2023年高考生物真题与模拟试卷分项汇编专题20 实验与探究（含解析）

专题20实验与探究一、单选题1．（2023·北京·统考高考真题）研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况，结果如图。由图可以得出的结论是（）A．吗啡减缓伤口愈合B．阿片受体促进伤口愈合C．生理条件下体内也有吗啡产生D．阿片受体与吗啡成瘾有关1．A【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类；因变量为创伤面积相对大小。【详解】A、通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比，发现注射吗啡组创伤面积相对大小愈合较慢，故得出吗啡减缓伤口愈合的结论，A符合题意；B、通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比，阿片受体缺失鼠与正常鼠创伤面积相对大小愈合相比，阿片受体缺失鼠愈合更快一些，因此阿片受体不能促进伤口愈合，B不符合题意；C、生理条件下体内没有吗啡产生，C不符合题意；D、通过阿片受体鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比，阿片受体缺失鼠注射吗啡创伤愈合较快，但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关，D不符合题意。故选A。二、综合题2．（2023·北京·统考高考真题）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2．(1)6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少(2)信息（或信号）(3)种间竞争垂直和水平(4)排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响）(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天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少，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，另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响，用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响：通过观察去除光照因素后的分布情况进行比较。（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，还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。故选AC。3．（2023·北京·统考高考真题）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．(1)氮源、碳源(2)A菌能在培养平板中生长繁殖(3)稀释溶菌圈(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂【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溶菌圈。（4）根据实验实验材料和设备，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。4．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________（答出2个因素即可）。(2)根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________。(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。4．(1)光、H蛋白CO2浓度、温度(2)不能突变体PS11系统光损伤小但不能修复，野生型光PS11系统损伤大但能修复(3)少突变体PNQ高，PS11系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PS11活性高，光反应产物多【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。【详解】（1）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。（2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。（3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。5．（2023·湖南·统考高考真题）长时程增强（LTP）是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下列问题：(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于______（填“正”或“负”）反馈调节。(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，该电现象与_______内流有关。(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点（图中α位和β位）对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：

正常小鼠甲乙丙丁α位突变为缬氨酸，该位点不发生自身磷酸化α位突变为天冬氨酸，阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合β位突变为丙氨酸，该位点不发生自身磷酸化L蛋白编码基因确缺失L蛋白活性++++++++++-高频刺激有LTP有LTP?无LTP无LTP注：“+”多少表示活性强弱，“-”表示无活性。据此分析：①小鼠乙在高频刺激后______（填“有”或“无”）LTP现象，原因是___________;②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有________作用。③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是__________。5．(1)正(2)Na+(3)无小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP抑制丁【分析】兴奋传导和传递的过程：1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。【详解】（1）由题图可以看出，突触前膜释放谷氨酸后，经过一系列的信号变化，会促进NO合成酶生成NO，进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸，该过程属于正反馈调节。（2）阻断NMDA受体的作用，不能促进Ca2+内流，从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体，不能促进NO合成酶合成NO，从而不能产生LTP，但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合，促进Na+内流，从而引发电位变化。（3）①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP。②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身磷酸化，与正常小鼠相比（α位可以发生自身磷酸化），L蛋白活性增强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身磷酸化。6．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和____。(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对_________________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在__________μg·mL-1浓度区间进一步实验。测试菌抗菌肽浓度/（µg•mL-1）55.2027.6013.806.903.451.730.86金黄色葡萄球菌-----++枯草芽孢杆菌-----++禾谷镰孢菌-++++++假丝酵母-++++++注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是______（答出两点即可）。(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及_____（答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___（填“是”或“否”）。(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是______。①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体

②MRSA感染的肺类装配体

③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽

④生理盐水

⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物）

⑥万古霉素（抗MRSA的药物）6．(1)无机盐、淀粉(2)金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌1.73~3.45(3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失(4)无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境否(5)②③④⑥【分析】动物培养的条件：1、营养：在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作:定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。3、适宜温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5)℃；pH多为7.2~7.4；动物细胞培养还需要考虑渗透压。4、气体环境：O2：细胞代谢所必需的；CO2：维持培养液pH。【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。（2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45μg·mL-1的浓度区间进一步实验。（3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。（4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。（5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、④生理盐水（设置对照实验使用）、⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效），故选②③④⑥。一、综合题1．（2023·四川成都·树德中学统考模拟预测）我国南方在5月初到10月下旬这期间种植早稻和晚稻两季，其余时间是不种植农作物的冬闲期。科研人员为提高双季稻产量及稻田的经济产出，在冬闲期的稻田中分别种植紫云英（是一种豆科植物，根系中有大量固氮菌存在）和油菜，紫云英全株翻耕、油菜收获籽粒后的秸秆切碎方式来还田处理。图1是在早、晚稻成熟期对土壤取样，并在实验室测得土壤微生物分解有机碳能力的相对值，图2是晚稻收获后测得的土壤有机碳总量，表格是不同种植模式下的水稻产量（单位：kg·hm-2）。请回答：稻季早稻晚稻紫云英82308160油菜80357880对照78757745(1)从生态系统成分分析土壤微生物可属于_______________。紫云英与固氮菌是互利共生关系，互利共生是指_______________。(2)本研究的“对照”组的处理措施是_______________。(3)图2结果表明，种植紫云英的比种植油菜的土壤中有机碳积累量高，从微生物分解能力和还田方式上分析，最可能的原因是_______________。综合上述图表，种植油菜与种植紫云英的土壤中都有较多的有机碳积累，但冬闲期种植紫云英比种植油菜更有利于水稻增产，从物质循环的角度分析，原因是_______________。1．(1)分解者、生产者和消费者两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利(2)在冬闲期稻田中不种植任何作物(3)种植紫云英和油菜的稻田中微生物分解能力相当，紫云英全株还田输入土壤的有机物会更多种植紫的云英的模式能为植物提供可以吸收利用的N，有利于光合作用提高产量（或种植油菜的土壤中N供应不足）【分析】根据图1分析，与对照组相比，在早稻和晚稻田种植油菜和紫云英后，土壤中微生物分解有机碳的能力都增强了，且在早稻田里种植紫云英比种植油菜增加得更多；根据图2分析，与对照组相比，种植紫云英和油菜的土壤中土壤总有机碳都增加了，且种植紫云英的土壤增加更明显；根据表格分析，与对照组相比，在种植油菜和紫云英的田里，早稻的产量都增加了，且在种植紫云英的田里增加更多；在种植紫云英的田里晚稻的产量也增加了，但是在种植油菜的田里，晚稻的产量下降了。【详解】（1）从生态系统成分分析，大多数土壤微生物营腐生生活，属于分解者；土壤微生物还可能属于生产者（如硝化细菌）和消费者（如营寄生生活的细菌）。互利共生是群落水平的种间关系，是指两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。（2）该实验是在冬闲期稻田中种植紫云英和油菜，根据对照性原则，则对照实验应该在冬闲期稻田中不种植任何作物。（3）图2结果表明，种植紫云英的土壤中有机碳积累量比较高，结合图1分析，微生物对种植紫云英和油菜的稻田分解能力相当，但还田还方式上，祡云英是“全株”，油菜是收获籽粒后“秸秆”，其最可能的原因是紫云英全株还田输入土壤的有机物多。根据图2和表格可知，种植油菜的土壤中有较多的有机碳积累，但该模式下晚稻增产效果不明显，再结合题干信息“紫云英是一种豆科植物，根系中有大量固氮菌存在”可知，可能的原因是种植紫云英的模式能为植物提供可以吸收利用的N，有利于光合作用提高产量。（或种植油菜的土壤中N供应不足）。2．（2023·河北沧州·校考模拟预测）某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D位于突变型的4号染色体上，易染条锈病基因T位于突变型的8号染色体上，野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F1，F1}自交获得F2，统计并检测SKIPIF1<0的基因型及相应基因型个体数，如下表所示。回答下列问题：基因型DDDdddTTTttt相应基因型数目507102849834013621021(1)为建立该植物的基因组数据库，科学家需完成___________条染色体的DNA测序。突变体4号和8号染色体上D、T基因的出现是___________的结果，(2)研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异，又重复做了该实验，发现基因型TT，Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近，即TT：Tt：tt≈___________。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说：雌配子活性均正常，含____（填“T”或“t”）基因的雄配子成活率为___________，含另一等位基因的雄配子活性均正常。请设计杂交实验验证以上假说，并预测子代的表型及比例。实验设计：___________；预测结果：___________(3)SKIPIF1<0自交，SKIPIF1<0中既抗倒伏又抗条锈病的植株所占比例为___________。2．(1)12基因突变(2)1：4：3T1/3F1与野生型做正交和反交，统计后代的表型和比例F1作父本时，子代中易染条锈病植株：抗条锈病植株=1：3F1作母本时，子代中易染条锈病植株：抗条锈病植株=1：1(3)9/32【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】（1）由图1可知，该自花传粉、雌雄同株植物有12对同源染色体，因此为建立该植物的基因组数据库，科学家需完成12条染色体的DNA测序。等位基因的出现是基因突变的结果。（2）由表中数量可知：F2中TT：Tt：tt≈1：4：3。野生型（tt）和纯合突变型（TT）杂交得到F1（Tt），若不考虑配子活性下降，则F1自交获得F2中TT：Tt：tt应为1：2：1。与实际比值相比，F2中tt的比例增大，由此可知含T基因的配子成活率下降，由“假设雌配子活性均正常”可以推知，F1产生的含T基因的雄配子和含t基因的雄配子之比为1：1，若含T基因的雄配子成活率为x，含t基因的雄配子活性均正常，由配子法和“F2中TT：Tt：tt1：4：3”可以知，合T基因的雄配子成活率为1/3。由题可知，实验目的有：①雌配子活性均正常；②含T基因的雄配子成活率为1/3，含t基因的雄配子活性均正常。因此应设计F1与野生型做正交和反交，统计后代的表型和比例。若F1做父本，则杂交子代中易染条镑病植株与抗条铸病植株的比例为1：3；若F1做母本，则杂交子代中易染条诱植株与抗条锈病植株的比例为1：1。（3）由亲代和F2的基因型发相应基因型个体数可知：野生型的基因型为ddtt，纯合突变型的基因型为DDTT，若F1自交，F2中既抗倒伏又抗条锈病植株（D_tt）占3/4×3/8=9/32。3．（2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测）水稻是我国的主粮之一，对水稻的研究历来备受关注。随着全球气候变化，极端天气会使水稻大量减产，加剧粮食安全问题。研究水稻适应温度变化的调控机制，对水稻增产具有重要意义。(1)研究发现花粉母细胞减数分裂容易受温度影响，由此推测低温冷害导致稻谷减产的原因是____________________。水的比热容大，可用于调节和改善田间小气候，农业生产上可采取灌________（填“深水”或“浅水”）帮助水稻防御低温。(2)高温热害也是限制农作物产量的重要因素。籽粒形成期的水稻遭遇高温，叶绿素含量会显著减少，光合作用强度下降，____________减少，导致水稻减产。高温还会导致水稻产生大量活性氧，超过水稻体内抗氧化酶催化活性氧代谢的限度，进而损伤核物质。油菜素内酯能减小活性氧对水稻核物质的损伤，推测油菜素内酯的作用原理是提高了________________。(3)请设计实验验证施用油菜素内酶类调节剂能够提高水稻在高温胁迫下的结实率（实粒数占总粒数的比例），并简要写出实验思路及预期结果。____________3．(1)低温使水稻成熟花粉粒数量减少，造成水稻受粉减少，产生种子的数量减少深水(2)（籽粒）有机物积累量水稻体内抗氧化酶活性(3)实验思路：将长势相同的同种水稻分为甲、乙两组，均置于高温下培养，对甲组水稻适时适量施用油菜素内酯类调节剂。统计两组水稻种子实粒数与总数，计算结实率。预期结果：甲组水稻结实率明显高于乙组。【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物：赤霉素合成部位：主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育。细胞分裂素合成部位：主要是根尖。主要作用：促进细胞分裂。脱落酸合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。分布：将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用：抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。乙烯合成部位：植物体各个部位。主要作用：促进果实成熟。油菜素内酯可用于促进细胞的伸长生长和促进细胞分裂。【详解】（1）研究发现花粉母细胞减数分裂容易受温度影响，由此推测低温冷害导致低温使水稻成熟花粉粒数量减少，造成水稻受粉减少，产生种子的数量减少。水的比热容大，可用于调节和改善田间小气候，农业生产上可采取灌“深水”的措施来帮助水稻防御低温，避免减产。（2）高温热害也是限制农作物产量的重要因素。籽粒形成期的水稻遭遇高温，叶绿素含量会显著减少，光反应速率下降，进而使得光合作用强度下降，（籽粒）有机物积累量减少，导致水稻减产，另外，高温还会导致水稻产生大量活性氧，超过水稻体内抗氧化酶催化活性氧代谢的限度，进而损伤核物质，导致影响细胞正常的代谢水平，导致减产。而油菜素内酯能减小活性氧对水稻核物质的损伤，推测油菜素内酯的作用原理是提高了水稻体内抗氧化酶活性，进而避免了对细胞核物质造成损伤。（3）本实验的目的是验证施用油菜素内酶类调节剂能够提高水稻在高温胁迫下的结实率，即本实验中的自变量为是否使用油菜素内酯，因变量是水稻的结实率，其他无关变量相同且适宜，同时实验设计中需要制造高温胁迫环境，因此实验设计思路可表述为：将长势相同的同种水稻分为甲、乙两组，均置于高温下培养，对甲组水稻适时适量施用油菜素内酯类调节剂。统计两组水稻种子实粒数与总数，计算结实率。预期结果：甲组水稻结实率明显高于乙组。4．（2023·江苏扬州·扬州中学校考三模）类风湿性关节炎（RA）是因免疫炎症反应引起的关节受损而引起的一种疾病。TNF-α等细胞因子有甲、乙两大类，与免疫炎症有关，这两类细胞因子相互作用，共同维持免疫应答的稳态。研究人员为研究RA的发生与上述两类细胞因子的关系，分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量，结果如下图。请回答：(1)类风湿性关节炎（RA）是一种慢性_____________病，TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子，与B淋巴细胞表面的________结合后调节免疫应答。其中甲类细胞因子促进B细胞增殖分化为____________，促进免疫炎症反应；乙类细胞因子则可抑制免疫炎症反应。通过实验结果分析，属于甲类细胞因子的有____________。(2)糖皮质激素（GC）属于肾上腺皮质激素，正常机体通过下图所示的途径调节GC的分泌。GC具有免疫抑制作用，是治疗RA的药物之一。RA患者长期大剂量使用GC，会导致患者肾上腺皮质分泌功能_____________，因此最好在治疗过程中间断补充_____________，以防止肾上腺皮质萎缩，引起严重后果。该过程反应了（GC）分泌调节的方式是______________。(3)研究人员为探索中药姜黄提取物姜黄素对RA的干预作用做了如下研究：通过注射弗氏完全佐剂完成大鼠RA病动物模型构建，然后进行下表所示的实验。请完成下表：实验步骤实验操作分组将生理状态相同的RA病动物模型大鼠随机分成两组。实验处理①实验组：_____________②对照组：_____________饲喂在相同的适宜环境中，给以同样的饲料进行喂养15天提取与检测③_____________实验结果与分析若结果为甲类细胞因子水平④_____________，乙类细胞因子结果与之相反，表明姜黄素具有一定的抗RA作用。4．(1)自身免疫（特异性）受体浆细胞和记忆细胞TNF-α和IL-6(2)减退促肾上腺皮质激素（ACTH）分级调节和负反馈调节(3)注射适量的姜黄素注射等量的生理盐水测定各组大鼠血清中甲、乙两类细胞因子的含量实验组低于对照组【分析】1、自身免疫病：是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例：风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。2、在设计实验时需要遵循单一变量和对照性原则。【详解】（1）类风湿性关节炎（RA）是因免疫炎症反应引起的关节受损而引起的一种疾病，属于自身免疫病；TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子，与淋巴细胞表面的特异性受体结合后调节免疫应答；在体液免疫过程中，B细胞会增殖分化形成浆细胞和记忆细胞；根据题意可知，甲类细胞因子促进免疫炎症反应，乙类细胞因子可抑制免疫炎症反应，这两类细胞因子相互作用，共同维持免疫应答的稳态。柱形图测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量，其中健康人的TNF-α和IL-6含量较低，IL-4和IL-10的含量较高，而RA患者刚好相反，说明属于甲类细胞因子的有TNF-α和IL-6。（2）根据图示信息可知，RA患者长期大剂量使用GC，GC会反过来抑制下丘脑和垂体的作用，会导致患者肾上腺皮质分泌功能减退，因此最好在治疗过程中间断补充促肾上腺皮质激素（ACTH），以防止肾上腺皮质萎缩，引起严重后果，该过程反应了（GC）分泌调节具有分级调节和负反馈调节的特点。（3）实验需要遵循单一变量和对照性原则。实验组注射姜黄素，对照组注射等量的生理盐水。然后进行喂养，在相同的适宜环境中，给以同样的饲料进行喂养15天。检测各组大鼠血清中甲、乙两类细胞因子的含量。结果分析：若结果为甲类细胞因子水平实验组低于对照组，乙类细胞因子结果与之相反，表明姜黄素具有一定的抗RA作用。5．（2023·吉林延边·延边第一中学校考模拟预测）机体对胰岛素作用的敏感性降低会导致胰岛素抵抗从而产生高血糖，动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行为。高脂饮食能诱发胰岛素抵抗，对G蛋白分泌的影响与正常饮食无明显差异。研究发现有氧运动能缓解高脂饮食诱发的胰岛素抵抗，升高G蛋白的含量。为了验证上述结论，请根据以下实验材料完善实验思路，并预测结果及分析。材料与用具：生长状况相同的正常小鼠若干只。普通饲料、高脂饲料、血糖测定仪、胰岛素分析仪、胃组织G蛋白分析仪。(要求与说明：血糖、胰岛素和胃组织G蛋白测定的具体操作不作要求。实验条件适宜。)回答下列问题：(1)完善实验思路：①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。甲组：18周普通饲料；乙组：12周普通饲料+

_______________________________丙组：_______________________________________________③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量，计算各物质的相对含量。(2)讨论与分析：①根据题干分析，甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时，小鼠机体限制血糖显著升高的机制是_______________________________________②从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是,________________导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低，使组织细胞_________________葡萄糖能力下降，引发高血糖。5．(1)6周高脂饲料12周普通饲料6周高脂饲料且有氧运动(2)血糖升高引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度；摄食引起胃组织G蛋白水平下降，降低了饥饿感,减少了摄食量，从而限制血糖进一步升高细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少摄取和利用【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变成甘油三酯等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。【详解】（1）本实验要验证验证有氧运动能缓解高脂饮食诱发胰岛素抵抗和提高G蛋白量，自变量为是否添加高脂饲料和是否进行有氧运动，因变量为胰岛素和胃组织G蛋白的含量；饲喂普通饲料组为空白对照组，饲喂高脂饲料组和有氧运动为实验组，无关变量要相同且适宜，故实验思路如下：①分别测定各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量。②实验分组与处理：将生长状况相同的实验鼠均分为3组。甲组：18周普通饲料；乙组（培养时间要相同）：12周普通饲料+6周高脂饲料；丙组：12周普通饲料+6周高脂饲料且有氧运动。③在相同且适宜的条件下按上述实验分组培养18周，每周定时测量各实验鼠的空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织G蛋白的含量，计算各物质的相对含量；（2）①动物摄食会导致胃内分泌细胞分泌的G蛋白下降，G蛋白水平下降会降低饥饿感，进而调节摄食行为。甲组小鼠摄入普通饲料后血糖升高时，会引起胰岛素分泌增加，降低血糖浓度，而且摄食会引起胃组织G蛋白水平下降，降低了饥饿感，减少了摄食量，从而限制血糖进一步升高；②胰岛素的功能是胰岛素具有促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变成甘油三酯等，即促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰岛素要与靶细胞膜上受体结合才能起作用，从分子水平分析，胰岛素抵抗产生的原因可能是细胞膜上胰岛素受体结构改变或胰岛素受体数量减少，导致机体细胞对胰岛素作用的敏感性降低，使组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖能力下降，引发高血糖。6．（2023·海南·统考模拟预测）记忆是人类生存发展的需要，是人类智能的因素、学习的基础，也是完成各项工作的基本保证。为探究铅中毒对记忆的影响，科学家以大鼠为实验对象进行研究，将大鼠分为四组，其中一组饮适量的水，其余三组饮等量不同浓度的醋酸铅溶液，60天后进行检测。检测a：用下图所示的水迷宫（池水黑色，大鼠无法看到平台）进行实验，大鼠从入水点入水，训练其寻找水面下隐蔽平台，重复训练4天后撤去平台，测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间。检测b：测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。ACh活性检测原理：AChE可将乙酰胆碱（ACh）水解为胆碱和乙酸，胆碱会与显色剂反应显色，可根据颜色深浅计算酶活性。检测结果如下表，请回答下列问题：组别醋酸铅溶液浓度/（g·L-1）脑组织铅含量/（g·gprot-l）AChE活性/（U·mgprot-1）到达原平台水域的时间/s①00.181.5622.7②0.050.291.3723.1③1.000.571.0826.9④2.001.050.7636.4(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是____________，通过该指标可知第_______________组大鼠学习记忆能力最强。(2)ACh是与学习记忆有关的神经递质，该神经递质由突触前膜释放，进入________________，与突触后膜上的_________结合，引发突触后膜电位变化。ACh发挥效应后在____________酶的催化下水解，本实验通过_________的生成量，进而计算该酶的活性。(3)表中结果表明，脑组织铅含量越_________，ACh水解速度越慢。(4)水迷宫实验过程中，使短期记忆转化为长期记忆的措施是____________，以此强化____________之间的联系。6．(1)到达原平台水域的时间①(2)突触间隙（特异性）受体乙酰胆碱酯检测单位时间内胆碱(3)高(4)重复训练神经元【分析】分析题意可知，该实验为对照试验，自变量为醋酸铅溶液的浓度，因变量是大鼠的学习记忆能力，因变量的观测指标为大鼠到达原平台水域时间。【详解】（1）该实验的自变量为醋酸铅溶液的浓度，因变量是大鼠的学习记忆能力，因变量的观测指标为大鼠到达原平台水域时间。从表中可以看出用于评价大鼠学习记忆能力的指标是到达原平台水域时间；结合表格数据，通过该指标可知：①组所用时间最短，表现为学习记忆能力最强。（2）神经递质Ach通过胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙，通过扩散作用与突触后膜上的（特异性）受体结合，引发突触后膜电位的变化；结合题意可知，乙酰胆碱是一种兴奋型的神经递质，发挥作用后，会被乙酰胆碱酯酶（AchE）水解为胆碱和乙酸，胆碱可与显色剂显色，可通过检测单位时间内胆碱的生成量，进而计算乙酰胆碱酯酶的活性。（3）表中结果表明：脑组织铅含量越高，到达原平台水域所需时间越长，学习记忆能力越弱，AchE活性越低，即Ach水解速度越慢。（4）长期记忆与新突触的建立有关，通过重复训练，强化神经元之间的联系，使神经元之间的新突触增加，导致短期记忆变为长期记忆。7．（2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测）研究表明，珍珠粉具有抗炎，抗氧化，皮肤美白的功能。科研人员探究珍珠粉提取物，珍珠粉蛋白对A375细胞酪氨酸酶活性和黑色素含量的影响，将A375细胞分为四组，每组设五个平行实验。对照组：细胞无紫外线照射但添加珍珠粉总提取物（珍珠粉蛋白）；实验组1：细胞进行紫外线照射但不添加珍珠粉总提取物（珍珠粉蛋白）；实验组2：细胞添加珍珠粉总提取物（珍珠粉蛋白）后再进行紫外线照射；实验组3：细胞进行紫外线照射后再添加珍珠粉总提取物（珍珠粉蛋白），结果如下表所示。样品珍珠粉总提取物珍珠粉蛋白提取物组别酪氨酸酶活性黑色素含量酪氨酸酶活性黑色素含量对照组0.0650.0630.0650.086实验组10.0760.0870.0790.146实验组20.0970.0910.0810.102实验组30.1020.0860.0820.110回答下列问题：(1)对于珍珠粉总提取物，经紫外线照射的实验组1、2、3与对照组相比，细胞内酪氨酸酶活性________（填“升高”或“降低”），黑色素含量增多；添加珍珠粉蛋白提取物的实验组2、3与未添加珍珠粉蛋白提取物的实验组1相比，酪氨酸酶活性几乎没变化，而黑色素含量________（填“增加”或“减少”），这说明珍珠粉蛋白提取物________________________________，具有抵抗紫外线、美白的作用。(2)酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转化成黑色素，人的白化症状是由酪氨酸酶基因异常引起的，说明基因的表达与性状的关系是________________________。7．(1)升高减少缓解因为紫外线照射而引起的黑色素含量上升(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢进而间接控制生物的性状。【分析】实验设计的一般步骤：分组编号→设置对照实验（给与不同的处理）→观察并记录实验结果（注意保证无关变量的一致性）→得出结论。题意分析，根据实验设计可知，本实验的目的是探究珍珠粉总提取物的使用方式对细胞中酪氨酸酶活性和黑色素产量的影响。【详解】（1）对于珍珠粉总提取物，结合实验数据可知，经紫外线照射的实验组1、2、3与对照组相比，细胞内酪氨酸酶活性“升高”，黑色素含量增多；添加珍珠粉蛋白提取物的实验组2、3与未添加珍珠粉蛋白提取物的实验组1相比，酪氨酸酶活性几乎没变化，而黑色素含量减少，这说明珍珠粉蛋白提取物能缓解因为紫外线照射而引起的黑色素含量上升，因而推测珍珠粉蛋白提取物具有抵抗紫外线、美白的作用。（2）酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转化成黑色素，人的白化症状是由酪氨酸酶基因异常引起的，即酪氨酸酶基因异常导致细胞中酪氨酸酶缺乏，细胞中无法合成黑色素，因而表现为白化病，该现象说明基因通过控制酶的合成来控制代谢进而间接控制生物的性状。8．（2023·北京·人大附中校考三模）瘦素是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素，能够调节机体代谢，促进能量消耗和减轻体重。(1)下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的，而S蛋白作为信号分子依赖其特定的____________与JAK2结合，增强JAK2激酶的活性，研究人员对S在瘦素信号通路中的调控作用开展研究。(2)研究人员计划利用Cre酶（可以特异性识别并切割loxp序列）获得在所有表达瘦素受体（LepR）的神经元中特异性敲除S基因的小鼠.为实现此目的，一方面需要将____________与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠，另一方面需要得到在____________基因两端分别插入loxp序列的第二种转基因小鼠.再将两种小鼠杂交后子一代相互交配，再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠（LepR-S-ko小鼠），以下结果能说明LepR-S-ko小鼠构建成功的有：____________。A．小鼠脑组织提取DNA经PCR检测到cre基因B．小鼠脑组织中LepR的mRNA含量显著下降C．小鼠脑中应用抗原-抗体杂交技术检测到S蛋白含量显著降低D．小鼠的体重显著增加E.小鼠皮下脂肪细胞体积显著增大(3)科研人员检测了LepR-S-ko小鼠和对照小鼠的体温变化情况，图1结果表明LepR神经元中的S蛋白____________。研究人员据此推测S是下丘脑-交感神经-棕色脂肪组织细胞产热轴的关键组分并进行了相关检测，检测部位及实验结果如下表，请据此补充完成瘦素的体温调节机制：检测部位实验结果下丘脑特定脑区

注：pStat3代表被磷酸化的Stat3，其含量与神经元的兴奋性正相关交感神经

______(4)请根据以上研究，提出一个关于S蛋白的值得进一步研究的问题：____________。8．(1)受体(2)启动子SDE(3)能升高体温兴奋性增强；增强(4)S蛋白发挥作用后的去向【分析】信号分子包括神经递质，激素，细胞因子等，都需要与特定的受体结合才能发挥作用。【详解】（1）下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的，而S蛋白作为信号分子依赖其特定的受体与JAK2结合，增强JAK2激酶的活性。（2）利用Cre酶（可以特异性识别并切割loxp序列）获得在所有表达瘦素受体（LepR）的神经元中特异性敲除S基因的小鼠.为实现此目的，一方面需要将只在神经元中特异性表达的启动子与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠，另一方面需要得到在S基因两端分别插入loxp序列（这样才能实现特异性敲除S基因）的第二种转基因小鼠，再将两种小鼠杂交后子一代相互交配，再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠（LepR-S-ko小鼠），如果LepR-S-ko小鼠构建成功，该小鼠的脑组织提取DNA经PCR检测到cre基因，说明该基因已经成功导入，但无法确定能正常表达；小鼠脑组织中LepR的mRNA含量显著下降，从转录水平上可以推测出该基因被敲除；小鼠脑中应用抗原-抗体杂交技术检测到S蛋白含量显著降低，从翻译水平上可以推测出该基因被敲除；小鼠的体重显著增加和小鼠皮下脂肪细胞体积显著增大，从个体生物学水平可以推测出LepR-S-ko小鼠构建成功，故选DE。（3）由题图分析可知：无论是夜晚还是白天，LepR-S-ko小鼠（不能合成S蛋白）的体温均低于对照组，说明S蛋白能够升高体温。从题图分析可知：瘦素的体温调节机制是：瘦素作用于下丘脑特定的脑区神经元的特异性受体SKIPIF1<0通过S蛋白增强JAK2活性，使这部分神经元兴奋性增强（对照组小鼠pStat3含量高，说明神经元兴奋性强）SKIPIF1<0S蛋白的存在增强了交感神经兴奋性（对照组小鼠交感神经兴奋性更强）SKIPIF1<0促进棕色脂肪组织产热。（4）还可以研究S蛋白发挥作用后的去向等，合理即可。9．（2023·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测）枯草芽孢杆菌是畜禽养殖中常用的益生菌之一，能产生多种酶和抑菌物质，常用作饲料添加剂。研究人员欲从高产奶牛瘤胃液中筛选出能够高效产酶及抑菌的菌株，结果如下表菌株编号产酶活性（U/mL）抑菌圈直径（mm）纤维素酶蛋白酶淀粉酶大肠杆菌金黄色葡萄球菌伤寒沙门氏菌AXI-312.6711.82293.5511.06/14.11BXI-105.531.34156.21/14.3322.00BXI-1227.33137.541450.5313.6223.2125.97注：“/”表示无抑菌圈回答下列问题。(1)将培养皿等玻璃器皿放入_____________内灭菌，蛋白胨可以为菌株提供____________________等营养物质，在提供营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对________________________________________的要求（答出3点）。(2)在饲料中添加枯草芽孢杆菌的目的是：一方面_______________________________，有利于奶牛消化食物﹔另一方面能够抑制病原菌生长，提高畜禽的抵抗力。(3)用不含菌株的培养液进行抑菌试验时，制备多个分别涂布了大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌的平板，在每个平板上打4个8mm的小孔，并向4个小孔中分别加入等量的去除AXI-3菌株的培养液、________________________________。（答出另外3个）(4)据表分析，编号为___________的菌株更符合筛选要求，依据是______________。9．(1)干热灭菌箱碳源、氮源和维生素pH、特殊营养物质和氧气(2)枯草芽孢杆菌能产生纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶(3)去除BXI-10菌株的培养液、去除BXI-12菌株的培养液、未培养过枯草芽孢杆菌的无菌培养液(4)BXI-12BXI-12的产酶活性更高，抑制病原菌的菌种种类更多，抑菌圈直径更大【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具应该进行灼烧灭菌，玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品，常采用干热灭菌。根据表格可知，不同的菌株产生的纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶的活性有所不同，产对不同微生物产生的抑菌圈大小也有所不同。【详解】（1）培养皿等玻璃器皿可采用干热灭菌，应放入干热灭菌箱内灭菌。蛋白胨是以富含蛋白质的原料经过蛋白酶分解后形成的富含多肽和氨基酸的混合物，能为微生物提供氨源、碳源、维生素等营养物质，在提供以上营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。（2）根据表格数据可知，枯草芽孢杆菌一方面可以产生纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等有利于奶牛消化食物；另一方面，抑制病原菌生长，提高畜禽的抵抗力，故常在饲料中添加枯草芽孢杆菌。（3）要从高产奶牛瘤胃液中筛选出能够高效产酶及抑菌的菌株，需要研究不同的菌株的产酶活性以及对不同微生物的抑菌效果，故实验的自变量应该是去除不同菌株的培养液及含不同微生物的平板，故每个平板上的4个小孔中应该分别加入等量的去除AXI-3菌株的培养液、去除BXI-10菌株的培养液、去除BXI-12菌株的培养液、未培养过枯草芽孢杆菌的无菌培养液（空白对照组）。（4）根据表格数据可知，与其他菌株相比，BXI-12的产酶活性更高，抑制病原菌的菌种种类更多，抑菌圈直径更大，故BXI-12更符合要求。10．（2023·云南曲靖·校考模拟预测）如图是小麦的某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。请回答下列问题：(1)该生物膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图中电子传递速率会______（填“加快”或“减慢”）。(2)除上图生物膜上面附着的光合色素外，植物体还有很多色素—蛋白质复合体，分布在植物的各个部位，称为______，其在分生组织的细胞内比较丰富，它主要吸收______保证植物的生长发育。上图中的ATP合酶具有_____作用。(3)上述生物膜功能的正常进行与叶绿素密切相关，叶绿素中含有镁元素，植物必须吸收足够的Mg2+才能保证光合作用的正常进行。若要探究小麦根部吸收Mg2+的方式是主动运输还是协助扩散，请完善实验思路：①将______小麦幼苗均分为甲、乙两组，放入适宜浓度的含有Mg2+的溶液中。②甲组给予正常的呼吸条件，乙组_______（促进/抑制）细胞呼吸。③一段时间后，测定_______。10．(1)NADPH减慢(2)光敏色素红光和远红光运输H+，催化ATP的生成(3)生长状态良好且基本相同的同种抑制两组植物对Mg2+的吸收速率【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段发生的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的合成；暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，光反应为暗反应提供的是ATP和NADPH，暗反应为光反应提供的是ADP和Pi；影响光合作用的环境要素主要是温度、二氧化碳浓度、光照强度。光敏色素是一类蛋白质（色素一蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+等。【详解】（1）由图可知该结构为类囊体薄膜，且进行了光合作用的光反应阶段。在光反应中，光能转化为NADPH中的能量和ATP中活跃的化学能。若二氧化碳浓度降低，将会影响暗反应的速率，暗反应速率减慢，导致叶绿体中NADP+减少，根据题可知，NADP+与H+在电子的作用下结合，生成NADPH,若NADP+减少，则图中电子传递速率减慢。（2）光敏色素是一类蛋白质（色素一蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光，保证植物的生长发育。据题可知，图中的ATP合酶可运输H+，催化ATP的生成。（3）本实验探究小麦根部吸收Mg2+是主动运输还是协助扩散，两者的区别是有否能量供应，协助扩散不需要消耗能量，主动运输需要消耗能量，由细胞呼吸为其提供能量，因此自变量为是否给予有氧条件，因变量为离子的吸收情况，所以甲组应给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，一段时间后测定两组植物对Mg2+的吸收速率。为了防止无关变量的影响，甲乙两组应使用生长状态良好且基本相同的同种小麦幼苗。11．（2023·广东·模拟预测）菊花是中国十大名花之一，历史悠久，不仅有极高的观赏价值，还有一定的药用价值。北方栽培菊花时，常常遭遇低温天气，低温直接影响菊花的生长发育。为探究菊花叶片类囊体膜脂组分响应低温胁迫的生理机制，某科研小组以菊花品种“唐宇金秋”为实验材料，检测不同温度处理下类囊体膜中主要的脂肪酸含量（图甲）、脂肪酸去饱和关键酶基因的表达量（图乙）变化情况。已知不饱和脂肪酸是以饱和脂肪酸为底物被一系列脂肪酸去饱和酶等催化合成的，其中CmSAD、CmFAD2、CmFAD7为脂肪酸去饱和途径中3个关键酶基因。回答下列问题。(1)脂肪酸可以参与生物膜中________分子的合成。在测定脂肪酸含量时，需在类囊体膜制备液中加入有机溶剂氯仿、甲醇，推测原因可能是________。(2)图可知，SKIPIF1<0℃低温处理时，菊花很可能通过________（填“促进”或“抑制”）脂肪酸去饱和酶基因的表达，使类囊体膜上的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量分别________，进而导致类囊体膜________（填结构特性上的变化），降低低温对其光合作用的影响。(3)低温胁迫下，脂肪酸去饱和途径中这3个关键酶基因的表达水平与相关脂肪酸含量变化不完全一致，推测可能原因是________（至少答1点）。(4)PSⅠ和PSⅡ是高等植物类囊体膜上的两个光系统，其中PSⅡ与光反应中吸收、传递并转化光能的过程密切相关。D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白，由叶绿体的psbA基因编码。然而外界不良环境易导致D1蛋白损伤而降解。如果该研究小组欲进一步探究低温时D1蛋白是否损伤降解，请在原实验分组和处理的基础上完善实验设计。________。若该研究小组的进一步实验结果表明，低温导致D1蛋白损伤降解，那么结合所学的基因工程或蛋白质工程技术，提出可能进一步解除低温对D1蛋白损伤降解的研究思路：________（至少答1点）。11．(1)磷脂（或脂质）脂肪酸易溶于有机溶剂(2)促进降低、升高流动性增强(3)这些基因对相关脂肪酸的调控还受翻译水平、修饰作用和相关酶的活性的影响(4)实验的分组、处理与题中相同，只需增加检测、记录并比较不同分组的水稻植株中D1蛋白的含量改造菊花的叶绿体psbA基因，增大psbA基因表达量；改造菊花的D1蛋白降解酶合成相关基因，降低D1蛋白降解酶活性（或含量），减少D1蛋白的降解；将菊花的叶绿体psbA基因，转入其染色体DNA上，增加D1蛋白的来源；将相关耐寒基因导入菊花细胞，增强菊花的耐寒性，减少D1蛋白降解【分析】生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，期中脂质主要是磷脂。生物膜的结构特点是具有一定的流动性。光反应的场所在类囊体薄膜。【详解】（1）磷脂是构成生物膜的重要成分，磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等构成。因此，脂肪酸可以参与生物膜中磷脂（或脂质）分子的合成。测定脂肪酸含量时，需在类囊体膜制备液中加入有机溶剂氯仿、甲醇，推测原因可能是脂肪酸易溶于有机溶剂。（2）图甲中，与25℃和4℃相比，－4℃时不饱和脂肪酸含量都有所上升，即－4℃低温处理提高了类囊体膜上不饱和脂肪酸的含量，这可能有利于增强膜的流动性。由于光反应发生于类囊体膜上，这种生理变化可能会降低低温对光合作用的不利影响。图乙中，与25℃和4℃相比，－4℃时，脂肪酸去饱和途径中3个关键酶基因CmSAD、CmFAD2、CmFAD7的表达量都有所上升，这有利于维持低温下生物膜的流动性。综合分析，－4℃低温处理时，菊花很可能通过促进脂肪酸去饱和酶基因的表达，使类囊体膜上的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量分别降低、升高，进而导致类囊体膜流动性增强，降低低温对其光合作用的影响。（3）低温胁迫下，脂肪酸去饱和途径中这3个关键酶基因的表达水平与相关脂肪酸含量变化不完全一致。这可能是因为这些基因对相关脂肪酸的调控还受翻译水平、修饰作用和相关酶的活性的影响。（4）实验的分组、处理与题中相同，只需增加检测不同分组的水稻植株中D1蛋白的含量并进行比较，即可得出低温时D1蛋白是否损伤降解。由题意可知，D1蛋白是由叶绿体基因编码的，若要解除低温导致的D1蛋白损伤降解，那么可利用基因工程技术将菊花的叶绿体psbA基因，转入其染色体DNA上，增加D1蛋白的来源；将相关耐寒基因导入菊花细胞，增强菊花的耐寒性，减少D1蛋白降解。除此之外，还可利用蛋白质工程技术改造菊花的叶绿体psbA基因，增大基因表达量；改造菊花的D1蛋白降解酶合成相关基因，降低酶的活性（或含量），这都可以在一定程度上解除低温对D1蛋白的损伤降解。12．（2023·北京·北京四中校考模拟预测）学习以下材料，回答问题。PXo小体的发现磷酸盐（Pi）是生命必不可少的营养物质。在细菌中，Pi储存在多磷酸盐颗粒中，而在酵母和植物细胞中，Pi主要储存在液泡中。那么，动物细胞中的Pi是如何代谢、存储的？科研人员在果蝇细胞中发现了一个储存Pi的全新细胞器。研究团队首先给果蝇喂食了膦甲酸（PFA，能抑制肠吸收细胞对磷的吸收），对肠内膜细胞的成像结果显示，PFA作用下，肠干细胞加速增殖、导致新生的肠吸收细胞（EC）数量激增。降低了食物中Pi的水平也发现了同样的结果。为了找出低Pi摄入是如何产生这种影响的，科研人员调查了低Pi水平是否会影响基因表达。研究发现，一种被称为PXo的基因能够编码一种Pi感应蛋白。于是，他们用AlphaFold预测了果蝇PXo蛋白及其人类直系同源XPR1的结构、并做了结构比对，找到了PXo蛋白上的Pi感应域。进一步研究发现，当细胞被剥夺Pi时，PXo基因的表达会下调。定位实验显示，PXo蛋白主要位于肠吸收细胞中，在其他细胞中很少见。PXo蛋白集中分布在细胞的一些有多层膜的椭圆形结构中（一种全新的细胞器，被称作PXo小体）。Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后，储存起来，可转化为膜的主要成分。当饮食中的Pi不足时，PXo小体中的膜成分将显著减少，最终PXo小体会被降解并通过下图所示的机制促使肠干细胞增殖。之前的研究发现，其他微量元素会储存在果蝇的囊泡中。但在最新研究中，PXo小体是磷酸盐特有的储库。此外，虽然这项研究的重点是果蝇，但该发现可能具有深远的意义，它将为医学、营养和健康领域的更多相关发现奠定基础。(1)Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后储存起来，也可转化为膜的主要成分__________，Pi作为营养物质在细胞内参与__________等大分子物质的合成。(2)研究人员发现当细胞缺乏磷酸盐时，PXo基因的表达较弱，同时肠干细胞过度分裂。因此提出“Pi变化后通过影响PXo基因的表达来影响细胞分裂速度”请补充实验证据，并写出实验思路与预期______。(3)PXo小体是磷酸盐特有的储库，线粒体有氧呼吸的主要场所，叶绿体是光合作用场所，从结构与功能的角度分析上述细胞器结构特殊性的意义______。(4)从稳态与平衡、物质与能量角度分析Pxo小体维持动物Pi相对稳定的机制及意义_____。12．(1)磷脂DNA、RNA/核酸(2)将PXo过表达载体导入肠干细胞，缺乏Pi时，转基因肠干细胞分裂速度慢于对照组非转基因肠干细胞。或敲除肠干细胞PXo基因，正常Pi时，敲除细胞分裂速度快于非敲除组(3)细胞吸收的Pi以磷脂形式储存在膜中，PXo小体具有多层膜结构利于储存足量的Pi；线粒体内膜折叠成嵴增大膜面积，利于有氧呼吸第三阶段进行；叶绿体类囊体叠加形成基粒扩大类囊体膜面积利于光反应进行(4)当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，PXo小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，（通过补偿机制）维持细胞中的Pi水平稳态；另一方面，PXo小体的降解解除了PXo小体对Cka蛋白的抑制作用，并进一步激活JNK信号，促使干细胞增殖，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。增强了动物对低Pi环境的适应，利于个体的生存。当饮食中的磷酸盐充足时，PXo小体抑制肠干细胞增殖，既满足了储存Pi的需要又避免了物质和能量的浪费【分析】细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，含有少量糖类。其中部分脂质和糖类结合形成糖脂，部分蛋白质和糖类结合形成糖蛋白。【详解】（1）膜的主要成分为脂质（磷脂）和蛋白质，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N等，故Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后储存起来，也可转化为膜的主要成分磷脂。细胞内的大分子中，核酸（包括DNA和RNA）的组成元素为C、H、O、N、P，故Pi作为营养物质在细胞内参与DNA、RNA或核酸等大分子物质的合成。（2）本实验的自变量为Pi含量，因变量为肠干细胞的细胞分裂速度，可设计实验为：将PXo过表达载体导入肠干细胞，缺乏Pi时，转基因肠干细胞分裂速度慢于对照组非转基因肠干细胞；或敲除肠干细胞PXo基因，正常Pi时，敲除细胞分裂速度快于非敲除组。（3）结构决定功能，功能与其结构相适应，细胞吸收的Pi以磷脂形式储存在膜中，PXo小体具有多层膜结构利于储存足量的Pi；线粒体内膜折叠成嵴增大膜面积，可为呼吸酶提供附着位点，有利于有氧呼吸第三阶段进行；叶绿体类囊体叠加形成基粒扩大类囊体膜面积，有利于光反应进行。（4）结合题干和题图可知，当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，PXo小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，（通过补偿机制）维持细胞中的Pi水平的稳态；另一方面，PXo小体的降解解除了PXo小体对Cka蛋白的抑制作用，并进一步激活JNK信号，促使干细胞增殖，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi水平的相对稳定。通过这两方面的机制，增强了动物对低Pi环境的适应，有利于个体的生存。当饮食中的磷酸盐充足时，PXo小体抑制肠干细胞增殖，既满足了储存Pi的需要又避免了物质和能量的浪费。二、实验题13．（2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测）已知某植物花色由两对基因（A、a和B、b）控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而变浅，B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系如下，回答下列问题：基因型A_bbA_BbA_BB、aa__表型深紫色淡紫色白色(1)为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色花色植株（AaBb）可以用来设计实验。实验步骤：让淡紫色花色植株（AaBb）植株自交，观察并统计子代植株的花色和比例（不考虑交叉互换）。实验结果预测及结论：①若子代植株花色及比例为____________，则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。②若子代植株花色及比例为___________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和b在同一条染色体上。③若子代植株花色及比例为___________，则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且基因A和B在同一条染色体上。(2)某实验小组在研究中获得了黄叶植株突变体（野生型为绿叶），已知黄叶性状由一对隐性基因控制。研究人员利用相关实验和技术，对该植物的叶色基因进行定位。①绿叶、黄叶基因分别用基因C/c表示，现用两个纯合植株杂交得F1，F1测交后代的基因型比例为aabbcc：AaBbCc：aaBbcc：AabbCc=1：1：1：1。画出F1体细胞中三对基因在染色体上的位置（用竖线代表染色体，黑点代表基因在染色体中的位置）__________________。②当该植物体细胞缺失同源染色体中的一条染色体时，称为单体（核型为2n-1），体细胞增加一对同源染色体中的一条染色体时，称为三体（核型为2n+1），二者均可以用于基因定位。以野生型绿叶植株为材料，人工构建的单体系（绿叶）中应有____________种单体。若选择单体以一代杂交实验定位基因，请写出具体杂交方案及预期实验结论____________。13．(1)深紫色：淡紫色：白色=3：6：7深紫色：淡紫色：白色=1：2：1淡紫色：白色=1：1(2)n实验方案：将黄叶突变体与该植株单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独隔离种植，统计子代表型及比例预期实验结论：当子代出现表型及比例为绿叶：黄叶约为1：1时，可将黄叶基因定位于该单体所缺少的染色体上【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】（1）为探究A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上。现有淡紫色花色植株（AaBb）可以用来设计实