内容正文:
专题四 生命活动调节的相关实验
实验梳理+高分突破练
实验目录
实验01 动物激素的发现相关实验
实验02 生长素的发现过程
实验03 培养液中酵母菌种群数量的变化
实验04 探究土壤微生物的分解作用
· 实验01 动物激素的发现相关实验
1. 沃泰默的实验
步骤
内容
观察现象,提出问题
胰液的分泌是如何调节的呢?
提出假设
沃泰默:这是神经调节(反射)的结果
实验验证
a. 稀盐酸注入小肠 → 结果:胰腺分泌胰液
b. 稀盐酸注入血液 → 结果:胰腺不分泌胰液
c. 稀盐酸注入小肠,切除通向该段小肠的神经,只留下血管 → 结果:胰腺分泌胰液
得出结论
a、b组说明:只有用稀盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
a、c组说明:胰腺分泌胰液可以不受神经调节
2. 斯他林和贝利斯的实验
项目
内容
实验假设
在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌
实验过程
1. 稀盐酸与小肠黏膜混合
2. 制成提取液
3. 注入同一条狗的静脉
4. 现象:胰腺分泌胰液
实验结论
胰腺的分泌受化学物质的调节,这种化学物质由小肠黏膜分泌,作用于胰腺
3. 研究动物激素生理功能的常用方法
(1) 实验思路
某种方法处理实验动物→出现相应病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素生理功能
(2) 研究动物激素生理功能的常用方法
处理方法
实验对象及操作
异常反应(实验现象)
结论(激素功能)
适用性
饲喂法
用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪
短时间内发育成小型青蛙
① 甲状腺激素能促进幼小动物的发育;
②(结合摘除法)甲状腺激素可促进有机物代谢,加速体内物质氧化分解;
③ 甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质、多肽类激素(口服后不被消化酶破坏)
摘除法
摘除蝌蚪的甲状腺
发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪,不变态)
理论上各种内分泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能(观察激素缺乏后的症状)
摘除法
摘除幼龄狗的甲状腺
身体臃肿,基础代谢低;发育停止;呆笨、萎靡
阉割法/移植法
割除公鸡睾丸→移植卵巢
雄性第二性征逐渐消退→逐渐出现雌性第二性征
雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征
适用于性腺(研究性激素对第二性征的影响)
注射法
给小白鼠注射一定剂量的胰岛素
小白鼠反应迟钝,活动减少,甚至昏迷
胰岛素能够降低血糖浓度,较大剂量注射时,会出现低血糖昏迷
各种激素均可(激素可通过注射补充,观察功能)
切除法+注射法
切除幼龄狗垂体→注射一定量的生长激素
生长停滞→逐渐恢复生长
垂体分泌的生长激素可促进动物的生长
理论上各种内分泌腺均可通过“切除法与注射法配合”,证明其功能及产生激素的功能(先切除腺体观察缺乏症状,再注射激素观察恢复情况)
(3) 实验成功的关键点
a.实验中必须要遵循对照原则和单一变量原则。
b.一次实验一般只能研究某种激素的某些生理作用,而不能研究该激素的全部生理作用。
C.在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。
d.对于幼小的动物,一般不采用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响应该采用饲喂法。
1.(2020·全国I卷·高考真题)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
【答案】D
【详解】A、若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A对;
B、给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,该提取液中含有促甲状腺激素,可以促进甲状腺激素的分泌,故小鼠的耗氧量会增加,B正确;
C、甲状腺激素可以影响神经系统的功能,故给成年小鼠注射甲状腺激素后,神经系统的兴奋性会增加,C正确;
D、促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体,故切除垂体后,注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常,D错误。
2.(2025·河南·高考真题)饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验,小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
分组
处理
实验结果
皮质醇水平
毛发
甲
正常饮食
正常
正常
乙
断食
升高
减少
丙
断食+切除肾上腺
无
正常
A.断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化
B.通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节
C.丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”
D.根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长
【答案】D
【详解】A、分析三组实验,推测断食通过肾上腺影响毛发生长,肾上腺分泌的激素通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化,A正确;
B、甲乙组的自变量为是否断食,两组的皮质醇、毛发水平不同,不能证明毛发的生长受肾上腺的调节,B正确;
C、在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减 法原理”。丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”,C正确;
D、根据甲乙丙组实验不能证明饥饿通过皮质醇来调节毛发生长,还需要给丙组小鼠注射高浓度皮质醇后检测毛发再生是否停滞或增加正常饮食+皮内注射高浓度皮质醇的丁组,检测小鼠毛发是否正常再生,D错误。
3.(2022·北京·高考真题)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
【答案】C
【详解】A、题意显示,术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围,据此可推测,切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量,A正确;
B、下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,如当肾上腺皮质激素含量上升时,则下丘脑和垂体的分泌活动被抑制,从而维持了肾上腺皮质激素含量的稳定,B正确;
C、下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质激素的分泌,C错误;
D、垂体可接受下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的信号,合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质的分泌,D正确。
· 实验02 生长素的发现过程(总结植物生长调节剂的应用)
(1)生长素的发现过程
科学家
实验设计
实验结论
达尔文
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
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
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
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素
对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,只能说“影响”
(2)与植物激素相关的实验设计
1.验证尖端产生生长素
(1)实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示)。
(2)对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示)。
2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段
(1)实验组:在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)
(2)对照组:胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
3.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作
(2)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
(1)实验操作
a
b
(2)结论:生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,而不能从形态学下端向形态学上端运输。
5.探究植物激素的相互作用
(1)实验设计:设置空白(加入等量蒸馏水处理)对照组,单独使用激素A,单独使用激素B,共同使用激素A、B的实验组。
(2)结果预测与结论:①与对照组相比,若生长状况更好,表明具有促进作用;若生长状况差于对照组,表明具有抑制作用。
②与单独使用组比较,若共同使用时比单独使用更好,则表明A与B可表现为协同;若共同使用时效果差于单独使用组,则A、B可表现为作用效果相反。
【补充】探索植物生长调节剂的应用
(1)预实验
①概念:在正式实验前预先做的实验。
