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姓名 班级 考号
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第3章 体液调节
全卷满分100分 考试用时75分钟
一、选择题(1~12小题每题2分,13~16小题每题4分,共40分)
1.在众多科学家的努力下,多种激素陆续被发现。下列相关叙述,错误的是 ( )
A.研究者摘除公鸡的睾丸后,其雄性特征消失,该实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B.研究者摘除大鼠的垂体,发现其甲状腺萎缩,促甲状腺激素释放激素含量增加
C.与沃泰默实验相比,斯他林和贝利斯的实验不能排除神经调节对实验结果的干扰
D.班廷将狗的胰管结扎使胰腺萎缩后,制备的萎缩胰腺的提取液可治疗患糖尿病的狗
2.如图表示某高等动物激素的分泌及作用机制,下列说法正确的是( )
A.某些运动员为了增加肌肉力量,长期服用人工合成性激素药物,可能会导致不育
B.该动物体内的“甲—垂体—丙轴”中,丙产生的激素①可以是甲状腺激素、肾上腺素和雄激素
C.若乙表示胰岛A细胞,血糖降低导致下丘脑兴奋,通过副交感神经使胰岛A细胞分泌大量激素②
D.甲、乙、丙可表示该动物的某些器官,其中甲和丙都具有神经传导和激素分泌双重功能
3.动物分泌的激素种类繁多,它们共同调节机体的活动,包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。下列叙述正确的是( )
A.体液调节是由内分泌器官分泌的激素进行调节的方式
B.激素分子弥散在全身体液中,都通过细胞膜上的特异性受体识别靶细胞
C.激素起作用后会失活或被内分泌腺回收,所以需要源源不断地分泌
D.动物激素都是信息分子,发挥作用时往往彼此关联,相互影响
4.细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞分泌胰岛素的过程如图所示,对其理解错误的是( )
A.细胞呼吸可将葡萄糖中的化学能的一部分储存在ATP中
B.Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素
C.细胞外葡萄糖浓度降低会促使胰岛素释放,该过程属于激素调节
D.该过程体现了血糖浓度的反馈调节机制
5.如图所示为人体细胞间信息交流的常见模型,A和C分别表示某种物质,B为A的靶细胞。下列有关叙述,错误的是 ( )
A.若A为促甲状腺激素,则C可能会影响神经系统的发育和功能
B.若A为神经递质,B为胰岛A细胞,则C分泌过程的调节方式为神经—体液调节
C.若B为下丘脑神经内分泌细胞,C为TRH,则C调节体温平衡方式为体液调节
D.若C为肾上腺素且参与体温调节,则A可能是神经递质,B所在组织可能是效应器的一部分
6.安静状态时心脏跳动减慢,剧烈运动时心脏跳动加快,心脏的节律性主要受交感神经和副交感神经支配。如图是神经中枢调节心脏节律的示意图。下列叙述错误的是( )
A.图中去甲肾上腺素和肾上腺素分别作为神经递质和激素起作用
B.图中去甲肾上腺素与肾上腺素均可与心肌细胞膜上的受体结合
C.交感神经、副交感神经属于外周神经系统中的自主神经,一般不受意识控制
D.运动结束后心率并不能马上恢复到平静状态是因为反射弧作用时间比较长
7.辣椒素受体(TRPV1)被认为是皮肤中热和化学刺激的主要细胞传感器。TRPV1是一种非选择性的阳离子通道,TRPV1被激活时,能引起Ca2+、Mg2+和Na+等阳离子内流。研究表明,活化的TRPV1引起血浆中SP和CGRP含量升高。SP是一种短期血管扩张剂,CGRP是一种强效血管扩张剂。下列叙述错误的是( )
A.辣椒素激活TRPV1时,细胞外Na+进入细胞的过程不消耗ATP
B.辣椒素激活TRPV1后,SP和CGRP对血管扩张的调节可能属于体液调节
C.高温激活TRPV1时,机体散热量增加,有利于维持体温平衡
D.皮肤细胞内TRPV1含量异常时,人不能耐受高温,也不能耐受辣椒素
8.“热习服”是为了适应炎热环境进行的训练。简单来说,人体通过接受高温环境的反复刺激,机体体温调节、水盐平衡调节和心血管等功能得到了改善,从而提高机体的热耐力。下列叙述错误的是( )
A.高温环境下,神经调节和体液调节都参与人体的体温调节和水盐平衡的调节
B.“热习服”过程中,脑干兴奋性增强,心血管活动加强
