2023届高考生物二轮复习高考命题热点七生命活动调节中的相关实验学案

[高考命题热点七]　生命活动调节中的相关实验

1．探究兴奋在神经纤维和神经元间传导(递)特点的实验

(1)设计思路

兴奋传导和传递类题目的主要考查形式有两大类，一是反射弧完整性的判断实验，注意设计实验时实验原则的遵守；二是神经冲动传导方向的证明，注意兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的。

(2)模型图示

Ⅰ.兴奋在神经纤维上传导的探究：

[方法设计] 电刺激图中①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。

[结果分析]

Ⅱ.兴奋在神经元之间传递的探究：

[方法设计]先用电刺激图中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]①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。

2．验证激素生理功能的实验设计思路

验证激素功能类题目的主要考查形式有两大类，一是通过提供的文字信息让学生去设计实验，考查实验原理和设计实验的原则、实验步骤；二是通过提供的实验表格数据，让学生去分析实验的结果和总结实验结论。

(1)研究激素生理功能的一般思路

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(2)方法示例：

①验证甲状腺激素的生理功能：

②验证胰岛素的生理功能：

③实验成功的关键点：

a．根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。

下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为多肽类或蛋白质类，多肽类和蛋白质类激素易被消化酶所分解，故一般采用注射法，不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素都可以口服，也可以注射。

b．动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生长状况相似的平均分组，每组要有数量相等的多只。

c．实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。

d．进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可使用蒸馏水。

3．免疫功能的实验探究

(1)免疫系统的组成与功能探究

①方法：

②结论：免疫器官包括骨髓和胸腺，来自骨髓的淋巴细胞参与体液免疫，来自胸腺的淋巴细胞参与细胞免疫。

(2)探究血清抗体有治疗作用

①从破伤风患者体内获取血清。

②选取各方面相同的小鼠等量分成a、b两组。

③a组注射血清后再注射破伤风毒素，b组只注射破伤风毒素。

④观察两组小鼠生活状况。

　(2022·浙江卷)为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S(用生理盐水配制)，物质X(用生理盐水配制)，生理盐水等。(要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1 mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)

回答下列问题：

(1)完善实验思路：

①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。

②药物S处理：

甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水

乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S

丙组：________________________________________________________________________

连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。

③物质X处理：

甲组：________________________________________________________________________

乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水

丙组：________________________________________________________________________

连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。

(2)预测实验结果：

设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。

(3)分析与讨论：

已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过________________________________________，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。

解析：根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。(1)适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。(2)该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲、乙、丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1 mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1 mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1 mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1 mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示：

实验各阶段的小鼠血糖值变化

(3)要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。

答案：(1)每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S　每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水　每天每只小鼠灌胃一定量物质X

(2)表格见解析

(3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间

1．(2022·北京人大附中三模)科研人员利用虎皮鹦鹉进行研究：是否聪明能干的雄鸟更能吸引异性。每组包括1只雌鸟、2只雄鸟，共同完成以下流程。

下列相关描述不正确的是(　　)

A．在初选时应将两只雄性鹦鹉的位置每天更换一次，且“青睐者”不进行训练

B．“落选者”雄鸟经过培训后能够打开箱子取出食物，这属于非条件反射

C．再选实验并不能排除雌性鹦鹉因被食物本身吸引而导致“青睐者”落选

D．雌性虎皮鹦鹉选择聪明能干的雄鸟是长期自然选择、定向进化的结果

解析：分析题意可知，雌鸟在优选区停留时间较长一侧的雄鸟称作雌鸟的“青睐者”，另一只称作“落选者”，故在实验过程中将两只雄性鹦鹉的位置每天更换一次的原因是排除位置原因对雌鸟选择的影响，且为保证单一变量，“青睐者”不进行训练，A正确；“落选者”雄鸟进行技能培训后，可以打开箱子取出食物，这是经后天学习行为获得的，属于条件反射，B错误；“落选者”经过“再选”后重获青睐也可能是因为雌鸟看中了它得到的食物，即再选实验并不能排除雌性鹦鹉因被食物本身吸引而导致“青睐者”落选，C正确；雌性虎皮鹦鹉选择聪明能干的雄鸟利于子代更好的适应环境并存活下来，是长期自然选择、定向进化的结果，D正确。

答案：B

2．(2022·河北模拟预测)某科学家做了如下家兔抗血清实验：将人的血清注射到家兔体内获得家兔抗血清，再将家兔抗血清分别加入到含有其他不同种动物血清的试管中，根据试管中产生的沉淀量判断生物之间的亲缘关系远近。如图为家兔抗血清与不同物种动物血清的反应强度，下列叙述正确的是(　　)

A．黑猩猩和大猩猩之间能够杂交并产生可育后代

B．图中五个物种都是由共同原始祖先经过染色体变异而形成的

C．结合抗原—抗体反应原理可推断出这些动物含有与人相似的血清蛋白

D．据图可知黑猩猩血清与家兔抗血清反应最强烈，说明黑猩猩与人类的亲缘关系最远

解析：黑猩猩和大猩猩属于不同物种，存在生殖隔离，不能生出可育后代，A错误；进化中变异的来源除了染色体变异外还有基因突变、基因重组，B错误；当家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗体)与某种动物的血清混合时，发生抗原－抗体反应而形成沉淀，根据抗原－抗体反应原理，可知该动物血清中含有和人相似的血清蛋白，C正确；由题意可知，反应越强烈，沉淀物形成越多，动物与人的亲缘关系越近，据图可知黑猩猩血清与家兔抗血清反应最强烈，说明黑猩猩与人类的亲缘关系最近，D错误。

答案：C