内容正文:
山东省实验中学2023~2024学年第一学期期中
高二生物试题
(《稳态与调节》模块结业)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A. 酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
B. 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过血浆
C. 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
D. 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
【答案】C
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37°C左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、人体肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显,A错误;
B、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,B错误;
C、肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,该过程促进乳酸在体内的运输,降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛,C正确;
D、乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行,不属于内环境,D错误。
故选C。
2. 心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如下图所示:下列说法正确的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值增大
B. 神经递质作用于心肌后,一定引起Na+通道介导的Na+内流,出现0期
C. 在2期中,Ca2+内流和K+外流相当,所以膜电位变化非常平缓
D. 在4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】由于细胞膜内外这种特意的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。这是由于钾离子外流导致的。若受到刺激后,钠离子大量内流,使细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这称为动作电位。动作电位恢复为静息电位的过程中,钾离子内流,此外还需钠—钾泵排出Na+并吸收K+,从而维持细胞膜内外的离子分布,为下次兴奋做准备。
兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。神经递质和突触后膜上的受体结合。突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。神经递质被降解或回收。
神经元之间兴奋传递是单向的,原因:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
【详解】A、适当增大细胞外溶液的K+浓度,会导致静息状态下K+外流减少,则静息电位的绝对值变小,A错误;
B、神经递质作用于受体引发电位变化的前提之一是要有足够量的神经递质,另外,兴奋性神经递质可引起后一个细胞兴奋,抑制性神经递质不会引起Na+通道介导的Na+内流,B错误;
C、根据图中信息,在2期中,Ca2+内流和K+外流相当,所以膜电位变化非常平缓,出现平台现象,C正确;
D、在4期中,Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差,而形成细胞内外的Na+浓度差的动力来自ATP,即该过程需要消耗能量,D错误。
故选C。
3. 恐惧时,人体交感神经-肾上腺髓质系统和副交感神经-胰岛B细胞系统的活动都会增强,表现出警觉性提高、反应灵敏和物质代谢加快等应激反应。下列叙述错误的是( )
A. 该应激反应需要神经-体液调节协调配合
B. 交感神经和副交感神经的活动都是相反的
C. 交感神经-肾上腺髓质系统可促使汗腺分泌活动增强
D. 副交感神经-胰岛B细胞系统的活动能促进组织细胞对血糖的吸收
【答案】B
【解析】
【分析】当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】A、分析题意可知,该应激反应既有神经系统的参与,也有胰岛素等激素的参与,故需要神经-体液调节协调配合,A正确;
B、交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,但根据题意“交感神经-肾上腺髓质系统和副交感神经-胰岛B细胞系统的活动都会增强”,可知交感神经和副交感神经也会出现同时增强的情况,B错误;
C、交感神经-肾上腺髓质系统使肾上腺素水平上升,肾上腺素促进肝糖原分解,提高细胞代谢,产生更多能量,汗腺分泌活动增强,C正确;
D、副交感神经-胰岛B细胞系统的活动增强,胰岛素合成和分泌量增加,促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存,D正确。
故选B。
4. 关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A. 一种内分泌器官可分泌多种激素
B. 一种信号分子可作用于多种细胞
C. 多种信号分子可协同调控同一生理功能
D. 激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。
【详解】A、一种内分泌器官可分泌多种激素,如垂体分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素和生长激素等,A正确;
B、一种信号分子作用于多种细胞,如甲状腺激素几乎可以作用于全身所有细胞,B正确;
C、多种信号分子可协同调控同一生理功能,如胰岛素和胰高血糖素参与血糖平衡调节,C正确;
D、激素发挥作用的前提是识别细胞的受体,但不一定是位于细胞膜上的受体,某些激素的受体在细胞内部,如性激素,D错误。
故选D。
5. 药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A. 该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B. 该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C. 药物W提高了突触间隙该神经递质的浓度而增强了抑制作用
D. 药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来,胞吐过程依赖膜的流动性实现,A正确;
B、该抑制性神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性,导致阴离子内流,进而使静息电位的绝对值更大,表现为抑制作用,B正确;
C、药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,进而增强了该神经递质的抑制作用,即药物W不是通过提高突触间隙该神经递质的浓度来增强抑制作用的,C错误;
D、药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,因此,药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。
故选C。
6. 如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法正确的是( )
A. 进入低温环境后,图中信息分子A、B、C、D的释放量均明显增加
B. 与调节方式乙相比,甲的作用时间短暂、作用范围大、反应迅速
C. 信息分子E既可以参与体液免疫,也可以参与细胞免疫
D. 信息分子A、B、C、D、E的化学本质均为大分子有机物
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中信息分子A表示传入神经释放的神经递质,信息分子B表示抗利尿激素,信息分子C表示促甲状腺激素,信息分子D表示甲状腺激素,信息分子E表示细胞因子。
【详解】A、分析图示可知,进入低温环境后,通过神经-体液调节,图中的信息分子[A]神经递质、[C]促甲状腺激素、[D]甲状腺激素的释放量均有所增加,但[B]抗利尿激素的释放量不会增加,A错误;
B、调节方式甲为神经调节,乙为体液调节,与体液调节相比,神经调节的作用时间短暂、作用范围局限、反应迅速,B错误;
C、信息分子E为细胞因子,细胞因子既可以参与体液免疫,也可以参与细胞免疫,C正确;
D、信息分子A所示的神经递质的种类很多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类、一氧化氮等,很多不是大分子,D错误。
故选C。
7. 瘦素是一种抑制食欲的激素,某实验室发现了两种食欲旺盛体型肥胖的小鼠,分别起名为ob鼠和db鼠。研究人员将ob鼠与正常小鼠的部分皮肤通过手术连接在一起,使两种小鼠的体液实现少部分的交换,实验后ob鼠食欲减退,逐渐恢复到正常体型,正常小鼠无明显变化;将db鼠与正常小鼠重复上述实验,实验后db鼠无明显变化,正常小鼠食欲不振,逐渐消瘦。下列说法错误的是( )
A. 本实验需使用组织相容性抗原高度相似的小鼠进行实验
B. ob鼠食欲旺盛体型肥胖可能是因为无法产生瘦素或产生量少
C. db鼠食欲旺盛体型肥胖可能是因为缺乏瘦素受体或瘦素受体不敏感
D. 将ob鼠和db鼠皮肤相连,ob鼠无明显变化, db鼠会逐渐消瘦
【答案】D
【解析】
【分析】通过激素调节的特点:微量高效、通过体液运输、作用于靶细胞、靶器官(因为靶细胞膜表面有特异性受体)可知瘦素通过体液运输,与靶细胞的特异性受体结合后发挥作用。
【详解】A、本实验进行了皮肤移植手术,所以为了避免排斥反应,本实验需使用组织相容性抗原高度相似的小鼠进行实验,A正确;
B、ob鼠与正常小鼠的部分皮肤通过手术连接在一起,使两种小鼠的体液实现少部分的交换,实验后ob鼠食欲减退,逐渐恢复到正常体型,说明正常鼠将瘦素提供给ob鼠,导致逐渐恢复正常,即可能是ob鼠无法产生瘦素或产生量少,导致食欲旺盛体型肥胖,B正确;
C、将db鼠与正常小鼠重复上述实验,实验后db鼠无明显变化,正常小鼠食欲不振,则说明bd鼠产生了较多的瘦素,说明可能是db鼠缺乏瘦素受体或瘦素受体不敏感,导致食欲旺盛体型肥胖,C正确;
D、据BC项分析可知,ob鼠分泌瘦素不足,db鼠分泌较多的瘦素,但是对瘦素不敏感,则将ob鼠和db鼠皮肤相连,ob鼠逐渐消瘦, db鼠无明显变化,D错误。
故选D。
8. 生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。研究人员利用无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,a组为对照组,已知e组培养的软骨细胞较a组生长明显加快。下列分析不合理的是( )
组别
a
b
c
d
e
培养液中添加的物质
无
GH
IGF-1
正常小鼠去垂体一段时间后的血清
?
