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新高考生物二轮复习讲练测第19讲 实验与探究（讲义）（2份，原卷版+解析版）
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这是一份新高考生物二轮复习讲练测第19讲 实验与探究（讲义）（2份，原卷版+解析版），文件包含新高考生物二轮复习讲练测第19讲实验与探究讲义原卷版docx、新高考生物二轮复习讲练测第19讲实验与探究讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共90页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-4" \h \u \l "_Tc13403" 一、考情分析
\l "_Tc24129" 二、知识建构
\l "_Tc4958" 三、考点突破
\l "_Tc390" 考点01 细胞代谢的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc8867" 题型01 酶
\l _Tc1943 题型02 细胞呼吸
题型03 光合作用
\l "_Tc32068" 考点02 生命调节的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc25042" 题型01 人和动物生命活动调节
\l "_Tc25042" 题型02 植物生命活动调节
\l "_Tc32068" 考点03 遗传变异的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc25042" 题型01 遗传规律
\l "_Tc25042" 题型02 变异与进化
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考点01 细胞代谢的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.测定光合速率与呼吸速率
解读：
（1）测定呼吸速率(装置甲)
a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。
b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。
c．置于适宜温度环境中。
d．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)
a．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。
b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。
c．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
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．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
2．（2023·海南高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
3．（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．（2022·湖北高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
5．（2023·辽宁高考真题）（不定项）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B．10℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
本考点在高考中所占分值很高，尤其是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。
题型01 酶
1．（2023·河北邢台三模）验证酶的专一性实验中，在一定量淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入等量淀粉酶，再用斐林试剂进行检测。下列叙述错误的是（ ）
A．实验结果为一组出现砖红色、另一组无色
B．该实验不能用碘液来进行检测
C．淀粉酶可降低所催化反应需要的活化能
D．该实验中淀粉酶含量、温度等属于无关变量
2．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B
C．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
3．下图1表示在最适温度及 pH为b时，α-淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化；图2表示 pH对α-淀粉酶活性的影响；图 3 表示用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响。下列相关预期正确的是（ ）
A．在探究 pH 对酶活性的影响时，盐酸可用于调节溶液的 pH，属于自变量
B．若将温度升高 15 ℃，则d点右移，e点上移
C．纤维素酶催化纤维素水解的产物中加入斐林试剂产生砖红色沉淀
D．若在 t₂时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，那么在 t₃时，丙组产物总量增加
题型02 细胞呼吸
4．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CO2
C．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
5．（2023·广东实验一模）研究表明，电子设备中的蓝光会对线粒体造成损伤影响有氧呼吸过程，进而对机体产生一定的伤害。
(1)图1表示有氧呼吸第三阶段ATP合成的过程，呼吸链复合物1、2、3、4分布在 上。来自NADH的电子沿电子传递链传递时，释放出的能量驱动图中 转运H+从 到膜间隙，驱动H+通过ATP合成酶，进而合成ATP。
(2)科研人员用LED灯模拟手机和平板电脑等设备发出的蓝光照射果蝇，检测其ATP、线粒体和呼吸链复合物的相对含量，结果如下表。
结合图1及上述结果，分析蓝光导致果蝇体内ATP减少的机制是 。
(3)进一步研究发现，蓝光还会影响果蝇的存活率。科研人员选取同日龄果蝇，分组后分别培养，其中1～4组分别进行2天、20天、40天、60天暗培养，然后再转入蓝光条件下培养10天（每日12小时蓝光照射，12小时黑暗），统计果蝇存活率，结果如图2。实验结果表明 。第5组果蝇的培养条件是 。
题型03 光合作用
6．科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，进一步研究表明，AOX途径还与光合作用有关。研究人员进行了相关实验，其处理方式和实验结果如表所示。请回答下列相关问题。
(1)实验中的自变量是 。根据实验结果分析，AOX途径能 （填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。一段时间稳定后，A组与B组相比，A组叶片细胞中三碳酸的含量较B组叶片细胞 。
(2)提取绿叶中的光合色素常使用 提取，原因是 。光合色素吸收的光能用于驱动水的分解和 物质的合成，进一步为三碳酸的还原提供能量。
(3)AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，AOX分布在植物细胞的 上，在寒冷的早春，某些植物的花细胞中的AOX基因表达增加，从而提高花序温度，以吸引昆虫传粉，其提高花序温度的机理是 。
(4)与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是 （用计算式表示）。
7．（2023·四川德阳一模）在光合作用的研究中，植物光合产物产生的部位称为“源”，比如叶；光合产物消耗和储存的部位称为“库”，比如果实。某实验小组以油茶为实验材料，探究了不同的“库源比”对植物光合作用的影响，实验结果（相对值）如表所示。已知叶绿体中淀粉的堆积会破坏类囊体薄膜的结构，保卫细胞中淀粉的积累会降低气孔的开放程度。回答下列问题。
(1)叶肉细胞进行光合作用首先需要光合色素捕获光能，与类胡萝卜素主要吸收的光相比，叶绿素还能吸收 光，这些光合色素位于叶绿体的 上。
(2)由实验结果可知，当“库源比”减小时，叶绿素平均含量的相对值 （填“升高”、“降低”或“不变”），结合所给信息分析，其原因是 。
(3)气孔的开放程度主要影响光合作用过程中 的供应。当“库源比”增大时，短时间内叶绿体基质中C3的含量会 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
8．（2024·四川绵阳一模）为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38℃高温条件下设置正常（CK）、中度干旱（L）和重度干旱（M）三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题：
(1)大豆叶绿体类囊体薄膜的基本支架是 。
(2)分析图中数据可知，第2-4d大豆净光合速率下降的主要原因是 。由结果可以推断，第4-6d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是 。