②意义:为进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性。
(2)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
①实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况一般不同。
②实验过程
预实验:
正式实验:
步骤
内容
分组
把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
配制梯度溶液
取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
处理插条
方法一:浸泡法 — 将插条的形态学下端浸泡在配制好的溶液中一段时间后取出
方法二:沾蘸法 — 将插条的形态学下端在较高浓度的溶液中沾蘸几秒钟后取出
实验培养
将处理后的插条在相同条件下进行培养
记录结果
观察并记录各组插条的生根数量、生根长度等指标
分析结果
根据记录结果绘制曲线图,分析生根效果与浓度的关系
实验结论
促进插条生根的最适浓度两侧存在促进生根效果相同的两个不同浓度
实验分析:
①注意区分本实验的三个变量
自变量:生长素类调节剂(如2,4D溶液)的浓度。
因变量:插条生根的数量(或长度)。
无关变量:处理溶液剂量、温度、光照相同及选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
②根据实验的要求选择合适的实验材料。为了保证实验设计的严谨性,还需要设置重复实验和一定的对照实验,预实验时需要设置清水的空白对照,在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。另外,在配制溶液时,浓度梯度要小,组别要多。
4.(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
【答案】D
【详解】A、在实验中,向培养液中添加IAA、H2O2等物质运用了加法原理,切去芽减少内源生长素的干扰运用了减法原理,A正确;
B、芽能产生生长素,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,从而更准确地探究外源物质对中胚轴生长的调节作用,B正确;
C、对比②和④组,④组加入DPI抑制H2O2生成后中胚轴长度比②组短,再结合②和③组,可推测IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长,C正确;
D、IAA抑制剂会抑制IAA的作用,而H2O2能促进中胚轴生长,与④组(IAA作用被抑制,H2O2生成被抑制)相比,IAA抑制剂+H2O2组中胚轴长度应比④组长,D错误。
5.(2023·山东·高考真题)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
【答案】D
【详解】A、据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;
BC、据表格可知,在①处切断,该幼苗缓慢生长且弯曲,而在②处切断后,该幼苗不能生长,推测①②之间含有生长素,且具有感光部位;推测可能是受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,最终导致生长不均匀,出现弯曲生长,BC不符合题意;
D、在②处切断和在③处切断,两组实验结果相同:幼苗都不生长、不弯曲,说明此时不能产生生长素,也无法得出有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
6.(2024·广西·高考真题)百香果具有较高的经济价值,在广西多地种植,赋能乡村振兴。为探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,某兴趣小组提出实验方案,其中不合理的是( )
A.设置清水组作为空白对照
B.将2,4-D浓度作为自变量
C.将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量
D.随机选择生长状况不同的枝条作为实验材料
【答案】D
【详解】A、探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,设置清水组作为空白对照是合理的,这样可以对比出不同浓度的2,4 - D对枝条生根的影响,A正确;
B、本实验是探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4 - D浓度,所以将2,4 - D浓度作为自变量是正确的做法,通过设置不同的2,4 - D浓度来观察对生根的影响,B正确;
C、枝条生根的数量及生根的长度是我们想要观察的因变量,通过不同浓度的2,4 - D处理后,观察这些因变量的变化从而得出最适浓度,C正确;
D、实验中应该随机选取生长状况相同的枝条作为实验材料,这样可以排除枝条本身生长状况不同对实验结果的干扰,如果选取生长状况不同的枝条,会使实验结果不准确,D错误。
· 实验03 培养液中酵母菌种群数量的变化
(总结双子叶植物种群密度、土壤中小动物类群丰富度的调查)
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。
(3)酵母菌的计数可用抽样检测的方法。
2.实验流程
步骤
操作内容与细节
培养
酵母菌接种于液体培养基中,在无菌条件下进行培养
取样
先振荡培养基,再用吸管吸取少量培养液
计数
① 将吸管内的培养液滴在计数板上的盖玻片边缘,让培养液自行渗入,用滤纸吸去多余的培养液;
② 待酵母菌全部沉降到计数室底部,在显微镜下计数一个小方格内的酵母菌数量;
③ 估算培养液中的酵母菌总数
重复观察
连续7天,每天重复上述步骤,统计酵母菌数目
绘图分析
将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群数量的变化规律
3.结果分析
数量变化曲线
C点前
酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型
DE段曲线下降
原因可能是营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等
4.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时,对于压在方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成对照;需要做重复实验,目的是尽量减少误差,需对每个样品计数三次,取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
【补充】
一、调查种群密度的方法
1.逐个计数法:适用范围-分布范围较小、个体较大的种群,实例-调查某山坡上的珙桐密度
2.估算法
(1)样方法 并非只适用于植物
①适用对象:植物或活动范围小、活动能力弱的动物(或昆虫卵)。
②取样方法:五点取样法和等距取样法。
③取样关键:随机取样。
(2)标记重捕法 调查期间无迁入和迁出、出生和死亡;标记物对所调查动物生命活动无影响,不能太过醒目、不易脱落
①适用对象:活动范围大、活动能力强的动物。
②计算公式:N(种群数量)=×M(初次捕获标记数)
(3)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
注意:在调查分布范围较小,个体较大的种群时,可以逐个计数。
(4)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
(5)调查种群数量的其他方法:
①用红外触发相机拍摄照片和视频;②根据动物的粪便特征计数;③通过动物的声音特征进行计数。
2、 土壤中小动物类群丰富度的调查
1.实验原理 一般用于种群水平上的研究
(1)许多土壤动物(鼠妇、蚯蚓、蜈蚣等)有较强的活动能力,且身体微小,不适于用样方法进行调查。常用取样器取样的方法进行采集、调查。 群落水平上研究物种数目
(2)群落中物种数目的统计方法
①记名计算法:在一定面积的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
②目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。
2.实验步骤
步骤
操作内容与细节
准备与取样
制作取样器 → 选择取样地点 → 取样
采集小动物
① 诱虫器采集:利用土壤动物趋暗、趋湿、避高温的习性,应使土壤动物远离光源、热源
② 简易采集法:用解剖针拨找,同时用放大镜观察,发现小动物后进行采集
③ 采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精中,也可将活着的小动物放入试管中
观察和分类
① 可借助放大镜、体视显微镜进行观察
② 可借助动物图鉴查清小动物的名称,并进行分类
统计和分析
统计方法:记名计算法和目测估计法
3.取样器取样法误差归纳
(1)未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。
(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。
(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”,并记下其特征。)
7.(2024·广西·高考真题)白头叶猴为广西特有的濒危保护动物。为了调查其种群数量,可采用“粪便DNA分析法”,主要步骤有:采集白头叶猴粪便,分析其中白头叶猴的微卫星DNA(能根据其差别来识别不同个体)等。关于“粪便DNA分析法”的叙述,错误的是( )
A.属于样方法,需随机划定样方采集粪便
B.无需抓捕,避免对白头叶猴个体的伤害
C.调查得到的种群数量,常小于真实数量
D.宜采集新鲜粪便,以免其中DNA降解
【答案】A
【详解】A、样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物,样方法取样的关键是随机取样,但“粪便DNA分析法”不属于样方法,A错误;
B、采集白头叶猴的粪便分析其中的DNA进行种群密度的调查,无需抓捕,避免对白头叶猴个体的伤害,B正确;
C、部分白头叶猴的粪便未被采集到,部分粪便放置太久导致DNA已经降解,无法进行研究,因此调查得到的种群数量,常小于真实数量,C正确;
D、在采用“粪便DNA分析法”调查种群密度时,宜采集新鲜粪便,以免其中DNA降解而影响结果,D对。
8.(2021·山东·高考真题)调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记 39 只鼠,第二次捕获 34 只鼠,其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于( )(结果取整数)
A.66 只/公顷
B.77 只/公顷
C.83 只/公顷
D.88 只/公顷
【答案】B
【详解】分析题意可知:调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记 39 只鼠中有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,故可将第一次标记的鼠的数量视为39-5=34只,第二次捕获 34 只鼠,其中有标记的鼠 15 只,设该区域该种鼠的种群数量为X只,则根据计算公式可知,(39-5)/X=15/34,解得X≈77.07,面积为一公顷,故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77 只/公顷。B正确。
9.(2020·上海·高考真题)互花米草入侵某湿地,欲调查其入侵程度,所用样方正确的是( )
【答案】D
【详解】样方法应遵循随机取样原则,该湿地呈方形,方形样方一般用五点取样法,D正确。
10.(2025·安徽·高考真题)种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A.采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B.利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C.对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D.调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
【答案】D
【详解】A、采用标记重捕法时,重捕前间隔适宜时长是为了让标记个体在调查区域内与未标记个体混合均匀,这样能保证重捕时的随机性,使结果更准确,A正确;
B、恒温动物的体温相对恒定,红外触发相机可利用其体温与环境的温度差异进行自动拍摄,主要用于对恒温动物进行野外种群数量调查研究,B正确;
C、鲸在水中活动,可利用声音(如鲸的叫声等)的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别,从而对鲸进行种群数量监测,C正确;
D、调查某土壤小动物物种丰富度时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动,D错误。
· 实验04 探究土壤微生物的分解作用(总结生态缸的制作)
(1)实验原理
土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者,它们的作用是将环境中的有机物分解为无机物,分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。
(2)实验流程
实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
实验设计
实验组
对土壤高温处理
A烧杯中加入30 mL土壤浸出液
对照组
对土壤不做任何处理
B烧杯中加入30 mL蒸馏水
自变量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有分解淀粉的微生物
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
(3)实验结论:土壤中的微生物具有分解作用。
【补充】生态缸的制作
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
太阳光能够透过,为光合作用提供光能,便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间
便于操作;缸内储备一定量的空气
11.(2025·山西·二模)为探究土壤微生物的分解作用,某实验小组设计了以下实验流程:①收集树叶→②处理土壤→③将树叶装袋后掩埋→④称重、比较。下列有关叙述错误的是( )
A.实验组土壤需在60℃恒温箱处理1小时 B.本实验对自变量的控制利用了减法原理
C.步骤③中应将树叶装在塑料袋中掩埋 D.用香蕉替代树叶可缩短实验所需时间
【答案】C
【详解】A、B、探究土壤微生物的分解作用实验中,实验组需要对土壤进行灭菌,即实验组土壤需在60℃恒温箱处理1小时,利用了控制变量的减法原理,A正确,B正确;
C、步骤③中的树叶应该装在网袋中,而在塑料袋中不能和微生物接触,达不到实验目的,C错误;
D、香蕉易腐烂,树叶不易腐烂,所以用香蕉可以缩短实验所用时间,D正确。
12.(2025·北京朝阳·一模)某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是( )
A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液
B.向淀粉溶液加入土壤浸出液,在室温放置2min后用碘液检测
C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱
D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀
【答案】C
【详解】A、将土壤灭菌后,会导致微生物失活,故不可对土壤灭菌,A错误;
B、2分钟时间过短,微生物难以充分分解淀粉,无法反映真实结果。通常需要更长时间(如几小时或过夜),B错误;
C、公路边空地的土壤浸出液(甲)处理后淀粉剩余较多(蓝色),说明其微生物分解作用较弱;校园花坛土壤浸出液(乙)分解作用较强(黄褐色),C正确;
D、斐林试剂检测还原糖(淀粉分解产物),甲(蓝色)说明淀粉分解少,可能不生成砖红色沉淀;乙(黄褐色)说明淀粉分解多,应生成砖红色沉淀,D错误。
13.(2025·陕西渭南·模拟预测)微水景生态缸改变了传统鱼缸与盆景的单一观赏效果,吸纳园林山水特点于微景,能在鱼缸中形成一个稳定的微型生态系统,保证了鱼类、植物等生物的存活,实现“零换水”。下列有关说法正确的是( )
A.为了增强观赏性,应给该生态缸中放入更多种类的鱼
B.微水景生态缸要定期通气,以保证各种生物的正常呼吸
C.生态缸的营养结构比较简单,一般很难长时间维持相对稳定
D.当微水景生态缸达到稳定状态后,各种生物的种群数量均达到K值
【答案】C
【详解】A、放入更多种类的鱼可能会超过生态缸的环境容纳量,破坏生态缸的稳定性,A错误;
B、微水景生态缸是一个稳定的微型生态系统,其中生产者可以通过光合作用产生氧气,不需要定期通气来保证各种生物的正常呼吸,B错误;
C、生态缸的动植物种类比较少,营养结构比较简单,因此一般很难长时间维持相对稳定,C正确;
D、生态缸达到稳定状态后,各生物种群数量保持相对稳定,但并不一定均能达到K值,D错误。
高分突破练
1.(2026·江西南昌·一模)生物学中常采用摘除、损伤、基因敲除、饲喂等实验方法来探究腺体或激素对生理活动的影响。某研究小组以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果或进行了相关分析,下列合理的是( )
A.若摘除家兔(XY)胚胎期发育为睾丸的组织,幼体外生殖器官会表现为雌性
B.若损伤下丘脑不同区域,可探究出体温调节中枢及呼吸中枢的具体部位
C.若敲除甲状腺激素合成相关基因,体内的TRH、TSH相对含量水平会降低
D.若给1型糖尿病动物服用胰岛素,一段时间后会出现体内血糖降低现象
【答案】A
【详解】A、胚胎期睾丸分泌的雄性激素可促进雄性外生殖器官的发育,若摘除胚胎期发育为睾丸的组织,无法合成雄性激素,幼体外生殖器官会朝雌性方向发育,A正确;
B、体温调节中枢位于下丘脑,但呼吸中枢位于脑干,损伤下丘脑无法探究呼吸中枢的位置,B错误;
C、若敲除甲状腺激素合成相关基因,甲状腺激素合成量减少,其对下丘脑、垂体的负反馈抑制作用减弱,体内TRH、TSH的相对含量会升高,C错误;
D、胰岛素的化学本质是蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶分解失活,无法发挥降血糖的作用,1型糖尿病患者需注射胰岛素治疗,D错误。
2.(2026·辽宁·模拟预测)下列关于动物激素的发现与探究历程的叙述,错误的是( )
A.斯他林和贝利斯的实验未证明胰液的分泌不受神经系统的调节
B.给摘除睾丸后雄性特征消失的公鸡注射睾酮,运用了控制变量的“加法原理”
C.班廷摘除健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病,再给其注射从结扎胰管的狗中得到的胰腺提取液,该实验方法遵循了对照原则
D.将狗的小肠黏膜滤液注射给其他狗,使其血压骤然下降,说明促胰液素有降血压的作用
【答案】D
【详解】A、斯他林和贝利斯的实验仅证明胰液分泌存在促胰液素调节的体液途径,并未排除神经调节对胰液分泌的作用,因此未证明胰液分泌不受神经系统调节,A正确;
B、加法原理指人为增加某自变量探究其作用,摘除睾丸的公鸡失去睾酮来源,后续注射睾酮属于人为添加睾酮变量,运用了加法原理,B正确;
C、该实验中摘除胰腺引发糖尿病、注射含胰岛素的胰腺提取液后症状缓解,形成前后自身对照,遵循了对照原则,C正确;
D、小肠黏膜滤液中含有多种成分,并非仅含促胰液素,血压下降的原因无法直接归因于促胰液素,变量不唯一,不能得出该结论,D错误。
3.(2026·四川德阳·一模)研究发现长期熬夜引起的压力会使机体释放过多NE(去甲肾上腺素),引起一系列的代谢变化,从而引起黑素细胞干细胞过度激活,导致头发变白(如图)。为探究NE主要是作为激素还是神经递质发挥作用,研究人员用模型小鼠、药物X(抑制突触前膜神经递质的释放)和兴奋性神经递质ACh进行相关实验。实验过程及结果如表。下列推断错误的是( )
组别
处理
结果(白毛率)
①给小鼠注射一定量的生理盐水
进行熬夜
压力刺激
60%
②给小鼠注射一定量的药物X
7%
③?
?
表
A.熬夜引起黑素细胞干细胞过度激活是神经—体液调节的结果
B.③组先注射等量的药物X,然后再注射适量的ACh
C.若②组白毛率略小于③组,则支持NE主要作为激素发挥作用
D.若②组白毛率明显小于③组,则支持NE主要作为激素发挥作用
【答案】C
【详解】A、由图1可知熬夜引起黑素细胞干细胞过度激活,既可以通过神经调节,也可以通过体液调节,A正确。
B、实验设计需遵循“单一变量原则”,③组应先注射等量的药物X,然后再注射适量的ACh,以验证NE来源,B正确。
C、②组注射药物X,抑制神经递质释放,若NE是神经递质,其释放会被阻断;若为激素,药物X也会阻断ACh释放,进而阻断NE的释放,使白毛率降低,③组先注射药物X(阻断神经递质释放),再注射ACh(补充兴奋性神经递质),即使补充了ACh,在药物X的作用下,作为神经递质的NE仍无法释放,只有激素形式的NE可以释放,若②组白毛率略小于③组,说明激素形式的NE效果不明显,NE主要以神经递质形式发挥作用,C错误。
D、若②组白毛率明显小于③组,说明激素形式的NE效果明显,NE主要作为激素发挥作用,D正确。
4.(2026·山东日照·一模)研究人员用14C标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯(BR)对IAA运输的影响,实验方法及结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.BR与受体结合后可调节主根内IAA的运输
B.根生长过程中,IAA通过促进细胞质分裂使主根伸长
C.由图可推测,IAA在主根内既可进行极性运输又可进行非极性运输
D.由图可推测,BR促进主根内的IAA由尖端向中部运输的作用更显著
【答案】B
【详解】A、BR(油菜素内酯)作为一种植物激素,需要与受体结合才能发挥调节作用。从实验结果看,BR 组与对照组的 ¹⁴C-IAA 含量相对值存在明显差异,说明 BR 可以调节主根内 IAA 的运输,A正确;
B、生长素主要促进细胞核的分裂, 而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用,B错误;
C、甲处理:¹⁴C-IAA 处理部位在中部,检测部位在尖端,能检测到放射性,说明 IAA 可从中部向尖端运输(非极性运输)。乙处理:¹⁴C-IAA 处理部位在尖端,检测部位在中部,能检测到放射性,说明 IAA 可从尖端向中部运输(极性运输)。因此可推测 IAA 在主根内既可进行极性运输,又可进行非极性运输,C 正确;
D、对比甲、乙两组:甲组(中部→尖端):BR 组与对照组的 ¹⁴C-IAA 含量差值较小。乙组(尖端→中部):BR 组与对照组的 ¹⁴C-IAA 含量差值更大,说明 BR 对 IAA 由尖端向中部运输的促进作用更显著,D 对;
5.(2026·广东汕头·模拟预测)某同学在单侧蓝光照射下向棉花下胚轴的不同部位涂抹30 mM的H2O2溶液,发现下胚轴出现不同程度的弯曲,见图a。检测甲、乙组棉花下胚轴向光侧和背光侧的生长素(IAA)含量,结果见图b。下列分析不合理的是( )
A.H2O2可增强下胚轴在单侧蓝光下的向光性
B.H2O2通过抑制下胚轴细胞伸长调节向光性
C.H2O2促进下胚轴的IAA从向光侧运到背光侧
D.H2O2通过扰乱IAA等激素的作用调节向光性
【答案】C
【详解】A、分析图 a 甲组(单侧蓝光)下胚轴出现一定的向光弯曲;乙组(单侧蓝光 + 涂抹 H₂O₂)下胚轴的向光弯曲程度比甲组明显增大,A 正确;
B、分析图 b 甲组和乙组,乙组向光侧和背光侧IAA浓度都比甲组低,说明H2O2对IAA的合成有抑制作用或者是促进IAA的降解,乙组比甲组向光性更明显,说明H₂O₂对向光侧下胚轴细胞伸长有抑制作用,B正确;
C、乙组向光侧和背光侧IAA浓度都比甲组低,说明H₂O₂不是促进下胚轴的IAA从向光侧运到背光侧,C错误;
D、从实验结果来看,H₂O₂改变了IAA 的正常分布模式,从而扰乱了 IAA 等激素的作用,最终影响了向光性反应,D正确。
6.(2025·河北保定·三模)为提高农作物产量,科研人员研究不同环境因素及植物激素对农作物生长发育的影响。下列关于农作物生长调节的叙述,正确的是( )
A.用适宜浓度的乙烯利处理未成熟的番茄果实,可促进其发育,使果实提前成熟上市
B.给处于花期的油菜喷洒适宜浓度的生长素类似物,能提高油菜籽的产量
C.干旱条件下,农作物体内合成的细胞分裂素减少、脱落酸增多,以适应缺水环境
D.用一定浓度的生长素类似物处理插条,浸泡法比沾蘸法使用的浓度高,处理时间长
【答案】C
【详解】A、乙烯利释放乙烯,乙烯的主要作用是促进果实成熟,而非促进发育。促进果实发育的是生长素,A错误;
B、生长素类似物可促进未受粉的子房发育为无籽果实,但油菜籽的形成需受精,喷洒后无法提高产量,B错误;
C、干旱时,脱落酸增多促进气孔关闭减少水分散失,细胞分裂素减少延缓生长,符合植物对逆境的适应,C正确;
D、浸泡法通常使用较低浓度且处理时间长,沾蘸法则用高浓度短时间处理,D错误。
7.(2026·湖北荆州·二模)为筛选适宜甜菜大田生产的调控措施,科研人员对甜菜叶面喷施了不同浓度的四种植物生长调节剂,一段时间后,分别统计甜菜地上部分和地下部分的干重,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.随着植物生长调节剂浓度的增加,甜菜干重随之增加
B.在四种植物生长调节剂中,缩节胺处理组的地下部干重增幅最大
C.缩节胺、矮壮素是甜菜细胞内合成的、对生长发育有显著调节作用的微量有机物
D.据实验推测:缩节胺、矮壮素、烯效唑和乙烯利均能促进甜菜有机物向地下部运输
【答案】D
【详解】A、分析图可知,喷施矮壮素组、烯效唑组、乙烯利组甜菜干重随着浓度的增加先增后减,A错误;
B、分析图可知,四种植物生长调节剂中,乙烯利浓度为Y2组的地下部分增幅最大,B错误;
C、植物生长调节剂是指由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,缩节胺、矮壮素属于植物生长调节剂,不在植物细胞内合成,C错误;
D、据图分析,与对照组(CK)相比,添加了缩节胺、矮壮素、烯效唑和乙烯利组别的地下部分甜菜干重均增加了,说明缩节胺、矮壮素、烯效唑和乙烯利均能促进甜菜有机物向地下部运输,D正确。
8.(2026·广东广州·一模)环境核酸技术可从环境中提取、纯化并检测生物体释放到环境中的DNA(eDNA)或RNA(eRNA)。我国研究团队开发了一种针对线粒体COX3和CYTB基因的双标记eDNA/eRNA技术,用于监测极度濒危物种长江江豚野外种群。下列叙述错误的是( )
A.此监测技术有准确性高、对监测对象干扰少等优点
B.由于DNA稳定性较强,通过eDNA监测能准确计算种群数量
C.依据eDNA和eRNA的特性,双标记技术能同时捕捉到物种组成与代谢活性等信息
D.对线粒体COX3和CYTB基因位点进行双检测能区分近缘种
【答案】B
【详解】A、该技术仅需采集环境样本提取核酸即可完成监测,无需直接捕捉、惊扰长江江豚,对监测对象干扰少;且基于特异性基因序列检测,准确性高,A正确;
B、DNA稳定性较强,可在环境中长期残留,无法区分是当前存活个体还是已离开/死亡个体遗留的eDNA,同时也无法对应到具体的个体数量,因此不能通过eDNA监测准确计算种群数量,B错误;
C、eDNA稳定性强,可反映环境中存在的物种组成;eRNA易降解,只有代谢活跃的现存生物才会持续释放eRNA,可反映物种的代谢活性,因此双标记技术能同时捕捉两类信息,C正确;
D、不同物种的线粒体COX3和CYTB基因的碱基序列具有物种特异性,双位点检测可提升鉴定的特异性,能区分近缘种,D正确。
9.(2026·河北承德·一模)某科研团队调查红树林湿地的两种生物种群密度:对活动能力强、活动范围广的招潮蟹,采用标记重捕法;对植株矮小、呈斑块状分布的草本植物海马齿,采用样方法。下列叙述错误的是( )
A.调查招潮蟹种群密度时,若标记个体易被天敌捕食,会导致调查结果偏低
B.调查海马齿种群密度时,随机取样并适当增大样方面积以减小误差
C.统计海马齿样方时,若漏统计样方中部分个体,会导致调查结果偏低
D.上述两种方法调查种群密度时,最终得到的结果均为种群密度的估计值
【答案】A
【详解】A、标记重捕法的计算公式为:种群总个体数=(初次标记个体数×重捕个体数)÷重捕中带标记的个体数。若标记个体易被天敌捕食,会导致重捕时获得的带标记个体数偏小,代入公式后计算出的种群总个体数偏大,即调查结果偏高,A错误;
B、样方法调查种群密度时,随机取样可避免主观因素对结果的干扰;海马齿呈斑块状分布,适当增大样方面积可提升样方的代表性,减小实验误差,B正确;
C、样方法统计个体数时,若漏统计样方内的部分个体,会使样方内个体数的平均值偏小,最终计算出的种群密度结果偏低,C正确;
D、标记重捕法和样方法都属于估算法,无法统计到种群的全部个体,最终得到的结果均为种群密度的估计值,D正确。
10.(2026·河北·一模)某学习小组利用小球藻进行种群数量动态变化的探究实验,下列叙述正确的是( )
A.小球藻的初始密度不会改变种群的环境容纳量
B.每天定时摇动锥形瓶多次,目的主要是增大培养液中的二氧化碳含量
C.将藻液滴入血细胞计数板,盖上盖玻片后检测藻体密度
D.培养基不添加氮源也能获得大量藻体蛋白质
【答案】A
【详解】A、环境容纳量(K值)是由环境中的资源、空间、天敌等因素决定的,与种群的初始密度无关,A正确;
B、每天定时摇动锥形瓶的主要目的是使小球藻在培养液中分布均匀,保证取样的准确性,同时也能让小球藻更充分地接触光照和空气,但不是主要为了增大二氧化碳含量,B错误;
C、使用血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片,再将藻液滴在盖玻片边缘,待其自行渗入计数室后再检测,选项操作顺序错误,C错误;
D、蛋白质的组成元素包含氮元素,小球藻无固氮能力,培养基不添加氮源时无法合成蛋白质,不能获得大量藻体蛋白质,D错误。
11.(2026·江西赣州·模拟预测)利用声音比对调查长臂猿种群密度的方法类似于标记重捕法。此方法需连续两年搜集长臂猿声音信息,比对后套用计算公式(X·Y)/(Z·S),其中X为第一年搜集到长臂猿的数量,S为调查的面积。下列叙述错误的是( )
A.Y应为第二年通过声音信息搜集到的同一区域所有长臂猿的数量
B.Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年声音相同的长臂猿数量
C.为避免个体分布不均匀对统计结果的影响,调查面积S不能太小
D.还可采用红外线触发拍照、粪便DNA分析等方法精确调查其密度
【答案】D
【详解】AB、标记重捕法公式是(第一次标记数×第二次捕获总数)/第二次捕获标记数,所以X是第一 年搜集到长臂猿的数量,则Y应为第二年通过声音信息搜集到的同一区域所有长臂猿的数量,Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年声音相同的长臂猿数量,符合标记重捕法中“重捕的标记数” 的定义,A、B正确;
C、若S过小,会导致样本代表性不足,加剧个体分布不均匀的影响,C正确;
D、调 查种群密度的方法多种,还可采用红外线触发拍照、粪便DNA分析等方法,但都是估算方法,无法精确调查,D错误。
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)粪便DNA标记重捕法是通过收集不同时间和地点的粪便样本,对其中的DNA进行个体识别,在后续的采样中再次检测到相同个体的DNA,根据两次采样中重复个体的比例等信息,计算出种群数量。研究人员采用该方法对某东北豹种群密度进行调查,发现该东北豹种群成年雌性个体略多于雄性,种群年龄结构中幼年个体比例较高。下列叙述正确的是( )
A.该方法避免了传统标记重捕法中标记动物可能带来的损伤或标记物脱落等问题
B.该方法利用了DNA分子的特异性,可精确计算出调查区域东北豹的实际种群密度
C.若两次调查期间有个体死亡或迁出,则通过该方法计算的种群数量比实际值偏小
D.该东北豹种群中雌性个体多、幼年个体比例高,表明其种群数量一定呈增长趋势
【答案】A
【详解】A、传统标记重捕法需要直接捕捉动物并施加标记,可能对动物造成损伤,也易出现标记物脱落的问题,粪便DNA标记重捕法仅需收集粪便样本,无需接触、标记动物本身,可避免上述问题,A正确;
B、不同个体的DNA碱基排列顺序存在差异,利用了DNA分子的特异性,但种群密度的调查结果均为估算值,无法精确计算出调查区域的实际种群密度,B错误;
C、根据标记重捕法计算公式:种群数量=(第一次识别的个体数×第二次采样的个体数)÷第二次采样中重复识别的个体数,若两次调查期间已识别的个体死亡或迁出,会导致第二次检测到的重复个体数偏少,最终计算的种群数量比实际值偏大,C错误;
D、雌性个体多、幼年个体比例高说明该种群为增长型年龄结构,年龄结构仅能预测种群数量变化趋势,种群数量还受环境、食物、天敌等多种因素影响,并非一定呈增长趋势,D错误。
13.(2026·辽宁·模拟预测)土壤是无数动物的家园,科研人员可以通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度,进而反映一个地区土壤的土质情况。下列有关土壤中小动物类群丰富度调查实验的叙述,正确的是( )
A.调查土壤中小动物类群的物种丰富度,属于种群水平上的研究
B.统计土壤中个体较大、种群数量有限的物种数量,可采用记名计算法
C.使用诱虫器采集小动物时,利用了小动物趋光、趋湿、避高温的特点
D.鉴定采集的土壤小动物,可以用高倍光学显微镜进行直接观察并记录
【答案】B
【详解】A、物种丰富度指群落中物种数目的多少,属于群落水平的研究范畴,A错误;
B、记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的物种(如蚯蚓、蜈蚣等),可直接统计物种数量;目测估计法则用于数量众多的小型动物,B正确;
C、诱虫器利用土壤小动物避光、趋湿、避高温的特性,C错误;
D、高倍光学显微镜需制作玻片标本观察微小结构,而土壤小动物需借助实体镜(解剖镜)直接观察外部形态及运动特征,D错误。
14.(2025·广东惠州·二模)下列有关种群和群落水平的实验或调查的叙述,错误的是( )
A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化,增加初始接种量会导致酵母菌K值变大
B.为评估朱鹮幼鸟数量及种群密度的来年变化,可采用样方法调查朱鹮蛋的数量
C.研究水体中小动物类群丰富度时,使用可密封的取样器在不同深度的水中取样
D.利用动物声音存在个体差异的特点,可采用声音辨认法调查动物的种群密度
【答案】A
【详解】A、环境容纳量(K值)由环境资源量决定,与初始接种量无关,A错误;
B、朱鹮蛋位置固定,无法进行活动,可采用样方法统计数量,进而预测幼鸟数量及种群密度变化,B正确;
C、调查水体小动物类群丰富度时,需使用密封取样器分层取样,防止生物逃逸,保证样本统计的准确性,C正确;
D、动物声音具有个体特异性,可采用声音辨认法调查动物的种群密度,D正确。
15.(2026·安徽滁州·一模)实验过程中的变化因素称为变量,变量有自变量、因变量和无关变量之分。下列关于课本中的实验,叙述正确的是( )
A.比较过氧化氢在不同条件下分解的探究实验,自变量为催化剂的种类
B.探究土壤微生物对落叶的分解作用实验,60℃处理土壤1h组为实验组
C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验,需选用碘液对因变量进行检测
D.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验,两组培养液中的溶氧量是无关变量
【答案】B
【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下分解的探究实验,自变量是反应条件(如加热、FeCl3、肝脏研磨液),而不仅仅是催化剂的种类,A错误;
B、探究土壤微生物对落叶分解作用实验中,60℃处理土壤1h(灭菌)组消除了微生物,与未处理土壤组形成对照,故60℃组为实验组,B正确;
C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用实验中,因变量为还原糖生成情况,需用斐林试剂检测还原糖,碘液仅能检测淀粉剩余量,无法检测蔗糖是否水解,C错误;
D、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,有氧组与无氧组的溶氧量差异是导致呼吸方式不同的关键因素,属于自变量而非无关变量,D错误。
16.(2024·山东德州·三模)下列有关教材实验的叙述,正确的是( )
A.单子叶植物多为丛生或蔓生,所以不能用样方法调查其种群密度
B.探究土壤微生物对淀粉的分解作用,两支试管先加入碘液再加斐林试剂检验淀粉的分解和还原糖的产生
C.研究土壤小动物丰富度的实验中,诱虫器花盆里土壤与盆壁之间要留空隙
D.生态缸为密闭环境,需要置于室内通风、光线直射的地方
【答案】C
【详解】A、单子叶植物一般为丛生或蔓生,但是其相对较为稀疏,所以可以用样方法调查其种群密度,A错误:
B、探究土壤微生物对淀粉的分解作用两支试管加入斐林试剂检验是否产生还原糖,另外两只试管加入碘液检验淀粉是否被分解,B错误:
C、研究土壤小动物丰富度的实验中,诱虫器花盆里土壤与盆壁之间要留空隙,便于空气流通,C正确;
D、生态缸为密闭环境,需要置于室内通风、光线良好的地方,但是不能放在光线直射的地方,D错误。
17.(2023·重庆·模拟预测)2019年1月15日重庆大学举办嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会,宣布人类首次在月面的生物生长培育试验成功,棉花种子在月球上发出嫩芽,这是人类在月球上种植出的第一片植物绿叶。科普实验所用的载荷罐是一个密封的罐体,内有棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物,还有18毫升水,以及土壤、空气、热控和两个记录生物生长状态的相机。下列分析错误的是( )
A.该载荷罐相当于一个生态缸,维持其正常运行需要输入光
B.从生态系统的组成成分看,酵母菌属于消费者
C.罐内的生物不是孤立的,它们之间存在物质、能量和信息的联系
D.该系统的抵抗力稳定性较差,若让食物网变复杂,可能增加稳定性
【答案】B
【详解】A、分析题意可知,载荷罐是一个密封的罐体,内有棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物,还有18毫升水,以及土壤、空气、热控和两个记录生物生长状态的相机,则该载荷罐相当于一个生态缸,维持其正常运行需要输入光,以满足其中生产者的光合作用所需,A正确;
B、从生态系统的组成成分看,酵母菌是微生物,属于分解者,果蝇属于消费者,B错误;
C、罐内的生物不是孤立的,它们与所处的无机环境之间构成一个小的生态系统,彼此之间存在物质、能量和信息的联系,C正确;
D、一般而言, 生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,该系统的抵抗力稳定性较差,若让食物网变复杂,可能增加稳定性,D正确。
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专题四 生命活动调节的相关实验
实验梳理+高分突破练
实验目录
实验01 动物激素的发现相关实验
实验02 生长素的发现过程
实验03 培养液中酵母菌种群数量的变化
实验04 探究土壤微生物的分解作用
· 实验01 动物激素的发现相关实验
1. 沃泰默的实验
步骤
内容
观察现象,提出问题
胰液的分泌是如何调节的呢?