C.“热习服”过程中,肾上腺素的分泌增加,产热增加
D.“热习服”过程中,下丘脑的兴奋性增强,汗腺分泌增多,产生热觉
9.刚从汗腺分泌出来的汗液与血浆是等渗的,但在流经汗腺管时,在醛固酮的作用下,汗液中的Na+和Cl-被重吸收,最后排出的汗液是低渗的。当出汗加快时,由于汗腺管不能充分吸收Na+和Cl-,汗液中的Na+和Cl-浓度较高,此时机体在丢失大量水分的同时,也丢失了大量的NaCl。下列叙述错误的是( )
A.肾上腺皮质分泌的醛固酮还可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收
B.汗腺管对汗液中Na+和Cl-的重吸收,会使垂体合成的抗利尿激素增多
C.在短时间内大量出汗时应注意补充水和NaCl,以免发生水和无机盐的失衡
D.机体细胞外液渗透压下降时,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状
10.胃大部分切除的胃肠吻合术患者常会出现滋养性血糖过低症。如图是给正常人(Ⅰ组)、滋养性血糖过低症患者(Ⅱ组)和胰岛B细胞瘤性血糖过低症患者(Ⅲ组)口服75g葡萄糖后的血糖浓度变化曲线。下列说法不正确的是( )
A.正常人的血糖调节主要采取神经—体液调节的方式
B.胰岛素通过体液运输进入靶细胞,促进葡萄糖在细胞内的氧化分解
C.Ⅱ组口服葡萄糖后血糖升高快于Ⅰ组的原因可能是进食后葡萄糖迅速进入小肠
D.Ⅲ组血糖含量低于正常值范围的原因是胰岛素分泌增加
11.生物体内的细胞间可通过图示中的两种方式进行信息交流,下列相关叙述错误的是( )
A.方式①中的化学物质可能代表甲状腺激素
B.方式②中的化学物质可能是神经递质
C.血糖平衡的调节中只有方式①,没有方式②
D.垂体通过方式①将信息传递给甲状腺
12.白色脂肪组织负责储能,棕色脂肪组织负责产热。强光时,热辐射能量多,机体通过“眼—脑—棕色脂肪”通路调节,测得棕色脂肪组织温度和血糖水平均有一定变化。下列说法错误的是( )
A.推测棕色脂肪组织比白色脂肪组织含更多线粒体
B.该过程是神经调节,能快速响应环境变化
C.强光下,机体会促进棕色脂肪组织产热
D.推测刚转入暗环境时血糖水平略有降低
13.体温调节的中枢在下丘脑,下丘脑室旁核(PVN)存在大量的神经内分泌细胞。科研人员以小鼠为实验材料,研究PVN在感染引起的体温变化过程中的作用,实验处理及结果如下图(注射药物CNO后,突变体小鼠的PVN被抑制,正常小鼠的PVN不受影响;LPS为大肠杆菌的膜成分,可模拟细菌感染)。下列说法正确的是( )
A.实验一和实验二的自变量是注射CNO和LPS的顺序
B.由实验一可知,未感染时抑制PVN对体温变化有明显影响
C.感染引起的体温变化过程只与神经调节和体液调节有关
D.PVN在LPS引起的体温变化过程中具有维持体温的作用
14.胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞,其分泌HC的同时也分泌H+,以维持细胞内pH的稳定,胃中分泌H+的细胞具有相似的机制。狗胰导管细胞的分泌受神经调节和体液调节,有关调节机制如下图。下列叙述正确的是( )
A.从胰腺流出的静脉血pH较高,从胃流出的静脉血pH较低
B.图中脑作为反射弧的神经中枢,迷走神经中的传入神经纤维属于交感神经
C.剪断迷走神经,脚步声不能引起胰液分泌,盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌
D.胃酸增加时,机体通过神经—体液调节使胰导管细胞中的HC分泌量减少
15.科研人员在研究糖尿病时发现了一种新型血糖调节因子S,为弄清该物质降低血糖的机制,利用胰岛素抵抗模型鼠(胰岛素功效降低)开展了相关实验。实验一:选择若干只胰岛素抵抗模型鼠随机均分为甲、乙、丙三组,分别注射一定量的生理盐水、物质S、物质S和胰岛素抑制剂;实验二:选择若干只健康鼠和胰岛素抵抗模型鼠分别注射不同浓度的物质S,实验结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.正常人在进食后,自主神经系统的副交感神经兴奋,胰岛B细胞分泌胰岛素增加
B.实验一说明物质S可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖降低,且降血糖时必须依赖胰岛素
C.实验二说明物质S浓度越高胰岛素含量越低,物质S作用的最佳浓度为1.0mg/kg
