专题09 实验与探究(2大题型)(江苏专用用)2026年高考生物二模分类汇编
2026-05-28
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3份
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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-试题汇编 |
| 知识点 | 实验与探究 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.75 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58078752.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦高中生物实验与探究专题,汇编2026年江苏多地二模真题,涵盖教材实验与实验设计两大题型,强化实验操作、科学史及探究能力,适配二模复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|教材实验|18题|涵盖洋葱实验、色素提取、DNA粗提取等基础实验,科学史(摩尔根假说-演绎法)及实验操作(显微镜使用、PCR)|注重实验细节辨析,如“95%酒精提取DNA”操作正误,科学方法(同位素标记法)应用|
|实验设计|7题|结合干旱对茶树影响、GLP-1降血糖机制、eDNA技术等科研情境,涉及数据图表分析与实验设计|以真实科研为背景,如“工程菌精准递送抗癌药物”实验设计,考查变量控制与结果预测,贴合高考命题趋势|
内容正文:
专题09 实验与探究
2大题型概览
题型1 教材实验
题型2 实验设计
(
教材实验
题型
1
)
1.(2026江苏南通、苏北七市二模)洋葱是高中生物学常见的实验材料,相关叙述正确的是( )
A.向洋葱鳞茎组织样液中同时加入NaOH、CuSO4后,观察到砖红色沉淀
B.用纸层析法分离洋葱管状叶的色素,观察到最上面的色素带呈橙黄色
C.取洋葱根尖2~3 cm制片后显微观察,伸长区细胞均处于分裂间期
D.用95%的酒精提取洋葱研磨液中的DNA,离心后取上清液可得到DNA溶液
2.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)下列关于高中生物学“探究·实践”的叙述,错误的是( )
A.“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温影响细胞有丝分裂中染色体的运动
B.“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌并接种
C.“调查人群中的遗传病”实验中,选取群体中发病率较高的单基因遗传病更易推断其遗传方式
D."DNA粗提取“实验中,采用冷酒精作为DNA溶剂可初步分离DNA与蛋白质
3.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)下列各项实验中所用试剂的作用相同的是( )
A.盐酸:“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目变化”
B.CuSO4:“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”
C.酒精:“检测生物组织中的脂肪”和“研究土壤中小动物类群的丰富度”
D.蔗糖:“探究植物细胞的吸水和失水”和“菊花的组织培养”
4.(2026江苏南通通州二模)下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A.摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B.孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C.艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
5.(2026江苏南通通州二模)下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A.DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B.土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C.制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D.电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
6.(2026江苏徐州一中二模)结合教材安排的实验或探究分析,下列相关叙述错误的是( )
A.可用荧光标记法证明细胞膜具有流动性
B.探究酵母菌呼吸方式遵从相互对照原则
C.一般利用菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体
D.用血细胞计数板统计酵母菌数量时,若稀释度不够,计数结果往往偏小
7.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)关于使用光学显微镜观察的实验,下列叙述错误的是( )
A.检测花生子叶中的脂肪时,会观察到细胞内和细胞间隙中都有橘黄色颗粒
B.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验时,会观察到一些无色细胞
C.观察黑藻细胞的叶绿体时,高倍镜下能找到多个由类囊体堆叠而成的基粒
D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,高倍镜下能观察到酵母菌的芽体
8.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)关于“绿叶中色素的提取”和“DNA的粗提取”两个实验,下列叙述正确的是( )
A.都可选择菠菜作为材料,分别利用叶绿体和细胞核
B.都以酒精作为溶剂,分别溶解色素和DNA
C.都需要进行研磨,分别添加SiO2和CaCO3
D.都需要进行过滤,分别收集滤液和滤渣
9.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是( )
A.恩格尔曼用水绵为材料发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B.尼伦伯格、马太在无细胞体系下破译了第一个密码子UUU
C.鲁宾和卡门利用18O标记设计对照组和实验组证明光合作用放出的O2来自水
D.梅塞尔森和斯塔尔利用假说-演绎法和同位素标记法证明了DNA的半保留复制
10.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)高中生物学实验中,下列实验操作能达到所述目标的是( )
A.用甘蔗做还原糖鉴定实验不会出现砖红色沉淀
B.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
C.向血球计数板上滴加培养液后盖盖玻片可避免调查结果偏大
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,可能获得相同的生根数
11.(2026江苏南京、镇江部分学校二模)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.PCR复性温度与引物的长度以及引物中GC碱基对的相对含量有关
B.实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
D.在同一电场作用下,通常DNA片段越长,在凝胶中迁移速率越慢
12.(2026江苏南京、镇江部分学校二模)生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程,是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是( )
A.萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶,证实了大部分酶是蛋白质,少数酶是RNA
B.梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
C.林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点
D.美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
13.(2026江苏淮北中学二模练习)生物科学的发展离不开技术的支持和科学方法的运用。下列相关叙述正确的是( )
A.电子显微镜的发明促进了细胞学说的提出
B.荧光标记法证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动
C.RNA聚合酶的发现促进了PCR技术的发明
D.放射性同位素标记技术证明光合作用释放的氧来自水
14.(2026江苏淮北中学二模练习)下列关于DNA的实验叙述错误的是( )
A.菜花、猪肝、酵母菌均可作为DNA粗提取的实验材料
B.粗提取的DNA需溶于2mol/L NaCl溶液后再加入二苯胺试剂进行鉴定
C.电泳操作中,PCR扩增产物与含溴酚蓝的凝胶载样缓冲液混合后注入加样孔
D.待指示剂前沿迁移到凝胶边缘时停止电泳,将凝胶置于紫外灯下观察和照相
15.(2026江苏南京二模)关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述错误的是( )
A.采集小动物时,土壤与花盆壁之间留一定空隙便于小动物爬出
B.采集蚯蚓、鼠妇等大型土壤动物时,可以采用镊子直接夹取
C.有些体型微小的土壤动物可放在载玻片上,借助放大镜、体视显微镜观察