A. 根据图示可以确定软骨细胞具有GH受体和IGF-1受体
B. 促进软骨细胞生长过程中,GH和IGF-1具有明显的协同作用
C. 与a组比较,b、c、d三组中软骨细胞生长无明显变化的是d组
D. e组培养液中添加的物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长,因此可以确定软骨细胞具有GH受体和IGF-1受体,不符合题意,A错误;
B、结合A项可知,促进软骨细胞生长过程中GH和IGF-1具有明显的协同作用,不符合题意,B错误;
C、以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,则b组培养液中添加GH,不能促进软骨细胞生长。d组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1,软骨细胞也不能生长。c组培养液中添加IGF-1,可促进软骨细胞生长。综上可知,与a组比较,软骨细胞生长无明显变化的是b、d组,符合题意,C正确;
D、已知e组培养的软骨细胞较a组生长明显加快。推测e组培养液中添加的物质中应含有IGF-1,结合d组可知,添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清。通过C项说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF-1,软骨细胞才能生长,因此,e组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清,不符合题意,D错误。
故选C。
9. 感染甲型HIN1流感病毒的患者会出现发热、咳嗽等症状。机体在清除病毒过程中,不会发生的是( )
A. 抗原呈递细胞向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息
B. B细胞活化需要抗原和辅助性T细胞分别与其结合
C. 细胞毒性T细胞识别并裂解被病毒侵染的靶细胞
D. 体液中的病毒可以被抗体结合或被巨噬细胞吞噬
【答案】A
【解析】
【分析】1、体液免疫的基本过程:一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号;一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子;B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞;细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫的基本过程:被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号;细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞;细胞因子能加速这一过程;新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞;靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,而不是抗原呈递细胞直接向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息,A错误;
B、B 细胞要受到两个信号的刺激后即抗原和辅助性T细胞分别与其结合,开始分裂、分化,B正确;
C、细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,C正确;
D、体液中的病毒可以被抗体结合,也可被巨噬细胞等吞噬消化,清除病毒,D正确
故选A。
10. 下图甲表示人体内免疫细胞的起源和分化,图乙表示一正常人注射疫苗以及d点再次接触同一种抗原后体内产生抗体的反应。下列分析正确的是( )
A. 图甲③到⑥的过程发生在淋巴结
B. 图甲中细胞毒性T细胞能释放穿孔素等物质诱导靶细胞凋亡
C. 图乙d时表示抗原直接刺激记忆B细胞,快速产生大量抗体
D. 图乙中抗体浓度由n上升到m,表示出现过敏反应
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析图甲,①②③表示造血干细胞的增殖分化形成吞噬细胞和淋巴细胞;④⑤表示B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞;⑥表示T细胞增殖分化形成细胞毒性T细胞。
2、分析图乙,注射疫苗,引起人体的免疫反应,在体内产生抗体和记忆细胞,进而获得了对该抗原的抵抗能力;相同抗原再次入侵时,记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生大量抗体。
【详解】A、图甲③到⑥的过程,是T细胞的增殖过程分化过程,该过程发生在胸腺,A错误;
B、图甲中细胞毒性T细胞可与靶细胞密切接触,并释放穿孔素等物质诱导靶细胞凋亡,B正确;
C、图乙d时表示抗原直接刺激记忆B细胞,快速分化浆细胞,产生大量抗体,C错误;
D、图乙中抗体浓度由n上升到m,表示机体的第二次免疫,不属于过敏反应,D错误。
故选B。
11. 巴斯德将感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆,每天取一部分给健康家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病,但随着匀浆放置时间的延长,家兔发病的反应越来越弱,放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。如果再给这些被注射过期匀浆、没有发病的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆,家兔也不会发病。后来巴斯德通过将过期匀浆注射给一个被疯狗咬伤的男孩,连续注射十几天后,小男孩活了下来。下列叙述正确的是( )
A. 过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒
B. 多次给男孩注射过期匀浆相当于注射大量抗体
C. 注射过期匀浆的男孩存活是因记忆T细胞将病毒清除
D. 过期和新鲜病兔神经组织匀浆的区别是抗原的种类不同
【答案】A
【解析】
【分析】病原体表面含有多种抗原,当病原体灭活或减毒后进入机体可引起免疫反应。
【详解】A、感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆,则匀浆中含有狂犬病病毒,过期后病毒全部或部分死亡,故过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒,A正确;
B、多次给男孩注射过期匀浆相当于多次注射抗原,B错误;
C、注射过期匀浆的男孩存活是抗体将病毒清除,C错误;
D、过期和新鲜病兔神经组织匀浆抗原的种类相同,一个毒性强,一个毒性弱,D错误。
故选A。
12. 研究发现调节性T细胞具有抑制免疫反应的功能,防止免疫反应过度而损伤自身,调节性T细胞的数量由Mcl-1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定(如下所示)。下列疾病或应用中可能与Mcl- 1蛋白的活性被抑制有关的是( )
减少调节性T细胞数量增加
A. 类风湿性关节炎 B. 先天性胸腺发育不全
C. 提高器官移植成活率 D. 获得性免疫缺陷综合征
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:调节性T细胞数量由Mcl-1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定,其中Mcl-1蛋白可使调节性T细胞数量增加,这可能会导致免疫反应过度而损伤自身,进而引发自身免疫病。而Bim蛋白会使调节性T细胞数量减少。
【详解】A、若Mcl-1蛋白的活性被抑制,则可使调节性T细胞数量减少,进而导致抑制免疫反应的功能减弱,而可能会导致免疫反应过度而损伤自身,进而引发自身免疫病,而类风湿性关节炎属于自身免疫病,A正确;
B、先天性胸腺发育不全会导致免疫缺陷,与Mcl-1蛋白的活性被抑制无关,B错误;
C、若Mcl-1蛋白的活性被抑制,则调节性T细胞的数量减少,对免疫反应的抑制作用减弱,致使无法提高器官移植成活率,C错误;
D、获得性免疫缺陷综合征如艾滋病与T细胞数量减少有关,与Mcl-1蛋白的活性被抑制无关,D错误。
故选A。
13. 如图所示,在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源在装置左侧,光可从窗口射入。把整个装置放在旋转器上水平旋转,保持每 20min 转一圈,一周后幼苗生长情况为图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】植物尖端有感光性,单侧光引起生长素分布不均,背光一侧多,生长素极性向下端运输,使背光一侧生长快,植物表现出弯向光源生长。
【详解】题意分析:把暗箱放在旋转器上匀速旋转,则每隔一段时间幼苗受到一次来自暗箱小窗的光照射,其他时间均无光照射,这对于小幼苗来说,受到的是单侧光照射。因此,一周后幼苗弯向小窗生长,对应图 B。
故选B。
14. 将若干株生理状态相似的某绿色开花植物随机均分为甲~戊五组,进行不同处理,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验的主要目的是探究植物激素对顶端优势的影响
B. 甲组和乙组对照能证明生长素的运输方式是极性运输
C. 丁组和戊组实验说明生长素运输抑制剂和细胞分裂素作用的原理相同
D. 实验表明生长素和细胞分裂素在调控顶端优势方面表现为相互协同
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物的顶端优势是指顶端产生较多的生长素,向下运输,导致侧芽处的生长素浓度升高,这种高浓度的生长素抑制了侧芽的生长,而顶芽生长素的浓度较低生长较快,这样就出现了顶芽生长素浓度低促进生长,而侧芽生长素浓度高抑制了生长的现象。
2、由题图信息分析可知,该实验的目的是探究植物激素对顶端优势的影响,实验中的自变量是是否去除茎尖、是否涂抹细胞分裂素或生长素运输抑制剂等,因变量是侧芽的生长情况。
【详解】A、由图可知,本实验的自变量是否去除茎尖、是否涂抹细胞分裂素或生长素运输抑制剂等,因变量是侧芽的生长情况,故该实验的主要目的是探究植物激素对顶端优势的影响,A正确;
B、甲组和乙组对照能证明顶端优势与芽尖有关,不能证明生长素的运输方式是极性运输,B错误;
C、生长素运输抑制剂会抑制生长素的运输,细胞分裂素的作用是促进细胞分裂,虽然丁组和戊组实验结果相同,但是二者作用的原理不同,C错误;
D、通过实验的结果可知,茎尖产生的生长素向下运输并抑制侧芽的萌发,细胞分裂素可以促进细胞分裂进而促进侧芽的生长,因此生长素和细胞分裂素在调控顶端优势中的相互关系为拮抗关系,D错误。
故选A。
【点睛】
15. 科学家提出“酸生长理论”,认为生长素能够促进H+向细胞外主动运输,使细胞壁周围pH下降,软化细胞壁从而促进生长。2021年福建科研工作者证实生长素可以诱导细胞膜上类受体激酶(TMK)激活质子泵,将大量H+泵出细胞外,为解释“酸生长理论”提供证据。根据以上信息,以下说法错误的是( )
A. 将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中也能表现促进细胞伸长的效果
B. 将胚芽鞘切段置于pH为7的缓冲液,施加生长素,促进生长的作用减弱
C. 将TMK基因敲除的胚芽鞘放入适宜浓度的生长素溶液中,生长速度慢于正常胚芽鞘
D. 阻断胚芽鞘的呼吸作用后放入适宜浓度的生长素溶液中,一段时间后溶液pH将降低
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、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,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。
【详解】A、根据科学家的酸性生长理论,细胞壁周围pH下降,可以软化细胞壁从而促进生长,将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中,溶液为酸性,可以软化细胞壁促进细胞生长,A正确;
B、据福建科研工作者证实,生长素可以诱导细胞膜上类受体激酶(TMK)激活质子泵,将大量H+泵出细胞外,软化细胞壁,从而促进细胞伸长,因此,将胚芽鞘切段放在pH为7的中性缓冲液中,促进生长的作用会减弱,B正确;
C、将TMK基因敲除的胚芽鞘放在适宜浓度的生长素溶液中,由于TMK基因已经被敲除,无法通过生长素诱导氢离子通过质子泵泵出细胞,生长速度慢于正常胚芽鞘,C正确;
D、阻断胚芽鞘的呼吸作用会导致胚芽鞘产生的ATP减少,放在适宜浓度的生长素溶液中,由于缺少能量,无法把氢离子运输出细胞,一段时间后溶液pH不会下降,D错误。
故选D。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用引起Na+过度内流,损伤神经元。图甲为MND患者某神经纤维受适宜刺激后,膜内Na+含量的变化情况,图乙是MND患者病变部位的有关生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中B点时神经纤维的膜电位表现为外正内负
B. 突触前膜释放谷氨酸可能与Ca2+进入突触小体有关
C. 突触后膜上NMDA的作用是识别谷氨酸、运输Na+
D. 据乙图分析,提高NMDA的活性可缓解病症
【答案】BC
【解析】
【分析】图甲中B点时Na+内流,导致膜内含量上升,形成动作电位。NMDA识别谷氨酸、运输Na+,抑制其作用可缓解病症。
【详解】A、图甲中B点时Na+内流,导致膜内含量上升,形成动作电位,神经纤维的膜电位表现为外负内正,A错误;
B、由图可以看出,Ca2+能够促进突触小泡向突触前膜处运输,从而促进突触前膜释放谷氨酸,故可能与Ca2+进入突触小体有关,B正确;
C、由图可知,突触后膜上NMDA的作用是两个方面,既可以识别谷氨酸,又可以运输Na+,C正确;
D、抑制NMDA的活性可减少Na+内流,从而缓解病症,D错误。
故选BC。
17. 嗅感觉神经元(ORN)顶部突起形成许多短而细的嗅纤毛埋于鼻道上皮粘液腺所分泌的粘液中,嗅纤毛膜上的嗅觉受体蛋白与相应气味分子特异性结合后产生神经冲动,由ORN底部轴突形成的嗅神经可将该冲动传导至颅腔内的嗅球(嗅觉的初级中枢)。不同气味的化学分子激活不同的ORN,引起嗅神经上产生不同频率的神经冲动,经嗅球整合信号后传入大脑的嗅皮质中枢,从而产生不同的嗅觉。下列说法正确的是( )
A. 嗅觉的产生属于非条件反射,其结构基础是反射弧
B. 气味分子与嗅纤毛膜上嗅觉受体的特异性结合是在内环境中进行的
C. 嗅觉感受器被气味化学分子激活产生兴奋时,ORN细胞外Na+浓度低于细胞内
D. 茉莉花香唤起耄耋老人的儿时记忆,这可能与新突触的建立有关
【答案】D
【解析】
【分析】发生发射的两个条件:一是具有完整的反射弧,二是具有足够强度的刺激。
动作电位由Na+通过协助扩散内瘤形成。
【详解】A、嗅觉的产生在大脑皮层,未经过完成的反射弧,不属于反射,A错误;
B、嗅纤毛埋于鼻道上皮粘液腺所分泌的粘液中,其与外界相通,不属于内环境,B错误;
C、嗅觉感受器被气味化学分子激活产生兴奋时,产生动作电位,此时神经元Na+通过协助扩散内流,说明Na+细胞外高于细胞内,C错误;
D、儿时的记忆属于长期记忆,长期记忆的形成可能与新的突触建立有关,D正确。
故选D。
18. TRPV1是一种感觉神经元细胞膜上的痛觉受体(一种跨膜蛋白),辣椒素和43℃以上的高温等刺激会引发该感觉神经元兴奋,从而产生痛觉。为研究TRPV1的功能,科学家构建缺失TRPV1基因的敲除型小鼠完成相关实验。下列分析正确的是( )
A. TRPV1能特异性识别相应的信息分子,从而实现信息的交流
B. 据图1推测,野生型小鼠对饮水中添加辣椒素的反应有利于小鼠躲避伤害
C. 据图2推测,注射辣椒素后引起敲除型小鼠产生灼热感,导致体温下调
D. 野生型小鼠和敲除型小鼠在饮水中添加辣椒素时均能通过调节最终维持稳态
【答案】AB
【解析】
【分析】人体体温调节过程: (1)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌不自主战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤毛细血管收缩等。 (2)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤毛细血管舒张。
【详解】A、TRPV1是一种感觉神经元细胞膜上的痛觉受体,TRPV1能特异性识别相应的信息分子,从而实现信息的交流,A正确;
B、图1显示,野生型小鼠对饮水中添加辣椒素表现为饮水量下降,进而可推测饮水量的减少有利于小鼠躲避伤,B正确;
C、图2显示,敲除型小鼠注射辣椒素后体温上升,因而,该小鼠不会表现灼热感,反而应该有冷感,C错误;
D、由图1可知,敲除型小鼠在饮水中添加辣椒素时不会减少饮水量,不能通过调节最终维持稳态,D错误。
故选AB。
19. 某些新冠肺炎患者早期病情较轻,后因发生细胞因子风暴导致病情加重,其机理如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 活化的免疫细胞释放更多的细胞因子
B. IL-6等细胞因子只能在体液免疫和细胞免疫中发挥作用
C. 细胞因子风暴会过度激活机体免疫系统而造成肺部损伤
D. 注射IL-6等细胞因子的抗体有望缓解重症病情
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题图:新冠病毒感染引起机体的吞噬细胞、T细胞分泌IL-6等细胞因子,IL-6等细胞因子一方面能使T细胞活化,活化后的T细胞通过自分泌等方式释放IFN-γ等细胞因子,且分泌出的IFN-γ等细胞因子又会反过来使T细胞活化;另一方面,IL-6、IFN-γ等细胞因子能使吞噬细胞活化,吞噬细胞进而释放活性氧、杀菌蛋白,造成肺部细胞和肺泡毛细血管损伤。
【详解】A、由图可知,IL-6等细胞因子能使免疫细胞T细胞活化,活化后的T细胞通过自分泌等方式释放IFN-γ等更多的细胞因子,A正确;
B、IL-6等细胞因子除了能在体液免疫和细胞免疫中发挥作用,也能在非特异性免疫中发挥作用,B错误;
C、由图可知,IL-6、IFN-γ等细胞因子能使吞噬细胞活化,吞噬细胞进而释放活性氧、杀菌蛋白,造成肺部损伤,C正确;
D、由图可知,IL-6等细胞因子会造成肺部损伤,因此注射IL-6等细胞因子的抗体有望缓解重症病情,D正确。
故选ACD。
20. 在双子叶植物的种子萌发过程中,幼苗顶端形成“弯钩”结构。研究发现,弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高,抑制生长。研究者探究SA(水杨酸)和ACC(乙烯前体)对弯钩形成的影响,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 弯钩形成体现了生长素作用的两重性
B. 本实验是在黑暗下进行的
C. ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布
D. SA和ACC对弯钩形成具有协同作用
【答案】ABC
【解析】
【分析】题意分析:弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高,抑制生长,说明弯钩形成体现了生长素作用的两重性,据图可知,与对照组相比,ACC处理组的弯钩没有打开,可推知ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布。
【详解】A、据题干信息可知,弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高,抑制生长造成的,这是生长素具有两重性的体现,A正确;
B、本实验是在黑暗下进行的,排除光照对种子萌发的影响,B正确;
C、与对照组相比,ACC处理组的弯钩没有打开,可推知ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布,即可能导致弯钩内侧生长素浓度更高,C正确;
D、由图分析可知,SA+ACC处理组弯钩形成的角度介于SA处理组和ACC处理组之间,可推知SA和ACC对弯钩形成具有拮抗作用,D错误。
故选ABC。
三、非选择题(本题包括5小题,共55分)
21. 血浆渗透压的大小取决于单位体积血浆中溶质微粒的数目。已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。回答下列问题:
(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解产生的CO2可刺激呼吸中枢,调节呼吸运动,这种调节方式属于______调节。若CO2的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH______。
(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压______,小鼠尿量______,从而使渗透压保持相对稳定。
(3)血浆的渗透压90%以上来源于______。若某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,水分由______进入组织液,可引起组织水肿等。
【答案】(1) ①. 神经-体液 ②. 下降
(2) ①. 降低 ②. 增加
(3) ①. Na+和Cl- ②. 血浆
【解析】
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【小问1详解】
呼吸作用的产物CO2经体液运输后刺激呼吸中枢,该过程属于神经-体液调节;若CO2排出出现障碍,导致内环境pH失衡,会引起细胞外液的pH下降。
【小问2详解】
细胞外液的渗透压取决于溶质微粒的数目,血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,葡萄糖的数量减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增加,从而使渗透压恢复到原来的水平。
【小问3详解】
血浆的渗透压90%以上来源于Na+和Cl-,若某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,进一步导致血浆渗透压降低,水分由血浆进入组织液,组织液增多,导致组织水肿。
22. 皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)兴奋在神经纤维上以______的形式双向传导。兴奋在神经元间传递的速度比在神经纤维上传导慢的原因是______。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器______,有效______痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是______机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白可以______(填“促进”或“抑制”)痒觉的产生。
【答案】(1) ①. 电信号(神经冲动) ②. 兴奋在神经元之间的突触传递时需要经过化学信号的转换
(2) ①. 兴奋 ②. 抑制
(3) ①. 减弱 ②. 促进
【解析】
【分析】1、神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间只能单向传递。
2、分析题意,本实验的目的是探究PTEN蛋白的作用,则实验的自变量是PTEN等基因的有无,因变量是小鼠的痒觉,可通过抓挠次数进行分析。
【小问1详解】
兴奋在神经纤维上以电信号(神经冲动)的形式双向传导,传导方向与膜内局部电流方向相同;兴奋在神经元间传递的速度比在神经纤维上传导慢的原因是兴奋在神经元之间的突触传递时需要经过化学信号的转换,需要更多的时间。
【小问2详解】
抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋;可以有效抑制痒觉信号的上传,使大脑皮层产生的痒觉减弱。
【小问3详解】
由题意可知,本实验的自变量是PTEN和TRPV1基因的有无,因变量是30分钟内抓挠次数,据图可知,与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加,说明PTEN基因缺失会增加小鼠的抓挠次数,即增加小鼠对痒觉的敏感性,据此推测PTEN基因控制合成的PTEN蛋白的作用是减弱机体对外源致痒剂的敏感性,进而抑制小鼠的痒觉;而PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大,说明TRPV1基因缺失可减弱PTEN缺失基因的效果,即会抑制小鼠痒觉的产生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促进痒觉的产生。
23. 糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下,脂肪组织释放的分泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一种小分子RNA),能通过体液运输至脑部,使神经细胞结构功能改变,导致认知水平降低。请回答下列问题:
(1)当神经冲动传导至突触时,轴突末梢内的______移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的受体结合,使______打开,突触后膜电位升高。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过______降低血糖浓度,IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体______,降血糖作用被削弱。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中,分别注入b、c组实验鼠,a组的处理是______。2周后检测实验鼠脑部海马区突触数量,结果如下图所示,由此得出的结论是______。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状,运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后,需测定对照和实验组miR-9-3p含量,还需通过实验检测______。
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 钠离子通道
(2) ①. 葡萄糖转化为甘油三酯 ②. 数量减少或结构异常
(3) ①. 注入等量的缓冲液 ②. IR鼠的miR-9-3P能使突触数量减少
(4)突触数量、认知水平等
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;兴奋时,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【小问1详解】
当神经冲动传导至突触时,轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的受体结合;引起钠离子通道开放,钠离子内流,突触后膜电位升高。
【小问2详解】
胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过将葡萄糖转化为甘油三酯降低血糖浓度;胰岛素属于激素,需要与相应受体结合后发挥作用,分析题意可知,胰岛素抵抗(IR)状态下,胰岛素受体的数量减少或结构异常,导致胰岛素无法与其结合而发挥作用,使得降血糖的作用被削弱。
【小问3详解】
分析题意,本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响,则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,据图可知,图中的a是对照组,b、c组是注射溶于缓冲液的AT-EV,则a对照组应是注射等量的缓冲液;据图可知:b组与a组相比,正常鼠AT-EV不影响突触数量,c组与b组相比,IR鼠的AT-EV会使突触数量减少,说明IR鼠的miR-9-3P能使突触数量减少。
【小问4详解】
IR状态下突触数量会改变,故为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状,需测定对照和实验组miR-9-3p含量,还需通过实验检测对照和实验组突触数量、认知水平等。
24. 正常生理条件下,血液中糖皮质激素水平很稳定。应激和炎症标志物可刺激下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌GC,在应激反应中GC可通过抑制细胞因子释放、诱导细胞凋亡等途径,调控免疫系统的功能,调控过程如图所示。回答下列问题:
(1)正常情况下,GC含量的稳定,一方面是因为GC的分泌存在分级调节和反馈调节,另一方面的原因是______。
(2)器官移植时,可使用适量GC以提高成功率,其原理是______。
(3)下图表示除HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制:“脑—脾神经轴”。研究发现,去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后,浆细胞的数量显著减少,据图分析,可能的原因是______。
(4)胆碱类受体是脑—脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具,设计实验证明小鼠B细胞缺少胆碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。
实验材料及用具:生理状况相同的小鼠若干只、正常造血干细胞、异常(不能编码胆碱类受体的)造血干细胞、X抗原、注射器、抗体定量检测仪器等。
简要操作步骤
实验步骤的目的
去除小鼠造血干细胞
获得不能产生B细胞的小鼠
①移植______
设置对照组
②移植______
设置实验组
对照组和实验组均测定多只小鼠
③______
抗体定量检测仪器测定
测定两组小鼠的④______
【答案】(1)激素起作用后即失活
(2)GC可抑制细胞因子释放,促进淋巴细胞凋亡,降低机体的免疫排斥反应
(3)去除脾神经使去甲肾上腺素释放减少,进而使T细胞释放乙酰胆碱减少,减弱了对B细胞的刺激
(4) ①. 正常造血干细胞并注射适量X抗原 ②. 异常造血干细胞并注射等量X抗原 ③. 减少实验误差 ④. 抗X抗原的抗体产生量
【解析】
【分析】由于内分泌腺没有导管,其分泌的激素随血液流到全身,通过血液传递各种信息,激素运输方向是不定的,可以全身运输,但是起作用的细胞却各不相同。
【小问1详解】
正常情况下,GC含量相对稳定,一方面是因为GC的分泌存在分级调节和反馈调节,使GC的合成分泌受到严格的调控,另一方面的原因是激素起作用后即失活,不会积累。
【小问2详解】
由题意可知,GC可抑制细胞因子的释放,促进淋巴细胞凋亡,降低机体的免疫排斥反应,减低免疫系统的功能,因此在器官移植时,可使用适量的GC以降低免疫排斥反应,提高成功率。
【小问3详解】
由图可知,B细胞可以接受乙酰胆碱和抗原的信号刺激,去除脾肾经后,去甲肾上腺素释放减少,使T细胞释放乙酰胆碱减少,减弱了对B细胞的刺激,使增殖分化形成的浆细胞数量显著减少。
【小问4详解】
本实验的目的是证明小鼠B细胞缺少胆碱类受体导致体液免疫能力降低,所以实验的自变量是烟碱类受体是否被破坏,实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,去除小鼠自身造血干细胞,获得不产生B细胞的小鼠,随机均分为两组,将其中一组小鼠移植正常造血干细胞并注射X抗原作为对照组;另一组小鼠移植异常造血干细胞并注射X抗原作为实验组;一段时间后,利用抗体定量检测仪器检测两组小鼠抗X抗原的抗体产生量;为了减少实验误差,要对对照组和实验组均测定多只小鼠。
25. 植物的生长不仅受到激素调控,还受到光的调控。科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物生长进行了研究。
(1)在光合作用和调节植物体生长发育的过程中,光发挥的作用分别是______。
(2)科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量,结果如图1所示。据实验结果推测,光可能______。
(3)科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图2所示。
①实验的自变量包括:______。
②实验结果表明,______条件下,种子对ABA处理更为敏感。
③据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,其依据是______。
(4)据研究表明,光敏色素蛋白有两种形式:无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式。黑暗条件下以Pr形式存在,光照会促进Pr转化为Pfr。结合实验结果,推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理为:______。
【答案】(1)是能量、信号
(2)抑制植物体内ABA的合成
(3) ①. 光照的有无、光受体的有无、ABA的浓度 ②. 黑暗 ③. 在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子的萌发率都大于突变体种子的萌发率(或在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于在黑暗条件下的)。
(4)在光照条件下,光敏色素蛋白感受光信号转变成有活性的Pfr形式,Pfr降低了水稻种子对ABA的敏感性(或降低了ABA的浓度),而突变体中缺乏有活性的光敏色素蛋白,所以对ABA更为敏感
【解析】
【分析】1、脱落酸(ABA)的主要作用:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
2、根据图1显示:野生型植株ABA含量相对值低于光受体缺失突变体,说明光可能抑制植物ABA的合成。
3、分析图2:该实验的自变量有光照和黑暗、野生型植株和光受体缺失突变体、ABA的有无和浓度,因变量是种子萌发率。由于在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发率大于突变体种子的萌发率(或在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件),可推测光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果。
【小问1详解】
在光合作用中,光可以提供能量促使光反应的进行;在植物的生长发育过程中,光可作为信号在植物体中被光敏色素(一种蛋白)捕捉,进而调控植物的生长发育。
【小问2详解】
由图1实验结果可知,光受体缺失突变体体内ABA含量明显高于野生型,推测光可能抑制植物体内ABA的合成。
【小问3详解】
①科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,分析题意可知,实验的自变量包括光照的有无、光受体的有无、ABA的浓度。
②实验结果表明,与光照条件相比,野生型植株在黑暗条件下种子的萌发率受ABA浓度变化的影响更大,故推测黑暗条件下,种子对ABA处理更为敏感。
③由图2可知,在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子的萌发率都大于突变体种子的萌发率,说明光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果。
【小问4详解】
据研究表明,光敏色素蛋白有两种形式:无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式。黑暗条件下以Pr形式存在,光照会促进Pr转化为Pfr。结合实验结果,推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理为:在光照条件下,光敏色素蛋白感受光信号转变成有活性的Pfr形式,Pfr降低了种子对ABA的敏感性(或降低了ABA的浓度),而突变体中缺乏有活性的光敏色素蛋白,所以对ABA更为敏感。
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山东省实验中学2023~2024学年第一学期期中
高二生物试题
(《稳态与调节》模块结业)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A. 酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
B. 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过血浆
C. 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
D. 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
2. 心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如下图所示:下列说法正确的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值增大
B. 神经递质作用于心肌后,一定引起Na+通道介导的Na+内流,出现0期
C. 在2期中,Ca2+内流和K+外流相当,所以膜电位变化非常平缓
D. 在4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
3. 恐惧时,人体交感神经-肾上腺髓质系统和副交感神经-胰岛B细胞系统的活动都会增强,表现出警觉性提高、反应灵敏和物质代谢加快等应激反应。下列叙述错误的是( )
A. 该应激反应需要神经-体液调节协调配合
B. 交感神经和副交感神经的活动都是相反的
C. 交感神经-肾上腺髓质系统可促使汗腺分泌活动增强
D. 副交感神经-胰岛B细胞系统的活动能促进组织细胞对血糖的吸收
4. 关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A. 一种内分泌器官可分泌多种激素
B. 一种信号分子可作用于多种细胞
C. 多种信号分子可协同调控同一生理功能
D. 激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
5. 药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A. 该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B. 该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C. 药物W提高了突触间隙该神经递质的浓度而增强了抑制作用
D. 药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
6. 如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法正确的是( )
A. 进入低温环境后,图中信息分子A、B、C、D的释放量均明显增加
B. 与调节方式乙相比,甲的作用时间短暂、作用范围大、反应迅速
C. 信息分子E既可以参与体液免疫,也可以参与细胞免疫
D. 信息分子A、B、C、D、E的化学本质均为大分子有机物
7. 瘦素是一种抑制食欲的激素,某实验室发现了两种食欲旺盛体型肥胖的小鼠,分别起名为ob鼠和db鼠。研究人员将ob鼠与正常小鼠的部分皮肤通过手术连接在一起,使两种小鼠的体液实现少部分的交换,实验后ob鼠食欲减退,逐渐恢复到正常体型,正常小鼠无明显变化;将db鼠与正常小鼠重复上述实验,实验后db鼠无明显变化,正常小鼠食欲不振,逐渐消瘦。下列说法错误的是( )
A. 本实验需使用组织相容性抗原高度相似的小鼠进行实验
B. ob鼠食欲旺盛体型肥胖可能是因为无法产生瘦素或产生量少
C. db鼠食欲旺盛体型肥胖可能是因为缺乏瘦素受体或瘦素受体不敏感
D. 将ob鼠和db鼠皮肤相连,ob鼠无明显变化, db鼠会逐渐消瘦
8. 生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。研究人员利用无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,a组为对照组,已知e组培养的软骨细胞较a组生长明显加快。下列分析不合理的是( )
组别
a
b
c
d
e
培养液中添加的物质
无
GH
IGF-1
正常小鼠去垂体一段时间后的血清
?
A. 根据图示可以确定软骨细胞具有GH受体和IGF-1受体
B. 促进软骨细胞生长过程中,GH和IGF-1具有明显的协同作用
C. 与a组比较,b、c、d三组中软骨细胞生长无明显变化的是d组
D. e组培养液中添加的物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清
9. 感染甲型HIN1流感病毒的患者会出现发热、咳嗽等症状。机体在清除病毒过程中,不会发生的是( )
A. 抗原呈递细胞向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息
B. B细胞活化需要抗原和辅助性T细胞分别与其结合
C. 细胞毒性T细胞识别并裂解被病毒侵染的靶细胞
D. 体液中的病毒可以被抗体结合或被巨噬细胞吞噬
10. 下图甲表示人体内免疫细胞的起源和分化,图乙表示一正常人注射疫苗以及d点再次接触同一种抗原后体内产生抗体的反应。下列分析正确的是( )
A. 图甲③到⑥的过程发生在淋巴结
B. 图甲中细胞毒性T细胞能释放穿孔素等物质诱导靶细胞凋亡
C. 图乙d时表示抗原直接刺激记忆B细胞,快速产生大量抗体
D. 图乙中抗体浓度由n上升到m,表示出现过敏反应
11. 巴斯德将感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆,每天取一部分给健康家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病,但随着匀浆放置时间的延长,家兔发病的反应越来越弱,放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。如果再给这些被注射过期匀浆、没有发病的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆,家兔也不会发病。后来巴斯德通过将过期匀浆注射给一个被疯狗咬伤的男孩,连续注射十几天后,小男孩活了下来。下列叙述正确的是( )
A. 过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒
B. 多次给男孩注射过期匀浆相当于注射大量抗体
C. 注射过期匀浆的男孩存活是因记忆T细胞将病毒清除
D. 过期和新鲜病兔神经组织匀浆的区别是抗原的种类不同
12. 研究发现调节性T细胞具有抑制免疫反应的功能,防止免疫反应过度而损伤自身,调节性T细胞的数量由Mcl-1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定(如下所示)。下列疾病或应用中可能与Mcl- 1蛋白的活性被抑制有关的是( )
减少调节性T细胞数量增加
A. 类风湿性关节炎 B. 先天性胸腺发育不全
C. 提高器官移植成活率 D. 获得性免疫缺陷综合征
13. 如图所示,在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源在装置左侧,光可从窗口射入。把整个装置放在旋转器上水平旋转,保持每 20min 转一圈,一周后幼苗生长情况为图中的( )
A. B. C. D.
14. 将若干株生理状态相似的某绿色开花植物随机均分为甲~戊五组,进行不同处理,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验的主要目的是探究植物激素对顶端优势的影响
B. 甲组和乙组对照能证明生长素的运输方式是极性运输
C. 丁组和戊组实验说明生长素运输抑制剂和细胞分裂素作用的原理相同
D. 实验表明生长素和细胞分裂素在调控顶端优势方面表现为相互协同
15. 科学家提出“酸生长理论”,认为生长素能够促进H+向细胞外主动运输,使细胞壁周围pH下降,软化细胞壁从而促进生长。2021年福建科研工作者证实生长素可以诱导细胞膜上类受体激酶(TMK)激活质子泵,将大量H+泵出细胞外,为解释“酸生长理论”提供证据。根据以上信息,以下说法错误的是( )
A. 将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中也能表现促进细胞伸长的效果
B. 将胚芽鞘切段置于pH为7的缓冲液,施加生长素,促进生长的作用减弱
C. 将TMK基因敲除的胚芽鞘放入适宜浓度的生长素溶液中,生长速度慢于正常胚芽鞘
D. 阻断胚芽鞘的呼吸作用后放入适宜浓度的生长素溶液中,一段时间后溶液pH将降低
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用引起Na+过度内流,损伤神经元。图甲为MND患者某神经纤维受适宜刺激后,膜内Na+含量的变化情况,图乙是MND患者病变部位的有关生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中B点时神经纤维的膜电位表现为外正内负
B. 突触前膜释放谷氨酸可能与Ca2+进入突触小体有关
C. 突触后膜上NMDA的作用是识别谷氨酸、运输Na+
D. 据乙图分析,提高NMDA的活性可缓解病症
17. 嗅感觉神经元(ORN)顶部突起形成许多短而细的嗅纤毛埋于鼻道上皮粘液腺所分泌的粘液中,嗅纤毛膜上的嗅觉受体蛋白与相应气味分子特异性结合后产生神经冲动,由ORN底部轴突形成的嗅神经可将该冲动传导至颅腔内的嗅球(嗅觉的初级中枢)。不同气味的化学分子激活不同的ORN,引起嗅神经上产生不同频率的神经冲动,经嗅球整合信号后传入大脑的嗅皮质中枢,从而产生不同的嗅觉。下列说法正确的是( )
A. 嗅觉的产生属于非条件反射,其结构基础是反射弧
B. 气味分子与嗅纤毛膜上嗅觉受体的特异性结合是在内环境中进行的
C. 嗅觉感受器被气味化学分子激活产生兴奋时,ORN细胞外Na+浓度低于细胞内
D. 茉莉花香唤起耄耋老人的儿时记忆,这可能与新突触的建立有关
18. TRPV1是一种感觉神经元细胞膜上的痛觉受体(一种跨膜蛋白),辣椒素和43℃以上的高温等刺激会引发该感觉神经元兴奋,从而产生痛觉。为研究TRPV1的功能,科学家构建缺失TRPV1基因的敲除型小鼠完成相关实验。下列分析正确的是( )
A. TRPV1能特异性识别相应的信息分子,从而实现信息的交流
B. 据图1推测,野生型小鼠对饮水中添加辣椒素的反应有利于小鼠躲避伤害
C. 据图2推测,注射辣椒素后引起敲除型小鼠产生灼热感,导致体温下调
D. 野生型小鼠和敲除型小鼠在饮水中添加辣椒素时均能通过调节最终维持稳态
19. 某些新冠肺炎患者早期病情较轻,后因发生细胞因子风暴导致病情加重,其机理如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 活化的免疫细胞释放更多的细胞因子
B. IL-6等细胞因子只能在体液免疫和细胞免疫中发挥作用
C. 细胞因子风暴会过度激活机体免疫系统而造成肺部损伤
D. 注射IL-6等细胞因子的抗体有望缓解重症病情
20. 在双子叶植物的种子萌发过程中,幼苗顶端形成“弯钩”结构。研究发现,弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高,抑制生长。研究者探究SA(水杨酸)和ACC(乙烯前体)对弯钩形成的影响,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 弯钩形成体现了生长素作用的两重性
B. 本实验是在黑暗下进行的
C. ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布
D. SA和ACC对弯钩形成具有协同作用
三、非选择题(本题包括5小题,共55分)
21. 血浆渗透压的大小取决于单位体积血浆中溶质微粒的数目。已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。回答下列问题:
(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解产生的CO2可刺激呼吸中枢,调节呼吸运动,这种调节方式属于______调节。若CO2的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH______。
(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压______,小鼠尿量______,从而使渗透压保持相对稳定。
(3)血浆的渗透压90%以上来源于______。若某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,水分由______进入组织液,可引起组织水肿等。
22. 皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)兴奋在神经纤维上以______的形式双向传导。兴奋在神经元间传递的速度比在神经纤维上传导慢的原因是______。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器______,有效______痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是______机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白可以______(填“促进”或“抑制”)痒觉的产生。
23. 糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下,脂肪组织释放的分泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一种小分子RNA),能通过体液运输至脑部,使神经细胞结构功能改变,导致认知水平降低。请回答下列问题:
(1)当神经冲动传导至突触时,轴突末梢内的______移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的受体结合,使______打开,突触后膜电位升高。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过______降低血糖浓度,IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体______,降血糖作用被削弱。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中,分别注入b、c组实验鼠,a组的处理是______。2周后检测实验鼠脑部海马区突触数量,结果如下图所示,由此得出的结论是______。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状,运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后,需测定对照和实验组miR-9-3p含量,还需通过实验检测______。
24. 正常生理条件下,血液中糖皮质激素水平很稳定。应激和炎症标志物可刺激下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌GC,在应激反应中GC可通过抑制细胞因子释放、诱导细胞凋亡等途径,调控免疫系统的功能,调控过程如图所示。回答下列问题:
(1)正常情况下,GC含量的稳定,一方面是因为GC的分泌存在分级调节和反馈调节,另一方面的原因是______。
(2)器官移植时,可使用适量GC以提高成功率,其原理是______。
(3)下图表示除HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制:“脑—脾神经轴”。研究发现,去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后,浆细胞的数量显著减少,据图分析,可能的原因是______。
(4)胆碱类受体是脑—脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具,设计实验证明小鼠B细胞缺少胆碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。
实验材料及用具:生理状况相同的小鼠若干只、正常造血干细胞、异常(不能编码胆碱类受体的)造血干细胞、X抗原、注射器、抗体定量检测仪器等。
简要操作步骤
实验步骤的目的
去除小鼠造血干细胞
获得不能产生B细胞的小鼠
①移植______
设置对照组
②移植______
设置实验组
对照组和实验组均测定多只小鼠
③______
抗体定量检测仪器测定
测定两组小鼠的④______
25. 植物的生长不仅受到激素调控,还受到光的调控。科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物生长进行了研究。
(1)在光合作用和调节植物体生长发育的过程中,光发挥的作用分别是______。
(2)科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量,结果如图1所示。据实验结果推测,光可能______。
(3)科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图2所示。
①实验的自变量包括:______。
②实验结果表明,______条件下,种子对ABA处理更为敏感。
③据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,其依据是______。
(4)据研究表明,光敏色素蛋白有两种形式:无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式。黑暗条件下以Pr形式存在,光照会促进Pr转化为Pfr。结合实验结果,推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理为:______。
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