精品解析:上海市嘉定第一中学2025-2026学年高二上学期10月阶段测试生物试题
2025-10-17
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内容正文:
2025学年第一学期质量检测
高二生物等级
细胞癌变(共14分)
1. 我国科研团队发现5-氟尿嘧啶(5-FU)能通过抑制定位于T淋巴细胞质膜表面的PD-1蛋白进入细胞被蛋白酶体降解,进而影响T淋巴细胞对肿瘤的免疫作用(指机体对于异己成分或异常的自体成分做出的防御反应)。
(1)图中的KLHL22基因表达的过程中,化合物①和②的差别表现在( )
A. 碱基种类 B. 碱基数目 C. 五碳糖类型 D. 空间结构
(2)据图及所学知识分析,5-FU进入T淋巴细胞的方式是( )
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞作用
(3)下列细胞或生物中,从基因表达的时空特征来判断,与图示过程基本相似的是( )
A. 乳酸菌 B. 酵母菌 C. 獐 D. 樟
(4)参与PD-1的合成、加工、转运至细胞质膜以及降解过程的细胞结构包括( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 中心体 D. 细胞骨架
(5)以下关于5-FU影响T淋巴细胞免疫作用的说法中,正确的是( )
A. 5-FU可增加质膜上PD-1数量
B. 5-FU发挥作用的时期是S期
C. 敲除KLHL22基因可减少质膜上PD-1数量
D. KLHL22基因表达量增加会使质膜上的PD-1数量减少
癌细胞通常会发生染色体分离异常,科学家发现,此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如下图所示),继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(6)在正常的细胞分裂过程中,保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括( )
A. DNA的复制 B. 染色质螺旋化成染色体
C. 染色体解螺旋形成染色质 D. 着丝粒分裂,染色单体分离
(7)根据图信息和所学知识分析,有可能产生双核异常细胞的因素包括________。(编号选填)
①分裂沟退化②同源染色体联会③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极⑤同源染色体移向同一极
【答案】(1)ABCD (2)B (3)BCD (4)ABD (5)AB (6)ABCD (7)①④
【解析】
【分析】图1为真核细胞基因表达的过程,①为DNA,②为RNA;分析图2可知,分裂沟退化会产生异常细胞,发生时期为有丝分裂末期。
【小问1详解】
化合物①是DNA,组成的五碳糖是脱氧核糖,碱基为A、T、C、G,结构为双链;化合物②是RNA,组成的五碳糖是核糖,碱基为A、U、C、G,结构为单链,比较短,碱基数目少。因此化合物①和②的差别表现在碱基种类不完相同、碱基数目不同、五碳糖类型不同以及空间结构不同,ABCD正确。
故选ABCD。
【小问2详解】
由图可知,5-FU进入T淋巴细胞,是由高浓度向低浓度,需要通道蛋白,所以是协助扩散方式,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问3详解】
据图可知,图示细胞中,基因的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,先转录后翻译,是真核细胞基因表达的特点,酵母菌、獐,樟均属于由真核细胞构成的真核生物,乳酸菌是原核生物,BCD正确,A错误。
故选BCD。
【小问4详解】
PD-1是膜蛋白,胞外蛋白的一种,其合成、加工、转运至细胞膜以及降解的过程需要核细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(提供能量)、细胞骨架(参与运动),ABD正确,C错误。
故选ABD。
【小问5详解】
A、由题干可知,KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,5-FU抑制KLHL22蛋白的表达,5-FU可增加质膜上PD-1数量,A正确;
B、依据图示过程,KLHL22蛋白基因的表达发生在T细胞中,T细胞是高度分化的细胞,且此图具有细胞核,所以5-FU发挥作用的时期是S期,B正确;
C、KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,则敲除KLHL22基因后,会导致PD-1蛋白增多,C错误;
D、KLHL22蛋白的表达使细胞质膜表面的PD-1蛋白减少,KLHL22基因表达量增加可减少质膜上PD-1数量,D错误。
故选AB。
【小问6详解】
A、间期DNA复制,保证亲子代的DNA相同,A正确;
B、前期染色质螺旋化成染色体,使姐妹染色单体易于分离,B正确;
C、染色体解螺旋形成染色质,有利于子代新的细胞核的形成,C正确;
D、后期着丝粒分裂,染色单体分离,保证染色体数目平均分离,亲子代染色体数目相同,D正确。
故选ABCD。
【小问7详解】
由题干和题图可知,有丝分裂末期分裂沟的退化会产生异常的双核细胞,②③⑤和减数分裂有关,①④发生在有丝分裂末期,故选①④。
逆境与光合(共24分)
2. 温度是影响光合作用的重要因素。研究发现植物的电子传递过程会受高温胁迫的影响发生改变,以增大植物的热耗散对植物起保护作用。部分机制见图。
注:通过①②③途径进行的是线性电子传递(LEF);依赖NDH和PGR途径进行的是环式电子传递(CEF):Fd是铁氧还蛋白;FNR是黄素蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶。
(1)图1中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在( )上。
A. 细胞质膜 B. 叶绿体膜 C. 类囊体膜 D. 线粒体膜
(2)在能进行光合作用的高等植物细胞中会发生的过程是________。(编号选填)
①染色质螺旋化为染色体 ②同源染色体分离 ③DNA复制 ④RNA合成 ⑤蛋白质合成
(3)据图1分析,①②③在光合作用中的主要作用是( )
A. 传递光能 B. 传递H+ C. 传递光合色素 D. 传递电子
已知NPQ是植物进行热耗散的主要机制,依赖于跨膜H+梯度的增加,相比LEF途径,CEF途径能够有效增加跨膜H+梯度。
