高考生物大题满分规范练(3) 生命活动的调节(含解析）
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| 名称 | 高考生物大题满分规范练(3) 生命活动的调节(含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 621.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-07 00:02:46 | ||
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文档简介
大题满分规范练(三) 生命活动的调节
(30分钟 100分)
1.(12分)阅读下列材料,回答有关问题:
材料1:切断运动神经元,其支配的肌肉内糖原合成下降、蛋白质分解加快,肌肉逐渐萎缩;将神经元缝合,经神经元再生,所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成加快,肌肉逐渐恢复;持续用局部麻醉药阻断动作电位传导,并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变。
材料2:1921年Otto.Loewi设计了一种心脏灌流装置,让灌流液先流经供液心脏,再流经受液心脏。刺激供液心脏的迷走神经,首先引起供液心脏心搏抑制,随之受液心脏也停止搏动,实验装置及结果如图。
(1)材料1实验结果表明,肌肉组织内在的代谢活动受到运动神经元 (填“产生的动作电位”“分泌的营养性因子”“释放的神经递质”)影响。
(2)材料2中设置受液心脏的实验目的是 。请结合您所学的知识,推测停止电极刺激后供液心脏 (填“能”或“不能”)立刻开始搏动,原因是 。
【解析】(1)由题意可知,切断运动神经元,其支配的肌肉内糖原合成下降、蛋白质分解加快,肌肉逐渐萎缩;将神经元缝合,经神经元再生,所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成加快,肌肉逐渐恢复;持续用局部麻药阻断动作电位传导,并不能使所支配的肌肉发生代谢改变,说明肌肉组织内在的代谢活动不是受到神经元的动作电位或者释放的神经递质的影响,因此肌肉组织内在的代谢活动是受运动神经元分泌的营养性因子的影响。
(2)生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。故设置受液心脏的实验目的是验证(证明)迷走神经是通过分泌某种化学物质传递信息的。因为化学物质的释放传递需要时间,所以停止电极刺激后供液心脏不能立即开始搏动。
答案:(1)分泌的营养性因子 (2)验证(证明)迷走神经是通过分泌某种化学物质传递信息 不能 化学物质传递信号速度较慢
2.(20分)(2021·湖北模拟)胰腺是与血糖平衡调节密切相关的腺体,其外分泌部分泌的消化液中含有消化酶,参与食物中糖类、脂肪和蛋白质的消化;内分泌部(胰岛)分泌胰岛素和胰高血糖素,参与血糖调节。如图为正常体重的人和肥胖者在口服等量葡萄糖后血液中胰岛素含量的变化,实验过程中两者血糖浓度变化不大。回答下列问题:
(1)最初,科学家获取胰岛素时采用研磨胰腺的方法,并未获得胰岛素,原因是______________。
(2)口服葡萄糖后,引起胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有 。与正常体重的人比较,肥胖者体内胰岛素调节血糖的效率 (填“高”或“低”),判断依据是 。
(3)人体中,与胰岛素的生理作用起拮抗作用的激素主要有 两种,调节这两种激素分泌的方式不完全相同,区别在于 ,胰岛素能够降低血糖的机理是 。
【解析】(1)胰腺的外分泌部分泌的消化液中含有蛋白酶,内分泌部(胰岛)分泌的胰岛素的化学本质为蛋白质,酶具有专一性,胰腺外分泌部分泌的蛋白酶将胰岛素水解,因此取胰岛素时采用研磨胰腺的方法,不能获得胰岛素。
(2)血糖调节中枢在下丘脑,下丘脑释放的神经递质能影响胰岛B细胞分泌胰岛素,除此之外,胰岛B细胞分泌胰岛素还受血糖浓度的影响,胰岛素是唯一能降低血糖的激素,当血糖浓度升高时,胰岛素的分泌量会增加。分析曲线图及题意可知,肥胖者与正常体重者的血糖浓度差异不大,但是肥胖者体内的胰岛素浓度显著大于正常体重者,说明与正常体重的人比较,肥胖者体内胰岛素调节血糖的效率低。
