还剩26页未读,
继续阅读
所属成套资源:2020届高考生物二轮教师用书精品教案
成套系列资料,整套一键下载
2020届高考生物二轮教师用书:第9讲 人体的稳态与免疫
展开
第9讲 人体的稳态与免疫
★ [最新考纲]
1.稳态的生理意义(Ⅱ);2.神经、体液调节在维持稳态中的作用(Ⅱ);3.体温调节、水盐调节和血糖调节(Ⅱ);4.人体免疫系统在维持稳态中的作用(Ⅱ);5.艾滋病的流行和预防(Ⅱ)。
精读教材——记一记
1.体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴等,三种细胞外液组成内环境。(P2正文)
2.血浆与组织液和淋巴相比含有更多的蛋白质。(P4正文)
3.内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压。(P5正文)
4.内环境的稳态指的是各种理化性质和化学成分保持相对稳定的状态,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。(P8正文)
5.参与血糖调节的激素主要是胰岛素(胰岛B细胞分泌)和胰高血糖素(胰岛A细胞分泌),升血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素等,降血糖的激素只有胰岛素。(P26正文)
6.体温调节和水盐调节都是通过神经—体液调节实现的。(P32正文)
7.参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,参与水盐调节的激素是抗利尿激素。(P32正文)
8.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。(P35正文)
9.由第一道防线和第二道防线参与完成的免疫为非特异性免疫,由第三道防线参与完成的免疫为特异性免疫。(P36正文)
10.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞。(P37正文)
11.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,因而能被吞噬、消灭。(P37正文)
12.记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对该类抗原的记忆,当机体再次接触到该类抗原时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体。(P37正文)自我诊断——判一判
1.内环境及其稳态的正误判断
(1)(2019·全国Ⅲ卷,T5D)运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。(×)
(2)Na+浓度、渗透压、K+浓度、O2浓度中,通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是O2浓度。(×)
(3)内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等。(√)
(4)Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质。(√)
(5)血浆的成分稳定时,机体达到稳态。(×)
(6)内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动。(√)
2.血糖、水盐、体温调节的正误判断
(1)(2019·全国卷Ⅱ,T4C)当人体失水过多时,血液中的抗利尿激素含量升高。(√)
(2)血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量。(√)
(3)胰高血糖素分泌量上升,促进肝糖原和肌糖原分解。(×)
(4)哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,会发生肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。(×)
(5)人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节。(√)
(6)我国科考队员登上南极“冰盖之巅”后出现的适应性变化是机体耗氧量降低、皮肤血管收缩、下丘脑兴奋性增强、甲状腺激素分泌量增加。(×)
(7)体温受到神经和体液的双重调节。(√)
(8)下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌激素的调节,属于负反馈调节。(√)
3.免疫调节的正误判断
(1)特异性免疫过程中,只有T细胞产生记忆细胞。(×)
(2)浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞。(×)
(3)T细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T细胞。(×)
(4)效应T细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞。(√)
(5)麻疹病毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率,再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子。(×)
(6)已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫反应。(×)
高频命题点1 人体内环境及稳态的维持
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅲ卷,5)下列关于人体组织液的叙述,错误的是( )
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
解析:D [本题以组织液为载体,考查考生理解所学知识,作出合理判断的能力;试题通过基础判断的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观。血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞供细胞呼吸利用,A正确;组织细胞(如肝细胞)呼吸代谢产生的O2通过自由扩散进入组织液,组织液中的O2也可通过自由扩散进入组织细胞,B、C正确;丙酮酸转化为乳酸的过程是人体无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质,D错误。]
2.(2017·全国Ⅰ卷,31)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由________进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会________,从而使血浆晶体渗透压________。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②_____________________。
解析:(1)人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,而晶体渗透压不变,从而导致血浆渗透压下降,水分渗出形成组织液,引起组织液增多出现的组织水肿。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,而血浆渗透压不变,水以自由扩散或渗透形式经胃肠吸收进入血浆的水量会增多,从而使血浆晶体和胶体的渗透压均下降。(3)内环境是体内细胞赖以生存的环境,为体内细胞提供相对稳定的环境。维持细胞渗透压,给细胞提供氧气和营养物质,并及时将细胞代谢终产物运走。
答案:(1)血浆 (2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
知识拓展——培养学生文字表达判断能力
1.唾液、泪液、消化液、汗液、尿液是体液吗?
________________________________________________________________________
答案:它们均来自体液,但不属于体液。
2.内环境稳态具体包括哪些方面?
________________________________________________________________________
答案:稳态具体包括组成成分和理化性质两个大方面。
3.血红蛋白、丙酮酸是内环境组成成分吗?
________________________________________________________________________
答案:不是 是细胞内的组成成分
核心整合——掌握必备生物知识
1.内环境组成及稳态(填空)
2.内环境的理化性质
3.内环境中的成分和化学反应(填空)
(1)三类内环境中的物质
(2)“四看法”排除不属于内环境的成分
(3)发生在内环境中的四类反应
①酸碱缓冲对参与的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜上的受体结合。
③抗原、抗体特异性结合。
④激素与靶细胞膜上的受体结合。
根据箭头方向快速判断体液组分(如图)
(1)识图的关键是单向箭头。
(2)仅有单向箭头指入并指出的为淋巴(丁)。
(3)指向淋巴(丁)的为组织液(乙)。
(4)淋巴(丁)指向的为血浆(丙)。
(5)与组织液(乙)存在双向箭头的为细胞内液(甲)和血浆(丙)。
考向立意——突显对学科素养生命观念能力考查
[考向] 以稳态的理化性质及调节为载体,考查学生获取信息的能力和分析问题的能力
1.(2018·江苏卷,30)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:________________________。
解析:(1)根据题意分析已知,图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙表示垂体细胞分泌的促甲状腺激素,其中促甲状腺激素通过体液运输的途径作用于甲状腺,促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。
(2)体温上升期,人体骨骼肌收缩有助于体温上升到已上调的体温调定点;图示增加产热的方式有神经调节和体液调节,即体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。(3)高温持续期,人体温度维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等;垂体释放抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而减少尿量。(4)体温下降期,机体皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热量,还可以通过汗腺分泌增加散热量;(5)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
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
高频命题点2 血糖调节、体温调节、水盐调节
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅱ卷,4)当人体失水过多时,不会发生的生理变化是( )
A.血浆渗透压升高
B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.肾小管对水的重吸收降低
解析:D [本题借助水盐平衡调节相关知识,考查考生运用所学知识,通过分析、综合的方法对生物学问题进行推理、判断的能力;题目设置的情境——对大量失水所引发的生理变化的分析,体现了对生命观念素养中的稳态与平衡观的考查。当人体失水过多时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,产生的兴奋可以传到大脑皮层产生渴感,也可促使垂体释放抗利尿激素,血液中的抗利尿激素含量升高,抗利尿激素使肾小管、集合管对水的重吸收能力增强,所以D符合题意。]
2.(2019·全国Ⅲ卷,3)下列不利于人体散热的是( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
解析:A [本题借助生物体的不同散热方式,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过问题探讨的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观。骨骼肌不自主战栗是增加产热的途径之一,A错误;处于炎热环境时,人体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌汗液增加等途径增加散热,B、C正确;酒精的挥发会带走部分热量,酒精擦拭皮肤可以增加散热,D正确。]
3.(2019·全国Ⅰ卷,30)人的排尿是一种反射活动,回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是________________________。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于________。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于________。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
解析:(1)兴奋在神经元之间传递时,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制,故只能单向传递。(2)排尿反射属于非条件反射,其初级控制中枢位于脊髓,婴幼儿由于大脑发育尚未完善,不能有意识地控制排尿,经常会尿床,而成年人大脑发育完善,可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。(3)当膀胱内贮尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下发放冲动,将贮存在膀胱内的尿液排出;尿液进入尿道,刺激尿道上的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
答案:(1)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器
知识拓展——培养学生文字表达能力
1.持续发热会使体液减少,通常通过静脉注射质量分数为5%的葡萄糖溶液和质量分数为0.9%的氯化钠溶液来矫正,这两种溶液的共同作用是______________________________。
答案:补充水分,维持内环境渗透压平衡
2.呕吐和腹泻导致患者尿量减少,原因是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:呕吐和腹泻导致人体细胞外液渗透压升高,垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水重吸收
3.糖尿病患者都可以通过注射胰岛素进行治疗吗?请说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:不是。有的糖尿病患者是由于胰岛B细胞受损,这种患者可以通过注射胰岛素治疗;还有一种糖尿病患者是由于胰岛素受体受损,胰岛素不能发挥作用,这种患者不能通过注射胰岛素治疗
核心整合——掌握必备生物知识
1.有关水盐平衡调节的2个核心点(填空)