(4)据图1和资料分析,在高温胁迫的条件下,CEF途径的强度会________(A增大B减小C不变),光反应产生的ATP/NADPH比值会________(A增大B减小C不变)。
(5)过量电子积累会对光系统I产生较为严重的破坏,下列关于高温胁迫与植物光合作用关系的说法正确的是( )
A. 高温胁迫时,植物可能会通过关闭气孔以减少O2的进入
B. 高温胁迫会导致卡尔文循环的速率上升,消耗更多的NADPH
C. 高温胁迫可能会影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能
D. 在高温胁迫的条件下,LEF途径可能会减弱以避免对光系统I的破坏
(6)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有( )
A. ROS攻击膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
B. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其变性并失去活性
C. ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
D. ROS会加快光系统Ⅱ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(7)高温胁迫下,植物还能通过增加瞬时气孔导度的方式进行保护,该响应方式的生理机制是:________,从而避免受到高温的损害。
盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一、盐分滞留在土壤表层及种植层,会对农作物造成盐胁迫,从而影响其产量。在盐胁迫环境下,植物叶肉细胞的部分调节机制如图2所示。其中,①~⑩表示过程;I~IX表示物质分子。
(8)据图推断,在盐胁迫下植物叶肉细胞排钠所需的能量来源有( )
A. 光合作用产生的Ⅸ B. 光合作用产生的ⅣV
C. ATP磷酸基团转移 D. 光合作用产生的Ⅵ
(9)盐胁迫会破坏生物膜的结构,据此推测,图2中直接受盐胁迫影响的过程有( )
A. ①③⑤⑥⑦⑧ B. ①③④⑤⑥⑦⑧
C. ①③⑤⑥⑦⑧⑨⑩ D. ①③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(10)盐胁迫处理1周后,研究人员检测植物叶肉细胞相关指标,结果如表所示。据表及图2推测,盐胁迫使植物产量降低的原因可能是( )
指标组别
Mg2+(mg⋅g-1)
胞间CO2浓度(μmol⋅mol-1)
气孔导度(mol⋅m-2·-1)
PGK(U⋅g-1)
cyt(nmol⋅g-1⋅h-1)
净光合速率(μmol⋅m-2·-1)
CK
4.7a
356.0a
0.43a
70.1a
166.3a
8.3a
S
2.8b
335.4a
0.12b
36.2b
53.7b
3.5b
注:CK与S分别表示对照组和盐胁迫组;小写字母不同表示盐胁迫组与对照组相比差异显著;小写字母相同表示盐胁迫组与对照组相比差异不显著;PGK为图2过程⑩的关键酶;cyt为线粒体内膜上的电子传递蛋白。
A. 气孔导度下降会使过程⑨生成的化合物增加
B. PGK含量降低使过程⑩糖类的合成速率下降
C. cyt含量降低从而导致过程⑨、⑩的速率降低
D. Mg2+浓度降低从而导致过程⑦、⑧的产物减少
(11)据图推测,植物叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是( )
A. SOS1磷酸化激活 B. SOS2和SOS3结合
C. NHX蛋白活性减弱 D. HKT基因表达量增加
【答案】(1)C (2)④⑤ (3)D
(4) ①. A ②. A (5)CD (6)ABC
(7)一方面,CO2是光合作用的原料,可促进光合作用进行,将光能转化为化学能,减少光能以热能的形式过度积累;另一方面,气孔导度增加意味着气孔张开程度增大,这会使植物蒸腾作用增强,而蒸腾作用能够带走植物体内的热量,从而降低植物体温 (8)AC (9)B (10)BCD (11)ABD
【解析】
【分析】光合作用的过程根据是否需要光能,可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行,这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的,叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与NADP+结合生成NADPH,NADPH作为活泼还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,这样光能转化为储存在ATP中的化学能;暗反应阶段有光无光都能进行,这一阶段是在叶绿体的基质中进行的,CO2被利用,经过一系列反应后生成糖类。
【小问1详解】
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ指光合色素与各种蛋白质结合形成的复合物,分布在类囊体膜上,C正确。
故选C。
【小问2详解】
能进行光合作用的高等植物细胞为叶肉细胞,该细胞是高度分化的体细胞,不能进行分裂,染色质螺旋化为染色体,同源染色体分离以及DNA复制都发生在能分裂的细胞中,而RNA合成和蛋白质合成分别对应转录和翻译过程,在高度分化的细胞中会进行,如与光合作用有关酶的合成,④⑤正确,①②③错误。
故选④⑤。
【小问3详解】
由图1可知,通过①②③途径进行的是电子传递,D正确。
故选D。
【小问4详解】
已知NPQ依赖跨膜H+梯度增加,且CEF途径能有效增加跨膜H+梯度。高温胁迫时,植物为增大热耗散保护自身,会增强NPQ,所以CEF途径强度会增大(A),以增加跨膜H+梯度,CEF途径增强,会使跨膜H+梯度增大,有利于ATP合成(H+顺浓度梯度通过ATP合成酶时驱动ATP生成),而NADPH的生成主要与线性电子传递(LEF)相关,CEF途径对其生成影响相对小,所以光反应产生的ATP/NADPH比值会增大(A)。
【小问5详解】
A、高温胁迫时,植物为减少水分散失,可能会通过关闭气孔,但关闭气孔会减少CO2的进入,而不是O2的进入,A错误;
B、高温胁迫会影响酶的活性等,导致卡尔文循环的速率下降,而不是上升,B错误;
C、高温胁迫可能会影响膜的流动性,进而影响膜上蛋白质的功能,因为膜上的蛋白质在光合作用中起重要作用,C正确;
D、在高温胁迫条件下,LEF途径可能会减弱,这样可以避免过量电子积累对光系统I产生严重破坏,D正确。
故选CD。
【小问6详解】
A、光反应的场所是类囊体膜,ROS攻击膜上的磷脂分子,会造成膜结构的损伤,破坏光反应的场所,从而抑制光反应的发生,A正确;
B、光系统中的蛋白质分子(如与电子传递等相关的蛋白)是光反应正常进行的关键。ROS与这些蛋白质分子结合,会使其变性并失去活性,影响光反应过程,B正确;
C、光反应需要多种酶的参与,这些酶的合成受叶绿体DNA控制。ROS造成叶绿体DNA的损伤,会导致光反应所需酶的合成受阻,进而抑制光反应,C正确;
D、ROS不会加快光系统Ⅱ的修复过程,而是会对光系统Ⅱ等造成破坏,进而限制电子的线性传递过程,从而抑制光反应发生,D错误。
故选ABC。
【小问7详解】
高温胁迫下,植物增加瞬时气孔导度,能让更多的CO2进入叶片,一方面,CO2是光合作用的原料,可促进光合作用进行,将光能转化为化学能,减少光能以热能形式过度积累;另一方面,气孔导度增加意味着气孔张开程度增大,这会使植物蒸腾作用增强,而蒸腾作用能够带走植物体内的热量,从而降低植物体温,避免植物受到高温的损害。
【小问8详解】
根据图2可知,在盐胁迫下,番茄叶肉细胞排钠所需的能量为ATP,可以是图2中ATP磷酸基团转移提供能量,也可以是光合作用合成的糖类(Ⅸ),通过呼吸作用产生ATP,为排钠提供能量,AC正确,BD错误。
故选AC。
【小问9详解】
胁迫会破坏生物膜的结构,因此跨膜运输或与膜相关的生理过程都会受到影响,即过程①③④⑤⑥⑦⑧都会受到影响,B正确,ACD错误。
故选B。
【小问10详解】
A、根据表格数据,盐胁迫组的气孔导度与对照组相比显著下降,气孔导度下降,会使得进入细胞的CO2减少,因此过程⑨生成的化合物减少,A错误;
B、根据表格数据,盐胁迫组的PGK(C3还原的关键酶)与对照组相比显著下降,会影响暗反应,使过程⑩糖类的合成速率下降,B正确;
C、根据表格数据,盐胁迫组的cyt(线粒体内膜上的电子传递蛋白)与呼吸作用相关,呼吸作用下降,使得物质IX积累,进而使过程⑨、⑩糖类的合成速率下降,C正确;
D、根据表格数据,盐胁迫组的Mg2+与对照组显著下降,而Mg2+与叶绿素合成有关,其含量下降,会影响光反应即过程⑦、⑧的产物减少,D正确。
故选BCD。
【小问11详解】
A、由图可知,SOS1在ATP作用下,将Na+排出细胞外,此过程需要SOS1磷酸化激活,A正确;
B、图中显示Ca2+促使SOS2和SOS3结合,从而激活SOS途径,所以植物叶肉细胞应对盐胁迫时会出现SOS2和SOS3结合的情况,B正确;
C、NHX蛋白能将Na+运入液泡,若其活性减弱,不利于Na+运入液泡进行储存,不是植物叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”,C错误;
D、HKT基因表达量增加,会使HKT蛋白数量增多,从而将Na+运出细胞,这是植物叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”,D正确。
故选ABD。
斑马鱼(共28分)
3. 斑马鱼是一种生存能力强的热带体轴鱼品种,属于二倍体生物。其胚胎发育过程中,能用显微镜直接观察到沿体轴(是身体左右对称的基准线)依序分化形成各种组织器官。我国科学家发现一种无体轴品系,由于hwa基因突变导致其胚胎发育畸形,形似葫芦。图1为斑马鱼发育的示意图,①~④表示不同发育阶段。
(1)下列关于斑马鱼的生物学事实中,能支撑“斑马鱼作为胚胎发育研究的模式生物(研究和揭示生命现象普遍规律的生物)”的理由是( )
A. 胚体透明 B. 繁殖周期短 C. 产卵量大 D. 性格温顺
(2)据图及已有知识推测,形成体轴的过程中,斑马鱼细胞在分子层面发生的行为有( )
A. hwa的复制 B. 凋亡相关蛋白的合成
C. 着丝粒排列在赤道面上 D. 等位基因分离
(3)图1所示斑马鱼各发育阶段中,体现“遗传信息控制生物性状”的有( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
研究者用hwa+表示正常基因,hwa-表示突变基因,具有2个突变基因的个体基因型表示为hwa-/-。研究发现,基因型为hwa-/-的个体表现型也可能正常。为进一步研究hwa的作用机理,研究者进行图2所示的杂交实验。
(4)据图2分析,实验一和实验二中F₁的基因型分别是________,________。
A. hwa-/- B. hwa+/- C. hwa
(5)根据两组杂交实验结果可知________(A父本/B母本)的hwa基因对子代胚胎发育起作用。
(6)综合上述研究结果,对基因型hwa-/-个体表型正常的解释合理的是该个体( )
A. 母本含有hwa+ B. 母本基因型是hwa+/+
C. 父本提供的精子中含有hwa- D. 细胞的细胞质成分影响hwa表达
(7)用表型均正常的亲本组合♀hwa+/-和hwa-/-♂进行杂交,其后代的基因型及比例为__________;表型及比例为________。
研究者将hwa基因编码的mRNA导入母本基因型为(hwa-/-)的胚胎中,以研究hwa基因在胚胎发育中对体轴形成的影响,结果如图3所示。
(8)综合上述研究,解释葫芦型胚胎形成的原因。_____________________
(9)研究表明β-cat蛋白进入细胞核能够促进体轴正常发育,科研人员推测hwa基因编码的mRNA能够促进β-cat蛋白进入细胞核。
为验证上述推测,请以母本基因型为hwa-的胚胎为实验材料,在表格中的横线上选填编号,完成实验设计,并预期实验结果。
组别
实验对象
处理方式
预期结果
对照组
基因型为hwa-/-的胚胎
(1)________
细胞核内β-cat蛋白含量不变,细胞中总β-cat蛋白含量无明显差异;
(3)________
实验组
(2)________
(4)________,细胞中总β-cat蛋白含量无明显差异;
体轴发育正常个体较多
①不注射hwa基因编码的mRNA②注射hwa基因编码的mRNA③注射无关mRNA④细胞核内β-cat蛋白含量增加⑤细胞核内β-cat蛋白含量减少⑥细胞核内β-cat蛋白含量基本不变⑦体轴发育正常个体较多⑧体轴发育正常个体较少⑨均发育为葫芦形个体
【答案】(1)ABC (2)ABC (3)ABCD (4)B
(5)B母本 (6)AD
(7) ①. hwa⁺/⁻ : hwa⁻/⁻ = 1:1 ②. 全部正常
(8)一定(低)剂量的hwa编码的mRNA能诱导hwa-/-胚胎的体轴形成,剂量过大会引起胚胎体轴发育过度,导致胚胎体轴严重背侧化
(9) ①. ③ ②. ⑨ ③. ② ④. ④
【解析】
【分析】生物体在个体发育的不同时期、不同部位,通过基因水平、转录水平等的调控,表达基因组中不同的部分,即基因选择性表达。其结果是完成细胞分化和个体发育。
【小问1详解】
