大题03 实验分析与探究（5大题型必刷练）（浙江专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

大题03 实验大题 内容导航 【课标强化·识重点】 锚课标，明要求，明确核心考点考查侧重 【知识回顾·记核心】 梳知识，建体系，熟记高频核心必背要点 【真题训练·练手感】 刷真题，悟考法，贴合考情练就答题手感 【题型分类·攻薄弱】 分题型，破难点，靶向突破知识薄弱板块 题型01 神经和神经纤维 题型02 动作电位机制 题型03 脊蛙 题型04 光合实验大题 题型05 血糖实验 概念 1 生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂 的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态 1.1 内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1.1.1 说明血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境 1.1.2 阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持 1.1.3 简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环 境间的物质交换 1.2 内环境的变化会引发机体的自动调节，以维持内环境的稳态 1.2.1 以血糖、体温、pH 和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用 保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动 1.2.2 举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命 活动，是维持内环境稳态的基础 1.3 神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化，并作出反应调控各 器官、系统的活动，实现机体稳态 1.3.1 概述神经调节的基本方式是反射（可分为条件反射和非条件 反射），其结构基础是反射弧 1.3.2 阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激 后形成动作电位，并沿神经纤维传导 1.3.3 阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 1.3.4 分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相 互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体 的稳态 1.3.5 举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动 1.3.6 简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动 1.4 内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作 用，实现机体稳态 1.4.1 说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状 腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素 参与生命活动的调节 1.4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳 态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等 1.4.3 举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态， 如体温调节和水盐平衡的调节等 1.4.4 举例说明其他体液成分参与稳态的调节，如二氧化碳对呼吸 运动的调节等1.5 免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或 异常的细胞，实现机体稳态 1.5.1 举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节 的结构与物质基础 1.5.2 概述人体的免疫包括与生俱来的非特异性免疫和后天获得的 特异性免疫 1.5.3 阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对 特定病原体发生的免疫应答 1.5.4 举例说明免疫功能异常可能引发疾病，如过敏、自身免疫病、 艾滋病和先天性免疫缺陷病等 1. 回顾2011-2025.06 高考真题的实验目的 时间 实验内容 2025.6 高考 验证药物 W 有促进巨噬细胞吞噬作用 2025.1 高考 研究药物 D 对机体生理功能的影响和药物 Z 对细胞增殖的影响 2024.6 高考 探究在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能 2024.1 高考 探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力 2023.6 高考 验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经 2023.01 高考 无单独实验 2022.06 高考 为研究物质 X 对高血糖症状的缓解作用 2022.01 高考 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路。坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变 2021.06 高考 探究酒精对动物行为的影响；探究离体条件下，施加 1% 酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能的影响；探究酒精对屈反射时长的影响；研究酒精延长屈反射时长的机理 2021.01 高考 验证无细胞的酵母汁可以进行 “乙醇发酵” 及 “乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助” 2020.7 高考 研究生理溶液中 K⁺浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和 Na⁺浓度升高对其动作电位的影响 2020.1 高考 研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率 2019.4 高考 验证胰岛素的生理作用 2018.10 高考 以实验动物蛙为材料，开展神经系统结构与功能的研究：验证刺激感受器与产生屈腿不是同时；验证用药物处理阻断了 Na⁺通道，刺激该神经时，Na⁺通道无法打开，阻断了 Na⁺内流，无法产生动作电位；研究膜电位与溶液钾离子浓度的关系 2018.4 高考 对下列生物学实验进行结果预测或分析与讨论 2017.10 高考 研究海拉细胞的细胞增殖，以总细胞数和细胞分裂指数为测定指标 2017.04 高考 欲研究药物乙对海拉细胞增殖的抑制作用 2016.10 高考 探究 A、B、C 三瓶细胞悬液中有几种细胞？ 2016.6 理综高考 研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用 2015.10 高考 探究小鼠肝细胞在不同浓度 NaCl 溶液中发生体积和数量变化的实验 2015. 理综 研究细菌 M 培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系 2014.6 高考 验证反射弧的组成与作用 2013.6 高考 研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响 2012.6 高考 完善生物制剂 W 对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路 2011.6 高考 探究某物质 X 对 Y 细胞增殖（DNA 合成）的影响 2. 对照原则 (1) 对照实验：除了一个因素之外，其他因素都保持不变的实验，通常分为实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。 (2) 对照原则：在对照实验中，应使实验组与对照组的自变量不同，其他因素都相同,以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度。 (3) 对照类型：按对照的内容和形式上的不同，通常有以下几种对照类型： 类型 设置对照实验 实例 空白 对照 指实验对象不进行任何实验处理 “生物组织中可溶性还原糖的鉴定”实验中,向甲试管溶液中加入本尼迪特试剂,而乙试管中不加本尼迪特试剂 自身 对照 实验组与对照组在同一对象上进行 “植物细胞质壁分离和复原”实验就是典型的自身对照。实验处理前的对象状况可视为对照组,实验处理后的对象变化则视为实验组 条件 对照 指虽给实验对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义上的 例如“用动物激素饲喂小动物”实验的设计方案: 甲组:饲喂甲状腺激素(实验组) 乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组) 丙组:不饲喂药剂(空白对照组) 肺炎链球菌离体实验：DNA+DNA酶 相互 对照 指不另设对照组,而是几个实验组相互对比进行对照 如“温度对酶活性的影响”实验中,几个实验组所采用的就是相互对照 阳性 对照 1. 对实验组施加能产生阳性反应的处理，旨在明确阳性反应的结果 2. 用于效果、质量检测，阳性对照证明试验药和对照药之间的差别：优效性或等效性 待测药为实验组 已知有用的药物为阳性对照组 3. 单一变量原则 在实验设计和操作中,不同的实验组中无关变量应完全相同,这样就可排除无关变量对实验结果的干扰,排除实验偶然性,提高实验的准确率。实验中除“单一变量(即自变量)”外,其他变量需注意等量原则,即: (1)生物材料要相同:所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和大小、生理状况、年龄、性别等方面要尽量相同或大致相同。 (2)实验器具要相同(型号、洁净程度等)。 (3)实验试剂要相同(用量、浓度、使用方法等)。 (4)处理方法要相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 4. 平行重复原则 在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 5. 科学性原则 在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1. （2026·浙江·高考真题）小鼠感染某流感病毒后会产生免疫应答，一定时间后绝大多数个体可自愈。若要开展小鼠被该流感病毒感染并恢复的实验，根据提供的材料与用具，以病毒数量和相应抗体浓度为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：小鼠若干只，流感病毒，检测病毒数量与抗体浓度的仪器等。 （要求与说明：实验不分组。实验条件适宜。） (1)完善实验思路： ①取每只小鼠的血液，经离心，得到的上清液即为_________________。 ②测定上清液中病毒数量与相应抗体浓度。记录数据。 ③________________________________________________________________。 ④每隔一定时间，重复①和②。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2)预测实验结果：（用曲线形式表示实验结果，并完善坐标系）___ (3)分析与讨论： ①小鼠感染该病毒后，其细胞毒性T细胞经分裂、分化后，可_________________靶细胞，靶细胞释放出的病毒与相应抗体结合，最终被_____________清除，该过程体现了体液免疫和细胞免疫的协同作用。 ②若小鼠再次感染该病毒，小鼠体内相应抗体的浓度会更_____________，原因是_____________________________________________________________________________________。 ③接种流感疫苗是预防流感的有效措施。针对免疫力较弱的人群，建议每年都接种流感疫苗，一方面是由于其体内抗体浓度降低，另一方面从抗原的角度分析，原因是_________________________________________________________________________________________。 2. （2025·浙江·高考真题）某同学欲开展验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用的实验。已知一个巨噬细胞可吞噬多个鸡红细胞(有细胞核)。根据提供的材料与用具，以巨噬细胞吞噬率和吞噬指数为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等。 (说明与要求：实验条件适宜，不考虑实验分组和离体培养条件对巨噬细胞的影响。细胞培养过程中，每天取样1次，共3次) 吞噬率=，吞噬指数=。 (1)完善实验思路 ①给豚鼠注射抗原溶液后，经处理，取豚鼠巨噬细胞悬液，少量置于含生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ②其余巨噬细胞悬液置于若干个含培养液的培养瓶中，___________________，进行离体培养。 ③一天后取培养液中的巨噬细胞悬液，置于含有生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ④___________________________________________________________。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2) 用表格的形式预测实验结果。(表格预测结果用+的多少表示) (3)分析与讨论 ①为了显示巨噬细胞中的细胞核，可选用_______________显色液染色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的细胞器是_______________。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有___________________________________________________(答出两点即可)。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类___________，抗体数量___________。 3. （2025·浙江·高考真题）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的__________________细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量______________。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是_________________________。 ②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是______________。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 i i．___________________________________________________________________________________。 i i i．___________________________________________________________________________________。 i i i i．______________________________________________________________________________________。 ②预测实验结果_______（设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 4. （2021·浙江·高考真题）为探究酒精对动物行为的影响，某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。 实验材料：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，间脑蟾蜍，小滤纸片，任氏液，0．