第17讲 人体的内环境和稳态(专项训练)(上海专用)2026年高考生物一轮复习讲练测
2025-10-30
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内容正文:
第17讲 人体的内环境和稳态
(课标达标练+能力突破练+仿真模拟练+三维提升)
1.脂肪是膳食中重要的能量来源,但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实,脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现,延髓灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与该调控的重要神经中枢,部分作用机理如图1所示。
(1)图1中字母A﹣E代表不同液体成分,其中 (填字母)参与构成了人体内环境。
(2)营养物质进入消化道,脂肪被分解成 ,再由小肠黏膜上皮细胞吸收.(编号选填)
①胆固醇 ②葡萄糖 ③氨基酸 ④甘油 ⑤脂肪酸
(3)进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于 。(编号选填)
①条件反射 ②非条件反射 ③两者均不是
(4)迷走神经属于混合神经,其中的传出神经主要是副交感神经,对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括 。
A.心脏搏动加快加强
B.呼吸变慢变浅
C.胃肠蠕动变快变强
D.肾上腺素分泌增加
研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物,一段时间后,特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元,构建小鼠模型(4i),对照组小鼠(con)不作相应处理。随后,检测两组小鼠体重变化(图2a),通过口服脂肪耐量试验(OFTT)检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化(图2b)。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠(小肠的部分结构)上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平(表)。
注2.0FTT:禁食后,每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油,分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
空肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平
对照组(con)
0.43a
1050a
1.08a
实验组(4i)
0.95b
630b
0.5b
注:数字后小写字母不同表示各组间数据差异显著
(5)根据相关材料和图2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是 ,请结合表数据推测可能的生理机制 。
野葛中含有大量葛根素,研究发现,葛根素与GABA(神经递质)受体结合,显著抑制延髓DMV神经元的活动。
(6)葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl﹣内流,此时DMV神经元 。
A.膜外K+浓度高于膜内
B.膜外Na+浓度高于膜内
C.膜电位表现为外正内负
D.膜电位的变化与其选择透过性密切相关
为进一步探究葛根素对DMV﹣迷走神经调控的影响,研究人员构建了DMV神经元GABA受体基因敲除小鼠模型,与野生型小鼠共同饲喂高脂饮食,对两组小鼠进行相应腹腔注射处理,检测各组小鼠体重变化,如图3所示。
注:树表示各组间数据具有显著性差异
(7)根据图3实验结果和材料信息,将表格中缺失的实验方案信息补充完整。(编号选填)
组别
实验材料
操作处理
a组
b组
c组
d组
④
①GABA受体野生型小鼠
②GABA受体基因敲除小鼠
③腹腔注射无菌生理盐水
④腹腔注射葛根素
(8)研究显示,使用葛根素处理小鼠后,小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度明显改变进而影响脂肪吸收的效率。葛根素﹣DMV﹣迷走神经调控路径为何最终会引起空肠上皮细胞微绒毛长度的变化。若要进一步探明机制,可研究的问题包括 。(编号选填)
①迷走神经末梢释放的神经递质及其主要作用
②空肠上皮细胞表面神经递质受体类型
③空肠上皮细胞表面葛根素受体表达水平
④空肠上皮细胞中细胞骨架相关蛋白表达水平
1.如图1是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。
(1)b表示 系统,c表示 系统,以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有 。(用下列编号选填)
①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤淋巴细胞识别细菌⑥体内激素运输
(2)大多数机体细胞直接与组织液进行物质交换,而部分细胞还能与内环境的其他组成部分进行物质交换,如 (用下列编号选填)。
①淋巴细胞
②口腔上皮细胞
③红细胞
④肌肉细胞
