第4课时 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
课标要求 1.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。2.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
考点一 神经系统的分级调节
1.神经系统的分级调节
(1)神经系统对躯体运动的分级调节
①躯体运动中枢:位于大脑皮层的中央前回,又叫________________。
②第一运动区与躯体运动的关系
a.管理身体对侧骨骼肌的随意运动。
b.躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区都有代表区。
c.皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是________的,但头面部代表区的位置与头面部的关系是________的。
d.大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的________________有关。
(2)躯体运动的分级调节示意图
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过________进行的。
(2)排尿反射的分级调节
①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由________________支配的。
②________________兴奋,会使膀胱缩小,而交感神经兴奋不会导致膀胱缩小。
③人之所以能有意识地控制排尿,是因为________________________________。
(3)脊髓是调节内脏活动的________________,脑干是调节内脏活动的__________________,________是调节内脏活动的较高级中枢。
(4)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这使得自主神经系统________________。
3.低级中枢和高级中枢的关系
一般来说,位于______的低级中枢受________中相应高级中枢的调控。
人的排尿是一种反射活动。回答下列问题:
(1)成年人可以有意识地控制排尿即是说能够感受到尿意并且控制排尿活动,请描述产生尿意的过程?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)婴儿与腰椎受伤的病人都可能出现小便失禁的情况,二者的原因相同吗?为什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)在进行某些医学检查时,为了使膀胱充盈,需要被检查者进行“憋尿”,请写出与“憋尿”有关的反射弧。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.给脑桥(位于大脑和小脑之间)注射能阻止γ 氨基丁酸与相应受体结合的物质后,小鼠的排尿阈值(引起排尿反射的最低尿量值)降低。下列相关推理正确的是( )
A.脑桥释放的γ 氨基丁酸能抑制排尿
B.γ 氨基丁酸使高位截瘫患者排尿顺畅
C.人体排尿反射的低级中枢位于脑桥
D.不同年龄段的人排尿阈值都是相同的
2.(2023·江苏无锡高三模拟)人体各部位的运动机能在大脑皮层运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,正确的是( )
A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央前回中间部
B.一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C.头面部肌肉的代表区在运动区呈倒置排列,即口部在上眼部在下
D.分辨精细的部位如手,在运动区所占的面积比躯干的小
考点二 人脑的高级功能
1.人脑的高级功能
(1)感知外部世界,产生感觉。
(2)控制机体的________活动。
(3)具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。
2.人类大脑皮层的言语区
言语区 联想记忆 受损特征
运动性言语区(S区) Sport→S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能讲话
听觉性言语区(H区) Hear→H 病人能讲话、书写,能看懂文字,但______别人的谈话
视觉性言语区(V区) Visual→V 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能______
书写性言语区(W区) Write→W 病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去________能力
3.学习和记忆
(1)学习和记忆的定义:学习和记忆是脑的高级功能,是指________________不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和________________的过程。学习和记忆不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和________________参与。
(2)记忆分为四个阶段:感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。
(3)学习和记忆的物质基础及相关结构
4.情绪
(1)情绪是人对________所作出的反应,也是大脑的________________之一。
(2)抑郁:当________________达到一定程度时,就会产生抑郁。抑郁通常是__________的,可以通过________________、身边人的支持以及心理咨询好转。
(3)抑郁症:当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成__________。一般抑郁如果持续________以上,则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。
(4)积极建立和维系良好的________________、________________和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出我们能够调节的程度时,应向专业人士咨询。
选择性必修1 P39“相关信息”:抗抑郁药一般通过作用于________处来影响神经系统的功能。例如,有的药物可选择性地抑制突触前膜对5 羟色胺的________,使得突触间隙中5 羟色胺的浓度维持在一定水平。
3.下列关于人脑的高级功能的叙述,正确的是( )
A.下丘脑是调节机体活动的最高级中枢
B.学习、语言、记忆、思维是人脑特有的高级功能
C.短时记忆可能与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关
D.大脑皮层V区受损,患者看不见文字
4.抑郁症是由高级神经活动产生的重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物,可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定的水平,有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是( )
A.5-羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量
B.5-羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺
C.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量可能比正常人的少
D.5-羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪
归纳总结 生活中常见神经系统生理或病理现象的原因分析
生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢
考试专心答题时 大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与
聋哑人表演“千手观音”舞蹈时 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与
某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与
植物人 大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫 脊髓受损伤,其他部位正常
1.(2022·山东,7)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
2.(2021·河北,11)关于神经细胞的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话
B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础
C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
D.谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
3.(2020·浙江7月选考,16)人的一侧大脑皮层外侧面示意图如下,图中甲、乙、丙和丁表示部位。某人的右腿突然不能运动,经医生检查后,发现他的右腿无力。推测该患者大脑皮层的受损部位可能位于图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.(多选)(2021·辽宁,16)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述错误的是( )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
C.N处突触前膜释放抑制性神经递质
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
5.(2022·辽宁,5)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
A.大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字
B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控
C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生
1.判断关于神经系统的分级调节的叙述
(1)除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体部分的关系是倒置的( )
(2)皮层代表区范围的大小与躯体的大小呈正相关( )
(3)没有高级中枢的调控,排尿反射无法进行( )
2.判断关于人脑的高级功能的叙述
(1)语言功能是人脑特有的高级功能( )
(2)某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说话。这个人受损伤的部位是言语区的S区( )
(3)当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢( )
3.填空默写
(1)(选择性必修1 P33)大脑皮层:___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P34)一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的__________________的调控。
(3)(选择性必修1 P37)大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有________________________等方面的高级功能。
(4)(选择性必修1 P38)言语区:_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第4课时 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
考点一 归纳
1.(1)①第一运动区 ②c.倒置 正立 d.精细程度
2.(1)反射 (2)①自主神经系统 ②副交感神经 ③大脑皮层对脊髓进行着调控 (3)低级中枢 基本中枢 下丘脑 (4)并不完全自主
3.脊髓 脑
拓展
(1)当膀胱内储存尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射低级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意。
(2)不同。婴儿是由于大脑发育还不完善,不能有效控制脊髓中排尿的低级中枢;腰椎受伤的病人是由于脊髓受伤导致传导功能异常,神经冲动不能传至大脑皮层,或大脑发出的信息无法传到膀胱,从而无法控制排尿行为。
(3)膀胱中的牵张感受器→传入神经→大脑皮层相关神经中枢→脊髓低级排尿中枢→传出神经→逼尿肌、尿道内括约肌。
突破
1.A [根据题干信息,注射能阻止γ 氨基丁酸与相应受体结合的物质后,小鼠的排尿阈值降低,说明脑桥释放的γ 氨基丁酸能抑制排尿,A正确;γ 氨基丁酸无法使高位截瘫患者排尿顺畅,B错误;人体排尿反射的低级中枢位于脊髓,C错误;不同年龄段的人排尿阈值不同,D错误。]
2.A
考点二 归纳
1.(2)反射
2.听不懂 阅读 书写
3.(1)神经系统 积累经验 神经通路 (2)丢失 临时记住某个验证码 数分钟至数年 (3)神经递质 蛋白质 海马 新突触
4.(1)环境 高级功能 (2)消极情绪 短期 自我调适
(3)抑郁症 两周 (4)人际关系 适量运动
教材隐性知识 突触 回收
突破
3.C
4.B [5-羟色胺再摄取抑制剂选择性地抑制突触前膜回收5-羟色胺,因此,这种抑制剂作用于突触前膜,应是与突触前膜回收5-羟色胺有关的载体结合,若是抑制ATP水解,阻止回收时的能量供应,则会影响神经元多种耗能的生命活动,B错误。]
重温高考 真题演练
1.A [S区为运动性语言中枢,损伤后,患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常,能发出声音,但不能用词语表达思想,A错误;下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;损伤导致上肢不能运动时,大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤,此时患者的缩手反射仍可发生,因为缩手反射的低级中枢在脊髓,C正确;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D正确。]
2.C [神经细胞静息状态是K+外流,内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,膜电位差减小,C错误;神经递质的种类很多,有谷氨酸、一氧化氮、肾上腺素等,都可参与神经细胞的信息传递,D正确。]
3.A
4.ACD [兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或轴突到细胞体,则图中兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;M处无论处于静息电位还是动作电位,都是膜外的Na+浓度高于膜内,B正确;信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,则N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C错误;神经递质与相应受体结合后发挥作用,不进入突触后膜内,D错误。]
5.D [大脑皮层H区病变的人,能看懂文字但听不懂讲话,A错误;刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动;刺激中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动,B错误;条件反射是在大脑皮层的参与下完成的,条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果,缺少了条件刺激,条件反射会消退,因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与,C错误;紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的含量减少,所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生,D正确。]
五分钟 查落实
1.(1)√ (2)× (3)×
2.(1)√ (2)√ (3)×
3.(1)大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层 (2)高级中枢 (3)语言、学习和记忆
(4)人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区长句表达(四) 个体稳态中相关过程变化机理分析
1.(分析原因类)(2022·河北,21节选)兴奋在神经纤维上以__________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是_____________________________________________________。
2.(意义概括类)(2022·山东,23节选)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于______________(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是______________
_______________________________________________________________________________。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有__________________、__________________、__________________(答出3种作用即可)。
3.(说明依据类)(2022·广东,17节选)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图a表示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
人体感染新冠病毒初期,__________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①②上升部分)。曲线③④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
4.(概念表述类、分析原因类)(2022·全国甲,30节选)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题:
(1)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是_______________________
_______________________________________________________________________________。
(2)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
5.(分析原因类)(2020·全国Ⅰ,31节选)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
6.(概念表述类)(2020·全国Ⅲ,30节选)给奶牛挤奶时其乳头上的感受器会受到刺激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是_______________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
7.(分析原因类)(2019·全国Ⅲ,30节选)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是________________________。
长句作答类试题往往需要有扎实的必备知识,如神经冲动的产生、传导与传递的详细过程,动物激素调节生命活动的过程,神经与激素之间如何共同调节生命活动,植物激素作用过程与机理,植物激素与环境共同调节植物生长发育的过程等等。其次,对于这一类试题,还需要对题干能够抓住要点,分析清楚因果联系的生物学原理。
1.科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是________________________
_______________________________________________________________________________。
2.营养不良导致组织水肿的原因是________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
3.在人体中,内环境的作用主要为________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
4.肺气肿患者由于呼吸不畅,血液中的pH将略有________,这是因为_________________
_______________________________________________________________________________。
5.为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响,向细胞外液适度滴加含Na+的溶液,当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大,原因是_______________________________________
_______________________________________________________________________________。
6.药物或有毒、有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的原因可能有_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
7.神经递质发挥作用后,不引起突触后膜持续兴奋或抑制的原因是____________________
_______________________________________________________________________________。
8.当突触间隙中谷氨酸积累过多时,会持续作用引起Na+过度内流,可能导致突触后神经元涨破。若某药物通过作用于突触来缓解病症,其作用机理之一可能是___________________
_______________________________________________________________________________。
9.研究表明,在突触小体未产生动作电位的情况下,突触后膜上的微电极N上也会记录到随机产生的、幅度几乎相等的微小电位变化,如下图所示。结合突触的结构和突触传递的过程,分析该电位变化产生的原因:_________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
10.激素在人体不同部位的血液中浓度是相同的,原因是_____________________________。
11.临床上通过抽取血样来检测内分泌疾病的原理是_________________________________
_______________________________________________________________________________。
12.人体内需要源源不断地产生激素的原因是_______________________________________
_______________________________________________________________________________。
13.空腹抽血后,一次定量饮入高浓度葡萄糖水。喝糖水后每隔一定时间静脉取血,测定血糖浓度(整个过程中禁食、禁水,不做剧烈运动),发现正常人与胰岛B细胞分泌功能不足者血糖浓度的变化趋势都是先上升,再下降,但下降的速率不同。下降速率不同的原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
14.正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值_______________________,其原因是______________________
_______________________________________________________________________________。
15.肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是____________________________________________________________________________________________(答出一个特点即可)。
16.当血糖浓度上升时,胰岛素分泌__________,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是_______________________________________________________________。
17.(2019·全国Ⅱ,30节选)小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比,体液调节的特点有_______________________________________________________________
________________________________________________________________________________(答出4点即可)。
18.寒冷环境中尿液增多,其原因是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
19.人体的免疫系统能够成功地抵御大多数病毒,却不能抵御HIV,原因是_____________
_______________________________________________________________________________。
20.研究发现,小白鼠的T细胞活性下降,机体产生抗体的量会明显下降,原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
21.植物向光性的原理:_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
22.顶端优势的原理:___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
23.由下图可知,促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是________mg·L-1,若该实验是探究豌豆幼苗茎切段生长最适浓度的预实验,则做该预实验的目的是_____________
_______________________________________________________________________________。
24.无子番茄和无子西瓜培育原理的不同之处为:无子番茄是用_________________________获得,其原理是生长素促进果实发育,属于______的变异;无子西瓜是通过________________方法培育的,其原理是____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
25.生长素与乙烯之间的相互作用是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
26.植物生长调节剂,其效果稳定的原因是_________________________________________
_______________________________________________________________________________。
27.如何验证水稻的恶苗病是赤霉菌产生的物质引起的,而不是赤霉菌本身在起作用?_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
长句表达(四) 个体稳态中相关过程变化机理分析
考题示例
1.电信号(神经冲动) 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
2.(1)副交感神经 可使机体对外界刺激作出更精确的反应,以更好地适应环境变化 (2)为胃蛋白酶提供适宜pH 使食物中的蛋白质变性 使促胰液素分泌增加(或其他合理答案)
3.特异性 体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体
4.(1)抗体与病毒特异性结合形成沉淀,被吞噬细胞吞噬消化
(2)病毒再次感染时,机体内相应的记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体
5.甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
6.有些内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
7.抗原与抗体特异性结合
强化训练
1.血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
2.蛋白质摄入不足,血浆蛋白减少,血浆的渗透压下降,组织液渗透压相对升高,导致组织水肿
3.(1)细胞生存的直接环境;(2)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
4.降低 氧气不足,机体进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅
5.膜两侧Na+浓度差增加,透过细胞膜的Na+数目增加
6.(1)药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放;(2)药物或有毒、有害物质使神经递质失活;(3)突触后膜上受体位置与某种有毒、有害物质结合,使神经递质不能与突触后膜上的受体结合
7.神经递质发挥作用后被酶分解或回收
8.抑制突触前膜释放谷氨酸(或抑制谷氨酸与突触后膜受体的结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收谷氨酸)
9.单个突触小泡随机性地与突触前膜融合,释放的微量神经递质与突触后膜上的受体结合,引起少量Na+内流,在突触后膜上产生微小电位变化
10.激素是随血液运输到全身各处的
11.内分泌腺分泌的激素通过体液运输,随血液流经全身
12.激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
13.胰岛素可促进血糖进入细胞和被利用,胰岛B细胞分泌功能不足者胰岛素分泌不足,所以血糖浓度下降较慢
14.高 在饥饿时,血糖浓度降低,使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少,在进食后则相反
15.都需要与相应的受体结合后才能发挥作用
16.增加 促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用,降低血糖浓度
17.激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
18.寒冷环境中出汗减少,细胞外液的渗透压降低,通过下丘脑的调节作用,使垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减弱,尿量增加
19.HIV可杀死在免疫系统中起重要作用的辅助性T细胞,当辅助性T细胞被杀死后,免疫系统几乎处于瘫痪状态
20.T细胞活性下降,细胞因子的分泌量减少,影响了B细胞增殖分化成浆细胞的过程,导致抗体的生成量减少
21.单侧光照射时,尖端产生的生长素由向光侧向背光侧发生横向运输,背光侧生长素浓度高,再经极性运输到尖端下部,导致下部背光侧生长素浓度高,生长速度快,植物向光弯曲生长
22.植物顶芽产生的生长素向下运输,侧芽附近的生长素浓度高,抑制其发育,顶芽生长素浓度低,优先发育
23.200~600 预实验可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性
24.一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊 不可遗传 多倍体育种 减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,属于可遗传的变异
25.当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用
26.它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶
27.将培养过赤霉菌的培养基滤液喷施到健康水稻幼苗上,与对照组相比,观察是否出现恶苗症微专题六 动物生命活动调节模型的构建和分析
题型一 下丘脑在稳态调节中的作用模型
下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
(1)感受信号:含有渗透压感受器,能感受细胞外液渗透压的变化。
(2)合成及分泌:具有合成抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(3)参与调节:体温调节中枢、血糖调节中枢以及细胞外液渗透压调节中枢都位于下丘脑。
(4)信号传导:可以产生兴奋并传导兴奋,如将渗透压感受器产生的兴奋传导到大脑皮层,产生渴觉。
跟踪训练
1.如图为下丘脑参与的人体生命活动调节的部分示意图,其中字母代表有关器官或细胞,数字代表有关激素。据图分析下列说法正确的是( )
A.下丘脑既参与了神经调节,又参与了激素调节
B.激素②④之间和激素④⑦之间均具有协同作用
C.c表示胰岛A细胞,d、e分别表示垂体和肾脏
D.寒冷条件下,激素④⑦分泌增多,激素①⑤⑥分泌减少
2.(2023·江苏金沙中学高三期末)如图1是甲状腺激素分泌的调节过程,图2表示下丘脑与垂体(A、B两部分)的两种联系方式(甲、乙)。分析回答下列问题:
(1)激素①②分别是__________________________、______________。
(2)激素①、甲状腺激素都可作用于下丘脑细胞,两者的受体分别位于下丘脑细胞的______________、______________(填“细胞膜”或“细胞内”)。
(3)在寒冷刺激时,下丘脑分泌激素①经图2中______________(填“甲”或“乙”)联系方式运输到______________(填“A”或“B”)垂体,使激素②增加,此过程的调节方式是______________。
(4)原发性甲亢患者激素②的量________,但激素①的量不能确定,据图1分析其原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)先天性甲状腺功能减退症(先天性甲减)可对哺乳动物心脏发育造成严重影响。科研人员以大鼠为实验材料进行相关实验,结果如下:
指标 正常仔鼠 先天性甲减仔鼠 补充甲状腺激素的甲减仔鼠
甲状腺激素总量(pmol/L) 20.38 5.88 16.24
心脏重量(mg) 68.22 40.68 65.92
该实验的结论是________________________________________。有同学认为通过注射激素②也可缓解大鼠的先天性甲减症状,该方案能否达到预期目标?请写出你的理由_____________
_______________________________________________________________________________。
题型二 生命活动调节方式的基本模型
1.神经调节:完全依赖反射弧完成,仅涉及“神经递质”这种信号分子
模型:
机制:刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
举例:膝跳反射、缩手反射等。
2.体液调节:仅涉及“激素”或其他化学物质
模型:
机制:体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用
实例:人进食后血糖升高,引起胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖降低。
3.神经—体液调节:既有神经系统调节,又有相关激素或其他化学物质的参与,涉及“神经递质”与“激素”两类信号分子。
(1)模型Ⅰ
机制:
举例:血糖降低,下丘脑通过有关神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高。
(2)模型Ⅱ
机制:
举例:日照长短变化刺激鸟类的神经系统,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌的性激素增加,促使鸟类产卵。
注:模型Ⅰ和模型Ⅱ中,相应激素的分泌属于神经调节;相应激素对生命活动起到了相应的调节作用,才属于神经—体液调节。
跟踪训练
3.如图表示机体内生命活动调节的途径。下列说法正确是( )
A.若A表示人体正处于危险状态,人体通过途径①⑥④的调节方式属于神经—体液调节
B.若A表示血糖浓度过高,人体可通过途径①②③④和①⑥④进行调节来维持血糖稳定
C.若A表示寒冷环境,人体可通过途径①②③④、①⑥④和①②来维持体温恒定
D.若A表示血浆渗透压降低,人体可通过途径①②使垂体合成、释放抗利尿激素量增加
4.瘦素(Leptin)是脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素,能抑制食欲、增加能量代谢、抑制脂肪合成从而减少脂肪积累。当健康者外周脂肪增多时,瘦素分泌增多并作用于下丘脑,通过图示途径参与血脂代谢的调节。请回答下列问题:
(1)组成瘦素的基本单位是______________。瘦素通过____________进行运输,作用于下丘脑中的靶细胞。
(2)激素X是____________,其促进了脂肪细胞内的____________(填“过程①”或“过程②”)。其与激素Y的关系称之为____________(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(3)研究发现,大多数肥胖者体内瘦素浓度高于正常人,其体重却没有降低,因此推测肥胖者体内存在着“瘦素抵抗”。推测肥胖者出现瘦素抵抗的原因可能有________。
A.瘦素受体基因突变
B.下丘脑神经细胞上瘦素受体数量不足
C.瘦素进入下丘脑受阻
D.激素X促进脂肪细胞分泌瘦素
(4)正常情况下,激素Y会促进瘦素的分泌,而瘦素可以抑制激素Y分泌,二者之间形成____________调节机制。研究还发现,瘦素受体基因不仅可以在下丘脑细胞中大量表达,还可以在各种免疫细胞包括吞噬细胞、B细胞、T细胞均可以表达,也可以在睾丸、卵巢、哺乳期乳腺等细胞表达。根据以上描述可以得出瘦素在____________和____________过程中发挥着重要作用。
题型三 动物生命活动调节的综合模型
1.若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
3.若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,可促使c(垂体后叶)释放抗利尿激素,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
4.若该图表示血糖的神经—体液调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰腺、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
5.若该图表示炎热条件下的体温调节,则e为效应器(传出神经末梢和它所支配的皮肤和汗腺等)。
跟踪训练
5.如图是人体有关激素分泌调控的模式图,图中X、Y、Z表示相应内分泌器官,①~④表示相应激素。下列相关叙述错误的是( )
A.X是下丘脑,Y是垂体
B.寒冷刺激引起①②③分泌增加
C.③对X、Y的调节方式依次属于正反馈和负反馈调节
D.④可能促进肾小管和集合管对水分的重吸收
6.内外环境和营养等因素会通过“下丘脑—垂体—卵巢轴”调控雌性哺乳动物的性周期,主要过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.激素a、b及性激素均在内质网上的核糖体中合成
B.性激素作用的受体只分布在下丘脑和垂体细胞膜的表面
C.对雌性动物长期饲喂性激素可使卵巢功能亢进,性周期失调
D.分级调节有利于对机体精细调控,对维持内环境稳态有重要意义
7.(2023·河北秦皇岛高三模拟)如图为运动员在比赛中部分生命活动调节的示意图。回答下列问题:
(1)冬季初到室外,人体会产生寒冷的感觉,请用箭头和文字表示人体产生寒冷感觉的过程________________________________________________。图中的激素A是________________,激素B和激素C在体温调节过程中具有__________关系。因为较长时间的运动,体温会略微上升,此时机体通过________________________和汗腺分泌增加来增加散热。
(2)运动员在比赛过程中血糖消耗较多,其原因是_____________________________________;此时激素D分泌增加,激素D是由________________细胞分泌的,该激素作用于肝脏后引起肝细胞发生的相应的主要生理变化是________________________。
微专题六 动物生命活动调节模型的构建和分析
跟踪训练
1.A [协同作用指不同激素对同一生理效应有相同的作用,相抗衡作用指不同激素对同一生理效应有相反的作用,激素②(胰岛素)降低血糖、③(胰高血糖素)升高血糖,两者之间为相抗衡作用,激素④(肾上腺素)⑦(甲状腺激素)都可以提高细胞代谢,两者之间为协同作用,B错误;b为胰岛A细胞,c为肾上腺细胞,d表示垂体,e表示肾小管和集合管,C错误;寒冷条件下,机体的产热增加,散热减少,激素④(肾上腺素)⑦(甲状腺激素)的分泌均会增加,提高代谢,增加产热,寒冷条件下,汗腺分泌减少,尿量增加,①(抗利尿激素)减少,⑤(促甲状腺激素释放激素)⑥(促甲状腺激素)的释放促进⑦(甲状腺激素)释放增多,D错误。]
2.(1)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 (2)细胞膜 细胞内 (3)乙 B 神经—体液调节 (4)减少 激素①的量同时受激素①、激素②、甲状腺激素的调节 (5)心肌的发育受到甲状腺激素的影响 不能达到预期目标,激素②是促甲状腺激素,必须与甲状腺上的受体结合后才能起作用
3.A [人体处于危险状态下,下丘脑可以通过神经控制肾上腺分泌肾上腺素,作用于组织(①⑥④),这是神经—体液调节,A正确;血糖浓度的调节不受垂体控制,若A表示血糖浓度过高,下丘脑发出的神经直接作用于胰岛B细胞,不需要通过垂体的作用②,B错误;若A表示寒冷环境,人体可通过下丘脑→垂体→甲状腺(①②③④)从而产生较多的甲状腺激素促进代谢;也可由下丘脑→肾上腺(①⑥④)产生较多的肾上腺素来促进产热,也可直接通过神经调节(①⑦)来完成,没有通过途径①②,C错误;血浆渗透压降低,由下丘脑合成,垂体释放的抗利尿激素的量减少,D错误。]
4.(1)氨基酸 体液 (2)肾上腺素 过程① 相抗衡
(3)ABC (4)反馈(负反馈) 免疫(或非特异性免疫和特异性免疫) 生殖(或生殖发育)
解析 (1)瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素,组成蛋白质的基本单位是氨基酸。瘦素通过体液进行运输,作用于下丘脑中的靶细胞。(2)激素X是肾上腺分泌的肾上腺素。肾上腺素可以促进脂肪细胞的脂肪分解,促进了脂肪细胞内的过程①。激素Y是胰岛B细胞分泌的胰岛素,胰岛素抑制脂肪细胞中脂肪分解,促进过程②。其与激素Y为相抗衡关系。(3)瘦素受体基因突变、下丘脑神经细胞上瘦素受体数量不足、瘦素进入下丘脑受阻都会导致瘦素不能正常利用,而激素X促进脂肪细胞的脂肪分解,不会导致瘦素增多,故推测肥胖者出现瘦素抵抗的原因可能有ABC。(4)吞噬细胞、B细胞、T细胞是免疫系统的重要组成成分,参与免疫调节,睾丸、卵巢、哺乳期乳腺等细胞与生殖发育相关。故可以得出瘦素在免疫(或非特异性免疫和特异性免疫)和生殖(或生殖发育)过程中发挥着重要作用。
5.C
6.D [激素a(促性腺激素释放激素)、b(促性腺激素)属于多肽或蛋白质类激素,均在核糖体中合成,而性激素属于脂质,在内质网中合成,A错误;性激素的化学本质是脂质,作用的受体分布于下丘脑和垂体细胞内,B错误;对雌性动物长期饲喂性激素,会反过来抑制下丘脑和垂体的激素分泌,从而引起卵巢分泌性激素量减少,不会使卵巢功能亢进,C错误。]
7.(1)低温刺激→皮肤的冷觉感受器→传入神经→大脑皮层→产生冷觉 促甲状腺激素 协同 皮肤中的毛细血管舒张
(2)运动过程中需要较多的ATP,ATP来自细胞呼吸,细胞呼吸的底物主要是葡萄糖(血糖) 胰岛A 促进肝糖原分解成葡萄糖
解析 (1)人体产生寒冷感觉的过程属于神经调节,具体过程为:低温刺激→皮肤的冷觉感受器→传入神经→大脑皮层→产生冷觉。激素A是促甲状腺激素,激素B为甲状腺激素,激素C为肾上腺素,激素B和激素C在体温调节过程中都具有升高体温的作用,故两者具有协同关系。增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤中的毛细血管舒张。(2)运动员在比赛过程中,机体需要较多的ATP,ATP来自细胞呼吸,而细胞呼吸的底物主要是葡萄糖(血糖),因此运动员在比赛过程中血糖消耗较多。运动员在比赛过程中血糖消耗较多,血糖浓度下降,此时由胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,作用于肝细胞,促进肝糖原分解成葡萄糖,使血糖浓度升高,以维持血糖浓度的相对稳定。微专题七 植物激素调节的相关实验探究
1.不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
类别 图解 相关结果
遮盖法 ①直立生长; ②向光生长
暗箱法 ①直立生长; ②向光(小孔)生长
插入法 ①向右弯曲生长; ②直立生长; ③向光弯曲生长; ④向光弯曲生长
移植法 ①直立生长; ②向左侧生长; ③④中IAA的含量:a=b+c,b>c
旋转法 ①直立生长; ②向光生长; ③向小孔生长; ④茎向心生长,根离心生长
横置法 ①a=b、c=d,水平生长; ②a2.与生长素有关的实验设计分析
(1)验证生长素的产生部位在尖端
①实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。
②对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
(2)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图)
②实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
(3)验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端
①实验操作(如图)
②实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
①实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
②结果预测及结论:
a.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
b.若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
c.若B中幼苗向上弯曲生长,A中幼苗水平生长,则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。
3.植物激素类实验设计的五步解决策略
跟踪训练
1.(2023·云南师大附中高三模拟)如图所示甲、乙、丙、丁是植物生长素发现过程中的部分实验示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.实验甲能说明胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端
B.实验乙若在黑暗条件下进行,可得到完全相同的实验结果
C.实验丙在黑暗条件下进行,目的是为了排除光照对实验结果的干扰
D.实验丁证明了胚芽鞘的弯曲生长是由化学物质引起的
2.(2023·江苏常州高三模拟)科研人员对NH影响侧根分支的机理进行了研究,将三组某植物幼苗(如图1)分别培养在不同培养基中,处理及结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A.NPA可能通过抑制细胞膜上生长素载体的活性来抑制运输
B.比较Ⅰ、Ⅱ组结果,说明NH能促进该植物幼苗侧根分支生长
C.比较Ⅱ、Ⅲ组结果,说明在有NH时,NPA能抑制侧根分支生长
D.本实验可以证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根
3.某学习小组为探究向光实验中胚芽鞘各部分的生长速度是否相同,选择长约1 cm的小麦胚芽鞘放入含有椰土的培养皿中培养,并用记号笔在胚芽鞘正前方上划一些等距横线,记录在左侧给予单侧光照条件下,小麦胚芽鞘的向光弯曲过程及不同时间段胚芽鞘向光侧和背光侧的平均增长量,得到如下结果。下列相关叙述错误的是( )
A.胚芽鞘既能保护生长中的胚芽,还能在种子萌发出土后进行光合作用
B.预计单侧光照射一段时间后胚芽鞘尖端横线几乎平行,尖端下部横线不再平行
C.单侧光照射胚芽鞘尖端使植物背光侧生长素合成增加,引起向光弯曲生长
D.在生长的不同时间段,小麦胚芽鞘增长值不同,0~16 h胚芽鞘处于生长旺盛期,有利于观察
4.(2023·河北唐山高三模拟)已知IAA可使细胞壁酸化疏松,促使细胞伸长。如图所示是利用一定浓度的外源IAA和蔗糖诱导去除顶端的燕麦胚芽鞘切段的生长情况。用KCl代替蔗糖重复进行上述实验,实验结果相同(蔗糖和KCl都可进入胚芽鞘细胞)。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
A.IAA可能是通过催化纤维素和果胶的水解使细胞壁酸化疏松
B.曲线②中IAA的促进效果逐渐减弱,可能是内源IAA积累造成的
C.加入蔗糖使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强,原因是蔗糖提供了能量
D.加入KCl使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强,原因是KCl促进细胞吸水
5.1926年,温特通过实验研究了植物的向光性。将放置过胚芽鞘尖端的琼脂块置于去顶胚芽鞘的一侧,避光条件下测量胚芽鞘的弯曲角度见图1;进一步用不同浓度的生长素重复上述实验,结果见图2。下列相关分析正确的是( )
A.避光条件下进行实验,有利于排除胚芽鞘内源生长素对实验结果的影响
B.在一定范围内,随着琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数增加,促进生长越明显
C.琼脂块内生长素浓度超过0.25 mg/L时,生长素抑制了去顶胚芽鞘的生长
D.温特的实验不需要空白对照即可证明胚芽鞘尖端能产生促进胚芽鞘生长的物质
6.(多选)(2023·江苏南通高三模拟)如图1为探究不同实验条件对植物生长的影响,图2表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述正确的是( )
A.要探究出植物的弯曲生长是否与单侧光有关,最好选用图1中①②两个装置进行实验
B.若将图1中装置④放在匀速旋转器的圆心上,植物茎的生长情况是向窗口弯曲生长
C.图2曲线上C点表示既不促进生长也不抑制生长,g点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度
D.据图2分析,若图1中装置①内茎的背地侧生长素浓度为m,则近地侧生长素浓度在2m和c之间
7.某人为研究顶端优势与根、地的距离之间的关系,进行了如下实验。初春时留取四根长势相同的葡萄一年生枝条,在每一个枝条上选取三个茁壮的芽,从离根最远处依次定为A、B、C。待所有芽萌发后,测量新枝长度,并记录数据。请回答下列问题:
(1)顶端优势是指________________________________________________________________。顶端优势体现了生长素的生理作用具有_________________________________________特点。
(2)通过实验数据发现甲A芽最长,乙C芽最长,丙B芽最长,丁各芽一样长,那么__________植株的生长状况体现了植物的顶端优势,理由是_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)生产生活上,可以用涂抹一定浓度的细胞分裂素去解除作物的顶端优势,细胞分裂素主要作用是_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)为验证细胞分裂素的解除作物顶端优势的生理效应,研究人员用适宜浓度的细胞分裂素溶液、若干生长状况相同的幼苗(如图2)为材料进行实验,该实验的对照组处理为______________________,自变量是____________。请设计实验验证该结论。
实验思路:_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
预期结果:_____________________________________________________________________。
微专题七 植物激素调节的相关实验探究
跟踪训练
1.B
2.D [比较Ⅱ、Ⅲ组结果可知,Ⅲ组接受NPA处理侧根数目明显减少,说明在有NH时,NPA处理能抑制侧根分支生长,C正确;根据自变量的设置可知,本实验的目的是研究NH影响侧根分支的情况,并未探究生长素的运输方式,因此,本实验不能证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根,D错误。]
3.C
4.D [植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,纤维素酶和果胶酶才能催化纤维素和果胶的水解,而IAA是植物激素,不具有催化的作用,A错误;实验所用的胚芽鞘已经去除顶端,不能产生内源IAA,故曲线②中IAA的促进效果逐渐减弱不是内源IAA积累造成的,B错误;对比①②可知,加入蔗糖使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强,由题干信息用KCl代替蔗糖进行上述实验会得到相同的实验结果,说明实验中蔗糖不是作为能源物质来提高IAA作用效果的,C错误。]
5.B
6.BC [探究植物的弯曲生长与单侧光的关系,实验的自变量为是否有单侧光照射,植物的放置方向等属于无关变量,应避免干扰实验结果,因此应选择图1中③④两个装置进行实验,A错误;由于重力作用的影响,近地侧生长素浓度大于远地侧,茎的近地侧由于生长素浓度高,促进生长的作用大于远地侧,使得植物的茎具有背地性。因此若图1装置①内茎的背地侧生长素浓度为m,近地侧的浓度应该大于m,且促进作用大于图中n(曲线AB段之间),所以近地侧生长素浓度在m和2m之间,D错误。]
7.(1)顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象 在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长 (2)甲 植物激素从形态学上端通过极性运输到形态学下端,即A到C,导致B、C处生长素浓度较高,从而抑制生长 (3)促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 (4)施加等量蒸馏水 有无细胞分裂素 将若干株有顶端优势的生长状况相同的幼苗随机均分为两组,一组喷洒适宜浓度的细胞分裂素,另外一组喷洒等量的蒸馏水,在相同且适宜的环境中培养一段时间,观察是否解除顶端优势 喷洒细胞分裂素的一组顶端优势解除第9课时 植物生长素及其生理作用
课标要求 1.概述植物生长素的发现和生理作用。2.概述植物向光性的原因。
考点一 生长素的发现过程
1.生长素发现过程的实验
科学家及实验过程 结论及分析
胚芽鞘的____________受单侧光刺激后,向下面的______________传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
尖端产生的影响在其下部分布____,造成了胚芽鞘的弯曲生长
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为____________
1934年,科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——____________;1946年,从高等植物中分离出IAA;进一步研究发现________(PAA)、____________(IBA)等,都属于生长素
2.植物向光性的解释
3.植物激素的概念:由植物体内产生,能从________________运送到________________,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。
(1)源于选择性必修1 P92“相关信息”:植物向光性的另一种理论:单侧光照射引起某些______________分布不均匀造成的。
(2)源于选择性必修1 P93“思考·讨论”:植物激素与动物激素的异同
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 ______运输、______运输和____运输 随血液循环(______)运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、________、氨基酸衍生物等
对生长素的发现过程的相关实验进行拓展思考:
(1)从对照实验设计的单一变量原则分析,鲍森·詹森实验的不足之处在于没有形成______________________,无法排除________________的结论。
(2)拜尔实验为什么要在黑暗中进行?_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)拜尔实验的不足之处是________________________________________________________。
1.(多选)如图是与生长素有关的部分实验示意图,根据图示信息判断,下列说法正确的是( )
A.实验一证明生长素的产生依赖光照
B.实验二证明尖端产生的“影响”能向下运输
C.实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均
D.实验四进一步证明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质
2.(2023·江苏扬州高三学情调研)如图a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是( )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.b中胚芽鞘尖端产生的生长素通过琼脂片的方式是主动运输
C.d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
归纳总结 向光性的原理
考点二 生长素的合成、运输与分布
为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,请思考下列问题:
(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论?为什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力?
_______________________________________________________________________________
3.下列有关生长素的说法,正确的是( )
A.生长素在植物体内只能极性运输,不能非极性运输
B.生长素由专门的器官产生,作用于特定的靶细胞或靶器官
C.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因的表达
D.高浓度生长素能抑制种子的形成,从而形成无子果实
4.科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸,下列有关说法正确的是( )
A.人体内有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B.根的吲哚乙酸主要由地上部分运输而来
C.合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D.吲哚丁酸是植物生长调节剂,不属于生长素
考点三 生长素的生理作用
1.作用方式、作用表现及作用实质
(1)作用方式:给细胞________________,调节细胞生命活动。
(2)作用表现
①在细胞水平:促进细胞__________________、诱导________________等。
②在器官水平:影响器官的生长、发育,如促进_________________________________发生,影响________________________等。
(3)作用实质:生长素与生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导________________________,从而产生效应。
2.影响生长素生理作用的因素
(1)浓度:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,浓度________时则会抑制生长。
(2)细胞的成熟程度:________的细胞对生长素敏感,________细胞比较迟钝。
(3)器官的种类:不同器官对生长素的敏感程度不同。
(4)植物的种类:不同种类植物对生长素的敏感程度不同。
3.典型实例:顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,________________________的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法:________________。
源于选择性必修1 P94“思考·讨论”:
(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?_______________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗?_______(填“一定”或“不一定”)。
如图所示为三幅与生长素浓度有关的曲线图。据图分析回答下列问题:
(1)图1中曲线表示不同浓度的生长素对同一器官的影响,则:
①a、c、e、f点代表的含义分别是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
②b、d两点表示的生长素浓度不同,但促进效果________。
(2)图2表示不同浓度的生长素对同一植物的不同器官的影响不同,则:
①图中a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的________________。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是________________。
②当生长素浓度为10-6 mol/L时,对根、芽、茎生长的作用依次为_______________________。
③生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”,对根、芽、茎来说,“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的___________________________________________。
(3)图3中曲线表示不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,则:
①图示说明________植物比________植物对生长素更敏感。
②若用生长素类调节剂来杀死单子叶农作物中的双子叶杂草,最适宜浓度为________点对应的浓度。
5.(2023·江苏南京、盐城高三模拟)拟南芥的种子萌发后,幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构,而在破土后“弯钩”打开,幼苗得以直立生长。研究发现,“弯钩”的形成与生长素分布不均有关,水杨酸(SA)对“弯钩”的形成有影响,相关实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.破土前,“弯钩”内侧的生长速度比外侧快
B.破土后,“弯钩”外侧的生长速度比内侧快
C.“弯钩”破土前后的生长状况可说明拟南芥“弯钩”内侧生长素分布多
D.SA可能是通过影响生长素的分布,从而影响拟南芥顶端“弯钩”的形成
6.如图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线。下列分析或推测不合理的是( )
A.根据图示,曲线Ⅱ表示的长度与IAA作用时间呈正相关
B.图乙BC段表明生长素促进生长,CD段表明生长素抑制生长
C.中性缓冲液可能抑制生长素的作用,酸性缓冲液可能引起生长加快
D.在生长素作用下细胞膜外排H+,使细胞壁变得疏松,有利于细胞伸长
归纳提升 关于生长素作用特点的3点提醒
(1)抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速率慢于对照组。
(2)浓度的高低是相对于不同器官抑制和促进的浓度范围而言的。
(3)由于生长素生理作用具有浓度较低时促进,浓度过高时抑制的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
1.(2021·全国甲,3)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
2.(2021·福建,14)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施,但打顶后侧芽会萌动生长,消耗营养,需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量,该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响,实验结果如图所示。
下列分析错误的是( )
A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比,能增强上部叶片净光合速率
3.(2020·江苏,11)为提高银杏枝条扦插成活率,采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。如图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg/L
4.(2019·江苏,5)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A.甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组
B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致
D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
1.判断关于生长素的发现过程的叙述
(1)植物生长素的化学本质是蛋白质( )
(2)温特的实验进一步证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是吲哚乙酸引起的,并把这种物质命名为生长素( )
(3)胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的( )
2.判断关于生长素的合成、运输与分布的叙述
(1)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素( )
(2)植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素( )
(3)生长素的极性运输不需要ATP水解提供能量( )
(4)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”( )
3.判断关于生长素的生理作用的叙述
(1)杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素( )
(2)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素的作用有关( )
(3)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的伸长生长实现的( )
4.填空默写
(1)(选择性必修1 P92)植物向光性的原因是单侧光照射后,_____________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P92)植物激素:___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)(选择性必修1 P92)植物激素作为________________,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
(4)(选择性必修1 P93)生长素主要的合成部位是_______________________________________。
(5)(选择性必修1 P93)极性运输:__________________________________________________,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(6)(选择性必修1 P93)生长素在细胞水平上起着促进________________________________等作用;在器官水平上则影响________________________________,如促进________________________________发生,影响________________________等。
(7)(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时________________,在浓度过高时则会________________。
(8)(选择性必修1 P94)幼嫩的细胞对______________________________________;不同器官对生长素的敏感程度也不一样。
第9课时 植物生长素及其生理作用
考点一 归纳
1.不生长 直立生长 向光弯曲生长 尖端 伸长区 向光弯曲生长 对侧 不均匀 对侧 不生长不弯曲 生长素 吲哚乙酸(IAA) 苯乙酸 吲哚丁酸
2.单侧光照射 背光 向光 两侧生长不均匀
3.产生部位 作用部位
教材隐性知识
(1)抑制生长的物质 (2)内分泌腺或内分泌细胞 极性 非极性 横向 体液 类固醇
拓展
(1)单一变量 琼脂片可能导致胚芽鞘生长 (2)排除光照可能对实验结果造成的干扰 (3)无法证明尖端是否产生某种物质
突破
1.CD [实验一条件下,两个胚芽鞘都发生了生长,但是尖端受到光照的胚芽鞘发生了向光弯曲生长,该实验证明植物胚芽鞘具有向光弯曲生长的特性,而不能证明生长素的产生依赖光照,A错误;实验二不能证明“影响”是尖端产生的,也有可能是琼脂片,B错误;实验三的自变量为尖端所放置的位置,结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长,证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均,C正确;实验四进一步证明胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的一种物质在其下部分布不均匀造成的,D正确。]
2.D [a 中由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长,A错误;生长素通过琼脂片的方式属于扩散,不属于主动运输,B错误;d中如果固定植株,旋转纸盒,则只有纸盒开口转向单侧光一侧,才能使尖端右侧接受光照,使左侧生长素分布较多,植株向右侧弯曲生长,C错误;d中如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,且只能照射到朝向开口一侧的尖端,使生长素分布不均,因此植株弯向纸盒开口方向生长,D正确。]
考点二 归纳
色氨酸 叶 种子 胚芽鞘 上端 下端 主动运输 输导组织进行 生长旺盛
拓展
(1)不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
(2)应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。
突破
3.C
4.B [人体内没有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶,A错误;生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,不是腺体,C错误;吲哚丁酸属于生长素类似物,不是植物生长调节剂,D错误。]
考点三 归纳
1.(1)传达信息 (2)①伸长生长 细胞分化 ②侧根和不定根 花、叶和果实发育 (3)特定基因的表达
2.(1)过高 (2)幼嫩 衰老
3.(1)侧芽的发育受抑制 (2)顶芽 促进 侧芽 抑制
(3)去除顶芽
教材隐性知识 (1)不一定,在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果 (2)一定
拓展
(1)①a点为较低浓度促进生长,c点促进作用最强,e点既不促进、也不抑制,f点为较高浓度抑制生长。
②相同 (2)①最适浓度 根、芽、茎 ②抑制、既不促进也不抑制、促进 ③a′、b′、c′ (3)①双子叶 单子叶 ②c
突破
5.D [破土前,“弯钩”内侧的生长速度比外侧慢,A错误;破土后“弯钩”打开,幼苗得以直立生长,则破土后,“弯钩”外侧的生长速度小于内侧,B错误;无法通过对比“弯钩”破土前后的生长状况来判断拟南芥“弯钩”内侧生长素的分布情况,C错误。]
6.B [图乙BC段和CD段生长速率都大于IAA为0时的生长速率,所以BC段和CD段生长素都促进生长,B错误;由图甲、乙可知,在pH近中性时,玉米胚芽鞘生长缓慢,随pH降低,生长速率增大,可判断酸性缓冲液可能引起生长加快,中性缓冲液可能抑制生长素的作用,C正确;由图甲可知,加入生长素以后pH逐渐变小,推知在生长素作用下细胞膜外排H+,使细胞壁变得疏松,有利于细胞伸长,D正确。]
重温高考 真题演练
1.D
2.B [由题意可知,打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量,因此该措施有利于营养物质向上部叶片转运,B错误;由题意可知,打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动,相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发,C正确。]
3.D [一般来说,促进根生长的最适生长素浓度为10-10 mol/L,而生长素的化学本质是吲哚乙酸等,相对分子质量不足200,故800 mg/L的浓度远高于10-10 mol/L,若新生不定根中生长素浓度高于800 mg/L,则会抑制不定根生长,D错误。]
4.C [甲为背光侧,IAA含量高于乙侧和对照组,A错误;由题图可知,对照组未经单侧光处理,其胚芽鞘能直立生长但不弯曲,B错误;没有尖端的胚芽鞘,既不能感受光刺激也没有生长素来源,所以既不生长也不弯曲,甲、乙两侧的生长状况基本一致,C正确;单侧光处理会使IAA先发生横向运输,再极性运输到尖端下部,D错误。]
五分钟 查落实
1.(1)× (2)× (3)×
2.(1)× (2)√ (3)× (4)√
3.(1)× (2)√ (3)√
4.(1)胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲 (2)由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 (3)信息分子 (4)芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (5)生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输 (6)细胞伸长生长、诱导细胞分化 器官的生长、发育 侧根和不定根 花、叶和果实发育 (7)促进生长 抑制生长 (8)生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝第八单元 生命活动的调节
第1课时 人体的内环境与稳态
课标要求 1.概述内环境的组成和理化性质。2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。3.概述内环境的稳态及重要意义。4.描述内环境稳态的调节机制。
考点一 细胞生活的环境
1.体液的组成
2.内环境
(1)定义:由________________构成的液体环境叫作内环境。
(2)内环境三种组成成分的转化
(3)不同细胞所处的内环境
细胞名称 所处内环境
组织细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
血细胞
淋巴细胞和吞噬细胞
3.细胞外液的成分
(1)血浆的成分
(2)①组织液、淋巴液、血浆成分的异同点:组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,最主要的差别在于血浆中含有较多的________________。
②本质:细胞外液是一种类似于海水的________。
4.内环境的理化性质
(1)渗透压
①溶液渗透压指溶液中__________________对水的吸引力。
②血浆渗透压的大小主要与________________________________有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于________。
提醒 渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。蛋白质含量虽高,但蛋白质的相对分子质量较Na+与Cl-大得多,故细胞外液中蛋白质的数目远少于Na+与Cl-。
(2)酸碱度
①大小:正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45。
②稳定原因:与________________等物质有关。
(3)温度:一般维持在37 ℃左右。
5.内环境的作用:细胞通过________与外界环境进行物质交换。内环境与外界环境进行物质交换参与的系统:消化系统、______________、呼吸系统和泌尿系统。
1.下面是体液各部分相互转化的模型图,回答下列相关问题:
注:图中A、B、C为细胞或结构,a、b、c、d为液体。
(1)B、C分别为什么结构?判断的依据是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)b、c、d分别为什么液体?判断的依据是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2.医院里给病人输液时为何必须使用生理盐水?浓度过高、过低有何后果?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.(2023·河北石家庄高三模拟)很多人在进行体育训练过程中手脚会磨出水疱,下列有关说法正确的是( )
A.水疱中的液体可以通过毛细血管壁渗入血浆
B.水疱中的液体不含有蛋白质
C.水疱中的液体不可能来自细胞内液
D.水疱的消失与内环境稳态调节无关
2.(2023·江苏苏北七市高三第二次调研)毛细血管壁仅由一层上皮细胞组成,如图表示毛细血管壁细胞与内环境可能的物质交换途径(图中字母代表不同体液)。下列相关叙述正确的是( )
A.a、b、c依次代表细胞内液、组织液和淋巴液
B.4种体液中,蛋白质含量最高的是b
C.水分子必须依赖转运蛋白才能由b进入a
D.内环境稳态是指4种体液的理化性质保持相对稳定状态
归纳总结 (1)内环境中的成分及生理过程
①内环境中的成分
②内环境中的生理过程
(2)组织水肿及其产生原因分析
①组织水肿
组织水肿是在一定条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。
②组织水肿的原因归纳
考点二 内环境的稳态
1.内环境的稳态
(1)概念:正常机体通过调节作用,使各个__________________协调活动,共同维持内环境的________________状态。
(2)实质:内环境中的各种________________________保持相对稳定的状态。
2.对稳态调节机制的认识
(1)1857年,法国著名生理学家贝尔纳提出:内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件,内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
(2)1926年,美国著名生理学家坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变,而是____________,是由神经调节和体液调节共同作用的。
(3)随着分子生物学的发展,目前普遍认为,________________________________是机体维持稳态的主要调节机制。
(4)调节能力:人体维持稳态的调节能力是___________________________,当外界环境的________________________,或________________________________时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
3.机体进行正常生命活动的必要条件
(1)________是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
(2)适宜的________和________是酶正常发挥催化作用的基本条件。
(3)正常的________________和________________是供给机体所需能量的重要保障。
4.稳态概念的发展
源于选择性必修1 P10“思考·讨论2”:大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会变________,__________中的水将较多地通过________作用进入细胞内,造成细胞吸水膨胀,进一步导致细胞代谢的功能紊乱。因此在大量出汗或严重腹泻后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些________________。
内环境是人体细胞生活的直接环境,内环境的温度、渗透压、pH及各种化学物质的含量,正常情况下都能够维持相对稳定的状态,这是人体完成各项生命活动的必要条件。据此回答问题:
(1)为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?
_______________________________________________________________________________
(2)你有过发高热的经历吗?谈谈发高热严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)夏天长时间使用空调容易引起“空调病”,请从内环境稳态失调的角度,分析“空调病”的原因。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3.(多选)某人到高原旅游时,感觉呼吸困难,同时伴有发热、排尿量减少等现象。医院检查发现其肺部细胞间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分。下列有关叙述正确的是( )
A.该患者可能因为散热受阻而伴有发热症状
B.高原上的低氧环境导致人体内环境稳态被破坏
C.尿量随肾小管和集合管重吸收水分的减少而减少
D.低氧条件可能会导致肺毛细血管壁通透性增大,从而导致肺水肿
4.(2023·江苏南京高三模拟)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。下列相关叙述正确的是( )
A.正常情况下抗体、氨基酸、糖原均会出现在内环境中
B.细胞内高Na+或细胞外高K+都有利于神经细胞产生兴奋
C.如果饮食中长期缺乏蛋白质,血浆渗透压会下降
D.葡萄糖在内环境中彻底氧化分解,为生命活动提供能量
归纳总结 (1)内环境稳态的实例分析
血浆pH调节的过程
(2)内环境稳态失调引起的健康问题
1.(2022·广东,3)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白 B.血糖
C.肾上腺素 D.睾酮
2.(多选)(2021·河北,17)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是( )
A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-
B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关
C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节
D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
3.(2021·海南,5)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是( )
A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
4.(多选)(2020·山东,18)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是( )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38 ℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
5.(2019·浙江4月选考,16)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是( )
A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
1.判断关于细胞生活的环境的叙述
(1)人体内细胞外液只包括组织液、血液和淋巴液( )
(2)内环境是人体进行细胞代谢的主要场所( )
(3)膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液都不属于内环境( )
(4)内环境的成分中有葡萄糖、血红蛋白和无机盐等( )
(5)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO/HPO维持( )
2.判断关于内环境稳态的叙述
(1)内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态( )
(2)生物组织匀浆中缓冲对(如HPO/H2PO)能使溶液pH的变化减弱( )
(3)当内环境稳态遭受破坏后,将会引起细胞代谢紊乱( )
(4)健康人体内环境能保持稳态;内环境保持稳态时,人体一定健康( )
3.填空默写
(1)(选择性必修1 P2)体液:________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P2)体液包括_________________,细胞外液包括______________________。
(3)(选择性必修1 P4)内环境:________________________。
(4)(选择性必修1 P5)血浆渗透压的大小主要与__________________________的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于__________________。
(5)(选择性必修1 P9)稳态的实质:内环境的__________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)(选择性必修1 P9)稳态:________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(7)(选择性必修1 P10)____________________________是机体维持稳态的主要调节机制。
(8)(选择性必修1 P11)____________________是机体进行正常生命活动的必要条件。
(9)(选择性必修1 P5)血浆和组织液、淋巴液最主要的差别在于__________________________
_______________________________________________________________________________。
第1课时 人体的内环境与稳态
考点一 归纳
1.淋巴液 血浆 组织液 细胞外液 细胞内液
2.(1)细胞外液 (2)血浆 组织液 淋巴液 (3)组织液 血浆、组织液 淋巴液、组织液 血浆 淋巴液、血浆
3.(1)蛋白质 无机盐 营养物质(如葡萄糖) 代谢废物
(2)①蛋白质 ②盐溶液
4.(1)①溶质微粒 ②无机盐和蛋白质的含量 Na+和Cl- (2)②HCO、H2CO3
5.内环境 循环系统
拓展
1.(1)B是毛细血管,C是毛细淋巴管。毛细血管两端都是开放的,一端连着动脉,另一端连着静脉;毛细淋巴管只有一端是开放的,起始端是盲端。
(2)b、c、d分别为血浆、组织液和淋巴液。组织细胞间的液体为组织液,毛细血管内的液体为血浆,毛细淋巴管内的液体为淋巴液。
2.质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)提供的渗透压与血浆正常的渗透压大致相同,是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水,使组织细胞不能维持正常形态和功能。
突破
1.A
2.A [a为细胞内液,b为组织液,c为淋巴液,d为血浆,4种体液中,蛋白质含量最高的是a(细胞内液),B错误;水分子运输可通过自由扩散,不依赖通道蛋白,也可进行协助扩散,依赖通道蛋白,C错误;内环境稳态是指细胞外液的成分和理化性质保持相对稳定状态,D错误。]
考点二 归纳
1.(1)器官、系统 相对稳定 (2)化学成分和理化性质
2.(2)一种动态的平衡 (3)神经—体液—免疫调节网络
(4)有一定限度的 变化过于剧烈 人体自身的调节功能出现障碍
3.(1)渗透压 (2)温度 pH (3)血糖浓度 氧气含量
4.分裂和分化 结构与功能
教材隐性知识 小 内环境 渗透 电解质(或无机盐)
拓展
(1)血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。
(2)发热时感觉不适、头痛、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。体温过高降低酶的活性,影响细胞代谢,机体功能异常,所以应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
(3)空调病是指由于空调产生的疾病,主要是以下3点造成的:①由于室内外温差大,骤冷骤热产生感冒等疾病。②长时间在空调房间里,不出汗导致的各种疾病。③由于空调不注意清洗,在潮湿处产生细菌,导致感染。
突破
3.ABD [尿量随肾小管和集合管重吸收水分的增加而减少,C错误;由题干可知,肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,说明低氧条件会导致肺毛细血管壁通透性增大,导致血浆物质渗出到组织液,从而导致肺水肿,D正确。]
4.C [糖原存在细胞中,不属于内环境的成分,A错误;动作电位由Na+内流形成,细胞内高K+、细胞外高Na+有利于神经细胞产生兴奋,B错误;血浆的渗透压主要来源于蛋白质和无机盐,如果饮食中长期缺乏蛋白质,血浆中蛋白含量下降,渗透压会下降,C正确;葡萄糖的氧化分解发生在细胞内,D错误。]
重温高考 真题演练
1.A [血红蛋白存在于红细胞内,细胞内的物质不属于内环境成分,A符合题意;血糖属于营养物质,可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,B不符合题意;肾上腺素属于激素,作为调节物质(信号分子)可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,C不符合题意;睾酮属于雄激素,可作为调节物质(信号分子)存在于内环境中,属于内环境的组成成分,D不符合题意。]
2.ABD [细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;高盐饮食一段时间后,细胞外液渗透压会升高,机体可以通过主动饮水和抗利尿激素分泌的增加降低细胞外液渗透压,从而使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,B正确;细胞内液可以与细胞外液相互交换成分,因此,细胞内液参与细胞外液渗透压的调节,C错误;细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,饮水和抗利尿激素分泌增加可以增加细胞外液总量,体液由细胞外液和细胞内液组成,体液的总量也会增多,D正确。]
3.A
4.ACD [患者肺部感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,使肺部组织液渗透压升高,对水的吸收能力增强,导致肺部组织液增加,C正确;使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,会使水不能被重吸收回血浆而形成尿液,故患者尿量增加,D正确。]
5.D
五分钟 查落实
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.(1)× (2)√ (3)√ (4)×
3.(1)体内含有的大量以水为基础的液体 (2)细胞内液和细胞外液 血浆、组织液和淋巴液等 (3)由细胞外液构成的液体环境 (4)无机盐和蛋白质 Na+和Cl- (5)每一种成分及理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围内 (6)正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态 (7)神经—体液—免疫调节网络 (8)内环境稳态 (9)血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少第6课时 体液调节与神经调节的关系
课标要求 1.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节等。2.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节等。
考点一 体液调节与神经调节
1.体液调节概念
________等化学物质,通过________________的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。________________是体液调节的主要内容。
注意 除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
选择性必修1 P57“相关信息”:临床上给患者输入O2时,往往采用含有5%左右的________的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
2.体液调节和神经调节的区别与联系
(1)区别
比较项目 体液调节 神经调节
作用途径
反应速度 较缓慢
作用范围 较广泛 准确、比较局限
作用时间 短暂
作用对象 靶细胞、靶器官
(2)联系
①内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
②不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是________________的一个环节。
下丘脑是调节内脏活动的较高级枢纽,如图为其参与的部分调节模式图,请据图回答下列问题:
(1)人在寒冷环境中,通过途径____________(填“①”“②”或“③”)使甲状腺激素分泌增加,促进了机体的产热,使体温维持正常。调查发现,在寒冷的室外比温暖的室内“精神头”要大,从神经调节和体液调节之间的关系的角度分析其原因。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)临床上,由于下丘脑或垂体等损伤引起途径③中激素E分泌不足,导致尿崩症(尿特别多等症状),则激素E是____________________,从激素调节的特点分析,激素E分泌正常情况下的尿崩症的原因。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)据图分析,神经调节占主导地位的原因是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.下列有关神经调节和体液调节的叙述,错误的是( )
A.与神经调节相比,体液调节反应速度较慢,作用范围比较局限
B.内分泌腺分泌的某些激素会影响脑的发育和神经系统的兴奋性
C.寒冷刺激下,机体甲状腺激素分泌增多的过程属于神经—体液调节
D.神经调节和体液调节都有信息分子参与,且信息分子与相应受体结合
2.(2023·江苏南通高三检测)肾上腺素既是肾上腺髓质分泌的激素,也是某些神经元分泌的神经递质。这种神经递质可与相应的受体结合,引起内脏及皮肤血管收缩,心跳加速,汗腺分泌,肝糖原分解。下列相关叙述错误的是( )
A.肾上腺髓质分泌肾上腺素受神经的直接支配
B.肾上腺素可引起突触后膜发生由“电信号→化学信号”的变化
C.肾上腺素能通过体液运输到达心脏,引起心跳加速
D.神经元分泌肾上腺素的过程与细胞呼吸有关
考点二 体温的调节
1.热量的来源和散失途径
(1)来源:安静状态下,人体主要通过________等器官的活动提供热量;运动时,________成为主要的产热器官。
(2)散失:________是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过______________________的方式进行。
2.体温相对恒定的原因:机体的________和________过程保持动态平衡。
3.体温调节主要过程
4.调节过程分析
(1)调节中枢:________。
(2)冷、热觉中枢在________________,人和高等动物皮肤中分布着感受温度变化的温度感受器,包括________感受器和________感受器。
(3)调节机制:由__________________________共同实现。
5.体温调节失调:人体调节体温的能力是______的。体温过低或过高都会影响________________的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏__________,严重时会危及生命。
体温调定点学说认为,人体存在体温调定点。假如,人的体温调定点是37 ℃,当体温高于或低于37 ℃时,机体能通过相关调节使体温恢复到37 ℃左右。人体的体温调定点并非一成不变,如病菌、病毒感染等不利因素能引起人体产生致热原(EP),EP会引起体温调定点改变进而导致发热。
某人受病毒感染引起发烧,如图是他的体温测量记录。
(1)AB段病人常表现为皮肤血管收缩、骨骼肌战栗等,并常伴有“害冷”的感觉,结合资料分析其原因。
_______________________________________________________________________________
(2)人体受到寒冷刺激时,会起鸡皮疙瘩(或打寒战)时反射类型是条件反射还是非条件反射?请写出该反射的反射弧。
_______________________________________________________________________________
3.某同学从温暖的教室里走到寒冷的室外,机体经过一系列调节达到相对稳定状态。在此状态下,下列有关说法错误的是( )
A.皮肤血管收缩,在室外的散热速率大于室内
B.血液中促甲状腺激素增多,会促进甲状腺激素的分泌
C.细胞内ATP的分解速率大于合成速率
D.机体的热量主要来自骨骼肌和肝脏产热
4.(多选)(2023·江苏新高考基地学校高三模拟)在夏季高温环境中,体液的大量丢失会导致严重的血液循环障碍,为了维持脑和心脏最基础的氧气供应,机体会关闭皮肤血液循环,汗液分泌随之关闭,体温失去体温调节中枢的控制,机体核心温度迅速升高,超过40 ℃,进而导致器官系统损伤,这就是热射病。下列相关分析正确的是( )
A.夏季高温时,及时补水是预防热射病的有效措施
B.导致热射病病人体温升高的主要原因是散热不畅
C.热射病病人的排汗量减少,抗利尿激素分泌量减少
D.热射病病人体温过高,细胞内酶活性改变,细胞代谢紊乱
归纳总结 关于体温调节的六点理解
(1)人体通过调节产热与散热的动态平衡来维持体温的恒定。外界环境温度低时,机体产热多,散热也多;外界环境温度高时,机体产热少,散热也少。
(2)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多;寒冷环境中机体代谢旺盛,产热也增加,以维持体温的恒定。
(3)体温感受器的适宜刺激为“温度的变化”而不是“冷”“热”本身。
(4)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温继续升高,如果体温保持不变,则产热仍等于散热。
(5)温度感受器是感受温度变化的感觉神经末梢,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。
(6)体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。
考点三 水和无机盐平衡的调节
1.水盐来源和排出途径
(1)水
(2)无机盐(以Na+为例)
2.Na+的浓度对于________________渗透压的维持具有重要作用,机体对水和无机盐的调节,是基于保持细胞外液________________,即保持细胞外液渗透压________。因此,水平衡和盐平衡的调节过程密切相关,通常称为____________________,主要是通过____________完成的。
3.调节过程
(1)抗利尿激素的分泌及调节过程
(2)醛固酮的分泌及调节过程
4.调节过程分析
(1)调节中枢:________。
(2)渴觉中枢在________________。
(3)调节机制:神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节________和__________________实现的。
(4)在水盐平衡调节中,下丘脑既是感受器,又是调节中枢,还能作为效应器。
(1)源于选择性必修1 P60“旁栏思考”:一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少的原因:冬天相比于夏天,________分泌减少,同时由于环境温度低,机体因________生成的水增加,会导致尿液量增加。
(2)源于选择性必修1 P62“正文小字”:K+不仅在维持________的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
(3)源于选择性必修1 P64“复习与提高·选择题4”:醛固酮具有________________的作用。
如图表示体温调节和水盐调节的过程,据图分析回答下列问题:
(1)图中字母表示的分别是什么激素?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)在寒冷环境中,皮肤会发生怎样的变化?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)以小鼠为实验材料,验证下丘脑是水盐调节的中枢并写出实验思路。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5.下图为人体水平衡调节机理,据图分析,下列说法错误的是( )
A.图示中的b、c分别为肾小管和集合管、渴觉中枢
B.图示a是由垂体分泌,并通过体液运送才能发挥作用
C.当血浆渗透压升高时,能感受其变化的感受器在下丘脑
D.由图可知通过调节水的来源和去路可以维持水的平衡
6.(2023·江苏新高考基地学校高三模拟)尿崩症分两种:因抗利尿激素(ADH)的缺乏引起的中枢性尿崩症(CDI)和因肾脏对 ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症(NDI),临床上可通过禁水加压(禁止饮水10 h后补充ADH)实验进行确诊。下列有关说法不正确的是( )
A.NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B.NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C.禁水加压实验后,CDI患者的尿液渗透压将升高
D.禁水加压实验后,NDI患者的尿液渗透压将降低
归纳总结 下丘脑功能总结
(1)感受:可以感受细胞外液渗透压变化和血糖浓度变化。
(2)传导:在水盐平衡调节中,下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层。
(3)效应器的分泌功能:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的促激素,如在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素;也能分泌调节水盐的抗利尿激素。
(4)调节中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和渗透压调节中枢。
1.(多选)(2022·河北,17)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )
A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
2.(2022·辽宁,21)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25 ℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:
(1)由图1可见,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温__________,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在__________调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括________________________________________________________________________
_________________________________________________________________(答出两点即可)。
(2)图2中,在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的__________受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于________的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的________(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2中,当环境温度下降到0 ℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由____________________________轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过____________进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
3.(2020·江苏,26)如图是人体稳态调节机制的示意图,①~④表示相关的激素。请据图回答下列问题:
(1)某同学长跑时心跳加速,血压升高,压力感受器激活心血管中枢,传出神经释放神经递质,神经递质作用于心脏及血管细胞膜上的______________,从而降低血压,该调节方式属于____________调节。
(2)该同学因运动大量出汗,血浆渗透压升高,激活位于__________的神经元A,促使其合成和分泌________________(填①的名称),进而促进肾脏对水的重吸收,该调节方式属于____________调节。
(3)该同学因运动体温升高,体温调节中枢通过调节皮肤血管和汗腺,增加散热;运动后,神经元B合成和分泌②减少,导致③④合成和分泌_____________________________________,减少产热,维持体温相对稳定。激素②的名称是________________,其生理作用是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
4.(2018·江苏,30)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是________________________________,激素乙通过______________________的途径作用于甲状腺。
(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温________________________________________________________________________。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)高温持续期,人体产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管______________________,从而减少尿量。
(4)体温下降期,机体增加散热的途径有________________________________。
(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1.判断关于体液调节与神经调节的叙述
(1)体液调节和神经调节是所有生物调节生命活动的重要方式( )
(2)与神经调节相比,体液调节通常作用缓慢、持续时间长( )
(3)体液调节作用范围比较广泛,因为激素可作用于各种组织细胞( )
2.判断关于体温的调节的叙述
(1)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( )
(2)人从炎热环境进入寒冷环境中,散热量会减少( )
(3)炎热环境中,机体可通过减少产热甚至不产热来降低机体的体温( )
(4)人通过生理性调节和行为性调节来维持体温的相对恒定,其中生理性调节是基本调节方式( )
(5)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高促进产热,属于体液调节( )
3.判断关于水和无机盐平衡的调节的叙述
(1)体内血浆渗透压降低,抗利尿激素释放减少( )
(2)下丘脑分泌的抗利尿激素能够升高细胞外液的渗透压( )
(3)如果排出的尿量过少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,就会引起中毒而损害健康( )
(4)剧烈运动过程中,汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定( )
(5)肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节( )
4.填空默写
(1)(选择性必修1 P57)体液调节:___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P57)激素调节是__________________________________________________。
(3)(选择性必修1 P58)神经—体液调节:_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(选择性必修1 P62)神经调节和体液调节的关系:一方面,____________________________地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是神经调节的一个环节;另一方面,激素又能________________________________。
第6课时 体液调节与神经调节的关系
考点一 归纳
1.激素 体液传送 激素调节
教材隐性知识 CO2
2.(1)体液运输 反射弧 迅速 比较长 效应器
(2)②神经调节
拓展
(1)② 在寒冷环境中甲状腺激素分泌增加,而甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的作用。 (2)抗利尿激素 可能是肾小管和集合管抗利尿激素的受体损伤或减少(或靶器官、靶细胞上相应的受体的损伤或减少)。 (3)内分泌腺往往是反射弧的效应器的组成部分,受神经的控制。
突破
1.A [与神经调节相比,体液调节反应速度较慢,作用范围比较广泛,A错误。]
2.B
考点二 归纳
1.(1)肝、脑 骨骼肌 (2)皮肤 辐射、传导、对流以及蒸发
2.产热 散热
3.冷觉 热觉 下丘脑 甲状腺激素增加 骨骼肌战栗 收缩 减少 增加 减少 增多 舒张 增加
4.(1)下丘脑 (2)大脑皮层 冷觉 热觉 (3)神经调节和体液调节
5.有限 物质代谢 内环境稳态
拓展
(1)病毒感染产生的致热原(EP)使人体体温调定点升高至40 ℃左右,低于调定点的体温刺激冷觉感受器产生兴奋,一方面传至大脑皮层产生冷觉,另一方面传至下丘脑再经传出神经引起皮肤血管收缩以减少散热,引起骨骼肌战栗以增加产热,使体温迅速升高。
(2)非条件反射。皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→立毛肌(骨骼肌)收缩。
突破
3.C
4.ABD [热射病患者在夏季高温环境中,体液的大量丢失,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增多,C错误;热射病患者体温可以超过40 ℃,人体内酶活性的最适温度为37 ℃左右,因此患者细胞内酶活性改变,细胞代谢紊乱,D正确。]
考点三 归纳
1.(1)饮水 肾 皮肤 (2)肾
2.细胞外液 Na+浓度 不变 渗透压调节 肾
3.(1)大脑皮层 升高 降低 抗利尿激素
4.(1)下丘脑 (2)大脑皮层 (3)尿量 尿的成分
教材隐性知识 (1)汗液 代谢 (2)细胞内液 (3)吸钠排钾
拓展
(1)a是促甲状腺激素释放激素,b是促甲状腺激素,c是甲状腺激素,d是抗利尿激素。
(2)汗腺分泌减少、毛细血管收缩、立毛肌收缩等。
(3)将小鼠分为实验组与对照组两组,实验组手术处理,破坏下丘脑,对照组只做手术处理但保留下丘脑,两组供给相同的水量,测定各自的尿量。
突破
5.B
6.D [禁水加压实验后,CDI患者缺乏的ADH得以补充能促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿液渗透压升高,C正确;禁水加压实验后补充ADH,由于NDI患者的ADH的作用弱,水分流失不变,因此尿液渗透压不变,D错误。]
重温高考 真题演练
1.AC [由题干信息“肌细胞的代谢产物具有舒血管效应”可知,肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节,A正确;肌肉处于运动状态时,神经调节对肌肉血流量的影响大于体液调节,B错误;运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压升高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水分,使细胞外液渗透压降低,D错误。]
2.(1)保持恒定 神经-体液 辐射、传导、对流、蒸发 (2)冷觉感受器 下丘脑 交感神经 (3)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量 (4)下丘脑-垂体-肾上腺皮质 肾小球的滤过作用
解析 (1)由图1可见,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温基本维持在37 ℃左右,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经-体液调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、蒸发、对流等。(2)在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器,即寒冷环境中,皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。(3)分析题意可知,若从激素调节角度分析,当环境温度下降到0 ℃以下时,小熊猫产热剧增的原因,应考虑甲状腺激素和肾上腺素的作用,即寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。(4)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的,受下丘脑和垂体的分级调节,即是由下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴调节的。因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,故使用尿液而不用血液检测皮质醇,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
3.(1)(特异性)受体 神经(或负反馈) (2)下丘脑 抗利尿激素 神经—体液(或负反馈) (3)下降 促甲状腺激素释放激素 促进(腺)垂体合成与分泌促甲状腺激素
4.(1)促甲状腺激素释放激素 体液运输 (2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃) 神经调节、体液调节
(3)等于 重吸收水的能力增强(重吸收水量增加) (4)汗腺分泌量增加,皮肤血管舒张 (5)心脏血液输出量增加,外周血管收缩
五分钟 查落实
1.(1)× (2)√ (3)×
2.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
3.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
4.(1)激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节 (2)体液调节的主要内容 (3)通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式 (4)不少内分泌腺直接或间接 影响神经系统的发育和功能第5课时 激素与内分泌系统、激素调节的过程
课标要求 1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。2.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。
考点一 激素与内分泌系统
1.促胰液素的发现
(1)沃泰默实验
①沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受________________的控制。
②实验步骤
③实验现象:胰腺能够分泌胰液的是________________;不能分泌胰液的是________。
④实验结论:小肠上微小的神经难以剔除,胰液的分泌受________________。
(2)斯他林和贝利斯的实验
①实验假设:在________的作用下,小肠黏膜可能产生了一种________________,这种物质进入________后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
②实验验证过程
③实验结论:胰液的分泌受________________的调节。
选择性必修1 P45“思考·讨论”:斯他林和贝利斯的实验过程中加入砂子的目的是________________________。
2.激素调节的概念
由________________________分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。
3.激素研究的实例
(1)胰岛素的发现
①实验者:加拿大的班廷和贝斯特。
②实验过程
③进一步实验:抑制________________的活性,可直接提取正常胰腺中的________,治疗糖尿病。
④实验结论:胰腺中的胰岛产生的__________,可以________________。
(2)睾丸分泌雄激素的研究
①实验过程
公鸡雄性性征消失雄性性征恢复
②实验结论:动物________分泌睾酮,维持雄性性征。
选择性必修1 P47“讨论4”:在研究激素的方法中,常用到“加法原理”或“减法原理”。
(1)“________________”:如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。
(2)“________________”:如用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割(摘除性腺)法研究性激素的功能等。
4.内分泌系统的组成
(1)________________:由内分泌细胞聚集在一起构成。
(2)分散的内分泌细胞:分散在一些器官、组织,如在小肠黏膜上有分泌促胰液素的细胞。
(3)________中的某些神经细胞,也具有内分泌功能。
5.人体内主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺 激素名称 功能
下丘脑 _________________________________________、促肾上腺皮质激素释放激素等 作用于 ,调控垂体分泌释放相应激素
垂体 ①分别调节甲状腺、性腺、肾上腺的分泌活动;②分泌生长激素,调节 等
甲状腺 ①调节体内的有机物代谢;②促进生长和 ;③提高___________
肾上腺 醛固酮、皮质醇等 调节 和有机物代谢
髓质 提高机体的应激能力
胰腺 胰岛B细胞
胰岛A细胞
性腺 卵巢 和孕激素等 ①促进女性生殖器官的发育;②促进卵细胞的生成;③激发女性第二性征的出现等
睾丸 雄激素(主要是 ) ①促进男性生殖器官的发育;②促进精子细胞的生成;③激发男性第二性征的出现
选择性必修1 P48“相关信息”:不同动物激素的化学本质
(1)类固醇:如肾上腺皮质激素、性激素(雌激素、雄激素)等。
补充方式:________________________。
(2)氨基酸衍生物类:如甲状腺激素、肾上腺素等。
补充方式:________________________。
(3)多肽和蛋白质类:如促激素释放激素、促激素、抗利尿激素、胰岛素和胰高血糖素等。
补充方式:________________。
6.内分泌系统的功能
(1)维持______________的稳定。
(2)调节________________代谢。
(3)调控________________和生殖等。
以小鼠为实验对象模拟沃泰默和斯他林、贝利斯的实验。把稀盐酸注入小鼠的上段小肠肠腔内,胰腺分泌胰液;切除通向该段小肠的神经,只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸,胰腺分泌胰液;刮下小肠黏膜,将黏膜与稀盐酸混合加砂子磨碎,制成提取液,将提取液注射到同一只小鼠的静脉中,胰腺仍能分泌胰液。据此分析下列问题:
(1)盐酸刺激小肠黏膜后引起胰腺分泌胰液的原因是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)稀盐酸刺激小肠黏膜分泌的是什么激素?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)该激素作用于胰腺细胞引起胰液分泌的机理是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.(2023·江苏南通高三期末)下面是与促胰液素发现过程有关的四个实验,下列有关分析错误的是( )
①稀盐酸→小肠肠腔→胰腺分泌胰液
②稀盐酸→静脉血液→胰腺不分泌胰液
③稀盐酸→小肠肠腔(去除神经)→胰腺分泌胰液
④小肠黏膜+稀盐酸+砂子→制成提取液→注入静脉血液→胰腺分泌胰液
A.①与②组成的实验自变量是稀盐酸刺激的部位
B.①与③对比说明胰液分泌不受神经的调节
C.①②③④对比说明胰液分泌受小肠黏膜产生的物质(由血液运输)调节
D.要证明胰液分泌是否受神经的调节应该再设计实验继续探究
2.某科研小组开展了胰岛素及肾上腺素对家兔血糖含量影响的研究实验,结果如图。下列关于该实验的叙述错误的是( )
A.两组家兔的生理状况应相同
B.激素注射前几小时,家兔需进行禁食处理
C.注射用的胰岛素和肾上腺素要用生理盐水配制
D.胰岛素和肾上腺素表现为协同作用
归纳总结 (1)激素间相互作用的两种类型
①协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同的作用,从而达到增强效应的结果,如图所示。
②作用相抗衡:胰岛素降低血糖,与胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素的升糖效应相抗衡。
(2)动物激素功能的实验探究
①研究思路:用某种方法处理实验动物→出现相应病理症状→施加某激素后恢复正常→推知相应激素的生理功能。
②实验设计注意事项
a.动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行平均分组,每组要有数量相等的多只动物。
b.实验设计时要注意设置对照实验,控制无关变量,保证单一变量。
c.针对不同的激素或腺体选择不同的实验方法
切除法只适用于个体较大的动物;饲喂法只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能使用饲喂法;注射法适用于各种激素。
考点二 血糖平衡调节
1.血糖的来源和去向(正常情况下)
(1)食物中的糖类经_______________________________进入血液,是血糖的主要来源;________________________进入血液,是________时血糖的重要来源。
(2)血糖平衡的调节过程:调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。
2.血糖平衡的调节
(1)调节方式:________________________调节。
(2)调节中枢:________的相关区域。
(3)调节途径
(4)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素
3.血糖平衡调节中存在反馈调节
(1)反馈调节定义:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为________调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
(2)反馈调节的意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,对于机体______________具有重要意义。
归纳提升 反馈类型的比较
项目 正反馈 负反馈
含义 反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动 反馈信息与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应
图解
实例 排尿反射、血液凝固、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放 大多数激素的调节、体温调节等
意义 使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,在正反馈情况时,反馈控制系统处于再生状态 维持机体内环境的稳态,在负反馈情况下,反馈控制系统平衡处于稳定状态
如图为血糖调节的部分过程示意图,请据图分析:
(1)图中激素①和激素②分别是什么激素?它们分别是由哪种细胞分泌的?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)胰脏属于人体中重要的腺体,它分泌的物质都是激素吗?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)如果胰岛B细胞受损则会引起哪种疾病?能否用口服胰岛素制剂的方式治疗?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3.胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞的细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖进入细胞的过程不消耗ATP。下列叙述错误的是( )
A.脂肪细胞和骨骼肌细胞是胰岛素作用的靶细胞
B.葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是主动运输
C.胰岛B细胞以胞吐方式将胰岛素分泌到细胞外
D.当血糖浓度上升时,胰岛素的分泌量随之增加
4.(2023·江苏盐城高三调研)最近有研究发现,FGF1是胰岛素之外的第二种快速降低血糖的分子。在胰岛素抵抗患者体内,胰岛素信号通路受阻,若使用FGF1提高PDE4D酶的活性,激活PDE4D通路,仍可调节血糖水平。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素抵抗患者体内,血糖不能有效降低,而脂肪分解较多
B.FGF1和胰岛素分别通过不同的信号通路发挥相同的作用
C.一般情况下,糖尿病患者体内PDE4D酶活性较高
D.这一发现可能为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道
考点三 甲状腺激素分泌的分级调节
1.甲状腺激素分泌的分级调节
(1)三级腺体:a.______、b.______、c.______。
(2)三种激素:甲——____________________、乙——________________、甲状腺激素。
(3)两种效果:“+”“-”分别表示__________、________。
2.分级调节
(1)概念:人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的________________,称为分级调节。
(2)其他分级调节:除甲状腺激素外,还有______________________和________分泌活动的调节也存在分级调节。人和高等动物体内存在着“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。
(3)意义:分级调节可以________激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
3.激素调节的特点
(1)通过________进行运输。激素弥散到体液中,随________流到全身。
(2)作用于靶器官、靶细胞。激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的________________相互识别,并发生特异性结合实现的。
提醒 ①一般情况下,多肽、蛋白质类激素、氨基酸衍生物类激素等含氮类激素(甲状腺激素除外)与靶细胞膜上受体特异性结合而引发调节效应;固醇类激素与靶细胞膜内受体特异性结合而引发调节效应。
②分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。
③激素只能作用于靶器官或靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体;而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。
(3)作为信使传递信息。激素一经靶细胞接受并起作用后就________了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
(4)微量和高效。
甲状腺激素的分泌存在分级调节,据此分析以下问题:
(1)碘是合成甲状腺激素的重要原料,饮食长期缺碘,导致甲状腺肿的原因是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)通过手术摘除健康大鼠的垂体后,其甲状腺功能表现为衰退,试分析其中原因。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)类比上述反馈调节的原理解释为什么运动员注射性激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力?
_______________________________________________________________________________
5.如图所示为人体生长激素(GH)分泌调节示意图,其中GHRH为促生长激素释放激素,GHIH为生长激素抑制激素。下列说法错误的是( )
A.GH过少时促进下丘脑分泌GHRH体现了反馈调节机制
B.GH弥散到血液中后定向运输至骨骼等细胞处发挥作用
C.GH是由腺垂体分泌的,其释放离不开高尔基体的作用
D.GHIH与GHRH共同维持内环境中GH含量的相对稳定
6.(多选)(2023·江苏扬州高三调研)下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺,促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,肾上腺皮质激素分泌过多反过来也能影响垂体和下丘脑,减弱它们的分泌活动。醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素,它进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合,再进入细胞核,经过一系列反应,促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na+的重吸收。下列分析正确的是( )
A.醛固酮的分泌过程存在分级调节,也存在反馈调节
B.醛固酮在肾上腺皮质细胞中的核糖体上合成
C.醛固酮可直接进入细胞核并影响基因的表达
D.醛固酮可参与细胞外液渗透压的调节
归纳总结 激素、酶、抗体与神经递质的区别
比较项目 激素 酶 抗体 神经递质
化学本质 蛋白质、多肽、类固醇、氨基酸衍生物等 绝大多数是蛋白质,少数是RNA 蛋白质 乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸、NO等
产生细胞 内分泌腺细胞或下丘脑细胞 活细胞 浆细胞 神经细胞
作用部位 靶细胞或靶器官 细胞内外 内环境 突触后膜
作用后变化 被灭活 不发生改变 被降解 被降解或移走
1.(2021·河北,10)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
2.(2020·山东,8)碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度,钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞,碘被甲状腺过氧化物酶活化后,进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。下列说法正确的是( )
A.长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少
B.用钠-钾泵抑制剂处理甲状腺滤泡上皮细胞,会使其摄碘能力减弱
C.抑制甲状腺过氧化物酶的活性,可使甲状腺激素合成增加
D.使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致甲状腺激素分泌增加
3.(2020·江苏,12)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是( )
A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成
B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素
C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内
D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生
4.(2021·江苏,21节选)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题:
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过__________分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)胰岛素通过促进____________________、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的__________________能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(3)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有__________(填序号)。
①与胰岛素相抗衡的激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛B细胞损伤
⑤存在胰岛细胞自身抗体
(4)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有__________的特点,而______________________________可能成为糖尿病治疗研究新方向。
1.判断关于激素与内分泌系统的叙述
(1)促胰液素是小肠黏膜产生的一种化学物质,作用于胰腺,促进胰液分泌( )
(2)斯他林和贝利斯通过实验证明了胰液分泌不受神经控制,并从小肠黏膜提取液中分离出了促胰液素( )
(3)研磨胰腺无法直接提取到胰岛素是因为胰岛素含量太少( )
(4)垂体分泌的促甲状腺激素释放激素能促进甲状腺激素的分泌( )
(5)激素可以进行生命活动的调节,都必须由内分泌腺分泌( )
2.判断关于血糖平衡调节的叙述
(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们直接或间接提高或降低血糖浓度( )
(2)人体饥饿时,血液流经肝脏后,血糖的含量会升高;血液流经胰岛后,血糖的含量会降低( )
(3)糖尿病的主要症状是少饮、少食、少尿、消瘦( )
(4)血糖调节过程中既有神经调节也有激素调节( )
3.判断关于甲状腺激素分泌的分级调节的叙述
(1)甲状腺激素能提高细胞的代谢率( )
(2)当血液中的甲状腺激素含量少时,就会促进下丘脑和垂体分泌相应激素( )
(3)下丘脑也能分泌促肾上腺髓质激素释放激素,促进垂体分泌相应激素( )
(4)激素具有高效性,可以为细胞提供充足的能量供应( )
(5)激素作用具有专一性,每种激素只能作用于一种细胞( )
4.填空默写
(1)(选择性必修1 P51)血糖的主要来源有__________________________________________,是血糖的主要来源;________________________________,是空腹时血糖的重要来源;________________________________,补充血糖。
(2)(选择性必修1 P51)血糖的去向可以概括为以下几个方面:随血液流经各组织时,被________________________;在肝和骨骼肌细胞内合成________________________储存起来;脂肪细胞和肝细胞可将________________________________,如甘油三酯等。
(3)(选择性必修1 P51)胰岛素的作用:一方面促进血糖进入________________________,进入肝、肌肉并________________,进入脂肪细胞和肝细胞转变为________________;另一方面又能抑制__________的分解和________________转变成葡萄糖。
(4)(选择性必修1 P51)胰高血糖素主要作用于肝,________________________________进入血液,促进______________________________,使血糖浓度回升到正常水平。
(5)(选择性必修1 P52)神经系统还通过控制________________的分泌活动来调节血糖含量。
(6)(选择性必修1 P54)激素调节的特点有:通过________________;作用于________________;作为________________;________________。
(7)(选择性必修1 P54)激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的__________________相互识别,并发生________________实现的。
第5课时 激素与内分泌系统、激素调节的过程
考点一 归纳
1.(1)①神经调节 ②狗的上段小肠肠腔 血液 狗的小肠肠腔(切除神经) ③A组、C组 B组 ④神经调节
(2)①盐酸 化学物质 血液 ②提取液 ③化学物质
教材隐性知识 使小肠黏膜研磨更充分
2.内分泌器官或细胞
3.(1)②胰岛 胰岛 实验性糖尿病 恢复正常 ③胰蛋白酶 胰岛素 ④胰岛素 降低血糖浓度 (2)②睾丸
教材隐性知识 (1)加法原理 (2)减法原理
4.(1)内分泌腺 (3)下丘脑
5.促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素 垂体 促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、生长激素等 生长发育 甲状腺激素 发育 神经的兴奋性 皮质 水盐代谢 肾上腺素 胰岛素 降低血糖 胰高血糖素 升高血糖 雌激素 睾酮
教材隐性知识 (1)既可口服,也可注射 (2)既可口服,也可注射 (3)不宜口服,需注射
6.(1)内环境 (2)物质和能量 (3)生长发育
拓展
(1)盐酸刺激小肠黏膜后引起胰腺分泌胰液是因为盐酸使小肠黏膜产生了某种物质,这种物质通过血液传送至胰腺并促使其分泌胰液。
(2)促胰液素。
(3)作为信号分子,与胰腺细胞的受体结合后,促进胰腺细胞合成并分泌胰液。
突破
1.B [①与③对比,实验自变量为是否有通向小肠的神经,因变量是胰腺是否分泌胰液,其结果说明胰腺分泌胰液可以不通过神经调节产生,但也可能通过神经调节,要证明胰液分泌是否受神经的调节应该再设计实验继续探究,B错误。]
2.D
考点二 归纳
1.肝糖原 脂肪 肝糖原、肌糖原 (1)消化、吸收 肝糖原分解成葡萄糖 空腹
2.(1)神经调节和体液 (2)下丘脑 (3)胰岛B细胞 血糖进入 氧化分解 血糖进入肝、肌肉并合成糖原 进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯 抑制 肝糖原分解 胰岛A细胞 肝糖原
3.(1)信息 (2)维持稳态
拓展
(1)胰高血糖素和胰岛素;胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的。
(2)不都是,它还分泌多种消化酶。
(3)糖尿病。不能,因为胰岛素的化学本质是蛋白质,在消化道内会被蛋白酶水解成氨基酸,从而失去作用。
突破
3.B [骨骼肌细胞细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP,因此葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是协助扩散,B错误。]
4.C
考点三 归纳
1.(1)下丘脑 垂体 甲状腺 (2)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 (3)促进 抑制
2.(1)分层调控 (2)肾上腺皮质激素 性激素 (3)放大
3.(1)体液 血液 (2)特异性受体 (3)失活
拓展
(1)由于碘是合成甲状腺激素的重要原料,饮食长期缺碘,导致甲状腺激素合成障碍,致使血浆中甲状腺激素水平下降,对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,使TRH和TSH的分泌增加,进而引起代偿性的甲状腺肿大。
(2)摘除大鼠的垂体后,机体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌,即导致甲状腺功能衰退。
(3)性激素过多,会通过反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素,促性腺激素可以促进性器官的发育,所以缺乏促性腺激素会导致性器官萎缩,甚至失去生育能力。
突破
5.B [GH过少时会对下丘脑抑制作用减弱,促进下丘脑分泌GHRH,使垂体合成更多的GH,体现了反馈调节,A正确;GH等激素运输无定向性,作用时具有定向性,能作用于特定靶细胞或靶器官,B错误;GH是一种蛋白质类的分泌物,高尔基体与分泌物的形成有关,C正确;下丘脑分泌的GHRH能促进腺垂体分泌GH,而下丘脑分泌的GHIH能抑制腺垂体分泌GH,因此GHIH与GHRH相互作用,共同维持内环境中GH含量的相对稳定,D正确。]
6.AD [由题干信息可知,醛固酮的分泌过程既存在分级调节,也存在反馈调节,A正确;醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素,化学本质不是蛋白质,因此不是在肾上腺皮质细胞中的核糖体上合成的,B错误;由题干信息可知,醛固酮进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合,再进入细胞核,启动相关核基因的表达,醛固酮不能直接进入细胞核,C错误;醛固酮可促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na+的重吸收,参与细胞外液渗透压的调节,D正确。]
重温高考 真题演练
1.C [②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,C错误;在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。]
2.B [长期缺碘会导致机体中甲状腺激素的含量减少,根据负反馈调节机制,促甲状腺激素分泌会增加,A错误;抑制钠-钾泵活性会导致膜外Na+浓度降低,影响钠-碘同向转运体转运碘进入甲状腺滤泡上皮细胞,B正确;碘只有被甲状腺过氧化物酶活化后才可参与甲状腺激素的合成,该酶活性被抑制后,甲状腺激素合成减少,C错误;促甲状腺激素与受体结合后发挥作用可以促进甲状腺激素分泌增加,使用促甲状腺激素受体阻断剂会使甲状腺激素分泌减少,D错误。]
3.C
4.(1)肝糖原 (2)葡萄糖摄取、氧化分解 胰高血糖素
(3)①③ (4)昼夜节律 调节REV-ERB基因节律性表达
解析 (1)人体血糖的来源有3条:食物中糖类的消化、吸收,肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。(2)胰岛素是人体唯一的降血糖激素,能促进细胞摄取、利用(氧化分解)葡萄糖,促进糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度降低。胰岛细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高,二者共同参与维持血糖动态平衡。(3)与胰岛素作用相抗衡的激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖升高,①正确;Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,②错误;胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,③正确;胰岛B细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,④错误;存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,⑤错误。故选①③。(4)研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明现象”。由此,调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
五分钟 查落实
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(1)× (2)√ (3)× (4)√
3.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
4.(1)食物中的糖类经消化、吸收进入血液 肝糖原分解成葡萄糖进入血液 非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液
(2)组织细胞摄取,氧化分解 肝糖原和肌糖原 葡萄糖转变为非糖物质 (3)组织细胞进行氧化分解 合成糖原 甘油三酯 肝糖原 非糖物质 (4)促进肝糖原分解成葡萄糖 非糖物质转变成糖 (5)甲状腺和肾上腺 (6)体液进行运输 靶器官、靶细胞 信使传递信息 微量和高效
(7)特异性受体 特异性结合第10课时 其他植物激素、植物生长调节剂及环境因素参与调节植物的生命活动
课标要求 1.概述其他植物激素的种类和作用。2.阐明植物激素间的相互作用。3.概述植物生长调节剂在生产上的应用。4.概述光、温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。
考点一 其他植物激素及其应用
1.其他植物激素的合成部位和主要作用
植物激素种类 合成部位 主要作用
赤霉素 促进细胞______,从而引起植株增高;促进细胞__________________;促进种子______、开花和果实发育
细胞分裂素 主要是________ 促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
乙烯 植物体各个部位 促进果实______;促进开花;促进____________
脱落酸 ________________等 抑制细胞分裂;促进气孔________;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子________
2.一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控________________、细胞伸长、________________和细胞死亡等方式实现的。
源于选择性必修1 P97“小字部分”:油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进______________、________________等。
3.植物激素间的相互关系
(1)在植物________________________的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素________________植物的生长发育和对环境的适应。
①生长素主要促进________________的分裂,而细胞分裂素主要促进________的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
②在调节种子萌发的过程中,________促进萌发,________抑制萌发,二者作用效果相反。
③生长素浓度升高到一定值时,就会促进________的合成;而乙烯含量的升高,反过来会________生长素的作用。
(2)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的______________,而是不同激素的______________。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值________,有利于分化成雌花,比值________则有利于分化成雄花。
(3)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的________。
4.植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例
(1)表现出协同效应的植物激素实例
植物生长 细胞分裂素、________、赤霉素
果实生长 生长素、________________、赤霉素
果实成熟 ________、脱落酸
延缓衰老 生长素、________________
(2)作用效果相反的植物激素实例
器官脱落 生长素________花的脱落,脱落酸________叶、花、果的脱落
种子发芽 赤霉素、细胞分裂素________种子发芽,脱落酸________种子发芽
叶片衰老 生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,________促进叶片衰老
顶端优势 浓度过高的生长素________侧芽生长,细胞分裂素和________可解除顶端优势
1.赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2.研究表明:脱落酸在高温下易降解,据此,请解释“小麦、玉米即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又再遇大雨,种子就容易在穗上发芽”。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3.下图为五种植物激素间的相互作用曲线,请据图回答下列问题:
(1)不同阶段各种激素的相对浓度不同,其根本原因是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)从图中可以看出,各种植物激素在生命活动的调节中具有怎样的关系?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.经研究证实,DELLA蛋白通过阻遏某些基因的转录从而抑制植物生长发育,而赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果。下列叙述不合理的是( )
A.植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B.植物生长—代谢的平衡根本上是受到体内基因调控的结果
C.赤霉素通过抑制DELLA蛋白基因的表达解除其阻遏效果
D.DELLA蛋白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域
2.为研究种子萌发和休眠的调控机理,进行了如表所示的实验。下列相关分析错误的是( )
组别 1 2 3 4 5 6 7 8
GA(赤霉素) + + + + - - - -
CK(细胞分裂素) + + - - - - + +
ABA(脱落酸) + - + - - + - +
种子状态 萌发 萌发 休眠 萌发 休眠 休眠 休眠 休眠
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度。
A.第2和7组对照的自变量是有无GA,而CK和ABA都是无关变量
B.若GA无生理活性浓度,种子处于休眠状态
C.ABA对GA作用的发挥起到促进作用,CK是种子萌发的必要激素
D.种子的休眠和萌发是多种植物激素共同调节的结果
3.拟南芥超矮生型突变体有激素合成缺陷型和激素不敏感型两种。研究者以野生型和某种超矮生型突变体拟南芥为材料,分别用不同浓度赤霉素和生长素处理,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图甲表明,野生型拟南芥的赤霉素浓度始终高于该超矮生型突变体
B.图乙表明,高浓度的生长素对野生型拟南芥茎的生长具有抑制作用
C.实验表明,超矮生型突变体细胞表面一定缺乏赤霉素和生长素的受体
D.实验表明,该种超矮生型突变体对赤霉素和生长素不敏感
归纳总结 植物激素对植物生长的影响
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系
赤霉素通过促进色氨酸合成生长素来促进细胞伸长。
(3)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响
考点二 植物生长调节剂及其应用
1.植物生长调节剂定义:由人工合成的,对植物的生长、发育有________作用的化学物质。
2.植物生长调节剂分类:一类_______________________________与植物激素类似,如______________;另一类________________与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的______________,如α 萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
3.植物生长调节剂优点
(1)植物生长调节剂具有原料________、容易合成、效果________等优点。
(2)植物生长调节剂应用领域广,对于提高________________,改善________________等,都起到了很好的作用。
(3)施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
4.植物生长调节剂缺点
(1)植物生长调节剂使用不当,则可能影响________________和产品品质。
(2)过量使用植物生长调节剂,还可能对人体健康和环境带来不利影响。
5.各种植物生长调节剂的应用
植物生长调节剂 对应激素 应用
赤霉素 赤霉素 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生______________,进而生产啤酒
膨大剂 细胞分裂素和赤霉素 会使水果长势________,个头变大,________水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存
青鲜素 青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽),但可能有副作用
乙烯利 乙烯 用于________________
6.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同。
(2)实验过程
制作插条:把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
↓
配制梯度溶液:取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养:把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况
↓
记录结果:一段时间后观察插条的生根情况,并记录所得到的数据
↓
分析结果:由下图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度
7.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时,比较稳定,但随着溶液pH________,会分解释放出________。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有________作用。
②进一步诱导水果自身产生________,加速水果成熟。
1.与植物激素相比,植物生长调节剂的作用效果为什么更稳定?
________________________________________________________________________________
2.在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根?
_______________________________________________________________________________
3.如果观察到插条不能生根,可能的原因有哪些?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
4.用蒸馏水和适宜浓度的甲、乙两种生长调节物质,分别对3组高矮、粗细等生理状况一致的杨树幼苗进行喷涂处理,2个月后的测定结果如表所示。下列叙述正确的是( )
处理 植株测定结果 叶片测定结果
株高(cm) 茎叶干重(g/株) 单叶面积(cm2) 叶绿素含量(mg/cm2)
蒸馏水 55.3 85.6 108.4 1.05
甲 68.2 119.5 120.6 1.12
乙 43.8 90.4 88.2 1.13
A.物质甲、乙的生理作用相反
B.物质乙在影响株高方面与赤霉素具有相抗衡的作用
C.物质乙可提高单个叶片的叶绿素总量
D.物质乙对植物光合作用的促进效果更为显著
5.(多选) (2023·江苏南京、盐城高三模拟)下列关于“探究2,4—D对插条生根的作用”实验的叙述,正确的是( )
A.本实验中因变量是生根长度,蒸馏水的组别是本实验中的空白对照组
B.预实验所使用的2,4—D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小
C.由于插条内缺乏相应酶分解2,4—D,因此其作用具有长效性
D.利用浸泡法处理插条时,所用2,4—D溶液的浓度比沾蘸法大
归纳总结 相关探索实验的注意事项
(1)需进行预实验:预实验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,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)设置对照组、重复组
①设置对照组:预实验必须有蒸馏水组作空白对照,正式实验时可不设空白对照;设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,目的是探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
②设置重复组:即每组不能少于3个枝条。
(3)控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
(4)处理插条
①生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。
②处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
③扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
考点三 环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的影响
(1)调控方面:种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。
(2)调控实质:光作为一种信号,________________________植物生长、发育的全过程。
(3)调控机制
①信号刺激:________________。
②信号接受:光敏色素等。光敏色素是一类________(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在________________的细胞内比较丰富。主要吸收红光和远红光。
③调控过程:在受到光照射时,光敏色素的________会发生变化,这一变化的信息会经过________________________传导到细胞核内,影响________________________,从而表现出生物学效应。
2.温度对植物生长发育的影响
(1)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,温度可以通过影响_____________、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的________________。
(2)植物分布的________________很大程度上就是由温度决定的。
(3)温度参与植物生长发育的调节
①年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
②春化作用:经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。
3.重力参与植物生长发育的调控
(1)重力是调节________________和________________的重要环境因素。
(2)调节方式:植物的根、茎中具有感受重力的________________,可以将重力信号转换成________________的信号,造成________________________,从而调节植物的生长方向。
(3)“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即________细胞来实现的。
源于选择性必修1 P107“旁栏思考”:根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,有利于________________;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,有利于________________________。
4.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由____________________、激素调节和环境因素调节共同完成的。
(2)植物细胞里储存着全套基因,植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因________________________的调控之下。
(3)对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要________作为信息分子传递信息,会影响细胞的____________,从而起到调节作用。同时,________________________是基因表达调控的结果,也受到________________的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物__________________________,调控基因表达以及________产生、分布,最终表现在________和________水平上的变化。
一些种子(如莴苣)需要在一定光照条件下才能萌发,这类种子称为需光种子。在研究莴苣种子萌发时,科研人员利用红光(R)和远红光(FR)反复照射进行实验,得到如下结果。根据实验结果分析讨论:
实验组 照射 萌发率
1 R 70
2 R+FR 6
3 R+FR+R 74
4 R+FR+R+FR 6
5 R+FR+R+FR+R 76
6 R+FR+R+FR+R+FR 7
注:在26 ℃下连续地以1 min的红光和4 min的远红光照射。
(1)接收光信号的是什么物质?其化学本质是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)在本实验中,光和温度分别属于什么变量类型(自变量、因变量或无关变量)
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)根据实验结果,推测对莴苣种子萌发起抑制作用的是哪种光?为什么?若用红光和远红光交替多次处理,则种子的萌发率取决于哪种光?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
6.科学家为研究影响莴苣种子萌发的因素(每组实验中莴苣种子数量均为100粒),进行了如下实验:
组别 处理方法 一周内萌发种子数(粒)
一 黑暗处理 20
二 暗室中,以适宜强度红光处理 98
三 暗室中,以10-5mol/L的赤霉素处理 97
下列有关本实验的叙述,正确的是( )
A.本实验的自变量是种子萌发率
B.莴苣种子萌发过程中需要红光提供能量
C.红光处理可促进种子细胞内赤霉素的合成
D.赤霉素为种子萌发提供充足营养
7.植物的根具有向重力生长的特性,这与生长素的分布不均有关。下列是研究根向重力生长机理的两个实验。
实验1:示意图如下(提示:EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca2+)。实验观察的结果是:甲组胚根向重力(下)生长,乙组胚根水平生长。
实验2:示意图如下。实验观察的结果是:当A组胚根仍在水平生长时,B组胚根已弯曲向上生长。
根据上述实验结果,有人作出如下结论,其中正确的是( )
A.实验1表明胚根向重力(下)生长与(根冠部位的)Ca2+有关
B.用实验2中B组的方法处理胚根一定时间后,再移去根冠外含Ca2+的琼脂块,胚根将继续弯曲向上生长
C.实验2表明:当胚根水平放置时,重力诱导Ca2+向根冠下侧移动,导致近地侧的生长素浓度比远地侧高
D.生长素对根生长的作用不能表现出低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点
1.(多选)(2021·江苏,17)下表和图为外加激素处理对某种水稻萌发影响的结果。萌发速率(T50)表示最终发芽率50%所需的时间,发芽率为萌发种子在总数中的比率。“脱落酸-恢复”组为1.0 mmol/L脱落酸浸泡后,洗去脱落酸。下列相关叙述正确的是( )
激素浓度(mmol/L) 平均T50(h)
赤霉素 脱落酸
0 83 83
0.01 83 87
0.1 82 111
1.0 80 未萌发
2.5 67 未萌发
A.0.1 mmol/L浓度时,赤霉素的作用不显著,脱落酸有显著抑制萌发作用
B.1.0 mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,脱落酸将种子全部杀死
C.赤霉素仅改变T50,不改变最终发芽率
D.赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的
2.(2022·浙江6月选考,2)新采摘的柿子常常又硬又涩。若将柿子与成熟的苹果一起放入封闭的容器中,可使其快速变得软而甜。这主要是利用苹果产生的( )
A.乙烯 B.生长素
C.脱落酸 D.细胞分裂素
3.(2022·湖北)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )
A.调环酸钙是一种植物生长调节剂
B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度
C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救
D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
4.(2022·山东,10)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
5.(2022·广东,2)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是( )
A.秸秆还田 B.间作套种
C.水旱轮作 D.尿泥促根
1.判断关于其他植物激素的种类和作用的叙述
(1)细胞分裂素在果实生长中起促进作用( )
(2)乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用( )
(3)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落( )
(4)用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存( )
2.判断关于植物激素间的相互作用的叙述
(1)脱落酸能够调控细胞的基因表达( )
(2)在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的是某种激素的绝对含量( )
(3)各种植物激素是孤立地起作用,不需要多种激素相互作用共同调节( )
(4)在植物的生长发育过程中各种激素的含量保持稳定不变( )
3.判断关于植物生长调节剂的叙述
(1)生长调节剂可以提高作物产量、改善作物品质,使用量越多,效果越好( )
(2)控制生长调节剂的浓度、时间、部位,有利于提高作用效果( )
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果( )
4.判断关于环境因素参与调节植物的生命活动的叙述
(1)光只参与光合作用,为植物的生命活动提供能量( )
(2)光敏色素是植物体内唯一感受光的受体( )
(3)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关( )
5.填空默写
(1)(选择性必修1 P98)决定器官生长、发育的,往往不是_______________________________,而是________________________。
(2)(选择性必修1 P99)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出_____________。
(3)(选择性必修1 P99)植物的生长、发育,是由________________________________调控的。
(4)(选择性必修1 P106)光作为一种信号,________________________________的全过程。
(5)(选择性必修1 P106)光敏色素是________________,分布在__________________________,其中在________________________________。
(6)(选择性必修1 P108)植物生长发育的调控,是由________________________共同完成的。
第10课时 其他植物激素、植物生长调节剂及环境因素参与调节植物的生命活动
考点一 归纳
1.幼芽、幼根和未成熟的种子 伸长 分裂与分化 萌发 根尖 成熟 叶、花、果实脱落 根冠、萎蔫的叶片 关闭 休眠
2.细胞分裂 细胞分化
教材隐性知识 花粉管生长 种子萌发
3.(1)生长发育和适应环境变化 共同调控 ①细胞核 细胞质 ②赤霉素 脱落酸 ③乙烯 抑制 (2)绝对含量 相对含量 较高 较低 (3)顺序性
4.(1)生长素 细胞分裂素 乙烯 细胞分裂素 (2)抑制 促进 促进 抑制 脱落酸 抑制 赤霉素
拓展
1.赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。不同点:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素没有。
2.原因是脱落酸能维持种子休眠,抑制发芽。若持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。这样,这些种子就不会像其他种子那样休眠。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就在穗上萌发。
3.(1)基因的选择性表达。
(2)植物激素间相互作用,有的是相抗衡关系,有的是协同关系,共同调节植物的生长发育。
突破
1.C [由题干信息可知,赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果,所以赤霉素不能抑制DELLA蛋白基因的表达,C错误。]
2.C [据第5、6、7、8组可知,不管CK和ABA是否存在生理活性浓度,若GA不存在生理活性浓度,种子处于休眠状态,B正确;根据3、4组对比来看,ABA对GA作用的发挥起到抑制作用,第4组无CK种子也萌发了,C错误。]
3.D
考点二 归纳
1.调节
2.分子结构和生理效应 吲哚丁酸 分子结构 生理效应
3.(1)广泛 稳定 (2)作物产量 产品品质
4.(1)作物产量
5.α 淀粉酶 加快 加快 细胞分裂素 催熟果实
6.(2)一系列浓度 生长状况相同 枝条生根状况
7.(1)②升高 乙烯 (2)①催熟 ②乙烯
拓展
1.植物体内存在能分解植物激素的相应的酶,所以植物激素在发挥作用后很容易被降解。而植物生长调节剂是人工合成的,植物体内没有分解其相应的酶,因此植物生长调节剂的作用效果比植物激素更稳定。
2.芽和叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根。
3.有可能没有分清形态学的上端与下端;有可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;有可能浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态。
突破
4.B
5.AC [预实验所使用的2,4—D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大,才能大致判断适宜浓度的范围,以缩小梯度精准实验,获得最适浓度,B错误;利用浸泡法处理插条时,所用2,4—D溶液的浓度比沾蘸法小,时间比沾蘸法长,D错误。]
考点三 归纳
1.(2)影响、调控 (3)①光信号 ②蛋白质 分生组织 ③结构 信息传递系统 特定基因的表达
2.(1)种子萌发 生长发育 (2)地域性
3.(1)植物生长发育 形态建成 (2)物质和细胞 运输生长素 生长素分布的不均衡 (3)平衡石
教材隐性知识 吸收水分和无机盐 吸收阳光进行光合作用
4.(1)基因表达调控 (2)适时选择性表达 (3)激素 基因表达 激素的产生和分布 环境因素 (4)响应环境变化 激素 器官 个体
拓展
(1)光敏色素。其化学本质是一类蛋白质。
(2)光属于自变量;温度属于无关变量。
(3)对莴苣种子萌发起抑制作用的是远红光。根据表格中实验可知,第1、3、5次实验最后一次处理的都是红光(R),其萌发率都较高,第2、4、6次实验最后一次处理的都是远红光(FR),其萌发率都很低,说明对莴苣种子萌发起抑制作用的光是远红光。若用红光和远红光交替多次处理,则种子的萌发率取决于最后一次处理的是哪种波长的光。
突破
6.C
7.A [实验1的自变量是Ca2+的有无,根据实验结果可知胚根向重力(下)生长与(根冠部位的)Ca2+有关,A正确;实验2的自变量是Ca2+的分布,根据实验结果可知胚根向着Ca2+分布多的一侧弯曲生长,实验2中B组移去根冠外的含Ca2+的琼脂块,则胚根不会继续向上生长,B错误;实验2无法得出生长素和Ca2+之间的关系,C错误。]
重温高考 真题演练
1.AC [据表格数据可知,0.1 mmol/L浓度时,赤霉素组的平均T50为82 h,与对照组基本相同,说明该浓度时赤霉素的作用不显著,脱落酸组的平均T50为111 h,明显高于对照组,说明该浓度下脱落酸有显著抑制萌发作用,A正确;据表格数据可知,1.0 mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,1.0 mmol/L浓度时,脱落酸组不萌发,但不能说明脱落酸已将种子全部杀死,B错误;综合分析曲线图和表格数据可知,赤霉素仅改变T50,使种子提前萌发,但不改变最终发芽率,C正确;不能说赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的,要根据实际情况而定,D错误。]
2.A 3.C
4.D [由题图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A错误;对照组应使用等量的甲醇—清水稀释液处理,B错误;赤霉素降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C错误;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D正确。]
5.D
五分钟 查落实
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(1)√ (2)× (3)× (4)×
3.(1)× (2)√ (3)√
4.(1)× (2)× (3)×
5.(1)某种激素的绝对含量 不同激素的相对含量
(2)一定的顺序性 (3)多种激素相互作用形成的调节网络
(4)影响、调控植物生长、发育 (5)一类蛋白质 植物的各个部位 分生组织的细胞内比较丰富 (6)基因表达调控、激素调节和环境因素调节第2课时 神经调节的结构基础及基本方式
课标要求 1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),其结构基础是反射弧。2.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。
考点一 神经调节的结构基础
1.神经系统的基本结构
(1)中枢神经系统
(2)外周神经系统
①组成
②自主神经系统
a.概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受____支配,称为自主神经系统。
b.组成与功能:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是________的。
c.这种调节方式的意义是________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
2.组成神经系统的细胞
(1)神经元的结构与功能
①神经元的结构
②神经元的功能:接受______,产生________,传导________。
③比较树突和轴突
项目 数量 长度 分支数 功能
树突 多 接受兴奋
轴突 少 传出兴奋
提醒 神经元中,轴突不一定比树突长,比如脊神经的传入神经,一般树突较长、轴突较短。区分树突和轴突的依据是其功能,即接受兴奋的是树突,传出兴奋的是轴突。
(2)神经纤维与神经
①神经纤维
轴突是神经元的长而较细的突起,呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成________________。
②神经
许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条________,分为传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
(3)神经胶质细胞
①广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10~50倍。
②具有支持、保护、营养和________神经元等多种功能。
③在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的________。
(1)选择性必修1 P18“思考·讨论”:长跑或静坐时,呼吸、心率和胃肠蠕动是怎样变化的?比较这两种不同状况下这些生理活动变化的特点,你能发现什么规律?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)选择性必修1 P20“练习与应用·拓展应用”:有些神经元轴突很长,这有利于神经元将信息输送到________________的支配器官;树突多有利于充分________________。
如图是神经系统的组成图,请据图思考回答相关问题:
(1)说出图中标号①③④的结构名称。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)一个人喝醉了酒,语无伦次,走路摇晃不稳,说明已经影响到中枢神经系统的哪一部分?根据是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)人的自主神经系统控制的活动不受意识支配,是否说明人的内脏活动不受神经中枢的控制?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.(2023·江苏淮安高三检测)下列关于人体神经系统组成的叙述,正确的是( )
A.中枢神经系统由大脑(位于颅腔)和脊髓(位于椎管内)构成
B.在中枢神经系统内,不同的神经中枢分别负责调控某一特定的生理功能
C.外周神经系统按照调控对象分为躯体感觉神经和内脏运动神经
D.自主神经系统是只受意识支配的完全自主性的运动神经
2.(多选)(2023·河北乐亭县高三检测)某研究人员发现:刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析,错误的是( )
A.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏
B.刺激猫支配尾巴的交感神经是刺激反射弧的传入神经
C.实验猫尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,副交感神经活动减弱
D.副交感神经是传入神经,与交感神经的作用往往相反
归纳总结 中枢神经系统≠神经中枢
中枢神经系统与神经中枢是两个不同的概念:中枢神经系统包括脑和脊髓,神经中枢是指中枢神经系统中负责调控某一特定生理功能的区域。中枢神经系统中含有许多神经中枢,它们分别负责调控某一特定的生理功能;同一生理功能可以由不同的神经中枢来调控,这些不同的神经中枢之间相互联系,共同调控。
考点二 反射与反射弧
1.反射的概念:指在________________________参与下,机体对内外刺激所产生的__________应答反应。
2.反射实现的条件:________________和适宜强度的刺激。
3.反射的结构基础:________。
(1)反射弧的结构
①感受器,②________________,③________________,④传出神经,⑤______________。
(2)图中有________个神经元。
(3)反射弧中相关结构的功能
反射弧的结构 结构特点 功能
感受器 ↓ 传入神经 ↓ 神经中枢 ↓ 传出神经 ↓ 效应器 感觉神经末梢的特殊结构 将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋
感觉神经元的一部分 将兴奋由感受器传入神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合
运动神经元的一部分 将兴奋由神经中枢传至效应器
__________末梢和它所支配的_____________等 对内、外界刺激作出相应的应答
(4)兴奋:动物体或人体内的某些细胞或组织感受外界刺激后,由________________变为________________的过程。兴奋除可在反射弧中传导外,还可以在________________中传导。
源于选择性必修1 P23“思考·讨论”:一个完整的反射弧至少需要________神经元构成,反射活动越复杂,参与的神经元越________。
如图是反射弧的结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。
(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)用b刺激骨骼肌,________(填“能”或“不能”)在c处记录到电位。
(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某一处(骨骼肌或传出神经或d)受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果用a刺激神经,在c处不能记录到电位,表明________________受损。
②如果用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩,表明________受损。
③如果用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩,表明________受损。
3.膝跳反射时,伸肌收缩,屈肌舒张,其反射弧如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①指传入神经,②③指传出神经
B.在A处给予适当刺激也可引起伸肌收缩
C.①的分支对抑制性中间神经元起抑制作用
D.图中低级神经中枢受脑中相应高级神经中枢的调控
4.在人体骨骼肌受到牵拉而过度收缩时,会引起骨骼肌内的腱梭兴奋,通过脊髓中抑制性中间神经元的作用,抑制α运动神经元的活动,使受拉的肌肉舒张(如图),这种现象称为反牵张反射。下列相关叙述正确的是( )
A.反牵张反射属于大脑皮层控制的条件反射
B.在a处给予适宜刺激也会引起反牵张反射
C.腱梭兴奋后,b、c处膜外电位变化情况相同
D.该反射能防止肌肉因过度牵拉而受到损伤
归纳总结 反射弧中传入神经和传出神经的判断方法
(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,则为传出神经。
考点三 非条件反射与条件反射
1.非条件反射
(1)概念:出生后________________就具有的反射。
(2)数量________。
2.条件反射
(1)概念:出生后在生活过程中通过________________而形成的反射。
(2)数量几乎是无限的。
(3)建立过程
________________(例如食物)产生非条件反射
↓
无关刺激(铃声)不产生非条件反射
↓
先无关刺激再非条件刺激,重复若干次
↓
无关刺激转化为________________产生条件反射
(4)条件反射是在________反射的基础上,通过________________而建立的,条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去,否则将不断减弱,甚至消失。
(5)条件反射的意义:条件反射使机体具有更强的________________________,大大________了动物应对复杂环境变化的能力。
5.下列对条件反射的分析中,正确的是( )
A.条件反射需要低级中枢和大脑皮层共同参与
B.条件反射是学习得来,而其消退与学习无关
C.条件反射的维持只需要通过条件刺激来强化
D.条件反射是后天才获得的,因此其数量有限
6.经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是( )
A.灯光刺激+食物 B.仅食物
C.声音刺激+食物 D.仅灯光刺激
归纳总结 反射活动的判断和非条件反射与条件反射的判断
(1)判断某种神经活动是否是反射活动要看两个要素
①要有适宜的刺激;②要经过完整的反射弧。
(2)运用“三看法”判断非条件反射与条件反射
(3)少数的非条件反射也可能会消退,如婴儿的“吮奶反射”。
1.(2021·山东,7)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
2.(2020·浙江7月选考,20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
3.(2019·海南,15)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
4.(2018·浙江4月选考,20)下列关于人体膝跳反射的叙述,错误的是( )
A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩
B.刺激传入神经,抑制性中间神经元不会兴奋
C.膝跳反射的反射弧中,传出神经的细胞体位于脊髓中
D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝跳反射
1.判断关于神经调节的结构基础的叙述
(1)中枢神经系统由大脑和脊髓组成( )
(2)自主神经系统是脊神经的一部分,包括交感神经和副交感神经( )
(3)神经末梢位于树突和轴突的末端,分布在全身各处( )
(4)神经元是神经系统结构和功能的基本单位( )
2.判断关于反射与反射弧的叙述
(1)反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答( )
(2)感受器通常是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢( )
(3)新冠感染者伴有肌肉酸痛和头疼,产生这两种感觉的部位分别是四肢肌肉和大脑皮层( )
3.判断关于非条件反射与条件反射的叙述
(1)条件反射的消退是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与( )
(2)缩手反射和膝跳反射都属于非条件反射,不需要大脑皮层的参与( )
4.填空默写
(1)(选择性必修1 P18)自主神经系统:_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P19)交感神经和副交感神经共同调节同一器官,且作用________________。
(3)(选择性必修1 P20)神经元:_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)(选择性必修1 P22)反射:_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)(选择性必修1 P22)________是神经调节的基本方式,________是完成反射的结构基础。
(6)(选择性必修1 P23)反射活动需要经过________________________来实现。
(7)(选择性必修1 P23)兴奋:_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(选择性必修1 P24)非条件反射与条件反射:______________________________________,叫作非条件反射;__________________________________________________,叫作条件反射。
第2课时 神经调节的结构基础及基本方式
考点一 归纳
1.(1)大脑皮层 身体平衡 呼吸 心脏 体温 水平衡 生物节律 低级中枢
(2)①躯体 内脏 ②a.意识 b.相反 c.使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
2.(1)①树突 细胞体 轴突 ②刺激 兴奋 兴奋 ③多 短 少 长
(2)①神经纤维 ②神经 (3)②修复 ③髓鞘
教材隐性知识 (1)长跑时,呼吸、心率将加快,胃肠蠕动将减弱;静坐时,呼吸、心率将减慢,胃肠蠕动将加强。由此可见,运动与静止时,内脏器官的活动是相反的。
(2)远距离 接收信息
拓展
(1)①大脑,③脑干,④脊髓。
(2)大脑和小脑。言语区位于大脑皮层,“语无伦次”说明言语区功能受到影响;小脑的功能主要是协调运动,维持身体的平衡,“走路摇晃不稳”说明身体不能平衡,即小脑受到影响。
(3)不是。人的自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,它们属于脊神经和脑神经,都受神经中枢控制。
突破
1.B
2.BD [根据题干信息“如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,但心脏活动不加速”可知,猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏,A正确;交感神经和副交感神经都是传出神经,但二者对同一器官的支配作用往往相反,C正确,B、D错误。]
考点二 归纳
1.中枢神经系统 规律性
2.需要完整的反射弧
3.反射弧 (1)传入神经 神经中枢 效应器 (2)3 (3)传出神经 肌肉或腺体 (4)相对静止状态 显著活跃状态 中枢神经系统
教材隐性知识 两个 多
拓展
(1)不属于 (2)不能 (3)①传出神经 ②骨骼肌 ③d
突破
3.C [①的分支使抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递质,使下一神经元③抑制,C错误。]
4.D [据题干信息和图示可知,反牵张反射属于脊髓控制的非条件反射,A错误;由于没有通过感受器(反射弧不完整),因此在a处给予适宜刺激不属于反牵张反射,B错误;b是抑制性神经,c是传出神经,因此腱梭兴奋后,b、c处膜外电位变化情况可能不同,C错误。]
考点三 归纳
1.(1)无须训练 (2)有限
2.(1)学习和训练 (3)非条件刺激 条件刺激 (4)非条件 学习和训练 (5)预见性、灵活性和适应性 提高
突破
5.A [条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,也需要大脑皮层参与,B错误;条件反射的维持需要通过非条件刺激来强化,C错误;条件反射是后天才获得的,因此其数量几乎是无限的,它扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力,D错误。]
6.A
重温高考 真题演练
1.C [膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,都是非条件反射,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,所以输入抗利尿激素类药物,可能会加重脑组织水肿,C错误;如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氨基产生的氨进入脑组织与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,加重病情,所以应减少蛋白类食品摄入,D正确。]
2.B
3.D [效应器是指运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;神经递质通过与突触后膜上受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。]
4.B [若脊髓受损即反射中枢受损,此时刺激传出神经,兴奋能够传递到效应器,伸肌会发生收缩,A正确;刺激传入神经,会使抑制性中间神经元兴奋,并释放抑制性神经递质,使下一个神经元被抑制,B错误;在膝跳反射中,肌梭是感受器,皮肤的破损并不会破坏膝跳反射反射弧的完整性,故反射仍能正常发生,D正确。]
五分钟 查落实
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(1)× (2)× (3)×
3.(1)√ (2)√
4.(1)支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统 (2)一般相反 (3)神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突和轴突等部分构成 (4)在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应 (5)反射 反射弧 (6)完整的反射弧 (7)动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程 (8)出生后无须训练就具有的反射 出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射第8课时 免疫失调和免疫学的应用
课标要求 举例说明免疫功能异常可能引发的疾病,如过敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等。
考点一 免疫失调疾病
1.过敏反应
(1)概念:________的机体,在再次接触______的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏原:引起过敏反应的________物质叫作过敏原。
(3)病理:当________的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的______________结合,使这些细胞释放出________等物质,从而引起一系列症状。过敏反应是异常的________________。
(4)特点
①过敏反应有________之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24 h后才有症状。
②许多过敏反应有明显的__________倾向和________差异。
(5)主要预防措施:找出________并且尽量避免再次接触该过敏原。
2.自身免疫病
(1)概念:在某些特殊情况下,免疫系统也会对________成分发生反应。如果自身免疫反应对________________造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
(2)实例
①风湿性心脏病(发病机理)
某种链球菌的表面有一种抗原分子,与________________上一种物质的结构十分相似,当人体感染这种病菌后,免疫系统不仅向病菌发起进攻,而且也向________________发起进攻。结果,在消灭病菌的同时,心脏也受到损伤。这就是风湿性心脏病。
②常见自身免疫病还有类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
3.免疫缺陷病
(1)概念:由机体__________________________而引起的疾病。
(2)类型
(3)艾滋病的流行与预防
如图HIV感染人体后,血液中辅助性T细胞和HIV的数量变化曲线,据图分析回答下列问题:
(1)HIV可引起的特异性免疫反应有________________________。一年后,辅助性T细胞数量与HIV数量之间的关系是_______________________________________________________。
(2)艾滋病患者的直接死因是其他病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病,原因是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.(多选)(2023·江苏淮安高三模拟)下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。当外源性过敏原首次进入机体后,会使机体产生相应的浆细胞分泌相应的抗体,抗体可被吸附在肺组织中肥大细胞的表面,当该过敏原再一次进入机体后,可促使肥大细胞放出组胺、白三烯等各种过敏介质。下列叙述正确的是( )
A.哮喘是人体的一种异常免疫应答现象
B.临床药物可以通过抑制过敏介质的释放来治疗哮喘
C.浆细胞识别过敏原后才能够分泌特异性抗体
D.过敏介质需要与受体结合才能发挥效应
2.(2023·河北承德高三模拟)为避免过敏反应给机体造成损伤,在给患者注射青霉素前,医生会先给患者做皮肤敏感测试。下列相关叙述错误的是( )
A.免疫系统的功能过强可能会使机体产生过敏反应
B.若以前没有接触过青霉素,皮肤敏感测试时通常不会发生过敏反应
C.过敏反应是机体免疫系统将自身物质当成抗原来攻击导致的
D.过敏反应有明显的快慢之分,有明显的遗传倾向和个体差异
归纳总结 免疫异常的判断方法
考点二 免疫学的应用
1.疫苗
(1)概念:疫苗通常是用________或__________病原体制成的生物制品。
(2)发挥作用的机理:接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
(3)优点:疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的,这样可以促进对机体有利的免疫反应,从而维护人体健康。
(4)应用
①疫苗是对抗传染病的一件有效武器,而且对某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
②疫苗的研制和应用已扩展到非传染病领域,而且出现了治疗性制剂。
源于选择性必修1 P83“旁栏思考”:疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的________。因此,可以利用病原体的某些成分如__________、多糖荚膜等来制备疫苗。
2.器官移植
(1)概念:医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫作器官移植。
(2)失败原因——发生免疫排斥
①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——__________________________,也叫______________________,简称________。每个人的________都认识这些物质,因此正常情况下________攻击自身的细胞。
②如果将别人的器官或组织移植过来,白细胞就能识别出________而发起攻击。
(3)器官移植的成败,主要取决于供者与受者的________是否一致或相近。
(4)解决办法
①供者与受者进行HLA配型,只要供者与受者的________有一半以上相同,就可以进行器官移植。
②________________的应用可以提高器官移植的成活率。
3.免疫学应用
(1)免疫预防:使用疫苗。
(2)免疫诊断:由于________和抗体反应的高度特异性,免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用,如检测病原体和肿瘤标志物等。
(3)免疫治疗:对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法,对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如,治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用________________。
如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。请思考判断回答下列问题:
(1)当一个人被疯狗咬伤时采用(图中的)哪种方法进行免疫比较好?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)方法①与方法②相比,哪种方法具有更持久的免疫力?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)方法②往往要多次注射抗原类物质,为什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3.(2023·河北秦皇岛高三月考)血清疗法是将治愈的患者的血清注射到对应血型以及相应疾病的患者身上达到治疗的目的。在新冠病毒疫情期间,利用新冠感染康复者血清制品治疗重症新冠病毒感染取得了很好效果。下列有关叙述错误的是( )
A.新冠感染康复者体内曾发生了相应的体液免疫和细胞免疫
B.新冠感染康复者血清中含有新冠病毒相应的抗体
C.新冠感染康复者血清可以用来治疗和长期预防新冠感染
D.新冠感染康复者血浆不适合直接注入新冠病毒感染者体内
4.(2023·江苏扬州高三模拟)下列关于器官移植的说法,错误的是( )
A.供者与受者的主要HLA要有一半以上相同
B.手术后患者要使用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率
C.免疫抑制剂的应用会使淋巴细胞减少,反而容易患感染性疾病
D.免疫抑制剂主要作用于吞噬细胞
归纳总结 “疫苗”与“抗原”的区别与联系
(1)疫苗是将病原微生物(如细菌、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染的自动免疫制剂。
(2)疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性,起抗原作用,进入体内主要是诱导相应抗体和记忆细胞的产生。抗体存留时间短,在一定时间内可以发挥免疫作用,记忆细胞存留时间长,保留了对相应抗原的长期免疫能力。
1.(2022·湖北)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )
A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同
2.(2021·广东,1)我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防御功能
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
3.(2022·湖南,11)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经-内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
4.(2021·江苏,22)根据新冠病毒致病机制及人体免疫反应特征研制新冠疫苗,广泛接种疫苗可以快速建立免疫屏障,阻击病毒扩大。图1为新冠病毒入侵细胞后的增殖示意图,图2为人体免疫应答产生抗体的一般规律示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中,新冠病毒通过S蛋白与细胞表面的ACE2受体结合,侵入细胞释放出病毒的(+)RNA,在宿主细胞中经________________合成病毒的RNA聚合酶。
(2)在RNA聚合酶的作用下,病毒利用宿主细胞中的原料,按照______________________原则合成(-)RNA。随后大量合成新的(+)RNA,再以这些RNA为模板,分别在________________________________大量合成病毒的N蛋白和S、M、E蛋白。
(3)制备病毒灭活疫苗时,先大量培养能够表达______________的细胞,再接入新冠病毒扩大培养,灭活处理后制备疫苗。细胞培养时需通入CO2,其作用是_______________________。
(4)制备S蛋白的mRNA疫苗时,体外制备的mRNA常用脂质分子包裹后才用于接种。原因一是人体血液和组织中广泛存在__________,极易将裸露的mRNA水解;二是外源mRNA分子不易进入人体细胞产生抗原。
(5)第一次接种疫苗后,人体内识别到S蛋白的B细胞,经过增殖和分化,形成的________细胞可合成并分泌特异性识别________的IgM和IgG抗体(见图2),形成的________细胞等再次接触到S蛋白时,发挥免疫保护作用。
(6)有些疫苗需要进行第二次接种,据图2分析进行二次接种的意义是___________________
_______________________________________________________________________________。
1.判断关于免疫失调疾病的叙述
(1)人体第一次接触过敏原时就会发生过敏反应( )
(2)青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫功能低下( )
(3)类风湿关节炎和获得性免疫缺陷综合征均为自身免疫病( )
(4)免疫系统“敌我不分”引起的系统性红斑狼疮属于自身免疫病( )
(5)HIV主要攻击辅助性T细胞导致免疫功能严重缺陷( )
2.判断关于免疫学的应用的叙述
(1)对免疫功能低下者使用免疫增强疗法,对有些疾病则使用免疫抑制疗法( )
(2)异体移植的器官难以成活,主要是体液免疫的结果( )
(3)器官移植的成败主要取决于供者和受者的HLA是否相近( )
3.填空默写
(1)(选择性必修1 P77)过敏反应指___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P77)在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,这些抗体吸附在_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)(选择性必修1 P77)当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出__________等物质,引起______________________,最终导致过敏者出现________________________________等症状。
(4)(选择性必修1 P78)自身免疫病指_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)(选择性必修1 P84)________________________________________的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。
(6)(选择性必修1 P84)器官移植的成败,主要取决于__________________________________。只要________________________________有一半以上相同,就可以进行器官移植。
(7)免疫抑制剂如环孢霉素A等,可以使T细胞________________,从而使免疫系统暂时处于________________________状态,大大提高了异体器官移植的成活率。
第8课时 免疫失调和免疫学的应用
考点一 归纳
1.(1)已免疫 相同 (2)抗原 (3)相同 相应抗体 组胺 体液免疫 (4)①快慢 ②遗传 个体 (5)过敏原
2.(1)自身 组织和器官 (2)①心脏瓣膜 心脏瓣膜
3.(1)免疫功能不足或缺乏 (2)先天性 获得性 艾滋病 (3)人类免疫缺陷病毒(HIV) 辅助性T细胞
拓展
(1)体液免疫和细胞免疫 随着HIV数量的增加,辅助性T细胞的数量逐渐减少
(2)艾滋病病毒破坏辅助性T细胞,导致人体免疫功能丧失,所以直接死因往往是其他病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
突破
1.ABD [哮喘属于过敏反应,是一种机体免疫功能过强的生理现象,是一种异常免疫应答现象,A正确;图示过程中说明,过敏介质与受体结合后引起过敏反应,因此,临床药物可以通过抑制过敏介质的释放来治疗哮喘,B正确;浆细胞没有识别过敏原的功能,C错误。]
2.C
考点二 归纳
1.(1)灭活的 减毒的
教材隐性知识 抗原 蛋白质
2.(2)①组织相容性抗原 人类白细胞抗原 HLA 白细胞 不会 ②HLA不同 (3)HLA (4)①主要HLA ②免疫抑制剂
3.(2)抗原 (3)免疫抑制剂
拓展
(1)人被疯狗咬伤后,需要抗体尽快与抗原结合。从曲线趋势可以判断方法①较好。
(2)方法②是通过注射抗原刺激机体自身产生抗体和记忆细胞,会获得比方法①更持久的免疫力。
(3)通过多次注射抗原类物质(疫苗)可以增加体内记忆细胞的数量,以提高机体的免疫力。
突破
3.C
4.D [器官移植手术成功的关键是HLA是否一致或相近,供者与受者的主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植,A正确;器官移植易引起接受者自身的免疫系统攻击移植器官,手术后患者要使用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率,B正确;免疫抑制剂会降低人的特异性免疫功能,使淋巴细胞减少,容易患感染性疾病,C正确;免疫抑制剂主要作用于淋巴细胞以减少机体的特异性免疫,D错误。]
重温高考 真题演练
1.D
2.A [通过理化方法灭活病原体,使其内部核酸失活,失去繁殖和感染能力,该方法制成的疫苗安全可靠,①正确;接种后,疫苗作为抗原会引起机体的特异性免疫反应,疫苗已灭活不能大量增殖,②错误;接种后,B细胞接受抗原刺激,增殖分化产生体液免疫,③错误;二次接种后,体内的记忆细胞会识别抗原,迅速增殖分化成浆细胞并产生大量抗体,可提高机体对相应病原的免疫防御功能,④正确。]
3.D [免疫系统可以识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,而过度炎症反应引起的免疫抑制可能会增加机体肿瘤发生风险,C正确;图中神经递质作用于下丘脑,促进下丘脑分泌CRH,肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH具有抑制作用,故两者对下丘脑分泌CRH有拮抗作用,D错误。]
4.(1)翻译 (2)碱基互补配对 游离核糖体和粗面内质网上的核糖体 (3)ACE2受体 维持培养液的pH (4)RNA酶 (5)浆 S蛋白 记忆 (6)激发再次应答,在人体内产生更多维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞
五分钟 查落实
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.(1)√ (2)× (3)√
3.(1)已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应 (2)皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面 (3)组胺 毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多 皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难 (4)自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状 (5)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同 (6)供者与受者的HLA是否一致或相近 供者与受者的主要HLA (7)增殖受阻 无应答或弱应答第7课时 免疫系统和特异性免疫
课标要求 1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。3.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定病原体发生的免疫应答。
考点一 免疫系统的组成
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞
(1)种类
(2)抗原呈递细胞
①抗原:病原体在进入机体后,其表面一些特定的________等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。
②抗原呈递细胞:________、树突状细胞和巨噬细胞都能__________________________抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
3.免疫活性物质
(1)由________________或________________产生的、并发挥免疫作用的物质。
(2)三种免疫活性物质的功能
免疫细胞是执行免疫功能的细胞,免疫细胞的组成如下,据图思考讨论相关问题:
(1)呈递抗原的免疫细胞有哪些?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)免疫活性物质都是由免疫细胞产生的吗?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)各种免疫细胞来源相同,但其形态结构和生理特性不同,从细胞水平和分子水平分析,原因分别是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)为什么溶菌酶能消灭细菌而不能消灭真菌?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.树突状细胞因其表面具有树枝状突起而得名,广泛分布于皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织及淋巴器官内,能够吞噬、摄取和处理病原体,并将抗原传递给T细胞。下列说法正确的是( )
A.树突状细胞属于淋巴细胞
B.树突状细胞来源于神经干细胞
C.树突状细胞可参与构成人体的第一道防线
D.树突状细胞可参与特异性免疫
2.制备抗蛇毒血清时,需将减毒的蛇毒注入家兔体内,引起免疫反应。所用蛇毒和这一免疫反应以及得到的抗蛇毒血清分别是( )
A.抗原 非特异性免疫 抗体
B.抗体 非特异性免疫 抗原
C.抗原 特异性免疫 抗体
D.抗体 特异性免疫 抗原
考点二 免疫系统的功能
1.保卫人体的三道防线
2.免疫系统的功能
功能 定义 功能正常时的调节 功能异常导致的结果
免疫防御 机体排除外来 的一种免疫防护作用。这是免疫系统 的功能 机体能抵抗病原体的入侵 免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致____________或易被病原体感染等问题
免疫自稳 指机体清除 的细胞,进行自身调节,维持 的功能 免疫系统对 不产生免疫反应 容易发生__________
免疫监视 指机体识别和清除_______ _______,防止 的功能 可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其 若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的
如图为人体内的吞噬细胞杀灭病菌的示意图,据图回答下列问题:
(1)这种吞噬细胞吞噬病菌的方式和结构基础分别是什么?
_______________________________________________________________________________
(2)吞噬细胞在免疫活动中参与哪几道防线?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)免疫活性物质都是在特异性免疫中发挥作用吗?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3.下列与人体免疫系统功能相关的叙述,错误的是( )
A.机体排除新型冠状病毒体现了免疫系统的免疫防御功能
B.艾滋病患者易患恶性肿瘤,是因为免疫系统免疫监视功能低下
C.免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,能维持内环境稳态
D.免疫系统具有免疫防御功能,故不可能导致组织损伤
4.(多选)某些T细胞在癌组织环境中能合成膜蛋白CTLA-4,这种膜蛋白对T细胞的杀伤功能具有抑制作用,因此这个蛋白被称作“刹车分子”。科学家发现,只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,就能激活T细胞,使T细胞持续攻击癌细胞。下列叙述正确的是( )
A.T细胞增殖分化前需接受癌细胞膜表面抗原的刺激
B.提高膜蛋白CTLA-4的活性,细胞免疫功能将增强
C.CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白的作用过程属于体液免疫
D.细胞毒性T细胞裂解癌细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能
归纳总结 (1)巧用“三个依据”判断非特异性免疫和特异性免疫
(2)免疫功能的实验研究方法
①证明抗体具有专一性
对实验动物(性别、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗;一段时间后,再分别注射不同种的流感病毒,观察其患病情况。
②证明血清抗体有治疗作用(以抗破伤风疾病为例)
从患破伤风鼠体内获取血清;选取各方面相同的小鼠等量分成a、b两组;a组注射血清后再注射破伤风毒素,b组只注射破伤风毒素;观察两组小鼠的生活状况。
考点三 体液免疫
1.免疫系统对病原体的识别
识别方式:免疫细胞是靠细胞表面的________来辨认人体所有细胞膜表面具有的多种标签蛋白,以及细菌、病毒等病原体带有的身份标签。
2.抗原与抗体
(1)抗原:能引发________________的物质称为抗原。
(2)抗体:机体产生的专门应对抗原的______,称为抗体。
3.体液免疫
(1)激活B细胞的两个信号:一些病原体可以和B细胞接触;________________表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(2)细胞因子由________________分泌,作用是________________________。
(3)抗体可以随________在全身循环并与相应病原体结合。
(4)抗原呈递过程的实现与细胞膜上的______有关。
(5)在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
4.记忆B细胞与二次免疫应答
(1)记忆B细胞的特点:可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应
①定义:当________抗原再次入侵时,________细胞能迅速增殖分化,形成________,快速产生大量________。
②特点:比初次免疫反应速度________、反应强烈、抗体浓度________、患病程度低。
源于选择性必修1 P73“相关信息”:通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生________特异性的抗体。
阅读教材选择性必修1 P72~73图文信息,思考回答相关问题:
(1)浆细胞的来源有哪些?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)体液免疫中有哪些抗原呈递细胞?这类细胞怎样对病原体进行处理?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)辅助性T细胞有怎样的作用?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)机体再次接触同种抗原后,记忆B细胞如何发挥作用?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5.病原体侵入机体后,机体通过一系列反应最终将其清除,其部分反应过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.物质a、b分别是细胞因子和抗体,均为免疫活性物质
B.细胞①摄取和加工处理病原体使其暴露出特有抗原,并呈递给细胞②
C.细胞③受信号刺激后进行增殖分化,大部分分化为细胞⑤
D.当细胞④⑤再次受到同种病原体刺激后,会迅速作出免疫应答
6.(2023·江苏连云港高三模拟)人体体液免疫中,B细胞同时受到病原体和辅助性T细胞的刺激,并在细胞因子的作用下,发生增殖与分化。下列相关叙述正确的是( )
A.B细胞与T细胞的来源相同,但成熟的场所不同
B.B细胞活化后,细胞中基因和mRNA的种类发生改变
C.活化的B细胞都能产生抗体,与病原体发生特异性结合
D.浆细胞再次受到相同抗原刺激后会继续增殖分化
归纳总结 (1)“三看法”判断初次免疫和二次免疫
(2)特异性免疫中的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
考点四 细胞免疫
1.细胞免疫的过程
(1)靶细胞:被病原体感染的________细胞。
(2)细胞因子的来源:主要由________________分泌。
(3)细胞毒性T细胞的功能:分裂并分化,形成新的________________T细胞和记忆T细胞;识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
2.体液免疫和细胞免疫的区别和联系
免疫类型 体液免疫 细胞免疫
作用对象 侵入内环境中的病原体 被病原体侵入的宿主细胞(即靶细胞)
免疫细胞 主要是 细胞 主要是 细胞
作用方式 浆细胞产生的 与相应病原体特异性结合 与靶细胞密切接触
作用结果 抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化 靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,因而可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭
联系 (1)B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开 的辅助, 在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用; (2)体液免疫和细胞免疫各有其独特作用又巧妙配合、密切合作,共同完成对机体稳态的调节:①体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体;②侵入细胞内的病原体,先靠 将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,再由 发挥作用
3.免疫调节与神经调节、体液调节构成完整内环境稳态调节网络
神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过________________构成一个复杂网络。
归纳总结 神经系统、内分泌系统与免疫系统的信号分子类型及不同与共性
源于选择性必修1 P76“生物科技进展”:活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家使用________________________,从而使T细胞能有效对付癌细胞。
阅读教材选择性必修1 P73~74图文信息,思考回答相关问题:
(1)什么叫靶细胞?靶细胞为什么会被细胞毒性T细胞识别?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)细胞毒性T细胞活化的因素有哪些?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)记忆T细胞可能会储存在脂肪组织中。为此研究人员进行了有关实验,主要流程如图所示。分析并回答下列问题:
①记忆T细胞是由细胞毒性T细胞或记忆T细胞增殖分化形成的,其免疫反应的特点是怎样的?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
②仅图示实验能否充分证明移植的脂肪组织中有记忆T细胞?请说明理由。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
7.当病原体进入细胞内部,人体就会发生细胞免疫,如图为细胞免疫过程的部分图解,下列相关叙述错误的是( )
A.辅助性T细胞和细胞毒性T细胞均在胸腺中发育成熟
B.细胞因子能加速细胞毒性T细胞的分裂和分化
C.细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞
D.病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能将会维持
方法技巧 “三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
8.(2023·江苏宿迁高三期中)细胞免疫主要参与对胞内寄生的病原微生物的免疫应答及对肿瘤细胞的免疫应答,其免疫源一般分为寄生原生动物、真菌、移植器官或被病毒感染的自身细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞毒性T细胞能识别被病原体感染的宿主细胞表面发生的变化
B.辅助性T细胞释放的细胞因子能促进细胞毒性T细胞的增殖、分化
C.记忆T细胞可存活几年甚至几十年,没有相同抗原的刺激则逐渐死亡
D.细胞免疫可导致靶细胞裂解并彻底消灭胞内寄生的病原微生物
1.(2022·河北,11改编)气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.图中甲为浆细胞,内质网发达,不具备识别抗原的能力
B.sIgA通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用
C.黏膜及其分泌物参与组成保卫人体的第一道防线
D.sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的免疫监视和免疫防御功能
2.(多选)(2021·山东,18)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同
C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
3.(2021·湖南,6)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )
A.法氏囊是鸡的免疫器官
B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生
D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
4.(2021·河北,21)水痘是由水痘-带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童,临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年,研究者对某地2007~2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。
回答下列问题:
(1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的____________。
(2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染,原因是______________________________________。VZV感染引发机体的______________(填“特异性”或“非特异性”)免疫,被感染的细胞统称为______________。
(3)水痘临床诊断时,须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的______________反应,是免疫系统的__________功能过强的表现。
(4)图中统计结果显示,随VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后,B淋巴细胞的作用是_________________________________________________________________。
(5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示,应及时接种第二剂VarV,原因是第一剂疫苗接种一段时间后_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1.判断关于免疫系统的组成的叙述
(1)并非所有的免疫器官都能产生免疫细胞( )
(2)进入生物体的外来物质都是抗原,抗原都是进入生物体的外来物质( )
(3)抗体、细胞因子、溶菌酶等免疫活性物质都由免疫细胞产生( )
(4)淋巴细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、T细胞和B细胞等( )
2.判断关于免疫系统的功能的叙述
(1)免疫监视是指机体清除衰老或损伤的细胞( )
(2)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的免疫防御功能( )
(3)非特异性免疫是先天性的,要比特异性免疫的作用更重要和强大( )
3.判断关于体液免疫的叙述
(1)吞噬细胞的溶酶体参与对抗原的加工处理过程( )
(2)在抗原的刺激下,T细胞产生抗体发挥免疫作用( )
(3)抗体与抗原的化学本质都是蛋白质( )
4.判断关于细胞免疫的叙述
(1)活化的细胞毒性T细胞接触被病毒感染的细胞后,可引起被感染细胞的裂解( )
(2)白细胞介素能促进细胞毒性T细胞的增殖和分化( )
(3)细胞毒性T细胞接受辅助性T细胞的信号后即开始分裂( )
(4)再次接受相同的抗原时,只通过记忆T细胞分裂并分化为细胞毒性T细胞( )
5.填空默写
(1)(选择性必修1 P67)免疫器官包括________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P68)免疫细胞是___________________________________________________。
(3)(选择性必修1 P68)________________________________________________都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
(4)(选择性必修1 P68)________________________________________,称为抗体。抗体能与相应抗原发生特异性结合,即________________________________。
(5)(选择性必修1 P69)免疫系统包括__________________________________三大基本功能。
(6)(选择性必修1 P72~73)B细胞活化需要两个信号的刺激,第一个信号是__________________,第二个信号是________________________________________,此外,还需要________________的作用。
(7)(选择性必修1 P73)当再接触同种抗原时,________________________________,产生浆细胞,浆细胞快速产生________________。
(8)(选择性必修1 P74)在细胞免疫过程中,________________________________等参与细胞毒性T细胞的活化过程。
(9)免疫活性物质________(填“是”或“不是”)都由免疫细胞产生的,例如______________。
第7课时 免疫系统和特异性免疫
考点一 归纳
1.淋巴细胞 胸腺 骨髓 细胞因子
2.(1)辅助性T细胞 吞噬、呈递 呈递
(2)①蛋白质 ②B细胞 摄取和加工处理
3.(1)免疫细胞 其他细胞
拓展
(1)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。
(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,溶菌酶可由唾液腺细胞、泪腺细胞等非免疫细胞产生。
(3)从细胞水平分析是细胞分化的结果;从分子水平分析是基因选择性表达的结果。
(4)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,溶菌酶可以水解肽聚糖等成分,从而破坏细菌的细胞壁,消灭细菌;真菌细胞壁的主要成分是几丁质,溶菌酶无法破坏。
突破
1.D
2.C [分析题意可知,将灭活的蛇毒注入家兔体内引起免疫反应,能刺激免疫细胞产生相应的抗体,则这种蛇毒相当于抗原;其产生的抗体只对蛇毒起作用,对其他病原体无效,可见其免疫作用是后天获得的、特定的、有针对性的,因此是特异性免疫;抗蛇毒血清是家兔经特异性免疫获得的,其中会含有抗蛇毒的抗体。]
考点二 归纳
1.溶菌酶
2.抗原性异物 最基本 组织损伤 衰老或损伤 内环境稳态 自身的抗原物质 自身免疫病 突变的细胞 肿瘤发生 消除 病毒感染
拓展
(1)胞吞;细胞膜的流动性。
(2)吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,是第二道防线;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
(3)不是。抗体和细胞因子在特异性免疫中发挥作用,而溶菌酶在非特异性免疫中发挥作用。
突破
3.D [免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,新型冠状病毒的蛋白质外壳可以作为抗原性异物,机体排除新型冠状病毒可以体现免疫系统的免疫防御功能,A正确;艾滋病病毒攻击人体免疫系统,使机体免疫监视功能低下或失调,机体会有肿瘤发生,B正确;免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,属于免疫系统的免疫自稳功能,能维持内环境稳态,C正确;免疫系统的防御功能过强,则可能导致组织损伤,D错误。]
4.ACD [由于膜蛋白CTLA-4对细胞免疫具有抑制作用,所以提高膜蛋白CTLA-4的活性,细胞免疫功能将降低,B错误。]
考点三 归纳
1.受体
2.(1)免疫反应 (2)蛋白质
3.辅助性T细胞 B细胞 细胞因子 浆细胞 病原体的增殖 人体细胞的黏附
(1)辅助性T细胞 (2)辅助性T细胞 促进B细胞的分裂、分化 (3)体液 (4)糖蛋白
4.(2)①相同 记忆B 浆细胞 抗体 ②快 高
教材隐性知识 一种
拓展
(1)由B细胞增殖分化而来;由记忆B细胞增殖分化而来。
(2)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。这些细胞能以胞吞的方式摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞。
(3)辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞分泌细胞因子,促进B细胞的分裂、分化过程。
(4)记忆B细胞可以迅速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体。
突破
5.D [细胞①为抗原呈递细胞,可摄取和加工处理病原体使其暴露出特有抗原,并将抗原呈递给细胞②(辅助性T细胞),B正确;细胞③为B细胞,在两个信号和细胞因子的作用下,B细胞进行增殖分化,大部分分化为细胞⑤(浆细胞),C正确;当细胞④(记忆B细胞)再次受到同种病原体刺激后,会迅速作出免疫反应,细胞⑤(浆细胞)由B细胞或记忆B细胞增殖分化而来,不能接受抗原刺激,D错误。]
6.A
考点四 归纳
1.细胞毒性 细胞毒性 (1)宿主 (2)辅助性T细胞 (3)细胞毒性
2.B 细胞毒性T 抗体 细胞毒性T细胞 辅助性T细胞 辅助性T细胞 细胞免疫 体液免疫
3.信息分子
教材隐性知识 PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路
拓展
(1)被病原体(如病毒)感染的宿主细胞就叫靶细胞。被病原体感染后靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞会识别变化的信号。
(2)靶细胞的刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子。
(3)①记忆T细胞如果再次接触相同的抗原,会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。
②不能。因为缺少不移植脂肪组织的直接感染病原体的对照组。
突破
7.D [胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,A正确;细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂、分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,B正确;病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能将受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态,D错误。]
8.D [记忆T细胞可存活几年甚至几十年,没有相同抗原的刺激则逐渐死亡,如果再次遇到相同的抗原,它们会立即分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应,C正确;细胞免疫导致靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,之后靠体液免疫发挥作用消灭病原微生物,D错误。]
重温高考 真题演练
1.D [sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的免疫防御功能,D错误。]
2.ABC [根据题干信息“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性 T 细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B错误;吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D正确。]
3.D [根据题干信息 “法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”,可推知法氏囊相当于人体的骨髓造血组织,是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A正确;传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B正确;法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会影响雏鸡B淋巴细胞的产生,C正确;IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩,D错误。]
4.(1)组织液 (2)免疫系统的第一道防线被破坏,防卫功能减弱 特异性 靶细胞 (3)过敏 免疫防御 (4)增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞 (5)如不及时接种第二剂,记忆细胞、抗体可能会消失
五分钟 查落实
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(1)× (2)× (3)×
3.(1)√ (2)× (3)×
4.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
5.(1)骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等(是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所) (2)执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造血干细胞,如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等 (3)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞 (4)机体产生的专门应对抗原的蛋白质 一种抗体只能与一种抗原结合 (5)免疫防御、免疫自稳和免疫监视 (6)病原体和B细胞的接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 细胞因子 (7)记忆B细胞能迅速增殖分化 大量抗体 (8)靶细胞、辅助性T细胞 (9)不是 唾液腺和泪腺细胞可产生溶菌酶第3课时 神经冲动的产生、传导和传递
课标要求 1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
考点一 神经冲动的产生和传导
1.兴奋的传导
(1)传导形式:________________,也称神经冲动。
(2)传导过程
(3)传导特点:______________________,即图中a←b→c。
(4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向________。
②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向________。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)写出图甲中标号代表的结构
①________,②________,③______________,④__________________,⑤________________,⑥________________。
(2)写出图乙中A、B代表的突触类型
A:________________;B:________________。
(3)关于突触结构的注意事项
①突触间隙内的液体属于________,突触后膜上受体的化学本质为________,神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。
②突触后膜可能是下一个神经元的________________,也可能是传出神经元支配的________________________。
③兴奋在突触中的传递体现了细胞间的____________,神经递质、激素等属于______分子。
(4)传递过程
①过程
②传递特点及原因
a.________________。原因:神经递质只存在于突触前膜的__________________中,只能由________________释放,然后作用于________________。
b.兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要____________________。原因:________________________________________________________。
③信号转变
a.突触:________________________。
b.突触小体:________________。
c.突触后膜:________________。
④神经递质的类型和去向
a.神经递质的类型
兴奋性神经递质:使下一个神经元______________,如________________、谷氨酸、5 羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。
抑制性神经递质:使下一个神经元__________,如甘氨酸等。
b.神经递质释放方式:________。
c.神经递质的去向:________________或回收进细胞,以免________________________。
选择性必修1 P29“图2-8”:突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的,受体一旦结合相应的神经递质后,会引起离子通道________,进而引起相应的离子流动。
3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)兴奋剂和毒品能够对__________________产生影响。
(2)兴奋剂原是指能提高________________机能活动的一类药物,如今是________________药物的总称。有些兴奋剂就是毒品,会对人体健康带来极大危害。
(3)毒品是指鸦片、________、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、________以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的__________药品和________药品。
选择性必修1 P31“拓展应用1”:枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
(1)请对上述实验现象作出解释。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)用适宜的刺激,刺激一个离体神经元的某处,甲同学认为在神经元的特定位置才能测到电位变化,而乙同学认为在神经元的任何部位均可测到电位变化。试问:哪位同学的观点正确?判断依据是什么?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1.在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激,测得神经纤维电位变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.t1时的刺激强度过小,无法引起神经纤维上Na+通道打开
B.适当提高细胞内K+浓度,测得的静息电位可能位于-65~-55 mV
C.t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t4后,细胞恢复静息状态不需要消耗ATP
2.一氧化氮(NO)是最早发现能在人体内起调节作用的气体。NO可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性,使胞质内cGMP升高,产生生物效应,如血管平滑肌舒张,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.NO可储存于突触小泡内通过胞吐释放到突触间隙
B.NO与乙酰胆碱均需与细胞膜上受体结合后才能发挥作用
C.NO与乙酰胆碱都能引起突触后膜膜电位变化
D.冠状动脉收缩引起的心绞痛可用NO剂治疗
归纳总结 膜电位测量及曲线解读
(1)膜电位的测量
方法 图解 结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
(2)膜电位变化曲线解读
(3)神经纤维膜外离子浓度对膜电位的影响
①细胞外K+浓度影响静息电位
②细胞外Na+浓度影响动作电位
考点二 兴奋传递中电流表指针的偏转次数判断
1.指针偏转原理
下面图中a点受刺激产生动作电位后,该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图(默认电流计指针的偏转方向为电流方向):
2.在神经纤维上
(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生________________的偏转。
(2)刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流表指针________________。
3.在神经元之间
(1)刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生________________________。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流表指针________________。
如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。请据图回答下列问题:
(1)静息状态下,甲电流表________________,乙电流表指针________________。
(2)刺激a处时,甲电流表指针____________,乙电流表指针________________。
(3)刺激b处时,甲电流表指针________,乙电流表指针________________。
(4)清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲电流表指针__________________,乙电流表指针________________。
3.(2023·河北石家庄二中高三模拟)如图所示将电流表两电极分别接到神经元膜外a、b两点,c点到a点和b点的距离相等,④中的物质为兴奋性神经递质。已知当两个相同兴奋相遇时会相互抵消,假设刺激强度相同且能产生兴奋,下列相关叙述错误的是( )
A.分别刺激图中的三点,会使电流表指针发生两次反向偏转的是a、c两点的刺激
B.同时刺激b、c两点,若c点产生的兴奋比b点先传到③处,则电流表指针发生三次偏转
C.④中的物质通过突触引起③处电位变化与信息交流功能和细胞膜的流动性有关
D.给予c点刺激时,若降低②处Na+的浓度,则可能会导致③处的动作电位减小
4.(2023·广东中山高三模拟)在没有损伤的枪乌贼的巨大神经纤维膜上及神经元之间放置相应的电极和电流计,如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图a中电流计两电极分别连接在神经纤维膜内外,在静息状态下指针不发生偏转
B.图b中如果电流计两电极都在细胞膜外,则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转
C.图b中如果电流计两电极都在细胞膜内,则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转
D.图c中电流计两电极均位于神经细胞膜外,神经纤维受到如图所示刺激后,指针会发生一次偏转
考点三 兴奋传导和传递的实验探究
结合反射弧模式图进行探究
(1)探究神经冲动在神经纤维上的传导
方法设计:电刺激①处
结果分析
(2)探究神经冲动在神经元之间的传递
方法设计
结果分析
5.(多选)神经递质作用于突触后膜,会引起突触后膜产生局部的电位变化,称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点,做了如下实验。其中图甲中A、B、C为不同神经元的轴突,图乙中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点,阈值代表引发动作电位的最小膜电位。下列针对该实验结果的分析,正确的是( )
A.轴突A、B、C释放的均为兴奋性神经递质,都会引起突触后膜的某种离子通道打开
B.单个轴突引发的突触后电位,其大小和持续时间是相对恒定的
C.连续的低于阈值的单刺激有叠加效应,不同来源的神经递质对突触后神经元效果也可以叠加
D.突触数量越多,越有利于神经细胞之间的信息联系,越容易引发突触后膜的动作电位
6.(2023·江苏常州八校高三调研)以新鲜的蛙坐骨神经腓肠肌为标本,刺激神经纤维产生动作电位及恢复静息电位的过程中,由于钠、钾离子的流动而产生的跨膜电流如图所示(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。 下列叙述正确的是( )
A.增大刺激强度,c点对应的动作电位值不变
B.bd时间段内发生钾离子的外流
C.d点达到静息电位的最大值
D.ac段钠离子进入细胞和ce段钾离子流出细胞的方式不同
1.(2021·江苏,6)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a兴奋则会引起c的兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
2.(2020·江苏,13)下图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
3.(2020·江苏,14)天冬氨酸是一种兴奋性递质,下列叙述错误的是( )
A.天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B.天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C.作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内,并能批量释放至突触间隙
D.作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性
4.(2022·河北,21)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)机体在__________产生痒觉的过程__________(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在神经纤维上以__________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________,有效________痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是__________机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1.判断关于神经冲动的传导和传递的叙述
(1)膜内的K+通过Na+—K+泵主动运输排出,导致动作电位的形成( )
(2)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高( )
(3)神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP( )
(4)神经递质与突触后膜上的受体结合,使下一神经元产生兴奋( )
2.判断关于电流表的偏转次数的叙述
(1)将灵敏电流计的两个电极分别接在同一神经细胞膜外侧,任意刺激两接点外侧一点,电流表指针都会偏转两次( )
(2)将灵敏电流计的两个电极分别接在相邻神经细胞膜外侧,任意刺激一点,电流表都会偏转两次( )
3.填空默写
(1)(选择性必修1 P28)突触小体:___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修1 P29)神经元之间的兴奋的传递是单方向的原因是_______________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)(选择性必修1 P29)在突触处的兴奋传递比神经纤维上的兴奋传导要慢的原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(选择性必修1 P28~29)兴奋在离体神经纤维上的传导是____________,在突触上的传递是____________,在机体的神经纤维上的传导是________,在反射弧上的传导是________。
第3课时 神经冲动的产生、传导和传递
考点一 归纳
1.(1)电信号(或局部电流) (2)K+外流 内负外正 Na+内流 内正外负 内负外正 内正外负 (3)双向传导
(4)①相反 ②相同
2.(1)①轴突 ②线粒体 ③突触小泡 ④突触前膜 ⑤突触间隙 ⑥突触后膜 (2)轴突—细胞体型 轴突—树突型 (3)①组织液 糖蛋白 ②胞体膜或树突膜 肌肉细胞膜或腺体细胞膜 ③信息交流 信号 (4)①突触小泡 突触前膜 神经递质 扩散 受体 递质—受体复合物 电位 被降解 回收进细胞 持续发挥作用 ②a.单向传递 突触小泡 突触前膜 突触后膜 b.慢 突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换 ③a.电信号→化学信号→电信号 b.电信号→化学信号 c.化学信号→电信号 ④a.兴奋 乙酰胆碱 抑制 b.胞吐 c.迅速被降解 持续发挥作用
教材隐性知识 打开
3.突触 合成和释放 神经递质与受体 酶 多巴胺受体 心脏 免疫 心理依赖
(1)神经系统 (2)中枢神经系统 运动禁用 (3)海洛因 可卡因 麻醉 精神
拓展
(1)静息电位与神经元内的K+外流相关,而与Na+无关,所以神经元轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位值下降。
(2)乙同学的观点正确。兴奋在神经纤维上双向传导,刺激神经元上的一处产生兴奋,其将传至整个神经元,故在该神经元任何部位均可测到电位变化。
突破
1.C [t1时刻的刺激可以引起Na+通道打开,但无法产生动作电位,其属于一种阈下的低强度刺激,A错误;静息时,神经纤维膜对K+通透性较大,K+外流产生静息电位,适当提高细胞内K+浓度会增加K+外流,使测得的静息电位数值变小,绝对值变大,即绝对值可能会大于65 mV,B错误;t4~t5时间段,细胞K+通道打开,K+运出细胞属于协助扩散,不消耗ATP,但t5后钠钾泵吸钾排钠,该过程需要消耗ATP,D错误。]
2.D
考点二 归纳
2.(1)两次方向相反 (2)不发生偏转
3.(1)两次方向相反的偏转 (2)只发生一次偏转
拓展
(1)指针偏转 不发生偏转 (2)偏转一次 偏转两次
(3)不偏转 偏转一次 (4)偏转一次 偏转一次
突破
3.B [同时刺激b、c两点,b点产生的兴奋先使电流表指针偏转一次,c点产生的兴奋双向传导,其中向左传导的兴奋传到a点时,再使电流表指针偏转一次;已知c点产生的兴奋比b点先传到③处,则c点向右传递的兴奋会与b点产生的向左传导的兴奋相遇而相互抵消,不能使电流表指针偏转,因此同时刺激b、c两点,若c点产生的兴奋比b点先传到③处,则电流表指针发生两次偏转,B错误。]
4.A [静息状态时,神经细胞膜外为正电位,膜内为负电位,所以图a中在静息状态下指针发生偏转,A错误。]
考点三 突破
5.BC [由图乙可以看出,轴突C释放抑制性神经递质, A错误;突触数量与动作电位的引发没有必然的联系,与刺激对应的突触释放的神经递质有关,D错误。]
6.A
重温高考 真题演练
1.C
2.A [并不是任何作用于神经元上的刺激都能使神经元产生兴奋,如果作用于神经元轴突上的刺激强度太小,便不能改变细胞膜的通透性,不会产生兴奋,A正确;①处产生的兴奋可以传导到②和④处,但②和④处的电位大小不一定相等,如a神经元属于抑制性神经元,a神经元兴奋后释放了抑制性神经递质,则b神经元被抑制,则②和④处的电位大小不相等,B错误;细胞外液的变化如Na+浓度的变化会影响①处兴奋的产生,突触间隙里组织液的变化可能影响神经递质与突触后膜上的受体结合,那么细胞外液的变化也会影响③处兴奋的传递,D错误。]
3.A [天冬氨酸是氨基酸,由C、H、O、N四种元素组成,不含S元素,A错误;天冬氨酸是一种兴奋性递质,突触囊泡里贮存着神经递质,当兴奋传至突触前膜时,突触囊泡会向突触前膜移动,与突触前膜融合,将神经递质批量释放至突触间隙,C正确;天冬氨酸属于兴奋性递质,作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性,Na+内流,使突触后神经元兴奋,D正确。]
4.(1)大脑皮层 不属于 电信号(神经冲动) 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)兴奋 抑制 (3)减弱 促进痒觉的产生
解析 (1)所有感觉的形成部位均是大脑皮层,故机体在大脑皮层产生痒觉;反射的完成需要经过完整的反射弧,机体产生痒觉没有经过完整的反射弧,不属于反射;兴奋在神经纤维上以电信号(神经冲动)的形式双向传导;由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间只能单向传递。(2)抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效抑制痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。(3)分析题意可知,本实验的自变量是PTEN和TRPV1基因的有无,因变量是30分钟内抓挠次数。据图分析可知,与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加,说明PTEN基因缺失会增加小鼠的抓挠次数,即增加小鼠对痒觉的敏感性,据此推测PTEN基因控制合成的PTEN蛋白的作用是减弱机体对外源致痒剂的敏感性,进而抑制小鼠的痒觉;而PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大,说明TRPV1基因缺失可减弱PTEN基因缺失的效果,即会抑制小鼠痒觉的产生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促进痒觉的产生。
五分钟 查落实
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(1)√ (2)×
3.(1)神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状 (2)由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上 (3)由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换 (4)双向的 单向的 单向的 单向的