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考向1 动物生命活动的实验探究
[高考这样考]
1.(2022·全国乙卷,30)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是 ______________________________________ 。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量 ________ (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量 ________ (填“相同”或“不相同”),原因是 ________________________________________________________________________ 。
解析:第(1)问,碘是合成甲状腺激素的原料,将含有放射性碘的溶液注射到兔体内,碘首先进入组织液,后进入血浆或淋巴运输到甲状腺滤泡上皮细胞被吸收,参与甲状腺激素的合成。第(2)问,甲组注射生理盐水,对甲状腺的活动没有明显的影响,甲状腺激素的合成与释放维持原来的水平;乙组注射外源甲状腺激素,使机体甲状腺激素含量超过正常水平,会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,使机体甲状腺激素合成减少;丙组注射促甲状腺激素,可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素合成增加,故三种情况下,丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。
答案:(1)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素
(2)大于 不相同 乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
2.(2020·山东卷)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑脾神经通路。该脑脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是 ________ ,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有 ________ 。
(2)在体液免疫中,T细胞可分泌 ________ 作用于B细胞。B细胞可增殖分化为 ________ 。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:________________________________________________________________________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:___________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果:___________________________________________________________。
1.理解此实验的自变量:脑-脾神经是否切断。因变量:抗N抗体的数量。
2.建模:①切断脑-脾神经通路→注射N抗原→检测抗N抗体→抗N抗体较少。
②对照组:不切断脑-脾神经通路→注射N抗原→检测抗N抗体→抗N抗体较多。
解析:(1)兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。
(2)在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用