斑马鱼作为模式生物的优势在于其胚体透明(便于观察胚胎发育过程)、繁殖周期短(可快速获得大量子代)、产卵量大(提供充足实验材料)。而 “性格温顺” 与胚胎发育研究无直接关联,ABC正确,D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
A、在个体发育过程中会涉及细胞的分裂,细胞分裂时 DNA(包括 hwa 基因)需复制,确保子细胞遗传信息一致,A正确;
B、细胞凋亡是胚胎发育的重要环节,所以会有细胞凋亡相关蛋白的合成,B正确;
C、着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上属于有丝分裂中期,会发生,C正确;
D、等位基因分离发生在减数分裂过程中,而胚胎发育是有丝分裂过程,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
所有发育阶段(①~④)均需通过基因表达(转录、翻译)控制性状,体现 “遗传信息控制生物性状”,ABCD正确。
故选ABCD。
【小问4详解】
实验一:亲本为♀hwa⁺/⁺ × ♂hwa⁻/⁻,F1应为hwa⁺/⁻(杂合子), 实验二:若亲本为♀hwa-/- × ♂hwa+/+,F1的基因型应为hwa+/-,故两个实验组的F1的基因型都是hwa+/-,故都选B。
【小问5详解】
根据实验一和实验二可知,母本为hwa⁺/⁺子代表现正常,母本 hwa⁻/⁻子代表现异常,说明母本的hwa基因对子代胚胎发育起作用,可能是B母本提供的细胞质成分(如 mRNA、蛋白质)调控子代发育。
【小问6详解】
A、(母本含有 hwa⁺):母本携带至少一个正常等位基因(hwa⁺),通过细胞质传递正常基因产物,A正确;
BC、母本基因型是hwa+/+以及父本提供的精子中含有hwa-,不是对基因型为hwa-/-个体表现型正常的解释合理,BC错误;
D、细胞质成分影响 hwa表达,母性效应中,细胞质储存的母源 mRNA或蛋白质弥补了子代 hwa⁻/⁻的缺陷,D正确。
故选AD。
【小问7详解】
母本为hwa⁺/⁻,父本为hwa⁻/⁻,F1基因型及比例为hwa⁺/⁻:hwa⁻/⁻=1:1。 结合第五、六小问可知,母本hwa⁺/⁻可提供的正常成分以补偿hwa⁻/⁻,则其所有后代表现型全部正常。
【小问8详解】
结合实验一和二的杂交结果(母本为hwa+/+,后代都正常,母本为hwa-/-,后代都异常)以及图3结果,说明母本hwa基因突变产生的mRNA通过卵细胞传给子代胚胎,hwa-/-所产卵细胞中无正常的hwa+mRNA,即一定(低)剂量的hwa编码的mRNA能诱导hwa-/-胚胎的体轴形成,剂量过大会引起胚胎体轴发育过度,导致胚胎体轴严重背侧化,故出现无体轴胚胎(葫芦型胚胎)。
【小问9详解】
研究表明β-cat蛋白进入细胞核能够促进体轴正常发育,科研人员推测hwa基因编码的mRNA能够促进β-cat蛋白进入细胞核。为验证上述推测,实验的自变量为是否有hwa基因编码的mRNA,参照图3的实验,对照组可注射无关mRNA以排除注射操作、mRNA等对实验结果的影响,培养一段时间后检测细胞中总ß-cat蛋白含量及细胞核内ß-cat蛋白的含量;并观察体轴发育。所以实验思路和预期实验结果为:对照组:向hwa-/-胚胎中注射无关mRNA,检测细胞中总ß-cat蛋白含量及细胞核内ß-cat蛋白的含量;均发育为葫芦形个体;实验组:向hwa-/-胚胎中注射hwa基因编码的mRNA,检测细胞中总ß-cat蛋白含量及细胞核内ß-cat蛋白的含量;观察体轴发育;观察体轴发育;预期实验结果:实验组与对照组相比,实验组细胞核内ß-cat蛋白含量增加,而细胞中总ß-cat蛋白含量无明显差异;实验组体轴发育正常个体较多。
癫痫(16分)
4. 癫痫是大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散,引发脑细胞过度兴奋,大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病。神经递质γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸失衡,与癫痫密切相关。下图为反射弧局部示意图。
(1)癫痫发作时可出现肌张力障碍,同时伴有瞳孔散大、心率加快、血压升高等自主神经症状。下列关于自主神经系统的叙述正确的是( )
A. 自主神经系统由神经元组成
B. 与癫痫发作有关的躯体运动神经属于自主神经系统
C. 交感神经兴奋能抑制膀胱收缩,刺激肾上腺素分泌
D. 自主神经系统支配的活动主要受大脑皮层中央前回的躯体运动中枢调节
(2)谷氨酸的侧链基团为-CH2-CH2-COOH,而GABA的结构简式为HOOC-CH2-CH2-CH2-NH2。从化学结构看,二者含相同数量的________。(编号选填)
①碳原子②氢原子③氧原子④氨基⑤羧基
(3)谷氨酸和GABA作为神经递质,在人体内的作用是( )。
A. 提供能量 B. 催化反应 C. 合成原料 D. 传递信息
(4)谷氨酸与AMPA受体结合后会引发一系列反应,下列相关说法正确的是( )
A. 质膜对K+通透性降低 B. 膜外Na+的含量比膜内低
C. 膜内电位变为负电位 D. 由化学信息变为电信号
(5)根据图及题中信息分析,神经元异常放电的可能原因有( )
A. 神经递质比例失衡 B. 离子通道功能异常
C. 离子进出质膜异常 D. 突触发生异常连接
神经元受刺激后,通过细胞膜电位变化产生并传导电信号,此为神经元放电。大脑神经元因各种原因,电活动失控,出现突然、过度且同步的放电,即神经元异常放电,这是癫痫发病时常见现象。
(6)突触间隙中的GABA会被突触前神经元等质膜上的GABA转运体重新摄取并降解。当GABA与GABA转运体结合时,利用Na+和Cl-内流所释放的能量,将GABA一同转运进入细胞。GABA被分解为琥珀酸和谷氨酸,如图下所示,琥珀酸可进入三羧酸循环供能。以下选项中不属于GABA被重吸收并分解的意义的是( )
注:GAD为谷氨酸脱羧酶、GABA-T为γ-氨基丁酸转氨酶、SSADH为琥珀酸半醛脱氢酶
A. 维持神经递质平衡 B. 维持膜内外离子平衡
C. 维持能量代谢平衡 D. 避免神经元过度兴奋
(7)图中显示了的三种抗癫痫药物——噻加宾、苯巴比妥和拉莫三嗪的作用机理。下列说法正确的是( )
A. 噻加宾能减少GABA的分泌
B. 癫痫患者体内谷氨酸含量可能高于正常水平
C. 拉莫三嗪使突触后膜发生电位反转
D. 苯巴比妥会增加Cl-通道的开放时间
(8)上述药物虽可以治疗癫痫,但过量服用会引起震颤、意识受损甚至昏迷等症状。已知GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活,据此也可开发药物:________,施用于病人,从而缓解病情。
