精品解析:福建省泉州市泉州科技中学2024-2025学年高二上学期期中考试生物试题
2025-01-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.66 MB |
| 发布时间 | 2025-01-11 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49920044.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
泉州科技中学2024—2025学年度
第一学期高二年段期中考试
生物试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分)
1. 下图是人体某组织结构示意图,①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列法正确的是( )
A. 人体的内环境是由①②③组成的
B. ②中含激素、血红蛋白、乳酸、CO2等物质
C. 某人长期营养不良,则会引起③液和①液减少
D. ③液和①液的成分相同
2. 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
3. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,下列叙述正确的是( )
A. 若某人患肾小球肾炎,将会导致②中蛋白质减少,形成组织水肿
B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为:外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞
C. ①中若Ca2+浓度过高,易引起肌肉抽搐
D. 淋巴细胞生活的内环境只有③
4. 反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,正确的是( )
A. 望梅止渴、膝跳反射都需要大脑皮层参与才能完成
B. 一些反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声后急速赶往教室
C. 条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定
D. 高级中枢控制的反射一定是条件反射
5. 如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,有关分析错误的是( )
A. ab段神经纤维处于静息状态
B. bd段主要是Na+外流的结果
C. 若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移
D. 若受到刺激后,导致Cl-内流,则c点将下移
6. 如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是
A. ①和③都是神经元细胞膜的一部分
B. ②进入突触间隙需消耗能量
C. ②发挥作用后被快速清除或回收
D. ②与④结合使③的膜电位呈外负内正
7. 信号分子是细胞间信息交流的信使,激素作为一种化学信号分子,能实现内分泌细胞与靶细胞之间的信息交流。下图为某高等动物分泌的激素X (脂质类激素)和激素Y 的作用机制。下列叙述正确的是( )
A. 激素X 可表示性激素,其能促进动物和人生殖细胞的发育
B. c→d 过程为翻译,核糖体的移动方向为B→A
C. 激素Y 作用于细胞膜上的受体,故激素Y 一定是蛋白质类激素
D. 激素X 与a 的结合物可调节翻译过程
8. 下图为水盐平衡调节机理示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A. 细胞外液渗透压升高往往是由吃了过咸的食物、缺乏饮水或体内失水过多造成的
B. 下丘脑细胞既能接受刺激产生兴奋,也能分泌多种激素
C. 摄水主要是通过饮水实现的,排水主要是通过尿液和汗液的形式实现的
D. 细胞外液渗透压降低时,抗利尿激素分泌增加,细胞外液渗透压升高后,抗利尿激素分泌减少
9. 下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官,下列相关叙述不正确的是( )
A. 下丘脑是神经中枢,只能接受神经信号的刺激
B. 饱餐后,血糖浓度的调节方式为神经—体液调节
C. 寒冷刺激下,激素Ⅱ含量上升受下丘脑和垂体分级调节
D. 饮水过多时,调节肾小管、集合管活动的激素Ⅲ的含量下降
10. 下列关于生物体稳态调节的描述,符合图曲线走势的是( )
A. 若横轴代表甲状腺激素浓度,则纵轴代表促甲状腺激素浓度
B. 若横轴代表血糖浓度,则纵轴代表胰岛素浓度
C. 若横轴代表抗利尿激素的浓度,则纵轴不能代表尿量
D. 若横轴代表环境温度,则纵轴代表人体内细胞中酶活性的变化
11. 人体内环境稳态是神经-体液-免疫调节网络调控的结果。如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法错误的是( )
A. 信息分子A、C、D、E、F发挥作用后会被移走或分解失活
B. 信息分子C由内分泌腺分泌后,由体液定向运输到肾脏
C. 信息分子F与B淋巴细胞结合,该过程属于特异性免疫
D. 信息分子A、C、D、E、F均会与受体结合,起到调节作用
12. CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面具有极大优势,其治疗过程如图所示:提取患者T细胞,在体外安装能特异性识别肿瘤靶点并能激活T细胞的嵌合受体后成为“CAR-T”细胞,再将该细胞在体外扩增后回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞。下列相关说法错误的有( )
A. 肿瘤坏死因子与白细胞介素、干扰素、青霉素等都属于细胞因子
B. 外周血T细胞在机体的细胞免疫和体液免疫中均能发挥重要作用
C. CAR-T细胞疗法既能有效治疗肿瘤又不会引起机体的免疫排斥反应
D. CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡
13. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位会随着Na+浓度的降低而降低。下列叙述正确的是( )
A. 测定枪乌贼神经元静息电位时,两个微电极应置于轴突膜外侧
B. 未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+通透性高,造成K+外流而产生静息电位
C. 枪乌贼神经元兴奋的产生与胞内K+浓度低、胞外Na+浓度高有关
D. 上述研究表明动作电位的产生与神经元排出Na+的过程有关
14. 如图为胰岛素调节血糖的过程,胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,β亚基的酪氨酸激酶被激活,催化蛋白质磷酸化。而蛋白酪氨酸磷酸酶IB(PTPIB)能够解除蛋白质磷酸化。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素受体具有信息传递功能,不具有催化功能
