第1篇 13 大概念六 课时2 内环境稳态与免疫调节(Word讲义)-【金版新学案】2026年高考生物学大二轮专题复习与测试(不定项)
2026-04-04
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 内环境与稳态,免疫调节 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.67 MB |
| 发布时间 | 2026-04-04 |
| 更新时间 | 2026-04-04 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大二轮专题复习与测试 |
| 审核时间 | 2026-04-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57171364.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
课时2 内环境稳态与免疫调节
[自我校对] ①神经—体液—免疫 ②下丘脑 ③胰岛素、胰高血糖素 ④下丘脑 ⑤肾上腺素、甲状腺激素 ⑥抗利尿激素 ⑦体液 ⑧细胞 ⑨自稳 ⑩过敏反应
1.判断下列有关内环境稳态叙述的正误
(1)(2024·湖北卷)磷酸盐体系和碳酸盐体系是人体内两种重要的缓冲体系,过度剧烈运动会引起乳酸中毒,说明缓冲体系的调节能力有限。(√)
(2)(2024·河北卷)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定。(√)
(3)(2024·河北卷)血钠含量降低可使肾上腺合成的醛固酮减少。(×)
(4)(2023·全国乙卷)细胞外液渗透压下降可促进抗利尿激素的释放。(×)
2.判断下列有关免疫调节叙述的正误
(1)(2024·天津卷)白细胞介素-14是一种由辅助性T细胞分泌的细胞因子,通过刺激B细胞增殖分化而促进浆细胞形成。(√)
(2)(2024·甘肃卷)细胞毒性T细胞被抗原呈递细胞和辅助性T细胞分泌的细胞因子激活,识别并裂解病毒。(×)
(3)(2024·北京卷)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用,细胞毒性T细胞不参与此过程。(√)
(4)(2023·河北卷)机体中衰老或突变的细胞被及时识别和清除以实现免疫自稳。(×)
(5)(2023·新课标卷)树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原。(×)
(6)(2023·湖南卷)注射破伤风类毒素(抗原)后激活的记忆细胞能产生抗体。(×)
(7)(2023·广东卷)病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号。(×)
保分点一 内环境稳态
◎(2025·安徽卷)当气温骤降时,机体会发生一系列的生理反应,参与该反应的部分器官和调节路径如图1所示。
回答下列问题:
(1)外界寒冷刺激____________________产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。
(2)气温骤降时,机体常通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过________________调节、________________调节均使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是___________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过________________抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。
(4)正常情况下,胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节。当血糖持续升高时,血浆中胰岛素的浓度变化如图2所示。此变化的原因是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案:(1)冷觉感受器 (2)神经 体液 增加产热、减少散热,维持体温相对稳定 (3)交感神经 (4)血糖升高时,胰岛B细胞中贮存的少量胰岛素释放,血浆中胰岛素浓度迅速上升;随着胰岛素起作用后失活,血浆中胰岛素浓度快速下降;随后胰岛B细胞中新合成的胰岛素释放,血浆中胰岛素浓度再次上升;胰岛素分泌增加会抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素含量最终保持相对稳定
解析:(1)外界寒冷刺激皮肤冷觉感受器产生兴奋,兴奋通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢。(2)气温骤降时,机体一方面通过神经调节引起骨骼肌战栗性收缩;同时,机体通过神经调节、体液调节使皮肤血管收缩和骨骼肌血管舒张。这些效应的生理意义是增加产热、减少散热,维持体温相对稳定。(3)气温骤降时,机体内糖皮质激素等分泌明显增加,同时机体通过交感神经抑制胰岛B细胞的分泌,以维持较高的血糖浓度,满足机体的能量需求。(4)由图2可知,当血糖持续升高时,血浆胰岛素浓度迅速上升,然后迅速下降,随后再次上升,最终保持相对稳定,此变化的原因是血糖升高时,胰岛B细胞中原先贮存的少量胰岛素释放,血浆中胰岛素浓度快速升高;随着胰岛素发挥作用后失活,血浆中胰岛素浓度开始下降;后来,胰岛B细胞中新合成的胰岛素释放进入血浆,胰岛素浓度再次升高。胰岛素分泌增加会抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素含量最终保持相对稳定。
◎(2025·辽宁大连一模)原发性高醛固酮血症(PA)是由肾上腺自主分泌醛固酮增多引起的疾病,患者的血压常高于正常值,并伴随糖代谢紊乱,螺内酯可用于缓解PA引起的糖代谢异常。科研人员以健康大鼠为材料进行实验,部分实验结果如图所示。下列分析合理的是( )
A.醛固酮分泌增加会加快肾小管、集合管上皮细胞重吸收原尿中的Na+
B.PA患者体内总钠量增加,促进水的重吸收使总血量增加,导致血压偏低
C.PA患者的组织细胞对胰岛素的敏感性较高
D.螺内酯能通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常
答案:A
解析:醛固酮是肾上腺皮质分泌的一种类固醇类激素,通过促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,维持盐的平衡,A正确;醛固酮可促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,原发性高醛固酮血症(PA)是由肾上腺自主分泌醛固酮增多引起的疾病,因此患者会由于醛固酮的作用导致体内总钠量增加,钠离子含量增加会导致血浆渗透压升高,促进抗利尿激素的合成和释放,进而促进肾小管和集合管对水分的吸收,使总血量增加,导致血压升高,B错误;乙组(醛固酮处理组)在注射胰岛素后血糖浓度比甲组(对照组)高,说明醛固酮处理后组织细胞对胰岛素的敏感性降低,胰岛素不能有效的降低血糖,而PA患者的醛固酮分泌较多,因此推测其组织细胞对胰岛素的敏感性较低,C错误;已知螺内酯可用于缓解PA引起的糖代谢异常,从图中可知丙组(醛固酮和螺内酯共同处理组)注射胰岛素后血糖浓度比乙组低,说明螺内酯能缓解糖代谢异常,但图中并不能体现出螺内酯是通过促进胰岛素的分泌来缓解糖代谢异常的,D错误。
1.理清有关血糖调节的两个重要认知
(1)理清与血糖升高相关的激素
胰高血糖素、肾上腺素通过促进肝糖原分解、促进非糖物质转化为糖来升高血糖;糖皮质激素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。
(2)理清血糖调节中的负反馈调节
在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果是血糖浓度下降,而血糖浓度下降反过来会影响胰岛素的分泌;同样,胰高血糖素的作用结果是血糖浓度上升,而血糖浓度上升反过来会影响胰高血糖素的分泌。
2.理清有关体温调节的两个重要认知
(1)理清体温调节中枢是下丘脑
体温调节中枢是下丘脑,仅切断大脑皮层与下丘脑的联系,短期内恒温动物仍可维持体温的相对稳定。
(2)理清冷觉感受器、热觉感受器兴奋时机体的变化
冷觉感受器兴奋时,机体代谢加快,产热量增加;血管收缩,血流量减少,汗腺分泌汗液减少,散热量减少。热觉感受器兴奋时,机体血管舒张,血流量增加,汗腺分泌汗液增加,散热量增加。
3.理清有关水盐平衡调节的两个重要认知
(1)理清抗利尿激素、醛固酮分泌量变化与渗透压变化的关系
抗利尿激素(ADH)促进肾小管和集合管对水的重吸收,降低细胞外液渗透压;醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,升高细胞外液渗透压。
(2)理清抗利尿激素、醛固酮的分泌部位
醛固酮为肾上腺皮质激素,其分泌部位为肾上腺皮质;抗利尿激素由下丘脑合成、分泌,由垂体储存、释放。
保分点二 免疫调节
1.(2025·安徽卷)病原体突破机体的第一、二道防线,会激活机体的第三道防线,产生特异性免疫。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.活化后的辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合,参与激活B细胞
C.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
D.HIV主要侵染辅助性T细胞,侵入人体后辅助性T细胞数量即开始下降
答案:B
解析:一种病原体可能含多个抗原决定簇,可能会激发机体产生多种抗体,A错误;活化的辅助性T细胞通过表面的特定分子与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,B正确;辅助性T细胞受体和B细胞受体可能识别同一抗原分子的不同部位,C错误;HIV侵入人体后辅助性T细胞数量先上升后下降,D错误。
2.(2025·湖北卷)mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据________序列来合成对应的mRNA。
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是:________________________________
__________________________________________________________________。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是:________________、______________________________。
(4)图中细胞丁的名称是______________________________________________,
其作用是:___________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________(回答一点即可)。
答案:(1)肿瘤抗原基因 (2)使其中的mRNA不被破坏并释放出来,以指导合成相应的抗原 (3)抗原和B细胞接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (4)记忆B细胞 可在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体 (5)通过编码肿瘤抗原,指导免疫系统精准识别并攻击癌细胞,避免对健康组织细胞的损伤;持续监视并清除残余癌细胞,降低复发率
解析:(1)由题可知,mRNA-X疫苗可编码肿瘤抗原,则在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据肿瘤抗原基因序列来合成对应的mRNA。(2)据图可知,溶酶体逃逸使其中的mRNA不被破坏并释放出来,以指导合成相应的抗原。(3)细胞甲、乙、丙、丁的名称分别为辅助性T细胞、B细胞、浆细胞和记忆B细胞。B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞需要两个信号的刺激,一个是抗原和B细胞接触;另一个是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。(4)细胞丁的名称为记忆B细胞,记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。(5)放疗通过高能射线杀伤肿瘤区域细胞,可能会损伤周边正常组织细胞,尤其在重要器官附近风险更高。mRNA疫苗通过编码肿瘤抗原,指导免疫系统精准识别并攻击癌细胞,可避免对健康组织细胞的损伤。放疗仅局部杀伤现存肿瘤细胞,无法建立系统性免疫防护体系;利用mRNA疫苗产生的记忆细胞可形成长期免疫,即持续监视并清除残余癌细胞,降低复发率。
1.(2025·辽宁大连一模)下图表示机体抗肿瘤免疫的部分过程,其中①~④、NK细胞均为免疫细胞,MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述错误的是( )
A.细胞①能摄取、加工和处理肿瘤抗原,并将抗原信息呈递给其他细胞
B.细胞②是辅助性T细胞,能将抗原信息呈递给细胞③
C.细胞④能与相应肿瘤细胞特异性结合,使肿瘤细胞裂解死亡
