内容正文:
第30讲 动物生命活动调节的综合分析
目录
01 课标达标练
【题型一】下丘脑在稳态调节中的作用模型
【题型二】动物生命活动的调节综合模型
02 能力突破练 (新考法+新情境)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 下丘脑在稳态调节中的作用模型
1.人体温的相对稳定是机体产热和散热平衡的结果。下列关于寒冷环境中体温调节的叙述、错误的是( )
A.大脑皮层产生冷觉,人体可通过增添衣物,减少散热
B.下丘脑感受外界寒冷刺激,会使皮肤血管收缩,减少散热
C.下丘脑体温调节中枢兴奋,会引起人体不由自主地颤抖,产热增加
D.在下丘脑-垂体-甲状腺轴的调控下,甲状腺激素分泌增强,产热增加
2.下丘脑是内分泌活动的枢纽。为探究下丘脑的功能,某研究小组以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,其中不合理的是( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的某区域,动物渗透压失调,则该区域有可能是水盐平衡调节中枢
C.给动物注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素分泌减少,说明甲状腺激素对下丘脑有反馈作用
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,不会影响动物渴觉的产生
3.人体受到低血糖等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持内环境稳态,部分机制如图。相关叙述正确的是( )
A.下丘脑和交感神经均属于中枢神经系统的组成部分
B.下丘脑和腺垂体细胞都含有糖皮质激素的特异性受体
C.儿茶酚胺类激素和胰岛素在血糖调节中表现为协同关系
D.注射儿茶酚胺类激素和糖皮质激素可快速缓解低血糖症状
4.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)不仅受甲状腺激素(TH)的长反馈调节,还受促甲状腺激素(TSH)的短反馈调节和TRH的超短反馈调节(如图)。下列叙述正确的是( )
A.三种激素通过定向运输来抑制TRH分泌
B.TH低于正常浓度时,可以促进TRH的分泌
C.与正常人相比,缺碘可导致TSH水平增加
D.下丘脑调节甲状腺分泌TH属于正反馈调节
5.下图为人体感染甲流病毒等病原体后下丘脑感知温度变化并进行体温调节的示意图。有关分析错误的是( )
A.体温调定点上调后甲、乙细胞的代谢增强,皮肤毛细血管收缩
B.在体温调节过程中,下丘脑可作为感受器、神经中枢和效应器
C.上述过程中,产热增加是因为酶的活性升高导致细胞代谢加快
D.若人体持续高烧有脱水现象,抗利尿激素分泌增加,尿量减少
6.人的摄食和胃肠道活动受到神经系统的调控,摄食中枢和饱中枢分别位于下丘脑的不同区域。相关调节机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.视觉、嗅觉等外界刺激下引起人体产生饥饿感的过程属于条件反射
B.大脑皮层产生饥饿感,促进进食,副交感神经兴奋促进胃肠道活动
C.下丘脑的神经元延伸至大脑皮层,并通过释放兴奋性神经递质起作用
D.进食后,胃肠道压力上升,抑制饱中枢,使人食欲下降
7.如图为小鼠在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞产热过程,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。下列说法正确的是( )
A.甲状腺激素仅作用于下丘脑细胞和褐色脂肪组织细胞
B.持续寒冷刺激使去甲肾上腺素分泌增加的调节方式是神经—体液调节
C.cAMP促进脂肪氧化分解的产物进入线粒体,有利于细胞呼吸的顺利进行
D.甲状腺激素进入褐色脂肪组织细胞后,可以通过调节UCP-1基因表达来促进细胞产热
8.肥胖不仅影响形体美,严重还会引发高血脂症等疾病。科学研究发现肥胖与瘦素(蛋白类激素)及其受体功能异常有关。搜索的部分调节机制如图1所示。
(1)人体中脂肪来源于 。瘦素调控能量代谢。并受到体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于 。
(2)脂肪细胞分泌的瘦素可作用于神经元a,原因是 。神经元a受到刺激后兴奋,其膜内的电位变为 。
(3)在哺乳类动物下丘脑存在着与摄食活动反应有关的食欲中枢,其中饥中枢决定发动摄食,饱中枢决定停止进食。除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有 (答出2个即可)。研究人员将实验动物下丘脑的食欲中枢某区域破坏,引起动物多食肥胖。据此判断该区属于下丘脑中的 。
(4)瑜伽是一种很好的健身运动。图2表示某人在进行瑜伽运动前后血糖浓度的变化、与B点相比,C点时其血浆中胰岛素/胰高血糖素的值 (填“增大”“减小”或“不变”).理由是
。
9.下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平。上述过程如图所示,回答下列问题:
(1)图中支配肝脏的迷走神经属于副交感神经。当血糖含量降低时,下丘脑某区域兴奋,通过 (填“交感神经”或“副交感神经”)促进胰岛A细胞分泌 ,升高血糖水平。另外,该类神经还可以直接支配 (填腺体)引起相应激素分泌增加来协同升血糖。
(2)某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖。据图分析,小鼠持续存在高血糖的可能原因中,除了胰岛素受体功能障碍外,还有 (答出2点即可)。
(3)据上图分析,若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,则短期内该小鼠血液中胰岛素含量会 (填“升高”“降低”或“无明显变化”)。近期研究发现,FGF1(成纤维生长因子1)能有效降低胰岛素抵抗小鼠的血糖水平,其作用机理如下图所示。FGF1通过抑制
以降低血糖水平,且FGF1的降血糖作用 (填“是”或“不是”)通过促进胰岛素的作用来实现的。
题型二 动物生命活动的调节综合模型
10.下图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列结论错误的是( )
A.图中③为传入神经,②为传出神经
B.如果④受到刺激后产生兴奋,图中ABCD均可检测到电信号
C.若图中神经中枢位于脊髓,该反射弧不可能完成膝跳反射
D.图中表示当④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
11.G1和G2是某组织细胞膜表面的两种受体蛋白,肾上腺素、胰高血糖素能分别和G1、G2结合,激活腺苷酸环化酶,并通过一系列的信号转导通路使磷酸化酶活化,催化糖原水解为葡萄糖,升高血糖浓度。下列有关说法错误的是( )
A.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节相互协同
B.肝细胞的细胞膜表面可能存在G1和G2蛋白
C.磷酸化酶活化受阻会导致糖原积累,血糖升高
D.下丘脑可通过交感神经促使细胞分泌胰高血糖素
12.为分析两种不同类型糖尿病患者的血糖调节差异,研究人员检测了健康个体、患者甲和乙的空腹血糖及胰岛素浓度(见表)。下列推测合理的是( )
检测对象
血糖(mmol·L-1)
胰岛素(mIU·L-1)
健康个体
5.0
12.5
患者甲
13.3
2.3
患者乙
9.9
25.1
A.患者甲的血糖浓度高于健康个体是由于胰岛素未能发挥功能
B.患者乙的血糖浓度高于健康个体是由于胰高血糖素分泌过多
C.若药物X能促进胰岛素的分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖
D.若药物Y能抑制胰岛素的分泌,则可用于缓解患者乙的高血糖
13.HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A.被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
B.活化的细胞毒性T细胞能直接识别并裂解HPV
C.目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D.进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
14.桥本甲状腺炎属于自身免疫病,发病机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.桥本甲状腺炎是由于免疫系统的防御功能异常导致的
B.患者促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素含量均升高
C.桥本甲状腺炎患者患病后期,常会出现体温偏低症状
D.通过药物降低辅助性T细胞的活性,有助于缓解病情
15.科研人员将A品系小鼠的皮肤移植给同种B品系小鼠后,将接受皮肤的小鼠随机均分为甲、乙两组。甲组注射T细胞活性抑制剂X溶液,乙组注射等量生理盐水,定期检测植皮存活率[植皮存活率(%)=存活皮片面积÷总移植皮片面积×100%],结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验结果说明T细胞参与了移植皮肤的免疫排斥反应
B.注射X溶液后甲组小鼠的体液免疫和细胞免疫均被抑制
C.若再次移植A品系小鼠的皮肤,乙组植皮存活率下降的速率相比第一次会减慢
D.敲除A品系小鼠分子标签相关的基因,可提高皮肤移植的存活率
16.如图1所示,当流感病毒入侵机体后,机体细胞受刺激产生致热性细胞因子,作用于下丘脑体温调定点,使其上调至38.5℃。图2为人体患流感期间,体温调定点上升后,人体产热量和散热量变化过程。回答下列问题:
(1)流感病毒入侵后,活化的B淋巴细胞增殖分化可产生浆细胞,B淋巴细胞活化需要的两个信号分别是 。细胞免疫中,细胞毒性T细胞的作用是 。
(2)图1中,致热性细胞因子作用于下丘脑细胞时,需要与下丘脑细胞表面的 结合,这体现了细胞膜具有 的功能。
(3)在体温调节过程中,致热性细胞因子作用于下丘脑,使体温调定点上升,此时机体的产热量、散热量变化趋势如图2所示,其中甲、乙曲线依次表示 。图2中A、B、C、D四个阶段,人体会明显感觉到冷的是 阶段,此阶段会感觉到冷的原因是
。此时,机体可能会出现骨骼肌战栗,骨骼肌战栗属于 调节方式。
17.如图是人体感染H1N1病毒后,神经-激素-免疫调节网络共同调节清除病毒的过程。请回答与此有关的问题:
(1)神经调节的基本方式是反射,兴奋产生时,膜电位的变化是 。兴奋在神经元之间的传递是通过 结构实现的。
(2)当人感染H1N1病毒时,往往会发烧,从而提高免疫系统的功能.发烧的原因是病毒产生的毒素或人体T淋巴细胞分泌的 改变了下丘脑中体温调节中枢的功能,最终使有关腺体分泌的 激素和肾上腺素的量增加,从而使产热增加。
(3)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激下丘脑中的渗透压感受器,垂体释放的 减少,有利于毒素排出体外。
(4)当人精神状态不好时(如焦虑、紧张),更易感染H1N1病毒而患病,请叙述其原因:
。
18.2020年春,我国采取了一系列有效措施抗击由新冠病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新冠病毒肺炎患者得以康复。下图是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,abc表示物质。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)图中激活细胞②的信号除与新冠病毒接触外,还需要的第二信号是与表面特定分子发生变化的 细胞的结合,该图中b物质的作用是 。
(2)有些重症新型冠状病毒患者会出现“白肺”症状,原因是新冠病毒侵入肺部细胞后,由 (填序号)细胞对被靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞可由图中 (填序号)细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是
。但是某些患者在注射过程中或以后出现了皮肤荨麻疹、气管痉挛、呕吐等症状,医生判断此时患者免疫系统的 功能异常,因而出现了过敏反应。
(4)机体内的“脑—脾神经轴”在免疫应答中发挥重要作用,机理如图所示。研究发现,去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后,浆细胞的数量显著减少。据图分析,可能的原因是
。
1.轻微触碰人体时,一般不会产生痛觉,其生理机制为:兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,促使后者释放神经递质GABA.GABA作用于痛觉神经元,引起其细胞膜上Cl⁻通道开放,Cl⁻内流,进而不产生痛觉。而带状疱疹病毒感染后,会使痛觉神经元上Cl⁻转运蛋白(单向转运Cl⁻)的表达量改变,造成Cl⁻转运量变化,导致细胞内Cl⁻浓度升高。此时若有轻触刺激引发GABA作用于痛觉神经元,Cl⁻会经Cl⁻通道外流,产生强烈痛觉。下列说法正确的是( )
A.轻微触碰不会引起触觉神经元产生动作电位
B.Cl⁻通道和Cl⁻转运蛋白在运输Cl⁻的过程中都会与Cl⁻结合
C.兴奋在抑制性神经元和痛觉神经元之间的传递是单向的
D.带状疱疹患者的痛觉神经元兴奋后产生痛觉属于非条件反射
2.紧张焦虑时,适量摄入甜食可以激活大脑的“奖赏系统”,引起多巴胺的释放,从而缓解压力、产生愉悦感,甚至还有助于新技能的学习和记忆。但长期摄入过量甜食会造成“甜食成瘾”,使大脑对甜食的敏感性降低,同时增加患心血管疾病和抑郁症的风险。下列有关说法错误的是( )
A.甜食引起愉悦感的产生属于非条件反射
B.适量摄入甜食可能会改变神经元之间的连接
C.多巴胺发挥作用时会增加突触后膜对Na⁺的通透性
D.“甜食依赖”可能是由突触后膜上多巴胺受体减少导致
3.乙酰胆碱(ACh)可在多条神经调节通路中发挥作用。研究发现,小鼠获得奖赏时,强啡肽阳性神经元会释放强啡肽,通过图示通路促进ACh的释放,提升学习效果。GABA是一种抑制性神经递质,能抑制ACh的释放。在奖赏信息刺激下,下列推测合理的是( )
A.敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
B.强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后,GABA的释放量会更多
C.敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
D.去除奖赏信息刺激后,乙酰胆碱能神经元会停止释放ACh
4.脑机接口技术是一种具有革命性意义的人机交互技术,脑机接口中的“脑”指我们的大脑,“机”是机械,“接口”用于编码和解码。武汉科研团队为某位四肢瘫痪的患者植入微电极,经过系统训练后,患者能够通过“意念”控制电动假肢拿起水杯喝水,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程属于条件反射
B.“接口”类似于神经中枢,将接收到的神经信号转化成化学信号
C.皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性,产生电信号
D.脑机接口的作用是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能
5.下丘脑是神经与体液调节枢纽,能够整合信号、调控分泌,维持内环境稳态等。下图为下丘脑参与的血糖调节、体温调节和渗透压调节的部分示意图,其中①~⑤表示激素,且①的化学本质是氨基酸的衍生物。下列相关叙述错误的是( )
A.①~⑤都在核糖体上合成,经加工和修饰后,分泌至内环境
B.①的含量相对稳定与图示的分级调节以及负反馈调节等有关
C.摄入过量盐时,会引起下丘脑内合成并存储在垂体中的④释放量增多
D.血糖下降信号刺激下丘脑,自主神经系统会促进胰岛 A 细胞的分泌
6.免疫系统具有区分自我与非我成分的能力,与细胞表面的组织相容性抗原MHC有关。在细胞免疫中,细胞毒性T细胞通常依赖靶细胞表面的MHC-抗原复合体来对其进行识别和清除。下列说法错误的是( )
A.若自身细胞表面MHC分子发生变化,可能导致自身免疫病
B.细胞毒性T细胞不能将抗原信息呈递给其他免疫细胞
C.异体器官移植是免疫细胞通过对MHC的识别引起免疫排斥
D.癌细胞表面的MHC表达水平下降,有利于细胞毒性T细胞快速对其识别和攻击
7.登革病毒有四种类型,重症登革热可能与抗体依赖性增强效应(ADE效应)有关。如图为同一机体先后感染不同类型登革病毒时引发ADE效应的机理图。下列叙述错误的是( )
A.初次免疫产生的抗体能特异性结合并直接清除异型登革病毒
B.抗原-抗体复合物进入细胞需要与细胞膜上特定的受体结合
C.进入细胞后登革病毒的增殖需要宿主细胞提供ATP
D.ADE效应可使登革热症状加重
8.交感神经可通过去甲肾上腺素(NE)刺激白色脂肪组织中的间充质基质细胞(MSC)。MSC分泌的神经营养因子(GDNF)可促进淋巴细胞(ILC2)分泌IL-5,从而促进脂肪细胞中脂肪的分解(如图1)。RET和ADR分别是MSC或ILC2上的受体,为确定这两种受体与MSC和ILC2的对应关系,研究人员利用阻断ADR的小鼠进行实验(如图2)。下列叙述错误的是( )
A.MSC上含有ADR受体,ILC2上含有RET 受体
B.实验表明交感神经通过ADR直接激活ILC2的IL-5分泌
C.阻断ADR的小鼠中,ILC2分泌的IL-5量减少
D.RET受体是GDNF信号传递的关键分子
9.抑郁症是常见的精神疾病,患者主要症状为情绪低落。单胺类递质假说认为抑郁症发病机制是大脑内神经递质5-羟色胺(5-HT)缺乏;神经内分泌假说认为抑郁症与下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)过度激活有关。左图是5-HT在突触间隙发挥作用以及再摄取示意图,下图是HPA轴及相关激素示意图,字母代表物质、数字代表过程,请回答:
(1)根据如图可知,当兴奋传导到神经末梢时,电压敏感钙通道打开,Ca2+以 的方式进入细胞促进5-HT的释放:5-HT在突触间隙 至突触后膜,与其上的受体结合引起Na+内流产生动作电位,进而引起突触后膜兴奋。
(2)5-HT发挥作用后被5-HT转运体重新转移到细胞内的去向有 。
(3)图中A是 ,HPA轴过度激活可能是过程④和⑤所示的 调节出现障碍。
(4)根据两种假说,下列哪些药物可以治疗抑郁症___________。(多选题)
A.苯乙肼(5HT水解酶抑制剂) B.帕罗西汀(5-HT转运体抑制剂)
C.槟榔十三味丸(降低皮质醇的量) D.可的松(肾上腺皮质激素类药物)
(5)科研人员发现,有氧运动能通过增加突触间隙中5-HT的含量有效改善抑郁症,请利用抑郁症模型鼠验证有氧运动能改善抑郁症。写出简单的实验思路和预期结果。
实验思路: ;
预期结果: 。
10.甲状腺在人体的新陈代谢和生长发育等过程中发挥重要的作用。毒性弥漫性甲状腺肿(GD)和慢性淋巴细胞性甲状腺炎(CLT)是常见的甲状腺疾病,患者的甲状腺出现炎症进而功能异常,发病机制如图所示。已知TSH是促甲状腺激素,Tg是甲状腺细胞合成的糖蛋白。回答下列问题:
(1)甲状腺激素分泌的调节,是通过 轴来进行的,这种分层调控过程称为分级调节,分级调节在维持机体稳态中的作用是 。
(2)据图分析GD患者的甲状腺激素分泌增多的机理是
。从免疫学的角度分析,GD病属于 功能异常导致。(填“免疫防御”、“免疫自稳”或“免疫监视”)
(3)NK细胞是免疫细胞,能快速识别并杀伤靶细胞,其促使靶细胞死亡的过程属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)
(4)某甲状腺疾病的患者,其甲状腺出现炎症。为了区分该患者是患GD还是CLT,可检测其血浆中
(答出2点)的含量。
1.(2025·北京·高考真题)为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B.左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C.MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D.MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
2.(2025·安徽·高考真题)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( )
选项
刺激a处
滴加乙酰胆碱
刺激b处
电表偏转
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
A
是
-
+
+
B
是
-
-
+
C
否
-
-
-
D
是
+++
+++
+
说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·浙江·高考真题)人体的传出神经有躯体运动神经和内脏运动神经(植物性神经),后者包括交感神经和副交感神经。下列叙述正确的是( )
A.交感神经和副交感神经的作用完全相反
B.躯体运动神经受大脑皮层的控制,内脏运动神经不受控制
C.所有的内脏器官同时受交感神经和副交感神经的双重支配
D.内脏运动神经既可支配心脏等,也可调节某些内分泌腺的活动
4.(2025·河北·高考真题)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
5.(2025·重庆·高考真题)图为机体感染HIV一段时间后血浆中HIV含量的变化,下列说法正确的是( )
A.机体的第三道防线在O-t1段已经开始发挥作用
B.时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要靠细胞免疫
C.时期Ⅱ病毒含量的上升会促进辅助性T细胞数量增加
D.在t2进行治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
6.(2025·江西·高考真题)机体受到压力时,会通过促进下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)分泌糖皮质激素(GC)进行调节(图甲)。调查发现,压力刺激下,男性和女性的血清GC含量存在差异。为探究压力刺激下性激素对GC分泌的影响,研究人员以小鼠为实验对象,检测了某种压力(M)刺激下的血清GC含量(图乙)。
回答下列问题:
(1)GC的分泌受HPA轴的 调节,GC含量达到一定程度时可通过 机制调节CRH和ACTH分泌。
(2)据图乙推测,M刺激下雄激素对GC的分泌具有 作用。为验证上述推测,研究人员检测了M刺激下正常雄性、摘除睾丸和摘除睾丸后补充雄激素的小鼠血清GC含量,分别为A、B和C,其中最低的为 ,A和C的关系为 (选填序号,①A=C;②A>C;③A<C;④无法确定)。
(3)已知小鼠下丘脑中CRH神经元上存在雄激素受体(AR)。为进一步探究M刺激下雄激素影响GC分泌的机制,研究人员选择正常雄性小鼠,随机分为四组,分别注射等量vehicle(对照)、ENZA(AR拮抗剂)、DHT(雄激素)和DHT十ENZA后,检测M刺激下各组小鼠CRH神经元的兴奋性(图丙)。结合图甲分析,M刺激下雄激素影响GC分泌的机制是 。
(4)已知较高含量的GC会促进免疫细胞凋亡。综合以上信息推测,人在长期压力下,免疫力会 ,分析其可能原因是 。
7.(2025·安徽·高考真题)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题。
(1)外界寒冷刺激 产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过 调节、 调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是 。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过 抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是 。
8.(2025·湖北·高考真题)mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据 序列来合成对应的mRNA.
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是: 。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是: 、
。
(4)图中细胞丁的名称是 ,其作用是: 。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是: (回答一点即可)。
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第30讲 动物生命活动调节的综合分析
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01 课标达标练
【题型一】下丘脑在稳态调节中的作用模型
【题型二】动物生命活动的调节综合模型
02 能力突破练 (新考法+新情境)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 下丘脑在稳态调节中的作用模型
1.人体温的相对稳定是机体产热和散热平衡的结果。下列关于寒冷环境中体温调节的叙述、错误的是( )
A.大脑皮层产生冷觉,人体可通过增添衣物,减少散热
B.下丘脑感受外界寒冷刺激,会使皮肤血管收缩,减少散热
C.下丘脑体温调节中枢兴奋,会引起人体不由自主地颤抖,产热增加
D.在下丘脑-垂体-甲状腺轴的调控下,甲状腺激素分泌增强,产热增加
【答案】B
【详解】A、所有感觉的形成部位都是大脑皮层,故大脑皮层产生冷觉,增添衣物属于行为调节,以减少散热,A正确;
B、下丘脑是体温调节中枢,但寒冷刺激由皮肤冷觉感受器传递至下丘脑,而非下丘脑直接感受,B错误;
C、下丘脑通过神经信号引发骨骼肌战栗(颤抖),增加产热,属于自主神经调节,C正确;
D、下丘脑-垂体-甲状腺轴调控甲状腺激素分泌,甲状腺激素能够促进细胞代谢,增加产热,D正确。
故选B。
2.下丘脑是内分泌活动的枢纽。为探究下丘脑的功能,某研究小组以实验动物为材料设计一系列实验,并预测了实验结果,其中不合理的是( )
A.若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,可导致机体脱水
B.若损伤下丘脑的某区域,动物渗透压失调,则该区域有可能是水盐平衡调节中枢
C.给动物注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素分泌减少,说明甲状腺激素对下丘脑有反馈作用
D.若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,不会影响动物渴觉的产生
【答案】D
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑分泌,经垂体释放,若切除下丘脑,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水分的重吸收减弱,可导致机体脱水,A正确;
B、下丘脑是水盐平衡调节中枢,若损伤下丘脑的某区域,动物渗透压失调,则该区域有可能是水盐平衡调节中枢,B正确;
C、甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节,给动物注射甲状腺激素,甲状腺激素含量升高,会抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,说明甲状腺激素对下丘脑有反馈作用,C正确;
D、渴觉是在大脑皮层形成的,若仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,会影响动物渴觉的产生,D错误。
故选D。
3.人体受到低血糖等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持内环境稳态,部分机制如图。相关叙述正确的是( )
A.下丘脑和交感神经均属于中枢神经系统的组成部分
B.下丘脑和腺垂体细胞都含有糖皮质激素的特异性受体
C.儿茶酚胺类激素和胰岛素在血糖调节中表现为协同关系
D.注射儿茶酚胺类激素和糖皮质激素可快速缓解低血糖症状
【答案】B
【详解】A、中枢神经系统包括脑和脊髓,下丘脑属于脑的一部分,属于中枢神经系统;交感神经属于外周神经系统,不属于中枢神经系统,A错误;
B、糖皮质激素的分泌存在负反馈调节,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素的细胞和腺垂体分泌促肾上腺皮质激素的细胞都会受到糖皮质激素的反馈抑制,因此都含有糖皮质激素的特异性受体,B正确;
C、儿茶酚胺类激素(如肾上腺素)能升高血糖,胰岛素能降低血糖,二者在血糖调节中表现为拮抗关系,C错误;
D、激素调节通过体液运输,随血液、淋巴等运输到全身各处,作用于靶细胞和靶器官,作用时间缓慢,无法快速缓解低血糖症状,D错误。
故选B。
4.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)不仅受甲状腺激素(TH)的长反馈调节,还受促甲状腺激素(TSH)的短反馈调节和TRH的超短反馈调节(如图)。下列叙述正确的是( )
A.三种激素通过定向运输来抑制TRH分泌
B.TH低于正常浓度时,可以促进TRH的分泌
C.与正常人相比,缺碘可导致TSH水平增加
D.下丘脑调节甲状腺分泌TH属于正反馈调节
【答案】C
【详解】A、激素是通过体液运输到全身各处,作用于靶器官、靶细胞,而不是定向运输,A错误;
B、TH低于正常浓度时,对TRH分泌的抑制作用减弱,而不是促进,B错误;
C、碘是合成甲状腺激素(TH)的原料,缺碘会导致甲状腺激素合成不足,甲状腺激素对垂体和下丘脑的抑制作用减弱,垂体分泌的TSH会增加,C正确;
D、下丘脑通过垂体调节甲状腺分泌TH的过程属于分级调节,而非正反馈调节。正反馈调节是指系统作用的结果反过来促进这个过程,而此处是下丘脑分泌TRH促进垂体分泌TSH,TSH再促进甲状腺分泌TH,是一个分级调节的过程,D错误。
故选C。
5.下图为人体感染甲流病毒等病原体后下丘脑感知温度变化并进行体温调节的示意图。有关分析错误的是( )
A.体温调定点上调后甲、乙细胞的代谢增强,皮肤毛细血管收缩
B.在体温调节过程中,下丘脑可作为感受器、神经中枢和效应器
C.上述过程中,产热增加是因为酶的活性升高导致细胞代谢加快
D.若人体持续高烧有脱水现象,抗利尿激素分泌增加,尿量减少
【答案】C
【详解】A、体温调定点上调后甲、乙细胞的代谢增强,增加产热,皮肤毛细血管收缩,减少散热,A正确;
B、下丘脑是体温调节的神经中枢,下丘脑还可以作为感受器感受体温的变化,下丘脑内分泌细胞作为效应器,可以分泌TRH,B正确;
C、产热增加是因为代谢增强,体温升高的过程中酶活性会下降,C错误;
D、若人体持续高烧有脱水现象,会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,尿量减少,D正确。
故选C。
6.人的摄食和胃肠道活动受到神经系统的调控,摄食中枢和饱中枢分别位于下丘脑的不同区域。相关调节机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.视觉、嗅觉等外界刺激下引起人体产生饥饿感的过程属于条件反射
B.大脑皮层产生饥饿感,促进进食,副交感神经兴奋促进胃肠道活动
C.下丘脑的神经元延伸至大脑皮层,并通过释放兴奋性神经递质起作用
D.进食后,胃肠道压力上升,抑制饱中枢,使人食欲下降
【答案】B
【详解】A、条件反射是在非条件反射的基础上,经过后天学习和训练而形成的反射。视觉、嗅觉等外界刺激下引起人体产生饥饿感,这一过程没有经过后天的学习和训练,属于非条件反射,A错误;
B、大脑皮层产生饥饿感,会促进进食,副交感神经兴奋时可促进胃肠道的蠕动和消化液的分泌等活动,从而促进胃肠道活动,B正确;
C、下丘脑的神经元轴突释放的神经递质也可能是抑制性神经递质,从而抑制大脑皮层产生饥饿感,C错误;
D、进食后,胃肠道压力上升,应是刺激饱中枢,使饱中枢兴奋,从而使人食欲下降,而不是抑制饱中枢,D错误。
故选B。
7.如图为小鼠在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞产热过程,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。下列说法正确的是( )
A.甲状腺激素仅作用于下丘脑细胞和褐色脂肪组织细胞
B.持续寒冷刺激使去甲肾上腺素分泌增加的调节方式是神经—体液调节
C.cAMP促进脂肪氧化分解的产物进入线粒体,有利于细胞呼吸的顺利进行
D.甲状腺激素进入褐色脂肪组织细胞后,可以通过调节UCP-1基因表达来促进细胞产热
【答案】D
【详解】A、甲状腺激素几乎作用于全身所有细胞,A错误;
B、持续寒冷刺激使去甲肾上腺素分泌增加,此时去甲肾上腺素属于传出神经末梢释放的神经递质,是神经调节过程,B错误;
C、cAMP促进脂肪水解为甘油、脂肪酸,脂肪酸进入线粒体利于细胞呼吸顺利进行,C错误;
D、由图可知,甲状腺激素进入褐色脂肪组织细胞,一方面直接调控细胞核中UCP-1基因表达,另一方面增加去甲肾上腺素的受体,间接调控UCP-1基因表达,促进细胞产热,D正确。
故选D。
8.肥胖不仅影响形体美,严重还会引发高血脂症等疾病。科学研究发现肥胖与瘦素(蛋白类激素)及其受体功能异常有关。搜索的部分调节机制如图1所示。
(1)人体中脂肪来源于 。瘦素调控能量代谢。并受到体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于 。
(2)脂肪细胞分泌的瘦素可作用于神经元a,原因是 。神经元a受到刺激后兴奋,其膜内的电位变为 。
(3)在哺乳类动物下丘脑存在着与摄食活动反应有关的食欲中枢,其中饥中枢决定发动摄食,饱中枢决定停止进食。除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有 (答出2个即可)。研究人员将实验动物下丘脑的食欲中枢某区域破坏,引起动物多食肥胖。据此判断该区属于下丘脑中的 。
(4)瑜伽是一种很好的健身运动。图2表示某人在进行瑜伽运动前后血糖浓度的变化、与B点相比,C点时其血浆中胰岛素/胰高血糖素的值 (填“增大”“减小”或“不变”).理由是
。
【答案】(1) 食物消化吸收、糖类转化等 反馈调节
(2) 神经元a上有瘦素的特异性受体 由负电位变为正电位
