内容正文:
分组练(2)
生命
1.(10分)19世纪60年代,迪克·沃特曼与他在麻
省理工学院的团队发现,光线可以通过眼睛对哺
乳动物的松果体产生刺激,并控制褪黑素的释放。
在白天,光线会抑制褪黑素的分泌;在晚上,褪黑
素分泌并诱导人体进入睡眠状态。褪黑素与光照
的关系如图所示。回答下列问题:
光
周视
下丘脑视交叉
期之网
上核(SCN)
+松果体→褪黑素
”膜
抑制
(1)据图可知,光信号调节褪黑素分泌从而调节人
体睡眠进程的过程属于
调节。完成褪
黑素分泌调节的结构基础是
,在该过
程中,效应器为
(2)在白天,光信号聚集在视网膜上从而引起视神
经产生兴奋。在夜晚,松果体会释放褪黑素并分
泌到
中参与人体昼夜节律的调节。褪
黑素有一定的治疗失眠作用,但不推荐长期大量
使用褪黑素,原因是
(3)德国是第一个将松果体、褪黑素及生殖机能联
系在一起研究的国家。一位德国医生发现一个男
孩性早熟,同时发现这个男孩松果体存在肿瘤,松
果体的正常组织结构已被破坏;据此可提出假设:
。欲通过实
验验证该假设,请完善实验思路并预测实验结果。
实验材料:适龄健康雌雄幼兔各若干只、褪黑素、
生理盐水、注射器等。
实验思路:
①将适龄的健康雌幼兔随机均分为A、B两组,将
等量适龄的健康雄幼兔随机均分为C、D两组。
②实验处理:
实验前先对四组幼兔进行
处理。
A组:每天注射一定量的生理盐水,并按时测量性
激素含量,观察第二性征发育情况并记录;
B组:
C组:处理同A组;
D组:处理同B组。
预测实验结果:
生物学第45!
话动的调节A组
2.(10分)我国研究人员发现了一种血糖调节的新机
制。回答下列问题:
(1)雌性小鼠中,促性腺激素(FSH)作用于
,促进其分泌雌激素。促性腺激素与雌激
素在相应细胞内的合成场所分别为
(填细胞器)。雌激素含量过多时会抑制
分泌相应的激素,以维持激素含量相
对稳定。
(2)研究发现,FSH的受体(FSHR)在胰岛B细胞
表面也有分布,推测FSH可能与血糖调节有关。
研究人员利用野生鼠和FSHR敲除鼠进行实验,
进食后在不同的时间测定血糖浓度和胰岛素浓
度,结果如图1所示。
◆野生鼠
FSHR敲除鼠
20-
o-FSHR敲除鼠+雌激素
515
0
03060120时间/分钟
+野生鼠
FSHR敲除鼠
O-FSHR敲除鼠+雌激素
1.0
0.0
0
30时间/分钟
图1
分析实验结果,科研人员认为FSH与血糖调控有
关,但不是通过雌激素影响胰岛素浓度而实现的,
判断依据是
(3)研究人员分离出野生鼠的若干胰岛B细胞,置
于两种不同浓度的葡萄糖溶液中,并用不同浓度
的FSH处理,检测胰岛素的分泌情况,结果如图2
所示。
61
FSH相对浓度(IU/L)03103050100
03103050100
葡萄糖浓度(mmol/L)
2.8
167
图2
页(共64页)
①分析图2可得出的结论是
②女性绝经后血液中FSH含量急剧升高,据图推
测该女性胰岛素含量会
,从而增大患绝
经期糖尿病的风险」
3.(11分)沉迷手机已成为社会通病,据统计,平均每
个成年人每日使用手机时长不少于5小时,夜间
躺着玩手机,走路玩手机的情况愈发严重。长时
间玩手机、看电脑容易导致眼疲劳,眼酸眼胀,严
重的情况可能导致青光眼。青光眼致盲是视神经
受损的结果,而视神经损伤又与眼内压升高密切
相关。如图为视觉形成过程示意图。回答下列
问题:
视觉
○感光细胞
中枢
电表1⊙
双极细胞
b
Q电表2
神经节细胞
(1)感光细胞受到光线刺激,由轴突末梢分泌
