实验设计与分析（解题技巧+分类归纳+模考题组练）-2025年高考生物复习热点题型专项训练 （解析版）

专题12实验设计与分析

目录

一、基础知识解读

二、基础知识分类归纳

【基础知识1】细胞结构与结构

【基础知识2】细胞代谢

【基础知识3】细胞的生命历程

【基础知识4】遗传规律与基因表达

【基础知识5】生物的变异与进化

【基础知识6】内环境与稳态

【基础知识7】植物激素的调节

【基础知识8】生态系统

【基础知识9】生物技术与工程

三、最新模考题组练

PART1实骏设计分析懈馔

高中生物实验设计主要考查学生对生物学知识的理解和实验探究能力，以下从实验设计的关键要素等方面

进行分析解读：

1、实验目的

(1)明确研究方向：是实验的核心和出发点，通常题干会直接或间接给出，如“探究XX对XX的影响”，

明确目的才能确定实验的变量和大致思路。

(2)限定实验范围：决定了实验中要观察和测量的内容，以及需要控制的因素，避免实验设计过于宽泛

或偏曷王题。

2、实验变量

(1)自变量：是实验中人为控制改变的因素，如探究温度对酶活性的影响，温度就是自变量，一般只有

一个，以便清晰地研究其对实验结果的影响。

(2)因变量：是随自变量变化而变化的变量，通常是实验观察和测量的对象，如上述实验中酶的活性就是

因变量，可通过检测底物的分解速率等指标来体现。

(3)无关变量：指除自变量外可能影响实验结果的其他因素，如实验中的试剂用量、反应时间等，需保

持一致且适宜，以排除其对实验结果的干扰。

3、实验原理

(1)理论依据：是实验设计的科学基础，基于生物学的概念、规律等，如验证光合作用需要叶绿体，其原

理是叶绿体是光合作用的场所，含有光合色素和相关酶。

(2)方法基础：为实验方法的选择提供依据，如利用淀粉遇碘变蓝的原理来检测光合作用是否产生淀粉。

4、实验步骤

(1)材料准备：选择合适的实验材料，确保其数量、生理状态等符合实验要求，如探究植物细胞的质壁分

离和复原，选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。

(2)分组处理：合理设置实验组和对照组，对实验组施加自变量处理，对照组不施加或施加等量的无关

变量，如探究某种激素对植物生长的影响，实验组添加激素，对照组添加等量的溶剂。

(3)观察记录：确定观察指标和记录方法，如观察细胞有丝分裂，可通过显微镜观察不同时期细胞的形态

变化并记录各时期细胞数目。

5、实验结果与结论

(1)结果预测：根据实验目的和原理，推测可能出现的实验现象和数据，一般有多种情况，如验证性实验

结果唯一，探究性实验结果有多种可能。

(2)得出结论：根据实验结果进行分析、归纳，得出与实验目的相关的结论，结论要与实验目的一致，

语言简洁准确，如实验结果是在不同温度下酶活性不同，结论可表述为“温度对酶活性有影响”。

PART2基础知识分类咽纳

【基础知识1】细胞的结构与功能

【典例分析1T】(2024.湖南洞口模拟)使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做

了如下归纳:

实验观察对象染色剂实验结果

①花生子叶细胞的脂肪颗粒苏丹III脂肪颗粒被染成橘黄色

人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分毗罗红细胞内染成绿色的面积显著大于染成

②

布甲基绿红色的面积

③人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈现蓝绿色

分裂间期细胞染色体不着色，分裂期

洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂龙胆紫

细胞染色体着色

(1)上述实验结果的归纳，正确的是(填序号)。

(2)实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理，其中，实验②用盐酸处理

可改变的通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在这两

个实验操作中，都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和。

(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第阶

段反应，该反应变化是。

解析：(1)②中染色的结果是细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色，故应是绿色的面积比红色的面积小；

④观察细胞有丝分裂，需要使用龙胆紫对染色体进行染色，以便观察染色体的形态、结构变化，无论分裂

间期还是分裂期，染色体都会着色。

⑵②中盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，

有利于DNA与染色剂结合。②中盐酸的质量分数为8%,温度为30℃,处理的时间是5min,④中盐酸的质

量分数为15%,温度为室温，处理时间为3〜5min。

⑶有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜，其变化为第一、二两个阶段产生的[H]与氧结合形成水，同时

