2019高考生物全程备考二轮复习教师用书:专题四调节
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第1讲 内环境稳态及调节
第Ⅰ课时 基础自查——学生为主体·抓牢主干,以不变应万变
点点落实(一) 内环境组成及稳态的维持
[一过基础]
1.理清内环境及稳态机制
2.据箭头方向快速确认体液组分
3.“四看法”排除不属于内环境的成分
4.辨析与内环境有关的四组概念
体液≠内环境,血液≠血浆
指正
体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,而血液包括血浆和血细胞
体内液体≠内环境
指正
一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境;细胞内液不属于内环境
内环境稳态≠内环境恒定不变
指正
内环境稳态是一种动态平衡,并非恒定不变
[二过易错]
(1)血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀(2018·浙江卷,T11C)(√)
(2)向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,会出现的现象是血浆渗透压迅速升高,尿量减少(2018·海南卷,T11B)(√)
(3)骨骼肌纤维内乳酸积累过多,会引起细胞体积增大(2016·浙江卷,T4B)(√)
(4)人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质(2015·海南卷,T11C)(√)
(5)小肠上皮细胞与内、外环境均有物质交换,而小肠黏膜中的一些细胞具有内分泌功能(2015·海南卷,T16改编)(√)
(6)血浆蛋白减少使血浆渗透压升高,可出现组织水肿(×)
(7)血浆的成分稳定时,机体达到稳态(×)
[三过小题]
1.(2017·全国卷Ⅲ)若给人静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )
A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平
B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
解析:选C 0.9%NaCl溶液的渗透压与血浆渗透压相等,所以静脉注射该溶液后,血浆渗透压不变,A、D项所述现象不会发生;静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液会导致血浆量增加,而后经过机体的调节会将过多的水和NaCl排出体外,C项能够发生,而B项不会发生。
2.下列关于内环境稳态的相关叙述,正确的是( )
A.下丘脑渗透压感受器能感受细胞外液渗透压下降、产生渴觉
B.血液中CO2增多引起呼吸频率加快,是由体液和神经共同调节的
C.正常情况下生成与回流到组织液中的氧气含量相等
D.毛细血管处血浆和组织液之间相互转化的量总是平衡的
解析:选B 下丘脑不能产生渴觉,各种感觉都是在大脑皮层产生的,A错误。血液中CO2增多刺激呼吸中枢兴奋,属于体液调节;呼吸中枢兴奋引起呼吸肌收缩加快,呼吸频率加快,是神经调节的结果,B正确。正常情况下,由于全身组织细胞不断消耗氧气,导致扩散进入组织液的氧气要多于回流到组织液中的氧气,C错误。毛细血管处血浆一方面不断从消化道壁吸收营养成分,同时也在时刻不断从肾脏、皮肤等处将其中形成的代谢产物不断排出体外,所以血浆和组织液之间相互转化的量并不总是平衡的,D错误。
3.如图表示下丘脑神经细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系,下列有关叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙依次为组织液、血浆、淋巴
B.甲处的某种激素可提高下丘脑神经细胞摄取和利用葡萄糖的能力
C.食物过咸可引起甲处渗透压升高,从而引起下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素减少
D.下丘脑神经细胞、甲、乙三部分O2浓度大小关系为:乙>甲>下丘脑神经细胞
解析:选C 由图分析可知,甲、乙、丙分别为组织液、血浆和淋巴,A正确;提高细胞摄取和利用葡萄糖能力的激素是胰岛素,胰岛素可以存在于组织液中,B正确;食物过咸可引起组织液渗透压升高,从而引起下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素增多,减少尿量,C错误;O2的运输方式是自由扩散,最终在细胞中被消耗,所以O2浓度大小为:血浆>组织液>下丘脑神经细胞,D正确。
点点落实(二) 神经调节
[一过基础]
1.反射完成的2个必备条件
(1)必须具备“完整的”反射弧,不经历完整反射弧,不属于反射。
(2)必须具备“适宜的”刺激(刺激类型、刺激强度均适宜)。
2.图解兴奋在神经纤维上的传导
(1)传导形式:电信号,也称神经冲动。
(2)传导特点:双向传导,即图中a←b→c(用字母、箭头表示)。
(3)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系:
①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。
②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
3.明析兴奋在神经元间传递的过程
[二过易错]
(1)神经细胞处于静息状态时,细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内(2018·全国卷Ⅲ,T3A改编)(×)
(2)当人突然遇到寒冷环境时,下丘脑能感受到温度下降(2018·海南卷,T8C改编)(√)
(3)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高(2015·山东卷,T4C)(×)
(4)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(2014·江苏卷,T11A)(×)
(5)反射弧是神经调节的结构基础(2014·海南卷,T11A)(√)
(6)K+在细胞外的浓度高于细胞内的浓度,所以在静息电位形成过程中K+运输的方式是主动运输(×)
(7)在人体内发生某种反射时,传入神经和传出神经上的兴奋传导都是双向的(×)
(8)神经递质发挥作用之后如果不能分解、运走或失活,则会引起突触后神经元持续兴奋(×)
(9)大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话(√)
[三过小题]
1.(2019届高三·福建模拟)神经递质GABA与突触后膜上的相应受体结合,使受体蛋白的结构发生变化,导致Cl-通过该蛋白内流。药物BZ能提高该蛋白对Cl-的通透性。下列相关叙述错误的是( )
A.GABA能提高神经细胞的兴奋性
B.GABA的受体也具有转运功能
C.BZ会降低肌肉对神经递质的应答反应
D.Cl-内流使突触后膜的两侧电位差增大
解析:选A GABA与突触后膜上的相应受体结合,导致Cl-通过该蛋白内流,使膜两侧静息电位水平增大(即超极化),后膜受到新的刺激时,由外正内负转为外负内正(即产生动作电位)的难度加大,因而GABA的作用是抑制神经细胞的兴奋性,A错误,C、D正确;GABA能使其受体蛋白的结构发生变化,导致Cl-通过该蛋白内流,说明结构改变后的GABA受体也具有转运Cl-的功能,B正确。
2.如图为膝跳反射的反射弧结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.伸肌肌群既有感受器也有效应器
B.一条传入神经元可与不同的神经元相连
C.b处注入麻醉剂后,刺激①,在②处检测不到膜电位变化
D.在c处施加刺激引起屈肌收缩称为屈反射
解析:选D 只有经历完整反射弧所完成的反应才可称为反射,在c处施加刺激引起肌肉收缩并没有经过完整的反射弧,不属于反射。
点点落实(三) 体液调节
[一过基础]
1.几种常考激素的来源及作用的靶细胞(靶器官)
激素
来源
靶细胞或靶器官
促甲状腺(性腺)
激素释放激素
下丘脑
垂体细胞
抗利尿激素
肾小管、集合管细胞
促甲状腺(性腺)
激素
垂体
甲状腺(性腺)细胞
生长激素
各种组织细胞
甲状腺激素
甲状腺
几乎全身所有细胞
胰高血糖素
胰岛A细胞
主要是肝脏细胞
胰岛素
胰岛B细胞
肝脏、肌肉及其他细胞
雄性激素
睾丸
主要是睾丸
雌性激素
卵巢
主要是卵巢
2.几种协同或拮抗关系的激素
(1)
(2)胰高血糖素:除(1)中协同关系外,还与胰岛素拮抗,共同维持血糖平衡。
(3)甲状腺激素:除(1)中协同关系外,还与生长激素协同,共同促进生长发育。
3.把握激素分泌的分级调节和反馈调节
(1)分级调节:激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→相关腺体三个等级。
(2)反馈调节:相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程,目的是保持相应激素含量维持在正常水平。
4.牢记有关激素的四条结论性语句
(1)激素种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,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。
(2)甲状腺激素在正常情况下缓慢地调节代谢,进而影响体温;肾上腺素在应急状态下快速调节代谢,进而迅速影响体温,因此又有“应急激素”之称。
(3)生长激素和甲状腺激素都有促进生长发育的作用,甲状腺激素主要促进发育,生长激素主要促进生长。
(4)胰腺分为内分泌部和外分泌部:外分泌部分泌含多种消化酶的胰液;内分泌部(即胰岛)分泌胰岛素和胰高血糖素。
[二过易错]
(1)当人突然遇到寒冷环境时,肾上腺素分泌会减少,心率减慢(2018·海南卷,T8D改编)(×)
(2)除激素外,CO2也是体液调节因子之一(2015·海南卷,T13A)(√)
(3)肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配(2014·海南卷,T12A)(×)
(4)垂体分泌促甲状腺激素受下丘脑调控(2014·海南卷,T1D)(√)
(5)激素的受体与细胞膜上运输物质的载体一样,也位于细胞膜上(×)
(6)人在恐惧、紧张时,肾上腺素分泌增多,通过神经纤维运输到心脏,使心率加快,肾上腺素在发挥作用后被灭活(×)
(7)垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象(√)
(8)延长光照可提高鸡产蛋率,鸡的产蛋率与体内的雌激素水平密切相关(√)
[三过小题]
1.(2017·全国卷Ⅱ)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是( )
A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用
B.大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成
C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能
D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节
解析:选B 胰岛素的化学本质是蛋白质,不能通过口服发挥作用,可通过皮下注射发挥作用;膝跳反射中枢位于脊髓,大脑皮层受损的患者,仍能完成膝跳反射;婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能;胰腺作为反射弧中效应器的一部分,受反射弧传出神经的支配,同时其分泌胰液也受促胰液素调节。
2.(2019届高三·杭州模拟)下列关于人体内分泌系统及激素生理作用的叙述,正确的是( )
A.人体内分泌系统由各种能分泌激素的无管腺组成
B.下丘脑神经细胞分泌调节激素经垂体门脉运输到腺垂体
C.婴幼儿时期缺碘造成促甲状腺激素分泌不足会引起呆小病
D.雄激素不能促进骨骼生长,但能增强代谢率,并影响人的行为
解析:选B 内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞组成,A错误;下丘脑分泌的相关促激素释放激素通过体液运输到垂体,下丘脑分泌的多种调节激素通过垂体门脉到达腺垂体,B正确;碘是合成甲状腺激素的原料,婴幼儿时期缺碘造成甲状腺激素分泌不足引起呆小病,C错误;进入青春期后,性激素分泌增加,生长发育加快,雄激素具有促进骨骼生长的作用,D错误。
3.如图为甲状腺激素分泌调节示意图,TRH为促甲状腺激素释放激素。下列有关叙述错误的是 ( )
A.血液中TH过量时会抑制TRH和TSH分泌
B.TSH是直接调节甲状腺分泌功能的关键激素
C.甲状腺功能减退时,血液中TSH水平会降低
D.TH与TRH共同调节TSH分泌
解析:选C TH能对下丘脑和垂体进行负反馈调节,当血液中的TH过量时,在负反馈调节的作用下,会抑制TRH和TSH的分泌,A正确;TSH的主要作用是促进甲状腺的生长发育以及TH的合成和分泌,TSH是直接调节甲状腺分泌功能的关键激素,B正确;甲状腺功能减退时,甲状腺合成分泌的TH减少,血液中TH含量减少,会使垂体分泌的TSH量明显上升,C错误;TH对垂体的反馈抑制与TRH的作用正好相反,两者的作用相互拮抗,共同调节TSH的分泌,D正确。
点点落实(四) 免疫调节
[一过基础]
1.牢记六种免疫细胞的功能
2.掌握两种免疫调节——体液免疫和细胞免疫
(1)过程图解
(2)两者比较
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
作用对象
游离于体液中的抗原
被抗原入侵的宿主细胞、自身突变细胞和来自异体的移植组织器官
免疫细胞
主要是B细胞
主要是T细胞
免疫时间
过程较迅速,所需时间短
过程较缓慢,所需时间长
作用方式
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触,裂解靶细胞
3.熟知记忆细胞和二次免疫反应的特点
(1)记忆细胞的特点:寿命长,对抗原十分敏感,能长期记住入侵的抗原。
(2)二次免疫的特点:比初次反应快、强烈,能在抗原入侵但尚未患病之前将它们消灭,大大降低患病程度。
[二过易错]
(1)效应T细胞都是在胸腺中由造血干细胞分裂分化产生(2018·江苏卷,T9A)(×)
(2)病毒侵入机体后能被内环境中的T细胞和浆细胞特异性识别(2016·四川卷,T6C)(×)
(3)人体内的吞噬细胞只参与非特异性免疫过程(2014·江苏卷,T21D)(×)
(4)T细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T细胞(2014·江苏卷,T21A)(×)
(5)浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞(×)
(6)淋巴因子不仅可以促进B细胞的增殖和分化,还可以和抗体一样将抗原清除(×)
(7)已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫反应(×)
(8)艾滋病患者的细胞免疫功能严重减退而体液免疫功能不受影响(×)
(9)血液中未参与免疫反应的淋巴细胞都是记忆细胞(×)
[三过小题]
1.目前我国许多地方有计划地接种“甲型流感疫苗”,下列有关叙述正确的是( )
A.该疫苗进入机体后,会与浆细胞结合,从而促进浆细胞合成和分泌抗体
B.吞噬细胞受刺激后,能特异性识别该疫苗
C.该疫苗能刺激造血干细胞增殖分化形成B淋巴细胞
D.接种该疫苗后能够预防流感病毒引起的流行性感冒主要是抗体和记忆细胞的作用
解析:选D 疫苗相当于抗原,浆细胞不能识别抗原,不能与抗原结合,A错误。吞噬细胞受刺激后能够识别该疫苗,但这种识别不具有特异性,B错误。造血干细胞在骨髓中分化为成熟的B淋巴细胞,但造血干细胞不能接受抗原的刺激,C错误。接种该疫苗后,机体会产生抗体和记忆细胞,从而可以预防流感病毒引起的流行性感冒,D正确。
2.(2017·全国卷Ⅰ)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
解析:选C 若提取液中含有胰岛素、乙酰胆碱或呼吸抑制剂,则第一次注射时小鼠就会出现相应症状。若提取液中含有过敏原,第一次注射不会引起小鼠发生过敏反应,而在第二次注射时,小鼠再次接触相同的过敏原,机体会发生过敏反应,释放组织胺,出现皮肤红肿、呼吸困难等症状。
3.(2019届高三·蚌埠模拟)如图是人体特异性免疫示意图,有关叙述正确的是( )
A.再次遇到相同抗原,④快速增殖分化为⑤,①②③不再参与
B.若⑧是衰老的细胞,则⑦使⑧裂解属于免疫系统的防卫功能
C.有些情况下⑦发挥作用后需要b的参与,①也会参与
D.a、b属于第三道防线,唾液中的溶菌酶则属于第二道防线
解析:选C 由图分析可知,①表示吞噬细胞,②表示T细胞,③表示B细胞,④表示记忆B细胞,⑤表示浆细胞,⑦表示效应T细胞,⑧表示靶细胞,a表示淋巴因子,b表示抗体。图示过程表示的是体液免疫和细胞免疫的过程。再次遇到相同抗原,④快速增殖分化为⑤,参与二次免疫,①②③也会参与正常的免疫反应,A错误;若⑧是衰老的细胞,则⑦使⑧裂解属于免疫系统的监控、清除功能,B错误;有些情况下⑦使靶细胞裂解死亡后需要b的参与形成抗原—抗体复合物,①也会参与吞噬该复合物或沉淀,C正确;a、b属于第三道防线,唾液中的溶菌酶属于第一道防线,D错误。
一、选择题
1.(2019届高三·张掖诊断)下列关于内环境稳态及调节的叙述,错误的是( )
A.人体组织液可不断地生成与回流保持动态平衡
B.若饮食过咸会引起机体细胞内液的量不断增多
C.细胞外液中一定浓度的K+有利于维持神经元的静息电位
D.免疫系统能消灭入侵的病原体,也能清除体内癌变的细胞
解析:选B 组织细胞与组织液、组织液与血浆可以实现物质的相互渗透,因此人体组织液可不断地生成与回流,并保持动态平衡,A正确;饮食过咸后,细胞外液渗透压升高,会引起细胞内液的量减少,B错误;神经元的静息电位是由细胞内K+外流形成的,细胞内的K+浓度高于细胞外的K+浓度,因此细胞外液中一定浓度的K+有利于维持神经元的静息电位,C正确;免疫系统能消灭入侵的病原体,也能清除体内异常的癌细胞,D正确。
2.(2019届高三·天水一中模拟)如图是人体组织局部切片示意图,其中①③④⑤表示不同部位的液体,②⑥表示不同管道的管壁。下列相关叙述正确的是( )
A.②的内环境是血液和组织液
B.③和④在成分上最为相似
C.①渗透压下降可导致③增多
D.⑤是细胞代谢活动的主要场所
解析:选C 图中①②③④⑤⑥分别表示血浆、毛细血管壁、组织液、细胞内液、淋巴、毛细淋巴管壁,②的内环境是血浆和组织液,A错误;③和⑤的成分最相似,B错误;①渗透压下降,会导致水分向组织液渗透,C正确;细胞质基质是细胞代谢活动的主要场所,D错误。
3.下列有关动物激素的叙述,错误的是( )
A.通过对转录和翻译的调节可影响蛋白质类激素的合成量
B.切除垂体后血液中甲状腺激素和生长激素的浓度会下降
C.细胞外液渗透压下降,下丘脑分泌抗利尿激素的量增加
D.血糖浓度是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
解析:选C 蛋白质的合成经过转录和翻译过程,调节转录和翻译过程可影响蛋白质类激素的合成量,A正确;切除垂体后,会影响促甲状腺激素的分泌,血液中甲状腺激素和生长激素的浓度都会下降,B正确;细胞外液渗透压下降,抗利尿激素分泌减少,C错误;血糖浓度可直接调节胰岛A细胞和胰岛B细胞的分泌,D正确。
4.肾脏受交感神经支配。肾交感神经受到低频率低强度的电刺激,可增加肾小管对Na+、Cl-和水的重吸收,这种作用可被肾上腺素受体拮抗剂所阻断。下列说法正确的是( )
A.支配肾脏的交感神经末梢释放的递质是肾上腺素
B.电刺激使交感神经纤维的膜内电位由正变为负
C.肾交感神经属于反射弧的传入神经
D.肾小管对水的重吸收只受神经调节
解析:选A 肾交感神经受到刺激可以增加肾小管对Na+、Cl-和水的重吸收,此作用可被肾上腺素受体拮抗剂所阻断,说明肾脏交感神经释放的递质是肾上腺素,A正确;静息时,膜内是负电位,受到刺激后产生动作电位,膜内电位由负变为正,B错误;肾交感神经末梢释放神经递质作用于肾小管,引起一系列生化反应,肾小管是效应器,肾交感神经属于传出神经,C错误;肾小管对水的重吸收既受到神经调节,又受到体液调节,如抗利尿激素也可以促进肾小管对水的重吸收,D错误。
5.(2018·哈师大附中期中)2018年马拉松比赛在国内的众多城市举办,引领人们健康的生活方式。有关运动员在运动时体内生理变化的叙述,正确的是( )
