第2章 动物和人体生命活动的调节
章末测试卷A
一、选择题(每小题3分,共60分)
1.下图表示反射弧的模式图,如果从b点给予强刺激,则能测到细胞膜电位变化的部位是( )
A.a、c、d B.只有c、d
C.只有a、c D.只有c
2.如图是反射弧示意图,相关描述不正确的是( )
A.若Q处受损,仍可产生感觉
B.该反射弧中包括三个神经元
C.在神经中枢中表示有两个突触
D.若P处受损,电刺激Q处肌肉不收缩
3.与人体高级神经中枢无直接联系的活动是( )
A.上自习课时边看书边记笔记
B.开始上课时听到“起立”的声音就站立起来
C.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起
D.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名
4.田径运动员听到拉拉队的“加油”声时会跑得更快,这一神经调节的过程是( )
A.声音→感受器→传入神经→大脑皮层→传出神经→效应器
B.声音→感受器→传入神经→脊髓→传出神经→效应器
C.声音→感受器→传入神经→下丘脑→传出神经→效应器
D.声音→感受器→传入神经→小脑→传出神经→效应器
5.人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药( )
A.阻断了传入神经的兴奋传导
B.抑制神经中枢的兴奋
C.阻断了传出神经的兴奋传导
D.抑制效应器的活动
6.下列对于神经兴奋的叙述,错误的是( )
A.兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜内为正、膜外为负
B.神经细胞兴奋时细胞膜对Na+通透性增大
C.兴奋在反射弧中以神经冲动的方式双向传递
D.细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
7.若某幼儿垂体因故受到损伤,一般不引起( )
A.抗寒能力减弱 B.血糖升高
C.生长发育迟缓 D.尿量增多
8.下列关于皮肤荨麻疹的叙述,不正确的是( )
A.该病是在再次接受相同抗原作用的情况下发生的
B.该病是免疫系统异常敏感,将自身物质当成外来异物进行攻击而引起的
C.该病发作迅速,反应强烈
D.该病有明显的遗传倾向
9.下列有关激素调节特点的叙述,错误的是( )
A.激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活
B.内分泌腺产生的激素通过体液只运送至靶细胞
C.正常人体内,激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡
D.激素既不组成细胞的结构,也不起催化作用
10.人的体温能保持相对稳定的原因是( )
A.人体能通过骨骼肌和内脏不断产热
B.人体通过皮肤散发热量
C.人体通过神经和体液控制机体产热量
D.人体能通过神经和体液调节产热和散热过程使之维持相对平衡
11.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 um的颗粒物,富含大量的有毒、有害物质,易通过肺部进入血液,目前PM2.5已成为空气污染指数的重要指标。下列关于PM2.5的推测不合理的是( )
A.PM2.5进入人体的肺泡中时还没有进入人体的内环境
B.颗粒物中的一些酸性物质进入人体血液会导致血浆呈酸性
C.PM2.5可能成为过敏原,其诱发的过敏反应属于免疫异常
D.颗粒物进入呼吸道引起咳嗽属于非条件反射,其中枢不在大脑皮层
12.下图能正确反映人体内促甲状腺激素(TSH)与甲状腺激素(TH)含量变化的是( )
13.下列关于生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为先导
B.激素和抗体都具有特异性,只能作用于特定的靶细胞
C.血液中未参与免疫反应的淋巴细胞都是记忆细胞
D.激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用
14.下列关于人体生命活动的说法,错误的是( )
A.免疫系统既是机体的防御系统,也是维持稳态的调节系统
B.短期记忆与大脑皮层下海马区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关
C.抗体不能进入宿主细胞,但病毒可能侵入机体细胞
D.激素经靶细胞接受后仍可作信号分子作用于另一靶细胞
15.下图是兴奋在神经纤维上产生、传导示意图。下列说法与图示相符的是( )
A.图中兴奋部位是B和C
B.图中弧线最可能表示局部电流方向
C.图中兴奋传导方向是C→A→B
D.兴奋传导方向与膜外电流方向一致
16.内环境稳态的维持,依赖于各个器官、系统的协调活动,而信息分子是它们之间的“语言”。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图中甲代表浆细胞和记忆细胞进行细胞免疫
B.若乙表示垂体,对其具有调节作用的激素只有促甲状腺激素释放激素
C.丙可能是神经元分泌的神经递质,以主动运输的方式运输到内环境
D.信息分子可以通过靶细胞上的受体影响细胞代谢
17.艾滋病(AIDS)的病原体是HIV。下列与该病有关的表述中,正确的是( )
A.HIV主要攻击T细胞,致使患者丧失免疫功能
B.HIV主要感染心脏,使患者心力衰竭而死亡
C.艾滋病患者可以将该病遗传给下一代
D.艾滋病可以通过血液、血液制品和皮肤接触传播
18.下列有关免疫的叙述正确的是( )
A.机体接受同种抗原再次刺激时,浆细胞全部由记忆细胞增殖分化而来
B.浆细胞分泌的抗体能特异性识别抗原,但浆细胞不能识别抗原
C.受抗原刺激后的B细胞,核糖体等的活动增强,导致细胞周期变长
D.T细胞分化形成的效应T细胞和记忆细胞,只有前者的细胞膜上具有相应抗原的受体
19.神经—体液—免疫网络是当前公认的维持人体稳态的调节机制,相关叙述正确的是( )
A.甲状腺的活动只受垂体分泌的促甲状腺激素的调节
B.突触小泡中的神经递质以胞吐(外排)的方式释放,其化学本质是蛋白质
C.刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应
D.系统性红斑狼疮、镰刀型细胞贫血症都属于免疫失调引起的疾病
20.下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
B.激素随体液到达靶细胞,直接参与靶细胞内多种生命活动
C.大面积烧伤易发生感染的原因是非特异性免疫能力降低
D.病毒侵入机体后,体内的吞噬细胞、T细胞和浆细胞都具有识别功能
二、非选择题(共40分)
21.(10分)下图表示三个神经元及其联系。其中“—○—<”表示从树突到细胞体,再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式),为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向,进行了相关实验。联系图解回答下列问题:
(1)若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③称为________,能代表反射弧的结构为(用图中序号表示)________。
(2)刺激图中b点,则b点发生的膜电位变化是________,图中________点(用字母表示)可发生兴奋。
(3)若刺激d点,图中________点(用字母表示)可发生兴奋。
(4)一个神经元的突触小体与下一个神经元的________相接触而形成突触,图中共表示有________个突触。
(5)兴奋在神经纤维上的传导是________,在两个神经元间的传递是________(填方向),其原因是________________________________________________________________________。
22.(7分)瘦素是由白色脂肪细胞分泌的一种蛋白类激素,科学家发现这种激素可以通过减少进食量,促进产热来减轻哺乳动物的体重。为了研究该激素的调节机制,科学家进行了系列实验。
(1)实验一:给瘦素缺陷型小鼠注射适宜浓度的外源瘦素后,小鼠进食量减少。据此推测,白色脂肪细胞分泌的瘦素经________运输至靶器官,靶器官产生兴奋,经________传递至________,令其产生饱觉进而减少进食量。
(2)实验二:给健康的饥饿小鼠注射外源瘦素后,血浆中甲状腺激素的水平升高。据此推测,瘦素通过调节下丘脑分泌________,促使________分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌量增加,促进细胞的________。这说明,瘦素可通过调节其它激素的分泌,促进产热,降低体脂含量。
(3)综上研究,瘦素对哺乳动物体重的调节是通过________方式共同完成。
23.(7分)下图表示下丘脑对某些组织器官生命活动的控制,图中A~C表示三种不同的组织器官,1~8表示相关的组织或细胞,虚线箭头表示下丘脑经由延髓再进一步发出的自主神经,实线箭头表示通过相关激素建立的联系。据图分析:
(1)若图中A表示肾脏的部分结构,已知“刺激因素”是机体失水,则“某种激素X”是________(填名称)。
(2)图中B表示胰腺的部分结构。在饥饿时,指向B的虚线箭头促进8细胞分泌某种激素,该激素作用的靶器官主要是________,与该激素相互拮抗的激素是由7________(填名称)分泌的。
(3)图中C表示甲状腺,如果人突然进入寒冷环境中,产生冷觉的场所是________。同时,由下丘脑分泌________(填激素名称),促进________分泌促甲状腺激素。进而导致甲状腺激素水平升高,代谢加快,产热增加。甲状腺激素分泌的这种调节机制称为________调节。
24.(10分)目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。下图表示下丘脑、垂体和甲状腺之间的关系及弥漫性毒性甲状腺肿的发病机理。
(1)寒冷刺激时,甲状腺激素的分泌增多,机体产热增加,该过程是通过________调节来实现的。甲状腺激素具有加速体内物质________的功能,若要设计实验验证甲状腺激素所具有的这一功能,常用的检测指标是________。
(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在________(填“分级”或“反馈”)调节。甲状腺激素作用的靶细胞几乎是________。
(3)甲状腺激素对下丘脑细胞和垂体细胞是否只有抑制作用________(填“是”或“否”)。弥漫性毒性甲状腺肿属于________疾病。
(4)细胞Z为________。弥漫性毒性甲状腺肿临床上可以用物质C进行治疗,该物质可通过抑制细胞X分泌________及细胞Y的________过程来减少抗体A的产生。
25.(6分)下图甲和图乙是人体免疫调节的模式图,请据图回答:
(1)图甲中进行了增殖、分化的细胞是________,能够特异性识别抗原的细胞有_________________________
_______________________________________________。
(2)人体患天花、伤寒等疾病后,终生不再感染。当天花病毒再次入侵时,人体消灭病原体的主要过程是________(用箭头和图中的文字、数字序号表示)。
(3)细胞G的名称是________,其作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在抗原、淋巴因子、溶菌酶和编码抗体的基因这四种物质中不属于免疫活性物质的是
________________________________________________________________________。
参考答案
一、选择题(每小题3分,共60分)
1.【解析】 根据神经中枢内突触结构判断,兴奋只能从轴突末梢向下一个神经元细胞体或树突传递,故A为感受器。B为效应器。从b点给予强刺激,兴奋在传入神经双向传导,传导到a处能够测到膜电位变化,兴奋通过神经中枢的突触传递到c处可以测到膜电位变化,进一步通过突触传递到d处可以测到膜电位变化,故A正确。
【答案】 A
2.【解析】 Q是传出神经,若Q处受损,刺激感受器,兴奋能传到神经中枢并沿脊髓上传到大脑皮层,仍可产生感觉,A正确;由胞体的个数可知:该反射弧中包括三个神经元,B正确;看图可知:在神经中枢中表示有两个突触,C正确;Q是传出神经,若P处受损,电刺激Q处肌肉仍能收缩,D错误。
【答案】 D
3.【解析】 上自习课时边看书边记笔记与视觉、听觉、语言、运动等大脑皮层神经中枢相关,A错。开始上课时听到“起立”的声音就站立起来与听觉、语言、运动等大脑皮层神经中枢相关,B错。叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起神经中枢在脊髓,C正确。遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名与视觉、语言和学习与记忆等大脑皮层神经中枢相关,D错。
【答案】 C
4.【解析】 声波刺激耳蜗产生兴奋,兴奋通过听神经传导到大脑皮层听觉中枢形成听觉,通过神经联系,运动中枢兴奋,通过传出神经将兴奋传导到效应器,使运动员跑得更快,A正确。脊髓、下丘脑、小脑都没有听觉、运动等高级神经中枢,BCD错。
【答案】 A
5.【解析】 拔牙时局部麻醉药作用于感受器或传入神经,兴奋不能传导到相关中枢,最终不能在大脑皮层形成痛觉,A正确。局部麻醉药没有作用于神经中枢,B错。CD选项没有阻断传入神经的兴奋传导,会形成痛觉,CD错。
【答案】 A
6.【解析】 神经纤维未兴奋时,膜对钾离子通透性大,膜内钾离子外流,膜电位为外正内负,受到一定强度刺激时,细胞膜对Na+通透性增大,膜外钠离子内流,造成膜电位为外负内正,ABD正确。兴奋在游离神经纤维中以神经冲动的方式双向传递,但在反射弧,由于兴奋在突触的传递为单向,故兴奋在整个反射弧是单向传导的,C错。
【答案】 C
7.【解析】 垂体通过分泌促腺激素作用于甲状腺、肾上腺和性腺,调控其分泌相关激素。故垂体因故受到损伤,甲状腺分泌的甲状腺激素下降,氧化代谢产热下降,A错。胰岛不受垂体控制,血糖浓度变化直接刺激胰岛分泌相关激素调节血糖浓度,B正确。垂体损伤,分泌的生长激素下降,生长发育迟缓,C错。垂体损伤,释放抗利尿激素量下降,肾小管和集合管对原尿水的重吸收下降,尿量增多,D不符合题意。
【答案】 B
8.【解析】 皮肤荨麻疹是一种过敏反应。该病是免疫系统异常敏感,是由于外来异物(过敏原)再次进入机体与抗体结合引起的,具有明显的遗传倾向且表现为发作迅速,反应强烈等特点,所以B错误。
【答案】 B
9.【解析】 激素与靶细胞上的受体结合并起作用后就被灭活,A正确;内分泌腺产生的激素通过体液运送至全身各处,但只作用于靶细胞,B错误;正常人体内,激素的分泌通过反馈调节维持含量的动态平衡,C正确;激素既不组成细胞的结构,也不起催化作用,只起调节作用,D正确。
【答案】 B
10.【解析】 人的体温能保持相对稳定的原因是:通过神经和体液调节产热和散热过程使之维持相对平衡,D正确。ABC分别只是产热或散热方面,不完整,错。
【答案】 D
11.【解析】 消化道、呼吸道、膀胱、肺泡等与外界环境相通,属于人体外部环境,故A正确;内环境具有一定的渗透压、酸碱度等理化性质,酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定,故B错误;过敏原具有异物性,过敏反应是机体免疫系统功能过强引起的免疫失调病,故C正确;非条件反射的神经中枢主要在脊髓,条件反射的神经中枢在大脑皮层,故D正确。故选B。
【答案】 B
12.【解析】 激素的调节过程一般来讲都是很缓慢的,为此不会出现稳升直降的曲线,其次,促甲状腺激素和甲状腺激素之间存在一个反馈调节,即促甲状腺激素促进甲状腺激素的分泌,但过量的甲状腺激素又会反过来抑制促甲状腺激素的分泌。
【答案】 D
13.【解析】 有些激素没有特异性,基本对所有的细胞均有一定的调节能力,如甲状腺激素等;血液中没有参与免疫反应的细胞并不都是记忆细胞,比如效应T细胞在没有附着靶细胞之前;激素的作用往往比较缓慢。
【答案】 A
14.【解析】 免疫系统具有防卫、监控和清除功能,是机体的防御系统,内环境稳态的调节机制是:神经—体液—免疫调节网络,免疫调节是依靠免疫系统来实现的,A项正确;短期记忆主要与大脑皮层下海马区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关,B项正确;抗体是主要分布在血清中,不能进入宿主细胞,病毒是寄生生物,必须依赖于活细胞才能生活,病毒能侵入机体细胞,C项正确;激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,不能再作为信号分子作用于另一靶细胞,D项错误。
【答案】 D
15.【解析】 神经纤维某一部位受到刺激产生兴奋时,这个部位表现为内正外负的动作电位,所以图中兴奋部位是A,A项错误;正电荷移动的方向为电流方向,所以图中弧线最可能表示局部电流方向,B项正确;兴奋在神经纤维上传导的方向与膜内电流方向一致,所以图中兴奋传导的方向是A→C、A→B,C、D项错误。
【答案】 B
16.【解析】 B细胞受到抗原刺激,增殖分化形成浆细胞分泌抗体行使体液免疫,另一方面,B细胞还增殖分化形成记忆B细胞,行使二次免疫(体液免疫),A错。下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促使其分泌促甲状腺激素,而甲状腺激素也会反馈作用于垂体,调节其分泌促甲状腺激素的量,保证甲状腺激素含量稳定,B错。神经递质通过胞吐释放到突触间隙(组织液),C错。激素、神经递质等信息分子被靶细胞细胞膜的受体特异性识别并结合,传递给靶细胞相关信息,调节其细胞代谢,D正确。
【答案】 D
17.【解析】 HIV主要攻击T细胞,致使患者丧失免疫功能,A项正确;HIV主要攻击机体的免疫系统,使患者的免疫功能大幅下降而感染其他病原体死亡,B项错误;艾滋病并非遗传病,不能遗传给下一代,C项错误;艾滋病可以通过血液、血液制品传播,但不能通过皮肤接触传播,D项错误。
【答案】 A
18.【解析】 机体接受同种抗原再次刺激时,记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞,B细胞也可以形成浆细胞,A项错误;抗体能特异性识别抗原,但浆细胞只能分泌抗体,不能识别抗原,B项正确;受抗原刺激后的B细胞开始增殖分化,细胞周期变短,核糖体等活动增强以适应细胞生命活动的需要,C项错误;T细胞分化形成的效应T细胞和记忆细胞,两者细胞膜上都具有相应抗原的受体,D项错误。
【答案】 B
19.【解析】 在甲状腺激素的分级调节中,甲状腺受下丘脑和垂体控制,故A错;神经递质出细胞的方式是胞吐,神经递质的化学本质不都是蛋白质,故B错;在完整的反射弧中,刺激感受器或传出神经,效应器都能发生反应,故C正确;系统性红斑狼疮属于免疫失调中的自身免疫病,而镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的疾病,故D错。
【答案】 C
20.【解析】 语言中枢位于大脑皮层中,故A错误;激素不参与靶细胞内的生命活动,故B错误;大面积烧伤的病人,皮肤损伤严重,导致非特异性免疫能力降低,故C正确;浆细胞没有识别抗原的功能,故D错误。
【答案】 C
二、非选择题(共40分)
21.(10分)【解析】 (1)③称为神经中枢。反射弧包括:①感受器、②传入神经、③神经中枢、④传出神经、⑤效应器。(2)神经纤维受到一定强度刺激后,膜对钠离子通透性增加,膜外钠离子内流,膜电位由外正内负变为外负内正。b点产生的兴奋可以在传入神经双向传导到a点,可以通过神经中枢的突触传导到e、d、c点。(3)若刺激d点,兴奋可以传导到e点,但不能通过突触传导到abc点。(4)一个神经元的突触小体与下一个神经元的细胞体或树突相接触而形成突触,图中共表示有3个突触。(5)兴奋在神经纤维以局部电流形式双向传导,在突触间以神经递质形式只能从突触前膜向突触后膜传递,不能逆转,为单向传递。
【答案】 (1)神经中枢 ①②③④⑤
(2)内正外负 acde
(3)ce
(4)树突或细胞体 3
(5)双向 单向 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
22.(7分)【解析】 (1)实验一:给瘦素缺陷型小鼠注射适宜浓度的外源瘦素后,小鼠进食量减少。据此推测,白色脂肪细胞分泌的瘦素经体液(血液)运输至靶器官,靶器官产生兴奋,经传入神经传递至大脑皮层(饱觉中枢),令其产生饱觉进而减少进食量。(2)实验二:给健康的饥饿小鼠注射外源瘦素后,血浆中甲状腺激素的水平升高。据此推测,瘦素通过调节下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促使垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌量增加,促进细胞的新陈代谢。这说明,瘦素可通过调节其它激素的分泌,促进产热,降低体脂含量。(3)综上研究,瘦素对哺乳动物体重的调节是通过神经调节和体液调节方式共同完成。
【答案】 (1)体液(血液) 传入神经 大脑皮层(饱觉中枢)
(2)促甲状腺激素释放激素 垂体 新陈代谢
(3)神经调节和体液调节
23.(7分)【解析】 (1)根据图示分析,“刺激因素”是机体失水,可推知机体排尿增多,说明机体抗利尿激素分泌减少,则“某种激素X”是抗利尿激素。(2)图中B表示胰腺的部分结构。在饥饿时,胰岛分泌胰高血糖素增多,该激素作用的靶器官主要是肝脏;与胰高血糖素呈拮抗作用关系的激素应是胰岛素,由胰岛B细胞分泌。(3)图中C表示甲状腺,如果人突然进入寒冷环境中,产生冷觉的场所是大脑皮层;同时,由下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素,进而导致甲状腺激素水平升高,代谢加快,产热增加。甲状腺激素分泌的这种调节机制称为分级调节。
【答案】 (1)抗利尿激素
(2)肝脏 胰岛B细胞
(3)大脑皮层 促甲状腺激素释放激素 垂体 分级
24.(10分)【解析】 (1)寒冷刺激时,甲状腺激素的分泌增多,机体产热增加,该过程是通过神经-体液调节来实现的。甲状腺激素具有加速体内物质氧化分解的功能,可通过机体的耗氧量来进行检测。(2)下丘脑和垂体功能衰退会导致甲状腺功能减退,说明甲状腺激素的分泌存在分级调节。甲状腺激素作用的靶细胞几乎是全身所有组织细胞。(3)甲状腺激素对下丘脑细胞和垂体细胞并非只有抑制作用。弥漫性毒性甲状腺肿是机体的免疫功能过于强大引起的,因而属于自身免疫疾病。(4)细胞Z为产生抗体的浆细胞。弥漫性毒性甲状腺肿临床上可以用物质C进行治疗,该物质可通过抑制细胞X即T细胞分泌淋巴因子及细胞Y即B细胞的增殖和分化过程来减少抗体A的产生。
【答案】 (1)神经-体液 氧化分解 耗氧量
(2)分级 全身所有组织细胞
(3)否 自身免疫
(4)浆细胞 淋巴因子 增殖、分化
25.(6分)【解析】 分析图示可知:图甲表示体液免疫,其中的A为吞噬细胞、B为T细胞、C为B细胞、D为浆细胞、E是记忆细胞,图乙为细胞免疫,其中的F是靶细胞、G是效应T细胞。(1)在图甲所示的体液免疫过程中,B细胞和记忆细胞在抗原的刺激下都能进行增殖分化,所以图甲中进行了增殖分化的细胞是细胞C、细胞E;T细胞、B细胞、记忆细胞均能够特异性识别抗原,即能够特异性识别抗原的细胞有细胞B、细胞C、细胞E;浆细胞不能识别抗原,吞噬细胞虽能识别抗原,但没有特异性。(2)当天花病毒再次入侵时,机体主要是通过二次免疫来消灭病原体,其主要过程见答案。(3)细胞G是效应T细胞,其作用是与细胞F(靶细胞)密切接触,使其裂解死亡,释放抗原。(4)免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等。所以,在抗原、淋巴因子、溶菌酶和编码抗体的基因这四种物质中,抗原、编码抗体的基因不属于免疫活性物质。
【答案】 (1)细胞C、细胞E 细胞B、细胞C、细胞E
(2)抗原细胞E细胞D沉淀或凝集反应(吞噬细胞吞噬消化)
(3)效应T细胞 与细胞F接触,使其裂解死亡,释放抗原
(4)抗原、编码抗体的基因
第二章 动物和人体生命活动的调节
章末测试卷B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(共30小题,每小题1.5分,共45分,在每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的)
1.一般不参与“植物人”生命活动调节的结构是( )
A.大脑皮层 B.甲状腺
C.脑干 D.垂体
2.当动物缺乏某激素时,可以通过“饲喂法”或“注射法”对该激素进行人为补充,下列可通过“饲喂法”补充的是( )
①生长激素 ②甲状腺激素 ③胰岛素 ④性激素
A.①② B.③④
C.②④ D.①②④
3.关于人体神经调节和体液调节的叙述,错误的是( )
A.反射弧是神经调节的结构基础
B.体温受到神经和体液的双重调节
C.甲状腺激素不能影响神经系统的活动
D.垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑的调控
4.如图是血糖调节的部分过程图解。甲、乙表示器官,a、b表示相应激素。下列说法中正确的是( )
A.器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺
B.激素a能够促进过程①,抑制过程②
C.激素b是唯一能够升高血糖的激素
D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
5.有人用通过手术获得部分下丘脑被损毁却能存活的大鼠,并进行了相关研究。下列结果可能的是( )
A.刺激该大鼠下肢无反应 B.该大鼠甲状腺激素分泌增加
C.该大鼠体温无法维持平衡 D.该大鼠尿量减少
6.下列关于人体内环境稳态与调节的叙述,错误的是( )
A.垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液定向运送到甲状腺
B.人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节
C.胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度的调节,也受神经调节
D.饮水不足会引起垂体释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管重吸收水
7.如图所示是神经元之间通过突触传递信息的图解,有关说法错误的是( )
A.兴奋可以从一个神经元通过由⑥⑦⑧构成的突触传递到另一个神经元
B.释放④的过程需要②提供能量,所以属于主动运输过程
C.结构③的形成与高尔基体有关
D.⑤具有特异性,一般是由蛋白质组成的
8.取出枪乌贼的粗大神经纤维,进行如下图所示的实验:将电位计的两个微型电极a、b分别置于神经膜外,强刺激c处,电位计指针的偏转情况是( )
A.不发生偏转 B.发生一次偏转
C.发生两次方向相同的偏转 D.发生两次方向相反的偏转
9.下图表示人体和人体细胞内某些信息传递机制的模式图,图中箭头表示信息传递方向,下列叙述正确的是( )
A.如果该图表示一个完整的反射弧,则a表示感受器,b表示神经中枢,c表示效应器,且其中的信息均以局部电流的形式由a传到c
B.如果该图中a为下丘脑,b为垂体,c为甲状腺,则c分泌的激素过多对于a分泌d、b分泌e均具有抑制作用
C.如果该图表示细胞中遗传信息的表达过程,则d过程只发生在细胞核中
D.如果该图中a表示突触小体的膜(即突触前膜),b为递质,c为突触后膜,则发生在a中的信号转换过程为电信号→化学信号→电信号
10.在人体细胞免疫过程中,效应T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞或肿瘤细胞的膜溶解而形成孔洞,导致这些靶细胞解体死亡。下列与这一免疫过程有关的说法正确的是( )
A.效应T细胞作用于靶细胞是其免疫反应的唯一表现
B.靶细胞死亡后,侵入靶细胞的病毒也就死亡了
C.在效应T细胞分泌穿孔素过程中起重要作用的细胞器是高尔基体
D.在上述效应T细胞作用过程中产生的穿孔素属于抗体
11.下列关于人体淋巴细胞的叙述,错误的是( )
A.在胸腺中发育成熟的T淋巴细胞可参与细胞免疫
B.效应T淋巴细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞
C.T淋巴细胞和B淋巴细胞都是由造血干细胞发育成的
D.T细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖
12.下图中的图2表示有关激素的调节机制,图1是某同学研究碘对蝌蚪发育的影响而得出身长变化的甲、乙两曲线,两图中表示蝌蚪正常发育的曲线和含碘的激素物质分别是( )
A.甲、S B.乙、S
C.甲、T D.乙、T
13.如图表示具有生物活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本,神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,称“神经—肌肉接头”。下列叙述错误的是( )
A.“神经—肌肉接头”处可发生电信号与化学信号的转变
B.电刺激①处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针也会偏转
C.电刺激②处,神经纤维上的电流计会记录到电位变化
D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同
14.下列关于人体生命活动调节的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层言语区中的S区受损伤,会导致运动性失语症
B.人的短期记忆主要与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关
C.感染结核杆菌后,机体主要通过特异性细胞免疫的作用将其消灭
D.在调节人体血糖平衡时,胰岛素与胰高血糖素相互抑制
15.上海科学家破解了神经元“沉默突触”沉默之谜。此前发现,在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能,被称为“沉默突触”。请你推测上海科学家对此所取得的研究成果可能是 ( )
①突触小泡内没有细胞核 ②突触后膜缺乏相应的糖蛋白 ③突触前膜缺乏相应的糖蛋白 ④突触小泡不能释放相应的递质
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
16.为研究不同淋巴细胞的免疫作用,将活的R型肺炎双球菌注射到四种免疫状态的小鼠体内,下列相关叙述错误的是( )
A.吞噬细胞缺失的小鼠对该球菌的非特异性免疫能力减弱
B.T淋巴细胞缺失的小鼠仍能通过B细胞分泌的抗体来抑制该球菌数量的增加
C.B淋巴细胞缺失的小鼠对该球菌的体液免疫能力丧失
D.正常小鼠可通过记忆细胞对该球菌维持较久的免疫能力
17.取一只小鼠的皮肤,分别移植到未切除和切除胸腺的幼年小鼠身上,切除胸腺鼠的皮肤移植更易成功。这个实验结果说明对异体皮肤排斥起重要作用的是( )
A.造血干细胞 B.T淋巴细胞
C.B淋巴细胞 D.吞噬细胞
18.在炎热夏季,我们从室外进入空调屋后生理上出现的适应性变化是( )
①冷觉感受器兴奋 ②体温调节中枢生理性兴奋 ③皮肤血管舒张 ④肾上腺素分泌增加 ⑤甲状腺激素分泌量减少 ⑥机体耗氧量降低
A.①③④ B.①②④
C.②③⑤ D.③④⑤
19.下列有关神经兴奋的叙述,正确的是( )
A.静息状态下神经元的细胞膜内外没有离子进出
B.组织液中Na+浓度增大,则神经元的静息电位减小
C.突触间隙中的神经递质经主动运输穿过突触后膜而传递兴奋
D.神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导
20.下列关于人体神经—体液—免疫调节的叙述,正确的是( )
A.通过反射,神经系统能感受病原体的侵入并启动免疫反应
B.激素随体液运输到全身各组织,但只对特定的靶细胞或靶器官起作用
C.抗体必须借助体液的运输才能发挥作用,属于体液调节
D.淋巴因子和溶菌酶都是淋巴细胞产生的特异性免疫活性物质
21.研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素(STZ)进行血糖调节研究。为了准确判断STZ能否成功破坏胰岛B细胞,应( )
①在兔饱足状态下进行实验 ②在兔空腹状态下进行实验 ③测定血糖含量 ④测定尿液是否含葡萄糖 ⑤测定血液中胰岛素含量
A.①③④ B.①③⑤
C.②③⑤ D.②③④
22.动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。如图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧
B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经—体液调节
C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞
D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复
23.人的神经系统中,有些神经细胞既能传导兴奋,又能合成与分泌激素。这些细胞位于( )
A.大脑皮层 B.垂体
C.下丘脑 D.脊髓
24.科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用,进行了如下实验:
组别
处理方式
检测结果
实验组
用肺癌细胞抗原处理M细胞后,分离出M细胞与胸腺淋巴细胞混合培养,再分离出胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养
部分淋巴细胞能杀伤肺癌细胞
对照组
未经处理的胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养
淋巴细胞均不能杀伤肺癌细胞
下列对该实验的相关分析,不正确的是( )
A.实验证明M细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞
B.经M细胞刺激后部分胸腺淋巴细胞增殖分化形成效应细胞
C.实验组培养液中含有能增强效应T细胞杀伤力的淋巴因子
D.实验组培养液中含有能特异性识别肺癌抗原的免疫球蛋白
25.下图表示某人两次感染同种病原体过程中体内抗体水平的变化。分析两次抗体产生存在显著差异的原因与哪种细胞的作用密切相关( )
A.吞噬细胞 B.浆细胞
C.效应T细胞 D.记忆B细胞
26.下图中甲、乙均表示细胞的一部分,则相关叙述正确的是( )
A.若甲、乙是同一个细胞的两个部分,则该细胞为神经元,乙中a、c为兴奋区
B.若甲、乙是两个同类型细胞的各一部分,则兴奋在两者之间是以电信号的形式传递的
C.若甲、乙是两个同类型细胞的各一部分,则甲与乙之间应通过突触传递信息,且兴奋的传递方向应为甲→乙
D.图中甲在向外分泌物质,则甲可参与构成突触前膜,该物质的分泌体现了膜的选择透过性
27.西班牙的科学家们表示,他们研制出一种新型艾滋病疫苗MVA—B,它能够降低艾滋病病毒(HIV)的感染程度。下列关于HIV和艾滋病的说法正确的是 ( )
A.艾滋病患者出现的病症通常与其他病原体感染有关
B.HIV侵入人体后存在潜伏期,原因是潜伏期HIV不能复制
C.HIV侵染T细胞,因此艾滋病患者仍保留完整的体液免疫
D.接种MVA—B后机体通过记忆细胞直接消灭入侵的HIV
28.芝加哥大学一个研究小组以一群挪威鼠为实验对象展开对孤独与癌变的关系的研究。结果发现长期处于孤独状态的小鼠往往情绪低落,且患癌症的概率是群居者的3.3倍,同时发现被隔离鼠会产生更多的“压力激素”。由该实验结果不能得出的结论是( )
A.内分泌腺的分泌活动受中枢神经系统的调节
B.内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能
C.情绪低落可降低免疫系统功能
D.神经—体液—免疫调节网络维持内环境稳态
29.下列有关各种疾病和诊断的叙述正确的是 ( )
A.如果人在幼年时期甲状腺激素分泌不足就会引起侏儒症
B.获得性免疫缺陷综合征和风湿性心脏病都属于免疫缺陷病
C.听觉性语言中枢(H区)受损伤时,引起听觉性失语症,患者可以讲话和书写,也能看懂文字,但听不懂别人的讲话
D.当血糖含量低于45 mg/dL时,机体出现昏迷等现象的原因是骨骼肌得不到血糖供应
30.下图为血糖的生理调节过程,下列判断错误的是( )
A.血糖升高可直接刺激胰岛分泌C,从而使血糖降低的过程属于体液调节
B.血糖下降刺激下丘脑,通过神经支配胰岛分泌D,从而使血糖上升的过程属于神经调节
C.C与D表现为拮抗作用
D.血糖平衡是神经调节与体液调节共同作用的结果
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共55分)
31.(9分)糖尿病的形成有多种原因。下图所示①、②、③是由三种自身免疫病引起的糖尿病,请据图回答下列问题:
(1)图中①所示为浆细胞产生的抗体Y1与胰岛B细胞上的受体结合,导致________对葡萄糖的敏感度降低,胰岛素的分泌量减少,血糖浓度升高。
(2)图中②所示的自身免疫病的患病机理是____________,导致胰岛素分泌减少,血糖浓度升高。
(3)图中③所示为浆细胞产生的抗体Y3与______________结合,使胰岛素不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。
(4)在上述三种自身免疫病中,可以通过注射胰岛素进行治疗的是________(填数字)。有一种青少年型(Ⅱ型)糖尿病,经检查发现患者血液中胰岛素含量正常,但患者仍表现出尿糖症状,该病的病因最有可能类似于图示中的________(填数字)。
(5)当胰岛素含量高时血糖含量降低,胰岛素的分泌量就会受到影响,这种调节方式称为________。
32.(9分)下图表示下丘脑神经细胞、垂体细胞、甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系,研究表明物质乙是一种糖蛋白。请回答下列问题。
(1)图中的下丘脑神经细胞除具有神经细胞的功能外,还具有________功能。
(2)如果用物质丙饲喂正常动物,则物质甲、乙的分泌量的变化分别是________;如果用物质乙饲喂正常动物,则物质丙的分泌量________,原因是______________________。
(3)物质乙与甲状腺细胞的细胞膜表面的________结合,反映出细胞膜能进行________。
(4)若刺激图中A点,电表指针偏转的情况是______________________________。
33.(9分)如图表示三个神经元及其联系。其中“—○—<”表示从树突到细胞体,再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式),为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向,进行了相关实验。请联系图解回答下列问题:
(1)若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③称为________________,能代表反射弧的结构为____________(用图中序号表示)。
(2)刺激图中b点,则b点发生的膜电位变化是________,图中________点可发生兴奋。
(3)若刺激d点,a、b、c、d、e中________点可发生兴奋。
(4)从图中可看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的__________相接触而形成突触,③中共有突触________个。
(5)由此说明:兴奋在一个神经元上的传导是__________,兴奋在两个神经元间的传递是________。
34.(9分)研究者将空腹的大鼠置于冷水中,探究冷水刺激对大鼠生理功能的影响。
(1)冷水刺激引起实验大鼠皮肤________产生兴奋,兴奋沿传入神经到达神经中枢,经神经中枢处理,使传出神经末梢释放________,引起皮肤血管________,减少皮肤散热量;同时引起________(填激素名称)分泌增加,细胞代谢加快,产热量增加,以维持体温稳定。
(2)冷水刺激产生的兴奋还可以通过神经中枢作用于胰岛,引起________分泌增加,该激素促进________分解,血糖水平升高,以对抗冷水刺激。
(3)冷水刺激引起胃黏膜内的HCO减少,从而对H+缓冲作用减弱,会使胃黏膜组织液的________降低,可引起胃黏膜损伤。
(4)胃黏膜可抵御致病微生物对机体的侵害,在机体________(填“特异性”或“非特异性”)免疫中发挥重要作用。
35.(9分)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。
回答下列问题:
(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是________,b是________,c是________,d是________。
(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中________的调控。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触(放大后的突触如图(b)所示)中,突触小体是神经元①的______(填“轴突”、“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的________(填“轴突”、“树突”或“细胞体”)。
36.(10分)请据下图回答问题。
(1)突触由____________________组成,N释放神经递质________(填“需要”或“不需要”)耗能。
(2)甲图中刺激e点时,电流表偏转________次。
(3)某种药物可以阻断青蛙的屈肌反射活动,但是不知道该药物是抑制神经纤维上兴奋的传导还是抑制突触间隙兴奋性递质的传递,甲图中各点可作为投药或者刺激的位点。
①第一步:电刺激e点用以检测肌肉是否具有生理机能,若出现肌肉收缩,这种现象________(填“属于”或“不属于”)反射。
②第二步:药物投放在b处,刺激________点无反应,刺激c点________(填“有”或“无”)反应,证明药物抑制突触间隙兴奋性递质的传递。
③第三步:药物投放在d处,刺激________点无反应,刺激________点有反应,证明药物抑制神经纤维上兴奋的传导。
参考答案
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(共30小题,每小题1.5分,共45分,在每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的)
1.[答案] A
[解析] “植物人”的大脑皮层功能严重损害,受害者处于不可逆的深昏迷状态,丧失意识活动,但皮层下中枢可维持自主呼吸运动和心跳。
2.[答案] C
[解析] 生长激素和胰岛素属蛋白质,会被消化酶水解失活,甲状腺激素属氨基酸衍生物,性激素属固醇类,不会被消化分解。
3.[答案] C
[解析] 神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧;体温调节时下丘脑感受到变化,再通过神经—体液发送信息,进而通过身体一系列生理反应调节产热和散热维持体温相对稳定;幼年时甲状腺激素缺乏就会影响脑的发育,成年时甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低,体温调节中当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素, C错误;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素,促使垂体分泌促甲状腺激素。
4.[答案] D
[解析] 本题考查血糖的调节过程。由图可知,器官甲是胰腺中的胰岛,器官乙是肝脏。激素a、b分别是胰岛素、胰高血糖素,胰岛素能够促进葡萄糖的氧化分解和合成肝糖原。 除胰高血糖素外,肾上腺素也能够升高血糖。血糖升高后,反过来抑制胰高血糖素的分泌。
5.[答案] C
[解析] 控制下肢反应的神经中枢在大脑皮层或脊髓,故A项错误;下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素通过促使垂体分泌促甲状腺激素来使甲状腺激素分泌增加,下丘脑被损毁后,甲状腺激素分泌将减少,B项错误;下丘脑是生理性体温调节中枢,C项正确;下丘脑分泌的抗利尿激素可以使尿量减少,下丘脑被损毁后,该大鼠尿量增加,D项错误。
6.[答案] A
[解析] 垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运送到全身,但是只有甲状腺细胞的受体能识别,故该激素只能作用于甲状腺细胞。A错误;人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素分泌增多,促进细胞多产热;胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖浓度的调节,也受神经调节;饮水不足导致细胞外液渗透压升高,引起垂体释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水的重吸收。
7.[答案] B
[解析] ④为突触前膜释放的神经递质,④的释放需要②提供能量,但不属于主动运输,而是一个胞吐的过程。
8.[答案] D
[解析] 电位计连接神经纤维的两个点上先后发生兴奋,所以要发生两次方向相反的偏转。
9.[答案] B
[解析] 兴奋只在神经纤维上以局部电流形式传导;d过程可表示转录过程,发生在细胞核和线粒体中;突触前膜发生的信号转换过程为电信号→化学信号。
10.[答案] C
[解析] 靶细胞死亡后,只是暴露出抗原;高尔基体在分泌蛋白的分泌过程中起重要作用;抗体只能由浆细胞产生。
11.[答案] D
[解析] T细胞在胸腺中发育成熟后,可参细胞免疫而形成效应T细胞攻击靶细胞,靶细胞可以为被病原体感染的宿主细胞,故A项和B项正确;造血干细胞产生的淋巴细胞分别在骨髓和胸腺中发育成熟为B淋巴细胞和T淋巴细胞,C项正确;体液免疫过程中,T淋巴细胞除了能给B细胞呈递活化信号外,而且能释放淋巴因子促进B细胞进一步大量增殖,从而增强对抗原的免疫清除,故D错误。
12.答案 D
解析 缺乏碘,无法合成甲状朦激素,小蝌蚪生长发育受抑制;甲状腺激素的分泌存在反馈调节的机制,含量维持在相对稳定的状态。
13.答案 C
解析 本题通过识图“神经—肌肉接头”为背景,考查了兴奋在神经纤维上和细胞间的传导的过程及特点。神经—肌肉接头可以看作一个突触,完成细胞间的兴奋传递,可以完成电信号—化学信号—电信号的转化。①处为神经纤维上的一点,兴奋在神经纤维上的传导是双向的,因此,刺激①处,肌肉也收缩,电流表指针也偏转。信号在神经纤维上传导的方向与膜内电流的方向相同,与膜外电流方向相反,因此ABD正确。②为肌肉细胞上的某点,神经-肌肉接头处信号传递是单向的,只能由神经纤维传到肌肉细胞,因此,刺激②电流计不会记录到电流变化。
14.[答案] D
[解析] 当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增多,此时胰岛素可抑制胰高血糖素的分泌;但当血糖浓度降低时,胰高血糖素分泌增多,此时胰高血糖素可促进胰岛素的分泌。
15.[答案] D
[解析] “沉默突触”是指只有突触结构而没有信息传递功能的突触,意味着突触小泡不能释放相应的递质或突触后膜上缺乏识别递质的受体蛋白。
16.[答案] B
[解析] 抗体是由浆细胞分泌的。
17.[答案] B
[解析] 由题意可知,切除胸腺鼠的皮肤移植更易成功,说明对异体皮肤排斥起重要作用的应为T淋巴细胞。
18.[答案] B
[解析] 当人由高温环境到低温环境后,冷觉感受器兴奋,体温调节中枢生理性兴奋,皮肤血管收缩,肾上腺素分泌增加,甲状腺激素分泌量增加,机体耗氧量增加。
19.[答案] D
[解析] 在静息状态时,神经细胞内的钾离子外流,细胞膜呈现内负外正的电位状态,故A项错误。组织液中Na+浓度增大会加大神经元内外的电位差,静息电位会增大,故B项错误。神经递质通过与突触后膜上的受体结合引发突触后膜上电位的变化,故C项错误。兴奋在神经纤维上以电信号的形式进行传导,在神经元之间以化学信号的形式进行传递,故D项正确。
20.[答案] B
[解析] 神经系统不能感受病原体的侵入,一般是在有了病理反应后神经系统才能感受到病原体的存在,并且神经系统也不能依靠反射启动免疫反应。抗体发挥作用属于体液免疫,而不属于体液调节。人体内几乎所有细胞都能合成溶菌酶,溶菌酶是体内普遍存在的免疫活性物质,但它不具有特异性,它所发挥的免疫作用属于非特异性免疫。
21.[答案] B
[解析] 胰岛B细胞产生的胰岛素具有降低血糖的功能,因此要检测饱足状态下兔子体内血糖的含量;而血糖含量升高并不一定是胰岛素分泌不足引起的,因此可以通过测定血液中胰岛素的含量来确定胰岛B细胞有没有被破坏。
22.[答案] B
[解析] 由题图可以看出,肾上腺皮质激素分泌的调节属于分级调节,故图中M为促肾上腺皮质激素,该激素通过体液的运输,与肾上腺皮质细胞膜上的受体结合,促进肾上腺分泌皮质醇增加,该过程属于体液调节。
23.[答案] C
[解析] 大脑皮层为人体的高级中枢,脊髓为人体的低级中枢,构成二者的神经细胞与器官的功能相一致,只能传导兴奋;垂体是人体内的内分泌器官,可以合成许多促激素以及生长激素等;下丘脑是大脑基部相对较小的区域,它位于中脑的后下部与前脑的前上部之间,是一高级植物神经中枢(神经部),也是一功能复杂的高级内分泌中枢(分泌部),如可以分泌抗利尿激素和促激素释放激素等。
24.[答案] D
[解析] 癌细胞为抗原,可推测混合培养后产生了能杀伤癌细胞的效应T细胞,从而发生细胞免疫。其中M细胞为吞噬细胞,起到了处理和呈递抗原的作用,故A项正确;某些T细胞接受抗原刺激后会增殖分化成效应T细胞,故B项正确;某些T细胞受刺激后会产生淋巴因子,从而加强效应T细胞的作用,故C项正确;没有发生体液免疫,无免疫球蛋白即抗体产生,故D不正确。
25.[答案] D
[解析] 在第一次受到抗原刺激时,B细胞会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,发挥特异性免疫作用。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆,当再次接触这种抗原时,能迅速增殖分化,快速产生大量抗体。吞噬细胞和效应T细胞不能产生抗体。
26.[答案] C
[解析] 由乙细胞膜的内外电位状况可推知,乙应为神经元结构的一部分,甲、乙可来自一个细胞,b区应为兴奋区,a、c区为静息区(兴奋区膜电位外负内正,静息区相反),若甲、乙来自两个同类型细胞,则两者之间应通过突触相连。兴奋在两者之间以化学信号形式传递且递质的释放为胞吐形式,体现了细胞膜的流动性,故A、B、D所述均不正确。
27.[答案] A
[解析] 艾滋病病毒是通过侵染T细胞使人体逐渐失去了细胞免疫和部分体液免疫的能力,进而失去了大部分的免疫能力,所以病症通常是来自其他病原体的侵染;在潜伏期中人体的免疫能力相对还较强,所以部分病毒还是被清除掉,而不能数量大增;消灭HIV的最终还是抗体
28.[答案] B
[解析] 情绪由神经系统控制,长期处于孤独状态的小鼠患癌症的概率增加,内环境稳态被破坏,免疫功能降低;情绪低落使小鼠产生“压力激素”,说明内分泌腺的分泌活动受神经系统调节;题干信息未说明“压力激素”对情绪的影响,因此不能说明内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能;该实例可说明内环境稳态由神经—体液—免疫调节网络维持。
29.[答案] C
[解析] 如果人在幼年时期甲状腺激素分泌不足,引起的是呆小症,故A错误;风湿性心脏病是由于自身免疫过强造成的,不属于免疫缺陷病,故B错误;当血糖含量低于45 mg/dL时,机体出现昏迷等现象是因为脑细胞得不到血糖供应造成的,故D错误。
30.[答案] B
[解析] 根据C能够使血糖下降,判断C是胰岛素;D能够使血糖上升,判断D是胰高血糖素。血糖升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,是体液调节;C、D维持血糖水平表现为相互桔抗;血糖下降刺激下丘脑,通过神经支配胰岛分泌D,从而使血糖上升的过程应该属于神经和体液的共同调节。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共55分)
31.(9分)[答案] (1)胰岛B细胞 (2)浆细胞产生的抗体Y2直接作用于胰岛B细胞 (3)靶细胞上的胰岛素受体
(4)①、② ③ (5)反馈调节(或负反馈调节)
[解析] (1)胰岛B细胞只有感受到血糖浓度升高的变化才能分泌胰岛素,抗体Y1与胰岛B细胞上的受体结合以后,使胰岛B细胞无法感受血糖浓度的变化,从而不能分泌胰岛素。(2)从题图中可以看出,抗体Y2直接作用于胰岛B细胞,从而发挥作用使胰岛素分泌减少。(3)从题图中可以看出,抗体Y3与靶细胞上的胰岛素受体结合,使胰岛素与其受体的结合机会减少,甚至不能结合,从而使胰岛素不能发挥作用。(4)从以上分析可以看出,①、②都是由胰岛素分泌减少所致,所以可通过注射胰岛素的方法治疗;③中胰岛素分泌正常,只是因为无法与正常的受体结合或结合机会较少而引起糖尿病。(5)胰岛素的分泌调节和甲状腺激素的分泌调节一样,通过反馈调节的方式控制其分泌量。
32.(9分)[答案] (1)内分泌(分泌激素)
(2)减少、减少 没有明显变化 物质乙(糖蛋白)被消化分解而失去作用
(3)受体 细胞间的信息交流
(4)从零位向一侧偏转后回到零位,再向相反的一侧偏转后回到零位
[解析] (1)该题主要涉及下丘脑的功能,它既是神经系统的器官,又属于内分泌系统的器官。(2)该题主要涉及激素的反馈调节,由题意可知甲属于促甲状腺激素释放激素,乙属于促甲状腺激素,丙属于甲状腺激素,而题干可知乙属于糖蛋白,因此,一般使用注射法而不使用饲喂法来进行实验。(3)细胞间信息交流的方式,一般分为通过化学物质传递进行交流和细胞间直接接触,而此题主要考查前者,即细胞间信息交流借助靶细胞上的受体与化学物质进行,通常还包括递质、淋巴因子等。(4)主要涉及兴奋的传导与电流表指针的关系,当给予一定刺激后,膜电位由外正内负变成了外负内正,电流表两极出现了电位差,出现了指针的偏转。
33.(9分)[答案] (1)神经中枢 ①②③④⑤
(2)由外正内负变为外负内正 a、c、d、e
(3)e、c (4)树突或细胞体 3
(5)双向的 单向的
[解析] 本题考查反射弧的结构及神经冲动的传导。从图中可以看出,该反射弧的起点是①,神经冲动传导的方向是由感受器向效应器单方向进行的。在突触部位,突触前膜与突触后膜间传导的单方向性是神经元间传导单方向性的根本原因。
34.(9分)[答案] (1)(冷觉)感受器 神经递质 收缩 甲状腺激素(和肾上腺素)
(2)胰高血糖素 肝糖原(元)
(3)pH(或酸碱度)
(4)非特异性
[解析] (1)位于皮肤的冷觉感受器感受到寒冷刺激并产生兴奋,沿传入神经传递到下丘脑的体温调节中枢,信息经神经中枢的分析处理后,由传出神经传到效应器,轴突末梢释放神经递质,引起皮肤毛细血管收缩,从而减少皮肤散热量;同时信息传至甲状腺和肾上腺,引起甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,使细胞代谢加快,机体产热量增加,以维持体温相对稳定。注意这一活动调节为神经—体液调节。
(2)冷水刺激产生的兴奋,使血糖水平升高,说明该刺激可引起胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解。
(3)冷水刺激引起胃黏膜内的HCO减少,从而对H+缓冲作用减弱,进而使胃黏膜组织液内的H+含量升高,pH降低,引起胃黏膜损伤。
(4)皮肤、黏膜属于免疫系统第一道防线,对病原体的防御无针对性,因此属于非特异性免疫。
35.(9分)[答案] (1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器
(2)大脑皮层
(3)轴突 细胞体
[解析] (1)反射弧由五部分组成,缺一不可,分析图(a)可知,图中a为神经中枢,b是传入神经,c是传出神经,d是效应器。(2)人体屏住呼吸是有意识参与的一种条件反射,大脑皮层参与这一过程。(3)观察图(a),我们可以看到神经元①的细胞体在大脑皮层,所以构成突触小体是由该神经元的轴突末端膨大形成;而观察图(b)我们可以看到突触小体是与神经元②的细胞体直接接触的,所以突触后膜是位于该神经元的细胞体上。
36.(10分)[答案] (1)突触前膜、突触间隙、突触后膜 需要
(2)1
(3)①不属于 ②a 有 ③c e
课题
通过神经系统的调节
设计教师
时间
课型
新授课
课时
2课时
教学
目标
通过探究学习,使学生能理解兴奋在反射弧上的具体传导途径及应用。
重点
难点
重点:(1)兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
(2)人脑的高级功能。
难点:神经冲动的产生和传导。
教法
讲授法及演示归纳法
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
师生活动
第一课时:
第二章第1节通过神经系统的调节
引言:在学习新知识以前,我们一起做一个非常简单的小活动——打手(规则是彼此伸出手掌,先一方打,另一方躲,谁打到对方算谁赢,五次之后再交换),请同学们思考:刚才我们做的这两个活动,主要是在你们的什么系统的参与调节下完成的?该系统调节生命活动的基本方式是什么呢?
一、自主学习:
首先,请同学们阅读教材章引言,回答以下问题:
1、神经调节的基本方式是什么?
2、反射分为哪两种?
3、反射的结构基础是什么?包括哪5部分?
答案:1、反射 :指在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境的变化作出的规律性应应答。
2、它可以分为 条件反射 和 非条件反射 两类。
3、反射的结构基础是: 反射弧 。它通常由 感受器 、 传入神经 、 神经中枢 、 传出神经 和 效应器 五部分组成。
补充讲解:简单地说,反射过程是 感受器 感受到一定的 刺激并产生兴奋 ,然后以 神经冲动 的形式经过 传入神经 传向 神经中枢,通过分析与综合产生 兴奋 ,经一定 传出神经 到达 效应器,发生相应活动。其任何一个环节中断,反射都不能发生。
(一)兴奋在神经纤维上的传导
自学指导:阅读教材,思考以下问题
1、什么是兴奋?
2、兴奋在神经纤维上以什么形式传导?
3、兴奋的传导特点是什么?
1、兴奋:指 指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受个界刺激后,出相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
2、兴奋在神经纤维上传导的形式: 电信号(局部电流)
3、兴奋传递的特点: 双向传导 。
二、合作探究、解惑答疑:
什么静息电位,电位表现是?什么是动作电位,电位变现是?
答案:静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。表现:外正内负
动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。表现:内负外正
(二)兴奋在神经元之间的传递
自学指导:阅读教材,思考以下问题
1、什么是突触?包括哪几部分?
2、兴奋在神经元之间的传递过程?
3、兴奋在神经元之间的传递过程中经过了哪些信号的转换?
4、兴奋在神经元之间的传递特点、传递方向及原因?
答案:1、突触是指 神经元的轴突末梢形成突触小体与下一个神经元的细胞体或树突共同形成突触。突触是由三部分构成的,即 突触前膜(是 轴突末端突触小体的膜)、 突触间隙(是突触 前膜 和后膜 之间存在的 间隙 )和突触后膜 (是与突触前膜相对应的下一个神经元胞体膜或树突 膜)。
2、兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,当神经纤维兴奋以局部电流(电信号)的形式传导到突触小体,引起神经递质的释放,递质包括兴奋性递质和抑制性递质,递质通过突触前膜,以胞吐的方式释放到突触间隙,下一个神经元的树突(或细胞体)即突触后膜,上面的受体会与递质结合,从而引起下一个神经元电位的变化,使该神经元兴奋或抑制。
3、兴奋在细胞间的传递过程: 电信号—化学信号—电信号
4、神经元之间兴奋的传递只能是 单向 的。
方向:只能从上一个神经元的轴突传导下一个神经元的细胞体或树突。
原因:神经递质只能有突触前膜释放作用于突触后膜。
(三)神经系统的分级调节
自学指导:阅读教材,思考以下问题
人体内主要的神经中枢有哪些,分别具有什么功能?
阅读资料分析中的几个实例,能得出什么结论?
答案:1、(1)下丘脑: 体温调节中枢、水平衡调节中枢、还与生物节律性控制有关
(2)脑干: 许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢
(3)大脑皮层: 调节机体活动最高级的中枢
(4)小脑: 有维持身体平衡的中枢
(5)脊髓: 调节躯体运动的低级中枢
2、结论:位于脊髓中的低级中枢要受到脑中相应高级中枢的控制。
(四)人脑的高级功能
自学指导:阅读教材,思考以下问题
1、人脑都有哪些高级功能?
2、大脑皮层言语区都有什么?
3、什么是学习?
4、记忆如何形成?
答案:1、功能:除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动以外,还具有语言学习记忆和思维等方面的高级功能。
2、S区:运动性语言中枢 障碍:运动性失语症
H区:听觉性语言中枢 障碍:听觉性失语症
V区:视觉性语言中枢 障碍:失读症
W区:视运动性语言中枢 障碍:失写症
3、学习:指神经系统不断接受新刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
4、记忆如何形成:短期记忆主要与神经元的活动及神经无之间的联系有关。尤其与海马区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。
三、变式训练:
1、关于神经兴奋的传导,下列叙述正确的是
A.神经纤维兴奋时,电位变为“外正内负”
B.兴奋部位的电流是从兴奋部位流向末兴奋部位
C.兴奋部位从一个柙经元的树突传至另一个柙经元的轴突
D.突触小体释放递质作用于突触后膜
答案:D解析:选项A中电位应变为“外负内正”;选项B中应该加个前提,在膜内是由兴奋部位流向未兴奋部位,而在膜外正好相反;选项C中兴奋在两个神经元间传导,是由轴突传向树突,而不是树突传向轴突。
2、α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是
A.肌肉松弛、肌肉僵直 B.肌肉僵直、肌肉松弛
C.肌肉松弛、肌肉松弛 D.肌肉僵直、肌肉僵直
答案:A
解析:α-银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合后,乙酰胆碱就不能和突触后膜上的受体结合,后一神经元不能兴奋,所以肌肉不能收缩;正常情况下,乙酰胆碱和突触后膜结合后就被胆碱酶催化分解,有机磷农药抑制胆碱酯酶的活性后,乙酰胆碱不能被分解,使突触后膜持续兴奋,引起肌肉僵直。
四、总结升华:
1、反射弧结构完整是进行反射活动的前提条件,反射弧任何部位受损,反射活动均不能正常进行。
2、神经纤维膜两侧的电位分布情况是由于膜上的离子通透性改变造成的。静息电位的形成原因是K离子外流,动作电位的形成原因是Na离子内流
3、神经递质的本质是唯一的,乙酰胆碱为兴奋性神经递质。
4、重点掌握兴奋在神经纤维上的传导过程以及兴奋在神经元之间的传递过程。
五、当堂测试:
1.兴奋在神经纤维上的传导是通过膜内外电位的变化产生( C )
A.电荷 B.局部电场 C.局部电流 D.电势
2.神经冲动在神经细胞间的传递是通过( A )完成的。
A.突触 B.突触小体
C.突触前膜 D.突触后膜
3、下图为神经元局部模式图。当人体内兴奋流经该神经元时,在神经纤维内外的电流方向( C )?
A.都是由左向右?
B.都是由右向左?
C.膜内由左向右,膜外由右向左?
D.膜内由右向左,膜外由左向右?
4.在1条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。如下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( C )
5.如下图所示,用枪乌贼的粗大神经纤维测定电位变化,阴影部分表示冲动传导的部位,其中符合事实的是( B )?
六、推荐作业:
学生仔细阅读教材然后进行填写
教师适当举例。
教师进行讲解
展示图片,教师讲解便于学生理解,然后填写
学生自已阅读后进行填写
小组讨论,合作完成
教师补充讲解
学生自己总结和归纳所学的内容
该环节是对本节内容的全面考察。检验本节课的内容学生是否掌握。
要求学生认真练习,学生展示给出答案。
第2章 动物和人体生命活动的调节
2.1 通过神经系统的调节
一、教材分析
《通过神经系统的调节》是高中生物必修3第二章中的一大重要内容。我们在日常生活中的一言一行、一举一动都与神经调节有着密切的联系。通过神经系统的调节,尤其是兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递,几乎是每年高考必考,所以在教材中本节内容占据着非常重要的地位。本节知识还可与多个有关的知识如“细胞膜、细胞器、内环境的稳态”等联系紧密。学好本节知识也可以进一步加深对其它知识的理解和掌握。第2课时内容与动物的激素调节相辅相成,共同协调生命活动,同时它也是动物行为产生的生理基础。人脑的高级功能很复杂,教材选取了语言文字、学习和记忆两方面内容给予简单的介绍。
二、教学目标
1、概述神经调节的结构基础和反射。
2、说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
3、概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 ⑵人脑的高级功能。
[解决方法]
⑴引导学生分析神经纤维表面电位差的实验,从实验现象得出相关结论,利用多媒体手段,演示神经冲动在神经纤维上的产生与传导的动态过程。
⑵先让学生弄清楚突触的结构,设置相关问题讲解。
⑶让学生自己分析讨论人脑的高级功能。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 神经冲动的产生和传导。
[解决方法] 利用多媒体演示神经冲动产生和传导的动态过程。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
直观教学法、讲解法、谈话法。 教具准备: 图片、课件。
六、学生活动
1、学生讨论、思考、回答相关问题。
2、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
导入:利用教材P16[问题探讨]导入新课
一、神经调节的结构基础和反射
教师设置下列问题引导学生讨论和思考:
⑴人和动物各器官系统的协调,以及对外界刺激作出反应主要是通过神经系统来完成的,那么神经调节的方式是什么呢?
⑵什么是反射?你能举出几个反射活动的实例吗?草履虫能够趋利避害,含羞草叶被触碰后会下垂,这属于反射吗?如果有人用针刺了你一下,你感到了疼痛,这属于反射吗?用针刺激离体蛙的腓肠肌,肌肉会收缩,这属于反射吗?
⑶完成反射活动的结构基础是什么?反射弧包括哪些基本环节?初中我们学习过膝跳反射和缩手反射,你能回顾一下这两个反射的反射弧吗?(示图或投影让学生分析)
⑷如果某人缩手反射的传入神经受到了损伤,那么感受器受到刺激后,人还会有感觉吗?会产生缩手反射吗?如果损伤的是由传出神经或者是脊髓相应的中枢呢?
⑸如果有一只脊蛙,从脊髓的一侧剥离出了一根神经,你如何通过实验来判断它是传入神经还是传出神经?
⑹反射弧各部分的结构分别是由什么组成的?神经元的结构包括哪几个部分?神经元与神经纤维、神经间有什么样的关系?
⑺一个完整的反射活动至少需要多少个神经元?神经元与神经元之间是怎样联结的?
教师归纳和总结之。
反射活动中,在反射弧上传导的是兴奋。什么是兴奋呢?(学生阅读教材P16内容回答之)兴奋的本质是什么呢?如何产生?又是如何传导的呢?
二、兴奋在神经纤维上的传导
教师利用多媒体演示“神经纤维表面电位差的实验”过程和现象。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化,而这种变化是由于刺激神经引起的,由此说明刺激会引起神经兴奋。
教师设置下列问题让学生带着这些问题阅读教材P18内容。
1、刺激为什么会引起生物电的产生呢?
2、要形成电流必须要有电位差的形成,刺激引起电流的产生,那么必定引起了电位差的变化。在静止的时候神经纤维的电位是怎样的?
3、接受刺激时会引起什么样的电位变化?
4、为什么会出现这种变化呢?
学生讨论交流回答之,教师再利用多媒体,演示神经冲动在神经纤维上的产生与传导的动态过程。
完成一个反射活动至少需要两个神经元,那么一个神经元产生的兴奋是如何向下一个神经元传递的呢?要了解兴奋在神经元之间的传递原理,首先得了解神经元之间的联系方式。
三、兴奋在神经元之间的传递
学生阅读教材P19相关内容,教师设问:
1、什么叫突触小体?
2、什么叫突触?
3、突触前膜是神经元的哪部分结构?
4、突触后膜是神经元的哪部分结构?
5、兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式进行传递吗?
6、神经递质以什么方式进入突触间隙?
7、神经递质与突触后膜上的什么结构(物质)发生特异性结合?
8、神经递质一定是引起下一个神经元兴奋吗?
9、已知突触前神经元释放的某种递质可使突触后神经元兴奋,当完成一次兴奋传递后,该种类递质立即被分解。某种药物可以阻止该递质的分解,这种药物的即时效应是什么?
10、兴奋在神经元之间的传递是单向的还是双向的?为什么?
11、在一个反射活动中,兴奋的传递方向是单向的还是双向的?为什么?
12、突触小体、突触后膜、突触完成的信号转换模式各是什么?
学生讨论交流回答之。教师利用多媒体展示突触传递信息的动态过程,并进行归纳和整理。
(三)总结
反射弧的组成,神经冲动产生和传导的过程。
(四)作业布置
教材P22练习—1,二。
(五)板书设计
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
神经调节的结构基础和反射
神经调节的基本方式——反射
概念
非条件反射
类型
条件反射
感受器
传入神经
结构基础——反射弧 神经中枢
传出神经
效应器
反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
2、兴奋的概念
二、兴奋在神经纤维上的传导
1、静息电位:内负外正
2、动作电位:内正外负
3、过程:刺激→膜电位变化→局部电流→未刺激部位膜电位变化→局部电流
4、兴奋在神经纤维上传导的特点:双向传导
5、产生电位差的原因:Na+内流
三、兴奋在神经元之间的传递
1、突触小体
突触前膜
2、突触 突触间隙
突触后膜
3、过程:兴奋→突触小体→神经递质→突触间隙→突触后膜→兴奋或抑制
特点:单向
4、兴奋在神经元之间传递
原因
第2课时
复习提问:兴奋在神经纤维上是如何传导的?兴奋在神经元之间是如何传递的?
四、神经系统的分级调节
[资料分析]教师引导学生讨论教材P20相关内容。教师归纳总结之。同时让学生明白,控制排尿反射的初级中枢在脊髓,但控制排尿反射的高级中枢在大脑皮层。机体能够协调完成各项生命活动,是不同的中枢之间分级调节的结果。
提问:脊椎动物和人的低级中枢和高级中枢的分布有什么特点呢?
教师利用教材P20插图,进行归纳和完善。
五、人脑的高级功能
人的大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言,学习、记忆和思维等方面的高级功能。
语言文字是人类社会信息传递的主要形式,也是人类进行思维的主要工具。语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智力活动,涉及到人类的听、写、读、说。
这些功能与大脑皮层某些特定的区域有关,这些区域称为言语区。
教师结合教材P21插图讲解S、H、W、V区的功能以及这些言语区损伤可能出现的症状。
[思考与讨论]教材P21,学生回答之。
学生阅读教材P21相关内容,回答下列问题:
1、什么是学习?
2、什么是记忆?
3、什么是短期记忆?
4、什么是长期记忆?
5、人类记忆的大致过程如何?
教师总结归纳之。学习与记忆有其生理基础;学习的过程需要各种器官的协调作用;遗忘是一种正常的生理现象,学习中只有通过不断的重复才能形成长久的记忆。
(三)总结
神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
(四)作业布置
教材P22练习—2
(五)板书设计
四、神经系统的分级调节
大脑
1、中枢神经系统 脑 脑干
小脑
脊髓
2、神经系统分级调节的实例——人的排尿反射
五、人脑的高级功能
S区发生障碍:不能讲话
H区发生障碍:不能听懂话
1、语言功能(人脑特有) W区发生障碍:不能写字
V区发生障碍:不能看懂文字
2、学习功能
瞬时记忆
短期记忆
3、记忆功能 长期记忆
永久记忆
4、思维功能
第二章第一节通过神经系统的调节
教学过程设计
(一)教学流程图
(二)教学过程
引言:请同学们欣赏一场精彩的NBA比赛。篮球飞人们飞翔的画面让我们体会到运动的张力和协调的美感,那么篮球队员们要经过哪些方式的调节才能完成如此健美而协调的动作呢?
学生:通过神经调节和体液调节。
如果仅有体液调节,机体就难以迅速而精确的作出反应。人和动物体内各个器官,系统的协调和统一,各项生命活动的进行,以及对外界环境的变化作出相应的反应,主要是通过神经系统的调节作用来完成的。
1、神经调节的基本方式
通过初中的学习我们知道,神经调节的基本方式是反射,那么,什么是反射呢?
学生:反射是指在中枢神经系统的参与下,人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的有规律性的反应。
教师强调反射概念的三要素,并且指出,反射是应激性高度发展的结果。
反射大致可以分为非条件反射和条件反射两类,请同学们来分析四组有趣的现象,看看它们分别属于那类反射?并说出判断的依据是什么?
(媒体显示实例图片:小猴吮奶;狗熊飞车;尝梅止渴;望梅止渴。)
学生:小猴吮奶和尝梅止渴是动物生来就有的,也是通过遗传而获得的先天性反射,是非条件反射;狗熊飞车和望梅止渴是动物出生后,在生活过程中通过训练而逐渐形成的后天性反射,属于条件反射。
条件反射是建立在非条件反射基础上,借助于一定的条件(自然的或人为的),经过一定过程形成的,条件反射大大地提高了动物适应复杂环境变化的能力。
反射的结构基础又是什么呢?
学生:反射弧。
教师引导学生观察反射弧结构模式图并提示注意闪动部位代表的结构。
反射弧是由哪几部分组成的?
学生:通常由感受器,传入神经,神经中枢,传出神经和效应器五部分组成.
教师引导学生识图。
感受器是感觉神经末梢部分,效应器指运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体。
简单地说,反射过程是感受器感受到一定的刺激并产生兴奋,兴奋以神经冲动的形式经过传入神经传向神经中枢,神经中枢通过分析与综合产生兴奋,经一定传出神经到达效应器,发生相应活动。
反射弧的任何一个环节中断,反射都不能发生。举例分析。
通常脊椎动物的反射弧,在感觉神经元和运动神经元之间还有中间神经元,它起着传递信息的作用。那么这些神经元的结构又是怎样的呢?
引导学生观察神经元结构模式图并叙述各部分结构(略)
神经元之所以受到刺激能产生兴奋,并能传导兴奋是与它的结构相适应的。一个神经元就是一个完整的高度特化的细胞。细胞体适合综合处理信息和作为代谢中心;突起适合接受和传递信息;髓鞘则起着绝缘的作用,使许多神经纤维可以同时传导而互不干扰,从而保证神经调节的精确性。
教师强调神经纤维的概念:长的树突、轴突和髓鞘构成神经纤维。
从宏观上看,兴奋需要在反射弧各部分上传导;从微观上看,兴奋则需要在组成反射弧的每一个神经元内部传导,特别是神经纤维上的传导。
2.兴奋的传导
(1)神经纤维的传导
早在1791年,意大利解剖学家伽伐尼发现兴奋传导实际上是一种生物电现象。但是神经纤维都很细,做实验很困难。到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的巨大神经纤维是实验的理想材料,它粗大的轴突直径可达1毫米,使测量电位差的微电极易于插入,为开展实验提供了方便。
实验方法:提示学生注意观察图示。
取两个微电极,一个插入神经纤维内,一个接到神经纤维膜表面,用微伏计测出膜内外的电位差,即电势差。结果显示:膜外为正电位,膜内为负电位。为什么会出现电位差呢?很早人们就发现神经纤维膜内外存在着离子浓度的差异。
引导学生观察并分析Na+离子和K+离子的浓度差:膜内的K+离子浓度远高于膜外,Na+离子浓度则相反。
在细胞未受刺激时,也就是静息状态时,膜内的K+离子很容易通过载体通道蛋白顺着浓度梯度大量转运到膜外,从而形成膜外正电位,膜内负电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,膜上的Na+离子载体通道蛋白被激活,Na+离子通透性增强,大量Na+离子内流,使膜两侧电位差倒转,即膜外由正电位变为负电位,膜内则由负电位变为正电位。
具体分析兴奋传导的过程并分步演示兴奋在神经纤维上传导的动画。
静息时,膜内和膜外的电位处于何种状态?
学生分析:静息时,由于K+离子外流膜内电位为负,膜外电位为正。
受刺激时,兴奋部位的膜内外发生了怎样的变化?
学生观察分析并回答:由于Na+离子内流,兴奋部位膜内外迅速发生了一次电位变化膜外由正电位变为负电位,膜内则由负电位变为正电位。
引导学生分析并讨论:邻近未兴奋部位仍然维持原来的外“正”内“负”,那么,兴奋部位与原来未兴奋部位之间将会出现怎样变化?
学生:试着用物理课上电学的知识来解释这个问题,并就膜外和膜内情况分别说明。在神经纤维膜外兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差,于是就有了电荷的移动,在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差,也有电荷的移动,这样就形成了局部电流。
电流方向如何呢?
学生:电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,在膜内则由兴奋部位流向未兴奋部位,从而形成了局部电流回路。
引导学生观察相邻的未兴奋部位:
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生上述同样的电位变化,又产生局部电流,如此依次进行下去,兴奋不断向前传导,而已经兴奋部位又不断依次恢复原静息电位。兴奋就按照这样的方式沿着神经纤维迅速向前传导。
完整演示动画并让学生归纳和复述:
兴奋传导过程:刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流
兴奋在神经纤维上传导的实质:膜电位变化→局部电流。
我们分析了当兴奋从树突经胞体传向轴突时的传导方向,如果在一条离体神经纤维中段施加一适宜刺激,传导方向又是怎样呢?(图示略)
学生从物理角度来思考这个问题:兴奋部位与两侧未兴奋部位都存在电位差,所以刺激神经纤维上任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。
结论:传递特点──双向性。
兴奋传导受机械压力,冷冻,电流,化学药物等因素的影响而受到干扰或阻断。
(2)兴奋的传递:
当兴奋传导到神经纤维的末梢时,又是怎样到达下一个神经元呢?兴奋在神经元之间是通过突触来传递的。突触是指一个神经元与另一个神经元相接触的部位。
(演示动画)在光学显微镜下观察可以看到:一个神经元轴突末梢经多次分支,最后每个小枝末端膨大成杯状和球状,叫做突触小体。这些突触小体可以与多个神经元细胞体或树突相接触,形成突触。
在电子显微镜下观察可以看到突触是由三部分构成的,即突触前膜,突触间隙和突触后膜。突触前膜是轴突末端突触小体的膜:突出后膜是与突触前膜相对应的胞体膜和树突膜;突触间隙是突触前膜和后膜之间存在的间隙。
突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡,泡内含有高浓度的化学物质──递质,例如乙酰胆碱。递质有兴奋性的也有抑制性的。
将动画还原到较为宏观的两个神经元之间去观察突触。
当兴奋通过轴突传导到突触小体时,突触小体内的突触小泡就将递质释放到突触间隙里,突触后膜的相应受体蛋白接受递质的化学刺激,引起突触后膜的膜电位改变。这样,兴奋就从一个神经元通过突触而传递给了另一个神经元。
突触后膜的受体对递质有高度的选择性。
学生再次观察动画模拟过程,复述,概括。
兴奋在细胞间的传递过程:
兴奋→突触小体→突触小泡释放递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制
由于递质只存在于突触小体内,只能由突触前膜释放后作用于突触后膜上,使后一个神经元兴奋或抑制,所以神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。就是说:兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。这种单向传递使整个神经系统的活动能有规律地进行。
递质发生效应后就被酶破坏而失活,一次神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后电位变化,之后很快又恢复为静息状态。
引导学生观察线粒体,得出“兴奋传递是一个耗能的过程”的结论。
有些杀虫剂能抑制酶的活性,使递质不被破坏,递质一直结合在突触后膜的受体部位,连续发生作用,使神经处于持续冲动状态而不能恢复到静息电位,这样,就使动物长时间处于震颤、痉挛状态,终致死亡。
(3)比较兴奋的传导
神经纤维上的传导
细胞间的传递
信 号 形 式
电 信 号
化 学 信号
传 导 速 度
快
慢
传 导 方 向
双 向
单 向
实 质
膜电位变化→局部电流
突触小泡释放递质
课堂小结
本节课重点学习了兴奋的传导,对于反射的发生也有了进一步的理解。(结合动画演示)当感受器受到一定刺激后就产生兴奋,引起兴奋部位的膜电位的改变,形成局部电流;当局部电流沿神经纤维传导到轴突末梢的突触时,突触小泡释放递质作用于突触后膜,使另一个神经元产生兴奋或抑制,这样兴奋就从一个神经元传导到另一个神经元。
概括的说:兴奋传导是膜电位变化→递质的释放→膜电位变化的一体化过程。
课外探究与思考
1.探究局部麻醉药物的可能作用机理。
2.试比较兴奋在神经纤维上的传导速度与电流在金属导线上的传导速度。
板书设计
二、神经调节
(一)基本方式:反射──概念、分类、结构基础
(二)兴奋的传导
1.神经纤维上的传导:双向性
刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流
2.细胞间的传递:单向性
兴奋→突触小体→突触小泡释放递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制
课后作业:学案跟踪联系
教学评价设计
教师要善于发现和及时激励学生学习的积极性和创造性,以形成性评价为主,着眼于学生探究能力的培养和可持续发展,体现科学方法教育。设定知识、能力、态度观念等方面的教学目标;根据教学进程设置各种类型的形成性问题,引导学生观察、分析、讨论、归纳、总结,及时反馈教学效果,调整教学进程。最后分层设置一些经典练习题,强化对教学内容的巩固。
教学反思
在教学过程中,我遵循了“从具体到抽象”、“从感性到理性”的认知规律,重视创设问题情境,引导学生积极参与,学生始终处于科学研究情境中,并获得相应的科学情感体验。自然科学的学科魅力满足了学生的学习兴趣,而且测试表明,建立起来的概念是形象生动的、深刻的。
2.1 通过神经系统的调节
流程
教师活动
学生活动
媒体、方法设计
新课导入
一、神经调节的结构基础和反射
二、兴奋在神经纤维上的传导
三、兴奋在神经元之间的传递
〔思考与讨论2〕
四、神经系统的分级调节
〔资料分析〕
五、人脑的高级功能
小结
请同学们欣赏一场精彩的NBA比赛。篮球飞人们飞翔的画面让我们体会到运动的张力和协调的美感,那么篮球队员们要经过哪些方式的调节才能完成如此健美而协调的动作呢?
1.反射?
非条件反射(先天的);条件反射(后天的)。
2.反射弧——感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(缺一不可)。
〔提示〕1.神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种。
〔问题〕反射活动中,在反射弧上传导的是兴奋。什么是兴奋呢?先让学生说出自己的认识,然后让学生阅读教材。 提问:兴奋的本质是什么呢?如何产生?又是如何传导的呢?
〔提示〕很明显,由于突触间隙的存在,兴奋在神经元之间不能以神经冲动的形式进行传递,而是通过神经递质与特异性受体相结合的形式将兴奋传递下去的。
〖讲述〗(1)突触的定义 一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。
1.中央前回第一运动区
中央前回皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
大脑皮层第一运动区代表区范围的大小与躯体大小无关,而与躯体运动的复杂精细程度有关。
2.言语区
(1)运动性失语症
(2)听觉性失语症
3.大脑皮层与内脏活动的联系
4.神经系统各部分的协调统一
小结本课内容,特别是重点知识:反射,兴奋的传导等要图示
通过神经调节和体液调节。
观看,引起问题
思考问题
结合初中知识进行学习和巩固
学生生疑,思考并讨论回答
学生先从自己的经验说出相关认识
及时总结知识
观看课件,搞清相关概念和过程、原因
总结,记忆
资料分析,自主学习,完成问题
学生以图示的形式总结本课
视频引入
问题讨论
利用旧知进行学习和巩固
设疑,引入下一内容
课件展示,及时总结
课件展示
资料分析,自主学习
记忆知识
板书设计:
神经调节的结构基础和反射
神经调节的基本方式——反射
概念
非条件反射
类型 反射
条件反射
感受器
传入神经
结构基础——反射弧 神经中枢
传出神经
效应器
反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
2、兴奋的概念
二、兴奋在神经纤维上的传导
1、静息电位:内负外正
2、动作电位:内正外负
3、过程:刺激→膜电位变化→局部电流→未刺激部位膜电位变化→局部电流
4、兴奋在神经纤维上传导的特点:双向传导
5、产生电位差的原因:Na+内流
三、兴奋在神经元之间的传递
1、突触小体
突触前膜
2、突触 突触间隙
突触后膜
3、过程:兴奋→突触小体→神经递质→突触间隙→突触后膜→兴奋或抑制
特点:单向
4、兴奋在神经元之间的传递
四、人脑的高级功能
课后作业:学案跟踪练习
课时作业3 通过神经系统的调节
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.
如图是一个反射弧的部分结构图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激,甲、乙电流表的指针发生的变化正确的是( )
A.甲不偏转,乙只发生一次偏转
B.甲只发生一次偏转,乙不偏转
C.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
D.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
【解析】 据图分析:甲电流表跨两个神经元,乙电流表连接在同一条神经纤维上。该突触结构类型是轴突-胞体型,且兴奋只能由乙神经元传向甲神经元,所以刺激A时,A所在的神经元甲会兴奋,而乙神经元不会产生兴奋。
【答案】 B
2.下列对于神经递质的叙述,正确的是( )
A.神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,通过突触后膜进入下一神经元
B.神经递质是一种化学信号
C.神经递质能使突触前膜和后膜的电位发生改变
D.神经递质的传递是双向的
【解析】 神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,而不是通过突触后膜进入下一个神经元,A项错误;以上可以说明神经递质实质上是一种化学信号,但只能使突触后膜的电位发生改变,而不能使突触前膜的电位发生改变,故B项正确,C项错误;由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单向的,D项错误。
【答案】 B
3.在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。下图表示刺激时膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向),其中正确的是( )
【解析】 神经纤维受刺激时,兴奋部位表现为外负内正,未兴奋部位表现为外正内负,两者之间存在电位差,引起兴奋在神经纤维上双向传导,C项正确。
【答案】 C
4.下列对于神经递质的叙述,正确的是( )
A.神经递质通过突触后膜释放到突触间隙,作用于突触前膜
B.神经递质能使突触后膜电位发生改变
C.神经递质是一种电信号
D.神经递质传递是双向的
【解析】 神经递质只能通过突触前膜释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,即神经递质传递是单向的,A、D项错误;神经递质是一种化学信号,能使突触后膜电位发生改变,导致突触后膜产生兴奋或抑制,B项正确,C项错误。
【答案】 B
5.下图表示三个通过突触相连接的神经元。若在箭头处施加一强刺激,则能测到膜内外电位变化的位置是( )
A.abc B.bc
C.bcde D.cde
【解析】 兴奋在神经元上的传导方向是双向的;兴奋在神经元之间的传递是单向的,根据突触的模式图可知,兴奋的传递方向是从左向右,故C正确。
【答案】 C
6.下图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分),有关说法正确的是( )
A.正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的
B.刺激b,引起效应器反应属于非条件反射
C.兴奋在结构c和结构b的传导速度相同
D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
【解析】 根据神经节可知,e是感受器,d是传入神经,c是神经中枢,b是传出神经,a是效应器。由于兴奋在突触处传递是单向的,因此兴奋在反射弧的传递是单向的,A正确;由于b是传出神经,故刺激b时产生的兴奋能传至效应器,效应器能收缩,但不属于反射,B错误;兴奋在神经纤维上传导的形式是电信号,兴奋在突触处传递依靠神经递质,电信号传导的速度比化学信号传递的速度快,C错误;Ⅱ是突触后膜,信号在突触后膜处的变化是化学信号→电信号,故D错误。
【答案】 A
7.下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图,相关说法不正确的是( )
A.在甲图中,①所示的结构属于反射弧的感受器
B.甲图的⑥结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
C.若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则a、c为兴奋部位
D.在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流
【解析】 ③上具有脊神经节(即③上的“黑点”),据此可判断③为传入神经,与传入神经相连的①是感受器,A项正确;甲图的⑥为神经中枢,其中含有突触,兴奋在突触处的信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号,B项正确;神经纤维受到刺激而兴奋时,兴奋部位膜两侧的电位表现是内正外负,邻近的未兴奋部位两侧的膜电位表现是内负外正,若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则a、c为未兴奋部位,b为兴奋部位,C项错误;在兴奋部位与邻近未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷的移动,形成局部电流,D项正确。
【答案】 C
8.以下有关神经兴奋的叙述不正确的是( )
A.静息状态时神经元细胞膜内外没有离子进出
B.神经递质与突触后膜上受体的结合有特异性
C.神经纤维的兴奋部位,膜两侧电位表现为内正外负
D.神经递质经胞吐作用由突触前膜释放,进入突触间隙
【解析】 静息状态时K+通透性增大,K+外流,导致膜电位表现为外正内负,故A错误;神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜上相应的受体,使得下一个神经元兴奋或者抑制,故B正确;神经纤维受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,故C正确;神经递质以胞吐的方式进入突触间隙,体现细胞膜的流动性,故D正确。
【答案】 A
9.图为神经—肌肉连接示意图,以下分析不正确的是( )
A.刺激图中的肌肉,电流表的指针将偏转2次
B.刺激M点引起的肌肉收缩不属于反射现象
C.兴奋传到突触后膜时发生的信号变化是电信号→化学信号
D.刺激N点电流表指针只发生1次偏转
【解析】 据图可知,刺激肌肉产生的兴奋可以由大脑传至电流表,导致电流表的两极先后兴奋,因此电流表发生两次方向相反的偏转,故A正确;刺激M导致肌肉收缩,由于没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,故B正确;兴奋在突触后膜上的电位变化是:化学信号→电信号,故C错误;由于兴奋在突触处的传递是单向的,因此刺激N点时,电流表的两极只发生一次电位变化,即电流表偏转1次,故D正确。
【答案】 C
10.下列关于神经兴奋的叙述,正确的是( )
A.兴奋在反射弧中的传导是双向的
B.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
C.神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元
D.神经元受到刺激时,贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来
【解析】 由于突触的存在,兴奋在反射弧中的传导是单向的,A错误;神经元细胞膜外Na+的内流是形成动作电位的基础,B错误;抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合,可抑制下一神经元,C正确;神经元受到刺激时,突触小泡向突触前膜移动,贮存于突触小泡内的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,D错误。
【答案】 C
11.下图所示为反射弧结构模式图,在a、c 处分别放置电位计,b 处给予适宜刺激。据图分析下列说法正确的是( )
A.骨骼肌收缩,发生反射活动
B.骨骼肌不收缩,无反射活动
C.骨骼肌收缩,并在a、c 处均测到电位变化
D.骨骼肌收缩,a 处测到电位变化,c 处未测到电位变化
【解析】 b处给以适宜刺激,兴奋可以传至骨骼肌,引起骨骼肌收缩,但没有经过完整的反射弧,不能成为反射,A错误;由A分析可知,B错误;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,兴奋不能由b传至c,因此c处不能测到电位变化,C错误;兴奋在同一个神经元上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的,因此b处给以适宜刺激,兴奋可以传至骨骼肌,引起骨骼肌收缩,a处测到电位变化,c处未测到,D正确。
【答案】 D
12.下列有关人脑功能的说法错误的是( )
A.语言功能是人脑特有的高级功能
B.大脑皮层V区受损患者不能写字
C.脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控
D.由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关
【解析】 语言功能是人脑特有的高级功能,A正确;大脑皮层V区受损患者不能阅读,B错误;脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控,C正确;由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关,D正确。
【答案】 B
二、非选择题(共40分)
13.(12分)图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图,图2为图1中D结构的放大示意图。请回答:
(1)图2的结构名称是________,结构②的名称是________。
(2)用针刺A时,引起F收缩的现象被称为________。针刺引起疼痛,产生痛觉的部位是________。
(3)当兴奋在神经纤维B上传导时,兴奋部位的膜内外两侧的电位呈________。
(4)如果在图2中①和②的间隙处注射乙酰胆碱,②处发生的变化是________(兴奋、抑制),原因是乙酰胆碱引起结构②上________的变化。
【解析】 (1)图2的结构名称是突触,结构②的名称是突触后膜。(2)机体通过神经系统对刺激产生的反应为反射。产生痛觉的部位是大脑皮层相关中枢。(3)兴奋部位的膜内外两侧的电位呈外负内正。(4)乙酰胆碱为兴奋性递质,引起结构②发生电位变化,由外正内负变为外负内正,产生兴奋。
【答案】 (1)突触 突触后膜
(2)反射 大脑皮层
(3)外负内正
(4)兴奋 膜电位(或外负内正)
14.(14分)屈反射是一种保护性反射,它使肢体从伤害性刺激上缩回,以保护肢体不受伤害性刺激所损伤。下图甲表示屈反射的反射弧,图乙为图甲中神经元A和B之间形成的突触的放大图。请据图分析回答问题:
(1)图乙中,突触小体是神经元A中的________末端膨大形成的,突触后膜位于神经元B的________(填“轴突”、“树突”或“细胞体”)。
(2)图甲中,神经元D所在的部位属于反射弧结构中的________。
(3)神经冲动从神经元A传递到神经元B的过程中,信号转换过程是电信号→________。
(4)皮肤感受器被扎之后,②处神经纤维膜外的电位先后变化情况是________。
(5)皮肤被扎之后,会感觉到疼痛,这是因为神经冲动会由脊髓中的中间神经元向上传导至________。
(6)某人因车祸致脊髓在胸部断裂,导致高位截瘫,用针刺该患者脚部皮肤,被刺的腿的屈肌的反应是________(“无反应”、“收缩”或“舒张”)。
【解析】 (1)图乙中,突触小体是神经元A中的轴突末端膨大形成的,突触后膜位于神经元B的胞体。(2)图甲中,神经元D所在的部位在脊髓,属于反射弧结构中的神经中枢。(3)图中①和②是传出神经元,在AB两个神经元之间的兴奋传递要完成电信号—化学信号—电信号的转换。(4)皮肤感受器受针扎之后,②处神经纤维兴奋,膜外电位变化是由外正内负变为外负内正,接着又恢复静息电位。(5)皮肤被针扎之后,神经冲动会由脊髓中的中间神经元向上传导至大脑皮层,疼痛形成是躯体感觉中枢兴奋的结果。(4)高位截瘫是颈部传到大脑皮层神经纤维受损,感觉中枢在大脑皮层,所以没有疼痛感觉形成,但可以完成屈肌的收缩。
【答案】 (1)轴突 细胞体
(2)神经中枢
(3)化学信号→电信号
(4)正电位→负电位→正电位
(5)大脑皮层
(6)收缩
15.(14分)下图甲示缩手反射相关结构,图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图。请分析回答:
(1)甲图中f表示的结构是________。乙图中的B是________。
(2)缩手反射时,兴奋从A传到B依靠的物质是________。兴奋不能由B传到A的原因是________________________________________________________________________。
(3)突触后膜上的“受体”与相应物质结合,引起B细胞兴奋,而在突触前膜上没有 “受体”,导致信号传导的特点是________________________________________________________________________。
(4)假设a是一块肌肉,现切断c处,分别用比较强的电流刺激e、b两处,则发生的情况是:刺激e处,肌肉________;刺激b处,肌肉________。
【解析】 (1)由神经节的位置可确定甲图中f表示的结构是感受器。乙图中的B是突触后膜或下一个神经元的胞体膜或树突膜。(2)缩手反射时,兴奋借助神经递质在两个神经元之间进行单向传递。由于神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因而兴奋在A、B两个神经元之间是单向传递的。(3)突触后膜上的“受体”与相应物质结合,引起B细胞兴奋,而在突触前膜上没有“受体”,导致信号传导的特点是单向传导的。(4)切断c处,反射弧中断,刺激e处,信号不能传递到肌肉,肌肉不收缩;刺激b处,兴奋可双向传导,既可传至c处,又可传至肌肉,肌肉收缩。
【答案】 (1)感受器 突触后膜(或下一个神经元的胞体膜或树突膜)
(2)神经递质 只能由突触前膜释放递质,然后作用于突触后膜
(3)单向传导
(4)不收缩 收缩
第二章 第1节
一、选择题
1.下列关于反射弧的叙述,正确的是( )
A.刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应
B.反射弧中的感受器和效应器均分布于机体同一组织或器官
C.神经中枢的兴奋可以引起感受器敏感性减弱
D.任何反射弧中的神经中枢都位于脊髓
[答案] A
[解析] 在同一个反射弧中,神经冲动的传递一般是从感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,因为在反射弧中兴奋的传递是单向的,刺激传出神经可使效应器产生与刺激感受器相同的反应,A正确;感受器是感觉神经末梢,效应器一般是运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体,所以感受器和效应器不一定分布于机体同一组织或器官,B错误;神经中枢经传出神经把兴奋传递给效应器,不会影响感受器的敏感性,C错误;人体的神经中枢包括大脑皮层、下丘脑、小脑、脑干和脊髓,完成条件反射的反射弧的神经中枢是大脑皮层,D错误。
2.下列有关突触的叙述,正确的是( )
A.神经元之间通过突触联系 B.一个神经元只有一个突触
C.突触由突触前膜和突触后膜构成 D.神经递质能透过突触后膜
[答案] A
[解析] 兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的;一个神经元与其他相邻的多个神经元相连,所以可能有多个突触;突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成;突触后膜上的受体能识别突触前膜释放的神经递质,并引起下一个神经元的兴奋或抑制,神经递质并未透过突触后膜。
3.神经冲动在体内的传导途径是( )
A.树突→突触→神经元细胞体
B.轴突→神经元细胞体→树突→突触
C.树突→神经元细胞体→轴突→突触
D.树突→突触→轴突→神经元细胞体
[答案] C
[解析] 神经冲动传导的一般途径是:神经元的树突接受或产生兴奋,然后经细胞体、轴突和轴突末端的突触,传递给另一个神经元。
4.某人大脑的某个部位受到损伤,能用语言表达自己的思想,也能听懂别人的谈话,却读不懂报刊上的新闻。他的大脑受损的区域可能是( )
A.S区 B.W区
C.V区 D.H区
[答案] C
[解析] 该病人能说话、能听懂别人的谈话,说明S区(运动语言区)、H区(听觉语言区)均正常。但看不懂文字,说明受损部位是V区(视觉语言区)。故选C。
5.如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是( )
[答案] C
[解析] 神经纤维在未受到刺激时,细胞膜内外的电位表现为膜外正电位、膜内负电位。当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,兴奋部位的膜就发生一次很快的电位变化,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位。但是邻近的未兴奋部位仍然是膜外正电位、膜内负电位。这样,在细胞膜外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差,于是就有了电荷移动;在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差,也有了电荷的移动,这样就形成了局部电流。在膜外兴奋由未兴奋部位向兴奋部位传导,而在膜内由兴奋部位向未兴奋部位传导,且兴奋的传导是双向的。故选C。
6.下列关于兴奋传导的叙述,正确的是 ( )
A.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B.神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位
C.突触小体完成“化学信号→电信号”的转变
D.神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋
[答案] A
[解析] 本题考查的知识点是兴奋在神经纤维和神经元之间的传递。当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,兴奋部位的膜发生电位变化并形成局部电流,该电流在膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,其中膜内局部电流流动方向与兴奋传导方向相同;神经纤维在未受到刺激时(静息状态),细胞膜内外存在着一定的电势(外正内负),当受到刺激产生兴奋后,兴奋部位发生电位变化(外负内正),当兴奋向前传导后,原兴奋部位又恢复到原先的电位(外正内负),而不是零电位,即静息状态存在着一定的电位差。突触小体完成的是“电信号→化学信号”的转变;神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋或抑制。
二、非选择题
7.如图为人体神经元细胞模式图,请据图回答问题。
(1)④中的物质释放到⑤的方式是________,这一功能主要由细胞质中[ ]________完成。
(2)若刺激A点,图中电流计B将偏转________次。若刺激C点,电流计B将偏转________次。
(3)如果抑制该细胞的呼吸作用,发现神经纤维在一次兴奋后,其细胞膜不能再恢复到外正内负的状态,这说明神经元恢复到静息状态时,其带电离子通过细胞膜的方式为________________。
(4)已知④中的某物质可使突触后膜兴奋,当完成一次兴奋传递后,该种物质立即被分解。某种药物可以阻止该物质的分解,这种药物的即时效应是________。
(5)突触前膜是________末端突触小体的膜,突触间隙的液体是________。
[答案] (1)胞吐 ② 高尔基体 (2)2 0 (3)主动运输 (4)使突触后膜持续兴奋 (5)轴突 组织液
8.下图甲是反射弧结构模式图,a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经元上的电表,用于记录神经兴奋电位变化。请分析回答下列问题:
(1)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中,传入神经元静息时,膜内Na+浓度将________(高于、低于、等于)膜外。
(2)用a刺激神经,c测到的电位变化如乙图。膜电位从③到④变化时,膜上打开的离子通道是________。
(3)正常时,分别用a、b刺激神经和骨骼肌,会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经,发现骨骼肌不收缩。是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩?为探究骨骼肌不收缩的原因,该同学利用图甲中的反射弧,设计了如下实验方案。(注:只考虑一个部位受损)请根据该实验步骤预测现象及结论。
第一步:用a刺激神经,观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩,如果__________,则说明传出神经元受损;如果________,则要继续往下做实验。
第二步:用b刺激骨骼肌,观察骨骼肌是否收缩,如果________,则说明部位d受损;如果________,则说明骨骼肌受损。
[答案] (1)低于 (2)钾通道
(3)在c处不能记录到电位变化,骨骼肌不收缩 在c处记录到电位变化,骨骼肌不收缩 骨骼肌收缩 骨骼肌不收缩
[解析] (1)静息状态下,神经细胞内Na+低于细胞外,但K+高于细胞外。
(2)图2中①→③是动作电位的产生过程,即兴奋过程,③→④是兴奋后的恢复过程,此时K+外流。
(3)若传出神经受阻,则刺激a处,c处不能测到电位变化;若骨骼肌受损,则刺激b处,骨骼肌不收缩。
一、选择题
1.当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化
[答案] C
[解析] 在这一反射中,人并没吃到酸梅,而是想到了酸梅的味道,从而引起唾液分泌,整个再现过程需要大脑皮层的参与,该反射的效应器是唾液腺。酸梅的色泽并不能直接刺激神经中枢,直接刺激是看到酸梅后再现的体验,从来没吃过酸梅的人看到酸梅一般是不会分泌唾液的。整个反射是一条件反射,包含多种神经元之间的兴奋传导和传递,兴奋在经过突触时会有电信号→化学信号→电信号的转换。
2.人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药( )
A.阻断了传入神经的兴奋传导 B.抑制神经中枢的兴奋
C.阻断了传出神经的兴奋传导 D.抑制效应器的活动
[答案] A
[解析] 感受器产生的兴奋不能传至大脑皮层,就不能形成感觉,因此局部麻醉是阻断了传入神经的兴奋传导。
3.如图表示三个神经元及其联系,其中“—○—<”表示从树突到细胞体再到轴突,甲、乙为两个电流计。下列有关叙述正确的是( )
A.用一定的电流刺激a点,甲发生一次偏转,乙发生两次偏转
B.图中共有4个完整的突触
C.在b点施加一强刺激,则该点的膜电位变为内正外负,并在f点可测到电位变化
D.在e点施加一强刺激,则a、b、d点都不会测到电位变化
[答案] C
[解析] 在同一神经元上,兴奋的传导是双向的,在不同神经元间,兴奋的传递是单向的,只能由一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或树突,所以当在a点给予一定的电流刺激,电流表的两接头处先后发生电位变化,所以甲、乙都偏转2次;图中共有3个完整的突触;在e点施加一强刺激,d点可测到电位的变化。
4.生活中存在以下现象:(1)婴幼儿经常尿床,但随着年龄的增长,这种现象会明显减少;(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明( )
A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C.无意识排尿不属于神经反射活动
D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态
[答案] D
[解析] 成人和婴幼儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴幼儿因大脑发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,排尿次数增多,而无意识排尿,也涉及大脑皮层的功能。
5.下列关于神经调节的错误叙述是( )
A.大脑皮层的S区受损将出现运动性失语症
B.当神经纤维的某一部分受到刺激产生兴奋时,膜内为正电位,膜外为负电位
C.兴奋只能以局部电流的形式在多个神经元之间单向传递
D.人的大脑还具有学习、记忆和推理功能
[答案] C
[解析] 大脑皮层的S区受损将出现运动性失语症,A正确;神经细胞兴奋时,动作电位为外负内正,B正确;兴奋在神经元间通过突触结构,实现电信号→化学信号→电信号的转换,C错误;人的大脑还具有学习、记忆和推理功能,D正确。
6.如图是突触的亚显微结构示意图,a、d分别表示两个神经元的局部。下列与此相关的表述中正确的是( )
A.突触小体完成“化学信号—电信号”的转变
B.兴奋由b传至c的过程中,①处膜内电流方向是b→c
C.③内的递质可通过自由扩散释放到内环境
D.⑥处的神经冲动会引起神经元a的兴奋
[答案] B
[解析] 兴奋在b→c的传递过程中,①处的电位变化为膜内由负电位变为正电位,所以电流的方向由兴奋部位传向未兴奋部位,即由b→c。
7.下图表示蛙坐骨神经的膜电位变化与对应的膜内外离子变化。据图分析,离子Ⅰ、Ⅱ分别是 ( )
A.K+、Na+ B.H+、K+
C.Na+、K+ D.Na+、H+
[答案] A
[解析] 动作电位的产生主要是Na+内流造成的,故Ⅱ代表Na+。静息电位的维持主要是K+外流造成的,故Ⅰ代表K+。
8.下列关于人脑功能的说法,错误的是 ( )
A.语言功能是人脑特有的高级功能
B.大脑皮层V区受损的患者不能写字
C.脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控
D.由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关
[答案] B
[解析] 语言功能是人类特有的高级功能。脑中的高级中枢对脊髓中相应的低级中枢有调控作用。记忆的形成与新突触的建立有关。大脑皮层W区受损患者不能写字,V区障碍不能看懂文字。
二、非选择题
9.如图为人体手背皮肤(A)接受一定刺激后引起肱二头肌(E)收缩而产生屈肘动作的神经传导路径示意图。请据图回答下列问题:
(1)F处的结构名称是________,在该处发现的信号转变是______________________。
(2)B的神经纤维在A中的细小分支叫做________。用针刺A时,引起E收缩而产生屈肘动作的过程被称为________。吗啡有镇痛作用,原因是吗啡能和突触后膜上的特异性受体结合使其失去与________结合的能力。
(3)当兴奋在B上传导时,兴奋部位的膜电位表现为________。
(4)现切断Ⅰ处,在Ⅱ处施加适宜的电流刺激,则在A、B、C、D、E中能测到电位变化的有________。
[答案] (1)突触 电信号→化学信号→电信号
(2)感受器(或感觉神经末梢) 反射 神经递质
(3)外负内正 (4)D、E
10.氨基丁酸(GA-BA)作为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视,其作用机理如图所示。请回答有关问题:
(1)GA-BA在突触前神经细胞内合成后,贮存在________内,以防止被细胞内其他酶系所破坏。当兴奋抵达神经末梢时,GA-BA释放,并与位于图中________上的GA-BA受体结合。该受体是膜上某些离子的通道。当GA-BA与受体结合后,通道开启,使________离子内流,从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生。上述过程体现出细胞膜具有________功能。
(2)释放的GA-BA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GA-BA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于______________________________,从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成。
(3)图中麻醉剂分子嵌入的结构是________,它的嵌入起到了与GA-BA一样的作用,从而可________(缩短/延长)该离子通道打开的时间,产生麻醉效果。
[答案] (1)突触小泡 突触后膜 阴 信息交流
(2)抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GA-BA分解速率降低
(3)GA-BA受体 延长
11.请据图回答问题:
(1)突触由_________________组成,N释放神经递质是否耗能?________(是/否)。
(2)甲图中刺激e点时,电流表偏转________次。
(3)某种药物可以阻断青蛙的屈肌反射活动,但是不知道该药物是抑制神经纤维上兴奋的传导还是抑制突触间隙兴奋性递质的传递,甲图中各点可作为投药或者刺激的位点。
①第一步:电刺激e点用以检测肌肉是否具有生理机能。若出现肌肉收缩,这种现象是否属于反射?________。
②第二步:药物投放在b处,刺激________点无反应,刺激c点________(有/无)反应,证明药物抑制突触间隙兴奋性递质的传递。
③第三步:药物投放在d处,刺激________点无反应,刺激________点有反应,证明药物抑制神经纤维上兴奋的传导。
[答案] (1)突触前膜、突触间隙、突触后膜 是 (2)1
(3)①否 ②a 有 ③c e
[解析] (1)突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜组成,突触前膜释放(分泌)神经递质作用于突触后膜,分泌过程需要消耗ATP。(2)兴奋在突触部位的传递是单向的,因此在刺激甲图中的e点后,只有d、c点兴奋,即电流表只能偏转一次。(3)由于直接刺激传出神经引起肌肉收缩的过程没有完整反射弧参与,因此不属于反射。若药物抑制突触间隙兴奋性递质的传递,当药物投放在b处时,则刺激a点,肌肉没有反应,刺激c点,肌肉会发生反应;若药物抑制神经纤维上兴奋的传导,当药物投放在d处时,刺激c点时,肌肉没有反应,刺激e点时,肌肉有反应。
第2章 第1节
一、选择题
1.下列有关神经信号的传导与传递,说法正确的是( )
A.兴奋在神经纤维上的传导是单向的
B.兴奋在神经纤维上的传导不消耗ATP
C.兴奋在神经元之间的传递是单向的
D.兴奋在神经元之间的传递是通过局部电流完成的
答案: C
2.下列关于突触的叙述中,正确的是( )
A.神经元的树突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大形成突触小体
B.突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等通过一定的方式形成突触
C.在光学显微镜下可以观察到突触的亚显微结构
D.前一个神经元的突触前膜和后一个神经元的突触后膜共同构成突触
答案: B
3.下图为神经调节中两个重要的结构模式图,下列选项中错误的是( )
A.图甲中③内的物质为神经递质,它可以和⑥上的特异性受体结合
B.图甲为图乙中结构c的局部放大图
C.在图乙中b受损的情况下,刺激a仍会有感觉,但是肌肉不能收缩
D.图乙中的X为传入神经
解析: 图甲为突触的结构模式图,图乙为反射弧的结构模式图。X为传入神经,c为突触结构,a、b为传出神经上的两个点。若b受损,刺激a,兴奋不能传导到肌肉,肌肉不能收缩,由于突触的存在,兴奋也不能传到大脑,不能形成感觉,C错误。
答案: C
4.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中,可测得静息电位。给细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A.静息电位值减小 B.动作电位峰值升高
C.静息电位值增大 D.动作电位峰值降低
解析: Na+的内流形成动作电位,所以细胞外液中Na+浓度降低,会使动作电位的峰值降低。
答案: D
5.下列有关兴奋在神经纤维上传导和在突触间传递的叙述,错误的是( )
A.神经纤维上静息电位的产生主要是K+以主动运输的方式外流的结果
B.神经递质以胞吐的形式外排需要消耗细胞代谢产生的能量
C.突触前膜释放的神经递质通过组织液作用于突触后膜上的受体
D.当神经递质与突触后膜结合后,导致突触后膜实现化学信号向电信号的转换
解析: 神经纤维上静息电位的形成与钾离子的外流相关,但钾离子外流的过程不消耗能量,不属于主动运输,A错误;神经递质以胞吐的形式外排需要消耗能量,B正确;突触间隙中有细胞生活的环境——组织液,C正确;当神经递质与突触后膜结合后,化学信号就转变成了电信号,D正确。
答案: A
6.下列关于神经调节的说法,正确的是( )
A.大脑皮层具有直接控制四肢反射活动的能力
B.兴奋在反射弧中以神经冲动的方式双向传递
C.大脑皮层S区发生障碍的患者不能听懂别人讲话
D.效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成
解析: 大脑皮层直接控制人体的低级中枢进而控制四肢的反射活动,A错误;兴奋在反射弧中以神经冲动的方式单向传递,B错误;大脑皮层言语区S区发生障碍会使患者不能讲话,C错误。
答案: D
7.右图为某反射的反射弧结构示意图,相关叙述错误的是( )
A.若在Ⅱ处给予足够强的有效刺激,则在a处可检测到电信号
B.在b处发生的信号转换为:电信号→化学信号→电信号
C.在b处突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜后会被酶分解
D.在Ⅱ处施加有效刺激引起的屈肌收缩不属于反射
解析: 由图中神经节可以判断,Ⅱ位于传出神经上,a位于传入神经上,传出神经受到刺激产生的兴奋不能传到传入神经,所以刺激Ⅱ处,a处检测不到电信号,A错误;图中b处为突触结构,兴奋在突触处传递时,信号转换为电信号→化学信号→电信号,B正确;神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,其发挥作用后立即被酶降解,C正确;反射活动需要有完整的反射弧参与,在Ⅱ处施加有效刺激虽然能引起屈肌收缩,但由于没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,D正确。
答案: A
8.以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料,测定其受刺激后的电位变化过程。下图中箭头表示电流方向,下列说法错误的是( )
A.在a点左侧刺激,依次看到的现象的顺序是④②④③④
B.在b点右侧刺激,依次看到的现象的顺序是④③④②④
C.在a、b两点中央刺激,依次看到的现象的顺序是④①④
D.在a、b两点中央偏左刺激,依次看到的现象的顺序是④③④②④
解析: 刺激a、b两点中央偏左侧,a点先兴奋,膜外变为负电位,而b点还处于静息电位,即b点膜外为正电位,因此电流表先向左偏转;当兴奋传至a点左侧,未到b点时,a、b点膜外均为正电位,此时电流表指针处于中间位置,A正确;当兴奋传至b点时,a点为静息电位,膜外为正电位,b点处于兴奋状态,膜外为负电位,因此电流表指针向右偏转,B正确;当兴奋传至b点右侧,a、b两点都为静息电位,膜外为正电位。在a、b两点中央刺激,a、b两点同时处于兴奋状态即膜外同时为负电位,电流表指针不发生偏转,C正确;当a、b两点兴奋后,又同时恢复为静息电位,即膜外同时变为正电位,此时电流表指针处于中间位置,D错误。
答案: D
9.右图所示为突触的亚显微结构,M、N分别表示两个神经元的局部。下列与此相关的表述,正确的是( )
A.①②③合称为突触小体,是神经元树突的末端
B.a点兴奋时,膜内电位a点为正、b点为负
C.神经递质存在于②中,⑤处液体属于组织液
D.经④释放的神经递质必然引起神经元N的兴奋
解析: 神经元的轴突末梢膨大,称为突触小体,A错误;a点兴奋时,该点发生膜电位逆转,膜内电位a点为正,b点为负,B正确;神经递质存在于③突触小泡中,②为线粒体,C错误;④释放的神经递质使神经元N兴奋或抑制,D错误。
答案: B
10.图1为细胞膜亚显微结构示意图,图2为突触结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.图1中Ⅰ侧为细胞膜内侧,Ⅱ侧为细胞膜外侧
B.脂质分子可优先通过细胞膜与图1中的a密切相关
C.图2中e为突触后膜,f为突触前膜,c物质被释放出来依靠主动运输
D.图2中c为神经递质,c与d结合后,突触后膜电位可能会由外正内负变为外负内正
解析: 有糖蛋白的一侧为膜外侧,则Ⅰ侧为细胞膜外侧,Ⅱ侧为细胞膜内侧,A错误;脂质分子优先通过细胞膜与图1中的b(磷脂双分子层)密切相关,B错误;图2中e为突触前膜,f为突触后膜,神经递质被释放依靠胞吐作用,C错误。
答案: D
二、非选择题
11.下列甲、乙分别是人体膝跳反射的反射弧和突触结构示意简图,数字表示结构,字母表示物质。请据图回答:
(1)在进行膝跳反射时,①与②之间兴奋的传递方向是__________;神经冲动主要是由神经纤维膜两侧的离子变化产生的________形成的。
(2)小王同学取指血进行化验,当针刺破手指时,并未将手缩回。这说明__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙是甲中③的放大图。乙显示的是________个细胞的部分结构。
(4)④中的神经递质a是通过________方式进入⑤的。⑥一般是神经元的____________部分的细胞膜。
解析: 图中①为传入神经、②为传出神经、③为神经中枢、④为突触小体、⑤为突触间隙、⑥为突触后膜,物质a为神经递质、物质b为突触后膜上的特异性受体。
答案: (1)①→② 电位差(变化) (2)缩手反射的中枢在脊髓,受高级中枢(大脑皮层)控制 (3)2 (4)胞吐(外排) 胞体或树突
12.如图表示家兔突触结构及神经纤维上膜电位的变化情况,请据图回答:
(1)图1中,A、B两神经细胞间的兴奋传递过程中,信号的变化为________________。
(2)突触小体中与突触小泡的形成和释放有关的细胞器有____________。突触后膜上的③能与相应的神经递质结合,膜上“受体”的化学本质最可能是__________。
(3)在图1中的②处注射乙酰胆碱,突触后膜发生的变化是________(兴奋/抑制),原因是乙酰胆碱引起突触后膜____________的变化。
(4)图2中BCD段表示的膜电位变化情况是________________________________,BC段电位变化的原因是神经纤维受到刺激时________________________,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外,产生电位差。
解析: (1)图1中,兴奋在突触处传递的信号转变是电信号→化学信号→电信号。(2)突触小泡是一种分泌小泡,其形成与高尔基体有关,释放神经递质时,需要消耗的能量主要由线粒体提供。(3)乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,能引起下一个神经元的兴奋,膜电位由内负外正变为内正外负。(4)由图可知,接受刺激时膜电位为负电位,受到刺激后膜电位发生逆转,表现为正电位,后来又恢复到负电位,其中BC段电位变化的原因是Na+内流,使膜内阳离子浓度高于膜外。
答案: (1)电信号→化学信号→电信号 (2)高尔基体、线粒体 糖蛋白 (3)兴奋 膜电位 (4)内负外正变为内正外负,然后再变为内负外正 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
13.如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。请回答:
(1)用电极a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(属于/不属于)反射。
(2)用电极b刺激骨骼肌,________(能/不能)在c处记录到电位。
(3)正常时,用电极a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用电极a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果__________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
表明传出神经受损。
②如果__________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
表明骨骼肌受损。
③如果_________________________________________________________________
________________________________________________________,表明部位d受损。
解析: (1)根据反射的定义,反射必须同时具备三个条件:有刺激、有反应、有中枢神经系统的参与。反射需要通过完整的反射弧来完成,用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩没有中枢神经系统的参与,故不是反射。(2)用b刺激骨骼肌,骨骼肌产生的兴奋不能传到传出神经,故不能在c处记录到电位,因为传出神经与肌细胞接头部位是一种突触d,突触处兴奋的传递方向是单向的,只能由传出神经传到肌细胞,而不能由肌细胞传到传出神经。(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩,说明用a刺激神经产生的兴奋可由传出神经经突触d传到骨骼肌从而引起骨骼肌收缩。传出部分的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩,若传出神经受损,则在传出神经上的电位计c测不到电位;如骨骼肌受损,则直接刺激骨骼肌,骨骼肌不会收缩;若部位d受损,则用a刺激神经,在传出神经上的电位计c应测到电位,但传不到骨骼肌,骨骼肌不会收缩;若直接刺激骨骼肌,骨骼肌会收缩。
答案: (1)不属于 (2)不能 (3)①用a刺激神经,在c处不能记录到电位 ②用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩 ③用a刺激神经,在c处记录到电位,但骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩
第二章 第1节
一、选择题
1.当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化
[答案] C
[解析] 在这一反射中,人并没吃到酸梅,而是想到了酸梅的味道,从而引起唾液分泌,整个再现过程需要大脑皮层的参与,该反射的效应器是唾液腺。酸梅的色泽并不能直接刺激神经中枢,直接刺激是看到酸梅后再现的体验,从来没吃过酸梅的人看到酸梅一般是不会分泌唾液的。整个反射是一条件反射,包含多种神经元之间的兴奋传导和传递,兴奋在经过突触时会有电信号→化学信号→电信号的转换。
2.人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药( )
A.阻断了传入神经的兴奋传导
B.抑制神经中枢的兴奋
C.阻断了传出神经的兴奋传导
D.抑制效应器的活动
[答案] A
[解析] 感受器产生的兴奋不能传至大脑皮层,就不能形成感觉,因此局部麻醉是阻断了传入神经的兴奋传导。
3.如图表示三个神经元及其联系,其中“—○—<”表示从树突到细胞体再到轴突,甲、乙为两个电流计。下列有关叙述正确的是( )
A.用一定的电流刺激a点,甲发生一次偏转,乙发生两次偏转
B.图中共有4个完整的突触
C.在b点施加一强刺激,则该点的膜电位变为内正外负,并在f点可测到电位变化
D.在e点施加一强刺激,则a、b、d点都不会测到电位变化
[答案] C
[解析] 在同一神经元上,兴奋的传导是双向的,在不同神经元间,兴奋的传递是单向的,只能由一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或树突,所以当在a点给予一定的电流刺激,电流表的两接头处先后发生电位变化,所以甲、乙都偏转2次;图中共有3个完整的突触;在e点施加一强刺激,d点可测到电位的变化。
4.生活中存在以下现象:(1)婴幼儿经常尿床,但随着年龄的增长,这种现象会明显减少;(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明( )
A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C.无意识排尿不属于神经反射活动
D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态
[答案] D
5.下列关于神经调节的错误叙述是( )
A.大脑皮层的S区受损将出现运动性失语症
B.当神经纤维的某一部分受到刺激产生兴奋时,膜内为正电位,膜外为负电位
C.兴奋只能以局部电流的形式在多个神经元之间单向传递
D.人的大脑还具有学习、记忆和推理功能
[答案] C
[解析] 大脑皮层的S区受损将出现运动性失语症,A正确;神经细胞兴奋时,动作电位为外负内正,B正确;兴奋在神经元间通过突触结构,实现电信号→化学信号→电信号的转换,C错误;人的大脑还具有学习、记忆和推理功能,D正确。
6.如图是突触的亚显微结构示意图,a、d分别表示两个神经元的局部。下列与此相关的表述中正确的是( )
A.突触小体完成“化学信号—电信号”的转变
B.兴奋由b传至c的过程中,①处膜内电流方向是b→c
C.③内的递质可通过自由扩散释放到内环境
D.⑥处的神经冲动会引起神经元a的兴奋
[答案] B
[解析] 兴奋在b→c的传递过程中,①处的电位变化为膜内由负电位变为正电位,所以电流的方向由兴奋部位传向未兴奋部位,即由b→c。
7.下图表示蛙坐骨神经的膜电位变化与对应的膜内外离子变化。据图分析,离子Ⅰ、Ⅱ分别是 ( )
A.K+、Na+ B.H+、K+
C.Na+、K+ D.Na+、H+
[答案] A
8.下列关于人脑功能的说法,错误的是 ( )
A.语言功能是人脑特有的高级功能
B.大脑皮层V区受损的患者不能写字
C.脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控
D.由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关
[答案] B
9.(2015·河北保定)人的学习和记忆是脑的高级功能之一,下列有关叙述不合理的是 ( )
A.听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息
B.阅读时通过神经纤维把眼部效应器产生的兴奋传导到神经中枢
C.抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动
D.参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的S区和H区参与
[答案] B
[解析] 听课时需要大脑皮层参与,而兴奋在神经元之间的传递是单向的,A正确;阅读时,眼部视神经末梢作为感受器,接受文字符号的刺激,产生兴奋,通过视神经纤维,将兴奋传导到大脑皮层中的相关中枢,B错误;抄笔记需要大脑皮层感知学习内容的语言中枢和控制手部书写活动的躯体运动中枢,C正确;参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的运动性语言中枢和听觉语言中枢参与,D正确。
10.(2015·湖南一调)α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是 ( )
A.肌肉松弛、肌肉僵直 B.肌肉僵直、肌肉松弛
C.肌肉松弛、肌肉松弛 D.肌肉僵直、肌肉僵直
[答案] A
[解析] α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合,导致乙酰胆碱不能与受体结合,则表现的症状是肌肉松弛;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,导致乙酰胆碱不能被分解,持续兴奋,表现的症状是肌肉僵直,故选A项。
二、非选择题
11.如图为人体手背皮肤(A)接受一定刺激后引起肱二头肌(E)收缩而产生屈肘动作的神经传导路径示意图。请据图回答下列问题:
(1)F处的结构名称是________,在该处发生的信号转变是______________________。
(2)B的神经纤维在A中的细小分支叫做________。用针刺A时,引起E收缩而产生屈肘动作的过程被称为________。吗啡有镇痛作用,原因是吗啡能和突触后膜上的特异性受体结合使其失去与________结合的能力。
(3)当兴奋在B上传导时,兴奋部位的膜电位表现为________。
(4)现切断Ⅰ处,在Ⅱ处施加适宜的电流刺激,则在A、B、C、D、E中能测到电位变化的有________。
[答案] (1)突触 电信号→化学信号→电信号
(2)感受器(或感觉神经末梢) 反射 神经递质
(3)外负内正 (4)D、E
12.氨基丁酸(GA-BA)作为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视,其作用机理如图所示。请回答有关问题:
(1)GA-BA在突触前神经细胞内合成后,贮存在________内,以防止被细胞内其他酶系所破坏。当兴奋抵达神经末梢时,GA-BA释放,并与位于图中________上的GA-BA受体结合。该受体是膜上某些离子的通道。当GA-BA与受体结合后,通道开启,使________离子内流,从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生。上述过程体现出细胞膜具有________功能。
(2)释放的GA-BA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GA-BA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。这是由于______________________________,从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成。
(3)图中麻醉剂分子嵌入的结构是________,它的嵌入起到了与GA-BA一样的作用,从而可________(缩短/延长)该离子通道打开的时间,产生麻醉效果。
[答案] (1)突触小泡 突触后膜 阴 信息交流
(2)抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GA-BA分解速率降低 (3)GA-BA受体 延长
13.Ⅰ.某生物兴趣小组探究药物对神经传导的影响,设计以下实验:其中图为反射弧的模式图,X、Y为神经纤维上的实验位点,Z为突触间隙。请回答下列问题:
(1)图中A为________,C是________。
(2)如果在Y处的膜外安放如图所示的灵敏电流计,给予X点一个强刺激,电流计指针发生________次偏转。
(3)某种药物可以阻断青蛙屈肌反射活动。将药物放在X,刺激Y,肌肉收缩;将药物放在Z,刺激Y,肌肉不收缩。该实验结果证明这种药物在神经系统中仅对兴奋在____________的传递有阻断作用。
Ⅱ.帕金森氏症患者表现为运动时不自主震颤,十分痛苦。研究时发现患者神经末梢“多巴胺”明显缺乏,现在已知一种药物“利血平”可与“多巴胺”作用,使“多巴胺”失去效用,从而表现为运动时不自主震颤。
(1)某研究小组要对帕金森氏症的病因进行研究,作出的假设最可能为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以下为实验材料、实验步骤,预测结果以验证假设。
①实验材料和用品:一定浓度的“利血平”溶液、一定浓度的“多巴胺”溶液、小白鼠、生理盐水、注射器等。
②实验步骤:
a.分组:把生长发育状况相同的健康小鼠分为数目相同的甲、乙两组。
b.不同处理并观察:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
c.再处理并观察:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③实验结果:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④结论:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] Ⅰ.(1)效应器 神经中枢 (2)0 (3)突触间隙
Ⅱ.(1)“多巴胺”缺乏是引起运动时不自主震颤的原因
(2)②b.甲组小鼠注射一定浓度的“利血平”溶液,乙组小鼠注射等量的生理盐水,培养并观察小鼠的运动状况
c.甲组小鼠出现症状后注射一定浓度的“多巴胺”溶液,培养并观察
③甲组小鼠在注射一定浓度的“利血平”溶液后出现不自主震颤现象,注射“多巴胺”溶液后恢复正常;乙组小鼠在实验过程中始终运动正常
④“多巴胺”缺乏是引起运动时不自主震颤的原因
[解析] (1)如何判断反射弧中各部分的名称:
图中B所在神经元有神经节存在,所以Y为传入神经;或者是通过C这个结构中的突触前膜和突触后膜来判断,突触前膜是轴突末梢,而突触后膜是树突或细胞体,所以也能判断出X所在的是传出神经,进而判断出其他结构的名称和兴奋传递的方向。
(2)判断某种药物作用于反射弧的哪个位置:
通过上述判断得出Y为传入神经,X为传出神经,所以正常情况下,刺激Y处,X以及肌肉都会作出相应的兴奋表现,在由Y处传向肌肉时,要经过两种结构:一个是细胞,另一个是突触间隙。所以,在验证药物的作用时,一定是分别放在这两个位置上,单独观察,并且放在哪一个位置上,出现了不反应的情况,那么这种药物就作用于此位置。
(3)如何验证某种物质的生理作用:
判断某种物质的生理作用时,一定要首先创造一个缺该物质的情境,并出现相应的症状,然后加入该物质,能否恢复正常。本题中创造缺少该物质而出现相应症状的办法,是利用了题干中给出的信息,“利血平”能与“多巴胺”结合从而使“多巴胺”失效。
第1节 通过神经系统的调节
基础巩固
1.膝跳反射中,兴奋在神经元之间的传递途径是( )。
A.树突→突触→细胞体→轴突
B.轴突→细胞体→树突→突触
C.树突→细胞体→轴突→突触
D.树突→突触→轴突→细胞体
答案 C
解析 兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能从一个神经元的轴突传递到另一个神经元的细胞体或树突。因此兴奋的传递途径是树突→细胞体→轴突→突触。
2.下图为突触的部分结构,下列叙述不正确的是( )。
A.a的形成与高尔基体有关
B.c的释放与b的流动性有关
C.d对c的识别具有特异性
D.若c为乙酰胆碱(兴奋性神经递质),则在e处膜电位由外负内正变为外正内负
答案 D
解析 若c为乙酰胆碱,则在e处膜电位由外正内负变为外负内正。
3.下列有关学习和记忆的叙述,错误的是( )。
A.学习和记忆相互联系,不可分割
B.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成
C.记忆是将获得的经验进行贮存和再现
D.学习和记忆的中枢位于下丘脑
答案 D
解析 学习和记忆是人类的高级神经活动,是大脑皮层的高级功能之一。学习和记忆的生物学基础也是神经冲动的传导,所以与脑内神经递质以及神经元之间的联系有关,同时还与某些蛋白质合成有关,两者是相互联系,不可分割的。
4.结合下面排尿反射的示意图,然后回答下列问题:
(1)婴儿会尿床,也就是膀胱内尿满了就会排出,没有控制的意识,请写出婴儿的排尿反射的过程(用字母表示)______________________。
(2)成人能“憋尿”,但在医院尿检时,也能主动排尿,用字母和箭头表示主动排尿的过程________________。这个过程是反射吗?________。
(3)上述例子说明低级神经中枢和高级神经中枢之间有什么关系?________________________________________________________________________。
答案 (1)a→b→c→d→e (2)g→h→c→d→e 不是
(3)低级中枢受相应的高级中枢的调控
解析 从上述探究可以看出神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间又相互联系、相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,这样,相应器官、系统的生理活动就能进行得更加有条不紊和精确。
巩固提升
5.某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有( )。
①大脑皮层 ②小脑 ③下丘脑 ④脑干 ⑤脊髓
A.①②③④ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
答案 D
6.下图为神经调节中两个重要的结构模式图,下列选项中错误的是( )。
A.图甲中③内的物质为神经递质,它可以和⑥上的特异性受体结合
B.图甲为图乙中结构e的局部放大图像
C.图乙中b受损的情况下,刺激a仍有感觉,但是肌肉不能收缩
D.图乙中的X所示神经纤维为传入神经
答案 C
解析 图乙中,刺激a神经冲动不能传到脊髓,也就不能传到大脑皮层,无感觉。b受损,神经冲动不能传到肌肉,肌肉不能收缩。
7.如图为某反射弧的部分模式图,虚线框中代表神经中枢,下列叙述正确的是( )。
A.a端与效应器相连接,b端与感受器相连接
B.c处的液体是组织液,其理化性质的改变影响兴奋的传递
C.刺激d点,在e处测到电位变化,说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的
D.把某药物放在c处,刺激e点,d处没有电位变化,说明该药物对兴奋在神经元之间的传递有阻断作用
答案 B
解析 根据突触的结构,a端与感受器相连接,b端与效应器相连接;C项缺少对照组,不能说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的;D项中即使无药物,刺激e点,d处也没有电位变化,因为兴奋在神经元间的传递是单向的。
8.生活中存在以下现象:(1)婴幼儿经常尿床,但随着年龄的增长,这种现象会明显减少;(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明( )。
A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C.无意识排尿不属于神经反射活动
D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态
答案 D
解析 成人和婴幼儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴幼儿因大脑发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,排尿次数增多。而无意识排尿,也涉及大脑皮层的功能。
9.图A、B分别为反射弧和神经纤维局部放大的示意图,图C为图A中⑥的放大图,据图回答下列问题:
(1)在图A中,①所示的结构属于反射弧的________。
(2)图B表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内、外电荷的分布情况,在a、b、c中兴奋部位是__________。
(3)图C中兴奋传递方向只能是M→N,原因是_______________________________,在此结构中信号的转换模式为____________________________________________________。
(4)当一次兴奋传递完成后,M释放的物质(兴奋性递质)会立即被分解。如果某种药物可以阻止该种物质的分解,则这种药物的作用结果是___________________________________。
答案 (1)感受器 (2)b
(3)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜 电信号→化学信号→电信号 (4)使N(后膜)持续兴奋
解析 由题图A可以看出兴奋的传导方向是从①到②,所以①是感受器。神经纤维受到刺激的瞬间,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位。兴奋在神经元之间的传递是单向的,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质一旦引起突触后膜所在的神经元兴奋,很快就会被分解,如果某种药物可以阻止神经递质的分解,神经递质会持续发挥作用,即这种药物的即时效应是N持续兴奋。
10.人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如下图。
(1)图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上以__________的形式进行传导。当神经冲动传到神经末梢时,引起突触前膜内__________释放神经递质,该递质与神经元b细胞膜上的__________结合,使神经元b兴奋。神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋,最终导致屈肌收缩。
(2)图中M点兴奋时,此处神经纤维膜两侧的电位表现为__________。若N点受刺激产生兴奋,则在神经元b上______(填“有”或“无”)膜电位的变化,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)局部电流(或电信号、神经冲动) 突触小泡 (特异性)受体 (2)内正外负 无 兴奋在神经元之间只能单向传递
解析 (1)兴奋在神经纤维上以局部电流(或电信号、神经冲动)的形式传导。突触前膜内的突触小泡受到刺激后,释放神经递质,与突触后膜上的特异性受体结合,引起下一神经元兴奋。
(2)M点在静息电位时为内负外正,受刺激后变成动作电位,其膜两侧的电位变为内正外负。由图可知,手指皮肤内感受器产生的兴奋,经M(传入神经)传入脊髓,再由N(传出神经)传到效应器(屈肌和伸肌)。兴奋在神经元之间单向传递,可由b传到c,不能由c传到b,故刺激N点,c处可检测到兴奋,b处检测不到。
第2章 动物和人体生命活动的调节
本章规划
本章内容包括:“通过神经系统的调节”“通过激素的调节”“神经调节与体液调节的关系”和“免疫调节”四节内容。其中,第1节、第2节和第4节教材分别可用2课时教学,第3节可用1课时教学。在第1节正文之后,安排了一个“与生物学有关的职业”栏目;在后三节正文之后,各安排了一个“科学·技术·社会”栏目,力求引导学生将视野从基础知识中转移出来,更多地关注社会上普遍存在的与生物学有关的问题,逐渐养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和态度,形成关心社会的意识。
与学生已有知识经验的联系:
现实生活中遇到的各种有关健康的问题,报纸、杂志、广播、电视、网络等媒体上关于健康问题、社会问题等的报道都是学生学习这一章内容很好的切入点。
还有一些在义务教育教材中学过的知识都可作为学习新知识的铺垫。义务教育教材中关于人体生理的内容(如人体的营养、呼吸、物质的运输、废物的排出、人体对生命活动的调节等)及“健康地生活”等都是学习这一章内容的基础。
与其他章的联系:
本章内容是从个体水平上来阐述稳态的维持的,本书第1章人体的内环境与稳态是学习本章的基础,而第4章种群和群落、第5章生态系统及其稳定性则是从种群、群落和生态系统层次上阐述稳态及其维持的,本章内容和后续几章共同组成多层次生命系统的稳态、调节以及稳态与环境的关系的内容,是一个整体。
第1节 通过神经系统的调节
从容说课
“通过神经系统的调节”包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节和人脑的高级功能五部分内容。教学过程分2课时,第1课时讲神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递,第2课时讲神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
关于第1课时新课的导入,由于本堂课是本章的第一个课时,所以分别要有章题的导入和节题的引入。本章的导入采用直接切入主题、开门见山的方式。简单总结第1章中内环境稳态的作用和稳态的调节机制,而后用章首的导言直接引入本章。结合神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,联系本章的小节安排:第1节讲神经调节,第2节讲体液调节,第3节讲神经调节和体液调节的关系,第4节讲免疫。节的导入采用实验引入。课前准备2杯水:一杯糖水、一杯热盐水。热水60摄氏度左右,温度不能太高以免烫到学生,也不能太低,要正好有些烫手的效果。之所以设计糖水和盐水是为了把学生的注意力从水的温度上吸引开。请学生喝一小口每个杯中的饮用水,并观察他们的反应,引入“通过神经系统的调节”。神经调节这部分内容比较抽象,而这样引入一是比较直观,能引发学生的学习兴趣;二是由于热水较烫而难于入口,学生会用嘴吹凉表面喝一小口或是拒绝喝,这就正好能引入“神经系统的分级调节”部分的学习。
第一部分“神经调节的结构基础和反射”中提出了反射、反射弧、兴奋的概念和反射的过程等内容,由于反射和反射弧的内容在义务教育教材中已有详细的介绍,但是学生遗忘的较多,课前应让学生对这部分的初中教材进行复习,教学过程中用多媒体演示反射产生的动态过程,结合一系列问题来引导学生调动已有的知识基础。
“兴奋在神经纤维上的传导”这部分内容需要说明神经冲动的产生和传导,对学生来说是全新的,而且内容比较抽象,不容易理解。先向学生展示生物电发现的简单历史,使学生了解生物电的客观存在,再通过演示蛙坐骨神经表面电位差的实验示意图来说明兴奋的传导形式——神经冲动,(如果在课上当堂重做这个实验当然效果要更好,但是考虑到课堂操作的难度较大,课堂时间又有限,所以这里用多媒体演示)最后用课件演示来解释神经冲动的产生和传导,突破难点。
“在神经元之间的传递”对学生来说也是全新的,如果结合有效的演示和说明,学生不难理解掌握。这部分内容通过演示突触的亚显微结构示意图,动态演示突触传递信息的过程,配合逐步深入的问题来引导学生探索要求掌握的知识。
第2课时的新课导入过程,先复习巩固第1课时的知识点,再用节首的问题探讨。这些问题具有开放性,可以让学生充分讨论后再回答,通过问题讨论一方面能引起学生学习本课内容的兴趣,另一方面也能够让学生认识到高级神经中枢在复杂活动中起着重要的作用,人脑的重要指导作用,学习的必要性等,然后自然地引入新课。
“神经系统的分级调节”所涉及到的内容相当广泛和复杂,教材所要求的内容却比较有限。教学设计先用多媒体演示人的神经系统的分布、分类,让学生对人的神经系统有个总体的认识。再通过实验实例和幻灯片展示各级中枢的位置和分工,使学生了解不同的神经中枢有各自不同的作用。最后用教材上的资料分析把神经中枢之间的内在关系揭示出来。由分到合,由局部到整体,使学生理解机体是一个统一的整体,引导学生联系其他的实例深入思考,特别是进行从个别到一般,从现象到本质的思考。
人脑的高级功能很复杂,教材在这部分内容只选取了语言文字、学习和记忆两方面内容给予简单的介绍。关于语言文字方面,用幻灯片展示言语区的位置和分工,结合学生讨论了解各区的功能。关于学习和记忆部分,先让学生谈谈自己关于学习和记忆的想法,再揭示记忆的实质。这部分内容学生比较感兴趣,教学时结合现实生活中的实际例子及目前科学研究所不能解决的问题展开,这样可以活跃学生的思维,拓展视野,从而激发学生探索大脑奥秘的兴趣。
教学重点 1.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
2.人脑的高级功能。
教学难点 神经冲动的产生和传导。
教具准备 1.幻灯片:突触的亚显微结构示意图,人的神经系统示意图,人的各级中枢示意图、大脑皮层不同的功能区分类图、大脑皮层言语功能区分布图。
2.视频:足球比赛片断。
3.多媒体CAI—1:膝跳反射的过程。
4.多媒体CAI—2:测量神经表面电位差的实验。
5.多媒体CAI—3:神经冲动在神经纤维上的传导。
6.多媒体CAI—4:突触传递信息的过程。
课时安排 2课时
第1课时,讲神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经元之间的传递。
第2课时,讲神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
三维目标
1.概述神经调节的结构基础和反射。
2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
4.建立在反射弧的结构基础上完成反射的过程。
5.培养学生的唯物主义观点。
教学过程
第1课时
导入新课
师 同学们好!