(3)人体中,胰岛素能降低血糖,胰高血糖素、肾上腺素能升高血糖,胰高血糖素、肾上腺素与胰岛素的在血糖调节过程中起拮抗作用。调节这两种激素分泌的方式不完全相同,胰高血糖素的分泌调节为神经调节(受血糖调节中枢下丘脑控制)和体液调节(由血糖浓度的降低引起),肾上腺素的分泌调节为神经调节,胰岛素能够降低血糖的机理是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖。
答案:(1)胰腺外分泌部分泌的蛋白酶将胰岛素水解 (2)血糖、神经递质 低 肥胖者与正常体重者的血糖浓度差异不大,但是肥胖者体内的胰岛素浓度显著大于正常体重者 (3)胰高血糖素、肾上腺素 胰高血糖素的分泌调节为神经调节和体液调节(由血糖浓度的降低引起),肾上腺素的分泌调节为神经调节 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
3.(20分)原发性甲减是由于甲状腺本身病变引起的甲状腺激素分泌减少,继发性甲减主要指由于下丘脑或垂体的病变引起的甲状腺激素分泌减少。图1表示甲状腺激素分泌的调节过程,图中A、B、D代表器官,a、b、d代表激素。为了初步诊断甲、乙、丙三人甲减的原因(原发性还是继发性),分别给他们及一健康人注射适量且等量的TRH(促甲状腺激素释放激素),并在注射前30 min和注射后30 min时分别测量四人血液中TSH(促甲状腺激素)的相对含量,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)图1中A是 (器官),b是 激素。图中的激素a能够作用于器官B的原因是 。
(2)依据图2测得的结果推测,甲、乙、丙三人中最可能患有原发性甲减的是 。作出上述诊断的依据是“下丘脑—垂体—甲状腺”间存在 调节机制,由于患者体内 ,导致甲状腺病变患者血清中TSH水平 (填“高于”或“低于”)正常水平。经研究发现,甲状腺病变的原因之一是患者体内甲状腺球蛋白抗体、甲状腺过氧化酶抗体等增多破坏了甲状腺细胞的功能,这种病变属于免疫失调中的 病。
(3)根据甲状腺激素的作用分析,甲减患者具有 (填“食欲旺盛”或“食欲减退”)和怕冷等症状。幼年时期缺乏甲状腺激素会使人患呆小症,这说明甲状腺激素还具有 的功能。
【解析】(1)分析可知,图1中A是垂体,b是甲状腺激素。激素a能够作用于器官B,是因为B的细胞膜上有激素a的特异性受体,激素a与受体特异性结合发挥作用。
(2)分析可知,甲、乙、丙三人甲减的原因分别是下丘脑、垂体和甲状腺病变,属于原发性甲减的是丙。“下丘脑—垂体—甲状腺”间存在分级调节和反馈调节机制,患者甲状腺病变,甲状腺激素水平较低,因此对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,导致垂体分泌的TSH高于正常水平。患者体内的多种抗体破坏了甲状腺细胞的正常功能,这种病变属于免疫失调中的自身免疫病。
(3)甲状腺激素具有促进代谢活动、提高神经系统兴奋性的作用,故甲减患者具有食欲减退和怕冷等症状,甲状腺激素还具有促进生长和发育(包括中枢神经系统的发育)的作用,因此幼年时期缺乏甲状腺激素会使人患呆小症。
答案:(1)垂体 甲状腺 (器官)B的细胞膜上有(激素)a的(特异性)受体 (2)丙 分级调节和反馈 甲状腺激素水平较低,因此对下丘脑和垂体的反馈抑制作用(负反馈作用)减弱 高于 自身免疫 (3)食欲减退 促进生长和发育
4.(20分)人和哺乳动物体中的脂肪组织分为棕色脂肪组织和白色脂肪组织。棕色脂肪组织是非战栗产热的主要来源,对于维持生物体的体温和能量平衡起重要作用。去甲肾上腺素调控棕色脂肪组织的代谢活动,在维持生物体体温平衡的过程中作用如图。回答下列问题:
(1)下丘脑对棕色脂肪细胞调节,途径①中去甲肾上腺素作为 ,作用于棕色脂肪细胞膜的受体,引起膜电位变化。与途径①相比,途径②对棕色脂肪细胞的调节作用具有的特点是 。
(2)初入寒冷环境时,机体维持体温增加产热的主要方式是 ,冷适应后主要依靠 来增加产热。与第一次注射相比,再次注射去甲肾上腺素时,机体产热增加的原因可能是持续寒冷刺激 (填“促进”或“抑制”)了棕色脂肪细胞的生成。