(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①肾脏来完成的。
神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→②大脑皮层→产生渴感→主动饮水、补充水分;
神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→③垂体抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量④减少。
(2)引起水盐平衡调节的是⑤渗透压的变化。引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是⑥细胞外液渗透压的升高。
2.有关体温调节的2个易错点(填空)
(1)寒冷环境中产热⑦等于散热,炎热环境中散热⑧等于产热。持续发烧时,产热⑨等于散热。
(2)体温调节感受的刺激是⑩温度的变化,冷觉与温觉形成的部位是⑪大脑皮层,而体温调节的中枢是⑫下丘脑。
3.有关血糖平衡调节的2个核心点
(1)相关器官:下丘脑(调节中枢)、肝脏(肝糖原的合成和分解)、肌肉(葡萄糖合成肌糖原等)、胰岛(分泌胰岛素和胰高血糖素)、肾脏(肾小管、集合管对葡萄糖的重吸收)和小肠(糖类的消化和吸收)等。
(2)调节途径
4.下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制(填图)
(1)图示
(2)下丘脑的“四个功能”和“三个中枢”
a.四个功能:感受、传导、分泌和调节。
b.三个中枢:⑲体温调节中枢、血糖调节中枢和⑳水盐平衡调节中枢。
下丘脑在三种调节实例中的四大功能
(1)感受:如下丘脑渗透压感受器可感受细胞外液渗透压变化。
(2)传导:如下丘脑可将兴奋传导至大脑皮层。
(3)分泌:如下丘脑可分泌抗利尿激素、促激素释放激素。
(4)调节:如下丘脑是血糖调节中枢、体温调节中枢、水盐平衡调节中枢。
考向立意——突显科学思维能力和实验探究能力
考向 以三种平衡调节为载体,考查学生的读图能力、获取信息的能力及表达能力
1.图1表示胰岛素浓度与血糖的补充速率和消耗速率之间的关系,图2表示描述某种生命活动的模型。下列相关分析错误的是( )
A.曲线甲表示血糖的补充速率,曲线乙表示血糖的消耗速率
B.胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞导致曲线甲上升
C.若E为调节中枢,a为血糖浓度下降,则b、c可分别代表胰高血糖素和肾上腺素分泌增加
D.若E为调节中枢,a为细胞外液渗透压升高,则b、c可分别代表抗利尿激素分泌增加和产生渴觉
解析:A [由图1分析可知甲随着胰岛素浓度上升而上升,说明甲是血糖消耗速率,乙应是血糖补充速率,A错误;胰岛素主要作用于肝脏、肌肉使血糖转变为糖原,B正确;如果E是调节中枢,a是细胞外液渗透压升高,通过神经—体液调节会使抗利尿激素释放量增加减少尿量,同时产生渴觉主动饮水,如果E是调节中枢,a是血糖浓度下降,此时升高血糖的胰高血糖素和肾上腺素分泌量增加,C、D正确。]
2.下丘脑体温调节中枢存在冷敏神经元和热敏神经元,它们的放电频率因体温变化而相应改变,如图中实线所示,C、W曲线交于S点,此点对应的温度为正常体温。下列说法正确的是( )
注:放电频率即单位时间产生的兴奋次数
A.人感染流感病毒后S点左移,干活出汗时S点右移
B.某人体温24小时处在S′点,则该时间段的产热量大于散热量
C.冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的放电频率时,体温低于正常值
D.体温持续偏高会导致内环境稳态失调,需要采取降温措施
解析:D [人感染流感病毒会出现发热现象,S点右移,干活出汗时整体体温略高于正常值,S点右移,A错误;某人体温24小时处于S′点,说明其处于发热状态,且该段时间内产热量等于散热量,B错误;冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的放电频率时,体温大于37 ℃,高于正常值,C错误;体温若持续偏高会导致代谢紊乱,内环境稳态失调,需要及时采取降温措施,D正确。]
3.如图为人体内水盐平衡调节的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.饮水不足时,下丘脑渗透压感受器感受的刺激是“细胞外液渗透压升高”
B.当食物过咸时,由于尿量减少导致细胞外液渗透压升高
C.某人一次吃糖过多,会像食物过咸一样引起细胞外液渗透压升高,则此时它的尿量也会减少
D.人大量饮水后,抗利尿激素分泌增多,导致尿量增加
解析:A [当食物过咸时会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑产生并由垂体后叶释放的抗利尿激素量增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而导致尿量减少,B错误;一次吃糖过多也会出现尿糖,排出葡萄糖时会带走部分水分,使尿量增多,C错误;大量饮水后,细胞外液渗透压会降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增多,D错误。]
4.如图是人体内血糖平衡调节过程示意图,回答下列问题:
(1)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛B细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于________调节。如果图中下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力不会完全丧失的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图可知,GIP的靶细胞是_________________________________________________。
进食后,GIP和胰岛素通过___________________________________________________,
从而降低血糖浓度。
(3)若人体口服或静脉注射适量葡萄糖,二者血糖浓度变化基本相同。与注射相比,口服葡萄糖后血浆胰岛素水平更________,其原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛B细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于神经—体液调节。如果图中下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力不会完全丧失的原因是血糖浓度变化和胰高血糖素可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。(2)据图分析,GIP作用于胰岛B细胞、脂肪细胞,据图可知:GIP和胰岛素通过受体作用于脂肪细胞,促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪,从而降低血糖水平。(3)人体口服或静脉注射适量葡萄糖,与注射相比,口服后血浆胰岛素水平更高,原因是口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌。
答案:(1)神经—体液 血糖浓度变化和胰高血糖素可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素 (2)胰岛B细胞、脂肪细胞 促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪 (3)高 小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌
血糖调节涉及的器官、激素
(1)血糖调节的中枢在下丘脑——下丘脑通过有关神经直接控制胰岛B细胞(如饭后血糖高时)及胰岛A细胞(如饥饿血糖低时)的分泌。
(2)相关激素
①胰岛素
②胰高血糖素:靶细胞主要为“肝脏细胞”可促进肝糖原分解及非糖物质转化为糖。
③肾上腺素:靶细胞主要为“肝脏细胞”它可促进肝糖原分解。
高频命题点3 免疫调节
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅲ卷,30)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。
小鼠分组
A组
B组
C组
D组
初次注射抗原
抗原甲
抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原
抗原甲
抗原乙
抗原甲
抗原乙
回答下列问题。
(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是________(填“抗体”或“抗原”)。
(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是________。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够________。
(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是______________________________________。
(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有______________________(答出2点即可)。
解析:本题以动物个体的免疫应答为背景,考查考生从所给材料中获取信息、运用信息、结合所学知识解决生物学问题的能力;试题通过实验分析的形式考查了科学思维与科学探究素养。(1)抗原是刺激机体产生免疫应答的物质,抗体是机体发生免疫应答反应产生的免疫活性物质,所以应检测的免疫活性物质是抗体。(2)再次免疫应答发生在体内已有相应抗体和记忆细胞的个体,故再次注射抗原后,能够出现再次免疫应答的是A、D组。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,形成大量浆细胞、快速产生大量抗体。(3)已注射过抗原甲的小鼠,小鼠血浆中已存在相应的抗体,抗体与抗原能特异性结合形成沉淀或细胞集团。(4)过敏反应一般发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;常有明显的个体差异和遗传倾向。
答案:(1)抗体
(2)A、D 迅速增殖分化,形成大量浆细胞,快速产生大量抗体
(3)抗原与抗体特异性结合
(4)发作迅速、消退较快
2.(2019·北京理综)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是________________________________________。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施。
解析:本题借助免疫调节相关知识,主要考查对实验现象和结果进行分析、解释,并对一些生物学问题初步探究的能力;通过预防接种、疫苗研制的思路、流感患者的应对措施等体现了社会责任素养中的珍爱生命要素。(1)病毒营寄生生活,必须在活细胞内才能增殖,流感病毒侵染细胞的过程包括吸附、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。(2)流感病毒的抗原能刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞能产生特异性抗体。(3)由于甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年根据预测进行预防接种。(4)①若通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用,可按以下步骤操作:培养易感细胞→将抗体分别与流感病毒混合→将各混合物分别加入不同细胞培养瓶→检测培养物中病毒的增殖量。②根据图中曲线可知,图中抑制率最高、抑制效果最好的抗体是D63;对照抗体抑制率很低,说明选用的对照抗体应不能与流感病毒特异性结合。③依据(4)①小题中的实验,两位康复者均产生了抗NA的抗体,因此可选用NA制备相应的流感疫苗。(5)流感患者可采取的应对措施有:①尽早隔离,避免病毒传播;②尽早注射抗流感病毒抗体等。
答案:(1)活细胞 吸附 (2)浆/效应B (3)当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗 (4)①a、c、e ②D63 流感病毒 ③可选用NA制备流感疫苗 (5)包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)
知识拓展——培养学生分析表达能力
1.从哺乳动物成熟红细胞的结构特点分析,几乎没有病毒将哺乳动物成熟红细胞作为宿主细胞,请解释原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:哺乳动物成熟红细胞没有细胞核与核糖体等,哺乳动物成熟的红细胞内病毒无法合成蛋白质。
2.与未免疫的机体相比,已经免疫的机体再次受到抗原入侵后,病情较轻,或未发病,请解释原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:已经免疫的机体,体内有能识别抗原的记忆细胞,当抗原再次入侵时,记忆细胞迅速增殖分化产生大量的浆细胞,浆细胞产生大量的抗体可以迅速与抗原结合,阻止病菌的繁殖,从而病情较轻。
核心整合——掌握必备生物知识
1.理清两大免疫过程(填图)
2.明确各种免疫细胞的功能(填空)
(1)具有特异性识别抗原功能的细胞:B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
(2)吞噬细胞:识别无特异性,参与的免疫类型有⑤特异性免疫和非特异性免疫。
(3)浆细胞:不能识别抗原,⑥能产生抗体。
(4)⑦效应T细胞:攻击靶细胞(宿主细胞)。
(5)T细胞:能分泌⑧淋巴因子,参与体液免疫和细胞免疫。
(6)能增殖、分化的细胞:B细胞、T细胞、记忆细胞。
(7)记忆细胞:寿命长,对抗原敏感,能迅速增殖、分化。
3.抓“关键”快速确认三类免疫异常病(填空)
4.辨清免疫应用中的“免疫预防”与“免疫治疗”(填空)
(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为“经处理的”丧失致病性却具“抗原性”的抗原即疫苗,目的是⑫刺激机体主动产生抗体,尤其是产生“记忆细胞”,以备真正病原体感染(防患于未然)。
(2)免疫治疗——重在“治疗”,注射物是“抗体”或免疫增强剂等,目的是⑬“立竿见影”地直接消灭病原体。
考向立意——突显科学思维和生命观念能力
[考向一] 以免疫系统的组成与免疫过程为载体,考查学生对免疫的理解能力
1.下图为淋巴细胞的起源与分化示意图,则图中①②③④⑤⑥依次是( )
A.B细胞、效应B细胞、T细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
B.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗体
C.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
D.效应T细胞、T细胞、浆细胞、B细胞、淋巴器官、抗原
解析:C [经过胸腺形成的淋巴细胞是T细胞,在骨髓中直接形成的是B细胞;在抗原的刺激下,T细胞形成效应T细胞和相应的记忆细胞,参与细胞免疫,B细胞形成浆细胞和相应的记忆细胞,浆细胞分泌抗体,参与特异性免疫。]
2.下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述错误的是( )
