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大题06 实验探究
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
1. 真科研、长情境、强信息成为常态:题干更长、图表更复杂、术语更贴近科研。强化:快速抓关键、跳读无关信息、构建逻辑链→ 死记知识越来越没用,会读题、会推理才拿分。
2.实验设计权重继续上升
(1)从 “填空” 转向完整方案:写实验目的→自变量/因变量→分组处理→预期→结论→评价
(2)高频考:补充对照组、验证机制、探究最适条件。
3.分子实验+生态实验双主线
· (1)分子方向:突变体、回补实验、蛋白互作、转录调控、荧光/电泳
· (2)生态方向:标志重捕、种间关系、干扰实验、修复治理→ 两大板块各占一道大题,分值最高。
4.反套路、去模板化,强调真理解
(1)不再是套公式、套模板就能满分
(2)增加开放性设问:原因、机制、改进、措施,言之有理即给分
(3)更看重逻辑严谨、术语准确、表达规范。
5.核心素养落地:探究+思维+责任
· (1)科学探究:完整实验流程
· (2)科学思维:因果、系统、模型、批判性
· (3)社会责任:生态保护、健康生活、科技伦理→ 答案必须术语化、学科化,不能口语化。
热点·角度·拆解
热点角度01 实验探究
2025年北京卷17题(3),实验结果分析
2024年北京卷18题(2)实验结论的表述,(3)实验结果的表述21题(2)实验结果
2023年北京卷16题(2)实验结论的表述;18题(1)实验结果的表述
热点角度01 实验探究
析典例·建模型
1.(2024北京高考)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是:_______。
【解题建模】
第一步,答题思路
1.明确实验变量自变量:是否加入 TS、TS 浓度;因变量:BG 的酶活性(通过酶促反应产物 / 反应速率体现)。
2.梳理已知条件BG 的功能:催化 ABA - 葡萄糖苷水解生成 ABA;实验目的:验证 TS 对 BG 活性的影响;实验组:BG + 不同浓度 TS,对照组:只加 BG(不加 TS)。
3.分析逻辑关系若 TS 抑制 BG 活性,则:和不加 TS 的对照组相比,加入 TS 后 BG 酶活性下降;且TS 浓度越高,BG 活性越低(剂量依赖效应)。
· 第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
研考点·通技法
一、明确实验目的、原理,做出适当假设
1.实验目的的书写:实验目的的内容包含研究对象、因变量和自变量
(1)格式:①探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响
(2)探究(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系
2.实验原理的书写:实验原理就是进行实验的理论依据,包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
(1)格式:假设(自变量与因变量的关系)+因变量检测指标+实验具体结果(或预期结果)
(2)其思路为先找到结论或假设,再找到结果或现象,然后根据所学知识、题干信息和实验目的寻找两者之间的联系。
3.实验假设的书写:假设是对研究结果的预测,是对主要变量之间相互关系的设想,假设是研究者对研究结果预先赋予的答案,是一种可能的解释和说明。一般情况下,若是实验中要求写出你的假设,我们应根据自己平时积累的知识,写出认为最可能的一种假设即可。
二、实验步骤的科学设计与准确描述
1. 实验步骤设计的一般程序
2.实验设计中“使用恰当的语言表述”应注意的问题
(1)实验材料的选择
①植物:“大小相似,长势相同的同种植株”。
②动物:“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”,有时甚至要“性别”相同。
③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
(2)试剂的选择
① “定性”表达: “等浓度”、“等体积”、“适量的”、“一定量的”。
②实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度、pH”等语言。
(3)实验的处理
①试剂处理:“等量的适宜浓度的……” 。
②培养条件: “每组在相同且适宜的条件下培养相同的时间” 。
(4) 实验的观测:观察……/记录、比较……
3、 实验思路的书写
实验思路一般用一句话表述为用某方法处理某材料,观察其对某方面的影响效果。描述实验思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象,而不是具体可操作性的设计。
4、 准确理解应用实验基本原则---实验评价依据
1.“分析与评价”的内容与“实验设计”的内容紧密相关,需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度,按照科学性原则、单一变量原则逐一进行评价。
(1)科学性原则:包括实验原理、实验材料的选择、实验方法、实验结果处理的科学性
(2)单一变量原则和等量原则:二者是完全统一的,只不过强调的侧重点不同。前者强调的是自变量的单一性,即实验组和对照组相比只能有一个变量;而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量,必须严格控制在适宜且等量条件下,以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
③对照原则:即实验中设立对照组,使实验结果具有说服力。
类型
设置对照实验
实例
空白对照
空白对照是指不做任何实验处理的对象组
在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照作用
自身对照
实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照(实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。)
如“植物细胞质壁分离与复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组
条件对照
指虽给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的,或不是所要研究的处理因素。
“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是: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)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育
相互对照
不另设对照组,而是几个实验组相互之间对照
如“植物激素与向光性、向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力
5、 准确表达实验结果和实验结论
1.区分
(1)实验结果:看到的现象、测得的数据、变化趋势(只描述事实,不解释原因)。
(2)实验结论:由结果推导规律、得出因果关系、生理意义(上升到原理、知识点)。
2.实验结果 标准表达句式
(1)定性实验(看现象、有无、强弱)
模板:
①实验组出现…… 现象,对照组无明显变化;
②随××自变量增大,××现象逐渐增强 / 逐渐减弱 / 先增后减;
③A 组 XX 程度>B 组>C 组。
(2)定量实验(测数值、平均值)
模板:
①各组××指标平均值:A 为…、B 为…、C 为…;
②与对照组相比,实验组××指标显著升高 / 显著降低;
③在××范围内,自变量与因变量呈正相关 / 负相关。
(3)表格 / 曲线图描述结果
①表格:横向比组别、纵向比变化,只说数据差异、变化趋势;
②曲线:起点→峰值→拐点→终点,分段描述上升、下降、平稳。
结果只摆现象、数据、趋势,不出现 “说明、证明、因为”。
3.实验结论 标准表达句式
通用万能模板
(1)××自变量能促进 / 抑制 / 不影响××因变量;
(2)在一定范围内,随 ××升高,××作用增强,超过最适值后作用减弱;
(3)××的作用具有两重性 / 专一性 / 特异性;
××是××的必要条件 / 直接原因 / 主要影响因素。
破类题·提能力
1.(2026·北京顺义·一模)特定条件下,拟南芥发育过程中的叶片细胞能发育成类似胚的结构(体细胞胚),科研人员对其机制展开研究。
(1)拟南芥气孔发育过程中的细胞变化如图1,该过程会发生细胞的________。
(2)L基因在植物胚发育过程中发挥重要作用,正常情况下只在胚发育特定时期高表达。为获得在培养基中添加雌激素后,外源L基因即可表达的拟南芥,科研人员将L基因上游连接________构建基因表达载体,导入拟南芥获得品系A。
(3)雌激素处理品系A后,叶片上长出体细胞胚,科研人员用电子显微镜解析出体细胞胚来源于单个细胞M(图2)。
①为探究L基因诱导体细胞胚的机制,科研人员推测,雌激素处理后,L基因表达产物诱导细胞M合成生长素,从而改变分化方向。为验证上述推测,科研人员检测了品系A叶片中的生长素浓度,结果如图3。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由________________________________________。
②进一步研究发现,细胞M中S基因高表达。科研人员将不同基因的表达载体导入细胞,检测生长素合成关键基因Y的转录水平,结果如图4。据此推断L蛋白、S蛋白与Y基因三者的关系为________________________________。
(4)细胞M属于气孔发育过程中的拟分生母细胞,细胞M生长素的积累促进了体细胞胚的形成。该过程不同于“胡萝卜韧皮部的组织发育成完整植株”,请填表概括二者的区别________________________。
2.(2026·北京门头沟·一模)鸣禽的鸣唱是一种习得性行为,斑胸草雀雄鸟善于鸣唱,雌鸟很少鸣唱,鸟类学家研究了雄激素对斑胸草雀鸣唱的影响。
(1)鸣禽睾丸产生的雄激素经____________运输,通过____________方式进入细胞,与细胞内的雄激素受体结合,进而调控基因表达。目前已发现鸣禽脑内鸣唱控制系统相关的神经元存在雄激素受体,这为“雄激素能够调节鸣唱行为”的假说提供了____________(填“结构”或“功能”)层面的证据。
(2)研究者将成年雄性斑胸草雀摘除双侧睾丸(去势),于第0天、30天记录鸣曲频率(如图)。研究者认为雄激素可提高雄性斑胸草雀的鸣曲稳定性,依据是____________。
(3)研究发现,鸣禽脑内存在多条与鸣唱相关的神经通路。其中,去势后通路甲的L脑区神经元的动作电位发放频率显著增加,兴奋性增强。研究者通过实验证明“雄激素能通过通路甲的L脑区神经元调节鸣曲稳定性”,请在下表中补充实验设计和支持结论的实验结果。
组别
实验处理
实验结果
①
健康成年雄性斑胸草雀
②鸣曲稳定性基本与①相同,③鸣曲稳定性比①低,B___
②
健康成年雄性斑胸草雀, A___
③
健康成年雄性斑胸草雀,摘除双侧睾丸
④
健康成年雄性斑胸草雀,摘除双侧睾丸, A___
(4)在上述研究的基础上,提出一个可进一步探究的科学问题__________。
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(2026·北京通州·一模)多细胞生物如何控制器官大小是生物学的基础问题,研究者揭示了细胞代谢在果蝇器官大小调控中的重要作用。
(1)Yki蛋白对于果蝇器官发育至关重要,细胞质中的Yki蛋白通过_______(细胞结构)进入细胞核,并启动促增殖基因的转录。
(2)遗传学筛选发现,dOg基因突变后果蝇的眼睛显著变小。dOg是细胞呼吸的关键酶,具有________酮戊二酸(KG)转化为琥珀酸的作用。研究者用外源的KG处理正常果蝇,检测Yki蛋白含量,结果如图1,请简要分析dOg基因突变导致眼睛变小的原因________。
(3)研究者推测,KG可以促进Yki蛋白质中特定氨基酸的修饰,从而影响蛋白质含量。研究者将Yki蛋白质的特定氨基酸进行改造,如YkiP353A代表第353位的P变为A,结果如图2,Yki被羟基化的位点是_______。
(4)进一步推测,KG通过酶PH4B发挥作用,而非直接作用于Yki。为了证实上述推测,请补充下表中的实验设计和预期结果。
对照组
实验组
果蝇
________
________
实验处理
________
________
检测指标:Yki蛋白质含量
实验组________对照组
A.野生型
B.PH4B缺失突变体
C.等量KG
D.等量生理盐水
(5)与正常条件相比,果蝇在饥饿条件下KG水平增加约16倍。请结合上述信息,从物质与能量观角度简述这一变化的生物学意义________。
2.(2026·北京东城·一模)苏铁是现存最古老的种子植物,对其传粉方式进行研究。
(1)动物能通过眼、触角等结构接收植物产生的信息,在获取食物的同时,帮助植物完成传粉,反映出生态系统具有______的功能。
(2)苏铁为雌雄异株植物,一种象鼻虫会主动在雄株和雌株的球果(生殖器官)之间往返飞行,完成传粉。研究发现苏铁的球果有产热现象,且球果发热后会产生更强的红外线。为确定球果通过哪种信息吸引象鼻虫,以球果模型为材料进行如下实验。
实验一:在加热和常温模型表面涂上无味粘虫胶,象鼻虫触碰模型会被黏住。
实验二:用能隔热但不阻断红外线的薄膜分别包裹加热和常温模型。
统计象鼻虫访问两种模型的几率,最终确认球果产生的红外线才是吸引象鼻虫的信息,实验一、二的结果应分别为____________。
(3)象鼻虫在感知到信息时,触角会频繁活动,触角的末节有类似其他昆虫红外感受器的结构,推测此处是象鼻虫感受红外线的部位。记录图1中两组象鼻虫触角的活动,证实推测成立。请填写图1中①、②的实验材料______。
(4)象鼻虫偏好生活于雄球果内。检测相关指标,结果如图2。综合以上信息,阐述苏铁如何驱动象鼻虫往返于雌、雄球果间完成传粉________________________。
(5)苏铁球果颜色单一,象鼻虫的视觉系统较弱且主要在夜间活动。上述传粉方式的形成是经过长期自然选择,苏铁与象鼻虫之间__________________的结果。
3.(2026·北京石景山·一模)水稻是我国最重要的粮食作物,PEL基因编码的蛋白(PEL)是一种与水稻光合作用相关的蛋白质。
(1)研究者利用基因编辑技术获得水稻PEL基因敲除突变体(PEL-KO)及过表达突变体(PEL-OE),检测光合作用相关指标,部分结果见图1、2(注:组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE)
①叶绿素等光合色素在光合作用中的作用为_______。图1结果表明,PEL对水稻叶绿体的发育起_______作用。
②图2结果显示,CO2浓度大于400ppm时,组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是______。
(2)为了阐明PEL影响水稻光合作用的分子机制,研究者筛选鉴定出在细胞质中与PEL互作的一种蛋白质GLK(调控光合基因表达的转录因子)。将共表达GLK和PEL的细胞,用蛋白合成抑制剂(CHX)处理,并在不同时间收集样品进行电泳,部分结果如图3.
