内容正文:
分组练(2)生命
1.(11分)“肠微生物一肠一脑轴”(MCBA)是肠道与
中枢神经系统之间双向调节的网络系统。肠道中
微生物的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信
息,并参与相关激素分泌的调节。5-HT是一种兴
奋性神经递质,由色氨酸经过一系列反应生成,在
神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作
用。肠道菌群紊乱可能引发抑郁(机理如图所
示)。回答下列问题:
→抑郁注:
5-HT
5-HT:5羟色胺
ACTH
TPH1:色氨酸羟化酶
5-HTP:5羟色胺前体
5-HTP:增多
:减少
0
TPHI
→或←或个或:导致
0
89
0
⊙菌群素乱→色氨酸
(1)兴奋在突触处传递时,突触后膜完成的信号转
换是
(2)据图说明肠道菌群紊乱引发抑郁的原因可能
是
(3)促肾上腺皮质激素(ACTH)与糖皮质激素
(GC)都是动物激素,GC可提高血糖浓度,与GC
在调节血糖方面有协同作用的激素有
(至少写出两种),与神经调节相
比,ACTH与GC发挥调节作用时具有的特点有
(答出2点)。
(4)为了研发抗抑郁药,科研人员研究了柴胡皂苷
A对抑郁模型大鼠脑中5-HT含量的影响。实验
过程如下,请完善实验步骤:
组别类型
实验材料及处理
检测指标
正常大鼠,
A
对照组
①
抑郁模型大鼠,
⑤
②组
注射适量生理盐水
C
③组
④
科研人员根据结果分析抑郁模型大鼠抑郁情况有
所改善但是达不到正常水平。请将实验结果绘制
成柱状图。
生物学第47
活动的调节B组
2.(9分)桥本氏甲状腺炎(HT)是一种由免疫系统
攻击甲状腺导致的疾病,临床检测表明,患者血清
中甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)显著高于正
常人。HT的自然病程一般经历三个阶段:甲亢
期→稳定期→甲减期,最终甲状腺组织结构被破
坏、甲状腺功能低下。抽取血样检测三位HT患
者的相关数据,结果如表所示。回答下列问题:
甲状腺激
TSH
TPOAb
患者
素T4(参考值
(参考值
(参考
69.97~152.52)0.27~4.20)
值034)
甲
15.1
>100
140.1
乙
110.6
1.38
434
丙
166.63
0.001
972
(1)HT是免疫系统
功能失调引
起的自身免疫病,常见的自身免疫病还有
(举一个例子)。
(2)抽取血样可以检测到各种激素的原因是
。
TSH与甲状
腺激素的作用关系是
(3)表中
患者最可能处于稳定期,
判断依据是
(4)补充外源甲状腺激素可以有效缓解桥本氏甲
减的症状。欲验证外源甲状腺激素的疗效,研究
人员取
(填“桥本氏甲减
的模型动物”或“正常动物”)随机均分为两组,A
组:每天给每只动物注射
,饲喂
适量饲料,B组:每天给每只动物注射等量甲状腺
激素,饲喂等量饲料,一段时间后,观察并比较两
组动物的桥本氏甲减症状。
3.(10分)尘螨的粪便颗粒中含有的Derp1是引起
过敏性鼻炎的一种常见呼吸道抗原,该物质是一
种蛋白酶,能切割气道黏膜细胞间紧密连接的蛋
白组分,改变其通透性,从而侵入机体内环境。图
1表示Derp1接触皮下APC(抗原呈递细胞)后发
生的免疫过程。回答下列问题:
页(共64页)
APC
巴大细胞
图1
(1)图1中显示的免疫过程为
免
疫,细胞①是
细胞,在该免疫过程
中,细胞①对细胞②的作用包括
(2)过敏性个体在
(填“初次”或“再
次”)吸入Der pl后,会引发过敏性鼻炎。这是因
为过敏性个体在接触Der pl后,其细胞③产生的
与肥大细胞膜表面的Fc受体有
较高的亲和力,能吸附在呼吸道黏膜下的肥大细
胞表面。
(3)过敏性鼻炎(AR)的发病率日渐提升,在中医
治疗上,常用麻黄细辛附子汤对AR进行治疗。
为研究该药汤在治疗Der pl引起的AR过程中发
挥作用的机制,科研人员选用人鼻黏膜上皮细胞
(HNEpC)进行体外培养连接成单层,模拟人体
HNEpC屏障进行相关实验:
①组使用正常的HNEpC屏障,②~⑤组则使用
Der pl处理过的HNEpC屏障作为研究对象,其
中③~⑤组在使用Der pl处理的同时分别加入了
不同剂量的麻黄细辛附子汤药进行培养,检测各
组的通透性(反映屏障的功能)以及闭合蛋白与密
封蛋白两种细胞间连接蛋白的含量,结果如图2
所示。
士通透性◆闭合蛋白密封蛋白
1.5
0.5
0
①对照组②模型组③低剂量④中剂量⑤高剂量
组别
图2
请尝试根据实验结果分析,麻黄细辛附子汤在
治疗Der pl引起的过敏性炎中的机制与
功效:
生物学第48
4.(10分)研究表明,生长素(IAA)、细胞分裂素
(CTK)和独脚金内酯(一种植物激素)共同参与调
控植物顶端优势的形成。茎尖的生长素通过PIN
蛋白向下运输时,既能抑制细胞分裂素合成酶
(IPT)的活性,又能提高细胞分裂素氧化酶(CKX)
的活性,还能通过活化独脚金内酯合成酶基因
MAX3或MAX4来促进该类激素的合成。独脚
金内酯合成量增加促进转录因子BRC1的表达,
以抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示。回答
下列问题:
生长素
IPT CKX
细胞分裂素
长
素
极
BRC1侧芽生长
独脚金内酯
MAX3/4
素氧化酶
一→表示促进
BRC1:转录因
一表示抑制
(1)
经过一系列反应可转变成生长素。
少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影
响,但是植物体还要源源不断合成生长素的原
因是
(2)由图可知,生长素与独脚金内酯对IPT的活性
具有
(填“协同”或“抗衡”)作用。生长素
通过作用于IPT和CKX
(填“促进”或
“抑制”)细胞分裂素的分泌。
(3)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生
长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干相
同胚芽鞘、独脚金内酯类调节剂、琼脂块等实验材
料,请设计实验验证该结论,写出简要的实验思路
和预期结果。
实验思路:
预期结果:
页(共64页)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
生物学
正常大鼠空白对照,处理方式同B组基础操作):抑郁
模型大鼠,注射等量生理盐水或柴胡皂苷A溶液(C
组为给药组,探究柴胡皂苷A的作用),因变量是脑
中5HT含量。科研人员根据结果分析抑郁模型大
鼠抑郁情况有所改善但是达不到正常水平,因此实验
结果:脑中5-HT含量为A>C>B。
2.(9分,除标注外,每空1分)
(1)免疫自稳风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性
红斑狼疮(答出一个即可)
(2)内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流
到全身TSH促进甲状腺激素的分泌,而甲状腺激
素分泌增多后会抑制TSH的分泌(2分)
(3)乙甲状腺激素T4处于正常范围内,而TSH也
接近正常值
(4)桥本氏甲减的模型动物适量生理盐水
【解析】(1)HT这种免疫失调病是由人体免疫系统异
常敏感,反应过度,“敌我不分”地将自身细胞当作外
来异物进行攻击而引起的,属于免疫系统免疫自稳功
能失调而导致的自身免疫病。常见的自身免疫病还
有风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
(2)内分泌腺没有导管,内分泌细胞产生的激素弥散
到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息,因此,
临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的
水平。垂体分泌的TSH随血液循环到达甲状腺,促
使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌:当血液中的
甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制垂体分
泌TSH。
(3)分析表格数据,我们可以发现三位HT患者的检
测数据具有的共性是TPOAb均高于参考值,均为异
常高水平。进一步分析,可以看出乙患者的甲状腺激
素T4处于正常范围内,而TSH也接近正常值,因此
可能处于稳定期:甲患者的甲状腺激素T4远低于正
常值,而TSH远高于正常值,说明甲状腺组织结构被
破坏、甲状腺功能低下,可能处于甲减期;丙患者的甲
状腺激素T4远高于正常值,而TSH极低,这是甲亢
期的典型表现。
(4)由题意可知,该实验的自变量为外源甲状腺激素
的有无,因变量为桥本氏甲减动物的症状表现,实验
设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验
如下:A组:每天给每只桥本氏甲减模型动物注射适
·27
参考答案及解析
量生理盐水,饲喂适量饲料,B组:每天给每只桥本氏
甲减模型动物注射等量甲状腺激素,饲喂等量饲料,
一段时间后,观察并比较两组动物的桥本氏甲减症
状。若发现B组动物嗜睡减少,食欲增加,则可推测
甲状腺激素可有效缓解桥本氏甲减。
3.(10分,除标注外,每空1分)
(1)体液辅助性T辅助性T细胞表面的特定分子
发生变化并与B细胞结合,作为激活B细胞的第二
个信号:辅助性T细胞分泌的细胞因子可促进B细
胞增殖分化(3分)
(2)再次抗体
(3)通过降低通透性,并提高闭合蛋白和密封蛋白的
含量来治疗Der pl引起的过敏性鼻炎,且高剂量情
况下作用效果明显(3分)
【解析】(1)图1中过程有抗体产生,属于体液免疫。
细胞①能接受抗原呈递细胞的呈递,为辅助性T细
胞:细胞②是B细胞,在体液免疫过程中,辅助性T
细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,作为
激活B细胞的第二个信号,且辅助性T细胞分泌的
细胞因子可促进B细胞增殖分化。
(2)过敏反应是指已免疫的机体,在再次接受相同的
抗原时,有时会发生引起组织损伤或功能紊乱的免疫
反应,故过敏性个体在再次吸入Der pl后,会引发过
敏性鼻炎。细胞③属于浆细胞,能够分泌抗体,与肥
大细胞膜表面的Fc受体有较高的亲和力,能吸附在
呼吸道黏膜下的肥大细胞表面。
(3)该实验的目的是研究麻黄细辛附子汤在治疗
Der pl引起的AR过程中发挥作用的机制,实验的自
变量是Der pl的有无及麻黄细辛附子汤药的有无和
剂量,因变量是通透性(反映屏障的功能)以及闭合蛋
白与密封蛋白的含量。据实验结果可知,与对照组相
比,②~④组的通透性均有所升高,而闭合蛋白和密
封蛋白的相对值表现为模型组显著降低,但加入麻黄
细辛附子汤药的③④组两种蛋白含量有所回升,⑤组
含量显著升高,据此推测麻黄细辛附子汤在治疗
Der pl引起的过敏性鼻炎中的机制与功效是可以通
过降低通透性,并提高闭合蛋白和密封蛋白的含量来
治疗Der pl引起的过敏性鼻炎,且高剂量情况下作
用效果明显。
参考答案及解析
4.(10分,除标注外,每空1分)
(1)色氨酸生长素是信息分子,作用后即被灭活
(2分)
(2)协同抑制
(3)实验思路:将胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组基部(或
下端)涂抹独脚金内酯类调节剂,乙组不做处理。将
甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间
后检测琼脂块中生长素的含量(3分)预期结果:甲
组琼脂块中不含生长素,乙组琼脂块中含有生长素
(2分)
【解析】(1)色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响,但
是植物体还要源源不断合成生长素的原因是生长素
是信息分子,作用后即被灭活。
(2)由图可知,生长素与独脚金内酯对PT均有抑制
作用,因此生长素与独脚金内酯对PT的活性具有
协同作用。由图可知,生长素抑制IPT的活性,提高
CKX的活性,因此生长素通过作用于PT和CKX抑
制细胞分裂素的分泌。
(3)该实验的目的是验证“独脚金内酯可以通过抑制
生长素的极性运输来调控顶端优势”,因此自变量为
独脚金内酯的有无,因变量为是否抑制生长素的极性
运输,而极性运输是一种从形态学上端到形态学下端
的运输过程,因此实验思路:将胚芽鞘分成甲、乙两
组,甲组基部(或下端)涂抹独脚金内酯类调节剂,乙
组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂
块上,一段时间后检测琼脂块中生长素的含量。预期
结果:甲组琼脂块中不含生长素,乙组琼脂块中含有
生长素。
分组练(3)生态系统与环境A组
1.(10分,除标注外,每空1分)
(1)循环实现了对能量的多级利用,提高了能量的
利用率(2分)
(2)多自然选择
(3)呼吸作用、分解作用和光合作用(2分)不易对
环境产生污染(或“稻飞虱不易产生抗药性”,合理
即可)
(4)行为信息种群的繁衍
【解析】(1)图中所展示的生态工程主要遵循循环原
·28
生物学
理。该设计中将蚓粪作为有机肥施用到水稻等农作
物中有诸多好处,有机肥经过微生物的分解作用可以
为植物提供无机肥料,还可以增加光合作用需要的二
氧化碳的量,从能量流动的角度分析,通过上述设计
实现了对能量的多级利用,提高了能量的利用率。
(2)鱼塘中不同的鱼类在该生态系统中占据的生态位
有所差异,当两个物种的生态位重叠时会发生种间竞
争,且生态位重叠越多,种间竞争越激烈;当两个物种
的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用而发生生
态位分化,进而使两个物种生态位重叠减小,有利于
物种之间的和谐共处,进而充分利用系统中的空间和
资源。
(3)稻飞虱中的碳元素可通过自身的呼吸作用、微生
物的分解作用和水稻的光合作用最终流向水稻。与
吡虫啉等人工合成的化学农药相比,苏云金杆菌利用
了生物的种间关系实现了对稻飞虱的抑制,这属于生
物防治,生物防治与化学防治措施相比,其典型的优
点表现在不易对环境产生污染,同时稻飞虱也不易产
生抗药性。
(4)饲养在庭院里的公鸡通过垂下翅膀,伸长脖子围
着母鸡边转半圈边抖动翅膀跳舞来求偶,该事例中的
信息类型为行为信息,该事例说明信息传递对种群的
繁衍有着极其重要的作用。
2.(10分,除标注外,每空1分)
(1)天敌、食物、疾病、寄生等震旦鸦雀活动能力强,
活动范围大不能
(2)①S2000
②增长型20
(3)不能确定由于3050年丙的相对多度在增加,
故无法确定该群落总的植物个体数的变化,相应的,
虽然乙植物占比(相对多度)在减小,但无法确定其具
体的种群密度是否减小,可能只是丙个体数目增加的
更快,占比更多,优势取代(2分)
【解析】(1)影响震旦鸦雀种群数量变化的生物因素
有天敌、食物、疾病、寄生等:由于震旦鸦雀活动能力
强,活动范围大(标记个体容易在种群中均匀分布),
故调查其种群数量常用标记重捕法:环境容纳量是指
一定环境条件下所能维持的种群最大数量,人工辅助
繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施,并未改变环
境条件,故不能提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容