专题06 稳态与调节(期末真题汇编,湖南专用)高二生物下学期
2026-05-29
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3份
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111页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.30 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 南南生物课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58106450.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦稳态调节7大高频考点,精选湖南各地期末真题,以情境化试题和探究性设计突出核心素养考查
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选/多选|占比约60%|内环境稳态、神经调节、免疫调节等|结合新冠、奶茶健康风险等生活情境,如“流感病毒感染与内环境稳态调节”|
|实验/解答题|占比约40%|激素调节过程、植物生长调节等|融入脑脊接口技术、mRNA疫苗等科技前沿,如“FGF1调节血糖机制探究”实验设计|
内容正文:
专题06 稳态与调节
7大高频考点概览
考点01 内环境与稳态
考点02 神经调节
考点03 激素与内分泌系统
考点04 激素调节的过程
考点05 神经调节和体液调节的关系
考点06 免疫调节
考点07 植物生命活动调节
地 城
考点01
内环境与稳态
一、单选题
1.D
2.B
3.B
4.C
二、多选题
5.ACD
6.BD
7.BD
三、解答题
8.【答案】(1)组织液、血浆、组织液
(2)造成肠内菌群数量减少,血清素产生量减少,使人情绪低迷
(3)协同进化
(4) 先采用抗生素灌胃肠获得无菌小鼠模型 切断迷走神经后口服齿双岐杆菌 乙组5-羟色胺含量多于甲组和丙组
地 城
考点02
神经调节
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.C
5.B
二、多选题
6.AD
三、解答题
7.【答案】(1) K+外流 高于 Na+和Ca2+内流
(2) 0 升高
(3)缩短
8.【答案】(1) 下丘脑 突触前膜、突触间隙和突触后膜
(2)昼夜变化(外界环境变化、光照周期性变化)
(3) 突触生长速率的节律性受下丘脑食欲素神经系统的调节 抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等
9.【答案】(1) Na+内流 大脑皮层 前列腺素能够提高痛觉神经元表面受体的敏感度,所以触碰发炎部位容易引起痛觉神经元兴奋进而产生痛觉,而前列腺素容易分解,仅炎症部位浓度较高,其他部位触摸不会产生痛觉
(2)C
(3) 两个部位之间没有神经连接,而③组阿司匹林可以减弱疼痛反应,所以可以排除阿司匹林是作用于神经系统 主动脉血管收缩
10.【答案】(1) 交感神经 神经调节 作用时间较长、作用范围较广泛、反应速度较缓慢
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)含量低于正常水平 注射一定量的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),一段时间后检测血液中促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量 促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量含量恢复正常
地 城
考点03
激素与内分泌系统
一、单选题
1.C
2.C
3.D
二、多选题
4.【答案】(1)非特异性
(2) 神经 神经—体液(两空顺序可换) 负反馈调节
(3) 无显著变化 不属于
5.【答案】(1)通过体液运输;作用于靶器官;作为信使传递信息
(2) 肝细胞膜上有激素A(肾上腺素)的特异性受体;激素A(肾上腺素)能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化) 胰岛素
(3) 分级 可以放大激素调节的调节效应,有利于精细调控
(4)激素D长期偏高,抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子,降低体液免疫能力
6.【答案】(1)a.通过体液运输;b.作用于靶器官、靶细胞;c.作为信使传递信息;d.微量和高效
(2) a.肝细胞膜上有激素A(肾上腺素)的特异性受体;b.激素A(肾上腺素)能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化)(调节有机物代谢) 胰岛素
(3) 分级 a.可以放大激素调节的调节效应;b.形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(4)激素D长期偏高,a.抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子;b.B淋巴细胞的增殖和分化受阻,降低体液免疫能力
7.【答案】(1) 树突 接受信息,并将其传导到细胞体 突触数目
(2) 分级调节和反馈调节 抗原识别过程 类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮 长期大剂量使用糖皮质激素会使糖皮质激素的含量升高,对垂体的抑制作用增强,使得促糖皮质激素含量减少,导致肾上腺皮质功能减退
(3)病原体感染后免疫系统产生的细胞因子作用于下丘脑的体温调节中枢,导致体温升高
(4)直接与受体接触
8.【答案】(1) 肾上腺素 体液
(2) 升高 肾小管和集合管
(3) 多巴胺转运体 神经递质只存在于突触小泡内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
三、实验题
9.【答案】(1) 下丘脑 通过体液运输
(2) 胰岛素基因的表达 促进肝糖原合成 激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活
(3) 在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低(下降约40%),无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌 肝细胞中GK含量及活性比正常人群低,不能促进糖原的合成及非糖物质的转化
地 城
考点04
激素调节的过程
一、单选题
1.C
2.C
3.D
4.C
5.C
二、多选题
6.AB
三、解答题
7.【答案】(1) 神经-体液调节 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,维持机体稳态
(2) 体液运输 负反馈
(3) 抗利尿激素 汗腺分泌增加,皮肤血管舒张
8.【答案】(1) 促肾上腺皮质激素释放激素 神经—体液调节
(2)长期精神压力大,导致皮质醇分泌增加,抑制Gas6基因的表达,从而使得毛囊干细胞无法增殖分化,进而出现毛发脱落现象
(3)免疫防御和免疫监视
(4) 促进 Wnt信号通路 抑制
(5)皮质醇、皮质醇受体、GAS6蛋白、GPR54
地 城
考点05
神经调节和体液调节的关系
一、单选题
1.D
2.D
3.D
二、解答题
4.【答案】(1)抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(2) 升高 肾小管和集合管对水的重吸收
(3) 促甲状腺激素释放激素 负反馈 体液调节是神经调节的一个环节
三、实验题
5.【答案】(1) 升高 机体A蛋白水平升高,导致血糖、血脂升高(或降低机体血糖、血脂升高导致机体通过提升A蛋白水平降低血糖、血脂)