A.胰高血糖素分泌增加,促进肌糖原分解以升高血糖浓度
B.大脑皮层体温调节中枢使皮肤血管舒张,散热加快
C.肌细胞无氧呼吸产生乳酸,使血浆的pH显著降低
D.抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收
解析:选D 运动员剧烈运动时消耗大量的葡萄糖,使血糖浓度降低,导致胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解以升高血糖浓度,A错误;人体的体温调节中枢是下丘脑,B错误;肌细胞无氧呼吸产生乳酸并释放到血液,通过缓冲物质H2CO3/NaHCO3等维持酸碱平衡,pH不会发生明显变化,C错误;运动员剧烈运动时大量流汗导致失水过多,使细胞外液渗透压升高,导致抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,D正确。
6.(2018·唐山二模)如表为某患者血浆化验的部分结果。据此分析,其体内最可能发生的是( )
项目
结果
参考值
单位
葡萄糖
12.28
3.89~6.11
mmol/L
钾
3.22
3.50~5.30
mmol/L
钙
2.81
2.02~2.60
mmol/L
A.会出现抽搐等症状
B.神经细胞膜静息电位的绝对值减小
C.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞
D.肾小管和集合管重吸收水分减少
解析:选D 血钙过低才会出现抽搐等症状,A错误;神经细胞的静息电位与钾离子外流有关,血浆中钾偏低,说明细胞内外钾离子浓度差加大,当神经细胞形成静息电位时,流出细胞的钾离子更多,静息电位绝对值增大,B错误;胰岛素通过促进葡萄糖运进肝细胞合成肝糖原,降低血浆中的葡萄糖,C错误;血浆化验的结果为血糖过高,原尿中葡萄糖含量增加,渗透压增大,肾小管和集合管重吸收的动力减小,导致水分吸收减少,D正确。
7.脑啡肽是脑内的一种抑制性神经递质,具有镇痛作用。如图表示a、b、c三个神经元之间构成的联系。下列有关叙述错误的是( )
A.在X处给予一定刺激,该处的膜外由正电位变为负电位
B.痛觉感受器产生的兴奋沿a神经元传至结构①和②处会出现相同的信号转换
C.c神经元兴奋时释放的脑啡肽与结构①上的特定受体结合,抑制③释放神经递质
D.③中的物质以胞吐的形式排出细胞,需要消耗能量
解析:选B 在X处给予一定刺激时,该处膜外的电位由正电位变为负电位;痛觉感受器产生的兴奋沿a神经元传至结构①(突触前膜)处时,电信号转变为化学信号,当神经递质作用于②(突触后膜)处时,化学信号转变为电信号;c神经元兴奋时释放的脑啡肽是一种抑制性神经递质,当它与突触前膜上的特定受体结合后,可抑制③(突触小泡)释放神经递质;神经递质的释放方式为胞吐,需要消耗能量。
8.(2019届高三·保定模拟)如图是反射弧的结构模式图,①②③表示反射弧中的部分结构。有关叙述错误的是( )
A.图中②是位于大脑皮层的神经中枢
B.发生反射活动时,兴奋传导的方向是①→②→③
C.给b点一个足够强的刺激,a、c两点中只有c点可测到膜电位变化
D.反射完成过程中存在着电信号和化学信号的转换
解析:选A 反射弧的神经中枢可以位于脊髓,A错误;发生反射活动时,皮肤中的感受器产生兴奋,沿①传入神经传到②神经中枢,神经中枢的“指令”沿③传出神经传到效应器,B正确;兴奋在神经元之间只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体,给b点一个足够强的刺激,a、c两点中只有c点可测到膜电位变化,C正确;兴奋在神经元之间传递时发生电信号→化学信号→电信号的转变,D正确。
9.(2019届高三·江西联考)已知下丘脑和垂体分泌的激素均为蛋白质类物质。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.若让该动物口服雌性激素,则①活动将减弱
B.切除①,下丘脑分泌的激素将不能被运输到②
C.若让该动物口服促性腺激素,则②活动将增强
D.切除①,图中所列激素的合成及分泌量都将减少
解析:选A 若让该动物口服雌性激素,通过负反馈调节,①活动将减弱,A正确;切除①,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素仍会被运输到身体各处,B错误;若让该动物口服促性腺激素,由于促性腺激素为蛋白质类物质,故会被水解而不起作用,C错误;切除①,雌性激素分泌减少,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素增加,D错误。
10.如图为皮肤过敏反应的发生机理示意图。下列说法正确的是( )
A.过敏原进入机体被浆细胞识别后,刺激浆细胞分泌相应的抗体
B.过敏反应发作迅速、反应强烈,一般会损伤组织细胞
C.临床上可以通过减弱组织胺的释放来治疗过敏性皮肤病
D.发生过敏反应时,组织液增多,淋巴液减少
解析:选C 浆细胞没有识别过敏原的功能,A错误;过敏反应发作迅速、反应强烈,一般不会损伤组织细胞,B错误;临床上可以通过减弱组织胺的释放来治疗过敏性皮肤病,C正确;人体发生过敏反应时,毛细血管通透性增强,血浆蛋白渗出会造成局部组织液增多,组织液进入毛细淋巴管成为淋巴液,淋巴液增多,D错误。
11.(2019届高三·河南六市联考)登革热病毒可通过白色伊蚊传播,病人有皮疹、发烧、头痛等症状,该病毒致病机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.抗体的作用并不是只与抗原结合
B.登革热病毒侵入人体后,导致头痛,原因可能是病毒与抗体Ⅰ形成的复合物导致血浆蛋白外渗,引起组织水肿压迫神经,兴奋传至大脑皮层形成痛觉
C.登革热病毒侵入人体后,刺激机体产生抗体Ⅰ和抗体Ⅱ,从而减轻病症
D.人体感染登革热病毒后的患病程度取决于合成抗体的种类与数量
解析:选C 由图可知,登革热病毒侵入吞噬细胞后,一方面,其在吞噬细胞中增殖产生大量子代病毒,导致吞噬细胞裂解并释放出子代病毒,另一方面,吞噬细胞处理病毒将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞产生物质甲,物质甲能促进B细胞增殖分化,依据体液免疫的原理,物质甲为淋巴因子。物质甲除了能够促进B细胞增殖分化外,还能够促进登革热病毒在吞噬细胞中的复制增殖过程,则物质甲能加重病情。B细胞在物质甲的作用下可增殖分化形成两种浆细胞,分别合成分泌抗体Ⅰ和抗体Ⅱ,抗体Ⅰ一方面可与登革热病毒结合形成复合物,导致血管壁通透性增大,血浆蛋白外渗进入组织液,引起组织水肿;另一方面能够促进登革热病毒在吞噬细胞中的增殖,从而加重病情;而抗体Ⅱ能够中和并清除登革热病毒,从而减轻病症。
12.(2018·北京顺义区模拟)研究人员为了研究C48/80(一种可激活吞噬细胞的聚合物)对H1N1疫苗免疫效应的影响做了如下表所示实验。下列说法错误的是( )
组别
疫苗
剂量
(μg)
辅助剂
C48/80
接种疫苗28 d后,实验处理及结果
注射致死
剂量病毒
小鼠血清
抗体水平
注射病毒21 d
后小鼠存活率
A
1.5
+
+
13
100%
B
1.5
-
+
11.3
100%
C
0.15
+
+
11.3
87.5%
D
0.15
-
+
9.67
50%
E
-
+
+
6.0
0
F
1.5
CTB*
+
14.33
100%
注:CTB*已被证实为一种安全有效的免疫辅助剂,可增强疫苗的免疫效力。
A.该实验的对照组只有B、D、F三组
B.C48/80有增强H1N1疫苗免疫效力的作用
C.E组小鼠的血清抗体水平最低,最可能的原因是缺少记忆细胞
D.实验结果表明,随H1N1疫苗剂量的增加,小鼠的抗体水平和存活率升高
解析:选A 分析表格内容可知,本实验研究C48/80对疫苗免疫效应的影响,因此对实验组进行的变量处理是接种不同剂量的疫苗和添加C48/80,所以实验中不接种疫苗组与不添加C48/80组均为对照组,因此该实验的对照组有B、D、E、F四组,A错误。C组与D组相比,在疫苗剂量相同的前提下,添加C48/80的实验组小鼠的血清抗体水平及注射病毒21 d后小鼠存活率都高于不添加C48/80组;A组与C组相比,说明在添加C48/80的情况下,疫苗剂量越大,小鼠的血清抗体水平及注射病毒21 d后小鼠存活率越高。综上所述,C48/80有增强H1N1疫苗免疫效力的作用,且在添加C48/80的条件下,随H1N1疫苗剂量的增加,小鼠的抗体水平和存活率升高,B、D正确。接种疫苗后,疫苗可作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应,产生相应的抗体和记忆细胞,E组小鼠的血清抗体水平最低,最可能的原因是没有接种疫苗,体内缺少记忆细胞,C正确。
二、非选择题
13.突触前膜释放的ACh(一种兴奋性神经递质)与突触后膜的ACh受体(AChR)结合,使突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。ACh发挥作用后即被ACh酯酶分解。据此回答下列问题:
(1)突触前膜通过________的方式将ACh释放到突触间隙。ACh与突触后膜的受体结合,引起肌细胞膜发生的电位转变是____________________。
(2)某种药物可以明显抑制ACh酯酶的活性,若给正常小鼠体内注射该药物,则会导致________________________________________________________________________。
(3)筒箭毒碱是从防己科植物中提取的生物碱。南美洲印第安人曾把它涂于箭头,猎取野兽,动物中箭后四肢麻痹。筒箭毒碱的结构与ACh相似,据此推测,筒箭毒碱麻痹肌肉的机制可能是______________________________________________________________。
(4)某病人体内产生的某种抗体作用于ACh受体后,使ACh受体退化且再生受阻,从免疫学角度上说,该疾病属于________________。临床上可以切除部分胸腺来治疗此病的重度患者,其原因是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)ACh是一种兴奋性神经递质,储存在突触前膜的突触小泡中,突触前膜通过胞吐的方式将ACh释放到突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合后,可使肌细胞膜由静息电位转变为动作电位,其电位变化是由外正内负变为外负内正。(2)ACh发挥作用后可被ACh酯酶分解,避免肌肉持续性兴奋,若ACh酯酶活性被明显抑制,则会导致肌肉持续收缩。(3)筒箭毒碱的结构与ACh相似,推测筒箭毒碱可与ACh受体结合,抑制ACh与受体结合,使肌肉处于松弛状态。(4)免疫系统将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的疾病称为自身免疫病。T细胞发育成熟的场所是胸腺,体液免疫中T细胞受抗原刺激后能分泌淋巴因子,作用于已受抗原刺激的B细胞,促使其增殖分化为浆细胞,进而产生大量抗体,故临床上可以切除部分胸腺来治疗该病的重度患者。
答案:(1)胞吐 由外正内负变为外负内正 (2)肌肉持续收缩 (3)筒箭毒碱与ACh受体结合,抑制ACh与受体结合 (4)自身免疫病 切除部分该器官能抑制T细胞的发育成熟,从而使其分泌的淋巴因子减少,进而减少抗体的产生(合理即可)
14.(2019届高三·郑州模拟)甲状腺是一种很重要的内分泌腺,甲状旁腺依附在甲状腺上可以分泌一种参与体液中矿物质调节的激素——甲状旁腺素(PTH),具体调节过程如图所示,请回答下列问题:
(1)血液中的钙主要以________________形式存在,如果血钙含量过低会引起________________。
(2)PTH除了可以通过肾脏重吸收、骨骼溶解直接提升血钙之外,还可以通过活化某一种脂质________(填写一种物质)间接提升血钙含量,由此可见PTH的靶器官是________________。
(3)当血钙升高时,甲状旁腺分泌PTH的过程会受到抑制,使血钙含量下降,这种调节方式称为____________调节,其意义在于_______________________________________。
(4)甲状腺分泌的甲状腺激素的功能是:____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)甲状腺激素在两栖类变态发育过程中起到关键作用,如图为青蛙变态发育过程中甲状腺激素含量变化曲线。
由图可知,当甲状腺激素________________________时青蛙开始出现前肢。如果给一只未成熟的蝌蚪饲喂含有甲状腺激素的饲料,它会_______________________________。
在血钙调节上甲状腺激素与PTH作用相拮抗,试从这个角度解释青蛙前肢出现时体内甲状腺激素含量最高的原因。_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)血液中的钙主要以离子(Ca2+)形式存在,如果血钙含量过低会引起抽搐。(2)脂质中的维生素D可以促进小肠对钙、磷的吸收,故PTH除了可以通过肾脏重吸收、骨骼溶解直接提升血钙之外,还可以通过活化维生素D间接提升血钙含量,由此可见PTH的靶器官是肾脏、骨骼和小肠。(3)当血钙升高时,甲状旁腺分泌PTH的过程受到抑制,从而使血钙含量下降,这种调节方式称为(负)反馈调节,其意义在于使血钙的含量维持在正常的生理范围之内。(4)甲状腺激素的功能是提高细胞代谢速率,影响神经系统的发育和功能。(5)由图可知,当甲状腺激素含量最高时青蛙开始出现前肢。如果给一只未成熟的蝌蚪饲喂含有甲状腺激素的饲料,它会提前发育成一只幼蛙。在血钙调节上甲状腺激素与PTH作用相拮抗,甲状腺激素含量增高,PTH的含量就会降低,骨骼中钙的释放减少,从而有利于前肢的发育,故青蛙前肢出现时体内甲状腺激素含量最高。
答案:(1)离子(Ca2+) 抽搐 (2)维生素D 肾脏、骨骼和小肠 (3)(负)反馈 使血钙的含量维持在正常的生理范围之内 (4)提高细胞代谢速率,影响神经系统的发育和功能 (5)含量最高 提前发育成一只幼蛙 甲状腺激素含量增高,PTH的含量就会降低,骨骼中钙的释放减少,从而有利于前肢的发育
第Ⅱ课时 高考研究——教师为主导·锁定高考范围,备考更高效
高考地位
本专题在全国卷高考命题中常会涉及1~2道考题,分值一般为9~13分
高考题型
以非选择题为主,选择题偶尔有所涉及
高考热点
1
内环境组成与功能,体温、水盐和血糖调节的原理和过程,以及相关激素的生理功能是高考命题的重点,尤其是结合细胞代谢、人体健康考查血糖调节更是近几年高考的热点
2
高考对神经调节的考查题型多样,涉及反射类型与反射弧的组成及功能分析、兴奋的传导与传递及神经调节的动物生理实验等,题目难度相对较大。把握反射弧及兴奋传导、传递分析技巧,并沿反射弧“顺藤摸瓜”往往是解题关键
3
免疫调节的考查内容涉及免疫系统的组成、人体三道防线、非特异性免疫及两类特异性免疫比较等,近年全国卷对免疫调节及预防相关实验探究题考查较多
考点(一) 体温调节、水盐调节和血糖调节
[师说考点]
1.理解下丘脑的四大功能定位
(1)下丘脑与血糖平衡调节的关系主要体现在能通过有关神经调节胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的分泌。
(2)下丘脑与体温平衡调节的关系主要体现在以下两个方面:①有体温调节中枢,通过有关神经调节产热和散热;②寒冷时,能分泌促甲状腺激素释放激素。
(3)下丘脑与水盐平衡调节的关系主要体现在以下三个方面:①具有渗透压感受器;②能将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,产生渴觉;③合成抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水的重吸收。
2.理清血糖浓度变化的原因
(1)升高的原因:①摄取了食物中的糖类;②在血糖浓度较低时,肝糖原的分解和非糖物质的转化也可使血糖浓度升高。
(2)降低的原因:①胰岛素促进血糖的三个去路,抑制两个来源;②运动消耗了大量能量,而能量的主要来源是葡萄糖的氧化分解。
3.关注有关水盐、体温平衡调节的三个核心
(1)水盐的平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的,调节途径为:
①神经调节途径:下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水、补充水分。
②体液调节途径:下丘脑渗透压感受器→垂体→释放抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少。
(2)引起水盐平衡调节的不是体内水的绝对含量的变化,而是渗透压的变化。引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是细胞外液渗透压的升高。
(3)寒冷条件下体温调节是以神经调节为主的神经—体液调节,其中甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。炎热环境下的体温调节主要是神经调节。
[精研题点]
题点(一) 考查人体的体温调节和水盐调节
1.如图是人体体温调节部分结构模式图,下列说法错误的是( )
A.寒冷→下丘脑→肾上腺的调节是神经调节
B.甲状腺→内环境→下丘脑的调节是体液调节
C.骨骼肌增加产热的实质是骨骼肌细胞代谢增强
D.图中肾上腺和甲状腺都属于效应器和靶器官
解析:选D 寒冷刺激了皮肤中的冷觉感受器,冷觉感受器产生兴奋并将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,通过神经中枢分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起肾上腺的分泌,此时肾上腺为效应器,A正确;甲状腺分泌的甲状腺激素进入内环境,随着血液循环运输到下丘脑,抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,这属于体液调节,B正确;人体热量的来源是有机物的氧化分解释放出的能量,骨骼肌增加产热的实质是骨骼肌细胞代谢增强,有机物氧化分解加强,C正确;甲状腺→内环境→下丘脑的调节中,甲状腺不是效应器,D错误。
2.(2019届高三·四川绵阳检测)如图表示正常人快速饮入500 mL某种液体后,其血浆渗透压的变化曲线。以下分析不合理的是( )
A.若饮入的是清水或0.9%NaCl溶液,则体内血浆渗透压变化的曲线依次是c、b
B.当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,体内抗利尿激素的分泌将会减少
C.当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na+的增加远大于细胞内液Na+的增加
D.当血浆渗透压出现曲线c的变化时,内环境稳态的调节有激素和神经递质的参与
解析:选B b代表饮用等渗盐水后血浆渗透压的变化,c代表饮用清水后血浆渗透压的变化;当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,体内抗利尿激素的分泌将会增加;当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na+的浓度升高,由于细胞膜具有选择透过性,所以细胞外液的Na+浓度远大于细胞内液Na+的浓度;血浆渗透压出现曲线c的变化时,说明体内水增加,内环境稳态的调节有激素和神经递质的参与。
[易错点拨]
明辨体温调节和水盐调节的四大误区
误区
指正
误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热
无论是在寒冷还是在炎热环境中,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低
误以为温觉感受器和体温调节中枢都在下丘脑
体温调节中枢在下丘脑,但温觉感受器在皮肤、黏膜和内脏中
误以为抗利尿激素的来源是垂体
抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,经垂体释放的
误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢产生
渴觉和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生
题点(二) 考查稳态中下丘脑的功能
3.(2018·淮安、宿迁质检)如图为下丘脑在人体生命活动过程中的重要作用,下列分析正确的是( )
A.a引起下丘脑分泌①促甲状腺激素
