： 1. 看标题与坐标轴：明确变量与单位。 2. 找趋势与异常点： （1）上升/下降/平台期 （2）最高点/最低点/拐点 3. 比较组间差异： （1）与对照组比 （2）不同浓度/时间点比 4. 结合原理解释： （1）为什么出现该趋势？ （2）差异的生物学意义？ 5. 得出结论： （1）用数据支持结论 （2）避免过度推断 三、常见句式：由图可知，随着A增加，B先上升后下降，说明A在低浓度促进B，高浓度抑制B。 能力3 分子机制与模型构建题 一、高频考点：完善信号通路图、解释机制过程、提出假说、构建概念模型 二、解题步骤： 1. 提取信息： （1）文字描述中的“激活/抑制”“促进/抑制” （2）图中箭头方向与“+/-”符号 2. 逻辑推导： （1）正向推导：从因到果 （2）反向推导：从果推因 3. 构建模型： （1）用“→”表示促进，“⊣”表示抑制 （2）注意反馈调节环路 4. 提出假说： （1）基于已知原理提出合理推测 （2）假说要可验证 5. 示例模型片段：信号分子→受体→蛋白A→蛋白B→基因表达↑ 能力4 开放创新与评价题 一、高频考点： 提出新思路或方案 评价已有方案优缺点 辩证讨论科技利弊 设计应用型解决方案 二、解题步骤： 1. 明确问题：题目要求你做什么？ 2. 知识迁移：联想相似情境或技术。 3. 多角度思考： （1）科学性（是否可行） （2）伦理性（是否合理） （3）实用性（是否高效） 三、结构化表达： （1）先观点，后理由 （2）分点陈述，逻辑清晰 四、辩证表述： （1）既说优点，也说局限 （2）提出改进建议 01 实验基本技术 1．（25-26高一上·上海普陀·期中）实验探究是生物学的重要途径 (1)实验研究“一块玉米田被一分为二，其中一半种植基因改造玉米并使用新的强力除草剂，另一半则种植传统玉米及使用传统除草剂。”该实验设计的不严谨之处是（　　） A．不符合等量对照实验原则 B．不符合重复实验原则 C．不符合单一变量原则 D．不符合随机原则 (2)用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞，如图。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向是（　　） A．向左上 B．向右上方 C．向右下方 D．向左下方 (3)若用同一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细调节器，结果得到下面各图。其中视野最亮的是（　　） A． B． C． D． 越来越多的学生关注到生活中的生物学相关现象，提出问题并开展研究。回答以下几个探究实验中存在的问题。 (4)小明同学观察到“荷花夏天开，菊花秋天开”的现象后，产生了一个疑问：什么因素影响了花的开放？根据生物学探究活动的基本步骤，小明同学接下来首先该做的是（　　）。 A．作出假设 B．设计实验 C．分析数据 D．得出结论 (5)在研究光对某种鸟鸣叫次数影响的实验中，下列设计不符合研究要求的是（　　） A．记录一天内不同时间、同一地点该种鸟鸣叫次数 B．记录不同天气、同一地点该种鸟鸣叫次数 C．记录繁殖季节该种鸟的雌鸟和雄鸟鸣叫次数 D．记录不同季节、同一地点该种鸟鸣叫次数 (6)某同学发现：把含有洗洁精的生活废水直接排入种植麦苗的农田，会对麦苗的生长产生影响。为了通过实验探究洗洁精对麦苗生长的影响，他设计了两个实验组：在浇灌麦苗的清水中，分别加入等量的5%、15%的洗洁精（其他条件相同）。你认为他应该采取的改进方法是（　　） A．增加两个用水稻做实验材料的实验组，与麦苗对比 B．增加10%的浓度组 C．对两组麦苗进行不同强度的光照 D．增加浇灌清水组用于对照 (7)以上学生探究实验中，生命科学探究的基本步骤，其正确顺序是①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。 【答案】(1)C (2)A (3)D (4)A (5)C (6)D (7) 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析数据 得出结论 【分析】光学显微镜成的像是上下左右颠倒的虚像，光学显微镜的扩大倍数为目镜和物镜的乘积，扩大的是长度或宽度，而非面积。 【详解】（1）单一变量原则要求实验中只有一个变量，其他条件保持一致。 该实验同时改变了 “玉米品种”（基因改造 vs 传统）和 “除草剂类型”（新强力 vs 传统），存在两个变量。 变量不唯一无法确定实验结果是由哪个因素导致，不符合单一变量原则。 故选C。 （2）显微镜成倒像，视野中物像的移动方向与装片实际移动方向相反。若淋巴细胞在视野左上方，要移至中央需将装片向左上方移动，A正确。 故选A。 （3）显微镜放大倍数越小，视野范围越大，进入的光线越多，视野越亮。 放大倍数越大，视野范围越小，光线越少，视野越暗，D符合题意。 故选D。 （4）生物学探究步骤依次为：提出问题→作出假设→设计实验→实施实验→分析数据→得出结论。 小明已观察现象并提出问题，接下来应针对问题作出合理假设，A正确。 故选A。 （5）A、记录一天内不同时间、同一地点该种鸟鸣叫次数。一天内不同时间的光照强度、时长不同，其他条件（地点、鸟类个体等）一致，是研究光（时间维度）对鸣叫次数的影响，A正确； B、记录不同天气、同一地点该种鸟鸣叫次数。不同天气的光照条件（如晴天、阴天的光照强度）不同，其他条件（地点、鸟类个体等）一致，是研究光（天气维度）对鸣叫次数的影响，B正确； C、记录繁殖季节该种鸟的雌鸟和雄鸟鸣叫次数。变量是鸟的性别，而非 “光”，研究的是性别对鸣叫次数的影响，与 “光” 的研究主题无关，C错误； D、记录不同季节、同一地点该种鸟鸣叫次数。不同季节的光照时长、强度不同（如春夏和秋冬的光照差异），其他条件（地点、鸟类个体等）一致，是研究光（季节维度）对鸣叫次数的影响，D正确。 故选C。 （6）探究洗洁精对麦苗生长的影响，自变量是 “洗洁精浓度”，需设置空白对照组排除清水本身的影响。 原实验只有 5%、15% 洗洁精组，缺少浇灌清水的对照组，无法判断麦苗生长变化是否由洗洁精导致，D符合题意。 故选D。 （7）探究始于对现象的观察和疑问，先提出问题。 基于问题作出合理假设，再设计可行的实验方案。 按方案实施实验，收集数据后进行分析，最终得出结论。故答案为：提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析数据、得出结论。 02 验证性实验与探究性实验 2．（25-26高二上·上海·期中）恐惧反应 动物面临可能的危险，如逼近的黑影，会做出逃避或惊惧等恐惧样行为反应。为解析恐惧情绪诱发逃跑行为的神经调节机制，科研人员利用图1所示装置，采用相关技术记录脑内腹侧被盖区（VTA），GABA能神经元的激活程度，结果如图2所示。 (1)动物遇到天敌时，交感神经兴奋，引起呼吸与心跳会加速，血压和血糖也会跟着上升，有助于其迅速躲避天敌。交感神经属于______。（编号选填） ①传入神经        ②神经中枢        ③传出神经        ④躯体运动神经        ⑤自主神经 (2)初次放入装置的小鼠，在实验装置上方依次呈现面积的黑色圆盘图像，小鼠会迅速返回巢穴。实验中，黑色圆盘相当于______，该反射属______于。（单选） A．非条件刺激、条件反射                            B．非条件刺激、非条件反射 C．条件刺激、条件反射                                D．条件刺激、非条件反射 研究人员通过将外源光敏蛋白的基因转入细胞基因组，并使之在某一特定类型的神经元中特异性表达。通过特定波长的光刺激可以调控神经元活动：当蓝光刺激光敏蛋白C时，会导致正离子内流；当黄光刺激光敏蛋白N时，会导致负离子内流。 (3)光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于______。（多选） A．元素组成 B．肽键结构 C．氨基酸序列                D肽链空间结构 (4)与光敏蛋白合成、细胞中定位有关的细胞器有______。（编号选填） ①细胞核    ②溶酶体    ③核糖体    ④内质网  ⑤中心体    ⑥高尔基体        ⑦细胞骨架 (5)当蓝光刺激光敏蛋白C时，光敏蛋白C的构想会发生改变。在下图方框内填写该处的内环境组分名称，并画出此时神经元的膜电位_____。 (6)研究人员需要通过实验进一步证实VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。结合图1实验结果，设计实验并预测结果。（编号选填） 分组 实验动物 实验条件 实验结果 实验组1 （1）______ 黄光、（2）______ 未见逃跑行为 实验组2 VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠 （3）______（4）______ ①VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠   ②VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠 ③阴影刺激        ④无阴影刺激  ⑤黄光        ⑥蓝光  ⑦未见逃跑行为    ⑧迅速逃跑躲避 【答案】(1) ③ ⑤ (2) B B (3)CD (4)③ ④⑥ (5)组织液    (6) ② ③ ⑥ ④ 【分析】交感神经属于自主神经。自主神经是支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配。交感神经兴奋时，会引起呼吸与心跳加速、血压和血糖上升等生理反应，以帮助机体应对紧急情况，这些反应是由自主神经系统调控的。 