⑤毛细淋巴管上皮细胞
(3)某病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸进入血液后,会使血液pH略有怎样的变化,但乳酸可以与血液中的什么发生反应,使血液的pH维持相对稳定。请选出正确的选项 。
A.升高 NaHCO3
B.降低 NaHCO3
C.降低 H2CO3
D.升高 H2CO3
(4)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中,待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度,其目的是 。
A.保持自变量(实验变量)的一致
B.保持因变量(反应变量)的一致
C.保持无关变量的一致
D.消除无关变量
(5)内环境又称细胞外液,是人体大多数细胞生活的直接环境。下列物质中,在正常情况下不会出现在人体内环境中的是 。
A.葡萄糖
B.肝糖原
C.胰岛素
D.氨基酸
(6)如图2显示了肝细胞所处内环境中的物质交换,其中能正确代表氧气交换的箭头编号是 。
A.①
B.②
C.③
D.④
(7)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在 的调节下进行。
A.神经—免疫
B.体液
C.神经—体液
D.神经—内分泌—免疫
(8)图3是肝细胞与内环境进行物质交换示意图
(①处的箭头表示血液流动的方向),正常情况下液体①的渗透压和液体④的渗透压大小 (填“相同”或“不同”)。若人体严重营养不良,则液体①的渗透压 (填“小于”、“等于”或“大于”)液体④的渗透压,从而造成 。
1.消化过程从口腔开始,食物在口腔内经过咀嚼被磨碎,并经过唾液湿润而便于吞咽。唾液无色无味,成分与血浆类似。
(1)唾液的主要功能是产生 消化淀粉,同时唾液中存在一些杀菌物质如 等,可以抵御口腔中的微生物。
(2)唾液分泌的调节完全是神经反射性的,该反射的结构基础是 。进食环境、食物颜色、形状和气味都可以成为条件刺激而引起唾液分泌,这属于 反射,这类反射对机体的意义是 。
支配唾液腺的传出神经有交感神经和副交感神经。此两种神经兴奋时,均引起唾液分泌增加。副交感神经能分泌乙酰胆碱(ACh)和血管活性肠肽(VIP),ACh能促进唾液分泌,VIP能使血管舒张,腺体血流量增加,二者共同作用,细胞代谢增强,最终使唾液腺分泌大量水多酶少的稀薄唾液。交感神经能分泌去甲肾上腺素(NE)和神经肽Y(NPY),NE能促进唾液分泌,NPY能使血管收缩,二者共同作用使唾液腺分泌少量酶多的黏稠唾液,相关机制如图1所示。
(3)自主神经又叫 ,包括交感神经和副交感神经,属于 神经,主要调节内脏的活动。(单选)
A.植物性、运动
B.动物性、运动
C.植物性、感觉
D.动物性、感觉
(4)下列分析不正确的是 。(多选)
A.交感神经和副交感神经调节唾液腺分泌活动的效果是相同的
B.Ach会进入细胞与Ach受体特异性结合,从而引发唾液腺细胞膜电位变化
C.ACh、VIP、NE和NPY共同调节,使唾液腺的分泌活动更精细
D.直接刺激自主神经系统能使血管收缩,使唾液腺腺泡的分泌活动增强
(5)实验发现,切断交感神经不会引起唾液腺的功能障碍,切断副交感神经,唾液腺会萎缩。由此可以得出唾液分泌的调节主要是通过 神经来完成的。若用阿托品(抗乙酰胆碱药),则能 唾液大量分泌。(单选)
A.交感、抑制
B.交感、促进
C.副交感、抑制
D.副交感、促进
进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。常用假饲实验来观察胃液的分泌,主要原理为带瘘管的狗咽下去的食物半路上会从食管切口处掉出来,不会进入胃中;动物假饲后,再用胃瘘口相连的引流瓶来收集胃液,如图2所示。
(6)科学家观察到动物假饲后,引流瓶收集到了较多胃液,且在愉悦环境下给予动物假饲,动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果,科学家推测胃液分泌的调节方式是神经调节。为证实这一推测,下一步实验操作应为 ,同时假饲;预期实验现象是 (编号选填)。
①胃液正常分泌
②胃液分泌增多
③无胃液分泌
哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。科学家证实该过程受神经调节和神经—体液调节两种调节机制的共同调控,如图3所示。
(7)据图3分析,下列分析错误的是 。(单选)
A.若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式属于负反馈调节
B.促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外还有神经递质
C.进食刺激胃液分泌的反射中,效应器为胃窦G细胞和胃腺细胞
D.进食刺激胃液分泌属于非条件反射,为生来就有
为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响大小,有人用同一只狗连续进行了多次实验,实验结果见表。
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
+++++++++
2
切除胃窦,再假饲
+
3
假饲,并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂量,使胃液分泌量与步骤1相当)
+++++++++
