《决胜蓝图》3 板块三 稳态与调节-讲义(教师版)生物高考大二轮专题复习(10份打包)

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名称 《决胜蓝图》3 板块三 稳态与调节-讲义(教师版)生物高考大二轮专题复习(10份打包)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2026-03-19 00:00:00

文档简介

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专题八 内环境稳态与免疫调节
INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" \* MERGEFORMAT  1.内环境为机体细胞提供适宜的生存环境,机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
2.内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态。
3.血糖平衡调节、体温调节及水盐平衡调节的过程。
4.免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞,实现机体稳态。
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[答案自填] ①血浆 ②组织液 ③淋巴液 ④神经—体液—免疫调节网络 ⑤肾上腺素 ⑥下丘脑 ⑦肾上腺素 ⑧抗利尿激素、醛固酮 ⑨器官 ⑩活性物质  体液  细胞  免疫监视
命题点1 内环境稳态及其调节
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1.内环境中的“存在与不存在”“发生与不发生”
2.体温、水盐平衡和血糖平衡调节过程
(1)体温调节
[易错提醒] ①体温调节方式是神经—体液调节。
②体温调节感受的刺激是温度的变化,冷觉与热觉形成的部位是大脑皮层,而体温调节的中枢是下丘脑。
③持续发烧但体温稳定时,并非产热大于散热,而仍然是产热等于散热。
(2)水盐平衡调节的几个核心点
①感受器——________________________;
调节中枢——下丘脑;
渴觉中枢——________________。
②抗利尿激素的分泌部位:____________;
释放部位:________;
作用:_______________________________________。
(3)血糖平衡调节的过程
[易错提醒] 影响胰岛素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰高血糖素;影响胰高血糖素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰岛素。
[答案自填] 乳酸钠 冷觉 热觉 下丘脑渗透压感受器 大脑皮层 下丘脑 垂体 促进肾小管和集合管对水分的重吸收 非糖物质转化 肾上腺素
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1.(选择性必修1 P6概念检测1)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱,水疱是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的,一段时间后水疱可自行消失,这说明内环境中物质是不断更新的。
2.(选择性必修1 P10思考·讨论)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会降低,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。因此严重腹泻后,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无机盐(或电解质)。
3.(选择性必修1 P11小字)在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等;在细胞水平上,存在细胞的分裂和分化的稳态等;在器官水平上,存在心脏活动的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等;在群体水平上,种群数量的变化、生态系统的结构和功能也存在稳态。
4.(选择性必修1 P51相关信息)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,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
5.(选择性必修1 P62小字)K+不仅在维持细胞内液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。
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【最新考情】
1.(2024·河北选择考)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是(  )
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
解析:选A。参加足球比赛时人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,支气管扩张,但消化腺的分泌活动减弱,消化液分泌减少,A错误;运动所致体温升高的恢复需要增加散热,人体增加散热的方式有皮肤血管舒张、皮肤血流量增加、汗液分泌增多等,B正确;大量出汗后会丢失大量的无机盐和水,此时适量饮用淡盐水有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C正确;适量运动可以减轻压力和焦虑,帮助人们放松身心,有助于减少和更好地应对情绪波动,D正确。
2.(2024·黑吉辽选择考)梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表,临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是(  )
组别 抗利尿激素浓度/(ng·L-1) 醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组 19.83 98.40
急性发病组 24.93 122.82
A.内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力
B.发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高
C.醛固酮的分泌可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控
D.急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食
解析:选B。内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响内耳听觉感受细胞的功能,进而影响听力,A正确;发作期抗利尿激素水平的升高使肾小管和集合管对水的重吸收增多,导致细胞外液渗透压降低,B错误;醛固酮由肾上腺皮质分泌,可受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控,C正确;由题表可知,急性发作期血清中抗利尿激素浓度和醛固酮浓度均升高,且醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,所以急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食,避免血钠浓度过高,影响身体健康,D正确。
3.(2024·湖北选择考)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现,向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖,诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果,下列叙述错误的是(  )
A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术
B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C.mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平
解析:选B。胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb)的制备需先得到杂交瘤细胞,涉及细胞融合技术,A正确;向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(mAb),可以促进胰岛A细胞增殖诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化,促进功能性胰岛B细胞再生,故注射mAb后,胰腺分泌胰高血糖素的量无法判断,B错误;mAb为胰高血糖素受体单克隆抗体,因此其和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合,C正确;胰高血糖素是升高血糖的激素,主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖,升高血糖水平,D正确。
[把脉高考] 血糖平衡的调节、体温调节和水盐平衡的调节等共同维持人体内环境的稳态,是高考中的命题热点。主要考查考生运用生命观念解释人体稳态的调节机制和实际问题。试题情境常贴近生活实际,渗透科学实验与探究,考查考生信息获取和加工能力、模型与建模的能力等。
【历年考情】
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(1)(2023·湖北T5)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少。(  )
(2)(2022·广东T3)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,血红蛋白、睾酮都不属于内环境组成成分。(  )
(3)(2021·河北T17)细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-。(  )
(4)(2021·全国甲T4)下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化,能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素。(  )
(5)(2020·全国ⅠT3)切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少。(  )
(6)(2020·山东T18)高原性肺水肿患者体温维持在38 ℃时,产热量大于散热量。(  )
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(7)(2023·山东T22节选)人体中血糖的来源有_______________________
___________________________________________________
(答出2个方面的来源即可)。已知药物STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是________________。
(8)(2022·辽宁T21节选)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。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______________________________________
___________________________________________________。
(9)(2022·湖南T18节选)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式:__________________________________________
__________________________________________________。
(10)(2023·新课标T32节选)①剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
②运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是______________________________________________________________________
_________________________________________________________。
③运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是_________________________________。
若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是_________________________________________
______________________________________________。
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化(答出2点即可) 胰岛B细胞 (8)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,组织细胞代谢活动增强,使机体产生更多的热量 (9)汗腺分泌增多、皮肤血管舒张 (10)①血液中CO2浓度增加会刺激相关感受器,使相关感受器兴奋,兴奋经传入神经上传至呼吸中枢,使呼吸运动加快 ②促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖 ③抗利尿激素 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的稳定
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突破1 内环境的稳态
1.(2024·广东惠州高三模拟)血液中尿酸含量是一项体检指标,在肝脏、小肠等细胞中,嘌呤在黄嘌呤氧化酶等酶的作用下分解为尿酸,并随尿液排出体外。尿酸含量过高可能引发痛风。下列叙述错误的是(  )
A.健康人体内尿酸含量在一定的范围内波动
B.黄嘌呤氧化酶、尿酸均属于内环境的组成成分
C.尿酸含量过高引发痛风属于稳态失调现象
D.尿酸含量偏高的个体应减少高嘌呤食物的摄入
解析:选B。健康人体内各种化学成分的含量保持相对稳定,因此尿酸含量在一定的范围内波动,A正确;黄嘌呤氧化酶属于细胞内的酶,不属于内环境的成分,B错误;人体可通过神经—体液—免疫调节网络调节内环境的稳态,但调节能力是有限的,如果人体内尿酸含量过高,超过调节能力,会引发痛风,这种现象属于稳态失调,C正确;由题意可知,嘌呤在黄嘌呤氧化酶等酶的作用下分解为尿酸,因此尿酸含量偏高的个体应减少高嘌呤食物的摄入,D正确。
2.(2024·湖南衡阳高三二模)人体内环境的成分及理化性质能保持相对稳定,离不开各系统或器官之间的协调配合。下图所示机制是人体血浆pH维持相对稳定(7.35~7.45)的关键。下列相关叙述错误的是(  )
A.体内各种细胞参与了内环境的形成和维持
B.H2CO3/NaHCO3等也参与维持血浆渗透压
C.经常摄入酸性食物会让血浆pH低于7.35
D.肾小管管腔中的NaHCO3不是内环境成分
解析:选C。细胞需要依赖内环境完成各项生命活动,内环境的形成和维持需要细胞的参与,A正确;血浆pH之所以能维持相对稳定,与它所含有的缓冲物质有关,其中H2CO3/NaHCO3等也参与维持血浆渗透压,B正确;血浆中含有缓冲物质,摄入的酸性食物会与缓冲物质反应,使血浆pH维持相对稳定,C错误;肾小管管腔与外界相通,其内物质不属于内环境成分,D正确。
突破2 体温调节和水盐平衡调节
3.(2024·湖南衡阳高三二模)下图表示某人感染流感病毒后体温升高阶段的调节过程,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中的致热性细胞因子可作用于大部分体细胞
B.血液中缺碘时,激素甲、乙的分泌量均会增多
C.控制骨骼肌的传出神经分为交感神经和副交感神经
D.体温调定点上调至38.5 ℃后下丘脑更容易产生冷觉
解析:选B。题图中致热性细胞因子能够调节体温调定点,只能作用于下丘脑细胞,A错误;激素甲为下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,激素乙为垂体分泌的促甲状腺激素,血液中缺碘时,甲状腺激素的合成减少,对下丘脑和垂体的抑制减弱,则激素甲、乙的分泌量均会增多,B正确;支配内脏、血管和腺体的传出神经,称为自主神经系统,分为交感神经和副交感神经,控制骨骼肌的传出神经属于躯体运动神经,C错误;冷觉的产生部位是大脑皮层而非下丘脑,D错误。
4.(2024·湖北八市高三联考)血容量是血液中全部血细胞容量和血浆容量的总和。下图分别是血浆渗透压和血容量的变化对血浆中抗利尿激素(ADH)水平影响的示意图,下列说法正确的是(  )
A.研究血容量变化对血浆ADH水平的影响时,血浆渗透压应该恒定
B.机体有感受血容量变化的感受器,大量失血后机体分泌ADH减少
C.ADH通过肾保留水分降低尿液的渗透压,维持血浆渗透压平衡
D.ADH的分泌对血容量变化的反应比对血浆渗透压变化的反应更敏感
解析:选A。由题图可知,血浆渗透压变化和血容量变化对ADH的含量均有影响,根据实验的单一变量原则,研究血容量变化对血浆ADH水平的影响时,血浆渗透压应该恒定,A正确;分析题图可知,机体大量失血时,ADH分泌增加,肾小管、集合管对水分的重吸收增强,尿量减少,使血压不至于下降太多,B错误;ADH促进肾小管、集合管对水分的重吸收,通过肾保留水分降低血浆(细胞外液)的渗透压,维持血浆渗透压平衡,C错误;血浆渗透压从0到9%的过程中,ADH浓度上升,血容量在-30%到-10%过程中,ADH浓度下降,因此ADH的分泌对血浆渗透压变化的反应更敏感,D错误。
突破3 血糖平衡调节
5.(2024·湖南邵阳高三联考)下图表示血糖平衡调节中胰岛B细胞分泌胰岛素的过程及胰岛素的作用机理,据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.ATP在胰岛B细胞内的作用只是为各项生命活动提供能量
B.胰岛B细胞内ATP/ADP的值上升最终导致机体血糖浓度降低
C.当血糖浓度升高时,更多的葡萄糖以主动运输的方式进入胰岛B细胞
D.当血糖浓度升高时,组织细胞将血糖合成糖原,糖原又都能在血糖浓度较低时直接补充血糖
解析:选B。由题图可知,ATP在胰岛B细胞中除了提供能量还可以促进K+通道关闭,最终促进胰岛素释放,A错误;胰岛B细胞内ATP/ADP的值上升会促进K+通道关闭,Ca2+通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素分泌,最终导致机体血糖浓度降低,B正确;由题图可知,血糖浓度升高时,葡萄糖以协助扩散的方式顺浓度梯度进入胰岛B细胞,C错误;糖原中的肌糖原不能直接分解成葡萄糖补充血糖,D错误。
6.(2024·河北石家庄高三二模)胰岛素是人体内唯一降血糖的激素,其部分调控机制如图1所示。2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,科研人员为了探究新型血糖调节因子FGF1对胰岛素抵抗的影响,利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究,实验结果如图2、图3所示。回答下列问题:
(1)正常情况下,人体血糖浓度应维持在______mmol/L,当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加。结合图1分析,胰岛素与受体结合后,可________________________________,从而促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;同时还可以抑制__________________及非糖物质转变成葡萄糖,使血糖浓度降低。
(2)胰岛素抵抗是指胰岛素功效____________(填“增高”或“降低”),进而导致血糖水平居高不下,持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。图2结果显示FGF1单独使用和与胰岛素抑制剂联合使用效果不一致,说明______________________________________________________________。
(3)根据图2与图3可以得出的结论是FGF1可改善胰岛素抵抗,得出该结论的依据是___________________________________________
_______________________________________________
____________________________________________________(答出两点)。
解析:(1)正常情况下,人体血糖浓度应维持在3.9~6.1 mmol/L。胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,可引起图1所示的变化,即促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜,葡萄糖转运蛋白增多会促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;同时还可以抑制肝糖原分解及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。(2)2型糖尿病的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,表现为胰岛素无法起相应的调节作用,进而导致血糖水平居高不下,持续的高血糖又进一步刺激胰岛素分泌,形成恶性循环。图2结果显示FGF1的使用能使血糖水平降低,而FGF1和胰岛素抑制剂的联合使用却未能使血糖水平下降,因此可说明使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素。(3)图3结果显示随着FGF1浓度的增加,模型鼠的胰岛素浓度下降并接近正常值,结合图2结果可知使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量也降低。
答案:(1)3.9~6.1 促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜(或使细胞膜上GLUT4数量增加) 肝糖原分解 (2) 降低 FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素 (3)使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低;随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量降低
命题点2 免疫调节