B. P-AKT影响囊泡转移,使膜上葡萄糖载体数量减少
C. 如果β亚基的活性下降,则机体的血糖浓度偏高
D. 某药物能提高PTPIB活性,有望用于治疗糖尿病
15. 新冠疫情发生以来,几种基于不同技术平台的新冠疫苗已被成功研发出来,包括mRNA疫苗(a),腺病毒载体疫苗(b)和亚单位疫苗(c)。mRNA疫苗是将能表达新冠病毒抗原的mRNA导入细胞,产生抗原刺激免疫反应。腺病毒载体疫苗是将新冠病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达抗原刺激免疫反应。亚单位疫苗是利用新冠病毒某蛋白的一部分制成的。多次接种同一疫苗后,产生的抗体水平:a>c>b≈自然感染,疫苗诱导辅助性T细胞活化的能力:a>c>自然感染>b。a疫苗和b疫苗在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化。下列相关叙述错误的是( )
A. 接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应物质均为蛋白质
B. 分别接种三种疫苗后,机体均会发生体液免疫和细胞免疫
C. a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关
D. a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子
二、非选择题(5题,共60分)
16. 常规体检时,通常要做血液生化六项的检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。如表是某男子血液生化六项检查的化验单,请分析回答:
项目
测定值
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
ALT
17
IU/L
0~45
肌酐
CRE↑
1.9
mg/dL
0.5~1.5
尿素氮
BUN
14.6
mg/dL
6~23
血清葡萄糖
GLU↑
223
mg/dL
60~110
甘油三酯
TG↑
217
mg/dL
50~200
总胆固醇
TCH
179
mg/dL
150~220
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据,原因是__________________。化验单显示血液中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明健康人的血液中每一种成分都处于_____________中。
(2)肌酐是人体肌肉代谢的产物,属于小分子物质,可通过肾小球滤过,全部随尿液排出。根据此化验单中肌酐的数值,可推测该男子_____________(器官)的功能可能损伤。
(3)根据化验单中血清葡萄糖的数值,可以判定该男子可能患___________病。检测血糖最好在空腹时进行,其理由是_________________。
(4)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足1%,但血浆渗透压的大小主要取决于无机盐,原因是_________________________。
17. 人的排尿活动不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。下图为排尿反射部分过程的示意图。请回答:
(1)传出神经①、传出神经②属于自主神经系统,它们的活动往往具有_________(填“受意识支配”或“不受意识支配”)的特点。
(2)膀胱充盈时,膀胱壁上的__________受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓排尿中枢,同时兴奋传到大脑皮层引起尿意,兴奋通过传出神经②即__________(填“交感神经”或“副交感神经”)使膀胱缩小,尿液排出。
(3)正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,据图分析,可能的原因是_________。该现象可表明,自主神经系统还具有的特点是__________。
(4)自主神经系统通常通过交感神经和副交感神经对同一器官发挥相反的作用,这种作用特点对机体具有的意义是_________。
18. 2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一朱利叶斯利用辣椒素发现了在感受疼痛的神经细胞上有特异性受体TRPV1。TRPV1是一种可高效介导Ca2+流入的阳离子通道,静息状态下,细胞外Ca2+浓度高于细胞内,此状态会抑制Na+内流。实验证明,辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1,并打开其通道。请回答下列问题:
(1)“辣”不是味觉,而是一种痛觉。辣椒素激活感觉神经细胞上的TRPV1,Ca2+通过_______方式进入神经细胞,对Na+内流的影响表现为_____,从而_____(填“提高”或“降低”)神经细胞的兴奋性,当兴奋传至神经纤维末梢,引起储存在_____内的谷氨酸(一种神经递质)释放并作用于突触后神经元,经一系列神经传导过程后在大脑皮层产生痛觉。
(2)热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会_____(填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(3)炎症发生时,疼痛是一种防御性的保护反应。研究发现,白细胞介素IL-6能使神经细胞膜上TRPV1通透性增强,引起痛觉,其分子机制如下图所示。
(注:gp130、JAK、P13K是参与细胞信号转导过程中的重要物质。)
①IL-6与gpl30结合后,通过一系列代谢过程使神经细胞膜上TRPV1通透性增强,则膜蛋白gp130最可能是_____(填“载体蛋白”或“受体蛋白”)。
②据图概括IL-6通过P13K发挥作用的两个途径:一是促进核糖体上___;二是促进_______。
19. 不良生活方式与2型糖尿病的发病率密切相关,及时发现并早期治疗对病情的控制极为重要。常用某些方法诱导2型糖尿病模型动物的形成,科研人员利用2型糖尿病模型小鼠研究二甲双胍对糖尿病早期的疗效。
实验从第6周开始,相关实验操作如下:
时间
每天对模型小鼠的处理
对照组
实验组
第6-8周
食物
普通饲料
高脂饲料
第9-16周
灌胃
①
适量二甲双胍溶液
食物
普通饲料
②
第8周和第16周,分别测量相关生理指标、结果如下表:
第8周
第16周
组别
空腹血糖( mmoVL)
空腹胰岛素
胰岛素抵抗指数
空腹血糖(mmolVL)
空腹胰岛素
抵抗指数
对照组
7.1
0.9
3.0
8.9
1.4
5.3
实验组
9.6
1.4
6.7
5.6
1.3
3.1
(1)完善实验:①_______________②_______________
(2)据结果分析,第8周时,因饲喂不同饲料,导致实验组出现高血糖,说明_____________________,该类型糖尿病产生的原因可能是_________________。
(3)胰岛素抵抗指数=空腹血糖*空腹胰岛素/22.5,实验结果表明二甲双胍主要通过_____,从而降低胰岛素抵抗指数,实现一定的疗效。
(4)科研小组拟研究新药物X的降糖效果,仿照上述研究设计一组实验,试写出实验思路________________。
20. 视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是中枢神经系统中的髓鞘细胞发生坏死导致的一种脱髓鞘疾病。研究发现,人体内针对自身跨膜蛋白--水通道蛋白4(AQP4)的抗体是致病的重要因素。AQP4在星形胶质细胞上分布较多,而在髓鞘细胞上未见分布。星形胶质细胞对髓鞘细胞具有重要的支持和营养作用。回答下列问题:
(1)NMOSD是免疫系统的______功能异常导致的疾病。
(2)AQP4可被______细胞加工、呈递。AQP4结构如图所示,据图推测致病的抗AQP4抗体可与AQP4的______(填图中字母)特异性结合。
(3)已知补体由一系列蛋白质组成,广泛存在于人体内环境中。在抗体发挥功能后,补体能协助抗体破坏靶细胞。为探究NMOSD的致病机制,科研人员进行了如下4组体外实验。
组别
材料
抗 AQP4抗体
补体
实验结果
1
野生型小鼠脊髓
+
-
不脱髓鞘
2
野生型小鼠脊髓
-
+
不脱髓鞘
3
野生型小鼠脊髓
+
+
脱髓鞘
4
Aqp4 基因敲除的小鼠脊髓
+
+
不脱髓鞘
注:“+”表示有,“-”表示无。
①通过比较______(填组别)的实验结果即可证明脊髓脱髓鞘的发生需要补体的参与;
综合分析第 2、3、4组的实验结果,证明______会导致脊髓脱髓鞘。
②结合上述实验结果,完善NMOSD 的致病机制。_____
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泉州科技中学2024—2025学年度
第一学期高二年段期中考试
生物试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分)
1. 下图是人体某组织结构示意图,①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列法正确的是( )
A. 人体的内环境是由①②③组成的
B. ②中含激素、血红蛋白、乳酸、CO2等物质
C. 某人长期营养不良,则会引起③液和①液的减少
D. ③液和①液的成分相同
【答案】A
【解析】
【分析】由图判断:①是淋巴、②是血浆、③是组织液、④是细胞内液。
【详解】A、人体内环境组成主要是血浆、组织液、淋巴液,即图中的②、③、①,A正确;
B、血红蛋白存在于红细胞内,不存在于②血浆中,B错误;
C、某人长期营养不良,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,③组织液的量会增加,C错误;
D、淋巴液和组织液成分不完全相同,血浆中含有较多的蛋白质,D错误。
故选A。
2. 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
【答案】C
【解析】
【分析】饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸,使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管、集合管重吸收水,使尿量减少,同时刺激大脑皮层产生渴感,主动饮水补充水分。而细胞外液渗透压下降时,对下丘脑渗透压感受器的刺激会减弱。
【详解】A、 0.9%NaCl 溶液的渗透压和血浆渗透压相同,机体血浆渗透压不会降低,A错误;
BCD、0.9%NaCl溶液为生理盐水,与血浆渗透压相等,注入体内后血浆量增加,机体通过调节排出多余的水和NaCl ,血浆量恢复到注射前水平,血浆渗透压保持不变,BD错误,C正确;
故选C
3. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,下列叙述正确的是( )
A. 若某人患肾小球肾炎,将会导致②中蛋白质减少,形成组织水肿
B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为:外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞
C. ①中若Ca2+浓度过高,易引起肌肉抽搐
D. 淋巴细胞生活的内环境只有③
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:①为血浆;②为组织液;③为淋巴,共同组成了内环境,内环境是多细胞生物的组织细胞与外界进行物质交换的媒介。A为血液循环系统,B为泌尿系统。
【详解】A、若某人患肾小球肾炎,将会导致①血浆蛋白减少,①血浆渗透压降低,导致②组织液增多,形成组织水肿,A错误;
B、从外界环境摄入的K+进入细胞的途径为:外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞,B正确;
C、①血浆中若Ca2+浓度过低,易引起肌肉抽搐,C错误;
D、淋巴细胞生活的内环境有③淋巴液和①血浆,D错误。
故选B。
4. 反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,正确的是( )
A. 望梅止渴、膝跳反射都需要大脑皮层参与才能完成
B. 一些反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声后急速赶往教室
C. 条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定
D. 高级中枢控制反射一定是条件反射
【答案】B
【解析】
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【详解】膝跳反射是先天性的非条件反射,不需要大脑皮层的参与,望梅止渴是需要大脑皮层参与的条件反射,A错误;学生听到铃声赶往教室,是具体信号刺激下建立在非条件反射基础上的一种条件反射,随信号的刺激或消失而改变,B正确;非条件反射也需要神经中枢的参与,只不过是比较低级的神经中枢,C错误;排尿反射是一种非条件反射活动,但经常在高级中枢控制下进行,D错误;故选B。
5. 如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,有关分析错误的是( )
A. ab段神经纤维处于静息状态
B. bd段主要是Na+外流的结果
C. 若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移
D. 若受到刺激后,导致Cl-内流,则c点将下移
【答案】B
【解析】
【分析】神经纤维静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。
【详解】A、ab段未受刺激,神经纤维处于静息状态,A正确;
B、bd段产生了动作电位,主要是Na+内流的结果,B错误;
C、若增加培养液中的Na+浓度,会使Na+内流的量增多,动作电位增大,则d点将上移,C正确;
D、若受到刺激后,导致Cl-内流,使膜内负电荷增多,静息电位增大,则c点将下移,D正确。
故选B。
【点睛】
