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    专题07 动物生命活动的调节-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练(北京专用)

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    专题07 动物生命活动的调节-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练(北京专用)

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    这是一份专题07 动物生命活动的调节-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练(北京专用),文件包含专题07动物生命活动的调节-2025年高考生物热点重点难点专练北京专用原卷版docx、专题07动物生命活动的调节-2025年高考生物热点重点难点专练北京专用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共51页, 欢迎下载使用。
    1.命题趋势:明考情知方向
    2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
    3.创新情境练:知情境练突破
    4.限时提升练:(30min)综合能力提升
    考点1 神经调节
    重难点
    (一)组成神经系统的细胞
    1.组成:组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞。
    神经元与神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能。
    神经元
    组成:神经元是神经系统结构和功能的基本单位,由细胞体、树突和轴突等部分构成
    3.神经胶质细胞,其数量为神经元数量的10~50倍。对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。
    (二)神经调节的基本方式
    1.反射弧的组成
    2.反射的种类
    3.条件反射的意义
    (1)条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先做出不同的反应。
    (2)条件反射使机体有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对负责环境变化的能力。
    (三)神经冲动的产生和传导
    1.兴奋在神经纤维上的传导
    静息电位:
    ①电位:外正内负;
    ②机理,K+通道打开,K+外流;
    ③K+的运输方式是:协助扩散。
    动作电位:
    ①电位:外负内正;
    ②机理,Na+通道打开,Na+内流;
    ③Na+的运输方式是:协助扩散。
    (3)传导过程,受到刺激后,静息电位变成动作电位,产生兴奋。
    (4)传导特点:双向传导,即刺激离体神经纤维上的任何一点,兴奋可沿着神经纤维向两侧同时传导。
    2.兴奋在神经元之间的传导
    (1)兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动,突触小泡与突触前膜融合,并释放神经递质到突触间隙(胞吐)。
    (2)神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
    (3)神经递质与突触后膜上的特异性受体结合。
    (4)突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
    二、高分技巧
    1.条件反射和非条件反射的快速判断
    (1)一看是不是“先天性”:如果是先天性的(即生来就形成的),则为非条件反射;如果是后天性的,则为条件反射。
    (2)二看是否需要大脑皮层的参与:如果需要大脑皮层的参与则为条件反射,否则为非条件反射。
    (3)三看是否需要不断强化:条件反射建立在非条件反射的基础之上,建立后要不断强化,否则为非条件反射。
    2.神经纤维膜外离子浓度对膜电位的影响
    3.膜电位曲线解读
    (1)a点之前为静息电位,主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。
    (2)ac段为动作电位,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
    (3)ce段为静息电位的恢复,K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。
    (4)ef段为一次兴奋完成后,Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。扩散方式为:主动运输。
    4.神经递质:主要有乙酰胆碱、氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
    神经递质的种类:
    ①兴奋性递质:激活Na+内流,进而引发动作电位形成,将兴奋继续在下游神经元传递;
    ②抑制性递质:激活Cl-等离子内流,进一步降低细胞膜内电位,引发突触后膜的抑制。
    作用:引起下一个神经元兴奋或抑制;
    释放方式:胞吐,体现了细胞膜的流动性。
    去向:神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。 如,乙酰胆碱(Ach)被突触间隙中的乙酰胆碱酯酶降解;多巴胺通过突触前膜上的多巴胺通道被回收。
    神经递质在神经调节的过程中起到了什么作用:作为信息分子,将信息从突触前膜传递到突触后膜,参与了细胞间的信息交流。
    考点2 体液调节
    一、重难点
    (一)内分泌系统的组成和功能
    1.激素的定义:由内分泌腺或内分泌细胞产生并分泌到内环境中,通过体液的传送,作用于某些特定的器官和细胞,发挥调节作用的物质。
    2.人体内的内分泌腺和产生的激素及作用
    (二)血糖平衡调节
    1.调节方式:神经-体液调节(以体液调节为主)。
    2.调节机制
    (三)体温调节机制
    1.调节方式:神经--体液调节。
    2.调节过程
    水盐平衡调节过程
    1.调节方式:神经-体液调节
    (1)水平衡调节 (2)盐平衡调节

    二、高分技巧
    1.动物激素功能的研究
    2.动物激素功能的研究的注意事项
    (1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
    (2)在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量等量的生理盐水或相应试剂(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂等量不含激素的饲料。
    (3)在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。
    考点3 免疫调节
    一、重难点
    (一)免疫系统的功能
    1.人体三道防线
    (1)第一道防线:皮肤、黏膜
    (2)第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
    (3)第三道防线:特异性免疫
    2.免疫系统的基本功能:免疫防御、免疫自稳、免疫监视。
    (二)体液免疫
    1.概念:B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于体液中,因此这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
    2.基本过程
    3.抗原呈递细胞(APC)包括:B细胞、树突状细胞、吞噬细胞。功能:摄取、加工处理、呈递抗原。
    4.抗体的作用特点:特异性;
    5.抗体的作用原理:抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
    6.二次免疫
    ①记忆细胞的特点:寿命长,能“记住”入侵的抗原。
    ②二次免疫反应:记忆B细胞可以长时间保持对相应抗原的记忆,当再次接触该抗原时,能迅速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞快速产生大量抗体。
    ③二次免疫特点:比初次免疫反应快,也比初次免疫反应强烈,能在抗原侵入但尚未导致人或动物患病之前将它们消灭。
    (三)细胞免疫