A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖分化的细胞有Ⅳ和Ⅵ
C.图中的免疫活性物质有d、e、f、g
D.病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
解析:A [据图分析,Ⅰ为吞噬细胞、Ⅱ为T细胞、Ⅲ为效应T细胞、V为B细胞、Ⅶ为浆细胞,其中吞噬细胞、浆细胞不具有特异性识别抗原的作用,A错误。当机体再次接触同种抗原时,记忆细胞会迅速增殖分化,Ⅳ为记忆T细胞、Ⅵ为记忆B细胞,B正确。图中d、e、f为淋巴因子,g为抗体,它们都是免疫活性物质,C正确。病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用,D正确。]
[考向二] 以免疫学的异常及应用为载体,考查学生对二次免疫的理解
3.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。下列相关分析正确的是( )
A.这是一种自身免疫病,细胞甲为B细胞
B.激素乙通过体液定向运到垂体发挥调节作用
C.细胞甲的分泌活动越旺盛,激素乙的分泌就越多
D.激素丙与抗体具有相同的受体,二者具有竞争性
解析:D [细胞甲能分泌抗体,甲为浆细胞,A错误;激素通过体液运送到全身各处,特异性地作用于靶细胞,不能定向运到靶细胞,B错误;激素丙为促甲状腺激素,细胞甲分泌的抗体可与促甲状腺激素的受体结合,导致甲状腺细胞对促甲状腺激素的敏感度降低,从而使甲状腺激素(乙)分泌量减少,C错误;激素丙与抗体具有相同的受体,说明二者具有竞争性,D正确。]
4.如图甲、乙分别表示我国医学工作者自主研制SARS灭活疫苗过程中,某志愿者接种疫苗后两周内体温和抗体浓度的变化。请据图回答下列问题:
(1)注射疫苗后,志愿者出现轻度发热现象,调节机体产热的激素主要有________和________。正常人的体温之所以能够维持相对稳定,其调节方式是________调节。
(2)若该志愿者注射疫苗后的第15天感染SARS病毒,其体内的抗体变化曲线如乙图所示。此时,抗体迅速产生的主要原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由____________________________决定的。
(4)注射疫苗是预防SARS病毒的有效途径,但是并不意味着接种过SARS疫苗的人将来不会成为SARS患者,原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有的同学认为可以通过SARS病毒的体外培养直接观察X植物提取液对SARS病毒的影响,假如要在体外培养,对培养基的要求是______________________,因为__________________________________________________________________________。
解析:调节机体产热的激素主要有肾上腺素和甲状腺激素。维持体温相对稳定的调节方式是神经—体液调节。此时抗体迅速产生的主要原因是记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体。从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由遗传物质决定的。SARS病毒的遗传物质为单链RNA,容易发生变异,使原来的疫苗失去作用。病毒严格营寄生生活,需要选择活细胞作培养基。
答案:(1)肾上腺素 甲状腺激素 神经—体液 (2)记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体 (3)遗传物质 (4)SARS病毒发生变异,使原来的疫苗失去作用或相应的抗体的记忆细胞在体内生存时间有限(只答出一点即可) (5)选择活细胞作培养基 病毒是严格营寄生生活,脱离活细胞不能独立生存
“三看法”确认体液免疫与细胞免疫
1.机体通过内环境与外界进行物质交换,维持正常生命活动的进行。据图分析,下列有关人体内环境的叙述,错误的是 ( )
A.乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸的过程发生在①中
B.图中④是细胞生存的液体环境,又称细胞外液
C.图中③与①最主要的区别是③中的蛋白质含量较少
D.图中②是血浆,内含葡萄糖、血浆蛋白和激素等成分
解析:D [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。根据题图判断①为血浆,②为组织液,③为淋巴。乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,该过程发生在血浆中,有利于维持血浆pH的稳定,A项正确;内环境包括血浆,组织液和淋巴,B项正确;内环境中,血浆中的蛋白质含量最高,C项正确;②是组织液,组织液中不含血浆蛋白,D项错误。]
2.内环境是指细胞直接浸浴和生存的环境。下列关于内环境的叙述,正确的是( )
A.内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物多数直接生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量的交换
B.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
D.外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态
解析:A [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度较小。单细胞生物的细胞就是一个个体,可直接与外界环境进行物质和能量交换,多细胞生物的细胞需要通过内环境才能与外界环境进行交换,A项正确;尿液不属于内环境,膀胱上皮细胞生存的内环境是组织液,B项错误;细胞代谢的场所是细胞,内环境是细胞外液,C项错误;机体自身调节功能出现障碍时,内环境稳态也会遭到破坏,D项错误。]
3.“胰岛素抵抗”是指机体对胰岛素的敏感性降低,使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。下列能引起“胰岛素抵抗”的是( )
①胰岛B细胞受损 ②靶细胞表面胰岛素受体减少 ③胰岛素与其特定受体识别发生障碍 ④胰高血糖素分泌增加
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
解析:B [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,并不是胰岛素的敏感性降低,①错误;靶细胞表面胰岛素受体减少,胰岛素不能与足够多的特异性受体结合,导致胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,②正确;胰岛素与其特定受体识别发生障碍时,靶细胞不能感受到胰岛素,导致机体对胰岛素的敏感性降低,③正确;胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,④错误。综上所述,B项正确。]
4.某些种类的糖尿病是由自身的一些抗体导致的,病理如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.由自身抗体导致的疾病属于自身免疫病
B.图示中浆细胞一定来自于B细胞的增殖分化
C.在血糖调节的神经调节中,胰岛B细胞属于效应器
D.Y1、Y2、Y3导致的糖尿病中,①②可以通过注射胰岛素来缓解
解析:B [自身产生的抗体对自身组织发生免疫反应导致的疾病属于自身免疫病,A正确;浆细胞来源于B细胞或记忆细胞的增殖分化,B错误;在血糖调节的神经调节过程中,下丘脑通过传出神经支配胰岛B细胞的分泌活动,C正确;Y1、Y2、Y3破坏的分别是胰岛B细胞上的葡萄糖受体、胰岛B细胞、靶细胞上的胰岛素受体,其中①②引起的胰岛素分泌不足,可以通过注射胰岛素来缓解,D正确。]
5.下图表示某抗原侵入人体后引发的部分免疫过程,下列分析正确的是( )
A.图中包含了所有的免疫细胞,当抗原再次侵入机体时,该过程会加快
B.a细胞不具有识别特定抗原的能力,b、d、e细胞都能增殖、分化
C.e细胞引起靶细胞的死亡属于细胞坏死
D.c细胞与b细胞相比,具有更加丰富的内质网
解析:D [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。题图中a是吞噬细胞,d是T细胞,b是B细胞,c是浆细胞,e是效应T细胞。图中缺少记忆细胞,二次免疫反应速度快是由于抗原直接刺激记忆细胞,A项错误;吞噬细胞的识别作用不具有特异性,B细胞、T细胞受抗原刺激后能增殖分化,但效应T细胞不能增殖、分化,B项错误;效应T细胞导致靶细胞的死亡属于细胞凋亡,而不是细胞坏死,C项错误;浆细胞能合成并分泌抗体,抗体是分泌蛋白,需经内质网的加工,因此c细胞(浆细胞)比b细胞(B细胞)中的内质网丰富,D项正确。]
6.下图为某病的发病原理示意图。结合所学知识分析,下列说法不正确的是 ( )
A.该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B.激素A能够促进垂体细胞代谢,使激素B合成增加
C.图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D.使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
解析:B [本题考查了学科核心素养的科学思维,难度较大。根据图中信息可以看出该病是由抗体作用于自身组织细胞导致的,所以该病是自身免疫病,A项正确;激素A为甲状腺激素,甲状腺激素会通过反馈调节抑制垂体分泌激素B(促甲状腺激素),B项错误;从图中可以看出抗体和激素B作用于甲状腺细胞上的相同受体,故推断该抗体可能和激素B一样可以促进甲状腺激素的分泌,C项正确;使用免疫抑制剂可以抑制细胞甲分泌抗体,使该病的病情得到有效缓解,D项正确。]
7.人体血液中的O2与血红蛋白(Hb)结合,以氧合血红蛋白形式在血液中运输;大部分CO2在血浆中以HCO的形式运输。相应过程如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)血浆中CO2主要来自________(填生理过程)。
(2)CO2进入红细胞后,HCO数量________。根据细胞特点和HCO的含量,可推测HCO进入血浆的方式为________,这表明细胞膜具有________性。
(3)生成的H+与血红蛋白结合,引起血红蛋白的____________________发生改变,促进O2释放并扩散到____________________中,供组织细胞吸收和利用。
(4)红细胞内________被消耗和________的进入使细胞内渗透压升高,导致血浆中的水分子进入细胞。
答案:(1)细胞的呼吸作用(有氧呼吸、细胞呼吸) (2)增加 协助扩散 选择透过 (3)空间结构 组织液(血浆、内环境) (4)水分子 Cl-(离子)
8.某实验小组为了探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,将60只兔随机分为6组,将A组的经超低温处理的20条跟腱移植给D组,将B组的经普通低温处理的20条跟腱移植给E组,将C组的在常温下处理的20条跟腱移植给F组,一段时间后D、E、F组小鼠体内相关指标检测结果如下表所示。请据此回答下列问题:
组别
吞噬细胞中发挥
吞噬功能的比例(%)
淋巴细胞增殖能力
D组
63.94
0.18
E组
72.94
0.28
F组
85.38
0.38
(1)本实验因变量是_________________________________________________________,
设置对照组的目的是_______________________________________________________。
(2)被移植的跟腱在免疫学上相当于___________________________________________,
其中参与移植排斥反应的主要是T细胞,T细胞是由________细胞增殖分化形成的,其成熟部位是_____________________________________________________________________。
(3)由实验数据可以得出的结论为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)免疫系统的功能有________________________________________________________。
解析:本题目是探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,本实验自变量为温度,因变量是吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞增殖能力,根据表格中数据分析可知:低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强。设置对照组的目的是提供常温下异体移植相关指标的数据作为参考。被移植的跟腱在免疫学上相当于抗原。T细胞是由(骨髓中的)造血干细胞增殖分化形成的,在胸腺中成熟。A组经超低温处理跟腱20条移植给D组,B组经普通低温处理跟腱20条移植给E组,C组在常温下处理跟腱20条移植给F组,由实验数据可以得出:低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强,免疫系统的功能有防卫、监控和清除。
答案:(1)吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞增殖能力 提供常温下异体移植相关指标的数据作为参考 (2)抗原 (骨髓中的)造血干 胸腺 (3)低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强
(4)防卫、监控和清除
一、选择题
1.(2019·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: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。]
2.(2019·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: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。]
3.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: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。]
4.(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: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。]
5.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: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。]
6.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( )
静脉注射葡萄糖后胰岛素分泌量的变化
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: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有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。]
7.