D.物质S可能是通过促进胰岛素与相应受体结合从而提高胰岛素功效,使血糖降低
16.肠抑胃素和肠促胰素都是小肠内分泌细胞分泌的激素。摄入的食物中若含有橄榄油,胃酸分泌会受到抑制,为探究小肠影响胃酸分泌的途径,研究人员设计了相关实验,部分过程及结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别 处理方式 进食前1h内 胃液量(mL) 进食后1h内 胃液量(mL)
1 不作任何处理 6.7 32.4
2 静脉注射浸泡橄榄油的小肠提取液 2.7 9.5
3 静脉注射未浸泡橄榄油的小肠提取液 4.2 48.5
4 静脉注射经80~100℃高温处理的浸泡橄榄油的小肠提取液 1.5 34.4
5 将橄榄油注射到小肠内 4.5 4.8
A.肠抑胃素、肠促胰素通过体液运输弥散到全身
B.组1和5的结果可以验证橄榄油能抑制胃酸分泌
C.前3组结果显示:抑制胃酸分泌的是橄榄油刺激小肠产生的肠抑胃素
D.结合组4的结果推测,抑制胃酸分泌的化学物质可能是一种蛋白质
二、非选择题(共5小题,共60分)
17.(14分)2型糖尿病患者对胰岛素作用不敏感,约50%的患者发生“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。葡萄糖刺激胰岛素分泌的机制如图所示。回答下列问题:
(1)胰岛素降低血糖的原因是:促进 (答2点);抑制 (答2点)。
(2)黎明觉醒前后血糖的重要来源是 。据研究,“黎明现象”可能与升糖激素往往在黎明时分泌较多有关,人体很多激素的分泌存在昼夜节律,相关的神经中枢位于 。
(3)据图分析,当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞中ATP/ADP的值 (填“升高”或“降低”),ATP敏感钾通道关闭,细胞膜去极化,最终导致胰岛素分泌增加。引起胰岛素释放增加的直接原因是 。
(4)血糖平衡的调节还受到 的调节,当血糖浓度降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖含量上升,人体内能升高血糖浓度的激素还有 (写出一种即可)等,它们在调节血糖浓度上具有 作用。
18.(9分)谚语1:“饥不饱食,渴不狂饮”劝诫我们要合理饮食,切忌暴饮暴食;谚语2:“春捂秋冻,不生杂病”建议我们适当增减衣物有益于身体健康。图1表示人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图(其中A、B、C表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的三种调节方式(分别标记为甲、乙、丙),根据所学生物学知识,结合图1、图2、图3,理解谚语背后的智慧,并分析回答下列问题:
(1)“春捂” (填“会”或“不会”)使人体温升高;“秋冻”(较冷的环境中)使图1中激素 (填字母)的分泌量明显增加,以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩、血流量减少等变化以减少散热。
(2)抗利尿激素(ADH)的合成和分泌通过图2中 模式(填“甲”“乙”或“丙”)调节,ADH的作用是 。具体调节机制如图3所示:AQP2、AQP3、AQP4表示肾内集合管细胞膜上的水通道蛋白,a、b表示囊泡的不同转运途径。据此回答下列问题:
①若正常人一次性快速饮用1000mL纯净水,b过程将会 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
②若人体在正常饮水情况下尿量超过3L/d,则可能患有尿崩症。尿崩症是指由某些因素导致肾小管重吸收水的功能出现障碍而引起的疾病的统称。下列有关引发人体尿崩原因的分析,合理的有 (多选)。
A.自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
B.下丘脑的损伤导致垂体合成和分泌的抗利尿激素量不足
C.控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞膜上的AQP2增多
D.含AQP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