提出假设
沃泰默:这是神经调节(反射)的结果
实验验证
a. 稀盐酸注入小肠 → 结果:胰腺分泌胰液
b. 稀盐酸注入血液 → 结果:胰腺不分泌胰液
c. 稀盐酸注入小肠,切除通向该段小肠的神经,只留下血管 → 结果:胰腺分泌胰液
得出结论
a、b组说明:只有用稀盐酸刺激小肠时,胰腺才能分泌胰液
a、c组说明:胰腺分泌胰液可以不受神经调节
2. 斯他林和贝利斯的实验
项目
内容
实验假设
在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌
实验过程
1. 稀盐酸与小肠黏膜混合
2. 制成提取液
3. 注入同一条狗的静脉
4. 现象:胰腺分泌胰液
实验结论
胰腺的分泌受化学物质的调节,这种化学物质由小肠黏膜分泌,作用于胰腺
3. 研究动物激素生理功能的常用方法
(1) 实验思路
某种方法处理实验动物→出现相应病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素生理功能
(2) 研究动物激素生理功能的常用方法
处理方法
实验对象及操作
异常反应(实验现象)
结论(激素功能)
适用性
饲喂法
用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪
短时间内发育成小型青蛙
① 甲状腺激素能促进幼小动物的发育;
②(结合摘除法)甲状腺激素可促进有机物代谢,加速体内物质氧化分解;
③ 甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性
只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质、多肽类激素(口服后不被消化酶破坏)
摘除法
摘除蝌蚪的甲状腺
发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪,不变态)
理论上各种内分泌腺均能通过摘除法证明其产生的激素的功能(观察激素缺乏后的症状)
摘除法
摘除幼龄狗的甲状腺
身体臃肿,基础代谢低;发育停止;呆笨、萎靡
阉割法/移植法
割除公鸡睾丸→移植卵巢
雄性第二性征逐渐消退→逐渐出现雌性第二性征
雌(雄)激素能激发并维持雌(雄)性第二性征
适用于性腺(研究性激素对第二性征的影响)
注射法
给小白鼠注射一定剂量的胰岛素
小白鼠反应迟钝,活动减少,甚至昏迷
胰岛素能够降低血糖浓度,较大剂量注射时,会出现低血糖昏迷
各种激素均可(激素可通过注射补充,观察功能)
切除法+注射法
切除幼龄狗垂体→注射一定量的生长激素
生长停滞→逐渐恢复生长
垂体分泌的生长激素可促进动物的生长
理论上各种内分泌腺均可通过“切除法与注射法配合”,证明其功能及产生激素的功能(先切除腺体观察缺乏症状,再注射激素观察恢复情况)
(3) 实验成功的关键点
a.实验中必须要遵循对照原则和单一变量原则。
b.一次实验一般只能研究某种激素的某些生理作用,而不能研究该激素的全部生理作用。
C.在实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。
d.对于幼小的动物,一般不采用摘除法或注射法,如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响应该采用饲喂法。
1.(2020·全国I卷·高考真题)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
2.(2025·河南·高考真题)饥饿可以通过肾上腺影响毛发生长。研究人员进行了相关实验,小鼠分组处理情况和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
分组
处理
实验结果
皮质醇水平
毛发
甲
正常饮食
正常
正常
乙
断食
升高
减少
丙
断食+切除肾上腺
无
正常
A.断食处理可通过体液调节使靶细胞发生一系列的代谢变化
B.通过甲乙组对比分析不能证明毛发的生长受肾上腺的调节
C.丙组切除肾上腺处理是采用了自变量控制中的“减法原理”
D.根据甲乙丙组实验可以证明饥饿通过皮质醇调节毛发生长
3.(2022·北京·高考真题)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )
A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
· 实验02 生长素的发现过程(总结植物生长调节剂的应用)
(1)生长素的发现过程
科学家
实验设计
实验结论
达尔文
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
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
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
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素
对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,只能说“影响”
(2)与植物激素相关的实验设计
1.验证尖端产生生长素
(1)实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示)。
(2)对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示)。
2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段
(1)实验组:在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)
(2)对照组:胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
3.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作
(2)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
(1)实验操作
a
b
(2)结论:生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,而不能从形态学下端向形态学上端运输。
5.探究植物激素的相互作用
(1)实验设计:设置空白(加入等量蒸馏水处理)对照组,单独使用激素A,单独使用激素B,共同使用激素A、B的实验组。
(2)结果预测与结论:①与对照组相比,若生长状况更好,表明具有促进作用;若生长状况差于对照组,表明具有抑制作用。
②与单独使用组比较,若共同使用时比单独使用更好,则表明A与B可表现为协同;若共同使用时效果差于单独使用组,则A、B可表现为作用效果相反。
【补充】探索植物生长调节剂的应用
(1)预实验
①概念:在正式实验前预先做的实验。
②意义:为进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性。
(2)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
①实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况一般不同。
②实验过程
预实验:
正式实验:
步骤
内容
分组
把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
配制梯度溶液
取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
处理插条
方法一:浸泡法 — 将插条的形态学下端浸泡在配制好的溶液中一段时间后取出
方法二:沾蘸法 — 将插条的形态学下端在较高浓度的溶液中沾蘸几秒钟后取出
实验培养
将处理后的插条在相同条件下进行培养
记录结果
观察并记录各组插条的生根数量、生根长度等指标
分析结果
根据记录结果绘制曲线图,分析生根效果与浓度的关系
实验结论
促进插条生根的最适浓度两侧存在促进生根效果相同的两个不同浓度
实验分析:
①注意区分本实验的三个变量
自变量:生长素类调节剂(如2,4D溶液)的浓度。
因变量:插条生根的数量(或长度)。
无关变量:处理溶液剂量、温度、光照相同及选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
②根据实验的要求选择合适的实验材料。为了保证实验设计的严谨性,还需要设置重复实验和一定的对照实验,预实验时需要设置清水的空白对照,在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。另外,在配制溶液时,浓度梯度要小,组别要多。
4.(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
5.(2023·山东·高考真题)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
6.(2024·广西·高考真题)百香果具有较高的经济价值,在广西多地种植,赋能乡村振兴。为探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,某兴趣小组提出实验方案,其中不合理的是( )
A.设置清水组作为空白对照
B.将2,4-D浓度作为自变量
C.将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量
D.随机选择生长状况不同的枝条作为实验材料
· 实验03 培养液中酵母菌种群数量的变化
(总结双子叶植物种群密度、土壤中小动物类群丰富度的调查)
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。
(3)酵母菌的计数可用抽样检测的方法。
2.实验流程
步骤
操作内容与细节
培养
酵母菌接种于液体培养基中,在无菌条件下进行培养
取样
先振荡培养基,再用吸管吸取少量培养液
计数
① 将吸管内的培养液滴在计数板上的盖玻片边缘,让培养液自行渗入,用滤纸吸去多余的培养液;
② 待酵母菌全部沉降到计数室底部,在显微镜下计数一个小方格内的酵母菌数量;
③ 估算培养液中的酵母菌总数
重复观察
连续7天,每天重复上述步骤,统计酵母菌数目
绘图分析
将所得数值用曲线表示出来,得出酵母菌种群数量的变化规律
3.结果分析
数量变化曲线
C点前
酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型
DE段曲线下降
原因可能是营养物质随着消耗逐渐减少,有害产物逐渐积累,培养液的pH等理化性质发生改变等
4.实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时,对于压在方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成对照;需要做重复实验,目的是尽量减少误差,需对每个样品计数三次,取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
【补充】
一、调查种群密度的方法
1.逐个计数法:适用范围-分布范围较小、个体较大的种群,实例-调查某山坡上的珙桐密度
2.估算法
(1)样方法 并非只适用于植物
①适用对象:植物或活动范围小、活动能力弱的动物(或昆虫卵)。
②取样方法:五点取样法和等距取样法。
③取样关键:随机取样。
(2)标记重捕法 调查期间无迁入和迁出、出生和死亡;标记物对所调查动物生命活动无影响,不能太过醒目、不易脱落
①适用对象:活动范围大、活动能力强的动物。
②计算公式:N(种群数量)=×M(初次捕获标记数)
(3)黑光灯诱捕法
对于有趋光性的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度。
注意:在调查分布范围较小,个体较大的种群时,可以逐个计数。
(4)抽样检测法
对于酵母菌等微生物可以用抽样检测法调查种群密度。
(5)调查种群数量的其他方法:
①用红外触发相机拍摄照片和视频;②根据动物的粪便特征计数;③通过动物的声音特征进行计数。
2、 土壤中小动物类群丰富度的调查
1.实验原理 一般用于种群水平上的研究
(1)许多土壤动物(鼠妇、蚯蚓、蜈蚣等)有较强的活动能力,且身体微小,不适于用样方法进行调查。常用取样器取样的方法进行采集、调查。 群落水平上研究物种数目
(2)群落中物种数目的统计方法
①记名计算法:在一定面积的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
②目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。
2.实验步骤
步骤
操作内容与细节
准备与取样
制作取样器 → 选择取样地点 → 取样
采集小动物
① 诱虫器采集:利用土壤动物趋暗、趋湿、避高温的习性,应使土壤动物远离光源、热源
② 简易采集法:用解剖针拨找,同时用放大镜观察,发现小动物后进行采集
③ 采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精中,也可将活着的小动物放入试管中
观察和分类
① 可借助放大镜、体视显微镜进行观察
② 可借助动物图鉴查清小动物的名称,并进行分类
统计和分析
统计方法:记名计算法和目测估计法
3.取样器取样法误差归纳
(1)未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。
(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。
(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”,并记下其特征。)
7.(2024·广西·高考真题)白头叶猴为广西特有的濒危保护动物。为了调查其种群数量,可采用“粪便DNA分析法”,主要步骤有:采集白头叶猴粪便,分析其中白头叶猴的微卫星DNA(能根据其差别来识别不同个体)等。关于“粪便DNA分析法”的叙述,错误的是( )
A.属于样方法,需随机划定样方采集粪便
B.无需抓捕,避免对白头叶猴个体的伤害
C.调查得到的种群数量,常小于真实数量
D.宜采集新鲜粪便,以免其中DNA降解
8.(2021·山东·高考真题)调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记 39 只鼠,第二次捕获 34 只鼠,其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于( )(结果取整数)
A.66 只/公顷
B.77 只/公顷
C.83 只/公顷
D.88 只/公顷
9.(2020·上海·高考真题)互花米草入侵某湿地,欲调查其入侵程度,所用样方正确的是( )
10.(2025·安徽·高考真题)种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A.采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B.利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C.对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D.调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
· 实验04 探究土壤微生物的分解作用(总结生态缸的制作)
(1)实验原理
土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者,它们的作用是将环境中的有机物分解为无机物,分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。
(2)实验流程
实验假设
微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
实验设计
实验组
对土壤高温处理
A烧杯中加入30 mL土壤浸出液
对照组
对土壤不做任何处理
B烧杯中加入30 mL蒸馏水
自变量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有分解淀粉的微生物
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
(3)实验结论:土壤中的微生物具有分解作用。
【补充】生态缸的制作
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
太阳光能够透过,为光合作用提供光能,便于观察
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间
便于操作;缸内储备一定量的空气
11.(2025·山西·二模)为探究土壤微生物的分解作用,某实验小组设计了以下实验流程:①收集树叶→②处理土壤→③将树叶装袋后掩埋→④称重、比较。下列有关叙述错误的是( )
A.实验组土壤需在60℃恒温箱处理1小时 B.本实验对自变量的控制利用了减法原理
C.步骤③中应将树叶装在塑料袋中掩埋 D.用香蕉替代树叶可缩短实验所需时间
12.(2025·北京朝阳·一模)某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用,分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤,制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液,分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是( )
A.将土壤灭菌后,加水搅拌,过滤获得土壤浸出液
B.向淀粉溶液加入土壤浸出液,在室温放置2min后用碘液检测
C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱
D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液,只有前者生成砖红色沉淀
13.(2025·陕西渭南·模拟预测)微水景生态缸改变了传统鱼缸与盆景的单一观赏效果,吸纳园林山水特点于微景,能在鱼缸中形成一个稳定的微型生态系统,保证了鱼类、植物等生物的存活,实现“零换水”。下列有关说法正确的是( )
A.为了增强观赏性,应给该生态缸中放入更多种类的鱼
B.微水景生态缸要定期通气,以保证各种生物的正常呼吸
C.生态缸的营养结构比较简单,一般很难长时间维持相对稳定
D.当微水景生态缸达到稳定状态后,各种生物的种群数量均达到K值
高分突破练
1.(2026·江西南昌·一模)生物学中常采用摘除、损伤、基因敲除、饲喂等实验方法来探究腺体或激素对生理活动的影响。某研究小组以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果或进行了相关分析,下列合理的是( )
A.若摘除家兔(XY)胚胎期发育为睾丸的组织,幼体外生殖器官会表现为雌性
B.若损伤下丘脑不同区域,可探究出体温调节中枢及呼吸中枢的具体部位
C.若敲除甲状腺激素合成相关基因,体内的TRH、TSH相对含量水平会降低
D.若给1型糖尿病动物服用胰岛素,一段时间后会出现体内血糖降低现象
2.(2026·辽宁·模拟预测)下列关于动物激素的发现与探究历程的叙述,错误的是( )
A.斯他林和贝利斯的实验未证明胰液的分泌不受神经系统的调节
B.给摘除睾丸后雄性特征消失的公鸡注射睾酮,运用了控制变量的“加法原理”
C.班廷摘除健康狗的胰腺,造成实验性糖尿病,再给其注射从结扎胰管的狗中得到的胰腺提取液,该实验方法遵循了对照原则
D.将狗的小肠黏膜滤液注射给其他狗,使其血压骤然下降,说明促胰液素有降血压的作用
3.(2026·四川德阳·一模)研究发现长期熬夜引起的压力会使机体释放过多NE(去甲肾上腺素),引起一系列的代谢变化,从而引起黑素细胞干细胞过度激活,导致头发变白(如图)。为探究NE主要是作为激素还是神经递质发挥作用,研究人员用模型小鼠、药物X(抑制突触前膜神经递质的释放)和兴奋性神经递质ACh进行相关实验。实验过程及结果如表。下列推断错误的是( )
组别
处理
结果(白毛率)
①给小鼠注射一定量的生理盐水
进行熬夜
压力刺激
60%
②给小鼠注射一定量的药物X
7%
③?
?