    1.概念:当病原体进入细胞内部,就要靠细胞毒性T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
    2.针对的对象:靶细胞(被病原体侵染的细胞)、衰老、受损的细胞、癌细胞、异体器官移植的细胞。
    3.细胞免疫过程:
    二、高分技巧
    【实验一】以裸鼠为实验材料的免疫学功能分析
    裸鼠是指无胸腺的免疫缺陷小鼠,是随着近代医学发展,特别是肿瘤学和免疫学研究的需要,在近十几年中发展起来的动物模型。由于其缺少胸腺,T淋巴细胞无法产生,因此其细胞免疫全部丧失,体液免疫也几乎全部丧失,只有部分不依赖于T淋巴细胞的体液免疫能够进行,因此在研究细菌、病毒等免疫机制以及肿瘤模型动物建构实验中具有重要意义。运用裸鼠对免疫学的考查,通常结合特异性免疫过程、淋巴细胞的成熟场所、肿瘤的形成机制、基因工程等内容进行考查。
    1.验证T细胞起细胞免疫作用
    (1)将大小、健康状况等相同的实验动物随机均分为三组,对照组(A组)和实验组(B1组、B2组)
    (2)实验组:B1组小鼠切除胸腺,随后再注入适量T细胞,进行异体皮肤移植。
    实验组:B2组小鼠切除胸腺,进行异体皮肤移植。
    对照组:A组小鼠进行切除手术操作,但不切除胸腺,进行异体皮肤移植。
    (3)观察移植皮肤生长情况,预期结果为A组、B1组移植皮肤被排斥,B2组移植皮肤未被排斥。
    2.基因工程改造T淋巴细胞的应用
    常见实例为CAR-T细胞。用基因工程方法对T淋巴细胞进行改造,使其具有特异性结合抗原的能力,同时携带部分激活T淋巴细胞的信息分子,用此方法可实现定向攻击靶细胞和部分癌症的治疗,这类题目设空通常集中在:
    (1)改造后的T淋巴细胞相比正常T细胞的优点(题干信息筛选和汇总);
    (2)实验设计题目(重点理解自变量、因变量和实验目的,把握对照实验的原则);
    (3)实验结果分析(考查分析实验结果的能力);
    (4)应用前景及相应的弊端(联系题干解决生活中常见的问题)。
    3.肿瘤研究中制备模型动物
    若对正常小鼠进行癌细胞移植,小鼠会产生免疫应答,导致构建癌症模型小鼠失败,若将癌细胞直接接种于裸鼠中,会大大增加移植物的存活率,使得癌症模型动物得以构建成功。
    【实验二】实验法探究抗体的专一性与治疗作用
    1.抗体专一性证明
    (1)实验动物(大小、年龄、生长、健康状况等相同)随机均分为A、B两组,同时注射某种流感疫苗。
    (2)一段时间后,对A注射同种流感病毒,对B注射另一种流感病毒,观察两组实验动物的患病情况。
    2.证明血清抗体有治疗作用(以破伤风为例)
    (1)实验鼠(大小、年龄、生长、健康状况等相同)随机均分为A、B两组。
    (2)A、B组注射等量的破伤风毒素,A组再注射从已经获得破伤风免疫力的小鼠体内分离的血清。
    (3)观察两组小鼠的患病情况。
    易错警示:实验设计中要时刻把握单一变量原则,保证无关变量均为一致,如注射血清的实验,血清来源于血浆,除去所研究的抗体外还存在其他物质,因此实验中需另设一组对照:注射正常小鼠血清,用以排除血清中的其他成分对实验结果的干扰。为了证明治疗效果,还需设置一组阳性对照,用以作为治疗效果评判的参照。
    (建议用时:10分钟)
    1.(疾病分析)阿尔兹海默症(简称AD) 属于神经退行性疾病,患者神经元渐进性死亡,早期症状是记忆丧失,之后逻辑和语言等其他认知功能丧失,情感淡漠,性格改变,最终出现尿失禁等现象,丧失生活自理能力。下列相关叙述错误的是( )
    A.记忆和认知功能丧失都是大脑皮层受损的结果
    B.如果患者无法听懂对话,可能是大脑皮层的H区功能障碍
    C.尿失禁的原因是下丘脑对脊髓低级中枢的调控发生障碍
    D.积极治疗能够有效延缓AD病程进展,提高患者生存质量
    【答案】C
    【分析】人脑可以感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆、思维等方面的高级功能。脑的高级功能使人类能够主动适应环境,创造出灿烂的人类文明。
    【详解】A、大脑皮层是最高级中枢,具有语言、学习和记忆、思维等功能,记忆和认知功能丧失都是大脑皮层受损的结果,A正确;
    B、如果患者无法听懂对话,可能是大脑皮层的H区功能障碍,B正确;
    C、尿失禁的原因是大脑皮层对于脊髓低级中枢的调控发生障碍,C错误;
    D、分析题意可知,AD患者神经元渐进性死亡,早期症状是记忆丧失,之后逻辑和语言等其他认知功能丧失,情感淡漠,性格改变,最终出现尿失禁等现象,丧失生活自理能力,故积极治疗能够有效延缓AD病程进展,提高患者生存质量,D正确。
    故选C。
    2.(实验探究)V8是由金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶。小鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后,会发生强烈的瘙痒和搔抓。研究者探究金黄色葡萄球菌诱发上述反应的机制,结果如下图。已知缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。
    以下推断错误的是( )
    A.对照组在小鼠表皮内注射与V8等量生理盐水
    B.金黄色葡萄球菌通过释放V8引发小鼠瘙痒
    C.V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化
    D.V8引发瘙痒和搔抓过程中必须有F2r参与
    【答案】D
    【分析】分析题意可知,金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶会使小鼠发生强烈的瘙痒和搔抓,缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。
    【详解】A、实验组注射一定量的V8,对照组应注射等剂量的生理盐水,A正确;
    B、鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后,金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶即V8,会发生强烈的瘙痒和搔抓。而缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓,B正确;
    C、V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化,从而产生瘙痒和骚抓,C正确;
    D、根据图2分析,给瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠和野生型小鼠注射一定量的V8,瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠搔抓次数低于野生鼠,故V8引发瘙痒和搔抓过程中F2r不是必须参与的,D错误。
    故选D。
    3.(联系生活)光是生命体重要的感知觉输入之一。棕色脂肪组织可分解葡萄糖或脂肪产热以维持体温稳态。研究人员揭示了光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制,如下图。下列说法不正确的是( )

    A.光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节
    B.光作为信号能够促进人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化
    C.光调控血糖代谢可能有利于动物响应太阳辐照条件,以维持体温稳态
    D.现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱
    【答案】B
    【分析】在户外环境中,太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。分析题文描述可知:光通过这条“眼—脑—棕色脂肪”通路,直接压抑了机体的血糖代谢能力,可以快速减低脂肪组织对葡萄糖的利用以降低产热,可能有助于机体响应不同的光条件,以维持体温的稳定。
    【详解】A、由图可知,光通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,所以光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢属于神经调节,A正确;
    BC、光通过这条“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,所以光作为信号能够抑制人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化,在太阳辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速血糖代谢产热来维持体温稳态,B错误,C正确;
