第七单元 稳态与调节-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2026年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

选择性必修1稳态与调节 第七单元 第23讲　人体的内环境与稳态 [课标内容]　1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境。2.阐明机体细胞生活在内环境中,通过内环境与外界环境进行物质交换,同时也参与内环境的形成和维持。3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换。4.举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动,是维持内环境稳态的基础。5.实验：比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。 微考点大突破 考点一　内环境的组成 　 1.体液及内环境的组成 (1)内环境的概念：由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。 (2)体液与内环境的关系。 (3)细胞所生活的具体内环境(连线)。 2.内环境各组成成分及其之间的关系 项目 血浆 组织液 淋巴液 存在部位 血管内 组织细胞间隙 淋巴管内 生活的 细胞 各种血细胞 体内绝大多数细胞 淋巴细胞、吞噬细胞等 成分主 要来源 ①从消化道吸收；②从组织液中渗回；③由淋巴液在左右锁骨下静脉汇入 ①血浆透过毛细血管壁形成；②由组织细胞渗出 ①由组织液渗入毛细淋巴管形成；②由消化道吸收而来 化学 成分 含有水、无机盐、蛋白质等,血浆中蛋白质含量较高,而组织液和淋巴液中蛋白质含量较少 联系 提醒　血液与血浆、血红蛋白与血浆蛋白的区别 3.内环境的理化性质 提醒　渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。细胞外液中蛋白质含量虽高,但蛋白质的相对分子质量较Na+与Cl-大得多,故细胞外液中蛋白质的数目远少于Na+与Cl-。 4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 (1)细胞可以直接与内环境进行物质交换。 (2)图中a、b、c、d依次代表呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统。 (3)内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个系统的参与。 (1)草履虫的内环境是细胞液。(源自选择性必修1 P2)(×) (2)血液在由全身血管和心脏组成的系统中循环运动,是体液的一部分。(源自选择性必修1 P3)(×) (3)内环境就是由细胞外液构成的液体环境。(选择性必修1 P4“黑体字”)(√) (4)葡萄糖、甘油三酯、肌酐、乳酸脱氢酶都属于内环境的成分。(选择性必修1 P4“思考·讨论”)(√) (5)血浆渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关。(源自选择性必修1 P5)(×) (6)血细胞和心肌细胞所需的营养物质都直接来自血浆。(源自选择性必修1 P5)(×) (7)淋巴液中蛋白质含量高于血浆中的蛋白质含量。(源自选择性必修1 P5)(×) (8)人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱或血疱,水疱与血疱成分上的区别为是否含有血浆蛋白。(选择性必修1 P6“概念检测”1)(×) (9)肺泡腔内的液体、膀胱内的尿液都不属于内环境。(选择性必修1 P6“概念检测”2)(√) 　如图表示血液流经人体某器官的模型图,请分析B端有关物质的含量变化。(在横线上填“升高”或“降低”) (1)若该器官为骨骼肌,O2、营养物质含量降低；CO2、尿素含量升高。 (2)若该器官为肺,则O2含量升高；CO2含量降低。 (3)若该器官为肾脏,则尿素含量降低。 (4)若该器官为胰腺,则进食后胰岛素含量升高；饥饿时胰高血糖素含量升高。 (5)若该器官为肝脏,则进食后血糖含量降低；饥饿时血糖含量升高。 1.内环境及其组成中的两个“认清” (1)认清4类内环境的物质。 (2)认清4类非内环境的物质。 2.明确发生和不发生在内环境中的生理过程 3.组织水肿的原因分析 能力一　内环境的组成及相互关系(考查科学思维) 1.如图为人体内环境三种主要组成成分之间的相互转化模式图,下列叙述正确的是(B) A.甲中含有血红蛋白、O2和葡萄糖等成分 B.就所含成分及各成分的含量而言,乙与淋巴液的相近程度比与甲的高 C.与甲相比,乙和淋巴液中蛋白质含量较多 D.组织细胞的代谢产物直接经过细胞膜进入甲 解析　血浆和组织液之间的箭头是双向的,淋巴液和血浆之间的箭头是单向的,淋巴液和组织液之间的箭头是单向的,淋巴液是由组织液渗透到淋巴管内形成的,分析题图可知,甲是血浆、乙是组织液。血红蛋白位于红细胞内,不是血浆中的物质,A项错误；血浆中蛋白质的含量较多,而组织液和淋巴液中蛋白质的含量很少,则淋巴液和组织液的成分及各成分的含量更相近,B项正确、C项错误；组织细胞的代谢产物经过细胞膜先进入乙(组织液),再经过毛细血管壁细胞进入甲(血浆),D项错误。 巧用单向箭头分析概念模型 规律技巧：无论图形如何变化,“夹在”单箭头中间的丁一定是淋巴液,淋巴液流入血浆丙,淋巴液来自组织液 乙；确定三者身份后,进一步推知甲、戊、己分别代表组织细胞、血细胞和淋巴细胞中的液体部分。 2.(2025·邯郸模拟)在中枢神经系统内,许多神经细胞直接生活的环境是脑脊液。脑脊液中绝大部分是水,Na+浓度较高(约为神经细胞的10倍),蛋白质含量很少。下列叙述错误的是(C) A.脑脊液是一种体液,和组织液同属于内环境 B.脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞 C.神经细胞的Na+浓度低,渗透压低于脑脊液 D.与脑脊液相比,血浆中蛋白质的含量更高 解析　脑脊液是脑细胞生活的直接环境,是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介,脑脊液属于组织液,组织液、血浆、淋巴液都属于内环境,A项正确；水可通过自由扩散和协助扩散方式进出细胞,脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞,B项正确；脑脊液中绝大部分是水,Na+浓度较高(约为神经细胞的10倍),蛋白质含量很少,神经细胞的Na+浓度低,但其中蛋白质含量高,因此神经细胞的渗透压与脑脊液中渗透压基本相等,否则神经细胞不能维持正常状态,C项错误；脑脊液是一种组织液,与组织液相比,血浆中蛋白质的含量更高,D项正确。 能力二　细胞通过内环境与外界环境进行物质交换(考查生命观念) 3.(2025·长郡模拟)如图是人体细胞与内环境进行物质交换的示意图(⑤处的箭头表示血液流动的方向)。下列说法正确的是(B) A.图中每个细胞的内环境都是相同的 B.如果细胞③表示甲状腺细胞,①处的促甲状腺激素浓度低于⑤处的 C.如果细胞③表示胰岛细胞,正常情况下,③处的氧气浓度最高 D.如果细胞③表示肝脏细胞,饭后半小时,①处的葡萄糖浓度高于⑤处的 解析　由题图可知,①为血浆,②为组织液,③为组织细胞,④为淋巴液,不同细胞的内环境是不一样的,如血细胞的内环境只有血浆,组织细胞的内环境是组织液,A项错误；血液流经甲状腺时,促甲状腺激素从血浆进入组织液,然后对甲状腺细胞起作用,促进甲状腺细胞分泌甲状腺激素,如果细胞③表示甲状腺细胞,则①处的促甲状腺激素浓度低于⑤处的,B项正确；氧气进入组织细胞的方式是自由扩散,如果细胞③表示胰岛细胞,正常情况下③处的O2浓度较低,C项错误；如果细胞③表示肝脏细胞,饭后半小时机体血糖浓度增加,肝脏细胞可以合成肝糖原消耗葡萄糖,故①处的葡萄糖浓度低于⑤处的,D项错误。 (选择性必修1 P3“正文”)根据液体位置判断内环境的组成成分： 4.(2025·汕头模拟)药物注射可分为静脉滴注和肌肉注射,如图为进行肌肉注射药物的示意图。下列关于静脉滴注和肌肉注射药物的叙述,错误的是(D) A.血浆中的蛋白质含量高于组织液,静脉滴注时,药物直接进入血浆 B.肌肉注射时药物可从组织液进入血浆,再经血液循环到达心脏 C.肌肉注射时,少量药物经毛细淋巴管吸收后随淋巴液循环进入血浆 D.与静脉滴注药物相比,通常采用肌肉注射的药物起效会更快 解析　与组织液、淋巴液相比,血浆中蛋白质含量较高,静脉滴注时,药物直接进入血浆,A项正确；题图中药物可从组织液进入血浆,再经血液循环到达心脏,B项正确；肌肉注射的药物进入组织液,组织液大部分渗透进入血浆,少部分渗透进入淋巴管,经淋巴液循环进入血浆,C项正确；肌肉注射药物后,药物经组织液进入血浆,经静脉运输到达相应部位发挥作用,一般比静脉滴注药物起效要慢,D项错误。 考点二　内环境的稳态 　 1.内环境的稳态 2.内环境稳态的实例分析——人体血浆pH稳态的维持 3.实验：模拟生物体维持pH的稳定 (1)方法步骤。 提醒　滴加酸或碱后不能马上测pH,应等pH稳定后进行测量。 (2)实验结论及说明。 ①生物材料类似于缓冲液,加入少量酸或碱后不会(填“会”或“不会”)发生pH的大幅度变动。 ②人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HC/H2CO3,其次还有HP/H2P等。当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH仍能维持在一定范围内。 4.内环境稳态失调引起的疾病(举例) 5.稳态概念的发展 (1)血浆成分稳定时,机体达到稳态。(选择性必修1 P7“问题探讨”)(×) (2)人吃进的酸性食物与血浆中的Na2CO3反应。(源自选择性必修1 P9)(×) (3)肾脏功能发生障碍时,人体的内环境能维持稳态。(源自选择性必修1 P9、10)(×) (4)生理学家贝尔纳提出了稳态的概念,并提出稳态不是恒定不变的。(源自选择性必修1 P10)(×) (5)严重腹泻后,如果只喝纯净水,会导致内环境的渗透压下降。(选择性必修1 P10“思考·讨论”)(√) (6)当内环境稳态遭受破坏后,一定引起细胞代谢紊乱。(源自选择性必修1 P10)(√) (7)内环境稳态达到平衡时,人体就不会得病。(源自选择性必修1 P11)(×) 　某人剧烈运动后出现肌肉酸疼,但内环境中的酸碱度却能保持相对稳定,其原因是剧烈运动导致供氧不足,肌肉细胞通过无氧呼吸产生乳酸,造成肌肉酸疼；但由于内环境中存在缓冲物质H2CO3/HC、H2P/HP等,内环境pH能够保持相对稳定。 能力　内环境的稳态及其调节(考查生命观念) 　(2023·湖北卷,T5)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是(D) A.血浆中二氧化碳浓度持续升高 B.大量补水后,内环境可恢复稳态 C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快 D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少 解析　参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,A项错误；运动过程中的出汗、脱水会伴随着水和无机盐的丢失,因此大量补水后,内环境不可恢复稳态,B项错误；剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C项错误；血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使由下丘脑分泌、经垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量生成减少,D项正确。 微真题重体悟 　 1.(2022·广东卷,T3)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是(A) A.血红蛋白 B.血糖 C.肾上腺素 D.睾酮 解析　血红蛋白主要存在于红细胞内,不属于内环境的组成成分,A项符合题意；血糖属于营养物质,可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,B项不符合题意；肾上腺素属于激素,作为调节物质(信号分子)可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,C项不符合题意；睾酮属于雄激素,可作为调节物质(信号分子)存在于内环境中,属于内环境的组成成分,D项不符合题意。 2.(2023·河北卷,T8)小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是(C) A.血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少,机体免疫力下降 B.血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多 C.血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压 D.小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高 解析　抗体是机体重要的免疫活性物质,为专门应对抗原的蛋白质,分布于血浆和组织液等,该小鼠的肾功能异常造成的血浆蛋白流失可引起血浆中抗体减少,机体免疫功能降低,A项正确；血浆蛋白减少引起血浆渗透压降低,导致血浆渗出至组织液的水增多,B项正确；渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压,C项错误；当发生肾功能衰竭时,机体的代谢产物不能及时排出体外,导致血浆中尿素氮等代谢产物浓度升高,D项正确。 3.(2020·山东卷,T18改编)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的是(B) A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高 B.体温维持在38 ℃时,该患者的产热量大于散热量 C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加 D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加 解析　该患者呼吸困难,不能及时将体内的CO2排出,会导致体内CO2含量偏高,A项正确；体温维持在38 ℃时,该患者的产热量等于散热量,B项错误；肺组织间隙和肺泡渗出的蛋白质、红细胞等成分会导致患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加,C项正确；若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,则尿液中的水分增多,可使患者尿量增加,D项正确。 4.(2024·黑吉辽卷,T10)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述错误的是(D) A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标 B.禁食初期交感神经兴奋,支配胰岛A细胞使血糖回升 C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解 D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢 解析　内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定,故血清中的尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标,A项正确；禁食初期,血糖水平下降,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖回升,B项正确；尿酸是嘌呤核苷酸代谢产物,而组织细胞中含有DNA和RNA,故尿酸可来源于组织细胞碎片的分解,C项正确；脂肪由C、H、O组成,不含N,因此尿素不是由脂肪代谢产生的,D项错误。 5.(2020·全国卷Ⅱ,T31)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题： (1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现无氧呼吸,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。 (2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌胰高血糖素,该激素具有促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。 (3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些电解质(或无机盐)。 解析　(1)剧烈奔跑运动时,人的呼吸频率加快、血液循环加速,肌细胞的有氧呼吸增强,但部分肌细胞仍暂时处于缺氧状态,会进行无氧呼吸,无氧呼吸产生的乳酸会导致肌肉有酸痛感。(2)当人体进行较长时间剧烈运动时,与运动前相比血糖浓度下降,此时胰岛A细胞的分泌活动增强,分泌胰高血糖素,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高,维持血糖浓度的相对稳定。(3)人在剧烈运动时大量出汗,会丢失一定量的水分和无机盐,可在饮水的同时适当补充一些电解质(或无机盐),以维持内环境的相对稳定。 第24讲　神经调节的结构基础和基本方式 [课标内容]　1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),其结构基础是反射弧。2.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。 微考点大突破 考点一　神经系统的结构基础 　 1.神经系统的基本结构 (1)神经系统。 提醒　中枢神经系统≠神经中枢 项目 中枢神经系统 神经中枢 区别 神经系统的主要部分,包括位于椎管内的脊髓和位于颅腔内的脑 在中枢神经系统内,由功能相同的神经细胞聚集在一起形成,负责调控某一特定的生理功能 联系 中枢神经系统中有许多神经中枢,如脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等 (2)自主神经系统。 2.组成神经系统的细胞 (1)神经元：神经系统结构与功能的基本单位。 (2)辨析神经元、神经纤维与神经。 (3)神经胶质细胞。 (1)大脑表面光滑,负责管理头面部的感觉和运动。(选择性必修1 P17“图2-1”)(×) (2)脑干是脑与躯干、内脏之间的联系通路,有许多维持生命的必要中枢。(选择性必修1 P17“图2-1”)(×) (3)支配躯体运动的神经属于传出神经,支配内脏器官的神经属于传入神经。(源自选择性必修1 P18)(×) (4)同一内脏器官都受到交感神经和副交感神经的支配。(源自选择性必修1 P19)(×) (5)神经胶质细胞参与构成神经纤维,其数量多于神经元。(源自选择性必修1 P20)(√) (6)成人脑中新生神经元的数量不受环境的影响。(选择性必修1 P21“生物科技进展”)(×) 1.呼吸不受意识支配,人无法控制自己的呼吸,这种说法正确吗?不正确,理由是自主神经系统并不完全自主,呼吸也受大脑皮层的控制,如我们可以屏住呼吸。 2.自主神经系统控制心脏收缩活动时,副交感神经对心率具有抑制作用,请利用活兔为实验材料,设计手术切断神经实验来验证该结论,简要写出实验思路和预期结果。 答：实验思路：取身体健康、生长状况相同的活兔随机分为数量相等的三组,编号A、B、C,对A、B、C三组兔进行以下处理并检测三组兔的心率,A组不做处理,B组只进行手术创伤但不切断神经,C组进行手术并切断支配心脏的副交感神经。预期结果：A组兔和B组兔的平均心率基本相等,C组兔的平均心率快于A组兔和B组兔。 能力一　神经系统的基本结构(考查科学思维) 1.(2023·全国甲卷,T3)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是(D) A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢 B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元 C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控 D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射 解析　大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,A项正确；中枢神经系统包括脑和脊髓,它们含有大量的神经元,B项正确；一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢调控,C项正确；膝跳反射的神经中枢位于脊髓,即使脑部受到损伤,只要反射弧完整就可完成膝跳反射,D项错误。 2.(2025·湖北模拟)动脉血压是指动脉内流动的血液对单位面积动脉管壁产生的血压值,其大小与心脏、血管的收缩活动密切相关。高血压是临床常见的疾病,发病率高,严重威胁着人们的生命安全。研究发现,高血压的发病与机体交感神经的活跃程度具有一定的相关性。下列分析错误的是(C) A.交感神经与副交感神经组成自主神经系统,两者不受意识支配 B.交感神经活动占优势时,机体的心率加快、血管收缩活动增强 C.交感神经激活后兴奋性增强可引起机体血压升高、胃肠蠕动增强 D.研究自主神经系统的功能可能为临床诊断和治疗高血压提供新思路 解析　交感神经与副交感神经组成自主神经系统,两者不受意识支配,A项正确；交感神经活动占优势时,机体的心率加快,血管收缩活动增强,B项正确；交感神经激活后兴奋性增强,血管收缩活动增强引起机体血压升高,但胃肠蠕动减弱,C项错误；自主神经系统可调节内脏、血管和腺体,与心跳和血管收缩活动有关,与血压形成有关,故研究自主神经系统的功能可能为临床诊断和治疗高血压提供新思路,D项正确。 能力二　组成神经系统的细胞(考查科学思维) 3.(2021·浙江6月选考,T12)下列关于神经元的叙述,正确的是(D) A.每个神经元都有一个轴突和多个树突 B.每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘 C.同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同 D.运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器 解析　神经元的大小、形态有很大的差异,多数神经元有一个轴突和多个树突,A项错误；轴突的外周大都套有髓鞘,树突的外周没有,B项错误；同一个神经元不同部位的表面膜特性不完全相同,C项错误；运动神经元就是传出神经元,其产生的神经冲动可传送给效应器,D项正确。 4.(2025·张家口模拟)神经胶质细胞终身具有分裂能力,当大脑或脊髓发生损伤时,主要依靠神经胶质细胞的增殖来填充组织缺损。某研究团队构建了神经胶质细胞—神经元的体外共培养体系,发现在加入缓激肽后,神经胶质细胞内的钙离子浓度升高,进而诱发谷氨酸释放。释放的谷氨酸通过与神经元表面的谷氨酸受体结合,能引发神经元内钙离子浓度的升高,从而促进神经递质的释放。下列叙述不正确的是(B) A.组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类 B.神经胶质细胞是神经系统结构与功能的基本单位,其数量远多于神经元 C.在体外培养条件下,神经胶质细胞能通过释放谷氨酸参与神经系统的信号传导 D.若能实现体外诱导神经胶质细胞分化为神经元,可为神经退行性疾病的治疗提供希望 解析　组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类,A项正确；神经元是神经系统结构与功能的基本单位,神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10~50倍,B项错误；根据题意,“某研究团队构建了……的释放”,可知在体外培养条件下,神经胶质细胞能通过释放谷氨酸参与神经系统的信号传导,C项正确；若能实现体外诱导神经胶质细胞分化为神经元,可使诱导形成的神经元代替病变死亡的神经细胞,从而为神经退行性疾病的治疗提供希望,D项正确。 考点二　神经调节的基本方式 　 1.反射与反射弧 2.条件反射的建立及消退 (1)条件反射的建立过程(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)。 (2)条件反射的消退。 原因 反复应用条件刺激而不给予非条件刺激 机理 条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号 实质 条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与 3.非条件反射与条件反射 (1)手指被扎感觉到疼痛,属于条件反射。(选择性必修1 P22“问题探讨”)(×) (2)完成缩手反射和膝跳反射所需的时间相同。(选择性必修1 P22、23“思考·讨论”)(×) (3)同一反射弧的感受器和效应器可能在同一部位。(选择性必修1 P23“思考·讨论”)(√) (4)如果支配左腿的传入神经及神经中枢完整,而传出神经受损,那么该左腿不能运动,针刺无感觉。(选择性必修1 P25“概念检测”2)(×) (5)条件反射一定要大脑皮层参与。(源自选择性必修1 P25)(√) (6)建立条件反射的关键是将无关刺激转化成条件刺激。(源自选择性必修1 P25)(√) 1.宠物在固定的地点进行大小便是条件反射,原因是在固定的地点进行大小便不是宠物生来就具备的行为,而是在生活过程中通过学习和训练形成的。 2.游泳运动员如果在低温水中停留时间过长,体温调节机能就会使身体发生一系列变化。其中入水的最初几分钟,皮肤发白,这一阶段的变化主要是神经调节的结果,请写出此时神经调节的反射弧。 答：冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→皮肤血管收缩。 能力一　反射的理解与辨析(考查科学思维) 1.(2023·北京卷,T7)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是(B) A.食物进入口腔引起胃液分泌 B.司机看见红色交通信号灯踩刹车 C.打篮球时运动员大汗淋漓 D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴 解析　出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射；出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。食物进入口腔引起胃液分泌、打篮球时运动员大汗淋漓、新生儿吸吮放入口中的奶嘴,这些属于非条件反射,A、C、D三项不符合题意。司机看见红色交通信号灯踩刹车属于条件反射,B项符合题意。 反射≠反应≠感觉 (1)反射的发生要有完整的反射弧和一定条件的刺激,如用针刺脚趾引起的缩腿行为。 (2)反应是指生物体对内、外刺激作出的规律性应答,不需要完整的反射弧,如用针刺坐骨神经引起的与坐骨神经相连的肌肉的收缩。 (3)感觉是在大脑皮层形成的,需要感受器、传入神经、神经中枢参与,传出神经和效应器未参与此过程。 2.(2024·甘肃卷,T8)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是(C) A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射 B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关 C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果 D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与 解析　实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是后天性行为,是需在大脑皮层的参与下完成的高级反射活动,属于条件反射,A项错误；有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B项错误；条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,使得条件反射逐渐减弱直至消失,因此条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C项正确；条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D项错误。 能力二　反射弧的结构和功能(考查科学思维) 3.(2022·浙江1月选考,T11)膝跳反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是(D) A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导 B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换 C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位 D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝跳反射 解析　药物抑制突触间隙中神经递质的分解,会导致神经递质持续作用于突触后膜,而不会抑制膝跳反射,D项错误。 4.(2024·山东卷,T19)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是(C) 面部皮肤感受器脊髓(胸段)瞳孔开大肌 A.该反射属于非条件反射 B.传入神经①属于脑神经 C.传出神经②属于躯体运动神经 D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成 解析　该反射没有大脑皮层的参与,所以为非条件反射,A项正确；脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动,传入神经①属于感觉神经,可以将神经冲动传到脑干,传入神经①属于脑神经,B项正确；由题意可知,瞳孔开大肌只受自主神经系统支配,故传出神经②属于内脏运动神经,C项错误；该反射中信号通过网状脊髓束由脑干传至低级中枢脊髓,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成,D项正确。 反射弧中传入神经和传出神经的判断方法 微真题重体悟 　 1.(2024·新课标卷,T3)人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是(A) A.进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌 B.唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础 C.胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境 D.小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸 解析　副交感神经活动占优势时,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,A项错误；唾液分泌条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,B项正确；胃蛋白酶的最适pH为1.5,胃液中的盐酸可以为其提供适宜的酸性环境,C项正确；氨基酸是小分子有机物,其被小肠上皮细胞吸收的方式为主动运输,需要转运蛋白的协助,D项正确。 2.(2023·山东卷,T9)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是(A) A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行 B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌 C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节 D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节 解析　因为只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,所以脑干呼吸中枢需要通过脊髓控制呼吸肌,来进行自主节律性的呼吸运动,体现了神经系统的分级调节,A项错误,C项正确；大脑可通过传出神经控制呼吸肌,有意识地加快呼吸或屏住呼吸,B项正确；CO2作为信号分子可作用于神经系统,调节呼吸运动,D项正确。 3.(经典高考题)下列与反射弧有关的叙述,错误的是(D) A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩 B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成 C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体 D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生 解析　效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A项正确；反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B项正确；突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜上的受体结合引起突触后神经元的兴奋或抑制,C项正确；同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后反应,D项错误。 4.(经典高考题)下列关于人体膝跳反射的叙述,错误的是(B) A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩 B.刺激传入神经元,抑制性中间神经元不会兴奋 C.膝跳反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓中 D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝跳反射 解析　若脊髓受损即反射(神经)中枢受损,会导致反射弧不完整,由于刺激的是传出神经,兴奋能够传递到效应器,伸肌会发生收缩,A项正确；刺激传入神经元,会使抑制性中间神经元兴奋,并释放抑制性神经递质使下一个神经元被抑制,B项错误；据题图可知,膝跳反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓中,C项正确；皮肤的破损并不会破坏膝跳反射反射弧的完整性,故刺激肌梭后反射仍能正常发生,D项正确。 5.(2022·山东卷,T23)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。 分组 处理 TNF⁃α浓度 甲 腹腔注射生理盐水 + 乙 腹腔注射LPS ++++ 丙 腹腔注射LPS+A处理 ++ [注]　“+”越多表示浓度越高。 (1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于副交感神经(填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是可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。 (2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有为胃蛋白酶提供适宜pH、使食物中的蛋白质变性、使促胰液素分泌增加(其他合理答案亦可)。(答出3种作用即可) (3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF⁃α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制：抑制TNF⁃α合成；抑制TNF⁃α释放；增加N受体数量(其他合理答案亦可)。 解析　(1)副交感神经活动占据优势时,心跳减慢,胃肠蠕动和消化液的分泌加强,故迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于副交感神经。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,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。(2)消化液中的盐酸可以促进淀粉的分解,可以为胃蛋白酶提供适宜的pH,提高胃蛋白酶的活性,又能使食物中的蛋白质发生变性,还能作为信号分子进入小肠,促进促胰液素的分泌等。(3)注射LPS可使TNF⁃α浓度增加,大鼠出现炎症,而A处理可有效降低TNF⁃α浓度。若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,结合题图可以从N受体、TNF⁃α的合成、TNF⁃α的释放等角度入手,如增加N受体的数量、增强N受体结合乙酰胆碱的能力、抑制TNF⁃α的合成、抑制TNF⁃α的释放、抑制囊泡运输等。 第25讲　神经冲动的产生和传导及神经系统的分级调节 [课标内容]　1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。3.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。4.阐述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。 微考点大突破 考点一　神经冲动的产生和传导 　 1.兴奋在神经纤维上的传导 (1)传导形式：电信号,也称为神经冲动。 (2)传导过程。 提醒　①K+外流后,细胞膜内K+浓度仍大于膜外；Na+内流后,膜外Na+浓度仍大于膜内。 ②动作电位的幅度取决于细胞内外的Na+浓度差,与刺激强度无关。 2.兴奋在神经元之间的传递 (1)突触的结构和类型。 (2)兴奋的传递过程。 ①过程。 ②信号变化：电信号化学信号电信号。 (3)神经递质与受体。 ① ② 提醒　①同一种神经递质与不同的受体结合可能产生不同的生理效应。 ②目前已知的神经递质主要有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5⁃羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 (4)兴奋传递的特点。 3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 (1)静息状态下,K+外流的同时,细胞也会吸收K+。(源自选择性必修1 P28)(√) (2)主动运输维持的细胞内外K+的浓度差,是神经细胞形成动作电位的基础。(源自选择性必修1 P28)(×) (3)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同。(选择性必修1 P28“图2-7”)(√) (4)兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号。(选择性必修1 P29“图2-8”)(×) (5)反射活动发生时间的长短取决于传出神经的长度。(源自选择性必修1 P29)(×) (6)可卡因既是兴奋剂,也是毒品。(选择性必修1 P30“思考·讨论”)(√) (7)抑制乙酰胆碱酯酶活性,会使乙酰胆碱持续发挥作用。(选择性必修1 P31“概念检测”2)(√) 1.(选择性必修1 P29“图2-8”)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义在于? 答：胞吐可以短时间内大量集中释放神经递质,从而快速引起突触后膜的电位变化。 2.在正常反射活动中,兴奋在传入或传出神经上的传导是单向的,原因是正常反射活动中,只能是感受器接受刺激,兴奋沿着反射弧传导。 3.研究表明,当改变枪乌贼神经元轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。出现这种现象的原因是静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位的幅度下降。 1.膜电位变化曲线解读 2.抑制性突触后电位的产生机制 (1)电位变化示意图。 (2)产生机制。 (3)结果。 使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。 能力一　兴奋产生和传导的机制分析(考查科学思维) 1.(2023·山东卷,T16)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是(A) A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流 B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大 C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流 D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况 解析　静息电位状态时,膜两侧存在内负外正的电位差,K+带正电荷,外流会受到膜内外电位差的阻力,A项正确；突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流使内负外正的电位差增大,但其他离子也会影响膜内外电位差,B项错误；动作电位产生过程中,膜内外电位逆转为内正外负,Na+的内流变成逆电位差的转运,电位差会阻止Na+的内流,C项错误；静息电位→动作电位→静息电位的过程中,膜两侧电位差由内负外正逆转为内正外负又逆转回内负外正,该过程中必然存在膜内外电位差为0的时刻,D项错误。 (1)静息电位时K+外流和动作电位产生时Na+内流都是从高浓度到低浓度运输的,需要转运蛋白的协助,运输方式为协助扩散。 (2)在恢复静息电位过程中,在Na+⁃K+泵作用下排Na+吸K+是逆浓度梯度运输的,运输方式为主动运输。 2.(2023·北京卷,T17)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。 (1)骨骼肌细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,膜的基本支架是磷脂双分子层。 (2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是外正内负。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×lg”计算得出。 (3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90 mV,膜内、外K+浓度依次为155 mmol/L和4 mmol/L(lg=-1.59),此时没有K+跨膜净流动。 ①静息状态下,K+静电场强度为-95.4 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。 ②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值均与相应状态下K+静电场强度理论值接近,则可验证此假设。 解析　(1)骨骼肌细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质,膜的基本支架是磷脂双分子层。(2)K+外流形成静息电位,细胞膜两侧的电位表现为外正内负。(3)①K+静电场强度(mV)=60×lg=60×lg=60×(-1.59)=-95.4 (mV),即静息状态下,K+静电场强度为-95.4 mV。②根据公式可知,若梯度增加细胞外K+浓度,则lg梯度增大。故若题述假设正确,则所测静息电位的值均与相应状态下K+静电场强度理论值接近。 能力二　突触的结构和功能分析(考查科学思维) 3.(2022·广东卷,T15)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据。最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是(B) A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变 B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息 C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜 D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放 解析　由题图可知,乙可释放多巴胺,多巴胺与丙膜上的多巴胺受体结合,会引起丙膜的电位发生变化,A项正确；多巴胺只能在乙与丙之间传递信息,不能在甲与乙之间传递信息,B项错误；由题图可知,乙膜能释放多巴胺,是突触前膜,也具有乙酰胆碱受体,也是突触后膜,C项正确；小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D项正确。 (1)突触小泡中的神经递质不属于(填“属于”或“不属于”)内环境的成分,突触间隙中的液体是组织液,其中的神经递质属于内环境的成分。 (2)突触小体上的信号变化是电信号→化学信号；在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。 (3)多巴胺分子通过胞吐的方式由突触前膜释放,与突触后膜上的(特异性)受体结合完成兴奋的传递,然后脱离该物质,通过突触前膜上的多巴胺转运蛋白重新转运回流以实现多巴胺分子的重复利用。 4.(2022·海南卷,T17)人体运动需要神经系统对肌群进行精确地调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如图。回答下列问题： (1)轴突末梢中突触小体内的ACh通过胞吐方式进入突触间隙。 (2)突触间隙的ACh与突触后膜上的AChR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉兴奋(收缩),这个过程需要化学信号到电信号的转换。 (3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AChE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的乙酰胆碱(ACh),导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔收缩。 (4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。 ①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a⁃C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是C5a的抗体与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而不能激活巨噬细胞,使运动神经元不会受到攻击而损伤。 ②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度(或细胞内液渗透压)增大,导致细胞吸水涨破。 解析　(1)轴突末梢中突触小体内的神经递质ACh是通过胞吐方式进入突触间隙的。(2)突触间隙的ACh与突触后膜上的AChR(ACh的受体)结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉兴奋(收缩),这个过程需要化学信号到电信号的转换。(3)乙酰胆碱酯酶(AChE)可分解乙酰胆碱(ACh),有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AChE活性,所以OPI中毒者的突触间隙会积累大量的乙酰胆碱(ACh),导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔收缩。(4)①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,激活的巨噬细胞会攻击运动神经元而致其损伤,若使用C5a的抗体,则该抗体可与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而无法激活巨噬细胞,因而可延缓ALS的发生及病情加重。②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度增大,导致细胞吸水涨破。 图解兴奋传递过程中的异常情况 能力三　兴奋的传导和传递过程分析(考查科学探究) 5.短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述正确的是(B) A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→① B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内 C.N处突触前膜释放抑制性神经递质 D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用 解析　兴奋在神经元之间的传递是单向的,兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A项错误；M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+通过协助扩散方式进入膜内,此时膜外的Na+浓度高于膜内,B项正确；据题意,信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,可推出N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C项错误；神经递质与相应受体结合后,引发突触后膜电位变化,一般情况下,神经递质并不进入突触后膜内发挥作用,D项错误。 6.(2023·广东卷,T19)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Na+内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以胞吐的方式释放,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,不能产生乙酰胆碱的受体(或AChR),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：此类型患者存在抗膜蛋白M(或抗肌细胞膜蛋白I或抗蛋白A)的抗体,造成乙酰胆碱受体(AChR)无法在突触后膜成簇组装,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,你的研究思路是取生长状况相同、题述类型肌无力小鼠若干,随机均分为甲、乙两组,给甲组小鼠注射适量抗膜蛋白M抗体的抗体(或抗肌细胞膜蛋白I抗体的抗体或抗蛋白A抗体的抗体),乙组注射等量的生理盐水,一段时间后观察两组小鼠的症状,若与乙组相比,甲组小鼠的肌无力症状有所缓解,说明假设二正确。 解析　(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜兴奋,导致Na+内流产生动作电位；乙酰胆碱(ACh)是一种神经递质,其释放方式是胞吐。(2)①基因能指导蛋白质的合成,若AChR基因突变,则机体无法合成乙酰胆碱的受体(AChR),导致肌无力。②根据题意,假设二情况下,患者不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力,据题图分析,若患者体内存在抗膜蛋白M或抗肌细胞膜蛋白I或抗蛋白A的抗体,则无法触发肌细胞内信号转导,使乙酰胆碱受体无法在突触后膜成簇组装,进而无法形成成熟的神经肌肉接头。③该实验的目的是验证患者存在抗膜蛋白M(或抗肌细胞膜蛋白I或抗蛋白A)的抗体,使相关蛋白无法发挥作用,最终导致重症肌无力,故可以给实验动物注射抗膜蛋白M或抗肌细胞膜蛋白I或抗蛋白A抗体的抗体,观察肌无力是否缓解。具体实验思路见答案。 考点二　神经系统的分级调节及人脑的高级功能 　 1.神经系统对躯体运动的分级调节 (1)大脑皮层。 (2)大脑皮层与躯体运动的关系。 躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。 ①除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。 ②皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,与躯体运动的精细程度有关。 ③对躯体运动的调节支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配),一侧皮层代表区主要支配对侧躯体的肌肉。 (3)躯体运动的分级调节。 提醒　激素的分泌过程存在分级调节,神经系统同样存在分级调节。 2.神经系统对内脏活动的分级调节 (1)神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。 (2)排尿反射的分级调节。 (3)调节内脏活动的中枢。 提醒　中枢神经系统的不同部位,存在许多分别调控特定生理功能的神经中枢,也存在着控制同一生理活动的不同神经中枢,它们分工协作,调节着整个机体。 3.人脑的高级功能 (1)基本功能：感知外部世界及控制机体的反射活动。 (2)高级功能：语言、学习和记忆等。 ①语言功能(连线)。 大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,逻辑思维主要由左半球负责；大多数人的大脑右半球主要负责形象思维。 ②学习与记忆功能。 ③情绪功能。 (1)在大脑皮层中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区。(选择性必修1 P34“思考·讨论”)(√) (2)头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列即口部在上眼部在下。(选择性必修1 P34“思考·讨论”)(×) (3)没有高级中枢的调控,排尿反射不能进行。(源自选择性必修1 P35)(×) (4)若某人大脑皮层受损,则可能不能形成各种感觉,不能有效进行学习、记忆等。(源自选择性必修1 P37)(√) (5)能够看懂文字和听懂别人谈话,但不会说话,此人受损伤的部位是言语区的S区。(选择性必修1 P37、38“思考·讨论”)(√) (6)短时记忆与神经元之间即时的信息交流有关,长时记忆需不断重复,与新突触的建立有关。(源自选择性必修1 P39)(√) 　左右大脑半球联合中最主要的部分是胼胝体,包含大约两亿根神经纤维。对某些严重的癫痫病患者,为了避免癫痫从一侧大脑扩展到另一侧,医生曾尝试切断胼胝体。这样患者就成为了“裂脑人”。这些“裂脑人”看起来正常,但仔细研究会发现他们有一些奇特的现象。 (1)医生让病人左手拿一个东西,然后问他拿的是什么,他说不出来；如果让他用右手去拿,他马上就会说出来。该如何解释这种现象呢? 答：大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,而大脑皮层对躯体的调节支配具有交叉支配的特征,左半躯体的感觉都输送到右半球,“裂脑人”左右大脑之间交流信息的通路被断开了,来自左手的信息就到不了“会说话”的左脑。 (2)大脑皮层的语言中枢有什么特点? 答：大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域,不同的区域既有分工,也有联系,共同负责人类复杂的语言功能。 能力一　神经系统的分级调节分析(考查科学思维) 1.一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是(D) A.该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤 B.该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤 C.为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐 D.排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控 解析　大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,言语区的H区、S区、V区和W区分别涉及人类的听、说、读、写,患者说话含糊不清,且听不懂别人说话,推测属于S区和H区损伤,A项正确；躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区,且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系表现为上下颠倒、左右交叉的特点,据题知,该患者的右侧手臂和腿部无力麻木,推测其大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤,B项正确；高血压是引发脑卒中的重要因素,减少钠盐摄入,避免细胞外液渗透压升高,有利于控制高血压,减少脑卒中发生,C项正确；排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控,其中大脑皮层通过控制脊髓来控制排尿,而脊髓通过交感神经和副交感神经支配膀胱的扩大和缩小,D项错误。 2.(2025·惠州模拟)摄食和胃肠道活动受到神经系统的调控。下丘脑不同区域分别有摄食中枢和饱中枢,摄食中枢兴奋促进进食,饱中枢兴奋使食欲下降,部分调节过程如图。下列说法正确的是(C) A.a和b过程是出生后无须训练就具有的,属于非条件反射 B.摄食中枢兴奋后产生饥饿感,促进进食,引起交感神经兴奋促进胃肠道活动 C.进食后胃肠道压力感受器兴奋,刺激饱中枢,抑制饥饿感的产生 D.支配胃肠道的传出神经,其活动不受意识支配,因此不受大脑皮层调控 解析　题图中的a过程有大脑皮层的参与,是后天形成的,属于条件反射,A项错误；摄食中枢兴奋后刺激大脑皮层产生饥饿感,促进进食,引起副交感神经兴奋促进胃肠道活动,B项错误；进食后,胃肠道活动增强使胃肠道压力感受器兴奋,刺激饱中枢,饱中枢会抑制大脑皮层产生饥饿感,C项正确；支配胃肠道的传出神经属于自主神经,但自主神经并不是完全自主,也会受到大脑皮层的调控,D项错误。 能力二　人脑的高级功能分析(考查生命观念) 3.(2022·辽宁卷,T5)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是(D) A.大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字 B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控 C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与 D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生 解析　大脑皮层H区病变的人,能看懂文字但不能听懂话,A项错误；刺激大脑皮层中央前回的下部,会引起头部器官的运动,B项错误；条件反射的消退需要大脑皮层的参与,C项错误；紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生,D项正确。 4.(2022·湖南卷,T4)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是(A) A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝 B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系 C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用 D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速 解析　人在剧痛、恐惧、焦虑等情况下,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸加快、心跳加速等,A项错误,D项正确；边听课边做笔记是一系列的反射活动,依赖神经元的活动及神经元之间的联系,B项正确；突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜产生兴奋或抑制,突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用,C项正确。 微真题重体悟 　 1.(2021·全国乙卷,T4)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是(A) A.兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流 B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱 C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜 D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化 解析　兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜属于兴奋在神经元上的传递,会引起Na+内流,产生动作电位,A项错误；突触前神经元兴奋,可引起突触小体中突触小泡内神经递质(乙酰胆碱)的释放,B项正确；乙酰胆碱是一种常见的兴奋性神经递质,乙酰胆碱经突触前膜释放后进入突触间隙,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,C项正确；乙酰胆碱与突触后膜上相应的受体结合后,引起突触后膜外的Na+内流,突触后膜的膜电位由外正内负变为外负内正,产生兴奋,D项正确。 2.(2024·湖南卷,T12)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(C) A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响 B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境 C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放 D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋 解析　动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A项正确；通常细胞外的钾离子浓度低于细胞内,静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,B项正确；细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C项错误；分析题图可知,与环境丙相比,环境乙中细胞阈电位与静息电位的差值更大,同一细胞在环境乙中受到刺激后更难发生兴奋,D项正确。 3.(2023·辽宁卷,T3)如图是兴奋在神经元之间传递过程的示意图,图中①~④错误的是(C) A.①　　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④ 解析　兴奋在神经元之间传递的过程中,神经递质与突触后膜上相应的受体结合,使Na+通道打开,Na+内流,引起下一个神经元产生兴奋,题图所示Na+流动方向为外流,与实际不符,C项错误。 4.(2024·广东卷,T16)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉；患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是(D) A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位 B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的 D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉 解析　轻微触碰时,兴奋从触觉神经元传向抑制性神经元,使抑制性神经元释放神经递质,故在抑制性神经元上可记录到动作电位,A项正确。Cl-通道为通道蛋白,通道蛋白协助的运输方式是协助扩散,B项正确。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-内流,不产生痛觉,GABA作用效果是抑制性的；患带状疱疹后,GABA作用于痛觉神经元使Cl-外流,产生强烈痛觉,GABA作用效果是兴奋性的,C项正确。由题图可知,Cl-转运蛋白的作用是将Cl-由胞内转至胞外,患带状疱疹后,胞内Cl-浓度升高,说明Cl-转运蛋白减少,D项错误。 5.(2023·湖南卷,T18)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。如图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题： (1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于正(填“正”或“负”)反馈调节。 (2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与Na+内流有关。 (3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示： 组别结果项目 正常 小鼠 甲 乙 丙 丁 α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化 α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合 β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化 L蛋白编码基因缺失 L蛋白 活性　 + ++++ ++++ + - 高频 刺激 有 LTP 有LTP ? 无LTP 无 LTP [注]　“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性。 据此分析： ①小鼠乙在高频刺激后有(填“有”或“无”)LTP现象,原因是小鼠乙体内L蛋白具有更强活性,推测发生了相较于正常小鼠强度更大的L蛋白自我激活,使突触后膜的AMPA受体敏感性更高,数量更多。 ②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有抑制作用。 ③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是丁。 解析　(1)由题图可知,突触前膜释放的谷氨酸可作用于突触后膜上的NMDA受体和AMPA受体,分别促进突触后膜Ca2+和Na+内流,Ca2+进入突触后膜后可与钙调蛋白形成Ca2+/钙调蛋白复合体。Ca2+/钙调蛋白复合体一方面可促进未激活的L蛋白变构为激活的L蛋白,激活的L蛋白可作用于未激活的L蛋白,促进其变构得到更多激活的L蛋白,其还可增强AMPA受体的敏感性和招募新的AMPA嵌入膜中,从而促进突触后膜的Na+进一步内流；另一方面,Ca2+/钙调蛋白复合体可促进NO合成酶合成NO,NO可进一步增强突触前膜递质的释放,这两方面均可引起LTP的发生,属于正反馈调节。(2)阻断NMDA受体作用,谷氨酸不能与NMDA受体结合,不能引起Ca2+内流,进而不能诱发LTP,但谷氨酸仍可以与AMPA受体结合,促进Na+内流,从而出现突触后膜电现象。(3)①分析表格可知,小鼠乙α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白的结合,但L蛋白活性更强,说明小鼠乙发生了L蛋白自我激活,进而增强了突触后膜AMPA敏感性并增加了突触后膜上AMPA数量。同时,Ca2+/钙调蛋白复合体可促进NO合成酶产生,进而促进NO产生,增强递质释放,故小鼠乙在高频刺激后有LTP现象。②小鼠甲α位不发生自身磷酸化,L蛋白活性极强,而正常小鼠α位发生自身磷酸化,L蛋白活性较弱,可以得出α位自身磷酸化对L蛋白的活性有抑制作用。③由实验结果得出,甲、乙组小鼠发生β位的自身磷酸化,有LTP的发生,丁组小鼠无L蛋白,没有LTP的发生,推测丁组小鼠没有发生L蛋白β位自身磷酸化。 争分提升课(九)　兴奋传导与传递的相关实验探究 　 一、膜电位的测量及电表指针偏转的判断 1.(2021·湖南卷,T11)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(A) A.TEA处理后,只有内向电流存在 B.外向电流由Na+通道所介导 C.TTX处理后,外向电流消失 D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外 解析　对比题图a和题图c可知,TEA处理阻断钾通道后,只有内向电流存在,A项正确；对比题图a和题图b可知,TTX处理阻断钠通道后,只有外向电流存在,再结合题图c,可推断外向电流由K+通道所介导,而内向电流由Na+通道所介导,B、C两项错误；内向电流(Na+内流)结束后,神经纤维膜外Na+浓度仍高于膜内,D项错误。 2.(2025·湛江模拟)如图甲中A、B表示放置在蛙的坐骨神经上的两个电流表,图乙表示该段神经纤维产生动作电位的示意图。下列说法正确的是(D) A.若要测量静息电位,可以选择电流表A B.刺激图甲中的①处,电流表B的指针可发生2次方向相同的偏转 C.图乙中bc段表示Na+通过协助扩散从膜内外流 D.若提高膜外K+浓度,可使图中a点上移 解析　无刺激时,电流表A测量的是0电位,不是静息电位,A项错误；刺激题图甲中的①处,兴奋先到达电流表B的左端,膜电位变为外负内正,与电流表B的右端(外正内负)形成电位差,指针发生一次向左的偏转,兴奋继续向右传导,到达电流表B的右端,再发生一次向右的偏转,所以共发生2次方向相反的偏转,B项错误；题图乙中bc段表示静息电位的恢复,此时K+通过协助扩散的方式从膜内外流,C项错误；K+外流形成静息电位,K+浓度影响静息电位值,若膜外K+浓度升高,膜内外K+浓度差变小,会导致K+在单位时间内外流减少,静息电位减小,可使题图中a点上移,D项正确。 二、图示法归纳电表指针的偏转情况 1.兴奋在神经纤维上的双向传导的测定 2.兴奋在神经元之间的单向传递的测定 ⇒ ⇒ 3.神经纤维某处膜受损伤时 [注]　图中黑色区域为兴奋部位,灰色区域为损伤部位。 (1)神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点(损伤部位)的膜外电位为负。 (2)在a点左侧给予适当刺激,当a点兴奋时,膜外电位由正变为负,c点由于受损,膜外电位为负,指针向左偏转至“0”；当兴奋继续传至a点之后(如b点)时,a点膜外电位恢复为正,此时c点由于受损,膜外电位仍为负,指针将向右侧偏转。 3.(2025·盐城模拟)如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列有关叙述正确的是(D) A.静息状态下,甲指针不偏转,乙指针不偏转 B.刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次 C.刺激b处时,甲指针维持原状,乙指针偏转两次 D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲、乙指针各偏转一次 解析　甲电流表的两极分别位于膜外和膜内,乙电流表的两极均置于膜外。静息状态下,甲电流表膜外为正电位,膜内为负电位,甲指针偏转,而乙电流表两极均为正电位,不发生偏转,A项错误。刺激a处时,对于甲电流表,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲指针偏转一次。对于乙电流表,兴奋先传到乙电流表的左边电极,然后传到右边电极,乙指针偏转两次,B项错误。刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元,因此甲指针维持原状,乙指针偏转一次,C项错误。清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右边神经元,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次,D项正确。 4.(2025·云南模拟)根据神经冲动通过突触方式的不同,可将突触分为化学突触和电突触,化学突触通过神经递质传递信息,电突触以通道连接在细胞之间(突触两侧由于电位差的存在可以发生电荷移动)传递信息。为了解兴奋传导或传递的情况,某小组用神经纤维、带化学突触(释放兴奋性神经递质)的神经纤维、带电突触的神经纤维和电表进行了如下实验。下列分析错误的是(D) 甲：神经纤维 乙：带化学突触的神经纤维 丙：带电突触的神经纤维 [注]　各组电表两电极的距离相等。 A.在最左端给予适宜强度的刺激,三组电表均会发生两次偏转,方向相反,且两次偏转间的时间间隔不相同 B.在最右端给予适宜强度的刺激,甲、丙两组电表均会发生两次偏转,方向相反,乙组电表只发生一次偏转 C.在甲组最左端给予适宜强度的刺激,引起Na+内流产生兴奋,膜外电流方向与兴奋传导方向相反 D.若要证明化学突触上兴奋是单向传递的,只需要在乙组最左端给予适宜强度的刺激,并观察电表是否会发生两次方向相反的偏转即可 解析　在最左端给予适宜强度的刺激,三组兴奋均能先后传递到电表的两极,发生两次偏转,方向相反,因为乙组是带有化学突触的神经纤维,传递速度最慢,所以乙组两次偏转间的时间间隔最长,A项正确；在最右端给予适宜强度的刺激,甲、丙两组电表均会发生两次偏转,方向相反,乙组产生的兴奋只能传递到电表的右侧一极,只发生一次偏转,B项正确；给予适宜强度刺激后,引起Na+内流产生外负内正的动作电位,而相邻部位是外正内负的静息电位,膜外电流方向与兴奋传导方向相反,C项正确；若要证明化学突触上兴奋是单向传递的,除了在乙组最左端给予适宜强度的刺激,观察电表偏转情况,还需设置另一组实验,即在最右端给予适宜强度的刺激,并观察电表是否只发生一次偏转,D项错误。 三、反射弧中兴奋传导特点的实验探究 1.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点 (1)探究兴奋在神经纤维上的传导。 (2)探究兴奋在神经元之间的传递。 2.药物阻断实验 探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断兴奋在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。 3.“切断法”确认传入神经与传出神经 若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。 5.(2025·南通调研)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根、腹根合并成的脊神经,如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,以验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,实验操作和预期结果都正确的一组是(A) 选项 实验操作 预期结果 A 剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段蛙后肢收缩；刺激背根外周段不发生反应 B 剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段不发生反应 C 剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩 D 剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经 蛙后肢收缩 解析　剪断背根中央处,电刺激背根向中段蛙后肢收缩,表明兴奋进入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见背根有传入功能；电刺激背根外周段不发生反应,表明背根无传出功能,A项正确。剪断腹根中央处,预期结果应是刺激腹根向中段蛙后肢不收缩,表明兴奋未进入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见腹根无传入功能；刺激腹根外周段发生反应,表明腹根有传出功能,B项错误。脊神经由背根和腹根合并而成,剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根,蛙后肢均不收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,C项错误。剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经,蛙后肢收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,D项错误。 第26讲　激素调节 [课标内容]　1.说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成,包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。2.举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态,如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。 微考点大突破 考点一　激素与内分泌系统 　 1.激素的发现 (1)促胰液素的发现。 ①沃泰默的观点：胰腺分泌胰液只受神经调节。 ②斯他林和贝利斯。 提醒　①该实验的对照组：将稀盐酸注入静脉,胰腺不分泌胰液。 ②促胰液素是小肠黏膜分泌的,不是垂体分泌的。 (2)激素调节。 ①概念：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。 ②内分泌腺与外分泌腺的比较。 类型 特点 实例 外 分泌腺 分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔 汗腺、唾液腺、胃腺等 内 分泌腺 无导管,分泌物直接进入毛细血管,运输到全身各处 垂体、甲状腺、肾上腺等 2.激素研究实例 (1) 胰岛素的发现。 提醒　胰腺是一种特殊的腺体,分为外分泌部和内分泌部,其外分泌部可以分泌消化液(胰液),内分泌部(胰岛)可以分泌胰岛素和胰高血糖素。 (2) 睾丸分泌雄激素的研究。 3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素和功能 提醒　并非所有的动物激素都采用同一种补充方式,补充方式与激素的化学本质有关。 (1)激素都是由内分泌腺分泌后进入毛细血管。(源自选择性必修1 P44)(×) (2)用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等,都使用的是“加法原理”。(选择性必修1 P47“思考·讨论”)(√) (3)用摘除法研究甲状腺激素和生长激素的功能,用阉割(摘除性腺)法研究性激素的功能,使用的是“减法原理”。(选择性必修1 P47“思考·讨论”)(√) (4)胰岛素和性激素制剂均能以注射的方式使用。(选择性必修1 P48“相关信息”)(√) (5)肾上腺素分泌增加会使动物的警觉性提高,呼吸速率减慢,心率减慢。(选择性必修1 P48“图3-1”)(×) 1.(选择性必修1 P49“概念检测”2)斯他林等在发现促胰液素之后,继续进行研究：把一条狗的小肠黏膜刮下来,过滤后注射给另一条狗,后者在胰液分泌明显增加的同时,血压还骤然下降。本实验能否说明促胰液素还具有降血压的作用?为什么? 答：不能。刮下来的黏膜过滤液为混合物,血压骤降可能是由其他物质引起的。 2.以实验动物大鼠为材料,开展甲状腺功能的研究。将空腹的实验大鼠随机分为2组,灌胃适量含放射性131I的溶液后,实验组定期注射促甲状腺激素,对照组同期注射生理盐水,检测甲状腺的放射性。预测实验组最可能的实验结果(补全实验组曲线图)。 答： 能力一　动物激素的种类、化学本质和生理功能(考查科学思维) 1.(2023·全国乙卷,T4)激素调节是哺乳动物维持正常生命活动的重要调节方式。下列叙述错误的是(B) A.甲状腺分泌甲状腺激素受垂体和下丘脑的调节 B.细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放 C.胸腺可分泌胸腺激素,也是T细胞成熟的场所 D.促甲状腺激素可经血液运输到靶细胞发挥作用 解析　甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的,A项正确；细胞外液渗透压下降时,抗利尿激素释放减少,B项错误；胸腺是T细胞成熟的场所,其可分泌胸腺激素,C项正确；垂体分泌的促甲状腺激素可通过血液运输到靶细胞(甲状腺细胞)起作用,D项正确。 2.(2024·湖南卷,T9)一名甲状腺疾病患者某抗体检测呈阳性,该抗体可与促甲状腺激素(TSH)竞争TSH受体,阻断受体功能。下列叙述错误的是(B) A.该患者可能有怕冷、反应迟钝等症状 B.该抗体的靶细胞位于垂体上 C.该患者TSH分泌增多 D.该患者免疫自稳能力异常 解析　促甲状腺激素(TSH)的靶细胞为甲状腺细胞,根据题意分析,该抗体可与TSH竞争TSH受体,阻断受体功能,说明该抗体的靶细胞为甲状腺细胞,且患者的甲状腺激素分泌减少,而甲状腺激素具有促进机体产热、提高神经的兴奋性等作用,因此该患者可能有怕冷、反应迟钝等症状,A项正确,B项错误；在甲状腺激素分泌的过程中,存在分级调节和负反馈调节,该患者甲状腺激素分泌减少,会导致垂体分泌的TSH增多,C项正确；根据题意分析,该甲状腺疾病属于自身免疫病,其与免疫系统的免疫自稳功能异常有关,D项正确。 能力二　设计实验探究或验证动物激素的生理作用(考查科学探究) 3.(经典高考题)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(D) A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少 B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加 C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强 D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常 解析　甲状腺激素可以促进新陈代谢,若切除小鼠垂体,会导致机体不能分泌促甲状腺激素,甲状腺激素分泌随之减少,细胞代谢减慢,机体产热减少,A项正确；切除垂体的幼年小鼠体内缺乏促甲状腺激素,注射垂体提取液后,促甲状腺激素增多,甲状腺激素随之增多,机体代谢加快,耗氧量增加,B项正确；甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,因此给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C项正确；促甲状腺激素释放激素作用的靶细胞是垂体细胞,切除垂体后,促甲状腺激素释放激素无法发挥作用,小鼠代谢不会恢复正常,D项错误。 4.(2021·湖南卷,T19)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题： (1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有GH受体和IGF⁃1受体(填“GH受体”“IGF⁃1受体”或“GH受体和IGF⁃1受体”)。 (2)研究人员将正常小鼠和IGF⁃1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF⁃1基因缺失小鼠体内GH水平应高于(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是IGF⁃1基因缺失小鼠不能产生IGF⁃1,从而不能对垂体GH分泌产生抑制作用,因此IGF⁃1基因缺失小鼠体内GH水平比正常小鼠高。 (3)研究人员拟以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。 组别 A B C D E 培养液中 添加物质 无 GH IGF⁃1 正常小鼠去 垂体后的血清 ? 实验结果预测及分析： ①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是B和D组。 ②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加的物质是正常小鼠去垂体后注射GH,然后分离的血清。 解析　(1)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,说明软骨细胞上有GH受体和IGF⁃1受体。(2)据题图可知,IGF⁃1可通过负反馈调节抑制垂体的分泌活动,IGF⁃1基因缺失小鼠不能产生IGF⁃1,从而不能对垂体GH分泌产生抑制作用,因此IGF⁃1基因缺失小鼠体内GH水平比正常小鼠高。(3)①无生长激素受体的小鼠软骨细胞对GH不敏感,B组软骨细胞生长无明显变化；正常小鼠去除垂体后,无GH产生,IGF⁃1也不能正常合成,D组软骨细胞生长也无明显变化。②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,要证明生长激素可通过IGF⁃1促进软骨细胞生长,则根据实验分析可知,E组培养液中加入的物质应该是正常小鼠去垂体后注射GH,然后分离的血清。 考点二　血糖平衡的调节 　 1.血糖的来源和去向 2.血糖平衡调节 (1)调节途径。 (2)调节中枢——下丘脑。 (3)调节方式——神经—体液调节。 (4)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的因素。 提醒　糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。 3.糖尿病的发病机理、症状表现、危害及其治疗 (1)长跑过程中大量消耗葡萄糖,导致血糖含量明显持续下降。(选择性必修1 P50“问题探讨”)(×) (2)胰高血糖素的靶细胞主要是肝细胞,胰岛素的靶细胞是几乎全身细胞。(源自选择性必修1 P51)(√) (3)肾上腺素和糖皮质激素能提高血糖,降低血糖的激素只有胰岛素。(选择性必修1 P51“相关信息”)(√) (4)调节血糖升高或降低的是下丘脑的同一区域。(源自选择性必修1 P52)(×) (5)糖尿病都可以通过注射胰岛素进行治疗。(选择性必修1 P52“与社会的联系”)(×) 1.影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素、胰岛B细胞分泌胰岛素的物质分别有哪几种? 答：影响胰岛A细胞分泌胰高血糖素的物质有神经递质、血糖、胰岛素等；影响胰岛B细胞分泌胰岛素的物质有神经递质、血糖、胰高血糖素等。 2.经研究,胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素抑制胰岛A细胞的分泌,为证明该推断正确,某生物兴趣小组实验设计的大致思路如下：选取经过饥饿处理的一只健康大鼠,注射适量的胰岛素后,测试大鼠体内胰高血糖素的浓度含量。通过分析,发现该实验设计有几处错误,请给以纠正。 答：取多只经过饥饿处理的生理状况相同的健康大鼠；先进行注射胰岛素前的胰高血糖素浓度测试；将实验后得到的胰高血糖素浓度与实验前的胰高血糖素浓度进行对比。 能力一　血糖调节的过程(考查科学思维) 1.(2024·北京卷,T8)在北京马拉松比赛42.195 km的赛程中,运动员的血糖浓度维持在正常范围,在此调节过程中不会发生的是(B) A.血糖浓度下降使胰岛A细胞分泌活动增强 B.下丘脑—垂体分级调节使胰高血糖素分泌增加 C.胰高血糖素与靶细胞上的受体相互识别并结合 D.胰高血糖素促进肝糖原分解以升高血糖 解析　在马拉松比赛过程中,运动员代谢增强,消耗的葡萄糖增加,导致血糖浓度下降,一方面血糖浓度降低可直接促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,另一方面血糖浓度降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,所以胰高血糖素的分泌过程不属于下丘脑—垂体的分级调节,A项不符合题意,B项符合题意；胰高血糖素与靶细胞膜上的受体相互识别并结合,促进肝糖原的分解和非糖物质转变成糖,以升高血糖,C、D两项不符合题意。 2.(2022·海南卷,T14)机体内血糖浓度受多种激素共同调节。某实验小组探究了三种激素单独或联合作用调节血糖的效应,实验前血糖浓度为5.0 mmol/L,血糖浓度随激素处理时间的变化如图。下列有关叙述正确的是(B) A.激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是肾上腺素 B.3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应大于各自效应的总和 C.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用表现出相抗衡的关系 D.血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,不受甲状腺激素调节 解析　据题图分析,激素单独作用时,0.5 h内升高血糖最快的激素是胰高血糖素,A项错误；3 h时,三种激素联合作用升高血糖的效应为12.8-5.0=7.8(mmol/L),三种激素各自效应的总和为(6.9-5.0)+(5.7-5.0)+(5.2-5.0)=2.8(mmol/L),前者明显大于后者,B项正确；肾上腺素和胰高血糖素都能升高血糖,二者在调节血糖方面表现出协同作用,C项错误；实验结果可证明血糖浓度受肾上腺素、胰高血糖素和皮质醇调节,但实验结果不能证明血糖浓度不受甲状腺激素调节,D项错误。 能力二　血糖调节的有关实验(考查科学探究) 3.(2025·临沂模拟)1型糖尿病表现为胰岛素依赖,2型糖尿病早期表现为胰岛素抵抗(机体对胰岛素反应不敏感)。科研人员发现了一种新型血糖调节因子——成纤维细胞生长因子(FGF1),并利用胰岛素抵抗模型鼠开展了相关研究,实验结果如图所示。下列说法正确的是(B) A.可以使用注射胰岛素的方法对2型糖尿病进行治疗 B.综合分析两图可知,FGF1发挥降血糖作用必须依赖胰岛素 C.模型鼠中的FGF1与胰岛素协同发挥降糖作用 D.FGF1可以通过提高胰岛素受体活性或增加数量、畅通信号传递等改善胰岛素抵抗 解析　2型糖尿病早期表现为胰岛素抵抗,所以不能使用注射胰岛素的方法对其进行治疗,A项错误；分析题图2可知,加入FGF1 24 h后,血糖浓度降低,而在加入FGF1和胰岛素抑制剂的组中,血糖含量升高,说明FGF1发挥降血糖作用必须依赖胰岛素,B项正确；分析题图1、2可知,随着FGF1浓度的增加,胰岛素含量降低,在加入胰岛素抑制剂后,FGF1也不能降低血糖,所以FGF1可能是通过提高胰岛素的作用而发挥降糖作用的,C项错误；根据题图不能得出FGF1可以改变胰岛素受体的活性,D项错误。 4.(2025·开封模拟)某研究团队利用生物技术改造出了一种接受音频共振刺激就可产生胰岛素的细胞,为开发糖尿病的音乐疗法提供了可能性。如图1为相关机制示意图,图2为不同时长的音乐刺激后胰岛素分泌量的变化曲线。回答下列问题： (1)人体血糖平衡的调节中枢位于下丘脑,可通过交感(填“交感”或“副交感”)神经末梢释放去甲肾上腺素,促进胰岛A细胞分泌,并抑制胰岛B细胞分泌,该过程属于神经调节；与血糖调节的另一种调节方式相比,该调节方式的特点有作用途径是反射弧；反应迅速；作用范围准确、比较局限；作用时间短暂(答出两点即可)。 (2)据图1分析该音乐疗法的作用机制：音频共振促使胰岛B细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+内流,进而促进含有胰岛素的囊泡与细胞膜融合并释放胰岛素。 糖尿病有多种类型,其中有一种类型的糖尿病患者接受该音乐疗法后收效甚微,原因可能是该类型患者体内的胰岛素不能与靶细胞表面的特异性受体结合而发挥降血糖的作用。 (3)有同学通过图2得出接受音乐疗法的糖尿病患者音乐刺激的时间越长,胰岛素的分泌量越多的结论。你赞同吗?并说明理由：不赞同,该实验只检测了对照组和音乐刺激3分钟、5分钟两个实验组的胰岛素产生量,只能明确音乐刺激5分钟产生的胰岛素比3分钟多,不能说明音乐刺激的时间越长,胰岛素分泌量越多。 解析　(1)人体血糖平衡的调节中枢位于下丘脑,可通过交感神经末梢释放去甲肾上腺素,促进胰岛A细胞分泌,并抑制胰岛B细胞分泌,该过程属于神经调节；血糖调节的另一种调节方式为体液调节,与体液调节相比,神经调节的特点有作用途径是反射弧；反应迅速；作用范围准确、比较局限；作用时间短暂等。(2)据题图1分析该音乐疗法的作用机制：音频共振促使胰岛B细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+内流使细胞内Ca2+浓度增加,进而促进含有胰岛素的囊泡与细胞膜融合并释放胰岛素。糖尿病有多种类型,其中胰岛素不敏感型是因为胰岛素不能与靶细胞表面的特异性受体结合,导致产生的胰岛素不能正常发挥作用。(3)分析题图2可知,该实验只检测了对照组和音乐刺激3分钟、5分钟两个实验组的胰岛素产生量,只能明确音乐刺激5分钟产生的胰岛素比3分钟多,不能说明音乐刺激的时间越长,胰岛素分泌量越多。如果想要说明音乐刺激的时间越长,胰岛素的分泌量越多,则需要设计一系列时间梯度的音乐刺激作对比。 考点三　激素分泌的调节和激素调节的特点 　 1.激素分泌的分级调节与反馈调节 (1)模型。 [注]　(+)表示促进,(-)表示抑制。 (2)解读。 (3)实例分析：如图为甲状腺激素分泌的调节图解。 ①三级腺体：a.下丘脑；b.垂体；c.甲状腺。 ②三种激素：甲——促甲状腺激素释放激素；乙——促甲状腺激素；甲状腺激素。 ③两种效果：“+”“-”分别表示促进、抑制。 ④由图示信息推断影响下丘脑、垂体、甲状腺分泌激素的信号物质分别有神经递质和甲状腺激素；促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素；促甲状腺激素。 2.激素间的相互作用 (1)不同激素对同一生理效应发挥相同的作用,从而达到增强效应的结果,表现为协同作用,如： (2)不同激素对同一生理效应发挥相反的作用,如胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)在调节血糖方面相抗衡。 3.激素调节的特点及作用的“三不” 提醒　①分泌激素的细胞本身也可能是其分泌激素的靶细胞。 ②激素作用于靶器官、靶细胞≠激素只运输到靶器官、靶细胞。激素通过体液运往全身各处,但只作用于靶器官、靶细胞,直接原因是只有靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体；而根本原因是与相应激素特异性结合的受体的基因只在靶细胞中选择性表达。 (1)寒冷条件下,甲状腺是TRH和TSH的靶器官。(选择性必修1 P53“图3-5”)(×) (2)在甲状腺激素分泌的反馈调节中,下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞。(选择性必修1 P53“图3-5”)(√) (3)垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液定向运送到甲状腺。(源自选择性必修1 P54)(×) (4)激素的受体不都在细胞膜上,如性激素的受体就在细胞内。(源自选择性必修1 P54)(√) (5)激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用。(源自选择性必修1 P55)(×) 1.(选择性必修1 P54“正文”)体内需要源源不断地产生激素,为什么? 答：激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。 2.通过手术摘除健康大鼠的垂体后,其甲状腺功能表现为衰退,试分析其中原因。 答：摘除大鼠的垂体后,体内缺乏促甲状腺激素,无法促进甲状腺的生长发育以及调节甲状腺激素的合成与分泌,导致甲状腺功能衰退。 能力一　激素分泌的分级调节和反馈调节(考查科学思维) 1.(2024·广东卷,T7)某患者甲状腺激素分泌不足。经诊断,医生建议采用激素治疗。下列叙述错误的是(C) A.若该患者血液TSH水平低于正常,可能是垂体功能异常 B.若该患者血液TSH水平高于正常,可能是甲状腺功能异常 C.甲状腺激素治疗可恢复患者甲状腺的分泌功能 D.检测血液中相关激素水平可评估治疗效果 解析　该患者甲状腺激素分泌不足,可能是由下丘脑、垂体或甲状腺功能下降所致,TSH是垂体分泌的促甲状腺激素,该患者甲状腺激素分泌不足,甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用减弱,若血液中TSH水平较高说明垂体功能正常而甲状腺功能异常,若血液中TSH水平较低说明垂体功能可能异常,可通过检测TRH、TSH和甲状腺激素的水平评估治疗效果,A、B、D三项正确；甲状腺激素治疗只能补充体内的甲状腺激素,使其恢复正常水平,不能恢复患者甲状腺的分泌功能,C项错误。 2.(2024·江西卷,T7)从炎热的室外进入冷库后,机体可通过分泌糖皮质激素调节代谢(如图)以适应冷环境。综合激素调节的机制,下列说法正确的是(B) A.垂体的主要功能是分泌促肾上腺皮质激素 B.糖皮质激素在引发体内细胞代谢效应后失活 C.促肾上腺皮质激素释放激素也可直接作用于肾上腺 D.促肾上腺皮质激素释放激素与促肾上腺皮质激素的分泌都存在分级调节 解析　体液调节中,垂体可分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、生长激素等,A项错误；激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,B项正确；糖皮质激素分泌的分级调节中,促肾上腺皮质激素释放激素只可直接作用于垂体,C项错误；下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控,称为分级调节,糖皮质激素的分泌存在分级调节,促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素的分泌不存在分级调节,D项错误。 能力二　激素调节的特点(考查科学思维) 3.(2023·湖南卷,T10)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是(D) A.一种内分泌器官可分泌多种激素 B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌 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 解析　一种内分泌器官可分泌多种激素,A项正确；一种信号分子可由多种细胞合成和分泌,如氨基酸类神经递质(谷氨酸、甘氨酸等),B项正确；多种信号分子可协同调控同一生理功能,如肾上腺素和胰高血糖素参与血糖平衡调节,C项正确；激素发挥作用的前提是识别靶细胞上的受体,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,D项错误。 4.(2024·河北卷,T8)甲状腺激素在肝脏中激活其β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是(C) A.肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素在血糖调节中的作用相抗衡 B.甲状腺激素能升高血糖,也可通过激素G间接降低血糖 C.血糖浓度变化可以调节胰岛素分泌,但不能负反馈调节升高血糖的激素分泌 D.激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌属于体液调节 解析　肾上腺素等升高血糖的激素与胰岛素(降血糖)在血糖调节中的作用相抗衡,A项正确；甲状腺激素能升高血糖,据题意知,甲状腺激素也可激活肝脏中的β受体,使机体产生激素G,进而促进胰岛素分泌,即甲状腺激素既可升高血糖,又可通过激素G间接降低血糖,B项正确；当血糖浓度降低时,胰岛A细胞活动增强,胰高血糖素的分泌量增加,从而升高血糖,而胰高血糖素的作用结果(血糖升高)能负反馈调节胰高血糖素的分泌,C项错误；激素G作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌是通过体液传送实现的,属于体液调节,D项正确。 微真题重体悟 　 1.(2022·河北卷,T10)关于甲状腺激素(TH)及其受体(TR)的叙述,错误的是(B) A.机体需不断产生TH才能使其含量维持动态平衡 B.TH分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降 C.若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,会导致甲状腺机能亢进 D.缺碘地区的孕妇需要适量补充碘,以降低新生儿呆小症的发病率 解析　激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此机体需不断产生激素以维持激素含量的动态平衡,A项正确；TH由甲状腺(内分泌腺)分泌,内分泌腺没有导管,B项错误；下丘脑和垂体可通过负反馈调节机制调控TH的分泌,若下丘脑和垂体中的TR不能识别TH,则负反馈调节机制丧失,会导致TH分泌异常、浓度过高,表现为甲状腺机能亢进,C项正确；碘是合成TH的原料,甲状腺激素有促进神经系统发育的功能,新生儿缺碘易患呆小症,D项正确。 2.(2020·江苏卷,T12)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是(C) A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成 B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素 C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内 D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生 解析　胰岛B细胞合成胰岛素,胰岛A细胞合成胰高血糖素,A项正确；胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素、肾上腺素等都能升高血糖,B项正确；胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过转运葡萄糖的载体进入细胞内,C项错误；胰岛素分泌不足,不能有效降低血糖,胰高血糖素分泌过多,会使血糖升高,这两种情况都有可能导致糖尿病的发生,D项正确。 3.(2023·湖南卷,T6)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是(D) A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙 B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松 C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加 D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生 解析　据题图可知,CT分泌增加可使成骨细胞活动增强、破骨细胞活动减弱,导致骨量增加、血钙减少,A项正确；甲状旁腺功能亢进时,分泌PTH增加,可使破骨细胞活动增强,导致骨量减少,引起骨质疏松,B项正确；当破骨细胞活动异常增强使血钙过度升高时,会促进甲状腺C细胞分泌CT增加,C项正确；由题图可知,长时间的高血钙会刺激甲状腺C细胞分泌增加,不会导致甲状旁腺增生,D项错误。 4.(2022·重庆卷,T9)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是(A) A.通过体液运输发挥作用 B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加 C.不能与雌激素受体结合 D.在体内大量积累后才会改变生理活动 解析　由题意可知,双酚A是一种环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,推测双酚A也是通过体液运输发挥作用的,A项正确；由题意可知,双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,则双酚A进入机体后可通过负反馈调节分别抑制下丘脑、垂体分泌促性腺激素释放激素、促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少,B项错误；双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,推测双酚A能与雌激素受体结合,C项错误；激素调节的特点有微量和高效,D项错误。 5.(2024·湖南卷,T19)葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化,增加ATP的生成,引起细胞膜上ATP敏感性K+通道关闭,使膜两侧电位差变化,促使Ca2+通道开放,Ca2+内流,刺激胰岛素分泌。进食后,由小肠分泌的肠促胰岛素(GLP⁃1和GIP)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌,称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP⁃1和GIP易被酶D降解,人工研发的类似物功能与GLP⁃1和GIP一样,但不易被酶D降解。回答下列问题： (1)胰岛素需要通过体液运输作用于靶细胞。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,作用于ATP敏感性K+通道,促进胰岛素分泌。使用药物甲后,胰岛B细胞内K+和Ca2+(填“K+”“Ca2+”或“K+和Ca2+”)浓度增大；过量使用会产生严重不良反应,该不良反应可能是机体出现低血糖症状。 (2)与正常人比较,患者A和B的肠促胰岛素效应均减弱,血糖异常升高。使用药物甲后,患者A的血糖得到有效控制,而患者B血糖无改善,患者B可能有胰岛素分泌障碍。 (3)研究发现,与正常人比较,患者A的GLP⁃1表达量较低但其受体数量无变化,而GIP表达量无变化但其受体数量明显下降。若从①GIP类似物　②GLP⁃1类似物　③酶D激活剂中筛选治疗患者A的候选新药,首选②(填序号)。若使用该候选药,发生(1)所述不良反应的风险小于(填“大于”“等于”或“小于”)使用药物甲,理由是GLP⁃1发挥作用依赖葡萄糖,当胰岛素分泌增加导致血糖浓度下降时,GLP⁃1不会持续发挥作用。 解析　(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种激素,在体内,通过体液运输到全身各处,作用于靶细胞、靶器官。由题意可知,药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合,作用于ATP敏感性K+通道,促进胰岛素分泌,因此使用药物甲后会使ATP敏感性K+通道关闭,进而促使Ca2+通道开放,即会减少K+外流,促进Ca2+内流,从而导致细胞内的K+和Ca2+浓度都增大。过量使用药物甲会促使胰岛素大量释放,从而使血糖浓度持续下降,可能导致机体出现低血糖症状。(2)药物甲的作用是促进胰岛素的分泌从而降低血糖,使用药物甲后患者B血糖无改善,说明对于患者B药物甲不起作用,因此推测患者B可能有胰岛素分泌障碍。(3)根据题意分析,患者A体内的GLP⁃1表达量较低(含量少)但受体数量无变化,因此可以选择②GLP⁃1类似物；患者A体内的GIP表达量无变化但其受体数量明显下降,说明患者A体内GIP含量正常,但不能正常发挥作用,因此使用①GIP类似物不会有明显的改善作用；使用酶D激活剂会促使GLP⁃1和GIP的降解,不利于疾病的治疗。因此,治疗患者A首选的药物是②GLP⁃1类似物。使用GLP⁃1类似物一般不会导致低血糖症,其原因是GLP⁃1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌增加导致血糖浓度下降时,GLP⁃1不会持续发挥作用,因此不会引起胰岛素的持续分泌,可避免低血糖症的发生。 第27讲　体液调节与神经调节的关系 [课标内容]　1.举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态,如体温调节和水盐平衡的调节。2.举例说明其他体液成分参与稳态的调节,如二氧化碳对呼吸运动的调节等。 微考点大突破 考点一　体液调节与神经调节的比较 　 1.体液调节 2.体液调节与神经调节的关系 (1)体液调节与神经调节的区别。 (2)体液调节和神经调节的联系。 ①许多内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。 ②激素也可以影响神经系统的发育和功能,如甲状腺激素能促进神经系统的发育。 (1)草履虫等单细胞动物只有体液调节,没有神经调节。(源自选择性必修1 P57)(√) (2)临床上给患者输入O2时,往往输入含有5%左右的CO2的混合气体,目的是维持血浆正常渗透压,CO2对呼吸运动的调节属于体液调节。(选择性必修1 P57“相关信息”)(×) (3)体液调节与神经调节的结构基础与作用方式都不同。(源自选择性必修1 P58)(√) (4)甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。(源自选择性必修1 P62)(√) 1.体液调节中的“体液”是调节因子吗?为什么? 答：不是。体液调节中的“体液”不是调节因子,而是传送调节因子的一些液体,这些液体主要是指组织液、血浆和淋巴液。 2.结合图示回答下列问题： (1)如图中①②③依次代表体液调节、神经—体液调节、神经调节,其中作用最迅速、准确的是③(填图中序号)。 (2)图中涉及的信号分子有神经递质和激素。 (3)图中②体现了神经调节与体液调节的关系为不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。 能力　体液调节与神经调节的关系与特点(考查科学思维) 1.(2025·云南模拟)研究发现,血液中碘浓度上升初期会促进甲状腺激素合成；碘摄入过量则会抑制甲状腺激素合成。高碘同低碘一样会危害人类健康,会引起高碘甲状腺肿,诱发甲状腺功能减退、甲状腺肿瘤等。下列有关说法错误的是(D) A.碘是甲状腺激素的重要组成元素,适量碘的摄入有利于机体健康 B.婴幼儿大量摄入碘可能会影响神经系统的发育 C.高碘甲状腺肿患者体内由下丘脑合成的促甲状腺激素释放激素水平高于正常人 D.可通过注射促甲状腺激素对上述甲状腺功能减退患者进行治疗 解析　碘是甲状腺激素的重要组成元素,适量碘的摄入有利于合成甲状腺激素,有利于机体健康,A项正确；根据题意“碘摄入过量则会抑制甲状腺激素合成”可知,婴幼儿大量摄入碘,可能导致甲状腺激素合成下降,影响神经系统的发育,B项正确；据题可知,高碘甲状腺肿会诱发甲状腺功能减退,说明高碘甲状腺肿患者体内由下丘脑合成的促甲状腺激素释放激素水平高于正常人,C项正确；题述甲状腺功能减退是因长期碘摄入过量抑制甲状腺激素合成而引发的,在不改变碘摄入量的情况下,注射促甲状腺激素并不能达到治疗作用,D项错误。 2.(2025·安阳模拟)胆汁是由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的一种消化液,在小肠中发挥作用,主要对食物中的脂肪起物理性消化。其分泌与释放的调节方式如图所示(迷走神经属于自主神经系统)。下列有关叙述正确的是(A) A.小肠Ⅰ细胞通过分泌CCK调节胆囊平滑肌的收缩属于体液调节 B.进食后,交感神经兴奋,此时心跳减慢,肝脏等消化腺分泌增加 C.迷走神经是传出神经,其树突末梢分泌ACh,作用于效应器肝细胞 D.肝细胞接受ACh后,Na+通过主动运输进入细胞内,产生动作电位 解析　CCK是缩胆囊素,则小肠Ⅰ细胞通过分泌CCK调节胆囊平滑肌的收缩属于体液调节,A项正确；进食后,副交感神经兴奋,引起心跳减慢,肝脏等消化腺分泌增加等,B项错误；突触小泡释放神经递质一般发生在轴突末梢的突触小体,C项错误；发生动作电位时,Na+通过协助扩散进入细胞内,D项错误。 考点二　体温调节 　 1.体温的平衡 2.体温调节的过程 (1)调节方式：神经—体液调节。 (2)体温调节的中枢位于：下丘脑；体温感觉中枢位于：大脑皮层。 (3)感受器为温度感受器,分为冷觉感受器和热觉感受器。 (4)特点：人体调节体温的能力是有限的。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行,使细胞、组织和器官发生功能紊乱,破坏内环境稳态,严重时会危及生命。 (5)寒冷条件下参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。 (1)在寒冷环境中,由于产热量大于散热量,因此体温相对稳定。(源自选择性必修1 P58)(×) (2)剧烈运动过程中,汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定。(源自选择性必修1 P58)(×) (3)使用空调、增减衣物等行为性调节是体温调节的主要方式,排汗、血管舒缩等生理性调节是重要的补充。(选择性必修1 P58“相关信息”)(×) 　(选择性必修1 P58“旁栏思考”)婴幼儿在哭闹时,情绪激动、挣扎等活动,会使血液循环加速、新陈代谢增强,从而导致机体产热增加。如果此时测量体温,体温会偏高,因此需要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温。 能力　体温调节的过程分析(考查生命观念) 1.(2024·浙江1月选考,T7)某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是(A) A.冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉 B.物质代谢减慢,产热量减少 C.皮肤血管舒张,散热量减少 D.交感神经兴奋,心跳减慢 解析　受到冷水刺激后,机体冷觉感受器兴奋,大脑皮层会产生冷觉,A项正确；受到冷水刺激后,物质代谢加快,以增加产热,B项错误；受到冷水刺激后,皮肤血管收缩,血流量减少,以减少散热,C项错误；受到冷水刺激后,交感神经兴奋,心跳加快,D项错误。 体温调节的四个易错点 (1)温度感受器感受的刺激是温度的变化,而非绝对温度。 (2)寒冷环境中比炎热环境中散热更快、更多。寒冷环境中机体代谢旺盛,产热增加,以维持体温的恒定。 (3)在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在持续升高,如果体温保持不变,则产热就等于散热。 (4)温度感受器是感受温度变化速率的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。 2.(2022·湖南卷,T18)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：皮肤毛细血管舒张、皮肤汗腺分泌增加。 (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,调定点上移(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热增加(增多)。 (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下丘脑体温调节中枢损毁的发热家兔模型+M溶液 发热 ②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论：M与药物A都具有解热作用。 ③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论：M具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。 解析　(1)在炎热环境下,皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增加,从而使皮肤散热增加。(2)病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态(37 ℃)相比,体温调定点上移,机体产热增加。(3)①要探究M是否具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,丁组处理方式应为下丘脑体温调节中枢损毁的发热家兔模型+M溶液。②由甲、乙、丙三组实验结果可知,M与药物A都具有解热作用。③丁组用M溶液处理后仍发热,结合甲、乙、丙三组实验结果,可得出结论：M具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。 考点三　水和无机盐平衡的调节 　 1.水平衡的调节 (1)人体内水的来源和去向。 (2)水平衡的调节过程。 2.无机盐平衡的调节 (1)人体内Na+的来源和去向。 (2)血钠平衡的调节过程。 [注]　(+)表示促进,(-)表示抑制；“”表示血钠含量降低时,“”表示血钠含量升高时。 3.水盐调节机制、相关结构及参与的激素 4.水盐平衡的意义：水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。 (1)肾小管在抗利尿激素的作用下通过主动运输吸收水。(源自选择性必修1 P60)(×) (2)一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少,这是因为冬天饮水多,代谢产生的水多。(选择性必修1 P60“旁栏思考”)(×) (3)下丘脑释放的抗利尿激素作用于肾小管、集合管。(选择性必修1 P61“图3-11”)(×) 若人体内水和无机盐都减少,但细胞外液渗透压不变,机体能进行水盐平衡的调节吗?试说明理由。 答：不能。机体是靠感受细胞外液渗透压的变化进行调节的,而不是直接感受水盐含量的变化。 能力　水盐调节的过程分析(考查科学思维) 1.(2025·哈尔滨调研)醛固酮在水盐平衡调节中起重要作用,如图为醛固酮的作用示意图。下列有关说法错误的是(B) A.醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+,排出K+ B.正常人高盐饮食后会促进醛固酮和抗利尿激素的分泌 C.醛固酮在肾小管和集合管上皮细胞内刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达 D.肾上腺皮质分泌的醛固酮需要与细胞内的受体结合后发挥作用 解析　提取题图所示信息,醛固酮与相应受体结合→醛固酮诱导蛋白基因表达→管腔膜对Na+的通透性增加/K+穿过管腔膜,最终随尿液排出体外,醛固酮能够促进肾小管和集合管重吸收Na+、排出K+,A项正确；正常人高盐饮食后会引起细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,但醛固酮分泌量会降低,B项错误；分析题图可知,醛固酮与肾小管或集合管上皮细胞内的受体结合后,作用于核基因,刺激醛固酮诱导蛋白基因的表达,C项正确；醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,由题图可知,醛固酮的受体在细胞内,D项正确。 2.(2024·江西卷,T20)人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制,让若干名身体健康的志愿者以10 km/h的速度跑步1 h,采集志愿者运动前、中和后的血液与尿液样本,测定相关指标(如表)。回答下列问题： 状态 指标 血浆 渗透压 (mOsm/L) 血浆 Na+浓度 (mmol/L) 血浆 K+浓度 (mmol/L) 尿渗 透压 (mOsm/L) 尿Na+ 浓度 (mmol/L) 尿K+ 浓度 (mmol/L) 运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4 运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1 运动后 289.2 139.1 4.1 1 005.1 228.1 72.3 (1)表中的数据显示,与尿液相比,血浆的各项指标相对稳定。原因是血浆属于内环境,机体可通过神经调节、体液调节和免疫调节维持内环境的稳态。 (2)参与形成人体血浆渗透压的离子主要是Na+和Cl-。 (3)运动中,尿液中Na+浓度降低、K+浓度升高,是因为肾小管、集合管(从“肾小球”“肾小管”“肾小囊”或“集合管”中选2项)加强了保钠排钾的作用,同时也加强了对水的重吸收,使得尿液渗透压升高。 (4)为探究表中数据变化的原因,测定了自运动开始2 h内血浆中醛固酮(由肾上腺皮质分泌)和抗利尿激素(由垂体释放)的浓度。结果发现,血浆中2种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势。分析激素浓度下降的可能原因包括通过机体的调节过程,内环境渗透压和离子浓度逐渐恢复正常,两种激素的释放量减少；激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了(答出2点即可)。 (5)进一步实验发现,与运动前相比,运动后血容量(参与循环的血量)减少,并引起一系列生理反应。由此可知,机体水盐平衡调节途径为③①②④(将以下选项排序：①醛固酮和抗利尿激素分泌增多；②肾脏的重吸收等作用增强；③血容量减少；④尿液浓缩和尿量减少),使血浆渗透压维持相对稳定。 解析　(1)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(2)人体细胞外液渗透压的90%以上来自Na+和Cl-。(3)水盐平衡调节与肾小管和集合管对水分的重吸收作用及保钠排钾的作用有关。(4)醛固酮是由肾上腺皮质分泌的；抗利尿激素是由下丘脑分泌,垂体释放的；在运动2 h内,血浆中两种激素的浓度均呈现先上升后下降的趋势,先上升的原因是机体运动会通过汗液排出较多的水分和Na+,使细胞外液量减少以及血钠含量降低,醛固酮具有保钠排钾作用,抗利尿激素具有保水作用,所以二者分泌增加。后下降的原因是通过机体的调节过程,内环境渗透压和离子浓度逐渐恢复正常,两种激素的释放量减少,另外激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。(5)运动后血容量减少(细胞外液量减少)可促进醛固酮和抗利尿激素分泌增多,进而促进肾小管和集合管重吸收水和Na+等,从而引起尿液浓缩和尿量减少,最终使血浆渗透压维持相对稳定。 微真题重体悟　 1.(2024·河北卷,T7)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是(A) A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加 B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关 C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定 D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动 解析　足球比赛中,机体处于兴奋状态,交感神经活动占优势,表现为心跳加快、支气管扩张,但胃肠蠕动和消化液的分泌会受到抑制,A项错误；皮肤血流量增加和汗液分泌量增多都可以增加散热,运动所致体温升高的恢复与散热增多相关,B项正确；大量出汗丢失大量水分的同时也丢失了无机盐,通过适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C项正确；情绪是大脑的高级功能之一,适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动,D项正确。 2.(2023·重庆卷,T6)某人头部受伤后出现食欲不振、乏力等症状,经检查后被诊断为抗利尿激素(ADH)分泌失调综合征,其部分化验结果见表。下列关于该患者的叙述,错误的是(C) 项目名称 结果 参考值 血ADH 7.9 pmol/L 2.3~7.4 pmol/L 血Na+ 125 mmol/L 137~147 mmol/L 血K+ 4.2 mmol/L 3.5~5.3 mmol/L A.下丘脑或垂体可能受到损伤 B.血液中的红细胞出现吸水 C.饮用清水能使尿Na+浓度恢复正常 D.细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少 解析　题表中抗利尿激素(ADH)偏高,而ADH是由下丘脑合成、分泌,垂体释放的,推测受伤部位可能位于下丘脑或垂体,A项正确；题表中Na+浓度低于正常值,且细胞外液渗透压主要取决于Na+和Cl-,说明受伤后细胞外液渗透压降低,细胞外液对渗透压感受器的刺激较受伤前减少,血液中的红细胞因细胞外液渗透压降低而吸水,饮用清水会使细胞外液渗透压更低,尿Na+浓度不能恢复正常,B、D两项正确,C项错误。 3.(2022·浙江6月选考,T14)大雪纷飞的冬天,室外人员的体温仍能保持相对稳定,其体温调节过程如图所示。 下列叙述错误的是(A) A.寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地舒张以增加产热 B.寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩以减少散热 C.寒冷环境中,甲状腺激素分泌增加以促进物质分解产热 D.寒冷环境中,体温受神经与体液的共同调节 解析　寒冷刺激下,骨骼肌不由自主地收缩以增加产热,A项错误；寒冷刺激下,皮肤血管反射性地收缩,以减少散热,B项正确；寒冷环境中,甲状腺激素、肾上腺素等激素分泌增加,以促进物质分解,增加产热,C项正确；寒冷环境中,人体的体温既受神经系统的调节,也受内分泌系统的调节,D项正确。 4.(2021·全国甲卷,T4)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(B) A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化 B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素 C.下丘脑参与水盐平衡的调节；下丘脑有水平衡调节中枢 D.下丘脑能感受体温的变化；下丘脑有体温调节中枢 解析　渗透压感受器位于下丘脑,下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化,A项正确；抗利尿激素由下丘脑合成并分泌,促甲状腺激素由垂体合成并分泌,B项错误；下丘脑能分泌抗利尿激素,参与水盐平衡的调节,下丘脑有水平衡调节中枢,能够调节体内水平衡,C项正确；下丘脑能感受体温的变化,下丘脑有体温调节中枢,能够调节体温平衡,D项正确。 5.(2022·辽宁卷,T21)小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25 ℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1),以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题： (1)由图1可见,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温相对稳定,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经—体液调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、对流、蒸发(答出两点即可)。 (2)图2中,在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是：皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。 (3)图2中,当环境温度下降到0 ℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。 (4)通常通过检测尿液中类固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。 解析　(1)由题图1可知,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温基本维持在37 ℃左右,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经—体液调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、蒸发、对流等。(2)在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是：感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,即寒冷环境中,皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。(3)当环境温度下降到0 ℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因,应考虑甲状腺激素和肾上腺素的作用,即寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。(4)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的,受下丘脑和垂体的分级调节,即其分泌是由下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调节的。因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,故可使用尿液检测皮质醇的含量,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。 第28讲　免疫系统和特异性免疫 [课标内容]　1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。3.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定病原体发生的免疫应答。 微考点大突破 考点一　免疫系统的组成和功能 　 1.免疫系统的组成 (1)免疫细胞。 ①种类。 ②抗原呈递细胞(APC)。 提醒　①抗原具有特异性。抗原的特异性取决于抗原表面具有的特定的化学基团,这些化学基团叫作抗原决定簇,它是免疫细胞识别抗原的重要依据。 ②抗原决定簇大多存在于抗原的表面,但也有的隐藏在抗原内部,隐藏在抗原分子内部的抗原决定簇暴露出来以后,才能发挥相应的作用。 (2)免疫活性物质。 2.抗原与抗体 项目 概念 特性 来源 抗原 能与免疫细胞表面的受体结合,引起免疫反应的物质 ①异物性 ②大分子性 ③特异性 ①外来物质 ②自身衰老、损伤或癌变的细胞 抗体 由机体产生的具有免疫活性的一类蛋白质 特异性 浆细胞 3.免疫系统的功能 (1)保卫人体的三道防线。 提醒　①溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。 ②吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫。 (2)免疫系统的三大基本功能。 (1)免疫活性物质都是由免疫细胞产生的。(选择性必修1 P66“图4-1”)(×) (2)各种免疫器官都能产生免疫细胞。(源自选择性必修1 P67)(×) (3)巨噬细胞等淋巴细胞都是由骨髓造血干细胞分裂分化而来。(源自选择性必修1 P68)(×) (4)巨噬细胞和树突状细胞都具有吞噬和呈递抗原的功能。(选择性必修1 P68“图4-3”)(√) (5)抗原都是蛋白质,存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上,可刺激机体产生免疫反应。(选择性必修1 P68“相关信息”)(×) (6)鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖属于特异性免疫。(源自选择性必修1 P69)(×) (7)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的防御功能。(源自选择性必修1 P69)(×) (8)免疫系统的免疫自稳和免疫监视功能主要针对体内的抗原。(源自选择性必修1 P69)(√) 下列现象都属于免疫,通过这些活动防止病原体侵入人体,或将侵入人体的病原体清除出去,在维持内环境稳态方面起着非常重要的作用。请回答下列问题： ①皮肤具有屏障作用,能阻止细菌、病毒等进入人体 ②唾液中具有溶菌酶,能杀死细菌　③胃液中的盐酸能杀死食物中的大部分细菌　④呼吸道黏膜能分泌黏液粘住细菌,然后通过纤毛的摆动排出体外　⑤血液中具有吞噬细胞,能通过吞噬的方法消灭侵入体内的细菌　⑥天花病毒侵入人体后,体内会产生相应的抗体,得天花后,终生不会再得天花　⑦新生儿接种卡介苗可以预防结核病 (1)上述事例中,属于第一道防线的有①②③④(填序号,下同)；属于第二道防线的有⑤；属于第三道防线的有⑥⑦。 (2)吞噬细胞在免疫活动中参与哪几道防线? 答：吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,是第二道防线,属于非特异性免疫；吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原呈递给辅助性T细胞,同时可把抗原—抗体结合物吞噬消化。 (3)溶菌酶可以水解肽聚糖等成分,从而消灭细菌,其原理是什么? 答：细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,被溶菌酶水解后,细胞壁破损,细菌失去保护易破裂死亡。 能力一　免疫系统的组成(考查科学思维) 1.(2024·湖南卷,T2)抗原呈递细胞(APC)可以通过某类受体识别入侵病原体的独特结构而诱发炎症和免疫反应。下列叙述错误的是(D) A.APC的细胞膜上存在该类受体 B.该类受体也可以在溶酶体膜上 C.诱发炎症和免疫反应过强可能会引起组织损伤 D.APC包括巨噬细胞、树突状细胞和浆细胞等 解析　抗原呈递细胞属于免疫细胞,可通过细胞表面的受体来识别病原体,A项正确；抗原呈递细胞吞噬病原体后,依赖溶酶体对病原体进行处理,故该类受体也可以在溶酶体膜上,B项正确；诱发炎症和免疫反应过强时,免疫系统可能会攻击自身物质或结构,进而引起组织损伤,C项正确；APC包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等,浆细胞不属于抗原呈递细胞,D项错误。 2.(2023·江苏卷,T11)人体免疫系统在抵御病原体的侵害中发挥了重要的作用。下列相关叙述正确的是(D) A.人体内各种免疫细胞都分布在免疫器官和淋巴液中 B.相同病原体侵入不同人体后激活的B细胞分泌的抗体都相同 C.树突状细胞、辅助性T细胞和B细胞识别相同抗原的受体相同 D.抗原呈递细胞既参与细胞毒性T细胞的活化也参与B细胞的活化 解析　人体内各种免疫细胞包括淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等,分布在免疫器官、血液、淋巴液等处,A项错误；在特异性免疫过程中,相同病原体侵入不同人体,激活B细胞的抗原决定簇可能不同,激活的B细胞分泌的抗体可能不相同,B项错误；树突状细胞、辅助性T细胞和B细胞与抗原的结合具有特异性,一般认为,这3种细胞识别相同抗原的受体不相同,C项错误；抗原呈递细胞既可参与细胞免疫过程中细胞毒性T细胞的活化,也可参与体液免疫过程中B细胞的活化,D项正确。 能力二　非特异性免疫与特异性免疫辨析(考查生命观念) 3.(2022·河北卷,T11)气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如图)。下列叙述错误的是(D) A.图中甲为浆细胞,内质网发达,不具备识别抗原的能力 B.sIgA通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用 C.黏膜及其分泌物参与组成保卫人体的第一道防线 D.sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的免疫防御、免疫监控和免疫清除功能 解析　题图中甲细胞可合成并分泌抗体IgA二聚物,说明其为浆细胞,浆细胞内质网发达,不具备识别抗原的能力,A项正确；据题图可知,IgA二聚物被黏膜上皮细胞的Ig受体识别后通过胞吞进入上皮细胞,并以囊泡运输的形式分泌到黏膜表面,与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外,阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附,进而发挥抗感染作用,B项正确；皮肤、黏膜及其分泌物(泪液、唾液等)参与构成人体的第一道防线,C项正确；抗体参与病原体的清除体现了免疫系统的免疫防御功能,D项错误。 (1)能够识别抗原的细胞：巨噬细胞、树突状细胞、B细胞、T细胞、记忆细胞。 (2)能够特异性识别抗原的细胞：B细胞、T细胞、记忆细胞。 (3)不能识别抗原的细胞：浆细胞。 4.(经典高考题)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统的功能。下列表中相关推论错误的是(C) 选项 对长期吸入高浓度 PM2.5的研究结果 推　论 A 损害呼吸道黏膜 影响非特异性免疫 B 改变T细胞数目 影响特异性免疫 C 刺激B细胞增殖分化 影响细胞免疫 D 导致抗体水平升高 影响体液免疫 解析　皮肤和黏膜是保卫人体的第一道防线,属于非特异性免疫,A项正确；T细胞在体液免疫和细胞免疫中都能发挥作用,所以改变T细胞的数目,会影响特异性免疫,B项正确；B细胞和抗体在体液免疫中起作用,C项错误、D项正确。 能力三　免疫系统的功能分析(考查科学思维) 5.(2022·辽宁卷,T7)下列关于人体免疫系统功能的叙述,错误的是(A) A.抗体能消灭细胞外液中的病原体,细胞毒性T细胞能消灭侵入细胞内的病原体 B.首次感染新的病原体时,B细胞在辅助性T细胞的辅助下才能被活化 C.若免疫监视功能低下,机体会有持续的病毒感染或肿瘤发生 D.“预防”胜于“治疗”,保持机体正常的免疫功能对抵抗疾病非常重要 解析　细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解靶细胞,释放病原体,但对释放出的病原体无消灭作用,A项错误；B细胞活化需要在辅助性T细胞的作用下才能完成,B项正确；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,若该功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染,C项正确；抵抗疾病重在“防”,而保持机体正常的免疫功能是预防疾病发生的重要保证,D项正确。 6.(2025·郑州调研)人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫,有多种免疫细胞和免疫活性物质参与机体的免疫过程。下列相关说法正确的是(C) A.溶菌酶发挥杀菌、抑菌作用的过程属于体液免疫 B.细胞因子可作为第二信号引发B细胞的增殖与分化 C.抗体与病原体结合形成沉淀等,可抑制病原体的增殖 D.机体调动免疫因素清除癌变的细胞,该功能属于免疫自稳 解析　溶菌酶具有杀菌、抑菌作用,可分布于泪液、唾液、血浆中,其发挥作用的过程属于非特异性免疫,不属于特异性免疫中的体液免疫,A项错误；在体液免疫过程中,抗原可直接与B细胞接触,这是激活B细胞的第一个信号；抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞后,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,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程,B项错误；抗体与病原体结合形成沉淀等,使病原体失去了毒性、侵染性和繁殖力,可抑制病原体的增殖,C项正确；机体调动免疫因素清除癌变的细胞,防止肿瘤的发生,该功能属于免疫监视,免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,维持内环境稳态的功能,D项错误。 考点二　体液免疫和细胞免疫 　 1.免疫系统对病原体的识别 (1)分子标签：一般为蛋白质。 (2)识别：依靠细胞表面的受体。 2.体液免疫——主要靠抗体“作战” (1)图解。 (2)B细胞活化的条件。 (3)免疫结果：多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。 3.细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战” (1)图解。 (2)细胞毒性T细胞的活化。 ①靶细胞表面分子(信号)的刺激。 ②细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌,细胞毒性T细胞也可分泌)的刺激。 (3)免疫结果：细胞毒性T细胞裂解靶细胞,释放出病原体,抗体与之结合,或被其他细胞吞噬。 提醒　活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于细胞凋亡。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。 4.记忆细胞和二次免疫反应 (1)记忆细胞的特点：寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。 (2)二次免疫反应：相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快作出反应,即很快增殖、分化产生相应效应细胞和记忆细胞等,迅速高效地产生免疫反应。 (3)二次免疫反应的特点：比初次免疫反应快速、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原侵入但尚未进入患病阶段将它们消灭,如图所示。 提醒　通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力。 5.神经系统、内分泌系统与免疫系统构成调节网络 (1)神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用示例。 (2)神经调节、体液调节与免疫调节过程中的信号分子类型。 (1)体液免疫中,细胞因子由辅助性T细胞分泌,作用是促进B细胞的增殖和分化。(选择性必修1 P72“图4-6”)(√) (2)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。(选择性必修1 P73“相关信息”)(√) (3)辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用,细胞毒性T细胞只能在细胞免疫中起作用。(源自选择性必修1 P74)(√) (4)神经调节、体液调节和免疫调节过程中信号分子均通过直接与受体接触发生作用。(源自选择性必修1 P74)(√) (5)接受了抗原刺激的B细胞就能增殖分化,然后产生抗体。(选择性必修1 P75“概念检测”1)(×) 1.在体液免疫中,抗体与病原体发生特异性结合,抗体能彻底清除病原体吗? 答：不能。抗体与病原体的特异性结合只是抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,病原体与抗体结合后会形成沉淀等,最终需要被其他免疫细胞吞噬消化。 2.破坏骨髓与切除胸腺相比,哪个对体液免疫和细胞免疫的影响大,为什么? 答：破坏骨髓比切除胸腺对体液免疫和细胞免疫的影响大。骨髓是B细胞和T细胞生成的场所。当破坏骨髓时,B细胞和T细胞都无法产生,体液免疫和细胞免疫均无法进行；T细胞需在胸腺中发育成熟,当切除胸腺时,T细胞无法发育成熟,缺乏T细胞的作用,体液免疫绝大部分丧失,细胞免疫全部丧失。 1.抗原与抗体的分析判断 2.“三看法”识别体液免疫和细胞免疫 (1)一看免疫细胞参与路线。 (2)二看抗原的分布或种类。 (3)三看免疫结果。 能力一　体液免疫和细胞免疫的过程分析(考查科学思维) 1.(2023·新课标卷,T3)人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是(B) ①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体　②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原　③辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程 ④体液免疫可产生记忆B细胞,细胞免疫可产生记忆T细胞　⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫 A.①②④ B.①④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤ 解析　病原体进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,①正确。B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能够处理和呈递抗原,B细胞属于淋巴细胞,②错误。辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用,③错误。体液免疫过程中,B细胞活化后开始增殖分化,小部分分化为记忆B细胞；细胞免疫过程中,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,④正确。某些致病细菌寄生在宿主细胞内,感染人体时既可引发体液免疫又可引发细胞免疫,⑤正确。综上所述,B项正确。 “三看法”识别体液免疫和细胞免疫 2.(2024·黑吉辽卷,T17改编)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如图。下列叙述错误的是(C) A.肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫 B.细胞2既可以促进细胞4的活化,又可以促进细胞1的活化 C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒 D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制 解析　肝巨噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与特异性免疫,A项正确；细胞2为辅助性T细胞,既能分泌细胞因子促进细胞4细胞毒性T细胞的活化,又能通过细胞因子和直接接触促进细胞1 B细胞的活化,B项正确；物质Y抗体和细胞4细胞毒性T细胞都不能直接清除内环境中的病毒,C项错误；病毒被清除后,活化的细胞4细胞毒性T细胞的活性会被抑制,否则可能引起机体免疫失调,如自身免疫病,D项正确。 能力二　辨析初次免疫和二次免疫(考查科学思维) 3.(2023·广东卷,T14)病原体感染可引起人体产生免疫反应。图示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是(C) A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子 B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞 C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号 D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成 解析　a~b期间,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细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,A项正确；b~c期间,病毒的相对数量减少,而T细胞的相对数量继续增加,推测b~c期间,细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,B项正确；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,C项错误；B细胞、T细胞在病毒、细菌等抗原刺激下可分别分裂、分化产生记忆B细胞、记忆T细胞,D项正确。 4.(2022·全国甲卷,T30)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题： (1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分。人体T细胞成熟的场所是胸腺；体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是浆细胞。 (2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是被吞噬细胞(其他免疫细胞)吞噬消化。 (3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是病毒初次感染导致记忆细胞的产生,再次感染后记忆细胞可迅速增殖分化成浆细胞,快速产生大量抗体。 (4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是初次接种疫苗后,间隔一段时间再次接种。 解析　(1)人体的T细胞来源于骨髓中的造血干细胞,迁移到胸腺中成熟；体液免疫过程中能产生抗体的细胞是浆细胞。(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。(3)病毒初次感染机体后,机体产生了记忆细胞,记忆细胞能保留对抗原的长期记忆,当再次接触这种抗原时,能迅速增殖分化成浆细胞,形成的浆细胞能快速产生大量抗体。(4)根据题图中抗体浓度的变化规律可知,初次感染时机体产生抗体的速度慢且浓度低,而再次感染时机体产生抗体的速度快且浓度高,抗体浓度增至最高点后会逐渐下降,因此初次注射疫苗后应当间隔一定的时间,再次接种相同的疫苗,可获得更好的免疫效果。 能力三　与免疫调节有关的实验分析(考查科学探究) 5.(2024·江西卷,T10)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果,研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照,以中药复方制剂H为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度,进行相关实验,结果如图。下列说法错误的是(C) A.LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应 B.中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症 C.化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应 D.中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果 解析　细菌脂多糖(LPS)可看作抗原,诱导的急性炎症属于特异性免疫失调所引起的机体反应,A项正确；分析题图可知,用中药复方制剂H(阳性对照)处理急性炎症小鼠,淋巴细胞增殖率低于用化合物Y处理,且这两组均低于空白对照,说明中药复方制剂H和化合物Y均可缓解LPS诱导的小鼠急性炎症,即减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应,且中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果,B、D两项正确,C项错误。 6.动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见表。 小鼠分组 A组 B组 C组 D组 初次注射抗原 抗原甲 抗原乙 间隔一段合适的时间 再次注射抗原 抗原甲 抗原乙 抗原甲 抗原乙 回答下列问题： (1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是抗体(填“抗体”或“抗原”)。 (2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是A、D。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够迅速增殖分化成浆细胞,快速产生大量抗体。 (3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是抗原与抗体特异性结合。 (4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有有快慢之分；有明显的遗传倾向和个体差异(答出2点即可)。 解析　(1)抗原是刺激机体产生免疫应答的物质,抗体是机体发生免疫应答反应产生的免疫活性物质,所以应检测的免疫活性物质是抗体。(2)再次免疫应答发生在体内已有相应抗体和记忆细胞的个体,故再次注射抗原后,能够出现再次免疫应答的是A、D组。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,形成大量浆细胞(和新的记忆细胞),浆细胞快速产生大量抗体。(3)注射过抗原甲的小鼠血浆中存在相应的抗体,抗体与抗原能特异性结合形成沉淀等。(4)过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24 h后才有症状。许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。 微真题重体悟 　 1.(2024·北京卷,T9)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是(D) A.树突状细胞 B.辅助性T细胞 C.B淋巴细胞 D.细胞毒性T细胞 解析　树突状细胞可将流脑灭活疫苗(抗原)摄取、加工处理并呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B淋巴细胞结合从而激活B淋巴细胞,同时辅助性T细胞开始增殖分化,并分泌细胞因子促进B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,浆细胞产生和分泌抗体。细胞毒性T细胞的作用是识别、接触、裂解被病原体感染的靶细胞,不参与题述过程,故选D。 2.(2023·海南卷,T12)肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌白细胞介素⁃10(IL⁃10),促进TAM转变成可抑制T细胞活化和增殖的调节性T细胞,并抑制树突状细胞的成熟,从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的是(A) A.调节性T细胞参与调节机体的特异性免疫 B.树突状细胞可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子 C.TAM使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击 D.IL⁃10是免疫活性物质,可通过TAM间接促进T细胞活化和增殖 解析　调节性T细胞可抑制T细胞的活化与增殖,T细胞参与调节机体的特异性免疫,故调节性T细胞会参与调节机体的特异性免疫,A项正确；树突状细胞可呈递抗原给辅助性T细胞,使其分裂分化并分泌细胞因子,B项错误；由题意知,TAM通过分泌IL⁃10可促进TAM转变成调节性T细胞而抑制T细胞的活化与增殖,使肿瘤细胞躲避免疫系统的攻击,C、D两项错误。 3.(2021·山东卷,T18改编)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法正确的是(D) A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫 B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同 C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快 D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质 解析　吞噬细胞产生干扰素的过程不属于特异性免疫,A项错误；溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B项错误；吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C项错误；干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D项正确。 4.(2021·湖南卷,T6)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是(D) A.法氏囊是鸡的免疫器官 B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退 C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生 D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩 解析　根据题干信息“鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”可推知,法氏囊相当于人体的骨髓,是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以它是鸡的免疫器官,A项正确；传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B项正确；法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响雏鸡B淋巴细胞的产生,C项正确；IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不能阻止其法氏囊萎缩,D项错误。 5.(2021·河北卷,T21)水痘是由水痘—带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童,临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年,研究者对某地2007—2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。 回答下列问题： (1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的组织液。 (2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染,原因是黏膜是保卫人体的第一道防线,黏膜受损会导致病毒直接突破第一道防线。VZV感染引发机体的特异性(填“特异性”或“非特异性”)免疫,被感染的细胞统称为靶细胞。 (3)水痘临床诊断时,须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的过敏反应,是免疫系统的免疫防御功能过强的表现。 (4)图中统计结果显示,随VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后,B淋巴细胞的作用是增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞。 (5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示,应及时接种第二剂VarV,原因是第一剂疫苗接种一段时间后机体内针对VZV的抗体和记忆细胞的数量会下降。 解析　(1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的组织液。(2)黏膜是保卫人体的第一道防线,若呼吸道黏膜受损,会导致病毒直接突破第一道防线,故呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染。病毒感染引发机体产生特异性免疫,被感染的细胞统称为靶细胞。(3)某些花粉引起的荨麻疹属于机体的过敏反应。过敏反应是由免疫系统的免疫防御功能过强导致的。(4)接种VarV后,B淋巴细胞会受到抗原刺激,之后在辅助性T细胞及其分泌的细胞因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,小部分分化为记忆B细胞。(5)接种第一剂疫苗一段时间后,机体产生的抗体和记忆B细胞的数量会下降,应及时接种第二剂。 第29讲　免疫失调和免疫学的应用 [课标内容]　举例说明免疫功能异常可能引发疾病,如过敏反应、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等。 微考点大突破 考点一　免疫失调 　 1. 过敏反应 提醒　抗原≠过敏原 ①两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定。 ②抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。 2. 自身免疫病 3.免疫缺陷病 提醒　①HIV的结构。 ②艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是宿主细胞提供的,病毒本身就含有逆转录酶。 ③HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA：HIV是一个囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。 (1)人体第一次接触过敏原时就会发生过敏反应。(源自选择性必修1 P77)(×) (2)引起过敏反应的主要原因是机体免疫功能低下。(源自选择性必修1 P77)(×) (3)免疫系统“敌我不分”引起的系统性红斑狼疮属于自身免疫病。(源自选择性必修1 P78)(√) (4)免疫自稳功能异常,容易引发自身免疫病。(源自选择性必修1 P78)(√) (5)感染HIV初期,机体能够产生与HIV特异性结合的抗体。(选择性必修1 P79“思考·讨论”)(√) (6)AIDS患者出现病症的直接原因是其他病原体感染。(选择性必修1 P81“科学·技术·社会”)(√) (7)HIV增殖时,逆转录酶由宿主细胞提供。(选择性必修1 P81“科学·技术·社会”)(×) (选择性必修1 P79“思考·讨论”拓展)据图分析HIV感染人体后的变化情况。 (1)HIV可引起的特异性免疫反应有体液免疫和细胞免疫。一年后,辅助性T细胞的多少与HIV浓度之间的关系是随着HIV浓度的升高,辅助性T细胞的数量逐渐减少。 (2)当辅助性T细胞的浓度降至极低的水平时,人体三道防线中的第三道防线几乎丧失,这道防线是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质借助于血液循环和淋巴循环组成的。此时患者通常会罹患多器官的恶性肿瘤,最终导致死亡,这一结果体现了免疫系统具有免疫监视功能。 能力一　免疫失调引起的疾病的判断(考查科学思维) 1.(2021·辽宁卷,T10)如图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是(D) A.图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程 B.细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟 C.细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞 D.用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状 解析　据题图分析可知,图中仅包含体液免疫过程,A项错误；细胞①是辅助性T细胞,在胸腺中成熟,细胞②是B细胞,在骨髓中成熟,B项错误；细胞③和细胞④分别是B细胞分化出的记忆B细胞和浆细胞,C项错误；由题图可知,致敏细胞释放生物活性介质导致过敏症状,则用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状,D项正确。 过敏反应和体液免疫的区别与联系 2.(2022·重庆卷,T21)人体内的蛋白可发生瓜氨酸化,部分人的B细胞对其异常敏感,而将其识别为抗原,产生特异性抗体ACPA,攻击人体细胞,导致患类风湿关节炎。 (1)类风湿关节炎是由于免疫系统的免疫自稳功能异常所致。 (2)如图①所示,CD20是所有B细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20抗体通过结合CD20,破坏B细胞。推测这种疗法可以治疗类风湿关节炎,其可能的副作用是降低体液免疫能力,机体对外来病原体的免疫能力减弱。 (3)患者体内部分B细胞的膜上存在蛋白X(图②)。为了专一破坏该类B细胞,研究人员设计了携带有SCP和药物的复合物。SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物,推测X应为受体。为检测SCP的作用,研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿关节炎症状,原因可能是小鼠B细胞识别了SCP,产生ACPA攻击SCP的同时,也攻击小鼠健康细胞。 解析　(1)类风湿关节炎属于自身免疫病,若人体免疫自稳功能异常,易引起自身免疫病。(2)由题意可知,CD20是所有B细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20抗体通过结合CD20,破坏B细胞,B细胞不能发挥作用,这种疗法可治疗类风湿关节炎,同时也会降低体液免疫能力,机体对外来病原体的免疫能力减弱。(3)SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物,B细胞膜上的蛋白X能与其结合,推测X应为受体。研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿关节炎症状,原因可能是小鼠B细胞识别了SCP,产生ACPA攻击SCP的同时,也攻击小鼠健康细胞。 能力二　艾滋病的流行和预防(考查社会责任) 3.(经典高考题)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性,感染机体后可损伤多种免疫细胞,并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(D) A.艾滋病是一种削弱人体免疫系统功能的疾病 B.HIV的高度变异性,致使疫苗效果难以持久 C.被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,利于病毒逃避免疫系统识别和攻击 D.HIV破坏免疫系统,机体无体液免疫应答,不能通过检测抗体来诊断HIV感染 解析　艾滋病属于免疫缺陷病,是一种削弱人体免疫系统功能的疾病,A项正确；HIV是RNA病毒,有高度变异性,故疫苗效果难以持久,B项正确；被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白(抗原),不能被免疫系统识别,有利于逃避免疫系统的攻击,C项正确；HIV最初侵入人体时,机体可产生免疫应答分泌抗体,故能通过检测抗体来诊断HIV感染,D项错误。 4.(2025·青岛调研)HIV是一种逆转录病毒。HIV以人体免疫系统中的辅助性T细胞为主要攻击目标,原因是辅助性T细胞膜上存在HIV特异性识别的受体CD4和CCR5。gp41是HIV的一种跨膜蛋白,可介导HIV与辅助性T细胞融合；gp120是HIV的一类衣壳蛋白,是机体免疫系统识别的抗原。如图是HIV侵染辅助性T细胞的过程示意图。下列说法正确的是(C) A.HIV能识别辅助性T细胞膜上的CD4和CCR5,说明细胞膜能参与细胞间的信息交流 B.在gp41的作用下,HIV与辅助性T细胞融合,可使HIV的RNA和逆转录酶进入其中 C.将添加了CD4和CCR5的人的成熟红细胞注入患者体内可抑制HIV在人体内的增殖 D.HIV的DNA易突变,导致gp120的结构不断变化,因此抗HIV疫苗的研制非常困难 解析　HIV是病毒,没有细胞结构,HIV与膜上受体的结合,不能说明细胞膜能参与细胞间的信息交流,A项错误；分析题图可知,RNA和逆转录酶通过胞吞作用进入细胞,并没有借助跨膜蛋白(gp41)进行跨膜运输,B项错误；CD4和CCR5是HIV特异性识别的受体,人的成熟红细胞无细胞核及其他细胞器,将添加了CD4和CCR5的人的成熟红细胞注入患者体内可抑制HIV在人体内的增殖,C项正确；gp120是HIV的一类衣壳蛋白,是机体免疫系统识别的抗原,HIV的遗传物质为RNA,容易发生突变,导致抗原不断变化,因此疫苗制备非常困难,D项错误。 考点二　免疫学的应用 　 1.疫苗 2.器官移植 3.免疫学的应用 (1)疫苗不必包含一个完整的病原体,可以利用病原体的某些成分如蛋白质、多糖荚膜等来制备疫苗。(选择性必修1 P83“旁栏思考”)(√) (2)注射某种疫苗后,体内可能有记忆T细胞的产生。(选择性必修1 P83“思考·讨论”)(√) (3)利用自体干细胞培养相应组织、器官进行移植是解决移植器官缺乏的最好途径。(选择性必修1 P84“思考·讨论”)(√) (4)人体内所有的免疫细胞都可以识别组织相容性抗原。(源自选择性必修1 P84)(×) (5)只有供者与受者的主要HLA完全相同,才可进行器官移植。(源自选择性必修1 P84)(×) (6)器官移植时产生的排异反应主要是体液免疫。(源自选择性必修1 P84)(×) (7)免疫诊断的原理是抗原和抗体反应的高度特异性,可以用于检测病原体和肿瘤标志物等。(源自选择性必修1 P85)(√) (8)对免疫功能低下者使用免疫增强疗法,如治疗类风湿关节炎。(源自选择性必修1 P85)(×) 1.某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说：“这一两天要留意,可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应? 答：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,注射后会引起人体产生免疫反应,可能会有轻微的症状出现。 2.灭活疫苗需要进行多次接种的意义是什么? 答：激发再次应答,在人体内产生更多、维持时间更长的抗体,并储备更多的记忆细胞。 3.给严重的病原体感染者输入康复者的血清有很好的治疗效果,请解释原因。 答：康复者的血清中含有针对该病原体的抗体,抗体可以与病原体结合,使其失活,有助于病人康复。 4.检测人体是否感染某种病原体,通常有检测病原体本身和检测人体免疫应答产生的抗体两种方法。第二种方法所依据的原理是什么? 答：抗原与抗体的结合具有特异性。 能力一　免疫学应用的实例分析(考查科学思维) 1.(2024·贵州卷,T10)接种疫苗是预防传染病的重要手段,下列疾病中可通过接种疾苗预防的是(A) ①肺结核　②白化病　③缺铁性贫血　④流行性感冒　⑤尿毒症 A.①④　　　B.②③ C.①⑤　　　D.③④ 解析　肺结核由感染结核杆菌所致,流行性感冒由感染流感病毒所致,二者均可通过接种疫苗进行预防；白化病是基因突变引起的单基因遗传病,尿毒症是肾脏功能异常所致,二者均不是由病原体感染导致的,不能通过接种疫苗进行预防,故选A。 2.(2022·湖北卷,T16)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是(D) A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用 B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性 C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应 D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同 解析　器官移植导致的免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A项正确；免疫抑制剂可抑制免疫细胞的活性,使免疫系统处于无应答或弱应答状态,B项正确；器官移植前对患者进行血浆置换,可以减少血浆中抗体的数量,以减轻免疫排斥反应,C项正确；进行肾脏移植前,需要考虑捐献者与患者的血型是否相同,D项错误。 能力二　免疫学相关实验探究(考查科学探究) 3.(经典高考题)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率,某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标,预测实验结果并进行分析。 (要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应) 实验思路： (1)实验分组与处理： 组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。 组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。 组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞,注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。 (2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养,每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录,计算皮肤存活率。 回答下列问题： (1)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果,其中横坐标为皮肤移植后时间)： 答： (2)分析与讨论： ①上述实验思路中,移植皮肤的受体大鼠是A、B系大鼠。 ②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞。在实验思路的分组与处理中,若设置组4,其处理是给予大鼠免疫抑制剂,再移植皮肤片。用免疫抑制剂处理的理由是抑制T淋巴细胞的增殖及功能,延长移植皮肤的存活时间。还可设置组5,其处理是切除大鼠的胸腺,再移植皮肤,理由是切除胸腺后,T淋巴细胞数量减少,延长移植皮肤的存活时间。 ③细胞毒性T细胞的生物学功能有对抗被病原体感染的细胞和癌细胞,对抗移植器官的异体细胞。 解析　(1)根据题干可知,该实验的目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率。根据实验分组可知：组1是取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位,移植皮肤的受体是A系大鼠,由于同一个体的所有细胞的组织相容性抗原相同,不存在免疫排斥反应,所以皮肤存活率最高；组2是取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠,移植皮肤的受体是B系大鼠,由于A系大鼠与B系大鼠的组织相容性抗原不同,对于受体B系大鼠而言,A系大鼠的皮肤是异体移植的组织,会发生初次细胞免疫反应,所以皮肤存活率比组1低；组3是取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞,注射到未处理的B系大鼠,并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠,该大鼠比组2的免疫应答更快速而猛烈,皮肤存活率比组2更低。预测实验结果见答案。(2)①题述实验思路中,移植皮肤的受体是A、B系大鼠。②免疫抑制剂处理的作用是抑制T淋巴细胞的增殖及功能,削弱免疫排斥反应,延长移植皮肤的存活时间。异体移植时发生的免疫应答主要是细胞免疫,而细胞免疫需要T淋巴细胞的参与,T淋巴细胞发育的场所是胸腺,若切除大鼠的胸腺,则大鼠体内的T淋巴细胞数量减少,细胞免疫减弱,移植皮肤的存活时间延长。③细胞毒性T细胞的生物学功能有对抗被病原体感染的细胞和癌细胞,对抗移植器官的异体细胞。 微真题重体悟 　 1.(2023·北京卷,T10)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是(C) A.过敏是对“非己”物质的正常反应 B.初次接触过敏原就会出现过敏症状 C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向 D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞 解析　过敏是对“非己”物质的异常反应,A项错误；有些人在初次接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体,抗体会吸附在某些细胞(如肥大细胞)的表面,当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起过敏反应,初次接触过敏原不会出现过敏症状,B、D两项错误；过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C项正确。 2.(2023·浙江6月选考,T14)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是(C) A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别 B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别 C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡 D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用 解析　肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别,进而发生“免疫逃逸”,A项正确；肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别,进而发生“免疫逃逸”,B项正确；某种产物可减弱细胞毒性T细胞的凋亡,则细胞毒性T细胞数量增加,细胞免疫加强,不利于肿瘤细胞发生“免疫逃逸”,C项错误；肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用,进而发生“免疫逃逸”,D项正确。 3.(2023·湖南卷,T11)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是(B) A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染 B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御 C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体 D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素 解析　破伤风杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风杆菌大量繁殖,使病情加重,A项错误；注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护功能,属于免疫防御,B项正确；注射破伤风类毒素(抗原)后,能产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的,C项错误；有效注射破伤风抗毒素(抗体),发生的是被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),发生的是主动免疫,能产生记忆细胞,保护时间较长,D项错误。 4.(2022·浙江6月选考,T19)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是(C) A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫 B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫 C.促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫 D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原⁃MHC复合体,属于主动免疫 解析　多次注射疫苗可刺激机体产生更多的效应细胞和记忆细胞,提供对相关疾病的长期保护,属于主动免疫,A、B两项错误,C项正确；浆细胞产生的抗体不会结合抗原⁃MHC复合体,D项错误。 5.(2023·福建卷,T15)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是免疫系统的免疫自稳功能异常导致的疾病。 (2)AQP4可被抗原呈递细胞加工、呈递。AQP4结构如图所示,据图推测致病的抗AQP4抗体可与AQP4的A(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1和3(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,证明在补体参与下,抗AQP4抗体与AQP4结合会导致脊髓脱髓鞘。 ②结合上述实验结果,完善NMOSD的致病机制。 解析　(1)水通道蛋白4(AQP4)抗体攻击AQP4是NMOSD致病的重要原因,这是一种自身免疫病,是免疫系统的免疫自稳功能异常的表现。(2)抗原呈递细胞(APC)可对抗原进行摄取、加工和呈递；分析题图可知,A在细胞膜外,能接触分布在内环境中的抗AQP4抗体。(3)①组别1和3的自变量是有无“补体”,能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,证明在补体参与下,抗AQP4抗体和AQP4的特异性结合会导致脊髓脱髓鞘。②结合题干信息和四组实验的结果,说明NMOSD致病机制为当抗AQP4抗体与星形胶质细胞膜上的AQP4特异性结合后,在补体的参与下,破坏了星形胶质细胞,而髓鞘细胞在失去了星形胶质细胞的支持和营养作用后逐渐坏死,导致NMOSD发生。 大题加油站(三)　生命活动调节高频考点与能力培养 　 高频考点1　神经调节 　　该命题点常考形式有两种,一是以兴奋的产生为切入点,考查兴奋形成与传导、突触间信息传递等基础知识。二是以突触的结构及机理图考查突触在某一具体生理过程中信息传递的变化,涉及协助扩散、主动运输、胞吐、与受体的结合等多种方式的综合辨析。 　 (2024·河北卷,T20)(本题共11分,除说明外,每空1分)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。 回答下列问题： (1)调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。 (2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起钠(Na+也得分)离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为内正外负(外负内正也得分)的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为协助扩散(被动运输也可得分)。 (3)据图分析,受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。 (4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率小于(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度：交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强(3分)。 [命题立意]　本题以“心率调节”为学科情境。通过两种阻断剂的实验结果分析,考查神经调节的相关内容,涉及脑的功能、神经系统的分级调节、交感神经和副交感神经在心率调节中的作用等必备知识。 解析　(1)脑干中有调节心脏功能的基本活动中枢。大脑皮层是最高级中枢,其通过脑干对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。(2)神经细胞受刺激后,会引起钠离子跨膜转运的增加,从而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。题述心肌P细胞Ca2+内流产生动作电位的过程和神经细胞受刺激后Na+内流产生动作电位的过程中,离子跨膜转运方式相同,均为协助扩散。(3)交感神经可使心跳加快,副交感神经可使心跳减慢,据题图分析可知,与对照组相比,当受体阻断剂A与其受体结合后,心率明显加快,而受体阻断剂B与其受体结合后,心率下降,说明受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用,受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。兴奋在副交感神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。(4)自主神经被完全阻断时(受体阻断剂A+B组)的心率为固有心率,题图中固有心率为100次/分,而对照组心率为65次/分,说明受试者在安静状态下的心率小于固有心率。若受试者心率为每分钟90次,该心率不同于交感神经或副交感神经单独作用时的心率,且与两者均被完全阻断时的心率相比偏低,据此推测,此时交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强。 【解题能力】　(1)教材衔接与归纳概括 　　脑干有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。大脑皮层通过脑干对心脏起调节作用,体现了神经系统的分级调节。[第(1)小问] 　　神经元与肌肉细胞或某些腺体中的细胞之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。[第(3)小问第二空] (2)类比推理 (3)信息获取与加工、逻辑推理 高频考点2　神经调节与体液调节的关系 　　该命题点是对神经调节与体液调节的关系以及相关内容的拓展应用。在高考命题中主要有两种形式,一是直接考查某种激素或器官的生理功能以及异常时对机体产生的影响。二是考查在一定的情境下,机体的调节机制、作用原理、原因分析以及实验设计(分析)。 　 (2021·山东卷,T23)(本题共9分,除说明外,每空1分)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。 (1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为分级调节。 (2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用)、两过程NE的浓度不同、两过程NE运输到MeSC的时间不同(或MeSC上受体分布不同、两过程NE的活性不同等)。(答出3种原因即可) (3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。 实验思路：取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不做处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化(3分)。 实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化,B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛)、变白(2分)。 [命题立意]　本题通过考查激素分泌的分级调节、神经调节与体液调节的比较,意在强化学生对动物激素相关知识的理解与应用,培养学生的科学探究能力。 解析　(1)由题图可知,下丘脑分泌相应激素通过体液运输作用于垂体,使垂体分泌相应激素,通过体液运输作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素,这过程体现了激素分泌的分级调节。(2)过程②为传出神经直接分泌NE作用于MeSC细胞,过程①是传出神经先作用于肾上腺髓质使其分泌NE再作用于MeSC细胞,这两种方式中过程②的作用效果大于过程①,可能原因有两过程NE的作用方式不同,过程②中NE作为神经递质起作用,而过程①中NE作为激素起作用,也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC的时间不同等。(3)由题图可知,过度紧张和焦虑会导致黑色素细胞减少,引起头发变白和导致毛囊细胞数量减少,引起脱发,因此需观察黑毛小鼠的体毛是否变白以及是否脱发。为了验证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,可设计相关实验,具体步骤见答案。由此可见,长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑导致脱发和白化现象,切除肾上腺有助于抑制脱毛的现象,但对白化现象影响不大。 【解题能力】　类题通法 第(2)小问 第一步：提取关键信息。据流程图判断,去甲肾上腺素NE的来源不同,且主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。 第二步：信息解读。 第三步：规范作答。NE作用于MeSC效果不同的原因：两过程中NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用)；两过程中NE的浓度不同；两过程中NE运输到MeSC的时间不同。 第(3)小问 第一步：提取关键信息。由题干可知,过度紧张、焦虑会导致黑色素细胞减少引起头发变白,也会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,因此需观察黑毛小鼠的体毛是否变白以及是否脱毛。 第二步：信息解读。 第三步：规范作答。 (1)设计实验：实验自变量为有无束缚、有无肾上腺。 (2)实验设置：可设置对照、有束缚、无肾上腺、无肾上腺且有束缚四组实验,相同条件下处理,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。 高频考点3　免疫调节 　　本考点主要考查免疫系统对生命活动的调节,试题常结合文字叙述或图示信息,考查免疫调节的过程,或以某种病例(如过敏反应、自身免疫病等)或实验为载体,结合生活实践、最新科研进展等考查必备知识。 　 (2024·广东卷,T17)(本题共13分,除说明外,每空2分)某些肿瘤细胞表面的PD⁃L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD⁃1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD⁃Ll和PD⁃1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果如图。 回答下列问题： (1)据图分析,联合疗法的治疗效果最佳,推测其原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用,又增加了活化的CTL的数量(该疗法既能快速杀死肿瘤细胞又能提高活化CTL的数量,也可得分)。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1,为使CTL响应此信号,可在CTL中导入CXCL1受体(细胞因子受体也可得分)基因后再将其回输小鼠体内,从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜(质膜外侧、表面,也可得分)(填位置)且基因导入后不影响CTL杀死肿瘤细胞(使肿瘤细胞裂解死亡,也可得分)的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD⁃L1单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD⁃1单克隆抗体结合在一起。你认为方案一(1分)(填“一”或“二”)可行,理由是方案一的偶联物既可阻断PD⁃1与PD⁃L1结合,恢复CTL的活性,又可使化疗药物靶向肿瘤细胞(得分点：恢复CTL活性；化疗药物靶向治疗,缺一点不得全分)。  [命题立意]　本题以“肿瘤的多种疗法实验”为学科情境,通过对实验结果的分析,考查了特异性免疫、基因工程等必备知识,突出了对科学探究和科学思维的考查,体现了对知识考查的综合性、创新性和应用性。 解析　(1)由题图a可知,联合疗法肿瘤体积最小,再根据题图b可知,采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗,原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用,又增加了活化的CTL数量。(2)由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1,故要进一步提高治疗效果,可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因,使CTL表达出细胞因子CXCL1受体,达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物,故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上,且基因导入后不影响CTL杀死肿瘤细胞的能力。(3)某肿瘤细胞表面的PD⁃L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD⁃1结合能抑制CTL的免疫活性,故应该将化疗药物与PD⁃L1单克隆抗体结合在一起,即方案一,方案一的偶联物既可阻断PD⁃1与PD⁃L1结合,恢复CTL的活性,又使化疗药物靶向肿瘤细胞。 【解题能力】　(1)信息获取与加工、逻辑推理 (2)因果推理 方案一： 高频考点4　内环境与稳态 　　本考点一是以内环境某种成分作为考查点,考查内环境的组成、理化性质的变化、稳态调节等必备基础知识。二是以机体的某种生理变化或稳态调节机制作为考查点,通常结合神经调节、体液调节以及免疫调节等多角度综合性地考查。 　 (2023·山东卷,T22)(本题共11分)研究显示,糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白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。为探究相关机理,以小鼠等为材料进行了以下实验。 实验Ⅰ：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。配制含有5 mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中,A组培养液不处理,B组培养液中加入75 mmol/L的X试剂1 mL,C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液1 mL。实验结果见图甲。 实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力,连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期,结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠(TD小鼠)通过注射药物STZ制备。 (1)人体中血糖的来源有食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、(脂肪等)非糖物质的转化(1点1分,共2分)(提到肌糖原不得分；只写糖原,不写分解,或写成水解均不得分；错别字“元”“源”不得分；非糖物质转变或转换均不得分)(答出2个方面的来源即可)。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高,据此推测,这种细胞是胰岛B细胞(1分)(只答胰岛细胞、B细胞、β细胞均不得分)。 (2)实验Ⅰ的C组中,在含5 mmol/L葡萄糖的培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低(1分)(填“升高”或“降低”),B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果没有(1分)(填“有”或“没有”)干扰。图甲中,A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是葡萄糖浓度正常时,(蛋白激酶cPKCγ)对自噬水平没有影响(1分)；葡萄糖浓度高时,(蛋白激酶cPKCγ)提高细胞的自噬水平(1分)(评分按两个点：正常浓度和高浓度,一个点1分,但每一条必须写上“浓度……”这样的前提,否则不得分；葡萄糖浓度正常时,对细胞自噬水平无作用不得分；写基因影响细胞自噬水平不得分；提到蛋白Tau的不得分)。 (3)图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是④③(共2分,不能颠倒。写出两个序号的前提下写对1个得1分,只写一个不得分)(填序号)。 ①正常小鼠　②敲除cPKCγ基因的小鼠 ③TD小鼠　④敲除cPKCγ基因的TD小鼠 (4)对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究,写出2种可能的干预思路：降低血糖或使用胰岛素(可写注射,但不能写口服)降低血糖；抑制胰高血糖素的作用(如抑制胰高血糖素的受体,抑制胰高血糖素的分泌)(1分)；提高细胞自噬水平(1分)。 [命题立意]　本题以“糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化,导致记忆衰退”为学科情境,考查内容涉及血糖来源、调节过程、内环境渗透压以及相关的实验探究。 解析　(1)人体血液中葡萄糖的来源主要有三条途径：食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解和非糖物质的转化。人体内唯一能够降低血糖浓度的激素是胰岛素,胰岛素由胰岛B细胞分泌,若STZ可通过破坏某种细胞引起小鼠血糖升高,则可判断STZ破坏的细胞为胰岛B细胞。(2)C组培养液中加入75 mmol/L葡萄糖溶液后,细胞吸水、体积变大,这说明加入的75 mmol/L葡萄糖溶液使细胞培养液渗透压降低。B、C两组都加入75 mmol/L的试剂(或溶液),分析题图甲,与A组(对照组)相比,B组加入的75 mmol/L的X试剂对结果没有干扰,据此可以排除渗透压的变化对C组结果的影响。由A组实验结果可知,正常体液环境下,cPKCγ基因敲除与否,不影响神经元自噬水平；由C组实验结果可知,高糖体液环境下,敲除cPKCγ基因的神经元自噬水平下降更多。(3)由题意知,过度磷酸化的蛋白Tau可使记忆力减退,细胞自噬可使过度磷酸化的蛋白Tau降解,从而恢复记忆力。四组小鼠中,正常小鼠记忆力最高,敲除cPKCγ基因的TD小鼠记忆力最低。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关,题图乙中a、b、c、d四组小鼠逃避潜伏期依次降低,记忆能力依次升高,故b组为TD小鼠,a组为敲除cPKCγ基因的TD小鼠。(4)高糖环境可使细胞自噬水平降低、蛋白Tau过度磷酸化,从而使记忆力减退,所以要提高TD小鼠的记忆力,可以适当降低糖的摄入量、提高机体的细胞自噬水平、提高蛋白激酶cPKCγ的活性、提高cPKCγ基因的表达水平或适当降低Tau蛋白磷酸化酶的活性等。 【解题能力】　第(2)小问 第一步：信息解读。 A组与B组相比,渗透压不同,自噬水平不变；A组与C组相比,高糖条件下,自噬水平下降,敲除cPKCγ基因,自噬水平下降更明显。 第二步：规范作答。说明蛋白激酶cPKCγ在葡萄糖浓度正常时,对细胞自噬水平没有影响,但在葡萄糖浓度高时,可提高细胞的自噬水平。 第(3)(4)小问 第一步：信息解读。由第(2)小问可知,蛋白激酶cPKCγ在葡萄糖浓度正常时,对海马神经元自噬水平没有影响,在葡萄浓度高时,可提高细胞的自噬水平。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关。正常小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠逃避潜伏期较短,TD小鼠和敲除cPKCγ基因的TD小鼠逃避潜伏期较长。TD小鼠为糖尿病记忆力减退模型小鼠,其体内葡萄糖浓度高,记忆力减退,敲除cPKCγ基因后,细胞自噬水平降低,记忆力减退更严重。 第二步：规范作答。敲除cPKCγ基因的TD小鼠对应曲线a,TD小鼠对应曲线b。[第(3)小问] 对TD小鼠进行干预后,小鼠的记忆能力得到显著提高。可能的干预思路：降低血糖浓度,增强细胞内蛋白激酶cPKCγ的表达,提高细胞自噬水平。[第(4)小问] 第30讲　植物生长素 [课标内容]　概述科学家经过不断地探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特性。 微考点大突破 考点一　植物生长素 　 1.生长素的发现过程 (1)达尔文实验。 (2)鲍森·詹森实验。 说明：该实验的不足之处在于无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。 (3)拜尔实验。 说明：①该实验在黑暗中进行,其目的是排除光照可能对实验结果造成的干扰。 ②该实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。 (4)温特实验。 说明：①对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,只能说“影响”。 ②由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是改变生长素的分布,使生长素在背光侧分布得多。 2.植物激素的概念 3.生长素的合成、运输和分布 提醒　形态学上端指靠近茎尖(或根尖)的部位,形态学下端指远离茎尖(或根尖)的部位,和茎(或根)所处的实际方向无关。 (1)拜尔实验在黑暗中进行的原因是光照可促进生长素的产生。(选择性必修1 P91“图5-3”)(×) (2)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(选择性必修1 P92“图5-4”)(×) (3)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(源自选择性必修1 P93)(×) (4)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(源自选择性必修1 P93)(√) (5)在成熟组织中,生长素在输导组织中的运输方式与其他有机物的运输不同。(源自选择性必修1 P93)(×) (6)植物激素是小分子有机物,植物体内没有专门的分泌器官。(选择性必修1 P93“思考·讨论”)(√) 　为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果,此人得出以下结论：①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；②生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。 (1)这个实验的设计是否严密?为什么? 答：不严密；没有同时进行将胚芽鞘倒过来放置的实验。 (2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么? 答：结论②不严谨；没有进行实验证明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。 (3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案? 答：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以探究生长素能不能从形态学的下端运输到形态学的上端。 1.植物向光性的原因分析 解释1：单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。 解释2：单侧光照射下,向光面的生长素被分解。 解释3：单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。 若解释1正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d。 若解释2正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。 若解释3正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。 2.不同处理条件下植物向性运动的结果分析 提醒　琼脂不能感光,不会阻断生长素的运输和传递,而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。在失重状态下,尖端只发生极性运输,因此顺“尖”而长。 能力一　生长素的产生和分布对植物生长的影响(考查科学探究) 1.(2023·山东卷,T10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(D) 分组 处理 生长情况 弯曲情况 甲 不切断 正常 弯曲 乙 在①处切断 慢 弯曲 丙 在②处切断 不生长 不弯曲 丁 在③处切断 不生长 不弯曲 A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B.①②之间有感受单侧光刺激的部位 C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D.②③之间无感受单侧光刺激的部位 解析　与甲组实验相比,①处切断的乙组幼苗弯曲生长,但生长缓慢,说明结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A项不符合题意。对比乙、丙两组,①处切断,幼苗生长慢且弯曲；②处切断,幼苗不生长不弯曲,说明①②之间有感受单侧光刺激的部位,也有生长素分布不均的部位,B、C两项不符合题意。②③处切断,幼苗均不生长不弯曲,说明无生长素产生,不能说明②③之间无感受单侧光刺激的部位,D项符合题意。 2.如图表示用燕麦胚芽鞘进行的系列实验(“←”“→”表示光照方向),下列叙述错误的是(D) A.a、b的生长素含量相等,胚芽鞘①将直立生长 B.胚芽鞘②将向右侧弯曲生长,胚芽鞘③将直立生长 C.胚芽鞘④⑥直立生长,胚芽鞘⑤向右弯曲生长 D.装置⑦和⑧中植株都会向暗箱开孔处弯曲生长 解析　题图中胚芽鞘尖端匀速旋转处理后,a、b琼脂块上生长素的含量相等,故胚芽鞘①直立生长,A项正确。由于含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘②的左侧,因此胚芽鞘②向右侧弯曲生长；用锡箔小帽罩住胚芽鞘③的尖端,尖端不能感受单侧光刺激,故胚芽鞘直立生长,B项正确。胚芽鞘④尖端的中间插入云母片,阻碍了生长素的横向运输,故胚芽鞘直立生长；胚芽鞘⑤尖端下方的一侧插入云母片,阻断了这一侧生长素向下运输,因此胚芽鞘向右弯曲生长；胚芽鞘⑥的尖端以下插入琼脂片,光源从上竖直照射,胚芽鞘直立生长,C项正确。装置⑦中暗箱不动,花盆匀速旋转,故装置⑦中植株直立生长；装置⑧植株弯向小孔生长,D项错误。 判断植物“长不长、弯不弯”的方法 能力二　生长素的合成、分布和运输(考查科学思维) 3.(2024·河北卷,T9)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(B) A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多 B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多 C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输 D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长 解析　AUX1缺失突变体不能产生AUX1(参与生长素极性运输的载体蛋白),导致生长素极性运输减弱,顶端优势减弱,分蘖(侧枝)可能增多,A项正确；分蘖发生部位生长素浓度过高时,会对分蘖产生抑制,导致分蘖减少,B项错误；在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C项正确；水稻分蘖相当于侧枝,生长素所发挥的作用,因器官的种类不同而有较大的差异,植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎,因此,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D项正确。 4.研究人员探究植物根部生长素运输情况,得到了生长素运输方向示意图(图1)。 图1 (1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是极性运输(主动运输)。 (2)图2是正常植物和N蛋白对应基因缺失型植物的根部大小对比及生长素分布对比,据此回答下列问题： 图2　　 ①N蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根部表皮(填“表皮”或“中央”)处运输受阻。 ②如图3,在正常植物细胞中,PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,根据图3分析,N蛋白缺失型植物细胞中,PIN2蛋白的分布特点为顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布。 (3)根据上述研究,推测N蛋白的作用是诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜,使生长素从根尖分生区运输到伸长区,从而促进了伸长区细胞伸长。 解析　(1)生长素从根尖分生区(形态学上端)运输到伸长区(形态学下端)的方式为极性运输(主动运输)。(2)①分析题图2可知,N蛋白缺失型植物根部明显变短,且尖端以上部位表皮处生长素少,说明生长素在根部表皮处运输受阻。②据题图3可知,在N蛋白缺失型植物细胞中,PIN2蛋白的分布特点是顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布。(3)根据题述研究可知,正常型植物细胞中只有顶膜处分布有PIN2蛋白,N蛋白缺失型植物细胞中多处都分布有PIN2蛋白,推测N蛋白的作用是诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜,使生长素从根尖分生区运输到伸长区,从而促进伸长区细胞伸长。 牢记与胚芽鞘系列实验有关的六个结论 (1)胚芽鞘感光部位——尖端。 (2)胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。 (3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。 (4)生长素的产生是否需要光——不需要。 (5)生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。 (6)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。 考点二　生长素的生理作用及特性 　 1.生长素的生理作用 2.解读生长素的生理作用特性曲线 (1)同一器官对不同浓度的生长素敏感程度曲线分析。 (2)根、芽、茎对生长素的敏感程度曲线分析。 (3)不同植物对生长素的敏感程度曲线分析。 3.典型实例 (1)顶端优势。 ①概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。 ②原因。 ③解除方法：摘除顶芽。 ④应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等,以增加分枝,提高产量。 (2)根的向地性和茎的背地性。 ①表现。 ②原因。 (1)生长素为细胞生长提供营养,从而促进植物生长。(源自选择性必修1 P93)(×) (2)生长素通过与细胞内的生长素受体特异性结合,诱导特定基因的表达,从而产生效应。(源自选择性必修1 P93)(√) (3)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同。(选择性必修1 P94“思考·讨论”)(×) (4)顶端优势是因为侧芽产生的生长素多,抑制了侧芽的生长。(选择性必修1 P94“图5-7”)(×) (5)幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老的细胞则比较迟钝。(源自选择性必修1 P94)(√) (6)农民适时摘除棉花的顶芽可以促进侧芽生长素的合成,从而促进侧芽的发育。(选择性必修1 P94“与社会的联系”)(×) 1.生长素作用中的“抑制生长”就是“不生长”吗?为什么? 答：不是。所谓“抑制生长”或“促进生长”均是相对于“对照组”而言的。凡是生长状况慢于对照组的,即生长受到抑制,生长状况快于对照组的,即促进生长。 2.根据图示回答下列问题： (1)若图甲曲线表示植物的幼苗,其出现向光性时,测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M。 (2)若图甲曲线表示植物的茎,在植物水平放置表现出茎的背地性时,测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m。 (3)若图甲曲线表示植物的根,在植物水平放置表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围是大于i。 (4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围是大于i,顶端优势现象中顶芽(A)和侧芽(B、C、D、E)的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。 能力一　生长素的生理作用分析(考查科学思维) 1.(2021·全国甲卷,T3)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是(D) A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除 B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长 C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长 D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官 解析　植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除,A项正确；顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽,可使侧芽生长受到抑制,B项正确；生长素能引起生物性状的改变,是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的,C项正确；根、茎两种器官对生长素的敏感程度有明显差异,其中根对生长素更敏感,D项错误。 2.(2025·安徽模拟)为探究生长素对某植物芽生长的影响,以清水为对照,用不同浓度的生长素溶液对该植物进行喷施处理,获得芽生长1 cm所需时间,结果如图所示。下列分析正确的是(C) A.生长素可作为催化剂直接参与代谢过程 B.e点浓度下的生长素对芽的抑制作用最强 C.c点浓度下的生长素对芽的促进作用最强 D.b和d点浓度下的生长素对芽生长的抑制作用一致 解析　生长素是植物激素,不起催化作用,A项错误；e点时,芽生长1 cm所需时间等于a点,这说明e点对应的生长素浓度对芽既不促进也不抑制,B项错误；c点时,芽生长1 cm所需时间最少,说明生长素对芽的促进作用最强,C项正确；b、d两点时,芽生长1 cm所需时间小于a点,这说明b、d两点浓度下的生长素对芽生长的促进作用一致,D项错误。 能力二　设计实验探究生长素的生理作用(考查科学探究) 3.(2020·全国卷Ⅲ,T2)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化,结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(C) A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压 B.胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收 C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的 D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高 解析　渗透压的大小与单位体积溶液中溶质微粒的数目有关,KCl进入胚芽鞘细胞后,细胞中溶质微粒数目增多,可以使细胞内的渗透压增大,A项不符合题意；生长素和蔗糖只有溶解在水中才能被细胞吸收,细胞在吸收生长素和蔗糖的同时,也吸收水分,而且细胞各项生命活动的进行都离不开水,所以在胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收,B项不符合题意；本实验中蔗糖的作用是调节细胞渗透压,而不是作为能源物质,C项符合题意；分析题图可知,第1组和第2组的胚芽鞘伸长率都小于第3组,且据题可知,用KCl代替蔗糖进行实验,效果是相同的,说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高,D项不符合题意。 4.(2023·重庆卷,T15)某小组以拟南芥原生质体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经表中不同条件培养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图所示。据此推断,下列叙述正确的是(A) 编号 原生质体 培养条件 ① WT 培养基 ② WT 培养基+合适浓度的IAA ③ rr 培养基 ④ rr 培养基+合适浓度的IAA ⑤ WT 培养基+组蛋白乙酰化抑制剂 A.组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织 B.R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率 C.组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量 D.若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高 解析　分析题图可知,R基因相对表达量与愈伤组织形成率呈正相关,由题图甲①⑤对比可知,组蛋白乙酰化抑制剂降低了R基因表达量,说明组蛋白乙酰化可提高R基因表达量,有利于WT原生质体形成愈伤组织,A项正确；分析题图,由③④对比知,对rr原生质体添加IAA无法提高愈伤组织形成率,故R基因不是通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率,B项错误；组蛋白乙酰化不改变碱基序列,但会影响基因的表达,C项错误；由题图乙①②对比可知,IAA可提高愈伤组织形成率,若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将降低,D项错误。 微真题重体悟 　 1.(经典高考题)下列关于植物生长素的叙述,错误的是(C) A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素 B.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输 C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同 D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响 解析　植物幼嫩的叶片中,色氨酸经过一系列反应可转变为生长素,A项正确；生长素在植物体内的运输除了极性运输、横向运输外,还有通过韧皮部进行的非极性运输,B项正确；同一植物不同的器官对生长素的敏感程度不同,成熟度不同的细胞对生长素的敏感程度也不同,幼嫩细胞较敏感,成熟细胞相对不敏感,C项错误；当生长素浓度增高到一定值时,就会促进豌豆幼苗切段中乙烯的合成,D项正确。 2.(经典高考题)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是(D) A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b'侧的相等 B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同 C.胚芽鞘b'侧细胞能运输IAA而c'侧细胞不能 D.琼脂块d'从a'中获得的IAA量小于a'的输出量 解析　据题可知,琼脂块a'中含有IAA,通过极性运输使胚芽鞘b'侧含有外源IAA,琼脂块a中不含IAA,所以胚芽鞘b侧不含外源IAA,则胚芽鞘b侧的IAA含量与b'侧的不相等,A项错误；据题可知,对照组胚芽鞘无弯曲生长,则胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量相同,B项错误；胚芽鞘b'侧和c'侧细胞均有运输IAA的能力,C项错误；琼脂块a'中的生长素部分用于胚芽鞘的生长,部分运输到琼脂块d',因此琼脂块d'从a'中获得的IAA量小于a'的输出量,D项正确。 3.(2023·浙江1月选考,T18)研究人员取带叶的某植物茎段,切去叶片,保留叶柄,然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中,分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度,实验结果如图所示。 下列关于本实验的叙述,正确的是(A) A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰 B.越迟使用IAA处理,抑制叶柄脱落的效应越明显 C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的 D.不同时间的IAA处理效果体现IAA低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点 解析　该植物茎段的叶片中含有生长素,切去叶片可排除叶片产生的内源性IAA对实验结果的干扰,A项正确；由题图可知,48 h时,未经IAA处理组叶柄脱落所需折断强度最小,即最易脱落,IAA处理组叶柄脱落所需强度均大于未经IAA处理组,即IAA可抑制叶柄脱落,且越迟使用IAA处理,抑制叶柄脱落的效应越不明显,B项错误；因每组都有乙烯,没有无乙烯的对照组,不能明确乙烯对叶柄脱落所需折断强度的影响,所以不能判断IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是协同还是抗衡,C项错误；本实验只设置了一个浓度的IAA,处理效果无法体现其低浓度促进植物生长、高浓度抑制植物生长的特点,D项错误。 4.(2021·重庆卷,T18)新中国成立初期,我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响,取样部位及结果见表。据此分析,下列叙述错误的是(B) 取样部位 生长素含量 (μg·kg-1) 对照组 低锌组 ①茎尖 12.5 3.3 ②茎的上部 3.7 2.5 ③瘤上方的茎部 4.8 2.9 ④长瘤的茎部 7.9 3.7 ⑤瘤 26.5 5.3 A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异 B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长 C.因部位⑤的存在,部位④生长素含量高于部位③ D.对照组生长素含量明显高于低锌组,表明锌有利于生长素合成 解析　生长素在部位①(茎尖)的运输方式为极性运输,在部位②(茎的上部)幼嫩组织中的运输方式为极性运输,在韧皮部的运输方式为非极性运输,A项正确；部位③(瘤上方的茎部)含量较高的生长素会抑制该部位侧芽的生长,B项错误；分析题表可知,部位④(长瘤的茎部)生长素含量高于部位③,部位④与部位⑤(瘤)的距离较近,推测部位④生长素含量高于部位③是因为部位⑤的存在,C项正确；分析题表可知,在相同部位,对照组的生长素含量都高于低锌组的,推测锌有利于生长素合成,D项正确。 5.(经典高考题)为探究植物生长素对枝条生根的影响,研究人员在母体植株上选择适宜的枝条,在一定部位进行环剥去除树皮(含韧皮部),将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端,并用湿土包裹环剥部位,观察枝条的生根情况,实验的部分结果如表所示。 生长素用 量(mg/枝) 处理 枝条数 第90天存 活枝条数 第90天存 活时的生 根枝条数 首次出根 所需天数 0 50 50 12 75 0.5 50 50 40 30 1.0 50 50 43 25 1.5 50 50 41 30 2.0 50 43 38 30 3.0 50 37 33 33 回答下列问题： (1)据表可知,生长素用量为0时,有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是枝条自身产生的生长素较少,积累到生根所需浓度时间长。 (2)表中只提供了部分实验结果,若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量,你认为需要提供的根的观测指标还有每根枝条的生根数量、根的长度(答出两点即可)。 (3)从激素相互作用的角度分析,高浓度生长素抑制植物生长的原因是生长素浓度高时会促进乙烯的合成,乙烯能够抑制植物的生长。 解析　(1)生长素用量为0时,枝条自身可产生少量的生长素,但积累到生根所需浓度时间较长,故首次出根需要天数较多。(2)一定浓度的生长素能够促进枝条生根,可以将每根枝条的生根数量、根的长度等作为观测指标,来确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量。(3)生长素浓度高时会促进乙烯的合成,而乙烯能够抑制植物的生长,故高浓度生长素抑制植物生长。 第31讲　其他植物激素、植物生长调节剂及 环境因素参与调节植物的生命活动 [课标内容]　1.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、相抗衡等方式共同实现对植物生命活动的调节。2.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其植物生长调节剂在生产上得到了广泛应用。3.概述环境因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。4.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。5.尝试利用乙烯利催熟水果。 微考点大突破 考点一　其他植物激素及其应用 　 1.其他植物激素的合成部位和主要作用 提醒　油菜素内酯为第六类植物激素,其能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。 2.调控机制 一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 3.植物激素间的相互关系 各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 (1)生长素和赤霉素之间的关系。 (2)生长素和细胞分裂素之间的关系。 (3)生长素和乙烯之间的关系。 (4)细胞分裂素、脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响。 4.植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例 (1)表现出协同作用的植物激素实例。 (2)作用效果相反的植物激素实例。 5.植物的生长、发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的 在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。在植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。 (1)从赤霉菌培养基中提取的促进水稻疯长的赤霉素是植物激素。(源自选择性必修1 P96)(×) (2)乙烯在果实发育中起促进作用。(选择性必修1 P97“图5-9”)(×) (3)脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(选择性必修1 P97“图5-9”)(×) (4)乙烯和脱落酸主要由成熟组织合成。(选择性必修1 P97“图5-9”)(×) (5)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。(源自选择性必修1 P98)(×) (6)生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长发育有促进作用,属于植物生长的促进剂；脱落酸与乙烯对植物的生长、发育有抑制作用,属于生长抑制剂。(选择性必修1 P98“思考·讨论”)(√) 　每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用是使雌花的比例降低(减少),使杨树和柳树的种子(果实)数量减少,从而使飞絮减少。 能力一　植物激素的种类和作用辨析(考查科学思维) 1.(2025·陕西模拟)甘草是重要的药用植物,因对甘草需求量的不断增加,人工栽培已成为获取甘草的主要途径。科学家们通过调控植物激素的合成、运输等可提高甘草产量。下列有关植物激素的说法,错误的是(C) A.赤霉素能够促进甘草茎段伸长,加速幼苗生长 B.细胞分裂素能够促进甘草细胞分裂,促进侧芽萌发和叶绿素的合成 C.脱落酸可在渗透胁迫下延缓甘草叶片气孔关闭和促进叶片衰老 D.赤霉素和细胞分裂素能够协同促进甘草茎叶生长,而脱落酸则与之抗衡 解析　赤霉素可以促进细胞伸长生长,从而引起植株增高,加速幼苗生长,A项正确；细胞分裂素可以促进细胞分裂,有利于芽的分化,因而可以促进侧芽萌发和叶绿素的合成,B项正确；渗透胁迫使甘草植株处于缺水状态,此时需要关闭气孔,减少水分的散失,而脱落酸能促进气孔关闭和促进叶片衰老,C项错误；赤霉素和细胞分裂素都能促进茎叶的生长,因此在促进茎叶生长方面具有协同作用,而脱落酸能抑制茎叶的生长,因此与赤霉素和细胞分裂素在促进茎叶生长方面具有抗衡作用,D项正确。 2.(2024·湖南卷,T11)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6 000(PEG6 000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错误的是(A) A.NaCl、PEG6 000和ABA对种子萌发的调节机制相同 B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化 C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命 D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用 解析　分析题图a可知,与对照(H2O)组相比,外源ABA处理组基因R的相对表达量增高,说明ABA可促进基因R的表达；由题意知,基因R的突变体种子中ABA含量比野生型高,说明基因R的表达又会抑制ABA的合成,由题可知,ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6 000均可引起渗透胁迫,推测NaCl和PEG6 000可促进ABA的合成,进而促进基因R的表达,而ABA可以直接促进基因R的表达,因此NaCl、PEG6 000和ABA对种子萌发的调节机制有所不同,A项错误。由题可知,渗透胁迫下种子会先促进内源ABA的合成,内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达,B项正确。分析题图b可知,ABA的存在会抑制种子的萌发,因此基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命,C项正确。由题可知,无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型,可能是因为基因R突变解除了其对ABA生物合成的抑制,导致ABA的合成量增加,D项正确。 能力二　植物激素间的相互作用分析(考查科学思维) 3.(2022·重庆卷,T16)当茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,反之不脱落；乙烯会促进叶片脱落。为验证生长素和乙烯对叶片脱落的影响,某小组进行了如图所示实验：制备长势和大小一致的外植体,均分为4组,分别将其基部插入培养皿的琼脂中,封严皿盖,培养并观察。根据实验结果分析,下列叙述合理的是(C) A.③中的叶柄脱落率大于①,是因为④中NAA扩散至③ B.④中的叶柄脱落率大于②,是因为④中乙烯浓度小于② C.①中的叶柄脱落率小于②,是因为茎端生长素浓度①低于② D.①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高 解析　NAA不能透过玻璃隔板从④扩散至③,但④中的NAA可促进外植体产生乙烯气体,乙烯可扩散并作用于③,导致③中的叶柄脱落率大于①,A项错误；由④中乙烯浓度小于②不能推出④中的叶柄脱落率大于②,B项错误；当茎端生长素浓度高于叶片端时,叶片脱落,①中的叶柄脱落率小于②,是因为茎端生长素浓度①低于②,C项正确；①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为植物组织成熟后会释放乙烯,乙烯会促进叶片脱落,D项错误。 4.(2025·四川模拟)为研究外源脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)对水稻幼苗生长的影响,研究人员以HY和IR29两种水稻为实验材料,分别对水稻幼苗进行以下4种处理：对照组、ABA(3 μmol/L)、GA3(0.5 μmol/L)、ABA(3 μmol/L)+GA3(0.5 μmol/L),一段时间后测定各组幼苗的生长情况,结果如图所示。下列分析错误的是(C) A.与对照组相比,ABA(3 μmol/L)可以显著抑制HY和IR29幼苗的生长 B.GA3(0.5 μmol/L)均能解除ABA(3 μmol/L)对两种幼苗地上部分生长的抑制作用 C.本实验说明ABA可以通过抑制赤霉素的合成从而抑制水稻幼苗地上部分的生长 D.实验过程中,对照组幼苗应用等量清水处理,其目的是排除内源激素的影响 解析　结合题图所示实验数据可推测,与对照组相比,ABA(3 μmol/L)可以显著抑制HY和IR29幼苗的生长,A项正确；ABA(3 μmol/L)+GA3(0.5 μmol/L)混合使用组和ABA(3 μmol/L)单独使用组相比,两种水稻幼苗无论地上部分长度、还是地上部分鲜重,混合使用组均高于ABA(3 μmol/L)单独使用组,因而可推测,GA3(0.5 μmol/L)均能解除ABA(3 μmol/L)对两种幼苗地上部分生长的抑制作用,B项正确；本实验结果能说明ABA可以抑制水稻地上部分的长度和地上部分的重量,但不能说明ABA可以通过抑制赤霉素的合成从而抑制水稻幼苗地上部分的生长,C项错误；实验过程中,对照组幼苗应用等量清水处理,其目的是排除内源激素的影响,使实验更具说服力,D项正确。 能力三　植物激素功能的实验分析(考查科学探究) 5.(2021·海南卷,T19)某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。 下列有关叙述正确的是(D) A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长 B.与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快 C.本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂 D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用 解析　据题图可知,第1组和第2组的不同之处是是否干旱处理,第2组玉米主根长度大于第1组的,但侧根数量和侧根长度均小于第1组的,说明干旱处理可以促进主根长度生长,抑制侧根生长,A项错误；第2组不加ABA合成抑制剂,第3组加ABA合成抑制剂(ABA不能正常合成),实验结果显示,第3组玉米主根长度小于第2组的,说明缺少ABA时主根生长变慢,B项错误；本实验的自变量为干旱、ABA合成抑制剂和ABA,C项错误；1组、2组和3组对照说明ABA合成抑制剂在干旱条件下可抑制主根生长,3组与4组对照可验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用,D项正确。 6.(2024·山东卷,T10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是(B) 培养 时间 MS MS+ 脱落酸 MS+ PAC MS+PAC+ 赤霉素 WT OX WT OX WT OX WT OX 24小时 0 80 0 36 0 0 0 0 36小时 31 90 5 72 3 3 18 18 A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响 B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发 C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制 D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相抗衡 解析　MS组为对照组,设置目的是排除内源脱落酸和赤霉素的影响,A项正确；对比分析MS+PAC组和MS+PAC+赤霉素组可知,培养36小时时,野生型和基因S过表达株系种子萌发率相同,不能说明基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发,B项错误；与MS组相比,MS+脱落酸组的WT种子萌发率明显降低,说明脱落酸能抑制种子萌发,MS+脱落酸组内OX种子萌发率明显高于WT,说明基因S过表达减缓了脱落酸对种子萌发的抑制作用,C项正确；由题中信息分析可知,脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,二者在种子的萌发过程中相抗衡,D项正确。 考点二　植物生长调节剂及其应用 　 1.植物生长调节剂的类型和作用 2.探索植物生长调节剂的应用 项目 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 尝试利用乙烯利催熟水果 实验 原理 适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同 ①当溶液pH<3.5时,乙烯利比较稳定,随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯；②乙烯能促进水果成熟,还可进一步诱导水果自身产生乙烯 变量 控制 自变量：生长素类调节剂(如2,4⁃D溶液)的浓度； 因变量：插条生根的数量(或长度)； 无关变量：温度、光照、插条的生理状况、插条处理的时间等 自变量：香蕉是否浸过乙烯利溶液； 因变量：香蕉的成熟程度； 无关变量：温度、时间等 实验 对照 空白对照：不添加生长素类调节剂的一组； 相互对照：含不同浓度生长素类调节剂的组别间相互对照 空白对照：浸过蒸馏水的一组 实验 结果 存在促进插条生根的最适浓度,在最适浓度两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度 浸过乙烯利溶液的香蕉成熟得快,浸过蒸馏水的香蕉成熟得慢 提醒　探索生长素类调节剂促进插条生根实验中的注意事项： ①需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。 ②处理插条。 a.生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。 b.处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。 c.扦插时常去掉插条成熟叶片,目的是降低蒸腾作用,保证植物体内有充足的自由水。 (1)葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。(选择性必修1 P100“问题探讨”)(√) (2)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。(源自选择性必修1 P100)(×) (3)用赤霉素处理大麦,可促使大麦种子发芽并产生α⁃淀粉酶。(选择性必修1 P101“思考·讨论”)(×) (4)过量使用植物生长调节剂不仅影响作物的产量和产品品质,还可能对人体健康和环境带来不利的影响。(源自选择性必修1 P102)(√) (5)正式实验前需要做一个预实验,其目的是减小实验误差。(选择性必修1 P102“科学方法”)(×) (6)NAA和2,4⁃D都是在生产上广泛应用的生长素类调节剂。(选择性必修1 P103“探究·实践”)(√) (7)用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟。(选择性必修1 P104“探究·实践”)(√) 1.与植物激素相比,植物生长调节剂的作用效果为什么更稳定? 答：植物体内存在能分解植物激素的相应酶,所以植物激素在发挥作用后很容易被降解。而植物生长调节剂是人工合成的,植物体内没有分解它的相应酶,因此植物生长调节剂作用效果比植物激素更稳定。 2.在实验中,若有两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根的效果基本相同,请分析原因。如何进一步确定最适浓度? 答：由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间,可在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。 能力一　植物生长调节剂在生产中的应用分析(考查科学思维) 1.(2022·湖北卷,T9)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是(C) A.调环酸钙是一种植物生长调节剂 B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度 C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救 D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长 解析　调环酸钙是由人工合成的,对植物生长、发育有调节作用的化学物质,属于植物生长调节剂,A项正确；同植物激素一样,植物生长调节剂的施用浓度高低会影响效果,使用时需控制施用浓度,B项正确；调环酸钙的作用是抑制水稻基部节间伸长生长,与赤霉素作用相抗衡,若调环酸钙喷施不足,不能通过喷施赤霉素进行补救,C项错误,D项正确。 2.(2021·辽宁卷,T7)如表为几种常用的植物生长调节剂,下列有关其应用的叙述错误的是(B) 名称 属性 萘乙酸 生长素类 6⁃BA 细胞分裂素类 乙烯利 乙烯类 PP333 赤霉素合成抑制剂 A.用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根 B.用一定浓度的6⁃BA抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期 C.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘 D.用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力 解析　一定浓度的萘乙酸可促进扦插枝条生根,A项正确；6⁃BA可促进细胞分裂,诱导马铃薯芽生长,B项错误；乙烯利属于催熟剂,可促进果实成熟,C项正确；赤霉素可促进植物茎秆生长,解除种子休眠,PP333是赤霉素合成抑制剂,可使赤霉素合成受阻,使水稻矮化,增强水稻的抗倒伏能力,D项正确。 能力二　探索植物生长调节剂的应用及拓展分析(考查科学探究) 3.(2023·辽宁卷,T12)分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量。结果如图所示,下列叙述错误的是(C) A.实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定 B.设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响 C.与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时起抑制作用 D.与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感 解析　预实验可以为正式实验摸索条件,实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定,A项正确；植物自身可以合成赤霉素等内源激素,设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,B项正确；赤霉素浓度在500 mg·L-1时,桃叶珊瑚苷含量高于对照组,表现为促进作用,C项错误；分析题图可知,使用低浓度芸苔素处理杜仲叶片时其桃叶珊瑚苷的含量和使用高浓度赤霉素处理时的桃叶珊瑚苷的含量接近,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感,D项正确。 4.(2022·山东卷,T10)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是(D) A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢 B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗 C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量 D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理” 解析　由题图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A项错误；由题干信息“将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知,对照组应使用等量的甲醇以及清水稀释处理,B项错误；由题图可知,赤霉素可降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关可知,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,C项错误；与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,该实验用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理实验材料遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D项正确。 考点三　环境因素参与调节植物的生命活动 　 1.光对植物生长发育的调节 提醒　植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。光既能作为植物细胞的能量来源,又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构,引起光信号传导,改变细胞激素水平和基因表达水平。 2.参与调节植物生命活动的其他环境因素 (1)温度。 (2)重力。 3.植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 (1)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,这是受到光照强度的影响,与植物激素无关。(选择性必修1 P105“思考·讨论”)(×) (2)光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上。(源自选择性必修1 P106)(×) (3)光敏色素主要吸收蓝光和红光,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。(选择性必修1 P106“相关信息”)(×) (4)季节轮回、昼夜更替、气温午高夜低都影响植物的代谢。(源自选择性必修1 P107)(√) (5)激素通过影响细胞的基因表达,起到调节作用,激素的产生与分布是基因表达调控的结果。(源自选择性必修1 P108)(√) (6)昙花开花具有昼夜节律,一般在夜间开花。(选择性必修1 P109“拓展应用”2)(√) (7)利用温度或光照处理可以起到控制花期的作用。如遮光处理可实现昙花在白天开花。(选择性必修1 P109“科学·技术·社会”)(√) 为什么有些植物(如冬小麦、冬大麦等)需要经过春化作用才能开花? 答：因为温度会影响植物的生命活动,而春化作用是植物应对恶劣环境的一种策略,植物在开花时最脆弱,如果此时遇上低温,则很容易导致不开花或死亡。所以经过长久的演化,植物会等待寒冬过后再开花结实,以确保顺利繁衍后代。 能力　环境因素参与调节植物的生命活动(考查科学思维) 1.(2025·开封联考)植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有钝化型和活化型两种可以相互转化的构象,如图所示。钝化型光敏色素在细胞质中合成,接收光刺激后可转化为活化型光敏色素,并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是(B) A.光敏色素是一种由植物体产生且可直接参与生命活动调节的激素 B.光刺激引起光敏色素空间结构发生改变,使钝化型和活化型的功能不同 C.光敏色素分布在植物的各个部位,其中在叶肉细胞、分生组织细胞内比较丰富 D.接收红光信号后,光敏色素转化为活化型,通过胞吞进入细胞核,并影响基因表达 解析　植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体,不是激素,A项错误；光刺激引起光敏色素空间结构发生改变,使钝化型和活化型的功能不同,B项正确；光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,C项错误；接收红光信号后,光敏色素转化为活化型,通过核孔进入细胞核,影响基因表达,不是胞吞作用,D项错误。 2.如图是解释玉米根向重力方向生长原因的模型。根冠细胞内含有淀粉体,淀粉体起着平衡石的作用。在垂直放置的根中,淀粉体停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,淀粉体停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是(D) A.IAA在根部只能从伸长区向根冠运输 B.在水平放置的根中,近地侧生长慢的原因是IAA浓度低于远地侧 C.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍会观察到根向地弯曲生长 D.玉米根向重力方向生长与淀粉体在根冠细胞中的位置密切相关 解析　分析题图1可知,IAA在根部可以从伸长区向根冠运输,也可以从根冠向伸长区运输,A项错误；分析题图2可知,根冠远地侧的IAA向近地侧运输,则近地侧生长素浓度高于远地侧,由于根对生长素敏感,因此根的近地侧生长受到抑制,B项错误；由题意可知根冠细胞内含有淀粉体,淀粉体起着平衡石的作用,因此若将去除根冠的玉米根水平放置,则根冠远地侧的IAA可能不会向近地侧运输,故可能不会观察到根向地弯曲生长,C项错误；综合以上分析可知,玉米根向重力方向生长与淀粉体在根冠细胞中的位置密切相关,D项正确。 微真题重体悟 　 1.(2021·山东卷,T9)实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽；乙可解除种子休眠；丙浓度低时促进植株生长,浓度过高则抑制植株生长；丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是(B) A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片 B.乙可通过发酵获得 C.成熟的果实中丙的作用增强 D.夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽 解析　甲是细胞分裂素,主要合成部位是根尖,A项错误；乙是赤霉素,可通过某些微生物发酵获得,B项正确；丙是生长素,丁是脱落酸,成熟的果实中,丙的作用减弱,丁的作用增强,C项错误；乙可促进小麦种子发芽,丁抑制发芽,D项错误。 2.(2023·浙江6月选考,T15)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。 据图分析,下列叙述正确的是(B) A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发 B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达 C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同 D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高 解析　结合题图甲、乙可知,远红光处理莴苣种子使赤霉素含量减少,抑制种子萌发,A项错误；红光处理使种子中赤霉素含量增加,推测红光处理能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达,B项正确；分析题图乙可知,红光处理的种子萌发早于赤霉素处理,且萌发率高于赤霉素处理,C项错误；脱落酸的作用是维持种子休眠,若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率可能低于单独红光处理,D项错误。 3.(2024·湖北卷,T6)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如表所示。下列叙述正确的是(D) 实验组别 植物体内 生长素含量 根系 长度 ① 野生型水稻 +++ +++ ② 突变型水稻 + + ③ 突变型水稻+NAA + +++ ④ 乙烯受体功能恢复型水稻 +++ +++ [注]　“+”越多表示相关指标的量越大。 A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得 B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用 C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用 D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长 解析　第④组乙烯受体功能恢复型水稻也可由乙烯受体缺失型水稻诱变获得,A项错误。②③组水稻的自变量是NAA的有无,因变量是根系长度,两组对比可说明NAA可促进根系生长,不可说明乙烯对根系生长有促进作用,③④组不能形成对照,B、C两项错误。对比②④组,可说明乙烯受体功能恢复型水稻可以接受乙烯的信号刺激；由②③组知,根系长度生长与生长素有关,故推测乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,D项正确。 4.(2023·广东卷,T9)某研学小组参加劳动实践,在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是(B) A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争 B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度 C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA D.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根 解析　插条时应保留一定数量的芽,芽能产生生长素促进生根,A项错误；插条时应剪去大多数叶片,以降低蒸腾作用,减少水分散失,B项正确；处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法,其中浸泡法要求溶液的浓度较低,处理时间较长(几小时至一天),沾蘸法要求溶液的浓度较高,处理时间很短(沾蘸一下,约5 s),C项错误；插条在有光和无光条件下都可以培养,D项错误。 5.(2023·湖北卷,T20)乙烯(C2H4)是一种植物激素,对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制,进行了如下三个实验。 【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后,发现该植物基因组中有2 689个基因的表达水平升高,2 374个基因的表达水平下降。 【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲,失去了对乙烯作用的响应(乙烯不敏感型)。将该突变体与野生型植株杂交,F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中,乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7。 【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关,该基因编码一种膜蛋白,推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测,研究者先构建含基因A的表达载体,将其转入到酵母菌中,筛选出成功表达蛋白A的酵母菌,用放射性同位素14C标记乙烯(14C2H4),再分为对照组和实验组进行实验,其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。 回答下列问题： (1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的mRNA(填“DNA”或“mRNA”)含量得出。 (2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9∶7的原因是该相对性状由两对等位基因控制,符合自由组合定律,且双显性基因个体表现为乙烯不敏感型,其余基因型个体均表现为乙烯敏感型。 (3)实验三的对照组为用不同浓度的14C2H4与不能表达蛋白A的酵母菌混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测酵母菌结合14C2H4的量。 (4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高,实验组曲线上升趋势变缓的原因是蛋白A的数量有限。 (5)实验三的结论是基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合。 解析　(1)基因表达包括转录和翻译过程；mRNA是转录的产物,多肽链是翻译的产物。(2)实验二中出现的9∶7为9∶3∶3∶1的变式,由此可以推出乙烯不敏感型由两种显性基因控制,且它们的遗传遵循自由组合定律,这两对基因位于两对同源染色体上。(3)实验三的目的是验证膜蛋白A能与乙烯结合,利用14C2H4的放射性进行检测,若能结合,则含有蛋白A的酵母菌会出现放射性,实验组使用的是能表达蛋白A的酵母菌,则对照组应用不能表达蛋白A的酵母菌与不同浓度的14C2H4混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测酵母菌结合14C2H4的量。(4)影响酵母菌结合14C2H4的量的因素有两个：①14C2H4的浓度；②酵母菌中蛋白A的数量。实验组中,在曲线上升趋势变缓阶段,14C2H4的浓度一直在增加,推测导致实验组曲线上升趋势变缓的原因是酵母菌中蛋白A的数量有限。(5)根据实验目的推测,实验三的结论是基因A与植物对乙烯的响应有关,基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合,且在一定范围内,随环境中乙烯浓度的增加,膜蛋白A与乙烯结合量不断增加,最后趋于稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $$