1、1专题六 实验 大题专攻检测卷实验大题分类例析1蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状：使梗塞面积、心室肥大减小，心肌收缩力增强。实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆中硫化氢量增加，死亡率大为降低。大蒜中含有蒜素半胱氨酸。请设计实验探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果。(1)实验自变量是_；实验观察指标(因变量)是_(答出两点即可)。(2)实验过程：第一步：取九只小鼠，结扎部分冠状动脉后，随机分成三组，编号为 A、B、C。第二步：A 组小鼠不作处理作为_；B 组小鼠_；C 组小鼠_。第三步：在_的情况下，饲养三组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。解析：根据
2、实验拟定的课题，可知该实验的自变量是有无蒜素半胱氨酸或是否饲喂大蒜。因变量可以从题干中找出：心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力。实验过程第一步是分组。第二步是控制变量：一组不作任何处理，一组饲喂含一定量大蒜的饲料，一组饲喂含有等量的蒜素半胱氨酸的饲料。第三步要对无关变量进行控制，实验组和对照组要保持一致，需要观察的实验指标是小鼠的心肌梗塞情况(心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力)。答案：(1)是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸 心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力(答出两点即可) (2)对照组 饲喂含一定量大蒜的饲料 饲喂等量的含蒜素半胱氨酸的饲料 其他条件相同且适宜2如表所示为科学家以绿色
3、向日葵下胚轴为材料对植物向光性的探究，请回答下列问题：生长素百分比 黄质醛百分比向光侧 背光侧 向光侧 背光侧弯曲的角度()单侧光照射前 50.1 49.9 49.9 50.1直立生长单侧光照射后 50 50 65 35弯向光源151(1)单侧光对生长素分布的影响是_，对黄质醛分布的影响是_2_。(2)黄质醛的生理功能是_(填“促进”或“抑制”)植物生长。(3)根据上述生物实验事实，对植物向光性的解释应该是_。(4)为了验证(2)中得出的结论，可以重新设计实验，在_(填“有”或“无”)单侧光照射下，对绿色向日葵下胚轴的一侧施加蒸馏水，另一侧施加黄质醛。如果出现_的结果，说明该结论是正确的。解析
4、：(1)根据表格中的数据可知，单侧光照射前、后，生长素在向光侧和背光侧的百分比基本不变，因此单侧光照射对生长素分布基本没有影响。单侧光照射前，黄质醛在向光侧与背光侧的百分比基本一样；单侧光照射后，黄质醛在向光侧的百分比明显大于背光侧，因此单侧光对黄质醛分布的影响是单侧光导致了黄质醛分布不均，向光侧比背光侧含量高。(2)(3)单侧光导致了黄质醛分布不均，向光侧比背光侧含量高，黄质醛具有抑制植物生长的作用，使向光侧生长慢，而背光侧生长快。(4)为验证(2)中得出的结论(黄质醛的生理功能是抑制植物生长)，在无单侧光照射的情况下，对绿色向日葵下胚轴的一侧施加蒸馏水，另一侧施加黄质醛。如果出现弯向施加黄
5、质醛的一侧生长的结果，说明该结论是正确的。答案：(1)基本没有影响 单侧光导致了黄质醛分布不均，向光侧比背光侧含量高 (2)抑制 (3)单侧光导致了黄质醛分布不均，向光侧比背光侧含量高，黄质醛具有抑制植物生长的作用，使向光侧生长慢，而背光侧生长快(4)无 弯向施加黄质醛的一侧生长3某研究小组在动物实验中发现，如果破坏动物体内与物质输送有关的一种特定的VNUT 蛋白，就能提高胰岛素效果，降低血糖值。进一步研究发现，VNUT 蛋白能将三磷酸腺苷搬运和储存到细胞的囊泡内，三磷酸腺苷分子可使胰岛素的分泌量减少或使胰岛素难以发挥作用；若无 VNUT 蛋白，则三磷酸腺苷既不会蓄积在囊泡内，也不会释放到细胞
6、外，胰岛素的分泌量不再受到遏制。现有人认为某种药物 X 可能会影响 VNUT 蛋白的合成，进而影响胰岛素的产生，最终影响小鼠的血糖浓度，可能是治疗糖尿病的新药。为确定药物 X 是否有此功能，某人欲进行实验探究，请结合所学知识，回答下列问题：(1)对于人类而言，正常人的血糖浓度在_g/L 内波动，参与血糖调节的最主要的激素是_。(2)若进行实验探究，需要检测的指标有 VNUT 蛋白含量、_和_。(3)实验过程：将 60 只_的小鼠(雌、雄各占 50%)进行适应性饲喂 5 3d 后，随机均分为甲、乙两组；甲组注射_，乙组注射_(作为对照)；在相同且适宜的条件下饲喂一段时间，定期测定并记录实验结果。
7、解析：(1)根据教材知识可知，正常人的血糖浓度在 0.81.2 g/L 内波动，人体参与血糖调节的最主要激素是胰岛素和胰高血糖素。(2)根据题干信息“某种药物 X 可能会影响VNUT 蛋白的合成，进而影响胰岛素的产生，最终影响小鼠的血糖浓度”可知，在实验过程中需要检测的指标包括 VNUT 蛋白含量、胰岛素的分泌量和血糖浓度。(3)根据题干信息可知，药物 X 可能是治疗糖尿病的新药，因此，实验动物应为血糖浓度偏高的小鼠；实验的自变量应为是否用药物 X 处理，因此，甲组注射适量的药物 X，而乙组注射等量的生理盐水。答案：(1)0.8 1.2 胰岛素和胰高血糖素 (2)胰岛素分泌量 血糖浓度(两空可
8、颠倒) (3)血糖浓度偏高(合理即可) 适量的药物 X 等量的生理盐水4某兴趣小组研究不同浓度的 CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，实验结果如图所示。请回答下列问题：(1)完善实验步骤：材料用具：盆栽红掌幼苗若干，设施相同的塑料薄膜温室及供气的 CO2钢瓶若干。第一步：取长势相似的红掌幼苗若干，随机均分成三组，分别编号为 A、B、C，各置于一个温室中。第二步：分别向 B、C 组温室中通入 CO2气体至设定值，A 组温室保持_。第三步：在光照强度、温度、湿度等_的条件下培养 30 天。第四步：每组选取相同部位、相同_的叶片并测量其生理指标，求平均值。(2)据实验结果图分析：随 CO2浓度升高，
9、红掌幼苗的还原糖含量也有所增加，主要原因是_，同时 CO2浓度较高也会抑制植物的呼吸作用。较高浓度的 CO2使_，从而减少了水分的散失，增强了红掌幼苗的抗旱能力。Rubisco 酶催化光合作用中 CO2的固定过程，该酶的分布场所为_。解析：(1)对照实验设计应遵循单一变量原则、对照原则等。由题意可知，该实验的目4的是研究不同浓度的 CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响，自变量是 CO2浓度，因变量是红掌幼苗的各项生理指标，光照强度、温度、湿度、实验开始时红掌幼苗的长势等均属于无关变量，必须做到相同且适宜。A 组作为对照组，需保持大气 CO2浓度。(2)由图中还原糖含量数据可知，随 CO2浓度升高
10、，还原糖含量增加，原因是在一定范围内，较高浓度的CO2会促进光合作用的暗反应，且会抑制植物的呼吸作用。由图中气孔开度数据可知，较高浓度的 CO2可使气孔开度下降，从而减少水分散失，增强植株的抗旱能力。Rubisco 酶能催化光合作用暗反应阶段中 CO2的固定过程，该酶分布于叶绿体基质中。答案：(1)大气 CO2浓度 相同且适宜 数量 (2)在一定范围内，CO 2浓度越高，暗反应生成的还原糖越多 气孔开度下降 叶绿体基质5为研究过期的生长激素的生物活性及能否使用，某生物兴趣小组利用相关实验材料和用具(一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品，正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、
11、注射器、酒精棉等物品)开展了探究实验。请回答下列问题：(1)在设计实验步骤时，应向实验组小白鼠注射适量的_；向对照组 A、B 两组小白鼠分别注射等量的_和生理盐水。(2)预测可能的实验结果并得出相应的结论：若实验组个体和 A 组个体的大小相同，则说明_；若实验组个体比 A 组个体_(填“大”或“小”)，但比 B 组个体_(填“大”或“小”)，则说明_；_；若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则说明过期的生长激素不能使用。解析：(1)由题意可知，生长激素是否过期是实验的自变量，正常的生长激素具有生物活性，需设置实验组和对照组，实验组小鼠需注射适量过期的生长激素溶液，对照组 A 应注射等量
12、正常的生长激素溶液，对照组 B 注射等量生理盐水。(2)探究性实验结果与结论不唯一，要逐一分析，不得遗漏。根据本题的实验目的可得出的实验结论有：过期的生长激素具有完全正常的生物活性，可以使用；过期的生长激素具有部分生物活性，可以使用；过期的生长激素丧失了生物活性，不能使用。结论与结果必然是一一对应的，则上述结论对应的结果为：实验组个体和 A 组个体的大小相同；实验组个体比 A 组个体小，但比 B 组个体大；实验组个体和 B 组个体的大小相同。当然，若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则不能判断过期的生长激素是否具有生物活性，但能说明过期的生长激素不能使用。5答案：(1)过期的生长激素溶
13、液 正常的生长激素溶液 (2)过期的生长激素具有完全正常的生物活性，可以使用 小 大 过期的生长激素具有部分生物活性，可以使用 若实验组个体和 B 组个体的大小相同，则说明过期的生长激素丧失了生物活性，不能使用6(2018北京东城区二模)研究表明，雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。回答下列问题：(1)减数第一次分裂的前期可分为如图 1 所示 5 个亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生_并形成四分体。减数第一次分裂过程中，非同源染色体的_及同源染色体中_之间的交叉互换会导致配子基因组合的多样性。(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开
14、始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后，浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷酸(简称 cAMP)含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。cAMP 被称为细胞内的第二信使。如图 2 所示，当信号分子与_结合后，通过G 蛋白激活酶 A，在其催化下由_生成 cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。实验一：不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图 3 所示。由此可知，cAMP 调控了细胞的减数分裂进程，判断依据是_。已知卵母细胞进入粗线期时，在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(
15、简称 S 蛋白)沿染色体轴分布，进入核网期时，S 蛋白则已完全从染色体上解离下来，研究人员猜测 cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是 S 蛋白，并对此展开进一步研究。实验二：选取特定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰 S 基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否)，则对照组应注射_。6经处理后分别进行细胞培养，3 天后，实验组有 67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有 31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰 S 基因的表达会_小鼠卵母细胞提前进入核网期。实验三：体外培养特定时期的卵母细胞，实验组添加酶 A 抑制剂，一段时间后，实验组中可观察到 S 蛋白沿染色体轴分布的卵母
16、细胞为 68.7%，对照组的相应数据为 39.0%，表明 cAMP 会_S 蛋白与染色体的解离。结合图 2 及上述一系列实验结果推测，cAMP 调控减数分裂进程的机制为_。解析：(1)图中偶线期和粗线期中，同源染色体两两配对，即发生了联会，联会后的每一对同源染色体含有 4 条染色单体，称为四分体。减数第一次分裂过程中，前期同源染色体的非姐妹染色单体发生的交叉互换属于基因重组，后期非同源染色体的自由组合也属于基因重组。(2)由图 2 分析可知，信号分子与细胞膜表面的受体结合，通过 G 蛋白激活酶A，然后催化 ATP 生成 cAMP。图 3 中，2 组处于核网期的细胞比例低于 1 组和 3 组，说
17、明cAMP 调控了细胞的减数分裂进程。实验二：根据实验的单一变量原则，实验组注射了混有台盼蓝的干扰 S 基因表达的 RNA，对照组应该注射等量混有台盼蓝的不干扰 S 基因表达的 RNA。3 天后，实验组有 67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有 31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰 S 基因的表达会促进小鼠卵母细胞提前进入核网期。实验三：根据题意分析，实验组添加酶 A 抑制剂后，观察到 S 蛋白沿染色体轴分布的卵母细胞的数量多于对照组，说明 cAMP 促进 S 蛋白与染色体的解离。根据以上分析可知，cAMP 促进了 S蛋白与染色体的解离，从而促进细胞减数第一次分裂进入核网期。答案：(
18、1)联会 自由组合 非姐妹染色单体 (2)受体 ATP 2 组处于核网期的细胞比例低于 1 组和 3 组 等量混有台盼蓝的不干扰 S 基因表达的 RNA 促进 促进 cAMP 促进了 S 蛋白与染色体的解离，从而促进细胞减数第一次分裂进入核网期7(2019 届高三北京海淀区模拟)植物在漫长的进化过程中逐渐形成了对病原体的特异性防卫反应(植物免疫反应)。为探究水杨酸(SA)对植物免疫的影响，科研人员进行了实验：(1)科研人员将特定基因转入烟草愈伤组织细胞，经过_过程后发育成 SA 积累缺陷突变体植株。用烟草花叶病毒(TMV)分别侵染野生型和突变体植株，得到图 1 所示结果。据图分析，SA 能_植
19、物的抗病性。(2)研究发现，细胞内存在两种与 SA 结合的受体，分别是受体 a 和 b，SA 优先与受体b 结合。结合态的受体 a 和游离态的受体 b 都能抑制抗病蛋白基因的表达。病原体侵染时，若抗病蛋白基因不能表达，则会导致细胞凋亡。依据上述机理分析，SA 含量适中时，植物抗病性强的原因是_，7抗病蛋白基因的表达未被抑制，抗病性强；SA 含量过高会导致细胞凋亡，原因是_抑制抗病蛋白基因表达，导致细胞凋亡。(3)研究发现，植物一定部位被病原体侵染，一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为探究机理，科研人员在图 2 所示烟草的 3 号叶片上接种 TMV，得到图 3 所示结果。实验结果显示，接种
20、后 96 h,3 号叶片中 SA 含量明显升高，未感染的上位叶片中 SA含量略有升高，随着时间延长，_。科研人员测定各叶片中 SA 合成酶的活性，发现该酶活性仅在 3 号叶片中明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中 SA 的来源是_。为验证该推测，科研人员进一步实验：给 3 号叶片接种 TMV，用透明袋罩住，透明袋内充入 18O2以掺入新合成的 SA 中，密封袋口。处理一段时间后，提取_叶片中的 SA，测定_。结果证明该推测成立。(4)综合上述结果分析，植物通过调控不同部位 SA 的量来抵御病原体的侵染，其原理是_。解析：(1)根据植物组织培养过程：外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化
21、首先形成胚状体，进而发育为植株。据图 1 分析可知，SA 积累缺陷突变体植株感染病斑面积比有 SA 积累的野生型植株大，说明 SA 能增强植株的抗病性。(2)根据题意分析可知，当SA 含量适中时，细胞缺少游离态的受体 b 和结合态的受体 a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强；当 SA 含量过多时，细胞内结合态的受体 a 增多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现为抗病性减弱。(3)根据实验结果分析，接种后 96 h,3号叶片中 SA 含量明显升高，未感染的上位叶片中 SA 含量略有升高；随着时间延长到 144 h,3 号叶片中 SA 含量进一步升高，未感染的上位叶片中 SA
22、含量显著增加。结合以上分析可知，由于只有 3 号叶片中 SA 合成酶的活性明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中的 SA 由 3 号叶片合成并运输而来。若要验证 3 号的上位叶片中 SA 来源于 3 号叶片合成，可用 18O2作原料参与 3 号叶片 SA 的合成(需要对 3 号叶片进行套袋处理，防止 18O2与 3 号8上位叶片接触)，一段时间后，提取 3 号上位叶片中的 SA，检测是否含有 18O 的 SA。若含有，则推测成立。(4)综上所述，植物通过调控不同部位 SA 的量来抵御病原体的侵染，其原理是若感染部位大量合成 SA，则易引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；若合成的SA 运输至未
23、感染部位，则引起未感染部位 SA 含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染。答案：(1)再分化 提高 (2)含量适中的 SA 优先与细胞内游离态的受体 b 结合，导致细胞内几乎没有游离态的受体 b 和结合态的受体 a(或游离态的受体 b 几乎全部与 SA 结合，受体 a 未与 SA 结合) 结合态的受体 a(3)3 号叶片中 SA 含量进一步升高，未感染的上位叶片中 SA 含量显著增加 由 3号叶片合成并运输而来未感染的上位 含 18O 的 SA 含量 (4)感染部位大量(或过量)合成 SA 引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；合成的 SA 运输至未感染部位，引起
24、未感染部位 SA 含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染8已知垂体受到下丘脑和甲状腺的双重调节，使生物体内促甲状腺激素(TSH)含量保持相对稳定。为进一步验证下丘脑和甲状腺对垂体 TSH 分泌量的调节作用，请根据以下提供的实验材料，设计实验并分析。实验材料：动物细胞培养瓶若干及其他相关的培养和测定仪器、大白鼠的下丘脑细胞悬液、大白鼠垂体细胞悬液、动物细胞培养液(不含 TSH)、大白鼠甲状腺激素溶液。(要求与说明：细胞培养条件适宜；TSH 含量测定的具体方法不作要求。)(1)实验思路：_(2)预测实验结果：_(3)分析与讨论：下丘脑影响垂体的 TSH 分泌量，从体液
25、调节分析，具体过程可能是_。下丘脑和甲状腺对垂体的作用效果不同，就垂体细胞分析，原因可能是_。9解析：(1)本实验的目的是验证下丘脑和甲状腺对垂体 TSH 分泌量的调节作用。取四个动物细胞培养瓶，标号为 A、B、C、D，各加入等量的动物细胞培养液。A：加入垂体细胞悬液(作为对照)；B：加入垂体细胞悬液甲状腺激素溶液(验证甲状腺对垂体 TSH 分泌量的调节作用)；C：加入垂体细胞悬液下丘脑细胞悬液(验证下丘脑对垂体 TSH 分泌量的调节作用)；D：加入下丘脑细胞悬液。将上述四个动物细胞培养瓶放在相同且适宜的条件下培养一段时间后测量各培养瓶中 TSH 的含量。(2)预测实验结果：A 瓶作为对照组；
26、B 瓶加入甲状腺激素，甲状腺激素达到一定浓度后反馈抑制垂体 TSH 的分泌；C 瓶下丘脑释放TRH，可以促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH)；D 瓶检测不到 TSH。(3)下丘脑影响垂体的 TSH 分泌量，从体液调节分析，具体过程可能是下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素。下丘脑和甲状腺对垂体的作用效果不同，就垂体细胞分析，原因可能是受体不同。答案：(1)实验思路：取四个动物细胞培养瓶，标号为 A、B、C、D，各加入等量的动物细胞培养液。A：加入垂体细胞悬液；B：加入垂体细胞悬液甲状腺激素溶液；C：加入垂体细胞悬液下丘脑细胞悬液；D：加入下丘脑细胞悬液。将上述四个动物细胞培养瓶放在相同且适宜的条件下培养一段时间。测定各培养瓶中 TSH 的含量并记录。(2)预测实验结果：A 瓶作为对照组；B 瓶加入甲状腺激素，甲状腺激素达到一定浓度后，会反馈给垂体抑制 TSH 的分泌；C 瓶下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH)，来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH)；D 瓶检测不到 TSH。(3)下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素 受体不同