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1.两大免疫过程(初次免疫;二次免疫)
2.三类免疫失调症及免疫预防和治疗
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[答案自填] 辅助性T细胞 浆细胞 新的细胞毒性T细胞 再次 健康人 患者 疫苗 抗体 抗体和记忆细胞 免疫活性物质
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1.(选择性必修1 P68相关信息)大多数抗原是蛋白质,它既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上,能刺激机体产生免疫反应。
2.(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、增殖后只产生一种特异性的抗体。
3.(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PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。
4.(选择性必修1 P79思考·讨论)艾滋病患者的直接死因往往是由T细胞数量持续下降,免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
5.(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抗原。因此,可以利用病原体的某些成分,如蛋白质、多糖类的荚膜等来制备疫苗。
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【最新考情】
1.(2024·黑吉辽选择考改编)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是(  )
A.肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫
B.细胞2既可以促进细胞4的活化,又可以促进细胞1的活化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制
解析:选C。肝巨噬细胞参与保卫人体的第二道防线,能够吞噬病原体,也能为细胞2(辅助性T细胞)呈递抗原,因此肝巨噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫,A正确;细胞2(辅助性T细胞)既可以促进细胞4(细胞毒性T细胞)的活化,又可以促进细胞1(B细胞)的活化,B正确;细胞3(浆细胞)分泌的物质(抗体)可以直接与内环境中的病毒结合,细胞4(细胞毒性T细胞)先裂解靶细胞,将病毒暴露出来,然后抗体与之结合,以上两种情况都不能直接清除内环境中的病毒,C错误;活化的细胞4(细胞毒性T细胞)的功能是裂解被病毒感染的靶细胞,病毒被清除后,其功能将受到抑制,D正确。
2.(2024·高考新课标卷)机体感染人类免疫缺陷病毒(HIV)可导致艾滋病。回答下列问题。
(1)感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是_______________________________________________________________
____________________________________________________________。
(2)HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡,使机体抵抗病原体、肿瘤的特异性免疫力下降,特异性免疫力下降的原因是________________________________
____________________________________________________________。
(3)设计实验验证某血液样品中有HIV,简要写出实验思路和预期结果。
(4)接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面的优点是___________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________________________(答出2点即可)。
解析:(1)由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。(2)由于辅助性T细胞参与B细胞和细胞毒性T细胞的活化、发挥免疫功能等,所以HIV导致辅助性T细胞凋亡后,体液免疫和细胞免疫都受到影响,特异性免疫力下降。(3)HIV是RNA病毒,可通过提取待测血样中的RNA,逆转录得到DNA,利用HIV核酸特异性引物和PCR、电泳技术进行验证,具体实验思路和预期结果见答案。(4)疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,一般不会引起很强的免疫反应,人体内可以产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定传染病具有较长时间的抵抗力,且特异性很高。
答案:(1)细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 (2)辅助性T细胞参与B细胞和细胞毒性T细胞的活化、发挥免疫功能等 (3)实验思路:提取待测血样中的RNA,逆转录得到DNA,用HIV核酸特异性引物进行PCR扩增,电泳检测PCR产物;预期结果:有目的条带。
(4)①疫苗通常用灭活或减毒的病原体制成,不会引起很强的免疫反应;②接种疫苗后,人体内可以产生相应的抗体和记忆细胞,免疫保护时间长;③疫苗引起的免疫应答特异性高
[把脉高考] 该知识点为高频考点。试题情境多立足于人体健康和实验与探究,充分体现学科核心素养,突出考查考生的信息获取和加工能力、科学推理能力、模型与建模能力和科学实验与探究能力等。
【历年考情】
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(1)(2023·广东T14)病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号。(  )
(2)(2021·山东T18)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。(  )
(3)(2021·广东T1)新冠疫苗接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫。(  )
(4)(2021·海南T5)免疫球蛋白减少可导致肾病综合征患者免疫力低下。(  )
(5)(2020·全国ⅢT4)病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体。(  )
(6)(2020·浙江7月T5)感染过新型冠状病毒且已完全恢复者的血清可用于治疗新冠病毒感染者。(  )
(7)(2020·山东T15)感染新型冠状病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测。(  )
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(8)(2022·江苏T21节选)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防。接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(9)(2019·全国ⅢT30节选)向小鼠注射抗原甲,间隔一段合适的时间后给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_________________________________________________。
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)可激发机体的二次免疫过程,产生更多的抗体和记忆细胞 (9)抗原和抗体特异性结合
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突破1 免疫系统的组成和免疫过程
1.(2024·河北承德高三二模)动物受伤后总会舔舐伤口,是因为其唾液内含有一种叫作神经生长因子的蛋白质,这种蛋白质可以杀死细菌,预防感染并加快伤口愈合。下列关于免疫的叙述,正确的是(  )
A.脊髓、胸腺、脾、淋巴结都属于免疫器官
B.免疫活性物质都是由免疫细胞分泌的
C.识别出癌变细胞并对其加以清除,依赖的是免疫系统的免疫防御功能
D.动物唾液中的这种杀菌物质属于免疫系统的第一道防线,是机体的非特异性免疫
解析:选D。脊髓不是免疫器官,A错误;免疫活性物质不都是由免疫细胞分泌的,如溶菌酶可以由唾液腺细胞分泌,B错误;免疫系统的免疫监视功能是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,因此识别出癌变细胞并对其加以清除,依赖的是免疫系统的免疫监视功能,C错误;人体第一道防线包括体表的物理屏障和化学防御,动物唾液中的杀菌物质属于免疫系统的第一道防线,是机体的非特异性免疫,D正确。
2.(2024·湖南张家界高三二模)如下图所示,辅助性T细胞的激活需要两个信号的刺激,一是APC呈递抗原;二是APC表面的一个蛋白质分子(B7)与辅助性T细胞上的相应受体(CD28)结合。下列有关叙述错误的是(  )
A.树突状细胞、巨噬细胞和辅助性T细胞均可作APC
B.辅助性T细胞在细胞免疫和体液免疫中均发挥作用
C.激活的辅助性T细胞可增殖、分化为记忆细胞
D.激活后的辅助性T细胞内会发生多种基因表达
解析:选A。APC是抗原呈递细胞,树突状细胞、巨噬细胞和B细胞均可作为APC,辅助性T细胞不是APC,A错误;辅助性T细胞被活化后能分泌细胞因子,在细胞免疫和体液免疫中均可以发挥作用,B正确;激活的辅助性T细胞可增殖、分化为记忆细胞,记忆细胞可以在一段时间内保持对该抗原的记忆,相同抗原再次入侵时记忆细胞会发挥重要作用,C正确;由题图可知,被呈递的抗原与辅助性T细胞上的受体以及APC表面的一个蛋白质分子(B7)与辅助性T细胞上的相应受体(CD28)结合,从而导致辅助性T细胞被激活,使该细胞增殖和分化,分化是基因选择性表达的结果,故激活后的辅助性T细胞内会发生多种基因表达,D正确。
突破2 免疫异常引起的疾病与预防
3.(2024·河北唐山高三一模)“雷暴哮喘”是指在雷雨天气中,风把花粉等过敏原上扬,过敏原被雷击成更小的颗粒,更易被人体吸入引发过敏性哮喘,机理如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.肥大细胞表面的受体和抗体形成的复合物与过敏原结合后,肥大细胞会释放组胺、白三烯
B.雷暴哮喘存在个体差异,但与遗传无关
C.某人出现雷暴哮喘说明该个体免疫监视功能异常
D.可通过使用组胺受体抑制剂、白三烯受体抑制剂来治疗过敏性哮喘
解析:选D。抗体直接吸附于肥大细胞表面,并没有与肥大细胞表面的受体结合形成复合物,A错误;雷暴哮喘属于过敏反应,过敏反应有明显的遗传倾向,B错误;免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,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,某人出现雷暴哮喘说明该个体免疫防御功能异常,C错误;组胺、白三烯等物质导致毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应,故可通过使用组胺受体抑制剂、白三烯受体抑制剂来治疗过敏性哮喘,D正确。
4.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
解析:选D。器官移植后免疫排斥反应主要是细胞免疫的结果,而细胞免疫是以T细胞为主的免疫反应,即免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A正确;免疫抑制剂的作用是抑制与免疫反应有关细胞的增殖功能,即抑制免疫细胞的活性,所以患者在术后需使用免疫抑制剂,避免引起免疫排斥反应,B正确;血浆置换术可以去除患者体内天然抗体,避免激发免疫反应,所以在器官移植前,可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应,C正确;在器官移植中,捐献者与患者的ABO血型不符可能导致较强的免疫排斥反应,所以在进行肾脏移植前,应考虑捐献者与患者是否为同一血型,D错误。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "创设情境长句特训LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "创设情境长句特训LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5())
事实概述类
1.当进行较长时间剧烈运动时,人体会出现一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌胰高血糖素,同时还有能使血糖水平升高的激素有___________________________________________
(答出2种即可),这些激素可直接或间接地提高血糖浓度。
答案:糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等(答出2种即可)
2.下丘脑中的体温调节中枢兴奋后,促进甲状腺激素和肾上腺素的释放,使组织细胞代谢活动加强,增加产热;此外,这两种激素也能提高神经系统的兴奋性,说明神经调节和体液调节之间的关系是______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案:激素的分泌直接或间接受到神经系统的调节,激素也会影响神经系统的功能
3.现已确定下丘脑是体温调节中枢。运用所学知识预测,甲鼠被破坏了下丘脑后,其除了体温不能保持相对稳定之外,在实验中还能直接观察到哪些异常生理现象或症状?_____________________________________________
________________________________________________(至少写出三项)。
答案:中枢神经系统兴奋性降低,精神萎靡;食欲降低;尿量增加
4.用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测的原理是__________________________________________________________。
答案:抗原和抗体的特异性结合
原因分析类
5.有人认为,多吃醋可以明显降低血液的pH,从而软化血管,减少高血压等心血管疾病的发生。从内环境稳态的角度分析,你是否认同此观点?并作出解释。____________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案:不认同。血浆中存在缓冲物质,可以将吸收的酸性物质中和,血浆pH不会发生明显改变;如果为软化血管而过量摄入酸性物质反而会危害健康
6.人长时间处于高温环境中容易出现“中暑”现象。试从稳态失调的角度分析“中暑”的原因。_____________________________________________
__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案:人长时间处于高温环境中,体内产生的热量不能及时散失,引起体内热量过度蓄积和体温失调,进而导致稳态失调,出现“中暑”现象
7.下丘脑中的神经分泌细胞能分泌抗利尿激素(血管升压素),在失血过多时,抗利尿激素释放量增加可以减缓伤者血压的下降,原因是______________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案:抗利尿激素能促进肾小管、集合管重吸收水,导致血液量增加,从而减缓血压下降
8.流感病毒感染者痊愈后短期内不容易再次被流感病毒感染,这是由于______________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案:痊愈者体内含有针对流感病毒的抗体和记忆细胞,当再次接触流感病毒抗原时,记忆细胞可以迅速分化形成浆细胞和细胞毒性T细胞
9.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,其原因是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
答案:HIV可杀死在免疫系统中起重要作用的辅助性T细胞,辅助性T细胞被杀死后,免疫系统几乎处于瘫痪状态,因而不能抵御HIV
10.某科学家对体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞,并进行了胰岛素释放实验:控制培养液中________的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,下图为实验结果,据此分析确认ES细胞诱导成功。得到此结论的依据是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
答案:葡萄糖 在糖浓度高时,胰岛素分泌量多,在糖浓度低时,胰岛素分泌量少
实验探究类
11.为了探究药物W对糖尿病症状的缓解作用,科研人员对六组大鼠(1、2组为正常大鼠,3~6组为糖尿病模型大鼠)连续注射给药21天后,测定其体重和血糖。实验结果如下表所示。据实验结果回答下列问题:
组别 处理(1次/日) 体重平均值/g 血糖浓度平均值/(mg·dL-1)
1 生理盐水 331.25 119.25
2 0.014 mg·kg-1的药物W 328.40 118.30
3 生理盐水 116.25 589.15
4 0.014 mg·kg-1的药物W 236.36 299.12
5 0.07 mg·kg-1的药物W 259.43 265.60
6 0.35 mg·kg-1的药物W 269.36 231.25
(1)上述实验的因变量是_________________________________。第1、2组的实验结果表明____________________________________________
_________________________________________________________。
(2)第3组大鼠体重降低的原因是_____________________________________
____________________________________________________________。
(3)第1、3、4组的结果表明,药物W对糖尿病大鼠的________________________________(参考实验数据)具有一定的缓解作用。综合上述实验数据,还可以得出的结论是__________________________________
_________________________________________________________。
答案:(1)大鼠体重平均值和血糖浓度平均值 0.014 mg·kg-1的药物W对正常大鼠的体重和血糖浓度几乎无影响 (2)组织细胞摄入血糖不足,机体分解蛋白质、脂肪增多(合理即可) (3)体重降低和血糖浓度升高 在一定范围内,药物W剂量越大,对糖尿病症状的缓解作用越明显(合理即可)eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5(             12 疫苗与人体健康))
INCLUDEPICTURE "情境链接lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境链接lll.TIF" \* MERGEFORMAT
S蛋白是某病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是该病毒疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型该病毒疫苗的研发策略:
类型 研发策略
灭活疫苗 病毒经培养、增殖,用理化方法灭活后制成疫苗
腺病毒载体疫苗 以改造后无害的腺病毒作为载体,携带S蛋白基因,制成疫苗。接种后,S蛋白基因启动表达
亚单位疫苗 通过基因工程,在体外合成S蛋白,制成疫苗
核酸疫苗 将编码S蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中,制成疫苗。接种后,在人体内产生S蛋白
减毒流感病毒载体疫苗 以减毒流感病毒作为载体,携带S蛋白基因,并在载体病毒表面表达S蛋白,制成疫苗
INCLUDEPICTURE "情境演练lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境演练lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2023·湖南选择考)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是(  )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
解析:选B。破伤风芽孢杆菌是厌氧细菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风芽孢杆菌大量繁殖,使伤口感染,A错误;注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护,属于免疫防御,B正确;注射破伤风类毒素(抗原)能激活机体产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的,C错误;有效注射破伤风抗毒素(抗体)的保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原)能使机体产生记忆细胞,故保护时间较长,D错误。
2.免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是(  )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于免疫预防
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于免疫治疗
C.促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于免疫预防
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合细胞因子,属于免疫预防
解析:选C。多次注射是为了促进机体产生更多的淋巴细胞,促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于免疫预防,A、B错误,C正确;抗体可以识别并结合抗原,不会结合细胞因子,D错误。
3.季节性流感疫苗可刺激机体产生两类特异性记忆B细胞(bmem),从而在季节性流感病毒来袭时产生更强烈的免疫效应。两类bmem由于受到分布于辅助性T细胞、细胞毒性T细胞内的转录因子的调控,在转录和表观遗传水平上表现出显著不同。下列说法错误的是(  )
A.当季节性流感病毒来袭时,已注射疫苗的人体内bmem能迅速增殖分化,分化后产生大量抗体
B.比较疫苗注射后人体内B细胞与两类bmem内DNA碱基序列上的差异,可判断表观遗传对bmem的影响
C.辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
