抢分10 实验与探究（2大考点抢分）（抢分专练）（北京专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦实验基础与探究能力，通过考情分析、方法模板及分层训练，构建“基础-设计-评价-应用”的完整实验解题体系，培养科学思维与探究实践素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验基础|含6道选择+4类题型总结|“四要素表格”（试剂/步骤/结果/注意事项）；曲线题“识轴-识点-识段”三步法|从教材基础实验操作（如质壁分离、色素提取）到实验原理迁移，形成“操作-原理-应用”递进链| |验证性与探究性实验|含5道综合题+2类模板|实验设计“取材-处理-培养-观测-结论”满分句式；评价题“缺陷-改进”对应策略|从单一变量原则到复杂情境设计，结合考情预测（北京卷高频考点），实现“原则-设计-评价”逻辑闭环|

抢分10 实验与探究 2大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 实验基础 2025年北京卷：探究DNA的复制过程，种群密度的调查方法及应用 2024年北京卷：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，质壁分离及其复原实验，细胞器的结构、功能及分离方法，观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验，绿叶中色素的提取和分离实验，有丝分裂实验，探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，探究培养液中酵母菌种群数量的变化 2023年北京卷：质壁分离及其复原实验，群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验 1.实验基础：重点考察课本上的重点实验的基本理论和基本技术。常以选择题考察，四个选项考察不同的实验，进行对比。 2.验证性实验与探究性实验：重点考察设计实验的基本原则、设计实验的过程，以及对实验结果的预期。常以非选择题考察，背景情景化较强，知识交叉化命题较强。 验证性实验与探究性实验 2025年北京卷：验证性实验与探究性实验 2024年北京卷：验证性实验与探究性实验 2023年北京卷：验证性实验与探究性实验 考点1 实验基础 1．（2026·北京·二模）某同学取部分紫色洋葱鳞片叶外表皮放入一定浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，发现蔗糖溶液浓度升高；而将细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后未观察到质壁分离现象。下列叙述错误的是（　　） A．初始状态下，细胞的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度 B．观察该洋葱细胞的吸水和失水实验中，必须用高倍镜观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位实验，观察到的质壁分离程度可能不同 D．置于KNO3溶液中的植物细胞可能发生了质壁分离和质壁分离复原现象 2．（2026·北京东城·一模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（    ） 选项 实验目的 对照设置 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 B 粗提取DNA的鉴定 将二苯胺试剂加入2mol/L的NaCl溶液中，沸水浴加热 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 1.教材基础实验题 实验类别 核心试剂 颜色结果 关键步骤 注意事项 还原糖鉴定 斐林试剂 砖红色沉淀 等量混合、水浴加热 无色材料、现配现用 蛋白质鉴定 双缩脲试剂 紫色 先加A液、后加B液 不加热、先创造碱性环境 脂肪鉴定 苏丹Ⅲ/Ⅳ 橘黄/红 50% 酒精洗浮色 酒精不溶解脂肪 质壁分离 0.3g/mL 蔗糖 原生质层收缩 必须用成熟植物细胞 不能用根尖分生区 有丝分裂 解离液→龙胆紫 染色体着色 解离→漂洗→染色→制片 漂洗必须在染色前 色素提取 无水乙醇 四条色素带 加 CaCO₃、SiO₂ 层析液不没滤液细线 2.实验设计题 实验环节 规范要求 满分表述 实验原则 单一变量、等量、对照、重复 只改一个自变量；全部无关变量相同 对照类型 空白、条件、自身、相互 空白对照加生理盐水 / 溶剂 分组要求 随机均分、生理状况相同 长势一致、大小相似、随机均分 处理要求 等量、梯度、适宜 实验组加梯度自变量；对照组加等量溶剂 观测指标 可定量、可重复 长度、质量、时间、显色、液滴距离 预期结果 探究多结果、验证唯一结果 若…… 则…… 3.实验评价题 常见缺陷 错误表现 改进方法 对照缺陷 无空白对照 增设空白对照组 变量缺陷 多个自变量同时改变 只保留一个自变量 等量缺陷 材料、体积、时间不一致 全部保持等量、相同 顺序缺陷 酶先混再调温；先染后洗 先调条件再混合；先洗后染 选材缺陷 分生区质壁分离；有色材料鉴定 换成熟细胞；换无色材料 结论缺陷 夸大、绝对、以偏概全 结论只来自实验结果 4.坐标曲线实验题 读图步骤 关键内容 典型结论 识轴 自变量 ×、因变量 Y；看清单位 净光合 = 总光合−呼吸 识点 起点、零点、拐点、饱和点 补偿点：光合 = 呼吸 识段 上升、平稳、下降 平稳段受酶 / CO₂限制 识斜率 变化快慢 斜率大→变化快 曲线移动 缺镁、升温、CO₂变化 缺镁→补偿点右移 1．高中生物学实验中，下列实验操作与目的不匹配的是（　　） 实验操作 目的 A 提取绿叶中的色素时加入二氧化硅研磨 防止研磨中色素被破坏 B 观察根尖分生区有丝分裂时先用低倍镜观察 便于寻找正在分裂的细胞 C 制作果酒时，每隔12h将瓶盖拧松一次 防止发酵瓶中的压力过大 D 纯化微生物需在超净工作台酒精灯火焰旁操作 防止杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 2．下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 考点2 验证性实验与探究性实验 1．（2026·北京丰台·一模）在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 (1)科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 (2)在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 (3)检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 (4)进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 2．（2020·北京海淀·一模）人类活动排放的CO2引起海水中CO2浓度上升、pH下降，导致“海洋酸化”。科研人员研究了海洋酸化对束毛藻的影响。 （1）在海洋生态系统成分中，束毛藻属于_______。该成分在生态系统中的作用是_______。束毛藻还是海洋中最主要的固氮藻类之一，它能将N2转化成NH3、NO2–等，用于合成_______两类大分子有机物，在生态系统________功能中发挥重要作用。 （2）国外学者证实，CO2浓度增加能促进束毛藻光合作用，有利于其生长。我国学者进行了四组实验，测定束毛藻的增长率，得到如图所示结果。 ①我国学者试图研究的问题是________。 ②实验中改变CO2浓度时，pH也会改变，请结合所学知识，写出控制pH相对稳定的思路：_______。 ③该实验结果说明_______。 （3）束毛藻个体和海洋生态系统是两个不同层次的生命系统，请尝试从系统的角度，讨论海水中CO2浓度升高对这两个系统的其他影响：_______。 （4）近百年来，温室气体排放让整个地球有点“发烧”。为了人类社会的可持续发展，应当从我做起减少碳排放，请写出一项低碳生活的具体实例：______________。 1.实验设计满分句式模板 取材：选取生理状态相同、长势一致、大小相似、数量相等的××，随机均分为n组，编号甲、乙、丙…… 处理：对照组加入等量××溶剂/生理盐水/缓冲液；实验组加入等量一系列浓度梯度的××；其他条件相同且适宜。 培养：在相同且适宜的光照/温度/湿度下培养相同时间。 观测：观察并记录××（长度、质量、时间、显色、液滴移动），计算平均值。 结论：在一定范围内，随××增加，××逐渐升高（降低）；超过××后，××…… 2.实验评价答题句式模板 缺陷：缺少空白对照；未遵循单一变量原则；无关变量控制不当；操作顺序颠倒；选材错误；结论超出实验结果。 改进：增设××对照组；严格控制单一变量，保证无关变量等量适宜；调整操作顺序为……；更换实验材料为……；结论依据实验结果，不夸大。 1．自然界中的光强常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。科研人员对拟南芥的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。 (1)类囊体膜上的蛋白复合物PSI催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影响光反应产生__________，最终影响暗反应过程有机物的合成。 (2)PSII复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与PSII的组装。为此，利用农杆菌转化拟南芥，由于农杆菌的__________会随机整合到拟南芥的核基因组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生突变的突变体。 (3)科研人员在所得突变体中观察到，B基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白B，该突变体表现为缺乏PSII复合物。科研人员进行实验，处理及结果如图。 实验结果 a组 b组 c组 d组 B基因突变体 +++++ + ++ +++ 野生型 +++++ +++++ +++++ +++++ 注:“+” 数量多代表生长状况好。 ①据图分析，本实验的自变量是___________。 ②依据实验结果推测，PSII复合物的功能是___________对变化光强的适应。 (4)进一步将b组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。 基于本实验结果推断，B基因参与PSII复合物的组装，PSII复合物帮助植物适应变化的光强。请对观察结果能否证实该推断作出判断，并阐明理由____。 2．学习以下材料，回答以下小题。 细菌的群体感应：群体感应（QS）是指细菌群体在生长过程中，随着种群密度的增加，细菌产生的自体诱导物如AHL、AIP、AI-2等信号分子在胞外不断积累，诱导菌群的生理和生化特性变化，显示出少量或单个菌体所不具备的特征。单个细菌的行动是单薄的，然而当它们在一起的时候，集体行动的能力令人刮目相看，例如同时释放大量毒力因子，会对宿主造成致命性伤害。 某类细菌QS的机理如下图。当细菌密度达到一个临界点，AHL达到一定阈值时与受体蛋白LuxR结合，形成复合物，促进LuxⅠ基因和下游其他基因表达。 另一类细菌的QS由信号分子AIP调控，当AIP达到一定阈值时，激活细胞内靶基因的转录，促进“生物膜”形成、抗生素抗性增强、毒力因子的分泌等生理活动。QS调节形成的“生物膜”是指菌群生长繁殖并被自身产生的胞外多聚物（成分包括胞外多糖、蛋白质、脂质和胞外DNA等，形态如膜状）包裹而形成的微菌落聚集体。研究表明，“生物膜”为菌群对抗某些抗生素、对抗其他细菌产生的毒力因子和对抗宿主免疫杀伤提供了保护屏障。上述两类细菌均能利用信号分子AI-2进行调控。 近年来，通过干扰特定微生物的QS来实现群体感应猝灭。研究和利用群体感应猝灭控制疾病、促进健康是一个非常有希望的方向。 (1)引发QS的自体诱导物是一种信号分子，与激素的信号传递相比，自体诱导物作用的重要特点是随细菌密度增加，自体诱导物达到______时发挥作用。 (2)QS是一种广泛存在于多种细菌细胞间的通信系统，可作为细菌“通用语言”的分子是_____。 (3)依据文中信息，下列叙述正确的是______。 a、QS调节形成的“生物膜”与细胞膜成分相同 b、自体诱导物对AHL分泌的调节存在正反馈调节 c、在某些致病菌中下游其他基因可能是毒力因子基因 (4)请写出一种合理的群体感应猝灭的机制：_______。 (5)细菌通过QS表现出单个细菌所不具备的特征，这使菌群能够感应环境中的信号分子，协调群体的基因表达，提高物种的_____。 1．（2026·北京房山·一模）DNA双螺旋结构的发现运用了多种科学方法。下列方法中，在DNA结构模型建立与验证中未直接使用的是（    ） A．同位素标记法——追踪DNA分子的复制方式 B．归纳法——从X射线衍射图谱总结DNA的结构 C．假说-演绎法——提出碱基互补配对假说并以实验数据验证 D．模型建构法——通过物理模型验证碱基的空间排列 2．（2026·北京朝阳·一模）兴趣小组通过实验探究生物体维持pH稳定的机制，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．各组都应依次滴加HCl、NaOH后再测定pH B．据结果推测血浆与缓冲液成分和功能相同 C．外界环境变化和细胞代谢均会影响血浆的pH D．血浆仅为血细胞提供营养及稳定的pH环境 3．（2026·北京房山·一模）关于“观察叶绿体和细胞质流动”、“探究植物细胞的吸水和失水”、“观察根尖分生区有丝分裂”三个实验共性的叙述，正确的是（    ） A．均可用洋葱鳞片叶表皮细胞作为材料 B．观察前均需对材料进行染色处理 C．均需先在低倍镜下找到目标区域 D．观察过程中均需保持细胞的活性 4．（2025·北京朝阳·二模）将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B．4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C．各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D．增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 5．（25-26高三上·北京通州·期末）在高中生物学基础实验中，需要在严格无菌条件下进行的是（　　） A．从新鲜菜花中粗提取DNA B．将外植体接种到培养基上 C．使用PCR仪扩增目的基因 D．对酵母菌进行显微计数 6．（2025·北京通州·一模）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，下列叙述正确的是（　　） A．都需要用胰蛋白酶处理使细胞间相互分离 B．两种实验材料均需要放在无菌条件下培养 C．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 D．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 7．（2026·北京房山·一模）野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状，但产量低，为获得综合性状优良的大豆品种，研究人员开展系列研究。 (1)以栽培大豆D（2n=40）与野生大豆G（2n=78）杂交，培育高蛋白、低油脂大豆品系甲（图1），秋水仙素处理主要引起的可遗传变异类型为_______。异源多倍体植株的染色体组可表示为_______（用M表示栽培大豆染色体组，N表示野生大豆染色体组）。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是________，研究者采用与D连续多代杂交的目的是_________。 (2)影响种子重量的主要基因是GS6，为探究其作用机制，构建图2的突变品系。 ①据图2分析GS6基因的作用是_______。 ②进一步研究发现，GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作，影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现，GS6基因共有28种单倍型（用1、2、3……表示，其中1和2为主要类型），GZ1共有3种单倍型（用A、B和C表示），据图3分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重，依据是_________。 单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记（如SNP），在减数分裂时几乎不发生交换重组，以一个整体在亲代和子代间稳定遗传； 单核苷酸多态性（SNP）是基因组中特定位置上的稳定差异，可作为遗传标记辅助基因定位。 ③已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上，为了获得上述组合的目标品系，选育新的纯合植株，育种步骤如下。 a．亲本1：利用与GS6基因紧密连锁的_________筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。 b．亲本2：利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。 c．亲本1、2杂交得F1，F1的基因型为____________。 d．F1自交获得F2代。 e．用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株（品系乙），以用于后续大规模种植。 (3)相比于品系甲，获取品系乙的方式的优势为__________（多选）。 A．可在幼苗期鉴定，无需等到种子成熟 B．直接针对基因型，结果准确且不受环境影响 C．快速筛选纯合子，提高选择效率 D．获取目标基因型个体的比例更高，所需种植规模更小 8．（2026·北京东城·一模）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 病毒与细菌“携手”靶向治疗癌症 细菌疗法与溶瘤病毒法都利用了微生物特性实现精准抗癌，鼠伤寒沙门氏菌（S菌）是细菌疗法的常用菌，这种胞内寄生的兼性厌氧菌能选择性定植到肿瘤组织中并诱导癌细胞死亡。肿瘤组织内独特的免疫抑制特性为它提供了“庇护所”，但它通常只定植于缺氧的肿瘤组织内部，对周围和远处癌细胞的杀伤能力有限。塞内卡病毒A（SVA）是一种具有天然肿瘤选择性的溶瘤病毒，其生命周期如图1，蛋白酶P可特异性识别并切割多聚蛋白，形成病毒衣壳蛋白、RNA复制酶等多种蛋白。癌症患者注射SVA后，增殖出的子代SVA能裂解癌细胞并在体内继续传播，但体液免疫会将其清除，这限制了溶瘤病毒的疗效。 科研人员改造S菌获得了工程菌，改造系统如图2。启动子PJ和PA均只在工程菌进入癌细胞后启动，表达出的裂解蛋白E1和E2可分别破坏细菌细胞膜和囊泡膜。启动子PT7被T7RNA聚合酶特异性识别，转录出的RNA可以穿过被破坏的细菌细胞膜和囊泡膜释放至癌细胞的细胞质，并完成子代SVA的合成、组装与释放。