19.(10分)甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞。在大脑中,甲状腺激素可以影响神经细胞的结构和突触传导,从而影响学习记忆。
(1)甲状腺激素在细胞内与相应受体结合,通过影响基因表达发挥生理作用,这体现激素调节的 特点。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时,患者表现出甲减症状。若受体异常只发生在垂体和下丘脑,会导致甲状腺激素分泌过量,原因是 。
(2)正常情况下,甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑、垂体和甲状腺之间存在的一种分层调控称为分级调节来实现的,这种调节的意义是 。
(3)研究发现,甲状腺激素可以促进大脑海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF与突触的连接形式密切相关,从而促进学习记忆。长期高脂膳食会使甲状腺激素分泌减少,导致学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如下表所示:
分组 处理 BDNFmRNA(相对值) BDNF(相对值)
组 正常膳食 1.00 26
乙组 高脂膳食 0.65 19
丙组 高脂膳食+槲皮素 0.95 25
分析上表数据得出的结论是 。
(4)甲状腺激素有T4和T3两种形式,主要以T4的形式分泌,在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理,研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食+槲皮素组小鼠的血液,测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度,结果如下图所示:
实验中,抽取小鼠血液就能测定TSH浓度,原因是 。结合相关信息和上图结果,推测槲皮素的作用机理是 。
20.(11分)海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到 轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是 ;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是 。
(3)进一步的实验证实雌激素调控海马萎缩的靶细胞是海马星形胶质细胞。已知激素与受体结合后,可通过特定基因影响靶细胞的生物学效应。为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行 (填“基因组”或“mRNA”)测序,将测序数据与 细胞相应的测序数据进行比对分析,并结合其他实验最终确认雌激素调控海马体积的基因为Enol。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩的思路: 。
21.(16分)研究胰岛素分泌的调节机制,有助于了解其在维持稳态中的作用。葡萄糖摄入方式对小鼠血浆中葡萄糖和胰岛素浓度影响的实验结果如下图所示。
(1)胰岛素作用的靶细胞是 。调节胰岛素分泌的信息分子是 (写出2个)。
(2)据图1分析不同的葡萄糖摄入方式对小鼠血糖浓度无明显影响;据图2分析不同的葡萄糖摄入方式对小鼠胰岛素浓度的影响是 。
(3)研究发现,引起图2结果的原因是口服葡萄糖会刺激小肠黏膜分泌肠促胰岛素肽(GIP),GIP是一种葡萄糖依赖性信息分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。请用以下实验材料验证GIP的作用,写出实验步骤并预期实验结果。
实验材料:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。
实验步骤:
①取 的健康小鼠若干随机均分为3组,编号为甲、乙、丙组,分别 并作记录。
②甲组静脉注射适量GIP溶液,乙组静脉注射 ,丙组静脉注射 。
③一段时间后, ,并计算平均值。
预期结果: 。
答案全解全析
1.C 2.A 3.D 4.C 5.B 6.D 7.D 8.D
9.B 10.B 11.C 12.C 13.D 14.C 15.C 16.C