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素,但不假饲
++++
注:“+”数量表示胃液分泌量的多少。
(8)步骤2中胃液的分泌是 (编号选填)的结果,而步骤4是为了确定在 (编号选填)机制作用下的胃液分泌量。重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中, (编号选填)的作用效应更大,二者共同作用效应 (大于/小于/等于)各自单独作用效应之和。
①神经调节
②体液调节
③神经—体液调节
2.黄嘌呤氧化酶(XO)和尿酸氧化酶(Uox)是动物代谢嘌呤的关键酶,图1所示为部分代谢途径。若嘌呤代谢异常可能导致高尿酸血症或痛风,图2为治疗高尿酸血症常用药物“别嘌醇”的作用机制示意图。
(1)血尿酸偏高者选择低嘌呤饮食有助于控制尿酸水平。乳制品属于低嘌呤食品的原因是含有相对较少的 。(单选)
A.蛋白质
B.核酸
C.糖类
D.脂类
(2)据图1和图2,别嘌醇可降低血尿酸水平的原理是该药物 。(多选)
A.与XO的活性中心结构相同
B.与某些嘌呤竞争XO的活性中心
C.降低了XO的活性
D.抑制了尿酸的分解
(3)在人类祖先演化过程中,Uox基因经历过多次变异,导致无法合成有功能的Uox。其中一次变异导致该基因编码链第95至100位碱基由5'﹣AGCGAG﹣3'变异为5'﹣AGTGAG﹣3',该位点的变异可能造成Uox的 。(编号选填)
(部分密码子:AGC丝氨酸 AGU丝氨酸 GCG丙氨酸 GUG缬氨酸 CGA精氨酸 UGA终止密码子)
①转录的效率下降
②氨基酸序列改变
③氨基酸数目改变
④氨基酸序列无变化
研究人员“修正”人源Uox基因序列,使之产生正常功能蛋白(修正后的基因称为hUox),并利用乳酸乳球菌(NZ9000)建构了能够合成hUox的转基因工程菌(NZ9000﹣hUox),流程见图3。
(4)图3步骤Ⅰ中需要用到的酶有 ;步骤Ⅱ中需要用到的酶有 ;参与工程菌合成hUox过程的酶有 。(编号选填)
①DNA聚合酶
②耐高温DNA聚合酶
③DNA连接酶
④限制性内切核酸酶
⑤RNA聚合酶
(5)图3步骤Ⅳ所需使用的仪器是 。(单选)
A.PCR仪
B.电泳仪
C.显微镜
D.分光光度计
(6)结合图3,“质粒a”除了应具有复制起始位点(ori)外,还应包含 。(编号选填)
①青霉素抗性基因
②Uωx基因
③限制性内切核酸酶识别序列
④氯霉素抗性基因
⑤hUox基因
⑥用于调控目的基因的启动子与终止子
为进一步探究工程菌NZ9000﹣hUax对小鼠尿酸代谢的影响,研究人员尝试用饲喂法开展了相关实验,实验结果见表。(各组小鼠的固体饲料、饲养环境相同)
不同处理条件下各组小鼠的平均血尿酸水平(μmol/L)
处理方式
生理盐水
生理盐水+酵母膏
生理盐水+酵母膏+NZ9000﹣质粒a
生理盐水+酵母膏+NZ9000﹣hUax
生理盐水+酵母膏+注射别嘌醇
Day0
96.5
98.5
96.5
92.5
98.5
Day7
102.5
190.0
181.5
161.0
111.0
Day14
105.5
217.5
212.5
193.0
99.5
(7)在表中给部分实验组小鼠饲喂酵母膏的主要目的是 。(单选)
A.改善小鼠肠道的理化环境
B.构建高尿酸血的小鼠模型
C.增强小鼠的免疫系统
D.为小鼠提供全面营养
(8)由表可知,服用NZ9000﹣hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠,下列事实可解释该实验结果的有 。(多选)
A.两种治疗方法的治疗靶点和降尿酸机制存在差异
B.注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成
C.摄入的NZ9000﹣hUox仅在肠道中降解尿酸
D.不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果
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第17讲 人体的内环境和稳态
(课标达标练+能力突破练+仿真模拟练+三维提升)
1.脂肪是膳食中重要的能量来源,但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实,脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现,延髓灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与该调控的重要神经中枢,部分作用机理如图1所示。
(1)图1中字母A﹣E代表不同液体成分,其中 (填字母)参与构成了人体内环境。
(2)营养物质进入消化道,脂肪被分解成 ,再由小肠黏膜上皮细胞吸收.(编号选填)
①胆固醇 ②葡萄糖 ③氨基酸 ④甘油 ⑤脂肪酸
(3)进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于 。(编号选填)
①条件反射 ②非条件反射 ③两者均不是
(4)迷走神经属于混合神经,其中的传出神经主要是副交感神经,对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括 。
A.心脏搏动加快加强
B.呼吸变慢变浅
C.胃肠蠕动变快变强
D.肾上腺素分泌增加
研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物,一段时间后,特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元,构建小鼠模型(4i),对照组小鼠(con)不作相应处理。随后,检测两组小鼠体重变化(图2a),通过口服脂肪耐量试验(OFTT)检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化(图2b)。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠(小肠的部分结构)上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平(表)。
注2.0FTT:禁食后,每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油,分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
空肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平
对照组(con)
0.43a
1050a
1.08a
实验组(4i)
0.95b
630b
0.5b
注:数字后小写字母不同表示各组间数据差异显著
(5)根据相关材料和图2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是 ,请结合表数据推测可能的生理机制 。
野葛中含有大量葛根素,研究发现,葛根素与GABA(神经递质)受体结合,显著抑制延髓DMV神经元的活动。
(6)葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl﹣内流,此时DMV神经元 。
A.膜外K+浓度高于膜内
B.膜外Na+浓度高于膜内
C.膜电位表现为外正内负
D.膜电位的变化与其选择透过性密切相关
为进一步探究葛根素对DMV﹣迷走神经调控的影响,研究人员构建了DMV神经元GABA受体基因敲除小鼠模型,与野生型小鼠共同饲喂高脂饮食,对两组小鼠进行相应腹腔注射处理,检测各组小鼠体重变化,如图3所示。
注:树表示各组间数据具有显著性差异
(7)根据图3实验结果和材料信息,将表格中缺失的实验方案信息补充完整。(编号选填)
组别
实验材料
操作处理
a组
b组
c组
d组
④
①GABA受体野生型小鼠
②GABA受体基因敲除小鼠
③腹腔注射无菌生理盐水
④腹腔注射葛根素
(8)研究显示,使用葛根素处理小鼠后,小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度明显改变进而影响脂肪吸收的效率。葛根素﹣DMV﹣迷走神经调控路径为何最终会引起空肠上皮细胞微绒毛长度的变化。若要进一步探明机制,可研究的问题包括 。(编号选填)
①迷走神经末梢释放的神经递质及其主要作用
②空肠上皮细胞表面神经递质受体类型
③空肠上皮细胞表面葛根素受体表达水平
④空肠上皮细胞中细胞骨架相关蛋白表达水平
【答案】(1)ABD
(2)④⑤
(3)③
(4)BC
(5)抑制DMV神经元后,实验组小鼠体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高,但增加幅度明显小于对照组 推测可能是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小,微绒毛相关基因转录水平降低,空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少,更多的甘油三酯通过粪便排出,从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组
(6)BCD
(7)①; ③; ①; ④; ②; ③;②
(8)①②④
【解析】(1)图1中A是淋巴液,B是组织液,D是血浆,共同构成了人体内环境。
(2)营养物质进入消化道,脂肪被分解成④甘油和⑤脂肪酸,再由小肠黏膜上皮细胞吸收。
(3)进食后,消化道接受食物刺激到产生饱腹感(大脑皮层产生的)的过程不具有完成的反射弧,既不属于条件反射,也不属于非条件反射,应选③。
(4)迷走神经属于混合神经,其中的传出神经主要是副交感神经,迷走神经兴奋将引起机体呼吸变慢变浅、胃肠蠕动变快变强,AD错误,BC正确。
(5)根据相关材料和图2分析,实验组小鼠抑制DMV神经元后,体重、血浆甘油三酯含量变化情况是抑制DMV神经元后,实验组小鼠体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高,但增加幅度明显小于对照组。可能的生理机制是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小,微绒毛相关基因转录水平降低,空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少,更多的甘油三酯通过粪便排出,从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组。
(6)葛根素与DMV神经元上GABA受体结合,引起Cl﹣内流,此时DMV神经元膜外K+浓度低于膜内,膜外Na+浓度高于膜内、膜电位表现为外正内负、膜电位的变化与其选择透过性密切相关,A错误,BCD正确。