红色荧光蛋白基因的插入不影响RNA聚合酶的功能，绿色荧光蛋白基因的插入不影响SVA病毒多聚蛋白的形成和切割。工程菌与癌细胞共培养的体外实验和工程菌注射到肿瘤模型鼠的体内实验的结果，均表明了工程菌向癌细胞递送了具有复制活性的SVA，能引发癌细胞裂解并继续传播病毒。 本研究开发了一种用细菌递送溶瘤病毒治疗癌症的方法，为癌症的靶向治疗提供了新思路。 (1)工程菌进入癌细胞的方式是______。 (2)请根据学习材料，对下列选项进行排序，说明使用工程菌实现癌症靶向治疗的过程：工程菌进入癌细胞→______→子代SVA侵染癌细胞。 a．SVA的RNA释放至癌细胞的细胞质 b．形成病毒衣壳蛋白、RNA复制酶等 c．合成SVA的RNA d．合成SVA的多聚蛋白 e．子代SVA组装并释放 f．表达E1、E2蛋白和T7RNA聚合酶等 (3)将少量工程菌与癌细胞共培养，工程菌进入癌细胞后，释放的SVA能继续增殖，扩大传播，随时间推移可观察到荧光的变化是______。 (4)为证明工程菌可以避免血液中SVA抗体的影响，进而发挥抗肿瘤作用，应选择免疫功能______（填“正常”或“缺陷”）的小鼠进行实验。实验组在第0天、第7天和第14天的处理应依次为______，一段时间后，检测肿瘤体积和小鼠生存率。 A．注射肿瘤细胞        B．注射工程菌        C．注射SVA        D．注射S菌 (5)对工程菌进行改进，增添下图中元件4，并将图2元件3中蛋白酶P的识别位点相应编码序列替换为蛋白酶T的。请解释与原工程菌相比，改进后工程菌的优点______。 9．（2023·北京海淀·一模）陆生植物的根与真菌长期共同生活，形成菌根。由于菌根类型不同，植物分为两类，形成丛枝菌根（AM）的植物为AM植物，形成外生菌根（EcM）的植物为EcM植物。物种丰富的热带森林主要由AM植物组成，而物种贫乏的北方森林则以EcM植物为主。我国科研人员对其原因进行研究。 (1)菌根中的真菌虽然依赖于从植物获取糖类等有机物维持生存，但扩大了植物根的表面积，吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐，它们相互依存构成了_________关系。 (2)研究者在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，等分为两组，分别均匀种植AM植物或EcM植物。种植AM植物的样地又分为五组，分别种植1、2、4、8和16五种AM植物，形成五个树种丰富度梯度，种植EcM植物的样地也进行同样处理。若干年后，对每个样地进行测定、统计，得到下图所示结果。 结果表明，树种丰富度促进__________的NPP增加。 (3)研究者从上述每个样地内的凋落物中称取相同重量，分别装入相同大小的网袋中（网孔尺寸为1mm），再埋入原样地的相同深度土壤中。半年后，取出网袋，对里面的凋落物烘干、称重，计算干物质量。 ①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量属于_________（选填下列字母）。 a．植物NPP中的能量 b．植物光合作用同化，但不包含在NPP中的能量 c．流入第二营养级的能量 d．植物用于生长、发育、繁殖的能量 e．未被植物自身呼吸作用消耗，最终流向分解者的能量 ②本研究的目的是__________。 (4)研究发现，AM植物和EcM植物的凋落物分解无明显差异，AM植物对氮、磷的吸收效率高于EcM植物。综合上述信息分析，AM植物适于在热带生存的原因是__________。 10．（2024·北京·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成______细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是______。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发育的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由：______。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路______。 11．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经______处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌______涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌______，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌______，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是______途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过______提高产品的安全性。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分10 实验与探究 2大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 实验基础 2025年北京卷：探究DNA的复制过程，种群密度的调查方法及应用 2024年北京卷：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，质壁分离及其复原实验，细胞器的结构、功能及分离方法，观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验，绿叶中色素的提取和分离实验，有丝分裂实验，探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，探究培养液中酵母菌种群数量的变化 2023年北京卷：质壁分离及其复原实验，群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验 1.实验基础：重点考察课本上的重点实验的基本理论和基本技术。常以选择题考察，四个选项考察不同的实验，进行对比。 2.验证性实验与探究性实验：重点考察设计实验的基本原则、设计实验的过程，以及对实验结果的预期。常以非选择题考察，背景情景化较强，知识交叉化命题较强。 验证性实验与探究性实验 2025年北京卷：验证性实验与探究性实验 2024年北京卷：验证性实验与探究性实验 2023年北京卷：验证性实验与探究性实验 考点1 实验基础 1．（2026·北京·二模）某同学取部分紫色洋葱鳞片叶外表皮放入一定浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，发现蔗糖溶液浓度升高；而将细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后未观察到质壁分离现象。下列叙述错误的是（　　） A．初始状态下，细胞的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度 B．观察该洋葱细胞的吸水和失水实验中，必须用高倍镜观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位实验，观察到的质壁分离程度可能不同 D．置于KNO3溶液中的植物细胞可能发生了质壁分离和质壁分离复原现象 【答案】B 【详解】A、蔗糖无法进入植物细胞，将细胞放入蔗糖溶液后蔗糖溶液浓度升高，说明外界溶液中水分减少，细胞发生渗透吸水，因此初始状态下细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度，A正确； B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色大液泡体积大，其形态变化在低倍镜下即可清晰观察，观察吸水和失水实验不需要使用高倍镜，B错误； C、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞，细胞液浓度可能存在差异，因此在相同外界溶液中，细胞失水程度不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C正确； D、K⁺和NO₃⁻可通过主动运输进入植物细胞，使细胞液浓度逐渐升高，因此置于大于细胞液浓度的KNO₃溶液中的细胞，会先发生质壁分离，后发生质壁分离自动复原，因此一段时间后观察不到质壁分离现象，D正确。 2．（2026·北京东城·一模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（    ） 选项 实验目的 对照设置 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 B 粗提取DNA的鉴定 将二苯胺试剂加入2mol/L的NaCl溶液中，沸水浴加热 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组应为常温下未添加其他试剂的过氧化氢组，加入FeCl3溶液的组是探究无机催化剂催化效果的实验组，不能作为对照组，A符合题意； B、粗提取DNA的鉴定实验中，设置不含DNA的2mol/L的NaCl溶液中滴加二苯胺试剂，同时进行沸水浴加热的一组为对照组，可排除NaCl溶液等非实验变量对显色结果的干扰，对照设置合理，B不符合题意； C、探究植物细胞的吸水和失水实验中，其对照为自身前后对照，以滴加蔗糖溶液前的正常细胞状态为对照，可与后续质壁分离状态形成对比，对照设置合理，C不符合题意； D、土壤中分解尿素的细菌的分离实验中，以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水的一组为空白对照，可检验培养基灭菌是否合格、操作过程是否存在杂菌污染，对照设置合理，D不符合题意。 