1% 、0．2%和 1%酒精，去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），酚妥拉明（phentolamine，PT），1%硫酸溶液等。 （要求与说明：间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍；任氏液为两栖类的生理盐水；3 种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度；酒精、NA和 PT均用任氏液配制；NA是一种神经递质；PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜） 实验过程与结果或结论： 过程 结果或结论 实验1 ①取蟾蜍坐骨神经-胖肠肌标本，分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力；②以1%酒精连续滴加标本5min 后，再分别检测上述指标。 结果： 结论：________________________。 实验2 ①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长，然后用任氏液清洗后肢和间脑断面；②分别用含有50 μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面，每次处理后重复①。 结果的记录表格：________________。 结论：酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大。 为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理，选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。 实验3 ①取5组间脑蟾蜍，用任氏液、NA、PT 和酒精等处理；②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长 结论：NA 与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长；酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。 回答下列问题： (1)实验1结果可得出的结论是_____________________________。 (2)设计用于记录实验2 结果的表格______________________ (3)依据实验2、3 的结论，实验3 的分组应为; A组：任氏液； B组：______________________________； C组：_______________________________； D组：____________________________； E组：______________________________。 (4)酒后驾车属于危险的驾驶行为，由本实验结果推测其可能的生物学机理是______________________________________________________________________。 5. （2020·浙江·高考真题）欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。 （要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应） 实验思路： （1）实验分组与处理： 组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。 组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。 组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。 （2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。 回答下列问题： （1） 预测实验结果（以坐标曲线图形式 表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间）:___ （2）分析与讨论： ①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是_____________________。 ②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是____________________，还可设置组5，其处理是_____________，理由是_____________________________________________________________________________________。 ③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有___________________________________________。 6. （2021·浙江·高考真题）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。 材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液＋无菌水 － ② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋ ③ 葡萄糖溶液＋A溶液 － ④ 葡萄糖溶液＋B溶液 － 注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成 回答下列问题： （1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：______________________________________________；_____________________________________________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、_____________________。 （2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用________________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是_______________________________。 （3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是________________，以确保酶的活性。 （4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）______________________________________________________________________________________ 题型01 神经和神经纤维 7. （2022·浙江·高考真题）坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。 (1)实验思路： ①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③____________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析： ①当刺激强度范围为____________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为___________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有__________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。__________ 8. （2023·浙江·高考真题·节选）(3)长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经-体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。 （要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求） ①完善实验思路： I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用__________________湿润神经。 Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用__________________，测定血压，血压下降。 Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激____________，分别测定血压，并记录。 IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 ②预测实验结果：_。设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。 ③分析与讨论： 运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？______________________________________________________________________________ 题型02 动作电位机制 9. （2020·浙江·高考真题）欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2：______________________________________________________________________________。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。 对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2） 预测实验结果_（设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）： （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果：________________________________________________。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于______________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使Na+外流量______________。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有__________________________神经。 题型03 脊蛙 10. （2014·浙江·高考真题）为验证反射弧的组成与作用，某同学提出了一下实验思路：取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。 ①用1%H2SO4溶液刺激该蛙的左后肢的趾端（如图），观察是否屈腿。 ②洗去H2SO4，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙的左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。 ③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本，用电刺激直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。 ④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。 （说明：实验条件适宜；实验中的刺激强度足够；屈腿反射属于屈反射）请回答： （1） 设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中__________。 （2） 为了验证屈腿反射的反射中枢所在的部位，在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路 ______________________________________________________________________________。 题型04 光合实验大题 11. （2024·浙江·高考真题）不经意间观察到一些自然现象，细究之下，其实有内在的逻辑。回答下列问题： (1)随着春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的_____________________功能；成群的牛、羊一起在草原上觅食，他们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用__________________来解释；草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到，其原因是：植物每年的生长季短，且常遭食草动物啃食，导致__________________不易。近年来，随着生物多样性保护理念的不断深入，人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析，他无法在牧区立足的原因有_____________________________________________。为了畜牧业的兴旺，牧民们对草原生态系统进行一定的干预，例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包，从生态系统功能的角度分析，这项干预措施的意义有______________________________________。 (2)学者在野外考察中发现了一些现象，生活在寒冷地带的木本植物，多数体表颜色较深，如叶为墨绿色，茎或枝条为黑褐色；而生活在炎热地带的木本植物，往往体表颜色较浅，如叶为浅绿色，茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是：在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，有利于维持细胞内酶的活性。 Ⅰ．某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中，分别选择1-2项，填入方案中的空格，完善一套实验方案，使之简单，可行。 ①实验材料或器材的选择预处理：___________________________； A．两组等容量的烧杯，烧杯内盛满水 B．两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木 C．一组烧杯的外壁均涂上油漆，另一组不涂 D．所有植物根植于相同条件的土壤中 ②选定正确的监测指标：______________________________； A．植物生物量的增加值           B．温度 C．植物根长的增加值             D．植物高度的增加值 ③实验处理和过程：仿照寒冷地带的自然光照条件，将两组材料置于低温条件下（4℃），每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。 ④预测实验结果和得出实验结论。若_____________________，则学者们的说法成立；否则无法成立。 A．深色组水体的温度值高于浅色组 B．深色组植物体表的温度值高于浅色组 C．深色组植物高度的增加值大于浅色组 D．深色组与浅色组测得的指标差异显著 Ⅱ．上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：ⅰ__________________________________，ⅱ监测便捷。 Ⅲ．结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能既能用于_______________，又能用于_______________。 Ⅳ．基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有__________________________________________________________________（答出一点即可）。 12. （2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： (1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：______________________________________。