(2) 高脂饮食,肝细胞特异性敲除A蛋白基因 正常饮食,完全不敲除A蛋白基因和高脂饮食,完全不敲除A蛋白基因
(3) 作为RNA去甲基化酶,A蛋白(磷酸化)会导致胰高血糖素受体mRNA去甲基化,使其稳定性上升,进而提升胰高血糖素受体的含量水平 独立 调节糖代谢依赖A蛋白的RNA去甲基化酶活性;调节脂肪代谢与A蛋白调节表皮生长因子受体DNA(基因)表达有关
6.【答案】(1) 自身免疫病 基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶、胰蛋白酶或胶原蛋白酶)
(3) 探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
7.【答案】(1)交感
(2) 不能 血液(浆) 组织液 肌泌降糖素与相应受体结合激活Akt,促进含GLUT-4的囊泡向细胞膜转移,增加细胞膜上GLUT-4的数量,促进细胞吸收葡萄糖,从而降低血糖
(3) 蒸馏水 生理盐水明胶海绵
8.【答案】(1) 下丘脑 副交感 神经
(2)肥胖者和非肥胖者血糖浓度基本相同,而肥胖者的胰岛素浓度明显高于非肥胖者,推测肥胖者体内出现对胰岛素不敏感的现象,导致降血糖的效果差,所以肥胖者更易患糖尿病
(3) C=B>A>D 2 mLFGF1抑制剂+2mL胰岛素抑制剂溶液 4 mL生理盐水
地 城
考点06
免疫调节
一、单选题
1.D
2.C
3.A
4.B
5.A
6.C
7.A
二、多选题
8.ABC
9.ABD
三、解答题
10.【答案】(1)溶酶体中的水解酶
(2) 细胞因子 抗原与B细胞表面受体的结合,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(3) 细胞 被肿瘤抗原入侵的靶细胞(或肿瘤细胞)密切接触
(4)对机体的损伤小 / 或针对肿瘤细胞的特异性强 / 或能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
地 城
考点07
植物生命活动调节
一、单选题
1.D
2.D
3.B
4.D
二、多选题
5.AB
6.AC
7.CD
三、解答题
8.【答案】(1) 光敏色素的结构发生变化 温度、重力
(2)20天后,实验组幼苗生长触及机械压力位置时,乙烯产生量明显增加,对照组没有机械压力,几乎无乙烯产生
(3) 施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度 单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗
(4)基因表达调控、激素调节和环境因素调节
9.【答案】(1) 春化作用 可以避免这些植物出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况 光照、水分、重力等
(2)抑制
(3) 葡萄糖含量和TOR激酶活性(或答“葡萄糖含量和pS6K1蛋白水平”) TOR激酶激活
(4)调控PRC2蛋白
10.【答案】(1) 保护子叶和分生组织免受机械损伤(适应土壤机械压力) 高 磷酸化
(2)AB
(3) 实时追踪/检测IAA32蛋白在细胞内的相对含量 WAVs基因对于IAA32蛋白的降解是必需的(或WAV突变体中IAA32降解受阻)
四、实验题
11.【答案】(1)物理
(2) 结实率越低 低
(3) 自然条件下培养 A地结实率低于B地
(4)进行人工授粉
试卷第1页,共3页
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专题06 稳态与调节
7大高频考点概览
考点01 内环境与稳态
考点02 神经调节
考点03 激素与内分泌系统
考点04 激素调节的过程
考点05 神经调节和体液调节的关系
考点06 免疫调节
考点07 植物生命活动调节
地 城
考点01
内环境与稳态
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)生物学是一门以科学实验为基础的学科。下列有关实验叙述正确的是( )
A.绿叶中色素的提取和分离实验中,可以用无水乙醇分离色素
B.菠菜叶肉细胞可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
C.模拟生物体维持pH的稳定的实验中,自变量是酸或碱的滴加量,因变量是溶液的pH
D.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制
【答案】D
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、绿叶中色素的提取使用无水乙醇,而分离色素需用层析液,层析液使不同色素在滤纸上的溶解度不同而分离,A错误;
B、菠菜叶肉细胞是高度分化的成熟细胞,不再进行有丝分裂,无法用于低温诱导染色体数目变化的实验,B错误;
C、模拟生物体维持pH稳定的实验中,自变量包括溶液类型(如自来水、缓冲液、生物匀浆)和酸/碱的滴加量,因变量是pH变化,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔通过同位素标记法(15N标记DNA)结合密度梯度离心技术,观察到DNA复制后子代DNA的分布,直接证明了DNA的半保留复制,D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)秋冬季节呼吸道传染病大面积蔓延,由于流感病毒侵染导致的发热、疼痛、鼻塞(鼻黏膜肿胀)等现象与内环境中的前列腺素含量升高有关,其作用机理如下图所示,其中异丁苯丙酸为常见的解热镇痛药物成分,下列有关叙述错误的是( )
A.感染流感病毒后,患者在恢复内环境稳态过程中的调节机制是神经—体液—免疫调节
B.鼻塞是由前列腺素使毛细血管通透性提高,由组织液进入血浆的蛋白质增多引起
C.若患者持续38.5℃高烧不退,此时产热量等于散热量
D.发热后,患者通过服用异丁苯丙酸,使人体内的前列腺素含量下降,达到退烧的效果
【答案】B
【分析】内环境的稳态
(1)概念: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。稳态指各种成分和理化性质保持相对稳定,但不是绝对恒定。
(2)稳态的调节机制:神经—体液—免疫调节网络。
(3)意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、感染流感病毒后,患者体内神经系统、内分泌系统和免疫系统共同作用调节内环境稳态,因此调节机制是神经—体液—免疫调节,A正确;
B、鼻塞是由前列腺素使毛细血管通透性提高,由血浆进入组织液的蛋白质增多引起的,B错误;
C、当机体产热量等于散热量时,机体体温会维持相对稳定,因此若患者持续38.5℃高烧不退,此时产热量等于散热量,C正确;
D、发热后,患者通过服用异丁苯丙酸,异丁苯丙酸能抑制环氧合酶催化合成前列腺素,前列腺素能作用于下丘脑导致体温升高,因此患者通过服用异丁苯丙酸能达到退烧的效果,D正确。
故选B。
3.(23-24高二下·湖南郴州·期末)2023年8月京津冀地区遭遇了140年来最大降雨,导致许多村庄和农田遭遇洪涝灾害,为保障人民群众的生命财产安全,救援人员奋战在抢险救灾的第一线。下列说法正确的是( )
A.长时间被水淹没的马铃薯块茎细胞可产生酒精从而导致植物根被毒害
B.丙酮酸在玉米叶片细胞质基质中的分解要消耗还原氢
C.救援人员紧急抢险时过量剧烈运动会导致体内乳酸积累过多,但不会引起血浆pH急剧下降,体内的乳酸只能随尿液排出体外
D.在冷水中为了促进机体代谢产热,救援人员的下丘脑分泌的促甲状腺激素增多
【答案】B
【分析】1、进行产物为乳酸的无氧呼吸的有大多数动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等;进行产物为酒精的无氧呼吸的有大多数植物、酵母菌等。
2、人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