(3)请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）。 。
实验类题目解题思路：
第一步：审准目的、原理和要求
(1)明确实验目的，弄清实验类型是验证类还是探究类。
(2)明确实验原理，理解实验依据。
(3)明确实验中的问题要求和实验变量。
第二步：确定和处理三种变量
确定处理自变量(实验变量)、因变量(反应变量)、无关变量。
第三步：明确步骤，预测结果与结论
(1)步骤：①首先分组编号；②其次材料处理——不施加实验变量设为对照组，施加实验变量设为实验组，控制无关变量；③观察或测量并记录实验结果。
(2)预测结果与结论：表述方式因实验类型不同有所区别。
考点02 生命调节的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.探究兴奋在神经纤维上的传导
2.探究兴奋在神经元之间的传递
3.下丘脑的功能：
（1）感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。
（2）传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。
（3）分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。
（4）调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
4.动物激素相关的实验一般思路
1．（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
2．（2023·江苏高考真题）糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题：
(1)当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的 移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使 打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值 。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过 降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体 ，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，抑制细胞内 。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是 。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论： 。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检测 。
3．（2022·福建高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题：
(1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。
(2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：灌胃生理盐水；
B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水；
C组：假手术 ＋ ；
D组： ＋ ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）
连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论：若 ，则推测成立。
4．（2023·湖北高考真题）我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题：
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的 。
(2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的 免疫反应，理由是 。
(3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是 ，预期实验结果和结论是 。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角（图中部位①）。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是： ，神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是： 。
人和动物的生命活动调节，是各地高考命题的主要考点，重点内容不回避，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。
题型01 人和动物生命活动调节
1．已知物质X可以诱导运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生，研究者还发现，机体效应T细胞表面存在A受体时，会导致帕金森病情加重，而在对照组中无此现象。欲验证以上结论，请根据实验材料，设计实验。
实验材料：正常小鼠、A受体基因敲除小鼠、生理盐水配制的X溶液、生理盐水、注射器
（要求与说明：多巴胺神经元细胞损伤或死亡后，导致血液多巴胺含量下降，具体测定方法不作要求，无需前测）
(1)请设计实验思路。
(2)将实验结果绘制成柱形图。
(3)实验分析
①研究还表明，注射物质X可激发正常小鼠的 免疫，使之产生了抗多巴胺神经元表面蛋白的抗体，进一步导致帕金森病情加重。综上所述，帕金森病与神经调节及 异常有关。
②除题干描述外，请你根据材料推测帕金森病的个体症状为： 。
2．阿尔茨海默症（AD）是一种神经系统退行性疾病，其发病的主要诱因是β—淀粉样蛋白（Aβ）在脑组织液中沉积，影响了神经小胶质细胞（MC细胞）的功能，发病机制如图1．请回答下列问题：
(1)据图可知AD发病的原因是：MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，K酶发生磷酸化， ，从而诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。
(2)为探明药物X治疗AD的机理，科研人员利用正常的MC细胞进行了相关实验，获得实验结果如图2。由图2结果可知，药物X能够抑制Aβ的作用，判断的依据是 。已知药物X对NF蛋白无显著影响，综合图1和图2，药物X治疗AD的机理最可能是药物X抑制了IL-1的 （填“转录”或“翻译”）过程。
(3)研究发现，增强体育锻炼可以改善AD的症状。人体在运动时机体产热会增加，调节体温的中枢位于 ，此时机体的散热途径主要有 。
3．陈皮为芸香科植物橘及其栽培变种的干燥成熟果皮，主要含有挥发油、黄酮类、多糖类、生物碱及部分微量元素。有研究表明，陈皮中的陈皮多糖TPPS可以通过上调CAT、SOD等抗氧化酶，下调MDA等氧化产物的生成，促进机体防御氧化应激的能力，减轻氧化损伤，保护并修护胰岛β细胞，改善患者的糖尿病病情。为验证陈皮多糖TPPS具有降血糖作用，完善实验思路并预测实验结果。
实验材料及用具：正常小鼠，高血糖小鼠，生理盐水，陈皮多糖TPPS，盐酸二甲双胍生理盐水溶液（具有降血糖的作用），相应灌胃器材等。
(1)实验思路
上表中应分别填入：
① ；
② ；
③ ；
(2)预测结果：请绘制曲线图表示实验结果 。
(3)分析与讨论：
①通过实验期间对小鼠日常生长状况观察可知，与A组小鼠相比， 组小鼠饮食量和饮水量增多最明显，垫料湿度大且日渐消瘦。其中垫料湿度大的原因是 。
②正常小鼠的血糖浓度在体液调节和神经调节的共同作用下维持相对稳定。血糖浓度升高时，胰岛β细胞可直接接受 和 （填信息分子）的刺激，分泌胰岛素。此外，神经系统还通过控制 （境内分泌腺）的分泌活动来调节血糖含量。
(4)为了进一步探究不同剂量TPPS降血糖的效果，应该怎样设计实验，请写出实验思路。 。
4．小鼠在摄入受肠毒素污染的食物后，会引发包括恶心、呕吐在内的一系列防御反应。研究小组给小鼠饲喂糖精溶液后，随即在肠道内注射肠毒素多次重复后，小鼠出现回避反应（即饮用糖精溶液的次数和用量显著减少）。回答下列问题：
(1)小鼠产生回避反应属于 反射，在该反射的建立过程中，糖精溶液由 刺激转化为 刺激。
(2)有同学推测肠毒素信号是通过肠道的迷走神经上传到相关神经中枢，继而使小鼠出现“恶心”行为。请完成下列实验，验证该推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：注射适量生理盐水；
B组：假手术+注射等量生理盐水；
C组：假手术+ ；
D组： ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合，手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠是否表现出“恶心”行为。
②预期结果与结论：若A、B组小鼠无“恶心”行为， ，则推测成立。
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，IGF-1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IGF-1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF-1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF-1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。
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IGF-1受体，通过胸腺提高免疫力。为验证IGF-1通过胸腺提高免疫力，自变量为胸腺细胞表面是否存在IGF-1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）
题型02 植物生命活动调节
6．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10-10g/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10-8g/ml时，对胚轴生长的效应是抑制作用
7．用适宜浓度的生长素（IAA）、赤霉素（GA）及植物激素抑制剂S处理水仙茎切段，48小时后测得水仙茎切段的伸长率如图所示，该实验数据不能支持的结论是（ ）
A．不添加IAA和GA时茎段仍能生长B．IAA和GA均能促进茎段伸长，IAA的作用效果更好
C．IAA和GA在促进茎段伸长时具有协同作用D．植物激素抑制剂S能抑制IAA和GA的作用
8．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·g-1EBR和200μg·g-1GA3可使种子萌发率提高近70%
9．研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．比较曲线a与b可知，赤霉素能促进侧芽生长
B．比较曲线b和d可知，生长素能促进侧芽生长
C．比较曲线b和e可知，顶芽对侧芽生长有抑制作用
D．比较曲线c和e可知，细胞分裂素能解除顶端优势
10．科学家用红光和红外光依次照射的办法，对一批莴苣种子（对红光的反应远比红外光敏感）进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．将莴苣种子置于自然光下不会发芽
B．光敏色素和叶绿素均可吸收红光
C．红光会使光敏色素空间结构改变
D．红外光会抑制莴苣种子的发芽
11．某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用，进行了相关实验。下图为去掉其顶芽前后，侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图，据图分析：
(1)激素甲代表的是 。高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动分别起的作用是 、 。（填抑制、促进、没有影响）
(2)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系，该兴趣小组又做了这样的实验：将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。
①据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是： 。
②该实验的因变量可以是 、 。
12．大豆是重要的经济作物，不定根有利于大豆吸收营养。为探究生长素浓度对大豆不定根数量的影响，课题组以带有芽、幼叶的大豆下胚轴插条为材料进行实验，结果如下表。请回答：
(1)生长素是以 为原料合成的，在大豆植株中生长素极性运输的方向为 。
(2)上表中外源IAA的浓度为0时，插条长出一定数量的不定根，其原因是 ，本实验结果表明 。
(3)生产上常利用植物生长调节剂ABT对大豆拌种，使用ABT时需要关注的因素有 （至少答出2点）。
考点03 遗传变异的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.显隐性的判断基本方法
(1)根据子代性状分离比判断
①具有相对性状的两个亲本杂交，后代只有一种表现型，这个就是显性性状。具有相同性状的亲本杂交→子代性状分离比为3∶1→分离比为3的性状为显性性状。②具有两对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为9∶3∶3∶1→分离比为9的两种性状都为显性性状。
(2)依据调查结果判断：若人群中发病率高，且具有代代相传现象，通常是显性遗传病；若人群中发病率较低，且具有隔代遗传现象，通常为隐性遗传病。
2.基因位置的判定
（1）在常染色体上还是在性染色体上的实验判断
方法主要是通过杂交，观察后代的性状分离是否和性别有关联。和性别相关，说明相关基因在性染色体上；与性别无关联，最有可能在常染色体上。
（2）是否存在连锁的判定（在一对染色体上还是在两对染色体上的判定）
两对基因是在一对染色体上还是分别在两对染色体上，可以通过杂交，观察后代的性状分离比，如果呈现的比例为3:1或是变式，说明遵循分离定律，在一对染色体上；如果后代为9:3：3:1或其变式，则说明在两对染色体上，遵循自由组合定律。
3.验证遗传两大定律的四种常用方法
1．（2023·江苏高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下：
据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下：
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置 （A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。
(3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下：
据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雄性个体的基因型有 种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为 ，F2雌性个体中纯合子的比例为 。
2．（2023·全国卷）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ，乙的基因型是 ；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
3．（2022·河北高考真题）蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）的基因单独或共同转化棉花，获得了转基因植株。回答下列问题：
(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是 。
(2) 是实施基因工程的核心。
(3)利用农杆菌转化法时，必须将目的基因插入到质粒的 上，此方法的不足之处是 。
(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译，可采用的检测技术有 （写出两点即可）。
(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后，还需进一步做抗虫的 以鉴定其抗性程度。下图为三种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果，据结果分析 （填“NaPI”或“StPinlA”或“NaPI＋StPinlA”）转基因棉花的抗虫效果最佳，其原因是 。
(6)基因突变可产生新的等位基因，在自然选择的作用下，昆虫种群的基因频率会发生 。导致昆虫朝着一定的方向不断进化。提此推测，胰蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后，某些害虫具有了抗胰蛋白酶抑制剂的能力，其分子机制可能是 （写出两点即可）。
4．某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
（1）该种群中a基因的频率为 。
（2）如果该种群满足四个基本条件，即种群 、不发生 、不发生 、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 ；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率 （会、不会）发生改变。
（3）假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为 、 和 ；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率 （会、不会）发生改变。
建立在实验探究基础上的遗传规律考查，是多地生物卷每年必考内容，并且分值高，区分度大，对利用假说演绎推理解决问题的能力要求较高，生物性状中，显隐形的判断、基因位置的确定、基因与性状的关系以及遗传规律的探寻，是重点中的重点。
题型01 遗传规律
1．果蝇是遗传学实验的良好实验材料。下图是某雄果蝇的体细胞模式图以及细胞中染色体及部分基因位置的示意图，用A、a分别代表灰身、黑身基因，用W、w分别代表红眼、白眼基因。请据图回答问题：
(1)摩尔根利用果蝇为实验材料，采用 法（填研究方法）证明了基因在染色体上。如果对果蝇进行基因组测序，需要测定 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，则该变异类型是 。
(3)若该果蝇与另一只黑身白眼果蝇交配，在后代雄果蝇中红眼灰身果蝇占 。根据红眼、白眼基因所在的位置可知，红眼基因的遗传有两个特点：其一为红眼性状的雄性数量 雌性（填“多于”“少于”或“等于”）；其二可作为设计实验的依据，只需一次杂交即可根据子代眼色区别雌雄，为实验带来便利。实验步骤为：选择 （表型）的亲本杂交，子代性状为