表
A.熬夜引起黑素细胞干细胞过度激活是神经—体液调节的结果
B.③组先注射等量的药物X,然后再注射适量的ACh
C.若②组白毛率略小于③组,则支持NE主要作为激素发挥作用
D.若②组白毛率明显小于③组,则支持NE主要作为激素发挥作用
4.(2026·山东日照·一模)研究人员用14C标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯(BR)对IAA运输的影响,实验方法及结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.BR与受体结合后可调节主根内IAA的运输
B.根生长过程中,IAA通过促进细胞质分裂使主根伸长
C.由图可推测,IAA在主根内既可进行极性运输又可进行非极性运输
D.由图可推测,BR促进主根内的IAA由尖端向中部运输的作用更显著
5.(2026·广东汕头·模拟预测)某同学在单侧蓝光照射下向棉花下胚轴的不同部位涂抹30 mM的H2O2溶液,发现下胚轴出现不同程度的弯曲,见图a。检测甲、乙组棉花下胚轴向光侧和背光侧的生长素(IAA)含量,结果见图b。下列分析不合理的是( )
A.H2O2可增强下胚轴在单侧蓝光下的向光性
B.H2O2通过抑制下胚轴细胞伸长调节向光性
C.H2O2促进下胚轴的IAA从向光侧运到背光侧
D.H2O2通过扰乱IAA等激素的作用调节向光性
6.(2025·河北保定·三模)为提高农作物产量,科研人员研究不同环境因素及植物激素对农作物生长发育的影响。下列关于农作物生长调节的叙述,正确的是( )
A.用适宜浓度的乙烯利处理未成熟的番茄果实,可促进其发育,使果实提前成熟上市
B.给处于花期的油菜喷洒适宜浓度的生长素类似物,能提高油菜籽的产量
C.干旱条件下,农作物体内合成的细胞分裂素减少、脱落酸增多,以适应缺水环境
D.用一定浓度的生长素类似物处理插条,浸泡法比沾蘸法使用的浓度高,处理时间长
7.(2026·湖北荆州·二模)为筛选适宜甜菜大田生产的调控措施,科研人员对甜菜叶面喷施了不同浓度的四种植物生长调节剂,一段时间后,分别统计甜菜地上部分和地下部分的干重,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.随着植物生长调节剂浓度的增加,甜菜干重随之增加
B.在四种植物生长调节剂中,缩节胺处理组的地下部干重增幅最大
C.缩节胺、矮壮素是甜菜细胞内合成的、对生长发育有显著调节作用的微量有机物
D.据实验推测:缩节胺、矮壮素、烯效唑和乙烯利均能促进甜菜有机物向地下部运输
8.(2026·广东广州·一模)环境核酸技术可从环境中提取、纯化并检测生物体释放到环境中的DNA(eDNA)或RNA(eRNA)。我国研究团队开发了一种针对线粒体COX3和CYTB基因的双标记eDNA/eRNA技术,用于监测极度濒危物种长江江豚野外种群。下列叙述错误的是( )
A.此监测技术有准确性高、对监测对象干扰少等优点
B.由于DNA稳定性较强,通过eDNA监测能准确计算种群数量
C.依据eDNA和eRNA的特性,双标记技术能同时捕捉到物种组成与代谢活性等信息
D.对线粒体COX3和CYTB基因位点进行双检测能区分近缘种
9.(2026·河北承德·一模)某科研团队调查红树林湿地的两种生物种群密度:对活动能力强、活动范围广的招潮蟹,采用标记重捕法;对植株矮小、呈斑块状分布的草本植物海马齿,采用样方法。下列叙述错误的是( )
A.调查招潮蟹种群密度时,若标记个体易被天敌捕食,会导致调查结果偏低
B.调查海马齿种群密度时,随机取样并适当增大样方面积以减小误差
C.统计海马齿样方时,若漏统计样方中部分个体,会导致调查结果偏低
D.上述两种方法调查种群密度时,最终得到的结果均为种群密度的估计值
10.(2026·河北·一模)某学习小组利用小球藻进行种群数量动态变化的探究实验,下列叙述正确的是( )
A.小球藻的初始密度不会改变种群的环境容纳量
B.每天定时摇动锥形瓶多次,目的主要是增大培养液中的二氧化碳含量
C.将藻液滴入血细胞计数板,盖上盖玻片后检测藻体密度
D.培养基不添加氮源也能获得大量藻体蛋白质
11.(2026·江西赣州·模拟预测)利用声音比对调查长臂猿种群密度的方法类似于标记重捕法。此方法需连续两年搜集长臂猿声音信息,比对后套用计算公式(X·Y)/(Z·S),其中X为第一年搜集到长臂猿的数量,S为调查的面积。下列叙述错误的是( )
A.Y应为第二年通过声音信息搜集到的同一区域所有长臂猿的数量
B.Z应为第二年搜集的声音信息中与第一年声音相同的长臂猿数量
C.为避免个体分布不均匀对统计结果的影响,调查面积S不能太小
D.还可采用红外线触发拍照、粪便DNA分析等方法精确调查其密度
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)粪便DNA标记重捕法是通过收集不同时间和地点的粪便样本,对其中的DNA进行个体识别,在后续的采样中再次检测到相同个体的DNA,根据两次采样中重复个体的比例等信息,计算出种群数量。研究人员采用该方法对某东北豹种群密度进行调查,发现该东北豹种群成年雌性个体略多于雄性,种群年龄结构中幼年个体比例较高。下列叙述正确的是( )
A.该方法避免了传统标记重捕法中标记动物可能带来的损伤或标记物脱落等问题
B.该方法利用了DNA分子的特异性,可精确计算出调查区域东北豹的实际种群密度
C.若两次调查期间有个体死亡或迁出,则通过该方法计算的种群数量比实际值偏小
D.该东北豹种群中雌性个体多、幼年个体比例高,表明其种群数量一定呈增长趋势
13.(2026·辽宁·模拟预测)土壤是无数动物的家园,科研人员可以通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度,进而反映一个地区土壤的土质情况。下列有关土壤中小动物类群丰富度调查实验的叙述,正确的是( )
A.调查土壤中小动物类群的物种丰富度,属于种群水平上的研究
B.统计土壤中个体较大、种群数量有限的物种数量,可采用记名计算法
C.使用诱虫器采集小动物时,利用了小动物趋光、趋湿、避高温的特点
D.鉴定采集的土壤小动物,可以用高倍光学显微镜进行直接观察并记录
14.(2025·广东惠州·二模)下列有关种群和群落水平的实验或调查的叙述,错误的是( )
A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化,增加初始接种量会导致酵母菌K值变大
B.为评估朱鹮幼鸟数量及种群密度的来年变化,可采用样方法调查朱鹮蛋的数量
C.研究水体中小动物类群丰富度时,使用可密封的取样器在不同深度的水中取样
D.利用动物声音存在个体差异的特点,可采用声音辨认法调查动物的种群密度
15.(2026·安徽滁州·一模)实验过程中的变化因素称为变量,变量有自变量、因变量和无关变量之分。下列关于课本中的实验,叙述正确的是( )
A.比较过氧化氢在不同条件下分解的探究实验,自变量为催化剂的种类
B.探究土壤微生物对落叶的分解作用实验,60℃处理土壤1h组为实验组
C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验,需选用碘液对因变量进行检测
D.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验,两组培养液中的溶氧量是无关变量
16.(2024·山东德州·三模)下列有关教材实验的叙述,正确的是( )
A.单子叶植物多为丛生或蔓生,所以不能用样方法调查其种群密度
B.探究土壤微生物对淀粉的分解作用,两支试管先加入碘液再加斐林试剂检验淀粉的分解和还原糖的产生
C.研究土壤小动物丰富度的实验中,诱虫器花盆里土壤与盆壁之间要留空隙
D.生态缸为密闭环境,需要置于室内通风、光线直射的地方
17.(2023·重庆·模拟预测)2019年1月15日重庆大学举办嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会,宣布人类首次在月面的生物生长培育试验成功,棉花种子在月球上发出嫩芽,这是人类在月球上种植出的第一片植物绿叶。科普实验所用的载荷罐是一个密封的罐体,内有棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物,还有18毫升水,以及土壤、空气、热控和两个记录生物生长状态的相机。下列分析错误的是( )
A.该载荷罐相当于一个生态缸,维持其正常运行需要输入光
B.从生态系统的组成成分看,酵母菌属于消费者
C.罐内的生物不是孤立的,它们之间存在物质、能量和信息的联系
D.该系统的抵抗力稳定性较差,若让食物网变复杂,可能增加稳定性
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