【详解】A、长时间被水淹没的马薯块茎细胞进行无氧呼吸,其无氧呼吸产物为乳酸,A 错误;
B、丙酮酸在玉米叶片细胞质基质中的分解为无氧呼吸第二阶段,需要消耗第一阶段产生的还原氢,B 正确;
C、大部分乳酸会进入肝脏,在肝脏细胞中转化成其他物质,极少的乳酸会随汗液和尿液排出,C错误;
D、下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素,D错误。
故选B。
4.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)传统奶茶用茶叶混合鲜奶,加盐熬制而成,其中含有优质蛋白、B族维生素及茶多酚等,总体营养价值较高,还有驱寒保暖、促进消化等功效。但现在流行的奶茶,多数是由奶粉、奶精、茶包、蔗糖、糖精等混合制成,这样的奶茶背后可能藏着众多健康风险。下列关于奶茶的描述错误的是( )
A.奶茶当水喝可能会导致血糖增高、血液黏稠度增加
B.长期大量饮用奶茶,过剩的糖类可大量转化为脂肪,进而导致肥胖
C.奶茶中蔗糖含量的多少,可以用斐林试剂定性检测
D.传统奶茶中的Na+可以参与内环境稳态的维持
【答案】C
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
【详解】A、奶茶中糖类比较多,奶茶当水喝可能会导致血糖增高、血液黏稠度增加,A正确;
B、长期大量饮用奶茶,会导致身体的血糖含量高,糖类可大量转化为脂肪,进而导致肥胖,B正确;
C、蔗糖是非还原糖,不能用斐林试剂检测,C错误;
D、Na+是无机盐离子,奶茶中的Na+可以参与内环境稳态的维持,D正确。
故选C。
二、多选题
5.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)如图为正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.曲线c表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后,抗利尿激素的合成和分泌增多
【答案】ACD
【详解】A、饮用生理盐水后,排尿量应平缓增加,对应曲线 d,A错误;
B、饮用大量生理盐水后,液体进入循环系统,使循环血量暂时性增加,B正确;
C、饮用生理盐水后血浆渗透压基本不变,对应曲线b,C错误;
D、饮用大量清水后,血浆渗透压降低,抗利尿激素的合成和分泌减少,使肾小管重吸收水减少、尿量增加,D错误。
故选ACD。
6.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)蚊虫叮咬时,其唾液中的抗凝血剂和蛋白质会引发人体过敏反应,导致组织细胞释放组胺。组胺可引起血管扩张,血管通透性升高,同时刺激化学感受器,产生红肿和瘙痒。下列相关叙述正确的是( )
A.肥大细胞释放的组胺与浆细胞产生的抗体结合,直接导致血管扩张和通透性增加
B.毛细血管壁通透性升高,血浆蛋白渗出导致组织液渗透压升高,水分进入组织间隙形成水肿
C.组胺作用于皮肤化学感受器,通过传入神经传导至下丘脑产生痒觉,进而引发抓挠动作
D.蚊虫叮咬引起的瘙痒过程是神经—体液—免疫调节共同作用的结果
【答案】BD
【分析】1.已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。
2.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。这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面。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。
【详解】A、抗体吸附在肥大细胞表面,再次遇到抗原时,抗体和抗原结合,刺激肥大细胞产生组胺,A错误;
B、毛细血管壁通透性升高,血浆蛋白渗出导致组织液渗透压升高,水分进入组织间隙形成水肿,B正确;
C、大脑皮层产生痒觉,C错误;
D、蚊虫叮咬时,其唾液中的抗凝血剂和蛋白质会引发人体过敏反应,导致组织细胞释放组胺,组胺可引起血管扩张,血管通透性升高,同时刺激化学感受器,产生红肿和瘙痒,因此蚊虫叮咬引起的瘙痒过程是神经—体液—免疫调节共同作用的结果,D正确。
故选BD。
7.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)麻醉运输是最常见的大黄鱼保活运输方式,其中CO2麻醉是国际公认的安全环保麻醉技术。CO2麻醉可降低大黄鱼的有氧呼吸速率,但麻醉时间过长,可能会引起呼吸衰竭导致死亡。下列叙述不正确的是( )
A.CO2参与麻醉大黄鱼的过程中存在体液调节
B.麻醉运输时,水环境温度应维持在其有氧呼吸的最适温度
C.麻醉时间过长引起呼吸衰竭体现了机体调节能力具有一定限度
D.CO2麻醉时,大黄鱼体细胞无氧呼吸产生的CO2增加
【答案】BD
【分析】激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。激素调节是体液调节的主要内容。除激素外,其他一些化学物质,如组织胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。
【详解】A、CO2通过体液传送的方式对大黄鱼的生命活动起调节作用,属于体液调节,A正确;
B、麻醉运输时,为尽可能减少大黄鱼体内有机物的消耗,水环境温度应低于大黄鱼有氧呼吸的最适温度,B错误;
C、麻醉时间过长引起呼吸衰竭体现了机体调节能力是具有一定限度的,超过一定限度会导致功能紊乱,C正确;
D、大黄鱼无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO2,D错误。
故选BD。
三、实验题
8.(23-24高二下·湖南郴州·期末)研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络,机制如图所示,其中血清素是与人的情绪相关的信号分子,能够给人带来愉悦感。某些肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素,脑中的血清素 90%以上来自于肠道。
(1)肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是___________。
(2)由题意可推测长期服用抗生素的危害是_________________________________。
(3)双岐杆菌可以适应小肠环境,宿主也能从双岐杆菌中获得维生素 B等多种营养物质,两者通过漫长的___________过程,实现了共生的结果。
(4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明,齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升,改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状,且这种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。为验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用,请完善以下内容。
材料及用具:健康小鼠若干只;抗生素;灌胃肠设备;齿双歧杆菌(可口服)等。
实验思路:
①取健康、发育状况相同的小鼠若干只,_________________________;
②将小鼠随机分为甲、乙、丙三组,甲组小鼠不做处理,乙组小鼠口服齿双岐杆菌,丙组 小鼠______________;
③将上述小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间,分别检测5-羟色胺含量;
④预期实验结果:___________________________。
【答案】(1)组织液、血浆、组织液