    D、由图可知,夜间长时间暴露于光源,血糖明显升高,而夜间饮食后,由于机体代谢变慢,也会使机体血糖升高,所以现代人应减少夜间长时间暴露于光源以及夜间饮食引起机体血糖紊乱,D正确。
    故选B。
    4.(实验探究)破伤风外毒素是破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白,经脱毒处理可制成类毒素。给甲鼠注射外毒素,甲鼠死亡;给乙鼠注射外毒素和免疫血清,乙鼠存活;先给丙鼠注射类毒素,2周后注射外毒素,丙鼠存活。下列相关叙述正确的是( )
    A.给乙鼠注射的免疫血清属于疫苗
    B.外毒素诱发特异性免疫应答是乙鼠存活的主要原因
    C.类毒素刺激丙鼠通过体液免疫产生了外毒素的抗体
    D.乙鼠获得的免疫记忆能力比丙鼠保持的时间更长
    【答案】C
    【分析】疫苗类型:①灭活的微生物;②减毒的微生物;③分离的微生物成分或其产物。两次或更多次免疫接种可以诱导机体产生更多的抗体和记忆细胞,从而使机体获得长久的保护。
    【详解】A、给乙鼠注射的免疫血清属于抗体,A错误;
    B、乙鼠存活是因为注射的免疫血清消灭了外毒素,B错误;
    C、类毒素刺激丙鼠通过体液免疫产生了外毒素的抗体和记忆细胞,C正确;
    D、丙鼠注射类毒素,诱发机体产生记忆细胞,进而获得了对外毒素的抵抗能力,而乙鼠注射外毒素的同时还有免疫血清,对机体的刺激能力很弱,因此乙鼠获得的免疫记忆能力比丙鼠保持的时间更短,D错误。
    故选C。
    5.(检测原理)双抗体夹心法检测新冠病毒抗原原理如下图,试纸上有两种抗原抗体存在,胶体金标记的抗体位于试纸的结合垫上,聚集后会呈红色;在检测线(T)上,有另一种针对抗原的抗体,这两种抗体识别抗原表位是不一样的,所以同一个抗原能够同时被这两种抗体所识别。抗-金标抗体位于质控线(C)上,结合多余的金标抗体。咽拭子、鼻拭子样本滴上加样孔之后,由样品垫向吸水垫方向流动。下列说法不正确的是( )

    A.质控线结果相当于阳性对照
    B.图2显示待测者为新冠病毒阳性
    C.检测试纸使用便捷
    D.抗原和核酸检测配合提高检测准确率
    【答案】B
    【分析】新冠病毒抗原检测是一种通过检测人们的口或鼻等呼吸道分泌物中是否有病毒抗原,来判定被检测者是否感染了新冠病毒的检测方法。
    【详解】A、若质控线显示红色条带,检测线也出现红色条带,则新冠病毒检测为阴性;若质控线显示红色条带,而检测线无红色条带出现,则新冠病毒检测为阳性,故质控线结果相当于阳性对照,A正确;
    B、如果样本液中含有与抗体相对应的抗原,就可以观察到T线和C线均显示出2条带,而图2中C线只有1条带,故图2显示待测者为新冠病毒阴性,B错误;
    C、检测试纸作为核酸检测的补充手段,操作使用便捷,C正确;
    D、抗原检测与核酸检测的不同点在于特异性和敏感性,抗原和核酸检测配合能提高检测准确率,D正确。
    故选B。
    (建议用时:30分钟)
    选择题
    1.(2024·北京西城·二模)肠-脑轴(GBA)是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路,在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是( )
    A.脑通过自主神经控制胃肠蠕动
    B.微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲
    C.肠道炎症引起体温调节异常
    D.下丘脑通过垂体调节血糖平衡
    【答案】D
    【分析】肠-脑轴(GBA)是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路,在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。
    【详解】A、脑通过自主神经控制胃肠蠕动,通过GBA通路实现,A不符合题意;
    B、微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲,通过GBA通路实现,B不符合题意;
    C、肠-脑轴在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径,肠道炎症引起体温调节异常,通过GBA通路实现,C不符合题意;
    D、下丘脑调节血糖平衡不通过垂体,不涉及GBA通路,D符合题意。
    故选D。
    2.(2024·北京海淀·一模)下列关于健康生活方式的认识, 科学合理的是( )
    A.酸性体质不利于健康, 应大量摄入碱性食物
    B.食用乙烯催熟的香蕉导致人体性激素紊乱
    C.剧烈运动后迅速大量补充纯净水
    D.规律作息, 避免熬夜引起机体免疫力下降
    【答案】D
    【分析】剧烈运动时除了丢失水分外还丢失无机盐,所以应同时补充水和无机盐,严重的甚至需要补充葡萄糖盐水。
    【详解】A、人体内有缓冲对物质,不会因为摄入碱性食物而改变内环境pH,A错误;
    B、乙烯是植物激素,对人体无用,B错误;
    C、剧烈运动时除了丢失水分外还丢失无机盐,所以应同时补充水和无机盐,C错误;
    D、规律作息,可避免熬夜引起机体免疫力下降,D正确。
    故选D。
    3.(2024·北京丰台·二模)有些地区有食用草乌炖肉的习惯,若加工不当草乌中的乌头碱会作用于迷走神经,使其持续兴奋,引起呼吸衰竭、心律失常等症状,严重时可导致死亡。相关叙述错误的是( )
    A.脑干会对传入的信号进行分析和综合后发出指令控制呼吸
    B.乌头碱通过与钠离子通道蛋白结合从而抑制钠离子内流
    C.交感神经和副交感神经等运动神经共同参与调节呼吸反射
    D.乌头碱可能影响神经递质的释放从而使心肌异常兴奋
    【答案】B
    【分析】自主神经系统:
    (1)概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
    (2)功能:当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
    【详解】A、脑干是呼吸中枢,脑干会对传入的信号进行分析和综合后发出指令控制呼吸,A正确;
    B、Na+内流产生兴奋,乌头碱通过与钠离子通道蛋白结合使Na+通道持续开放,促进钠离子内流,使神经元持续处于兴奋的状态,B错误;
    C、交感神经和副交感神经对同一器官作用通常相反,有利于维持内环境稳态,交感神经和副交感神经共同参与呼吸反射的调节作用,C正确;
    D、草乌中的乌头碱会作用于迷走神经,可能影响抑制性神经递质的释放,从而使心肌异常兴奋,D正确。
    故选B。
    4.(2024·北京海淀·二模)研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质,其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关,乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律,其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是( )
    A.伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合,可引发不同的生理效应
    B.两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放
    C.两种神经递质均只与突触后膜上的受体结合
    D.感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度
    【答案】C
    【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,在神经元之间是化学信号,兴奋在神经元之间的传递是单方向的,兴奋在突触之间单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
    【详解】A、根据题意可知,组胺与精细的运动视觉信号传递有关,乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律,则伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合,可引发不同的生理效应,A正确;
    B、据图分析可知,神经递质以胞吐形式通过突触前膜释放到突触间隙,B正确;
    C、据图分析可知,组胺可以与突触后膜和突触前膜上的受体结合,乙酰胆碱可以与突触后膜上的受体结合,C错误;
