河南省南阳市六校2024-2025学年高二上学期10月期中考试生物试卷(解析版)
展开一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在巴黎奥运会上,当全红婵从10米跳台落入水中时,其内环境中会发生的是( )
A. 血红蛋白与氧气的结合、分离速率加快
B. 血浆渗透压的维持主要依靠血浆蛋白
C. 代谢产物CO2进入血浆会使pH显著降低
D. 葡萄糖被消耗后血浆渗透压仍可维持平衡
【答案】D
【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴(液)和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴(液)、组织液的成分,都是内环境的成分。内环境的成分有:机体从消化道吸收的营养物质;细胞产生的代谢废物如尿素;机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等;氧气、二氧化碳。
【详解】A、血红蛋白位于细胞内,血红蛋白与氧气的结合、分离不发生在内环境中,A错误;
B、血浆渗透压的维持主要依靠血浆蛋白和无机盐,B错误;
C、血浆中含有缓冲物质,代谢产物CO2进入血浆会使pH不会显著降低,C错误;
D、葡萄糖被消耗后,通过机体调节,血浆渗透压仍可维持平衡,D正确。
故选D。
2. 下表是某生物学兴趣小组在“模拟生物体维持pH的稳定”实验时所设计的实验方案。下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是滴加液体后待测溶液的pH变化
B. 预期实验结论是血浆和缓冲液具有维持pH相对稳定的功能
C. 实验结果说明,血浆中的缓冲物质与缓冲液中的完全相同
D. 与1号试管的a1相比,4号试管的“b1”和“?”的数值将会更大
【答案】B
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、该实验的自变量是滴加试剂的种类和实验材料类型,因变量是滴加液体后待测溶液的pH变化,A错误;
B、血浆和缓冲液中具有缓冲物质,预期实验结论是血浆和缓冲液具有维持pH相对稳定的功能,B正确;
C、题干并没有给出实验结果,并不能得出血浆中的缓冲物质与缓冲液中的完全相同,C错误;
D、4号试管中加入0.1ml/L的NaOH,4号试管“?”的PH数值可能会变大,1号试管的a1与4号试管的b1都为血浆原始的pH,b1的值不一定更大,D错误。
故选B。
3. 2024年南阳市九年级体育考试内容包括必考、抽考和选考项目,必考项目全市统一为男生1000米、女生800米。考生在参加必考项目时,机体发生的变化不包括( )
A. 大量失Na+,醛固酮分泌增多,Na+重吸收加快
B 蒸发散热占比增多,引起细胞外液渗透压升高
C. 血浆中肾上腺素相对含量升高以促进蒸发散热
D. 机体的产热量约等于散热量,体温维持相对稳定
【答案】C
【分析】由题意可知,必考项目全市统一为男生1000米、女生800米,学生在长跑过程中,大量出汗,丢失水分和Na+,此时抗利尿激素和醛固酮分泌增多,水分和Na+的重吸收加快。
【详解】A、学生在长跑过程中,大量出汗,丢失水分和Na+,此时抗利尿激素和醛固酮分泌增多,水分和Na+的重吸收加快,A正确;
B、大量出汗时,蒸发散热占比增多,引起细胞外液渗透压升高,B正确;
C、长跑过程中,兴奋状态下,血浆中肾上腺素相对含量升高,但肾上腺素的作用不是促进蒸发散热,C错误;
D、该过程中,机体的产热量约等于散热量,体温维持相对稳定,D正确。
故选C。
4. 在南阳市全民健身乒乓球团体联赛中,选手在发球时,将球轻轻抛起,随后用球拍覆盖球的侧面,迅速挥动球拍,将球发出,完成这一动作离不开神经调节的结构基础。下列叙述正确的是( )
A. 选手的交感神经兴奋,使支气管扩张,肺部通气量增多
B. 大脑皮层中央前回的下部兴奋,选手挥动球拍将球发出
C. 传入神经兴奋使瞳孔扩张,传出神经兴奋使选手眼神专注
D. 轴突接收选手视网膜产生的兴奋并传至大脑皮层视觉神经中枢
【答案】A
【分析】交感神经和副交感神经的区别是:两者对同一器官的作用不同。交感神经兴奋时,腹腔内脏及末梢血管收缩,心跳加快加强;支气管平滑肌扩张;胃肠运动和胃分泌受到抑制;新陈代谢亢进;瞳孔散大等。副交感神经兴奋时,心跳减慢减弱;支气管平滑肌收缩;胃肠运动加强促进消化液的分泌;瞳孔缩小等。一般内脏器官都有交感和副交感神经双重支配,这两种神经对同一器官的作用通常是拮抗的,但在整体内两类神经的活动是对立统一互相协调的。
【详解】A、交感神经兴奋时,支气管平滑肌扩张,肺部通气量增多,A正确;
B、大脑皮层中央前回的下部兴奋,会引起头部器官的运动,中央前回的中部兴奋,选手挥动球拍将球发出,B错误;
C、传入神经的作用是兴奋传至神经中枢,传出神经兴奋使瞳孔扩张,C错误;
D、神经元的树突接收选手视网膜产生的兴奋并传至大脑皮层视觉神经中枢,D错误;
故选A。
5. 巴甫洛夫通过研究狗的唾液分泌与铃声的关系,发现了条件反射,其过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程1的食物是条件反射的非条件刺激
B. 过程2和4的铃声是条件反射的无关刺激
C. 若过程3长期只有铃声则狗不会产生任何兴奋
D. 条件反射建立之后还需要非条件刺激的强化