(7)a组使用GABA受体野生型小鼠,并对其进行腹腔注射无菌生理盐水,作为对照组,实验材料应选①、操作处理选③。b组使用GABA受体野生型小鼠,并对其进行腹腔注射葛根素,以观察葛根素对野生型小鼠的影响,实验材料应选①、操作处理选④。c组使用GABA受体基因敲除小鼠,并对其进行腹腔注射无菌生理盐水,作为基因敲除组的对照组,实验材料应选②,操作处理选③。d组使用GABA受体基因敲除小鼠,并对其进行腹腔注射葛根素,以观察葛根素对基因敲除小鼠的影响,实验材料应选②,操作处理选④。
(8)葛根素﹣DMV﹣迷走神经调控路径为何最终会引起空肠上皮细胞微绒毛长度的变化。若要进一步探明机制,可研究的问题包括迷走神经末梢释放的神经递质及其主要作用、空肠上皮细胞表面神经递质受体类型、空肠上皮细胞中细胞骨架相关蛋白表达水平。
1.如图1是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。
(1)b表示 系统,c表示 系统,以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有 。(用下列编号选填)
①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤淋巴细胞识别细菌⑥体内激素运输
(2)大多数机体细胞直接与组织液进行物质交换,而部分细胞还能与内环境的其他组成部分进行物质交换,如 (用下列编号选填)。
①淋巴细胞
②口腔上皮细胞
③红细胞
④肌肉细胞
⑤毛细淋巴管上皮细胞
(3)某病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸进入血液后,会使血液pH略有怎样的变化,但乳酸可以与血液中的什么发生反应,使血液的pH维持相对稳定。请选出正确的选项 。
A.升高 NaHCO3
B.降低 NaHCO3
C.降低 H2CO3
D.升高 H2CO3
(4)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中,待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度,其目的是 。
A.保持自变量(实验变量)的一致
B.保持因变量(反应变量)的一致
C.保持无关变量的一致
D.消除无关变量
(5)内环境又称细胞外液,是人体大多数细胞生活的直接环境。下列物质中,在正常情况下不会出现在人体内环境中的是 。
A.葡萄糖
B.肝糖原
C.胰岛素
D.氨基酸
(6)如图2显示了肝细胞所处内环境中的物质交换,其中能正确代表氧气交换的箭头编号是 。
A.①
B.②
C.③
D.④
(7)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在 的调节下进行。
A.神经—免疫
B.体液
C.神经—体液
D.神经—内分泌—免疫
(8)图3是肝细胞与内环境进行物质交换示意图
(①处的箭头表示血液流动的方向),正常情况下液体①的渗透压和液体④的渗透压大小 (填“相同”或“不同”)。若人体严重营养不良,则液体①的渗透压 (填“小于”、“等于”或“大于”)液体④的渗透压,从而造成 。
【答案】(1)消化 泌尿 ⑤⑥
(2)①③⑤
(3)B
(4)C
(5)B
(6)D
(7)D
(8)相同 小于 组织水肿
【解析】(1)由图可知,养料进入内环境通过b,所以b为消化系统,废物通过c排到外界,所以c表示泌尿系统;①氨基酸的脱水缩合发生在细胞内的核糖体上,①错误;②淀粉分解成麦芽糖发生在与外界相通的管道中,②错误;③丙酮酸转化成乳酸,发生在细胞质基质中,③错误;④血红蛋白与O2结合发生在红细胞内,④错误;⑤淋巴细胞识别细菌发生在内环境中,⑤正确;⑥体内激素需通过体液运输,⑥正确;故可直接发生在内环境中的生命活动过程有⑤⑥。
(2)①淋巴细胞直接生活的环境是淋巴液或血浆,所以淋巴细胞可直接与淋巴液和血浆进行物质交换;②口腔上皮细胞和④肌肉细胞属于组织细胞,直接与组织液交换物质;③红细胞直接生活的环境是血浆,可与血浆直接交换物质;⑤毛细淋巴管上皮细胞生活的环境是组织液和淋巴液,所以可以与组织液和淋巴液直接交换物质,故能与内环境的其他组成部分进行物质交换的细胞有①③⑤。
(3)某病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸呈酸性,乳酸进入血液后,会使血液pH略有降低,但乳酸可以与血液中的碱性物质反应(比如 NaHCO3),使血液的pH维持相对稳定。ACD错误,B正确。
故选:B。
(4)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中,自变量是溶液的种类,因变量是溶液的pH值,所以待测的蒸馏水、缓冲液和血浆保持相同的体积和温度均为无关变量,ABD错误,C正确。
故选:C。
(5)葡萄糖和氨基酸属于营养物质,可出现在内环境中,肝糖原存在于肝细胞中,不会出现在内环境中,胰岛素属于分泌蛋白,会经过体液运输作用于靶细胞、靶器官,ACD错误,B正确。
故选:B。
(6)肝细胞所处的内环境是组织液,由图可知,能正确代表肝细胞与组织液进行氧气交换的箭头编号是④,ABC错误,D正确。
故选:D。
(7)机体通过神经—体液—免疫调节网络,使各个器官系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫稳态,ABC错误,D正确。
故选:D。
(8)液体①为血浆,液体④为组织液,正常情况下血浆和组织液的渗透压相同,若人体严重营养不良,血浆蛋白含量减少,血浆渗透压下降,则血浆渗透压小于组织液渗透压,从而造成组织液的量增多,导致组织水肿。
1.消化过程从口腔开始,食物在口腔内经过咀嚼被磨碎,并经过唾液湿润而便于吞咽。唾液无色无味,成分与血浆类似。
(1)唾液的主要功能是产生 消化淀粉,同时唾液中存在一些杀菌物质如 等,可以抵御口腔中的微生物。
(2)唾液分泌的调节完全是神经反射性的,该反射的结构基础是 。进食环境、食物颜色、形状和气味都可以成为条件刺激而引起唾液分泌,这属于 反射,这类反射对机体的意义是 。
支配唾液腺的传出神经有交感神经和副交感神经。此两种神经兴奋时,均引起唾液分泌增加。副交感神经能分泌乙酰胆碱(ACh)和血管活性肠肽(VIP),ACh能促进唾液分泌,VIP能使血管舒张,腺体血流量增加,二者共同作用,细胞代谢增强,最终使唾液腺分泌大量水多酶少的稀薄唾液。交感神经能分泌去甲肾上腺素(NE)和神经肽Y(NPY),NE能促进唾液分泌,NPY能使血管收缩,二者共同作用使唾液腺分泌少量酶多的黏稠唾液,相关机制如图1所示。
(3)自主神经又叫 ,包括交感神经和副交感神经,属于 神经,主要调节内脏的活动。(单选)
A.植物性、运动
B.动物性、运动
C.植物性、感觉
D.动物性、感觉
(4)下列分析不正确的是 。(多选)
A.交感神经和副交感神经调节唾液腺分泌活动的效果是相同的
B.Ach会进入细胞与Ach受体特异性结合,从而引发唾液腺细胞膜电位变化
C.ACh、VIP、NE和NPY共同调节,使唾液腺的分泌活动更精细
D.直接刺激自主神经系统能使血管收缩,使唾液腺腺泡的分泌活动增强
(5)实验发现,切断交感神经不会引起唾液腺的功能障碍,切断副交感神经,唾液腺会萎缩。由此可以得出唾液分泌的调节主要是通过 神经来完成的。若用阿托品(抗乙酰胆碱药),则能 唾液大量分泌。(单选)
A.交感、抑制
B.交感、促进
C.副交感、抑制
D.副交感、促进
进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。常用假饲实验来观察胃液的分泌,主要原理为带瘘管的狗咽下去的食物半路上会从食管切口处掉出来,不会进入胃中;动物假饲后,再用胃瘘口相连的引流瓶来收集胃液,如图2所示。
(6)科学家观察到动物假饲后,引流瓶收集到了较多胃液,且在愉悦环境下给予动物假饲,动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果,科学家推测胃液分泌的调节方式是神经调节。为证实这一推测,下一步实验操作应为 ,同时假饲;预期实验现象是 (编号选填)。
①胃液正常分泌
②胃液分泌增多
③无胃液分泌
哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。科学家证实该过程受神经调节和神经—体液调节两种调节机制的共同调控,如图3所示。
(7)据图3分析,下列分析错误的是 。(单选)
A.若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式属于负反馈调节
B.促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外还有神经递质
C.进食刺激胃液分泌的反射中,效应器为胃窦G细胞和胃腺细胞
D.进食刺激胃液分泌属于非条件反射,为生来就有
为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响大小,有人用同一只狗连续进行了多次实验,实验结果见表。
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
+++++++++
2
切除胃窦,再假饲
+
3
假饲,并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂量,使胃液分泌量与步骤1相当)
+++++++++
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素,但不假饲
++++
注:“+”数量表示胃液分泌量的多少。
(8)步骤2中胃液的分泌是 (编号选填)的结果,而步骤4是为了确定在 (编号选填)机制作用下的胃液分泌量。重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中, (编号选填)的作用效应更大,二者共同作用效应 (大于/小于/等于)各自单独作用效应之和。
①神经调节
②体液调节
③神经—体液调节
【答案】(1)唾液淀粉酶 溶菌酶
(2)反射弧 条件 极大地提高了动物适应复杂环境的能力
(3)A
(4)ABD
(5)C
(6)切除通向胃腺细胞的神经
(7)C
(8)①;③;③;大于
【解析】(1)唾液中的唾液淀粉酶可将淀粉分解成麦芽糖,唾液、泪液中存在一些溶菌酶,可以溶解细菌的细胞壁,起到杀菌的作用。
(2)神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。人在进食时候,进食环境、食物颜色、形状和气味都可以成为刺激因素,这些因素都属于条件刺激,该过程属于条件反射,条件反射是后天形成的,其极大地提高了动物适应复杂环境的能力。
(3)自主神经又叫植物性神经,它包括交感神经和副交感神经两部分,这两部分都属于传出神经(运动神经),主要调节内脏的活动,A正确,BCD错误。
故选:A。
(4)A、交感神经和副交感神经虽然都能引起唾液分泌,但它们的作用效果并不相同。副交感神经主要引起水多酶少的稀薄唾液分泌,而交感神经则引起少量酶多的黏稠唾液分泌,A错误;
B、ACh(乙酰胆碱)确实能与ACh受体特异性结合,但这个过程通常发生在细胞膜上,而不是细胞内,B错误;
C、ACh、VIP、NE和NPY这四种物质在唾液腺分泌过程中起着不同的作用,它们共同调节使唾液腺的分泌活动更加精细,C正确;
D、直接刺激自主神经系统并不一定会使血管收缩和唾液腺腺泡的分泌活动增强,这取决于刺激的是交感神经还是副交感神经,以及它们对血管和唾液腺的具体作用,D错误。
故选:ABD。
(5)由于切断交感神经不会引起唾液腺的功能障碍,而切断副交感神经则会导致唾液腺萎缩,这表明唾液分泌的调节主要是通过副交感神经来完成的。阿托品是一种抗乙酰胆碱药,它能阻断ACh与受体的结合,从而抑制唾液的大量分泌,C正确,ABD错误。
故选:C。
(6)为了证实胃液分泌的调节方式是神经调节,下一步的实验操作应该是切除通向胃腺细胞的神经,然后再进行假饲。如果胃液分泌量明显减少或停止分泌,那么就可以证实胃液分泌的调节方式主要是神经调节。因此,预期的实验现象是③无胃液分泌。
(7)A、反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统工作的调节方式。若胃酸分泌过多,可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做反馈调节,A正确;
B、据图3可知,除了胃泌素作用于胃腺细胞外,传出神经通过释放神经递质也作用于胃腺细胞,B正确;
C、在进食刺激胃液分泌的反射中,效应器实际上是胃腺细胞,而不是胃窦G细胞和胃腺细胞一起。胃窦G细胞主要分泌胃泌素,但它本身并不直接参与胃液的分泌,C错误;
D、吃东西时候胃液分泌是生来就有的反射,属于非条件反射,D正确。
故选:C。
(8)步骤2“切除胃窦,再假饲“,只有传出神经作用于胃腺细胞,此时胃液的分泌是神经调节的结果;步骤4是为了确定在神经—体液调节作用下的胃液分泌量;实验结果表明在头期胃液分泌的两种调节机制中,神经—体液调节的作用效应更大;二者共同作用效应大于各自单独作用效应之和。
2.黄嘌呤氧化酶(XO)和尿酸氧化酶(Uox)是动物代谢嘌呤的关键酶,图1所示为部分代谢途径。若嘌呤代谢异常可能导致高尿酸血症或痛风,图2为治疗高尿酸血症常用药物“别嘌醇”的作用机制示意图。
(1)血尿酸偏高者选择低嘌呤饮食有助于控制尿酸水平。乳制品属于低嘌呤食品的原因是含有相对较少的 。(单选)
A.蛋白质
B.核酸
C.糖类
D.脂类
(2)据图1和图2,别嘌醇可降低血尿酸水平的原理是该药物 。(多选)
A.与XO的活性中心结构相同
B.与某些嘌呤竞争XO的活性中心
C.降低了XO的活性
D.抑制了尿酸的分解
(3)在人类祖先演化过程中,Uox基因经历过多次变异,导致无法合成有功能的Uox。其中一次变异导致该基因编码链第95至100位碱基由5'﹣AGCGAG﹣3'变异为5'﹣AGTGAG﹣3',该位点的变异可能造成Uox的 。(编号选填)
(部分密码子:AGC丝氨酸 AGU丝氨酸 GCG丙氨酸 GUG缬氨酸 CGA精氨酸 UGA终止密码子)
①转录的效率下降
②氨基酸序列改变
③氨基酸数目改变
④氨基酸序列无变化
研究人员“修正”人源Uox基因序列,使之产生正常功能蛋白(修正后的基因称为hUox),并利用乳酸乳球菌(NZ9000)建构了能够合成hUox的转基因工程菌(NZ9000﹣hUox),流程见图3。
(4)图3步骤Ⅰ中需要用到的酶有 ;步骤Ⅱ中需要用到的酶有 ;参与工程菌合成hUox过程的酶有 。(编号选填)
①DNA聚合酶
②耐高温DNA聚合酶
③DNA连接酶
④限制性内切核酸酶
⑤RNA聚合酶
(5)图3步骤Ⅳ所需使用的仪器是 。(单选)
A.PCR仪
B.电泳仪
C.显微镜
D.分光光度计
(6)结合图3,“质粒a”除了应具有复制起始位点(ori)外,还应包含 。(编号选填)
①青霉素抗性基因
②Uωx基因
③限制性内切核酸酶识别序列
④氯霉素抗性基因
⑤hUox基因
⑥用于调控目的基因的启动子与终止子
为进一步探究工程菌NZ9000﹣hUax对小鼠尿酸代谢的影响,研究人员尝试用饲喂法开展了相关实验,实验结果见表。(各组小鼠的固体饲料、饲养环境相同)
不同处理条件下各组小鼠的平均血尿酸水平(μmol/L)
处理方式
生理盐水
生理盐水+酵母膏
生理盐水+酵母膏+NZ9000﹣质粒a
生理盐水+酵母膏+NZ9000﹣hUax
生理盐水+酵母膏+注射别嘌醇
Day0
96.5
98.5
96.5
92.5
98.5
Day7
102.5
190.0
181.5
161.0
111.0
Day14
105.5
217.5
212.5
193.0
99.5
(7)在表中给部分实验组小鼠饲喂酵母膏的主要目的是 。(单选)
A.改善小鼠肠道的理化环境
B.构建高尿酸血的小鼠模型
C.增强小鼠的免疫系统
D.为小鼠提供全面营养
(8)由表可知,服用NZ9000﹣hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠,下列事实可解释该实验结果的有 。(多选)
A.两种治疗方法的治疗靶点和降尿酸机制存在差异
B.注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成
C.摄入的NZ9000﹣hUox仅在肠道中降解尿酸
D.不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果
【答案】(1)B
(2)BC
(3)②③
(4)②;③④;⑤
(5)D
(6)③④⑤
(7)B
(8)ABCD
【解析】(1)核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成,含氮碱基中包括嘌呤和嘧啶等。血尿酸偏高者需要控制嘌呤摄入,乳制品属于低嘌呤食品,是因为其含有相对较少的核酸,因为核酸是嘌呤的重要来源之一。而蛋白质、糖类、脂类一般不是嘌呤的直接来源。
故选:B。
(2)A、从图2可以看出,别嘌醇只是与某些嘌呤竞争XO的活性中心,并不是与XO的活性中心结构相同,A错误。
B、由图2可知,别嘌醇可与某些嘌呤竞争XO的活性中心,使得XO催化嘌呤转化为尿酸的反应受到抑制,从而减少尿酸的生成,降低血尿酸水平,B正确。
C、别嘌醇与某些嘌呤竞争XO的活性中心,使得XO不能正常发挥作用,相当于降低了XO的活性,进而减少尿酸生成,降低血尿酸水平,C正确。
D、从图1可知,尿酸氧化酶(Uox)催化尿酸分解,而别嘌醇作用的靶点是黄嘌呤氧化酶(XO),并不抑制尿酸的分解,D错误。
故选:BC。
(3)原基因的编码链为5'﹣AGCGAG﹣3',则模板链序列为3'﹣TCGCTC﹣5',mRNA序列为5'﹣AGCGAG﹣3',编码链变异为5'﹣AGTGAG﹣3',则变异后的模板链序列为3'﹣TCACTC﹣5',变异后的mRNA序列为5'﹣AGUGAG﹣3'。该位点变异主要影响的是编码的氨基酸情况,对转录效率并无直接影响,①错误。虽然第一个密码子由AGC变为AGU,但都编码丝氨酸,所以前两个氨基酸未改变,继续看后续密码子,原序列下一个密码子不受此变异影响,而变异后序列下一个密码子会因编码链碱基改变而可能改变,所以整体氨基酸序列会改变,②正确,④错误。变异后的mRNA序列中提前出现了终止密码子UGA使翻译提前终止,从而导致氨基酸数目改变,③正确。
(4)步骤Ⅰ一般指的是PCR技术扩增目的基因,PCR技术中需要用到耐高温DNA聚合酶来催化DNA的合成,故②处应填耐高温DNA聚合酶。步骤Ⅱ是构建基因表达载体,需要先用限制性内切核酸酶切割载体和目的基因,使其露出相同的粘性末端或平末端,然后用 DNA 连接酶将载体和目的基因连接起来,所以步骤Ⅱ需要用到限制性内切核酸酶和DNA连接酶,故③④处分别填限制性内切核酸酶、DNA连接酶。工程菌合成hUox过程包括转录和翻译,转录过程需要RNA聚合酶来催化以DNA的一条链为模板合成RNA,故参与工程菌合成hUox过程的酶有RNA聚合酶,应填⑤。
(5)A、PCR仪用于DNA的扩增,而图3步骤Ⅳ并非进行DNA扩增相关操作,A错误。
B、电泳仪是利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的仪器,通常用于核酸、蛋白质等生物大分子的分离检测等,与图3步骤Ⅳ的操作不对应,B错误。
C、显微镜主要用于观察细胞、微生物等微观结构,图3步骤Ⅳ并非观察微观结构的操作,C错误。
D、分光光度计可通过测定物质对特定波长光的吸收程度,来对物质进行定量分析等,很可能适用于图3步骤Ⅳ的相关操作,D正确。
故选:D。
(6)限制性内切核酸酶识别序列可用于质粒被特定的限制酶切割,以便与目的基因进行连接,构建重组质粒,所以质粒a需要有此序列。氯霉素抗性基因可作为标记基因,用于筛选含有重组质粒的受体细胞,所以质粒a应包含该基因。用于调控目的基因的启动子与终止子,启动子可启动目的基因的转录,终止子可使转录过程终止,对于目的基因在受体细胞中的表达至关重要,所以质粒a需要具备。
故选:③④⑥。
(7)A、题干中并没有任何信息表明饲喂酵母膏是为了改善小鼠肠道的理化环境,A错误。
B、从表格数据可以看出,生理盐水组血尿酸水平相对稳定,而加入酵母膏后,小鼠血尿酸水平明显升高,说明饲喂酵母膏的主要目的是构建高尿酸血的小鼠模型,以便研究工程菌对高尿酸血小鼠尿酸代谢的影响,B正确。
C、实验中未提及酵母膏与增强小鼠免疫系统的关系,C错误。
D、虽然酵母膏可能为小鼠提供一定营养,但这不是在该实验中饲喂酵母膏的主要目的,D错误。
故选:B。
(8)A、如果两种治疗方法的治疗靶点和降尿酸机制存在差异,那么它们的降血尿酸效果就可能不同,这可以解释为什么服用NZ9000﹣hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠,A正确。
B、注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成,能更直接有效地降低血尿酸水平,而NZ9000﹣hUox工程菌可能作用方式相对间接,所以会出现效果差异,B正确。
C、摄入的NZ9000﹣hUox仅在肠道中降解尿酸,其作用范围相对局限,而别嘌醇可能在全身的体液中发挥作用,这可能导致服用NZ9000﹣hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠,C正确。
D、不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果,使得NZ9000﹣hUox工程菌在不同小鼠体内的降尿酸效果不稳定,可能不如注射别嘌醇组的效果好,D正确。
故选:ABCD。
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