D.细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被季节性流感病毒感染的靶细胞
解析:选B。二次免疫时,记忆B细胞可大量增殖分化,产生大量的浆细胞进而产生大量抗体,A正确;表观遗传不影响DNA碱基的序列,比较疫苗注射后人体内B细胞与两类bmem内DNA碱基序列上的差异,不能判断表观遗传对bmem的影响,B错误;一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号,C正确;细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被季节性流感病毒感染的靶细胞,D正确。
4.(2024·湖南株洲高三一模)mRNA疫苗是将编码抗原的mRNA分子以脂质体包裹的方式递送到细胞中,该mRNA分子可作为模板来合成病原体的特定蛋白质,这些蛋白质抗原可刺激机体产生特异性免疫反应。下列叙述错误的是(  )
A.mRNA疫苗进入人体细胞后,人体可发生细胞免疫和体液免疫
B.mRNA疫苗进入人体细胞后可以刺激机体产生抗体和记忆细胞
C.mRNA疫苗不能在人体内稳定存在,使用时需多次注射
D.细胞毒性T细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞等细胞均可识别抗原
解析:选D。mRNA疫苗进入人体细胞后,机体会产生特异性免疫,即发生体液免疫和细胞免疫,A正确;mRNA疫苗进入人体细胞后,促进B细胞增殖分化,形成浆细胞和记忆B细胞,浆细胞可产生抗体,mRNA疫苗也促进机体内细胞毒性T细胞分裂、分化,产生新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,B正确;mRNA疫苗不能在人体内稳定存在,使用时需多次注射,C正确;浆细胞不能识别抗原,D错误。eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5(             14 闰绍细胞、细胞因子风暴))
INCLUDEPICTURE "情境链接lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境链接lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.闰绍抑制
(1)闰绍细胞:闰绍细胞是脊髓前角内的一种抑制性中间神经元。闰绍细胞接受前角运动神经元轴突侧支的支配,其活动经轴突回返作用于脊髓前角运动神经元,反馈地抑制原先发动兴奋的神经元和其他神经元。
(2)单个神经元极少单独地执行某种功能,神经回路才是脑内信息处理的基本单位。
如果这个回路中的中间神经元是抑制性中间神经元,这个回路就是负反馈系统。这时神经元的发放通过侧支引起这个抑制性中间神经元的兴奋,反馈回来,从而使该神经元受到抑制,不能重复发放,使过强的活动受到抑制,不至于产生振荡,保证运动神经元对肌肉运动的精细控制,这样的抑制叫闰绍抑制或回返式抑制。
2.细胞因子风暴
(1)含义:细胞因子风暴也称为细胞因子释放综合征,是人体内因剧烈刺激(如感染微生物等)所引起的体液中多种细胞因子(如白细胞介素、趋化因子等)迅速大量产生而引发正反馈调节的现象。病毒攻击导致的细胞因子风暴会引起宿主全身性炎症反应,可造成多种组织和器官损伤,使机体发生多器官衰竭甚至死亡。
(2)机制图解
(3)治疗
①抗休克治疗(治标,先保命):输液保障血容量,应用血管活性药物,必要时机械通气,保护重要脏器的功能。
②支持和对症治疗(恢复体力):常规输液,维持水、电解质及酸碱平衡和营养支持等。
③抑制过多的免疫细胞活化和细胞因子产生(治本,求康复):多采用适当剂量和疗程的激素治疗(糖皮质激素等),应用非甾体抗炎药和自由基清除剂(大量维生素C、维生素E)等。
④抗体中和细胞因子风暴(精准治疗):针对升高的细胞因子通过单克隆抗体中和起作用,防止重症化和死亡。
INCLUDEPICTURE "情境演练lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境演练lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下图是闰绍细胞(一种抑制性中间神经元)参与调节的过程。下列相关叙述错误的是(  )
A.运动神经元1兴奋时,通过闰绍细胞抑制自身的活动
B.闰绍细胞兴奋时会抑制运动神经元2的兴奋性
C.图示神经元之间的环状联系,是一种负反馈调节
D.闰绍细胞通过神经递质使运动神经元1膜电位变为内正外负
答案:D
2.某些病毒感染者早期病情较轻,后期因发生细胞因子风暴病情突然加重。细胞因子是具有免疫调节功能的小分子蛋白质,细胞因子风暴是机体免疫系统被过度激活的一种状态,其造成肺损伤的机制如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.免疫系统正常发挥功能的情况下,细胞因子可作为信号分子调控免疫应答
B.细胞因子可促进T细胞和吞噬细胞的活化,从而释放出更多细胞因子,属于正反馈调节
C.免疫系统对肺泡细胞的损伤机制与过敏反应的致病机理相似
D.阻止吞噬细胞向T细胞呈递抗原可以有效降低产生细胞因子风暴的风险
解析:选C。由题图可知,细胞因子可以在细胞间进行信息传递,起活化作用,可作为信号分子调控免疫应答,A正确;分析题图可知,细胞因子可促进T细胞和吞噬细胞的活化,从而释放出更多细胞因子,属于正反馈调节,B正确;免疫系统对肺泡细胞的损伤属于自身免疫病,与过敏反应原理不同,C错误;阻止吞噬细胞向T细胞呈递抗原可以有效降低产生细胞因子风暴的风险,D正确。
3.闰绍细胞接受前角运动神经元轴突侧支的支配,其活动经轴突作用于脊髓前角运动神经元。下图表示闰绍细胞参与的脊髓局部自动调节的多突触反射活动,给予运动神经元1适宜刺激后,检测运动神经元1、闰绍细胞、运动神经元2膜内的电位变化,得到如下结果。下列说法正确的是(  )
A.运动神经元1出现动作电位主要是由钾离子外流引起的
B.前角运动神经元轴突侧支释放的神经递质会进入闰绍细胞
C.闰绍细胞释放的神经递质能抑制运动神经元2产生兴奋
D.神经元兴奋后会使与其相连接的突触后神经元也一定产生兴奋
解析:选C。运动神经元1出现动作电位主要是由钠离子内流引起的,A错误;神经递质不会进入闰绍细胞,只是与突触后膜上的特异性受体结合,B错误;通过膜电位图可知,闰绍细胞释放的神经递质能抑制运动神经元2产生兴奋,C正确;神经元可能释放兴奋性神经递质或抑制性神经递质,故神经元兴奋后会使与其相连接的突触后神经元产生兴奋或抑制,主要依据是突触前神经元释放的神经递质的种类,D错误。专题十 植物生命活动的调节
INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" \* MERGEFORMAT  植物生命活动受到多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节。
INCLUDEPICTURE "生物表10lll.TIF" INCLUDEPICTURE "生物表10lll.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] ①达尔文 ②温特 ③生长旺盛部位 ④极性运输
⑤在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长 ⑥赤霉素 ⑦细胞分裂素 ⑧乙烯 ⑨脱落酸
命题点1 植物生长素
INCLUDEPICTURE "知识整合融会贯通lll.TIF" INCLUDEPICTURE "知识整合融会贯通lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.生长素的发现、运输、特性及应用
INCLUDEPICTURE "学CYA39A.TIF" INCLUDEPICTURE "学CYA39A.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "学CYA39B.TIF" INCLUDEPICTURE "学CYA39B.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "学CYA39C.TIF" INCLUDEPICTURE "学CYA39C.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "学CYA39D.TIF" INCLUDEPICTURE "学CYA39D.TIF" \* MERGEFORMAT
2.实验
INCLUDEPICTURE "学CYA39E.TIF" INCLUDEPICTURE "学CYA39E.TIF" \* MERGEFORMAT
[答案自填] 尖端 尖端 主动 在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长 根>芽>茎 抑制 促进 促进 科学性和可行性 浓度梯度
INCLUDEPICTURE "教材易漏排查lll.TIF" INCLUDEPICTURE "教材易漏排查lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(选择性必修1 P92图5-5)吲哚乙酸的化学元素组成是C、H、O、N。
2.(选择性必修1 P92相关信息)植物向光性生长原因的另一种理论:单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀。
3.(选择性必修1 P93思考·讨论)植物体内没有分泌激素的腺体;动物激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的。
4.(选择性必修1 P94正文)植物表现顶端优势的原因是顶芽产生的生长素逐渐向下运输,造成侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制。
INCLUDEPICTURE "真题研析体验感悟lll.TIF" INCLUDEPICTURE "真题研析体验感悟lll.TIF" \* MERGEFORMAT
【最新考情】
1.(2024·河北选择考)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(  )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
解析:选B。由题意可知,水稻分蘖相当于侧枝,水稻在苗期会表现出顶端优势,抑制分蘖生长,而AUX1参与水稻生长素极性运输,因此AUX1缺失突变体的生长素极性运输可能受到抑制,分蘖可能增多,A正确;生长素具有高浓度抑制生长的特点,因此,并非分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多,B错误;在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C正确;生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。
2.(2023·山东等级考)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如下所示。由该实验结果不能得出的是(  )
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
解析:选D。据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;据表格可知,在①处切断,该幼苗缓慢生长且发生弯曲,而在②处切断后,该幼苗既不生长也不弯曲,推测①②之间具有感光部位,可能是受到单侧光照射后,受光一侧和不受光一侧的生长素分布不均,最终导致弯曲生长,B、C不符合题意;在②处切断和在③处切断,两组实验结果相同:幼苗都不生长、不弯曲,说明此时不能产生生长素,但无法得出②③之间有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
[把脉高考] 该知识点为中频考点。试题多以曲线、实验探究等方式考查生长素的合成、运输、生理作用和作用特点等基础知识,主要考查考生的模型构建与分析能力和实验探究能力。
【历年考情】
INCLUDEPICTURE "辨正误lll.TIF" INCLUDEPICTURE "辨正误lll.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)(2023·全国甲T2)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。(  )
(2)(2023·全国甲T2)植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。(  )
(3)(2021·全国甲T3)在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官。(  )
(4)(2021·北京T10)去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长。(  )
(5)(2018·江苏T7)下图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水,则本实验结果体现了IAA对根生长具有低浓度促进,高浓度抑制的作用。(  )
(6)(2018·浙江4月T9)某同学进行了2,4-D对插枝生根作用的实验,结果如图所示,其中丙是蒸馏水处理组。则图中纵坐标的名称只能用根数量表示,甲组的2,4-D浓度高于乙组,达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组长。(  )
INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" \* MERGEFORMAT
(7)(2019·全国ⅡT29节选)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按下图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角),测得数据如下表。下图中α角形成的原因是_______________________________
__________________________________________________________。
据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角,原因是______________________________________________
_______________________________________________________。
 
分组 甲 乙
琼脂块 左 右
α角/度 20.4 9.0 9.1
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘切段左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘切段左侧生长快于右侧,胚芽鞘切段向右弯曲形成α角 乙组左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲琼脂块中生长素的含量
INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" \* MERGEFORMAT
突破1 生长素的发现、运输及作用
1.(2024·广东肇庆高三二模)为验证植物的向光性与生长素等植物激素有关,某高中生物学习小组开展了相关研究。下列有关说法正确的是(  )
A.生长素主要是在芽、幼嫩的叶、成熟的种子中合成的
B.单侧光照射下,胚芽鞘向光侧产生的生长素向背光侧运输,使背光侧细胞的分裂速度加快
C.植物的向光性与植物细胞中的光敏色素吸收红光和蓝紫光有关
D.将胚芽鞘尖端切下放在琼脂块上,尖端中的生长素通过扩散进入琼脂块
解析:选D。生长素主要是在芽、幼嫩的叶、发育中的种子中合成的,A错误;单侧光能引起生长素分布不均,即生长素由向光侧向背光侧运输,导致背光侧细胞生长速度快,细胞体积增大,B错误;光敏色素主要吸收红光和远红光,C错误;将胚芽鞘尖端切下放在琼脂块上,尖端中的生长素通过扩散进入琼脂块,可以用于后续实验探究,D正确。
2.将正常生长的植株幼苗水平放置时,受重力的影响,根向地生长、茎背地生长。图1表示水平放置的幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系,图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线图,图3表示不同的激素处理方式与胚芽鞘生长之间的关系。下列说法错误的是(  )
A.图1中,曲线上的点A、B依次可对应根的近地侧、根的远地侧
B.若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度的范围是f~2f
C.图3中“?”的处理方式可以是加等量的蒸馏水
D.IAA和GA在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用
解析:选B。图1中,根据生长单位长度所需时间可知,点B对应根的远地侧,点A对应根的近地侧,A正确;若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度低于2f,且生长速度慢于近地侧,故其浓度小于f,B错误;图3中“?”的处理方式可以是加等量的蒸馏水,作为对照,以观察不同激素处理的作用效果,C正确;根据IAA和GA共同作用时的促进效果高于二者单独作用时可知,二者在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用,D正确。
INCLUDEPICTURE "解题模板lll.TIF" INCLUDEPICTURE "解题模板lll.TIF" \* MERGEFORMAT
“三看法”判断生长素作用的特点
突破2 与生长素相关的实验探究
3.(2024·河北部分高中高三一模)金银花开花时,其颜色先白后黄,白色金银花两三天后变成黄色。金银花的茎不能直立生长,需要缠绕支柱上升(如下图所示),缠绕现象主要是由于生长素的作用。回答下列问题:
(1)茎缠绕生长最可能是由于支柱接触的刺激导致缠绕茎内侧生长素浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)外侧,而茎对生长素的敏感程度较________(填“高”或“低”),所以外侧生长较________(填“快”或“慢”)。
(2)某实验小组用某果树的相关结构研究生长素(IAA)的生理作用,结合所学知识回答下列问题:
①用3H标记的IAA分别处理1和3,在d区段均检测到放射性IAA,由此可得出的结论是____________________________________________________;而用3H标记的色氨酸处理1,d区段能检测到放射性IAA,用3H标记的色氨酸处理3,d区段检测不到放射性IAA,由此可得出的结论是__________________
_________________________________________________________。
②在①的实验基础上再增加用3H标记的IAA处理2的实验组,发现d区段能检测到放射性IAA,能否证明IAA在茎段进行极性运输?________。说明理由:______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
解析:(1)由茎缠绕生长可以看出,茎的外侧生长速度快;又由于茎对生长素的敏感程度相对较低,因此可以推测,缠绕茎内侧由于支柱接触刺激,生长素浓度小于外侧。(2)①用3H标记的IAA分别处理1和3,在d区段均检测到放射性IAA,说明1和3处的IAA均可以运输到d区段,因此可得出的结论是IAA可由形态学上端向形态学下端运输;色氨酸在植物体内经过一系列反应,可以转变成IAA,用3H标记的色氨酸处理1(芽),d区段能检测到放射性IAA,说明1处(芽)可利用色氨酸合成IAA,用3H标记的色氨酸处理3,d区段检测不到放射性IAA,说明3处(子房)不能利用色氨酸合成IAA。②在①的实验基础上再增加用3H标记的IAA处理2的实验组,发现d区段能检测到放射性IAA,只能说明IAA可由形态学上端向形态学下端运输,不能证明IAA不能从形态学下端向形态学上端运输,故不能证明IAA在茎段进行极性运输。
答案:(1)小于 低 快 (2)①IAA可由形态学上端向形态学下端运输 芽可利用色氨酸合成IAA,子房不能利用色氨酸合成IAA ②不能 该实验结果只能说明IAA可由形态学上端向形态学下端运输,不能证明IAA不能从形态学下端向形态学上端运输
命题点2 其他植物激素及环境因素对植物生命活动的调节
INCLUDEPICTURE "知识整合融会贯通lll.TIF" INCLUDEPICTURE "知识整合融会贯通lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.
2.植物激素间的两大作用
3.植物激素或植物生长调节剂的应用
           INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" \* MERGEFORMAT 不等于植物激素
(1)乙烯利——用于果实________。
(2)α-萘乙酸、2,4-D——用于促进插条________,防止______________及作为________ 。
(3)膨大剂(膨大素)——加快水果________,使其提前上市。
(4)青鲜素——________储藏时间。
(5)赤霉素——解除______________,________大麦种子α-淀粉酶合成(用于啤酒生产)。
4.环境因素参与调节植物的生命活动
[答案自填] 根尖 细胞分裂 细胞伸长 各个部位 脱落 抑制 促进 协同 细胞分裂素 细胞分裂素 相反 脱落酸 赤霉素 催熟 生根 落花落果 除草剂 成熟 延长 种子休眠 诱导 红光和远红光 蛋白质 周期性 低温 一定的温度范围内 形态建成
INCLUDEPICTURE "教材易漏排查lll.TIF" INCLUDEPICTURE "教材易漏排查lll.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(选择性必修1 P97小字)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,促进花粉管生长、种子萌发等。
2.(选择性必修1 P100正文)相比于植物激素,植物生长调节剂的效果更稳定,原因是植物生长调节剂是人工合成的,植物体内缺乏分解它们的酶。
3.(选择性必修1 P101思考·讨论)用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
4.(选择性必修1 P106相关信息)光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
5.(选择性必修1 P108正文)植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
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【最新考情】
1.(2024·安徽选择考)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是(  )
A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
