大题04 实验专练-【大题精做】冲刺2025年高考生物大题突破+限时集训（浙江专用）

大题04 实验专练 一、明确实验目的与类型 1. 定位实验类型 验证性实验：题干常含“验证”“证明”等关键词，结果和结论唯一。例如：“验证甲状腺激素促进代谢”。 探究性实验：题干含“探究”“是否”等词，需预测多种可能结果。例如：“探究pH对酶活性的影响”。 2. 拆解实验目的 提取核心变量：如“探究光质对光合速率的影响”中，自变量为光质，因变量为光合速率。 关联教材原理：如验证性实验可直接调用课本结论（如“酶的高效性”），探究性实验需结合背景信息推导可能机制。 二、构建实验设计框架 （一）变量控制与对照设置 1. 自变量：实验中人为改变的因素，需明确操作方法。例如： 浓度梯度：“设置0、5、10、15mg/L的X溶液处理组”。 处理方式：“甲组饲喂甲状腺激素，乙组饲喂等量生理盐水”。 2. 因变量：需选择可量化、易检测的指标。例如： 生理指标：“测量小鼠耗氧量”“记录植物生根数”。 生化指标：“检测溶液中淀粉剩余量”“观察显色反应”。 3. 无关变量：需保持各组一致。例如： 材料：“选取生长状况相同的幼苗”。 环境：“置于相同且适宜的光照、温度条件下培养”。 4. 对照类型： 空白对照：如“对照组不加药物，仅加等量溶剂”。 自身对照：如“同一植株处理前后的对比”。 条件对照：如“探究甲状腺激素作用时，甲组饲喂激素，乙组饲喂激素抑制剂”。 （二）实验步骤设计（三步曲） 1. 分组编号 示例：“将30只健康小鼠随机均分为3组，编号A、B、C”。 注意：分组需遵循随机性、样本量充足原则。 2. 施加变量与培养 示例：“A组注射生理盐水，B组注射10μmol/L药物X，C组注射20μmol/L药物X，置于恒温培养箱中培养72小时”。 关键点：使用“适量”“等量”等表述，确保单一变量。 3. 检测与记录 示例：“每隔24小时取各组小鼠血液，测定血糖浓度”。 技巧：若需多次测量，应明确“定时”“重复”等操作。 （三）结果预测与结论 1. 验证性实验：结果唯一，结论直接对应目的。 示例：“若甲组耗氧量显著高于乙组，说明甲状腺激素促进代谢”。 2. 探究性实验：需分情况讨论，用“若…则…”句式。 示例：“若pH=7时酶活性最高，则最适pH为7；若pH=5和9时活性均较高，则酶具有较宽的pH适应范围”。 1．（2025·浙江·高考真题）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的 细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是 。 ②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是 。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 i i． 。 i i i． 。 i i i i． 。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 2．（2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜） 回答下列问题： (1)完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组： 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组： 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组： 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 (2)预测实验结果： 设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 (3)分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过 ，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 3．（2022·浙江·高考真题）坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。 (1)实验思路： ①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③ ，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析： ①当刺激强度范围为 时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为 的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 所需的时间。伪迹是电刺激通过 传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有 性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的 不同导致b处电位叠加量减小。 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。 4．（2021·浙江·高考真题）为探究酒精对动物行为的影响，某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。 实验材料：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，间脑蟾蜍，小滤纸片，任氏液，0．1% 、0．2%和 1%酒精，去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），酚妥拉明（phentolamine，PT），1%硫酸溶液等。 （要求与说明：间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍；任氏液为两栖类的生理盐水；3 种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度；酒精、NA和 PT均用任氏液配制；NA是一种神经递质；PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜） 实验过程与结果或结论： 过程 结果或结论 实验1 ①取蟾蜍坐骨神经-胖肠肌标本，分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力；②以1%酒精连续滴加标本5min 后，再分别检测上述指标。 结果： 结论：________________________。 实验2 ①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长，然后用任氏液清洗后肢和间脑断面；②分别用含有50 μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面，每次处理后重复①。 结果的记录表格：________________。 结论：酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大。 为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理，选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。 实验3 ①取5组间脑蟾蜍，用任氏液、NA、PT 和酒精等处理；②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长 结论：NA 与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长；酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。 回答下列问题： (1)实验1结果可得出的结论是 。 (2)设计用于记录实验2 结果的表格 (3)依据实验2、3 的结论，实验3 的分组应为; A组：任氏液； B组： ； C组： ； D组： ； E组： 。 (4)酒后驾车属于危险的驾驶行为，由本实验结果推测其可能的生物学机理是 。 5．（2020·浙江·高考真题）欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2： 。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。 对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2）预测实验结果 （设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）： （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果： 。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na+外流量 。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有 神经。 1．（2024·天津·高考真题）磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行如下实验。    (1)将小鼠随机分为3组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，每组8只。其中CFS组应在 组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激。 (2)检测上述3组小鼠的认知功能水平，结果如图1。理论上推测， 或 组可能为对照组。 (3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。 ①检测静息电位，结果如图2。纵坐标数值为0的点应为 （从A-D中选择）。 ②检测动作电位峰值，组间无差异。说明 组的 离子内流入神经元的数量最多。 以上实验说明，在细胞水平，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元 ；在个体水平，CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。 2．（2024·北京·高考真题）植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素（IAA）具有促进生长的作用，脱落酸（ABA）可提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为 分子，调节植物生长及逆境响应。 (2)TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。    图甲结果显示，TS基因功能缺失导致 。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是： 。    (4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“（______）”处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。    (5)综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型（从正常和干旱两种条件任选其一，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答） （略）。 3．（2023·广东·高考真题）神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导，使神经递质乙酰胆碱（ACh）的受体（AChR）在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。      回答下列问题： (1)兴奋传至神经末梢，神经肌肉接头突触前膜 内流，随后Ca2+内流使神经递质ACh以 的方式释放，ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋，产生收缩效应。 (2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病，研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体，大部分呈阳性，少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状？为探究该问题，研究者作出假设并进行探究。 ①假设一：此类型患者AChR基因突变，不能产生 ，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，检测患者AChR基因，结果显示基因未突变，在此基础上作出假设二。 ②假设二：此类型患者存在 的抗体，造成 ，从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，对此类型患者进行抗体检测，抗体检测结果符合预期。 ③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制，你的研究思路是 。 