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ_______________ ⅱ_______________ ⅲ_______________ ⅳ_______________ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是__________________________。热甲醇处理的目的是__________________________________________________。 (2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的______________能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被______________现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_________________内的花青素可通过______________方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护___________的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引___________，完成传粉。 题型05 血糖实验 13. （2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜） 回答下列问题： (1)完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组：_______________________________________ 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组：___________________________________________________ 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组：_______________________________________________________ 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 (2)预测实验结果： 设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 (3)分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过___________________________________，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 14. （2019·浙江·高考真题）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。 材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。 （要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜） （1）实验思路： ①_______________________________________________________________ （2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______： （3）分析与讨论 ①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是__________________________________________________。 ②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是___________________________。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面___________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题03 实验大题 答案版 1. 【答案】(1) 血清/血浆 每只小鼠注射流感病毒 (2) (3) 结合并裂解/识别并裂解 吞噬细胞/巨噬细胞 高/上升 记忆B细胞大量增殖分化为浆细胞，浆细胞分泌大量抗体 流感病毒易发生变异 【分析】实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称作自变量，随着自变量的变化而变化的变量称作因变量，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称作无关变量。实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，要注意无关变量应该相同且适宜。 【详解】（1）完善实验思路： ①取每只小鼠的血液，经离心，血液离心后，上层的淡黄色液体即为血清（或血浆），其中含有抗体。 ②测定上清液中病毒数量与相应抗体浓度。记录数据。 ③实验目的是观察小鼠感染病毒后的免疫应答，因此需要先对每只小鼠注射流感病毒。 ④每隔一定时间，重复①和②。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 （2）横坐标是上清液中检测指标的变化结果，左侧纵坐标是病毒数量，右侧纵坐标是相应抗体浓度。病毒数量（虚线）：感染初期，病毒在体内快速增殖，数量上升，随着抗体产生和免疫细胞作用，病毒数量逐渐下降。抗体浓度（实线）：感染后一段时间（潜伏期），抗体开始产生并逐渐升高，在病毒数量达到峰值后继续上升，随后不变，维持一定水平，结果如图：。 （3）分析与讨论： ①小鼠感染该病毒后，其细胞毒性T细胞经分裂、分化后，细胞毒性T细胞可识别并裂解靶细胞，使病毒释放到细胞外，释放的病毒与抗体结合形成免疫复合物，最终被吞噬细胞吞噬、清除，这体现了体液免疫与细胞免疫的协同作用。 ②初次感染后，免疫系统会产生记忆细胞，若小鼠再次感染该病毒，记忆B细胞大量增殖分化为浆细胞，浆细胞分泌大量抗体，产生更快、更强的二次免疫应答，因此抗体浓度会更高且上升更快。 ③流感病毒是RNA病毒，易发生变异，导致其表面抗原结构改变，每年流行的病毒毒株发生变异，原有疫苗诱导的抗体无法有效识别新毒株，因此需要每年接种。 2. 【答案】(1) 每个培养瓶中加入药物W 每天重复③，共2次 (2)验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用实验结果记录表 实验组别 时间(天) 吞噬率 吞噬指数 生理盐水组 第0天 + + 实验组(药物W) 第1天 ++ ++ 实验组(药物W) 第2天 +++ +++ 实验组(药物W) 第3天 ++++ ++++ (3) 甲紫/醋酸洋红 溶酶体 吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物 不变 增多 【分析】实验目的：验证药物W有促进巨噬细胞吞噬的作用。 实验材料：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等，还有经抗原刺激后获取的豚鼠巨噬细胞悬液。 实验指标：吞噬率（反映吞噬巨噬细胞的比例）和吞噬指数（反映单个巨噬细胞吞噬鸡红细胞的数量）。 实验要求：细胞培养过程中每天取样1次，共3次。 【详解】（1）①给豚鼠注射抗原溶液是为了刺激机体产生巨噬细胞。取巨噬细胞悬液进行初步处理和观察作为对照。 ②其余巨噬细胞悬液置于含培养液的培养瓶中，每个培养瓶中加入药物W，进行离体培养。 ③一天后对培养液中的巨噬细胞进行处理和观察。 ④按照上述③的操作，在接下来的两天，每天重复③，共2次，因为题目要求细胞培养过程中每天取样 1 次，共 3 次 。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 （2）因为要验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用，所以随着时间推移，实验组的吞噬率和吞噬指数应比对照组高，且逐渐升高。 （3）①为了显示巨噬细胞中的细胞核，甲紫/醋酸洋红显色液染色，碱性染料能使染色体（存在于细胞核中）着色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的溶酶体，因为溶酶体中含有多种水解酶，可分解吞噬进来的物质。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有：吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类不变（因为是同种抗原刺激），抗体数量增加（因为二次免疫反应更快、更强，能产生更多抗体）。 3. 【答案】(1) 胰岛B 增加 胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，供能不足，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 斐林试剂 (2) A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液 A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z 将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据 【分析】1、一般在探究实验中，要遵循单一变量原则和对照原则。 2、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素具有升血糖的作用。 3、该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。 【详解】（1）①注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，大量的葡萄糖随尿排出，供能不足，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。 ②葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。 （2）①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液；A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z；将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②据题意可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组（肝癌细胞+无药培养液）细胞数量较多，B组（肝癌细胞+含药培养液）细胞数量明显少于A组，C组（肝细胞+无药培养液）和D组（肝细胞+含药培养液）细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况： 4. 【答案】 离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响 表  不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响 NA PT NA +PT 酒精＋ PT 酒精显著延长屈反射时长，酒后驾车导致司机反应迟钝 【分析】蛙的坐骨神经-腓肠肌标本维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生命现象和过程。 【详解】（1）从实验1的结果直方图中可以看出，对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本使用1%酒精连续滴加标本5min处理后，动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响。 （2）根据实验2的结论“酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大”，可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精，因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配置，所以除空白对照外，还应增加一组使用任氏液的实验，以排除任氏液的影响。表格设计如下： （3）因为酒精、NA和PT均用任氏液配制，所以实验应设置只使用任氏液作为对照组，屈反射时间短；同时还要设置使用NA（神经递质）、PT（NA受体抑制剂）和NA+PT的三个实验组，当实验结果为NA组屈反射时间长，PT组屈反射时间短。而NA、PT同时使用屈反射时间也较短，可能是由于PT是NA受体的抑制剂，会导致PT与NA受体结合，使NA无法起到作用。这样才能得出“NA与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。还要再设置酒精+PT的实验组，若实验结果与NA+PT组相同，这才能说明酒精具有类似NA的作用，进而才能得出“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。 （4）根据实验3的结论“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”所以酒后驾车会导致司机反应迟钝，属于危险的驾驶行为。 【点睛】动物生理的实验设计最能够考查考生的生物学素养，要通过对比分析实验结果（因变量）的差距，分析自变量的作用。不光要具备由“结果推导出结论的能力”，同时还要具备逆推的能力，能够“由结论反推实验的设计”。 5. 【答案】 A、B系大鼠 抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间 切除大鼠的胸腺，再移植皮肤 切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，延长移植皮肤的存活时间 对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞 【分析】1、排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应，此时细胞免疫发挥作用。 2、本实验的实验目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，自变量为两种品系的大鼠皮肤，因变量为皮肤存活率，即移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。 【详解】(1)分析实验分组和处理可知，组1的皮肤移植属于自体移植，所以不会发生免疫排斥反应，皮肤存活率最高，随时间延长存活率不变；组2将A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠，会发生免疫排斥反应，皮肤存活率随时间延长而下降；组3，由于已免疫的T淋巴细胞注射到B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠，免疫排斥反应增强，所以组3皮肤存活率比组2低，且出现免疫排斥的时间更短。绘制曲线如下图： (2). ①A、B系大鼠的细胞表面含有不同的MHC，若进行两者间的皮肤移植时，会发生免疫排斥反应。 ②抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间。需要切除大鼠的胸腺，再移植皮肤，切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，可延长移植皮肤的存活时间。 ③T淋巴细胞能够对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞。 【点睛】本实验的要求是在已给实验思路的前提下，让考生分析实验并预期实验结果，这就要求考生具有一定的生物学实验探究能力，在分析实验时紧抓以下几点：实验目的、实验自变量、因变量、自变量相对应的实验处理，分析实验时，要紧扣实验目的。 6. 【答案】 葡萄糖溶液＋酵母汁 葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液 酵母汁和B溶液 双缩脲 葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。 3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。 