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: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。]
8.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: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。]
9.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: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。]
10.甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏,其中甲组仅有体液免疫功能,乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞,发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能,出现这些现象的原因是( )
A.甲组骨髓被破坏,乙组胸腺被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
B.甲组胸腺被破坏,乙组骨髓被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
C.乙组骨髓被破坏,丙组胸腺被破坏,甲组骨髓和胸腺均被破坏
D.丙组骨髓被破坏,甲组胸腺被破坏,乙组骨髓和胸腺均被破坏
解析:B [造血干细胞在骨髓中分化发育成B细胞,在胸腺中分化发育成T淋巴细胞,B淋巴细胞主要用于体液免疫,T淋巴细胞参与细胞免疫和体液免疫。甲组仅有体液免疫功能,说明胸腺被破坏。输入造血干细胞后乙组恢复了细胞免疫,说明骨髓被破坏;输入造血干细胞后丙组仍然丧失特异性免疫功能,说明骨髓和胸腺均被破坏。]
二、非选择题
11.(2018·全国Ⅰ卷,31)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。
解析:(1)a是兔的原始尿量数据,b是注射了垂体提取液之后的尿量数据,由于垂体提取液中有抗利尿激素,会促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,因而尿量会减少。(2)注射20%葡萄糖溶液后,肾小管腔内液体渗透压升高,会降低肾小管的重吸收作用,导致兔的尿量增加。(3)下丘脑是机体水盐平衡调节中枢,会通过渗透压感受器来调节机体内的水和无机盐的平衡。
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
12.类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以免疫炎症反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾为特征,严重影响患者的生活质量。
(1)TNFα、IL4等淋巴因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的________结合后调节免疫应答。其中一类淋巴因子(甲类)促进B细胞增殖分化为________,促进免疫炎症反应,另一类淋巴因子(乙类)则可抑制免疫炎症反应,这两类淋巴因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。
(2)研究人员为研究RA的发生与上述两类淋巴因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种淋巴因子的平均含量,结果如下图。
通过实验结果分析,属于甲类淋巴因子的有________,属于乙类淋巴因子的有________。结合甲、乙的作用分析,推测RA的发生可能是________________________________________
导致的免疫失调。
(3)请针对甲类淋巴因子提出两种治疗RA的思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)此题考查学生获取图表信息的能力。从图中健康人与两类RA患者四种淋巴因子含量的分析知,RA患者有两类淋巴因子TNF-α、IL-6高于健康人,RA患者有两类淋巴因子IL-4、IL-10低于健康人,前者为甲类,后者应为乙类,治疗方法减少甲类淋巴因子的量
答案:(1)特异性受体 浆细胞和记忆细胞 (2)TNFα和IL-6 IL-4和IL-10 甲类淋巴因子增多,乙类淋巴因子减少
(3)思路一:减少相关细胞的甲类淋巴因子的分泌量;
思路二:使用甲类淋巴因子拮抗剂;
思路三:使用受体阻断剂阻断甲类淋巴因子对免疫细胞的作用;
思路四:降低靶细胞的甲类淋巴因子受体的数量
13.航天员是探索宇宙奥秘的英雄,进驻太空后机体会产生多种失重效应。
(1)航天器和航天服中的生命保障系统,为航天员提供了类似于地面的环境,有利于航天员维持机体内环境的稳定。内环境稳态的重要意义是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)失重环境中航天员头部体液增多,抗利尿激素的合成和分泌受到________(填“促进”或“抑制”),出现体液转移反射性多尿现象。
(3)经专业训练的航天员可通过位于________的神经中枢调节,增强身体的平衡能力,减轻体位翻转症状。
(4)失重会引起T淋巴细胞减少,导致由它增殖分化产生的________________________减少;同时,由于淋巴因子的产生减少,导致浆细胞分泌的________也减少,人体免疫力下降。
解析:(1)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(2)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,尿量增加说明抗利尿激素的合成和分泌受到抑制。(3)小脑中有维持身体平衡的中枢。(4)T细胞受到抗原刺激后,增殖分化形成效应T细胞和记忆(T)细胞;浆细胞分泌产生抗体。
答案:(1)机体进行正常生命活动的必要条件 (2)抑制 (3)小脑 (4)效应T细胞和记忆(T)细胞 抗体
热点八 血糖、免疫调节的实验探究和分析
[规律方法·会总结]
实验探究题的“五步曲”
[技能提升·会应用]
1.科学工作者为研究饥饿对哺乳动物胰岛素分泌的影响,选择健康大鼠若干分别于禁食0、24、48、72、96 h后,测定血糖和血浆中胰岛素的浓度变化,统计结果如图所示。
(1)饥饿48 h后,血糖主要来源于__________________________,导致血糖浓度升高。
(2)胰岛素是由________细胞合成并分泌到血浆中的。实验数据表明,和正常进食的大鼠相比,饥饿96 h的大鼠胰腺细胞研磨液中胰岛素浓度升高50%~55%,由此可以判断,长期饥饿状态下的大鼠,血浆中胰岛素浓度下降的主要原因是______________________________。
(3)研究表明,哺乳动物下丘脑摄食中枢的细胞中存在着经转录形成的________________________________________________________________________,
据此判断,胰岛素可作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,此过程属于________________________________________________________________________。
解析:(1)饥饿48 h后,糖原已经分解完毕,此时血糖主要来源于脂肪等非糖物质转化。(2)胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌到血浆中的。长期饥饿状态下的大鼠胰腺细胞研磨液中胰岛素浓度升高50%~55%,这些胰岛素不分泌到血浆中,主要原因是饥饿抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。(3)基因转录的产物是mRNA,由于下丘脑是血糖平衡中枢,故哺乳动物下丘脑摄食中枢的细胞中存在着经转录形成的胰岛素受体mRNA。胰岛素可作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,此过程属于激素调节(或体液调节)。
答案:(1)脂肪等非糖物质转化
(2)胰岛B 饥饿抑制胰岛B细胞分泌胰岛素
(3)胰岛素受体mRNA 激素调节(或体液调节)
2.为研究某种糖尿病的发病机理,科研人员选取了3组小鼠进行实验,实验期间均饲喂高糖高脂食物,6周后检测结果如下表。回答下列问题(注:瘦素由脂肪细胞分泌,能促使机体减少摄食,抑制脂肪细胞的合成,使体重减轻):
比较项目
对照组
甲组(患糖
尿病)
乙组(患糖尿
病、加强运动)
体重/g
361.75
436.60
348.7
血糖/mmol·L-1
5.06
7.49
5.77
胰岛素/mlU·L-1
13.61
33.57
25.69
瘦素/ng·mL-1
1.28
7.95
4.62
瘦素受体蛋白/OD
0.48
0.10
0.28
(1)肝脏细胞、胰岛B细胞和红细胞中,胰岛素受体数目最多的是________细胞。
(2)据表推测,患糖尿病的小鼠血糖浓度较高的原因是_____________________________
________________________________________________________________________
与对照组相比,甲组小鼠的体重显著增加,原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3依据上述实验结果,此类型糖尿病患者应采取的生活保健措施是________________________________________________________________________
解析:(1)胰岛素能够促进血糖转化为肝糖原储存在肝脏细胞中,所以肝脏细胞、胰岛B细胞和红细胞中,胰岛素受体数目最多的是肝脏细胞。(2)从表中可看出,患糖尿病的小鼠胰岛素浓度远高于对照组而血糖浓度却很高,原因可能是胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合,或靶细胞上缺乏胰岛素的受体。甲组瘦素受体蛋白的含量很低,造成瘦素不能充分起作用,脂肪细胞合成较多,体重增加。(3)从表格中可看出,乙组同样患糖尿病,因为加强运动,身体各项指标接近正常值,故应该加强体育锻炼。
答案:(1)肝脏
(2)胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合、靶细胞上缺乏胰岛素的受体(只答其中一条即可,其他合理答案也可) 甲组小鼠的瘦素受体蛋白少,脂肪细胞合成增多
(3)加强体育锻炼
3.某科研所为了开发痢疾疫苗,利用鼷鼠做了一系列生理实验。实验的主要过程及结果如下表所示:
组别
第一次接种(灭
活的痢疾杆菌)
第二次接种(灭
活的痢疾杆菌)
抗体合成程度
甲
正常的鼷鼠
未接种
+
乙
正常的鼷鼠
接种
+++++
丙
幼年摘除胸腺的鼷鼠
未接种
+
丁
幼年摘除胸腺的鼷鼠
接种
+
戊
摘除胸腺后注入T细胞的鼷鼠
接种
++++
根据上表中的结果,分析并回答下列问题:
(1)与甲组相比,乙组鼷鼠体内抗体合成程度明显高于甲组的原因是:鼷鼠第一次接种时产生了一定量的____________________,当第二次接种时,其就会在体液免疫的反应阶段迅速增殖、分化产生新的________进而产生更强的特异性免疫反应。
(2)戊组与丁组对照,说明抗痢疾杆菌抗体的合成过程需要________细胞的帮助。与乙组相比,丁组抗体合成程度较低的原因是_____________________________________________。
(3)若将题目的病原体痢疾杆菌换为病毒,接种病毒后正常鼷鼠往往先通过________免疫来阻止病毒通过血液循环而散播,再通过________免疫来彻底消灭它。
(4)为检验T细胞起细胞免疫作用,请补全实验设计思路和结果:切除鼷鼠的胸腺后,移植异体器官,移植器官易保留在小鼠体内;____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题以实验素材为背景,以图表形式呈现免疫生理实验的处理和结果,立足于免疫过程,要求分析体液免疫的过程中二次免疫反应更快、更强的原因。设计实验验证T细胞起细胞免疫作用,需进行如第(4)题中的切除手术,但应该排除手术可能带来的影响,并进一步确认T细胞的功能。实验设计要尽可能多地考虑对照组的设计,以排除无关变量的干扰。
答案:(1)记忆细胞 浆细胞
(2)T 摘除胸腺后,体内的T细胞大量减少,抗原呈递受阻 (3)体液 细胞
(4)对照组做切除手术操作,但不切除胸腺,移植器官被排斥;实验组再注入T细胞,移植器官又被排斥
4.阅读下列材料,回答相关问题:
材料一 HPV(人乳头瘤病毒)是小型DNA病毒,据2015年不完全统计,其亚型超过100种,其中至少13种亚型可引起癌变(又称高风险类型),而16型和18型引起的宫颈癌和宫颈癌癌前病变占全部的70%;宫颈癌是中国女性第二高发妇科癌症,其在我国人群中的发病率逐年上升;仅2015年我国宫颈癌患者新增约98 900例,死亡约30 500例。
材料二 2006年,全世界第一支HPV疫苗正式获准上市,可帮适龄女性避免罹患宫颈癌;2017年7月31日,“二价”宫颈癌疫苗在中国内地上市,接种对象为9~25岁女孩,“二价”疫苗主要针对HPV中的16型和18型,需要接种3次,三次接种时间间隔为0、2、6个月。
(1)HPV具有100多种亚型是________的结果。HPV是引发宫颈癌的________(填致癌因子类型),人体宫颈细胞感染HPV后发生癌变而恶性增殖,原因是________________________________________________________________________。
(2)在该病毒核酸类型未知时,科研人员欲通过同位素示踪法,以体外培养的宿主细胞等为材料,检测HPV的核酸类型(假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换)。请写出实验思路并预测结果及结论。
①实验思路:________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测结果及结论:___________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人体参与防卫HPV的免疫活性物质主要有________和________;从免疫学角度来说“二价”疫苗属于____________________________,接种“二价”疫苗可以预防宫颈癌发生的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)HPV只有侵染宫颈细胞后才能繁殖子代,繁殖时亲代HPV仅提供________,其余均来自宿主细胞;在HPV增殖过程中遗传信息传递过程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:宫颈癌疫苗在中国内地上市是惠及适龄女性的热点新闻,无论是从人体健康角度还是从高考命题的角度来看,其相关内容都是值得考生关注的好素材。本题以宫颈癌疫苗为媒介考查考生对病毒的遗传物质组成、病毒的变异、病毒致癌机理、人体免疫和中心法则等相关知识的理解和应用,考查的知识跨度大,内容综合性高。本题第(1)小题侧重考查基因突变,前者考查HPV自身的基因突变,后者考查HPV作为致癌因子时的致癌机理,同时考查了考生对教材的熟悉程度。第(2)小题以实验设计的形式出现,其考查方式与2017年课标全国Ⅰ卷的第29题高度吻合,可以较好地训练考生对此类情境试题的应对能力。