【答案】(1)C (2)②④ (3)D (4)D (5)ABCD (6)D (7)BD
(8)开发抑制GABA转氨酶活性的药物
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【小问1详解】
A、自主神经由交感神经和副交感神经两部分组成,是支配内脏、血管和腺体的传出神经,该系统由神经元和神经胶质细胞两类,A错误;
B、自主神经系统是内脏运动神经,不是躯体运动神经,B错误;
C、交感神经兴奋能抑制膀胱收缩,刺激肾上腺素分泌,C正确;
D、大脑皮层中央前回的躯体运动神经主要调节躯体运动,属于随意神经调节;而自主神经系统的活动主要受下丘脑、脑干和脊髓等低级中枢的调控,同时也受大脑皮层的间接影响,并非主要受躯体运动中枢控制,D错误。
故选C。
【小问2详解】
氨基酸除侧链基团部分外,还有一个碳原子、一个氢原子、一个氨基和一个羧基,这部分结构的元素组成为C2H4O2N,则谷氨酸的元素组成为C5H9O4N;GABA的元素组成为C4H9O2N,结合两种物质的化学结构可知,二者含相同数量的H元素,谷氨酸含有1个氨基,2个羧基,GABA含有1个氨基、1个羧基,综上,②④正确,①③⑤错误。
故选②④。
【小问3详解】
神经递质作为信使,起传递信息的作用,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问4详解】
AC、谷氨酸与AMPA受体结合后,会引起Na+内流,此时质膜对K+通透性不变,膜内依然是负电位,AC错误;
B、无论是静息电位状态,还是动作电位状态,膜外Na+的含量比膜内要高,B错误;
D、谷氨酸与AMPA受体结合后,实现了在突触后膜上由化学信息(信号)变为电信号,D正确。
故选D。
【小问5详解】
A、谷氨酸促进信息传递,是兴奋性神经递质,GABA抑制信息传递,是抑制性神经递质,它们共同维持信息正常传递,若它们的比例失调,可能会引起神经元异常放电,A正确;
BC、谷氨酸和GABA通过控制不同离子通道控制离子进出神经元,以维持信息正常传递,离子通道功能异常,离子进出质膜异常,可能会引起神经元异常放电,BC正确;
D、突触连接发生异常,神经递质和受体间结合会异常,也可能引起神经元异常放电,D正确。
故选ABCD。
【小问6详解】
A、GABA 被重吸收分解,能防止其在突触间隙积累过多或过少,维持神经递质平衡,保证神经信号传递正常,A正确;
B、GABA 重吸收利用Na+和Cl-内流能量,有助于维持膜内外离子平衡,稳定细胞膜电位,B正确;
C、GABA 分解产生的琥珀酸可进入三羧酸循环供能,维持能量代谢平衡,C正确;
D、GABA 是抑制性神经递质,重吸收并分解会解除对突触后细胞的抑制,不会避免神经元过度兴奋,D错误。
故选D。
【小问7详解】
A、据图可知,噻加宾通过抑制GABA转运体的活性,进而减少GABA的回收,A错误;
B、由图可知:谷氨酸是兴奋性递质,会引起神经元兴奋;癫痫是神经元异常过度放电,所以癫痫患者体内谷氨酸含量可能高于正常水平,B正确,
C、拉莫三嗪会抑制突触后膜的Na+通道蛋白的活性,所以不会导致Na+内流,不会是电位发生反转,C错误;
D、苯巴比妥会与GABA竞争突触后膜BABA受体,进而抑制Cl-内流,增加Cl-通道的开放时间,D正确。
故选BD。
【小问8详解】
依据题干信息,GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活,若要治疗癫痫,应使GABA充分发挥作用,所以可以通过开发抑制GABA转氨酶活性的药物,来治疗癫痫。
胰岛(共18分)
5. 研究发现,禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经、内分泌和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。在饥饿情况下肠道中的免疫细胞(ILC2)可通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中,通过产生细胞因子影响胰腺的内分泌功能和血糖调节功能。相关机制如图1所示。
(1)图1中细胞甲为________。
(2)甲细胞分泌的激素作用的靶细胞有( )
A. 肝细胞 B. 肌细胞 C. 脂肪细胞 D. 胰岛细胞
(3)在血糖调节方面,与胰高血糖素有协同作用的激素有________。
(4)在饥饿状态下,肠交感神经的兴奋性增强,下列现象可能出现的有( )
A. 胆汁分泌增加,胃肠蠕动加快 B. 肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素
C. 肝糖原水解为葡萄糖速度加快 D. 葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快
为研究免疫细胞(ILC2)对胰腺内分泌功能和血糖调节功能的影响,科学家将野生型小鼠和ILC2缺陷小鼠同时禁食6小时,分别测定其空腹血糖水平和肝糖原水平。
(5)与野生型小鼠相比,若ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平和肝糖原水平变化分别为( ),可说明ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌。
A. 升高升高 B. 升高降低 C. 降低降低 D. 降低升高
为进一步探究ILC2影响胰高血糖素分泌的机制,科学家将ILC2释放的细胞因子(IL-5、IL-13)及细胞因子抑制剂分别加到不同组别的细胞甲培养基中,一段时间后,测定各组别培养基中胰高血糖素的含量,实验结果如图2所示。
(6)由图2可知,组别5中各物质的添加情况分别为( )。
A. --+ B. +-+ C. +++ D. -++
(7)综合以上信息,分析在饥饿情况下,以下有关肠神经与ILC2相互作用共同调控血糖稳态的机制叙述正确的是( )
A. 饥饿状态下,肠交感神经兴奋并释放去甲肾上腺素
B. 去甲肾上腺素与ILC2上的NE受体结合,促使ILC2增殖并迁移
C. 在胰腺中ILC2释放细胞因子,促进胰岛β细胞的分泌
D. 胰高血糖素促进肝糖原分解,使血糖升高
Ⅰ型糖尿病患者可通过注射胰岛素维持血糖的相对稳定,为方便患者的日常生活又不出现低血糖,科学家研制了一种能随着血糖水平自我调节的新型胰岛素(NNC)。在原胰岛素的B链的N端引入一个葡萄糖苷分子,在B链的C端引入一个大环分子,形成的新型胰岛素如右图。葡萄糖苷分子能够与C端的大环分子结合成环状,导致NNC丧失原有空间结构,葡萄糖与葡萄糖苷分子可竞争结合大环分子,从而创造出根据葡萄糖浓度高低的“信息传递开关”机制。