解析:选D。菊花是短日照植物,遮光处理可促进其开花,A错误;玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关,B错误;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度的比值高时能诱导芽的分化,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化,C错误;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸腾,D正确。
2.(2024·湖北选择考)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如下表所示。下列叙述正确的是(  )
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 +++ +++
② 突变型水稻 + +
③ 突变型水稻+NAA + +++
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 +++ +++
注:+越多表示相关指标的量越大。
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
解析:选D。第④组中的水稻是乙烯受体功能恢复型水稻,可以通过转基因技术获得,也可以通过诱变获得,A错误;第②组与第③组对比,自变量是NAA的有无,有NAA组的水稻根系长度更长,说明NAA对根系生长有促进作用,B错误;第③组与第④组对比,自变量是乙烯受体是否缺失和NAA的有无,不是单一变量,故不能得出NAA对根系生长有促进作用的结论,C错误;对比实验结果可得出乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长的结论,D正确。
[把脉高考] 该知识点为高频考点。植物激素的功能及植物生长调节剂大多结合生产、生活实例和实验探究考查。新人教版教材增加了“环境因素参与调节植物的生命活动”一节内容,结合基因表达、环境因素与植物代谢和调节等的综合类题目将是高考命题的重点。
【历年考情】
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(1)(2023·全国甲T2)生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育。(  )
(2)(2022·浙江6月T2)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脱落酸。(  )
(3)(2021·河北T9)赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快。(  )
(4)(2020·海南T12)细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输。(  )
(5)(2020·浙江1月T20)胎萌是指种子未脱离母体即发芽。外施脱落酸,可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌。(  )
INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" \* MERGEFORMAT
(6)(2023·新课标T31节选)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是_______________________________________________,
细胞分裂素的主要作用是__________________________。
(7)(2017·全国ⅢT30节选)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如下图所示。
综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是___________________________________________________________。
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂 (7)促进根的生长,抑制茎叶的生长
INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" \* MERGEFORMAT
突破1 其他植物激素及应用
1.(2024·广东茂名高三一模)传统荔枝栽培采用“驳枝技术”:择一二年之嫩枝,于其纯直部之周围,剥去寸余长之表皮,取软硬适合宜之湿坭,裹于该部,复用稻草碾实。与该技术有关的激素主要是(  )
A.诱导发芽的赤霉素  B.促进成熟的乙烯
C.维持休眠的脱落酸 D.促进生根的生长素
解析:选D。由题意可知,取嫩枝剥皮后用泥裹好,该过程中利用嫩枝分泌的生长素促进枝条生根,便于枝条成活,而赤霉素的主要作用是促进细胞伸长生长,乙烯的主要作用是促进果实成熟,脱落酸的主要作用是促进植物休眠,D符合题意。
2.(2023·湖北等级考)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
解析:选B。为防治乙的危害应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低而乙的落叶率相对较高的稀释浓度,由题图可知,M的稀释浓度为1/400时,甲的落叶率在实验组中最低,乙的落叶率较高,因此为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400,A正确;植物乙对照组曲线逐渐下降,即其落叶率随时间增加逐渐降低,说明其生长逐渐增强,B错误;据题干信息可知,甲的果实采收期在10月,乙的果实成熟期为当年10月到次年2月,为防止植物甲落叶率的增加对果实产量造成影响,可在甲果实采收后,乙果实未大量成熟前喷施M,C正确;由题图可知,植物生长调节剂M能促进叶脱落,其作用和脱落酸相似,D正确。
3.木竹是国宝大熊猫的重要主食竹种。科研人员为了研究木竹的生长规律,对处于不同生长发育时期的木竹体内生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的含量进行了测量,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.木竹开花后,木竹植株的总代谢强度会迅速下降
B.该测量结果表明木竹的开花受多种植物激素的调节
C.木竹花芽的分化可能与某些激素的含量下降有关
D.营养生长期,木竹体内赤霉素和脱落酸的含量相当
解析:选D。木竹开花后,竹秆会全部枯死,即木竹植株的总代谢强度会迅速下降,A正确;根据该测量结果可知,木竹营养生长→即将开花→开花的过程中,生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的含量均发生变化,由此说明木竹的开花受多种植物激素的调节,B正确;从题图中信息可知,与营养生长期相比,即将开花时,木竹体内赤霉素和细胞分裂素含量均有一定程度的下降,由此说明木竹花芽的分化可能与某些激素的含量下降有关,C正确;营养生长期,木竹体内赤霉素含量在7.8 ng·g-1左右,脱落酸的含量在390 ng·g-1左右,D错误。
INCLUDEPICTURE "解题模板lll.TIF" INCLUDEPICTURE "解题模板lll.TIF" \* MERGEFORMAT
植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置
明确实验目的方可轻松设计对照实验:
(1)要证明两种激素“各自”的作用,应将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。
(2)要证明两种激素的“协同作用”,应将“同时加两种激素”的实验组与“加某一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。
突破2 影响植物生长发育的环境因素
4.(2024·广东佛山高三一模)某些植物需要经历一段时间的持续低温(春化作用)后才能开花。研究发现低温会使植物的FLC基因启动子所在区域的组蛋白发生去乙酰化,FLC基因不能表达。低温处理后,植物保持“春化记忆”直到温度适宜时开花。下列推测错误的是(  )
A.FLC基因是一个开花抑制基因
B.开花过程受基因与温度的共同调节
C.此现象有利于植物在寒冬后开花从而正常结果
D.组蛋白乙酰化改变了FLC基因的碱基序列
解析:选D。低温会使植物的FLC基因启动子所在区域的组蛋白发生去乙酰化,FLC基因不能表达,此时植物保持“春化记忆”直到温度适宜时开花,说明FLC基因是一个开花抑制基因,A正确;根据题干信息可知,温度通过影响FLC基因的表达影响开花,说明开花过程受基因与温度的共同调节,B正确;某些植物需要经历一段时间的持续低温(春化作用)后才能开花,有利于植物在寒冬后开花从而正常结果,C正确;组蛋白乙酰化影响基因的表达,但不改变FLC基因的碱基序列,D错误。
5.(2024·湖南大联考高三模拟)根尖处于垂直状态时,茎、芽中合成的生长素(IAA)通过中柱运输到根尖后,均等地分布在根冠的各个方向;根尖处于水平状态时,幼根会弯向下方生长,如下图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.平衡石细胞是一类富含淀粉体的细胞
B.向伸长区运输的生长素由平衡石细胞合成
C.平衡石细胞能将重力信号转换成运输生长素的信号
D.幼根弯曲生长过程中,远地侧的伸长区细胞比近地侧的生长得更快
解析:选B。由题图可知,平衡石细胞是一类富含淀粉体的细胞,A正确;向伸长区运输的生长素是在茎、芽中合成的,B错误;根向重力生长与平衡石细胞中淀粉体的位置密切相关,植物体内的平衡石细胞感受重力信号的刺激,并将重力信号转换成运输生长素的信号,使近地侧生长素浓度高于远地侧,C正确;根在弯曲生长过程中,近地侧生长素浓度高,远地侧生长素浓度低,根对生长素比较敏感,根尖近地侧的伸长区细胞生长更慢,远地侧的伸长区细胞生长更快,D正确。专题强化训练
一、选择题
1.(2024·河北高三一模)内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列有关叙述正确的是(  )
A.内环境中发生的葡萄糖氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
B.海鲜过敏可使血管通透性变大,血浆蛋白渗出,造成组织水肿
C.内环境的稳态就是指渗透压、温度、pH这三个指标的相对稳定
D.神经递质、胃蛋白酶、氨基酸和血浆蛋白都是内环境的组成成分
解析:选B。葡萄糖氧化分解发生在细胞内,而不是发生在内环境中,A错误;海鲜过敏可使血管通透性变大,血浆蛋白渗出,血浆渗透压减小,血浆中的水大量进入组织液中,造成组织水肿,B正确;内环境的稳态是指内环境的各种成分和理化性质(主要指渗透压、温度和pH)的相对稳定状态,C错误;内环境主要由组织液、血浆、淋巴液组成,消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的,其内的物质不属于内环境,故胃蛋白酶不是内环境的成分,D错误。
2.(2024·湖北武汉高三联考)临床上抢救脑部水肿患者时,常通过静脉注射质量分数为20%的甘露醇溶液,使组织脱水从而初步消除水肿,还可降低颅内压和眼内压。下列叙述错误的是(  )
A.静脉注射后,甘露醇首先进入的体液为血浆
B.相对人体内环境,注射的甘露醇为高渗溶液
C.甘露醇进入体内后能直接提高组织液渗透压
D.甘露醇可促使水分由组织液向血浆转移
解析:选C。静脉注射时药物先进入血浆,A正确;脑水肿患者组织液增多,消除水肿需要注射高渗溶液,B正确;甘露醇进入体内后能直接提高血浆渗透压,C错误;注射的甘露醇为高渗溶液,促使水分由组织液向血浆转移,D正确。
3.调定点是人的下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下在37 ℃左右。当体温偏离调定点时,机体能通过调节使体温回到调定点水平。下图表示某人受病毒感染引起发热时,体温与调定点的变化过程。下列叙述正确的是(  )
A.在高热持续期,可以加盖棉被增加排汗散热以降低体温
B.体温调定点升高时,甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加,以增加产热
C.体温上升期体温调定点升高,皮肤冷觉感受器产生兴奋传至下丘脑体温调节中枢产生冷觉
D.在高热持续期,下丘脑的体温调节中枢失去对体温的调节功能,此时产热量大于散热量
答案:B
4.(2024·湖北七市高三联考)抗利尿激素分泌失调综合征(SIADH)患者因抗利尿激素分泌异常增多,会出现水滞留、尿排钠增多、低钠血症等并发症。下列叙述错误的是(  )
A.SIADH患者尿液渗透压偏低
B.抗利尿激素与醛固酮的作用部位相同
C.重度SIADH患者神经细胞的兴奋性会降低
D.下丘脑分泌的抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收
解析:选A。SIADH患者因抗利尿激素分泌异常增多,会出现水滞留、尿排钠增多、低钠血症,导致尿液渗透压偏高,A错误;抗利尿激素与醛固酮的作用部位均为肾小管和集合管,B正确;重度SIADH患者会出现低钠血症,即血浆中钠离子浓度降低,进而导致神经细胞膜内外钠离子浓度差降低,神经细胞的兴奋性降低,C正确;抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,作用于肾小管和集合管,促进其对水分的重吸收,D正确。
5.(2024·山东泰安高三一模)低钠盐是以氯化钠、碘酸钾或碘化钾为原料,然后加入一定量的氯化钾、硫酸镁等化合物,以减少同样重量食盐中钠的含量。食用低钠盐可以改善体内钠、钾、镁等的平衡状态,适合中老年人和高血压、心脏病患者。下列说法正确的是(  )
A.细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的Na+和Cl-
B.低钠盐可有效减少钠的摄入从而减轻水肿患者的症状
C.食盐摄入不足时肾上腺分泌醛固酮减少促进Na+的重吸收
D.过量摄入低钠盐会抑制下丘脑分泌及垂体释放抗利尿激素
解析:选B。维持细胞内液渗透压的主要是K+,因此细胞内液渗透压主要依赖从食盐中摄入的K+,A错误;低钠盐可以帮助机体有效减少钠的摄入,降低细胞外液渗透压,减轻水肿患者的症状,B正确;食盐摄入不足会导致血钠降低,肾上腺皮质分泌醛固酮增多,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,C错误;过量摄入低钠盐会导致血浆渗透压升高,促进下丘脑分泌和垂体释放抗利尿激素,D错误。
6.(2024·山东菏泽高三一模)胰岛素可促进神经元上胰岛素受体的酪氨酸磷酸化,抑制神经元细胞凋亡。而炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化,抑制胰岛素的上述功能,同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常,进一步加重胰岛素的功能障碍。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子
B.炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平
C.α-核蛋白异常后通过负反馈调节维持神经元稳态
D.抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤
解析:选C。胰岛素的作用之一是使组织细胞加速摄取、利用葡萄糖,故胰岛素可促进神经元摄取和利用葡萄糖分子,A正确;分析题意可知,胰岛素可抑制神经元细胞凋亡,而炎症因子抑制胰岛素的功能,故炎症因子增多会提高神经元的细胞凋亡水平,B正确;炎症因子可诱导神经元上胰岛素受体的丝氨酸磷酸化,抑制胰岛素的功能,同时还引起神经元中的α-核蛋白功能异常,进一步加重胰岛素的功能障碍,说明α-核蛋白异常后通过正反馈调节维持神经元稳态,C错误;抑制受体的丝氨酸磷酸化可减轻患者神经元损伤,D正确。
7.(2024·湖南教学教研联盟高三联考)1型糖尿病(TID)主要由免疫介导胰岛B细胞的破坏而导致。研究表明,胰岛B细胞内发现的一种双链RNA(dsRNA)会导致TID。由于dsRNA一般只存在于病毒体内,因此早期研究认为TID与病毒感染有关。后期研究表明,这种dsRNA是由胰岛B细胞产生而不是由病毒产生的。下列叙述错误的是(  )
A.由胰岛B细胞中的dsRNA引发的1型糖尿病(TID)是体液免疫的结果
B.可以用合适的免疫抑制剂来缓解1型糖尿病(TID)的症状
C.胰岛B细胞中dsRNA的产生可能与基因转录后的错误加工有关
D.1型糖尿病(TID)可以通过注射胰岛素进行治疗
解析:选A。dsRNA 一般只存在于病毒体内,因而胰岛B细胞内出现 dsRNA时,会被免疫系统误认为病毒入侵,从而攻击胰岛B细胞,产生细胞免疫反应,并导致胰岛B细胞受损,引发1型糖尿病,A错误;由题意分析可知,1型糖尿病与自身免疫有关,所以可以用合适的免疫抑制剂来缓解1型糖尿病的症状,B正确;真核细胞基因转录之后一般是形成单链 RNA,所以胰岛B细胞中出现 dsRNA,很可能与相关基因转录后的错误加工有关,C正确;1型糖尿病是由胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足而导致的,故可以通过注射胰岛素进行治疗,D正确。
8.(2024·广东汕头高三一模)2型糖尿病常见于中老年人,发病率高,主要与胰岛素抵抗有关。运动可改善胰岛素抵抗,降低血糖浓度。科研人员比较健康人与2型糖尿病患者餐后不同组织的葡萄糖摄取速率,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.胰岛素受体与胰岛素结合并转运葡萄糖进入组织细胞
B.骨骼肌产生胰岛素抵抗是2型糖尿病患者的主要病因
C.2型糖尿病患者餐后的肝糖原合成速率较健康人的低
D.运动改善胰岛素抵抗与脂肪组织、脑组织的代谢密切相关
解析:选B。激素只是起调节作用,不参与物质运输,A错误;由题图可知,和健康人相比,2型糖尿病患者肌肉组织的葡萄糖摄取速率明显降低,因此骨骼肌产生胰岛素抵抗是2型糖尿病患者的主要病因,B正确;从题图中可以看出,2型糖尿病患者和健康人内脏组织的葡萄糖摄取速率相同,则2型糖尿病患者餐后的肝糖原合成速率和健康人大致相等,C错误;由题图可知,2型糖尿病患者脂肪组织、脑组织的代谢不变,运动改善胰岛素抵抗和肌肉组织代谢密切相关,D错误。
9.(2024·湖南岳阳高三一模)人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述错误的是(  )
A.抗原被APC摄取处理以后能够呈递给辅助性T细胞,促使其分裂、分化为新的辅助性T细胞和记忆T细胞
B.细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被不同病原体感染的靶细胞
C.B淋巴细胞能够摄取和加工处理抗原,也能将抗原信息呈递给其他免疫细胞
D.通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体
解析:选B。抗原被APC摄取处理以后呈递给辅助性T细胞,促使其分裂、分化为新的辅助性T细胞和记忆T细胞,A正确;新形成的细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被相同病原体感染的靶细胞,B错误;B淋巴细胞能够摄取和加工处理抗原,也能将抗原信息呈递给其他免疫细胞,C正确;通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体,D正确。
10.(2024·湖南九校联盟高三联考)支原体肺炎由支原体感染引起,下图是支原体侵入人体后发生的免疫反应(序号表示细胞,字母表示物质),患者主要表现为咳嗽发热等,下列有关叙述正确的是(  )
A.图中各种细胞都属于淋巴细胞,它们与免疫器官和免疫活性物质共同构成免疫系统
B.⑤是细胞毒性T细胞,来源于辅助性T细胞的增殖分化
C.细胞①②④⑤⑥均可特异性识别支原体的抗原
D.青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成,阿奇霉素通过与核糖体结合,从而干扰蛋白质的合成,理论上这两种药物均可以治疗支原体肺炎
解析:选C。题图中的抗原呈递细胞为树突状细胞,其不属于淋巴细胞,A错误;⑤是细胞毒性T细胞,来源于细胞毒性T细胞的增殖分化,B错误;细胞①②④⑤⑥均可特异性识别支原体的抗原,C正确;青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成,而支原体没有细胞壁,故理论上青霉素不可以治疗支原体肺炎,阿奇霉素通过与核糖体结合,从而干扰蛋白质的合成,理论上可以治疗支原体肺炎,D错误。
11.(2024·湖南九校联盟高三联考)人类免疫缺陷病毒(HIV)的外膜是类脂包膜,来自T淋巴细胞,并嵌有病毒的蛋白GP120与GP41,其中GP120会与T淋巴细胞表面的CD4受体特异性结合,引导病毒进入细胞。下列叙述错误的是(  )
A.HIV外膜化合物成分与宿主细胞的细胞膜基本相同
B.HIV包膜嵌有的GP120与GP41由自身核糖体合成
C.侵染过程没有体现细胞间的信息交流
D.可研制药物抑制CD4受体的功能,阻断GP120蛋白与T淋巴细胞表面的CD4受体特异性结合,阻止病毒进入细胞
解析:选B。由题干信息“人类免疫缺陷病毒(HIV)的外膜是类脂包膜,来自T淋巴细胞”可知,HIV外膜的化合物成分与宿主细胞的细胞膜基本相同,A正确;HIV为病毒,自身没有核糖体,B错误;病毒无细胞结构,故侵染过程没有体现细胞间的信息交流,C正确;因为侵染过程中HIV需要与细胞膜上的CD4受体结合后才能进入细胞,因此,治疗艾滋病时可研制药物抑制CD4受体的功能,阻断GP120蛋白与T淋巴细胞表面的CD4受体特异性结合,阻止病毒进入细胞,D正确。
12.(2024·辽宁辽阳高三一模)破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,该外毒素经脱毒处理后制成类毒素,某实验小组设计的免疫学实验如下图所示。下列相关说法正确的是(  )
A.注射免疫血清可刺激机体产生抗体,从而预防破伤风
B.相比于丙组,乙组免疫方式可使机体获得长时间的免疫能力
C.与乙组相比,丙组免疫方式起效较快
D.丙组的类毒素可刺激机体产生抗体和记忆细胞
解析:选D。免疫血清中含有抗体,注射免疫血清属于免疫治疗,不可刺激机体产生抗体,A错误;相比于乙组,丙组免疫方式可使机体获得长时间的免疫能力,B错误;与乙组相比,丙组免疫方式属于免疫预防,起效较慢,C错误;由题干信息可知,类毒素是脱毒的抗原,丙组的类毒素可刺激机体产生抗体和记忆细胞,D正确。
二、非选择题
13.(2024·山东聊城高三一模)速度滑雪运动有助于增进身心健康,提高机体心肺功能,增强防寒能力。运动员在训练过程中,机体对外界有一系列适应的变化,回答下列问题:
(1)速度滑雪开始时,人体受到寒冷刺激后,冷刺激会被皮肤中的____________转化为神经信号,并通过传入神经到达位于________的体温调节中枢,中枢会发出信号通过传出神经到达效应器,使皮肤出现______________等现象,导致机体散热减少,同时肌肉和肝脏等产热增多,维持体温恒定。
(2)速度滑雪能使机体代谢增强,大量消耗葡萄糖,导致血糖含量下降,此时,胰岛分泌____________增多,以保证血糖平衡。人体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__________________________________________________________________
(答出两点即可)等。
(3)较长时间生活在寒冷环境中会使人和动物的产热能力增强,将黑线仓鼠置于寒冷环境(低于10 ℃)中驯化一段时间后,其体内甲状腺激素的分泌会发生变化,调节机体产热量。请设计实验,探究冷驯化与血浆甲状腺激素浓度之间的关系,简要写出实验方案和预期结果。____________________________________