答案:(1)基因突变 病毒致癌因子 该致癌因子能导致原癌基因和抑癌基因发生突变
(2)①分别用含有放射性标记的尿嘧啶的宿主细胞(甲组)和含有放射性标记的胸腺嘧啶的宿主细胞(乙组)培养HPV,一段时间后收集并检测HPV病毒的放射性②若甲组收集到的病毒具有放射性,乙组无放射性,则HPV的核酸为RNA:若乙组收集到的病毒具有放射性,甲组无放射性,则HPV的核酸为DNA
(3)淋巴因子 抗体 抗原 疫苗刺激人体产生抗体和记忆细胞
(4)DNA作为模板(或DNA)
第9讲 人体的稳态与免疫
★ [最新考纲]
1.稳态的生理意义(Ⅱ);2.神经、体液调节在维持稳态中的作用(Ⅱ);3.体温调节、水盐调节和血糖调节(Ⅱ);4.人体免疫系统在维持稳态中的作用(Ⅱ);5.艾滋病的流行和预防(Ⅱ)。
精读教材——记一记
1.体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴等,三种细胞外液组成内环境。(P2正文)
2.血浆与组织液和淋巴相比含有更多的蛋白质。(P4正文)
3.内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压。(P5正文)
4.内环境的稳态指的是各种理化性质和化学成分保持相对稳定的状态,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。(P8正文)
5.参与血糖调节的激素主要是胰岛素(胰岛B细胞分泌)和胰高血糖素(胰岛A细胞分泌),升血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素等,降血糖的激素只有胰岛素。(P26正文)
6.体温调节和水盐调节都是通过神经—体液调节实现的。(P32正文)
7.参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,参与水盐调节的激素是抗利尿激素。(P32正文)
8.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。(P35正文)
9.由第一道防线和第二道防线参与完成的免疫为非特异性免疫,由第三道防线参与完成的免疫为特异性免疫。(P36正文)
10.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞。(P37正文)
11.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,因而能被吞噬、消灭。(P37正文)
12.记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对该类抗原的记忆,当机体再次接触到该类抗原时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体。(P37正文)自我诊断——判一判
1.内环境及其稳态的正误判断
(1)(2019·全国Ⅲ卷,T5D)运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。(×)
(2)Na+浓度、渗透压、K+浓度、O2浓度中,通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是O2浓度。(×)
(3)内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等。(√)
(4)Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质。(√)
(5)血浆的成分稳定时,机体达到稳态。(×)
(6)内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动。(√)
2.血糖、水盐、体温调节的正误判断
(1)(2019·全国卷Ⅱ,T4C)当人体失水过多时,血液中的抗利尿激素含量升高。(√)
(2)血糖浓度可影响胰岛素和胰高血糖素的分泌量。(√)
(3)胰高血糖素分泌量上升,促进肝糖原和肌糖原分解。(×)
(4)哺乳动物长时间未饮水导致机体脱水时,会发生肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。(×)
(5)人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节。(√)
(6)我国科考队员登上南极“冰盖之巅”后出现的适应性变化是机体耗氧量降低、皮肤血管收缩、下丘脑兴奋性增强、甲状腺激素分泌量增加。(×)
(7)体温受到神经和体液的双重调节。(√)
(8)下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌激素的调节,属于负反馈调节。(√)
3.免疫调节的正误判断
(1)特异性免疫过程中,只有T细胞产生记忆细胞。(×)
(2)浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆细胞。(×)
(3)T细胞受到抗原刺激后可直接转变为效应T细胞。(×)
(4)效应T细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞。(√)
(5)麻疹病毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率,再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子。(×)
(6)已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫反应。(×)
高频命题点1 人体内环境及稳态的维持
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅲ卷,5)下列关于人体组织液的叙述,错误的是( )
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
解析:D [本题以组织液为载体,考查考生理解所学知识,作出合理判断的能力;试题通过基础判断的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观。血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞供细胞呼吸利用,A正确;组织细胞(如肝细胞)呼吸代谢产生的O2通过自由扩散进入组织液,组织液中的O2也可通过自由扩散进入组织细胞,B、C正确;丙酮酸转化为乳酸的过程是人体无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质,D错误。]
2.(2017·全国Ⅰ卷,31)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由________进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会________,从而使血浆晶体渗透压________。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②_____________________。
解析:(1)人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,而晶体渗透压不变,从而导致血浆渗透压下降,水分渗出形成组织液,引起组织液增多出现的组织水肿。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,而血浆渗透压不变,水以自由扩散或渗透形式经胃肠吸收进入血浆的水量会增多,从而使血浆晶体和胶体的渗透压均下降。(3)内环境是体内细胞赖以生存的环境,为体内细胞提供相对稳定的环境。维持细胞渗透压,给细胞提供氧气和营养物质,并及时将细胞代谢终产物运走。
答案:(1)血浆 (2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
知识拓展——培养学生文字表达判断能力
1.唾液、泪液、消化液、汗液、尿液是体液吗?
________________________________________________________________________
答案:它们均来自体液,但不属于体液。
2.内环境稳态具体包括哪些方面?
________________________________________________________________________
答案:稳态具体包括组成成分和理化性质两个大方面。
3.血红蛋白、丙酮酸是内环境组成成分吗?
________________________________________________________________________
答案:不是 是细胞内的组成成分
核心整合——掌握必备生物知识
1.内环境组成及稳态(填空)
2.内环境的理化性质
3.内环境中的成分和化学反应(填空)
(1)三类内环境中的物质
(2)“四看法”排除不属于内环境的成分
(3)发生在内环境中的四类反应
①酸碱缓冲对参与的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜上的受体结合。
③抗原、抗体特异性结合。
④激素与靶细胞膜上的受体结合。
根据箭头方向快速判断体液组分(如图)
(1)识图的关键是单向箭头。
(2)仅有单向箭头指入并指出的为淋巴(丁)。
(3)指向淋巴(丁)的为组织液(乙)。
(4)淋巴(丁)指向的为血浆(丙)。
(5)与组织液(乙)存在双向箭头的为细胞内液(甲)和血浆(丙)。
考向立意——突显对学科素养生命观念能力考查
[考向] 以稳态的理化性质及调节为载体,考查学生获取信息的能力和分析问题的能力
1.(2018·江苏卷,30)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:________________________。
解析:(1)根据题意分析已知,图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙表示垂体细胞分泌的促甲状腺激素,其中促甲状腺激素通过体液运输的途径作用于甲状腺,促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。
(2)体温上升期,人体骨骼肌收缩有助于体温上升到已上调的体温调定点;图示增加产热的方式有神经调节和体液调节,即体温上升期人体进行体温调节的方式有神经调节和体液调节。(3)高温持续期,人体温度维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等;垂体释放抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而减少尿量。(4)体温下降期,机体皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热量,还可以通过汗腺分泌增加散热量;(5)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
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
高频命题点2 血糖调节、体温调节、水盐调节
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅱ卷,4)当人体失水过多时,不会发生的生理变化是( )
A.血浆渗透压升高
B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.肾小管对水的重吸收降低
解析:D [本题借助水盐平衡调节相关知识,考查考生运用所学知识,通过分析、综合的方法对生物学问题进行推理、判断的能力;题目设置的情境——对大量失水所引发的生理变化的分析,体现了对生命观念素养中的稳态与平衡观的考查。当人体失水过多时,血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,产生的兴奋可以传到大脑皮层产生渴感,也可促使垂体释放抗利尿激素,血液中的抗利尿激素含量升高,抗利尿激素使肾小管、集合管对水的重吸收能力增强,所以D符合题意。]
2.(2019·全国Ⅲ卷,3)下列不利于人体散热的是( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
解析:A [本题借助生物体的不同散热方式,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力;试题通过问题探讨的形式体现了生命观念素养中的稳态与平衡观。骨骼肌不自主战栗是增加产热的途径之一,A错误;处于炎热环境时,人体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌汗液增加等途径增加散热,B、C正确;酒精的挥发会带走部分热量,酒精擦拭皮肤可以增加散热,D正确。]
3.(2019·全国Ⅰ卷,30)人的排尿是一种反射活动,回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是________________________。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于________。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于________。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
解析:(1)兴奋在神经元之间传递时,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制,故只能单向传递。(2)排尿反射属于非条件反射,其初级控制中枢位于脊髓,婴幼儿由于大脑发育尚未完善,不能有意识地控制排尿,经常会尿床,而成年人大脑发育完善,可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。(3)当膀胱内贮尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下发放冲动,将贮存在膀胱内的尿液排出;尿液进入尿道,刺激尿道上的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
答案:(1)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器
知识拓展——培养学生文字表达能力
1.持续发热会使体液减少,通常通过静脉注射质量分数为5%的葡萄糖溶液和质量分数为0.9%的氯化钠溶液来矫正,这两种溶液的共同作用是______________________________。
答案:补充水分,维持内环境渗透压平衡
2.呕吐和腹泻导致患者尿量减少,原因是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:呕吐和腹泻导致人体细胞外液渗透压升高,垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水重吸收
3.糖尿病患者都可以通过注射胰岛素进行治疗吗?请说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:不是。有的糖尿病患者是由于胰岛B细胞受损,这种患者可以通过注射胰岛素治疗;还有一种糖尿病患者是由于胰岛素受体受损,胰岛素不能发挥作用,这种患者不能通过注射胰岛素治疗