4．（2022·福建·高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题： (1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。 (2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。 (3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。 (4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。 ①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。 A组：灌胃生理盐水； B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水； C组：假手术 ＋ ； D组： ＋ ； （说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。） 连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。 ②预期结果与结论：若 ，则推测成立。 5．（2022·湖南·高考真题）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题: (1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。 (2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点 （填“上移”“下移”或“不变”），机体产热 。 (3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。 分组 处理方式 结果 甲 发热家兔模型+生理盐水 发热 乙 发热家兔模型+A溶液 退热 丙 发热家兔模型+M溶液 退热 丁 ① 发热 ②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论 。 ③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论 。 1．（2025·浙江·二模）中枢性性早熟（CPP）临床表现为女性第二性征过早出现，同时伴随月经来潮等表现，使患儿出现焦虑、恐惧、自卑等负面情绪，严重影响着儿童的身心健康。请回答下列问题： (1)中枢性性早熟是因下丘脑在正常青春期发动年龄前，提前增加了促性腺激素释放激素的分泌，促使 轴功能亢进，导致 提前增多从而导致性发育提前。从内分泌调节角度看，该调节过程属于 调节。 (2)亮丙瑞林是一种促性腺激素释放激素类似物，常用于治疗性激素分泌异常增多，熟地黄是一味经典中药，在调节性激素分泌方面有较好效果。为探究不同剂量熟地黄对CPP的影响，进行以下实验。 实验材料：正常大鼠，NMA溶液（40mg/kg），亮丙瑞林（100ug/kg），熟地黄低、中、高剂量（0.8、1.6、3.2g/kg）溶液。 实验步骤： ①适应期喂养1周结束后，将月龄相同的大鼠随机分6组：甲（正常组）、乙（空白对照组）、丙（ 对照组）、丁（熟地黄低剂量组）、戊（熟地黄中剂量组）和己（熟地黄高剂量组）； ②除正常组外，另5组大鼠每日14:00和16:00经大鼠皮下注射适量40mg/kgNMA，正常组皮下注射 ； ③同时，每日9:00丙组大鼠皮下注射 ，丁、戊、已组大鼠口灌胃0.8、1.6、3.2g/kg熟地黄干预，而正常组和空白对照组大鼠给予等剂量溶剂干预，1次/d; ④每天定时对大鼠测定血液中相关激素水平并记录。 实验分析： ①正常组外的5组大鼠每日14:00和16:00经大鼠皮下注射NMA(40mg/kg）的目的是 ; ②亮丙瑞林治疗CPP的机理为 。 ③实验测定了促性腺激素释放激素（GnRH）的表达相对值，促性腺激素（LH与FSH）以及雌二醇（E2）的含量。其中激素含量可利用携带放射性同位素标记的单抗作为探针进行 ，而后通过放射性强度测定含量。结果如下表所示： 组别 n GnRH LH(mlU/mL)F FSH(ng/mL) E2(pg/mL) 正常组 8 0.31±0.03 13.72±1.02 50.61±3.34 12.06±1.10 空白对照组 8 1.05±0.07 25.46±1.65 88.41±5.34 32.11±1.97 8 0.41±0.03 15.44±1.19 54.52±4.70 11.37±0.96 熟地黄低剂量组 8 0.82±0.06 23.02±1.47 82.89±5.93 27.52±1.48 熟地黄中剂量组 8 0.74±0.05 18.80±1.33 67.14±4.03 21.33±1.37 熟地黄高剂量组 8 0.55±0.05 15.91±1.35 58.08±3.83 13.96±1.02 推测熟地黄起作用的部位为 ，理由是 。 2．（2024·浙江衢州·模拟预测）许多女性在怀孕时会发生妊娠期恶心和呕吐（NVP）。相关证据表明，NVP与一种作用于脑干的激素GDF15有关。回答下列问题： (1)肠道受到刺激后引发人体呕吐的部分调节过程如下图所示。据图分析，迷走神经在此处按功能分类属于 神经，肠嗜铬细胞与迷走神经之间 （选填“有”或者“没有”）形成突触。5-HT（五羟色胺）是肠嗜铬细胞中合成的信号分子，当敲除肠嗜铬细胞中5-HT合成的关键酶基因后，呕吐反应 。NVP通常还伴随着体重减轻、电解质紊乱等现象，表明位于 的渗透压调节中枢功能障碍。 (2)在非妊娠状态下，GDF15是细胞应激时广泛表达的一种多肽分子，其能激活位于于脑干细胞的 （填细胞结构）的受体，引发恶心和呕吐反应。最新研究表明，妊娠状态下孕妇的胎盘组织大量合成GDF15，可通过测定胎盘细胞中的 含量来间接证明，同时发生NVP的孕妇的血浆中GDF15浓度明显增大。 (3)CDF15有H型和D型两类，它们的区别只在于第202号氨基酸不同，这表明控制H型合成和控制D型合成的基因之间的关系是 。研究人员指出，NVP孕妇的血浆中的GDF15绝大部分来自于胎盘。已知小鼠体内也存在CDF15基因，现提供纯种HH型（体内只含有H型CDF15）、纯种DD型（体内只含有D型CDF15）、杂合HD型（体内含有等量的H型和D型CDF15）的成年、生育能力正常的雌雄小鼠若干，设计实验验证研究人员的说法。 实验材料用具：小鼠、采血针、质谱分析仪（通过质谱分析可以区分不同大小和结构的分子）等。 I、实验思路： ①选择 型小鼠 ，等待母鼠怀孕。 ②母鼠怀孕一段时间以后，抽取母鼠血液加入抗凝剂，然后 得到血浆，分离纯化后，得到GDF15蛋白。 ③ 。 Ⅱ、预期实验结果： 。 3．（2025·浙江温州·一模）黄瓜是我国主要栽培蔬菜之一，多种气候因素会影响黄瓜产量。某科研小组进行了高温、高湿胁迫对黄瓜产量及光合作用特性的相关实验，结果如下表。 项目 最大净光合速率 （umol·m-2·s-1） 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量 （mg·g-1） 前15节雌 花均数 前15节 雄花均数 产量 （kg·m-2） CK（对照） 13.73 11.29 14.50 5.94 61.00 11.95 T35℃ 10.46 13.39 12.20 5.31 44.33 11.00 T41℃ 7.82 40.26 8.50 4.63 40.81 7.70 RH 70% 13.12 18.77 14.10 6.07 43.89 12.55 RH 90% 10.26 34.37 10.00 4.87 40.64 9.60 （注：T—温度；RH—空气相对湿度；CK组为T28℃、RH50%；前15节是指自地面起黄瓜的1-15节位）回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，选择叶片应控制 、叶片大小等基本一致；为提高滤液中光合色素的浓度，研磨前可对新鲜叶片进行 处理。 (2)据表分析，T41℃组光补偿点大于T35℃组的原因是 ；表中T41℃组黄瓜产量最低的原因有 。 (3)经检测，RH70%组顶芽含有的IAA浓度均高于CK和RH90%组，据表推测IAA促进 的分化，同时表中各组雄花均多于雌花，有利于 ，进而提高产量， (4)高温胁迫下细胞自由基增加，会引起生物膜损伤，超氧化物歧化酶（SOD）可清除自由基，从而减少膜受损程度。该科研小组在上述实验的基础上，进一步研究外源褪黑素（MT）缓解高温胁迫对植物影响的机理，实验过程与结果如下表。 组别 实验处理 受损程度 SOD含量 甲（CK） A 低 ++ 乙 B 高 +++ 丙 41℃，MT溶液处理黄瓜幼苗 C ++++ （注：MT溶液用蒸馏水配制；受损程度和SOD含量的具体检测方法不作要求） ①补充完善表格中的实验处理和结果：A： 、B： 、C： 。 ②据上述实验结果推测，外源MT缓解高温胁迫的机理是 。 ③现发现钙信号也能缓解高温胁迫对植物的影响，为探究施加外源MT与钙信号在缓解高温胁迫中是否存在相互促进作用，以下实验设置合理的有哪几项？ 。 A．高温下施加外源MT或钙后，检测生物膜受损程度 B．高温下施加钙后，检测植物细胞中内源MT含量 C．高温下施加外源MT后，检测植物细胞中钙信号受体含量 D．设置高温下同时施加钙信号抑制剂和外源MT进行对照 4．（2024·浙江湖州·一模）糖尿病是一种常见的代谢性疾病，可引发多种并发症，抑郁症是常见的糖尿病并发症之一。回答下列问题： (1)人体血糖的正常含量为80～120mg/dL，正常的血糖浓度是保持 稳态的重要方面。血糖降低时，支配胰岛细胞的 （“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，其末梢释放的去甲肾上腺素对胰岛α细胞和胰岛β细胞分泌相关激素的作用分别是 、 。 (2)糖皮质激素具有升高血糖的作用，其分泌受 调控轴（HPA轴）的调节，该调节过程体现了激素调节的 调节机制。应激反应下HPA轴可持续亢进，可能的原因是下丘脑细胞表达的 水平下调导致负反馈减弱。 (3)药物治疗是糖尿病并发抑郁症的主要治疗方法之一，盐酸二甲双胍是目前常用的有效药物。研究人员根据药物X的作用机理，推测其也具有降血糖和抗抑郁的作用且效果更好，现通过动物实验进行验证。 实验步骤的目的 实验步骤的要点 动物分组 将所有大鼠适应性饲养7天后平均分为4组，每组10只，分别为对照组（A）、模型组（B）、药物X组（C）、盐酸二甲双胍组（D）。 制作糖尿病并发抑郁症模型鼠 实验中除A组以外，其他各组大鼠通过一定方法制作糖尿病并发抑郁症模型鼠。 实验处理 A组和B组 ，C组每日用一定浓度生理盐水配制的药物X溶液10mL灌胃，D组每日用一定浓度生理盐水配制的盐酸二甲双胍溶液10mL灌胃，每天1次，连续4周。给药期间相同条件饲养。 指标测定 末次给药后24h，检测 ，然后进行强迫游泳实验以评估大鼠抑郁症状，在该实验中大鼠不动时间越长表示抑郁症状越严重。 ①将表中项目补充完整。 ②用柱状图来预测实验结果： 。 5．（2024·浙江绍兴·模拟预测）高等动物的行为、学习与记忆功能与海马区的调节有关，糖尿病个体更易出现行为异常和认知障碍，运动对其功能有改善作用。研究人员以大鼠为实验材料进行了相关实验。回答下列问题： (1)糖尿病一般是指因胰岛素绝对或相对 (填“过量”或“不足”)或靶细胞对胰岛素敏感性 (填“升高”或“降低”)等，而引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病。糖尿病个体 (填“交感”或“副交感”)神经往往处于兴奋状态。 (2)慢性外周炎症诱导淋巴细胞分泌过多促炎细胞因子Ⅱ-6，使大脑小胶质细胞被激活，引起海马神经元受损。研究发现，该糖尿病大鼠长期处于慢性外周炎症状态。为进一步研究跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制，研究人员检测了各组大鼠海马神经元周围促炎细胞因子Ⅱ-6的表达情况，结果如图所示。 根据以上结果，完善跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制：a 、b c 。(在a、c处填合适的语句，在b处填“促进”或“抑制”) (3)神经系统的信息传递是由兴奋在神经纤维上的传导及在 间的传递组成。 (4)学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。下列叙述正确的是___________ A．学习和记忆是大鼠特有的高级功能 B．长期记忆可能与新突触的建立有关 C．记忆的形成可能与突触后膜受体数量的变化有关 D．学习是神经系统不断接受刺激建立条件反射的过程。 (5)研究显示，糖尿病个体由于海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常大鼠的体液环境。请在表中横线上选填编号完成以下实验设计。 组别 实验对象 处理方式 实验结果检测指标 对照组 ① ③ 实验组1 ③ 实验组2 实验组3 ② ①正常大鼠海马神经元②敲除cPKCγ基因大鼠海马神经元 ③1mL5mmol/L葡萄糖培养液④1mL75mmol/L葡萄糖培养液 ⑤细胞自噬水平⑥细胞所处环境葡萄糖浓度 ⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量⑧神经元中蛋白Tau的数量 6．（2024·浙江·三模）有研究表明，温度显著影响牛蛙神经的动作电位幅度和传导速度，而糖皮质激素阻断牛蛙神经的突触传递且一定范围内糖皮质激素浓度越高，阻断效果越强，阿托品可以增强高浓度糖皮质激素的阻断效果。