【高考突破方案】选择性必修一 专题8 微专题7 动物生命活动调节模型的构建和分析 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习

微专题七　动物生命活动调节模型的构建和分析
一、下丘脑在稳态调节中的作用模型
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.在寒冷条件下，激素④⑦分泌增多，激素①⑤⑥分泌减少
【审题关键】认清题意字母和数字代表的相关含义，然后再根据已知的知识在题目上把字母或数字代表的内容简单地标记上。由血糖浓度下降推出②是胰岛素，a是胰岛B细胞；由血糖浓度上升，想到升高血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等，结合下面的维持体温相关的两种激素(肾上腺素和甲状腺激素)，可以推出③是胰高血糖素，b是胰岛A细胞，④是肾上腺素，c是肾上腺，⑦是甲状腺激素，结合甲状腺激素分泌的分级调节知识，可知⑥是促甲状腺激素，d是垂体，⑤是促甲状腺激素释放激素；由尿量减少，推出e是肾小管和集合管，①是抗利尿激素。推出所有的内容后再根据选项来做题，在推断的时候就已经感悟到下丘脑的功能，所以下丘脑既可以参与神经调节又可以参与激素调节，A正确；B选项要了解激素间的作用有协同作用和相抗衡作用，并且胰岛素是唯一降低血糖的激素，所以②④是相抗衡作用，B错误；根据前面的分析可立马判断c是肾上腺，所以C错误；因为寒冷环境下，机体通过增加产热(④⑦增多，通过增多⑤⑥，促进⑦增多)，减少散热(汗腺分泌会减少，尿量会增加，①减少)来维持体温的恒定，所以D错误。
切记：要想做好做对做懂一道题，必须夯实基础，才能攻克难关。
【答案】A
1.模型构建
2.归纳概括
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：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：具有分泌抗利尿激素以及合成与分泌促激素释放激素的功能。
(3)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)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。
1.(2024·云南阶段练习)下丘脑在人体部分生命活动的调节过程中发挥着重要作用，如图所示，下列相关说法正确的是(　　)
A.若激素a为胰高血糖素，当血糖含量降低时，下丘脑可通过交感神经增加其分泌量
B.若激素a为胰岛素，a可促进血糖进入组织细胞氧化分解，也可促进非糖物质转变为糖
C.若腺体B为性腺，当血液中的b含量下降时，会促进下丘脑释放促性腺激素作用于腺体B
D.若大量出汗，则下丘脑渗透压感受器兴奋，引起垂体合成并释放的激素c增加
【解析】A　若激素a为胰高血糖素，当血糖含量降低时，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，A正确；若激素a为胰岛素，a可促进血糖进入组织细胞氧化分解，也可促进葡萄糖转变为非糖物质，B错误；若腺体B为性腺，当血液中的b含量下降时，对下丘脑的抑制作用减弱，下丘脑释放的促性腺激素释放激素增多，C错误；由图可知，激素c为抗利尿激素，若大量出汗，则下丘脑渗透压感受器兴奋，引起下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，D错误。
2.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__________。
(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-1) 20.38 5.88 16.24
心脏质量/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。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(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　(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
二、生命活动调节方式的基础模型
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
【审题关键】做此题需要了解下丘脑的功能，要知道哪些激素的分泌具有分级调节，还要学会区分什么是神经调节、体液调节、神经—体液调节，并且要能根据选项的内容具体问题具体分析。
若人体处于危险状态，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，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。
【答案】A
1.动物生命活动调节的综合模型构建
(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)。
2.模型归纳
(1)完全依赖反射弧完成，仅涉及“神经递质”这种信号分子——神经调节。
模型：
举例：膝跳反射、缩手反射等。
(2)仅涉及“激素”或其他化学物质——体液调节。
模型：
举例：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)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：神经—体液调节。
①模型Ⅰ
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
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。
3.(2024·湖北预测)健康人空腹血糖浓度为3.9～6.1 mmol/L。腺苷作为一种内源性嘌呤核苷，主要通过结合G蛋白耦联的ARs并激活而起作用。ARs主要位于肝脏细胞。由G蛋白耦联受体介导的环化－磷酸腺苷－蛋白激酶A(CAMP－PKA)信号通路，可以通过调节细胞内的生物活性反应达到平衡状态。相关过程如图，下列叙述错误的是(　　)