__________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析:(1)速度滑雪开始时,冷刺激会被皮肤中的冷觉感受器转化为神经信号,通过传入神经到达位于下丘脑的体温调节中枢,中枢对传入的信息进行分析和综合,然后发出信号通过传出神经到达效应器,使皮肤出现血管收缩等现象,从而减少散热,同时肌肉和肝脏等产热增多,维持体温恒定。(2)速度滑雪能使机体代谢增强,大量消耗葡萄糖,导致血糖含量下降,此时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,胰高血糖素具有促进肝糖原分解成葡萄糖和非糖物质转化为葡萄糖的功能,以保证血糖平衡。与神经调节相比,体液调节的特点有作用范围较广泛、作用时间比较长等。(3)该实验的目的是探究冷驯化与血浆甲状腺激素浓度之间的关系,则该实验的自变量是温度,因变量是血浆中甲状腺激素的浓度,实验设计应遵循单一变量原则和对照原则,故可设计实验如下,实验方案:将若干生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙、丙三组,分别置于温度为10 ℃、0 ℃、-10 ℃的环境中,一段时间后,测定各组仓鼠血浆中甲状腺激素浓度,并求平均值作为实验结果;预期结果:血浆中甲状腺激素浓度为甲组仓鼠<乙组仓鼠<丙组仓鼠。
答案:(1)冷觉感受器 下丘脑 血管收缩 (2)胰高血糖素 作用范围较广泛、作用时间比较长 (3)实验方案:将若干生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙、丙三组,分别置于温度为10 ℃、0 ℃、-10 ℃的环境中,一段时间后,测定各组仓鼠血浆中甲状腺激素浓度,并求平均值作为实验结果。预期结果:血浆中甲状腺激素浓度为甲组仓鼠<乙组仓鼠<丙组仓鼠
14.(2024·河北保定高三一模)人体内产生肿瘤细胞后,肿瘤抗原首先被树突状细胞捕获,同时联合MHCⅠ类或MHCⅡ类分子被呈递给CD8+T细胞或CD4+T细胞。CD8+T细胞增殖分化形成CTL细胞,后者作用于肿瘤细胞使其裂解,部分过程如下图所示。回答下列问题:
(1)据图可知,树突状细胞具有____________________抗原的功能,具有上述功能的细胞还有________________(写出一种即可)等。
(2)MHCⅠ类分子是树突状细胞表面的蛋白质“标签”,其合成及加工的场所有________________________________。肿瘤抗原被降解后产生的抗原肽会与MHCⅠ类分子结合形成复合物,既而运至细胞________(填“表面”或“内部”)并被CD8+T细胞表面的________识别。
(3)CD4+T细胞分泌的物质M,即__________,也参与了CD8+T细胞的活化。CD8+T细胞增殖分化后,除了产生CTL细胞外,还可产生____________细胞。
(4)CTL细胞识别肿瘤细胞后,其释放的穿孔素与颗粒酶会协同发挥作用,促进肿瘤细胞的________(填“凋亡”或“坏死”)。免疫系统清除体内异常的肿瘤细胞体现了免疫系统的________________________________________功能。
答案:(1)摄取、处理、呈递 巨噬细胞、B细胞(写出一种即可)
(2)核糖体、内质网、高尔基体 表面 TCR (3)细胞因子 记忆T (4)凋亡 免疫监视
15.(2024·湖南长沙高三模拟)随着技术的发展,人工胰腺系统除手动控制外,还可全天候监控血糖水平,并通过胰岛素泵自动注射胰岛素,进而控制糖尿病患者的血糖水平,如下图所示。回答以下问题。
(1)胰岛素分泌后,一方面可促进血糖进入细胞,通过____________过程释放能量,也可合成糖原或转变为非糖物质;另一方面又能抑制____________分解和非糖物质转变成葡萄糖。
(2)人工胰腺系统中的控制器相当于人体中枢神经系统中的____________,可以控制胰岛素的分泌。以下情境中,需控制胰岛素泵进行胰岛素注射的是________。
A.空腹血糖浓度低于4 mmol/L
B.空腹血糖浓度低于7 mmol/L
C.就餐前
D.空腹血糖浓度高于4 mmol/L
E.空腹血糖浓度高于7 mmol/L
(3)注射一段时间后,胰岛素调控血糖的效果减弱直至消失,其原因是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)糖尿病可引起全身多系统的并发症,对心血管的损害尤为严重。已有研究发现物质A与肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生有关。为进一步研究物质A的作用机制,科研人员用高糖高脂培养基培养大鼠正常心肌细胞,并通过凝胶电泳检测Akt的磷酸化水平(p-Akt表示磷酸化),结果如下图所示。
①实验中使用高糖高脂培养基模拟的是______________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
②分析结果可知,胰岛素和物质A对Akt磷酸化的调控作用分别是______________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)治疗糖尿病的药物SGLT2抑制剂通过抑制肾脏对葡萄糖的重吸收来降低血糖浓度,除此以外该药物还有利尿的功效。请解释SGLT2抑制剂可以利尿的原理:________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析:(1)胰岛素分泌后,一方面可促进血糖进入细胞,通过细胞呼吸过程释放能量,也可合成糖原或转变为非糖物质;另一方面又能抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。(2)血糖调节中枢位于下丘脑,人工胰腺系统中的控制器相当于人体中枢神经系统中的下丘脑。空腹血糖浓度高于7 mmol/L时,需要额外注射胰岛素进行干预从而降低血糖浓度,由于进食会进一步升高血糖浓度,故通过胰岛素泵进行胰岛素注射需在就餐前,C、E符合题意。(3)胰岛素作为信号分子,与靶细胞相应受体结合并起作用后就失活了,所以注射一段时间后,胰岛素调控血糖的效果减弱直至消失。(4)①本实验的目的是研究物质A在肥胖糖尿病患者心血管疾病的发生中的作用机制,因此高糖高脂培养基模拟的是肥胖糖尿病患者高糖高脂的内环境。②以胰岛素和物质A合成抑制剂都不加入的组作为对照组,加入胰岛素、不加物质A合成抑制剂的组p-Akt的量明显增加,说明胰岛素促使Akt发生磷酸化;同时加入胰岛素和物质A合成抑制剂的组p-Akt的量比加入胰岛素、不加物质A合成抑制剂的组多,说明物质A会抑制Akt的磷酸化。(5)SGLT2抑制剂可以利尿的原理为SGLT2抑制剂抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,导致肾小管和集合管处的渗透压升高,抑制肾小管和集合管重吸收水分,使尿液增多。
答案:(1)细胞呼吸 肝糖原 (2)下丘脑 CE (3)胰岛素经靶细胞接受并起作用后就会失活 (4)①肥胖糖尿病患者高糖高脂的内环境 ②胰岛素促使Akt发生磷酸化;物质A会抑制Akt的磷酸化 (5)SGLT2抑制剂抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,导致肾小管和集合管处的渗透压升高,抑制肾小管和集合管重吸收水分,使尿液增多专题九 神经调节与体液调节
INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" INCLUDEPICTURE "课程标准lll.TIF" \* MERGEFORMAT  1.神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化,并作出反应调控各器官、系统的活动,实现机体稳态。 2.内分泌系统产生的多种类型的激素,通过体液传送而发挥调节作用,实现机体稳态。
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[答案自填] ①条件反射 ②非条件反射 ③双向 ④单向传递 ⑤下丘脑 ⑥促甲状腺激素释放激素 ⑦分级 ⑧反馈 ⑨体液 ⑩靶器官、靶细胞  微量和高效
命题点1 神经调节
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1.反射弧中各结构的判断方法
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结论:根据以上方法,可以判断出A为感受器,B为传入神经,C为神经中枢,D为传出神经,E为效应器。
2.自主神经系统的功能
[易错提醒] 交感神经对内脏器官并不全是促进作用;副交感神经也并不全是抑制作用。
3.静息电位、动作电位及其离子基础
4.兴奋的传导与传递
5.神经系统的分级调节
[答案自填] 传入神经 突触 灰质 内负外正 Na+ 电信号 电信号
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1.(选择性必修1 P20小字)神经胶质细胞是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。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髓鞘。
2.(选择性必修1 P20拓展应用1)有些神经元的轴突很长,这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官;树突多有利于充分接收信息。
3.(选择性必修1 P30思考·讨论)吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。
4.(选择性必修1 P31拓展应用1)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。
5.(选择性必修1 P39相关信息)抗抑郁药一般都通过作用于突触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-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平,有利于神经系统的活动正常进行。
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【最新考情】
1.(2024·浙江6月选考)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是(  )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
解析:选A。由题图可以直接看出,兴奋过程中,Na+内向流量大于外向流量,K+外向流量大于内向流量,A正确,B错误;静息状态下,Na+外向流量小于内向流量,K+外向流量大于内向流量,C、D错误。
2.(2024·安徽选择考)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于________________________________________________________________________
反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是____________________________________________________________________________________(填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是____________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的________________;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会_________________________________________________________。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取________(填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
答案:(1)条件 神经中枢→传出神经→效应器(肌肉) (2)分级调节 效应器和感受器 减弱 (3)⑥
[把脉高考] 该知识点为高频考点。近几年自主神经系统及人脑的高级功能逐渐成为命题热点,另外兴奋的产生和传导常结合实例考查静息电位和动作电位的产生,或以信息题的形式考查神经冲动在突触间的传递,如毒品成瘾的机理,某些农药或毒素的作用情况等。
【历年考情】
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(1)(2022·湖南T4)剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝。(  )
(2)(2022·山东T7)脑部损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生。(  )
(3)(2021·辽宁T16)神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用。(  )
(4)(2021·河北T11)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。(  )
(5)(2021·全国乙T4)兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流。(  )
(6)(2020·山东T7)听觉的产生过程不属于反射。(  )
INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" INCLUDEPICTURE "练表达lll.TIF" \* MERGEFORMAT
(7)(2023·湖北T21节选)研究发现,实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,以电刺激的方法设计实验,实验思路是______________________________________________________________________
_________________________________________________________________,
预期实验结果和结论是_________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(8)(2022·山东T23节选)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______________________________________________
___________________________________________________________。
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)电刺激与骨骼肌相连的传出神经,观察骨骼肌是否收缩 若骨骼肌不收缩,则说明该动物的肢体运动障碍为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致;若骨骼肌收缩,则说明该动物的肢体运动障碍不是脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致 (8)副交感神经 可以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 
INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" INCLUDEPICTURE "题组模拟素养提升lll.TIF" \* MERGEFORMAT
突破1 自主神经系统与神经系统的分级调节
1.(2024·湖南张家界高三二模)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。其中交感神经起源于脊髓胸腹段灰质的侧角,副交感神经起源较为广泛。下列相关叙述中正确的是(  )
A.交感神经和副交感神经均可通过脑和脊髓发出
B.交感神经和副交感神经对同一器官的作用均是相反的
C.由排尿反射可知自主神经系统也可受到意识支配
D.副交感神经兴奋,胰岛A细胞的分泌活动增强
解析:选C。由题干可知,交感神经起源于脊髓,即交感神经由脊髓发出,A错误;交感神经和副交感神经对同一器官的作用一般是相反的,但也有例外,如对唾液腺的分泌活动的支配,交感神经和副交感神经兴奋均可促进唾液分泌,B错误;由排尿反射可知高级中枢对低级中枢起调整作用,使得自主神经系统并不完全自主,C正确;交感神经兴奋,胰岛A细胞的分泌活动增强,D错误。
2.(2023·山东等级考)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是(  )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
解析:选A。由题干信息可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行体现脑干对脊髓的分级调节,C正确;CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节:如CO2浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于CO2排出,D正确。
突破2 兴奋的传导与传递
3.(2024·河北高三一模)图甲是神经元及神经元间的结构示意图,A、B分别表示神经元的结构,箭头表示神经冲动的传导方向;图乙是反射弧的组成示意图,①~④是反射弧的组成部分。下列说法错误的是(  )
A.髓鞘套在轴突外面,具有修复神经元的作用
B.图甲突触位于两神经元之间,可传递兴奋或抑制兴奋的传递
C.图乙兴奋在②③上以电信号形式传导,组织液中K+浓度变化会影响其传导速度
D.图乙可表示缩手反射的反射弧,神经中枢位于脊髓,不受意识支配
解析:选D。神经元轴突外大都套有一层髓鞘,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,具有支持、保护、修复神经元等多种功能,A正确;突触是联系神经元与神经元之间的结构,根据其传递的神经递质以及受体的类型,突触可传递兴奋或抑制兴奋的传递,B正确;兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,组织液中的离子浓度会影响电位的产生,故组织液中的K+浓度会影响传导速度,C正确;图乙可表示缩手反射的反射弧,神经中枢位于脊髓,但大脑皮层可控制脊髓的活动,受意识支配,D错误。
4.在中枢神经系统内,中间神经元互相联系的方式是复杂多样的,大脑海马区附近有时呈现环状联系如下图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.图中所示的完整反射弧中,兴奋传导的方向由左向右进行
B.a、b所释放的神经递质都为兴奋性神经递质,但d神经元不一定兴奋
C.若c、d都为兴奋性神经元,则该环状结构能加强对兴奋的记忆
D.图示神经元之间的环状联系能实现反馈调节
解析:选A。题图所示结构不包括完整的反射弧,缺少效应器,A错误;a、b所释放的神经递质都为兴奋性神经递质,b释放的神经递质使c兴奋,如果c释放的是抑制性神经递质,则d神经元不会兴奋,B正确;若c、d都为兴奋性神经元,则该环状结构有利于兴奋延续,能加强对兴奋的记忆,C正确;神经元之间的环状联系是产生反馈性调节作用的结构基础,题图神经元之间的环状联系可以迅速调整神经元的状态,使神经元恢复到初始状态,提高神经调节的准确性,D正确。
命题点2 体液调节
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1.
2.人体生命活动调节的3种方式
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1.(选择性必修1 P56科学·技术·社会)给动物注射促性腺激素类药物:促进动物卵和精子成熟,进行人工授精。
2.(选择性必修1 P57正文)一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
3.(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CO2的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
[答案自填] 生长发育 胰高血糖素 胰岛素 垂体 激素
神经递质、激素
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【最新考情】
1.(2024·广东选择考)某患者甲状腺激素分泌不足。经诊断,医生建议采用激素治疗。下列叙述错误的是(  )
A.若该患者血液TSH水平低于正常,可能是垂体功能异常
B.若该患者血液TSH水平高于正常,可能是甲状腺功能异常
C.甲状腺激素治疗可恢复患者甲状腺的分泌功能
D.检测血液中相关激素水平可评估治疗效果
解析:选C。患者甲状腺激素分泌不足,甲状腺激素对下丘脑和垂体的负反馈作用减弱,则TRH和TSH高于正常水平,故该患者血液中TSH水平低于正常,可能是垂体功能异常,A正确;该患者甲状腺激素分泌不足,TSH应该高于正常,故该患者血液中TSH水平高于正常,可能是甲状腺功能异常,B正确;甲状腺激素治疗只能提高血液中甲状腺激素的含量,不能恢复患者甲状腺的分泌功能,C错误;采用激素治疗,可检测患者血液中TRH、TSH等相关激素水平是否恢复到正常水平,从而评估治疗效果,D正确。
2.(2024·湖北选择考)为探究下丘脑对哺乳动物生理活动的影响,某学生以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,不合理的是(  )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的不同区域,可确定散热中枢和产热中枢的具体部位
C.若损毁下丘脑,再注射甲状腺激素,可抑制促甲状腺激素释放激素分泌
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定
解析:选C。抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,其能减少机体水分排出,若切除下丘脑,则抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水,A合理;下丘脑中有多个调节中枢,可通过损伤下丘脑的不同区域来确定不同中枢的具体部位,B合理;促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌,若损毁下丘脑,则机体无法分泌促甲状腺激素释放激素,C不合理;下丘脑中有体温调节中枢,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可通过下丘脑维持体温的相对稳定,D合理。
[把脉高考] 该知识点为高频考点。能用激素调节的基础知识解释生理现象是常用的考查手段,了解相关激素的产生、作用、相互关系是答题的根本;构建基本的调节过程网络,明确各激素之间的关系及激素调节和神经调节的关系是灵活运用知识的关键。
【历年考情】