D.在一定面积(体积)样地中,直接数出各种群个体数目的统计方法是记名计算法
16.(2026江苏南京二模)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
B.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
17.(2026江苏南通、苏北七市二模)南通某中学兴趣小组以黑藻为材料,利用0.05 g⋅mL-1的尿素进行质壁分离及复原实验,观察到如下图结果。相关叙述错误的是( )
A.以黑藻细胞中的叶绿体作为“参照物”有利于观察到原生质体的边界
B.制作装片时,直接取黑藻小叶置于载玻片的水滴中,盖上盖玻片
C.图中方框内可观察到一个黑藻细胞中有两个排列整齐的原生质体
D.实验17 min时,黑藻细胞的液泡正在变大,此时正发生质壁分离复原
18.(2026江苏南通、苏北七市二模)探究生物遗传物质的过程中有许多经典实验。相关叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明R型细菌含有促使S型细菌转化的“转化因子”
B.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA
D.烟草花叶病毒的感染实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质和蛋白质合成的模板
(
实验设计
题型2
)
1.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)下列有关生物学实验及方法的叙述,正确的是( )
A.无人机搭载的摄像头拍摄调查任务时获得的照片属于物理模型
B.进行DNA粗提取时,采用冷酒精作为DNA的溶剂可初步分离DNA与蛋白质
C.葡萄糖、酒精都能与酸性重铬酸钾发生颜色反应,因为两者都具有氧化性
D.为防止样品飘散,需将扩增到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后缓慢注入加样孔
2.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)干旱引起的茶树叶片早衰会严重影响茶叶的产量和品质。请回答下列问题:
(1)茶树叶片枯萎过程中,叶片由深绿色逐渐变成黄褐色,主要是因为光合色素中________含量减少而引起的。为了分离出各种光合色素,常用的试剂是________。
(2)某科研团队开展了干旱胁迫对油茶生长和光合生理特性影响的研究,结果如下表。
处理
枯叶数(片)
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)
正常水分
1.00
7.40
0.14
319
轻度干旱胁迫
2.33
5.56
0.12
318
中度干旱胁迫
3.33
2.41
0.05
319
重度干旱胁迫
4.33
2.13
0.03
320
①重度干旱胁迫条件下,茶叶生长缓慢,若一天中光照和黑暗时长相等,则其呼吸强度应不高于________μmol·m-2·s-1。
②在研究过程中,所有茶树的光照强度、叶面温度相等,结合表中数据分析,干旱胁迫下茶树净光合速率下降________(选填“是”或“不是”)气孔因素造成的,理由是________。
(3)该团队继续对茶树叶片衰老的分子机制开展了研究。为探究M10蛋白和M2蛋白与叶片衰老之间的关系,科学家进行了下列三组实验,结果如图1所示。
对照组选用的实验材料为________的茶树,实验结果初步表明________。
(4)间作也是提高茶树品质的一种方法,其有利于提高茶树净光合速率Pn,还有利于改善土壤环境。
①图2中的a曲线是种植桐木前茶树Pn的曲线,在10:00-12:00时间段,茶树净光合作用下降的可能原因________。
A.光合作用强度小于呼吸作用强度
B.温度过高,气孔导度下降,CO2供应减少,暗反应减弱
C.外界光照强度下降,光反应减弱
D.温度升高,呼吸作用增强
②种植桐木后茶树的Pn是曲线________,此种植模式下,茶树一天内有机物含量最多的时刻大约为________。
3.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽1(GLP-1)类似物,使用后可长效降低血糖。人体内GLP-1的部分作用机制如图1所示,请回答下列问题:
(1)肠道L细胞产生的GLP-1,一方面依次经过________等内环境成分,到达并结合________细胞膜上的GLP-1受体,激活相关酶,使ATP转化为cAMP,进一步激活蛋白激酶A(PKA),激活的PKA既可以关闭________,使细胞膜去极化;同时,又可以激活Ca2+通道,使Ca2+内流并产生________电位。细胞内Ca2+浓度增加,促使包裹着胰岛素的囊泡与细胞膜融合,将胰岛素释放到血液中。另一方面,GLP-1分泌到消化道,通过神经调节,最终使PPC神经元释放GLP-1,作用于下丘脑,进而使________(“交感”“副交感”)神经兴奋,抑制胃肠蠕动,减少进食。
(2)根据以上机制推测:口服葡萄糖和注射等量葡萄糖相比,________方式更加促进胰岛素含量增加。
(3)为进一步探究GLP-1类似物的降血糖机制,现将________小鼠平均分成3组,分别在A、B时间点之后开始给3组注射适量且等量的以下实验试剂之一:STZ(能特异性诱导胰岛B细胞凋亡)、GLP-1类似物、生理盐水(如表),在相同条件下培养小鼠,期间持续检测小鼠空腹血糖浓度,结果如图2,全部注射流程结束后检测3组小鼠的胰岛B细胞数量和胰岛素表达量,结果如图3所示。
组别
一组①
二组②
三组③
A时间点
生理盐水
STZ
STZ
B时间点
生理盐水
甲
乙
(4)根据题目信息分析,表中的甲处注射的物质是________,乙处注射的物质是________。
(5)综合分析上述结果,GLP-1类似物降血糖的机制除了通过减少进食量改善血糖,还可能有________。
4.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)S蛋白能够特异性识别癌细胞表面抗原,L蛋白是一种可被低氧环境激活的菌体裂解酶,科研人员将S蛋白基因和L蛋白基因连接为S—L融合基因,利用腺病毒AAV构建基因表达载体,再利用AAV和大肠杆菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理,将S—L融合基因导入大肠杆菌基因组中,构建出能够精准递送抗癌药物的工程菌。请回答下列问题:
(1)已知S蛋白基因转录时以b链为模板,L基因转录时以a链为模板。在构建S—L融合基因时,最好使用限制酶________分别切割S蛋白基因和L蛋白基因;将S—L融合基因连接至AVV载体时,需利用限制酶________对S—L融合基因进行切割。
(2)AAV作为基因表达载体,其组成除图2所示结构外还有复制原点、________(答出两点)。
(3)将基因表达载体导入大肠杆菌后,获得甲、乙两种大肠杆菌,分别提取其DNA,加入引物1、2、3扩增并电泳,结果如图3所示。其中成功导入S—L融合基因的大肠杆菌为________(填“甲”或“乙”);条带③为用引物________扩增的产物。若要排除PCR体系污染导致的假阳性,还应增设________组作为阴性对照。
(4)已知癌细胞周围为低氧环境。把抗癌药物注入含S—L融合基因的工程菌中,该工程菌可实现抗癌药物的精准递送,分析其机理是________。获得成功整合S-L融合基因的工程菌后,需要验证其功能是否符合预期。研究人员设计了如下实验,请完成下表:
实验步骤目的
简要操作过程
癌细胞培养
适宜条件下培养癌细胞后,随机均分为A、B、C、D四组。
实验处理
A组:工程菌+正常氧培养(21%O2)
B组:________
C组:等量的普通大肠杆菌(不含S-L融合基因)+低氧培养(1%O2)
D组:等量的普通大肠杆菌+正常氧培养(21%O2)
检测指标
培养液中大肠杆菌的密度、大肠杆菌裂解酶的活性、________。
5.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)环境DNA(eDNA)技术是通过采集环境样品(水、土壤等),提取其中生物释放的微量DNA,进而监测物种分布、评估目标物种的相对生物量的新兴技术。研究人员利用eDNA技术,调查了长江流域江苏段长江江豚的分布,请回答下列问题。
(1)长江江豚与东亚江豚曾被归为窄脊江豚的两个亚种,2018年被认定为独立物种。大样本全基因组测序可为长江江豚的物种界定提供___________水平的进化证据。研究发现,长江江豚的渗透调节基因的___________发生定向改变而适应淡水生活,最终与东亚江豚之间形成了___________。
(2)已有研究表明,使用小孔径滤膜抽滤水样能最大限度地富集水样中的DNA。研究人员比较了不同保存条件对eDNA提取的影响,请完善下表。
实验步骤
简要操作过程
采集水样
选取长江流域江苏段能观测到长江江豚活动的水域作为采样点。采集到的表层水样置于全新1L可密封的广口瓶中,广口瓶在使用前使用10%次氯酸钠溶液进行①___________处理。
处理水样,②___________
将采集到的水样随机分配,分别置于室温(20℃)或冷藏(4℃)条件下保存。每种水样在保存后的第6、24、48、72、144、216、312小时,分别使用尼龙滤膜(5μm孔径)抽滤1L,提取滤膜上的DNA.每组设置6个重复。
设计引物,进行荧光定量PCR
根据长江江豚线粒体D-loop区域基因序列进行特异性引物设计。使用试剂盒进行荧光定量PCR,PCR体系中除荧光染料、引物、DNA样本、含Mg2+缓冲液外,还有③___________。
分析实验结果
处理数据,绘制曲线如图。据图可知,④___________会影响水样中的eDNA的平均浓度。若在研究中不能立即处理水样,可将水样⑤___________(保存条件)。
(3)eDNA在夏季的降解速率高于冬季,但研究人员发现同一采样点的夏季水样中长江江豚eDNA浓度显著高于冬季。请做出合理解释:长江江豚在夏季的交配、摄食、抚幼等活动更活跃,___________;也可能是长江江豚会根据___________的季节性变化,进行季节性迁移。
6.(2026江苏徐州一中二模)恶性肿瘤(癌症)是威胁人类生命的主要杀手。人体免疫细胞识别并杀伤肿瘤细胞涉及多个步骤:①癌细胞由于变异产生“非自身”蛋白肽,呈递到自身细胞表面或被专职的抗原呈递细胞捕获后呈递;②免疫细胞识别该蛋白肽,并被激活;③免疫细胞释放细胞因子杀伤肿瘤细胞。具体过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)癌细胞的产生主要是由于一系列______ 的致癌突变的积累导致,其质膜上的糖蛋白______ ,引起表面结构发生变化。
(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽经过蛋白酶体降解后,通过抗原加工相关转运蛋白(TAP)进入内质网,并与MHC(组织相容性复合物)结合,经_______ 进一步加工分泌转运至细胞表面,与T细胞受体TCR结合,激活T细胞从而杀伤肿瘤细胞,实现_______ 这一基本功能。T细胞还通过一种名为CD28的共激活受体,结合肿瘤细胞表面的______ ,来完全激活T细胞的抗肿瘤功能,确保T细胞在攻击“敌人”的战斗中发挥最大威力。
(3)正常机体中,活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后,细胞毒性T细胞受到抑制,其意义是_________ 。狡猾的癌细胞会利用这种机制进行逃逸,癌细胞可通过_______ (选填“提高”或“降低”)PD-L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖,甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡。据图可知,采用免疫阻断疗法解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备________ 阻断肿瘤细胞与T细胞的结合。
(4)胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素,这些异常胰岛素水解产生的肽段与MHC形成的复合物称为ID.研究发现,接受免疫阻断治疗后,血浆中干扰素IFNγ增多,细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因,研究者以小鼠为材料设计实验探究,过程如下:
步骤或目的
简要操作过程
①________
从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养,培养液中通常加入(动物)血清,在气体环境为②_____ 的CO2培养箱中培养,筛选并建立细胞系
分组并在相同且适宜的环境条件下培养
甲组:③________
乙组:细胞毒性T细胞和IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养
丙组:细胞毒性T细胞单独培养
实验结果的检测
检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量
记录实验结果并处理
实验结论
④________
7.(2026江苏南京二模)压力过大易早生华发,机制如下图所示。正常情况下,黑色素细胞干细胞(McSC)持续少量增殖、分化成黑色素细胞,并转移至表皮分泌黑色素使头发呈黑色。请回答下列问题:
(1)压力过大导致途径I、Ⅱ都分泌NE,其属于的化学信号类型分别是_____。压力过大激活_____(从“交感”“副交感”中选填)神经,导致McSC过度应激反应,在短期内过度_____,提前耗竭,从而缺少黑色素来源,头发变白。
(2)用染发的手段仅能掩盖白发,但无法逆转McSC的耗竭。研究发现McSC耗竭与活性氧(ROS)介导的氧化应激密切相关。某科研团队开发出一种靶向干预系统(由ROS响应释放机制与抗氧化纳米颗粒组成),为验证其抑制白发生成的效果,开展如下研究:
(ⅰ)实验过程
取_____小鼠30只,随机均分为A(对照组)、B(模型组)、C(实验组)三组。
A组:_____,不施加靶向干预系统;
B组:皮下注射等量低浓度的H2O2溶液,不施加靶向干预系统;
C组:_____,施加适量靶向干预系统。
采用免疫荧光染色定期测定并计算每组小鼠注射区域内平均每个毛囊中McSC数量,结果如下图。
(ⅱ)实验结果与分析
①靶向干预系统能_____小鼠毛发变白比例,原因是_____。
②C组平均每个毛囊中McSC的数量低于A组,结合本题研究可能的原因是_____。
③进一步验证“靶向干预系统通过保护McSC抑制白发生成”,本实验中还需检测_____,预期结果是_____。
(
1
)
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$
专题09 实验与探究
(
教材实验
题型
1
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
A
A
C
C
A
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
C
C
B
D
A
A
C
C
(
实验设计
题型2
)
题号
1
答案
D
2.【答案】(1) 叶绿素 层析液
(2) 2.13 不是 气孔导度虽然下降,但胞间CO2浓度没有明显变化
(3) M10和M2基因正常表达 M10蛋白能促进叶片的衰老,M2蛋白能延缓叶片衰老
(4) BD c 16∶30
3.【答案】(1) 组织液、血浆、组织液 胰岛B 钾离子通道 动作 交感
(2)口服葡萄糖
(3)生理状态一致的(血糖正常的)健康小鼠
(4) GLP-1类似物 生理盐水
(5)①增加胰岛B细胞的数目②促进胰岛素基因的表达
4.【答案】(1) XbaI、SpeI PstI、BglII
(2)有目的基因、标记基因
(3) 乙 1和2 不加模板DNA的空白对照
(4) 工程菌中表达的S蛋白可特异性结合癌细胞抗原,将工程菌引至癌细胞,癌细胞周围的低氧环境激活L蛋白导致工程菌破裂,抗癌药物释放 等量的工程菌+低氧培养(1%O2) 培养液中抗癌药物的含量和癌细胞数量
5.【答案】(1) 分子 基因频率(或频率) 生殖隔离
(2) 消毒 提取DNA 耐高温DNA聚合酶和dNTP 保存温度和时间 在冷藏条件下保存不超过48h
(3) 释放到水体的eDNA更多 食物资源
6.答案】(1) 原癌基因和抑癌基因 减少
(2) 高尔基体 免疫监视 B7
(3) 避免免疫系统过度激活,导致自身免疫病的发生 提高 PD-L1单克隆抗体
(4) 细胞毒性T细胞的获取和培养 95%空气和5%CO2 细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养 IFNγ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用
7.【答案】(1) 激素、神经递质 交感 增殖分化
(2) 健康且毛色一致的黑色 皮下注射适量的生理盐水 皮下注射等量低浓度的H2O2溶液 降低 清除ROS,减少McSC耗竭 抗氧化纳米颗粒浓度不足 三组 McSC增殖能力 实验组低于模型组,稍高于对照组
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专题09 实验与探究
2大题型概览
题型1 教材实验
题型2 实验设计
(
教材实验
题型
1
)
1.(2026江苏南通、苏北七市二模)洋葱是高中生物学常见的实验材料,相关叙述正确的是( )
A.向洋葱鳞茎组织样液中同时加入NaOH、CuSO4后,观察到砖红色沉淀
B.用纸层析法分离洋葱管状叶的色素,观察到最上面的色素带呈橙黄色
C.取洋葱根尖2~3 cm制片后显微观察,伸长区细胞均处于分裂间期
D.用95%的酒精提取洋葱研磨液中的DNA,离心后取上清液可得到DNA溶液
【答案】B
【详解】A、检测还原糖时,斐林试剂的NaOH和CuSO4需先等量混合均匀后再加入组织样液,且需要50~65℃水浴加热才能产生砖红色沉淀,A错误;
B、纸层析法分离光合色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度最高的胡萝卜素扩散最快,位于滤纸条最上方,呈橙黄色,洋葱管状叶含有光合色素,可得到该结果,B正确;
C、观察细胞有丝分裂应取洋葱根尖2~3mm的分生区,制片后进行观察,C错误;
D、DNA不溶于95%的冷酒精,加入95%酒精的目的是使DNA析出,离心后DNA存在于沉淀物中,上清液为杂质溶液,D错误。
2.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)下列关于高中生物学“探究·实践”的叙述,错误的是( )
A.“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温影响细胞有丝分裂中染色体的运动
B.“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌并接种
C.“调查人群中的遗传病”实验中,选取群体中发病率较高的单基因遗传病更易推断其遗传方式
D."DNA粗提取“实验中,采用冷酒精作为DNA溶剂可初步分离DNA与蛋白质
【答案】D
【详解】A、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,而纺锤体的功能是牵引后期姐妹染色单体分离后的染色体向细胞两极移动,因此低温会影响染色体的运动,A正确;
B、“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,抑菌圈内部抗生素浓度高,细菌已被杀死,边缘抗生素浓度低,能生长的菌落是抗药性较强的细菌,从边缘挑取细菌接种可进一步筛选抗药性菌株,符合实验操作要求,B正确;
C、单基因遗传病由一对等位基因控制,遗传规律遵循孟德尔遗传定律,相比多基因遗传病(受多对基因和环境共同影响,遗传规律复杂)更易推断遗传方式;选取群体中发病率较高的单基因遗传病,更容易获得足量的患者家系样本,提升遗传方式推断的准确性,C正确;
D、“DNA粗提取”实验中,DNA不溶于冷酒精,而蛋白质等杂质可溶于冷酒精,加入冷酒精后DNA会析出,从而实现DNA与蛋白质的初步分离,冷酒精不是DNA的溶剂,D错误。
3.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)下列各项实验中所用试剂的作用相同的是( )
A.盐酸:“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目变化”
B.CuSO4:“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”
C.酒精:“检测生物组织中的脂肪”和“研究土壤中小动物类群的丰富度”
D.蔗糖:“探究植物细胞的吸水和失水”和“菊花的组织培养”
【答案】A
【详解】A、“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目变化”中,盐酸均是解离液的组成成分,作用是使组织中的细胞相互分离开,二者作用相同,A正确;
B、检测还原糖的斐林试剂中,CuSO4与NaOH反应生成Cu(OH)2,可与还原糖发生氧化还原反应生成砖红色沉淀;检测蛋白质的双缩脲试剂中,先加NaOH创造碱性环境,再加入的CuSO4可与肽键发生紫色反应,二者作用不同,B错误;
C、检测生物组织中的脂肪时,50%酒精的作用是洗去苏丹Ⅲ染液的浮色;研究土壤中小动物类群丰富度时,70%酒精的作用是杀死、固定小动物并防止样本腐烂,二者作用不同,C错误;
D、探究植物细胞的吸水和失水时,蔗糖的作用是配制高渗溶液,诱导细胞发生质壁分离;菊花的组织培养中,蔗糖的作用是为植物细胞提供碳源、调节培养基渗透压,二者作用不同,D错误。
4.(2026江苏南通通州二模)下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A.摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B.孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C.艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
【答案】A
【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法开展研究,最终证明了基因在染色体上,A正确;
B、孟德尔得出基因的分离定律和自由组合定律使用的研究方法是假说—演绎法,B错误;
C、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有使用同位素标记法,该方法是赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验所用的研究方法,C错误;
D、沃森和克里克通过构建物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构,D错误。
故选A。
5.(2026江苏南通通州二模)下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A.DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B.土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C.制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D.电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
【答案】A
【详解】A、DNA不溶于酒精,预冷的95%酒精可降低DNA的溶解度,促进DNA析出,同时能抑制DNA酶活性,减少DNA降解,还可使蛋白质杂质沉淀,A正确;
B、土壤中尿素分解菌的分离实验需加入酚红指示剂,尿素分解菌产生的脲酶分解尿素产氨使pH升高,酚红变红形成显色圈,B错误;
C、生态缸是人工封闭微型生态系统,其稳定性依赖生产者、消费者、分解者的比例协调,盲目增加消费者的种类和数量会超出生产者的能量承载限度,破坏生态平衡,反而降低生态系统稳定性,C错误;
D、核酸染料在制备凝胶时加入,在凝胶载样缓冲液中需加入指示剂,D错误。
6.(2026江苏徐州一中二模)结合教材安排的实验或探究分析,下列相关叙述错误的是( )
A.可用荧光标记法证明细胞膜具有流动性
B.探究酵母菌呼吸方式遵从相互对照原则
C.一般利用菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体
D.用血细胞计数板统计酵母菌数量时,若稀释度不够,计数结果往往偏小
【答案】C
【详解】A、人鼠细胞融合实验中,通过不同颜色荧光分别标记人和小鼠细胞膜的蛋白质,观察到荧光最终均匀分布,证明细胞膜具有流动性,荧光标记法是证明细胞膜流动性的经典实验方法,A正确;
B、探究酵母菌呼吸方式的实验为对比实验,设置有氧组和无氧组两个实验组,两组之间互为对照,遵从相互对照原则,B正确;
C、菠菜叶的下表皮细胞(除保卫细胞外)不含叶绿体,观察叶绿体的实验材料是菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,利用的是下表皮附着的叶肉细胞中的叶绿体,C错误;
D、用血细胞计数板统计酵母菌数量时,若稀释度不够,酵母菌密度过大,会出现大量细胞重叠的情况,计数时统计到的细胞数少于计数室中实际存在的细胞数,因此计数结果往往偏小,D正确。
7.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)关于使用光学显微镜观察的实验,下列叙述错误的是( )
A.检测花生子叶中的脂肪时,会观察到细胞内和细胞间隙中都有橘黄色颗粒
B.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验时,会观察到一些无色细胞
C.观察黑藻细胞的叶绿体时,高倍镜下能找到多个由类囊体堆叠而成的基粒
D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,高倍镜下能观察到酵母菌的芽体
【答案】C
【详解】A、花生子叶中的脂肪可被苏丹 Ⅲ 染液染成橘黄色,因此在细胞内和细胞间隙中都能观察到橘黄色颗粒,A正确;
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中,有些细胞可能因失水过多而死亡,在质壁分离实验中会观察到一些无色细胞(失去了紫色大液泡),B正确;
C、光学显微镜分辨率有限(约200nm),而叶绿体中由类囊体堆叠形成的基粒属于亚显微结构,需电子显微镜才能观察。高倍镜下仅可见叶绿体的形态、分布及运动,无法分辨基粒结构,C错误;
D、探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,酵母菌进行出芽生殖,高倍镜下能观察到酵母菌的芽体,D正确。
故选C。
8.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)关于“绿叶中色素的提取”和“DNA的粗提取”两个实验,下列叙述正确的是( )
A.都可选择菠菜作为材料,分别利用叶绿体和细胞核
B.都以酒精作为溶剂,分别溶解色素和DNA
C.都需要进行研磨,分别添加SiO2和CaCO3
D.都需要进行过滤,分别收集滤液和滤渣
【答案】A
【详解】A、菠菜叶片富含叶绿体(含色素),其细胞核含DNA,均可作为实验材料,A正确;
B,色素提取使用无水乙醇作为溶剂,但DNA提取中酒精用于沉淀DNA(非溶解),DNA实际溶于2 mol/L NaCl溶液,B错误;
C、色素提取需研磨并添加SiO2(破坏细胞结构)和CaCO3(防止色素降解),而DNA提取通常直接利用NaCl溶液溶解细胞成分,无需研磨添加上述物质,C错误;
D、色素提取需过滤收集含色素的滤液;DNA提取中DNA存在于滤液中(如鸡血细胞实验),滤渣为杂质,D错误。
故选A。
9.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是( )
A.恩格尔曼用水绵为材料发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
B.尼伦伯格、马太在无细胞体系下破译了第一个密码子UUU
C.鲁宾和卡门利用18O标记设计对照组和实验组证明光合作用放出的O2来自水
D.梅塞尔森和斯塔尔利用假说-演绎法和同位素标记法证明了DNA的半保留复制
【答案】C
【详解】A、恩格尔曼用水绵为材料进行实验,发现好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近,若将光束通过三棱镜后照射,好氧细菌主要集中在红光和蓝紫光区域,从而得出叶绿体主要吸收红光和蓝紫光,A正确;
B、尼伦伯格和马太在无细胞系统中,通过加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(UUU)和氨基酸,首次破译了编码苯丙氨酸的密码子UUU,B正确;
C、鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记H2O和CO2,通过对比实验证明光合作用释放的O2全部来源于H2O(即两组都是实验组),C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔运用假说-演绎法,通过15N同位素标记和密度梯度离心技术,证实了DNA复制方式为半保留复制,D正确。
故选C。
10.(2026江苏淮北、泗阳海门中学二模)高中生物学实验中,下列实验操作能达到所述目标的是( )
A.用甘蔗做还原糖鉴定实验不会出现砖红色沉淀
B.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
C.向血球计数板上滴加培养液后盖盖玻片可避免调查结果偏大
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,可能获得相同的生根数
【答案】D
【分析】种群密度的调查一般有样方法和标志重捕法。在利用样方法调查种群密度时需注意随机取样、样方大小合适,并且样本数据足够大等。
【详解】A、甘蔗含有蔗糖,蔗糖是非还原糖,但甘蔗还含有其它的还原糖,故用甘蔗做还原糖鉴定实验会出现砖红色沉淀,A错误;
B、划定样方调查种群密度要随机取样,不能只在目标个体集中分布的区域划定样方,B错误;
C、向血细胞计数板上滴加培养液后盖盖玻片会使样液偏多,会导致调查结果偏大,应该先盖上盖玻片,将样液滴在边缘,让其自行渗入,C错误;
D、不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,可能获得相同的生根数,D正确。
故选D。
11.(2026江苏南京、镇江部分学校二模)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.PCR复性温度与引物的长度以及引物中GC碱基对的相对含量有关
B.实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
D.在同一电场作用下,通常DNA片段越长,在凝胶中迁移速率越慢
【答案】C
【详解】A、引物长度越长、GC碱基对相对含量越高,引物与模板链结合的稳定性越强,所需的复性温度越高,因此PCR复性温度与引物长度、GC含量有关,A正确;
B、为避免外源DNA等杂质污染影响实验结果,实验所用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,B正确;
C、凝胶载样缓冲液中的指示剂只能指示电泳的迁移进度,避免样品跑出凝胶,无法指示DNA分子的具体位置,DNA的位置需要经染色后才能观察到,C错误;
D、凝胶电泳时,凝胶起到分子筛作用,同一电场下,DNA片段越长,在凝胶中受到的阻力越大,迁移速率越慢,D正确。
12.(2026江苏南京、镇江部分学校二模)生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程,是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是( )
A.萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶,证实了大部分酶是蛋白质,少数酶是RNA
B.梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
C.林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点
D.美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
【答案】C
【详解】A、萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶并证明其化学本质为蛋白质,但萨姆纳的研究未涉及化学本质为RNA的酶,A错误;
B、梅塞尔森和斯塔尔采用同位素标记法(15N和14N)证明DNA半保留复制,15N和14N不具有放射性,B错误;
C、林德曼通过定量分析赛达伯格湖的能量流动,首次揭示生态系统能量单向流动、逐级递减的特点,C正确;
D、坎农提出稳态概念,但明确指出其维持依赖神经调节和体液调节的共同作用,D错误。
故选C。
13.(2026江苏淮北中学二模练习)生物科学的发展离不开技术的支持和科学方法的运用。下列相关叙述正确的是( )
A.电子显微镜的发明促进了细胞学说的提出
B.荧光标记法证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动
C.RNA聚合酶的发现促进了PCR技术的发明
D.放射性同位素标记技术证明光合作用释放的氧来自水
【答案】B
【详解】A、电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后,细胞学说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究,A错误;
B、荧光标记法证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动,进而说明了细胞膜具有一定的流动性,B正确;
C、PCR技术的发明并非直接由于RNA聚合酶的发现,PCR技术的关键在于热稳定的DNA聚合酶的应用,C错误;
D、18O不具有放射性,同位素示踪技术证明光合作用释放的氧来自水,D错误。
故选B。
14.(2026江苏淮北中学二模练习)下列关于DNA的实验叙述错误的是( )
A.菜花、猪肝、酵母菌均可作为DNA粗提取的实验材料
B.粗提取的DNA需溶于2mol/L NaCl溶液后再加入二苯胺试剂进行鉴定
C.电泳操作中,PCR扩增产物与含溴酚蓝的凝胶载样缓冲液混合后注入加样孔
D.待指示剂前沿迁移到凝胶边缘时停止电泳,将凝胶置于紫外灯下观察和照相
【答案】D
【详解】A、菜花(植物细胞)、猪肝(动物细胞)、酵母菌(真菌细胞)均含有丰富的DNA,且细胞结构易于破碎,适合作为DNA粗提取的实验材料,A正确;
B、在DNA鉴定实验中,粗提取的DNA需溶于2mol/L NaCl溶液以维持其溶解性,再加入二苯胺试剂并在沸水浴中加热,才能发生蓝色反应,该叙述符合二苯胺鉴定原理,B正确;
C、凝胶电泳操作中,PCR扩增产物需与含溴酚蓝(指示染料)的凝胶载样缓冲液混合,溴酚蓝用于指示电泳迁移位置,混合后注入加样孔以进行电泳分离,C正确;
D、电泳缓冲液加入电泳槽,待指示剂前沿迁移至接近凝胶边缘时停止电泳,以防止样品流失到缓冲液中,之后取出凝胶置于紫外灯下观察和照相,D错误。
故选D。
15.(2026江苏南京二模)关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述错误的是( )
A.采集小动物时,土壤与花盆壁之间留一定空隙便于小动物爬出
B.采集蚯蚓、鼠妇等大型土壤动物时,可以采用镊子直接夹取
C.有些体型微小的土壤动物可放在载玻片上,借助放大镜、体视显微镜观察
D.在一定面积(体积)样地中,直接数出各种群个体数目的统计方法是记名计算法
【答案】A
【详解】A、采集小动物时,土壤与花盆壁之间留一定空隙的目的是保障空气流通,保证土壤动物正常呼吸,同时配合上方热光源,利用土壤动物避光、避高温、趋湿的特性使其向下方的收集装置移动,并非便于小动物爬出,A错误;
B、蚯蚓、鼠妇属于个体较大、易捕捉的大型土壤动物,采集时可以用镊子直接夹取,B正确;
C、体型微小的土壤动物难以用肉眼直接观察,可将其放置在载玻片上,借助放大镜、体视显微镜进行观察分类,C正确;
D、记名计算法是土壤动物丰富度的常用统计方法之一,定义就是在一定面积(体积)样地中,直接数出各种群的个体数目,该方法适用于个体较大、种群数量有限的类群,D正确。
16.(2026江苏南京二模)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
B.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
【答案】A
【详解】A、洋葱研磨液过滤后,DNA溶解于上清液中,沉淀物为细胞碎片等杂质,应取上清液继续实验而非沉淀物,A错误;
B、葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应出现灰绿色,适当延长培养时间是为了耗尽溶液中的葡萄糖,B正确;
C、性状分离比模拟实验中,两个容器分别代表雌雄生殖器官,自然界中雄配子总量远多于雌配子,因此两个容器初始彩球总量可以不同,只需保证每个容器内两种配子的比例为1:1即可,C正确;
D、缩小浓度梯度探究插条生根最适生长素浓度的实验为正式实验,预实验已设置空白对照组确定了有效浓度范围,正式实验可通过不同浓度组的相互对照得出结果,无需再设置空白对照组,D正确。
17.(2026江苏南通、苏北七市二模)南通某中学兴趣小组以黑藻为材料,利用0.05 g⋅mL-1的尿素进行质壁分离及复原实验,观察到如下图结果。相关叙述错误的是( )
A.以黑藻细胞中的叶绿体作为“参照物”有利于观察到原生质体的边界
B.制作装片时,直接取黑藻小叶置于载玻片的水滴中,盖上盖玻片
C.图中方框内可观察到一个黑藻细胞中有两个排列整齐的原生质体
D.实验17 min时,黑藻细胞的液泡正在变大,此时正发生质壁分离复原
【答案】C
【详解】A、黑藻细胞的原生质层内含有绿色的叶绿体,和无色的细胞壁形成明显色差,可作为参照物清晰观察原生质体的边界,A正确;
B、黑藻小叶仅由1~2层叶肉细胞构成,薄而透明,制作装片时可直接放在载玻片的水滴中,盖上盖玻片即可观察,B正确;
C、图中方框内是两个相邻的黑藻细胞,细胞失水发生质壁分离后,每个细胞各有一个收缩的原生质体,并非一个细胞内存在两个原生质体,C错误;
D、尿素是小分子物质,可通过自由扩散进入细胞,使细胞液浓度逐渐升高,大于外界溶液浓度后细胞吸水,因此17min时黑藻细胞液泡正在变大,正在发生质壁分离复原,D正确。
18.(2026江苏南通、苏北七市二模)探究生物遗传物质的过程中有许多经典实验。相关叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明R型细菌含有促使S型细菌转化的“转化因子”
B.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA
D.烟草花叶病毒的感染实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质和蛋白质合成的模板
【答案】C
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,加热杀死的S型细菌与活R型细菌混合注射到小鼠体内后,小鼠死亡且能分离出活S型细菌,证明已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化的“转化因子”,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶,是为了分解去除S型菌提取物中的对应物质,排除该物质的作用,利用的是“减法原理”,B错误;
C、赫尔希和蔡斯用同位素标记法分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,证实只有DNA进入大肠杆菌内并指导子代噬菌体合成,证明T2噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、烟草花叶病毒的感染实验仅能证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,无法证明RNA是蛋白质合成的模板,D错误。
(
实验设计
题型2
)
1.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)下列有关生物学实验及方法的叙述,正确的是( )
A.无人机搭载的摄像头拍摄调查任务时获得的照片属于物理模型
B.进行DNA粗提取时,采用冷酒精作为DNA的溶剂可初步分离DNA与蛋白质
C.葡萄糖、酒精都能与酸性重铬酸钾发生颜色反应,因为两者都具有氧化性
D.为防止样品飘散,需将扩增到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后缓慢注入加样孔
【答案】D
【详解】A、物理模型是人为构建的、以实物或图画形式直观反映认识对象特征的模型,如DNA双螺旋结构模型,无人机拍摄的照片是对真实场景的影像记录,不属于模型范畴,A错误;
B、DNA不溶于冷酒精,而蛋白质等杂质可溶于冷酒精,实验中加入冷酒精的目的是让DNA析出以实现和杂质的分离,冷酒精不是DNA的溶剂,B错误;
C、酸性重铬酸钾具有强氧化性,葡萄糖和酒精能与其发生颜色反应,是因为二者都具有还原性,C错误;
D、凝胶载样缓冲液含有高浓度的甘油/蔗糖,密度较大,和PCR产物混匀后加样,可使样品沉降在加样孔底部,避免样品飘散到电泳液中,D正确。
2.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)干旱引起的茶树叶片早衰会严重影响茶叶的产量和品质。请回答下列问题:
(1)茶树叶片枯萎过程中,叶片由深绿色逐渐变成黄褐色,主要是因为光合色素中________含量减少而引起的。为了分离出各种光合色素,常用的试剂是________。
(2)某科研团队开展了干旱胁迫对油茶生长和光合生理特性影响的研究,结果如下表。
处理
枯叶数(片)
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)
正常水分
1.00
7.40
0.14
319
轻度干旱胁迫
2.33
5.56
0.12
318
中度干旱胁迫
3.33
2.41
0.05
319
重度干旱胁迫
4.33
2.13
0.03
320
①重度干旱胁迫条件下,茶叶生长缓慢,若一天中光照和黑暗时长相等,则其呼吸强度应不高于________μmol·m-2·s-1。
②在研究过程中,所有茶树的光照强度、叶面温度相等,结合表中数据分析,干旱胁迫下茶树净光合速率下降________(选填“是”或“不是”)气孔因素造成的,理由是________。
(3)该团队继续对茶树叶片衰老的分子机制开展了研究。为探究M10蛋白和M2蛋白与叶片衰老之间的关系,科学家进行了下列三组实验,结果如图1所示。
对照组选用的实验材料为________的茶树,实验结果初步表明________。
(4)间作也是提高茶树品质的一种方法,其有利于提高茶树净光合速率Pn,还有利于改善土壤环境。
①图2中的a曲线是种植桐木前茶树Pn的曲线,在10:00-12:00时间段,茶树净光合作用下降的可能原因________。
A.光合作用强度小于呼吸作用强度
B.温度过高,气孔导度下降,CO2供应减少,暗反应减弱
C.外界光照强度下降,光反应减弱
D.温度升高,呼吸作用增强
②种植桐木后茶树的Pn是曲线________,此种植模式下,茶树一天内有机物含量最多的时刻大约为________。
【答案】(1) 叶绿素 层析液
(2) 2.13 不是 气孔导度虽然下降,但胞间CO2浓度没有明显变化
(3) M10和M2基因正常表达 M10蛋白能促进叶片的衰老,M2蛋白能延缓叶片衰老
(4) BD c 16∶30
【详解】(1)茶树叶片中叶绿素含量高时叶片呈深绿色,叶绿素含量减少时,叶片会由深绿色逐渐变成黄褐色;分离光合色素常用纸层析法,所用试剂是层析液;
(2)① 重度干旱胁迫下茶树的净光合速率为2.13μmol·m-2·s-1,茶树可以生长,说明一天中茶树白天12h积累的有机物量大于晚上12h进行呼吸作用消耗的有机物量,因此呼吸强度不高于2.13μmol·m-2·s-1;
②如果干旱胁迫导致茶树净光合速率下降是因为气孔导度下降,那么随着气孔导度下降,胞间CO2浓度应该降低。但从表中数据可以看到,气孔导度通过影响CO2的供应,进而影响光合作用速率;随着干旱胁迫程度加重,茶树的气孔导度下降,但是胞间CO2浓度没有明显变化。所以干旱胁迫导致茶树净光合速率下降不是因为气孔导度下降引起的。
(3)探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系,对照组选用的实验材料为M10和M2基因正常表达的茶树,乙丙均为实验组;乙组M10基因过量表达叶绿素含量下降,说明M10蛋白(含量增加)能促进叶片衰老,而丙组M10基因和M2基因过量表达叶绿素含量比乙组大,因此M2蛋白含量增加能抑制叶片衰老。
(4)①A、若光合作用强度小于呼吸作用强度,则净光合速率小于0,而图中净光合速率仍大于0,A错误;
B、在10:00 - 12:00时间段,温度过高,气孔关闭,CO2供应减少,暗反应减弱,光合速率下降,B正确;
C、在10:00 - 12:00时间段,外界光照强度并未下降,但光反应减弱,C错误;
D、温度升高,呼吸作用增强,会导致净光合速率下降,D正确。
故选BD。
②图2中的a曲线是种植桐木前茶树Pn的曲线,间作(相间种植2种或以上植物)也是提高茶树品质的一种方法,其有利于提高茶树净光合速率(Pn),种植桐木后茶树Pn的曲线是c;此种植模式下,茶树一天内有机物含量最多的时刻为16:30,在此之前净光合速率一直大于0,即一直有有机物的积累,故在16:30有机物的量达到最大。
3.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽1(GLP-1)类似物,使用后可长效降低血糖。人体内GLP-1的部分作用机制如图1所示,请回答下列问题:
(1)肠道L细胞产生的GLP-1,一方面依次经过________等内环境成分,到达并结合________细胞膜上的GLP-1受体,激活相关酶,使ATP转化为cAMP,进一步激活蛋白激酶A(PKA),激活的PKA既可以关闭________,使细胞膜去极化;同时,又可以激活Ca2+通道,使Ca2+内流并产生________电位。细胞内Ca2+浓度增加,促使包裹着胰岛素的囊泡与细胞膜融合,将胰岛素释放到血液中。另一方面,GLP-1分泌到消化道,通过神经调节,最终使PPC神经元释放GLP-1,作用于下丘脑,进而使________(“交感”“副交感”)神经兴奋,抑制胃肠蠕动,减少进食。
(2)根据以上机制推测:口服葡萄糖和注射等量葡萄糖相比,________方式更加促进胰岛素含量增加。
(3)为进一步探究GLP-1类似物的降血糖机制,现将________小鼠平均分成3组,分别在A、B时间点之后开始给3组注射适量且等量的以下实验试剂之一:STZ(能特异性诱导胰岛B细胞凋亡)、GLP-1类似物、生理盐水(如表),在相同条件下培养小鼠,期间持续检测小鼠空腹血糖浓度,结果如图2,全部注射流程结束后检测3组小鼠的胰岛B细胞数量和胰岛素表达量,结果如图3所示。
组别
一组①
二组②
三组③
A时间点
生理盐水
STZ
STZ
B时间点
生理盐水
甲
乙
(4)根据题目信息分析,表中的甲处注射的物质是________,乙处注射的物质是________。
(5)综合分析上述结果,GLP-1类似物降血糖的机制除了通过减少进食量改善血糖,还可能有________。
【答案】(1) 组织液、血浆、组织液 胰岛B 钾离子通道 动作 交感
(2)口服葡萄糖
(3)生理状态一致的(血糖正常的)健康小鼠
(4) GLP-1类似物 生理盐水
(5)①增加胰岛B细胞的数目②促进胰岛素基因的表达
【详解】(1)如图所示,GLP-1 由肠道L细胞分泌后,先进入组织液,进入血浆随血液运输,到达胰岛B细胞周围后,从血浆再次进入组织液;
GLP-1作为信号分子发挥作用的前提是与靶细胞表面的特异性受体结合,因此小肠L细胞产生的GLP-1需与胰岛B细胞表面的GLP-1受体结合才能启动后续信号通路。
K⁺通道关闭会使细胞内K⁺外流受阻,细胞膜电位由外正内负变为外负内正,引发细胞兴奋。细胞内Ca²⁺浓度升高是触发包裹胰岛素的囊泡与细胞膜融合、实现胰岛素胞吐释放的关键信号,Ca²⁺内流是该过程的核心步骤。交感神经兴奋会抑制胃肠蠕动、减缓消化,而副交感神经则促进胃肠蠕动。
(2)口服葡萄糖进入消化道后,会直接刺激肠道 L 细胞分泌GLP-1。GLP-1通过血液循环作用于胰岛 B 细胞,在血糖升高的直接刺激之外,额外促进胰岛素分泌。 注射等量葡萄糖直接进入血液,不会接触肠道 L 细胞,因此无法刺激 GLP-1 分泌,只能通过血糖升高直接刺激胰岛 B 细胞分泌胰岛素。 因此,口服葡萄糖的方式,多了 GLP-1的额外促进作用,更能促进胰岛素含量增加。
(3)为了保证实验的单一变量,应选择生理状态相同(健康、血糖浓度正常)的小鼠,避免无关变量的干扰。
(4)本实验的目的是探究GLP-1类似物的降血糖机制,实验的自变量为注射的试剂,STZ可诱导胰岛B细胞凋亡导致高血糖,生理盐水为空白对照。① 试剂甲、乙的判断 根据实验设计的单一变量和对照原则:第二组(②)为GLP-1类似物的单独实验组,A时间点注射STZ造高血糖模型,B时间点应注射GLP-1类似物(试剂甲),用于检测其单独降糖效果;第三组(③)为STZ处理后的空白对照,B时间点注射生理盐水(试剂乙),可排除STZ外其他因素对血糖的影响,与其他实验组形成对照。
(5)从各组胰岛细胞数量可知,二组胰岛细胞数量明显多于三组,说明GLP-1能够促进胰岛B细胞的增殖(或者抑制胰岛B细胞凋亡);二组胰岛素表达量多于三组,说明GLP-1能够促进胰岛素基因的表达。
4.(2026江苏丹阳、淮阴、盐城、扬州四校联考)S蛋白能够特异性识别癌细胞表面抗原,L蛋白是一种可被低氧环境激活的菌体裂解酶,科研人员将S蛋白基因和L蛋白基因连接为S—L融合基因,利用腺病毒AAV构建基因表达载体,再利用AAV和大肠杆菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理,将S—L融合基因导入大肠杆菌基因组中,构建出能够精准递送抗癌药物的工程菌。请回答下列问题:
(1)已知S蛋白基因转录时以b链为模板,L基因转录时以a链为模板。在构建S—L融合基因时,最好使用限制酶________分别切割S蛋白基因和L蛋白基因;将S—L融合基因连接至AVV载体时,需利用限制酶________对S—L融合基因进行切割。
(2)AAV作为基因表达载体,其组成除图2所示结构外还有复制原点、________(答出两点)。
(3)将基因表达载体导入大肠杆菌后,获得甲、乙两种大肠杆菌,分别提取其DNA,加入引物1、2、3扩增并电泳,结果如图3所示。其中成功导入S—L融合基因的大肠杆菌为________(填“甲”或“乙”);条带③为用引物________扩增的产物。若要排除PCR体系污染导致的假阳性,还应增设________组作为阴性对照。
(4)已知癌细胞周围为低氧环境。把抗癌药物注入含S—L融合基因的工程菌中,该工程菌可实现抗癌药物的精准递送,分析其机理是________。获得成功整合S-L融合基因的工程菌后,需要验证其功能是否符合预期。研究人员设计了如下实验,请完成下表:
实验步骤目的
简要操作过程
癌细胞培养
适宜条件下培养癌细胞后,随机均分为A、B、C、D四组。
实验处理
A组:工程菌+正常氧培养(21%O2)
B组:________
C组:等量的普通大肠杆菌(不含S-L融合基因)+低氧培养(1%O2)
D组:等量的普通大肠杆菌+正常氧培养(21%O2)
检测指标
培养液中大肠杆菌的密度、大肠杆菌裂解酶的活性、________。
【答案】(1) XbaI、SpeI PstI、BglII
(2)有目的基因、标记基因
(3) 乙 1和2 不加模板DNA的空白对照
(4) 工程菌中表达的S蛋白可特异性结合癌细胞抗原,将工程菌引至癌细胞,癌细胞周围的低氧环境激活L蛋白导致工程菌破裂,抗癌药物释放 等量的工程菌+低氧培养(1%O2) 培养液中抗癌药物的含量和癌细胞数量
【详解】(1)构建S-L融合基因需保证两个基因转录方向一致(S基因以b链为模板、L基因以a链为模板),XbaI和 SpeI切割后可使S、L基因产生互补黏性末端,实现定向连接,避免反向连接导致基因表达异常,因此最好使用限制酶XbaI、SpeI分别切割S蛋白基因和L蛋白基因实现连接,因为这两种限制酶为同尾酶,将S—L融合基因连接至AAV载体时,需利用限制酶PstI、BglII对S—L融合基因进行切割。这样可以保证融合基因的完整,避免自身环化或载体自连。
(2) 基因工程载体需满足目的基因的装载、传递、稳定遗传和筛选等核心需求,AAV作为基因表达载体,其组成除图2所示结构外还有复制原点、目的基因、标记基因,标记基因用于筛选出成功导入目的基因的受体细胞。
(3)甲种大肠杆菌提取DNA加入引物进行PCR只有一条条带,说明应该是未导入S-L融合基因(此时引物1和引物3可以发挥作用);乙种大肠杆菌提取DNA加入引物进行PCR有两条条带,说明是成功导入S-L融合基因的工程菌(此时引物1和2,引物1和3均可以发挥作用扩增区间DNA片段)。PCR扩增产物的长度由引物结合的模板位置决定,引物1和引物3扩增的DNA片段长度最长,对应条带①;电泳中DNA片段越长,迁移速率越慢;最短的扩增产物对应条带③(条带③为引物1和引物2扩增的短片段,迁移速率更快)。若要排除PCR体系污染导致的假阳性,还应增设不加模板DNA的空白对照组作为阴性对照,若没有DNA条带,则可证明实验操作可信。
(4)已知癌细胞周围为低氧环境。把抗癌药物注入含S—L融合基因的工程菌中,该工程菌可实现抗癌药物的精准递送, 该过程依托S蛋白和L蛋白的特异性功能,实现抗癌药物的靶向定位和定向释放,即相关机理可描述为:工程菌中表达的S蛋白可特异性结合癌细胞抗原,将工程菌引至癌细胞,癌细胞周围的低氧环境激活L蛋白导致工程菌破裂,抗癌药物释放;要验证其功能是否符合预期。研究人员设计了如下实验,即本实验的目的是验证低氧环境中,抗癌药物注入含S—L融合基因的工程菌中,该工程菌可实现抗癌药物的精准递送,则实验的自变量为是否用工程菌和供氧是否正常,相关步骤如下:
实验处理为:A组:工程菌+正常氧培养(21%O2);B组:等量的工程菌+低氧培养(21%O2)C组:等量的普通大肠杆菌(不含S-L融合基因)+低氧培养(1%O2)D组:等量的普通大肠杆菌+正常氧培养(21%O2)。
实验的检测指标,即因变量应该为:培养液中大肠杆菌的密度、大肠杆菌裂解酶的活性,培养液中抗癌药物的含量和癌细胞数量等,这些指标均为与药物相关的癌细胞的生理指标。
5.(2026江苏南通、徐州基地大联考二模)环境DNA(eDNA)技术是通过采集环境样品(水、土壤等),提取其中生物释放的微量DNA,进而监测物种分布、评估目标物种的相对生物量的新兴技术。研究人员利用eDNA技术,调查了长江流域江苏段长江江豚的分布,请回答下列问题。
(1)长江江豚与东亚江豚曾被归为窄脊江豚的两个亚种,2018年被认定为独立物种。大样本全基因组测序可为长江江豚的物种界定提供___________水平的进化证据。研究发现,长江江豚的渗透调节基因的___________发生定向改变而适应淡水生活,最终与东亚江豚之间形成了___________。
(2)已有研究表明,使用小孔径滤膜抽滤水样能最大限度地富集水样中的DNA。研究人员比较了不同保存条件对eDNA提取的影响,请完善下表。
实验步骤
简要操作过程
采集水样
选取长江流域江苏段能观测到长江江豚活动的水域作为采样点。采集到的表层水样置于全新1L可密封的广口瓶中,广口瓶在使用前使用10%次氯酸钠溶液进行①___________处理。
处理水样,②___________
将采集到的水样随机分配,分别置于室温(20℃)或冷藏(4℃)条件下保存。每种水样在保存后的第6、24、48、72、144、216、312小时,分别使用尼龙滤膜(5μm孔径)抽滤1L,提取滤膜上的DNA.每组设置6个重复。
设计引物,进行荧光定量PCR
根据长江江豚线粒体D-loop区域基因序列进行特异性引物设计。使用试剂盒进行荧光定量PCR,PCR体系中除荧光染料、引物、DNA样本、含Mg2+缓冲液外,还有③___________。
分析实验结果
处理数据,绘制曲线如图。据图可知,④___________会影响水样中的eDNA的平均浓度。若在研究中不能立即处理水样,可将水样⑤___________(保存条件)。
(3)eDNA在夏季的降解速率高于冬季,但研究人员发现同一采样点的夏季水样中长江江豚eDNA浓度显著高于冬季。请做出合理解释:长江江豚在夏季的交配、摄食、抚幼等活动更活跃,___________;也可能是长江江豚会根据___________的季节性变化,进行季节性迁移。
【答案】(1) 分子 基因频率(或频率) 生殖隔离
(2) 消毒 提取DNA 耐高温DNA聚合酶和dNTP 保存温度和时间 在冷藏条件下保存不超过48h
(3) 释放到水体的eDNA更多 食物资源
【详解】(1)长江江豚曾与东亚江豚通过大样本全基因组测序,提供了细胞和分子水平方面的进化证据,即大样本全基因组测序属于分子水平的进化证据。研究发现,长江江豚的渗透调节基因的基因频率发生定向改变而适应淡水生活,最终与东亚江豚之间形成了生殖隔离,进而形成新物种,即生殖隔离是新物种形成的标志。
(2)已有研究表明,使用小孔径滤膜抽滤水样能最大限度地富集水样中的DNA。研究人员比较了不同保存条件对eDNA提取的影响,根据实验目的可知,表格中的自变量应该为保存条件的不同,据此完善实验步骤如下:
采集水样:选取长江流域江苏段能观测到长江江豚活动的水域作为采样点。采集到的表层水样置于全新1L可密封的广口瓶中,广口瓶在使用前使用10%次氯酸钠溶液进行消毒处理,避免DNA被污染。
处理水样,并提取DNA:将采集到的水样随机分配,分别置于室温(20℃)或冷藏(4℃)条件下保存。每种水样在保存后的第6、24、48、72、144、216、312小时,分别使用尼龙滤膜(5μm孔径)抽滤1L,提取滤膜上的DNA.每组设置6个重复,重复实验的目的是获取平均值,保证实验数据的可信度。
设计引物,进行荧光定量PCR:根据长江江豚线粒体D-loop区域基因序列进行特异性引物设计。使用试剂盒进行荧光定量PCR,PCR体系中除荧光染料、引物、DNA样本、含Mg2+缓冲液外,还有耐高温DNA聚合酶和dNTP,dNTP既能提供DNA合成的原料,还能提供能量,根据荧光强度能确定模板DNA的含量。
分析实验结果:处理数据,绘制曲线如图。据图可知,④保存温度和时间均会影响水样中的eDNA的平均浓度,根据图示可以看出冷藏保存效果好,且保存时间长于48小时后开始降解。根据实验结果和推测,若在研究中不能立即处理水样,可将水样在冷藏条件下保存且不超过48h。
(3)eDNA在夏季的降解速率高于冬季,但研究人员发现同一采样点的夏季水样中长江江豚eDNA浓度显著高于冬季。请做出合理解释:长江江豚在夏季的交配、摄食、抚幼等活动更活跃,释放到水体的eDNA更多,因而该时段eDNA含量高;也可能是长江江豚会根据食物资源的季节性变化,进行季节性迁移,便于获得丰富的食物和适宜的生存空间。
6.(2026江苏徐州一中二模)恶性肿瘤(癌症)是威胁人类生命的主要杀手。人体免疫细胞识别并杀伤肿瘤细胞涉及多个步骤:①癌细胞由于变异产生“非自身”蛋白肽,呈递到自身细胞表面或被专职的抗原呈递细胞捕获后呈递;②免疫细胞识别该蛋白肽,并被激活;③免疫细胞释放细胞因子杀伤肿瘤细胞。具体过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)癌细胞的产生主要是由于一系列______ 的致癌突变的积累导致,其质膜上的糖蛋白______ ,引起表面结构发生变化。
(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽经过蛋白酶体降解后,通过抗原加工相关转运蛋白(TAP)进入内质网,并与MHC(组织相容性复合物)结合,经_______ 进一步加工分泌转运至细胞表面,与T细胞受体TCR结合,激活T细胞从而杀伤肿瘤细胞,实现_______ 这一基本功能。T细胞还通过一种名为CD28的共激活受体,结合肿瘤细胞表面的______ ,来完全激活T细胞的抗肿瘤功能,确保T细胞在攻击“敌人”的战斗中发挥最大威力。
(3)正常机体中,活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后,细胞毒性T细胞受到抑制,其意义是_________ 。狡猾的癌细胞会利用这种机制进行逃逸,癌细胞可通过_______ (选填“提高”或“降低”)PD-L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖,甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡。据图可知,采用免疫阻断疗法解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备________ 阻断肿瘤细胞与T细胞的结合。
(4)胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素,这些异常胰岛素水解产生的肽段与MHC形成的复合物称为ID.研究发现,接受免疫阻断治疗后,血浆中干扰素IFNγ增多,细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因,研究者以小鼠为材料设计实验探究,过程如下:
步骤或目的
简要操作过程
①________
从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养,培养液中通常加入(动物)血清,在气体环境为②_____ 的CO2培养箱中培养,筛选并建立细胞系
分组并在相同且适宜的环境条件下培养
甲组:③________
乙组:细胞毒性T细胞和IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养
丙组:细胞毒性T细胞单独培养
实验结果的检测
检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量
记录实验结果并处理
实验结论
④________
【答案】(1) 原癌基因和抑癌基因 减少
(2) 高尔基体 免疫监视 B7
(3) 避免免疫系统过度激活,导致自身免疫病的发生 提高 PD-L1单克隆抗体
(4) 细胞毒性T细胞的获取和培养 95%空气和5%CO2 细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养 IFNγ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用
【分析】细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
【详解】(1)癌细胞的产生主要是由于一系列原癌基因和抑癌基因的致癌突变的积累导致,原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,当它们发生突变后,可能导致细胞癌变,癌细胞质膜上的糖蛋白减少,使得癌细胞之间的黏着性降低,容易在体内分散和转移,进而引起表面结构发生变化。
(2)肿瘤细胞内产生的“非自身”多肽与MHC结合后,经高尔基体进一步加工分泌转运至细胞表面,高尔基体在细胞中主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,T细胞被激活后杀伤肿瘤细胞,实现免疫监视这一基本功能,免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。T细胞还通过名为CD28的共激活受体,结合肿瘤细胞表面的B7,来完全激活T细胞的抗肿瘤功能。
(3)正常机体中,活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后,细胞毒性T细胞受到抑制,其意义是避免免疫系统过度激活,导致自身免疫病的发生,这是机体的一种自我保护机制。癌细胞会利用这种机制进行逃逸,癌细胞可通过提高PD-L1的表达量来抑制T细胞活化和增殖,甚至启动T淋巴细胞的程序性死亡,因为PD-L1表达量提高,与细胞毒性T细胞表面PD-1结合的机会增多,对T细胞的抑制作用更强。据图可知,采用免疫阻断治疗解除肿瘤细胞免疫逃逸的治疗思路是利用动物细胞工程技术制备PD-L1单克隆抗体阻断肿瘤细胞与T细胞的结合,通过制备PD-L1单克隆抗体与PD-L1或PD-1结合,阻止它们之间的相互作用,从而解除对T细胞的抑制。
(4)该实验为探究S型细胞毒性T细胞增加的原因,自变量为添加物质的种类,因变量为细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量,实验步骤及目的如下:
细胞毒性T细胞的获取和培养:从小鼠的脾脏中分离细胞毒性T细胞培养,培养液中通常加入(动物)血清,在气体环境为95%空气和5%CO2(其中CO2可以维持培养液的pH)的CO2培养箱中培养,筛选并建立细胞系;
分组并在相同且适宜的环境条件下培养:根据实验的对照原则,乙组是细胞毒性T细胞和IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养,丙组是细胞毒性T细胞单独培养,那么甲组应该是细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养,这样才能形成有效的对照,探究IFNγ处理的胰岛B细胞对细胞毒性T细胞的影响;
实验结果的检测:检测细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量;
记录实验结果并处理:如图;
实验结论:从实验结果的柱状图来看,乙组(细胞毒性T细胞和IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养)中细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子MIP含量最高,甲组(细胞毒性T细胞和胰岛B细胞共培养)次之,丙组(细胞毒性T细胞单独培养)最低,这说明IFNγ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用,进而使S型细胞毒性T细胞增加。
7.(2026江苏南京二模)压力过大易早生华发,机制如下图所示。正常情况下,黑色素细胞干细胞(McSC)持续少量增殖、分化成黑色素细胞,并转移至表皮分泌黑色素使头发呈黑色。请回答下列问题:
(1)压力过大导致途径I、Ⅱ都分泌NE,其属于的化学信号类型分别是_____。压力过大激活_____(从“交感”“副交感”中选填)神经,导致McSC过度应激反应,在短期内过度_____,提前耗竭,从而缺少黑色素来源,头发变白。
(2)用染发的手段仅能掩盖白发,但无法逆转McSC的耗竭。研究发现McSC耗竭与活性氧(ROS)介导的氧化应激密切相关。某科研团队开发出一种靶向干预系统(由ROS响应释放机制与抗氧化纳米颗粒组成),为验证其抑制白发生成的效果,开展如下研究:
(ⅰ)实验过程
取_____小鼠30只,随机均分为A(对照组)、B(模型组)、C(实验组)三组。
A组:_____,不施加靶向干预系统;
B组:皮下注射等量低浓度的H2O2溶液,不施加靶向干预系统;
C组:_____,施加适量靶向干预系统。
采用免疫荧光染色定期测定并计算每组小鼠注射区域内平均每个毛囊中McSC数量,结果如下图。
(ⅱ)实验结果与分析
①靶向干预系统能_____小鼠毛发变白比例,原因是_____。
②C组平均每个毛囊中McSC的数量低于A组,结合本题研究可能的原因是_____。
③进一步验证“靶向干预系统通过保护McSC抑制白发生成”,本实验中还需检测_____,预期结果是_____。
【答案】(1) 激素、神经递质 交感 增殖分化
(2) 健康且毛色一致的黑色 皮下注射适量的生理盐水 皮下注射等量低浓度的H2O2溶液 降低 清除ROS,减少McSC耗竭 抗氧化纳米颗粒浓度不足 三组 McSC增殖能力 实验组低于模型组,稍高于对照组
【详解】(1)途径I中NE是肾上腺髓质分泌的,属于激素(体液调节信号分子);途径II中NE是神经细胞轴突末梢释放的,属于神经递质(神经调节信号分子)。压力应激状态下,人体激活交感神经兴奋;正常情况下McSC少量增殖分化持续产生黑色素细胞,应激时McSC过度增殖分化会导致干细胞提前耗竭,无法继续产生黑色素,头发变白。
(2)实验设计遵循单一变量原则,无关变量需保持一致,因此选择健康且毛色一致的黑色小鼠。本实验验证靶向干预系统对ROS诱导的白发的作用:A为空白对照组,皮下注射适量的生理盐水,不施加靶向干预系统;B为模型组(仅构建ROS诱导的白发模型);C为实验组(构建模型+施加靶向干预),皮下注射等量低浓度的H2O2溶液,施加适量靶向干预系统。
结合柱形图结果:C组McSC数量高于B组、低于A组,说明靶向干预可清除ROS,减少McSC耗竭,因此降低毛发变白比例,但它无法完全消除氧化损伤,抗氧化纳米颗粒浓度不足,因此C组McSC数量仍低于空白对照组A;要验证“靶向干预系统通过保护McSC抑制白发生成”,本实验中还需检测三组 McSC增殖能力,预期结果符合干预效果:实验组低于模型组,稍高于对照组。
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