内容正文:
北京市怀柔区青苗学校普高部2025-2026学年第一学期
高二年级期中考试
生物
考试须知
1.本试卷共6页,分为2个部分。第一部分为选择题,共15小题(共30分);第二部分为非选择题,共6大题(共70分);
2.考生务必在试卷与答题卡上认真填写姓名、班级信息;
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。作答时必须使用黑色字迹的签字笔作答;
4.考试结束时,立即停止答卷,监考人员将答题卡收回,考生保留试卷与草稿纸。
第一部分 选择题
本部分共15小题,每小题2分,共30分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列存在于人体内环境的物质中,不能作为人体生命活动调节的信息分子的是( )
A. 乙酰胆碱 B. 淋巴因子 C. CO2 D. 尿素
2. 某些支气管、肺部疾病的患者,由于体内二氧化碳不能及时排出,导致患者血浆pH下降,严重的甚至引起酸中毒。下列说法错误的是( )
A. 内环境pH过低将影响细胞的正常代谢
B. 正常机体通过调节,可以保证pH恒定不变
C. 血浆pH维持,与其中的HCO₃⁻、H₂CO₃等物质有关
D. 上述实例说明,人体维持稳态的调节能力有一定限度
3. 视网膜上的视杆细胞可释放神经递质—谷氨酸(Glu),作用于其他神经元。给予视杆细胞不同强度的光刺激,记录细胞膜电位变化,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 受光刺激瞳孔不自觉收缩属于非条件反射
B. 视杆细胞能将光信号转换为电信号
C. 视杆细胞膜电位随光照强度增加而增加
D. 不同光强刺激对视杆细胞释放Glu量可能有影响
4. 可卡因是一种神经类毒品。如图为可卡因对人脑部神经冲动传递的干扰示意图。下列叙述错误的是( )
A. ①的形成主要与高尔基体有关,其中的多巴胺通过胞吐方式释放到突触间隙
B. 正常情况下,多巴胺起作用后可通过多巴胺转运蛋白运回突触前神经元
C. 由图可知,可卡因进入突触间隙后阻碍多巴胺回收,从而使突触后神经元持续兴奋
D. 结构③上发生电信号→化学信号→电信号的变化
5. 如图为人体某一反射弧的示意图,a、b处连接一个电表的两个微电极。下列有关叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞A作为效应器,其细胞膜上有神经递质受体
B. 刺激b处,电表的指针能发生两次方向相反的偏转
C. 兴奋始终以电信号的形式在B、C、D之间双向传递
D. 细胞E是被传出神经末梢所支配的肌肉或腺体细胞
6. 为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出
A. 有氧运动不利于海马脑区的发育
B. 规律且适量的运动促进学习记忆
C. 有氧运动会减少神经元间的联系
D. 不运动利于海马脑区神经元兴奋
7. 关于人体内激素的叙述,正确的是( )
A. 激素的化学本质都是蛋白质
B. 因激素直接参与细胞内多种生命活动,所以人体需要不断地产生激素
C. 激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
D. 激素在人体内作为信使传递信息而发挥作用
8. GLP-1 是肠道L 细胞分泌的一种化学物质。GLP-1 可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如下图。
下列相关叙述, 正确的是( )
A. 图中甲状腺激素通过神经和体液共同调节 GLP-1 的分泌
B. 激活肝脏的甲状腺激素受体可能有助于治疗糖尿病
C. 甲状腺激素促进GLP-1分泌引发血糖升高
D. 胰岛素分泌引起的血糖变化刺激下丘脑, 引发副交感神经兴奋
9. 人体免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫。下列生理过程属于特异性免疫的是( )
A. 皮肤、黏膜等抵御病原体的攻击 B. 体液中杀菌物质消灭病原体
C. 吞噬细胞吞噬病原体 D. 抗体与相应的抗原发生免疫反应
10. 有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是( )
A. 75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B. 疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C. 大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D. 吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
11. 研究发现肿瘤微环境中Na+和K+浓度显著高于周围组织,用较高浓度NaCl处理T细胞,能够激活T细胞并增强其细胞毒性效应。下列叙述正确的是( )
A. Na+、K+、T细胞均属于内环境成分
B. T细胞杀伤肿瘤细胞的场所是淋巴液
C. Na+和K+参与维持细胞外液渗透压
D. 为预防肿瘤的发生,应长期高盐饮食
12. 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天后产生抗m抗体的细胞是记忆B细胞
D. 第56天注射n抗原,机体会快速产生大量抗n抗体
13. 有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A. 过敏是对“非己”物质正常反应 B. 初次接触过敏原就会出现过敏症状
C. 过敏存在明显的个体差异和遗传倾向 D. 抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
14. 神经递质乙酰胆碱与突触后膜乙酰胆碱受体(AChR)结合,突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者体内该过程出现异常,其发病机理示意图如下。下列叙述错误的是
A. 物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化为浆细胞
B. 抗a抗体与物质a的结合物不能被吞噬细胞清除
C. 物质a引发的上述免疫过程属于体液免疫
D. 患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少
15. 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
第二部分 非选择题
16. 研究发现,辣椒素受体—TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛有密切关系,枸杞多糖(LBP)能缓解这种疼痛,科学家对其机制进行研究。
(1)辣椒素受体分布于伤害性感觉神经元,在化学物质、机械和热刺激下通道打开,Ca2+或Na+内流,导致神经产生___________,传至__________产生痛觉。
(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂,致痛表现集中在两个时间段,注射后0~5分钟,是FM直接刺激局部神经末梢引起的,注射后15~25分钟,是刺激后释放到组织液中的炎症因子(可导致神经对疼痛的敏感性增加)引起的。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仅对___________引起的疼痛存在缓解作用。
(3)炎症因子IL-6作用的分子机制如图2所示。
IL-6通过___________和促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合,导致细胞膜上TRPV1蛋白量增加,从而增加了细胞对外界刺激(疼痛)的___________。