1.C 研究者摘除公鸡的睾丸,其雄性特征消失,该实验与对照相比,是人为去除某种影响因素,所以该实验运用了自变量控制中的“减法原理”,A正确。班廷将狗的胰管结扎使胰腺萎缩后,胰腺不能产生胰液,制备的萎缩胰腺的提取液中含有胰岛素,可用于治疗患糖尿病的狗,D正确。
必备知识 选项分析
甲状腺激素分泌的调节: 摘除大鼠的垂体,大鼠不能分泌促甲状腺激素(TSH),导致甲状腺萎缩,甲状腺激素含量显著减少,对下丘脑的抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素(TRH)含量会增加,B正确
斯他林和贝利斯的实验: 斯他林和贝利斯的实验能排除神经调节对实验结果的干扰,C错误
2.A 运动员长期服用人工合成性激素药物,可能会导致下丘脑和垂体分泌相关激素减少,进而导致性腺萎缩,可能会导致不育,A正确;肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,不存在分级调节过程,B错误;若乙表示胰岛A细胞,则血糖降低导致下丘脑某一区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌激素②(胰高血糖素),激素具有微量高效的特点,不会大量分泌,C错误;甲、乙、丙可表示该动物的某些器官,其中甲下丘脑具有神经传导和激素分泌双重功能,丙可代表甲状腺、性腺等,不具有神经传导功能,D错误。
3.D 激素由内分泌器官或细胞分泌,体液调节中的信息分子不只有激素,组胺、某些气体分子等也能通过体液传递的方式对生命活动进行调节,A错误;激素分子的受体不都在细胞膜上,如性激素的受体在细胞内,B错误;激素与受体结合并发挥作用后即被灭活,不能被回收利用,C错误;动物激素都是信息分子,可作为信使传递信息,在机体内,往往多种激素共同参与调节同一生理功能,各种激素彼此关联,相互影响,D正确。
4.C 分析题图:细胞外葡萄糖浓度升高→通过转运蛋白进入胰岛B细胞→引起细胞内一系列变化→促进细胞分泌胰岛素→血糖浓度降低;血糖浓度降低反过来抑制胰岛B细胞的分泌活动,该过程体现了血糖浓度的反馈调节机制,D正确。细胞呼吸将葡萄糖中的化学能释放出来,一部分以热能形式散失,一部分储存在ATP中,A正确。胰岛素的化学本质是蛋白质,通过胞吐方式运出细胞,结合图示,Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素,B正确。胰岛素能降低血糖浓度,所以细胞外葡萄糖浓度升高会促使胰岛素释放,C错误。
5.B 若B为下丘脑神经内分泌细胞,C为TRH,TRH可促进垂体分泌TSH,TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素参与体温调节,则C调节体温平衡方式为体液调节,C正确。
选项分析
若A为促甲状腺激素 C(甲状腺激素)能促进神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性,A正确
若A为神经递质 作用于B(胰岛A细胞),使其分泌C(胰高血糖素),该过程为神经调节,B错误
若C为肾上腺素 B为肾上腺髓质细胞,其分泌活动受神经调节,此时肾上腺髓质属于反射弧中效应器的一部分,D正确
6.D 由题图可知,去甲肾上腺素由神经元轴突末梢释放,作为神经递质发挥作用;肾上腺素由肾上腺释放,作为激素起作用,作用时间较长;运动结束后,体液中的肾上腺素仍能发挥作用,心率并不能够马上恢复到运动前的水平,A正确,D错误。
7.D TRPV1是一种阳离子通道,细胞外Na+通过通道蛋白进入细胞的方式为协助扩散,不消耗ATP,A正确;活化的TRPV1引起血浆中SP和CGRP含量升高,SP和CGRP通过体液运输使血管扩张的调节为体液调节,B正确;高温激活TRPV1时,SP和CGRP含量升高,血管扩张,血流量增加,机体散热量增加,有利于维持体温平衡,C正确;TRPV1位于细胞膜上(不是细胞内),结合C选项的分析,TRPV1含量高于正常值时,人若处于高温环境中,则TRPV1被激活,使得散热增加,有利于人体耐受高温,D错误。
8.D 高温环境→皮肤热觉感受器→下丘脑体温调节中枢→散热增加(皮肤血管舒张,汗腺分泌增加),产热减少(甲状腺激素等分泌减少),该体温平衡的调节方式为神经—体液调节,A正确;“热习服”过程中,心血管活动加强,心血管中枢在脑干,B正确;人内脏器官的活动受自主神经系统支配,“热习服”过程中,肾上腺素的分泌增加,从而使心率加快、支气管扩张、心肌耗氧量增加等,这些变化是为了应对高温环境对身体的挑战,C正确;热觉在大脑皮层产生,D错误。
