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人教版高中生物选择性必修1稳态与调节第3章体液调节综合拔高练含答案
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这是一份人教版高中生物选择性必修1稳态与调节第3章体液调节综合拔高练含答案,共35页。
综合拔高练高考练考点1 血糖平衡调节1.(2023广东,8)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高2.(2022海南,14)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是( )A.激素单独作用时,0.5h内升高血糖最快的激素是肾上腺素B.3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节3.(2023重庆,8)我国学者首次揭示了夜间光照影响血糖代谢的机制。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平(图1)。夜间光照影响血糖代谢的过程如图2所示。下列叙述错误的是( ) A.在夜间光照条件下,受试者血糖代谢的调节方式是神经调节B.与夜间黑暗条件相比,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降C.若受试者棕色脂肪组织的代谢被抑制,则图1两条曲线趋于重叠D.长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险4.(2023山东,22)研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。实验Ⅰ:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。(1)人体中血糖的来源有 (答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是 。 (2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 (填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果 (填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 。 (3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是 (填标号)。 ①正常小鼠 ②敲除cPKCγ基因的小鼠③TD小鼠 ④敲除cPKCγ基因的TD小鼠(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路: 。 考点2 激素分泌的分级调节和反馈调节5.(2020全国Ⅰ,3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常6.(2023湖南,6)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生7.(2023辽宁,22)随着人类星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是关键问题之一。动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图1显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵,每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图2。回答下列问题:(1)入眠阶段该动物体温逐渐 ,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于 。进入深冬眠阶段后该动物维持 ,以减少有机物的消耗。 (2)在激醒过程中,从中枢神经系统的 发出的交感神经兴奋,使机体产热增加,体温迅速回升。 (3)该动物在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于 调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的 产生水。 (4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导出猕猴等动物的低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。据此推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到 和 ,并保证“星际旅行休眠人”能够及时 。 考点3 体温调节、水和无机盐平衡的调节8.(不定项)(2022山东,18)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是( )A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH上升9.(2023重庆,6)某人头部受伤后出现食欲不振、乏力等症状,经检查后被诊断为抗利尿激素(ADH)分泌失调综合征,其部分化验结果见表。下列关于该患者的叙述,错误的是( )A.下丘脑或垂体可能受到损伤B.血液中的红细胞出现吸水C.饮用清水能使尿Na+浓度恢复正常D.细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少考点4 神经调节与体液调节的关系10.(多选题)(2022河北,17)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少11.(2023山西,8)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题。(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是 。 (2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是 。 (3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是 。 (4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是 。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是 。 12.(2022辽宁,21)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:图1图2(1)由图1可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在 调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括 (答出两点即可)。 (2)图2中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。 (3)图2中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 。 (4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过 进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。 考点5 下丘脑的作用13.(2021全国甲,4)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢模拟练应用实践1.(2024山东枣庄八中月考)促胰液素可通过介导肠道—褐色脂肪组织(BAT)—大脑轴,刺激小鼠的饱食中枢。研究发现,小鼠进食后,促胰液素通过与BAT中的促胰液素受体(SCTR)结合以激活脂解作用(甘油三酯分解为游离的脂肪酸),进而激活BAT的产热作用;同时信号可传至大脑并引起饱腹感。下列说法错误的是( )A.小鼠进食后血液中促胰液素升高,同时大脑皮层细胞中SCTR基因表达B.推测小鼠进食后,BAT中SCTR基因表达增强C.若给食源性肥胖小鼠注射人促胰液素可能会提高其能量的消耗D.促胰液素是在胃酸的刺激下小肠黏膜产生的一种促进胰液分泌的多肽类物质2.(2024福建厦门月考)骨关节炎(OA)是常见的关节退行性疾病,OA患者患病严重程度与其软骨细胞中MMP13蛋白表达量呈正相关。已有研究证实,促甲状腺激素(TSH)可以诱发OA的发生,而CTRP3蛋白在此过程中发挥调节作用。研究者继续就此进行了相关实验,实验设置和结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.甲状腺功能亢进患者可增大患OA的风险B.临床上可考虑提高CTRP3的表达量以减轻OA患者病症C.TSH是通过促进甲状腺激素的分泌来直接诱发OA的D.饲喂MMP13蛋白可使正常小鼠患病3.(2024陕西咸阳月考)如图表示光暗信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。以下叙述错误的是( )A.去甲肾上腺素调节松果体的活动是一种激素调节过程B.褪黑素调节垂体的活动体现了细胞间的信息交流C.控制光暗信号会影响该动物的生殖周期D.HPG轴体现了激素分泌的分级调节和负反馈调节4.(2024江西新余一中开学考)正常情况下,人体原尿中的葡萄糖会在肾小管中被完全重吸收。研究发现,当血糖浓度逐渐增大到2.0g/L左右时,健康人的肾小管不能将原尿中的葡萄糖全部重吸收回血液,会出现生理性糖尿。如果一名健康人一次性摄入大量葡萄糖,导致血糖浓度达到2.0g/L,有关该过程中机体生理变化的描述,错误的是( )A.下丘脑的某些神经元兴奋,使垂体向血液中释放更多的抗利尿激素B.胰岛B细胞的分泌增强,血浆中胰岛素的浓度比常态时高C.兴奋通过下丘脑传递到大脑皮层,在大脑皮层产生渴觉D.超出的血糖都会进入组织细胞合成糖原和甘油三酯等5.(多选题)(2024江苏扬州中学期中)醛固酮是一种由肾上腺皮质球状带分泌的激素,可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的排出。醛固酮分泌的主要调节机制如图。下列叙述错误的是( )A.图示醛固酮合成和分泌的调节方式属于神经—体液调节B.醛固酮可促进Na+通过重吸收进入肾小管和集合管腔中C.血管紧张素受体阻滞剂会减弱机体对Na+的重吸收能力D.严重脱水时,细胞外液量减少,醛固酮的分泌量会减少6.小白鼠是恒温动物,为了探究小白鼠的体温调节中枢是否位于下丘脑,某生物兴趣小组设计了以下实验方案。实验假设:下丘脑是体温调节中枢。材料用具:略。实验步骤:a.取两只生理状况相同的健康成年小白鼠,并标记为甲、乙。b.用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不破坏下丘脑作为对照,并分别测量初始体温。c.把甲鼠置于0℃环境中,把乙鼠置于25℃环境中,在相对安静的条件下观察24h,每隔4h分别测量一次体温,并作好记录。预期实验结果与结论:甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,说明体温调节中枢位于下丘脑。(1)指出该兴趣小组设计的实验方案的不妥之处,并提出相应的改进意见:① ; ② ; ③ 。 (2)若没有破坏甲鼠的下丘脑,将甲鼠从25℃环境移入0℃环境中,产生寒冷感觉的结构是 ,这个过程中甲鼠维持体温相对恒定的方式是 调节。甲鼠在刚进入0℃环境时发生了战栗,请写出发生战栗过程的反射弧: 。 (3)寒冷环境下,小白鼠的耗氧量会 ,导致这个变化的主要激素是 。 迁移创新7.(2024山东潍坊期中)随着人们生活方式的改变,2型糖尿病(T2DM)的发病率逐年升高。研究发现,从裙带菜中提取的褐藻糖胶对高血糖模型小鼠具有降血糖的作用,可有效改善T2DM。(1)胰岛素在血糖调节过程中的促进作用有 (答出三点)。T2DM患者往往出现胰岛素抵抗,即靶细胞对胰岛素不敏感,胰岛B细胞分泌胰岛素的量 ,易造成该细胞受损。 (2)为探究不同浓度的褐藻糖胶对高血糖小鼠的降糖效果,某同学设计如下实验:①用生理盐水配制出高、低两种不同浓度的褐藻糖胶溶液,并将若干只生理状态一致的正常小鼠平均分成甲、乙、丙三组。②甲组每天灌胃适量的清水,乙组每天灌胃等量低浓度褐藻糖胶溶液,丙组每天灌胃等量高浓度褐藻糖胶溶液。③相同且适宜的条件饲养,一段时间后测定三组小鼠的血糖含量,通过比较三组小鼠血糖含量的高低得出结论。上述实验设计不合理,请予以修正 (答出三点)。 (3)研究发现,失调的肠道菌群能够导致有益菌的减少,从而引起小鼠的血糖代谢异常。通过检测发现,T2DM模型小鼠肠道菌群的物种数与正常小鼠相比明显降低,但经褐藻糖胶干预后的模型小鼠肠道菌群的物种数恢复至与正常小鼠相似水平。据此推测褐藻糖胶可以改善T2DM的机制是 。上述研究对T2DM预防和治疗的应用意义有 。 答案与分层梯度式解析综合拔高练高考练1.D 空腹时血糖的重要来源是肝糖原分解为葡萄糖并进入血液,非糖物质也可以转化为血糖,使血糖水平保持动态平衡,但不是绝对的恒定,A错误;空腹时糖尿病患者的细胞供能不足,糖尿病患者的胰岛A细胞会分泌胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,为机体提供能量,B错误;运动时血液中的葡萄糖消耗的同时,胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,对血糖进行补充,C错误;紧张时交感神经兴奋,会使肾上腺素增多,促进血糖升高,D正确。2.B 肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者对血糖的调节作用表现为协同关系,C错误;血糖浓度除受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节外,还受甲状腺激素的调节,D错误。3.A 血糖代谢的调节除了图2所示的神经调节之外,还存在胰岛素、胰高血糖素等的激素调节,A错误。图1中,30min后光照条件下的血糖浓度高于黑暗条件下的,说明光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降;长期熬夜的不良生活方式可增加光照时间,使葡萄糖利用减少,血糖含量增加,从而增加患糖代谢相关疾病的风险,B、D正确。