【答案】D
【详解】A、过程1给狗喂食,狗分泌唾液,生来就有,属于非条件反射,食物为非条件刺激,A错误;
B、过程2听到铃声,但没有喂食,狗不会分泌唾液,说明铃声属于无关刺激,过程4狗仅听到铃声也分泌唾液,说明已经完成后天学习,铃声已变为条件刺激,B错误;
C、长期只给铃声,不投喂食物,唾液分泌量减少,这是一个新的学习的过程,狗会产生相应的兴奋导致原有反射的消退,C错误;
D、条件反射是后天形成的,可以消退,所以条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,D正确。
故选D。
6. 在著名生理学家麦克劳德的指导下,加拿大医生班廷和助手贝斯特证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的,他们将实验狗分成A、B两组,均摘除胰腺使它们患糖尿病,随后向A组注射提取液①,B组注射提取液②,结果发现两组狗的血糖均恢复正常。提取液①和提取液②的制备如下表所示,下列叙述错误的是( )
注:“+”表示有处理或加入,“-”表示不作处理。
A. 摘除胰腺后,狗的原尿渗透压会高于血浆渗透压
B. 结扎胰管后,甲狗肝糖原的分解速率可能会减慢
C. 酒精可能使胰液中的蛋白酶失活但不破坏胰岛素
D. 实验摘除胰腺运用了自变量控制的“减法原理”
【答案】B
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、摘除胰腺后,狗由于不能产生胰岛素而患上糖尿病,糖尿病狗的原尿中出现葡萄糖,狗的原尿渗透压会高于血浆渗透压,肾小管和集合管重吸收的水减少,尿液增多,A正确;
B、结扎胰管,会引起胰腺的萎缩,但胰岛的功能正常,甲狗肝糖原的分解速率可能不会减慢,B错误;
C、由“向A组注射提取液①,B组注射提取液②,结果发现两组狗的血糖均恢复正常”可知,乙狗的胰腺加入酒精研磨后的提取液②具有降血糖的作用,说明酒精可能使胰液中的蛋白酶失活但不破坏胰岛素,C正确;
D、摘除胰腺属于人为减少了影响因素,实验摘除胰腺运用了自变量控制的“减法原理”,D正确。
故选B。
7. 德国研究者发现,对公鸡进行摘除睾丸处理(处理1)后,其雄性性征明显消失;如果将睾丸重新移回(处理2)后,公鸡的雄性性征又会逐步恢复。下列叙述正确的是( )
A. 在处理1前,睾酮只运输到公鸡性腺中发挥作用
B. 处理1可使公鸡垂体分泌的促性腺激素增多
C. 公鸡雄性性征消失后,其下丘脑分泌的激素均会减少
D. 处理2使睾酮与靶细胞结合并发挥作用后失活
【答案】B
【分析】动物激素调节的特点:(1)微量、高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞。
【详解】A、睾酮随体液全身运输,只特异性作用与性腺,A错误;
B、摘除睾丸后,不能分泌性激素,对垂体的抑制作用减弱,垂体分泌的促性腺激素增多,B正确;
C、公鸡雄性性征消失后,其下丘脑分泌的促性腺激素释放激素会减少,但其他激素不一定减少,如抗利尿激素,C错误;
D、处理2目的是使公鸡再次产生睾酮,D错误。
故选B。
8. 某同学的扁桃体经常反复发炎,医生建议他将扁桃体切除。下列相关叙述不合理的是( )
A. 扁桃体是易被观察到的免疫器官,其肿大提示机体被感染
B. 扁桃体感染会引起喉咙疼痛,痛觉会使免疫防御功能下降
C. 感染的扁桃体可能会导致该同学产生其他更严重的并发症
D. 反复感染的扁桃体已无法有效抵御入侵口腔的病原体的感染
【答案】B
【分析】免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,包括扁桃体、淋巴结、胸腺、脾和骨髓等,T细胞在胸腺中成熟。
【详解】A、扁桃体是易被观察到的免疫器官,若扁桃体肿大说明机体被感染,A正确;
B、扁桃体感染会引起喉咙疼痛,痛觉不会使免疫防御功能下降,B错误;
C、扁桃体感染可能会导致更严重的并发症,C正确;
D、反复感染的扁桃体无法有效抵御入侵口腔的病原体的感染,此时的功能异常,D正确。
故选B。
9. 在一项临床试验中,研究人员使用基因修饰的自然杀伤细胞(NK细胞)治疗复发性急性髓系白血病(AML)患者。其中对NK细胞的修饰是通过CRISPR/Cas9技术进行的,目的是增强其抗癌能力。修饰后的NK细胞在患者体内的作用机制如图所示,则下列细胞与NK细胞作用机制相似的是( )
A. 树突状细胞B. 抗原呈递细胞
C. 细胞毒性T细胞D. 辅助性T细胞
【答案】D
【分析】由图可知,NK细胞活化后分泌细胞因子,加强抗体的作用,导致靶细胞死亡。
【详解】由图可知,NK细胞活化后分泌细胞因子,加强抗体的作用,导致靶细胞死亡,该过程类似于辅助性T细胞分泌细胞因子,ABC错误,D正确。
故选D。
10. 为研究某降糖药的疗效,研究者用链脲佐菌素(STZ)制备了糖尿病小鼠模型。下图是实验室创建的糖尿病动物模型鼠在使用降糖药物一段时间内血浆中葡萄糖浓度的变化,其中能体现降血糖药物作用效果的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】糖尿病动物模型鼠血糖浓度高于正常值,降血糖药物可有效降低血糖浓度。
【详解】糖尿病动物模型鼠血糖浓度高于正常值,降血糖药物可有效降低血糖浓度,使血糖浓度恢复到基础血糖浓度附近,据此可知,ABC错误,D正确。
故选D。