(3)棕色脂肪组织对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用,一是该组织细胞中含有大量的线粒体,二是线粒体内膜上有丰富的UCP-1蛋白,使得[H]回流至线粒体基质内,减少 的生成,释放的能量更多地以热能形式释放。请你写出探究UCP-1蛋白与哺乳动物耐寒性关系的实验思路:_____________________________。
【解析】(1)途径①中去甲肾上腺素由传出神经产生作用于棕色脂肪组织,其作为神经递质作用于棕色脂肪细胞膜的受体,引起膜电位变化,途径②的去甲肾上腺素由肾上腺分泌,激素调节具有微量、高效、与受体结合发挥作用后被灭活等特点。
(2)初入寒冷环境时,机体维持体温增加产热的主要方式是骨骼肌战栗,冷适应后主要依靠棕色脂肪组织消耗产生能量来增加产热,第二次注射去甲肾上腺素时,机体消耗能量增加,产热量增加,说明棕色脂肪组织细胞数量增加,可能是寒冷刺激了棕色脂肪组织细胞的生成用于产热抵御寒冷。
(3)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上将[H]和氧气结合生成大量的ATP,线粒体内膜上有丰富的UCP-1蛋白,使得[H]回流至线粒体基质内,减少了[H]和氧气的结合,减少ATP的合成,使得能量更多以热能的形式释放。为探究UCP-1蛋白与哺乳动物耐寒性关系,可将若干生理状况相同的同种哺乳动物分成甲、乙两组,甲组注射UCP-1蛋白抑制剂,乙组注射等量生理盐水,将两组置于寒冷条件观察其耐寒性。
答案:(1)神经递质 微量高效、与受体结合发挥作用后被灭活 (2)骨骼肌战栗 棕色脂肪组织消耗 促进 (3)ATP 将若干生理状况相同的同种哺乳动物分成甲、乙两组,甲组注射UCP-1蛋白抑制剂,乙组注射等量生理盐水,将两组置于寒冷条件下观察其耐寒性
5.(14分)新型冠状病毒属于具外套膜的正链单股RNA病毒,可通过其表面的刺突状糖蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞表面的ACE2蛋白特异性结合,侵入人体,引起肺炎。患者往往出现干咳、乏力、发热,会出现缺氧低氧状态,严重时导致急性呼吸窘迫综合征。如图为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。根据所学知识,回答下列问题:
(1)新型冠状病毒主要通过呼吸道侵入人体。鼻腔中的黏膜是抵御病原体入侵的第 道防线。由图可知,体内 (填细胞编号与名称)在淋巴因子作用下增殖分化产生的 (填细胞编号与名称)可分泌抗体。
(2)对新型冠状病毒疑似患者的检查,分为病原学检查和血清学检查:采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。
(3)2021年初,我国开始逐步推进新型冠状病毒疫苗免费注射工作。针对新冠肺炎的疫苗有DNA疫苗、mRNA疫苗、蛋白质疫苗等,其机理都是通过病毒特异的抗原蛋白刺激机体产生 细胞,当人体再次接触这种抗原时,此类细胞能迅速增殖分化。在检测该疫苗有效性和安全性的动物实验中,考虑到个体差异,为了提高实验的可重复性需要注意 (写出两个方面),检测有效性的最简单方法是 。
【解析】(1)新型冠状病毒主要通过呼吸道侵入人体。鼻腔中的黏膜是抵御病原体入侵的第一道防线。结合图中信息,能产生抗体的是④浆细胞,它由③B细胞增殖分化形成。
(2)病原学检查是直接检测病毒核酸的有无;抗体主要存在于血清中,故血清学检查是检测相应的抗体。
(3)病毒特异的抗原蛋白刺激机体产生记忆细胞,此类细胞能在相同抗原入侵时迅速增殖分化。因为有个体差异就有偶然性造成的误差,因此样本要足够大,且疫苗用于人类时,不同年龄、性别可能反应也不同,实验动物也应具有性别差异和一定的年龄结构。检测有效性的最简单方法是检测动物是否产生相应抗体。
答案:(1)一 ③B细胞 ④浆细胞 (2)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (3)记忆 实验动物数量足够大、实验动物有不同的年龄和性别 检测动物是否产生相应抗体
6.(14分)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。实验分为A、B两组,分别培养至第1、8天,再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图。请回答下列问题:
(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是 。
(2)A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的 低,而 较高。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,说明GA3是通过促进 影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了实验中的两种激素外,还有 。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是 。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的 。
【解析】(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是在幼嫩组织中,生长素只能进行极性运输,由形态学上端运输到形态学下端。
(2)A、B两组的实验结果表明,用赤霉素处理比用生长素处理后茎芽长度更长,结合生长素作用具有两重性的知识推测,离体时间短的茎芽中本身含的赤霉素低,在外源赤霉素的作用下,促进作用表现更强,而由于自身生长素含量较高,再施加外源生长素则可能导致超过其促进生长的最适浓度而表现为促进作用减弱。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,这说明GA3是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长。
(4)促进茎芽的伸长除了生长素和赤霉素之外,还有细胞分裂素,因为细胞分裂素有促进细胞分裂的作用。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是液泡。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的纤维素(和果胶)用于组成细胞壁。
【解题技巧】
本题分析难点在于(2)小题,关键在于比较用外源的赤霉素和生长素作用于茎芽后,对比它们促进茎芽生长的长度,进而推知茎芽本身内在激素的多少。
答案:(1)在茎芽尖端中,生长素进行极性运输 (2)赤霉素 生长素 (3)细胞伸长和细胞分裂 (4)细胞分裂素
(5)液泡 纤维素(和果胶)
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(30分钟 100分)
1.(12分)阅读下列材料,回答有关问题:
材料1:切断运动神经元,其支配的肌肉内糖原合成下降、蛋白质分解加快,肌肉逐渐萎缩;将神经元缝合,经神经元再生,所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成加快,肌肉逐渐恢复;持续用局部麻醉药阻断动作电位传导,并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变。
材料2:1921年Otto.Loewi设计了一种心脏灌流装置,让灌流液先流经供液心脏,再流经受液心脏。刺激供液心脏的迷走神经,首先引起供液心脏心搏抑制,随之受液心脏也停止搏动,实验装置及结果如图。
(1)材料1实验结果表明,肌肉组织内在的代谢活动受到运动神经元 (填“产生的动作电位”“分泌的营养性因子”“释放的神经递质”)影响。
(2)材料2中设置受液心脏的实验目的是 。请结合您所学的知识,推测停止电极刺激后供液心脏 (填“能”或“不能”)立刻开始搏动,原因是 。
【解析】(1)由题意可知,切断运动神经元,其支配的肌肉内糖原合成下降、蛋白质分解加快,肌肉逐渐萎缩;将神经元缝合,经神经元再生,所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成加快,肌肉逐渐恢复;持续用局部麻药阻断动作电位传导,并不能使所支配的肌肉发生代谢改变,说明肌肉组织内在的代谢活动不是受到神经元的动作电位或者释放的神经递质的影响,因此肌肉组织内在的代谢活动是受运动神经元分泌的营养性因子的影响。
(2)生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。故设置受液心脏的实验目的是验证(证明)迷走神经是通过分泌某种化学物质传递信息的。因为化学物质的释放传递需要时间,所以停止电极刺激后供液心脏不能立即开始搏动。
答案:(1)分泌的营养性因子 (2)验证(证明)迷走神经是通过分泌某种化学物质传递信息 不能 化学物质传递信号速度较慢
2.(20分)(2021·湖北模拟)胰腺是与血糖平衡调节密切相关的腺体,其外分泌部分泌的消化液中含有消化酶,参与食物中糖类、脂肪和蛋白质的消化;内分泌部(胰岛)分泌胰岛素和胰高血糖素,参与血糖调节。如图为正常体重的人和肥胖者在口服等量葡萄糖后血液中胰岛素含量的变化,实验过程中两者血糖浓度变化不大。回答下列问题:
(1)最初,科学家获取胰岛素时采用研磨胰腺的方法,并未获得胰岛素,原因是______________。
(2)口服葡萄糖后,引起胰岛B细胞分泌胰岛素的信号分子有 。与正常体重的人比较,肥胖者体内胰岛素调节血糖的效率 (填“高”或“低”),判断依据是 。
(3)人体中,与胰岛素的生理作用起拮抗作用的激素主要有 两种,调节这两种激素分泌的方式不完全相同,区别在于 ,胰岛素能够降低血糖的机理是 。
【解析】(1)胰腺的外分泌部分泌的消化液中含有蛋白酶,内分泌部(胰岛)分泌的胰岛素的化学本质为蛋白质,酶具有专一性,胰腺外分泌部分泌的蛋白酶将胰岛素水解,因此取胰岛素时采用研磨胰腺的方法,不能获得胰岛素。
(2)血糖调节中枢在下丘脑,下丘脑释放的神经递质能影响胰岛B细胞分泌胰岛素,除此之外,胰岛B细胞分泌胰岛素还受血糖浓度的影响,胰岛素是唯一能降低血糖的激素,当血糖浓度升高时,胰岛素的分泌量会增加。分析曲线图及题意可知,肥胖者与正常体重者的血糖浓度差异不大,但是肥胖者体内的胰岛素浓度显著大于正常体重者,说明与正常体重的人比较,肥胖者体内胰岛素调节血糖的效率低。
(3)人体中,胰岛素能降低血糖,胰高血糖素、肾上腺素能升高血糖,胰高血糖素、肾上腺素与胰岛素的在血糖调节过程中起拮抗作用。调节这两种激素分泌的方式不完全相同,胰高血糖素的分泌调节为神经调节(受血糖调节中枢下丘脑控制)和体液调节(由血糖浓度的降低引起),肾上腺素的分泌调节为神经调节,胰岛素能够降低血糖的机理是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖。
答案:(1)胰腺外分泌部分泌的蛋白酶将胰岛素水解 (2)血糖、神经递质 低 肥胖者与正常体重者的血糖浓度差异不大,但是肥胖者体内的胰岛素浓度显著大于正常体重者 (3)胰高血糖素、肾上腺素 胰高血糖素的分泌调节为神经调节和体液调节(由血糖浓度的降低引起),肾上腺素的分泌调节为神经调节 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
3.(20分)原发性甲减是由于甲状腺本身病变引起的甲状腺激素分泌减少,继发性甲减主要指由于下丘脑或垂体的病变引起的甲状腺激素分泌减少。图1表示甲状腺激素分泌的调节过程,图中A、B、D代表器官,a、b、d代表激素。为了初步诊断甲、乙、丙三人甲减的原因(原发性还是继发性),分别给他们及一健康人注射适量且等量的TRH(促甲状腺激素释放激素),并在注射前30 min和注射后30 min时分别测量四人血液中TSH(促甲状腺激素)的相对含量,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)图1中A是 (器官),b是 激素。图中的激素a能够作用于器官B的原因是 。
(2)依据图2测得的结果推测,甲、乙、丙三人中最可能患有原发性甲减的是 。作出上述诊断的依据是“下丘脑—垂体—甲状腺”间存在 调节机制,由于患者体内 ,导致甲状腺病变患者血清中TSH水平 (填“高于”或“低于”)正常水平。经研究发现,甲状腺病变的原因之一是患者体内甲状腺球蛋白抗体、甲状腺过氧化酶抗体等增多破坏了甲状腺细胞的功能,这种病变属于免疫失调中的 病。
(3)根据甲状腺激素的作用分析,甲减患者具有 (填“食欲旺盛”或“食欲减退”)和怕冷等症状。幼年时期缺乏甲状腺激素会使人患呆小症,这说明甲状腺激素还具有 的功能。
【解析】(1)分析可知,图1中A是垂体,b是甲状腺激素。激素a能够作用于器官B,是因为B的细胞膜上有激素a的特异性受体,激素a与受体特异性结合发挥作用。