A.肾上腺素与受体结合后，激活cAMP－PKA信号通路
B.饭后一段时间，X分泌增多，抑制cAMP－PKA信号通路，抑制肝糖原分解
C.酶P与R分离后处于活化状态，从而促进肝糖原的合成，以降低血糖
D.在饥饿状况下，下丘脑通过神经调节促进肾上腺素分泌
【解析】C　图中，肾上腺素与受体结合后，激活与G1蛋白耦联的ARs，即通过G1蛋白介导，使细胞内cAMP浓度升高，继而激活cAMP－PKA信号通路，A正确；饭后一段时间，人体血糖浓度升高，X分泌增多，图中，信号分子X与G2蛋白结合，抑制cAMP－PKA信号通路，导致cAMP－PKA不能被活化，从而抑制了肝糖原的分解，B正确；图中，cAMP能改变R－酶Р复合物的构象，酶P与R分离后处于活化状态，从而促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，以升高血糖，C错误；在饥饿情况下，下丘脑通过交感神经促使肾上腺髓质分泌肾上腺素，D正确。
4.(2024·湖南模拟预测)下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢。下丘脑中的神经分泌细胞既能传导神经冲动，又可以合成和释放激素。下列有关叙述错误的是(　　)
A.受到刺激时，神经分泌细胞存在Na＋内流
B.该细胞可产生神经递质，能将电信号转化为化学信号
C.该细胞能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
D.神经分泌细胞产生的激素会进入内环境
【解析】C　下丘脑中的神经分泌细胞能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等，促甲状腺激素是由垂体分泌的，C错误。
5.(2024·浙江模拟预测)肥胖不仅影响形体美，甚至还会引发高脂血症等疾病。科学研究发现肥胖与瘦素(蛋白类激素，主要由脂肪细胞分泌)及其受体功能异常有关。瘦素的部分调节机制如图所示。回答下列问题：
(1)脂肪细胞分泌的瘦素可作用于神经元a，原因是______________________________。神经元a受到刺激后兴奋，其膜内的电位变化为________________________，信号最终传到________________________，抑制其产生食欲。(2)正常机体可通过过程①的__________调节，维持机体瘦素含量稳定。临床肥胖症患者多出现不同程度的血液瘦素水平上升，并存在明显的瘦素抵抗。机体瘦素抵抗产生的原因可能是__________。(A.瘦素基因表达受到抑制；B.瘦素转运系统功能障碍；C.瘦素的受体失去功能；D.血液循环中存在瘦素抗体)
(3)当人体大量进食后，胰岛素的分泌量增加，促进______________________________________。瘦素通过抑制胰岛素的分泌，维持体内脂肪含量的稳定。
(4)高脂血症通常指血浆中的总胆固醇、甘油三酯与低密度脂蛋白高于正常值，或高密度脂蛋白低于正常值的一种疾病。研究人员为研究何首乌对高血脂小鼠的降脂作用及转录组学开展实验。实验分组和结果如表所示。采用转录组测序，结合生物信息学分析方法，发现高浓度何首乌组的高血脂小鼠有787个显著差异表达的基因。
组别 研究对象 处理方法 总胆固醇/(mmol·L-1) 甘油三酯/(mmol·L-1) 低密度脂蛋白/(mmol·L-1) 高密度脂蛋白/(mmol·L-1)
A 正常小鼠 3.27 1.30 2.98 1.65
B 高血脂小鼠 生理盐水 8.39 9.29 8.37 0.44
C 高血脂小鼠 高浓度何首乌 4.29 3.15 3.27 1.55
D 高血脂小鼠 中浓度何首乌 7.55 8.17 7.30 0.90
E 高血脂小鼠 低浓度何首乌 7.58 8.20 7.39 0.84
①本实验采用随机分组，每组12只小鼠，该操作的目的是______________________________________；本实验的自变量是________________________；在上述分组中，与高血脂小鼠相比，正常小鼠的处理方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②通过实验结果分析，得出实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)神经元a上有瘦素的特异性受体　由负电位变为正电位　下丘脑的神经中枢(饱中枢)　(2)反馈　BCD　(3)体细胞葡萄糖等物质转化为非糖物质，从而降低血糖含量　(4)①防止小鼠数目过少，产生的偶然误差影响实验结果　何首乌的浓度　等体积的何首乌溶液的溶剂　②高浓度何首乌组对高血脂小鼠有显著的降脂作用
【解析】(1)脂肪细胞分泌的瘦素可作用于神经元a，因为神经元a上有瘦素的特异性受体，神经元a受到刺激后兴奋，其膜内的电位变化为由负电位变为正电位，信号最终传到下丘脑的神经中枢(饱中枢)，从而抑制食欲。(2)根据图示，过程①作用于脂肪细胞，因此正常机体可通过过程①的反馈调节，维持机体瘦素含量稳定。瘦素受体基因的表达受到抑制，瘦素不足，而由题意可知瘦素水平上升，因此瘦素基因表达受到抑制不可能是瘦素抵抗产生的原因，A错误；瘦素转运系统功能障碍，瘦素进入下丘脑受阻，无法作用于下丘脑中的靶细胞，可能是瘦素抵抗产生的原因，B正确；瘦素无法与瘦素受体结合，从而产生瘦素抵抗，C正确；血液循环中存在瘦素抗体，瘦素抗体与瘦素结合，从而产生瘦素抵抗，D正确；故选BCD。(3)胰岛素的分泌量增加，促进体细胞葡萄糖等物质转化为非糖物质，从而降低血糖含量，瘦素通过抑制胰岛素的分泌，维持体内脂肪含量的稳定。(4)①本实验采用随机分组，每组12只小鼠，该操作的目的是防止小鼠数目过少，产生的偶然误差影响实验结果，本实验的自变量为何首乌的浓度，在上述分组中，与高血脂小鼠相比，正常小鼠的处理方法是加入等体积的何首乌溶液的溶剂。②通过实验结果分析，得出实验结论是高浓度何首乌组对高血脂小鼠有显著的降脂作用。