由图2可知,光照可使棕色脂肪组织利用葡萄糖减少,若棕色脂肪组织的代谢被抑制,则黑暗条件下葡萄糖的利用也会减少,即图1两条曲线趋于重叠,C正确。4.答案 (1)食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 胰岛B细胞(2)降低 没有 在葡萄糖浓度正常时,蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响;在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平(3)④③(4)抑制蛋白Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、降低血糖浓度(注射胰岛素)、提高细胞自噬水平解析 (1)某种细胞被破坏而导致血糖升高,推测该细胞能分泌唯一降血糖的激素——胰岛素,则这种细胞为胰岛B细胞。(2)在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明细胞外液渗透压低于细胞内液,即加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低。(3)分析题干和题图信息:(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力提高,可从影响小鼠记忆力的不同角度进行分析:糖尿病可导致小鼠记忆力减退,所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠记忆力得到提高;蛋白Tau过度磷酸化、细胞自噬水平降低可导致小鼠记忆力减退,所以可通过抑制蛋白Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKCγ的活性或使cPKCγ基因过量表达、提高细胞自噬水平等达到提升记忆力的作用。5.D 甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节过程如下图所示:切除小鼠垂体,小鼠体内TSH缺乏,导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少,A正确;注射的垂体提取液中含有TSH,可以促进小鼠甲状腺分泌甲状腺激素,机体耗氧量增加,B正确;给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C正确;垂体切除后,注射的TRH缺乏其作用的靶器官——垂体,故切除垂体的小鼠的代谢不能恢复正常,D错误。6.D CT增加,使成骨细胞活动增强,导致骨量增加,使血钙下降,A正确;甲状旁腺功能亢进,则PTH增加,破骨细胞活动增强,使骨量下降,引起骨质疏松,B正确;破骨细胞活动异常增强,会导致血钙异常升高,通过负反馈调节使甲状腺C细胞分泌CT增加,降低血钙,C正确;长时间高血钙,会引起负反馈调节,使甲状腺C细胞分泌增加,而非甲状旁腺增生,D错误。7.答案 (1)下降 脑干 低代谢率(2)脊髓 (3)分级 脂肪 (4)与新陈代谢降低相关的神经元 激活该神经元的物质 激醒和阵间觉醒解析 (1)根据图2体温相关曲线可知,入眠阶段该动物体温逐渐下降,调控呼吸频率的中枢位于脑干。进入深冬眠阶段后,该动物代谢率很低,以减少有机物的消耗。(3)高级中枢对低级中枢进行调控,进而对躯体运动、内脏活动进行分级调节。该动物冬眠季节主要通过分解体内的脂肪产生水。8.AD 寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,通过传出神经引起骨骼肌战栗(参与体温调节的传出神经中有躯体运动神经),同时甲状腺激素、肾上腺素含量增多(参与体温调节的传出神经中有内脏运动神经),A正确;寒冷环境下,肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加,B错误;炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热,C错误;呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,会使内环境中的CO2减少,导致内环境pH上升,D正确。9.C ADH由下丘脑合成、垂体释放,该患者血ADH含量高于参考值,可能是下丘脑或垂体受伤,饮用清水不能使尿Na+浓度恢复正常,A正确,C错误;Na+维持细胞外液渗透压,该患者血Na+低于参考值,说明细胞外液渗透压降低,低于细胞内液,导致细胞吸水,B正确;细胞外液渗透压降低,细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少,D正确。10.ABC 肌细胞的代谢产物具有舒血管效应,这说明肌细胞的代谢产物可以进入内环境,参与体液调节,A正确。肌细胞直接生活的内环境是组织液,血流量增多可将肌细胞代谢产物及时从组织液中运走,有利于维持组织液的稳定,C正确。运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,会引起机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而使组织液渗透压下降,D错误。11.答案 (1)交感神经(2)血液中CO2增多,刺激呼吸中枢,加快呼吸运动的频率,利于CO2的排出(3)促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖 (4)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡解析 (1)自主神经包括交感神经和副交感神经,运动时,交感神经的活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。(2)剧烈运动时,血液中二氧化碳增多,刺激感受器产生兴奋,传至呼吸中枢,导致呼吸加深加快,肺的通气量增加,排出体内过多的二氧化碳。(3)胰高血糖素是机体中能够升高血糖的激素之一,该激素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖回升到正常水平。(4)细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使渗透压恢复正常;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要生理功能是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。12.答案 (1)基本不变(保持相对稳定) 神经—体液 辐射、传导、对流和蒸发(答出两点即可)(2)冷觉感受器 下丘脑 交感神经(3)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量(4)下丘脑—垂体—肾上腺皮质 肾小球的滤过作用解析 (1)图1中,在环境温度0~30℃范围内,在神经—体液调节方式下,小熊猫的体温基本不变,皮肤温度随环境温度降低而降低。