内容正文:
人大附中2025~2026学年度第一学期高二年级期中练习
生物学
说明:本试卷共两道大题,31道小题,共11页,满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题(每题只有一个正确选项,1-20题每小题1分,21-25题每小题2分,共30分)
1. 下列各组物质中,均属于内环境成分的一组是( )
A. CO2、解旋酶、Cl-、尿素
B. K+、血浆蛋白、性激素、脂肪酸
C. 唾液淀粉酶、溶菌酶、胰岛素、载体蛋白
D. Ca2+、水通道蛋白、胃蛋白酶、DNA聚合酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、CO2是细胞呼吸产物,可进入内环境,属于内环境成分;解旋酶是细胞内催化DNA复制的酶,存在于细胞核或线粒体中,不属于内环境成分;Cl⁻和尿素存在于血浆中,属于内环境成分,A错误;
B、K⁺是血浆中的无机盐离子;血浆蛋白是血浆的主要成分;性激素通过血液运输;脂肪酸可溶于血浆并与载体结合进行运输,均属于内环境成分,B正确;
C、唾液淀粉酶分泌到消化道,属于外界环境;溶菌酶由白细胞释放到血浆,属于内环境成分;胰岛素通过血液运输,属于内环境成分;载体蛋白位于细胞膜上,不属于内环境成分,C错误;
D、Ca2+属于内环境成分;水通道蛋白位于细胞膜上,不属于内环境成分;胃蛋白酶分泌到胃腔(外界环境);DNA聚合酶参与DNA复制,存在于细胞内,D错误。
故选B。
2. 表中①-④为人体细胞外液和细胞内液及其组成部分,其中物质组成和含量的测定如表中数据。下列相关叙述中,错误的是( )
成分及其含量/(mmol·L-1)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
①
②
142.00
5.00
25.00
1.50
103.00
6.00
16.00
③
147.00
4.00
1.25
1.00
114.00
7.50
1.00
④
10.00
140.00
2.50
10.35
25.00
—
47.00
A. ②属于血浆,其渗透压大小主要与血浆中无机盐及蛋白质的含量有关
B. 若③属于组织液,②的蛋白质含量减少将导致③增多
C. ④属于细胞内液,其中含有较多的蛋白质和K+
D. ④为淋巴液,组织液中蛋白质等物质可与淋巴液进行双向交换
【答案】D
【解析】
【详解】A、②的Na⁺(142.00)、Cl⁻(103.00)及蛋白质(16.00)含量符合血浆特征,渗透压主要由无机盐和蛋白质决定,A正确;
B、若③为组织液,血浆(②)蛋白质减少会导致血浆渗透压下降,水分流向组织液,导致③增多,B正确;
C、④的K⁺(140.00)显著高于Na⁺(10.00),符合细胞内液特征,且含较多蛋白质(47.00),C正确;
D、④为细胞内液,而淋巴液与组织液之间物质单向流动(组织液→淋巴液),不能双向交换,D错误。
故选D。
3. 科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋(如图),并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列叙述错误的是( )
A. 血氧交换系统可以为羊羔提供氧气,排出二氧化碳
B. 如果将图中的电解质溶液换成蒸馏水,羊羔无法存活
C. 羊羔的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统排到体外
D. 人造子宫能提供羊羔发育所需各种条件,羊羔不依赖自身调节维持稳态
【答案】D
【解析】
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:内环境的化学成分和理化性质处于相对稳定的状态。(2)机制:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中水和无机盐等平衡调节依赖于神经和体液调节,侵入人体病原微生物的清除依赖于免疫调节。(3)能力:人体维持稳态的能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈或人体自身调节功能出现障碍时,稳态就会遭到破坏。(4)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、血氧交换系统可以为羊羔提供氧气以保证羊羔的有氧呼吸,排出二氧化碳以维持内环境的稳定,A正确;
B、动物细胞在蒸馏水中会吸水膨胀,甚至会发生细胞吸水涨破,所以羊羔在蒸馏水中不会存活,B正确;
C、羊羔通过细胞代谢产生的废物,可通过自身的循环系统和泌尿系统、呼吸系统排出,C正确;
D、人造子宫能提供羊羔发育所需的各种条件,同时也要依赖羊羔自身的调节而实现稳态,D错误。
故选D。
4. 下列有关神经系统组成的叙述,正确的是( )
A. 中枢神经系统内存在调控不同生理功能的神经中枢
B. 中枢神经系统包含可以支配内脏器官的脑神经
C. 支配躯体运动的神经属于外周神经系统的传入神经
D. 人体处于兴奋状态时,副交感神经活动占据优势
【答案】A
【解析】
【详解】A、中枢神经系统包括脑和脊髓,其中分布着调控不同生理功能的神经中枢(如大脑皮层的语言中枢、脊髓的排尿反射中枢等),A正确;
B、中枢神经系统由脑和脊髓组成,而支配内脏器官的脑神经属于外周神经系统,中枢神经系统本身不包含脑神经,B错误;
C、支配躯体运动的神经属于传出神经(运动神经),传出神经属于外周神经系统,C错误;
D、交感神经在人体兴奋、紧张时占优势(如心跳加快),副交感神经则在安静时占优势(如促进消化),D错误。
故选A。
5. 下列关于神经调节基本方式的说法,错误的是( )
A. 一个完整的反射活动至少需要两个神经元细胞参与
B. 反射过程中兴奋在神经纤维上的传导方向只能是单向的
C. 反射是生物适应环境的一种方式,但并非所有生物都能进行反射活动
D. 在缩手反射的过程中,针刺指尖在大脑皮层形成痛觉属于非条件反射
【答案】D
【解析】
【详解】A、反射弧至少包括传入神经元和传出神经元,如膝跳反射仅需两个神经元,A正确;
B、反射过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向由刺激部位决定,但反射弧整体单向传导因突触存在,B错误;
C、反射需神经系统参与,单细胞生物(如草履虫)仅有应激性,无法完成反射,C正确;
D、痛觉形成仅涉及信号传递至大脑皮层,无效应器反应,不属于反射,D错误。
故选D。
6. 下图是某反射弧的局部结构示意图(a、d 点分别为①②电流计两电极接线端之间的中点)。下列相关说法正确的是( )
A. 若刺激 a 点,电流表①指针偏转 1 次,电流表②指针偏转 2 次,且方向相反
B. 若刺激 b 点,b 点会因为大量 Na⁺通过主动运输方式内流而产生动作电位
C. 若刺激 c 点,电流表①和电流表②指针均偏转 2 次,且方向相反
D. 若刺激 a 点,d 处不产生动作电位,可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质
【答案】D
【解析】
【详解】A、因为 a 点为电流计①两电极接线端之间的中点,所以刺激 a 点时兴奋同时传到两极,两极间无电位差,故电流表①指针不偏转;若兴奋能够通过突触传递下去,则电流表②指针将偏转 2 次,且方向相反,A 错误;
B、神经纤维上兴奋产生的主要原因是大量Na+内流,此时Na+内流的方式是易化扩散(即协助扩散),B 错误;
C、若刺激 c 点,则兴奋不能通过 a、b 间的突触,电流表①指针不发生偏转,电流表②指针偏转 2 次,且方向相反,C 错误;
D、突触前膜释放的神经递质有兴奋性神经递质和抑制性神经递质,若突触前膜释放的是抑制性神经递质,刺激 a 点,则 d 处无动作电位,D 正确。
故选D。
7. 下图是电子显微镜下拍摄的突触示意图。下列叙述正确的是( )
A. 图中a、b和突触小泡共同组成了突触
B. 结构b可能是神经元胞体或树突的膜
C. 神经元释放神经递质需要c提供的能量
D. 若突触小泡含有兴奋型神经递质会引起a处阴离子内流
【答案】C
【解析】
【分析】突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋型和抑制型两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成的,a是突触后膜,b是突触前膜,A错误;
B、b是突触前膜,结构a可能是神经元胞体或树突的膜,B错误;
C、神经元释放神经递质是通过胞吐的方式,需要c线粒体提供能量,C正确;
D、若突触小泡含有兴奋型神经递质会引起a处阳离子内流,抑制型神经递质会引起a处阴离子内流,D错误。
故选C。
8. 饮酒过量的人会表现出语无伦次、走路不稳、呼吸急促。这是因为酒精及其代谢产物分别作用于以下器官并影响了其正常功能( )
A. 大脑、小脑、脑干 B. 小脑、大脑、脑干
C. 大脑、脊髓、脑干 D. 小脑、脊髓、下丘脑
【答案】A
【解析】
【分析】各级中枢的分布与功能:
①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础.其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。
②小脑:有维持身体平衡的中枢。
③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。