9.B 抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,由垂体释放,B错误;题意显示,当出汗加快时,机体在丢失大量水分的同时,也会丢失大量的NaCl,因此在短时间内大量出汗时应注意补充水和NaCl,以免发生水和无机盐的失衡,C正确。
10.B 正常人的血糖调节过程中,神经系统与内分泌系统共同参与,存在神经—体液调节,A正确;胰岛素通过体液运输与靶细胞膜表面的特异性受体结合,不进入细胞,B错误;Ⅱ组(胃大部分切除后,将胃的剩余部分与空肠上段进行吻合手术出现的滋养性血糖过低症患者)口服葡萄糖后血糖升高快于Ⅰ组的原因可能是进食后葡萄糖能够迅速被小肠上皮细胞吸收并进入血液,C正确;Ⅲ组(胰岛B细胞瘤性血糖过低症患者)血糖含量低于正常值范围的原因是胰岛B细胞分泌胰岛素增加,D正确。
11.C 方式①中的化学物质通过体液运输,可能为内分泌腺分泌的激素,A正确;方式②中的化学物质可能为神经递质,由突触前神经元释放作用于突触后神经元,B正确;血糖平衡的调节中,既有神经调节,又有激素调节,包括方式①②,C错误;垂体分泌的促甲状腺激素能通过方式①作用于甲状腺,促进甲状腺激素分泌,D正确。
12.C
题中信息或必备知识 推论
必备知识:有氧呼吸的主要场所是线粒体,细胞呼吸中大部分能量以热能形式散失; 题干信息:白色脂肪组织负责储能,棕色脂肪组织负责产热 推测棕色脂肪组织比白色脂肪组织含更多线粒体,A正确
图示信息:光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪”调控棕色脂肪组织温度和血糖水平 属于神经调节,能快速响应环境变化,B正确
强光时,热辐射能量多,机体通过“眼—脑—棕色脂肪”通路调节,抑制棕色脂肪组织对葡萄糖的利用以降低产热,C错误;结合C选项的分析,推测刚转入暗环境时,棕色脂肪组织对葡萄糖的利用不再被光抑制,血糖水平略有降低,D正确。
13.D 实验一和实验二的自变量是注射CNO和LPS的顺序、小鼠的种类和实验的时间,A错误。由实验一可知,注射药物CNO后,突变体小鼠PVN被抑制,但未感染时,突变体小鼠和正常小鼠的体温均没有明显变化,B错误。感染引起的体温变化过程与神经调节、体液调节和免疫调节(LPS可模拟细菌感染)都有关,C错误。注射药物CNO后,突变体小鼠的PVN被抑制,而正常小鼠的PVN不受影响;由实验二的结果可知,小鼠细菌感染(注射LPS)后再注射CNO,突变体小鼠的体温不能正常调节,而对正常小鼠的体温无明显影响,据此可推测,PVN在LPS引起的体温变化过程中具有维持体温的作用,D正确。
14.C 胰导管细胞向组织液分泌H+,使内环境H+浓度上升,所以从胰腺流出的静脉血pH较低;胃中分泌H+的细胞是向胃腔分泌H+,导致内环境中H+较少,从胃流出的静脉血pH较高,A错误。交感神经属于传出神经,迷走神经中的传出神经纤维属于交感神经,B错误。饲养员的脚步声导致狗分泌胰液属于神经调节,剪断迷走神经,反射弧不完整,脚步声不能引起胰液分泌;盐酸刺激小肠黏膜可以使小肠产生促胰液素,促胰液素随血液运输至胰腺可以使胰腺分泌胰液,该过程为体液调节,C正确。胃酸增加时,机体可以通过神经―体液调节使胰导管细胞中的HC分泌量增加,D错误。
15.C 正常人在进食后,自主神经系统的副交感神经兴奋,胃肠蠕动加强,血糖浓度上升,胰岛B细胞分泌胰岛素增加,A正确。
对实验结果分析如下表:
实验结果 推论
实验一 与甲组(对照组)相比,乙组单独注射物质S能降低血糖,而丙组注射物质S和胰岛素抑制剂却不能使血糖降低 物质S使胰岛素抵抗模型鼠的血糖降低时必须依赖胰岛素,B正确
实验二 在一定浓度范围内,随着物质S浓度的升高,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量降低 该实验中实验组别较少,物质S作用的最佳浓度不一定为1.0mg/kg,C错误
胰岛素发挥作用时需要与受体结合,且被受体接受并发挥作用后就被灭活,结合实验一、二的结果,推测物质S可能是通过促进胰岛素与相应受体结合从而提高胰岛素功效,使血糖降低,D正确。
16.C 与组1(不作任何处理)相比,组5(将橄榄油注射到小肠内)进食后胃液量明显降低,该结果可以验证橄榄油能抑制胃酸分泌,B正确;根据组1~3的结果,只能推测出橄榄油刺激小肠产生某种物质,该物质能抑制胃酸分泌,但不能判定该物质就是肠抑胃素,C错误;第2、4组对照,自变量是浸泡橄榄油的小肠提取液是否经过高温处理,结果第4组进食后小肠产生的物质没有起到抑制胃液分泌的作用,可推测小肠产生的抑制胃酸分泌的化学物质可能是一种蛋白质,经高温处理后变性,失去其原有功能,D正确。
17.答案 (除标注外,每空1分)(1)葡萄糖氧化分解、合成糖原和转变为非糖物质(2分) 肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖(2分) (2)肝糖原分解 下丘脑(2分) (3)升高(2分) 胰岛B细胞内的Ca2+增加(2分) (4)神经系统 甲状腺激素(糖皮质激素、肾上腺素) 协同
解析 (1)(2)胰岛素通过增加血糖的去向、减少血糖的来源,进而达到降低血糖的效果。
必备知识 分析
人体血糖的来源主要有3条:食物中糖类的消化吸收,肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖 人体在黎明觉醒前后属于空腹状态,此时血糖的重要来源是肝糖原分解为葡萄糖进入血液
下丘脑与生物节律的控制有关,且下丘脑存在血糖的调节中枢 “黎明现象”相关的神经中枢位于下丘脑
(3)分析题图:血糖浓度升高到一定程度→葡萄糖进入胰岛B细胞氧化分解生成ATP→胰岛B细胞中ATP/ADP的值升高→ATP敏感钾通道关闭→细胞膜去极化→L型钙通道开放→Ca2+内流使胰岛B细胞内Ca2+增加→胰岛素分泌增加。
18.答案 (除标注外,每空1分)(1)不会 B和C(2分,答出1点得1分) (2)乙(2分) 促进肾小管和集合管对水的重吸收 增强 AD(2分)
解析 (1)“春捂”不会使人体温升高,因为此时机体体温调节正常,机体的产热量等于散热量,体温处于平衡状态。寒冷状态下甲状腺分泌的B(甲状腺激素)和肾上腺分泌的C(肾上腺素)都会增加,以增加产热量。(2)抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌的,储存于垂体。当细胞外液渗透压升高后,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑通过神经调节作用于垂体,使垂体释放抗利尿激素,即过程乙,抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而降低细胞外液渗透压。①b过程会导致集合管细胞膜上的水通道蛋白减少,正常人一次性大量饮用纯净水会导致细胞外液渗透压降低,集合管细胞对水的重吸收作用减弱,b过程会增强。②ADH可与集合管细胞膜上的ADH受体(X)特异性结合,促进集合管细胞对水的重吸收,从而减少尿量;若自身产生的抗体与集合管细胞膜上的ADH受体特异性结合,会导致集合管细胞对ADH不敏感,集合管细胞重吸收水减少,则可能会引发尿崩,A符合题意。抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,垂体释放的,B不符合题意。AQP2为集合管细胞膜上的水通道蛋白,集合管细胞膜上AQP2数量越多,集合管细胞重吸收水的能力越强;据此分析:若控制合成AQP2的基因过量表达(集合管细胞膜上AQP2增多),会导致集合管细胞吸水能力加强,不会引发尿崩,C不符合题意。若AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置,则会导致集合管细胞膜上AQP2减少,集合管细胞吸水能力减弱,可能引发尿崩,D符合题意。
19.答案 (除标注外,每空2分)(1)作用于靶细胞、靶器官(1分) 甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱(1分),使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,使甲状腺激素分泌过量(1分) (2)放大激素的调节效应,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)槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复,缓解高脂膳食的危害 (4)激素需要通过血液(体液)运输(1分) 槲皮素通过提高脱碘酶的活性(1分),促进T4转变为T3(1分)
解析 (3)(4)根据题干信息和实验结果分析如下:
信息提取 推论