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(1)(2023·北京T9)如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大。(  )
(2)(2022·湖南T4)情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速。(  )
(3)(2021·山东T8)胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活。(  )
(4)(2021·全国甲T4)下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化。(  )
(5)(2020·全国ⅠT3)给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加。(  )
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(6)(2022·山东T23节选)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)。
(7)(2022·全国乙T30节选)①将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是_________________________________________
___________________________________________________________。
②给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。丙组甲状腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”),原因是__________________________
___________________________________________________________。
提示:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)使蛋白质变性,有利于蛋白酶与之结合 提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH 刺激小肠黏膜产生促胰液素,促进胰液分泌,进而促进消化 (7)①碘是合成甲状腺激素的原料(或甲状腺激素的合成需要碘) ②大于 不相同 乙组注射外源甲状腺激素,使自身合成的甲状腺激素减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
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1.(2024·广东揭阳高三二模)糖皮质激素(GC)是由肾上腺皮质分泌的一类激素,能调节糖的生物合成和代谢,还具有抑制免疫应答、抗炎症和抗过敏等作用。情绪压力能刺激GC的分泌,其调节过程如下图所示,CRH和ACTH为相关激素。下列相关分析错误的是(  )
A.GC分泌的调节中存在分级调节机制和反馈调节机制
B.受到压力刺激时,神经递质和GC会调节下丘脑的分泌活动
C.长期压力刺激下,血浆GC浓度升高引起CRH分泌减少
D.长期使用GC类药物,可能会引起肾上腺皮质功能亢奋
解析:选D。糖皮质激素(GC)的调节过程:下丘脑→CRH→垂体→ACTH→肾上腺→糖皮质激素(GC),同时糖皮质激素(GC)还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节,A正确;压力刺激可通过神经调节释放神经递质作用于下丘脑,也可促进GC的分泌,GC分泌过多时会通过负反馈调节作用于下丘脑,B正确;长期压力刺激下,血浆GC浓度升高通过负反馈调节作用于下丘脑,导致CRH分泌减少,C正确;长期使用GC类药物,机体中的CRH和ACTH的合成受到抑制,可能会引起肾上腺皮质功能减退,D错误。
2.(2024·河北唐山高三一模)下表是某患者血液化验单中的部分数据。下列分析不合理的是(  )
项目 测定值 单位 参考范围
促甲状腺激素 0.02 μlU/mL 0.27~4.2
A.该患者可能垂体细胞受损
B.该患者可能甲状腺功能亢进
C.该患者可能碘摄入不足
D.该患者可能甲状腺受损,过量服用了甲状腺激素
解析:选C。促甲状腺激素是由垂体分泌的,若该患者垂体功能减退,则产生的促甲状腺激素减少,符合题表信息,A合理;若该患者甲状腺功能亢进,则导致甲状腺激素含量升高,通过负反馈调节导致促甲状腺激素含量降低,符合题表信息,B合理;若患者摄入碘不足,导致甲状腺激素含量不足,其负反馈调节减弱,则下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能作用到垂体,使垂体合成并分泌促甲状腺激素,导致促甲状腺激素水平升高,不符合题表信息,C不合理;若该患者甲状腺受损,过量服用了甲状腺激素,则通过负反馈调节可导致促甲状腺激素含量降低,符合题表信息,D合理。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "创设情境长句特训lll.TIF" INCLUDEPICTURE "创设情境长句特训lll.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5())
事实概述类
1.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,其作用机理可能是______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案:抑制突触前膜释放谷氨酸(或促进突触间隙中谷氨酸的降解或促进突触前神经元对谷氨酸的回收)
2.下图中A细胞产生的C物质通过图示途径,最终作用于B细胞,体现激素调节具有____________________________________________________的特点。
答案:通过体液运输,作用于靶细胞
原因分析类
3.将测量所得不同Na+浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后的膜电位变化绘制成曲线图(下图),根据所学知识,推测表示高Na+浓度海水的曲线是____________,理由是____________________________
______________________________________________。
答案:a 高Na+浓度海水与神经细胞内Na+浓度差大,Na+内流的速度快、数量多,导致膜电位上升的速度快、峰值高
4.下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能调控垂体的分泌活动,而对其他腺体没有调控作用,原因是____________________________________
__________________________________________________________。
答案:能与促甲状腺激素释放激素特异性结合的受体仅存在于垂体细胞上
5.甲状腺疾病患者切除甲状腺后,需终身服用甲状腺激素类药物的原因是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
答案:切除甲状腺后,机体无法合成甲状腺激素,甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用
实验探究类
6.芬太尼是一种被严格管控的强效麻醉性镇痛药。研究发现:芬太尼缓解疼痛的机理是其与受体结合后,会抑制Ca2+内流,促进K+外流,从而阻止痛觉冲动的传递。请设计实验证明神经元内Ca2+浓度降低能降低突触前膜神经递质的释放,写出实验思路,并预期实验结果。(实验仪器及药品:刺激器、神经递质检测仪、Ca2+通道阻滞剂)
实验思路:用刺激器对突触前神经纤维施加一适宜的电刺激,用神经递质检测仪检测突触间隙中神经递质的量为X;然后________________________________,再用刺激器对突触前神经纤维施加________________________________,再用神经递质检测仪检测突触间隙中神经递质的量为Y。
预期实验结果:______________________________________________。
答案:向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂 同等强度的电刺激 突触间隙中神经递质的量为X>Y
7.为研究肾上腺皮质类固醇缺乏与内耳疾病间的关系,研究人员进行了下述动物实验(记作实验一)。将30只发育相同的雄鼠平均分为A、B、C三组,A组小鼠进行双侧肾上腺切除,B组__________处理,C组小鼠未切除肾上腺。三组小鼠在相同的条件下培养一段时间后,获得如下实验数据:A、B、C三组小鼠血液中醛固酮的平均值依次为25.7 pg/mL、26.3 pg/mL、552 pg/mL。A、B两组小鼠出现听力下降和眩晕症状。对B组小鼠以肾上腺皮质内分泌药物治疗后,上述症状得到改善。
回答下列问题:
(1)由上述叙述可知,在实验开始阶段,对B组小鼠进行的处理是___________________________________________________________。
(2)实验中获取小鼠血液中醛固酮数值的目的是____________________。醛固酮在体液调节中的功能是通过________________________________________。
(3)为进一步探究上述小鼠出现听力下降和眩晕症状等疾病机制,继续进行实验二。研究人员设法分别得到A组和C组小鼠内耳组织样品,通过技术手段获取组织匀浆中的蛋白质,并测得两种组织匀浆中的蛋白质浓度相当,分别加入等量且同浓度的ATP溶液,进行混合反应,测定在反应中释放出的无机磷的浓度,然后进行对比,有C组小鼠内耳组织样品的实验组中无机磷的浓度远高于有A组小鼠内耳组织样品的实验组。
①由此推断出该实验原理是_______________________________________
_______________________________________________。
②综合实验一和实验二可以得出的结论是______________________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案:(1)进行双侧肾上腺切除 (2)确定手术效果是否有效 调节肾小管和集合管对钠离子的重吸收,维持血钠含量的平衡 (3)①ATP在ATP酶的作用下,水解为ADP和磷酸,ATP酶活性越强,释放出的无机磷越多(合理即可) ②肾上腺皮质类固醇缺乏会导致内耳结构中ATP酶的活性降低专题强化训练
一、选择题
1.(2024·广东湛江高三一模)诗句“饼炉饭甑无饥色,接到西风熟稻天”和“新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持”所描述的现象,分别主要体现哪种植物激素的作用(  )
A.脱落酸、细胞分裂素
B.乙烯、脱落酸
C.乙烯、赤霉素
D.生长素、赤霉素
解析:选C。水稻成熟主要体现乙烯促进果实成熟的作用,新竹高于旧竹枝主要体现赤霉素促进植株增高的作用,C符合题意。
2.(2024·山东淄博高三一模)生长素有多种生理效应,生长素及其类调节剂在生产、生活中得到广泛的应用。下列说法错误的是(  )
A.在促进细胞分裂过程中,生长素主要促进细胞质的分裂
B.2,4-D可杀死禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性高
C.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的相互作用
D.用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
解析:选A。生长素主要促进细胞核的分裂,A错误;2,4-D可杀死禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性高,B正确;生长素能抑制双子叶植物花、叶和果实的脱落,乙烯能促进植物花、叶和果实的脱落,二者存在相互作用,C正确;用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊,促进子房发育成果实,可获得无子番茄,D正确。
3.(2024·广东惠州高三联考)某植物缺硫会诱导蛋白A基因表达,蛋白A与膜蛋白B相互作用后,会降低膜蛋白B含量,进而减少生长素向根尖细胞转运,促进根部伸长。下列相关叙述错误的是(  )
A.蛋白A参与了根部细胞对缺硫的适应性反应
B.根部伸长可能与蛋白A降解膜蛋白B有关
C.根部细胞伸长生长依赖于低浓度生长素
D.生长素向根尖运输的方式属于极性运输
解析:选D。由题意可知,某植物缺硫时,蛋白A基因表达的产物蛋白A会降低膜蛋白B的含量,即蛋白A可能会降解膜蛋白B,膜蛋白B含量减少能使运输至根尖细胞的生长素减少,从而使根尖细胞处的生长素浓度较低,促进根部伸长,A、B、C正确;极性运输是指由形态学上端向形态学下端的运输,对于根而言,根尖就是形态学上端,生长素向根尖运输的方式不属于极性运输,D错误。
4.(2024·广东佛山高三二模)植物的生长发育过程不仅受植物激素的调节,也受基因表达的调控和环境因素的调节。下列有关说法错误的是(  )
A.生长素、细胞分裂素在促进细胞分裂方面表现为协同作用
B.决定植物器官生长、发育的,往往是某种激素的绝对含量
C.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育全过程
D.生长素与受体特异性结合诱导特定基因表达从而产生效应
解析:选B。生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者在促进细胞分裂方面表现为协同作用,A正确;决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量,B错误;光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,C正确;生长素作为一种信号分子,可能与受体特异性结合,进而诱导特定基因的表达,从而实现对相关生理过程的调控,D正确。
5.(2024·湖南长沙高三模拟)小麦在即将成熟时,如果经历一段持续的干热之后,又遇到大雨天气,种子容易在穗上发芽。下列关于小麦种子在穗上发芽的解释不合理的是(  )
A.种子内合成的乙烯减少
B.脱落酸在高温下容易降解
C.种子内合成的赤霉素增加
D.大雨为种子萌发提供了水分
解析:选A。乙烯的生成量在萌发的种子中显著增加,A不合理;脱落酸抑制种子萌发,脱落酸在高温下容易降解,解除了脱落酸对种子萌发的抑制作用,B合理;赤霉素促进种子萌发,种子内合成的赤霉素增加,促进种子萌发,C合理;大雨为种子萌发提供了水分,D合理。
6.(2024·山东临沂高三模拟)叶片中的光敏色素PFR和PR是感受光周期变化的光受体。红光下,PR变为PFR;而在远红光下,PFR变为PR。昼越短时,PFR转变为PR就越多,剩下的PFR也就越少,有利于短日照植物开花;反之,昼越长时,PFR转变为PR就较少,剩下的PFR也越多,有利于长日照植物开花。下列说法错误的是(  )
A.光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位
B.红光促进PFR的形成,还可影响烟草种子的萌发
C.夜间给长日照植物补充远红光,有利于长日照植物开花
D.PFR/PR的值变小,有利于短日照植物开花
解析:选C。光敏色素是一类蛋白质,能够感受光信号并引发一系列生理反应,分布在植物的各个部位,A正确。根据题干“红光下,PR变为PFR;而在远红光下,PFR变为PR”可知,红光促进PFR的形成;红光可通过影响感受光周期变化的光受体PFR和PR的数量来影响烟草种子的萌发,因为烟草种子通常需要接受一定时间的光照射才能萌发,B正确。夜间给长日照植物补充远红光,PFR变为PR,则剩下的PFR就越少,不利于长日照植物开花,C错误。根据题干“昼越短时,PFR转变为PR就越多,剩下的PFR也就越少,有利于短日照植物开花”可知,PFR/PR的值变小,有利于短日照植物开花,D正确。
7.(2024·辽宁协作体高三模拟)科研人员在对拟南芥雄蕊发育的研究中,得到了如下实验结果,下列对实验结果的分析中,合理的是(  )
A.不施加IAA条件下,高温会促进拟南芥雄蕊发育
B.施加IAA条件下,高温会促进拟南芥雄蕊发育
C.正常温度条件下,IAA会抑制拟南芥雄蕊发育,且浓度越高效果越强
D.高温条件下,IAA会促进拟南芥雄蕊发育,且浓度越高效果越强
解析:选D。分析不施加IAA和施加IAA情况下温度对雄蕊长度的影响,高温明显降低长度大于2 mm的雄蕊的比例,短长度雄蕊的比例上升,所以无论是否施加IAA,高温均不利于拟南芥雄蕊发育,A、B不合理;由题图可知,正常温度条件下,IAA会抑制拟南芥雄蕊发育,但浓度升高时效果减弱,C不合理;由题图可知,高温条件下,施加IAA会增加长度大于2 mm的雄蕊所占的比例,且高浓度IAA组,长度大于2 mm的雄蕊所占的比例上升更明显,所以高温条件下,IAA会促进拟南芥雄蕊发育,且浓度越高效果越强,D合理。
8.(2024·辽宁部分学校高三联考)植物能够通过气孔关闭来调节失水,这是一个受环境(如光照强度)、水力(如水力传导)和内源(如激素)因素综合影响的过程。最重要的内源性因素是ABA,当ABA与保卫细胞膜上的受体结合时,会触发Ca2+在细胞质基质中的积累等机制。下列有关说法正确的是(  )
A.ABA是在植物体内大量存在的植物激素
B.给叶片施加放射性ABA,发现它可以向上运输到茎,说明ABA在植物体的运输是极性运输
C.图中Ca2+在细胞质基质中的积累可促进Cl-外排和抑制K+流入,保卫细胞内离子浓度降低,渗透压降低,气孔关闭
D.ABA在植物体中的作用还有促进果实成熟、促进叶和果实衰老脱落
解析:选C。植物激素是对植物生长发育有显著影响的微量有机物,A错误;极性运输是指由形态学上端到形态学下端的运输,给叶片施加放射性ABA(脱落酸)发现它可以向上运输到茎,说明ABA在植物体的运输不是极性运输,B错误;题图中Ca2+在细胞质基质中积累可促进Cl-外排和抑制K+流入,使保卫细胞内的离子浓度降低,渗透压下降,从而导致保卫细胞失水,气孔关闭,C正确;ABA在植物体中的作用还有促进叶和果实的衰老、脱落,乙烯的作用是促进果实成熟,D错误。
9.(2024·河北唐山高三一模)科研工作者以拟南芥为实验材料,研究了施加外源1 nmol/L油菜素内酯(BL)与不同浓度IAA对植物侧根形成的影响,如图1所示。同时检测了BL合成信号通路中2个关键基因CPD和DWF4在侧根中的转录产物(mRNA)含量,如图2所示。以下说法错误的是(  )
A.实验将只含BL组的侧根数目规定为100%,作为计算百分比标准
B.从-BL组实验可知,在1~20 nmol/L浓度范围内,IAA抑制侧根的形成
C.在20~50 nmol/L浓度范围内,IAA对侧根形成影响更显著
D.+BL组的CPD和DWF4的转录水平下降,说明体内BL含量受负反馈调节
解析:选B。由题图可知,实验的比较标准是以IAA浓度为0、+BL为参照,A正确;从-BL组实验可知,在1~20 nmol/L浓度范围内,浓度较低时,IAA抑制侧根的形成,而浓度较高时IAA促进侧根的形成,B错误;由题图1中曲线可知,在20~50 nmol/L浓度范围内,+BL组曲线斜率相较于-BL组更小,说明在该浓度范围内,IAA对侧根形成影响更显著,C正确;由题图2可知,+BL组施用外源BL,但CPD和DWF4的转录水平反而下降,而CPD和DWF4的表达影响BL的合成,说明体内BL含量受负反馈调节,D正确。
10.(2024·湖南长沙高三模拟)把等量的某植物激素分别加入某植物茎尖顶端和茎的基端,随后检测通过幼嫩茎中部(位于顶端和基端之间)的植物激素的相对含量来反映激素的运输量。研究人员在不同条件下进行了三组实验(氰化物可使呼吸作用相关酶失去传递电子的能力),结果如下表所示。下列相关推测错误的是(  )
加入植物激素的部位 通过幼嫩茎中部的激素相对含量
3 ℃环境 25 ℃环境 25 ℃环境并加入氰化物
基端 3.3 3.8 3.9
顶端 3.5 15.9 4.2
A.实验数据表明该激素主要以主动运输的形式通过茎中部
B.实验数据表明该激素主要以极性运输的形式通过茎中部
C.实验数据表明该激素能以非极性运输的形式通过茎中部
D.由顶端通过茎中部的激素相对含量会随温度升高而增加
解析:选D。分析题表可知,3 ℃环境下,加入植物激素的部位为基端和顶端时通过幼嫩茎中部的激素相对含量分别为3.3和3.5,没有明显区别,25 ℃环境下,加入植物激素的部位为顶端时通过幼嫩茎中部的激素含量多,加入植物激素的部位为基端时通过幼嫩茎中部的激素含量少,25 ℃环境并加入氰化物的实验组加入植物激素的部位为顶端时运输量比25 ℃环境下加入植物激素的部位为顶端的运输量少,这些结果表明该激素的运输方式主要是主动运输且具有极性(从顶端到基端),加入植物激素的部位为基端或抑制呼吸作用也有一定的运输量,说明也存在非极性运输,A、B、C正确;温度会影响酶的活性及载体活性,温度过高会破坏蛋白质结构抑制主动运输,从而减少由顶端通过茎中部的激素相对含量,D错误。
11.(2024·河北石家庄高三二模)油菜素内酯(BR)被称为第六类植物激素,具有促进花粉管生长、种子萌发等作用。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发,某学习小组研究BR对盐胁迫下玉米种子萌发的影响,结果如下图所示(第1组为清水组,第2~6组在180 mmol·L-1的NaCl胁迫下进行)。下列叙述正确的是(  )
A.BR由特定器官分泌后,运输到作用部位与相应受体结合后调节细胞的生命活动
B.实验的自变量是BR的浓度,第1组、第2组是第3~6组的对照组
C.由图可知,一定浓度的BR可缓解盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用
D.结果表明,BR对盐胁迫下玉米种子萌发的作用特点表现为低浓度促进、高浓度抑制
解析:选C。BR没有特定的分泌器官,A错误;由题意和题图可知,该实验中油菜素内酯的浓度和盐胁迫的有无为实验的自变量,B错误;与第2组相比,不同浓度的油菜素内酯处理后,种子发芽率提高,但小于第1组,说明一定浓度的油菜素内酯可以缓解盐胁迫对玉米种子萌发的抑制作用,C正确;由题图可知,3~6组种子的发芽率均高于第2组,因此实验浓度范围内油菜素内酯只表现了促进作用,未体现高浓度抑制发芽,D错误。
12.(2024·湖南张家界高三二模)如下图所示,光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种形式。其中Pfr能进入细胞核中,阻碍CepI的E3泛素连接酶活性,使光形态建成的促进因子(如转录因子Hy5)快速积累,最终使植物对光信号做出生理响应。科学家用红光(R)和远红光(FR)交替照射的方法,对莴苣种子进行处理,然后置于暗处,一段时间后统计种子的萌发率,结果如下表所示。下列有关叙述错误的是(  )
光处理 萌发率/% 光处理 萌发率/%
R 70 R-FR-R-FR 6
R-FR 6 R-FR-R-FR-R 76
R-FR-R 74 R-FR-R-FR-R-FR 7
A.光敏色素吸收的红光和远红光不可用于光合作用
B.黑暗条件或最后用远红光照射会抑制莴苣种子的萌发
C.Pr吸收红光后,会转变为无生理活性的Pfr
D.光敏色素可引发细胞内的信号转导过程
解析:选C。光敏色素是一类蛋白质,其吸收的红光和远红光仅作为光信号调节植物的生命活动,不能用于光合作用,A正确。由题图和题表可知,红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)可以相互转化,且Pfr在黑暗中缓慢转化为Pr;由题表可知,最后用红光照射的组,其莴苣种子萌发率较高,而最后用远红光照射的组,其种子的萌发率较低,据此推测,Pr吸收红光后,会转变为有生理活性的Pfr,而Pfr吸收远红光后,会转变为无生理活性的Pr,因此在黑暗中或用远红光照射后,光敏色素主要以Pr的形式存在,故可抑制莴苣种子的萌发,B正确,C错误。由题干信息“Pfr进入细胞核中,会阻碍CepI的E3泛素连接酶活性,使光形态建成的促进因子(如转录因子Hy5)快速积累,最终使植物对光信号做出生理响应”可知,Pfr具有生理活性,光信号被光敏色素吸收后引发了细胞内一系列的信号转导过程,D正确。
二、非选择题
13.(2024·湖南衡阳高三二模)人工合成的三唑类物质——多效唑能使多种农作物矮化从而抑制植株生长,适当进行叶面喷施可提高农作物植株坐果率及抗逆性,是农业生产中常用的一种低毒的植物生长调节剂。请回答下列问题:
(1)植物生长调节剂是指________________________________________
__________________________________________________。
植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用,其优点有________________________________________(答出两点即可)。
(2)植物内源性生长素在幼嫩部位的运输,方向上表现为________________________________。为探究多效唑能否通过黄瓜根系吸收并运输到幼嫩的茎秆中起抑制生长的作用,可以用经______________________处理的多效唑培养液培养黄瓜幼苗,一段时间后,取其幼嫩茎秆进行检测。
(3)研究发现,多效唑能明显抑制植物内源性赤霉素的合成。用生长状况良好的同日龄的健康黄瓜幼苗若干、适宜浓度的多效唑溶液和适宜浓度的赤霉素溶液等,以黄瓜幼苗的株高为检测指标,设计实验对多效唑的这一作用机制进行验证,请写出实验思路和预期结果。
实验思路:_____________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
预期结果:_________________________________________________。
答案:(1)由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质 容易合成、原料广泛、效果稳定(答出两点即可) (2)从形态学上端运输到形态学下端 放射性同位素 (3)取生长状况良好的同日龄的健康黄瓜幼苗若干,随机均分为三组,编号为A、B、C,其中A组喷施适宜浓度的多效唑溶液,B组喷施等量适宜浓度的赤霉素溶液,C组喷施等量蒸馏水,将三组置于相同且适宜条件下培养一段时间后,测量幼苗株高 幼苗的株高B>C>A
14.(2024·湖南岳阳高三一模)紫花苜蓿是世界各地广泛种植的优质饲草。某些条件下部分苜蓿可进入秋眠状态,期间植株代谢降低,停止生长,抗逆性增强。根据信息回答下列问题:
(1)紫花苜蓿种植时通常不需要施加氮肥,主要是因为其根部常共生有______________。
(2)将在温室种植于花盆中的紫花苜蓿三个品种分组后放置于不同的日照条件下30 d,测定各组植株的株高(单位:cm),结果如下表所示。从表中数据可知,__________h/d日照条件适宜苜蓿生长,在野外生长时短日照往往伴随寒冷、大幅降温等不利条件,其中__________品种最可能存活下来。
品种 光照时间/(h/d)
8 12 16
甲 4 52 89
乙 28 53 91
丙 50 53 91
(3)研究发现苜蓿植株秋眠受到外源光信号和内源激素的共同调控。光敏色素在光介导的植株秋眠中起主要作用,下图为红光条件下植株秋眠的信号转导途径,PIF1是转录因子,其他英文表示的都是基因,光敏色素的本质是_______________________________________________________________。
若光敏色素减少,则GA3ox2基因表达的产物会________(填“增加”或“减少”)。据此推测,红光刺激光敏色素引起秋眠的机理是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析:(1)紫花苜蓿种植时通常不需要施加氮肥,主要是因为其根部常共生有根瘤菌,根瘤菌固氮能力强。(2)从题表中数据可知,光照时间为16 h/d时,苜蓿株高最大;短日照(8 h/d)时植株越矮越容易度过不利条件,所以品种甲最可能存活下来。(3)光敏色素的本质是蛋白质,分析题图可知,红光刺激下光敏色素抑制PIF1,而转录因子PIF1促进SOM表达,SOM抑制GA3ox2基因表达,若光敏色素减少,则GA3ox2基因表达的产物会减少。秋季光照减弱,红光刺激对光敏色素的作用减弱,导致转录因子PIF1受到的抑制减小,进而影响多种基因表达,最终使赤霉素减少、脱落酸增多,促使植株发生秋眠现象。
答案:(1)根瘤菌 (2)16 甲 (3)蛋白质 减少 秋季光照减弱,红光刺激对光敏色素的作用减弱,导致转录因子PIF1受到的抑制减小,进而影响多种基因表达,最终使赤霉素减少、脱落酸增多,促使植株发生秋眠现象热考提升练(三) 神经—体液—免疫调节综合应用
1.(2024·湖北高三二模)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。下图表示机体生命活动调节的部分过程,X、Y、Z表示器官或细胞;①②③表示物质。请回答下列问题:
(1)使用③进行动物实验时,可以采用的施加方法是______________________________________________________(填“饲喂法”“注射法”或“饲喂法和注射法”)。
(2)图中Z可由___________________________________________分化而来。
(3)长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,更容易被病原体感染。据图中信息分析,可能的原因是_______________________________________
_________________________________________________。
(4)接种灭活的SARS病毒疫苗能引发________(填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”),接种SARS病毒疫苗的人仍可能感染SARS病毒的原因有①SARS病毒的遗传物质是RNA,容易发生变异;②____________________________________________________________________
__________________________________________________(答出1点即可)。
(5)一个神经元可以通过突触影响多个神经元的活动,也可以通过突触接收多个神经元传来的信息,请尝试从突触结构组成解释原因:______________________________________________________________________
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
解析:(1)③是甲状腺激素,化学本质是氨基酸衍生物,使用时采用注射法和饲喂法均可。(2)题图中Z可分泌抗体,故Z是浆细胞,可由B细胞、记忆B细胞分化而来。(3)Y能分泌细胞因子,故Y为辅助性T细胞,故据题图信息可知,长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,更容易被病原体感染,可能的原因是辅助性T细胞活性下降后,细胞因子产生减少,使体液免疫和细胞免疫功能降低。(4)接种灭活的SARS病毒疫苗能引发体液免疫,但不能侵入靶细胞内,故不能引发细胞免疫。接种SARS病毒疫苗的人仍可能感染SARS病毒的原因有①SARS病毒的遗传物质是RNA,容易发生变异;②接种疫苗后间隔的时间过短,体内还未产生足够的抗体和记忆B细胞;③接种疫苗后间隔的时间过长,体内相应的抗体和记忆B细胞数量大量减少。(5)突触一般由轴突末梢突触小体和另一个神经元的胞体或树突构成。一个神经元可以通过突触影响多个神经元的活动,也可以通过突触接收多个神经元传来的信息,从突触结构组成的角度来看,原因可能是一个神经元的轴突末梢可分出许多突触小体,与多个神经元的胞体或树突形成突触,一个神经元的胞体或树突可以与多个神经元的突触小体形成突触。
答案:(1)饲喂法和注射法 (2)B细胞、记忆B细胞
(3)辅助性T细胞活性下降后,细胞因子产生减少,使体液免疫和细胞免疫功能降低 (4)体液免疫 接种疫苗后间隔的时间过短,体内还未产生足够的抗体和记忆B细胞;接种疫苗后间隔的时间过长,体内相应的抗体和记忆B细胞的数量大量减少(答出1点即可) (5)一个神经元的轴突末梢可分出许多突触小体,与多个神经元的胞体或树突形成突触,一个神经元的胞体或树突可以与多个神经元的突触小体形成突触
2.(2024·河北高三联考)近年来,随着北京冬奥会、冬残奥会的举行,国内掀起一轮冰雪运动热潮,超3亿人参与冰雪运动。回答下列问题:
(1)人们在滑雪过程中,做出各种优美的滑雪动作时,调节机体运动的中枢有__________________(写出2个即可),兴奋在神经纤维上的传导方向为________(填“单向”或“双向”)。
(2)在滑雪过程中,滑雪者的心跳会加快,这是________(填“交感”或“副交感”)神经兴奋的结果,此时支气管表现为________。
(3)滑雪过程中,机体的产热量会增加,此时产热的主要器官为________,散热量________(填“增加”或“减少”)。
(4)运动过程产生的瘦素能通过激活交感神经进而促进白色脂肪组织中的脂肪发生分解,为了证明该种调节方式,可选择生理状况相同的小鼠随机均分为3组,依次编号为甲、乙、丙,其中甲组先用交感神经抑制剂进行处理,再注射一定量瘦素,乙组的处理方式应为先注射一定量生理盐水,再注射等量的________,丙组的处理方式应为______________________________________________
____________________________________________________________,
处理相同时间后,检测白色脂肪组织的体积,预测实验结果为______________________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案:(1)大脑、小脑、脊髓、脑干(写出2个即可) 单向 (2)交感 扩张 (3)骨骼肌 增加 (4)瘦素 先注射等量生理盐水,再注射等量生理盐水(生理盐水 先注射等量生理盐水,再注射等量瘦素) 白色脂肪组织体积:乙组<丙组<甲组(丙组<乙组<甲组)
3.(2024·湖北黄冈高三模拟)科研人员以克隆猕猴为模型研究,发现了一条从大脑中央杏仁核(CeA)和下丘脑室旁核(PVN)共有的一类CRH神经元(分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾内的神经通路,即脑—脾神经通路,该神经通路可调节体液免疫,调节过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中,在相邻神经元间传递需要通过的结构是________,去甲肾上腺素与CD4+T细胞膜上的________________结合。
(2)体液免疫中,促进B细胞分化的两个刺激信号为______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)病毒通过呼吸道侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,体现了免疫系统________的功能。
(4)烟碱类受体是脑—脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具,设计实验证明猕猴B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。实验材料及用具:生理状况相同的猕猴若干只,正常造血干细胞,异常(不能编码烟碱类受体的)造血干细胞,X抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
简要操作过程 实验操作的目的
去除猕猴自身造血干细胞 ①获得____________的猕猴
②移植________________________ _________________________________________________________________ 设置对照组
对照组和实验组均测定多只猕猴 ③________________
抗体定量检测仪器测定 测定两组猕猴的④__________________
解析:(1)神经元之间兴奋的传递依赖于突触;由题图可知,去甲肾上腺素作为一种信号分子与CD4+T细胞膜上的肾上腺素能受体结合。(2)体液免疫过程中,一些病原体可以和B细胞接触,这是激活B细胞的第一个信号;抗原呈递细胞处理抗原后呈递给辅助性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,这是激活B细胞的第二个信号。(3)免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。病毒通过呼吸道侵入人体后,吞噬细胞能吞噬消灭部分病毒,体现了免疫系统的免疫防御功能。(4)实验的目的是证明猕猴B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低,所以实验的自变量是烟碱类受体是否被破坏。实验设计思路为取生理状态相同的猕猴若干只,去除猕猴自身造血干细胞,获得不能产生B细胞的猕猴,随机均分为两组,给其中一组猕猴移植正常造血干细胞并注射X抗原作为对照组,另一组猕猴移植异常造血干细胞并注射X抗原作为实验组,一段时间后,检测两组猕猴抗X抗原的抗体的产生量,为了减小实验误差,对照组和实验组均需测定多只猕猴。
答案:(1)突触 肾上腺素能受体 (2)抗原、发生变化的辅助性T细胞表面的特定分子 (3)免疫防御 (4)不能产生B细胞 正常造血干细胞并注射X抗原 减小实验误差 抗X抗原的抗体产生量
4.(2024·广东广州高三一模)慢性肾脏病(CKD)和心力衰竭(HF)会危害人类健康。患者受损的肾脏引发的神经冲动通过脊髓向大脑传导,激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏和心脏传导,形成“肾—脑神经环路”(下图),加剧肾脏和心脏的炎症损伤。同时,心脏受损还会引起血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)升高,AngⅡ与位于脑内的特定受体结合后,也能引起相关脑部结构兴奋,将有关影响叠加到“肾—脑神经环路”中。回答下列问题:
(1)人体一般在处于________状态时,交感神经活动占据优势。交感神经与副交感神经一起组成________系统,调节内脏、血管和腺体的活动。
(2)脑部结构通过脊髓来调控其他器官的活动,反映神经系统中存在着________调节的机制。“肾—脑神经环路”引起的CKD和HF 病理过程属于________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(3)研究表明,阻断CKD—HF 模型动物的“肾—脑神经环路”某部位的信息传导能显著改善肾脏和心脏的损伤和功能障碍。推测该研究阻断的部位可能是________________________________________________________________________(填“①”“②”“③”“④”或“⑤”)。
(4)丹参酮ⅡA(STS)是中药丹参最主要的活性成分,可降低 AngⅡ的水平,推测STS 保护心肌细胞的机制是________________________________________
_________________________________________________________。
解析:(1)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张。交感神经和副交感神经一起组成自主神经系统,调节内脏、血管和腺体的活动。(2)神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑部结构通过脊髓来调控其他器官的活动,反映神经系统中存在着分级调节的机制。“肾—脑神经环路”是指患者受损的肾脏引发的神经冲动通过脊髓向大脑传导,激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏和心脏传导,加剧肾脏和心脏的炎症损伤,属于正反馈调节。(3)据题图分析,患者受损的肾脏引发的神经冲动通过①传到脊髓,脊髓将兴奋由②向大脑传导,激活相关脑部结构,再经③向脊髓传导,由④向肾脏传导,加剧肾脏的炎症损伤;或由⑤向心脏传导,加剧心脏的炎症损伤。若阻断部位在①或②或③处,则能同时改善肾脏和心脏的损伤和功能障碍。(4)丹参酮ⅡA(STS)可降低AngⅡ的水平,减少“肾—脑神经环路”的信息传导,减弱“肾—脑神经环路”的叠加或减弱相关脑部结构兴奋,从而降低神经递质介导的心脏的炎症损伤,起保护心肌细胞的功能。
答案:(1)兴奋 自主神经 (2)分级 正反馈 (3)①或②或③ (4)降低AngⅡ的水平,减少“肾—脑神经环路”的信息传导,减弱“肾—脑神经环路”的叠加或减弱相关脑部结构兴奋,从而降低神经递质介导的心脏的炎症损伤
5.(2024·湖南“一起考”大联考高三模拟)胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15 000倍。与神经细胞一样,胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应,如图1所示。回答下列问题:
(1)胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差,其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是________。
(2)某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使K+通道打开,使Ca2+通道构象改变,导致__________,胰岛素分泌________(填“增加”或“减少”)。
(3)胰岛素作用的靶细胞是_____________________________________。
结合图示信息,写出当胰岛素与组织细胞膜上蛋白M受体结合后,经过细胞内信号传递,降低血糖浓度的途径:_____________________________________
____________________________________________________________。
(4)Akt是胰岛素作用的靶细胞内传递信号通路的关键蛋白。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,表现为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病的发病机制之一,为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响,研究人员用1 μmol/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,相关检测结果如图2所示。
根据结果推测,人参皂苷能降低血糖的原因是______________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测_______________________________水平和胰岛素含量。
解析:(1)要维持胰岛B细胞内较高的K+浓度,需要将膜外的K+运输到膜内,是逆浓度梯度的运输,需要消耗能量,属于主动运输。要维持细胞外较高的Ca2+浓度,需要将膜内的Ca2+运输到膜外,也是逆浓度梯度的运输,需要消耗能量,属于主动运输。(2)某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合,促使K+通道打开,使Ca2+通道构象改变,导致Ca2+内流减少,Ca2+能促进胰岛素的分泌,故胰岛素分泌减少。(3)胰岛素作用的靶细胞是几乎全身所有细胞,当胰岛素与组织细胞膜上蛋白M受体结合后,经过细胞内信号传递,促进了葡萄糖转运蛋白向细胞膜转移,增加了组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力,同时促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪。(4)图2中左图表示加入人参皂苷后葡萄糖摄取相对值提高,且在一定范围内与浓度呈正相关;右图表示随着人参皂苷浓度增加,GLUT-4 mRNA增多,说明GLUT-4表达量增大,故人参皂苷能降低血糖的原因是促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取。胰岛素抵抗是指Akt的磷酸化受阻导致组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感,若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗起作用,可检测Akt磷酸化水平或胰岛素受体的含量。
答案:(1)主动运输 (2)Ca2+内流减少 减少 (3)几乎全身所有细胞 增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,促进葡萄糖进入细胞;同时促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪 (4)人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因的表达,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取 Akt磷酸化或胰岛素受体专题强化训练
一、选择题
1.(2024·河北承德高三二模)神经系统是神经调节的结构基础。下列有关神经系统的叙述,错误的是(  )
A.从支配方向上讲,外周神经系统分为躯体运动神经和内脏运动神经
B.从结构上讲,传入神经和传出神经都属于外周神经系统
C.饭后立即运动会引起消化不良的原因可能是运动导致交感神经兴奋
D.轴突末端的分支有利于提高神经元之间信息传递的效率
解析:选A。从结构上讲,传入神经和传出神经都属于外周神经系统,其中传出神经可分为躯体运动神经和内脏运动神经,A错误,B正确;饭后立即运动会引起交感神经兴奋,抑制肠胃的蠕动,从而影响食物消化,C正确;轴突末端的分支可以与其他神经元的胞体或树突等相接触,构成突触,有利于提高神经元之间信息传递的效率,D正确。
2.(2024·辽宁沈阳高三二模)人的脊髓遭受严重损伤后,损伤平面以下脊髓会失去与“高位”中枢的联系,并暂时丧失反射功能,此现象称为“脊休克”。下列叙述错误的是(  )
A.脊髓是调节躯体运动和内脏活动的低级中枢
B.人胸椎折断导致的“脊休克”,针刺足部无痛感
C.出现“脊休克”时,人会丧失所有脊髓控制的反射
D.切断实验动物脊髓与脑的联系可单独研究脊髓的功能
解析:选C。脊髓是调节躯体运动和内脏活动的低级中枢,受高级中枢的调控,A正确;人胸椎折断导致的“脊休克”,损伤平面以下脊髓会失去与“高位”中枢的联系,针刺足部无痛感,B正确;出现“脊休克”时,损伤平面以下脊髓会失去与“高位”中枢的联系,并暂时丧失反射功能,但损伤平面以上脊髓控制的反射仍然存在,C错误;切断实验动物脊髓与脑的联系可单独研究脊髓的功能,D正确。
3.(2024·广东惠州高三一模)重庆警方成功培训的世界首批缉毒松鼠,它们记忆力好、嗅觉灵敏、体型较小、动作敏捷,适合一些复杂环境的搜索,它们会通过抓挠动作通知训导员,下列相关说法正确的是(  )
