题型09实验模块融合类（原卷版）

题型06模块融合类对实验设计的合理性和严谨性进行评价，是综合反映学生实验设计能力的重要策略。生物实验评价和改进类试题，不仅考查考生进行实验的独立操作能力，也考查考生分析、推理等科学思维能力。试题具有一定的开放性，涉及实验材料的选择、实验相关操作技能理解、及实验思路和实验方案的设计。试题一般包括以下层次。1.理解实验与探究的目的、原理，实验与探究的方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将所涉及的方法和技能进行运用。2.对实验或探究现象和结果进行分析、解释，并对收集到的数据进行处理。3.运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订。自2000年江苏、浙江、山西、吉林四省使用的高考理科综合能力测试卷第一次出现该类型的题目，之后的理科综合试卷和生物单科试卷不断出现，逐渐成为高考生物实验能力测试的一种重要题型。近几年，这类题目的特点是题目提供部分实验步骤，让考生补充完善余下的实验步骤；题目给出实验的部分结果，让考生补充其他可能得结果；题目不直接呈现实验的结论，要求考生通过对实验结果的预测及推理判断得出相关的实验结论。这类题目涉及知识点多、涉及情景面宽，涉及立意点多，知识点琐碎，是各地高考试题的难点之一。这类题目一般具有一定的开放性。由于受高考阅卷的限制，题目编制在选材方面往往收到一定的限制，题量和设问角度也受到较大影响。命题的材料和情境设置一般源于实验和探究实践、源于一些科研项目，贴近生活、贴近实践，与考生的经验有一定差距，导致这类题目对考生要求高，试题难度大。这类试题的另一个特点是：为与中学实验保持一致性，个别实验题目的素材往往与教材和课程标准具有高度相关性。实验评价和改进类实验试题是实验试题中要求较高的一类题型。要求考生具有较强的综合判断能力、获取信息、及理解能力。通式能够准确选择实验材料、熟练运用实验或探究方案设计的基本原则独立思考解决问题，能够通过分析、综合等思维手段科学准确地得出实验结果，通过归纳、概括、演绎思维科学、准确预测实验结果、得出实验结论。1.课程标准和教材规定的实验分析：以课标要求的实验为切入点，考查实验与探究材料的选择、试剂的选择、关键实验操作技能。如酶促反应、影响细胞分裂的机制、某种生物遗传物质的探究、特殊遗传分离比、某种特定形状表现的生物育种、药物做的机制、环境因素对植物生命活动的调节、生物生态位的变化、某种特定微生物的分离、限制酶在基因工程中的应用等。2.生命科学科学史情境分析：结合生命科学发展史中科学家的探究历程、科研方法等考查实验分析能力、实验探究能力。如光合作用过程中元素的转移途径，细胞周期中关键蛋白质的作用和调控，某种物质在基因表达中的作用、反射弧环节的探究、生物形状表现是基因型和环境共同作用的结果、影响某种发酵产品的因素、生长素和细胞分裂素比例对植物组织培养的影响等。2.实验情境分析：以社会热点、科研进展、诺贝尔奖等为试题情境，考查实验材料的选择、实验器具的选择，对照实验设置及改进方案，实验设计是否合理，实验结论藐视是否科学、严谨等。一、实验设计遵循的原则1.科学性原则(1)选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。(2)实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。2.单一变量原则和等量原则二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。3.平行重复原则为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。4.对照原则(为使实验结果更有可信度，需设置对照组)(1)空白对照：即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。(2)自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组，如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。(3)条件对照：即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。(4)相互对照：即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。二、实验变量分析1.自变量自变量也称实验变量。是研究者主动操纵的实验所研究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，在坐标曲线图中一般是横坐标标识的内容。当自变量不只一种时，有些自变量会在曲线上标注。如下图所示。图一表示自变量是培养时间和激素的种类，图二的自变量是补光时间和光源的种类。自变量的处理方法通常采用“加”、“减”和“换”的方法，如探究甲状腺激素的生理作用可以用“加法”口服或注射甲状腺激素，或“减法”用手术切除甲状腺，探究温度对酶活性影响时，无法采用加法或减法，则采用换的方法，变换不同的温度进行实验。2.因变量因变量也称反应变量是随自变量变化而发生变化的量，应具有客观性和可测量性。在坐标曲线图为背景的实验试题中，因变量往往是坐标中坐标所标注的内容。如上图一的因变量是侧枝的长度，图二的因变量是平均花朵数。3.无关变量无关变量也称干扰变量，一般指与研究目标无关，但却影响实验结果的变量，实验时需要控制无关变量相同且适宜。如图一的温度、湿度、植物的种类等，图二的温度、湿度、光照强度、CO2浓度等。三、实验的基本程序实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。1.实验目的(1)验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。(2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。2.实验原理实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本套路概括为“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。