(4)研究者推测LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,为了验证这一观点,选择下列实验材料进行实验:
A.离体神经元
B.胶质细胞(一种能释放IL-6的细胞)
C.辣椒素(TRPV1的激活剂)
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
第一组
A和B共同培养
②
测定A中Ca2+浓度
检测③
第二组
①
加入C
同上
同上
请完成上述实验设计:①___________,②___________,③___________。若___________,则能还明IPP通过地制IL-6的释放发挥药效。
(5)基于上述系列研究,请为镇痛药物的开发提供一种思路:___________。
17. 阅读下面的材料,回答问题。
芬太尼:从“天使”到“魔鬼”
芬太尼一直是我国及国际严格管控的强效麻醉性镇痛药。2019年4月1日,国家药品监督管理局将芬太尼类物质列入《非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录》。芬太尼通常用作镇痛药物或麻醉剂,药理作用与吗啡类似。在同类药物中,芬太尼是药效非常强的一种,它的作用强度大约相当于吗啡的50~100倍,海洛因的25~40倍。芬太尼的脂溶性很强,易于透过血脑屏障而进入脑,具有镇痛作用强、起效较快等特点,适用于临床各种手术麻醉、术后镇痛,但长期使用会成瘾。
芬太尼作用机理是:当其与某神经元上的阿片受体结合后,抑制Ca2+内流、促进K+外流,导致突触小泡无法与突触前膜接触阻止痛觉冲动的传递,从而缓解疼痛;同时芬太尼作用于脑部某神经元受体,促进多巴胺释放,让人产生愉悦的感觉。芬太尼的典型副作用包括嗜睡、困倦和恶心,更严重的副作用包括低血压、呼吸抑制和长期使用使快感阈值升高(维持相应的神经兴奋水平需要更多的药物)导致的成瘾。如果没有医学专业人员迅速解决,呼吸能力降低可能导致死亡。为了控制过量风险,芬太尼作为治疗药物的使用都在医生的严密监控下进行。医生在调整药物剂量时都非常谨慎小心。
真正严重的问题是所谓非医用芬太尼(毒品),不法分子很容易用化学原料直接合成新的衍生物,不需要从罂粟中提取。这些新生的物质,作用效果与芬太尼相似,能镇痛、有成瘾性,作用强度往往更高。因此,把芬太尼当作是海洛因之类传统毒品的“低成本替代品”和“增强剂”。而不法分子不可能像药理学家那样,对它们进行毒理研究。结果就是,因芬太尼类物质滥用而死亡的人节节攀高。
芬太尼可以是缓解人类疾苦的“天使”,也可以成为让人坠入成瘾深渊的“魔鬼”,而这一切都取决于人们如何去管理和使用它。
(1)神经调节的基本方式为_________。疼痛由一些强烈的伤害性刺激使痛觉感受器产生的兴奋以_________形式沿着神经纤维传导,在_________产生痛觉。神经元之间兴奋的传递方向是____,原因是_________________。
(2)芬太尼作用于下图中的_________(填写“受体1”或“受体2”),使兴奋性递质的释放量_________,从而起到镇痛效果。
(3)芬太尼的作用是_________呼吸中枢对CO2敏感性,导致呼吸能力降低。CO2对呼吸中枢的调节属于_________调节。
(4)你如何理解文章中出现的芬太尼既是“天使”,也是“魔鬼”这一说法?________。
18. 肥胖是一个日益严重的全球性健康问题。为研究其机理,科研人员进行了相关实验。
(1)肥胖者常常食欲旺盛,易引起血糖浓度大幅上升,导致胰岛B细胞分泌____增加,该物质一方面抑制____分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,另一方面,促进细胞摄取糖类并转化为脂肪,导致肥胖。
(2)研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关,以X基因功能缺失型突变体小鼠和正常小鼠为实验材料,实验结果表明X蛋白质具有抑制肥胖的作用。请补全图1中突变体小鼠的体重变化情况____。
(3)进一步研究发现,小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。瘦素具有抑制食欲、减轻体重等功能。研究人员对上述12周龄不同组小鼠进行注射处理,检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况,请选择合理选项,补充完善实验设计。
组别
实验材料
实验处理
体重、摄食量
甲
正常小鼠
注射生理盐水
参考值
乙
正常小鼠
注射瘦素
低于参考值
丙
突变体小鼠
①____
高于参考值
丁
②____
③____
④____
A.正常小鼠 B.突变体小鼠 C.注射生理盐水 D.注射瘦素 E.高于丙 F.低于丙 G.接近丙
丁组突变体小鼠血清瘦素含量检测结果明显增加,但其体重仍增加,推测该现象与瘦素抵抗有关。
(4)进一步研究发现正常小鼠和突变体小鼠每天的能量消耗总量相近,但代谢方式存在显著差异,如图 2 所示,据图可知,____。(注:RER指呼吸交换率即每分钟CO2排出量与摄O2量的比值;RER为1时,代表供能物质以糖类为主,RER为0.7时,代表供能物质以脂肪为主。)
(5)综上所述,完善图3,阐释突变体小鼠肥胖的机理:①____②____
19. 近年来,肿瘤免疫治疗颠覆了传统的以手术放化疗为主的肿瘤治疗方法,科研人员针对其疗效进行了相关研究。
(1)当体内出现癌细胞时,机体主要通过_____免疫发挥作用消灭癌细胞,但癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面蛋白 PD-1 结合后,会抑制T细胞的激活。以PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物进入患者体内可通过_____,进而解除对T细胞的抑制。
(2)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对来自其他动物的 PD-L1抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体的相应区段,目的是降低_____。
(3)PD-L1抗体对黑色素瘤等多种肿瘤疾病均表现出良好疗效,但对前列腺癌基本无效。科研人员检测了前列腺癌细胞和黑色素瘤细胞中 PD-L1mRNA和蛋白含量,结果如图 1。
结果显示,前列腺癌细胞 PD-L1基因的_____水平显著高于黑色素瘤细胞,而二者PD-L1蛋白的含量_____。进一步研究发现前列腺癌细胞通过外泌体(细胞分泌的具膜小泡)将PD-L1 蛋白分泌到细胞外,而外泌体 PD-L1 也能抑制Т细胞的活性。
(4)结合上述研究,请从外泌体PD-L1的角度分析以PD-L1 抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌的治疗基本无效的可能原因。_____(至少写出两条)
20. 食管癌是全世界第六大癌症死因,全球超过一半新发食管癌集中在我国,或与中国人喜食热饮热食有关。科学家对温度敏感相关蛋白TRPV2在食管鳞癌(ESCC)中的作用展开研究。
(1)细胞膜上的TRPV2被高温激活后,膜电位变为____。
(2)研究人员使用54°C热刺激或TRPV2特异性激动剂激活TRPV2,ESCC细胞数量比对照组____,证明TPRV2激活能促进ESCC增殖、
(3)癌细胞的促血管生成被认为是肿瘤生长和迁移的关键步骤。为了研究TRPV2激活对ESCC细胞血管生成的影响,研究人员进行了管腔形成实验,先使用54°C热刺激或激动剂激活ESCC细胞的TRPV2,再获取TRPV2激活后的培养液处理人脐血内皮祖细胞,形成的微血管总长度如下图1所示,说明____。
VEGF是主要的促血管生成因子,ESCC细胞能分泌VEGF,推测激活TRPV2能促进ESCC细胞分泌VEGF,促进ESCC肿瘤相关的血管生成。该实验的对照组处理温度为____(选填“0℃”或“37℃”或“54℃”或“100℃”),为验证上述推测还需检测培养液内____的浓度。
(4)科学家研究TRPV2作用的分子机制,发现TRPV2调控代谢的过程可能包括____,以保证癌细胞的物质和能量供应,适应其分散和转移。
A. 癌细胞营养供应不足,物质合成速率减慢
B. 癌细胞呼吸强度增加,局部组织大量积累酒精
C. 癌组织周围的毛细血管增多,利于癌细胞扩散
D. 胰岛素分泌增加,利于癌细胞摄入葡萄糖
(5)进一步研究发现TRPV2在ESCC细胞经高温激活后可上调细胞的热休克因子1(HSF1)并促进热休克蛋白(HSP)____的转录表达(结果如图2),通过相应信号通路促进ESCC成瘤,做出这种判断的依据是____。
注:β-Actin是一种细胞中稳定表达的蛋白
(6)综合以上研究,提出预防食管鳞癌(ESCC)的思路:____。
21. 寨卡病毒在南美流行,该地区也是登革热病毒流行区域。为研究寨卡病毒流行与登革热病毒的关系,科研人员进行了实验。
(1)病毒感染人体后,会引起_________产生特异性抗体,与病毒结合,阻止病毒_________宿主细胞。
(2)登革热病毒与寨卡病毒结构相似。为探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒,科研人员用血清与病毒进行抗原-抗体杂交实验,实验处理及结果如下图所示。
①请阐述b组和c组在本实验中的作用。
b组:排除_________对实验结果的影响。
c组:_________的参照。
②与对照组分别比较,实验组抗原-抗体反应强度_________,可得出_________的结论。
(3)科研人员假设:人感染过登革热病毒后,体内存留的登革热病毒抗体与寨卡病毒结合,结合了病毒的抗体与宿主细胞表面蛋白结合,从而帮助寨卡病毒进入宿主细胞,即存在抗体依赖性增强(简称ADE)。为验证该假设,有人利用下列备选材料设计了实验方案。
备选材料:正常人血清,登革热康复者血清,寨卡病毒,登革热病毒,细胞系U(发生ADE时,对寨卡病毒的感染率很低),细胞系W(不发生ADE时,对寨卡病毒的感染率很高)。
实验方案:
组别
实验处理
预期结果
实验组
将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系W的培养体系中
分别检测实验组和对照组细胞系对寨卡病毒的感染率
对照组
将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U的培养体系中
①请指出本实验方案存在缺陷:__________________。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):__________________。
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北京市怀柔区青苗学校普高部2025-2026学年第一学期
高二年级期中考试
生物
考试须知
1.本试卷共6页,分为2个部分。第一部分为选择题,共15小题(共30分);第二部分为非选择题,共6大题(共70分);
2.考生务必在试卷与答题卡上认真填写姓名、班级信息;
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。作答时必须使用黑色字迹的签字笔作答;
4.考试结束时,立即停止答卷,监考人员将答题卡收回,考生保留试卷与草稿纸。
第一部分 选择题
本部分共15小题,每小题2分,共30分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列存在于人体内环境的物质中,不能作为人体生命活动调节的信息分子的是( )
A. 乙酰胆碱 B. 淋巴因子 C. CO2 D. 尿素
【答案】D
【解析】
【分析】人体中的信息调节分子包括:激素、神经递质、淋巴因子、机体产生的CO2,H+等。
【详解】A、乙酰胆碱是神经递质,可在神经元之间传递信息,A正确;
B、淋巴因子可促进有关淋巴细胞的增殖分化,也是信息分子,B正确;
C、CO2是维持呼吸中枢兴奋的生理刺激物质,可作为信息分子,C正确;
D、尿素是细胞代谢的废物,不能作为信息分子,D错误;
故选D。
2. 某些支气管、肺部疾病的患者,由于体内二氧化碳不能及时排出,导致患者血浆pH下降,严重的甚至引起酸中毒。下列说法错误的是( )
A. 内环境pH过低将影响细胞的正常代谢
B. 正常机体通过调节,可以保证pH恒定不变
C. 血浆pH的维持,与其中的HCO₃⁻、H₂CO₃等物质有关
D. 上述实例说明,人体维持稳态的调节能力有一定限度
【答案】B
【解析】
【分析】内环境中pH能维持相对稳定的原因:当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质,并且进入血液。乳酸进入血液后,就与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水,所以对血液的pH值影响不大。
【详解】A、pH影响酶的活性,所以内环境 pH 过低将影响细胞正常代谢,A正确;
B、稳态是指正常机体通过调节作用维持内环境的相对稳定的状态,并不是恒定不变,B错误;
C、血浆pH稳态的维持依赖于缓冲物质,其中主要是HCO3-、H2CO3等物质,C正确;
D、结合题干“严重的甚至引起酸中毒”可知人体维持稳态的调节能力有一定限度,超过机体调节范围,可能会危害机体健康,D正确。
故选B。
3. 视网膜上的视杆细胞可释放神经递质—谷氨酸(Glu),作用于其他神经元。给予视杆细胞不同强度的光刺激,记录细胞膜电位变化,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 受光刺激瞳孔不自觉收缩属于非条件反射
B. 视杆细胞能将光信号转换为电信号
C. 视杆细胞膜电位随光照强度增加而增加
D. 不同光强刺激对视杆细胞释放Glu量可能有影响
【答案】C
【解析】
【分析】反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分,是反射活动完成的结构基础。
【详解】A、受光刺激瞳孔不自觉收缩属于非条件反射,不需要大脑皮层的参与,A正确;
B、由图可知,光照强度不同会产生不同的膜电位,因此视杆细胞能将光信号转换为电信号,B正确;
C、由图可知,视杆细胞膜电位随光照强度增加而减少,C错误;
D、不同光强刺激对视杆细胞释放Glu量可能有影响,因为产生的电位不同,D正确。
故选C。
4. 可卡因是一种神经类毒品。如图为可卡因对人脑部神经冲动传递的干扰示意图。下列叙述错误的是( )
A. ①的形成主要与高尔基体有关,其中的多巴胺通过胞吐方式释放到突触间隙
B. 正常情况下,多巴胺起作用后可通过多巴胺转运蛋白运回突触前神经元
C. 由图可知,可卡因进入突触间隙后阻碍多巴胺的回收,从而使突触后神经元持续兴奋
D. 结构③上发生电信号→化学信号→电信号的变化
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:①表示突触小泡,多巴胺代表神经递质;突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质作用于②突触后膜上的受体,使得突触后膜兴奋,即使人产生愉悦感。可卡因与突触前膜上的转运蛋白结合,使得多巴胺起作用后不会被转运蛋白运回细胞,使得下一个神经元持续兴奋。
【详解】A、①突触小泡的形成主要与高尔基体有关,其中的多巴胺通过胞吐方式释放到突触间隙中,A正确;
B、据图可知,多巴胺作用完成后正常的去路是通过多巴胺转运体运回突触前神经元,B正确;
C、可卡因导致多巴胺在突触间隙内增多的原因是可卡因与突触前膜的多巴胺转运体结合,阻止多巴胺回收入细胞,使得下一个神经元持续兴奋,C正确;
D、结构③突触后膜上发生化学信号→电信号的变化,D错误。
故选D。
5. 如图为人体某一反射弧的示意图,a、b处连接一个电表的两个微电极。下列有关叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞A作为效应器,其细胞膜上有神经递质受体
B. 刺激b处,电表的指针能发生两次方向相反的偏转
C. 兴奋始终以电信号的形式在B、C、D之间双向传递
D. 细胞E是被传出神经末梢所支配的肌肉或腺体细胞
【答案】D
【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末梢时,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。
【详解】A、神经细胞B上有神经节,说明是传入神经因此皮肤是感受器而不是效应器,A错误;
B、刺激b处,由于兴奋不能从突触后膜传至突触前膜,因此电表只会偏转一次,B错误;
C、由于这三个神经元之间存在突触,因此伴随着电信号和化学信号的转换,C错误;
D、细胞E是效应器,是被传出神经末梢所支配的肌肉或者腺体,D正确。
故选D。
6. 为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出
A. 有氧运动不利于海马脑区的发育
B. 规律且适量的运动促进学习记忆
C. 有氧运动会减少神经元间的联系
D. 不运动利于海马脑区神经元兴奋
【答案】B
【解析】
【分析】1、学习和记忆是脑的高级功能之一。学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。学习和记忆相互联系,不可分割。
2、研究发现,学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。
【详解】由题意可知,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳),数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,因此,有氧运动有利于海马脑区的发育,A错误;运动组海马脑区发育水平高,且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%,因此,规律且适量的运动促进学习记忆,B正确;有氧运动有利于学习记忆,而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,因此,有氧运动会增加神经元之间的联系,C错误;据题意可知,运动组海马脑区发育水平高,且学习记忆能力增强,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,D错误;因此,本题答案选B。
【点睛】解答本题的关键是: 明确学习记忆与海马区的关系,运动与大脑发育的关系,找出实验的自变量和因变量,再根据题意作答。
7. 关于人体内激素的叙述,正确的是( )
A. 激素的化学本质都是蛋白质
B. 因激素直接参与细胞内多种生命活动,所以人体需要不断地产生激素
C. 激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
D. 激素在人体内作为信使传递信息而发挥作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、激素调节是指动物机体通过各种内分泌腺分泌的激素,间接调节动物机体的活动。内分泌腺分泌的激素直接进入血液、随着血液循环到达身体各个部分,在一定的器官或组织中发生作用,从而协调动物机体新陈代谢、生长、发育、生殖及其它生理机能,使这些机能得到兴奋或抑制,使它们的活动加快或减慢。
2、激素调节的特点是微量和高效、通过体液进行运输、作用于靶器官、靶细胞。
【详解】A、激素的化学本质不都是蛋白质,如:甲状腺激素本质是氨基酸衍生物,性激素本质是脂质,A错误;
B、激素不参与细胞内生命活动,之所以人体需要不断地产生激素,是因为激素一旦起作用后马上就被灭活,B错误;
C、激素在人体内含量较低,有高效性,但没有生物催化作用,C错误;
D、激素在人体内种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子发挥作用,D正确。
故选D。
8. GLP-1 是肠道L 细胞分泌的一种化学物质。GLP-1 可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如下图。
下列相关叙述, 正确的是( )
A. 图中甲状腺激素通过神经和体液共同调节 GLP-1 的分泌
B. 激活肝脏的甲状腺激素受体可能有助于治疗糖尿病
C. 甲状腺激素促进GLP-1分泌引发血糖升高
D. 胰岛素分泌引起的血糖变化刺激下丘脑, 引发副交感神经兴奋
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题图可知:甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,从而降低血糖浓度;
2、胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素可促进组织细胞加速、摄取、利用存储葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进肝糖原的分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】A、由图可知,甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,GLP-1可增强胰岛素的合成和分泌,这是体液调节的结果,A错误;
B、激活肝脏的甲状腺激素受体能与甲状腺激素结合,能促进胰岛素 的分泌,从而降低血糖,可能有助于治疗糖尿病,B正确;
C、由图可知,甲状腺激素能促进肝脏合成胆汁酸,会抑制FXR蛋白的合成,而FXR蛋白会抑制GLP-1的合成,所以肝脏合成胆汁酸会间接促进GLP-1的合成,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖的浓度降低,C错误;
D、高血糖刺激下丘脑,通过副交感神经释放乙酰胆碱作用于胰岛B细胞和肝细胞,使血糖浓度降低,D错误。
故选B。
9. 人体免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫。下列生理过程属于特异性免疫的是( )
A. 皮肤、黏膜等抵御病原体的攻击 B. 体液中杀菌物质消灭病原体
C. 吞噬细胞吞噬病原体 D. 抗体与相应的抗原发生免疫反应
【答案】D
【解析】
【分析】人体免疫分为非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括第一道防线和第二道防线,第一道防线由皮肤和黏膜组成,第二道防线由体液中杀菌物质和吞噬细胞组成,第三道防线是特异性免疫,包括细胞免疫和体液免疫。
【详解】A、皮肤、黏膜等抵御病原体的攻击是人体第一道防线,属于非特异性免疫,A错误;
B、体液中杀菌物质消灭病原体是人体第二道防线,属于非特异性免疫,B错误;
C、吞噬细胞吞噬病原体并将之消化人体第二道防线,属于非特异性免疫,C错误;
D、抗体与相应的抗原发生免疫反应是体液免疫,属于特异性免疫,D正确。
故选D。
10. 有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是( )
A. 75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B. 疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C. 大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D. 吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
【答案】D
【解析】
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、75%的乙醇能破坏病毒结构,但饮酒时一方面因为酒精浓度达不到该浓度,另一方面饮酒后酒精并不一定直接与病毒接触,故饮酒达不到预防感染的效果,A错误;
B、疫苗相当于抗原,进入机体可激发机体产生抗体和相关的记忆细胞,疫苗接种后实现有效保护需要一段时间,且由于病毒的变异性强,疫苗并非长久有效,故还应结合其他防护措施,B错误;
C、洗热水澡的温度通常较低,达不到将病毒杀灭的效果,且病毒入侵后通常进入细胞内,无法通过表面的热水进行杀灭,C错误;
D、吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病,且会对人体造成伤害,应避免吸烟,D正确。
故选D。
11. 研究发现肿瘤微环境中Na+和K+浓度显著高于周围组织,用较高浓度NaCl处理T细胞,能够激活T细胞并增强其细胞毒性效应。下列叙述正确的是( )
A. Na+、K+、T细胞均属于内环境成分
B. T细胞杀伤肿瘤细胞的场所是淋巴液
C Na+和K+参与维持细胞外液渗透压
D. 为预防肿瘤的发生,应长期高盐饮食
【答案】C
【解析】
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、内环境成分是指存在内环境中的物质,T细胞不属于内环境成分,A错误;
B、肿瘤细胞周围的液体是组织液,因此T细胞杀伤肿瘤细胞的场所是组织液,B错误;
C、细胞外液渗透压是由细胞外液中溶质微粒形成的对水的吸引力,因此Na+和K+参与维持细胞外液渗透压,C正确;
D、根据题意可知,用较高浓度NaCl处理T细胞,能够激活T细胞并增强其细胞毒性效应,进而杀伤肿瘤细胞,但长期高盐饮食,会导致细胞外液渗透压增加,机体抗利尿激素增加,尿量减少,而尿量减少不利于代谢废物随尿液排出,因此不能长期高盐饮食,D错误。
故选C。
12. 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天后产生抗m抗体的细胞是记忆B细胞
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】
【分析】首次注射抗原,机体通过体液免疫产生抗体和记忆B细胞,这属于初次免疫;再次注射相同抗原,记忆B细胞识别抗原,增殖分化产生浆细胞,浆细胞产生大量抗体,这属于二次免疫。
【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。
13. 有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A. 过敏是对“非己”物质的正常反应 B. 初次接触过敏原就会出现过敏症状
C. 过敏存在明显的个体差异和遗传倾向 D. 抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
【答案】C
【解析】
【分析】过敏反应:
1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
2、过敏反应的原理: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、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、过敏反应的特点是发作迅速,反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
【详解】A、过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;
B、再次接受相同抗原刺激时才会出现过敏反应,B错误;
C、过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;
D、抗体吸附于某些细胞的表面,D错误。
故选C。
14. 神经递质乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体(AChR)结合,突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者体内该过程出现异常,其发病机理示意图如下。下列叙述错误的是
A. 物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化为浆细胞
B. 抗a抗体与物质a的结合物不能被吞噬细胞清除
C. 物质a引发的上述免疫过程属于体液免疫
D. 患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少
【答案】B
【解析】
【详解】熟悉体液免疫的流程是解决本题的关键。逐项分析如下:由流程图物质a刺激机体产生抗体,抗体是由浆细胞合成分泌的,由此可推知物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化产生浆细胞;A项正确。抗体与抗原结合形成的沉淀或细胞集团,可被吞噬细胞吞噬消化而清除;B项错误。由图示知是抗a的抗体与乙酰胆碱受体结合导致的重症肌无力,由抗体参与的免疫属于体液免疫;C项正确。由图示抗a的抗体与乙酰胆碱受体结合,导致乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合的几率减小;D项正确。
【 考点定位】本题考查免疫知识,意在考查考生对免疫知识的识记和理解能力及获取信息、利用信息和所学进行分析、判断的能力。
15. 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。
第二部分 非选择题
16. 研究发现,辣椒素受体—TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛有密切关系,枸杞多糖(LBP)能缓解这种疼痛,科学家对其机制进行研究。
(1)辣椒素受体分布于伤害性感觉神经元,在化学物质、机械和热刺激下通道打开,Ca2+或Na+内流,导致神经产生___________,传至__________产生痛觉。
(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂,致痛表现集中在两个时间段,注射后0~5分钟,是FM直接刺激局部神经末梢引起的,注射后15~25分钟,是刺激后释放到组织液中的炎症因子(可导致神经对疼痛的敏感性增加)引起的。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仅对___________引起的疼痛存在缓解作用。
(3)炎症因子IL-6作用的分子机制如图2所示。
IL-6通过___________和促进含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合,导致细胞膜上TRPV1蛋白量增加,从而增加了细胞对外界刺激(疼痛)的___________。
(4)研究者推测LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,为了验证这一观点,选择下列实验材料进行实验:
A.离体神经元
B.胶质细胞(一种能释放IL-6的细胞)
C.辣椒素(TRPV1的激活剂)
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
第一组
A和B共同培养
②
测定A中Ca2+浓度
检测③
第二组
①
加入C
同上
同上
请完成上述实验设计:①___________,②___________,③___________。若___________,则能还明IPP通过地制IL-6的释放发挥药效。
(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) ①. 兴奋(动作电位) ②. 大脑皮层
(2) ①. 乙和丙 ②. 注射后0~5分钟,缩足时长(缩足行为)与乙组无明显差异,注射后15~25分钟,缩足时长明显缩短 ③. 炎症因子
(3) ①. 促进TRPV1蛋白合成(翻译) ②. 敏感性
(4) ①. A和B共同培养加LBP ②. 加入C ③. 培养液中IL-6的浓度 ④. 若第一组A中Ca2+浓度和培养液中IL-6浓度均大于第二组
(5)降低IL-6或信号通路中物质含量(制备IL-6等炎症因子的抗体/信号通路分子的抗体);抑制TRPV1蛋白合成或活性;Ca2+拮抗剂
【解析】
【分析】题图分析:图1曲线中,在0~5分钟甲、乙组缩足行为两组无明显差异,在15~25分钟,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。
【小问1详解】
在化学物质、机械和热刺激下通道打开,Ca2+或Na+内流,导致神经兴奋,产生动作电位,兴奋传至大脑皮层产生痛觉。
【小问2详解】
根据三组实验处理及实验结果得到的三条曲线分析,乙、丙组的自变量为是否加入FM,实验结果是乙组缩足时间大于丙组,说明乙组的疼痛大于丙组,可知FM能引起疼痛。由图可知,与乙组实验结果相比,甲组缩足行为在后0~5分钟与乙组无明显差异,在15~25分钟有明显减弱(缩足时长明显缩短);由此推测LBP对FM致痛具有缓解作用,且该作用可能只通过影响FM所致的炎症因子来实现。
【小问3详解】
分析图2作用机制流程图可知,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TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上TRPV1蛋白增加。细胞膜上的TRPV1通透性增强后,Ca2+内流增加,有利于形成外负内正的电位,因此可提高(增强)神经元的敏感性,从而出现痛觉。
【小问4详解】
该实验的目的是验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,所以应该设置两组实验,对照组和实验组,因此实验方案为:将离体神经元A和能释放IL-6的胶质细胞B共同培养,实验组(第二组)加入适量的辣椒素C和LBP,对照组加入等量的辣椒素C和生理盐水,在适宜的条件下培养一段时间后,检测两组神经元内Ca2+浓度及两组培养液中IL-6的含量。由于该实验是验证实验,所以说明LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,因此预期结果为:培养液中IL-6的含量对照组大于实验组;细胞内Ca2+的浓度对照组大于实验组。
【小问5详解】
基于疼痛发生的机理,可提供镇痛药物的开发思路为:降低IL-6或信号通路中物质含量;抑制TRPV1合成或活性。
17. 阅读下面的材料,回答问题。
芬太尼:从“天使”到“魔鬼”
芬太尼一直是我国及国际严格管控的强效麻醉性镇痛药。2019年4月1日,国家药品监督管理局将芬太尼类物质列入《非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录》。芬太尼通常用作镇痛药物或麻醉剂,药理作用与吗啡类似。在同类药物中,芬太尼是药效非常强的一种,它的作用强度大约相当于吗啡的50~100倍,海洛因的25~40倍。芬太尼的脂溶性很强,易于透过血脑屏障而进入脑,具有镇痛作用强、起效较快等特点,适用于临床各种手术麻醉、术后镇痛,但长期使用会成瘾。
芬太尼作用机理是:当其与某神经元上的阿片受体结合后,抑制Ca2+内流、促进K+外流,导致突触小泡无法与突触前膜接触阻止痛觉冲动的传递,从而缓解疼痛;同时芬太尼作用于脑部某神经元受体,促进多巴胺释放,让人产生愉悦的感觉。芬太尼的典型副作用包括嗜睡、困倦和恶心,更严重的副作用包括低血压、呼吸抑制和长期使用使快感阈值升高(维持相应的神经兴奋水平需要更多的药物)导致的成瘾。如果没有医学专业人员迅速解决,呼吸能力降低可能导致死亡。为了控制过量风险,芬太尼作为治疗药物的使用都在医生的严密监控下进行。医生在调整药物剂量时都非常谨慎小心。
真正严重的问题是所谓非医用芬太尼(毒品),不法分子很容易用化学原料直接合成新的衍生物,不需要从罂粟中提取。这些新生的物质,作用效果与芬太尼相似,能镇痛、有成瘾性,作用强度往往更高。因此,把芬太尼当作是海洛因之类传统毒品的“低成本替代品”和“增强剂”。而不法分子不可能像药理学家那样,对它们进行毒理研究。结果就是,因芬太尼类物质滥用而死亡的人节节攀高。
芬太尼可以是缓解人类疾苦的“天使”,也可以成为让人坠入成瘾深渊的“魔鬼”,而这一切都取决于人们如何去管理和使用它。
(1)神经调节的基本方式为_________。疼痛由一些强烈的伤害性刺激使痛觉感受器产生的兴奋以_________形式沿着神经纤维传导,在_________产生痛觉。神经元之间兴奋的传递方向是____,原因是_________________。
(2)芬太尼作用于下图中的_________(填写“受体1”或“受体2”),使兴奋性递质的释放量_________,从而起到镇痛效果。
(3)芬太尼的作用是_________呼吸中枢对CO2敏感性,导致呼吸能力降低。CO2对呼吸中枢的调节属于_________调节。
(4)你如何理解文章中出现的芬太尼既是“天使”,也是“魔鬼”这一说法?________。
【答案】(1) ①. 反射 ②. 电信号(局部电流) ③. 大脑皮层 ④. 单向 ⑤. 神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上
(2) ①. 受体1 ②. 减少
(3) ①. 降低 ②. 体液
(4)芬太尼是“天使”是因为芬太尼作镇痛药物或麻醉剂,起效较快;芬太尼是“魔鬼”,因为芬太尼类物质有成瘾性,其滥用而至死的人数节节攀高。
【解析】
【分析】感觉中枢在大脑皮层。图为突触结构,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以导致兴奋在突触处的传递是单向的。
【小问1详解】
神经调节的基本方式为反射。疼痛由一些强烈的伤害性刺激使痛觉感受器产生的兴奋(神经冲动)以电信号的形式沿着神经纤维传导,在大脑皮层产生痛觉(大脑皮层是感觉中枢)。神经元之间由于突触的存在兴奋的传递是单向的,由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。
【小问2详解】
根据题干中有关芬太尼作用机理的描述可知,芬太尼与受体1作用,阻止突触小泡无法与突触前膜接触,神经递质释放量减少,阻止痛觉冲动的传递,从而起到镇痛效果。
【小问3详解】
根据资料可知,芬太尼的副作用会导致呼吸抑制,通过降低呼吸中枢对CO2敏感性,导致呼吸能力降低。CO2对呼吸中枢的调节属于体液调节。
【小问4详解】
根据资料中关于芬太尼在缓解疼痛和不法分子滥用的描述可推知,药物芬太尼是“天使”:是因为芬太尼作镇痛药物或麻醉剂、起效较快;芬太尼是“魔鬼”:因为芬太尼类物质有成瘾性,其滥用而至死的人数节节攀高。
【点睛】本题结合药物芬太尼考查神经调节和体液调节的知识,题目信息量大,解答的关键是要找出关键信息,将所学的知识与实践联系起来。
18. 肥胖是一个日益严重的全球性健康问题。为研究其机理,科研人员进行了相关实验。
(1)肥胖者常常食欲旺盛,易引起血糖浓度大幅上升,导致胰岛B细胞分泌____增加,该物质一方面抑制____分解和脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,另一方面,促进细胞摄取糖类并转化为脂肪,导致肥胖。
(2)研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关,以X基因功能缺失型突变体小鼠和正常小鼠为实验材料,实验结果表明X蛋白质具有抑制肥胖的作用。请补全图1中突变体小鼠的体重变化情况____。
(3)进一步研究发现,小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。瘦素具有抑制食欲、减轻体重等功能。研究人员对上述12周龄不同组小鼠进行注射处理,检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况,请选择合理选项,补充完善实验设计。
组别
实验材料
实验处理
体重、摄食量
甲
正常小鼠
注射生理盐水
参考值
乙
正常小鼠
注射瘦素
低于参考值
丙
突变体小鼠
①____
高于参考值
丁
②____
③____
④____
A.正常小鼠 B.突变体小鼠 C.注射生理盐水 D.注射瘦素 E.高于丙 F.低于丙 G.接近丙
丁组突变体小鼠血清瘦素含量检测结果明显增加,但其体重仍增加,推测该现象与瘦素抵抗有关。
(4)进一步研究发现正常小鼠和突变体小鼠每天的能量消耗总量相近,但代谢方式存在显著差异,如图 2 所示,据图可知,____。(注:RER指呼吸交换率即每分钟CO2排出量与摄O2量的比值;RER为1时,代表供能物质以糖类为主,RER为0.7时,代表供能物质以脂肪为主。)
(5)综上所述,完善图3,阐释突变体小鼠肥胖的机理:①____②____
【答案】(1) ①. 胰岛素 ②. 肝糖原
(2) (3) ①. C ②. B ③. D ④. G
(4)正常小鼠白天消耗脂肪和糖类,晚上以消耗糖类为主;突变体小鼠白天和晚上均以消耗糖类为主
(5) ①. X蛋白缺失 ②. 瘦素不敏感/瘦素抵抗
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。
【小问2详解】
实验结论为X蛋白质具有抑制肥胖的作用,因此X基因功能缺失的突变体小鼠因为无法合成X蛋白,导致其体重大于正常小鼠,即:
。
【小问3详解】
甲组为空白对照组,作用是提供正常情况下小鼠的体重和摄食量参考值,丙组小鼠是条件对照,突变体小鼠需要C注射生理盐水处理,丁组小鼠对突变体小鼠进行注射瘦素处理。因为瘦素具有抑制食欲、减轻体重等功能,所以乙组小鼠注射瘦素后,体重和摄食量低于甲组的参考值。丙组瘦素突变体小鼠因为无法产生瘦素,导致体重、摄食量高于参考值。丁组瘦素突变体小鼠虽然注射了瘦素,但题干告诉我们因为瘦素抵抗,所以其体重、摄食量仍然增加,接近丙。
【小问4详解】
正常小鼠白天 RER 小于1,夜晚大于1,说明正常小鼠的能量消耗白天以脂肪为主,晚上以糖类为主,而无论白天还是夜晚,突变体小鼠的 RER 值均大于1,白天和晚上均以消耗糖类为主。
【小问5详解】
结合第二问、第三问和第四问可知,X基因功能缺失,导致 X 蛋白质功能缺失,一方面会导致瘦素抵抗/不敏感,食欲增加,脂肪合成增加。另一方面能量量消耗总量接近的情况下,主要还是以消耗糖类为主,脂肪几乎不消耗,因而最终导致了突变体小鼠肥胖的产生。
19. 近年来,肿瘤免疫治疗颠覆了传统的以手术放化疗为主的肿瘤治疗方法,科研人员针对其疗效进行了相关研究。
(1)当体内出现癌细胞时,机体主要通过_____免疫发挥作用消灭癌细胞,但癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面蛋白 PD-1 结合后,会抑制T细胞的激活。以PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物进入患者体内可通过_____,进而解除对T细胞的抑制。
(2)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对来自其他动物的 PD-L1抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体的相应区段,目的是降低_____。
(3)PD-L1抗体对黑色素瘤等多种肿瘤疾病均表现出良好疗效,但对前列腺癌基本无效科研人员检测了前列腺癌细胞和黑色素瘤细胞中 PD-L1mRNA和蛋白含量,结果如图 1。
结果显示,前列腺癌细胞 PD-L1基因的_____水平显著高于黑色素瘤细胞,而二者PD-L1蛋白的含量_____。进一步研究发现前列腺癌细胞通过外泌体(细胞分泌的具膜小泡)将PD-L1 蛋白分泌到细胞外,而外泌体 PD-L1 也能抑制Т细胞的活性。
(4)结合上述研究,请从外泌体PD-L1的角度分析以PD-L1 抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌的治疗基本无效的可能原因。_____(至少写出两条)
【答案】(1) ①. 细胞 ②. 与癌细胞表面的PD-L1结合,阻断了PD-L1与T细胞表面的PD-1的结合
(2)免疫排斥反应 (3) ①. 转录 ②. 无显著差异
(4)功能角度:PD-L1抗体与外泌体PD-L1的结合能力较弱;含量角度:外泌体PD-L1的含量很高,无法被抗体全部结合;分布角度:外泌体可以被运输到抗体无法发挥作用的区域;概率角度:外泌体PD-L1和抗体在体液中被稀释,与抗体结合概率下降等
【解析】
【分析】癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面的受体PD-1结合后,会抑制T细胞的激活,若阻止PD-L1与T细胞表面的受体PD-1的结合,则可以解除对T细胞的抑制,有利于T细胞通过细胞免疫清除癌细胞。
【小问1详解】
机体对癌细胞的清除,主要通过细胞免疫完成的。抗PD-L1抗体可以与癌细胞表面的PD-L1结合,阻断PD-L1与T细胞表面的PD-1的结合,解除对T细胞的抑制。
【小问2详解】
来自其他动物的 PD-L1抗体对于人体而言是一种外来的抗原,对该抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体的相应区段,目的是降低人对PD-L1抗体的免疫排斥反应。
【小问3详解】
由图可知,前列腺癌细胞中PD-L1基因转录出的PD-L1mRNA相对含量明显高于黑色素瘤细胞,但二者PD-L1蛋白的含量基本相同。
【小问4详解】
可能是由于抗PD-L1的抗体与外泌体PD-L1的结合能力较弱;外泌体PD-L1的含量很高,无法被抗体全部结合;外泌体可以被运输到抗体无法发挥作用的区域等,故以抗PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌的治疗基本无效。
20. 食管癌是全世界第六大癌症死因,全球超过一半新发食管癌集中在我国,或与中国人喜食热饮热食有关。科学家对温度敏感相关蛋白TRPV2在食管鳞癌(ESCC)中的作用展开研究。
(1)细胞膜上的TRPV2被高温激活后,膜电位变为____。
(2)研究人员使用54°C热刺激或TRPV2特异性激动剂激活TRPV2,ESCC细胞数量比对照组____,证明TPRV2激活能促进ESCC增殖、
(3)癌细胞的促血管生成被认为是肿瘤生长和迁移的关键步骤。为了研究TRPV2激活对ESCC细胞血管生成的影响,研究人员进行了管腔形成实验,先使用54°C热刺激或激动剂激活ESCC细胞的TRPV2,再获取TRPV2激活后的培养液处理人脐血内皮祖细胞,形成的微血管总长度如下图1所示,说明____。
VEGF是主要的促血管生成因子,ESCC细胞能分泌VEGF,推测激活TRPV2能促进ESCC细胞分泌VEGF,促进ESCC肿瘤相关的血管生成。该实验的对照组处理温度为____(选填“0℃”或“37℃”或“54℃”或“100℃”),为验证上述推测还需检测培养液内____的浓度。
(4)科学家研究TRPV2作用的分子机制,发现TRPV2调控代谢的过程可能包括____,以保证癌细胞的物质和能量供应,适应其分散和转移。
A. 癌细胞营养供应不足,物质合成速率减慢
B. 癌细胞呼吸强度增加,局部组织大量积累酒精
C. 癌组织周围的毛细血管增多,利于癌细胞扩散
D. 胰岛素分泌增加,利于癌细胞摄入葡萄糖
(5)进一步研究发现TRPV2在ESCC细胞经高温激活后可上调细胞的热休克因子1(HSF1)并促进热休克蛋白(HSP)____的转录表达(结果如图2),通过相应信号通路促进ESCC成瘤,做出这种判断的依据是____。
注:β-Actin是一种细胞中稳定表达的蛋白
(6)综合以上研究,提出预防食管鳞癌(ESCC)的思路:____。
【答案】(1)外负内正
(2)增多 (3) ①. TRPV2激活能够促进ESCC细胞血管生成 ②. 37℃ ③. VEGF (4)CD
(5) ①. 27 ②. 与对照组相比,HSP27的第2组明显增多,第5组和第6组明显减少
(6)避免热饮热食
【解析】
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变与原癌基因和抑癌基因发生基因突变有关,癌细胞具有的特征有:无限增殖、形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少、细胞之间的黏着性降低、易在体内分散转移。
【小问1详解】
分析题意,细胞膜上的TRPV2被高温激活后,钠离子通道开放,钠离子内流,膜电位变为外负内正。
【小问2详解】
若TPRV2激活能促进ESCC增殖,则TRPV2特异性激动剂激活TRPV2后,ESCC细胞数量会增多。
小问3详解】
分析题意,实验目的是研究TRPV2激活对ESCC细胞血管生成的影响,则实验的自变量是TRPV2的有无及激活情况,因变量是ESCC细胞血管生成情况,据图可知,与对照组相比,用54℃热刺激激活后ESCC细胞血管总长度明显增加,而热激活后再加入TRPV2拮抗剂,微血管总长度较对照组略有下降,说明TRPV2激活能够促进ESCC细胞血管生成;推测激活TRPV2能促进ESCC细胞分泌VEGF,促进ESCC肿瘤相关的血管生成,则实验设计的对照组应是动物体内的正常温度,为37℃(左右);同时,为验证上述推测还需检测培养液内VEGF的浓度。
【小问4详解】
A、癌细胞具有无限增殖的能力,细胞周期缩短,物质合成速率减慢,A错误;
B、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精,B错误;
C、癌组织周围的毛细血管增多,其中红细胞数量增多,携带氧气充分,利于癌细胞扩散,C正确;
D、胰岛素分泌增加,促进癌细胞摄入葡萄糖,加快其氧化分解产生能量,利于癌细胞分散和转移,D正确。
故选CD。
【小问5详解】
据图可知,与对照组(1组和4组)相比,其余组别的HSP90、HSP40及β-Actin组无显著差异,而HSP27的第2组(加入激活剂)明显增多,第5组(加入抑制剂)和第6组(基因敲除)明显减少,故据此推测HSF1促进热休克蛋白(HSP)27的转录表达.。
【小问6详解】
综合上述研究可知,热激活是引发食管鳞癌(ESCC)的重要因素,故在日常生活中应注意避免热饮热食。
21. 寨卡病毒在南美流行,该地区也是登革热病毒流行区域。为研究寨卡病毒流行与登革热病毒的关系,科研人员进行了实验。
(1)病毒感染人体后,会引起_________产生特异性抗体,与病毒结合,阻止病毒_________宿主细胞。
(2)登革热病毒与寨卡病毒结构相似。为探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒,科研人员用血清与病毒进行抗原-抗体杂交实验,实验处理及结果如下图所示。
①请阐述b组和c组在本实验中的作用。
b组:排除_________对实验结果的影响。
c组:_________的参照。
②与对照组分别比较,实验组抗原-抗体反应强度_________,可得出_________的结论。
(3)科研人员假设:人感染过登革热病毒后,体内存留的登革热病毒抗体与寨卡病毒结合,结合了病毒的抗体与宿主细胞表面蛋白结合,从而帮助寨卡病毒进入宿主细胞,即存在抗体依赖性增强(简称ADE)。为验证该假设,有人利用下列备选材料设计了实验方案。
备选材料:正常人血清,登革热康复者血清,寨卡病毒,登革热病毒,细胞系U(发生ADE时,对寨卡病毒的感染率很低),细胞系W(不发生ADE时,对寨卡病毒的感染率很高)。
实验方案:
组别
实验处理
预期结果
实验组
将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系W的培养体系中
分别检测实验组和对照组细胞系对寨卡病毒的感染率
对照组
将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U的培养体系中
①请指出本实验方案存在的缺陷:__________________。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):__________________。
【答案】(1) ①. 浆细胞 ②. 吸附并侵染
(2) ①. 无关抗体(血清中其它抗体) ②. 抗原-抗体阳性反应结果,②明显高于b组,与c组接近 ③. 登革热康复者的血清抗体能够与寨卡病毒结合 ④. 实验组细胞系选用不合理;对照组血清选用不合理(且对照组不足)
(3) ①. 实验组:将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U培养体系中 ②. 对照组1:将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U的培养体系中;对照组2:将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系W的培养体系中
【解析】
【详解】【试题分析】
本题以“研究寨卡病毒流行与登革热病毒的关系”为载体,考查体液免疫、探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒实验、验证人感染过登革热病毒后机体内是否存在ADE现象的实验等。对应此类实验评价与修订的试题,需要考生拥有扎实的基础知识和基本技能,可以从取材、实验原理和方法、药品与试剂的使用、操作步骤、实验结果分析等方面着手分析,对实验进行评价与修订。
(1)在特异性免疫过程中,能产生特异性抗体的是浆细胞;抗体与病毒结合,可阻止病毒吸附并侵染宿主细胞。
(2)①在本实验中,b组可排除无关抗体(血清中其它抗体)对实验结果的影响;c组可作为抗原-抗体阳性反应结果的参照。
②据图可知,与对照组分别比较,实验组抗原-抗体反应强度明显高于b组,与c组接近,由此可得出“登革热康复者的血清抗体能够与寨卡病毒结合”的结论。
(3)①由于细胞系W在不发生ADE时,对寨卡病毒的感染率很高,所以本实验方案存在的缺陷是实验组细胞系选用不合理;对照组血清选用不合理(且对照组不足)。
②可对本实验方案进行改进。实验组:将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U的培养体系中;对照组1:将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系U的培养体系中;对照组2:将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后,加入到细胞系W的培养体系中。
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