高中生物一轮复习讲练第14讲遗传的基础知识含解析答案

这是一份高中生物一轮复习讲练第14讲遗传的基础知识含解析答案，共10页。试卷主要包含了六个环节的分析技巧，探究类实验的一般流程，方法突破等内容，欢迎下载使用。

1.探究性实验程序一般分为以下六个环节
2.六个环节的分析技巧
3.探究类实验的一般流程
4.方法突破
在构建探究实验模型时，可以将试题中的实验目的作为研究对象，分析实验目的中隐含的自变量和因变量之间的逻辑关系，通过概括、提炼，构建实验变量关系模型。即：“X→M→Y”（X、M和Y分别表示自变量、中间变量和因变量），通过中间变量M识别并解释自变量X和因变量Y之间的关系。基本模型为：
具体实施：
（1）由控制自变量入手设置两组实验（图2），含X（用“+”表示）的甲组和不含X（用“-”表示）的乙组。
（2）测量两组中间变量M的值（分别用“测量值1”和“测量值2”表示）和因变量Y的具体检测指标（分别用“结果1”和“结果2”表示）。
（3）通过比较测量值1和2、结果1和2得出结论。
例2、典型例题：
（2022年高考福建卷第19题，节选改编）
1．科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30mg/ kg 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是通过肠道的迷走神经来调节小鼠的食欲。请设计实验验证该推测并预期实验结果 。
2．世界卫生组织将每年的5月31日设立为世界无烟日。吸烟有害健康，香烟提取物（CSE）可以诱导细胞凋亡。为研究香烟提取物对细胞凋亡情况的影响，科研人员进行了如下实验。请根据以下提供的实验材料，回答相关问题。
材料与用具：人支气管上皮细胞悬液，4种不同浓度香烟提取物（用细胞培养液配制），细胞培养液，CO2培养箱，培养瓶若干，酶标仪（用培养液凋零，测定各吸光度值A）（要求与说明：细胞存活率（%）=实验组吸光度值A/对照组吸光度值A×100%；酶标仪的具体使用方法不做要求：且实验条件适宜）
(1)实验思路：
①取相同培养瓶若干，均分为 组，分别加入等量的培养液和 的香烟提取物。
②接种等量的 至培养瓶，置于 条件下继续避光培养。
③分别于 用酶标仪测定各组的吸光度值A，并计算 。
④统计分析数据。
(2)该实验的自变量是 和 。
(3)试根据实验结果，写出实验结论： 。
3．脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞（M）是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
（1）脑缺血所导致的神经细胞死亡属于 （选填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。
（2）干细胞的主要特点有 。M可通过 ，增加神经细胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。
（3）研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞（N）中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。
①第3组为正常对照组，请将实验补充完整： 。
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。
由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平 正常水平，第2组在实验中起 作用。
③根据上述实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制。 。
4．扶他林（双氯芬酸钠）是一类临床上常用的非甾体抗炎药，服用药物后，药物可在体内水解出有效成分双氯芬酸作用于机体起到镇痛、消炎的作用，其作用机制如图所示：
请回答下列问题：
(1)前列腺素诱导白细胞产生多种炎症因子促进机体发热，从免疫系统的组成来看，这些炎症因子属于 ，同时炎症因子持续刺激痛觉神经末梢，并在 （部位）形成痛觉。机体在炎症反应过程中往往还伴随着组织水肿进一步压迫痛觉神经，因此临床上还可通过静脉注射 （填“低浓度”或“高浓度”）甘露醇辅助止痛。
(2)长期服用双氯芬酸钠可诱发高钠血症导致患者出现一定的神经系统症状，包括暴躁、易怒、及肌肉抽搐等，因此临床上建议，服用双氯芬酸钠期间大量饮水以缓解上述症状。从水盐平衡及神经调节的角度分析，大量饮水以缓解神经系统症状的原理可能是 。
(3)实验室中常通过抽取小鼠血液来检测其前列腺素水平，原因是 。
现有生理状况相近的炎症模型小鼠若干，某浓度的双氯芬酸钠溶液及生理盐水等材料，以小鼠前列腺素水平作为痛觉程度指标，请设计实验验证双氯芬酸钠能有效止痛。
实验思路： ；
预期结果及结论： 。
5．乳腺癌是一种严重危害人类健康的疾病，为了探究运动对乳腺癌的影响，研究人员开展了系列研究。请回答下列问题：
(1)研究人员将患乳腺癌的小鼠随机均分为两组，一组让它们每天在纺车中进行适量的运动，另一组保持正常状态，实验结果如图所示。该实验结果说明 。
(2)研究发现，运动小鼠的肿瘤组织中CD8+T细胞数目显著增多，CD8+T细胞作为T细胞的一种，在 中发育成熟后，激活机体的 免疫功能。
(3)为确定CD8+T细胞在小鼠运动中对肿瘤生长产生的影响，研究人员对（1）中的两组患癌小鼠分别注射CD8抗体来消耗CD8+T细胞。若实验结果是 ，则表明运动抑制肿瘤生长的作用依赖于CD8+T细胞。
(4)运动会导致机体乳酸的增加，据此有人提出假说：不同浓度的乳酸促进CD8+T细胞增殖，从而抑制肿瘤生长。为验证上述假说，请写出实验步骤并预期实验结果。
（参考实验材料与试剂：正常小鼠、患癌小鼠、生理盐水、不同浓度的乳酸等）
实验步骤：研究人员将患乳腺癌的小鼠随机均分为两大组，实验组注射不同浓度的乳酸，对照组注射 ，—段时间后检测CD8+T细胞数目和肿瘤体积大小。
预期实验结果： 。
序号
环节
各环节的主要任务
高考常见考法
考生常见错误
1
提出问题
准确表述想探究的问题
很少直接设问
忽视此环节，直接思考试题中的具体问题，导致答题方向“跑偏”
2
做出假设
根据已学知识对提出的问题尝试解释
让考生根据试题提供的信息，写出自己的假设
不按照试题提供的信息做出假设；做出的假设没有科学依据，属于盲目猜想
3
设计实验
围绕提出的问题和作出的假设设计实验
让考生写出实验设计思路，写出（或补充）实验步骤
分辨不清实验设计思路和实验步骤；表述时词不达意；不会用生物术语答题
4
进行实验
按照实验方案操作，记录实验结果
让考生对实验操作进行评价或修改
找不到实验操作错误的地方；修改方案表述不清
5
分析结果，得出结论
将实验结果与“假设”比较，得出结论
让考生根据实验结果，写出实验结论或分析异常实验结果出现的原因
分辨不清实验结果与实验结论；不能对异常实验结果出现的原因进行正确、完整表述
6
表达和交流
质疑实验探究过程并进行解释
让考生评价、修改实验方案，或阐述实验方案设计的原理
对试题提供的实验方案盲目认同，找不出错误；对试题提供的实验方案无法修改或评价；答不出实验原理或不能精炼地写出实验原理
分组
第1组
第2组
第3组
处理方法
用含有M线粒体的培养基对N进行培养
用不含线粒体的培养基对N进行培养
用不含线粒体的培养基对___?___进行培养
《第14讲遗传的基础知识》参考答案：
1．实验思路是：将长势相同的小鼠随机均分成三组,编号甲、乙、丙,切断丙组小鼠的肠道迷走神经,甲乙组小鼠进行假手术处理。手术恢复后给甲丙组小鼠灌胃适量30mg/kgGABA，乙组灌胃等量生理盐水，将三组小鼠放置于相同且适宜的环境中饲养。一段时间后，观测并比较三组小鼠的摄食量。预期结果是：乙组小鼠的摄食量小于甲组；丙组小鼠的摄食量也小于甲组。
【详解】中间自变量模型的应用便于实验分组。由于自变量个数的增加,需要增加实验组数。建议可以从自变量X和中间自变量M的控制出发,将两个自变量的不同处理进行组合,依据组合建立分组,分别检验自变量和中间自变量单独施加或共同施加时对因变量的效应
实验目的是验证外源GABA是通过肠道的迷走神经来调节小鼠的食欲。自变量为“外源GABA”,可通过“灌胃等量的30mg/kgGABA和生理盐水”进行控制。因变量是“小鼠的食欲”,可用小鼠的摄食量进行衡量。中间变量是“肠道的迷走神经”,属于一个可控的变量,适用中间自变量模型。该变量的控制可通过“切断肠道迷走神经”和“假手术”进行处理。（1）实验思路为：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。
A组：灌胃适量的生理盐水；
B组：假手术+灌胃等量的生理盐水；
C组：假手术+灌胃30mg•kg-1GABA；
D组：切断迷走神经+灌胃30mg•kg-1GABA；
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并求平均值。
（2）预期结果与结论：若 A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低，则推测成立。C组与B组对照，单一变量是有无灌胃30mg•kg-1GABA，验证GABA的作用；D组与C组对照，单一变量为是否切断迷走神经，即验证外源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，对实验结果进行两两比较。若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低，则说明外源 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。
2． 5 0.5%、1%、2%、5% 人支气管上皮细胞悬液 相同且适宜（CO2培养箱不要求） 6h、12h、18h、24h、48h 细胞存活率 香烟提取物浓度 时间 香烟提取物能诱导细胞凋亡，且诱导效果与浓度和时间呈正相关
【分析】由题干信息和曲线图分析可知，实验中自变量为香烟提取物浓度和处理时间，因变量是细胞存活率，实验中共有五个处理组，香烟提取物浓度分别为0对照组、0.5%、1%、2%、5%，处理时间为6h、12h、18h、24h、48h，然后测定不同处理时间时的吸光度值，并计算细胞存活率。
【详解】（1）①取相同培养瓶若干，均分为5组，分别加入等量的培养液和0.5%、1%、2%、5%的香烟提取物。
②接种等量的人支气管上皮细胞悬液至培养瓶，置于相同且适宜条件下继续避光培养。
③分别于6h、12h、18h、24h、48h用酶标仪测定各组的吸光度值A，并计算细胞存活率。
（2）该实验的自变量是香烟提取物浓度和处理时间。
（3）由曲线图分析可知，随着时间和香烟提取物浓度的增加，与对照组相比，细胞存活率明显呈下降趋势，故根据实验结果，可得出的实验结论为香烟提取物能诱导细胞凋亡，且诱导效果于浓度和时间呈正相关。
【点睛】本题主要考查考生实验的设计、分析能力，要求考生识记相关知识，意在考查考生理解所学知识并能从题目所给的图形中获取有效信息的能力。
3． 细胞坏死 分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能 增殖和分化 正常脑神经细胞 高于 对照 M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】（1）细胞凋亡为细胞程序性死亡，由基因决定，而脑缺血导致的神经细胞死亡并非由基因控制，属于不可控的细胞坏死。
（2）干细胞的特点为分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能；M可通过增殖和分化以达到增加神经细胞的数量和种类的目的。
（3）①该实验中，探究M对缺氧损伤的脑神经细胞N的修复作用，第3组作为正常对照组，则采用正常脑神经细胞作为对照。
②由题图可知，第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平；第2组为不添加M线粒体培养的N，在实验中起到对照组作用。
③根据题图分析可知，M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量。
【点睛】本题考查学生对细胞凋亡与细胞坏死的理解与判断，并且要求学生能够结合题干所给的实验信息进行分析，推断实验中骨髓基质细胞修复缺血坏死神经细胞的可能的作用机制。
4．(1) 免疫活性物质 大脑皮层 高浓度
(2)大量饮水促进人体排尿增多，血液中的钠离子随尿液排出，血液中钠离子浓度降低，动作电位的峰值下降因而能缓解神经系统症状
(3) 前列腺素由内分泌腺产生，随体液（血液）运往全身 生理状况相近的炎症模型小鼠随机均分为两组，一组注射适量的某浓度双氯芬酸钠溶液，另一组注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间，并检测血液中前列腺素含量 注射双氯芬酸钠的小鼠前列腺素含量低于注射生理盐水的小鼠，证明双氯芬酸钠能有效止痛
【分析】体液免疫过程为：（1）除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
【详解】（1）白细胞产生多种炎症因子，炎症因子是由免疫细胞产生的，炎症因子属于免疫活性物质。感觉是在大脑层皮形成的，所以在大脑层皮形成痛觉，临床上一般使用高浓度甘露醇辅助止痛。
（2）长期服用双氯芬酸钠诱发高钠血症，那么细胞内外Na+浓度差增大，神经系统产生兴奋，是由于Na+内流致的，当细胞外Na+浓度过高时，会导致神经系统过度兴奋，从而引发上述暴躁，肌肉抽播等症状。大量饮水促进人体排尿增多，血液中的钠离子随尿液排出，血液中钠离子浓度降低，动作电位的峰值下降因而能缓解神经系统症状。
（3）前列腺素由前列腺产生后会弥散在体液中，随血液运输到够处，所以可以通过抽取血液检测前列腺水水。实验思路：生理状况相近的炎症模型小鼠随机均分为两组，一组注射适量的某浓度双氯芬酸钠溶液，另一组注射等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养一段时间，并检测血液中前列腺素含量。预期结果及结论：注射双氯芬酸钠的小鼠前列腺素含量低于注射生理盐水的小鼠，证明双氯芬酸钠能有效止痛。
【点睛】本题考查免疫系统和神经系统的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力。
5．(1)运动能显著延缓肿瘤的生长并增加小鼠存活率
(2) 胸腺 特异性（细胞）
(3)运动组和不运动组小鼠的肿瘤体积和存活时间基本相同
(4) 等量的生理盐水 CD8+T细胞数目实验组比对照组多，且一定浓度范围内随乳酸浓度增加而增加；肿瘤体积实验组比对照组小，且一定浓度范围内随乳酸浓度增加而减小
【分析】由题意可知，本实验的目的是研究运动对乳腺癌的影响，则实验的自变量为运动与否，因变量为乳腺癌的发病情况。分析左图，随着时间的推移，运动小鼠的肿瘤体积比不运动小鼠的肿瘤体积小；分析右图，不运动小鼠的存活率更早的下降。
【详解】（1）据实验结果可知，与不运动小鼠相比，运动小鼠的肿瘤体积随天数增加变化不大，而存活率显著高于不运动小鼠，故运动显著降低小鼠肿瘤的生长并增加其存活率（或延长其存活时间）。
（2）T细胞和B细胞都来源于造血干细胞，CD8+T细胞作为T细胞的一种，则其是由造血干细胞分化而来，且在胸腺中发育成熟的；T细胞可参与特异性免疫中的体液免疫和细胞免疫过程，故T细胞激活机体的特异性免疫功能。
（3）注射CD8抗体来消耗CD8+T细胞后，若实验结果是运动组和不运动组小鼠的肿瘤体积和存活时间基本相同，则表明运动抑制肿瘤生长的作用依赖于CD8+T细胞。
（4）分析题意，实验目的为验证乳酸促进CD8+T细胞增殖，从而抑制肿瘤生长，则实验的自变量为乳酸的有无，因变量为CD8+T细胞数目变化情况，可通过肿瘤体积或存活率进行统计，实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，无关变量保证相同且适宜，故可设计实验如下：取生理状态相同的患癌小鼠随机平均分为两组，对照组注射适量生理盐水，实验组注射等量乳酸，一段时间后统计CD8+T细胞数目、肿瘤体积。
预期实验结果：CD8+T细胞数目实验组比对照组多，且一定浓度范围内随乳酸浓度增加而增加；肿瘤体积实验组比对照组小，且一定浓度范围内随乳酸浓度增加而减小。
【点睛】本题以运动对乳腺癌的影响为情景，考查考生对特异性免疫等必备知识以及实验分析等的掌握情况，通过实验分析考查考生的科学探究，社会责任的学科素养，突出了综合性、运用性的考查要求。