B.b引起下丘脑分泌②抗利尿激素减少
C.c引起下丘脑分泌③胰高血糖素
D.d引起下丘脑产生④电位变化
解析:选D 过度紧张会引起下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,最终使甲状腺激素分泌增多,A错误;细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑分泌的抗利尿激素增多,B错误;胰高血糖素由胰岛A细胞分泌,C错误;当身体的温度感受器受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,产生电位变化,D正确。
4.下丘脑在人体生命活动过程中有重要的调节作用。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.下丘脑通过甲类型分泌的激素有促甲状腺激素释放激素以及生长激素等
B.抗利尿激素是通过乙类型经垂体后叶释放的
C.下丘脑可以通过丙类型参与血糖调节
D.除上述作用外,下丘脑还与生物节律的控制有关
解析:选A 生长激素由垂体分泌,A错误;抗利尿激素是由下丘脑神经细胞分泌、垂体后叶释放的,B正确;血糖调节中枢位于下丘脑,下丘脑通过相关神经调节胰岛素、胰高血糖素的分泌,C正确;下丘脑有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖调节中枢等,还与生物节律的控制有关,D正确。
题点(三) 以图示或简答的形式考查血糖平衡的调节
5.(2019届高三·桂林、贺州、崇左联考)研究发现糖尿病的发病原因可能有以下两种:①Ⅰ型糖尿病的发病原因:机体内某种T细胞过度激活为效应T细胞后,选择性地与胰岛B细胞密切接触,导致胰岛B细胞受到破坏;②Ⅱ型糖尿病的发病原因:机体组织细胞膜上胰岛素受体对胰岛素敏感度降低。分析回答下列问题:
(1)胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛素的生理功能是_________________________。Ⅰ型糖尿病属于免疫失调引起的疾病中的___________________________________________。
(2)现有一只患糖尿病的小鼠,具体发病机理尚不清楚。请利用一定浓度的胰岛素、斐林试剂等物品为材料用具,在不对小鼠进行手术的基础上,设计实验确定其患病的类型。(要求:简要写出实验思路、预期实验结果及结论)
实验思路:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果及结论:___________________________________________________;
________________________________________________________________________。
解析:(1)胰岛素的作用是“两促一抑”,即促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解,促进葡萄糖合成糖原,抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖含量;Ⅰ型糖尿病的原因是效应T细胞攻击自身的胰岛B细胞,因此属于免疫失调疾病中的自身免疫病。(2)分析题意可知,Ⅰ型糖尿病发病的原因是自身免疫病导致的胰岛B细胞受损,患者体内缺乏胰岛素,若对该小鼠注射适量的一定浓度的胰岛素溶液,则其体内的血糖含量会降低,尿液中可能不含葡萄糖,用斐林试剂检测应该没有砖红色沉淀;Ⅱ型糖尿病的发病原因是组织细胞膜上胰岛素受体对胰岛素敏感度降低,若对该小鼠注射适量的一定浓度的胰岛素溶液,则其体内的血糖含量不会降低,尿液中可能会出现葡萄糖,用斐林试剂检测应该有砖红色沉淀。
答案:(1)促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,降低血糖含量 自身免疫病 (2)给该小鼠注射适量的一定浓度的胰岛素,一段时间后,用斐林试剂检测小鼠尿液,观察有无砖红色沉淀 若尿液无砖红色沉淀,则说明该小鼠患Ⅰ型糖尿病;若尿液有砖红色沉淀,则说明该小鼠患Ⅱ型糖尿病
[方法指导]
有关血糖平衡调节的四个答题要点
(1)胰岛素的生理功能应表述为:促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。切忌笼统的表述为降血糖,降血糖只是胰岛素的作用结果。同理,牢记胰高血糖素的生理功能为:促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
(2)掌握引起胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加等。
(3)作答有关升血糖的问题时,应明确肌糖原只为骨骼肌提供能量物质,不补充血糖。即答题时不能出现“肌糖原分解”的错误表述。
(4)糖尿病患者未必缺乏胰岛素,缺乏胰岛素(胰岛B细胞受损)可导致糖尿病,此为Ⅰ型糖尿病;若缺乏胰岛素受体或胰岛素与受体不能正常结合,仍会导致血糖过高呈现糖尿病,此为Ⅱ型糖尿病。
[锁定热点]
1.如图表示下丘脑参与人体稳态调节的三种方式。下列相关叙述错误的是( )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,它是由下丘脑分泌并释放的
B.如果甲状腺激素分泌过多,会抑制激素④和①(或②)两种激素的分泌
C.胰岛中的B和C两种细胞虽然分泌的激素不同,但它们含有相同的核基因
D.性激素的分泌受下丘脑—垂体—性腺的分级调节,和甲状腺激素的分泌类似
解析:选A 抗利尿激素是由下丘脑分泌经垂体释放的,A错误;甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,甲状腺激素分泌过多,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,即激素④和①(或②)两种激素的分泌量会减少,B正确;胰岛中的B(胰岛B细胞)和C(胰岛A细胞)两种细胞分泌的激素不同是由于基因的选择性表达,但是它们的核基因相同,C正确;图中显示,性激素的分泌受下丘脑—垂体—性腺的分级调节,D正确。
2.(2019届高三·龙岩模拟)将适量的胰岛素溶液分别皮下注射到Ⅰ型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病)小鼠(甲)和正常小鼠(乙)中,甲鼠未出现不正常症状,而乙鼠出现行动迟钝、乏力等症状;再分别静脉滴注100 mL适宜浓度的葡萄糖溶液,发现甲鼠出现糖尿,而乙鼠乏力等症状得到缓解。下列有关说法错误的是( )
A.实验说明胰岛素可以降低小鼠的血糖浓度
B.实验中甲鼠体内第一次实验注射的胰岛素一直起作用
C.实验中注射的胰岛素和葡萄糖溶液都直接进入内环境中
D.实验过程中甲、乙两鼠的血糖浓度变化均为先降后升再降
解析:选B 正常小鼠乙前后自身对照,可以说明胰岛素可以降低血糖,A正确;患糖尿病小鼠甲第一次注射胰岛素未出现不良症状,说明胰岛素将小鼠的高血糖降低至正常值范围,再注射葡萄糖出现糖尿,说明此时胰岛素不再起作用,B错误;皮下注射的胰岛素直接进入组织液,静脉注射的葡萄糖直接进入血浆,两者都直接进入内环境,C正确;第一次注射胰岛素,甲、乙小鼠血糖都下降,再注射葡萄糖,甲、乙小鼠血糖先升高后降低 ,D正确。
3.如图为人体血糖、体温和水盐调节的部分过程示意图。下列相关分析正确的是( )
A.途径①可参与血糖调节,神经元②的轴突末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞
B.途径②可参与体温调节,激素B是促甲状腺激素,激素C是甲状腺激素
C.途径③属于水盐平衡调节,垂体合成和分泌的激素D是抗利尿激素
D.下丘脑中有血糖调节中枢、体温调节中枢、水盐平衡调节中枢和渴觉中枢
解析:选A 途径①是血糖升高时,通过相关神经作用于胰岛B细胞,使其合成并分泌胰岛素,参与血糖的调节过程,神经元②的轴突末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞膜上的受体;在寒冷环境中,下丘脑分泌的激素B(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促进激素C(促甲状腺激素)的合成和分泌,进一步促进甲状腺激素的分泌;抗利尿激素由下丘脑合成和分泌,由垂体释放;下丘脑中有血糖调节中枢、体温调节中枢、水盐平衡调节中枢,渴觉中枢在大脑皮层。
考点(二) 神经调节的传导与传递分析
[师说考点]
1.把握兴奋在传导(传递)过程中的四个要点
(1)理清膜电位变化曲线模型
分段
曲线解读
形成原因
运输方式
ab段
静息电位:内负外正
主要是K+通道开放,K+外流
协助扩散(K+)
bc、cd段
动作电位:内正外负;膜外Na+越多,动作电位峰值越高
主要是Na+通道开放,Na+内流
协助扩散(Na+)
de段
静息电位恢复
主要是K+通道开放,K+外流
协助扩散
ef段
静息电位恢复后
通过Na+K+泵,泵出Na+,泵入K+
主动运输
(2)膜电位峰值变化的判断
(3)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导方向不同
①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。
②在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,兴奋在神经纤维上是单向传导的。
(4)药物或有毒、有害物质阻断突触处神经冲动传递的三大原因
①药物或有毒、有害物质阻止神经递质的合成或释放。
②药物或有毒、有害物质使神经递质失活。
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质或抗体占据,使神经递质不能与后膜上的受体结合。
2.“二看法”判断电流计指针偏转
[精研题点]
题点(一) 考查反射弧各部分功能的判断
1.(2019届高三·苏北四市模拟)如图为某反射弧的部分结构,其中a、b、c表示相关结构。下列叙述正确的是( )
A.从结构a到结构c构成一个完整反射弧
B.兴奋在结构b处的传递是双向的
C.结构c接受适宜的电刺激,可在结构a上测到电位变化
D.结构a接受一次有效刺激,兴奋在结构c上传导是单向的
解析:选D a表示传入神经,b表示突触结构,c表示传出神经。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,图中缺少感受器和效应器,不能构成完整的反射弧,A错误;兴奋在突触结构b处的传递是单向的,B错误;兴奋只能由传入神经向传出神经进行传递,不能从c(传出神经)传递到a(传入神经),C错误;兴奋在反射弧中的传递是单向的,a接受一次有效刺激后,兴奋在结构c上进行单向传导,D正确。
2.(2018·哈尔滨师大附中期中)如图是人体缩手反射的反射弧结构,图中表示从树突到细胞体或轴突,方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时,先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是( )
A.图中E为感受器,A为效应器,痛觉在图中的甲方框处形成
B.未受刺激时,神经纤维D处的电位分布是膜内为正电位,膜外为负电位
C.图中共有5个突触,当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时,反射弧为 A→B→C→D→E
D.由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质一定能引起乙的兴奋
解析:选C 由图可知,B为神经节,位于传入神经纤维上,所以反射弧为A→B→C→D→E,A为感受器,E为效应器。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成的,甲中含有2个突触,乙中含有3个突触,一共有5个突触。神经纤维在未受刺激时处于静息电位,此时由于细胞膜内外特定的离子分布特点,细胞膜在静息电位时表现为外正内负,当神经纤维某处受到刺激后,钠离子内流产生动作电位,膜电位表现为外负内正。上一个神经元的突触前膜释放的神经递质经过突触间隙与突触后膜上的受体结合,使下一个神经元兴奋或抑制。
[方法指导]
“三看法”判断反射弧结构
(1)看神经节:有神经节的是传入神经。
(2)看脊髓灰质结构:与前角(宽)相连的为传出神经,与后角(窄)相连的为传入神经。
(3)看突触结构():兴奋在突触处只能由突触前膜传向突触后膜,所以与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
题点(二) 考查兴奋的传导和传递
3.(2019届高三·张掖质检)图甲表示突触,图乙表示受到刺激时神经纤维上的电位变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲中a处能完成电信号→化学信号→电信号的转变
B.图甲中a处释放的递质都能使b处产生如图乙所示的电位变化
C.若将神经纤维置于低Na+液体环境中,图乙所示膜电位会低于+40 mV
D.若神经纤维处于图乙中②对应状态时,Na+通过主动运输方式进入细胞
解析:选C 兴奋传导到图甲中a处时,突触小体中的突触小泡合成并分泌神经递质,神经递质释放后作用于b处,引起下一个神经元兴奋或抑制,故a处完成的信号转变为电信号→化学信号,A错误;神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,故图甲中的a兴奋不一定会使b兴奋,b处不一定产生动作电位,B错误;动作电位形成的原因是Na+大量内流,若将该神经细胞置于低Na+溶液中,则Na+内流减少,③位点将向下移动,图乙所示膜电位的峰值会低于+40 mV,C正确;处于图乙中的②状态时为细胞产生动作电位的过程,产生动作电位的过程中Na+通过协助扩散的方式进入细胞,D错误。
4.抽动症是一种慢性精神病,多发于学龄儿童,其病因之一是多巴胺过度分泌。多巴胺是一种相对分子质量仅为153的神经递质,其分泌过多会引起人体内的甲状腺激素等多种激素的分泌异常,导致内环境稳态失调。下列相关叙述错误的是( )
A.多巴胺以自由扩散的方式从突触前膜进入突触间隙
B.神经元、甲状腺细胞都可作为多巴胺的靶细胞
C.多巴胺分泌异常对下丘脑和垂体的分泌活动有影响
D.多巴胺与受体结合后能引起靶细胞膜电位发生变化
解析:选A 多巴胺是一种神经递质,以胞吐的方式从突触前膜进入突触间隙;由题中信息“多巴胺是一种相对分子质量仅为153的神经递质,其分泌过多会引起人体内的甲状腺激素等多种激素的分泌异常”可知,多巴胺的受体除了在神经细胞上以外,甲状腺细胞上也有多巴胺的受体;多巴胺分泌异常会引起人体内的甲状腺激素等多种激素的分泌异常,根据甲状腺激素的反馈调节,会对下丘脑和垂体的分泌活动有影响;多巴胺作为神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起靶细胞抑制,导致靶细胞产生静息电位即膜电位发生变化。
题点(三) 考查神经系统的分级调节及人脑的高级功能
5.下列有关神经系统的分级调节的叙述,正确的是( )
A.若某人脑干受损,则不能准确完成用左手食指交替指点右手中指和鼻尖的动作
B.若某人因外伤导致意识丧失,出现像婴儿一样的尿床情况,则一定是脊髓出了问题
C.若某人小脑受损,则不能对体温、水盐平衡、生物节律等进行有效地调控
D.若某人大脑皮层受损,则可能不能形成各种感觉,不能有效进行学习、记忆等
解析:选D 维持身体平衡的中枢在小脑,不能准确完成用左手食指交替指点右手中指和鼻尖的动作可能是小脑受损,脑干有许多维持生命必要的中枢,A错误;排尿反射的低级中枢是脊髓,高级中枢是大脑皮层,若某人因外伤导致意识丧失后出现像婴儿一样的尿床情况,可能是大脑皮层出了问题,B错误;下丘脑有体温调节中枢、水盐平衡的调节中枢,还与生物节律等的控制有关,C错误;大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,D正确。
6.(2018·合肥检测)诺贝尔生理学或医学奖授予挪威科学家布里特·莫泽与爱德华·莫泽和美国科学家约翰·奥基夫,表彰他们共同发现大脑中“内在定位系统”。下列关于人体大脑结构和功能的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是高级神经活动的结构基础
B.语言功能是人脑特有的高级功能
C.婴幼儿易发生夜间遗尿是因为大脑发育尚未完善,对脊髓排尿反射中枢控制能力弱
D.大脑运动性言语区受到损伤后,病人看不懂文字、听不懂别人谈话,但能口头表述
解析:选D 大脑运动性言语区受到损伤后,病人能看懂文字、听懂别人谈话,但不能口头表述,D错误。
题点(四) 探究兴奋传导或传递方向的实验
7.如图为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图,回答下列问题:
(1)动作电位沿着神经纤维传导时,神经纤维细胞膜外侧局部电流的方向与动作电位传导的方向________(填“相同”或“相反”)。
(2)若用电刺激E处,在F、D两处能检测到电信号的是____________处,神经兴奋传到该处时,该处膜内的电位变化是____________。
(3)已知药物X能阻断蟾蜍的屈肌反射活动,肌肉不能发生收缩,但不知是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,或是两者都能阻断。现有一个如图所示的屈肌反射实验装置,请利用该实验装置从A、B、C、D、E、F中选择四个位点作为实验位点进行探究。(在实验位点可以进行药物处理或电刺激,观察指标是肌肉收缩情况。假设药物X在实验位点起作用后,其作用效果在实验过程中都不能消除)。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;观察记录肌肉收缩情况。
②将药物X放于A点,___________________________________________;观察记录
肌肉收缩情况。
实验结果预测及相应结论:
若_________________________________,说明药物X是阻断神经元之间的兴奋传递;
若_________________________________,说明药物X是阻断神经纤维上的兴奋传导;
若____________________________________________,说明药物X是两者都能阻断。
解析:(1)兴奋在神经纤维上传导时,其传导的方向与细胞膜外侧局部电流的方向相反,与细胞膜内侧局部电流的方向相同。(2)图示为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图,根据突触的类型或传入神经上的神经节可以判断出:B、C、D在传入神经上,A在神经中枢上,E、F在传出神经上。兴奋在神经纤维上可双向传导,在神经元之间只能单向传递,因此用电刺激E处,能在F处检测到电信号,但不能在D处检测到电信号;静息电位为内负外正,而兴奋时的动作电位是内正外负,因此神经兴奋传到F处时,该处膜内的电位变化是由负变正。(3)本实验的目的是探究药物作用的部位,而药物可以放在突触处,也可以放在神经纤维上。实验步骤为:①将药物X放于C点,再刺激D点,观察记录肌肉收缩情况。②将药物X放于A点,再刺激B点,观察记录肌肉收缩情况。若药物X是阻断神经元之间的兴奋传递,则①处理后肌肉收缩,②处理后肌肉不收缩;若药物X是阻断神经纤维上的兴奋传导,则①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉收缩;若药物X是两者都能阻断,则①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉也不收缩。
答案:(1)相反 (2)F 由负变正 (3)实验步骤:①将药物X放于C点,再刺激D点 ②再刺激B点 实验结果预测及相应结论:①处理后肌肉收缩,②处理后肌肉不收缩 ①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉收缩 ①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉也不收缩
[方法指导]
探究兴奋传导或传递方向的实验设计思路
兴奋在神经纤维上传导的探究
兴奋在神经元之间传递的探究
实验
图示
方法
设计
电刺激图中①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化
先电刺激图中①处,测量③处的电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化
结果
分析
电刺激①处→A有反应,若②处电位不改变→单向传导;若②处电位改变→双向传导
①③都有电位变化→双向传递;只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)
[锁定热点]
1.反馈在神经网络中广泛存在,如图表示脊髓前角运动神经元、闰绍细胞(兴奋时能释放抑制性神经递质)共同支配肌肉收缩的途径,下列相关叙述错误的是( )
A.图中神经细胞及肌肉组成反射弧,其中肌肉和闰绍细胞属于效应器
B.若在a点给予适宜刺激,在图中其他三点均能测得膜电位变化
C.闰绍细胞转运和释放神经递质与高尔基体和线粒体有关
D.图示反馈回路有利于运动神经元对肌肉运动的精准控制
解析:选A 图中神经末梢及其支配的肌肉是效应器,闰绍细胞不属于效应器,但属于反射弧的一部分,A错误;在a点给予适宜刺激可以在b、c、d三点检测到膜电位变化,B正确;闰绍细胞转运和释放神经递质与高尔基体有关,且这个过程需要线粒体提供能量,C正确;由于闰绍细胞在兴奋时可释放抑制性神经递质,从而抑制脊髓前角运动神经元,进而使肌肉收缩得到精准控制,D正确。
2.将两个灵敏电位仪以相同的方式分别连接到神经纤维表面(如图1所示)、突触结构两端的表面(如图2所示),每个电位仪两极之间的距离都为l,当在图1所示神经纤维的p点给予适宜强度的刺激时,测得电位差变化如图3所示。若分别在图1和图2的a、b、c、d处给予适宜强度的刺激(a点到左右两个电极的距离相等),测得电位差变化图,下列选项中对应关系正确的是( )
A.a点对应图5 B.b点对应图3
C.c点对应图3 D.d点对应图4
解析:选D 根据兴奋在神经纤维上双向传导的特点,若在a处给予适宜强度的刺激,由于a点到左右两个电极的距离相等,故指针不发生偏转,A错误;若在b处给予适宜强度的刺激,兴奋先传至图1中电位仪右侧电极处,然后传至左侧电极处,其电位变化曲线与图3中曲线相比,上下位置刚好相反(与刺激p点情况相反),B错误;图2表示兴奋在突触处的传递过程,传递速度较慢,若在c处给予适宜强度的刺激,将会出现类似图3所示的电位差变化,但中间电位差为0的时间较图3所示的长,C错误;若在d处给予适宜强度的刺激,兴奋不能通过突触后膜逆向传至突触前膜,因此只能出现如图4所示的电位差变化,D正确。
3.现有四个蛙坐骨神经腓肠肌标本(如图),给予坐骨神经一定强度的电刺激,肌肉在乙酰胆碱(兴奋性神经递质)的作用下能收缩。若将四个标本分别浸泡在如表所示的任氏液(为肌肉提供等渗环境)中,再给予坐骨神经同等强度的电刺激,则肌肉可能不收缩的是( )
标本编号
标本1
标本2
标本3
标本4
任氏液中
添加的物质
烟碱
肉毒杆菌毒素
马拉硫磷
箭毒
作用机制
与乙酰胆
碱受体结
合,可打开
Na+通道
阻碍突触
前膜释放
乙酰胆碱
抑制胆碱
酯酶(能分
解乙酰胆
碱)活性
与乙酰胆
碱受体结
合,可关闭
Na+通道
A.标本1、标本2 B.标本1、标本3
C.标本2、标本3 D.标本2、标本4
解析:选D 烟碱可打开Na+通道,使兴奋正常传递,标本1中的肌肉可以收缩;肉毒杆菌毒素阻碍突触前膜释放乙酰胆碱,从而阻断兴奋的传递,可能导致标本2中的肌肉不能收缩;马拉硫磷使乙酰胆碱不能正常被分解,标本3中的肌肉持续收缩;箭毒可关闭Na+通道,从而阻断兴奋的传递,可能导致标本4中的肌肉不能收缩。
考点(三) 激素调节机制及有关实验
[师说考点]
1.理清激素间的两个纵向关系和两个横向关系
(1)两个纵向关系——分级调节和反馈调节
在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌(属于分级调节)。而内分泌腺分泌的激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成与分泌(属于反馈调节),如图所示:
注:a.TRH表示促甲状腺激素释放激素;TSH表示促甲状腺激素。b.“+”表示促进作用;“-”表示抑制作用。c.胰岛素和胰高血糖素的分泌调节不适于此模型(适于此模型的激素有甲状腺激素、性激素等)。
(2)两个横向关系——协同作用和拮抗作用
协同作用
不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如促进动物生长发育——生长激素与甲状腺激素;促进机体产热——甲状腺激素与肾上腺素;提高血糖浓度——胰高血糖素与肾上腺素
拮抗作用
不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰高血糖素可以使血糖浓度升高,胰岛素可以使血糖浓度降低
2.掌握激素功能的常见实验验证方法
(1)一般思路
(2)方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法:
b.摘除法和注射法:
②验证胰岛素的生理功能
[精研题点]
题点(一) 考查激素的分泌调节及特点等
1.(2019届高三·泰安检测)图中a~c表示激素。下列相关叙述错误的是( )
A.寒冷环境中,a、b、c含量都增多
B.若给动物饲喂含b的饲料,则a的含量基本不变
C.激素c抑制下丘脑和垂体的分泌活动,体现了激素分泌的分级调节机制
D.上述实例表明内分泌腺可间接地接受中枢神经系统的调节
解析:选C 分析图中信息可知,物质c为甲状腺激素,物质a为促甲状腺激素释放激素,物质b为促甲状腺激素;寒冷环境中,a、b、c含量都增多,促进新陈代谢加快,产热增多,A正确。若给动物饲喂含b的饲料,由于促甲状腺激素为蛋白质类,会被消化酶分解,则a的含量基本不变,B正确。激素c抑制下丘脑和垂体的分泌活动,体现了激素分泌的反馈调节机制,C错误。上述实例表明内分泌腺可间接接受中枢神经系统(下丘脑)的调节,D正确。
2.(2019届高三·成都摸底)肾上腺糖皮质激素是一种可使血糖升高的动物激素,当人体受到某一外界刺激后体内会发生如图所示的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.肾上腺糖皮质激素的分泌具有反馈调节的特点,因此其含量能较长时间在血液中保持相对稳定
B.肾上腺糖皮质激素与胰高血糖素具有协同作用
C.下丘脑促进肾上腺糖皮质激素和胰高血糖素的分泌调节机理相同
D.下丘脑中既有接受神经递质的受体也有接受糖皮质激素的受体
解析:选C 由图可知,肾上腺糖皮质激素的分泌具有反馈调节的特点,其含量能较长时间在血液中保持相对稳定。肾上腺糖皮质激素可升高血糖,因此其与胰高血糖素具有协同作用。血液中胰岛素和胰高血糖素的合成既受到血糖浓度的影响,也受下丘脑的神经调节;肾上腺糖皮质激素是下丘脑、垂体通过产生相关激素促进其分泌的。结合图示可知,下丘脑中有接受神经递质和糖皮质激素的受体。
[深化拓展]
激素分泌调节的类型
(1)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型,即:
(2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型,即由下丘脑合成,垂体分泌。
(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型,即:
题点(二) 综合考查神经调节与体液调节及关系
3.如图表示神经系统和内分泌系统之间的联系,下列分析错误的是( )
A.下丘脑既是内分泌的枢纽,又是神经中枢,但受大脑皮层控制
B.图中下丘脑、垂体也能分泌激素,如下丘脑分泌多种促激素
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:选B 下丘脑是内分泌活动的枢纽,但受最高级神经中枢——大脑皮层的控制,A正确;下丘脑分泌的是促激素释放激素,B错误;甲状腺激素过多时会抑制垂体和下丘脑的分泌活动,此过程为负反馈调节,C正确;当人体饮水不足或食物过咸时,细胞外液渗透压升高,会导致下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,减少尿液量,D正确。
4.(2019届高三·江苏镇江模拟)如图①~③是机体生理调节的三种方式,下列相关叙述错误的是( )
A.①可表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体细胞
B.②可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.③可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝细胞和肌细胞
D.三种方式中,②所示调节方式的调节速度最快
解析:选C ①可表示下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体细胞,A正确;②可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞,B正确;③可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞,促进肝糖原分解成葡萄糖,肌糖原不能分解为葡萄糖,C错误;三种方式中,①是神经和体液调节,②是神经调节,③是体液调节,其中神经调节的调节速度最快,D正确。
题点(三) 以实验分析或探究的形式,考查某激素的生理功能
5.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4组,分别注射激素及生理盐水30 d,称重。实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是探究_________________________________________________。
(2)手术切除的器官是________________________。切除器官后需要经过一段时间再进行注射的原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)配制胰岛素和生长激素溶液时,必须用________________________________________________________________________
作溶剂。如果在注射实验30 d时测定各组大鼠的空腹血糖浓度,明显高于正常值的组是________________________________________________________________________。
(4)实验结果表明胰岛素具有______________________的作用,两种激素对小鼠生长具有________________________________________________________________________作用。
解析:(1)由图分析可知,该实验探究的是胰岛素和生长激素对大鼠生长是否有协同作用,该实验的自变量是对大鼠注射不同的激素,因变量是大鼠平均体重的变化。(2)为避免自身产生的胰岛素和生长激素对实验造成影响,应切除大鼠的胰腺和垂体,切除器官后需要经过一段时间再进行注射的原因是让体内的生长激素和胰岛素消耗掉,防止对实验结果造成干扰。(3)为了遵循单一变量原则,配制胰岛素和生长激素溶液时,必须用生理盐水作溶剂。胰岛素具有降低血糖的作用,如果在注射实验30 d时测定各组大鼠的空腹血糖浓度,明显高于正常值的组是生理盐水组和生长激素组。(4)分析曲线图可知,实验结果表明胰岛素具有促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长)的作用,两种激素对小鼠生长的作用具有协同作用。
答案:(1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响(胰岛素和生长激素对大鼠生长是否有协同作用) (2)垂体和胰腺 让体内的生长激素和胰岛素消耗掉,防止对实验结果造成干扰 (3)生理盐水 生理盐水组和生长激素组
(4)促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长) 协同
[方法指导]
把握解答动物生理学实验题的关键点
(1)对照组设置
①饲喂时:对照组可添加与实验组所加激素溶液等量的蒸馏水或溶解激素的溶液。
②注射时:对照组可注射等量的生理盐水或溶解激素的溶液。
③切除腺体时:对照组宜作相同切口处理,只是不切除内分泌腺。
(2)实验动物选取分组时,要选择生长发育状况相同的,且饲养时的各种条件也要一致。
(3)蛋白质类激素只能注射,不能饲喂。
(4)实验设计中注意实验动物的选择和处理。如观察甲状腺激素、性激素功能的实验设计,一般选幼小动物,经实验变量处理后的观察指标是幼小动物的生长发育状况;观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理,经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。
[锁定热点]
1.(2019届高三·泰安检测)某研究小组进行一个有关大鼠甲状腺激素调节的实验,材料与方法如下:若干大鼠按实验要求分为2组,对甲组大鼠静脉滴注一定浓度的甲状腺激素溶液,乙组滴注等量的质量分数为0.9%的NaCl溶液,从滴注开始测定2 h内大鼠的耗氧量并记录。下列有关说法错误的是( )
A.预计甲、乙两组大鼠平均耗氧量为甲>乙
B.实验时甲组应选用雌性大鼠,乙组应选用雄性大鼠
C.实验时每组用多只大鼠可排除因个体差异造成的误差
D.本实验的给药方式也可用饲喂法代替静脉注射
解析:选B 由于甲组大鼠注射了甲状腺激素,甲状腺激素具有提高代谢的作用,故甲组耗氧量应大于乙组,A正确;实验应遵循单一变量原则,甲、乙两组应选用同性别大鼠,B错误;每组用多只大鼠可排除因个体差异造成的误差,使实验结果更准确,C正确;甲状腺激素是氨基酸衍生物,可以用饲喂法,D正确。
2.甲状腺激素是一种氨基酸衍生物类激素。在寒冷条件下,人体内甲状腺激素的变化能调节对寒冷环境的适应能力。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.图中接受寒冷刺激的感受器位于大脑皮层
B.垂体细胞只具有TRH和甲状腺激素的受体
C.缺碘导致的呆小症患者可口服甲状腺激素治愈
D.寒冷刺激通过神经调节和激素调节引发机体增加产热量
解析:选D 图中接受寒冷刺激的感受器位于皮肤;垂体细胞除具有TRH和甲状腺激素的受体外,还有多种受体,如促性腺激素释放激素受体;呆小症患者是由于幼年时甲状腺激素分泌过少导致的,口服甲状腺激素不能治愈;寒冷刺激通过神经调节和激素调节引发机体增加产热量。
3.如图为人体的生命活动调节示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.饮水过少时,激素d作用的靶器官主要是肾小管和集合管
B.血糖平衡调节过程中的a→c→d→e属于体液调节
C.人的手被针扎时,其调节过程是通过a→b→e来实现的,属于神经调节
D.体温调节过程中的内分泌腺c包括下丘脑、胸腺、肾上腺和甲状腺
解析:选D 饮水过少时,细胞外液渗透压升高,作用于下丘脑的渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素,此过程中激素d为抗利尿激素,靶器官主要是肾小管和集合管;血糖平衡调节过程中,a是血糖浓度的变化,c是胰岛,d是胰岛素或胰高血糖素,此过程属于体液调节;人的手被针扎时,a是感受器,b是神经中枢,e是效应器,此过程属于神经调节;体温调节过程中相关的内分泌腺c包括肾上腺和甲状腺。
[课堂巩固落实]
1.如图为神经调节的局部结构示意图。当神经元a兴奋时可使神经元b产生兴奋,但在神经元a兴奋之前,先使神经元c兴奋,则神经元b又不易产生兴奋。下列相关说法错误的是( )
A.图中含有3个神经元和2个突触结构
B.a释放的神经递质能引起b产生动作电位
C.c兴奋后释放的神经递质直接抑制b的兴奋
D.c兴奋可能会对a的神经递质释放产生抑制
解析:选C 图中含有a、b、c 3个神经元,a和b之间存在一个突触,c和a之间也存在一个突触,A正确;当神经元a兴奋时可使神经元b产生兴奋,可知a释放的神经递质能引起b产生动作电位,B正确;但在神经元a兴奋之前,先使神经元c兴奋,则神经元b不易产生兴奋,原因可能是c兴奋后释放的神经递质抑制了a的神经递质释放,C错误,D正确。
2.小明为了证明肾上腺素和胰高血糖素均有升高血糖浓度的作用,分别选取若干只生理状态相同的健康小白鼠(血糖浓度均为0.9 g/L)均分成三组,编号A、B、C,分别同时注射少量且等量的肾上腺素、胰高血糖素和生理盐水,实验结果如图所示。据图分析正确的是( )
A.仅进行A、B组实验即可证明肾上腺素和胰高血糖素存在升高血糖的作用
B.在调节血糖浓度过程中,肾上腺素和胰高血糖素具有协同关系
C.实验过程中,肾上腺素升高血糖效果比胰高血糖素明显
D.血糖浓度的相对稳定由肾上腺素和胰高血糖素共同维持
解析:选B 必须有C组作为空白对照,进行A、B两组实验才能证明肾上腺素和胰高血糖素具有升高血糖的作用,A错误;在调节血糖过程中,肾上腺素和胰高血糖素都具有升高血糖的作用,二者具有协同关系,B正确;由图可知,在注射激素后1 h内,胰高血糖素比肾上腺素升高血糖效果好,1 h以后,肾上腺素比胰高血糖素升高血糖效果好,C错误;血糖浓度的稳定不仅依赖升高血糖的激素,还需要降低血糖的激素——胰岛素的调节,D错误。
3.神经肽Y是由下丘脑神经分泌细胞分泌的激素,在体液调节中起到重要作用。为研究神经肽Y对前脂肪细胞增殖和分化的影响。科研小组进行了如下实验(其他条件相同且适宜,“+”的多少表示相对数量的多少),下列相关分析错误的是( )
分组
前脂肪细胞
相对数量
加入溶液(5 mL)
脂肪细胞
相对数量
甲组
+
生理盐水
+
乙组
+
10-13 mol/mL神经肽Y
++
丙组
+
10-12mol/mL神经肽Y
+++
丁组
+
10-11mol/mL神经肽Y
++++
A.甲组为对照组,实验的自变量是神经肽Y的浓度
B.动物体内神经肽Y分泌增多,有可能会导致肥胖
C.神经肽Y分泌后只运输到相应的靶细胞发挥作用
D.神经肽Y能够促进前脂肪细胞的增殖和分化
解析:选C 甲组为空白对照,实验的自变量是神经肽Y的浓度,A正确;若动物体内神经肽Y分泌增多,则脂肪细胞增多,可能会导致肥胖,B正确;神经肽Y属于激素,随血液运往全身,但只作用于靶器官(细胞),C错误;根据乙、丙、丁三组的实验结果可知,随着神经肽Y浓度的增大,脂肪细胞数量增多,故神经肽Y能促进脂肪细胞的增殖和分化,D正确。
4.(2018·绵阳南山中学三诊)如图为人体某器官中血液的流动情况示意图,①②表示物质,①促进或抑制②的产生,②产生后将释放到血液中。下列说法正确的是( )
A.若该器官为骨骼肌,①可表示胰高血糖素,②可表示肌糖原分解产生的葡萄糖
B.若该器官为胰腺,①可能是促胰液素,②可能是胰液
C.若该器官为下丘脑,①可能是甲状腺激素,②可表示促甲状腺激素释放激素
D.若该器官为性腺,则①可能是促性腺激素释放激素,②可表示性激素
解析:选C 肌糖原不能直接分解产生葡萄糖,A错误。若该器官为胰腺,①可能是促胰液素,促胰液素由小肠黏膜合成分泌,作用是促进胰腺分泌胰液,B错误。若该器官表示下丘脑,其产生的促甲状腺激素释放激素最终可以促进甲状腺分泌甲状腺激素,而甲状腺激素过高时又抑制下丘脑激素的分泌,所以①可能是甲状腺激素(TH),②可表示促甲状腺激素释放激素(TRH),C正确。若该器官表示性腺,①可能是促性腺激素释放激素,②可表示促性腺激素,D错误。
5.如图为人体相关神经中枢参与的部分生命活动调节简图。请回答下列问题:
(1)人口含话梅会使唾液腺分泌唾液,此过程中涉及的神经③末梢及其支配的唾液腺属于反射弧中的________;人听到“话梅”二字时唾液腺分泌唾液过程中涉及的反射弧与上述反射活动涉及的反射弧________(填“完全相同”或“不完全相同”)。
(2)下丘脑中渗透压感受器感受“某种刺激”会引起激素A分泌增加,最终使尿量减少。此过程中“某种刺激”是指________________________,激素A作用于肾小管与集合管使尿量减少的机理是_____________________________________________________________。
(3)人体血糖升高后,下丘脑可通过神经④作用于腺体细胞X,促进激素B的分泌,激素B作用于靶细胞Y以降低血糖,此过程为________________调节方式;当血糖降低到一定水平后又抑制腺体细胞X分泌激素B,最终使血糖保持稳定,这体现了________________调节机制。
(4)某患者因感染某种病毒而导致重症肌无力(一种自身免疫病),检查发现该患者体内的神经②末梢释放神经递质正常,该患者的发病机理可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等属于反射弧中的效应器。口含话梅分泌唾液和耳听话梅分泌唾液两个反射活动中涉及的感受器及神经中枢有差别,故它们涉及的反射弧不完全相同。(2)机体缺水会引起细胞外液渗透压升高,下丘脑中渗透压感受器感受该刺激后使抗利尿激素分泌增加,抗利尿激素能促进肾小管与集合管重吸收水以减少尿液量。(3)人体血糖升高后,下丘脑可通过相关神经作用于胰岛B细胞,促进胰岛素的分泌,该激素作用于靶细胞以降低血糖,此过程为神经—体液调节。当血糖降低到一定水平后又抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,最终使血糖保持稳定,这体现了激素调节中的(负)反馈调节机制。(4)若某种病毒的抗原与肌肉细胞上的神经递质受体结构相似,则该病毒刺激机体所产生的抗体也可能识别肌肉细胞上的神经递质受体,此种抗体与肌肉细胞上的神经递质受体结合后,可能导致肌肉不能正常兴奋而出现肌无力症状。
答案:(1)效应器 不完全相同 (2)细胞外液渗透压升高 促进肾小管与集合管重吸收水 (3)神经—体液 反馈(负反馈) (4)该种病毒的抗原与肌肉细胞上的神经递质受体结构相似,该病毒刺激机体所产生的抗体能够破坏肌肉细胞上的神经递质受体,导致肌肉不能正常兴奋而出现肌无力症状(合理即可)
[课下检测过关]
一、选择题
1.实验发现,肾上腺素可以使心脏收缩增强。剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱使心脏活动减弱减慢,血压降低。下列相关叙述正确的是( )
A.肾上腺素和乙酰胆碱属于拮抗作用
B.肾上腺素和乙酰胆碱的化学本质均为蛋白质
C.乙酰胆碱属于神经递质,发挥作用后会迅速失活
D.在上述过程中,心脏活动的调节均属于体液调节
解析:选C 激素间存在协同关系和拮抗关系,肾上腺素属于体液调节中的激素,乙酰胆碱属于神经调节过程中的神经递质,两者之间不存在拮抗作用,A错误;肾上腺素属于氨基酸衍生物类,乙酰胆碱是一种有机碱,它们的化学本质都不是蛋白质,B错误;乙酰胆碱属于神经递质,发挥作用后会迅速失活,C正确;在上述过程中,心脏活动的调节属于神经—体液调节,D错误。
2.如图为正常成年人血液中X的含量随时间的变化情况。下列关于该图的分析,正确的是( )
A.若X代表甲状腺激素,在b点时抑制下丘脑分泌促甲状腺激素
B.若X代表血糖浓度,在d点时胰高血糖素和胰岛素分泌都增多
C.若X代表抗利尿激素,在c点时集合管对水的重吸收能力减弱
D.若X代表CO2浓度,在c点时下丘脑中的呼吸中枢兴奋性较高
解析:选C 若X代表甲状腺激素,在b点时抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,A错误;若X代表血糖浓度,在d点时血糖含量最高,因此,胰高血糖素分泌减少,胰岛素分泌增多,B错误;抗利尿激素促进肾小管和集合管的重吸收作用,在c点时抗利尿激素含量减少,集合管对水的重吸收能力减弱,C正确;CO2能提高呼吸中枢兴奋性,在c点时脑干中的呼吸中枢兴奋性降低,D错误。
3.如图所示为人体内某些信息分子作用的示意图,a、b、c、d表示信息分子,据图分析,下列叙述正确的是( )
A.a是促甲状腺激素释放激素,由下丘脑分泌
B.a激素只到达甲状腺,c激素可到达全身细胞,但c只促进肾小管和集合管对水的重吸收过程
C.d表示胰高血糖素,通过促进葡萄糖的利用和转化降低血糖浓度
D.信息分子参与的a、c、d调节过程均存在反馈调节
解析:选D 据图分析,a表示促甲状腺激素,b表示神经递质,c表示抗利尿激素,d表示胰岛素,e表示水分的重吸收。a是促甲状腺激素,由垂体分泌,作用于甲状腺,促使甲状腺分泌更多甲状腺激素,A错误;激素随体液运输到全身各处,但只能作用于靶细胞和靶器官,a、c激素都可到达全身细胞,B错误;d表示胰岛素,作用于胰岛,通过促进葡萄糖的利用和转化降低血糖浓度,C错误;a、c、d调节过程都是激素调节,都存在反馈调节,D正确。
4.(2018·天津河西区一模)如图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图。下列说法正确的是( )
A.若激素B是胰岛素,则其能与受体b特异性结合,产生生理效应,这体现了细胞膜的流动性
B.若激素B是胰高血糖素,受体b发生缺陷而不能与该激素结合,则可能引起血糖浓度升高
C.若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还应具有与神经递质相结合的受体
D.激素都是依赖与细胞膜上的受体结合而发挥效应的
解析:选C 若激素B是胰岛素,则其能与受体b特异性结合,产生生理效应,这体现了细胞膜的信息交流功能,A错误;若激素B是胰高血糖素,受体b发生缺陷而不能与该激素结合,则可能引起血糖浓度降低,B错误;若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还应具有与神经递质相结合的受体,C正确;一般来说,蛋白质类的激素是通过与靶细胞膜上的受体结合来传递代谢信息的,但脂质类的激素则是与细胞内的受体结合来传递代谢信息的,D错误。
5.如图为人体某神经调节示意图,下列说法正确的是( )
A.针刺肌肉后,图中电流计发生两次方向相反的偏转
B.感受器产生兴奋主要是因为神经细胞的细胞膜对钾离子的通透性增加
C.针刺手指皮肤后,兴奋到达脊髓中枢,经过分析综合产生痛觉
D.针刺取血时未出现缩手反射,与脊髓中枢内突触的抑制有关
解析:选D 肌肉及支配肌肉的传出神经末梢构成效应器,肌肉和神经接触的部位相当于突触,兴奋在突触处只能单向传递,因此针刺肌肉产生的兴奋,不能传到图中电流计所在的传出神经,电流计不发生偏转,A错误;感受器产生兴奋主要是因为神经细胞的细胞膜对钠离子的通透性增加,B错误;痛觉的形成部位是大脑皮层,C错误;针刺取血时未出现缩手反射,其原因是在大脑皮层的调控下,脊髓中枢内相应的突触受到抑制的结果,D正确。
6.如图为内分泌腺及其分泌激素间的关系,其中“+”表示促进,“-”表示抑制。下列相关叙述错误的是( )
A.每种激素都能对其特定的靶器官、靶细胞起作用
B.含有GC受体的细胞有下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞等
C.机体内GC含量保持相对稳定是因为存在负反馈调节机制
D.若GC可升高血糖,那么胰高血糖素与GC在血糖平衡调节方面具有拮抗作用
解析:选D 每种激素都能对其特定的靶器官、靶细胞起作用,A正确。据图可知,肾上腺皮质分泌的GC可以作用于下丘脑、腺垂体、单核巨噬细胞等,说明这些细胞上有GC的受体,B正确。下丘脑可分泌激素通过腺垂体促进肾上腺皮质分泌GC,这属于分级调节;GC又可以反过来抑制下丘脑和腺垂体的活动,说明存在负反馈调节机制,C正确。若GC可升高血糖,那么胰高血糖素与GC在血糖平衡调节方面具有协同作用,D错误。
7.正常人体静脉注射一定量葡萄糖后,可诱导胰岛素分泌呈“双峰曲线”,两个峰分别代表胰岛素分泌的第一时相和第二时相(基线指24小时胰岛细胞分泌的微量胰岛素)。下列说法错误的是( )
A.0~5 min 内,胰岛素分泌量迅速增加,其可能主要来源于胰岛B细胞中以前贮存的胰岛素
B.第二时相胰岛素的分泌是神经—体液共同调节的结果,该过程有下丘脑参与
C.控制胰岛素合成的相关基因只存在于胰岛B细胞中
D.血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌
解析:选C 由于胰岛素的合成、分泌及释放需要一定的时间,0~5 min内,胰岛素分泌量迅速增加,可能是由胰岛B细胞中先前贮存的胰岛素大量释放引起的,A正确;第二时相胰岛素的分泌需要神经系统和内分泌系统共同参与,该过程中调节中枢位于下丘脑,B正确;人体内的细胞一般都含控制胰岛素合成的相关基因(成熟红细胞除外),C错误;胰岛素使血糖浓度降低,当血糖浓度降低到一定程度时会抑制胰岛素的分泌,D正确。
8.研究人员构建了用特定光束激活X神经元的小鼠模型,以研究X神经元对水盐平衡的调节作用。用三组模型小鼠进行了如下实验,开始光刺激后,测量15 min内的饮水量,结果如图所示(图中“+”表示进行相应处理;“-”表示没有进行相应处理)。下列分析错误的是( )
A.X神经元应位于下丘脑的水盐平衡的调节中枢
B.实验中的甲组比乙组小鼠释放的抗利尿激素多
C.甲组实验小鼠的下丘脑产生渴觉导致饮水增加
D.光激活X神经元所诱导的饮水与口渴程度无关
解析:选C 由图分析可知,X神经元对水盐平衡具有调节作用,而下丘脑中有水盐平衡调节中枢,所以X神经元应位于下丘脑的水盐平衡调节中枢,A正确;实验中的甲组进行了48 h限水处理,细胞外液渗透压会升高,所以比乙组释放抗利尿激素多,B正确;实验小鼠产生渴觉在大脑皮层,C错误;由图分析可知,没有限水的丙组小鼠用光处理激活X神经元饮水量增加,D正确。
9.(2019届高三·马鞍山模拟)下丘脑在人体内环境的稳态调节过程中发挥重要作用,如图表示神经系统对激素分泌的三种调节方式,下列选项正确的是( )
A.若方式甲中的靶腺体为甲状腺,则下丘脑通过分泌促甲状腺激素调节垂体的相关分泌活动
B.抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙,内环境渗透压升高能增加其分泌量
C.兴奋在A处传递的特点是单向传递,当兴奋性神经递质传到突触后膜时膜外钾离子将大量内流
D.方式丙中激素的释放为神经—体液调节的结果,内分泌腺属于效应器
解析:选B 促甲状腺激素是由垂体分泌的,A错误;内环境渗透压升高,引起抗利尿激素分泌增加,抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙,B正确;兴奋在A处传递的特点是单向传递,当兴奋性神经递质传到突触后膜时,膜外大量钠离子内流形成动作电位,C错误;图中方式丙中激素的分泌是神经调节的结果,D错误。
10.(2018·永州三模)为探究中国楤木总皂苷对患糖尿病小白鼠血糖的影响,某研究小组做了如下实验:将60只健康的雄性小白鼠进行适应性饲喂5 d后,随机均分为甲~己共6组。其中甲~戊5组腹腔注射3%糖尿病诱导剂(ALX),获得糖尿病模型鼠,己组注射等量生理盐水。接下来的实验过程及实验结果如下表所示。
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
戊组
己组
每天灌喂
的溶液
30 mg/kg
SAC
60 mg/kg
SAC
120mg/kg
SAC
25mg/kg
二甲双胍
生理
盐水
生理
盐水
4周后小白鼠血糖的测量值(mmol·L-1)
23.34
20.32
18.13
17.52
28.25
6.40
注:SAC为中国楤木总皂苷提取液,二甲双胍为临床上使用的降血糖药。
根据以上所述实验,下列有关说法错误的是( )
A.ALX作为糖尿病诱导剂,可能是通过特异性识别并作用于小白鼠的胰岛B细胞,使该细胞损伤、坏死,导致胰岛素分泌量减少,血糖升高
B.本实验中对照组是丁组、戊组、己组
C.丙组的实验结果与丁组相比,降血糖的效果基本一致,说明一定浓度的SAC可作为有效的降血糖药代替二甲双胍
D.SAC的作用机制可能是通过降低外周组织对胰岛素的敏感性,以减轻胰岛素分泌细胞的负担
解析:选D 胰岛素的主要生理作用是促进组织细胞摄取、利用和贮存葡萄糖,从而使血糖水平降低,ALX作为糖尿病诱导剂,它能特异性识别并作用于大鼠的胰岛B细胞,使该细胞损伤、坏死,导致血糖升高,A正确。由于本实验是探究中国楤木总皂苷对患糖尿病小白鼠血糖的影响,故丁组、戊组、己组均为对照组,B正确。据表格数据可知,随SAC浓度增加,其降血糖的作用越显著,丙组的实验结果与丁组相比,降血糖的效果基本一致,故在实践上用一定浓度的SAC可作为有效的降血糖药代替二甲双胍,C正确。SAC的作用机制可能是通过提高外周组织对胰岛素的敏感性,以减轻胰岛素分泌细胞的负担,D错误。
二、非选择题
11.图1所示为多个神经元之间的联系示意图。将一示波器连接在D上,用不同方式同强度电刺激A、B、C产生如图2所示波形,其中Ⅰ:单次电刺激A或B; Ⅱ:连续电刺激A;Ⅲ:单次电刺激C(阈电位:能引起动作电位的临界电位值)。请回答下列问题:
(1)A、B、C末端膨大的部分叫____________。
(2)静息电位大小是影响细胞兴奋性强度的因素之一,图中静息电位的数值是以细胞膜________侧为参照,并将该侧电位值定义为0 mV,当静息电位由-70 mV变为-75 mV时,神经细胞的兴奋性________(填“增大”“不变”或“减小”),由此判断C释放的是________(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质。
(3)单次电刺激A或B不能在D上记录到动作电位,判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)多个阈下刺激可以在时间上(在同一部位连续给予多个刺激)或空间上(在相邻部位给予多个刺激)叠加。通过Ⅱ和Ⅰ对照说明突触后神经元兴奋具有时间总和效应。请用图1中的结构和仪器设计实验验证突触后神经元兴奋的空间总和效应。(要求:写出实验设计思路即可)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)A、B、C神经纤维轴突末端膨大的部分叫突触小体。(2)静息电位是以细胞膜外侧的电位作为参照,记为0 电位,由于膜内为负电位,因此静息电位表现为负值。静息电位绝对值越大,动作电位越难发生,兴奋性降低,由此判定突触C处的神经递质是抑制性神经递质。(3)根据图2,如果刺激产生的电位不能超过阈电位,则不能在突触后神经元上检测到动作电位。(4)图2中的Ⅱ波形是连续电刺激A产生的,若突触后神经元兴奋有空间总和效应,则用同等强度的多个阈下电刺激同时刺激A和B,示波器能够产生与Ⅱ相同的波形。
答案:(1)突触小体 (2)外 减小 抑制
(3)刺激强度过低不能使突触后膜上的电位达到或超过阈电位 (4)用同等强度的多个阈下电刺激同时刺激A和B,观察示波器上是否产生与Ⅱ相同的波形
12.调定点学说认为,人体内存在体温调定点,当体温偏离调定点时,机体能通过调节使体温回到调定点水平。细菌感染能引起人体产生致热原使体温调定点改变进而导致发烧。图1表示某发烧病人体温测量记录图,图2为此过程中的部分调节途径示意图。其中字母代表器官,数字代表激素。请回答下列问题:
(1)体温调节过程中的产热器官主要是_____________________________________,
其活动受激素及_________________________________________等信息分子的影响。
(2)图1中AB段是由于细菌感染导致体温调定点________(填“上移”或“下移”),使正常体温相当于寒冷刺激,引起图2中④____________分泌增多,促进代谢增加产热。
(3)图1中BC段病人的体温调定点水平约为______℃,此时产热量________(填“大于”“小于”或“等于”)散热量。
(4)图1中CD段病人大量出汗,如不及时补充水分,将引起图2中①________________________________________________________________________的分泌量增多,促进
G________对水的重吸收,该过程中激素①能特异性作用于G的原因是________________________________________________________________________
________________________。
(5)图2中E表示________,F的生命活动受________(用数字表示)的调节,E对F的调节方式为________。
解析:(1)体温调节过程中的产热器官主要是骨骼肌和肝脏,其活动受激素和神经调节,故激素及神经递质等信息分子会对其产生影响。(2)图1中AB段体温升高至40 ℃,原因是细菌感染导致体温调定点上移,体温逐渐升高。(3)BC段病人的体温调定点水平约为40 ℃,且维持相对稳定,故此时产热量等于散热量。(4)CD段病人大量出汗会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多。图2中E表示下丘脑,G表示肾小管和集合管,故CD段病人如不及时补充水分,将引起①抗利尿激素的分泌量增多,促进G肾小管和集合管对水的重吸收。该过程中抗利尿激素能特异性作用于肾小管和集合管细胞的原因是肾小管和集合管细胞膜上具有相应受体。(5)图2中E表示下丘脑,F表示垂体,垂体的生命活动受下丘脑分泌的②(促甲状腺激素释放激素)和甲状腺分泌的④(甲状腺激素)共同调节,下丘脑对垂体的调节方式为激素调节(或体液调节)。
答案:(1)骨骼肌和肝脏 神经递质 (2)上移 甲状腺激素 (3)40 等于 (4)抗利尿激素 肾小管和集合管 G细胞膜上具有相应受体 (5)下丘脑 ②和④ 激素调节(或体液调节)
13.高山姬鼠是栖息于横断山区的重要小型哺乳动物,为了解高山姬鼠在横断山区低温胁迫下的适应性生存策略。
科研小组检测了实验鼠瘦素含量和下丘脑神经肽基因的表达量,结果如下:
(1)下丘脑的某些神经元合成的瘦素受体依次由______________(填细胞器)加工、分类和包装并运送到相应部位,与瘦素结合后导致相关基因表达发生变化。
(2)瘦素是一类激素,有两方面作用:一方面是抑制下丘脑某些神经元合成促进食欲的神经肽NPY、AgRP;另一方面是促进下丘脑另一些神经元合成抑制食欲的神经肽POMC、CART,从而调节动物的食欲。在低温胁迫下,高山姬鼠体内瘦素的含量________(填“增加”“不变”或“减少”),而摄食量增加,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)综上分析,高山姬鼠通过__________________调节,实现体重、摄食量等指标的生理变化,维持了内环境的__________,最终适应了低温环境。
解析:(1)瘦素受体是位于细胞膜上的糖蛋白,其形成过程类似于分泌蛋白的形成过程,下丘脑的某些神经元合成的瘦素受体依次由内质网、高尔基体加工、分类和包装并运送到相应部位,与瘦素结合后导致相关基因表达发生变化。(2)由题图可知,在低温胁迫下,高山姬鼠体内瘦素的含量随着体脂的减少而减少,而摄食量增加,其原因是瘦素对下丘脑中合成POMC、CART的基因表达量影响不显著,对合成NPY、AgRP的神经元抑制作用减弱,导致体内NPY、AgRP基因的表达量增加。(3)综上分析,高山姬鼠在低温下的调节过程中,通过神经—体液调节维持了内环境的稳态(相对稳定),最终适应了低温环境。
答案:(1)内质网、高尔基体 (2)减少 瘦素对下丘脑中合成POMC、CART的基因表达量影响不显著,对合成NPY、AgRP的神经元抑制作用减弱,导致体内NPY、AgRP基因的表达量增加 (3)神经—体液 稳态(相对稳定)
第Ⅲ课时 大题增分——问题为主轴·找到失分点,才是增分点
[典例] (2018·全国卷Ⅰ,T31,8分)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:
a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。
b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。
c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。
回答下列问题:
(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会________。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有________。
(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于________的渗透压感受器,从而引起尿量减少。
答案:(1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水 (2)增加 葡萄糖 (3)下丘脑
[三步答题示范]
第一步:通读题目抓关键信息,能答的顺势答出来
第(1)小题第1空:根据题干信息,利用对照原则,a是正常记录实验兔的尿量,b中注射的是垂体提取液,垂体提取液中含有抗利尿激素,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而导致b处理后实验兔尿量减少。
第(2)小题第1空难度较大,暂且放过。
第(2)小题第2空:根据题干信息“尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色”,斐林试剂可与还原糖反应产生砖红色沉淀,取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有葡萄糖。
第二步:化第一步的答案为解题信息,再通读全题稳答中档题
第(3)小题,根据题干,实验兔出现腹泻会导致大量的水和无机盐丢失,使得血浆渗透压升高,刺激下丘脑的渗透压感受器,使抗利尿激素合成和分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,引起尿量减少。
第三步:随着答案的不断被填出,题目信息越来越完整,集中精力拿下拉分题
第(2)小题第1空:根据题干信息“静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL”,会使血浆的葡萄糖浓度高于正常血糖水平,过多的葡萄糖会随尿液排出体外,导致肾小管腔内液体的渗透压升高, 同时会带走大量的水分,使得尿量增加。解答这一小题,要注意不能直接根据血浆渗透压增高,引起抗利尿激素分泌增加,而做出错误判断,误认为会导致尿量减少。
(2018·江苏高考,T30,8分)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。请回答下列问题:
(1)图中激素甲的名称是________________________,激素乙通过____________的途径作用于甲状腺。
(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温________________________________________________________________________。
综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有____________________。
(3)高温持续期,人体产热量________(在“大于”“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管________________________________,从而减少尿量。
(4)体温下降期,机体增加散热的途径有____________________________。
(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:________________________________________。
[参考答案] (1)促甲状腺激素释放激素 体液运输 (2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 ℃) 神经调节,体液调节 (3)等于 重吸收水的能力增强(重吸收水量增加) (4)汗腺分泌增加,皮肤血管舒张 (5)心脏血液输出量增加,外周血管收缩
[送诊样卷]
[阅卷评点]
第(1)(2)问由于文字表述不规范,表达不准确而失分。
第(1)小题第1空:混淆促甲状腺激素与促甲状腺激素释放激素。第(2)小题第2空:由图可知,下丘脑中的体温调节中枢通过传出神经支配骨骼肌收缩和皮肤血管收缩,这种调节方式属于神经调节;而“下丘脑→垂体→甲状腺→甲状腺激素→细胞代谢增强”这种调节方式属于体液调节。
第(3)问由于基础知识掌握不牢,答题想当然而失分。
第(3)小题第1空,高温持续期,人体温度仍然维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等。
1.重症肌无力(MG)是机体对肌肉上的乙酰胆碱受体产生自身免疫反应后导致的,其病因主要是患者体内产生的抗乙酰胆碱受体的抗体作用于乙酰胆碱受体后,使乙酰胆碱受体退化且再生受阻。肾上腺皮质激素与免疫抑制剂可用于治疗重症肌无力症患者。请分析并回答下列问题:
(1)乙酰胆碱是在____________(填“传入神经”“中间神经”或“传出神经”)细胞内合成的,释放前储存于____________中,作用于突触后膜受体时,膜两侧的离子移动情况是____________。
(2)MG病人的乙酰胆碱受体量比正常人少,其原因是乙酰胆碱受体________________________。人体器官移植时使用肾上腺皮质激素的目的是________________________________________________________________________。
(3)研究人员还检测了MG病人血浆中乙酰胆碱酶(PAchE)的活性如表所示,据此分析,MG病人也可服用一定量的________________________(填“乙酰胆碱酶”或“乙酰胆碱酶抑制剂”)来治疗。
各类型患者与对照组的PAchE活性比较
组别
例数
PAchE(U/mL)
Ⅰ型
26
82
Ⅱ型
27
82
对照组
60
70
解析:(1)乙酰胆碱作用于机体的肌肉上,其在传出神经细胞内合成,释放前储存于突触小泡内,作用于突触后膜受体导致钠离子内流。(2)由于MG病人把乙酰胆碱受体当作抗原排斥或损伤,导致MG病人的乙酰胆碱受体量比正常人少。人体器官移植时使用肾上腺皮质激素可以抑制免疫应答。(3)分析表格可知,可以服用一定量的乙酰胆碱酶抑制剂来治疗重症肌无力。
答案:(1)传出神经 突触小泡 钠离子内流 (2)被当作抗原排斥或损伤 抑制免疫应答 (3)乙酰胆碱酶抑制剂
2.图1为大鼠细胞外葡萄糖浓度调节胰岛B细胞分泌胰岛素的过程,图2为研究中药对糖尿病模型大鼠的影响。请回答下列问题:
(1)据图1可知,细胞外葡萄糖浓度升高会引起细胞内K+浓度________,细胞膜电位变化,导致胰岛B细胞内Ca2+浓度升高,进而________(填“促进”或“抑制”)胰岛素的释放。
(2)除图1所示外,胰岛B细胞膜的表面还有________________________的受体,共同调节胰岛素的分泌。胰岛素发挥作用中体现负反馈调节的具体机制为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结合图2结果分析,模型组大鼠的空腹血糖含量增加了大约400%,原因是构建糖尿病模型时注射的药物破坏了胰岛B细胞,导致___________________________________
__________________________________________________________,进而使血糖升高。
(4)研究表明中药具有治疗糖尿病的效果,证实这一推测还需要检测四组大鼠血液中____________的含量。结合图2结果分析,中药在治疗糖尿病方面更有优势,理由是
________________________________________________________________________。
解析:(1)据图1分析可知,细胞外葡萄糖浓度升高时,呼吸增强,促使K+通道磷酸化,通道关闭,导致K+外流受阻,细胞内K+浓度升高,细胞膜电位变化,促进Ca+内流,最终促进胰岛素释放。(2)血糖含量升高,可直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素,也可刺激下丘脑,由下丘脑分泌神经递质作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素;胰高血糖素能促进胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛B细胞上具有胰高血糖素的受体。胰岛素发挥作用的过程中体现了负反馈调节,其具体机制为胰岛素分泌增加使血糖水平降低,而血糖水平降低又使胰岛素分泌减少进而维持血糖水平稳定。(3)结合图2结果分析,模型组大鼠的空腹血糖含量增加了大约400%,原因是构建糖尿病模型时注射的药物破坏了胰岛B细胞,导致胰岛B细胞面积比降低,胰岛素分泌量减少,靶细胞摄取、储存和利用的葡萄糖减少,进而使血糖水平升高。(4)若要证明中药具有治疗糖尿病的效果,还需要检测四组大鼠血液中胰岛素的含量。据图2分析,中药在治疗糖尿病方面更有优势,理由是中药组控制血糖效果与西药组相近,但胰岛B细胞面积比显著高于西药组。
答案:(1)升高 促进 (2)神经递质和胰高血糖素 胰岛素分泌增加使血糖水平降低,而血糖水平降低又使胰岛素分泌减少 (3)胰岛B细胞面积比降低,胰岛素分泌量减少,靶细胞摄取、储存和利用的葡萄糖减少 (4)胰岛素 中药组控制血糖效果与西药组相近,但胰岛B细胞面积比显著高于西药组
3.烟草是一种重要的经济作物,农民在种植烟草时发现其有明显的顶端优势现象(即顶芽生长较快而侧芽生长较慢)。将若干长势相同烟草植株的顶芽和侧芽离体后施加不同浓度外源NAA溶液(生长素的类似物)处理,一段时间后测量生长情况并统计平均值得到柱形图:
(1)据图中NAA浓度变化对侧芽和顶芽生长的影响分析,体现了NAA作用的两重性的是________。
(2)据图分析烟草的顶芽和侧芽对NAA敏感度的大小关系并说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据烟草顶芽和侧芽的敏感度及生长素作用的特点,其产生顶端优势的原因很可能是顶芽产生生长素运输至侧芽,顶芽处生长素浓度低起促进作用,侧芽处生长素浓度高起抑制作用,试设计实验证明以上假说(答出实验思路及预期实验结果)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在烟草生产中,到了一定季节,一般需要解除顶端生长优势的同时,也不让侧芽生长,目的是使更多的营养物质转移到叶片上,从而获得面积较大质量较高的烟叶。据你所学设计一种可行的措施。____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)侧芽 (2)侧芽敏感度大于顶芽。原因是:促进侧芽生长的最适浓度较低,侧芽达到抑制生长的浓度较低 (3)实验思路:将若干长势相同的烟草(幼苗)均分为甲、乙、丙三组,甲组不作处理,乙组去顶芽,丙组去顶芽后在顶端放置含生长素的琼脂(或涂抹生长素);实验结果:甲组与丙组侧芽生长较慢,乙组侧芽生长较快
(4)摘除顶芽,再喷施(涂抹)一定浓度生长素
4.猪伪狂犬病是由伪狂犬病毒引起的猪的急性传染病,是危害全球养猪业的重大传染病之一。某养猪场为预防猪伪狂犬病,定期给猪背颈皮下注射疫苗制剂(疫苗制剂成分:减毒伪狂犬病毒+油佐剂+生理盐水)。如图表示疫苗进入机体产生的免疫应答过程,请据图回答问题(图中字母表示细胞,序号表示过程):
(1)a摄取、处理抗原后,暴露出的抗原与b细胞膜上的________结合。过程③表示________________,d表示________(填细胞名称)。
(2)如果已注射过该疫苗的猪再次接触伪狂犬病毒,则其体内能识别该病毒的细胞有________(填字母),引发的免疫应答是________(填“细胞”或“体液”)免疫。
(3)为检测已注射该疫苗的猪是否对伪狂犬病毒具有免疫能力,选取30日龄猪仔若干,均分成两组,第1组每头注射3 mL疫苗制剂,第2组每头注射3 mL油佐剂和生理盐水;两周后,给两组猪仔注射等量的伪狂犬病毒。请预测:与第2组对比,第1组猪仔体内特有的免疫过程是_____________________________________________________________。
(4)刺参含酸性粘多糖和海参皂苷等多种生物活性物质。某研究小组以小鼠为实验材料,研究刺参对免疫功能的影响,实验过程及部分结果如表:
步骤
组别
接种
S180
瘤细胞
将刺参匀浆
灌入胃中
测定相关指标
吞噬细胞
吞噬率(%)
T细胞
转化值
A
+
-
55.00
0.09
B
+
+(浓度为
100 mg·kg-1)
65.67
0.12
C
+
+(浓度为
200 mg·kg-1)
74.81
0.12
注:T细胞转化值越大,增殖能力越强;“+”表示进行,“-”表示不进行。
①实验结果表明,刺参匀浆能够________(填“增强”或“减弱”)机体的免疫功能。在正常机体内免疫系统除防卫功能外,还具有____________功能。
②要综合评价刺参对免疫功能的影响,除表中的指标外,还可测定________________________________________________________________________
(写出一项即可)等指标。
解析:(1)由图分析可知,a表示吞噬细胞,b表示T细胞,c表示B细胞,d表示记忆B细胞,e表示浆细胞,a摄取、处理抗原后,暴露出的抗原与T细胞膜上的受体结合,③表示B细胞的增殖、分化过程,属于体液免疫。(2)如果已注射过该疫苗的猪再次接触伪狂犬病毒,则其体内能识别该病毒的细胞有吞噬细胞、T细胞、B细胞和记忆B细胞,浆细胞不能识别抗原,由于产生了抗体,所引发的免疫应答是体液免疫。(3)第1组是实验组,该组每头猪注射3 mL疫苗制剂,第2组是对照组,为了遵循单一变量原则,该组每头猪应注射等量油佐剂和生理盐水,第1组注射过疫苗,体内会产生记忆细胞,当受到同种抗原再次刺激后,记忆细胞可以在短时间内快速增殖和分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体。(4)①分析表格中的信息可知,A组小鼠不做任何处理,为空白对照;与A组相比,B、C组将刺参匀浆灌入胃中的小鼠,其吞噬细胞吞噬率和T细胞转化值均升高,说明刺参匀浆能够增强机体的非特异性免疫和特异性免疫功能;免疫系统除了具有防卫功能外,还具有监控和清除功能。②要综合评价刺参对免疫功能的影响,除表中的指标外,还可测定抗体的浓度、浆细胞的数量、淋巴因子的浓度等。
答案:(1)受体 B细胞增殖、分化 记忆B细胞
(2)a、b、c、d 体液 (3)记忆B细胞增殖、分化为浆细胞(或记忆B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞)
(4)①增强 监控和清除 ②抗体的浓度、浆细胞的数量、淋巴因子的浓度
1.食盐的摄入量与人体健康有密切关系。回答下列问题:
(1)人每天正常摄入食盐量为5~6 g,盐摄入过多,造成________________升高,刺激________________,促进垂体释放______________增加,使肾小管、集合管重吸收作用加强,引起水分在人体内潴留,是引起血压升高的原因之一。
(2)研究表明,食盐摄入过多,还会促使活性较低的血管紧张素Ⅰ(一种激素)转化为活性较强的血管紧张素Ⅱ,促使血管收缩,是引起血压升高的另一原因。血管紧张素的调节作用不同于神经调节的特点是血管紧张素调节作用具有________________________________________________________________________
____________________________________________________________________等特点。
(3)据研究,高盐饮食能促进自身免疫病患者体内的一种T细胞数目增多,引起病情加重。自身免疫病是_________________________________________________________________
________________________而引起的,T细胞在人体特异性免疫中所起的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)严重腹泻导致Na+丢失过多,影响神经细胞________的产生,进而引起神经信息传递受到影响,肌肉收缩无力。血钠不足时,还会引起脑细胞水肿,产生恶心、呕吐、乏力、头痛、嗜睡、反应迟钝等神经系统抑制性症状。血钠不足引起脑细胞水肿的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)盐摄入过多,造成细胞外液渗透压升高。人体的血浆渗透压感受器位于下丘脑,从而刺激下丘脑渗透压感受器,促进下丘脑分泌抗利尿激素,垂体释放抗利尿激素增加,使肾小管、集合管重吸收作用加强,引起水分在人体内潴留,是引起血压升高的原因之一。(2)血管紧张素的调节为激素调节,属于体液调节。其不同于神经调节的特点是通过体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间较长。(3)自身免疫病是免疫系统将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的。T细胞受到抗原刺激后产生淋巴因子,并可增殖、分化产生效应T细胞和记忆细胞。(4)神经细胞Na+内流会产生动作电位,Na+丢失过多,影响神经细胞动作电位的产生,进而引起神经信息传递受到影响,肌肉收缩无力。血钠不足,会导致血浆渗透压降低,而脑中组织液相对于血浆来讲,渗透压更高,而造成组织液增多,进而使水进入脑细胞,脑细胞水肿。
答案:(1)细胞外液渗透压 下丘脑渗透压感受器 抗利尿激素 (2)通过体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间较长 (3)免疫系统将自身物质当做外来异物进行攻击 受抗原刺激后产生淋巴因子,并增殖、分化产生效应T细胞和记忆细胞 (4)兴奋(动作电位) 血钠不足,细胞外液渗透压降低,水分扩散进入脑细胞内
2.哺乳动物血液中CO2含量变化能够作用于神经系统,调节呼吸运动的频率和强度。CO2感受器有两类,分别位于脑部和躯体的动脉管壁上。据此回答下列问题:
(1)哺乳动物因剧烈运动产生的________等酸性物质能与血浆中的HCO反应,使血液中CO2含量升高。CO2浓度变化可使一些特定的感受器兴奋,兴奋以________的形式沿传入神经传导至呼吸中枢,使呼吸运动加深加快。
(2)科研人员摘除家兔动脉管壁上的化学感受器或切断其传入神经后,吸入CO2可使家兔呼吸加深加快,说明______________________________。如果保持脑部细胞外液的pH不变,用含高浓度CO2的人工细胞外液灌流脑部时呼吸加深加快现象消失,可知脑部化学感受器的有效刺激________(填“是”或“不是”)CO2本身。
(3)低浓度的O2和CO2都能使呼吸作用增强,但二者机制不同。低O2只能通过对动脉管壁感受器的刺激引起呼吸中枢兴奋,从而在一定程度上抵抗低O2对脑部中枢的抑制作用。在严重缺O2时,如CO(煤气)中毒患者,需用含5%CO2的O2进行吸氧治疗,原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)哺乳动物剧烈运动时,进行有氧呼吸的同时也进行了无氧呼吸,产生的乳酸等酸性物质能与血浆中的HCO反应,使得血液中的CO2含量升高。兴奋产生后是以神经冲动(或电信号或局部电流)的形式沿神经纤维传导的。(2)由题干可知,CO2的感受器有两种,分别位于脑部和躯体的动脉管壁上。摘除家兔动脉管壁上的化学感受器或切断其传入神经后,吸入CO2可使呼吸加深加快,说明CO2能通过脑部的感受器对呼吸作用起调节作用。如果保持脑部细胞外液的pH不变,用含高浓度CO2的人工细胞外液灌流脑部时呼吸加深加快现象消失,说明脑部化学感受器的有效刺激不是CO2本身。(3)在严重缺O2时,如CO(煤气)中毒患者,需用含5%CO2的O2进行吸氧治疗,因为用CO2可刺激脑部的感受器(或脑干的呼吸中枢),使之产生兴奋。
答案:(1)乳酸 神经冲动(或电信号或局部电流)
(2)CO2能通过脑部的感受器对呼吸运动起调节作用 不是 (3)CO2可刺激脑部的感受器(或脑干的呼吸中枢),使之产生兴奋
3.目前已发现的神经递质种类很多,如肾上腺素、多巴胺。如图1为肾上腺素的结构简式,图2为多巴胺的结构简式。请回答下列相关问题:
(1)从元素组成角度分析,下列物质中与以上两种神经递质相同的是________。
①血红蛋白 ②吲哚乙酸 ③脱氧核糖核苷酸 ④脱氧核糖 ⑤丙酮酸 ⑥丙氨酸
(2)多巴胺可以使人感觉兴奋,传递开心激动的信息,在其传递信息时,多巴胺作为一种神经递质可以与突触后膜上的________结合,导致突触后膜上的相应离子通道打开,________内流而产生动作电位。
(3)肾上腺素既是神经递质,也具有激素的功能,可以和____________共同调节血糖,也可以和____________共同调节体温,体现了激素间的协同作用。(均填激素名称)
(4)通常遇到紧急情况时,高度紧张会使肾上腺素分泌增多,使血压上升、心跳加快、血糖升高、代谢速率提高,同时该激素分泌增多,人会反应更灵敏,从而爆发“洪荒之力”。此过程体现出神经调节和体液调节之间的关系是:一方面,内分泌腺直接或间接地受________________的调节,另一方面,激素也可以影响____________________________。
解析:(1)由图可知,肾上腺素与多巴胺的元素组成均为C、H、O、N,血红蛋白的元素组成除C、H、O、N外,还含有Fe,吲哚乙酸的元素组成为C、H、O、N,脱氧核糖核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P,脱氧核糖和丙酮酸的元素组成为C、H、O,丙氨酸的元素组成为C、H、O、N。(2)神经递质由突触前膜释放后,与突然后膜上的特异性受体结合,导致突触后膜上的Na+通道打开,Na+内流而产生动作电位。(3)肾上腺素与胰高血糖素共同调节血糖浓度,与甲状腺激素共同调节体温,体现了激素间的协同作用。(4)肾上腺素的分泌受中枢神经系统的直接支配,由肾上腺髓质分泌,紧急情况下其分泌增多,体现了内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;肾上腺素使人反应更灵敏,爆发“洪荒之力”,提高了神经系统的兴奋性,体现了激素也可以影响神经系统的功能。
答案:(1)②⑥ (2)(特异性)受体 Na+ (3)胰高血糖素 甲状腺激素 (4)中枢神经系统 神经系统的功能
4.请根据图示回答下列有关神经调节的问题:
(1)据图1判断②是传入神经的依据有:a.__________;b.______________________。
(2)刺激①处,若在③处发生如图2所示的情况,则在④处的电流表________(填“能”或“不能”)测到电位变化,若在③处发生如图3所示的情况,则在④处膜两侧电位呈________。
(3)氨基丁酸(GABA)是脑内主要的抑制性递质,突触释放的GABA在体内可被氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的________(填“抑制剂”或“激活剂”)作为药物施用于病人,可抑制癫痫病人异常兴奋的形成,从而缓解病情。试分析其原因_____________________________________________。
(4)不同麻醉剂的作用机理不同,有些麻醉剂属于递质拟似剂(能与受体结合,并且结合后产生与递质作用时类似的效果),有些麻醉剂属于受体阻断剂(阻碍递质与相应受体的结合),那么,递质拟似剂类的麻醉剂主要作用于____________(填“兴奋性突触”或“抑制性突触”)。
解析:(1)判断反射弧的方法有多种,如有神经节的一定是传入神经;根据突触结构也可判断;图1中①是感受器,②是传入神经,③是神经中枢,④是传出神经,⑤是效应器。(2)刺激①处,若在③处发生如图2所示的情况,则兴奋能够通过突触传递给下一个神经元,在④处的电流表能测到电位变化;若在③处发生如图3所示的情况,则兴奋不能通过突触,④处膜两侧电位仍呈外正内负。(3)已知突触释放的GABA在体内可被氨基丁酸转氨酶降解而失活,所以治疗癫痫病人时需抑制氨基丁酸转氨酶的活性,以降低GABA的分解速率。(4)有些麻醉剂属于递质拟似剂,递质拟似剂作用于抑制性突触,能与突触后膜上受体结合,抑制突触后膜产生动作电位,起到麻醉效果。
答案:(1)②上具有神经节 ③中突触的结构 (2)能 外正内负 (3)抑制剂 抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GABA分解速率降低 (4)抑制性突触
5.生长激素(GH)是动物体内的一种重要激素,它具有促进蛋白质合成、刺激生长、增加脂肪分解等生理功能。请回答下列问题:
(1)GH的分泌受生长抑素的抑制。半胱胺可以打开生长抑素的二硫键使其________,以________(填“提高”或“降低”)生长抑素的有效含量,从而间接________(填“提高”或“降低”)动物体内GH的水平,促进动物生长。
(2)多巴胺(DA)可以强烈促进GH的合成和分泌,多巴胺β羟化酶可降低动物体内DA含量。半胱胺是较强的多巴胺β羟化酶抑制剂,可以________动物体内多巴胺含量,________体脂沉积,抑制蛋白质降解,促进蛋白质合成,改善酮体品质,提高痩肉率。(均填“提高”或“降低”)
(3)体内GH过多导致细胞对胰岛素敏感性降低,若垂体分泌的GH过多,会使人患上“垂体性糖尿病”,原因是
________________________________________________________________________。
(4)在应激状态下,GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放胰岛素样生长因子(IGFI)间接调节降低GH的分泌,这种调节机制称为____________,其意义是__________________。
解析:(1)半胱胺可以打开生长抑素的二硫键,即破坏了生长抑素的空间结构,使生长抑素失活,以降低其有效含量;GH的分泌受生长抑素的抑制,生长抑素含量降低,则会提高动物体内GH的水平,促进动物生长。(2)半胱胺是较强的多巴胺β羟化酶抑制剂,所以半胱胺可以提高动物体内多巴胺含量;多巴胺(DA)可以强烈促进GH的合成和分泌,且GH具有促进蛋白质合成、刺激生长、增加脂肪分解等生理功能,所以动物体内多巴胺含量提高,可以降低体脂沉积,抑制蛋白质降解,促进蛋白质合成,改善酮体品质,提高痩肉率。(3)体内GH过多导致细胞对胰岛素敏感性降低。若垂体分泌的GH过多,由于组织细胞对胰岛素的敏感性降低,摄取和利用葡萄糖的量减少,血糖升高,所以会使人患上“垂体性糖尿病”。(4)在应激状态下,GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放胰岛素样生长因子(IGFI)间接调节降低GH的分泌,这种调节机制称为负反馈调节,其意义是维持人体内GH含量的相对稳定。
答案:(1)失活 降低 提高 (2)提高 降低 (3)组织细胞对胰岛素的敏感性降低,摄取和利用葡萄糖的量减少,血糖升高 (4)负反馈调节 维持人体内GH含量的相对稳定
6.雾霾中的病原体、过敏原和有毒颗粒物可以使人患病。如图是人体感染病原体后,机体通过调节清除体内病原体的部分过程(A、B、C表示激素,D、E表示不同的免疫活性物质)。请回答下列问题:
(1)患者中有很多是儿童,其呼吸道黏膜的过滤能力有限,免疫系统的第______道防线易被病原体突破。消灭侵入人体细胞内的病毒,要依赖免疫系统中的________细胞与宿主细胞密切接触,使宿主细胞裂解死亡。
(2)患者多表现出发热症状,原因之一是T细胞分泌的物质D____________刺激了下丘脑中的____________中枢,使有关内分泌腺分泌的C____________增加。据图可知,激素C分泌的调节存在着__________和________调节机制。
(3)感冒发热饮水较多后,血浆渗透压降低,会刺激下丘脑中的________________,进而使垂体释放抗利尿激素的量________(填“增加”或“减少”),导致尿量增加,有利于将毒素排出体外。
(4)雾霾中的过敏原进入有过敏体质的人体后,由______细胞分泌的抗体可吸附在呼吸道黏膜上,当______________________________时,就会发生呼吸道过敏反应。
(5)据图分析可知,当人长期处于焦虑、紧张状态时,在雾霾天更易被病原体侵染,原因是_______________________________________________________________________。
解析:(1)呼吸道黏膜属于免疫系统的第一道防线。消灭侵入人体细胞内的病毒,要依赖免疫系统中的效应T细胞与宿主细胞密切接触,使宿主细胞裂解死亡。(2)T细胞分泌的物质D是淋巴因子。患者多表现出发热症状,与体温调节有关,体温调节中枢位于下丘脑,甲状腺分泌的激素C为甲状腺激素。据图可知,激素C(甲状腺激素)分泌的调节存在着分级调节和反馈调节机制。(3)饮水较多后,血浆渗透压降低,会刺激下丘脑中的渗透压感受器,进而使垂体释放抗利尿激素的量减少,导致尿量增加,有利于将毒素排出体外。(4)过敏反应是指已经免疫的机体再次接触相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱,过敏反应是一种特殊的体液免疫,过敏反应过程中产生的抗体是由浆细胞产生的。(5)据图分析可知,长期处于焦虑、紧张状态会降低T细胞活性,使免疫能力下降,在雾霾天更易被病原体侵染。
答案:(1)一 效应T (2)淋巴因子 体温调节 甲状腺激素 分级调节 反馈 (3)渗透压感受器 减少 (4)浆 相同过敏原(抗原)再次进入机体 (5)长期处于焦虑、紧张状态会降低T细胞活性,使免疫能力下降
7.“冰桶挑战赛”活动规定,被邀请者或者在24小时内接受用冰水浇遍全身的挑战,或者选择为对抗“肌肉萎缩性侧索硬化症”捐出100美元。“肌肉萎缩性侧索硬化症”也叫运动神经元病,是指运动神经元受损后引起的肌无力、肌萎缩、肌束震颤等病症。请思考并回答下列问题:
(1)当冰水从头浇下的时候,人体皮肤的____________接受刺激,产生兴奋,并将兴奋传导给________的体温调节中枢,并在________________产生冷觉。
(2)此项运动不提倡患有高血压及心脏病等心脑血管疾病的人参加,原因是人体受寒冷刺激后为减少散热,致使____________,造成血压升高,同时受__________(激素)的调节,心跳加快,易造成心脑血管的损伤。
(3)运动神经元受损后,无法正常合成并释放________,使兴奋无法传导给肌肉,造成肌无力;或者正常释放,作用于肌肉细胞膜后,不能及时______________________,使肌肉持续收缩,造成肌束震颤。
解析:(1)当冰水从头浇下即为寒冷刺激,人体皮肤的冷觉感受器接受刺激,产生兴奋,并将兴奋传导至下丘脑的体温调节中枢,一方面下丘脑将刺激处理后传向大脑皮层,在大脑皮层产生冷觉;另一方面下丘脑通过有关神经等的作用,增加产热、减少散热以维持体温恒定,此系列反应的中枢位于下丘脑。(2)人体受寒冷刺激后为减少散热,会出现毛细血管收缩,从而使血液流动带给毛细血管壁的压力增大,即造成血压升高;同时,由于肾上腺素的分泌增多,心跳加快易造成心脑血管的损伤,因此此项运动不提倡患有高血压及心脏病等心脑血管疾病的人参加。(3)运动神经元受损后,无法正常合成并释放(兴奋性)神经递质,使兴奋无法传导给肌肉,造成肌无力;或者正常释放,作用于肌肉细胞膜后,不能及时被分解或移走,使肌肉持续收缩,造成肌束震颤。
答案:(1)冷觉感受器 下丘脑 大脑皮层 (2)毛细血管收缩 肾上腺素 (3)(兴奋性)神经递质 被分解或移走
8.妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点。请分析以下材料并回答问题:
材料一:性激素结合球蛋白(SHBG)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素。
材料二:胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,胰岛素分泌量也相应增加(用“”表示)。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠期糖尿病发生,其机理如图所示。
(1)细胞中合成性激素的细胞器是________;参与肝细胞合成SHBG过程的RNA有________________________________________________________________________。
(2)器官甲是________;器官甲→胰腺→血糖过程的调节方式为____________________。
(3)雌激素水平升高使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量________(填“增加”或“减少”),对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制________(填“增强”或“减弱”)。
(4)SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现为_______作用。
(5)正常的生理性胰岛素抵抗有利于胎儿在发育过程中利用________。
解析:(1)性激素属于脂质,其合成与内质网有关;根据题干可知,SHBG是一种蛋白质,在蛋白质的合成过程中,三种RNA都发挥作用,mRNA作为翻译的模板,tRNA能识别并转运氨基酸,rRNA和蛋白质组成核糖体,是合成蛋白质的场所。(2)据图可知,器官甲是下丘脑;下丘脑通过胰腺调节血糖平衡的方式是神经—体液调节。(3)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,当组织细胞对胰岛素敏感性下降时,对葡萄糖的利用会减少。胰岛素与胰高血糖素相互拮抗,胰岛素靶器官对胰岛素的敏感性下降,那么对胰高血糖素的敏感性会增加,则对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制就会减弱。(4)雌激素能促进SHBG合成;胰岛素能抑制SHBG合成,因此二者之间的关系是拮抗。(5)根据题中信息可知,正常的生理性胰岛素抵抗使胰岛素降血糖的功能减弱,导致血糖的含量较多,从而使胎儿获得更多的葡萄糖。
答案:(1)内质网 mRNA、tRNA、rRNA (2)下丘脑 神经—体液调节 (3)减少 减弱 (4)拮抗 (5)葡萄糖(血糖)
9.徒步探险是一种惊险、刺激的户外运动。在户外复杂条件下,人体内环境依靠信息传递和反馈调节维持各器官、系统的协调活动。请回答下列有关问题:
(1)在高寒山区徒步探险中,下丘脑的神经分泌细胞加强分泌______________________________,最终使甲状腺激素含量上升,增加产热抵御寒冷。此过程中甲状腺激素分泌的调节属于________调节。
(2)在丛林探险中,人体容易感染森林脑炎病毒,它是一种嗜神经性较强的病毒。其遗传物质RNA进入细胞在____________的催化下合成DNA并在细胞中增殖后大量释放引发病毒血症。某些位于突触间隙的病毒与突触结构中____________上的受体识别后进入神经末梢,在细胞中移动方向与反射活动中兴奋的传递方向反向进行,最终入侵到神经中枢。
(3)正常人体水盐平衡调节和体温调节中激素含量能够保持相对稳定的原因是存在________调节。在缺少水源的荒漠戈壁中,若头部受伤失血且下丘脑水盐平衡调节中枢受损,从激素调节角度分析伤者血量恢复正常更难的原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)在高寒山区徒步探险中,下丘脑的神经分泌细胞加强分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),促进垂体分泌促甲状腺激素,最终使甲状腺激素含量上升,增加产热抵御寒冷。此过程中甲状腺激素分泌的调节属于分级调节。(2)森林脑炎病毒遗传物质RNA进入细胞后,以病毒的RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA。某些位于突触间隙的病毒与突触前膜上的受体识别后进入神经末梢,在细胞中移动方向与反射活动中兴奋的传递方向反向进行,最终入侵到神经中枢。(3)内环境稳态的调节方式是反馈调节。在缺少水源的荒漠戈壁中,正常人若头部受伤失血且下丘脑水盐平衡调节中枢受损,导致抗利尿激素分泌减少,尿量增加,失水较多,血量恢复正常更难。
答案:(1)促甲状腺激素释放激素(TRH) 分级 (2)逆转录酶 突触前膜 (3)反馈 下丘脑(水盐平衡调节中枢)受损导致抗利尿激素分泌减少,尿量增加,失水较多
第2讲 植物的激素调节
第Ⅰ课时 基础自查——学生为主体·抓牢主干,以不变应万变
点点落实(一) 生长素的发现及生理作用
[一过基础]
1.牢记生长素发现实验过程中三个部位、两个原因、一个作用
幼苗是研究生长素及其分布与作用原理的最佳实验材料,针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确以下结论。
(1)三个部位
①生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
②发挥作用部位——尖端下面一段。
③感光部位——胚芽鞘尖端。
(2)两个原因
①弯曲原因——生长素分布不均匀,导致生长不均匀。
②引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等。
(3)一个作用:一定浓度范围内促进生长。
2.理解生长素的三类运输方式
(1)极性运输
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
(3)横向运输:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
(4)极性运输与横向运输的实验判断
A→A′,B→B′为横向运输;
A→C,B→D,A′→C′,B′→D′为极性运输
3.从三个角度理解生长素作用的两重性
(1)与生长素浓度的关系
曲线
各段(点)解读
①OA段:随着生长素浓度增大,促进作用增强;
②A点:促进生长的最适浓度;
③AB段:随着生长素浓度增大,促进作用减弱,但其生长仍快于对照组;
④BC段:随着生长素浓度增大,抑制作用增强
结论(应用)
①生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;
②不同浓度的生长素可具有相同的生理效应
(2)与同一植物不同器官的关系
曲线
各段(点)解读
结论(应用)
A′、B′、C′之前对应的浓度依次促进根、芽、茎生长,高于A′、B′、C′的浓度,依次抑制根、芽、茎生长
不同器官对生长素敏感性不同:根>芽>茎;生长素对三种器官均有两重性
(3)与植物种类的关系
曲线
曲线解读
结论(应用)
不同植物对生长素敏感性不同,双子叶植物比单子叶植物敏感
可以用适宜浓度的生长素或生长素类似物清除单子叶农作物中的双子叶杂草
[二过易错]
(1)色氨酸可经一系列反应转变为IAA(2018·海南卷,T3A)(√)
(2)科学家通过研究植物向光性发现的激素是细胞分裂素
(2015·海南卷,T8C)(×)
(3)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输(×)
(4)温特实验说明了造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质(√)
(5)鲍森·詹森的实验中,琼脂片可用云母片替代(×)
(6)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽(×)
(7)生长素和生长激素的化学本质相同,所以都具有促进生长的作用(×)
(8)喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果(×)
[三过小题]
1.如图所示对燕麦胚芽鞘进行的向光性实验,锡箔套不透光,云母片不透水。图中不能弯向光源生长的是( )
A.甲、乙、戊、己 B.乙、丙、戊
C.丙、丁、己 D.甲、丁、戊、己
解析:选D 甲图中,尖端用锡箔小帽罩住,不能感光,直立生长;乙图中,锡箔套位于尖端下部,不影响尖端产生的生长素向下运输,且在单侧光照下,生长素背光侧比向光侧分布多,背光侧比向光侧生长快,弯向光源生长;丙图中,云母片置于尖端下部,不影响单侧光照下生长素的横向运输,在单侧光照下,生长素背光侧比向光侧分布多,背光侧比向光侧生长快,弯向光源生长;丁图中,云母片置于尖端,单侧光照下生长素不能从向光侧移向背光侧,尖端的生长素分布均匀,直立生长;戊图中,含生长素
的琼脂块不能单侧感受光照,生长素由琼脂块向下运输,胚芽鞘直立生长;己图中,含生长素的琼脂块不能单侧感受光照,生长素由琼脂块向下运输,胚芽鞘右侧生长快,向左弯曲生长,即背光生长。
2.(2016·全国卷Ⅲ)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是( )
A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C.胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D.琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
解析:选D 结合文字信息和图示信息可知,题中左图为对照组,右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA,所以胚芽鞘b侧不含IAA,b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA。胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA。胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA。a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗,所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量。
3.(2018·河北唐山期中)如图表示生长素浓度对某植物根和茎生长的影响。下列判断错误的是( )
A.生长素对这两种器官的作用都具有两重性
B.植株水平放置一段时间后,根尖近地侧生长素浓度应大于c点所示浓度
C.若植物茎向光侧生长素浓度为b点所示浓度,则背光侧浓度一定在d~e所示浓度范围
D.该植物茎对生长素的敏感性小于根
解析:选C 由图可知,生长素既具有促进作用,又具有抑制作用,所以生长素的作用具有两重性,A正确;植株水平放置一段时间后,根尖的近地侧生长素浓度抑制根生长,所以生长素浓度应大于c点所示浓度,B正确;植物茎具有向光性,背光侧比向光侧生长快,若植物茎向光侧生长素浓度为b点所示浓度,则背光侧生长素浓度一定在b~e所示浓度范围内(不包括b、e两点),C错误;该植物茎对生长素的敏感性小于根,D正确。
点点落实(二) 其他植物激素
[一过基础]
1.理清其他四种植物激素的产生与生理作用
2.把握植物激素间的两大作用
[二过易错]
(1)细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 (2017·全国卷Ⅰ,T3A)(√)
(2)施用ABA(脱落酸)能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 (2017·全国卷Ⅰ,T3D)(√)
(3)生长素和赤霉素都能促进植物生长
(2014·海南卷,T8A)(√)
(4)植物激素的产生部位和作用部位可以不同(√)
(5)在黑暗条件下,细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解,表明细胞分裂素能延缓叶片变黄(√)
(6)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长(×)
(7)草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关(×)
[三过小题]
1.(2019届高三·江西师大附中模拟)下列有关植物激素的叙述正确的有几项( )
①生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用
②生长素在植物体内分布广泛,乙烯仅存在于果实中
③喷洒高浓度生长素的类似物可以疏花疏果
④若从某被子植物根尖和幼嫩种子中提取生长素,理想选材应是根尖
⑤切除顶芽,切口涂以高浓度生长素,侧芽生长受抑制
⑥脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
A.二项 B.三项
C.四项 D.五项
解析:选C 生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用,①正确。生长素和乙烯在各器官中均有合成和分布,②错误。生长素具有两重性,高浓度生长素的类似物可以疏花疏果,③正确。若从某被子植物根尖和幼嫩种子中提取生长素,理想选材应是幼嫩种子,因为生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,④错误。切除顶芽,切口涂以高浓度生长素,生长素能极性运输到侧芽,并大量积累,从而抑制侧芽的生长,⑤正确。脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,⑥正确。
2.(2018·汕尾模拟)生长素、脱落酸是植物体生命活动调节过程中的重要激素,如图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况,图中a表示开花期,b表示乳熟期,c表示蜡熟期,d表示完熟期。下列相关说法错误的是( )
A.图中曲线能反映出生长素抑制脱落酸的合成
B.乳熟期脱落酸对水稻种子有机物总量增加的促进作用最明显
C.水稻种子中的有机物主要由植物的叶片合成
D.植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果
解析:选A 在乳熟期的一段时间内,生长素含量上升,脱落酸含量也上升,不能反映出生长素抑制脱落酸的合成,A错误;由图可知,脱落酸促进水稻种子有机物总量增加最明显的时期是乳熟期,B正确;水稻种子中的有机物主要由植物的叶片合成,然后输送到种子,C正确;植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果,D正确。
一、选择题
1.下列关于植物生长素的科学发现史,错误的是( )
A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响”
B.詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片
C.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的刺激在下部分布不均匀造成的
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸引起的
解析:选D 温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质,并命名为生长素,D错误。
2.下列关于植物生长素的叙述,正确的是( )
A.植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
B.在植物体内,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输
C.用适宜浓度的生长素溶液处理番茄植株,可得到染色体加倍的无子番茄
D.适时打顶去心可促进棉株开花结实与生长素有密切关系
解析:选D 由于向光侧和背光侧的生长素均促进植物生长,因此植物向光生长不能说明生长素作用的两重性,A错误。在植物的胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端(极性运输),而不能反过来运输,但在植物成熟的组织中,生长素可通过韧皮部进行非极性运输,B错误。用适宜浓度的生长素溶液处理番茄未受粉的雌蕊,可得到无子番茄,但生长素不能使染色体数目加倍,C错误。适时打顶去心可促进棉株开花结实主要是解除了顶端优势,顶端优势与生长素有密切关系,D正确。
3.(2018·张家界模拟)植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质,并从产生部位移动到作用部位,在极低浓度下就有明显生理效应的微量物质,也被称为植物天然激素或植物内源激素。下列叙述正确的是( )
A.在植物体内吲哚乙酸(IAA)能进行极性和非极性运输
B.α萘乙酸(NAA)能从植物的产生部位移动到作用部位
C.赤霉素(GA)属于植物的内源激素,也只有植物能产生
D.植物叶片和果实的脱落仅与脱落酸(ABA)的调节有关
解析:选A 在植物体内吲哚乙酸(IAA)一般进行极性运输,而在其成熟的韧皮部可以进行非极性运输,A正确;α萘乙酸(NAA)是生长素类似物,不是植物激素,在植物体内不能产生,B错误;赤霉菌也可以产生赤霉素,C错误;植物叶片和果实的脱落与脱落酸(ABA)、乙烯的调节有关,D错误。
4.(2019届高三·郑州模拟)为研究植物生长素的作用,设计了如下实验:将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并用单侧光照射,如图1所示;一段时间后将A、B琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一侧,数天后生长结果如图2所示。该实验能得到的结论是( )
A.光照导致向光侧生长素分解
B.胚芽鞘甲生长速度快于乙
C.B琼脂块中的生长素含量多于A
D.单侧光干扰生长素向下运输
解析:选C 图2显示,胚芽鞘乙的弯曲程度大于胚芽鞘甲的弯曲程度,胚芽鞘甲的生长速度慢于胚芽鞘乙的生长速度,因此B琼脂块中的生长素含量多于A琼脂块中的生长素含量。
5.如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,此图给你的信息是( )
A.生长素对三种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长
B.A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进茎、芽、根生长的最适宜浓度
C.D点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用,却抑制芽的生长
D.幼嫩的细胞对生长素反应不灵敏,成熟的细胞对生长素反应灵敏
解析:选A 由图分析可知,生长素对三种器官的作用具有两重性,促进生长和抑制生长的浓度不同,A正确;A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度,B错误;D点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用,也促进芽的生长,C错误;幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏,从该图中无法获得此信息,D错误。
6.已知植物存在顶端优势现象,如图所示将茎剪断数小时后,本来已经停止生长的侧芽又开始生长。而在顶芽中合成并向下运输的生长素和这一现象密切相关。以下说法正确的是( )
A.将茎剪断后,数小时后侧芽开始生长的原因可能是侧芽部位生长素含量降低
B.顶芽合成的生长素向下运输时需要载体,但不需要能量
C.剪断茎前,顶芽合成的生长素向下运输至侧芽,侧芽不合成生长素
D.若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,侧芽的生长不会受到抑制
解析:选A 剪断茎后,侧芽不再受顶芽合成的生长素的影响,侧芽处生长素含量降低,有利于侧芽的生长;生长素的极性运输属于主动运输,需要载体和能量;侧芽可以合成生长素;若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,相当于没有去掉顶芽,侧芽的生长会受到抑制。
7.(2019届高三·天津河西区模拟)如图用燕麦幼苗做如下两个实验。①组实验如图甲:将切下的胚芽鞘尖端C水平放置,分别取两个琼脂块A、B紧贴在C切面上,数小时后做如图甲所示处理。②组实验如图乙,将附有琼脂块X和Y的胚芽鞘顶端放在旋转器上匀速旋转,数小时后做如图乙所示处理。下列叙述错误的是( )
A.两天后,胚芽鞘D向左生长,因为B侧生长素多,向下运输多,右侧生长快
B.两天后,胚根E向右生长,因为B侧生长素浓度高,抑制根的生长
C.两天后,胚芽鞘F直立生长,因为X、Y两侧的生长素浓度相同
D.两天后,胚根E向左生长,因为B侧生长素浓度低,根的生长慢
解析:选D 图甲中,胚芽鞘尖端C水平放置,由于重力的影响,使琼脂块B所含生长素浓度大于琼脂块A。图乙虽然是单侧光照射,但由于匀速旋转,造成胚芽鞘尖端见光均匀。两天后,胚芽鞘D向左生长,因为B侧生长素多,向下运输多,右侧生长快,胚芽鞘D向左弯曲生长,A正确;两天后,胚根E向右生长,因为B侧生长素浓度高,抑制根的生长,B正确,D错误;由于匀速旋转,琼脂块X和Y所含的生长素浓度相同,胚芽鞘F直立生长,C正确。
8.图1表示芽的生长与生长素浓度的关系,图2表示幼苗横放时,根的生长与生长素浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A.图1中b点可表示具有顶芽植株的侧芽部位的生长状况
B.图2中c、d点的作用效果体现了生长素作用的两重性
C.图2中f点可表示根近地侧生长素的作用
D.图2中e点的生长素浓度对植物的生长没有促进作用
解析:选B 具有顶芽的植株,由于顶芽产生的生长素积累在侧芽部位,使侧芽生长缓慢,生长1 cm所用的时间较长;图2中c、d点的作用效果相同,都体现了生长素促进生长的作用,没有体现生长素作用的两重性;图2中f点对应的生长素浓度有抑制作用,而根近地侧由于生长素浓度高,起抑制作用;图2中e点对应的纵坐标为0,因此该生长素浓度对植物的生长既不促进也不抑制。
9.图1和图2分别是去顶芽对拟南芥主根生长和对赤霉素水平影响的实验结果,相关分析错误的是( )
A.去顶芽的拟南芥不能合成生长素
B.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
C.拟南芥的顶芽与赤霉素的合成有关
D.生长素显著影响赤霉素的生物合成
解析:选A 图1中,与正常生长的对照组相比,去除顶芽后,主根生长的长度变小,但主根仍能生长,即去顶芽后拟南芥仍可以产生生长素;而去顶芽+外源生长素的实验组,主根长度增加,由此推测顶芽能够产生生长素,而外源生长素可替代顶芽促进主根生长。图2中,与正常生长的对照组相比,去除顶芽后,赤霉素水平下降;而去顶芽+外源生长素的实验组,赤霉素浓度又上升,说明生长素能够促进赤霉素的合成,即顶芽与赤霉素的合成有关。
10.(2018·淮北淮南模拟)脱落酸(ABA)在植物的抗冷胁迫过程中起关键作用,为探究ABA对不同品系(710、704)番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响,研究人员所做相关实验的结果如图所示(注:相对电导率可反映细胞膜受损程度,细胞膜受损越大,相对电导率越大)。下列分析正确的是( )
A.脱落酸是一种能为抗冷提供能量的有机物
B.寒冷刺激会导致番茄叶片脱落酸含量下降
C.番茄704对脱落酸的反应敏感性高于710
D.ABA对番茄叶片的抗冷作用具有两重性
解析:选D 脱落酸是一种植物激素,可以调节生命活动,但不能为抗冷提供能量;寒冷刺激会导致番茄叶片脱落酸含量增加,促进叶片脱落;较低浓度范围内,番茄710相对电导率较低,对脱落酸的反应敏感;较高浓度时,随脱落酸浓度增加,相对电导率增加,说明ABA对番茄叶片的抗冷作用具有两重性。
11.红薯在生长期由于受到能分泌细胞分裂素类似物的病原体的侵袭,有的藤蔓的侧芽生长失控,形成了大量小分支呈扫帚状,而由此形成的藤蔓则呈“宽腰带”状。下列说法正确的是( )
A.该病原体分泌的细胞分裂素能解除植物的顶端优势
B.藤蔓的侧芽生长失控,是因为该部位生长素被病原体破坏
C.该病原体分泌的细胞分裂素类似物具有促进细胞伸长的作用
D.侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素(及其类似物)的比值减小
解析:选D 由题干信息可知,侵入红薯的病原体能产生细胞分裂素类似物(而不是细胞分裂素),使红薯藤蔓的侧芽生长失控,失去了原有的顶端优势现象,A错误;题干信息不足以说明藤蔓的侧芽生长失控是因为该部位生长素被病原体破坏,B错误;细胞分裂素类似物所具有的作用应该与细胞分裂素的作用相同,而细胞分裂素不能促进细胞伸长,能促进细胞分裂,C错误;侧芽生长失控是病原体在该部位产生细胞分裂素类似物造成的,因此该部位生长素与细胞分裂素(及其类似物)的比值减小,D正确。
12.图1、图2分别是利用放射性同位素14C的示踪作用,研究生长素在胚芽鞘中分布和运输的实验。其中,图1琼脂块中的数据是一定时间后测得的胚芽鞘向光侧和背光侧的14CIAA含量百分比;图2中①②为不含14CIAA的空白琼脂块。下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示的实验现象,说明IAA可以由向光侧横向转移至背光侧
B.一段时间后,可检测到图2中琼脂块①中含有放射性,而琼脂块②中不含
C.若图2中琼脂块①和②中均出现了较强的放射性,说明IAA的运输方式是自由扩散,而不是极性运输
D.图2实验结束后,若将琼脂块①②同时放置在图中胚芽鞘AB段的A端两侧,则胚芽鞘将会向放②的一侧弯曲生长
解析:选C 分析图1可知,14CIAA由向光侧运向背光侧,A正确;根据所学知识分析,生长素只能由胚芽鞘的形态学上端向形态学下端运输,所以琼脂块①中有14CIAA,由于14CIAA不能由B端(形态学下端)运输到A端(形态学上端),因此琼脂块②中不含14CIAA,B正确;若图2中琼脂块①和②中均出现了较强的放射性,只能说明IAA的运输方式不是极性运输,但不能说明就是自由扩散,C错误;将琼脂块①②同时放置在图中胚芽鞘AB段的A端两侧,由于琼脂块①中含生长素,琼脂块②中不含,所以放琼脂块①的一侧胚芽鞘生长快,胚芽鞘将向放琼脂块②的一侧弯曲生长,D正确。
二、非选择题
13.(2019届高三·河南中原名校联考)探究植物激素对根生长的影响,科研人员以菊花为实验材料进行以下实验:对菊花幼苗施用不同浓度的生长素,10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数,结果如表所示。分析表中数据,回答下列问题:
测定项目
生长素浓度(10-6mol/L)
0
50
100
150
200
主根长度(相对值)
1
0.9
0.7
0.5
0.3
侧根数目(个)
4
6
8
6
3
(1)生长素是对植物生长发育具有________作用的一类化合物,它是由________经过一系列反应转变而成的。在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行________(填“极性”或“非极性”)运输。
(2)分析表中数据可知,生长素浓度为150×10-6mol/L时,________(填“促进”或“抑制”)侧根生长,促进侧根数量增加的生长素浓度________(填“促进”或“抑制”)主根伸长;由表中数据可知,生长素对侧根生长的作用特点是具有________。
(3)某同学由于操作疏忽,未对某浓度生长素溶液做标记,用该生长素溶液作用于菊花幼苗后侧根的数目是6,为确定该生长素的实际浓度,最简便的方法是将生长素溶液________(处理)后作用于插条,若_____________________________________________,
则生长素浓度为150×10-6mol/L;若______________________________________,
则生长素浓度为50×10-6mol/L。
解析:(1)生长素是对植物生长发育具有调节作用的一类化合物,它是由色氨酸经过一系列反应转变而成的。在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。(2)分析表中数据可知,与空白对照组相比,生长素浓度为150×10-6mol/L时,侧根数目大于生长素浓度为0时,因此该浓度促进侧根生长;而促进侧根数量增加的生长素浓度抑制主根伸长;由表中数据可知,生长素对侧根生长的作用特点是具有两重性。(3)现有一未知浓度的生长素溶液,作用于插条后生根的数目是6,此浓度可能是50×10-6 mol/L或150×10-6mol/L。为确定该生长素的实际浓度,可将生长素溶液适当稀释后作用于插条,若生根数目大于6,则生长素浓度为150×10-6mol/L;若生根数目小于6,则生长素浓度为50×10-6mol/L。
答案:(1)调节 色氨酸 非极性 (2)促进 抑制 两重性 (3)适当稀释 生根数目大于6 生根数目小于6
14.植物生命活动调节的主要形式是激素调节,分析回答下列问题:
(1)如图表示生长素浓度对棉花植株根和茎生长的影响,从图中看出生长素作用的特点是具有________,C点表示的含义是________________________________________________________________________;
若测得植株向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度(X)的范围是________________________________________________________________________。
(2)感染了矮化病毒的棉花植株非常矮小。在不考虑病毒对其他植物激素影响的情况下,请利用植株幼苗设计实验验证矮化病毒能抑制赤霉素的合成。
实验材料:株高相同的健壮棉花幼苗、矮化病毒、赤霉素溶液、蒸馏水、喷壶、量尺等。
实验步骤:
①将生长健壮的幼苗平均分成甲、乙两组,同时用________处理。
②甲组喷洒一定浓度的________溶液,乙组喷洒等量________。
③在相同条件下培养一段时间后,测量两组棉花植株的高度,记录数据,整理并计算________________________________________________________________________。
预测实验结果和结论:若__________________________________________________
________________________________________________________________________,
则证明矮化病毒抑制了赤霉素的合成。
解析:(1)从图中可以看出,植物体的根、茎对生长素浓度的敏感程度为根>茎,生长素对某一器官的作用具有两重性,C点表示该浓度的生长素对根和芽的生长促进作用效果相同。单侧光可使生长素发生横向运输,即由向光侧运向背光侧,所以背光侧生长素浓度大于向光侧。向光侧生长素浓度为m,背光侧生长素浓度X的范围是m