第44讲 实验探究综合分析（5年考情+1大核心速记+1大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

第44讲 实验探究综合分析 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 一大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 实验探究综合分析 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，1大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选，非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 实验设计的对照原则 2. 实验组一照组对照中自变量处理的一般方法 3. 自变量与因变量之间的逻辑关系 4. 实验设计中的研究思路梳理 2026年北京卷，实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2025年北京卷，实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2024年北京卷，使实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2023年北京卷，实验目的的书写，机制分析，实验综合分析，结果与结论的分析 1．考查频次：该专题是高考中必考内容，近5年北京高考，年年对该知识点考查。该专题内容涉及选择题和非选择题。 2．考查要点：考查内容聚焦两大板块：一是实验探究综合分析；二是实验结果、结论、机制分析。 备考策略 1.回归教材原型实验：吃透课本实验原理、操作、现象、变量控制，高考探究题大多基于教材实验变形，重点落实对照、单一变量等核心实验思想。 2.强化实验逻辑链条训练：专项练习实验目的→自变量 / 因变量判断→实验思路书写→结果预测与结论推导，规范答题话术，区分 “验证实验” 和 “探究实验” 结论写法。 3.归纳实验误差与异常现象：分类整理试剂、操作、环境带来的误差原因，针对实验结果偏离预期的情境，练习原因分析，应对新情境探究设问。 4.限时刷题 + 错题复盘：精选高考真题与模拟探究大题，训练审题抓关键信息；错题聚焦答题漏洞，总结表述不严谨、变量混淆等失分点，形成答题模板。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：探究性实验 核心梳理 核心知识1 实验探究综合分析 考点1：实验设计的对照原则 1.实验组一对照组对照 （1）实验组—对照组对照是指在实验设计中，通过设置对照组来比较实验组和对照组在特定条件下的结果差异，以评估实验变量的效果。 （2）课本上的实验组—对照组对照： 酶的高效性和专一性实验；动物激素饲喂实验；变形虫的去核实验；伞藻的嫁接实验；温度对酶活性的影响实验等。 2.自身对照 自身对照是指实验对象在不同条件下的表现被自身前后对比，以评估某一变量对结果的影响。 课本上的自身对照：质壁分离和复原实验。 考点2：实验组一对照组对照中自变量处理的一般方法 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 1.运用减法原理的实验 作为必要条件的原因：如果没有A条件，一定没有B结果(非A→非B)。 运用减法原理的实验常用的方法：摘除、移除、敲除、突变等。 在课本中用到减法原理的实验：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 2.运用加法原理的实验 作为充分条件的原因：如果有A条件，一定有B结果(A→B)。 运用加法原理的实验常用的方法：注射、敲入、移植、饲喂、补回等。 在课本中用到加法原理的实验：探究过氧化氢酶的高效性实验；探究光合作用、呼吸作用的影响因素等。 考点3：自变量与因变量之间的逻辑关系 1.一个自变量对应一个因变量：A→Y一般逻辑关系如下表所示： 对照组 实验组 结果（Y） Y（对照） YA 注：A为自变量，Y为因变量，YA为实验组结果，Y(对照)为对照组结果。后文类同。因变量分析方法：YA-Y(对照),比较两者差值(或差异)所代表的含义，分析A对结果的影响。 2.两个自变量对应一个因变量 （1）自变量A与B独立影响结果Y 自变量A和自变量B可以分别影响结果Y。利用单一变量原则，分别分析每个自变量对结果的影响。 单独考虑自变量A 单独考虑自变量B 对照组 实验组 对照组 实验组 结果（Y） Y（对照） YA Y（对照） YB 因变量分析方法：YA-Y(对照),YB-Y(对照),比较这两个差值(或差异),分析A与B分别对结果的影响。 （2）自变量A与B共同影响结果Y A与B共同影响结果Y,A与B之间可能是协同作用或者拮抗作用。一般逻辑关系如下图所示： 因变量的分析方法： 要验证A与B之间是协同关系还是拮抗关系，要分别比较A+B共同作用与A单独作用及与B单独作用的关系。正确的分析方法为： ①比较A+B共同作用与A单独作用的差值(假定A对Y为促进作用):YAB-Y（对照）/YA-Y（对照）。如果这个值大于1,则说明加入B会促进Y;若小于1,则说明加入B后会抑制Y。 ②比较A+B共同作用与A单独作用的差值(假定A对Y为抑制作用):│ YAB-Y（对照）/YA-Y（对照）│ 如果这个值小于1,则说明加入B会促进Y;若大于1,则说明加入B后会抑制Y。 （3）自变量A、B影响结果Y A和B均为自变量，将自变量列出2×2的矩阵： 对于有两个自变量的数据，除了要学会进行2×2的自变量矩阵建构外，还要学会如何正确的分析实验结果(因变量): 【易错提醒】 (Y1-Y2)与(Y3-Y4)之间的比较或者(Y1-Y3)与(Y2-Y4)之间的比较，即：先完成组内的比较(如Y1和Y2、Y3和Y4之间分别做差),再进行组间的比较(差值之间做商或者做差),这样得到的比值或差值去判断是否有显著性差异才有意义。 考点4：实验设计中的研究思路的梳理 任何一道实验题目都需要梳理题目之间的逻辑关系，以便从整体上去看题目是如何围绕一个实验目的展开讨论的。近些年的实验题，为了考查学生是否理解实验的整体思路，一类“机制图”“模式图”的压轴题目应运而生。 此类题目的一般问法： 1.写出本实验研究的生理过程/代谢过程机制图。 2.完善本实验研究的相关关系模式图。 3.补充本实验研究的代谢通路。 做题方法：机制图、模型图本质上都是一个题目中最终证明的结论(大结论)。此时，要回溯题目中的大题干中提到的实验目的(大目的)和每一个小题中要证明的内容(小目的)和得出的结论(小结论),小结论都是为证明大目的服务的。 可以用如下公式表示： 大结论追溯大目的， 大目的=小目的1+小目的2+小目的3; 大结论=小结论1+小结论2+小结论3。 其中，小目的1、2、3之间的逻辑关系可以是并列的，即分别论证大目的的不同方面；可以是递进的，如从宏观到微观一步步解释分子机制；也可以既有并列关系、也有递进关系。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，1大题型） 考查重点：探究性实验 题型一：探究性实验 1．（2026·北京大兴·三模）为研究Ca2+和生长素（IAA）对玉米幼苗根系生长的作用，研究人员设计了系列实验，如图所示。在第一个箭头处添加适量10μM IAA，在第二个箭头处加入1mM EGTA（一种可结合Ca2+的螯合剂），在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是（    ） A．10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长 B．去除根系细胞中Ca2+后，可解除IAA的作用 C．IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性 D．只添加EGTA时，EGTA会抑制玉米幼苗根系生长 【答案】D 【详解】A、由图可知，加入IAA后，玉米幼苗根系生长速率从100%显著降低，说明10μM IAA显著抑制玉米幼苗根系生长，A正确； B、根据题干信息和题图可知，EGTA可结合Ca2+，加入EGTA后原本被IAA抑制的根系生长速率明显回升，说明去除Ca2+后可解除IAA的抑制作用，B正确； C、存在Ca2+时IAA可抑制根系生长，去除Ca2+后IAA的抑制作用消失，重新加入Ca2+后IAA的抑制作用恢复，说明IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性，C正确； D、本实验没有设置只添加EGTA的对照组，且在含IAA的体系中加入EGTA后根系生长速率升高，无法得出EGTA本身会抑制玉米幼苗根系生长的结论，D错误。 2．（2026·北京西城·二模）先体外培养脂肪细胞，然后去除细胞获得脂肪条件培养基（ACM）。用ACM培养前列腺癌细胞，48h后检测细胞数量，结果如图。下列说法错误的是（    ） A．用胰蛋白酶处理脂肪组织获得分散的脂肪细胞 B．对照组应该用无菌水培养前列腺癌细胞 C．ACM可能促进前列腺癌细胞的增殖 D．肥胖可能会加重前列腺癌患者病情 【答案】B 【详解】A、进行动物细胞体外培养时，需要用胰蛋白酶处理动物组织，使组织细胞分散为单个细胞，A正确； B、本实验探究ACM对前列腺癌细胞的影响，对照组需遵循单一变量原则，应使用不含ACM的普通动物细胞培养基培养前列腺癌细胞；若用无菌水培养，前列腺癌细胞会因低渗吸水死亡，不符合细胞培养要求，B错误； C、由柱形图可知，随着ACM浓度升高，前列腺癌细胞的相对数量逐渐升高，说明ACM可以促进前列腺癌细胞增殖，C正确； D、脂肪细胞产生的 ACM 能促进前列腺癌细胞增殖，而肥胖患者体内脂肪细胞数量更多，产生的 ACM 也更多，因此可能会加重前列腺癌患者的病情，D正确。 3．（2026·北京朝阳·二模）为探究烟草年龄对烟粉虱抗性的影响，测定烟草中防御激素水杨酸（SA）含量，结果如图。烟粉虱在21天龄、35天龄烟草的存活率分别约为90%、30%。相关分析正确的是（    ） A．SA为细胞提供能量，提升植株抗性 B．随烟草年龄增长，对烟粉虱抗性减弱 C．烟草的抗性只与SA含量变化有关 D．结果体现了植物生长-防御的权衡策略 【答案】D 【详解】A、水杨酸（SA）是植物防御激素，属于信号分子，不能为细胞提供能量，A错误； B、21 天龄烟粉虱存活率 90%（烟草抗性弱），35 天龄存活率 30%（烟草抗性强），说明随年龄增长抗性增强，B错误； C、题干仅测定 SA 含量，无法得出只与 SA 有关，植物抗性受多种激素、基因、代谢调控等基因影响，C错误； D、烟草幼龄（21 天）侧重生长、防御 SA 水平低、抗虫弱；老龄（35 天）防御 SA 升高、抗虫增强，体现生长与防御资源分配的权衡，D正确。 4．（2026·北京朝阳·二模）为探究pH对酶活性的影响，研学小组将新鲜土豆片（含过氧化氢酶）放入过氧化氢溶液中，观察土豆片上浮所用时间，结果如图。 下列叙述错误的是（    ） A．实验中温度、过氧化氢浓度等保持相同且适宜 B．将土豆片与过氧化氢溶液混合后再调pH C．判断过氧化氢酶的较适宜pH在7左右 D．pH=1或13的组，实验后调中性，土豆片仍不上浮 【答案】B 【详解】A、H2O2溶液的浓度、温度属于无关变量，无关变量会影响实验结果，要保持相同且适宜，A正确； B、若先将土豆片（含过氧化氢酶）和过氧化氢混合，再调节pH，酶会在pH达到预设值前就提前催化过氧化氢分解，会导致实验结果出现误差，正确操作应为先调pH，再混合酶和底物，B错误； C、从图中可知，pH约为7时，土豆片完全上浮时间最短，说明过氧化氢酶活性最高，最适pH约为7，C正确； D、pH为1和13时，溶液过酸或过碱，酶失活，即使后续调回中性，酶活性也无法恢复，不能催化过氧化氢产生氧气，因此土豆片仍不上浮，D正确。 5．（2026·北京朝阳·二模）近年来电子烟被宣传为“传统香烟的安全替代品”，但其烟液中仍含有尼古丁。研究者用人的肺细胞进行实验，结果如图。 下列关于尼古丁的作用，表述不合理的是（    ） A．可增加肺细胞的自发突变风险 B．会让肺细胞对诱发因素的敏感性增强 C．可能会增加人的肺细胞癌变发生风险 D．能直接阻断突变DNA的修复全部过程 【答案】D 【详解】A、自发突变组中，尼古丁处理组突变频率更高，说明尼古丁可增加肺细胞自发突变风险，A正确； B、紫外线诱发突变时，尼古丁处理后突变频率提升更显著，说明尼古丁会让肺细胞对诱变因素的敏感性增强，B正确； C、细胞癌变的根本原因是原癌基因、抑癌基因突变，突变频率升高会增加细胞癌变的发生风险，C正确； D、该实验仅能证明尼古丁会提高突变频率，无法得出“尼古丁直接阻断突变DNA修复的全部过程”的结论，D错误。 6．（25-26高三上·北京石景山·期末）苍耳是菊科一年生草本植物，自然条件下，只有在日照时间短于15.5h时才开花。某同学利用苍耳做了“光周期调节开花”的实验，下图表示实验处理与结果。下列相关叙述不正确的是（    ） A．光可以作为信号参与苍耳开花的调控 B．感受光照时长刺激的部位是茎尖而非叶片 C．促进开花的物质可从产生部位运输到作用部位 D．将苍耳引种到不同地区可能会改变其开花时期 【答案】B 【详解】A、自然条件下，只有在日照时间短于15.5h才开花，光照时长会影响苍耳开花，说明光可以作为信号参与开花调控，A 正确。 B、实验结果显示，在光周期调控开花的机制中，感受光照时长刺激的部位是叶片，而非茎尖。叶片感知光信号后，会合成促进开花的物质并运输到茎尖的生长点，B 错误。 C、乙组中，接受 12h 光照的叶片产生了促进开花的物质，并运输到未接受适宜光照的茎尖部位，使植株开花，说明促进开花的物质可从产生部位运输到作用部位，C 正确。 D、不同地区的日照时长存在差异，苍耳的开花依赖特定的日照时长，因此引种到不同地区可能会改变其开花时期，D 正确。 故选B。 7．（25-26高三上·北京昌平·期末）运动训练是典型的“技能学习”，依赖大脑的学习记忆机制。下图为不同处理组运动训练8h后小鼠树突棘（顶端为突触后膜）的形成率，相关叙述正确的是（    ） ①40次运动训练＋正常睡眠  ②40次运动训练＋睡眠剥夺  ③80次运动训练＋睡眠剥夺  ④无运动训练＋睡眠剥夺 A．本实验探究了学习和睡眠之间的关系 B．学习时间越长越有利于树突棘的形成 C．树突棘可将电信号转变为化学信号 D．学习与睡眠剥夺对树突棘形成的作用相反 【答案】D 【详解】A、本实验的自变量有两个，分别是运动训练的强度（40次运动训练和80次运动训练）以及是否睡眠剥夺（正常睡眠和睡眠剥夺），因变量是小鼠树突棘的形成率，该实验主要探究的是运动训练强度、睡眠剥夺情况对小鼠树突棘形成率的影响，而不是学习和睡眠之间的关系，A错误； B、对比①（40次运动训练 + 正常睡眠）和③（80次运动训练 + 睡眠剥夺）可知，虽然③的运动训练时间更长，但由于存在睡眠剥夺，其树突棘形成率低于①，这说明并不是学习时间越长越有利于树突棘的形成，B错误； C、树突棘顶端为突触后膜，突触后膜接受神经递质（化学信号）后，可将化学信号转变为电信号，而不是将电信号转变为化学信号，C错误； D、对比①（40次运动训练 + 正常睡眠）和②（40次运动训练 + 睡眠剥夺）可知，在运动训练次数相同的情况下，正常睡眠组的树突棘形成率高于睡眠剥夺组，对比②（40次运动训练 + 睡眠剥夺）和④（无运动训练 + 睡眠剥夺）可知，在都睡眠剥夺的情况下，有运动训练组的树突棘形成率高于无运动训练组，由此可见，学习（运动训练）可促进树突棘的形成，睡眠剥夺抑制树突棘的形成，二者对树突棘形成的作用相反，D正确。 故选D。 8．（2025·北京通州·一模）Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。 注：“+”表示相应的基因；“-”表示无相应的基因。 下列叙述正确的是（　　） A．T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫 B．试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂a C．试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡 D．Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡 【答案】D 【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用，故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫，A错误； B、分析题图可知，凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b，B错误； C、分析题图可知，凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白，C错误； D、分析题图可知，凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低，由此可知，Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡，D正确。 故选D。 9．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 【答案】A 【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果。植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，也受外部因子（如光、温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响。 【详解】AB、由左图可知，S10处理后S12相对含量上升，且S12处理后叶绿素含量高于对照组，S10处理后叶绿素含量低于对照组，并能抑制S12的作用，A错误，B正确； C、由右图可知在S10含量不变的情况下，随着S12的添加量逐渐增加，S10与M蛋白的结合剂量依赖性减少，说明S10与S12竞争结合M受体，C正确； D、两种作用相反的植物激素相互作用有利于对叶片衰老的调控，D正确。 故选A。 10．（2025·北京海淀·一模）将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（    ） A．本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B．各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C．1nmol/L BL促进侧根形成 D．1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 【答案】D 【分析】该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响。 【详解】A、该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL，因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比，其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响，A正确； B、由图可以看出，实验的对照组，为不添加IAA时，只有BL时，值为1，所以各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，B正确； C、当IAA浓度为1nmol/L时，有BL组的侧根数量相对值为1.3，无BL组的侧根数量相对值为0.5。 与无BL组相比，有BL组侧根数量相对值更大，说明1nmol/L BL能促进侧根形成，C正确； D、结合选项B，各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值，1nmol/L IAA单独处理，表现为抑制作用，1nmol/L IAA与BL对侧根生长不是协同作用，D错误。 故选D。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选） 设题创新:中胚轴生长的调节，考查实验原理和对照实验(T1);可视化胚胎，考查实验综合分析（T9） 1．生长素（IAA）和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴，将其培养在含有不同外源物质的培养液中，一段时间后测定中胚轴长度，结果如下图（DPI可以抑制植物中H2O2的生成）。下列叙述错误的是（　　） A．本实验运用了自变量控制中的加法原理和减法原理 B．切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响 C．H2O2通过增加细胞中IAA含量来促进中胚轴生长 D．若另设IAA抑制剂+H2O2组，中胚轴长度应与③相近 【答案】C 【详解】A、本实验中外加IAA、H2O2属于自变量控制中的加法原理，添加DPI抑制H2O2生成属于减法原理，A正确； B、芽可以产生内源生长素，切去芽可减少内源生长素对实验结果的干扰，B正确； C、对比②IAA组和④IAA+DPI组，DPI抑制H2O2生成后，IAA的促生长作用明显下降，说明IAA的促生长作用依赖H2O2，即IAA通过诱导H2O2生成促进中胚轴生长，而非H2O2通过增加IAA含量起作用，C错误； D、由上述分析可知H2O2在IAA的下游发挥作用，抑制IAA作用后添加外源H2O2，H2O2仍可发挥促生长作用，因此该组中胚轴长度与③相近，D正确。 2．为研究肠道菌群在有氧运动能力中的作用，用生理盐水溶解抗生素Abx后，灌入小鼠肠胃中，检测小鼠在跑步机上的运动表现，结果如图。下列分析错误的是（     ） A．小鼠有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质 B．小鼠有氧呼吸产生CO2的阶段不需要氧气的参与 C．Abx组添加抗生素Abx应用了变量原则的“加法原理” D．结果表明肠道菌群促进了小鼠的有氧运动能力 【答案】C 【详解】A、小鼠为动物，仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，该阶段的场所是线粒体基质，A正确； B、小鼠有氧呼吸产生CO2的阶段为第二阶段，该阶段不需要氧气参与，氧气仅参与有氧呼吸第三阶段，B正确； C、加法原理是人为增加某种影响因素的实验设计思路，减法原理是人为去除某种影响因素的思路。本实验中添加抗生素Abx的目的是清除小鼠肠道菌群，属于去除“肠道菌群”这一因素，应用的是减法原理，C错误； D、由图可知，Abx组（清除肠道菌群）的平均运动距离远低于对照组，说明肠道菌群可促进小鼠的有氧运动能力，D正确。 3．端粒位于染色体末端，由端粒DNA和端粒蛋白复合物组成（端粒蛋白复合物包括TRF1、TRF2、POT1、TPP1、TIN2等蛋白质）。研究表明端粒酶和端粒蛋白能够调节端粒的长度，端粒复合蛋白TRF1对保护端粒至关重要。科研人员使用大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除小鼠作为实验模型进行Trf1基因与神经胶质母细胞瘤（GBM）发生、发展的相关性研究（表达Trf1基因的小鼠用作对照），有望为人类GBM提供新的治疗靶点。科研人员的预期结果如下图，下列叙述正确的是（     ） A．衰老的细胞中细胞核体积缩小，核膜内折，核质间的物质交换频率降低 B．借助荧光显示技术进行核型分析时，能看到每条染色体上有2个端粒 C．大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除的小鼠，端粒易缩短，GBM容易死亡 D．端粒和端粒酶两者的主要组成成分不同，端粒酶活性升高可促进细胞衰老 【答案】C 【详解】A、衰老细胞的特征是细胞核体积增大、核膜内折，染色质收缩，核质间的物质交换效率降低，A错误； B、核型分析观察的是有丝分裂中期的染色体，此时每条染色体含有2条姐妹染色单体（共2个线性DNA分子），每个线性DNA分子两端各有1个端粒，因此每条染色体上有4个端粒，B错误； C、题干表明TRF1对保护端粒至关重要，结合实验结果：Trf1基因敲除的小鼠诱导肿瘤后，携带GBM的比例、肿瘤区域大小均远低于对照组，说明Trf1敲除后端粒失去保护易缩短，GBM（神经胶质母细胞瘤）的增殖受到抑制，容易死亡，C正确； D、端粒主要由DNA和蛋白质组成，端粒酶主要由蛋白质和RNA组成，二者主要组成成分不同；端粒酶可延长端粒，活性升高会抑制细胞衰老，有利于细胞持续增殖，D错误。 4．酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因，而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失，为了抑制果蔬的褐变，科研工作者进行了相关实验探究，如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，图2是在PPO量一定的条件下进行的实验，下列叙述错误的是（     ） 注：Vmax表示最大酶促反应速率，当底物浓度增加到一定限度后，所有酶分子的活性部位均已被底物结合，此时的酶促反应速率不再随底物浓度升高而增加，该速率上限即为最大酶促反应速率。 A．L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO，故加入适量的食品添加剂L-半胱氨酸能抑制PPO与酚类物质的结合，为抑制褐变提供新思路 B．若实验测得酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞同时存在，则推测二者可能位于不同具膜的细胞结构内 C．由图1推测，榨梨汁时添加适量新鲜纯柠檬汁（pH大多为2.2~2.4）可使PPO的合成量明显下降，有效防止褐变的发生 D．若在图2对应实验中增设“添加等量PPO非竞争性抑制剂（改变酶的空间结构）”的实验组，则该组的最大酶促反应速率可能低于另外两组 【答案】C 【详解】A、已知L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，结合图2可知加入L-半胱氨酸组的最大酶促反应速率与对照组一致，符合竞争性抑制的特点，二者可竞争性结合PPO，减少PPO与酚类物质的结合从而抑制褐变，A正确； B、若有活性的PPO和酚类物质同时存在于未褐变的梨果肉细胞却未发生褐变，说明二者被具膜结构分隔，无法接触发生酶促反应，B正确； C、新鲜纯柠檬汁pH为2.2~2.4，由图1可知该pH条件下PPO活性极低，是通过降低酶活性抑制反应，不会降低PPO的合成量，C错误； D、非竞争性抑制剂会改变酶的空间结构，使酶的催化活性下降，即使底物浓度足够高，也无法达到原有Vmax，因此该组最大酶促反应速率低于另外两组，D正确。 5．科研人员为了探究油菜素内酯对猕猴桃果实采后成熟过程的影响，用EBR（油菜素内酯类似物）处理果实，并检测乙烯释放量和纤维素酶活性，结果如图1、图2所示。据图分析，下列叙述错误的是（     ） A．实验自变量为贮藏时间和是否施加EBR，因变量为乙烯释放量和纤维素酶活性 B．EBR处理可通过抑制乙烯的释放来延缓猕猴桃果实的成熟 C．EBR处理可降低纤维素酶活性，从而延缓细胞壁的分解，延长果实贮藏期 D．EBR作用效果比油菜素内酯更稳定，原因是植物体内存在分解EBR的特异性酶 【答案】D 【详解】A、实验设计的自变量是实验中人为改变的因素，图1和图2均设置了对照组和EBR施加组，并记录了不同贮藏时间下的数据，因此自变量是贮藏时间和是否施加EBR，因变量是实验测定的指标，即乙烯释放量和纤维素酶活性，A正确； B、乙烯是促进果实成熟的关键激素，图1数据显示，EBR施加组在整个贮藏期的乙烯释放量均低于对照组，说明EBR处理抑制了乙烯的释放，从而延缓了猕猴桃果实的成熟进程，B正确； C、纤维素酶可水解细胞壁中的纤维素，细胞壁的分解是果实软化的主要原因。图2数据显示，EBR施加组的纤维素酶活性低于对照组，说明EBR处理降低了纤维素酶活性，从而减慢了细胞壁的分解速度，果实的软化过程被延缓，因此可延长果实采后贮藏期，C正确； D、植物生长调节剂（如EBR）作用效果更稳定，主要原因是植物体内缺乏分解该类人工合成化合物的酶，因此不易被代谢降解，D错误。 6．压力刺激能激活交感神经并使其释放去甲肾上腺素（NE），进而引起脱发。为验证“交感神经通过释放NE触发毛囊干细胞死亡”这一推测，科研人员利用小鼠进行实验，如表所示。若推测成立，则下列分析合理的是（     ） 实验组 实验对象 实验操作 检测指标 Ⅰ 正常小鼠 注射RTX 毛囊干细胞数量、脱毛程度 Ⅱ 阻断交感神经小鼠 局部注射NE Ⅲ NE受体缺陷小鼠 注射RTX 注：注射RTX模拟压力状态，激活交感神经。 A．仅设置Ⅰ组和Ⅲ组实验即可验证NE是引起脱发的直接原因 B．Ⅱ组中NE可作用于毛囊干细胞，说明NE作为激素发挥作用 C．Ⅲ组小鼠毛囊干细胞数量正常，说明NE受体缺失阻断了信号传递 D．若将注射RTX改为电刺激交感神经，则Ⅰ组和Ⅲ组的实验结果相同 【答案】C 【详解】A、Ⅰ组和Ⅲ组的自变量为是否存在NE受体，仅这两组只能证明NE发挥作用需要受体，无法验证NE是引起脱发的直接原因，还需结合Ⅱ组实验排除交感神经的其他作用，A错误； B、题中NE是交感神经释放的神经递质，并非激素，B错误； C、Ⅲ组小鼠NE受体缺陷，注射RTX激活交感神经释放NE后，NE无法与受体结合完成信号传递，因此毛囊干细胞不会死亡、数量正常，C正确； D、电刺激交感神经同样会使其释放NE，Ⅰ组有正常NE受体，会出现毛囊干细胞减少、脱毛的现象，Ⅲ组无正常NE受体，不会出现上述现象，两组结果不同，D错误。 7．研究表明，溶酶体膜上的质子泵（V-ATPase）和H+通道蛋白（TMEM175）共同调节其内部的pH稳态，机理如图所示。为探究对溶酶体酸性环境的维持影响更大的是TMEM175还是V-ATPase，研究人员进行了如表所示的实验。若结果表明V-ATPase的影响更大，则实验结果可能是（     ） 组别 处理 甲组 加入TMEM175特异性抑制剂 乙组 加入等量V-ATPase特异性抑制剂 A．甲组溶酶体的pH略有下降，乙组溶酶体的pH显著升高 B．甲组溶酶体的pH显著升高，乙组溶酶体的pH显著下降 C．甲组溶酶体的pH升高幅度大于乙组的 D．甲组溶酶体的pH下降幅度大于乙组的 【答案】A 【详解】V-ATPase为质子泵，消耗ATP将细胞质基质的主动运输到溶酶体腔内，维持溶酶体的酸性环境（）；TMEM175是通道蛋白，协助从溶酶体腔运输到细胞质基质，会使溶酶体pH升高；甲组抑制TMEM175，无法运出溶酶体，溶酶体内略有积累，pH略有下降；乙组抑制V-ATPase，无法泵入溶酶体，溶酶体内大幅减少，pH显著升高，说明V-ATPase对溶酶体酸性环境维持的影响更大，A符合题意，BCD不符合题意。 8．细胞壁外的脂多糖（LPS）是伤寒沙门氏菌的重要致病因子之一，研发疫苗时常用多肽作为LPS的模拟抗原。研究人员利用抗LPS单克隆抗体检测并比较多肽A、多肽B与LPS抗原的相似性，部分实验流程和结果如图1、2所示。下列叙述错误的是（     ） A．步骤Ⅰ将LPS固定在检测板上便于检测其与抗体的结合量 B．为探究多肽与LPS是否竞争结合抗体，步骤Ⅱ的操作顺序应为先②后① C．操作③的主要目的是清除检测板上未与LPS结合的抗LPS单克隆抗体 D．该实验最终结果表明多肽B与LPS抗原的相似性低于多肽A 【答案】D 【详解】A、步骤Ⅰ将LPS固定在检测板上，后续可以通过洗去未结合的物质，方便检测与LPS结合的抗体量，A正确； B、若要让多肽与LPS竞争结合抗体，需要先加入多肽（操作②），再加入抗体（操作①）；若反过来先加抗体，抗体会先结合检测板上的LPS，多肽无法再竞争，因此顺序应为②①，B正确； C、操作③洗去溶液，目的是清除未结合在LPS上的游离抗体，避免干扰后续抗体含量的检测，C正确； D、由图2可知，多肽B组检测板上剩余的抗体量比多肽A组更少，说明多肽B结合了更多抗LPS抗体，证明多肽B与LPS抗原的相似性高于多肽A，D错误。 9．我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”（侧视图如图1所示），将腹窗植入子宫，对胚胎进行可视化观测，观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作（如图2所示）。为了测试腹窗对胚胎发育的影响，在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫，植入3天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比，得到的部分数据如图3所示。下列有关说法错误的是（    ） A．将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系统的发育 B．通过图3的实验结果推测，胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小 C．可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成 D．在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA分析和性别鉴定 【答案】C 【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 【详解】A、将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵后，随着胚胎发育，神经细胞会表达出绿色荧光蛋白，借助腹窗可对胚胎进行可视化观测，从而能够连续观测神经系统的发育，A正确； B、从图3数据可以看出，随着胚胎发育阶段的推进，植入腹窗组和未植入组胚胎质量的差值逐渐变小，由此推测胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小，B正确； C、胚胎发育早期在透明带内进行，当早期胚胎发育到囊胚时期，会发生孵化，即囊胚从透明带中出来，所以胚胎发育不是全过程均在透明带内完成，透过腹窗也不能观察到胚胎在透明带内完成全过程发育，C错误； D、在观察过程中，可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞，利用这些细胞可以进行DNA分析，进而进行性别鉴定等操作，D正确。 故选C。 10．链霉菌A能产生抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株）。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 以下相关叙述错误的是：（     ） A．紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的碱基序列，诱发基因突变 B．因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低 C．因基因突变的随机性、不定向性，M+株在全部突变体中的占比低 D．粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随着粗提液浓度的提高逐渐增强 【答案】D 【详解】A、紫外线是物理诱变因子，亚硝酸是化学诱变因子，二者均能通过改变DNA的碱基序列诱发基因突变，A正确； B、基因突变具有低频性的特点，即使经过人工诱变处理，整体突变频率仍较低，因此孢子悬液中突变体占比很低，B正确； C、基因突变具有随机性和不定向性，诱变产生的突变方向是不确定的，只有少数突变会使M产量提高，因此M+株在全部突变体中的占比低，C正确； D、题图测定的是粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，并未涉及M+株的相关实验数据，且M+株为M高产突变体，通常对M的耐受性更强，无法得出粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随浓度提高逐渐增强的结论，D错误。 11．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________，且需对老年鼠饲喂药物T。 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特异性启动子 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组，结合图2，NKO鼠在单次损伤后静息态MSC凋亡率高于WT组（野生型老年鼠），总MSC数量低于WT组，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组，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到权衡作用。 （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。 12．单链反义RNA（asRNA）在细胞中的含量很高，科研人员以酵母菌为材料研究其功能。 (1)与mRNA一样，asRNA在细胞核中通过______过程产生，然后通过核孔进入细胞质，但并不指导蛋白质的合成。某些asRNA能够根据______原则与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），D酶可促进dsRNA的形成。 (2)已知D酶与asRNA的功能有关，科研人员使用asRNA合成促进剂处理野生型（WT）和D酶基因缺失突变体（dp），发现细胞中与asRNA碱基序列对应的mRNA总含量不变，检测这些mRNA在细胞中的分布情况，如图1。据图1分析，asRNA可______对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 (3)已知M蛋白直接参与单链RNA（ssRNA）和dsRNA出细胞核的过程。将M蛋白与ssRNA（带有红色荧光标记）和dsRNA（带有绿色荧光标记）进行混合，一段时间后，检测结果如图2。 图2表明：M蛋白______。 (4)综上所述，请用图例、文字和箭头等形式表征mRNA1区别于mRNA2的出核过程，并预测其出核速率，完善答题纸上图3所示模型______。 (5)研究发现，酵母菌在高盐等胁迫条件下asRNA的合成量迅速增加。请结合上述研究，从稳态与平衡的角度，分析这一现象的适应性意义_______。 【答案】(1) 转录 碱基互补配对 (2)促进 (3)与dsRNA和ssRNA均可结合，且优先结合dsRNA (4)见下图： (5)与对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态 【详解】（1） mRNA的产生过程是转录，因此asRNA在细胞核中的产生过程也是转录；asRNA与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），是依据碱基互补配对原则（A与U配对,U与A配对,C与G配对，G与C配对）。 （2）野生型（WT）含有D酶，而D酶基因缺失突变体（dp）不含D酶，据图1知，野生型细胞质中对应的mRNA更多，因此，asRNA可促进对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 （3）根据检测结果，组Ⅰ和组Ⅱ，在未加入M蛋白时，细胞质中未检出荧光，组Ⅲ检出红色荧光，且强度最高，组Ⅷ检出绿色荧光，且绿色荧光强度最高，说明M蛋白与单链RNA（ssRNA）和dsRNA均可结合，组Ⅳ至组Ⅶ，绿色荧光强度逐渐增强，红色荧光强度逐渐减弱，说明M蛋白优先结合dsRNA。 （4） D酶可促进mRNA1与asRNA形成dsRNA，M蛋白与dsRNA优先结合，加速出核，如图： （5）asRNA的合成量迅速增加，可使对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态。 13．（2026·北京·三模）近年鹿角珊瑚的数量日益减少，丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势，威胁生态安全。 (1)鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间，虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是___________。 (2)为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制，研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验，统计生长状况相对值(计算方式：)反映鹿角珊瑚的健康状态，结果如图1。 由此可知，丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长，而虾虎鱼能显著减弱这种抑制，依据是___________。 (3)为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制，研究人员提出假说：鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后，会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A～D生境位置采集海水，收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近，观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目，结果如图2。 ①设置D组的目的是___________。 ②若上述结果可以证明假说，则C组的最佳实验操作可能是___________： a．与B组生境相同，提前20 min将珊瑚移除再取样 b．与B组生境相同，提前20 min将丝状绿藻移除再取样 c．与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样 ③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节___________的作用，从而维持了珊瑚生态系统的稳态。 (4)研究发现，取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降，但取食有毒丝状绿藻后，其皮肤黏液毒性增强，天敌对其捕食频率大大降低，推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因___________。 【答案】(1)原始合作 (2)Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组)，Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值) (3) 排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的(实验结果)影响 b 生物的种间关系 (4)摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍 【详解】（1）鹿角珊瑚为虾虎鱼提供栖息空间，虾虎鱼清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，二者生活在一起时，双方都受益，但两者分开后也能存活，符合原始合作的种间关系特征。 （2）拟态物模拟了丝状绿藻的物理形态，若仅靠直接物理接触就能抑制生长，两组生长抑制程度应接近，实验结果说明抑制不是物理接触导致；对比有无虾虎鱼的实验组可看出，虾虎鱼能显著缓解丝状绿藻对鹿角珊瑚的抑制。 依据图1柱形图信息，Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组)，Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值)。 （3）① 本实验假说为受损伤的鹿角珊瑚释放化学物质招募虾虎鱼，D组是丝状绿藻单独生长的海水，可对照验证丝状绿藻本身是否会释放的物质吸引虾虎鱼。 ②要证明假说，需要验证吸引虾虎鱼的化学物质来自被丝状绿藻损伤的珊瑚。选项b的操作：与B组生境相同，提前将丝状绿藻移除再取样，若C组响应的虾虎鱼数量仍和B组接近（与图2结果一致），说明即使移除丝状绿藻，被损伤的珊瑚仍持续释放招募物质，证明假说成立。 ③生态系统的信息传递可以调节生物种间关系，进而维持生态系统的稳态，该案例正是信息传递调节种间关系的体现。 （4）性状在进化中能否保留取决于该性状对生物生存繁殖的整体有利性：虾虎鱼摄食毒藻习性虽小幅降低生长速率，但抵御天敌的能力提高，大幅提升了虾虎鱼的存活率，整体更有利于虾虎鱼种群的生存繁殖，因此在自然选择中被保留。 14．（2026·北京顺义·二模）为研究植物细胞周期的调控机制, 科学家以衣藻 (单细胞绿藻) 为实验材料展开研究。 (1)环境中营养充足时，衣藻单倍体营养体进行无性生殖，通过_____分裂产生子代。当营养缺乏时进行有性生殖，单倍体营养体转化为配子，异性配子结合形成二倍体合子， 进入休眠状态。环境适宜时，二倍体合子启动减数分裂，形成新的单倍体。 (2)B 酶由 B 基因控制合成，是绿色植物中普遍存在的蛋白磷酸酶，可催化底物去磷酸化。科研人员构建了衣藻B酶温敏突变体(b突变体)，该突变体产生的B酶在 33℃环境下失活。在营养充足的条件下,将正常温度 （21℃）培养的 5 种类型衣藻系列稀释并涂布平板，随后在21℃和 33℃继续培养相同时间，获得藻落 (由一个衣藻增殖而成的群体)，如表 。该实验表明_____是维持衣藻正常繁殖的必要条件。 衣藻类型 特点 21°C培养后形成的藻落 33°C培养后形成的藻落 稀释倍数0  101  102  103  104  105 稀释倍数0  101  102  103  104  105 1 野生型 2 b 突变体 3 敲除野生型衣藻 B 基因+导 入B 基因 4 b 突变体+ 导入 B 基因 5 b 突变体+导入 突变 B 基因 (使 B 酶活性位点 氨基酸残基改变) (3)C 蛋白是衣藻的细胞周期调节蛋白，由 C 基因控制合成。 科学家继续构建 C 蛋白温敏突变体 (c 突变体),随后将 突变体与 突变体杂交,形成的合子基因型为_____，经减数分裂获得 4 种类型子代。将子代培养于 24°C(24°C 为半限制温度, 该温度下温敏突变体相应酶活性降低), 检测数量并计算相对值,结果如图,表明半限制温度下, B、C蛋白对衣藻的繁殖具有补偿作用，依据是_____ (4)进一步研究表明，DNA 复制时，C 蛋白特定位点磷酸化，使细胞周期阻滞在间期，直至 DNA 复制完成。正常温度下，获得细胞周期同步的野生型和b突变体，转入 33°C 培养，在第6h(DNA 复制前)、8h (DNA 复制结束)、10 h(进入有丝分裂前)取样检测。与野生型相比，b 突变体第8h和10h的 C蛋白呈高度磷酸化 据此分析，B 酶通过_____触发有丝分裂进程。 【答案】(1)有丝 (2)B酶介导的去磷酸化 (3) BbCc 在24°C条件下，b、c突变体数量与野生型相近，明显多于双突变体 (4)催化C蛋白去磷酸化 【详解】（1）衣藻是单细胞绿藻，营养充足时进行无性生殖，通过有丝分裂产生子代（保持染色体数目稳定）；营养缺乏时进行有性生殖，形成配子，再结合为二倍体合子，后续减数分裂恢复单倍体状态。 （2）野生型衣藻（类型 1）在 21℃和 33℃均能正常形成藻落，说明正常 B 酶在两种温度下均有活性，支持增殖。b 突变体（类型 2）在 21℃可形成藻落，但 33℃下 B 酶失活，无法形成藻落，说明失活的 B 酶无法支持增殖。敲除 B 基因后导入 B 基因（类型 3）、b 突变体导入 B 基因（类型 4），在 33℃下均可恢复藻落形成；但导入突变 B 基因（类型 5）仍无法在 33℃形成藻落。综上，有活性的 B酶介导的去磷酸化是维持衣藻正常繁殖的必要条件。 （3）b 突变体（基因型bbCC）与 c 突变体（基因型BBcc）杂交，配子分别为bC和Bc，结合形成的二倍体合子基因型为BbCc（含野生型和突变型的 B、C 基因各一个）。在24°C条件下，b、c突变体数量与野生型相近，明显多于双突变体；说明 B 蛋白或 C 蛋白单独活性降低时，衣藻仍可通过另一种蛋白的功能补偿维持一定增殖；而两种蛋白同时活性降低时，增殖能力严重下降，证明二者对衣藻繁殖具有补偿作用。 （4）题干信息：DNA 复制时，C 蛋白特定位点磷酸化，使细胞周期阻滞在间期，直至 DNA 复制完成；只有 C 蛋白去磷酸化，细胞才能进入有丝分裂。实验现象：33℃下，b 突变体的 B 酶失活，第 8h、10h（DNA 复制结束、进入有丝分裂前）的 C 蛋白仍呈高度磷酸化，细胞周期无法推进；而野生型的 B 酶有活性，可催化 C 蛋白去磷酸化，使细胞进入有丝分裂。因此，B 酶的作用是催化 C 蛋白去磷酸化，解除细胞周期阻滞，触发有丝分裂进程。 15．（2026·北京东城·二模）对体液免疫反应会因反复接触抗原而增强对B细胞的成熟和分化进行研究。 (1)B细胞在______中发育和成熟后，进入血液和淋巴循环，此时B细胞尚未接触外界抗原，称为初始B细胞。 (2)初始B细胞在淋巴结中接触抗原后的成熟过程如图1。 ①亲和力代表抗体或B细胞结合抗原的能力。短寿浆细胞分泌低亲和力抗体，仅存活3～5天；长寿浆细胞分泌高亲和力抗体，可存活数月。阶段1产生的短寿浆细胞对机体抵抗感染的意义是______。 ②阶段2中，GCB细胞大量增殖形成生发中心（GC），此过程中会因突变得到亲和力不同的多种B细胞，2次筛选依次保留______的B细胞。 (3)机体初次接触抗原形成的GC称为初级GC，30天后退化消失。再次接触相同抗原时新形成的GC称为次级GC。对次级GC中B细胞的来源进行研究。 ①给小鼠注射抗原诱发初级GC，荧光标记GC记忆B细胞。30天后再次注射相同抗原，检测到次级GC中______，说明GC记忆B细胞几乎不参与次级GC的形成。分析二次免疫时，GC记忆B细胞的主要作用是______。 ②继续研究次级GC中无荧光标记的B细胞来源。进行如图2小鼠异体共生实验，缝合后的两只小鼠共享血液循环系统。 结果说明次级GC中的B细胞只来自初始B细胞，而非早期记忆B细胞。请在答题卡中画出符合结论的实验结果______。 【答案】(1)骨髓 (2) 短时间内迅速产生抗体，控制早期感染 与抗原结合亲和力高、与辅助性T细胞结合 (3) 荧光标记的B细胞数量极少 快速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体 【详解】（1）B细胞在骨髓中发育和成熟，进入血液和淋巴循环，未接触抗原的B细胞称为初始B细胞。 （2）①由图可知，虽然短寿浆细胞分泌低亲和力抗体和存活的时间短，但短寿浆细胞产生的时间早，产生的过程简单，因此可以在短时间内迅速产生抗体，控制早期的感染。 ②由图可知，第一次筛选出表面附着抗原的细胞，即与抗原结合亲和力高的B细胞，第二次筛选出能与辅助性T细胞结合的B细胞，所以两次筛选依次保留与抗原结合亲和力高，与辅助性T细胞结合的B细胞。 （3）①30天后再次注射相同抗原，此时发生二次免疫，由于之前GC记忆B细胞被荧光标记，若荧光标记的B细胞数量极少，则说明GC记忆B细胞几乎不参与次级GC中B细胞的形成。因此，GC记忆B细胞的主要作用是快速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体。 ②小鼠Ⅰ为CD45-Ⅰ标记，因第0天给小鼠Ⅰ注射抗原，因此小鼠Ⅰ有早期记忆B细胞，小鼠Ⅱ为CD45-Ⅱ标记，没有抗原刺激，不产生早期记忆B细胞，第30天两只小鼠手术缝合，共享血液循环，第60天给小鼠Ⅱ注射抗原后，检查小鼠Ⅱ的次级GC中B细胞情况，得到次级GC中的B细胞只来自初始B细胞，而非早期记忆B细胞的结论，小鼠Ⅱ自身的初始B细胞（被CD45-Ⅱ标记）进入次级GC，同时因为血液循环共享，小鼠Ⅰ的初始B细胞（被CD45-Ⅰ标记）也会进入小鼠Ⅱ体内，参与次级GC的形成，所以次级GC中会出现CD45-Ⅰ和CD45-Ⅱ标记的B细胞各占一半，由于小鼠Ⅰ之前接触过抗原，体内产生了被CD45-Ⅰ标记早期记忆B细胞，如果早期记忆B细胞进入次级GC，则在小鼠Ⅱ中，含有CD45-Ⅰ的比例要大于CD45-Ⅱ的比例，现在相同，说明只来源于初始B细胞，图像如下： 五年真题·压轴题（主要北京视野，非选择题） 高频考点：实验探究 1．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个_____________。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明________________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是______。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势_______。 【答案】(1)生态系统 (2) 鸟类可帮助花葵传粉 A (3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高 (4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 生态系统 生态系统是指一定空间内，生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体 小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统 种间关系 包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等 屏蔽鸟类后，其不能参与授粉，屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活，说明二者为原始合作关系 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。 （2）自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。 （3）将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。 （4）与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。 2．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供___________和维生素等。 (2)A菌通常被用作溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明______________________。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样___________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现___________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）___________。 【答案】(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3) 梯度稀释 透明圈 (4)假设一：P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 假设二：P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌 【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。 【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。 （2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。 （3）将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的混浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现透明圈。　 （4）根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂，也可假设P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌。 3．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。 (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比，______________。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为___________对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致___________加剧；群落空间结构在___________两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是________________。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响 B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散 C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展 D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准 【答案】(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变 (2)信息（或信号） (3) 种间竞争 垂直和水平 (4)11~15天数据可以与1~5天数据对比，评估本研究系统的稳定性 (5)AC 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。 2、生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。 【详解】（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的，结合图示可知，与1～5、11～15天相比，6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。 （2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 （3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。 （4）分析题意可知，1～5天无人工光照，6～10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间，11～15天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是11～15天数据可以与1～5天数据对比，评估本研究系统的稳定性。 （5）A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确； B、若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流，B错误； C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C正确； D、选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对其他生物的影响及美观性,D错误。 故选AC。 4．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。 (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以_______的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。 (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，_______。 (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以_______菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。 实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞 实验步骤：先加入_______保温后漂洗，再加入_______保温后漂洗，检测荧光强度。 (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因_______。 【答案】(1)自由扩散 (2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解 (3) AL ①④ ②/③ (4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。 【分析】1、免疫系统对病原体的识别：在人体所有细胞膜的表面，有一组作为分子标签来起作用的蛋白质，它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，当它们侵入人体后，能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。 2、体液免疫与细胞免疫的关系：B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助；体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要依靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫又能发挥作用了。 【详解】（1）引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方式进出细胞。 （2）由图可知，AL菌密度达到相应的值后会骤降，而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原因是，AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。 （3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，为验证ALK菌能产生蛋白K，应以AL菌株裂解的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能，为验证ALK菌能产生蛋白K，可用带荧光标记的K的抗体，如果有K蛋白生成，则K蛋白与K的抗体结合，可发出荧光；由于蛋白K能与蛋白C特异性结合，因此也可用带荧光标记的C的抗体，如果有蛋白K生成，对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为：先加入①ALK菌裂解的上清液和④肿瘤细胞，保温后漂洗，再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体，保温后漂洗，检测荧光强度。 （4）“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白K不能有效激活细胞免疫，单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。 5．（2021·北京·高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于_________。 (2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。 ①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，_________。 ②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有__________。 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。 该实验的对照组放入的有_________。 (4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因________。 【答案】(1)生产者 (2) 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性 (3)隆头鱼和水虱 (4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。 【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。 【详解】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏桉藻属于植物，能进行光合作用，故其为生产者。 （2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低，甚至本地藻丙重量增加值为负值，说明本地藻丙不但没有增加，反而减少了，故与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反。 ②在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱更喜爱柏桉藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。 （3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，实验的自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，故实验的对照组应不放海藻，直接放入隆头鱼和水虱，观察统计水虱的生存率。 （4）物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足，天敌少，物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少，导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻，导致本地藻的数量减少，从而为柏桉藻获得了竞争优势，最终柏桉藻入侵成功。 【点睛】本题考查了生态系统的结构、群落种间关系的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 6．（2026·北京·高考真题）生长素对植物生长发育起重要调节作用，研究者对其极性运输的机制进行了探索。 (1)生长素能从__________部位运输到作用部位，是一类对生长发育有显著影响的微量有机物，因此生长素是一类植物__________。 (2)极性运输过程中，生长素需要跨膜运出细胞，再跨膜进入下一个细胞。研究表明，用呼吸抑制剂处理，生长素的极性运输过程受到显著抑制，因此推测生长素的极性运输过程中有__________这种跨膜运输方式，细胞膜上存在能运输生长素的载体蛋白。 (3)用生长素极性运输抑制剂处理野生型拟南芥，产生了异常花序，这种表型和PN基因突变体pn类似，据此推测PN蛋白是生长素极性运输所必需的组分。研究者切取野生型和突变体pn的茎段，利用-IAA开展了如图1所示的实验，结果（图2）证明了该推测，并发现pn是功能减弱突变体。 实验中需要将切取茎段的上端或下端插入培养基中。图2中组1使用的茎段来源及插入培养基的部位应为__________，组3应为__________。（选填相应字母） A．野生型，下端        B．野生型，上端 C．突变体pn，下端        D．突变体pn，上端 (4)根据上述研究，若要确定PN是运输生长素的载体蛋白，还需补充一系列证据。请提出一个需要补充的证据：______________________________。 【答案】(1) 产生 激素 (2) 主动运输 (3) B D (4)PN 能直接将生长素跨膜运输 / PN 能与生长素直接结合 【详解】（1）生长素属于植物激素，只能由植物体内产生（合成）部位，运输到作用部位发挥调节作用。植物激素定义：植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，生长素符合该定义。 （2）呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，减少ATP合成；生长素极性运输被显著抑制，说明该过程消耗能量，且依赖载体蛋白，符合主动运输的两大特征（载体 + 耗能）。 （3）生长素运输方式为极性运输，只能从形态学上端运到形态学下端。将茎段一端插入含14C-IAA培养基，检测另一端放射性，放射性越高代表向下运输的生长素越多。野生型PN蛋白正常，极性运输能力最强，放射性最高；pn突变体PN蛋白功能减弱，运输能力下降，放射性低；若茎段下端插入培养基无极性运输，上端无放射性。由此得出，组1应为B，组3应为D。 （4）题干仅证明PN蛋白是极性运输必需组分，要直接证明PN是生长素载体蛋白，还需补充直接证据，任选一条作答：①证明PN蛋白定位在细胞膜上；②体外实验证明PN蛋白可转运生长素；③PN蛋白能与生长素特异性结合；④回补PN基因后pn突变体运输能力恢复。 7．（2026·北京·高考真题）钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如下表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 【答案】(1) 核糖体 高尔基体 (2)③ (3)CB1 蛋白与 L 酶结合，激活 L 酶；L 酶磷酸化 T1，激活 T1 (4)避免单基因突变导致的低钾适应功能丧失 【详解】（1）T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白，属于膜蛋白，其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后，首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上，多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工（如折叠、糖基化）。内质网通过“出芽”形成囊泡，将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。 （2）L酶可促进钾吸收；L过表达植株吸收K⁺能力最强，培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间，培养液剩余K⁺浓度：①＞②＞③。曲线③吸收最强为L 过表达（大量 L 酶，吸钾最强，K⁺下降最快） （3）组1（只有T1）、组2（T1+L）、组3（T1+CB1）均无K⁺内流，说明单独存在T1，或者T1仅与L或CB1中的一种共存时，通道都不工作。组4（T1+L+CB1）有K⁺内流，说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时，T1通道才被激活。综合推导：在低钾胁迫下，植物为了生存，上调L基因表达。L酶合成后，必须与CB1蛋白结合才能具备活性，活化的L酶进而磷酸化T1蛋白，改变T1的构象使其开放，从而允许K⁺内流。 （4）CB1和CB9功能相似，单突变体（缺一个）表型正常，只有双突变体（两个都缺）才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的，即可以互相替补。进化意义是在自然界中，基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能，一旦该基因突变，生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因（如CB1和CB9），当一个基因发生突变失效时，另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能（如适应低钾环境），从而保证个体的生存和繁衍。 8．（2026·北京·高考真题）体育运动在健康促进、疾病预防和康复治疗等方面具有重要作用。研究者探究了运动在抗肿瘤中的作用。 (1)当体内出现肿瘤细胞时，T细胞可直接接触、识别并特异性杀伤肿瘤细胞，这属于特异性免疫方式中的__________。 (2)研究者以小鼠为材料，按图1所示的3种运动方案开展实验，“运动”指每天在跑步机上运动1小时，“不运动”指在同一时间处于有限空间内。所有小鼠第28天皮下植入黑色素瘤细胞，第49天测量肿瘤体积，实验结果见图2。        综合图2结果，可得出的结论是__________。 (3)研究者发现，相比不运动小鼠，长期运动小鼠的肠道菌群发生了显著变化，因此推测：运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长。按图1所示的长期运动方案进行实验，不同的是实验中持续使用抗生素清除小鼠肠道菌群。实验组和对照组小鼠肿瘤体积测量结果支持上述推测，其结果应为__________。 (4)为了给上述推测提供进一步证据，研究者开展了移植实验，将供体鼠的肠道微生物移植给已清除肠道菌群的受体鼠。请从下列选项中选取必要的处理，将序号填入表格。 组别 处理 检测指标 供体鼠 受体鼠 对照组 ___________ __________ 一定时间后测量肿瘤体积 实验组 ___________ __________ 选项：①长期运动；②不运动；③植入黑色素瘤细胞 (5)另有实验证实，运动小鼠肠道菌群总DNA中，P基因占比增加。P蛋白是合成Fm所需的关键酶，Fm使细胞毒性T细胞明显增殖且分泌的活性物质增多。 综合以上所有研究，可推测运动在抗肿瘤中的作用为： 运动→__________→___________→__________→抑制肿瘤生长。（选填相应字母） A、B淋巴细胞功能增强 B、Fm含量增加 C、Fm杀伤肿瘤细胞 D、肠道中含有P基因的细菌占比增加 E、细胞毒性T细胞功能增强 【答案】(1)细胞免疫 (2)3 种方案的运动均能抑制小鼠肿瘤的生长 (3)实验组与对照组小鼠的肿瘤体积无显著差异 (4) ② ②③ ① ②③ (5) D B E 【详解】（1）特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫，其中依靠T细胞直接接触、杀伤靶细胞（肿瘤细胞）的免疫方式属于细胞免疫。 （2）对比图2的三组结果，所有运动实验组的肿瘤体积相对值都低于对应不运动的对照组，说明三种运动方案都能抑制肿瘤生长；同时三组里长期运动组的肿瘤体积相对值最低，代表其抑瘤效果相对最好。 （3）假设“运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长”成立，则小鼠肠道菌群清除后，运动失去了发挥抑瘤作用的必要媒介，那么原本长期运动能降低肿瘤体积的效应就会消失，最终运动组和不运动组的肿瘤体积没有明显差异。 （4）验证运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长，将供体鼠的肠道微生物移植给已清除肠道菌群的受体鼠，可将供体鼠是否长期运动作为实验的自变量，对照组供体鼠不运动，实验组长期运动；受体鼠不运动且植入黑色素瘤细胞，一定时间后测量肿瘤体积。 （5）运动小鼠肠道菌群总DNA中，P基因占比增加。P蛋白是合成Fm所需的关键酶，Fm使细胞毒性T细胞明显增殖且分泌的活性物质增多。据此推测，运动在抗肿瘤中的作用为：运动→肠道中含有P基因的细菌占比增加→Fm含量增加→细胞毒性T细胞功能增强→抑制肿瘤生长。 9．（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 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 酵母菌 兼性厌氧型微生物 无氧条件（密闭发酵罐）：酵母进行无氧呼吸，产生酒精和CO2 有氧条件：酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 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 自变量是不同氧气含量，因变量是酵母菌生长分支及相关调控情况 图甲中，无氧取样，无氧培养条件下，菌落数最多，说明该条件下，占比较低的菌种也会产生菌落，有利于保留占比很低菌种 （2）逻辑推理与论证 【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。 10．（2018·北京·高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。 （1）癌细胞具有无限___________的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的_________系统发挥清除作用。 （2）研究人员进行的系列实验如下： 免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周； 空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。 实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。 细胞与抗体的结合率（%） 细胞 iPSC DB7 MEF 血清 免疫组 77 82 8 空白组 10 8 9 ①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显________空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。 ②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有____________。 ③综合表中全部数据，实验结果表明_____________________。 实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的___________免疫。 （3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。 （4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于___________________________。 【答案】 分裂/增殖 免疫 高于 可以与抗iPSC的抗体结合的抗原 抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合，而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原，与MEF无共同的抗原 细胞 FDCB 抑制或治疗肿瘤生长 【详解】【分析】该题主要考查两种特异性免疫的过程知识的应用。癌细胞的特征：无限增殖、黏着性下降，容易扩散转移、细胞形态改变；免疫系统有防卫、监控和清除等三大作用；体液免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，之后T细胞再将抗原呈递给B细胞，同时T细胞产生淋巴因子促进B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞；或者抗原也可以直接刺激B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞，浆细胞分泌抗体，与抗原结合，最后由吞噬细胞吞噬抗体——抗原结合体；细胞免疫的作用过程一般是：抗原被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和靶细胞接触，使其裂解死亡。 【详解】（1）癌细胞具有无限增殖的特点；机体的免疫系统能监控和清除体内衰老、死亡或损伤的细胞以及癌细胞； （2）实验一：免疫组和空白组小鼠的主要区别是：一个注射含失去增殖活性的iPSC悬液，一个注射不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，主要区别在于是否含有iPSC。 ①由表可知，免疫组细胞与抗体的结合率的数值明显高于空白组的数值，免疫组含失去增殖活性的iPSC悬液，从而说明iPSC作为抗原，刺激小鼠的B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生了能与iPSC结合的特异性抗体； ②由表可知，表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异但都高于空白组，iPSC刺激小鼠产生了能与iPSC结合的特异性抗体，而DB7与免疫组的血清混合的结合率到82%，说明血清中能与iPSC结合的特异性抗体也可与DB7结合，推知DB7有与iPSC相似的抗原可与iPSC刺激小鼠产生的特异性抗体结合； ③综合表中全部数据可以看出，注射含失去增殖活性的iPSC悬液的免疫组细胞可以刺激小鼠产生特异性抗体，实验结果表明iPSC有与癌细胞表面类似的抗原，而正常细胞表面没有； 实验二：空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC进入机体，被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，这属于细胞免疫； （3）由上述实验过程可知：DB7有与iPSC相似的抗原，因此上面一组小鼠用DB7处理，下面一组小鼠用失去增殖活性的iPSC处理，上面一组小鼠发生肿瘤病变，下面一组小鼠产生特异性抗体，在四周后提取第二组小鼠的血清，注射到第一组小鼠体内，从而第一组小鼠产生能与肿瘤细胞结合的效应T细胞，与肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，肿瘤逐渐缩小，故答案为④B、①F、②D、③C； （4）由上述实验结果可知，iPSC既能刺激小鼠产生特异性抗体，又能刺激机体产生能与肿瘤细胞接触并使其裂解死亡的效应T细胞，因此该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制或治疗肿瘤生长。 【点睛】关键是要能根据表中数据看到，DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，得知DB7有与iPSC相似的抗原，能与iPSC结合的特异性抗体也能与DB7结合。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 实验探究综合分析 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 一大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 实验探究综合分析 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，1大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选，非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 实验设计的对照原则 2. 实验组一对照组对照中自变量处理的一般方法 3. 自变量与因变量之间的逻辑关系 4. 实验设计中的研究思路梳理 2026年北京卷，实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2025年北京卷，实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2024年北京卷，使实验结果和实验结论的书写，机制分析，实验综合分析 2023年北京卷，实验目的的书写，机制分析，实验综合分析，结果与结论的分析 1．考查频次：该专题是高考中必考内内容，近5年北京高考，年年对该知识点考查。该专题内容涉及选择题和非选择题。 2．考查要点：考查内容聚焦两大板块：一是实验探究综合分析；二是实验结果、结论、机制分析。 备考策略 1.回归教材原型实验：吃透课本实验原理、操作、现象、变量控制，高考探究题大多基于教材实验变形，重点落实对照、单一变量等核心实验思想。 2.强化实验逻辑链条训练：专项练习实验目的→自变量 / 因变量判断→实验思路书写→结果预测与结论推导，规范答题话术，区分 “验证实验” 和 “探究实验” 结论写法。 3.归纳实验误差与异常现象：分类整理试剂、操作、环境带来的误差原因，针对实验结果偏离预期的情境，练习原因分析，应对新情境探究设问。 4.限时刷题 + 错题复盘：精选高考真题与模拟探究大题，训练审题抓关键信息；错题聚焦答题漏洞，总结表述不严谨、变量混淆等失分点，形成答题模板。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：探究性实验 核心梳理 核心知识1 实验探究综合分析 考点1：实验设计的对照原则 1.实验组一对照组对照 （1）实验组—对照组对照是指在实验设计中，通过设置对照组来比较实验组和对照组在特定条件下的结果差异，以评估实验变量的效果。 （2）课本上的实验组—对照组对照： 酶的高效性和专一性实验；动物激素饲喂实验；变形虫的去核实验；伞藻的嫁接实验；温度对酶活性的影响实验等。 2.自身对照 自身对照是指实验对象在不同条件下的表现被自身前后对比，以评估某一变量对结果的影响。 课本上的自身对照：质壁分离和复原实验。 考点2：实验组一对照组对照中自变量处理的一般方法 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 1.运用减法原理的实验 作为必要条件的原因：如果没有A条件，一定没有B结果(非A→非B)。 运用减法原理的实验常用的方法：摘除、移除、敲除、突变等。 在课本中用到减法原理的实验：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 2.运用加法原理的实验 作为充分条件的原因：如果有A条件，一定有B结果(A→B)。 运用加法原理的实验常用的方法：注射、敲入、移植、饲喂、补回等。 在课本中用到加法原理的实验：探究过氧化氢酶的高效性实验；探究光合作用、呼吸作用的影响因素等。 考点3：自变量与因变量之间的逻辑关系 1.一个自变量对应一个因变量：A→Y一般逻辑关系如下表所示： 对照组 实验组 结果（Y） Y（对照） YA 注：A为自变量，Y为因变量，YA为实验组结果，Y(对照)为对照组结果。后文类同。因变量分析方法：YA-Y(对照),比较两者差值(或差异)所代表的含义，分析A对结果的影响。 2.两个自变量对应一个因变量 （1）自变量A与B独立影响结果Y 自变量A和自变量B可以分别影响结果Y。利用单一变量原则，分别分析每个自变量对结果的影响。 单独考虑自变量A 单独考虑自变量B 对照组 实验组 对照组 实验组 结果（Y） Y（对照） YA Y（对照） YB 因变量分析方法：YA-Y(对照),YB-Y(对照),比较这两个差值(或差异),分析A与B分别对结果的影响。 （2）自变量A与B共同影响结果Y A与B共同影响结果Y,A与B之间可能是协同作用或者拮抗作用。一般逻辑关系如下图所示： 因变量的分析方法： 要验证A与B之间是协同关系还是拮抗关系，要分别比较A+B共同作用与A单独作用及与B单独作用的关系。正确的分析方法为： ①比较A+B共同作用与A单独作用的差值(假定A对Y为促进作用):YAB-Y（对照）/YA-Y（对照）。如果这个值大于1,则说明加入B会促进Y;若小于1,则说明加入B后会抑制Y。 ②比较A+B共同作用与A单独作用的差值(假定A对Y为抑制作用):│ YAB-Y（对照）/YA-Y（对照）│ 如果这个值小于1,则说明加入B会促进Y;若大于1,则说明加入B后会抑制Y。 （3）自变量A、B影响结果Y A和B均为自变量，将自变量列出2×2的矩阵： 对于有两个自变量的数据，除了要学会进行2×2的自变量矩阵建构外，还要学会如何正确地分析实验结果(因变量): 【易错提醒】 (Y1-Y2)与(Y3-Y4)之间的比较或者(Y1-Y3)与(Y2-Y4)之间的比较，即：先完成组内的比较(如Y1和Y2、Y3和Y4之间分别做差),再进行组间的比较(差值之间做商或者做差),这样得到的比值或差值去判断是否有显著性差异才有意义。 考点4：实验设计中的研究思路梳理 任何一道实验题目都需要梳理题目之间的逻辑关系，以便从整体上去看题目是如何围绕一个实验目的展开讨论的。近些年的实验题，为了考查学生是否理解实验的整体思路，一类“机制图”“模式图”的压轴题目应运而生。 此类题目的一般问法： 1.写出本实验研究的生理过程/代谢过程机制图。 2.完善本实验研究的相关关系模式图。 3.补充本实验研究的代谢通路。 做题方法：机制图、模型图本质上都是一个题目中最终证明的结论(大结论)。此时，要回溯题目中的大题干中提到的实验目的(大目的)和每一个小题中要证明的内容(小目的)和得出的结论(小结论),小结论都是为证明大目的服务的。 可以用如下公式表示： 大结论追溯大目的， 大目的=小目的1+小目的2+小目的3; 大结论=小结论1+小结论2+小结论3。 其中，小目的1、2、3之间的逻辑关系可以是并列的，即分别论证大目的的不同方面；可以是递进的，如从宏观到微观一步步解释分子机制；也可以既有并列关系、也有递进关系。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，1大题型） 考查重点：探究性实验 题型一：探究性实验 1．（2026·北京大兴·三模）为研究Ca2+和生长素（IAA）对玉米幼苗根系生长的作用，研究人员设计了系列实验，如图所示。在第一个箭头处添加适量10μM IAA，在第二个箭头处加入1mM EGTA（一种可结合Ca2+的螯合剂），在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是（    ） A．10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长 B．去除根系细胞中Ca2+后，可解除IAA的作用 C．IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性 D．只添加EGTA时，EGTA会抑制玉米幼苗根系生长 2．（2026·北京西城·二模）先体外培养脂肪细胞，然后去除细胞获得脂肪条件培养基（ACM）。用ACM培养前列腺癌细胞，48h后检测细胞数量，结果如图。下列说法错误的是（    ） A．用胰蛋白酶处理脂肪组织获得分散的脂肪细胞 B．对照组应该用无菌水培养前列腺癌细胞 C．ACM可能促进前列腺癌细胞的增殖 D．肥胖可能会加重前列腺癌患者病情 3．（2026·北京朝阳·二模）为探究烟草年龄对烟粉虱抗性的影响，测定烟草中防御激素水杨酸（SA）含量，结果如图。烟粉虱在21天龄、35天龄烟草的存活率分别约为90%、30%。相关分析正确的是（    ） A．SA为细胞提供能量，提升植株抗性 B．随烟草年龄增长，对烟粉虱抗性减弱 C．烟草的抗性只与SA含量变化有关 D．结果体现了植物生长-防御的权衡策略 4．（2026·北京朝阳·二模）为探究pH对酶活性的影响，研学小组将新鲜土豆片（含过氧化氢酶）放入过氧化氢溶液中，观察土豆片上浮所用时间，结果如图。 下列叙述错误的是（    ） A．实验中温度、过氧化氢浓度等保持相同且适宜 B．将土豆片与过氧化氢溶液混合后再调pH C．判断过氧化氢酶的较适宜pH在7左右 D．pH=1或13的组，实验后调中性，土豆片仍不上浮 5．（2026·北京朝阳·二模）近年来电子烟被宣传为“传统香烟的安全替代品”，但其烟液中仍含有尼古丁。研究者用人的肺细胞进行实验，结果如图。 下列关于尼古丁的作用，表述不合理的是（    ） A．可增加肺细胞的自发突变风险 B．会让肺细胞对诱发因素的敏感性增强 C．可能会增加人的肺细胞癌变发生风险 D．能直接阻断突变DNA的修复全部过程 6．（25-26高三上·北京石景山·期末）苍耳是菊科一年生草本植物，自然条件下，只有在日照时间短于15.5h才开花。某同学利用苍耳做了“光周期调节开花”的实验，下图表示实验处理与结果。下列相关叙述不正确的是（    ） A．光可以作为信号参与苍耳开花的调控 B．感受光照时长刺激的部位是茎尖而非叶片 C．促进开花的物质可从产生部位运输到作用部位 D．将苍耳引种到不同地区可能会改变其开花时期 7．（25-26高三上·北京昌平·期末）运动训练是典型的“技能学习”，依赖大脑的学习记忆机制。下图为不同处理组运动训练8h后小鼠树突棘（顶端为突触后膜）的形成率，相关叙述正确的是（    ） ①40次运动训练＋正常睡眠  ②40次运动训练＋睡眠剥夺  ③80次运动训练＋睡眠剥夺  ④无运动训练＋睡眠剥夺 A．本实验探究了学习和睡眠之间的关系 B．学习时间越长越有利于树突棘的形成 C．树突棘可将电信号转变为化学信号 D．学习与睡眠剥夺对树突棘形成的作用相反 8．（2025·北京通州·一模）Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。 注：“+”表示相应的基因；“-”表示无相应的基因。 下列叙述正确的是（　　） A．T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫 B．试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂a C．试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡 D．Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡 9．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 10．（2025·北京海淀·一模）将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养，每一浓度分为两组，一组添加1nmol/L油菜素内酯（BL），另一组不添加BL，8天后统计侧根数量，结果如图。下列叙述不合理的是（    ） A．本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用 B．各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值 C．1nmol/L BL促进侧根形成 D．1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选） 设题创新:中胚轴生长的调节，考查实验原理和对照实验(T1);可视化胚胎，考查实验综合分析（T9） 1．生长素（IAA）和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴，将其培养在含有不同外源物质的培养液中，一段时间后测定中胚轴长度，结果如下图（DPI可以抑制植物中H2O2的生成）。下列叙述错误的是（　　） A．本实验运用了自变量控制中的加法原理和减法原理 B．切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响 C．H2O2通过增加细胞中IAA含量来促进中胚轴生长 D．若另设IAA抑制剂+H2O2组，中胚轴长度应与③相近 2．为研究肠道菌群在有氧运动能力中的作用，用生理盐水溶解抗生素Abx后，灌入小鼠肠胃中，检测小鼠在跑步机上的运动表现，结果如图。下列分析错误的是（     ） A．小鼠有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质 B．小鼠有氧呼吸产生CO2的阶段不需要氧气的参与 C．Abx组添加抗生素Abx应用了变量原则的“加法原理” D．结果表明肠道菌群促进了小鼠的有氧运动能力 3．端粒位于染色体末端，由端粒DNA和端粒蛋白复合物组成（端粒蛋白复合物包括TRF1、TRF2、POT1、TPP1、TIN2等蛋白质）。研究表明端粒酶和端粒蛋白能够调节端粒的长度，端粒复合蛋白TRF1对保护端粒至关重要。科研人员使用大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除小鼠作为实验模型进行Trf1基因与神经胶质母细胞瘤（GBM）发生、发展的相关性研究（表达Trf1基因的小鼠用作对照），有望为人类GBM提供新的治疗靶点。科研人员的预期结果如下图，下列叙述正确的是（     ） A．衰老的细胞中细胞核体积缩小，核膜内折，核质间的物质交换频率降低 B．借助荧光显示技术进行核型分析时，能看到每条染色体上有2个端粒 C．大脑神经干细胞Trf1基因特异性敲除的小鼠，端粒易缩短，GBM容易死亡 D．端粒和端粒酶两者的主要组成成分不同，端粒酶活性升高可促进细胞衰老 4．酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因，而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失，为了抑制果蔬的褐变，科研工作者进行了相关实验探究，如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，图2是在PPO量一定的条件下进行的实验，下列叙述错误的是（     ） 注：Vmax表示最大酶促反应速率，当底物浓度增加到一定限度后，所有酶分子的活性部位均已被底物结合，此时的酶促反应速率不再随底物浓度升高而增加，该速率上限即为最大酶促反应速率。 A．L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO，故加入适量的食品添加剂L-半胱氨酸能抑制PPO与酚类物质的结合，为抑制褐变提供新思路 B．若实验测得酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞同时存在，则推测二者可能位于不同具膜的细胞结构内 C．由图1推测，榨梨汁时添加适量新鲜纯柠檬汁（pH大多为2.2~2.4）可使PPO的合成量明显下降，有效防止褐变的发生 D．若在图2对应实验中增设“添加等量PPO非竞争性抑制剂（改变酶的空间结构）”的实验组，则该组的最大酶促反应速率可能低于另外两组 5．科研人员为了探究油菜素内酯对猕猴桃果实采后成熟过程的影响，用EBR（油菜素内酯类似物）处理果实，并检测乙烯释放量和纤维素酶活性，结果如图1、图2所示。据图分析，下列叙述错误的是（     ） A．实验自变量为贮藏时间和是否施加EBR，因变量为乙烯释放量和纤维素酶活性 B．EBR处理可通过抑制乙烯的释放来延缓猕猴桃果实的成熟 C．EBR处理可降低纤维素酶活性，从而延缓细胞壁的分解，延长果实贮藏期 D．EBR作用效果比油菜素内酯更稳定，原因是植物体内存在分解EBR的特异性酶 6．压力刺激能激活交感神经并使其释放去甲肾上腺素（NE），进而引起脱发。为验证“交感神经通过释放NE触发毛囊干细胞死亡”这一推测，科研人员利用小鼠进行实验，如表所示。若推测成立，则下列分析合理的是（     ） 实验组 实验对象 实验操作 检测指标 Ⅰ 正常小鼠 注射RTX 毛囊干细胞数量、脱毛程度 Ⅱ 阻断交感神经小鼠 局部注射NE Ⅲ NE受体缺陷小鼠 注射RTX 注：注射RTX模拟压力状态，激活交感神经。 A．仅设置Ⅰ组和Ⅲ组实验即可验证NE是引起脱发的直接原因 B．Ⅱ组中NE可作用于毛囊干细胞，说明NE作为激素发挥作用 C．Ⅲ组小鼠毛囊干细胞数量正常，说明NE受体缺失阻断了信号传递 D．若将注射RTX改为电刺激交感神经，则Ⅰ组和Ⅲ组的实验结果相同 7．研究表明，溶酶体膜上的质子泵（V-ATPase）和H+通道蛋白（TMEM175）共同调节其内部的pH稳态，机理如图所示。为探究对溶酶体酸性环境的维持影响更大的是TMEM175还是V-ATPase，研究人员进行了如表所示的实验。若结果表明V-ATPase的影响更大，则实验结果可能是（     ） 组别 处理 甲组 加入TMEM175特异性抑制剂 乙组 加入等量V-ATPase特异性抑制剂 A．甲组溶酶体的pH略有下降，乙组溶酶体的pH显著升高 B．甲组溶酶体的pH显著升高，乙组溶酶体的pH显著下降 C．甲组溶酶体的pH升高幅度大于乙组的 D．甲组溶酶体的pH下降幅度大于乙组的 8．细胞壁外的脂多糖（LPS）是伤寒沙门氏菌的重要致病因子之一，研发疫苗时常用多肽作为LPS的模拟抗原。研究人员利用抗LPS单克隆抗体检测并比较多肽A、多肽B与LPS抗原的相似性，部分实验流程和结果如图1、2所示。下列叙述错误的是（     ） A．步骤Ⅰ将LPS固定在检测板上便于检测其与抗体的结合量 B．为探究多肽与LPS是否竞争结合抗体，步骤Ⅱ的操作顺序应为先②后① C．操作③的主要目的是清除检测板上未与LPS结合的抗LPS单克隆抗体 D．该实验最终结果表明多肽B与LPS抗原的相似性低于多肽A 9．我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”（侧视图如图1所示），将腹窗植入子宫，对胚胎进行可视化观测，观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作（如图2所示）。为了测试腹窗对胚胎发育的影响，在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫，植入3天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比，得到的部分数据如图3所示。下列有关说法错误的是（    ） A．将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系统的发育 B．通过图3的实验结果推测，胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小 C．可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成 D．在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA分析和性别鉴定 10．链霉菌A能产生抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株）。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 以下相关叙述错误的是：（     ） A．紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的碱基序列，诱发基因突变 B．因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低 C．因基因突变的随机性、不定向性，M+株在全部突变体中的占比低 D．粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随着粗提液浓度的提高逐渐增强 11．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________，且需对老年鼠饲喂药物T。 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：________________________。 12．单链反义RNA（asRNA）在细胞中的含量很高，科研人员以酵母菌为材料研究其功能。 (1)与mRNA一样，asRNA在细胞核中通过______过程产生，然后通过核孔进入细胞质，但并不指导蛋白质的合成。某些asRNA能够根据______原则与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），D酶可促进dsRNA的形成。 (2)已知D酶与asRNA的功能有关，科研人员使用asRNA合成促进剂处理野生型（WT）和D酶基因缺失突变体（dp），发现细胞中与asRNA碱基序列对应的mRNA总含量不变，检测这些mRNA在细胞中的分布情况，如图1。据图1分析，asRNA可______对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 (3)已知M蛋白直接参与单链RNA（ssRNA）和dsRNA出细胞核的过程。将M蛋白与ssRNA（带有红色荧光标记）和dsRNA（带有绿色荧光标记）进行混合，一段时间后，检测结果如图2。 图2表明：M蛋白______。 (4)综上所述，请用图例、文字和箭头等形式表征mRNA1区别于mRNA2的出核过程，并预测其出核速率，完善答题纸上图3所示模型______。 (5)研究发现，酵母菌在高盐等胁迫条件下asRNA的合成量迅速增加。请结合上述研究，从稳态与平衡的角度，分析这一现象的适应性意义_______。 13．（2026·北京·三模）近年鹿角珊瑚的数量日益减少，丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势，威胁生态安全。 (1)鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间，虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是___________。 (2)为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制，研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验，统计生长状况相对值(计算方式：)反映鹿角珊瑚的健康状态，结果如图1。 由此可知，丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长，而虾虎鱼能显著减弱这种抑制，依据是___________。 (3)为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制，研究人员提出假说：鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后，会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A～D生境位置采集海水，收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近，观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目，结果如图2。 ①设置D组的目的是___________。 ②若上述结果可以证明假说，则C组的最佳实验操作可能是___________： a．与B组生境相同，提前20 min将珊瑚移除再取样 b．与B组生境相同，提前20 min将丝状绿藻移除再取样 c．与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样 ③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节___________的作用，从而维持了珊瑚生态系统的稳态。 (4)研究发现，取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降，但取食有毒丝状绿藻后，其皮肤黏液毒性增强，天敌对其捕食频率大大降低，推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因___________。 14．（2026·北京顺义·二模）为研究植物细胞周期的调控机制, 科学家以衣藻 (单细胞绿藻) 为实验材料展开研究。 (1)环境中营养充足时，衣藻单倍体营养体进行无性生殖，通过_____分裂产生子代。当营养缺乏时进行有性生殖，单倍体营养体转化为配子，异性配子结合形成二倍体合子， 进入休眠状态。环境适宜时，二倍体合子启动减数分裂，形成新的单倍体。 (2)B 酶由 B 基因控制合成，是绿色植物中普遍存在的蛋白磷酸酶，可催化底物去磷酸化。科研人员构建了衣藻B酶温敏突变体(b突变体)，该突变体产生的B酶在 33℃环境下失活。在营养充足的条件下,将正常温度 （21℃）培养的 5 种类型衣藻系列稀释并涂布平板，随后在21℃和 33℃继续培养相同时间，获得藻落 (由一个衣藻增殖而成的群体)，如表 。该实验表明_____是维持衣藻正常繁殖的必要条件。 衣藻类型 特点 21°C培养后形成的藻落 33°C培养后形成的藻落 稀释倍数0  101  102  103  104  105 稀释倍数0  101  102  103  104  105 1 野生型 2 b 突变体 3 敲除野生型衣藻 B 基因+导 入B 基因 4 b 突变体+ 导入 B 基因 5 b 突变体+导入 突变 B 基因 (使 B 酶活性位点 氨基酸残基改变) (3)C 蛋白是衣藻的细胞周期调节蛋白，由 C 基因控制合成。 科学家继续构建 C 蛋白温敏突变体 (c 突变体),随后将 突变体与 突变体杂交,形成的合子基因型为_____，经减数分裂获得 4 种类型子代。将子代培养于 24°C(24°C 为半限制温度, 该温度下温敏突变体相应酶活性降低), 检测数量并计算相对值,结果如图,表明半限制温度下, B、C蛋白对衣藻的繁殖具有补偿作用，依据是_____ (4)进一步研究表明，DNA 复制时，C 蛋白特定位点磷酸化，使细胞周期阻滞在间期，直至 DNA 复制完成。正常温度下，获得细胞周期同步的野生型和b突变体，转入 33°C 培养，在第6h(DNA 复制前)、8h (DNA 复制结束)、10 h(进入有丝分裂前)取样检测。与野生型相比，b 突变体第8h和10h的 C蛋白呈高度磷酸化 据此分析，B 酶通过_____触发有丝分裂进程。 15．（2026·北京东城·二模）体液免疫反应会因反复接触抗原而增强对B细胞的成熟和分化进行研究。 (1)B细胞在______中发育和成熟后，进入血液和淋巴循环，此时B细胞尚未接触外界抗原，称为初始B细胞。 (2)初始B细胞在淋巴结中接触抗原后的成熟过程如图1。 ①亲和力代表抗体或B细胞结合抗原的能力。短寿浆细胞分泌低亲和力抗体，仅存活3～5天；长寿浆细胞分泌高亲和力抗体，可存活数月。阶段1产生的短寿浆细胞对机体抵抗感染的意义是______。 ②阶段2中，GCB细胞大量增殖形成生发中心（GC），此过程中会因突变得到亲和力不同的多种B细胞，2次筛选依次保留______的B细胞。 (3)机体初次接触抗原形成的GC称为初级GC，30天后退化消失。再次接触相同抗原时新形成的GC称为次级GC。对次级GC中B细胞的来源进行研究。 ①给小鼠注射抗原诱发初级GC，荧光标记GC记忆B细胞。30天后再次注射相同抗原，检测到次级GC中______，说明GC记忆B细胞几乎不参与次级GC的形成。分析二次免疫时，GC记忆B细胞的主要作用是______。 ②继续研究次级GC中无荧光标记的B细胞来源。进行如图2小鼠异体共生实验，缝合后的两只小鼠共享血液循环系统。 结果说明次级GC中的B细胞只来自初始B细胞，而非早期记忆B细胞。请在答题卡中画出符合结论的实验结果______。 五年真题·压轴题（主要北京视野，非选择题） 高频考点：实验探究 1．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个_____________。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明________________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是______。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势_______。 2．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供___________和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明______________________。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样___________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现___________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）___________。 3．（2023·北京·高考真题）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。 (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比，______________。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为___________对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致___________加剧；群落空间结构在___________两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是________________。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。 A．不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响 B．设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散 C．以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展 D．选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准 4．（2022·北京·高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。 (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以_______的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。 (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，_______。 (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以_______菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。 实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞 实验步骤：先加入_______保温后漂洗，再加入_______保温后漂洗，检测荧光强度。 (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内，两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因_______。 5．（2021·北京·高考真题）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于_________。 (2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0．5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。 ①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，_________。 ②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有__________。 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。 该实验的对照组放入的有_________。 (4)研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因________。 6．（2026·北京·高考真题）生长素对植物生长发育起重要调节作用，研究者对其极性运输的机制进行了探索。 (1)生长素能从__________部位运输到作用部位，是一类对生长发育有显著影响的微量有机物，因此生长素是一类植物__________。 (2)极性运输过程中，生长素需要跨膜运出细胞，再跨膜进入下一个细胞。研究表明，用呼吸抑制剂处理，生长素的极性运输过程受到显著抑制，因此推测生长素的极性运输过程中有__________这种跨膜运输方式，细胞膜上存在能运输生长素的载体蛋白。 (3)用生长素极性运输抑制剂处理野生型拟南芥，产生了异常花序，这种表型和PN基因突变体pn类似，据此推测PN蛋白是生长素极性运输所必需的组分。研究者切取野生型和突变体pn的茎段，利用-IAA开展了如图1所示的实验，结果（图2）证明了该推测，并发现pn是功能减弱突变体。 实验中需要将切取茎段的上端或下端插入培养基中。图2中组1使用的茎段来源及插入培养基的部位应为__________，组3应为__________。（选填相应字母） A．野生型，下端        B．野生型，上端 C．突变体pn，下端        D．突变体pn，上端 (4)根据上述研究，若要确定PN是运输生长素的载体蛋白，还需补充一系列证据。请提出一个需要补充的证据：______________________________。 7．（2026·北京·高考真题）钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如下表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 8．（2026·北京·高考真题）体育运动在健康促进、疾病预防和康复治疗等方面具有重要作用。研究者探究了运动在抗肿瘤中的作用。 (1)当体内出现肿瘤细胞时，T细胞可直接接触、识别并特异性杀伤肿瘤细胞，这属于特异性免疫方式中的__________。 (2)研究者以小鼠为材料，按图1所示的3种运动方案开展实验，“运动”指每天在跑步机上运动1小时，“不运动”指在同一时间处于有限空间内。所有小鼠第28天皮下植入黑色素瘤细胞，第49天测量肿瘤体积，实验结果见图2。        综合图2结果，可得出的结论是__________。 (3)研究者发现，相比不运动小鼠，长期运动小鼠的肠道菌群发生了显著变化，因此推测：运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长。按图1所示的长期运动方案进行实验，不同的是实验中持续使用抗生素清除小鼠肠道菌群。实验组和对照组小鼠肿瘤体积测量结果支持上述推测，其结果应为__________。 (4)为了给上述推测提供进一步证据，研究者开展了移植实验，将供体鼠的肠道微生物移植给已清除肠道菌群的受体鼠。请从下列选项中选取必要的处理，将序号填入表格。 组别 处理 检测指标 供体鼠 受体鼠 对照组 ___________ __________ 一定时间后测量肿瘤体积 实验组 ___________ __________ 选项：①长期运动；②不运动；③植入黑色素瘤细胞 (5)另有实验证实，运动小鼠肠道菌群总DNA中，P基因占比增加。P蛋白是合成Fm所需的关键酶，Fm使细胞毒性T细胞明显增殖且分泌的活性物质增多。 综合以上所有研究，可推测运动在抗肿瘤中的作用为： 运动→__________→___________→__________→抑制肿瘤生长。（选填相应字母） A、B淋巴细胞功能增强 B、Fm含量增加 C、Fm杀伤肿瘤细胞 D、肠道中含有P基因的细菌占比增加 E、细胞毒性T细胞功能增强 9．（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。 10．（2018·北京·高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。 （1）癌细胞具有无限___________的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的_________系统发挥清除作用。 （2）研究人员进行的系列实验如下： 免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周； 空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。 实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。 细胞与抗体的结合率（%） 细胞 iPSC DB7 MEF 血清 免疫组 77 82 8 空白组 10 8 9 ①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显________空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。 ②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有____________。 ③综合表中全部数据，实验结果表明_____________________。 实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的___________免疫。 （3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。 （4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于___________________________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 实验探究综合分析 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D B D B D D A D 二年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C D C A D C D 11．(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特异性启动子 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 12．(1) 转录 碱基互补配对 (2)促进 (3)与dsRNA和ssRNA均可结合，且优先结合dsRNA (4)见下图： (5)与对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态 13．(1)原始合作 (2)Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组)，Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值) (3) 排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的(实验结果)影响 b 生物的种间关系 (4)摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍 14．(1)有丝 (2)B酶介导的去磷酸化 (3) BbCc 在24°C条件下，b、c突变体数量与野生型相近，明显多于双突变体 (4)催化C蛋白去磷酸化 15．(1)骨髓 (2) 短时间内迅速产生抗体，控制早期感染 与抗原结合亲和力高、与辅助性T细胞结合 (3) 荧光标记的B细胞数量极少 快速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体 五年真题·压轴题 1．(1)生态系统 (2) 鸟类可帮助花葵传粉 A (3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高 (4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快 2．(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3) 梯度稀释 透明圈 (4)假设一：P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 假设二：P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌 3．(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变 (2)信息（或信号） (3) 种间竞争 垂直和水平 (4)11~15天数据可以与1~5天数据对比，评估本研究系统的稳定性 (5)AC 4．(1)自由扩散 (2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解 (3) AL ①④ ②/③ (4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。 5．(1)生产者 (2) 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性 (3)隆头鱼和水虱 (4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。 6．(1) 产生 激素 (2) 主动运输 (3) B D (4)PN 能直接将生长素跨膜运输 / PN 能与生长素直接结合 7．(1) 核糖体 高尔基体 (2)③ (3)CB1 蛋白与 L 酶结合，激活 L 酶；L 酶磷酸化 T1，激活 T1 (4)避免单基因突变导致的低钾适应功能丧失 8．(1)细胞免疫 (2)3 种方案的运动均能抑制小鼠肿瘤的生长 (3)实验组与对照组小鼠的肿瘤体积无显著差异 (4) ② ②③ ① ②③ (5) D B E 9．(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 10． 分裂/增殖 免疫 高于 可以与抗iPSC的抗体结合的抗原 抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合，而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原，与MEF无共同的抗原 细胞 FDCB 抑制或治疗肿瘤生长 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $