内容正文:
2024级高二上第一次月考生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图表示4种体液的物质交换途径(图中字母代表不同体液)。下列相关叙述正确的是( )
A. a、b、c依次代表细胞内液、血浆和淋巴液
B. 4种体液中,蛋白质含量最高的是d
C. 细胞内液参与细胞外液渗透压的调节
D. 内环境稳态是指细胞外液的理化性质保持相对稳定状态
2. 下列各组物质中全是内环境成分的是( )
A. O2、CO2、血红蛋白、H+ B. Na+、-、葡萄糖、氨基酸
C. 纤维蛋白原、Ca2+、载体蛋白 D. 呼吸酶、抗体、激素、H2O
3. 人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是( )
A. 唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
B. 进食后促进胃肠蠕动的交感神经既有脑神经又有脊神经
C. 胰液的分泌是由神经调节和体液调节共同实现的
D. 完成咀嚼和吞咽动作的中枢在大脑皮层第一运动区的下部
4. 听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是( )
A. 此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B. ①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅逐渐减小
C. ②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D. 若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针不会发生偏转
5. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
6. 癫痫是一种神经系统疾病,与谷氨酸(脑中主要的兴奋性递质)代谢异常有关。癫痫发病时,患者脑内谷氨酸浓度升高且在发作后长时间内保持高水平。谷氨酸在脑内的代谢过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 突触前神经元兴奋后通过胞吐释放谷氨酸,该过程需要消耗能量
B. 谷氨酸与受体结合使Ca2+通过通道蛋白大量进入突触后神经元
C. 突触前神经元和胶质细胞均可回收谷氨酸
D. 增强EAAT功能是治疗癫痫的思路之一
7. 生理学家将一个微电极插入乌贼星状神经的管状大轴突内,另一个电极放在膜外,监测膜内外电压的变化。膜外为正电位,膜内为负电位,膜处于极化状态。在膜上某处给予刺激后,该处极化状态被破坏,即去极化。短时期内膜内电位高于膜外电位,即膜内为正电位、膜外为负电位,形成反极化状态。接着神经纤维膜又恢复到原来的外正内负状态,即复极化状态。下列说法错误的是( )
A. 增大膜外K+浓度,极化状态膜内外电位差增大
B. 去极化时,Na+内流属于被动运输
C. 去极化过程中,膜内外电位差可能为0
D. 去极化过程中,电表示数会改变
8. 研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,之后逐渐恢复正常缩鳃反射;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,每次施加前间隔的一定时间,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周。下列说法错误的是( )
A. 虹吸管中存在缩鳃反射的感受器
B. 水流喷射是条件刺激,强电击是非条件刺激
C. 缩鳃反射增强可能因为突触前膜释放了更多的递质
D. 强缩鳃反射持续一周可能与新突触的建立有关
9. 当人提起重物时,大脑皮层首先发出冲动,引起α神经元、γ神经元兴奋,进而引起骨骼肌的肌纤维(肌纤维即肌细胞)收缩,提拉重物,反射通路简图如下,图中神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位为突触。有关说法错误的是( )
A. 图中有7个突触结构
B. γ神经元兴奋会使骨骼肌收缩的力量变强
C. 从反射弧结构组成的角度分析,肌梭是效应器
D. 肌肉被重物牵拉引起的肌梭兴奋会通过α神经元引起梭外肌纤维收缩
10. 垂体柄是下丘脑与垂体的联系通道,下丘脑神经分泌细胞的神经纤维经垂体柄到达垂体,下丘脑分泌的TRH通过垂体柄内的血管进入垂体。垂体柄变细或损伤时,下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,出现垂体柄阻断综合征(PSIS)。下列说法错误的是( )
A. PSIS患者的尿量可能明显减少
B. PSIS患者体内的TSH可能减少
C. PSIS患者调节血糖的能力可能会受到影响
D. 幼年PSIS患者可能生长发育迟缓
11. 关于激素、神经递质两种信号分子,下列叙述错误的是( )
A. 激素是由内分泌器官分泌的化学物质,一种内分泌器官可分泌多种激素
B. 激素可由两种细胞分别完成合成和释放
C. 两种信号分子可协同调控同一生理功能
D. 两者发挥作用的前提都是直接与特异性受体接触
12. 下列关于免疫系统的组成和功能的叙述,错误的是( )
A. 多数情况下机体依靠非特异性免疫防止病原体对机体的侵袭
B. 唾液中溶菌酶对病原体的分解作用属于人体第一道防线
C. 若骨髓受到损伤,会影响B细胞的产生,不影响T细胞的产生
D. 扁桃体、淋巴结和脾是免疫器官,是免疫细胞集中分布的场所
13. B细胞与Th细胞相互作用之后被活化的过程如图所示。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白质,CD40L是Th细胞活化后表达的蛋白质,BCR和TCR分别是B细胞和T细胞表面的受体,CD40、MHCⅡ、CD28均为细胞表面蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 活化B细胞的两个信号分别是抗原刺激和CD40L
B. 体液免疫过程中,B细胞与Th细胞可相互提供信息
C. 图示过程中,B细胞活化时间早于Th细胞活化时间
D. 图中B细胞与Th细胞采取不同的方式识别同一抗原
14. 人工合成的外源mRNA进入细胞,会引发人体的免疫反应,从而被快速清除。若将外源mRNA的尿嘧啶进行N1-甲基化修饰,则能让其绕过免疫攻击,从而在细胞内表达。但有研究表明,NI-甲基假尿苷会造成核糖体跳过或重复读取一些密码子,即发生核糖体“打滑”。下列叙述正确的是( )
A. 外源mRNA进入细胞引发人体免疫反应,体现了免疫自稳功能
B. 生物体内自发出现核糖体“打滑”时,可增加蛋白质的多样性
C. 将修饰过的mRNA制成mRNA疫苗安全性高,对人体无毒副作用
D. 修饰过的外源mRNA在细胞内表达时,要经过转录和翻译过程
15. 辅助T细胞(Th细胞)种类繁多。幼稚Th细胞会依据接收到的抗原复合物的种类不同而分泌不同的细胞因子,在不同细胞因子的活化作用下,幼稚Th细胞分化为不同的种类,如Th1和Th2。Th1分泌的细胞因子主要在清除胞内病原体感染中有重要作用;Th2分泌的细胞因子主要对于清除体液中的病原体有重要作用。下列说法错误的是( )
A. Th1表面的特定分子发生变化并与细胞毒性T细胞结合使其激活
B. APC呈递的抗原复合物的种类可能是决定幼稚Th细胞分化方向的重要因素
C. Thl和Th2的形成离不开细胞因子的活化,两者巧妙配合共同完成特异性免疫过程
D. 二次免疫时,Th细胞分化成的记忆T细胞可引起记忆B细胞或记忆T细胞增殖分化
16. 突触后膜第一次受到刺激(未达到阈值,阈下刺激)便会产生兴奋性突触后电位(EPSP)。EPSP电位产生后迅速发生衰减,此时若受到第二个刺激,则这两个刺激就会发生叠加,以此类推,多个刺激产生的EPSP会进行总和叠加。叠加的电位一旦达到神经元的阈值(触发动作电位的膜电位临界值),就会爆发动作电位。图1为总和叠加的示意图。图2实验中,用阈下刺激同时刺激A、C后,突触后膜产生动作电位,同时刺激B、C后,突触后膜电位未发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 图1中a点时突触后膜处于静息状态,cd段使膜外电位变回正电位
B. 图2实验中,若单独刺激B,可能会引起Cl-进入M神经元中
C. 用阈下刺激A、B、C后释放的神经递质分别为兴奋性、抑制性、兴奋性
D. 叠加的电位若超过阈值,随着刺激强度的增大,动作电位的幅度会增大
17. 血红蛋白对O₂的亲和力通常用P₅₀来表示,P₅₀是使血红蛋白氧饱和度(HbO₂)达到50%时的氧分压(PO₂),影响血红蛋白与O₂的亲和力的因素包括温度、pH、CO₂浓度、竞争性气体CO等。正常情况下,血氧饱和度与氧分压的关系如图所示,a、b代表曲线移动方向。下列叙述错误的是( )
A. 若P₅₀增大,表示血红蛋白对O₂的亲和力下降,曲线向b方向移动
B. 肝部P₅₀应小于肺部,可能与肝部CO₂浓度较高促进曲线向a方向移动有关
C. 胎儿的血红蛋白与O₂亲和力大,有助于胎儿在血液流经胎盘时从母体摄取O₂
D. CO与血红蛋白的亲和力极高,可能导致肺部P₅₀增大,造成机体供氧不足
18. 常染色体芦花羽图案形成机制如图所示:黑色素的生成过程中黑素皮质素受体MCIR)需要与α-促黑素细胞激素(α-MSH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)两个配体共同作用经一系列过程活化酪氨酸酶(TYR)。如果细胞中的TYR足够多,多巴及多巴醌将通过各自的通道合成真黑色素;ASIP(长程可扩散抑制因子)比α-MSH(短程可扩散激活因子)更快地扩散到邻近细胞并抑制邻近细胞MCIR的功能,进而降低黑色素细胞中的TYR含量,促进褐黑素的表达,从而促进横斑条纹中非黑色条纹的形成。以下说法正确的是( )
A. α-MSH可以降低MC1R参与的反应的活化能,ASIP会导致MC1R参与的反应的活化能升高
B. ASIP是MC1R的抑制因子,它会和α-MSH竞争与MC1R的结合
C. TYR既能催化真黑素的合成,也能催化褐黑素的合成
D. 增强ASIP或减弱α-MSH的功能都可能增加黑色素的合成
19. 糖尿病患者会出现记忆力减退症状,而蛋白激酶cPKCγ可通过调控细胞自噬来缓解该症状,为探究其机理进行以下实验:①实验Ⅰ:将各组细胞先分别置于等量正常细胞培养液(含有葡萄糖、无机盐等)中,B、C组再分别加入1mL75mmol/L的X试剂(X对细胞无影响)与1mL75mmol/L的葡萄糖溶液,结果见图甲。②实验Ⅱ:连续5天通过水迷宫实验检测4组小鼠记忆力(包括正常小鼠、敲除cPKCγ基因的小鼠、糖尿病小鼠、敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠),结果见图乙。以下说法错误的是
A. 实验Ⅰ结果说明在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平
B. 设置B组是为了排除渗透压的变化对C组结果的干扰
C. 已知正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但C组细胞不一定会失水皱缩
D. 图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠
20. 卵清蛋白(OVA)作为过敏原可激发机体产生特异性抗体(OVA-Ab),引发过敏反应。研究者将野生型小鼠(供体)的脾细胞转移给缺失 T、B 淋巴细胞的免疫缺陷小鼠(受体),通过系列实验,探究 OVA 引起过敏反应的机制。3 个月后,通过静脉注射将供体鼠的脾细胞转移给受体鼠,然后仅用 OVA 对受体鼠进行灌胃,数天后,检测受体鼠血清中的 OVA-Ab 水平(图中Ⅰ组)。Ⅳ组供体鼠不经灌胃处理,其他处理同Ⅰ组。脾细胞转移后,Ⅱ组受体鼠未进行 OVA 灌胃,Ⅲ组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性 T 细胞,其他处理同 Ⅰ组。下列叙述正确的是( )
A. 一种病原体侵入人体,机体通常只产生一种特异性的抗体
B. 辅助性 T 细胞受体和 B 细胞受体识别同一抗原分子的相同部位
C. 只用 OVA 不能引起受体鼠的初次免疫,产生大量 OVA-Ab 是免疫细胞二次免疫的结果
D. 辅助性 T 细胞将经处理后的抗原呈递给 B 细胞,B 细胞识别后可被激活
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
21. 帕金森病的主要临床表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。研究发现,患者的脑与脊髓调节关系如图甲,纹状体与黑质之间存在调节环路(“-”表示抑制),二者相互调节会导致患者的纹状体合成分泌乙酰胆碱增加、黑质合成分泌多巴胺减少。图乙是患者经某种特效药物治疗后的效果示意图。下列说法正确的是( )
A. 静止性震颤可能是b神经元释放乙酰胆碱增多导致脊髓运动神经元过度兴奋所致
B. 神经元a释放多巴胺抑制脊髓运动神经元的过度兴奋,说明神经系统存在分级调节
C. 特效药物的作用可能是使患者的b神经元释放乙酰胆碱减少,a神经元释放多巴胺增加
D. 研发提高脊髓运动神经元对乙酰胆碱和多巴胺敏感度的药物也能治疗帕金森病
22. 心肌细胞产生静息电位和动作电位的机制与骨骼肌、神经细胞相似。如图A、B曲线分别是心房肌细胞和心室肌细胞产生动作电位时的膜电位变化,每次动作电位可分为0~4五个时期。下列相关分析正确的是( )
A. 某些神经递质的作用效果可增加心肌细胞膜对Na+的通透性,产生0期的膜电位变化
B. 相比心房肌细胞,心室肌细胞动作电位2期的电位变化与细胞内的K+外流较慢有关
C. 相比心房肌细胞,心室肌细胞动作电位的变化幅度更大,整个动作电位的时程更短
D. 动作电位的3~4期,细胞膜内呈负电位与多处Na+通道关闭,多处K+通道开放有关
23. 血压调节有快速调节机制和缓慢调节机制,血压升高后的调节过程如下图所示(其中“-”表示抑制,“+”表示促进)。下列说法正确的是( )
A. 图中神经①是副交感神经,神经②是交感神经
B. 血压升高,心血管运动中枢抑制抗利尿激素释放从而减少尿量的过程属于神经—体液调节
C. 心血管运动中枢通过神经①和神经②对血压的调节属于快速调节机制
D. 高血压患者饮食应注意适当提高食品的食盐含量
24. 谷氨酸(大脑中一种重要的神经递质)与突触后膜上的AMPA受体和NMDA受体结合后,AMPA受体通道打开引起Na+内流,产生的电位变化使NMDA受体通道打开,引起胞外Na+和Ca2+经NMDA内流,导致细胞内Ca2+水平显著升高。Ca2+激活NOS促进NO合成,NO最终进入突触前神经元,引起谷氨酸持续释放。下列说法正确的是( )
A. 一氧化氮可以传递信息,其受体位于靶细胞内
B. 突触后神经元有化学信号→电信号→化学信号转换
C. 用NMDA受体拮抗剂抑制突触传递过程,则NO不能释放
D. 谷氨酸引起NO扩散并再度调节谷氨酸释放的方式属于负反馈调节
25. NF-kB细胞信号转导通路在调控免疫反应、应激反应、细胞生长与死亡等多种生理过程中起关键作用。该通路若长期激活,会极大诱发细胞因子的生成,导致炎症反应。
该通路的部分生理调节过程如图所示,下列叙述正确的有( )
A. 细胞因子是免疫活性物质,属于免疫调节的物质基础
B. NF-kB转导通路诱发炎症反应的过程存在负反馈调节
C. IKK抑制剂、γ-氨基丁酸可能都具有降低血糖的效应
D. 胰岛素受体基因缺陷是一部分Ⅱ型糖尿病的重要病因
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
26. 健康是人生最宝贵的财富,内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,经过血液及喉镜等检查后,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1~2周内不能饮酒。
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据,原因是___________。血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是相对的,目前普遍认为,内环境稳态的主要调节机制是___________。
(2)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠治疗时,药物首先进入的内环境分别是:___________和___________,两者之间在成分上的主要区别是___________的含量不同。
(3)肝脏是酒精的主要代谢场所,酒精的代谢途径如下图所示。头孢类分子可抑制乙醛脱氢酶活性,造成乙醛中毒。重者可致呼吸抑制、急性心衰等。
乙醇乙醛二氧化碳和水
①饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,肺泡壁细胞生活的内环境是___________。
②乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有___________(填两种)等。
(4)新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是___________。
27. 马拉松长跑是赛程超过40km,历时2h以上的极限运动,需要机体各器官系统共同协调完成。运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加快加深,大量出汗,口渴等生理反应。回答下列问题:
(1)长跑过程中,运动员呼吸产生的CO2会刺激位于___________的中枢,从而对呼吸运动进行调节,该过程的调节方式为___________。运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到___________,产生渴觉。
(2)正常人的血糖含量为___________。运动员全身的血量为5L,每小时至少要消耗300g糖类,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员大概可以跑1min。为满足能量需要,在长跑过程中,运动员体内的___________和___________可以分解或转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______________________,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图所示)。分别用适宜强度电刺激______________________,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:
刺激神经后血压变化记录表
神经类型
血压变化
中枢部位
减压神经
迷走神经
中枢端
a
c
外周端
b
d
预测血压的变化为a___________,b___________,c___________,d___________。(填“上升”“下降”或“不变”)
③分析与讨论:
在马拉松长跑过程中,运动员通过减压反射,______________________,避免在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。
28. γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。
(1)通常情况下,当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的________结合后,通道开放,顺浓度梯度内流,从而产生抑制性效应,此时,突触后膜膜电位表现为________。
(2)研究大鼠等哺乳动物(包括人类)胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内浓度显著________于胞外,GABA作为信号引起________(填“内流”或“外流”),从而产生兴奋性效应。
(3)在个体发育的不同阶段,神经系统内GABA的通道型受体的特性(既是GABA受体,也是双向通道)并未改变,GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关,其作用机制如图所示。(图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量)
据图可知,大鼠成熟神经元中含量相对较低的共转运体是________。
(4)在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中检测到GABA的兴奋性效应,推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组,检测实验组和对照组的KCC2和NKCC1的含量。若结果为实验组NKCC1含量________对照组或(和)KCC2含量________对照组,则证实上述推测。
29. 图1表示人体内E2(一种雌激素)、胰岛素分泌的部分调节过程,器官甲是血糖调节的中枢。图2表示脂肪细胞中胰岛素作用机制及游离脂肪酸(FFA)对糖代谢的作用示意图。回答下列问题:
(1)器官甲是___________。排卵前,E2含量升高导致器官乙对器官甲分泌的①敏感性升高,有利于合成和分泌E2,这属于___________ (正反馈/负反馈)调节。
(2)在饥寒交迫时,器官甲一方面可通过分泌___________ (填激素中文名称)间接升高甲状腺激素的含量,增加产热;另一方面可通过释放___________直接调控胰腺中的相关细胞分泌___________ (填激素中文名称),提高血糖浓度。
(3)根据图2可知,胰岛素与___________结合后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜融合,增加___________,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力。
(4)FFA在胰岛素抵抗的发生中起重要作用。据图2分析,FFA在胰岛素抵抗形成中起的作用有___________。
①抑制含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合
②使体内产生胰岛素抗体
③使胰岛素和IR结合后形成的细胞内信号转导缺失
④引起胰岛素与IR的结合发生障碍
(5)米格列奈钙是一种口服降糖药物,其促进胰岛素分泌的作用途径如下图所示。米格列奈钙主要通过两种作用途径促进胰岛素分泌,第一种途径是_____________________,引起Ca2+内流,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放;第二种途径则是进入胰岛B细胞,与RYR结合,激活内质网,从而释放Ca2+,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放。
30. 新冠病毒是一种RNA病毒,如图为其初次侵入人呼吸道上皮细胞后,发生的增殖过程及部分免疫反应过程(如图),APC为抗原呈递细胞,a~g代表免疫细胞
(1)新冠病毒的 _____与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2受体结合后,通过过程①、②侵入细胞并释放出病毒的RNA,在人呼吸道上皮细胞经③_____、④_____过程合成子代病毒。
(2)图(乙)中b细胞,在接受到抗原信号和 _____的信号(第二信号)刺激,同时受到 _____的促进后,开始增殖分化为c和d。细胞f是 _____。
(3)新冠肺炎患者肺毛细血管通透性增高,血浆蛋白渗出到组织间隙,出现间质性肺水肿。试分析新冠肺炎患者出现间质性肺水肿的原因是 _____。
(4)2022年3月11日,国家卫健委印发《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》,增加抗原检测作为核酸检测的补充手段。抗原检测采用双抗体夹心法,T处固定有抗体2,抗体1和抗体2与新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合,检测原理应更改如下:抗原检测采用双抗体夹心法,其原理如下图。结合垫处含有足量的、可移动的、与胶体金结合的抗体1,T处固定由抗体2,抗体1和抗体2与新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合,呈红色。C处固定有抗体1的抗体,与抗体1结合也呈红色。
此方法可以检测抗原或者抗体,其原理是 _____。若检测结果为阳性,则过程中此特异性结合共发生 _____次。若待测样本中不含新冠病毒,显色结果为 _____,结果为阴性。
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2024级高二上第一次月考生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图表示4种体液的物质交换途径(图中字母代表不同体液)。下列相关叙述正确的是( )
A. a、b、c依次代表细胞内液、血浆和淋巴液
B. 4种体液中,蛋白质含量最高的是d
C. 细胞内液参与细胞外液渗透压的调节
D. 内环境稳态是指细胞外液的理化性质保持相对稳定状态
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:a是细胞内液、b是组织液、c是淋巴液、d是血浆。
【详解】A、分析题图可知,a与b和d之间都能双向渗透,b与d之间双向渗透,b单向渗透进入c,c单向渗透进入d,因此a、b、c、d依次代表细胞内液、组织液、淋巴液和血浆,A错误;
B、4种体液中,蛋白质含量最高的是a,B错误;
C、细胞内液的浓度影响细胞吸收或失去水分,参与细胞外液渗透压的调节,C正确;
D、内环境稳态是指b、c、d三种体液组成的细胞外液的理化性质和成分均保持相对稳定状态,D错误。
故选C。
2. 下列各组物质中全是内环境成分的是( )
A. O2、CO2、血红蛋白、H+ B. Na+、-、葡萄糖、氨基酸
C. 纤维蛋白原、Ca2+、载体蛋白 D. 呼吸酶、抗体、激素、H2O
【答案】B
【解析】
【分析】内环境的主要成分是:水约90%,蛋白质,无机盐,激素以及血液运送的物质(如氧气、二氧化碳、葡萄糖)和非蛋白质类含氮化合物(如尿素、尿酸、肌酸、肌苷、氨基酸、多肽、胆红素和氨气等)。
【详解】A、血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境的成分,A错误;
B、Na+、HPO42-、葡萄糖和氨基酸都存在于血浆中,都属于内环境的成分,B正确;
C、载体蛋白位于细胞膜上,不属于内环境的成分,C错误;
D、呼吸酶位于细胞内,不属于内环境的成分,D错误。
故选B。
3. 人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是( )
A. 唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
B. 进食后促进胃肠蠕动的交感神经既有脑神经又有脊神经
C. 胰液的分泌是由神经调节和体液调节共同实现的
D. 完成咀嚼和吞咽动作的中枢在大脑皮层第一运动区的下部
【答案】B
【解析】
【分析】自主神经系统:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础,A正确;
B、进食后,副交感神经活动占据优势,胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收,B错误;
C、胰液的分泌受到神经和体液的双重调节。食物刺激口腔、咽、食道等处的感受器,通过神经反射可引起胰液分泌。同时,促胰液素等激素也能促进胰液分泌,C正确;
D、躯体各部位的运动机能在大脑皮层第一运动区都有它的代表区:皮层代表区与躯体各部分位置是倒置的,即下肢的代表区在大脑皮层第一运动区的顶部,头面部肌肉的代表区在底部,上肢的代表区则在两者之间,故完成咀嚼和吞咽动作的中枢在大脑皮层第一运动区的下部,D正确。
故选B。
4. 听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是( )
A. 此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B. ①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅逐渐减小
C. ②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D. 若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针不会发生偏转
【答案】C
【解析】
【分析】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。在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【详解】A、由图可知,兴奋传导的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;
B、动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离而衰减,B错误;
C、反射弧中,兴奋在神经纤维的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;
D、将电表的两个电极置于③④处时,由于会存在电位差,指针会发生偏转,D错误。
故选C。
5. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
【答案】D
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A正确;
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散,B正确;
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C正确;
D、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D错误。
故选D。
6. 癫痫是一种神经系统疾病,与谷氨酸(脑中主要的兴奋性递质)代谢异常有关。癫痫发病时,患者脑内谷氨酸浓度升高且在发作后长时间内保持高水平。谷氨酸在脑内的代谢过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 突触前神经元兴奋后通过胞吐释放谷氨酸,该过程需要消耗能量
B. 谷氨酸与受体结合使Ca2+通过通道蛋白大量进入突触后神经元
C. 突触前神经元和胶质细胞均可回收谷氨酸
D. 增强EAAT功能是治疗癫痫的思路之一
【答案】B
【解析】
【分析】胶质细胞中谷氨酸可以合成谷氨酰胺,谷氨酰胺进入突触前神经元转化成谷氨酸,当细胞兴奋时谷氨酸被释放到突触间隙,发挥作用后可被胶质细胞和突触前神经元回收,若回收障碍导致谷氨酸浓度升高可发生癫痫。
【详解】A、图中谷氨酸属于神经递质,突触前神经元兴奋引发突触小体通过胞吐释放谷氨酸,作用于突触后膜,胞吐过程需要消耗能量,A正确;
B、谷氨酸是兴奋性递质,与受体结合使突触后神经元Na+通过通道蛋白大量内流,从而使突触后神经元产生兴奋,B错误;
C、从图分析可知,突触前神经元和胶质细胞都有EAAT,可回收谷氨酸,C正确;
D、EAAT可回收谷氨酸,增强EAAT功能可加快谷氨酸的回收,避免过度兴奋,是治疗癫痫的思路之一,D正确。
故选B。
7. 生理学家将一个微电极插入乌贼星状神经的管状大轴突内,另一个电极放在膜外,监测膜内外电压的变化。膜外为正电位,膜内为负电位,膜处于极化状态。在膜上某处给予刺激后,该处极化状态被破坏,即去极化。短时期内膜内电位高于膜外电位,即膜内为正电位、膜外为负电位,形成反极化状态。接着神经纤维膜又恢复到原来的外正内负状态,即复极化状态。下列说法错误的是( )
A. 增大膜外K+浓度,极化状态膜内外电位差增大
B. 去极化时,Na+内流属于被动运输
C. 去极化过程中,膜内外电位差可能为0
D. 去极化过程中,电表示数会改变
【答案】A
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,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,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】A、静息电位是由钾离子外流形成的,细胞内的钾离子浓度高于细胞外。增大膜外K+浓度,会使细胞内外K+浓度差减小,钾离子外流减少,极化状态膜内外电位差减小,而不是增大,A错误;
B、去极化时,Na+内流是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量,属于被动运输,B正确;
C、去极化过程中,膜内电位逐渐升高,膜外电位逐渐降低,会有膜内外电位差为0的时刻,C正确;
D、去极化过程中,膜内外电位发生变化,电表示数会改变,D正确。
故选A。
8. 研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,之后逐渐恢复正常缩鳃反射;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,每次施加前间隔的一定时间,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周。下列说法错误的是( )
A. 虹吸管中存在缩鳃反射的感受器
B. 水流喷射是条件刺激,强电击是非条件刺激
C. 缩鳃反射增强可能因为突触前膜释放了更多的递质
D. 强缩鳃反射持续一周可能与新突触的建立有关
【答案】B
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成。
【详解】A、反射需要完整的反射弧,由题意“如果向海兔的尾部施加一个强电击,在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射”可知,虹吸管中存在缩鳃反射的感受器,A正确;
B、由题意可知,水流喷射是非条件刺激,强电击是条件刺激,B错误;
C、反射需要经过完整的反射弧,其中有突触结构,缩鳃反射增强可能因为突触前膜释放了更多的递质,使缩鳃反射增强,C正确;
D、长时记忆与新突触建立有关,由题意“每次施加前间隔的一定时间,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周”推测, 在重复的强刺激下,神经元间通过建立新的突触连接形成长时记忆,即强缩鳃反射持续一周可能与新突触的建立有关,D正确。
故选B。
9. 当人提起重物时,大脑皮层首先发出冲动,引起α神经元、γ神经元兴奋,进而引起骨骼肌的肌纤维(肌纤维即肌细胞)收缩,提拉重物,反射通路简图如下,图中神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位为突触。有关说法错误的是( )
A. 图中有7个突触结构
B. γ神经元兴奋会使骨骼肌收缩的力量变强
C. 从反射弧结构组成的角度分析,肌梭是效应器
D. 肌肉被重物牵拉引起的肌梭兴奋会通过α神经元引起梭外肌纤维收缩
【答案】C
【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。兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,在反射弧中的传递是单向的,这是由突触的特殊结构决定的,兴奋只能由突触前膜经突触间隙作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一神经元的兴奋或抑制。
【详解】A、若一个神经元轴突末梢与另一个神经元或其他细胞相接触的部位,都可称为突触,图中所示部分共有7个突触,A正确;
B、A神经元属于传入(感觉)神经元,γ神经元兴奋,肌梭能感受梭内肌纤维收缩,产生兴奋并传导给A神经元,最终会使骨骼肌收缩的力量增强,B正确;
C、γ神经元兴奋,肌梭能感受梭内肌纤维收缩,产生兴奋并传导给A神经元,从反射弧结构组成的角度分析,肌梭中既有感受器也有效应器,C错误;
D、肌肉被重物牵拉引起的肌梭兴奋会通过α神经元引起梭外肌纤维收缩,这是反射弧正常的传导过程,D正确。
故选C。
10. 垂体柄是下丘脑与垂体的联系通道,下丘脑神经分泌细胞的神经纤维经垂体柄到达垂体,下丘脑分泌的TRH通过垂体柄内的血管进入垂体。垂体柄变细或损伤时,下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,出现垂体柄阻断综合征(PSIS)。下列说法错误的是( )
A. PSIS患者的尿量可能明显减少
B. PSIS患者体内的TSH可能减少
C. PSIS患者调节血糖的能力可能会受到影响
D. 幼年PSIS患者可能生长发育迟缓
【答案】A
【解析】
【分析】甲状腺激素的分泌存在分级调节: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。
【详解】A、尿量的多少与抗利尿激素有关,抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,结合题意,PSIS患者下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,即到达垂体的抗利尿激素减少,由垂体释放的抗利尿激素减少,由于抗利尿激素具有促进肾小管和集合管对水重吸收的作用,故PSIS患者的尿量可能明显增加,A错误;
B、下丘脑分泌的TRH可以通过垂体柄内的血管进入垂体,促进垂体分泌TSH,但是PSIS患者下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,故PSIS患者体内的TSH可能减少,B正确;
C、PSIS患者下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,导致下丘脑通过神经调节对血糖进行调节的能力可能会受到影响,C正确;
D、幼年PSIS患者下丘脑分泌的激素沿血管和神经运向垂体受阻,可能导致其体内生长激素和甲状腺激素的含量偏低,使得幼年PSIS患者可能生长发育迟缓,D正确。
故选A。
11. 关于激素、神经递质两种信号分子,下列叙述错误的是( )
A. 激素是由内分泌器官分泌的化学物质,一种内分泌器官可分泌多种激素
B. 激素可由两种细胞分别完成合成和释放
C. 两种信号分子可协同调控同一生理功能
D. 两者发挥作用的前提都是直接与特异性受体接触
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节、体液调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素等),这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。
【详解】A、分泌激素的是内分泌器官或内分泌细胞,A错误;
B、激素可由两种细胞分别完成合成和释放,如抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,B正确;
C、两种信号分子可协同调控同一生理功能,如胰岛素和胰高血糖素都参与血糖平衡调节,C正确;
D、激素、神经递质发挥作用的前提是直接与特异性受体接触,特异性受体可能在膜上,也可能在细胞内,D正确。
故选A。
12. 下列关于免疫系统的组成和功能的叙述,错误的是( )
A. 多数情况下机体依靠非特异性免疫防止病原体对机体的侵袭
B. 唾液中溶菌酶对病原体的分解作用属于人体第一道防线
C. 若骨髓受到损伤,会影响B细胞的产生,不影响T细胞的产生
D. 扁桃体、淋巴结和脾是免疫器官,是免疫细胞集中分布的场所
【答案】C
【解析】
【分析】免疫系统的组成:免疫器官:脾脏、胸腺、骨髓、扁桃体等;免疫细胞:吞噬细胞、淋巴细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞);免疫活性物质:抗体、细胞因子等。人体免疫系统的三大防线:
(1)第一道:皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用;
(2)第二道:吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用;
(3)第三道:免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统。
【详解】A、机体依靠非特异性免疫,即第一、二道防线防止大多数病原体对机体的侵袭,A正确;
B、皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用属于第一道防线,故唾液中溶菌酶对病原体的分解作用属于人体第一道防线,B正确;
C、T细胞是由骨髓中的造血干细胞增殖分化形成,并在胸腺中成熟的,因此若骨髓受到损伤,则会影响B细胞、T细胞的产生,C错误;
D、免疫器官,是免疫细胞集中分布的场所,扁桃体、淋巴结和脾属于免疫器官,D正确。
故选C。
13. B细胞与Th细胞相互作用之后被活化的过程如图所示。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白质,CD40L是Th细胞活化后表达的蛋白质,BCR和TCR分别是B细胞和T细胞表面的受体,CD40、MHCⅡ、CD28均为细胞表面蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 活化B细胞的两个信号分别是抗原刺激和CD40L
B. 体液免疫过程中,B细胞与Th细胞可相互提供信息
C. 图示过程中,B细胞活化时间早于Th细胞活化时间
D. 图中B细胞与Th细胞采取不同的方式识别同一抗原
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:B细胞活化过程为:Th细胞受活化信号①(接受抗原的MHCⅡ)和活化信号②(CD80/86)共同刺激后活化,产生CD40L,然后B细胞活化受活化受活化信号①(抗原)和活化信号②(CD40L)共同刺激活化。
【详解】A、由图知:活化B细胞的第一信号是抗原的刺激,活化B细胞的第二信号是CD40L,A正确;
B、抗原在B细胞中加工形成的抗原肽,与MHCⅡ形成复合物,提呈给T细胞表面的TCR,从而形成活化Th细胞的第一信号,活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化,所以体液免疫过程中,B细胞与Th细胞可相互提供信息,B正确;
C、由图可知,B细胞的活化活化离不开活化信号①和②,CD40L是Th细胞活化后表达的蛋白质,活化B细胞的信号②是CD40L,故图示过程中B细胞活化时间晚于Th细胞活化时间,C错误;
D、分析题图,B细胞表面的受体和Th细胞表面的受体不同,采取不同的方式识别同一抗原,D正确。
故选C。
14. 人工合成的外源mRNA进入细胞,会引发人体的免疫反应,从而被快速清除。若将外源mRNA的尿嘧啶进行N1-甲基化修饰,则能让其绕过免疫攻击,从而在细胞内表达。但有研究表明,NI-甲基假尿苷会造成核糖体跳过或重复读取一些密码子,即发生核糖体“打滑”。下列叙述正确的是( )
A. 外源mRNA进入细胞引发人体免疫反应,体现了免疫自稳功能
B. 生物体内自发出现核糖体“打滑”时,可增加蛋白质的多样性
C. 将修饰过的mRNA制成mRNA疫苗安全性高,对人体无毒副作用
D. 修饰过的外源mRNA在细胞内表达时,要经过转录和翻译过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、外源mRNA引发免疫反应属于清除外来病原体的过程,体现免疫系统的免疫防御功能(针对外来异物),而非清除自身衰老细胞的免疫自稳功能,A错误;
B、核糖体“打滑”是N1-甲基假尿苷会造成核糖体跳过或重复读取一些密码子,因此编码的蛋白质发生改变,使蛋白质多样性提高,B正确;
C、N1-甲基假尿苷修饰虽可降低免疫反应,但核糖体"打滑"会导致翻译产物异常,可能产生有毒或无效蛋白质,存在潜在安全风险,C错误;
D、外源mRNA是已转录的核酸分子,进入细胞后直接作为翻译模板,只需进行翻译过程(核糖体参与),无需再经历转录(以DNA为模板合成RNA的过程),D错误。
故选B。
15. 辅助T细胞(Th细胞)种类繁多。幼稚Th细胞会依据接收到的抗原复合物的种类不同而分泌不同的细胞因子,在不同细胞因子的活化作用下,幼稚Th细胞分化为不同的种类,如Th1和Th2。Th1分泌的细胞因子主要在清除胞内病原体感染中有重要作用;Th2分泌的细胞因子主要对于清除体液中的病原体有重要作用。下列说法错误的是( )
A. Th1表面的特定分子发生变化并与细胞毒性T细胞结合使其激活
B. APC呈递的抗原复合物的种类可能是决定幼稚Th细胞分化方向的重要因素
C. Thl和Th2的形成离不开细胞因子的活化,两者巧妙配合共同完成特异性免疫过程
D. 二次免疫时,Th细胞分化成的记忆T细胞可引起记忆B细胞或记忆T细胞增殖分化
【答案】D
【解析】
【分析】T细胞主要包括抑制性T细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。抑制性T细胞能抑制辅助性T细胞的活性,从而间接抑制B细胞的分化和细胞毒性T细胞的杀伤功能,对体液免疫和细胞免疫起抑制作用;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,是激活B细胞的第二个信号;细胞毒性T细胞能识别、接触并裂解被病原体感染的靶细胞。
【详解】A、Th1分泌的细胞因子主要在清除胞内病原体感染中有重要作用,Th1表面的特定分子发生变化并与细胞毒性T细胞结合使其激活,进而清除胞内病原体,A正确;
B、幼稚Th细胞会依据接收到的抗原复合物的种类不同而分泌不同的细胞因子,在不同细胞因子的活化作用下,幼稚Th细胞分化为不同的种类,如Th1和Th2,APC呈递的抗原复合物的种类可能是决定幼稚Th细胞分化方向的重要因素,B正确;
C、在不同细胞因子的活化作用下,幼稚Th细胞分化为不同的种类,如Th1和Th2。Thl参与细胞免疫,Th2的参与体液免疫,两者巧妙配合共同完成特异性免疫过程,C正确;
D、记忆B细胞和记忆T细胞都不是由Th细胞分化形成的,D错误。
故选D。
16. 突触后膜第一次受到刺激(未达到阈值,阈下刺激)便会产生兴奋性突触后电位(EPSP)。EPSP电位产生后迅速发生衰减,此时若受到第二个刺激,则这两个刺激就会发生叠加,以此类推,多个刺激产生的EPSP会进行总和叠加。叠加的电位一旦达到神经元的阈值(触发动作电位的膜电位临界值),就会爆发动作电位。图1为总和叠加的示意图。图2实验中,用阈下刺激同时刺激A、C后,突触后膜产生动作电位,同时刺激B、C后,突触后膜电位未发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 图1中a点时突触后膜处于静息状态,cd段使膜外电位变回正电位
B. 图2实验中,若单独刺激B,可能会引起Cl-进入M神经元中
C. 用阈下刺激A、B、C后释放的神经递质分别为兴奋性、抑制性、兴奋性
D. 叠加的电位若超过阈值,随着刺激强度的增大,动作电位的幅度会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中a点未受到刺激,处于静息状态,cd段表示静息电位恢复过程,膜外电位由负电位变为正电位,A正确;
BC、用阈下刺激同时刺激A、C后,突触后膜产生动作电位,说明两个阈下刺激产生了EPSP电位且叠加后产生动作电位,说明刺激A、C释放的都是兴奋型神经递质,同时刺激B、C后,突触后膜电位未发生变化,其原因最可能是C处神经元释放兴奋性神经递质,B处神经元释放抑制性神经递质,两者对神经元M的作用效应正好抵消;单独刺激B时,B处神经元突触释放的是抑制性神经递质,可能会引起阴离子(Cl-)进入M神经元并抑制其兴奋,BC正确;
D、叠加的电位若超过阈值,则动作电位的大小由细胞膜两侧的Na+浓度差决定,不会随刺激强度的增大而增大,D错误。
故选D。
17. 血红蛋白对O₂的亲和力通常用P₅₀来表示,P₅₀是使血红蛋白氧饱和度(HbO₂)达到50%时的氧分压(PO₂),影响血红蛋白与O₂的亲和力的因素包括温度、pH、CO₂浓度、竞争性气体CO等。正常情况下,血氧饱和度与氧分压的关系如图所示,a、b代表曲线移动方向。下列叙述错误的是( )
A. 若P₅₀增大,表示血红蛋白对O₂的亲和力下降,曲线向b方向移动
B. 肝部P₅₀应小于肺部,可能与肝部CO₂浓度较高促进曲线向a方向移动有关
C. 胎儿的血红蛋白与O₂亲和力大,有助于胎儿在血液流经胎盘时从母体摄取O₂
D. CO与血红蛋白的亲和力极高,可能导致肺部P₅₀增大,造成机体供氧不足
【答案】B
【解析】
【分析】机体红细胞中的血红蛋白具有运输氧气的作用,由图可知,血红蛋白氧饱和度与氧分压呈正相关。
【详解】A、若血红蛋白对O2的亲和力下降,需要更高的氧分压才能使血红蛋白饱和度达到50%时,P50增大,曲线向b方向移动,A正确;
B、机体应为肺部尽可能从外界获取O2,肝部释放O2以供组织细胞有氧呼吸,故肝部血红蛋白与O2亲和力小于肺部,即肝部P50应大于肺部,可能与肝部CO2浓度较高促进曲线向b移动有关,B错误;
C、胎儿与母体中氧气均是通过血红蛋白运输,胎儿的血红蛋白与O2亲和力大,有助于胎儿在血液流经胎盘时从母体摄取O2,C正确;
D、CO与血红蛋白的亲和力极高,导致低浓度的CO即可从血红蛋白中取代O2,肺部P50显著增大,造成机体供养不足,D正确。
故选B。
18. 常染色体芦花羽图案形成机制如图所示:黑色素的生成过程中黑素皮质素受体MCIR)需要与α-促黑素细胞激素(α-MSH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)两个配体共同作用经一系列过程活化酪氨酸酶(TYR)。如果细胞中的TYR足够多,多巴及多巴醌将通过各自的通道合成真黑色素;ASIP(长程可扩散抑制因子)比α-MSH(短程可扩散激活因子)更快地扩散到邻近细胞并抑制邻近细胞MCIR的功能,进而降低黑色素细胞中的TYR含量,促进褐黑素的表达,从而促进横斑条纹中非黑色条纹的形成。以下说法正确的是( )
A. α-MSH可以降低MC1R参与的反应的活化能,ASIP会导致MC1R参与的反应的活化能升高
B. ASIP是MC1R的抑制因子,它会和α-MSH竞争与MC1R的结合
C. TYR既能催化真黑素的合成,也能催化褐黑素的合成
D. 增强ASIP或减弱α-MSH的功能都可能增加黑色素的合成
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,其作用机理是降低化学反应的活化能。
【详解】A、由题意可知,α-MSH是激素而不是酶,因此不能降低MC1R参与的反应的活化能,A错误;
B、由图可知,ASIP能抑制MC1R的作用,且与α-MSH的受体相同,都是MC1R,因此ASIP会和α-MSH竞争与MC1R的结合,B正确;
C、由题意可知,TYR既能促进真黑素的合成,也能促进褐黑素的合成,而不是催化真黑素和褐黑素的合成,C错误;
D、增强ASIP或减弱α-MSH的功能可促进褐黑素的表达,D错误。
故选B。
19. 糖尿病患者会出现记忆力减退症状,而蛋白激酶cPKCγ可通过调控细胞自噬来缓解该症状,为探究其机理进行以下实验:①实验Ⅰ:将各组细胞先分别置于等量正常细胞培养液(含有葡萄糖、无机盐等)中,B、C组再分别加入1mL75mmol/L的X试剂(X对细胞无影响)与1mL75mmol/L的葡萄糖溶液,结果见图甲。②实验Ⅱ:连续5天通过水迷宫实验检测4组小鼠记忆力(包括正常小鼠、敲除cPKCγ基因的小鼠、糖尿病小鼠、敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠),结果见图乙。以下说法错误的是
A. 实验Ⅰ结果说明在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平
B. 设置B组是为了排除渗透压的变化对C组结果的干扰
C. 已知正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但C组细胞不一定会失水皱缩
D. 图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠
【答案】D
【解析】