研究者认为,PEL与GLK结合,可促进GLK被蛋白酶体降解。实验中,CHX处理的目的是______;设置的对照组还应有:_______。
(3)目前多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因,而在藻类等水生单细胞光合生物中则较少见,早期光合生物从水生环境走向陆地时,面临的最大变化就是光照强度显著提升。请解释PEL基因的出现对光合生物向陆地生活进化的意义_______。
4.(2026·北京房山·一模)光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程(图1),其代谢产物2-磷酸乙醇酸(2-PG)对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。
(1)R酶是一种双功能酶,据图1分析R酶的功能是________,其作用场所是__________。
(2)PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。
①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡(图2)。研究发现,叶绿体内的无机磷酸库是有限的,磷酸被2-PG大量“占用”,会导致光反应产物______________合成受阻,同时2-PG抑制C5再生,2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。
②依据R酶的特性,推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率,在答题卡中画出______。
(3)RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切,将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程(图3)。为探究突变体前体RNA剪接情况,科研人员进行如下操作:提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳,依据图4结果做出判断并说明理由____________。
(4)为降低光呼吸造成的能量与物质损耗,研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路,使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比,该策略能提高光合产量的机制是________。
5.(25-26高三上·北京通州·期末)前列腺癌内部及周围T细胞分布极少,研究人员为提高肿瘤周围T细胞数量,增强自身免疫功能消灭癌细胞,进行了相关研究。
(1)免疫系统通常能够识别前列腺癌等肿瘤细胞,通过_______免疫,将肿瘤细胞裂解。
(2)前列腺癌周围聚集了某种免疫细胞,这种免疫细胞能通过促进自身Y基因表达,提高H蛋白含量,从而抑制T细胞的增殖,造成肿瘤的“逃逸”。研究人员使用干扰RNA抑制该细胞中Y基因表达,结果如图1,可知Y蛋白______H基因转录。进一步使用翻译抑制剂处理,检测相关蛋白含量,结果如图2,表明Y蛋白______。
(3)Y蛋白通过与H蛋白结合发挥作用,药物替纳帕诺-M2肽(Ten)则抑制这一过程。为探究Ten的作用效果,研究人员进行相关实验,如图3所示。
①与注射野生型小鼠的细胞毒性T细胞相比,注射外源OT-1细胞毒性T细胞进行研究的优点为_______。
②图3中?处应注射______。
③检测结果证实:Ten能提高前列腺癌内部及周围肿瘤特异性细胞毒性T细胞的数量。
(4)为进一步确认Ten是否适用于临床治疗,还应做哪些方面的研究?______。
6.(2026·北京通州·一模)克林顿乳牛肝菌(SC)是一种大型真菌,其菌丝与植物根部缠绕,帮助植物有效吸收水分和无机盐,研究者对它们之间的关系展开了研究。
(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质,但生长所需要的维生素无法从植物中获得。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的_______(填“固体”或“液体”)培养基中,使其形成菌落,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,表明对SC生长最为关键的维生素是_______(以下简称关键维生素)。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,原因是_______。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,若要证明以上推测,可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
7.(2026·北京昌平·一模)为改善过度放牧导致的草地退化问题,科研人员以内蒙古呼伦贝尔退化草原为研究对象,探究不同修复方式对草地植被群落特征及土壤养分的影响。
(1)羊草是该草原群落中的优质牧草,其生活力强、个体数量多且生物量大,对群落中其他物种影响也很大,据此判断羊草是该群落中的_____种。
(2)科研人员对同一样地的不同区域分别利用围封(WF)、施用农家肥(NJF)和机械打孔+施用农家肥(DNJF)措施进行处理,一段时间后检测群落的物种丰富度及羊草生物量,结果如图1。
①该研究应选择_______的样地进行实验。
②结果表明_________处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著。推测农家肥处理对群落物种多样性恢复无明显影响的原因是___________。
(3)已知机械打孔促进物质向土壤深层渗入,土壤含氮量是衡量土壤肥力的核心指标,对生态系统的可持续发展具有重要作用。科研人员进一步探究不同修复处理对土壤氮含量的影响,结果如图2。
实验结果表明DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显,推测原因是_______。
(4)不同修复措施对退化草原恢复的效果不同,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的_________进行。
8.(2026·北京朝阳·一模)骨骼肌损伤后,肌肉干细胞(MSC)由静息态变为激活态是再生修复的关键。衰老会使静息态MSC激活能力显著下降,导致老年个体骨骼肌损伤后修复能力降低。
(1)衰老的MSC可表现出________(答1点)的特征。
(2)老年鼠MSC中N基因表达量显著升高,研究者推测N基因可能参与MSC的激活过程,构建图1中转基因小鼠。
①Cr基因表达的Cr酶可识别序列Lx,导致两个方向相同的Lx间的DNA片段丢失;药物T可使ER蛋白进入细胞核。为获取仅MSC中N基因被敲除的老年NKO鼠,则启动子1应为________,且需对老年鼠饲喂________。
②转入黄色荧光蛋白基因的作用是________。
(3)以野生型老年鼠(WT鼠)为对照做单次肌肉损伤实验,检测激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度,发现NKO鼠均高于WT鼠。单次损伤21天后MSC恢复静息态,检测各组静息态MSC凋亡率及总MSC数量,结果如图2。随后,对小鼠实施第二次损伤,发现NKO组激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度均低于WT组。据此,研究者提出N基因的功能存在“权衡效应”。综上,从细胞存活和骨骼肌再生修复的角度对此效应加以概括说明________________________。
(4)M蛋白可促进细胞增殖与分化,NKO组M蛋白表达量显著高于WT组。用M蛋白抑制剂和溶剂分别处理来自WT、NKO组老年鼠的MSC,检测各组激活态MSC细胞比例。若实验结果证明N基因部分依赖M基因调控MSC激活,则M蛋白抑制剂处理NKO组的结果应为:________________________。
9.(25-26高三上·北京朝阳·期末)植物受伤后的再生是植物细胞工程研究的重要方向。研究者以拟南芥为材料,探究了水对植物伤口再生方向的调控机制。
(1)植物组织培养时,培养基中除无机盐、蔗糖等营养物质外,还需添加一定比例的______,以调控细胞的脱分化和再分化。
(2)研究者用拟南芥幼叶进行离体培养,设置不同琼脂浓度的培养基模拟不同水分条件:高水分组(0.75%琼脂)和低水分组(3%琼脂),检测叶柄伤口组织再生方向(图1A)。
图1A说明______。研究者在琼脂培养基上放置封口膜(不透气、不透水)进行对照实验(图1B),该实验的目的是排除______。
(3)为解析水分信号的下游通路,研究者检测乙烯合成基因ACS6的转录情况,结果如图2.