3.实验假设假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设即可。4.实验思路思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。5.实验步骤步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。实验步骤设计的一般程序如下：实验材料选择、分组、编号→原始指标观察、测量、记录→根据单一变量和对照原则对不同的分组进行变量处理（自变量不同，无关变量相同且适宜）→在相同且适宜的条件或环境中培养或饲养→实验指标观察、测量、记录统计。四、实验方案评价与修订1.一看对照①有无对照实验；②如果有对照，看对照设计是否合理。包括实验变量是否合理；若需要标记，看是否进行了标记；是否遵循单一变量原则；是否遵循等量原则；是否排出了干扰因素。2.看实验材料选择是否恰当3.看实验器具选择是否合理及实验药品（试剂）种类、用量、使用方法是否准确4.看实验实验是否需要搅拌、加热，实验所需温度、光照、气体条件是否合理5.看实验步骤：实验步骤是否完整、实验顺序是否合理，实验操作是否违反规则。6看实验结果：实验结果、实验结论是否与实验目的对应；实验结果和实验结论的写作顺序是否符合先结果后结论的格式；若是探究性实验，看实验结果和结论是否全面。1.（2023·湖北高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（）A物质浓度（μg·L1）指标01050100①肝脏糖原含量（mg·g1）25．0±0．612．1±0．712．0±0．711．1±0．2②肝脏丙酮酸含量（nmol·g1）23．6±0．717．5±0．215．7±0．28．8±0．4③血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot1）43．6±1．787．2±1．8109．1±3．0120．0±2．1A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高【试题分析】本实验的目的是探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，实验的自变量是环境污染物A的浓度，从实验结果看出，实验的因变量包括肝糖原的含量、肝脏丙酮酸的含量和血液中胰高血糖素的含量。实验的无关变量包括斑马鱼的年龄、性别、生理状况及生活环境等。从①行的记录结果可以分析环境污染物A对肝糖原含量的影响，从②行的结果可以分析环境污染物A对噶脏丙酮酸含量的影响，从③行的结果可以分析环境污染物A对血液中胰高血糖素含量的影响。【答案】D【解析】有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸，故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸快慢，A错误；由①可知，随着A物质浓度增大，肝脏糖原含量逐渐减小，葡萄糖转化为糖原的速率减慢，B错误；①中肝糖原含量减小，②中丙酮酸减少，细胞呼吸减弱，葡萄糖分解为丙酮酸减少，C错误；③中血液中胰高血糖素含量增多，通过增加肝糖原分解等使血糖浓度持续升高，D正确。生物代谢的重要考向：本考点包括光合作用速率和呼吸作用速率的测定，与酶特性相关的实验探究等。对光合作用相关影响因素探究或是利用光合作用原理解决实际问题的实验探究，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。1.测定光合速率与呼吸速率解读：（1）测定呼吸速率(装置甲)①装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。②玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。③置于适宜温度环境中。④红色液滴向左移动(装置甲单位时间内向左移动距离代表呼吸速率)。（2）测定净光合速率(装置乙)①装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。②必须给予较强光照处理，且温度适宜。③红色液滴向右移动(装置乙单位时间内向右移动距离代表净光合速率)。（3）根据“总(真正)光合速率＝呼吸速率＋净光合速率”可计算得到总(真正)光合速率。物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。2.酶的特性及相关探究实验实验目的自变量因变量检测试剂检测指标酶催化作用的高效性过氧化氢酶和无机催化剂Fe3+气泡产生的速度和数量卫生香气泡产生的速度或多少（或卫生香的复燃程度）酶催化作用的专一性底物的种类，如淀粉和蔗糖底物是否分解斐林试剂是否产生还原性糖温度对酶活性的影响温度淀粉分解的速度碘液变蓝的程度pH对酶活性的影响pH过氧化氢分解的速度和数量卫生香气泡产生的速度或多少（或卫生香的复燃程度）2．．（2023·辽宁高考真题）尾悬吊（后肢悬空）的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组：甲组不悬吊；乙组悬吊；丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示：与甲组相比，乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状；丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析，下列叙述错误的是（

）A．尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度B．乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关C．对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩D．长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩【试题分析】本实验的目的是探究悬吊对肌肉萎缩的影响，自变量是悬吊状况。因变量是肌肉的萎缩程度。甲、乙两组构成不悬吊和悬吊的对照实验，乙、并构成在悬吊情况下骨骼肌是否受电针刺激的对照实验；因变量是骨骼肌萎缩症状，具体指标包括骨骼肌的重量变化、肌纤维横截面积变化，肌萎缩症状等。【答案】C【解析】尾悬吊小鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状，因此尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度，A正确；乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经对肌肉失去了支配或者是支配的能力减弱，因此乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关，B正确；对丙组大鼠施加的电刺激信号调控骨骼肌收缩没有经过完整的反射弧，C错误；据题干分析，丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激，丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻，因此长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩，D正确。人和高等动物生命活动调节重要考点：人和动物的生命活动调节的主要考点涉及神经调节、激素调节的探究实验，突出考查学生实验探究能力、推理能力、分析问题和解决问题的能力，要求考生运用所学知识，遵循实验的基本原则，根据具体的实验目的，能够独立设计实验，从而完成题目中的问题。1.分级调节与反馈调节：分级调节是从调节的过程而言的，是一种分层控制。如大脑皮层通过脊髓排尿中枢控制排尿；下丘脑通过控制垂体分泌促激素控制性腺、甲状腺、肾上腺皮质分泌相应激素等都是分级调节；分级调节可以放大调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控。反馈调节是从效果而言的，是指系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，有正反馈和负反馈调节两种方式。正反馈调节使得系统偏离平衡。负反馈调节使得系统回归平衡，生命系统的调节多数属于负反馈调节。如血糖调节中胰岛素的作用结果又反过来影响胰岛素分泌，体温调节的结果又反过来影响产热和散热，水平衡调节中抗利尿激素的调节结果反过来调节抗利尿激素分泌等。2．膜电位的测量方法图解结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧3．膜电位变化曲线①兴奋的产生机制：Na＋内流→膜电位由“外正内负”变为“外负内正”→静息电位变为动作电位→兴奋产生。②兴奋在离体神经纤维上的传导方向：双向传导。膜外：与局部电流方向相反；膜内：与局部电流方向相同。简记为“内同外反”。（2）兴奋在神经元之间的传递①突触：突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号变化：电信号→化学信号→电信号。③兴奋的传递方向：突触前神经元→突触后神经元，单向传递，其原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。④效应：神经递质作用后使下一神经元兴奋或抑制。A.a点之前——静息电位：神经细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，主要表现为K＋外流，使膜电位表现为外正内负。B.ac段——动作电位的形成：神经细胞受刺激时，Na＋通道打开，Na＋大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。C.ce段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋大量外流，膜电位逐渐恢复为静息电位。D.ef段——一次兴奋完成后，钠钾泵将流入的Na＋泵出膜外，将流出的K＋泵入膜内，以维持细胞外Na＋浓度高和细胞内K＋浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。E.细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响项目静息电位动作电位峰值Na＋增加不变增大Na＋降低不变变小K＋增加变小不变K＋降低增大不变4.兴奋的传导和传递（1）探究神经传导和传递方向的实验设计思路：切断某一神经，用针刺激不同部位，用微电流计检测膜电位的变化并观察肌肉的反应。(2)电流计指针偏转问题分析(两电极均连接在神经纤维膜外)电流表电极的位置刺激点位置电流表指针偏转方向及次数两电极在一条神经纤维电极之外两次方向相反的偏转某一电极处两次方向相反的偏转两电极之间，距离两电极距离不等两次方向相反的偏转两电极之间，距离两电极距离相等不发生偏转两电极在两个神经元上在突触前神经元两次方向相反的偏转在突触后神经元发生一次偏转(3)实验探究反射弧中兴奋的传导和传递①探究兴奋在神经纤维上的双向传导方法设计：电刺激图中①处，观察A的反应，同时测量②处的电位有无变化。结果分析：若A有反应，且②处电位改变，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应，而②处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。②探究兴奋在神经元之间的单向传递方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。结果分析：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。3．如图为神经元特殊的连接方式，图中①、②、③表示神经元，电流计M、N连接在神经元表面。请据图回答：(1)若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质。在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转______________(填“一次”“两次”或“多次”)。(2)利用图中标注的A、B、C三个位点，请设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。简要设计思路：______________________________________。预期实验现象：_______________________________________。【答案】(1)多次(2)把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转把药物放在C处，N的指针不偏转；把药物放在B处，N的指针偏转【解析】(1)分析图解可知，图中①②或①②③都首尾相接，即产生的兴奋可以循环传导。若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质。在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转多次。(2)利用图中标注的A、B、C三个位点，设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。可以把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转。预期实验现象：把药物放在C处，N的指针不偏转；把药物放在B处，N的指针偏转。4.(2023·广东综合测试)食盐的摄入量与人体健康有密切关系，人体每天都要从饮食中获得一定量的水和Na＋，同时又要通过多种途径排出一定量的水和Na＋，以保持机体的水盐平衡。长期高盐饮食易诱发高血压，其机制如图所示。回答下列问题：(1)内环境的稳态是指________________________保持相对稳定的状态。内环境稳态是通过________________共同调节的。(2)食盐摄入过多会引起渗透压感受器兴奋，经过①、②、③过程引起血压升高，此过程的神经中枢位于________________。血压持续升高会引起血管、肾脏等产生内源抗原，最终导致血管硬化，血压进一步升高，该过程的调节机制为________(填“正”或“负”)反馈调节，这是一种________________(从免疫学角度回答)病。(3)运动排汗大量丢失Na＋，但机体能够维持血钠含量的平衡，其原理是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)正常情况下小鼠饲料的食盐添加量应不超过1%。请以小鼠为实验材料，利用血压测定仪等验证高盐饮食易诱发高血压，简要写出实验思路，预期实验结果，得出实验结论。实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结论：__________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)内环境的理化性质和化学成分神经—体液—免疫调节网络(2)脑干正自身免疫(3)当运动排汗大量丢失Na＋导致血钠含量降低时，肾上腺皮质会增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，从而维持血钠含量的平衡(4)实验思路：选取性别、体重、生理状况相同的实验鼠若干只，随机均分为A、B两组。用血压测定仪对A、B两组每只实验鼠每隔一定时间测量血压，计算血压的平均值。定时给两组实验鼠喂食适量且等量的食物种类、食物热量都相同的饲料，并保持相同的饲养环境及运动量，A组实验鼠饲料中食盐的添加量为1%，B组实验鼠饲料中食盐的添加量为2%，用血压测定仪对每只实验鼠每隔一定时间测量血压，分别计算A、B两组实验鼠的血压平均值预期实验结果：A组实验鼠血压正常，B组实验鼠血压较高实验结论：高盐饮食易诱发高血压【解析】(1)内环境的稳态是指内环境的理化性质和化学成分保持相对稳定的状态，内环境稳态是通过神经—体液—免疫调节网络共同调节的。(2)食盐摄入过多，会引起渗透压感受器兴奋，经过题图中①、②、③过程引起血压升高，此过程的神经中枢位于脑干。血压持续升高会引起血管、肾脏等产生内源抗原，引起血管炎症反应，使血管硬化，血压进一步升高，该过程的调节方式为正反馈调节，这是一种自身免疫病。(3)当运动排汗丢失Na＋导致血钠含量降低时，肾上腺皮质会增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，从而维持血钠含量的平衡。(4)分析题干信息，实验思路如表：实验目的验证高盐饮食易诱发高血压实验的自变量饲料中食盐的添加量实验思路①选取性别、体重、生理状况相同的实验鼠若干只，随机均分为A、B两组。用血压测定仪对A、B两组每只实验鼠每隔一定时间测量血压，计算血压的平均值；②定时给两组实验鼠喂食适量且等量的食物种类、食物热量都相同的饲料，并保持相同的饲养环境及运动量，A组实验鼠饲料中食盐的添加量为1%，B组实验鼠饲料中食盐的添加量为2%，用血压测定仪对每只实验鼠每隔一定时间测量血压，分别计算A、B两组实验鼠的血压平均值预期实验结果A组实验鼠血压正常，B组实验鼠血压较高实验结论高盐饮食易诱发高血压1.动物激素相关的实验一般思路选择适宜的实验动物→用某种方法处理实验动物，使之出现相应的病例症状→分组编号→观察、测量相应生理指标→进行单一变量对照处理→再次观察、测量相应实验指标→两次指标对比得出实验结论(1)常用实验方法激素方法实验探究甲状腺激素饲喂法用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪，蝌蚪迅速发育成小青蛙摘除法手术摘除幼年狗的甲状腺，幼年狗发育停止；摘除成年狗的甲状腺，狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中耗氧量显著降低、产热量减少等现象生长激素切除法切除小狗的垂体后，小狗的生长立即停止注射法对雌雄小狗每天注射适量的生长激素，可逐渐丧失各自的第二性征性激素割除法将公鸡和母鸡的生殖腺阉割后，会逐渐丧失各自的第二性征移植法把公鸡的睾丸移植到阉割过的母鸡体内，该母鸡就会逐渐长出公鸡型的鸡冠和长的尾羽，并且具有公鸡好斗的特性胰岛素注射法给饥饿18～24h的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液，不久，小白鼠出现惊厥等低血糖症状，皮下注射5%的葡萄糖溶液，则可以恢复正常(2)实验设计注意事项①动物分组的基本要求：选择性别、年龄相同，体重、生理状况相似的动物进行平均分组，且每组不能只有一只。②在研究动物激素生理功能的实验设计中，要注意设计对照实验，排除无关变量的影响，使实验结论更加科学。③针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法：a.切除法：只适用于个体较大的动物。b.饲喂法：只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素，多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。c.注射法：适用于各种激素。（3）示例①验证甲状腺激素的功能a．饲喂法b．摘除法和注射法②验证胰岛素的生理功能eq\x(小白鼠)eq\o(→,\s\up7(注射大剂),\s\do5(量胰岛素))eq\x(出现低血糖症状)eq\o(→,\s\up7(注射葡萄),\s\do5(糖溶液))eq\x(低血糖症状消失)eq\o(→,\s\up7(结论))eq\x(胰岛素能降低血糖)5．深度睡眠既能提高机体免疫力，也有利于青少年的生长发育。骨生长的部分调节机制如图所示，其中GHRH表示生长激素释放激素，GH表示生长激素，IGF1表示胰岛素样生长因子1。请据图回答下列问题：(1)深度睡眠状态下，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于[A]，促进其分泌GH。(2)GH可促进肝脏合成分泌IGF1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF1在促进个体生长方面具有作用。(3)研究发现，某人骨折后，体内GH含量会应激性上升，其生理意义是。(4)欲验证“柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长”，并进行了实验研究（已知药物X能促进动物深度睡眠，且能促进动物生长）。如下表所示，请完善实验设计思路并预测实验结果。实验操作的目的简单操作过程动物的选择和驯养选择25日龄的健康状况等相同的小鼠30只，在适宜温度、湿度等条件下饲养1周;将小鼠随机均分为A、B、C三组，①。配制溶液用纯净水配制柴胡提取物溶液和用纯净水配制药物X溶液。对照组处理取A组小鼠，每天按体重用一定量的用纯净水配制的柴胡提取物溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。实验组处理②。结果检测在灌胃后的第10d和第20d，分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长增加量并记录。预期结果，请用柱形图表示：（注：仅需表示第20d的平均深度睡眠时长和GH浓度）(5)研究表明，胸腺细胞表面存在IGF1受体，通过胸腺提高免疫力。为验证IGF1通过胸腺提高免疫力，自变量为胸腺细胞表面是否存在IGF1受体。请写出实验中能够反映因变量且易测量的观测指标。（答出两点即可）【答案】(1)腺垂体（细胞）(2)协同(3)GH分泌增多，促进IGF1分泌增加，GH能促进软（成）骨细胞分裂，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，有利于骨的愈合(4)分别测量各组小鼠的平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长并记录用等量的纯净水和等量的用纯净水配制的药物X溶液分别灌胃B、C组小鼠，实验时间及饲养条件与实验组的相同(5)T淋巴细胞浓度、淋巴因子浓度、抗体浓度。【解析】（1）据图分析可知，深度睡眠状态下，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH。（2）由题图可知，GH可作用于肝脏，促进肝脏合成分泌IGF1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF1在功能上具有协同作用。（3）某人骨折后，GH分泌增多，促进IGF1分泌增加，GH能促进软（成）骨细胞分裂，IGF1能促进软（成）骨细胞分化，有利于骨的愈合。（4）本实验目的是探究柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，所以给小鼠灌胃不同的物质是自变量。以纯净水组作为空白对照，用纯净水配制的药物X溶液是确定能促进动物深度睡眠和生长的，也作为对照，所以应用等量的纯净水和等量的用纯净水配制的药物X溶液分别灌胃B、C组小鼠，实验组用纯净水配制柴胡提取物溶液灌胃A组小鼠。实验时间及饲养条件等无关变量与实验组的相同。实验检测指标包括小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度和体长增加量，实验前、后均需测量。本实验实验目的是验证柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，因此柴胡和已知药物X均能改善动物睡眠质量，促进动物生长，所以A、C组鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度均大于B组，具体如图：。（5）本实验的自变量是胸腺细胞表面是否存在IGF1受体，存在受体时免疫力高，免疫能力的强弱可以通过T淋巴细胞浓度、淋巴因子浓度、抗体浓度反应。1.验证T细胞起细胞免疫作用①将大小、健康状况等相同的实验动物随机均分为三组，对照组(A组)和实验组(B1组、B2组)。②实验组：切除胸腺，同时给B1组再注入适量T细胞，进行异体皮肤移植。对照组：做切除手术操作，但是不切除胸腺，进行异体皮肤移植。③观察移植皮肤生长状况，A组、B1组移植皮肤被排斥，B2组移植皮肤未被排斥。2.抗体专一性证明①实验动物(大小、年龄、健康状况等相同)随机均分为A、B两组，同时注射某种流感疫苗。②一段时间后，对A组注射一定量该种流感病毒、B组注射等量不同种流感病毒，观察两组实验动物的患病情况。3.证明血清抗体有治疗作用(以破伤风为例)①实验鼠(大小、年龄、健康状况等相同)随机均分为A、B两组。②A、B组注射等量的破伤风毒素，A组再注射从已经获得破伤风免疫力的小鼠体内分离的血清，B组注射等量生理盐水。③观察两组小鼠的患病情况。4.疫苗免疫预防的有效性检验①将大小、年龄、健康状况等相同的实验动物随机均分为对照组和多个实验组，每组若干只动物。②对照组的处理：接种不含疫苗的接种剂，一段时间后再接种病毒。实验组的处理：接种疫苗，和对照组等待相同时间后再接种等量病毒。为确定该疫苗的有效浓度，不同实验组动物需接种不同浓度的病毒疫苗。③分析实验结果：统计实验组和对照组动物的发病率或检测抗体的生成情况。6．（2022·北京·统考高考真题）干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少失水，但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽（C）在此过程中起重要作用。(1)C由其前体肽加工而成，该前体肽在内质网上的合成。(2)分别用微量（0.1μmol·L1）的C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如下图1。据图1可知，C和ABA均能够，从而减少失水。(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是，经干旱处理后。(4)实验表明，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想，干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验，干旱处理后，检测接穗叶片中C含量，又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值，在表中填写假设成立时，与参照值相比N基因表达量的预期结果（用“远低于”、“远高于”、“相近”表示）。①；②。接穗野生型突变体突变体砧木野生型突变体野生型接穗叶片中N基因的表达量参照值①②注:突变体为C基因缺失突变体(5)研究者认为C也属于植物激素，作出此判断的依据是。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。【答案】(1)核糖体(2)降低气孔开度(3)C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型(4)远低于相近(5)植物根产生的C能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1，使用C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均下降。分析图2，干旱条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。【详解】（1）核糖体是合成蛋白质的城所，因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。（2）分析图1可知，与不使用C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量（0.1μmol·L1）的C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均降低，而且随着处理时间的延长，气孔开度降低的更显著。（3）根据图2可知，干旱处理条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型，可推测C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。（4）根据题意可知，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，则野生型因含有C基因，能合成物质C，可促进叶片N基因的表达，而砧木为突变体，因不含C基因，不能产生C，因此①处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型，则根部细胞含有C基因，能表达形成C物质，可运输到叶片促进N基因的表达，因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。（5）植物激素是植物自身产生的，并对植物起调节作用的微量有机物，根据题意可知，植物根产生的C能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化，因此C也属于植物激素。1.生长素的本质、运输及作用(1)本质：有机物(吲哚乙酸)，由色氨酸经过一系列反应转变而来。植物体内具有生长素效应的物质除生长素(IAA)外，还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。(2)生长素的合成与分布部位①合成部位：主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。②分布部位：在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部分。(3)生长素的运输①极性运输：形态学上端→形态学下端(运输方式为主动运输)。②非极性运输：在成熟组织中，通过输导组织进行。③横向运输：从向光侧向背光侧运输(单侧光引起)；从远地侧向近地侧运输(重力作用引起)。(4)生长素生理作用的特点——在浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物。①同一植物不同器官对生长素的敏感程度：根>芽>茎。②同一植株不同细胞对生长素的敏感程度：幼嫩细胞>衰老细胞。③生长素作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长特点的实例：顶端优势、根的向地性。④在生长素最适浓度的两侧，会有两种不同浓度的生长素对植物生长的促进作用相同。(5)判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”的方法2.其他植物激素的作用(1)赤霉素①合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子。②主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。(2)细胞分裂素①合成部位：主要是根尖。②主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。(3)乙烯①合成部位：植物体各个部位。②主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。(4)脱落酸①合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。②主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。7.（2017，全国Ⅲ，30）已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)【试题分析】题目信息三个纯合品系中，两两之间各有两对相对性状不同，一对相对性状相同。假定不发生染色体变异和染色体交换做出假设若这三对等位基因是否分别位于三对染色体上，则任意两对基因间自由组合若A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，则两对性状正反交杂交结果不同进行演绎若三对基因位于三对染色体上，则任意两个具有两对相对性状的品系杂交，F1自交，F2都将出现9:3:3:1的分离比若A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，则针对A/a和针对B/b控制性状两具有相对性状的结果正反交，子代雌雄表型均不相同写出杂交方案选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，观察统计F2性状分离比选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表型【答案】(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。【解析】(1)实验思路：要确定三对等位基因是否分别位于三对染色体上，根据实验材料，可将其拆分为判定每两对等位基因是否位于两对染色体上，如利用①和②杂交，得到F1，再让F1雌雄个体自由交配，观察F2的表型及比例来判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上。同理用②和③杂交判定基因B/b和E/e是否位于两对染色体上，用①和③杂交判定基因A/a和E/e是否位于两对染色体上。预期实验结果(以判定基因A/a和B/b是否位于两对染色体上为例)：①aaBBEE×②AAbbEE→F1→F2，F2个体中关于刚毛和眼的表型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1。同理②与③杂交、①与③杂交后再进行F1雌雄个体自由交配，F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1。从而得出实验结论：①×②→F1→F2，等位基因A/a和B/b位于两对染色体上；②×③→F1→F2，等位基因B/b和E/e位于两对染色体上；①×③→F1→F2，等位基因A/a和E/e位于两对染色体上，综合上述情况，得出A/a、B/b、E/e这三对等位基因分别位于三对染色体上。(2)实验思路：要验证A/a和B/b这两对等位基因都位于X染色体上，可通过①aaBBEE、②AAbbEE两种实验材料，利用正反交实验，观察F1雄性个体中刚毛和眼两对性状，如果正反交结果均不相同，则A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。预期实验结果：正交♀①EEXaBXaB×②EEXAbY→F1：♀全部为有眼正常刚毛正常翅，全部为无眼正常刚毛正常翅。反交①EEXaBY×♀②EEXAbXAb→F1：♀全部为有眼正常刚毛正常翅，全部为有眼小刚毛正常翅。从而得出实验结论：A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。1．实验法确定基因的位置：探究基因位于常染色体上，X染色体上还是X、Y染色体的同源区段（相对性状以甲性状、乙性状表示，以XY型性别决定为例，杂交亲本均选择纯合体）杂交实验子代性状表现实验结论正交：甲性状♂×乙性状♀♀全部表现甲性状，♂全部表现乙性状甲性状为显性，基因只位于X染色体上反交：甲性状♀×乙性状♂♀♂都表现为甲性状正交：甲性状♂×乙性状♀F1♀♂都表现为甲性状，F1相互交配F2♀♂均为甲性状：乙性状=3:1甲性状为显性性状，基因位于常染色体上反交：甲性状♀×乙性状♂F1♀♂都表现为甲性状，F1相互交配F2♀♂均为甲性状：乙性状=3:1正交：甲性状♂×乙性状♀F1♀♂都表现为甲性状，F1相互交配F2♂均为甲性状,♀甲性状：乙性状=1:1甲性状为显性，基因只位于X、Y染色体的同源区段反交：甲性状♀×乙性状♂F1♀♂都表现为甲性状，F1相互交配F2♀均为甲性状：♂甲性状：乙性状=1:12．调查法确认基因位置注意事项：1.本训练时间60分钟，满分100分。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动、用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．某科研人员在酶量一定且适宜的条件下，检测加入了一定量的某种抑制剂（图甲为两种抑制剂的作用机理）对酶促反应速率的影响，结果如图乙。下列叙述正确的是（

）A．底物与酶活性部位结构互补时，酶能为化学反应提供能量B．据图乙曲线可知，科研人员在实验中加入的是抑制剂BC．若适当提高温度，图乙曲线中的C点将向左下方移动D．抑制剂A与酶活性部位的位点结合，降低了酶促反应速率2．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所方安装好。下列善于该实验的说法，错误的是（）A．甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B．甲组加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中，颜色变成灰绿色，证明有酒精产生D．乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境3．细胞膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位值称为阈电位，达到阈电位便能触发动作电位引起兴奋。Ca2+内流也与动作电位产生有关，Ca2+与Na+竞争通道蛋白，且细胞内Ca2+浓度远小于胞外。下列叙述正确的是（

）A．神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大，越不容易兴奋B．细胞外Ca2+浓度升高，神经细胞兴奋性升高C．增大细胞外Na+浓度，可降低神经细胞的静息电位D．d点时细胞膜内侧的钠离子浓度比外侧高4．谷氨酸能神经元是一类能释放兴奋性递质谷氨酸（Glu）到突触间隙的神经元，其内部的囊泡谷氨酸转运体（VGLUT）能特异地运载谷氨酸进入突触小泡。谷氨酸能神经元是谷氨酸能系统的重要组成部分，谷氨酸能系统可调节谷氨酸进入突触间隙的量，其调节机理如图所示。阿尔茨海默病（AD）模型小鼠脑部海马区的谷氨酸能系统发生异常，表现为海马区组织液中Glu含量增加及相关蛋白含量的异常变化、突触后神经元过度兴奋。据此分析，下列相关叙述正确的是（

）A．突触前神经元释放的谷氨酸通过主动运输到达突触后膜B．谷氨酸与NMDA结合后使得膜外电位由负变为正C．AD模型小鼠海马组织液中Glu的含量升高可能是因为EAAT蛋白表达降低D．Cs的活性受到抑制，会导致突触前神经元囊泡膜上VGLUT减少5．兴趣小组为探究植物生长调节剂（NAA）对绿豆芽生长的影响，用不同浓度的NAA溶液和清水分别处理相同的绿豆芽。一段时间后，测量胚轴长度、统计不定根数量。以（NAA处理组数据）（清水处理组数据）=差值绘制曲线如图。下列分析错误的是（

）A．该实验的清水处理是对照组，不同浓度的NAA处理为实验组B．由实验结果可得结论：NAA对绿豆芽的生长作用表现出低浓度促进，高浓度抑制C．当NAA浓度为1010g/ml时，对不定根生长数量仍然具有促进作用D．当NAA浓度大于108g/ml时，对胚轴生长的效应是抑制作用6．羊草是草甸草原的优势种之一，具有重要的生态价值和经济价值。在种植过程中人们发现羊草有性繁殖能力低，种子休眠严重，发芽率低，科学家利用外源赤霉素（GA3）和某种外源油菜素内酯（EBR）对此进行了一系列研究，处理方法和结果如图所示。下列有关说法错误的是（

）A．羊草种子自身可能存在较高浓度的脱落酸（ABA）B．EBR对羊草种子萌发率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制C．空白对照组种子萌发率虽然不高，但仍受EBR和GA3的影响D．与空白对照比，混合喷洒0.10μg·g1EBR和200μg·g1GA3可使种子萌发率提高近70%7．肝脏是人体重要代谢器官，激素灭活、大多数血浆蛋白质的合成都是在肝脏进行的，肝脏也能维持血糖浓度的稳定。肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。下列分析错误的是（

）A．肝细胞损伤造成肝功能下降后，机体容易出现组织水肿B．肝糖原分解产生葡萄糖的过程可能有磷酸的消耗C．膜蛋白A在核糖体上合成，可能有催化的功能D．胰岛素和胰高血糖素都能促进图中的代谢过程8．用肾上腺素、胰高血糖素、压力激素（一种激素，与情绪波动有关）处理5组健康小鼠后，其血液中葡萄糖含量的变化如下图曲线所示。每种激素在不同组别的剂量均相同。下列相关叙述错误的是（）组1：压力激素；组2：胰高血糖素组3：肾上腺素；组4：胰高血糖素+肾上腺素组5：胰高血糖素+肾上腺素+压力激素A．激素处理前几小时应对小鼠禁食以使其血糖含量维持在常规水平B．胰高血糖素与肾上腺素之间具有协同作用，与压力激素之间具有拮抗作用C．肾上腺素与胰高血糖素引起的效应相比，前者较为渐进、较持久、幅度较大D．情绪激动时肾上腺素和压力激素分泌增多，会导致血糖浓度升高9．研究者用X射线照射紫株玉米（AA）后，用该玉米花粉给绿株玉米（aa）授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述不正确的是（）A．可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传B．推测X射线照射可导致A基因突变为aC．推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失D．可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因10．相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是实验一：白眼♀蝇×樱桃色眼♂蝇→樱桃色眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1实验二：白眼♀蝇×朱红眼♂蝇→红眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1A．白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变B．由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性C．控制四种眼色的基因互为等位基因D．眼色基因遗传遵循基因自由组合定律二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选