2025年高考二輪復(fù)習(xí)生物大題分析與表達練7實驗設(shè)計與分析

7.實驗設(shè)計與分析(分值:33分)學(xué)生用書P261

1.(2024·湖南長沙二模)(9分)黃粉蟲,俗稱面包蟲,原是糧倉中常見的害蟲,其幼蟲含粗蛋白51%、脂肪28.5%,營養(yǎng)價值較高,常有人工飼養(yǎng)。中學(xué)生物實驗中可用黃粉蟲探究非生物因素的影響,生態(tài)學(xué)家常常用黃粉蟲進行各種種群生態(tài)學(xué)實驗?；卮鹣铝袉栴}。(1)如果往飼養(yǎng)黃粉蟲的容器里放一片面包,它們會聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻過來,暴露在明處的黃粉蟲會很快爬到面包片的下面。該實驗控制的自變量是,可以初步得出的實驗結(jié)論是。

(2)生態(tài)學(xué)家將黃粉蟲置于裝有面粉的容器中進行實驗,如圖是兩種具有捕食習(xí)性的黃粉蟲在不同環(huán)境下的生長情況(圖1表示甲、乙黃粉蟲生活在裝有面粉的容器內(nèi);圖2表示在甲、乙黃粉蟲生活的面粉中加入一些細玻璃管)。圖1圖2①上述實驗中,黃粉蟲的卵、幼蟲、蛹和成蟲都生活在面粉里,由上圖可知兩種黃粉蟲之間的關(guān)系是。已知乙黃粉蟲比甲黃粉蟲小,在加入細玻璃管的情況下,甲、乙的種間關(guān)系的結(jié)果發(fā)生了變化,兩種黃粉蟲可以共存,請從生態(tài)位的角度予以解釋:

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②甲黃粉蟲和乙黃粉蟲放一起在裝有面粉的容器內(nèi)的時候,不論異種還是同種產(chǎn)下的卵,都會遭到成蟲的捕食。斜吻棘頭蟲是一種寄生在這兩種黃粉蟲上的原生生物。圖3是在沒有寄生蟲與有寄生蟲的狀況下,兩種黃粉蟲在共同飼養(yǎng)一段時間后的數(shù)量相對值。圖3由圖3可知,斜吻棘頭蟲對(填“甲”或“乙”)黃粉蟲的抑制作用更強,斜吻棘頭蟲在生態(tài)系統(tǒng)中的成分是。綜合圖1、2、3可知,環(huán)境條件改變對生物種群數(shù)量變化有很大的影響,寄生對宿主種群數(shù)量變化的作用屬于(填“密度制約”或“非密度制約”)因素。

答案(1)光黃粉蟲喜歡生活在陰暗的環(huán)境(2)①種間競爭玻璃管為乙面包蟲提供了隱蔽場所,甲、乙的生態(tài)位發(fā)生分化(重疊程度變小)②甲消費者密度制約解析(1)根據(jù)題干信息:如果往飼養(yǎng)黃粉蟲的容器里放一片面包,它們會聚集在面包片下面吃面包;如果把面包片翻過來,暴露在明處的黃粉蟲會很快爬到面包片的下面,可知該實驗控制的自變量是光,可得到初步的實驗結(jié)論是黃粉蟲喜歡生活在陰暗的環(huán)境。(2)①圖1表示甲、乙面包蟲生活在裝有面粉的容器內(nèi),甲面包蟲的數(shù)量明顯增多,而乙面包蟲的數(shù)量沒有增加,說明兩種面包蟲之間的關(guān)系是種間競爭關(guān)系;在不改變外界環(huán)境的情況下甲面包蟲占優(yōu)勢。由于乙面包蟲比甲面包蟲小,在加入細玻璃管的情況下,乙面包蟲可以爬進細玻璃管中,兩種面包蟲可以共存,說明玻璃管為乙面包蟲提供了隱蔽場所,使得甲、乙的生態(tài)位發(fā)生了分化。②根據(jù)題意和圖示分析可知:在有寄生生物的狀況下,乙面包蟲的數(shù)量多,處于優(yōu)勢地位,甲黃粉蟲的數(shù)量少,斜吻棘頭蟲對甲黃粉蟲的抑制作用更強。由于斜吻棘頭蟲是一種寄生在這兩種黃粉蟲上的原生生物,所以在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者。寄主等天敵屬于生物因素對種群數(shù)量的作用強度,與該種群的密度是相關(guān)的,所以寄生對宿主種群數(shù)量變化的作用屬于密度制約因素。2.(2024·遼寧沈陽三模)(10分)人乳頭瘤病毒(HPV)是環(huán)狀雙鏈DNA病毒,其具有嗜上皮性,主要引起人類皮膚、黏膜的增生性病變,目前已分離出100多種亞型,不同的亞型引起不同的臨床表現(xiàn)。宮頸癌主要由高危型HPV持續(xù)感染所致,下圖為HPV入侵機體后,機體作出的部分免疫應(yīng)答示意圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)圖中的穿孔素和顆粒酶屬于免疫系統(tǒng)組成成分中的。圖示過程為特異性免疫的過程。

(2)細胞甲是,其功能是。

(3)HPV2價疫苗能預(yù)防2種高危型HPV(16、18)的感染,為檢測其能否預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染,以大鼠為實驗材料,請完善下列實驗步驟:①將健康大鼠平均分為4組,分別標(biāo)記A、B、C、D。②A、B組接種不含疫苗的生理鹽水,其他各組分別接種等量的。

③分別在各組中接種HPV病毒,各組操作是A組接種低危型HPV(6),,D組接種低危型HPV(11)。

④一段時間后統(tǒng)計各組的發(fā)病率。(4)預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論:若實驗結(jié)果為A、C兩組發(fā)病率相同,B、D兩組發(fā)病率相同,則說明

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答案(1)免疫活性物質(zhì)細胞免疫(2)細胞毒性T細胞識別并與靶細胞接觸,使其裂解死亡(3)HPV2價疫苗B組接種低危型HPV(11),C組接種低危型HPV(6)(4)HPV2價疫苗不能預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染解析(1)圖中的穿孔素和顆粒酶屬于免疫系統(tǒng)組成成分中的免疫活性物質(zhì),甲細胞是細胞毒性T細胞,圖示過程為特異性免疫的細胞免疫過程。(2)題圖是HPV入侵機體后,機體作出的部分免疫應(yīng)答示意圖,甲細胞是細胞毒性T細胞,其功能是識別并與靶細胞接觸,使其裂解死亡。(3)本實驗的目的是檢測HPV2價疫苗能否預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染,①將健康大鼠平均分為4組,分別標(biāo)記A、B、C、D。②A、B組接種不含疫苗的生理鹽水,其他各組分別接種等量HPV2價疫苗。③分別在各組中接種HPV病毒,各組操作是A組接種低危型HPV(6),B組接種低危型HPV(11),C組接種低危型HPV(6),D組接種低危型HPV(11)。④一段時間后統(tǒng)計各組的發(fā)病率。(4)預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論:若實驗結(jié)果為A、C兩組發(fā)病率相同,B、D兩組發(fā)病率相同,則說明HPV2價疫苗不能預(yù)防低危型HPV(6、11)的感染。3.(2024·安徽合肥三模)(14分)垂體和下丘腦發(fā)生病變都可引起甲狀腺功能異?！，F(xiàn)有甲、乙兩人都表現(xiàn)為甲狀腺激素水平低下,通過給兩人注射適量的TRH分別測定每個人注射前30min和注射后30min的血液中TSH濃度來鑒別病變的部位是垂體還是下丘腦。測定結(jié)果如下表。組別TSH濃度(mU/L)注射前30min注射后30min健康人930甲229乙12(1)臨床上常常通過測定血液中激素含量來檢測疾病的原因是

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(2)據(jù)上述結(jié)果可以推測甲、乙發(fā)生病變的部位分別是,判斷的依據(jù)是

。

(3)下丘腦分泌的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)能促進垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH),ACTH主要作用于腎上腺皮質(zhì)促進糖皮質(zhì)激素(GC)的分泌。實驗發(fā)現(xiàn),給健康鼠注射ACTH,會使下丘腦的CRH分泌減少。對此現(xiàn)象的解釋有兩種觀點,觀點1認為ACTH直接對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié);觀點2認為ACTH通過促進腎上腺皮質(zhì)分泌GC對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié)。為了探究上述觀點是否正確,請補充完善實驗方案,并對實驗結(jié)果做出預(yù)測。第一步,選取生長發(fā)育正常的小鼠均分為A、B兩組,分別測定CRH分泌量。第二步,對A、B兩組小鼠做表中處理,一段時間后,測定二者的CRH分泌量。組別切除部位注射物質(zhì)A組垂體aB組bACTH①請補充完善實驗方案:A組注射的物質(zhì)a是,B組切除的部位b是。

②預(yù)測實驗結(jié)果并作出相應(yīng)的解釋。若觀點1正確,預(yù)測出現(xiàn)的結(jié)果是組CRH分泌量明顯減少。若實驗結(jié)果為A、B兩組CRH的分泌量均明顯減少,則給健康鼠注射ACTH,CRH分泌減少的原因可描述為

。

(4)下丘腦、垂體和甲狀腺(腎上腺皮質(zhì))之間存在分級調(diào)節(jié),分級調(diào)節(jié)的意義是

(答出一點即可)。

答案(1)激素微量、高效,隨血液流到全身,一旦激素含量偏離了生理范圍,就會嚴重影響機體機能(2)下丘腦、垂體甲注射TRH后,垂體分泌的TSH水平恢復(fù)至接近正常,表明垂體是正常的,發(fā)生病變的部位是下丘腦;乙注射TRH后,TSH的濃度基本不變,說明乙個體發(fā)生病變的部位是垂體(3)GC腎上腺皮質(zhì)BACTH可通過直接對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié),也可以通過促進腎上腺皮質(zhì)分泌GC對下丘腦進行反饋調(diào)節(jié),使下丘腦的CRH分泌減少(4)可以放大激素的調(diào)節(jié)效應(yīng),形成多級反饋調(diào)節(jié),有利于精細調(diào)控,從而維持機體的穩(wěn)態(tài)解析(1)內(nèi)分泌腺沒有導(dǎo)管,內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生的激素彌散到血液中,隨血液流到全身,傳遞著各種信息。因此,臨床上常通過抽取血樣來檢測內(nèi)分泌系統(tǒng)中激素的水平。激素是動物體內(nèi)微量、高效的生物活性物質(zhì)。因此,一旦體內(nèi)激素含量偏離了生理范圍,就會嚴重影響機體機能,這也是臨床上常常通過測定血液中激素含量來檢測疾病的原因。(2)由上述結(jié)果可以推測,甲注射TRH后,垂體分泌的TSH水平恢復(fù)至接近正常,表明垂體是正常的,發(fā)生病變的部位是下丘腦;乙注射TRH后,TSH的濃度基本不變,說明乙個體發(fā)生病變的部位是垂體。(3)為了探究CRH分泌量的減少,是ACTH直接導(dǎo)致,還是通過引起GC分泌增加,間接導(dǎo)致的,故該實驗的因變量是CRH的分泌量,所以第一步:選取生長發(fā)育正常的小鼠均分為A、B兩組,分別測定CRH分泌量,以確定初始狀態(tài)的CRH分泌量。第二步:對A、B兩組小鼠做表中處理,一段時間后,測定二者的CRH分泌量。A、B兩組互為對照,A組摘除垂體,注射GC排除垂體分泌的ACTH導(dǎo)致內(nèi)源GC分泌量增加造成干擾,B組注射ACTH,為避免GC的影響,需要摘除分泌GC的腎上腺皮質(zhì)。若觀點1正確,即并非由GC分泌增加抑制下丘腦導(dǎo)致,則A組由于只增加了GC,并不會抑制下丘腦