11. 某位女性患宫颈癌,经了解,该女性丈夫的前任妻子也因宫颈癌去世。人乳头瘤病毒(HPV)可导致受侵染的子宫颈细胞表面的HLA分子表达水平下降从而引起宫颈癌。下列叙述错误的是( )
A. 男性携带HPV不患病,但可能将HPV传染给女性
B. 白细胞难以识别被HPV入侵的靶细胞,进而引发癌症
C. 给该宫颈癌女性患者注射HPV疫苗后,其可能会痊愈
D. HPV首次进入机体时,能同时引起体液免疫和细胞免疫
【答案】C
【分析】人乳头瘤病毒(HPV)可导致受侵染的子宫颈细胞表面的HLA分子表达水平下降从而引起宫颈癌,男性无子宫,男性携带HPV不患病,但可能将HPV传染给女性,HPV是病毒,寄生在活细胞中,首次进入机体时,能同时引起体液免疫和细胞免疫。
【详解】A、人乳头瘤病毒(HPV)可导致受侵染的子宫颈细胞表面的HLA分子表达水平下降从而引起宫颈癌,男性无子宫,男性携带HPV不患病,但可能将HPV传染给女性,A正确;
B、白细胞难以识别被HPV入侵的靶细胞,导致HPV不能被免疫系统清除,进而引发宫颈癌,B正确;
C、疫苗应在发病前接种才能发挥作用,给该宫颈癌女性患者注射HPV疫苗后,不会痊愈,C错误;
D、HPV是病毒,寄生在活细胞中,首次进入机体时,能同时引起体液免疫和细胞免疫,D正确。
故选C。
12. 人一猪异种器官移植最棘手的问题是免疫排斥反应。CD47蛋白可以与人类巨噬细胞表面的SIRPα(调节蛋白)结合,抑制巨噬细胞的作用。而猪肾细胞表面的CD47无法有效与SIRPα结合,可诱导SIRPα磷酸化,引起免疫排斥,从而导致猪肾器官移植失败。下列叙述正确的是( )
A. 磷酸化可改变SIRPα的空间结构,从而改变其活性
B. SIRPα与CD47不能有效结合,会导致巨噬细胞功能缺陷
C. 猪肾植入人体后,CD47直接刺激浆细胞合成和分泌抗体
D. 研究促进SIRPα磷酸化的药物有助于提高异种器官移植的成功率
【答案】A
【分析】由题意可知,CD47蛋白可以与人类巨噬细胞表面的SIRPα(调节蛋白)结合,抑制巨噬细胞的作用。而猪肾细胞表面的CD47无法有效与SIRPα结合,可诱导SIRPα磷酸化,引起免疫排斥,研究抑制SIRPα磷酸化的药物有助于提高异种器官移植的成功率。
【详解】A、磷酸化可改变SIRPα的空间结构,从而改变其活性,导致SIRPα不能识别CD47,A正确;
B、CD47蛋白可以与人类巨噬细胞表面的SIRPα(调节蛋白)结合,抑制巨噬细胞的作用,SIRPα与CD47不能有效结合,保证巨噬细胞正常发挥作用,B错误;
C、浆细胞不能识别抗原,CD47不能直接刺激浆细胞,C错误;
D、SIRPα磷酸化会引起免疫排斥,研究抑制SIRPα磷酸化的药物有助于提高异种器官移植的成功率,D错误。
故选A。
13. 研究表明,小鼠大脑的“抑郁中枢”和“快乐中枢”共同参与情绪调控,抑郁中枢对快乐中枢有抑制作用。将小鼠放置在水环境中进行“强迫游泳”实验后,小鼠不能积极应对环境压力,出现静止行为则被视为“抑郁”。在此过程中,小鼠大脑中星形胶质细胞与神经元细胞体之间发生的部分反应如图所示。下列叙述正确的是( )
A. Ca2+可在星形胶质细胞与神经元细胞体之间传递信息
B. “抑郁”的发生可能会使星形胶质细胞的静息电位绝对值变小
C. “强迫游泳”后星形胶质细胞释放的谷氨酸改变突触后膜的电位
D. 提高谷氨酸离子型受体的活性可缓解“强迫游泳”引起的抑郁
【答案】C
【分析】兴奋在神经元之间的传递:兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制;由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、Ca2+不是信号分子,不能在星形胶质细胞与神经元细胞体之间传递信息,A正确;
B、抑郁”的发生可能会使星形胶质细胞的静息电位绝对值变大,不容易产生兴奋,B错误;
C、强迫游泳”后星形胶质细胞释放的谷氨酸是兴奋性神经递质,会使突触后膜的电位发生变化,C错误;
D、抑制谷氨酸离子型受体的活性可缓解“强迫游泳”引起的抑郁,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 在生病输液时,医生常将药品用质量分数为0.9%的NaCl溶液配制进行静脉滴注,则输液后患者体内会发生的生理现象是( )
A. 患者的血浆渗透压会降低,排出等量的尿液后恢复到正常水平
B. 患者的血浆渗透压会升高,排出相应的Na+、Cl-后恢复到正常水平
C. 患者的醛固酮分泌量会减少,肾小管和集合管对Na+的重吸收量减少
D. 患者的血浆量会增加,排出相应的NaCl和水分后会恢复到正常水平
【答案】CD
【分析】0.9%NaCl溶液是血浆的等渗溶液,给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,机体血浆渗透压不会变化。
【详解】A、0.9%的NaCl溶液输入患者体内,其渗透压不会发生变化,A错误;
B、0.9%的NaCl溶液输入患者体内,其渗透压不会升高,B错误;
C、0.9%的NaCl溶液输入患者体内,肾上腺皮质分泌的醛固酮分泌量会减少,肾小管和集合管对Na+的重吸收量减少,C正确;
D、0.9%的NaCl溶液输入患者体内,体液会增加,血浆量会增加,排出相应的NaCl和水分后会恢复到正常水平,D正确。
故选CD。
15. 研究人员在白天和夜晚分别设置光照和黑暗两种条件,对人体血糖含量进行比较,结果如图。据图推测,下列叙述合理的是( )