由此推测,水分可能通过乙烯信号通路调控伤口再生方向。为验证该推测,设计了两个实验方案,其中实验组的设计如下表。
实验方案
组别
实验处理
检测指标
一
Ⅰ组
高水分+AVG
伤口再生方向
Ⅱ组
低水分+AVG
二
Ⅰ组
高水分+AVG
Ⅱ组
低水分+ACC
注:AVG为乙烯合成抑制剂、ACC为乙烯前体物质。
方案______更严谨,理由是______。
(4)研究发现,高水分条件下,生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点;而低水分条件下,最大值集中在伤口附近,且发现乙烯前体物质ACC处理可诱导生长素运输蛋白(PIN1)在根原基起始部位富集。综上研究,总结水分调控植物伤口再生方向的机制(从高水分和低水分两种条件中任选其一)______。
10.(24-25高三·北京·二轮复习)我国科研人员培育出复粒水稻(CL),与普通单粒水稻(NCL)相比,具有多粒簇生的特点。
(1)油菜素内酯(BR)是一种植物激素,是参与调节水稻籽粒生长发育的有机物,作用具有________的特点。
(2)如图1所示,幼穗中分生组织将发育形成不同部位。研究人员检测了CL和NCL幼穗不同部位中BRD3(BR降解酶)的表达量。结果显示:与NCL相比,CL中________。
(3)研究人员利用图2质粒转录得到两种RNA探针,通过RNA杂交技术检测幼穗组织相关基因转录情况,具体步骤如下表,请将实验材料补充完整(填选项)。
步骤
实验组(探针序列与BRD3的mRNA互补)
对照组(探针序列与BRD3的mRNA相同)
使用限制酶将图2质粒切成线形
①________
②________
使用RNA聚合酶转录得到RNA,制备带标记的探针
③________
④________
取NCL和CL幼穗的组织,制作成临时装片
将探针加入处理好的装片中,结合探针的部位会产生显色反应
a.Nco I b.Sal I c.T7RNA聚合酶 d.SP6RNA聚合酶
2种水稻幼穗组织显色情况为________。
(4)蛋白GSK和MADS均为BR信号通路中的调控因子,在体外进行实验的处理和结果如图3,结果说明________。经过一系列的研究,科研人员阐明了水稻通过BR-GSK-MADS通路调控复粒性状。
(5)已有研究表明,BR缺陷水稻的籽粒通常会变小。请从基因选择性表达的角度解释“CL同时具有多粒簇生和籽粒不变小特点”的原因。________。
刷真题
11.(2013·北京·高考真题)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和___,在____中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_____。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是___。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,______ 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会_____光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____,则支持上述推测。
12.(2020·北京·高考真题)细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌(Pa)导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体(f)。
(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性__________功能。
(2)f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌,但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系,研究者将等量的无f侵染的Pa菌株(P)和被f侵染的Pa菌株(P1)分别接种于小鼠伤口,结果如下表。
接种菌株
接种后不同时间伤口的感染率(%)
24h
48h
72h
P
18
30
22
P1
59
62
62
由此可知,f能__________Pa引起的伤口感染。
(3)在上述研究的基础上,研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验,主要流程及结果见下图。
①I~III处理所需的实验材料应分别选用__________。(填选项前字母)
A.P1 B.PC.灭活的f D.SE.生理盐水
②另有研究发现,f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因__________。
13.(2019·北京·高考真题)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是_______。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路_________________。
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施 __________。
14.(2024·北京·高考真题)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中,需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵,而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控,以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在密闭发酵罐中会产生___________和CO2。有氧培养时,酵母菌增殖速度明显快于无氧培养,原因是酵母菌进行有氧呼吸,产生大量___________。
(2)本实验中,采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌,统计菌落数(图甲)。由结果可知,有利于保留占比很低菌种的采集条件是______。
(3)根据上述实验结果可知,采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的过氧化氢(H2O2)浓度会持续上升,使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上,无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由_____。
(4)上述推测经证实后,研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组,A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡。结果说明,酵母菌可通过产生__________以抵抗H2O2的伤害。
15.(2016·北京·高考真题)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。
(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作为_______刺激机体产生_______性免疫反应。
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV-GP抗体的水平。据图1,应选取_______的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2,抑制效果最好的两种单抗是_____________。
(4)EV-GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验。
①请将图3中应使用的抗体填入下表i、ii、iii、iv处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可)。
i_________,i_________,iii_________,iv_________。
②若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应_________。
(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同。基于上述系列研究,请你为治疗EV病提供两种思路________________。
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大题06 实验探究
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
1. 真科研、长情境、强信息成为常态:题干更长、图表更复杂、术语更贴近科研。强化:快速抓关键、跳读无关信息、构建逻辑链→ 死记知识越来越没用,会读题、会推理才拿分。
2.实验设计权重继续上升
(1)从 “填空” 转向完整方案:写实验目的→自变量/因变量→分组处理→预期→结论→评价
(2)高频考:补充对照组、验证机制、探究最适条件。
3.分子实验+生态实验双主线
· (1)分子方向:突变体、回补实验、蛋白互作、转录调控、荧光/电泳
· (2)生态方向:标志重捕、种间关系、干扰实验、修复治理→ 两大板块各占一道大题,分值最高。
4.反套路、去模板化,强调真理解
(1)不再是套公式、套模板就能满分
(2)增加开放性设问:原因、机制、改进、措施,言之有理即给分
(3)更看重逻辑严谨、术语准确、表达规范。
5.核心素养落地:探究+思维+责任
· (1)科学探究:完整实验流程
· (2)科学思维:因果、系统、模型、批判性
· (3)社会责任:生态保护、健康生活、科技伦理→ 答案必须术语化、学科化,不能口语化。
热点·角度·拆解
热点角度01 实验探究
2025年北京卷17题(3),实验结果分析
2024年北京卷18题(2)实验结论的表述,(3)实验结果的表述21题(2)实验结果
2023年北京卷16题(2)实验结论的表述;18题(1)实验结果的表述
热点角度01 实验探究
析典例·建模型
1.(2024北京高考)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是:_______。
【解题建模】
第一步,答题思路
1.明确实验变量自变量:是否加入 TS、TS 浓度;因变量:BG 的酶活性(通过酶促反应产物 / 反应速率体现)。
2.梳理已知条件BG 的功能:催化 ABA - 葡萄糖苷水解生成 ABA;实验目的:验证 TS 对 BG 活性的影响;实验组:BG + 不同浓度 TS,对照组:只加 BG(不加 TS)。
3.分析逻辑关系若 TS 抑制 BG 活性,则:和不加 TS 的对照组相比,加入 TS 后 BG 酶活性下降;且TS 浓度越高,BG 活性越低(剂量依赖效应)。
· 第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
研考点·通技法
一、明确实验目的、原理,做出适当假设
1.实验目的的书写:实验目的的内容包含研究对象、因变量和自变量
(1)格式:①探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响
(2)探究(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系
2.实验原理的书写:实验原理就是进行实验的理论依据,包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
(1)格式:假设(自变量与因变量的关系)+因变量检测指标+实验具体结果(或预期结果)
(2)其思路为先找到结论或假设,再找到结果或现象,然后根据所学知识、题干信息和实验目的寻找两者之间的联系。
3.实验假设的书写:假设是对研究结果的预测,是对主要变量之间相互关系的设想,假设是研究者对研究结果预先赋予的答案,是一种可能的解释和说明。一般情况下,若是实验中要求写出你的假设,我们应根据自己平时积累的知识,写出认为最可能的一种假设即可。
二、实验步骤的科学设计与准确描述
1. 实验步骤设计的一般程序
2.实验设计中“使用恰当的语言表述”应注意的问题
(1)实验材料的选择
①植物:“大小相似,长势相同的同种植株”。
②动物:“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”,有时甚至要“性别”相同。
③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
(2)试剂的选择
① “定性”表达: “等浓度”、“等体积”、“适量的”、“一定量的”。
②实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度、pH”等语言。
(3)实验的处理
①试剂处理:“等量的适宜浓度的……” 。
②培养条件: “每组在相同且适宜的条件下培养相同的时间” 。
(4) 实验的观测:观察……/记录、比较……
3、 实验思路的书写
实验思路一般用一句话表述为用某方法处理某材料,观察其对某方面的影响效果。描述实验思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象,而不是具体可操作性的设计。
4、 准确理解应用实验基本原则---实验评价依据
1.“分析与评价”的内容与“实验设计”的内容紧密相关,需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度,按照科学性原则、单一变量原则逐一进行评价。
(1)科学性原则:包括实验原理、实验材料的选择、实验方法、实验结果处理的科学性
(2)单一变量原则和等量原则:二者是完全统一的,只不过强调的侧重点不同。前者强调的是自变量的单一性,即实验组和对照组相比只能有一个变量;而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量,必须严格控制在适宜且等量条件下,以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
③对照原则:即实验中设立对照组,使实验结果具有说服力。
类型
设置对照实验
实例
空白对照
空白对照是指不做任何实验处理的对象组
在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照作用
自身对照
实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照(实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。)
如“植物细胞质壁分离与复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组
条件对照
指虽给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的,或不是所要研究的处理因素。
“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是: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)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育
相互对照
不另设对照组,而是几个实验组相互之间对照
如“植物激素与向光性、向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力
5、 准确表达实验结果和实验结论
1.区分
(1)实验结果:看到的现象、测得的数据、变化趋势(只描述事实,不解释原因)。
(2)实验结论:由结果推导规律、得出因果关系、生理意义(上升到原理、知识点)。
2.实验结果 标准表达句式
(1)定性实验(看现象、有无、强弱)
模板:
①实验组出现…… 现象,对照组无明显变化;
②随××自变量增大,××现象逐渐增强 / 逐渐减弱 / 先增后减;
③A 组 XX 程度>B 组>C 组。
(2)定量实验(测数值、平均值)
模板:
①各组××指标平均值:A 为…、B 为…、C 为…;
②与对照组相比,实验组××指标显著升高 / 显著降低;
③在××范围内,自变量与因变量呈正相关 / 负相关。
(3)表格 / 曲线图描述结果
①表格:横向比组别、纵向比变化,只说数据差异、变化趋势;
②曲线:起点→峰值→拐点→终点,分段描述上升、下降、平稳。
结果只摆现象、数据、趋势,不出现 “说明、证明、因为”。
3.实验结论 标准表达句式
通用万能模板
(1)××自变量能促进 / 抑制 / 不影响××因变量;
(2)在一定范围内,随 ××升高,××作用增强,超过最适值后作用减弱;
(3)××的作用具有两重性 / 专一性 / 特异性;
××是××的必要条件 / 直接原因 / 主要影响因素。
破类题·提能力
1.(2026·北京顺义·一模)特定条件下,拟南芥发育过程中的叶片细胞能发育成类似胚的结构(体细胞胚),科研人员对其机制展开研究。
(1)拟南芥气孔发育过程中的细胞变化如图1,该过程会发生细胞的________。
(2)L基因在植物胚发育过程中发挥重要作用,正常情况下只在胚发育特定时期高表达。为获得在培养基中添加雌激素后,外源L基因即可表达的拟南芥,科研人员将L基因上游连接________构建基因表达载体,导入拟南芥获得品系A。
(3)雌激素处理品系A后,叶片上长出体细胞胚,科研人员用电子显微镜解析出体细胞胚来源于单个细胞M(图2)。
①为探究L基因诱导体细胞胚的机制,科研人员推测,雌激素处理后,L基因表达产物诱导细胞M合成生长素,从而改变分化方向。为验证上述推测,科研人员检测了品系A叶片中的生长素浓度,结果如图3。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由________________________________________。
②进一步研究发现,细胞M中S基因高表达。科研人员将不同基因的表达载体导入细胞,检测生长素合成关键基因Y的转录水平,结果如图4。据此推断L蛋白、S蛋白与Y基因三者的关系为________________________________。
(4)细胞M属于气孔发育过程中的拟分生母细胞,细胞M生长素的积累促进了体细胞胚的形成。该过程不同于“胡萝卜韧皮部的组织发育成完整植株”,请填表概括二者的区别________________________。
【答案】(1)分裂和分化
(2)雌激素诱导型启动子
(3) 不能,只证明叶片中的生长素积累,未证明细胞M合成生长素;未证明生长素积累改变分化方向 L蛋白和S蛋白均促进Y基因的转录,且二者具有协同作用
(4)
【详解】(1)图1展示了拟南芥气孔的发育路径:原生表皮细胞 → 拟分生母细胞 → 气孔世系基细胞 → 拟分生组织细胞 → 气孔。该过程会发生细胞的分裂和分化,细胞分裂使细胞数量增加,是发育的基础; 细胞分化使细胞形态、结构、功能发生稳定性差异,最终形成特化的气孔结构。
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,能调控基因的特异性表达。 要实现 “雌激素诱导表达”,需要在L基因上游连接可被雌激素诱导的启动子(雌激素诱导型启动子),只有添加雌激素时,启动子才会激活L基因的转录。
(3)①实验目的是验证 “雌激素处理后,L基因表达产物诱导细胞 M 合成生长素,从而改变分化方向”。从图3可知,实验仅检测到雌激素处理后品系A叶片中生长素积累,但是没有对“L基因表达产物是否能诱导细胞M合成生长素”这一关键环节进行直接验证,也未证明生长素积累会改变分化的方向,所以仅依据现有实验不能完全证实推测。
②分析图4,对照组Y基因转录水平低,只导入L基因时Y基因转录水平有所提高,只导入S基因时Y基因转录水平也有所提高,同时导入L基因和S基因时Y基因转录水平显著提高。由此可以推断出L蛋白和S蛋白都能促进Y基因转录,并且S蛋白能增强L蛋白促进Y基因转录的作用,即L蛋白和S蛋白都能促进Y基因转录,且二者具有协同作用。
(4)拟南芥拟分生母细胞(细胞 M)在生长素积累下,发育成类似胚的结构(体细胞胚);胡萝卜韧皮部组织发育成完整植株(植物组织培养的全能性体现),二者的主要区别为:。
2.(2026·北京门头沟·一模)鸣禽的鸣唱是一种习得性行为,斑胸草雀雄鸟善于鸣唱,雌鸟很少鸣唱,鸟类学家研究了雄激素对斑胸草雀鸣唱的影响。
(1)鸣禽睾丸产生的雄激素经____________运输,通过____________方式进入细胞,与细胞内的雄激素受体结合,进而调控基因表达。目前已发现鸣禽脑内鸣唱控制系统相关的神经元存在雄激素受体,这为“雄激素能够调节鸣唱行为”的假说提供了____________(填“结构”或“功能”)层面的证据。
(2)研究者将成年雄性斑胸草雀摘除双侧睾丸(去势),于第0天、30天记录鸣曲频率(如图)。研究者认为雄激素可提高雄性斑胸草雀的鸣曲稳定性,依据是____________。
(3)研究发现,鸣禽脑内存在多条与鸣唱相关的神经通路。其中,去势后通路甲的L脑区神经元的动作电位发放频率显著增加,兴奋性增强。研究者通过实验证明“雄激素能通过通路甲的L脑区神经元调节鸣曲稳定性”,请在下表中补充实验设计和支持结论的实验结果。
组别
实验处理
实验结果
①
健康成年雄性斑胸草雀
②鸣曲稳定性基本与①相同,③鸣曲稳定性比①低,B___
②
健康成年雄性斑胸草雀, A___
③
健康成年雄性斑胸草雀,摘除双侧睾丸
④
健康成年雄性斑胸草雀,摘除双侧睾丸, A___
(4)在上述研究的基础上,提出一个可进一步探究的科学问题__________。
【答案】(1) 体液(血液) 自由扩散 结构
(2)与第 0 天相比,去势组第 30 天鸣曲频率波动更大,稳定性明显降低;对照组(未去势)第 30 天鸣曲稳定性与第 0 天相比无明显差异
(3) ④鸣曲稳定性与①相近 损毁L脑区 补充适量雄激素
(4)雄激素是通过直接作用于通路甲的 L 脑区神经元来调节鸣曲稳定性吗
【详解】(1)激素分泌后通过体液(血液循环)运输全身;雄激素属于固醇类脂质,可通过自由扩散穿过细胞膜进入细胞。鸣唱控制相关神经元存在雄激素受体,这是雄激素发挥作用的结构基础,因此属于结构层面的证据。
(2)从题图可知:未去势(雄激素正常)的对照组,第30天的鸣曲频率模式和第0天基本一致,稳定性无明显变化;而去势(雄激素缺失)组,第30天的鸣曲频率相比第0天波动显著变大,稳定性明显降低,该结果支持“雄激素可提高雄性斑胸草雀的鸣曲稳定性”的结论。
(3)探究雄激素是通过影响L脑区神经元来影响鸣曲稳定性的,因此自变量应该是L脑区神经元。因此A处应该是损毁L脑区,①②对比,①为健康成年雄性,有雄激素,不会使L脑区兴奋性增强,鸣曲稳定性稳定,②中L脑区被损毁,不管有无雄激素,该脑区兴奋性都不会增强,鸣曲稳定性还是不变。③④对比,③组没有雄激素,L脑区兴奋,鸣曲稳定性变差;④组虽然没有雄激素,但L脑区被损毁,稳定性基本保持不变,因此④稳定性会高于③,与①接近。
(4)可在现有研究基础上,从作用机制、性别差异、剂量效应等角度提出合理的探究问题,例如雄激素是通过直接作用于通路甲的 L 脑区神经元来调节鸣曲稳定性吗。
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(2026·北京通州·一模)多细胞生物如何控制器官大小是生物学的基础问题,研究者揭示了细胞代谢在果蝇器官大小调控中的重要作用。
(1)Yki蛋白对于果蝇器官发育至关重要,细胞质中的Yki蛋白通过_______(细胞结构)进入细胞核,并启动促增殖基因的转录。
(2)遗传学筛选发现,dOg基因突变后果蝇的眼睛显著变小。dOg是细胞呼吸的关键酶,具有________酮戊二酸(KG)转化为琥珀酸的作用。研究者用外源的KG处理正常果蝇,检测Yki蛋白含量,结果如图1,请简要分析dOg基因突变导致眼睛变小的原因________。
(3)研究者推测,KG可以促进Yki蛋白质中特定氨基酸的修饰,从而影响蛋白质含量。研究者将Yki蛋白质的特定氨基酸进行改造,如YkiP353A代表第353位的P变为A,结果如图2,Yki被羟基化的位点是_______。
(4)进一步推测,KG通过酶PH4B发挥作用,而非直接作用于Yki。为了证实上述推测,请补充下表中的实验设计和预期结果。
对照组
实验组
果蝇
________
________
实验处理
________
________
检测指标:Yki蛋白质含量
实验组________对照组
A.野生型
B.PH4B缺失突变体
C.等量KG
D.等量生理盐水
(5)与正常条件相比,果蝇在饥饿条件下KG水平增加约16倍。请结合上述信息,从物质与能量观角度简述这一变化的生物学意义________。
【答案】(1)核孔
(2) 催化 dOg突变后KG含量增加→导致Yki含量降低→细胞增殖减弱, 细胞数量减少
(3)78
(4) A B C C 大于
(5)饥饿时,KG含量增加导致细胞增殖减弱,细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存
【详解】(1)蛋白质通过核孔进入细胞核。
(2)酶具有催化作用。结合题干信息和题图1可知,基因突变导致其催化的KG转化为琥珀酸的反应受阻,KG含量升高,KG处理正常果蝇后Yki蛋白含量降低,进而导致细胞增殖减弱, 细胞数量减少,所以果蝇的眼睛显著变小。
(3)分析题图2可知,YkiWT在KG处理下Yki蛋白质含量明显降低,说明KG促进Yki的修饰和降解,Ykiᴾ³⁵³ᴬ突变体在KG处理下Yki蛋白质含量仍降低,与野生型类似,说明该位点不影响KG的作用,而Ykiᴾ⁷⁸ᴬ突变体在KG处理下Yki蛋白质含量无明显变化,表明该位点突变阻断了KG的作用,即Yki被羟基化的位点是78。
(4)该实验为了验证KG通过酶PH4B发挥作用,而非直接作用于Yki,因此实验的自变量是酶PH4B的有无,因此对照组为野生型果蝇,实验组为PH4B缺失突变体果蝇,向对照组和实验组中添加等量的KG,检测Yki蛋白质含量。结合第(2)小问分析,KG处理后Yki蛋白含量降低,故实验组PH4B缺失突变体加入等量KG,由于缺少酶PH4B,KG无法发挥作用,Yki蛋白质含量应高于对照组。
(5)与正常条件相比,果蝇在饥饿条件下KG含量增加导致细胞增殖减弱,细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存。
2.(2026·北京东城·一模)苏铁是现存最古老的种子植物,对其传粉方式进行研究。
(1)动物能通过眼、触角等结构接收植物产生的信息,在获取食物的同时,帮助植物完成传粉,反映出生态系统具有______的功能。
(2)苏铁为雌雄异株植物,一种象鼻虫会主动在雄株和雌株的球果(生殖器官)之间往返飞行,完成传粉。研究发现苏铁的球果有产热现象,且球果发热后会产生更强的红外线。为确定球果通过哪种信息吸引象鼻虫,以球果模型为材料进行如下实验。
实验一:在加热和常温模型表面涂上无味粘虫胶,象鼻虫触碰模型会被黏住。
实验二:用能隔热但不阻断红外线的薄膜分别包裹加热和常温模型。
统计象鼻虫访问两种模型的几率,最终确认球果产生的红外线才是吸引象鼻虫的信息,实验一、二的结果应分别为____________。
(3)象鼻虫在感知到信息时,触角会频繁活动,触角的末节有类似其他昆虫红外感受器的结构,推测此处是象鼻虫感受红外线的部位。记录图1中两组象鼻虫触角的活动,证实推测成立。请填写图1中①、②的实验材料______。
(4)象鼻虫偏好生活于雄球果内。检测相关指标,结果如图2。综合以上信息,阐述苏铁如何驱动象鼻虫往返于雌、雄球果间完成传粉________________________。
(5)苏铁球果颜色单一,象鼻虫的视觉系统较弱且主要在夜间活动。上述传粉方式的形成是经过长期自然选择,苏铁与象鼻虫之间__________________的结果。
【答案】(1)信息传递
(2)实验一:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
实验二:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
(3)①正常触角的象鼻虫(不处理)②切除触角末节的象鼻虫
(4)18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果
(5)协同进化
【详解】(1)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,植物传递信息给动物,动物帮助植物传粉,体现了生态系统的信息传递功能,信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的相对稳定。
(2)实验结论是红外线吸引象鼻虫:实验一中未阻断红外线,加热模型红外线更强,因此象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型;实验二中隔热但不阻断红外线,由于是红外线吸引象鼻虫,实验二的结果为象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型。
(3)实验目的是验证触角末节是感受红外线的部位,实验的自变量是触角末节是否完整(功能是否正常):①组红外线处理后触角活动明显增强,说明是末节正常的实验组,即①为正常触角的象鼻虫(不处理);②组红外线处理后活动没有明显增强,说明感受器被破坏,即②为切除触角末节的象鼻虫,与图中结果一致。
(4)结合图2结果和题干信息,雌雄球果产热时间不同,通过红外线引导象鼻虫转移:18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果。
(5)不同物种之间相互适应、相互选择,共同进化(协同进化),苏铁和象鼻虫的这种传粉关系是长期自然选择下协同进化的结果。
3.(2026·北京石景山·一模)水稻是我国最重要的粮食作物,PEL基因编码的蛋白(PEL)是一种与水稻光合作用相关的蛋白质。
(1)研究者利用基因编辑技术获得水稻PEL基因敲除突变体(PEL-KO)及过表达突变体(PEL-OE),检测光合作用相关指标,部分结果见图1、2(注:组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE)
①叶绿素等光合色素在光合作用中的作用为_______。图1结果表明,PEL对水稻叶绿体的发育起_______作用。
②图2结果显示,CO2浓度大于400ppm时,组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是______。
(2)为了阐明PEL影响水稻光合作用的分子机制,研究者筛选鉴定出在细胞质中与PEL互作的一种蛋白质GLK(调控光合基因表达的转录因子)。将共表达GLK和PEL的细胞,用蛋白合成抑制剂(CHX)处理,并在不同时间收集样品进行电泳,部分结果如图3.