(2)分析可知,甲、乙、丙三人甲减的原因分别是下丘脑、垂体和甲状腺病变,属于原发性甲减的是丙。“下丘脑—垂体—甲状腺”间存在分级调节和反馈调节机制,患者甲状腺病变,甲状腺激素水平较低,因此对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,导致垂体分泌的TSH高于正常水平。患者体内的多种抗体破坏了甲状腺细胞的正常功能,这种病变属于免疫失调中的自身免疫病。
(3)甲状腺激素具有促进代谢活动、提高神经系统兴奋性的作用,故甲减患者具有食欲减退和怕冷等症状,甲状腺激素还具有促进生长和发育(包括中枢神经系统的发育)的作用,因此幼年时期缺乏甲状腺激素会使人患呆小症。
答案:(1)垂体 甲状腺 (器官)B的细胞膜上有(激素)a的(特异性)受体 (2)丙 分级调节和反馈 甲状腺激素水平较低,因此对下丘脑和垂体的反馈抑制作用(负反馈作用)减弱 高于 自身免疫 (3)食欲减退 促进生长和发育
4.(20分)人和哺乳动物体中的脂肪组织分为棕色脂肪组织和白色脂肪组织。棕色脂肪组织是非战栗产热的主要来源,对于维持生物体的体温和能量平衡起重要作用。去甲肾上腺素调控棕色脂肪组织的代谢活动,在维持生物体体温平衡的过程中作用如图。回答下列问题:
(1)下丘脑对棕色脂肪细胞调节,途径①中去甲肾上腺素作为 ,作用于棕色脂肪细胞膜的受体,引起膜电位变化。与途径①相比,途径②对棕色脂肪细胞的调节作用具有的特点是 。
(2)初入寒冷环境时,机体维持体温增加产热的主要方式是 ,冷适应后主要依靠 来增加产热。与第一次注射相比,再次注射去甲肾上腺素时,机体产热增加的原因可能是持续寒冷刺激 (填“促进”或“抑制”)了棕色脂肪细胞的生成。
(3)棕色脂肪组织对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用,一是该组织细胞中含有大量的线粒体,二是线粒体内膜上有丰富的UCP-1蛋白,使得[H]回流至线粒体基质内,减少 的生成,释放的能量更多地以热能形式释放。请你写出探究UCP-1蛋白与哺乳动物耐寒性关系的实验思路:_____________________________。
【解析】(1)途径①中去甲肾上腺素由传出神经产生作用于棕色脂肪组织,其作为神经递质作用于棕色脂肪细胞膜的受体,引起膜电位变化,途径②的去甲肾上腺素由肾上腺分泌,激素调节具有微量、高效、与受体结合发挥作用后被灭活等特点。
(2)初入寒冷环境时,机体维持体温增加产热的主要方式是骨骼肌战栗,冷适应后主要依靠棕色脂肪组织消耗产生能量来增加产热,第二次注射去甲肾上腺素时,机体消耗能量增加,产热量增加,说明棕色脂肪组织细胞数量增加,可能是寒冷刺激了棕色脂肪组织细胞的生成用于产热抵御寒冷。
(3)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上将[H]和氧气结合生成大量的ATP,线粒体内膜上有丰富的UCP-1蛋白,使得[H]回流至线粒体基质内,减少了[H]和氧气的结合,减少ATP的合成,使得能量更多以热能的形式释放。为探究UCP-1蛋白与哺乳动物耐寒性关系,可将若干生理状况相同的同种哺乳动物分成甲、乙两组,甲组注射UCP-1蛋白抑制剂,乙组注射等量生理盐水,将两组置于寒冷条件观察其耐寒性。
答案:(1)神经递质 微量高效、与受体结合发挥作用后被灭活 (2)骨骼肌战栗 棕色脂肪组织消耗 促进 (3)ATP 将若干生理状况相同的同种哺乳动物分成甲、乙两组,甲组注射UCP-1蛋白抑制剂,乙组注射等量生理盐水,将两组置于寒冷条件下观察其耐寒性
5.(14分)新型冠状病毒属于具外套膜的正链单股RNA病毒,可通过其表面的刺突状糖蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞表面的ACE2蛋白特异性结合,侵入人体,引起肺炎。患者往往出现干咳、乏力、发热,会出现缺氧低氧状态,严重时导致急性呼吸窘迫综合征。如图为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。根据所学知识,回答下列问题:
(1)新型冠状病毒主要通过呼吸道侵入人体。鼻腔中的黏膜是抵御病原体入侵的第 道防线。由图可知,体内 (填细胞编号与名称)在淋巴因子作用下增殖分化产生的 (填细胞编号与名称)可分泌抗体。
(2)对新型冠状病毒疑似患者的检查,分为病原学检查和血清学检查:采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。
(3)2021年初,我国开始逐步推进新型冠状病毒疫苗免费注射工作。针对新冠肺炎的疫苗有DNA疫苗、mRNA疫苗、蛋白质疫苗等,其机理都是通过病毒特异的抗原蛋白刺激机体产生 细胞,当人体再次接触这种抗原时,此类细胞能迅速增殖分化。在检测该疫苗有效性和安全性的动物实验中,考虑到个体差异,为了提高实验的可重复性需要注意 (写出两个方面),检测有效性的最简单方法是 。
【解析】(1)新型冠状病毒主要通过呼吸道侵入人体。鼻腔中的黏膜是抵御病原体入侵的第一道防线。结合图中信息,能产生抗体的是④浆细胞,它由③B细胞增殖分化形成。
(2)病原学检查是直接检测病毒核酸的有无;抗体主要存在于血清中,故血清学检查是检测相应的抗体。
(3)病毒特异的抗原蛋白刺激机体产生记忆细胞,此类细胞能在相同抗原入侵时迅速增殖分化。因为有个体差异就有偶然性造成的误差,因此样本要足够大,且疫苗用于人类时,不同年龄、性别可能反应也不同,实验动物也应具有性别差异和一定的年龄结构。检测有效性的最简单方法是检测动物是否产生相应抗体。
答案:(1)一 ③B细胞 ④浆细胞 (2)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (3)记忆 实验动物数量足够大、实验动物有不同的年龄和性别 检测动物是否产生相应抗体
6.(14分)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。实验分为A、B两组,分别培养至第1、8天,再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图。请回答下列问题:
(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是 。
(2)A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的 低,而 较高。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,说明GA3是通过促进 影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了实验中的两种激素外,还有 。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是 。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的 。
【解析】(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是在幼嫩组织中,生长素只能进行极性运输,由形态学上端运输到形态学下端。
(2)A、B两组的实验结果表明,用赤霉素处理比用生长素处理后茎芽长度更长,结合生长素作用具有两重性的知识推测,离体时间短的茎芽中本身含的赤霉素低,在外源赤霉素的作用下,促进作用表现更强,而由于自身生长素含量较高,再施加外源生长素则可能导致超过其促进生长的最适浓度而表现为促进作用减弱。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,这说明GA3是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长。
(4)促进茎芽的伸长除了生长素和赤霉素之外,还有细胞分裂素,因为细胞分裂素有促进细胞分裂的作用。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是液泡。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的纤维素(和果胶)用于组成细胞壁。
【解题技巧】
本题分析难点在于(2)小题,关键在于比较用外源的赤霉素和生长素作用于茎芽后,对比它们促进茎芽生长的长度,进而推知茎芽本身内在激素的多少。
答案:(1)在茎芽尖端中,生长素进行极性运输 (2)赤霉素 生长素 (3)细胞伸长和细胞分裂 (4)细胞分裂素
(5)液泡 纤维素(和果胶)
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