与正常膳食组相比,高脂膳食组的BDNFmRNA和BDNF含量均减少 槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复,缓解高脂膳食的危害
与高脂膳食组相比,高脂膳食+槲皮素组的BDNFmRNA和BDNF含量均增加,且与正常膳食组的接近
与高脂膳食组小鼠相比,高脂膳食+槲皮素组小鼠的血液中T4浓度、TSH浓度低,而T3浓度高 槲皮素通过提高脱碘酶的活性,促进T4转变为T3
甲状腺激素有T4和T3两种形式,主要以T4的形式分泌,在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)下丘脑—垂体—卵巢(1分) (2)年龄、卵巢(答不全不得分) GDX雌鼠中年期海马体积减小(1分),海马中突触数量减少(1分) (3)mRNA 正常的海马星形胶质 (4)调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量/调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性
解析 (1)下丘脑分泌促性腺激素释放激素,促性腺激素释放激素作用于垂体,使垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素作用于卵巢,使其分泌雌激素,小鼠雌激素的分泌受到下丘脑—垂体—卵巢轴的分级调节。
(2)根据单一变量原则对题图进行分析:
图示信息 结论
比较不同年龄正常雌鼠海马中突触相对数量、海马体积 青年和中年正常雌鼠海马中突触相对数量比老年正常雌鼠多、海马体积比老年正常雌鼠大 影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是年龄
年龄相同时,比较正常雌鼠与GDX雌鼠海马中突触相对数量、海马体积 中年正常雌鼠的海马中突触相对数量比中年GDX雌鼠多,海马体积比中年GDX雌鼠大 影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是卵巢
(3)由题意可知,雌激素与海马星形胶质细胞的特异性受体结合后,会引起海马星形胶质细胞中的特定基因转录产生特定的mRNA,从而翻译出特定的蛋白质,敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞不会产生该特定的mRNA,而正常的海马星形胶质细胞能产生该mRNA,因此,为确定雌激素调控的特定基因,对敲除雌激素受体基因的海马星形胶质细胞进行mRNA测序,将测序数据与正常的海马星形胶质细胞相应的测序数据进行比对分析,得出相关结论。(4)已经确认雌激素调控海马体积的基因为Enol,可推测雌鼠海马萎缩可能与海马星形胶质细胞中Enol的表达量(减少)以及Enol蛋白活性(降低)有关,因此可以通过调控海马星形胶质细胞中Enol的表达量或调节海马星形胶质细胞中Enol蛋白活性来治疗雌鼠海马萎缩。
21.答案 (除标注外,每空2分)(1)几乎全身组织细胞(1分) 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素(1分) (2)口服摄入葡萄糖引起的胰岛素浓度升高显著高于静脉注射组 (3)①饥饿 测定胰岛素浓度 ②适量高浓度葡萄糖溶液 等量高浓度葡萄糖溶液和GIP溶液 ③分别测定甲、乙、丙组小鼠的胰岛素浓度 丙组胰岛素浓度显著高于甲组和乙组
解析 (1)胰岛B细胞分泌胰岛素受血糖浓度直接影响,还受胰高血糖素分泌量的影响。
(3)根据实验目的、材料和步骤中给出的信息,分析如下:
实验 目的 ①验证GIP在高血糖水平下可显著促进胰岛素分泌; ②验证GIP在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌
自变量 小鼠的血糖浓度、是否注射GIP溶液
因变量 小鼠血浆中胰岛素浓度
实验小鼠 饥饿的健康小鼠
实验前处理 各组小鼠分别测定胰岛素浓度并作记录
甲组 饥饿小鼠静脉注射适量GIP溶液(与实验前处理作前后自身对照,验证②)
乙组 饥饿小鼠静脉注射适量高浓度葡萄糖溶液(测定高血糖条件下胰岛素的分泌情况)
丙组 饥饿小鼠静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液和GIP溶液(与乙组对照,验证①)
实验结果 丙组胰岛素浓度显著高于甲组和乙组