【详解】A、由C组对比可知,在葡萄糖浓度正常时,蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响,但在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平,A正确;
B、在正常细胞培养液中加1mL75mmol/L的X试剂和1mL75mmol/L的葡萄糖溶液后,溶液的渗透压会改变,而B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果没有干扰,从而排除渗透压这一无关变量在实验Ⅰ中的影响,B正确;
C、正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但是加入1mL75mmol/L的葡萄糖溶液后培养液渗透压并不一定提高,因为培养液中还存在无机盐离子等其他溶质,75mmol/L的葡萄糖溶液渗透压可能低于原本的细胞培养液,故据此推测C组细胞可能会出现吸水、膨胀现象,C正确;
D、实验Ⅱ提及的4组小鼠中,根据题目信息与实验结果,敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠记忆力最差,其次为糖尿病小鼠,正常小鼠与敲除cPKCγ基因的小鼠应该无显著性差异,故a、b两条曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和糖尿病小鼠,D错误。
故选D。
20. 卵清蛋白(OVA)作为过敏原可激发机体产生特异性抗体(OVA-Ab),引发过敏反应。研究者将野生型小鼠(供体)的脾细胞转移给缺失 T、B 淋巴细胞的免疫缺陷小鼠(受体),通过系列实验,探究 OVA 引起过敏反应的机制。3 个月后,通过静脉注射将供体鼠的脾细胞转移给受体鼠,然后仅用 OVA 对受体鼠进行灌胃,数天后,检测受体鼠血清中的 OVA-Ab 水平(图中Ⅰ组)。Ⅳ组供体鼠不经灌胃处理,其他处理同Ⅰ组。脾细胞转移后,Ⅱ组受体鼠未进行 OVA 灌胃,Ⅲ组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性 T 细胞,其他处理同 Ⅰ组。下列叙述正确的是( )
A. 一种病原体侵入人体,机体通常只产生一种特异性的抗体
B. 辅助性 T 细胞受体和 B 细胞受体识别同一抗原分子的相同部位
C. 只用 OVA 不能引起受体鼠的初次免疫,产生大量 OVA-Ab 是免疫细胞二次免疫的结果
D. 辅助性 T 细胞将经处理后的抗原呈递给 B 细胞,B 细胞识别后可被激活
【答案】C
【解析】
【详解】A、一种病原体表面通常有多种抗原决定簇,机体通常会产生多种特异性的抗体,A错误;
B、辅助性 T 细胞受体和 B 细胞受体识别同一抗原分子的不同部位,B错误;
C、从实验分组看,仅用OVA灌胃(Ⅰ组)能产生较多OVA-Ab ,而Ⅱ组未用OVA灌胃几乎没有,结合免疫缺陷小鼠接受了供体脾细胞(含免疫细胞),说明只用OVA不能引起受体鼠的初次免疫,产生大量OVA-Ab 是免疫细胞二次免疫的结果,C正确;
D、抗原呈递细胞将经处理后的抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子刺激B细胞,B细胞识别抗原后可被激活,D错误。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
21. 帕金森病的主要临床表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。研究发现,患者的脑与脊髓调节关系如图甲,纹状体与黑质之间存在调节环路(“-”表示抑制),二者相互调节会导致患者的纹状体合成分泌乙酰胆碱增加、黑质合成分泌多巴胺减少。图乙是患者经某种特效药物治疗后的效果示意图。下列说法正确的是( )
A. 静止性震颤可能是b神经元释放乙酰胆碱增多导致脊髓运动神经元过度兴奋所致
B. 神经元a释放多巴胺抑制脊髓运动神经元的过度兴奋,说明神经系统存在分级调节
C. 特效药物的作用可能是使患者的b神经元释放乙酰胆碱减少,a神经元释放多巴胺增加
D. 研发提高脊髓运动神经元对乙酰胆碱和多巴胺敏感度的药物也能治疗帕金森病
【答案】ABC
【解析】
【分析】题图分析:图甲中脑内纹状体通过抑制黑质影响a释放多巴胺,而黑质也可以通过抑制纹状体而影响b释放乙酰胆碱,以上两种途径作用于脊髓运动神经元,产生兴奋或抑制;图乙表示患者用某种特效药后的效果图,与甲图比较乙酰胆碱减少,多巴胺增多。
【详解】A、患者出现静止性震颤是兴奋的表现,可能是b神经元释放过多乙酰胆碱导致脊髓运动神经元过度兴奋引起,A正确;
B、大脑的神经元a释放多巴胺抑制脊髓运动神经元的过度兴奋,说明高级神经中枢对低级神经中枢有一定的调控作用,即说明神经系统存在分级调节,B正确;
C、对比甲、乙两图,推测该特效药的作用机理可能是促进神经元a合成分泌多巴胺和抑制神经元b合成分泌乙酰胆碱,避免脊髓运动神经元的过度兴奋,C正确;
D、帕金森病产生的原因是乙酰胆碱分泌过多而多巴胺分泌少,故降低脊髓运动神经元对乙酰胆碱的敏感性有助于治疗帕金森,D错误。
故选ABC。
22. 心肌细胞产生静息电位和动作电位的机制与骨骼肌、神经细胞相似。如图A、B曲线分别是心房肌细胞和心室肌细胞产生动作电位时的膜电位变化,每次动作电位可分为0~4五个时期。下列相关分析正确的是( )
A. 某些神经递质的作用效果可增加心肌细胞膜对Na+的通透性,产生0期的膜电位变化
B. 相比心房肌细胞,心室肌细胞动作电位2期的电位变化与细胞内的K+外流较慢有关
C. 相比心房肌细胞,心室肌细胞动作电位的变化幅度更大,整个动作电位的时程更短
D. 动作电位的3~4期,细胞膜内呈负电位与多处Na+通道关闭,多处K+通道开放有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】静息状态时,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,产生原因:K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内;受到刺激后,细胞两侧的电位表现为外负内正,产生原因:Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。
【详解】A、0期为膜内产生正电位的过程,主要是因为细胞膜对Na+的通透性增大,Na+内流造成的,某些神经递质的作用效果可使心肌细胞产生兴奋,A正确;
B、动作电位2期的电位逐渐减小,原因是K+外流,心室肌细胞动作电位2期的电位变化较缓慢,与细胞内的K+外流较慢有关,B正确;
C、由图可看出,心室肌细胞动作电位的变化幅度更大,整个动作电位的时程更长,C错误;
D、动作电位的3~4期,膜内的电位减小,细胞膜内呈负电位,并接近静息电位,此时多处Na+通道关闭,多处K+通道开放,D正确。
故选ABD。
23. 血压调节有快速调节机制和缓慢调节机制,血压升高后的调节过程如下图所示(其中“-”表示抑制,“+”表示促进)。下列说法正确的是( )
A. 图中神经①是副交感神经,神经②是交感神经
B. 血压升高,心血管运动中枢抑制抗利尿激素释放从而减少尿量的过程属于神经—体液调节
C. 心血管运动中枢通过神经①和神经②对血压的调节属于快速调节机制
D. 高血压患者饮食应注意适当提高食品的食盐含量
【答案】C
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、当血压升高时,副交感神经兴奋会使心跳减慢、血管舒张,从而降低血压;交感神经兴奋会使心跳加快、血管收缩,使血压升高。图中是血压升高后的调节过程,神经①应为交感神经,神经②应是副交感神经,A错误;
B、血压升高,心血管运动中枢抑制抗利尿激素释放从而增加尿量,B错误;
C、与体液调节相比,心血管运动中枢通过神经①和神经②对血压的调节过程较为迅速,属于快速调节机制,C正确;
D、高盐饮食是导致高血压的重要因素之一。因此,高血压患者应尽量减少食盐的使用量,避免食用过咸的食物,如腌制品、方便面等,D错误。
故选C。
24. 谷氨酸(大脑中一种重要的神经递质)与突触后膜上的AMPA受体和NMDA受体结合后,AMPA受体通道打开引起Na+内流,产生的电位变化使NMDA受体通道打开,引起胞外Na+和Ca2+经NMDA内流,导致细胞内Ca2+水平显著升高。Ca2+激活NOS促进NO合成,NO最终进入突触前神经元,引起谷氨酸持续释放。下列说法正确的是( )
A. 一氧化氮可以传递信息,其受体位于靶细胞内
B. 突触后神经元有化学信号→电信号→化学信号转换
C. 用NMDA受体拮抗剂抑制突触传递过程,则NO不能释放
D. 谷氨酸引起NO扩散并再度调节谷氨酸释放的方式属于负反馈调节
【答案】AC
【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、根据题意,NO最终进入突触前神经元,引起谷氨酸持续释放,说明NO可以传递信息,并且其作用于突触前神经元内部,所以其受体位于靶细胞(突触前神经元)内,A正确;
、B选项 在突触后神经元处,先是谷氨酸(化学信号)与突触后膜上的受体结合,引起离子通道打开产生电位变化(电信号),并没有化学信号→电信号→化学信号的转换,B错误;
C、用NMDA受体拮抗剂抑制突触传递过程,会影响胞外Na+和Ca2+经NMDA内流,导致细胞内Ca2+水平不能显著升高,从而NOS不能被激活,NO不能合成,也就不能释放,C正确;
D、谷氨酸引起NO扩散并再度调节谷氨酸释放,是促进谷氨酸持续释放,属于正反馈调节,而不是负反馈调节,D错误。
故选AC。
25. NF-kB细胞信号转导通路在调控免疫反应、应激反应、细胞生长与死亡等多种生理过程中起关键作用。该通路若长期激活,会极大诱发细胞因子的生成,导致炎症反应。
该通路的部分生理调节过程如图所示,下列叙述正确的有( )
A. 细胞因子是免疫活性物质,属于免疫调节的物质基础
B. NF-kB转导通路诱发炎症反应的过程存在负反馈调节
C. IKK抑制剂、γ-氨基丁酸可能都具有降低血糖的效应
D. 胰岛素受体基因缺陷是一部分Ⅱ型糖尿病的重要病因
【答案】ACD
【解析】
【分析】由图可知,IKK能抑制IRS转化为IRS-P,从而抑制葡萄糖进入细胞,而IKK抑制剂能抑制此现象的发生,因此IKK抑制剂有利于降血糖。SIRT会抑制NF-KB的作用,使淋巴因子的表达量减少,SIRT抑制剂的使用会促进淋巴因子基因的表达,与淋巴因子受体结合后促进IKK的形成,抑制IRS的作用,抑制细胞吸收葡萄糖,不能降低血糖;γ-氨基丁酸与受体结合,促进SIRT的形成,抑制NF-KB的作用,有利于细胞吸收葡萄糖,γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应。
【详解】A、免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质,细胞因子是免疫活性物质,属于免疫调节的物质基础,A正确;
B、据图分析,细胞因子和受体结合,经NF-κB促进淋巴因子基因表达,释放出更多的细胞因子,促使该细胞产生更多的淋巴因子,说明这一途径中存在正反馈调节,B错误;
C、由图可知,IKK能抑制IRS转化为IRS-P,从而抑制葡萄糖进入细胞,而IKK抑制剂能抑制此现象的发生,因此IKK抑制剂有利于降血糖。γ-氨基丁酸与受体结合,促进SIRT的形成,抑制NF-KB的作用,有利于细胞吸收葡萄糖,γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应,C正确;
D、Ⅱ型糖尿病是指机体组织细胞对胰岛素的敏感性降低,导致胰岛素不能正常发挥作用,胰岛素受体基因缺陷是一部分Ⅱ型糖尿病的重要病因,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
26. 健康是人生最宝贵的财富,内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,经过血液及喉镜等检查后,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1~2周内不能饮酒。
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据,原因是___________。血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是相对的,目前普遍认为,内环境稳态的主要调节机制是___________。
(2)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠治疗时,药物首先进入的内环境分别是:___________和___________,两者之间在成分上的主要区别是___________的含量不同。
(3)肝脏是酒精的主要代谢场所,酒精的代谢途径如下图所示。头孢类分子可抑制乙醛脱氢酶活性,造成乙醛中毒。重者可致呼吸抑制、急性心衰等。
乙醇乙醛二氧化碳和水
①饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,肺泡壁细胞生活的内环境是___________。
②乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有___________(填两种)等。
(4)新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是___________。
【答案】(1) ①. 当生物体内某项生理功能出现障碍时,血液内代谢产物的含量会发生变化 ②. 神经—体液—免疫调节网络
(2) ①. 组织液 ②. 血浆 ③. 蛋白质
(3) ①. 组织液 ②. 、
(4)细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,组织液渗透吸水
【解析】
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴液等组成。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,是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【小问1详解】
由于当生物体内某项生理功能出现障碍时,血液内代谢产物的含量会发生变化,故血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据;目前普遍认为,内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
【小问2详解】
内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴液等组成,肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠治疗时,药物首先进入的内环境分别是组织液和血浆,两者之间在成分上的主要区别是蛋白质的含量不同。
【小问3详解】
①肺泡壁细胞生活的内环境是组织液。
②血浆pH之所以能保持相对稳定,与其含有缓冲对有关,参与调节的离子主要有HCO3-、HPO42-。
【小问4详解】
组织水肿的原因是组织液水分过多,新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,组织液渗透吸水,出现肺水肿。
27. 马拉松长跑是赛程超过40km,历时2h以上的极限运动,需要机体各器官系统共同协调完成。运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加快加深,大量出汗,口渴等生理反应。回答下列问题:
(1)长跑过程中,运动员呼吸产生的CO2会刺激位于___________的中枢,从而对呼吸运动进行调节,该过程的调节方式为___________。运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到___________,产生渴觉。
(2)正常人的血糖含量为___________。运动员全身的血量为5L,每小时至少要消耗300g糖类,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员大概可以跑1min。为满足能量需要,在长跑过程中,运动员体内的___________和___________可以分解或转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______________________,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图所示)。分别用适宜强度电刺激______________________,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:
刺激神经后血压变化记录表
神经类型
血压变化
中枢部位
减压神经
迷走神经
中枢端
a
c
外周端
b
d
预测血压的变化为a___________,b___________,c___________,d___________。(填“上升”“下降”或“不变”)
③分析与讨论:
在马拉松长跑过程中,运动员通过减压反射,______________________,避免在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。
【答案】(1) ①. 脑干 ②. 神经—体液调节 ③. 大脑皮层
(2) ①. 3.9—6.1mmol/L ②. 肝糖原 ③. (脂肪等)非糖物质
(3) ①. 适宜强度电刺激迷走神经 ②. 减压神经中枢端和外周端 ③. a下降 ④. b不变 ⑤. c不变 ⑥. d下降 ⑦. 使血压在较高水平维持相对稳定
【解析】
【分析】1、人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】
长跑过程中,运动员呼吸产生的CO2会刺激位于脑干的呼吸中枢,从而对呼吸运动进行调节,该过程的调节方式为神经—体液调节。所有感觉的形成部位都是大脑皮层,渴觉的产生部位也是大脑皮层。
【小问2详解】
正常人的血糖含量为3.9—6.1mmol/L。运动员全身的血量为5L,每小时至少要消耗300g糖类,如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员大概可以跑1min。为满足能量需要,在长跑过程中,运动员体内的肝糖原和(脂肪等)非糖物质可以分解或转化为葡萄糖进入血液,补充血糖。
【小问3详解】
完善实验思路:I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经,以保证其活性。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢段和外周端,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
预测实验结果:若传入神经是减压神经,兴奋从右往左传递,刺激减压神经的外周端,神经冲动无法传入神经中枢,反射无法完成,血压不变,刺激减压神经的中枢端,神经冲动可以传入神经中枢,血液下降;若传出神经是迷走神经,刺激迷走神经的中枢端,神经冲动无法传出,血压不变,刺激外周端,神经冲动可以传出,血压下降。
28. γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。
(1)通常情况下,当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的________结合后,通道开放,顺浓度梯度内流,从而产生抑制性效应,此时,突触后膜膜电位表现为________。
(2)研究大鼠等哺乳动物(包括人类)胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内浓度显著________于胞外,GABA作为信号引起________(填“内流”或“外流”),从而产生兴奋性效应。
(3)在个体发育的不同阶段,神经系统内GABA的通道型受体的特性(既是GABA受体,也是双向通道)并未改变,GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关,其作用机制如图所示。(图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量)
据图可知,大鼠成熟神经元中含量相对较低的共转运体是________。
(4)在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中检测到GABA的兴奋性效应,推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。研究者以“神经性病理痛”模型大鼠为实验组,检测实验组和对照组的KCC2和NKCC1的含量。若结果为实验组NKCC1含量________对照组或(和)KCC2含量________对照组,则证实上述推测。
【答案】(1) ①. (特异性)受体 ②. 外正内负
(2) ①. 高 ②. 外流
(3)NKCC1 (4) ①. 高于 ②. 低于
【解析】
【分析】突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起下一个细胞产生兴奋或抑制,使突触后膜的电位发生变化,兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正,抑制后突触后膜仍旧为外负内正,但电位差可能进一步加大。
【小问1详解】
通常情况下,当突触前神经元释放的GABA与突触后膜上的(特异性)受体结合后才能发挥作用。Cl-通道开放,Cl-顺浓度梯度内流,从而产生抑制性效应,此时,突触后膜膜电位表现为外正内负。
【小问2详解】
通常情况下,成熟神经元Cl-顺浓度梯度内流,大鼠的GABA生理效应与成熟神经元相反,说明Cl-无法内流,推测其原因是胞内Cl-浓度显著高于胞外。GABA作为信号引起Cl-外流,从而产生兴奋性效应。
【小问3详解】
成熟神经元Cl-顺浓度梯度内流,据图可知,大鼠成熟神经元中含量相对较高的Cl-共转运体是NKCC1,KCC2将胞内Cl-导出去,这样才能维持Cl-膜内较低,膜外较高,以便GABA与突触后膜上受体结合后Cl-内流。
【小问4详解】
GABA是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,正常情况下,GABA与受体结合,会引起胞外Cl-内流,而在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应(胞内Cl-外流),那么患者细胞内Cl-较高,即NKCC1含量较高。若结果为实验组NKCC1含量高于对照组或(和)KCC2含量低于对照组,则证实上述推测。
29. 图1表示人体内E2(一种雌激素)、胰岛素分泌的部分调节过程,器官甲是血糖调节的中枢。图2表示脂肪细胞中胰岛素作用机制及游离脂肪酸(FFA)对糖代谢的作用示意图。回答下列问题:
(1)器官甲是___________。排卵前,E2含量升高导致器官乙对器官甲分泌的①敏感性升高,有利于合成和分泌E2,这属于___________ (正反馈/负反馈)调节。
(2)在饥寒交迫时,器官甲一方面可通过分泌___________ (填激素中文名称)间接升高甲状腺激素的含量,增加产热;另一方面可通过释放___________直接调控胰腺中的相关细胞分泌___________ (填激素中文名称),提高血糖浓度。
(3)根据图2可知,胰岛素与___________结合后,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜融合,增加___________,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力。
(4)FFA在胰岛素抵抗的发生中起重要作用。据图2分析,FFA在胰岛素抵抗形成中起的作用有___________。
①抑制含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合
②使体内产生胰岛素抗体
③使胰岛素和IR结合后形成的细胞内信号转导缺失
④引起胰岛素与IR的结合发生障碍
(5)米格列奈钙是一种口服降糖药物,其促进胰岛素分泌的作用途径如下图所示。米格列奈钙主要通过两种作用途径促进胰岛素分泌,第一种途径是_____________________,引起Ca2+内流,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放;第二种途径则是进入胰岛B细胞,与RYR结合,激活内质网,从而释放Ca2+,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 正反馈
(2) ①. 促甲状腺激素释放激素 ②. 神经递质 ③. 胰高血糖素
(3) ①. 胰岛素受体##IR ②. 细胞膜上GLUT4的含量
(4)①④ (5)与胰岛B细胞膜上的SUR1结合,关闭KATP通道
【解析】
【分析】题图分析,图1中,器官甲是下丘脑,器官乙是垂体、器官丙是卵巢,排卵前,E2含量升高导致器官乙对甲器官分泌的促性腺激素释放激素的敏感性升高,有利于合成和分泌E2,这属于正反馈调节。下丘脑通过胰腺调节血糖平衡的方式是神经-体液调节。雌激素使胰岛素生理效应下降,使组织细胞摄取和利用的葡萄糖含量减少,葡萄糖合成糖原的能力减弱。图2示表示胰岛素对脂肪细胞、肌肉细胞吸收葡萄糖的调节机制。葡萄糖转运蛋白主要存在于细胞质基质中,在胰岛素的信号刺激下,转移到细胞膜上,促进葡萄糖进入脂肪、肌肉等组织细胞,从而降低血糖浓度。
【小问1详解】
器官甲是血糖调节的中枢,所以器官甲是下丘脑;排卵前,E2含量升高,导致器官乙对甲器官分泌的①促性腺激素释放激素敏感性升高,促进器官乙合成并分泌促性腺激素,进而促进E2性激素的分泌,这属于正反馈调节。
【小问2详解】
在饥寒交迫时,器官甲(下丘脑)可通过分泌促甲状腺激素释放激素,间接升高甲状腺激素的含量,增加产热以维持体温稳定;另一方面可通过释放神经递质作用于胰岛A细胞,调节胰腺中胰岛A细胞分泌胰高血糖素,促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而提高血糖含量,满足代谢需要。
【小问3详解】
根据图2可知,图中胰岛素与胰岛素受体IR结合后,经过细胞内信号转导引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,增加细胞膜上GLUT4的含量,从而提高细胞对葡萄糖的转运能力,进而可以降低血糖浓度。
【小问4详解】
①结合图2分析,游离脂肪酸在胰岛素抵抗形成中可能起的作用有抑制含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,①正确;
②游离脂肪酸( FFA )不会使体内产生胰岛素抗体,因为胰岛素抗体的产生会引发自身免疫病,②错误;
③若游离的脂肪酸使胰岛素和IR结合后形成的细胞内信号转导缺失,则会阻止胰岛素的作用,显然与胰岛素抵抗现象不符,③错误;
④游离脂肪酸可能会导致葡萄糖的摄取利用能量降低或引起胰岛素与IR的结合发生障碍使胰岛素不能正常发挥作用,进而表现为胰岛素抵抗,④正确。
故选①④。
【小问5详解】
题图显示,米格列奈钙主要通过两种作用途径促进胰岛素分泌:第一种途径是与胰岛B细胞质膜上的SUR1结合,关闭KATP通道,引起Ca2+内流,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放;第二种途径则是进入胰岛B细胞,与RYR结合,激活内质网,从而释放Ca2+,导致囊泡脱颗粒,胰岛素释放。
30. 新冠病毒是一种RNA病毒,如图为其初次侵入人呼吸道上皮细胞后,发生的增殖过程及部分免疫反应过程(如图),APC为抗原呈递细胞,a~g代表免疫细胞
(1)新冠病毒的 _____与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2受体结合后,通过过程①、②侵入细胞并释放出病毒的RNA,在人呼吸道上皮细胞经③_____、④_____过程合成子代病毒。
(2)图(乙)中b细胞,在接受到抗原信号和 _____的信号(第二信号)刺激,同时受到 _____的促进后,开始增殖分化为c和d。细胞f是 _____。
(3)新冠肺炎患者肺毛细血管通透性增高,血浆蛋白渗出到组织间隙,出现间质性肺水肿。试分析新冠肺炎患者出现间质性肺水肿的原因是 _____。
(4)2022年3月11日,国家卫健委印发《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》,增加抗原检测作为核酸检测的补充手段。抗原检测采用双抗体夹心法,T处固定有抗体2,抗体1和抗体2与新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合,检测原理应更改如下:抗原检测采用双抗体夹心法,其原理如下图。结合垫处含有足量的、可移动的、与胶体金结合的抗体1,T处固定由抗体2,抗体1和抗体2与新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合,呈红色。C处固定有抗体1的抗体,与抗体1结合也呈红色。
此方法可以检测抗原或者抗体,其原理是 _____。若检测结果为阳性,则过程中此特异性结合共发生 _____次。若待测样本中不含新冠病毒,显色结果为 _____,结果为阴性。
【答案】(1) ①. S蛋白 ②. RNA复制 ③. 翻译
(2) ①. 辅助性T细胞 ②. 细胞因子 ③. 细胞毒性T细胞
(3)血浆蛋白渗出使肺组织间隙(组织液)渗透压升高,使肺组织间隙水分增多
(4) ①. 抗原与抗体特异性结合 ②. 3 ③. 只有C处出现红色
【解析】
【分析】图甲中,新冠病毒的S蛋白与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2受体结合后,其核酸被释放出来,由图可知,③过程为RNA的复制,④过程为翻译。
图乙中,a为辅助性T细胞,b为B细胞,c为记忆B细胞,d为浆细胞,e为细胞毒性T细胞,f为细胞毒性T细胞,g为记忆T细胞。
【详解】(1)从图中信息可知,新冠病毒的S蛋白与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2受体结合后,其核酸被释放出来,由图可知,③过程为RNA的复制,④过程为翻译,通过③过程合成病毒的RNA,通过④过程合成了病毒蛋白质,病毒的RNA和蛋白质组合合成子代病毒。
(2)b (B细胞)在接受抗原信号和活化的辅助性T细胞传递的信号(第二信号)刺激,同时辅助性T细胞分泌细胞因子,开始增殖分化为记忆细胞和浆细胞。细胞f能与靶细胞结合,所以f为细胞毒性T细胞。
(3)新冠肺炎患者肺毛细血管通透性增高,血浆蛋白渗出到组织间隙,使肺组织间隙(组织液)渗透压升高,使肺组织间隙水分增多,所以新冠肺炎患者出现间质性肺水肿。
(4)此方法可以检测抗原或者抗体,其原理是抗原与抗体特异性结合,则新冠病毒表面抗原N蛋白的结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合,新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点在T线处与抗体2结合,结合垫处未与新冠病毒表面抗原N蛋白结合的抗体1在移动到C线处会与抗体1的抗体结合,因此抗原与抗体的特异性结合共发生了三次。若待测样本中不含新冠病毒,则T线处的抗体2不能与新冠病毒表面抗原N蛋白结合,只有结合垫处的抗体1与C线处的抗体1的抗体结合,因此只有C处出现红色。
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