高考生物专题强化训练：9人体和高等动物稳态的调节（含解析）

九　人体和高等动物稳态的调节
(30分钟　100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.获国家批准紧急使用的重组新冠病毒疫苗,其生产原理是将新冠病毒S蛋白受体结合区(RBD)的基因重组到中国仓鼠卵巢细胞基因内,在体外表达形成具有免疫原性的RBD二聚体抗原蛋白。提取后制备成用于注射的疫苗。下列叙述正确的是 (　　)
A.致敏B淋巴细胞能被白细胞介素-2(一种淋巴因子)识别
B.浆细胞识别该疫苗后产生并分泌抗体
C.注射该疫苗后机体通过免疫治疗获得抵抗力
D.多次注射该疫苗可以使记忆细胞分泌更多的抗体
【解析】选A。致敏B淋巴细胞膜上有白细胞介素-2的受体,因此能被白细胞介素-2识别,A正确;浆细胞不具有识别作用,B错误;注射该疫苗属于免疫预防,C错误;多次注射该疫苗可以使记忆细胞迅速增殖分化为大量的浆细胞,用于合成更多的抗体,D错误。
2.先天性肾上腺皮质增生症是一种常染色体隐性遗传病。由肾上腺皮质激素合成过程中所需的某些酶先天缺陷所致。如图表示该激素的分泌及调节过程,①为促肾上腺皮质激素释放激素,②为促肾上腺皮质激素,实线、虚线表示不同的调节途径,下列有关先天性肾上腺皮质增生症的叙述,错误的是 (　　)
A.图中实线表示促进作用,虚线表示抑制作用
B.肾上腺皮质增生是肾上腺皮质激素减少,负反馈作用增强导致的
C.①②及肾上腺皮质激素都可随血液运输到全身各组织细胞
D.通过遗传咨询和产前诊断等手段可对该病进行监测和预防
【解析】选B。图中实线表示促进作用,虚线表示抑制作用,A正确;当肾上腺皮质激素减少时负反馈作用减弱,B错误;①②及肾上腺皮质激素都可随血液运输到全身各组织细胞后作用于靶细胞,C正确;先天性肾上腺皮质增生症是一种常染色体隐性遗传病,通过遗传咨询和产前诊断等手段可对该病进行监测和预防,D正确;
3.降钙素基因相关肽(CGRP)是人类用分子生物学方法发现的第一个活性多肽。最新研究发现,辣椒素刺激伤害性感受器后分泌的CGRP可促进造血干细胞由骨髓进入血液,这有利于造血干细胞移植中造血干细胞的采集。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.CGRP中一定含有C、H、O、N四种元素
B.辣椒素会导致神经纤维膜电位变化而产生兴奋
C.CGRP是一种在突触小泡内合成、运输的神经递质
D.分泌CGRP的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核等结构
【解析】选C。CGRP是一种多肽,一定含有C、H、O、N四种元素,A正确;辣椒素刺激伤害性感受器,使其分泌CGRP,据此推知辣椒素会导致神经纤维膜电位变化而产生兴奋,B正确;CGRP是在核糖体上合成的,C错误;分泌CGRP的细胞应为真核细胞,具有细胞膜、细胞质和细胞核等结构,D正确。
4.如图表示通过突触相连接的神经元,电流计的电极均连接神经纤维外表面,A、B、C 为可以选择的刺激位点,X 处有无突触未知。下列分析正确的是 (　　)
A.刺激B点,兴奋就以局部电流的形式传到A点
B.刺激A点,①指针先向左偏,后向右偏
C.未受刺激时,神经元细胞膜内外没有离子进出
D.刺激B点,观察②指针的偏转次数,可以判断X处有无突触
【解析】选D。A、B之间存在突触,刺激B点,兴奋就以化学信号(神经递质)的形式传到A点,A错误;当A点受刺激时,兴奋会依次经过电流计①的两个电极,靠近A的一端膜外先变为负,指针先右偏,而后传到电流计的另一端,指针向左偏,所以电流计①的指针将发生两次方向相反的偏转,B错误;未受到刺激时,神经元细胞的膜电位为外正内负,其细胞内的K+外流,C错误;刺激B点后若电流计②的指针偏转2次说明X处无突触,刺激B点后若电流计②的指针偏转1次说明X处有突触,D正确。
5.(2021·湖北模拟)为抗击新冠疫情,一些科学家另辟蹊径,设想通过增强T细胞的功能以提高机体免疫力,达到消灭侵入人体的新型冠状病毒的目的,相关研究已经取得初步成效。下列相关叙述不合理的是 (　　)
A.增强T细胞的功能,可提高机体的特异性免疫能力
B.分泌更多的淋巴因子可促进B细胞的增殖和分化
C.功能增强后的T细胞可直接攻击新型冠状病毒
D.增强T细胞的功能可能对器官移植的患者不利
【解析】选C。T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,增强T细胞的功能,可提高机体的特异性免疫能力,A正确;T细胞功能增强后,能分泌更多的淋巴因子,促进B细胞的增殖和分化,B正确;功能增强后的T细胞和效应T细胞均不能直接攻击新型冠状病毒,效应T细胞能攻击被新型冠状病毒感染的靶细胞,使靶细胞裂解死亡,C错误;T细胞功能增强后,可能增殖分化为更多的效应T细胞,加大对“非己”成分的杀伤力,对器官移植的患者不利,D正确。
6.(2021·日照三模)热习服是指机体长期、反复暴露在热环境下,出现的一系列适应性反应。如图是在34 ℃、相对湿度为89%的环境下未热习服和已热习服的人的直肠温度和出汗率随运动时间的变化曲线。下列相关分析错误的是 (　　)
A.据图分析,运动过程中机体的产热量大于散热量
B.运动时,已热习服的人体温变化比未热习服的人变化大
C.已热习服的人运动时汗腺分泌加快,有利于降低体温
D.经过热习服训练后,机体调节体温恒定的能力会增强
【解析】选B。据图分析,运动过程中直肠温度在上升,因此机体产热量大于散热量,A正确;由图可知,运动时,已热习服的人体温从37 ℃上升到38.3 ℃,未热习服的人体温从37.5 ℃上升到40 ℃,已热习服的人体温变化比未热习服的人变化小,B错误;已热习服的人运动时汗腺分泌加快,有利于散热,降低体温,C正确;经过热习服训练后,机体调节体温恒定的能力会增强,D正确。
7.(2021·长沙一模)母亲的亲吻是我们来到这个世界的最温馨、最隆重的欢迎礼。事实上,当母亲亲吻婴儿时,就会对婴儿脸部的病原体进行“取样”——这些病原体正是婴儿即将摄入的。母亲的免疫器官接纳了这些病原体,相应的记忆B细胞就会被刺激,迅速增殖、分化成浆细胞产生大量的抗体,抗体进入母亲的乳汁,而这些抗体恰好是婴儿所需要的。下列相关说法正确的是 (　　)
A.对于婴儿而言,该免疫过程属于二次免疫
B.对于母亲而言,体内针对这些病原体产生的抗体种类相同
C.婴儿通过母乳获得的免疫力起效慢但可以维持较长时间
D.抗体可以分布在内环境,也可以通过外分泌液进入外界环境
【解析】选D。题中显示,母亲的免疫器官接纳了这些病原体,相应的记忆B细胞就会被刺激,对于母亲而言,该免疫过程属于二次免疫,而对于婴儿而言,接受的是抗体,不属于二次免疫,A错误;抗原与抗体的结合具有特异性,病原体的种类不同,故母亲体内针对这些病原体产生的抗体种类不同,B错误;婴儿通过母乳获得抗体,进而能迅速地提高对相应病原体的免疫力,但抗体具有一定的时效性,不能维持较长时间,C错误;抗体主要分布在血清、组织液和外分泌液中,即抗体可以分布在内环境,也可以通过外分泌液进入外界环境,D正确。
8.下列稳态失调与相应疾病间的对应关系,不正确的是 (　　)
A.感冒发烧,食欲不振——体温过高,酶活性降低
B.高原反应——机体散热受阻,致使散热量小于产热量
C.中暑——机体体温调节失衡,机体散热受阻,致使散热量小于产热量,水盐平衡失调
D.尿毒症——尿素等代谢废物在体内积累
【解析】选B。感冒发烧时,食欲不振,是因为体温过高,酶活性降低,导致代谢活动紊乱,A正确;高原反应是人体暴露于低压、低氧环境后产生的各种病理性反应,但散热量等于产热量,B错误;中暑是天气炎热,机体体温调节失调,同时由于机体丢失大量水和无机盐,使水盐平衡失调导致的,C正确;尿毒症是肾脏发生病变,无法排出体内多余的尿素、水、无机盐等代谢废物,导致尿素等代谢废物在体内积累,D正确。
9.(2020·绍兴高二检测)当体内某些内脏发生病变时,常感到体表某区域疼痛,这种现象称为牵涉痛。如图是一种牵涉痛产生机制示意图,下列相关叙述正确的是 (　　)
A.图中a、b、c组成完整反射弧
B.在牵涉痛形成过程中a不发生兴奋
C.牵涉痛产生过程中兴奋在a、b之间双向传递
D.痛感在脊髓中形成
【解析】选B。图中a是传入神经,b是神经中枢,c也是传入神经,a、b、c不构成完整的反射弧,A错误;牵涉痛是内脏发生病变引起的疼痛,故在牵涉痛形成过程中,c发生兴奋,而a不发生兴奋,B正确;兴奋在神经元之间单向传递,C错误;痛感在大脑皮层中形成,D错误。
10.(能力挑战题)新冠病毒的S蛋白在识别并结合宿主细胞表面受体及侵染细胞过程中起到关键性作用。新冠病毒重组疫苗(腺病毒载体)主要是将新冠病毒基因组中表达S蛋白的基因与腺病毒载体基因组进行拼接重组,最后形成能表达S蛋白的复制缺陷型腺病毒。新冠病毒重组疫苗接种到人体后能够产生免疫反应,下列说法错误的是 (　　)
A.重组疫苗接种到人体后,S蛋白基因不能作为抗原被人体免疫系统所识别
B.重组疫苗接种到人体后,浆细胞产生的抗体能够与S蛋白基因特异性结合
C.重组疫苗接种到人体后,能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫反应
D.重组疫苗接种到人体后,在细胞内先进行S蛋白基因的表达
【解析】选B。作为抗原引发机体特异性免疫反应的是S蛋白,不是S蛋白基因,因此重组疫苗接种到人体后,S蛋白基因不能作为抗原被人体免疫系统所识别,A正确;浆细胞产生的抗体能够与S蛋白基因表达出来的S蛋白(抗原)特异性结合,而不是与S蛋白基因特异性结合,B错误;重组疫苗接种到人体后,需要在人体细胞内先进行S蛋白的合成和释放,然后机体的免疫系统识别S蛋白,机体启动体液免疫和细胞免疫的过程,因此重组疫苗接种到人体后,能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫反应,C正确;重组疫苗接种到人体后,在细胞内S蛋白基因先表达出S蛋白(抗原),S蛋白才引起人体免疫反应,D正确。
11.(能力挑战题)研究表明,给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出惊恐颤抖;一段时间后,该小鼠只闻苯乙酮、不电击,也表现出惊恐颤抖。该小鼠与普通小鼠交配,F1小鼠只闻苯乙酮,易表现出坐立不安等情绪反应。检测发现:与普通小鼠相比,经电击的亲代小鼠和F1小鼠编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低、碱基序列未改变,苯乙酮受体增多。科研人员据此提出假说:小鼠受环境因素影响可引发其基因甲基化水平变化并遗传给子代。下列叙述错误的是 (　　)
A.甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用
B.亲代小鼠只闻苯乙酮表现出惊恐颤抖,属于条件反射
C.F1小鼠闻苯乙酮导致Olfr15I基因甲基化水平降低
D.电击F2小鼠表现出惊恐颤抖,不能支持假说
　　　　　　【解题指导】甲基化水平会影响到基因的表达,环境因素影响到甲基化水平后,这种改变是可以遗传的。
【解析】选C。编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平下降,苯乙酮受体增多,说明甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用,A正确;亲代小鼠只闻苯乙酮表现出惊恐颤抖,是多次强化练习形成的,属于条件反射,B正确;F1小鼠Olfr15I基因甲基化水平降低是遗传得来的,不是闻苯乙酮造成的,C错误;如果只闻苯乙酮,F2小鼠表现出惊恐颤抖,支持假说;电击F2小鼠表现出惊恐颤抖,可能只是电击引起的,不能支持假说,D正确。
12.(2021·北京二模)用荧光物质标记的抗体能与膜蛋白结合,随着时间的延长,已均匀分布在细胞表面的荧光物质会重新排布,聚集在细胞表面某些部位(成斑现象),或聚集在细胞的一端(成帽现象)。下列叙述不正确的是 (　　)
A.以膜蛋白为抗原进行抗体的制备
B.利用抗原抗体反应对膜蛋白定位
C.该实验可证实膜蛋白具有流动性
D.温度对成斑现象所需时间无影响
【解析】选D。一种抗体只能与一种抗原结合,所以制备能与膜蛋白结合的抗体需以膜蛋白为抗原,A正确;利用抗体和抗原结合的特异性,可对膜蛋白定位,B正确;荧光标记物前后的位置变化说明膜蛋白具有流动性,C正确;温度影响膜蛋白的流动,影响成斑时间,D错误。
　　　【加固训练】
　　科研人员培养了一种GS神经元中表达铁蛋白的转基因小鼠,如图1,电磁波可激活铁蛋白引发该神经元兴奋。用电磁波照射转基因小鼠和非转基因小鼠,监测血糖浓度变化,结果如图2。下列叙述不正确的是 (　　)
A.图1中阳离子进入GS神经元的方式是协助扩散
B.GS神经元兴奋时膜内的电位变化是由负到正
C.GS神经元维持静息状态时血糖浓度保持相对稳定
D.电磁波发射时GS神经元兴奋引起胰岛素分泌增加
【解析】选D。由图可知,图1中阳离子进入GS神经元的方式是从高浓度到低浓度,且经过了转运蛋白,故该方式属于协助扩散,A正确;神经元静息状态时,细胞膜电位为外正内负,神经元兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正,故GS神经元兴奋时膜内的电位变化是由负到正,B正确;电磁波引起GS神经元兴奋后,通过调节细胞内新陈代谢,最终升高血糖,故结合题图信息,可推测GS神经元维持静息状态时血糖浓度保持相对稳定,C正确;胰岛素是机体内降低血糖的激素。而题图显示电磁波发射时GS神经元兴奋引起血糖浓度升高,D错误。
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
13.(20分)(2021·天津一模)神经系统、内分泌系统和免疫系统能通过不同的方式识别和应对机体内外的危险,构成了复杂的神经―体液―免疫调节网络。图1为人体产生情绪压力时肾上腺皮质、肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图,图2为T淋巴细胞与神经递质和激素的关系图。请回答:
(1)当下丘脑释放的激素a增多时,最终导致激素c增多,该过程属于　　　　　　调节,血液中激素c含量增多对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,从而使血液中的激素c含量保持相对稳定,这是一种　　　　　　调节机制。?
(2)研究发现,激素c能抑制免疫细胞对　　　　　　　　　的合成和释放,从而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻。结合题目信息分析,在　　　　　　　　　　　　　　的情况下,人体免疫力会有所下降。?
(3)某人头部遭受创伤导致下丘脑的神经内分泌细胞被大量破坏,出现明显的多尿现象,原因是_______________________________。?
(4)下丘脑中神经内分泌细胞能完成的生理活动有　　　　　　。?
A.合成并分泌有关激素
B.代谢中既产生水又消耗水
C.核DNA分子周期性的复制与基因表达
D.接受刺激,产生并传导兴奋
【解析】(1)当下丘脑释放的a促肾上腺皮质激素释放激素增多时,可通过血液运输作用于垂体,使垂体释放b促肾上腺皮质激素增加,促肾上腺皮质激素通过血液运输作用于肾上腺皮质,最终导致激素c肾上腺皮质激素分泌增多,该过程属于分级调节。血液中激素c含量增多对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用,从而使血液中的激素c含量保持相对稳定,这是一种反馈调节机制。
(2)研究发现,激素c肾上腺皮质激素能抑制免疫细胞对淋巴因子的合成和释放,从而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻。图2显示,神经调节和体液调节均能影响T细胞释放淋巴因子,结合题目信息分析,在情绪压力长期得不到缓解的情况下,淋巴因子释放减少,人体免疫力会有所下降。
(3)下丘脑的神经细胞能合成并分泌抗利尿激素,当某人头部遭受创伤导致下丘脑的神经内分泌细胞被大量破坏,会导致抗利尿激素合成减少,由垂体释放的抗利尿激素减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,从而出现明显的多尿现象。
(4)下丘脑的神经内分泌细胞能够合成并分泌促激素释放激素,A正确;下丘脑的神经内分泌细胞代谢中既产生水又消耗水,如细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水,B正确;下丘脑中神经内分泌细胞为高度分化的细胞,不分裂,故不会发生核DNA分子周期性的复制,C错误;下丘脑中神经内分泌细胞能接受刺激,产生并传导兴奋,D正确。故选A、B、D。
答案:(1)分级　反馈
(2)淋巴因子　情绪压力长期得不到缓解
(3)下丘脑分泌由垂体释放的抗利尿激素减少,导致肾小管、集合管重吸收水减少,尿量增加
(4)A、B、D
14.(20分)(2021·辽宁模拟)葡萄糖转运体(GLUT)是一类负责机体葡萄糖进出组织器官的关键门控蛋白,负责组织器官的能量供给和机体葡萄糖水平稳态调节。目前已命名了12种,其中GLUT1广泛分布于众多组织器官,其表达和功能异常与很多疾病相关;GLUT4是脂肪细胞和骨骼肌细胞内最主要的葡萄糖转运蛋白,胰岛素调控的GLUT4膜转运(如图所示)对于机体血糖平衡的维持至关重要。请回答:
(1)胰岛素与细胞膜上受体相结合,体现了细胞膜具有　　　　　　　　　　　　的功能。?
(2)胰岛素能够促进囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上的GLUT4数量增多,促进组织细胞摄取葡萄糖,使血糖含量　　　　　　(填“升高”或“下降”),图中①②③过程代表的是　。?
(3)血糖含量升高,能够直接作为信号促进胰岛素的分泌,生物体内能够影响胰岛素分泌的途径还有哪些:
___________________________________________(答出2点)。?
(4)研究表明,GLUT1在肿瘤细胞中高度表达,请据此提出一种研制肿瘤治疗药物的思路:
___________________________________________。?
【解析】(1)胰岛B细胞分泌的胰岛素通过血液运输,与靶细胞膜上的受体相结合,将胰岛B细胞的信息传递到了相应的靶细胞,所以体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(2)胰岛素能够促进囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上的GLUT4数量增多,促进组织细胞摄取葡萄糖,使血糖含量下降;进入组织细胞的葡萄糖可以氧化分解供能、合成糖原(合成肝糖原和肌糖原)、转化成脂肪和某些氨基酸等。
(3)血糖平衡是神经-体液调节共同作用的结果,胰岛素的分泌除受血糖含量升高影响外,还受到下丘脑相关神经的支配;另外,反馈调节是生命活动调节的普遍机制,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌;激素间的相互作用关系也会影响胰岛素的分泌,如胰高血糖素分泌增多会促进胰岛素的分泌。
(4)GLUT1在肿瘤细胞中高度表达,是因为肿瘤细胞的代谢旺盛,需要消耗较多的葡萄糖,而葡萄糖需要GLUT1转运,所以可以从减少GLUT1的数量或是降低其运输葡萄糖的作用等方面进行分析,另外要考虑到对正常细胞的损害,强调对肿瘤细胞的靶向作用,如可研制抑制肿瘤细胞中与GLUT1合成有关基因表达的靶向药物;研制抑制肿瘤细胞中携有GLUT1的囊泡与膜融合的药物;研制某种能与肿瘤细胞膜上GLUT1特异性结合的单克隆抗体等。
答案:(1)进行细胞间信息交流　(2)下降　氧化分解供能、合成糖原(合成肝糖原和肌糖原)、转化成脂肪和某些氨基酸等　(3)下丘脑能通过神经调节促进胰岛素的分泌;胰高血糖素含量升高时能够促进胰岛素的分泌;胰岛素的作用结果,即血糖含量降低时,能通过反馈调节作用减少胰岛素的分泌(答出2点即可)　(4)可研制抑制肿瘤细胞中与GLUT1合成有关基因表达的靶向药物;研制抑制肿瘤细胞中携有GLUT1的囊泡与膜融合的药物;研制某种能与肿瘤细胞膜上GLUT1特异性结合的单克隆抗体等
　　　【加固训练】
　　研究显示90%以上的宫颈癌都是人乳头瘤病毒(简称HPV)引起的,我国宫颈癌发展趋势呈年轻化。HPV是一类专门感染人皮肤及黏膜上皮细胞的无包膜DNA病毒,目前市面上有二价、四价、九价HPV疫苗,可以有效预防HPV。回答下列问题:
(1)HPV可以抑制人体内的抑癌基因表达P53和PRb蛋白,导致被感染的细胞可无限增殖并进行恶性转移,推测P53在细胞增殖中的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。长期酗酒、不规则作息等可降低免疫系统的　　　　　　功能,使得身体易感染HPV。?
(2)HPV疫苗注射入人体后,首先经吞噬细胞摄取和处理,将抗原呈递给T细胞,在T细胞产生的淋巴因子的作用下,　　　　　　　　　　　　　　,从而产生抗体。?
(3)HPV疫苗几价即表示能够对几种HPV起作用,不能只通过注射二价疫苗防御9种常见HPV的原因是_____________________________________________。?
(4)HPV疫苗往往要求注射3次的目的是______________________________。?
【解析】(1)由题干可知,抑制人体内的抑癌基因表达P53和PRb蛋白,会导致被感染的细胞无限增殖并进行恶性转移,推测P53在细胞增殖中的功能是阻止细胞不正常(或异常)增殖。免疫系统的防卫功能对于我们来说是十分重要的,一旦身体的防卫功能被破坏,我们的身体就会很容易被各种各样的病毒、病菌所入侵。长期酗酒、不规则作息等可降低免疫系统的防卫功能,使身体易感染HPV。
(2)T细胞分泌的淋巴因子能促进B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞能产生抗体。
(3)HPV疫苗几价即表示能够对几种HPV起作用,二价疫苗对2种HPV起作用,注射二价疫苗不能防御9种常见HPV,是因为二价疫苗只能刺激机体产生2种相应抗体,而抗体和抗原是特异性结合的,所以不能防御9种HPV,要防御9种HPV,需要注射九价疫苗。
(4)HPV疫苗往往要求注射3次的目的是产生更多抗体和记忆细胞(或引起更强的特异性免疫),当同种抗原再次侵入人体时可以短时间内迅速产生大量的抗体和记忆细胞,免疫预防作用更强。
答案:(1)阻止细胞不正常(或异常)增殖　防卫　(2)B细胞增殖、分化为浆细胞
(3)二价疫苗只能刺激机体产生2种相应抗体,而抗体和抗原是特异性结合的,所以不能防御9种HPV　(4)产生更多抗体和记忆细胞(或引起更强的特异性免疫)
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