    D、据图分析可知,感光细胞释放的组胺,作用于后膜上的视神经元上的受体,又通过作用于前膜上的受体来抑制感光细胞释放组胺,说明感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度,D正确。
    故选C。
    5.(2024·北京顺义·一模)ChatGPT是目前人工智能技术驱动的自然语言处理工具。在学习和理解人类语言的基础上,ChatGPT可与人类聊天交流,回答各领域专业知识,完成撰写论文等任务。下列关于人脑与ChatGPT的叙述错误的是( )
    A.ChatGPT在处理复杂、不确定任务上远不如人脑
    B.ChatGPT不能产生情感、情绪和主观意识
    C.人脑能够基于经验和多种环境刺激不断学习和适应
    D.二者均通过电信号和化学信号的传递来构建认知功能
    【答案】D
    【分析】大脑皮层除了对外部世界感知(感觉中枢在大脑皮层)还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。语言文字是人类进行思维的主要工具,是人类特有的高级功能(在言语区)。下丘脑具有调节垂体和其它腺体的活动的功能。
    【详解】A、人脑是非常复杂的,而ChatGPT是目前人工智能技术驱动的自然语言处理工具,ChatGPT在处理复杂、不确定任务上远不如人脑,A正确;
    B、只有大脑才产生情感、情绪和主观意识,ChatGPT不能产生情感、情绪和主观意识,B正确;
    C、学习和记忆也是脑的高级功能,是指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,C正确;
    D、ChatGPT不能通过化学信号来构建认知功能,D错误。
    故选D。
    6.(2024·北京海淀·一模)GLP-1 是肠道L 细胞分泌的一种化学物质。GLP-1 可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如下图。
    下列相关叙述, 正确的是( )
    A.图中甲状腺激素通过神经和体液共同调节 GLP-1 的分泌
    B.激活肝脏的甲状腺激素受体可能有助于治疗糖尿病
    C.甲状腺激素促进GLP-1分泌引发血糖升高
    D.胰岛素分泌引起的血糖变化刺激下丘脑, 引发副交感神经兴奋
    【答案】B
    【分析】1、分析题图可知:甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,从而降低血糖浓度;
    2、胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素可促进组织细胞加速、摄取、利用存储葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进肝糖原的分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
    【详解】A、由图可知,甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,这是体液调节的结果,A错误;
    B、激活肝脏的甲状腺激素受体能与甲状腺激素结合,能促进胰岛素 的分泌,从而降低血糖,可能有助于治疗糖尿病,B正确;
    C、由图可知,甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖的浓度降低,C错误;
    D、高血糖刺激下丘脑,通过副交感神经释放乙酰胆碱作用于胰岛B细胞和肝细胞,使血糖浓度降低,D错误。
    故选B。
    7.(2024·北京·高考真题)在北京马拉松比赛42.195km的赛程中,运动员的血糖浓度维持在正常范围,在此调节过程中不会发生的是( )
    A.血糖浓度下降使胰岛A细胞分泌活动增强
    B.下丘脑—垂体分级调节使胰高血糖素分泌增加
    C.胰高血糖素与靶细胞上的受体相互识别并结合
    D.胰高血糖素促进肝糖原分解以升高血糖
    【答案】B
    【分析】由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
    【详解】ACD、血糖浓度下降时,胰岛A 细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,胰高血糖素通过体液运输,与靶细胞膜上的相应受体相互识别并结合,将信息传递给靶细胞,促进肝糖原分解升高血糖,完成体液调节,同时血糖浓度的下降,还能刺激下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经调节胰岛A 细胞,增加胰高血糖素的分泌量,促进肝糖原分解升高血糖,完成神经—体液调节,ACD不符合题意;
    B、血糖调节过程中,没有涉及垂体,B符合题意。
    故选B。
    8.(2023·北京·高考真题)甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致( )
    A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
    B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
    C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
    D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
    【答案】B
    【分析】甲状腺激素的分级调节:寒冷等条件下时,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,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
    【详解】A、碘是甲状腺激素合成的原料,若食物中长期缺碘,则甲状腺激素的分泌减少,对于垂体的抑制减弱,促甲状腺激素分泌增加,A错误;
    BC、长期缺碘导致甲状腺含量降低,促甲状腺激素的分泌增加,作用于甲状腺,导致甲状腺肿大,B正确,C错误;
    D、由于甲状腺激素的分泌存在反馈调节,当甲状腺激素偏低时,对于下丘脑的抑制减弱,则促甲状腺激素释放激素分泌增加,D错误。
    故选B。
    9.(2022·北京·高考真题)某患者,54岁,因病切除右侧肾上腺。术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围。对于出现这种现象的原因,错误的解释是( )
    A.切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量
    B.下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,发挥调节作用
    C.下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质激素的分泌
    D.垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进肾上腺皮质的分泌功能
    【答案】C
    【分析】下丘脑能合成并分泌促肾上腺皮质激素释放激素,进而作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,该激素作用于肾上腺皮质促进肾上腺皮质激素的分泌,当肾上腺皮质激素分泌量增加时会反馈抑制下丘脑和垂体的分泌活动,从而不至于使肾上腺皮质激素的含量过高。
    【详解】A、题意显示,术后检查发现,患者血浆中肾上腺皮质激素水平仍处于正常范围,据此可推测,切除手术后,对侧肾上腺提高了肾上腺皮质激素的分泌量,A正确;
    B、下丘脑可感受到肾上腺皮质激素水平的变化,如当肾上腺皮质激素含量上升时,则下丘脑和垂体的分泌活动被抑制,从而维持了肾上腺皮质激素含量的稳定,B正确;
    C、下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质激素的分泌,C错误;
    D、垂体可接受下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的信号,合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质的分泌,D正确。
    故选C。
    10.(2023·北京·高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
    A.食物进入口腔引起胃液分泌B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
    C.打篮球时运动员大汗淋漓D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
    【答案】B