我们学习了第1章“人体的内环境与稳态”,大家还记得什么叫稳态吗?
生 正常机体通过自身的调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态。
师 内环境的稳态为什么是机体进行生命活动的必要条件呢?
生 因为内环境的稳态影响到细胞代谢原料的取得、代谢废物的排出和代谢反应的催化剂——酶的活性。
师 稳态是如何实现的呢?
生 稳态的实现,是机体在神经—体液—免疫调节下,各器官、系统协调活动的结果。
师 很好。你的身体作为一个开放的系统,与外界不断进行着物质的交换、能量的转换和信息的传递,体内又有成千上万种化学反应在同时进行,但是内环境却能维持相对稳定,这是为什么?内环境稳态的维持,各器官之间功能的协调,以及对外界刺激作出适当的反应,是如何通过复杂而精巧的调节实现的?这就是我们将要在第2章中探索的问题。
本章共有4节内容。第1节讲神经调节,第2节讲体液调节,第3节讲神经调节和体液调节的关系,第4节讲免疫。
推进新课
板 书:
第2章 动物和人体生命活动的调节
师 出示2杯水。
师 下面我们先来做一个小试验。桌子上有2杯水,一杯是糖水,一杯是盐水。请同学来分辨一下哪杯是糖水哪杯是盐水。
生 进行辨别。
(在辨别过程中可能有很多不同的动作,但是都会拿起杯子尝一下。在伸手取盐水的时候很可能因为没有心理准备手会缩回,端起杯子会用嘴吹凉些再尝。也可能有学生在尝了第一杯糖水后就直接下结论说另一杯是盐水)
师 动物和人体都是开放的系统,要维持内环境的稳态并与外界环境相适应,都离不开生命活动的调节,神经系统在其中扮演了主要角色。刚才的实验中不管是同学端起玻璃杯的动作,对水的品尝、味觉分析,被热水烫到后缩回手的迅速反应,还是没有真切地尝第2杯水的味道就判断它是盐水的逻辑思考,都必须有神经系统的正确分析指导,同学们才能得出正确结论。
板 书:
第1节 通过神经系统的调节
一、神经调节的结构基础和反射
师 关于这一部分内容大家在初中已经学习过了,下面我们通过几个问题的讨论来回忆一下这部分的内容。
课件展示:
问题1:人和动物各器官系统的协调,以及对外界刺激作出反应主要是通过神经系统来完成的,那么神经调节的方式是什么呢?
生 反射。
课件展示:
1.反射
问题2:什么是反射?请至少举三个例子。
生 反射是指在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。举例:膝跳反射,眨眼反射,吞咽反射等等。
师 含羞草叶被触碰后会下垂,草履虫会向水中有糖分的一侧移动,这是不是也属于反射呢?说说原因。
生 这两个例子不属于反射。因为,反射完成的前提条件是有中枢神经系统的参与,而含羞草是植物,草履虫是单细胞动物,它们都没有神经系统,所以它们作出的这种反应都不属于反射。
课件展示:
问题3:反射分为哪两种类型?它们有什么区别和联系?请各举一个例子。
生 反射分为条件反射和非条件反射两种。条件反射是后天的,需要学习得到的;非条件反射是先天的,生来就会的。条件反射建立在非条件反射的基础上。举例:条件反射——马戏团的动物会表演马戏,非条件反射——狗热了会吐出舌头散热。
课件展示:
条件反射
非条件反射
区
别
后天习得的
先天的
由条件刺激即信号刺激引起
由非条件刺激即直接刺激引起
经过大脑皮层
不经过大脑皮层
数量无限
数量有限
暂时的,可消退的
终生的,固定的
扩大了适应能力
生存的根本保证
联
系
条件反射以非条件反射为基础
条件反射和非条件反射共同作用,使生物更好地适应环境
问题4:反射属于应激性吗?反射对生物有什么用处?
生 反射属于应激性。反射能使生物迅速地对外界刺激作出反应,从而趋利避害,使生物能更好地适应环境。
师 具有神经系统的生物体通过反射,可以使躯体、内脏等各部分的生命活动更加协调,尤其是在大脑皮层参与下的条件反射,可以随着环境的变化而不断地新建,使人和高等动物对于环境的变化能够更精确地作出反应,提高了适应变化的环境的能力,是长期自然选择的结果。那么,人和动物体对刺激所作出的这种应答是建立在什么样的基础之上的呢?
课件展示:
问题5:完成反射活动的结构基础是什么?
生 反射弧。
板 书:
2.反射弧
师 初中时我们学习过膝跳反射和缩手反射,下面我们来回顾膝跳反射的全过程。
课件展示:
1.一个神经元包括哪些部分?神经元、神经纤维与神经之间的关系是什么?
2.膝跳反射的反射弧是由哪几部分组成的?
3.一个完整的反射活动至少需要几个神经元?说明原因。
4.你还能举出说明脊髓在反射中的作用的其他实例吗?
生1 神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种。神经元的长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成一条神经。
生2 反射弧一般都包括五个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
生3 至少需要两个。膝跳反射等单突触反射的传入神经纤维经背根进入中枢(即脊髓)后,直达腹根与运动神经元发生突触联系;而绝大多数的反射活动都是多突触反射,也就是需要三个或三个以上的神经元参与;而且反射活动越复杂,参与的神经元越多。
生4 蛙的搔扒反射有脊髓的参与,人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓的参与。
师 请一位同学叙述缩手反射的全过程。
生 当手指接触到针尖,感受器受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到位于脊髓的神经中枢,神经中枢随之产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合;神经中枢的兴奋经过一定的传出神经到达效应器——手臂的肌肉;手臂肌肉作出收缩的应答反应。
师 当感受器接受了一定的刺激后,产生兴奋。所谓兴奋,就是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止的状态变为显著活跃的状态的过程。
那么,兴奋是如何沿着神经传导的呢?兴奋的本质到底是什么?前人在这方面作了大量的研究工作。
板 书:
二、兴奋在神经纤维上的传导
师 首先让我们来简单了解一些取得重要成果的研究。
(多媒体显示《生物电发现的早期历史》)
师 通过这段阅读资料我们能够体会到科学家们的探索精神是值得我们学习的。科学家们的研究显示神经上所存在的生物电和兴奋的产生和传导有着密切的联系。那么,到底是怎样的联系呢?我们来看下面的实验。
(演示多媒体CAI—2)
师 这个实验的结果说明什么呢?
生 实验说明在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的。
师 回答得很好。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化,而这种变化是由于刺激神经引起的,由此说明刺激会引起神经兴奋。这种电信号也就叫做神经冲动。兴奋是以神经冲动的形式通过神经传导的。
要形成电流必须要有电位差的形成,刺激引起电流的产生,那就必定引起了电位差的变化。那么,新的问题又产生了。
课件展示:
1.在静止的时候神经纤维的电位(即静息电位)是怎样的?
2.神经纤维接受到刺激会引起什么变化?
3.神经纤维上的受刺激部位在兴奋后又有什么变化?
师 通过下面的动态演示这些问题就能迎刃而解。
(演示CAI—3)
生1 静息电位是膜外正电位膜内负电位。
师 是的。这是因为神经细胞内K+浓度高,Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,形成了外正内负的静息电位。
生2 神经纤维受到刺激,刺激部位的电位从原来的外正内负变为内正外负。
师 神经纤维接受刺激时,受刺激部位的细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负,从而与相邻部位产生了电位差,形成了局部电流。
生3 神经纤维上的受刺激部位在兴奋后电位又很快从内正外负的兴奋状态回到外正内负的静息状态。
师 刺激部位兴奋时与相邻部位产生了局部电流,阳离子的位置就发生了移动,如此,膜上的电位差就发生了颠倒,原来兴奋的部位回到静息电位,原来的静息电位发生了兴奋。如此,局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,不断传递下去,将兴奋向前传导。照此理论,大家可以发现:如果刺激的是神经纤维的一端,那么兴奋会向另一端传导;如果刺激的是神经纤维的中间,那么兴奋会同时向两端传导。
师 如果神经纤维被切断,冲动还能不能通过断口继续向前传导呢?为什么?
生 不能。因为当冲动传到切口边缘时,膜边缘两侧就不能继续形成局部电流,从而使冲动的传导中断。
师 分析得很准确。在讲反射弧的时候,我们已经认识到完成一个反射活动至少需要两个神经元,那么兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗?
板 书:
三、兴奋在神经元之间的传递
师 要了解兴奋在神经元间的传递原理,首先得了解神经元之间的联系方式。
(演示幻灯片:突触的亚显微结构示意图)
师 神经元与神经元之间是以突触结构相联系的。突触结构中最重要的三个部分就是:突触前膜、突触间隙和突触后膜。神经元轴突末梢多次分支,小枝末端膨大形成突触小体。突触小体中有线粒体和突触小泡,突触小泡中有神经递质,突触小体的膜即突触前膜。突触后膜是下一个神经元的膜。突触有不同的连接方式:轴突—胞体突触、轴突—树突突触、轴突—轴突突触、树突—树突突触等。突触前膜和突触后膜分别属于两个不同的神经元,它们中间有突触间隙相隔。
师 大家推测,兴奋在两个神经元之间还能以神经冲动的形式传递吗?
生 不能。
师 我们可以推测:兴奋在两个神经元之间的传递形式肯定不是神经冲动,它一定和突触的特殊结构有关。
(演示多媒体CAI—4)
课件展示:
1.突触小泡的形成最可能与哪个细胞器有关?突触小体中的线粒体有什么作用?
2.神经递质的释放过程是细胞物质运输的哪一种方式?它与细胞膜的什么特性有关?
3.神经递质是以什么方式在突触间隙中移动的?它的速度与神经冲动的传递速度相比谁快谁慢?
4.突触后膜上的受体与神经递质结合后,K+或Na+是以哪种方式跨膜移动的?
5.联系突触前膜与突触后膜的纽带是谁?神经元之间兴奋的传递方向怎样?为什么?
生1 突触小泡的形成最可能与高尔基体有关。突触小体中的线粒体为神经递质的释放提供能量。
生2 神经递质的释放过程是外排的方式。它与细胞膜的可流动性有关。
生3 神经递质是以扩散的方式在突触间隙中移动的。它的速度比神经冲动的传递速度慢。
生4 K+或Na+是以主动运输的方式跨膜移动的。
生5 联系突触前膜与突触后膜的纽带是神经递质。神经元之间兴奋的传递是单向的。因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
课堂小结
师 神经递质按其与受体作用后对突触后神经元的效应分为兴奋性和抑制性两类,分别对突触后神经元起兴奋和抑制的作用。有些神经递质的作用很难用简单的“兴奋”或“抑制”来描述,可能随部位不同而异。
突触传递由于要通过化学递质的中介作用,因此具有不同于神经纤维传导的特点:(1)单向传递。(2)突触延搁。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。(3)总和。通常兴奋性突触每兴奋一次,并不足以触发突触后神经元兴奋。但是,同时传来的一连串兴奋,或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋,引起较多的递质释放,就可以使突触后神经元兴奋。(4)对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感,缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等,都可以改变突触部位的传递活动。(5)对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。
第2课时
导入新课
师 同学们好!
上一节课我们学习了“第1节通过神经系统的调节”的前半部分内容。
课件展示:
1.神经调节的基本方式是什么?完成它的结构基础是什么,它有哪些组成部分?
2.什么是神经冲动?神经纤维的静息电位是怎样的?
3.简述神经冲动在神经纤维上产生和传导的过程。
4.在不同的神经元之间,兴奋通过什么结构以什么方式传递?传递方向如何?
5.简述神经元之间通过突触传递信息的过程。
生1 神经调节的基本方式是反射。完成反射的结构基础是反射弧,它包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
生2 兴奋以电信号的形式沿神经纤维传导,这种电信号也叫神经冲动。神经纤维上的静息电位是膜外正电位膜内负电位。
生3 当神经纤维某部位受到刺激时,此处的膜电位发生倒置,外正内负变为内正外负,与相邻部位产生电位差而形成局部电流,又刺激相近部位兴奋,如此传递。
生4 在不同的神经元之间,兴奋通过突触以神经递质的方式传递。传递方向是单向的,从突触前膜向突触后膜传递。
生5 前一个神经元兴奋,把神经冲动传到突触小体,使突触前膜向突触间隙释放神经递质,神经递质扩散到突触后膜,使其膜电位发生变化而发生兴奋。
师 大家掌握得不错。学到这里我们就能了解简单的非条件反射是怎样产生的了。但是人和高等动物的行为除了简单的反射,还有很多精细的动作、复杂的行为。这些行为又是如何完成的呢?
推进新课
(播放视频)
师 足球比赛的胜负很大程度上取决于队员之间的配合,配合要靠信息的传递。
课件展示:
1.队员之间是如何传递信息的?
2.队员通过眼、耳获得的信息,是如何经过自身的处理,并迅速作出反应的?
3.队员要有良好的表现,身体的各个器官同样需要协调配合,这又是如何实现的?
生1 队员之间可以通过语言、暗号、动作,甚至是一个眼神来传递信息。
生2 队员通过眼、耳获得的信息,先传到大脑,大脑进行分析后下达指令,使机体迅速作出反应。
生3 队员要有良好的表现,首先要队员本身有着良好的素质,在赛场上机智沉着、经验丰富,还要队友配合默契,教练指导有方。
(这个讨论很开放,学生会提出多种不同的见解)
师 大家讨论得很热烈,不同的学生都有自己独到的见解。但是大家有一点想到一起去了,那就是这种复杂的活动是由人的整个神经系统来指挥完成的。那么,神经系统是怎样来调节行为的呢?
板 书:
四、神经系统的分级调节
(放映幻灯片:人的神经系统示意图)
师 神经系统具有重要的功能,是人和高等动物体内起主导作用的系统。一方面它控制与调节各器官、系统的活动,使人体成为一个统一的整体。另一方面通过神经系统的分析与综合,使机体对环境变化的刺激作出相应的反应,达到机体与环境的统一。脊椎动物和人的神经系统是由中枢神经系统和遍布全身各处的周围神经系统两部分组成的。
周围神经系统包括各种神经和神经节。其中同脑相连的称为脑神经,与脊髓相连的称为脊神经,支配内脏器官的称为植物性神经。各类神经通过其末梢与其他器官系统相联系。
中枢神经系统包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,是神经组织最集中、构造最复杂的部位。它们通过颅骨底部的枕骨大孔相连接,它们含有大量的神经元,这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能。
(放映幻灯片:人的各级中枢示意图)
师 请同学们结合初中所学知识与教材叙述来描述脊髓、脑干、小脑、下丘脑和大脑的生理功能。
生1 脊髓中有调节躯体运动的低级中枢,能对刺激产生非条件反射,还能将对这些刺激的反应传导到大脑,是脑与躯干、内脏之间的联系通路。
生2 脑干中有些部位专门调节心跳、呼吸、血压等基本的生命活动。
生3 小脑中有维持身体平衡的中枢,能使运动协调。
生4 下丘脑中有体温、水平衡的调节中枢,还与生物节律有关。
生5 大脑是调节机体活动的最高中枢。有感觉、运动、语言等多种生命活动的功能。
师 这些神经中枢各有分工,那么,它们是各自孤立地对生理活动进行调节的吗?我们回到教材上来看看20页上关于“神经系统不同中枢对排尿反射的控制”的资料分析。
生1 婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱。
师 成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿现象。
生2 大脑是控制排尿的高级中枢,也就是大脑出现了问题。
生3 这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。
师 由此我们可以看出,神经中枢的分布部位和功能虽各不相同,但彼此之间又相互联系、相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中高级中枢的调控。这样,相应器官、系统的生理活动就能更加有条不紊地进行。
大家还记得,在上节课上我们做的分辨盐水和糖水的实验中,有的同学在只尝了糖水的情况下就得出了另一杯水是盐水的结论。这个结论的得出是这位学生分析推理的结果,这就体现了人脑的高级功能。
板 书:
五、人脑的高级功能
(放映幻灯片:大脑皮层不同的功能区分类图)
师 大脑皮层是脊椎动物调节生理活动的最高级中枢。在图中,表示出了大脑皮层一些比较重要的功能区,例如,躯体运动中枢(管理身体对侧骨骼肌的运动)、躯体感觉中枢(与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关)、听觉中枢(与产生听觉有关)、视觉中枢(与产生视觉有关)等。
(多媒体显示“探索大脑的奥秘”)
人的大脑的高度发展,使大脑皮质成为控制整个机体功能的最高级部位。除此以外,人的大脑还具有其他任何生物都不具备的思维、意识等生理机能,从而使人类成为自然界中一个非常特殊的群体。关于人脑的高级功能,教材上着重介绍了两点:语言功能和学习记忆功能。
板 书:
1.语言功能
放映幻灯片:大脑皮层言语功能区分布图
师 语言中枢是大脑皮层上对语言机能具有调节作用的神经细胞群。语言中枢的特定功能区,分为以下几部分:S区——运动性语言中枢(说话中枢),紧靠中央前回下部,额下回后1/3处。能分析综合与语言有关肌肉性刺激。此处受损,病人与发音有关的肌肉虽未瘫痪,却丧失了说话的能力,临床上称运动性失语症。
那么其他区各自有些什么功能,若受损会有什么症状?
生1 H区能分析听到话语的意思,若受损,病人会听不懂别人说的话。
师 H区——听性语言中枢,位于颞上回后部,能调整自己的语言和理解别人的语言,此处受损,患者能讲话,但混乱而割裂;能听到别人讲话,但不能理解所讲的话的意思,对别人的问话常答非所问,临床上称为感觉性失语症。
生2 V区能分析看到的文字图像,把它们形成脑中的逻辑语言。若它受损,病人会看到文字,但是在他们脑中,看到的只是一些无意义的线条符号,怎么也看不懂。
师 V区——视性语言中枢(阅读中枢),位于顶下叶的角回,靠近视中枢。此中枢受损时,患者视觉无障碍,但原来识字的人变为不能阅读,失去对文字符号的理解,称为失读症。
生3 W区管理把心里想的用文字的形式表达出来。如果它受损,病人就不能随意地用文字表达自己的意思了。
师 W区——视运动性语言中枢(书写中枢),位于额中回的后部,此处受损,虽然其他的运动功能仍然保存,但写字、绘画等精细运动发生障碍,临床上称为失写症。
师 上述语言中枢开始时在两半球上都有基础,以后在一侧半球上逐渐发展起来,即为语言中枢的优势半球。优势半球的产生和劳动分不开。以右手劳动为主的人,其语言中枢在左侧大脑半球;以左手劳动为主的人,在左右两半球均可形成语言中枢。儿童时期如在大脑优势半球尚未建立时,左侧大脑半球受损伤,有可能在右侧大脑半球皮层区再建立其优势,而使语言机能得到恢复。
板 书:
2.学习和记忆
师 学习和记忆也是脑的高级功能之一。在大家的认识中什么是学习?记忆又是怎么回事呢?
(学生积极讨论)
师 学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。记忆则是将获得的经验进行储存和再现。学习和记忆相互联系,不可分割。
请同学们阅读讨论教材上所展示的“不同形式记忆的关系”。然后结合刚刚学到的知识来谈谈,在学习过程中,老师经常强调要动用各种器官,反复复习。这有什么道理?
(学生阅读讨论,发表个人的观点)
师 记忆必须加以巩固才能持久,巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大,据估计仅有1%的信息能被较长期地记忆,大部分都将被遗忘。能被长期储存的信息是反复被运用的。通过反复运用,信息在短期记忆中循环,从而延长信息在其中的停留时间,这样就使这些信息更容易转入长期记忆。大量的、各方面的长期记忆结合起来完成了一个完整的学习过程。
课件展示:
1.记忆力与神经细胞再生能力有关。
2.眼睛只看见平面,大脑合成为立体。
3.人的幽默感来自右脑。
4.多学科科学家联合证明人体确实存在第六感觉。
5.英国科学家利用虚拟现实技术研究“妄想症”。
6.日本发现恐慌症是由大脑部分区域活动过度所致。
课堂小结
师 由于人脑的结构和功能极其复杂,需要从分子、细胞、局部回路、全脑和行为等不同层次进行研究,因此,揭示脑的奥秘是21世纪人类最有挑战性的工作之一。我们来看看课后练习之后的资料“与生物学有关的职业”。同学们不能只是为了学知识而学习,为了考大学而学习。我们在掌握了书本知识的基础上,更应该将视野从基础知识中转移出来,更多地关注社会上普遍存在的与生物学有关的问题,逐渐养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和态度,形成关心社会的意识。
板书设计
第2章 动物和人体生命活动的调节(第1课时)
第1节 通过神经系统的调节
一、神经调节的结构基础和反射
1.神经调节的基本方式——反射:条件反射、非条件反射
2.完成反射的结构基础——反射弧:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器
3.兴奋
二、兴奋在神经纤维上的传导
1.神经冲动:兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的,这种电信号也叫神经冲动
2.
三、兴奋在神经元之间的传递
四、神经系统的分级调节(第2课时)
1.分工脊髓——躯体运动的低级中枢
脑干——调节心跳、呼吸、血压等基本的生命活动
小脑——维持身体平衡,使运动协调
下丘脑——调节体温、水平衡,与生物节律有关
大脑——感觉、运动、语言等多种功能
2.低级中枢受高级中枢调控
五、人脑的高级功能
大脑皮层——调节机体活动的最高中枢
1.语言功能
S区——运动性语言中枢
H区——听性语言中枢
V区——视性语言中枢
W区——视运动性语言中枢
2.学习和记忆
活动与探究
学生课后搜集一些关于人脑的功能和学习记忆方法的资料,开展一次关于学习与记忆的主题班会。
习题详解
一、基础题(课本P22)
1.解析:反射活动必须经过完整的反射弧才能实现。如果传出神经受损,当感受器受到刺激后产生的神经冲动到达神经中枢后,可以沿着上行传导束到达大脑皮层的躯体感觉中枢形成感觉,但这些兴奋却不能传出去,所以效应器就接受不到刺激,肌肉就不能收缩。
答案:B
2.解析:“语无伦次”对应的是大脑皮层的言语区;“走路不稳”对应的是维持身体平衡,使运动协调的小脑;“呼吸急促”对应的是调节心跳、呼吸、血压等基本的生命活动的脑干。
答案:大脑、小脑和脑干
二、拓展题(课本P22)
1.解析:神经冲动在一个神经元中的传递是双向的,所以b、c能测到电位变化。在两个神经元之间,兴奋只能从突触前膜传到突触后膜,所以d、e有电位变化而a没有。
答案:b、c、d、e
2.答案: 都表现为电位差,但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的,而神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的。
课题
通过激素调节
设计教师
时间
课型
新授课
课时
2课时
教学
目标
描述动物和人体的激素调节
运用构建模型的方法,建立血糖调节的模型。
探讨动物激素在生产中的应用。
重点
难点
重点:促胰液素的发现过程 血糖平衡的调节
难点:激素调节的实例分析。
教法
讲授法及演示归纳法
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
师生活动
第二章 第2节 通过激素的调节
引言:你知道人体内有哪些内分泌腺? 各分泌哪些激素? ]你知道激素是谁发现的呢?是怎样发现的呢?
一、自主学习:
(一)、激素调节的发现
阅读与自学:教材P23~24“促胰液素的发现”
1、沃泰默的实验过程是什么?你能得出什么结论。沃泰默得出了什么结论。为什么?
2、斯他林和贝利斯的假设是什么?如果你是他们,在作出这样的假设后,该如何去证明,他们又是怎么做的?
3、两个实验都体现了科学发现的一般过程是什么?
4、人类发现的第一种激素是什么?什么是激素调节?
答案:1、囿于定论的沃泰默的实验
①实验假设:胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传递给胰腺,使胰腺分泌胰液。
②实验过程:
(1)稀盐酸 注入 上段小肠肠腔内 胰腺分泌胰液
(2)稀盐酸 注入 血液 不分泌胰液
(3)稀盐酸 注入 小肠肠腔(去除神经) 分泌胰液
③沃泰默的解释:
这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故,所以是一个十分顽固的神经反射
(受19世纪的学术界权威观点的束缚,墨守陈规,囿于定论,不能从客观事实出发下结论。)
2、英国科学家斯他林和贝利斯的实验
①实验假设:胰腺分泌胰液受化学物质的调节控制
②实验过程:
小肠黏膜与稀盐酸的混合物的提取液注入同一条已切去一段小肠的狗静脉内,结果胰腺分泌胰液
③结论:胰腺分泌胰液,确实受化学物质的调节控制。
3、科学发现的一般过程:发现问题——提出假设——实验验证——得出结论
4、人们发现的第一种激素:促胰液素
激素调节的概念:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节
(二)、人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
自学指导:阅读教材,思考回答以下问题
1、人体的主要内分泌腺都有哪些,分别有什么功能?
2、人体内生长激素分泌异常会引起哪些病变?甲状腺激素呢?
归纳总结:
1、
激素名称
内分泌腺名称
激素的主要生理作用
生长激素
垂 体
促进生长、主要是促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素
垂 体
促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌
促性腺激 素
垂 体
促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌等
甲状腺激 素
甲状腺
促进新陈代谢和生长发育,尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响,提高神经系统的兴奋性
胰岛素
胰腺中的胰岛
调节糖类代谢,促进血糖合成为糖元,抑制非糖物质转化为葡萄糖,使血糖含量降低
胰高血 糖素
促进糖元分解和非糖类物质转化为葡萄糖,从而使血糖升高
雄激素
睾丸
分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持各自的第二性征;雌激素能激发和维持雌性正常的性周期
雌激素
卵巢
孕激素
卵巢
促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件。
2、▲生长激素分泌异常引起的病变
幼年时生长激素分泌不足则患侏儒症。
幼年时生长激素分泌过多则患巨人症。
成年时生长激素分泌过多则患肢端肥大症。
▲甲状腺激素分泌异常引起的病变
分泌过盛时患甲亢,分泌不足时,发生在幼年表现为呆小症
二、合作探究、解惑答疑:
1、各种激素的本质是什么?
2、为什么不能口服胰岛素?
答案:1、激素的本质:
肽类、蛋白类激素——生长激素、胰岛素、胰高血糖素等;
氨基酸衍生物——甲状腺激素、肾上腺素等;
类固醇——性激素等
2、胰岛素的本质是蛋白质,口服会被蛋白酶分解而失去作用,。
(三)激素调节的实例
自学指导:阅读教材,思考回答以下问题
血糖的来路和去路是什么?
血糖平衡调节过程中发挥主要作用的激素有哪些?如何发挥作用?
什么是反馈调节?有什么意义?
甲状腺激素分级调节的过程?
答案:
1、血糖的来源和去向
2、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖) 分泌部位:胰岛B细胞
作用机理:①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:(升血糖) 分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖
3、反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。
反馈调节的意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义
4、
(四)激素调节的特点
自学指导:阅读教材,思考回答以下问题
激素调节有哪些特点?
哪些激素能作用于全身细胞?请举出一例
答案:1、①微量和高效②通过体液运输③作用与靶器官、靶细胞
甲状腺激素
三、变式训练:
1、某种抗癌药可以抑制DNA的复制,从而抑制癌细胞的增殖,据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用是
A.影响神经递质的合成,抑制神经系统的兴奋
B.影响胰岛细胞合成胰岛素,造成糖代谢紊乱
C.影响血细胞生成,使机体白细胞数量减少
D.影响脂肪的合成,减少脂肪的贮存
解析:本题考查的知识是新产生细胞的过程中有DNA的复制。神经递质的合成没有涉及到DNA的复制。抗癌药只会影响胰岛细胞和脂肪细胞,但是不会影响其合成胰岛素与脂肪。很明显影响血细胞生成,血细胞生成涉及DNA的复制。
2、在人工饲养条件下,如果淡水鱼不排卵,可将同种性成熟的垂体提取液注射到雌鱼体内,促进其排卵。这一方法主要是利用了垂体细胞合成的
A 甲状腺素 B、雌激素C、促甲状腺素 D、促性腺激素
解析:本题考查动物激素的调节。垂体可以分泌多种激素,其中的促性腺激素可促进性腺的发育,调节性激素的合成与分泌,从而促进动物排卵。【答案】D
四、总结升华:
1、血糖平衡调节过程图
2、血糖平衡调节过程中胰岛素和胰高血糖素是拮抗关系。胰高血糖素和肾上腺是协同关系
3、血糖平衡调节和甲状腺激素的分级调节机制均为负反馈调节
4、激素是一种信号分子,既不参与细胞组成,也不起催化作用,也不提供能量。
五、当堂测试:
1.有关肾上腺素和胰高血糖素的叙述正确的是C
A.都能促进肝糖元的分解和非糖物质的转化
B.两者都是蛋白质C.胰岛A细胞分泌肾上腺素,胰岛B细胞分泌胰岛素D.两者都在血糖浓度降低时维持血糖的平衡
2.下列关于生物体内激素的叙述中,正确的是C
A.都由体内专门的腺体细胞分泌
B.都在其含量过高时进行反馈调节
C.都是含量微少但有高效的调节功能
D.都经过内质网和高尔基体的加工和运输
3.有关激素调节及应用方面的说法正确的是B
A.油菜在传粉阶段遇到连续暴雨袭击,喷洒生长素类似物可避免减产
B.切除动物垂体后,动物血液中的生长激素和甲状腺激素都会减少
C.甲状腺激素分泌不足,蝌蚪发育会受影响,成年人耗氧量会增加
D.激素间的拮抗作用不利于维持动物体内环境的稳态和生长发育
4.下列腺体中,既能分泌生长激素,又能分泌多种其他激素的腺体是B
A.甲状腺 B.垂体 C.唾液腺 D.卵巢
5. 冬泳时人体一般不会出现的是D
A.甲状腺激素分泌增多 B.肾上腺素分泌增多
C.皮肤血管收缩 D.胰岛素分泌增多
六、推荐作业:
学生讨论通过实验过程得出的结论
学生讨论总结
此处可结合多媒体课件介绍各种病的特点
作用机理可让学生先回答,教师再讲解
调节过程可让学生小组讨论后,教师再讲解
阅读归纳
学生讨论作答
总结和归纳所学的内容
学生作答,先独立思考,再公布答案
2.2 通过激素的调节
一、教材分析
本节内容为人教版高中生物必修三第二章第二节的内容,包括激素调节的发现、激素调节的实例、激素调节的特点、评价应用激素类药物的利与弊等四部分。在?“通过激素的调节”?的前面是“通过神经系统的调节”一节,后面紧接着安排“神经调节与体液调节的关系”一节。通过本节的学习,使学生全面了解人体生理功能的调节机制;也为后面了解神经调节和体液调节的关系奠定了基础。第2课时包括激素调节的发现、激素调节的实例、激素调节的特点、评价应用激素类药物的利与弊等四部分。在?“通过激素的调节”?的前面是“通过神经系统的调节”一节,后面紧接着安排“神经调节与体液调节的关系”一节。通过本节的学习,使学生全面了解人体生理功能的调节机制;也为后面了解神经调节和体液调节的关系奠定了基础。
二、教学目标
1、描述动物和人体的激素调节。
2、运用建构模型的方法,建立血糖调节的模型。
3、讨论在促胰液素的发现过程中,科学态度和科学精神所起的重要作用。
4、探讨动物激素在生产中的应用。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴促胰液素的发现过程。⑵血糖平衡的调节。
[解决方法]
⑴创设情景,让学生置身于科学发现的历程中,体验科学发现的过程。
⑵通过建立糖调节的模型,帮助学生理解血糖平衡的调节机制。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 激素调节的实例分析。
[解决方法] 通过模型引导学生建构相关知识,再引导学生分析实例。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
讲解法,讨论法。 教具准备:图片,模型建构器材。
六、学生活动
1、学生讨论、思考、回答相关问题。
2、学生分组活动建立血糖调节的模型。
3、学生阅读教材。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
提供“问题探讨”中的材料,并逐一提出下列问题:
⑴根据材料计算,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
⑵长跑时消耗了大量的葡萄糖,你认为血糖的浓度会下降吗?
⑶研究表明,在长跑过程中,尽管血糖在不断被消耗,但它的含量基本维持在0.9g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?
⑷饭后,大量的葡萄糖被吸收到了体内,但是正常人的血糖含量只有短暂的升高,很快就恢复正常(投影示血糖浓度变化的坐标曲线图),这是为什么?
提出问题:机体通过调节和控制血糖的来源和去向,从而维持了血糖的平衡。机体是通过什么途径来调节血糖的来源和去路的呢?
概述:研究表明,血糖的含量主要是通过激素来调节和控制的,人和动物体内的温度以及水和无机盐的含量的相对稳定,都与激素密切相关。
那么什么是激素呢?激素是怎么被发现的呢?
提供材料(可用投影)和提出问题:胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠。其中的酶用来消化食物。胰液的分泌是如何调节的呢?法国学者沃泰默做了这样一实验:把稀盐酸注入狗的小肠肠腔内,发现会引起胰腺分泌胰液。若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。
⑴根据这个实验你能得出什么结论?
⑵沃泰默认为,这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故。你同意他的解释吗?
⑶英国的科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文后则不认同他的观点。他们认为,沃泰默所做实验的现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果,在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后随着血液到达胰腺,引起胰腺的分泌。你赞同这一观点吗?
⑷如果要证明斯他林和贝利斯的观点,应该如何设计实验?
⑸斯他林和贝利斯的实验能否排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性?如果不能,那应该设计怎样的实验来排除?(此为较高要求,供学有余力的学生选做。)
描述俄国著名的生理学家巴甫洛夫的感慨。
⑹上述促胰液素的发现,能给你以什么样的启迪?
简要归纳并提出问题:促胰液素是人们发现的第一种激素。你还记得我们初中学习过的几种激素吗?这些激素分别是由什么器官分泌的?有什么功能?
投影教材中图2-8,要求学生归纳介绍人体主要的内分泌腺及其分泌的激素。
提出讨论题:激素对人体的生命活动具有重要的调节作用。激素是怎样调节生命活动的呢?我们先讨论一下生活中熟悉的例子:工厂生产某种产品时对其产量是怎么进行调节和控制的?
归纳:工厂生产某种产品时需要依靠市场来进行调节。某种产品供不应求时,信息反馈到决策部门,决策部门就会发出指令要求车间加强对该产品的生产;反之,就要压缩产品的生产量,使市场上该产品的供应和需求保持一定的平衡。像这样,在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。人体通过激素对生命活动的调节也是一种反馈调节。
(三)总结
激素的发现过程带给我们的启示。
(四)作业布置
准备建立血糖调节的模型材料。
(五)板书设计
第2节 通过激素的调节
一、激素调节的发现
1、促胰液素的发现
⑴囿于定论的沃泰默
⑵另辟蹊径的斯他林和贝利斯
⑶巴甫洛夫的感慨
二、激素调节
⑴激素的概念
⑵激素调节的概念
⑶人体主要内分泌腺及其分泌的激素
下丘脑→促甲状腺激素释放激素
垂体→生长激素,促甲状腺激素等
肾上腺→肾上腺素等
卵巢→雌性激素等
睾丸→雄性激素等
甲状腺→甲状腺激素等
胸腺→胸腺激素等
胰腺→胰岛分泌胰岛素等
3、反馈调节
第2课时
人体中的激素是如何进行反馈调节的呢?我们来分析两个实例,第一个是血糖平衡的调节。
⑴在初中我们学习过哪种激素能影响血糖的含量?
⑵胰岛素对血糖含量有什么影响?
讲述:除了胰岛素外,胰高血糖素也与血糖的调节密切相关。
投影胰岛,示胰岛A细胞和胰岛B细胞,说明它们所分泌的激素,让学生猜测一下胰高血糖素的作用并作简要归纳。
引入活动:胰岛素和胰高血糖是如何调节血溏的平衡的呢?先请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍,然后请一组同学示范活动方法。
要求学生分组活动,并根据活动讨论“分析与结论”中的思考题。
要求小组交流构建模型的过程和结果,展示小组绘制的血糖调节机制示意图,并分析:
⑴马拉松运动中,胰岛是怎样进行分泌调节的?饭后胰岛又是怎样进行分泌调节的?
⑵当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?当身体产生的胰岛素过多时,又会怎么样呢?
⑶现在市场上有一种为糖尿病病人设计的人工胰岛,可以随身携带,用以调节患者体内的血糖浓度。你觉得这种人工胰岛设计的时候要考虑哪些主要的问题?
对实例一作简要归纳总结后引入对实例二的分析。要求学生阅读教材,然后请同学依据课本图2-11分析甲状腺激素的分级调节。
教师根据学生的讲解简要总结归纳甲状腺激素的调节。然后要求学生归纳血糖平衡调节与甲状腺分级调节的异同。从二者相同点上,引出激素调节的特点。
要求学生根据本节所学的知识,并联系初中学习过的其他激素的有关知识,讨论归纳激素调节的特点。要求学生阅读教材,归纳激素调节的特点。
总结归纳。
科学知识有其实用的价值,知识在实践上的应用,会影响到人们生活的方方面面。激素调节发现之后约100年来,人们开发了许许多多的激素类药物。
⑴你知道哪些激素类药物?这些药物有什么功用?请你评价这些药物应用的利弊。
⑵补充一些学生未列举到的激素应用的例子,你如何评价它们的利弊。
⑶你认为人们在开发和使用激素类药物时应该注意哪些问题?
⑷科学技术的进步给人类带来的影响,能给你什么启迪?
(三)总结
血糖平衡的调节,甲状腺激素分泌的调节过程及激素调节的特点。
(四)作业布置
教材P29练习。
(五)板书设计
二、激素调节的实例
1、血糖平衡的调节
食物中的糖类(消化、吸收)
⑴血糖的来源 肝糖原(分解)
脂肪等非糖物质(转化)
氧化分解
⑵血糖的去向 合成肝糖原、肌糖元
转化为脂肪、某些氨基酸等
⑶胰岛素与胰高血糖素的区别
名称
胰岛素
胰高血糖素
分泌器官
胰岛B细胞
胰岛A细胞
作用器官
肝脏、肌肉、脂肪等组织
肝脏
生理作用
①促进糖原的合成
②加速血糖的氧化分解
③促进血糖转变为脂肪
④抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。
①促使肝糖原分解
②促进非糖物质转化为葡萄糖
作用方向及结果
①增加血糖去路
②减少血糖来源
增加血糖来源
降低血糖
升高血糖
⑷建立血糖调节的模型
⑸血糖的激素调节示意图
2、甲状腺激素分泌的分级调节
三、激素调节的特点
1、微量和高效
2、通过体液运输
3、作用于靶器官、靶细胞
第二章 第2节通过激素的调节
教
学
过
程
〖板书〗一、激素调节的发现
〖板书〗激素调节:有分泌器官(或细胞)分泌的化学物质的进行调节。
内分泌腺:腺体没有导管,它们的分泌物直接进入腺体内的毛细血管 ,再由血液循环运送到全身各处,这类腺体就叫做内分泌腺。垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛、性腺(卵巢和睾丸)等。
激素调节的实例分析。
激素的分类(部分)
〖板书〗二、激素调节的实例
〖思考与讨论〗生思考师提示。
1.提示:在运动员的比赛过程中,血糖可以通过三条途径得到补充:食物中的糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。
教
学
过
程
化学性质
中文名
缩写
主要来源
主要作用
含氮激素?
肽类及蛋白质激素
?释放激素(多种)
?
?下丘脑
促进或抑制相应激素的释放
抗利尿激素
ADH
下丘脑、神经垂体
增加肾小管对水的重吸收,减少水分从尿中排出?
催产素
OXT
?下丘脑、神经垂体
具有刺激乳腺和子宫的双重作用;促进乳腺排乳
催乳素
PRL
?腺垂体、胎盘
发动和维持泌乳
胰岛素
???
胰岛B细胞
调节代谢,降低血糖
?胰高血糖素
??
?胰岛A细胞
?调节代谢,使血糖升高
?促肾上腺皮质激素
?ACTH
?腺垂体、脑
?促进肾上腺皮质的功能,从而调节糖皮质激素的分泌与释放
?促胰液素
?
?消化管
?促进胆汁和胰液中HCO3-的分泌
?促甲状腺激素
?TSH
?腺垂体
?促进甲状腺激素的释放
?肾上腺素
?E
?肾上腺髓质
?提高多种组织的兴奋性,加速代谢
?甲状腺素
?T4
?甲状腺
?调节机体代谢与生长发育
?类固醇(甾体)激素
?醛固酮
??
?肾上腺皮质
?调节机体的水—盐代谢:促进肾小管对钠的重吸收、对钾的排泄,是盐皮质激素的代表
?睾酮
?T
?睾丸间质细胞
?维持和促进男性生殖器官和第二性征的发育
?雌二醇
?E2
?卵泡、黄体、胎盘
?维持和促进女性生殖器官和第二性征的发育
?孕酮
?P
?黄体、胎盘
?促使子宫内膜发生分泌期的变化,为受精卵着床和妊娠的维持所必需
2.提示:这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了,部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。
〖学生活动〗模型建构。分析与讨论。
〖提示〗1.乙代表胰岛。
3.当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。
应用模型进行分析
提示:当身体不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。
〖板书〗反馈调节——在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
〖旁栏思考题〗生思考师提示。
〖提示〗反馈调节有正负反馈之分,其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的,机体内的许多生理活动,如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。正反馈在人的正常生理活动中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。日常生活中也不乏正反馈的实例,如某位学习刻苦的同学得到表扬后,学习更加刻苦。
〖与社会的联系〗生思考师提示。
提示:糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病,与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系。饮食过多而不节制,营养过剩,体力活动过少,从而造成肥胖(脂肪堆积)等是糖尿病的诱因之一。现代社会人们的压力越来越大,伴随着精神的紧张、情绪的激动等多种应激状态,体内升高血糖的激素(如生长激素、去甲肾上腺素、胰高血糖素及肾上腺皮质激素等)会大量分泌,从而使血糖升高。
糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。糖尿病病人应控制进食糖类食物,减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量,适量增加高纤维及淀粉类食物。经常参加体育运动,尽可能做全身运动,包括散步和慢跑等。在此基础上,适当使用胰岛素增敏剂等药物。
典型例题
〖例1〗正常情况下,人体进食后血液内( )
A.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量增加
B.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量增加
C.胰岛素含量减少,胰高血糖素含量减少
D.胰岛素含量增加,胰高血糖素含量减少
答案:D
〖例2〗切除某动物的垂体后,血液中( )
A.生长激素减少,甲状腺激素也减少
B.生长激素减少,甲状腺激素增加
C.生长激素增加,甲状腺激素也增加
D.生长激素增加,甲状腺激素减少
解析:该动物的垂体被切除后,失去了生长激素的产生场所,所以血液中该激素的浓度会下降,这样就排除了C、D。同时也失去了产生各种促激素的场所,也就没有了促甲状腺激素的分泌,导致甲状腺激素分泌减少。答案:A
作业:
1.下列激素中,由同一种腺体分泌的是( )
A、生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素
B、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素
C、雄性激素、雌激素、孕激素
D、甲状腺激素、促甲状腺激素、促性腺激素
2.促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激素、促肾上腺激素释放激素所作用的器官分别是( )
A、性腺、甲状腺、肾上腺 B、垂体、甲状腺、肾上腺
C、垂体、垂体、垂体 D、垂体、垂体、肾上腺
3.当人体长时间大量运动后,血液中的水、无机盐、葡萄糖等营养物质会大量消耗,此时胰岛A细胞和胰岛B细胞会发生怎样的变化( )
A、胰岛A细胞活动加强,胰岛B细胞活动减弱B、胰岛A细胞和胰岛B细胞活动都加强
C、胰岛A细胞和胰岛B细胞活动都减弱 D、胰岛A细胞活动减弱,胰岛B细胞活动加强
4.下列两种激素属于拮抗作用的是( )
A、胰高血糖素和胰岛素 B、生长激素和甲状腺激素
C、雌激素和孕激素 D、促甲状腺激素和甲状腺激素
5.在下列关于酶和激素的叙述中,不正确的是( )
A、激素的作用与神经的调节作用密切联系 B、能产生激素的细胞不一定能产生酶
C、激素产生后一般作用于其它细胞 D、能产生酶的细胞不一定能产生激素
6.给小白鼠注射一定量的胰岛素后,小白鼠进入休克状态,要使其及时苏醒可注射适量( )
A、甲状腺激素 B、生理盐水 C、性激素 D、葡萄糖
7.下列有关动物激素功能的叙述中不正确的是 ( )
A.有些激素促进动物的发育 B.动物生命活动的调节以激素调节为主
C.有些激素促进动物的生长 D.有些激素促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
8.下列包括促进血糖升高的激素最全的一组是:①胰岛素 ②胰高血糖素 ③糖皮质激素 ④肾上腺素 ⑤性激素( )
A.①②③ B.②③⑤ C. ②③④ D.①④⑤
教
学
过
程
9.皮肤、肠粘膜组织发生炎症时,产生和释放的组织胺使毛细血管舒张和通透性增大,血浆则渗入组织间隙而形成水肿。组织胺对血管的这种调节方式为( )
A、激素调节 B、体液调节 C、高级神经中枢调节 D、植物性神经调节
10.下列每组疾病中,由同一种激素分泌异常所引起的疾病是 ( )
A.糖尿病和坏血病 B.侏儒症和肢端肥大症
C.呆小症和侏儒症 D.巨人症和大脖子病
答案:BCAAB DBCBB
11.右图为甲状腺活动调节示意图,
请据图回答
(1)请用“+”(促进)或“-”(抑制)
表示图中A.B.C.D四处的作用性质。
A. B.
C. D.
(2)当受到寒冷刺激时,甲状腺受
分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体
分泌的E( )的调节,
使甲状腺激素分泌量增加。
(3)下丘脑和垂体的活动,又受血液中
含量多少的调节和控制。
答案:(1)+. +. -. - (2)下丘脑. 促甲状腺激素 (3)甲状腺激素
板书设计
第2节 通过激素的调节
一、激素调节的发现
1.沃泰默的实验——设计原理、实验过程和结论
2.斯他林和贝利斯的实验——设计原理、实验过程、重大意义和成功因素
3.巴甫洛夫的感慨
二、激素调节的概念
三、激素调节的实例
(一)血糖的来源和去向
(二)血糖平衡的调节
四、反馈调节
教
学
后
记
第二章 第2节 通过激素的调节
教学程序
教师活动
学生活动
设计意图
回顾旧知,启动知识储备库。
引入新课
一、激素调节的发现
法国沃泰默的实验
英国科学家斯他林和贝利斯的实验
巴甫洛夫颇的感慨
二、激素调节的概念
三、激素调节的实例
(1)血糖平衡的调节
2、甲状腺激素的分级调节
三、激素调节的特点
现在我们站在巨人的肩膀上,可很轻松的了解许多有关激素的信息。然而在人类认识激素的过程中却充满着许多波折。下面我们就沿着科学家的足迹简要回顾激素调节的发现历程。
引导学生阅读教材P23~24“促胰液素的发现”
多媒体呈现资料:促胰液素的发现
19世纪学术大背景:在20世纪之前,学术界普遍认为,人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。比如对“胰液的分泌是如何调节的?”这一问题19世纪的学术界普遍认为,胃酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,使胰腺分泌胰液。
提问:1、同学们,按照19世纪的权威观点,他应该看到什么样的实验现象呢?
2、面对这种现象,你认为沃泰默应该怎样解释他的实验结果?
3、他为什么会这样解释?
英国的科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文后则不认同他的观点。他们认为,沃泰默所做实验的现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随着血流到达胰腺,引起胰腺的分泌。
提问:1、你赞同英国科学家斯他林和贝利斯提出的观点吗?
2、如果要证明斯他林和贝利斯的观点,应该如何进一步设计实验?
描述斯他林和贝利斯的实验设计及实验结果。
1、你能否总结一下斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容?
2、“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢?促胰液素的发现,带给你什么启迪?
作为近代消化生理学的奠基人、诺贝尔奖获得者,他和他的学生们在消化腺的神经调节方面作了大量研究,他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于神经反射,在重复了斯他林和贝利斯的实验后,巴甫洛夫对学生深表遗憾的说:“自然,人家是对的。我们失去了一个发现真理的机会。”
自促胰液素被发现后,科学家又陆续发现了许多种激素。现在“激素”这一名词已广为人知,被广泛用于化妆品、营养品中,有些还作为特殊药物治疗疾病。谁能概括一下什么是激素调节?
那么激素是怎样调节生命活动的呢?我们就以血糖平衡的调节为例,进行探究。
要想知道血糖平衡是如何维持的,首先需要分析血糖的来源和去向。
教师可以通过启发引导学生回忆初中所学的生理知识,以及高中生物模块1中的糖类代谢知识及课本P25页的血糖的来源和去路的图形。
问题探讨:马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖(血液中的葡萄糖)可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量大约为5L。
(1)根据材料计算, 如果仅靠血液中的葡萄糖, 运动员能跑多长时间?
(2)长跑时消耗了大量的葡萄糖,你认为血糖的浓度会大幅下降吗?研究表明,在长跑过程中,尽管血糖在不断被消耗,但它的含量基本维持在0.9 g/L左右。血糖可以通过哪些途径得到补充?
通过上述分析可以看出,肝脏和肌肉细胞中糖原分解或合成的快慢,细胞吸收和利用葡萄糖的速率等情况都可能影响血糖的含量。在正常情况下,我们的机体通过调节和控制血糖的来源和去向,维持了血糖的平衡。正常情况下,血糖含量在一个正常范围内波动。这个正常值有这样几种表示方法:0.8~1.2g/L,80-120mg/dl,0.1%左右。
血糖浓度的相对稳定受到多种因素的影响,其中激素是最重要的调节因素。参与调节的激素有多种,其中,胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素发挥着主要作用。
我们明白了体内血糖的来源与去向,那么又是体内哪些激素在起作用呢?是怎样起作用的呢?
(1)在初中我们学习过哪种激素能影响血糖的含量?
(2)胰岛素对血糖含量有什么影响?
多媒体出示:胰岛A细胞和B细胞以及它们分泌的激素。
图中黄色细胞是胰岛B细胞,它能分泌胰岛素,胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。
此外,胰岛素还能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖。图中绿色细胞是胰岛A细胞,它能分泌胰高血糖素。胰岛素的作用是降低血糖,你能否猜出胰高血糖素的作用是什么?
大家能否再想想胰高血糖素是通过哪些途径升高血糖的?
引入活动:胰岛素和胰高血糖素是如何调节血糖的平衡的呢?先请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍,然后请一组同学示范活动方法。请大家分工合作带着问题一起探索。
要求学生分组活动,并根据活动讨论“分析与结论”中的思考题。
组织小组交流构建模型的过程和结果,展示小组绘制的血糖调节机制示意图,反馈对上述问题的认识。
(1)乙代表什么器官?
(2)饭后胰岛是怎样进行分泌调节的?结果怎样?
(4)请结合模拟活动的体会,画出血糖调节的图解式模型。
教师通过多媒体课件演示胰岛素和胰高血糖素在血糖平衡调节中的反馈调节原理,以及它们之间的相互拮抗关系。
根据血糖调节示意图,引导学生分析,胰岛素分泌与血糖关系,概括出做反馈调节的概念。
[分析应用]
当血糖浓度过低或过高时,可能引发什么疾病?如何缓解?
胰岛素为什么只能注射,不宜口服?
对实例一作简要归纳总结后引入对实例二的分析。要求学生阅读教材,然后请同学依据课本图2—1分析甲状腺激素的分级调节。
多媒体出示甲状腺激素的分级调节
教师根据学生的讲解简要总结归纳甲状腺激素的调节。然后要求学生归纳血糖平衡调节与甲状腺激素分级调节的异同。从二者相同点上,引出激素调节的特点。
要求学生阅读教材,归纳激素调节的特点。
科学知识有其实用的价值,知识在实践上的应用,会影响到人们生活的方方面面。激素调节发现之后约100年来,人们开发了许许多多的激素类药物。
(1)你知道哪些激素类药物?这些药物有什么功用?请你评价这些药物应用的利弊。
(2)补充一些学生未列举到的激素应用的例子,你如何评价它们的利弊?
(3)你认为人们在开发和使用激素类药物时应该注意哪些问题?
(4)科学技术的进步给人类带来的影响,能给你什么启迪?
板书设计:
一、激素调节的发现
激素调节:有分泌器官(或细胞)分泌的化学物质的进行调节。
内分泌腺:腺体没有导管,它们的分泌物直接进入腺体内的毛细血管 ,再由血液循环运送到全身各处,这类腺体就叫做内分泌腺。垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛、性腺(卵巢和睾丸)等。
激素调节的实例分析。
激素的分类(部分)
二、激素调节的实例
反馈调节——在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。
作业:学案的随堂练习
课时训练
借助图片回忆相关知识,理解激素对生命活动的调节作用。
学生阅读与自学:教材P23~24“促胰液素的发现”
1、胰腺不分泌胰液。
2、说明盐酸刺激小肠引起胰液分泌的反应不是通过神经系统调节的。
沃泰默对实验结果的解释:他认为,这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故所以是一个十分顽固的神经反射。
受19世纪的学术界权威观点的束缚,墨守陈规,囿于定论,不能从客观事实出发下结论,轻易地失去了一个近在眼前的发现真理的机会。真是太可惜了。
根据材料以及教师提出的问题,分组讨论和交流。
1、他们的科学发现主要包括两个方面的内容:其一是发现促胰液素(是人们发现的第一种激素);其二是发现了一种新的生命活动的调节方式—激素调节。
2、不唯书、不唯上,敢于质疑权威的气魄,敢于创新求异的思维品质,严谨科学的实验方法,丰富的想象力。
激素调节是由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节。
引导学生回忆知识和观察图形
讨论分析
(1)0.8分钟—1.2分钟
(2)不会,血糖①食物中消化吸收来的糖类②体内肝糖原的分解③其它非糖物质的转化。血糖去路:①作为主要能源物质氧化分解②部分合成了糖原③部分转化成了脂肪、氨基酸等。
自学教材P26并思考、讨论有关内容
(1)胰岛素
(2)胰岛素作用——降低血糖浓度
升高血糖。
促进糖原分解;促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
学生上台示范性表演
分组活动,并根据活动讨论上述思考题。
(1)胰岛
(2)饭后,大量的葡萄糖被吸收到了体内,使血糖含量短暂升高,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少。反应的结果是将血糖水平降低到正常水平。
请一位同学上黑板画出血糖调节机制的示意图。
???