④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。
⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
【详解】语无伦次与语言中枢有关,语言中枢位于大脑皮层,小脑有维持平衡、协调运动的功能,走路不稳即与小脑的麻醉有关,呼吸急促与呼吸中枢有关,呼吸中枢位于脑干,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 下列选项不能说明神经系统分级调节的是( )
A. 做尿检时,没有尿意也能排尿 B. 运动员听到枪声时迅速起跑
C. 指尖采血时,针刺指尖不引起缩手反射 D. 婴儿膀胱充盈时,引起膀胱排尿
【答案】D
【解析】
【分析】脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;神经系统中的高级中枢在大脑皮层,低级中枢位于大脑皮层以下的部位(如脊髓),高级中枢能够控制低级中枢的活动。
【详解】A、排尿属于非条件反射,是低级的神经活动,做尿检时,没有尿意也能排尿,说明受大脑皮层的控制,故能说明高级中枢能够控制低级中枢,A正确;
B、运动员听到枪声时迅速起跑属于条件反射,需大脑皮层和脊髓等中枢的参与,故能说明高级中枢能够控制低级中枢,B正确;
C、指尖采血时,针刺指尖不引起缩手反射,说明大脑皮层能抑制缩手动作,能说明高级中枢能够控制低级中枢,C正确;
D、婴儿大脑发育不完善,膀胱充盈时,引起膀胱排尿,说明大脑皮层不能抑制脊髓的低级中枢,故不能说明高级中枢能够控制低级中枢,D错误。
故选D。
10. 关于高等动物激素的叙述,正确的是( )
①通常由无导管的腺体分泌
②激素是信息分子
③激素的化学成分都是蛋白质
④血液中的激素含量极少,但对动物起重要作用
⑤激素发挥作用后不会失活
⑥激素只运输给相应的靶细胞或靶器官
A. ①④⑥ B. ①②⑥ C. ①③④ D. ①②④
【答案】D
【解析】
【详解】①激素由内分泌腺分泌,内分泌腺无导管,分泌物直接进入血液,①正确;
②激素作为信息分子,通过体液运输传递调节信息,②正确;
③激素的化学成分多样,如胰岛素是蛋白质,甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,性激素属于固醇类,③错误;
④激素具有微量高效的特点,血液中含量极少但作用显著,④正确;
⑤激素发挥作用后会被灭活,需要不断补充,⑤错误;
⑥激素通过体液运输至全身,但仅靶细胞或靶器官有相应受体,并非只运输给靶细胞,⑥错误。
故选D。
11. 欲验证甲状腺激素的生理功能,用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周,与对照组比较,下列选项中不属于实验组小白鼠的表现的是
A. 甲状腺的分泌功能旺盛 B. 促甲状腺激素分泌量减少
C. 小白鼠的耗氧量增加 D. 神经系统的兴奋性增强
【答案】A
【解析】
【详解】AB、甲状腺激素存在负反馈调节,因此用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周,小鼠体内甲状腺激素含量高于正常值,抑制了下丘脑额垂体的分泌活动,进而导致甲状腺细胞分泌激素减少,A错误、B正确;
C、甲状腺激素含量升高后,促进了新陈代谢,加速了物质的氧化分解,因此小白鼠的耗氧量增加,C正确;
D、甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性,D正确。
故选A。
12. 糖尿病血糖浓度标准为:空腹 餐后2h ,甲、乙、丙三人尿糖超标,为进一步确定是否为糖尿病患者,进行了血液检测。图1、图2中曲线表示三人空腹及餐后测定的血糖和胰岛素浓度变化情况。下列相关推测合理的是( )
A. 初步判断甲、乙、丙三人均为糖尿病患者
B. 甲进食后血糖浓度上升,显著促进胰岛素分泌
C. 正常人一次性摄入糖分过多时也可能使尿糖超标
D. 丙空腹时,由肝糖原和肌糖原分解补充血糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图 1 可知,甲和乙餐前和餐后的血糖浓度均高于正常值,符合糖尿病的血糖标准,故可能是糖尿病患者,丙的血糖浓度在正常范围内,不符合糖尿病血糖浓度标准,A错误;
B、据图分析,甲进食后血糖浓度上升,但是胰岛B细胞分泌胰岛素未明显上升,B错误;
C、正常人一次性摄糖过多,超过肾脏的重吸收阈值,也有可能使尿糖超标,C正确;
D、丙空腹时由肝糖原分解补充血糖,而肌糖原不能分解补充血糖,D错误。
故选C。
13. 关于神经调节和体液调节的说法,错误的是( )
A. 神经调节和体液调节均有分级调节特点
B. 体液调节只有内分泌系统分泌的激素参与
C. 寒冷环境下的体温调节属于神经—体液调节
D. 内环境渗透压是水盐平衡调节的主要刺激因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、神经调节具有分级调节,如高级中枢(大脑皮层)对低级中枢(脊髓)的调控,体液调节也具有分级调节,如甲状腺激素的分泌等,A正确;
B、体液调节主要有内分泌系统分泌的激素参与,但还有组胺、CO2等,B错误;
C、寒冷时体温调节包含神经调节(如骨骼肌战栗)和体液调节(如甲状腺激素分泌增加),属于神经—体液调节,C正确;
D、下丘脑是水盐调节的中枢,主要刺激因素是内环境渗透压,D正确。
故选B。
14. 下列不属于免疫活性物质的是( )
A. 抗体 B. 抗原 C. 干扰素 D. 溶菌酶
【答案】B
【解析】
【分析】免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,据此分析答题。
【详解】A、抗体是由浆细胞产生的,能够清除抗原,属于免疫活性物质,A错误;
B、抗原是能够引起抗体产生特异性免疫反应的物质,不属于免疫活性物质,B正确;
C、干扰素是由T细胞或辅助性T细胞产生的免疫活性物质,C错误;
D、机体多种细胞能够产生溶菌酶,溶菌酶具有破坏细菌细胞壁结构的功能,属于免疫活性物质,D错误。
故选B。
15. 甲型流感病毒侵染人体后,人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能
B. T淋巴细胞产生抗体与甲型流感病毒抗原特异性结合
C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成保卫人体的第二道防线
D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗原呈递细胞包括巨噬细胞、B细胞和树突状细胞,抗原呈递细胞具有摄取、加工处理抗原、暴露抗原、呈递抗原的功能,A错误;
B、抗体由浆细胞(效应B细胞)分泌产生的,T淋巴细胞不能产生抗体,B错误;
C、树突状细胞和巨噬细胞均属于吞噬细胞,可吞噬病原体,参与非特异性免疫的第二道防线,C正确;
D、识别并裂解被感染细胞的是细胞毒性T细胞,B淋巴细胞负责识别抗原并分化为浆细胞和记忆细胞,D错误。
故选C。
16. 下列关于人体免疫的叙述中,不正确的是( )
①切除胸腺后,人体细胞免疫和体液免疫功能都受影响
②过敏是由于过敏原刺激机体产生细胞毒性T细胞攻击正常组织
③大面积烧伤病人非特异性免疫功能减弱,容易产生感染
④吞噬细胞吞噬病原体属于人体免疫系统的第一道防线
A. ②③ B. ①② C. ②④ D. ①④
【答案】C
【解析】
【分析】1、第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,它们不仅能够阻挡大多数病原体入侵人体,而且他们的分泌物还有杀菌作用。呼吸道黏膜上有纤毛,具有清扫异物(包括病毒、细菌)的作用。
2、第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。前两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能,特点是人人生来就有,不针对某一种特定的病原体,对多种病原体都有防御作用,因此叫做非特异性免疫(又称先天性免疫)。
3、第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞)借助血液循环和淋巴循环而组成的。第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能,特点是出生后才产生的,只针对某一特定的病原体或异物起作用,因而叫做特异性免疫(又称后天性免疫)。
【详解】①辅助性T细胞在体液免疫中能识别、呈递抗原,在细胞免疫中增殖分化形成细胞毒性T细胞,使得靶细胞裂解死亡,切除胸腺后,T细胞不能成熟,则人体的细胞免疫和体液免疫功能都降低,①正确;
②过敏反应是机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩,②错误;
③皮肤属于人体的第一道防线,属于非特异性免疫,所以大面积烧伤,非特异性免疫能力减弱,易发生感染,③正确;
④在体液中,吞噬细胞吞噬病原体属于人体免疫系统的第二道防线,④错误。
故选C。
17. 在某哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平变化情况如图所示。
下列相关叙述,正确的是( )
A. B细胞增殖分化需要辅助性T细胞呈递抗原
B. 同一浆细胞既分泌抗m抗体又分泌抗n抗体
C. 28天后记忆B细胞直接分泌抗m抗体
D. 第56天注射n抗原,机体会快速产生大量抗n抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、辅助性T细胞与B细胞结合传递信号是B细胞增殖分化的信号之一,辅助性T细胞没有呈递抗原给B细胞,A错误;
B、一种浆细胞只能分泌一种抗体,B错误;
C、抗体是由浆细胞合成和分泌的,记忆B细胞不能产生抗m抗体,C错误;
D、第56天注射n抗原,记忆B细胞识别n抗原后迅速增殖分化产生浆细胞,浆细胞产生大量抗n抗体,D正确。
故选D。
18. RNA疫苗是目前预防新冠病毒的第三代疫苗。RNA疫苗的基本原理是将控制新冠病毒抗原蛋白(S蛋白)合成的RNA导入人体,在体内表达出S蛋白并刺激机体产生免疫反应。制备RNA疫苗的简要流程如下图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 新冠病毒只能在宿主细胞中增殖,离开活细胞不能增殖
B. RNA包裹在纳米脂质体中,可降低其被RNA酶水解的风险
C. 病毒RNA将直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫
D. 相比灭活疫苗,注射RNA疫苗产生的抗体种类较少
【答案】C
【解析】
【分析】疫苗是灭活或减毒的病原体制成的生物制品,能作为抗原进入机体刺激机体产生特异性免疫反应,进而使机体产生抗体和记忆细胞,起到预防病原体的作用。
【详解】A、新冠病毒没有细胞结构,专性寄生物,只能在宿主细胞中增殖,离开活细胞不能增殖,A正确;
B、RNA包裹在纳米脂质体颗粒中可避免人体RNA酶的水解,同时有利于RNA进入到相应的细胞中,B正确;
C、根据题目信息可知,病毒RNA不能直接作为抗原,而是通过在细胞中翻译出的S蛋白质作为抗原刺激机体产生特异性免疫,C错误;
D、相比灭活疫苗,注射RNA疫苗由于指导合成的抗原种类较少,因而刺激机体产生的抗体种类较少,D正确。
故选C。
19. 2020年9月21日,中国科学家杨璐菡团队在 Nature子刊发表论文,宣布利用基因编辑技术成功开发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”。据测试这些小猪的器官和人有更好的免疫兼容性,可满足安全、成功移植到人体的要求,减少免疫排斥反应的发生。下列叙述不正确的是( )
A. 发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA不同
B. 活化的B细胞分泌的细胞因子与免疫排斥反应相关
C. T细胞特异性的免疫抑制药物的使用可降低免疫排斥反应
D. 猪3.0的开发可缓解器官移植中供体器官短缺的问题
【答案】B
【解析】
【分析】免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程。一般是指移植术后,受者可识别移植物抗原并产生应答,移植物中免疫细胞也可识别受者抗原组织并产生应答。
【详解】A、器官移植时排斥反应之所以发生,是由于供体和受体细胞膜上抗原不同,如果受体和供体两者的HLA抗原完全相同,就不会发生排斥反应,A正确;
B、免疫排斥反应主要与T细胞分化形成的效应T细胞有关,与活化的B细胞分泌的细胞因子无关,B错误;
C、排斥反应主要与T细胞分化形成的效应T细胞有关,T细胞特异性的免疫抑制药物作用于T细胞,使免疫排斥反应降低,C正确;
D、猪3.0的器官和人有更好的免疫兼容性,可满足安全、成功移植到人体的要求,减少免疫排斥反应的发生,缓解器官移植中供体器官短缺的问题,D正确。
故选B。
20. 为模拟生物体维持pH的稳定,某兴趣小组向三种样液中滴加酸或碱,用pH计测定结果如下表。下列相关叙述正确的是( )
pH
加入HCl溶液/滴
加入NaOH/滴
5
10
15
20
25
30
5
10
15.
20
25
30
自来水(初始为7.6)
5.2
4.9
4.5
4.3
4.2
4.2
8.3
9.1
9.5
9.7
10.0
10.2
缓冲液(初始为7.2)
7.1
6.7
6.7
6.6
6.4
6.0
7.8
8.0
8.2
8.4
8.5
8.5
牛血浆(初始为7.0)
7.0
6.9
6.8
6.7
6.6
6.4
7.2
7.3
7.5
7.5
7.6
7.6
A. 三组样液初始pH不同,故无法通过该结果比较缓冲能力的高低
B. 三组样液中,自来水组是对照组,缓冲液组和牛血浆组是实验组
C. 为减小实验误差,每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值
D. 比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲对HCO3-/H2CO3
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等,人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物质进入内环境,常使pH发生偏移,但一般情况下,机体能通过缓冲物质使pH稳定在一定范围内。
2、血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对,如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4,其作用是使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
【详解】A、本实验存在前后自身对照,三组样液初始pH不同,但可以通过前后自身对照结果比较缓冲能力的高低,A错误;
B、三组样液中,自来水组和缓冲液组是对照组,牛血浆组是实验组,B错误;
C、每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值,可降低实验误差,C正确;
D、比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲物质,但不能证明其具体成分,D错误。
故选C。
21. 太极拳是我国传统运动项目,其行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控而完成的。下图为伸肘动作脊髓水平反射弧的结构示意图,据图判断相关说法错误的是( )
A. 效应器是伸肌和屈肌及相应的运动神经末梢
B. 若脊髓受损,刺激传出神经不会引起伸肌收缩
C. 肌梭受到刺激产生兴奋传至a处,此处膜电位为外负内正
D. 伸肘时抑制性中间神经元释放递质,抑制屈肌运动神经元
【答案】B
【解析】
【分析】反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分。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。
【详解】A、效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,根据题图,图中效应器是伸肌和屈肌及相应的运动神经末梢,A正确;
B、图中传出神经有伸肌运动神经元和屈肌运动神经元,若脊髓受损,刺激伸肌运动神经元,会引起伸肌收缩,B错误;
C、肌梭受到刺激产生兴奋传至a处,a处膜电位由外正内负变为外负内正,C正确;
D、伸肘时,抑制性中间神经元能产生和释放抑制性神经递质,从而抑制屈肌运动神经元,D正确。
故选B。
22. 褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 该过程体现了激素的分级调节
B. 长时间光照会使褪黑素的分泌增多
C. 微量注射褪黑素作用于下丘脑能促进动物睡眠
D. 该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
【答案】D
【解析】
【分析】分析图解,视网膜为感受器,视网膜感受暗信号后,作用于下丘脑,通过传出神经,支配的效应器为松果体;图中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输作用于下丘脑,抑制下丘脑的活动,属于反馈调节。
【详解】A、分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体,本题中下丘脑直接控制松果体,不能体现激素的分级调节,A错误;
B、据图分析可知,暗信号会促进褪黑素的分泌,而长时间光照会使褪黑素的分泌减少,B错误;
C、褪黑素能缩短入睡时间、延长睡眠时间,微量注射褪黑素作用于下丘脑会抑制褪黑素的分泌,对促进睡眠不利,C错误;
D、据图可知,褪黑素由松果体分泌后,经体液运输到下丘脑,反过来抑制下丘脑的活动,属于(负)反馈调节,D正确。
故选D。
23. 醛固酮是肾上腺皮质分泌的一种固醇类激素,在人体水和无机盐的平衡中发挥重要作用。醛固酮的作用机理如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 醛固酮促进靶细胞中编码钠通道和钠钾泵的基因表达,有利于重吸收 Na+
B. 促肾上腺皮质激素释放激素能够直接作用于肾上腺,促进醛固酮的分泌
C. 醛固酮通过血液到达靶细胞,与靶细胞内受体结合后能长期持续发挥作用
D. 长期高盐饮食使醛固酮分泌增加,导致内环境 Na+和水增加,易发生高血压