为了验证以上观点，兴趣小组的同学进行了如下实验。 （一）温度实验 (1)实验步骤： ①将牛蛙随机分为5、15、25、30、33、35、39℃七个实验温度，分别放在预先设定好温度的生化培养箱内驯化48h。 ②分别取出牛蛙坐骨神经，连接刺激电极和记录电极。 ③分别向各组坐骨神经施加适宜且相同强度的电刺激，检测 。 ④对实验数据进行处理分析。 实验结果：5~30℃温度范围内，动作电位幅度随温度升高而增大，30℃后显著下降。25~33℃动作电位的传导速度相对较高，低于25℃或高于33℃，其传导速度均呈现显著的下降趋势。 (2)分析与讨论：动作电位幅度的大小与细胞膜两侧Na+浓度有关，推测高温环境下（超过33℃），细胞外液的Na+浓度下降，使得神经细胞受到有效刺激时，Na+内流量 ，致使动作电位的幅度降低。动作电位以 的形式进行传导，其传导速度取决于细胞膜结构和功能的完整性，因此推测高温环境下（超过33℃）传导速度下降可能与 有关，低温环境下（低于25℃）传导速度下降可能与细胞代谢水平 有关。 （二）糖皮质激素实验 (3)实验材料：牛蛙椎旁交感神经链、任氏液、皮质醇（属于糖皮质激素，用任氏液分别配成0.01、0.1和1μmol/L）、适宜浓度的阿托品、灌流小室、电极、计算机等。 实验分组： A组： 。 B组：等量0.01μmol/L皮质醇。 C组：等量0.lμmol/L皮质醇。 D组：等量lμmol/L皮质醇。 E组： 。 用以上各组材料分别处理对应组别的牛蛙神经标本，对突触前神经（节前神经纤维）采用适宜电刺激，检测并记录突触后电位，统计突触传递的阻断率（100%成功记录突触后电位次数/总刺激次数）。 (4)预测实验结果：请用柱形图表示预期的实验结果 。 (5)为研究阿托品的作用机制，兴趣小组将生理功能完好的神经—肌肉标本置于任氏液中，滴加阿托品后刺激神经，肌肉收缩减弱甚至不能收缩：再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后，阿托品的麻醉作用降低甚至解除。据此判断，阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制最可能是___。 A．破坏突触后膜上的神经递质受体 B．阻止突触前膜释放神经递质 C．竞争性地和乙酰胆碱的受体结合 D．阻断突触后膜上的K+通道 7．（2024·浙江·模拟预测）慢性心力衰竭（CHF）是各种心脏疾病发展的严重阶段，常出现呼吸困难、乏力、心慌等主要症状，与冠心病、高血压等基础疾病有关。随着我国人口老龄化加剧，CHF呈上升趋势，CHF患者运动康复治疗方案成为医学研究关注的焦点之一。有学者指出短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，数据越平稳说明运动耐力越好，当CHF个体的运动耐力得到提升时可以缓解心脏疾病的恶化，现对此进行实验探究。 (1)实验过程： ①随机选取某地区180例CHF患者，随机分成 组并编号、测定a: 和b： ； ②对照组进行持续30分钟自主运动，实验组进行 加4分钟调整，这样有规律的组合运动，重复组合运动，确保总运动时长为 ； ③运动结束时，再次测定所有实验人员相关指标的数据，记录并分析相关数据的平稳程度。 以下为实验记录表 检测指标 a． 平均值 b． 平均值 对照组（持续自主运动） 实验组 (2)预测实验结果 如果 ，则说明 。反之，证明实验组的处理有效果。 (3)在实验过程中为研究有规律的组合运动缓解CHF的同时是否引会引发血糖波动异常，对180例CHF患者的血糖浓度也进行了追踪检测。下图是人体内胰岛素分泌的调节和降血糖的部分作用机理示意图。    胰岛素的分泌以途径 为主，另一途径也可以调节胰岛素的分泌。胰岛素作用于靶细胞后，靶细胞可以将摄取的葡萄糖用于 （答2点）。以上两条途径任何一条出错，都可能引起内环境血糖失衡，在运动过程中除了测定心率及血氧饱和度其他指标的测定也尤为必要。 8．（2024·浙江金华·二模）根据国际糖尿病联盟的数据，中国成人糖尿病患者正在逐渐增加。胰岛素是人体内唯一降低血糖浓度的激素，胰岛β细胞分泌胰岛素的机制如下所示。请回答下列问题：    (1)胰岛素降低血糖浓度的主要机理是 ，胰岛素的分泌取决于 。 (2)图中葡萄糖经GLUT2转运体以易化扩散的方式进入胰岛β细胞后，会马上被GK（葡萄糖激酶）磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，而这一过程对丙酮酸形成的影响不显著。据此推测，这一转化过程的意义是 。图中细胞膜去极化的机理是 ，导致膜内电位 。图中胰岛素分泌颗粒由 断裂产生。 (3)某研究小组为探究某植物提取液对患糖尿病小鼠是否具有降血糖效果，进行了实验。 ①实验步骤： 第一步：选取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为甲、乙、丙、丁四组，甲、乙两组不作处理，丙丁两组制备成 。 第二步： 。 第三步：对各组小鼠进行处理： 甲组：健康小鼠+灌胃清水 乙组：健康小鼠+灌胃植物提取液 丙组： 丁组： 第四步：每隔7天，测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，测定3次。对所得的数据进行统计和分析。 ②请设计记录实验结果记录表： 。 ③分析讨论：乙组小鼠处理的目的是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题04 实验专练 一、明确实验目的与类型 1. 定位实验类型 验证性实验：题干常含“验证”“证明”等关键词，结果和结论唯一。例如：“验证甲状腺激素促进代谢”。 探究性实验：题干含“探究”“是否”等词，需预测多种可能结果。例如：“探究pH对酶活性的影响”。 2. 拆解实验目的 提取核心变量：如“探究光质对光合速率的影响”中，自变量为光质，因变量为光合速率。 关联教材原理：如验证性实验可直接调用课本结论（如“酶的高效性”），探究性实验需结合背景信息推导可能机制。 二、构建实验设计框架 （一）变量控制与对照设置 1. 自变量：实验中人为改变的因素，需明确操作方法。例如： 浓度梯度：“设置0、5、10、15mg/L的X溶液处理组”。 处理方式：“甲组饲喂甲状腺激素，乙组饲喂等量生理盐水”。 2. 因变量：需选择可量化、易检测的指标。例如： 生理指标：“测量小鼠耗氧量”“记录植物生根数”。 生化指标：“检测溶液中淀粉剩余量”“观察显色反应”。 3. 无关变量：需保持各组一致。例如： 材料：“选取生长状况相同的幼苗”。 环境：“置于相同且适宜的光照、温度条件下培养”。 4. 对照类型： 空白对照：如“对照组不加药物，仅加等量溶剂”。 自身对照：如“同一植株处理前后的对比”。 条件对照：如“探究甲状腺激素作用时，甲组饲喂激素，乙组饲喂激素抑制剂”。 （二）实验步骤设计（三步曲） 1. 分组编号 示例：“将30只健康小鼠随机均分为3组，编号A、B、C”。 注意：分组需遵循随机性、样本量充足原则。 2. 施加变量与培养 示例：“A组注射生理盐水，B组注射10μmol/L药物X，C组注射20μmol/L药物X，置于恒温培养箱中培养72小时”。 关键点：使用“适量”“等量”等表述，确保单一变量。 3. 检测与记录 示例：“每隔24小时取各组小鼠血液，测定血糖浓度”。 技巧：若需多次测量，应明确“定时”“重复”等操作。 （三）结果预测与结论 1. 验证性实验：结果唯一，结论直接对应目的。 示例：“若甲组耗氧量显著高于乙组，说明甲状腺激素促进代谢”。 2. 探究性实验：需分情况讨论，用“若…则…”句式。 示例：“若pH=7时酶活性最高，则最适pH为7；若pH=5和9时活性均较高，则酶具有较宽的pH适应范围”。 1．（2025·浙江·高考真题）为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的 细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是 。 ②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是 。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 （说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。） ①完善实验思路。 i．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 i i． 。 i i i． 。 i i i i． 。 ②预测实验结果 （设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果）。 【答案】(1) 胰岛B 增加 由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 斐林试剂 (2) A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液 A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z 将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据 【分析】1、一般在探究实验中，要遵循单一变量原则和对照原则。 2、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的作用，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素具有升血糖的作用。 3、该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。 【详解】（1）①注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。 ②葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。 （2）①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液；A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z；将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②据题意可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组（肝癌细胞+无药培养液）细胞数量较多，B组（肝癌细胞+含药培养液）细胞数量明显少于A组，C组（肝细胞+无药培养液）和D组（肝细胞+含药培养液）细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况： 2．（2022·浙江·高考真题）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜） 回答下列问题： (1)完善实验思路： ①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 ②药物S处理： 甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 丙组： 连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。 ③物质X处理： 甲组： 乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 丙组： 连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。 (2)预测实验结果： 设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。 (3)分析与讨论： 已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过 ，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 【答案】(1) 每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S 每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X (2) 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 (3)设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间 【分析】根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。 【详解】（1）适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。 （2）该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示： 实验各阶段的小鼠血糖值变化 组别 实验阶段 适应性饲养 药物S处理 物质X处理 甲组 正常 正常 正常 乙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L >11.1mmol/L 丙组 正常 逐渐升高至>11.1mmol/L 逐渐下降，但高于正常水平 （3）要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。 