(3) 水盐平衡调节中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢 饱中枢
(4) 减小 BC段的运动消耗了大量葡萄糖,血糖浓度降低,导致胰岛素的分泌减少,胰高血糖素的分泌增加,从而使二者比值减小
【详解】(1)食物中的糖类经消化吸收进入血液,是血糖的主要来源,当血糖消耗不完时,就会转化形成脂肪,人体中脂肪来源于食物消化吸收、糖类转化等。瘦素调控能量代谢。并受到体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于反馈调节。
(2)神经元a上有瘦素的特异性受体,脂肪细胞分泌的瘦素可作用于神经元a,神经元a受到刺激后兴奋,其膜内的电位变为由负电位变为正电位。
(3)在哺乳类动物下丘脑存在着与摄食活动反应有关的食欲中枢,其中饥中枢决定发动摄食,饱中枢决定停止进食。除食欲中枢外,下丘脑中的调节中枢还有水盐平衡调节中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢。研究人员将实验动物下丘脑的食欲中枢某区域破坏,引起动物多食肥胖。据此判断该区属于下丘脑中的饱中枢。
(4)瑜伽是一种很好的健身运动。图2表示某人在进行瑜伽运动前后血糖浓度的变化、与B点相比,由于BC段的运动消耗了大量葡萄糖,血糖浓度降低,导致胰岛素的分泌减少,胰高血糖素的分泌增加,从而使二者比值减小。
9.下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平。上述过程如图所示,回答下列问题:
(1)图中支配肝脏的迷走神经属于副交感神经。当血糖含量降低时,下丘脑某区域兴奋,通过 (填“交感神经”或“副交感神经”)促进胰岛A细胞分泌 ,升高血糖水平。另外,该类神经还可以直接支配 (填腺体)引起相应激素分泌增加来协同升血糖。
(2)某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖。据图分析,小鼠持续存在高血糖的可能原因中,除了胰岛素受体功能障碍外,还有 (答出2点即可)。
(3)据上图分析,若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,则短期内该小鼠血液中胰岛素含量会 (填“升高”“降低”或“无明显变化”)。近期研究发现,FGF1(成纤维生长因子1)能有效降低胰岛素抵抗小鼠的血糖水平,其作用机理如下图所示。FGF1通过抑制
以降低血糖水平,且FGF1的降血糖作用 (填“是”或“不是”)通过促进胰岛素的作用来实现的。
【答案】(1) 交感神经 胰高血糖素 肾上腺
(2)迷走神经受损、钾离子通道异常等
(3) 升高 通过抑制脂肪细胞内脂肪分解导致脂肪酸减少,进而抑制肝脏内脂肪酸转化为葡萄糖 不是
【详解】(1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素能够升高血糖。迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平,支配肝脏的迷走神经属于副交感神经,能够降低血糖水平,交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖水平,另外,交感神经还可以直接支配肾上腺引起相应激素分泌增加来协同升血糖。
(2)由图可知,下丘脑特定神经元上的胰岛素受体与胰岛素结合后,导致该神经元的某激酶、钾离子通道相继被激活,最终通过迷走神经作用于肝脏,使肝脏中葡萄糖的生成减少,降低血糖水平,某糖尿病模型小鼠补充足量胰岛素后,仍持续存在高血糖,其可能的原因是迷走神经受损、钾离子通道异常,不能抑制肝脏中葡萄糖的产生。
(3)若一只正常小鼠下丘脑特定神经元的胰岛素受体出现功能障碍,由于下丘脑特定神经元无法接收胰岛素的信号,不能通过迷走神经作用于肝脏使肝脏中葡萄糖的生成减少,血糖水平升高,血糖升高会刺激胰岛 B细胞分泌更多胰岛素,所以短期内该小鼠血液中胰岛素含量会升高。据题图分析可知,胰岛素作用于脂肪细胞胰岛素受体后,通过激活PDE3B通路抑制脂肪分解来降低血糖浓度;FGF1作用于脂肪细胞中的FGF1受体后,通过激活PDE4通路抑制脂肪分解来降低血糖浓度。故FGF1(成纤维生长因子1)调节血糖平衡的机理是通过抑制脂肪细胞内脂肪分解导致脂肪酸减少,进而抑制肝脏内脂肪酸转化为葡萄糖,以降低血糖水平,且FGF1的降血糖作用不是通过促进胰岛素的作用来实现的。
题型二 动物生命活动的调节综合模型
10.下图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列结论错误的是( )
A.图中③为传入神经,②为传出神经
B.如果④受到刺激后产生兴奋,图中ABCD均可检测到电信号
C.若图中神经中枢位于脊髓,该反射弧不可能完成膝跳反射
D.图中表示当④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
【答案】B
【详解】A、在反射弧中,有神经节的神经元为传入神经元,图中③上有神经节,所以③是传入神经;与效应器相连的②是传出神经,A正确;
B、如果④(感受器)受到刺激产生兴奋,兴奋会沿传入神经(③)传到神经中枢,再经神经中枢内的神经元传递。由于兴奋在神经元之间是单向传递的(只能从突触前膜传到突触后膜),所以兴奋能传到 A、B、D,但不能传到 C(因为C所在的神经元与中间神经元的连接是单向的,兴奋无法逆向传递到 C),B错误;
C、膝跳反射的反射弧是二元反射弧(只有传入神经元和传出神经元,没有中间神经元)。而图中反射弧有中间神经元,若神经中枢位于脊髓,该反射弧结构与膝跳反射的反射弧不同,不可能完成膝跳反射,C正确;
D、当④(感受器)受到刺激时,兴奋能通过传入神经(③)传到神经中枢,再进一步传到大脑皮层产生感觉;而②(传出神经)损伤,只是影响效应器的反应,不影响感觉的产生,因此人体能产生感觉,D正确。
故选B。
11.G1和G2是某组织细胞膜表面的两种受体蛋白,肾上腺素、胰高血糖素能分别和G1、G2结合,激活腺苷酸环化酶,并通过一系列的信号转导通路使磷酸化酶活化,催化糖原水解为葡萄糖,升高血糖浓度。下列有关说法错误的是( )
A.肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节相互协同
B.肝细胞的细胞膜表面可能存在G1和G2蛋白
C.磷酸化酶活化受阻会导致糖原积累,血糖升高
D.下丘脑可通过交感神经促使细胞分泌胰高血糖素
【答案】C
【详解】A、肾上腺素和胰高血糖素均能升高血糖,两者在血糖调节中表现为协同作用,A正确;
B、肝细胞是分解糖原的主要场所,其细胞膜表面需存在G1和G2受体以响应肾上腺素和胰高血糖素的信号,B正确;
C、磷酸化酶活化受阻时,糖原无法水解为葡萄糖,导致糖原积累,从而导致血糖因缺乏补充而降低,C错误;
D、下丘脑通过交感神经直接作用于胰岛A细胞,促进胰高血糖素分泌,属于神经-体液调节,D正确。
故选C。
12.为分析两种不同类型糖尿病患者的血糖调节差异,研究人员检测了健康个体、患者甲和乙的空腹血糖及胰岛素浓度(见表)。下列推测合理的是( )
检测对象
血糖(mmol·L-1)
胰岛素(mIU·L-1)
健康个体
5.0
12.5
患者甲
13.3
2.3
患者乙
9.9
25.1
A.患者甲的血糖浓度高于健康个体是由于胰岛素未能发挥功能
B.患者乙的血糖浓度高于健康个体是由于胰高血糖素分泌过多
C.若药物X能促进胰岛素的分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖
D.若药物Y能抑制胰岛素的分泌,则可用于缓解患者乙的高血糖
【答案】C
【详解】A、根据表格信息,患者甲胰岛素含量远低于健康个体,其血糖高于健康个体的原因是由于胰岛素分泌不足,而非胰岛素未能发挥功能;若药物X能促进胰岛素分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖症状,A错误,C正确;
B、患者乙胰岛素含量高于健康个体,其血糖高于健康个体的主要原因是胰岛素抵抗,而非胰高血糖素分泌过多,B错误;
D、患者乙存在胰岛素抵抗,若药物Y抑制胰岛素分泌会减少胰岛素水平,但不能改善胰岛素抵抗,不能缓解患者乙的高血糖症状,D错误。
故选C。
13.HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A.被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
B.活化的细胞毒性T细胞能直接识别并裂解HPV
C.目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D.进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
【答案】A
【详解】A、HPV感染宿主细胞后,可能导致宿主细胞表面的HLA(人类白细胞抗原,即MHC分子)异常表达,使免疫系统无法有效识别并清除这些异常细胞,从而增加癌变风险,A正确;
B、活化的细胞毒性T细胞只能识别并攻击表面带有MHC-抗原复合体的被感染宿主细胞,不能直接识别游离的HPV病毒颗粒,B错误;
C、题干明确说明HPV四价疫苗由衣壳蛋白制备,属于重组蛋白疫苗,而非灭活或减毒的完整病原体,C错误;
D、多次接种的目的是通过重复抗原刺激,促进记忆细胞增殖分化,产生更多抗体和记忆细胞(但抗体种类由抗原决定,不会因接种次数而增加),D错误。
故选A。
14.桥本甲状腺炎属于自身免疫病,发病机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.桥本甲状腺炎是由于免疫系统的防御功能异常导致的
B.患者促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素含量均升高
C.桥本甲状腺炎患者患病后期,常会出现体温偏低症状
D.通过药物降低辅助性T细胞的活性,有助于缓解病情
【答案】A
【详解】A、免疫系统的功能包括防御、自稳和监视。自身免疫病是免疫系统的自稳功能异常,错误地将自身物质当作外来异物进行攻击导致的,而非防御功能异常,A错误;
B、桥本甲状腺炎会使甲状腺功能减退,甲状腺激素分泌减少。根据激素的分级调节和反馈调节,甲状腺激素减少会对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,从而使促甲状腺激素释放激素(由下丘脑分泌)和促甲状腺激素(由垂体分泌)含量均升高,B正确;
C、甲状腺激素能促进细胞代谢,增加产热。桥本甲状腺炎患者后期甲状腺功能减退,甲状腺激素分泌不足,产热减少,常会出现体温偏低症状,C正确;
D、由图可知,辅助性T细胞能活化B细胞和CD8⁺T细胞,进而引发一系列免疫反应攻击甲状腺细胞。通过药物降低辅助性T细胞的活性,可减少对甲状腺细胞的攻击,有助于缓解病情,D正确。
故选A。
15.科研人员将A品系小鼠的皮肤移植给同种B品系小鼠后,将接受皮肤的小鼠随机均分为甲、乙两组。甲组注射T细胞活性抑制剂X溶液,乙组注射等量生理盐水,定期检测植皮存活率[植皮存活率(%)=存活皮片面积÷总移植皮片面积×100%],结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验结果说明T细胞参与了移植皮肤的免疫排斥反应
B.注射X溶液后甲组小鼠的体液免疫和细胞免疫均被抑制
C.若再次移植A品系小鼠的皮肤,乙组植皮存活率下降的速率相比第一次会减慢
D.敲除A品系小鼠分子标签相关的基因,可提高皮肤移植的存活率
【答案】C
【详解】A、甲组与乙组相比较,自变量为甲组加入了X溶液,乙组加入了等量的生理盐水,实验结果是甲组的植皮存活率明显高于乙组,说明T细胞参与了移植皮肤的免疫排斥反应,A正确;
B、T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,当注射T细胞活性抑制剂X溶液后,则甲组小鼠的体液免疫和细胞免疫均被抑制,B正确;
C、乙组小鼠首次移植后已产生记忆细胞,再次移植时,记忆细胞会快速启动二次免疫应答,导致排异反应更强烈、更快,因此第二次植皮存活率下降速率应加快,C错误;
D、敲除A品系小鼠分子标签相关的基因,可使B品系小鼠免疫系统难以识别移植皮肤,可显著降低免疫排异,从而提高皮肤移植存活率 ,D正确。
故选C。
16.如图1所示,当流感病毒入侵机体后,机体细胞受刺激产生致热性细胞因子,作用于下丘脑体温调定点,使其上调至38.5℃。图2为人体患流感期间,体温调定点上升后,人体产热量和散热量变化过程。回答下列问题:
(1)流感病毒入侵后,活化的B淋巴细胞增殖分化可产生浆细胞,B淋巴细胞活化需要的两个信号分别是 。细胞免疫中,细胞毒性T细胞的作用是 。
(2)图1中,致热性细胞因子作用于下丘脑细胞时,需要与下丘脑细胞表面的 结合,这体现了细胞膜具有 的功能。
(3)在体温调节过程中,致热性细胞因子作用于下丘脑,使体温调定点上升,此时机体的产热量、散热量变化趋势如图2所示,其中甲、乙曲线依次表示 。图2中A、B、C、D四个阶段,人体会明显感觉到冷的是 阶段,此阶段会感觉到冷的原因是
。此时,机体可能会出现骨骼肌战栗,骨骼肌战栗属于 调节方式。
【答案】(1) 抗原与B淋巴细胞直接接触、辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合 识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞
(2) 受体 进行细胞间信息交流
(3) 散热量、产热量 B 下丘脑的体温调定点上升,但人体体温最初还处于正常体温,机体会接受到类似于“冷刺激”的信号而感觉到冷(其他答案合理即可,但描述中必需表明“体温调定点变化、最初人体体温正常”等关键信息) 神经
【详解】(1)浆细胞是由活化的B细胞增殖分化产生的。在B淋巴细胞活化过程中,抗原与B淋巴细胞直接接触是B细胞活化的第一个信号:B细胞活化的第二个信号,依赖辅助性T细胞与B细胞的接触,即辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合。在细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞能特异性识别靶细胞,通过接触使其裂解,释放病原体。
(2)致热性细胞因子作为信号分子,需与下丘脑细胞表面的受体结合,才能传递信息。这一过程体现了细胞膜接收外界信号、进行细胞间信息交流的功能。
(3)流感病毒进入机体,体温调定点升高时,人体会出现发热现象,在B阶段,尽管机体产热量增加,但由于体温还没有达到新的体温调定点,即38.5℃,实际体温低于调定点温度,因此,人体会明显感觉到冷,此阶段产热量明显大于散热量,且产热量不断增加,所以,图2中甲曲线表示散热量,乙曲线表示产热量。骨骼肌战栗是由神经系统控制的,属于神经调节方式。
17.如图是人体感染H1N1病毒后,神经-激素-免疫调节网络共同调节清除病毒的过程。请回答与此有关的问题:
(1)神经调节的基本方式是反射,兴奋产生时,膜电位的变化是 。兴奋在神经元之间的传递是通过 结构实现的。
(2)当人感染H1N1病毒时,往往会发烧,从而提高免疫系统的功能.发烧的原因是病毒产生的毒素或人体T淋巴细胞分泌的 改变了下丘脑中体温调节中枢的功能,最终使有关腺体分泌的 激素和肾上腺素的量增加,从而使产热增加。
(3)感冒发烧时应多喝水,此时血浆渗透压降低,刺激下丘脑中的渗透压感受器,垂体释放的 减少,有利于毒素排出体外。
(4)当人精神状态不好时(如焦虑、紧张),更易感染H1N1病毒而患病,请叙述其原因:
。
【答案】(1) 由外正内负变为外负内正 突触
(2) 淋巴因子 甲状腺
(3)抗利尿激素
(4)精神状态不好时,会降低T细胞的活性,淋巴因子减少,使抗体分泌减少,同时效应T细胞数量少,从而使免疫功能下降
【详解】(1)神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成.神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正,即兴奋产生时,膜电位的变化是由外正内负变为外负内正。兴奋在神经元之间的传递是通过突触进行的,由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
(2)感染了甲型H1N1流感病毒后,人体需要体液免疫和细胞免疫共同发挥作用,在细胞免疫过程中,人体T淋巴细胞分泌淋巴因子能改变了下丘脑中体温调节中枢的功能,促进甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,体内物质氧化分解加快,产热增加。
(3)抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水分重吸收.所以减少抗利尿激素的释放,使尿液量增多,通过排尿,有利于毒素排出体外。
(4)当人焦虑、紧张时,会使T细胞的活性降低,产生淋巴因子的量减少,使抗体分泌减少,同时效应T细胞数量少,从而使免疫功能下降,因而更易感染H1N1病毒而患病。
18.2020年春,我国采取了一系列有效措施抗击由新冠病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新冠病毒肺炎患者得以康复。下图是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,abc表示物质。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)图中激活细胞②的信号除与新冠病毒接触外,还需要的第二信号是与表面特定分子发生变化的 细胞的结合,该图中b物质的作用是 。
(2)有些重症新型冠状病毒患者会出现“白肺”症状,原因是新冠病毒侵入肺部细胞后,由 (填序号)细胞对被靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞可由图中 (填序号)细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是
。但是某些患者在注射过程中或以后出现了皮肤荨麻疹、气管痉挛、呕吐等症状,医生判断此时患者免疫系统的 功能异常,因而出现了过敏反应。
(4)机体内的“脑—脾神经轴”在免疫应答中发挥重要作用,机理如图所示。研究发现,去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后,浆细胞的数量显著减少。据图分析,可能的原因是
。
【答案】(1) 辅助性T 促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化
(2) ⑤ ②④
(3) 康复者血浆中含有与新冠病毒结合的特异性抗体 免疫防御
(4)去甲肾上腺素释放减少,使T细胞释放乙酰胆碱减少,减弱了对B细胞的刺激
【详解】(1)辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,因此图中b物质为细胞因子,可以促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化。
(2)新冠病毒侵入肺部细胞后,细胞免疫发挥作用,由⑤细胞毒性T细胞对被靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞为浆细胞,可由图中②B细胞和④记忆B细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是康复者血浆中含有针对新型冠状病毒的抗体,这些抗体可以与新冠病毒特异性结合,从而起到治疗作用。但是某些患者在注射过程中或以后出现了皮肤荨麻疹、气管痉挛、呕吐等症状,医生判断此时患者免疫系统的免疫防御功能异常,因而出现了过敏反应。过敏反应是机体免疫系统的免疫防御功能过强导致的。
(4)研究发现,去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后,浆细胞的数量显著减少,据图分析可知,可能的原因是脾神经释放的去甲肾上腺素减少,使T细胞释放乙酰胆碱减少,减弱了对B细胞的刺激,导致B细胞的活化受到抑制,从而使浆细胞的数量减少。
1.轻微触碰人体时,一般不会产生痛觉,其生理机制为:兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,促使后者释放神经递质GABA.GABA作用于痛觉神经元,引起其细胞膜上Cl⁻通道开放,Cl⁻内流,进而不产生痛觉。而带状疱疹病毒感染后,会使痛觉神经元上Cl⁻转运蛋白(单向转运Cl⁻)的表达量改变,造成Cl⁻转运量变化,导致细胞内Cl⁻浓度升高。此时若有轻触刺激引发GABA作用于痛觉神经元,Cl⁻会经Cl⁻通道外流,产生强烈痛觉。下列说法正确的是( )
A.轻微触碰不会引起触觉神经元产生动作电位
B.Cl⁻通道和Cl⁻转运蛋白在运输Cl⁻的过程中都会与Cl⁻结合
C.兴奋在抑制性神经元和痛觉神经元之间的传递是单向的
D.带状疱疹患者的痛觉神经元兴奋后产生痛觉属于非条件反射
【答案】C
【详解】A、轻微触碰会导致脊髓抑制性神经元兴奋并释放神经递质GABA,说明其引起了触觉神经元产生动作电位,A错误;
B、Cl-经Cl-通道的跨膜运输过程不与通道蛋白结合,Cl-转运蛋白在转运Cl-的过程中与Cl-结合,B错误;
C、兴奋在抑制性神经元和痛觉神经元之间只能由突触前膜释放作用于突触后膜,因此传递是单向的,C正确;
D、带状疱疹患者的痛觉神经元兴奋后产生痛觉的反射弧不完整,不属于反射,D错误。
故选C。
2.紧张焦虑时,适量摄入甜食可以激活大脑的“奖赏系统”,引起多巴胺的释放,从而缓解压力、产生愉悦感,甚至还有助于新技能的学习和记忆。但长期摄入过量甜食会造成“甜食成瘾”,使大脑对甜食的敏感性降低,同时增加患心血管疾病和抑郁症的风险。下列有关说法错误的是( )
A.甜食引起愉悦感的产生属于非条件反射
B.适量摄入甜食可能会改变神经元之间的连接
C.多巴胺发挥作用时会增加突触后膜对Na⁺的通透性
D.“甜食依赖”可能是由突触后膜上多巴胺受体减少导致
【答案】A
【详解】A、甜食引起愉悦感的产生不属于反射,因为没有经过完整的反射弧,A错误;
B、题意显示,适量摄入甜食可以激活大脑的“奖赏系统”,引起多巴胺的释放,从而缓解压力、产生愉悦感,甚至还有助于新技能的学习和记忆,据此推测,适量摄入甜食可能会改变神经元之间的连接,B正确;
C、多巴胺的释放会使人产生愉悦感,说明多巴胺是兴奋性递质,据此推测,多巴胺发挥作用时会增加突触后膜对Na⁺的通透性,C正确;
D、“甜食依赖”可能是由突触后膜上多巴胺受体减少导致,因为多巴胺受体减少会影响兴奋的传递,因而需要增加甜食的摄入才能提高兴奋性,进而产生的甜食依赖,D正确。
故选A。
3.乙酰胆碱(ACh)可在多条神经调节通路中发挥作用。研究发现,小鼠获得奖赏时,强啡肽阳性神经元会释放强啡肽,通过图示通路促进ACh的释放,提升学习效果。GABA是一种抑制性神经递质,能抑制ACh的释放。在奖赏信息刺激下,下列推测合理的是( )
A.敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
B.强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后,GABA的释放量会更多
C.敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
D.去除奖赏信息刺激后,乙酰胆碱能神经元会停止释放ACh
【答案】A
【详解】A、敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,强啡肽无法作用于强啡肽阳性神经元自身,其对自身的抑制作用去除了,会促进强啡肽的释放,从而抑制 GABA 释放的作用加强,进一步减少了 GABA 与 GABA 受体结合,进一步解除了 GABA 对乙酰胆碱能神经元的抑制作用, ACh 的释放含量会更多, A 正确;
B、 强啡肽与 GABA 能神经元上的强啡肽受体结合后,会抑制 GABA 的释放, GABA 的释放量会更少, B 错误;
C、 敲除 GABA 能神经元的强啡肽受体基因,强啡肽不能作用于 GABA 能神经元,对 GABA 能神经元的抑制作用去除了, GABA 能神经元对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强了, ACh 的释放量会更少, C 错误;
D、 去除奖赏信息刺激后,强啡肽阳性神经元不释放强啡肽,对 GABA 释放的抑制作用去除了, GABA 对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强了,抑制了乙酰胆碱的释放,并非停止释放 ACh , D 错误。
故选A。
4.脑机接口技术是一种具有革命性意义的人机交互技术,脑机接口中的“脑”指我们的大脑,“机”是机械,“接口”用于编码和解码。武汉科研团队为某位四肢瘫痪的患者植入微电极,经过系统训练后,患者能够通过“意念”控制电动假肢拿起水杯喝水,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程属于条件反射
B.“接口”类似于神经中枢,将接收到的神经信号转化成化学信号
C.皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性,产生电信号
D.脑机接口的作用是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能
【答案】C
【详解】A、条件反射需要经过完整的反射弧(包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器)。患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程,没有经过完整的反射弧,所以不属于条件反射,A错误;
B、由示意图可知,“接口”是将神经信号转化为计算机命令(电信号相关的转化),并非将神经信号转化成化学信号,B错误;
C、神经元兴奋时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,产生动作电位(电信号),所以皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性,产生电信号,C正确;
D、脑机接口是让大脑的神经信号通过“接口”转化为计算机命令,控制电动假肢,并没有恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能,D错误。
故选C。
5.下丘脑是神经与体液调节枢纽,能够整合信号、调控分泌,维持内环境稳态等。下图为下丘脑参与的血糖调节、体温调节和渗透压调节的部分示意图,其中①~⑤表示激素,且①的化学本质是氨基酸的衍生物。下列相关叙述错误的是( )
A.①~⑤都在核糖体上合成,经加工和修饰后,分泌至内环境
B.①的含量相对稳定与图示的分级调节以及负反馈调节等有关
C.摄入过量盐时,会引起下丘脑内合成并存储在垂体中的④释放量增多
D.血糖下降信号刺激下丘脑,自主神经系统会促进胰岛 A 细胞的分泌
【答案】A
【详解】A、核糖体是蛋白质的合成车间,①是甲状腺激素,其化学本质是氨基酸的衍生物,其并非在核糖体上合成,A错误;
B、图示存在下丘脑—垂体—甲状腺轴,该腺轴存在分级调节,①对下丘脑和垂体的相关分泌有负反馈调节,另外,甲状腺激素发挥作用后被立即灭活等,上述现象均与①的含量相对稳定有关,B正确;
C、摄入过量盐时,内环境渗透压会升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,引起下丘脑内合成并存储在垂体中的④(抗利尿激素)释放量增多,以促进肾小管和集合管对水的重吸收,最终维持渗透压相对稳定,C正确;
D、血糖下降,信号刺激下丘脑,通过交感神经使胰岛 A 细胞分泌的胰高血糖素增多,交感神经属于自主神经系统,D正确。
故选A。
6.免疫系统具有区分自我与非我成分的能力,与细胞表面的组织相容性抗原MHC有关。在细胞免疫中,细胞毒性T细胞通常依赖靶细胞表面的MHC-抗原复合体来对其进行识别和清除。下列说法错误的是( )
A.若自身细胞表面MHC分子发生变化,可能导致自身免疫病
B.细胞毒性T细胞不能将抗原信息呈递给其他免疫细胞
C.异体器官移植是免疫细胞通过对MHC的识别引起免疫排斥
D.癌细胞表面的MHC表达水平下降,有利于细胞毒性T细胞快速对其识别和攻击
【答案】D
【详解】A、根据题意,免疫系统具有区分“自我”与“非我”的能力,若自身细胞表面MHC分子发生变化,细胞毒性T细胞会对其进行识别和清除,可能导致自身免疫病,A正确;
B、细胞毒性T细胞能攻击靶细胞,但不能将抗原信息呈递给其他免疫细胞,B正确;
C、正常情况下,人体自身细胞的MHC分子会结合自身蛋白片段(自身抗原),免疫细胞(如T细胞)识别后会判定为“自身细胞”,不发起攻击;当进行异体器官移植时,供体器官细胞的MHC分子与受体自身的MHC分子存在差异(因个体基因不同,MHC具有高度多态性,除同卵双胞胎外,几乎无完全相同的MHC),此时供体细胞的MHC会被受体免疫细胞识别为“外来异物”(非己抗原),进而触发免疫排斥反应,C正确;
D、细胞毒性T细胞通常依赖靶细胞表面的MHC-抗原复合体来对其进行识别和清除,癌细胞表面的MHC表达水平下降,有利于癌细胞逃避免疫系统的攻击,D错误。
故选D。
7.登革病毒有四种类型,重症登革热可能与抗体依赖性增强效应(ADE效应)有关。如图为同一机体先后感染不同类型登革病毒时引发ADE效应的机理图。下列叙述错误的是( )
A.初次免疫产生的抗体能特异性结合并直接清除异型登革病毒
B.抗原-抗体复合物进入细胞需要与细胞膜上特定的受体结合
C.进入细胞后登革病毒的增殖需要宿主细胞提供ATP
D.ADE效应可使登革热症状加重
【答案】A
【详解】A、结合图示可知,初次免疫产生的抗体能与抗原结合形成抗原-抗体复合物,协助病毒进入细胞,而非直接清除异型登革病毒,A错误;
B、细胞膜能够控制物质进出细胞,抗原-抗体复合物进入细胞需要与细胞膜上特定的受体结合,B正确;
C、病毒无细胞结构,是胞内寄生物,依赖宿主细胞的能量(ATP)、原料(核苷酸、氨基酸)和蛋白质合成系统进行复制,C正确;
D、分析题意可知,ADE效应导致病毒更易感染细胞,可能导致血液渗漏等现象,使病情更严重,D正确。
故选A。
8.交感神经可通过去甲肾上腺素(NE)刺激白色脂肪组织中的间充质基质细胞(MSC)。MSC分泌的神经营养因子(GDNF)可促进淋巴细胞(ILC2)分泌IL-5,从而促进脂肪细胞中脂肪的分解(如图1)。RET和ADR分别是MSC或ILC2上的受体,为确定这两种受体与MSC和ILC2的对应关系,研究人员利用阻断ADR的小鼠进行实验(如图2)。下列叙述错误的是( )
A.MSC上含有ADR受体,ILC2上含有RET 受体
B.实验表明交感神经通过ADR直接激活ILC2的IL-5分泌
C.阻断ADR的小鼠中,ILC2分泌的IL-5量减少
D.RET受体是GDNF信号传递的关键分子
【答案】B
【详解】A、阻断ADR,GDNF和IL-5分泌量均减少,而NE是作用促进MSC细胞分泌GDNF,通过GDNF作用于ILC2细胞,进而促进其分泌IL-5,因此MSC上含有ADR受体,ILC2上含有RET 受体,A正确;
B、根据实验结果表明ADR是MSC细胞上的受体,交感神经通过释放NE作用于ADR直接激活MSC细胞,促进MSC细胞分泌GDNF进而激活ILC2的IL-5分泌,B错误;
C、结合图示结果可知,阻断ADR,GDNF和IL-5分泌量均减少,C正确;
D、根据实验结果推知RET是ILC2细胞表面识别GDNF信号的受体,是GDNF信号传递的关键分子,D正确。
故选B。
9.抑郁症是常见的精神疾病,患者主要症状为情绪低落。单胺类递质假说认为抑郁症发病机制是大脑内神经递质5-羟色胺(5-HT)缺乏;神经内分泌假说认为抑郁症与下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)过度激活有关。左图是5-HT在突触间隙发挥作用以及再摄取示意图,下图是HPA轴及相关激素示意图,字母代表物质、数字代表过程,请回答:
(1)根据如图可知,当兴奋传导到神经末梢时,电压敏感钙通道打开,Ca2+以 的方式进入细胞促进5-HT的释放:5-HT在突触间隙 至突触后膜,与其上的受体结合引起Na+内流产生动作电位,进而引起突触后膜兴奋。
(2)5-HT发挥作用后被5-HT转运体重新转移到细胞内的去向有 。
(3)图中A是 ,HPA轴过度激活可能是过程④和⑤所示的 调节出现障碍。
(4)根据两种假说,下列哪些药物可以治疗抑郁症___________。(多选题)
A.苯乙肼(5HT水解酶抑制剂) B.帕罗西汀(5-HT转运体抑制剂)
C.槟榔十三味丸(降低皮质醇的量) D.可的松(肾上腺皮质激素类药物)
(5)科研人员发现,有氧运动能通过增加突触间隙中5-HT的含量有效改善抑郁症,请利用抑郁症模型鼠验证有氧运动能改善抑郁症。写出简单的实验思路和预期结果。
实验思路: ;
预期结果: 。
【答案】(1) 协助扩散 扩散
(2)进入突触小泡或被5-HT水解酶降解
(3) 促肾上腺皮质激素释放激素 负反馈
(4)ABC
(5) 将若干抑郁症模型鼠随机均分为A、B两组,测定两组小鼠突触间隙中5-HT的含量并分别记为 A1、B1;A组小鼠每天做一定强度有氧运动,B组小鼠不做任何运动处理,其他饲养条件完全相同且适宜,一段时间后测定两组小鼠突触间隙中5-HT的含量并分别记为A2、B2 5-HT的含量为A2>A1,B1≈B2
【详解】(1)由题意可知,Ca2+通过离子通道以协助扩散的方式进入细胞促进5HT的释放。5-HT在突触间隙扩散至突触后膜,与其上的受体结合引起Na+内流产生动作电位,进而引起突触后膜兴奋。
(2)5-HT发挥作用后被5-HT转运体重新转移到细胞后的去向有进入突触小泡或被5-HT水解酶降解。
(3)分析图可知,A是由下丘脑分泌并作用于垂体的促肾上腺皮质激素释放激素。若HPA轴过度激活,则可能使过程④和⑤所示的负反馈调节出现障碍,因而可能导致肾上腺皮质激素可能过多,进而抑制神经系统的活动导致抑郁。
(4)5-HT浓度低导致抑郁症,由神经内分泌假说可知,肾上腺皮质素含量过高,导致抑郁症。5-HT神经递质通过被水解、被回收、抑制突触前膜释放5-HT来调节突触间隙中的5-HT含量。可以通过抑制5-HT的水解、回收,突触间隙中5-HT含量升高,治疗抑郁症。或者降低肾上腺皮质素的含量来治疗抑郁症,即AB可使突触间隙中5-HT含量升高,C项可使皮质醇含量下降,因而可治疗抑郁。D错误,ABC正确。
故选ABC。
(5)由题意可知,该实验目的是探究有氧运动能通过增加突触间隙中5-HT的含量有效改善抑郁症,因此自变量为是否进行有氧运动,所以对实验组和对照组小鼠分别采取进行有氧运动和不做任何运动的处理方式,一段时间后测定两组小鼠体内5-HT的含量。故实验思路为:将若干抑郁症模型鼠随机均分为A、B两组,测定两组小鼠突触间隙中5-HT的含量并分别记为 A1、B1;A组小鼠每天做一定强度有氧运动,B组小鼠不做任何运动处理,其他饲养条件完全相同且适宜,一段时间后测定两组小鼠突触间隙中5-HT的含量并分别记为A2、B2。预期结果为:若5-HT的含量为A2>A1,B1≈B2,则假说成立。
10.甲状腺在人体的新陈代谢和生长发育等过程中发挥重要的作用。毒性弥漫性甲状腺肿(GD)和慢性淋巴细胞性甲状腺炎(CLT)是常见的甲状腺疾病,患者的甲状腺出现炎症进而功能异常,发病机制如图所示。已知TSH是促甲状腺激素,Tg是甲状腺细胞合成的糖蛋白。回答下列问题:
(1)甲状腺激素分泌的调节,是通过 轴来进行的,这种分层调控过程称为分级调节,分级调节在维持机体稳态中的作用是 。
(2)据图分析GD患者的甲状腺激素分泌增多的机理是
。从免疫学的角度分析,GD病属于 功能异常导致。(填“免疫防御”、“免疫自稳”或“免疫监视”)
(3)NK细胞是免疫细胞,能快速识别并杀伤靶细胞,其促使靶细胞死亡的过程属于 (填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)
(4)某甲状腺疾病的患者,其甲状腺出现炎症。为了区分该患者是患GD还是CLT,可检测其血浆中
(答出2点)的含量。
【答案】(1) 下丘脑-垂体-甲状腺 分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2) GD患者体内产生了TSH受体抗体,持续刺激TSH受体,使甲状腺细胞不断分泌甲状腺激素 免疫自稳
(3)细胞凋亡
(4)甲状腺激素、TSH、TSH 受体抗体、Tg抗体
【详解】(1)甲状腺激素的分泌存在分级调节,即是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的,这种分层调控过程称为分级调节,分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(2)毒性弥漫性甲状腺肿(GD)是常见的甲亢类型,患者会产生针对促甲状腺激素受体(TSHR)的抗体,这种抗体与TSHR结合,能发挥与促甲状腺激素相同的生理作用,会促进甲状腺激素的合成与分泌,所以GD患者体内甲状腺激素的含量会增加。从免疫学的角度分析,GD病属于自身免疫病,是由于免疫自稳功能异常导致的。
(3)NK细胞是免疫细胞,能快速识别并杀伤靶细胞,对机体有利,其促使靶细胞死亡的过程属于细胞凋亡。
(4)毒性弥漫性甲状腺肿(GD)甲状腺激素的含量增加, TSH的含量会减少,且含有TSH受体抗体;而慢性淋巴细胞性甲状腺炎(CLT)甲状腺激素的含量减少, TSH的含量会增加,且含有Tg抗体,因此为了区分该患者是患GD还是CLT,可检测其血浆中甲状腺激素、TSH、TSH 受体抗体、Tg抗体的含量。
1.(2025·北京·高考真题)为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B.左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C.MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D.MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
【答案】A
【详解】A、题目提到研究者比较了左心室泵血能力,并给出了结果图,实验结果表明滥用MA会导致左心室收缩能力下降,A正确;
B、心脏功能下降是MA滥用的后果,而非成瘾的原因,B错误;
C、MA并没有阻断神经对心脏的调节,心脏依旧在行使功能,C错误;
D、本题的实验结果无法推测MA通过破坏血管影响左心室泵血功能,D错误。
故选A。
2.(2025·安徽·高考真题)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( )
选项
刺激a处
滴加乙酰胆碱
刺激b处
电表偏转
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
A
是
-
+
+
B
是
-
-
+
C
否
-
-
-
D
是
+++
+++
+
说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】根据题干信息“神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子”,所以除去钙离子后,神经元将不会释放神经胆碱递质,所以刺激a处,兴奋沿着神经纤维的传导不依赖于钙离子,兴奋可以在神经纤维上传导,电表会发生偏转,由细胞外液缺乏钙离子,所以神经元不会释放乙酰胆碱递质,所以腓肠肌不收缩,如果滴加乙酰胆碱,即补充了神经递质,肌肉细胞接受神经递质,会收缩,刺激b处,是直接刺激肌肉细胞,肌肉会收缩,BCD错误。
故选A。
3.(2025·浙江·高考真题)人体的传出神经有躯体运动神经和内脏运动神经(植物性神经),后者包括交感神经和副交感神经。下列叙述正确的是( )
A.交感神经和副交感神经的作用完全相反
B.躯体运动神经受大脑皮层的控制,内脏运动神经不受控制
C.所有的内脏器官同时受交感神经和副交感神经的双重支配
D.内脏运动神经既可支配心脏等,也可调节某些内分泌腺的活动
【答案】D
【详解】A、交感神经和副交感神经的作用通常是相互拮抗的,但并非完全相反,在某些情况下可能协同调节器官活动,A错误;
B、躯体运动神经受大脑皮层意识支配,而内脏运动神经虽不受意识直接控制,但仍受中枢神经系统(如下丘脑、脑干等)的调控,B错误;
C、并非所有内脏器官均受双重支配。例如肾上腺髓质仅受交感神经支配,C错误;
D、内脏运动神经可支配心脏、血管等器官,同时调节内分泌腺(如交感神经直接刺激肾上腺髓质分泌肾上腺素),D正确。
故选D。
4.(2025·河北·高考真题)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
【答案】A
【详解】A、Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,使K+通道关闭,K+外流减少,胞内K+浓度增加,A错误;
B、由题意可知,Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快,故阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用,B正确;
C、血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,故该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号,C正确;
D、机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程,最终使呼吸加深加快,血液中CO2浓度降低,故存在负反馈调节,D正确。
故选A。
5.(2025·重庆·高考真题)图为机体感染HIV一段时间后血浆中HIV含量的变化,下列说法正确的是( )
A.机体的第三道防线在O-t1段已经开始发挥作用
B.时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要靠细胞免疫
C.时期Ⅱ病毒含量的上升会促进辅助性T细胞数量增加
D.在t2进行治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
【答案】A
【详解】A、机体的第三道防线(特异性免疫)在感染HIV后就会逐渐发挥作用,在O-t1段病毒数量上升后又下降,说明特异性免疫已经开始发挥作用来对抗病毒,A正确;
B、时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要靠体液免疫,体液免疫可以产生抗体与病毒结合,进而清除病毒,而不是细胞免疫,细胞免疫主要针对被病毒感染的靶细胞,B错误;
C、HIV主要攻击辅助性T细胞,时期Ⅱ病毒含量的上升会导致辅助性T细胞数量减少,而不是增加,C错误;
D、HIV主要攻击辅助性T细胞,在t2时辅助性T细胞数量会明显减少,在t2进行治疗比t1不利于维持机体的免疫功能,D错误。
故选A。
6.(2025·江西·高考真题)机体受到压力时,会通过促进下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)分泌糖皮质激素(GC)进行调节(图甲)。调查发现,压力刺激下,男性和女性的血清GC含量存在差异。为探究压力刺激下性激素对GC分泌的影响,研究人员以小鼠为实验对象,检测了某种压力(M)刺激下的血清GC含量(图乙)。
回答下列问题:
(1)GC的分泌受HPA轴的 调节,GC含量达到一定程度时可通过 机制调节CRH和ACTH分泌。
(2)据图乙推测,M刺激下雄激素对GC的分泌具有 作用。为验证上述推测,研究人员检测了M刺激下正常雄性、摘除睾丸和摘除睾丸后补充雄激素的小鼠血清GC含量,分别为A、B和C,其中最低的为 ,A和C的关系为 (选填序号,①A=C;②A>C;③A<C;④无法确定)。
(3)已知小鼠下丘脑中CRH神经元上存在雄激素受体(AR)。为进一步探究M刺激下雄激素影响GC分泌的机制,研究人员选择正常雄性小鼠,随机分为四组,分别注射等量vehicle(对照)、ENZA(AR拮抗剂)、DHT(雄激素)和DHT十ENZA后,检测M刺激下各组小鼠CRH神经元的兴奋性(图丙)。结合图甲分析,M刺激下雄激素影响GC分泌的机制是 。
(4)已知较高含量的GC会促进免疫细胞凋亡。综合以上信息推测,人在长期压力下,免疫力会 ,分析其可能原因是 。
【答案】(1) 分级 反馈/负反馈
(2) 促进 B ④
(3)雄激素与CRH神经元上的AR结合后,CRH神经元兴奋性增加,CRH分泌增多,促进ACTH分泌,最终促进GC分泌
(4) 降低 长期压力刺激下,人体GC分泌增加,持续较高水平的GC促进免疫细胞凋亡,抑制免疫功能,导致免疫力降低
【详解】(1)从图甲可以看出,GC的分泌是通过下丘脑分泌CRH作用于垂体,垂体分泌ACTH作用于肾上腺皮质,进而促进GC分泌,这属于分级调节。当GC含量达到一定程度时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌CRH和ACTH,这种调节机制是负反馈调节。
(2)图乙中,与正常状态相比,M刺激下雄性血清GC含量高于雌性,推测M刺激下雄激素对GC的分泌具有促进作用。实验目的:验证M刺激下雄激素对GC的分泌具有促进作用。自变量是有无雄激素。睾丸分泌雄激素,通过摘除睾丸,雄激素缺乏,GC分泌减少(B),与M刺激下正常雄性的小鼠血清GC含量(A)相比,A >B,摘除睾丸后补充雄激素的小鼠血清GC含量会比补充雄激素增加,因此C>B,因此B含量最低,但是A与C的关系无法确定。
(3)已知小鼠下丘脑中CRH神经元上存在雄激素受体(AR)。为探究M刺激下雄激素影响GC分泌的机制。结合图甲和图丙,注射ENZA(AR拮抗剂)后,CRH神经元兴奋性降低;注射DHT(雄激素)后,CRH神经元兴奋性升高;注射DHT + ENZA后,CRH神经元兴奋性与对照组相近,低于注射DHT组,但高于注射ENZA组。由此可知,M刺激下雄激素影响GC分泌的机制是:雄激素与CRH神经元上的AR结合后,CRH神经元兴奋性增加,CRH分泌增多,促进ACTH分泌,最终促进GC分泌。
(4)因为较高含量的GC会促进免疫细胞凋亡,长期压力刺激下,人体GC分泌增加,持续较高水平的GC促进免疫细胞凋亡,抑制免疫功能,导致免疫力降低
7.(2025·安徽·高考真题)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题。
(1)外界寒冷刺激 产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过 调节、 调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是 。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过 抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是 。
【答案】(1)皮肤冷觉感受器
(2) 神经 神经-体液 减少散热(皮肤血管收缩)、增加产热(骨骼肌血管舒张促进收缩),维持机体的体温平衡
(3)交感神经
(4)血糖升高直接刺激胰岛B 细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后基因表达增强合 成新胰岛素,使浓度持续升高
【详解】(1)寒冷刺激人体皮肤里的冷觉感受器产生兴奋,经过传入神经传到下丘脑中的体温调节中枢,引起人体产热增加,散热减少,维持体温稳定,兴奋传至大脑皮层的躯体感觉中枢产生冷觉。
(2)气温骤降时,皮肤里的冷觉感受器接受刺激,产生兴奋并将兴奋传至下丘脑体温调节中枢,通过中枢的调节,皮肤血管收缩血流量减少,进而减少散热量,同时寒冷引起交感神经兴奋,随后肾上腺分泌的肾上腺素增多,表现出心率加快、反应灵敏、皮肤血管收缩、骨骼肌和肝脏等器官的血管舒张、物质代谢加快等应激反应,该过程存在反射弧和激素发挥作用,属于神经—体液调节。这些效应的生理意义是减少散热量,增加产热量以维持机体的体温平衡。
(3)寒冷刺激会激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴),促使糖皮质激素(如皮质醇)分泌增加。糖皮质激素通过促进糖异生、抑制外周组织对葡萄糖的利用,升高血糖水平,同时机体也会通过交感神经兴奋来减少胰岛素分泌,降低葡萄糖向细胞内转运,同时配合糖皮质激素和胰高血糖素的作用,确保血糖浓度维持在较高水平,为体温调节(如寒战产热)和重要器官功能提供充足能量。
(4)当血糖升高时会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,初期快速释放储存的胰岛素,随后会有所减少,但是由于基因表达的增强会合成大量新胰岛素并分泌到内环境中,导致胰岛素浓度持续升高,所以当血糖发生持续升高的情况下,血浆中胰岛素的浓度变化会出现图2中的变化曲线。
8.(2025·湖北·高考真题)mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据 序列来合成对应的mRNA.
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是: 。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是: 、
。
(4)图中细胞丁的名称是 ,其作用是: 。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是: (回答一点即可)。
【答案】(1)肿瘤抗原的氨基酸
(2)使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原
(3) 抗原与B细胞接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(4) 记忆B细胞 当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应
(5)能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
【详解】(1)在mRNA - X疫苗制备过程中,可依据肿瘤抗原的氨基酸序列,通过密码子与氨基酸的对应关系,来合成对应的mRNA。因为mRNA上的密码子决定了蛋白质(这里是肿瘤抗原)中氨基酸的排列顺序,所以可以根据已知的氨基酸序列反推得到相应的mRNA序列。
(2)据图分析,溶酶体中含有多种水解酶,如果mRNA被溶酶体中的水解酶降解,就无法发挥编码肿瘤抗原的作用。“溶酶体逃逸”可以使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,从而能够正常翻译出肿瘤抗原 。
(3)细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为浆细胞(细胞丙)和记忆B细胞(细胞丁),主要得益于两种信号刺激,一是抗原与B细胞表面受体的结合,二是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(4) 图中细胞丁的名称是记忆B细胞,其作用是当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,记忆B细胞能迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应 。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小。因为mRNA疫苗可刺激机体产生特异性免疫,针对肿瘤细胞进行作用,而放射治疗可能对正常细胞也会产生较大的杀伤作用。
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