6. 如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是
A. ①和③都是神经元细胞膜的一部分
B. ②进入突触间隙需消耗能量
C. ②发挥作用后被快速清除或回收
D. ②与④结合使③的膜电位呈外负内正
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。且神经递质发挥作用后,即被灭活,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】①是上一个神经元的轴突膜的一部分,③是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,因此二者均是神经元细胞膜的一部分,A正确;②神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙,需要消耗能量,B正确;正常情况下,神经递质和激素都是“一次性”的,作用后会被快速清除或回收,不然会持续性作用,C正确;神经递质分为两类,兴奋性递质与抑制性递质,兴奋性递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正,而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生变化,膜电位仍然是外正内负,由于不知道②神经递质的类型,因此无法判断③的膜电位的情况,D错误。
7. 信号分子是细胞间信息交流的信使,激素作为一种化学信号分子,能实现内分泌细胞与靶细胞之间的信息交流。下图为某高等动物分泌的激素X (脂质类激素)和激素Y 的作用机制。下列叙述正确的是( )
A. 激素X 可表示性激素,其能促进动物和人生殖细胞的发育
B. c→d 过程为翻译,核糖体的移动方向为B→A
C. 激素Y 作用于细胞膜上的受体,故激素Y 一定是蛋白质类激素
D. 激素X 与a 的结合物可调节翻译过程
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:据图分析,a表示激素X的受体,b表示DNA,c表示RNA,d表示肽链;激素X与细胞质或细胞核中的受体结合,调节转录过程;激素Y与细胞膜表面的受体结合,调节细胞生化反应。
【详解】A、性激素是固醇类物质,可以通过自由扩散的方式进入细胞,其受体在细胞内,从题图中可以得知,激素X 与细胞质或细胞核中的受体结合,故激素X 可表示性激素,其能促进动物和人生殖细胞的发育,A正确;
B、c会与核糖体结合,因此c是mRNA。d为核糖体合成的产物,因此d是肽链。图中 c →d 过程为翻译,根据长的肽链翻译在前,短的肽链翻译在后,可判断核糖体的移动方向是A→B ,B错误;
C、激素Y 与细胞膜表面的受体结合,但是不能就此断定激素Y 一定是蛋白质类激素,C 错误;
D、从图中可以得知,激素X 通过影响基因的转录来调节生命活动,D 错误。
故选A。
8. 下图为水盐平衡调节机理示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A. 细胞外液渗透压升高往往是由吃了过咸的食物、缺乏饮水或体内失水过多造成的
B. 下丘脑细胞既能接受刺激产生兴奋,也能分泌多种激素
C. 摄水主要是通过饮水实现的,排水主要是通过尿液和汗液的形式实现的
D. 细胞外液渗透压降低时,抗利尿激素分泌增加,细胞外液渗透压升高后,抗利尿激素分泌减少
【答案】D
【解析】
【分析】当机体失水过多、饮水不足、食物过咸时,会导致机体细胞渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到的刺激增强致使抗利尿激素分泌量增加,肾小管和集合管对水的重吸收作用增强;当机体饮水过多时,细胞外液渗透压下降,下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱,致使抗利尿激素分泌量减少,肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱。
【详解】A、吃了过咸的食物、缺乏饮水或体内失水过多会引起细胞外液中的水分减少或无机盐增多时,都会导致细胞外液渗透压升高,A 正确;
B、下丘脑既属于神经系统又属于内分泌系统,所以既能接受刺激产生兴奋,又能分泌多种激素,B 正确;
C、摄水的主要途径是饮水,排水的主要途径是排尿和排汗,C正确;
D、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,以减少尿量的排出,从而降低细胞外液渗透压,它在细胞外液渗透压升高时分泌增加,在细胞外液渗透压降低时分泌减少,D 错误。
故选D。
9. 下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官,下列相关叙述不正确的是( )
A. 下丘脑是神经中枢,只能接受神经信号的刺激
B. 饱餐后,血糖浓度的调节方式为神经—体液调节
C. 寒冷刺激下,激素Ⅱ含量上升受下丘脑和垂体的分级调节
D. 饮水过多时,调节肾小管、集合管活动的激素Ⅲ的含量下降
【答案】A
【解析】
【分析】1、下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
①感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡;
②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉;
③分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素,在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,在细胞外液渗透压升高时分泌抗利尿激素并通过垂体释放;
④调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压(水平衡)调节中枢。
2、识图分析可知。图中激素Ⅰ为胰岛分泌的胰岛素或胰高血糖素,激素Ⅱ是甲状腺分泌的甲状腺激素,其含量上升受下丘脑和垂体的分级调节,激素Ⅲ是下丘脑分泌,经过垂体释放的抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
【详解】A、下丘脑作为神经中枢能接受神经信号的刺激,作为腺体也能接受激素信号的刺激,A 错误;
B、饱餐后,血糖浓度上升刺激下丘脑,使胰岛B细胞合成和分泌胰岛素来降血糖,该过程属于神经—体液调节过程。所以饱餐后,机体通过神经—体液调节方式来维持血糖含量的相对稳定,B正确;
C、由图示可知,激素Ⅱ是甲状腺激素。寒冷刺激下,经图示途径使激素Ⅱ(甲状腺激素)含量上升,该途径受下丘脑和垂体的分级调节,C 正确;
D、由图示可知,激素Ⅲ是抗利尿激素,抗利尿激素的作用是促进肾小管和肾集合管重吸收水。饮水过多时,细胞外液渗透压降低,激素Ⅲ(抗利尿激素)减少,肾小管、集合管对水的重吸收减弱,排尿量增加,D 正确。
故选A。
10. 下列关于生物体稳态调节的描述,符合图曲线走势的是( )
A. 若横轴代表甲状腺激素浓度,则纵轴代表促甲状腺激素浓度
B. 若横轴代表血糖浓度,则纵轴代表胰岛素浓度
C. 若横轴代表抗利尿激素的浓度,则纵轴不能代表尿量