核心整合——掌握必备生物知识
1.有关水盐平衡调节的2个核心点(填空)
(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①肾脏来完成的。
神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→②大脑皮层→产生渴感→主动饮水、补充水分;
神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→③垂体抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量④减少。
(2)引起水盐平衡调节的是⑤渗透压的变化。引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是⑥细胞外液渗透压的升高。
2.有关体温调节的2个易错点(填空)
(1)寒冷环境中产热⑦等于散热,炎热环境中散热⑧等于产热。持续发烧时,产热⑨等于散热。
(2)体温调节感受的刺激是⑩温度的变化,冷觉与温觉形成的部位是⑪大脑皮层,而体温调节的中枢是⑫下丘脑。
3.有关血糖平衡调节的2个核心点
(1)相关器官:下丘脑(调节中枢)、肝脏(肝糖原的合成和分解)、肌肉(葡萄糖合成肌糖原等)、胰岛(分泌胰岛素和胰高血糖素)、肾脏(肾小管、集合管对葡萄糖的重吸收)和小肠(糖类的消化和吸收)等。
(2)调节途径
4.下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制(填图)
(1)图示
(2)下丘脑的“四个功能”和“三个中枢”
a.四个功能:感受、传导、分泌和调节。
b.三个中枢:⑲体温调节中枢、血糖调节中枢和⑳水盐平衡调节中枢。
下丘脑在三种调节实例中的四大功能
(1)感受:如下丘脑渗透压感受器可感受细胞外液渗透压变化。
(2)传导:如下丘脑可将兴奋传导至大脑皮层。
(3)分泌:如下丘脑可分泌抗利尿激素、促激素释放激素。
(4)调节:如下丘脑是血糖调节中枢、体温调节中枢、水盐平衡调节中枢。
考向立意——突显科学思维能力和实验探究能力
考向 以三种平衡调节为载体,考查学生的读图能力、获取信息的能力及表达能力
1.图1表示胰岛素浓度与血糖的补充速率和消耗速率之间的关系,图2表示描述某种生命活动的模型。下列相关分析错误的是( )
A.曲线甲表示血糖的补充速率,曲线乙表示血糖的消耗速率
B.胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞导致曲线甲上升
C.若E为调节中枢,a为血糖浓度下降,则b、c可分别代表胰高血糖素和肾上腺素分泌增加
D.若E为调节中枢,a为细胞外液渗透压升高,则b、c可分别代表抗利尿激素分泌增加和产生渴觉
解析:A [由图1分析可知甲随着胰岛素浓度上升而上升,说明甲是血糖消耗速率,乙应是血糖补充速率,A错误;胰岛素主要作用于肝脏、肌肉使血糖转变为糖原,B正确;如果E是调节中枢,a是细胞外液渗透压升高,通过神经—体液调节会使抗利尿激素释放量增加减少尿量,同时产生渴觉主动饮水,如果E是调节中枢,a是血糖浓度下降,此时升高血糖的胰高血糖素和肾上腺素分泌量增加,C、D正确。]
2.下丘脑体温调节中枢存在冷敏神经元和热敏神经元,它们的放电频率因体温变化而相应改变,如图中实线所示,C、W曲线交于S点,此点对应的温度为正常体温。下列说法正确的是( )
注:放电频率即单位时间产生的兴奋次数
A.人感染流感病毒后S点左移,干活出汗时S点右移
B.某人体温24小时处在S′点,则该时间段的产热量大于散热量
C.冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的放电频率时,体温低于正常值
D.体温持续偏高会导致内环境稳态失调,需要采取降温措施
解析:D [人感染流感病毒会出现发热现象,S点右移,干活出汗时整体体温略高于正常值,S点右移,A错误;某人体温24小时处于S′点,说明其处于发热状态,且该段时间内产热量等于散热量,B错误;冷敏神经元的放电频率低于热敏神经元的放电频率时,体温大于37 ℃,高于正常值,C错误;体温若持续偏高会导致代谢紊乱,内环境稳态失调,需要及时采取降温措施,D正确。]
3.如图为人体内水盐平衡调节的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.饮水不足时,下丘脑渗透压感受器感受的刺激是“细胞外液渗透压升高”
B.当食物过咸时,由于尿量减少导致细胞外液渗透压升高
C.某人一次吃糖过多,会像食物过咸一样引起细胞外液渗透压升高,则此时它的尿量也会减少
D.人大量饮水后,抗利尿激素分泌增多,导致尿量增加
解析:A [当食物过咸时会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑产生并由垂体后叶释放的抗利尿激素量增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而导致尿量减少,B错误;一次吃糖过多也会出现尿糖,排出葡萄糖时会带走部分水分,使尿量增多,C错误;大量饮水后,细胞外液渗透压会降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增多,D错误。]
4.如图是人体内血糖平衡调节过程示意图,回答下列问题:
(1)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛B细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于________调节。如果图中下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力不会完全丧失的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图可知,GIP的靶细胞是_________________________________________________。
进食后,GIP和胰岛素通过___________________________________________________,
从而降低血糖浓度。
(3)若人体口服或静脉注射适量葡萄糖,二者血糖浓度变化基本相同。与注射相比,口服葡萄糖后血浆胰岛素水平更________,其原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛B细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于神经—体液调节。如果图中下丘脑相应区域被破坏,血糖调节能力不会完全丧失的原因是血糖浓度变化和胰高血糖素可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。(2)据图分析,GIP作用于胰岛B细胞、脂肪细胞,据图可知:GIP和胰岛素通过受体作用于脂肪细胞,促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪,从而降低血糖水平。(3)人体口服或静脉注射适量葡萄糖,与注射相比,口服后血浆胰岛素水平更高,原因是口服葡萄糖刺激小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌。
答案:(1)神经—体液 血糖浓度变化和胰高血糖素可刺激胰岛B细胞分泌胰岛素 (2)胰岛B细胞、脂肪细胞 促进葡萄糖进入脂肪细胞并转化为脂肪 (3)高 小肠K细胞分泌的GIP还能促进胰岛素分泌
血糖调节涉及的器官、激素
(1)血糖调节的中枢在下丘脑——下丘脑通过有关神经直接控制胰岛B细胞(如饭后血糖高时)及胰岛A细胞(如饥饿血糖低时)的分泌。
(2)相关激素
①胰岛素
②胰高血糖素:靶细胞主要为“肝脏细胞”可促进肝糖原分解及非糖物质转化为糖。
③肾上腺素:靶细胞主要为“肝脏细胞”它可促进肝糖原分解。
高频命题点3 免疫调节
真题领航——目标方向导入高考
1.(2019·全国Ⅲ卷,30)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。
小鼠分组
A组
B组
C组
D组
初次注射抗原
抗原甲
抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原
抗原甲
抗原乙
抗原甲
抗原乙
回答下列问题。
(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是________(填“抗体”或“抗原”)。
(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是________。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够________。
(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是______________________________________。
(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有______________________(答出2点即可)。
解析:本题以动物个体的免疫应答为背景,考查考生从所给材料中获取信息、运用信息、结合所学知识解决生物学问题的能力;试题通过实验分析的形式考查了科学思维与科学探究素养。(1)抗原是刺激机体产生免疫应答的物质,抗体是机体发生免疫应答反应产生的免疫活性物质,所以应检测的免疫活性物质是抗体。(2)再次免疫应答发生在体内已有相应抗体和记忆细胞的个体,故再次注射抗原后,能够出现再次免疫应答的是A、D组。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,形成大量浆细胞、快速产生大量抗体。(3)已注射过抗原甲的小鼠,小鼠血浆中已存在相应的抗体,抗体与抗原能特异性结合形成沉淀或细胞集团。(4)过敏反应一般发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;常有明显的个体差异和遗传倾向。
答案:(1)抗体
(2)A、D 迅速增殖分化,形成大量浆细胞,快速产生大量抗体
(3)抗原与抗体特异性结合
(4)发作迅速、消退较快
2.(2019·北京理综)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是________________________________________。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施。
解析:本题借助免疫调节相关知识,主要考查对实验现象和结果进行分析、解释,并对一些生物学问题初步探究的能力;通过预防接种、疫苗研制的思路、流感患者的应对措施等体现了社会责任素养中的珍爱生命要素。(1)病毒营寄生生活,必须在活细胞内才能增殖,流感病毒侵染细胞的过程包括吸附、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。(2)流感病毒的抗原能刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞能产生特异性抗体。(3)由于甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年根据预测进行预防接种。(4)①若通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用,可按以下步骤操作:培养易感细胞→将抗体分别与流感病毒混合→将各混合物分别加入不同细胞培养瓶→检测培养物中病毒的增殖量。②根据图中曲线可知,图中抑制率最高、抑制效果最好的抗体是D63;对照抗体抑制率很低,说明选用的对照抗体应不能与流感病毒特异性结合。③依据(4)①小题中的实验,两位康复者均产生了抗NA的抗体,因此可选用NA制备相应的流感疫苗。(5)流感患者可采取的应对措施有:①尽早隔离,避免病毒传播;②尽早注射抗流感病毒抗体等。
答案:(1)活细胞 吸附 (2)浆/效应B (3)当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗 (4)①a、c、e ②D63 流感病毒 ③可选用NA制备流感疫苗 (5)包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)
知识拓展——培养学生分析表达能力
1.从哺乳动物成熟红细胞的结构特点分析,几乎没有病毒将哺乳动物成熟红细胞作为宿主细胞,请解释原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:哺乳动物成熟红细胞没有细胞核与核糖体等,哺乳动物成熟的红细胞内病毒无法合成蛋白质。
2.与未免疫的机体相比,已经免疫的机体再次受到抗原入侵后,病情较轻,或未发病,请解释原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:已经免疫的机体,体内有能识别抗原的记忆细胞,当抗原再次入侵时,记忆细胞迅速增殖分化产生大量的浆细胞,浆细胞产生大量的抗体可以迅速与抗原结合,阻止病菌的繁殖,从而病情较轻。
核心整合——掌握必备生物知识
1.理清两大免疫过程(填图)
2.明确各种免疫细胞的功能(填空)
(1)具有特异性识别抗原功能的细胞:B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
(2)吞噬细胞:识别无特异性,参与的免疫类型有⑤特异性免疫和非特异性免疫。
(3)浆细胞:不能识别抗原,⑥能产生抗体。
(4)⑦效应T细胞:攻击靶细胞(宿主细胞)。
(5)T细胞:能分泌⑧淋巴因子,参与体液免疫和细胞免疫。
(6)能增殖、分化的细胞:B细胞、T细胞、记忆细胞。
(7)记忆细胞:寿命长,对抗原敏感,能迅速增殖、分化。
3.抓“关键”快速确认三类免疫异常病(填空)
4.辨清免疫应用中的“免疫预防”与“免疫治疗”(填空)
(1)免疫预防——重在“预防”,注射物为“经处理的”丧失致病性却具“抗原性”的抗原即疫苗,目的是⑫刺激机体主动产生抗体,尤其是产生“记忆细胞”,以备真正病原体感染(防患于未然)。
(2)免疫治疗——重在“治疗”,注射物是“抗体”或免疫增强剂等,目的是⑬“立竿见影”地直接消灭病原体。
考向立意——突显科学思维和生命观念能力
[考向一] 以免疫系统的组成与免疫过程为载体,考查学生对免疫的理解能力
1.下图为淋巴细胞的起源与分化示意图,则图中①②③④⑤⑥依次是( )
A.B细胞、效应B细胞、T细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
B.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗体
C.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
D.效应T细胞、T细胞、浆细胞、B细胞、淋巴器官、抗原
解析:C [经过胸腺形成的淋巴细胞是T细胞,在骨髓中直接形成的是B细胞;在抗原的刺激下,T细胞形成效应T细胞和相应的记忆细胞,参与细胞免疫,B细胞形成浆细胞和相应的记忆细胞,浆细胞分泌抗体,参与特异性免疫。]
2.下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述错误的是( )
A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖分化的细胞有Ⅳ和Ⅵ
C.图中的免疫活性物质有d、e、f、g