1.教材基础实验题 实验类别 核心试剂 颜色结果 关键步骤 注意事项 还原糖鉴定 斐林试剂 砖红色沉淀 等量混合、水浴加热 无色材料、现配现用 蛋白质鉴定 双缩脲试剂 紫色 先加A液、后加B液 不加热、先创造碱性环境 脂肪鉴定 苏丹Ⅲ/Ⅳ 橘黄/红 50% 酒精洗浮色 酒精不溶解脂肪 质壁分离 0.3g/mL 蔗糖 原生质层收缩 必须用成熟植物细胞 不能用根尖分生区 有丝分裂 解离液→龙胆紫 染色体着色 解离→漂洗→染色→制片 漂洗必须在染色前 色素提取 无水乙醇 四条色素带 加 CaCO₃、SiO₂ 层析液不没滤液细线 2.实验设计题 实验环节 规范要求 满分表述 实验原则 单一变量、等量、对照、重复 只改一个自变量；全部无关变量相同 对照类型 空白、条件、自身、相互 空白对照加生理盐水 / 溶剂 分组要求 随机均分、生理状况相同 长势一致、大小相似、随机均分 处理要求 等量、梯度、适宜 实验组加梯度自变量；对照组加等量溶剂 观测指标 可定量、可重复 长度、质量、时间、显色、液滴距离 预期结果 探究多结果、验证唯一结果 若…… 则…… 3.实验评价题 常见缺陷 错误表现 改进方法 对照缺陷 无空白对照 增设空白对照组 变量缺陷 多个自变量同时改变 只保留一个自变量 等量缺陷 材料、体积、时间不一致 全部保持等量、相同 顺序缺陷 酶先混再调温；先染后洗 先调条件再混合；先洗后染 选材缺陷 分生区质壁分离；有色材料鉴定 换成熟细胞；换无色材料 结论缺陷 夸大、绝对、以偏概全 结论只来自实验结果 4.坐标曲线实验题 读图步骤 关键内容 典型结论 识轴 自变量 ×、因变量 Y；看清单位 净光合 = 总光合−呼吸 识点 起点、零点、拐点、饱和点 补偿点：光合 = 呼吸 识段 上升、平稳、下降 平稳段受酶 / CO₂限制 识斜率 变化快慢 斜率大→变化快 曲线移动 缺镁、升温、CO₂变化 缺镁→补偿点右移 1．高中生物学实验中，下列实验操作与目的不匹配的是（　　） 实验操作 目的 A 提取绿叶中的色素时加入二氧化硅研磨 防止研磨中色素被破坏 B 观察根尖分生区有丝分裂时先用低倍镜观察 便于寻找正在分裂的细胞 C 制作果酒时，每隔12h将瓶盖拧松一次 防止发酵瓶中的压力过大 D 纯化微生物需在超净工作台酒精灯火焰旁操作 防止杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、提取绿叶中的色素时，加入二氧化硅的作用是使研磨更充分，防止研磨中色素被破坏的试剂是碳酸钙，二者不匹配，A符合题意； B、观察根尖分生区有丝分裂时，低倍镜视野范围更大，便于快速找到排列紧密、呈正方形的分生区（正在分裂的细胞），再换高倍镜观察，二者匹配，B不符合题意； C、果酒发酵过程中酵母菌无氧呼吸会产生大量CO2，每隔12h拧松瓶盖可释放CO2，避免发酵瓶内压力过大，二者匹配，C不符合题意； D、酒精灯火焰旁存在无菌区，在此区域操作可避免环境中杂菌污染，符合微生物纯化的无菌操作要求，二者匹配，D不符合题意。 2．下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 【答案】C 【详解】A、斐林试剂检测还原糖需要50~65℃水浴加热，会改变实验预设的温度自变量，干扰对淀粉酶活性的检测，因此该实验不能用斐林试剂检测结果，A错误； B、肝匀浆中含有缓冲物质，滴加少量HCl时pH可保持相对稳定，但若滴加过量HCl，pH仍会明显下降，并非保持不变，B错误； C、探究土壤微生物的分解作用实验的自变量是土壤微生物的有无，实验组经高温处理可杀灭土壤中的微生物，与未处理的对照组形成对照，符合实验设计要求，C正确； D、鉴定DNA时，需要先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂沸水浴，直接加入丝状物会因DNA未充分溶解导致显色不明显，D错误。 考点2 验证性实验与探究性实验 1．（2026·北京丰台·一模）在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 (1)科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 (2)在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 (3)检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 (4)进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 【答案】(1) CMS 雄性可育/育性恢复 (2)雌性可育:雌性不育= 1:1 (3)仅Bol基因序列存在差异 (4) 【详解】（1）CMS（♀，雄性不育） × 油菜R（♂，可育），核基因杂合，细胞质来自CMS，表型可育。作为母本，提供细胞质和部分核基因，F₁作为父本，提供含育性恢复基因的花粉。回交后代BC₁至BC₅中，核基因组逐步向CMS背景趋近，同时保留育性恢复基因。在每代回交后代中，仅选择雄性可育个体进行后续回交，淘汰雄性不育个体。该表型直接反映育性恢复基因的存在。 （2）若雌性不育性状由显性单基因控制，设该显性基因为A，隐性正常基因为a。突变体G为雌性不育，其基因型应为AA或Aa，正常植株H基因型为aa。当G与H杂交时：若G为AA，子代全为Aa，全部表现为雌性不育；若G为Aa，子代中Aa（雌性不育）:aa（正常）=1:1。突变体为杂合子，因此子代性状及比例应为雌性不育:雌性可育 = 1:1。 （3）要支持“Bol基因是导致雌性不育的基因”这一假说，基因组测序结果应显示G与H仅Bol基因序列存在差异，具体表现可能为：G中Bol基因存在功能丧失性突变，而H中该基因序列完整且保守。G中Bol基因的启动子或增强子区域发生插入/缺失等结构变异，导致转录量显著降低，而H中相应区域正常。G中Bol基因拷贝数减少或完全缺失，而H中为正常拷贝数。若测序结果显示上述任一情况，即可从遗传层面支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 （4）根据题意，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系需遵循以下步骤：将G植株（基因型为bb，锯齿叶、温度敏感型雄性不育）与N品系（基因型为BB，正常叶、可育）杂交，获得F₁代（Bb，正常叶、可育）。F₁与N品系回交，在田间早期选择锯齿叶性状个体与连续多代与N品系回交，获得与N品系相似的雌性不育系，在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温条件下，使bb植株恢复育性，通过自交大量繁殖该纯合雌性不育植株。与CMS在23-29℃低温条件下杂交，获得大量目标杂交种。 2．（2020·北京海淀·一模）人类活动排放的CO2引起海水中CO2浓度上升、pH下降，导致“海洋酸化”。科研人员研究了海洋酸化对束毛藻的影响。 （1）在海洋生态系统成分中，束毛藻属于_______。该成分在生态系统中的作用是_______。束毛藻还是海洋中最主要的固氮藻类之一，它能将N2转化成NH3、NO2–等，用于合成_______两类大分子有机物，在生态系统________功能中发挥重要作用。 （2）国外学者证实，CO2浓度增加能促进束毛藻光合作用，有利于其生长。我国学者进行了四组实验，测定束毛藻的增长率，得到如图所示结果。 ①我国学者试图研究的问题是________。 ②实验中改变CO2浓度时，pH也会改变，请结合所学知识，写出控制pH相对稳定的思路：_______。 ③该实验结果说明_______。 （3）束毛藻个体和海洋生态系统是两个不同层次的生命系统，请尝试从系统的角度，讨论海水中CO2浓度升高对这两个系统的其他影响：_______。 （4）近百年来，温室气体排放让整个地球有点“发烧”。为了人类社会的可持续发展，应当从我做起减少碳排放，请写出一项低碳生活的具体实例：______________。 【答案】（1）生产者 将太阳能转变成化学能，储存在制造的有机物中 蛋白质和核酸 物质循环 （2）CO2浓度升高和pH下降两个因素共同对束毛藻增长的影响（或“pH下降，导致‘海洋酸化’是否也影响束毛藻增长”） 分别使用pH7.8和8.1的缓冲溶液（加入缓冲物质稳定pH变化） CO2浓度升高对束毛藻增长的促进作用小于海水pH下降对其增长的抑制作用 （3）束毛藻个体：CO2浓度升高，海水pH降低，影响膜蛋白的功能，影响系统的稳定性；海洋生态系统：束毛藻减少，以束毛藻为食的消费者减少，通过食物链影响其他生物的数量；海洋pH降低，影响其他水生生物生存 （4）使用节能灯；多使用公共交通；减少纸张等浪费；拒绝一次性筷子的使用；垃圾分类、回收利用等 【分析】生态系统的结构包括两部分：生态系统的成分有：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成；生态系统的营养结构：食物链和食物网；能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。 【详解】（1）束毛藻在海洋生态系统成分中，属于生产者，生产者是生态系统的主要成分，该成分作用的具体表现为将太阳能转变成化学能，储存在制造的有机物中，从而生产者提供了流入生态系统的总能量。束毛藻还能将N2转化成NH3、NO2–等，从而起到了固氮的作用，固定的氮元素可用于合成蛋白质和核酸两类大分子有机物，束毛藻作为生产者构筑了无机环境和生物群落之间联系的桥梁，因此能在生态系统物质循环中发挥重要作用。 （2）①我国学者进行了四组实验，测定束毛藻的增长率，由实验结果分析可知，该实验的自变量是pH的不同以及二氧化碳浓度的变化，由于二者之间有必然的联系，即二氧化碳浓度上升，会引起pH下降，因此，该实验研究的是CO2浓度升高和pH下降两个因素共同对束毛藻增长的影响（或“pH下降，导致‘海洋酸化’是否也影响束毛藻增长”）。 ②实验中改变CO2浓度时，pH也会改变，为了遵循实验设计中的单一变量原则，可用缓冲液保证pH相对稳定，因此实验中应该分别使用pH7.8和8.1的缓冲溶液（加入缓冲物质稳定pH变化）。 ③分析实验结果不难看出CO2浓度升高对束毛藻增长有促进作用，而pH下降对束毛藻增长有抑制作用，而且后者效果明显，即CO2浓度升高对束毛藻增长的促进作用小于海水pH下降对其增长的抑制作用。 （3）对于束毛藻个体来讲，CO2浓度升高，海水pH降低，影响膜蛋白的功能，进而影响个体的正常生命活动，导致束毛藻个体数量减少，尽管CO2浓度升高对光合作用有促进作用，但该促进作用表现要小于pH下降对个体生长的抑制作用；对于海洋生态系统来讲：海水中CO2浓度升高束毛藻减少，以束毛藻为食的消费者减少，通过食物链影响其他生物的数量；另海洋pH降低，也会影响其他水生生物生存，进而导致生态系统的自我调节能力下降。 （4）温室气体（二氧化碳）排放让整个地球有点“发烧”。为了人类社会的可持续发展，需要减少二氧化碳的排放，倡导低碳生活，为此，我们需要节能减排，具体要做到：使用节能灯；多使用公共交通；减少纸张等浪费；拒绝一次性筷子的使用；垃圾分类、回收利用等。 1.实验设计满分句式模板 取材：选取生理状态相同、长势一致、大小相似、数量相等的××，随机均分为n组，编号甲、乙、丙…… 处理：对照组加入等量××溶剂/生理盐水/缓冲液；实验组加入等量一系列浓度梯度的××；其他条件相同且适宜。 培养：在相同且适宜的光照/温度/湿度下培养相同时间。 观测：观察并记录××（长度、质量、时间、显色、液滴移动），计算平均值。 结论：在一定范围内，随××增加，××逐渐升高（降低）；超过××后，××…… 2.实验评价答题句式模板 缺陷：缺少空白对照；未遵循单一变量原则；无关变量控制不当；操作顺序颠倒；选材错误；结论超出实验结果。 改进：增设××对照组；严格控制单一变量，保证无关变量等量适宜；调整操作顺序为……；更换实验材料为……；结论依据实验结果，不夸大。 1．自然界中的光强常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。科研人员对拟南芥的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。 (1)类囊体膜上的蛋白复合物PSI催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影响光反应产生__________，最终影响暗反应过程有机物的合成。 (2)PSII复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与PSII的组装。为此，利用农杆菌转化拟南芥，由于农杆菌的__________会随机整合到拟南芥的核基因组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生突变的突变体。 (3)科研人员在所得突变体中观察到，B基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白B，该突变体表现为缺乏PSII复合物。科研人员进行实验，处理及结果如图。 实验结果 a组 b组 c组 d组 B基因突变体 +++++ + ++ +++ 野生型 +++++ +++++ +++++ +++++ 注:“+” 数量多代表生长状况好。 ①据图分析，本实验的自变量是___________。 ②依据实验结果推测，PSII复合物的功能是___________对变化光强的适应。 (4)进一步将b组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。 基于本实验结果推断，B基因参与PSII复合物的组装，PSII复合物帮助植物适应变化的光强。请对观察结果能否证实该推断作出判断，并阐明理由____。 【答案】(1)ATP和NADPH (2)T-DNA (3) 变化的光强；光强变化的规律性；缺乏PSII复合物 提高 (4)不能证实。观察结果为，与野生型相比较B基因突变体的淀粉颗粒明显小而少；无法证实B蛋白参与PSⅡ复合物的组装，但支持PSII复合物帮助适应变化的光强 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 【详解】（1）光强变化影响类囊体上水的光解，从而影响其产物ATP和NADPH的生成。 （2）农杆菌转化法中Ti质粒的T-DNA（可转移的DNA）会随机整合到植物细胞中。 （3）由图可知，光照强度及其变化规律属于自变量；由表可知，B基因是否突变（是否缺乏PSⅡ复合物）为自变量。突变体表现为缺乏PSⅡ复合物，从而导致bcd三组生长状况变差，a组光强下无论突变生长状况均一致，说明PSⅡ复合物可提高植物对变化光强的适应。 （4）由图可知，观察结果为，与野生型相比较B基因突变体的淀粉颗粒明显小而少；无法证实B蛋白参与PSⅡ复合物的组装，但支持PSⅡ复合物帮助适应变化的光强。 2．学习以下材料，回答以下小题。 细菌的群体感应：群体感应（QS）是指细菌群体在生长过程中，随着种群密度的增加，细菌产生的自体诱导物如AHL、AIP、AI-2等信号分子在胞外不断积累，诱导菌群的生理和生化特性变化，显示出少量或单个菌体所不具备的特征。单个细菌的行动是单薄的，然而当它们在一起的时候，集体行动的能力令人刮目相看，例如同时释放大量毒力因子，会对宿主造成致命性伤害。 某类细菌QS的机理如下图。当细菌密度达到一个临界点，AHL达到一定阈值时与受体蛋白LuxR结合，形成复合物，促进LuxⅠ基因和下游其他基因表达。 另一类细菌的QS由信号分子AIP调控，当AIP达到一定阈值时，激活细胞内靶基因的转录，促进“生物膜”形成、抗生素抗性增强、毒力因子的分泌等生理活动。QS调节形成的“生物膜”是指菌群生长繁殖并被自身产生的胞外多聚物（成分包括胞外多糖、蛋白质、脂质和胞外DNA等，形态如膜状）包裹而形成的微菌落聚集体。研究表明，“生物膜”为菌群对抗某些抗生素、对抗其他细菌产生的毒力因子和对抗宿主免疫杀伤提供了保护屏障。上述两类细菌均能利用信号分子AI-2进行调控。 近年来，通过干扰特定微生物的QS来实现群体感应猝灭。研究和利用群体感应猝灭控制疾病、促进健康是一个非常有希望的方向。 (1)引发QS的自体诱导物是一种信号分子，与激素的信号传递相比，自体诱导物作用的重要特点是随细菌密度增加，自体诱导物达到______时发挥作用。 (2)QS是一种广泛存在于多种细菌细胞间的通信系统，可作为细菌“通用语言”的分子是_____。 (3)依据文中信息，下列叙述正确的是______。 a、QS调节形成的“生物膜”与细胞膜成分相同 b、自体诱导物对AHL分泌的调节存在正反馈调节 c、在某些致病菌中下游其他基因可能是毒力因子基因 (4)请写出一种合理的群体感应猝灭的机制：_______。 (5)细菌通过QS表现出单个细菌所不具备的特征，这使菌群能够感应环境中的信号分子，协调群体的基因表达，提高物种的_____。 【答案】(1)一定阈值 (2)AI-2 (3)b、c (4)抑制自体诱导物的产生或降解自体诱导物，使其浓度在阈值以下或利用QS信号类似物，与QS信号受体竞争结合，干扰QS (5)适应性或生存和繁衍能力 【详解】（1）由题干信息“随着种群密度的增加，细菌产生的自体诱导物如AHL、AIP、AI-2等信号分子在胞外不断积累”可知，自体诱导物作用的重要特点是随细菌密度增加，自体诱导物达到一定阈值时发挥作用。 （2）QS是一种广泛存在于多种细菌细胞间的通信系统，由题干信息“上述两类细菌均能利用信号分子AI-2进行调控”可知，AI-2可作为细菌“通用语言”的分子。 （3）a.由题干信息“QS调节形成的“生物膜”是指菌群生长繁殖并被自身产生的胞外多聚物（成分包括胞外多糖、蛋白质、脂质和胞外DNA等，形态如膜状）包裹而形成的微菌落聚集体”知，QS调节形成的“生物膜”是微菌落聚集体，而细胞膜的成分主要是磷脂和蛋白质，a错误； b.由题图知，当细菌密度达到一个临界点，AHL达到一定阈值时与受体蛋白LuxR结合，形成复合物，促进LuxⅠ基因表达，进一步分泌AHL，故自体诱导物对AHL分泌的调节存在正反馈调节，b正确； c.由题干信息“单个细菌的行动是单薄的，然而当它们在一起的时候，集体行动的能力令人刮目相看，例如同时释放大量毒力因子”和“当细菌密度达到一个临界点，AHL达到一定阈值时与受体蛋白LuxR结合，形成复合物，促进LuxⅠ基因和下游其他基因表达”可推测，在某些致病菌中下游其他基因可能是毒力因子基因，c正确。 故选bc。 （4）抑制自体诱导物的产生；降解自体诱导物，使其浓度在阈值以下（或利用QS信号类似物，与QS信号受体竞争结合，干扰QS），都可使群体感应猝灭。 （5）细菌通过QS表现出单个细菌所不具备的特征，这使菌群能够感应环境中的信号分子，协调群体的基因表达，使物种的适应性（或生存和繁衍能力）提高。 1．（2026·北京房山·一模）DNA双螺旋结构的发现运用了多种科学方法。下列方法中，在DNA结构模型建立与验证中未直接使用的是（    ） A．同位素标记法——追踪DNA分子的复制方式 B．归纳法——从X射线衍射图谱总结DNA的结构 C．假说-演绎法——提出碱基互补配对假说并以实验数据验证 D．模型建构法——通过物理模型验证碱基的空间排列 【答案】A 【详解】A、同位素标记法追踪DNA分子的复制方式，是后续科学家验证DNA半保留复制特点时使用的方法，并未直接参与DNA双螺旋结构模型的建立与验证过程，A符合题意； B、科学家对DNA的X射线衍射图谱结果进行归纳分析，总结得出DNA为螺旋结构，该过程使用了归纳法，B不符合题意； C、沃森和克里克先提出碱基互补配对的假说，再结合查哥夫发现的“DNA中A含量等于T、G含量等于C”的实验数据验证假说，用到了假说-演绎法，C不符合题意； D、沃森和克里克通过搭建DNA物理模型，不断调整碱基、磷酸等组分的空间排列，最终得到合理的双螺旋结构，用到了模型建构法，D不符合题意。 2．（2026·北京朝阳·一模）兴趣小组通过实验探究生物体维持pH稳定的机制，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．各组都应依次滴加HCl、NaOH后再测定pH B．据结果推测血浆与缓冲液成分和功能相同 C．外界环境变化和细胞代谢均会影响血浆的pH D．血浆仅为血细胞提供营养及稳定的pH环境 【答案】C 【详解】A、实验需遵循单一变量原则，不能在同一组样品中依次滴加HCl和NaOH，否则前一次滴加的试剂会干扰后一次的实验结果，A错误； B、从图中可见，血浆组和缓冲液组的pH变化趋势相似，说明二者都具有缓冲能力，但血浆的缓冲成分是HCO₃⁻/H₂CO₃、HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻等多种缓冲对，与人工缓冲液的成分并不完全相同，功能也存在差异（血浆还承担运输、免疫等功能），B 错误； C、外界环境中酸碱物质的摄入（如滴加HCl/NaOH）会直接影响血浆pH；同时，细胞代谢产生的CO₂、乳酸等酸性物质，也会改变血浆的酸碱平衡，二者共同影响血浆pH，而血浆通过缓冲系统维持相对稳定，C正确； D、血浆的功能远不止为血细胞提供营养和稳定pH，还包括：运输氧气和营养物质、运输代谢废物、参与免疫调节、维持渗透压、参与体温调节等，D错误。 3．（2026·北京房山·一模）关于“观察叶绿体和细胞质流动”、“探究植物细胞的吸水和失水”、“观察根尖分生区有丝分裂”三个实验共性的叙述，正确的是（    ） A．均可用洋葱鳞片叶表皮细胞作为材料 B．观察前均需对材料进行染色处理 C．均需先在低倍镜下找到目标区域 D．观察过程中均需保持细胞的活性 【答案】C 【详解】A、洋葱鳞片叶表皮细胞无叶绿体，无法用于观察叶绿体实验，且该细胞是高度分化的成熟细胞，不进行有丝分裂，不能作为观察根尖分生区有丝分裂的实验材料，A错误； B、观察叶绿体实验中叶绿体本身含色素呈绿色，探究植物细胞吸水和失水实验可选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，其紫色大液泡可直接观察，二者均无需染色，只有观察有丝分裂实验需要对染色体进行染色，B错误； C、三个实验均使用光学显微镜观察，显微镜操作的通用规范是先在低倍镜下找到目标区域，将目标移至视野中央后再换高倍镜观察，C正确； D、观察根尖分生区有丝分裂实验中，解离步骤会杀死细胞，无需保持细胞活性；另外两个实验均需要保持细胞活性才能观察到对应现象，D错误。 4．（2025·北京朝阳·二模）将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B．4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C．各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D．增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 【答案】C 【详解】A、叶状体上浮是因为光合作用产生氧气，使叶状体浮力增大，而非CO2减少，A错误； B、4℃条件下叶状体小段有上浮，说明能进行光合作用，只是强度较弱，B错误； C、探究温度对光合作用强度的影响，CO2浓度是无关变量，应保持相同且较高，以排除其对实验结果的干扰，C正确； D、不同温度下光合作用的最适光照强度可能不同，增加光照强度（可能会降低光合作用强度）不一定使各组叶状体小段上浮数量均增加，D错误。 故选C。 5．（25-26高三上·北京通州·期末）在高中生物学基础实验中，需要在严格无菌条件下进行的是（　　） A．从新鲜菜花中粗提取DNA B．将外植体接种到培养基上 C．使用PCR仪扩增目的基因 D．对酵母菌进行显微计数 【答案】B 【详解】A、从新鲜菜花中粗提取DNA：该实验通过物理研磨和化学试剂（如洗涤剂、食盐）破坏细胞结构，利用DNA在不同浓度酒精中的溶解度差异进行粗提取。整个过程在开放环境中进行，无需严格无菌条件，A不符合题意； B、将外植体接种到培养基上：属于植物组织培养实验。外植体（如茎尖、叶片等）需在无菌操作台中进行表面消毒和接种，培养基也需灭菌处理。若存在杂菌污染，会与植物细胞竞争营养并分泌有害物质，导致培养失败，B符合题意； C、使用PCR仪扩增目的基因：PCR（聚合酶链式反应）在密闭的仪器中进行，通过高温变性、退火、延伸等步骤扩增DNA。反应体系中的酶（如Taq酶）具有耐高温特性，且试剂本身已灭菌，操作过程无需严格无菌环境，C不符合题意； D、对酵母菌进行显微计数：通常采用血细胞计数板在显微镜下直接计数。酵母菌培养液可能含有其他微生物，但计数过程在开放环境中进行，且计数结果反映的是包括杂菌在内的总数，无需无菌操作，D不符合题意。 故选B。 6．（2025·北京通州·一模）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，下列叙述正确的是（　　） A．都需要用胰蛋白酶处理使细胞间相互分离 B．两种实验材料均需要放在无菌条件下培养 C．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 D．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 【答案】C 【详解】A、胰蛋白酶用于动物细胞培养时分散细胞，植物细胞实验需用盐酸和酒精解离使细胞分离，A错误； B、洋葱根尖需要培养但无需无菌下培养；小鼠骨髓细胞虽取自动物，但观察有丝分裂无需培养过程，B错误； C、显微镜操作需先在低倍镜下找到分生区或细胞群，再换高倍镜观察染色体形态，符合操作规范，C正确； D、细胞周期中间期占90%以上，染色体呈染色质状态，仅少数处于分裂期的细胞可观察到染色体，D错误。 故选C。 7．（2026·北京房山·一模）野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状，但产量低，为获得综合性状优良的大豆品种，研究人员开展系列研究。 (1)以栽培大豆D（2n=40）与野生大豆G（2n=78）杂交，培育高蛋白、低油脂大豆品系甲（图1），秋水仙素处理主要引起的可遗传变异类型为_______。异源多倍体植株的染色体组可表示为_______（用M表示栽培大豆染色体组，N表示野生大豆染色体组）。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是________，研究者采用与D连续多代杂交的目的是_________。 (2)影响种子重量的主要基因是GS6，为探究其作用机制，构建图2的突变品系。 ①据图2分析GS6基因的作用是_______。 ②进一步研究发现，GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作，影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现，GS6基因共有28种单倍型（用1、2、3……表示，其中1和2为主要类型），GZ1共有3种单倍型（用A、B和C表示），据图3分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重，依据是_________。 单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记（如SNP），在减数分裂时几乎不发生交换重组，以一个整体在亲代和子代间稳定遗传； 单核苷酸多态性（SNP）是基因组中特定位置上的稳定差异，可作为遗传标记辅助基因定位。 ③已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上，为了获得上述组合的目标品系，选育新的纯合植株，育种步骤如下。 a．亲本1：利用与GS6基因紧密连锁的_________筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。 b．亲本2：利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。 c．亲本1、2杂交得F1，F1的基因型为____________。 d．F1自交获得F2代。 e．用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株（品系乙），以用于后续大规模种植。 (3)相比于品系甲，获取品系乙的方式的优势为__________（多选）。 A．可在幼苗期鉴定，无需等到种子成熟 B．直接针对基因型，结果准确且不受环境影响 C．快速筛选纯合子，提高选择效率 D．获取目标基因型个体的比例更高，所需种植规模更小 【答案】(1)染色体数目变异 MMNN 种子高蛋白、低油脂 除高蛋白、低油脂等有利基因外其他遗传背景与栽培大豆相同，并减少野生大豆基因组比例 (2) 对种子重量的增加起抑制作用（抑制种子生长或生长发育） 100粒大豆重量中位数比其他组合高 SNP（遗传标记） GS61GS6GZ1CGZ1 (3)ABC 【详解】（1）秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理主要引起染色体数目变异，栽培大豆染色体组为 M，野生大豆染色体组为 N，栽培大豆与野生大豆杂交，F1染色体组为 MN，秋水仙素使染色体数目加倍，则异源多倍体植株染色体组表示为 MMNN。因为要培育高蛋白、低油脂的大豆品种，所以筛选依据是种子高蛋白、低油脂。连续多代与栽培大豆 D 杂交，目的是除了保留高蛋白、低油脂等有利基因外，让其他遗传背景与栽培大豆相同，并且减少野生大豆基因组比例，使培育出的品种更接近栽培大豆的优良特性。 （2）从图2可以看出，与栽培大豆D相比，敲除GS6基因后100粒大豆的重量增加，过表达 GS6 基因后100粒大豆的重量降低，所以GS6基因对种子重量的增加起抑制作用。观察图 3，由于GS61/GZ1C组合下 100 粒大豆重量中位数比其他组合高，所以GS61/GZ1C组合种子重量最重。由于亲本2是利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株，所以亲本1是利用与 GS6 基因紧密连锁的 SNP（遗传标记）筛选纯合携带 GS6 目标单倍型的大豆植株。由于GS61/GZ1C组合种子重量最重，所以筛选出纯合携带 GS6 目标单倍型的亲本 1 基因型为GS61GS61GZ1GZ1，筛选出纯合携带 GZ1目标单倍型的亲本 2基因型为GS6GS6GZ1CGZ1C，那么亲本 1、2 杂交得 F₁，F₁基因型为 GS61GS6GZ1CGZ1。 （3）A、获取品系乙利用遗传标记和 PCR 技术，可在幼苗期通过检测相关基因型进行鉴定，无需等到种子成熟，A正确； B、利用遗传标记和PCR技术，直接针对基因型筛选，结果准确，而且不受环境因素的影响，B正确； C、通过检测相关基因型进行鉴定，能够快速筛选出纯合子，提高了选择效率，C正确； D、F₁基因型为GS61GS6GZ1CGZ1，F1自交获得F2代，目标纯合个体GS61GS61GZ1CGZ1C仅占1/16，而品系甲经过多代回交与自交选择，目标个体比例远高于 1/16，因此要获得相同数量的目标株，品系乙需要种植的总植株数是品系甲的数倍，另一方面，获取品系乙利用遗传标记和PCR技术筛选纯合株，需种植较多植株提供足够样本进行基因型检测筛选，因此品系乙需要更大的种植规模，D错误。 8．（2026·北京东城·一模）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 病毒与细菌“携手”靶向治疗癌症 细菌疗法与溶瘤病毒法都利用了微生物特性实现精准抗癌，鼠伤寒沙门氏菌（S菌）是细菌疗法的常用菌，这种胞内寄生的兼性厌氧菌能选择性定植到肿瘤组织中并诱导癌细胞死亡。肿瘤组织内独特的免疫抑制特性为它提供了“庇护所”，但它通常只定植于缺氧的肿瘤组织内部，对周围和远处癌细胞的杀伤能力有限。塞内卡病毒A（SVA）是一种具有天然肿瘤选择性的溶瘤病毒，其生命周期如图1，蛋白酶P可特异性识别并切割多聚蛋白，形成病毒衣壳蛋白、RNA复制酶等多种蛋白。癌症患者注射SVA后，增殖出的子代SVA能裂解癌细胞并在体内继续传播，但体液免疫会将其清除，这限制了溶瘤病毒的疗效。 科研人员改造S菌获得了工程菌，改造系统如图2。启动子PJ和PA均只在工程菌进入癌细胞后启动，表达出的裂解蛋白E1和E2可分别破坏细菌细胞膜和囊泡膜。启动子PT7被T7RNA聚合酶特异性识别，转录出的RNA可以穿过被破坏的细菌细胞膜和囊泡膜释放至癌细胞的细胞质，并完成子代SVA的合成、组装与释放。红色荧光蛋白基因的插入不影响RNA聚合酶的功能，绿色荧光蛋白基因的插入不影响SVA病毒多聚蛋白的形成和切割。工程菌与癌细胞共培养的体外实验和工程菌注射到肿瘤模型鼠的体内实验的结果，均表明了工程菌向癌细胞递送了具有复制活性的SVA，能引发癌细胞裂解并继续传播病毒。 本研究开发了一种用细菌递送溶瘤病毒治疗癌症的方法，为癌症的靶向治疗提供了新思路。 (1)工程菌进入癌细胞的方式是______。 (2)请根据学习材料，对下列选项进行排序，说明使用工程菌实现癌症靶向治疗的过程：工程菌进入癌细胞→______→子代SVA侵染癌细胞。 a．SVA的RNA释放至癌细胞的细胞质 b．形成病毒衣壳蛋白、RNA复制酶等 c．合成SVA的RNA d．合成SVA的多聚蛋白 e．子代SVA组装并释放 f．表达E1、E2蛋白和T7RNA聚合酶等 (3)将少量工程菌与癌细胞共培养，工程菌进入癌细胞后，释放的SVA能继续增殖，扩大传播，随时间推移可观察到荧光的变化是______。 (4)为证明工程菌可以避免血液中SVA抗体的影响，进而发挥抗肿瘤作用，应选择免疫功能______（填“正常”或“缺陷”）的小鼠进行实验。实验组在第0天、第7天和第14天的处理应依次为______，一段时间后，检测肿瘤体积和小鼠生存率。 A．注射肿瘤细胞        B．注射工程菌        C．注射SVA        D．注射S菌 (5)对工程菌进行改进，增添下图中元件4，并将图2元件3中蛋白酶P的识别位点相应编码序列替换为蛋白酶T的。请解释与原工程菌相比，改进后工程菌的优点______。 【答案】(1)胞吞 (2)fcadb(c)e (3)荧光强度会随时间逐渐增强 (4) 正常 C → A → B (5)在蛋白酶识别位点的替换上。原工程菌中蛋白酶P的识别位点被替换为蛋白酶T的识别位点，这一改动使得工程菌在表达目标蛋白时，能够更精确地被蛋白酶T切割，从而提高目标蛋白的纯度和产率。此外，TEV病毒蛋白酶T具有高度特异性的识别序列，这有助于减少非特异性切割，进一步优化蛋白表达和加工过程。因此，改进后的工程菌在蛋白表达和纯化方面具有更高的效率和更好的可控性 【详解】（1）工程菌作为外源颗粒，通常通过细胞膜的内陷形成囊泡，将自身包裹进入细胞内部，这一过程称为胞吞。 （2）由材料“启动子PJ和PA均只在工程菌进入癌细胞后启动，表达出的裂解蛋白E1和E2可分别破坏细菌细胞膜和囊泡膜。启动子PT7被T7RNA聚合酶特异性识别，转录出的RNA可以穿过被破坏的细菌细胞膜和囊泡膜释放至癌细胞的细胞质，并完成子代SVA的合成、组装与释放。”可以知道，应是先表达E1、E2蛋白和T7RNA聚合酶等，即f，然后合成SVA的RNA，RNA再进入细胞质，完成病毒增殖，顺序应为fcadb(c)e。 （3）由于SVA在癌细胞内不断增殖并扩散，感染的细胞数量增加，导致荧光标记的表达量也随之增加，因此荧光强度会随时间逐渐增强。 （4）为了证明工程菌可以避免血液中SVA抗体的影响，进而发挥抗肿瘤作用，应选择免疫功能正常的个体。这是因为免疫功能正常的个体会产生针对SVA的抗体，这些抗体会中和或清除SVA，从而影响其抗肿瘤效果。实验组处理顺序为：第0天：注射SVA ，刺激机体产生抗体。第7天：注射肿瘤细胞，使其产生肿瘤。第14天：注射工程菌，观察其抗肿瘤效果。对照组注射S菌，以对比两者差异。实验组处理顺序为：C → A → B。 （5）改进后工程菌的优点主要体现在蛋白酶识别位点的替换上。原工程菌中蛋白酶P的识别位点被替换为蛋白酶T的识别位点，这一改动使得工程菌在表达目标蛋白时，能够更精确地被蛋白酶T切割，从而提高目标蛋白的纯度和产率。此外，TEV病毒蛋白酶T具有高度特异性的识别序列，这有助于减少非特异性切割，进一步优化蛋白表达和加工过程。因此，改进后的工程菌在蛋白表达和纯化方面具有更高的效率和更好的可控性。 9．（2023·北京海淀·一模）陆生植物的根与真菌长期共同生活，形成菌根。由于菌根类型不同，植物分为两类，形成丛枝菌根（AM）的植物为AM植物，形成外生菌根（EcM）的植物为EcM植物。物种丰富的热带森林主要由AM植物组成，而物种贫乏的北方森林则以EcM植物为主。我国科研人员对其原因进行研究。 (1)菌根中的真菌虽然依赖于从植物获取糖类等有机物维持生存，但扩大了植物根的表面积，吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐，它们相互依存构成了_________关系。 (2)研究者在某亚热带森林中选择若干大小相同的样地，等分为两组，分别均匀种植AM植物或EcM植物。种植AM植物的样地又分为五组，分别种植1、2、4、8和16五种AM植物，形成五个树种丰富度梯度，种植EcM植物的样地也进行同样处理。若干年后，对每个样地进行测定、统计，得到下图所示结果。 结果表明，树种丰富度促进__________的NPP增加。 (3)研究者从上述每个样地内的凋落物中称取相同重量，分别装入相同大小的网袋中（网孔尺寸为1mm），再埋入原样地的相同深度土壤中。半年后，取出网袋，对里面的凋落物烘干、称重，计算干物质量。 ①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量属于_________（选填下列字母）。 a．植物NPP中的能量 b．植物光合作用同化，但不包含在NPP中的能量 c．流入第二营养级的能量 d．植物用于生长、发育、繁殖的能量 e．未被植物自身呼吸作用消耗，最终流向分解者的能量 ②本研究的目的是__________。 (4)研究发现，AM植物和EcM植物的凋落物分解无明显差异，AM植物对氮、磷的吸收效率高于EcM植物。综合上述信息分析，AM植物适于在热带生存的原因是__________。 【答案】(1)互利共生 (2)AM植物 (3) a、d、e 不同类型菌根和树种丰富度对土壤微生物分解凋落物速率的影响 (4)热带地区物种丰富度高，有利于NPP增加，且氮、磷的吸收效率高，物质循环快 【分析】分析题图：实验的自变量为树种丰富度和所种植物的种类，因变量为植物的净初级生产力，对于AM植物来说树种丰富度越高，其NPP越大，对于EcM植物来说树种丰富度越高，其NPP越小，故结果表明，树种丰富度促进AM植物的NPP增加。 【详解】（1）结合题干可知菌根中的真菌和根依存在一起对彼此都有利，它们相互依存构成了互利共生的种间关系。 （2）分析题图：实验的自变量为树种丰富度和所种植物的种类，因变量为植物的净初级生产力，对于AM植物来说树种丰富度越高，其NPP越大，对于EcM植物来说树种丰富度越高，其NPP越小，故结果表明，树种丰富度促进AM植物的NPP增加。 （3）①从生态系统能量流动分析，凋落物中的能量最终流向分解者，属于植物光合作用同化量中用于植物自身生长、发育、繁殖的能量（净光合作用产物中的能量），故选a、d、e。 ②本实验的自变量为植物的种类和树种丰富度，土壤中含有微生物，能够分解凋落物中的有机物，故本研究的目的是不同类型菌根和树种丰富度对土壤微生物分解凋落物速率的影响。 （4）结合题干“AM植物和EcM植物的凋落物分解无明显差异，AM植物对氮、磷的吸收效率高于EcM植物”推测AM植物适于在热带生存的原因是热带地区物种丰富度高，有利于NPP增加，且氮、磷的吸收效率高，物质循环快。 10．（2024·北京·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成______细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是______。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发育的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由：______。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路______。 【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元 (2)Axin2，p53 (3)模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制 (4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。 2、分析图可知，Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增，说明在神经干细胞的生存中，Axin2是作为正调控因子起作用的，p53是作为负调控因子起作用。 【详解】（1）神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞，组成了神经系统。 （2）Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，成为失败者干细胞；p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞，说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。 （3）根据题干和图分析可知，双缺失神经干细胞能够存活并增殖，且与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。 （4）若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争，可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 11．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经______处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌______涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌______，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌______，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是______途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过______提高产品的安全性。 【答案】(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 涂布器 (2) 降低水分含量效果更好 与杂菌竞争，数目较少 A 亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少NDEA的生成 【分析】1、分离、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。 【详解】（1）①灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。培养基常用的灭菌方法是湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）。 ②本次实验目的是获取A、B酵母菌单菌落，则要用稀释涂布平板法接种，接种工具为涂布器。因此，要用无菌涂布器把浸泡液涂抹均匀。 （2）①据图1可知，经纯化的A、B酵母菌处理后的牛肉，水分含量少，说明纯化的酵母菌降低水分含量效果更好。 ②与用纯化酵母菌处理相比，在自然发酵时，起作用的菌是混合菌，酵母菌与杂菌竞争，数目较少，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③据表中数据可知，A、B酵母菌处理组pH呈现酸性，因此两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是通过A途径形成。依题意，两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO。结合图2可知，与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少通过图2中A途径生成NDEA，以提高产品的安全性。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分10 实验与探究 答案版 考点1 实验基础 1．B 2．A 1．A 2．C 考点2 验证性实验与探究性实验 1． 【答案】(1) CMS 雄性可育/育性恢复 (2)雌性可育:雌性不育= 1:1 (3)仅Bol基因序列存在差异 (4) 2． 【答案】（1）生产者 将太阳能转变成化学能，储存在制造的有机物中 蛋白质和核酸 物质循环 （2）CO2浓度升高和pH下降两个因素共同对束毛藻增长的影响（或“pH下降，导致‘海洋酸化’是否也影响束毛藻增长”） 分别使用pH7.8和8.1的缓冲溶液（加入缓冲物质稳定pH变化） CO2浓度升高对束毛藻增长的促进作用小于海水pH下降对其增长的抑制作用 （3）束毛藻个体：CO2浓度升高，海水pH降低，影响膜蛋白的功能，影响系统的稳定性；海洋生态系统：束毛藻减少，以束毛藻为食的消费者减少，通过食物链影响其他生物的数量；海洋pH降低，影响其他水生生物生存 （4）使用节能灯；多使用公共交通；减少纸张等浪费；拒绝一次性筷子的使用；垃圾分类、回收利用等 1． 【答案】(1)ATP和NADPH (2)T-DNA (3) 变化的光强；光强变化的规律性；缺乏PSII复合物 提高 (4)不能证实。观察结果为，与野生型相比较B基因突变体的淀粉颗粒明显小而少；无法证实B蛋白参与PSⅡ复合物的组装，但支持PSII复合物帮助适应变化的光强 2． 【答案】(1)一定阈值 (2)AI-2 (3)b、c (4)抑制自体诱导物的产生或降解自体诱导物，使其浓度在阈值以下或利用QS信号类似物，与QS信号受体竞争结合，干扰QS (5)适应性或生存和繁衍能力 1．A 2．C 3．C 4．C 5．B 6．C 7． 【答案】(1)染色体数目变异 MMNN 种子高蛋白、低油脂 除高蛋白、低油脂等有利基因外其他遗传背景与栽培大豆相同，并减少野生大豆基因组比例 (2) 对种子重量的增加起抑制作用（抑制种子生长或生长发育） 100粒大豆重量中位数比其他组合高 SNP（遗传标记） GS61GS6GZ1CGZ1 (3)ABC 8． 【答案】(1)胞吞 (2)fcadb(c)e (3)荧光强度会随时间逐渐增强 (4) 正常 C → A → B (5)在蛋白酶识别位点的替换上。原工程菌中蛋白酶P的识别位点被替换为蛋白酶T的识别位点，这一改动使得工程菌在表达目标蛋白时，能够更精确地被蛋白酶T切割，从而提高目标蛋白的纯度和产率。此外，TEV病毒蛋白酶T具有高度特异性的识别序列，这有助于减少非特异性切割，进一步优化蛋白表达和加工过程。因此，改进后的工程菌在蛋白表达和纯化方面具有更高的效率和更好的可控性 9． 【答案】(1)互利共生 (2)AM植物 (3) a、d、e 不同类型菌根和树种丰富度对土壤微生物分解凋落物速率的影响 (4)热带地区物种丰富度高，有利于NPP增加，且氮、磷的吸收效率高，物质循环快 10． 【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元 (2)Axin2，p53 (3)模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制 (4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 11． 【答案】(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 涂布器 (2) 降低水分含量效果更好 与杂菌竞争，数目较少 A 亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少NDEA的生成 【分析】1、分离、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $