专题12 实验设计与分析（解题技巧 分类归纳 模考题组练）-2025年高考生物二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

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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
PART 1 实验设计分析解读
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离主题。
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”。
PART 2 基础知识分类归纳
【基础知识1】细胞的结构与功能
【典例分析1-1】（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：
(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 。
【典例分析1-2】（2024.湖北钟祥模拟）利用紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具，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。
(1)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。
②制作 的洋葱表皮细胞装片。
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 。
【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：
(1)pH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 。
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α-淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，你认为是否科学？ 。为什么？ 。
(5)分析实验二的结果，可得到的结论是： ；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_ 之间设置梯度。
【提分秘籍】
1.人工膜≠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:
回答下列问题:
(1)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 。
(3)小麦叶片气孔开放时,CO2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。
【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:
(1)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CO2的无氧呼吸;该植物的根尖细胞内,能产生CO2,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CO2是植物进行光合作用的必需原料。在暗反应阶段中,CO2需要转化成 才能被[H]还原。
【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CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2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羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有____________________________，光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和____________释放的CO2。
(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。
(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CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)

【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CO2：1 澄清的石灰水 变浑浊
2 溴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铬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。
(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。
(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___________________________________________________________。
(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。
【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：
注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%。
(1)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1.0 mml·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________。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：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【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：
(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)
【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；l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 。
（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，则后代中棒眼雌果蝇所占比例为 。
（3）某只正常眼雄果蝇经X射线诱变处理，现对其是否发生了X染色体隐性突变（非C、l、B基因）进行鉴定。方法如下：将该诱变处理后的正常眼雄果蝇与ClB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。
【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 。
【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：
回答下列问题：
(1)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”)。
【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。
(1)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____________________________。
(4)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。
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。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
(5)若你已被确诊为流感患者，请例举具体的应对措施。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
【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1250 mL 52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1.0 mL/100 g体重灌胃生理盐水，小剂量组按0.5 mL/100 g体重灌胃香烟白酒浸出液，中剂量组按1.0 mL/100 g体重灌胃香烟白酒浸出液。
③连续给予受试大鼠处理45 d后，取血送医院检测，所获得血液生化指标如下表。
注：TC—胆固醇；TG—甘油三酯；ALT—谷丙转氨酶；AST—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(100 g)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_____________________。
(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。
(4)结合表格数据，该实验可得出的结论是_________________。
【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→再植入与正常作对比。
(3)切除→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：
(1)每组小白鼠不用1只，用20只的目的是______________。
(2)10天后，甲组小白鼠的平均代谢强度________(填“大于”“等于”或“小于”)乙组，原因是_____________。
(3)有同学认为还需要增加1组小白鼠才能使本实验设计更为完善，你认为对该组小白鼠最有必要的处理是什么？____________________。
(4)5­羟色胺是一种神经递质。实验结束后科研人员测定5­羟色胺含量，发现甲组明显高于乙组。由此推断5­羟色胺对下丘脑释放促甲状腺激素释放激素有________作用。
【提分秘籍】
1、激素不组成细胞结构、不提供能量、不起催化作用，属于信息分子，只起调节作用。
2、激素运输无特异性，通过体液运输到全身各处，与特定受体结合后才发挥作用。
3、激素分子只能识别特定靶细胞，因为只有靶细胞具有能和激素分子结合的特异性受体。
4、激素作用的部位有细胞膜表面和细胞内部。
【典例分析6-4】（2024.谷城调研）为探究不同因素对尿量的影响，某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验，实验内容如下：
a．记录实验兔的尿量(单位：滴/分钟)。
b．耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL，记录尿量。
c．待尿量恢复后，耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL，记录尿量，取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题：
(1)该同学发现，与a相比，b处理后实验兔尿量减少，其主要原因是___________________。
(2)c处理后，肾小管腔内液体的渗透压会升高，实验兔的尿量会________。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色，说明尿液中含有________。
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象，导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高，刺激了存在于________的渗透压感受器，从而引起尿量减少。
【基础知识7】植物激素调节
【典例分析7-1】 (2024·唐山二模)为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)调控植物根生长的机制，研究人员进行了实验。
(1)IAA可在植物顶芽内合成，并运输到根部，调控植物根生长。植物体内GA的合成部位主要是______________________________。
(2)研究者推测在细胞内，IAA通过GA调控根的生长，为证实上述推测，研究者进行了如下实验。
①以拟南芥________________(填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突变体为实验材料进行如图所示处理，测定初生根长度。图中结果表明IAA能够________拟南芥初生根的生长，去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应________(填“增强”或“减弱”)。
②RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控，拟南芥幼苗的根尖细胞中存在该蛋白。
(3)综合上述实验，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理：____________________________________________________________________________。
【典例分析7-2】(2023·河北衡水调研)从某植物幼苗上切取一段幼茎，纵切至约eq \f(3,4)处，浸没在蒸馏水中，观察到半边茎向外弯曲生长。若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的，且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都无明显变化。
(1)推测出现该现象的三种可能原因
a．内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，且其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
b．________________________________，但其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
c．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素的________不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长。
(2)进一步的研究表明，c是正确的，某同学设计如下实验对此进行验证。
Ⅰ.实验器材：某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、________________、刀片、测量角度的工具。
Ⅱ.实验步骤
①将幼茎段对半纵切，再将所有半边茎自下向上对称纵切至约eq \f(3,4)处。
②取半边茎切段，在其底端的__________________________，外侧的琼脂小块标记为A，内侧的琼脂小块标记为B。
③一段时间后，将琼脂小块A、B分别放置在______________的顶端左侧，在适宜条件下培养。
④待胚芽鞘出现明显的________现象后，测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录。
Ⅲ.预期实验结果：________________________________________________。
【提分秘籍】
生长素的作用特点——两重性：在 浓度较低 时促进生长，在浓度过高时抑制生长
（1）作用表现：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；
既能防止落花落果，也能疏花疏果。
（2）影响生长素生理作用的因素：①浓度②成熟程度③器官
敏感程度：根 ＞ 芽 ＞ 茎 ； 幼嫩细胞＞ 衰老细胞
【基础知识8】生态系统
【典例分析8-1】（2023·湖南长沙模拟）a、 为研究生长素类似物2，4 – D对某植物插条生根的影响，一实验小组按下表进行了实验：
请分析回答：
(1)E组实验配制的2，4 – D溶液浓度是____________。
(2)设置A组实验的目的是_________________。
(3)实验结果说明___________________________________________________。
(4)该实验还可以用___________________________作为实验观察的指标。
(5)若要进一步探究2，4 – D 促进该植物插条生根的最适浓度，请简要写出实验的主要思路。____________________________________________________________。
b、酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。结合所学知识，回答下列问题：
(6)某类型血球计数板的计数室中以双线等分成25个中方格（上图1为一个中方格），一般计数时选取计数的中方格应位于计数室的__________________，这种计数方法相当于种群密度调查中的_________ 法，对酵母菌进行取样时应先将酵母菌培养液轻轻摇晃，目的是_______________________。统计发现血球计数板每个小方格内酵母菌数量的平均值是4个，那么10mL培养液中酵母菌的个数约为___________________。
(7)如果一个小方格内酵母菌太多难以数清，则应采取的措施为________________。
【提分秘籍】
1．种群密度的调查方法及各自适用的范围分别是什么？
提示：种群密度的调查方法：样方法和标志重捕法。样方法适用范围：植物以及昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物；标志重捕法适用范围：活动能力强、活动范围大的动物；对于有趋光性的昆虫可采用黑光灯诱捕法；微生物可以采用抽样检测法。【基础知识9】生物技术与工程
【典例分析9-1】（2024.恩施模拟）为生产具有特定性能的α－淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α－淀粉酶基因(1656个碱基对)，利用基因工程大量制备α－淀粉酶，实验流程如图。请回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增α－淀粉酶基因前，需先获得细菌的________。
(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是________________________________________________。
(3)进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中________的设定与引物有关，________的设定与扩增片段的长度有关。(填序号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间
⑤退火时间 ⑥延伸时间
(4)下图表示筛选获得的工程菌中编码α－淀粉酶的mRNA 的部分碱基序列：
5′－eq \x(AUGCCAUCAACAAAUACUAACACU)U……－3′
图中虚线框内mRNA片段包含________个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有________种。
(5)获得工程菌表达的α－淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如下：
根据上述实验结果，初步判断该α－淀粉酶活性最高的条件为____________________________________________________。
【典例分析9-2】 （2023.益阳调研）如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。分析回答：
(1)图中实验材料A可以是____________等，研磨前加入的B应该是____________。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 ml/L的NaCl溶液的目的是________________________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________。
(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。
【典例分析9-2】(2023·湖北省武汉市调研)紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质，在植物体中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式，可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取，其过程为：获取红豆杉外植体—消毒—诱导愈伤组织—细胞培养—提取紫杉醇。回答下列问题：
(1)获取的外植体首先要通过________过程培养出愈伤组织。下表为四种不同外植体在相同培养条件下诱导愈伤组织的实验结果，由表中结果可知诱导愈伤组织较适宜的两种外植体分别是________________。
注：诱导率(%)＝(形成的愈伤组织数量/接种的外植体数量)×100%
(2)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养，细胞培养的过程________(填“体现”或“未体现”)细胞的全能性，理由是__________________________。据下图分析2,4－D对细胞生长和紫杉醇合成的作用分别是__________________________________，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2,4－D浓度应为________(填“0.5”“1.0”或“2.0”)mg/L。
注：生长速率＝每天每升培养基中增加的细胞干重克数
(3)与从天然植株中提取相比，利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是______________________________________________(答出两点)。
【提分秘籍】
1、条件：无菌、离体、一定营养物质、激素。
2、培养基组成：无机营养、有机营养、激素、琼脂。
3、植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
4、植物组织培养的目的不同，培养到的阶段也就不同：
（1）若生产人工种子，则培养到胚状体阶段。
（2）若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段。
（3）若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。
PART 3 最新模考组练

1、（2024.汝城调研）BTB是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中,其中6支加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
（*遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100 cm的地方。）
(1)本实验中,50 min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由 引起的;若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是 (填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为 (填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”),判断依据是 。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草 。
2．（2024.安乡调研）紫色洋葱是生物学中常用的实验材料．它的叶分为两种：
管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．
请根据所学知识，选择洋葱的不同部位作为实验材料，完善下面的实验设计，并回答相关问题．
（1）若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是 ，提取叶绿体中的色素使用的试剂是 ．分离叶绿体色素依据的实验原理是
（2）若观察植物细胞的质壁分离和复原，选用的最佳材料是 ．该实验的自变量是
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布，选用的理想材料为 ，该材料优于其他部位材料的原因是 ．
（4）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为 ，主要的操作流程是 ．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用 （相同、不同）．
3.（2024.宁远模拟）某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响，得到如图所示的实验结果，请回答相关问题：
（1）酶活性是指 ，该实验的自变量是 ，以 作为检测因变量的指标．
（2）如图所示的实验结果与预期不符，于是活动小组又进行 （填“对照”、“对比”或'重复“）实验，得到与图无显著差异的结果．查阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解．因此推测，该实验中淀粉可能是在 和 的作用下分解的．pH为3条件下的酶活性 （填“小于”、“等于”或“大于”）pH为9条件下的酶活性，原因是 ．
（3）在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著，判断依据是
4．（2023.宁津调研）某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，请据图回答：
（1）该实验选用酵母菌作为实验材料的原因是酵母菌
（2）该实验的自变量是 ，而温度、pH、培养液浓度等条件均是无关变量．
（3）甲装置探究的是酵母菌可以进行 呼吸．
（4）乙装置中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是 ，排除对实验结果的干扰．
（5）甲、乙两装置均可以用澄清的石灰水检测是因为酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生 ；若取甲装置的反应液加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在
4.（2024.老河口模拟）1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌、T2噬菌体为材料进行科学研究．他们首先在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，然后用上述大肠杆菌来培养T2噬菌体，再用得到的T2噬菌体分别去感染未标记的大肠杆菌（如图一），并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验（如图二）．
其实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养 ②32P和35S分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心分离．请据图回答：
（1）噬菌体的成分简单，只含有 和 ，是证实哪一种物质是遗传物质的很好的实验材料．
（2）该实验步骤的正确顺序是 （用实验步骤中的序号表示）
（3）实验中，搅拌的目的是 ．
（4）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经过离心，在离心管中放射性较高的部位应分布在试管的 ．
（5）某个亲代噬菌体用32P标记后侵染只含31P细菌，产生子代噬菌体16个，其中还带有32P的噬菌体占子代噬菌体的比例为 ，带有31P的噬菌体占子代噬菌体的比例为 ．
（6）噬菌体侵染细菌实验证明了 ．
5．（2024.孝感模拟）烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：
(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为________。
(2)若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。
(3)已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代______________________________，则说明D、d基因不位于5号染色体上；若后代________________________________________________，则说明D、d基因位于5号染色体上。
6．(2024·黄州调研)某生物兴趣小组为探究“酶的特性和影响因素”进行了如下实验(注：“＋”表示有加入，“－”表示没有加入)。请依据下述实验设计，回答下列问题：
(1)在制备新鲜肝脏研磨液时，加入SiO2的目的是______________以破坏肝脏细胞，释放出H2O2酶。
(2)实验中1号与3号试管对比是为了验证________________；2号与3号试管对比是为了验证__________________；若要研究pH对酶活性的影响，则应选用________号试管进行对比。
(3)在探究温度对酶活性的影响时，可选用淀粉和小麦种子中的α－淀粉酶作为实验材料。
①该实验宜选用萌发的小麦种子提取α－淀粉酶的主要理由是________________________________。
②小麦种子发芽时，胚产生的赤霉素诱导α－淀粉酶的合成，其主要机理是_________________________；由此说明，植物的生长发育过程在根本上是______________________的结果。
③该实验中可以在反应后滴加________直接观察显色的深浅来检测实验结果。
实验结果表明：55 ℃和75 ℃条件下，α－淀粉酶具有相同的活性，从酶的特性分析其原因是________________________________________。
6．(2023·湖南岳阳调研)为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)若干，均分为8组，分别浸入7种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24 h后，测量每组切段平均长度，结果见下表。分析并回答下列问题：
(1)上述实验遵循的原则有____________________________(填两项)，由上述结果可初步判断促进胚芽鞘生长的最适浓度范围为______________。
(2)上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明生长素的生理作用具有两重性，原因是__________________________________。
(3)为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1还是10 mg·L－1，请根据上述实验原理及方法，写出实验思路，并预测实验结果及结论。
实验思路：_________________________________________________。
实验结果及结论：___________________________________________。
7.(2023·江苏模拟)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是________________________________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是____________________________________________________________。
②试管2中应加入的X是____________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是____________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是______________________________。
8．(2024·黑龙江调研)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。回答下列问题：
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。
9．（2024.新田模拟）已知大麦在萌发过程中可以产生α－淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α－淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
注：实验结果中“＋”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题：
(1)α－淀粉酶催化________水解可生成二糖，该二糖是________。
(2)综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________，这两支试管中淀粉量不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是________________________________________________________________________。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果，说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
10．(2024·湖南娄底调研)欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜)
(1)实验思路：
①____________________________________；②____________________________________；
③____________________________________；④____________________________。
(2)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少三次的检测结果)。
(3)分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是_____________________。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______________________。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、储存和利用，另一方面____________________________。
11．(2024·山西调研)研究发现，人感到疲惫的原因是大脑的神经细胞膜表面存在大量的腺苷受体，当神经元兴奋后，会消耗大量ATP产生腺苷，腺苷中的腺嘌呤与腺苷受体结合后，会使人产生疲劳感。回答下列有关问题：
(1)咖啡能够使人减少疲倦进而产生愉悦的心情，这是由于其所含咖啡因的作用。咖啡因的分子结构与腺嘌呤类似，请分析咖啡因能够减少疲倦的原因：_________________________。在长期大量服用咖啡因后，细胞会表达出更多的腺苷受体，从而降低咖啡因的功效，此调节机制属于________(填“正”或“负”)反馈。
(2)除了咖啡因，人体产生的内啡肽能通过使人体产生多巴胺从而产生愉悦的心情。为了验证上述调节，某小组设计了如下实验。小组成员发现，当小鼠产生愉悦心情时会钟情地玩耍某一玩具，可以通过小鼠玩耍玩具的时间(T)来判断小鼠的愉悦程度。
实验材料：健康雄性小鼠若干、生理盐水、生理盐水配制的内啡肽制剂、蒸馏水等。
实验步骤：
①选取____________，平均分成两组，并标注实验组A和对照组B，A组处理：____________，B组处理：__________________；
②处理后，统计小鼠玩耍玩具的时间TA和TB；
③为进一步实验，B组处理：______________________________，接着统计小鼠玩耍玩具的时间TC以形成自身前后对照。
实验分析：如果____________________(比较TA、TB、TC)，则证明内啡肽能使小鼠分泌多巴胺，使之产生愉悦的心情。
12．(2024·淄博调研)从某植物幼苗上切取一段幼茎，纵切至约eq \f(3,4)处，浸没在蒸馏水中，观察到半边茎向外弯曲生长。若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的，且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都无明显变化。
(1)推测出现该现象的三种可能原因：
a．内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，且其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
b．________________________________，但其促进生长作用更明显，所以内侧细胞生长较快。
c．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素的________不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长。
(2)进一步的研究表明，c是正确的。某同学设计如下实验对此进行验证。
Ⅰ.实验器材：某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、____________________、刀片、测量角度的工具。
Ⅱ.实验步骤
①将幼茎段对半纵切，再将所有半边茎自下向上对称纵切至约eq \f(3,4)处。
②取半边茎切段，在其底端的__________________________________，外侧的琼脂小块标记为A，内侧的琼脂小块标记为B。
③一段时间后，将琼脂小块A、B分别放置在__________________________的顶端左侧，在适宜条件下培养。
④待胚芽鞘出现明显的__________现象后，测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录。
Ⅲ.预期实验结果：______________________________________________。
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
②
人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布
吡罗红
甲基绿
细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积
③
人口腔上皮细胞中的线粒体
健那绿
线粒体呈现蓝绿色
④
洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂
龙胆紫
分裂间期细胞染色体不着色，分裂期细胞染色体着色
探究温度对酶活性影响的实验(实验一)
实
验
步
骤
分组
甲组
乙组
丙组
①α-淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
②可溶性淀粉溶液
5 mL
5 mL
5 mL
③控制温度
0 ℃
60 ℃
90 ℃
④将新鲜α-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
pH
5
6
7
8
9
H2O2完全分解所需时间(秒)
300
180
90
192
284
对照组
实验
组一
实验
组二
实验
组三
实验
组四
实验
处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率
(mgCO2·dm-2·h-1)
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
杂交
组合
亲本
类型
子代
雌
雄
甲
不透明(♂)
×透明(♀)
不透明111，透明110
不透明112，透明113
乙
甲组F1中体色不
透明的个体自交
不透明358，透明121
不透明243，透明119
组别
TC(mml/L)
TG(mml/L)
ALT(U/L)
AST(U/L)
对照组
1.46±0.25
0.37±0.04
35.46±3.57
109.53±8.17
小剂量组
1.45±0.32
0.35±0.03
74.57±5.96
184.53±8.74
中剂量组
1.43±0.28
0.34±0.06
99.49±7.49
211.63±11.49
A组
B组
C组
D组
E组
F组
配制溶液
蒸馏水
200mgL 2， 4-D溶液
400mgL 2， 4-D溶液
600mgL 2， 4-D溶液
?
1000mgL2， 4-D溶液
选择插条
选取该植物生长时期、带芽数目等相同的事宜插条若干支，随机分成六等分，并编号
浸泡插条
分别用等量蒸馏水、相应浓度2， 4-D溶液浸泡插条12小时
扦插及培养
浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中，培养时间及其他条件均一且相同
实验结果
1
B液中
搅拌、研磨后过滤
滤液E
2
2 ml/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14 ml/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯
的距离(cm)
20
遮
光*
100
80
60
40
20
50min后试管
中溶液的颜色
浅绿
色
X
浅黄
色
黄绿
色
浅绿
色
浅蓝
色
蓝
色
试管编号
1号
2号
3号
4号
5号
2 mL H2O2溶液
＋
＋
＋
＋
＋
2滴蒸馏水
＋
－
－
－
－
2滴FeCl3溶液
－
＋
－
－
－
2滴新鲜肝脏研磨液
－
－
＋
＋
＋
质量分数为5%的盐酸
－
－
－
＋
－
质量分数为5%的NaOH溶液
－
－
－
－
＋
观察气泡多少和产生速率