D.病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
解析:A [据图分析,Ⅰ为吞噬细胞、Ⅱ为T细胞、Ⅲ为效应T细胞、V为B细胞、Ⅶ为浆细胞,其中吞噬细胞、浆细胞不具有特异性识别抗原的作用,A错误。当机体再次接触同种抗原时,记忆细胞会迅速增殖分化,Ⅳ为记忆T细胞、Ⅵ为记忆B细胞,B正确。图中d、e、f为淋巴因子,g为抗体,它们都是免疫活性物质,C正确。病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用,D正确。]
[考向二] 以免疫学的异常及应用为载体,考查学生对二次免疫的理解
3.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。下列相关分析正确的是( )
A.这是一种自身免疫病,细胞甲为B细胞
B.激素乙通过体液定向运到垂体发挥调节作用
C.细胞甲的分泌活动越旺盛,激素乙的分泌就越多
D.激素丙与抗体具有相同的受体,二者具有竞争性
解析:D [细胞甲能分泌抗体,甲为浆细胞,A错误;激素通过体液运送到全身各处,特异性地作用于靶细胞,不能定向运到靶细胞,B错误;激素丙为促甲状腺激素,细胞甲分泌的抗体可与促甲状腺激素的受体结合,导致甲状腺细胞对促甲状腺激素的敏感度降低,从而使甲状腺激素(乙)分泌量减少,C错误;激素丙与抗体具有相同的受体,说明二者具有竞争性,D正确。]
4.如图甲、乙分别表示我国医学工作者自主研制SARS灭活疫苗过程中,某志愿者接种疫苗后两周内体温和抗体浓度的变化。请据图回答下列问题:
(1)注射疫苗后,志愿者出现轻度发热现象,调节机体产热的激素主要有________和________。正常人的体温之所以能够维持相对稳定,其调节方式是________调节。
(2)若该志愿者注射疫苗后的第15天感染SARS病毒,其体内的抗体变化曲线如乙图所示。此时,抗体迅速产生的主要原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由____________________________决定的。
(4)注射疫苗是预防SARS病毒的有效途径,但是并不意味着接种过SARS疫苗的人将来不会成为SARS患者,原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有的同学认为可以通过SARS病毒的体外培养直接观察X植物提取液对SARS病毒的影响,假如要在体外培养,对培养基的要求是______________________,因为__________________________________________________________________________。
解析:调节机体产热的激素主要有肾上腺素和甲状腺激素。维持体温相对稳定的调节方式是神经—体液调节。此时抗体迅速产生的主要原因是记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体。从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由遗传物质决定的。SARS病毒的遗传物质为单链RNA,容易发生变异,使原来的疫苗失去作用。病毒严格营寄生生活,需要选择活细胞作培养基。
答案:(1)肾上腺素 甲状腺激素 神经—体液 (2)记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体 (3)遗传物质 (4)SARS病毒发生变异,使原来的疫苗失去作用或相应的抗体的记忆细胞在体内生存时间有限(只答出一点即可) (5)选择活细胞作培养基 病毒是严格营寄生生活,脱离活细胞不能独立生存
“三看法”确认体液免疫与细胞免疫
1.机体通过内环境与外界进行物质交换,维持正常生命活动的进行。据图分析,下列有关人体内环境的叙述,错误的是 ( )
A.乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸的过程发生在①中
B.图中④是细胞生存的液体环境,又称细胞外液
C.图中③与①最主要的区别是③中的蛋白质含量较少
D.图中②是血浆,内含葡萄糖、血浆蛋白和激素等成分
解析:D [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。根据题图判断①为血浆,②为组织液,③为淋巴。乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,该过程发生在血浆中,有利于维持血浆pH的稳定,A项正确;内环境包括血浆,组织液和淋巴,B项正确;内环境中,血浆中的蛋白质含量最高,C项正确;②是组织液,组织液中不含血浆蛋白,D项错误。]
2.内环境是指细胞直接浸浴和生存的环境。下列关于内环境的叙述,正确的是( )
A.内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物多数直接生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量的交换
B.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
D.外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态
解析:A [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度较小。单细胞生物的细胞就是一个个体,可直接与外界环境进行物质和能量交换,多细胞生物的细胞需要通过内环境才能与外界环境进行交换,A项正确;尿液不属于内环境,膀胱上皮细胞生存的内环境是组织液,B项错误;细胞代谢的场所是细胞,内环境是细胞外液,C项错误;机体自身调节功能出现障碍时,内环境稳态也会遭到破坏,D项错误。]
3.“胰岛素抵抗”是指机体对胰岛素的敏感性降低,使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降。下列能引起“胰岛素抵抗”的是( )
①胰岛B细胞受损 ②靶细胞表面胰岛素受体减少 ③胰岛素与其特定受体识别发生障碍 ④胰高血糖素分泌增加
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
解析:B [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,并不是胰岛素的敏感性降低,①错误;靶细胞表面胰岛素受体减少,胰岛素不能与足够多的特异性受体结合,导致胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,②正确;胰岛素与其特定受体识别发生障碍时,靶细胞不能感受到胰岛素,导致机体对胰岛素的敏感性降低,③正确;胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,④错误。综上所述,B项正确。]
4.某些种类的糖尿病是由自身的一些抗体导致的,病理如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.由自身抗体导致的疾病属于自身免疫病
B.图示中浆细胞一定来自于B细胞的增殖分化
C.在血糖调节的神经调节中,胰岛B细胞属于效应器
D.Y1、Y2、Y3导致的糖尿病中,①②可以通过注射胰岛素来缓解
解析:B [自身产生的抗体对自身组织发生免疫反应导致的疾病属于自身免疫病,A正确;浆细胞来源于B细胞或记忆细胞的增殖分化,B错误;在血糖调节的神经调节过程中,下丘脑通过传出神经支配胰岛B细胞的分泌活动,C正确;Y1、Y2、Y3破坏的分别是胰岛B细胞上的葡萄糖受体、胰岛B细胞、靶细胞上的胰岛素受体,其中①②引起的胰岛素分泌不足,可以通过注射胰岛素来缓解,D正确。]
5.下图表示某抗原侵入人体后引发的部分免疫过程,下列分析正确的是( )
A.图中包含了所有的免疫细胞,当抗原再次侵入机体时,该过程会加快
B.a细胞不具有识别特定抗原的能力,b、d、e细胞都能增殖、分化
C.e细胞引起靶细胞的死亡属于细胞坏死
D.c细胞与b细胞相比,具有更加丰富的内质网
解析:D [本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维,难度适中。题图中a是吞噬细胞,d是T细胞,b是B细胞,c是浆细胞,e是效应T细胞。图中缺少记忆细胞,二次免疫反应速度快是由于抗原直接刺激记忆细胞,A项错误;吞噬细胞的识别作用不具有特异性,B细胞、T细胞受抗原刺激后能增殖分化,但效应T细胞不能增殖、分化,B项错误;效应T细胞导致靶细胞的死亡属于细胞凋亡,而不是细胞坏死,C项错误;浆细胞能合成并分泌抗体,抗体是分泌蛋白,需经内质网的加工,因此c细胞(浆细胞)比b细胞(B细胞)中的内质网丰富,D项正确。]
6.下图为某病的发病原理示意图。结合所学知识分析,下列说法不正确的是 ( )
A.该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B.激素A能够促进垂体细胞代谢,使激素B合成增加
C.图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D.使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
解析:B [本题考查了学科核心素养的科学思维,难度较大。根据图中信息可以看出该病是由抗体作用于自身组织细胞导致的,所以该病是自身免疫病,A项正确;激素A为甲状腺激素,甲状腺激素会通过反馈调节抑制垂体分泌激素B(促甲状腺激素),B项错误;从图中可以看出抗体和激素B作用于甲状腺细胞上的相同受体,故推断该抗体可能和激素B一样可以促进甲状腺激素的分泌,C项正确;使用免疫抑制剂可以抑制细胞甲分泌抗体,使该病的病情得到有效缓解,D项正确。]
7.人体血液中的O2与血红蛋白(Hb)结合,以氧合血红蛋白形式在血液中运输;大部分CO2在血浆中以HCO的形式运输。相应过程如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)血浆中CO2主要来自________(填生理过程)。
(2)CO2进入红细胞后,HCO数量________。根据细胞特点和HCO的含量,可推测HCO进入血浆的方式为________,这表明细胞膜具有________性。
(3)生成的H+与血红蛋白结合,引起血红蛋白的____________________发生改变,促进O2释放并扩散到____________________中,供组织细胞吸收和利用。
(4)红细胞内________被消耗和________的进入使细胞内渗透压升高,导致血浆中的水分子进入细胞。
答案:(1)细胞的呼吸作用(有氧呼吸、细胞呼吸) (2)增加 协助扩散 选择透过 (3)空间结构 组织液(血浆、内环境) (4)水分子 Cl-(离子)
8.某实验小组为了探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,将60只兔随机分为6组,将A组的经超低温处理的20条跟腱移植给D组,将B组的经普通低温处理的20条跟腱移植给E组,将C组的在常温下处理的20条跟腱移植给F组,一段时间后D、E、F组小鼠体内相关指标检测结果如下表所示。请据此回答下列问题:
组别
吞噬细胞中发挥
吞噬功能的比例(%)
淋巴细胞增殖能力
D组
63.94
0.18
E组
72.94
0.28
F组
85.38
0.38
(1)本实验因变量是_________________________________________________________,
设置对照组的目的是_______________________________________________________。
(2)被移植的跟腱在免疫学上相当于___________________________________________,
其中参与移植排斥反应的主要是T细胞,T细胞是由________细胞增殖分化形成的,其成熟部位是_____________________________________________________________________。
(3)由实验数据可以得出的结论为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)免疫系统的功能有________________________________________________________。
解析:本题目是探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,本实验自变量为温度,因变量是吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞增殖能力,根据表格中数据分析可知:低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强。设置对照组的目的是提供常温下异体移植相关指标的数据作为参考。被移植的跟腱在免疫学上相当于抗原。T细胞是由(骨髓中的)造血干细胞增殖分化形成的,在胸腺中成熟。A组经超低温处理跟腱20条移植给D组,B组经普通低温处理跟腱20条移植给E组,C组在常温下处理跟腱20条移植给F组,由实验数据可以得出:低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强,免疫系统的功能有防卫、监控和清除。
答案:(1)吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞增殖能力 提供常温下异体移植相关指标的数据作为参考 (2)抗原 (骨髓中的)造血干 胸腺 (3)低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强
(4)防卫、监控和清除
一、选择题
1.(2019·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: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。]
2.(2019·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: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。]
3.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: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。]
4.(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: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。]
5.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: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。]
6.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( )
静脉注射葡萄糖后胰岛素分泌量的变化
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: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有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。]
7.