至双极细胞,使双极细胞膜内外发生的电
位变化是
从而产生兴奋,最终在
产生视觉,这
过程
(填选项字母)。
A.属于条件反射
B.属于非条件反射
C.既不属于条件反射也不是非条件反射
(2)为验证兴奋在神经纤维上是双向传导,在突触
处是单向传递,应刺激
点,观察到的现
象是
,再刺
激d点,观察到电表1不偏转,电表2偏转,即可
证明。
(3)青光眼眼压高可通过药物、手术和一般治疗来
降眼压。临床上多采用降低眼压的手段来治疗青
光眼。但眼压恢复正常后,视网膜神经节细胞受
损数目增加导致损伤加剧,最终视力锐减。研究
发现,在正常情况下,细胞毒性T细胞不能进人视
网膜。将正常小鼠进行升高眼压处理后,在小鼠
的视网膜中找到了细胞毒性T细胞。细胞毒性T
细胞活化的条件有
。
研究人员想进一步验证神经节
生物学第46
细胞损伤是眼压恢复正常后,细胞毒性T细胞继
续起作用,使神经节细胞损伤加剧导致的。
实验材料:患青光眼小鼠若干,细胞毒性T细胞活
化抑制剂,蒸馏水,生理盐水等。
请帮科研人员写出科学的实验设计思路并预期实
验结果。
实验思路:
预期实验结果:
4.(9分)科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等)会
使T细胞活性下降。下图表示神经、免疫、内分泌
三大系统和相互调节的部分示意图。回答下列
问题:
毛细血管
神经末梢
激素
免疫细胞
激素的
受体
神经递质的受体免疫活性物质
(1)人体的免疫系统具有
(答出2点即可)功能。T细
胞活性下降,会引起机体生成抗体能力降低的原
因之一是
的分泌量
减少。
(2)由图可知,神经系统可通过
影响T细胞的活性,一些激素通过
,使T细胞原有的生理活动发生变化。
(3)某患者体内胰岛素分泌正常,但血糖浓度超标
并出现糖尿,原因可能有
(填下列序号),
这属于免疫失调中的
病,是机体免疫功
能
(填“过强”或“过弱”)导致的。
①自身抗体与胰岛素结合
②自身细胞毒性T细胞持续杀伤胰岛B细胞
③自身抗体竞争性结合靶细胞细胞膜上的胰岛素
受体
④胰岛B细胞细胞膜上转运蛋白对葡萄糖的转运
能力下降
(4)综上所述,机体维持内环境稳态的主要调节机
制是
页(共64页)生物学
分组练(2)生命话动的调节A组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)神经一体液反射弧传出神经末梢及其支配的
松果体
(2)体液褪黑素对褪黑素的分泌具有反馈调节作
用,长期大量使用褪黑素易导致人体内分泌紊乱
(3)褪黑素对生殖系统发育有抑制作用松果体摘除
每天注射适量且等量的褪黑素,并按时测量性激素
含量,观察第二性征发育情况并记录(2分)B组和
D组性激素含量相较A组和C组偏低且性成熟较晚
【解析】(1)由图可知,光信号调节褪黑素分泌从而调
节人体睡眠的过程中,存在神经传导过程且有激素作
用,因此属于神经一体液调节。褪黑素分泌为一个反
射过程,因此结构基础为反射弧,该反射弧中的效应
器为传出神经末梢及其支配的松果体。
(2)光信号聚集在视网膜上从而引起视神经产生兴
奋,进而使松果体释放褪黑素并分泌到体液中,调节
人的昼夜节律。由图可知,褪黑素对褪黑素的分泌具
有反馈调节作用,长期大量使用褪黑素易导致人体内
分泌紊乱。
(3)该男孩松果体的正常组织结构已被破坏,松果体
无法分泌褪黑素,同时男孩出现性早熟现象。因此假
设褪黑素对生殖系统发育有抑制作用,实验的自变量
