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北京市朝阳区2021-2022学年高二上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高二上·朝阳期中)以下关于动物内环境和稳态的叙述,错误的是( )
A. 葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分
B. 内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的重要场所
C. 血浆渗透压的大小,主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
D. 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳念的主要调节机制
2.(2021高二上·朝阳期中)2021年诺贝尔生理学或医学奖授予了戴维和阿代姆,以表彰其在“发现温度和触觉感受器”方面的贡献。下图是反射弧的结构模式图,①-⑤表示相关结构。有关叙述错误的是( )
A. 1944年诺奖获得者约瑟夫和赫伯特发现机体存在不同类型的感觉神经纤维,其末梢相当于图中①
B. 2021年戴维团队发现的机体感受辣椒素的基因在①—⑤中均有,其编码的辣椒素受体TRPV1仅在①上
C. 不同类型的感觉中枢都在大脑皮层上
D. ⑤是效应器,指肌肉或腺体,刺激②引起⑤反应不能称为反射
3.(2021高二上·朝阳期中)下列与大脑皮层有关的叙述,错误的是( )
A. 成年人的大脑通过脊髓控制排尿属于分级调节
B. 位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C. 大脑皮层H区发生功能障碍者听不懂别人的谈话
D. 语言、学习、记忆等是人脑的高级功能,其中语言功能是人脑特有的
4.(2021高二上·朝阳期中)为探究神经元动作电位与海水中钠离子浓度的关系,有研究人员测定了正常海水和低钠海水中神经元受到刺激后的电位变化,结果如下图。下列有关说法错误的是( )
A. 降低细胞外钠离子浓度会延缓动作电位峰电位的产生
B. 神经元动作电位的幅度与细胞外钠离子的浓度有关
C. 用高钠海水重复该实验,动作电位的幅度不会上升
D. 低钠海水除了钠离子浓度外,其他与正常海水一致
5.(2021高二上·朝阳期中)甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下,通过注射TRH(表示促甲状腺激素释放激素),分别测定每人注射前30min和注射后30min的TSH(表示促甲状腺激素)的浓度。测定结果如下图。相关分析错误的是( )
A. 患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是下丘脑无法分泌TRH
B. 患者乙体内TSH水平低于正常值,是其甲状腺激素分泌不足的原因之一
C. 患者丙体内甲状腺激素水平低下,促进了TSH的分泌
D. 注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考
6.(2021高二上·朝阳期中)罗格列酮和格列奇特是常见的降糖药物,主要机制有促进胰岛素的分泌、增强胰岛素敏感性等,但长期服用会导致肝、肾等器官功能损伤。有研究表明荔枝核皂苷也具有降糖作用,为研究其作用机制,科研人员以正常大鼠和胰岛素抵抗模型大鼠为对象,分别灌喂适量葡萄糖溶液或葡萄糖-药物混合液2 h后,测定血糖和胰岛素含量,结果如下。下列相关叙述正确的是( )
组别 研究对象 处理方式 血糖(mmol·L-1) 胰岛(mmol·L-1)
1 正常大鼠 葡萄糖 4.3 121
2 模型大鼠 葡萄糖 6.6 264
3 模型大鼠 葡萄糖+罗格列酮 4.2 133
4 模型大鼠 葡萄糖+格列奇特 4.1 245
5 模型大鼠 葡萄糖+荔枝核皂苷 5.2 156
A. 该实验设计中1、2组为对照组,3、4、5组为实验组
B. 胰岛素只能促进细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存
C. 模型大鼠血糖较高的可能原因是胰岛素受体受损
D. 荔枝核皂苷降糖的作用机制与格列奇特类似
7.(2021高二上·朝阳期中)研究人员检测尿液渗透压与人体血浆中抗利尿激素含量之间的关系,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 抗利尿激素由下丘脑神经内分泌细胞产生,由垂体释放
B. 图中血浆抗利尿激素含量增加的原因是尿液渗透压增加
C. 抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收
D. 当人体细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌量增加
8.(2021高二上·朝阳期中)下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是( )
A. 神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与
B. 参与神经调节的器官不能参与体液调节
C. 内分泌腺只参与体液调节不参与神经调节
D. 神经调节与体液调节的研究方法完全不同
9.(2021高二上·朝阳期中)在冬季长跑过程中,人体会进行复杂的稳态调节。以下叙述错误的是( )
A. 大脑皮层和下丘脑参与体温调节过程
B. 皮肤血管舒张,机体散热量大于产热量
C. 非糖物质转化为葡萄糖,以维持血糖平衡
D. 下丘脑既接受神经信号也接受激素信号
10.(2021高二上·朝阳期中)下列有关人体免疫的叙述正确的是( )
①溶菌酶的杀菌作用属于人体的第一道防线②抗原都是外来异物③人体分泌的乳汁中含有某些抗体④吞噬细胞可参与特异性免疫⑤HIV主要攻击人体的T细胞,引起自身免疫病 ⑥对移植器官的排斥是通过细胞免疫进行的
A. ①②④ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②③⑥
11.(2021高二上·朝阳期中)人体感染新冠病毒后,科学家在康复惠者体内检测到了病毒特异性的T细胞和病毒特异性的抗体,进一步研究发现,特异性T细胞主要针对病毒的S蛋白,且T细胞相对数量和特异性抗体浓度相关性如图所示,以下表述错误的是( )
注:R﹥0.8时高度相关
A. 康复患者体内可能存在针对新冠病毒的记忆细胞
B. 康复患者一定不会再次感染新冠病毒
C. S蛋白可作为新冠疫苗开发的候选目标
D. 特异性T细胞数量与特异性抗体浓度高度正相关
12.(2021高二上·朝阳期中)过敏反应发生机制如图所示。过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体,当过敏原再次入侵机体时,肥大细胞可产生组织胺,使血管壁通透性增加,引起过敏症状。下列说法不正确的是( )
A. IgE抗体可吸附在肥大细胞表面
B. IgE抗体的产生可能需要T细胞参与
C. 组织胺使组织液渗透压降低引起组织水肿
D. 过敏原再次入侵时与肥大细胞表面IgE抗体结合引发过敏症状
13.(2021高二上·朝阳期中)下列有关生长素的叙述,正确的是( )
A. 缺乏氧气不会影响植物体内生长素的极性运输
B. 细胞的成熟情况不会影响生长素作用的发挥
C. 生长素不只分布在植物生长旺盛的部位
D. 生长素运送到作用部位会对代谢起催化作用
14.(2021高二上·朝阳期中)胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是( )
a.单侧光照射胚芽鞘尖端 b.胚芽鞘尖端感受单侧光刺激c.生长素在背光一侧分布较多 d.胚芽鞘向光弯曲生长 e.背光一侧细胞生长较快 f. 胚芽鞘尖端合成生长素
A. B.
C. D.
15.(2021高二上·朝阳期中)用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段,其长度变化如图。该实验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验,下列叙述错误的是( )
A. 促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是200~600mg/L
B. 预实验可为进一步实验摸索条件
C. 预实验也可用于检验实验设计的科学性和可行性
D. 生长素在600~1000mg/L的浓度范围内对茎的生长起抑制作用
二、综合题
16.(2021高二上·朝阳期中)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,β-淀粉样蛋白(Aβ)级联学说是目前较为公认发病机制之一。
(1)研究表明,Aβ生成与淀粉样前体蛋白(APP)密切相关,具体机制如图1所示:由图可知:病理条件下,APP主要经 切割生成 β-APP和C99,后者 。
(2)Aβ40易进入脑血管,诱发脑淀粉样血管病,加重AD病理,而Aβ42具有很强的疏水性,易聚集成寡聚体,对神经元连接靶细胞并向其传递信号的关键部位 产生毒性作用,神经冲动传导时,富含 的突触小泡移动到前膜并释放,作用于后膜,使其后膜 , 完成一次信号传导。
(3)在神经退行性疾病中,树突棘通常受到损伤,树突棘的丢失与突触功能的缺失密切相关,研究者进一步研究Aβ42对树突棘结构的毒性作用。将原代培养的新生大鼠海马神经元 均分为对照组 ( control) 和实验组,用浓度为500nmol/L 的Aβ42处理细胞,应用免疫荧光染色法检测树突棘上大脑发育调节蛋白( drebrin) 的表达,分析其对海马神经元树突棘的影响。此实验的自变量是 。结果显示: 随着Aβ42处理时间的增加,drebrin 免疫荧光强度明显 , 形态(树突棘长度)发生显著变化,树突棘 降低。由此得出的结论: , 为进一步探讨 Aβ42诱导树突棘退行性变的机制提供了直接的细胞生物学依据。
(树突棘数目和形状结构的变化会导致突触可塑性的改变)
(4)根据以上信息,你认为可以在哪些方面进行更深入的研究,使得对AD症的病因能更清晰,从而为治疗提供依据 。
17.(2021高二上·朝阳期中)心力衰竭(heart failure, HF)是由于心肌收缩障碍而引起的,HF患者减压反射敏感性减弱。研究发现HF与体内醛固酮(Ald)水平密切相关。
(1)当运动过量汗液大量排出时,细胞外液减少,机体内 合成 激素增多,促进水的重吸收,同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进对 的重吸收,维持血液中该种离子含量的平衡。
(2)检测发现HF患者血液中醛固酮含量升高,该激素可影响ERK(细胞外调节蛋白激酶,是将信号从表面受体传导至细胞核的关键信号。)据此科研人员将大鼠随机分成4组,通过结扎制备模型HF鼠,利用相关技术干扰ERK的表达,制成ERK抑制组,对四组大鼠进行减压反射敏感性(BRS)检测,结果如图1所示。
图1 各组大鼠血压BRS变化
①图1中为假手术组大鼠除了不结扎外其他手术操作与心力衰竭组相同,这样做的目的是 。结果显示ERK抑制组的BRS 。
②给正常大鼠注射某种物质后,追踪体内上皮细胞Na+通道蛋白(ENaC)和ERK蛋白表达情况(图2),据此结果推测醛固酮能 ERK表达,从而 ENaC蛋白含量。
图2 大鼠神经节中ERK蛋白和ENaC蛋白含量变化
注:β-Tubulin是在所有细胞中均稳定表达的蛋白
(3)综合上述研究,请完善醛固酮含量升高使个体患心力衰竭的机制。
① ; ② 。
(4)依据以上信息,提出1种缓解心力衰竭的可能方法 。
18.(2021高二上·朝阳期中)新冠肺炎的病原体为2019新型冠状病毒,即2019-nCoV。请回答下列问题。
(1)当2019-nCoV侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,此时发挥作用的是免疫系统的第 道防线,体现了免疫系统的 功能。
(2)病毒侵入人体后,寄生在宿主细胞内,免疫系统的 细胞能识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡。
(3)根据相关数据统计,疫情期间,某地11名患有新冠的孕妇生下的婴儿,Ig G抗体水平都可检测到,其中五名婴儿还检测到Ig M抗体。已知IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,在胚胎发育晚期的胎儿即能产生。正常Ig G出生于三个月后开始合成,3-5个月接近成人水平,但它是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白。下图是人体初次及再次免疫应答产生抗体的一般规律,据图回答下列问题。
