专题07 实验探究(浙江专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测
2026-05-18
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3份
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71页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 实验与探究 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.09 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 咖啡生物 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57910923.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦实验探究三大模块,以考情分析为导向,通过典例解析构建"原理-方法-应用"三维训练体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|教材实验|3道押题+6个高频实验|变量控制/结果分析/结论书写|从经典实验原理到实验变量关系推导|
|数据分析|3道综合题+5类分析规律|数据获取/图表转换/误差判断|基于实验数据构建生理过程动态模型|
|实验设计|3道设计题+6项规范要求|对照设置/分组处理/指标观测|遵循"问题-假设-方案-验证"科学探究流程|
内容正文:
抢分07 实验探究
押题1:1.D 2.C 3.C
押题2:1.(1) 叶绿素 吸收、(传递和)转化光能 NADP+
(2) ATP的合成 三碳酸的还原
(3) 气孔限制性因素 脲酶 渗透压
(4) 地上部分与地下部分的放射性强度(或14C含量) 油脂不含氮元素,且储存能量高,在缺氮逆境下,保证有机物合成和储存能量,提高生存能力
2.(1) 浓缩 碳 玉米叶肉细胞没有Rubisco(碳反应所需酶)
(2) 叶肉细胞的基粒/类囊体膜 蔗糖
(3) 95%的乙醇 红
(4) 叶绿素含量和Rubisco活性 水分可以促进玉米根系对氮的吸收,提高植株氮供应水平;施氮同时补充水分,使气孔导度增大,二氧化碳的吸收增多,Rubisco的活性变大,二氧化碳固定效率增大
3.(1) 无水乙醇 吸收
(2) 可见光(红光与蓝紫光) ATP, NADPH 三碳糖(糖) 叶面积
(3) 地上部分(茎叶和籽粒) 呼吸作用消耗增加明显(呼吸作用的增加大于光合作用的增加)
(4) 有机 保护环境,减少污染;防止土壤肥力流失;防止周围水体富营养化
押题3:1.(1) B:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+生理盐水 C:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+黄连素 mRNA含量 GLUT4含量
(2)
(3) 降低 饥饿时,血糖浓度降低,机体胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加 黄连素可增加细胞膜上受体蛋白对胰岛素的敏感性,通过信号转导,增加细胞膜上GLUT4的数量,增加细胞对葡萄糖的摄取,从而缓解高脂饮食导致的血糖升高 剂量/时间
2.(1) 激活 含有AQP2的囊泡
(2) 相反 渗透性利尿让水分排出的作用,比身体“补救”留住水分的作用更强,最终表现为尿量整体增加。
(3) (血浆)抗利尿激素浓度与(单位时间)尿量
(4) 下丘脑 神经-体液 糖尿病
3.(1) 等量木瓜蛋白酶 等量生理盐水 等量低剂量药物A溶液、等量高剂量药物A溶液 之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测
(2) ++++ + + ++++ ++ +++ +++ ++
(3) 胸腺 摄取、(加工)处理、呈递 抑制免疫细胞的活化与增殖
通关特训:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
D
A
A
B
B
A
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
C
B
D
D
C
D
C
C
C
20.(1) 促肾上腺皮质激素释放激素 神经-体液 分级
(2) 糖皮质激素+孕酮 糖皮质激素+孕酮+RU486(顺序可调换) 细胞分化 糖皮质激素受体 构建抑郁模型动物,探究孕酮对模型动物抑郁样行为的改善效果及体内作用机制;探究孕酮在临床抑郁症患者治疗中的安全性和有效性;研究孕酮与现有抗抑郁药物联合使用的治疗效果(答出1点即可)
21.(1)脂肪中H比例高
(2)血浆渗透压下降,水分进入组织液
(3) 高脂饲料 健康大鼠+标准饲料 肥胖大鼠+生酮饲料 共干预5周,每周测量各组大鼠的体重、血糖浓度 作为对照判断肥胖模型构建是否成功/为体重和血糖浓度提供正常生理参照 大脑能量或葡萄糖供应不足 胰岛α细胞
22.(1) β(B) 加速摄取、利用和储存葡萄糖 减弱
(2)ABC
(3) B组加入等量脂多糖、C组加入等量硒化当归多糖、D组加入等量当归多糖 加入适量且等量荧光标记大肠杆菌
准确调整细胞浓度、保证后续实验中细胞与试剂的充分接触、避免细胞聚集导致的实验误差 可减少巨噬细胞活化,保持细胞活性;降低酶活性,防止细胞损伤 去除未被吞噬的大肠杆菌
23.(1) 排除其他离子含量、pH等无关变量对实验结果的干扰 95%酒精(或无水乙醇) 研磨不充分、画滤液细线次数太少、无水乙醇加入过多稀释色素等
(2) 叶绿素含量 ATP、NADPH 三碳酸还原 缺氮引起酶、ATP、NADPH、光合色素等光合作用相关物质的缺乏
(3) T2 C
(4)根据低温胁迫时长调整施氮量,短期低温可适当降低施氮量,长期低温则适当提高施氮
24.(1) TW组和IW组提高了CO2浓度,促进了碳反应的进行 水分或无机盐(矿质元素)
(2) 高于 ATP和NADPH
(3)将CO2更直接地输送至根系或叶片附近,提高了CO2的利用效率
(4) 选择等量长势一致的野生型葡萄和突变体葡萄植株 在相同且适宜的条件下培养一段时间 野生型葡萄的胞间CO2浓度高于突变体
25.(1) 可见(或红光和蓝紫) 叶绿素a 不能
(2) 基质 C5(或RuBP) CO2固定(或羧化) 气孔
(3) 较低 PSII 增加
(4)“午休”(或光合“午休”)
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抢分07 实验探究
题型
考情分析
考向预测
教材实验
2025浙江选考:酵母菌细胞呼吸方式的探究;草履虫种群数量的影响因素;研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响;2026浙江选考:探究不同环境因素对光合作用的影响;
将教材中的经典实验作为情景,考查与之相关的实验设计的自变量、因变量无关变量等、实验结果的分析与讨论,实验结论的书写
实验数据分析处理
2025浙江选考:光合作用数据分析;2026浙江选考:光合作用数据分析;
重点考查对于数据的获取、处理和分析能力
实验设计
2025浙江选考:实验设计、表格制作、分析与讨论;2026浙江选考:实验设计、曲线图绘制、分析与讨论;
重点考查对于实验设计的基本原则,表格和图的绘制,以及实验结果的分析与讨论
押题1 教材实验
1.(2026·浙江·二模)某研究小组为探究酵母菌的呼吸方式,利用下图所示装置进行实验,并检测了培养液中的酒精含量。两组装置在相同且适宜的温度下培养相同时间后,得到如下表所示结果。
组别
石灰水浑浊程度
培养液酒精检测
甲组
明显浑浊
未检测到酒精
乙组
轻微浑浊
检测到酒精
下列相关分析错误的是( )
A.本实验的自变量是氧气的有无,因变量是CO2的产生量和酒精的有无
B.甲组石灰水更浑浊,说明有氧呼吸比无氧呼吸产生CO2的总量更多
C.乙组检测到酒精,说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精
D.若将石灰水换为溴麝香草酚蓝溶液,乙组由蓝变绿再变黄的速度比甲快
2.(2025·浙江杭州·一模)发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用,使用如图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。下列说法错误的是( )
A.培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染,将会导致产量下降
B.在菌种选育过程中,可以利用诱变育种或基因工程育种等手段
C.若发酵罐内正进行果酒发酵,则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧
D.水在发酵罐夹层流动的作用是冷却,通过控制流速调节罐温
3.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,实验操作者将培养液稀释100倍并经等体积台盼蓝染液(活细胞不会被染成蓝色,而死细胞会被染成淡蓝色)染色后,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,25×16),在显微镜下观察到如图视野。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中,酵母菌种群的增长率曲线呈“S”形
B.制作装片时,应在计数室上先滴加培养液,再加盖玻片
C.依据图示观察结果进行估算,活酵母菌的种群密度约为4.5×108个/mL
D.计数时,待酵母菌沉降到计数室底部后,计数4个中方格内的菌体数量
高频教材基础实验
实验名称
核心原理
关键操作与易错点
生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定
还原糖+本尼迪特试剂→红黄色沉淀(水浴加热);脂肪+苏丹Ⅲ→橘黄色;蛋白质+双缩脲试剂→紫色
脂肪鉴定需切片、染色、洗去浮色;斐林试剂现配现用,双缩脲试剂分次添加
观察植物细胞的质壁分离与复原
原生质层的伸缩性大于细胞壁,失水皱缩、吸水复原
选用成熟植物细胞(有大液泡);蔗糖溶液浓度适宜(过高导致细胞死亡)
观察植物细胞的有丝分裂
解离使细胞分散,染色剂使染色体着色,显微镜观察分裂时期
解离→漂洗→染色→制片;漂洗目的是洗去解离液,防止染色过度
绿叶中色素的提取与分离
无水乙醇提取色素,纸层析法分离色素(溶解度不同,扩散速度不同)
研磨加石英砂和碳酸钙;滤液细线不能触及层析液
探究酶的高效性、专一性和影响因素
酶的催化效率高于无机催化剂;酶对特定底物有催化作用;温度、pH影响酶活性
控制单一变量;温度影响实验需先保温再混合试剂;pH实验需先调pH
探究酵母菌的呼吸方式
有氧呼吸产生CO₂和水,无氧呼吸产生CO₂和酒精;CO₂可使澄清石灰水变浑浊
有氧组需通气,无氧组需密封;检测酒精需用酸性重铬酸钾
押题2 实验数据分析处理
1.(2026·浙江·二模)科研人员围绕氮素营养对某经济作物光合作用的影响机制进行了系列研究。该作物光反应阶段存在线性电子传递(LEF)和环式电子传递(CEF)两种途径,其过程如下图所示。与LEF 相比,CEF每轮循环可额外泵2个H入类囊体腔,建立H浓度梯度,以驱动ATP合酶合成ATP。
(1)图中PSI和PSII中含氮元素的物质包括蛋白质和________,后者核心功能是________。在LEF途径中,电子最终受体是________。
(2)在遭受强光胁迫时,植株的CEF会显著增强。CEF增强对植物叶绿体有保护作用,具体机制为:一方面,CEF通过分流电子,减少活性氧对PSI、PSII的破坏;另一方面,CEF通过增加跨膜H+梯度,促进________,从而满足碳反应阶段中________过程对能量的需求,避免过剩光能对叶绿体的损伤。
(3)进一步研究发现,不同形态氮肥对该作物生长和光合作用的影响不同,实验结果如下。
处理
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
胞间CO2 浓度(μmol·mol-1)
尿素
1.38
0.02
268.28
尿素硝铵
7.8
0.16
293.9
缓释氮
8.97
0.23
305.62
对照(CK)
3.88
0.21
347.9
①与对照(CK)相比,尿素处理组的净光合速率下降,限制因素主要是________(填“气孔限制性因素”或“非气孔限制性因素”)。
②尿素需经土壤微生物分泌的________催化分解后才能被植物有效利用,因此作用较慢,氮素供应不稳定。相比之下,缓释氮处理组的净光合速率和气孔导度均较高,其原因可能是氮素持续稳定供应,使保卫细胞能够维持较高的________,从而保持细胞膨胀状态,促进气孔开放,有利于CO2的吸收。
(4)施氮处理后该作物地上部分(茎、叶)生物量增加显著,但地下部分(根)生物量变化较小。为探究这一现象是否与光合产物的分配模式改变有关,研究者用14CO2短暂标记叶片中的光合产物,一段时间后分别测定________。进一步研究发现,在缺氮的条件下,该作物会降低蛋白质、淀粉的合成,转而合成更多的油脂。请从元素组成和能量角度分析,调整物质合成的意义________。
2.(2026·浙江·二模)玉米产量高,抗逆性强,营养价值较好,是重要的粮食、饲料和工业加工原料来源。研究发现,玉米的叶肉细胞的叶绿体含有基粒,维管束鞘细胞的叶绿体无基粒。图示为玉米利用CO2的过程,表格是探究水和氮对玉米光合作用影响的检测结果。
生理指标
对照组
尿素(12g·m-2)
水+尿素(12g·m-2)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
85
65
196
叶绿素含量/(mg·g-1)
9.8
11.8
12.6
Rubisco活性/(μmol·h-1·g-1)
316
640
716
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放的程度,Rubisco是CO2固定过程中所需酶。
回答下列问题:
(1)由图可推知,玉米叶肉细胞中能将CO2进行______,但不能进行______反应,后 者不能进行的原因是______。
(2)CO2在Rubisco的催化下被固定成C3,被______(填具体场所)产生的NADPH还原生成三碳糖,离开卡尔文循环的三碳糖主要用于合成______。
(3)测定叶绿素含量:用______提取光合色素,收集滤液。根据色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量的原理,需选择______光来测定叶绿素含量。
(4)根据表格结果分析,与对照组比较,加尿素组的玉米植株相关细胞中______增多,使光合速率增大;补充水分和尿素组的光合速率更大,原因是______(至少写出2点)。
3.(2026·浙江绍兴·二模)为了探究东北春麦有机肥替代化学氮肥的最佳用量,科研人员采用田间试验方法,测定了不同有机肥替代化学氮肥处理对小麦生长期叶绿素含量、叶面积指数(LAI)、净光合速率,以及成熟期茎叶生物量、籽粒产量的影响,实验结果如下表所示。
处理
叶绿素含
量mg·dm-2
叶面积
指数LAI
净光合速率
μmolCO₂·m-2·s-1
茎叶生物
量kg·hm-2
籽粒产
量kg·hm-2
组1:不施肥处理
39.63
0.37
12.4
4363.14
3549.38
组2:全量有机肥
替代化学氮肥
41.68
0.39
16.28
5132.19
3579.01
组3:50%有机
肥替代化学氮肥
43.73
0.63
18.52
5290.98
3992.38
组4:25%有机肥
替代化学氮肥
43.25
0.63
18.46
5505.16
4410.17
组5:全量化学氮肥处理
46.47
1.20
11.20
4564.87
4414.06
回答下列问题:
(1)实验室常用__________提取色素,再根据对特定波长光的__________量来推算叶绿素含量。
(2)由表中数据可知,施肥组总产量均高于不施肥组。原因是:施肥可提高叶片叶绿素含量,吸收更多__________,为碳反应提供更多__________,促进CO2还原为__________,从而提升光合作用速率;同时还可通过增加叶片数量、增大__________,提高光能利用率,最终促进有机物积累。
(3)分析组3与组4的结果,可得出施用过高比例的有机氮肥不利于光合产物向__________运输与积累。与组4相比,组5的净光合速率较低,其原因是过大的叶面积指数导致__________。
(4)有机肥富含作物生长发育所需要的各种元素和__________类物质等,所以施用有机肥能够促进作物的生长发育。有机肥替代化学氮肥的优点还有__________。
分析类型
核心规律
典型变化
光合分析
光反应→ATP/NADPH→暗反应
停光照:C₃↑C₅↓ATP↓
呼吸分析
遮光测呼吸;NaOH 吸收 CO₂
遮光 + NaOH→液滴左移
酶分析
最适前后升降;高温不可逆失活
低温抑制、高温永久失活
渗透分析
水从低浓度→高浓度
外界浓度高→细胞失水
误差分析
偶然误差→求平均;系统误差→换试剂
样本少→误差大
押题3 实验设计
1.(2026·浙江·二模)黄连素是从中药黄连中提取的一种生物碱,具有降血糖功效。已知GLUT4是一种位于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,其功能障碍会导致细胞摄取葡萄糖的能力下降。为研究黄连素的降血糖作用是否与GLUT4数量有关,请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:动物细胞培养液、GLUT4缺陷细胞、正常细胞、黄连素、生理盐水。
(说明:GLUT4缺陷细胞是通过低浓度地塞米松(一种药物)抑制正常细胞内GLUT4基因的表达而形成的;检测指标的具体检测方法不作要求;实验条件适宜。)
回答下列问题:
(1)实验思路:
①取GLUT4缺陷细胞和正常细胞若干,分组如下:
对照组A:正常细胞+动物细胞培养液+生理盐水
对照组B:______
实验组C:______
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在CO2培养箱中培养一定的时间,取各组样品,检测细胞中相应的______和______的含量。
③统计与分析实验数据,得出实验结论。
(2)预测实验结果(以坐标柱状图形式表示实验结果)。______
(3)分析与讨论:
①饥饿时,人体内胰岛素与胰高血糖素的比值会______(填“降低”或“不变”或“升高”),原因是______。
②研究人员以高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠为模型,检测了黄连素处理后大鼠体内胰岛素信号通路中相关蛋白的表达量。结果发现,黄连素能有效缓解高脂饮食导致的细胞胰岛素敏感性下降。结合图示的胰岛素调节血糖部分机制,推测黄连素降低血糖浓度的机制是______。
③若有糖尿病人近期有服用黄连素的需求,应注意每次服用______(答出1点即可),避免低血糖。
2.(2026·浙江·二模)恩格列净是临床常用的调节体液平衡、保护心肾的药物,其核心作用是抑制集合管对葡萄糖的重吸收,引发渗透性利尿(让更多水分随尿液排出);另一方面,身体会努力“补救”,通过ADH-AQP2(抗利尿激素-水通道蛋白2)通路促进集合管对水的重吸收(试图留住更多水分)。其作用过程如图。
回答下列问题:
(1)由图可知,ADH作用于集合管主细胞表面的V2受体,通过Gs蛋白______(“激活”或“抑制”)腺苷酸环化酶活性,使ATP转化为cAMP,进而激活蛋白激酶A,促使______向顶端膜移动并融合,使顶端膜上AQP2数量增加,从而促进集合管对水的重吸收。
(2)结合题干信息,调控水的重吸收过程有两种途径,且作用______(填“相同”或“相反”),但最终使尿量增加,原因是______。
(3)为验证“恩格列净可通过提高ADH的分泌来调节尿量”,科研小组进行实验。
①实验思路:
a.选取若干只生理状况相似的健康小鼠,随机均分为两组,记为甲、乙组,测定并记录小鼠的______;
b.实验处理:甲组:注射适量且等量恩格列净溶液;乙组:注射等量生理盐水
c.两组小鼠在相同且适宜条件下培养,每隔一段时间测定并记录相关数据。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的实验结果)______。
(4)分析与讨论:
①当机体使用恩格列净后,细胞外液量减少,血浆渗透压升高,会刺激______合成ADH,经垂体释放后作用于肾小管和集合管,促进水的重吸收,该调节过程属于______调节。
②从临床角度分析,恩格列净除调节体液平衡外,还可用于治疗______(填疾病类型)。
3.(2026·浙江宁波·二模)调节性T细胞(Treg)分泌抑制性细胞因子减轻炎症,辅助性T细胞17(Th17)分泌促炎因子加剧炎症,二者失衡会导致关节软骨损伤。某小组欲开展实验验证药物A通过调控Treg/Th17免疫平衡,缓解大鼠骨关节炎(OA),且效果与药物A的浓度呈正相关。根据提供的材料与用具,以大鼠脾组织中Treg/Th17细胞比例和血清促炎因子含量为指标,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:健康大鼠若干只、木瓜蛋白酶(用于构建OA大鼠模型)、低剂量和高剂量的药物A、生理盐水、注射器等。
(要求与说明:实验条件适宜,腹腔注射药物A后每7天取样1次,检测方法不作要求。)
(1)完善实验思路。
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射________。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射________,丙组和丁组分别每日注射________,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④_________________。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)预测实验结果(预测第28天的实验结果并填入表中,用“+”的个数表示Treg/Th17细胞比例及血清促炎因子含量的大小,最高的记为“++++”,最低的记为“+”)。
验证药物A缓解大鼠骨关节炎的实验结果记录表
检测指标
组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
_____
_____
乙组
_____
_____
丙组
_____
_____
丁组
_____
_____
(3)分析与讨论。
①Th17细胞和Treg细胞均起源于淋巴干细胞,在________中分化、发育和成熟。
②OA大鼠关节软骨中的某些蛋白质经吞噬细胞________,促使Th17细胞分泌促炎因子,加剧炎症反应。
③Treg细胞分泌的抑制性细胞因子减轻炎症的机理可能是_________________。
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……
1.(2026·浙江绍兴·二模)某研究小组以新鲜酵母菌悬液(含H2O2酶)为材料,探究不同pH对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果。下列分析正确的是( )
A.上述实验中不同组别的温度保持相同即可
B.上述试剂和材料也适合探究温度对酶活性的影响
C.反应前后酵母菌的结构与活性保持不变
D.pH8.0组的气体体积会随着反应时间延长增至4.0mL
2.(2026·浙江台州·二模)存在于木霉菌中的双功能酶CCBE能催化纤维素和壳多糖的分解。某兴趣小组探究了pH对CCBE酶催化两种不同底物时酶活性的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CCBE酶能催化两种不同底物的分解,因此不具有专一性
B.利用木霉菌分解秸秆中的纤维素时,pH应设置在5.2左右
C.pH通过影响CCBE酶的空间结构,从而影响其与不同底物的结合能力
D.若改变本实验的反应温度,两条曲线不会发生变化
3.(2026·浙江杭州·二模)纤维素酶对壳聚糖和纤维素有不同程度的水解作用。现利用上述底物探究不同温度和pH对纤维素酶活性的影响。下列叙述正确的是( )
A.本实验研究的可变因素有pH、温度和底物浓度
B.实验中加入不同pH缓冲液,应在酶与底物接触之前
C.增大底物浓度可提高酶活性,从而加快酶促反应速率
D.纤维素酶能分解壳聚糖和纤维素,说明酶不具有专一性
4.(2025·浙江·一模)为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
水浴加热,然后各加入2mL本尼迪特试剂,再次水浴加热
A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.步骤③也可直接用碘-碘化钾溶液检验
D.设置乙组的目的是确认淀粉溶液中是否含有还原糖
(2025·浙江·模拟预测)阅读下列材料,完成下面小题。
某学校教师为探究酵母菌的呼吸方式,进行了实验,具体装置如图1和图2。图3所示为图2不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线。
5.分析图1、图2中的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.设置B瓶的目的是进一步除尽空气中的CO2
B.设置E瓶的目的是防止空气中的CO2进入D瓶
C.在Ⅰ瓶中加入油脂层的目的是防止瓶内原有空气进入葡萄糖溶液
D.酵母菌进行需氧呼吸产生能量的效率远高于厌氧呼吸
6.下列关于图3的叙述,正确的是( )
A.O~T1期间,酵母菌只进行需氧呼吸
B.若采用酸性重铬酸钾检测Ⅰ瓶中的产物乙醇,可在T2时取样
C.对酵母菌进行计数时,先在血细胞计数板上滴加酵母菌培养液,再盖上盖玻片
D.d点后酵母菌种群数量开始下降的原因除葡萄糖被大量消耗外,还有pH升高等
7.(2025·浙江温州·一模)科学家用15N标记亲代大肠杆菌的全部DNA后,置于14N环境中培养,通过研究子代大肠杆菌的DNA分子组成情况,从而确定DNA分子的复制方式。下列关于“探究DNA的复制过程”叙述正确的是( )
A.亲代大肠杆菌应在以15N为唯一氮源的培养液中培养1代
B.用未标记的大肠杆菌作为亲代培养得到含15N的子代也可确定复制方式
C.实验运用了同位素示踪方法差速离心技术
D.实验中需对亲代和子代大肠杆菌进行离心和分析
8.(2026·浙江·二模)为探究不同浓度生长素(IAA)对小麦胚芽鞘切段伸长和乙烯生成量的影响。选取已去除顶端的胚芽鞘切段,用一定量不同浓度生长素处理一段时间,再在适宜条件下培养48h,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
IAA浓度(μmol/L)
胚芽鞘伸长率(%)
乙烯生成量(nmol/g·h)
对照组
10.2
0.5
10
25.6
0.8
20
32.1
1.2
30
20.5
2.0
40
8.7
3.5
A.在植物体内,生长素是由色氨酸组成的蛋白质
B.去除胚芽鞘顶端可以排除内源性生长素的影响
C.据表分析生长素均促进胚芽鞘伸长及乙烯生成
D.据表分析乙烯含量升高,反过来会抑制生长素的作用
9.(2026·浙江绍兴·二模)开展“探究血浆对pH变化的调节作用”活动时,除血浆外,还需用到清水、HCl、NaOH、磷酸缓冲液等试剂。下列叙述正确的是( )
A.向新鲜血浆中滴加HCl后pH能维持相对稳定,与结合H+有关
B.向磷酸缓冲液组中持续滴加NaOH,pH始终维持相对稳定
C.新鲜血浆组pH变化幅度较小,仅依赖H2CO3/这一对缓冲物质的调节作用
D.在该实验中向血浆中滴加清水观察pH变化,作为对照组
10.(2025·浙江绍兴·模拟预测)某生物兴趣小组探究了生长素类调节剂2,4-D溶液对插枝生根的影响,实验结果如图所示,但不慎弄丢甲、乙、丙、丁各组对应的浓度数据。下列叙述正确的是( )
A.必须通过预实验确定2,4-D溶液的初始浓度梯度及范围
B.若采用土培法处理插枝,应将2,4-D溶液洒在插枝附近的土壤里
C.四组浓度下,插枝都生根,不能说明2,4-D溶液对插枝生根具有两重性
D.若丙为对照组,则可推测出丁的浓度最大,但甲乙的浓度大小不能确定
(25-26高三上·浙江·阶段检测)阅读材料,完成下面小题:
科研小组深入调查了千岛湖某岛屿上的环毛蚓种群,并使用干漏斗分离装置进行土壤小动物样本采集,以探究千岛湖不同岛屿土壤小动物的物种丰富度差异。
11.关于千岛湖某岛屿上的环毛蚓种群的调查。下列叙述错误的是( )
A.一般通过样方法调查环毛蚓的种群密度
B.该毛竹林内所有环毛蚓的个体构成了一个种群
C.环毛蚓个体间非随机交配会导致种群的基因频率定向改变
D.若环毛蚓种群年龄结构为稳定型,预测种群数量将保持相对稳定
12.关于千岛湖不同岛屿上土壤小动物的调查。下列叙述正确的是( )
A.土壤动物是指生命活动全部时间在土壤中度过的动物
B.干漏斗分离装置利用土壤小动物避光、趋湿等习性分离小动物
C.某岛屿土壤样本中的物种总数可直接反映该岛屿的物种丰富度
D.为保护千岛湖土壤生物的多样性,最有效的措施是迁地保护
13.(2025·浙江绍兴·模拟预测)某兴趣小组为了探究酵母菌种群数量的变化情况,在一个10mL封闭培养体系中培养酵母菌,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
A.培养初期细胞数量少,种群密度增长缓慢
B.种群数量达到K/2时,种群增长速率最大
C.种群数量达到K值时,种内竞争最激烈
D.随着培养时间的延长,种群数量始终保持在K值或在K值上下波动
14.(2025·浙江绍兴·模拟预测)生态学是研究生物之间及生物与非生物环境之间相互关系的科学,研究生态学离不开野外调查、探究实验,下列关于实验的叙述正确的是( )
A.调查土壤小动物类群的丰富度时,采集的小动物需放在体积分数为95%酒精溶液中保存
B.宜选择标志重捕法调查跳蝻、蚜虫的种群密度
C.生态缸无需密闭,需放在室内通风、避免阳光直射的地方
D.究酵母菌种群数量变化实验中,对酵母菌计数时,应先盖盖玻片再滴加酵母菌培养液制作
15.(25-26高三上·浙江·月考)研究者通过实验探究白藜芦醇对杨树愈伤组织分化的影响,部分结果如表所示。
白藜芦醇浓度
(μmol·L⁻1)
愈伤组织分化为
芽的比例(%)
愈伤组织分化为
根的比例(%)
0(对照)
25.3
42.1
20
38.7
35.6
60
68.5
19.7
100
47.6
12.8
下列叙述正确的是( )
A.白藜芦醇浓度越高越有利于愈伤组织分化为根
B.60μmol·L⁻1时,愈伤组织中生长素含量高于细胞分裂素
C.表格结果可能与白藜芦醇提高细胞分裂素/生长素比值有关
D.若施加赤霉素,可替代白藜芦醇促进愈伤组织分化为芽
(2026·浙江杭州·二模)阅读下列材料,回答下列小题:
奶酒是游牧民族传统食品,以奶为原料经乳酸菌和酵母菌发酵,发酵时经马背颠簸,风味独特。科研人员用山羊奶、多菌种混合发酵,打造营养风味俱佳的羊奶酒。
16.下列关于奶酒形成的过程,叙述正确的是( )
A.乳酸菌和酵母菌的代谢类型相同
B.马背颠簸为发酵过程提供充足氧气
C.乳酸菌发酵时产生ATP的场所为线粒体
D.酵母菌发酵产生酒精的场所为细胞质基质
17.下列关于羊奶酒的研究,叙述错误的是( )
A.可在发酵前向山羊奶额外添加白砂糖以提高酒精产量
B.发酵时可搅拌发酵物以模拟奶酒在马背上的颠簸过程
C.发酵结束后可通过离心、沉淀提高羊奶酒的酒精浓度
D.不同种类和比例的乳酸菌和酵母菌会影响奶酒的风味
18.(2026·浙江·模拟预测)紫杉醇是一种高效抗癌药物。某科研团队利用红豆杉外植体制备了愈伤组织,研究光照对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
培养条件
接种干重/(g·L-1)
收获干重/(g·L-1)
紫杉醇含量/%
光照
4.33
9.13
0.0070
黑暗
4.38
12.10
0.0164
A.同一植株的外植体经诱导获得的愈伤组织基因型不一定相同
B.从外植体开始的实验研究过程中需多次调整植物激素的比例
C.光照会抑制愈伤组织有机物的合成并降低紫杉醇含量
D.培养基中的有机物具有为愈伤组织提供能量等多种功能
19.(25-26高三上·江苏·月考)紫花苜蓿(2n=32)是利用最广泛的豆科牧草,但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根(2n=24)富含缩合单宁,能防止反刍动物鼓胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质,研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿,过程如下图。相关叙述正确的是( )
注:IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段,R-6G抑制线粒体的功能
A.过程①可选择合适的酶并控制酶的浓度,来调控渗透压防止原生质体吸水涨破
B.过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性,其目的是降低杂种愈伤组织细胞的活力
C.过程⑤获得的杂种植株功效有差异的可能原因有染色体组成不同、遗传物质表达差异等
D.与单一PEG诱导融合相比,过程③使用PEG-高Ca2+-高pH法可提高原生质体融合的特异性
20.(2026·浙江·二模)长期压力会导致人体糖皮质激素分泌过多,进而诱导神经元凋亡,是引发抑郁症的原因之一。研究发现,孕酮可抑制糖皮质激素诱导的神经元凋亡,发挥神经保护作用,为抑郁症治疗提供了新思路。回答下列问题:
(1)长期压力下,人体下丘脑分泌______作用于垂体,促使垂体分泌相关激素作用于肾上腺皮质,进而使糖皮质激素分泌增多,此过程的调节方式为______调节,同时体现了激素分泌的______调节机制。
(2)研究表明,孕酮可作用于神经细胞的核内受体R和细胞膜上受体P而发挥保护作用,且受体P介导的保护效应更显著。为验证上述结论,研究人员进行了相关实验。
实验材料:神经研究常用材料PC12细胞、完全培养基、糖皮质激素、孕酮、RU486(受体R特异性抑制剂)、AG205(受体P特异性抑制剂)、流式细胞仪等。各项操作、检测细节不作要求。
①完善实验思路
步骤
操作
分组处理
取若干PC12细胞随机均分为A、B、C、D、E五组,各组处理如下:
A:完全培养基
B:完全培养基+糖皮质激素
C:完全培养基+______
D:完全培养基+______
E:完全培养基+糖皮质激素+孕酮+AG205
培养与检测
将各组细胞置于相同且适宜的条件下培养一段时间后,用流式细胞仪检测各组的细胞凋亡率。
②请绘制柱形图预测实验结果______。
③分析与讨论:
i.PC12细胞经诱导可形成细胞突起,具有神经细胞的某些特性,该过程称为______。PC12细胞能模拟神经元对糖皮质激素作出应答,是由于其能大量表达______。
ii.本研究仅在细胞水平探究孕酮的神经保护作用,为将结果更好应用于抑郁症临床治疗,请提出1个合理的后续研究思路______。
21.(2026·浙江温州·二模)近年来,我国倡导科学的体重管理理念,体重管理的核心是维持能量摄入和消耗的动态平衡,若摄入长期大于消耗,则多余的能量会储存在脂肪中,导致体重增加。
回答下列问题:
(1)糖类和脂肪都是细胞的能源物质,等质量的脂肪彻底氧化分解消耗的氧气比糖类多,原因是____________。
(2)长期营养不良会引起头面部、腹部等身体局部组织出现水肿,原因是血浆蛋白合成减少,____________,组织液增多。
(3)研究表明,生酮饮食(KD)与低热量生酮饮食(LCKD)均能显著降低肥胖者的体重和血糖浓度,且短期内LCKD效果更明显。为研究两种饮食方式对降低肥胖大鼠体重和血糖浓度的效果,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:适龄、健康的雄性大鼠若干只,生酮饲料、低热量生酮饲料、高脂饲料、标准饲料等。
(要求与说明:实验条件适宜;相关指标的测量方法不做要求;干预期间每周取样1次,共5次。)
①完善实验思路:
Ⅰ.建立模型:选取大鼠若干只,随机均分为甲、乙、丙、丁4组。甲组饲喂标准饲料,其余组饲喂____________,10周后当大鼠体重超过甲组平均体重20%定为肥胖模型大鼠。测量记录各组大鼠的初始体重和血糖浓度,计算平均值。
Ⅱ.干预处理。
甲组:____________。
乙组:____________。
丙组:肥胖大鼠+低热量生酮饲料
丁组:肥胖大鼠+高脂饲料
Ⅲ.干预1周后,分别测量各组大鼠的体重、血糖浓度。
Ⅳ.____________。
Ⅴ.将所得数据进行统计与分析。
②预测实验结果(设计一个坐标,以曲线图形式表示干预处理后体重的变化)。____________。
③分析与讨论。
Ⅰ.实验中设置甲组做对照的目的是____________(写出1点即可)。
Ⅱ.长期盲目进行生酮饮食会导致血糖浓度过低,导致____________,出现头晕甚至昏厥现象。在人体健康的前提下,与普通饮食相比,长期生酮饮食者体内____________(填“胰岛α细胞”或“胰岛β细胞”)分泌活动较强,其分泌的激素能促进脂肪含量下降。
22.(2026·浙江杭州·二模)当归多糖是当归的主要活性成分,研究表明其可降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖及糖化血红蛋白水平,并改善其免疫功能。回答下列问题:
(1)正常情况,人体血糖浓度升高时,胰岛________细胞分泌的胰岛素会增加,促进组织细胞_____________,抑制非糖物质转化成葡萄糖,从而降低血糖;Ⅱ型糖尿病患者常伴有胰岛素抵抗,即组织细胞对胰岛素的敏感性________(填“增强”或“减弱”),导致血糖无法有效降低。
(2)当归多糖可降低糖化血红蛋白水平。糖化血红蛋白由血红蛋白与葡萄糖不可逆结合生成,其含量与血糖浓度呈正相关,在体内稳定存在约120天。与检测空腹血糖浓度相比,检测糖化血红蛋白的优点有哪些?________
A.可反映人体长时间血糖水平 B.可随时采血取样无需空腹
C.可提高糖尿病诊断与药效评估的准确性 D.可用于评估组织细胞对胰岛素的敏感性
(3)研究显示硒化当归多糖比当归多糖更能增强巨噬细胞的吞噬能力。实验采用荧光标记的大肠杆菌作为吞噬底物,通过流式细胞仪检测巨噬细胞内的荧光信号强度,定量评估其吞噬能力强弱。根据下列材料和用具,完善实验思路,预测实验结果,并分析与讨论。
材料和用具:小鼠巨噬细胞、细胞培养液、当归多糖、硒化当归多糖、荧光标记的大肠杆菌、脂多糖(已知的免疫增强剂)、细胞培养瓶、流式细胞仪等。
(说明与要求:流式细胞仪操作方法不作要求,不考虑加入试剂对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路
ⅰ.将小鼠巨噬细胞用细胞培养液重悬,调整至适宜浓度,等量接种于细胞培养瓶中培养一段时间。
ⅱ.将上述培养瓶均分为A、B、C、D四组,其中,A组加入适量细胞培养液,_________,继续培养一段时间。
ⅲ.每组培养瓶_________,继续培养一段时间。
ⅳ.用预冷培养液洗涤细胞,离心收集巨噬细胞,重悬于细胞培养液中,通过流式细胞仪检测荧光强度,记录并处理实验数据。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示检测结果)。
③分析与讨论
实验过程的“重悬”是指通过机械分散作用,使细胞均匀分布在培养液中,其目的是_________。过程ⅳ中,用预冷的培养液分离巨噬细胞的目的是_________,洗涤并离心操作的目的是_________。
23.(2026·浙江·二模)黄瓜喜温,冬春低温严重影响黄瓜苗生长。为研究施氮量对低温胁迫下黄瓜生长的影响,研究人员用含有不同浓度硝态氮(形态)的营养液分别处理低温胁迫下的黄瓜苗,并在实验的第1、8、12天测定各项数据,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
时间
(d)
叶绿素含量
(SPAD)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmmol·m-2·s-1)
T0
(0mmol/L)
1
8
12
45.95
32.33
29.62
10.90
4.52
3.28
419.9
307.1
327.0
T1
(12mmol/L)
1
8
12
49.73
41.08
32.41
9.30
7.80
4.63
375.6
318.4
325.5
T2
(24mmol/L)
1
8
12
51.10
36.67
35.39
8.74
7.23
6.34
366.8
320.0
345.1
(1)配制营养液时,除硝态氮浓度外,其他离子含量和pH均保持一致,目的是______。取T0组第1天的黄瓜苗叶片用______提取光合色素后分离,结果显示滤纸条上各条带颜色浅,且宽度窄,从实验操作角度分析,可能原因是______(写2点)。
(2)据表可知,随着低温胁迫时间延长,黄瓜苗的______下降,直接影响光反应阶段______的合成,进而限制碳反应阶段的______过程,最终导致光合速率下降。与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,请解释其原因______。
(3)施氮能缓解低温胁迫对黄瓜苗光合作用的抑制,第12天时______组缓解效果更显著。第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是______。
A.低温导致根系丧失吸收氮的能力
B.此时植株对氮的需求较低,主要依赖自身储存的氮
C.吸收外源硝态氮消耗能量,T0组可减少能量消耗
(4)请结合本实验结果,为冬春季节低温环境下黄瓜苗的科学施氮提出合理建议______。
24.(2026·浙江·二模)为探究不同CO2施肥方式对葡萄叶片光合特性的影响,某研究小组进行了实验。CK组不施肥,TW组采用CO2传统施肥(利用化学反应袋施加CO2),IW组采用CO2加气灌溉施肥(通过地下滴灌管道施加CO2)。实验结果如图所示。
回答下列问题:
(1)据图a分析,与CK组相比,TW组和IW组的净光合速率均有所提高,原因是______。同一灌溉周期内,三组净光合速率均呈现先上升后下降的趋势,可能与土壤中______等环境因素的变化有关。
(2)研究发现,两种施肥方式还提高了叶片叶绿素a和叶绿素b的含量,且IW组叶绿素a/b值显著高于其他组。由此推断IW组的光饱和点______(“高于”或“低于”)TW组。叶绿素含量升高,直接促进了光反应中______的合成,为碳反应提供更多能量和还原力。
(3)图b和c显示,IW组的气孔导度和蒸腾速率均低于CK组和TW组,但结合图a和d分析,IW组却能维持较高的净光合速率和水分利用效率。推测其可能的原因是:CO2加气灌溉施肥能______,从而在气孔开放程度较小的情况下,仍能满足碳反应对CO2的需求。
(4)葡萄叶肉细胞中存在一种由B基因编码的水通道蛋白。研究发现,在正常条件下,野生型葡萄和B基因过量表达的突变株系气孔开放程度基本相同,但突变株系光合速率更高。科学家推测B蛋白过量表达可能促进了CO2的利用。为验证这一推测,写出实验思路并预期实验结果。
实验思路:①______分别编号甲组、乙组。②______,分别检测两组的胞间CO2浓度。
预期结果:______。
25.(2026·浙江·模拟预测)盐碱胁迫常导致作物光合能力下降。为探究间作对盐碱胁迫下作物光合作用下降的缓解效应,科研人员在黄河三角洲滨海盐碱地开展甜高粱(C₄植物)与沙打旺(C3豆科牧草)间作试验。根据多位科研人员的研究结果,整理关键生理指标如下表:
处理
最大净光合
速率(Pn)
气孔导
度(Gs)
胞间CO2
浓度(Ci)
叶绿素含
量(FW)
光饱
和点
光补
偿点
Fv/Fm(PSⅡ最
大光化学效率)
单作甜高粱
28.5
0.32
195
2.8
1850
42
0.78
间作甜高粱
32.6
0.38
168
3.4
2050
35
0.82
单作沙打旺
18.7
0.24
265
2.5
1200
38
0.76
间作沙打旺
22.3
0.29
262
3.1
1380
29
0.80
(注:Fv/Fm反映光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转换效率,正常值为0.75-0.85,低于0.75表明受抑制或胁迫损伤。表中各指标单位略去。)
回答下列问题:
(1)间作显著提高两种植物的叶绿素含量,增强了对______光的吸收能力。若用纸层析法分离色素,滤纸条上从上到下第三条带代表_______,该方法_______(填“能”或“不能”)准确测定其含量。
(2)气孔导度(Gs)增大有利于CO2进入叶肉细胞,CO2在叶绿体______中与_____结合生成有机酸。间作甜高粱的最大净光合速率(Pn)升高,胞间CO2浓度(Ci)降低,说明其光合速率提升主要源于碳反应中______效率的提高,而非气孔因素导致,对照可发现,间作沙打旺的Pn上升,则是受_______因素主导。
(3)间作沙打旺的光补偿点降低,表明其在________光强下即可开始积累有机物;光饱和点提高,说明其在强光下仍能维持较高光合速率,这与其叶绿素含量增加和_______功能改善有关。若在实验中突然遮光,则短时间内沙打旺叶肉细胞中三碳酸含量将______。
(4)间作可减弱甜高粱下部叶片因强光和高温导致的______现象,同时,可使下层沙打旺获得更适宜的光强,避免强光胁迫,提高群体光能利用率。
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抢分07 实验探究
题型
考情分析
考向预测
教材实验
2025浙江选考:酵母菌细胞呼吸方式的探究;草履虫种群数量的影响因素;研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响;2026浙江选考:探究不同环境因素对光合作用的影响;
将教材中的经典实验作为情景,考查与之相关的实验设计的自变量、因变量无关变量等、实验结果的分析与讨论,实验结论的书写
实验数据分析处理
2025浙江选考:光合作用数据分析;2026浙江选考:光合作用数据分析;
重点考查对于数据的获取、处理和分析能力
实验设计
2025浙江选考:实验设计、表格制作、分析与讨论;2026浙江选考:实验设计、曲线图绘制、分析与讨论;
重点考查对于实验设计的基本原则,表格和图的绘制,以及实验结果的分析与讨论
押题1 教材实验
1.(2026·浙江·二模)某研究小组为探究酵母菌的呼吸方式,利用下图所示装置进行实验,并检测了培养液中的酒精含量。两组装置在相同且适宜的温度下培养相同时间后,得到如下表所示结果。
组别
石灰水浑浊程度
培养液酒精检测
甲组
明显浑浊
未检测到酒精
乙组
轻微浑浊
检测到酒精
下列相关分析错误的是( )
A.本实验的自变量是氧气的有无,因变量是CO2的产生量和酒精的有无
B.甲组石灰水更浑浊,说明有氧呼吸比无氧呼吸产生CO2的总量更多
C.乙组检测到酒精,说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精
D.若将石灰水换为溴麝香草酚蓝溶液,乙组由蓝变绿再变黄的速度比甲快
【答案】D
【详解】A、本实验通过控制氧气的有无(甲组通气、乙组隔绝空气)来探究酵母菌的呼吸方式,因此自变量是氧气的有无。实验通过石灰水浑浊程度检测CO2的产生量,通过酒精检测判断无氧呼吸的发生,因此因变量是CO2的产生量和酒精的有无,A正确;
B、甲组石灰水明显浑浊,乙组轻微浑浊,说明在相同培养时间内,甲组(有氧呼吸)产生的CO2总量更多。从反应式来看,1mol葡萄糖经有氧呼吸产生6molCO2,经无氧呼吸仅产生2molCO2,且有氧呼吸的速率更快,因此相同时间内有氧呼吸产生的CO2总量显著多于无氧呼吸,B正确;
C、乙组为无氧环境,检测到酒精,说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精和CO2,这是酵母菌无氧呼吸的典型特征,C正确;
D、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会由蓝变绿再变黄,颜色变化的速度与CO2的产生速率正相关。甲组(有氧呼吸)产生CO2的速率远快于乙组(无氧呼吸),因此甲组由蓝变绿再变黄的速度比乙组快,而非乙组比甲组快,D错误。
故选D。
2.(2025·浙江杭州·一模)发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用,使用如图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。下列说法错误的是( )
A.培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染,将会导致产量下降
B.在菌种选育过程中,可以利用诱变育种或基因工程育种等手段
C.若发酵罐内正进行果酒发酵,则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧
D.水在发酵罐夹层流动的作用是冷却,通过控制流速调节罐温
【答案】C
【详解】A、培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染,杂菌会与发酵菌竞争营养,甚至分泌某些物质杀死发酵用菌种,或者会分解发酵产物从而使产量降低,A正确;
B、菌种选育过程中,可通过诱变育种改良菌种性状,也可通过基因工程育种将优良基因导入原有菌种从而改良性状,B正确;
C、果酒发酵为厌氧发酵,所以搅拌的目的不是为了增加溶解氧,而是为了让菌体和发酵液充分接触,C错误;
D、水可带走发酵罐的热量,从而起到冷却的作用,通过控制流速可调节带走热量的多少从而调节罐温,D正确。
故选C。
3.(2025·浙江嘉兴·模拟预测)在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,实验操作者将培养液稀释100倍并经等体积台盼蓝染液(活细胞不会被染成蓝色,而死细胞会被染成淡蓝色)染色后,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,25×16),在显微镜下观察到如图视野。下列叙述正确的是( )
A.实验过程中,酵母菌种群的增长率曲线呈“S”形
B.制作装片时,应在计数室上先滴加培养液,再加盖玻片
C.依据图示观察结果进行估算,活酵母菌的种群密度约为4.5×108个/mL
D.计数时,待酵母菌沉降到计数室底部后,计数4个中方格内的菌体数量
【答案】C
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理:(1)酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。(2)利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、种群经过一定时间的增 长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S”形,这种类型的种 群增长称为“S”形增长;实验过程中,酵母菌种群的增长数量曲线呈“S”形,A错误;
B、制作装片时,应在计数室上先盖玻片,再滴加培养液,B错误;
C、台盼蓝染液可以对死亡的酵母菌染色,活的酵母菌无色,等体积染色的情况下相当于在稀释100倍的基础上又稀释了2倍,则结合图示可知,一个中格中含有9个酵母菌,因此培养液中酵母菌的密度=9÷16×400÷(0.1×10-3)×2×102=4.5×108个·mL-1,C正确;
D、计数时,待酵母菌全部沉降到计数室底部后,需计数5个中方格内的菌体数量,因为该计数室中有25个中方格,D错误。
故选C。
高频教材基础实验
实验名称
核心原理
关键操作与易错点
生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的鉴定
还原糖+本尼迪特试剂→红黄色沉淀(水浴加热);脂肪+苏丹Ⅲ→橘黄色;蛋白质+双缩脲试剂→紫色
脂肪鉴定需切片、染色、洗去浮色;斐林试剂现配现用,双缩脲试剂分次添加
观察植物细胞的质壁分离与复原
原生质层的伸缩性大于细胞壁,失水皱缩、吸水复原
选用成熟植物细胞(有大液泡);蔗糖溶液浓度适宜(过高导致细胞死亡)
观察植物细胞的有丝分裂
解离使细胞分散,染色剂使染色体着色,显微镜观察分裂时期
解离→漂洗→染色→制片;漂洗目的是洗去解离液,防止染色过度
绿叶中色素的提取与分离
无水乙醇提取色素,纸层析法分离色素(溶解度不同,扩散速度不同)
研磨加石英砂和碳酸钙;滤液细线不能触及层析液
探究酶的高效性、专一性和影响因素
酶的催化效率高于无机催化剂;酶对特定底物有催化作用;温度、pH影响酶活性
控制单一变量;温度影响实验需先保温再混合试剂;pH实验需先调pH
探究酵母菌的呼吸方式
有氧呼吸产生CO₂和水,无氧呼吸产生CO₂和酒精;CO₂可使澄清石灰水变浑浊
有氧组需通气,无氧组需密封;检测酒精需用酸性重铬酸钾
押题2 实验数据分析处理
1.(2026·浙江·二模)科研人员围绕氮素营养对某经济作物光合作用的影响机制进行了系列研究。该作物光反应阶段存在线性电子传递(LEF)和环式电子传递(CEF)两种途径,其过程如下图所示。与LEF 相比,CEF每轮循环可额外泵2个H入类囊体腔,建立H浓度梯度,以驱动ATP合酶合成ATP。
(1)图中PSI和PSII中含氮元素的物质包括蛋白质和________,后者核心功能是________。在LEF途径中,电子最终受体是________。
(2)在遭受强光胁迫时,植株的CEF会显著增强。CEF增强对植物叶绿体有保护作用,具体机制为:一方面,CEF通过分流电子,减少活性氧对PSI、PSII的破坏;另一方面,CEF通过增加跨膜H+梯度,促进________,从而满足碳反应阶段中________过程对能量的需求,避免过剩光能对叶绿体的损伤。
(3)进一步研究发现,不同形态氮肥对该作物生长和光合作用的影响不同,实验结果如下。
处理
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
胞间CO2 浓度(μmol·mol-1)
尿素
1.38
0.02
268.28
尿素硝铵
7.8
0.16
293.9
缓释氮
8.97
0.23
305.62
对照(CK)
3.88
0.21
347.9
①与对照(CK)相比,尿素处理组的净光合速率下降,限制因素主要是________(填“气孔限制性因素”或“非气孔限制性因素”)。
②尿素需经土壤微生物分泌的________催化分解后才能被植物有效利用,因此作用较慢,氮素供应不稳定。相比之下,缓释氮处理组的净光合速率和气孔导度均较高,其原因可能是氮素持续稳定供应,使保卫细胞能够维持较高的________,从而保持细胞膨胀状态,促进气孔开放,有利于CO2的吸收。
(4)施氮处理后该作物地上部分(茎、叶)生物量增加显著,但地下部分(根)生物量变化较小。为探究这一现象是否与光合产物的分配模式改变有关,研究者用14CO2短暂标记叶片中的光合产物,一段时间后分别测定________。进一步研究发现,在缺氮的条件下,该作物会降低蛋白质、淀粉的合成,转而合成更多的油脂。请从元素组成和能量角度分析,调整物质合成的意义________。
【答案】(1) 叶绿素 吸收、(传递和)转化光能 NADP+
(2) ATP的合成 三碳酸的还原
(3) 气孔限制性因素 脲酶 渗透压
(4) 地上部分与地下部分的放射性强度(或14C含量) 油脂不含氮元素,且储存能量高,在缺氮逆境下,保证有机物合成和储存能量,提高生存能力
【详解】(1)PSI和PSII中含氮元素的物质除蛋白质外,还有叶绿素; 叶绿素的核心功能是吸收、传递和转化光能; 在LEF(线性电子传递)途径中,电子最终受体是NADP⁺(最终生成NADPH)。
(2)CEF增强对植物叶绿体有保护作用,具体机制为:一方面,CEF通过分流电子,减少活性氧对PSI、PSII的破坏;另一方面,CEF通过增加跨膜H⁺梯度,促进ATP的合成; 从而满足碳反应(暗反应)阶段中三碳酸的还原(C₃的还原过程)对能量的需求。
(3)① 尿素处理组:气孔导度远低于对照组,胞间CO₂浓度低于对照组,说明净光合速率下降的限制因素是气孔限制性因素(气孔关闭导致CO₂供应不足)。
② 尿素需经土壤微生物分泌的脲酶催化分解后才能被植物有效利用; 缓释氮处理组氮素持续稳定供应,使保卫细胞能维持较高的渗透压(或细胞液浓度),保持细胞膨胀状态,促进气孔开放,利于CO₂吸收。
(4)① 需测定地上部分(茎、叶)和地下部分(根)的放射性强度(或¹⁴C含量),以判断光合产物的分配比例。
② 从元素组成和能量角度分析:蛋白质含N,油脂不含N;缺氮时减少蛋白质合成,可避免氮元素不足的限制;能量角度:油脂是良好的储能物质,相同质量的油脂储存的能量远多于糖类、蛋白质;意义:在缺氮条件下,减少需氮的蛋白质、淀粉合成,转而合成不含氮、储能效率更高的油脂,在缺氮逆境下,保证有机物合成和储存能量,提高生存能力。
2.(2026·浙江·二模)玉米产量高,抗逆性强,营养价值较好,是重要的粮食、饲料和工业加工原料来源。研究发现,玉米的叶肉细胞的叶绿体含有基粒,维管束鞘细胞的叶绿体无基粒。图示为玉米利用CO2的过程,表格是探究水和氮对玉米光合作用影响的检测结果。
生理指标
对照组
尿素(12g·m-2)
水+尿素(12g·m-2)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
85
65
196
叶绿素含量/(mg·g-1)
9.8
11.8
12.6
Rubisco活性/(μmol·h-1·g-1)
316
640
716
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放的程度,Rubisco是CO2固定过程中所需酶。
回答下列问题:
(1)由图可推知,玉米叶肉细胞中能将CO2进行______,但不能进行______反应,后 者不能进行的原因是______。
(2)CO2在Rubisco的催化下被固定成C3,被______(填具体场所)产生的NADPH还原生成三碳糖,离开卡尔文循环的三碳糖主要用于合成______。
(3)测定叶绿素含量:用______提取光合色素,收集滤液。根据色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量的原理,需选择______光来测定叶绿素含量。
(4)根据表格结果分析,与对照组比较,加尿素组的玉米植株相关细胞中______增多,使光合速率增大;补充水分和尿素组的光合速率更大,原因是______(至少写出2点)。
【答案】(1) 浓缩 碳 玉米叶肉细胞没有Rubisco(碳反应所需酶)
(2) 叶肉细胞的基粒/类囊体膜 蔗糖
(3) 95%的乙醇 红
(4) 叶绿素含量和Rubisco活性 水分可以促进玉米根系对氮的吸收,提高植株氮供应水平;施氮同时补充水分,使气孔导度增大,二氧化碳的吸收增多,Rubisco的活性变大,二氧化碳固定效率增大
【详解】(1)由图可知,进入叶肉细胞的CO2为低浓度,维管束鞘细胞中的CO2为高浓度,故玉米叶肉细胞中能将CO2浓缩,但叶肉细胞中不含Rubisco等碳反应所需的酶,所以不能进行碳反应。
(2)维管束鞘细胞中没有类囊体不能进行光反应,故还原C3的NADPH来自叶肉细胞的基粒进行的光反应。离开卡尔文循环的三碳糖主要用于合成蔗糖,供植物其他部位使用。
(3)测定叶绿素含量时,用95%的乙醇提取光合色素,收集滤液。根据色素对特定波长光的吸收量可反映色素含量的原理,需选择红光来测定叶绿素含量。
(4)根据表格结果分析,与对照组比较,加尿素组的玉米植株相关细胞中叶绿素含量和Rubisco活性增多,使光合速率增大。补充水分和尿素组的光合速率更大,原因有:水分可以促进玉米根系对氮的吸收,提高植株氮供应水平;施氮同时补充水分,使气孔导度增大,二氧化碳的吸收增多,Rubisco活性变大,二氧化碳固定效率增大。
3.(2026·浙江绍兴·二模)为了探究东北春麦有机肥替代化学氮肥的最佳用量,科研人员采用田间试验方法,测定了不同有机肥替代化学氮肥处理对小麦生长期叶绿素含量、叶面积指数(LAI)、净光合速率,以及成熟期茎叶生物量、籽粒产量的影响,实验结果如下表所示。
处理
叶绿素含
量mg·dm-2
叶面积
指数LAI
净光合速率
μmolCO₂·m-2·s-1
茎叶生物
量kg·hm-2
籽粒产
量kg·hm-2
组1:不施肥处理
39.63
0.37
12.4
4363.14
3549.38
组2:全量有机肥
替代化学氮肥
41.68
0.39
16.28
5132.19
3579.01
组3:50%有机
肥替代化学氮肥
43.73
0.63
18.52
5290.98
3992.38
组4:25%有机肥
替代化学氮肥
43.25
0.63
18.46
5505.16
4410.17
组5:全量化学氮肥处理
46.47
1.20
11.20
4564.87
4414.06
回答下列问题:
(1)实验室常用__________提取色素,再根据对特定波长光的__________量来推算叶绿素含量。
(2)由表中数据可知,施肥组总产量均高于不施肥组。原因是:施肥可提高叶片叶绿素含量,吸收更多__________,为碳反应提供更多__________,促进CO2还原为__________,从而提升光合作用速率;同时还可通过增加叶片数量、增大__________,提高光能利用率,最终促进有机物积累。
(3)分析组3与组4的结果,可得出施用过高比例的有机氮肥不利于光合产物向__________运输与积累。与组4相比,组5的净光合速率较低,其原因是过大的叶面积指数导致__________。
(4)有机肥富含作物生长发育所需要的各种元素和__________类物质等,所以施用有机肥能够促进作物的生长发育。有机肥替代化学氮肥的优点还有__________。
【答案】(1) 无水乙醇 吸收
(2) 可见光(红光与蓝紫光) ATP, NADPH 三碳糖(糖) 叶面积
(3) 地上部分(茎叶和籽粒) 呼吸作用消耗增加明显(呼吸作用的增加大于光合作用的增加)
(4) 有机 保护环境,减少污染;防止土壤肥力流失;防止周围水体富营养化
【详解】(1)光合色素易溶于有机溶剂,实验室常用无水乙醇提取光合色素;测定叶绿素含量时,利用色素对特定波长光的吸收特性,通过吸收光量推算叶绿素含量。
(2)叶绿素的作用是吸收光能,叶绿素含量升高可吸收更多可见光(红光与蓝紫光),使光反应增强,为碳反应提供更多ATP和NADPH,用于推动CO2还原生成三碳糖;结合题干叶面积指数的概念,施肥可增大叶面积,减少光能浪费,提高光能利用率,促进有机物积累,因此施肥组产量更高。
(3)对比组3(50%有机肥替代,籽粒产量3992.38)和组4(25%有机肥替代,籽粒产量4410.17),高比例有机肥处理下茎叶生物量差异不大,但籽粒产量更低,说明过高比例有机氮肥不利于光合产物向地上部分(茎叶和籽粒)运输积累;组5全量氮肥叶面积指数远大于组4,过大叶面积会导致呼吸作用消耗增加明显(呼吸作用的增加大于光合作用的增加),因此净光合速率降低。
(4)有机肥是动植物残体/有机物发酵形成,除矿质元素外还富含有机类的物质等,所以施用有机肥能够促进作物的生长发育。有机肥替代化学氮肥的优点有:保护环境,减少污染;防止土壤肥力流失;防止周围水体富营养化。
分析类型
核心规律
典型变化
光合分析
光反应→ATP/NADPH→暗反应
停光照:C₃↑C₅↓ATP↓
呼吸分析
遮光测呼吸;NaOH 吸收 CO₂
遮光 + NaOH→液滴左移
酶分析
最适前后升降;高温不可逆失活
低温抑制、高温永久失活
渗透分析
水从低浓度→高浓度
外界浓度高→细胞失水
误差分析
偶然误差→求平均;系统误差→换试剂
样本少→误差大
押题3 实验设计
1.(2026·浙江·二模)黄连素是从中药黄连中提取的一种生物碱,具有降血糖功效。已知GLUT4是一种位于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,其功能障碍会导致细胞摄取葡萄糖的能力下降。为研究黄连素的降血糖作用是否与GLUT4数量有关,请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:动物细胞培养液、GLUT4缺陷细胞、正常细胞、黄连素、生理盐水。
(说明:GLUT4缺陷细胞是通过低浓度地塞米松(一种药物)抑制正常细胞内GLUT4基因的表达而形成的;检测指标的具体检测方法不作要求;实验条件适宜。)
回答下列问题:
(1)实验思路:
①取GLUT4缺陷细胞和正常细胞若干,分组如下:
对照组A:正常细胞+动物细胞培养液+生理盐水
对照组B:______
实验组C:______
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在CO2培养箱中培养一定的时间,取各组样品,检测细胞中相应的______和______的含量。
③统计与分析实验数据,得出实验结论。
(2)预测实验结果(以坐标柱状图形式表示实验结果)。______
(3)分析与讨论:
①饥饿时,人体内胰岛素与胰高血糖素的比值会______(填“降低”或“不变”或“升高”),原因是______。
②研究人员以高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠为模型,检测了黄连素处理后大鼠体内胰岛素信号通路中相关蛋白的表达量。结果发现,黄连素能有效缓解高脂饮食导致的细胞胰岛素敏感性下降。结合图示的胰岛素调节血糖部分机制,推测黄连素降低血糖浓度的机制是______。
③若有糖尿病人近期有服用黄连素的需求,应注意每次服用______(答出1点即可),避免低血糖。
【答案】(1) B:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+生理盐水 C:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+黄连素 mRNA含量 GLUT4含量
(2)
(3) 降低 饥饿时,血糖浓度降低,机体胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加 黄连素可增加细胞膜上受体蛋白对胰岛素的敏感性,通过信号转导,增加细胞膜上GLUT4的数量,增加细胞对葡萄糖的摄取,从而缓解高脂饮食导致的血糖升高 剂量/时间
【详解】(1)为研究黄连素的降血糖作用是否与GLUT4数量有关,①分组设计: 对照组A:正常细胞+动物细胞培养液+生理盐水 对照组B:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+生理盐水(设置缺陷细胞空白对照,排除其他变量影响) 实验组C:GLUT4缺陷细胞+动物细胞培养液+等量黄连素溶液(探究黄连素对缺陷细胞的作用),②各组样品在CO2培养箱中培养一定的时间,取各组样品,GLUT4缺陷细胞是通过低浓度地塞米松(一种药物)抑制正常细胞内GLUT4基因的表达而形成的,故 需要检测细胞中GLUT4的含量(验证黄连素是否影响GLUT4数量)和mRNA含量。
(2)依据实验目的以及黄连素的作用,实验组C因加入黄连素,故其GLUT4的含量和mRNA含量一致,B组则GLUT4的含量和mRNA含量均低于A组和C组。
(3)①饥饿时,胰岛素与胰高血糖素的比值会降低。 原因:饥饿时血糖浓度降低,胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌减少,从而升高血糖,维持血糖稳定。
② 黄连素降低血糖的机制: 黄连素可以促进GLUT4基因的表达,
可增加细胞膜上受体蛋白对胰岛素的敏感性,通过信号转导,增加细胞膜上GLUT4的数量,增加细胞对葡萄糖的摄取,从而缓解高脂饮食导致的血糖升高。
③ 服用黄连素的注意事项: 每次服用剂量不宜过大(或“服药后及时补充糖分”“避免空腹服药”等),防止血糖过低。
2.(2026·浙江·二模)恩格列净是临床常用的调节体液平衡、保护心肾的药物,其核心作用是抑制集合管对葡萄糖的重吸收,引发渗透性利尿(让更多水分随尿液排出);另一方面,身体会努力“补救”,通过ADH-AQP2(抗利尿激素-水通道蛋白2)通路促进集合管对水的重吸收(试图留住更多水分)。其作用过程如图。
回答下列问题:
(1)由图可知,ADH作用于集合管主细胞表面的V2受体,通过Gs蛋白______(“激活”或“抑制”)腺苷酸环化酶活性,使ATP转化为cAMP,进而激活蛋白激酶A,促使______向顶端膜移动并融合,使顶端膜上AQP2数量增加,从而促进集合管对水的重吸收。
(2)结合题干信息,调控水的重吸收过程有两种途径,且作用______(填“相同”或“相反”),但最终使尿量增加,原因是______。
(3)为验证“恩格列净可通过提高ADH的分泌来调节尿量”,科研小组进行实验。
①实验思路:
a.选取若干只生理状况相似的健康小鼠,随机均分为两组,记为甲、乙组,测定并记录小鼠的______;
b.实验处理:甲组:注射适量且等量恩格列净溶液;乙组:注射等量生理盐水
c.两组小鼠在相同且适宜条件下培养,每隔一段时间测定并记录相关数据。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的实验结果)______。
(4)分析与讨论:
①当机体使用恩格列净后,细胞外液量减少,血浆渗透压升高,会刺激______合成ADH,经垂体释放后作用于肾小管和集合管,促进水的重吸收,该调节过程属于______调节。
②从临床角度分析,恩格列净除调节体液平衡外,还可用于治疗______(填疾病类型)。
【答案】(1) 激活 含有AQP2的囊泡
(2) 相反 渗透性利尿让水分排出的作用,比身体“补救”留住水分的作用更强,最终表现为尿量整体增加。
(3) (血浆)抗利尿激素浓度与(单位时间)尿量
(4) 下丘脑 神经-体液 糖尿病
【详解】(1)抗利尿激素(ADH)作用于集合管主细胞表面的V2受体,会激活腺苷酸环化酶活性,进而启动细胞内的信号转导过程。腺苷酸环化酶激活后,通过一系列细胞内变化,促使含AQP2的囊泡向顶端膜移动并与顶端膜融合,从而使顶端膜上AQP2的数量增加,增强集合管对水的重吸收。
(2)恩格列净抑制葡萄糖的重吸收,尿中葡萄糖增多使渗透压升高,减少水的重吸收;后期由于代偿作用,ADH分泌增加,水的重吸收增强,两种途径作用相反。前者渗透性利尿让水分排出的作用比后者身体 “补救” 留住水分的作用强,最终尿量有所增加。
(3)①实验目的是验证恩格列净通过提高ADH的分泌来调节尿量,自变量是是否注射恩格列净,因变量是(血浆中)ADH的浓度和尿量(需同时测定这两个指标才能体现“调控ADH分泌进而调节尿量”的逻辑)。
所以实验思路:
选取若干只生理状况相似的健康小鼠,随机均分为两组,记为甲、乙组,测定并记录小鼠的ADH的浓度和尿量。
②预测实验结果:由于恩格列净通过提高ADH的分泌来调节尿量,甲组:ADH浓度随时间升高(恩格列净使细胞外液渗透压升高,刺激ADH分泌增加),由(2)可知尿量随恩格列净的施加总体呈现上升趋势。
乙组:ADH浓度和尿量始终保持相对稳定(生理盐水对内环境无显著影响)。
如图:
(4)①ADH由下丘脑的神经分泌细胞合成,经下丘脑-垂体束运输到垂体后叶,由垂体释放到内环境中。该调节过程中,下丘脑通过神经调节控制ADH的合成与释放,ADH通过体液运输作用于靶细胞,属于神经—体液调节。
②恩格列净可抑制葡萄糖的重吸收,降低血糖浓度,因此除调节体液平衡外,还可治疗糖尿病。
3.(2026·浙江宁波·二模)调节性T细胞(Treg)分泌抑制性细胞因子减轻炎症,辅助性T细胞17(Th17)分泌促炎因子加剧炎症,二者失衡会导致关节软骨损伤。某小组欲开展实验验证药物A通过调控Treg/Th17免疫平衡,缓解大鼠骨关节炎(OA),且效果与药物A的浓度呈正相关。根据提供的材料与用具,以大鼠脾组织中Treg/Th17细胞比例和血清促炎因子含量为指标,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:健康大鼠若干只、木瓜蛋白酶(用于构建OA大鼠模型)、低剂量和高剂量的药物A、生理盐水、注射器等。
(要求与说明:实验条件适宜,腹腔注射药物A后每7天取样1次,检测方法不作要求。)
(1)完善实验思路。
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射________。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射________,丙组和丁组分别每日注射________,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④_________________。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)预测实验结果(预测第28天的实验结果并填入表中,用“+”的个数表示Treg/Th17细胞比例及血清促炎因子含量的大小,最高的记为“++++”,最低的记为“+”)。
验证药物A缓解大鼠骨关节炎的实验结果记录表
检测指标
组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
_____
_____
乙组
_____
_____
丙组
_____
_____
丁组
_____
_____
(3)分析与讨论。
①Th17细胞和Treg细胞均起源于淋巴干细胞,在________中分化、发育和成熟。
②OA大鼠关节软骨中的某些蛋白质经吞噬细胞________,促使Th17细胞分泌促炎因子,加剧炎症反应。
③Treg细胞分泌的抑制性细胞因子减轻炎症的机理可能是_________________。
【答案】(1) 等量木瓜蛋白酶 等量生理盐水 等量低剂量药物A溶液、等量高剂量药物A溶液 之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测
(2) ++++ + + ++++ ++ +++ +++ ++
(3) 胸腺 摄取、(加工)处理、呈递 抑制免疫细胞的活化与增殖
【详解】(1)实验目的是验证药物A通过调控Treg/Th17平衡缓解骨关节炎,且效果与浓度正相关。需要设置正常对照组、OA模型空白对照组、低剂量药物组、高剂量药物组;首先用木瓜蛋白酶构建OA模型,对照注射生理盐水,后续给药遵循单一变量,且按照要求每7天取样一次直至实验结束。实验思路为:
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射等量木瓜蛋白酶。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射等量生理盐水,丙组每日注射等量低剂量药物A溶液,丁组分别每日注射等量高剂量药物A溶液,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)正常大鼠(甲组)Treg/Th17比例最高、促炎因子最低;OA模型未给药(乙组)比例最低、促炎因子最高;药物A可提高比例降低促炎因子,效果随浓度升高增强,因此高剂量组(丁)优于低剂量组(丙),表格如下:
检测指标组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
++++
+
乙组
+
++++
丙组
++
+++
丁组
+++
++
(3)T细胞起源于骨髓造血干细胞,在胸腺中分化成熟;吞噬细胞在免疫中的作用是摄取、加工处理和呈递抗原;Treg的抑制性因子可通过抑制免疫细胞的活化与增殖,减少促炎因子分泌,从而减轻炎症。
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……
1.(2026·浙江绍兴·二模)某研究小组以新鲜酵母菌悬液(含H2O2酶)为材料,探究不同pH对酶活性的影响,得到如图所示的实验结果。下列分析正确的是( )
A.上述实验中不同组别的温度保持相同即可
B.上述试剂和材料也适合探究温度对酶活性的影响
C.反应前后酵母菌的结构与活性保持不变
D.pH8.0组的气体体积会随着反应时间延长增至4.0mL
【答案】D
【详解】A、本实验自变量是pH,温度属于无关变量,无关变量不仅需要保持相同,还需要保持适宜,仅满足相同不符合实验设计要求,A错误;
B、过氧化氢自身的分解速率会受温度影响,温度升高会加快H2O2的自发分解,无法区分是温度影响酶活性还是温度本身直接促进H2O2分解,因此该材料不适合探究温度对酶活性的影响,B错误;
C、酵母菌悬液提供H2O2酶,但极端pH(如4.0或9.0)可能破坏细胞结构或使酶变性,活性未必“保持不变”,C错误;
D、气体体积反映O2生成量,由底物H2O2总量决定。pH=8.0时当前体积为2.0mL,低于pH=7.0时的4.0mL,说明酶活性较低但未失活;延长反应时间可使底物完全分解,最终气体体积可达4mL,D正确。
2.(2026·浙江台州·二模)存在于木霉菌中的双功能酶CCBE能催化纤维素和壳多糖的分解。某兴趣小组探究了pH对CCBE酶催化两种不同底物时酶活性的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CCBE酶能催化两种不同底物的分解,因此不具有专一性
B.利用木霉菌分解秸秆中的纤维素时,pH应设置在5.2左右
C.pH通过影响CCBE酶的空间结构,从而影响其与不同底物的结合能力
D.若改变本实验的反应温度,两条曲线不会发生变化
【答案】C
【详解】A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,A错误;
B、利用木霉菌分解秸秆中的纤维素时,pH应设置在其最适pH4.2左右,B错误;
C、酶的活性依赖其空间结构,pH过高或过低都会破坏酶的空间结构(或影响其构象),进而影响酶与底物的结合能力,从而改变酶活性。该规律对CCBE酶催化两种底物的过程均适用,C正确;
D、酶活性同时也会受到温度的影响,若改变本实验的反应温度,两条曲线会发生变化,D错误。
3.(2026·浙江杭州·二模)纤维素酶对壳聚糖和纤维素有不同程度的水解作用。现利用上述底物探究不同温度和pH对纤维素酶活性的影响。下列叙述正确的是( )
A.本实验研究的可变因素有pH、温度和底物浓度
B.实验中加入不同pH缓冲液,应在酶与底物接触之前
C.增大底物浓度可提高酶活性,从而加快酶促反应速率
D.纤维素酶能分解壳聚糖和纤维素,说明酶不具有专一性
【答案】B
【详解】A、本实验的探究目的是不同温度和pH对纤维素酶活性的影响,因此研究的可变因素(自变量)为温度和pH,底物浓度属于无关变量,需要保持相同且适宜,不属于研究的可变因素,A错误;
B、若酶与底物先接触,在未达到预设pH时就会发生催化反应,干扰实验结果,因此加入不同pH缓冲液应在酶与底物接触之前,保证反应在预设pH条件下进行,B正确;
C、酶活性由酶的结构决定,受温度、pH、抑制剂等因素影响,底物浓度不改变酶活性,增大底物浓度可通过增加酶与底物的接触概率加快酶促反应速率,C错误;
D、酶的专一性指一种酶可催化一种或一类化学反应,纤维素酶能分解壳聚糖和纤维素,说明二者属于结构相似的一类底物,不能证明酶不具有专一性,D错误。
4.(2025·浙江·一模)为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
水浴加热,然后各加入2mL本尼迪特试剂,再次水浴加热
A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.步骤③也可直接用碘-碘化钾溶液检验
D.设置乙组的目的是确认淀粉溶液中是否含有还原糖
【答案】D
【详解】A、丙组步骤②应加入与甲组相同的淀粉酶溶液,若加入蔗糖酶,则无法通过对比甲、丙组的实验结果证明淀粉酶的专一性,A错误;
B、第一次水浴加热(37℃)是为了使酶催化反应高效进行,第二次沸水浴是为了使本尼迪特试剂与还原糖显色,B错误;
C、碘-碘化钾试剂只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解(蔗糖及其水解产物均不与该试剂反应),因此步骤③不可直接使用碘液检验,C错误;
D、乙组(淀粉溶液+蒸馏水)作为对照,用于排除淀粉溶液本身含有还原糖的可能性,从而确保甲组的显色结果仅由淀粉酶催化产生,D正确。
故选D。
(2025·浙江·模拟预测)阅读下列材料,完成下面小题。
某学校教师为探究酵母菌的呼吸方式,进行了实验,具体装置如图1和图2。图3所示为图2不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线。
5.分析图1、图2中的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.设置B瓶的目的是进一步除尽空气中的CO2
B.设置E瓶的目的是防止空气中的CO2进入D瓶
C.在Ⅰ瓶中加入油脂层的目的是防止瓶内原有空气进入葡萄糖溶液
D.酵母菌进行需氧呼吸产生能量的效率远高于厌氧呼吸
6.下列关于图3的叙述,正确的是( )
A.O~T1期间,酵母菌只进行需氧呼吸
B.若采用酸性重铬酸钾检测Ⅰ瓶中的产物乙醇,可在T2时取样
C.对酵母菌进行计数时,先在血细胞计数板上滴加酵母菌培养液,再盖上盖玻片
D.d点后酵母菌种群数量开始下降的原因除葡萄糖被大量消耗外,还有pH升高等
【答案】5.A 6.A
【分析】有氧呼吸全过程:
(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
(2)第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
(3)第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
5.A、设置A瓶的目的是除去空气中的CO2,设置B瓶的目的是检测空气中的CO2是否被完全除尽,A错误;
B、设置E瓶的目的是防止空气中的CO2进入D瓶,B正确;
C、在Ⅰ瓶中加入油脂层的目的是防止瓶内原有空气进入葡萄糖溶液,C正确;
D、在消耗等量葡萄糖的情况下,需氧呼吸产生的能量远远多于厌氧呼吸,即酵母菌进行需氧呼吸产生能量的效率远高于厌氧呼吸,D正确。
故选A。
6.A、O~T1期间没有乙醇的产生,但葡萄糖在消耗,因此,该期间酵母菌只进行了需氧呼吸,A正确;
B、酸性条件下葡萄糖也会与重铬酸钾发生反应,使橙色重铬酸钾变为灰绿色,故若要检测Ⅰ瓶中的产物乙醇,应在葡萄糖全部消耗完之后再取样,B错误;
C、用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应先将盖玻片盖在计数室上,然后从盖玻片边缘滴加酵母菌培养液,C错误;
D、随培养时间的延长,酵母菌培养液中溶解的CO2增加,pH下降,D错误。
故选A。
7.(2025·浙江温州·一模)科学家用15N标记亲代大肠杆菌的全部DNA后,置于14N环境中培养,通过研究子代大肠杆菌的DNA分子组成情况,从而确定DNA分子的复制方式。下列关于“探究DNA的复制过程”叙述正确的是( )
A.亲代大肠杆菌应在以15N为唯一氮源的培养液中培养1代
B.用未标记的大肠杆菌作为亲代培养得到含15N的子代也可确定复制方式
C.实验运用了同位素示踪方法差速离心技术
D.实验中需对亲代和子代大肠杆菌进行离心和分析
【答案】B
【分析】由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,DNA分子的两条链都是15N,DNA分子的相对质量最大,离心后分布在试管的下端,如果DNA分子的两条链含有14N,相对质量最轻,离心后分布在试管上端,如果DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,相对分子质量介于二者之间,离心后分布在试管中部。
【详解】A、需要将大肠杆菌在以15N为唯一氮源的培养液中先培养若干代,使其DNA都被15N标记,作为实验用的亲代细菌,A错误;
B、由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,用未标记的大肠杆菌作为亲代培养得到含15N的子代也可确定复制方式,B正确;
C、实验运用了同位素标记法及密度梯度离心技术,C错误;
D、将亲代细菌置于14N环境中培养,分别提取子一代和子二代细菌的DNA进行密度梯度超速离心和分析,而不是对细菌进行离心,D错误。
故选B。
8.(2026·浙江·二模)为探究不同浓度生长素(IAA)对小麦胚芽鞘切段伸长和乙烯生成量的影响。选取已去除顶端的胚芽鞘切段,用一定量不同浓度生长素处理一段时间,再在适宜条件下培养48h,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
IAA浓度(μmol/L)
胚芽鞘伸长率(%)
乙烯生成量(nmol/g·h)
对照组
10.2
0.5
10
25.6
0.8
20
32.1
1.2
30
20.5
2.0
40
8.7
3.5
A.在植物体内,生长素是由色氨酸组成的蛋白质
B.去除胚芽鞘顶端可以排除内源性生长素的影响
C.据表分析生长素均促进胚芽鞘伸长及乙烯生成
D.据表分析乙烯含量升高,反过来会抑制生长素的作用
【答案】B
【详解】A、生长素(IAA)的化学本质是吲哚乙酸,它是一种小分子有机酸,并不是蛋白质。它的合成前体是色氨酸,但色氨酸只是合成原料,生长素不是由色氨酸组成的蛋白质,A错误;
B、胚芽鞘的顶端是植物合成生长素的主要部位之一,去除顶端后,切段自身就不能再合成生长素,实验中就可以只研究外源添加的不同浓度生长素的作用,排除内源生长素的干扰,B正确;
C、对照组为 10.2%,40 μmol/L 组的伸长率为 8.7%,低于对照组,说明该浓度的生长素抑制了胚芽鞘伸长,并非 “均促进”;所有实验组的乙烯生成量都高于对照组,说明生长素对乙烯生成有促进作用,C错误;
D、表格数据只能显示:随着生长素浓度升高,乙烯生成量逐渐增加,同时胚芽鞘伸长率先升后降。但无法直接证明 “乙烯升高反过来抑制生长素作用”,这只是相关性,没有直接证据(比如缺乏添加外源乙烯、或抑制乙烯合成的对照组),D错误。
9.(2026·浙江绍兴·二模)开展“探究血浆对pH变化的调节作用”活动时,除血浆外,还需用到清水、HCl、NaOH、磷酸缓冲液等试剂。下列叙述正确的是( )
A.向新鲜血浆中滴加HCl后pH能维持相对稳定,与结合H+有关
B.向磷酸缓冲液组中持续滴加NaOH,pH始终维持相对稳定
C.新鲜血浆组pH变化幅度较小,仅依赖H2CO3/这一对缓冲物质的调节作用
D.在该实验中向血浆中滴加清水观察pH变化,作为对照组
【答案】A
【详解】A、血浆中存在HCO3-等缓冲离子,滴加HCl后解离出的H+可与HCO3-结合生成H2CO3,避免pH剧烈下降,因此血浆pH能维持相对稳定,A正确;
B、缓冲液的缓冲能力是有限的,若持续滴加NaOH,超过磷酸缓冲液的缓冲限度后,pH会发生明显上升,无法始终维持相对稳定,B错误;
C、新鲜血浆pH变化幅度小,除了依赖H2CO3/HCO3-这一缓冲对外,还存在HPO42-/H2PO4-等其他缓冲对的调节,同时也需要相关器官系统的协调配合,并非仅依赖单一缓冲对,C错误;
D、该实验的对照组为清水组和磷酸缓冲液组,分别用来与血浆组的pH变化做对比,向血浆中滴加清水不属于本实验的对照组设置,D错误。
10.(2025·浙江绍兴·模拟预测)某生物兴趣小组探究了生长素类调节剂2,4-D溶液对插枝生根的影响,实验结果如图所示,但不慎弄丢甲、乙、丙、丁各组对应的浓度数据。下列叙述正确的是( )
A.必须通过预实验确定2,4-D溶液的初始浓度梯度及范围
B.若采用土培法处理插枝,应将2,4-D溶液洒在插枝附近的土壤里
C.四组浓度下,插枝都生根,不能说明2,4-D溶液对插枝生根具有两重性
D.若丙为对照组,则可推测出丁的浓度最大,但甲乙的浓度大小不能确定
【答案】D
【分析】生长素是第一个被发现的植物激素。生长素中最重要的化学物质为3-吲哚乙酸。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根,效果显著。2,4-D是人工合成的生长素的类似物,在生产上应用广泛。
【详解】A、预实验可以为正式实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,通过预实验能确定 2,4 - D 溶液的初始浓度梯度及范围,但预实验不是必须进行的,A错误;
B、若用土培法,则可在扦插前把枝条基部放进不同浓度的2, 4-D溶液中浸蘸数秒钟,B错误;
C、如果甲是空白对照,则可以说明2,4-D溶液对插枝生根具有两重性,C错误;
D、若丙为对照组,丁组生根数目最少,说明对丁有抑制作用,因此丁的浓度最大,由于生长素类调节剂的作用有两重性,在最适浓度两侧存在促进作用相同的两个不同浓度,甲乙浓度不确定,D正确。
故选D。
(25-26高三上·浙江·阶段检测)阅读材料,完成下面小题:
科研小组深入调查了千岛湖某岛屿上的环毛蚓种群,并使用干漏斗分离装置进行土壤小动物样本采集,以探究千岛湖不同岛屿土壤小动物的物种丰富度差异。
11.关于千岛湖某岛屿上的环毛蚓种群的调查。下列叙述错误的是( )
A.一般通过样方法调查环毛蚓的种群密度
B.该毛竹林内所有环毛蚓的个体构成了一个种群
C.环毛蚓个体间非随机交配会导致种群的基因频率定向改变
D.若环毛蚓种群年龄结构为稳定型,预测种群数量将保持相对稳定
12.关于千岛湖不同岛屿上土壤小动物的调查。下列叙述正确的是( )
A.土壤动物是指生命活动全部时间在土壤中度过的动物
B.干漏斗分离装置利用土壤小动物避光、趋湿等习性分离小动物
C.某岛屿土壤样本中的物种总数可直接反映该岛屿的物种丰富度
D.为保护千岛湖土壤生物的多样性,最有效的措施是迁地保护
【答案】11.C 12.B
【解析】11.A、样方法适用于活动能力弱、活动范围小的动物,环毛蚓属于此类动物,因此一般通过样方法调查其种群密度,A正确;
B、种群指一定区域内同种生物的所有个体,该毛竹林内所有环毛蚓个体属于同种生物,因此构成一个种群,B正确;
C、非随机交配(如选型交配)仅影响基因型频率,不会直接导致基因频率定向改变;基因频率定向改变需进化因素,如自然选择、突变等,C错误;
D、稳定型年龄结构表明出生率与死亡率相近,种群数量将保持相对稳定,D正确。
故选C。
12.A、土壤动物包括部分或全部生命活动在土壤中进行的动物,并非所有时间都在土壤中,如某些昆虫成虫会离开土壤,A错误;
B、干漏斗分离装置利用土壤小动物避光、趋湿的习性,通过热源使小动物向湿冷的下方移动,从而分离收集,B正确;
C、物种丰富度指群落中物种数目的多少,但土壤样本中的物种总数仅是样本数据,受取样方法和范围限制,不能直接反映整个岛屿的物种丰富度,需通过统计方法估计,C错误;
D、保护生物多样性的最有效措施是就地保护,如建立自然保护区,迁地保护适用于濒危物种,但对土壤生物效果不佳且难以实施,D错误。
故选B。
13.(2025·浙江绍兴·模拟预测)某兴趣小组为了探究酵母菌种群数量的变化情况,在一个10mL封闭培养体系中培养酵母菌,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
A.培养初期细胞数量少,种群密度增长缓慢
B.种群数量达到K/2时,种群增长速率最大
C.种群数量达到K值时,种内竞争最激烈
D.随着培养时间的延长,种群数量始终保持在K值或在K值上下波动
【答案】D
【分析】S形曲线中,种群数量增长率:开始时,种群的增长率为0;种群数量达到K/2之前,种群的增长率在增大,种群数量增长速度加快;种群数量为K/2时,种群增长率最大,此时种群数量增长速度最快,可见虫害的防治应在K/2点之前;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长率在减小,种群数量增长速度减慢;种群数量为K时,种群的增长率为0,种群数量到达最大值(K值)。
【详解】A、培养初期细胞数量少,种群密度小,增长缓慢,A正确;
B、种群数量达到K/2时,种群增长速率最大,大于K/2后增长速率下降,B正确;
C、种群数量达到K值时,种群数量最大,种内竞争最激烈,C正确;
D、在一个10mL封闭培养体系中培养酵母菌,随着培养时间的延长,营养物质耗尽、代谢产物积累,种群数量下降甚至灭绝,D错误。
故选D。
14.(2025·浙江绍兴·模拟预测)生态学是研究生物之间及生物与非生物环境之间相互关系的科学,研究生态学离不开野外调查、探究实验,下列关于实验的叙述正确的是( )
A.调查土壤小动物类群的丰富度时,采集的小动物需放在体积分数为95%酒精溶液中保存
B.宜选择标志重捕法调查跳蝻、蚜虫的种群密度
C.生态缸无需密闭,需放在室内通风、避免阳光直射的地方
D.究酵母菌种群数量变化实验中,对酵母菌计数时,应先盖盖玻片再滴加酵母菌培养液制作
【答案】D
【详解】A、调查土壤小动物类群的丰富度时,采集的小动物通常保存在体积分数为70%的酒精溶液中,而非95%。高浓度酒精会导致小动物过度硬化,影响后续鉴定,A错误;
B、标志重捕法适用于活动能力强、个体较大的动物,而跳蝻和蚜虫活动范围小,通常采用样方法调查种群密度,B错误;
C、生态缸需密闭以维持物质循环和能量流动的相对独立,且应避免阳光直射以防止温度剧烈变化,但需提供散射光,C错误;
D、用血细胞计数板对酵母菌计数时,需先盖盖玻片,再滴加培养液使其自行渗入,避免气泡产生,D正确。
故选D。
15.(25-26高三上·浙江·月考)研究者通过实验探究白藜芦醇对杨树愈伤组织分化的影响,部分结果如表所示。
白藜芦醇浓度
(μmol·L⁻1)
愈伤组织分化为
芽的比例(%)
愈伤组织分化为
根的比例(%)
0(对照)
25.3
42.1
20
38.7
35.6
60
68.5
19.7
100
47.6
12.8
下列叙述正确的是( )
A.白藜芦醇浓度越高越有利于愈伤组织分化为根
B.60μmol·L⁻1时,愈伤组织中生长素含量高于细胞分裂素
C.表格结果可能与白藜芦醇提高细胞分裂素/生长素比值有关
D.若施加赤霉素,可替代白藜芦醇促进愈伤组织分化为芽
【答案】C
【详解】A、白藜芦醇浓度越高,根的分化比例从42.1%持续降至12.8%,说明高浓度抑制根分化,A错误;
B、60μmol·L⁻¹时芽分化比例最高,表明细胞分裂素相对含量较高(生长素/细胞分裂素比值低),此时生长素含量应低于细胞分裂素,B错误;
C、芽分化比例升高可能与细胞分裂素/生长素比值提高有关,白藜芦醇可能通过调节该比值促进芽分化,C正确;
D、赤霉素主要促进细胞伸长,而芽分化主要由细胞分裂素调控,两者作用机制不同,无法直接替代,D错误。
故选C。
(2026·浙江杭州·二模)阅读下列材料,回答下列小题:
奶酒是游牧民族传统食品,以奶为原料经乳酸菌和酵母菌发酵,发酵时经马背颠簸,风味独特。科研人员用山羊奶、多菌种混合发酵,打造营养风味俱佳的羊奶酒。
16.下列关于奶酒形成的过程,叙述正确的是( )
A.乳酸菌和酵母菌的代谢类型相同
B.马背颠簸为发酵过程提供充足氧气
C.乳酸菌发酵时产生ATP的场所为线粒体
D.酵母菌发酵产生酒精的场所为细胞质基质
17.下列关于羊奶酒的研究,叙述错误的是( )
A.可在发酵前向山羊奶额外添加白砂糖以提高酒精产量
B.发酵时可搅拌发酵物以模拟奶酒在马背上的颠簸过程
C.发酵结束后可通过离心、沉淀提高羊奶酒的酒精浓度
D.不同种类和比例的乳酸菌和酵母菌会影响奶酒的风味
【答案】16.D 17.C
【解析】16.A、乳酸菌代谢类型为异养厌氧型,酵母菌为异养兼性厌氧型,二者代谢类型不同,A错误;
B、乳酸菌发酵、酵母菌产酒精的发酵过程均需要无氧环境,若提供充足氧气会抑制无氧发酵,B错误;
C、乳酸菌是原核生物,不含线粒体,其产生ATP的场所为细胞质基质,C错误;
D、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行,D正确。
17.A、白砂糖可作为酵母菌无氧呼吸的底物,额外添加白砂糖能增加反应原料,进而提高酒精产量,A正确;
B、题干明确传统奶酒发酵时会经马背颠簸,搅拌发酵物可模拟该过程,B正确;
C、离心、沉淀仅能去除发酵液中的固体杂质,无法提高酒精浓度,通常使用蒸馏的方法提高酒精浓度,C错误;
D、不同种类、比例的乳酸菌和酵母菌代谢产物存在差异,会直接影响奶酒的风味,D正确。
18.(2026·浙江·模拟预测)紫杉醇是一种高效抗癌药物。某科研团队利用红豆杉外植体制备了愈伤组织,研究光照对红豆杉愈伤组织生长和紫杉醇含量的影响,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
培养条件
接种干重/(g·L-1)
收获干重/(g·L-1)
紫杉醇含量/%
光照
4.33
9.13
0.0070
黑暗
4.38
12.10
0.0164
A.同一植株的外植体经诱导获得的愈伤组织基因型不一定相同
B.从外植体开始的实验研究过程中需多次调整植物激素的比例
C.光照会抑制愈伤组织有机物的合成并降低紫杉醇含量
D.培养基中的有机物具有为愈伤组织提供能量等多种功能
【答案】C
【详解】A、同一植株的外植体若为体细胞,经诱导形成的愈伤组织基因型相同,但若外植体是花粉等生殖细胞,基因型则可能不同,A正确;
B、植物组织培养过程中,脱分化和再分化等不同阶段对生长素与细胞分裂素的比例要求不同,需要多次调整,以调控细胞的分裂与分化,B正确;
C、由表可知,黑暗条件下收获干重(12.10 g·L-1)显著高于光照组(9.13 g·L-1),但愈伤组织中无叶绿体或叶绿体未发育成熟,属于异养型组织,不能进行光合作用,其有机物依赖培养基提供,因此光照会抑制愈伤组织有机物的积累而不是合成。紫杉醇含量在黑暗组(0.0164%)更高,表明光照反而抑制紫杉醇合成,从而降低紫杉醇含量,C错误;
D、植物组织培养过程中,有机物可以为植物细胞提供必需的营养物质和能量,此外还可以调节渗透压,D正确。
故选C。
19.(25-26高三上·江苏·月考)紫花苜蓿(2n=32)是利用最广泛的豆科牧草,但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根(2n=24)富含缩合单宁,能防止反刍动物鼓胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质,研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿,过程如下图。相关叙述正确的是( )
注:IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段,R-6G抑制线粒体的功能
A.过程①可选择合适的酶并控制酶的浓度,来调控渗透压防止原生质体吸水涨破
B.过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性,其目的是降低杂种愈伤组织细胞的活力
C.过程⑤获得的杂种植株功效有差异的可能原因有染色体组成不同、遗传物质表达差异等
D.与单一PEG诱导融合相比,过程③使用PEG-高Ca2+-高pH法可提高原生质体融合的特异性
【答案】C
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①需选择纤维素酶和果胶酶,也需要控制酶浓度,且由于原生质体没有细胞壁的支持和保护,需要调控原生质体存在的溶液的渗透压防止原生质体吸水涨破,A错误 ;
B、IOA 抑制细胞有氧呼吸第一阶段,R -6G抑制线粒体的功能,可知过程②降低了紫花苜蓿和百脉根原生质体的活性,并未降低杂种愈伤组织细胞的活力,B错误;
C、杂种细胞经愈伤组织再分化为杂种植株后,可能因染色体组成的差异(如部分丢失)、基因表达水平不同等原因,导致所获得的杂种植株在抗臌胀病等方面的性状表现不尽相同,C正确,
D、PEG-高Ca2+-高pH法的主要作用是提高融合率,并不能提高原生质体融合的特异性,D错误。
故选C。
20.(2026·浙江·二模)长期压力会导致人体糖皮质激素分泌过多,进而诱导神经元凋亡,是引发抑郁症的原因之一。研究发现,孕酮可抑制糖皮质激素诱导的神经元凋亡,发挥神经保护作用,为抑郁症治疗提供了新思路。回答下列问题:
(1)长期压力下,人体下丘脑分泌______作用于垂体,促使垂体分泌相关激素作用于肾上腺皮质,进而使糖皮质激素分泌增多,此过程的调节方式为______调节,同时体现了激素分泌的______调节机制。
(2)研究表明,孕酮可作用于神经细胞的核内受体R和细胞膜上受体P而发挥保护作用,且受体P介导的保护效应更显著。为验证上述结论,研究人员进行了相关实验。
实验材料:神经研究常用材料PC12细胞、完全培养基、糖皮质激素、孕酮、RU486(受体R特异性抑制剂)、AG205(受体P特异性抑制剂)、流式细胞仪等。各项操作、检测细节不作要求。
①完善实验思路
步骤
操作
分组处理
取若干PC12细胞随机均分为A、B、C、D、E五组,各组处理如下:
A:完全培养基
B:完全培养基+糖皮质激素
C:完全培养基+______
D:完全培养基+______
E:完全培养基+糖皮质激素+孕酮+AG205
培养与检测
将各组细胞置于相同且适宜的条件下培养一段时间后,用流式细胞仪检测各组的细胞凋亡率。
②请绘制柱形图预测实验结果______。
③分析与讨论:
i.PC12细胞经诱导可形成细胞突起,具有神经细胞的某些特性,该过程称为______。PC12细胞能模拟神经元对糖皮质激素作出应答,是由于其能大量表达______。
ii.本研究仅在细胞水平探究孕酮的神经保护作用,为将结果更好应用于抑郁症临床治疗,请提出1个合理的后续研究思路______。
【答案】(1) 促肾上腺皮质激素释放激素 神经-体液 分级
(2) 糖皮质激素+孕酮 糖皮质激素+孕酮+RU486(顺序可调换) 细胞分化 糖皮质激素受体 构建抑郁模型动物,探究孕酮对模型动物抑郁样行为的改善效果及体内作用机制;探究孕酮在临床抑郁症患者治疗中的安全性和有效性;研究孕酮与现有抗抑郁药物联合使用的治疗效果(答出1点即可)
【详解】(1)糖皮质激素的分泌调节符合下丘脑-垂体-靶腺的分级调节模式,因此长期压力作为刺激,经神经系统作用于下丘脑,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质;该过程既有神经系统参与,又有激素分级调节,因此调节方式为神经-体液调节;同时体现了激素分泌的分级调节机制。
(2)①实验目的是验证孕酮通过核受体R和膜受体P发挥保护作用,且P保护效应更显著,遵循单一变量原则设计实验,分组处理为:A组:完全培养基,为空白对照,B组:完全培养基+糖皮质激素,为糖皮质激素模型组,C组:完全培养基+糖皮质激素+孕酮,为糖皮质激素+孕酮(两个受体都正常发挥作用),D组:完全培养基+糖皮质激素+孕酮+RU486,为抑制R、仅保留P功能组,E为抑制P、仅保留R功能组。
②将各组细胞置于相同且适宜的条件下培养一段时间后,用流式细胞仪检测各组的细胞凋亡率,A组无糖皮质激素,凋亡率最低,B组无孕酮保护,凋亡率最高,两个受体都发挥作用的C组凋亡率仅高于A组,仅P发挥作用的D组凋亡率低于仅R发挥作用的E组(P效应更显著),因此凋亡率大小为B组>E组>D组>C组>A组,故预测结果的柱形图为:。③i:PC12细胞经诱导形成具有神经特性的细胞,该过程是基因选择性表达的结果,属于细胞分化;PC12细胞能对糖皮质激素作出应答,是因为其表达了糖皮质激素特异性受体。
ii:目前仅在细胞水平完成研究,后续可从构建抑郁模型动物,探究孕酮对模型动物抑郁样行为的改善效果及体内作用机制、探究孕酮在临床抑郁症患者治疗中的安全性和有效性、研究孕酮与现有抗抑郁药物联合使用的治疗效果等。
21.(2026·浙江温州·二模)近年来,我国倡导科学的体重管理理念,体重管理的核心是维持能量摄入和消耗的动态平衡,若摄入长期大于消耗,则多余的能量会储存在脂肪中,导致体重增加。
回答下列问题:
(1)糖类和脂肪都是细胞的能源物质,等质量的脂肪彻底氧化分解消耗的氧气比糖类多,原因是____________。
(2)长期营养不良会引起头面部、腹部等身体局部组织出现水肿,原因是血浆蛋白合成减少,____________,组织液增多。
(3)研究表明,生酮饮食(KD)与低热量生酮饮食(LCKD)均能显著降低肥胖者的体重和血糖浓度,且短期内LCKD效果更明显。为研究两种饮食方式对降低肥胖大鼠体重和血糖浓度的效果,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:适龄、健康的雄性大鼠若干只,生酮饲料、低热量生酮饲料、高脂饲料、标准饲料等。
(要求与说明:实验条件适宜;相关指标的测量方法不做要求;干预期间每周取样1次,共5次。)
①完善实验思路:
Ⅰ.建立模型:选取大鼠若干只,随机均分为甲、乙、丙、丁4组。甲组饲喂标准饲料,其余组饲喂____________,10周后当大鼠体重超过甲组平均体重20%定为肥胖模型大鼠。测量记录各组大鼠的初始体重和血糖浓度,计算平均值。
Ⅱ.干预处理。
甲组:____________。
乙组:____________。
丙组:肥胖大鼠+低热量生酮饲料
丁组:肥胖大鼠+高脂饲料
Ⅲ.干预1周后,分别测量各组大鼠的体重、血糖浓度。
Ⅳ.____________。
Ⅴ.将所得数据进行统计与分析。
②预测实验结果(设计一个坐标,以曲线图形式表示干预处理后体重的变化)。____________。
③分析与讨论。
Ⅰ.实验中设置甲组做对照的目的是____________(写出1点即可)。
Ⅱ.长期盲目进行生酮饮食会导致血糖浓度过低,导致____________,出现头晕甚至昏厥现象。在人体健康的前提下,与普通饮食相比,长期生酮饮食者体内____________(填“胰岛α细胞”或“胰岛β细胞”)分泌活动较强,其分泌的激素能促进脂肪含量下降。
【答案】(1)脂肪中H比例高
(2)血浆渗透压下降,水分进入组织液
(3) 高脂饲料 健康大鼠+标准饲料 肥胖大鼠+生酮饲料 共干预5周,每周测量各组大鼠的体重、血糖浓度 作为对照判断肥胖模型构建是否成功/为体重和血糖浓度提供正常生理参照 大脑能量或葡萄糖供应不足 胰岛α细胞
【详解】(1)与糖类相比,脂肪中C、H比例高,所以等质量的脂肪彻底氧化分解消耗的氧气比糖类多。
(2)长期营养不良时,血浆蛋白合成减少,血浆渗透压下降,水分进入组织液,进而引起组织液增多,造成身体局部组织水肿。
(3)①完善实验思路:
Ⅰ.建立模型:本实验目的是研究生酮饮食(KD)与低热量生酮饮食(LCKD)对降低肥胖大鼠体重和血糖浓度的效果,自变量是饲料类型,因变量是大鼠体重和血糖浓度变化。建立模型时,甲组饲喂标准饲料,其余组需饲喂高脂饲料以获得肥胖模型大鼠。
Ⅱ.干预处理应遵循单一变量原则,甲组作为对照,为健康大鼠+标准饲料;乙组为研究生酮饮食的作用,为肥胖大鼠+生酮饲料。
Ⅲ.干预1周后,分别测量各组大鼠的体重、血糖浓度。
Ⅳ.根据要求“干预期间每周取样1次,共5次”,所以共干预5周,每周测量各组大鼠的体重、血糖浓度。
Ⅴ.将所得数据进行统计与分析。
②预测实验结果时,横坐标为时间,纵坐标为体重,需画出四条曲线,分别代表甲、乙、丙、丁组体重变化,体现出丙组(低热量生酮饮食)体重下降最明显,丁组(高脂饲料)体重最高,甲组(标准饲料)体重正常,乙组(生酮饮食)体重下降程度介于丙组和丁组之间,结果如图。
③分析与讨论。
Ⅰ.实验中设置甲组做对照,目的是判断肥胖模型构建是否成功或为体重和血糖浓度提供正常生理参照。
Ⅱ.长期盲目生酮饮食致血糖过低,会导致大脑能量或葡萄糖供应不足,出现头晕甚至昏厥现象。在人体健康前提下,长期生酮饮食者体内胰岛α细胞分泌活动较强,其分泌的胰高血糖素能促进脂肪含量下降。
22.(2026·浙江杭州·二模)当归多糖是当归的主要活性成分,研究表明其可降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖及糖化血红蛋白水平,并改善其免疫功能。回答下列问题:
(1)正常情况,人体血糖浓度升高时,胰岛________细胞分泌的胰岛素会增加,促进组织细胞_____________,抑制非糖物质转化成葡萄糖,从而降低血糖;Ⅱ型糖尿病患者常伴有胰岛素抵抗,即组织细胞对胰岛素的敏感性________(填“增强”或“减弱”),导致血糖无法有效降低。
(2)当归多糖可降低糖化血红蛋白水平。糖化血红蛋白由血红蛋白与葡萄糖不可逆结合生成,其含量与血糖浓度呈正相关,在体内稳定存在约120天。与检测空腹血糖浓度相比,检测糖化血红蛋白的优点有哪些?________
A.可反映人体长时间血糖水平 B.可随时采血取样无需空腹
C.可提高糖尿病诊断与药效评估的准确性 D.可用于评估组织细胞对胰岛素的敏感性
(3)研究显示硒化当归多糖比当归多糖更能增强巨噬细胞的吞噬能力。实验采用荧光标记的大肠杆菌作为吞噬底物,通过流式细胞仪检测巨噬细胞内的荧光信号强度,定量评估其吞噬能力强弱。根据下列材料和用具,完善实验思路,预测实验结果,并分析与讨论。
材料和用具:小鼠巨噬细胞、细胞培养液、当归多糖、硒化当归多糖、荧光标记的大肠杆菌、脂多糖(已知的免疫增强剂)、细胞培养瓶、流式细胞仪等。
(说明与要求:流式细胞仪操作方法不作要求,不考虑加入试剂对培养液体积的影响,实验条件适宜。)
①完善实验思路
ⅰ.将小鼠巨噬细胞用细胞培养液重悬,调整至适宜浓度,等量接种于细胞培养瓶中培养一段时间。
ⅱ.将上述培养瓶均分为A、B、C、D四组,其中,A组加入适量细胞培养液,_________,继续培养一段时间。
ⅲ.每组培养瓶_________,继续培养一段时间。
ⅳ.用预冷培养液洗涤细胞,离心收集巨噬细胞,重悬于细胞培养液中,通过流式细胞仪检测荧光强度,记录并处理实验数据。
②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示检测结果)。
③分析与讨论
实验过程的“重悬”是指通过机械分散作用,使细胞均匀分布在培养液中,其目的是_________。过程ⅳ中,用预冷的培养液分离巨噬细胞的目的是_________,洗涤并离心操作的目的是_________。
【答案】(1) β(B) 加速摄取、利用和储存葡萄糖 减弱
(2)ABC
(3) B组加入等量脂多糖、C组加入等量硒化当归多糖、D组加入等量当归多糖 加入适量且等量荧光标记大肠杆菌
准确调整细胞浓度、保证后续实验中细胞与试剂的充分接触、避免细胞聚集导致的实验误差 可减少巨噬细胞活化,保持细胞活性;降低酶活性,防止细胞损伤 去除未被吞噬的大肠杆菌
【详解】(1)正常血糖浓度升高时,胰岛β(B)细胞分泌胰岛素增加;胰岛素的功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖。胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素的敏感性减弱,胰岛素无法有效发挥降血糖作用,导致血糖居高不下。
(2)根据题干信息,糖化血红蛋白不可逆生成、在体内稳定存在120天、含量与血糖正相关,因此:
A、可反映近120天的长时间平均血糖水平,A正确;
B、其含量不受短期进食(空腹与否)影响,可随时采血无需空腹,B正确;
C、结果比单次检测空腹血糖更稳定,可提高糖尿病诊断与药效评估的准确性,C正确;
D、糖化血红蛋白仅反映血糖浓度,无法直接评估组织细胞对胰岛素的敏感性,D错误。
(3)本实验目的是验证“硒化当归多糖比当归多糖更能增强巨噬细胞吞噬能力”,遵循单一变量和对照原则,设置空白、不同处理、阳性对照共四组;巨噬细胞吞噬能力通过胞内荧光强度定量,因此需要终止吞噬反应、去除胞外游离荧光,排除干扰保证结果准确。①据此完善思路:B组加入等量当归多糖,C组加入等量硒化当归多糖,D组加入等量脂多糖;加入等量的荧光标记大肠杆菌 ②预测实验结果(柱形图):。
③ 分析讨论:重悬的目的:准确调整细胞浓度、保证后续实验中细胞与试剂的充分接触、避免细胞聚集导致的实验误差;预冷培养液的目的:可减少巨噬细胞活化,保持细胞活性;降低酶活性,防止细胞损伤;洗涤离心的目的:去除未被巨噬细胞吞噬的游离荧光标记大肠杆菌,避免胞外荧光干扰检测结果。
23.(2026·浙江·二模)黄瓜喜温,冬春低温严重影响黄瓜苗生长。为研究施氮量对低温胁迫下黄瓜生长的影响,研究人员用含有不同浓度硝态氮(形态)的营养液分别处理低温胁迫下的黄瓜苗,并在实验的第1、8、12天测定各项数据,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
时间
(d)
叶绿素含量
(SPAD)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmmol·m-2·s-1)
T0
(0mmol/L)
1
8
12
45.95
32.33
29.62
10.90
4.52
3.28
419.9
307.1
327.0
T1
(12mmol/L)
1
8
12
49.73
41.08
32.41
9.30
7.80
4.63
375.6
318.4
325.5
T2
(24mmol/L)
1
8
12
51.10
36.67
35.39
8.74
7.23
6.34
366.8
320.0
345.1
(1)配制营养液时,除硝态氮浓度外,其他离子含量和pH均保持一致,目的是______。取T0组第1天的黄瓜苗叶片用______提取光合色素后分离,结果显示滤纸条上各条带颜色浅,且宽度窄,从实验操作角度分析,可能原因是______(写2点)。
(2)据表可知,随着低温胁迫时间延长,黄瓜苗的______下降,直接影响光反应阶段______的合成,进而限制碳反应阶段的______过程,最终导致光合速率下降。与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,请解释其原因______。
(3)施氮能缓解低温胁迫对黄瓜苗光合作用的抑制,第12天时______组缓解效果更显著。第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是______。
A.低温导致根系丧失吸收氮的能力
B.此时植株对氮的需求较低,主要依赖自身储存的氮
C.吸收外源硝态氮消耗能量,T0组可减少能量消耗
(4)请结合本实验结果,为冬春季节低温环境下黄瓜苗的科学施氮提出合理建议______。
【答案】(1) 排除其他离子含量、pH等无关变量对实验结果的干扰 95%酒精(或无水乙醇) 研磨不充分、画滤液细线次数太少、无水乙醇加入过多稀释色素等
(2) 叶绿素含量 ATP、NADPH 三碳酸还原 缺氮引起酶、ATP、NADPH、光合色素等光合作用相关物质的缺乏
(3) T2 C
(4)根据低温胁迫时长调整施氮量,短期低温可适当降低施氮量,长期低温则适当提高施氮
【详解】(1)本实验自变量是硝态氮浓度,其余影响实验的因素属于无关变量,保持无关变量一致的目的是遵循单一变量原则,排除其他离子含量、pH等无关变量对实验结果的干扰;光合色素易溶于有机溶剂,常用95%酒精(无水乙醇)提取;滤纸条上色素带浅窄说明色素总量少,从操作角度分析,常见原因可能是研磨不充分、画滤液细线次数太少、无水乙醇加入过多等。
(2)从表格数据可知,随低温胁迫时间延长,黄瓜苗的叶绿素含量逐渐下降;叶绿素吸收光能减少,直接影响光反应合成ATP和NADPH;进而限制碳反应阶段的三碳酸的还原过程,最终导致光合速率降低;与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,其原因可能是T0组不施氮,相同胁迫时间下缺氮引起酶、ATP、NADPH、光合色素等光合作用相关物质的缺乏,导致净光合速率下降更快。
(3)从表格数据可知,第12天时,T2组叶绿素含量、净光合速率均最高,说明T2组缓解低温胁迫的效果最显著;第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是T0呼吸消耗有机物更少,因为植物吸收硝态氮是主动运输,需要消耗呼吸作用提供的能量,施氮组需要吸收外源硝态氮,能量消耗多、呼吸更强,另外第1天低温对根系丧失吸收氮的能力影响还不大,且此时各组自身储存的氮大致相同,C正确,AB错误。
(4)根据本实验的结果,冬春季节低温环境下黄瓜苗的科学施氮的建议是:根据低温胁迫时长调整施氮量,短期低温可适当降低施氮量,长期低温则适当提高施氮。
24.(2026·浙江·二模)为探究不同CO2施肥方式对葡萄叶片光合特性的影响,某研究小组进行了实验。CK组不施肥,TW组采用CO2传统施肥(利用化学反应袋施加CO2),IW组采用CO2加气灌溉施肥(通过地下滴灌管道施加CO2)。实验结果如图所示。
回答下列问题:
(1)据图a分析,与CK组相比,TW组和IW组的净光合速率均有所提高,原因是______。同一灌溉周期内,三组净光合速率均呈现先上升后下降的趋势,可能与土壤中______等环境因素的变化有关。
(2)研究发现,两种施肥方式还提高了叶片叶绿素a和叶绿素b的含量,且IW组叶绿素a/b值显著高于其他组。由此推断IW组的光饱和点______(“高于”或“低于”)TW组。叶绿素含量升高,直接促进了光反应中______的合成,为碳反应提供更多能量和还原力。
(3)图b和c显示,IW组的气孔导度和蒸腾速率均低于CK组和TW组,但结合图a和d分析,IW组却能维持较高的净光合速率和水分利用效率。推测其可能的原因是:CO2加气灌溉施肥能______,从而在气孔开放程度较小的情况下,仍能满足碳反应对CO2的需求。
(4)葡萄叶肉细胞中存在一种由B基因编码的水通道蛋白。研究发现,在正常条件下,野生型葡萄和B基因过量表达的突变株系气孔开放程度基本相同,但突变株系光合速率更高。科学家推测B蛋白过量表达可能促进了CO2的利用。为验证这一推测,写出实验思路并预期实验结果。
实验思路:①______分别编号甲组、乙组。②______,分别检测两组的胞间CO2浓度。
预期结果:______。
【答案】(1) TW组和IW组提高了CO2浓度,促进了碳反应的进行 水分或无机盐(矿质元素)
(2) 高于 ATP和NADPH
(3)将CO2更直接地输送至根系或叶片附近,提高了CO2的利用效率
(4) 选择等量长势一致的野生型葡萄和突变体葡萄植株 在相同且适宜的条件下培养一段时间 野生型葡萄的胞间CO2浓度高于突变体
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和H+的过程,H+与NADP+结合形成NADPH。该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与 1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】(1)已知CK组不施肥,TW组采用CO2传统施肥(利用化学反应袋施加CO2),IW组采用CO2加气灌溉施肥(通过地下滴灌管道施加CO2),据图a分析,与CK组相比,TW组和IW组的净光合速率均有所提高,原因是TW组和IW组提高了CO2浓度,促进了碳反应的进行。同一灌溉周期内,三组净光合速率均呈现先上升后下降的趋势,可能与土壤中水分或无机盐(矿质元素)等环境因素的变化有关,这些因素都会对净光合速率产生影响。
(2)研究发现,两种施肥方式还提高了叶片叶绿素a和叶绿素b的含量,且IW组叶绿素a/b值显著高于其他组。因为叶绿素a/b值高意味着吸收、转化光能的能力有变化,IW组对光能的捕获能力更强,由此推断IW组的光饱和点高于TW组。叶绿素含量升高,直接促进了光反应中ATP和NADPH的合成,为碳反应提供更多能量和还原力。
(3)图b和c显示,IW组的气孔导度和蒸腾速率均低于CK组和TW组,但结合图a和d分析,IW组却能维持较高的净光合速率和水分利用效率。推测其可能的原因是:CO2加气灌溉施肥能将CO2更直接地输送至根系或叶片附近,提高叶片对CO2的利用效率,从而在气孔开放程度较小的情况下,仍能满足碳反应对CO2的需求,同时减少水分散失,提高水分利用效率。
(4)科学家推测B蛋白过量表达可能促进了CO2的利用,本实验为了验证这一推测是正确的,进行了相关实验,自变量为B基因是否过量表达,因变量为胞间CO2浓度。
实验思路:
①选择等量长势一致的野生型葡萄和突变体葡萄植株分别编号甲组、乙组。
②在相同且适宜的条件下培养一段时间,分别检测两组的胞间CO2浓度。
预期结果:野生型葡萄的胞间CO2浓度高于突变体,因为推测B蛋白过量表达可能促进了CO2的利用,所以突变株系(乙组)胞间CO2浓度更低。
25.(2026·浙江·模拟预测)盐碱胁迫常导致作物光合能力下降。为探究间作对盐碱胁迫下作物光合作用下降的缓解效应,科研人员在黄河三角洲滨海盐碱地开展甜高粱(C₄植物)与沙打旺(C3豆科牧草)间作试验。根据多位科研人员的研究结果,整理关键生理指标如下表:
处理
最大净光合
速率(Pn)
气孔导
度(Gs)
胞间CO2
浓度(Ci)
叶绿素含
量(FW)
光饱
和点
光补
偿点
Fv/Fm(PSⅡ最
大光化学效率)
单作甜高粱
28.5
0.32
195
2.8
1850
42
0.78
间作甜高粱
32.6
0.38
168
3.4
2050
35
0.82
单作沙打旺
18.7
0.24
265
2.5
1200
38
0.76
间作沙打旺
22.3
0.29
262
3.1
1380
29
0.80
(注:Fv/Fm反映光系统Ⅱ(PSⅡ)原初光能转换效率,正常值为0.75-0.85,低于0.75表明受抑制或胁迫损伤。表中各指标单位略去。)
回答下列问题:
(1)间作显著提高两种植物的叶绿素含量,增强了对______光的吸收能力。若用纸层析法分离色素,滤纸条上从上到下第三条带代表_______,该方法_______(填“能”或“不能”)准确测定其含量。
(2)气孔导度(Gs)增大有利于CO2进入叶肉细胞,CO2在叶绿体______中与_____结合生成有机酸。间作甜高粱的最大净光合速率(Pn)升高,胞间CO2浓度(Ci)降低,说明其光合速率提升主要源于碳反应中______效率的提高,而非气孔因素导致,对照可发现,间作沙打旺的Pn上升,则是受_______因素主导。
(3)间作沙打旺的光补偿点降低,表明其在________光强下即可开始积累有机物;光饱和点提高,说明其在强光下仍能维持较高光合速率,这与其叶绿素含量增加和_______功能改善有关。若在实验中突然遮光,则短时间内沙打旺叶肉细胞中三碳酸含量将______。
(4)间作可减弱甜高粱下部叶片因强光和高温导致的______现象,同时,可使下层沙打旺获得更适宜的光强,避免强光胁迫,提高群体光能利用率。
【答案】(1) 可见(或红光和蓝紫) 叶绿素a 不能
(2) 基质 C5(或RuBP) CO2固定(或羧化) 气孔
(3) 较低 PSII 增加
(4)“午休”(或光合“午休”)
【分析】光合作用可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段,光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与NADP+结合,形成NADPH,二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP;暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的,包括CO2的固定和C3的还原。
【详解】(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此叶绿素含量增加会增强对可见光(或红光和蓝紫)的吸收能力;纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸条上色素带从上到下的顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,第三条带为叶绿素a;纸层析法的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,只能将色素分离并通过色素带宽窄初步判断含量的多少,无法精准测定色素的具体含量。
(2)CO2的固定属于光合作用暗反应阶段的过程,暗反应发生在叶绿体基质中,暗反应中,CO2会与C5(或RuBP)结合,生成C3,该过程为CO2的固定;间作甜高粱的胞间CO2浓度降低,说明其叶片对CO2的利用效率提升,即碳反应中CO2固定(羧化)的效率提高,进而推动净光合速率(Pn)升高;对照可发现,间作后沙打旺的气孔导度从0.24升高到0.29,间作后沙打旺的胞间CO2浓度略有减少(265→262),但净光合速率却明显上升(18.7→22.3),说明其光合速率提升不是因为碳反应(暗反应)对CO2的利用效率提升(若碳反应效率提升,胞间CO2浓度会显著下降),而是气孔导度增大带来的CO2供应增加(气孔因素)成为了光合速率上升的主导因素。
(3)光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度,光补偿点降低,意味着植物在更低的光照强度下,光合速率就能超过呼吸速率,开始积累有机物;表格中间作沙打旺的Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)的功能得到改善,叶绿素含量增加与光系统功能提升 ,使光能捕获与转化效率提高 ,沙打旺强光下光抑制减轻,光饱和点提高,强光下仍能维持较高光合速率;突然遮光会导致光反应停止,ATP和NADPH的生成减少,三碳酸(C3)的还原过程受阻,但此时CO2的固定仍在进行,C5持续转化为C3,因此叶肉细胞中三碳酸的含量会增加。
(4)高温强光条件下,植物为减少水分散失会关闭部分气孔,导致CO2供应不足,光合速率下降,该现象为光合“午休”,间作时甜高粱的叶片可遮挡强光,降低下部叶片的温度和光照强度,减弱光合午休现象,同时为下层的沙打旺提供适宜的光照,提高群体光能利用率。
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