为是否使用褪黑素,因变量是性激素的含量和第二性
征的出现,实验中为消除内源性褪黑素的影响,应先
摘除四组幼兔的松果体。A、B组均为雌幼兔,C、D
组均为雄幼兔,A、C组为对照组,B、D组为实验组。
因此A、C组的处理为每天注射一定量的生理盐水,
并按时测量性激素含量,观察第二性征发育情况并记
录;BD组的处理为每天注射适量且等量的褪黑素,
并按时测量性激素含量,观察第二性征发育情况并记
录。若实验假设为真,则体内褪黑素含量较高的组别
性激素含量偏低且性成熟较晚,即B组和D组性微
素含量相较A组和C组偏低且性成熟较晚。
2.(10分,除标注外,每空1分)
(1)卵巢核糖体内质网下丘脑和垂体
(2)FSHR敲除鼠体内胰岛素浓度低于野生鼠,使用
雌激素后胰岛素浓度基本不变,而FSHR敲除鼠使
用雌激素后其血糖浓度与FSHR敲除鼠相似,且在
·25
参考答案及解析
实验区间高于野生鼠(2分)
(3)①高浓度的葡萄糖会促进胰岛素的分泌,同时使
用一定浓度的FSH会影响胰岛素的分泌活动,即低
浓度的FSH可促进该过程,高浓度的FSH会抑制该
过程(3分)
②降低
【解析】(1)垂体可合成和分泌促性腺微素(FSH)。
在雌性小鼠中,FSH作用于卵巢,促进其分泌雌激
素,雌激素含量增加反过来会抑制下丘脑和垂体的分
泌活动。促性腺激素的本质是蛋白质,在核糖体合
成,而雌激素是固醇类物质,在内质网合成。
(2)实验结果显示:FSHR敲除鼠的血糖浓度高于野
生鼠,且该鼠体内胰岛素浓度低于野生鼠,而使用雌
激素后胰岛素浓度基本不变,即FSHR敲除鼠使用
雌微素后其血糖浓度与FSHR敲除鼠相似,且在实
验区间高于野生鼠,据此推测FSH调节血糖不是通
过雌激素影响胰岛素浓度而实现的。
(3)①高浓度葡萄糖作为一种信号,可促进胰岛素分
泌。结合图2数据可以看出,高浓度葡萄糖会促进胰
岛素的分泌,同时使用一定浓度的FSH会影响胰岛
素的分泌活动,即低浓度的FSH可促进该过程,高浓
度的FSH会抑制该过程。
②女性绝经后血液中FSH含量急剧升高,即可能表
现为对胰岛素分泌的抑制作用,胰岛素含量会降低,
因而极易造成绝经期糖尿病。
3.(11分,除标注外,每空1分)
(1)神经递质由外正内负转化为外负内正大脑皮
层C
(2)e电表1、2均发生两次方向相反的偏转
(3)靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T
细胞识别变化的信号,细胞毒性T细胞分裂并分化,
形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子
能加速这一过程
实验思路:将患青光眼小鼠随机均分为两组,一组注
射细胞毒性T细胞活化抑制剂,另一组注射等量生
理盐水,一段时间后检测两组小鼠视网膜神经节细胞
受损数目(2分)
预期实验结果:注射细胞毒性T细胞活化抑制剂的
小鼠视网膜神经节细胞受损数目少于注射生理盐水
的小鼠(2分)
参考答案及解析
【解析】(1)感光细胞受到光线刺激,由轴突末梢分泌
神经递质至双极细胞,导致双极细胞兴奋,由静息电
位外正内负转化为外负内正,最终在大脑皮层产生视
觉,由于该过程未经过完整的反射弧,不属于反射,所
以既不属于条件反射也不是非条件反射。
(2)由图可知,感光细胞与双极细胞之间存在突触,同
理双极细胞与神经节细胞之间也存在突触,所以为验
证兴奋在神经纤维上是双向传导,在突触处是单向传
递,应刺激e点,可观察到电表1、2均发生两次方向
相反的偏转,说明兴奋在神经纤维上是双向传导,再
刺激d点,观察到电表1不偏转,电表2偏转,说明兴
奋在突触处是单向传递。
(3)靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T
细胞识别变化的信号,细胞毒性T细胞分裂并分化,
形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子
能加速这一过程。
该实验目的是验证神经节细胞损伤是细胞毒性T细
胞进入视网膜,眼压恢复正常后细胞毒性T细胞继
续发挥作用,使神经节细胞损伤加剧造成的。所以实
验的自变量为是否注射细胞毒性T细胞活化抑制
剂,因变量为小鼠神经节细胞损伤的数量。
实验思路:将患青光眼小鼠随机均分为两组,一组注
射细胞毒性T细胞活化抑制剂,另一组注射等量生
理盐水,一段时间后检测两组小鼠视网膜神经节细胞
受损数目。
预期实验结果:注射细胞毒性T细胞活化抑制剂的
小鼠视网膜神经节细胞受损数目少于注射生理盐水
的小鼠。
4.(9分,除标注外,每空1分)
(1)免疫防御、免疫自稳、免疫监视(答出任意两点即
可,2分)细胞因子
(2)释放神经递质与T细胞上的(特异性)受体相
结合
(3)①③自身免疫过强
(4)神经一体液一免疫调节网络
【解析】(1)人体免疫系统的功能为免疫防御、免疫自
稳、免疫监视:体液免疫中,当T细胞活性下降,导致
细胞因子的分泌量减少,影响B细胞增殖分化形成浆
细胞,进而导致抗体的生成量降低
(2)由图可知,神经系统可通过突触前膜释放神经递
·26
生物学
质直接调节免疫细胞(如T细胞)的活性;图中激素
分子与免疫细胞上的(特异性)受体相结合,激素能使
免疫细胞(如T细胞)原有的生理活动发生变化。
(3)某患者体内胰岛素分泌正常,但血糖浓度超标并
尿糖,说明胰岛素分泌后不能起作用,原因可能是自
身抗体与胰岛素结合(①)或自身抗体竞争性结合靶
细胞细胞膜上的胰岛素受体(③),而②自身细胞毒性
T细胞持续杀伤胰岛B细胞则会导致胰岛素分泌不
足,④胰岛B细胞细胞膜上转运蛋白对葡萄糖的转运
能力下降,血糖水平不会有太大变化。由①③原因引
起的血糖浓度超标并尿糖是由机体免疫功能过强,免
疫系统异常敏感,反应过度,把自身物质当作外来异
物进行攻击而引起的,属于自身免疫病。
(4)图中生命活动的调节有神经递质、激素、免疫活性
物质参与,表明机体维持内环境稳态的主要调节机制
是神经一体液一免疫调节网络。
分组练(2)生命话动的调节B组
1.(11分,除标注外,每空1分)
(1)化学信号→电信号
(2)肠道菌群紊乱使色氨酸减少,导致5-HTP、5-HT
减少,作用于脑引发抑郁(2分)
(3)胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素通过体液运
输、反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较
长(答出2点即可)
(4)①注射等量生理盐水②对照③实验④抑郁
模型大鼠,注射等量柴胡皂苷A溶液⑤脑中5-HT
↑脑中5-HT含量
含量
OA B
组别
【解析】(1)略。
(2)从图中可知,肠道菌群紊乱使色氨酸减少,导致
5-HTP、5-HT生成减少,即兴奋性神经递质减少,作
用于脑,引发抑郁。
(3)略。
(4)实验目的:研究柴胡皂苷A对抑郁模型大鼠脑中
5-HT含量的影响。自变量:小鼠是否抑郁和是否注
射柴胡皂苷A。正常大鼠注射适量生理盐水(A组为