2025年高考二轮复习生物大题分析与表达练7实验设计与分析

7.实验设计与分析(分值:33分)学生用书P261

1.(2024·湖南长沙二模)(9分)黄粉虫,俗称面包虫,原是粮仓中常见的害虫,其幼虫含粗蛋白51%、脂肪28.5%,营养价值较高,常有人工饲养。中学生物实验中可用黄粉虫探究非生物因素的影响,生态学家常常用黄粉虫进行各种种群生态学实验。回答下列问题。(1)如果往饲养黄粉虫的容器里放一片面包,它们会聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻过来,暴露在明处的黄粉虫会很快爬到面包片的下面。该实验控制的自变量是,可以初步得出的实验结论是。

(2)生态学家将黄粉虫置于装有面粉的容器中进行实验,如图是两种具有捕食习性的黄粉虫在不同环境下的生长情况(图1表示甲、乙黄粉虫生活在装有面粉的容器内;图2表示在甲、乙黄粉虫生活的面粉中加入一些细玻璃管)。图1图2①上述实验中,黄粉虫的卵、幼虫、蛹和成虫都生活在面粉里,由上图可知两种黄粉虫之间的关系是。已知乙黄粉虫比甲黄粉虫小,在加入细玻璃管的情况下,甲、乙的种间关系的结果发生了变化,两种黄粉虫可以共存,请从生态位的角度予以解释:

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②甲黄粉虫和乙黄粉虫放一起在装有面粉的容器内的时候,不论异种还是同种产下的卵,都会遭到成虫的捕食。斜吻棘头虫是一种寄生在这两种黄粉虫上的原生生物。图3是在没有寄生虫与有寄生虫的状况下,两种黄粉虫在共同饲养一段时间后的数量相对值。图3由图3可知,斜吻棘头虫对(填“甲”或“乙”)黄粉虫的抑制作用更强,斜吻棘头虫在生态系统中的成分是。综合图1、2、3可知,环境条件改变对生物种群数量变化有很大的影响,寄生对宿主种群数量变化的作用属于(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。

答案(1)光黄粉虫喜欢生活在阴暗的环境(2)①种间竞争玻璃管为乙面包虫提供了隐蔽场所,甲、乙的生态位发生分化(重叠程度变小)②甲消费者密度制约解析(1)根据题干信息:如果往饲养黄粉虫的容器里放一片面包,它们会聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻过来,暴露在明处的黄粉虫会很快爬到面包片的下面,可知该实验控制的自变量是光,可得到初步的实验结论是黄粉虫喜欢生活在阴暗的环境。(2)①图1表示甲、乙面包虫生活在装有面粉的容器内,甲面包虫的数量明显增多,而乙面包虫的数量没有增加,说明两种面包虫之间的关系是种间竞争关系;在不改变外界环境的情况下甲面包虫占优势。由于乙面包虫比甲面包虫小,在加入细玻璃管的情况下,乙面包虫可以爬进细玻璃管中,两种面包虫可以共存,说明玻璃管为乙面包虫提供了隐蔽场所,使得甲、乙的生态位发生了分化。②根据题意和图示分析可知:在有寄生生物的状况下,乙面包虫的数量多,处于优势地位,甲黄粉虫的数量少,斜吻棘头虫对甲黄粉虫的抑制作用更强。由于斜吻棘头虫是一种寄生在这两种黄粉虫上的原生生物,所以在生态系统中属于消费者。寄主等天敌属于生物因素对种群数量的作用强度,与该种群的密度是相关的,所以寄生对宿主种群数量变化的作用属于密度制约因素。2.(2024·辽宁沈阳三模)(10分)人乳头瘤病毒(HPV)是环状双链DNA病毒,其具有嗜上皮性,主要引起人类皮肤、黏膜的增生性病变,目前已分离出100多种亚型,不同的亚型引起不同的临床表现。宫颈癌主要由高危型HPV持续感染所致,下图为HPV入侵机体后,机体作出的部分免疫应答示意图。回答下列问题。(1)图中的穿孔素和颗粒酶属于免疫系统组成成分中的。图示过程为特异性免疫的过程。

(2)细胞甲是,其功能是。

(3)HPV2价疫苗能预防2种高危型HPV(16、18)的感染,为检测其能否预防低危型HPV(6、11)的感染,以大鼠为实验材料,请完善下列实验步骤:①将健康大鼠平均分为4组,分别标记A、B、C、D。②A、B组接种不含疫苗的生理盐水,其他各组分别接种等量的。

③分别在各组中接种HPV病毒,各组操作是A组接种低危型HPV(6),,D组接种低危型HPV(11)。

④一段时间后统计各组的发病率。(4)预期的结果和结论:若实验结果为A、C两组发病率相同,B、D两组发病率相同,则说明

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答案(1)免疫活性物质细胞免疫(2)细胞毒性T细胞识别并与靶细胞接触,使其裂解死亡(3)HPV2价疫苗B组接种低危型HPV(11),C组接种低危型HPV(6)(4)HPV2价疫苗不能预防低危型HPV(6、11)的感染解析(1)图中的穿孔素和颗粒酶属于免疫系统组成成分中的免疫活性物质,甲细胞是细胞毒性T细胞,图示过程为特异性免疫的细胞免疫过程。(2)题图是HPV入侵机体后,机体作出的部分免疫应答示意图,甲细胞是细胞毒性T细胞,其功能是识别并与靶细胞接触,使其裂解死亡。(3)本实验的目的是检测HPV2价疫苗能否预防低危型HPV(6、11)的感染,①将健康大鼠平均分为4组,分别标记A、B、C、D。②A、B组接种不含疫苗的生理盐水,其他各组分别接种等量HPV2价疫苗。③分别在各组中接种HPV病毒,各组操作是A组接种低危型HPV(6),B组接种低危型HPV(11),C组接种低危型HPV(6),D组接种低危型HPV(11)。④一段时间后统计各组的发病率。(4)预期的结果和结论:若实验结果为A、C两组发病率相同,B、D两组发病率相同,则说明HPV2价疫苗不能预防低危型HPV(6、11)的感染。3.(2024·安徽合肥三模)(14分)垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,通过给两人注射适量的TRH分别测定每个人注射前30min和注射后30min的血液中TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如下表。组别TSH浓度(mU/L)注射前30min注射后30min健康人930甲229乙12(1)临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因是

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(2)据上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是,判断的依据是

。

(3)下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)能促进垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH主要作用于肾上腺皮质促进糖皮质激素(GC)的分泌。实验发现,给健康鼠注射ACTH,会使下丘脑的CRH分泌减少。对此现象的解释有两种观点,观点1认为ACTH直接对下丘脑进行反馈调节;观点2认为ACTH通过促进肾上腺皮质分泌GC对下丘脑进行反馈调节。为了探究上述观点是否正确,请补充完善实验方案,并对实验结果做出预测。第一步,选取生长发育正常的小鼠均分为A、B两组,分别测定CRH分泌量。第二步,对A、B两组小鼠做表中处理,一段时间后,测定二者的CRH分泌量。组别切除部位注射物质A组垂体aB组bACTH①请补充完善实验方案:A组注射的物质a是,B组切除的部位b是。

②预测实验结果并作出相应的解释。若观点1正确,预测出现的结果是组CRH分泌量明显减少。若实验结果为A、B两组CRH的分泌量均明显减少,则给健康鼠注射ACTH,CRH分泌减少的原因可描述为

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(4)下丘脑、垂体和甲状腺(肾上腺皮质)之间存在分级调节,分级调节的意义是

(答出一点即可)。

答案(1)激素微量、高效,随血液流到全身,一旦激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能(2)下丘脑、垂体甲注射TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的,发生病变的部位是下丘脑;乙注射TRH后,TSH的浓度基本不变,说明乙个体发生病变的部位是垂体(3)GC肾上腺皮质BACTH可通过直接对下丘脑进行反馈调节,也可以通过促进肾上腺皮质分泌GC对下丘脑进行反馈调节,使下丘脑的CRH分泌减少(4)可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态解析(1)内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散到血液中,随血液流到全身,传递着各种信息。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。激素是动物体内微量、高效的生物活性物质。因此,一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能,这也是临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因。(2)由上述结果可以推测,甲注射TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的,发生病变的部位是下丘脑;乙注射TRH后,TSH的浓度基本不变,说明乙个体发生病变的部位是垂体。(3)为了探究CRH分泌量的减少,是ACTH直接导致,还是通过引起GC分泌增加,间接导致的,故该实验的因变量是CRH的分泌量,所以第一步:选取生长发育正常的小鼠均分为A、B两组,分别测定CRH分泌量,以确定初始状态的CRH分泌量。第二步:对A、B两组小鼠做表中处理,一段时间后,测定二者的CRH分泌量。A、B两组互为对照,A组摘除垂体,注射GC排除垂体分泌的ACTH导致内源GC分泌量增加造成干扰,B组注射ACTH,为避免GC的影响,需要摘除分泌GC的肾上腺皮质。若观点1正确,即并非由GC分泌增加抑制下丘脑导致,则A组由于只增加了GC,并不会抑制下丘脑