(8)结合图文信息,阐述葡萄糖浓度高、葡萄糖浓度低时,NNC“信息传递开关”机制。__________________
【答案】(1)胰岛A细胞
(2)A (3)肾上腺素和甲状腺激素
(4)BC (5)D
(6)C (7)ABD
(8)①当血糖浓度较低时,NNC应处于抑制状态,原因是大环分子与葡萄糖苷结合,使NNC形成一个封闭的状态,进而抑制胰岛素活性;②当血糖浓度较高时,需要NNC发挥作用,此时大环分子会结合血液中的葡萄糖,NNC构象展开,胰岛素得以结合胰岛素受体,发挥降血糖作用。
【解析】
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,而具有拮抗作用;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,而共同作用使血糖升高。
【小问1详解】
图1中细胞甲为胰岛A细胞,释放胰高血糖素,使血糖升高。
【小问2详解】
甲为胰岛A细胞,分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞,使肝糖原分解,升高血糖,A正确。
故选A。
【小问3详解】
在血糖调节方面,胰高血糖素可以升高血糖,与胰高血糖素具有协同作用的激素有肾上腺素和甲状腺激素。
【小问4详解】
A、胃肠蠕动加快是副交感神经的作用,A错误;
B、肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素,促使免疫细胞通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中,B正确;
C、肠交感神经的兴奋性增强,促使免疫细胞通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中,释放细胞因子,使得胰岛B细胞分泌胰高血糖素增多,肝糖原水解为葡萄糖速度加快,C正确;
D、副交感神经促进葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快,使血糖下降,D错误。
故选BC。
【小问5详解】
胰高血糖素促进肝糖原分解升高血糖,若ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌,则ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平降低和肝糖原水平升高。
故选D。
【小问6详解】
与组1相比,2和3分别添加IL-5、IL-13,分别促进胰高血糖素的分泌,而4两者都添加,胰高血糖素分泌更多,说明二者有协同作用,5组介于2和3之间,说明在2、3的基础上添加了抑制剂,即添加了IL-5、IL-13和抑制剂。
故选C。
【小问7详解】
综合以上信息,在饥饿情况下,肠道交感神经兴奋,释放去甲肾上腺素,去甲肾上腺素与ILC2上的NE受体结合,促使ILC2 迁移到胰腺中,ILC2在胰腺中释放细胞因子,促使胰岛α细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖。
故选ABD。
【小问8详解】
NNC具有降血糖作用,依据题干信息,“葡萄糖苷分子能够与C端的大环分子结合成环状,导致NNC丧失原有空间结构,葡萄糖与葡萄糖苷分子可竞争结合大环分子”,所以NNC“信息传递开关”机制为:①当血糖浓度较低时,NNC应处于抑制状态,原因是大环分子与葡萄糖苷结合,使NNC形成一个封闭的状态,进而抑制胰岛素活性;②当血糖浓度较高时,需要NNC发挥作用,此时大环分子会结合血液中的葡萄糖,NNC构象展开,胰岛素得以结合胰岛素受体,发挥降血糖作用。
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2025学年第一学期质量检测
高二生物等级
细胞癌变(共14分)
1. 我国科研团队发现5-氟尿嘧啶(5-FU)能通过抑制定位于T淋巴细胞质膜表面的PD-1蛋白进入细胞被蛋白酶体降解,进而影响T淋巴细胞对肿瘤的免疫作用(指机体对于异己成分或异常的自体成分做出的防御反应)。
(1)图中的KLHL22基因表达的过程中,化合物①和②的差别表现在( )
A. 碱基种类 B. 碱基数目 C. 五碳糖类型 D. 空间结构
(2)据图及所学知识分析,5-FU进入T淋巴细胞的方式是( )
A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞作用
(3)下列细胞或生物中,从基因表达的时空特征来判断,与图示过程基本相似的是( )
A. 乳酸菌 B. 酵母菌 C. 獐 D. 樟
(4)参与PD-1的合成、加工、转运至细胞质膜以及降解过程的细胞结构包括( )
A. 线粒体 B. 核糖体 C. 中心体 D. 细胞骨架
(5)以下关于5-FU影响T淋巴细胞免疫作用的说法中,正确的是( )
A. 5-FU可增加质膜上PD-1数量
B. 5-FU发挥作用的时期是S期
C. 敲除KLHL22基因可减少质膜上PD-1数量
D. KLHL22基因表达量增加会使质膜上的PD-1数量减少
癌细胞通常会发生染色体分离异常,科学家发现,此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如下图所示),继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(6)在正常的细胞分裂过程中,保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括( )
A. DNA的复制 B. 染色质螺旋化成染色体
C. 染色体解螺旋形成染色质 D. 着丝粒分裂,染色单体分离
(7)根据图信息和所学知识分析,有可能产生双核异常细胞的因素包括________。(编号选填)
①分裂沟退化②同源染色体联会③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极⑤同源染色体移向同一极
逆境与光合(共24分)
2. 温度是影响光合作用的重要因素。研究发现植物的电子传递过程会受高温胁迫的影响发生改变,以增大植物的热耗散对植物起保护作用。部分机制见图。
注:通过①②③途径进行的是线性电子传递(LEF);依赖NDH和PGR途径进行的是环式电子传递(CEF):Fd是铁氧还蛋白;FNR是黄素蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶。
(1)图1中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ具体分布在( )上。