皮肤散热的方式包括辐射、传导、对流和蒸发。(2)图2中,环境温度由20℃降至10℃的过程中,机体通过神经—体液调节减少散热、增加产热,其中神经调节主导的减少散热的途径为:皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传至位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,血流量减少,散热量相应减少,同时汗腺分泌减少,蒸发散热也随之减少。(3)环境温度下降到0℃以下时,甲状腺激素和肾上腺素的分泌增多,从而使肝及其他组织细胞的代谢增强,增加产热。(4)肾上腺皮质醇的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控。皮质醇为类固醇类激素,血液中的皮质醇可通过肾小球的滤过作用进入尿液,故可通过检测尿液中的皮质醇含量来评估动物园圈养小熊猫的福利情况。13.B 水平衡调节中枢和体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑中也含有渗透压感受器,A、C、D正确;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,促甲状腺激素是由垂体分泌的,B错误。模拟练1.A 由题可知,小鼠进食后会发生如图所示过程。据图可知,小鼠进食后,血液中促胰液素升高,与促胰液素受体(SCTR)结合增强,则SCTR基因表达增强,而SCTR基因在BAT中表达,A错误,B正确;促胰液素与SCTR结合后激活脂解作用,进而激活BAT的产热作用,推测给食源性肥胖小鼠注射人促胰液素可能会提高其能量的消耗,C正确;促胰液素能够促进胰液分泌,是在胃酸的刺激下小肠黏膜产生的一种激素,作用于胰腺,其化学本质是多肽,D正确。2.B 甲状腺功能亢进患者,甲状腺激素分泌较多,负反馈调节使TSH含量下降;根据1、3组实验,TSH促进MMP13表达,则TSH含量下降导致MMP13表达减少;且TSH可以诱发OA的发生,TSH含量下降使OA的发生率降低,因此甲状腺功能亢进患者可减小患OA的风险,A错误。根据1、2组的实验,CTRP3含量增加抑制MMP13表达,可减轻OA患者病症,B正确。本实验并没有研究甲状腺激素含量与OA之间的关系,因此不能推出TSH是通过促进甲状腺激素的分泌来直接诱发OA的,C错误。饲喂MMP13蛋白会导致该蛋白被消化分解,无法发挥作用,因此饲喂MMP13蛋白不能使正常小鼠患病,D错误。3.A 题图所示过程存在神经调节和体液调节。神经调节(反射弧):视网膜感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(传出神经末梢及其支配的松果体细胞)。体液调节:松果体细胞分泌的褪黑素作用于HPG轴(下丘脑—垂体—睾丸轴),调节雄性动物的生殖过程。图示中,去甲肾上腺素由传出神经末梢的突触小体释放,属于神经递质,其调节松果体的活动是一种神经调节过程,A错误。褪黑素作为信息分子能将松果体细胞与垂体相关联,体现了细胞间的信息交流,B正确。控制光暗信号可以影响褪黑素的分泌,进而影响HPG轴,影响该动物的生殖周期,C正确。HPG轴分级调节的过程:下丘脑分泌的促性腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素随血液循环作用于睾丸,进而促使睾丸增加雄激素的合成和分泌;HPG轴负反馈调节的过程:当血液中雄激素的含量过高时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使性激素的分泌减少而不至于浓度过高,D正确。4.D 5.ABD 图示醛固酮的分泌是在肾素等作用下实现的,该过程不涉及神经调节,A错误;醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,使Na+回到内环境,醛固酮的分泌需要血管紧张素的刺激,而血管紧张素与受体结合后发挥作用,故血管紧张素受体阻滞剂会导致醛固酮的分泌受阻,从而导致机体对Na+的重吸收能力减弱,B错误,C正确;严重脱水时,细胞外液量减少,醛固酮的分泌量增加,D错误。6.答案 (1)①取材不当,应取若干只生理状况相同的健康成年小白鼠 ②不符合单一变量原则,应将两组小白鼠均置于0℃环境中 ③预期实验结果与结论描述有误,应按探究性实验书写预测实验结果和结论(2)大脑皮层 神经—体液 冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌(3)增加 甲状腺激素解析 分析实验目的、自变量和因变量,确定实验步骤。(1)根据分析,应作以下改进:①应增加两组小白鼠的数量,避免偶然因素导致实验结果不准确,甚至实验失败。②将两组小白鼠均置于0℃环境中,遵循单一变量原则。③预期实验结果与结论应按探究性实验书写,预测可能出现的实验结果和结论,而不是只写出一种情况。(2)产生寒冷感觉的结构是大脑皮层,在寒冷环境下,甲鼠通过神经—体液调节,维持体温的相对恒定。(3)寒冷环境下,冷觉感受器兴奋,通过调节使甲状腺激素等分泌增多,促进新陈代谢,增加产热,小白鼠的耗氧量会增加。7.答案 (1)促进血糖进入组织细胞进行氧化分解;促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原;促进血糖进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等 增加(2)应选择高血糖模型小鼠作为实验对象;甲组小鼠应每天灌胃适量的生理盐水;应通过比较三组小鼠的血糖含量变化得出结论(3)增加肠道菌群的物种数,促进有益菌的生长,恢复肠道菌群平衡 以肠道菌群为靶点,通过合理调节膳食结构,促进健康肠道菌群的恢复,有望成为预防和干预T2DM的新思路解析 (1)T2DM患者靶细胞对胰岛素不敏感,导致血糖含量不能降低,机体通过调节,使胰岛B细胞分泌胰岛素的量增加。(2)分析题述实验得到下表。(3)根据题干“T2DM模型小鼠肠道菌群的物种数与正常小鼠相比明显降低,但经褐藻糖胶干预后的模型小鼠肠道菌群的物种数恢复至与正常小鼠相似水平”可知,褐藻糖胶通过增加肠道菌群的物种数,促进有益菌的生长,恢复肠道菌群平衡,从而改善T2DM。项目名称结果参考值血ADH7.9pmol/L2.3~7.4pmol/L血Na+125mmol/L137~147mmol/L血K+4.2mmol/L3.5~5.3mmol/L1.D2.B3.A5.D6.D8.AD9.C10.ABC13.B组别培养液处理A组5mmol/L葡萄糖(作对照)B组5mmol/L葡萄糖+75mmol/L的X试剂1mLC组5mmol/L葡萄糖+75mmol/L葡萄糖溶液1mL1.A2.B3.A4.D5.ABD对照实验结论1、2组CTRP3含量增加抑制MMP13表达1、3组TSH促进MMP13表达1~4组TSH对MMP13表达的促进作用大于CTRP3对MMP13表达的抑制作用实验目的探究小白鼠的体温调节中枢是否位于下丘脑自变量下丘脑是否被破坏因变量小白鼠的体温变化情况实验目的探究不同浓度的褐藻糖胶对高血糖小鼠的降糖效果实验对象高血糖小鼠自变量生理盐水,生理盐水配制的高、低两种不同浓度的褐藻糖胶溶液因变量高血糖小鼠血糖含量变化
综合拔高练高考练考点1 血糖平衡调节1.(2023广东,8)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高2.(2022海南,14)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是( )A.激素单独作用时,0.5h内升高血糖最快的激素是肾上腺素B.3h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节3.(2023重庆,8)我国学者首次揭示了夜间光照影响血糖代谢的机制。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平(图1)。夜间光照影响血糖代谢的过程如图2所示。下列叙述错误的是( ) A.在夜间光照条件下,受试者血糖代谢的调节方式是神经调节B.与夜间黑暗条件相比,光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降C.若受试者棕色脂肪组织的代谢被抑制,则图1两条曲线趋于重叠D.长期熬夜的不良生活方式可增加患糖代谢相关疾病的风险4.(2023山东,22)研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解,该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。实验Ⅰ:探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL,C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。实验Ⅱ:通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。(1)人体中血糖的来源有 (答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是 。 (2)实验Ⅰ的C组中,在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 (填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果 (填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是 。 (3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是 (填标号)。 ①正常小鼠 ②敲除cPKCγ基因的小鼠③TD小鼠 ④敲除cPKCγ基因的TD小鼠(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路: 。 考点2 激素分泌的分级调节和反馈调节5.(2020全国Ⅰ,3)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常6.(2023湖南,6)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生7.(2023辽宁,22)随着人类星际旅行计划的推进,如何降低乘员代谢率以减少飞船负载是关键问题之一。动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。图1显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵,每个冬眠阵由入眠、深冬眠、激醒和阵间觉醒四个阶段组成,其体温和代谢率变化如图2。回答下列问题:(1)入眠阶段该动物体温逐渐 ,呼吸频率会发生相应变化,调控呼吸频率的中枢位于 。进入深冬眠阶段后该动物维持 ,以减少有机物的消耗。 (2)在激醒过程中,从中枢神经系统的 发出的交感神经兴奋,使机体产热增加,体温迅速回升。 (3)该动物在阵间觉醒阶段会排尿,排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完成的,这种调节方式属于 调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水,主要通过分解体内的 产生水。 (4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠,但利用某种物质可诱导出猕猴等动物的低代谢状态,其机制是激活了下丘脑的特定神经元。据此推测,研究人体低代谢调节机制的关键是要找到 和 ,并保证“星际旅行休眠人”能够及时 。 考点3 体温调节、水和无机盐平衡的调节8.(不定项)(2022山东,18)人体通过多种调节机制保持体温的相对稳定。下列说法正确的是( )A.寒冷环境下,参与体温调节的传出神经中既有躯体运动神经,也有内脏运动神经B.寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加C.炎热环境下,皮肤血管收缩,汗腺分泌增多,从而增加散热D.炎热环境下,若呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,可导致内环境pH上升9.(2023重庆,6)某人头部受伤后出现食欲不振、乏力等症状,经检查后被诊断为抗利尿激素(ADH)分泌失调综合征,其部分化验结果见表。下列关于该患者的叙述,错误的是( )A.下丘脑或垂体可能受到损伤B.血液中的红细胞出现吸水C.饮用清水能使尿Na+浓度恢复正常D.细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少考点4 神经调节与体液调节的关系10.(多选题)(2022河北,17)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少11.(2023山西,8)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题。(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是 。 (2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是 。 (3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是 。 (4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是 。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是 。 12.(2022辽宁,21)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:图1图2(1)由图1可见,在环境温度0~30℃范围内,小熊猫的体温 ,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在 调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括 (答出两点即可)。 (2)图2中,在环境温度由20℃降至10℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。 (3)图2中,当环境温度下降到0℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是 。 (4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由 轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过 进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。 考点5 下丘脑的作用13.(2021全国甲,4)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢D.下丘脑能感受体温的变化:下丘脑有体温调节中枢模拟练应用实践1.(2024山东枣庄八中月考)促胰液素可通过介导肠道—褐色脂肪组织(BAT)—大脑轴,刺激小鼠的饱食中枢。研究发现,小鼠进食后,促胰液素通过与BAT中的促胰液素受体(SCTR)结合以激活脂解作用(甘油三酯分解为游离的脂肪酸),进而激活BAT的产热作用;同时信号可传至大脑并引起饱腹感。下列说法错误的是( )A.小鼠进食后血液中促胰液素升高,同时大脑皮层细胞中SCTR基因表达B.推测小鼠进食后,BAT中SCTR基因表达增强C.若给食源性肥胖小鼠注射人促胰液素可能会提高其能量的消耗D.促胰液素是在胃酸的刺激下小肠黏膜产生的一种促进胰液分泌的多肽类物质2.(2024福建厦门月考)骨关节炎(OA)是常见的关节退行性疾病,OA患者患病严重程度与其软骨细胞中MMP13蛋白表达量呈正相关。已有研究证实,促甲状腺激素(TSH)可以诱发OA的发生,而CTRP3蛋白在此过程中发挥调节作用。研究者继续就此进行了相关实验,实验设置和结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.甲状腺功能亢进患者可增大患OA的风险B.临床上可考虑提高CTRP3的表达量以减轻OA患者病症C.TSH是通过促进甲状腺激素的分泌来直接诱发OA的D.饲喂MMP13蛋白可使正常小鼠患病3.(2024陕西咸阳月考)如图表示光暗信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。以下叙述错误的是( )A.去甲肾上腺素调节松果体的活动是一种激素调节过程B.褪黑素调节垂体的活动体现了细胞间的信息交流C.控制光暗信号会影响该动物的生殖周期D.HPG轴体现了激素分泌的分级调节和负反馈调节4.(2024江西新余一中开学考)正常情况下,人体原尿中的葡萄糖会在肾小管中被完全重吸收。研究发现,当血糖浓度逐渐增大到2.0g/L左右时,健康人的肾小管不能将原尿中的葡萄糖全部重吸收回血液,会出现生理性糖尿。如果一名健康人一次性摄入大量葡萄糖,导致血糖浓度达到2.0g/L,有关该过程中机体生理变化的描述,错误的是( )A.下丘脑的某些神经元兴奋,使垂体向血液中释放更多的抗利尿激素B.胰岛B细胞的分泌增强,血浆中胰岛素的浓度比常态时高C.兴奋通过下丘脑传递到大脑皮层,在大脑皮层产生渴觉D.超出的血糖都会进入组织细胞合成糖原和甘油三酯等5.(多选题)(2024江苏扬州中学期中)醛固酮是一种由肾上腺皮质球状带分泌的激素,可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的排出。醛固酮分泌的主要调节机制如图。下列叙述错误的是( )A.图示醛固酮合成和分泌的调节方式属于神经—体液调节B.醛固酮可促进Na+通过重吸收进入肾小管和集合管腔中C.血管紧张素受体阻滞剂会减弱机体对Na+的重吸收能力D.严重脱水时,细胞外液量减少,醛固酮的分泌量会减少6.小白鼠是恒温动物,为了探究小白鼠的体温调节中枢是否位于下丘脑,某生物兴趣小组设计了以下实验方案。实验假设:下丘脑是体温调节中枢。材料用具:略。实验步骤:a.取两只生理状况相同的健康成年小白鼠,并标记为甲、乙。b.用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不破坏下丘脑作为对照,并分别测量初始体温。c.把甲鼠置于0℃环境中,把乙鼠置于25℃环境中,在相对安静的条件下观察24h,每隔4h分别测量一次体温,并作好记录。预期实验结果与结论:甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,说明体温调节中枢位于下丘脑。(1)指出该兴趣小组设计的实验方案的不妥之处,并提出相应的改进意见:① ; ② ; ③ 。 (2)若没有破坏甲鼠的下丘脑,将甲鼠从25℃环境移入0℃环境中,产生寒冷感觉的结构是 ,这个过程中甲鼠维持体温相对恒定的方式是 调节。甲鼠在刚进入0℃环境时发生了战栗,请写出发生战栗过程的反射弧: 。 (3)寒冷环境下,小白鼠的耗氧量会 ,导致这个变化的主要激素是 。 迁移创新7.(2024山东潍坊期中)随着人们生活方式的改变,2型糖尿病(T2DM)的发病率逐年升高。研究发现,从裙带菜中提取的褐藻糖胶对高血糖模型小鼠具有降血糖的作用,可有效改善T2DM。(1)胰岛素在血糖调节过程中的促进作用有 (答出三点)。T2DM患者往往出现胰岛素抵抗,即靶细胞对胰岛素不敏感,胰岛B细胞分泌胰岛素的量 ,易造成该细胞受损。 (2)为探究不同浓度的褐藻糖胶对高血糖小鼠的降糖效果,某同学设计如下实验:①用生理盐水配制出高、低两种不同浓度的褐藻糖胶溶液,并将若干只生理状态一致的正常小鼠平均分成甲、乙、丙三组。②甲组每天灌胃适量的清水,乙组每天灌胃等量低浓度褐藻糖胶溶液,丙组每天灌胃等量高浓度褐藻糖胶溶液。③相同且适宜的条件饲养,一段时间后测定三组小鼠的血糖含量,通过比较三组小鼠血糖含量的高低得出结论。上述实验设计不合理,请予以修正 (答出三点)。 (3)研究发现,失调的肠道菌群能够导致有益菌的减少,从而引起小鼠的血糖代谢异常。通过检测发现,T2DM模型小鼠肠道菌群的物种数与正常小鼠相比明显降低,但经褐藻糖胶干预后的模型小鼠肠道菌群的物种数恢复至与正常小鼠相似水平。据此推测褐藻糖胶可以改善T2DM的机制是 。上述研究对T2DM预防和治疗的应用意义有 。 答案与分层梯度式解析综合拔高练高考练1.D 空腹时血糖的重要来源是肝糖原分解为葡萄糖并进入血液,非糖物质也可以转化为血糖,使血糖水平保持动态平衡,但不是绝对的恒定,A错误;空腹时糖尿病患者的细胞供能不足,糖尿病患者的胰岛A细胞会分泌胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,为机体提供能量,B错误;运动时血液中的葡萄糖消耗的同时,胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,对血糖进行补充,C错误;紧张时交感神经兴奋,会使肾上腺素增多,促进血糖升高,D正确。2.B 肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者对血糖的调节作用表现为协同关系,C错误;血糖浓度除受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节外,还受甲状腺激素的调节,D错误。3.A 血糖代谢的调节除了图2所示的神经调节之外,还存在胰岛素、胰高血糖素等的激素调节,A错误。