A. 白天时,人体的血糖代谢较夜晚旺盛
B. 夜晚时,人体胰岛素的分泌量较白天低
C. 夜间黑暗时的血糖代谢较白天黑暗时的旺盛
D. 夜间光照时的胰岛素含量可能较白天光照低
【答案】ABD
【分析】血糖调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素:体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。胰高血糖素主要作用于肝,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,使血糖浓度回升到正常水平。
【详解】ABC、由图可知,白天时,人体血糖浓度较夜晚低,说明白天人体的血糖代谢较夜晚旺盛,夜晚人体胰岛素的分泌量较白天低,AB正确,C错误;
D、夜晚光照时血糖浓度较白天光照时高,说明夜间光照时的胰岛素含量可能较白天光照低,D正确。
故选ABD。
16. 人类的基因D编码其红细胞表面的RhD蛋白,其等位基因d不编码蛋白质。基因型为D___的个体被称为Rh阳性(Rh+),基因型为dd的个体被称为Rh阴性(Rh-)。人类血清中不存在抗RhD的天然抗体,只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后,才会通过免疫反应产生抗RhD抗体,该抗体可通过胎盘运输。当母亲和胎儿的RhD不相容时,第二胎的胎儿就可能发生新生儿溶血。下列新生儿中不会发生溶血的是( )
A. Rh+母亲第一胎生了Rh-的孩子,第二胎也是Rh-的孩子
B. Rh-母亲第一胎生了Rh+的孩子,第二胎也是Rh+的孩子
C. Rh-母亲第一胎生了Rh-的孩子,第二胎是Rh+的孩子
D. Rh+母亲第一胎生了Rh+的孩子,第二胎是Rh-的孩子
【答案】ACD
【分析】基因D编码红细胞表面的RhD蛋白,其等位基因d不编码蛋白质”“当Rh-的人接受Rh+人的血液后,才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。
【详解】 A、Rh+母亲怀Rh⁻的孩子不产生RhD蛋白,第二胎也是Rh-则不会发生溶血,A符合题意;
B、由题意可知,Rh-的母亲在第一胎生了Rh+的胎儿时,胎儿的少量RhD蛋白在孕晚期或分娩时进入母亲体内,使得母亲产生抗RhD抗体和记忆细胞;当该Rh-母亲第二胎新生儿也是Rh+时,母亲的抗RhD抗体会进入该新生儿体内,从而引起新生儿溶血,B不符合题意;
C、Rh⁻母亲在第一胎生了Rh-的孩子,不产生RhD蛋白,第二胎是Rh+则不会发生溶血,C符合题意;
D、Rh+母亲第一胎生了Rh+的孩子,胎儿的少量RhD蛋白进入母亲体内,使得母亲产生抗RhD抗体和记忆细胞,但第二胎是Rh⁻,不产生RhD蛋白,则不会发生溶血,D符合题意。
故选ACD。
17. 某同学经查资料后发现:脂肪细胞分泌的瘦素(蛋白类激素)是通过激活支配脂肪组织的交感神经来促进脂肪分解的。为验证该发现,该同学设计并进行如下实验。下列叙述正确的是( )
A. Ⅰ处注射瘦素,Ⅱ处注射交感神经递质类似物
B. 实验组1小鼠脂肪减少量>实验组2
C. 瘦素促进脂肪分解不通过消化液起作用
D. 瘦素主要通过调节细胞中的代谢反应来实现其生理功能
【答案】BCD
【分析】验证“瘦素通过激活支配脂肪组织的交感神经促进脂肪分解”,甲组、乙组的自变量是瘦素的有无,乙组、丙组的自变量是交感神经能否正常起作用,因变量为脂肪的减少量
【详解】A、甲组、乙组的自变量是瘦素的有无,乙组、丙组的自变量是交感神经能否正常起作用,所以Ⅰ处注射瘦素,Ⅱ处注射抑制交感神的药物,A错误;
B、实验组1小鼠的交感神经正常,瘦素可以通过激活支配脂肪组织的交感神经来促进脂肪分解的,实验组2的小鼠交感神经被抑制,脂肪的分解减少,所以实验组1小鼠脂肪减少量>实验组2,B正确;
C、瘦素是蛋白质类激素,随血液循环运送到全身各处,不通过消化液起作用,C正确;
D、瘦素是激素,起调节的作用,主要通过调节细胞中的代谢反应来实现其生理功能,D正确。
故选BCD。
18. 为研究坐骨神经—腓肠肌的工作机制,研究者剥制了蛙的坐骨神经—腓肠肌活标本,并在A、B两处放置微电极以测量膜电位的变化,随后用电流刺激甲处(如图),PSP1、PSP2分别表示在甲处刺激后,A处膜电位和B处肌细胞膜电位的变化。下列叙述正确的是( )
A. PSP1由Na+通道所介导,PSP2使肌细胞膜内Na+高于膜外
B. PSP1曲线峰值的大小不随甲的刺激强度的增大而不断加大
C. PSPl曲线上升,A处可能会与邻近未兴奋部位之间产生局部电流
D. 提高B处肌细胞外Cl-的浓度,PSP2曲线下降幅度可能会增大
【答案】BCD
【分析】兴奋在神经元之间传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、由图可知,用电流刺激甲处,PSP1的电位绝对值变小,说明Na+内流,PSP1由Na+通道所介导,PSP2电位的绝对值变大,说明Cl-内流,此时细胞膜内的Na+低于膜外,A错误;
B、SP1曲线峰值的大小取决于细胞膜内外Na+的浓度差,PSP1曲线峰值的大小不随甲的刺激强度的增大而不断加大,B正确;
C、PSPl曲线上升,是Na+内流的结果,A处可能会与邻近未兴奋部位之间产生局部电流,C正确;
D、B处兴奋,提高B处肌细胞外Cl-的浓度,Cl-内流增多,PSP2曲线下降幅度可能会增大,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 胰液是胰腺外分泌部的腺泡细胞合成和分泌的,其分泌包括神经调节和体液调节,其部分调节方式如图。回答下列问题:
(1)食物的形状、气味等对口腔、食管、胃和小肠刺激后,再通过脑干→迷走神经→Ach引起胰液的分泌属于_____(填“条件”或“非条件”)反射。迷走神经属于_____系统,在安静状态下,该系统的_____神经的活动占优势,从而引起胃肠蠕动。
(2)据图可知,胰腺腺泡细胞表面可存在CCK、Sec、Ach的受体蛋白,研究者是如何确定胰腺腺泡细胞表面有这些受体蛋白存在的?请你推测其实验思路:_____。
(3)受到CCK刺激后,迷走神经会产生兴奋,兴奋处膜两侧电位表现为_____;迷走神经的纤维表面的髓鞘是由_____参与构成的。下图表示在t1、t2、t3时刻,研究者分别用相同的小剂量CCK给予小鼠的离体坐骨神经相同的刺激测得的神经纤维电位变化。
在t1∼t3期间,_____导致局部电位和动作电位形成;t4∼t 5时间段,膜电位的恢复与_____外流有关。据图可得出的结论是_____。
【答案】(1)①. 非条件 ②. 自主神经 ③. 副交感
(2)CCK、Sec、Ach能促使胰腺腺泡细胞产生相关效应,且上述激素或神经递质不属于脂溶性物质,说明其细胞表面存在相关受体
(3)①. 外负内正 ②. 神经胶质细胞 ③. 连续刺激 ④. K+ ⑤. 连续刺激,由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【小问1详解】
食物的形状、气味等对口腔、食管、胃和小肠刺激后,再通过脑干→迷走神经→Ach引起胰液的分泌,该过程不需要学习,属于非条件反射。迷走神经属于自主神经,不受意识支配,在安静状态下,该系统的副交感神经的活动占优势,从而引起胃肠蠕动,促进消化。
【小问2详解】
激素或神经递质必须与相应的受体蛋白结合后才能发挥作用,由于CCK、Sec、Ach能促使胰腺腺泡细胞产生相关效应,且上述激素或神经递质不属于脂溶性物质,说明其细胞表面存在相关受体。
【小问3详解】
神经元产生兴奋时Na+内流,形成外负内正的电位。迷走神经的纤维表面的髓鞘是由神经胶质细胞参与构成的。由图可知,在t1、t2、t3时刻,研究者分别用相同的小剂量CCK给予小鼠的离体坐骨神经相同的刺激,说明3次刺激的强度相同,但第1次刺激时未产生的动作电位,第2、3次刺激间隔时间较短,产生动作电位,说明连续刺激导致动作电位的形成。t4∼t5时间段,膜电位的恢复为静息电位,与K+外流有关。据图可说明,连续刺激,由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位。
20. 1个多月前,小张同学开始出现尿频的症状,夜里也要起来上4~5次厕所,每天的排尿量超过3L。刚开始他刻意少喝水,但发现尿量并没有减少,而且早晚体重相差最少6斤。到医院进行诊断实验后,他被确诊为尿崩症。尿量的形成与抗利尿激素有关,回答下列问题:
(1)机体对水和无机盐的调节通常称为_____调节。在_____(答出两种)等情况下,_____(填器官)分泌的抗利尿激素会增加。抗利尿激素与肾小管和集合管细胞膜上受体结合促进了含有水通道蛋白的囊泡向细胞膜转移,增加了细胞膜上_____的数量,从而促进了水分的重吸收。水分子被重吸收到肾小管和集合管细胞内的方式主要是_____。
(2)引起尿崩症的原因有多种,如肾脏病变、下丘脑或垂体病变等。为确定小张的病因,医生进行了以下的实验:
a.记录小张的尿量和胰岛素含量;
b.给小张注射抗利尿激素,记录尿量;
c.小张尿量恢复正常;
d.让小张空腹进行葡萄糖耐量实验,记录尿量并进行尿糖实验。
①与a相比,c的尿量减少,其主要原因是_____。
②根据c的实验结果可判断小张出现尿崩症的原因可能是_____。
③若发现小张空腹的葡萄糖含量高于正常值,胰岛素分泌量低于正常值,则小张还患有糖尿病。糖尿病也会引起尿量增多,其原因是_____。
【答案】(1)①. 水盐平衡 ②. 人体失水过多、进食过咸食物、饮水不足 ③. 下丘脑 ④. 水通道蛋白 ⑤. 协助扩散
(2)①. 注射抗利尿激素后,促进肾小管和集合管对原尿中的水进行重吸收,从而减少尿量 ②. 下丘脑或垂体病变,不能合成或释放足量的抗利尿激素 ③. 糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,渗透压较高,因而会带走大量的水分,使尿量增多,同时糖尿病患者因为血糖含量高,细胞外液渗透压上升,会将兴奋传至大脑皮层产生渴觉,会大量饮水,也会引起尿量增多
【分析】水盐平衡调节的感受器和中枢均位于下丘脑,饮水过多时的调节为:体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加;人体失水过多,进食过咸食物或饮水不足时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。
【小问1详解】
机体对水和无机盐的调节通常称为水盐平衡调节。在人体失水过多或进食过咸食物或饮水不足等条件下,导致细胞外液渗透压身高,下丘脑合成并分泌,垂体释放的抗利尿激素会增加,增加肾小管和集合管细胞膜上的水通道蛋白数量,促进肾小管和集合管对原尿中的水进行重吸收,该过程水分通过水通道蛋白运输,属于协助扩散。
【小问2详解】
与a相比,c的尿量减少,其主要原因是医生为其注射了抗利尿激素,促进肾小管和集合管对原尿中的水进行重吸收,从而减少尿量。根据c的实验结果可判断小张出现尿崩症的原因可能因为下丘脑或垂体病变,不能合成或释放足量的抗利尿激素。糖尿病也会引起尿量增多,这是因为糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,渗透压较高,因而会带走大量的水分,使尿量增多,同时糖尿病患者因为血糖含量高,细胞外液渗透压上升,会将兴奋传至大脑皮层产生渴觉,会大量饮水,也会引起尿量增多。
21. 清华大学课题组发现“脑—脾神经轴”是机体通过神经信号调控适应性免疫应答的通路(如图所示)。回答下列问题:
(1)该图充分说明_____调节网络是人体维持稳态的主要调节机制。兴奋在“脑—脾神经轴”的两个神经元之间的传递是单向的,原因是_____。
(2)去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有_____。图中所示的免疫活动所属的免疫方式为_____(填“细胞免疫”或“体液免疫”)。乙酰胆碱在该免疫调节活动中的作用是_____。
(3)研究者是通过疫苗接种实验证实哺乳动物存在“脑—脾神经轴”的。现有健康小鼠若干,请你设计实验对此进行验证。
实验思路:_____。
预期实验结果:_____。
【答案】(1)①. 神经-体液-免疫 ②. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2)①. 相应的受体 ②. 体液免疫 ③. 刺激B细胞增殖和分化
(3)①. 取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脑-脾神经通路切断作为实验组,另一组只手术不切断通路作为对照组。分别给两组小鼠注射相同剂量的M抗原,一段时间后,检测两组小鼠体内抗M抗体的产生量 ②. 实验组小鼠体内的抗M抗体产生量低于对照组小鼠的
【分析】题图分析:据图可知,下丘脑CRH神经元通过释放信号作用于脾神经,使其释放去甲肾上腺素,去甲肾上腺素与T淋巴细胞上的受体结合可促进接受抗原刺激的T淋巴细胞释放乙酰胆碱,乙酰胆碱与B细胞上的受体结合,可促进其增殖分化形成浆细胞,浆细胞产生抗体。
【小问1详解】
据图可知,图示中T细胞作用于B细胞增殖和分化,因此该T细胞为辅助性T细胞。图示的是下丘脑CRH神经元通过信息分子作用于脾神经,脾神经释放去甲肾上腺素(一种神经递质),其作用于辅助性T细胞,使T细胞释放乙酰胆碱(细胞因子),作用于B细胞表面的乙酰胆碱受体,进而对体液免疫做出调节。说明机体稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。兴奋在“脑—脾神经轴”的两个神经元之间的传递是单向的,原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放作用于突触后膜。
【小问2详解】
去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有相应的受体。图中的免疫方式需要抗体的参与,属于体液免疫。图中的T细胞为辅助性T细胞,其分泌的乙酰胆碱,属于细胞因子,乙酰胆碱在该免疫调节过程中所起的作用是刺激B细胞增殖和分化。
【小问3详解】
本实验目的通过疫苗接种实验证实哺乳动物存在“脑—脾神经轴”的,则实验的自变量是脑-脾神经通路是否被破坏,因变量是小鼠的体液免疫能力,实验设计应遵循对照与单一变量原则,可设计实验如下:实验思路:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脑-脾神经通路切断作为实验组,另一组只手术不切断通路作为对照组。分别给两组小鼠注射相同剂量的M抗原,一段时间后,检测两组小鼠体内抗M抗体的产生量。由于本实验是验证实验,实验结果是唯一的,故预期实验结果为:实验组小鼠体内的抗M抗体产生量低于对照组小鼠的。
22. 人体甲状腺激素几乎作用于全身细胞,其含量异常可提示身体出现健康问题。回答下列问题:
(1)某人经血液检验后,发现其甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)含量均显著低于正常值,据此推测此人的病变部位最可能是_____。经体检后,医生发现此人的行动迟缓且有嗜睡的症状,原因是_____。
(2)为验证机体存在的反馈调节方式,某研究者给小白鼠注射TSH,结果发现下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少。于是对此小白鼠进行了如表所示实验,请完善实验结果。
实验结果及结论:如果仅_____组TRH分泌量明显减少,则表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用;如果仅_____组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。
(3)研究发现,甲巯咪唑是一种可以抑制甲状腺分泌甲状腺激素的药物。请利用以下实验材料及用具,设计实验验证该药物可抑制甲状腺激素的分泌。
实验材料及用具:生理状态相同的健康小白鼠若干只,一定浓度的甲巯咪唑溶液,生理盐水,注射器,甲状腺激素定量检测仪器等。
实验思路:_____。
预期实验结果:_____。
(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成甲状腺激素所必需的酶,且能促进甲状腺细胞中促甲状腺激素受体基因的表达。研究发现,进入人体的双酚A能抑制TPO的活性,可导致血液中甲状腺激素含量减少,原因是_____。
【答案】(1)①. 垂体 ②. 人体内甲状腺激素含量偏低导致基础代谢率下降,机体能量产生减少
(2)①. 甲 ②. 乙
(3)①. 将生理状态相同的健康小白鼠若干只随机分为两组,即甲组和乙组,用甲状腺激素定量检测仪器测量两组每只小鼠的甲状腺激素含量,并取平均值;给甲组每只小鼠注射一定浓度的甲巯咪唑溶液,给乙组每只小鼠注射等量的生理盐水;将甲组和乙组的小鼠放在相同且适应的环境中培养一段时间后,用甲状腺激素定量检测仪器测定两组每只小鼠的甲状腺激素含量,并取平均值;比较甲乙两组小鼠体内前后甲状腺激素含量变化 ②. 乙组小鼠体内前后甲状腺激素含量没有明显变化,而甲组小鼠注射甲巯咪唑后甲状腺激素含量降低了,则证明了甲巯咪唑可抑制甲状腺激素的分泌
(4)进入人体的双酚A能抑制TPO的活性,导致甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体减少,促甲状腺激素与甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体结合减少,其作用减弱,甲状腺合成分泌甲状腺激素减少
【分析】在甲状腺激素的分级调节中,下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,该激素可作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌;但是当甲状腺激素分泌过多时就会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌。这属于激素的反馈调节。
【小问1详解】
甲状腺分泌甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,且甲状腺激素分泌受下丘脑-垂体-甲状腺调控轴分级调节;人经血液检验后,发现其甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)含量均显著低于正常值,据此推测此人的病变部位最可能是垂体。甲状腺激素的作用是促进物质与能量代谢,使机体产能增加,促进生长发育,提高中枢神经系统的兴奋性,经体检后,医生发现此人的行动迟缓且有嗜睡的症状,原因是此人体内甲状腺激素含量偏低导致基础代谢率下降,机体能量产生减少。
【小问2详解】
实验遵守对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则。依据题意:甲组切除垂体,注射甲状腺激素;乙组切除甲状腺,注射TSH;如果仅甲组TRH分泌量明显减少,则表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用;如果仅乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。
【小问3详解】
实验目的验证甲巯咪唑可抑制甲状腺激素的分泌,可见实验自变量为甲巯咪唑的有无,因变量可用甲状腺激素含量变化表示。
实验思路:将生理状态相同的健康小白鼠若干只随机分为两组,即甲组和乙组,用甲状腺激素定量检测仪器测量两组每只小鼠的甲状腺激素含量,并取平均值;给甲组每只小鼠注射一定浓度的甲巯咪唑溶液,给乙组每只小鼠注射等量的生理盐水;将甲组和乙组的小鼠放在相同且适应的环境中培养一段时间后,用甲状腺激素定量检测仪器测定两组每只小鼠的甲状腺激素含量,并取平均值;比较甲乙两组小鼠体内前后甲状腺激素含量变化。
预期实验结果:乙组小鼠体内前后甲状腺激素含量没有明显变化,而甲组小鼠注射甲巯咪唑后甲状腺激素含量降低了,则证明了甲巯咪唑可抑制甲状腺激素的分泌。
【小问4详解】
激素与相应的受体结合而发挥作用;题干信息:甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成甲状腺激素所必需的酶,且能促进甲状腺细胞中促甲状腺激素受体基因的表达,而双酚A能抑制TPO的活性,则导致甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体减少;正常情况下,垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体从而调节甲状腺合成分泌甲状腺激素,而进入人体的双酚A能抑制TPO的活性,导致甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体减少,促甲状腺激素与甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体结合减少,其作用减弱,甲状腺合成分泌甲状腺激素减少,导致血液中甲状腺激素含量减少。
23. 胰腺导管腺癌(PDAC)是一种高度恶性肿瘤,手术治疗与化疗是PDAC患者的临床标准治疗方案。然而PDAC的发展具有隐匿性,且其微环境存在物理屏障,使得临床疗效不尽如人意,但为了提高患者的生存率,科学家仍在不懈努力。请回答下列问题:
(1)PDAC微环境形成的致密网状结构构成肿瘤组织的物理屏障,吉西他滨(GEM)等化疗药物难以穿透这个屏障,使肿瘤产生耐药性,如图1所示。
图1中,处于内环境中的物质有_____。肿瘤细胞与PSC的形态差异主要与_____(填“细胞外基质”或“细胞内液”)的成分差异有关。临床发现,PDAC患者在化疗后因骨髓抑制(骨髓中的血细胞前体的活性下降,导致外周血中的白细胞、红细胞和血小板数量减少)而发低烧,其可能的原因是_____。
(2)纳米递送系统具有独特的尺寸效应和表面的功能化靶向修饰。研究者以PDAC小鼠为材料,将搭载药物吉西他滨(GEM)的SiO2@Fe3O4纳米材料注射到小鼠体内,并开展肿瘤的耐药性研究,部分结果见图2。
注:A为对照组;B为注射GEM组;C为注射GEM—SiO2@Fe3O4组;D为注射GEM—SiO2@Fe3O4+M组,M指注射后在体外接近靶区肿瘤部位施加磁场2h。
①随着时间的推移,PDAC肿瘤体积会逐渐增大,肿瘤发生的根本原因是_____。
与放疗或化疗相比,纳米材料搭载药物治疗PDAC的疗效显著,对患者的正常细胞影响也较小,其原因是_____(答出两点)。
②据图2中右图分析,C组和D组的治疗效果不存在显著差异,推测其原因可能是_____。
(3)研究发现,PDAC细胞表面的PD—L1蛋白质与T细胞表面的PD—1受体结合后,PDAC细胞能避开免疫系统而发生“逃逸”。据此,科学家常使用_____来阻断这一信号通路,从而使T细胞有效对付癌细胞。
(4)为提高纳米递送系统的疗效,你认为研究者下一步的研究课题是_____(答出一点)。
【答案】(1)①. 细胞外基质(ECM)和吉西他滨 ②. 细胞内液 ③. 化疗药物会抑制患者骨髓的造血功能,导致白细胞数量减少、机体的免疫力下降和各种感染,从而导致发低烧
(2)①. 原癌基因和抑癌基因发生突变 ②. 纳米材料可以使搭载的药物精准地作用于病变部位,减少对正常组织的损伤,降低药物的毒副作用;还可以使药物穿越细胞膜进入肿瘤细胞内部,增强了药物的抗肿瘤效果 ③. PDAC微环境形成的物理屏障减弱了磁场对肿瘤细胞的抑制作用。
(3)抗PD-L1抗体
(4)改善纳米材料的性质,延长药物的缓释、控释或者靶向释放的时间
【分析】①体液包括细胞内液和细胞外液,由细胞外液构成的液体环境叫作内环境,主要包括血浆、组织液和淋巴液。②白细胞等免疫细胞是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造
血干细胞③特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,前者靠B细胞产生抗体“作战”,后者要靠T细胞直接接触靶细胞“作战”。
【小问1详解】
内环境是指由细胞外液构成的液体,主要包括血浆、组织液和淋巴液,据此分析图1可知:处于内环境中的物质有细胞外基质(ECM)和吉西他滨。肿瘤细胞与PSC生活的直接内环境都是组织液,二者的形态差异主要与细胞内液的成分差异有关。PDAC患者在化疗后会出现骨髓抑制(骨髓中的血细胞前体的活性下降,导致外周血中的白细胞、红细胞和血小板数量减少)现象,说明化疗药物会抑制患者骨髓的造血功能,导致白细胞数量减少、机体的免疫力下降和各种感染,从而导致发热。
【小问2详解】
①肿瘤发生的根本原因是:在环境中的致癌因子影响下,细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。图2显示:随着时间的推移,C(注射GEM—SiO2@Fe3O4)、D(注射GEM—SiO2@Fe3O4+施加磁场的M组)组的肿瘤体积明显小于A(对照)、B(注射GEM)组,说明纳米材料搭载药物治疗PDAC的疗效显著,结合题意“纳米递送系统具有独特的尺寸效应和表面的功能化靶向修饰”可推知其原因是:纳米材料可以使搭载的药物精准地作用于病变部位,减少对正常组织的损伤,降低药物的毒副作用;还可以使药物穿越细胞膜进入肿瘤细胞内部,增强了药物的抗肿瘤效果。
②C组和D组的自变量为:注射后在体外接近靶区肿瘤部位是否施加磁场2h,图2中的右图显示这两组的治疗效果不存在显著差异,推测其原因可能是:PDAC微环境形成的物理屏障减弱了磁场对肿瘤细胞的抑制作用。
【小问3详解】
PDAC细胞表面的PD—L1蛋白质与T细胞表面的PD—1受体结合后,PDAC细胞能避开免疫系统而发生“逃逸”。为了阻断这一信号通路,可以使用抗PD-L1抗体,让抗PD-L1抗体与PDAC细胞表面的PD—L1蛋白质结合,阻断PD—L1蛋白质与T细胞表面的PD—1受体结合,从而使T细胞有效对付癌细胞。
【小问4详解】
为提高纳米递送系统的疗效,研究者可以从“改善纳米材料的性质,延长药物的缓释、控释或靶向释放的时间”等方面进行下一步的研究。
试管编号
1
2
3
4
5
6
2mL待测溶液
血浆
自来水
缓冲液
血浆
自来水
缓冲液
检测pH
a1
a2
a3
b1
b2
b3
加入10滴
0.1ml/L的HCl
0.1ml/L的NaOH
检测pH
?
?
?
?
?
?
对胰腺的处理
加入酒精
研磨
提取液
甲狗
结扎胰管使其萎缩
-
+
①
乙狗
-
+
+
②
组别
实验操作
TRH含量
甲组
切除垂体,注射甲状腺激素
?
乙组
切除甲状腺,注射TSH
?
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