【详解】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。 （2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。 （3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和PH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。 （4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。 【点睛】本题考查酶的相关知识，要求考生掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。 7. 【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 (2) 小于Smax且不小于Smin 电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 不衰减 传导速率 【分析】1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。 2、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出"全或无"定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应——"无"，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——"全"。 【详解】（1）据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 （2）①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax，因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。 ④坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，即： 【点睛】本题考查兴奋传导的实验的相关知识，意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。 8. 【答案】(1) 条件 大脑皮层 (2) 曲线A 减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加 淡盐水 (3) 生理盐水 适宜强度电刺激迷走神经 减压神经中枢端和外周端    长跑过程中，运动员血压升高，通过减压反射使血压在较高水平维持相对稳定 【分析】1、人体的水平衡调节过程：当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。 2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。 【详解】（1）听到发令枪声运动员立刻起跑，这一过程是后天学习和训练习得的，属于条件反射；所有感觉的形成部位都是大脑皮层，渴觉的产生部位也是大脑皮层。 （2）据图可知，曲线A表示的是饮用清水的曲线，判断的依据是：饮用清水后，引起血浆渗透压降低，从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加；血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，为维持机体血浆渗透压稳定，应引用淡盐水，以同时补充水分和无机盐离子。 （3）分析题意，本实验目的是验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，则实验可通过刺激剪断后的中枢端和外周段，然后通过血压的测定进行比较，结合实验材料可设计实验思路如下： ①完善实验思路：I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用生理盐水湿润神经，以保证其活性。 Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经，测定血压，血压下降。 Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢端和外周段，分别测定血压，并记录。 IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 ②预测实验结果：由于减压神经被切断，刺激中枢端，兴奋仍可传出，则预期结果是血压上升。刺激外周端，兴奋不能传入，血压不变。对迷走神经进行实验，结果相反。表格可设计如下： ③分析题意可知，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程称为减压反射，在马拉松长跑过程中，减压反射可使血压保持相对稳定，避免运动员在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。 9. 【答案】 将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录 溶液K*、Na*浓度升高对膜电位影响示意图 细胞外Na+浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na+通过Na+通道内流加快，导致动作电位增大 主动转运 减少 传入和传出 【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+ =3∶2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 【详解】（1）本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度，因变量是静息电位和动作电位的影响，因此，本实验需要有前测（如组1），组2：将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。组3：将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中，测动作电位，并记录。 （2）实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求：注意横纵坐标的标识，横坐标为离子浓度，纵坐标为膜电位（mV），柱状图应该有图的名称和图例，另外注意标注组别（a、b、c、d、e）。结果分析：溶液中钾离子浓度提高，静息电位的绝对值下降，溶液中钠离子浓度提高，动作电位的峰值上升，结果如图所示。、 （3）①组3的结果分析：细胞外钠离子浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，钠离子通过钠离子通道内流加快，导致动作电位增大。 ②神经细胞在兴奋时钠离子内流（易化扩散），能够产生动作电位，因此，神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态，现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内，在生理溶液中检测到放射性，因此，这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放，因此会使24Na+外流量减少。 ③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。 【点睛】本题要求学生在理解静息电位和动作电位产生原理的基础上进行实验设计，要求学生有一定的实验设计能力，并能预测、分析实验结果，意在培养学生严密的科学思维和严谨的科学态度。 10. 【答案】 思路 预测结果 原因分析 ① 是 反射弧完整，能够对适宜刺激发生反射 ② 否 刺激产生的兴奋及在反射弧中的传导和传递均需要时间，故刺激与反射不会同时发生 ③ 是 电刺激使腓肠肌肌肉细胞产生动作电位或兴奋，引起肌肉收缩 ④ 否 兴奋在神经肌肉接点（突触）间的传递是单向的，故坐骨神经上检测不到电位变化 ⑤将脊髓破坏，用1%H2SO4溶液刺激该蛙的后肢的趾端观察是否发生屈腿反射 【详解】（1）①中反射弧完整且有适宜刺激，故能发生屈腿反射。②中因刺激转化为神经冲动及神经冲动在反射弧中的传导及传递需要一定的时间，所以刺激与屈腿不会同时发生。③中肌肉细胞在电刺激下产生兴奋，引起肌肉收缩。④中肌细胞的兴奋不能传递给坐骨神经中的细胞，因为两者之间是通过突触联系的，而突触中兴奋的传单向即只能从坐骨神经传向肌肉细胞。 （2）欲验证神经中枢的位置在脊髓，将脊髓破坏，用1%H2SO4溶液刺激该蛙的后肢的趾端，观察是否发生屈腿反射，如不发生，则说明反射中枢在脊髓。 11. 【答案】(1) 信息传递 生态位分化 优势种替代 捕获第二营养级生物不易；能利用的生物量不足 使能量更多地流向对人类有益的方向 (2) AC（BD） B AD（BD） 能反映植物吸收能量 光合作用 植物体温度的维持 覆盖较深颜色的薄膜 【分析】1、生态系统是指一定空间和时间内，由群落和非生物环境构成的一个生态学功能系统。物质循环、信息传递和能量流动是生态系统的三大基本功能。 2、自然群落中，生态位有重叠的物种会发生生态位分化。当两个物种的生态位有重叠时，往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们共同生存下来，这种现象称为生态位分化。 【详解】（1）①物质循环、信息传递和能量流动是生态系统的三大基本功能，春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。 ②当两个物种的生态位有重叠时，往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们共同生存下来，这种现象称为生态位分化，因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食，他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。 ③在草原生态系统，由于植物常遭食草动物的啃食，导致物种取代不容易发生，从而导致演替在短时间内不明显。 ④能量传递的特点是逐级递减，由于狼所处的营养级高，则归属该营养级的能量少，该营养级的个体数量相对较少，因此即使人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。 ⑤从生态系统能量流动的功能解释，对牛羊取食之余牧草及时收割、打包，可以使能量更多地流向对人类有意的方向。 （2）① 要验证在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，该实验自变量是颜色深浅，因变量是吸收能量值。要达到上述实验目的，既可以选择生物材料，也可以选择非生物材料。因此第①空可以选AC，也可以选BD。 ②检测指标必须要能从实验设计的角度出发，反映实验目的，不能单纯从操作便捷角度考虑，况且便捷的角度，题干中已经有所反映，不能再从此角度作答。选定温度作为监测指标，一方面是温度值能反映植物吸收能最值的高低，另一方面是检测便捷，因此第②空选B。 ④因 鉴于第Ⅰ小问第①空的答案有两种选择，第④小问也有两种，分别与第①小问对应，若第①小问选择生物材料即BD，则第④小问也应监测生物指标，即B，若第①小问选择非生物材料即AC，则第④小问也应监测非生物指标，即A，此外，深色浅色两组结果应有显著性差异，方能证明学者们说法成立，因此第④小问无论指标选择哪种，答案都还应有D。 上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：一方面是温度值能反映植物吸收能最值的高低，另一方面是检测便捷。 结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能可以用于光合作用。植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度，保证酶的活性。 基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜，可以提高植物对太阳能的吸收。 12. 【答案】(1) 假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉 红叶+光照 变蓝（对应假设一）或不变蓝（对应假设二） 红叶+黑暗 不变蓝 增加细胞透性，使水溶性色素渗出 充分去除脂溶性色素 (2) 叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 抑制 液泡 吸收过剩光能的 自身和下部绿叶 媒介昆虫（蜜蜂、蝴蝶等） 【详解】（1）根据实验的问题，提出假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉。 为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液不变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。 （2）分析图甲可知，自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值，当光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。 分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的ETR值显增大，当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时，ETR值减小，即随着光照强度增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。 红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收吸收多余光能（蓝光、绿光）的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。 大量研究表明，花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知，在强光环境下，大面积的红叶细胞中富含花青素，能有效保护自身和下部绿叶不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫（蜜蜂、蝴蝶等），为其完成传粉工作。 13. 【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X (2) 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 (3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间 【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。 【详解】（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。 （2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示： 实验各阶段的小鼠血糖值变化 （3）要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 14. 【答案】 ①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录 ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ③当出现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ④对每组所得数据进行统计分析    胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖 【分析】胰岛素能促进全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。与胰岛素的作用相反，胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高。 【详解】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即 ①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录； ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录； ③当出现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录； ④对每组所得数据进行统计分析 （2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下 （3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。 【点睛】本题考查激素调节血糖浓度的相关内容，考查学生对实验设计的全面性和严谨性，同时要求学生掌握相关激素的功能和作用原理。在实验设计时要遵循对照原则，不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后，需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题03 实验大题 内容导航 【课标强化·识重点】 锚课标，明要求，明确核心考点考查侧重 【知识回顾·记核心】 梳知识，建体系，熟记高频核心必背要点 【真题训练·练手感】 刷真题，悟考法，贴合考情练就答题手感 【题型分类·攻薄弱】 分题型，破难点，靶向突破知识薄弱板块 题型01 神经和神经纤维 题型02 动作电位机制 题型03 脊蛙 题型04 光合实验大题 题型05 血糖实验 概念 1 生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂 的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态 1.1 内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1.1.1 说明血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境 1.1.2 阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持 1.1.3 简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环 境间的物质交换 1.2 内环境的变化会引发机体的自动调节，以维持内环境的稳态 1.2.1 以血糖、体温、pH 和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用 保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动 1.2.2 举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命 活动，是维持内环境稳态的基础 1.3 神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化，并作出反应调控各 器官、系统的活动，实现机体稳态 1.3.1 概述神经调节的基本方式是反射（可分为条件反射和非条件 反射），其结构基础是反射弧 1.3.2 阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激 后形成动作电位，并沿神经纤维传导 1.3.3 阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 1.3.4 分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相 互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体 的稳态 1.3.5 举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动 1.3.6 简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动 1.4 内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作 用，实现机体稳态 1.4.1 说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状 腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素 参与生命活动的调节 1.4.2 举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳 态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等 1.4.3 举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态， 如体温调节和水盐平衡的调节等 1.4.4 举例说明其他体液成分参与稳态的调节，如二氧化碳对呼吸 运动的调节等1.5 免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或 异常的细胞，实现机体稳态 1.5.1 举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节 的结构与物质基础 1.5.2 概述人体的免疫包括与生俱来的非特异性免疫和后天获得的 特异性免疫 1.5.3 阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对 特定病原体发生的免疫应答 1.5.4 举例说明免疫功能异常可能引发疾病，如过敏、自身免疫病、 艾滋病和先天性免疫缺陷病等 1. 回顾2011-2025.06 高考真题的实验目的 时间 实验内容 2025.6 高考 验证药物 W 有促进巨噬细胞吞噬作用 2025.1 高考 研究药物 D 对机体生理功能的影响和药物 Z 对细胞增殖的影响 2024.6 高考 探究在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能 2024.1 高考 探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力 2023.6 高考 验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经 2023.01 高考 无单独实验 2022.06 高考 为研究物质 X 对高血糖症状的缓解作用 2022.01 高考 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路。坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变 2021.06 高考 探究酒精对动物行为的影响；探究离体条件下，施加 1% 酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能的影响；探究酒精对屈反射时长的影响；研究酒精延长屈反射时长的机理 2021.01 高考 验证无细胞的酵母汁可以进行 “乙醇发酵” 及 “乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助” 2020.7 高考 研究生理溶液中 K⁺浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和 Na⁺浓度升高对其动作电位的影响 2020.1 高考 研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率 2019.4 高考 验证胰岛素的生理作用 2018.10 高考 以实验动物蛙为材料，开展神经系统结构与功能的研究：验证刺激感受器与产生屈腿不是同时；验证用药物处理阻断了 Na⁺通道，刺激该神经时，Na⁺通道无法打开，阻断了 Na⁺内流，无法产生动作电位；研究膜电位与溶液钾离子浓度的关系 2018.4 高考 对下列生物学实验进行结果预测或分析与讨论 2017.10 高考 研究海拉细胞的细胞增殖，以总细胞数和细胞分裂指数为测定指标 2017.04 高考 欲研究药物乙对海拉细胞增殖的抑制作用 2016.10 高考 探究 A、B、C 三瓶细胞悬液中有几种细胞？ 2016.6 理综高考 研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用 2015.10 高考 探究小鼠肝细胞在不同浓度 NaCl 溶液中发生体积和数量变化的实验 2015. 理综 研究细菌 M 培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系 2014.6 高考 验证反射弧的组成与作用 2013.6 高考 研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响 2012.6 高考 完善生物制剂 W 对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路 2011.6 高考 探究某物质 X 对 Y 细胞增殖（DNA 合成）的影响 2. 对照原则 (1) 对照实验：除了一个因素之外，其他因素都保持不变的实验，通常分为实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。 (2) 对照原则：在对照实验中，应使实验组与对照组的自变量不同，其他因素都相同,以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度。 (3) 对照类型：按对照的内容和形式上的不同，通常有以下几种对照类型： 类型 设置对照实验 实例 空白 对照 指实验对象不进行任何实验处理 “生物组织中可溶性还原糖的鉴定”实验中,向甲试管溶液中加入本尼迪特试剂,而乙试管中不加本尼迪特试剂 自身 对照 实验组与对照组在同一对象上进行 “植物细胞质壁分离和复原”实验就是典型的自身对照。实验处理前的对象状况可视为对照组,实验处理后的对象变化则视为实验组 条件 对照 指虽给实验对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义上的 例如“用动物激素饲喂小动物”实验的设计方案: 甲组:饲喂甲状腺激素(实验组) 乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组) 丙组:不饲喂药剂(空白对照组) 肺炎链球菌离体实验：DNA+DNA酶 相互 对照 指不另设对照组,而是几个实验组相互对比进行对照 如“温度对酶活性的影响”实验中,几个实验组所采用的就是相互对照 阳性 对照 1. 对实验组施加能产生阳性反应的处理，旨在明确阳性反应的结果 2. 用于效果、质量检测，阳性对照证明试验药和对照药之间的差别：优效性或等效性 待测药为实验组 已知有用的药物为阳性对照组 3. 单一变量原则 在实验设计和操作中,不同的实验组中无关变量应完全相同,这样就可排除无关变量对实验结果的干扰,排除实验偶然性,提高实验的准确率。实验中除“单一变量(即自变量)”外,其他变量需注意等量原则,即: (1)生物材料要相同:所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和大小、生理状况、年龄、性别等方面要尽量相同或大致相同。 (2)实验器具要相同(型号、洁净程度等)。 (3)实验试剂要相同(用量、浓度、使用方法等)。 (4)处理方法要相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 4. 平行重复原则 在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 5. 科学性原则 在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1. （2026·浙江·高考真题）小鼠感染某流感病毒后会产生免疫应答，一定时间后绝大多数个体可自愈。若要开展小鼠被该流感病毒感染并恢复的实验，根据提供的材料与用具，以病毒数量和相应抗体浓度为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：小鼠若干只，流感病毒，检测病毒数量与抗体浓度的仪器等。 （要求与说明：实验不分组。实验条件适宜。） (1)完善实验思路： ①取每只小鼠的血液，经离心，得到的上清液即为_________________。 ②测定上清液中病毒数量与相应抗体浓度。记录数据。 ③________________________________________________________________。 ④每隔一定时间，重复①和②。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2)预测实验结果：（用曲线形式表示实验结果，并完善坐标系）___ (3)分析与讨论： ①小鼠感染该病毒后，其细胞毒性T细胞经分裂、分化后，可_________________靶细胞，靶细胞释放出的病毒与相应抗体结合，最终被_____________清除，该过程体现了体液免疫和细胞免疫的协同作用。 ②若小鼠再次感染该病毒，小鼠体内相应抗体的浓度会更_____________，原因是_____________________________________________________________________________________。 ③接种流感疫苗是预防流感的有效措施。针对免疫力较弱的人群，建议每年都接种流感疫苗，一方面是由于其体内抗体浓度降低，另一方面从抗原的角度分析，原因是_________________________________________________________________________________________。 【答案】(1) 血清/血浆 每只小鼠注射流感病毒 (2) (3) 结合并裂解/识别并裂解 吞噬细胞/巨噬细胞 高/上升 记忆B细胞大量增殖分化为浆细胞，浆细胞分泌大量抗体 流感病毒易发生变异 【分析】实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称作自变量，随着自变量的变化而变化的变量称作因变量，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称作无关变量。实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，要注意无关变量应该相同且适宜。 【详解】（1）完善实验思路： ①取每只小鼠的血液，经离心，血液离心后，上层的淡黄色液体即为血清（或血浆），其中含有抗体。 ②测定上清液中病毒数量与相应抗体浓度。记录数据。 ③实验目的是观察小鼠感染病毒后的免疫应答，因此需要先对每只小鼠注射流感病毒。 ④每隔一定时间，重复①和②。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 （2）横坐标是上清液中检测指标的变化结果，左侧纵坐标是病毒数量，右侧纵坐标是相应抗体浓度。病毒数量（虚线）：感染初期，病毒在体内快速增殖，数量上升，随着抗体产生和免疫细胞作用，病毒数量逐渐下降。抗体浓度（实线）：感染后一段时间（潜伏期），抗体开始产生并逐渐升高，在病毒数量达到峰值后继续上升，随后不变，维持一定水平，结果如图：。 （3）分析与讨论： ①小鼠感染该病毒后，其细胞毒性T细胞经分裂、分化后，细胞毒性T细胞可识别并裂解靶细胞，使病毒释放到细胞外，释放的病毒与抗体结合形成免疫复合物，最终被吞噬细胞吞噬、清除，这体现了体液免疫与细胞免疫的协同作用。 ②初次感染后，免疫系统会产生记忆细胞，若小鼠再次感染该病毒，记忆B细胞大量增殖分化为浆细胞，浆细胞分泌大量抗体，产生更快、更强的二次免疫应答，因此抗体浓度会更高且上升更快。 ③流感病毒是RNA病毒，易发生变异，导致其表面抗原结构改变，每年流行的病毒毒株发生变异，原有疫苗诱导的抗体无法有效识别新毒株，因此需要每年接种。 2. （2025·浙江·高考真题）某同学欲开展验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用的实验。已知一个巨噬细胞可吞噬多个鸡红细胞(有细胞核)。根据提供的材料与用具，以巨噬细胞吞噬率和吞噬指数为指标，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等。 (说明与要求：实验条件适宜，不考虑实验分组和离体培养条件对巨噬细胞的影响。细胞培养过程中，每天取样1次，共3次) 吞噬率=，吞噬指数=。 (1)完善实验思路 ①给豚鼠注射抗原溶液后，经处理，取豚鼠巨噬细胞悬液，少量置于含生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ②其余巨噬细胞悬液置于若干个含培养液的培养瓶中，___________________，进行离体培养。 ③一天后取培养液中的巨噬细胞悬液，置于含有生理盐水的试管中，加入鸡红细胞，一段时间后取混合液涂于玻片上并染色，镜检并记录。 ④___________________________________________________________。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 (2) 用表格的形式预测实验结果。(表格预测结果用+的多少表示) (3)分析与讨论 ①为了显示巨噬细胞中的细胞核，可选用_______________显色液染色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的细胞器是_______________。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有___________________________________________________(答出两点即可)。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类___________，抗体数量___________。 【答案】(1) 每个培养瓶中加入药物W 每天重复③，共2次 (2)验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用实验结果记录表 实验组别 时间(天) 吞噬率 吞噬指数 生理盐水组 第0天 + + 实验组(药物W) 第1天 ++ ++ 实验组(药物W) 第2天 +++ +++ 实验组(药物W) 第3天 ++++ ++++ (3) 甲紫/醋酸洋红 溶酶体 吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物 不变 增多 【分析】实验目的：验证药物W有促进巨噬细胞吞噬的作用。 实验材料：药物W、鸡红细胞、显色液、显微镜等，还有经抗原刺激后获取的豚鼠巨噬细胞悬液。 实验指标：吞噬率（反映吞噬巨噬细胞的比例）和吞噬指数（反映单个巨噬细胞吞噬鸡红细胞的数量）。 实验要求：细胞培养过程中每天取样1次，共3次。 【详解】（1）①给豚鼠注射抗原溶液是为了刺激机体产生巨噬细胞。取巨噬细胞悬液进行初步处理和观察作为对照。 ②其余巨噬细胞悬液置于含培养液的培养瓶中，每个培养瓶中加入药物W，进行离体培养。 ③一天后对培养液中的巨噬细胞进行处理和观察。 ④按照上述③的操作，在接下来的两天，每天重复③，共2次，因为题目要求细胞培养过程中每天取样 1 次，共 3 次 。 ⑤将所得数据进行统计与分析。 （2）因为要验证药物W有促进巨噬细胞吞噬作用，所以随着时间推移，实验组的吞噬率和吞噬指数应比对照组高，且逐渐升高。 （3）①为了显示巨噬细胞中的细胞核，甲紫/醋酸洋红显色液染色，碱性染料能使染色体（存在于细胞核中）着色。 ②与不具有吞噬功能的细胞相比，巨噬细胞内通常含有较多的溶酶体，因为溶酶体中含有多种水解酶，可分解吞噬进来的物质。 ③巨噬细胞在免疫中的作用有：吞噬抗原，处理及呈递抗原-MHC复合物。 ④若相继多次注射同种抗原，豚鼠体内的记忆B淋巴细胞种类不变（因为是同种抗原刺激），抗体数量增加（因为二次免疫反应更快、更强，能产生更多抗体）。 3. （2025·浙江·高考真题）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的__________________细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量______________。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是_________________________。 ②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是______________。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 i i．___________________________________________________________________________________。 i i i．___________________________________________________________________________________。 i i i i．______________________________________________________________________________________。 ②预测实验结果_______（设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 【答案】(1) 胰岛B 增加 胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，供能不足，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 斐林试剂 (2) A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液 A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z 将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据 【分析】1、一般在探究实验中，要遵循单一变量原则和对照原则。 2、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素具有升血糖的作用。 3、该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。 【详解】（1）①注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于胰岛素分泌不足，机体对血糖的利用减弱，大量的葡萄糖随尿排出，供能不足，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。 ②葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。 （2）①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液；A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z；将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②据题意可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组（肝癌细胞+无药培养液）细胞数量较多，B组（肝癌细胞+含药培养液）细胞数量明显少于A组，C组（肝细胞+无药培养液）和D组（肝细胞+含药培养液）细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况： 4. （2021·浙江·高考真题）为探究酒精对动物行为的影响，某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。 实验材料：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，间脑蟾蜍，小滤纸片，任氏液，0．1% 、0．2%和 1%酒精，去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），酚妥拉明（phentolamine，PT），1%硫酸溶液等。 （要求与说明：间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍；任氏液为两栖类的生理盐水；3 种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度；酒精、NA和 PT均用任氏液配制；NA是一种神经递质；PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜） 实验过程与结果或结论： 过程 结果或结论 实验1 ①取蟾蜍坐骨神经-胖肠肌标本，分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力；②以1%酒精连续滴加标本5min 后，再分别检测上述指标。 结果： 结论：________________________。 实验2 ①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长，然后用任氏液清洗后肢和间脑断面；②分别用含有50 μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面，每次处理后重复①。 结果的记录表格：________________。 结论：酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大。 为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理，选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。 实验3 ①取5组间脑蟾蜍，用任氏液、NA、PT 和酒精等处理；②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长 结论：NA 与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长；酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。 回答下列问题： (1)实验1结果可得出的结论是_____________________________。 (2)设计用于记录实验2 结果的表格______________________ (3)依据实验2、3 的结论，实验3 的分组应为; A组：任氏液； B组：______________________________； C组：_______________________________； D组：____________________________； E组：______________________________。 (4)酒后驾车属于危险的驾驶行为，由本实验结果推测其可能的生物学机理是______________________________________________________________________。 【答案】 离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响 表  不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响 NA PT NA +PT 酒精＋ PT 酒精显著延长屈反射时长，酒后驾车导致司机反应迟钝 【分析】蛙的坐骨神经-腓肠肌标本维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生命现象和过程。 【详解】（1）从实验1的结果直方图中可以看出，对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本使用1%酒精连续滴加标本5min处理后，动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响。 （2）根据实验2的结论“酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大”，可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精，因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配置，所以除空白对照外，还应增加一组使用任氏液的实验，以排除任氏液的影响。表格设计如下： （3）因为酒精、NA和PT均用任氏液配制，所以实验应设置只使用任氏液作为对照组，屈反射时间短；同时还要设置使用NA（神经递质）、PT（NA受体抑制剂）和NA+PT的三个实验组，当实验结果为NA组屈反射时间长，PT组屈反射时间短。而NA、PT同时使用屈反射时间也较短，可能是由于PT是NA受体的抑制剂，会导致PT与NA受体结合，使NA无法起到作用。这样才能得出“NA与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。还要再设置酒精+PT的实验组，若实验结果与NA+PT组相同，这才能说明酒精具有类似NA的作用，进而才能得出“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。 （4）根据实验3的结论“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”所以酒后驾车会导致司机反应迟钝，属于危险的驾驶行为。 【点睛】动物生理的实验设计最能够考查考生的生物学素养，要通过对比分析实验结果（因变量）的差距，分析自变量的作用。不光要具备由“结果推导出结论的能力”，同时还要具备逆推的能力，能够“由结论反推实验的设计”。 5. （2020·浙江·高考真题）欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。 （要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应） 实验思路： （1）实验分组与处理： 组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。 组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。 组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。 （2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。 回答下列问题： （1） 预测实验结果（以坐标曲线图形式 表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间）:___ （2）分析与讨论： ①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是_____________________。 ②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是____________________，还可设置组5，其处理是_____________，理由是_____________________________________________________________________________________。 ③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有___________________________________________。 【答案】 A、B系大鼠 抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间 切除大鼠的胸腺，再移植皮肤 切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，延长移植皮肤的存活时间 对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞 【分析】1、排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应，此时细胞免疫发挥作用。 2、本实验的实验目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，自变量为两种品系的大鼠皮肤，因变量为皮肤存活率，即移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。 【详解】(1)分析实验分组和处理可知，组1的皮肤移植属于自体移植，所以不会发生免疫排斥反应，皮肤存活率最高，随时间延长存活率不变；组2将A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠，会发生免疫排斥反应，皮肤存活率随时间延长而下降；组3，由于已免疫的T淋巴细胞注射到B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠，免疫排斥反应增强，所以组3皮肤存活率比组2低，且出现免疫排斥的时间更短。绘制曲线如下图： (2). ①A、B系大鼠的细胞表面含有不同的MHC，若进行两者间的皮肤移植时，会发生免疫排斥反应。 ②抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间。需要切除大鼠的胸腺，再移植皮肤，切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，可延长移植皮肤的存活时间。 ③T淋巴细胞能够对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞。 【点睛】本实验的要求是在已给实验思路的前提下，让考生分析实验并预期实验结果，这就要求考生具有一定的生物学实验探究能力，在分析实验时紧抓以下几点：实验目的、实验自变量、因变量、自变量相对应的实验处理，分析实验时，要紧扣实验目的。 6. （2021·浙江·高考真题）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。 