图1中,30min后光照条件下的血糖浓度高于黑暗条件下的,说明光照条件下受试者利用葡萄糖的速率下降;长期熬夜的不良生活方式可增加光照时间,使葡萄糖利用减少,血糖含量增加,从而增加患糖代谢相关疾病的风险,B、D正确。由图2可知,光照可使棕色脂肪组织利用葡萄糖减少,若棕色脂肪组织的代谢被抑制,则黑暗条件下葡萄糖的利用也会减少,即图1两条曲线趋于重叠,C正确。4.答案 (1)食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 胰岛B细胞(2)降低 没有 在葡萄糖浓度正常时,蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响;在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平(3)④③(4)抑制蛋白Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、降低血糖浓度(注射胰岛素)、提高细胞自噬水平解析 (1)某种细胞被破坏而导致血糖升高,推测该细胞能分泌唯一降血糖的激素——胰岛素,则这种细胞为胰岛B细胞。(2)在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明细胞外液渗透压低于细胞内液,即加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低。(3)分析题干和题图信息:(4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力提高,可从影响小鼠记忆力的不同角度进行分析:糖尿病可导致小鼠记忆力减退,所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠记忆力得到提高;蛋白Tau过度磷酸化、细胞自噬水平降低可导致小鼠记忆力减退,所以可通过抑制蛋白Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKCγ的活性或使cPKCγ基因过量表达、提高细胞自噬水平等达到提升记忆力的作用。5.D 甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节过程如下图所示:切除小鼠垂体,小鼠体内TSH缺乏,导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少,A正确;注射的垂体提取液中含有TSH,可以促进小鼠甲状腺分泌甲状腺激素,机体耗氧量增加,B正确;给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C正确;垂体切除后,注射的TRH缺乏其作用的靶器官——垂体,故切除垂体的小鼠的代谢不能恢复正常,D错误。6.D CT增加,使成骨细胞活动增强,导致骨量增加,使血钙下降,A正确;甲状旁腺功能亢进,则PTH增加,破骨细胞活动增强,使骨量下降,引起骨质疏松,B正确;破骨细胞活动异常增强,会导致血钙异常升高,通过负反馈调节使甲状腺C细胞分泌CT增加,降低血钙,C正确;长时间高血钙,会引起负反馈调节,使甲状腺C细胞分泌增加,而非甲状旁腺增生,D错误。7.答案 (1)下降 脑干 低代谢率(2)脊髓 (3)分级 脂肪 (4)与新陈代谢降低相关的神经元 激活该神经元的物质 激醒和阵间觉醒解析 (1)根据图2体温相关曲线可知,入眠阶段该动物体温逐渐下降,调控呼吸频率的中枢位于脑干。进入深冬眠阶段后,该动物代谢率很低,以减少有机物的消耗。(3)高级中枢对低级中枢进行调控,进而对躯体运动、内脏活动进行分级调节。该动物冬眠季节主要通过分解体内的脂肪产生水。8.AD 寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,通过传出神经引起骨骼肌战栗(参与体温调节的传出神经中有躯体运动神经),同时甲状腺激素、肾上腺素含量增多(参与体温调节的传出神经中有内脏运动神经),A正确;寒冷环境下,肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加,B错误;炎热环境下,皮肤血管舒张,汗腺分泌增多,从而增加散热,C错误;呼吸运动频率和幅度增加过高且持续过久,会使内环境中的CO2减少,导致内环境pH上升,D正确。9.C ADH由下丘脑合成、垂体释放,该患者血ADH含量高于参考值,可能是下丘脑或垂体受伤,饮用清水不能使尿Na+浓度恢复正常,A正确,C错误;Na+维持细胞外液渗透压,该患者血Na+低于参考值,说明细胞外液渗透压降低,低于细胞内液,导致细胞吸水,B正确;细胞外液渗透压降低,细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少,D正确。10.ABC 肌细胞的代谢产物具有舒血管效应,这说明肌细胞的代谢产物可以进入内环境,参与体液调节,A正确。肌细胞直接生活的内环境是组织液,血流量增多可将肌细胞代谢产物及时从组织液中运走,有利于维持组织液的稳定,C正确。运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,会引起机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而使组织液渗透压下降,D错误。11.答案 (1)交感神经(2)血液中CO2增多,刺激呼吸中枢,加快呼吸运动的频率,利于CO2的排出(3)促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖 (4)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡解析 (1)自主神经包括交感神经和副交感神经,运动时,交感神经的活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。(2)剧烈运动时,血液中二氧化碳增多,刺激感受器产生兴奋,传至呼吸中枢,导致呼吸加深加快,肺的通气量增加,排出体内过多的二氧化碳。(3)胰高血糖素是机体中能够升高血糖的激素之一,该激素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖回升到正常水平。(4)细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使渗透压恢复正常;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要生理功能是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。12.答案 (1)基本不变(保持相对稳定) 神经—体液 辐射、传导、对流和蒸发(答出两点即可)(2)冷觉感受器 下丘脑 交感神经(3)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量(4)下丘脑—垂体—肾上腺皮质 肾小球的滤过作用解析 (1)图1中,在环境温度0~30℃范围内,在神经—体液调节方式下,小熊猫的体温基本不变,皮肤温度随环境温度降低而降低。皮肤散热的方式包括辐射、传导、对流和蒸发。