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: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。]
8.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: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。]
9.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: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。]
10.甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏,其中甲组仅有体液免疫功能,乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞,发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能,出现这些现象的原因是( )
A.甲组骨髓被破坏,乙组胸腺被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
B.甲组胸腺被破坏,乙组骨髓被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
C.乙组骨髓被破坏,丙组胸腺被破坏,甲组骨髓和胸腺均被破坏
D.丙组骨髓被破坏,甲组胸腺被破坏,乙组骨髓和胸腺均被破坏
解析:B [造血干细胞在骨髓中分化发育成B细胞,在胸腺中分化发育成T淋巴细胞,B淋巴细胞主要用于体液免疫,T淋巴细胞参与细胞免疫和体液免疫。甲组仅有体液免疫功能,说明胸腺被破坏。输入造血干细胞后乙组恢复了细胞免疫,说明骨髓被破坏;输入造血干细胞后丙组仍然丧失特异性免疫功能,说明骨髓和胸腺均被破坏。]
二、非选择题
11.(2018·全国Ⅰ卷,31)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。
解析:(1)a是兔的原始尿量数据,b是注射了垂体提取液之后的尿量数据,由于垂体提取液中有抗利尿激素,会促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,因而尿量会减少。(2)注射20%葡萄糖溶液后,肾小管腔内液体渗透压升高,会降低肾小管的重吸收作用,导致兔的尿量增加。(3)下丘脑是机体水盐平衡调节中枢,会通过渗透压感受器来调节机体内的水和无机盐的平衡。
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
12.类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以免疫炎症反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾为特征,严重影响患者的生活质量。
(1)TNFα、IL4等淋巴因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的________结合后调节免疫应答。其中一类淋巴因子(甲类)促进B细胞增殖分化为________,促进免疫炎症反应,另一类淋巴因子(乙类)则可抑制免疫炎症反应,这两类淋巴因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。
(2)研究人员为研究RA的发生与上述两类淋巴因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种淋巴因子的平均含量,结果如下图。
通过实验结果分析,属于甲类淋巴因子的有________,属于乙类淋巴因子的有________。结合甲、乙的作用分析,推测RA的发生可能是________________________________________
导致的免疫失调。
(3)请针对甲类淋巴因子提出两种治疗RA的思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)此题考查学生获取图表信息的能力。从图中健康人与两类RA患者四种淋巴因子含量的分析知,RA患者有两类淋巴因子TNF-α、IL-6高于健康人,RA患者有两类淋巴因子IL-4、IL-10低于健康人,前者为甲类,后者应为乙类,治疗方法减少甲类淋巴因子的量
答案:(1)特异性受体 浆细胞和记忆细胞 (2)TNFα和IL-6 IL-4和IL-10 甲类淋巴因子增多,乙类淋巴因子减少
(3)思路一:减少相关细胞的甲类淋巴因子的分泌量;
思路二:使用甲类淋巴因子拮抗剂;
思路三:使用受体阻断剂阻断甲类淋巴因子对免疫细胞的作用;
思路四:降低靶细胞的甲类淋巴因子受体的数量
13.航天员是探索宇宙奥秘的英雄,进驻太空后机体会产生多种失重效应。
(1)航天器和航天服中的生命保障系统,为航天员提供了类似于地面的环境,有利于航天员维持机体内环境的稳定。内环境稳态的重要意义是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)失重环境中航天员头部体液增多,抗利尿激素的合成和分泌受到________(填“促进”或“抑制”),出现体液转移反射性多尿现象。
(3)经专业训练的航天员可通过位于________的神经中枢调节,增强身体的平衡能力,减轻体位翻转症状。
(4)失重会引起T淋巴细胞减少,导致由它增殖分化产生的________________________减少;同时,由于淋巴因子的产生减少,导致浆细胞分泌的________也减少,人体免疫力下降。
解析:(1)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(2)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,尿量增加说明抗利尿激素的合成和分泌受到抑制。(3)小脑中有维持身体平衡的中枢。(4)T细胞受到抗原刺激后,增殖分化形成效应T细胞和记忆(T)细胞;浆细胞分泌产生抗体。
答案:(1)机体进行正常生命活动的必要条件 (2)抑制 (3)小脑 (4)效应T细胞和记忆(T)细胞 抗体
热点八 血糖、免疫调节的实验探究和分析
[规律方法·会总结]
实验探究题的“五步曲”
[技能提升·会应用]
1.科学工作者为研究饥饿对哺乳动物胰岛素分泌的影响,选择健康大鼠若干分别于禁食0、24、48、72、96 h后,测定血糖和血浆中胰岛素的浓度变化,统计结果如图所示。
(1)饥饿48 h后,血糖主要来源于__________________________,导致血糖浓度升高。
(2)胰岛素是由________细胞合成并分泌到血浆中的。实验数据表明,和正常进食的大鼠相比,饥饿96 h的大鼠胰腺细胞研磨液中胰岛素浓度升高50%~55%,由此可以判断,长期饥饿状态下的大鼠,血浆中胰岛素浓度下降的主要原因是______________________________。
(3)研究表明,哺乳动物下丘脑摄食中枢的细胞中存在着经转录形成的________________________________________________________________________,
据此判断,胰岛素可作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,此过程属于________________________________________________________________________。
解析:(1)饥饿48 h后,糖原已经分解完毕,此时血糖主要来源于脂肪等非糖物质转化。(2)胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌到血浆中的。长期饥饿状态下的大鼠胰腺细胞研磨液中胰岛素浓度升高50%~55%,这些胰岛素不分泌到血浆中,主要原因是饥饿抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。(3)基因转录的产物是mRNA,由于下丘脑是血糖平衡中枢,故哺乳动物下丘脑摄食中枢的细胞中存在着经转录形成的胰岛素受体mRNA。胰岛素可作为信号分子调节下丘脑摄食中枢,此过程属于激素调节(或体液调节)。
答案:(1)脂肪等非糖物质转化
(2)胰岛B 饥饿抑制胰岛B细胞分泌胰岛素
(3)胰岛素受体mRNA 激素调节(或体液调节)
2.为研究某种糖尿病的发病机理,科研人员选取了3组小鼠进行实验,实验期间均饲喂高糖高脂食物,6周后检测结果如下表。回答下列问题(注:瘦素由脂肪细胞分泌,能促使机体减少摄食,抑制脂肪细胞的合成,使体重减轻):
比较项目
对照组
甲组(患糖
尿病)
乙组(患糖尿
病、加强运动)
体重/g
361.75
436.60
348.7
血糖/mmol·L-1
5.06
7.49
5.77
胰岛素/mlU·L-1
13.61
33.57
25.69
瘦素/ng·mL-1
1.28
7.95
4.62
瘦素受体蛋白/OD
0.48
0.10
0.28
(1)肝脏细胞、胰岛B细胞和红细胞中,胰岛素受体数目最多的是________细胞。
(2)据表推测,患糖尿病的小鼠血糖浓度较高的原因是_____________________________
________________________________________________________________________
与对照组相比,甲组小鼠的体重显著增加,原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3依据上述实验结果,此类型糖尿病患者应采取的生活保健措施是________________________________________________________________________
解析:(1)胰岛素能够促进血糖转化为肝糖原储存在肝脏细胞中,所以肝脏细胞、胰岛B细胞和红细胞中,胰岛素受体数目最多的是肝脏细胞。(2)从表中可看出,患糖尿病的小鼠胰岛素浓度远高于对照组而血糖浓度却很高,原因可能是胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合,或靶细胞上缺乏胰岛素的受体。甲组瘦素受体蛋白的含量很低,造成瘦素不能充分起作用,脂肪细胞合成较多,体重增加。(3)从表格中可看出,乙组同样患糖尿病,因为加强运动,身体各项指标接近正常值,故应该加强体育锻炼。
答案:(1)肝脏
(2)胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合、靶细胞上缺乏胰岛素的受体(只答其中一条即可,其他合理答案也可) 甲组小鼠的瘦素受体蛋白少,脂肪细胞合成增多
(3)加强体育锻炼
3.某科研所为了开发痢疾疫苗,利用鼷鼠做了一系列生理实验。实验的主要过程及结果如下表所示:
组别
第一次接种(灭
活的痢疾杆菌)
第二次接种(灭
活的痢疾杆菌)
抗体合成程度
甲
正常的鼷鼠
未接种
+
乙
正常的鼷鼠
接种
+++++
丙
幼年摘除胸腺的鼷鼠
未接种
+
丁
幼年摘除胸腺的鼷鼠
接种
+
戊
摘除胸腺后注入T细胞的鼷鼠
接种
++++
根据上表中的结果,分析并回答下列问题:
(1)与甲组相比,乙组鼷鼠体内抗体合成程度明显高于甲组的原因是:鼷鼠第一次接种时产生了一定量的____________________,当第二次接种时,其就会在体液免疫的反应阶段迅速增殖、分化产生新的________进而产生更强的特异性免疫反应。
(2)戊组与丁组对照,说明抗痢疾杆菌抗体的合成过程需要________细胞的帮助。与乙组相比,丁组抗体合成程度较低的原因是_____________________________________________。
(3)若将题目的病原体痢疾杆菌换为病毒,接种病毒后正常鼷鼠往往先通过________免疫来阻止病毒通过血液循环而散播,再通过________免疫来彻底消灭它。
(4)为检验T细胞起细胞免疫作用,请补全实验设计思路和结果:切除鼷鼠的胸腺后,移植异体器官,移植器官易保留在小鼠体内;____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题以实验素材为背景,以图表形式呈现免疫生理实验的处理和结果,立足于免疫过程,要求分析体液免疫的过程中二次免疫反应更快、更强的原因。设计实验验证T细胞起细胞免疫作用,需进行如第(4)题中的切除手术,但应该排除手术可能带来的影响,并进一步确认T细胞的功能。实验设计要尽可能多地考虑对照组的设计,以排除无关变量的干扰。
答案:(1)记忆细胞 浆细胞
(2)T 摘除胸腺后,体内的T细胞大量减少,抗原呈递受阻 (3)体液 细胞
(4)对照组做切除手术操作,但不切除胸腺,移植器官被排斥;实验组再注入T细胞,移植器官又被排斥
4.阅读下列材料,回答相关问题:
材料一 HPV(人乳头瘤病毒)是小型DNA病毒,据2015年不完全统计,其亚型超过100种,其中至少13种亚型可引起癌变(又称高风险类型),而16型和18型引起的宫颈癌和宫颈癌癌前病变占全部的70%;宫颈癌是中国女性第二高发妇科癌症,其在我国人群中的发病率逐年上升;仅2015年我国宫颈癌患者新增约98 900例,死亡约30 500例。
材料二 2006年,全世界第一支HPV疫苗正式获准上市,可帮适龄女性避免罹患宫颈癌;2017年7月31日,“二价”宫颈癌疫苗在中国内地上市,接种对象为9~25岁女孩,“二价”疫苗主要针对HPV中的16型和18型,需要接种3次,三次接种时间间隔为0、2、6个月。
(1)HPV具有100多种亚型是________的结果。HPV是引发宫颈癌的________(填致癌因子类型),人体宫颈细胞感染HPV后发生癌变而恶性增殖,原因是________________________________________________________________________。
(2)在该病毒核酸类型未知时,科研人员欲通过同位素示踪法,以体外培养的宿主细胞等为材料,检测HPV的核酸类型(假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换)。请写出实验思路并预测结果及结论。
①实验思路:________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测结果及结论:___________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人体参与防卫HPV的免疫活性物质主要有________和________;从免疫学角度来说“二价”疫苗属于____________________________,接种“二价”疫苗可以预防宫颈癌发生的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)HPV只有侵染宫颈细胞后才能繁殖子代,繁殖时亲代HPV仅提供________,其余均来自宿主细胞;在HPV增殖过程中遗传信息传递过程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:宫颈癌疫苗在中国内地上市是惠及适龄女性的热点新闻,无论是从人体健康角度还是从高考命题的角度来看,其相关内容都是值得考生关注的好素材。本题以宫颈癌疫苗为媒介考查考生对病毒的遗传物质组成、病毒的变异、病毒致癌机理、人体免疫和中心法则等相关知识的理解和应用,考查的知识跨度大,内容综合性高。本题第(1)小题侧重考查基因突变,前者考查HPV自身的基因突变,后者考查HPV作为致癌因子时的致癌机理,同时考查了考生对教材的熟悉程度。第(2)小题以实验设计的形式出现,其考查方式与2017年课标全国Ⅰ卷的第29题高度吻合,可以较好地训练考生对此类情境试题的应对能力。
答案:(1)基因突变 病毒致癌因子 该致癌因子能导致原癌基因和抑癌基因发生突变
(2)①分别用含有放射性标记的尿嘧啶的宿主细胞(甲组)和含有放射性标记的胸腺嘧啶的宿主细胞(乙组)培养HPV,一段时间后收集并检测HPV病毒的放射性②若甲组收集到的病毒具有放射性,乙组无放射性,则HPV的核酸为RNA:若乙组收集到的病毒具有放射性,甲组无放射性,则HPV的核酸为DNA
(3)淋巴因子 抗体 抗原 疫苗刺激人体产生抗体和记忆细胞
(4)DNA作为模板(或DNA)
相关资料
更多