释放出大量能量。

答案：(1)①③

(2)细胞膜时间

(3)三[H]与氧结合形成水，同时释放出大量能量

【典例分析1-2](2024.湖北钟祥模拟)利用紫色洋葱、蔗糖、蒸储水及必要的工具，设计一个测定紫色

洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度范围的实验方案。

⑴实验原理：水分子的作用，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细胞液浓度的外界溶液

中，在低于细胞液浓度的外界溶液中。

(2)实验过程：

①配制的蔗糖溶液o

②制作的洋葱表皮细胞装片o

③用按顺序逐个观察装片。

④记录。

(3)实验结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于0

解析：(1)本实验提供的材料是紫色洋葱、蔗糖、蒸储水及必要的工具等。可以确定实验原理是水分子的渗

透作用。根据紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细胞液浓度的外界溶液中发生质壁分离，在低于细胞液浓

度的外界溶液中不发生质壁分离的现象判断细胞液的浓度。

(2)依据实验原理，确定采用的实验方法。配制一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液，并制作以不同浓度的蔗糖

溶液为外界溶液的洋葱表皮细胞装片。用显微镜按顺序逐个观察装片。记录使细胞发生质壁分离和不发生

质壁分离的蔗糖溶液的浓度。

⑶依据实验结果，确定实验结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的

两种相邻溶液浓度之间。

答案：(1)渗透发生质壁分离不发生质壁分离

(2)①一系列具有浓度梯度②以不同浓度蔗糖溶液为外界溶液

③显微镜④使细胞发生质壁分离和不发生质壁分离的蔗糖溶液的浓

(3)使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的两种相邻溶液浓度之间

【典例分析1-3](2024.河南孟州模拟)下面的表格分别是某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤

和探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验结果。据此回答下列问题:

探究温度对酶活性影响的实验（实验一）

分组甲组乙组丙组

①a-淀粉酶溶液1mL1mL1mL

实

验②可溶性淀粉溶液5mL5mL5mL

步③控制温度0℃60℃90℃

骤

④将新鲜a-淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温

⑤测定单位时间内淀粉的_____________

探究过氧化氢酶作用的最适pH的实验（实验二）

组别A组B组C组D组E组

pH56789

H2O2完全分解所需时间（秒）30018090192284

（DpH在实验一中属于变量，而在实验二中属于变量。

（2）实验一中的对照组为组。

（3）实验一的①②③步骤顺序错误，正确的操作应该是o

实验一的第⑤步最好选用（试剂）测定单位时间内。

（4）如将实验一的新鲜a-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H202溶液，你认为是否科

学？o为什么？O

⑸分析实验二的结果，可得到的结论是j;在该预实验

的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH,可在pH为一之间设置梯度。

解析：（1）实验一探究的是温度对酶活性的影响，因此自变量是温度，因变量是酶活性，pH属于无关变量；

而实验二是探究过氧化氢酶作用的最适pH,自变量是pH。

（2）探究温度对酶活性影响的实验中，60℃最接近a-淀粉酶作用的最适温度，是实验前已知的，乙组的实

验结果是另外两组的参照，故为对照组。

⑶探究温度对酶活性影响的实验中，应该先使酶和底物分别达到预设温度，然后再将底物和酶混合进行反

应，否则会影响实验结果的准确性。因此，实验一的①②③步骤为错误操作。淀粉遇碘液变蓝，因此实验

一的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，单位时间内淀粉的剩余量越多，说明酶活性越低。

(4)温度会直接影响H202的分解，因此实验一的新鲜a-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研

磨液和H202溶液。

⑸由实验二的结果可知：在pH为5-7内随pH的升高该过氧化氢酶活性升高，在pH为7〜9内随pH的升

高该过氧化氢酶活性降低；该过氧化氢酶作用的最适pH约为7,pH降低或升高酶活性均降低。在该预实验

的基础上要进一步探究该过氧化氢酶的最适pH,可在pH为6~8之间设置梯度。

答案：(1)无关自

(2)乙

(3)使新鲜a-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别达到预设温度后再混合(其他合理答案也可)

碘液淀粉的剩余量

(4)不科学因为温度会直接影响H202的分解

(5)该过氧化氢酶的最适pH约为7,pH降低或升高酶活性均降低6-8

【提分秘籍】

1.人工膜W生物膜：生物膜具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于孔径大小。

2.溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。

3.渗透平衡。浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓

度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。

【基础知识2】细胞代谢

【典例分析2-1](2024.广东三水模拟)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合

作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在

人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同,于中午12:30测定各组叶片

的光合速率,各组实验处理及结果如表所示：

实验实验实验实验

对照组

组一组二组三组四

实验温度(℃)3636363125

处理相对湿度(酚1727525252

实验光合速率11.115.122.123.720.7

回答下列问题：结果(mgC02,dm-2•h-l)

⑴根据本实验结果,可以推测中

午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是

并可推测（填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

（2）在实验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因

是。

⑶小麦叶片气孔开放时,C02进入叶肉细胞的过程（填“需要”或“不需要”）载体蛋白,（填

“需要”或“不需要”）消耗ATP。

解析：本题考查对物质跨膜运输方式、植物的光合作用及其相关知识的理解能力和实验分析能力。

⑴在相同温度（36℃）条件下，小麦光合速率随着相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时（实验二、

三、四组），即52%时,小麦光合速率随温度变化不明显,因此增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用

“午休”的程度。

⑵实验二、三、四组相比,小麦光合作用的最适温度在31℃左右，而第四组25℃离最适温度较远。

（3）C02进出细胞的方式是自由扩散,既不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。

答案：（1）湿度在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大增加

（2）四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度

（3）不需要不需要

【典例分析2-2］（2024.湖北洪湖模拟）利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的光合

作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖,且不能进行产生乳酸的无氧呼吸。回答下列问题:

⑴实验前,应（填“打

开”或“关闭”）活塞,记录有

色液滴的位置。

（2）忽略装置内其他微生物的

干扰,可利用装置甲胞呼吸类型,此时应对实验装置进行处理，

若,则该植物在进行有氧呼吸的同时也进行产生酒精和C02

的无氧呼吸;该植物的根尖细胞内，能产生C02,但不伴随ATP合成的生理过程是。

（3）忽略装置内其他微生物的干扰,最好选择装置_______来验证C02是植物进行光合作用的必需原料。在暗

反应阶段中,C02需要转化成才能被［H］还原。

解析：（1）可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映细胞呼吸和光合作用，故需记录有色液滴的位置（或所

在的刻度）；另外,装置必须密闭，即要关闭活塞。（2）可利用装置甲和装置乙来探究该植株的细胞呼吸类型，

实验时一定要对装置进行完全遮光处理,装置甲内含有氢氧化钠溶液,可吸收植株细胞呼吸产生的C02,若细

胞呼吸消耗氧气,则有色液滴向左移;装置乙内无吸收C02的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知,若

植株进行产生酒精和C02的无氧呼吸,则装置乙中的有色液滴会向右移。无氧呼吸的第二阶段有C02产生，

但不产生ATPo（3）装置甲内无C02,而装置丙内有C02,且C02浓度在一段时间内不变,故这两套装置适合用

于验证C02是植物进行光合作用的必需原料。

答案：（1）关闭

（2）完全遮光装置甲中的有色液滴向左移，装置乙中的向右移无氧呼吸第二阶段

（3）甲和丙C3

【典例分析2-3］（2024.江西吉安模拟）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的C02固定方式。

这类植物晚上气孔打开吸收C02,吸收的C02通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的

苹果酸脱竣释放的C02可用于光合作用。回答下列问题：

⑴白天叶肉细胞产生ATP的场所有,光合作用所需的C02来源于苹果酸脱

竣和释放的C02o

（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止

__________________________________________________,又能保证____________正常进行o

（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的C02固定方式。（简要写

出实验思路和预期结果）

解析：（1）白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱竣释放的C02进行光合作用，也能利用光合

作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化为化学能储存在ATP和NADPH

中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP,因此叶肉细胞能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体（线粒

体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体的薄膜。光合作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸产

生的二氧化碳也能用于光合作用暗反应，故光合作用所需的C02可来源于苹果酸脱竣和细胞呼吸释放的C02。

⑵由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关闭能防止白天因

温度较高、蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧化碳储存固定以保证光合作用

等生命活动的正常进行。（3）该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧

化碳，生成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH降低，故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式,

即因变量检测指标是液泡中的pH。实验思路及预期结果见答案。

答案：（1）细胞质基质、线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）、叶绿体类囊体的薄膜细胞呼吸

⑵蒸腾作用过强导致水分散失过多光合作用

（3）实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组；A组在（湿度适宜的）正常环境中培养,

B组在干旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH,

并求平均值。预期结果：A组pH平均值高于B组。

【提分秘籍】

1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。

2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。

3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。

八、检测C02：1澄清的石灰水变浑浊

2漠麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄

检测酒精：酸性条件下橙色的重铝酸钾与酒精发生反应，变成灰绿色

【典例分析2-4］（2024.樟树调研）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植

物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。回答下列问题。

⑴经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力o

（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会,出现这种变化的主要原因是

_____________________________________________________________O

（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA

缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。

解析：（1）经干旱处理后，该植物根细胞中溶质浓度增大，渗透压增大，则该植物根细胞的吸水能力增强。

（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，从而影响光合作用所需的CO2的供应，暗

反应减弱，光合速率降低。

（3）欲设计实验验证“干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的"，则自变量为

水的有无及ABA的有无，那么该实验选用的材料是该种植物的ABA缺失突变体植株，在干旱处理前后都测

定叶片的气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分

成两组，在干旱条件下进行对照实验，一组用ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组

的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。

答案：（1）增强

⑵降低气孔开度减小，使供应给光合作用所需的C02减少

（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱

处理前后气孔开度不变。再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA

处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，

对照组气孔开度不变。

【基础知识3】细胞的生命历程

【典例分析3-1]（2024.福建古田调研）为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小

组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：

可可碱浓度根尖细胞有丝分裂种子发

(mmol,有丝分裂分裂期细胞占比（%）芽率

1（%）

I-)指数（%）前期和中期后期和末期

03.733.040.6981.5

0.12.902.160.7468.1

0.52.101.720.3818.6

1.01.961.720.242.3

注：有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数X100虬

⑴本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是

=如图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的

________期。

（2）实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0mmol・L—1时，在分裂期的细胞中，后期和末

期的细胞数目相对。产生这种结果的原因可能是

导致染色体无法移向细胞两极。

（3）实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率o为探究可可碱影响种子发芽率的可能原

因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计

的基本思路：

解析：（1）制片过程中根尖应放入盛有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中解离；细胞图像中箭头所指的

细胞内染色体的着丝点排列在赤道板上，故该细胞处于有丝分裂中期。

⑵由表中数据可知，对照组（可可碱浓度为0mmol•L—1）和可可碱浓度为1.0mmol•L-1的实验组，其

分裂期细胞中处于后期和末期的细胞所占比例分别为0.69%和0.24%,即可可碱浓度达到1.0mmol-L-1

时，在分裂期的细胞中，后期和末期细胞数目相对减少。产生这种结果的原因最可能是可可碱抑制纺锤体

的形成，导致染色体无法移向细胞两极。

（3）由表中数据可知，可可碱浓度为0mmol•L—1、0.1mmol•L—1,0.5mmol•L—1、1.0mmol•L—1

时，种子发芽率分别为81.5%、68.1%,18.6%,2.3%,可见，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率降低。假

设可可碱影响种子发芽率的原因是可可碱降低种子中赤霉素的水平，为了验证该假设，可以用不同浓度的

可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，如果可可碱浓度越高，赤霉素的含量

越少，说明该假设成立，否则不成立。

答案：（1）盐酸和酒精中

⑵减少可可碱能够抑制纺锤体的形成

（3）降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓

度与赤霉素含量的关系

【基础知识4】遗传规律与基因表达

【典例分析4-1]（2023.泰州调研）金鱼的体色透明和不透明受常染色体上的一对等位基因（A、a）控制，

已知在含有基因A、a的同源染色体上，有一条染色体带有致死基因，但致死基因的表达会受到性激素的影

响。根据下列实验结果回答问题：

杂交亲本子代

组合类型雌雄

甲不透明（6）不透明111,透明110不透明112,透明113

X透明(早)

甲组F1中体色不

乙不透明358,透明121不透明243,透明119

透明的个体自交

(1)体色的透明与不透明这对相对性状中，显性性状是什么？说出你的判断依据。

(2)针对乙组的子代中导致雌雄中不透明与透明比例差异的可能原因，提出你的假说并设计方案验证它。(写

出实验思路、预期实验结果及结论)

解析：(1)杂交组合乙中，亲本为甲组F1中体色不透明个体，自交后代出现了体色透明个体，发生性状分

离，所以显性性状是体色不透明。

(2)乙组亲本为甲组F1中体色不透明个体，其子代中出现了透明个体，由此可以得出乙组的亲本个体都为

杂合子(Aa),其子代中不透明与透明的比例应为3：1,这在子代雌性个体中得到验证，且子代体色不透明

个体的基因型有AA和Aa两种，比例为1：2；但在乙组子代的雄性个体中，体色不透明与透明的比例约为

2：1,其原因是子代不透明雄性个体中的个体(基因型为AA)可能带有两个致死基因而死亡。

实验思路：分别取乙组子代中的不透明雌雄个体与体色透明异性个体测交，并统计后代中不透明与透明个

体的比例。预期实验结果及结论：如果子代中不透明与透明的比例是1：1,则说明亲本的不透明个体都为

杂合子；如果子代中不透明与透明的比例是2：1,则说明亲本的不透明个体中，有1/3的个体为显性纯合

子，2/3的个体为杂合子。

答案：(1)显性性状是不透明。乙组亲本都是不透明个体，而其子代中出现了透明个体，出现性状分离，

新出现的透明性状就是隐性性状。

(2)假说：雄性个体含两个纯合A基因而致死死亡。

实验思路：分别取乙组子代中的不透明雌雄个体与透明异性个体测交，并统计后代中不透明与透明个体的

比例。

预期实验结果及结论：如果子代中不透明与透明的比例是1：1,则说明亲本的不透明个体都为杂合子；如

果子代中不透明与透明的比例是2：1,则说明亲本的不透明个体中，有1/3的个体为显性纯合子，2/3的

个体为杂合子

【典例分析4-2]（2023•广东模拟）CIB品系果蝇具有一条正常的X染色体（X+）和一条含CIB区段的X

染色体（XCIB）,其中C表示染色体上的倒位区，可抑制X染色体间交叉互换；1为雄性果蝇胚胎致死的隐

性基因；B为显性棒眼基因。CIB品系可用于隐性突变和致死突变的检测。回答下列问题（不考虑杂交过程

中的交叉互换）：

（1）CIB区段是X染色体倒位的结构，这种变异属于可遗传变异中的o

（2）自然界中不存在基因型为XCIBXCIB的棒眼雌果蝇，原因

是-下图两只果蝇杂交，则后代中棒眼雌果

（3）某只正常眼雄果蝇经X射线诱变处理，

鉴定。方法如下：将该诱变处理后的正常眼雄果蝇与C1B品系棒眼雌果蝇杂交，然后在F1中选取表现型为

的两只果蝇杂交，观察F2的表现型及比例：

①若杂交后代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=1：1,则说明X染色体上没有发生突变；

②若杂交后代中,则说明X染色体上发生了隐

性突变；

③若杂交后代中,则说明X染色体上发生了隐性致死突变。

解析：（1）染色体结构变异包括重复、倒位、易位、缺失，CIB品系果蝇的染色体出现倒位区，表明该品系

果蝇发生了染色体结构变异。

⑵由题干信息“1为雄性果蝇胚胎致死的隐性基因”可知不可能产生XC1B的雄配子，所以自然状态下一般

不存在基因型为XC1BXC1B的雌性个体；由示意图可知：P：X+XC1BXX+Y-F1：雌性X+XC1B、X+X+、雄性

X+Y、XC1BY（死亡）,因此后代中棒眼雌果蝇（X+XC1B）所占的比例为1/3。

（3）据题干可知P：X+XC1BXX?Y-F1中雌性的基因型为：X?XCIB、X?X+,雄性的基因型为：X+Y、XC1BY

（死亡），根据①的结论可推出：在F1中选取的基因型为X?X+和X+Y,所以应在F1中选取表现型为正常

眼雌蝇和正常眼雄果蝇的两只果蝇杂交，则杂交后代的基因型及其比例为X?X+：X+X+：X?Y：X+Y=l：1：

1：L此题可采用反推法：根据杂交后代的基因型及其比例可知：若染色体上发生了隐性突变，则杂交后

代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇：新性状雄果蝇=2：1：1；若X染色体上发生了隐性致死突变，则杂交

后代中正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇=2：1。

答案：（1）染色体结构变异

（2）含有1基因的雄果蝇胚胎致死，不可能产生XC1B的雄配子；1/3

（3）正常眼雌果蝇又正常眼雄果蝇；正常眼雌果蝇：正常眼雄果蝇：新性状雄果蝇=2：1：1；正常眼雌果

蝇：正常眼雄果蝇=2：1

【典例分析4-3]（2024.宿松模拟）玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物（顶端

长雄花序，叶腋长雌花序），但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌

花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、

乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4种纯合体玉米植株。回答下列问题。

（1）若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是。

（2）乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为,F2中雄株的基因

型是;在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是。

（3）已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研

究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，果穗成熟后依据

果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果

是;若非糯是显性，则实验结果

是O

解析：（1）人工异花授粉的过程为：去雄（花蕾期将母本的雄蕊去掉，若雌雄异株或异花植物可省去此步

骤）f套袋f人工异花授粉（待花粉成熟时，采集另一植株的花粉涂在去雄的花的雌蕊柱头上）f套袋。

由题意可知，甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）4种纯合体玉米植株，以甲为母本、

丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，由于母本为雌雄异花，则对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌

蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋。

故答案为：对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再

套上纸袋。

（2）由题意可知，玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由

显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲（雌雄同株）、乙（雌株）、丙（雌株）、丁（雄株）

4种纯合体玉米植株，且乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株，则甲基因型为AATT,乙基因型为AAtt,丙

基因型为bbtt,丁基因型为bbTT,则乙和丁杂交，Fl全部表现为雌雄同株（BbTt）,Fl自交，F2中基因

型为一tt的全为雌株，即雌株所占比例为1/4,F2中雄株的基因型为bb「，即bbTT、bbTt；F2的雌株基

因型为一tt,其中BBtt：Bbtt：bbtt=l：2：1,丙基因型为bbtt,与丙基因型相同的植株所占比例是1/4。

故答案为：1/4；bbTT、bbTt；1/4o

（3）由题意可知，玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐

性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体（两种玉米均为雌雄同株）间行种植进行实验，由于自

然授粉过程中玉米即可能发生杂交也可能发生自交的情况，故若糯是显性，则糯性植株上无论是自交还是

杂交产生的全为糯性籽粒，非糯植株上既有杂交产生的糯性籽粒又有自交产生的非糯籽粒；反之，若非糯

是显性，则非糯性植株上无论是自交还是杂交产生的只有非糯籽粒，糯性植株上既自交产生的有糯性籽粒

又有杂交产生的非糯籽粒。

故答案为：糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；非糯性植株上只有非糯籽

粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。

答案：（1）对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再

套上纸袋。

（2）1/4；bbTT、bbTt；1/4

（3）糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒；非糯性植株上只有非糯籽粒，糯

性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽

【基础知识5】生物的变异与进化

【典例分析5-1]（2024.同江模拟）果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长

翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无

眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：

灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长

眼性别

翅：黑檀体残翅

1/2雌9：3：3：1

1/2有眼

1/2雄9：3：3：1

1/2雌9：3：3：1

1/2无眼

1/2雄9：3：3：1

回答下列问题：

⑴根据杂交结果，（填“能”或“不能”）判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还

是常染色体上，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显

性性状是,判断依据是。

（2）若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确

定无眼性状的显隐性（要求：写出杂交组合和预期结果）。

（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇

杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说

明无眼性状为（填“显性”或“隐性”）。

解析：（1）分析题干可知，两亲本分别为无眼和有眼，子代中有眼：无眼=1：1,且没有体现出性别差异不

能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染

色体上，且有眼为显性（用基因E表示），则亲本基因型分别为XeXe和XEY,子代的基因型为XEXe和XeY,

表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显

性性状是无眼。

（2）要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中

雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子,

则该子代果蝇中无眼：有眼=3：1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子,

则该子代果蝇全部为无眼。

（3）表格中灰体长翅：灰体残翅：黑檀体长翅：黑檀体残翅=9：3：3：1,可分析出显性性状为灰体（用基

因A表示）和长翅（用基因B表示），有眼和无眼不能确定显隐性关系（用基因C或c表示），灰体长翅有眼纯

合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB_和aabb_,可推出F1的基因型为AaBbCc,Fl个体间

相互交配，F2的表现型为2X2X2=8（种）。F2中黑檀体（AaXAa-l/4aa）长翅（BbXBb-3/4B_）无眼所占比

例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4,则无眼为隐性性状。

答案：（1）不能无眼只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离

（2）杂交组合：无眼义无眼。预期结果：若子代中无眼：有眼=3：1,则无眼为显性性状；若子代全部为无

眼，则无眼为隐性性状

（3）8隐性

【基础知识6】内环境与稳态

【典例分析6-1]（2024.东港调研）流行性感冒（流感）由流感病毒引起，传播速度快、波及范围广，严重

时可致人死亡。

⑴流感病毒必须在________内增殖，当侵染人呼吸道上皮细胞时，会经过、穿入、脱壳、生物合

成和成熟释放等几个阶段。

（2）流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为细胞，后者能产生特异性抗

体。

（3）HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白，甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高，导致每

年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是

⑷研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括：感染流感病毒后63天、

21天的两位康复者的NA抗体（分别为D63、D21）、对照抗体、流感病毒和易感细胞。

①实验的主要步骤依次是：培养易感细胞、（选择并排序）等。

抑

制

率

(%

抗体浓度（Rg/mL）

a.将抗体分别与流感病毒混合

b.将各混合物加入同一细胞培养瓶

c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶

d.检测NA抗体与易感细胞的结合率

e.检测培养物中病毒的增殖量

f.检测细胞对病毒的损伤程度

②图中实验结果表明，这两位康复者均产生了抗NA的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是

=选用的对照抗体应不能与特异性结合。

③依据本实验结果提出疫苗研制的思路。

⑸若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施。

解析：（1）病毒属于寄生生物，只有寄生在活细胞中才能增殖。病毒侵染细胞的过程主要包括吸附在宿主细

胞表面f穿越宿主细胞膜（或者将核酸注入宿主细胞内）f病毒的核酸与蛋白质外壳分离f利用宿主细胞内

的原料（氨基酸和核昔酸）及病毒自身的核酸作为模板合成病毒的核酸和蛋白质外壳f新合成的病毒蛋白质

外壳和核酸组装成子代成熟病毒f引起宿主细胞裂解，释放子代病毒。

（2）流感病毒的抗原刺激人体免疫系统，使B细胞增殖分化为记忆细胞和浆（效应B）细胞，记忆细胞会保持

对抗原的记忆，浆细胞合成、分泌抗体，与病毒发生特异性结合，使其沉淀或聚集成团，失去对宿主细胞

的感染能力。

（3）由于HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高，当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时，已有的特异性

免疫功能没有对变异病毒的记忆，难以发挥有效的保护作用，故需要每年根据流行预测进行预防接种。

（4）①依据实验目的“观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用”，可推知本实验的主要步骤依次是培养易

感细胞；将抗体分别与流感病毒混合；将各混合物分别加入不同细胞培养瓶进行培养，通过检测经不同抗

体处理的培养物中病毒的增殖量来确定NA抗体对病毒感染细胞的抑制作用。②图中实验结果表明，这两位

康复者产生的抗NA的抗体中，在抗体浓度大于7.11Ng/mL时，D63对流感病毒的抑制率较高，可推知对

流感病毒抑制效果较好的抗体是D63o选用的对照抗体的抑制率一直接近0,可推知对照抗体不能与流感病

毒特异性结合。③依据本实验结果可知，可选用NA制备流感疫苗。

⑸可以从遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面回答。例如，主动去医院进行隔离治疗，避免病情加重或传

染他人；多吃新鲜的水果蔬菜，多喝水，增强机体免疫力。

答案：（1）活细胞吸附

⑵记忆B细胞、浆

⑶当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时，已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用，故需每

年接种疫苗

⑷①a、c、e②D63流感病毒③可选用NA制备流感疫苗。

（5）包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。（合理即可）

【提分秘籍】

免疫防御：针对外来抗原起作用。

免疫自稳：清除衰老、损伤的细胞，维持内环境稳态。此功能异常易发生自身免疫病。

免疫监视：识别清除突变的细胞，防止肿瘤发生。此功能异常易发生肿瘤或持续的病毒感染

免疫系统对病原体的识别：在人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质,病原体也带

有各自的身份标签，免疫系统靠细胞表面的受体来辨认它们的。

【典例分析6-2]（2024.铁岭模拟）某科学小组探究香烟白酒浸出液对大鼠肝功能的影响，进行了如下

实验：

药品与试剂：取100支香烟的烟丝用1250mL52度白酒浸泡，制备香烟白酒浸出液。

实验动物：将身体健康、发育正常、体重相近的大鼠30只，随机均分为3组，每组10只，雌雄各半。

实验方法：

①将各笼中每只大鼠分别编号、称重并记录初始体重，鼠笼上贴上标签，注明组别、性别及日期等。

②每天下午6时，对照组按1.0mL/100g体重灌胃生理盐水，小剂量组按0.5mL/100g体重灌胃香烟白

酒浸出液，中剂量组按L0mL/100g体重灌胃香烟白酒浸出液。

③连续给予受试大鼠处理45d后，取血送医院检测，所获得血液生化指标如下表。

组别TC(mmol/L)TG(mmol/L)ALT(U/L)AST(U/L)

对照组1.46+0.250.37±0.0435.46+3.57109.53+8.17

小剂量组1.45+0.320.35±0.0374.57±5.96184.53+8.74

中剂量组1.43+0.280.34±0.0699.49±7.49211.63±11.49

注：TC—胆固醇；TG一甘油三酯；ALT一谷丙转氨酶；AST一谷草转氨酶。

请回答下列问题：

（1）该实验的自变量为，实验中的无关变量有（请列举两例）。

（2）实验中按单位体重（100g）计算灌胃液的体积，这是因为大鼠的胃容量与体重之间有一定的比例，从而

保证各大鼠对灌胃液的吸收速度相对较为稳定，达到身体各部位的o

（3）ALT和AST是检测肝功能的敏感指标。正常情况下，ALT和AST存在于细胞内，当肝细胞发生________（填

“细胞坏死”或“细胞凋亡”）时，血液中就能检测到，从而体现了活细胞的细胞膜具有

的功能。

⑷结合表格数据，该实验可得出的结论是。

解析：（1）依题意，该实验的自变量为香烟白酒浸出液的剂量，实验的无关变量有每组10只大鼠，且雌雄

各半；每组大鼠身体健康、体重相近；实验处理时间相同（每天下午6时）等。

（2）在生理学实验中常按单位体重（100g）计算灌胃液的体积，从而保证各实验动物对灌胃液的吸收速度相

对稳定，达到身体各部位所接收到的剂量大致相同。

(3)ALT和AST存在于细胞内，当肝细胞发生细胞坏死时，将会释放出来，进入血液，从而体现了活细胞的

细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。

(4)结合表格数据，可以得出的结论是：随着灌胃香烟白酒浸出液剂量加大，对肝功能的损伤也越大等。

答案：(1)香烟白酒浸出液的剂量大鼠数量、性别、年龄和身体健康状况及实验处理时间等(答出两点即

可)

(2)香烟白酒浸出液剂量大致相同(答案合理即可)

(3)细胞坏死控制物质进出细胞

(4)随着灌胃香烟白酒浸出液剂量的加大，肝功能的损伤程度也越大(或香烟白酒浸出液对TC和TG的含量

基本没有影响，但会导致ALT、AST的含量增多，并且ALT、AST的含量与香烟白酒浸出液剂量成正相关，

答案合理即可)

【提分秘籍】

研究内分泌腺及激素作用的方法

(1)切除与正常作对比。

(2)切除一再植入与正常作对比。

(3)切除一注射提取物与正常作对比。

(4)过量注射激素、加入内分泌腺抑制剂与正常作对比。

(5)临床观察分泌失调症(过多、过少)与正常作对比。

【典例分析6-3](2024.洪湖模拟)为证明甲状腺激素能增强哺乳动物的物质代谢强度，某科研小组选择

40只生理状况相同的健康成年小白鼠，并设计以下实验思路：

①将40只小白鼠随机均分为甲、乙两组。

②甲乙两组都切除甲状腺。5天后，连续给乙组小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素。

③在适宜条件下培养，10天后测定小白鼠耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，计算平均值，以代表

小白鼠的物质代谢强度。

回答下列问题：

⑴每组小白鼠不用1只，用20只的目的是。

⑵10天后，甲组小白鼠的平均代谢强度(填“大于”“等于”或“小于”