材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液＋无菌水 － ② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋ ③ 葡萄糖溶液＋A溶液 － ④ 葡萄糖溶液＋B溶液 － 注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成 回答下列问题： （1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：______________________________________________；_____________________________________________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、_____________________。 （2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用________________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是_______________________________。 （3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是________________，以确保酶的活性。 （4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）______________________________________________________________________________________ 【答案】 葡萄糖溶液＋酵母汁 葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液 酵母汁和B溶液 双缩脲 葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。 3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。 【详解】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。 （2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。 （3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和PH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。 （4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。 【点睛】本题考查酶的相关知识，要求考生掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。 题型01 神经和神经纤维 7. （2022·浙江·高考真题）坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。 (1)实验思路： ①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③____________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析： ①当刺激强度范围为____________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为___________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有__________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。__________ 【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 (2) 小于Smax且不小于Smin 电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 不衰减 传导速率 【分析】1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。 2、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出"全或无"定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应——"无"，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——"全"。 【详解】（1）据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 （2）①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax，因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。 ④坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，即： 【点睛】本题考查兴奋传导的实验的相关知识，意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。 8. （2023·浙江·高考真题·节选）(3)长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经-体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。 （要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求） ①完善实验思路： I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用__________________湿润神经。 Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用__________________，测定血压，血压下降。 Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激____________，分别测定血压，并记录。 IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 ②预测实验结果：_。设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。 ③分析与讨论： 运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？______________________________________________________________________________ 【答案】(1) 条件 大脑皮层 (2) 曲线A 减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加 淡盐水 (3) 生理盐水 适宜强度电刺激迷走神经 减压神经中枢端和外周端    长跑过程中，运动员血压升高，通过减压反射使血压在较高水平维持相对稳定 【分析】1、人体的水平衡调节过程：当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。 2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。 【详解】（1）听到发令枪声运动员立刻起跑，这一过程是后天学习和训练习得的，属于条件反射；所有感觉的形成部位都是大脑皮层，渴觉的产生部位也是大脑皮层。 （2）据图可知，曲线A表示的是饮用清水的曲线，判断的依据是：饮用清水后，引起血浆渗透压降低，从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加；血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，为维持机体血浆渗透压稳定，应引用淡盐水，以同时补充水分和无机盐离子。 （3）分析题意，本实验目的是验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，则实验可通过刺激剪断后的中枢端和外周段，然后通过血压的测定进行比较，结合实验材料可设计实验思路如下： ①完善实验思路：I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用生理盐水湿润神经，以保证其活性。 Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经，测定血压，血压下降。 Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢端和外周段，分别测定血压，并记录。 IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 ②预测实验结果：由于减压神经被切断，刺激中枢端，兴奋仍可传出，则预期结果是血压上升。刺激外周端，兴奋不能传入，血压不变。对迷走神经进行实验，结果相反。表格可设计如下： ③分析题意可知，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程称为减压反射，在马拉松长跑过程中，减压反射可使血压保持相对稳定，避免运动员在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。 题型02 动作电位机制 9. （2020·浙江·高考真题）欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2：______________________________________________________________________________。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。 对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2） 预测实验结果_（设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）： （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果：________________________________________________。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于______________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使Na+外流量______________。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有__________________________神经。 【答案】 将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录 溶液K*、Na*浓度升高对膜电位影响示意图 细胞外Na+浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na+通过Na+通道内流加快，导致动作电位增大 主动转运 减少 传入和传出 【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+ =3∶2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 【详解】（1）本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度，因变量是静息电位和动作电位的影响，因此，本实验需要有前测（如组1），组2：将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。组3：将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中，测动作电位，并记录。 （2）实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求：注意横纵坐标的标识，横坐标为离子浓度，纵坐标为膜电位（mV），柱状图应该有图的名称和图例，另外注意标注组别（a、b、c、d、e）。结果分析：溶液中钾离子浓度提高，静息电位的绝对值下降，溶液中钠离子浓度提高，动作电位的峰值上升，结果如图所示。、 （3）①组3的结果分析：细胞外钠离子浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，钠离子通过钠离子通道内流加快，导致动作电位增大。 ②神经细胞在兴奋时钠离子内流（易化扩散），能够产生动作电位，因此，神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态，现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内，在生理溶液中检测到放射性，因此，这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放，因此会使24Na+外流量减少。 ③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。 【点睛】本题要求学生在理解静息电位和动作电位产生原理的基础上进行实验设计，要求学生有一定的实验设计能力，并能预测、分析实验结果，意在培养学生严密的科学思维和严谨的科学态度。 题型03 脊蛙 10. （2014·浙江·高考真题）为验证反射弧的组成与作用，某同学提出了一下实验思路：取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。 ①用1%H2SO4溶液刺激该蛙的左后肢的趾端（如图），观察是否屈腿。 ②洗去H2SO4，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙的左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。 ③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本，用电刺激直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。 ④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。 （说明：实验条件适宜；实验中的刺激强度足够；屈腿反射属于屈反射）请回答： （1） 设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中__________。 （2） 为了验证屈腿反射的反射中枢所在的部位，在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路 ______________________________________________________________________________。 【答案】 思路 预测结果 原因分析 ① 是 反射弧完整，能够对适宜刺激发生反射 ② 否 刺激产生的兴奋及在反射弧中的传导和传递均需要时间，故刺激与反射不会同时发生 ③ 是 电刺激使腓肠肌肌肉细胞产生动作电位或兴奋，引起肌肉收缩 ④ 否 兴奋在神经肌肉接点（突触）间的传递是单向的，故坐骨神经上检测不到电位变化 ⑤将脊髓破坏，用1%H2SO4溶液刺激该蛙的后肢的趾端观察是否发生屈腿反射 【详解】（1）①中反射弧完整且有适宜刺激，故能发生屈腿反射。②中因刺激转化为神经冲动及神经冲动在反射弧中的传导及传递需要一定的时间，所以刺激与屈腿不会同时发生。③中肌肉细胞在电刺激下产生兴奋，引起肌肉收缩。④中肌细胞的兴奋不能传递给坐骨神经中的细胞，因为两者之间是通过突触联系的，而突触中兴奋的传单向即只能从坐骨神经传向肌肉细胞。 （2）欲验证神经中枢的位置在脊髓，将脊髓破坏，用1%H2SO4溶液刺激该蛙的后肢的趾端，观察是否发生屈腿反射，如不发生，则说明反射中枢在脊髓。 题型04 光合实验大题 11. （2024·浙江·高考真题）不经意间观察到一些自然现象，细究之下，其实有内在的逻辑。