研究者认为,PEL与GLK结合,可促进GLK被蛋白酶体降解。实验中,CHX处理的目的是______;设置的对照组还应有:_______。
(3)目前多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因,而在藻类等水生单细胞光合生物中则较少见,早期光合生物从水生环境走向陆地时,面临的最大变化就是光照强度显著提升。请解释PEL基因的出现对光合生物向陆地生活进化的意义_______。
【答案】(1) 吸收、传递和转化光能 抑制 PEL敲除后,水稻叶绿素含量更高、叶绿体数量更多,光反应更强,CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH,因此光合速率更高
(2) 抑制新蛋白质合成,排除新合成GLK对实验结果的干扰,便于检测原有GLK的降解情况 仅单独表达GLK(不表达PEL)、同样经CHX处理的细胞组
(3)陆地光照强度远高于水生环境,过强光照会损伤光合结构;PEL负调控叶绿体发育和叶绿素合成,可避免强光对光合系统的破坏,帮助光合生物适应陆地高光照环境,有利于其在陆地生存繁衍
【详解】(1)① 光合色素的核心功能是吸收光能,传递并将光能转化为化学能。根据图1结果:敲除PEL后,叶绿素含量、叶绿体数量均高于野生型,过表达PEL后均低于野生型,说明PEL对叶绿体发育起抑制作用。
②该实验自变量为水稻种类、CO2浓度,因变量为光合作用相关指标,其余变量为无关变量。根据图1分析,PEL敲除后,组2水稻叶绿素a和b含量高于组1和组3、叶绿体数量也高于组1和组3更多,叶绿素越多吸收的光能越多,光反应更强,CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH,因此光合速率更高。
(2)本实验目的是观察GLK的降解,CHX(蛋白合成抑制剂)可阻止新GLK合成,排除新合成蛋白对降解速率检测的干扰;本实验自变量为PEL的有无,因此对照组设置为不表达PEL、仅表达GLK,其余处理与实验组一致即可。
(3)结合题干信息,光合生物登陆后面临的主要变化是光照强度显著提升,过强光照会损伤光合系统;而PEL的抑制作用可适度减少叶绿素和叶绿体数量,避免强光损伤,帮助光合生物适应陆地高光照环境,有利于其在陆地生存进化。
4.(2026·北京房山·一模)光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程(图1),其代谢产物2-磷酸乙醇酸(2-PG)对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。
(1)R酶是一种双功能酶,据图1分析R酶的功能是________,其作用场所是__________。
(2)PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。
①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡(图2)。研究发现,叶绿体内的无机磷酸库是有限的,磷酸被2-PG大量“占用”,会导致光反应产物______________合成受阻,同时2-PG抑制C5再生,2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。
②依据R酶的特性,推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率,在答题卡中画出______。
(3)RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切,将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程(图3)。为探究突变体前体RNA剪接情况,科研人员进行如下操作:提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳,依据图4结果做出判断并说明理由____________。
(4)为降低光呼吸造成的能量与物质损耗,研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路,使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比,该策略能提高光合产量的机制是________。
【答案】(1) 催化C5与CO2或与O2的结合 叶绿体基质
(2) ATP、NADPH
(3) 野生型和不同突变体 逆转录 PCR 判断:突变导致前体mRNA剪接异常,理由:野生型电泳结果只有一条带,而突变体有多条带,说明突变体产生多种长度异常的mRNA
(4)在叶绿体基质中直接释放CO2,提高了R酶周围的CO2浓度,减少2-PG积累,减轻对植物的毒害,促进了光合作用
【详解】(1)R 酶全称核酮糖二磷酸羧化酶 / 加氧酶(Rubisco),是光合作用暗反应的核心酶,也是光呼吸的关键酶,具有双重催化活性: 当 CO₂浓度高时,催化C₅(RuBP)与 CO₂结合,启动卡尔文循环(暗反应),固定 CO₂合成有机物; 当 O₂浓度高、CO₂浓度低时,催化C₅与 O₂结合,启动光呼吸,最终生成 2 - 磷酸乙醇酸(2-PG)。 从图 1 可以直接看出:R 酶一侧连接暗反应(CO₂参与),一侧连接光呼吸(O₂参与),因此功能是催化 C₅与 CO₂/O₂的结合。 作用场所:暗反应和光呼吸的第一步都发生在叶绿体基质中,因此 R 酶的作用场所是叶绿体基质。
(2)①PGLP 是催化 2-PG 降解的关键酶,突变体无法降解 2-PG,导致 2-PG 大量积累,占用了叶绿体中有限的无机磷酸(Pi),使 ADP 无法获得 Pi 合成 ATP、NADP⁺无法顺利再生 NADPH,因此光反应产物 ATP、NADPH 的合成受阻。
②野生型:CO₂吸收速率高,曲线平缓(黑色实心点,与原图一致); 突变体:高 CO₂浓度下,R 酶优先结合 CO₂,光呼吸被抑制,2-PG 生成减少,因此 CO₂吸收速率高于正常 CO₂下的突变体,低于野生型,曲线呈缓慢下降趋势(空心点,斜率远小于正常 CO₂下的突变体),最终稳定在较高水平。如图:
(3)实验流程:提取RNA:要对比野生型和突变体的 RNA 剪接情况,必须同时提取野生型和不同 PGLP 突变体(t1-t4)的总 RNA,作为实验材料。 RNA→DNA:RNA 无法直接扩增,需要通过逆转录(反转录),以 RNA 为模板合成 cDNA(互补 DNA)。 DNA→电泳:对 cDNA 进行PCR(聚合酶链式反应)扩增,获得足够量的 DNA 片段,再通过琼脂糖凝胶电泳分离不同长度的 DNA 片段,通过条带位置判断 mRNA 长度。
野生型:只有 1 条清晰的条带,说明野生型的前体 mRNA 能正常剪接,只产生 1 种长度正常的成熟 mRNA; 突变体(t1-t4):出现多条不同位置的条带,说明突变体的前体 mRNA 剪接异常,产生了多种长度不同的异常 mRNA,最终会翻译出异常蛋白,导致 PGLP 功能丧失。
(4)原光呼吸的弊端:光呼吸会消耗 O₂、释放 CO₂,同时产生有毒的 2-PG,造成能量和物质的浪费,还会抑制光合作用; 转基因策略的优势:在叶绿体中引入代谢旁路,让 2-PG直接在叶绿体基质中被降解并释放 CO₂,带来两个核心好处: 提高局部 CO₂浓度:R 酶周围 CO₂浓度升高,竞争性抑制 R 酶与 O₂的结合,减少光呼吸的启动,降低能量损耗; 消除 2-PG 的毒害:2-PG 被直接降解,避免其积累占用无机磷酸、抑制 C5再生,解除对光合作用的抑制; 回收 CO₂:释放的 CO₂可直接被 R 酶固定,重新进入卡尔文循环,提高碳利用率,最终提升光合产量。
5.(25-26高三上·北京通州·期末)前列腺癌内部及周围T细胞分布极少,研究人员为提高肿瘤周围T细胞数量,增强自身免疫功能消灭癌细胞,进行了相关研究。
(1)免疫系统通常能够识别前列腺癌等肿瘤细胞,通过_______免疫,将肿瘤细胞裂解。
(2)前列腺癌周围聚集了某种免疫细胞,这种免疫细胞能通过促进自身Y基因表达,提高H蛋白含量,从而抑制T细胞的增殖,造成肿瘤的“逃逸”。研究人员使用干扰RNA抑制该细胞中Y基因表达,结果如图1,可知Y蛋白______H基因转录。进一步使用翻译抑制剂处理,检测相关蛋白含量,结果如图2,表明Y蛋白______。
(3)Y蛋白通过与H蛋白结合发挥作用,药物替纳帕诺-M2肽(Ten)则抑制这一过程。为探究Ten的作用效果,研究人员进行相关实验,如图3所示。
①与注射野生型小鼠的细胞毒性T细胞相比,注射外源OT-1细胞毒性T细胞进行研究的优点为_______。
②图3中?处应注射______。
③检测结果证实:Ten能提高前列腺癌内部及周围肿瘤特异性细胞毒性T细胞的数量。
(4)为进一步确认Ten是否适用于临床治疗,还应做哪些方面的研究?______。
【答案】(1)细胞
(2) 不影响 抑制H蛋白的降解
(3) 排除小鼠自身T细胞的干扰,便于精准检测实验处理对靶 T 细胞的影响 表达卵清蛋白的前列腺癌细胞
(4)进行动物体内的长期毒性实验,检测Ten对小鼠的整体生理状况、器官功能的影响;检测Ten在不同剂量下的作用效果,确定临床适用的最佳剂量;进行灵长类动物实验,验证Ten的有效性和安全性(近缘动物模型验证)
【详解】(1)免疫系统通常能够识别前列腺癌等肿瘤细胞,通过细胞免疫,将肿瘤细胞裂解。肿瘤细胞被细胞毒性T细胞识别后裂解,属于细胞免疫。
(2)使用干扰RNA抑制Y基因表达后,H基因mRNA相对含量未发生显著的改变,与导入空载体的量相同,可知Y蛋白并不影响H基因转录。 根据图2:使用翻译抑制剂处理后,蛋白质不再合成,Y蛋白含量会下降,随着处理时间的延长,H蛋白含量下降,表明Y蛋白抑制H蛋白降解。
(3)①OT-1 细胞仅识别卵清蛋白,特异性强,可排除小鼠自身 T 细胞的干扰,便于精准检测实验处理对靶 T 细胞的影响。
②实验目的是检测 Ten 对前列腺癌内部 / 周围肿瘤特异性细胞毒性 T 细胞的影响,而 OT-1 细胞仅识别卵清蛋白,因此需先给小鼠注射表达卵清蛋白的前列腺癌细胞,使小鼠体内形成靶向该肿瘤细胞的 OT-1 细胞识别体系。
(4)临床治疗前还应做的研究:进行动物体内的长期毒性实验,检测 Ten 对小鼠的整体生理状况、器官功能的影响;检测 Ten 在不同剂量下的作用效果,确定临床适用的最佳剂量;进行灵长类动物实验,验证 Ten 的有效性和安全性(近缘动物模型验证);
研究 Ten 与现有前列腺癌治疗药物的联合作用效果(联合用药研究);
检测 Ten 在人体内的代谢途径、半衰期及不良反应(临床前人体模拟研究)。
6.(2026·北京通州·一模)克林顿乳牛肝菌(SC)是一种大型真菌,其菌丝与植物根部缠绕,帮助植物有效吸收水分和无机盐,研究者对它们之间的关系展开了研究。