D.NK细胞在抗体介导下与肿瘤细胞结合,能减小穿孔素对正常细胞造成的损伤
答案:B
解析:细胞①能摄取、加工和处理肿瘤抗原,并将抗原信息呈递给其他细胞,这是抗原呈递细胞的功能。从图中可看出细胞①能摄取肿瘤抗原并与细胞②相互作用,符合抗原呈递细胞的特点,A正确。细胞②是辅助性T细胞,能分泌细胞因子辅助激活其他免疫细胞,而不是将抗原信息呈递给细胞③,B错误。细胞④能与相应肿瘤细胞特异性结合,使肿瘤细胞裂解死亡,从图中及细胞功能可知,细胞④为细胞毒性T细胞,其可识别并结合被病原体感染的宿主细胞或肿瘤细胞,使其裂解死亡,C正确。从图中可以看出,NK细胞在抗体介导下与肿瘤细胞结合,这样能使穿孔素更有针对性地作用于肿瘤细胞,从而减小穿孔素对正常细胞造成的损伤,D正确。
2.(2025·江西九江二模)某种自身免疫病是由“特殊的B细胞”通过释放“有毒”的抗体攻击关节和内脏而引发的。科研工作者从患者的白细胞中分离出T细胞,对其进行基因改造,再输回患者体内,改造后的T细胞寻找并破坏“特殊的B细胞”,达到治疗的目的。据题分析下列叙述正确的是( )
A.自身免疫病发病机理是机体的免疫防御功能异常所致
B.T细胞寻找“特殊的B细胞”与细胞膜上的分子标签有关
C.能破坏“特殊的B细胞”的T细胞属于辅助性T细胞
D.自身免疫病一般可通过使用免疫增强疗法进行治疗
答案:B
解析:免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,自身免疫病是免疫系统对自身成分发生反应,属于免疫自稳功能异常所致,A错误;细胞膜上具有相应受体可识别信号分子,因此T细胞寻找“特殊的B细胞”与细胞膜上的分子标签有关,B正确;细胞毒性T细胞是使靶细胞裂解,因此能破坏“特殊的B细胞”的T细胞属于细胞毒性T细胞,C错误;自身免疫病是免疫功能过强导致的,一般可通过使用免疫抑制剂疗法进行治疗,D错误。
1.纠正与免疫调节相关的两个易混淆认知
(1)混淆了属于抗原呈递细胞的免疫细胞
树突状细胞、巨噬细胞、B细胞属于抗原呈递细胞,抗原呈递细胞能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在表面,以便呈递给其他免疫细胞,故其抗原结合的受体可以在细胞膜上,也可以在溶酶体膜上。
(2)混淆了细胞因子的分泌细胞和作用细胞
辅助性T细胞分泌细胞因子,细胞因子作用于B细胞和细胞毒性T细胞,能促进B细胞增殖分化成浆细胞和记忆B细胞,能促进细胞毒性T细胞增殖分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。
2.体液免疫和细胞免疫的分析判断
争分点一 闰绍细胞、细胞因子风暴
◎细胞因子风暴是一种过度的免疫反应,当机体受到感染、损伤或其他刺激时,免疫系统会迅速激活并产生大量的细胞因子。NF-kB细胞信号转导通路若长期激活,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,下列叙述错误的是( )
A.细胞因子是免疫活性物质,属于免疫调节的物质基础
B.IKK抑制剂、γ-氨基丁酸可能都具有降低血糖的效应
C.NF-kB转导通路诱发炎症反应的过程存在负反馈调节
D.抑制NF-kB转导通路的激活可为某些炎症疾病的治疗提供思路
【思维路径】
第一步:找到起点和终点:通过审读图示,可以找到三个起点及相应的终点,分别是①细胞因子→与细胞因子受体结合→IKK→NF-kB→NF-kB进入细胞核→促进细胞因子基因表达→合成细胞因子→细胞因子出细胞或细胞因子→与细胞因子受体结合→IKK→抑制IRS。②胰岛素→与胰岛素受体结合→IRS→IRS磷酸化→促进葡萄糖进细胞。③γ-氨基丁酸→与γ-氨基丁酸受体结合→SIRT→抑制细胞核中NF-kB的作用。
第二步:结合选项分析逻辑关系:①IKK能够抑制IRS磷酸化,进而抑制葡萄糖转入细胞,IKK抑制剂能抑制NF-kB细胞信号转导通路的激活,因此可以通过调节促进葡萄糖的吸收,从而降低血糖;γ-氨基丁酸能抑制神经元的兴奋性,从而减少细胞因子的生成,再通过抑制NF-kB细胞信号转导通路的激活,因此可以通过调节促进葡萄糖的吸收,从而降低血糖。②NF-kB转导通路诱发炎症反应的过程中,NF-kB持续激活会极大诱发细胞因子生成,发生的是正反馈调节作用,不存在负反馈调节来抑制其过程。③抑制NF-kB转导通路的激活可以减少细胞因子的生成,从而缓解炎症反应,可为某些炎症疾病的治疗提供思路。
第三步:综合对比选出答案:逐一分析各个选项,选出最佳答案。
答案:C
【解题策略】 “三步法”巧解流程图类情境信息题
1.回返性抑制
(1)闰绍细胞:闰绍细胞是脊髓前角内的一种抑制性中间神经元。闰绍细胞接受前角运动神经元轴突侧支的支配,其活动经轴突回返作用于脊髓前角运动神经元,反馈地抑制原先发动兴奋的神经元和其他神经元。
(2)单个神经元极少单独地执行某种功能,神经回路才是脑内信息处理的基本单位。
如果这个回路中的中间神经元是抑制性中间神经元,这个回路就是负反馈系统。这时神经元的发放通过侧支引起这个抑制性中间神经元的兴奋,反馈回来,从而使该神经元受到抑制,不能重复发放,使过强的活动受到抑制,不至于产生振荡,保证运动神经元对肌肉运动的精细控制,这样的抑制叫回返性抑制或回返式抑制。
2.细胞因子风暴
(1)含义:细胞因子风暴也称为细胞因子释放综合征,是人体内因剧烈刺激(如感染微生物等)所引起的体液中多种细胞因子(如白细胞介素、趋化因子等)迅速大量产生而引发正反馈调节的现象。病毒攻击导致的细胞因子风暴会引起宿主全身性炎症反应,可造成多种组织和器官损伤,使机体发生多器官衰竭甚至死亡。
(2)机制图解
1.闰绍细胞是脊髓前角内的一种抑制性神经元,闰绍细胞受脊髓前角运动神经元轴突侧枝的支配。破伤风毒素是破伤风杆菌产生的一种神经蛋白毒素,可以抑制感染者的抑制性神经递质的释放。下图表示脊髓前角运动神经元闰绍细胞共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。据图分析,下列说法正确的是( )
A.刺激b处,a、c、d三点中检测不到电位变化的是a点和d点
B.图中效应器是脊髓前角运动神经元的神经末梢及其所支配的肌肉
C.闰绍细胞的活动可增强运动神经元兴奋带来的肌肉反应
D.机体感染破伤风杆菌,不会出现肌肉持续性收缩症状
答案:B
解析:题图中兴奋传递是a→b→c→d,d兴奋抑制脊髓前角运动神经元兴奋,因此刺激b处,兴奋可以传至c、d,所以在c、d处检测到膜电位变化,A错误;效应器是脊髓前角运动神经元的神经末梢及其所支配的肌肉,B正确;闰绍细胞释放抑制性神经递质,抑制肌肉收缩,因此闰绍细胞的活动可减弱运动神经元兴奋带来的肌肉反应,C错误;破伤风毒素抑制感染者的抑制性神经递质的释放,因此机体感染破伤风杆菌后,抑制性神经递质不能释放,脊髓前角运动神经元不能及时由兴奋状态转变为抑制状态,肌肉会持续收缩,D错误。
2.(2025·天津河西区模拟)今年我国多地出现甲流感染人群,甲流病毒进入人体后,严重时患者可能会出现“细胞因子风暴”(简称CS)。CS是指机体在感染微生物等情况下,体液中多种细胞因子迅速增多的现象,是机体免疫系统被过度激活的一种状态,可能会导致组织器官损伤,其造成肺损伤引发肺炎的机制如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.虽然CS的发生可能会导致组织器官损伤,但其也体现了免疫系统的免疫防御功能
B.CS的发生是由于其分泌细胞因子的过程存在负反馈调节
C.可制备IL-6等细胞因子受体的单克隆抗体,治疗甲流肺炎
D.图中细胞因子的产生过程需要内质网和高尔基体的参与
答案:B
解析:免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用;由题意和题图可知,机体CS的发生,是由于机体在感染病毒等情况下,导致体液中多种细胞因子迅速增多,进而造成肺泡细胞和肺泡毛细血管损伤,因此体现了免疫系统的免疫防御功能,A正确。CS的发生是机体在感染病毒等情况下导致的,在其分泌细胞因子的过程中,活化后的辅助性T细胞通过自分泌等方式释放IFN-γ等细胞因子,分泌出的IFN-γ等细胞因子又会反过来使辅助性T细胞活化,这是一种正反馈调节,B错误。感染甲流病毒的患者可能会出现“细胞因子风暴”(简称CS),CS会导致免疫功能过强进而引起机体的正常组织损伤,因此利用IL-6等细胞因子的受体免疫实验动物后,制备IL-6等细胞因子受体的单克隆抗体,可用于治疗甲流肺炎,C正确。细胞因子是具有免疫调节功能的小分子蛋白质,在细胞外发挥作用,因此图中细胞因子的产生过程需要内质网和高尔基体的参与,D正确。
争分点二 动物生理实验题的分析与设计
1.(2025·山东卷,节选)机体内环境发生变化时,心血管活动的部分反射调节如图所示。
已知血CO2浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。
实验目的:探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
实验步骤:①麻醉大鼠A和B;
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常;
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,大鼠A心率升高,可得出的结论是________(填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究另1类化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是__________________________________
_________________________________________________________________。
答案:中枢 向大鼠A尾部静脉注射药物X,检测大鼠A心率变化
解析:本实验目的是探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。大鼠A的头部血管连接大鼠B的相应血管,保证大鼠A头部(含中枢化学感受器)血液与大鼠B循环,但大鼠A头部以下(含外周化学感受器)及大鼠B保持自身血液循环。向大鼠B尾部静脉注射药物X,血CO2浓度升高,若大鼠A心率升高,说明大鼠A头部的中枢化学感受器接收了大鼠B血液中的高CO2浓度信号,参与血CO2浓度对心率的调节。若探究外周化学感受器是否参与,可补充实验操作:向大鼠A尾部静脉注射药物X,检测大鼠A心率变化。此时大鼠A的外周化学感受器可接收血CO2浓度升高信号,若心率升高则可证明外周化学感受器参与调节。
2.(2024·全国甲卷,节选)某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理,诱导特异性免疫。回答下列问题。
不采用荧光素标记蛋白质A,设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中,简要写出实验思路和预期结果。
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案:实验思路:用含3H标记的亮氨酸的培养基或细胞培养该病原体,让其蛋白质A带上放射性标记;将蛋白质A带标记的病原体注入健康小白鼠体内,定期取小白鼠的吞噬细胞,检测其吞噬细胞的溶酶体中的放射性情况。预期结果:吞噬细胞的溶酶体中出现放射性
解析:题中要求不采用荧光素标记蛋白质A,可以让该病原体的蛋白质A带上放射性标记,可用含有3H标记的亮氨酸的培养基或细胞培养该病原体,让其蛋白质A带上放射性标记。可以参考分泌蛋白的合成和运输过程完成该实验。
1.神经调节实验设计基本方法归纳
(1)判断传入神经和传出神经
设计关键:切断实验法确认传入神经与传出神经。
实验分析:若切断某一神经,刺激该神经的外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(靠近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经;反之则为传出神经。
(2)“药物阻断”兴奋传导(传递)的实验
设计关键:探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导还是阻断兴奋在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
(3)反射弧中兴奋传导(传递)特点的实验探究
①探究兴奋在神经纤维上的传导
设计关键:一般选择传出神经中央某点作为实验对象。
②探究兴奋在神经元之间的传递
设计关键:在突触两侧找两个刺激位点,一般传入神经和传出神经各一个。
2.与内分泌腺和激素有关的实验设计归纳
(1)常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法
(2)一般思路
(3)方法示例
①验证甲状腺激素的生理功能
②验证胰岛素的生理功能
3.免疫功能的实验探究归纳
(1)免疫系统的组成与功能探究
①方法
②结论:来自骨髓的淋巴细胞参与体液免疫,来自胸腺的淋巴细胞参与细胞免疫。
(2)探究血清抗体有治疗作用的思路(以抗破伤风疾病为例)
1.(2025·安徽“江南十校”一模,节选)心迷走神经为支配心脏的传出神经之一。以蛙心为实验材料,刺激心迷走神经节后纤维,可以引起心脏活动的抑制,表现为心率减慢等现象。回答下列问题:
有研究者提出“在神经元和心肌细胞之间传递的信号是化学信号”。现提供培养于任氏液(相当于蛙的组织液)中的离体蛙心A、B(均保留心迷走神经)、胶头滴管、心率检测仪等。设计实验验证这一假说:
实验思路:__________________________________________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
实验结果:___________________________________________________________。
答案:去除蛙心B的心迷走神经,刺激蛙心A的心迷走神经,取适量培养蛙心A的任氏液注入蛙心B的任氏液中,观察蛙心B的心率 蛙心B心率减慢
解析:实验思路:要验证在神经元和心肌细胞之间传递的信号是化学信号,可去除蛙心B的心迷走神经,刺激蛙心A的心迷走神经,取适量培养蛙心A的任氏液注入蛙心B的任氏液中,观察蛙心B的心率。这样设计的原因是如果信号是化学信号,那么刺激蛙心A后其任氏液中会含有相关化学物质,注入蛙心B的任氏液中后会对蛙心B产生影响。实验结果:因为刺激心迷走神经会引起心率减慢,若信号是化学信号,那么注入含有相关化学物质的任氏液后,蛙心B心率会减慢。
2.(2025·河南信阳二模,节选)胰岛素是调节血糖的重要激素,下图为胰岛素分泌及调节血糖的部分机理示意图,回答下列问题:
(1)若胰岛B细胞所处组织液中的Ca2+浓度减小,饮食后血糖浓度长时间处于较高状态,请据图分析其原因是___________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)某种内源性蛋白类激素FGF1可降血糖,可能通过提升胰岛素敏感性降低血糖,也可能自身具有降血糖的作用。为探究FGF1降血糖的原理,兴趣小组进行了如下实验,请完成实验步骤:
①取若干只生理状况相同的健康小鼠,敲除小鼠的胰岛素基因和FGF1基因;
②将模型小鼠平均分为________组,并编号A、B、C……,给每组小鼠注射一定量的葡萄糖溶液,一段时间后检测小鼠的血糖浓度;
③__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________;
④一段时间后检测每组小鼠的血糖浓度。
答案:(1)组织液中Ca2+浓度减小会导致胰岛B细胞释放的胰岛素的量减少,使组织细胞对葡萄糖的摄取减少 (2)②4 ③给A组小鼠注射适量的生理盐水,B组小鼠注射等量胰岛素,C组小鼠注射等量FGF1,D组小鼠注射等量FGF1和胰岛素
解析:(1)胰岛B细胞分泌胰岛素受细胞内Ca2+浓度影响,若胰岛B细胞所处组织液中的Ca2+浓度减小,会使进入胰岛B细胞的Ca2+减少,进而导致胰岛素的分泌减少,组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的量减少,使饮食后血糖浓度长时间处于较高状态。(2)实验要探究FGF1降血糖的原理,设置了多个组进行对比,一般至少需要设置4组,一组作为空白对照,一组注射胰岛素,一组注射FGF1,一组注射FGF1和胰岛素溶液,所以应将模型小鼠平均分为4组,编号为A、B、C、D组;A组作为空白对照组不做处理(注射适量生理盐水);B组注射等量胰岛素溶液,用来验证胰岛素对血糖的降低作用;C组注射等量FGF1溶液,用来探究FGF1对血糖的影响;D组注射等量FGF1和胰岛素溶液,用来验证FGF1和胰岛素对血糖的影响作用;一段时间后检测每组小鼠的血糖浓度。
课时训练13 内环境稳态与免疫调节
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题3分,共24分)
保分点一 内环境稳态
1.(2025·河南信阳二模)在中枢神经系统内,许多神经细胞直接生活的环境是脑脊液。脑脊液中绝大部分是水,Na+浓度较高(约为神经细胞的10倍),蛋白质含量很少。下列叙述错误的是( )
A.脑脊液是一种体液,与组织液同属于内环境
B.脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞
C.神经细胞的Na+浓度低于脑脊液,因此其渗透压低于脑脊液
D.与脑脊液相比,血浆中蛋白质的含量更高
答案:C
解析:脑脊液是脑细胞生活的直接环境,是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介,脑脊液属于组织液,属于内环境,A正确;水可通过自由扩散和协助扩散方式进出细胞,且脑脊液中的水主要通过协助扩散进出细胞,B正确;脑脊液中绝大部分是水,Na+浓度较高(约为神经细胞的10倍),蛋白质含量很少,神经细胞的Na+浓度低,但其中蛋白质含量高,因此神经细胞的渗透压与脑脊液中渗透压基本相等,否则神经细胞不能维持正常状态,C错误;脑脊液是一种组织液,与组织液相比,血浆中蛋白质的含量更高,D正确。
2.(2024·湖北新高考协作体一模)研究表明大脑皮层中存在高密度的胰岛素受体,链脲佐菌素(STZ)可抑制神经元的胰岛素受体,抑制胰岛素受体后出现阿尔茨海默病(AD),AD是一种常见的神经退行性疾病,患者随着年龄增长发生认知功能下降、记忆力丧失。STZ可用于制作AD动物模型。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素定向运输至大脑皮层发挥调节作用
B.胰岛素与组织细胞内的受体结合降低血糖
C.STZ可能会抑制大鼠脑内新突触的建立
D.推测AD患者一定同时患有1型糖尿病
答案:C
解析:胰岛素是激素,随体液运送到全身,但只能作用于相应的靶细胞或靶器官,A错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,其受体在靶细胞的表面,B错误;长时记忆可能与新突触的建立有关,分析题干信息可知,STZ可导致患者记忆力丧失,推测STZ可抑制大鼠脑内新突触的建立,C正确;STZ可抑制神经元的胰岛素受体,使胰岛素不能发挥作用,因此推测AD患者一定同时患有2型糖尿病,D错误。
3.(2025·黑吉辽内卷)黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。下列叙述正确的是( )
A.与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10 ℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
答案:C
解析:黄毛鼠属于恒温动物,体温相对恒定时机体的产热量等于散热量,A错误;由图可知,10 ℃时,5只黄毛鼠(聚群个体)的耗氧量低于1只黄毛鼠(独居个体),所以聚群个体的产热量比独居的少,B错误;甲状腺激素可提高细胞代谢速率,10 ℃时,与独居个体相比,聚群个体的耗氧量较少,对甲状腺激素的需求更少,因此由下丘脑合成和分泌的TRH(促甲状腺激素释放激素)更少,C正确;聚群属于社会性行为,而非生理性调节,D错误。
4.(2025·山东济南一模)尿崩症(DI)最显著的症状是多尿和多饮。根据发病机制不同,DI可分为CDI(抗利尿激素缺乏导致)和NDI(肾小管功能缺失导致)两种。DI患者即使长时间禁水也会排出大量水分。禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据,配合使用抗利尿激素可以初步区分CDI和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用抗利尿激素的实验,定时检测禁水后尿液渗透压的值,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ为是NDI患者,Ⅲ是CDI患者
B.CDI患者和NDI患者对水的重吸收功能均缺失
C.DI患者下丘脑频繁产生兴奋并产生渴觉,使患者表现出多饮的临床症状
D.CDI患者使用抗利尿激素类药物的同时要注意维持内环境渗透压的相对稳定
答案:D
解析:CDI是由于抗利尿激素分泌不足,其尿液渗透压较低,注射抗利尿激素后可缓解,因此Ⅱ是CDI患者;NDI患者是肾小管功能缺失导致对水的重吸收功能缺失,抗利尿激素不能发挥作用,注射抗利尿激素后尿液渗透压仍较低且基本不变,因此Ⅲ是NDI患者,A错误。CDI是由于抗利尿激素分泌不足,其尿液渗透压较低,注射抗利尿激素后可缓解,因此CDI患者对水的重吸收功能没有缺失,B错误。渴觉是在大脑皮层产生的,不是下丘脑产生渴觉,C错误。CDI患者使用抗利尿激素类药物后,水的重吸收增加,可能会影响内环境渗透压,所以要注意维持内环境渗透压的相对稳定,D正确。
保分点二 免疫调节
5.(2025·河北邯郸一模)肿瘤坏死因子(TNF)主要由单核细胞和巨噬细胞产生,是能特异性杀伤恶性肿瘤的免疫活性物质,且对正常细胞无明显毒害作用。下列叙述错误的是( )
A.免疫活性物质是由淋巴细胞产生并发挥免疫作用的物质
B.TNF作用的特异性与肿瘤细胞膜上的特异性受体有关
C.巨噬细胞分布较广泛,具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能
D.巨噬细胞在人体第二道防线和第三道防线中均可发挥作用
答案:A
解析:免疫活性物质包括细胞因子、抗体、溶菌酶、干扰素等,这些免疫活性物质有的是淋巴细胞产生的,有的不是,如溶菌酶可以由唾液腺细胞合成分泌,A错误;肿瘤坏死因子(TNF)是能特异性杀伤恶性肿瘤的免疫活性物质,且对正常细胞无明显毒害作用,说明TNF作用的特异性与肿瘤细胞膜上的特异性受体有关,B正确;巨噬细胞可以分布在血浆、组织液、淋巴液等处,分布较广泛,具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能,C正确;在第二道防线中巨噬细胞可以吞噬大量的病原体,并将病原体消化,在第三道防线中巨噬细胞有消化、抗原处理和呈递功能,D正确。
6.(2025·陕晋青宁卷)我国自主研发的某单克隆抗体药物能够与特异性细胞因子受体结合,用于治疗季节性过敏性鼻炎,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是( )
A.抗原呈递细胞和辅助性T细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B.活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺激
C.过敏原再次进入机体与肥大细胞表面的抗体IgE结合后引发过敏反应
D.该抗体药物能与特异性细胞因子受体结合,减少抗体IgE的产生
答案:A
解析:辅助性T细胞不能摄取、加工处理抗原,A错误。一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,B正确。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原,鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生等都是(或含有)过敏原。有些人在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体。这些抗体吸附在某些细胞(如肥大细胞)的表面,这些细胞常分布在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中。当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多,最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状,C正确。分析题干和图示可知,该抗体药物能与特异性细胞因子受体结合,进而抑制细胞因子与细胞因子受体的结合,减少抗体IgE的产生,D正确。
7.(2025·辽宁丹东一模)类风湿关节炎(RA)是以关节滑膜炎症为主要表现的自身免疫病,其中炎症因子TNF-α具有加强炎症反应的作用。研究发现,辅助性T细胞分泌的白细胞介素-17(IL-17)在RA疾病中具有重要作用,研究人员比较了RA患者和健康人体内血清中IL-17的水平,结果如图所示。相关叙述正确的是( )
A.RA患者是机体免疫系统的免疫防御功能损伤造成的自身免疫病
B.RA疾病的致病原理与获得性免疫缺陷病的致病原理相同
C.IL-17属于细胞因子,是一种免疫活性物质
D.IL-17与TNF-α在RA患者的炎症反应方面相抗衡
答案:C
解析:自身免疫病是机体免疫系统的免疫自稳功能异常,把自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病,并非免疫防御功能损伤,A错误;获得性免疫缺陷病是由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,与自身免疫病(免疫功能过强)的致病原理不同,B错误;细胞因子是由免疫细胞和某些非免疫细胞合成分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质,IL-17是辅助性T细胞分泌的,属于细胞因子,是免疫活性物质,C正确;已知炎症因子TNF-α具有加强炎症反应的作用,从题图中可知RA患者血清中IL-17水平高于健康人,且IL-17在RA疾病中具有重要作用,可推测IL-17也是加强炎症反应的,二者在RA患者的炎症反应方面应是协同作用,而非相抗衡,D错误。
8.(2025·山东齐鲁名校二模)LPP-mRNA个性化肿瘤疫苗可将特定的mRNA定向递送到机体淋巴结中,从而激活肿瘤特异性免疫应答,以提高抗肿瘤治疗效果。研究人员为构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型,实验组按照下图流程进行。结果显示,与对照组相比,治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少。下列说法正确的是( )
A.①处应为定期接种LPP-mRNA个性化疫苗
B.②处应为接种结肠癌肿瘤细胞
C.LPP-mRNA个性化疫苗抑制了肿瘤向肺部的转移
D.肿瘤细胞在细胞毒性T细胞的作用下裂解坏死
答案:C
解析:实验组目的是探究LPP-mRNA个性化肿瘤疫苗的作用,在构建模型过程中,①接种结肠癌肿瘤细胞,让其发生增殖和转移,A错误;②处应接种LPP-mRNA个性化疫苗来观察其作用,B错误;由题中“治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少”可知,LPP-mRNA个性化疫苗起到了抑制肿瘤向肺部转移的作用,C正确;在细胞免疫中,细胞毒性T细胞能识别并接触、裂解被病原体感染或发生突变的靶细胞(肿瘤细胞),使其凋亡,D错误。
(9-12题每小题4分,共16分)
9.闰绍细胞是脊髓内的一种抑制性神经元,它能接受一个运动神经元侧支的支配,并抑制有关运动神经元的活动,如图。下列说法错误的是( )
A.闰绍细胞接收来自运动神经元1的信号后,会由相对静止的状态变为显著活跃状态
B.接收来自闰绍细胞的信号后,运动神经元1、2膜电位变为外负内正
C.图中闰绍细胞参与形成的神经回路构成了一个负反馈调节系统
D.闰绍细胞遭到破坏后,运动神经末梢支配的肌肉可能会过度兴奋
答案:B
解析:运动神经元1能使闰绍细胞兴奋,故闰绍细胞接收来自运动神经元1的信号后,会由相对静止的状态变为显著活跃状态,A正确;闰绍细胞是抑制性中间神经元,释放的是抑制性神经递质,使运动神经元1恢复静息状态,会抑制运动神经元2兴奋,静息电位表现为外正内负,因此接收来自闰绍细胞的信号后,运动神经元1、2膜电位为外正内负,B错误;当运动神经元1兴奋时,通过闰绍细胞会抑制运动神经元1和运动神经元2,神经元之间的环状联系可使运动神经元1由兴奋状态恢复为静息状态,故图中闰绍细胞参与形成的神经回路构成了一个负反馈调节系统,C正确;闰绍细胞遭到破坏后,失去了对运动神经元1和运动神经元2的抑制作用,导致运动神经末梢支配的肌肉可能会过度兴奋,D正确。
10.(2025·江西南昌二模)孕妇在妊娠期容易产生胰岛素抵抗现象(IR),即胰岛素含量正常或高于正常,但靶器官对其敏感性低于正常。极少数孕妇会发展为妊娠糖尿病(GDM),为探究GDM的发生机制,检测不同人群的血液指标,下列有关叙述错误的是( )
组别
性激含量
/ (pmol/L)
胰岛素含量
空腹
服糖后1 h
服糖后2 h
服糖后3 h
GDM组
71.67±5.32
20.13±9.68
83.39±25.56
115.35±30.12
80.02±24.67
对照组
56.82±5.51
9.97±6.25
89.62±26.13
66.30±18.27
34.61±13.38
P
<0.001
<0.001
0.220
<0.001
<0.001
注:P<0.05表示两组数据间有显著差异。
A.对照组人群为基本情况相近的健康孕妇
B.孕期性激素含量与IR程度可能呈正相关
C.GDM组人群对葡萄糖的摄取利用能力低于对照组
D.GDM组人群服糖后1 h靶器官对胰岛素的敏感性正常
答案:D
解析:实验目的是探究GDM的发生机制,故对照组人群应为基本情况相近的健康孕妇,A正确;GDM组的性激素含量处于较高水平,空腹胰岛素和服糖后2 h、3 h的胰岛素含量也较高,而对照组这两个数据较低,故孕期性激素含量与IR程度之间最可能为正相关,B正确;GDM组人群虽然胰岛素含量正常或高于正常,但靶器官对其敏感性低于正常,故GDM组人群对葡萄糖的摄取利用能力低于对照组,C正确;服糖后1 h的胰岛素含量两组无显著差异(P=0.220),但IR患者靶器官敏感性始终低于正常,D错误。
11.(不定项)(2025·山东东营二模)尿崩症分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症,前者是因为抗利尿激素分泌不足,后者是因为肾脏细胞缺失抗利尿激素受体,造成机体对抗利尿激素不敏感。两类尿崩症患者禁水一段时间后注射一定剂量的抗利尿激素,他们的尿液渗透压的变化曲线如下图,下列相关叙述错误的是( )
A.正常人禁水后肾小管对水的重吸收增强,尿液渗透压降低
B.尿崩症患者肾小管细胞膜上的水通道蛋白数量可能较少
C.曲线Ⅰ为中枢性尿崩症患者,曲线Ⅱ为肾性尿崩症患者
D.肾性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量可能比正常人低
答案:AD
解析:正常人禁水后细胞外液渗透压上升,抗利尿激素分泌增加,肾小管、集合管对水的重吸收能力增强,细胞外液渗透压降低,尿液渗透压上升,A错误。尿崩症患者的肾小管、集合管对水的重吸收作用减弱,由此可知,尿崩症患者肾小管细胞膜上的水通道蛋白数量可能较少,B正确。中枢性尿崩症患者分泌抗利尿激素的量不足,肾小管、集合管对水的重吸收能力减弱,尿液渗透压基本不变,直到注射抗利尿激素后,尿液渗透压才上升,对应曲线Ⅰ;肾性尿崩症患者肾脏细胞表面缺少相应的受体,抗利尿激素不能发挥作用,注射抗利尿激素也不改变尿液渗透压,对应曲线Ⅱ,C正确。肾性尿崩症患者体内抗利尿激素的含量比正常人高,原因是患者肾脏细胞表面缺少相应的受体,使抗利尿激素不能发挥作用,D错误。
12.(不定项)(2025·山东青岛模拟)CAR-T疗法通过改造T细胞,使其膜上具有结合肿瘤特定抗原的CAR受体,实现对肿瘤细胞的靶向杀伤。但T细胞过度响应,会引发细胞因子风暴,损伤身体组织。对T细胞进行工程设计,引入光控组件,光控组件能够在蓝光激发下,将两个模块合并成一个完整的功能性CAR受体,恢复T细胞的活性,实现了对细胞免疫疗法的时空精准操控,从而提高安全性。下列有关说法正确的是( )
A.CAR受体在核糖体合成,经加工后通过囊泡运输到细胞膜
B.T细胞活化后增殖分化成细胞毒性T细胞,能裂解肿瘤细胞
C.阻断蓝光使光控组件分离,T细胞持续释放细胞因子,实现精准医疗
D.无蓝光照射,T细胞不被激活,可减少细胞因子风暴的发生
答案:ABD
解析:CAR受体的本质是蛋白质,是在核糖体中合成、经内质网和高尔基体加工后通过囊泡运输到细胞膜,A正确;T细胞活化后增殖分化成细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞能与肿瘤细胞密切接触,使肿瘤细胞裂解死亡,B正确;阻断蓝光会使光控组件不能被激发,不能恢复T细胞的活性,不能使T细胞持续释放细胞因子,C错误;无蓝光照射,CAR受体不能形成,T细胞不被激活,可减少细胞因子风暴的发生,D正确。
13.(10分)(2025·海南省直辖县联考)糖皮质激素(GC)是机体应激反应中尤为重要的调节激素,也是临床上广泛使用的免疫抑制剂。长期过度紧张、焦虑等会影响机体免疫系统的功能、影响糖皮质激素及肾上腺素的分泌,其机制如图所示。请回答下列问题。
(1)研究发现,血液中糖皮质激素(GC)浓度过高时,可以抑制下丘脑和垂体前叶分泌CRH和ACTH,从而减少生理性糖皮质激素的分泌。某过敏性哮喘患者长期大剂量使用GC类药物,会导致该患者肾上腺皮质分泌功能__________,因此最好在治疗过程中间断补充__________________________,以防止肾上腺皮质萎缩。
(2)促肾上腺皮质激素(ACTH)是由__________分泌的一种________类激素。其可运输给肾上腺髓质细胞,但并不能引起效应,原因是_______________________。图中显示,过度紧张、焦虑会引起机体糖皮质激素(GC)分泌增多,该过程中存在分级调节,分级调节的意义是______________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)研究发现,低剂量糖皮质激素比高剂量糖皮质激素抑制免疫排斥反应的作用效果好。现设计实验进行验证,请完善实验方案并预期实验结果。
材料用具:甲、乙品系大耳兔若干只,注射器,手术器材,低剂量糖皮质激素溶液,高剂量糖皮质激素溶液,生理盐水,饲料。
①实验步骤。
第一步:取生理状态相同的健康甲品系大耳兔若干,随机均分为a、b、c三组。
第二步:____________________________________________________________
___________________________________________________________________,
给c组大耳兔注射等量的生理盐水作为对照组;切除三组大耳兔背部相同位置的少量皮肤,取生理状态相同的乙品系大耳兔背部相同位置相同面积的皮肤分别移植到a、b、c三组大耳兔的背部。
第三步:将a、b、c三组大耳兔在相同且适宜的条件下饲养,观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作Ta、Tb、Tc。
②预期实验结果:______________。
实验结论:低剂量糖皮质激素比高剂量糖皮质激素抑制免疫排斥反应的作用效果好。
答案:(1)减退 促肾上腺皮质激素(ACTH) (2)垂体(前叶) 多肽 肾上腺髓质细胞没有ACTH的受体 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,维持机体稳态 (3)①给a组大耳兔注射适量低剂量糖皮质激素溶液,给b组大耳兔注射等量高剂量糖皮质激素溶液 ②Ta>Tb>Tc
解析:(1)过敏性哮喘患者长期大剂量使用GC类药物,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使CRH,ACTH的分泌减少,导致患者肾上腺皮质的分泌功能减退,因此最好在治疗过程中间断补充促肾上腺皮质激素(或ACTH)以防止肾上腺皮质萎缩。(2)促肾上腺皮质激素(ACTH)是由垂体(前叶)分泌的一种多肽类激素。促肾上腺皮质激素(ACTH)只能作用于肾上腺皮质细胞,其原因是只有肾上腺皮质细胞上有ACTH的受体,肾上腺髓质细胞没有ACTH的受体。分级调节的意义是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。(3)该实验的自变量是糖皮质激素的使用剂量,因变量为移植皮肤从移植到脱落的时间。故第一步分组后,在第二步设置自变量,即给a组大耳兔注射适量的低剂量糖皮质激素溶液作为实验组1,给b组大耳兔注射等量的高剂量糖皮质激素溶液作为实验组2;第三步进行观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间。由于低剂量糖皮质激素比高剂量糖皮质激素抑制免疫排斥反应的作用效果好,故a组移植皮肤脱落时间最长,乙组相对较长。故预期实验结果为:Ta>Tb>Tc。
14.(10分)(2025·哈师大附中二模)研究人员发现睡眠剥夺会对动物产生生理后果,对小鼠进行长时间睡眠剥夺时发现,进行4天连续睡眠剥夺后,高达70%以上小鼠会死于严重的多器官衰竭。在睡眠剥夺过程中,小鼠血液中的部分细胞因子迅速积累,最终小鼠出现由细胞因子风暴诱发的多器官功能障碍综合征,最终导致小鼠的死亡。
(1)小鼠睡眠时长与生物节律有关,生物节律是由________控制的。
(2)细胞因子是免疫活性物质,除此之外免疫系统的组成还包括_________________________________________________________________。
(3)研究人员还发现,睡眠剥夺小鼠的生理变化与前列腺素D2在大脑内的积累有关。前列腺素D2是一种激素,属于前列腺素中的一种重要类型。
请设计实验验证睡眠剥夺是通过增加小鼠大脑中前列腺素D2的含量来影响小鼠存活时间的。
实验材料:正常小鼠、前列腺素D2合成酶基因缺失突变体小鼠(突变体小鼠)。
实验处理:C组小鼠的处理①②③依次是_________________________________。
A组
B组
C组
正常小鼠
+
+
①
突变体小鼠
-
-
②
睡眠剥夺
-
+
③
(注:“+”表示添加、“-”表示不添加)
一段时间后检测____________________的含量和各组小鼠的存活时间(具体检测方法不做要求)。
预期结果:
①比较___________的含量:A组______(填“大于”“等于”或“小于”)B组。
②比较小鼠存活时间:B组________(填“大于”“等于”或“小于”)C组。
(4)综上所述进行分析,小鼠内环境稳态是由_____________________调控的。
答案:(1)下丘脑 (2)免疫器官和免疫细胞 (3)-++ 大脑中前列腺素D2 ①大脑中前列腺素D2 小于 ②小于 (4)神经—体液—免疫调节网络
解析:(1)小鼠的生物节律由下丘脑控制。(2)免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,细胞因子是免疫活性物质,所以除此之外免疫系统还包括免疫器官和免疫细胞。(3)该实验目的是验证睡眠剥夺是通过增加小鼠大脑中前列腺素D2的含量来影响小鼠存活时间。A组作为正常对照组,不进行睡眠剥夺和其他特殊处理;B组是正常小鼠进行睡眠剥夺处理;C组是突变体小鼠(前列腺素D2合成酶基因缺失,不能合成前列腺素D2)进行睡眠剥夺处理,所以①②③依次为-、+、+。检测指标:实验要检测大脑中前列腺素D2的含量和各组小鼠的存活时间,以此来判断睡眠剥夺与前列腺素D2含量以及小鼠存活时间的关系。预期结果:①因为B组进行了睡眠剥夺会增加前列腺素D2含量,A组正常无睡眠剥夺,所以比较大脑中前列腺素D2的含量,A组小于B组。②C组是突变体小鼠不能合成前列腺素D2,B组正常小鼠睡眠剥夺后前列腺素D2含量增加,而睡眠剥夺是通过增加前列腺素D2含量影响存活时间,所以比较小鼠存活时间,B组小于C组。(4)内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,所以小鼠内环境稳态由神经—体液—免疫调节网络调控。
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