    【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
    【详解】A、食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,不需要经过大脑皮层,因此属于非条件反射,A错误;
    B、司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;
    C、运动时大汗淋漓来增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射,C错误;
    D、新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射,D错误。
    故选B。
    11.(2024·北京·高考真题)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是( )
    A.树突状细胞B.辅助性T细胞
    C.B淋巴细胞D.细胞毒性T细胞
    【答案】D
    【分析】当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫;在细胞免疫过程中,靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程。当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,因而可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭;此后,活化的免疫细胞的功能受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态。
    【详解】流脑灭活疫苗属于抗原,会通过树突状细胞摄取呈递给 辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与 B淋巴细胞结合,同时抗原和B淋巴细胞接触,然后大部分B淋巴细胞会增殖分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌抗体,细胞毒性T细胞没有参与此过程,其参与细胞免疫过程,ABC不符合题意,D符合題意。
    故选D。
    12.(2023·北京·高考真题)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
    A.过敏是对“非己”物质的正常反应B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
    C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
    【答案】C
    【分析】过敏反应:
    1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
    2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面,当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
    3、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。
    【详解】A、过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;
    B、再次接受相同抗原刺激时才会出现过敏反应,B错误;
    C、过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;
    D、抗体吸附于某些细胞的表面,D错误。
    故选C。
    13.(2024·北京东城·二模)I型干扰素(IFN-I)可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性。对某类病毒的感染者研究发现,轻症患者血清中能检测到IFN-I,危重症患者血清中几乎检测不到。危重症患者中有10.2%体内检测到抗IFN-I的抗体,3.5%存在IFN-I合成的相关基因缺陷。下列叙述错误的是( )
    A.IFN-I是免疫活性物质,可参与特异性免疫
    B.血清中缺乏IFN-I的感染者易成为危重症患者
    C.对危重症患者均建议注射IFN-I给予治疗
    D.部分危重症患者同时患有自身免疫病
    【答案】C
    【分析】由题意可知,IFN-I可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性,说明起属于免疫活性物质中的细胞因子。轻症患者血清中能检测到IFN-I,危重症患者血清中几乎检测不到,所以部分危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-I。
    【详解】A、由题意可知,I型干扰素(IFN-I)可增强淋巴细胞等多种免疫细胞的活性,说明其是免疫活性物质,可参与特异性免疫,A正确;
    B、轻症患者血清中能检测到IFN-I,危重症患者血清中几乎检测不到,所以血清中缺乏IFN-I的感染者易成为危重症患者,B正确;
    C、对IFN-I合成的相关基因缺陷的危重症患者可注射IFN-I给予治疗,对体内检测到抗IFN-I的抗体的危重症患者不能注射IFN-I给予治疗,C错误;
    D、危重症患者中有10.2%体内检测到抗IFN-I的抗体,说明该部分危重症患者同时患有自身免疫病,D正确。
    故选C。
    14.(2024·北京海淀·二模)人体内的免疫细胞在免疫防御过程中发挥着重要作用,下列叙述不正确的是( )
    A.免疫细胞来自骨髓造血干细胞的分裂和分化
    B.树突状细胞能够处理和呈递抗原
    C.淋巴细胞不具有抗原呈递功能
    D.巨噬细胞可识别外来病原体
    【答案】C
    【分析】免疫细胞包括淋巴细胞和树突状细胞、巨噬细胞等,它们是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓中的造血干细胞。
    【详解】A、免疫细胞包括淋巴细胞和树突状细胞、巨噬细胞等,它们来自骨髓中的造血干细胞的分裂和分化,A正确;
    B、树突状细胞能摄取和加工处理抗原,并且还可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,B正确;
    C、淋巴细胞中B淋巴细胞具有抗原呈递功能,C错误;
    D、巨噬细胞可识别外来病原体,D正确。
    故选C。
    15.(2024·北京丰台·二模)CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞通过基因工程改造,使其表达肿瘤嵌合抗原受体(CAR),大量扩增后输回患者体内以清除癌细胞。下列有关说法错误的是( )
    A.CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞
    B.该疗法利用了细胞免疫和基因重组的基本原理
    C.CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死
    D.CAR-T细胞上的CAR能够精准识别癌细胞
    【答案】C
    【分析】细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
    【详解】A、细胞毒性T细胞能够识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞,A正确;
    B、CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞(细胞毒性T细胞)通过基因工程改造,利用了细胞免疫和基因重组的基本原理,B正确;
    C、CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞凋亡,C错误;
    D、CAR-T细胞表面有肿瘤嵌合抗原受体(CAR),故可以通过CAR能够精准识别癌细胞,D正确。
    故选C。
    非选择题
    16.(2024·全国·模拟预测)科研人员对肿瘤细胞逃避免疫细胞杀伤的机制进行了相关研究。
    (1)在特异性免疫中,肿瘤细胞主要被 细胞识别并裂解,体现了免疫监视功能。免疫细胞之间可以通过释放信号分子与受体结合、 等方式进行信息交流,从而调控免疫过程。
    (2)科研人员推测免疫细胞杀伤肿瘤细胞时,肿瘤细胞中的物质会进入免疫细胞。为验证该推测,开展如下实验。
    步骤一:将荧光蛋白基因转入肿瘤细胞,获得转基因肿瘤细胞S。
    步骤二:将S注射到小鼠体内形成肿瘤。
    步骤三:一段时间后,从小鼠肿瘤浸润部位提取免疫细胞。
    步骤四:检测各类免疫细胞携带荧光的情况,结果如图1。
    ①图1结果显示,大部分巨噬细胞和树突状细胞都携带荧光, ,支持推测。
    ②巨噬细胞和树突状细胞内的荧光分布情况应该如图2中 (选填“A”或“B”)所示,理由是 。
    (3)为探究肿瘤细胞中的物质进入免疫细胞的方式,请基于图3所示装置和以下主要材料,提出一个合理假设: 。
    主要实验材料:细胞毒性T细胞、小鼠黑色素瘤细胞、孔径为12μm和0.4μm的滤膜、培养基。
    【答案】(1) 细胞毒性T 相邻两个细胞的细胞膜接触
    (2) 少量B淋巴细胞和T淋巴细胞也带有荧光 A 巨噬细胞和树突状细胞可以通过胞吞方式摄取肿瘤细胞,将其细胞质中的荧光蛋白储存在巨噬细胞和树突状细胞内的囊泡内,再经过与溶酶体融合处理加工,最终分解
    (3)肿瘤细胞通过囊泡将荧光传递给T细胞;/ 肿瘤细胞通过细胞膜直接接触将荧光传递给T细胞;/ 肿瘤细胞通过囊泡和细胞膜直接接触将荧光传递给T细胞
    【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
    2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
    【详解】(1)免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。在特异性免疫中,肿瘤细胞主要被细胞毒性T细胞识别并裂解,体现了免疫监视功能。免疫细胞之间可以通过释放信号分子与受体结合、相邻两个细胞的细胞膜接触(如辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合)等方式进行信息交流,从而调控免疫过程。
    (2)①由图1可知,若推测正确,即免疫细胞杀伤肿瘤细胞时,肿瘤细胞中的物质会进入免疫细胞,则大部分巨噬细胞和树突状细胞都携带荧光,少量B淋巴细胞和T淋巴细胞也带有荧光。
    ②巨噬细胞和树突状细胞可以通过胞吞方式摄取肿瘤细胞,将其细胞质中的荧光蛋白储存在巨噬细胞和树突状细胞内的囊泡内,再经过与溶酶体融合处理加工,最终分解,因此巨噬细胞和树突状细胞内的荧光分布情况应该如图2中A所示。
    (3)由图3可知,该实验的自变量为滤膜的孔径大小(孔径为12μm和0.4μm的滤膜,肿瘤细胞可以穿过12µm孔径滤膜,肿瘤细胞分泌泡可以穿透0.4µm孔径滤膜),由此可以提出假设肿瘤细胞通过囊泡将荧光传递给T细胞;肿瘤细胞通过细胞膜直接接触将荧光传递给T细胞;肿瘤细胞通过囊泡和细胞膜直接接触将荧光传递给T细胞。
    17.(2024·北京·模拟预测)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
    神经干细胞的“内卷”之战
    “本是同根生,相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”,这是真的吗?人体在胚胎发育期,为了争夺有限的空间、能量以及营养因子,高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源,甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说,大脑是最复杂、最重要的器官,而且在大脑发有期间,往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。
    研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理,开发了新的标记和追踪系统,这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中,使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。
    经过短期和长期的追踪,研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞,展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增,有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53(如图),并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。
    进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后,小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加,且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性,调节自然细胞竞争,优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是,研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化,说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。
    (1)在胚胎发育早期,动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞,组成了神经系统。
    (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用,为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念,在此过程中失败者干细胞会被清除掉,而优胜者干细胞则会发生显著的扩增,决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。
    (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制,研究人员提出了以下4种模型:
    注:→表示促进,表示抑制。
    请根据上述研究判断哪个模型是最合理的,并阐述理由: 。
    (4)一些科学家认为:干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。
    【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元
    (2)Axin2,p53
    (3)模型4。理由:双缺失神经干细胞能够存活并增殖,与p53缺失细胞相似,说明p53位于Axin2下游;Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加,但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化,说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制
    (4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况
    【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。
    2、分析图可知,Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡,p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增,说明在神经干细胞的生存中,Axin2是作为正调控因子起作用的,p53是作为负调控因子起作用。
    【详解】(1)神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞,组成了神经系统。
    (2)Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡,成为失败者干细胞;p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞,说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。
    (3)根据题干和图分析可知,双缺失神经干细胞能够存活并增殖,且与p53缺失细胞相似,说明p53位于Axin2下游;Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加,但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化,说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。
    (4)若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争,可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况