(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质,但生长所需要的维生素无法从植物中获得。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的_______(填“固体”或“液体”)培养基中,使其形成菌落,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,表明对SC生长最为关键的维生素是_______(以下简称关键维生素)。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,原因是_______。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,若要证明以上推测,可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
【答案】(1)生物群落
(2) 固体 VB1
(3)B4分泌的VB1被SC吸收利用
(4)无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)
【详解】(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成生物群落,即包括了该区域内所有的生物。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的“固体”培养基中,使其形成菌落,菌落只能在固体培养基上产生,因而选择固体培养基,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,图中缺少VB1与缺少全部维生素效果相同,其他维生素的缺乏均有一定的生长,因而表明对SC生长最为关键的维生素是VB1。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。B4单独培养时关键维生素浓度表现为逐渐上升而后达到稳定的状态,说明B4能产生关键维生素,二者共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,说明B4分泌的VB1被SC吸收利用。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,则实验设计中的自变量为是否有SC的分泌物,若要证明以上推测,可分别用含等量无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,若含有SC分泌物的滤纸上分布的B4更多,则可最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
7.(2026·北京昌平·一模)为改善过度放牧导致的草地退化问题,科研人员以内蒙古呼伦贝尔退化草原为研究对象,探究不同修复方式对草地植被群落特征及土壤养分的影响。
(1)羊草是该草原群落中的优质牧草,其生活力强、个体数量多且生物量大,对群落中其他物种影响也很大,据此判断羊草是该群落中的_____种。
(2)科研人员对同一样地的不同区域分别利用围封(WF)、施用农家肥(NJF)和机械打孔+施用农家肥(DNJF)措施进行处理,一段时间后检测群落的物种丰富度及羊草生物量,结果如图1。
①该研究应选择_______的样地进行实验。
②结果表明_________处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著。推测农家肥处理对群落物种多样性恢复无明显影响的原因是___________。
(3)已知机械打孔促进物质向土壤深层渗入,土壤含氮量是衡量土壤肥力的核心指标,对生态系统的可持续发展具有重要作用。科研人员进一步探究不同修复处理对土壤氮含量的影响,结果如图2。
实验结果表明DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显,推测原因是_______。
(4)不同修复措施对退化草原恢复的效果不同,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的_________进行。
【答案】(1)优势
(2) 草地已退化 围封 羊草数量增加导致种间竞争加剧
(3)施用农家肥可增加土壤中有机氮含量,机械打孔促进有机氮向土壤深层渗入,且改善土壤通气性,有利于微生物将有机氮分解为无机氮
(4)方向和速度
【详解】(1)群落中优势种的核心特征是生活力强、个体数量多、生物量大,对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用,对群落中其他物种影响也很大,题干中羊草完全符合这一特征,因此羊草是该群落中的优势种;
(2)①本实验的自变量是不同的修复方式(围封、施用农家肥等),为了遵循单一变量原则,排除无关变量的干扰,需要选择初始状态一致、均已退化的草地样地进行实验,保证除修复方式外,其他环境条件(如土壤、地形、初始植被状态等)完全相同,确保实验结果是由不同修复方式引起的;
②从图1左图(物种丰富度指数)可以直接看出,围封(WF)组的物种丰富度远高于对照组、NJF组、DNJF组,因此围封(WF)处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著;农家肥(NJF)处理会为植物提供充足的营养,促进羊草等优势牧草的生长,使羊草生物量大幅提升(图1右图),羊草作为优势种,竞争能力大幅增强,与其他物种的种间竞争加剧,抑制了其他物种的生存和繁殖,因此对群落物种多样性恢复无明显影响;
(3)DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显的原因是施用农家肥直接为土壤补充了大量有机氮,从源头上提升了土壤的氮素总量,机械打孔一方面促进有机氮向土壤深层(15~30cm)渗入,提升了深层土壤的氮含量,另一方面改善了土壤的通气性,为好氧微生物提供了充足的氧气,促进微生物的繁殖与代谢,加速微生物将有机氮分解为植物可利用的无机氮,最终显著提升了土壤全氮含量;
(4)自然状态下,群落演替有其自身的方向和速度,而人类活动(如本题中不同的修复措施)会改变群落演替的环境条件,使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
8.(2026·北京朝阳·一模)骨骼肌损伤后,肌肉干细胞(MSC)由静息态变为激活态是再生修复的关键。衰老会使静息态MSC激活能力显著下降,导致老年个体骨骼肌损伤后修复能力降低。
(1)衰老的MSC可表现出________(答1点)的特征。
(2)老年鼠MSC中N基因表达量显著升高,研究者推测N基因可能参与MSC的激活过程,构建图1中转基因小鼠。
①Cr基因表达的Cr酶可识别序列Lx,导致两个方向相同的Lx间的DNA片段丢失;药物T可使ER蛋白进入细胞核。为获取仅MSC中N基因被敲除的老年NKO鼠,则启动子1应为________,且需对老年鼠饲喂________。
②转入黄色荧光蛋白基因的作用是________。
(3)以野生型老年鼠(WT鼠)为对照做单次肌肉损伤实验,检测激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度,发现NKO鼠均高于WT鼠。单次损伤21天后MSC恢复静息态,检测各组静息态MSC凋亡率及总MSC数量,结果如图2。随后,对小鼠实施第二次损伤,发现NKO组激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度均低于WT组。据此,研究者提出N基因的功能存在“权衡效应”。综上,从细胞存活和骨骼肌再生修复的角度对此效应加以概括说明________________________。
(4)M蛋白可促进细胞增殖与分化,NKO组M蛋白表达量显著高于WT组。用M蛋白抑制剂和溶剂分别处理来自WT、NKO组老年鼠的MSC,检测各组激活态MSC细胞比例。若实验结果证明N基因部分依赖M基因调控MSC激活,则M蛋白抑制剂处理NKO组的结果应为:________________________。
【答案】(1)细胞核体积增大(或细胞膜通透性改变、物质运输功能降低)
(2) MSC细胞特异性启动子 药物T 指示N基因是否被敲除
(3)N基因抑制MSC过度激活,降低静息态MSC凋亡率,维持干细胞池数量,保障骨骼肌多次损伤后的持续再生能力
(4)低于溶剂处理的NKO组,高于M蛋白抑制剂处理的WT组
【详解】(1)衰老细胞具有多种特征,如细胞核体积增大、细胞膜通透性改变、物质运输功能降低等。
(2)①要获取仅MSC中N基因被敲除的老年NKO鼠,启动子1应具有组织特异性,能使Cr-ER融合基因只在MSC中表达,所以启动子1应为MSC细胞特异性启动子。药物T可使ER蛋白进入细胞核,从而使Cr酶发挥作用识别序列Lx,导致两个方向相同的Lx间的N基因丢失,所以需对老年鼠饲喂药物T。
②转入黄色荧光蛋白基因作为标记基因,若Cr-ER融合基因在MSC中表达,使Cr酶发挥作用,导致两个方向相同的Lx间的N基因和终止子丢失,使得黄色荧光蛋白基因表达,发出荧光,即转入黄色荧光蛋白基因的作用是反映N基因是否被敲除。
(3)单次损伤时,N基因被敲除的NKO鼠,激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度均高于WT鼠,结合图2,NKO鼠在单次损伤后静息态MSC凋亡率高于WT鼠(野生型老年鼠),总MSC数量低于WT鼠,第二次损伤后,NKO组激活态MSC占比和骨骼肌损伤后修复速度均低于WT,这说明N基因缺失可提高MSC早期激活能力,但导致静息态MSC凋亡增加、干细胞池耗竭,二次损伤后再生能力下降,即N基因抑制MSC过度激活,降低静息态MSC凋亡率,维持干细胞池数量,保障骨骼肌多次损伤后的持续再生能力,在抑制激活与维持干细胞储备之间起权衡作用。
(4)已知M蛋白可促进细胞增殖与分化,NKO组M蛋白表达量显著高于WT组,所以M蛋白抑制剂处理NKO组激活态MSC细胞比例应该高于M蛋白抑制剂处理的WT组,若N基因部分依赖M基因调控MSC激活,用M蛋白抑制剂处理NKO组后,M蛋白的促进作用被抑制,激活态MSC细胞比例会低于溶剂处理的NKO组。
9.(25-26高三上·北京朝阳·期末)植物受伤后的再生是植物细胞工程研究的重要方向。研究者以拟南芥为材料,探究了水对植物伤口再生方向的调控机制。
(1)植物组织培养时,培养基中除无机盐、蔗糖等营养物质外,还需添加一定比例的______,以调控细胞的脱分化和再分化。
(2)研究者用拟南芥幼叶进行离体培养,设置不同琼脂浓度的培养基模拟不同水分条件:高水分组(0.75%琼脂)和低水分组(3%琼脂),检测叶柄伤口组织再生方向(图1A)。
图1A说明______。研究者在琼脂培养基上放置封口膜(不透气、不透水)进行对照实验(图1B),该实验的目的是排除______。
(3)为解析水分信号的下游通路,研究者检测乙烯合成基因ACS6的转录情况,结果如图2.
由此推测,水分可能通过乙烯信号通路调控伤口再生方向。为验证该推测,设计了两个实验方案,其中实验组的设计如下表。
实验方案
组别
实验处理
检测指标
一
Ⅰ组
高水分+AVG
伤口再生方向
Ⅱ组
低水分+AVG
二
Ⅰ组
高水分+AVG
Ⅱ组
低水分+ACC
注:AVG为乙烯合成抑制剂、ACC为乙烯前体物质。
方案______更严谨,理由是______。
(4)研究发现,高水分条件下,生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点;而低水分条件下,最大值集中在伤口附近,且发现乙烯前体物质ACC处理可诱导生长素运输蛋白(PIN1)在根原基起始部位富集。综上研究,总结水分调控植物伤口再生方向的机制(从高水分和低水分两种条件中任选其一)______。
【答案】(1)生长素和细胞分裂素
(2) 高水分促进根再生,低水分促进愈伤组织再生 物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响
(3) 二 方案一只使用AVG,仅能验证乙烯对根再生的必要性;方案二同时使用AVG、ACC,可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性,证据链完整
(4)高水分→激活乙烯信号通路→诱导PIN1在根原基起始位点富集→生长素最大值出现在根原基起始位点→促进根再生
【详解】(1)植物组织培养时,培养基中除常规营养物质外,还需添加一定比例的生长素和细胞分裂素,以调控细胞的脱分化和再分化,生长素浓度高时,诱导根的分化,细胞分裂素浓度高时,诱导芽的分化,二者浓度相当时,诱导愈伤组织的形成。
(2)由图可知,图1中A高水分组促进根的生长,低水分组促进愈伤组织的形成。图1B中封口膜直接包裹形成机械压力,封口膜中加水,制造物理接触,所以该实验的目的是排除物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响。
(3)据表可知,方案一只使用AVG,仅能验证乙烯对根再生的必要性;方案二同时使用AVG、ACC,可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性,证据链完整,所以方案二更严谨。
(4)由题意可知,高水分条件下,生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点,而低水分条件下,最大值集中在伤口附近,说明高水分条件可激活乙烯信号通路,进而诱导PIN1在根原基起始位点富集,使生长素最大值出现在根原基起始位点,从而促进根再生。
10.(24-25高三·北京·二轮复习)我国科研人员培育出复粒水稻(CL),与普通单粒水稻(NCL)相比,具有多粒簇生的特点。
(1)油菜素内酯(BR)是一种植物激素,是参与调节水稻籽粒生长发育的有机物,作用具有________的特点。
(2)如图1所示,幼穗中分生组织将发育形成不同部位。研究人员检测了CL和NCL幼穗不同部位中BRD3(BR降解酶)的表达量。结果显示:与NCL相比,CL中________。
(3)研究人员利用图2质粒转录得到两种RNA探针,通过RNA杂交技术检测幼穗组织相关基因转录情况,具体步骤如下表,请将实验材料补充完整(填选项)。
步骤
实验组(探针序列与BRD3的mRNA互补)
对照组(探针序列与BRD3的mRNA相同)
使用限制酶将图2质粒切成线形
①________
②________
使用RNA聚合酶转录得到RNA,制备带标记的探针
③________
④________
取NCL和CL幼穗的组织,制作成临时装片
将探针加入处理好的装片中,结合探针的部位会产生显色反应
a.Nco I b.Sal I c.T7RNA聚合酶 d.SP6RNA聚合酶
2种水稻幼穗组织显色情况为________。
(4)蛋白GSK和MADS均为BR信号通路中的调控因子,在体外进行实验的处理和结果如图3,结果说明________。经过一系列的研究,科研人员阐明了水稻通过BR-GSK-MADS通路调控复粒性状。
(5)已有研究表明,BR缺陷水稻的籽粒通常会变小。请从基因选择性表达的角度解释“CL同时具有多粒簇生和籽粒不变小特点”的原因。________。
【答案】(1)微量、高效
(2)P的BRD3的表达量明显较高,S中差别不大。
(3) a b d c 实验组有显色反应,对照组无显色反应
(4)GSK可以维持MADS的磷酸化,但去磷酸化酶会引起MADS的去磷酸化
(5)在CL中,与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达,使CL表现多粒簇生;同时,与籽粒大小相关的细胞中BR - GSK - MADS通路相关基因正常表达,维持籽粒正常大小
【分析】植物激素是由植物体产生的,能从产生部位运输到作用部位、对植物生命活动起到调节作用的微量有机物;启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,起到驱动转录的作用。
【详解】(1)油菜素内酯(BR)作为一种植物激素,具有微量、高效的特点。
(2)由图可知,花梗分生组织中,CL中BRD3的表达量高于NCL,小穗分生组织中二者差别不大,即与NCL相比,CL中P的BRD3的表达量明显较高,S中差别不大。
(3)①要得到与BRD3的mRNA互补的探针,根据图中基因转录方向以及启动子位置,需要用a限制酶NcoⅠ切割质粒,使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相反的方向进行。
②要得到与BRD3的mRNA相同的探针,需要用b限制酶SalⅠ切割质粒,使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相同的方向进行。
③当用NcoⅠ切割质粒后,启动转录需要d:SP6RNA聚合酶,因为此时是SP6启动子起作用。
④当用SalⅠ切割质粒后,启动转录需要c:T7RNA聚合酶,因为此时是T7启动子起作用。由于实验组探针与BRD3的mRNA互补,对照组探针与BRD3的mRNA相同,预期结果应该是在NCL和CL幼穗组织中,实验组有显色反应(因为能与BRD3的mRNA杂交),对照组无显色反应(不能与BRD3的mRNA杂交 ,因为是相同序列,不会互补配对结合)。
(4)观察实验设置,有加入MADS、GSK、去磷酸化酶不同组合的情况,检测指标是磷酸化的MADS。当加入MADS时,均会出现磷酸化的MADS;而同时加入MADS和GSK组,磷酸化的MADS基本不变,说明GSK基本可以维持MADS的磷酸化;而加入MADS、GSK和去磷酸化酶时,磷酸化的MADS大量减少。这表明去磷酸化酶能使MADS去磷酸化。
(5)在CL中,与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达,使CL表现多粒簇生;同时,与籽粒大小相关的细胞中BR - GSK - MADS通路相关基因正常表达,维持籽粒正常大小,所以CL同时具有多粒簇生和籽粒不变小特点。
刷真题
11.(2013·北京·高考真题)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和___,在____中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_____。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是___。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,______ 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会_____光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____,则支持上述推测。
【答案】(1) [H]/NADPH 叶绿体基质
(2) 逐渐下降 28
(3) 淀粉和蔗糖的含量 输出量
(4)抑制
(5) 未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升
【详解】(1)光合作用光反应为暗反应提供[H](或NADPH)和ATP;CO2转化为三碳糖发生在暗反应阶段,场所为叶绿体基质。
(2)从图1中可以直接看出,随着去除棉铃百分率的提高,CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)逐渐下降;当去除棉铃百分率为0(空白对照)时,CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)相对值为28。
(3)从图2中可以直接看出,当去除棉铃后,植株叶片中淀粉和蔗糖含量都在增加;说明光合产物不能及时被运出。
(4)去除棉铃后,有机物在叶片积累,CO2固定的相对速率(即叶片光合速率)下降。
(5)部分叶片遮光后,未遮光叶片制造的有机物输出增多,其中有机物的含量下降;累积的有机物对光合作用的抑制减弱,光合速率增强。
12.(2020·北京·高考真题)细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌(Pa)导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体(f)。
(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性__________功能。
(2)f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌,但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系,研究者将等量的无f侵染的Pa菌株(P)和被f侵染的Pa菌株(P1)分别接种于小鼠伤口,结果如下表。
接种菌株
接种后不同时间伤口的感染率(%)
24h
48h
72h
P
18
30
22
P1
59
62
62
由此可知,f能__________Pa引起的伤口感染。
(3)在上述研究的基础上,研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验,主要流程及结果见下图。
①I~III处理所需的实验材料应分别选用__________。(填选项前字母)
A.P1 B.PC.灭活的f D.SE.生理盐水
②另有研究发现,f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因__________。
【答案】 免疫 增强 E、A、A 实验组先期注射的S蛋白激发小鼠的特异性免疫,产生了抗f的记忆细胞和抗体,故后续对p1释放的f有较好的免疫效应
【分析】丝状噬菌体f寄生于铜绿假单胞菌(Pa)内,属于温和噬菌体,不会造成Pa的裂解;另外分析表格可知,丝状噬菌体会加剧伤口感染的情况。
【详解】(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性免疫功能。
(2)据表可知,P感染后伤口感染率会先增大后减小,说明小鼠免疫系统起作用,对抗了细菌感染,机体进行了修复;而P1接种后短时间就达到较大感染率,并持续不变,故f能增强Pa引起的伤口感染。
(3)分析可知,该实验验证f在加剧伤口感染上的作用,自变量是是否提前注射S蛋白,因变量是伤口感染程度。故Ⅰ操作为注射生理盐水,ⅡⅢ操作为P1处理,预注射S蛋白属于免疫预防,可激发机体特异性免疫,从而减弱后续的感染情况。
【点睛】分析实验时先搞清其实验目的,然后确定其自变量和因变量。
13.(2019·北京·高考真题)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是_______。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路_________________。
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施 __________。
【答案】 活细胞 吸附 浆/效应B 当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗 a c e D63 流感病毒 可选用NA制备流感疫苗 包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面(合理即可)
【详解】(1)病毒营寄生生活,不能独立代谢,必须在活细胞(宿主细胞)内增殖,病毒增殖过程:①吸附:病毒的蛋白质外壳依靠尾部的小勾吸附在细菌等宿主细胞的表面;②穿入:病毒与细胞表面结合后,可通过胞饮、融合、直接穿入等方式进入细胞;③脱壳:病毒脱去蛋白衣壳后,核酸才能发挥作用。④生物合成:病毒利用宿主细胞提供的环境和物质合成大量病毒核酸和结构蛋白。⑤成熟释放:病毒核酸和蛋白质进行组装,子病毒被释放出来。
(2)流感病毒的抗原可以刺激机体的免疫系统,使人体产生特异性免疫,在该过程中B细胞受到淋巴因子和抗原的刺激,会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞,浆细胞能产生特异性抗体。
(3)抗原与抗体的结合具有特异性,效应T细胞和记忆细胞等对抗原的识别也具有特性。HA和NA是流感病毒表面的糖蛋白即抗原,由于HA、NA的氨基酸序列变异频率非常高,导致抗原的结构也会时随之发生改变。当HA、NA出现变异的流感病毒侵入机体时,机体内已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,所以每年都需要接种疫苗。
(4)①抗体和抗原可以特异性结合,进而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。病毒必须侵入细胞才能增殖,因此要观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用,首先应该培养易感细胞,然后将抗体分别与流感病毒结合,这种抗体通过抑制病毒进入细胞的能力来对抗流感病毒。再将各混合物分别加入不同的细胞培养瓶进行培养,过一段时间检测病毒的增殖量,即可得到NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。
②由图可知,当抗体浓度大于2.37μg/mL时,D63抗体对病毒的抑制率高于对D21抗体对病毒的抑制率,据此可推知:对流感病毒抑制效果较好的是D63抗体”。选用对照抗体的一组为对照组,所选用的抗体不能与流感病毒特异性结合。
③NA抗体是蛋白质,可利用蛋白质工程对抑制效果较好的抗体进行提纯和结构分析,制备疫苗,其实验思路为:可选用NA制备流感疫苗,进行治疗。
(5)由题意知,流感病毒传播速度快,波及范围广,严重时可致人死亡,因此对已经被确诊为流感的患者,应采取的具体应对措施有:要遵医嘱进行治疗;做好隔离防护措施(戴口罩),避免病毒传播感染他人;另外还要注意多喝水,多休息等。
【点睛】1、病毒增殖过程包括:吸附、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等五个步骤。
2、在体液免疫过程中,B细胞受抗原刺激增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。只有浆细胞能产生抗体。
3、利用蛋白质工程对抗体进行结构分析,可用于疫苗的研制。
14.(2024·北京·高考真题)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中,需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵,而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控,以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在密闭发酵罐中会产生___________和CO2。有氧培养时,酵母菌增殖速度明显快于无氧培养,原因是酵母菌进行有氧呼吸,产生大量___________。
(2)本实验中,采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌,统计菌落数(图甲)。由结果可知,有利于保留占比很低菌种的采集条件是______。
(3)根据上述实验结果可知,采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的过氧化氢(H2O2)浓度会持续上升,使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上,无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由_____。
(4)上述推测经证实后,研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组,A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡。结果说明,酵母菌可通过产生__________以抵抗H2O2的伤害。
【答案】(1) 酒精/C2H5OH ATP
(2)无氧取样,无氧培养
(3)不能,因为没有“接触 O2 后,酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据
(4)过氧化氢酶/H2O2 酶
【详解】(1)酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸,会产生酒精(C2H5OH)和CO2。有氧培养时,酵母菌进行有氧呼吸,有机物被彻底氧化分解,产生大量能量,而无氧呼吸中有机物不能彻底分解,只产生少量能量,故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。
(2)由图甲结果可知,无氧/无氧条件下,菌落数最多,因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧/无氧。
(3)依据图乙结果可知,随着H2O2浓度的持续上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深),但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升,因为没有“接触 O2 后,酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据。
(4)过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡,因此实验结果说明,酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。
15.(2016·北京·高考真题)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。
(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作为_______刺激机体产生_______性免疫反应。
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV-GP抗体的水平。据图1,应选取_______的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2,抑制效果最好的两种单抗是_____________。
(4)EV-GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验。
①请将图3中应使用的抗体填入下表i、ii、iii、iv处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可)。
i_________,i_________,iii_________,iv_________。
②若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应_________。
(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同。基于上述系列研究,请你为治疗EV病提供两种思路________________。
【答案】(1) 抗原 特异
(2)甲
(3)Ⅲ和V
(4) i B ii A iii 无关抗体 iv A(方案二:i A,ii B,iii 无关抗体,iv B) 与对照组1基本相同,且明显高于对照组2
(5)思路一:单独或共同使用A、B进行治疗
思路二:利用单抗制成靶向药物
思路三:针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物(答出两种思路即可)
【详解】(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)属于抗原,抗原刺激机体产生特异性免疫。
(2)由图1可知随着血浆稀释度的增大,抗体浓度逐渐下降,但甲组血浆中抗体的浓度明显大于对照组和乙组,且乙组血浆中的抗体浓度与对照组无明显差异,因此选用甲的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(3)由图2分析可知,III和V两种单抗与病毒混合,病毒对宿主细胞的感染率最小,说明这两种单抗对病毒的抑制效果最好。
(4)①为检测两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,设计实验。注意实验设计时要注意单一变量原则和对照原则.实验组加未标记抗体A和荧光标记抗体B,对照组1加未标记的无关抗体和荧光标记抗体B,对照组2加未标记抗体B和荧光标记抗体B。因此
②标记抗体已占据结合位点,当相同的荧光标记抗体在加入时已经没有位点可结合,故与对照组1基本相同,且明显高于对照组2。
(5)一个抗原的表面它不只有一个抗体结合位点,可能有多种,目的就是让抗原最终和抗体结合形成沉淀,被吞噬细胞分解最后病就好了。因此三种思路,思路一:单独或共同使用A、B进行治疗;思路二:利用单抗制成靶向药物;思路三:针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物。
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大题06 实验探究
答案版
热点角度01 实验探究
析典例·建模型
1.在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
破类题·提能力
1.(1)分裂和分化
(2)雌激素诱导型启动子
(3) 不能,只证明叶片中的生长素积累,未证明细胞M合成生长素;未证明生长素积累改变分化方向 L蛋白和S蛋白均促进Y基因的转录,且二者具有协同作用
(4)
2.(1) 体液(血液) 自由扩散 结构
(2)与第 0 天相比,去势组第 30 天鸣曲频率波动更大,稳定性明显降低;对照组(未去势)第 30 天鸣曲稳定性与第 0 天相比无明显差异
(3) ④鸣曲稳定性与①相近 损毁L脑区 补充适量雄激素
(4)雄激素是通过直接作用于通路甲的 L 脑区神经元来调节鸣曲稳定性吗
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(1)核孔
(2) 催化 dOg突变后KG含量增加→导致Yki含量降低→细胞增殖减弱, 细胞数量减少
(3)78
(4) A B C C 大于
(5)饥饿时,KG含量增加导致细胞增殖减弱,细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存
2.(1)信息传递
(2)实验一:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
实验二:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
(3)①正常触角的象鼻虫(不处理)②切除触角末节的象鼻虫
(4)18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果
(5)协同进化
3.(1) 吸收、传递和转化光能 抑制 PEL敲除后,水稻叶绿素含量更高、叶绿体数量更多,光反应更强,CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH,因此光合速率更高
(2) 抑制新蛋白质合成,排除新合成GLK对实验结果的干扰,便于检测原有GLK的降解情况 仅单独表达GLK(不表达PEL)、同样经CHX处理的细胞组
(3)陆地光照强度远高于水生环境,过强光照会损伤光合结构;PEL负调控叶绿体发育和叶绿素合成,可避免强光对光合系统的破坏,帮助光合生物适应陆地高光照环境,有利于其在陆地生存繁衍
4.(1) 催化C5与CO2或与O2的结合 叶绿体基质
(2) ATP、NADPH
(3) 野生型和不同突变体 逆转录 PCR 判断:突变导致前体mRNA剪接异常,理由:野生型电泳结果只有一条带,而突变体有多条带,说明突变体产生多种长度异常的mRNA
(4)在叶绿体基质中直接释放CO2,提高了R酶周围的CO2浓度,减少2-PG积累,减轻对植物的毒害,促进了光合作用
5.(1)细胞
(2) 不影响 抑制H蛋白的降解
(3) 排除小鼠自身T细胞的干扰,便于精准检测实验处理对靶 T 细胞的影响 表达卵清蛋白的前列腺癌细胞
(4)进行动物体内的长期毒性实验,检测Ten对小鼠的整体生理状况、器官功能的影响;检测Ten在不同剂量下的作用效果,确定临床适用的最佳剂量;进行灵长类动物实验,验证Ten的有效性和安全性(近缘动物模型验证)
6.(1)生物群落
(2) 固体 VB1
(3)B4分泌的VB1被SC吸收利用
(4)无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)
7.(1)优势
(2) 草地已退化 围封 羊草数量增加导致种间竞争加剧
(3)施用农家肥可增加土壤中有机氮含量,机械打孔促进有机氮向土壤深层渗入,且改善土壤通气性,有利于微生物将有机氮分解为无机氮
(4)方向和速度
8.(1)细胞核体积增大(或细胞膜通透性改变、物质运输功能降低)
(2) MSC细胞特异性启动子 药物T 指示N基因是否被敲除
(3)N基因抑制MSC过度激活,降低静息态MSC凋亡率,维持干细胞池数量,保障骨骼肌多次损伤后的持续再生能力
(4)低于溶剂处理的NKO组,高于M蛋白抑制剂处理的WT组
9.(1)生长素和细胞分裂素
(2) 高水分促进根再生,低水分促进愈伤组织再生 物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响
(3) 二 方案一只使用AVG,仅能验证乙烯对根再生的必要性;方案二同时使用AVG、ACC,可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性,证据链完整
(4)高水分→激活乙烯信号通路→诱导PIN1在根原基起始位点富集→生长素最大值出现在根原基起始位点→促进根再生
10.(1)微量、高效
(2)P的BRD3的表达量明显较高,S中差别不大。
(3) a b d c 实验组有显色反应,对照组无显色反应
(4)GSK可以维持MADS的磷酸化,但去磷酸化酶会引起MADS的去磷酸化
(5)在CL中,与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达,使CL表现多粒簇生;同时,与籽粒大小相关的细胞中BR - GSK - MADS通路相关基因正常表达,维持籽粒正常大小
刷真题
11.(1) [H]/NADPH 叶绿体基质
(2) 逐渐下降 28
(3) 淀粉和蔗糖的含量 输出量
(4)抑制
(5) 未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升
12. 免疫 增强 E、A、A 实验组先期注射的S蛋白激发小鼠的特异性免疫,产生了抗f的记忆细胞和抗体,故后续对p1释放的f有较好的免疫效应
13. 活细胞 吸附 浆/效应B 当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗 a c e D63 流感病毒 可选用NA制备流感疫苗 包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面(合理即可)
14.(1) 酒精/C2H5OH ATP
(2)无氧取样,无氧培养
(3)不能,因为没有“接触 O2 后,酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据
(4)过氧化氢酶/H2O2 酶
15.(1) 抗原 特异
(2)甲
(3)Ⅲ和V
(4) i B ii A iii 无关抗体 iv A(方案二:i A,ii B,iii 无关抗体,iv B) 与对照组1基本相同,且明显高于对照组2
(5)思路一:单独或共同使用A、B进行治疗
思路二:利用单抗制成靶向药物
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