2．遗传病是威胁人类健康的重要因素，对人类遗传病进行调查、分析、监测和预防是优生学的重要任务。回答下列有关问题：
(1)遗传病可以表现为先天性疾病，也可以表现为后天性疾病，但先天性疾病和后天性疾病并不都是遗传病，判断某种先天性疾病或后天性疾病不是遗传病的依据是 。
(2)红绿色盲的主要发病特点是 。某学习小组在本地区人群中随机调查了1000个男性红绿色盲的患病情况，发现患病男性为80个，据此推测，该地区人群中红绿色盲基因b的频率约为 ，本地区人群中女性红绿色盲患者的比例约为 。
(3)学习小组还发现本班一位女同学患有视网膜色素变性遗传病（一种单基因遗传病），其父亲也患有此病，母亲、妹妹和弟弟都正常，进一步调查显示，该女同学的祖母患有此病，祖父、外祖母和外祖父表现正常。后对该女同学母亲进行了基因检测，发现其母亲没有携带视网膜色素变性遗传病致病基因，则可判断视网膜色素变性为 遗传病。
(4)科研人员发现一种新的遗传病（FSHD），其与4号染色体上的D基因、18号染色体上S基因的表达水平相关，如图所示
①研究发现：FSHD的致病条件是D基因表达。则据图分析：表型 个体是正常个体，其体内的基因表达状况是 （假定该个体是纯合子，请用诸如G+G+的形式表示相关基因的表达状况，其中G代表相关基因，“+”表示表达，“–”表示不表达或表达量不足）
②研究发现18号染色体上还存在与Pitt-Hpkins综合征相关的T基因。基因S/s和T/t遗传时不遵循基因自由组合定律，理由是 。
3．果蝇（2N=8）染色体Ⅰ~Ⅳ号，Ⅰ号为性染色体（不考虑性染色体的同源区段）。A/a、B/b、R/r三对等位基因分别控制灰体与黑檀体、长翅与残翅、红眼与白眼三对相对性状。研究人员用灰体长翅红眼雌果蝇与灰体长翅红眼雄果蝇交配，F1表型及比例如下表。回答下列问题：
(1)根据上述杂交结果分析，亲本雌雄果蝇的基因型分别为 。
(2)如果要确定控制翅型基因和控制体色基因的遗传是否遵循自由组合定律，还应该统计 。如果 ，则遵循自由组合定律。
(3)将F1中所有的灰体红眼果蝇选择出来让其自由交配，理论上F2中灰体红眼果蝇所占的比例为 。
(4)果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因，此事例说明基因与性状的关系是： （答出两点）。
题型02 变异与进化
1．（不定项）F值是种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率差值的绝对值。野兔的体毛深色（D）对浅色（d）为完全显性，毛色与环境差异大则易被天敌捕食，现将处于遗传平衡的家兔种群（D和d的初始基因频率均为0.5）随机平均分成3份，分别放在不同区域，70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A．深色熔岩床区中浅色野兔的F值比浅色岩P区的大
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区野兔的杂合体频率低
C．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区野兔的隐性纯合体频率高
D．野兔体色的差异是种群内不同个体之间及生物与环境间协同进化的结果
2．某种植物（2n）的性别决定方式为 XY 型，阔叶（B）对细叶（b）为显性，基因 B/b位于X染色体上。让细叶雄株与阔叶雌株多次杂交，子代植株中阔叶∶细叶＝2∶1，且雌株均表现为阔叶。为了解叶形的遗传机制，某小组进行了杂交实验，实验及结果如表所示。回答下列问题：
(1)细叶雄株与阔叶雌株杂交所得子代植株中阔叶∶细叶＝2∶1，且雌株均表现为阔叶。据此推测，基因型为 的受精卵不能发育。
(2)上表所示的实验中，亲本的基因型是 。F1的雌、雄植株相互杂交，根据以上推测，F2的表型及比例是 。理论上，F2 植株中 b基因的频率为 。
(3)为验证以上推测，从 F1中选取全部的 相互杂交，预测子代的表现型及比例为 。
3．如图玉米是雌雄同株异花的一年生粮食作物，也是良好的遗传学研究材料。已知籽粒黄色（A）对白色（a）显性，花粉粒长形（B）对圆形（b）显性，非糯性（C）对糯性（c）显性，非糯性花粉（C）遇碘液变蓝色，糯性（c）花粉遇碘液呈棕色。请回答下列问题：
(1)玉米作为遗传学研究材料的优点有 。（答出2点即可）
(2)若两株玉米杂交，F1自交产生的F2中，黄粒：白粒=3：5。双亲的基因型可能是 。
(3)要在基因型BbCc的自交后代中，筛选出基因型为BBCC的植株用于杂交实验。请给出最快捷的检测方法是 。
(4)传统的杂交育种，只能是同种生物性状的优化组合，不可能将优良性状在不同种生物之间转移，这是因为 。
(5)现有各种已知基因型的玉米植株，请设计实验证明Aa、Cc两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上。（要求：只写实验思路，但要包括亲本的基因型，实验预期结果、结论） 。
遗传题表述类方法：
善于运用假说演绎法解决遗传问题。假说—演绎法是在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符合，就证明假说正确，反之，则说明假说错误。
“假说－演绎”策略的解题思路为当没有坐标图和规律作为依据时，需先结合题干找出待解决的问题，再列举出各种合理假说，接着通过演绎推理得出预期结果，最后将检验结果是否符合题目要求作为作答依据。突破此类题目要从根本上掌握相关的基本规律和技巧，包括：显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因传递规律的判断等。
考点要求
考题统计
考情分析
细胞代谢的实验探究
2023海南卷（8分）
2023湖南卷（2分）
2023山东卷（6分）
2023重庆卷（8分）
2023辽宁卷（8分）
【命题规律】
生物学是一门以实验为载体的自然科学,生物学的理论学习与实验探究是密切相关的。高考试题命制中尤为重视实验探究的考查，近些年，无论是分值还是题型都比较稳定，考查点主要集中在“细胞的观察和测量”“探究酶的高效性”“酵母菌的呼吸方式(演示实验)”“植物物种多样性的调查”和“微生物相关的实验”“光合呼吸为主的细胞代谢”“遗传的基本规律”。
【命题预测】
实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。今后的高考生物试题依然会在选择题和非选择题中大比例分布，关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究，仍会重点考察。
生命调节的实验探究
2023辽宁卷（4分）
2023天津卷（7分）
2023北京卷（2分）
2023湖南卷（6分）
2022天津卷（8分）
遗传变异的实验探究
2023河北卷（14分）
2023重庆卷（12分）
2023海南卷（14分）
2023山东卷（16分）
A物质浓度（μg·L-1）
指标
0
10
50
100
①
肝脏糖原含量（mg·g-1）
25．0±0．6
12．1±0．7
12．0±0．7
11．1±0．2
②
肝脏丙酮酸含量（nml·g-1）
23．6±0．7
17．5±0．2
15．7±0．2
8．8±0．4
③
血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prt-1）
43．6±1．7
87．2±1．8
109．1±3．0
120．0±2．1
检测指标
ATP含量
线粒体含量
呼吸链复合物1
呼吸链复合物2
呼吸链复合物3
呼吸链复合物4
相对含量变化
减少
减少
减少
明显减少
无明显变化
无明显变化
组别
处理方式
实验结果
A
叶片+正常光照+AOX途径抑制剂
B
叶片+正常光照
C
叶片+高光+AOX途径抑制剂
D
叶片+高光
项目
甲组
乙组
丙组
植株（库源类型）
1果2叶
1果4叶
1果6叶
净光合速率
9．57
8．26
8．05
叶绿素含量（平均值）
79．5
71．3
62．5
组别
实验分组
实验处理和结果检测
A组（空白对照）
①
每组均灌胃1次/天，连续28天，实验期间每周对各组小鼠的空腹血糖进行一次测量和记录，记录其血糖值变化。
B组、模型对照）
②
C组（阳性对照）
高血糖小鼠+灌胃盐酸二甲双胍生理盐水溶液
D组（实验组）
③
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。
组别
光照处理方法
发芽情况
对照组
无光照
不发芽
1组
红光
发芽
2组
红光→红外光
不发芽
3组
红光→红外光→红光
发芽
4组
红光→红外光→红光→红外光
不发芽
外源IAA的浓度（uml·L-1）
0
10
50
100
300
不定根数量的平均值
14.3
21.4
32.2
28.5
12.7
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛
↓
F1 灰体长刚毛
测交 F1灰体长刚毛 × 黑檀体短刚毛♀
↓
测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛
1 ： 1
P A1×A2
↓
F1 野生型
P A2×A3
↓
F1 突变型
P A1×A3
↓
F1 野生型
P 截刚毛♀ × 正常刚毛
↓
F1 截刚毛♀ 截刚毛 正常刚毛
3 ： 1 ： 4
F1
灰体∶黑檀体
长翅∶残翅
红眼∶白眼
1/2雌性
3∶1
3∶1
2∶0
1/2雄性
3∶1
3∶1
1∶1
亲本
阔叶雄株×阔叶雌株
F1
阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株＝2∶1∶1
F2
?
TOC \ "1-4" \h \u \l "_Tc13403" 一、考情分析
\l "_Tc24129" 二、知识建构
\l "_Tc4958" 三、考点突破
\l "_Tc390" 考点01 细胞代谢的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc8867" 题型01 酶
\l _Tc1943 题型02 细胞呼吸
题型03 光合作用
\l "_Tc32068" 考点02 生命调节的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc25042" 题型01 人和动物生命活动调节
\l "_Tc25042" 题型02 植物生命活动调节
\l "_Tc32068" 考点03 遗传变异的实验探究
\l "_Tc12113" 核心考向提炼
\l "_Tc19068" 重要考向探究
\l "_Tc25042" 题型01 遗传规律
\l "_Tc25042" 题型02 变异与进化
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考点01 细胞代谢的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.测定光合速率与呼吸速率
解读：
（1）测定呼吸速率(装置甲)
a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。
b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。
c．置于适宜温度环境中。
d．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)
a．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。
b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。
c．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
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．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
2．（2023·海南高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
3．（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．（2022·湖北高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。
【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
5．（2023·辽宁高考真题）（不定项）基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B．10℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C．缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D．MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
本考点在高考中所占分值很高，尤其是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。
题型01 酶
1．（2023·河北邢台三模）验证酶的专一性实验中，在一定量淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入等量淀粉酶，再用斐林试剂进行检测。下列叙述错误的是（ ）
A．实验结果为一组出现砖红色、另一组无色
B．该实验不能用碘液来进行检测
C．淀粉酶可降低所催化反应需要的活化能
D．该实验中淀粉酶含量、温度等属于无关变量
2．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B
C．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
3．下图1表示在最适温度及 pH为b时，α-淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化；图2表示 pH对α-淀粉酶活性的影响；图 3 表示用某种纤维素酶催化纤维素水解的实验来探究温度对酶活性的影响。下列相关预期正确的是（ ）
A．在探究 pH 对酶活性的影响时，盐酸可用于调节溶液的 pH，属于自变量
B．若将温度升高 15 ℃，则d点右移，e点上移
C．纤维素酶催化纤维素水解的产物中加入斐林试剂产生砖红色沉淀
D．若在 t₂时向丙组反应体系中增加底物的量，其他条件保持不变，那么在 t₃时，丙组产物总量增加
题型02 细胞呼吸
4．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CO2
C．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
5．（2023·广东实验一模）研究表明，电子设备中的蓝光会对线粒体造成损伤影响有氧呼吸过程，进而对机体产生一定的伤害。
(1)图1表示有氧呼吸第三阶段ATP合成的过程，呼吸链复合物1、2、3、4分布在 上。来自NADH的电子沿电子传递链传递时，释放出的能量驱动图中 转运H+从 到膜间隙，驱动H+通过ATP合成酶，进而合成ATP。
(2)科研人员用LED灯模拟手机和平板电脑等设备发出的蓝光照射果蝇，检测其ATP、线粒体和呼吸链复合物的相对含量，结果如下表。
结合图1及上述结果，分析蓝光导致果蝇体内ATP减少的机制是 。
(3)进一步研究发现，蓝光还会影响果蝇的存活率。科研人员选取同日龄果蝇，分组后分别培养，其中1～4组分别进行2天、20天、40天、60天暗培养，然后再转入蓝光条件下培养10天（每日12小时蓝光照射，12小时黑暗），统计果蝇存活率，结果如图2。实验结果表明 。第5组果蝇的培养条件是 。
题型03 光合作用
6．科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，进一步研究表明，AOX途径还与光合作用有关。研究人员进行了相关实验，其处理方式和实验结果如表所示。请回答下列相关问题。
(1)实验中的自变量是 。根据实验结果分析，AOX途径能 （填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。一段时间稳定后，A组与B组相比，A组叶片细胞中三碳酸的含量较B组叶片细胞 。
(2)提取绿叶中的光合色素常使用 提取，原因是 。光合色素吸收的光能用于驱动水的分解和 物质的合成，进一步为三碳酸的还原提供能量。
(3)AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应，AOX分布在植物细胞的 上，在寒冷的早春，某些植物的花细胞中的AOX基因表达增加，从而提高花序温度，以吸引昆虫传粉，其提高花序温度的机理是 。
(4)与正常光照条件下相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是 （用计算式表示）。
7．（2023·四川德阳一模）在光合作用的研究中，植物光合产物产生的部位称为“源”，比如叶；光合产物消耗和储存的部位称为“库”，比如果实。某实验小组以油茶为实验材料，探究了不同的“库源比”对植物光合作用的影响，实验结果（相对值）如表所示。已知叶绿体中淀粉的堆积会破坏类囊体薄膜的结构，保卫细胞中淀粉的积累会降低气孔的开放程度。回答下列问题。
(1)叶肉细胞进行光合作用首先需要光合色素捕获光能，与类胡萝卜素主要吸收的光相比，叶绿素还能吸收 光，这些光合色素位于叶绿体的 上。
(2)由实验结果可知，当“库源比”减小时，叶绿素平均含量的相对值 （填“升高”、“降低”或“不变”），结合所给信息分析，其原因是 。
(3)气孔的开放程度主要影响光合作用过程中 的供应。当“库源比”增大时，短时间内叶绿体基质中C3的含量会 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
8．（2024·四川绵阳一模）为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。研究人员选取发育进程与长势基本一致的转基因大豆幼苗，在38℃高温条件下设置正常（CK）、中度干旱（L）和重度干旱（M）三组来进行一系列实验，结果如下图所示。回答下列问题：
(1)大豆叶绿体类囊体薄膜的基本支架是 。
(2)分析图中数据可知，第2-4d大豆净光合速率下降的主要原因是 。由结果可以推断，第4-6d大豆净光合速率下降主要是由非气孔因素导致的，依据是 。
(3)请设计实验，探究导致大豆净光合速率下降的主要因素是高温还是干旱（写出实验设计思路）。 。
实验类题目解题思路：
第一步：审准目的、原理和要求
(1)明确实验目的，弄清实验类型是验证类还是探究类。
(2)明确实验原理，理解实验依据。
(3)明确实验中的问题要求和实验变量。
第二步：确定和处理三种变量
确定处理自变量(实验变量)、因变量(反应变量)、无关变量。
第三步：明确步骤，预测结果与结论
(1)步骤：①首先分组编号；②其次材料处理——不施加实验变量设为对照组，施加实验变量设为实验组，控制无关变量；③观察或测量并记录实验结果。
(2)预测结果与结论：表述方式因实验类型不同有所区别。
考点02 生命调节的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.探究兴奋在神经纤维上的传导
2.探究兴奋在神经元之间的传递
3.下丘脑的功能：
（1）感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。
（2）传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。
（3）分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。
（4）调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
4.动物激素相关的实验一般思路
1．（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
2．（2023·江苏高考真题）糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题：
(1)当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的 移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使 打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值 。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过 降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体 ，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，抑制细胞内 。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是 。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2．分析图中数据并给出结论： 。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检测 。
3．（2022·福建高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题：
(1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。
(2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。
(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。
(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：灌胃生理盐水；
B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水；
C组：假手术 ＋ ；
D组： ＋ ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）
连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。
②预期结果与结论：若 ，则推测成立。
4．（2023·湖北高考真题）我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题：
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的 。
(2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的 免疫反应，理由是 。
(3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是 ，预期实验结果和结论是 。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角（图中部位①）。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是： ，神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是： 。
人和动物的生命活动调节，是各地高考命题的主要考点，重点内容不回避，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。
题型01 人和动物生命活动调节
1．已知物质X可以诱导运动神经中枢中的多巴胺神经元损伤或死亡，从而导致帕金森病的发生，研究者还发现，机体效应T细胞表面存在A受体时，会导致帕金森病情加重，而在对照组中无此现象。欲验证以上结论，请根据实验材料，设计实验。
实验材料：正常小鼠、A受体基因敲除小鼠、生理盐水配制的X溶液、生理盐水、注射器
（要求与说明：多巴胺神经元细胞损伤或死亡后，导致血液多巴胺含量下降，具体测定方法不作要求，无需前测）
(1)请设计实验思路。
(2)将实验结果绘制成柱形图。
(3)实验分析
①研究还表明，注射物质X可激发正常小鼠的 免疫，使之产生了抗多巴胺神经元表面蛋白的抗体，进一步导致帕金森病情加重。综上所述，帕金森病与神经调节及 异常有关。
②除题干描述外，请你根据材料推测帕金森病的个体症状为： 。
2．阿尔茨海默症（AD）是一种神经系统退行性疾病，其发病的主要诱因是β—淀粉样蛋白（Aβ）在脑组织液中沉积，影响了神经小胶质细胞（MC细胞）的功能，发病机制如图1．请回答下列问题：
(1)据图可知AD发病的原因是：MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，K酶发生磷酸化， ，从而诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。
(2)为探明药物X治疗AD的机理，科研人员利用正常的MC细胞进行了相关实验，获得实验结果如图2。由图2结果可知，药物X能够抑制Aβ的作用，判断的依据是 。已知药物X对NF蛋白无显著影响，综合图1和图2，药物X治疗AD的机理最可能是药物X抑制了IL-1的 （填“转录”或“翻译”）过程。
(3)研究发现，增强体育锻炼可以改善AD的症状。人体在运动时机体产热会增加，调节体温的中枢位于 ，此时机体的散热途径主要有 。
3．陈皮为芸香科植物橘及其栽培变种的干燥成熟果皮，主要含有挥发油、黄酮类、多糖类、生物碱及部分微量元素。有研究表明，陈皮中的陈皮多糖TPPS可以通过上调CAT、SOD等抗氧化酶，下调MDA等氧化产物的生成，促进机体防御氧化应激的能力，减轻氧化损伤，保护并修护胰岛β细胞，改善患者的糖尿病病情。为验证陈皮多糖TPPS具有降血糖作用，完善实验思路并预测实验结果。
实验材料及用具：正常小鼠，高血糖小鼠，生理盐水，陈皮多糖TPPS，盐酸二甲双胍生理盐水溶液（具有降血糖的作用），相应灌胃器材等。
(1)实验思路
上表中应分别填入：
① ；
② ；
③ ；
(2)预测结果：请绘制曲线图表示实验结果 。
(3)分析与讨论：
①通过实验期间对小鼠日常生长状况观察可知，与A组小鼠相比， 组小鼠饮食量和饮水量增多最明显，垫料湿度大且日渐消瘦。其中垫料湿度大的原因是 。
②正常小鼠的血糖浓度在体液调节和神经调节的共同作用下维持相对稳定。血糖浓度升高时，胰岛β细胞可直接接受 和 （填信息分子）的刺激，分泌胰岛素。此外，神经系统还通过控制 （境内分泌腺）的分泌活动来调节血糖含量。
(4)为了进一步探究不同剂量TPPS降血糖的效果，应该怎样设计实验，请写出实验思路。 。
4．小鼠在摄入受肠毒素污染的食物后，会引发包括恶心、呕吐在内的一系列防御反应。研究小组给小鼠饲喂糖精溶液后，随即在肠道内注射肠毒素多次重复后，小鼠出现回避反应（即饮用糖精溶液的次数和用量显著减少）。回答下列问题：
(1)小鼠产生回避反应属于 反射，在该反射的建立过程中，糖精溶液由 刺激转化为 刺激。
(2)有同学推测肠毒素信号是通过肠道的迷走神经上传到相关神经中枢，继而使小鼠出现“恶心”行为。请完成下列实验，验证该推测。
①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：注射适量生理盐水；
B组：假手术+注射等量生理盐水；
C组：假手术+ ；
D组： ；
（说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合，手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。）连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠是否表现出“恶心”行为。
②预期结果与结论：若A、B组小鼠无“恶心”行为， ，则推测成立。
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，IGF-1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IGF-1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF-1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF-1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。
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IGF-1受体，通过胸腺提高免疫力。为验证IGF-1通过胸腺提高免疫力，自变量为胸腺细胞表面是否存在IGF-1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）
题型02 植物生命活动调节
6．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10-10g/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10-8g/ml时，对胚轴生长的效应是抑制作用
7．用适宜浓度的生长素（IAA）、赤霉素（GA）及植物激素抑制剂S处理水仙茎切段，48小时后测得水仙茎切段的伸长率如图所示，该实验数据不能支持的结论是（ ）
A．不添加IAA和GA时茎段仍能生长B．IAA和GA均能促进茎段伸长，IAA的作用效果更好
C．IAA和GA在促进茎段伸长时具有协同作用D．植物激素抑制剂S能抑制IAA和GA的作用
8．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·g-1EBR和200μg·g-1GA3可使种子萌发率提高近70%
9．研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．比较曲线a与b可知，赤霉素能促进侧芽生长
B．比较曲线b和d可知，生长素能促进侧芽生长
C．比较曲线b和e可知，顶芽对侧芽生长有抑制作用
D．比较曲线c和e可知，细胞分裂素能解除顶端优势
10．科学家用红光和红外光依次照射的办法，对一批莴苣种子（对红光的反应远比红外光敏感）进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．将莴苣种子置于自然光下不会发芽
B．光敏色素和叶绿素均可吸收红光
C．红光会使光敏色素空间结构改变
D．红外光会抑制莴苣种子的发芽
11．某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用，进行了相关实验。下图为去掉其顶芽前后，侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图，据图分析：
(1)激素甲代表的是 。高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动分别起的作用是 、 。（填抑制、促进、没有影响）
(2)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系，该兴趣小组又做了这样的实验：将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。
①据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是： 。
②该实验的因变量可以是 、 。
12．大豆是重要的经济作物，不定根有利于大豆吸收营养。为探究生长素浓度对大豆不定根数量的影响，课题组以带有芽、幼叶的大豆下胚轴插条为材料进行实验，结果如下表。请回答：
(1)生长素是以 为原料合成的，在大豆植株中生长素极性运输的方向为 。
(2)上表中外源IAA的浓度为0时，插条长出一定数量的不定根，其原因是 ，本实验结果表明 。
(3)生产上常利用植物生长调节剂ABT对大豆拌种，使用ABT时需要关注的因素有 （至少答出2点）。
考点03 遗传变异的实验探究
核心考向提炼
重要考向探究
1.显隐性的判断基本方法
(1)根据子代性状分离比判断
①具有相对性状的两个亲本杂交，后代只有一种表现型，这个就是显性性状。具有相同性状的亲本杂交→子代性状分离比为3∶1→分离比为3的性状为显性性状。②具有两对相对性状的亲本杂交→子代性状分离比为9∶3∶3∶1→分离比为9的两种性状都为显性性状。
(2)依据调查结果判断：若人群中发病率高，且具有代代相传现象，通常是显性遗传病；若人群中发病率较低，且具有隔代遗传现象，通常为隐性遗传病。
2.基因位置的判定
（1）在常染色体上还是在性染色体上的实验判断
方法主要是通过杂交，观察后代的性状分离是否和性别有关联。和性别相关，说明相关基因在性染色体上；与性别无关联，最有可能在常染色体上。
（2）是否存在连锁的判定（在一对染色体上还是在两对染色体上的判定）
两对基因是在一对染色体上还是分别在两对染色体上，可以通过杂交，观察后代的性状分离比，如果呈现的比例为3:1或是变式，说明遵循分离定律，在一对染色体上；如果后代为9:3：3:1或其变式，则说明在两对染色体上，遵循自由组合定律。
3.验证遗传两大定律的四种常用方法
1．（2023·江苏高考真题）科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上，杂交实验及结果如下：
据此分析，F1雄果蝇产生 种配子，这两对等位基因在染色体上的位置关系为 。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系（突变基因位于Ⅱ号染色体上）。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下：
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型，在图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置 （A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示，野生型基因用“+”表示）。
(3)果蝇的正常刚毛（B）对截刚毛（b）为显性，这一对等位基因位于性染色体上；常染色体上的隐性基因t纯合时，会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下：
据此分析，亲本的基因型分别为 ，F1中雄性个体的基因型有 种；若F1自由交配产生F2，其中截刚毛雄性个体所占比例为 ，F2雌性个体中纯合子的比例为 。
2．（2023·全国卷）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ，乙的基因型是 ；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
3．（2022·河北高考真题）蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）的基因单独或共同转化棉花，获得了转基因植株。回答下列问题：
(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是 。
(2) 是实施基因工程的核心。
(3)利用农杆菌转化法时，必须将目的基因插入到质粒的 上，此方法的不足之处是 。
(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译，可采用的检测技术有 （写出两点即可）。
(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后，还需进一步做抗虫的 以鉴定其抗性程度。下图为三种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果，据结果分析 （填“NaPI”或“StPinlA”或“NaPI＋StPinlA”）转基因棉花的抗虫效果最佳，其原因是 。
(6)基因突变可产生新的等位基因，在自然选择的作用下，昆虫种群的基因频率会发生 。导致昆虫朝着一定的方向不断进化。提此推测，胰蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后，某些害虫具有了抗胰蛋白酶抑制剂的能力，其分子机制可能是 （写出两点即可）。
4．某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
（1）该种群中a基因的频率为 。
（2）如果该种群满足四个基本条件，即种群 、不发生 、不发生 、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为 ；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率 （会、不会）发生改变。
（3）假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为 、 和 ；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率 （会、不会）发生改变。
建立在实验探究基础上的遗传规律考查，是多地生物卷每年必考内容，并且分值高，区分度大，对利用假说演绎推理解决问题的能力要求较高，生物性状中，显隐形的判断、基因位置的确定、基因与性状的关系以及遗传规律的探寻，是重点中的重点。
题型01 遗传规律
1．果蝇是遗传学实验的良好实验材料。下图是某雄果蝇的体细胞模式图以及细胞中染色体及部分基因位置的示意图，用A、a分别代表灰身、黑身基因，用W、w分别代表红眼、白眼基因。请据图回答问题：
(1)摩尔根利用果蝇为实验材料，采用 法（填研究方法）证明了基因在染色体上。如果对果蝇进行基因组测序，需要测定 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，则该变异类型是 。
(3)若该果蝇与另一只黑身白眼果蝇交配，在后代雄果蝇中红眼灰身果蝇占 。根据红眼、白眼基因所在的位置可知，红眼基因的遗传有两个特点：其一为红眼性状的雄性数量 雌性（填“多于”“少于”或“等于”）；其二可作为设计实验的依据，只需一次杂交即可根据子代眼色区别雌雄，为实验带来便利。实验步骤为：选择 （表型）的亲本杂交，子代性状为
2．遗传病是威胁人类健康的重要因素，对人类遗传病进行调查、分析、监测和预防是优生学的重要任务。回答下列有关问题：
(1)遗传病可以表现为先天性疾病，也可以表现为后天性疾病，但先天性疾病和后天性疾病并不都是遗传病，判断某种先天性疾病或后天性疾病不是遗传病的依据是 。
(2)红绿色盲的主要发病特点是 。某学习小组在本地区人群中随机调查了1000个男性红绿色盲的患病情况，发现患病男性为80个，据此推测，该地区人群中红绿色盲基因b的频率约为 ，本地区人群中女性红绿色盲患者的比例约为 。
(3)学习小组还发现本班一位女同学患有视网膜色素变性遗传病（一种单基因遗传病），其父亲也患有此病，母亲、妹妹和弟弟都正常，进一步调查显示，该女同学的祖母患有此病，祖父、外祖母和外祖父表现正常。后对该女同学母亲进行了基因检测，发现其母亲没有携带视网膜色素变性遗传病致病基因，则可判断视网膜色素变性为 遗传病。
(4)科研人员发现一种新的遗传病（FSHD），其与4号染色体上的D基因、18号染色体上S基因的表达水平相关，如图所示
①研究发现：FSHD的致病条件是D基因表达。则据图分析：表型 个体是正常个体，其体内的基因表达状况是 （假定该个体是纯合子，请用诸如G+G+的形式表示相关基因的表达状况，其中G代表相关基因，“+”表示表达，“–”表示不表达或表达量不足）
②研究发现18号染色体上还存在与Pitt-Hpkins综合征相关的T基因。基因S/s和T/t遗传时不遵循基因自由组合定律，理由是 。
3．果蝇（2N=8）染色体Ⅰ~Ⅳ号，Ⅰ号为性染色体（不考虑性染色体的同源区段）。A/a、B/b、R/r三对等位基因分别控制灰体与黑檀体、长翅与残翅、红眼与白眼三对相对性状。研究人员用灰体长翅红眼雌果蝇与灰体长翅红眼雄果蝇交配，F1表型及比例如下表。回答下列问题：
(1)根据上述杂交结果分析，亲本雌雄果蝇的基因型分别为 。
(2)如果要确定控制翅型基因和控制体色基因的遗传是否遵循自由组合定律，还应该统计 。如果 ，则遵循自由组合定律。
(3)将F1中所有的灰体红眼果蝇选择出来让其自由交配，理论上F2中灰体红眼果蝇所占的比例为 。
(4)果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因，此事例说明基因与性状的关系是： （答出两点）。
题型02 变异与进化
1．（不定项）F值是种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率差值的绝对值。野兔的体毛深色（D）对浅色（d）为完全显性，毛色与环境差异大则易被天敌捕食，现将处于遗传平衡的家兔种群（D和d的初始基因频率均为0.5）随机平均分成3份，分别放在不同区域，70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A．深色熔岩床区中浅色野兔的F值比浅色岩P区的大
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区野兔的杂合体频率低
C．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区野兔的隐性纯合体频率高
D．野兔体色的差异是种群内不同个体之间及生物与环境间协同进化的结果
2．某种植物（2n）的性别决定方式为 XY 型，阔叶（B）对细叶（b）为显性，基因 B/b位于X染色体上。让细叶雄株与阔叶雌株多次杂交，子代植株中阔叶∶细叶＝2∶1，且雌株均表现为阔叶。为了解叶形的遗传机制，某小组进行了杂交实验，实验及结果如表所示。回答下列问题：
(1)细叶雄株与阔叶雌株杂交所得子代植株中阔叶∶细叶＝2∶1，且雌株均表现为阔叶。据此推测，基因型为 的受精卵不能发育。
(2)上表所示的实验中，亲本的基因型是 。F1的雌、雄植株相互杂交，根据以上推测，F2的表型及比例是 。理论上，F2 植株中 b基因的频率为 。
(3)为验证以上推测，从 F1中选取全部的 相互杂交，预测子代的表现型及比例为 。
3．如图玉米是雌雄同株异花的一年生粮食作物，也是良好的遗传学研究材料。已知籽粒黄色（A）对白色（a）显性，花粉粒长形（B）对圆形（b）显性，非糯性（C）对糯性（c）显性，非糯性花粉（C）遇碘液变蓝色，糯性（c）花粉遇碘液呈棕色。请回答下列问题：
(1)玉米作为遗传学研究材料的优点有 。（答出2点即可）
(2)若两株玉米杂交，F1自交产生的F2中，黄粒：白粒=3：5。双亲的基因型可能是 。
(3)要在基因型BbCc的自交后代中，筛选出基因型为BBCC的植株用于杂交实验。请给出最快捷的检测方法是 。
(4)传统的杂交育种，只能是同种生物性状的优化组合，不可能将优良性状在不同种生物之间转移，这是因为 。
(5)现有各种已知基因型的玉米植株，请设计实验证明Aa、Cc两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上。（要求：只写实验思路，但要包括亲本的基因型，实验预期结果、结论） 。
遗传题表述类方法：
善于运用假说演绎法解决遗传问题。假说—演绎法是在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符合，就证明假说正确，反之，则说明假说错误。
“假说－演绎”策略的解题思路为当没有坐标图和规律作为依据时，需先结合题干找出待解决的问题，再列举出各种合理假说，接着通过演绎推理得出预期结果，最后将检验结果是否符合题目要求作为作答依据。突破此类题目要从根本上掌握相关的基本规律和技巧，包括：显隐性的判断方法、基因型和表型的推导、基因位置的推断、基因传递规律的判断等。
考点要求
考题统计
考情分析
细胞代谢的实验探究
2023海南卷（8分）
2023湖南卷（2分）
2023山东卷（6分）
2023重庆卷（8分）
2023辽宁卷（8分）
【命题规律】
生物学是一门以实验为载体的自然科学,生物学的理论学习与实验探究是密切相关的。高考试题命制中尤为重视实验探究的考查，近些年，无论是分值还是题型都比较稳定，考查点主要集中在“细胞的观察和测量”“探究酶的高效性”“酵母菌的呼吸方式(演示实验)”“植物物种多样性的调查”和“微生物相关的实验”“光合呼吸为主的细胞代谢”“遗传的基本规律”。
【命题预测】
实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。今后的高考生物试题依然会在选择题和非选择题中大比例分布，关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究，仍会重点考察。
生命调节的实验探究
2023辽宁卷（4分）
2023天津卷（7分）
2023北京卷（2分）
2023湖南卷（6分）
2022天津卷（8分）
遗传变异的实验探究
2023河北卷（14分）
2023重庆卷（12分）
2023海南卷（14分）
2023山东卷（16分）
A物质浓度（μg·L-1）
指标
0
10
50
100
①
肝脏糖原含量（mg·g-1）
25．0±0．6
12．1±0．7
12．0±0．7
11．1±0．2
②
肝脏丙酮酸含量（nml·g-1）
23．6±0．7
17．5±0．2
15．7±0．2
8．8±0．4
③
血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prt-1）
43．6±1．7
87．2±1．8
109．1±3．0
120．0±2．1
检测指标
ATP含量
线粒体含量
呼吸链复合物1
呼吸链复合物2
呼吸链复合物3
呼吸链复合物4
相对含量变化
减少
减少
减少
明显减少
无明显变化
无明显变化
组别
处理方式
实验结果
A
叶片+正常光照+AOX途径抑制剂
B
叶片+正常光照
C
叶片+高光+AOX途径抑制剂
D
叶片+高光
项目
甲组
乙组
丙组
植株（库源类型）
1果2叶
1果4叶
1果6叶
净光合速率
9．57
8．26
8．05
叶绿素含量（平均值）
79．5
71．3
62．5
组别
实验分组
实验处理和结果检测
A组（空白对照）
①
每组均灌胃1次/天，连续28天，实验期间每周对各组小鼠的空腹血糖进行一次测量和记录，记录其血糖值变化。
B组、模型对照）
②
C组（阳性对照）
高血糖小鼠+灌胃盐酸二甲双胍生理盐水溶液
D组（实验组）
③
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。
组别
光照处理方法
发芽情况
对照组
无光照
不发芽
1组
红光
发芽
2组
红光→红外光
不发芽
3组
红光→红外光→红光
发芽
4组
红光→红外光→红光→红外光
不发芽
外源IAA的浓度（uml·L-1）
0
10
50
100
300
不定根数量的平均值
14.3
21.4
32.2
28.5
12.7
P 灰体长刚毛♀ × 黑檀体短刚毛
↓
F1 灰体长刚毛
测交 F1灰体长刚毛 × 黑檀体短刚毛♀
↓
测交后代 灰体长刚毛 黑檀体短刚毛
1 ： 1
P A1×A2
↓
F1 野生型
P A2×A3
↓
F1 突变型
P A1×A3
↓
F1 野生型
P 截刚毛♀ × 正常刚毛
↓
F1 截刚毛♀ 截刚毛 正常刚毛
3 ： 1 ： 4
F1
灰体∶黑檀体
长翅∶残翅
红眼∶白眼
1/2雌性
3∶1
3∶1
2∶0
1/2雄性
3∶1
3∶1
1∶1
亲本
阔叶雄株×阔叶雌株
F1
阔叶雌株∶阔叶雄株∶细叶雄株＝2∶1∶1
F2
?
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