A.松鼠缉毒行为的形成是后天学习的结果,与先天性行为无关联
B.松鼠完成缉毒过程利用了化学信息和行为信息
C.缉毒松鼠查找毒品并通知训导员属于非条件反射
D.松鼠缉毒证明其有类似人类大脑的语言中枢
解析:选B。松鼠缉毒行为的形成是后天学习的结果,是建立在先天性行为的基础之上的,A错误;松鼠完成缉毒过程中,通过嗅觉闻到毒品的气味,利用了化学信息,此后通过抓挠动作通知训导员,属于行为信息,B正确;缉毒松鼠查找毒品并通知训导员是后天训练习得的,需要大脑皮层参与,是条件反射,C错误;语言功能是人脑特有的高级功能,松鼠缉毒不能证明其有类似人类大脑的语言中枢,D错误。
4.(2024·山东菏泽高三一模)研究发现大脑皮层不仅存在高密度的胰岛素受体,而且能分泌胰岛素。链脲佐菌素(STZ)可以使大鼠的空间学习记忆功能下降,并会降低海马神经元胆碱乙酰基转移酶的活性;同时观察到大脑局部的葡萄糖利用下降、脑组织能量代谢障碍。研究发现STZ抑制了神经元的胰岛素受体,可以用于制作散发性老年痴呆(SAD)的动物模型。下列说法正确的是(  )
A.STZ可促进大鼠脑内新突触的建立
B.SAD患者可能同时患有某种类型的糖尿病
C.通过注射葡萄糖可以有效地改善SAD动物模型的症状
D.大脑皮层接受兴奋并调节自身相关部位分泌胰岛素的过程属于神经—体液调节
解析:选B。长时记忆可能与新突触的建立有关,再结合题干“链脲佐菌素(STZ)可以使大鼠的空间学习记忆功能下降”可推测STZ可抑制大鼠脑内新突触的建立,A错误;由题干可知,STZ抑制了神经元的胰岛素受体,因此SAD患者可能同时患有某种类型的糖尿病,B正确;分析题干信息可知,SAD动物模型的血糖浓度升高,因此无法通过注射葡萄糖有效地改善SAD动物模型的症状,C错误;大脑皮层接受兴奋并调节自身相关部位分泌胰岛素的过程属于神经调节,没有体液调节参与,D错误。
5.(2024·湖南岳阳高三二模)心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值将变大
B.神经递质作用于心肌后,一定会引起Na+通道介导的Na+内流,出现0期
C.在2期中,Ca2+内流量和K+外流量相等,所以膜电位变化非常平缓
D.在4期中,Ca2+运出细胞的方式为主动运输,需要消耗能量
解析:选D。适当增大细胞外溶液的K+浓度会导致静息状态下K+外流减少,则静息电位的绝对值变小,A错误;神经递质作用于受体引起电位变化的前提之一是要有足够量的神经递质,另外,兴奋性神经递质可引起后一个细胞兴奋,抑制性神经递质不会引起Na+通道介导的Na+内流,B错误;由题图可知,在2期中,若Ca2+内流和K+外流相当,则电荷量发生改变,会导致膜电位发生变化,不会出现平台现象,C错误;在4期中,Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度梯度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差,而形成细胞内外的Na+浓度差的动力来自ATP,D正确。
6.(2024·山东青岛高三一模)CORT是由肾上腺皮质分泌的一种糖皮质激素。研究发现,长期紧张的精神状态会导致人体CORT水平升高,除对代谢有影响外,还能引发抑郁情绪。引发抑郁的相关机制,如右图所示(5-HT是一种兴奋性神经递质)。已知大脑海马细胞上有糖皮质激素受体(GR),参与CORT的负反馈调节。下列说法错误的是(  )
A.CORT既能影响神经系统功能,也能影响免疫调节
B.5-HT与突触后膜相应受体结合后,能引起Na+内流
C.长期紧张的精神状态使突触小体处5-HT的分泌量减少
D.若某药物能够增加海马细胞上GR的含量,则能起抗抑郁作用
解析:选C。CORT水平升高,除对代谢有影响外,还能引发抑郁情绪,结合题图可知,CORT可影响神经元之间兴奋的传递,故能影响神经系统功能,CORT还能影响免疫调节,A正确;兴奋的产生与Na+内流有关,5-HT是一种兴奋性神经递质,5-HT与突触后膜相应受体结合后,能引起Na+内流,B正确;长期紧张的精神状态会导致人体CORT水平升高,由题图可知,CORT能够促进5-HT转运体对5-HT的转运,并非使突触小体处5-HT的分泌量减少,C错误;大脑海马细胞上有糖皮质激素受体(GR),参与CORT的负反馈调节,若某药物能够增加海马细胞上GR的含量,则可增加5-HT的数量,起抗抑郁作用,D正确。
7.(2024·山东淄博高三一模)研究人员将一个带有迷走神经的蛙心(甲) 放入一个盛有生理盐水的容器中,将另一个去除迷走神经的蛙心(乙) 放入另一个容器中,两容器由导管连通。刺激神经后,检测蛙心的搏动频率(下图)。下列说法错误的是(  )
A.蛙心的搏动具有自动节律性
B.迷走神经兴奋时,蛙心的搏动频率下降
C.甲心肌细胞释放的神经递质可减缓乙的搏动
D.利用此装置可从两容器的生理盐水中分离得到神经递质
解析:选C。蛙心的搏动具有自动节律性,A正确;由题图可知,刺激甲的迷走神经,甲的搏动频率下降,故迷走神经兴奋时,释放抑制性神经递质,使蛙心的搏动频率下降,B正确;刺激甲的迷走神经,乙的搏动频率也下降,故迷走神经释放抑制性神经递质可减缓乙的搏动,C错误;甲迷走神经释放的神经递质可以通过导管到达乙,故利用题图装置可从两容器的生理盐水中分离得到神经递质,D正确。
8.(2024·山东泰安高三一模)人体被蚊虫叮咬会出现局部皮肤红肿现象,痒觉信号通过中间神经元a和b传递到大脑皮层的神经中枢,产生痒觉,并引起抓挠行为。抓挠使痛觉感受器兴奋,经一系列传导可缓解痒觉。“抓挠止痒”的部分神经机制如下图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.蚊虫叮咬人体后引发机体皮肤毛细血管壁通透性增强,最终导致红肿
B.痒觉感受器受刺激后产生的兴奋在中间神经元a中的传导是单向的
C.据图分析,痛觉神经元释放的Glu不能使突触后神经元兴奋
D.当中间神经元c兴奋时,抑制痒觉信号传递
解析:选C。蚊子叮咬后,有关细胞释放的某些物质作用于毛细血管,会引起皮肤毛细血管舒张和血管壁通透性增加,血浆中的蛋白质和液体渗出使组织液渗透压升高,导致水分较多地从血浆进入组织液,使组织液增多,从而使皮肤出现红肿现象,A正确;感受器受到刺激,产生的兴奋在反射弧上只能由感受器向效应器传递,所以痒觉感受器受刺激后产生的兴奋在中间神经元a中的传导是单向的,B正确;由题图可知,抓挠之后,痛觉感受器接收痛觉信号并产生神经冲动,神经冲动传递到神经末梢促使Glu释放,Glu刺激中间神经元c之后,c兴奋并释放抑制性神经递质抑制痒觉相关的中间神经元b兴奋,进而抑制痒觉信号的传递,导致大脑不能产生痒觉,C错误,D正确。
9.(2024·山东淄博高三一模)人体在极度紧张或恐惧时会产生应急反应, 由于肾上腺素飙升,人体表现出警觉性提高、反应灵敏、心率加速等特点。下列说法错误的是(  )
A.应急反应时,人体主要通过下丘脑—垂体—肾上腺髓质轴产生肾上腺素
B.应急反应时,肾上腺素能提高血糖水平,增加能量供应
C.应急反应是神经调节和体液调节共同作用的结果
D.肾上腺素能提高心脏收缩力、升高血压,可用于心脏骤停的急救
解析:选A。肾上腺素的分泌过程不受“下丘脑—垂体—靶腺轴”的分级调节,是由下丘脑释放的神经递质直接作用于肾上腺髓质分泌肾上腺素,A错误;肾上腺素可升高血糖,从而增加能量供应,B正确;肾上腺素的分泌是神经调节的结果,肾上腺素的作用体现了体液调节,所以应急反应是神经调节和体液调节共同作用的结果,C正确;肾上腺素的分泌增多,人体表现为警觉性提高、反应灵敏、心率加速等应急反应,所以肾上腺素能提高心脏收缩力、升高血压,可用于心脏骤停的急救,D正确。
10.(2024·河北沧州高三联考)通过将外源促性腺激素释放激素(GnRH)注射到动物体内,使其产生抗GnRH抗体并与体内产生的GnRH发生特异性结合,可抑制公绵羊性激素的产生,从而抑制其发情,使其保持在育肥期间生长速度快、瘦肉率高等优点。下列叙述错误的是(  )
A.性激素分泌的过程存在分级调节,该调节机制可以放大激素调节的效应
B.下丘脑合成分泌的GnRH经体液定向运输到垂体,促进垂体分泌促性腺激素
C.抗GnRH抗体与内源GnRH结合后,可减弱性激素对垂体和下丘脑的抑制作用
D.注射的外源GnRH可被抗原呈递细胞识别
解析:选B。性激素分泌的过程存在分级调节,该调节机制可以放大激素调节的效应,有利于精细调控,从而维持机体的稳态,A正确;下丘脑合成分泌的GnRH经体液运输不是定向的,但能定向作用于垂体,B错误;抗GnRH抗体与内源GnRH结合后,可抑制性激素的产生,从而减弱性激素对垂体和下丘脑的抑制作用,C正确;注射的外源GnRH(作为抗原)可被抗原呈递细胞识别,D正确。
11.(2024·辽宁协作校高三一模)下图所示为甲状腺激素在靶细胞内的作用机理,其中PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白,P表示RNA聚合酶,TH表示甲状腺激素。据图分析,下列相关叙述正确的是(  )
A.TH作用于人的成熟红细胞后,功能蛋白表达量增加,生物效应是代谢增强
B.pre-mRNA加工后需穿过2层核膜,进入细胞质中与核糖体结合
C.TH含量低于机体生理浓度时对促甲状腺激素的分泌起促进作用
D.甲状腺激素与核内的受体蛋白结合后调节基因的转录过程
解析:选D。人的成熟红细胞没有细胞核,也没有核糖体,蛋白表达量不会增加,A错误;pre-mRNA加工后通过核孔出细胞核,此过程跨膜层数为0层,B错误;TH含量低于机体生理浓度时对促甲状腺激素分泌的抑制作用减弱,C错误;甲状腺激素的受体位于细胞核内,甲状腺激素与受体结合后诱导基因的转录过程,D正确。
12.(2024·河北邯郸高三一模)雌性动物分娩幼崽的过程中,下丘脑产生的催产素可通过与特定时期产生的受体结合,增强子宫平滑肌的收缩,促进右图所示的过程。但在怀孕早期,即使有一定含量的催产素也不会引起子宫平滑肌收缩,使雌性动物不会早产。下列相关叙述错误的是(  )
A.雌性动物分娩的过程存在正反馈调节机制,其效应是逐步放大分娩信号
B.怀孕早期不会出现早产的原因可能是催产素含量少,不足以引起肌肉收缩
C.子宫壁压力感受器兴奋促进催产素释放增加的过程属于神经调节
D.催产素与靶细胞受体结合后,靶细胞原有生理活动改变,而后催产素被灭活
解析:选B。由题图可知,子宫平滑肌收缩可促进催产素的增加,催产素的增加进一步促进子宫平滑肌收缩,这属于正反馈调节,其效应是逐步放大分娩信号,A正确;根据题干“催产素可通过与特定时期产生的受体结合”可知,怀孕早期不会出现早产的原因可能是子宫平滑肌细胞上没有催产素的受体,催产素不能发挥效应,B错误;子宫壁压力感受器兴奋使下丘脑分泌催产素的过程是通过反射弧完成的,属于神经调节,C正确;催产素与靶细胞受体结合后,靶细胞生理活动改变,而激素一旦与靶细胞结合并起作用后就会被灭活,D正确。
二、非选择题
13.(2024·湖南长沙高三联考)辣椒素与人体感觉神经元上的受体——TRPV1(可被辣椒素或43 ℃以上的温度活化的离子通道蛋白)结合后,能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋,进而引起机体产生痛觉,TRPV1的发现对糖尿病、癌症等长期疼痛疾病的治疗具有重要意义。下图为该受体的功能示意图,回答下列问题:
(1)TRPV1在辣椒素的刺激下被激活而开放,此时Ca2+通过__________(填运输方式)从膜外渗入膜内,将外界刺激转变为电信号,通过神经系统的传导通路在__________(填部位)进行信息整合产生痛觉。
(2)当一系列的兴奋传递到①处时,突触前膜释放较多的______________(填“兴奋性神经递质”或“抑制性神经递质”)作用于突触后膜,这种兴奋的传递与兴奋在神经纤维上的传导相比,特点在于_______________________________
______________________________________________(答两点即可)。
(3)神经病理性疼痛是由躯体感觉神经的损伤或功能紊乱而造成的疼痛综合征,某种TRPV1的拮抗剂是辣椒素的同分异构体,该拮抗剂可以缓解此类疼痛,请结合上图分析TRPV1拮抗剂的作用机理是____________________________
__________________________________________________________。
答案:(1)协助扩散 大脑皮层 (2)兴奋性神经递质 单向传递、速度较慢(突触延搁)、信号传递方式为电信号→化学信号→电信号(答出两点即可) (3)TRPV1拮抗剂可以与辣椒素竞争性地结合TRPV1,阻断TRPV1通道蛋白的激活,减少Ca2+等阳离子的内流,进而减少兴奋性神经递质的释放,从而缓解疼痛
14.(2024·广东佛山高三二模)下图为人在情绪压力下,肾上腺皮质和肾上腺髓质参与应激反应的模式图,其中糖皮质激素能通过直接阻止细胞因子的合成和释放来影响人体的免疫能力。激素a能够升高血糖并使心率加快。回答下列问题:
(1)激素a是________,该激素的分泌及作用体现出神经调节与体液调节的联系为_______________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)糖皮质激素分泌的调节是通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”进行的,这种分层调控称为________,其意义是____________________________________
________________________________________________________。
(3)定期电击小鼠可以模拟情绪压力,若要验证情绪压力可以通过促进小鼠糖皮质激素分泌来抑制IL-2(一种细胞因子)的分泌。请写出简要实验设计思路(实验材料用具:小鼠、电击装置、糖皮质激素抑制剂等。):______________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析:(1)由题图可知,激素a由肾上腺髓质分泌且能升高血糖并使心率加快,因此为肾上腺素,肾上腺素的分泌体现出神经系统可以调节激素的分泌。(2)下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控称为分级调节,分级调节可以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)实验是为了验证情绪压力可以通过促进小鼠糖皮质激素分泌来抑制IL-2(一种细胞因子)的分泌,实验思路如下:将生理状况相同的小鼠均分为甲、乙两组,分别进行电击,模拟情绪压力,甲组小鼠注射一定浓度糖皮质激素抑制剂,乙组小鼠不做处理,其余条件相同且适宜,一段时间后检测两组小鼠的IL-2分泌量。
答案:(1)肾上腺素 神经系统可以调节激素的分泌
(2)分级调节 可以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)将生理状况相同的小鼠均分为甲、乙两组,分别进行电击,甲组小鼠注射一定浓度糖皮质激素抑制剂,乙组小鼠不做处理,其余条件相同且适宜,一段时间后检测两组小鼠的IL-2分泌量
15.(2024·河北石家庄高三质检)哺乳动物体内hGH(生长激素)的调节和分泌机制复杂,慢波睡眠等多种刺激能通过下丘脑影响hGH的分泌。已知GHRH(生长激素释放激素)和SS(生长抑素)均能调节hGH的分泌,IGF-1为生长介素(右图中实线代表促进作用,虚线代表抑制作用)。回答下列问题:
(1)下丘脑分泌的GHRH与SS均能通过垂体细胞表面的_________________________________________________接收调节信号。
(2)据图分析,血浆中的hGH可通过__________种途径对自身合成和分泌进行反馈调节。hGH不但能促进机体生长,还能提高对胰岛素的敏感性从而________(填“提高”或“降低”)血糖的含量。
(3)为研究GHRH与SS对垂体细胞的调节作用哪一方占据优势,可切断实验大鼠垂体与下丘脑的血管联系,以消除____________(填图中物质)对垂体的作用,检测hGH的分泌量。若检测结果为____________________________,则说明GHRH的调节作用占据优势。
(4)实验发现哺乳动物在进入慢波睡眠时,hGH的分泌会持续增加,说明慢波睡眠可通过促进下丘脑分泌________(填“GHRH”或“SS”),来提高血浆中hGH的含量。
答案:(1)GHRH和SS的特异性受体 (2)5 降低
(3)GHRH与SS 垂体分泌的hGH迅速减少(答出hGH量下降即可) (4)GHRHeq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" INCLUDEPICTURE "情境命题最前沿lll.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5(             13 万众瞩目——诺贝尔奖))
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2023年诺贝尔生理学或医学奖考点深剖
北京时间2023年10月2日,2023年诺贝尔生理学或医学奖公布结果,两位科学家因核苷碱基修饰方面的发现而获奖,这些发现使开发有效的mRNA疫苗成为可能。这一热点与高中生物学中的免疫调节、基因表达等知识密切相关,是命题人出题的热点素材。
时间 获奖理由 知识点联系
2022 “已灭绝人类基因组和人类进化”方面的发现 遗传、变异与进化、免疫调节
2021 发现温度和触觉感受器 神经调节和体液调节
2020 发现丙型肝炎病毒 病毒的结构、中心法则及免疫预防问题
CRISPR/Cas9基因编辑技术(化学奖) 基因工程
2019 发现了细胞如何感知和适应氧气供应 细胞呼吸、基因调控、内环境稳态
2018 发现了抑制负免疫调节的癌症疗法 免疫调节、细胞癌变
2017 发现控制昼夜节律的分子机制 生命活动的调节、基因的表达
2016 发现细胞自噬的机制 细胞的衰老和凋亡
2015 有关疟疾新疗法的发现(屠呦呦);有关寄生虫感染新疗法的发现 传染病的防治与人类健康
DNA修复的细胞机制研究(化学奖) 基因突变、细胞癌变
2014 发现构建大脑定位系统的细胞——GPS细胞 神经调节
2013 发现细胞的囊泡运输调控机制 细胞的生物膜系统、物质跨膜运输的方式
2012 发现成熟细胞可被重编程变为多功能细胞 干细胞研究
2011 发现了细胞免疫应答的“守门人” 免疫调节
2010 开创体外受精疗法 细胞工程、胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题
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1.普通mRNA疫苗易引起机体产生不良反应,2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现将mRNA中的尿嘧啶替换成假尿嘧啶,碱基修饰后既能减少炎症反应,又能增加蛋白质的产量。下图表示相关修饰的过程。下列有关说法正确的是(  )
A.对正常mRNA修饰的过程属于基因突变
B.经修饰后的mRNA会影响蛋白质合成的转录和翻译过程
C.mRNA修饰后蛋白质产量增加与终止密码子后移有关
D.尿苷与假尿苷的区别在于五碳糖与尿嘧啶的连接位置不同
解析:选D。对正常mRNA修饰是对RNA进行的修饰,并不是对相关基因进行的处理,因此不属于基因突变,A错误;修饰后的mRNA会影响基因的翻译过程,不影响基因的转录过程,B错误;mRNA修饰后蛋白质产量增加,不是蛋白质中氨基酸的数量增加,因此蛋白质产量增加与终止密码子后移无关,C错误;根据题图信息,尿苷与假尿苷的区别在于五碳糖与尿嘧啶的连接位置不同,D正确。
2.两位科学家因对mRNA疫苗的研究而获得2023年诺贝尔生理学或医学奖。在学界看来,预防治疗肿瘤或许才是mRNA疫苗隐藏最深的价值。我国优生科学协会妇儿免疫学分会秘书长表示,mRNA疫苗特别适合作肿瘤疫苗。回答下列有关问题:
(1)当免疫系统的________功能低下或失调时,机体突变的细胞不能及时被清除,会造成肿瘤发生。细胞因子可促进细胞毒性T细胞的分裂、分化,这些细胞因子主要由________分泌。
(2)树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质,这导致它们的激活和炎症信号分子的释放。树突状细胞在人体免疫中的作用主要是________________。两位科学家通过对mRNA进行修饰,将尿苷替换成假尿苷,这样可以大大减少炎症反应,分析其原因是_______________________________________
__________________________________________________。
(3)肿瘤免疫疗法还有树突状细胞(DC)疫苗。分离患者DC的前体细胞,通过体外诱导培养成DC,并携带肿瘤抗原后将其回输至患者体内,这些回输的DC的主要作用是___________________________________________________
___________________________________________________________。
答案:(1)免疫监视 辅助性T细胞 (2)吞噬、呈递抗原 修饰后的mRNA能有效躲避免疫系统的识别 (3)诱导机体细胞毒性T细胞迅速增殖、分化,启动机体免疫系统,精准杀伤肿瘤细胞(合理即可)
3.胰岛素是维持血糖平衡的重要激素,2023年是班廷等科学家因提取胰岛素而荣获诺贝尔生理学或医学奖100周年。回答下列问题:
(1)1889年,科学家发现狗的胰腺被切除后会患糖尿病,据此提出的假说是________________________________________________。1920年,班廷获知:狗的胰管结扎后,其胰腺萎缩,胰岛却保持完好且狗不患糖尿病。班廷综合以上信息,以甲、乙两组健康狗为材料,设计实验获取胰岛分泌物并验证其有降血糖功能,请写出他的实验思路:____________________________________________
___________________________________________________________。
在本对照实验中,摘除狗的胰腺使其患糖尿病,这种自变量控制方法称为___________________________________________________________。
(2)下图表示人体内胰岛素的作用机理。
①胰岛素由________细胞分泌,当它与组织细胞膜上的胰岛素受体结合后,能促进组织细胞加速摄取葡萄糖,其原因是______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
胰岛素通过与细胞膜上的受体结合后调节组织细胞的代谢活动,这体现了细胞膜具有________________________的功能。
②某糖尿病患者检查发现:胰岛素含量正常,但血液中存在异常抗体与胰岛素受体竞争性结合。这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上称为________________病。
答案:(1)胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质 摘除甲狗的胰腺,使其患糖尿病;将乙狗的胰管结扎,使胰腺萎缩,提取其胰岛分泌物,注入甲狗身上 减法原理 (2)①胰岛B 储存有葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜整合,使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增多,加速葡萄糖的摄取;进入细胞内的葡萄糖合成糖原等物质,降低细胞内葡萄糖浓度 进行细胞间的信息交流 ②自身免疫
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