在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式叫做反馈调节。
当血糖浓度过高时,可能导致糖尿病。血糖浓度过低时可能导致低血糖。
胰岛素的化学本质是蛋白质,若口服时,会被消化道中的酶消化,不能起作用。
学生阅读教材,学生根据本节所学的知识,并联系初中学习过的其他激素的有关知识,先讨论、归纳激素调节的共同点,然后交流。
讨论与交流
激发学习兴趣
回忆旧知,为讲述新知识作铺垫。
培养学生阅读理解能力;让它们体验科学实验过程。
让学生置身于科学发现的历程中,体验科学发现过程,培养科学素养,激发学生的创新思维。认同“机遇只偏爱那种有准备的头脑”的观点。
材料阅读,训练获取信息的能力。
创设情境,激发学生的探究欲望。
明确血糖的来源与去向,培养学生归纳总结。
提出问题,增强学习的目的性并拓展学生的思维。
培养学生分析与推测的能力。
提出的两个问题帮助学生回忆旧知,加深对知识的理解与掌握;为模型建构作铺垫。
引导学生利用已有知识分析、总结,得出结论。
培养他们用所学知识解释和说明实际问题的能力。
运用模型教学,使复杂问题简单化,抽象问题形象化,同时还能培养学生建模思维和能力。
?通过分析讨论,加深对知识的理解,拓展学生的思维。
通过模型建构引导学生建构知识。
引导学生利用已有知识分析、总结,得出结论。培养他们用所学知识解释和说明实际问题的能力
训练学生获取、加工以及表达信息的能力。
认识科学技术进步可能给人类带来的正负两方面的影响。
教学札记
本设计从复习初中相关知识入手,教学中充分调动学生的知识经验,在此基础之上建立新的知识。注重学生学习过程的体验,体现自主、合作、探究学习方式的主要特征。例如:血糖平衡的调节可以让学生自己进行分析,而后通过引导学生分析血糖的来源和去向,熟悉机体维持血糖平衡的方式。教学中既注重学科基本能力的培养和基础知识的掌握,又注重学科思想与方法的教育,同时能反映学科前沿以及科学、技术、社会的联系;教师通过课件的动画模拟和引导学生建立血糖调节模型,形象生动地演示胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节过程,以及它们间的拮抗关系,并讲解甲状腺激素的分级调节过程,借此引出反馈调节的概念及这种调节机制在生命系统中的普遍意义,同时注意引导学生关注社会、关注生活。以社会生活中的实际问题作为背景,分析挖掘这些问题中包含的科学知识;运用所学的知识去分析解决社会生活中的问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。突出教学内容重点、巧破难点,内容安排合理、有序,容量安排恰当;教学媒体使用适时、适量、适度,教学设计体现创新性和可操作性。
课时作业4 通过激素的调节
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.某些保健品含有一定量的性激素(或性激素类似物),对青少年的发育会造成不良影响。从化学成分上分析,性激素属于( )
A.糖类 B.脂质
C.蛋白质 D.核酸
【解析】 性激素属于脂质,脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括性激素、胆固醇、维生素D,故B正确。A、C、D错误。
【答案】 B
2.下列两种激素属于拮抗作用的是( )
A.胰高血糖素和胰岛素
B.生长激素和甲状腺激素
C.雌激素和孕激素
D.促甲状腺激素和甲状腺激素
【解析】 胰高血糖素升高血糖,胰岛素降低血糖,为拮抗作用,A正确。生长激素和甲状腺激素都促进生长发育,为协同作用,B错。雌激素和孕激素与生殖相关,为协同作用,C错。垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,二者为分级管理关系,D错。
【答案】 A
3.正常的情况下,人体内进食后血液内( )
A.胰岛素含量增加,胰高血糖素减少
B.胰岛素含量增加,胰高血糖素增加
C.胰岛素含量减少,胰高血糖素减少
D.胰岛素含量减少,胰高血糖素增加
【解析】 人体进食后,因为糖的消化吸收,使得血糖浓度呈升高趋势,此时,胰岛B细胞增加胰岛素的分泌以降低血糖;同时胰岛素会抑制胰岛A细胞中胰高血糖素的分泌,胰高血糖素含量有所减少,以维持血糖的平衡,BCD错误;A正确。
【答案】 A
4.学习了“促胰液素的发现”的相关的科学史,你认为以下叙述正确的是( )
①促胰液素是科学家发现的第一个激素,由胰腺分泌 ②促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液 ③促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺 ④法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节 ⑤直接注射稀盐酸到小狗血液中可引起胰液增加
A.②③④ B.①②③④
C.①②④⑤ D.①②③
【解析】 促胰液素是科学家发现的第一个激素,由小肠黏膜分泌,①错误;促胰液素的作用是促进胰腺分泌胰液,②正确;促胰液素是小肠黏膜受盐酸刺激后分泌的,经血液循环作用于胰腺,③正确;法国学者沃泰默认为小肠黏膜受盐酸刺激引起胰液分泌是神经调节,④正确;直接注射稀盐酸到小狗血液中不会引起促胰液素的分泌,不会引起胰液增加,⑤错误。
【答案】 A
5.有三只生存状况一致的小狗,分别切除它们的下丘脑、甲状腺、垂体,然后检测促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素的含量变化,结果如下表所示:
促甲状腺激素释放激素
促甲状腺激素
甲状腺激素
甲
-
-
-
乙
+
-
-
丙
+
+
-
注:“+”代表增加,“-”代表减少
则甲、乙、丙三只小狗被切除的器官分别是( )
A.垂体、下丘脑、甲状腺
B.垂体、甲状腺、下丘脑
C.甲状腺、垂体、下丘脑
D.下丘脑、垂体、甲状腺
【解析】 甲状腺激素分泌存在分级管理模式:下丘脑→垂体→甲状腺。甲三种激素都减少,表明甲切除下丘脑,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素减少,导致垂体分泌的促甲状腺激素减少,导致甲状腺分泌的甲状腺激素减少。乙促甲状腺激素和甲状腺激素减少,而促甲状腺激素释放激素增加,表明乙切除垂体,结果垂体分泌的促甲状腺激素减少,导致甲状腺分泌的甲状腺激素减少,通过反馈调节,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增加。丙只有甲状腺激素减少,表明丙切除甲状腺,通过反馈调节,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体分泌的促甲状腺激素增加。综上所述,D正确。
【答案】 D
6.如果人体组织细胞膜上缺乏胰岛素受体,则可能导致( )
胰岛素分泌量
细胞摄取血糖速率
血糖水平
A
增加
减缓
过高
B
正常
减缓
过低
C
增加
加速
过高
D
减少
加速
过低
【解析】 组织细胞膜上缺乏胰岛素的受体,那么即使细胞周围有胰岛素的存在,细胞也是无法获得信息的。为此,也就不会发挥胰岛素的功能。胰岛素分泌量增加,细胞摄取血糖的速度并没有什么改变,血糖水平依然很高。
【答案】 A
7.切除某动物的垂体后,血液中( )
A.生长激素增加,甲状腺激素也增加
B.生长激素减少,甲状腺激素增加
C.生长激素增加,甲状腺激素减少
D.生长激素减少,甲状腺激素也减少
【解析】 垂体可分泌生长激素,促进动物的生长;垂体还可分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素。切除垂体后,生长激素减少,甲状腺激素也减少,D项正确。
【答案】 D
8.能与肾上腺素在不同条件下分别发生协同作用的激素是( )
①胰岛素 ②胰高血糖素 ③甲状腺激素 ④抗利尿激素 ⑤生长激素
A.①② B.②③
C.①⑤ D.④⑤
【解析】 肾上腺素具有升血糖和升温的功能,因而在不同条件下可分别与胰高血糖素和甲状腺激素具有协同效应,B项正确。
【答案】 B
9.如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图,甲、乙、丙分别代表不同的器官,①、②代表激素。下列叙述正确的是( )
A.①通过神经纤维运输,②通过血液运输
B.③、④过程为正反馈,即甲状腺激素分泌增多促进①、②的分泌
C.甲表示下丘脑,乙表示垂体,丙表示甲状腺
D.下丘脑的活动与神经调节无关
【解析】 图示过程为甲状腺激素的调节过程:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素分泌减少,所以甲是下丘脑,乙是垂体,丙是甲状腺,A是促甲状腺激素释放激素,B是促甲状腺激素,①②过程为促进,③④过程为抑制。①②都是通过神经血液运输,A错误;③、④过程为负反馈,B错误;甲表示下丘脑,乙表示垂体,丙表示甲状腺,C正确;下丘脑的活动与神经调节有关,D错误。
【答案】 C
10.关于甲状腺激素的叙述,错误的是( )
A.甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节
B.甲状腺激素分泌增多时,机体耗氧量和产热量都增加
C.促甲状腺激素只作用于甲状腺,而甲状腺激素可作用于多种器官
D.血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少
【解析】 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素到达垂体,调节垂体促甲状腺激素的分泌,继而影响和调节甲状腺的分泌活动,A正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢,分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加,B正确;促甲状腺激素影响和调节甲状腺的分泌活动,甲状腺激素可以促进新陈代谢,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性,C正确;下丘脑和垂体对甲状腺激素的调节属于负反馈调节,甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强,促甲状腺激素释放激素分泌增加,D错误。
【答案】 D
11.下图是对甲状腺分泌活动的调节示意图。下列叙述正确的是( )
A.结构甲和乙分别表示垂体和下丘脑
B.物质b表示促甲状腺激素释放激素
C.结构乙的活动只受结构甲分泌的激素调节
D.血液中甲状腺激素含量起反馈调节的作用
【解析】 甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体控制,即甲是下丘脑、乙是垂体,丙是甲状腺,故A错误;垂体乙分泌的激素b是促甲状腺激素,故B错误;据图可知,垂体的活动受甲和丙共同控制,故C错误;当血浆中甲状腺激素的含量过高时,会反馈调节抑制下丘脑和垂体的功能,故D正确。
【答案】 D
12.研究人员只以某种植物种子饲喂三只年龄、生理状态相同的同种实验鼠,一个月之后,测定实验鼠血液中的甲状腺激素和促甲状腺激素的含量,结果甲状腺激素仅为对照鼠的一半,促甲状腺激素却比对照鼠多。下列推测合理的是( )
A.下丘脑分泌的促甲状腺激素过多能促使甲状腺增生
B.该植物种子中可能缺乏碘元素,影响实验鼠甲状腺激素的合成
C.实验鼠体内促甲状腺激素释放激素的含量比对照鼠少
D.甲状腺激素分泌过少反馈促进促甲状腺激素的合成和分泌
【解析】 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,而垂体分泌的是促甲状腺激素,故A错误;根据题中信息可知,实验组中促甲状腺激素比对照组多,但甲状腺激素的含量比对照组少,说明实验组中合成的甲状腺激素少,故B正确;由于实验组中促甲状腺激素比对照组多,促甲状腺激素的量受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的作用,因此实验组中促甲状腺激素释放激素的量比对照组多,故C错误;当甲状腺激素含量过高时,通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的功能,故D错误。
【答案】 B
二、非选择题(共40分)
13.(24分)请根据下列图解内容回答问题:
(1)图解中的A在人的幼年时期分泌不足时,就会引起“侏儒症”,则合成A的细胞器是________;图解中的B代表________。
(2)请根据图解回答:
①在促进生长发育方面,________和________表现为协同作用;
②在寒冷环境中,________和________都能促进机体的物质代谢,产热量增多,维持体温恒定,二者表现为协同作用;
③________和________都能促进肝糖原的分解,升高血糖浓度,表现为协同作用;
④在血糖调节方面,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,胰高血糖素(或肾上腺素)能够升高血糖浓度,二者表现为________作用。
(3)图解中的①②是指由下丘脑分泌的两种促激素释放激素,③④是相应的促激素。如果①和③是对应的,则①是________激素;③的生理作用是
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)图解中的A表示生长激素,在人的幼年时期分泌不足时,就会引起“侏儒症”,生长激素的本质为蛋白质,故合成场所是核糖体;图解中的B能分泌胰岛素,故为胰岛B细胞。(2)①在促进生长发育方面,生长激素和甲状腺激素表现为协同作用。②在寒冷环境中,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进机体物质代谢,产热增多,维持体温恒定,二者表现为协同作用。③胰高血糖素和肾上腺素都能促进肝糖原的分解,升高血糖浓度,表现为协同作用。④在血糖调节方面,胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,胰高血糖素能升高血糖,二者表现为拮抗作用。(3)如果①和③是对应的,由于③作用于性腺,故为促性腺激素,则①是促性腺激素释放激素;③的生理作用是促进性腺的生长发育和调节性激素的合成与分泌。
【答案】 (1)核糖体 胰岛B细胞
(2)①生长激素 甲状腺激素 ②甲状腺激素 肾上腺素 ③胰高血糖素 肾上腺素 ④拮抗
(3)促性腺激素释放 促进性腺的生长发育和调节性激素的合成与分泌
14.(8分)右图是下丘脑参与血糖平衡调节的生理过程。据图回答下列问题。(图中甲、乙为细胞或结构,A、B为调节物质)
(1)下丘脑细胞通过________与外界进行物质交换;图中下丘脑参与血糖平衡调节的方式为________。
(2)下丘脑既有分泌功能又有传导功能,但其中的兴奋只能单向传递。原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当正常人处于饥饿状态时,图中________(填字母)增多,在机体内通过促进________的过程,以维持机体的血糖平衡。如果图中________部位受损,会使人患糖尿病。
【解析】 (1)下丘脑本身属于神经中枢并可产生激素,运输到内环境,参与血糖的调节,故血糖平衡的调节方式为神经-体液调节。(2)由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。(3)当人体处于饥饿状态时,血糖浓度较低,此时胰高血糖素分泌增多,促进肝糖原分解和非糖类物质转化为葡萄糖,以维持机体的血糖平衡;糖尿病患者的病因是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,因此图中甲受损会使人患糖尿病
【答案】 (1)内环境 神经—体液调节(或神经调节和体液调节)
(2)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(3)A 肝糖原分解,非糖物质转化成糖 甲
15.(8分)下图所示为哺乳动物(或人体)激素分泌的调节过程,请据图回答下列问题:
(1)若图中所示腺体为睾丸,睾丸分泌的睾丸酮(雄激素)具有促进蛋白质合成、促进肌肉发育和骨骼生长,使体内贮存的脂肪减少等作用。个别男性运动员长期服用睾丸酮,则④⑤所示作用会________。可以预测,对其性腺造成的危害是________________________________________________________________________。
(2)若图中所示腺体为甲状腺,大脑感觉到寒冷刺激,则通过如图①②所示的调节过程,血液中的甲状腺激素浓度________;通过③过程,机体的________增加,抵御了寒冷,适应了环境。甲状腺激素是含碘的酪氨酸的衍生物。我国政府在碘贫乏地区强制推广加碘食盐,有效地预防了________患儿的出现。
(3)甲状腺激素和生长激素在调节动物的生长发育过程中表现为________作用。
(4)为了验证甲状腺激素具有促进新陈代谢的生理作用,请你根据给出的实验材料和用具,完善实验步骤,并预测实验结果。
①材料和用具:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只,甲状腺激素溶液,蒸馏水,灌胃器,耗氧量测定装置等。
②方法与步骤:
A.将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组,并分别用给出的仪器测定并记录它们的
________________________________________________________________________。
B.每天用灌胃器给予甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液,给予乙组鼠灌喂________,饲养一定时间,测定并记录结果。
③结果预测:A步骤的测定结果是
________________________________________________________________________。
B步骤的测定结果是
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)长期服用睾丸酮,血浆中睾丸酮含量上升,通过反馈调节加强,作用于B垂体和A下丘脑,使下丘脑分泌的促性腺激素释放激素下降和垂体分泌的促性腺激素下降,从而睾丸分泌的睾丸酮(雄激素)下降,睾丸发育不良。(2)大脑感觉到寒冷刺激,通过神经调节,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增加,垂体分泌的促甲状腺激素增加,导致甲状腺分泌甲状腺激素增加,细胞代谢增加,产热增加。缺碘导致甲状腺激素合成不足,发育不良,智力低下,患呆小症。(3)甲状腺激素和生长激素在调节动物的生长发育过程中表现为促进,为协同作用。(4)实验目的是验证甲状腺激素具有促进新陈代谢的生理作用,故甲状腺激素为自变量,通过灌喂甲状腺激素溶液控制,对照组灌喂等量蒸馏水;新陈代谢情况为因变量,通过测定并记录耗氧量检测。结果预测:灌喂甲状腺激素溶液前,A步骤的测定结果是两组耗氧量相当;灌喂甲状腺激素溶液后,B步骤的测定结果是甲组耗氧量多于乙组。
【答案】 (1)增强 增强抑制性腺的活动,严重者会导致性腺的萎缩
(2)升高 产热 呆小症
(3)协同
(4)②耗氧量 等量的蒸馏水 ③甲、乙组耗氧量相当 甲组耗氧量大于乙组
第二章 第2节
一、选择题
1.关于促胰液素的说法错误的是( )
A.促胰液素是人们发现的第一种激素
B.促胰液素能够直接强烈促进食物的消化
C.促胰液素是由小肠黏膜分泌的
D.促胰液素的分泌不需要导管的输送
[答案] B
[解析] 促胰液素由小肠黏膜分泌通过血液循环作用于胰腺,促使胰腺分泌胰液消化食物,所以并不能直接促进食物的消化。
2.青蛙垂体提取液中有促进雌蛙排卵的激素,该激素的作用器官是( )
A.甲状腺 B.胰腺
C.卵巢 D.肾上腺
[答案] C
[解析] 垂体提取液中促进雌蛙排卵的激素为促性腺激素,其靶器官是性腺,对雌蛙来说是卵巢。
3.正常情况下,人体内对维持血糖浓度平衡最为重要的一项生理活动是( )
A.淀粉的消化与葡萄糖的吸收 B.糖类与脂肪的相互转化
C.糖类的氧化分解 D.肝糖原的合成与分解
[答案] D
[解析] 胰岛素和胰高血糖素作用的靶器官主要是肝脏,通过控制肝糖原的合成与分解,从而维持血糖浓度平衡。
4.以下关于人体激素及其调节的叙述不正确的是( )
A.激素是信息分子,成分都是有机物
B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D.神经系统的某些结构也可以释放激素
[答案] B
[解析] 人体内的激素是由内分泌细胞或器官合成并分泌的微量有机物;激素不直接参与细胞内的代谢活动,只是对细胞(靶细胞或靶器官)的代谢起调节作用;下丘脑的神经分泌细胞能合成和分泌促甲状腺激素释放激素等。
5.体液调节中,激素从内分泌腺产生之后,通过体液传送特异性地作用于靶细胞。有关激素与靶细胞关系的叙述不正确的是( )
A.甲状腺激素与下丘脑细胞 B.促性腺激素释放激素与垂体细胞
C.胰高血糖素与骨骼肌细胞 D.促甲状腺激素与甲状腺细胞
[答案] C
[解析] 胰高血糖素能促进肝糖原的分解,骨骼肌细胞不是胰高血糖素作用的靶细胞。
6.一位科学家用高浓度的糖溶液饲喂一只动物,在接下来的3h内,每隔0.5h检查该动物血液中糖的浓度。下表是这项试验的结果,下列叙述不正确的是( )
食用糖后的时间/min
0
20
60
90
120
150
180
血糖浓度/10-2mg·mL-1
75
125
110
90
75
75
75
A.该动物正常的血糖浓度是75×10-2mg·mL-1
B.食用糖后120 min,血糖浓度降至75×10-2mg·mL-1,这主要是胰岛素分泌增多,促进血糖利用和转化的结果
C.食用糖后180min,血糖浓度依然维持在75×10-2mg·mL-1,这主要是胰高血糖素分泌增多,促进肝糖原分解的结果
D.该动物血糖浓度的变化过程是激素调节的结果
[答案] D
[解析] 血糖平衡的调节,主要是胰岛素和胰高血糖素相互拮抗调节的结果,但这一过程中也有神经调节。
二、非选择题
7.如图是分泌细胞分泌的某种物质与靶细胞结合的示意图,据图回答:
(1)分泌细胞的分泌物与靶细胞相互结合的原因是靶细胞细胞膜上有________。
(2)正常人饭后,血液中明显增多的激素是________,该激素是由________分泌的。
(3)受寒冷刺激时,若图中血管内的信号分子为TSH,则分泌细胞是__________(填写内分泌腺名称),靶细胞是________。靶细胞又可分泌________作用于________,以增加机体的产热量。
(4)如果分泌细胞为甲状腺细胞,那么靶细胞能否为垂体细胞?________。试简要说出理由:_____________________________________________________________。
(5)从图中信息可以看出激素调节有哪些特点?
________________________________________________________________________。
[答案] (1)受体蛋白
(2)胰岛素 胰岛B细胞
(3)垂体 甲状腺细胞 甲状腺激素 几乎全身所有的细胞
(4)能 当甲状腺激素浓度过高时会抑制垂体的活动
(5)①通过体液运输,②作用于靶器官、靶细胞
8.如图表示人体血糖调节的部分生理过程,图中X、Y表示物质,①表示过程。请回答:
(1)正常人的血糖含量范围为________g/L。
(2)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌[X]________增多,此过程属于________调节,胰岛属于该反射弧中的________;当血糖浓度降低到一定程度时,反过来经过程①使胰岛B细胞的活动减弱,这一调节方式称为________调节。同时,胰岛A细胞分泌[Y]________增加,从而提高血糖含量,维持血糖平衡。
(3)研究表明,I型糖尿病的病因胰岛B细胞受损,患者体内X的含量________,使组织细胞对葡萄糖的________减弱,导致血糖升高并出现尿糖。
[答案] (1)0.8~1.2 (2)胰岛素 神经 效应器
(负)反馈 胰高血糖素
(3)减少 摄取、利用和储存
[解析] (1)正常人的血糖含量范围是0.8~1.2 g/L。(2)血糖浓度升高,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素增多,这一过程属于神经调节。使血糖浓度升高的激素是胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌。(3)胰岛B细胞受损,分泌的胰岛素量减少,使组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存减弱,导致血糖升高并出现尿糖。
一、选择题
1.切除垂体的幼年大白鼠不会出现( )
A.智力下降
B.甲状腺重量下降
C.血糖中促甲状腺激素含量下降
D.血糖中促甲状腺激素释放激素含量下降
[答案] D
[解析] 垂体可分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌。垂体被切除,血溏中促甲状腺激素减少,会使甲状腺激素分泌减小,引起智力下降,同时甲状腺的生长发育也会受到影响,导致重量下降。血液中甲状腺激素的含量下降,会通过反馈调节作用于下丘脑,引起血液中促甲状腺激素释放激素的含量上升。
2.给成年老鼠连续三周饲喂甲状腺激素,与对照组比较,会出现( )
A.体重增加 B.嗜睡
C.耗氧量下降 D.对低氧环境耐受能力下降
[答案] D
[解析] 连续饲喂甲状腺激素会出现甲亢症状。
3.右图为有关腺体和激素对蛙发育过程的影响。图中①②③分别代表三种激素。发育过程大致分为两个阶段,前20 d蝌蚪的下丘脑、垂体和甲状腺都尚未成熟,后20 d逐渐成熟。下列有关叙述正确的是( )
A.前20 d中①②③的含量都比较低,并在此期间都逐渐增加
B.用含碘丰富的饲料持续喂养蝌蚪,可使蝌蚪早于20 d发育成小型成蛙
C.若蝌蚪切除了垂体后不能发育成蛙,说明促甲状腺激素的功能是促进发育
D.切除成蛙的垂体,甲状腺可能出现萎缩,①②③的含量都会减少
[答案] A
[解析] 分析图可知,①表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,②表示垂体分泌的促甲状腺激素,③表示甲状腺分泌的甲状腺激素。由题干可知,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,各自分泌的激素较少,由图示知,6~20 d内蝌蚪形态在发生改变,即蝌蚪在不断发育,所以①②③的分泌都逐渐增加,故A正确;甲状腺激素的合成受到下丘脑、垂体的调控,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,故碘增加不能使甲状腺激素合成量增加,因此不可能使蝌蚪提前发育成小型成蛙,故B错误;由图示知,②促甲状腺激素的作用是促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,甲状腺激素的作用是促进发育,故C错误;切除垂体,缺少促甲状腺激素,甲状腺可能出现萎缩,甲状腺激素的分泌量减少,但由于反馈调节,①的含量会增加,故D错误。
4.切除动物的垂体后,血液中( )
A.生长激素减少,甲状腺激素也减少
B.生长激素增加,甲状腺激素也增加
C.生长激素减少,甲状腺激素增加
D.生长激素增加,甲状腺激素减少
[答案] A
[解析] 垂体不仅可以分泌生长激素,还具有调节、管理其他某些内分泌腺的作用,如可分泌促甲状腺激素从而调节甲状腺激素的分泌。所以切除某动物的垂体后,血液中的生长激素和甲状腺激素都应该减少。
5.下列曲线表示一只成年雄性狗血液中两种激素的含量变化。下列分析不正确的是( )
A.A物质可能是由下丘脑分泌的
B.A、B两种物质的化学本质都是蛋白质
C.B的变化对A有反馈调节作用
D.B物质是由睾丸分泌的
[答案] B
[解析] 当狗体内雄性激素含量上升时,促雄性激素释放激素分泌减少,这种激素调节属于反馈调节。性激素的化学本质是脂质,切除睾丸,体内雄性激素含量下降,下丘脑分泌的促雄性激素释放激素会增加。
6.下列有关胰岛素和胰高血糖素的说法,错误的是( )
A.胰岛素是体内唯一能够降低血糖浓度的激素
B.胰岛素不仅能够促使葡萄糖分解,还能够抑制非糖物质转化成葡萄糖
C.胰高血糖素分泌过多是导致高血糖和糖尿病的主要原因
D.胰高血糖素和肾上腺素都能使血糖浓度升高
[答案] C
[解析] 糖尿病的主要原因是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。
7.下列关于人体激素的叙述,错误的是( )
A.激素在人体内作为信息物而发挥作用
B.激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
C.甲状腺激素除了促进人体产热,还有其他生理效应
D.正常人体内,激素的分泌一般受反馈调节
[答案] B
[解析] 激素不直接参与细胞内的代谢,而是作为信息物发挥作用;激素起调节作用而不是催化作用;甲状腺激素还能提高神经系统的兴奋性,促进幼小动物体的生长发育等;甲状腺激素分泌增多则抑制下丘脑和垂体对相应激素的分泌,这就是一种反馈调节。
8.如图表示下丘脑、垂体、甲状腺及它们分泌的激素之间的关
系,其中①②③表示相关腺体分泌的激素。下列说法不正确的是( )
A.受到寒冷刺激时,图中①含量的增加早于②③
B.用③饲喂正常动物,将引起①②的分泌均减少
C.③作用的靶器官只有下丘脑和垂体
D.物质②与甲状腺细胞的细胞膜表面的糖蛋白结合,体现了细胞膜具有进行信息交流的功能
[答案] C
[解析] 图示为甲状腺激素分泌的分级调节过程,图中①代表促甲状腺激素释放激素,②代表促甲状腺激素,③代表甲状腺激素,甲状腺激素除作用于下丘脑和垂体外,还可随血液循环到达全身其他部位,几乎作用于体内所有的细胞,提高这些细胞的代谢速率。
二、非选择题
9.机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。
(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素________________________________。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值______。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高,表明该患者__________部位发生了病变。
(2)下丘脑的______________受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用__________、相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过__________接受信息。
[答案] (1)弥散到体液中,随血液流到全身 高 垂体 (2)神经分泌细胞 相互拮抗 细胞内受体
[解析] (1)内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。TSH需要与靶细胞上的受体特异性结合后,才能将信息传给靶细胞。当机体内有特异性抗体与该激素的受体结合发挥作用时,该激素的效应就会被阻断,机体内该激素的含量会比正常值高。(2)TH过多会抑制TSH的分泌,而TRH对垂体分泌TSH有促进作用,因此,TH和TRH的作用相互拮抗、相互影响。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,而TH要发挥作用,必须与相应受体结合,故表明垂体TSH分泌细胞通过细胞内受体接受信息。
10.甲图表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程示意图(A、B、C、D表示激素),乙图所示是肝细胞中所进行的有关化学变化,请分析回答:
(1)由甲图可知,人体的各项生命活动同时受______________的调节而正常进行。
(2)寒冷环境下,激素________(填字母)的分泌量明显增加,以增加产热量,同时机体还可通过______________________等变化以减少散热。
(3)当血糖浓度低于正常值后,可刺激下丘脑通过传出神经使胰岛________细胞兴奋,增加激素________(填字母)的分泌量,同时肾上腺素的分泌量也会增加,这两种激素在调节血糖浓度上表现为________作用。
(4)当血糖浓度高于正常值时,激素____(填字母)和细胞膜上的受体结合,使葡萄糖进入肝细胞。肝细胞膜上识别该激素的受体的化学本质是____________。该激素能促进乙图中哪些生理过程?____________。(填序号)
[答案] (1)神经和体液
(2)B 皮肤血管收缩,减少皮肤的血流量(或汗腺分泌汗液量减少)
(3)A C 协同
(4)D 蛋白质 ④⑤⑧⑨⑩
11.甲状腺激素是人体内调节生命活动的重要物质。请分析回答相关问题。
(1)下图为甲状腺激素作用机制图解。由图推测,甲状腺激素的受体位于________内,其直接调节的是________过程。当人体处于寒冷环境时,图中功能蛋白质的最终生物效应是________,使产热增加。
(2)甲状腺的生理活动直接受________激素的影响;而当甲状腺激素含量偏高时,会抑制________的活动,该过程充分体现了生命活动的反馈调节机制。
(3)取甲状腺腺瘤组织,经胰蛋白酶处理,制成细胞悬浮液,培养48小时。再换取含不同浓度肾上腺素、去甲肾上腺素的实验液,培养48小时。最后检测细胞的生长功能(吸光值的大小与细胞数量成正比)。结果如图所示。
该实验的目的是探究________对甲状腺细胞生长的影响。结果表明,在不同浓度的肾上腺素作用下,甲状腺细胞________(填“不增殖”、“增殖被抑制”、“正常增殖”或“加速增殖”),而去甲肾上腺素对甲状腺细胞生长功能的影响是________。
[答案] (1)细胞核 转录 促进细胞代谢(加快物质氧化分解) (2)促甲状腺 下丘脑和垂体 (3)不同浓度肾上腺素和去甲肾上腺素 正常增殖 去甲肾上腺素浓度越大,甲状腺细胞生长功能(或增殖速率)越强(或大)
[解析] 本题考查甲状腺激素的功能及其调节机制,意在考查考生读图和析图的能力。(1)题图中甲状腺激素运输到细胞核后才起作用,所以甲状腺激素的受体位于细胞核内。甲状腺激素能与RNA聚合酶结合,而RNA聚合酶可以催化DNA转录为RNA,所以甲状腺激素直接调节的是转录过程。当人体处于寒冷环境时,图中功能蛋白质的最终生物效应是促进细胞代谢(加快物质氧化分解),使产热增加。(2)甲状腺的活动直接受促甲状腺激素的影响。当甲状腺激素的含量偏高时,会抑制下丘脑和垂体的活动。(3)用胰蛋白酶处理甲状腺腺瘤组织,可使其分散成单个细胞。从坐标图中可以看出,利用不同浓度肾上腺素处理后细胞的吸光值没有变化,说明和对照组比较细胞数量没有增加,因此在不同浓度肾上腺素的作用下,甲状腺细胞正常增殖。而用不同浓度去甲肾上腺素处理后,随去甲肾上腺素浓度的增大,细胞增殖速度加快。因此本实验的目的是探究不同浓度肾上腺素和去甲肾上腺素对甲状腺细胞生长的影响。
第2章 第2节
一、选择题
1.稀盐酸直接注入狗的血液中,不会引起胰液分泌;切除通向狗小肠的神经,只留下血管,向小肠内注入稀盐酸,会引起胰液分泌。对这一结果的解释是( )
A.这个顽固的神经反射仍然存在,是因为小肠上微小的神经难以剔除干净
B.盐酸直接刺激了胰腺引起胰液分泌
C.盐酸刺激小肠黏膜产生了某种物质,该物质经过血液循环刺激了胰腺引起胰液分泌
D.盐酸被小肠吸收,经血液循环刺激了胰腺引起胰液分泌
解析: 稀盐酸注入狗的血液中,不会引起胰液分泌,说明胰腺分泌胰液与血液中的盐酸无直接关系;切除通向狗小肠的神经,留下血管,向小肠内注入盐酸,引起胰液分泌,说明盐酸能促使小肠分泌某种物质,该物质经血液循环刺激胰腺引起胰液分泌。
答案: C
2.右图为高等动物甲状腺激素分泌调节示意图,以下叙述正确的是( )
A.在寒冷的环境中,①的分泌减少,③的分泌增加
B.切除垂体后,①的分泌会增加,③的分泌会立即停止
C.切除甲状腺后,①和②的分泌均增加,但不促进代谢
D.给动物注射③,反馈调节会使①和②的分泌增加
解析: 切除甲状腺以后,③甲状腺激素迅速减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,使①促甲状腺激素释放激素和②促甲状腺激素的分泌量增加。但人体内促进代谢的激素是甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的靶器官分别是垂体和甲状腺,不能够直接调控机体的代谢。根据反馈调节原理,A项中①③均增加;B项中①增加,但③不会立即停止,会逐渐减少;D项中①②均减少。
答案: C
3.下列有关甲状腺激素、促甲状腺激素(TSH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)的叙述中,错误的是( )
A.给蝌蚪饲喂拌有甲状腺激素的饲料,能促进蝌蚪的发育
B.TRH与甲状腺激素在调节垂体分泌TSH中起拮抗作用
C.TSH经血液定向运输到甲状腺,从而调节甲状腺的活动
D.切除甲状腺会引起促甲状腺激素的分泌增多
解析: 激素经过体液传送的过程没有特异性,不能定向运输,但却可特异性地作用于靶细胞。
答案: C
4.下图所示为机体内生命活动调节的途径,相关说法错误的是( )
A.该图示可以说明神经系统可调控内分泌系统的活动
B.感受器→①→下丘脑→⑦→内分泌腺构成一个完整的反射弧
C.过程①既有电信号的传导又可能有化学信号的传递
D.如果内分泌腺为甲状腺,则⑥的增加可引起③和④的增加
解析: 下丘脑是内分泌系统活动的调节枢纽,受最高级中枢大脑皮层的调控,A正确;一个完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成,B正确;兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间会有电信号→化学信号→电信号的转换,C正确;如果内分泌腺是甲状腺,则⑥是甲状腺激素,⑥含量增加到一定程度时,会通过反馈调节来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故⑥的增加可引起③和④的减少,D错误。
答案: D
5.科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素的相关实验,结果如图所示,相关分析正确的是( )
A.切除胰腺和垂体可减小小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响
B.该实验没有进行实验对照, 需要增添空白对照组
C.该实验结果不能说明生长激素和胰岛素具有协同作用
D.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
答案: A
6.如图为某激素分泌的调节过程,下列说法错误的是( )
A.能体现分级调节过程的是:①→②→③
B.④⑤的作用体现了反馈调节
C.若腺体为甲状腺,则b还能产生一种激素与③共同促进生物体的生长发育
D.若腺体为甲状腺,则①②同时作用于腺体,对腺体产生促进作用
解析: 由图示可知,①分泌的激素作用于b,使之分泌②,②作用于腺体,使之分泌③(激素),体现了激素分泌的分级调节,A正确;④⑤对a、b的作用体现了反馈调节,B正确;若腺体为甲状腺,则b为垂体,能分泌生长激素,和甲状腺激素一起促进生物体的生长发育,C正确;若腺体为甲状腺,则只有②作用于腺体,而①作用于b,D错误。
答案: D
7.去除鼠的甲状腺,10天后进行测试,与未去除甲状腺的鼠相比较,物质代谢低下,而且在血液中无法检出甲状腺激素。如在摘除术后第3天开始注射用溶剂溶解的甲状腺激素连续5天,10天后物质代谢低下症状消失。由此推断甲状腺激素使物质代谢率提高。为确保实验的可信度,有必要再进行哪种实验( )
A.摘除术后第3天开始,只注射前述实验用的溶剂
B.从术后就开始注射与上述实验不同的溶剂溶解的甲状腺激素
C.不去除甲状腺,不注射甲状腺激素作对照组
D.注射甲状腺激素,切除甲状腺后第3天移植甲状腺
解析: 根据对照原则,为排除溶剂的干扰,需设计只注射上述实验用的溶剂的对照组。
答案: A
8.下图表示下丘脑神经分泌细胞、垂体细胞、甲状腺细胞及它们分泌的激素之间的关系。下列有关分析不正确的是( )
A.激素a是促甲状腺激素释放激素
B.当体内缺乏碘元素时,将导致激素c的合成受阻
C.人遭遇危险而情绪紧张时血液中激素c的含量将会增加
D.激素c与下丘脑分泌的生长激素之间存在协同作用
解析: 激素c为甲状腺激素,与生长激素之间有着协同作用,但生长激素是由垂体所分泌的,D错误。
答案: D
9.右图是血糖调节的部分过程图解。甲、乙表示器官,a、b表示相应激素,下列说法中正确的是( )
A.器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺
B.激素a能够促进过程①,抑制过程②
C.激素b是唯一能够升高血糖的激素
D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
解析: 由图可知,器官甲是胰腺中的胰岛,器官乙是肝脏,A错误;激素a、b分别是胰岛素、胰高血糖素,胰岛素能够促进葡萄糖的氧化分解和合成肝糖原,除胰高血糖素外,肾上腺素也能够升高血糖,B、C错误;血糖升高后,反过来抑制胰高血糖素的分泌,D正确。
答案: D
10.切除正常幼年狗的垂体后,短期内该狗血液中三种激素——促甲状腺激素释放激素(a)、促甲状腺激素(b)、甲状腺激素(c)的含量随时间的变化曲线最可能是( )
解析: 切除垂体后,不能产生促甲状腺激素,导致甲状腺产生的甲状腺激素减少,通过反馈调节,使下丘脑产生的促甲状腺激素释放激素的量增加。
答案: B
二、非选择题
11.糖尿病是日常生活中常见病,下图所示是人体内的血糖平衡调节示意图,请据图回答问题:
(1)在神经系统中,________是调节内分泌活动的枢纽。
(2)血糖变化所引发产生的物质A和B分别是________和________。
(3)人过度紧张时,在大脑皮层相关部位的影响下,下丘脑中的一些细胞能合成并分泌________________,最终促使甲状腺合成并分泌甲状腺激素;当甲状腺激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种调节作用称为________调节。
(4)垂体分泌的________与甲状腺激素在调节机体正常发育方面表现为协同作用。
答案: (1)下丘脑 (2)胰高血糖素 胰岛素 (3)促甲状腺激素释放激素 反馈 (4)生长激素
12.如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图,a、b、c代表三种不同的激素,据图分析回答问题:
(1)激素a、激素b分别是________________________、______________。
(2)“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用,则图中①处的作用为______(+/-)。
(3)甲状腺激素通过________运输,作用于体内所有的细胞,提高细胞代谢的速率。
(4)碘是合成甲状腺激素的必需元素。当体内缺乏碘元素时,血液中________、________激素 (填字母)的含量会升高,这是一种________调节机制。
答案: (1)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素
(2)+ (3)体液(血液) (4)a b 反馈
13.根据下列实验结果回答问题。
实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图1。
(1)该实验的目的是探究____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)手术应切除_________________________________。每次注射各激素的量应按照 __________________________来计算。
(3)图1表明胰岛素具有_____________________________________________________ _____________________________________________________________________的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应________(小于/等于/大于)它们单独作用之和。
实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如下图2。
(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射________,通过检测注射前后期周围血液中______________的浓度变化来确定。
答案: (1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响 (2)垂体和胰腺 单位体重注射量乘以体重 (3)加强生长激素的促生长 大于 (4)降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 (5)胰岛素 胰高血糖素
第二章 第2节
一、选择题
1.切除垂体的幼年大白鼠不会出现( )
A.智力下降
B.甲状腺重量下降
C.血糖中促甲状腺激素含量下降
D.血糖中促甲状腺激素释放激素含量下降
[答案] D
[解析] 垂体可分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌。垂体被切除,血液中促甲状腺激素减少,会使甲状腺激素分泌减小,引起智力下降,同时甲状腺的生长发育也会受到影响,导致重量下降。血液中甲状腺激素的含量下降,会通过反馈调节作用于下丘脑,引起血液中促甲状腺激素释放激素的含量上升。
2.给成年老鼠连续三周饲喂甲状腺激素,与对照组比较,会出现( )
A.体重增加
B.嗜睡
C.耗氧量下降
D.对低氧环境耐受能力下降
[答案] D
[解析] 连续饲喂甲状腺激素会出现甲亢症状。
3.右图为有关腺体和激素对蛙发育过程的影响。图中①②③分别代表三种激素。发育过程大致分为两个阶段,前20 d蝌蚪的下丘脑、垂体和甲状腺都尚未成熟,后20 d逐渐成熟。下列有关叙述正确的是( )
A.前20 d中①②③的含量都比较低,并在此期间都逐渐增加
B.用含碘丰富的饲料持续喂养蝌蚪,可使蝌蚪早于20 d发育成小型成蛙
C.若蝌蚪切除了垂体后不能发育成蛙,说明促甲状腺激素的功能是促进发育
D.切除成蛙的垂体,甲状腺可能出现萎缩,①②③的含量都会减少
[答案] A
[解析] 分析图可知,①表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,②表示垂体分泌的促甲状腺激素,③表示甲状腺分泌的甲状腺激素。由题干可知,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,各自分泌的激素较少,由图示知,6~20 d内蝌蚪形态在发生改变,即蝌蚪在不断发育,所以①②③的分泌都逐渐增加,故A正确;甲状腺激素的合成受到下丘脑、垂体的调控,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,故碘增加不能使甲状腺激素合成量增加,因此不可能使蝌蚪提前发育成小型成蛙,故B错误;由图示知,②促甲状腺激素的作用是促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,甲状腺激素的作用是促进发育,故C错误;切除垂体,缺少促甲状腺激素,甲状腺可能出现萎缩,甲状腺激素的分泌量减少,但由于反馈调节,①的含量会增加,故D错误。
4.现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将含有放射性碘的注射液注射到A、B、C三组兔子的体内,然后定时测定兔子体内甲状腺的放射量。4天后,分别注射:①无放射性的甲状腺激素、②无放射性的促甲状腺激素、③生理盐水,实验结果如图所示。则A、B、C表示分别注射的是( )
A.②③① B.③②①
C.②①③ D.③①②
[答案] B
5.下列曲线表示一只成年雄性狗血液中两种激素的含量变化。下列分析不正确的是( )
A.A物质可能是由下丘脑分泌的
B.A、B两种物质的化学本质都是蛋白质
C.B的变化对A有反馈调节作用
D.B物质是由睾丸分泌的
[答案] B
[解析] 当狗体内雄性激素含量上升时,促雄性激素释放激素分泌减少,这种激素调节属于反馈调节。性激素的化学本质是脂质,切除睾丸,体内雄性激素含量下降,下丘脑分泌的促雄性激素释放激素会增加。
6.下列有关胰岛素和胰高血糖素的说法,错误的是( )
A.胰岛素是体内唯一能够降低血糖浓度的激素
B.胰岛素不仅能够促使葡萄糖分解,还能够抑制非糖物质转化成葡萄糖
C.胰高血糖素分泌过多是导致高血糖和糖尿病的主要原因
D.胰高血糖素和肾上腺素都能使血糖浓度升高
[答案] C
7.下列关于人体激素的叙述,错误的是( )
A.激素在人体内作为信息物而发挥作用
B.激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
C.甲状腺激素除了促进人体产热,还有其他生理效应
D.正常人体内,激素的分泌一般受反馈调节
[答案] B
[解析] 激素不直接参与细胞内的代谢,而是作为信息物发挥作用;激素起调节作用而不是催化作用;甲状腺激素还能提高神经系统的兴奋性,促进幼小动物体的生长发育等;甲状腺激素分泌增多则抑制下丘脑和垂体对相应激素的分泌,这就是一种反馈调节。
8.如图表示下丘脑、垂体、甲状腺及它们分泌的激素之间的关
系,其中①②③表示相关腺体分泌的激素。下列说法不正确的是( )
A.受到寒冷刺激时,图中①含量的增加早于②③
B.用③饲喂正常动物,将引起①②的分泌均减少
C.③作用的靶器官只有下丘脑和垂体
D.物质②与甲状腺细胞的细胞膜表面的糖蛋白结合,体现了细胞膜具有进行信息交流的功能
[答案] C
[解析] 图示为甲状腺激素分泌的分级调节过程,图中①代表促甲状腺激素释放激素,②代表促甲状腺激素,③代表甲状腺激素,甲状腺激素除作用于下丘脑和垂体外,还可随血液循环到达全身其他部位,几乎作用于体内所有的细胞,提高这些细胞的代谢速率。
9.鸟类的繁殖大多在春天进行,性周期为一年。下图表示在一个性周期过程中,某种鸟体内的激素调节过程。下列说法正确的是( )
A.在繁殖季节,适宜的日照时间通过神经调节不断引发激素A的分泌,从而影响鸟类的繁殖行为
B.激素B是促性腺激素释放激素,在非繁殖季节,激素B的分泌量明显减少
C.激素C的化学本质是蛋白质,既能调节鸟的繁殖行为又能抑制下丘脑和垂体的分泌
D.激素C分泌增加将导致激素A分泌减少,两者是拮抗关系
[答案] A
[解析] 激素B是由垂体细胞分泌的促性腺激素,而不是促性腺激素释放激素;激素C是性激素,其化学本质是固醇类;激素C分泌增加将导致激素A分泌减少,属于(负)反馈调节,拮抗关系是不同激素对同一生理效应起相反作用,而这两种激素的生理效应不同,因而不是拮抗关系。
10.下图表示信息分子传导的一种方式。甲表示产生信息分子X的细胞,乙表示X的靶细胞。下列对应关系合理的是 ( )
A.甲是感受器细胞,乙是肌细胞,X可使乙发生膜电位的变化
B.甲是下丘脑细胞,乙是垂体细胞,X可促进乙分泌促激素释放激素
C.甲是胰岛A细胞,乙是肌细胞,X可促进乙中储能物质水解
D.甲是甲状腺细胞,乙是肝脏细胞,X可加快乙的新陈代谢
[答案] D
[解析] 若甲是感受器细胞,乙是肌细胞,则图示中X神经递质,信息传递是通过突触间隙中的组织液进行的,A错误;甲是下丘脑细胞,则X可促进乙分泌促激素,促激素释放激素是下丘脑分泌的,B错误;甲是胰岛A细胞,则X为胰高血糖素,它能促进肝糖原分解,而不能促进肌糖原分解,乙不能为肌细胞,C错误;甲是甲状腺细胞,其分泌的甲状腺激素能促进肝脏细胞的新陈代谢,D正确。
二、非选择题
11.机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。
(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素________________________________。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值______。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高,表明该患者__________部位发生了病变。
(2)下丘脑的______________受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用__________、相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过__________接受信息。
[答案] (1)弥散到体液中,随血液流到全身 高 垂体 (2)神经分泌细胞 相互拮抗 细胞内受体
12.甲图表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程示意图(A、B、C、D表示激素),乙图所示是肝细胞中所进行的有关化学变化,请分析回答:
(1)由甲图可知,人体的各项生命活动同时受______________的调节而正常进行。
(2)寒冷环境下,激素________(填字母)的分泌量明显增加,以增加产热量,同时机体还可通过______________________等变化以减少散热。
(3)当血糖浓度低于正常值后,可刺激下丘脑通过传出神经使胰岛________细胞兴奋,增加激素________(填字母)的分泌量,同时肾上腺素的分泌量也会增加,这两种激素在调节血糖浓度上表现为________作用。
(4)当血糖浓度高于正常值时,激素____(填字母)和细胞膜上的受体结合,使葡萄糖进入肝细胞。肝细胞膜上识别该激素的受体的化学本质是____________。该激素能促进乙图中哪些生理过程?____________。(填序号)
[答案] (1)神经和体液 (2)B 皮肤血管收缩,减少皮肤的血流量(或汗腺分泌汗液量减少)
(3)A C 协同 (4)D 蛋白质 ④⑤⑧⑨⑩
13.根据下列实验结果回答问题:
实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如图1。
(1)该实验的目的是探究____________________________________________________。
(2)手术应切除______________。每次注射各激素的量应按照________来计算。
(3)图1表明胰岛素具有________的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应________(选填“小于”“等于”“大于”)它们单独作用的效应之和。
实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图2。
(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是______________________。
(5)图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素分泌增加直接抑制胰岛A细胞的分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射______________,通过检测注射前后其周围血液中______________的浓度变化来确定。
[答案] (1)胰岛素和生长激素对健康大鼠生长的影响
(2)垂体和胰腺 单位体重注射量乘以体重
(3)促进健康大鼠生长(或加强生长激素的促生长) 大于
(4)降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(5)胰岛素 胰高血糖素
[解析] (1)如何分析曲线中纵横坐标之间的关系:
①图1的横坐标为注射生理盐水、胰岛素、生长激素和胰岛素+生长激素的天数,纵坐标为平均体重,可以判断该实验的目的是探究胰岛素和生长激素对健康大鼠生长的影响。
②根据图2所示,开始刺激后,健康大鼠体内的胰岛素含量上升,胰高血糖素含量下降,根据两种激素的生理作用,大鼠体内的血糖浓度将下降。
(2)如何确定要切除的腺体:
为了排除体内胰岛素和生长激素的影响,应手术切除相应的分泌器官,生长激素是由垂体分泌的,而胰岛素是由胰岛分泌的,它是胰腺的内分泌部,所以只能将整个胰腺都切除。
(3)如何分析激素的作用效果:
注射胰岛素的健康大鼠的平均体重大于注射生理盐水的健康大鼠的平均体重,表明胰岛素具有促进健康大鼠生长的作用。根据图中显示的数据,同时注射胰岛素和生长激素的大鼠平均体重增加量大于只注射胰岛素和只注射生长激素的健康大鼠平均体重增加量之和,表明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们的单独作用效应之和。
第2节 通过激素的调节
从容说课
“第2节通过激素的调节”包括激素调节的发现、激素调节的实例、激素调节的特点、评价应用激素类药物的利与弊等四部分内容。本节教学过程分两课时。
新课的导入利用节首的问题探讨使学生发现在内环境稳态的调节中不是只有神经调节在起作用,还有激素调节的参与。
关于“激素调节的发现”,虽然这一部分的知识点只涉及到比较简单的激素调节的概念,但是在这部分内容中却渗透了非常重要的科学精神。教学设计中要以发现促胰液素的科学史实,让学生了解有关科学知识的形成过程,并在此基础上接受科学精神的熏陶:在科学研究过程中,不要迷信权威,应该在对实验事实进行严密分析的基础上,大胆探索,勇于创新。教学过程是先让学生回忆初中所学的激素的概念,再通过激素的发现,引到激素调节,最后扩展到人体主要内分泌腺及其分泌的激素。
关于“激素调节的实例”,人体内激素调节的例子很多,本节选择血糖平衡的调节和甲状腺激素分泌的调节这两个实例。血糖平衡的调节实例主要立足于阐述反馈调节和激素之间的拮抗(即体内不同激素之间存在复杂的相互关系)。血糖调节实例中,先分析血糖的来源和去向,再通过讨论马拉松运动和饭后血糖的变化及其原因来认识到胰岛素和胰高血糖素的作用,最后安排一个模型建构活动:“建立血糖调节的模型”,意在引导学生通过这个探究活动,更好地理解人体内是如何对血糖含量进行调节的,并在此基础上理解体内激素如何对生命活动进行调节;同时,也力图引导学生初步了解建构模型,尤其是概念模型的基本方法和意义。学生所做的模拟活动,是构建动态的物理模型。模拟活动之后,学生再根据在活动中的体验,构建图解式概念模型或进行计算机模拟。应用模型进行分析时,让学生讨论分析糖尿病的防治措施,体现了运用所学的知识去分析解决社会生活中的问题。最后引出拮抗和反馈调节的概念,让学生通过生活中的一些例子对概念加以巩固,再把反馈调节的概念发散到生态系统中去。甲状腺激素分泌的调节这两个实例则立足于阐述激素的分级调节。先让学生阅读教材,再请学生分析甲状腺激素的分级调节。 “激素调节的特点”包括:微量和高效,通过体液运输,作用于靶器官、靶细胞的三个特点,主要是让学生自己分析得出。通过甲状腺激素水平化验报告单来得出“微量和高效”;通过激素的发现中的实验过程来得出“通过体液运输”;通过问题引导来得出“作用于靶器官、靶细胞”的结论。最后用多媒体课件动态演示激素的产生、释放、作用的过程。
“科学·技术·社会”栏目中“评价应用激素类药物的利与弊”,也是本节重要的教学内容之一。教材提供几个有关激素类药物应用的具体事例,引导学生关注身边的科学技术,评价激素类药物应用的利与弊,理解科学技术的发展既能造福人类,但应用不当也可能带来负面影响,由此可以更好地理解生物科学、技术与社会深层次的关系。
教学重点 1.促胰液素的发现过程。
2.血糖平衡的调节。
教学难点 激素调节的实例分析。
教具准备 1.幻灯片:人体主要内分泌腺及其分泌的激素,激素的分类,胰岛的结构,甲状腺激素分泌的分级调节示意图,甲状腺激素水平的血液化验报告单。
2.视频:马拉松比赛精彩片段。
3.多媒体CAI—1:动态演示血糖调节的过程。4.多媒体CAI—2:动态演示激素的产生、释放、作用的过程。
课时安排 2课时。
第1课时,学习激素调节的发现、人体主要的内分泌腺和激素、血糖的来源和去路以及为模型建构活动作好安排和准备。
第2课时,进行模型建构活动,学习激素分泌的分级调节、激素调节的特点,对“科学·技术·社
会”栏目中“评价应用激素类药物的利与弊”进行讨论。三维目标
1.描述动物和人体的激素调节。
2.探讨动物激素在生产中的应用。
3.运用建构模型的方法,建立血糖调节的模型。
4.尝试运用反馈调节的原理,解释一些生命现象。
5.讨论在促胰液素的发现过程中,科学态度和科学精神所起的重要作用。
教学过程
第1课时导入新课
师 同学们好!
播放视频:马拉松比赛精彩片段。
师 马拉松长跑是赛程超过40千米,历时2小时以上的极限运动。运动员在奔跑过程中最活跃的是哪些细胞群?
生 最活跃的是肌细胞。
师 肌细胞的收缩运动离不开神经系统的指挥,也离不开能量的消耗。肌细胞在收缩过程中消耗的直接的能源物质是什么作用所产生的什么物质?
生 消耗的是呼吸作用产生的ATP。
师 而细胞的呼吸作用所需的反应物是葡萄糖,肌细胞中的葡萄糖又必须从内环境中来补充。运动员每小时至少要消耗300克糖类。血液中的葡萄糖,又称血糖,可以补充肌肉运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量是0.8~1.2 g/L(80~120 mg/dL),全身的血量大约为5 L。
课件展示:
1.根据材料计算,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?
2.长跑时消耗了大量的葡萄糖,你认为血糖的浓度会下降吗?为什么?
生1 如果仅靠血液中的葡萄糖,马拉松运动员只能跑1 min左右。
生2 我认为血糖浓度不会下降。因为肌细胞在消耗血糖的同时,血液中会补充进新的葡萄糖。正常机体内环境中的葡萄糖应该是保持稳态的。
生3 我认为血糖浓度会在正常范围内有所下降。因为血糖的消耗非常剧烈,血糖的补充有可能比消耗慢一步。
师 两位同学的观点都是正确的。在运动初期可能会导致血糖含量短暂的轻度下降,但仍能基本保持稳定,不会影响运动。因为在运动过程中,血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降,与此同时,血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。机体通过调节和控制血糖的来源和去向,从而维持了血糖的平衡。机体是通过什么途径来调节血糖的来源和去路的呢?
人和动物体内血糖的含量、温度以及水和无机盐的含量等都处于不断的变化中,在变化中又可以维持相对稳定。这种相对稳定是通过复杂的调节实现的。这些调节都与激素密切相关。推进新课
板 书:
第2节 通过激素的调节
师 在20世纪之前,“激素”这一概念还没有被提出,学术界普遍认为,人和动物体的一切生命活动都是由神经系统调节的。在这种情况下,探寻其他的调节方式就意味着向权威观点提出挑战,而这需要有勇于探索和创新的精神。 板 书:
一、激素调节的发现
课件展示:
胰腺能分泌胰液。胰液通过导管注入小肠,其中的酶用来消化食物。胰液的分泌是如何调节的呢?
1.19世纪的法国学者沃泰默做了这样一个实验:把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内,发现会引起胰腺分泌胰液。若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌。 问题1:实验做到这里,沃泰默最有可能得出什么结论?
生1 沃泰默会认为稀盐酸刺激小肠的神经,神经将兴奋传给胰腺,从而使胰腺分泌胰液。
课件展示:
2.沃泰默继续实验。他切除了通向该段小肠的神经,只留下血管,在向小肠内注入稀盐酸时,仍能促进胰液的分泌。沃泰默认为,这是由于小肠上微小的神经难以剔除干净的缘故。
问题2:你同意他的解释吗?
生2 不同意。他的解释有些牵强。
课件展示:
3.英国的科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文后则不认同他的观点,他们大胆地作出另一种假设。他们认为,沃泰默所做实验的现象不是神经调节的结果,而是化学调节的结果——在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随着血流到达胰腺,引起胰腺的分泌。你赞同他们的观点吗?
生 同意。
问题3:如果要证明斯他林和贝利斯的观点,应该如何设计实验?
生3 未注入稀盐酸的时候刮下狗的小肠黏膜,将黏膜与稀盐酸混合磨碎,制成提取液。再将提取液注射到同一条狗的静脉中。如果引起了胰腺的分泌,就证明了他们的观点。
师 非常好。斯他林和贝利斯也正是这样做的。
课件展示:
4.1902年,为了验证这一假设,斯他林和贝利斯把狗的一段小肠剪下,刮下黏膜,将粘膜与稀盐酸混合磨碎,制成提取液。再将提取液注射到同一条狗的静脉中,发现能促进胰腺分泌胰液。这证明他们的假设是正确的。他们把小肠黏膜分泌的这种化学物质称做促胰液素。
问题4:斯他林和贝利斯的实验能否排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性?如果不能,那应该设计怎样的实验来排除?
生4 斯他林和贝利斯的实验不能排除盐酸能促进胰腺分泌胰液的可能性。改进实验:给狗注入稀盐酸,过一会用水把稀盐酸冲洗,后取小肠的黏膜制成提取液注射到未注入稀盐酸的狗的血液中。
师 想法非常好。但是,在实际操作的过程中用水冲洗的时间不容易把握。很可能在冲洗的过程中把能促进胰腺分泌胰液的物质冲走了,或是盐酸没有冲干净,那这个实验就前功尽弃了。有没有更好的方法呢?
生 给狗的小肠注入盐酸后过一会儿从经过这段小肠的肠静脉中抽取这只狗的血液,再把血液注射到另一只没有注入盐酸的狗的静脉中。
师 非常好。
课件展示:
5.俄国生理学家巴甫洛夫是近代消化生理学的奠基人,诺贝尔奖获得者。他和他的学生们在消化腺的神经调节方面作了大量研究,他们也曾认为小肠中盐酸导致胰液分泌属于神经反射。斯他林和贝利斯的发现与他们的结论大相径庭,于是他们做了重复实验,结果却与斯他林和贝利斯的一模一样。巴甫洛夫对学生深表遗憾地说:“自然,人家是对的。很明显,我们失去了一个发现真理的机会。”
问题5:“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是哪些因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢?
生5 不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。
问题6:斯他林和贝利斯获得的科学发现包括哪些内容?
生6 他们的科学发现主要包括两个方面的内容:其一是发现了促胰液素;其二是发现了不同于神经调节的另一种调节方式——激素调节。
问题7:促胰液素的发现,能给你以什么样的启迪?
生7 要有敢于质疑的勇气,要有深入探索的恒心,要有渊博的知识基础。
生8 要有勇于面对挫折的毅力,要有创新的思维方式,要有实事求是的态度。
……
师 促胰液素是人们发现的第一种激素。这一重要发现使人们认识到,人和动物体的生命活动,除了受神经系统的调节外,还存在着另一种调节方式——激素调节。
板 书:
激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节。
师 这种“化学物质”就是激素。激素调节就是机体通过产生不同量、不同种类的激素,来控制调节生理活动。
大家还记得我们初中学习过的几种激素吗?这些激素分别是由什么器官分泌的?有什么功能?
生1 甲状腺分泌的甲状腺激素能促进发育。
生2 垂体分泌的生长激素能促进生长。
生3 胰腺分泌的胰岛素能降血糖。
……
师 我们来看看人体的一些主要内分泌腺及其分泌的激素。
(放映幻灯片:人体主要内分泌腺及其分泌的激素)
师 仔细观察幻灯片中的激素名称,大家有没有发现有三个名称比较相近的激素?
生 促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。
师 顾名思义,猜猜前两者的作用是什么?
生 促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,促甲状腺激素释放激素能促进促甲状腺激素的分泌和释放。
师 非常好。关于它们三者的关系,我们在下一个学时中再来学习。哪位同学按照自上而下的腺体位置来归纳介绍人体主要的内分泌腺及其分泌的激素?
生 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素等,垂体分泌生长激素和促甲状腺激素等,甲状腺分泌甲状腺激素等,胸腺分泌胸腺激素等,肾上腺分泌肾上腺激素等,胰腺中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素等,女性卵巢分泌雌性激素等,男性睾丸分泌雄性激素等。
师 大家有没有注意到,每种激素后都有个“等”字,这说明,每种内分泌腺能分泌好几种不同的激素。
到此为止,大家对激素有怎样的认识?它由哪里产生?
生1 它由内分泌腺分泌产生。
师 产生后被分泌到哪里?
生2 产生后被分泌到内环境中。
师 它的作用是什么?
生3 它的作用就是对生命活动进行调节。
师 激素亦称“荷尔蒙”,希腊文原意为“奋起活动”,它对肌体的代谢、生长、发育和繁殖等起重要的调节作用。
师 它的本质又是什么呢?
生 它的本质是有机物。
师 不同的激素的化学结构不同。在生物学中我们常说:结构决定功能。所以,不同的激素又有不同的功能。
(幻灯片显示表格:激素的分类)
师 对于激素本身我们有了些了解。那么,激素是怎样调节生命活动的呢?让我们一起来分析两个实例。
板 书:
二、激素调节的实例
实例一:血糖平衡的调节
课件展示:
问题1:马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,但它的含量仍然稳定在0.9 g/L左右,这说明有新葡萄糖不断补充进血液中。血糖可以通过哪些途径得到补充?
生1 食物中糖类的消化吸收。
生2 糖元的分解。
生3 脂肪等非糖物质的转化。
课件展示:
图2-2-1
师 俗话说“人是铁饭是钢,一餐不吃饿得慌”。血糖的最主要来源是食物中的糖类,糖类在消化道内被分解成单糖,主要就是葡萄糖,葡萄糖通过主动运输过程被吸收进入小肠绒毛的毛细血管,成为血糖。当没有食物的补充,血糖又大量被消耗时,储存在肝脏的肝糖元迅速分解成葡萄糖,释放进入血液。肥胖的人要减肥,最科学的方法是控制饮食,增加运动,这说明脂肪等非糖物质也能转化为血糖。
课件展示:
问题2:饭后,人的血糖含量会有短暂的升高,这是为什么?但是正常人的血糖又很快会恢复正常,这又是为什么?
生 饭后血糖升高,是因为大量的葡萄糖吸收到体内。正常人的血糖又很快会恢复正常,是因为多余的血糖很快转化为其他的物质。
师 那血糖的去路有哪些呢?
生1 氧化分解提供能量。
生2 合成肝糖元、肌糖元。
生3 转化成脂肪、某些氨基酸等。
课件展示:
图2-2-2
师 糖类是生物体主要的能源物质。所以血糖首要的去向就是进入组织细胞,经过有氧呼吸分解成CO2和H2O,产生ATP,为生命活动提供能量。供能剩余的血糖进入肝脏和肌肉组织,分别合成肝糖元和肌糖元。其中,肝糖元能分解补充血糖,而肌糖元则不能。有些人每餐吃很多米饭而不吃油,你说他们能达到减肥的效果吗?为什么?
生 不能。因为血糖也能转化为脂肪和某些氨基酸。
师 通过上面的分析,我们可以知道,肝脏和肌肉细胞中糖元分解或合成的快慢,细胞吸收和利用葡萄糖的速率等等,都可能影响血糖的含量。当血糖的来源多于去向,血糖浓度就会下降,反之则升高;当血糖的来源和去向保持相等时,血糖浓度就保持原状。那么,机体是通过谁来调节这些代谢速率的呢?对了,就是——激素。其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
(放映幻灯片:胰岛的结构)
师 请一位学生试着来描述胰腺的位置、组成结构和功能。
生 胰腺位于胃和十二指肠一侧,由很多胰岛组成。胰岛中有分泌胰高血糖素的胰岛A细胞和分泌胰岛素的胰岛B细胞,以及其他一些细胞。胰腺既属于消化腺,因为它能分泌各种消化酶,又属于内分泌腺,因为它能分泌胰岛素和胰高血糖素。
师 描述得很好。胰岛素的作用我们都知道是降血糖,那么胰岛素是怎样调节代谢活动,从而达到降血糖的效果的呢?
生 胰岛素能促进血糖的去路,抑制血糖的后两条来源,从而达到降血糖的效果。
师 大家猜测胰高血糖素的功能是什么?它是怎样完成这个功能的呢?
生 胰高血糖素的功能是使血压升高。它通过抑制血糖的去路,促进血糖的后两条来源,从而达到降血糖的效果。
师 胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖平衡进行调节的呢?我们通过模型建构的活动来进行探索。先请同学们阅读课本“建立血糖调节的模型”的活动介绍。
(学生阅读)
课堂小结
师 活动以三个同学为一个活动小组,课后大家商量一下,小组成员自愿组合。在下一学时前同学们准备好活动所需的卡片,找到自己的搭档,和其他同学协调好,把座位调到相近的地方。这也是个能锻炼大家人际交往和组织能力的机会。下一课时已开始,各小组开始活动,并根据活动讨论完成教材中的分析思考题。整个过程给大家十分钟时间。最后请一组同学示范活动方法,并给出分析结论。
第2课时
导入新课
师 同学们好!
模型建构活动的小组都建立起来了吗?活动所需的卡片都准备好了吗?各小组先进行活动,然后根据活动讨论教材中的分析思考题。整个过程给大家十分钟时间。(学生活动、讨论)
师 刚才的活动中每位同学都很踊跃。下面请一组同学上台示范活动方法。
(学生示范)
课件展示:
1.乙代表什么器官? 2.当血糖水平升高时,胰岛是怎样反应的?反应的结果怎样?当血糖降低时呢?
3.当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?
4.现代,糖尿病的发病率越来越高,这与人们的饮食状况和生活方式的变化有没有关系?为什么?怎样防止糖尿病?
生1 乙代表胰岛。
生2 当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。
师 请展示各小组绘制的血糖调节机制示意图,评选出最佳作品。老师也动手做了一个,我们一起来看看。然后请一位同学用语言来表述这一过程。
(演示多媒体CAI—1)
生 当血糖浓度过低时,胰腺分泌胰高血糖素,促进血糖升高。当血糖浓度过高时,胰腺分泌胰岛素,促进血糖降低。
生3 当身体不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。
生4 现代人们生活水平提高了,吃得好了,动得少了,糖尿病的发病率越来越高。得了糖尿病要控制饮食,尤其是糖类和脂肪的摄入,必要时给机体补充胰岛素。
师 给机体补充胰岛素能不能用口服的方法?说说原因。
生 不能。因为胰岛素是蛋白质,口服的话会被消化液中的蛋白酶分解而失效。
师 糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病,与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系。饮食过多而不节制,营养过剩,体力活动过少,从而造成肥胖(脂肪堆积)等是糖尿病的诱因之一。现代社会人们的压力越来越大,伴随着精神的紧张、情绪的激动等多种应激状态,体内升高血糖的激素(如生长激素、去甲肾上腺素、胰高血糖素及肾上腺皮质激素等)会大量分泌,从而使血糖升高。
糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。糖尿病病人应控制进食糖类食物,减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量,适量增加高纤维及淀粉类食物。经常参加体育运动,尽可能做全身运动,包括散步和慢跑等。在此基础上,适当使用胰岛素增敏剂等药物。推进新课
师 通过以上的活动可以看出,胰岛素和胰高血糖素在功能上是相互拮抗的,它们共同维持血糖的稳定。同时,在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果反过来会影响胰岛素的分泌,胰高血糖素也是如此。像这样,在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。
反馈调节有正负反馈之分,其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的,机体内的许多生理活动,如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。正反馈在人的正常生理活动中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。日常生活中也不乏正反馈的实例,如某位学习刻苦的同学得到表扬后,学习更加刻苦。
师 你能举出日常生活中一两个反馈调节的实例吗?
(学生举例)
师 生态系统的稳定性也是进行反馈调节的。举个例子:一个简单封闭的生态系统中,食草动物过多就会使植物减少,植物少了,食草动物的食物来源没有了保障,老弱病残的个体就会大量死亡,食草动物的数量就会降下来。
所以说,反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
师 血糖由胰岛素和胰高血糖素来调节,但其他很多生命活动却没有这样的相互拮抗的激素来平衡。那这些生命活动是怎样调节的呢?神经调节在这些大多数的生命调节中就没有任何作用吗?大家还记得上一节课我们曾经接触过三种名称的激素吗?下面我们来看第二个实例。 板 书:
实例二:甲状腺激素分泌的分级调节
师 当你在寒风中瑟瑟发抖时,你身体内几乎所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起着重要作用。甲状腺激素随血液运到全身,几乎作用于体内所有的细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。(演示幻灯片:甲状腺激素分泌的分级调节示意图)
师 同学们利用幻灯片表示的甲状腺分泌的分级调节示意图,结合教材描述,分析人在寒冷刺激下机体是如何调节的。生 寒冷刺激下丘脑,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促使甲状腺分泌甲状腺激素。甲状腺激素促进细胞代谢产生热量。当甲状腺激素过多时会抑制下丘脑和垂体的分泌。
师 当身体的温度感受器受到寒冷刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑。下丘脑就会分泌促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激素运输到垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。可见甲状腺激素的分级调节,也存在着反馈调节机制。
板 书:
三、激素调节的特点
(演示幻灯片:甲状腺激素水平的血液化验报告单)
师 不同激素的化学组成不同,功能也各有不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点。大家比较血糖的调节和甲状腺激素分泌的分级调节,说说它们有什么共同点。提示,大家注意报告单中的数量单位,想想这张化验单检查的对象是什么。
(学生发言讨论)
师 美国学者肯德尔从3吨新鲜的动物甲状腺中才能提取出0.23 g的甲状腺激素。在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5~14×10-5 mg/L,而1 mg甲状腺激素可以使人体产热增加4 200 kJ。从中我们可以看出什么特点?
生 微量和高效。
板 书:
1.微量和高效
师 内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。这说明激素是通过什么运输的?
生 通过体液运输的。
板 书:
2.通过体液运输
师 那么,众多的激素分子弥散在全身的体液中,是不是对所有细胞都起作用呢?请举例说明。
生1 是的。如甲状腺激素几乎对所有细胞都起作用。
生2 不是。如促甲状腺激素只对甲状腺起作用。
师 能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。甲状腺激素的靶细胞是全身细胞,而促甲状腺激素的靶器官是甲状腺。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
板 书:
3.激素调节的特点
(演示多媒体CAI—2)
师 最后我们把教材翻到课后练习之后的“科学·技术·社会”栏目。大家先阅读这部分内容,再就此话题谈谈自己的想法。
(学生阅读)
师 科学知识有其实用的价值,知识在实践上的应用,会影响到人们生活的方方面面。激素调节发现之后约100年来,人们开发了许许多多的激素类药物。
课件展示:
1.你知道哪些激素类药物?这些药物有什么功用?请你评价这些药物应用的利弊。
2.补充一些材料中未列举到的激素应用的例子,你如何评价它们的利弊?
3.你认为人们在开发和使用激素类药物时应该注意哪些问题?
4.科学技术的进步给人类带来的影响,能给你什么启迪?
(学生讨论、回答)
课堂小结
师 激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。因此可以说,激素是调节生命活动的信息分子。经过之前的学习,我们知道生命活动的调节中,既有神经调节又有激素调节。那么神经调节和激素调节有什么关系呢?这又是我们要在下一节学习的内容。
板书设计
第2节 通过激素的调节(第1课时)
一、激素调节的发现
激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节。
二、激素调节的实例
实例一:血糖平衡的调节
图2-2-3
实例二:甲状腺激素分泌的分级调节(第2课时)
三、激素调节的特点
1.微量和高效
2.通过体液运输
3.激素调节的特点
活动与探究
模型建构活动:“建立血糖调节的模型”,意在引导学生通过这个探究活动,更好地理解人体内是如何对血糖含量进行调节的,并在此基础上理解体内激素如何对生命活动进行调节;同时,也力图引导学生初步了解建构模型,尤其是概念模型的基本方法和意义。学生所做的模拟活动,是构建动态的物理模型。
习题详解
一、基础题(课本P29)
1.解析:激素都是内分泌腺细胞合成的有机物,有些是肽类蛋白质激素,有些是类固醇(甾体)激素。激素随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化,激素是调节生命活动的信息分子。激素只能调节细胞内的代谢活动,而并非直接参与细胞内的生命活动。激素弥散在体液中,它的运输是没有明确的方向性的,它们只对各自的靶器官、靶细胞起作用。
答案:CD
2.解析:抗利尿激素的作用是提高肾脏集合管对水的通透性,促进水的重吸收。抗利尿激素少了,它的这项功能就会减弱,集合管的通透性降低,水分的重吸收就减少。原尿中水分的重吸收少了,留下来形成终尿的水就多,排尿量就多了。缺水条件下抗利尿激素分泌得多,情况就相反了。从分析结果可以看出,调节的结果是使生物能适应环境。
答案:
抗利尿激素分泌量
集合管对水的通透性
重吸收水量
排尿量
饮水多
少
降低
减少
增加
缺水
多
提高
增加
减少
激素的分泌主要是由机体内外环境的变化引起的。机体通过分泌相应激素来调节生理活动,从而适应环境的变化。
3.答案:正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义。一旦正反馈过程启动,就逐步增强,不可逆地进行,直至反应完成,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。相比起来,负反馈的重要性似乎远大于正反馈,一是因为它在生理活动中的数量大、涉及面广;二是它不断“纠正”控制信息,从而在维持稳态上发挥着巨大作用。以体温为例,人的正常体温在37 ℃左右,过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程,使体温趋向正常。一旦这种反馈失常,体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代谢,使全身的各项机能出现故障。
二、拓展题(课本P30)
1.解析:胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质类激素。细胞核中的遗传信息决定蛋白质的结构。多肽链是在内质网上的核糖体中合成的。内质网对多肽链进行加工,并运输到高尔基体。高尔基体与蛋白质的加工和转运有关,细胞膜与分泌过程有关。线粒体为所有过程提供能量。所以,胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与。大致过程与蛋白质的合成和分泌过程一致。
答案: 需要细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜参与。大致过程是:在细胞核内,基因完成转录,形成mRNA,mRNA被转送到细胞质,在内质网上的核糖体中指导合成多肽链(先形成的长链大分子称为前胰岛素原);前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网,在内质网内加工,成为胰岛素原;然后胰岛素原被运到高尔基体,继续加工成为成熟的胰岛素,由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜,分泌到细胞外。
2.(略)
第2节 通过激素的调节(Ⅰ)
基础巩固
1.下列有关促胰液素发现史的叙述,不正确的是( )。
A.促胰液素是由胰腺分泌的
B.沃泰默没有大胆质疑、探索和创新
C.斯他林和贝利斯勇于挑战权威、大胆质疑与创新是成功的关键
D.促胰液素能促进胰腺分泌胰液
答案 A
解析 促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠黏膜分泌的,随血液运输到胰腺,能促进胰腺分泌胰液。
2.下列属于人体内分泌腺的是( )。
①甲状腺 ②唾液腺 ③肾上腺 ④脑垂体
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
答案 B
解析 内分泌腺是指没有导管,分泌物直接进入腺体内毛细血管的腺体。本题中仅唾液腺不属于内分泌腺。
3.下列与血糖调节有关的表述,不正确的是( )。
A.血糖调节的机制是反馈调节
B.胰岛素和胰高血糖素相互拮抗
C.肾上腺素参与血糖调节
D.肌糖原可直接分解为葡萄糖以维持血糖浓度平衡
答案 D
解析 参与血糖调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等,肌糖原不能直接分解成葡萄糖进入血液以维持血糖浓度平衡。
4.消渴症有如下特征:“多饮而渴不止,多食而饥不止,多溲而豪浊不止”。该病的发生与下列什么腺体异常有关( )。
A.甲状腺 B.胰岛 C.胸腺 D.肾上腺
答案 B
解析 从所列举的症状来看,应该为糖尿病症状,而糖尿病是因为胰腺中的胰岛B细胞受损所致。
5.如图表示午餐以后人体血液中血糖和两种激素浓度的变化,图中曲线a、b、c分别表示( )。
A.胰高血糖素、胰岛素、血糖
B.胰岛素、血糖、胰高血糖素
C.血糖、胰岛素、胰高血糖素
D.胰高血糖素、血糖、胰岛素
答案 C
解析 午餐后,人体中的血糖含量上升,为a曲线,然后胰岛素含量上升为b曲线,而胰高血糖素分泌减少为c曲线。
巩固提升
6.在人工饲养条件下,如果淡水鱼不排卵,可将同种性成熟鱼的垂体提取液注射到雌鱼体内,促进其排卵。这一方法主要是利用了垂体细胞合成的( )。
A.甲状腺激素 B.雌激素
C.促甲状腺激素 D.促性腺激素
答案 D
解析 垂体分泌的促性腺激素,作用于卵巢,促进卵巢产生更多的卵细胞。
7.我国有位著名的童星,在14~15岁期间,身体的形态、机能等方面都有了显著的变化,不再适合出演儿童剧了。他发生这些变化与下列哪些激素有关( )。
①胰岛素 ②胰高血糖素 ③性激素 ④胸腺激素
⑤甲状腺激素 ⑥肾上腺素 ⑦生长激素
A.①②③ B.②③④
C.③⑤⑦ D.④⑤⑥⑦
答案 C
解析 青春期是人生长发育较快的时期,还出现第二性征。生长发育这一生理效应是由生长激素和甲状腺激素共同作用的结果;性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持各自的第二性征。所以青春期后,身体形态、机能等方面的显著变化主要与生长激素、甲状腺激素和性激素有关。
8.右图是血糖调节的部分过程图解。甲、乙表示器官,a、b表示相应激素。下列说法中正确的是( )。
A.器官甲、乙的名称分别是胰岛、肾上腺
B.激素a能够促进过程①,抑制过程②
C.激素b是唯一能够升高血糖的激素
D.激素b的作用结果反过来会影响激素b的分泌
答案 D
解析 由图可知,器官甲是胰腺中的胰岛,器官乙是肝脏。激素a、b分别是胰岛素、胰高血糖素,胰岛素能够促进葡萄糖的氧化分解和合成肝糖原。除胰高血糖素外,肾上腺素也能够升高血糖。血糖升高后,反过来抑制胰高血糖素的分泌。
9.在人体内,以下各组物质可以在同一个细胞中产生的是( )。
A.胰岛素和胰高血糖素 B.甲状腺激素和呼吸酶
C.性激素和促性腺激素 D.生长激素和淀粉酶
答案 B
解析 胰岛素和胰高血糖素分别由胰岛B细胞和胰岛A细胞产生;性激素和促性腺激素分别由性腺和垂体产生;生长激素和淀粉酶分别由垂体和消化腺细胞产生;甲状腺激素由甲状腺细胞产生,同时这些细胞自身也产生呼吸酶参与细胞自身的呼吸作用。
10.回答下列关于血糖调节的问题:
(1)葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要________蛋白的协助并消耗能量,小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于________的过程。
(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高,葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液,驱动该转运过程的动力来自于________________________(葡萄糖浓度差、ATP的分解)。
(3)正常人体内的血糖含量为80~120 mg/dL,机体长时间运动时,血糖不断被消耗,此时胰岛细胞分泌的______________增加,该分泌物可促进机体内________的分解,使血糖含量维持在正常水平。
(4)当血糖浓度高于180 mg/dL时,部分葡萄糖随尿液排出体外。该过程影响肾脏对水的重吸收从而导致________增多,此时收集尿液并加入斐林试剂,经水浴加热后尿液颜色呈________。
(5)当体内血糖浓度降至50 mg/dL时,人会感觉头昏,其原因是_________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)载体 主动运输 (2)葡萄糖浓度差
(3)胰高血糖素 肝糖原 (4)尿量 砖红色
(5)脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解,较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需要(其他合理答案也可)
解析 (1)小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收是通过主动运输进行的,不仅需要载体蛋白的协助,还需消耗能量。(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖进入血液,则为被动运输,主要靠葡萄糖的浓度差。(3)机体长时间运动,血糖不断被消耗,导致机体血糖含量降低,此时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,胰高血糖素主要作用于肝脏,它能强烈地促进肝糖原的分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖升高。(4)当血糖浓度高于180 mg/dL时,部分葡萄糖在随尿液排出体外的同时,也带走了大量的水分,导致尿液增多。而尿液中的葡萄糖为还原糖,与斐林试剂反应,加热后呈现砖红色。(5)当人体血糖含量低于50 mg/dL时,由于脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解,较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需要,从而出现头昏现象。
11.激素作为一种化学信号,能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示影响胰岛A细胞分泌的因素及其发挥作用的过程,请分析回答。
(1)胰岛A细胞能分泌____________,影响其分泌的刺激X最可能是____________。
(2)刺激X→①→②→③→胰岛A细胞中,①结构称为________,②结构位于________。
(3)靶细胞感受激素的“受体”的化学本质是________。结构③通过释放化学信息直接影响胰岛A细胞的分泌,该化学物质称为____________。
答案 (1)胰高血糖素 血糖含量降低 (2)传入神经 下丘脑 (3)糖蛋白(糖被) 神经递质
解析 (1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素,在血糖含量降低时胰高血糖素分泌增多。(2)“刺激X→①→②→③→胰岛A细胞”显示的是血糖平衡调节中的神经调节过程,其中①是传入神经、②是下丘脑的血糖调节中枢、③是传出神经,胰岛A细胞为效应器。(3)激素与靶细胞膜上的受体结合,受体的化学本质为糖蛋白即细胞膜上的糖被。传出神经的轴突末梢释放神经递质作用于效应器的细胞。
第2节 通过激素的调节(Ⅱ)
基础巩固
1.一般情况下,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的靶细胞分别是( )。
A.下丘脑和垂体 B.垂体和甲状腺细胞
C.下丘脑和甲状腺细胞 D.甲状腺细胞和垂体细胞
答案 B
解析 靶细胞是指被作用的对象,促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌,会促进垂体分泌促甲状腺激素;垂体分泌的促甲状腺激素又会促进甲状腺分泌甲状腺激素。
2.动物甲状腺因病被切除,如不补充相应的激素,将会出现的症状是( )。
A.体温升高 B.耗氧量下降
C.心跳加快 D.食量大增
答案 B
解析 甲状腺激素能促进体内物质的氧化分解,缺乏时,体内物质分解较慢,耗氧量下降。
3.在促进新陈代谢时,下列器官相互作用的表示正确的是( )。
答案 B
解析 本题的实质是考查激素的分级调节和反馈调节。
4.下列关于激素调节特点的叙述中,不正确的是( )。
A.微量和高效
B.通过体液运输
C.作用于靶器官、靶细胞
D.只运输给相应的靶器官、靶细胞
答案 D
解析 激素随体液运往全身,但只特异性地作用于靶器官、靶细胞。
5.给正常小狗实施垂体切除手术后,短期内小狗血液中的三种激素——促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素的含量变化,三种激素分别用曲线a、b、c表示,正确的是( )。
答案 B
解析 切除小狗的垂体后,小狗分泌的促甲状腺激素减少,继而甲状腺激素的分泌量减少,甲状腺激素对下丘脑的抑制作用减弱,最终使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多。
巩固提升
6.下列关于人体激素及其调节的叙述,不正确的是 ( )。
A.激素是信息分子,成分都是有机物
B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D.神经系统的某些结构也可以释放激素
答案 B
解析 人体内的激素是由内分泌细胞或器官合成并分泌的微量有机物,故A正确;激素不直接参与细胞内的代谢活动,只是对细胞(靶细胞或靶器官)的代谢起调节作用,故B错误、C正确;下丘脑的神经分泌细胞能合成和分泌促甲状腺激素释放激素等,故D正确。
7.据图判断下列说法错误的是( )。
A.垂体可分泌促甲状腺激素释放激素,直接调节甲状腺分泌激素
B.垂体可分泌促甲状腺激素,管理甲状腺分泌激素
C.下丘脑可调节垂体的分泌活动
D.血液中一定含量的甲状腺激素对垂体、下丘脑有抑制作用
答案 A
解析 促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的,直接作用于垂体,通过垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,间接调节甲状腺分泌激素。
8.用下述实验研究动物甲状腺的内分泌功能时,会出现甲状腺激素过量病变的实验是( )。
A.切除发育正常的小狗的甲状腺
B.用碘制剂连续饲喂发育正常的小狗
C.用甲状腺制剂连续饲喂发育正常的小狗
D.向切除甲状腺的狗体内注射甲状腺激素
答案 C
解析 用甲状腺制剂饲喂发育正常的小狗,会使小狗体内的甲状腺激素含量增高,使小狗出现甲状腺激素过量病变。
9.春天日照逐渐延长时,鸟类大多进入繁殖季节。调节鸟类繁殖活动的图解如下:
请回答:
(1)通过对图解分析,鸟类的繁殖活动是通过机体的________和________两种调节方式完成的。机体中既能传导兴奋,又能分泌激素的细胞位于________(下丘脑、垂体、性腺)。
(2)上面图解中的A、B、C分别代表由下丘脑、垂体和性腺分泌的物质,则它们分别是______________________、________________________和__________。C进入血液后,通过__________作用来调节下丘脑和垂体中激素的合成和分泌。
(3)据图判断,若要验证B的生理作用,________(能、不能)用去除性腺的鸟作为实验动物,其原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)神经调节 体液调节 下丘脑
(2)促性腺激素释放激素 促性腺激素 性激素 反馈
(3)不能 鸟去除了性腺,失去了促性腺激素作用的靶器官,无法验证该激素的生理作用
解析 (1)由图解可知:外界环境信号通过神经系统刺激下丘脑,下丘脑将神经信号转换成激素信号,通过垂体实现了对性腺分泌活动的调控。故鸟类的繁殖活动是通过神经调节和体液调节两种方式共同完成的。
(2)下丘脑、垂体、性腺分泌的物质分别为:促性腺激素释放激素、促性腺激素和性激素。性激素分泌的调节与甲状腺激素分泌的调节机制相同,即血液中性激素含量增加到一定程度时,可通过负反馈作用抑制下丘脑和垂体中相关激素的合成和分泌。(3)B(促性腺激素)的生理作用是促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌,即其作用需通过性腺来体现。故验证B的生理作用,不能对实验动物做切除性腺处理。
10.如图表示某种雌性激素的分泌及作用机制。请结合所学知识及图中有关信息,回答下列问题。
(1)结构A是________,结构C是________;结构A、B、C中具有神经传导和激素分泌双重功能的是________。物质b是______________,物质e是________。
(2)过程①通过细胞膜的方式是________,细胞质受体、核受体与细胞膜上受体的物质属性及功能相似,因此,细胞质受体和细胞核受体的物质成分是________,导致细胞质受体和细胞核受体差异的直接原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果C细胞分泌甲状腺激素,那么靶细胞能否为垂体细胞?________,试简要说明理由。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)下丘脑 卵巢 A 促性腺激素 mRNA
(2)自由扩散 蛋白质 氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链的空间结构不同
(3)能 当甲状腺激素浓度过高时会反馈抑制垂体的活动
课题
神经调节与体液调节的关系
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1课时
教学
目标
简述神经调节和体液调节的特点
简述水盐调节和体温调节
说出神经调节和体液调节间的协调关系
重点
难点
重点:神经调节和体液调节间的协调
难点:人体的体温调节与水盐调节的分析
教法
讲授法及演示归纳法
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
师生活动
第二章 第3节:神经调节与体液调节的关系
引言:图片1玩过山车的图片 玩过山车大家玩过吗。在游乐园乘坐过山车头朝下疾驰时不少人感到心怦怦直跳有些人还会狂呼乱叫。如果此时检测血液发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也明显升高。这一现象我们姑且称之为“过山车现象”。 问题探讨 1、 既然知道做过山车是安全的为什么心跳还会加速呢 2、 这个例子中人体所作出的反应那些与神经调节有关那些与激素调节有关你能说出两者之间的关系吗?
一、自主学习:
(一)神经调节和体液调节的比较
首先,请同学们阅读教材,回答以下问题:
1、什么是体液调节,体液调节和激素调节有什么关系?
2、体液调节和激素调节有哪些区别?
答案:1、体液调节:激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等),通过体液传送的方式对生命活动进行调节
2、神经调节和体液调节特点的比较:(见教材31页)
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
局限 准确
较广泛
作用时间
短暂
较长
(二)神经调节与体液调节的协调
联系所学知识,小组讨论以下几个问题
1、人体热量的来源有哪些?
2、人体主要的散热途径有哪些?
3、体温调节中枢在哪?
4、体温调节机制?
讨论回答:1、来源:细胞内有机物的氧化分解(肝脏和肌肉产热最多)
2、汗液的蒸发和皮肤毛细血管散热
3、体温调节中枢在下丘脑
4、调节机制:神经调节和体液调节
二、合作探究、解惑答疑:
1、体温调节过程是什么?
2、水平衡调节的具体过程是什么?
小组讨论,教师指导总结
(三)神经调节与体液调节之间的关系
阅读教材,归纳总结神经调节和体液的关系
神经调节和体液调节的关系具体表现在哪两个方面?
举例说明某些激素可以影响中枢神经系统的功能和发育?
答案:1、一方面:不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做神经调节的一个环节。
另一方面: 内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
2、甲状腺激素能影响中枢神经系统的功能和发育
三、变式训练:
1、下列关于人和高等机体代谢及调节的相关传述,正确的是( )
A.多余的糖可以转化为非必需氨基酸,而多余的氨基酸可以贮存
B.脂肪和蛋白质的分解代谢强度受糖类分解代谢强度的制约
C.肾上腺素的分泌受下丘脑直接控制,与血糖浓度无关
D.胰高血糖素促进肝脏和肌肉细胞的糖原分解为葡萄糖
解析:多余的氨基酸在体内不可以贮存。糖类是主要的能源物质,当糖类不足的时,脂肪氧化分解释放能量。当2者还不足的时候,氨基酸氧化分解释放能量,所以脂肪和蛋白质的分解代谢强度受糖类分解代谢强度的制约。肾上腺素可以升高血糖浓度。当血液中的葡萄糖浓度降低的时,胰高血糖素促进肝细胞内的糖原分解为葡萄糖。【答案】B
2、人长时间运动后,产生口渴感觉的原因是( )
A.血浆CO2浓度升高 B、血浆乳酸浓度升高
C.血浆渗透压升高 D、血糖浓度升高
解析:当人常时间运动后,由于体内的水分主要以汗液的形式散失,所以引起血浆浓度升高,渗透压升高,人体缺乏水分而感觉口渴。
【答案】C
四、总结升华:
1、寒冷环境中:增加产热的途径:骨骼肌战栗,立毛肌收缩,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;减少散热的途径:毛细血管收缩,血流量减小,汗腺分泌减少
2、炎热环境中:增加散热的途径:毛细血管扩张,血流量增大,汗腺分泌增加
五、当堂测试:
1.在寒冷环境中,人体会发生骨骼肌不自觉战栗,这时B
A.温度感受器兴奋 B.下丘脑的分泌功能增强
C.躯体运动中枢兴奋 D.皮肤血流量增加
2.下列激素中,由同一种腺体分泌的是( B )
A.生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素
B.促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素
C.雄性激素、雌激素、孕激素
D.甲状腺激素、促甲状腺激素、促性腺激素
3.科研人员分别给三只大白鼠注射了A、B、C三种激素后,观察到的相应反应是:A可引起低血糖,甚至昏迷;B促进蛋白质的合成,并使软骨生长明显;C使呼吸、心率加快,并使体内产热量增加.据此判断激素A、B、C的化学名称依次是C
A.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
B.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
C.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
D.生长激素、胰岛素、甲状腺激素
4.多细胞动物进行细胞之间的信息传递,可分为直接传递和间接传递两种。下列哪类物质在细胞之间起间接传递信息的作用B
A. 维生素 B. 激素 C. 单糖 D. 脂肪
5.促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激素、促肾上腺激素释放激素所作用的器官分别是( C )
A.性腺、甲状腺、肾上腺
B.垂体、甲状腺、肾上腺
C.垂体、垂体、垂体
D.垂体、垂体、肾上腺
六、推荐作业:状元之路相应习题
激发学生兴趣,活跃课堂气氛
学生阅读完成
学生完成此表
学生讨论回答
教师结合教材图片讲解
学生讨论回答
学生自主完成
第3节 神经调节与体液调节的关系
从容说课
“第3节神经调节与体液调节的关系”包括“神经调节和体液调节的比较”“神经调节和体液调节的协调两部分内容”。本节一方面是对前两节所学内容的一个总结,另一方面是要在此基础上通过分析体温调节和水盐调节,揭示两种调节方式之间的关系。 新课的导入从节题下的问题探讨开始,提出问题,按现在学生所掌握的知识,他们是不能完全理解其中的奥妙的,那么,这节课我们就来学习相关的知识,学完了就能解答这些问题。
“神经调节与体液调节的比较”这部分内容包括两个要点:一是体液调节和激素调节的关系,二是神经调节和体液调节的特点的比较。先用输氧的实例引入二氧化碳等其他物质的调节作用,完善体液调节的概念。再复习神经调节和激素调节,着重引导学生回顾神经调节和激素调节的机制。强调指出,神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧;激素调节则是通过体液的传送,作用于靶细胞、靶器官的调节方式,这样也就引入了对神经调节与体液调节的比较。引导学生从神经调节与激素调节的途径入手进行分析和讨论,尽量让学生找到比较的要点,从反应速度、作用范围和时间等方面进行考虑,并分析说明其原因。
通过人体的体温调节和水盐调节两个实例的分析,总结出神经调节和体液调节的关系。“人的体温调节”采用教师引导学生进行分析和推论的教学策略,侧重训练的是学生的思维能力。用一系列的问题把学生的思维引向深入。“水盐调节”的教学是让学生阅读教材提供的资料结合准备的多媒体课件,由他们自己来分析调节机制。最后讨论教材中所提供的讨论题。在对问题进行讨论的过程中逐步揭示神经调节和体液调节之间的相互关系,明确神经调节和体液调节的协调作用对于维持动物和人体各项生命活动正常进行的重要意义。然后用本课所学来完成节题的问题探讨,对知识加以巩固,做到课程安排上的前后呼应。 最后留几分钟时间让学生阅读课后的“拒绝毒品,慎用心理药物”,对学生进行与禁毒有关的宣传教育。
教学重点 神经调节与体液调节的协调。
教学难点 人体的体温调节与水盐调节的分析。
教具准备 1.幻灯片:体液调节图解、水盐平衡调节图解。
2.视频1:玩过山车的片段。
3.视频2:兔子在正常环境和高二氧化碳环境中的呼吸比较实验。
4.多媒体CAI:动态演示尿液的形成过程。课时安排 1课时
三维目标
1.简述神经调节和体液调节的特点。
2.说出神经调节与体液调节间的协调关系。
3.描述体温调节、水盐调节。
4.举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。
5.认同毒品的危害,远离毒品。
教学过程
导入新课
师 同学们好!
在本章的前两节中,我们分别学习了神经调节和激素调节。下面让我们先来看一段视频。
(播放视频1:玩过山车的片段)
师 大家都玩过过山车吧。在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,有些人还会狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也明显升高。这一现象我们称之为“过山车现象”。
课件展示:
1.人既然知道坐过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
2.这个例子中,人体所作出的反应,哪些与神经调节有关?哪些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
师 按现在同学们所掌握的知识,对“过山车现象”其中的奥妙还很难理解得很透彻。那么,这节课我们就来学习相关的知识,学完了我们再重新来审视这些问题。
推进新课
板 书:
第3节 神经调节与体液调节的关系
师 大家注意到了,板书上显示的是“体液调节”,关于体液调节之前我们没有接触过吧,什么是体液调节呢?其实大家对它已经非常熟悉了。看到体液调节大家马上能联想到什么?
生 激素调节。
师 为什么有这样的联想呢?这两者有什么关系?
生 因为我们之前学过,激素调节的第二个特点就是:通过体液运输。
师 所以我们可以说激素调节就属于体液调节。但是,体液调节就完全等同于激素调节吗?我们先来看一个实验。
播放视频2:兔子在正常环境和高二氧化碳环境中的呼吸比较实验
师 实验看出兔子在CO2浓度过高的环境中呼吸会加快、加强,这说明CO2有什么功能呢?
生 这说明CO2也能调节生命活动,它的作用是促进呼吸运动。
师 CO2在生物体内是通过什么运输的呢?
生 体液。
师 所以,CO2的调节应该属于哪种调节方式?
生 体液调节。
师 除了CO2以外,还有很多其他非激素类调节因子也在生命活动的调节中起着重要作用。请同学总结什么是体液调节。
生 激素和其他调节因子,如CO2等,通过体液传送的方式对生命活动进行的调节,称为体液调节。
板 书:
体液调节:激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。
师 体液调节除了通过激素的调节外,还包括通过CO2等化学物质的调节。激素、CO2和其他的一些化学物质都可以通过体液的传送来调节机体的机能,这些调节属于体液调节。其中,激素调节是体液调节的主要内容。
要解释“过山车现象”,我们先要把神经调节和体液调节二者各自不同的特点来作个比较。
板 书:
一、神经调节和体液调节的比较
师 先简单复习一下前两节的相关内容。
课件展示: 1.神经调节的基本方式是什么?其结构基础是什么?
2.兴奋在神经纤维上和神经元之间是以什么方式传递的?它们的速度怎样?
3.激素的分泌有着什么样的调节机制?激素从产生到起作用的大致过程是怎样的?
生1 神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧。
生2 兴奋在神经纤维上是以神经冲动的形式传导的,在神经元之间是以神经递质的方式传递的。前者的传递速度非常快,后者要稍慢一些。
生3 激素调节存在着下丘脑—垂体—内分泌腺的分级调节机制和反馈调节。激素在内分泌腺细胞中合成以后,通过外排作用分泌到体液中,通过体液的传送,作用于靶细胞、靶器官。
师 由此,同学们通过讨论,分析神经调节和体液调节的不同点。
生1 它们的作用途径不同,神经调节通过的途径是反射弧,体液调节的途径是体液的运输。
生2 它们的反应速度不同,神经调节速度快,体液调节速度较慢。
生3 它们的作用范围不同,神经调节范围局限,体液调节范围广泛。
生4 它们的作用时间不同,神经调节延续时间短,体液调节延续时间长。
课件展示:
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
中·华.资*源%库 反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
师 神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧,当然它的作用途径就是通过反射弧了。体液调节中的激素或其他调节因子都必须靠体液来运输,它的作用途径自然是体液的运输。
兴奋在神经纤维上的传导形式是神经冲动,产生原因是形成了局部电流,所以这种运输速度非常快。兴奋在神经元之间的传递虽然有突触延搁的现象存在,但相对来说延搁的时间还是非常短的。而体液体调节需要经过物质的分泌、体液的运输、与靶细胞的受体结合等过程,时间经过得就长了。
神经调节中,完成反射的结构基础是反射弧,所以某一刺激引起的反射作用范围就是这条反射弧的效应器,比较准确而局限。体液调节中的激素和其他调节因子广泛弥散在体液中,很多调节因子(如甲状腺激素、CO2)的靶细胞是几乎包括全身所有细胞。即使它有特定的靶器官,它的功能也常常会影响到全身。如胰岛素分泌不正常会使流遍全身的血液中的葡萄糖含量过高,产生糖尿病。
神经调节中因为神经冲动的产生是由于局部电流回路,神经纤维上的膜电位在兴奋后马上回到静息状态,而在两个神经元之间传递信息的神经递质在突触间隙中存在的时间是非常短暂的,很快会受突触间隙中的其他物质的影响而失去功能。所以每次反射产生的时间很快,完成后又马上回到原来状态。而体液调节中激素或是其他调节因子被分泌到体液中后,能存在较长的时间。
师 我们通过分析知道,神经调节与体液调节的作用方式和结构基础都是不同的,但两者又是相互协调地发挥作用的。那么两者间有什么关系呢?这两种调节是怎样进行协调的呢?
板 书:
二、神经调节和体液调节的协调
师 这里我们用两个例子来帮助大家理解这一问题。
板 书: 实例一:体温恒定的调节
师 不论是在炎热的环境中,还是在寒冷的环境中,人的体温总是保持恒定的,这种恒定有什么意义?
生 人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。人的体温总是保持恒定,人体内的酶促反应就能稳定地进行,大大提高人适应变化中的环境的能力。
师 一个物体温度的高低取决于什么?人的体温高低又取决于什么?
生 物体的温度高低取决于该物体所处的环境的温度。而人的体温高低和环境温度高低没有必然的关系,它取决于人体代谢产生的热量和人体向环境中散失的热量之间的比例。
师 人体通过什么途径产生热量?通过什么途径散失热量?
生 人体主要通过呼吸作用产生热量,主要通过体表热辐射散失热量。
师 体温的恒定对人体正常的生命活动至关重要。人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,人体安静时以肝脏放能为主,运动时以骨骼肌放能为主。热量的散失主要通过汗液的蒸发,皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼吸、排尿和排便等。
(播放幻灯片:体液调节图解)
师 寒冷的环境中,要维持体温的恒定,产热的结构发生什么变化?散热的结构发生什么变化?如果是在炎热的环境中呢?
生 寒冷环境中作为产热结构的肌肉和肝脏代谢旺盛,产热多;作为散热结构的汗腺分泌减少,毛细血管收缩,散热减少。炎热环境中,肌肉和肝脏代谢减弱,产热少,汗腺分泌增加,毛细血管舒张,散热增多。
师 在上一节课上我们曾经接触过一种激素,它能在寒冷刺激下调节机体产热增加,是什么激素?
生 甲状腺激素。
师 人体的产热和散热是受什么调节和控制的呢?是如何进行调节和控制的?
生 人体的产热和散热是受神经和体液共同调节的。体温变化的刺激被下丘脑感受到后,神经系统通过反射弧产生相应反射,同时体液中如甲状腺激素等能调节体温的激素含量也会发生变化,神经和体液共同调节产热结构和散热结构发生相应变化。
师 在这个实例中,神经调节和体液调节的关系是怎样的?
生 在这个实例中,首先起作用的是下丘脑的体温感受器,它属于反射弧中的感受器部分,分泌相关激素的内分泌腺就相当于效应器。所以,这个实例中体液调节受神经调节的控制,它们共同作用完成对产热和散热的控制。
师 人体的体温在任何情况下都能保持恒定吗?哪些情况下可能导致体温失衡?如果环境温度过高或过低,应采取哪些措施才能维持体温的恒定?
生 人体的体温并不是在任何情况下都能保持恒定的。当环境温度持续长时间过高或过低,超出了机体所能调节的限度,就可能导致体温失衡。如果环境温度过高或过低,应采取增减衣物、转移到温度适宜的环境中、物理降温或取暖等措施才能维持体温的恒定。
师 请根据人体体温调节机制简图解释极地和高温车间工作人员是怎样调节体温的?这种调节能力是有限的,因此还应分别采取哪些措施?
生 极地工作人员通过神经和体液共同作用,肌肉、肝脏细胞代谢非常旺盛,汗腺分泌很少,毛细血管收缩。而在高温车间工作的人则正好相反。因为调节能力是有限的,极地工作的人员要穿很多保暖衣物,喝温水,作室内加热等措施。高温环境工作的人多喝盐开水补充汗液中流失的水分和盐分,室内要通风,采取准备风扇、室内降温等措施。
师 人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐,以维持内环境的稳态。水盐排出的主要途径是排尿。关于尿液的形成,我们在初中时已经学过,这里大家来重温这个知识。
(演示多媒体CAI)
师 尿液形成过程中直接影响尿量多少和回到内环境中水盐的量的是在哪里进行的什么过程?
生 是在肾小管、集合管中完成的水分和盐分的重吸收过程。
师 关于抗利尿激素的功能,我们在第2节的练习题目中接触过了,还记得它的作用吗?
生 下丘脑分泌的抗利尿激素能提高肾脏集合管对水的通透性,促进水的重吸收。
师 很好。水盐调节的机制非常复杂,涉及多种激素和神经的协调作用。下面仅以抗利尿激素及相关神经调节为例,来探讨水盐平衡的维持。
板 书:
实例二:人体水盐平衡的调节
(播放幻灯片:水盐平衡调节图解)
师 大家根据水盐平衡调节图解,展开分析讨论,然后分别请两位同学来说明当饮水不足和饮水过多的情况下,人体是怎样保持水和无机盐的平衡的。
生1 当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,结果就能使细胞外液渗透压下降。这部分属于神经调节。另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中。血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分增加了,就会使细胞渗透压下降,同时也会使尿量增加。这属于体液调节。
生2 当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉。另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分减少了,就会使细胞渗透压升高,另外也会使尿量减少。
师 在这个实例中,下丘脑既参与了神经调节,又作为内分泌腺参与了体液调节。请同学比较分析实例一和实例二,进一步阐明神经调节和体液调节的关系。
生 ……
师 经过分析我们知道,不少内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
板 书:
1.内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
师 反过来,体液调节对神经系统就没有作用了吗?请举例说明。
生 有的。比如说甲状腺激素的几个功能中有一个就涉及到它能提高神经系统的兴奋性、与神经系统的发育有关。
师 是的。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时甲状腺激素缺乏,就会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。
板 书:
2.内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
课堂小结
师 总之,动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的协调,各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才能得以维持,细胞的各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
最后让我们回到这节课一开始我们提出的“过山车现象”,现在再来重新审视那两个问题。
课件展示:
1.既然知道坐过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
2.这个例子中,人体所作出的反应,哪些与神经调节有关?哪些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
生1 在重力加速度的影响下,全身的血液要进行重新分配,这是一个方面;另一方面,虽然知道坐过山车是安全的,但不免还是有点担心,在这种状态下,内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素,使心跳和呼吸加快、血压上升。
生2 人由于紧张,会紧握双拳、发出叫喊等,这些反应与神经调节有关;心跳和呼吸加快、血压上升等与激素调节有关。在这种紧张的状态下,肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号,就分泌多种激素进行应急。
师 最后请同学们阅读课后的文章——拒绝毒品、慎用心理药物。然后来谈谈大家对此的想法。
板书设计
第3节 神经调节与体液调节的关系
体液调节:激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。
一、神经调节和体液调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
二、神经调节和体液调节的协调
实例一:体温恒定的调节
实例二:人体水盐平衡的调节
1.内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
2.内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
活动与探究
根据神经调节在调节生命活动中的突出特性组织学生讨论神经的结构特点,同时比较神经与体液调节的异同。
习题详解
一、基础题(课本P33)
1.(1)解析:跳水运动虽然是以神经调节为主,但是,动物体的各项生命活动,尤其是比较复杂的条件反射,常常同时受神经和体液的共同调节。这个题目中忽视了体液调节在其中所起的作用。
答案:×
(2)解析:如属于神经系统的下丘脑能分泌抗利尿激素,并通过垂体释放。除了抗利尿激素外,垂体还能释放生长激素、催乳素等激素。
答案:√
2.解析:人体在新陈代谢过程中不停地产生代谢废物,这些代谢废物必须随着水分排出体外。如果人摄入的水分过少,一方面有可能使本来就很有限的水分被排出,导致机体缺水。另一方面会使代谢废物不能正常排出,在体内积累起来,对机体有毒害。严重的还会造成内环境的紊乱。
答案:这种做法是不可取的。虽然人体每天摄入和排出的水量是基本相等的,但还是需要一定的水量来维持正常的生命活动。如果喝水过少,尿量就会很少,那么应通过尿液排出的体内代谢废物无法正常排出,就会造成人体内环境的紊乱。
二、拓展题(课本P33)
1.解析:兴奋在神经纤维上的传导形式是神经冲动,产生原因是形成了局部电流,所以这种运输速度非常快。兴奋在神经元之间的传递虽然有突触延搁的现象存在,但相对来说延搁的时间还是非常短的。而体液调节需要经过物质的分泌、体液的运输、与靶细胞的受体结合等过程,时间经过得就长了。
答案: 激素传递的信息需要通过体液的传送,然后与相应的靶细胞上的受体结合而发挥作用,多数情况下是比较缓慢的;而神经传导的兴奋在同一个神经元上是以电流的形式,只在突触处才转化为化学信号的形式,所以激素传递信息多数情况下没有神经传导兴奋的速度快。
2.解析:在对这个实例进行分析时,要注意引导学生从神经—体液、体液—神经两个角度全面地分析。最后总结生命活动是由神经调节和体液调节相互协调共同完成的。
答案: 在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏;同时作用于其他组织,使肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝脏,促进糖元和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分,它们相互配合,有利于机体应付紧急的情况。
2.3 神经调节与体液调节的关系
一、教材分析
本节内容包括“神经调节和体液调节的比较”、“神经调节和体液调节的协调”。本节一方面是对前两节所学内容的一个总结,另一方面是要在此基础上通过分析体温调节和水盐调节,揭示两种调节方式之间的关系。“神经调节与体液调节的比较”这部分内容包括两个要点:一是体液调节和激素调节的关系,二是神经调节和体液调节的特点的比较。先用输氧的实例引入二氧化碳等其他物质的调节作用,完善体液调节的概念。再复习神经调节和激素调节,着重引导学生回顾神经调节和激素调节的机制。“神经调节和体液调节的协调”是本节的重点内容,通过人体的体温调节和水盐调节两个实例的分析,总结出神经调节和体液调节的关系。其中人体的体温调节和水盐调节两个实例是个教学难点。“人的体温调节”采用教师引导学生进行分析和推论的教学策略,侧重训练的是学生的思维能力。用一系列的问题把学生的思维引向深入。“水盐调节”的教学是让学生阅读教材提供的资料结合准备的多媒体课件,由他们自己来分析调节机制,最后讨论教材中所提供的讨论题。最后留几分钟时间让学生阅读课后的“拒绝毒品,慎用心理药物”,对学生进行与禁毒有关的宣传教育。
二、教学目标
1、简述神经调节和体液调节的特点。
2、描述水盐调节和体温调节。
3、说出神经调节与体液调节间的协调关系。
4、认同毒品危害健康,远离毒品。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点] 神经调节与体液调节的协调。
[解决方法] 通过体温调节的实例分析,阐明神经调节和体液调节的关系。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 人体的体温调节和水盐调节的分析。
[解决方法] ⑴设置相关问题讲解。⑵运用课件呈现图解归纳调节机制。
四、课时安排
1课时。
五、教学方法
启发式、讲解法。 教具准备:课件。
六、学生活动
1、引导学生讨论、分析、回答相关问题。
2、指导学生阅读教材。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
导入:神经调节和激素调节的机制是什么?神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧;激素调节则是通过体液的传送,作用于靶细胞、靶器官的调节方式。
神经调节与激素调节有什么区别呢?
一、神经调节和体液调节的比较
教师引导学生分析、讨论,然后归纳:
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
参与体液调节的化学物质除了激素以外,还有CO2和H+等,它们对机体的生理活动也有调节作用。CO2是调节呼吸的有效生理刺激。当吸入CO2含量较高的混合气时,会使肺泡气的CO2含量升高,动脉血中的CO2含量也随之升高,这样就形成了对呼吸中枢的有效刺激,呼吸中枢的活动加强,呼吸加深加快,肺的通气量也增大,从而加快对CO2的清除,使肺泡气和动脉血中的CO2含量维持在正常水平。
神经调节与体液调节有什么关系呢?这两种调节是怎样进行协调的呢?
二、神经调节和体液调节的协调
[资料分析]人体的体温调节和水盐调节,多媒体呈现教材P32体温调节图解,提出下列问题引导学生思考、讨论、回答:
⑴不论是在炎热的环境中,还是在寒冷的环境中,人的体温总是保持恒定的,这种恒定有什么意义?
⑵一个物体温度的高低取决于什么?人的体温高低又取决于什么?
⑶人体通过什么途径产生热量?通过什么途径散失热量?
⑷寒冷的环境中,要维持体温的恒定,产热的结构发生什么变化?散热的结构发生什么变化?如果是在炎热的环境中呢?
⑸人体的产热和散热是受什么调节和控制的呢?如何进行调节和控制的?
⑹在这个实例中,神经调节和体液调节的关系是怎样的?
⑺人体的体温在任何情况下都能保持恒定吗?哪些情况下可能导致体温失恒?如果环境温度过高或过低,应采取哪些措施才能维持体温的恒定?
教师归纳:
多媒体呈现教材P32水盐平衡调节图解,提出下列问题引导学生思考、讨论、回答:
1、人体内水的摄入和排出途径有哪些?其主要途径是什么?
2、当人饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸时,机体是如何调节的?当人饮水过多或丢失盐过多时,机体又是如何调节的呢?
3、肾脏排尿主要是排出体内多余的水分吗?
4、无机盐的平衡又是怎样维持的呢?
5、为什么夏天尿量少,而冬天尿量多?大量出汗后为什么要喝点盐水?
6、为什么输液时要用0.9%的生理盐水?
7、水平衡调节的神经中枢在哪里?感受器是什么?效应器是什么?
教师归纳:
神经调节和体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面。一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做神经调节的一个环节。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时甲状腺激素缺乏(如缺碘),就会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。
总之,动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的协调,各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才得以维持,细胞的各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
(三)总结
神经调节和体液调节的特点和关系,体温和水盐平衡的调节过程。
(四)作业布置
教材P33练习
(五)板书设计
第3节 神经调节与体液调节的关系
一、神经调节和体液调节的比较
概念
1、体液调节 激素调节是体液调节的主要内容
CO2、H+等因子也参与体液调节
2、二者的区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
二、神经调节和体液调节的协调
1、人体的体温调节
⑴体温的概念
⑵体温相对恒定的意义
⑶体温相对恒定的原因
⑷体温的来源
⑸产热、散热结构
⑹体温调节的感受器、效应器
⑺体温调节的主要中枢
⑻体温调节的过程
2、人体水盐平衡的调节
⑴水的来源和去路
⑵水的平衡调节
⑶无机盐的调节
3、神经调节和体液调节的关系
4、神经调节和体液调节的意义
第二章第3节 神经调节与体液调节的关系
教学过程
〖板书〗第3节 神经调节与体液调节的关系
【方法引导】师:大家注意到了,板书上显示的是“体液调节”,关于体液调节之前我们没有接触过吧,什么是体液调节呢?其实大家对它已经非常熟悉了。看到体液调节大家马上能联想到什么?
生:激素调节。
师:为什么有这样的联想呢?这两者有什么关系?
生:因为我们之前学过,激素调节的第2个特点就是:通过体液运输。
师:所以我们可以说激素调节就属于体液调节。但是,体液调节就完全等同于激素调节吗?
师:兔子在CO2浓度过高的环境中呼吸会加快加强,这说明CO2有什么功能呢?
生:这说明CO2也能调节生命活动,它的作用是促进呼吸运动。
师:CO2在生物体内是通过什么运输的呢?
生:体液。
师:所以,CO2的调节应该属于哪种调节方式?
生:体液调节。
师:除了CO2以外,还有很多其他非激素类调节因子也在生命活动的调节中起着重要作用。请同学总结什么是体液调节。
生:激素和其他调节因子,如CO2等,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。
〖板书〗体液调节:激素等化学物质(处激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。
师:体液调节除了通过激素的调节外,还包括通过CO2等化学物质的调节。激素、CO2和其他的一些化学物质都可以通过体液的传送来调节机体的机能,这些调节属于体液调节。其中,激素调节是体液调节的主要内容。
要解释“过山车现象”,我们先要把神经调节和体液调节二者各自不同的特点来做个比较。
一、神经调节和体液调节的比较
师:先简单复习一下前两节的相关内容。
神经调节的基本方式是什么?其结构基础是什么?
兴奋在神经纤维上和神经元之间是以什么方式传递的?它们的速度怎样?
激素的分泌有着什么样的调节机制?激素从产生到起作用的大致过程是怎样的?
生1:神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧。
生2:兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导的,在神经元之间是以神经递质的方式传递的。前者的传递速度非常快,后者要稍慢一些。
生3:激素调节存在着下丘脑—垂体—内分泌腺的分级调节机制和反馈调节。激素在内分泌腺细胞中合成以后,通过外排作用分泌到体液中,通过体液的传送,作用于靶细胞、靶器官。
师:由此,同学们通过讨论,分析神经调节和体液调节的不同点。
生:它们的作用途径不同,神经调节通过的途径是反射弧,体液调节的途径是体液的运输。
生:它们的反应速度不同,神经调节速度快,体液调节速度较慢。
生:它们的作用范围不同,神经调节范围局限,体液调节范围广泛。
生:它们的作用时间不同,神经调节延续时间短,体液调节延续时间长。
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
〖板书〗
〖教师精讲〗
师:神经调节是以反射为基本活动方式,其结构基础是反射弧,当然它的作用途径就是反射弧了。体液调节中的激素或其他调节因子都必须靠体液来运输,它的作用途径自然是体液的运输。
兴奋在神经纤维上的传导形式是神经冲动,产生原因是形成了局部电流,所以这种运输速度非常快。兴奋在神经元之间的传递虽然有突触延搁的现象存在,但相对来说延搁的时间还是非常短的。而体液体调节需要经过物质的分泌、体液的运输、与靶细胞的受体结合等过程,时间经过得就长了。
神经调节中,完成反射的结构基础是反射弧,所以某一刺激引起的反射作用范围就是这条反射弧的效应器,比较准确而局限。体液调节中的激素和其他调节因子广泛弥散在体液中,很多调节因子(如甲状腺激素、CO2)的靶细胞是几乎包括全身所有细胞。即使它有特定的靶器官,它的功能也常常会影响到全身。如胰岛素分泌的不正常会使流遍全身的血液中的葡萄糖含量过高,产生糖尿病。
神经调节中因为神经冲动的产生是由于局部电流回路,神经纤维上的膜电位在兴奋后马上回到静息状态,而在两个神经元之间传递信息的神经递质在突触间隙中存在的时间是非常短暂的,很快会受突触间隙中的其他物质的影响而失去功能。所以每次反射产生的时间很快,完成后又马上回到原来状态。而体液调节中激素或是其他调节因子被分泌到体液中后,它能存在较长的时间。
师:我们通过分析知道,神经调节与体液调节的作用方式和结构基础都是不同的,但两者又是相互协调地发挥作用的。那么两者间有什么关系呢?这两种调节是怎样进行协调的呢?
〖板书〗二、神经调节和体液调节的协调
师:这里我们用两个例子来帮助大家理解这一问题。
实例一:体温恒定的调节
〖方法引导〗师:不论是在炎热的环境中,还是在寒冷的环境中,人的体温总是保持恒定的,这种恒定有什么意义?
生:人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。人的体温总是保持恒定,人体内的酶促反应就能稳定的进行,大大提高的人适应变化中的环境的能力。
师:一个物体温度的高低取决于什么?人的体温高低又取决于什么?
生:物体的温度高低取决于该物体所处的环境的温度。而人的体温高低和环境温度高低没有必然的关系,它取决于人体代谢产生的热量和人体向环境中散失的热量之间的比例。
师:人体通过什么途径产生热量?通过什么途径散失热量?
生:人体主要通过呼吸作用产生热量,主要通过体表热辐射散失热量。
师:体温的恒定对人体正常的生命活动至关重要。人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,人体安静时以肝脏放能为主,运动时以骨骼肌为主。热量的三处主要通过汗液的蒸发,皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼吸、排尿和排便等。
图:体液调节图解
师:寒冷的环境中,要维持体温的恒定,产热的结构发生什么变化?散热的结构发生什么变化?如果是在炎热的环境中呢?
生:寒冷环境中作为产热结构的肌肉和肝脏代谢旺盛,产热多;作为散热结构的汗腺分泌减少,毛细血管收缩,散热减少。炎热环境中,肌肉和肝脏代谢减弱,产热少,汗腺分泌增加,毛细血管舒张,散热增多。
师:在上一节课上我们曾经接触过一种激素,它能在寒冷刺激下调节机体产热增加,是什么激素?
生:甲状腺激素。
师:人体的产热和散热是受什么调节和控制的呢?如何进行调节和控制的?
生:人体的产热和散热是受神经和体液共同调节的。体温变化的刺激被下丘脑感受到后,神经系统通过反射弧产生相应反射,同时体液中如甲状腺激素等能调节体温的激素含量也会发生变化,神经和体液共同调节产热结构和散热结构发生相应变化。
师:在这个实例中,神经调节和体液调节的关系是怎样的?
生:在这个实例中,首先起作用的是下丘脑的体温感受器,它属于反射弧中的感受器部分,分泌相关激素的内分泌腺就相当于效应器。所以,这个实例中体液体调节受神经调节的控制,它们共同作用完成对产热和散热的控制。
师:人体的体温在任何情况下都能保持恒定吗?哪些情况下可能导致体温失恒?如果环境温度过高或过低,应采取哪些措施才能维持体温的恒定?
生:人体的体温并不是在任何情况下都能保持恒定的。当环境温度持续长时间过高或过低,超出了机体所能调节的限度,就可能导致体温失恒。如果环境温度过高或过低,应采取增减衣物、转移到温度适宜的环境中、物理降温或取暖等措施才能维持体温的恒定。
师:请根据人体体温调节机制简图解释,极地和高温车间工作人员是怎样调节体温的?这种调节能力是有限的,因此还应分别采取哪些措施?
生:极地工作人员通过神经和体液共同作用,肌肉、肝脏细胞代谢非常旺盛,汗腺分泌很少,毛细血管收缩。而在高温车间工作的人则正好相反。因为调节能力是有限的,极地工作的人员要穿很多保暖衣物,喝温水,作室内加热等措施。高温环境工作的人多喝盐开水补充汗液中流失的水分和盐分,室内要通风,准备风扇、室内降温等措施。
〖合作探究〗师:人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐,以维持内环境的稳态。水盐排出的主要途径是排尿。关于尿液的形成,我们在初中时已经学过,这里大家来重温这个知识。
师:尿液形成过程中直接影响尿量多少和回到内环境中水盐的量的是在哪里进行的什么过程?
生:是在肾小管、集合管中完成的水分和盐分的重吸收过程。
师:关于抗利尿激素的功能,我们在第2节练习的题目中接触过了,还记得它的作用吗?
生:下丘脑分泌的抗利尿激素能提高肾脏集合管对水的通透性,促进水的重吸收。
师:很好。水盐调节的机制非常复杂,涉及多种激素和神经的协调作用。下面仅以抗利尿激素及相关神经调节为例,来探讨水盐平衡的维持。
图:实例二:人体水盐平衡的调节
图:水盐平衡调节图解
师:大家根据水盐平衡调节图解,展开分析讨论,然后分别请两位同学来说明当饮水不足和饮水过多的情况下,人体是怎样保持水和无机盐的平衡的。
生1:当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,结果就能使细胞外液渗透压下降。这部分属于神经调节。另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中。血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分增加了,就会使细胞渗透压下降,同时也会使尿量增加。这属于体液调节。
生2:当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉。另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分减少了,就会使细胞渗透压升高,另外也会使尿量减少。
师:在这个实例中,下丘脑及参与了神经调节,又作为内分泌腺参与了体液调节。请同学比较分析实例一和实例二,进一步阐明神经调节和体液调节的关系。
生:……
师:经过分析我们知道,不少内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
图:
1、内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
师:反过来,体液调节对神经系统就没有作用了吗?请举例说明。
生:有的。比如说甲状腺激素的几个功能中有一个就涉及到它能提高神经系统的兴奋性、与神经系统的发育有关。
师:是的。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时甲状腺激素缺乏,就会影响脑的发育;成年时,甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。
2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
师:总之,动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。正是由于这两种调节方式的协调,各器官、系统的活动才能协调一致,内环境的稳态才能得以维持,细胞的各项生命活动才能正常进行,机体才能适应环境的不断变化。
最后让我们回到这节课一开始我们提出的“过山车现象”,现在再来重新审视那两个问题。
问题探讨:
既然知道做过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
2、这个例子中,人体所作出的反应,那些与神经调节有关?那些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
生1:在重力加速度的影响下,全身的血液要进行重新分配,这是一个方面;另一方面,虽然知道坐过山车是安全的,但不免还是有点担心,在这种状态下,内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素,使心跳和呼吸加快,血压上升。
生2:人由于紧张,会紧握双拳、发出叫喊等,这些反应与神经调节有关;心跳和呼吸加快、血压上升等与激素调节有关。在这种紧张的状态下,肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号,就分泌多种激素进行应急。
〖知识拓展〗师:最后请同学们阅读课后的文章——拒绝毒品、慎用心理药物。然后来谈谈大家对此的想法。
〖作业〗练习
基础题
1.(1)×;(2)√。
2.提示:这种做法是不可取的。虽然人体每天摄入和排出的水量是基本相等的,但还是需要一定的水量来维持正常的生命活动。如果喝水过少,尿量就会很少,那么应通过尿液排出的体内代谢废物无法正常排出,就会造成人体内环境的紊乱。
拓展题
1.提示:激素传递的信息需要通过体液的传送,然后与相应的靶细胞上的受体结合而发挥作用,多数情况下是比较缓慢的;而神经传导的兴奋在同一个神经元上是以电流的形式,只在突触处才转化为化学信号的形式,所以激素传递信息多数情况下没有神经传导兴奋的速度快。
2.提示:在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏;同时作用于其他组织,使肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝脏,促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分,它们相互配合,有利于机体应付紧急的情况。
〖板书设计〗
第3节 神经调节与体液调节的关系
体液调节:激素等化学物质(处激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。
一、神经调节和体液调节的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
二、神经调节和体液调节的协调
实例一:体温恒定的调节
实例二:人体水盐平衡的调节
1、内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
2.3 神经调节和体液调节的关系
内容及其解析
1、内容:本节内容包括“神经调节和体液调节的比较”、“神经调节和体液调节的协调”。本节一方面是对前两节所学内容的一个总结,另一方面是要在此基础上通过分析体温调节和水盐调节,揭示两种调节方式之间的关系。
2、解析:“神经调节和体液调节的协调”是本节的重点内容,通过人体的体温调节和水盐调节两个实例的分析,总结出神经调节和体液调节的关系。其中人体的体温调节和水盐调节两个实例是个教学难点。“人的体温调节”采用教师引导学生进行分析和推论的教学策略,侧重训练的是学生的思维能力。用一系列的问题把学生的思维引向深入。“水盐调节”的教学是让学生阅读教材提供的资料结合准备的多媒体课件,由他们自己来分析调节机制,最后讨论教材中所提供的讨论题。最后留几分钟时间让学生阅读课后的“拒绝毒品,慎用心理药物”,对学生进行与禁毒有关的宣传教育。
目标及其解析
目标
(1)、简述神经调节和体液调节的特点。
(2)、说出神经调节与体液调节间的协调关系。
(3)、描述体温调节、水盐调节。
(4)、举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。
(5)、认同毒品的危害,远离毒品。
2、解析
(1)、教学重点
神经调节与体液调节的协调;人体的体温调节与水盐调。
(2)、教学难点
人体的体温调节和水盐平衡调节的分析。
教学问题诊断分析
“神经调节与体液调节的比较”这部分内容包括两个要点:一是体液调节和激素调节的关系,二是神经调节和体液调节的特点的比较。先用输氧的实例引入二氧化碳等其他物质的调节作用,完善体液调节的概念。再复习神经调节和激素调节,着重引导学生回顾神经调节和激素调节的机制。
教学支持条件分析
本节课神经调节与体液调节的关系,设计从课题下问题探讨开始,提出问题,帮助学生来探索二者的关系,计划运用多媒体课件、幻灯片、视频等现代教育媒体,把抽象的知识形象化、生动化,并且设计学生合作探究的项目,鼓励学生合作学习。
教学过程设计
【展示图片1】玩过山车的图片
【讲述】过山车大家玩过吗。在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,有些人还会狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也明显升高。这一现象我们姑且称之为“过山车现象”。
问题探讨:
1、 既然知道做过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
这个例子中,人体所作出的反应,那些与神经调节有关?那些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
什么是体液调节呢?看到体液调节大家马上能联想到什么?
为什么有这样的联想呢?这两者有什么关系?
所以我们可以说激素调节就属于体液调节。但是,体液调节就完全等同于激素调节吗?
提示:兔子在CO2浓度过高的环境中呼吸会加快加强,这说明CO2有什么功能呢?
CO2在生物体内是通过什么运输的呢?
所以,CO2的调节应该属于哪种调节方式?
除了CO2以外,还有很多其他非激素类调节因子也在生命活动的调节中起着重要作用。请同学总结什么是体液调节。
激素调节是体液调节的主要内容。
一、神经调节和体液调节的比较
要更好解释“过山车现象”,我们先要把神经调节和体液调节二者各自不同的特点来做个比较。
复习一下前两节的相关内容。
1、 神经调节的本基方式是什么?其结构基础是什么?
2、 兴奋在神经纤维上和神经元之间是以什么方式传递的?它们的速度怎样?
3、 激素的分泌有着什么样的调节机制?激素从产生到起作用的大致过程是怎样的?
由此,同学们通过讨论,分析神经调节和体液调节的不同点。填下表【板书】
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
二、神经调节和体液调节的协调
这里我们用两个例子来帮助大家理解这一问题。
实例一:体温恒定的调节
不论是在炎热的环境中,还是在寒冷的环境中,人的体温总是保持恒定的,这种恒定有什么意义?
人体内的代谢反应是酶促反应,而酶必须在一定的温度条件下才能发挥最大的催化能力。人的体温总是保持恒定,人体内的酶促反应就能稳定的进行,大大提高的人适应变化中的环境的能力。
体温的恒定对人体正常的生命活动至关重要。人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,人体安静时以肝脏放能为主,运动时以骨骼肌为主。热量的三处主要通过汗液的蒸发,皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼吸、排尿和排便等。
人体的产热和散热是受神经和体液共同调节的。体温变化的刺激被下丘脑感受到后,神经系统通过反射弧产生相应反射,同时体液中如甲状腺激素等能调节体温的激素含量也会发生变化,神经和体液共同调节产热结构和散热结构发生相应变化。
在这个实例中,首先起作用的是下丘脑的体温感受器,它属于反射弧中的感受器部分,分泌相关激素的内分泌腺就相当于效应器。所以,这个实例中体液体调节受神经调节的控制,它们共同作用完成对产热和散热的控制。
实例二:人体水盐平衡的调节示图:水盐平衡调节图解
1:当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,结果就能使细胞外液渗透压下降。这部分属于神经调节。另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中。血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分增加了,就会使细胞渗透压下降,同时也会使尿量增加。这属于体液调节。
2:当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器。使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉。另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,回到内环境中的水分减少了,就会使细胞渗透压升高,另外也会使尿量减少。
在这个实例中,下丘脑及参与了神经调节,又作为内分泌腺参与了体液调节。请同学比较分析实例一和实例二,进一步阐明神经调节和体液调节的关系。
不少内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。
1、内分泌腺直接或间接地接受中枢神经系统的调节。
2、内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
问题探讨:
既然知道做过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?
2、这个例子中,人体所作出的反应,那些与神经调节有关?那些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?
生1:在重力加速度的影响下,全身的血液要进行重新分配,这是一个方面;另一方面,虽然知道坐过山车是安全的,但不免还是有点担心,在这种状态下,内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素,使心跳和呼吸加快,血压上升。
生2:人由于紧张,会紧握双拳、发出叫喊等,这些反应与神经调节有关;心跳和呼吸加快、血压上升等与激素调节有关。在这种紧张的状态下,肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号,就分泌多种激素进行应急。
目标检测:
1.动物生命活动的调节形式有两种,即( )。
A.神经调节和体液调节 B.神经调节和激素调节
C.体液调节和激素调节 D.内激素调节和外激素调节
2.下列有关生命活动调节的叙述中,不正确的是( )。
A.神经调节与激素调节是相互联系、相互影响的
B.动物生命活动的调节以神经调节为主
C.神经调节和激素调节,相互独立,没有联系
D.神经调节的基本方式是反射
3.在闷热的房间里开会,有的人容易打“哈欠”,其调节方式是( )。
A.神经调节B.体液调节
C.神经—体液调节D.条件反射
4.下列有关神经调节的叙述中,错误的是( )。
A.一方面神经系统控制激素的分泌,另一方面激素控制神经系统的调节
B.反射是神经系统调节动物体各部分活动的基本方式
C.单细胞动物接受刺激和产生反应不依靠神经系统来完成
D.反射弧是动物接受刺激和产生反应的神经传导途径
答案:1.A 2.C 3.C 4.A
配餐作业
基础题(A组题)
1.人体血液中的水分不能来自于( )。
A.饮水 B.食物 C.自身物质代谢 D.空气
2.正常情况下,排除人体内新陈代谢所产生的水的主要结构是( )。
A.肾脏 B.肺 C.皮肤 D.大肠
3.大面积深度烧伤病人在治愈后,夏季要比烧伤前怕热,这是因为皮肤烧伤时损伤了()。
A.大量神经末梢 B.皮下脂肪组织 C.大量汗腺 D.皮脂腺
4.下列有关水和无机盐平衡及调节的叙述中,正确的是( )。
A.人体内水和无机盐的平衡是神经调节和激素调节共同作用的结果
B.K+在维持细胞外液渗透压上起决定性的作用
C.人体Na+的主要来源是食物,几乎全部由小肠吸收,主要排出途径是肾脏和皮肤
D.人在饮水不足时,通过减少排尿量就可以维持内环境的稳定
5.在脊椎动物中,只有鱼类、两栖类和爬行类能随环境改变而迅速发生色变,其中避役(变色龙),能在较短的时间内(少于5 min)完全改变体色,比蛙等变色动物快得多,它变色的调节机制是( )。
A.激素调节 B.神经调节 C.神经—激素调节 D.激素—神经调节
设计意图:以上题目都是学生应该掌握的基本知识点,通过A组题的练习加强学生对基础知识的识记,要求每位同学都要做,估计完成时间10分钟。
二、巩固题(B组题)
6.下列情况中,不会使尿量增加的是( )。
A.下丘脑神经细胞分泌的抗利尿激素增多时
B.代谢抑制物“根皮苷”使肾小管细胞对葡萄糖重吸收发生障碍时
C.细胞外液的渗透压下降时
D.静脉注入大量甘露醇(一种肾小球能够滤出而不能重吸收的药物)
7.2002年,俄罗斯科学院研究出表面涂上了含有数种多糖的水凝胶层的口服胰岛素片剂,有望替代因长期注射而使糖尿病患者痛苦的胰岛素针剂。这种片剂口服后仍有效的原因是( )。
A.人体消化道内没有消化胰岛素的酶
B.人体消化道内没有消化片剂中多糖的酶
C.片剂中的胰岛素是一种特别的胰岛素
D.片剂中的多糖可作为胰岛素进入细胞的载体
8.下列关于人体在寒冷时维持体温稳定的叙述中,正确的是( )。
A.寒冷时,酶活性自然增强,因而代谢加快,产热增加
B.寒冷时,因产热增加,所以经皮肤所散失的热量多于高温环境
C.寒冷时,经皮肤所散失的热是对生命活动无意义的热量
D.寒冷时,代谢增强、产热增加与多种激素分泌增加有关
9.下列有关人体水分调节的叙述中,正确的是( )。
A.大量饮水,则抗利尿激素分泌增加 B.渴觉中枢兴奋,则抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素分泌减少,则尿量增加 D.细胞外液渗透压降低,则尿量减少
10.一般来说,当人们感到口渴时,其体内的( )。
A.抗利尿激素分泌增多,肾小管重吸收能力增强 B.抗利尿激素分泌增多,肾小管重吸收能力减弱
C.抗利尿激素分泌减少,肾小管重吸收能力增强 D.抗利尿激素分泌减少,肾小管重吸收能力减弱
11.某人因严重呕吐,造成了细胞外液渗透压降低,尿量增加。下列各项中,能说明水盐丧失的相对值和抗利尿激素变化的是( )。
A.失水多于失盐,抗利尿激素增加 B.失水多于失盐,抗利尿激素减少
C.失盐多于失水,抗利尿激素增加 D.失盐多于失水,抗利尿激素减少
设计意图:在记忆的基础上进一步理解课本中的知识。要求每位同学都要完成,估计完成时间10分钟。
三、提高题(C组题)
15.下图为水盐平衡调节机理示意图,请根据图回答下面的问题。
(1)垂体分泌的A物质是_______激素。
(2)B结构的名称是__________。
(3)细胞外液渗透压下降后,刺激感受器,通过下丘脑的调节,减少________的分泌。
(4)某人一天要喝10多千克的水,不喝不行,经医生检查发现他的垂体功能有问题。你认为此人多饮多尿的原因是什么?
(5)如果肾功能出了问题,不能从肾脏排出多余的Na+,会出现全身浮肿症状,此时的全身浮肿对人体有一定的好处,有利于维持___________的平衡。
(6)从图示中可看出,水盐平衡调节过程受__________和__________调节,二者_________发挥作用,内环境的稳态才得以维持。
18.下图为人体体温调节示意图,请根据图回答下面的问题。
(1)图中T→E→N→A途径表示_______过程。
(2)B途径是指骨骼肌通过__________(途径)产生热量,维持体温的过程。
(3)经测量,某人体温在24 h内都处于39℃,若A、B、C、D都表示热量,则此人的A+B__________C+D(选择“<”“>”“=”)。
(4)体温主要是通过上述方式进行调节的,但也离不开激素调节,在处于寒冷环境中的人体血液中,___________________________________的含量会升高,从而加速体温上升。
(5)这时血糖含量下降很快,要使血糖含量升高,主要途径是________分泌的________增多,功能是_____________________________。
设计意图:通过上面的练习提高学生应用课本相关知识的能力,综合分析和解决问题的能力。要求根据每位同学的实际情况选做,估计完成时间10分钟。
教学反思:
课时作业5 神经调节与体液调节的关系
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.关于动物体液调节的叙述,错误的是( )
A.机体内促甲状腺激素的分泌受反馈调节
B.与神经调节相比,体液调节迅速而准确
C.血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量
D.激素的分泌量可随内、外环境的改变而变化
【解析】 与神经调节相比,体液调节范围广,速度慢,所以B选项错误。
【答案】 B
2.健康的人一次摄入了大量的水之后,会引起( )
A.肾小管和集合管对水的通透性降低
B.大脑皮层产生渴觉
C.血液中抗利尿激素含量升高
D.尿量减少
【解析】 当人体饮水过多,肾小管和集合管对水的通透性降低,A正确;当人体饮水过多,不能使大脑皮层产生渴觉,B错误;当人体饮水过多,抗利尿激素含量下降,C错误;当人体饮水过多,尿量增加,D错误。
【答案】 A
3.研究发现,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体,则可能导致( )
A.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过高
B.细胞减缓摄取血糖,血糖水平过低
C.细胞加速摄取血糖,血糖水平过高
D.细胞加速摄取血糖,血糖水平过低
【解析】 根据题干信息可知,胰岛素必须与靶细胞膜上的受体结合,才能调节血糖平衡,如果人体组织细胞缺乏该受体,胰岛素不能与靶细胞结合发挥作用,组织细胞摄取葡萄糖速度变慢,导致血糖浓度过高,A项正确,B、C、D项错误。
【答案】 A
4.下列关于下丘脑功能的叙述错误的是( )
A.甲状腺激素的含量变化对下丘脑和垂体分泌相关激素进行反馈调节
B.下丘脑的神经分泌细胞既能分泌激素同时也能传导神经冲动
C.下丘脑既是体温调节的中枢,也是温度感觉的中枢
D.下丘脑内具有渗透压感受器并能够合成抗利尿激素
【解析】 甲状腺激素的含量变化对下丘脑和垂体分泌相关激素可以进行反馈调节,A项正确;下丘脑的神经分泌细胞既能分泌激素(如促甲状腺激素释放激素)同时也能传导神经冲动,B项正确;下丘脑是体温调节的中枢,而温度感觉的中枢在大脑皮层,C项错误;下丘脑内具有渗透压感受器并能够合成抗利尿激素,D项正确。
【答案】 C
5.在寒冷时,肾上腺素有增加产热的作用。能与肾上腺素在调节血糖和体温方面分别发生协同作用的激素是( )
①胰岛素 ②胰高血糖素 ③甲状腺激素
④抗利尿激素
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
【解析】 肾上腺素与甲状腺激素在促进机体代谢上有协同作用;肾上腺素与胰高血糖素在升高血糖过程中有协同作用。
【答案】 B
6.如图表示一个健康人饭后血糖浓度的变化情况,有关叙述中正确的是( )
A.进食后1 h内,胰高血糖素分泌增加使血糖浓度升高
B.进食后,肌细胞等对糖的摄取和储存速率将会加快
C.进食2 h后血糖趋于稳定,调节血糖的激素停止分泌
D.胰岛素在发挥作用后不改变,可长时间持续起作用
【解析】 进食后1 h内,血糖浓度升高,则胰岛素分泌增加,胰高血糖素分泌减少,故A错误;进食后,血糖浓度升高,肌细胞等对糖的摄取和储存速率加快,进而降低血糖,故B正确;进食2 h后血糖趋于稳定,胰岛素和胰高血糖素的含量处于动态平衡,使得血糖处于相对稳定状态,故C错误;胰岛素在发挥作用后,被相关酶分解失去活性,故D错误。
【答案】 B
7.哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是( )
A.血浆渗透压降低
B.抗利尿激素分泌增加
C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱
D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱
【解析】 脱水时血浆渗透压升高,A错误;机体脱水时,血浆渗透压升高,致使抗利尿激素分泌量增加,B正确;机体脱水时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强,C错误;抗利尿激素随血液运输到全身各处,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,D错误。
【答案】 B
8.下列有关人体水分和无机盐调节的叙述中正确的是( )
A.血浆渗透压降低时引起口渴
B.血浆渗透压降低时抗利尿激素增加
C.机体失水时抗利尿激素减少
D.机体失水时血浆渗透压升高
【解析】 血浆渗透压升高时引起口渴,故A错误;血浆渗透压降低时,对下丘脑渗透压感受器的刺激减弱,进而引起抗利尿激素减少,故B错误;体内失水,会使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋,促使下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,故C错误,D正确。
【答案】 D
9.如图表示某人在休息时,单位时间内其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在A时刻,室内温度由15 ℃突升至40 ℃,在B时刻,室内温度又突降至15 ℃。下列相关叙述中正确的是( )
A.在A时刻,室内温度变化时,皮肤血管收缩、立毛肌舒张
B.在AB段,因外界环境温度高于人体温度,所以人体不散热
C.在AB段,人体内酶的活性比BC段高
D.在BC段,人体体温仍能保持相对恒定
【解析】 A时刻,人处于高温环境,为了维持体温的相对稳定,散热增加,即皮肤血管舒张,故A错误;AB段,通过调节使人体的产热和散热基本相等,故B错误;由于AB段人体能维持体温的相对稳定,因此体内酶活性不变,故C错误;当人处于寒冷环境中,通过调节能维持体温的稳定,故D正确。
【答案】 D
10.下列关于体液调节的叙述中,正确的是( )
A.参与体液调节的化学物质只需要血液运输,不需要进入组织液
B.体液调节比神经调节的范围广,所以体液调节是人体的主要调节方式
C.某些化学物质随体液运输对生命活动进行的调节属于体液调节
D.单细胞生物不只有体液调节
【解析】 参与体液调节的物质随体液运输,体液包括组织液,故A错误;神经调节是调节生命活动的主要调节方式,故B错误;化学物质随体液运输调节生命活动的方式是体液调节,故C正确;单细胞生物没有体液调节,故D错误。【答案】 C
11.下列关于人体体温调节过程的叙述,正确的是( )
A.炎热环境中,毛细血管收缩,汗液分泌增多
B.炎热环境中,中暑是神经调节紊乱导致的,与体液调节无关
C.寒冷环境中,位于大脑皮层的体温调节中枢兴奋,促进机体产热
D.寒冷环境中,骨骼肌和肝脏产热增多,受神经—体液调节
【解析】 炎热环境中要增加散热,所以毛细血管舒张,汗液分泌增多,A项错误;中暑是指在高温和热辐射的长时间作用下,机体体温调节中的神经调节和体液调节紊乱导致的,B项错误;体温调节中枢在下丘脑,感觉中枢在大脑皮层,C项错误;寒冷环境中,在神经和体液的共同调节下,骨骼肌和肝脏产热增多,D项正确。
【答案】 D
12.在我国北方,游泳爱好者冬泳入水后,身体立即发生一系列生理反应,以维持体温稳定。此时,机体不会发生的反应是( )
A.兴奋中枢神经系统,加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经系统减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
【解析】 冬泳入水后,机体散热增多,通过调节散热减少产热增多,以维持体温恒定,入水后,中枢神经系统兴奋,通过神经调节,肌肉收缩使产热增加,A错误;皮肤毛细血管收缩,减少散热量,B错误;冬泳入水后,汗腺分泌减少,使散热减少,C错误;通过神经调节促进下丘脑的分泌活动,促进垂体的分泌活动进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,使产热增加,D正确。
【答案】 D
二、非选择题(共40分)
13.(12分)糖尿病是由于血糖调节障碍造成的内环境稳态失调引起的疾病。可分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。其中Ⅰ型糖尿病多发生于青少年,因胰岛素分泌缺乏,需依赖外源性胰岛素补充以维持正常生命活动。Ⅱ型糖尿病多见于中、老年人,表现为胰岛素抵抗。下图为血糖调节示意图,图中的①②代表生理过程,a、b代表相应的激素。请据图回答下列问题。
(1)图中的a、b分别由胰腺中的________、________合成和分泌。
(2)在血糖的调节过程中,图中的a、b作用的结果又会分别影响a、b的分泌,属于________调节。a和b在血糖平衡的调节中为________关系。
(3)Ⅰ型糖尿病可通过注射胰岛素进行治疗,是因为胰岛素可以促进①过程以及其他组织细胞加速________,从而使血糖水平降低。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素抵抗,表现为胰岛素的分泌量并不低,甚至还偏高,但组织细胞对胰岛素不够敏感,其可能的原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)分析题图可知,a激素由胰腺分泌可以升高血糖,为胰岛A细胞合成和分泌的胰高血糖素,b激素能降低血糖,为胰岛B细胞合成和分泌的胰岛素。(2)a、b作用的结果又会分别影响a、b的分泌,属于反馈调节;a、b生理作用结果相反,表现为拮抗作用。(3)胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,也可以使进入肝脏的葡萄糖合成为糖原,从而降低血糖。(4)Ⅱ型糖尿病表现为胰岛素抵抗,胰岛素无法正常降低血糖,导致血糖含量还是过高,刺激机体负反馈调节,又使胰岛素含量进一步提高,最终表现为患者体内胰岛素的含量比正常值高。胰岛素是通过与组织细胞表面特异性受体结合发挥作用的,如果无法发挥作用,可能是这一特异性结合过程受阻。
【答案】 (1)胰岛A细胞 胰岛B细胞
(2)反馈 拮抗
(3)摄取、利用和储存葡萄糖
(4)胰岛素不能与组织细胞上的特异性受体结合(其他合理答案也可)
14.(10分)下图为某南极科考人员在“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A~D为器官或细胞,①~④为激素)。请回答下列问题:
(1)产生冷觉的A是__________;兴奋在神经元之间传递时会有一个短暂的延迟,原因是________________________________需要一段时间。
(2)②的分泌受________(填图中物质的标号)的直接调节,④作用的主要靶器官(细胞)D是________________________________________________________________________。
(3)相同饮水量的情况下,寒冷环境比炎热环境尿液量多的主要原因是________________________________________________________________________。
【解析】 (1)冷觉是一种感觉,由大脑皮层产生。神经递质在突触处释放、扩散或与受体结合等需要一定的时间。(2)图中B为垂体,分泌促甲状腺激素②。当甲状腺激素③达到一定量后可以负反馈作用于垂体,抑制垂体产生促甲状腺激素;另一方面受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素①的促进。激素④是胰高血糖素或肾上腺素,主要作用于肝脏细胞,促使肝糖原的分解,升高血糖浓度。(3)冬天汗液分泌减少,水的去路之一减少,增加另一个去路即增加尿量。
【答案】 (1)大脑皮层 神经递质的释放、扩散、与受体结合等(答出任何一点即可)
(2)①和③ 肝脏(细胞)
(3)汗液分泌较少
15.(18分)调定点学说认为,人体内存在体温调定点,它可以使机体有一个相对恒定的温度值。正常情况下,体温在一定温度范围内偏离调定点后,机体能通过调节使体温回到调定点水平。病菌感染等不利因素能引起人体产生致热原(EP),EP引起体温调定点改变进而导致发烧。下图为人体体温调节示意图,请据图回答:
(1)图中字母B表示的结构名称是:________。
(2)病菌感染等不利因素致使人体温呈上升趋势时,正常体温相当于________(填“炎热”或“寒冷”)刺激,此时会在________形成冷觉。如果病人持续高烧39 ℃,其产热量________(填“大于”、“等于”、“小于”)散热量。
(3)高烧病人在体温逐渐恢复正常的过程中,临床主要表现为大量出汗,以增加散热,与此同时病人体内________激素含量可能会上升,以使细胞外液渗透压下降。
(4)在上述反射弧中,汗腺、立毛肌、骨骼肌等和分布于其上的神经末梢等共同构成________,其中骨骼肌为主要的产热结构,它的活动受激素和________等信息分子的影响。兴奋在反射弧中单向传递的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)图示显示,B和甲状腺均参与代谢方式调节,而参与此方式调节的激素除了甲状腺分泌的甲状腺激素外,还有肾上腺分泌的肾上腺素,因此图中字母B表示的结构名称是肾上腺。(2)当机体的产热量大于散热量时,人的体温才会上升而高于正常体温,所以,当病菌感染等不利因素致使人体温呈上升趋势时,正常体温相当于寒冷刺激,此时会在大脑皮层形成冷觉。如果病人持续高烧39 ℃,说明其体温维持相对恒定,所以其产热量等于散热量。(3)若大量出汗,机体失水较多,会导致细胞外液渗透压升高,对渗透压感受器的刺激增强,下丘脑合成并经垂体释放的抗利尿激素增多,以使细胞外液渗透压下降。(4)在上述反射弧中,汗腺、立毛肌、骨骼肌等和分布于其上的神经末梢等共同构成效应器。骨骼肌的活动受激素调节和神经调节的调控,激素和神经递质等信息分子参与此调节过程。兴奋在反射弧中单向传递的原因是:在反射弧中存在着突触,在突触处,神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜。
【答案】 (1)肾上腺 (2)寒冷 大脑皮层 等于
(3)抗利尿
(4)效应器 神经递质 反射弧中存在突触,兴奋只能从突触前膜传到突触后膜(或神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜)
第二章 第3节
一、选择题
1.关于神经调节与激素调节之间关系的叙述,不正确的是( )
A.大部分内分泌腺的激素分泌都受神经系统的控制
B.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C.各项生命活动主要受神经系统的调节,同时也受激素的调节
D.性行为的形成主要由性激素调控
[答案] D
[解析] 性行为的形成应由神经和激素共同调节。
2.人在15℃环境中和5℃环境中穿的衣服一样多时,体温是恒定的,而且在这两种环境中既不出汗也不寒战,这时体温的调节主要通过( )
A.增减产热量
B.调节皮肤血管口径
C.立毛肌收缩或舒张
D.拱肩缩背以保温或伸展肢体以散热
[答案] B
[解析] 题设情景下,体温主要是通过调节皮肤血管口径来进行体温平衡的。
3.关于人体内水和无机盐平衡调节的叙述中,正确的是( )
A.血浆渗透压降低时,引起口渴
B.机体失水时,抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素使细胞吸水能力增强
D.抗利尿激素使细胞吸水能力减弱
[答案] C
[解析] 水的稳态是体内水的相对含量的相对稳定。这个相对含量是以渗透压为衡量标准的。血浆渗透压降低,说明人体摄入的水过多或盐分丢失过多,此时,渗透压感受器会受到抑制,因而不会产生渴觉。当机体失水时,细胞外液渗透压升高,渗透压感受器兴奋,使下丘脑神经分泌细胞合成并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加。抗利尿激素可促进水的重吸收,使细胞外液渗透压下降,从而使细胞内液渗透压相对上升,这样细胞的吸水能力就增强。
4.某人因外伤导致下丘脑受损,那么会导致( )
①细胞外液渗透压发生变化 ②体温发生变化 ③血糖浓度发生变化 ④甲状腺激素分泌量发生变化
A.①④ B.②③④
C.①②③④ D.①②④
[答案] C
[解析] 下丘脑中有细胞外液渗透压感受器、体温调节中枢,通过下丘脑的神经可以调节血糖浓度,下丘脑还能分泌促甲状腺激素释放激素通过垂体促进甲状腺激素的合成与分泌,如果下丘脑受损,则以上生理过程均不能进行。
5.下图为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列说法中错误的是( )
A.图中B→C→E途径表示神经—体液调节过程
B.D途径主要是骨骼肌通过有氧呼吸完成
C.人体与体温调节有关的神经中枢都在下丘脑
D.当机体受到炎热刺激时,体内散热机制为F和G
[答案] C
[解析] B为感受器,C为神经中枢,此处为神经调节。下丘脑神经分泌细胞产生促甲状腺激素释放激素,作用于垂体进而作用于甲状腺,此为体液调节过程。产热器官有骨骼肌和肝脏,两者都是通过细胞呼吸产生热量的。人体在体温调节过程中,冷觉和热觉的形成都是在大脑皮层,所以高级中枢会控制低级中枢。
6.为保持内环境的稳态,当人一次饮水过多时,要通过相关调节维持体内水分平衡。下列能表示调节过程血液中抗利尿激素和渗透压变化的曲线是(纵轴表示激素和渗透压的变化程度,横轴表示调节的时间)( )
[答案] A
[解析] 本题考查水平衡的调节。一次摄入过多水会导致细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,使尿量增加,水通过尿液排出后,机体的渗透压又升高到正常水平。
二、非选择题
7.如下图表示人处于寒冷环境中时,皮肤发生的主要变化,请分析回答下列问题。
(1)人体出现上述反应的意义是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)体温调节过程中,某些激素也发挥重要作用。人在寒冷环境中分泌量明显增多的激素有________和________。它们都具有促进产热以抵御寒冷的作用,两者的关系是________。
(3)动物实验表明:如果破坏了恒温动物的下丘脑,动物就不再具有体温调节能力了;而保留下丘脑及以下神经,则仍具有调节体温的能力,这说明________________________ ______________________________________________________________________。
(4)下丘脑中的一些细胞能分泌一些激素,能促进________中激素的合成和分泌,后者又能调节和管理其他内分泌腺。因此下丘脑还是________的枢纽。
[答案] (1)减少散热,增加产热,维持体温恒定
(2)甲状腺激素 肾上腺素 协同作用
(3)下丘脑中有体温调节中枢
(4)垂体 机体调节内分泌活动
[解析] 当人处于寒冷环境中时,通过神经系统的调节,皮肤血管收缩,立毛肌收缩,汗腺不分泌,从而减少散热、增加产热,使体温维持恒定;体温调节既有神经调节,又有体液调节,体液调节主要通过甲状腺激素和肾上腺素的调节,促进产热代谢,提高体温,两者在升高体温上的作用是相同的,因此是协同关系;神经调节是通过反射弧完成的,体温调节中枢在下丘脑,不仅如此,下丘脑还是机体调节内分泌活动的枢纽,通过调节垂体的活动来调节其他内分泌腺的活动。
8.如图为人体细胞外液渗透压平衡的部分调节机制示意图。请据图回答下列问题。
(1)写出图中A、B的名称:A________、B________。
(2)当健康人处于38℃的环境时,内环境仍能维持相对稳定的温度和渗透压。①此时,体内温度调节的主要反射弧是________。
②写出此时人体渗透压的神经—体液调节机制:____________________________ _______ ____________________________________________________________________。
(3)细胞外液渗透压下降对A的调节效应是________A的活动,此种调节方式在人体内环境稳态的调节中广泛存在,其意义在于______________________________。
[答案] (1)下丘脑 垂体
(2)①皮肤温觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺
②此时汗液分泌量增加,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑促使抗利尿激素分泌增加;抗利尿激素经垂体释放,作用于肾小管和集合管,使其对水的重吸收功能增强,尿量减少;同时,渴觉中枢兴奋,引起口渴,通过主动饮水,增加机体含水量
(3)抑制(负反馈) 维持激素水平的相对稳定(维持内环境/系统/机体的相对稳定)
[解析] (1)调节细胞外液渗透压平衡的感受器在下丘脑。当细胞外液的渗透压升高时,下丘脑合成和分泌并通过垂体后叶释放的抗利尿激素增加,抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进对水分的重吸收,从而使细胞外液渗透压下降。(2)①当人体处于炎热环境中时,皮肤里的温觉感受器接受刺激后将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,通过体温调节中枢的调节,皮肤血管舒张,皮肤的血流量增加,汗液的分泌增多,从而使散热增加。②细胞外液渗透压升高时的调节机制为神经——体液调节,即下丘脑→垂体肾小管和集合管→尿量减少。(3)分析图示可知,在人体细胞外液渗透压升高时的调节过程中,当抗利尿激素增加时,肾小骨和集合管重吸收水的能力增强,尿量减少,使细胞外液渗透压降低。
一、选择题
1.下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战栗
B.神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞是双向的
C.机体失水时,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加
D.垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
[答案] C
[解析] 机体失水时,血浆渗透压升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉;一方面使由下丘脑神经细胞分泌、并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
2.当人吃了过咸的食物时,机体对细胞外液渗透压的调节过程有如下几步,其中正确的是( )
①下丘脑渗透压感受器兴奋 ②大脑皮层兴奋产生渴觉 ③下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素增加 ④摄水量增加 ⑤减少尿的排出
A.①→②→④或①→③→⑤ B.①→②→③→④→⑤
C.②→①→④→③→⑤ D.①→②→④或②→①→③→⑤
[答案] A
[解析] 当人吃了过咸的食物时,血浆渗透压会升高,机体可以通过增加摄水量和减少排尿量来维持细胞外液渗透压的稳定,而增加摄水量是一种由大脑皮层参与的主动获取水分的过程,减少排尿量是由下丘脑分泌抗利尿激素来调节的。
3.每年的8月8日是我国“全民健身日”。许多人都在自己所在的地方,快乐、健康地从事着体育健身活动。人在运动过程中( )
A.胰岛素分泌减少,抗利尿激素分泌增多
B.大量出汗的主要目的是排出代谢产物
C.由于产热大于散热,导致体温升高
D.肌肉运动所需能量主要由无氧呼吸提供
[答案] A
[解析] 人体在运动过程中,为保证能量供应,胰岛素分泌减少,同时由于大量出汗,抗利尿激素分泌增多;大量出汗的目的是散热,故B项错误;在运动过程中,产热等于散热,体温保持相对稳定,故C项错误;肌肉运动所需要的能量主要由有氧呼吸提供,无氧呼吸只起辅助作用。
4.如图为正常人在快速饮用1升清水或静脉注射1升盐水后的尿流量和血浆浓度的曲
线图(箭头处是饮水或注射时间)。下列有关判断中不正确的是( )
A.曲线a代表饮用清水后的尿流量变化
B.30~90min阶段,抗利尿激素分泌量增加
C.曲线c代表饮用清水后的血浆浓度变化
D.如果曲线b代表血浆渗透压的变化,则表明该盐水的浓度为0.9%
[答案] B
[解析] 饮用清水后,血浆渗透压要降低,通过增加尿流量来提高渗透压,通过调节,一段时间后,血浆渗透压回升,尿量减少,所以曲线a表示饮用清水后的尿流量变化,曲线c表示血浆浓度的变化;静脉注射生理盐水后,血浆渗透压几乎不变,所以曲线b可以代表静脉注射生理盐水后的变化。饮用清水后,抗利尿激素分泌减少,注射生理盐水后,抗利尿激素分泌量无明显改变,因此B项说法错误。
5.如图中三条曲线中分别表示当环境温度从25℃降到3℃时,小白鼠体内甲状腺激素含量、尿量及酶活性的变化情况为( )
A.①②③ B.③②①
C.③③② D.①①②
[答案] D
[解析] 当环境温度从25℃降到3℃时,为了维持体温恒定,小白鼠体内甲状腺激素分泌量增加,以增加产热;低温环境下,汗液分泌量减少,机体多余的水分主要通过尿液排出,所以尿量增加;因为小白鼠为恒温动物,因此小白鼠体内酶活性基本不变。
6.(2014·蚌埠检测)如图表示人体内化学物质传输信息的3种方式,抗利尿激素和神经递质的传输方式分别是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.②①
[答案] A
[解析] 抗利尿激素通过血液运输,神经递质通过突触间隙到达突触后膜,分别符合①②所示的传输方式。
7.如图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在A时刻,室内温度由15℃突升至40℃,在B时刻,室内温度又突降至15℃,下列说法正确的是( )
A.在A时刻室内温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张
B.在AB段时间内,因外界环境温度高于人体温度,所以人体不散热
C.在AB段时间内,人体内酶的活性比BC段时间内高
D.在BC段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
[答案] D
[解析] 在A时刻,室内温度由15℃突升至40℃,外界环境温度变高,皮肤血管会舒张,单位时间血流量变大,立毛肌会舒张;在AB段时间内,人体仍然保持体温相对恒定,人体内酶的活性不变;在BC段时间内,外界环境温度低,人体肾上腺素分泌量增加,促进人体代谢,多产热,以维持体温恒定。
8.人体的渴觉中枢、渗透压感受器、水盐平衡调节中枢、体温调节中枢分别位于( )
A.大脑皮层、下丘脑、下丘脑、大脑皮层
B.下丘脑、下丘脑、下丘脑、下丘脑
C.脊髓、下丘脑、大脑皮层、下丘脑
D.大脑皮层、下丘脑、下丘脑、下丘脑
[答案] D
[解析] 渴觉中枢位于大脑皮层,使人产生渴觉;渗透压感受器位于下丘脑,能接受渗透压的刺激;水盐平衡调节中枢、体温调节中枢位于下丘脑,因而下丘脑是非常重要的中枢。
二、非选择题
9.如图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体内的不同激素,请分析回答:
(1)当人体受到寒冷刺激时,兴奋只由A传到B,而不能由B传到A的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在寒冷环境中,图中b激素和[ ]________激素之间通过协同作用,共同促进产热量增加。某患者体温调节能力下降甚至丧失,则其最可能受损的部位是图中的__________ ______________________________________________________________。
(3)人过度紧张时,在大脑皮层相关部位的影响下,下丘脑中的一些细胞能合成并分泌________________激素,最终促使甲状腺合成并分泌d激素;当d激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种调节作用称为____________调节。
(4)在血糖平衡调节中,当血糖含量升高或降低时,主要通过c分泌的____________的拮抗作用,使血糖维持相对稳定。
(5)当人体内细胞外液渗透压升高时,图中下丘脑合成和分泌的____________激素会增加。
[答案] (1)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)[d]甲状腺 下丘脑体温调节中枢 (3)促甲状腺激素释放 反馈 (4)胰岛素和胰高血糖素 (5)抗利尿
[解析] (1)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,使兴奋单向传递。(2)和肾上腺素有协同作用的是甲状腺激素,二者都能促进新陈代谢。体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑体温调节中枢受损会导致体温调节能力下降甚至丧失。(3)过度紧张会导致下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多。甲状腺激素增加到一定程度时通过反馈调节机制使下丘脑和垂体分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的量减少。(4)调节血糖的激素是胰岛素和胰高血糖素,二者之间是拮抗作用。(5)人体细胞外液渗透压升高时,下丘脑合成和分泌的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少。
10.图甲是狗尿浓缩实验的结果。让狗大量饮水(图中箭头a所示)后,连续排出大量的尿;当用10mL 2.5%NaCl溶液注入颈动脉(如图箭头b所示)后,尿量暂时减少;当静脉注射脑垂体后叶提取物(如图箭头c所示)后,尿量也减少。根据实验,可以推断:
(1)将2.5%NaCl溶液注入颈动脉,使________升高刺激________,引起________激素分泌增多,导致尿量减少。实验也证明________中含有这种激素。
(2)如果预先将狗的脑垂体后叶切除,再进行上述同样的实验,请将预期结果的排尿曲线描绘在图乙中的坐标上。
[答案] (1)血浆渗透压 下丘脑 抗利尿 脑垂体
(2)见下图:
[解析] 本题考查神经、体液对水平衡的调节。参与水平衡的激素主要是抗利尿激素,抗利尿激素由下丘脑合成、分泌由垂体释放,所以下丘脑、垂体都含有抗利尿激素,本题实验也已证明此结论。当饮水过多时,细胞外液渗透压下降,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,尿量增多。当往颈动脉注入高浓度NaCl时,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,尿量减少。当切除脑垂体后叶时,因为没有抗利尿激素的释放,尿量并不减少,如果注射垂体提取物(含抗利尿激素),则尿量会减少。
11.下图是下丘脑调节高等动物生命活动多项功能的示意图。请根据图回答下面的问题。
(1)用高浓度的NaCl溶液刺激家兔的下丘脑,家兔会发生的生理现象是________。
(2)激素甲与激素乙在生理作用上的关系在生物学上称为________。
(3)破坏下丘脑以上的神经结构,家兔是否还能保持体温的基本恒定?为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由下丘脑通过胰岛对血糖浓度的调节属于______________________。
(5)在______________________的情况下,激素丙________含量增加。
(6)①②③④⑤五种激素中,不是由垂体细胞合成的激素是________(填序号)。
[答案] (1)尿量减少、寻找水喝 (2)相互拮抗 (3)能。因为体温调节中枢在下丘脑 (4)神经—体液调节 (5)饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸 抗利尿激素 (6)⑤
[解析] (1)下丘脑中有渗透压感受器,用高浓度的NaCl刺激下丘脑,会使下丘脑的渗透压感受器兴奋,合成抗利尿激素并由垂体释放,使尿量减少;同时下丘脑会把信号传到大脑皮层,在大脑皮层产生口渴的感觉,进一步引起找水喝的动作。(2)胰岛分泌的激素中能够降低血糖的是胰岛素,能够升高血糖的是胰高血糖素,这两种激素之间是相互拮抗的关系。(2)哺乳动物的体温调节中枢在下丘脑,所以被破坏下丘脑以上神经结构的家兔体温还能保持基本恒定。(4)下丘脑属于神经系统的结构,胰岛属于内分泌腺,所以下丘脑通过胰岛对血糖的调节属于神经—体液调节。(5)激素丙是抗利尿激素,在饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,其分泌量会增加。(6)抗利尿激素是由下丘脑的细胞合成,由垂体释放的。
第2章 第3节
一、选择题
1.下列关于体温的叙述,错误的是( )
A.人的体温源于物质代谢过程所释放出来的热量
B.体温的相对恒定是维持内环境稳定、保证新陈代谢正常进行的必要条件
C.人的体温就是指皮肤的温度
D.体温的相对恒定,是机体产热与散热保持动态平衡的结果
答案: C
2.如图中①②③分别代表某种激素。有关恒温动物体温调节的叙述不正确的是( )
A.在寒冷的环境中,③的分泌增加
B.动物迅速奔跑时产热增加,体温就维持在较正常值高的水平
C.寒冷环境下动物通过神经—体液调节实现体温恒定
D.给动物注射②,反馈调节使①和②的分泌量减少
解析: 图中①②③分别是TRH和TSH及甲状腺激素,寒冷环境中甲状腺激素分泌量增加,A正确;动物迅速奔跑时产热量会增加,但可通过增加散热途径来维持体温的相对恒定,B错误;寒冷环境中除图中的体液调节外,还存在下丘脑直接作用于骨骼肌等的神经调节,C正确;给动物注射甲状腺激素,使其含量增加,会对①②分泌起到抑制作用,D正确。
答案: B
3.下图表示人体细胞间信息传递的一种方式。下列描述错误的是( )
A.该调节方式的信息传递速度缓慢、作用范围广泛
B.体温调节可能涉及这种调节方式
C.若分泌细胞是垂体细胞,则靶细胞一定是肾小管、集合管细胞
D.该调节方式的信息传递需经过体液运送,并存在反馈调节
解析: 体液调节的特点是信息传递速度缓慢,但作用范围广泛,A正确;人体体温相对恒定是神经调节和体液调节共同作用的结果,B正确;若分泌细胞是垂体细胞,其靶细胞可能是肾小管、集合管细胞、甲状腺细胞、性腺细胞等,C错误;图示表示的是体液调节方式,该调节方式的信息传递需经过体液运送,并存在反馈调节,D正确。
答案: C
4.如图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在a时刻,室内温度由15 ℃突升至40 ℃,在b时刻,室内温度又突降至15 ℃,下列说法正确的是( )
A.在a时刻室内温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张
B.在ab段时间内,因外界环境温度高于人体温度,所以人体不散热
C.在ab段时间内,人体内酶的活性比bc段时间内高
D.在bc段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
解析: 在a时刻,室内温度由15 ℃突升至40 ℃,外界环境温度变高,皮肤血管会舒张,单位时间血流量变大,立毛肌会舒张,A错误;在ab段时间内,人体仍然保持体温相对恒定,人体内酶的活性不变,B、C错误;在bc段时间内,外界环境温度低,人体肾上腺素分泌量增加,促进代谢,增加产热,以维持体温恒定,D正确。
答案: D
5.下图是内分泌细胞分泌的某激素与靶细胞结合的示意图。相关叙述合理的是( )
内分泌细胞某激素靶细胞
A.人体受寒冷刺激后需合成大量甲状腺激素,则图中的内分泌细胞是甲状腺细胞,其靶细胞不可能是垂体细胞
B.若某激素是胰高血糖素,则靶细胞一定是肝细胞
C.若某激素是抗利尿激素,则是由垂体合成和释放进入血液的
D.若人一次摄入过多的盐分,则下丘脑的某些神经分泌细胞的活动加强
解析: 垂体产生的促甲状腺激素的靶细胞是甲状腺细胞,由于反馈调节,甲状腺激素的靶细胞也可以是垂体细胞和下丘脑细胞,A错误;胰高血糖素的生理功能主要是促进糖原的分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,靶细胞主要是肝细胞,也可能是其他细胞,B错误;抗利尿激素是由下丘脑合成,垂体释放进入血液的,C错误;若人一次摄入过多的盐分,会导致细胞外液渗透压升高,从而引起下丘脑的某些神经分泌细胞分泌抗利尿激素的量增加,D正确。
答案: D
6.下列关于神经调节和体液调节的说法,正确的是( )
A.通过体液传送调节生命活动的物质只有激素和CO2
B.神经调节较体液调节反应迅速,但作用位置不够准确
C.神经调节和体液调节的作用途径和方式均不相同
D.体液调节只适于人和高等动物
解析: 通过体液传送调节生命活动的物质有激素、CO2等调节因子,A错误;神经调节反应迅速,作用位置准确,B错误;神经调节的作用途径是反射弧,体液调节的作用途径是体液的运输,C正确;体液调节不仅存在于人和高等动物,单细胞生物也存在体液调节,D错误。
答案: C
7.下图表示神经调节和体液调节关系的部分示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.下丘脑通过垂体促进性腺的生长发育
B.当细胞外液渗透压过高时,激素X的含量增加
C.图中表明甲状腺激素的分级调节中存在反馈调节机制
D.促甲状腺激素与甲状腺激素有拮抗作用
解析: 下丘脑作为机体调节内分泌活动的枢纽,可以通过分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,再通过垂体分泌的促性腺激素促进性腺的生长发育,A正确;激素X表示抗利尿激素,当细胞外液渗透压过高时,抗利尿激素的含量增加,B正确;图中表明,甲状腺激素分泌的调节是一种反馈调节,C正确;促甲状腺激素与甲状腺激素之间属于激素的分级调节,二者之间没有拮抗关系,D错误。
答案: D
8.下列有关体温调节的叙述中,错误的是( )
A.人体的体温调节中枢位于下丘脑,但是形成冷觉、热觉的部位在大脑皮层
B.寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,该激素作用的靶细胞是垂体相应分泌部位,能促进垂体分泌促甲状腺激素
C.在炎热的环境中,体温调节中枢可以通过调控皮肤血管的舒张度和汗腺的分泌来增加散热
D.在寒冷环境中,皮肤血管收缩,血流量减少,导致其散热比炎热环境中少,同时产热增加
解析: 在寒冷环境中,由于人体与外界环境相对温差大,人体散失的热量比炎热环境中多,因此冷觉感受器兴奋,导致皮肤血管收缩、血流量减少,产热增加。
答案: D
9.如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述错误的是( )
A.当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠d、e和f散热
B.当机体受到寒冷刺激时,机体可通过b→c→g完成调节
C.d途径主要是依靠骨骼肌的产热完成的
D.人体体温调节的过程属于神经—体液调节
解析: 在炎热环境中,机体主要是依靠皮肤和汗腺散热,A错误;在寒冷环境中,机体通过b→c→g这个反射弧来完成对体温的调节,B正确;d途径主要是通过骨骼肌的产热完成的,C正确;体温调节过程除神经调节外,还存在甲状腺激素和肾上腺素的体液调节,D正确。
答案: A
10.下列关于体温调节的叙述中,正确的是( )
A.下丘脑是感觉体温变化的主要中枢,是形成冷觉和热觉的部位
B.冷觉感受器分布在皮肤,温觉感受器分布在内脏器官
C.寒冷环境中打寒战是立毛肌收缩的结果
D.在炎热环境中大量排汗并未带走热量,只有汗液蒸发才能带走热量
答案: D
11.如下图表示神经系统和内分泌系统之间的联系,不正确的分析是( )
A.下丘脑是内分泌的枢纽,又是神经中枢,但不受大脑皮层控制
B.图中下丘脑、垂体也能分泌激素,如下丘脑可分泌多种促激素释放激素
C.若图中内分泌腺是甲状腺,当它的分泌物增多时,可抑制垂体和下丘脑的活动
D.当人体饮水不足或食物过咸时,下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多
解析: 图中②所示表明大脑皮层控制下丘脑,下丘脑既可传导兴奋,也可分泌激素作用于垂体,所以下丘脑为内分泌的枢纽。甲状腺激素分泌过程为反馈调节,甲状腺激素反过来作用于下丘脑、垂体,使其生理活动受到抑制。
答案: A
12.某人因一次意外而导致下丘脑受到损伤,这样可能会导致他的( )
①甲状腺激素分泌量发生变化 ②体温调节发生变化 ③血糖含量发生变化 ④细胞外液渗透压发生变化 ⑤垂体合成抗利尿激素减少
A.①②⑤ B.①②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②③④
解析: 抗利尿激素是由下丘脑的神经分泌细胞合成的。
答案: D
二、非选择题
13.根据人体调节产热的主要途径示意图,回答有关问题:
(1)图中TRH是________________________(激素),B是____________(激素)。
(2)寒冷环境中A和B激素在血液中的含量________,作用于骨骼肌和其他组织后,形成Y产热的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)常温下,血液中A有增加趋势时,TRH和TSH的分泌量将________;这种调节属于________调节。
(4)人在寒冷环境中,若穿衣太少,会出现X产热,这时机体出现的现象是______________________,这样使产生的热量成倍地增加。
(5)由下丘脑到B发挥作用,其调节方式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)图中TRH来自下丘脑,间接作用在甲状腺上,判断为促甲状腺激素释放激素;B来自肾上腺,为肾上腺素。(2)A来自甲状腺,为甲状腺激素,寒冷环境中甲状腺激素和肾上腺素在血液中的含量都会增加,Y产热的原因是在这些组织内,代谢加快了,可多产热。(3)甲状腺激素含量增加时,通过反馈调节使TRH和TSH的分泌量都减少。(4)人在寒冷环境中,骨骼肌不自主战栗可产热。(5)有下丘脑,体现神经调节,有肾上腺素,体现激素调节,综合起来,由下丘脑到B发挥作用,其调节方式是神经调节和体液(或激素)调节。
答案: (1)促甲状腺激素释放激素 肾上腺素 (2)上升 促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,从而增加产热量 (3)减少 反馈 (4)骨骼肌不自主战栗 (5)神经调节和体液(或激素)调节
14.图1中的①②表示结构,a~d表示相应的物质,甲、乙表示相应器官;图2是一种血糖调控模式,据图分析回答问题:
(1)人体体温恒定是机体代谢产热量与散热量保持动态平衡的结果。寒冷刺激后,图1中下丘脑的______________兴奋,引起①分泌物质a增多,则物质a是___________,最终引起c分泌增加,在此过程中c的作用是_____________________________________________。 若c的含量偏高时,会抑制________(填字母)的分泌。
(2)重感冒发热患者通常会在服药后因大量出汗散热而退烧,排汗的调节方式是________(神经调节/体液调节/神经—体液调节)。排汗导致血浆渗透压升高,引起②所分泌的____________(物质d)增多,其作用于乙的________________,导致尿量减少。
(3)图2中A表示葡萄糖,当人体饥饿时,通过途径①作用于胰腺的________细胞,该细胞所分泌的激素通过途径②促进__________________,使血糖水平升高。1型糖尿病患者的过程③④________(能/不能)正常进行,理由是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)寒冷刺激时,下丘脑体温调节中枢兴奋,引起下丘脑神经分泌细胞①分泌促甲状腺激素释放激素,其作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,后者作用于甲状腺促进其分泌c(甲状腺激素),甲状腺激素通过提高机体代谢速率,使机体产热增加;若c含量偏高,其会抑制a(促甲状腺激素释放激素)、b(促甲状腺激素)的分泌,使甲状腺激素含量维持平衡。(2)排汗主要是由神经调节完成的,没有激素参与;血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,促进下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素,并由垂体释放,其作用于肾脏的肾小管、集合管,促进其对水的重吸收,导致尿量减少。(3)人体饥饿时,血糖浓度降低,刺激作用于胰岛A细胞,促进其分泌胰高血糖素,该激素可促进肝糖原分解为葡萄糖,使血糖浓度升高;1型糖尿病患者胰岛素分泌不足,导致组织细胞利用葡萄糖受阻,进而无法转化为脂肪,故1型糖尿病患者的过程③④不能正常进行。
答案: (1)体温调节中枢 促甲状腺激素释放激素 提高细胞代谢速率,使机体产生更多热量 a和b (2)神经调节 抗利尿激素 肾小管和集合管 (3)胰岛A 肝糖原分解成葡萄糖 不能 1型糖尿病患者胰岛素分泌不足(或胰岛B细胞受损)
15.某研究小组进行一个有关兔的水盐代谢调节的实验,以下为实验报告,请予以完善。(注:兔与人体细胞外液渗透压相差不大)
实验名称:兔的水盐代谢调节
(一)方法与步骤
(1)取12只体重相同、健壮的家兔,随机分为甲、乙和丙组3组,每组4只。
(2)对甲组兔静脉滴注1.5%NaCl溶液,乙组滴注0.9%NaCl溶液,丙组滴注蒸馏水,滴注量均为200 mL,0.5 h滴完。
(3)从滴注开始收集测定2 h内兔的尿液量。
(二)结果与分析
(1)甲、乙、丙三组兔平均尿量比较:_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)原因:________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(三)讨论
(1)实验设计时每组兔能否只用1只?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善。你认为对该组兔最有必要作何实验处理?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 无机盐摄取过多时,抗利尿激素分泌增加,尿量减少;实验设计时最好每个实验组用多只生理生长状况相同的兔,可以较好地避免实验中的偶然因素的干扰;可以将尿量减少后的甲组、乙组分别注射与丙组量相同的蒸馏水,看看尿量能否恢复正常。
答案: (二)(1)甲<乙<丙
(2)甲组细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量减少;乙组细胞外液渗透压基本不变,抗利尿激素分泌不变,尿量较甲组多;丙组细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量最多
(三)(1)不能;因为只用1只兔不能排除因个体差异造成的结果不准确
(2)用这组兔作空白对照,不滴注任何液体;可以使甲、乙、丙三组兔的尿量有更好的比较基准
第二章 第3节
一、选择题
1.下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战栗
B.神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞是双向的
C.机体失水时,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加
D.垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
[答案] C
[解析] 机体失水时,血浆渗透压升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉;一方面使由下丘脑神经细胞分泌、并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
2.(2015·山东章丘)如图表示信号传导的一种方式。X表示产生信息分子Z的细胞,Y是Z的靶细胞。下列对应关系合理的是( )
A.X是传入神经元,Y是肌细胞,Z使Y发生膜电位的变化
B.X是下丘脑细胞,Y是垂体细胞,Z促进Y分泌促激素
C.X是胰岛A细胞,Y是肌细胞,Z促进Y中储能物质水解
D.X是甲状腺细胞,Y是垂体细胞,Z促进Y分泌作用X的激素
[答案] B
[解析] 传入神经元通过反射弧与肌细胞联系,不是通过血管,A错误;下丘脑细胞通过分泌促激素释放激素作用于垂体细胞,促进垂体分泌促激素,B正确;肌细胞内是肌糖原,不能分解成葡萄糖,C错误;甲状腺细胞分泌甲状腺激素,能抑制垂体细胞的分泌,D错误。
3.每年的8月8日是我国“全民健身日”。许多人都在自己所在的地方,快乐、健康地从事着体育健身活动。人在运动过程中( )
A.胰岛素分泌减少,抗利尿激素分泌增多
B.大量出汗的主要目的是排出代谢产物
C.由于产热大于散热,导致体温升高
D.肌肉运动所需能量主要由无氧呼吸提供
[答案] A
[解析] 人体在运动过程中,为保证能量供应,胰岛素分泌减少,同时由于大量出汗,抗利尿激素分泌增多;大量出汗的目的是散热,故B项错误;在运动过程中,产热等于散热,体温保持相对稳定,故C项错误;肌肉运动所需要的能量主要由有氧呼吸提供,无氧呼吸只起辅助作用。
4.如图为正常人在快速饮用1升清水或静脉注射1升盐水后的尿流量和血浆浓度的曲
线图(箭头处是饮水或注射时间)。下列有关判断中不正确的是( )
A.曲线a代表饮用清水后的尿流量变化
B.30~90min阶段,抗利尿激素分泌量增加
C.曲线c代表饮用清水后的血浆浓度变化
D.如果曲线b代表血浆渗透压的变化,则表明该盐水的浓度为0.9%
[答案] B
[解析] 饮用清水后,血浆渗透压要降低,通过增加尿流量来提高渗透压,通过调节,一段时间后,血浆渗透压回升,尿量减少,所以曲线a表示饮用清水后的尿流量变化,曲线c表示血浆浓度的变化;静脉注射生理盐水后,血浆渗透压几乎不变,所以曲线b可以代表静脉注射生理盐水后的变化。饮用清水后,抗利尿激素分泌减少,注射生理盐水后,抗利尿激素分泌量无明显改变,因此B项说法错误。
5.如图中三条曲线中分别表示当环境温度从25℃降到3℃时,小白鼠体内甲状腺激素含量、尿量及酶活性的变化情况为( )
A.①②③ B.③②①
C.③③② D.①①②
[答案] D
[解析] 当环境温度从25℃降到3℃时,为了维持体温恒定,小白鼠体内甲状腺激素分泌量增加,以增加产热;低温环境下,汗液分泌量减少,机体多余的水分主要通过尿液排出,所以尿量增加;因为小白鼠为恒温动物,因此小白鼠体内酶活性基本不变。
6.(2014·蚌埠检测)如图表示人体内化学物质传输信息的3种方式,抗利尿激素和神经递质的传输方式分别是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.②①
[答案] A
[解析] 抗利尿激素通过血液运输,神经递质通过突触间隙到达突触后膜,分别符合①②所示的传输方式。
7.如图表示某人在休息时,单位时间内流经其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在A时刻,室内温度由15℃突升至40℃,在B时刻,室内温度又突降至15℃,下列说法正确的是( )
A.在A时刻室内温度变化时,皮肤血管收缩,立毛肌舒张
B.在AB段时间内,因外界环境温度高于人体温度,所以人体不散热
C.在AB段时间内,人体内酶的活性比BC段时间内高
D.在BC段时间内,人体肾上腺素分泌量增加
[答案] D
[解析] 在A时刻,室内温度由15℃突升至40℃,外界环境温度变高,皮肤血管会舒张,单位时间血流量变大,立毛肌会舒张;在AB段时间内,人体仍然保持体温相对恒定,人体内酶的活性不变;在BC段时间内,外界环境温度低,人体肾上腺素分泌量增加,促进人体代谢,多产热,以维持体温恒定。
8.人体的渴觉中枢、渗透压感受器、水盐平衡调节中枢、体温调节中枢分别位于( )
A.大脑皮层、下丘脑、下丘脑、大脑皮层
B.下丘脑、下丘脑、下丘脑、下丘脑
C.脊髓、下丘脑、大脑皮层、下丘脑
D.大脑皮层、下丘脑、下丘脑、下丘脑
[答案] D
9.(2015·四川达州)一个年轻女孩,由于车祸损伤了脑垂体,这将对它所控制的所有功能产生严重影响。据此推测对该女孩的生命活动影响最小的是( )
A.代谢速率 B.血糖平衡
C.生长 D.水平衡调节
[答案] B
[解析] 垂体能分泌促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而提高细胞的代谢水平;血糖调节中枢是下丘脑,相关激素是胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素,与垂体无关;垂体能分泌生长激素,促进生长,特别是蛋白质的合成和骨的生长;下丘脑合成垂体释放的抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收。因此答案选B项。
10.(2015·福建厦门)下列关于人体内激素调节的叙述,正确的是 ( )
A.雌性激素是由氨基酸组成的,可促进卵巢的发育和卵细胞的成熟
B.胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖降低
C.甲状腺激素的分泌既有分级调节又有反馈调节,而其他激素的分泌只有反馈调节
D.促甲状腺激素弥散在体液中,几乎对全身细胞都起作用
[答案] B
[解析] 雌性激素的化学本质是类固醇,不是蛋白质,A错误;胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖降低,B正确;甲状腺激素、性激素、肾上腺皮质激素都存在分级调节,C错误;促甲状腺激素作用的靶细胞是甲状腺细胞,D错误。
二、非选择题
11.如图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体内的不同激素,请分析回答:
(1)当人体受到寒冷刺激时,兴奋只由A传到B,而不能由B传到A的原因:________________________________________________________________________。
(2)在寒冷环境中,图中b激素和[ ]________激素之间通过协同作用,共同促进产热量增加。某患者体温调节能力下降甚至丧失,则其最可能受损的部位是图中的________________________________________________________________________。
(3)人过度紧张时,在大脑皮层相关部位的影响下,下丘脑中的一些细胞能合成并分泌________________激素,最终促使甲状腺合成并分泌d激素;当d激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种调节作用称为____________调节。
(4)在血糖平衡调节中,当血糖含量升高或降低时,主要通过c分泌的____________的拮抗作用,使血糖维持相对稳定。
(5)当人体内细胞外液渗透压升高时,图中下丘脑合成和分泌的____________激素会增加。
[答案] (1)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)[d]甲状腺 下丘脑体温调节中枢
(3)促甲状腺激素释放 反馈
(4)胰岛素和胰高血糖素 (5)抗利尿
12.下图是下丘脑调节高等动物生命活动多项功能的示意图。请根据图回答下面的问题。
(1)用高浓度的NaCl溶液刺激家兔的下丘脑,家兔会发生的生理现象是________。
(2)激素甲与激素乙在生理作用上的关系在生物学上称为________。
(3)破坏下丘脑以上的神经结构,家兔是否还能保持体温的基本恒定?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由下丘脑通过胰岛对血糖浓度的调节属于______________________。
(5)在______________________的情况下,激素丙________含量增加。
(6)①②③④⑤五种激素中,不是由垂体细胞合成的激素是________(填序号)。
[答案] (1)尿量减少、寻找水喝
(2)相互拮抗
(3)能。因为体温调节中枢在下丘脑
(4)神经—体液调节
(5)饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸 抗利尿激素 (6)⑤
13.小白鼠是恒温动物,当环境温度明显降低时,其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢在下丘脑,某学校生物兴趣小组制订了以下实验方案:
实验假设:下丘脑是调节体温的主要中枢。
实验用具:略
实验步骤:
①取两只健壮的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不做任何处理;
③把甲、乙两鼠置于可以人工控制的温室中,将室内温度调为0℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
预测结果与结论:
①若甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,则假设成立;
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则假设不成立。
请分析回答:
(1)该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处?请指出:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(2)有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行,你是否赞同这个观点?____________。并说明理由,________________________。
(3)若假设成立,下丘脑是体温调节中枢,下面给出了四张坐标图,表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度,纵轴表示小白鼠耗氧量或酶反应速率)。符合甲鼠生理状况的是________(填选项),符合乙鼠生理状况的是______________________(填选项)。
(4)若假设成立,下丘脑是体温调节中枢,当环境温度明显降低时,一方面可通过下丘脑的调节作用,引起小白鼠皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,从而使皮肤的散热量减少;同时还可以促进有关腺体的分泌活动,使________________________的分泌增加,导致体内活动增强产热量增加,从而维持体温相对恒定。由此可见小白鼠对体温的调节属于__________调节。
[答案] (1)①实验前要先测定甲、乙鼠的体温 ②实验要有重复性,仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性 (2)赞同 先做不破坏下丘脑的实验,再做破坏下丘脑后的实验,进行自身前后对照 (3)B、D A、C (4)甲状腺激素和肾上腺素 神经—体液
[解析] 恒温动物和变温动物中耗氧量的判断:
恒温动物为了维持体温的恒定,在寒冷环境中散热不得不增加,所以个体只能增加产热,恒温动物的耗氧量会增加,由于体温维持相对恒定,所以酶的活性变化不大;而作为变温动物体温会随外界温度的变化而变化,在寒冷环境中,酶的活性就会下降,所以产热的速率就会下降。
第3节 神经调节与体液调节的关系
基础巩固
1.下列关于神经调节和体液调节之间的关系,不正确的是( )。
A.内分泌腺的激素分泌不受神经系统的调控
B.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能
C.生物各项生命活动一般同时受神经和体液的调节,但神经调节在其中扮演了主要角色
D.体液调节和神经调节相互影响,共同调节生命活动
答案 A
解析 不少内分泌腺本身直接或间接地受神经系统的调控,因此部分体液调节可以看作是神经调节的一个环节。生命活动的进行一般同时受神经和体液的双重调节,但以神经调节为主,同时某些激素(如甲状腺激素)又影响着神经系统的发育和功能。
2.下列关于体液调节的叙述中,不正确的是( )。
A.体液调节比神经调节持续时间长
B.体液调节比神经调节作用范围广
C.参与体液调节的化学物质就是各种激素
D.参与体液调节的化学物质需要体液传送
答案 C
解析 参与体液调节的化学物质除了各种激素外,还有CO2等物质。
3.下图表示人体细胞间信息传递的一种方式。下列描述错误的是( )。
A.该调节方式的信息传递速度缓慢、作用范围较广泛
B.体温调节可能涉及这种调节方式
C.若分泌细胞是垂体细胞,则靶细胞一定是肾小管、集合管细胞
D.该调节方式的信息传递需经过体液运送,并存在反馈调节
答案 C
解析 图示表示的是体液调节方式,该调节方式的信息传递需经过体液运送,并存在反馈调节;体液调节的特点是信息传递速度缓慢,但作用范围较广泛;人体体温相对恒定是神经调节和体液调节共同作用的结果;若分泌细胞是垂体细胞,其靶细胞可能是肾小管、集合管细胞、甲状腺细胞、性腺细胞等。
4.正常人在饮水不足、体内失水过多或饮食过咸时,都会引起细胞外液渗透压的升高,下丘脑感受这种刺激后( )。
A.下丘脑产生渴感,并调节对水的摄入
B.调节垂体合成并释放抗利尿激素
C.下丘脑合成的抗利尿激素增加
D.下丘脑合成和释放的肾上腺素增加
答案 C
解析 下丘脑感受刺激后,合成分泌抗利尿激素,并由垂体释放,来调节细胞外液渗透压使其正常。
5.下图为人体体温调节示意图。请据图回答:
(1)示意图中字母表示的结构名称:A______________、B____________、C______________。
(2)人体主要的散热器官是________。当人体处在45 ℃的外界环境中时,唯一的散热方式是________________。
(3)人体受到寒冷刺激时,甲状腺分泌活动加强。完成这一反射活动的反射弧是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
这种反射属于________反射。
(4)甲状腺能参与体温调节,是因为__________________________________________。
答案 (1)下丘脑体温调节中枢 骨骼肌 肾上腺
(2)皮肤 出汗
(3)皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→甲状腺 非条件
(4)甲状腺能分泌甲状腺激素,促进新陈代谢
解析 下丘脑是人体体温调节的中枢,体温调节的方式有神经调节和体液调节。神经调节的反射弧中感受器为分布于皮肤、黏膜及内脏器官的温度感受器,神经中枢为下丘脑,效应器为皮肤血管、肾上腺、甲状腺、骨骼肌、立毛肌、汗腺等。人体散热主要是通过皮肤实现的,当环境温度高于体温时,出汗将变成皮肤散热的唯一方式。
巩固提升
6.下列关于人体体温调节的叙述,正确的是( )。
A.外界温度由40 ℃降到37 ℃的过程中发生兴奋的感受器有冷觉和温觉感受器
B.人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化分解
C.冬季汗腺活动比夏天弱得多,说明人体冬天散热量小于夏天
D.汗腺活动加强都与体温调节有关
答案 B
解析 A错误:外界温度由40 ℃降到37 ℃的过程中发生兴奋的感受器是冷觉感受器;B正确:细胞中有机物氧化分解放出的能量,一少部分转移到ATP中用于各项生命活动,大部分以热能的形式散失,用于维持体温恒定;C错误:冬季汗腺活动比夏天弱得多,但人体冬天散热量并不小于夏天;D错误:汗腺活动加强还与水分和代谢废物的排出有关。
7.下列是关于抗利尿激素调节的曲线图,相关叙述正确的是( )。
A.甲图表示食物过咸时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
B.乙图表示饮水过多时,抗利尿激素分泌与渗透压变化的关系
C.丙图表示渗透压升高时,抗利尿激素分泌变化
D.丁图a点时注射的不可能是抗利尿激素
答案 C
解析 抗利尿激素的分泌与渗透压呈正相关,食物过咸时,渗透压升高,抗利尿激素分泌增加;饮水过多时,渗透压降低,抗利尿激素分泌减少;注射抗利尿激素时,尿量减少,尿液中尿素、K+、Na+浓度升高。
8.下图为人体内体温与水平衡调节的示意图,下列有关叙述,错误的是( )。
A.当受到寒冷刺激时a、b、c激素的分泌均会增加
B.c激素分泌增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加
C.下丘脑有体温调节中枢
D.在调节水平衡过程中,下丘脑有合成、释放d激素的作用
答案 D
解析 a表示抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素,b表示促甲状腺激素,c表示甲状腺激素,d表示抗利尿激素。下丘脑能合成抗利尿激素,由垂体释放。
9.下丘脑在人体生命活动过程中有重要的调节作用,下列分析错误的是( )。
A.下丘脑中有体温调节中枢和渗透压调节中枢
B.下丘脑既参与神经调节又参与体液调节
C.下丘脑分泌的抗利尿激素的增加会使细胞外液渗透压升高
D.寒冷能引起下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多
答案 C
解析 由下丘脑合成、垂体后叶释放的抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使细胞外液渗透压降低。
10.如图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体内的不同激素,请分析回答下列问题:
(1)当人体受到寒冷刺激时,兴奋只由A传到B,而不能由B传到A的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在寒冷环境中,图中b激素和[ ]________激素之间通过协同作用,共同促进细胞代谢而增加产热量。某患者体温调节能力下降甚至丧失,则其最可能受损的部位是图中的____________________。
(3)人过度紧张时,在大脑皮层相关部位的影响下,下丘脑中的一些细胞能合成并分泌____________________激素,最终促使甲状腺合成并分泌d激素;当d激素含量增加到一定程度时,可以抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这种调节作用称为________调节。
(4)在血糖平衡调节中,当血糖含量升高或降低时,主要通过胰岛细胞分泌的________和________________的相互作用,使血糖维持相对稳定。
(5)当人体内细胞外液渗透压升高时,图中下丘脑合成和分泌的______________激素会增加。
答案 (1)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2)d 甲状腺 下丘脑体温调节中枢
(3)促甲状腺激素释放 反馈
(4)胰岛素 胰高血糖素
(5)抗利尿
解析 (1)神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使兴奋单向传递。(2)在促进机体产热方面,和肾上腺素有协同作用的是甲状腺激素,二者都能促进新陈代谢。体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑体温调节中枢受损会导致体温调节能力下降甚至丧失。(3)过度紧张会导致下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多。甲状腺激素增加到一定程度时通过反馈调节机制使下丘脑和垂体分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的量减少。(4)调节血糖的激素是胰岛素和胰高血糖素,二者之间是拮抗作用。(5)人体细胞外液渗透压升高时,下丘脑合成和分泌的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少。
课题
免疫调节
设计教师
时间
课型
新授课
课时
3课时
教学
目标
概述免疫系统的组成
概述免疫系统在维持稳态中的作用
关注爱滋病的流行和预防
关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科学、技术与社会的关系
重点
难点
重点:理解免疫系统的防卫功能
难点:分析体液免疫和细胞免疫的过程
教法
讲授法及演示归纳法
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
第四章第4节免疫系统的组成和防卫功能
引言:猪流感是由猪流感病毒(H1N1病毒)引起的一种急性呼吸道传染病,该病毒非常活跃,可由人传染给猪,猪传染给人,也可在人群间传播。提出问题:(1)猪流感病毒侵入人体后,会影响人体内环境的稳态吗?(2)神经调节和体液调节能否直接消灭入侵的病原体和清除体内出现的衰老、破损或异常的细胞?(3)对付病原体和体内出现的异常细胞,要靠什么调节呢?
一、自主学习:
(一)免疫系统的组成
首先,请同学们阅读教材章引言,回答以下问题:
1、什么是免疫?
2、免疫系统有哪几部分组成?
答案:1、免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能。通过免疫,机体能够识别“自己” 、排除“非己”成分,以维持内环境的平衡和稳定。免疫可分为 特异性免疫 和 非特异性免疫 。
2、
(二)免疫系统的防卫功能
自学指导:阅读教材,回答以下几个问题
人体抵御外界病原体的侵入有几道防线?
什么是特异性免疫和非特异性免疫?
什么是抗原?什么是抗体?
体液免疫和细胞免疫的过程是什么?
归纳总结:
2、抗体:产生专门抗击病原体的蛋白质
抗原:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质,都可以作为引起免疫反应的抗原。
3、体液免疫和细胞免疫的过程
(一)体液免疫的三个阶段及过程
体液免疫:淋巴细胞中的B细胞主要靠产生抗体“作战”,这种方式称为体液免疫。
④浆细胞—→抗体
抗原—→①吞噬细胞—→②T细胞—→③B细胞—→⑤记忆细胞
(二)细胞免疫的三个阶段及过程
细胞免疫:T细胞在抗原的刺激后,通过分化形成效应T细胞,效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡。
④记忆细胞
裂解死亡、释放
抗原—→①吞噬细胞—→②T细胞→③效应T细胞+靶细胞——→抗原
二、合作探究、解惑答疑:
1、能识别抗原的免疫细胞都有哪些?哪些细胞的识别属于特异性识别?
2、切除小鼠的胸腺以后,细胞免疫和体液免疫会发生怎样的变化?
3、T细胞和B细胞都来源于什么细胞?分别在哪个部位成熟?
答案:1、T细胞、B细胞、吞噬细胞、记忆细胞、效应T细胞能识别抗原;其中T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞为特异性识别。
2、细胞免疫完全丧失,体液免疫减弱
3、来源:造血干细胞 成熟部位:T细胞-胸腺 B细胞-骨髓
(三)免疫功能的失调
结合常识,思考问题
1、免疫系统功能过强或过弱会导致哪些异常?
2、什么是艾滋病?致病原理,以及传播途径分别是什么?
教师引导归纳总结
免疫失调引起的疾病
过敏反应
概念
指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应
特点
发作迅速、反应强烈、消退很快
一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤
有明显的遗传倾向和个体差异
过敏原
①花粉②尘土③鱼虾、牛奶、蛋类④青霉素
预防方法
①找出过敏原②避免再次接触过敏原③医学诊断
自身免疫病
概念
自身免疫反应对自身组织和器官造成了损伤并出现了症状
常见病
类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、风湿性心脏病
免疫缺陷病
概念
是指由于机体免疫功能不足或缺失而引起的疾病
种类
先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病(如艾滋病)
(四)免疫学的应用
阅读教材,回答问题
免疫学都有哪些方面的应用?
器官移植存在的两大问题是什么?
答案:
1、(1) 疫苗 的发明和应用。
(2)用人工标记的 抗体 对组织内的 抗原 进行检测。
(3) 器官移植所面临的问题 得以解决 ,也涉及免疫学的应用
2、供体器官短缺;存在免疫排斥反应
三、变式训练:
1、某患儿胸腺先天性缺失,与正常儿童相比,该患儿( )
A.仍有部分细胞免疫功能
B.仍有部分体液免疫功能
C.体内的B淋巴细胞数目显著减少
D.体内的T淋巴细胞数目增加
解析:本题考查特异性免疫(细胞和体液免疫)及胸腺的作用。胸腺是T淋巴细胞发育成熟的器官,如果胸腺先天性缺失将导致T细胞发育成熟受到影响,进而影响细胞免疫;由于体液免疫中大多数的抗原离不开T细胞,所以体液免疫功能也将受到很大的影响。【答案】B
2、切除胸腺的幼年小鼠,其免疫功能表现为( )
A 细胞免疫缺陷、体液免疫功能下降
B 细胞免疫、体液免疫功能均正常
C 细胞免疫缺陷、体液免疫功能正常
D. 细胞免疫正常、体液免疫功能下降
解析:胸腺是T淋巴细胞发育成熟的地方,而T淋巴细胞有在体液免疫中发挥重要的作用,绝大多数的抗原可以直接刺激B淋巴细胞。如果没有了T淋巴细胞,体液免疫功能就会大大的下降。而细胞免疫是通过T淋巴细胞形成效应T淋巴细胞完成的,没有T淋巴细胞,就没有细胞免疫。【答案】A
四、总结升华:
1、重点掌握体液免疫和细胞免疫的过程
2、二次免疫主要靠记忆细胞的增殖分化,特点是更快更强
3、艾滋病是又艾滋病病毒引起的,HIV主要攻击人体的T细胞,使人免疫系统瘫痪,患者常死于其它病原体的感染和恶性肿瘤。
五、当堂测试:
1、在临床治疗上已证实,将受SARS病毒感染后治愈患者(甲)的血清,注射到另一SARS患者(乙)体内能够提高治疗效果。甲的血清中具有治疗作用的物质是(D)
A、疫苗 B、外毒素 C、抗原 D、抗体
2、儿童受脊髓灰质炎病毒感染后,有的不表现出明显症状,却获得了对小儿麻痹症的抵抗力,这种免疫是( C )
A、非特异性自然免疫 B、非特异性人工免疫
C、特异性自然免疫 D、特异性人工免疫
3、能够识别抗原的细胞有( C )
①吞噬细胞 ②T细胞 ③B细胞 ④记忆细胞 ⑤效应B细胞 ⑥效应T细胞
A、②③④⑥ B、①②③④⑤⑥ C、②③④⑥ D、①④⑤⑥
4、在体液免疫和细胞免疫中都能出现的现象是( D )
A、产生抗体 B、产生淋巴因子
C、导致靶细胞破裂 D、产生记忆细胞
六、推荐作业:
从实际出发,引导学生思考问题
学生阅读后,归纳总结
教师讲解体液免疫和细胞免疫的过程,突破难点
培养学生合作探究能力
对比分析,有利于学生记忆
学生讨论回答
学生作答
第4节 免疫调节
一、教材分析
本节课内容是人教版高级中学课本生物必修3第二章第四节。联系前面三节有关稳态维持的内容,从现代生物科学的观点出发,突出免疫调节在稳态维持中的重要作用,是个体水平上稳态维持不可或缺的一部分。
本节课突出对学生情感价值观的培养,通过精心设计的课堂教学,积极引导学生进一步理解科学、技术与社会的相互关系,通过学生结合日常生活中遇到的与免疫有关的问题,利用合理的问题设置主动地探究其科学原理,体会到科学、技术与社会之间的关系是复杂的,科学和技术的发展促进了社会的进步,而社会的需求又推动着科学技术的迅猛发展,并且,科学技术并不能解决所有的问题。充分调动学生的学习主动性和积极性,逐渐养成热爱科学尊重科学理智地运用科学成果的情感和态度,形成关心社会的意识,努力使自己成为对社会有用的人。
二、教学目标
1、概述免疫系统的组成。
2、概述免疫系统在维持稳态中的作用。
3、关注艾滋病的流行和预防。
4、关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科学、技术与社会的关系。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点] 免疫系统的防卫功能。
[解决方法]
⑴让学生联系初中所学的知识,分析讨论人体需要通过哪些途径来抵御病原体的攻击。
⑵讲解第三道防线。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 体液免疫和细胞免疫的过程。
[解决方法]
⑴由于学生在初中已学过抗体,故从体液免疫开始讨论,设置相关问题,结合示意图让学生讨论分析,教师归纳。
⑵用类似的方法进行细胞免疫的教学。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
讨论法、讲解法。 教具准备:收集的相关资料、图片。
六、学生活动
1、交流和讨论各自收集的资料。 2、学生回答相关问题。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
导入:课前教师布置学生收集有关艾滋病及其防治方面的资料,课上进行交流和讨论:
⑴艾滋病的发现、艾滋病病毒、艾滋病的主要病症及其危害。
⑵目前全球及我国艾滋病的发展现状以及采取的预防措施。
⑶艾滋病传播有哪些途径?
⑷我们应如何对待艾滋病病人?面对艾滋病,我们能够做些什么?
⑸你知道世界艾滋病日吗?历年的主题是什么?开展世界艾滋病运动有什么意义?
再深入讨论:
⑴艾滋病的病因是什么?
⑵艾滋病的死因是什么?
⑶为什么艾滋病病人最后往往是患不同的疾病而死亡?
⑷为什么艾滋病又叫获得性免疫缺陷综合症?
免疫系统的组成
我们的身体无时无刻不处在病原体的包围之中,我们吃的食物中含有病原体,吸入的气体中含有病原体,周围的空气中含有大量的病原体,但在一般情况下我们并不得病,这是为什么?人被HIV感染后,也并不立即得病,一般有几年时间的潜伏期,这是什么原因?这些都与人体免疫的防卫功能有关。
二、免疫系统的防卫功能
学生阅读教材P36有关内容,教师总结之:
第一道防线:皮肤、黏膜
非特异性免疫
免疫 第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
特异性免疫——第三道防线:体液免疫和细胞免疫
呈现教材P37体液免疫示意图,设问:
1、抗原进入机体后首先会引起怎样的变化?
2、有几种细胞参与这个过程?
3、最后抗原是怎样被消灭的?
4、特异性是如何体现的?
学生讨论并回答,教师归纳:
通过体液免疫机体只能消灭体液的病原体,如果病原体侵入了细胞,抗体就无能为力了,消灭这些病原体通过什么途径呢?
呈现教材P37细胞免疫示意图讲解,然后归纳:
教师归纳一下体液免疫与细胞免疫的关系:
在特异性免疫反应中,体液免疫与细胞免疫之间,既各自有其独特的作用,又可以相互配合,共同发挥免疫效应。例如,进入体内的细菌外毒素,需要有特异的抗毒素与它结合,才能使它丧失毒性,因此主要是体液免疫发挥作用;结核杆菌、麻风杆菌等是胞内寄生菌,也就是寄生在宿主细胞内,而抗体是不能进入宿主细胞内的,这就需要通过细胞免疫的作用才能将这些病菌消灭;而在病毒感染中,则往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而播散,再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。
再归纳一下有关免疫细胞:
细胞名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
处理、呈递抗原,吞噬抗体原结合体
B细胞
造血干细胞
识别抗原,分化成为浆细胞,记忆细胞
T细胞
造血干细胞在胸腺中发育
识别、呈递抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆细胞
分泌淋巴因子,与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞或T细胞
识别抗原,分化成相应的效应细胞
(三)总结
免疫系统的组成及体液免疫和细胞免疫的过程。
(四)作业布置
教材P40练习一1、⑴⑵,2
(五)板书设计
第4节 免疫调节
一、免疫系统的组成
二、免疫系统的防卫功能
1、免疫系统的三道防线
第一道防线:皮肤、黏膜
非特异性免疫
免疫 第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
特异性免疫——第三道防线:体液免疫和细胞免疫
2、体液免疫的三个阶段及过程
3、细胞免疫的三个阶段及过程
4、体液免疫与细胞免疫的关系
5、有关免疫细胞的来源和功能
细胞名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
处理、呈递抗原,吞噬抗体原结合体
B细胞
造血干细胞
识别抗原,分化成为浆细胞,记忆细胞
T细胞
造血干细胞在胸腺中发育
识别、呈递抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆细胞
分泌淋巴因子,与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞或T细胞
识别抗原,分化成相应的效应细胞
第2课时
导入:上节课讨论的主要是免疫系统的防卫功能,人体通过这种防卫功能,使机体有效地防御病原体,那么免疫系统的防卫功能是不是越强越好呢?
由于免疫系统异常敏感、反应过度,“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的自身组织和器官的损伤,称为自身免疫病。如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮。
医生给病人注射青霉素一定要皮试,有的人对花粉有严重的反应,这些都是过敏反应的表现。
呈现过敏反应发生机理示意图
设问:
1、什么叫过敏反应?
2、过敏反应有哪些特点?
3、如何防治?
4、过敏原引起产生的抗体与抗原引起产生的抗体有何区别?
比较项目
性质
分布
反应时机
反应结果
过敏反应中的抗体
球蛋白
吸附在皮肤、消化道、呼吸道黏膜、某些血细胞表面
机体第二次接触过敏原时发生免疫反应
使细胞释放组织胺,从而引起过敏反应
体液免疫中的抗体
球蛋白
血清、组织液、外分泌液
机体第一次接触抗原就发生免疫反应
使抗原沉淀或形成细胞团
在艾滋病患者中,许多是由于缺少免疫力而死于病菌感染,也有不少是死于癌症。这是为什么?
三、免疫系统的监控和清除功能
免疫系统除了具有防卫功能外,还有监控和清除功能:监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞。我们体内每天都可能产生癌细胞,免疫系统时刻监视着突变了的“自己”成分,并将它们及时清除。艾滋病人由于免疫功能缺失,所以恶性肿瘤的发病率大大升高。
免疫系统正是通过它的防卫功能、监控和清除功能,实现它在维持稳态中的作用。一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏,表现为各种各样的免疫系统疾病。
四、免疫学的应用
教师举例讲解疫苗的应用,利用免疫原理进行疾病的检测。
[资料分析]器官移植所面临的问题,教师引导学生讨论,使学生认识到:一方面解决器官的排异问题,克服免疫抑制药物对人体免疫力的影响,以及通过器官克隆等方法解决供体器官来源问题,都离不开科学技术的发展;另一方面,解决目前供体器官严重不足的问题需要人们科学地认识器官移植,更需要唤醒人们心灵深处的爱心。
(三)总结
过敏反应机理,免疫系统的监控和清除功能及免疫学的应用。
(四)作业布置
教材P40练习一1、(3)3、4,二
(五)板书设计
6、自身免疫病
7、过敏反应
⑴概念
⑵机理
⑶过敏原引起产生的抗体与抗原引起产生的抗体的比较
比较项目
性质
分布
反应时机
反应结果
过敏反应中的抗体
球蛋白
吸附在皮肤、消化道、呼吸道黏膜、某些血细胞表面
机体第二次接触过敏原时发生免疫反应
使细胞释放组织胺,从而引起过敏反应
体液免疫中的抗体
球蛋白
血清、组织液、外分泌液
机体第一次接触抗原就发生免疫反应
使抗原沉淀或形成细胞团
三、免疫系统的监控和清除功能
四、免疫学的应用
1、疫苗的制取和应用
2、检测人体内组织中的抗原
3、器官移植
教学设计
教学主题
免疫调节
一、教材分析
人 教版新课标教材《必修三》将免疫调节的概念引入到内环境稳态的调节中,并强调了神经、体液和免疫调节共同构成了机体的调节网络。突出免疫系统对于机体稳态 维持的作用,一方面从更深层次上揭示了生命活动的整体性,如:神经、体液与免疫调节都具有化学语言(信息分子),对于引导学生认识生命系统结构和功能的整 体性具有重要的意义;另一方面,免疫学知识涉及到我们生活的方方面面,与学生的实际生活联系较多,对于引导学生关注科学、技术、社会的相互关系有着重要的意义。因此,将其放在必修模块对于全体高中学生“形成积极健康的生活方式”是不可或缺的。
二、学生分析
知识基础:
学生通过初中有关免疫知识的学习,对于人体的三道防线,已有了初步认识,对“艾滋病”的知识也有所了解,对“疫苗”有亲身体验,这些都为本节课的学习奠定了一定基础。但对于特异性免疫的过程、免疫失调引发疾病的原理、免疫学原理的应用方面还了解太少,这也是本节的教学重点。
情感基础:
免疫学知识涉及到我们生活的方方面面,与每个人的健康息息相关,学生普遍对这一节的内容有着浓厚的兴趣。教师正好抓住这一契机,有利于培养学生对自身的了解和对社会问题的关注,确立积极的生活态度和健康的生活方式。
能力基础:
高中学生对科学探究有了一定的认识,具备一定的资料收集分析能力、实验设计能力,以及归纳总结能力。
教学条件分析
我校属省级规范化学校,教学设施完善,可以高效实施多媒体教学。
三、教学目标
1、知识与技能:
(1)简述免疫系统的组成和主要功能。
(2)描述人体免疫系统的三道防线。
(3)区分非特异性免疫和特异性免疫。
(4)概述体液免疫和细胞免疫的过程和协同作用。???
2、过程与方法:
通过探讨,分析细胞免疫和体液免疫的机制
3、情感态度与价值观:
(1)关注健康,强调接种疫苗和预防艾滋病的重要性,提升分析判断、防范疾病的意识。关注艾滋病的流行和预防,树立正确的生活观。
(2)培养学生对自身的了解和社会问题的关注,确立积极的生活态度和健康的生活方式。
四、教学环境
√简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境? √网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
⑴播放一段泡泡男孩——大卫?菲利浦?威特的故事视频。此信息技术的利用目的是导入新课,激发学生的学习兴趣,引导学生思考免疫系统的功能。
⑵观看人体免疫系统防卫功能的三道防线的flash动画及动态演示体液免疫和细胞免疫的过程。此信息技术的利用达到了知识的形象化、直观化与可视化,培养学生文字转化图像的能力、识图析图能力和概括表达能力。
(3)播放视频:艾滋病宣传片。此信息技术的利用用同学们都感兴趣的话题——艾滋病,揭示艾滋病与人体免疫系统的关系,引入对免疫系统功能的学习。同时也使学生对艾滋病知识有更多的了解,认识到艾滋病发展的严峻形势,以及每个人的责任和义务。
(4)在本节的教学过程中利用数码相机进行“作品”拍照,并上传到电脑平台,进行“评价”,此信息技术的利用达到了资源数字化、评价结果可视化呈现等教学效果,增强了生生与师生互动的教学效果。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入
播放一段泡泡男孩——大卫?菲利浦?威特的故事视频
提出问题:男孩必须生活在塑料泡泡中的原因是什么?为什么我们不易患病?
?
观看视频,思考,回答问题。
泡泡男孩——大卫?菲利浦?威特的故事视频
?
探究
(一)PPT展示学习任务,让学生带着问题阅读课本,总结免疫系统的组成
?
阅读,总结,?
?回答。
?
PPT课件
(二)展示人体免疫系统防卫功能的三道防线的flash动画
观看,归纳,?
?回答。
人体免疫系统防卫功能的三道防线的flash动画
(三)播放视频:艾滋病宣传片
PPT展示问题
观看视频并阅读课本P36关于艾滋病死因和免疫系统受损关系的资料,学生分析讨论回答问题。
?
视频:艾滋病宣传片
?
(四)播放体液免疫动画
?
阅读课本,观看视频,尝试给体液免疫过程动画配上解说词。
?
?
体液免疫动画
?
训练
展示学生作品
在草稿纸上画出体液免疫概念图,小组间进行交流。
利用展台投影和电子白板技术增强体验和互动,提高学生的课堂参与度。
评价
总结评价优点和不足
两小组“发言人”到讲台对其他小组的概念图进行评价
利用展台投影对学生的作品进行对比评价,增加评价多样性与真实性
探究
动态演示细胞免疫的过程
PPT展示问题
观看,思考,回答
细胞免疫动画
?
训练
展示学生作品
在草稿纸上画出细胞免疫概念图,小组间进行交流。
利用展台投影和电子白板技术增强体验和互动,提高学生的课堂参与度。
评价
总结评价优点和不足
另选两小组“发言人”到讲台对其他小组的概念图进行评价
利用展台投影对学生的作品进行对比评价,增加评价多样性与真实性
建构
选取不同层次的学生构建的本节概念图进行展示
构建本节的概念图
利用展台投影技术进行概念图的展示提升知识的系统逻辑性。
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
个性化教学所做的调整:利用多媒体信息技术将重点、难点细化、分解,全体学生参与其中,进行体验和感知,趣味性与思维性贯穿始终,提高了课堂教学的有效性。
为自主学习所做的支持:体液免疫和细胞免疫动画
对学生能力的培养的设计:课堂所用的资料是学生以小组为单位进行搜索的,充分培养了学生收集、整理和运用资料的能力。组织学生开展阅读、识图、观看Flash动画、表述等活动,培养学生图像转化文字的能力、识图析图能力、文字信息处理分析能力和概括表达能力。
教与学方式的创新:
本节课的设计及实践,让我深深的感受到:正是互联网的使用,课堂上引进了有声的、有形的资料,激发了学生学习的兴趣和积极性,更利于重点和难点突破;拓展了学生的知识面,增大了课堂的容量。在学习过程中,充分体现了学生的主体地位,也体现了信息技术在学习中的价值。
课 题
《免疫调节》
科 目
生物
课 型
新授课
课时
第1课时
教 师
一、教材分析
《免疫调节》在人教版《普通高中课程标准实验教科书 生物 必修3 稳态与环境》第2章第4节,包括“免疫系统的组成”、“免疫系统的防卫功能”、“免疫系统的监控和清除功能”及“免疫学的应用”四部分内容,分2课时学习。教材将免疫系统列为调节系统之一,突出免疫系统对于机体稳态维持的作用,意在从更深层次上揭示生命活动的整体性,对于引导学生认识生命系统结构和功能的整体性具有重要的意义;同时也揭示了机体内各个系统之间联系的复杂性和多样性,说明了生命现象内在联系之间的普遍性。另外,免疫学知识涉及到我们生活的方方面面,与学生的实际生活联系较多,将其放在必修模块对于全体高中学生“形成积极健康的生活方式”是不可或缺的。
二、学情分析
学生在初中(使用人教版教材)已经学习过人体三道防线的具体内容并知道一些诸如淋巴结、淋巴细胞、抗体、计划免疫、艾滋病等生物学术语,但由于他们是在八年级第二学期学习该内容的,因此对于以上知识点的记忆可能会有些模糊。而通过必修3前面部分的学习,学生已经认识到内环境稳态的重要性,并能理解神经调节和体液调节在维持内环境稳态方面的重要作用。
三、教学目标
1.举例说明人体的三道防线;
2.举例说明免疫系统的组成;
3.区别第三道防线中体液免疫和细胞免疫,发现它们在维持稳态中的协同作用。
四、教学重点和难点
重点:人体的三道防线;免疫系统的组成;体液免疫和细胞免疫过程。
难点:体液免疫和细胞免疫过程。
五、教学策略
引导、讲授、图解、阅读、讨论、Qu:Est教学策略
六、教学环境及资源准备
学校每间教室都有配备多媒体设备,所以课前教师精心选择视频、图片等,制作了教学课件
七、教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入
介绍人体无时无刻不处在病原体的包围之中,但是通常情况下,我们并未感到不适。提问:人体是如何抵御病原体攻击的?
思考。
创设问题情境,使学生回顾相关知识。
人体的三道防线、免疫系统的组成
播放“人体免疫系统抗击流感病毒全过程”视频(见附件1),中间适时暂停,提出合适的问题。如下:“罗恩?奥布莱恩时年三岁,他应该在上幼儿园,但是他感觉不太舒服。他得了流感。他的身体正忙着与世界上最易传染的细菌之一全面作战。(提出问题1:流感的病原体是什么?它要穿过哪些结构才能进入人体的内环境?)流感病毒从攻击我们喉咙后部的组织开始入侵,但奇怪的是,让我们感觉不适的不仅是病菌,还有我们自身的免疫系统。我们的身体对感染病菌的第一反应是发烧。流感病毒可以在37℃的正常体温下繁衍,因此我们的体温将升高几度,这将使感染的速度减慢。同时,大量吞噬细胞汇集到受感染的地方,它们来到这里与敌人抗争,但它们不是来摧毁病毒的,而是使自己被感染,并且被迫自我毁灭。当它们堆积起来,就形成了鼻涕。(提出问题2:目前为止,机体用了哪些方式对付流感病毒?)罗恩的状况变得糟糕起来,这标志着他体内的战争变得更加激烈了,他的身体开始了第二波进攻。这是杀伤T细胞,它们的目标是那些被病毒感染的喉咙处的细胞,它们将给予死亡之吻,在内部消灭病毒。但这种方式有它的代价,这些杀伤T细胞会造成间接伤害。罗恩开始有反应了,他开始嗓子疼,但病毒还未被击败。现在,免疫系统会尝试一种完全不同的方法,它会释放一种Y形抗体,而不是直接摧毁病毒。这些抗体是专门为摧毁这些病毒而生的,它们覆盖在病毒表面,使病毒黏附在一起,现在它们可以轻而易举地被清除了。”(提出问题3:在机体的第二波进攻中,哪些细胞或物质起了重要作用?)
将上述问题的答案板书在黑板上,提出问题4:看到这些关键词,你有没有回忆起什么初中学习过的有关内容?进而总结免疫系统和人体的三道防线。
提出问题5:T细胞、抗体的作用对象分别是什么?
观看视频,思考,回答:
1、病毒,皮肤、黏膜等;
2、发热、吞噬细胞与病毒同归于尽;
3、杀伤T细胞、抗体;
4、免疫系统、人体的三道防线;
5、被病毒感染的喉咙处的细胞、病毒。
通过补充的视频资源加问题1、2、3、4的引导,让学生回忆起初中学习过的“人体抵御病原体的三道防线”这部分内容。
通过问题5让学生注意到特异性免疫的两种类型。
过渡
为什么体液免疫、细胞免疫会针对不同的对象,它们分别是如何进行的呢?
产生疑问。
激发学生继续学习的兴趣。
体液免疫的过程
1.板画体液免疫的过程图:
边画图边讲解。
2.用课件依次展示下列问题并请学生回答:
(1)回忆细胞膜的结构,B细胞是如何识别抗原的?
(2)回忆细胞的生命历程, B淋巴细胞接受抗原等的刺激后发生什么变化?
(3)你观察到抗体如何清除抗原的?有什么特点?
(4)你认为记忆细胞存在的意义是什么?
3.请学生完成体液免疫的概念图:
1、听讲。
2、结合刚刚老师介绍的内容回答:⑴通过膜上的受体与抗原特异性结合;⑵增殖分化,产生浆细胞和记忆细胞,等等;⑶与抗原特异性结合,之后发生进一步的变化;有特异性。⑷增强机体的适应性。
3、完成概念图
1、帮助学生理解体液免疫的过程,同时补充素材,适当拓展,以利于学生掌握核心概念。
2、通过问题引导,让学生注意到体液免疫的特异性和适应性。
3、体现知识的程序性和简约性。
过渡
如果病原体侵入人体细胞,抗体还能对它们起作用吗?
产生疑问。
引出细胞免疫。
细胞免疫的过程
1.展示细胞免疫示意图(教材P37图2—17),让学生结合以下问题自主学习:
(1)被病毒感染后的宿主细胞表面有何变化?(2)细胞免疫的主要免疫细胞是什么?
2.介绍细胞免疫的整个过程:
3.请学生完成细胞免疫的概念图:
1、阅读,分析,回答:⑴表面出现抗原;⑵T细胞。
2、听讲。
3、完成概念图。
1、训练识图能力;
2、补充介绍T细胞的两种类型,消除学生的疑问;
3、再次体现知识的程序性和简约性。
体液免疫和细胞免疫的联系
1.用课件依次展示下列问题并请学生思考讨论作答:
(1)在细胞免疫的最后随着靶细胞的裂解而被释放的抗原,最终要如何被消灭?
(2)体液免疫与细胞免疫之间存在什么相似点?
(3)如果要对体液免疫和细胞免疫统一命名,你会将这种免疫命名为什么?
注意要针对学生可能出现的初始回答设计出有效的追问。
2.介绍人体的第一道防线和第二道防线是机体与生俱来的,没有特异性,统称为非特异性免疫。
1、讨论并在教师的引导作出正确的回答。
2、听讲。
让学生认识到体液免疫和细胞免疫之间的紧密联系和具有特异性这个重要的共性。区分特异性免疫和非特异性免疫。
结课
体液免疫和细胞免疫,特异性免疫和非特异性免疫普遍联系,和神经调节、体液调节共同维持着内环境的稳态。
聆听、回忆,认同
说明生命活动之间联系的复杂性和多样性,揭示了生命活动的整体性。
八、板书设计
九、课后延伸
1.布置预习任务:人体的免疫系统除了能抵御病原体的入侵,还有没有其他功能?免疫系统的功能受损或过强会对人体产生什么影响?免疫学目前有哪些应用?
2.本着自觉自愿的原则请学生查阅艾滋病、器官移植相关资料。
十、教学反思
在进行《免疫调节》这一节的教学时,本人对教材内容进行了增添、重组和活化。增添的有B细胞的多样性和特异性、B细胞增殖分化的条件以及细胞免疫的大致过程;在第1课时中依次进行了人体抵御病原体的三道防线、免疫系统、体液免疫的过程、细胞免疫的过程以及体液免疫和细胞免疫的联系这些内容的教学,在第2课时中将依次介绍免疫体统的监控和清除功能、免疫失调引起的疾病(“艾滋病和人体健康的关系”也将放在这里进行教学)以及免疫学的应用;通过视频播放加问题引导的方式进行免疫系统和人体的三道防线的教学。
在进行第1课时的设计时,本人还运用了新学习到的Qu:Est教学策略,先确定本节课的核心概念,再设计指向该核心概念的关键问题以及回答关键问题需要解决的子问题,最后安排好解决问题的逻辑顺序。
实践证明,利用视频进行的教学效果很好,先总结第一、二道防线,再总结由免疫系统构成的第三道防线这样的教学顺序也更符合逻辑。补充的内容加Qu:Est教学策略的应用让学生真正理解了机体如何针对不同的病原体进行特异性免疫以及特异性免疫对于机体抵御病原体适应环境的重要意义,这也有利于他们真正掌握机体如何在复杂多变的环境中通过神经—体液—免疫调节网络维持内环境的稳态。
课时作业6 免疫调节
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.大面积烧伤护理不当时,易发生感染而引起严重的后果,这主要是由于 ( )
A.体液大量流失
B.非特异性免疫能力减弱
C.特异性免疫能力减弱
D.营养物质得不到及时补充
【解析】 皮肤为非特异性免疫第一道防线,能够阻挡和消灭病原体,大面积烧伤导致皮肤大面积受损伤,故非特异性免疫能力减弱,易发生感染而引起严重的后果,B正确。会导致体液部分流失,但不是感染病原体主要原因,A错。体液免疫和细胞免疫为特异性免疫,皮肤为非特异性免疫,C错。营养物质主要通过消化道吸收,D错。
【答案】 B
2.若H7N9禽流感病毒侵入人体,机体在免疫应答过程中不会发生的是( )
A.吞噬细胞摄取和处理病毒
B.T细胞合成并分泌淋巴因子
C.效应B细胞识别抗原并分泌抗体
D.B细胞增殖分化形成记忆细胞
【解析】 吞噬细胞能摄取和处理抗原,暴露出抗原决定簇,A正确;T细胞能合成并分泌淋巴因子,B正确;浆细胞已经高度分化,不再分裂,C错误;B细胞受抗原刺激后,能增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,D正确。
【答案】 C
3.艾滋病已成为威胁人类健康的一大杀手。下列有关艾滋病的说法中,正确的是( )
A.与艾滋病患者拥抱会传染艾滋病
B.HIV在离开人体后能存活很长时间,危害极大
C.HIV主要攻击人体内的T细胞,最终几乎使人丧失一切免疫功能
D.HIV主要由DNA、RNA和蛋白质构成,但没有核糖体
【解析】 与艾滋病患者拥抱不会传染艾滋病,A错误;HIV只有寄生在活细胞内才有生命活动,在离开人体后不能存活,B错误;HIV主要攻击人体内的T细胞,最终使人丧失一切免疫功能,C正确;HIV由RNA和蛋白质构成,无细胞结构,D错误。
【答案】 C
4.以下免疫过程包含非特异性的是( )
A.吞噬细胞的吞噬作用
B.皮下注射狂犬病疫苗
C.胎儿通过胎盘从母体获得抗体
D.静脉注射抗狂犬病抗体
【解析】 吞噬细胞的吞噬作用属于人体的第二道防线,属于非特异性免疫,A正确;皮下注射狂犬病疫苗引起人体的免疫反应,在体内产生抗体和记忆细胞,进而获得了对该抗原的抵抗能力,B错误;胎儿通过胎盘从母体获得抗体,抗体参与体液免疫,C错误;静脉注射抗狂犬病抗体,可以直接清除病毒,发挥作用快,可起到治疗的作用,属于体液免疫,D错误。
【答案】 A
5.能够特异性识别抗原的细胞是( )
①吞噬细胞 ②T细胞 ③B细胞 ④记忆细胞 ⑤效应B细胞 ⑥效应T细胞
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥
C.②③④⑥ D.①②③④
【解析】 ①吞噬细胞能识别抗原,但不具有特异性,①错误;②T细胞能特异性识别抗原,②正确;③B细胞能特异性识别抗原,③正确;④记忆细胞能特异性识别抗原,④正确;⑤效应B细胞能合成和分泌抗体,但不能识别抗原,⑤错误;⑥效应T细胞能特异性识别抗原,⑥正确。
【答案】 C
6.下列有关免疫调节的叙述正确的是( )
A.记忆细胞受抗原刺激后能产生大量的抗体
B.淋巴细胞都能产生抗体
C.有人常患流行性感冒是因为机体经常不能产生抗体
D.浆细胞和T细胞都能产生免疫活性物质
【解析】 记忆细胞受抗原刺激后经增殖分化为浆细胞才能产生大量的抗体,A错。只有浆细胞才能产生抗体,B错。流行性感冒是由流感病毒引起,由于流感病毒具有易突变性,所以患者体内没有相应的记忆细胞和抗体引起患病,但不是患者不能产生相应抗体,C错。浆细胞产生抗体,T细胞产生淋巴因子,都是免疫活性物质,D正确。
【答案】 D
7.有人食用海鲜后出现腹泻、腹痛等过敏反应症状。下列有关叙述正确的是( )
A.海鲜过敏反应的主要原因是机体免疫防御功能低下
B.海鲜引起的过敏反应,具有特异性和记忆性
C.机体初次接触海鲜后,活化的浆细胞分泌淋巴因子
D.已免疫的机体再次接触海鲜后会发生自身免疫病
【解析】 过敏反应是机体免疫功能过强,A错误;海鲜引起过敏反应后,在下次吃海鲜后仍会出现相应症状说明海鲜引起的免疫反应具有特异性和记忆性,B正确;浆细胞分泌的是抗体,淋巴因子是由T细胞分泌,C错误;已免疫的机体再次接触海鲜后会发生过敏反应,D错误。
【答案】 B
8.溶菌酶是存在于眼泪和白细胞中的酶,有杀菌功能,整个分子大致呈球形,故称为球蛋白(如图)。下列关于溶菌酶的说法,不正确的有( )
①溶菌酶从细胞进入泪液不穿过生物膜 ②溶菌酶是由两条多肽链共同组成的 ③双缩脲试剂5%NaOH溶液与1%CuSO4溶液等体积混合后与溶菌酶反应呈紫色 ④溶菌酶的空间结构与其功能密切关系 ⑤溶菌酶的杀菌作用属于特异性免疫
A.一项 B.两项
C.三项 D.四项
【解析】 溶菌酶是球蛋白大分子,从细胞进入泪液是通过胞吐的形式进行的,不能直接穿过膜,①正确;根据图示观察可知,该球蛋白是由一条多肽链盘曲折叠成的,②错误;溶菌酶是蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定,鉴定时,应先A液后B液,③错误;蛋白质的空间结构与其功能有着密切的关系,④正确;溶菌酶的杀菌作用属于非特异性免疫,⑤错误;选C。
【答案】 C
9.下列关于体液免疫和细胞免疫的叙述,正确的是( )
A.体液免疫具有特异性,细胞免疫没有特异性
B.浆细胞和效应T细胞均能产生抗体
C.在细胞免疫的反应阶段主要进行B细胞的增殖和分化
D.人体中的特异性免疫是细胞免疫和体液免疫共同完成
【解析】 体液免疫和细胞免疫都属于特异性免疫,都具有特异性,A项错误;只有浆细胞能产生抗体,效应T细胞的功能是使靶细胞裂解死亡,释放出其中的病原体,B项错误;细胞免疫过程中没有B细胞的参与,C项错误;人体的特异性免疫是细胞免疫和体液免疫共同完成的,D项正确。
【答案】 D
10.免疫细胞在免疫调节中具有重要作用,免疫细胞的组成如下。下列关于免疫细胞作用的叙述,错误的是( )
A.产生抗体的细胞是①
B.②在细胞免疫中具有重要作用
C.吞噬细胞只在非特异性免疫中发挥作用
D.在特异性免疫中发挥作用的主要细胞是淋巴细胞
【解析】 图中①是浆细胞,可分泌抗体,A项正确;②为效应T细胞,可与靶细胞结合使其裂解死亡,参与细胞免疫过程,B项正确;吞噬细胞既可构成人体的第二道防线,在非特异性免疫中发挥作用,也参与特异性免疫,C项错误;在特异性免疫中发挥作用的主要细胞是淋巴细胞,如T细胞和B细胞等,D项正确。
【答案】 C
11.下列各项中,仅发生在体液免疫过程中的是( )
A.吞噬细胞吞噬处理病菌
B.发生免疫反应后形成沉淀或细胞集团
C.靶细胞裂解死亡
D.纤毛摆动把黏附的细菌以痰的形式排出
【解析】 吞噬细胞吞噬处理病原体在细胞免疫、体液免疫、非特异性免疫过程中都可以发生,A项错误;抗体与抗原特异性结合形成沉淀或细胞集团是体液免疫过程特有的,B项正确;靶细胞裂解死亡是细胞免疫特有的,C项错误;纤毛摆动把黏附的细菌以痰的形式排出属于非特异性免疫的第一道防线,D项错误。
【答案】 B
12.吞噬细胞可将侵入人体的病原体吞噬并降解,之后细胞表面出现抗原与MHC蛋白结合形成的复合物,该复合物可被某些淋巴细胞识别。相关叙述正确的是( )
A.降解病原体的过程需要溶酶体参与
B.淋巴细胞识别复合物后立即增殖分化
C.复合物能被浆细胞识别
D.上述过程属于非特异性免疫
【解析】 在免疫调节中,病原体的清除需要溶酶体参与,故A正确;根据题干可知,淋巴细胞识别抗原与MHC蛋白结合形成的复合物,如果该淋巴细胞是T淋巴细胞,则不会立即增殖,它要将抗原呈递给B细胞,故B错;浆细胞不能识别抗原,故C错;上述过程属于特异性免疫,故D错。
【答案】 A
二、非选择题(共40分)
13.(15分)地震过后,灾区居民因饥饿、寒冷等原因导致身体免疫力下降,易受病原体感染。下图表示病原体侵入人体后机体发生的特异性免疫过程。请回答:
(1)图中所示的是________免疫过程。
(2)图中c是________细胞,②表示________,③过程中发挥作用的物质称为________。
(3)图中能特异性识别抗原的细胞有________(填字母)。
(4)预防接种后,当病原体侵入时,免疫的主要途径是________(用数字表示),其特点是________,因此可迅速消灭病原体,有效预防某些疾病。
(5)若该抗原为HIV,侵入人体后,攻击的主要对象是________细胞(序号),该细胞成熟于________。
【解析】 (1)图中所示的是通过抗体进行的免疫为体液免疫。(2)c是产生抗体的浆细胞,②表示吞噬细胞将抗原处理后传递给T细胞,③过程为T细胞受抗原刺激后,产生淋巴因子作用于B细胞,促使B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。(3)特异性识别抗原的细胞有bT细胞,cB细胞、d记忆细胞。(4)预防接种后,机体会产生对应记忆细胞,当相同病原体侵入时,刺激记忆细胞为⑥途径;记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞为⑧途径,产生抗体消灭抗原为⑨途径。(5)HIV主要攻击bT细胞,T细胞为造血干细胞,在胸腺发育成熟。
【答案】 (1)体液
(2)B 吞噬细胞将抗原处理后传递给T细胞 淋巴因子
(3)bcd
(4)⑥⑧⑨ 反应快,产生抗体多
(5)b 胸腺
14.(12分)图示体液免疫过程,请分析回答有关问题:
(1)图中D为________,由________分化形成。
(2)图中能识别抗原的细胞有________。(用字母表示)
(3)若图中所示的抗原为酿脓链球菌,因其表面的抗原决定簇与人心脏瓣膜上的一种物质的表面结构十分相似,抗体向心脏瓣膜发起进攻,使人患上风湿性心脏病,这属于免疫失调中的________。
(4)抗体的化学本质是________,分泌抗体的过程要消耗________(细胞器)提供的能量。
【解析】 (1)图中A为吞噬细胞,B为T细胞,C为B细胞,D为浆细胞,E为记忆细胞,其中浆细胞可由B细胞或记忆细胞分化形成。(2)图中能识别抗原的细胞有吞噬细胞(A)、T细胞(B)、B细胞(C)和记忆细胞(E)。(3)当人体产生的抗体既能消灭体外入侵的酿脓链球菌,又能向心脏瓣膜发起进攻,使人患上风湿性心脏病,这是免疫功能过于强大的表现,属于自身免疫病。(4)抗体的化学本质是蛋白质,分泌抗体的过程要消耗线粒体呼吸提供的能量。
【答案】 (1)浆细胞(效应B细胞) B细胞或记忆细胞
(2)ABCE
(3)自身免疫病
(4)蛋白质 线粒体
15.(13分)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的过程是________。过程②代表的过程是________。
(2)过程⑥发生的生理过程是________。
(3)过程⑦的实验技术名称是________,过程⑦依据的原理是________,需用________促进X的形成。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒________进行比较;或用图中的________进行特异性结合检测。
【解析】 (1)据图可知,过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,因此是逆转录;过程②表示DNA复制过程。(2)B细胞受抗原刺激,增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。(3)过程⑦是动物细胞融合,原理是细胞膜具有一定的流动性;通常使用灭活的病毒诱导动物细胞融合。(4)在预防接种时,可以使用A蛋白作为疫苗;确定是否患病,可以比较病毒的核酸序列或用抗A蛋白的单克隆抗体是否形成杂交带。
【答案】 (1)逆转录 复制
(2)增殖、分化
(3)细胞融合技术 膜的流动性 灭活的病毒
(4)A蛋白 核酸序列(或基因序列或RNA序列或核糖核苷酸序列) 抗A蛋白的单克隆抗体
第二章 第4节
一、选择题
1.下列关于吞噬细胞的叙述中,正确的一项是( )
A.吞噬细胞只在非特异性免疫中发挥作用
B.吞噬细胞只在特异性免疫中发挥作用
C.吞噬细胞不属于免疫细胞
D.吞噬细胞在非特异性免疫和特异性免疫中都发挥重要作用
[答案] D
[解析] 吞噬细胞是免疫系统的一种免疫细胞,在体液免疫中起着摄取、处理、传递抗原的作用,在细胞免疫过程中,也进行吞噬、处理抗原的作用,因此它在非特异性免疫和特异性免疫中都发挥重要作用。
2.下列说法错误的是( )
A.抗体只能作用于细胞外的抗原,而不能作用于细胞内的抗原
B.体液免疫对病原体通过血液循环的散播起阻止作用
C.人体可通过浆细胞和效应T细胞产生抗体抵抗病原体
D.效应T细胞能与靶细胞密切接触,最终导致靶细胞裂解死亡
[答案] C
[解析] 细胞免疫过程中,效应T细胞与靶细胞(被病原体侵染的细胞)密切接触,最终导致靶细胞裂解死亡,效应T细胞不能产生抗体。在被病原体侵染的过程中,还需要通过体液免疫对病原体的散播起阻止作用。抗体只能作用于内环境中的抗原。
3.下列关于体液免疫和细胞免疫异同的表述不正确的是( )
A.有免疫效应的是效应T细胞和浆细胞
B.体液免疫中,抗体和抗原发生特异性结合,发挥免疫效应
C.淋巴细胞都来自骨髓造血干细胞,都在骨髓中分化、发育成熟
D.细胞免疫中,效应T细胞的攻击目标是已经被抗原入侵了的宿主细胞
[答案] C
[解析] 效应淋巴细胞包括浆细胞和效应T细胞,对特异性免疫均起作用,但浆细胞是通过抗体与抗原的特异性结合发挥免疫效应,效应T细胞是攻击被抗原入侵了的宿主细胞(靶细胞)。T淋巴细胞是在胸腺中发育成熟的。
4.下图为人体体液免疫过程的示意图。当机体再次接触相同抗原时,a、b、c、d四种免疫细胞中,能迅速增殖分化的是( )
A.a B.b
C.c D.d
[答案] D
[解析] 依据体液免疫过程可知,a表示T细胞,b表示B细胞,c为浆细胞,d为记忆细胞,当机体再次接受相同抗原刺激时,记忆细胞可迅速增殖分化为浆细胞。
5.如图所示为人类免疫缺陷病毒(HIV)侵入人体后病毒浓度和T细胞数量变化曲线。对该图的分析,正确的是( )
A.HIV对人体T细胞有攻击作用,所以人体一旦被HIV侵入就丧失了细胞免疫功能
B.HIV的增殖速率与T细胞的增殖速率成正比
C.人体的免疫系统不能识别HIV
D.艾滋病病人的T细胞大量减少,免疫系统功能被破坏,该病人的直接死因往往是其他病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病
[答案] D
[解析] 解题时,要看清图示中HIV浓度和T细胞数量的变化规律,然后再联系HIV和T细胞的关系、细胞免疫过程进行解答。图中表示HIV与T细胞之间的消长关系,初期HIV攻击免疫系统时,T细胞受到刺激增殖,T细胞增多,HIV浓度降低;HIV攻击T细胞后,T细胞大量死亡,HIV浓度随之增长。由此可看出,HIV刚侵入人体时,机体仍有细胞免疫功能。由图可知HIV的增殖速率与T细胞的增殖速率并不成正比。 当T细胞因被HIV攻击大量减少时,免疫功能被破坏,其他病原体乘虚而入,最终导致机体死亡。
6.乙酰胆碱是可引起突触后膜兴奋的递质,某病人血清中含有对抗乙酰胆碱受体的抗体,该病人所患疾病及表现为( )
A.自身免疫病,肌无力 B.自身免疫病,痉挛
C.过敏反应,肌无力 D.过敏反应,痉挛
[答案] A
[解析] 人体的抗体在消灭外来物质的同时,对自身造成伤害为自身免疫病。由于乙酰胆碱是一种兴奋性递质,抗体作用于递质受体后,突触后膜不能兴奋而不能使肌肉收缩,表现为肌无力。
二、非选择题
7.根据人体免疫的相关概念图回答问题。
(1)人体内的免疫细胞来源于骨髓中的造血干细胞,由造血干细胞分化而成的各种免疫细胞形态和功能不同,主要原因是_______________________________________。
(2)既能参加非特异性免疫,又能参加特异性免疫的是[ ]____________。
(3)概念图内的细胞中,具有分化能力的是______。
(4)形成[c]的途径有:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
[答案] (1)基因的选择性表达
(2)[a]吞噬细胞
(3)B细胞、T细胞和记忆细胞(缺一不可)
(4)①抗原直接刺激B细胞 ②抗原经T细胞呈递给B细胞 ③记忆细胞受到抗原的刺激
8.下图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程,数字表示过程,字母表示细胞或物质。请分析并回答:
(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为________。
(2)③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的,这属于________免疫。与③过程相比,④过程的应答特点是________。
(3)参与Y合成并分泌的细胞器有______________等。
(4)若X是禽流感病毒,则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化形成的效应细胞去裂解________。
[答案] (1)分化 (2)体液 更快、更强 (3)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (4)靶细胞(被抗原入侵的宿主细胞)
[解析] (1)图中a、b、c表示T细胞、血细胞和B细胞,造血干细胞转变成上述细胞的过程叫做细胞分化。(2)③过程是在抗原的刺激下和T细胞等的参与下进行的体液免疫。(3)Y是抗体,参与其合成和分泌的细胞器有线粒体、核糖体、内质网和高尔基体。(4)禽流感病毒侵入人体后,通过细胞免疫和体液免疫起作用,病毒进入细胞后,效应T细胞先把靶细胞裂解,然后靠体液免疫消灭病毒。
一、选择题
1.人体免疫反应是机体识别“自己”、排除“非己”的过程,在这一过程中发生了一系列的变化。下列有关曲线中,哪一项最有可能是错误的( )
[答案] B
[解析] 当相同的抗原再次感染时,因为体内的记忆细胞会迅速增殖分化,形成浆细胞,产生大量抗体,而使患病程度降低。
2.(2014·重庆检测)禽流感是由禽类流感病毒引起的,是一类对家禽和人类有直接或间接危害的传染病,下列叙述中属于体液免疫的是( )
①注射禽流感病毒疫苗,使机体产生抗体,与入侵的禽流感病毒结合,抑制病毒的活性 ②在人体内使禽流感病毒失去感染人体细胞的能力 ③形成沉淀被吞噬细胞吞噬消化 ④效应T细胞与靶细胞密切接触,导致靶细胞裂解,释放禽流感病毒 ⑤将患病的家禽深埋处理
A.①②④ B.①②⑤
C.①③④ D.①②③
[答案] D
[解析] 体液免疫最后的阶段就是抗体发挥作用的效应阶段,抗体与抗原结合形成沉淀,再被吞噬细胞消化;或抑制病毒的活性,使病毒失去对人体细胞的感染能力。
3.下图表示人体特异性免疫过程中,不同种类细胞的功能,其中正确的是( )
A.a为浆细胞,其受到抗原刺激后分泌抗体
B.b分泌的淋巴因子可与抗原特异性结合
C.c为效应T细胞,能使靶细胞中的抗原裂解死亡
D.d为吞噬细胞,经其摄取、处理的抗原可呈递给T细胞
[答案] D
[解析] B细胞受到抗原刺激后,增殖分化成的浆细胞可分泌抗体,但浆细胞不能识别抗原;淋巴因子不与抗原特异性结合;效应T细胞能使靶细胞裂解死亡,释放出抗原,并不是导致抗原裂解死亡;吞噬细胞具有摄取、处理、呈递抗原的功能。
4.(2014·信宜检测)下列有关人体免疫的叙述正确的是( )
①血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第一道防线
②抗原都是外来异物
③人体分泌的乳汁中含有某些抗体
④吞噬细胞可参与特异性免疫
⑤过敏反应一般不会破坏组织细胞
⑥HIV主要攻击人体的T细胞,引起自身免疫病
⑦对移植器官的排斥是通过细胞免疫进行的
A.①④⑤⑦ B.①②③⑦
C.③④⑤⑦ D.②③⑥⑦
[答案] C
[解析] 血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第二道防线。自身的癌变、衰老的细胞也能成为抗原。吞噬细胞可参与特异性免疫,对部分抗原进行初步处理。抗体主要存在于血清中,在组织液、外分泌液(如乳汁)中也有分布。HIV主要攻击人体的T细胞,引起获得性免疫缺陷综合征。
5.下图是人体内的免疫过程示意图,下列说法中错误的是( )
A.图中的细胞A在非特异性和特异性免疫中均起作用;细胞B在细胞免疫和体液免疫中均起作用
B.移植的器官发生的排斥反应,主要与①、②、⑥、⑦有关;预防接种主要与①、②、③、④、⑤、⑧有关
C.⑤、⑥过程的实质是基因选择性表达的结果,导致细胞内DNA分子数量的减少
D.当抗原再次进入机体时,体内会发生⑦或⑧的过程,进而产生G或E,发挥特定的免疫效应
[答案] C
[解析] 本题考查免疫调节的知识,进一步考查考生的识图和理解能力。A选项正确,图中的细胞A、B分别是吞噬细胞和T细胞;B选项正确,移植的器官发生排斥反应与细胞免疫有关,免疫预防主要与体液免疫有关;C选项错误,⑤、⑥过程的实质是基因选择性表达的结果,细胞内遗传物质保持不变;D选项正确,当抗原再次进入机体,会刺激记忆细胞,发生更强、更快的二次反应。
6.病原体对不同免疫状态小鼠的感染进程如图所示。下列相关叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,特异性免疫也无法产生
B.B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体,但仍能对胞内寄生病原体产生免疫反应
C.T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成,体液免疫无法产生
D.正常小鼠免疫产生的淋巴因子,加强了效应T细胞和吞噬细胞对靶细胞的特异性杀伤作用
[答案] B
[解析] 此题主要考查了免疫细胞和免疫活性物质在免疫中所起的作用。A选项中吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,但特异性免疫可以进行,因为抗原也可以不经吞噬细胞的摄取和处理而直接传递给T、B细胞,从而完成特异性免疫过程;B选项中B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体,但可以通过细胞免疫对胞内寄生病原体产生免疫反应;C选项中T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成,但体液免疫中抗原是可以直接刺激B细胞,从而完成体液免疫;D选项中淋巴因子通过激活溶酶体释放相关的酶而加强了效应T细胞对靶细胞的裂解作用。
7.下图所示实验能够说明( )
A.病毒抗原诱导B细胞分化的作用
B.浆细胞产生抗体的作用
C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
D.效应T淋巴细胞的作用
[答案] D
[解析] 从题图中可以看出,上清液中含有51Cr,说明被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞已经破裂,而导致该细胞(靶细胞)破裂的只有效应T细胞,因此本题选D。从中可推知,该免疫过程为细胞免疫,题中的分离淋巴细胞指的是效应T淋巴细胞,而不是B细胞或浆细胞,病毒能够刺激相关淋巴细胞增殖、分化,而不是单纯的增殖。
8.下图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是( )
A.当一个人被疯狗咬伤时采用方法②进行免疫比较好
B.采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C.采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
D.医学上一般采用方法②进行免疫预防
[答案] D
[解析] 方法①是通过注射相应的抗体来增强人体免疫力,方法②是注射抗原后让人体自身产生相应的抗体增强人体免疫力。由于方法②能使人体产生相应的效应B细胞和记忆B细胞再产生抗体,故比方法①有更持久的免疫力,所以医学上一般采用方法②进行免疫预防。但被疯狗咬伤时采用方法①进行免疫比较好,因为这种方法的见效快,效果好。
二、非选择题
9.下图表示人体特异性免疫的过程,图中数字分别代表相应的生理活动,据图回答下列问题。
(1)图中I表示________________。
(2)②过程表示吞噬细胞对抗原进行________并呈递给T细胞,③过程表示________。
(3)在图中众多类型的免疫细胞中,不能识别抗原的细胞是________。
(4)已免疫的机体,再次遭遇同种病毒侵入时,其免疫过程主要是________(填图中序号)。
[答案] (1)记忆细胞 (2)摄取和处理 记忆细胞的增殖、分化 (3)浆细胞 (4)①→③→⑤
[解析] 本题考查体液免疫和细胞免疫的有关知识。T细胞和B细胞均能形成记忆细胞,记忆细胞在抗原再次入侵时迅速增殖、分化,形成相应的效应细胞;侵入机体的抗原首先由吞噬细胞对其进行摄取和处理并呈递给T细胞;在图中众多类型的免疫细胞中,只有浆细胞不能识别抗原;已免疫的机体,再次遭遇同种病毒侵入时,其免疫过程主要是通过记忆细胞发挥作用。
10.近年来,美国和泰国研究人员共同研制出了具有免疫效果的艾滋病“联合疫苗”。这种“联合疫苗”由两种疫苗组成,其中一种负责刺激免疫系统,使其做好攻击艾滋病病毒的准备;第二种则担当“助攻手”,负责增强免疫反应。下图为人体免疫的部分过程示意图,请回答:
(1)艾滋病病毒进入人体后,图示①②③中可能发生特异性免疫的是________。
(2)A、B的名称分别是________、________。
(3)科学家早已认识到,研制疫苗是抗击艾滋病最有效的良方。科学家研制的艾滋病疫苗在免疫学上称为________,首次注射该疫苗后,人体主要发生图示编号中________过程。
(4)图中属于二次免疫反应的过程是________,其特点是________。
(5)研究人员说,这种疫苗针对的是泰国流行的艾滋病,是否对美国、非洲或其他地区流行的艾滋病有效现在还不清楚。若该疫苗对其他地区流行的艾滋病没有效果,你认为最可能的原因是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)②③ (2)效应T细胞 抗体 (3)抗原 ③⑦ (4)④⑥和⑤⑦ 反应快而强 (5)艾滋病病毒的遗传物质为RNA,RNA为单链,容易发生变异(美国、非洲或其他地区的艾滋病病毒与泰国的艾滋病病毒类型可能不同)
[解析] 细胞免疫和体液免疫都属于特异性免疫。注射疫苗时,疫苗相当于免疫学上的抗原。④⑥和⑤⑦过程都属于二次免疫反应,具有反应更快、更强的特点。艾滋病病毒的遗传物质为RNA,单链RNA容易发生变异,一旦发生变异后,体内的记忆细胞和相应抗体就不能对其发挥作用。
11.下图1表示人体内某些淋巴细胞的分化,图2表示免疫过程,X表示抗原,数字表示过程,m、n代表场所,其余字母表示细胞或物质。请分析回答下列问题:
(1)图1中属于免疫活性物质的有________。
(2)图1中的③表示__________过程,该过程属于__________免疫。
(3)图2所示的免疫过程中,参与A→B过程的有图1中的________细胞(填字母)。
(4)利用抗原能引起机体产生特异性免疫反应的特点,人们常用减毒、杀死的病原微生物制成疫苗。注射疫苗一段时间后,当机体再次接触与该疫苗相同的抗原时,相应的记忆细胞,例如图1中________(填字母)能______________,增强机体的免疫力。
(5)为检测某疫苗是否有效,研究人员设计了如下实验方案:
第一步:将____________________________健康动物分成对照组和实验组,每组均分为若干只。
第二步:对照组接种不含疫苗的接种物,一段时间后再接种病毒;实验组接种疫苗,____________________________。
第三步:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。若与对照组相比,实验组动物发病率低、存活率高,则可以判断该疫苗有效。产生这一结果的原因是____(填图1中数字)过程是实验组动物所特有的。
[答案] (1)f、Y (2)B细胞增殖、分化 体液
(3)e (4)k 迅速增殖、分化,快速产生大量的浆细胞,浆细胞会进一步产生大量的抗体
(5)同种且生理状态相同的 一段时间后再接种病毒
④
第2章 第4节
一、选择题
1.下列关于淋巴细胞的叙述,不正确的是( )
A.淋巴中的淋巴细胞可以通过淋巴循环进入血液
B.B细胞在胸腺、淋巴结、脾、扁桃体等淋巴器官中产生并成熟
C.淋巴细胞只有受到抗原刺激后,才能形成效应细胞和记忆细胞
D.记忆细胞能够在二次免疫中特异性识别同种抗原并激发免疫应答
解析: 考查了淋巴循环与血液循环的联系,A正确;B细胞是在骨髓中产生并成熟,B错误;当T细胞或B细胞受到抗原刺激时能够增殖分化为具有免疫效应的效应T细胞或浆细胞及记忆细胞,C正确;当同种抗原二次入侵时,记忆细胞比未分化的淋巴细胞更快地做出反应,识别抗原,并增殖分化出大量的效应细胞,引起免疫反应,D正确。
答案: B
2.下列有关免疫的叙述,正确的是( )
A.人体的前两道防线不具有特异性
B.抗体主要分布在血清中,所以人体被病菌侵染后只要注射血清就可以治疗疾病
C.艾滋病病毒侵入人体后主要破坏B淋巴细胞,从而破坏人体的免疫系统
D.吞噬细胞的吞噬作用没有特异性,因此只在非特异性免疫过程中起作用
解析: 人体被病菌侵染后,血清中的抗体对侵入细胞中的病菌无法起作用,B错误;艾滋病病毒侵入人体后主要破坏T淋巴细胞,C错误;吞噬细胞在特异性免疫中起重要作用,大多数病原体都要经过吞噬细胞的摄取、处理和呈递,D错误。
答案: A
3.下图为腮腺炎病毒侵入人体后产生相应免疫应答的部分示意图,下列有关叙述不准确的是( )
A.细胞b的增殖分化离不开活性物质m的作用和腮腺炎病毒的刺激
B.活性物质m、n作用的对象分别是免疫细胞、腮腺炎病毒
C.接种疫苗可有效预防腮腺炎,这与体内产生的细胞c、e密切相关
D.吞噬细胞在特异性免疫过程中的作用仅仅是摄取和处理腮腺炎病毒
解析: 图中的细胞a、b、c、d、e、f分别表示T细胞、B细胞、记忆T细胞、效应T细胞、记忆B细胞、浆细胞,物质m、n分别表示淋巴因子和抗体。淋巴因子作用于免疫细胞,而抗体作用于抗原,与其结合形成沉淀和细胞集团,最终被吞噬细胞清除。接种疫苗可刺激机体产生相应的记忆细胞,当同种抗原再次侵入机体时,记忆细胞会迅速地增殖分化,从而产生更为强烈的免疫应答。吞噬细胞在抗原侵入初期,吞噬病原体使其暴露出抗原决定簇;最后还要吞噬消化抗原—抗体结合后形成的沉淀或细胞集团。
答案: D
4.某患者一只眼球受伤导致晶状体破裂,若不立即摘除,则另一健康眼睛也将失明,这在免疫学上称为自身免疫病,其主要致病过程如图。下列有关表述正确的是( )
A.①代表过敏原
B.②代表溶酶体酶
C.③保留了对抗原的记忆
D.③在再次接触相同抗原刺激时,可合成并分泌抗体
解析: 结合图和所学知识可知,①为抗原,②为T细胞分泌的淋巴因子,③为记忆细胞,④为浆细胞。记忆细胞能够保持对抗原的记忆能力,再次受到相同抗原刺激时,能迅速增殖、分化为浆细胞、产生抗体。
答案: C
5.如图表示淋巴细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d表示不同种类的细胞,①②表示有关过程),下列有关叙述正确的是( )
A.a、b、c、d分别是T细胞、浆细胞、效应T细胞、B细胞
B.造血干细胞存在于骨髓,自身不能通过有丝分裂进行增殖
C.当再次受到相同抗原刺激时,记忆细胞能迅速增殖分化成c或d
D.细胞a、b、c、d都能对抗原进行特异性识别
解析: 据图可知,细胞a、b、c、d分别是T细胞、B细胞、效应T细胞和浆细胞。能特异性识别抗原的是B细胞、T细胞、记忆细胞和效应T细胞,浆细胞不能特异性识别抗原。
答案: C
6.下列关于人体免疫的叙述,正确的是( )
A.HIV主要攻击B细胞,导致免疫功能严重缺陷
B.接种过流感疫苗的健康人不会患流感
C.非特异性免疫的第一道防线由皮肤、黏膜及吞噬细胞构成
D.T细胞受抗原刺激可增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞
解析: HIV主要攻击的是T细胞,导致免疫功能严重缺陷,A错误;由于流感病毒比较容易发生变异,所以接种过流感疫苗的健康人也有可能患流感,B错误;非特异免疫由第一道防线和第二道防线组成,而吞噬细胞属于第二道防线,C错误;T细胞经抗原刺激后会增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞,D正确。
答案: D
7.如图所示为甲型H1N1病毒在人体细胞中的一些变化以及相关反应,有关叙述不正确的是( )
A.过程②中会暴露隐藏的抗原
B.细胞c表示T细胞分化形成的效应T细胞
C.细胞X可以表示两种细胞即浆细胞和记忆细胞
D.图示说明侵入机体的病毒需要细胞免疫和体液免疫共同作用清除
解析: 图中表示病毒侵入人体后引发的细胞免疫和体液免疫过程。病毒经吞噬细胞处理后,会暴露出其特有的抗原;c细胞是由T细胞分化来的效应T细胞;X细胞能产生抗体(b),所以其只能表示浆细胞,而不能表示记忆细胞。
答案: C
8.如图表示特异性免疫的部分生理变化,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞E只要与相应的Y结合就能进行过程a
B.过程a是基因选择性表达的结果
C.过程c引起的免疫应答比过程a引起的免疫应答快且强
D.人为接种Y从而引起细胞E的免疫反应属于主动免疫
解析: 物质X和Y结合可以判断出此过程为体液免疫过程中抗原和抗体的结合;细胞E为B细胞,它与抗原没有发生结合,A错误;过程a是形成浆细胞的过程,是细胞中基因选择性表达的结果,B正确;过程c引起的免疫应答要快于过程a,因为细胞F为记忆细胞,当抗原第二次刺激细胞时,产生的反应更为剧烈,C正确;人为接种Y可引起机体产生相应的抗体,属于人体的主动免疫,而直接注射抗体属于被动免疫,D正确。
答案: A
9.下图是某病原体侵入人体细胞后,人体发生免疫反应的某个阶段示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.因为有吞噬细胞参与,所以人体对该病原体的免疫是非特异性免疫
B.病原体进入吞噬细胞的过程,体现了细胞膜的选择透过性
C.③是溶酶体,③处理病原体的过程是非特异性的,处理的目的是暴露抗原
D.物质④最有可能是细胞膜上的载体蛋白
解析: 由图示可知,人体对该病原体的免疫是有吞噬细胞参与的特异性免疫,A错误;病原体进入吞噬细胞的过程,体现了细胞膜的流动性,B错误;物质④最有可能是细胞膜上的受体(或糖蛋白),D错误。
答案: C
10.CAV-16病毒常引起儿童手足口病和其他并发症。下列关于人体对该病毒免疫过程的叙述,正确的是( )
A.CAV-16侵入人体后,体液中的杀菌物质和吞噬细胞对其几乎不起作用
B.T细胞经CAV-16刺激后增殖、分化为浆细胞,产生抗体
C.患儿感染CAV-16后,需通过体液免疫和细胞免疫共同作用才能彻底清除
D.患儿痊愈后,若再次感染,相应的记忆细胞会迅速产生抗体消灭该病毒
解析: 第二道防线中的杀菌物质和吞噬细胞对CAV-16病毒也起作用,A错误;T细胞经CAV-16刺激后增殖、分化为效应T细胞,B错误;患儿感染CAV-16后,通过体液免疫和细胞免疫共同作用将病毒消灭掉,C正确;记忆细胞会迅速增殖、分化为浆细胞,记忆细胞不会产生抗体,D错误。
答案: C
二、非选择题
11.下图表示人体的特异性免疫过程,请据图回答:
(1)①表示________________________________________________________________
_______________________________________________________d是__________细胞。
(2)与细胞f的功能相适应的细胞器有_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中能特异性识别抗原的细胞有________(填字母)。
(4)人体消灭结核杆菌的主要免疫方式是图中的________(填编号)。
(5)HIV侵入人体后,主要攻击的细胞是________(填字母),导致的疾病属于免疫失调疾病类型中的____________。
解析: (1)吞噬细胞在体液免疫中具有处理和呈递抗原的作用。(2)与抗体形成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,缺一不可。(3)具有特异性识别作用的细胞有T细胞、B细胞、记忆细胞和效应T细胞,浆细胞没有识别作用。(4)结核杆菌属于胞内寄生菌,抗体不能与之直接结合,需通过细胞免疫将其消灭。(5)HIV侵入人体后,主要攻击T细胞,使抗原的识别、呈递出现障碍,引起免疫缺陷病。
答案: (1)吞噬细胞摄取、处理和呈递抗原 效应T
(2)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(3)b、c、d、e、g (4)④ (5)b 免疫缺陷病
12.下图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程,数字表示过程,字母表示细胞或物质。请分析并回答:
(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程,称为________。
(2)③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的,这属于________免疫。与③过程相比,④过程的应答特点是________。
(3)参与Y合成并分泌的膜性细胞器有_______________________________________等。
(4)若X是禽流感病毒,则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞使________裂解。
解析: (1)图中a、b、c表示T细胞、血细胞和B细胞,造血干细胞分化成上述细胞的过程叫做细胞分化。(2)③过程是在抗原的刺激和T细胞等的参与下进行的体液免疫的感应阶段;④过程为二次免疫反应,其特点是反应迅速、作用强烈。(3)Y是抗体,参与其合成和分泌的细胞器有线粒体、核糖体、内质网和高尔基体,但核糖体无生物膜结构。(4)禽流感病毒侵入人体后,通过细胞免疫和体液免疫起作用,病毒进入细胞后,效应T细胞先把靶细胞裂解,然后靠体液免疫消灭病毒。
答案: (1)细胞分化 (2)体液 更快、更强 (3)内质网、高尔基体、线粒体 (4)靶细胞(被抗原入侵的宿主细胞)
13.近年来在世界范围内频繁爆发禽流感疫情。我国政府高度重视,已经设立了专门的防治基金。请分析回答下列问题:
(1)当人感染禽流感病毒时,较好的治疗方法是直接注射康复患者的血清,因为血清中含有抵抗该病毒的抗体。产生抗体的细胞可以由____________________增殖分化而来。
(2)为了防患于未然,应对养殖场的健康家禽采取________的方法,原因是________
________________________________________________________________________。
(3)禽流感病毒存在高致病性和低致病性两种类型,某同学想探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗,请你根据提供的实验材料和用具,写出第二步及以后的实验步骤,并预期实验结果及结论。
实验目的:探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。
实验原理:(略)。
实验材料和用具:生理状况基本相同的健康家禽若干只、低致病性禽流感病毒A、高致病性禽流感病毒B、特殊培养液、注射器等(提示:可用特殊培养液配制一定浓度的禽流感病毒,但浓度和剂量不作要求)。
实验过程:
第一步:取生理状况基本相同的健康家禽若干只,均等地分为两组,编号为甲组和乙组。
第二步:________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步:________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果及结论:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 本题实验的自变量为是否注射低致病性禽流感病毒A;因变量为注射高致病性禽流感病毒B后,家禽的存活情况,据此可确定低致病性禽流感病毒A能否作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。
答案: (1)B细胞和记忆细胞 (2)注射疫苗 可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞 (3)第二步:在甲组体内注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A,在乙组体内注射等量的特殊培养液 第三步:一段时间后甲、乙两组家禽均存活,再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B,观察两组家禽的生活状况 预期实验结果及结论:①若甲组家禽存活,而乙组家禽死亡,说明低致病性禽流感病毒A可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗 ②若甲、乙两组家禽都死亡,说明低致病性禽流感病毒A不能作为高致病性禽流感病毒B的疫苗
第二章 第4节
一、选择题
1.人体免疫反应是机体识别“自己”、排除“非己”的过程,在这一过程中发生了一系列的变化。下列有关曲线中,哪一项最有可能是错误的( )
[答案] B
2.(2014·重庆检测)禽流感是由禽类流感病毒引起的,是一类对家禽和人类有直接或间接危害的传染病,下列叙述中属于体液免疫的是( )
①注射禽流感病毒疫苗,使机体产生抗体,与入侵的禽流感病毒结合,抑制病毒的活性 ②在人体内使禽流感病毒失去感染人体细胞的能力 ③形成沉淀被吞噬细胞吞噬消化 ④效应T细胞与靶细胞密切接触,导致靶细胞裂解,释放禽流感病毒 ⑤将患病的家禽深埋处理
A.①②④ B.①②⑤
C.①③④ D.①②③
[答案] D
3.下图表示人体特异性免疫过程中,不同种类细胞的功能,其中正确的是( )
A.a为浆细胞,其受到抗原刺激后分泌抗体
B.b分泌的淋巴因子可与抗原特异性结合
C.c为效应T细胞,能使靶细胞中的抗原裂解死亡
D.d为吞噬细胞,经其摄取、处理的抗原可呈递给T细胞
[答案] D
4.(2015·黑龙江哈尔滨)下列有关人体免疫的叙述中正确的有几项( )
①抗原都是外来异物 ②血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第二道防线 ③吞噬细胞可参与特异性免疫 ④系统性红斑狼疮属于自身免疫病 ⑤特异性免疫过程中,免疫细胞都具有特异性识别抗原的能力 ⑥过敏反应一定会破坏组织细胞 ⑦HIV攻击人体的T细胞,引起免疫缺陷病 ⑧对移植器官的排斥主要是通过体液免疫进行的
A.两项 B.三项
C.四项 D.五项
[答案] C
[解析] 人体内癌变的细胞也是抗原,①错误;血浆属于体液,体液中的杀菌物质属于人体的第二道防线,②正确;吞噬细胞在特异性免疫和非特异性免疫中都能发挥作用,③正确;系统性红斑狼疮属于自身免疫病,④正确;特异性免疫过程中,吞噬细胞和浆细胞不具有特异性识别抗原的能力,⑤错误;过敏反应一般不损伤组织细胞,⑥错误;HIV主要攻击人体的T细胞,引起免疫缺陷病,⑦正确;对移植器官的排斥主要是通过细胞免疫进行的,⑧错误。故答案选C。
5.下图是人体内的免疫过程示意图,下列说法中错误的是( )
A.图中的细胞A在非特异性和特异性免疫中均起作用;细胞B在细胞免疫和体液免疫中均起作用
B.移植的器官发生的排斥反应,主要与①、②、⑥、⑦有关;预防接种主要与①、②、③、④、⑤、⑧有关
C.⑤、⑥过程的实质是基因选择性表达的结果,导致细胞内DNA分子数量的减少
D.当抗原再次进入机体时,体内会发生⑦或⑧的过程,进而产生G或E,发挥特定的免疫效应
[答案] C
[解析] 本题考查免疫调节的知识,进一步考查考生的识图和理解能力。A选项正确,图中的细胞A、B分别是吞噬细胞和T细胞;B选项正确,移植的器官发生排斥反应与细胞免疫有关,免疫预防主要与体液免疫有关;C选项错误,⑤、⑥过程的实质是基因选择性表达的结果,细胞内遗传物质保持不变;D选项正确,当抗原再次进入机体,会刺激记忆细胞,发生更强、更快的二次免疫反应。
6.病原体对不同免疫状态小鼠的感染进程如图所示。下列相关叙述,正确的是( )
A.吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,特异性免疫也无法产生
B.B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体,但仍能对胞内寄生病原体产生免疫反应
C.T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成,体液免疫无法产生
D.正常小鼠免疫产生的淋巴因子,加强了效应T细胞和吞噬细胞对靶细胞的特异性杀伤作用
[答案] B
[解析] 此题主要考查了免疫细胞和免疫活性物质在免疫中所起的作用。A选项中吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,但特异性免疫可以进行,因为抗原也可以不经吞噬细胞的摄取和处理而直接传递给T、B细胞,从而完成特异性免疫过程;B选项中B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体,但可以通过细胞免疫对胞内寄生病原体产生免疫反应;C选项中T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成,但体液免疫中抗原是可以直接刺激B细胞,从而完成体液免疫;D选项中淋巴因子通过激活溶酶体释放相关的酶而加强了效应T细胞对靶细胞的裂解作用。
7.下图所示实验能够说明( )
A.病毒抗原诱导B细胞分化的作用
B.浆细胞产生抗体的作用
C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
D.效应T淋巴细胞的作用
[答案] D
[解析] 从题图中可以看出,上清液中含有51Cr,说明被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞已经破裂,而导致该细胞(靶细胞)破裂的只有效应T细胞,因此本题选D。从中可推知,该免疫过程为细胞免疫,题中的分离淋巴细胞指的是效应T淋巴细胞,而不是B细胞或浆细胞,病毒能够刺激相关淋巴细胞增殖、分化,而不是单纯的增殖。
8.如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是( )
A.当一个人被疯狗咬伤时采用方法②进行免疫比较好
B.采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C.采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
D.医学上一般采用方法②进行免疫预防
[答案] D
[解析] 方法①是通过注射相应的抗体来增强人体免疫力,方法②是注射抗原后让人体自身产生相应的抗体增强人体免疫力。由于方法②能使人体产生相应的效应B细胞和记忆B细胞再产生抗体,故比方法①有更持久的免疫力,所以医学上一般采用方法②进行免疫预防。但被疯狗咬伤时采用方法①进行免疫比较好,因为这种方法的见效快,效果好。
9.(2015·浙江温州)下列属于人体第一道防线的是( )
①胃液对病菌的杀灭作用 ②唾液中溶菌酶对病原体的分解作用 ③吞噬细胞的胞吞 ④呼吸道纤毛对病菌的外排作用 ⑤皮肤的阻挡作用 ⑥效应T细胞与靶细胞接触 ⑦抗毒素与细菌外毒素结合
A.②⑤ B.④⑤
C.①②④⑤ D.②③⑤⑥⑦
[答案] C
[解析] 第一道防线包括皮肤、黏膜及其分泌物。③吞噬细胞的胞吞属于第二道防线;⑥效应T细胞与靶细胞接触属于第三道防线中的细胞免疫;⑦抗毒素与细菌外毒素结合属于第三道防线中的体液免疫。故答案选C。10.(2015·河南中原)MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用,科学家创造了MMP9酶的“人工版本”金属锌—组氨酸复合物,他们将复合物注入小鼠,结果小鼠体内产生了与MMP9酶相应的抗体。下列叙述错误的是( )
A.自身免疫病是机体免疫功能失调所致
B.“人工版本”MMP9酶可引发机体产生体液免疫
C.所有免疫细胞均能识别“人工版本”MMP9酶
D.MMP9酶的抗体可用来治疗自身免疫病
[答案] C
[解析] 自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度、“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的,A正确;机体内有抗体的产生,据此判断此免疫属于体液免疫,B正确;“人工版本”MMP9注入机体引起机体产生免疫反应,“人工版本”MMP9相当于抗原,浆细胞没有抗原识别能力,C错误;MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用,利用MMP9酶的抗体能和MMP9酶发生特异性结合的能力,消除体内的MMP9酶,就能治疗MMP9酶引发的自身免疫病,D正确。
二、非选择题
11.近年来,美国和泰国研究人员共同研制出了具有免疫效果的艾滋病“联合疫苗”。这种“联合疫苗”由两种疫苗组成,其中一种负责刺激免疫系统,使其做好攻击艾滋病病毒的准备;第二种则担当“助攻手”,负责增强免疫反应。下图为人体免疫的部分过程示意图,请回答:
(1)艾滋病病毒进入人体后,图示①②③中可能发生特异性免疫的是________。
(2)A、B的名称分别是________、________。
(3)科学家早已认识到,研制疫苗是抗击艾滋病最有效的良方。科学家研制的艾滋病疫苗在免疫学上称为________,首次注射该疫苗后,人体主要发生图示编号中________过程。
(4)图中属于二次免疫反应的过程是________,其特点是________。
(5)研究人员说,这种疫苗针对的是泰国流行的艾滋病,是否对美国、非洲或其他地区流行的艾滋病有效现在还不清楚。若该疫苗对其他地区流行的艾滋病没有效果,你认为最可能的原因是_________________________________________________________________。
[答案] (1)②③ (2)效应T细胞 抗体 (3)抗原 ③⑦ (4)④⑥和⑤⑦ 反应快而强 (5)艾滋病病毒的遗传物质为RNA,RNA为单链,容易发生变异(美国、非洲或其他地区的艾滋病病毒与泰国的艾滋病病毒类型可能不同)
12.下图1表示人体内某些淋巴细胞的分化,图2表示免疫过程,X表示抗原,数字表示过程,m、n代表场所,其余字母表示细胞或物质。请分析回答下列问题:
(1)图1中属于免疫活性物质的有________。
(2)图1中的③表示__________过程,该过程属于__________免疫。
(3)图2所示的免疫过程中,参与A→B过程的有图1中的________细胞(填字母)。
(4)利用抗原能引起机体产生特异性免疫反应的特点,人们常用减毒、杀死的病原微生物制成疫苗。注射疫苗一段时间后,当机体再次接触与该疫苗相同的抗原时,相应的记忆细胞,例如图1中________(填字母)能______________,增强机体的免疫力。
(5)为检测某疫苗是否有效,研究人员设计了如下实验方案:
第一步:将____________________________健康动物分成对照组和实验组,每组均分为若干只。
第二步:对照组接种不含疫苗的接种物,一段时间后再接种病毒;实验组接种疫苗,____________________________。
第三步:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。若与对照组相比,实验组动物发病率低、存活率高,则可以判断该疫苗有效。产生这一结果的原因是____(填图1中数字)过程是实验组动物所特有的。
[答案] (1)f、Y (2)B细胞增殖、分化 体液
(3)e (4)k 迅速增殖、分化,快速产生大量的浆细胞,浆细胞会进一步产生大量的抗体
(5)同种且生理状态相同的 一段时间后再接种病毒 ④
13.实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
(1)实验一中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的________处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势________,说明血清中的________不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量________,说明该组T细胞(活化T细胞)________细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在________。
(3)实验中,Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是__________,感染的时间是在注射T细胞或血清的__________天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是________细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括________(填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液
b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞
d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞的培养液
f.细菌X
(6)该系列实验的目的是研究________________。
[答案] (1)对照
(2)相同 抗体 无明显变化 抑制 细胞内
(3)细菌X 前1
(4)活化巨噬
(5)a、d、f
(6)小鼠抗细菌X的免疫应答
[解析] (1)活化的T细胞和血清的区别:
①活化的T细胞主要参与细胞免疫,它能识别并裂解靶细胞,暴露抗原,使抗体消灭抗原。
②注射血清的目的主要是血清中含有抗体,可以起到体液免疫的作用,即可以和位于细胞外的抗原结合使其失去活性而发挥免疫效应,但是对于侵入细胞内的抗原起不到作用。
(2)坐标图中信息提取的技巧:
①分析曲线的起点、终点和走向:图2中Ⅱ组与Ⅳ组的起点、终点和走向基本相同,因此,Ⅱ组与Ⅳ组的小鼠脾脏中活细菌数量的增长趋势基本相同;I组中活细菌的数量基本不变,说明活化的T细胞能抑制细菌的数量。
②解读坐标图中横纵坐标的含义:坐标图中横纵坐标的含义不同,曲线的走势不同。图2中横坐标表示“感染后天数”,据此和箭头指向的注射T细胞或血清的时间可推知感染发生在注射的前1天。
(3)验证性实验中实验材料的选择:
验证性实验也遵循对照原则,在选择实验材料时首先明确验证的假设和实验的自变量。实验二中验证的假设是“活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞”;自变量是“活化T细胞释放某种物质的有无”,因此该实验中选择的材料是:活化T细胞释放的某种物质、未接受过细菌X的巨噬细胞和细菌X。
(4)整合结论明确实验目的:
分析本题所设计的系列实验可知该特异性免疫属于细胞免疫,对细菌X有杀伤力的是T细胞、巨噬细胞,该系列实验的目的是研究小鼠抗细菌X的免疫应答。
第4节 免疫调节
从容说课
“第4节免疫调节”包括“免疫系统的组成”“免疫系统的防卫功能”“免疫系统的监控和清除功能”及“免疫学的应用”四部分内容。本节内容强调了免疫系统对于维持内环境稳态的贡献,将免疫作为一种调节方式。
第1课时:关于新课的引入,先从介绍艾滋病的危害与预防的小短篇开始,再引导学生阅读讨论“科学·技术·社会”栏目,从艾滋病的致死原因引入本节内容。这样的引入一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也体现了教学的三维目标中情感态度与价值观的要求。
关于“免疫系统的组成”,先对“问题探讨”进行讨论,再以现实生活中可能出现的实际病例为例进行分析,然后以列表和图示的方式简单作总结。
“免疫系统的防卫功能”的主线是人体的三道防线,由于第一、二道防线的内容在初中教材中已有详细介绍,这里只要简单回顾。本节的重点是关于第三道防线,即特异性免疫所起的作用。首先通过资料分析活动,即以艾滋病为例,说明人体内主要的免疫细胞——T细胞在免疫中的重要作用,进而说明第三道防线的重要性,提出问题:第三道防线是怎样起作用的?然后通过体液免疫和细胞免疫的学习来解决之前的问题。对体液免疫的教学,让学生结合体液免疫示意图阅读教材进行问题讨论,然后用图解或表格形式画出体液免疫的过程,细胞免疫的过程利用课件动态演示的辅助手段,使学生有个直观印象,再来层层深入探讨相关问题,最后用图表表现出简单过程。在艾滋病病因的基础上,让学生考虑T细胞在免疫中的作用,从而理解体液免疫和细胞免疫之间的关系。 第2课时:引入方式采用对上一课时所学重点进行复习的方法。
以资料阅读的方式了解免疫异常的情况。
有关“免疫系统的监控和清除功能”的内容相对简单,学生也容易理解,由教师讲解结合用问题引导的教学方法来完成。
“免疫学的应用”涉及人们日常生活的方方面面,与人体的健康密切相关,多数内容学生都有切身的体会。学习要点包括三点:疫苗、疾病检测和器官移植。对疫苗的学习可以让学生结合所学,讨论疫苗的作用机理。关于器官移植的学习中,通过资料分析引导学生体会科学、技术与社会三者之间的关系是复杂的,科学和技术的发展促进了社会的进步,而社会的需求又推动着科学技术的迅猛发展;并且,科学技术并不能解决所有问题。教学重点 免疫系统的防卫功能。
教学难点 体液免疫和细胞免疫的过程。
教具准备 1.幻灯片:HIV感染人体后体液中HIV和T细胞的关系图表、系统性红斑狼疮、风湿性关节炎患处照片。
2.视频1:艾滋病的危害与预防。
3.视频2:SARS的检测过程。
4.多媒体CAI:动态演示细胞免疫的过程。
课时安排 2课时。
第1课时,免疫系统及免疫的类型。
第2课时,免疫失调引起的疾病及免疫学的应用。
三维目标
1.概述免疫系统的组成。
2.概述免疫系统在维持稳态中的作用。
3.通过探讨分析细胞免疫和体液免疫的机制。
4.关注艾滋病的流行和预防。
5.关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系。
教学过程
第1课时导入新课
师 同学们好!
神经调节和体液调节对维持内环境的稳态具有非常重要的作用,但是并不能直接消灭入侵的病原体;也不能直接清除体内出现的衰老、破损或异常细胞。对付病原体和体内出现的异常细胞,要靠什么调节呢?
生 免疫调节。
板 书:
第4节 免疫调节
推进新课
师 一讲到免疫调节,我们不得不想到一种非常恐怖的疾病——艾滋病。艾滋病的全称叫获得性免疫缺陷综合征,是一种由免疫缺陷病毒感染引起的传染病。它的英文缩写为AIDS。Acquired意为获得性,就是说本病不是遗传,而是后天在一定条件下获得的。Immunodeficiency意为免疫缺陷,本病患者免疫系统严重被损成为缺陷。 Syndrome意为综合征,患病者的多个系统受到损害,机体出现几种疾病的综合症状和病理征象。
(播放视频1:艾滋病的危害与预防)
师 我们再来看看教材的“科学·技术·社会”栏目,讨论栏目中提出的问题。
生 因为艾滋病是通过体液传播的,所以题目中列出的行为中可能传染的有:与静脉吸毒者共用一个针管,与艾滋病患者共用纹身、纹眉器械,输入含有HIV的血液,与艾滋病病人共用剃须刀,因为这些行为中都可能接触到含有HIV的体液。而与艾滋病病人共同进餐、在运动中撞到艾滋病患者、与艾滋病患者拥抱、触摸艾滋病患者摸过的门把手、叮咬过艾滋病患者的蚊蝇叮咬正常人、与艾滋病患者共用冲水马桶等行为则不会传染艾滋病,因为这些行为中都不接触含有HIV的体液。师 通过以上交流和讨论,同学们对艾滋病知识有更多的了解,认识到了艾滋病发展的严峻形势,以及每一个人的责任和义务。在艾滋病面前,我们每个人都要学会保护自己;面对艾滋病患者,我们应该认识到艾滋病患者是HIV的受害者,需要得到我们的关爱。
师 艾滋病之所以会致人死地,是艾滋病本身的原因吗?为什么?
生 不是。因为艾滋病损害了人的免疫系统,使得其他病原体乘虚而入,正是这些病原体最终夺取了人的性命。
师 能使人生病的细菌、病毒等几乎无处不在,我们的身体无时无刻不处在病原体的包围之中。但是,通常情况下,我们却并未感到不适。
课件展示:
1.神经系统能够感觉到病原体的存在吗?人体能够靠反射对病菌或病毒作出反应吗?
2.人体能靠激素来直接杀灭病原体吗?为什么?
3.病原体侵入机体后,会影响内环境的稳态吗?
生1 绝大多数情况下,神经系统不能直接感觉到病原体本身,感觉到病原体的存在一般是在有了病理反应之后,在病菌或病毒刚进入人体的时候,靠反射并不能对其作出反应。
生2 人体不能靠激素直接杀灭病原体。激素只能与相应的组织细胞膜上的受体结合,也就是说,激素只能对相应的组织细胞或器官起作用。
生3 病原体侵入机体后,会影响内环境。
师 人的生存环境中存在着各种各样的细菌、病毒、真菌、寄生虫。这些微生物或寄生虫侵入人体,先是遭遇到人体免疫系统的抵抗。人体的免疫系统的作战目的,就是保护自身不受某些微生物和寄生虫的侵犯,并预防肿瘤的发生。艾滋病毒的主攻目标就是人体的免疫系统,人体的免疫系统一旦遭到破坏,各种微生物、寄生虫就会长驱直入,使人发生严重的感染或癌症,甚至死亡。
那么,什么是免疫系统呢?免疫系统是由哪些部分组成的呢?
板 书:
一、免疫系统的组成
师 大家自主学习教材这一部分内容,然后思考讨论以下问题。
课件展示:
1.什么是免疫器官?它包括哪些器官?
2.什么是免疫细胞?包括哪些细胞?它们有什么不同?
3.什么是免疫活性物质?包括哪些?
4.当我们体内有炎症时,扁桃体会肿大,有时颌下等部位还出现淋巴结肿大。这是为什么呢?
生1 免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。它包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾和骨髓。
生2 免疫细胞是发挥免疫作用的细胞。它包括吞噬细胞和位于淋巴液、血液和淋巴结中的淋巴细胞,淋巴细胞又分为在胸腺中成熟的T细胞和在骨髓中成熟的B细胞。生3 由免疫细胞或其他细胞产生的,发挥免疫作用的物质就是免疫活性物质。它包括抗体、淋巴因子和溶菌酶等。
板 书:
师 当我们体内有炎症时,扁桃体会肿大,有时颌下等部位还出现淋巴结肿大。你知道这是为什么吗?
生 这是因为扁桃体和淋巴结都是人体的免疫器官,当我们体内有炎症时,需要大量的免疫细胞去与病原体斗争,而免疫器官的主要功能就是免疫细胞生成、成熟或分布的场所。
师 免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成的,这些组成成员相互联系、相互影响,有机地结合在一起,形成统一整体——免疫系统。我们的身体无时无刻不处在病原体的包围之中,我们吃的食物中含有病原体,吸入的气体中含有病原体,周围的空气中含有大量的病原体,但在一般情况下我们并不得病,这是为什么?人的免疫系统是如何完成它的防御功能的呢?
板 书:
二、免疫系统的防卫功能
师 在初中的时候关于免疫我们已经学过一些,我们知道,抵御病原体的攻击,人体有几道防线?生 有3道防线。
课件展示:
1.构成第一道防线的是谁呢?为什么说它们是第一道防线?这一道防线的作用对病原体有没有特异的针对性?
2.什么是第二道防线?这道防线如何起作用?这一道防线的作用对病原体有没有特异的针对性?
生1 皮肤和黏膜构成了第一道防线。说它们是第一道防线是因为它们覆盖在人体表面,是外界环境中的病原体最先能接触到的机体的部分,它们的存在一方面阻挡了病原体的进入,另一方面,皮肤、黏膜的分泌物能杀灭大部分的病原体。这一道防线的作用对病原体没有特异的针对性。
生2 体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成第二道防线。当病原体突破第一道防线后就进入了内环境,这时人的体液中的杀菌物质和吞噬细胞就会对体液中的病原体造成伤害或把它们消灭。这一道防线也没有特异的针对性。
师 这两道防线人人生来就有,也不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,因此叫做非特异性免疫。多数情况下,这两道防线可以防止病原体对机体的侵袭。如果这两道防线被突破,人体的第三道防线就要发挥作用了。第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。它所针对的病原体是有特异性的。
板 书:
(演示幻灯片:HIV感染人体后体液中HIV和T细胞的关系图表)
师 艾滋病病人的直接死因往往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。图中表示人体被HIV感染后,体液中HIV浓度和人体内主要的免疫细胞——T细胞的数量变化过程。大家分析讨论以下问题。
课件展示:
1.T细胞的多少和HIV浓度之间有什么关系?
2.HIV浓度升高、人体免疫能力丧失和艾滋病的直接死因有什么关系?T细胞在人体内可能发挥什么功能?
3.据图分析,艾滋病患者如不进行治疗,大约能生存几年?
生1 由图中曲线可以看出,T细胞的多少与HIV浓度之间成反比例关系。
生2 HIV浓度上升,会破坏更多的T细胞,使T细胞数目下降,从而导致人体免疫能力丧失,不能抵抗疾病的侵袭,进而使人死亡。由此可以看出,T细胞在人体内能够攻击侵入的病原体。
生3 患者如不进行治疗大约能活9到10年。
师 以上资料表明,人体的第三道防线在抵抗外来病原体和抑制肿瘤等方面具有十分重要的作用。那么,身体的第三道防线又是怎么来对付病原体保护机体的呢?第三道防线的“作战部队”主要是众多的淋巴细胞。其中B细胞主要靠产生抗体来“作战”,这种方式称为体液免疫;T细胞主要靠直接接触靶细胞“作战”,这种方式称为细胞免疫。我们先来学习体液免疫。
板 书:
1.体液免疫
师 先请同学们阅读教材关于体液调节的内容,然后讨论老师提出的一系列问题。
(学生阅读)
板 书:
1.什么是抗原?抗原进入内环境后首先被什么细胞处理?
2.抗体的本质是什么?它是怎么产生的?它是如何起作用的?
3.当相同的抗原再次侵入机体时,机体的反应速度为什么比第一次的时候更迅速、高效?
生1 能够引起机体产生特异性免疫反应的物质叫做抗原。抗原进入内环境后首先被吞噬细胞摄取和处理。
师 吞噬细胞对抗原的摄取和处理有没有特异性?
生 没有。
师 如果吞噬细胞直接把抗原处理掉了,那么吞噬细胞在其中起的作用属于特异性免疫还是非特异性免疫?
生 属于非特异性免疫。
师 当吞噬细胞不能完全消灭病原体,通过它的处理使病原体暴露出特有的抗原决定簇后,只能把抗原传递给其他细胞,这才开始了特异性免疫的过程。
生2 抗体本质是蛋白质。它是B细胞受到抗原刺激后分化成的浆细胞合成分泌的。抗体与相应的抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞消化。
师 抗原最终是被谁完全消灭的?
生 抗原最终还是被吞噬细胞消灭的。
师 大家注意到了,在非特异性免疫中,吞噬细胞参与了第二道防线。在特异性免疫中也是它首先对抗原进行处理的,最后还是它最终消灭了抗体。然而在体液免疫的范围中,我们可以说最直接的武器是浆细胞产生的抗体。
生3 抗原第一次侵入引起的体液免疫产生了相应的记忆细胞,当其再次侵入时,记忆细胞能迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
师 体液免疫中起最大作用的是抗体,而抗体则是广泛分布在体液中,对存在于体液中的抗体进行消灭,体液免疫由此而得名。请同学们用图表的形式画出体液免疫的过程,然后相互交流,进行解说。
(学生画图)
课件展示:
图2-4-1
生 病原体经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出抗原决定簇后,将抗体传递给T细胞;T细胞将抗原传递给B细胞,少数抗原直接刺激B细胞。B细胞受刺激后一小部分分化成记忆细胞,大部分分化成浆细胞,产生抗体。抗体和抗原结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。当机体再次接触这种抗原时,记忆细胞迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
师 通过体液免疫机体只能消灭体液中的病原体,如果病原体侵入了细胞,抗体就无能为力了,消灭这些病原体通过什么途径呢?
板 书:
2.细胞免疫
师 下面我们来观看细胞免疫过程的动态演示,观看的时候请同学们仔细分析,比较细胞免疫与体液免疫的异同点。
(演示多媒体CAI:动态演示细胞免疫的过程)
师 细胞免疫和体液免疫有哪些相同点?
生 抗原都先被吞噬细胞摄取处理,然后传递给T细胞。
师 它们有什么不同点呢?
生 体液免疫产生抗体,对付的是体液中的抗原。细胞免疫中起重要作用的效应T细胞并不直接与抗原反应,而是使被抗原入侵的宿主细胞裂解死亡。
师 只通过细胞免疫能消灭抗原吗?为什么?
生 不能。因为细胞免疫只是破坏抗原的宿主细胞,使病原体失去藏身之处,从而暴露在体液中。
师 请同学们用图表的形式画出体液免疫的过程,然后相互交流,进行解说。
(学生画图)
课件展示:
图2-4-2
生 病原体经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出抗原决定簇后,将抗体传递给T细胞。T细胞接受抗原刺激后,分化成效应T细胞,效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡。抗原失去了寄生藏身的基础,暴露在体液中,被体液中经过体液免疫产生的抗体结合,最终被吞噬细胞吞噬、消灭。
课堂小结
师 通过细胞免疫,使侵入细胞内的抗原失去藏身之处,暴露在体液中,然后抗原还是与抗体结合成团,被吞噬细胞清除。由此可见,细胞免疫与体液免疫相互协助,共同抵抗侵入机体的病原体。
比较体液免疫与细胞免疫,T细胞都在其中起了重要作用。所以HIV病毒攻击T细胞后,会破坏人体的整个特异性免疫,使人的免疫系统全面失去功能。
免疫系统中较为重要的是淋巴细胞。它们从淋巴组织中出来进入血液,在全身不停地巡逻以御敌。
人体的免疫系统具有辨识“异己”的能力。机体的“异己”即刺激免疫系统产生与之针锋相对的抗体。因此,若检出抗体即可确认抗原存在或曾经存在过。同时,机体会产生特异性的细胞免疫,它能破坏被艾滋病毒感染的CD4T淋巴细胞。
人体的免疫系统一旦遭到破坏,各种微生物、寄生虫就会长驱直入,使人发生严重的感染或癌症,甚至死亡。
艾滋病毒的主攻目标就是人体的免疫系统,它进入人体后,首先侵入免疫系统的指挥者——CD4T淋巴细胞内,或侵入其他细胞,如巨噬细胞、树突状细胞等,并产生大量病毒,由此引起强烈的免疫反应。人体免疫系统与病毒进行搏斗,并将大量病毒消灭。但总有少量病毒,人无症状,但已具有传染力,可以通过血液或性分泌物将病毒传播给他人。
半年至数年后艾滋病毒便猖狂、活跃起来。借助人体大量复制并释放出的病毒,四面出击,大肆迫害CD4T淋巴细胞乃至整个免疫系统。
艾滋病毒的入侵,使B淋巴细胞产生艾滋病毒抗体,若经艾滋病毒血清学检测即可见“艾滋病毒抗体阳性”征象,由此,便可确诊被检者已感染艾滋病毒。
人体内总的CD4细胞约有1 000亿,艾滋病人约有250亿被艾滋病毒感染。在他们体内每天可产生10~20亿病毒颗粒,也产生相当数量的CD4细胞。他们体内的免疫系统和病毒进行持续的殊死搏斗,这期间属于艾滋病的潜伏期。最终由于人体免疫系统被“侵蚀”,全线崩溃,无力“抗敌”,于是严重的“机会性感染”和肿瘤随之发生,这便是艾滋病的发病期。
第2课时
导入新课
师 同学们好!
上节课我们学习了有关免疫调节的一部分内容,我们先来回忆其中的主要内容。
课件展示:
1.免疫系统由哪几部分组成?它们的功能是怎样的?包括哪些?
2.人体有哪三道防线?哪些属于非特异性免疫,哪些是特异性免疫?
3.特异性免疫包括哪两种方式?任选其一,说明它的作用过程。
生1免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质三部分组成。免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。人体的免疫器官有扁桃体、淋巴结、胸腺、脾、骨髓。免疫细胞是发挥免疫作用的细胞,它包括吞噬细胞和位于淋巴液、血液和淋巴结中的淋巴细胞,淋巴细胞又分为在胸腺中成熟的T细胞和在骨髓中成熟的B细胞。由免疫细胞或其他细胞产生的、发挥免疫作用的物质就是免疫活性物质。它包括抗体、淋巴因子和溶菌酶等。生2 皮肤和黏膜构成了第一道防线,体液中的杀菌物质和吞噬细胞是第二道防线。这两道防线都属于非特异性免疫。第三道防线是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成的,属于特异性免疫。生3 特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫两种方式。以体液免疫为例,病原体经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出抗原决定簇后,将抗体传递给T细胞;T细胞将抗原传递给B细胞,少数抗原直接刺激B细胞。B细胞受刺激后一小部分分化成记忆细胞,大部分分化成浆细胞,产生抗体。抗体和抗原结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。当机体再次接触这种抗原时,记忆细胞迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
师 前面我们讨论的主要是免疫系统的范围功能,我们知道人体通过这种防卫功能,使机体能有效地防御病原体,是机体维持内环境的稳态必不可少的保障。那么,免疫系统的防卫功能是不是越强大越好呢?
师 免疫系统的防卫功能保障人体的正常生命活动,必须建立在它能准确找到攻击对象,不影响其他正常细胞、物质的基础之上。假如免疫系统找错了目标,攻错了对象,就会使人得病。课件展示:
系统性红斑狼疮、风湿性关节炎患处照片。
师 这两种疾病就是由于免疫系统“敌我不分”的将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的,这类疾病就是自身免疫病。
板 书:
自身免疫病
推进新课
师 自身免疫病是由于免疫系统攻错了目标而产生的较严重的疾病。在我们日常生活中接触的可能不多。由于免疫系统在某种情况下异常敏感、反应过度而产生不适的现象却很普遍。比如说有些人接触了某些植物的花粉会引起皮肤荨麻疹,有些人吃多了海鲜会呕吐等。大家有没有这方面的经历呢?
(学生发言交流)师 大家刚才交流的这些现象都是由于免疫系统对外来物质过度敏感引起的过敏反应。什么是过敏反应呢?
板 书:
过敏反应
师 过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。这种抗原被称为过敏原。从大家有过的过敏经验来看,过敏反应有哪些特点呢?
生1 发作快,消退也快。
生2 一般不用吃药医治,自己就能痊愈……
师 过敏反应的特点是:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。我们应该如何预防过敏呢?
生 根据以往的生活经验,找出会引起自己发生过敏反应的过敏原,在以后的活动中避免与过敏原接触。
师 自身免疫病和过敏反应都有一定的遗传倾向,我们除了要在生活中学会保护自己外,也应该关心爱护我们的家人以及其他需要保护的人。
师 正常的免疫功能是维持内环境稳态所必需的,免疫功能过强或过弱,都可能引起机体功能的紊乱。免疫系统只有防御功能吗?
在艾滋病患者中,许多人是由于缺少免疫力而死于病菌感染,也有不少人是死于癌症。这是为什么?免疫系统受损可能会引发癌症吗?
板 书:
三、免疫系统的监控和清除功能
师 我们学过关于细胞发生癌变的有关内容,请同学说说看,癌细胞产生的原因是什么?生 人体内正常的细胞经过物理、化学或病毒致癌因子的作用,原癌基因被激活,细胞就发生了癌变。
师 我们体内每天都有可能产生癌细胞,为什么我们多数人在很长的生命过程中不会得癌症呢?
生 一定是癌细胞在刚产生还没有发展的时候就被消灭了。
师 除了癌细胞外,我们的机体每天都会产生衰老死亡的细胞,或因其他因素被破坏的细胞。这些细胞如果积累在内环境中,内环境的稳态肯定要受到影响,必须有谁对内环境进行时刻监控,并及时有效地清除这些无用甚至有害的细胞。谁来担任这一职务最合适呢?
生 免疫系统。
师 免疫系统时刻监视着内环境,并将这些处于非正常状态的细胞及时清除。艾滋病病人由于免疫功能缺失,所以恶性肿瘤的发病率大大升高。
由此可见,免疫系统除了具有防御功能外,还有监控和清除功能。免疫系统正是通过它的防卫、监控和清除功能,实现它在维持稳态中的作用。一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏,表现为各种各样的系统疾病。
免疫系统具有防卫、监控和清除功能,特异性免疫主要通过淋巴细胞发挥作用。免疫调节在维持稳态的过程中具有重要作用,并与神经调节和体液调节构成完整的调节网络。所以,总的来说,内环境的稳态需要机体的调节机制——神经调节、体液调节、免疫调节共同发挥作用。随着人类对免疫系统认识的深入,免疫学得到了广泛的应用。
板 书:
四、免疫学的应用
师 在上一课时中我们知道人只要接触过一次某种病原体,就会对它产生抗体和记忆细胞,从而对它产生免疫力。根据这个原理,有没有一个比较好的方法能用来预防某一种病原体引起的疾病呢?
生 可以预先有控制的让人感染少量的毒性较弱的抗原。当人后来感染到这种病原体后,此人就能迅速产生抗体。
板 书:
1.疫 苗的发明和应用师 我们在小时候注射疫苗来预防某些疾病就是这个原理。抗原具有特异性,抗体也有特异性,记忆细胞也有特异性。所以我们小时候要注射的疫苗有很多种类,特定的疫苗产生特定的记忆细胞,对付特定的抗原,预防特定的疾病。
课件展示:
阅读材料——牛痘疫苗的发明经过
师 其实比牛痘疫苗发明早很久,我国历史上就有种人痘的文献记载。疫苗的发明和应用是现代医学最伟大的成就之一。我们只要接种了某一种感冒病毒的疫苗后,就能终生对所有类型的感冒具有免疫能力而不得病了吗?说说为什么。生 不是的。因为感冒病毒的变异能力很强,有很多不同的变异类型,注射疫苗只能对注射的那一种病毒起作用,当侵入的是其他类型的感冒病毒,人照样得病。由于记忆细胞和抗体有一定的“寿命”,即使侵入的是同一种病毒,但如果距注射疫苗的时间过长,记忆细胞都死亡消失了,那人也同样会得病。
师 分析得很好。不同的病原体刺激产生的记忆细胞的“寿命”是不同的,比如天花病毒的记忆细胞寿命就非常长,能跟随人的一生,所以小时候注射了天花疫苗的人就能对天花终生免疫。而有些就比较短,有的只有几年,甚至几个月。
除此之外,还有很多传染病的机理目前还没有完全研究清楚,或者是还没有研制出针对这些疾病的疫苗。还有大量的工作有待于后人去做,21世纪是属于在座的同学们的。
师 免疫学的应用还体现在对各种疾病的临床检测和科学研究中。
板 书:
2.疾病的检测和科学研究
课件展示:
视频2:SARS的检测过程
师 根据抗原能和特异性抗体相结合的特性,用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测,可以帮助人们发现体内组织中的抗原。
器官移植所面临的问题得以解决,也涉及免疫学的应用。
板 书:
3.器官移植
师 大家阅读教材关于“器官移植所面临的问题”的资料分析,然后我们来讨论相关问题。
生 阅读资料。
课件展示:
1.最初进行的器官移植,为什么总是不成功呢?
2.在进行器官移植时,运用免疫抑制剂可以提高成活率。但这些药物会使淋巴细胞减少,反而容易患感染性疾病。这一问题该如何解决?
3.仅靠医疗技术的改进,能解决器官移植所面临的所有问题吗?
4.根据这3份资料,你对于科学、技术与社会有什么新的认识?
生1 移植的器官对于被移植者来说是异物,免疫系统具有排异反应,但是,当时没有针对这一问题采取任何措施。
生2 必须控制适当的剂量,恰到好处才有望使移植的器官能够较长时间发挥作用。
生3 不能。例如,解决供体器官短缺的问题,需要有更多的人自愿捐献器官。
生4 ……
课堂小结
师 进行器官移植手术后,免疫系统会对来自其他人的器官当作“非己”成分而进行攻击,这是早期器官移植失败的原因。免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率,给需要进行器官移植的患者带来了福音。但是,由于各种各样的原因,在现实社会中,能够成功进行移植手术的患者还只是急需做移植手术的患者中很少的一部分。目前还有大量的工作必须去做。一方面要解决器官的排异问题、克服免疫抑制药物对人体免疫力的影响,以及通过器官克隆等方法解决供体器官来源问题,这些都离不开科学技术的发展。另一方面,要解决目前供体器官严重不足的问题,这需要人们科学地认识器官移植,更需要唤醒人们心灵深处的爱心。
板书设计
第4节 免疫调节(第1课时)
一、免疫系统的组成
二、免疫系统的防卫功能
1.人体免疫的三道防线
2.特异性免疫
(1)体液免疫
图2-4-3
(2)细胞免疫
图2-4-4
(第2课时)
3.
三、免疫系统的监控和清除功能
四、免疫学的应用
1.疫苗的发明和应用
2.疾病的检测和科学研究
3.器官移植
活动与探究
以“我们如何面对艾滋病”为题,开展一次主题班会。事前布置学生收集有关艾滋病及其防治方面的资料,班会上交流讨论。
习题详解
一、基础题(课本P40)
1.(1)解析:吞噬细胞在非特异性免疫的第二道防线中起作用。除此之外,吞噬细胞在特异性免疫中完成对抗原的摄取和处理,使它暴露出抗原决定簇后,再把抗原传递给T细胞。当抗原和抗体结合,形成的沉淀或细胞集团也是被吞噬细胞吞噬消化的。
答案:×
(2)解析:B细胞受到抗原刺激后,一小部分分化形成记忆细胞,记忆细胞可以在抗体消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,产生大量抗体。
答案:√
(3)解析:癌细胞、衰老死亡的细胞或因其他因素被破坏的细胞都能成为抗原,需要机体的免疫系统进行清除。
答案:×
2.解析:B细胞受到抗原刺激后,开始一系列的增殖、分化,大部分分化成为浆细胞,产生抗体,一小部分分化形成记忆细胞。
答案:D
3.解析:免疫系统中起主要作用的是免疫细胞,而在特异性免疫中作用最大的是T细胞。体液免疫中,多数抗原是通过T细胞来传递给B细胞的,细胞免疫中起直接作用的效应T细胞是由T细胞受抗原刺激后分化而产生的。
答案: 因为艾滋病病毒直接杀死的是在免疫系统中起重要作用的T淋巴细胞,当T淋巴细胞被杀死之后,免疫系统就处于瘫痪状态,因而不能抵御艾滋病病毒。
4.解析:参考体液免疫的过程,重点强调记忆细胞在其中的功能。
答案: 牛痘疫苗中含有少量经过人工处理的减毒天花病毒。接种牛痘后,婴儿体内经过一定阶段,B细胞开始分化,小部分形成记忆B细胞,该细胞具有记忆和分化、产生抗体的功能。所以,当再遇到天花病毒侵染时,便能杀灭它。
二、拓展题(课本P40)
解析:这是一道开放性的主观题,教师不必给出统一的标准答案,要引导学生展开讨论,在学生讨论过程中帮助学生建立良好的价值观。
答案: 建立骨髓库或造血干细胞捐献者资料库的意义:造血干细胞移植是现在很多疾病,尤其是白血病的唯一的有效治疗手段。我国每年约有400多万患者等待着造血干细胞移植。全国每年新增白血病患者4万人,而且主要发病年龄在35岁以下,其中50%以上是儿童。我国现在20岁左右的青年、少年及儿童中独生子女多,这就意味着很难在有亲缘关系的兄弟姐妹中找到造血干细胞供者,而在非血缘关系者中具有相同HLA(人类白细胞抗原)配型、能够实施骨髓移植的概率只有1/10 000~1/5 000,甚至更小(如果供者与受者的HLA不同,便会发生严重的排斥反应,甚至危及患者的生命)。因此,只有尽快使中国造血干细胞捐献者资料库扩充到10万份以上,才可以初步适应临床的需要。成立志愿捐献者资料库就成为挽救患者的唯一途径。
第4节 免疫调节(Ⅰ)
基础巩固
1.淋巴细胞起源于( )。
A.骨髓 B.脊髓 C.胸腺 D.脾
答案 A
解析 淋巴细胞起源于骨髓。
2.特异性免疫和非特异性免疫既有较严格的分工,也有一定的协作、联系。下列各项中,最能体现两者紧密关系的是( )。
A.抗体 B.淋巴因子
C.溶菌酶 D.吞噬细胞
答案 D
解析 吞噬细胞既参与特异性免疫又参与非特异性免疫。
3.下列属于人体的第二道防线的是( )。
A.皮肤、黏膜
B.体液中的杀菌物质和吞噬细胞
C.体液免疫
D.细胞免疫
答案 B
解析 A项内容为第一道防线;C、D项为第三道防线。
4.下图表示某人两次感染同种病原体过程中体内抗体水平的变化。分析两次抗体产生存在显著差异的原因与哪种细胞的作用密切相关( )。
A.吞噬细胞 B.浆细胞
C.血细胞 D.记忆细胞
答案 D
解析 在第一次受到抗原刺激时,B细胞会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,发挥特异性免疫作用。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆,当再次接触这种抗原时,能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体。
5.根据现代免疫概念,下列物质属于抗原的是( )。
A.给贫血患者输入同型红细胞悬液中的红细胞
B.自身生成的白细胞
C.因强烈打击体表破裂的红细胞
D.为体弱者注射免疫球蛋白
答案 C
解析 自身衰老、死亡、破损的细胞都属于抗原。
巩固提升
6.下图为人体体液免疫过程的示意图。当机体再次接触相同抗原时,a、b、c、d四种免疫细胞中,能迅速增殖分化的是( )。
A.a B.b C.c D.d
答案 D
解析 依据体液免疫过程可知,a表示T细胞,b表示B细胞,c为浆细胞,d为记忆细胞,当机体再次接受相同抗原刺激时,记忆细胞可迅速增殖分化为浆细胞。
7.一般情况下,用抗原免疫机体,血清中抗体浓度会发生相应变化。如果第二次免疫与第一次免疫所用的抗原相同且剂量相等,下图中能正确表示血清中抗体浓度变化的是( )。
答案 A
解析 相同的抗原再次入侵时,记忆细胞会很快增殖、分化产生大量的浆细胞,产生浓度更高的抗体。
8.取一只小鼠的皮肤,分别移植到未切除和切除胸腺的幼年小鼠身上,切除胸腺鼠的皮肤移植更易成功。这个实验结果说明对异体皮肤排斥起重要作用的是( )。
A.造血干细胞 B.T细胞
C.B细胞 D.吞噬细胞
答案 B
解析 由题意可知,切除胸腺鼠的皮肤移植更易成功,说明对异体皮肤排斥起重要作用的应为T细胞。
9.如图为人体内的浆细胞结构图。请据图回答:
(1)该细胞是由B细胞经抗原刺激增殖、分化形成的浆细胞,由该细胞参与的特异性免疫称为__________免疫。
(2)该细胞发挥免疫作用时需合成并释放一种称为____________的物质,这种物质合成的场所是细胞中的[ ]____________,对该物质加工和修饰的场所是[ ]________________和[ ]________。
(3)多数情况下,抗原与该细胞产生的________结合后会发生进一步变化,如形成____________或________________,进而被______________吞噬消化。
(4)抗原初次侵入机体时需经____________处理,大多数抗原经__________传递给__________,少数抗原直接刺激____________。
(5)抗原初次侵入机体时,该细胞由________________增殖、分化产生;当同一种抗原再次侵入机体时,该细胞由____________增殖、分化产生。抗原第二次侵入机体时,该细胞产生的速度比初次侵入时________,产生量比初次侵入时________。
答案 (1)体液 (2)抗体 1 核糖体 2 内质网 4 高尔基体 (3)抗体 沉淀 细胞集团 吞噬细胞
(4)吞噬细胞 T细胞 B细胞 B细胞
(5)B细胞 记忆细胞、B细胞 快 多
解析 浆细胞由进入体液的抗原刺激B细胞增殖、分化而形成,它通过产生抗体来完成体液免疫。抗体的化学本质是蛋白质,它在核糖体上合成,经内质网和高尔基体加工、运输,并以囊泡的形式运输至细胞膜,最后由细胞膜分泌至细胞外。抗体能够与抗原特异性结合,多数情况下,抗原与抗体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬、消化。抗原初次侵入机体时,B细胞受抗原刺激增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞;当同一种抗原再次侵入机体时,记忆细胞增殖、分化迅速产生大量浆细胞。
10.为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶(AKP)刺激后其体内抗体水平的变化,提取大肠杆菌AKP,注射到小鼠腹腔内,进行第一次免疫。一段时间后,检测到抗体水平达到峰值。在这个过程中,________细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的________细胞可以产生抗体。经过一段时间后,再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫,________细胞可以快速增殖、分化为能产生抗体的细胞。上述免疫属于________(特异性、非特异性)免疫。
答案 B 浆 记忆 特异性
解析 从免疫学角度看,大肠杆菌AKP是抗原,B细胞受到抗原刺激的同时在淋巴因子的作用下增殖、分化形成浆细胞和少量记忆细胞,浆细胞产生相应的抗体发挥免疫效应。在二次免疫应答中,受到相同抗原的刺激后记忆细胞可以快速增殖、分化为浆细胞,从而产生大量的抗体。有抗体参与的免疫反应是体液免疫,属于特异性免疫。
第4节 免疫调节(Ⅱ)
基础巩固
1.下列关于免疫细胞的叙述,错误的是( )。
A.T细胞可以释放淋巴因子
B.T细胞可以产生多种抗体
C.吞噬细胞和淋巴细胞均属于免疫细胞
D.一种浆细胞只能产生一种抗体
答案 B
解析 免疫细胞有吞噬细胞和淋巴细胞,T细胞可以释放淋巴因子,抗体只能由浆细胞产生,且一种浆细胞只能产生一种抗体。
2.当过敏原第一次感染人体时,人体不会产生相应的( )。
A.浆细胞 B.记忆细胞
C.过敏反应 D.免疫反应
答案 C
解析 过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
3.某患儿胸腺先天性缺失,与正常儿童相比,该患儿( )。
A.仍有部分细胞免疫功能
B.仍有部分体液免疫功能
C.体内的B细胞数目显著减少
D.体内的T细胞数目增加
答案 B
解析 在胸腺内发育成熟的淋巴细胞称为T细胞,T细胞在细胞免疫中起作用,也参与体液免疫,所以胸腺先天性缺失的患儿与正常儿童相比T细胞减少,B细胞无明显变化,无细胞免疫功能,但仍有部分体液免疫功能。
4.乙酰胆碱是可引起突触后膜产生兴奋的递质,某病人血清中含有对抗乙酰胆碱受体的抗体,该病人所患疾病及表现为( )。
A.自身免疫病,肌无力 B.自身免疫病,痉挛
C.过敏反应,肌无力 D.过敏反应,痉挛
答案 A
解析 人体的抗体在消灭外来物质的同时,对自身造成伤害为自身免疫病。由于乙酰胆碱是一种兴奋性递质,抗体作用于递质受体后,突触后膜不能兴奋而不能使肌肉收缩,表现为肌无力。
5.艾滋病是一种获得性免疫缺陷病,是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的。以下行为可以传染艾滋病的是( )。
A.与艾滋病人共同进餐
B.与艾滋病人共用纹身、纹眉器械
C.与艾滋病人热情拥抱
D.与艾滋病人共用冲水马桶
答案 B
解析 艾滋病通过体液,主要是血液传播。
巩固提升
6.给SARS患者注射痊愈的SARS患者的血清、给婴幼儿重复多次注射某疫苗、给进行器官移植的病人注射免疫抑制药物,采用以上三种措施的原因分别是( )。
A.痊愈的SARS患者的血清中含有相应抗体、二次免疫可以提高免疫能力、降低机体的免疫力,提高移植器官的成活率
B.SARS患者的血清中含有大量吞噬细胞可将病原体吞噬、重复注射可以避免病原体进入机体、降低机体的免疫力,提高移植器官的成活率
C.痊愈的SARS患者的血清中含有相应抗体、重复注射可以避免病原体进入机体、避免移入的器官被病原体侵染
D.以上说法都不对
答案 A
解析 痊愈的SARS患者的血清中含有相应的抗体,所以可以用于治疗SARS患者。二次免疫的特点是反应发生得更快、更强(主要是记忆细胞发挥作用),所以要对婴幼儿多次接种某种疫苗,以获得较强的免疫能力。器官移植的难点在于如何克服机体对移植器官的排斥反应,所以需要降低机体的免疫识别和反应能力,以提高移植器官的成活率。
7.下列有关免疫的叙述,错误的是( )。
A.抗原第一次进入机体就能引起免疫反应,而过敏原第二次进入机体才能引起过敏反应
B.抗原侵入宿主细胞时,细胞免疫才开始发挥作用
C.注射甲型H1N1流感疫苗,可以引起人体产生与甲型H1N1流感病毒特异性结合的抗体
D.当人体再次受到同种抗原的刺激时,记忆细胞会快速增殖、分化
答案 B
解析 当抗原侵入宿主细胞时,需要细胞免疫的参与才能彻底消灭抗原,但并不是这个时候细胞免疫才开始发挥作用。
8.请根据所学知识作出判断,正确的是( )。
①胸腺在免疫中的作用是先分化出造血干细胞,进而分化出T细胞 ②过敏反应是指已免疫的机体在再次接触相同的抗原时所发生的反应 ③浆细胞产生的抗体能对任何病毒起免疫作用 ④T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞均能识别抗原 ⑤一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合 ⑥自身免疫病和艾滋病都是机体免疫功能不强或缺陷造成的
A.①② B.③④ C.②⑥ D.②⑤
答案 D
9.下列关于细胞免疫发生过程的叙述中,不可能的一项是( )。
A.病原体侵入机体后,被吞噬细胞处理,暴露出其特有的抗原
B.被吞噬细胞处理的抗原呈递给T细胞
C.T细胞接受抗原刺激后,能分化形成效应T细胞和记忆细胞
D.效应T细胞产生抗体,抗体和抗原结合产生免疫反应
答案 D
解析 在细胞免疫中抗原经吞噬细胞处理之后,传递给T细胞,T细胞接受刺激后会增殖形成效应T细胞和记忆细胞,效应T细胞会使靶细胞裂解,而不会产生抗体。
10.如图所示的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是( )。
A.当一个人被狗咬伤时,可能会感染狂犬病病毒,此时采用方法②进行免疫比较好
B.采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C.采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
D.医学上一般采用方法②进行免疫预防
答案 D
解析 免疫预防是给健康人注射无毒或减毒的病原体,使人体在不发病的情况下获得抗体和记忆细胞的过程,属于体液免疫而不属于细胞免疫。在人体感染了病毒后采用方法①比较合适,但方法①注射的只是抗体,并不能产生记忆细胞,所以没有方法②产生的免疫力持久。
11.下图所示为某种免疫过程示意图,据图回答下列问题:
(1)b细胞为______________,溶酶体分解抗原的过程在免疫学上属于________免疫。
(2)d细胞为____________________,在机体中该细胞可由______________________增殖分化来的。
(3)若用大剂量的X射线杀死c细胞,对机体免疫会造成什么影响?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在该抗原刺激机体产生以上免疫过程的同时,还刺激机体产生其他特异性免疫。请说明免疫类型。____________。
答案 (1)吞噬细胞 非特异性
(2)效应T细胞 T细胞或记忆细胞
(3)c细胞被大量杀死,细胞免疫丧失,体液免疫能力下降
(4)体液免疫
解析 b细胞能吞噬入侵的抗原,是吞噬细胞。溶酶体中有多种水解酶,能水解多种抗原,属于非特异性免疫。d细胞能与靶细胞接触,使靶细胞裂解,因此是效应T细胞。c细胞是T细胞,在细胞免疫和体液免疫中有重要作用,T细胞死亡,细胞免疫丧失,体液免疫能力下降。在该抗原刺激机体产生图中所示细胞免疫过程时,抗原进入靶细胞之前也刺激机体产生体液免疫。