①由图可知,感染反应产生的初始抗体是 (填抗体种类)。
②初次接触抗原经历潜伏期后,抗体数量呈指数生长,后进入下降期,血清中抗体数量浓度慢慢下降,原因可能是 。(写出一点即可)
③研究表明,免疫应答的强弱主要取决于两次病毒刺激的间隔长短,间隔时间太长,免疫反应弱。据报道有些新冠肺炎患者。康复后再次复发,其可能原因是 。
④2020年3月,新加坡一名孕妇确诊新冠肺炎,11月初她诞下一名婴儿,结果该婴儿不仅没有感染新冠病毒,还自带Ig G抗体。请尝试分析该现象出现的原因可能是 , 该新生儿对抗新冠病毒免疫能力的获取是 (填“被动免疫”或“主动免疫”)。
19.(2021高二上·朝阳期中)癌症严重危害人类健康和生命,科研人员尝试研制免疫调节剂用于肿瘤的临床治疗。
(1)H细胞是一种肝癌细胞,在显微镜下可观察到 , 其产生的根本原因是 。机体主要通过 免疫发挥免疫监视和免疫自稳作用。但由于各种原因,癌细胞表面特异性抗原表达量 , 无法被免疫细胞识别,从而实现免疫逃逸。
(2)将H细胞培养一段时间后,分别加入D溶剂溶解的不同浓度的药物A溶液,24h后测定细胞存活率。实验结果如下表,由数据可知药物A对H细胞无明显的细胞毒性,原因是 。
浓度/ mol·L-1 0 1 5 10 15 20
细胞存活率/% 100.0 98.21 97.885 97.12 96.87 96.24
(3)研究人员对药物A的免疫调节作用进行研究。将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,分别加入不同浓度的药物A溶液,培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率。对照组的设置应为 。
①单独培养的H细胞 ②单独培养的T淋巴细胞 ③混合培养的H细胞与T淋巴细胞 ④加入等量的D溶剂 ⑤加入等量的生理盐水
凋亡率统计结果如下图,据此提出药物A的免疫调节作用是 。
(4)T细胞活化后到达癌组织区域,会借助细胞表面 分子识别肿瘤细胞的MHC分子,T细胞表面的程序性死亡受体PD-1分子一旦被肿瘤细胞表面的程序性死亡配体PD-L1分子激活,将启动自身的凋亡程序,这一识别作用将使肿瘤细胞 。请结合下图及上述信息,利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路 。
20.(2021高二上·朝阳期中)阅读下面科普短文,请回答问题。
竞技训练的本质是通过训练刺激对人体内环境的稳态平衡不断打破,不断提升的过程,训练过程中对运动员的生理生化指标进行量化分析与评估,将训练效果反馈给教练、调整训练计划、科学控制训练进程。
选取男子体操运动员5名,冬训前开始进行跟踪测试,连续监测11周,测试的生化指标包括血红蛋白(HB)、肌酸激酶(CK)、血尿素氮(BUN)等。
男子体操运动员冬训不同时期血红蛋白、血尿素氮、肌酸激酶指标的变化
测试指标 HB(g/L) BUN(mmol/L) CK(JU/L)
冬训前 159.4±9.18 5.37±0.88 205.4±94.89
冬训1周 143.2±6.53* 4.78±1.00 232.2±83.93
冬训3周 144.6±3.51* 4.61±0.62 416.8±146.1*
冬训5周 161.8±7.19 3.24±0.32** 281.2±135.5
冬训7周 157±3.81 5.23±0.72 494.6±173.0**
冬训9周 161.67±8.5 5.79±1.56 282.67±124.5
冬训10周 170.6±3.64** 3.29±0.74** 298.2±152.27
注:与冬训前比较,*表示有显著性差异 p<0.05; **表示显著性差异 p<0.01
血红蛋白维持内环境红细胞内的酸碱稳定,参与血液环境的缓冲。在运动过程中血红蛋白负责携氧气转运,对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感,血红蛋白是多年实践监控中反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
正常状态下,血清内肌酸激酶含量较低,运动刺激对骨骼肌的反应会令血清肌酸激酶脱离肌细胞进入血液,因此该指标被认为与相关组织和系统的损伤有关。研究表明训练后血清CK会显著升高,恢复快则说明机体对训练负荷的适应能力比较强。
体操运动员经过多年专业训练,机体适应调节能力较强,经过冬训的系统化训练,运动员的血红蛋白显著升高,血尿素氮显著降低,运动员细胞内环境水平较冬训前提高。
(1)内环境主要由组织液、 和 构成,它的各种化学成分和理化性质不断发生变化,机体维持稳态的主要调节机制是 调节网络。
(2)血红蛋白位于 , 其主要功能是负责携氧气转运,因其 , 所以将之作为反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
(3)运动员在剧烈运动过程中,肌肉细胞会通过 产生一定量的 , 释放到内环境中,机体会通过 (物质)维持内环境中pH的稳态。
(4)结合表中数据说明冬训期的训练对血红蛋白平衡的提高是有效的。 。
21.(2021高二上·朝阳期中)光不仅是植物的能量来源,而且还是重要的环境信号之一,而向光性应答反应则是植物一种很有效的获取光能的重要方式。生长期的向日葵也具有向光性,向日葵花盘能“追随”阳光从东转向西;成熟后花盘却不再随太阳转动,一直朝向东方,科研人员对此进行了研究。
(1)胚芽鞘尖端合成生长素,通过 (运输方式)到尖端下部,当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时,导致生长素的分布不均,使 细胞生长慢于 细胞,导致胚芽鞘向光生长弯曲,体现了植物激素对生长发育起 作用。
(2)20世纪20年代有科学家认为,生长素在尖端下部分布不均是由于生长素在向光和背光两侧重新分配造成的,而非由于单侧光破坏了向光侧的IAA造成的。如需证明上述观点,需选取下列实验中的 来说明单侧光不会破坏向光侧的IAA,以及 来说明单侧光引起IAA的侧向再分配。
(3)研究人员把处于生长期的向日葵放在模拟阳光运动方向(有昼夜交替光照)的移动光源环境中连续培养48h(深色部分表示黑暗,空白处表示光照),接着又在顶部持续光照的环境中培养48h,结果如下图所示。实验结果表明:当白天和黑夜交替出现时,向日葵花盘朝向表现出明显的周期性变化;当顶部持续光照时,向日葵花盘朝向情况是
(4)随后研究人员发现生长期向日葵存在调节昼夜节律的“时钟基因”,他们测定了两种相关基因(IAA19、SAUR50)在向日葵茎顶端东、西两侧体细胞中的表达情况,结果如下图所示。请根据实验结果,解释向日葵花盘向日运动的机制 。
(5)研究人员又在日出3小时内,检测了成年向日葵花盘正常朝东、花盘被人为转向朝西和花盘被人为转向朝西的同时人工加热这三种情况下花盘的温度以及被昆虫传粉次数,结果如图。请综合实验结果,推测成年向日葵花盘“执着东方”的意义 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【考点】内环境的组成,内环境的理化特性
【解析】【解答】葡萄糖、生长激素、抗体都可以存在于细胞外液中,都属于人体内环境的成分,A正确;内环境稳态是细胞代谢正常进行和机体进行正常生命活动的必要条件,但是细胞代谢的重要场所是细胞质基质,B错误;血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量,C正确;神经-体液-免疫调节网络是稳态调节的主要机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。神经——体液——免疫调解网络是维持稳态的主要机制。 2、血浆、淋巴、组织液中物质:
①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。
②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。
③细胞代谢产物:CO、水分、尿素等。
3、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO、HPO等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na和Cl,细胞外液渗透压的90%与Na和Cl有关。
2.【答案】 D
【考点】反射弧各部分组成及功能,反射的过程
【解析】【解答】A、感受器是感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构一起组成的,①表示感受器,A正确;
B、①—⑤细胞都是由受精卵分裂分化形成的,因此其内该种生物所有的基因,包括感受辣椒素的基因,但由于基因选择性表达,只有感受器能感受辣椒素,因此编码的辣椒素受体TRPV1仅在感受器①上,B正确;
C、感觉由反射弧中的感觉神经末梢产生神经冲动,通过传入神经传向大脑皮层的感觉神经中枢,从而使人产生感觉,因此感觉中枢都在大脑皮层,C正确;
D、效应器是指传出神经末梢(运动神经末梢)及其支配的肌肉或者腺体,不是只有肌肉或者腺体,刺激②引起⑤反应由于反射弧结构不完整,不能称为反射,D错误。
故答案为:D。
【分析】神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
3.【答案】 B
【考点】神经系统的基本结构,脑的高级功能
【解析】【解答】A、控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层,低级中枢位于脊髓,成年人的大脑通过脊髓控制排尿属于分级调节,A正确;
B、呼吸中枢位于脑干,B错误;
C、大脑皮层H区为听觉性语言中枢,发生功能障碍者听不懂别人的谈话,C正确;
D、语言、学习、记忆、思维等是人脑的高级功能,其中语言功能是人脑特有的,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、各级中枢的分布与功能:
(1)大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。
(2)小脑:有维持身体平衡的中枢。
(3)脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。
(4)下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。
(5)脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
4.【答案】 C
【考点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A. 据图可知,低Na+海水中动作电位的峰值产生的时间比正常海水动作电位产生时间延后,因此降低细胞外钠离子浓度会延缓动作电位峰电位的产生,A正确;
B. 据图可知,低Na+海水中动作电位的峰值较低,因此神经元动作电位的幅度与细胞外钠离子的浓度有关,B正确;
C. 动作电位主要是由Na+内流造成的,用高钠海水重复该实验,则膜外和膜内的Na+浓度差更大,动作电位的幅度会上升,C错误;
D. 低钠海水除了钠离子浓度外,其他与正常海水一致,D正确。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
5.【答案】 C
【考点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、据分析可知,患者甲可能是下丘脑功能缺陷,下丘脑功能缺陷导致不能分泌TRH,不能促进垂体分泌TSH,不能促进甲状腺分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素水平低下,A正确;
B、据分析可知,患者乙可能垂体功能缺陷,垂体功能缺陷,分泌TSH较少,导致甲状腺激素分泌不足,B正确;
C、患者丙注射TRH前,TSH高于正常人的说明体内甲状腺激素过少,对垂体的抑制作用减弱,致使垂体产生大量TSH,这种调节属于反馈调节,不是促进垂体分泌TSH,C错误;
D、据题意可知,通过注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考,D正确。
故答案为:C。
【分析】甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
6.【答案】 A
【考点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、本实验自变量为不同药物处理,因此该实验设计中3、4、5组不同药物处理为实验组,1、2组为对照组,A正确;
B、胰岛素的功能是一方面通过促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、骨骼肌合成糖原,进入脂肪细胞转化为脂肪,另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,B错误;
C、据题意可知,该模型大鼠为胰岛素抵抗型,胰岛素敏感指数较低,细胞吸收和利用葡萄糖的能力较低,血糖升高,C错误;
D、据分析可知,罗格列酮能增强胰岛素敏感性,格列齐特促进胰岛素的分泌,荔枝核皂苷主要增强胰岛素的敏感性,因此荔枝核皂苷降糖机制类似于罗格列酮,D错误。
故答案为:A。
【分析】胰岛素的作用:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低。
7.【答案】 B
【考点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素由下丘脑神经内分泌细胞合成、分泌并由垂体释放,A正确;
B、图中尿液渗透压增加的原因是血浆抗利尿激素含量增加,B错误;
C、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,C正确;
D、当人体细胞外液渗透压升高时,刺激下丘脑渗透压感受器,由下丘脑产生、垂体释放的抗利尿激素量增加,D正确。
故答案为:B。
【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
8.【答案】 A
【考点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、神经调节中有神经递质等信号分子参与,体液调节中有激素等信号分子的参与,A正确;
B、参与神经调节的器官也能参与体液调节,比如下丘脑既可以是参与神经调节的中枢,也可以是参与体液调节,分泌促甲状腺激素释放激素等激素,B错误;
C、内分泌腺既能分泌激素参与体液调节,也能作为神经调节的效应器,参与神经调节,C错误;
D、神经调节和体液调节的研究都用到提出假说和验证假说,因此神经调节与体液调节的研究方法不完全相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】神经调节与体液调节的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号(神经冲动)、化学信号(递质) 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
9.【答案】 B
【考点】体温平衡调节,血糖平衡调节
【解析】【解答】体温调节中枢在下丘脑,同时受大脑皮层的调控,A正确;寒冷条件下,皮肤血管收缩,血流量减少,机体产热量与散热量相等,B错误;葡萄糖分解加快以增加产热量,导致葡萄糖浓度降低,则机体调节肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,以维持血糖平衡,C正确;寒冷条件下的体温调节为神经-体液调节,下丘脑既接受神经信号也接受激素信号,D正确。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
10.【答案】 C
【考点】免疫功能异常,非特异性免疫,细胞免疫,体液免疫
【解析】【解答】①血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第二道防线,①错误;
②能够引起机体产生特异性免疫的物质叫做抗原;抗原具有大分子、异物性和特异性的性质。但抗原不一定是异物,也可能是机体衰老的细胞或癌细胞等,②错误;
③抗体分泌于血清、组织液和外分泌液中,则人体分泌的乳汁中含有某些抗体,③正确;
④吞噬细胞在特异性免疫中吞噬处理抗原,吞噬抗原-抗体的结合物,④正确;
⑤HIV主要攻击人体的T细胞,引起人的免疫缺陷病,⑤错误;
⑥对移植器官的排斥是通过效应T细胞攻击,即细胞免疫进行,⑥正确;
综上所述,③④⑥叙述正确,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】1、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。第三道防线是后天获得的,只针对某特定的病原体或异物起作用,具有特异性,因此叫做特异性免疫,前两道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是人生来就有的,不针对某一种特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用;特异性免疫是后天逐渐形成的,只针对一种抗原发挥免疫作用。
2、免疫失调引起的疾病(1)过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。(2)自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。(3)免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一类是由于遗传而使机体生来就有的先天性免疫缺陷病;一类是由于疾病和其他因素引起的获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
11.【答案】 B
【考点】体液免疫
【解析】【解答】A、新冠病毒侵染人体后刺激机体产生抗体和记忆细胞,故康复患者体内可能存在针对新冠病毒的记忆细胞,A正确;
B、由于病毒容易变异,康复患者也可能再次感染新冠病毒,B错误;
C、S蛋白作为新冠病毒的抗原,可作为新冠疫苗开发的候选目标,C正确;
D、分析题图可知,特异性T细胞数量与特异性抗体浓度高度正相关,D正确。
故答案为:B。
【分析】体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
12.【答案】 C
【考点】免疫功能异常,体液免疫
【解析】【解答】A、当过敏原初次接触机体时,产生的抗体吸附在细胞的表面,A正确;
B、体液免疫中需要T细胞产生的淋巴因子促进B细胞的增殖和分化,B正确;
C、组织胺能增强毛细血管壁的通透性,使组织液渗透压升高引起组织水肿,C错误;
D、右图可知,当过敏原再次入侵时,吸附在细胞表面的IgE抗体与过敏原特异性结合引发过敏症状,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。 3、引起组织水肿的原因可从两方面分析,凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素,都会使水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿。
13.【答案】 C
【考点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、植物体内生长素的极性运输属于主动运输,需要能量和载体,缺乏氧气,有氧呼吸被抑制,提供给主动运输的能量减少,会影响植物体内生长素的极性运输,A错误;
B、成熟的细胞对生长素不敏感,幼嫩细胞对生长素敏感,故细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥,B错误;
C、植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位,在趋向衰老的组织和器官中也含有,只是含量较少,C正确;
D、生长素运送到作用部位会对代谢起调节作用,不起催化作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】生长素的产生、分布、运输和作用:
1、产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
4、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
14.【答案】 A
【考点】植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】f胚芽鞘尖端合成生长素,当有a单侧光照射胚芽鞘的尖端时,b胚芽鞘感受单侧光的刺激;胚芽鞘尖端感受光刺激后,导致c生长素在背光一侧分布较多,运输到胚芽鞘尖端的下部;胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布的多,e背光侧细胞生长得快,向光侧细胞生长得慢,结果向光弯曲生长,使d胚芽鞘表现出向光性。
故用简图表示为 ,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 2、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 3、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质---吲哚乙酸。
15.【答案】 D
【考点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、由图可知,用400mg/L的生长素溶液处理的实验组,豌豆幼苗茎切段最长,说明最适浓度在400mg/L左右,即促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是200~600mg/L,A正确;
B、C、在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,在探究豌豆幼苗茎切段最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础,B、C正确。
D、生长素在600~1000mg/L的浓度范围内对茎的生长起促进作用,随着浓度的增加促进作用逐渐减弱,D错误。
故答案为:D。
【分析】“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,自变量是生长素类似物的浓度,因变量是插条生根的数量和生根的长度,开插枝条的种类、处理插条的方法和时间、每根插条上的叶和芽的数量等都属于无关变量,应保持相同且适宜。 (1)常用的生长素类似物有2.4-D、萘乙酸等。(2)为了摸索出较为可靠的生长素浓度范围,在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个“预实验”,以避免盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。生长素处理插条的方法主要有浸泡法和沾蘸法。(3)实验中应设置空白对照组,该组应用蒸馏水处理插条。(4)实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
二、综合题
16.【答案】 (1)β-分泌酶、γ-分泌酶;可促进Aβ蛋白(Aβ40、Aβ42)的形成,诱导AD病的发生。
(2)突触小体;神经递质;兴奋被抑制
(3)随机;Aβ42处理细胞的时间;减弱;数量;随着Aβ42处理时间的增加,Aβ42对树突棘结构的毒性作用增强
(4)开发抑制β-分泌酶和/或γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物等。
【考点】突触的结构
【解析】【解答】分析(1)图可知:淀粉样前体蛋白(APP)经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用下,最终形成Aβ;分析(3)题图可知:该实验的自变量为 Aβ42处理细胞的时间,因变量为树突棘的长度和数量。
(1)分析(1)图可知:淀粉样前体蛋白(APP)经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用下切割生成 β-APP和C99,而C99可促进Aβ(Aβ40、Aβ42)的形成,诱导AD病的发生。
(2)突触小体的突触小泡中含有神经递质,作用为促进兴奋和抑制兴奋;因为AD病属于中枢神经系统退行性疾病,所以Aβ40、Aβ42对神经元连接靶细胞并向其传递信号的关键部位突触小体产生毒性作用,神经冲动传导时,富含神经递质的突触小泡移动到前膜并释放,作用于后膜,使其后膜兴奋被抑制,完成一次信号传导。
(3)根据生物学实验要求,避免无关变量的干扰,应将原代培养的新生大鼠海马神经元随机均分为对照组和实验组;分析(3)题图可知:该实验的自变量为 Aβ42处理细胞的时间,因变量为树突棘的长度和数量,根据实验结果可知:随着Aβ42处理时间的增加,drebrin 免疫荧光强度明显减弱,树突棘长度发生显著变化,树突棘数量减少;结合(3)题题干可得出的结论是:随着Aβ42处理时间的增加,Aβ42对树突棘结构的毒性作用增强。
(4)根据AD症的发病机理并结合题图可知:治疗AD症的思路为开发抑制β-分泌酶和/或γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物等。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲 动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
17.【答案】 (1)下丘脑;抗利尿激素;钠离子/Na+
(2)排除手术对实验结果的影响;比心力衰竭组和无效干扰组都高;促进;降低
(3)促进ERK表达;减弱肾小管集合管对钠离子重吸收
(4)抑制ERK表达
【考点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)当运动过量汗液大量排出时,细胞外液减少,细胞外液渗透压升高,机体内下丘脑合成和分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水分,同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血液中该种离子含量的平衡。
(2)①图1中为假手术组大鼠除了不结扎外其他手术操作与心力衰竭组相同,这样做的目的是排除手术损伤对实验结果的影响。结果显示ERK抑制组的BRS比心力衰竭组和无效干扰组高,说明抑制ERK,能缓解心力衰竭患者的减压反射敏感性减弱。
②据图可知,Ald(醛固酮)组与对照组相比,ERK蛋白相差不大,ENaC蛋白几乎没有,据此推测,醛固酮能促进ERK表达,从而降低ENaC蛋白含量。
(3)综合上述研究,当醛固酮含量升高时,能促进ERK蛋白表达,从而降低上皮细胞Na+通道蛋白(ENaC)蛋白含量,减弱肾小管和集合管对Na+的重吸收,破坏血液中Na+平衡,减弱神经细胞的兴奋性,减弱减压反射,使得个体患HF。
(4)根据以上信息,心力衰竭时,醛固酮含量升高,促进ERK表达,从而导致心力衰竭,如果能抑制ERK表达,就能缓解心力衰竭。
【分析】当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进对钠离子的重吸收,维持血液中钠离子含量的平衡。
18.【答案】 (1)二;免疫防御
(2)细胞毒性T细胞
(3)IgM;抗体自身代谢使抗体数量下降;体内抗体和记忆细胞数量会减少,免疫能力变弱。;母亲产生的抗体通过胎盘传给了婴儿;被动免疫
【考点】免疫功能异常,非特异性免疫,体液免疫
【解析】【解答】(1)当2019-nCoV侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,抵御病原体的攻击,此过程属于机体免疫系统的第二道防线;免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能,上述过程属于第二道防线,即体现的是免疫系统的免疫防御功能。
(2)病毒侵入人体后寄生在宿主细胞中,能够识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡的细胞是细胞毒性T细胞。
(3)①据题干信息“IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体”,故IgM是感染反应产生的初始抗体。
②初次接触抗原,经历潜伏期后抗体数量呈指数增长,后进入下降期,血清中抗体浓度缓慢下降,是因为抗体自身代谢使抗体数量下降。
③由于记忆细胞和抗体在生物体内的存留时间是有限的,故间隔时间太长,体内抗体和记忆细胞数量会减少,免疫能力变弱。
④婴儿获得了IgM抗体,是由于母亲产生的抗体通过胎盘传给了婴儿;该方式是婴儿机体被动接受抗体,属于被动免疫。
【分析】1、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。
2、免疫系统的功能:
(1)防御功能:保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
(2)自稳功能:不断清除衰老死亡的细胞,保持体内的净化更新。
(3)监视功能:及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生。
3、体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
19.【答案】 (1)处于不同分裂时期的细胞;原癌基因和抑癌基因的突变;细胞免疫;降低或不表达
(2)不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显
(3)③④;药物A能促进金淋巴细胞对H的杀伤能力(使癌细胞凋亡),且浓度越高杀伤能力越强
(4)PD-1;免疫逃逸;提高T淋巴细胞的活性阻断、PD-1与PD-L1的结合
【考点】细胞癌变的原因,细胞免疫
【解析】【解答】(1)H细胞是一种肝癌细胞,具有无限增殖的特点,在显微镜下可观察到处于不同时期的细胞,该细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变。当体内出现癌细胞时,机体主要通过细胞免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因,癌细胞表面抗原表达量降低或者不表达,无法被免疫细胞识别,从而实现免疫逃逸。
(2)比较表中对照组以及添加不同浓度药物A处理的细胞存活率,发现不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显,由此推测药物A对H细胞无明显的细胞毒性。
(3)将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,分别加入不同浓度药物A溶液为实验组,那么对照组处理应是H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,加入等量的D溶液,故答案为:③④。通过实验凋亡率统计结果可以看出,药物A能促进淋巴细胞对H的杀伤能力(使癌细胞凋亡),且浓度越高杀伤能力越强。
(4)由图可知,T细胞活化后到达癌组织区域,会借助细胞表面分子PD-1识别肿瘤细胞的MHC分子,T细胞表面的程序性死亡受体PD-1分子一旦被肿瘤细胞表面的程序性死亡配体PD-L1分子激活,将启动自身的凋亡程序,这一识别作用将使肿瘤细胞避免被免疫系统识别。T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性,使其无法识别癌细胞,导致癌细胞的免疫逃逸,所以治疗癌症的思路为:提高T淋巴细胞的活性;也可以阻断PD-1和PD-L1的结合。
【分析】1、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
20.【答案】 (1)血浆;淋巴液;神经-体液-免疫
(2)红细胞内;对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感
(3)无氧呼吸;乳酸;NaHCO3
(4)根据表格数据可知,冬训9周以上运动员的血红蛋白的含量明显高于冬训前
【考点】内环境的组成,内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)内环境主要由组织液、血浆和淋巴液组成。内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
(2)血红蛋白位于红细胞内,其主要功能是负责携氧气转运。根据题意可知,在运动过程中血红蛋白负责携氧气转运,对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感,因此血红蛋白是反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
(3)运动员在剧烈运动过程中,肌肉细胞会通过无氧呼吸产生一定量的乳酸,释放到内环境中,血浆中的缓冲物质碳酸氢钠可与乳酸结合形成乳酸钠和碳酸,乳酸钠可通过肾脏排出体外,而碳酸分解形成的CO2可通过呼吸系统排出,从而使机体维持内环境中pH的稳态。
(4)分析表中数据可知,冬训大于9周时,运动员体内的血红蛋白的含量会明显高于冬训前,因此说明冬训期的训练对血红蛋白平衡的提高是有效的。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。
神经-体液-免疫 调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO、HPO等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na和Cl,细胞外液渗透压的90%与Na和Cl有关。
21.【答案】 (1)主动运输;向光侧;背光侧;调节
(2)A和B##B和A;C和D
(3)表现出周期性变化,但幅度会逐渐降低,而且随时间的延长,逐渐主要朝向东方。
(4)从早上到上午东侧细胞中的SAUR50表达量较高,使东侧细胞伸长较多,生长较快,促进向日葵朝向逐渐从东到西转动。从中午到下午,西侧细胞中IAA19表达量更高,西侧细胞对生长素敏感性增强,细胞生长逐渐加快。从傍晚开始,向日葵朝向又西到东转动。
(5)保证成熟的花盘总能从太阳能中获得较高热量,有利于传粉受精和果实、种子生长,利用繁殖后代。
【考点】植物生长素的发现和作用,生长素的产生、分布和运输情况,生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】(1)胚芽鞘尖端产生生长素后,在单侧光刺激下,由向光侧向背光侧运输,使背光侧生长素含量高于向光侧,同时胚芽鞘尖端通过极性运输(属于主动运输)运向尖端的下面一段,也将这种尖端生长素分布不均匀传给了尖端下面的一段。生长素可以促进细胞生长、伸长,所以胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长速度高向光侧,导致胚芽鞘向光生长弯曲,体现了植物激素对生长发育起调节作用。
(2)在A、B、C、D四个实验中,由于实验A与B琼脂块中生长素含量相差不多,可以用来说明单侧光并不会破坏向光侧的IAA;C与D可以用来说明单侧光引起IAA的侧向再分配。
(3)由图可知,当白天和黑夜交替出现时,向日葵花盘朝向表现出明显的周期性变化(白天从东到西转动,晚上从西到东转动)。在顶部持续光照的环境中培养48h过程中,向日葵花盘朝向虽然也表现出周期性变化,但幅度会逐渐降低,而且虽时间延长,逐渐主要朝向东方。
(4)根据图信息判断,向日葵花盘向日运动的机制:从早上到上午东侧细胞中的SAUR50表达量较高,使东侧细胞伸长较多,生长较快,促进向日葵朝向逐渐从东到西转动。从中午到下午,西侧细胞中IAA19表达量更高,西侧细胞对生长素敏感性增强,细胞生长逐渐加快。从傍晚开始,向日葵朝向又西到东转动。
(5)成年向日葵花盘“执着东方”的意义:保证成熟的花盘总能从太阳能中获得较高热量,有利于传粉受精和果实、种子生长,利用繁殖后代。
【分析】1、生长素的产生、分布、运输和作用:
(1)产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
(3)运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
(4)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
2、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 3、鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。 4、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 5、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质---吲哚乙酸。
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北京市朝阳区2021-2022学年高二上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1.(2021高二上·朝阳期中)以下关于动物内环境和稳态的叙述,错误的是( )
A. 葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分
B. 内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的重要场所
C. 血浆渗透压的大小,主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
D. 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳念的主要调节机制
【答案】 B
【考点】内环境的组成,内环境的理化特性
【解析】【解答】葡萄糖、生长激素、抗体都可以存在于细胞外液中,都属于人体内环境的成分,A正确;内环境稳态是细胞代谢正常进行和机体进行正常生命活动的必要条件,但是细胞代谢的重要场所是细胞质基质,B错误;血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量,C正确;神经-体液-免疫调节网络是稳态调节的主要机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。神经——体液——免疫调解网络是维持稳态的主要机制。 2、血浆、淋巴、组织液中物质:
①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。
②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。
③细胞代谢产物:CO、水分、尿素等。
3、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO、HPO等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na和Cl,细胞外液渗透压的90%与Na和Cl有关。
2.(2021高二上·朝阳期中)2021年诺贝尔生理学或医学奖授予了戴维和阿代姆,以表彰其在“发现温度和触觉感受器”方面的贡献。下图是反射弧的结构模式图,①-⑤表示相关结构。有关叙述错误的是( )
A. 1944年诺奖获得者约瑟夫和赫伯特发现机体存在不同类型的感觉神经纤维,其末梢相当于图中①
B. 2021年戴维团队发现的机体感受辣椒素的基因在①—⑤中均有,其编码的辣椒素受体TRPV1仅在①上
C. 不同类型的感觉中枢都在大脑皮层上
D. ⑤是效应器,指肌肉或腺体,刺激②引起⑤反应不能称为反射
【答案】 D
【考点】反射弧各部分组成及功能,反射的过程
【解析】【解答】A、感受器是感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构一起组成的,①表示感受器,A正确;
B、①—⑤细胞都是由受精卵分裂分化形成的,因此其内该种生物所有的基因,包括感受辣椒素的基因,但由于基因选择性表达,只有感受器能感受辣椒素,因此编码的辣椒素受体TRPV1仅在感受器①上,B正确;
C、感觉由反射弧中的感觉神经末梢产生神经冲动,通过传入神经传向大脑皮层的感觉神经中枢,从而使人产生感觉,因此感觉中枢都在大脑皮层,C正确;
D、效应器是指传出神经末梢(运动神经末梢)及其支配的肌肉或者腺体,不是只有肌肉或者腺体,刺激②引起⑤反应由于反射弧结构不完整,不能称为反射,D错误。
故答案为:D。
【分析】神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
3.(2021高二上·朝阳期中)下列与大脑皮层有关的叙述,错误的是( )
A. 成年人的大脑通过脊髓控制排尿属于分级调节
B. 位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C. 大脑皮层H区发生功能障碍者听不懂别人的谈话
D. 语言、学习、记忆等是人脑的高级功能,其中语言功能是人脑特有的
【答案】 B
【考点】神经系统的基本结构,脑的高级功能
【解析】【解答】A、控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层,低级中枢位于脊髓,成年人的大脑通过脊髓控制排尿属于分级调节,A正确;
B、呼吸中枢位于脑干,B错误;
C、大脑皮层H区为听觉性语言中枢,发生功能障碍者听不懂别人的谈话,C正确;
D、语言、学习、记忆、思维等是人脑的高级功能,其中语言功能是人脑特有的,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、各级中枢的分布与功能:
(1)大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。
(2)小脑:有维持身体平衡的中枢。
(3)脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。
(4)下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。
(5)脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
4.(2021高二上·朝阳期中)为探究神经元动作电位与海水中钠离子浓度的关系,有研究人员测定了正常海水和低钠海水中神经元受到刺激后的电位变化,结果如下图。下列有关说法错误的是( )
A. 降低细胞外钠离子浓度会延缓动作电位峰电位的产生
B. 神经元动作电位的幅度与细胞外钠离子的浓度有关
C. 用高钠海水重复该实验,动作电位的幅度不会上升
D. 低钠海水除了钠离子浓度外,其他与正常海水一致
【答案】 C
【考点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A. 据图可知,低Na+海水中动作电位的峰值产生的时间比正常海水动作电位产生时间延后,因此降低细胞外钠离子浓度会延缓动作电位峰电位的产生,A正确;
B. 据图可知,低Na+海水中动作电位的峰值较低,因此神经元动作电位的幅度与细胞外钠离子的浓度有关,B正确;
C. 动作电位主要是由Na+内流造成的,用高钠海水重复该实验,则膜外和膜内的Na+浓度差更大,动作电位的幅度会上升,C错误;
D. 低钠海水除了钠离子浓度外,其他与正常海水一致,D正确。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
5.(2021高二上·朝阳期中)甲、乙、丙均表现为甲状腺激素水平低下,通过注射TRH(表示促甲状腺激素释放激素),分别测定每人注射前30min和注射后30min的TSH(表示促甲状腺激素)的浓度。测定结果如下图。相关分析错误的是( )
A. 患者甲体内甲状腺激素水平低下的原因是下丘脑无法分泌TRH
B. 患者乙体内TSH水平低于正常值,是其甲状腺激素分泌不足的原因之一
C. 患者丙体内甲状腺激素水平低下,促进了TSH的分泌
D. 注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考
【答案】 C
【考点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、据分析可知,患者甲可能是下丘脑功能缺陷,下丘脑功能缺陷导致不能分泌TRH,不能促进垂体分泌TSH,不能促进甲状腺分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素水平低下,A正确;
B、据分析可知,患者乙可能垂体功能缺陷,垂体功能缺陷,分泌TSH较少,导致甲状腺激素分泌不足,B正确;
C、患者丙注射TRH前,TSH高于正常人的说明体内甲状腺激素过少,对垂体的抑制作用减弱,致使垂体产生大量TSH,这种调节属于反馈调节,不是促进垂体分泌TSH,C错误;
D、据题意可知,通过注射TRH的方法,可为判断病变部位提供参考,D正确。
故答案为:C。
【分析】甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
6.(2021高二上·朝阳期中)罗格列酮和格列奇特是常见的降糖药物,主要机制有促进胰岛素的分泌、增强胰岛素敏感性等,但长期服用会导致肝、肾等器官功能损伤。有研究表明荔枝核皂苷也具有降糖作用,为研究其作用机制,科研人员以正常大鼠和胰岛素抵抗模型大鼠为对象,分别灌喂适量葡萄糖溶液或葡萄糖-药物混合液2 h后,测定血糖和胰岛素含量,结果如下。下列相关叙述正确的是( )
组别 研究对象 处理方式 血糖(mmol·L-1) 胰岛(mmol·L-1)
1 正常大鼠 葡萄糖 4.3 121
2 模型大鼠 葡萄糖 6.6 264
3 模型大鼠 葡萄糖+罗格列酮 4.2 133
4 模型大鼠 葡萄糖+格列奇特 4.1 245
5 模型大鼠 葡萄糖+荔枝核皂苷 5.2 156
A. 该实验设计中1、2组为对照组,3、4、5组为实验组
B. 胰岛素只能促进细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存
C. 模型大鼠血糖较高的可能原因是胰岛素受体受损
D. 荔枝核皂苷降糖的作用机制与格列奇特类似
【答案】 A
【考点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、本实验自变量为不同药物处理,因此该实验设计中3、4、5组不同药物处理为实验组,1、2组为对照组,A正确;
B、胰岛素的功能是一方面通过促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、骨骼肌合成糖原,进入脂肪细胞转化为脂肪,另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,B错误;
C、据题意可知,该模型大鼠为胰岛素抵抗型,胰岛素敏感指数较低,细胞吸收和利用葡萄糖的能力较低,血糖升高,C错误;
D、据分析可知,罗格列酮能增强胰岛素敏感性,格列齐特促进胰岛素的分泌,荔枝核皂苷主要增强胰岛素的敏感性,因此荔枝核皂苷降糖机制类似于罗格列酮,D错误。
故答案为:A。
【分析】胰岛素的作用:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而使血糖浓度降低。
7.(2021高二上·朝阳期中)研究人员检测尿液渗透压与人体血浆中抗利尿激素含量之间的关系,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 抗利尿激素由下丘脑神经内分泌细胞产生,由垂体释放
B. 图中血浆抗利尿激素含量增加的原因是尿液渗透压增加
C. 抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收
D. 当人体细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌量增加
【答案】 B
【考点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素由下丘脑神经内分泌细胞合成、分泌并由垂体释放,A正确;
B、图中尿液渗透压增加的原因是血浆抗利尿激素含量增加,B错误;
C、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,C正确;
D、当人体细胞外液渗透压升高时,刺激下丘脑渗透压感受器,由下丘脑产生、垂体释放的抗利尿激素量增加,D正确。
故答案为:B。
【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
8.(2021高二上·朝阳期中)下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是( )
A. 神经调节和体液调节过程中都有信息分子的参与
B. 参与神经调节的器官不能参与体液调节
C. 内分泌腺只参与体液调节不参与神经调节
D. 神经调节与体液调节的研究方法完全不同
【答案】 A
【考点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、神经调节中有神经递质等信号分子参与,体液调节中有激素等信号分子的参与,A正确;
B、参与神经调节的器官也能参与体液调节,比如下丘脑既可以是参与神经调节的中枢,也可以是参与体液调节,分泌促甲状腺激素释放激素等激素,B错误;
C、内分泌腺既能分泌激素参与体液调节,也能作为神经调节的效应器,参与神经调节,C错误;
D、神经调节和体液调节的研究都用到提出假说和验证假说,因此神经调节与体液调节的研究方法不完全相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】神经调节与体液调节的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号(神经冲动)、化学信号(递质) 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
9.(2021高二上·朝阳期中)在冬季长跑过程中,人体会进行复杂的稳态调节。以下叙述错误的是( )
A. 大脑皮层和下丘脑参与体温调节过程
B. 皮肤血管舒张,机体散热量大于产热量
C. 非糖物质转化为葡萄糖,以维持血糖平衡
D. 下丘脑既接受神经信号也接受激素信号
【答案】 B
【考点】体温平衡调节,血糖平衡调节
【解析】【解答】体温调节中枢在下丘脑,同时受大脑皮层的调控,A正确;寒冷条件下,皮肤血管收缩,血流量减少,机体产热量与散热量相等,B错误;葡萄糖分解加快以增加产热量,导致葡萄糖浓度降低,则机体调节肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,以维持血糖平衡,C正确;寒冷条件下的体温调节为神经-体液调节,下丘脑既接受神经信号也接受激素信号,D正确。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
10.(2021高二上·朝阳期中)下列有关人体免疫的叙述正确的是( )
①溶菌酶的杀菌作用属于人体的第一道防线②抗原都是外来异物③人体分泌的乳汁中含有某些抗体④吞噬细胞可参与特异性免疫⑤HIV主要攻击人体的T细胞,引起自身免疫病 ⑥对移植器官的排斥是通过细胞免疫进行的
A. ①②④ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②③⑥
【答案】 C
【考点】免疫功能异常,非特异性免疫,细胞免疫,体液免疫
【解析】【解答】①血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第二道防线,①错误;
②能够引起机体产生特异性免疫的物质叫做抗原;抗原具有大分子、异物性和特异性的性质。但抗原不一定是异物,也可能是机体衰老的细胞或癌细胞等,②错误;
③抗体分泌于血清、组织液和外分泌液中,则人体分泌的乳汁中含有某些抗体,③正确;
④吞噬细胞在特异性免疫中吞噬处理抗原,吞噬抗原-抗体的结合物,④正确;
⑤HIV主要攻击人体的T细胞,引起人的免疫缺陷病,⑤错误;
⑥对移植器官的排斥是通过效应T细胞攻击,即细胞免疫进行,⑥正确;
综上所述,③④⑥叙述正确,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】1、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。第三道防线是后天获得的,只针对某特定的病原体或异物起作用,具有特异性,因此叫做特异性免疫,前两道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是人生来就有的,不针对某一种特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用;特异性免疫是后天逐渐形成的,只针对一种抗原发挥免疫作用。
2、免疫失调引起的疾病(1)过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。(2)自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。(3)免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一类是由于遗传而使机体生来就有的先天性免疫缺陷病;一类是由于疾病和其他因素引起的获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
11.(2021高二上·朝阳期中)人体感染新冠病毒后,科学家在康复惠者体内检测到了病毒特异性的T细胞和病毒特异性的抗体,进一步研究发现,特异性T细胞主要针对病毒的S蛋白,且T细胞相对数量和特异性抗体浓度相关性如图所示,以下表述错误的是( )
注:R﹥0.8时高度相关
A. 康复患者体内可能存在针对新冠病毒的记忆细胞
B. 康复患者一定不会再次感染新冠病毒
C. S蛋白可作为新冠疫苗开发的候选目标
D. 特异性T细胞数量与特异性抗体浓度高度正相关
【答案】 B
【考点】体液免疫
【解析】【解答】A、新冠病毒侵染人体后刺激机体产生抗体和记忆细胞,故康复患者体内可能存在针对新冠病毒的记忆细胞,A正确;
B、由于病毒容易变异,康复患者也可能再次感染新冠病毒,B错误;
C、S蛋白作为新冠病毒的抗原,可作为新冠疫苗开发的候选目标,C正确;
D、分析题图可知,特异性T细胞数量与特异性抗体浓度高度正相关,D正确。
故答案为:B。
【分析】体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
12.(2021高二上·朝阳期中)过敏反应发生机制如图所示。过敏原可激发体液免疫产生IgE抗体,当过敏原再次入侵机体时,肥大细胞可产生组织胺,使血管壁通透性增加,引起过敏症状。下列说法不正确的是( )
A. IgE抗体可吸附在肥大细胞表面
B. IgE抗体的产生可能需要T细胞参与
C. 组织胺使组织液渗透压降低引起组织水肿
D. 过敏原再次入侵时与肥大细胞表面IgE抗体结合引发过敏症状
【答案】 C
【考点】免疫功能异常,体液免疫
【解析】【解答】A、当过敏原初次接触机体时,产生的抗体吸附在细胞的表面,A正确;
B、体液免疫中需要T细胞产生的淋巴因子促进B细胞的增殖和分化,B正确;
C、组织胺能增强毛细血管壁的通透性,使组织液渗透压升高引起组织水肿,C错误;
D、右图可知,当过敏原再次入侵时,吸附在细胞表面的IgE抗体与过敏原特异性结合引发过敏症状,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。 3、引起组织水肿的原因可从两方面分析,凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素,都会使水分从血浆进入组织液,从而引起组织水肿。
13.(2021高二上·朝阳期中)下列有关生长素的叙述,正确的是( )
A. 缺乏氧气不会影响植物体内生长素的极性运输
B. 细胞的成熟情况不会影响生长素作用的发挥
C. 生长素不只分布在植物生长旺盛的部位
D. 生长素运送到作用部位会对代谢起催化作用
【答案】 C
【考点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、植物体内生长素的极性运输属于主动运输,需要能量和载体,缺乏氧气,有氧呼吸被抑制,提供给主动运输的能量减少,会影响植物体内生长素的极性运输,A错误;
B、成熟的细胞对生长素不敏感,幼嫩细胞对生长素敏感,故细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥,B错误;
C、植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位,在趋向衰老的组织和器官中也含有,只是含量较少,C正确;
D、生长素运送到作用部位会对代谢起调节作用,不起催化作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】生长素的产生、分布、运输和作用:
1、产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
4、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
14.(2021高二上·朝阳期中)胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是( )
a.单侧光照射胚芽鞘尖端 b.胚芽鞘尖端感受单侧光刺激c.生长素在背光一侧分布较多 d.胚芽鞘向光弯曲生长 e.背光一侧细胞生长较快 f. 胚芽鞘尖端合成生长素
A. B.
C. D.
【答案】 A
【考点】植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】f胚芽鞘尖端合成生长素,当有a单侧光照射胚芽鞘的尖端时,b胚芽鞘感受单侧光的刺激;胚芽鞘尖端感受光刺激后,导致c生长素在背光一侧分布较多,运输到胚芽鞘尖端的下部;胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布的多,e背光侧细胞生长得快,向光侧细胞生长得慢,结果向光弯曲生长,使d胚芽鞘表现出向光性。
故用简图表示为 ,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 2、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 3、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质---吲哚乙酸。
15.(2021高二上·朝阳期中)用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段,其长度变化如图。该实验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验,下列叙述错误的是( )
A. 促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是200~600mg/L
B. 预实验可为进一步实验摸索条件
C. 预实验也可用于检验实验设计的科学性和可行性
D. 生长素在600~1000mg/L的浓度范围内对茎的生长起抑制作用
【答案】 D
【考点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、由图可知,用400mg/L的生长素溶液处理的实验组,豌豆幼苗茎切段最长,说明最适浓度在400mg/L左右,即促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是200~600mg/L,A正确;
B、C、在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,在探究豌豆幼苗茎切段最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础,B、C正确。
D、生长素在600~1000mg/L的浓度范围内对茎的生长起促进作用,随着浓度的增加促进作用逐渐减弱,D错误。
故答案为:D。
【分析】“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,自变量是生长素类似物的浓度,因变量是插条生根的数量和生根的长度,开插枝条的种类、处理插条的方法和时间、每根插条上的叶和芽的数量等都属于无关变量,应保持相同且适宜。 (1)常用的生长素类似物有2.4-D、萘乙酸等。(2)为了摸索出较为可靠的生长素浓度范围,在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个“预实验”,以避免盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。生长素处理插条的方法主要有浸泡法和沾蘸法。(3)实验中应设置空白对照组,该组应用蒸馏水处理插条。(4)实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
二、综合题
16.(2021高二上·朝阳期中)阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,β-淀粉样蛋白(Aβ)级联学说是目前较为公认发病机制之一。
(1)研究表明,Aβ生成与淀粉样前体蛋白(APP)密切相关,具体机制如图1所示:由图可知:病理条件下,APP主要经 切割生成 β-APP和C99,后者 。
(2)Aβ40易进入脑血管,诱发脑淀粉样血管病,加重AD病理,而Aβ42具有很强的疏水性,易聚集成寡聚体,对神经元连接靶细胞并向其传递信号的关键部位 产生毒性作用,神经冲动传导时,富含 的突触小泡移动到前膜并释放,作用于后膜,使其后膜 , 完成一次信号传导。
(3)在神经退行性疾病中,树突棘通常受到损伤,树突棘的丢失与突触功能的缺失密切相关,研究者进一步研究Aβ42对树突棘结构的毒性作用。将原代培养的新生大鼠海马神经元 均分为对照组 ( control) 和实验组,用浓度为500nmol/L 的Aβ42处理细胞,应用免疫荧光染色法检测树突棘上大脑发育调节蛋白( drebrin) 的表达,分析其对海马神经元树突棘的影响。此实验的自变量是 。结果显示: 随着Aβ42处理时间的增加,drebrin 免疫荧光强度明显 , 形态(树突棘长度)发生显著变化,树突棘 降低。由此得出的结论: , 为进一步探讨 Aβ42诱导树突棘退行性变的机制提供了直接的细胞生物学依据。
(树突棘数目和形状结构的变化会导致突触可塑性的改变)
(4)根据以上信息,你认为可以在哪些方面进行更深入的研究,使得对AD症的病因能更清晰,从而为治疗提供依据 。
【答案】 (1)β-分泌酶、γ-分泌酶;可促进Aβ蛋白(Aβ40、Aβ42)的形成,诱导AD病的发生。
(2)突触小体;神经递质;兴奋被抑制
(3)随机;Aβ42处理细胞的时间;减弱;数量;随着Aβ42处理时间的增加,Aβ42对树突棘结构的毒性作用增强
(4)开发抑制β-分泌酶和/或γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物等。
【考点】突触的结构
【解析】【解答】分析(1)图可知:淀粉样前体蛋白(APP)经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用下,最终形成Aβ;分析(3)题图可知:该实验的自变量为 Aβ42处理细胞的时间,因变量为树突棘的长度和数量。
(1)分析(1)图可知:淀粉样前体蛋白(APP)经过β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用下切割生成 β-APP和C99,而C99可促进Aβ(Aβ40、Aβ42)的形成,诱导AD病的发生。
(2)突触小体的突触小泡中含有神经递质,作用为促进兴奋和抑制兴奋;因为AD病属于中枢神经系统退行性疾病,所以Aβ40、Aβ42对神经元连接靶细胞并向其传递信号的关键部位突触小体产生毒性作用,神经冲动传导时,富含神经递质的突触小泡移动到前膜并释放,作用于后膜,使其后膜兴奋被抑制,完成一次信号传导。
(3)根据生物学实验要求,避免无关变量的干扰,应将原代培养的新生大鼠海马神经元随机均分为对照组和实验组;分析(3)题图可知:该实验的自变量为 Aβ42处理细胞的时间,因变量为树突棘的长度和数量,根据实验结果可知:随着Aβ42处理时间的增加,drebrin 免疫荧光强度明显减弱,树突棘长度发生显著变化,树突棘数量减少;结合(3)题题干可得出的结论是:随着Aβ42处理时间的增加,Aβ42对树突棘结构的毒性作用增强。
(4)根据AD症的发病机理并结合题图可知:治疗AD症的思路为开发抑制β-分泌酶和/或γ-分泌酶活性的药物;开发促进Aβ水解或清除的药物等。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲 动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
17.(2021高二上·朝阳期中)心力衰竭(heart failure, HF)是由于心肌收缩障碍而引起的,HF患者减压反射敏感性减弱。研究发现HF与体内醛固酮(Ald)水平密切相关。
(1)当运动过量汗液大量排出时,细胞外液减少,机体内 合成 激素增多,促进水的重吸收,同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进对 的重吸收,维持血液中该种离子含量的平衡。
(2)检测发现HF患者血液中醛固酮含量升高,该激素可影响ERK(细胞外调节蛋白激酶,是将信号从表面受体传导至细胞核的关键信号。)据此科研人员将大鼠随机分成4组,通过结扎制备模型HF鼠,利用相关技术干扰ERK的表达,制成ERK抑制组,对四组大鼠进行减压反射敏感性(BRS)检测,结果如图1所示。
图1 各组大鼠血压BRS变化
①图1中为假手术组大鼠除了不结扎外其他手术操作与心力衰竭组相同,这样做的目的是 。结果显示ERK抑制组的BRS 。
②给正常大鼠注射某种物质后,追踪体内上皮细胞Na+通道蛋白(ENaC)和ERK蛋白表达情况(图2),据此结果推测醛固酮能 ERK表达,从而 ENaC蛋白含量。
图2 大鼠神经节中ERK蛋白和ENaC蛋白含量变化
注:β-Tubulin是在所有细胞中均稳定表达的蛋白
(3)综合上述研究,请完善醛固酮含量升高使个体患心力衰竭的机制。
① ; ② 。
(4)依据以上信息,提出1种缓解心力衰竭的可能方法 。
【答案】 (1)下丘脑;抗利尿激素;钠离子/Na+
(2)排除手术对实验结果的影响;比心力衰竭组和无效干扰组都高;促进;降低
(3)促进ERK表达;减弱肾小管集合管对钠离子重吸收
(4)抑制ERK表达
【考点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)当运动过量汗液大量排出时,细胞外液减少,细胞外液渗透压升高,机体内下丘脑合成和分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水分,同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血液中该种离子含量的平衡。
(2)①图1中为假手术组大鼠除了不结扎外其他手术操作与心力衰竭组相同,这样做的目的是排除手术损伤对实验结果的影响。结果显示ERK抑制组的BRS比心力衰竭组和无效干扰组高,说明抑制ERK,能缓解心力衰竭患者的减压反射敏感性减弱。
②据图可知,Ald(醛固酮)组与对照组相比,ERK蛋白相差不大,ENaC蛋白几乎没有,据此推测,醛固酮能促进ERK表达,从而降低ENaC蛋白含量。
(3)综合上述研究,当醛固酮含量升高时,能促进ERK蛋白表达,从而降低上皮细胞Na+通道蛋白(ENaC)蛋白含量,减弱肾小管和集合管对Na+的重吸收,破坏血液中Na+平衡,减弱神经细胞的兴奋性,减弱减压反射,使得个体患HF。
(4)根据以上信息,心力衰竭时,醛固酮含量升高,促进ERK表达,从而导致心力衰竭,如果能抑制ERK表达,就能缓解心力衰竭。
【分析】当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。同时肾上腺皮质分泌醛固酮增加,促进对钠离子的重吸收,维持血液中钠离子含量的平衡。
18.(2021高二上·朝阳期中)新冠肺炎的病原体为2019新型冠状病毒,即2019-nCoV。请回答下列问题。
(1)当2019-nCoV侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,此时发挥作用的是免疫系统的第 道防线,体现了免疫系统的 功能。
(2)病毒侵入人体后,寄生在宿主细胞内,免疫系统的 细胞能识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡。
(3)根据相关数据统计,疫情期间,某地11名患有新冠的孕妇生下的婴儿,Ig G抗体水平都可检测到,其中五名婴儿还检测到Ig M抗体。已知IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,在胚胎发育晚期的胎儿即能产生。正常Ig G出生于三个月后开始合成,3-5个月接近成人水平,但它是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白。下图是人体初次及再次免疫应答产生抗体的一般规律,据图回答下列问题。
①由图可知,感染反应产生的初始抗体是 (填抗体种类)。
②初次接触抗原经历潜伏期后,抗体数量呈指数生长,后进入下降期,血清中抗体数量浓度慢慢下降,原因可能是 。(写出一点即可)
③研究表明,免疫应答的强弱主要取决于两次病毒刺激的间隔长短,间隔时间太长,免疫反应弱。据报道有些新冠肺炎患者。康复后再次复发,其可能原因是 。
④2020年3月,新加坡一名孕妇确诊新冠肺炎,11月初她诞下一名婴儿,结果该婴儿不仅没有感染新冠病毒,还自带Ig G抗体。请尝试分析该现象出现的原因可能是 , 该新生儿对抗新冠病毒免疫能力的获取是 (填“被动免疫”或“主动免疫”)。
【答案】 (1)二;免疫防御
(2)细胞毒性T细胞
(3)IgM;抗体自身代谢使抗体数量下降;体内抗体和记忆细胞数量会减少,免疫能力变弱。;母亲产生的抗体通过胎盘传给了婴儿;被动免疫
【考点】免疫功能异常,非特异性免疫,体液免疫
【解析】【解答】(1)当2019-nCoV侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,抵御病原体的攻击,此过程属于机体免疫系统的第二道防线;免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能,上述过程属于第二道防线,即体现的是免疫系统的免疫防御功能。
(2)病毒侵入人体后寄生在宿主细胞中,能够识别被寄生的宿主细胞,并与之密切接触,使其裂解死亡的细胞是细胞毒性T细胞。
(3)①据题干信息“IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体”,故IgM是感染反应产生的初始抗体。
②初次接触抗原,经历潜伏期后抗体数量呈指数增长,后进入下降期,血清中抗体浓度缓慢下降,是因为抗体自身代谢使抗体数量下降。
③由于记忆细胞和抗体在生物体内的存留时间是有限的,故间隔时间太长,体内抗体和记忆细胞数量会减少,免疫能力变弱。
④婴儿获得了IgM抗体,是由于母亲产生的抗体通过胎盘传给了婴儿;该方式是婴儿机体被动接受抗体,属于被动免疫。
【分析】1、保护人体健康的三道防线是:第一道防线由皮肤和黏膜组成,能够阻挡和杀死病原体,阻挡和清除异物;第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成,能够溶解杀死病原体;第三道防线包括免疫器官和免疫细胞,能够产生抗体来抵抗抗原。
2、免疫系统的功能:
(1)防御功能:保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
(2)自稳功能:不断清除衰老死亡的细胞,保持体内的净化更新。
(3)监视功能:及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生。
3、体液免疫过程为:(1)感应阶段: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细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段: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)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
19.(2021高二上·朝阳期中)癌症严重危害人类健康和生命,科研人员尝试研制免疫调节剂用于肿瘤的临床治疗。
(1)H细胞是一种肝癌细胞,在显微镜下可观察到 , 其产生的根本原因是 。机体主要通过 免疫发挥免疫监视和免疫自稳作用。但由于各种原因,癌细胞表面特异性抗原表达量 , 无法被免疫细胞识别,从而实现免疫逃逸。
(2)将H细胞培养一段时间后,分别加入D溶剂溶解的不同浓度的药物A溶液,24h后测定细胞存活率。实验结果如下表,由数据可知药物A对H细胞无明显的细胞毒性,原因是 。
浓度/ mol·L-1 0 1 5 10 15 20
细胞存活率/% 100.0 98.21 97.885 97.12 96.87 96.24
(3)研究人员对药物A的免疫调节作用进行研究。将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,分别加入不同浓度的药物A溶液,培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率。对照组的设置应为 。
①单独培养的H细胞 ②单独培养的T淋巴细胞 ③混合培养的H细胞与T淋巴细胞 ④加入等量的D溶剂 ⑤加入等量的生理盐水
凋亡率统计结果如下图,据此提出药物A的免疫调节作用是 。
(4)T细胞活化后到达癌组织区域,会借助细胞表面 分子识别肿瘤细胞的MHC分子,T细胞表面的程序性死亡受体PD-1分子一旦被肿瘤细胞表面的程序性死亡配体PD-L1分子激活,将启动自身的凋亡程序,这一识别作用将使肿瘤细胞 。请结合下图及上述信息,利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路 。
【答案】 (1)处于不同分裂时期的细胞;原癌基因和抑癌基因的突变;细胞免疫;降低或不表达
(2)不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显
(3)③④;药物A能促进金淋巴细胞对H的杀伤能力(使癌细胞凋亡),且浓度越高杀伤能力越强
(4)PD-1;免疫逃逸;提高T淋巴细胞的活性阻断、PD-1与PD-L1的结合
【考点】细胞癌变的原因,细胞免疫
【解析】【解答】(1)H细胞是一种肝癌细胞,具有无限增殖的特点,在显微镜下可观察到处于不同时期的细胞,该细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变。当体内出现癌细胞时,机体主要通过细胞免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因,癌细胞表面抗原表达量降低或者不表达,无法被免疫细胞识别,从而实现免疫逃逸。
(2)比较表中对照组以及添加不同浓度药物A处理的细胞存活率,发现不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显,由此推测药物A对H细胞无明显的细胞毒性。
(3)将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,分别加入不同浓度药物A溶液为实验组,那么对照组处理应是H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,加入等量的D溶液,故答案为:③④。通过实验凋亡率统计结果可以看出,药物A能促进淋巴细胞对H的杀伤能力(使癌细胞凋亡),且浓度越高杀伤能力越强。
(4)由图可知,T细胞活化后到达癌组织区域,会借助细胞表面分子PD-1识别肿瘤细胞的MHC分子,T细胞表面的程序性死亡受体PD-1分子一旦被肿瘤细胞表面的程序性死亡配体PD-L1分子激活,将启动自身的凋亡程序,这一识别作用将使肿瘤细胞避免被免疫系统识别。T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性,使其无法识别癌细胞,导致癌细胞的免疫逃逸,所以治疗癌症的思路为:提高T淋巴细胞的活性;也可以阻断PD-1和PD-L1的结合。
【分析】1、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
20.(2021高二上·朝阳期中)阅读下面科普短文,请回答问题。
竞技训练的本质是通过训练刺激对人体内环境的稳态平衡不断打破,不断提升的过程,训练过程中对运动员的生理生化指标进行量化分析与评估,将训练效果反馈给教练、调整训练计划、科学控制训练进程。
选取男子体操运动员5名,冬训前开始进行跟踪测试,连续监测11周,测试的生化指标包括血红蛋白(HB)、肌酸激酶(CK)、血尿素氮(BUN)等。
男子体操运动员冬训不同时期血红蛋白、血尿素氮、肌酸激酶指标的变化
测试指标 HB(g/L) BUN(mmol/L) CK(JU/L)
冬训前 159.4±9.18 5.37±0.88 205.4±94.89
冬训1周 143.2±6.53* 4.78±1.00 232.2±83.93
冬训3周 144.6±3.51* 4.61±0.62 416.8±146.1*
冬训5周 161.8±7.19 3.24±0.32** 281.2±135.5
冬训7周 157±3.81 5.23±0.72 494.6±173.0**
冬训9周 161.67±8.5 5.79±1.56 282.67±124.5
冬训10周 170.6±3.64** 3.29±0.74** 298.2±152.27
注:与冬训前比较,*表示有显著性差异 p<0.05; **表示显著性差异 p<0.01
血红蛋白维持内环境红细胞内的酸碱稳定,参与血液环境的缓冲。在运动过程中血红蛋白负责携氧气转运,对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感,血红蛋白是多年实践监控中反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
正常状态下,血清内肌酸激酶含量较低,运动刺激对骨骼肌的反应会令血清肌酸激酶脱离肌细胞进入血液,因此该指标被认为与相关组织和系统的损伤有关。研究表明训练后血清CK会显著升高,恢复快则说明机体对训练负荷的适应能力比较强。
体操运动员经过多年专业训练,机体适应调节能力较强,经过冬训的系统化训练,运动员的血红蛋白显著升高,血尿素氮显著降低,运动员细胞内环境水平较冬训前提高。
(1)内环境主要由组织液、 和 构成,它的各种化学成分和理化性质不断发生变化,机体维持稳态的主要调节机制是 调节网络。
(2)血红蛋白位于 , 其主要功能是负责携氧气转运,因其 , 所以将之作为反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
(3)运动员在剧烈运动过程中,肌肉细胞会通过 产生一定量的 , 释放到内环境中,机体会通过 (物质)维持内环境中pH的稳态。
(4)结合表中数据说明冬训期的训练对血红蛋白平衡的提高是有效的。 。
【答案】 (1)血浆;淋巴液;神经-体液-免疫
(2)红细胞内;对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感
(3)无氧呼吸;乳酸;NaHCO3
(4)根据表格数据可知,冬训9周以上运动员的血红蛋白的含量明显高于冬训前
【考点】内环境的组成,内环境的理化特性
【解析】【解答】(1)内环境主要由组织液、血浆和淋巴液组成。内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
(2)血红蛋白位于红细胞内,其主要功能是负责携氧气转运。根据题意可知,在运动过程中血红蛋白负责携氧气转运,对运动负荷、环境、营养等诸多因素敏感,因此血红蛋白是反映运动员营养状态和运动能力的敏感指标之一。
(3)运动员在剧烈运动过程中,肌肉细胞会通过无氧呼吸产生一定量的乳酸,释放到内环境中,血浆中的缓冲物质碳酸氢钠可与乳酸结合形成乳酸钠和碳酸,乳酸钠可通过肾脏排出体外,而碳酸分解形成的CO2可通过呼吸系统排出,从而使机体维持内环境中pH的稳态。
(4)分析表中数据可知,冬训大于9周时,运动员体内的血红蛋白的含量会明显高于冬训前,因此说明冬训期的训练对血红蛋白平衡的提高是有效的。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。
神经-体液-免疫 调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO、HPO等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na和Cl,细胞外液渗透压的90%与Na和Cl有关。
21.(2021高二上·朝阳期中)光不仅是植物的能量来源,而且还是重要的环境信号之一,而向光性应答反应则是植物一种很有效的获取光能的重要方式。生长期的向日葵也具有向光性,向日葵花盘能“追随”阳光从东转向西;成熟后花盘却不再随太阳转动,一直朝向东方,科研人员对此进行了研究。
(1)胚芽鞘尖端合成生长素,通过 (运输方式)到尖端下部,当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时,导致生长素的分布不均,使 细胞生长慢于 细胞,导致胚芽鞘向光生长弯曲,体现了植物激素对生长发育起 作用。
(2)20世纪20年代有科学家认为,生长素在尖端下部分布不均是由于生长素在向光和背光两侧重新分配造成的,而非由于单侧光破坏了向光侧的IAA造成的。如需证明上述观点,需选取下列实验中的 来说明单侧光不会破坏向光侧的IAA,以及 来说明单侧光引起IAA的侧向再分配。
(3)研究人员把处于生长期的向日葵放在模拟阳光运动方向(有昼夜交替光照)的移动光源环境中连续培养48h(深色部分表示黑暗,空白处表示光照),接着又在顶部持续光照的环境中培养48h,结果如下图所示。实验结果表明:当白天和黑夜交替出现时,向日葵花盘朝向表现出明显的周期性变化;当顶部持续光照时,向日葵花盘朝向情况是
(4)随后研究人员发现生长期向日葵存在调节昼夜节律的“时钟基因”,他们测定了两种相关基因(IAA19、SAUR50)在向日葵茎顶端东、西两侧体细胞中的表达情况,结果如下图所示。请根据实验结果,解释向日葵花盘向日运动的机制 。
(5)研究人员又在日出3小时内,检测了成年向日葵花盘正常朝东、花盘被人为转向朝西和花盘被人为转向朝西的同时人工加热这三种情况下花盘的温度以及被昆虫传粉次数,结果如图。请综合实验结果,推测成年向日葵花盘“执着东方”的意义 。
【答案】 (1)主动运输;向光侧;背光侧;调节
(2)A和B##B和A;C和D
(3)表现出周期性变化,但幅度会逐渐降低,而且随时间的延长,逐渐主要朝向东方。
(4)从早上到上午东侧细胞中的SAUR50表达量较高,使东侧细胞伸长较多,生长较快,促进向日葵朝向逐渐从东到西转动。从中午到下午,西侧细胞中IAA19表达量更高,西侧细胞对生长素敏感性增强,细胞生长逐渐加快。从傍晚开始,向日葵朝向又西到东转动。
(5)保证成熟的花盘总能从太阳能中获得较高热量,有利于传粉受精和果实、种子生长,利用繁殖后代。
【考点】植物生长素的发现和作用,生长素的产生、分布和运输情况,生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】(1)胚芽鞘尖端产生生长素后,在单侧光刺激下,由向光侧向背光侧运输,使背光侧生长素含量高于向光侧,同时胚芽鞘尖端通过极性运输(属于主动运输)运向尖端的下面一段,也将这种尖端生长素分布不均匀传给了尖端下面的一段。生长素可以促进细胞生长、伸长,所以胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长速度高向光侧,导致胚芽鞘向光生长弯曲,体现了植物激素对生长发育起调节作用。
(2)在A、B、C、D四个实验中,由于实验A与B琼脂块中生长素含量相差不多,可以用来说明单侧光并不会破坏向光侧的IAA;C与D可以用来说明单侧光引起IAA的侧向再分配。
(3)由图可知,当白天和黑夜交替出现时,向日葵花盘朝向表现出明显的周期性变化(白天从东到西转动,晚上从西到东转动)。在顶部持续光照的环境中培养48h过程中,向日葵花盘朝向虽然也表现出周期性变化,但幅度会逐渐降低,而且虽时间延长,逐渐主要朝向东方。
(4)根据图信息判断,向日葵花盘向日运动的机制:从早上到上午东侧细胞中的SAUR50表达量较高,使东侧细胞伸长较多,生长较快,促进向日葵朝向逐渐从东到西转动。从中午到下午,西侧细胞中IAA19表达量更高,西侧细胞对生长素敏感性增强,细胞生长逐渐加快。从傍晚开始,向日葵朝向又西到东转动。
(5)成年向日葵花盘“执着东方”的意义:保证成熟的花盘总能从太阳能中获得较高热量,有利于传粉受精和果实、种子生长,利用繁殖后代。
【分析】1、生长素的产生、分布、运输和作用:
(1)产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
(3)运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
(4)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
2、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 3、鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。 4、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 5、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质---吲哚乙酸。
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