A. 细胞质膜 B. 叶绿体膜 C. 类囊体膜 D. 线粒体膜
(2)在能进行光合作用的高等植物细胞中会发生的过程是________。(编号选填)
①染色质螺旋化为染色体 ②同源染色体分离 ③DNA复制 ④RNA合成 ⑤蛋白质合成
(3)据图1分析,①②③在光合作用中的主要作用是( )
A. 传递光能 B. 传递H+ C. 传递光合色素 D. 传递电子
已知NPQ是植物进行热耗散的主要机制,依赖于跨膜H+梯度的增加,相比LEF途径,CEF途径能够有效增加跨膜H+梯度。
(4)据图1和资料分析,在高温胁迫的条件下,CEF途径的强度会________(A增大B减小C不变),光反应产生的ATP/NADPH比值会________(A增大B减小C不变)。
(5)过量电子积累会对光系统I产生较为严重的破坏,下列关于高温胁迫与植物光合作用关系的说法正确的是( )
A. 高温胁迫时,植物可能会通过关闭气孔以减少O2的进入
B. 高温胁迫会导致卡尔文循环的速率上升,消耗更多的NADPH
C. 高温胁迫可能会影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能
D. 在高温胁迫的条件下,LEF途径可能会减弱以避免对光系统I的破坏
(6)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有( )
A. ROS攻击膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
B. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其变性并失去活性
C. ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
D. ROS会加快光系统Ⅱ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(7)高温胁迫下,植物还能通过增加瞬时气孔导度的方式进行保护,该响应方式的生理机制是:________,从而避免受到高温的损害。
盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一、盐分滞留在土壤表层及种植层,会对农作物造成盐胁迫,从而影响其产量。在盐胁迫环境下,植物叶肉细胞的部分调节机制如图2所示。其中,①~⑩表示过程;I~IX表示物质分子。
(8)据图推断,在盐胁迫下植物叶肉细胞排钠所需的能量来源有( )
A. 光合作用产生的Ⅸ B. 光合作用产生的ⅣV
C. ATP磷酸基团转移 D. 光合作用产生的Ⅵ
(9)盐胁迫会破坏生物膜的结构,据此推测,图2中直接受盐胁迫影响的过程有( )
A. ①③⑤⑥⑦⑧ B. ①③④⑤⑥⑦⑧
C. ①③⑤⑥⑦⑧⑨⑩ D. ①③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(10)盐胁迫处理1周后,研究人员检测植物叶肉细胞相关指标,结果如表所示。据表及图2推测,盐胁迫使植物产量降低的原因可能是( )
指标组别
Mg2+(mg⋅g-1)
胞间CO2浓度(μmol⋅mol-1)
气孔导度(mol⋅m-2·-1)
PGK(U⋅g-1)
cyt(nmol⋅g-1⋅h-1)
净光合速率(μmol⋅m-2·-1)
CK
4.7a
356.0a
0.43a
70.1a
166.3a
8.3a
S
2.8b
335.4a
0.12b
36.2b
53.7b
3.5b
注:CK与S分别表示对照组和盐胁迫组;小写字母不同表示盐胁迫组与对照组相比差异显著;小写字母相同表示盐胁迫组与对照组相比差异不显著;PGK为图2过程⑩的关键酶;cyt为线粒体内膜上的电子传递蛋白。
A. 气孔导度下降会使过程⑨生成的化合物增加
B. PGK含量降低使过程⑩糖类的合成速率下降
C. cyt含量降低从而导致过程⑨、⑩的速率降低
D. Mg2+浓度降低从而导致过程⑦、⑧的产物减少
(11)据图推测,植物叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是( )
A. SOS1磷酸化激活 B. SOS2和SOS3结合
C. NHX蛋白活性减弱 D. HKT基因表达量增加
斑马鱼(共28分)
3. 斑马鱼是一种生存能力强的热带体轴鱼品种,属于二倍体生物。其胚胎发育过程中,能用显微镜直接观察到沿体轴(是身体左右对称的基准线)依序分化形成各种组织器官。我国科学家发现一种无体轴品系,由于hwa基因突变导致其胚胎发育畸形,形似葫芦。图1为斑马鱼发育的示意图,①~④表示不同发育阶段。
(1)下列关于斑马鱼的生物学事实中,能支撑“斑马鱼作为胚胎发育研究的模式生物(研究和揭示生命现象普遍规律的生物)”的理由是( )
A. 胚体透明 B. 繁殖周期短 C. 产卵量大 D. 性格温顺
(2)据图及已有知识推测,形成体轴的过程中,斑马鱼细胞在分子层面发生的行为有( )
A. hwa的复制 B. 凋亡相关蛋白的合成
C. 着丝粒排列在赤道面上 D. 等位基因分离
(3)图1所示斑马鱼各发育阶段中,体现“遗传信息控制生物性状”的有( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
研究者用hwa+表示正常基因,hwa-表示突变基因,具有2个突变基因的个体基因型表示为hwa-/-。研究发现,基因型为hwa-/-的个体表现型也可能正常。为进一步研究hwa的作用机理,研究者进行图2所示的杂交实验。
(4)据图2分析,实验一和实验二中F₁的基因型分别是________,________。
A. hwa-/- B. hwa+/- C. hwa
(5)根据两组杂交实验结果可知________(A父本/B母本)的hwa基因对子代胚胎发育起作用。
(6)综合上述研究结果,对基因型hwa-/-个体表型正常的解释合理的是该个体( )
A. 母本含有hwa+ B. 母本基因型是hwa+/+
C. 父本提供的精子中含有hwa- D. 细胞的细胞质成分影响hwa表达
(7)用表型均正常的亲本组合♀hwa+/-和hwa-/-♂进行杂交,其后代的基因型及比例为__________;表型及比例为________。
研究者将hwa基因编码的mRNA导入母本基因型为(hwa-/-)的胚胎中,以研究hwa基因在胚胎发育中对体轴形成的影响,结果如图3所示。
(8)综合上述研究,解释葫芦型胚胎形成的原因。_____________________
(9)研究表明β-cat蛋白进入细胞核能够促进体轴正常发育,科研人员推测hwa基因编码的mRNA能够促进β-cat蛋白进入细胞核。