回答下列问题： (1)随着春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的_____________________功能；成群的牛、羊一起在草原上觅食，他们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用__________________来解释；草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到，其原因是：植物每年的生长季短，且常遭食草动物啃食，导致__________________不易。近年来，随着生物多样性保护理念的不断深入，人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析，他无法在牧区立足的原因有_____________________________________________。为了畜牧业的兴旺，牧民们对草原生态系统进行一定的干预，例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包，从生态系统功能的角度分析，这项干预措施的意义有______________________________________。 (2)学者在野外考察中发现了一些现象，生活在寒冷地带的木本植物，多数体表颜色较深，如叶为墨绿色，茎或枝条为黑褐色；而生活在炎热地带的木本植物，往往体表颜色较浅，如叶为浅绿色，茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是：在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，有利于维持细胞内酶的活性。 Ⅰ．某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中，分别选择1-2项，填入方案中的空格，完善一套实验方案，使之简单，可行。 ①实验材料或器材的选择预处理：___________________________； A．两组等容量的烧杯，烧杯内盛满水 B．两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木 C．一组烧杯的外壁均涂上油漆，另一组不涂 D．所有植物根植于相同条件的土壤中 ②选定正确的监测指标：______________________________； A．植物生物量的增加值           B．温度 C．植物根长的增加值             D．植物高度的增加值 ③实验处理和过程：仿照寒冷地带的自然光照条件，将两组材料置于低温条件下（4℃），每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。 ④预测实验结果和得出实验结论。若_____________________，则学者们的说法成立；否则无法成立。 A．深色组水体的温度值高于浅色组 B．深色组植物体表的温度值高于浅色组 C．深色组植物高度的增加值大于浅色组 D．深色组与浅色组测得的指标差异显著 Ⅱ．上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：ⅰ__________________________________，ⅱ监测便捷。 Ⅲ．结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能既能用于_______________，又能用于_______________。 Ⅳ．基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有__________________________________________________________________（答出一点即可）。 【答案】(1) 信息传递 生态位分化 优势种替代 捕获第二营养级生物不易；能利用的生物量不足 使能量更多地流向对人类有益的方向 (2) AC（BD） B AD（BD） 能反映植物吸收能量 光合作用 植物体温度的维持 覆盖较深颜色的薄膜 【分析】1、生态系统是指一定空间和时间内，由群落和非生物环境构成的一个生态学功能系统。物质循环、信息传递和能量流动是生态系统的三大基本功能。 2、自然群落中，生态位有重叠的物种会发生生态位分化。当两个物种的生态位有重叠时，往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们共同生存下来，这种现象称为生态位分化。 【详解】（1）①物质循环、信息传递和能量流动是生态系统的三大基本功能，春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。 ②当两个物种的生态位有重叠时，往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们共同生存下来，这种现象称为生态位分化，因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食，他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。 ③在草原生态系统，由于植物常遭食草动物的啃食，导致物种取代不容易发生，从而导致演替在短时间内不明显。 ④能量传递的特点是逐级递减，由于狼所处的营养级高，则归属该营养级的能量少，该营养级的个体数量相对较少，因此即使人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。 ⑤从生态系统能量流动的功能解释，对牛羊取食之余牧草及时收割、打包，可以使能量更多地流向对人类有意的方向。 （2）① 要验证在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，该实验自变量是颜色深浅，因变量是吸收能量值。要达到上述实验目的，既可以选择生物材料，也可以选择非生物材料。因此第①空可以选AC，也可以选BD。 ②检测指标必须要能从实验设计的角度出发，反映实验目的，不能单纯从操作便捷角度考虑，况且便捷的角度，题干中已经有所反映，不能再从此角度作答。选定温度作为监测指标，一方面是温度值能反映植物吸收能最值的高低，另一方面是检测便捷，因此第②空选B。 ④因 鉴于第Ⅰ小问第①空的答案有两种选择，第④小问也有两种，分别与第①小问对应，若第①小问选择生物材料即BD，则第④小问也应监测生物指标，即B，若第①小问选择非生物材料即AC，则第④小问也应监测非生物指标，即A，此外，深色浅色两组结果应有显著性差异，方能证明学者们说法成立，因此第④小问无论指标选择哪种，答案都还应有D。 上述实验环节中，选定此监测指标的理由是：一方面是温度值能反映植物吸收能最值的高低，另一方面是检测便捷。 结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能可以用于光合作用。植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度，保证酶的活性。 基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜，可以提高植物对太阳能的吸收。 12. （2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： (1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：______________________________________。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ_______________ ⅱ_______________ ⅲ_______________ ⅳ_______________ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是__________________________。热甲醇处理的目的是__________________________________________________。 (2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的______________能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被______________现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_________________内的花青素可通过______________方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护___________的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引___________，完成传粉。 【答案】(1) 假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉 红叶+光照 变蓝（对应假设一）或不变蓝（对应假设二） 红叶+黑暗 不变蓝 增加细胞透性，使水溶性色素渗出 充分去除脂溶性色素 (2) 叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 抑制 液泡 吸收过剩光能的 自身和下部绿叶 媒介昆虫（蜜蜂、蝴蝶等） 【详解】（1）根据实验的问题，提出假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉。 为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液不变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。 （2）分析图甲可知，自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值，当光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。 分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的ETR值显增大，当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时，ETR值减小，即随着光照强度增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。 红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收吸收多余光能（蓝光、绿光）的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。 大量研究表明，花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知，在强光环境下，大面积的红叶细胞中富含花青素，能有效保护自身和下部绿叶不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫（蜜蜂、蝴蝶等），为其完成传粉工作。 题型05 血糖实验 13. （2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜） 回答下列问题： (1)完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组：_______________________________________ 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组：___________________________________________________ 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组：_______________________________________________________ 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 (2)预测实验结果： 设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 (3)分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过___________________________________，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X (2) 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 (3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间 【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。 【详解】（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。 （2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示： 实验各阶段的小鼠血糖值变化 （3）要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 14. （2019·浙江·高考真题）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。 材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。 （要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜） （1）实验思路： ①_______________________________________________________________ （2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______： （3）分析与讨论 ①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是__________________________________________________。 ②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是___________________________。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面___________________________。 【答案】 ①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录 ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ③当出现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ④对每组所得数据进行统计分析    胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖 【分析】胰岛素能促进全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。与胰岛素的作用相反，胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高。 【详解】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即 ①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录； ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录； ③当出现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录； ④对每组所得数据进行统计分析 （2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下 （3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。 【点睛】本题考查激素调节血糖浓度的相关内容，考查学生对实验设计的全面性和严谨性，同时要求学生掌握相关激素的功能和作用原理。在实验设计时要遵循对照原则，不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后，需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。 / 学科网（北京）股份有限公司 $