人教生物重难强化训练：专题6 动物和人体的稳态与调节（2） 动物生命活动调节相关实验分析与探究（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
专题6 动物和人体的稳态与调节
（二） 动物生命活动调节相关实验分析与探究
一、选择题
1．(2023·邯郸统考)实验小组设计实验研究家兔迷走神经对机体细胞免疫反应的影响，实验结果表明，刺激迷走神经的感觉神经元可显著提高细胞免疫的作用。剪断迷走神经后，细胞免疫作用显著降低，静脉注射乙酰胆碱受体阻断剂可以获得相同的结果。下列对实验结果的分析不恰当的是(　 )
A．迷走神经兴奋可增强机体的免疫能力
B．推测迷走神经释放乙酰胆碱作用于淋巴细胞
C．迷走神经的传入神经可能向神经中枢传递免疫反应的相关信息
D．B细胞表面有和迷走神经分泌的神经递质特异性结合的受体
解析：选D　刺激迷走神经可提高细胞免疫的作用，剪断迷走神经会降低细胞免疫的作用，因此迷走神经兴奋会增强机体的免疫能力，A不符合题意；静脉注射乙酰胆碱受体阻断剂也可以使细胞免疫作用显著降低，推测迷走神经释放乙酰胆碱作用于淋巴细胞，B不符合题意；刺激迷走神经的感觉神经元可显著提高细胞免疫作用，说明迷走神经的传入神经可能向神经中枢传递免疫反应的相关信息，C不符合题意；B细胞不参与细胞免疫，该实验无法推知B细胞表面是否有能和迷走神经分泌的神经递质特异性结合的受体，D符合题意。
2．为研究神经的兴奋传导，研究人员将蛙的脑和脊髓损毁，剥制了坐骨神经—腓肠肌标本。将该标本置于合适的溶液中，它可以保持活性。据图分析下列有关叙述正确的是(　 )
A．实验中所用合适溶液的理化性质应接近蛙的内环境
B．若在图甲a点给予适宜强度的刺激，可引起腓肠肌收缩，属于反射活动
C．若图乙中的A细胞为传入神经元，则B细胞可表示肌肉或腺体细胞
D．图乙中③经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合，使B细胞产生兴奋
解析：选A　实验中所用合适溶液的理化性质应接近蛙的内环境，来保持标本活性，A正确；图中坐骨神经—腓肠肌标本没有完整的反射弧，所以在a点给予适宜强度的刺激，可引起腓肠肌收缩，但是由于没有完整的反射弧参与，这种收缩反应不属于反射活动，B错误；效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成，若图乙中的A细胞为传出神经元，则B细胞可表示肌肉或腺体细胞，C错误；图乙中③(神经递质)经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制，D错误。
3．(2023·广东二模)某研究小组进行一个有关大鼠甲状腺激素调节的实验，材料与方法如下：若干大鼠按实验要求分为2组。对甲组大鼠静脉滴注一定浓度甲状腺激素溶液，乙组滴注等量的 0.9% NaCl溶液，从滴注开始测定2 h内大鼠的耗氧量并记录。下列有关说法不正确的是(　 )
A．预计甲、乙两组大鼠平均耗氧量为甲>乙
B．实验时甲组应选用雌性大鼠，乙组应选用雄性大鼠
C．实验设计时每组用多只大鼠可排除因个体差异造成的误差
D．本实验的给药方式也可用饲喂法代替静脉滴注
解析：选B　由于甲组大鼠滴注了甲状腺激素，乙组滴注等量的0.9% NaCl溶液，甲状腺激素具有提高代谢的作用，故甲组平均耗氧量应大于乙组，A正确；实验应遵循单一变量原则，甲、乙两组应选用同性别大鼠，且每组用多只大鼠来排除因个体差异造成的误差，使实验结果更准确，B错误，C正确；甲状腺激素属于氨基酸衍生物类激素，可以用饲喂法代替静脉滴注，D正确。
4．(2023·茂名模拟)某研究小组为探究胰岛素的分泌机制，进行了如下实验：实验一：正常狗切除胰腺后，尿液中出现葡萄糖；正常狗的胰管结扎后胰腺大都萎缩，只有内部胰岛细胞活着，但尿液中没出现葡萄糖。实验二：用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，然后分别将胰岛B细胞放在含滤液X低糖培养液中培养(甲组)和不含滤液X低糖培养液中培养(乙组)，一段时间后检测，发现甲组培养液的胰岛素含量明显高于乙组。下列分析错误的是(　 )
A．实验一可以证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的
B．实验一中患糖尿病的狗注射胰岛素可缓解高血糖症状
C．实验二证明胰高血糖素能促进胰岛素的分泌
D．实验二中滤液X注射给低血糖小鼠，小鼠血糖会升高
解析：选A　根据实验一分析，可说明胰岛细胞与胰岛素分泌有关，但不能证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，A错误；实验一中患糖尿病的狗是因为胰腺被切除不能产生胰岛素而引起的高血糖，所以给它注射胰岛素可缓解高血糖症状，B正确；根据实验二分析，用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，滤液X中含有胰高血糖素(低糖能引起胰高血糖素的分泌)，分别将胰岛B细胞放在含滤液X低糖培养液中培养(甲组)和不含滤液X低糖培养液中培养(乙组)，一段时间后检测，发现甲组培养液的胰岛素含量明显高于乙组，说明胰高血糖素能促进胰岛素的分泌，C正确；滤液X中含有胰高血糖素，注射给低血糖小鼠，小鼠血糖会升高，D正确。
5．(2023·济南模拟)选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 )
A．该实验中胰岛素与生长激素之间是协同关系
B．实验结果表明，胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
C．该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量，但对实验结果也有影响
D．该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
解析：选D　与对照组(生理盐水组)相比可知，相同时间内，胰岛素组和生长激素组的大鼠的平均体重都更重，胰岛素＋生长激素组比二者单独作用体重增加更明显，表明胰岛素与生长激素均能促进大鼠的生长，两种激素之间是协同作用，A、B正确；该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量，对实验结果有影响，因此在实验中无关变量要保持相同且适宜，防止对实验结果产生影响，C正确；该实验需要切除大鼠的胰腺(分泌胰岛素)和垂体(分泌生长激素)以排除内源性激素的干扰，D错误。
6．(2023·衡水模拟)科研人员对4组小鼠进行不同处理，对小鼠的免疫功能进行研究，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是(　 )
组别 1 2 3 4
处理 大剂量射线照射小鼠，使小鼠的特异性免疫功能丧失，导致小鼠很容易感染疾病
输入除B细胞和T细胞外的其他免疫细胞 同时输入B细胞和T细胞 输入T细胞 输入B细胞
注射某种抗原
A．本实验可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系
B．向组1中的小鼠注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应
C．组2和组3中的小鼠特异性免疫功能恢复，都能产生抗体
D．组4中的小鼠可能不产生抗体，与体内无T细胞有关
解析：选C　该实验先对小鼠进行处理，使小鼠的特异性免疫功能丧失，然后分别输入不同的免疫细胞，可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系，A正确；组1中的小鼠输入除B细胞和T细胞外的其他免疫细胞，故注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应，B正确；抗体是由浆细胞分泌的，而浆细胞是由B细胞分裂、分化而来的，组2中的小鼠特异性免疫功能部分恢复，可能产生抗体，组3中的小鼠没有输入B细胞，不能产生抗体，C错误；组4中的小鼠只输入B细胞，但B细胞的分裂、分化需要辅助性T细胞激活，且辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞的分裂、分化，故只输入B细胞可能不产生抗体，这与体内无T细胞有关，D正确。
7．(2023·唐山统考)间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用，其产生的外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡)有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用，研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料，进行了如下实验，下列叙述错误的是(　 )
组别 向创面皮下四周注射的物质 观察皮肤创面愈合情况 肌成纤维细胞数目
1 缓冲液 伤口直径大，瘢痕大 ＋＋＋
2 伤口直径小，瘢痕小 ＋
3 间充质干细胞外泌体＋缓冲液 伤口直径小，瘢痕小 ＋
注：“＋”越多表示肌成纤维细胞数目越多。
A．肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大
B．2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液
C．皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关
D．使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗
解析：选C　1组中，皮肤创面愈合伤口直径大，瘢痕大，此时肌成纤维细胞数目多，而2、3组中瘢痕面积小，肌成纤维细胞数目少，推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大，A正确。实验遵循单一变量原则和对照原则，2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液，1组和2组对照，可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗效果；2组和3组对照，可以对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果，B正确。综合分析三组实验，间充质干细胞可能通过产生外泌体，抑制肌成纤维细胞的增殖，使皮肤创面愈合，C错误。2组和3组实验结果一样，说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗，D正确。
二、非选择题
8．(2023·通化二模)科研人员用脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)为材料进行屈腿反射实验，用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激其左后肢中趾的皮肤，发现左、右后肢均收缩。回答下列问题：
(1)脊髓相当于屈腿反射弧中的________，去除脑的目的是________________________
___________________________________________________________________。
(2)剥去脊蛙的左后肢中趾皮肤，再用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激左后肢中趾，该后肢________(填“能”或“不能”)发生屈腿反射，原因是_____________________________
__________________________________________________________________________。
(3)在屈腿反射中，连接脊髓和右后肢的神经中，既含有传入神经，又含有传出神经。若要证明此说法，还需要补充的实验是________________________________，预期结果为____________________________________________________。
解析：(1)脊髓相当于屈腿反射弧中的神经中枢，能对传入神经传入的兴奋进行分析、汇总；脑属于高级中枢，去除脑的目的是避免脑对脊髓的分级调控影响实验结果。(2)反射的完成需要经过完整的反射弧，剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失，故剥去脊蛙的左后肢中趾皮肤，再用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激左后肢中趾，该后肢不能发生屈腿反射。(3)分析题意，本实验目的是验证在屈腿反射中，连接脊髓和右后肢的神经中，既含有传入神经，又含有传出神经，由于已经进行了一组实验(用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激其左后肢中趾的皮肤，发现左、右后肢均收缩)，则还需要补充的实验是用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激右后肢中趾的皮肤，若假设正确，则预期结果是左、右后肢均收缩。
答案：(1)神经中枢　避免脑对脊髓的分级调控影响实验结果　(2)不能　剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失(或反射需要经过完整的反射弧，缺少感受器，反射不能完成)　(3)用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激右后肢中趾的皮肤　左、右后肢均收缩
9．肌萎缩侧索硬化(ALS)也被称为渐冻症，是一种很罕见的神经性疾病，会影响大脑和脊髓的神经细胞，临床上表现为骨骼肌肉萎缩、无力甚至因呼吸麻痹而死亡。如图表示“渐冻症”患者的某反射弧。请回答下列问题。
(1)若刺激Ⅰ处，在①处检测不到动作电位，则_________(填“能”或“不能”)判断此反射弧的运动神经元已受损，原因是________________________________________________
________________________________。若刺激Ⅱ处，在②处可以检测到神经递质的释放，说明感觉神经元功能________(填“正常”或“不正常”)。
(2)兴奋性神经递质谷氨酸能使突触后膜的膜电位发生_____________________________的变化，研究发现“渐冻症”的病因之一是神经元之间谷氨酸过度堆积，引起突触后膜通透性增强，导致神经细胞涨破，其原因是_______________________________________________
____________________________________________________。
(3)研究表明，药物AMX0035可显著减缓ALS的发展进程。为验证AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡，请设计简单实验验证并对结果进行预测。
实验材料：小鼠离体脑神经细胞，高浓度谷氨酸溶液，脑神经细胞培养液，AMX0035溶液。
实验思路：_________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
结果预测：____________________________________________________。
解析：(1)兴奋在神经元之间的传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，若刺激Ⅰ处，无论运动神经元是否正常，①处都检测不到动作电位；若刺激Ⅱ处(传入神经)，在②处可以检测到神经递质的释放，说明感觉神经元功能正常，能正常感受和传导兴奋，促使②释放神经递质。(2)兴奋性神经递质谷氨酸可使突触后膜兴奋，兴奋时Na＋内流，故突触后膜的膜电位变化为由外正内负到外负内正；若神经元之间谷氨酸过度堆积，则突触后膜通透性增强，引起Na＋大量进入神经细胞，使细胞内液渗透压升高，细胞大量吸水而涨破。(3)分析题意可知，本实验目的为“验证AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡”，实验的自变量为AMX0035的有无，因变量为神经细胞的死亡率，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，实验思路参见答案。因AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡，故结果应为乙组死亡率高于丙组，丙组高于甲组。
答案：(1)不能　在突触中兴奋只能单向传递，无论运动神经元是否正常，①处都检测不到动作电位　正常　(2)由外正内负到外负内正　突触后膜通透性增强引起Na＋大量进入神经细胞，使细胞内液渗透压升高，细胞大量吸水而涨破　(3)将小鼠离体脑神经细胞随机分为三组，编号甲、乙、丙；在甲、乙、丙三组中加入等量的脑神经细胞培养液，乙组加入适量高浓度谷氨酸溶液，丙组加入等量高浓度谷氨酸溶液和适量AMX0035溶液；培养一段时间后，统计并计算三组脑神经细胞死亡率　乙组死亡率高于丙组，丙组高于甲组
10．(2023·衡阳模拟)肾上腺素作为一种激素，由内分泌腺肾上腺合成并分泌，具有调节血糖浓度，促进物质氧化分解等生理作用，同时肾上腺素也作为一种神经递质，由某些神经元细胞合成分泌，调节生命活动。回答下列问题：
(1)肾上腺素作为神经递质，由神经元细胞的________________释放，经过突触间隙，作用于突触后膜，在突触后膜处发生的信号转变是____________________________。
(2)肾上腺素能升高血糖浓度，胰岛素能降低血糖浓度，科研工作者为了研究二者在调节血糖浓度时具有拮抗(相抗衡)作用，进行了如下实验，请进一步完善下列实验步骤：
①取健康成年性别相同的小白鼠30只，经过16小时饥饿处理，随机均分成甲、乙、丙三组，分别测定三组小白鼠的血糖浓度，求平均值作好记录。
②甲组注射适量的由生理盐水配制的胰岛素，_________________________________
_______________________________________________________________________。
③一段时间后分别测量甲、乙、丙三组的血糖浓度，____________________________
____________________________________________________________________________。
实验结果：甲组血糖浓度比实验前有所降低，乙组血糖浓度比实验前有适当升高，丙组血糖浓度和实验前基本相同。
实验结论：__________________________________________________________________
______________________________________。
解析：(1)神经递质由突触前膜释放，和突触后膜上的受体结合后，引起突触后膜电位发生改变，所以突触后膜处的信号转化是化学信号→电信号。(2)②实验目的是研究肾上腺素和胰岛素具有拮抗作用，所以自变量是注射激素的种类，甲组注射适量的由生理盐水配制的胰岛素，乙组注射等量的由生理盐水配制的肾上腺素，丙组注射等量的生理盐水作为空白对照。③一段时间后测量甲、乙、丙三组的血糖浓度，取各组平均值并与实验前的相应组血糖浓度比较。实验结果：甲组血糖浓度比实验前有所降低，说明胰岛素降低血糖，乙组血糖浓度比实验前有适当升高，说明肾上腺素可以适当升高血糖，丙组血糖浓度和实验前基本相同。因此可得出实验结论：在调节血糖浓度时，胰岛素与肾上腺素具有拮抗作用。
答案：(1)突触前膜　化学信号→电信号　(2)②乙组注射等量的由生理盐水配制的肾上腺素，丙组注射等量的生理盐水　③取各组平均值并与实验前的相应组血糖浓度比较　在调节血糖浓度时，胰岛素与肾上腺素具有拮抗作用
11．(2023·榆林模拟)某实验室培养的若干小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状，研究人员欲通过实验探究出现该症状的原因。回答下列问题：
(1)若研究人员给该小鼠注射葡萄糖溶液后其症状得到缓解，则小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状的原因可能是小鼠的________细胞受损。
(2)研究人员推测，小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状的原因也可能是其体内甲状腺激素(TH)含量较低。他得出此推论的理由是甲状腺激素具有__________________的功能。
研究人员欲通过检测血液中相关激素含量来判定病变部位，激素含量是否异常可通过血液检测的原因是____________________。
(3)TH的分泌过程中存在______________调节。小鼠体内促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)和TH的正常范围如下表中对照值所示(相对含量)。
TRH 测量值 TSH 测量值 TH 测量值 TRH 对照值 TSH 对照值 TH 对照值
病例一 68.1 2.1 25.1 10～50 3～6 35～40
病例二 5.2 1.8 23.2
病例三 65.2 7.5 25.6
据表可推知，病例一小鼠的病变部位可能为____________，可通过注射____________来验证该结论；若小鼠的病变部位为甲状腺，则其血液中TRH、TSH和TH浓度可能如病例______所示。
解析：(1)若给该小鼠注射葡萄糖溶液后反应迟钝、嗜睡等症状得到缓解，则说明该小鼠出现上述症状的原因是血糖偏低，故可能是小鼠的胰岛A细胞受损，导致分泌的胰高血糖素不足引起的。(2)小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状的另一种可能原因是体内甲状腺激素(TH)含量较低，因为甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的功能。激素通过血液(或体液)运输，且正常情况下激素的含量在一个相对稳定的范围内，因此激素含量是否异常可通过血液检测。(3)TH的分泌过程中存在分级调节和反馈调节。依据下丘脑—垂体—甲状腺轴推测，病例一血液中TRH含量偏高，TSH和TH含量偏低，则说明病变部位可能为垂体，可通过注射垂体分泌的TSH，观察症状是否缓解来验证；若病变部位为甲状腺，则TH分泌减少，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，会导致TRH和TSH分泌量增加，血液中TRH和TSH含量都偏高，如病例三所示。
答案：(1)胰岛A　(2)提高神经系统兴奋性　激素通过血液(或体液)运输　(3)分级调节和反馈　垂体　TSH(促甲状腺激素)　三
12．(2023·宁德模拟)牡蛎肽LOPs是低分子肽，是通过生物分子技术加工牡蛎的产物，可以被小鼠直接吸收。环磷酰胺(CTX)是抗肿瘤的化疗药物，具有抑制免疫器官功能的副作用。为探究LOPs对CTX诱导的短期免疫抑制小鼠的免疫调节作用，科研人员用4周龄、体重18～20克雄性小鼠设计实验，如下表。27天后测定小鼠脾脏形态学指标及免疫球蛋白IgM(抗体)浓度，部分结果如下图。回答下列问题：
组别 1～3天每天9：30腹腔注射 4～27天每天9：30经口灌胃
空白组 生理盐水10 mL/(kg·Bw) 蒸馏水10 mL/(kg·Bw)
CTX模型组 等体积CTX 80 mg/(kg·Bw) Y
低剂量组 X 等体积LOPs0.2 mg/(kg·Bw)
中剂量组 X 等体积LOPs0.4 mg/(kg·Bw)
高剂量组 X 等体积LOPs0.8 mg/(kg·Bw)
(1)脾脏内含有大量的____________细胞，脾脏参与制造新的血细胞和清除衰老的血细胞等。
(2)上表中“X”是指____________________，“Y”是指____________________。设置模型组的目的是______________________________________。
(3)实验得出的结论是_________________________________________________________
_____________________________________________。
解析：(1)脾脏内含有大量的淋巴细胞，脾脏参与制造新的血细胞和清除衰老的血细胞等。(2)本实验探究LOPs对CTX诱导的短期免疫抑制小鼠的免疫调节作用，除空白组外，其余组需要加入CTX诱导小鼠的短期免疫抑制，再加入不同剂量的LOPs来探究其作用，而CTX模型组加入CTX后只加蒸馏水，用于对照比较不同剂量的LOPs的作用效果。因此，“X”是指等体积CTX 80 mg/(kg·Bw)，“Y”是指等体积蒸馏水(或等量蒸馏水)。(3)实验结果中，CTX模型组IgM浓度低于空白组，即CTX有免疫抑制效果；而加入CTX和LOPs的组，IgM浓度均高于CTX模型组和空白组，说明一定浓度范围内LOPs可增强机体的体液免疫能力(免疫力)，缓解CTX诱导的短期免疫抑制症状，且与LOPs浓度无关。
答案：(1)淋巴　(2)等体积CTX 80 mg/(kg·Bw)　等体积蒸馏水(或等量蒸馏水)　诱导小鼠的短期免疫抑制；作为对照，确认LOPs的作用(答出1点即可)　(3)一定浓度范围内LOPs可增强机体的体液免疫能力(免疫力)，缓解CTX诱导的短期免疫抑制症状，且与LOPs浓度无关
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)