【答案】A
【解析】
【分析】醛固酮的主要作用是促进肾小管和集合管对钠离子的吸收和钾离子的排出(保钠排钾),并使肾脏重吸收水的量增加,使血容量增加。
【详解】A、醛固酮是一种激素,激素是信息分子,结合题图可知,醛固酮促进靶细胞中编码钠通道和钠钾泵的基因表达,有利于重吸收 Na+,A正确;
B、促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑分泌的,通过作用于垂体,垂体释放促肾上腺皮质激素后作用于肾上腺起作用,B错误;
C、激素一经与靶细胞结合并起作用后就会被灭活,不能长期发挥作用,C错误;
D、长期高盐饮食使内环境的钠离子浓度升高,醛固酮分泌减少,D错误。
故选A。
24. 下图所示实验能够说明( )
A. 浆细胞产生抗体的作用
B. 病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
C. 细胞毒性 T 细胞的作用
D. 病毒抗原诱导 B 细胞分化的作用
【答案】C
【解析】
【详解】当小鼠感染病毒后,由于病毒寄生在宿主细胞内,所以进行细胞免疫,产生活化细胞毒性T细胞。把活化细胞毒性T细胞与被病毒感染的小鼠细胞混合培养,测定上清液的放射性,最终能说明活化细胞毒性T细胞能与靶细胞密切接触,诱导靶细胞进行细胞凋亡,最终使病毒暴露在细胞外。综上分析,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、非选择题(70 分)
25. 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___________,膜的基本支架是___________。
(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___________。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”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-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmoL/L和4mmoL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为___________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___________,则可验证此假设。
【答案】(1) ①. 磷脂和蛋白质 ②. 磷脂双分子层
(2)膜内电位比膜外低(内负外正)
(3) ①. -95.4 ②. 或均与相应状态下K+静电场强度理论值接近
【解析】
【分析】1、静息电位产生的原因:细胞处于安静状态下,存在于细胞膜两侧的电位差称为静息电位,表现为内负外正。原因是细胞膜对K+的通透性增大,K+外流,表现为外正内负。
2、动作电位产生的原因:细胞膜对Na+的通透性增大,Na+内流,表现为内正外负。
【小问1详解】
肌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
【小问2详解】
静息状态下,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。
【小问3详解】
①静息状态下,静息状态下,K+静电场强度为60×(-1.59)=-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梯度增加细胞外K+浓度,此时钾离子外流梯度减小,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K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
26. 机体局部组织损伤可引发炎症反应。炎症反应通常会引起局部组织疼痛。科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。
(1)某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生________,进而产生痛觉。
(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂。注射 FM 后 15-25 分钟,机体因炎症因子量增加而对疼痛更敏感。致痛表现集中在时相 I(注射后 0-5 分钟,直接刺激局部神经末梢引起)和时相 II(注射后 15-25 分钟,引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性)。将若干小鼠随机分为三组,处理如下表,记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为,结果如图 1。
分组
0~7 天连续灌胃
第 7 天灌胃实验后右后足底皮下注射
甲
适量 LBP
适量 1% FM
乙
等量生理盐水
等量 1% FM
丙
等量生理盐水
等量生理盐水
比较___________两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比,甲组______________,由此推测LBP对FM致痛存在缓解作用,且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。
(3)炎症因子 IL-6 使 Ca2+通道(TRPV1)通透性增强,引起痛觉,其分子机制如图 2 所示。
据图概括IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径:___________。细胞膜上的TRPV1通透性增强后,Ca2+内流增加,可______________神经元的兴奋性。
(4)为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。对照组和LBP组均用辣椒素(TRPV1的激活剂)处理,检测神经元内Ca2+信号变化,结果如图3。该实验不足以验证假设,还需补充检测指标及预期其结果是______________。
(5)基于上述系列研究,请为镇痛药物的开发提供一种思路__________。
【答案】(1)兴奋##神经冲动
(2) ①. 乙和丙 ②. 缩足行为在时相Ⅰ与乙组无明显差异,在时相Ⅱ明显减弱
(3) ①. 促进TRPV1蛋白合成(翻译)、促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合(胞吐) ②. 提高(增强)
(4)补充检测两组培养液中IL-6的含量,LBP组(实验组)IL-6的含量明显低于对照组
(5)降低IL-6或信号通路中物质含量或抑制TRPV1合成或活性等
【解析】
【分析】题图分析:图1曲线中,在时相Ⅰ甲乙缩足行为两组无明显差异,在时相Ⅱ,甲组明显低于乙组;丙组作为对照组,缩足行为始终较低。图2中,炎症因子IL-6促使Ca2+通道( TRPV1)通透性增强,引起痛觉。图3中,对照组和LBP组均用辣椒素(TRPV1的激活剂)处理后,对照组神经元内Ca2+信号强度明显上升,而LBP组(实验组)基本不变。
【小问1详解】
兴奋是指机体由相对静止变为显著活跃的状态,机体损伤激活免疫系统引发炎症,某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生兴奋,并传至大脑皮层产生痛觉。
【小问2详解】
分析题图1可知,乙(等量 1% FM)和丙(等量生理盐水)两组结果对比说明,FM能引起疼痛;与乙组实验结果相比,甲组缩足行为在时相Ⅰ与乙组无明显差异,在时相Ⅱ有明显减弱(缩足时长明显缩短),由此推测LBP对FM致痛具有抑制作用,且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。
【小问3详解】
分析题图,对照组和LBP组均用辣椒素(TRPV1的激活剂)处理后,炎症因子IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径是促进TRPV1蛋白合成(翻译) ;促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合,细胞膜上的TRPV1通透性增强后,Ca2+内流增加,可提高(增强)神经元的兴奋性;
【小问4详解】
为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,根据对实验组和对照组的处理和图3实验结果分析,本实验不足以验证假设,其理由是:该实验结果显示,对照组在加入辣椒素后胞内Ca2+明显增加,LBP组几乎无变化,仅能说明LBP可降低TRPV1的功能,不足以验证假设,需要完善的环节是:补充检测两组培养液中IL-6的含量。预期结果:LBP组(实验组)IL-6的含量明显低于对照组。
【小问5详解】
由题意可知,炎症因子 IL-6 使 Ca2+通道(TRPV1)通透性增强,引起痛觉,基于上述系列研究,镇痛药物的开发提供两种思路:降低IL-6或信号通路中物质含量,抑制TRPV1合成或活性。
27. 亚临床甲状腺功能亢进症是指血清甲状腺激素水平在正常参考值范围内,而促甲状腺激素(TSH)低于正常参考值范围下限的临床疾病,该病症状之一是认知功能障碍。
(1)TSH是由__________ 合成并分泌的,可作为____________与靶细胞膜上的受体结合,从而发挥生理功能。
(2)大脑海马区神经元与学习记忆等认知功能密切相关。研究人员发现海马区神经元上存在促甲状腺激素的受体,推测 TSH 对海马区神经元的影响可以独立于甲状腺激素起作用。为验证上述推测,研究人员构建了促甲状腺激素受体(TSHR)缺失的突变体小鼠,并进行如下实验。
处理
3个月后进行小鼠水迷宫实验
突变体
饲喂含适宜浓度甲状腺激素的普通饲料
在水中放置平台(以●表示),训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠寻找平台的运动轨迹,记录找到平台位置的时间,实验结果如图1。
野生型
饲喂普通饲料
①若饲喂普通饲料,突变体小鼠甲状腺激素水平低于野生型,原因是 __________。
②实验过程中,如何确定突变体小鼠饲料中添加甲状腺激素的量?食用后 __________。
③图1实验结果表明_______________。
(3)科研人员进一步检测两组小鼠大脑海马区中突触的密度,结果如图2。综合已学知识和研究结果,请将下图①________;②________补充完整,完善 TSH 促进机体学习记忆的途径。
【答案】(1) ①. 垂体 ②. 信号分子
(2) ①. 突变体小鼠没有促甲状腺激素受体,使得促甲状腺激素不能作用于甲状腺,从而使甲状腺激素的合成减少 ②. 小鼠血液中甲状腺激素浓度与正常小鼠基本相同 ③. TSH对海马区神经元的影响可以独立于甲状腺激素起作用
(3) ①. 甲状腺 ②. 增加突触的密度
【解析】
【分析】1、甲状腺激素分泌的调节:下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素TRH来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素TSH,TSH则可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素,当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样甲状腺激素就可以维持在相对稳定水平。
2、甲状腺激素的作用:促进新陈代谢,促进物质的氧化分解,促进生长发育,提高神经系统的兴奋性,促进神经系统的发育。
【小问1详解】
TSH促甲状腺激素是由垂体合成分泌的,可以作为信号分子与靶细胞膜上的受体结合,从而发挥生理功能。
【小问2详解】
①根据题意,突变体小鼠的促甲状腺激素受体(TSHR)缺失,若饲喂普通饲料,突变体小鼠没有促甲状腺激素受体,使得促甲状腺激素不能作用于突变体小鼠的甲状腺,从而使甲状腺激素的合成减少,因此突变体小鼠甲状腺激素水平低于野生型。
②根据图示,该实验的目的是:验证TSH对海马区神经元的影响可以独立于甲状腺激素起作用。为控制单一变量,突变体小鼠与正常小鼠的甲状腺激素浓度应该一致,因而饲料中添加甲状腺激素的浓度标准应该与正常小鼠体内激素浓度相当。
③根据图1结果可知,在有甲状腺激素作用的前提下,促甲状腺激素受体的缺失,不利于小鼠记忆的形成,说明TSH对海马区神经元的影响可以独立于甲状腺激素起作用。
【小问3详解】
根据题意,科研人员进一步检测两组小鼠大脑海马区中突触的密度,结果如图2。综合已学知识和研究结果,图中①TSH促甲状腺激素可作用于甲状腺,促进甲状腺合成分泌更多的甲状腺激素TH,②甲状腺激素TH可以提高神经系统的兴奋性;另一方面结合图2可知,适宜浓度的TSH作用于海马区神经元,形成新突触,增加了突触的密度。两方面共同作用,促进学习和记忆。
28. 学习以下材料,回答以下问题:
抗肥胖因子——瘦素:瘦素是一种由脂肪细胞分泌的激素,它在血清中的含量与动物脂肪组织大小成正比。当动物体的体脂减少或处于饥饿状态下,血清中瘦素的含量会明显下降,从而激发动物的觅食行为,同时降低自身能量消耗。反之,当体脂增加时,血清中瘦素含量升高,进而抑制进食并且加速新陈代谢。瘦素受体基因突变、下丘脑腹内侧受损和ob基因突变均导致小鼠异常肥胖。如图科学家进行了异种共生研究,即将两动物进行外科结合手术,使两个体的组织直接愈合,血液发生交换。研究发现与瘦素受体基因突变小鼠共生的野生型小鼠体重降低,但瘦素受体基因突变小鼠体重未降低(图1);图2实验结果提示瘦素受体大多分布在下丘脑;ob基因突变小鼠与瘦素受体基因突变小鼠共生后体重降低,瘦素受体基因突变小鼠体重未降低(图3)。
因瘦素受体主要分布在下丘脑,研究人员继续寻找下丘脑内受瘦素特异性调控,并且控制交感神经分布的神经元。发现敲除小鼠下丘脑ARC脑区瘦素受体时,其脂肪器官内的神经分布密度会大幅度降低。瘦素信号通过自上而下的神经通路调节脂肪组织交感神经的可塑性,这对能量稳态至关重要。瘦素作用障碍小鼠的脂肪器官内,交感神经的分布密度低于野生型小鼠,导致这些小鼠无法正常分解体内储存的脂肪。给成年肥胖小鼠注射瘦素可以将其脂肪内的神经分布密度还原到正常值,也恢复了高效运用脂肪为自身提供能量。瘦素的发现和相关研究使肥胖基因的遗传学基础得到鉴定,为肥胖症的治疗提供了靶点。
(1)人体中脂肪来源于_______,瘦素调控能量代谢,并受体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于_______。
(2)图1实验结果说明瘦素受体基因突变小鼠体内的瘦素含量_______,图2实验结果提示瘦素受体大多分布在下丘脑,作出判断的理由是_______。根据图3结果推测ob基因的功能是_______(填“控制瘦素合成”“控制瘦素信号通路上的某种酶的合成”或“控制瘦素受体合成”)。
(3)结合本文内容,概述在体脂稳态的调节过程中神经调节与体液调节的相互关系__________。
【答案】(1) ①. 食物消化吸收、糖类转化等 ②. 反馈调节
(2) ①. 增多 ②. 下丘脑受损小鼠与野生型小鼠共生后野生型小鼠体重降低,说明其瘦素水平较高。下丘脑受损小鼠肥胖,说明瘦素无法发挥作用,很可能与受体受损有关 ③. 控制瘦素合成
(3)体脂含量稳态的调节需要瘦素和神经调节共同参与;瘦素可以通过下丘脑调控脂肪器官交感神经的密度,影响神经调节;交感神经分布调节脂肪代谢,进而影响瘦素分泌。
【解析】
【分析】神经调节通过的途径是反射弧,速度快,范围局限,延续时间短;体液调节途径是体液运输,速度较慢,范围广泛,延续时间长。
【小问1详解】
脂肪是细胞中重要的储能物质,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,并受体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于反馈调节,该调节方式可使脂肪的含量相对稳定。
【小问2详解】
分析题意,将两动物进行外科结合手术,使两个体的组织直接愈合,血液发生交换,图1实验结果是与瘦素受体基因突变小鼠共生的野生型小鼠体重降低,但瘦素受体基因突变小鼠体重未降低,据此推测瘦素受体基因突变小鼠体内的瘦素含量增多;
图2中下丘脑受损小鼠与野生型小鼠共生后野生型小鼠体重降低,说明其瘦素水平较高。下丘脑受损小鼠肥胖,说明瘦素无法发挥作用,很可能与受体受损有关;
图3ob基因突变小鼠与瘦素受体基因突变小鼠共生后体重降低,瘦素受体基因突变小鼠体重未降低,结合图1和图2结果可推测,ob基因的功能是控制瘦素合成。
【小问3详解】
结合本文内容可知,在体脂稳态的调节过程中神经调节与体液调节的相互关系是:体脂含量稳态的调节需要瘦素和神经调节共同参与;瘦素可以通过下丘脑调控脂肪器官交感神经的密度,影响神经调节;交感神经分布调节脂肪代谢,进而影响瘦素分泌。
29. 新冠病毒表面蛋白的受体结构域(RBD),与人类细胞膜上的受体(hACE2)结合,介导病毒进入宿主细胞。我国科研人员利用RBD的mRNA,制备新冠病毒的疫苗。
(1)该mRNA疫苗进入细胞指导合成RBD,该物质分泌出细胞后刺激B细胞增殖分化为________,进而产生抗体。
(2)实验检测不同剂量的mRNA疫苗刺激小鼠产生抗体的量,结果如图所示。
①实验中安慰剂组RNA应与实验组RNA的碱基________(选填选项前字母),并且安慰剂组的RNA不能合成蛋白质。
A. 数目不同序列不同 B. 数目相同序列不同 C. 数目相同序列相同
②已知激活的细胞毒性T细胞受到抗原刺激后会释放淋巴因子IFNγ。取安慰剂组和疫苗高剂量组小鼠的脾脏,分离出T细胞,分别加入RBD抗原后,检测IFNγ的含量结果如图2。综合以上结果分析:该疫苗能刺激机体产生的特异性免疫方式为_________。
(3)为进一步探究mRNA疫苗刺激小鼠产生的抗体能否长时间存在保护作用,研究者进行了相关实验(如图)。
①请完善图中的实验操作:A __________。
②除取血检测抗体外,为进一步评估疫苗效果,又进行了血清转移实验。将上述实验收集的血清分别注射到3组转hACE2基因小鼠体内,1天后小鼠鼻内吸入新冠病毒,5天后处死小鼠,检测肺内新冠病毒的有无。请从下列表格中选出最可能的实验结果(选填字母) __________,说明该疫苗刺激机体产生的抗体可以实现长达26周的有效保护。
选项
对照组
实验组1
实验组2
A
有
无
无
B
有
有
无
C
无
无
无
D
无
有
有
(4)除检测mRNA疫苗的有效性外,还需要对其__________进行评估。
【答案】(1)浆细胞 (2) ①. B ②. 体液免疫和细胞免疫
(3) ①. 15μgmRNA疫苗 ②. A
(4)稳定性##安全性
【解析】
【分析】1、疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
2、血清疗法为输入新冠肺炎患者康复者的血清,原因是血清中含有抗体。
【小问1详解】
新冠病毒表面蛋白的受体结构域(RBD),与人类细胞膜上的受体(hACE2)结合,介导病毒进入宿主细胞,科研人员利用RBD的mRNA,制备新冠病毒的疫苗,因此该mRNA疫苗进入细胞后指导合成的RBD,相当于抗原,可激发机体的特异性免疫过程,刺激B细胞增殖分化为浆细胞,进而产生抗体。
【小问2详解】
①不同RNA的本质区别在于碱基排列顺序的不同,设置安慰剂组的目的是排除RNA的作用,和实验组的RNA碱基数目相同,但序列不同,故选B。
②结合题意“细胞毒性T细胞受到抗原刺激后会释放淋巴因子IFNγ”,故为检测IFNγ的含量,需要加入能刺激IFNγ产生的抗原,此处应为新冠病毒(RBD);据图1和图2可知,该过程中既有抗体产生,也有经效应T细胞释放的IFNγ”,故该疫苗能刺激机体产生的特异性免疫方式为体液免疫和细胞免疫。
【小问3详解】
①分析题意可知,实验目的为“探究mRNA疫苗刺激小鼠产生的抗体能否长时间存在保护作用”,则实验的测定指标应为抗体的作用时间,故A和B的实验操作分别为注射15μgmRNA疫苗和处死小鼠收集血清。
②本步骤的实验目的为“进一步评估疫苗效果”,且预期实验结果为“疫苗刺激机体产生的抗体可以实现长达26周的保护”,若抗体的保护时效有26周,则已经产生免疫的实验组1和2小鼠血清中均含有抗体,将实验收集的血清分别注射到三组转hACE2基因小鼠体内,转基因小鼠可以在接触新冠病毒后将其清除,即其肺内没有新冠病毒,但注射对照组血清的转基因小鼠不能清除病毒,故肺内有新冠病毒,故选A。
【小问4详解】
因mRNA为单链结构,故mRNA结构不稳定,周围温度高就很可能被分解掉,除检测mRNA疫苗的有效性外,还需要对其稳定性进行评估。
30. 艾滋病是由艾滋病病毒(HIV)感染引起的一种危害性极大的传染病。在 HIV 疫苗研究中,为探索不同免疫接种方式对抗体产生的影响,科研人员进行了相关实验。
(1)HIV表面的包膜糖蛋白(Env)可与辅助性T细胞表面的______相互作用,从而使病毒吸附于辅助性T细胞表面,进而完成侵染过程。Env蛋白可作为抗原刺激机体通过______免疫途径产生抗体,因此,Env蛋白是制备HIV疫苗的重要靶标。
(2)科研人员以恒河猴为实验动物,将其分为两组进行实验。缓释组恒河猴体内植入缓释装置,2周内缓慢释放含有Env的缓冲液。常规组恒河猴一次性注射Env含量及体积均与缓释组相同的缓冲液。
①Env作为抗原,被抗原呈递细胞经______等一系列过程,呈递给辅助性T细胞,这是激活后续免疫反应的重要条件。
②分别检测两组恒河猴体内被Env激活的B细胞数量,结果如图1所示,表明______组抗原激发免疫效应的效果更佳。
③科研人员对两组恒河猴所产抗体的效果进行检测。为保证实验的安全性,科研人员选择能够模拟HIV但遗传物质中去除了病毒复制所需基因的假病毒来评估抗体效果。假病毒应具备的特点包括______。检测结果显示,缓释组所产生的抗体能更有效阻止病毒感染宿主细胞。
A. 外壳具有Env蛋白 B. 内部遗传物质为RNA
C. 能够侵染宿主细胞 D. 能在宿主细胞内增殖
④接种后第8周,科研人员分别用与之前相同的接种方法,对两组恒河猴进行了二次免疫接种,检测抗体产生量,结果如图2。由图可知,第2次接种后,两组恒河猴体内抗体量均快速增加,原因是______。
(3)研究人员推测缓释接种方法模拟了病毒侵染人体细胞的过程,接种过程中Env能持续接触免疫细胞。Env蛋白表面具有多种抗体特异性结合的位点,图3为两种接种方式所产生的抗体与Env蛋白结合的结果示意图。请从细胞和分子水平推测,产生图3所示结果的原因是,缓释接种方式相对于常规注射接种______。
【答案】(1) ①. 受体 ②. 体液
(2) ①. 摄取和加工、处理 ②. 缓释 ③. ABC ④. 记忆细胞再次接触Env抗原时,迅速增殖分化为浆细胞,进而快速产生大量抗体
(3)激活的B细胞种类更多,产生了更多种类的特异性抗Env的抗体
【解析】
【分析】HIV能够攻击人体的免疫系统,主要侵染辅助性T细胞。HIV侵入人体后通常可以潜伏2~10年甚至更长时间。期间,HIV会经历迅速增殖,刺激机体产生免疫反应,免疫系统分泌抗HIV的抗体,这也是目前HIV检测的重要依据。直到艾滋病病发时,机体仍会继续分泌该抗体。但是,随着病毒的复制,T细胞的数量持续下降,免疫系统的功能减退,感染者出现淋巴结肿大、发热、体重下降等临床症状。最终患者死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
【小问1详解】
HIV颗粒表面的包膜糖蛋白(Env)可与辅助性T细胞表面的受体相互作用,从而使病毒吸附于辅助性T细胞表面,进而完成侵染过程。Env蛋白可作为抗原刺激机体通过体液免疫途径产生抗体,因此,Env蛋白是制备HIV 疫苗的重要靶标。
【小问2详解】
①Env作为抗原,被抗原呈递细胞经摄取和处理等一系列过程,传递给辅助性T细胞,这是激活后续免疫反应的重要条件。
②图1显示常规组中识别B细胞数量的相对值低于缓释组,表明缓释组抗原激发免疫效应的效果更佳。
③为保证实验的安全性,去除了 HIV 复制所需的基因,制备了假病毒进行实验,因此假病毒无法复制其遗传物质,无法在宿主细胞内完成增殖过程,但不影响该病毒其他特征,即:仍为 RNA 病毒,外壳仍具有 Env 蛋白,可以侵染宿主细胞,假病毒不能在宿主细胞内增殖,ABC正确,D错误。
故选ABC。
④接种后第8周,科研人员分别用与之前相同的接种方法,对两组恒河猴进行了二次免疫接种,检测抗体产生量,第2次接种后,记忆细胞再次接触Env抗原时,迅速增殖分化为浆细胞,快速产生大量抗体,因此两组恒河猴体内抗体量均快速增加。
【小问3详解】
图3中Env可与多种抗体结合,原因是Env具有多种抗体特异性结合的位点,能激活体内多种B细胞,产生多种抗体。据图推测,缓释接种方式相对于常规注射的优势在于激活的B细胞种类更多,进而能产生更多的记忆细胞和浆细胞,导致产生了更多种类的特异性抗Env的抗体。
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人大附中2025~2026学年度第一学期高二年级期中练习
生物学
说明:本试卷共两道大题,31道小题,共11页,满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题(每题只有一个正确选项,1-20题每小题1分,21-25题每小题2分,共30分)
1. 下列各组物质中,均属于内环境成分的一组是( )
A. CO2、解旋酶、Cl-、尿素
B. K+、血浆蛋白、性激素、脂肪酸
C. 唾液淀粉酶、溶菌酶、胰岛素、载体蛋白
D. Ca2+、水通道蛋白、胃蛋白酶、DNA聚合酶
2. 表中①-④为人体细胞外液和细胞内液及其组成部分,其中物质组成和含量的测定如表中数据。下列相关叙述中,错误的是( )
成分及其含量/(mmol·L-1)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
①
②
142.00
5.00
25.00
1.50
103.00
6.00
16.00
③
147.00
4.00
1.25
1.00
114.00
7.50
1.00
④
10.00
140.00
2.50
10.35
25.00
—
47.00
A. ②属于血浆,其渗透压大小主要与血浆中无机盐及蛋白质的含量有关
B. 若③属于组织液,②的蛋白质含量减少将导致③增多
C. ④属于细胞内液,其中含有较多的蛋白质和K+
D. ④为淋巴液,组织液中蛋白质等物质可与淋巴液进行双向交换
3. 科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋(如图),并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列叙述错误的是( )
A. 血氧交换系统可以为羊羔提供氧气,排出二氧化碳
B. 如果将图中的电解质溶液换成蒸馏水,羊羔无法存活
C. 羊羔的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统排到体外
D. 人造子宫能提供羊羔发育所需各种条件,羊羔不依赖自身调节维持稳态
4. 下列有关神经系统组成的叙述,正确的是( )
A. 中枢神经系统内存在调控不同生理功能的神经中枢
B. 中枢神经系统包含可以支配内脏器官的脑神经
C. 支配躯体运动的神经属于外周神经系统的传入神经
D. 人体处于兴奋状态时,副交感神经活动占据优势
5. 下列关于神经调节基本方式的说法,错误的是( )
A. 一个完整的反射活动至少需要两个神经元细胞参与
B. 反射过程中兴奋在神经纤维上的传导方向只能是单向的
C. 反射是生物适应环境的一种方式,但并非所有生物都能进行反射活动
D. 在缩手反射的过程中,针刺指尖在大脑皮层形成痛觉属于非条件反射
6. 下图是某反射弧的局部结构示意图(a、d 点分别为①②电流计两电极接线端之间的中点)。下列相关说法正确的是( )
A. 若刺激 a 点,电流表①指针偏转 1 次,电流表②指针偏转 2 次,且方向相反
B. 若刺激 b 点,b 点会因为大量 Na⁺通过主动运输方式内流而产生动作电位
C. 若刺激 c 点,电流表①和电流表②指针均偏转 2 次,且方向相反
D. 若刺激 a 点,d 处不产生动作电位,可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质
7. 下图是电子显微镜下拍摄的突触示意图。下列叙述正确的是( )
A. 图中a、b和突触小泡共同组成了突触
B. 结构b可能是神经元胞体或树突的膜
C. 神经元释放神经递质需要c提供的能量
D. 若突触小泡含有兴奋型神经递质会引起a处阴离子内流
8. 饮酒过量的人会表现出语无伦次、走路不稳、呼吸急促。这是因为酒精及其代谢产物分别作用于以下器官并影响了其正常功能( )
A. 大脑、小脑、脑干 B. 小脑、大脑、脑干
C. 大脑、脊髓、脑干 D. 小脑、脊髓、下丘脑
9. 下列选项不能说明神经系统分级调节的是( )
A. 做尿检时,没有尿意也能排尿 B. 运动员听到枪声时迅速起跑
C. 指尖采血时,针刺指尖不引起缩手反射 D. 婴儿膀胱充盈时,引起膀胱排尿
10. 关于高等动物激素的叙述,正确的是( )
①通常由无导管的腺体分泌
②激素是信息分子
③激素的化学成分都是蛋白质
④血液中的激素含量极少,但对动物起重要作用
⑤激素发挥作用后不会失活
⑥激素只运输给相应的靶细胞或靶器官
A. ①④⑥ B. ①②⑥ C. ①③④ D. ①②④
11. 欲验证甲状腺激素的生理功能,用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周,与对照组比较,下列选项中不属于实验组小白鼠的表现的是
A. 甲状腺的分泌功能旺盛 B. 促甲状腺激素分泌量减少
C. 小白鼠的耗氧量增加 D. 神经系统的兴奋性增强
12. 糖尿病血糖浓度标准为:空腹 餐后2h ,甲、乙、丙三人尿糖超标,为进一步确定是否为糖尿病患者,进行了血液检测。图1、图2中曲线表示三人空腹及餐后测定的血糖和胰岛素浓度变化情况。下列相关推测合理的是( )
A. 初步判断甲、乙、丙三人均为糖尿病患者
B. 甲进食后血糖浓度上升,显著促进胰岛素分泌
C. 正常人一次性摄入糖分过多时也可能使尿糖超标
D. 丙空腹时,由肝糖原和肌糖原分解补充血糖
13. 关于神经调节和体液调节的说法,错误的是( )
A. 神经调节和体液调节均有分级调节特点
B. 体液调节只有内分泌系统分泌的激素参与
C. 寒冷环境下的体温调节属于神经—体液调节
D. 内环境渗透压是水盐平衡调节的主要刺激因素
14. 下列不属于免疫活性物质的是( )
A. 抗体 B. 抗原 C. 干扰素 D. 溶菌酶
15. 甲型流感病毒侵染人体后,人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能
B. T淋巴细胞产生抗体与甲型流感病毒抗原特异性结合
C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成保卫人体的第二道防线
D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡
16. 下列关于人体免疫的叙述中,不正确的是( )
①切除胸腺后,人体细胞免疫和体液免疫功能都受影响
②过敏是由于过敏原刺激机体产生细胞毒性T细胞攻击正常组织
③大面积烧伤病人非特异性免疫功能减弱,容易产生感染
④吞噬细胞吞噬病原体属于人体免疫系统的第一道防线
A. ②③ B. ①② C. ②④ D. ①④
17. 在某哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平变化情况如图所示。
下列相关叙述,正确的是( )
A. B细胞增殖分化需要辅助性T细胞呈递抗原
B. 同一浆细胞既分泌抗m抗体又分泌抗n抗体
C. 28天后记忆B细胞直接分泌抗m抗体
D. 第56天注射n抗原,机体会快速产生大量抗n抗体
18. RNA疫苗是目前预防新冠病毒的第三代疫苗。RNA疫苗的基本原理是将控制新冠病毒抗原蛋白(S蛋白)合成的RNA导入人体,在体内表达出S蛋白并刺激机体产生免疫反应。制备RNA疫苗的简要流程如下图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 新冠病毒只能在宿主细胞中增殖,离开活细胞不能增殖
B. RNA包裹在纳米脂质体中,可降低其被RNA酶水解的风险
C. 病毒RNA将直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫
D. 相比灭活疫苗,注射RNA疫苗产生的抗体种类较少
19. 2020年9月21日,中国科学家杨璐菡团队在 Nature子刊发表论文,宣布利用基因编辑技术成功开发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”。据测试这些小猪的器官和人有更好的免疫兼容性,可满足安全、成功移植到人体的要求,减少免疫排斥反应的发生。下列叙述不正确的是( )
A. 发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA不同
B. 活化的B细胞分泌的细胞因子与免疫排斥反应相关
C. T细胞特异性的免疫抑制药物的使用可降低免疫排斥反应
D. 猪3.0的开发可缓解器官移植中供体器官短缺的问题
20. 为模拟生物体维持pH的稳定,某兴趣小组向三种样液中滴加酸或碱,用pH计测定结果如下表。下列相关叙述正确的是( )
pH
加入HCl溶液/滴
加入NaOH/滴
5
10
15
20
25
30
5
10
15.
20
25
30
自来水(初始为7.6)
5.2
4.9
4.5
4.3
4.2
4.2
8.3
9.1
9.5
9.7
10.0
10.2
缓冲液(初始为7.2)
7.1
6.7
6.7
6.6
6.4
6.0
7.8
8.0
8.2
8.4
8.5
8.5
牛血浆(初始为7.0)
7.0
6.9
6.8
6.7
6.6
6.4
7.2
7.3
7.5
7.5
7.6
7.6
A. 三组样液初始pH不同,故无法通过该结果比较缓冲能力的高低
B. 三组样液中,自来水组是对照组,缓冲液组和牛血浆组是实验组
C. 为减小实验误差,每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值
D. 比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲对HCO3-/H2CO3
21. 太极拳是我国传统运动项目,其行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控而完成的。下图为伸肘动作脊髓水平反射弧的结构示意图,据图判断相关说法错误的是( )
A. 效应器是伸肌和屈肌及相应的运动神经末梢
B. 若脊髓受损,刺激传出神经不会引起伸肌收缩
C. 肌梭受到刺激产生兴奋传至a处,此处膜电位为外负内正
D. 伸肘时抑制性中间神经元释放递质,抑制屈肌运动神经元
22. 褪黑素是由哺乳动物和人的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌调节过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 该过程体现了激素的分级调节
B. 长时间光照会使褪黑素的分泌增多
C. 微量注射褪黑素作用于下丘脑能促进动物睡眠
D. 该过程中褪黑素的分泌存在反馈调节
23. 醛固酮是肾上腺皮质分泌的一种固醇类激素,在人体水和无机盐的平衡中发挥重要作用。醛固酮的作用机理如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 醛固酮促进靶细胞中编码钠通道和钠钾泵的基因表达,有利于重吸收 Na+
B. 促肾上腺皮质激素释放激素能够直接作用于肾上腺,促进醛固酮的分泌
C. 醛固酮通过血液到达靶细胞,与靶细胞内受体结合后能长期持续发挥作用
D. 长期高盐饮食使醛固酮分泌增加,导致内环境 Na+和水增加,易发生高血压
24. 下图所示实验能够说明( )
A. 浆细胞产生抗体的作用
B. 病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
C. 细胞毒性 T 细胞的作用
D. 病毒抗原诱导 B 细胞分化的作用
二、非选择题(70 分)
25. 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___________,膜的基本支架是___________。
(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___________。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”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-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmoL/L和4mmoL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为___________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___________,则可验证此假设。
26. 机体局部组织损伤可引发炎症反应。炎症反应通常会引起局部组织疼痛。科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。
(1)某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产生________,进而产生痛觉。
(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂。注射 FM 后 15-25 分钟,机体因炎症因子量增加而对疼痛更敏感。致痛表现集中在时相 I(注射后 0-5 分钟,直接刺激局部神经末梢引起)和时相 II(注射后 15-25 分钟,引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性)。将若干小鼠随机分为三组,处理如下表,记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为,结果如图 1。
分组
0~7 天连续灌胃
第 7 天灌胃实验后右后足底皮下注射
甲
适量 LBP
适量 1% FM
乙
等量生理盐水
等量 1% FM
丙
等量生理盐水
等量生理盐水
比较___________两组结果可知FM能引起疼痛。与乙组实验结果相比,甲组______________,由此推测LBP对FM致痛存在缓解作用,且该作用可能只通过影响FM所致的炎症反应来实现。
(3)炎症因子 IL-6 使 Ca2+通道(TRPV1)通透性增强,引起痛觉,其分子机制如图 2 所示。
据图概括IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径:___________。细胞膜上的TRPV1通透性增强后,Ca2+内流增加,可______________神经元的兴奋性。
(4)为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。对照组和LBP组均用辣椒素(TRPV1的激活剂)处理,检测神经元内Ca2+信号变化,结果如图3。该实验不足以验证假设,还需补充检测指标及预期其结果是______________。
(5)基于上述系列研究,请为镇痛药物的开发提供一种思路__________。
27. 亚临床甲状腺功能亢进症是指血清甲状腺激素水平在正常参考值范围内,而促甲状腺激素(TSH)低于正常参考值范围下限的临床疾病,该病症状之一是认知功能障碍。
(1)TSH是由__________ 合成并分泌的,可作为____________与靶细胞膜上的受体结合,从而发挥生理功能。
(2)大脑海马区神经元与学习记忆等认知功能密切相关。研究人员发现海马区神经元上存在促甲状腺激素的受体,推测 TSH 对海马区神经元的影响可以独立于甲状腺激素起作用。为验证上述推测,研究人员构建了促甲状腺激素受体(TSHR)缺失的突变体小鼠,并进行如下实验。
处理
3个月后进行小鼠水迷宫实验
突变体
饲喂含适宜浓度甲状腺激素的普通饲料
在水中放置平台(以●表示),训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠寻找平台的运动轨迹,记录找到平台位置的时间,实验结果如图1。
野生型
饲喂普通饲料
①若饲喂普通饲料,突变体小鼠甲状腺激素水平低于野生型,原因是 __________。
②实验过程中,如何确定突变体小鼠饲料中添加甲状腺激素的量?食用后 __________。
③图1实验结果表明_______________。
(3)科研人员进一步检测两组小鼠大脑海马区中突触的密度,结果如图2。综合已学知识和研究结果,请将下图①________;②________补充完整,完善 TSH 促进机体学习记忆的途径。
28. 学习以下材料,回答以下问题:
抗肥胖因子——瘦素:瘦素是一种由脂肪细胞分泌的激素,它在血清中的含量与动物脂肪组织大小成正比。当动物体的体脂减少或处于饥饿状态下,血清中瘦素的含量会明显下降,从而激发动物的觅食行为,同时降低自身能量消耗。反之,当体脂增加时,血清中瘦素含量升高,进而抑制进食并且加速新陈代谢。瘦素受体基因突变、下丘脑腹内侧受损和ob基因突变均导致小鼠异常肥胖。如图科学家进行了异种共生研究,即将两动物进行外科结合手术,使两个体的组织直接愈合,血液发生交换。研究发现与瘦素受体基因突变小鼠共生的野生型小鼠体重降低,但瘦素受体基因突变小鼠体重未降低(图1);图2实验结果提示瘦素受体大多分布在下丘脑;ob基因突变小鼠与瘦素受体基因突变小鼠共生后体重降低,瘦素受体基因突变小鼠体重未降低(图3)。
因瘦素受体主要分布在下丘脑,研究人员继续寻找下丘脑内受瘦素特异性调控,并且控制交感神经分布的神经元。发现敲除小鼠下丘脑ARC脑区瘦素受体时,其脂肪器官内的神经分布密度会大幅度降低。瘦素信号通过自上而下的神经通路调节脂肪组织交感神经的可塑性,这对能量稳态至关重要。瘦素作用障碍小鼠的脂肪器官内,交感神经的分布密度低于野生型小鼠,导致这些小鼠无法正常分解体内储存的脂肪。给成年肥胖小鼠注射瘦素可以将其脂肪内的神经分布密度还原到正常值,也恢复了高效运用脂肪为自身提供能量。瘦素的发现和相关研究使肥胖基因的遗传学基础得到鉴定,为肥胖症的治疗提供了靶点。
(1)人体中脂肪来源于_______,瘦素调控能量代谢,并受体脂和能量代谢的影响,这种调节机制属于_______。
(2)图1实验结果说明瘦素受体基因突变小鼠体内的瘦素含量_______,图2实验结果提示瘦素受体大多分布在下丘脑,作出判断的理由是_______。根据图3结果推测ob基因的功能是_______(填“控制瘦素合成”“控制瘦素信号通路上的某种酶的合成”或“控制瘦素受体合成”)。
(3)结合本文内容,概述在体脂稳态的调节过程中神经调节与体液调节的相互关系__________。
29. 新冠病毒表面蛋白的受体结构域(RBD),与人类细胞膜上的受体(hACE2)结合,介导病毒进入宿主细胞。我国科研人员利用RBD的mRNA,制备新冠病毒的疫苗。
(1)该mRNA疫苗进入细胞指导合成RBD,该物质分泌出细胞后刺激B细胞增殖分化为________,进而产生抗体。
(2)实验检测不同剂量的mRNA疫苗刺激小鼠产生抗体的量,结果如图所示。
①实验中安慰剂组RNA应与实验组RNA的碱基________(选填选项前字母),并且安慰剂组的RNA不能合成蛋白质。
A. 数目不同序列不同 B. 数目相同序列不同 C. 数目相同序列相同
②已知激活的细胞毒性T细胞受到抗原刺激后会释放淋巴因子IFNγ。取安慰剂组和疫苗高剂量组小鼠的脾脏,分离出T细胞,分别加入RBD抗原后,检测IFNγ的含量结果如图2。综合以上结果分析:该疫苗能刺激机体产生的特异性免疫方式为_________。
(3)为进一步探究mRNA疫苗刺激小鼠产生的抗体能否长时间存在保护作用,研究者进行了相关实验(如图)。
①请完善图中的实验操作:A __________。
②除取血检测抗体外,为进一步评估疫苗效果,又进行了血清转移实验。将上述实验收集的血清分别注射到3组转hACE2基因小鼠体内,1天后小鼠鼻内吸入新冠病毒,5天后处死小鼠,检测肺内新冠病毒的有无。请从下列表格中选出最可能的实验结果(选填字母) __________,说明该疫苗刺激机体产生的抗体可以实现长达26周的有效保护。
选项
对照组
实验组1
实验组2
A
有
无
无
B
有
有
无
C
无
无
无
D
无
有
有
(4)除检测mRNA疫苗的有效性外,还需要对其__________进行评估。
30. 艾滋病是由艾滋病病毒(HIV)感染引起的一种危害性极大的传染病。在 HIV 疫苗研究中,为探索不同免疫接种方式对抗体产生的影响,科研人员进行了相关实验。
(1)HIV表面的包膜糖蛋白(Env)可与辅助性T细胞表面的______相互作用,从而使病毒吸附于辅助性T细胞表面,进而完成侵染过程。Env蛋白可作为抗原刺激机体通过______免疫途径产生抗体,因此,Env蛋白是制备HIV疫苗的重要靶标。
(2)科研人员以恒河猴为实验动物,将其分为两组进行实验。缓释组恒河猴体内植入缓释装置,2周内缓慢释放含有Env的缓冲液。常规组恒河猴一次性注射Env含量及体积均与缓释组相同的缓冲液。
①Env作为抗原,被抗原呈递细胞经______等一系列过程,呈递给辅助性T细胞,这是激活后续免疫反应的重要条件。
②分别检测两组恒河猴体内被Env激活的B细胞数量,结果如图1所示,表明______组抗原激发免疫效应的效果更佳。
③科研人员对两组恒河猴所产抗体的效果进行检测。为保证实验的安全性,科研人员选择能够模拟HIV但遗传物质中去除了病毒复制所需基因的假病毒来评估抗体效果。假病毒应具备的特点包括______。检测结果显示,缓释组所产生的抗体能更有效阻止病毒感染宿主细胞。
A. 外壳具有Env蛋白 B. 内部遗传物质为RNA
C. 能够侵染宿主细胞 D. 能在宿主细胞内增殖
④接种后第8周,科研人员分别用与之前相同的接种方法,对两组恒河猴进行了二次免疫接种,检测抗体产生量,结果如图2。由图可知,第2次接种后,两组恒河猴体内抗体量均快速增加,原因是______。
(3)研究人员推测缓释接种方法模拟了病毒侵染人体细胞的过程,接种过程中Env能持续接触免疫细胞。Env蛋白表面具有多种抗体特异性结合的位点,图3为两种接种方式所产生的抗体与Env蛋白结合的结果示意图。请从细胞和分子水平推测,产生图3所示结果的原因是,缓释接种方式相对于常规注射接种______。
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