(2)图2中,环境温度由20℃降至10℃的过程中,机体通过神经—体液调节减少散热、增加产热,其中神经调节主导的减少散热的途径为:皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传至位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,血流量减少,散热量相应减少,同时汗腺分泌减少,蒸发散热也随之减少。(3)环境温度下降到0℃以下时,甲状腺激素和肾上腺素的分泌增多,从而使肝及其他组织细胞的代谢增强,增加产热。(4)肾上腺皮质醇的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控。皮质醇为类固醇类激素,血液中的皮质醇可通过肾小球的滤过作用进入尿液,故可通过检测尿液中的皮质醇含量来评估动物园圈养小熊猫的福利情况。13.B 水平衡调节中枢和体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑中也含有渗透压感受器,A、C、D正确;下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,促甲状腺激素是由垂体分泌的,B错误。模拟练1.A 由题可知,小鼠进食后会发生如图所示过程。据图可知,小鼠进食后,血液中促胰液素升高,与促胰液素受体(SCTR)结合增强,则SCTR基因表达增强,而SCTR基因在BAT中表达,A错误,B正确;促胰液素与SCTR结合后激活脂解作用,进而激活BAT的产热作用,推测给食源性肥胖小鼠注射人促胰液素可能会提高其能量的消耗,C正确;促胰液素能够促进胰液分泌,是在胃酸的刺激下小肠黏膜产生的一种激素,作用于胰腺,其化学本质是多肽,D正确。2.B 甲状腺功能亢进患者,甲状腺激素分泌较多,负反馈调节使TSH含量下降;根据1、3组实验,TSH促进MMP13表达,则TSH含量下降导致MMP13表达减少;且TSH可以诱发OA的发生,TSH含量下降使OA的发生率降低,因此甲状腺功能亢进患者可减小患OA的风险,A错误。根据1、2组的实验,CTRP3含量增加抑制MMP13表达,可减轻OA患者病症,B正确。本实验并没有研究甲状腺激素含量与OA之间的关系,因此不能推出TSH是通过促进甲状腺激素的分泌来直接诱发OA的,C错误。饲喂MMP13蛋白会导致该蛋白被消化分解,无法发挥作用,因此饲喂MMP13蛋白不能使正常小鼠患病,D错误。3.A 题图所示过程存在神经调节和体液调节。神经调节(反射弧):视网膜感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(传出神经末梢及其支配的松果体细胞)。体液调节:松果体细胞分泌的褪黑素作用于HPG轴(下丘脑—垂体—睾丸轴),调节雄性动物的生殖过程。图示中,去甲肾上腺素由传出神经末梢的突触小体释放,属于神经递质,其调节松果体的活动是一种神经调节过程,A错误。褪黑素作为信息分子能将松果体细胞与垂体相关联,体现了细胞间的信息交流,B正确。控制光暗信号可以影响褪黑素的分泌,进而影响HPG轴,影响该动物的生殖周期,C正确。HPG轴分级调节的过程:下丘脑分泌的促性腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素随血液循环作用于睾丸,进而促使睾丸增加雄激素的合成和分泌;HPG轴负反馈调节的过程:当血液中雄激素的含量过高时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使性激素的分泌减少而不至于浓度过高,D正确。4.D 5.ABD 图示醛固酮的分泌是在肾素等作用下实现的,该过程不涉及神经调节,A错误;醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,使Na+回到内环境,醛固酮的分泌需要血管紧张素的刺激,而血管紧张素与受体结合后发挥作用,故血管紧张素受体阻滞剂会导致醛固酮的分泌受阻,从而导致机体对Na+的重吸收能力减弱,B错误,C正确;严重脱水时,细胞外液量减少,醛固酮的分泌量增加,D错误。6.答案 (1)①取材不当,应取若干只生理状况相同的健康成年小白鼠 ②不符合单一变量原则,应将两组小白鼠均置于0℃环境中 ③预期实验结果与结论描述有误,应按探究性实验书写预测实验结果和结论(2)大脑皮层 神经—体液 冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌(3)增加 甲状腺激素解析 分析实验目的、自变量和因变量,确定实验步骤。(1)根据分析,应作以下改进:①应增加两组小白鼠的数量,避免偶然因素导致实验结果不准确,甚至实验失败。②将两组小白鼠均置于0℃环境中,遵循单一变量原则。③预期实验结果与结论应按探究性实验书写,预测可能出现的实验结果和结论,而不是只写出一种情况。(2)产生寒冷感觉的结构是大脑皮层,在寒冷环境下,甲鼠通过神经—体液调节,维持体温的相对恒定。(3)寒冷环境下,冷觉感受器兴奋,通过调节使甲状腺激素等分泌增多,促进新陈代谢,增加产热,小白鼠的耗氧量会增加。7.答案 (1)促进血糖进入组织细胞进行氧化分解;促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原;促进血糖进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等 增加(2)应选择高血糖模型小鼠作为实验对象;甲组小鼠应每天灌胃适量的生理盐水;应通过比较三组小鼠的血糖含量变化得出结论(3)增加肠道菌群的物种数,促进有益菌的生长,恢复肠道菌群平衡 以肠道菌群为靶点,通过合理调节膳食结构,促进健康肠道菌群的恢复,有望成为预防和干预T2DM的新思路解析 (1)T2DM患者靶细胞对胰岛素不敏感,导致血糖含量不能降低,机体通过调节,使胰岛B细胞分泌胰岛素的量增加。(2)分析题述实验得到下表。(3)根据题干“T2DM模型小鼠肠道菌群的物种数与正常小鼠相比明显降低,但经褐藻糖胶干预后的模型小鼠肠道菌群的物种数恢复至与正常小鼠相似水平”可知,褐藻糖胶通过增加肠道菌群的物种数,促进有益菌的生长,恢复肠道菌群平衡,从而改善T2DM。项目名称结果参考值血ADH7.9pmol/L2.3~7.4pmol/L血Na+125mmol/L137~147mmol/L血K+4.2mmol/L3.5~5.3mmol/L1.D2.B3.A5.D6.D8.AD9.C10.ABC13.B组别培养液处理A组5mmol/L葡萄糖(作对照)B组5mmol/L葡萄糖+75mmol/L的X试剂1mLC组5mmol/L葡萄糖+75mmol/L葡萄糖溶液1mL1.A2.B3.A4.D5.ABD对照实验结论1、2组CTRP3含量增加抑制MMP13表达1、3组TSH促进MMP13表达1~4组TSH对MMP13表达的促进作用大于CTRP3对MMP13表达的抑制作用实验目的探究小白鼠的体温调节中枢是否位于下丘脑自变量下丘脑是否被破坏因变量小白鼠的体温变化情况实验目的探究不同浓度的褐藻糖胶对高血糖小鼠的降糖效果实验对象高血糖小鼠自变量生理盐水,生理盐水配制的高、低两种不同浓度的褐藻糖胶溶液因变量高血糖小鼠血糖含量变化
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