D. 若横轴代表环境温度,则纵轴代表人体内细胞中酶活性的变化
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,曲线表示随着横坐标增长,纵坐标逐渐降低,最后保持相对稳定状态。
【详解】A、由于甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈调节的作用,所以甲状腺激素浓度升高时,会抑制垂体释放促甲状腺激素,使促甲状腺激素浓度降低,A正确;
B、血糖浓度升高时,胰岛素浓度也随之升高,B错误;
C、抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,所以抗利尿激素的浓度增大时,尿量随之减少,横坐标能表示尿量,C错误;
D、由于人是恒温动物,所以环境温度升高时,体内细胞中酶活性保持相对稳定,D错误。
故选A。
11. 人体内环境稳态是神经-体液-免疫调节网络调控的结果。如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法错误的是( )
A. 信息分子A、C、D、E、F发挥作用后会被移走或分解失活
B. 信息分子C由内分泌腺分泌后,由体液定向运输到肾脏
C. 信息分子F与B淋巴细胞结合,该过程属于特异性免疫
D. 信息分子A、C、D、E、F均会与受体结合,起到调节作用
【答案】B
【解析】
【分析】如图所示,图中信息分子A表示传入神经释放的神经递质,信息分子C表示抗利尿激素,信息分子D表示促甲状腺激素,信息分子E表示甲状腺激素,信息分子F表示细胞因子。
【详解】AD、信息分子A是神经递质,C、D、E为激素,F为细胞因子,均会与受体结合,起到调节作用,且发挥作用后会被移走或分解失活,AD正确;
B、信息分子C表示抗利尿激素,其特点是进行体液运输,但不是定向运输,B错误;
C、信息分子F表示细胞因子,其可与B淋巴细胞,进而促进其增殖、分化为浆细胞和记忆细胞,该过程属于特异性免疫中的体液免疫,C正确。
故选B。
12. CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面具有极大的优势,其治疗过程如图所示:提取患者T细胞,在体外安装能特异性识别肿瘤靶点并能激活T细胞的嵌合受体后成为“CAR-T”细胞,再将该细胞在体外扩增后回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞。下列相关说法错误的有( )
A. 肿瘤坏死因子与白细胞介素、干扰素、青霉素等都属于细胞因子
B. 外周血T细胞在机体的细胞免疫和体液免疫中均能发挥重要作用
C. CAR-T细胞疗法既能有效治疗肿瘤又不会引起机体的免疫排斥反应
D. CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】A、干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等都是细胞因子,青霉素属于抗生素,不是细胞因子,A错误;
B、在体液免疫中,绝大多数抗原需要T细胞的呈递,且辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞的增殖和分化;细胞免疫中,需要依赖T细胞增殖分化形成的细胞毒性T细胞发挥免疫效应;因此,T细胞不仅在细胞免疫中起作用,在体液免疫中也发挥不可或缺的作用,B正确;
C、CAR-T细胞是由患者自身的T细胞改造成的,该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应,C正确;
D、修饰后的CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡,D正确。
故选A。
13. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位会随着Na+浓度的降低而降低。下列叙述正确的是( )
A. 测定枪乌贼神经元静息电位时,两个微电极应置于轴突膜外侧
B. 未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+通透性高,造成K+外流而产生静息电位
C. 枪乌贼神经元兴奋的产生与胞内K+浓度低、胞外Na+浓度高有关
D. 上述研究表明动作电位的产生与神经元排出Na+的过程有关
【答案】B
【解析】
【分析】静息时,神经纤维的膜电位为外正内负,受刺激产生兴奋时,膜电位转变为外负内正。静息电位主要是由钾离子大量外流造成的,动作电位主要是由于钠离子大量内流造成的。
【详解】A、静息电位表现为外正内负,若要测定神经元的静息电位,需要将电极一端置于膜外,另一端置于膜内,A错误;
B、未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+通透性高,造成K+外流而产生外正内负的静息电位,B正确;
C、兴奋主要是由于钠离子大量内流造成的,胞外Na+浓度高,进入细胞的Na+增多,细胞兴奋增强,而兴奋的产生与胞内K+浓度低无关,C错误;
D、动作电位主要是由于钠离子大量内流造成的,钠离子内流是顺浓度梯度进行的。动作电位会随着神经元轴突外Na+浓度的降低而降低,说明动作电位的产生与进入神经元的Na+含量有关,D错误。
故选B。
14. 如图为胰岛素调节血糖的过程,胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,β亚基的酪氨酸激酶被激活,催化蛋白质磷酸化。而蛋白酪氨酸磷酸酶IB(PTPIB)能够解除蛋白质磷酸化。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素受体具有信息传递功能,不具有催化功能
B. P-AKT影响囊泡转移,使膜上葡萄糖载体数量减少
C. 如果β亚基的活性下降,则机体的血糖浓度偏高
D. 某药物能提高PTPIB活性,有望用于治疗糖尿病
【答案】C
【解析】
【分析】如图所示,当血糖较高时,胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,β亚基的酪氨酸激酶被激活,催化蛋白质磷酸化,进而促进P-AKT的形成,进而促进脂肪代谢、糖原合成、细胞膜上葡萄糖载体增多。
【详解】A、胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,β亚基的酪氨酸激酶被激活,催化蛋白质磷酸化,所以胰岛素受体具有催化功能,A错误;
B、P-AKT影响囊泡转移,囊泡上有葡萄糖载体前提物质,可以增加细胞膜上葡萄糖载体的数量,B错误;
C、当血糖较高时,胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,β亚基的酪氨酸激酶被激活,催化蛋白质磷酸化,进而促进P-AKT的形成,进而促进脂肪代谢、糖原合成等,进而降低血糖,所以如果β亚基的活性下降,则机体的血糖浓度偏高,C正确;
D、PTPIB活性增加会解除蛋白质磷酸化,进而抑制P-AKT的形成,进而抑制糖原合成等,血糖含量偏高,不利于治疗糖尿病,D错误。
故选C
15. 新冠疫情发生以来,几种基于不同技术平台的新冠疫苗已被成功研发出来,包括mRNA疫苗(a),腺病毒载体疫苗(b)和亚单位疫苗(c)。mRNA疫苗是将能表达新冠病毒抗原的mRNA导入细胞,产生抗原刺激免疫反应。腺病毒载体疫苗是将新冠病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达抗原刺激免疫反应。亚单位疫苗是利用新冠病毒某蛋白的一部分制成的。多次接种同一疫苗后,产生的抗体水平:a>c>b≈自然感染,疫苗诱导辅助性T细胞活化的能力:a>c>自然感染>b。a疫苗和b疫苗在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化。下列相关叙述错误的是( )
A. 接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质
B. 分别接种三种疫苗后,机体均会发生体液免疫和细胞免疫
C. a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关
D. a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液免疫过程:①一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体,而后对抗原进行处理,呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;③辅助性T细胞表面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;④B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。⑤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、细胞免疫过程:①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。②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。③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。④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、mRNA疫苗是将能表达新冠病毒抗原的mRNA导入细胞,然后在宿主细胞中翻译出相应的病毒蛋白作为抗原刺激免疫反应;腺病毒载体疫苗是将新冠病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达病毒蛋白,作为抗原刺激免疫反应;亚单位疫苗(c)是病毒蛋白,进入机体后可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应,可见,接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质,A正确;
B、分析题意可知,mRNA疫苗(a)和腺病毒载体疫苗(b),在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化,说明这两种疫苗会引起细胞免疫,而亚单位疫苗是利用新冠病毒某蛋白的一部分制成,不会引起细胞免疫,B错误;
C、a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅肋性T细胞活化能力最强有关,因为辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化,进而是浆细胞和记忆B细胞的数目增多,因而会导致抗体水平较高,C正确;
D、细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子的作用,据此可推测a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程同样也涉及辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用,D正确。
故选B。
二、非选择题(5题,共60分)
16. 常规体检时,通常要做血液生化六项的检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。如表是某男子血液生化六项检查的化验单,请分析回答:
项目
测定值
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
ALT
17
IU/L
0~45
肌酐
CRE↑
1.9
mg/dL
0.5~1.5
尿素氮
BUN
14.6
mg/dL
6~23
血清葡萄糖
GLU↑
223
mg/dL
60~110
甘油三酯
TG↑
217
mg/dL
50~200
总胆固醇
TCH
179
mg/dL
150~220
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据,原因是__________________。化验单显示血液中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明健康人的血液中每一种成分都处于_____________中。
(2)肌酐是人体肌肉代谢的产物,属于小分子物质,可通过肾小球滤过,全部随尿液排出。根据此化验单中肌酐的数值,可推测该男子_____________(器官)的功能可能损伤。
(3)根据化验单中血清葡萄糖的数值,可以判定该男子可能患___________病。检测血糖最好在空腹时进行,其理由是_________________。
(4)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足1%,但血浆渗透压的大小主要取决于无机盐,原因是_________________________。
【答案】 ①. 当生物体内某项生理功能出现障碍时,血液内其代谢产物的含量会发生变化 ②. 动态平衡 ③. 肾脏 ④. 糖尿 ⑤. 排除进食引起血糖升高的干扰 ⑥. 血浆中虽然含有大量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
【解析】
【分析】分析表格:是某人血液生化六项检查的化验单,其中肌酐、血清葡萄糖、甘油三酯的含量均高于正常值。
【详解】(1)当生物体内某项生理功能出现障碍时,血液内其代谢产物也会出现异常,所以检测血液中的各种成分的含量可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据;而每种成分在生物体内的含量不是恒定的,而是在某个正常范围内处于动态平衡,这也体现了内环境的成分和理化性质都处于动态平衡之中。
(2)肌酐可通过肾小球滤过,全部随尿液排出,根据此化验单中肌酐的数值超于正常值,可推测该男子可能肾脏功能受损,使肌酐不能及时排出。
(3)根据化验单中血清葡萄糖的数值超出正常值,可以判定该男子可能患糖尿病。检测血糖最好在空腹时进行,以排除进食引起血糖升高的干扰。
(4)血浆中虽然含有大量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小,所以血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐的含量。
【点睛】本题主要考查水盐调节和血糖调节的有关知识,意在考查考生的分析能力和理解能力,难度不大。
17. 人的排尿活动不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。下图为排尿反射部分过程的示意图。请回答:
(1)传出神经①、传出神经②属于自主神经系统,它们的活动往往具有_________(填“受意识支配”或“不受意识支配”)的特点。
(2)膀胱充盈时,膀胱壁上的__________受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓排尿中枢,同时兴奋传到大脑皮层引起尿意,兴奋通过传出神经②即__________(填“交感神经”或“副交感神经”)使膀胱缩小,尿液排出。
(3)正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,据图分析,可能的原因是_________。该现象可表明,自主神经系统还具有的特点是__________。
(4)自主神经系统通常通过交感神经和副交感神经对同一器官发挥相反的作用,这种作用特点对机体具有的意义是_________。
【答案】(1)不受意识支配
(2) ①. 感受器 ②. 副交感神经
(3) ①. 大脑皮层抑制排尿反射的发生 ②. 并不完全自主,还受到大脑皮层高级中枢的调控
(4)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
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:膀胱中既有感受器,也有效应器,大脑皮层是高级中枢、脊髓是低级中枢,传出神经①和②为交感神经和副交感神经。
【小问1详解】
传出神经①和②属于自主神经系统,它们的活动往往具有不受意识支配的特点。
【小问2详解】
膀胱充盈时,膀胱壁上的感受器受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓排尿中枢,同时兴奋传到大脑皮层引起尿意,兴奋通过传出神经②即副交感神经使膀胱缩小,尿液排出,其原理是副交感神经兴奋可使逼尿肌收缩、膀胱内括约肌松弛,促进排尿。
【小问3详解】
正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,应该是神经调节的分级调节机制发挥作用,据图分析,可能的原因是大脑皮层抑制排尿反射的发生。自主神经系统还具有的特点是并不完全自主,还受到大脑皮层高级中枢的调控。
小问4详解】
自主神经系统通常通过交感神经和副交感神经对同一器官发挥相反的作用,这种作用特点对机体具有的意义是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。
18. 2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一朱利叶斯利用辣椒素发现了在感受疼痛的神经细胞上有特异性受体TRPV1。TRPV1是一种可高效介导Ca2+流入的阳离子通道,静息状态下,细胞外Ca2+浓度高于细胞内,此状态会抑制Na+内流。实验证明,辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1,并打开其通道。请回答下列问题:
(1)“辣”不是味觉,而是一种痛觉。辣椒素激活感觉神经细胞上的TRPV1,Ca2+通过_______方式进入神经细胞,对Na+内流的影响表现为_____,从而_____(填“提高”或“降低”)神经细胞的兴奋性,当兴奋传至神经纤维末梢,引起储存在_____内的谷氨酸(一种神经递质)释放并作用于突触后神经元,经一系列神经传导过程后在大脑皮层产生痛觉。
(2)热刺激也可开启TRPV1的离子通道,吃辣椒时喝热饮会_____(填“加重”或“不影响”或“减轻”)痛觉,该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(3)炎症发生时,疼痛是一种防御性的保护反应。研究发现,白细胞介素IL-6能使神经细胞膜上TRPV1通透性增强,引起痛觉,其分子机制如下图所示。
(注:gp130、JAK、P13K是参与细胞信号转导过程中的重要物质。)
①IL-6与gpl30结合后,通过一系列代谢过程使神经细胞膜上TRPV1通透性增强,则膜蛋白gp130最可能是_____(填“载体蛋白”或“受体蛋白”)。
②据图概括IL-6通过P13K发挥作用的两个途径:一是促进核糖体上___;二是促进_______。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 抑制作用减弱 ③. 提高 ④. 突触小泡
(2) ①. 加重 ②. 不属于
(3) ①. 受体蛋白 ②. TRPV1的合成(或翻译) ③. 含有TRPVI的囊泡与细胞膜融合
【解析】
【分析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射,反射是神经调节的基本方式。
【小问1详解】
分析题意可知,TRPV1是一种可高效介导Ca2+流入的阳离子通道,且静息状态下,细胞外Ca2+浓度高于细胞内,故Ca2+进入神经细胞是顺浓度梯度进行的,需要载体蛋白协助,属于协助扩散;结合题意“此状态(静息状态)会抑制Na+内流”可知,钙离子内流会导致细胞内外的钙离子浓度差减小,故对于钠离子内流的抑制作用减弱;钠离子内流增多,提高神经细胞的兴奋性;神经递质储存在突触小泡内。
【小问2详解】
由于热刺激也可开启TRPV1的离子通道,故吃辣椒时喝热饮会加重痛觉;反射的完成需要经过完整的反射弧,产生痛觉时反射弧不完整,故不属于反射。
【小问3详解】
①IL-6是白细胞介素可以使神经细胞膜上TRPV1通透性增强,引起痛觉,则白细胞介素属于信息分子,需要与受体结合后起作用,故膜蛋白gp130最可能是受体蛋白。
②据图可知,IL-6通过P13K发挥作用的两个途径:一是促进核糖体上TRPV1的合成;二是促进含有TRPVI的囊泡与细胞膜融合。
【点睛】本题考查神经调节等相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
19. 不良生活方式与2型糖尿病的发病率密切相关,及时发现并早期治疗对病情的控制极为重要。常用某些方法诱导2型糖尿病模型动物的形成,科研人员利用2型糖尿病模型小鼠研究二甲双胍对糖尿病早期的疗效。
实验从第6周开始,相关实验操作如下:
时间
每天对模型小鼠的处理
对照组
实验组
第6-8周
食物
普通饲料
高脂饲料
第9-16周
灌胃
①
适量二甲双胍溶液
食物
普通饲料
②
第8周和第16周,分别测量相关生理指标、结果如下表:
第8周
第16周
组别
空腹血糖( mmoVL)
空腹胰岛素
胰岛素抵抗指数
空腹血糖(mmolVL)
空腹胰岛素
抵抗指数
对照组
7.1
0.9
3.0
8.9
1.4
5.3
实验组
9.6
1.4
6.7
5.6
1.3
3.1
(1)完善实验:①_______________②_______________
(2)据结果分析,第8周时,因饲喂不同饲料,导致实验组出现高血糖,说明_____________________,该类型糖尿病产生的原因可能是_________________。
(3)胰岛素抵抗指数=空腹血糖*空腹胰岛素/22.5,实验结果表明二甲双胍主要通过_____,从而降低胰岛素抵抗指数,实现一定的疗效。
(4)科研小组拟研究新药物X的降糖效果,仿照上述研究设计一组实验,试写出实验思路________________。
【答案】(1) ①. 不做处理(清水、蒸馏水,或溶解二甲双胍的溶剂,等量不做要求) ②. 普通饲料
(2) ①. 高脂饮食可以加快模型动物糖尿病症状的出现(或过多摄入脂肪可以在体内转变成糖类,导致血糖升高) ②. 胰岛素受体缺乏等因素,导致胰岛素不能降低血糖
(3)降低空腹血糖 (4)将第6周的糖尿病模型小鼠用高脂饲料喂养2周;第9周开始饲喂普通饲料并灌胃药物X,持续8周。分别测量第8周和第16周的空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数等生理指标。
【解析】
【分析】据题意可知:本实验研究2型糖尿病模型小鼠研究二甲双胍对糖尿病早期的疗效,自变量为是否适量二甲双胍溶液处理,因变量为空腹血糖、空腹胰岛素和胰岛素抵抗指数,其他无关变量要相同且适宜。
【小问1详解】
本实验自变量为是否适量二甲双胍溶液处理,实验组用适量二甲双胍溶液处理,对照组不做处理或者清水、蒸馏水,或溶解二甲双胍的溶剂处理,因此①是不做处理。随后观察适量二甲双胍溶液作用效果,因此要用普通饲料饲喂小鼠,因此②是普通饲料。
【小问2详解】
据结果分析,第8周时,饲喂普通饲料与饲喂高脂饲料相比,实验组(饲喂高脂饲料)出现高血糖,说明高脂饮食可以加快模型动物糖尿病症状的出现(或过多摄入脂肪可以在体内转变成糖类,导致血糖升高);糖尿病产生的原因常见的是胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足或者胰岛素受体缺乏,饲喂高脂饲料导致高血糖,可能是胰岛素受体缺乏等因素,导致胰岛素不能降低血糖。
【小问3详解】
胰岛素抵抗指数与空腹血糖和空腹胰岛素有关,据实验结果可知,二甲双胍处理后空腹血糖降低,但空腹胰岛素基本不变,据此推测,二甲双胍主要通过降低空腹血糖,从而降低胰岛素抵抗指数,实现一定的疗效。
【小问4详解】
研究新药物X的降糖效果,自变量为是否含有新药物X,因变量为空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数等生理指标。据此实验思路为:将第6周的糖尿病模型小鼠用高脂饲料喂养2周;第9周开始饲喂普通饲料并灌胃药物X,持续8周。分别测量第8周和第16周的空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数等生理指标。
【点睛】本题考查血糖调节的相关知识,要求考生能根据题干信息明确实验的目的,准确判断实验的自变量,能根据探究实验的原则完善实验步骤,并根据实验结论预测实验现象。
20. 视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是中枢神经系统中的髓鞘细胞发生坏死导致的一种脱髓鞘疾病。研究发现,人体内针对自身跨膜蛋白--水通道蛋白4(AQP4)的抗体是致病的重要因素。AQP4在星形胶质细胞上分布较多,而在髓鞘细胞上未见分布。星形胶质细胞对髓鞘细胞具有重要的支持和营养作用。回答下列问题:
(1)NMOSD是免疫系统的______功能异常导致的疾病。
(2)AQP4可被______细胞加工、呈递。AQP4结构如图所示,据图推测致病的抗AQP4抗体可与AQP4的______(填图中字母)特异性结合。
(3)已知补体由一系列蛋白质组成,广泛存在于人体内环境中。在抗体发挥功能后,补体能协助抗体破坏靶细胞。为探究NMOSD致病机制,科研人员进行了如下4组体外实验。
组别
材料
抗 AQP4抗体
补体
实验结果
1
野生型小鼠脊髓
+
-
不脱髓鞘
2
野生型小鼠脊髓
-
+
不脱髓鞘
3
野生型小鼠脊髓
+
+
脱髓鞘
4
Aqp4 基因敲除的小鼠脊髓
+
+
不脱髓鞘
注:“+”表示有,“-”表示无。
①通过比较______(填组别)的实验结果即可证明脊髓脱髓鞘的发生需要补体的参与;
综合分析第 2、3、4组的实验结果,证明______会导致脊髓脱髓鞘。
②结合上述实验结果,完善NMOSD 的致病机制。_____
【答案】(1)免疫自稳
(2) ①. 抗原呈递 ②. A
(3) ①. 1和3 ②. 在补体参与下,抗AQP4抗体与AQP4结合 ③. 星形胶质细胞
【解析】
【分析】1、抗原呈递细胞:B细胞树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
2、免疫系统的功能:
(1)免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵;异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
(2)免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。
(3)免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变,这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
3、自身免疫病:在某些特殊情况下,免疫系统对自身成分发生反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
【小问1详解】
免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。根据题意,NMOSD的产生是水通道蛋白4 (AQP4)的抗体与AQP4结合,最终导致星形胶质细胞死亡,属于免疫系统攻击自身成分,属于自身免疫病即免疫自稳功能异常。
【小问2详解】
根据题意,研究发现,人体内针对自身跨膜蛋白--水通道蛋白4(AQP4)的抗体是导致视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的重要因素。因此AQP4相当于是抗原,AQP4作为抗原可被抗原呈递细胞加工、呈递。因为A位于细胞膜的外表面,抗体在细胞外液中,故抗体可识别A部位。
【小问3详解】
①证明脊髓脱髓鞘的发生需要补体的参与时,补体是自变量,需要一组有一组没有,且无关变量应该相同且适宜,故1组和3组作为对照,可证明。综合分析第2、3、4组的实验结果,只有当抗体和补体同时存在时,在补体参与下,抗AQP4抗体与AQP4结合,才会发生脱髓鞘的反应。
②AQP4基因敲除的小鼠脊髓不会发生脱髓鞘现象,野生型小鼠同时存在I抗AQP4抗体和补体时出现脱髓鞘现象,根据题意可知,AQP4在星形胶质细胞上分布较多,而在髓鞘细胞上未见分布,说明NMOSD的患者体内,I抗AQP4抗体与星形胶质细胞表面的AQP4结合,补体协助抗体破坏了靶细胞即II星形胶质细胞,髓鞘细胞失去了星形胶质细胞的支持和营养作用,导致髓鞘细胞发生坏死而脱髓鞘。
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