3．（2022·浙江·高考真题）坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。 欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。 (1)实验思路： ①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③ ，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析： ①当刺激强度范围为 时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为 的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 所需的时间。伪迹是电刺激通过 传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有 性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的 不同导致b处电位叠加量减小。 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。 【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 (2) 小于Smax且不小于Smin 电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 不衰减 传导速率 【分析】1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。 2、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出"全或无"定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应——"无"，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——"全"。 【详解】（1）据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 （2）①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax，因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。 ④坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，即： 【点睛】本题考查兴奋传导的实验的相关知识，意在考查学生能从题干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。 4．（2021·浙江·高考真题）为探究酒精对动物行为的影响，某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。 实验材料：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，间脑蟾蜍，小滤纸片，任氏液，0．1% 、0．2%和 1%酒精，去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），酚妥拉明（phentolamine，PT），1%硫酸溶液等。 （要求与说明：间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍；任氏液为两栖类的生理盐水；3 种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度；酒精、NA和 PT均用任氏液配制；NA是一种神经递质；PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜） 实验过程与结果或结论： 过程 结果或结论 实验1 ①取蟾蜍坐骨神经-胖肠肌标本，分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力；②以1%酒精连续滴加标本5min 后，再分别检测上述指标。 结果： 结论：________________________。 实验2 ①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长，然后用任氏液清洗后肢和间脑断面；②分别用含有50 μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面，每次处理后重复①。 结果的记录表格：________________。 结论：酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大。 为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理，选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。 实验3 ①取5组间脑蟾蜍，用任氏液、NA、PT 和酒精等处理；②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长 结论：NA 与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长；酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。 回答下列问题： (1)实验1结果可得出的结论是 。 (2)设计用于记录实验2 结果的表格 (3)依据实验2、3 的结论，实验3 的分组应为; A组：任氏液； B组： ； C组： ； D组： ； E组： 。 (4)酒后驾车属于危险的驾驶行为，由本实验结果推测其可能的生物学机理是 。 【答案】 离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响 表  不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响 处理因素 空白对照 任氏液 0．1%酒精 0．2%酒精 1% 酒精 屈反射时长 NA PT NA +PT 酒精＋ PT 酒精显著延长屈反射时长，酒后驾车导致司机反应迟钝 【分析】蛙的坐骨神经-腓肠肌标本维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生命现象和过程。 【详解】（1）从实验1的结果直方图中可以看出，对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本使用1%酒精连续滴加标本5min处理后，动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响。 （2）根据实验2的结论“酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大”，可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精，因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配置，所以除空白对照外，还应增加一组使用任氏液的实验，以排除任氏液的影响。表格设计如下： （3）因为酒精、NA和PT均用任氏液配制，所以实验应设置只使用任氏液作为对照组，屈反射时间短；同时还要设置使用NA（神经递质）、PT（NA受体抑制剂）和NA+PT的三个实验组，当实验结果为NA组屈反射时间长，PT组屈反射时间短。而NA、PT同时使用屈反射时间也较短，可能是由于PT是NA受体的抑制剂，会导致PT与NA受体结合，使NA无法起到作用。这样才能得出“NA与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。还要再设置酒精+PT的实验组，若实验结果与NA+PT组相同，这才能说明酒精具有类似NA的作用，进而才能得出“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。 （4）根据实验3的结论“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”所以酒后驾车会导致司机反应迟钝，属于危险的驾驶行为。 【点睛】动物生理的实验设计最能够考查考生的生物学素养，要通过对比分析实验结果（因变量）的差距，分析自变量的作用。不光要具备由“结果推导出结论的能力”，同时还要具备逆推的能力，能够“由结论反推实验的设计”。 5．（2020·浙江·高考真题）欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 （要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜） 回答下列问题： （1）完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2： 。 组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。 对上述所得的实验数据进行分析与处理。 （2）预测实验结果 （设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）： （3）分析与讨论 ①简要解释组3的实验结果： 。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na+外流量 。 ③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有 神经。 【答案】 将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录 溶液K*、Na*浓度升高对膜电位影响示意图 细胞外Na+浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na+通过Na+通道内流加快，导致动作电位增大 主动转运 减少 传入和传出 【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+ =3∶2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 【详解】（1）本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度，因变量是静息电位和动作电位的影响，因此，本实验需要有前测（如组1），组2：将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。组3：将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中，测动作电位，并记录。 （2）实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求：注意横纵坐标的标识，横坐标为离子浓度，纵坐标为膜电位（mV），柱状图应该有图的名称和图例，另外注意标注组别（a、b、c、d、e）。结果分析：溶液中钾离子浓度提高，静息电位的绝对值下降，溶液中钠离子浓度提高，动作电位的峰值上升，结果如图所示。 （3）①组3的结果分析：细胞外钠离子浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，钠离子通过钠离子通道内流加快，导致动作电位增大。 ②神经细胞在兴奋时钠离子内流（易化扩散），能够产生动作电位，因此，神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态，现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内，在生理溶液中检测到放射性，因此，这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放，因此会使24Na+外流量减少。 ③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。 【点睛】本题要求学生在理解静息电位和动作电位产生原理的基础上进行实验设计，要求学生有一定的实验设计能力，并能预测、分析实验结果，意在培养学生严密的科学思维和严谨的科学态度。 1．（2024·天津·高考真题）磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行如下实验。    (1)将小鼠随机分为3组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，每组8只。其中CFS组应在 组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激。 (2)检测上述3组小鼠的认知功能水平，结果如图1。理论上推测， 或 组可能为对照组。 (3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。 ①检测静息电位，结果如图2。纵坐标数值为0的点应为 （从A-D中选择）。 ②检测动作电位峰值，组间无差异。说明 组的 离子内流入神经元的数量最多。 以上实验说明，在细胞水平，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元 ；在个体水平，CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。 【答案】(1)HU（或神经系统钝化模型） (2) 甲（或丙） 丙（或甲） (3) A HU（或神经系统钝化模型） 钠 兴奋性下降（或静息电位绝对值增大） 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 CFS组处理方式 实验设计遵循对照原则和单一变量原则 实验目的是研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制，实验鼠应经神经系统钝化处理后的鼠 根据实验结果判断对照组 不经人工处理或与正常状态下相同的组为对照组 HU组应是三种实验中认知能力最差的一组，磁场刺激能改善神经系统的钝化，则其认知水平要高于HU组 图2中纵坐标数值为0的点的判断 静息状态的神经细胞膜外带正电荷，膜内带负电荷，通常把膜外电位当成0电位，静息电位为负值 当A点为O点时，静息电位为负值 判断三组实验中钠离子流入细胞最多的组 神经细胞兴奋时，钠离子内流，形成动作电位 三组实验的动作电位峰值无差异，但静息电位HU组最大，最难兴奋 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）依据实验目的和题干信息可知，CFS组应在HU（即神经系统钝化模型）的基础上进行，对小鼠进行适当的磁场刺激。 （2）依据图1和实验目的（研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制），神经系统钝化的应为乙组，磁场刺激可改善神经系统钝化，甲组或丙组为对照组。 （3）①检测静息电位，一般规定膜外为生理0点位，所以纵坐标数值为O的点应为A。 ②依据信息：检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na+内流有关，依据图2可知，HU组的静息电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU组的钠离子内流入神经元的数量最多。 依据图1可知，乙组（HU组）的认知功能最低，CFS组（丙组）的认知功能高于乙组，说明在个体水平，CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降；依据图2可知，HU组的静息电位最大，CFS组的静息电位低于HU组，说明在细胞水平，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元静息电位绝对值最大（兴奋性下降）。 2．（2024·北京·高考真题）植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素（IAA）具有促进生长的作用，脱落酸（ABA）可提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为 分子，调节植物生长及逆境响应。 (2)TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。    图甲结果显示，TS基因功能缺失导致 。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是： 。    (4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“（______）”处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。    (5)综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型（从正常和干旱两种条件任选其一，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答） （略）。 【答案】(1)信息 (2)IAA 含量下降，在干旱条件下 ts 的生存率高于 WT (3)在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高，BG活性逐渐降低 (4)   (5)   （正常条件下，调节效应相反） 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 生长素 生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等 激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，只是起调节作用的信息分子 脱落酸 脱落酸在根冠、萎蔫的叶片等部委合成，具有抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠的作用 为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量 实验目的是通过检测野生型和三种突变株中的ABA含量证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平 TS是通过BG发挥调节功能，如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，ts+bg组与bg组结果相同 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）两种植物激素均作为信息分子，参与调节植物生长及逆境响应。 （2）由图甲可知，TS基因缺失会导致 IAA含量降低，植株生长减缓，同时在干旱条件下，TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高。 （3）由图乙可知，在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高， BG活性逐渐降低，证明TS具有抑制BG活性的作用。 （4）根据图可知，还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图如下：   （5）由上述信息可知，TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。干旱条件下TS调节机制模型图如下：    3．（2023·广东·高考真题）神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导，使神经递质乙酰胆碱（ACh）的受体（AChR）在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。      回答下列问题： (1)兴奋传至神经末梢，神经肌肉接头突触前膜 内流，随后Ca2+内流使神经递质ACh以 的方式释放，ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋，产生收缩效应。 (2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病，研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体，大部分呈阳性，少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状？为探究该问题，研究者作出假设并进行探究。 ①假设一：此类型患者AChR基因突变，不能产生 ，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，检测患者AChR基因，结果显示基因未突变，在此基础上作出假设二。 ②假设二：此类型患者存在 的抗体，造成 ，从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，对此类型患者进行抗体检测，抗体检测结果符合预期。 ③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制，你的研究思路是 。 【答案】(1) Na+ 胞吐 (2) AChR 蛋白质A、I或M（任意一种即可） 使AChR不能在突触后膜成簇组装 给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体，观察是否发生肌无力 【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。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。 第（2）②的第1空，答案应为“蛋白质A、I或M（任意一种即可）”。因为这3种蛋白质任意一种都会影响AchR的成簇组装，结果一样，故任意一种、两种或三种都可。 第2空，标准答案只要求写出“AchR不能在突触后膜成簇组装”，前面的叙述对应第1空所写蛋白质的抗体即可，不作判分要求。 第（2）的答案是“给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体，观察是否发生肌无力”。注射的抗体能对应②的分析。原答案注射的是蛋白A、I或M，这些物质注射后不一定引起体内产生抗体，而产生了相应抗体也不一定致病，不符合题意。 【详解】（1）兴奋是以电信号传至神经末梢的，因此神经肌肉接头突触前膜钠离子内流，随后Ca2+内流使神经递质ACh以胞吐的形式释放至突触间隙，与突触后膜上的AChR结合使骨骼肌细胞兴奋，产生收缩效应。 （2）①若患者AChR基因突变，不能合成AChR，也就不能在突触后膜成簇组装，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。 ②若患者AChR基因未突变，即能合成AChR，但又不能形成成熟的神经肌肉接头，很可能是存在蛋白质A、I或M抗体，造成AChR不能在突触后膜成簇组装。 ③该实验目的是验证此类型患者存在A、I或M的抗体，可设计实验思路如下：给实验动物注射蛋白A、I或M的抗体，观察是否发生肌无力。 4．（2022·福建·高考真题）下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题： (1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是 调节中枢（答出1点即可）。 (2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜 （填“兴奋”或“抑制”），理由是 。 (3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂（可代替GABA直接激活相应受体）注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是 。 (4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg-1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。 ①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。 A组：灌胃生理盐水； B组：假手术 ＋ 灌胃生理盐水； C组：假手术 ＋ ； D组： ＋ ； （说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。） 连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。 ②预期结果与结论：若 ，则推测成立。 【答案】(1)体温/水平衡 (2) 抑制 GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大 (3)抑制食欲/抑制摄食量 (4) ①灌胃30mg•kg-1GABA 切断迷走神经 灌胃30mg•kg-1GABA A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低 【分析】1.下丘脑的功能： ①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。 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，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。 ④调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。 2.兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的 【详解】（1）下丘脑既是食欲调节中枢，也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢。 （2）由图可知，GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大，更难兴奋，所以使突触后膜受抑制。 （3）由题意可知，（A神经元的）突触前膜释放GABA，突触后膜（B神经元）受抑制；若注射GABA受体激动剂作用于B神经元，B神经元被激活且受到抑制，能促进小鼠摄食，说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制小鼠食欲。 （4）本实验的目的是验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，因此实验的自变量是信号通路是否被阻断，因变量是食欲变化，据此做出判断：C组与B组对照，单一变量是有无灌胃30mg•kg-1GABA，验证GABA的作用；D组与C组对照，单一变量为是否切断迷走神经，即验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，对实验结果进行两两比较。若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低，则说明外源 GABA 信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。 5．（2022·湖南·高考真题）当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题: (1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式 。 (2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点 （填“上移”“下移”或“不变”），机体产热 。 (3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。 分组 处理方式 结果 甲 发热家兔模型+生理盐水 发热 乙 发热家兔模型+A溶液 退热 丙 发热家兔模型+M溶液 退热 丁 ① 发热 ②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论 。 ③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论 。 【答案】(1)汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张 (2) 上移 增加 (3) 损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液 M与药物A一样也具有解热作用 M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温 【分析】 1、 体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能（尤以骨骼肌和肝脏产热为多），热量的散出主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，其次还有呼气、排尿和排便等。 2、下丘脑是体温调节中枢，人体体温维持相对稳定的原因是产热量和散热量相等。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织或器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。 3、“探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温”要探究两个问题：①探究M是否也具有解热作用；②探究M是否通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。 【详解】（1）在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器受到刺激后，将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤中的毛细血管舒张，皮肤血流量增多，同时也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。 （2）机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，此时产热量和散热量相等，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点上移，但机体产热量和散热量仍然相等，因此，产热量和散热量均增加。 （3）由表格中信息可知，甲组为空白对照，发热家兔模型会出现发热的症状；乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液，已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，因此发热家兔模型会退热；丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液，也出现退热现象，说明M与药物A一样也具有解热作用；丁组小鼠出现发热症状，由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验需要遵循单一变量原则，与丙组相比，丁组的处理是①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液，损毁了下丘脑体温调节中枢后，M不能起到调控体温的作用。②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：M与药物A一样也具有解热作用。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。 1．（2025·浙江·二模）中枢性性早熟（CPP）临床表现为女性第二性征过早出现，同时伴随月经来潮等表现，使患儿出现焦虑、恐惧、自卑等负面情绪，严重影响着儿童的身心健康。请回答下列问题： (1)中枢性性早熟是因下丘脑在正常青春期发动年龄前，提前增加了促性腺激素释放激素的分泌，促使 轴功能亢进，导致 提前增多从而导致性发育提前。从内分泌调节角度看，该调节过程属于 调节。 (2)亮丙瑞林是一种促性腺激素释放激素类似物，常用于治疗性激素分泌异常增多，熟地黄是一味经典中药，在调节性激素分泌方面有较好效果。为探究不同剂量熟地黄对CPP的影响，进行以下实验。 实验材料：正常大鼠，NMA溶液（40mg/kg），亮丙瑞林（100ug/kg），熟地黄低、中、高剂量（0.8、1.6、3.2g/kg）溶液。 实验步骤： ①适应期喂养1周结束后，将月龄相同的大鼠随机分6组：甲（正常组）、乙（空白对照组）、丙（ 对照组）、丁（熟地黄低剂量组）、戊（熟地黄中剂量组）和己（熟地黄高剂量组）； ②除正常组外，另5组大鼠每日14:00和16:00经大鼠皮下注射适量40mg/kgNMA，正常组皮下注射 ； ③同时，每日9:00丙组大鼠皮下注射 ，丁、戊、已组大鼠口灌胃0.8、1.6、3.2g/kg熟地黄干预，而正常组和空白对照组大鼠给予等剂量溶剂干预，1次/d; ④每天定时对大鼠测定血液中相关激素水平并记录。 实验分析： ①正常组外的5组大鼠每日14:00和16:00经大鼠皮下注射NMA(40mg/kg）的目的是 ; ②亮丙瑞林治疗CPP的机理为 。 ③实验测定了促性腺激素释放激素（GnRH）的表达相对值，促性腺激素（LH与FSH）以及雌二醇（E2）的含量。其中激素含量可利用携带放射性同位素标记的单抗作为探针进行 ，而后通过放射性强度测定含量。结果如下表所示： 组别 n GnRH LH(mlU/mL)F FSH(ng/mL) E2(pg/mL) 正常组 8 0.31±0.03 13.72±1.02 50.61±3.34 12.06±1.10 空白对照组 8 1.05±0.07 25.46±1.65 88.41±5.34 32.11±1.97 8 0.41±0.03 15.44±1.19 54.52±4.70 11.37±0.96 熟地黄低剂量组 8 0.82±0.06 23.02±1.47 82.89±5.93 27.52±1.48 熟地黄中剂量组 8 0.74±0.05 18.80±1.33 67.14±4.03 21.33±1.37 熟地黄高剂量组 8 0.55±0.05 15.91±1.35 58.08±3.83 13.96±1.02 推测熟地黄起作用的部位为 ，理由是 。 【答案】(1) 下丘脑-垂体-性腺 性激素分泌 分级 (2) 阳性 等量生理盐水 100μg/kg亮丙瑞林 建立CPP大鼠模型 亮丙瑞林与垂体的促性腺激素释放激素受体结合，抑制垂体释放促性腺激素 ，从而减少性激素的合成与释放 ，起到治疗CPP的效果 抗原－抗体杂交 下丘脑 熟地黄处理组促性腺激素释放激素（GnRH）、促性腺激素（LH与FSH）以及雌二醇（E2）含量都较空白对照组低，说明影响了下丘脑-垂体-性腺调控轴的下丘脑部位 【分析】性激素的分级调节：下丘脑通过释放促性腺激素释放激素，来促进垂体合成和分泌促性激素，则可以促进性腺的活动，合成和释放性腺激素，这就是所谓的分级调节。而在正常情况下性激素要维持在一定浓度内，不能持续升高。当性激素达到一定浓度后，这个信息又会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，这样系统就可以维持在相对稳定水平，这就是所谓反馈调节。 【详解】（1）下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促性腺激素，进而作用于性腺，这个过程涉及下丘脑 - 垂体 - 性腺轴。促性腺激素释放激素作用于垂体 - 性腺轴后，会导致性激素提前增多，从而使性发育提前，从内分泌调节角度看，下丘脑分泌激素调控垂体和性腺的分泌活动，这种分级调节的方式属于分级调节。 （2）①实验要探究不同剂量熟地黄对 CPP 的影响，已知“亮丙瑞林是一种促性腺激素释放激素类似物，常用于治疗性激素分泌异常增多”，因此丙组应设置为 “亮丙瑞林” ，作为阳性对照组。 ②除正常组外，另 5 组大鼠注射 NMA 来构建相关模型，正常组皮下注射 “等量生理盐水”，以保证单一变量原则。 ③丙组作为阳性对照组，每日 9:00 应皮下注射 “100μg/kg 亮丙瑞林”。 实验分析： ①正常组外的 5 组大鼠每日注射 NMA (40mg/kg）的目的是 “构建中枢性性早熟（CPP）大鼠模型”，模拟疾病状态。 ②亮丙瑞林是促性腺激素释放激素类似物，其治疗 CPP 的机理为亮丙瑞林与垂体的促性腺激素释放激素受体结合，抑制垂体释放促性腺激素 ，从而减少性激素的合成与释放 ，起到治疗CPP的效果。 ③激素含量可利用携带放射性同位素标记的单抗作为探针进行 “抗原 - 抗体杂交”，利用抗原与抗体的特异性结合，而后通过放射性强度测定含量。由表格数据可知，熟地黄处理组促性腺激素释放激素（GnRH）、促性腺激素（LH与FSH）以及雌二醇（E2）含量都较空白对照组低，说明影响了下丘脑-垂体-性腺调控轴的下丘脑部位。 2．（2024·浙江衢州·模拟预测）许多女性在怀孕时会发生妊娠期恶心和呕吐（NVP）。相关证据表明，NVP与一种作用于脑干的激素GDF15有关。回答下列问题： (1)肠道受到刺激后引发人体呕吐的部分调节过程如下图所示。据图分析，迷走神经在此处按功能分类属于 神经，肠嗜铬细胞与迷走神经之间 （选填“有”或者“没有”）形成突触。5-HT（五羟色胺）是肠嗜铬细胞中合成的信号分子，当敲除肠嗜铬细胞中5-HT合成的关键酶基因后，呕吐反应 。NVP通常还伴随着体重减轻、电解质紊乱等现象，表明位于 的渗透压调节中枢功能障碍。 (2)在非妊娠状态下，GDF15是细胞应激时广泛表达的一种多肽分子，其能激活位于于脑干细胞的 （填细胞结构）的受体，引发恶心和呕吐反应。最新研究表明，妊娠状态下孕妇的胎盘组织大量合成GDF15，可通过测定胎盘细胞中的 含量来间接证明，同时发生NVP的孕妇的血浆中GDF15浓度明显增大。 (3)CDF15有H型和D型两类，它们的区别只在于第202号氨基酸不同，这表明控制H型合成和控制D型合成的基因之间的关系是 。研究人员指出，NVP孕妇的血浆中的GDF15绝大部分来自于胎盘。已知小鼠体内也存在CDF15基因，现提供纯种HH型（体内只含有H型CDF15）、纯种DD型（体内只含有D型CDF15）、杂合HD型（体内含有等量的H型和D型CDF15）的成年、生育能力正常的雌雄小鼠若干，设计实验验证研究人员的说法。 实验材料用具：小鼠、采血针、质谱分析仪（通过质谱分析可以区分不同大小和结构的分子）等。 I、实验思路： ①选择 型小鼠 ，等待母鼠怀孕。 ②母鼠怀孕一段时间以后，抽取母鼠血液加入抗凝剂，然后 得到血浆，分离纯化后，得到GDF15蛋白。 ③ 。 Ⅱ、预期实验结果： 。 【答案】(1) 传入 没有 大大减轻（减弱、消失） 下丘脑 (2) 细胞膜上 GDF15mRNA (3) 互为等位基因 HH型雄鼠和DD型雌鼠（或者HH型雌鼠和DD型雄鼠） 杂交 沉淀、离心 用质谱分析仪进行质谱分析 母鼠血液中H型GDF15含量略低于总量的50%，D型GDF1S含量略高于50%（父母本对调则反过来） 【分析】神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，人体在完成一项反射活动时，必须保持反射弧结构的完整，任何一个环节出现障碍，反射活动就不能正常进行。 【详解】（1）据图分析，迷走神经可将刺激传导至脑干，迷走神经在此处按功能分类属于传入神经；肠嗜铬细胞是一类肠道内分泌细胞，与迷走神经之间没有形成突触；5-HT（五羟色胺）是肠嗜铬细胞中合成的信号分子，当敲除肠嗜铬细胞中5-HT合成的关键酶基因后，信号分子的作用减弱，呕吐反应大大减轻（减弱、消失）；下丘脑是水盐平衡调节中枢，能感受渗透压变化，故NVP通常还伴随着体重减轻、电解质紊乱等现象，表明位于下丘脑的渗透压调节中枢功能障碍。 （2）GDF15是细胞应激时广泛表达的一种多肽分子，其受体位于细胞膜上；GDF15通过转录可形成对应的mRNA，故妊娠状态下孕妇的胎盘组织大量合成GDF15，可通过测定胎盘细胞中的GDF15mRNA含量来间接证明。 （3）等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因，CDF15有H型和D型两类，它们的区别只在于第202号氨基酸不同，这表明控制H型合成和控制D型合成的基因之间的关系是互为等位基因；本实验目的是验证NVP孕妇的血浆中的GDF15绝大部分来自于胎盘，则应通过选择不同基因型的父本和母本杂交来验证，据所给实验材料可知，实验步骤如下： ①选择HH型雄鼠和DD型雌鼠（或者HH型雌鼠和DD型雄鼠）型小鼠杂交，等待母鼠怀孕。 ②母鼠怀孕一段时间以后，抽取母鼠血液加入抗凝剂，然后沉淀离心得到血浆，分离纯化后，得到GDF15蛋白。 ③用质谱分析仪进行质谱分析。 由于本实验是验证实验，实验结果应与假设一致，故预期结果为：母鼠血液中H型GDF15含量略低于总量的50%，D型GDF1S含量略高于50%（父母本对调则反过来）。 3．（2025·浙江温州·一模）黄瓜是我国主要栽培蔬菜之一，多种气候因素会影响黄瓜产量。某科研小组进行了高温、高湿胁迫对黄瓜产量及光合作用特性的相关实验，结果如下表。 项目 最大净光合速率 （umol·m-2·s-1） 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量 （mg·g-1） 前15节雌 花均数 前15节 雄花均数 产量 （kg·m-2） CK（对照） 13.73 11.29 14.50 5.94 61.00 11.95 T35℃ 10.46 13.39 12.20 5.31 44.33 11.00 T41℃ 7.82 40.26 8.50 4.63 40.81 7.70 RH 70% 13.12 18.77 14.10 6.07 43.89 12.55 RH 90% 10.26 34.37 10.00 4.87 40.64 9.60 （注：T—温度；RH—空气相对湿度；CK组为T28℃、RH50%；前15节是指自地面起黄瓜的1-15节位）回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，选择叶片应控制 、叶片大小等基本一致；为提高滤液中光合色素的浓度，研磨前可对新鲜叶片进行 处理。 (2)据表分析，T41℃组光补偿点大于T35℃组的原因是 ；表中T41℃组黄瓜产量最低的原因有 。 (3)经检测，RH70%组顶芽含有的IAA浓度均高于CK和RH90%组，据表推测IAA促进 的分化，同时表中各组雄花均多于雌花，有利于 ，进而提高产量， (4)高温胁迫下细胞自由基增加，会引起生物膜损伤，超氧化物歧化酶（SOD）可清除自由基，从而减少膜受损程度。该科研小组在上述实验的基础上，进一步研究外源褪黑素（MT）缓解高温胁迫对植物影响的机理，实验过程与结果如下表。 组别 实验处理 受损程度 SOD含量 甲（CK） A 低 ++ 乙 B 高 +++ 丙 41℃，MT溶液处理黄瓜幼苗 C ++++ （注：MT溶液用蒸馏水配制；受损程度和SOD含量的具体检测方法不作要求） ①补充完善表格中的实验处理和结果：A： 、B： 、C： 。 ②据上述实验结果推测，外源MT缓解高温胁迫的机理是 。 ③现发现钙信号也能缓解高温胁迫对植物的影响，为探究施加外源MT与钙信号在缓解高温胁迫中是否存在相互促进作用，以下实验设置合理的有哪几项？ 。 A．高温下施加外源MT或钙后，检测生物膜受损程度 B．高温下施加钙后，检测植物细胞中内源MT含量 C．高温下施加外源MT后，检测植物细胞中钙信号受体含量 D．设置高温下同时施加钙信号抑制剂和外源MT进行对照 【答案】(1) 叶龄/取材部位 干燥/烘干/晾干/脱水 (2) T41℃组叶绿素含量更低 T41℃组最大净 光合速率较小、前15 节雌花均数较小 (3) 雌花 授粉/受精作用 (4) 28℃（常温），蒸馏水处理黄瓜幼苗 41℃，蒸馏水处理黄瓜幼苗 低/ 比乙组低 MT 促进细胞产生SOD，清除更多自由基，减少膜的受损程度 ABCD 【分析】影响光合作用的因素包括CO2浓度、光照强度、温度等外界因素，光合色素的含量和光合作用酶的活性是影响光合作用的内在因素。 【详解】（1）实验设计应遵循对照与单一变量原则，为保证实验结果准确，测定叶绿素含量时，选择叶片应控制叶龄/取材部位、叶片大小等基本一致；为提高滤液中光合色素的浓度，研磨前可对新鲜叶片进行干燥/烘干/晾干/脱水处理。 （2）光补偿点是植物的光合速率=呼吸速率的光照强度，而叶绿素是光合色素，可参与光反应过程，据表分析，T41℃组光补偿点大于T35℃组的原因是T41℃组叶绿素含量更低；分析表格数据可知，T41℃组最大净光合速率最小，叶绿素含量低，雌花数目少，产量低，故表中T41℃组黄瓜产量最低的原因有T41℃组最大净 光合速率较小、前15 节雌花均数较小。 （3）经检测，RH70%组顶芽含有的IAA浓度均高于CK和RH90%组，据表推测IAA促进雌花的分化，同时表中各组雄花均多于雌花，有利于授粉/受精作用，进而提高产量。 （4）①分析题意，本实验目的是进一步研究外源褪黑素（MT）缓解高温胁迫对植物影响的机理，实验的自变量是温度和MT的有无，因变量是植物生长情况，可通过SOD含量进行比较，实验设计应遵循对照与单一变量原则，对照组应是正常条件，故A是28℃（常温），蒸馏水处理黄瓜幼苗，B组是实验组，且受损程度高于对照组，SOD含量增多，据此推测应是高温处理，即B是41℃，蒸馏水处理黄瓜幼苗；丙组高温41℃，MT溶液处理黄瓜幼苗，推测其受损程度应低于乙组。 ②高温胁迫下细胞自由基增加，会引起生物膜损伤，超氧化物歧化酶（SOD）可清除自由基，从而减少膜受损程度，据上述实验结果推测，外源MT缓解高温胁迫的机理是MT 促进细胞产生SOD，清除更多自由基，减少膜的受损程度。 ③本实验目的是探究施加外源MT与钙信号在缓解高温胁迫中是否存在相互促进作用，则实验的自变量是MT和钙的有无，因变量是植物的斜坡情况，可通过膜受损程度比较，故可．高温下施加外源MT或钙后，检测生物膜受损程度；高温下施加钙后，检测植物细胞中内源MT含量；高温下施加外源MT后，检测植物细胞中钙信号受体含量；设置高温下同时施加钙信号抑制剂和外源MT进行对照。 故选ABCD。 4．（2024·浙江湖州·一模）糖尿病是一种常见的代谢性疾病，可引发多种并发症，抑郁症是常见的糖尿病并发症之一。回答下列问题： (1)人体血糖的正常含量为80～120mg/dL，正常的血糖浓度是保持 稳态的重要方面。血糖降低时，支配胰岛细胞的 （“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，其末梢释放的去甲肾上腺素对胰岛α细胞和胰岛β细胞分泌相关激素的作用分别是 、 。 (2)糖皮质激素具有升高血糖的作用，其分泌受 调控轴（HPA轴）的调节，该调节过程体现了激素调节的 调节机制。应激反应下HPA轴可持续亢进，可能的原因是下丘脑细胞表达的 水平下调导致负反馈减弱。 (3)药物治疗是糖尿病并发抑郁症的主要治疗方法之一，盐酸二甲双胍是目前常用的有效药物。研究人员根据药物X的作用机理，推测其也具有降血糖和抗抑郁的作用且效果更好，现通过动物实验进行验证。 实验步骤的目的 实验步骤的要点 动物分组 将所有大鼠适应性饲养7天后平均分为4组，每组10只，分别为对照组（A）、模型组（B）、药物X组（C）、盐酸二甲双胍组（D）。 制作糖尿病并发抑郁症模型鼠 实验中除A组以外，其他各组大鼠通过一定方法制作糖尿病并发抑郁症模型鼠。 实验处理 A组和B组 ，C组每日用一定浓度生理盐水配制的药物X溶液10mL灌胃，D组每日用一定浓度生理盐水配制的盐酸二甲双胍溶液10mL灌胃，每天1次，连续4周。给药期间相同条件饲养。 指标测定 末次给药后24h，检测 ，然后进行强迫游泳实验以评估大鼠抑郁症状，在该实验中大鼠不动时间越长表示抑郁症状越严重。 ①将表中项目补充完整。 ②用柱状图来预测实验结果： 。 【答案】(1) 内环境 交感神经 促进 抑制 (2) 下丘脑－腺垂体－肾上腺皮质 分级调节 糖皮质激素受体 (3) 每日用生理盐水10ml灌胃 各组小鼠空腹血糖 【分析】1、胰岛素的作用：①促进各组织、细胞对血糖的吸收；②促进葡萄糖的氧化分解；③促进肝脏、肌肉组织合成糖原；④促进葡萄糖转化为非糖物质；⑤抑制肝糖原的分解；⑥抑制非糖物质转化为葡萄糖. 2、胰高血糖素的作用：①促进肝糖原分解；②促进非糖物质转化为葡萄糖。 【详解】（1）人体血糖的正常含量为80～120mg/dL，正常的血糖浓度是保持内环境稳态的重要方面。血糖降低时，交感神经兴奋促进胰岛α细胞分泌胰高血糖素，同时抑制胰岛β细胞分泌胰岛素。 （2）糖皮质激素受到下丘脑－腺垂体－肾上腺皮质调控轴的调节，这体现了激素调节的分级调节机制，由于糖皮质激素能通过负反馈调节抑制下丘脑的分泌，若糖皮质激素的含量下降则负反馈减弱，导致HPA轴持续亢进。 （3）本实验是探究生理盐水配制的药物X是否具有降血糖和抗抑郁的作用，则自变量为是否含有盐酸二甲双胍和药物X，A组为空白对照组，B组为模型组，C组为药物X组，D组为盐酸二甲双胍组，A和B组为不同条件下的对照组，每日应用10mL生理盐水灌胃，C组每日用一定浓度生理盐水配制的药物X溶液10mL灌胃，D组每日用一定浓度生理盐水配制的盐酸二甲双胍溶液10mL灌胃，每天1次，连续4周，给药期间相同条件饲养。由于大鼠不动时间越长表示抑郁症状越严重，则检测指标为血糖的浓度及不动时间。由于药物X是否具有降血糖和抗抑郁的作用且效果好于盐酸二甲双胍，D组血糖浓度和不动时间少于B组，C组的血糖及不动时间应该少于B组和D组，所以结果如图所示： 5．（2024·浙江绍兴·模拟预测）高等动物的行为、学习与记忆功能与海马区的调节有关，糖尿病个体更易出现行为异常和认知障碍，运动对其功能有改善作用。研究人员以大鼠为实验材料进行了相关实验。回答下列问题： (1)糖尿病一般是指因胰岛素绝对或相对 (填“过量”或“不足”)或靶细胞对胰岛素敏感性 (填“升高”或“降低”)等，而引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病。糖尿病个体 (填“交感”或“副交感”)神经往往处于兴奋状态。 (2)慢性外周炎症诱导淋巴细胞分泌过多促炎细胞因子Ⅱ-6，使大脑小胶质细胞被激活，引起海马神经元受损。研究发现，该糖尿病大鼠长期处于慢性外周炎症状态。为进一步研究跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制，研究人员检测了各组大鼠海马神经元周围促炎细胞因子Ⅱ-6的表达情况，结果如图所示。 根据以上结果，完善跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制：a 、b c 。(在a、c处填合适的语句，在b处填“促进”或“抑制”) (3)神经系统的信息传递是由兴奋在神经纤维上的传导及在 间的传递组成。 (4)学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。下列叙述正确的是___________ A．学习和记忆是大鼠特有的高级功能 B．长期记忆可能与新突触的建立有关 C．记忆的形成可能与突触后膜受体数量的变化有关 D．学习是神经系统不断接受刺激建立条件反射的过程。 (5)研究显示，糖尿病个体由于海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常大鼠的体液环境。请在表中横线上选填编号完成以下实验设计。 组别 实验对象 处理方式 实验结果检测指标 对照组 ① ③ 实验组1 ③ 实验组2 实验组3 ② ①正常大鼠海马神经元②敲除cPKCγ基因大鼠海马神经元 ③1mL5mmol/L葡萄糖培养液④1mL75mmol/L葡萄糖培养液 ⑤细胞自噬水平⑥细胞所处环境葡萄糖浓度 ⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量⑧神经元中蛋白Tau的数量 【答案】(1) 不足 降低 副交感 (2) 淋巴细胞分泌的促炎细胞因子Ⅱ-6减少 抑制 大脑小胶质细胞的激活 (3)细胞/神经元 (4)BCD (5) ⑤⑦ ② ① ④ ④ 【分析】由图可知，糖尿病大鼠进行跑台运动有利于降低Ⅱ-6，而慢性外周炎症诱导淋巴细胞分泌过多促炎细胞因子Ⅱ-6，使大脑小胶质细胞被激活，所以跑台运动可通过降低Ⅱ-6而抑制大脑小胶质细胞被激活。 【详解】（1）糖尿病一般是指因胰岛素绝对或相对不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低等，导致血糖升高的一种慢性疾病。交感神经可使胰岛B细胞分泌胰岛素，糖尿病患者胰岛素分泌较少，其副交感神经往往处于兴奋状态。 （2）由图可知，糖尿病大鼠进行跑台运动有利于降低Ⅱ-6，即图中a为淋巴细胞分泌的促炎细胞因子Ⅱ-6减少，据题意可知，Ⅱ-6使大脑小胶质细胞被激活，所以Ⅱ-6减少，抑制大脑小胶质细胞被激活，即图中b为抑制，c为大脑小胶质细胞的激活。 （3）神经系统的信息传递是由兴奋在神经纤维上的传导及在神经元之间的传递组成的。 （4）A、学习和记忆是脑的高级功能，但不是大鼠特有的高级功能，A错误； B、短期记忆和神经元的活动及神经联系有关，长期记忆与新突触的建立有关，B正确； C、记忆的形成可能与突触后膜受体数量的变化有关，C正确； D、学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，也是建立条件反射的过程，D正确。 故选BCD。 （5）本实验要探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，自变量为是否高糖环境、是否有蛋白激酶cPKCγ，因变量为细胞自噬水平，对照组和实验组1都用③1mL5mmol/L葡萄糖的培养液，即都不是高糖环境，那么他们之间的变量应该为是否有蛋白激酶cPKCγ； 对照组若用①正常小鼠的海马神经元，那么实验组是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元；实验组2和3应该是高糖环境，处理方式都是④1mL75mmol/L葡萄糖的培养液，实验组3是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元，那么实验组2应该用①正常小鼠的海马神经元；本实验因变量为细胞自噬水平，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，因此实验结果检测指标⑤细胞自噬水平、⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量。 6．（2024·浙江·三模）有研究表明，温度显著影响牛蛙神经的动作电位幅度和传导速度，而糖皮质激素阻断牛蛙神经的突触传递且一定范围内糖皮质激素浓度越高，阻断效果越强，阿托品可以增强高浓度糖皮质激素的阻断效果。为了验证以上观点，兴趣小组的同学进行了如下实验。 （一）温度实验 (1)实验步骤： ①将牛蛙随机分为5、15、25、30、33、35、39℃七个实验温度，分别放在预先设定好温度的生化培养箱内驯化48h。 ②分别取出牛蛙坐骨神经，连接刺激电极和记录电极。 ③分别向各组坐骨神经施加适宜且相同强度的电刺激，检测 。 ④对实验数据进行处理分析。 实验结果：5~30℃温度范围内，动作电位幅度随温度升高而增大，30℃后显著下降。25~33℃动作电位的传导速度相对较高，低于25℃或高于33℃，其传导速度均呈现显著的下降趋势。 (2)分析与讨论：动作电位幅度的大小与细胞膜两侧Na+浓度有关，推测高温环境下（超过33℃），细胞外液的Na+浓度下降，使得神经细胞受到有效刺激时，Na+内流量 ，致使动作电位的幅度降低。动作电位以 的形式进行传导，其传导速度取决于细胞膜结构和功能的完整性，因此推测高温环境下（超过33℃）传导速度下降可能与 有关，低温环境下（低于25℃）传导速度下降可能与细胞代谢水平 有关。 （二）糖皮质激素实验 (3)实验材料：牛蛙椎旁交感神经链、任氏液、皮质醇（属于糖皮质激素，用任氏液分别配成0.01、0.1和1μmol/L）、适宜浓度的阿托品、灌流小室、电极、计算机等。 实验分组： A组： 。 B组：等量0.01μmol/L皮质醇。 C组：等量0.lμmol/L皮质醇。 D组：等量lμmol/L皮质醇。 E组： 。 用以上各组材料分别处理对应组别的牛蛙神经标本，对突触前神经（节前神经纤维）采用适宜电刺激，检测并记录突触后电位，统计突触传递的阻断率（100%成功记录突触后电位次数/总刺激次数）。 (4)预测实验结果：请用柱形图表示预期的实验结果 。 (5)为研究阿托品的作用机制，兴趣小组将生理功能完好的神经—肌肉标本置于任氏液中，滴加阿托品后刺激神经，肌肉收缩减弱甚至不能收缩：再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后，阿托品的麻醉作用降低甚至解除。据此判断，阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制最可能是___。 A．破坏突触后膜上的神经递质受体 B．阻止突触前膜释放神经递质 C．竞争性地和乙酰胆碱的受体结合 D．阻断突触后膜上的K+通道 【答案】(1)动作电位幅度和传导速度 (2) 减少 局部电流 膜蛋白变性（膜蛋白空间结构改变） 下降 (3) 适量任氏液 等量1μmol/L皮质醇+适量（适宜浓度的）阿托品 (4)   (5)C 【分析】静息电位的产生原因是K+通道开放，K+外流，使神经纤维膜外电位高于膜内，表现为外正内负；动作电位的产生原因是Na+通道开放，Na+内流，使神经纤维膜内电位高于膜外，表现为外负内正。 【详解】（1）③本实验是验证温度显著影响牛蛙神经的动作电位幅度和传导速度，而糖皮质激素阻断牛蛙神经的突触传递且一定范围内糖皮质激素浓度越高，阻断效果越强，阿托品可以增强高浓度糖皮质激素的阻断效果。 因此因变量为牛蛙神经的动作电位幅度和传导速度，故分别向各不同温度处理组坐骨神经施加适宜且相同强度的电刺激，检测动作电位幅度和传导速度。 （2）动作电位的峰值与钠离子内流的量有关，推测高温环境下（超过33℃），细胞外液的Na+浓度下降，使得神经细胞受到有效刺激时，Na+内流量减少，致使动作电位的幅度降低。 动作电位以局部电流的形式进行传导。由于其传导速度取决于细胞膜结构和功能的完整性，因此推测高温环境下（超过33℃）传导速度下降可能与膜蛋白变性（膜蛋白空间结构改变）有关，低温环境下（低于25℃）酶的活性降低，代谢减弱，故传导速度下降可能与细胞代谢水平下降有关。 （3）B、C、D三组的自变量为皮质醇的浓度不同，还应设置添加适量任氏液的空白对照组，以排除溶剂任氏液的影响。同时另外设置用等量1μmol/L皮质醇+适量（适宜浓度的）阿托品处理的实验组，以验证阿托品可以增强高浓度皮质醇的阻断效果。故A组添加的试剂为：适量任氏液；E组添加的试剂为：等量1μmol/L皮质醇+适量（适宜浓度的）阿托品。 （4）若糖皮质激素阻断牛蛙神经的突触传递且一定范围内糖皮质激素浓度越高，阻断效果越强，阿托品可以增强高浓度糖皮质激素的阻断效果。则A组突触传递不被阻断，而B、C、D、E组突触传递被阻断率逐渐加强，故实验结果为：   。 （5）乙酰胆碱酯酶能使乙酰胆碱水解，加入乙酰胆碱酯酶抑制剂后，乙酰胆碱不能水解，乙酰胆碱增多，阿托品的麻醉作用降低甚至解除，可见阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是竞争性地和乙酰胆碱的受体结合。综上所述，C正确，ABD错误。 故选C。 7．（2024·浙江·模拟预测）慢性心力衰竭（CHF）是各种心脏疾病发展的严重阶段，常出现呼吸困难、乏力、心慌等主要症状，与冠心病、高血压等基础疾病有关。随着我国人口老龄化加剧，CHF呈上升趋势，CHF患者运动康复治疗方案成为医学研究关注的焦点之一。有学者指出短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，数据越平稳说明运动耐力越好，当CHF个体的运动耐力得到提升时可以缓解心脏疾病的恶化，现对此进行实验探究。 (1)实验过程： ①随机选取某地区180例CHF患者，随机分成 组并编号、测定a: 和b： ； ②对照组进行持续30分钟自主运动，实验组进行 加4分钟调整，这样有规律的组合运动，重复组合运动，确保总运动时长为 ； ③运动结束时，再次测定所有实验人员相关指标的数据，记录并分析相关数据的平稳程度。 以下为实验记录表 检测指标 a． 平均值 b． 平均值 对照组（持续自主运动） 实验组 (2)预测实验结果 如果 ，则说明 。反之，证明实验组的处理有效果。 (3)在实验过程中为研究有规律的组合运动缓解CHF的同时是否引会引发血糖波动异常，对180例CHF患者的血糖浓度也进行了追踪检测。下图是人体内胰岛素分泌的调节和降血糖的部分作用机理示意图。    胰岛素的分泌以途径 为主，另一途径也可以调节胰岛素的分泌。胰岛素作用于靶细胞后，靶细胞可以将摄取的葡萄糖用于 （答2点）。以上两条途径任何一条出错，都可能引起内环境血糖失衡，在运动过程中除了测定心率及血氧饱和度其他指标的测定也尤为必要。 【答案】(1) 6 初始心率 血氧饱和度 短时运动 30分钟 (2) 实验组与对照组的心率、血氧饱和度相同， 短时且有规律的重复运动不可以改善CHF的运动耐力 (3) 途径I 氧化分解供能；转变成非糖物质储存 【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，它的作用一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为脂肪；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度降低。 【详解】（1）①实验记录表中，对照组和实验组分别设置了3组重复实验，因此随机选取某地区180例CHF患者，随机分成6组并编号，本实验要探究短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，要分析心率及血氧饱和度变化，在实验前应测定初始心率和血氧饱和度，试验后再测定初始心率和血氧饱和度，并比较。②探究短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，实验自变量为运动的方式，对照组进行持续30分钟自主运动，实验组进行短时运动加4分钟调整，规律的组合运动，重复组合运动，运动时间为无关变量，应与对照组相同，因此要确保实验组总运动时长为30分钟。 （2）短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，数据越平稳说明运动耐力越好。若实验组与对照组的心率、血氧饱和度相同，则说明短时且有规律的重复运动不可以改善CHF的运动耐力。若实验组与对照组的心率、血氧饱和度不同，则说明短时且有规律的重复运动可以改善CHF的运动耐力。 （3）胰岛素的分泌以途径I为主，即血糖水平升高时，刺激胰岛B细胞，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加。胰岛素可以促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，促进血糖转变成非糖物质储存，如：进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为脂肪。 8．（2024·浙江金华·二模）根据国际糖尿病联盟的数据，中国成人糖尿病患者正在逐渐增加。胰岛素是人体内唯一降低血糖浓度的激素，胰岛β细胞分泌胰岛素的机制如下所示。请回答下列问题：    (1)胰岛素降低血糖浓度的主要机理是 ，胰岛素的分泌取决于 。 (2)图中葡萄糖经GLUT2转运体以易化扩散的方式进入胰岛β细胞后，会马上被GK（葡萄糖激酶）磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，而这一过程对丙酮酸形成的影响不显著。据此推测，这一转化过程的意义是 。图中细胞膜去极化的机理是 ，导致膜内电位 。图中胰岛素分泌颗粒由 断裂产生。 (3)某研究小组为探究某植物提取液对患糖尿病小鼠是否具有降血糖效果，进行了实验。 ①实验步骤： 第一步：选取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为甲、乙、丙、丁四组，甲、乙两组不作处理，丙丁两组制备成 。 第二步： 。 第三步：对各组小鼠进行处理： 甲组：健康小鼠+灌胃清水 乙组：健康小鼠+灌胃植物提取液 丙组： 丁组： 第四步：每隔7天，测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，测定3次。对所得的数据进行统计和分析。 ②请设计记录实验结果记录表： 。 ③分析讨论：乙组小鼠处理的目的是 。 【答案】(1) 通过调节细胞代谢促进细胞对血糖的利用 血糖浓度 (2) 保持细胞膜内外葡萄糖的浓度差，利于葡萄糖持续进入 ATP敏感钾通道关闭 升高 高尔基体 (3) 糖尿病模型鼠 测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值 模型鼠+灌胃清水 模型鼠+灌胃植物提取液 组别 第0天血糖浓度 第7天血糖浓度 第14天血糖浓度 第21天血糖浓度 甲 乙 丙 丁 探究植物提取液是否会影响正常小鼠血糖浓度 【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质的转化。 【详解】（1）胰岛素主要通过调节细胞代谢促进细胞对血糖的利用，从而降低血糖浓度；血糖浓度降低时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，即胰岛素的分泌取决于血糖浓度。 （2）图中葡萄糖经GLUT2转运体以易化扩散的方式进入胰岛β细胞后，会马上被GK（葡萄糖激酶）磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，而这一过程对丙酮酸形成的影响不显著，这样可以降低胰岛β细胞中葡萄糖的浓度，从而保持细胞膜内外葡萄糖的浓度差，利于葡萄糖持续进入。分析题图，图中细胞膜去极化的机理是ATP敏感钾通道关闭，抑制钾离子外流，从而导致膜内电位升高。胰岛素属于分泌蛋白，其先在核糖体上合成肽链，再经过内质网和高尔基体加工形成成熟的蛋白质，由此可知，图中胰岛素分泌颗粒由高尔基体断裂产生。 （3）为探究某植物提取液对患糖尿病小鼠是否具有降血糖效果，自变量为是否灌胃植物提取液，通过检测小鼠的血糖浓度来反映植物提取液的降血糖效果，相关的实验步骤为选取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为甲、乙、丙、丁四组，甲、乙两组不作处理，丙丁两组制备成糖尿病模型鼠，然后测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，接着甲组健康小鼠灌胃清水，乙组健康小鼠灌胃植物提取液，丙组模型鼠灌胃清水，模型鼠灌胃植物提取液，每隔7天，测定各组小鼠的血糖含量并计算平均值，测定3次。对所得的数据进行统计和分析，相关表格为 组别 第0天血糖浓度 第7天血糖浓度 第14天血糖浓度 第21天血糖浓度 甲 乙 丙 丁 ；乙组小鼠处理的目的是探究植物提取液是否会影响正常小鼠血糖浓度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$