    18.(2023·北京·高考真题)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
    (1)骨骼肌细胞膜的主要成分是 ,膜的基本支架是 。
    (2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是 。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
    (3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmL/L和4mmL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
    ①静息状态下,K+静电场强度为 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
    ②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值 ,则可验证此假设。
    【答案】(1) 蛋白质和脂质 磷脂双分子层
    (2)外正内负
    (3) -95.4 梯度减小
    【分析】1、静息电位产生的原因:细胞处于安静状态下,存在于细胞膜两侧的电位差称为静息电位,表现为内负外正。原因是细胞膜对K+的通透性增大,K+外流,表现为外正内负。
    2、动作电位产生的原因:细胞膜对Na+的通透性增大,Na+内流,表现为内正外负。
    【详解】(1)肌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
    (2)静息状态下,膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是外正内负。
    (3)①静息状态下,静息状态下,K+静电场强度为60×(-1.59)=-95.4(mV),与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
    ②梯度增加细胞外K+浓度,此时钾离子外流梯度减小,如果所测静息电位的值梯度减小,则可验证K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
    19.(2022·北京·高考真题)人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C,从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点,构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株,拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
    (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加,A积累至一定浓度时才与胞内受体结合,调控特定基因表达,表现出细菌的群体响应。
    (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌,制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中,AL菌密度骤降的原因是:AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合, 。
    (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌,制成ALK菌株,以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K,应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号,完善实验组的方案。
    实验材料与试剂:①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
    实验步骤:先加入 保温后漂洗,再加入 保温后漂洗,检测荧光强度。
    (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后,发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内,两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌,对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
    【答案】(1)自由扩散
    (2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解
    (3) AL ①④ ②/③
    (4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。
    【分析】1、免疫系统对病原体的识别:在人体所有细胞膜的表面,有一组作为分子标签来起作用的蛋白质,它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。
    2、体液免疫与细胞免疫的关系:B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助;体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要依靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫又能发挥作用了。
    【详解】(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方式进出细胞。
    (2)由图可知,AL菌密度达到相应的值后会骤降,而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原因是,AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合,启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。
    (3)AL菌株不含K基因,ALK菌株含K基因,因此,为验证ALK菌能产生蛋白K,应以AL菌株裂解的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能,为验证ALK菌能产生蛋白K,可用带荧光标记的K的抗体,如果有K蛋白生成,则K蛋白与K的抗体结合,可发出荧光;由于蛋白K能与蛋白C特异性结合,因此也可用带荧光标记的C的抗体,如果有蛋白K生成,对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为,先加入①ALK菌裂解的上清液和④肿瘤细胞,保温后漂洗,再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体,保温后漂洗,检测荧光强度。
    (4)“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白K不能有效激活细胞免疫,单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。
    20.(2024·北京东城·二模)哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为,近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。
    (1)神经调节的基本方式是 。母亲气味作为刺激,使幼崽的相关感受器产生兴奋,兴奋沿着传入神经向 传导,经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。
    (2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺(5-HT)合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响,取一对基因T缺失突变杂合小鼠(+/-)进行杂交,利用杂交子代幼鼠进行如下实验。
    ①如图1.在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品(A)和未使用过的巢穴物品(B),幼鼠放置在中间空白处,统计幼鼠在两侧的停留时间,结果如图2所示。实验结果说明 。
    ②为进一步证实上述结论,研究人员对①操作进行了改进:将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品,其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是 。
    (3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元(释放的神经递质为5-HT)和催产素能神经元(释放的神经递质为催产素)。研究人员提出假设:5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设,实验组应选择的幼鼠和试剂分别为 (填字母序号),预期实验结果为 。
    a.基因T缺失纯合突变体 b.催产素受体基因缺失纯合突变体 c.5-HT d.催产素
    【答案】(1) 反射 神经中枢
    (2) 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的 明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应
    (3) b,c 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异
    【分析】神经调节的基本方式是反射,结构基础是反射弧。
    【详解】(1)神经调节的基本方式是反射。母亲气味作为刺激,使幼崽的相关感受器产生兴奋,兴奋沿着传入神经向神经中枢传导,经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。
    (2)由图2实验结果可知,基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异,有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异,说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。
    将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品,可排除雌性非母亲的气味的影响,明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。
    (3)要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元,实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT,若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异,说明:5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元,无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。
    考点
    三年考情分析
    2025考向预测
    神经调节
    (2024.北京卷.T19)兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经元之间的传递
    (2023.北京卷.T7)非条件反射与条件反射
    (2023.北京卷.T17)兴奋在神经纤维上的传导,膜电位的变化及相关曲线
    (2022.北京卷.T8)兴奋在神经元之间的传递
    考点预测:兴奋在神经元间的传递
    考法预测:以突触的结构及机理图考查突触在某一具体生理过程中信息传递的变化,涉及协助 扩散、主动运输、胞吐、与受体的结合等多种方式的综合辨析,体现对理解能力和批判性思维的考查。
    体液调节
    (2024.北京卷.T8)血糖调节
    (2023.北京卷.T9)激素分泌的分级调节,激素分泌的反馈调节
    (2022.北京卷.T9)激素分泌的分级调节
    考点预测:神经调节与体液调节的关系
    考法预测:一是直接考查某种激素或器官的生理功能以及异常时对机体产生的影响。二是考查在一定的情境下,机体的调节机制、作用原理、原因分析以及实验设计
    免疫调节
    (2024.北京卷.T9)体液免疫,细胞免疫
    (2023.北京卷.T10)过敏反应
    (2022.北京卷.T10)免疫功能异常
    (2022.北京卷.T20)细胞免疫
    考点预测:细胞免疫
    考法预测:一是直接考查免疫系统组成成分的作用、免疫的基本过程等。二是考查在特定情境下,免疫系统对外来病原体(或体内肿瘤细胞)的免疫应答,免疫学实验。
    结构
    结构联系
    功能
    示意图
    感受器
    感觉神经元的末梢部分
    接受刺激、产生兴奋
    传入神经
    感觉神经(有神经节)
    将兴奋传入神经中枢
    神经中枢
    脑与脊髓中相应的细胞群
    分析、综合兴奋
    传出神经
    运动神经
    将兴奋从神经中枢传出
    效应器
    传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体
    产生规律性应答反应(肌肉收缩或腺体分泌)
    反射类型
    形成
    特点
    意义
    实例
    非条件反射
    通过遗传获得,与生俱来
    不经过大脑皮层;先天性;终生性;数量有限
    使机体初步适应环境
    眨眼反射、缩手反射、膝跳反射、排尿反射
    条件反射
    在后天生活过程中逐渐形成
    经过大脑皮层;后天性;可以建立,也能消退;数量可以不断增加
    使机体适应复杂多变的生存环境
    学习、“望梅止渴”“画饼充饥” 等
    溶液中离子浓度变化
    静息电位变化
    动作电位变化
    适当降低溶液中Na+浓度
    不变
    峰值下降
    适当增加溶液中Na+浓度
    不变
    峰值上升
    适当降低溶液中K+浓度
    上升
    不变
    适当增加溶液中K+浓度
    下降
    不变
    分泌腺
    激素
    化学本质
    生理作用
    下丘脑
    a.抗利尿激素(垂体释放)
    b.促甲状腺激素释放激素
    c.促性腺激素释放激素
    d.促肾上腺皮质激素释放激素
    多肽
    a促进肾小管和集合管对水分的重吸收
    b、c、d分别调节垂体合成并分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素
    垂体
    a.生长激素
    b.促甲状腺激素
    c.促性腺激素
    d.促肾上腺皮质激素
    蛋白质
    a调节生长发育,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
    b、c分别促进甲状腺、性腺的生长发育,调节甲状腺激素、性腺激素的合成和分泌
    d调节肾上腺皮质合成并分泌肾上腺皮质激素
    甲状腺
    甲状腺激素
    氨基酸衍生物
    促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性
    睾丸
    雄性激素
    固醇
    促进雄性生殖器官的发育和精子的生成,激发并维持雄性的第二性征等
    卵巢
    雌激素、孕激素等
    固醇
    促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,调节性周期等
    胰腺
    a.(B细胞) 胰岛素
    b.(A细胞)胰高血糖素
    a.蛋白质
    b.多肽
    a.调节糖代谢,唯一降血糖的激素
    b.促进肝糖原分解和非糖物质转化,升高血糖浓度
    肾上腺
    肾上腺激素
    氨基酸衍生物
    促进新陈代谢,增加产热,升高血糖
    a.糖皮质激素(皮质醇)
    b.盐皮质激素(醛固酮)
    (肾上腺皮质)
    固醇
    a.调节有机物代谢,升高血糖浓度
    b.调节水盐代谢,保钠排钾
    研究方法
    摘除法(植入法)
    饲喂法
    注射法
    实验设计
    实验组
    摘除内分泌腺
    饲喂动物激素
    注射动物激素
    对照组
    不摘除内分泌腺
    (手术但不摘除)
    不饲喂动物激素
    (饲喂等量正常饲料)
    不注射动物激素
    (注射等量生理盐水)
    自身对照或
    条件对照组
    对摘除内分泌腺的实验组植入内分泌腺(或补充激素)
    饲喂动物激素抑制剂
    ---
    实验目的
    验证或探究某种内分泌腺的生理作用
    验证或探究某种激素的生理作用
    验证或探究某种激素的生理作用
    适用范围
    所有内分泌腺
    只适用于甲状腺激素、性激素等非蛋白质或多肽类激素
    所有激素

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