由图2中两曲线可知，阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组，且在神经元活性达到峰值时小鼠发生逃跑行为，据此推测阴影刺激可能通过激活VTA区GABA能神经元进而诱发小鼠逃跑行为。 【详解】（1）交感神经属于传出神经，因为它从中枢神经系统传出信号到效应器，如心脏、血管等。但它不是躯体运动神经，而是自主神经的一部分。 （2）黑色圆盘的“快速扩大”特征模拟了自然界中捕食者（如猛禽）逼近时的视觉信号，触发动物的本能防御机制，此时它属于非条件刺激。小鼠首次接触快速扩大的黑色圆盘时，会立即表现出逃跑行为，这种反应是与生俱来的，属于非条件反射。 （3）光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于氨基酸序列、肽链空间结构。蛋白质的结构决定功能，不同功能的蛋白质在肽链结构、氨基酸序列以及蛋白质空间结构上存在差异。而元素组成上，蛋白质主要由C、H、O、N 等元素组成，二者不会有本质差异，蛋白质肽键结构都相同。 （4）核糖体是蛋白质合成的场所，光敏蛋白首先在核糖体上合成，内质网对核糖体合成的多肽链进行加工和运输，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工、分类和包装，然后将其运输到细胞内特定的部位。 （5） 当蓝光刺激光敏蛋白C时，会导致正离子内流。神经元在静息状态下，膜电位表现为外正内负（静息电位）；当受到刺激产生兴奋时，正离子内流，膜电位变为外负内正（动作电位）。 （6）当蓝光刺激光敏蛋白C时，会导致钠离子内流使所在神经元兴奋，当黄光刺激光敏蛋白N时，会导致氯离子内流使所在神经元兴奋受到抑制。据表格可知，实验组2是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠，则实验组1应是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠。实验1进行黄光和有阴影刺激，实验2进行蓝光和无阴影刺激，最终结果为实验组1未见逃跑行为，实验组2迅速逃跑躲避。 1．（2025·上海闵行·一模）秋风起蟹脚肥 俗话说：“秋风起，蟹脚肥；菊花开，闻蟹来”，又到大闸蟹入市场的时候，此时蟹黄多油满、壳薄、肉质细腻而有香味。中华绒螯蟹（俗称“大闸蟹”）广泛分布于我国各地淡水湖泊，因其风味独特，富含多种营养物质，深受消费者青睐。河蟹的形态结构如下图，蟹肉、肝胰腺及性腺是其核心食用部分。蟹黄（雌蟹的卵巢与肝胰腺等）和蟹膏（雄蟹的精巢和肝胰腺等）富含特定脂质，是河蟹风味独特的关键。请回答下列问题。 (1)河蟹血液中的血蓝蛋白具有复杂的分子结构，每个亚单位含有两个铜离子，这体现了无机盐具有的生理作用是 。（单选） A．组成细胞的重要化合物，进而参与生命活动 B．是细胞中酶的辅助因子 C．直接参与机体代谢过程、调节内环境稳态 D．调节细胞内外的pH值稳定 (2)血蓝蛋白具有与血红蛋白相似的功能，同时还能起到类似抗体的作用。综上，血蓝蛋白具备的功能有______（编号选填） ①组成细胞结构 ②传递信息 ③催化 ④运输 ⑤免疫 ⑥调节 (3)卵巢快速发育的河蟹，其消化腺摄取的胆固醇会快速转移到卵巢，据此推测胆固醇可在_______________（细胞结构）处转化成__________进而促进河蟹的性成熟。 (4)下列关于蟹的有机物说法正确的是（    ）（单选） A．秋季母蟹黄多油满，但胆固醇过高可引发心脑血管疾病，高血脂人群不宜过多摄入 B．蟹肉中含糖类相对较少，说明大闸蟹以蛋白质作为主要能源物质 C．大闸蟹为高蛋白食物，可作为蛋白质鉴定材料，并选用班氏试剂鉴定 D．熟螃蟹肉更容易消化是因为高温使肽键断裂，蛋白质容易被酶分解 (5)为研究不同投喂模式对河蟹生长性能及风味品质的影响，科研人员设置了两组投喂模式（A：全程配合饲料；B：前期配合饲料+后期冰鲜鱼）开展养殖试验，具体过程如下，请完成下表。 实验步骤 简要操作过程 实验分组 将（1）________________雌、雄河蟹各90只，投放至6个正方形水泥池中（4m×4m），编号A1、A2、A3、B1、B2、B3、每池中投放雌蟹和雄蟹各15只。 实验处理 养殖试验从6月下旬至10月下旬，共计4个月，采用2种投喂模式：A1-A3组全程投喂某商业配合饲料，B1-B3组前2个月投喂配合饲料，（2）___________ 样本采集 试验结束后，将所有河蟹禁食24h，用纱布擦去体表水分，电子天平逐只称重。随后活体解剖，采集肝胰腺和性腺样本并称重记录，用于计算增重率、肝胰腺指数、性腺指数。增重率（%）=（终末体质量-初始体质量）/初始体质量×100%;肝胰腺指数（%）=肝胰腺质量/终末体质量×100%;性腺指数（%）=性腺质量/终末体质量×100%。 实验结果 分析 试验中需测定同一投喂模式下三个池中河蟹的相关数据，并计算平均值，其目的是（3）___________________。实验结果，得出结论为（4）_________________________________。 【答案】(1)A (2)④⑤ (3)内质网 (雌)性激素 (4)A (5)规格一致、健康的 后2个月投喂冰鲜鱼 减小实验误差，使实验结果更准确 B投喂模式对河蟹生长性能及风味品质的提升效果更优 【分析】蛋白质的功能：构成细胞和生物体结构的重要物质；催化作用，如淀粉酶等；调节作用，如胰岛素等；运输作用，如血红蛋白。 糖类的功能：主要的能源物质；参与构成细胞结构，如纤维素、几丁质、核糖和脱氧核糖；储能物质，如淀粉和糖原。 脂质的种类及作用：脂肪是良好的储能物质，具有保温，缓冲和减压，保护内脏器官的作用；磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 【详解】（1）血蓝蛋白是细胞内的蛋白质类化合物，铜离子是其亚单位的组成成分，这体现了无机盐是组成细胞重要化合物的成分，进而参与生命活动，A正确，BCD错误。 故选A。 （2）血红蛋白能运输氧，抗体可以抵御病原体等抗原的侵害，血蓝蛋白具有与血红蛋白相似的功能，同时还能起到类似抗体的作用。综上，血蓝蛋白具备的功能有运输、免疫，④⑤正确，①②③错误。 故选④⑤。 （3） 根据题干信息，卵巢快速发育的河蟹，其消化腺摄取的胆固醇会快速转移到卵巢，胆固醇的代谢和转化主要发生在内质网上，据此推测胆固醇可在内质网转化成性激素。 （4）A、蟹黄中胆固醇含量较高，高血脂人群过量摄入会增加心脑血管疾病风险，A正确； B、细胞的主要能源物质是糖类，而非蛋白质，即使蟹肉中糖类少，也不以蛋白质作为主要能源，B错误； C、 鉴定蛋白质应使用双缩脲试剂，班氏试剂用于鉴定还原糖，C错误； D、 高温会使蛋白质的空间结构被破坏，但不会断裂肽键，肽键断裂需要酶的催化作用，D正确。 故选A。 （5） 实验目的：研究不同投喂模式对河蟹生长性能及风味品质的影响。自变量是投喂模式：A：全程配合饲料；B：前期配合饲料+后期冰鲜鱼，因变量是河蟹生长性能及风味品质，无关变量需要保证相同且适宜。①实验分组：将规格一致、健康的雌、雄河蟹各90只，投放至6个正方形水泥池中(4m×4m)，编号A1、A2、A3、B1、B2、B3、每池中投放雌蟹和雄蟹各15只。②实验处理：养殖试验从6月下旬至10月下旬，共计4个月，采用2种投喂模式：A1-A3组全程投喂某商业配合饲料，B1-B3组前2个月投喂配合饲料，后2个月投喂冰鲜鱼。③样本采集。④实验结果分析：试验中需测定同一投喂模式下三个池中河蟹的相关数据，即重复实验，并计算平均值，其目的是减小实验误差，使实验结果更准确。雄蟹增重率：A≈B，雌蟹增重率：A＜B，雌雄蟹的肝胰腺指数：A＜B，雌雄蟹的性腺指数：A＜B，说明B投喂模式对河蟹生长性能及风味品质的提升效果更优。 2．（2025·上海闵行·一模）APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病。患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状。研究人员对某个家系中部分成员的PLCG2基因进行测序，差异序列如图1。 (1)根据图1信息，患者PLCG2基因发生了碱基________，APLAID属于________性遗传病。（编号选填） ①插入 ②缺失 ③替换 ④显 ⑤隐 (2)关于该家系的下列分析合理的是________。（单选） A．PLCG2基因突变导致突变位点赖氨酸变为精氨酸 B．患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因 C．患者的突变基因不可能来自于父母 D．患者的突变基因不可能传给子代 (3)患者出现严重的皮肤水疱与________有关。（编号选填） ①皮肤组织液渗透压高 ②毛细血管壁通透性增大 ③肾脏水的重吸收 ④非特异性免疫过强 ⑤细菌感染 研究人员发现，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生。APLAID患者体内的G-CSF含量显著高于正常人，且与病症严重程度呈正相关，而其他细胞因子无特异性升高。研究人员构建了与该家系中相同突变的小鼠模型（甲），做了进一步的研究，结果如图2。 注：p<0.05代表比较的数据组间的差异有统计学意义。 (4)以下有关图2结果的分析，合理的是________。（编号选填） ①G-CSF抗体与G-CSF受体结合抑制中性粒细胞分裂 ②G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化 ③G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物 ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体 ⑤PLCG2基因突变可能导致表达G-CSF增加 造血细胞（单核细胞和巨噬细胞等）和非造血细胞（成纤维细胞和内皮细胞等）均可以产生G-CSF。为确定引起APLAID过度炎症的G-CSF的来源，研究人员开展了小鼠骨髓移植实验（图3），相关结果如表所示。 检测指标实验组别 骨髓移植后18天 骨髓移植后70天 皮肤炎症 血浆G-CSF 皮肤炎症 血浆G-CSF 组一 严重 极高 组二 无 极低 开始出现 低 注：“”表示数据因死亡而无法测定。 (5)根据图3，骨髓移植前，实验用的小鼠乙与丙的差异在于________不同；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有________，组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞有________。结合表分析，由________产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。（编号选填） ①造血细胞 ②非造血细胞 (6)关于APLAID遗传病预防和治疗的下列策略，合理的是________。（编号选填） ①禁止近亲结婚 ②第三代试管婴儿 ③基因检测 ④基因治疗 【答案】(1) ③ ④ (2)B (3)①②④ (4)②③④⑤ (5) ② ①② ① ② (6)②③④ 【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 【详解】（1）依据图1可知，患者PLCG2基因发生了碱基的替换，C替换了T，结合题干信息可知，APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病，依据系谱图，Ⅰ-1、Ⅰ-2正常，且碱基序列正常，Ⅱ-2个体患病，且碱基序列发生碱基的替代，可知该病为显性遗传病。 （2）A、依据图1右图可知，基因序列中的TCT对应的氨基酸为丝氨酸，丝氨酸的密码子为UCU，可知该碱基序列为编码序列，结合Ⅱ-2的碱基序列突变前对应的密码子为CUU，编码亮氨酸，突变后对应的密码子为CCU，编码脯氨酸，A错误； B、若该病的致病基因为A、a，结合小问1可知患者的基因型为Aa，其次级卵母细胞中的基因为a或A，但由于含有姐妹染色单体，或由于姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，故患者的次级卵母细胞可能含有2个突变基因，B正确； C、依据图1右图可知，Ⅰ-1、Ⅰ-2不含致病基因，患者的突变基因可能来自于父母产生的生殖细胞，C错误； D、患者的突变基因可随生殖细胞遗传给子代，D错误。 故选B。 （3）皮肤水疱，即组织水肿，当皮肤组织液渗透压升高、皮肤毛细血管壁通透性增大，都会导致组织液增多，引起组织水肿；非特异性免疫过强时，可能引起组织水肿；患者通常在没有感染的情况下出现炎症反应，反复出现严重皮肤水疱等症状，与细菌感染无关；肾脏对水的重吸收不会引起组织水肿，①②④正确。 故选①②④。 （4）①G-CSF抗体与G-CSF结合进而抑制中心粒细胞的分裂，G-CSF不能与G-CSF受体结合，①错误； ②依据题干信息，细胞因子G-CSF能促进中性粒细胞的产生，中性粒细胞的产生来自造血干细胞的增殖分化， 所以G-CSF促进造血干细胞向中性粒细胞分化，②正确； ③依据图2可知，G-CSF抗体组与对照组相比较，皮肤炎症严重程度明显减轻，所以G-CSF抗体是治疗APLAID患者皮肤水疱的潜在药物，③正确； ④对照组应注射与实验组等量的无关抗体，以排除抗体本身的作用，④正确； ⑤APLAID是由PLCG2基因突变引起的一种罕见遗传病，PLCG2基因突变可能会导致G-CSF的表达量增加，进而导致机体患病，⑤正确。 综上，②③④⑤正确。故选②③④⑤。 （5）依据图3可知，实验用的小鼠乙与丙均用射线杀死骨髓中的干细胞，二者差异在于①非造血细胞的不同，乙组小鼠为骨髓中的干细胞，丙组小鼠为骨髓中干细胞的G-CSF基因敲除；骨髓移植后，组一的小鼠乙体内能表达G-CSF的细胞有①造血细胞和②非造血细胞，组二中的干细胞G-CSF基因已敲除，所以组二的小鼠丙体内能表达G-CSF的细胞为②非造血细胞。结合表格信息可知，组一的炎症反应明显高于组二，可知，由②非造血细胞产生的G-CSF是引发APLAID过度炎症的主要因素。 （6）①禁止近亲结婚，是为了降低隐性遗传病的发病率，而该病为显性遗传病，①错误；②第三代试管婴儿即设计试管婴儿，可用于APLAID遗传病预防和治疗，②正确；③基因检测可用于APLAID遗传病预防，③正确；④基因治疗可以在基因水平上用于APLAID遗传病的治疗，④正确。故选②③④。 3．（2025·上海闵行·一模）长江口滩涂湿地生态系统是以通过种子或地下根茎繁殖的海三棱藨草为基础形成的，存在图1所示捕食关系。互花米草入侵对该生态系统产生了极大破坏。研究人员彻底根除互花米草后，发现本地植物海三棱藨草种群难以自然恢复，且使用人工种植进行传统修复也收效甚微。 (1)长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，体现了生物多样性的________价值。 (2)蟹类啃食的植物中的物质和能量，可能会________。（编号选填） ①以粪便形式排出   ②被蟹类同化吸收   ③以热能形式散失   ④用于滨鸟的生长 (3)结合已有知识和本题信息分析，海三棱藨草种群难以自然恢复和人工种植收效甚微的主要原因分别是________、________。（编号选填） ①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎 ④滨鸟对蟹类的持续捕食 研究者进一步查到，互花米草入侵后长江口滩涂湿地的滨鸟数量持续下降，且在互花米草清除后仍未恢复。为探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，研究人员在已根除互花米草的光滩区实施了一项人工种植海三棱藨草的实验，结果如图2。 (4)根据探究目的分析，设置“人工种植+蟹类去除”组的目的是________。（编号选填） ①保护人工种植的海三棱藨草 ②模拟减少滨鸟 ③保持自然状态 ④模拟增加滨鸟 (5)根据图2结果，结合滨鸟数量的变化情况，分析海三棱藨草种群难以恢复的原因，写出分析过程______。 (6)扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过________干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的________，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。（编号选填） ①物理信息 ②化学信息 ③行为信息 ④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递 【答案】(1)间接 (2)①②③④ (3)①②③ ② (4)④ (5)图2可知，与组1相比，去除滨鸟的组2中海三棱藨草数量下降更多（下 降幅度增加），并与组1有显著差异。去除蟹类的组3（模拟滨鸟增加）中海三棱藨草 数量下降减少（下降减缓），也与组1有显著差异。说明滨鸟可以通过捕食蟹类减少了 蟹类对海三棱藨草的啃食，有利于海三棱藨草种群数量增加。滨鸟数量下降时，捕食蟹类减少，蟹类数量增加造成其对海三棱藨草的啃食增加，使得海三棱藨草种群难以恢复 (6)③ ④⑤⑥ 【分析】1、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。 2、群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。 【详解】（1）长江口滩涂湿地为东亚-澳大利亚迁飞通道上的多种候鸟提供了关键停歇栖息地，属于对生态方面的价值，所以属于间接价值。 （2）蟹类啃食的植物中的物质和能量，属于摄入量，摄入量可以以粪便的形式排出，也可以被蟹自身所同化，同化的能量可以以热能的形式散失，也可以被天敌滨鸟所捕食，①②③④正确。故选①②③④。 （3）海三棱藨草主要通过种子或地下根茎繁殖，所以海三棱藨草种群之所以难以自然恢复，主要是由于①土壤中缺乏种子库 ②蟹类的持续啃食 ③土壤中缺乏地下根茎；人工种植之所以收效甚微，主要是由于②其天敌蟹类的持续啃食。 （4）实验目的是探究滨鸟对海三棱藨草恢复的影响，所以自变量为是否投放滨鸟，或投放滨鸟数量的多少，因变量为海三棱藨草植株的数量变化，所以依据图2可知，人工种植组1为对照组，组2（人工种植+滨鸟去除）和组3（人工种植+蟹类去除）为实验组，与组2对比分析可知，人工种植+蟹类去除组模拟的是增加滨鸟，④正确。故选④。 （5）由图2可知，与组1相比，去除滨鸟的组2中海三棱藨草数量下降更多（下降幅度增加），并与组1有显著差异。去除蟹类的组3（模拟滨鸟增加）中海三棱藨草 数量下降减少（下降减缓），也与组1有显著差异。说明滨鸟可以通过捕食蟹类减少了蟹类对海三棱藨草的啃食，有利于海三棱藨草种群数量增加。滨鸟数量下降时，捕食蟹类减少，蟹类数量增加造成其对海三棱藨草的啃食增加，使得海三棱藨草种群难以恢复。 （6）扇动翅膀的鸟形装置实验显示，仅鸟形装置的“威慑”即可使蟹类数量降至近零，证实滨鸟可通过行为信息干扰抑制蟹类。设置该鸟形装置可能影响该生态系统的④物质循环 ⑤能量流动 ⑥信息传递，从而可作为传统修复方法的重要补充，为退化湿地修复提供创新思路。 4．（2025·上海虹口·一模）研究发现，成纤维生长因子FGF13（一种蛋白质）参与调节机体的代谢活动。为探究脂肪细胞中FGF13的功能，研究人员构建如图9所示的纯合转基因小鼠A，并将其与纯合转基因小鼠B杂交，筛选获得脂肪组织特异性敲除的纯合转基因小鼠C（体内的Cre酶可识别同向loxP序列，最终切除了这2个loxP序列之间的DNA片段）。 (1)据已学知识推测，图9中的“细胞团”可能是______。（编号选填） ① 受精卵 ② 桑椹胚 ③ 囊胚 ④ 原肠胚 (2)据图推断，结构D和结构E的功能分别是______和___________。（编号选填） ① 保护细胞 ② 信息交流 ③ 控制物质进出 ④ 增加流动性 (3)类似同源染色体联会时发生的交叉互换，当两个DNA分子只要含有相似（或相同）序列时，可发生基因重组。为构建纯合转基因小鼠A，研究人员需用序列1中“”精准替换序列2中“”，则图中“改造后的序列1”应为 。 A． B． C． D． (4)如图过程x运用到的生物技术有____________。（编号选填） ① 细胞培养 ② 细胞融合③ 显微注射 ④ 病毒感染⑤ 胚胎移植 ⑥ 细胞核移植 (5)为筛选符合实验目的的纯合转基因小鼠A，根据图序列2设计PCR引物，对过程x获得的转基因小鼠所提取的DNA进行PCR扩增。能表示纯合转基因小鼠A的PCR产物的凝胶电泳结果可能是__________。（编号选填） (6)利用PCR技术鉴定纯合转基因小鼠B是否构建成功，据图设计PCR引物的部分序列为 。 A． B． C． D． (7)据图及已学知识推测，纯合小鼠C脂肪细胞内可能发生的生物学事件有_________。 A．Cre表达的产物最终能切除 B．磷酸化的AKT增多，促进血糖降低 C．脂肪细胞有氧呼吸增强，产生更多能量 D．抑制胰岛素与细胞质膜上的结构E结合 (8)为验证脂肪组织中 是治疗肥胖的潜在靶点，研究人员拟构建注射他莫昔芬后能在脂肪细胞中特异性敲除 的纯合转基因小鼠D。已知CreERT2融合蛋白仅在他莫昔芬（一种药物）存在的条件下发挥Cre蛋白的功能。 为最终构建上述纯合转基因小鼠D，需人工杂交及筛选多代。据相关信息推断，获得子一代的杂交策略是 ______。 A．     B．   C．       D．   据相关信息，完成表3所示的部分实验设计方案。（编号选填） 组别 喂食情况 注射情况 检测指标 甲组：普通小鼠 正常饲料 III ______ 一段时间后检测体重、血糖和血脂 乙组：杂交小鼠D I ______ 他莫昔芬 丙组：普通小鼠 II ______ IV ______ 丁组：杂交小鼠D 高脂饲料 V ______ ① 正常饲料   ② 高脂饲料   ③ 他莫昔芬   ④ 生理盐水 与图中纯合转基因小鼠C相比，简述上述实验选用纯合转基因小鼠D的优势________。 【答案】(1)②③ (2) ③ ② (3)B (4)① ⑤ (5)③ (6)AB (7)ABC (8) B ④ ② ② ③ ④ 小鼠C是脂肪组织组成型敲除Fgf13，而小鼠D是他莫昔芬诱导型敲除Fgf13，可在小鼠生长发育的特定阶段诱导脂肪细胞中Fgf13的敲除，避免了胚胎期或发育早期敲除Fgf13带来的发育异常等副作用，能更精准地研究成年后脂肪组织中Fgf13对肥胖的调控作用 【分析】构建转基因动物时，通常将改造后的基因序列导入受精卵中，因为受精卵的全能性最高，能发育成完整的个体；桑椹胚、囊胚、原肠胚的细胞分化程度已提高，全能性降低，不适合作为基因导入的受体细胞。将导入目的基因的细胞团培育为转基因小鼠,涉及的生物技术包括转基因技术、胚胎移植、核移植技术。 【详解】（1）构建转基因动物时，通常将改造后的基因序列导入全能性高的受精卵中，图中的“细胞团”可能是全能性高的桑椹胚或囊胚 ，能发育成完整的个体。 （2）结构D是细胞膜上的载体蛋白，对应细胞膜控制物质进出的功能, 结构E是细胞膜上的受体，胰岛素与受体结合完成信息交流。 （3）根据题意，Cre酶识别同向loxP序列并切除其间的DNA，且“loxP－Fgf13－loxP”需精准替换序列2中的“Fgf13”，因此改造后的序列1需保留loxP在Fgf13两侧，且序列2的①②位于外侧，即①−loxP−Fgf13−loxP−②，选B 。 （4）过程x是将导入目的基因的细胞团培育为转基因小鼠,涉及的生物技术包括① 细胞培养 、⑤ 胚胎移植。 （5）纯合转基因小鼠A的基因组中，改造后的序列1替换了野生型的序列2，因此其PCR产物的碱基数量比野生型多。条带1碱基数比条带2多，纯合子只会出现条带1；杂合子会同时出现条带1和条带2，野生型只有条带2。能表示纯合转基因小鼠A的PCR产物的凝胶电泳结果可能是③。 （6）PCR引物需与模板DNA的两端互补，小鼠B的核心序列是Adipog启动子+Cre，图示中Adipog启动子的序列为5'-ATATAGGAC---GG GCTCAGG-3'，Cre基因的序列为5'-GCTGCCAGG---ACCGGAGAT-3'，因此引物应选择能结合这两段序列的片段（B的5'-ATATA匹配启动子的ATATA，D的5'-ACCGG匹配Cre的ACCGG）。 （7）A、小鼠C是脂肪组织特异性敲除Fgf13的纯合子，脂肪细胞中Adipog启动子驱动Cre表达，Cre切除loxP间的Fgf13，A正确 B、FGF13抑制AKT磷酸化，敲除Fgf13后磷酸化AKT增多，AKT促进葡萄糖摄取，使血糖降低，B正确； C、FGF13抑制线粒体电子传递链，敲除后电子传递链增强，有氧呼吸增强，产生更多能量，C正确； D、胰岛素与细胞膜上的结构E（受体）结合，FGF13不直接抑制该结合，D错误。 故选ABC。 （8）要构建“注射他莫昔芬后脂肪细胞中Cre才发挥功能”的纯合转基因小鼠D，亲本需满足：一方携带 loxP-Fgf13-loxP ，另一方携带他莫昔芬诱导型的Adipog-Cre。甲组是普通小鼠+正常饲料，作为基础对照，注射生理盐水排除溶剂干扰；乙组是杂交小鼠D+高脂饲料+他莫昔芬，验证“高脂+他莫昔芬诱导Cre敲除Fgf13”的效应；丙组是普通小鼠+高脂饲料+他莫昔芬，排除他莫昔芬本身对普通小鼠的影响；丁组是杂交小鼠D+高脂饲料+生理盐水，作为乙组的对照，验证“仅高脂无他莫昔芬”时的表型。小鼠C是脂肪组织组成型敲除Fgf13（Cre持续表达），而小鼠D是他莫昔芬诱导型敲除Fgf13，可在小鼠生长发育的特定阶段诱导脂肪细胞中Fgf13的敲除，避免了胚胎期或发育早期敲除Fgf13带来的发育异常等副作用，能更精准地研究成年后脂肪组织中Fgf13对肥胖的调控作用。 1．（2024·上海·高考真题）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良。获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 (1)要对比高温条件下水稻W和水稻S的产量，必须保持相同的实验条件______。 A．地上部分生长量 B．高温处理时间 C．水稻幼苗数量 D．水稻种植时间 (2)据图，水稻感受高温信号的是______（T1/T2）；被T2破坏的细胞器是______。 (3)据图可知，相同高温条件下，与水稻W相比，水稻S增产的原因是______。 A．进入液泡内的T1更多 B．细胞质基质内T1更少 C．进入液泡内的T2更多 D．细胞质基质内T2更少 (4)据图，相同高温条件下，与水稻W相比，推测水稻S的细胞______。 A．净光合速率较高 B．呼吸作用产生ATP的量较少 C．糖类输出量较少 D．转换光能效率较高 (5)据图，水稻W改良为水稻S时，所采取的措施是______，若要进一步提高水稻S的抗高温能力，可采取的策略是______。（编号选填） ①提高T1的量         ②提高T2的量             ③降低T1的量 ④降低T2的量         ⑤改变T1的结构           ⑥改变T2的结构 【答案】(1)BCD (2) T1 叶绿体 (3)CD (4)AD (5) ⑤ ①④⑤⑥ 【分析】光合作用概括地分为光反应和暗（碳）反应两个阶段，光反应中会发生水的分解和ATP、NADPH的合成，发生在类囊体（薄）膜上，暗（碳）反应中会发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，发生在叶绿体基质。 【详解】（1）在对比高温条件下水稻 W 和水稻 S 产量时，需遵循单一变量原则，除水稻品种不同外，其他可能影响产量的因素都要保持一致。高温处理时间、水稻幼苗数量、水稻种植时间均会对水稻最终产量产生影响，所以都应相同。地上部分生长量为本实验的因变量，不需保持相同。 （2）从图中能看到，高温信号首先作用于 T1，所以水稻感受高温信号的是 T1 ；同时，图中呈现 T2 作用的目标细胞器是叶绿体，即被 T2 破坏的细胞器是叶绿体。 （3）观察图可知，在相同高温条件下，水稻 S 与水稻 W 相比，进入液泡内的 T2 更多。T2 在液泡中被降解，使得细胞质基质内 T2 减少，减轻了 T2 对叶绿体的破坏，保障光合作用正常进行，进而实现增产，CD正确，AB错误。 （4）A、水稻 S 中更多 T2 进入液泡被降解，对叶绿体破坏小，光合作用能较好进行，所以净光合速率较高，A正确； B、图中未体现呼吸作用产生 ATP 量的差异，B错误； C、水稻 S 光合作用受影响小，糖类输出量应较多，C错误； D、水稻 S 叶绿体受 T2 破坏小，能更好地进行光合作用，转换光能效率较高 ，D正确。 故选AD。 （5）对比水稻 W 和水稻 S 的机制图，水稻 S 中 T1 和 T2 结合后进入液泡的量更多，且 T2 对叶绿体破坏小，推测可能是改变了 T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。要进一步提升水稻 S 抗高温能力，可降低 T2 的量（④），减少其对叶绿体的潜在破坏；改变 T2 的结构（⑥），使其失去破坏叶绿体的能力；还能提高 T1 的量（①），促进更多 T2 转运到液泡降解；也可以继续改变优化T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。 / 学科网（北京）股份有限公司 $