为验证上述推测,请以母本基因型为hwa-的胚胎为实验材料,在表格中的横线上选填编号,完成实验设计,并预期实验结果。
组别
实验对象
处理方式
预期结果
对照组
基因型为hwa-/-的胚胎
(1)________
细胞核内β-cat蛋白含量不变,细胞中总β-cat蛋白含量无明显差异;
(3)________
实验组
(2)________
(4)________,细胞中总β-cat蛋白含量无明显差异;
体轴发育正常个体较多
①不注射hwa基因编码的mRNA②注射hwa基因编码的mRNA③注射无关mRNA④细胞核内β-cat蛋白含量增加⑤细胞核内β-cat蛋白含量减少⑥细胞核内β-cat蛋白含量基本不变⑦体轴发育正常个体较多⑧体轴发育正常个体较少⑨均发育为葫芦形个体
癫痫(16分)
4. 癫痫是大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散,引发脑细胞过度兴奋,大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病。神经递质γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸失衡,与癫痫密切相关。下图为反射弧局部示意图。
(1)癫痫发作时可出现肌张力障碍,同时伴有瞳孔散大、心率加快、血压升高等自主神经症状。下列关于自主神经系统的叙述正确的是( )
A. 自主神经系统由神经元组成
B. 与癫痫发作有关的躯体运动神经属于自主神经系统
C. 交感神经兴奋能抑制膀胱收缩,刺激肾上腺素分泌
D. 自主神经系统支配的活动主要受大脑皮层中央前回的躯体运动中枢调节
(2)谷氨酸的侧链基团为-CH2-CH2-COOH,而GABA的结构简式为HOOC-CH2-CH2-CH2-NH2。从化学结构看,二者含相同数量的________。(编号选填)
①碳原子②氢原子③氧原子④氨基⑤羧基
(3)谷氨酸和GABA作为神经递质,在人体内的作用是( )。
A. 提供能量 B. 催化反应 C. 合成原料 D. 传递信息
(4)谷氨酸与AMPA受体结合后会引发一系列反应,下列相关说法正确的是( )
A. 质膜对K+通透性降低 B. 膜外Na+的含量比膜内低
C. 膜内电位变为负电位 D. 由化学信息变为电信号
(5)根据图及题中信息分析,神经元异常放电的可能原因有( )
A. 神经递质比例失衡 B. 离子通道功能异常
C. 离子进出质膜异常 D. 突触发生异常连接
神经元受刺激后,通过细胞膜电位变化产生并传导电信号,此为神经元放电。大脑神经元因各种原因,电活动失控,出现突然、过度且同步的放电,即神经元异常放电,这是癫痫发病时常见现象。
(6)突触间隙中的GABA会被突触前神经元等质膜上的GABA转运体重新摄取并降解。当GABA与GABA转运体结合时,利用Na+和Cl-内流所释放的能量,将GABA一同转运进入细胞。GABA被分解为琥珀酸和谷氨酸,如图下所示,琥珀酸可进入三羧酸循环供能。以下选项中不属于GABA被重吸收并分解的意义的是( )
注:GAD为谷氨酸脱羧酶、GABA-T为γ-氨基丁酸转氨酶、SSADH为琥珀酸半醛脱氢酶
A. 维持神经递质平衡 B. 维持膜内外离子平衡
C. 维持能量代谢平衡 D. 避免神经元过度兴奋
(7)图中显示了的三种抗癫痫药物——噻加宾、苯巴比妥和拉莫三嗪的作用机理。下列说法正确的是( )
A. 噻加宾能减少GABA的分泌
B. 癫痫患者体内谷氨酸含量可能高于正常水平
C. 拉莫三嗪使突触后膜发生电位反转
D. 苯巴比妥会增加Cl-通道的开放时间
(8)上述药物虽可以治疗癫痫,但过量服用会引起震颤、意识受损甚至昏迷等症状。已知GABA也可被体内的GABA转氨酶降解而失活,据此也可开发药物:________,施用于病人,从而缓解病情。
胰岛(共18分)
5. 研究发现,禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经、内分泌和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。在饥饿情况下肠道中的免疫细胞(ILC2)可通过响应肠相关神经信号迁移到胰腺中,通过产生细胞因子影响胰腺的内分泌功能和血糖调节功能。相关机制如图1所示。
(1)图1中细胞甲为________。
(2)甲细胞分泌的激素作用的靶细胞有( )
A. 肝细胞 B. 肌细胞 C. 脂肪细胞 D. 胰岛细胞
(3)在血糖调节方面,与胰高血糖素有协同作用的激素有________。
(4)在饥饿状态下,肠交感神经的兴奋性增强,下列现象可能出现的有( )
A. 胆汁分泌增加,胃肠蠕动加快 B. 肠交感神经末梢释放去甲肾上腺素
C. 肝糖原水解为葡萄糖速度加快 D. 葡萄糖转变为脂肪等非糖物质加快
为研究免疫细胞(ILC2)对胰腺内分泌功能和血糖调节功能的影响,科学家将野生型小鼠和ILC2缺陷小鼠同时禁食6小时,分别测定其空腹血糖水平和肝糖原水平。
(5)与野生型小鼠相比,若ILC2缺陷小鼠在禁食期间表现出空腹血糖水平和肝糖原水平变化分别为( ),可说明ILC2可促进正常小鼠在禁食期间胰高血糖素的分泌。
A. 升高升高 B. 升高降低 C. 降低降低 D. 降低升高
为进一步探究ILC2影响胰高血糖素分泌的机制,科学家将ILC2释放的细胞因子(IL-5、IL-13)及细胞因子抑制剂分别加到不同组别的细胞甲培养基中,一段时间后,测定各组别培养基中胰高血糖素的含量,实验结果如图2所示。
(6)由图2可知,组别5中各物质的添加情况分别为( )。
A. --+ B. +-+ C. +++ D. -++
(7)综合以上信息,分析在饥饿情况下,以下有关肠神经与ILC2相互作用共同调控血糖稳态的机制叙述正确的是( )
A. 饥饿状态下,肠交感神经兴奋并释放去甲肾上腺素
B. 去甲肾上腺素与ILC2上的NE受体结合,促使ILC2增殖并迁移
C. 在胰腺中ILC2释放细胞因子,促进胰岛β细胞的分泌
D. 胰高血糖素促进肝糖原分解,使血糖升高
Ⅰ型糖尿病患者可通过注射胰岛素维持血糖的相对稳定,为方便患者的日常生活又不出现低血糖,科学家研制了一种能随着血糖水平自我调节的新型胰岛素(NNC)。在原胰岛素的B链的N端引入一个葡萄糖苷分子,在B链的C端引入一个大环分子,形成的新型胰岛素如右图。葡萄糖苷分子能够与C端的大环分子结合成环状,导致NNC丧失原有空间结构,葡萄糖与葡萄糖苷分子可竞争结合大环分子,从而创造出根据葡萄糖浓度高低的“信息传递开关”机制。
(8)结合图文信息,阐述葡萄糖浓度高、葡萄糖浓度低时,NNC“信息传递开关”机制。__________________
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