(2)造成肠内菌群数量减少,血清素产生量减少,使人情绪低迷
(3)协同进化
(4) 先采用抗生素灌胃肠获得无菌小鼠模型 切断迷走神经后口服齿双岐杆菌 乙组5-羟色胺含量多于甲组和丙组
【分析】1、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。兴奋在神经元之间的传递过程为: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。
2、人体内的液体都叫体液,可以分成细胞内液和细胞外液,其中细胞外液是人体细胞直接生存的环境,又叫内环境。内环境主要由血浆、组织液和淋巴液组成。内环境的作用是:细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】(1)血清素是与人的情绪相关的信号分子,肠道上皮细胞分泌血清素进入组织液,进过血浆运输,通过组织液作用于进入脑部神经元,肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是组织液、血浆、组织液。
(2)肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素,血清素与脑部神经元上的血清素受体结合,钠离子大量内流,引起大脑皮层部位产生愉悦感,长期服用抗生素会使肠内菌群数量减少,导致血清素产生量减少,影响人体情绪。
(3)题中描述为协同进化的过程,协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(4)本实验的目的是验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用,因此实验的自变量为是否利用齿双歧杆菌处理小鼠以及是否切断迷走神经,因此实验思路:取健康、发育状况相同的小鼠若干只,先采用抗生素灌胃肠获得肠道无菌小鼠模型,再随机均分为甲、乙、丙三组,甲组小鼠不作处理,乙组小鼠口服齿双歧杆菌,丙组小鼠用手术器材切断迷走神经后口服齿双歧杆菌。将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间,分别检测5-羟色胺含量。
预期实验结果:乙组的5-羟色胺含量多于甲、丙。
地 城
考点02
神经调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)下列关于人类大脑皮层第一运动区与躯体各部分的关系,叙述正确的是( )
A.躯体中相应部位越大,其代表区范围越大
B.刺激大脑皮层中央前回顶部,可以引起头部器官的运动
C.支配下肢运动的功能区位于中央前回底部
D.刺激右侧大脑皮层代表区某部位,可见其左侧肢体运动
【答案】D
【详解】A、代表区范围大小取决于躯体部位功能的精细程度,而非实际体积大小,A错误;
B、中央前回顶部对应下肢运动,底部对应头部器官运动,刺激顶部应引起下肢运动,B错误;
C、下肢运动功能区位于中央前回顶部,C错误;
D、大脑皮层对躯体运动的调节呈交叉支配,即右侧皮层控制左侧肢体运动,D正确。
故选D。
2.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)成年动物体内的γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质(促进氯离子内流)。研究大鼠等哺乳动物胚胎发育早期未成熟神经元时发现,其GABA的生理效应与成熟神经元的相反。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(转运体的大小表示膜上该转运体的相对数量)。下列说法正确的是( )
A.成年动物体中,GABA起作用时,突触后膜的电位差不会发生改变
B.所有的神经递质和GABA一样通过胞吐释放到突触间隙
C.图中表示大鼠未成熟神经元的是神经元1
D.随着发育的不断成熟,神经系统内NKCC1共转运体的表达程度逐渐增加
【答案】C
【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。
【详解】A、GABA是一种抑制性神经递质,与突触后膜上的特异性受体结合后会促进Cl-内流,强化静息电位,使突触后膜使得膜电位外正内负的相对值变大,A错误;
B、大多数神经递质通过胞吐释放到突触间隙中,但神经递质NO通过自由扩散释放到突触间隙,B错误;
C、由图可知,大鼠未成熟神经元应是神经元1,判断依据是神经元未成熟时GABA的生理效应与成熟时相反,图中神经元1的Cl-外流,从而产生兴奋性效应,C正确;
D、随着发育的不断成熟,GABA发挥抑制性神经递质的作用,促进氯离子内流,而其基础是膜外侧的氯离子浓度高于膜内侧,结合题图分析,随着发育的不断成熟,神经系统内NKCC2共转运体的表达程度逐渐增加,D错误。
故选C。
3.(24-25高二下·湖南郴州·期末)“难忘今宵,难忘今宵,不论天涯与海角……”,这首经典歌曲的旋律和歌词总能唤起人们的情感共鸣。下列相关叙述正确的是( )
A.听到歌曲时不由自主地哼唱,这一反射活动的神经中枢位于脊髓
B.歌曲的旋律和歌词能被长期记忆,与神经元之间突触的建立和强化有关
C.唱歌时需调节呼吸节奏,该过程只需依赖脑干呼吸中枢的精确调控
D.理解歌词含义需要大脑皮层言语中枢H区的参与,而跟唱则只需S区的调控
【答案】B
【详解】语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能。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。记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程。短期记忆与神经元之间即时的信息交流有关,长期记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
【分析】A、听到歌曲不由自主哼唱属于条件反射,其中枢在大脑皮层而非脊髓,A错误;
B、歌曲的旋律和歌词被长期记忆,与大脑皮层神经元间原有突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,B正确;
C.脑干调控基本呼吸节奏,但唱歌时有意识调节呼吸需大脑皮层参与,C错误;
D.理解歌词需H区(听觉性语言中枢),但跟唱需S区(运动性语言中枢)和H区(听觉性语言中枢)等共同调控,D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)中国科学家首创“三合一”脑脊接口技术,经微创手术在脑和脊髓植入电极芯片,以AI算法解析脑电信号,控制脊髓电极刺激腿部神经,实现“意念控制”运动,瘫痪患者不仅可恢复腿部运动,该技术还能诱导新神经通路形成,让患者自主控制瘫痪肌肉。下列说法正确的是( )
A.脊接口相当于反射弧中的感受器
B.电刺激使相关神经元兴奋,细胞内由正电位变为负电位
C.使用脑脊接口技术的患者体内可能形成了新的突触
D.脑脊接口技术不需要考虑机体的免疫排斥作用
【答案】C
【详解】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。兴奋在神经元之间的传递依靠突触完成,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间只能单向传递(从突触前神经元到突触后神经元)。
【分析】A、在该“三合一”脑脊接口技术中,脑脊接口接收脑电信号并控制脊髓电极刺激腿部神经,它不是感受外界刺激的结构,而反射弧中的感受器是感受外界刺激并将刺激转化为电信号的结构,所以脑脊接口不属于反射弧中的感受器,A错误;
B、神经元兴奋时,细胞膜发生动作电位,由静息状态的“外正内负”变为“外负内正”,即细胞内由负电位变为正电位,B错误;
C、因为该技术能诱导新神经通路形成,而新神经通路的形成可能伴随着新突触的形成,C正确;
D、植入的电极芯片属于外来物质,若为异体材料可能引发免疫排斥,题干未说明是否使用自体组织或免疫抑制手段,因此仍需考虑免疫排斥作用,D错误。
故选C。
5.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)癫痫是一种由神经元异常放电引发的慢性脑部疾病,兴奋性神经递质可诱发癫痫,抑制性神经递质对癫痫有抑制作用,下图为与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.GABA发挥作用后被突触前膜上的GABA转运体回收
B.癫痫是GABA使脑内兴奋功能增强的结果
C.可通过抑制AMPA受体的活性治疗癫痫
D.谷氨酸与AMPA受体结合后,成熟神经细胞膜内电位由负变为正
【答案】B
【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、从图中看出,GABA作为神经递质,发挥作用后,被突触前膜上的GABA转运体回收,A正确;
B、兴奋性神经递质可诱发癫痫,GABA与突触后面上的受体结合,导致Cl-内流,是抑制性递质,所以癫痫不是GABA使脑内兴奋功能增强的结果,B错误;
C、AMPA受体与谷氨酸结合,导致Na+通过AMPA受体,使突触后神经元兴奋,而兴奋性神经递质可诱发癫痫,所以可通过抑制AMPA受体的活性治疗癫痫,C正确;
D、谷氨酸与AMPA受体结合后,使Na+内流,产生动作电位,因此成熟神经细胞膜内电位由负变为正,D正确。
故选B。
二、多选题
6.(23-24高二下·湖南湘西·期末)兴奋通过神经一骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程如图所示。突触小泡释放乙酰胆碱(ACh)作用于A(受体兼Na+通道),通道打开,Na+内流,产生动作电位。兴奋传导到B(另一种受体)时,C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。下列叙述正确的是( )
A.引起骨骼肌收缩的反射中,反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的骨骼肌
B.骨骼肌细胞产生动作电位时,膜外发生的电位变化为由负变为正
C.兴奋传导到B时,C打开,肌质网中释放Ca2+的方式为主动运输
D.当ACh作用于A时,兴奋通过神经—骨骼肌接头时发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
【答案】AD
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
【详解】A、分析题图可知,引起骨骼肌收缩的反射中,反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的骨骼肌,A正确;
B、骨骼肌细胞产生动作电位时,钠离子内流,故膜外发生的电位变化为由正变为负,B错误;
C、兴奋传导到B时,C打开,肌质网中释放Ca2+,释放Ca2+不需要消耗能量,属于协助扩散,C错误;
D、当ACh作用于A时,兴奋通过神经—骨骼肌接头(类似突触结构)时发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号,D正确。
故选AD。
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)心肌细胞动作电位的形成不同于神经元,其跨膜电位的幅度、持续时间、波形、产生机制亦不同。当心肌细胞受到刺激时,离子的跨膜运输情况如图1所示,其膜电位形成及变化机制如图2所示,0~4是指五个不同的阶段。回答下列问题:
(1)未受到刺激时,静息电位的维持依靠______,使膜外阳离子浓度_______(填“高于”或“低于”)膜内,由图1可知,当神经纤维受到刺激时,会产生cAMP激活Na+/Ca2+通道促进______,使膜电位改变。
(2)图2中_______阶段表示开始形成动作电位。若增大细胞外液的Na+浓度,动作电位的峰值______(填“升高”或“下降”)。
(3)若在1阶段之间添加Ca2+阻断剂,则达到2阶段的时间会______(填“缩短”或“延长”)。
【答案】(1) K+外流 高于 Na+和Ca2+内流
(2) 0 升高
(3)缩短
【分析】兴奋在神经纤维上以电信号形式传导。
【详解】(1)静息状态下K+浓度膜内高于膜外,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由图1可知,当神经纤维受到刺激时,产生cAMP激活Na+/Ca2+通道促进Na+和Ca2+内流使电位改变。
(2)图2中0阶段表示动作电位的产生,在此阶段,膜内电位由静息状态的负值(约-90mV)迅速上升至正值(约+30mV),即由负变正,若增大细胞外液的Na+浓度,Na+内流增加,动作电位的峰值升高。
(3)在1~2阶段依靠Ca2+内流和K+外流维持平衡状态,若添加Ca2+阻断剂会阻断Ca2+内流,打破平衡缩短达到2阶段的时间。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)我国科学家以经典的视网膜—视顶盖突触为模型,运用在体双光子长时程成像,发现了发育早期突触生成速率存在昼夜节律性。请回答下列问题:
(1)昼夜节律通常受到外界光照环境影响并以24小时为周期进行变化,人脑中的_______可控制生物节律。突触的结构包括_______。
(2)研究表明突触数量的增长速率存在白天快、夜晚慢的昼夜变化。这一变化现象在亮、暗光照处理一段时间后转入持续亮或持续暗的条件,或者经过反向的暗、亮光照条件处理后都能保持,这说明突触生成率与_______无关。
(3)食欲素是下丘脑神经细胞分泌的一种激素,因可以促进进食而得名,进一步研究发现突触生长速率的节律性在下丘脑食欲素神经系统功能阻断后消失,这说明_______。下丘脑合成的激素还有_______(至少答出两点)。
【答案】(1) 下丘脑 突触前膜、突触间隙和突触后膜
(2)昼夜变化(外界环境变化、光照周期性变化)
(3) 突触生长速率的节律性受下丘脑食欲素神经系统的调节 抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等
【分析】1、生物节律调节:下丘脑是控制生物节律的关键脑区,体现神经系统对生物节律的调控作用。
2、突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜构成,是神经元间信息传递的结构基础。
【详解】(1)人脑中的下丘脑可控制生物节律。突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
(2)根据题意可知,突触数量的增长速率存在白天快、夜晚慢的昼夜变化。这一变化现象在亮暗光照处理一段时间后转入持续亮或持续暗的光照条件,或者经过反向的暗亮光照条件处理后都能保持,说明突触生成率与昼夜变化(外界环境变化、光照周期性变化)无关。
(3)因为突触生长速率的节律性在下丘脑食欲素神经系统功能阻断后消失,所以说明突触生长速率的节律性受下丘脑食欲素神经系统的调节。下丘脑合成的激素还有抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等。
四、实验题
9.(24-25高二下·湖南怀化·期末)阿司匹林是一种历史悠久的抗炎药,其主要有效成分是乙酰水杨酸,广泛用于缓解轻中度疼痛、退热及预防心血管疾病。请回答下列问题。
(1)已知炎症性疼痛发生机制如图所示,B,R受体激活会引起______内流(填“Na+内流”或“K+外流”),产生兴奋传导至______,从而产生痛觉。轻轻触摸炎症部位会产生痛觉,而触摸其他部位不会产生,其原因是______。
(2)科学家先给豚鼠注射缓激肽,再饲喂阿司匹林(注:阿司匹林中有效成分为水杨酸衍生物——乙酰水杨酸),豚鼠的疼痛反应未减弱,但是先饲喂阿司匹林,再注射缓激肽,可以观察到豚鼠疼痛反应减弱。下列推测符合实验结果的是______。(填字母)
A.阿司匹林可以提高COX2酶活性
B.阿司匹林可以阻断痛觉神经元表面受体
C.阿司匹林可以抑制前列腺素合成
D.阿司匹林可以抑制痛觉产生
(3)为验证以上推测,科学家将离体的脾脏组织与主动脉血管连接起来,将不同溶液从A处灌流,观察主动脉血管是否因疼痛反应而收缩。
实验组别
①组
②组
③组
④组
实验操作
仅A处灌注缓激肽
仅A处灌注阿司匹林
A处先灌注阿司匹林,再灌注缓激肽
A处先灌注缓激肽,再灌注阿司匹林
实验现象
主动脉血管收缩
主动脉血管不收缩
主动脉血管不收缩
________
该疼痛实验模型可以排除阿司匹林通过作用于神经系统来减弱疼痛反应,理由是__________。若推测成立,第④组实验现象是__________。
【答案】(1) Na+内流 大脑皮层 前列腺素能够提高痛觉神经元表面受体的敏感度,所以触碰发炎部位容易引起痛觉神经元兴奋进而产生痛觉,而前列腺素容易分解,仅炎症部位浓度较高,其他部位触摸不会产生痛觉
(2)C
(3) 两个部位之间没有神经连接,而③组阿司匹林可以减弱疼痛反应,所以可以排除阿司匹林是作用于神经系统 主动脉血管收缩
【分析】从题中的流程图可以简单了解阿司匹林镇痛的作用机制:阿司匹林经细胞吸收、分解成水杨酸,水杨酸抑制 COX 酶,减少前列腺素合成;前列腺素能增强痛觉神经元对刺激的敏感度,其减少后,痛觉神经元对如缓激肽等刺激反应变弱,痛觉信号传递受抑制,最终产生镇痛效果 。
【详解】(1)痛觉产生与神经细胞兴奋相关,神经细胞兴奋时Na+内流形成动作电位,产生的兴奋传导至大脑皮层产生痛觉。从图中及题干可知,炎症部位产生的前列腺素能增强痛觉神经元表面受体敏感度,使发炎部位易引发痛觉;因前列腺素易分解,只有炎症部位其浓度高,其他部位触摸时,没有足够浓度前列腺素增强受体敏感度,不会产生痛觉 。
(2)先注射缓激肽,再喂阿司匹林,疼痛未减弱;先喂阿司匹林,再注射缓激肽,疼痛减弱。说明阿司匹林不是直接作用于缓激肽或阻断受体、抑制痛觉产生,而是抑制了前列腺素合成 。因为缓激肽起作用后,阿司匹林通过抑制前列腺素合成,减少其对痛觉的增强,从而使疼痛反应减弱。
故选C。
(3)实验中胰脏组织与主动脉血管连接,无神经连接,若阿司匹林作用于神经系统,在无神经参与下不会影响,但②组阿司匹林能减弱疼痛反应(主动脉血管不收缩),说明不是作用于神经系统。若推测成立,④组先注缓激肽,缓激肽会引发后续反应,再注阿司匹林,因阿司匹林抑制前列腺素合成等,不能阻止已引发的疼痛相关反应,主动脉血管会收缩 。
10.(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)去甲肾上腺素能显著地增强心肌收缩力,使心跳加快,心输出量增多;糖皮质激素是机体内极为重要的一类调节分子,它对机体的生长、发育、代谢以及免疫功能等起着重要的调节作用,是机体应激反应最重要的调节激素,也是临床上使用最为广泛而有效的抗炎和免疫抑制剂。结合图示回答下列问题:
(1)途径①中的传出神经是________(填“交感神经”或“副交感神经”)。途径②通过调节使肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素属于_____________(填“神经调节”或“神经——体液调节”),与途径①分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式相比,肾上腺髓质分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式的不同特点有____________________(至少答出两点)。
(2)某患者糖皮质激素多次检测结果均低于正常水平,为判断病变原因,临床上可通过抽血检测相关激素的含量来诊断,若检测出的结果是_______________,则可以初步判断是下丘脑病变。为进一步排除垂体和肾上腺皮质病变的可能,实验方案为____________________;若检测结果是______________,则可排除垂体和肾上腺皮质病变的可能。
【答案】(1) 交感神经 神经调节 作用时间较长、作用范围较广泛、反应速度较缓慢
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)含量低于正常水平 注射一定量的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),一段时间后检测血液中促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量 促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量含量恢复正常
【分析】血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原 (肌糖原只能合成不能水解)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸等。
【详解】(1)根据所学知识,去甲肾上腺素能显著地增强心肌收缩力,使心跳加快等,这种能使心跳加快等作用的传出神经是交感神经。途径②通过调节使肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素,该过程不涉及激素的运输及作用,属于神经调节。与途径①分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式(神经调节)相比,肾上腺髓质分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式(体液调节)的不同特点有作用时间较长、作用范围较广泛、反应速度较缓慢等。
(2)若检测出的结果是促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)含量低于正常水平,可初步判断病变原因是下丘脑病变。 为进一步排除垂体和肾上腺皮质病变的可能,实验方案为注射一定量的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),一段时间后检测血液中促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量。 若检测结果是促肾上腺皮质激素(ACTH)和糖皮质激素的含量含量恢复正常,则说明之前糖皮质激素含量低不是垂体和肾上腺皮质本身的病变,可排除垂体和肾上腺皮质病变的可能。
地 城
考点03
激素与内分泌系统
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南郴州·期末)已知FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与。研究人员通过注射生理盐水溶解的FGF21来观察其对小鼠机体的影响,选用健康小鼠和肥胖小鼠进行实验,结果如图所示(“+”表示添加,“-”表示未添加)。肥胖小鼠出现疑似“FGF21抵抗”。下列相关叙述错误的是( )
A.FGF21经由肝脏细胞分泌后通过体液运输,并与靶细胞膜上的FGFR相互识别传递信息
B.根据实验结果分析可推测,小鼠体内与FGF21具有类似作用的激素是胰岛素
C.肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较多
D.若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关
【答案】C
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有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成甘油三酯等;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,而具有拮抗作用;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,而共同作用使血糖升高。
【详解】A、FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,特点和激素类似,通过体液运输,并与吧细胞膜上的FGFR相互识别传递信息,A正确;
B、根据题意,加入FGF21后血糖浓度降低,体内和FGF21具有类似作用的是胰岛素,B正确;
C、肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较少,C错误;
D、FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与,若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关,D正确。
故选C。
2.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)越来越多的证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络(如图),进而维持了内环境的稳态,复杂的机体才能够实现协调统一。下列有关信息分子的说法正确的是( )
A.甲状腺激素能够通过体液定向运输到作用部位
B.信息分子都与细胞膜上的受体相结合传递信息,从而调节靶细胞生命活动
C.长期精神焦虑、紧张会导致人体的免疫功能降低,可能与糖皮质激素分泌增加有关
D.激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工
【答案】C
【分析】神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用,它们之间的任何一方都不能取代另外两方。神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),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。通过这些信号分子,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
【详解】A、激素通过体液运输,不能进行定向运输,A错误;
B、信息分子也可能与细胞内的受体结合,如性激素,B错误;
C、长期精神焦虑、紧张可能使糖皮质激素分泌增加,糖皮质激素可作为免疫抑制剂,可导致免疫功能降低,C正确;
D、激素不一定是分泌蛋白,如性激素,不需要内质网和高尔基体的加工,D错误。
故选C。
3.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)动物经历压力或创伤时,机体内会发生一系列生理反应,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.由图可知,CRH作用的靶细胞是垂体细胞和蓝斑核内神经元
B.受到压力或创伤时,肾上腺皮质分泌皮质醇体现了分级调节
C.皮质醇可通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素
D.机体受到创伤时会迅速产生大量的去甲肾上腺素参与催化反应
【答案】D
【分析】分析题意,机体内存在下丘脑-垂体-腺体轴,甲状腺、性腺和肾上腺皮质都有对应的调节轴来调节,符合该调节轴的激素,即存在分级调节,也存在反馈调节机制。
【详解】A、根据图示,CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,其作用的靶细胞是垂体和蓝斑核内神经元,A正确;
B、受到压力或创伤时,肾上腺皮质分泌皮质醇存在下丘脑-垂体-肾上腺皮质的分级调节轴线,体现了分级调节,B正确;
C、皮质醇含量升高时,可通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,该反馈调节机制有利于维持内环境稳态,C正确;
D、去甲肾上腺素属于激素,激素含量在体内较少,其作用是调节而非催化,D错误。
故选D。
二、解答题
4.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。酸性环境(pH2~4.5)刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素,促胰液素能够促进胰液(碱性)的分泌,胰液进入小肠中发挥消化作用。回答下列问题:
(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的____免疫。
(2)如下图所示为哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。据图分析,该过程受____调节和____调节两条途径的共同调控。胃泌素可促进胃液分泌,若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做___。
(3)将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内,胰液分泌____(填“增多”“减少”或“无显著变化”)。食糜(从胃离开进入小肠的半固体物质)会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素,食糜促进促胰液素分泌的过程____(填“属于”或“不属于”)体液调节。
【答案】(1)非特异性
(2) 神经 神经—体液(两空顺序可换) 负反馈调节
(3) 无显著变化 不属于
【分析】1、人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
2、非特异性免疫是生来就有的,人人都有,能对多种病原体有免疫作用,包括第一、二道防线。第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如胃酸)还有杀菌的作用,呼吸道黏膜上有纤毛,具有清扫异物的作用;第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞,具有溶解、吞噬和消灭病原体的作用。
3、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节包括正反馈和负反馈,负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。
【详解】(1) 胃腺细胞分泌胃液,属于皮肤及其黏膜的分泌物,胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,是保护人体健康的第一道防线,属于非特异性免疫。
(2)据图分析可知,胃窦G细胞分泌胃泌素,通过体液调节运输到胃腺细胞;胃腺细胞和胃窦又连接着传出神经。所以该过程受神经调节和神经-体液调节的共同调控。胃泌素通过体液调节运输到胃腺细胞,促进胃液分泌,若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,有利于维持机体稳态,根据分析中反馈调节的概念可知,这种调节方式叫做负反馈调节。
(3)盐酸通过静脉注入后,由于血浆中含有缓冲物质,因此导致盐酸被中和,且血液中的盐酸不能刺激小肠上段黏膜处的S细胞,故胰液不会因此分泌增多。体液调节是指化学物质经过体液传送的方式对生命活动进行调节,食糜刚刚从胃部离开,由于食麋带着部分胃液,因此其 pH呈酸性,会刺激到小肠上段的S细胞,而食糜中的酸性物质(HCl)未进入内环境,因此食糜刺激S细胞并不是盐酸(胃酸)借助体液运输实现的,所以不属于体液调节。
5.(23-24高二下·湖南长沙开福区湖南长沙第一中学·期末)在情绪压力下,下丘脑支配肾上腺皮质、肾上腺髓质,释放相关激素,该激素可作用于心脏,使心率加快。根据如图信息
(1)肾上腺皮质、肾上腺髓质产生的激素化学本质不同,但都作为信号分子,它们的作用方式却有着一些共同的特性:____________________(至少答3点)。
(2)激素的功能不是单一的,激素A除了可作用于心脏,使心率加快外,还能与肝脏结合使血糖升高,其原因是 ____________________(答出2点),这一功能与 ________(填激素名称)的作用效应相抗衡。
(3)图中激素B、激素C、激素D之间的调节方式称为 _______调节,该调节方式的意义是 ____________________(答出2点)。
(4)激素D能抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子。研究发现,情绪压力长期得不到缓解的情况下,人体体液免疫能力会有所下降____________________(答出2点)。
【答案】(1)通过体液运输;作用于靶器官;作为信使传递信息
(2) 肝细胞膜上有激素A(肾上腺素)的特异性受体;激素A(肾上腺素)能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化) 胰岛素
(3) 分级 可以放大激素调节的调节效应,有利于精细调控
(4)激素D长期偏高,抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子,降低体液免疫能力
【分析】1、人和动物体的生命活动除了受神经系统的调节外,还存在着另一种调节方式——由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,这就是激素调节。
2、激素调节特点包括:微量和高效、通过体液运输以及作用于靶器官、靶细胞。
【详解】(1)激素的作用方式有着一些共同的特性:通过体液运输;作用于靶器官;作为信使传递信息。
(2)激素A为肾上腺素,除了可作用于心脏,还能与肝细胞结合并使血糖浓度升高,原因是肝细胞膜上有激素A(肾上腺素)的特异性受体,激素可以多肝脏起作用;且激素A(肾上腺素)能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化),与胰岛素作用相抗衡。
(3)下丘脑对激素D分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似,存在分级调节,分级调节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。
(4)T淋巴细胞分泌的细胞因子能够促进B淋巴细胞的增殖和分化,在情绪压力长期得不到缓解的情况下,激素D长期偏高,抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子,(B淋巴细胞的增殖和分化受阻),降低体液免疫的水平,进而导致人体免疫力有所下降(或减弱)。
6.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)在情绪压力下,下丘脑支配肾上腺皮质、肾上腺髓质,释放相关激素,引起一系列反应。肾上腺髓质释放的激素A增多,该激素可作用于心脏,使心率加快。根据下图信息,回答相关问题。
(1)肾上腺皮质、肾上腺髓质产生的激素化学本质不同,但都作为信号分子,它们的作用方式却有着一些共同的特性:___(至少答3点)。
(2)激素的功能不是单一的,激素A除了可作用于心脏,使心率加快外,还能与肝细胞结合并调节血糖浓度,其原因是___(答出2点),这一功能与___(填激素名称)的作用效应相抗衡。
(3)图中激素B、激素C、激素D之间的调节方式称为___调节,该调节方式的意义是___(答出2点)。
(4)激素D能抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子。研究发现,情绪压力长期得不到缓解的情况下,人体体液免疫能力会有所下降,分析其原因是___(答出2点)。
【答案】(1)a.通过体液运输;b.作用于靶器官、靶细胞;c.作为信使传递信息;d.微量和高效
(2) a.肝细胞膜上有激素A(肾上腺素)的特异性受体;b.激素A(肾上腺素)能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化)(调节有机物代谢) 胰岛素
(3) 分级 a.可以放大激素调节的调节效应;b.形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(4)激素D长期偏高,a.抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子;b.B淋巴细胞的增殖和分化受阻,降低体液免疫能力
【分析】据图分析:下丘脑对激素D分泌的调节与对甲状腺激素分泌的分级调节类似;情绪压力→下丘脑→肾上腺髓质,使之分泌激素A,引起压力的短期效应。情绪压力→下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺皮质→肾上腺皮质激素,引起压力的长期效应。
【详解】(1)激素的作用方式有着一些共同的特性:通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量和高效。
(2)激素A为肾上腺素,除了可作用于心脏,使心率加快外,还能与肝细胞结合并使血糖浓度升高,其原因是肝细胞膜上有肾上腺素的特异性受体,且肾上腺素能促进肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化),这一功能与胰岛素的作用效应相抗衡。
(3)下丘脑对激素D分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似,存在分级调节,分级调节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。
(4)T淋巴细胞分泌的淋巴因子能够促进B淋巴细胞的增殖和分化,在情绪压力长期得不到缓解的情况下,激素D长期偏高,抑制T淋巴细胞合成和释放淋巴因子,(B淋巴细胞的增殖和分化受阻),降低体液免疫的水平,进而导致人体免疫力有所下降(或减弱)。
7.(23-24高二下·湖南张家界·期末)神经—体液—免疫调节网络是人体内一种复杂的调节系统,由神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用形成,它能够保护身体免受外界环境的侵害,维持身体内部环境的稳定性,并对外界环境的变化作出相应的调节。下图表示三者的关系,其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素,“-”表示抑制。回答下列相关问题:
(1)神经系统感知内外刺激的结构是神经元的___________(填“树突”或“轴突”)部分,该结构的功能是___________,引起效应器发生反应所需要的时间长短主要与___________有关。
(2)据图可知,糖皮质激素的分泌调节具有___________的特点。该激素是已确认的免疫功能抑制剂,会抑制巨噬细胞对抗原的吞噬和处理、诱导淋巴细胞凋亡等,通过影响特异性免疫的___________过程抑制免疫系统的功能,在治疗___________(答出两点)等方面具有重要的使用意义。临床上长期大剂量使用糖皮质激素会导致肾上腺皮质功能减退,这是由于___________。
(3)免疫系统产生的细胞因子可作用于下丘脑,影响激素的分泌和神经递质的释放,从而影响体液调节和神经调节的过程。请分析病原体感染会导致体温升高的原因:___________。
(4)神经系统、内分泌系统、免疫系统产生的信号分子发挥作用的方式相同,都是___________。通过这些信号分子,复杂的机体才能实现统一协调,稳态才能够得以维持。
【答案】(1) 树突 接受信息,并将其传导到细胞体 突触数目
(2) 分级调节和反馈调节 抗原识别过程 类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮 长期大剂量使用糖皮质激素会使糖皮质激素的含量升高,对垂体的抑制作用增强,使得促糖皮质激素含量减少,导致肾上腺皮质功能减退
(3)病原体感染后免疫系统产生的细胞因子作用于下丘脑的体温调节中枢,导致体温升高
(4)直接与受体接触
【分析】从图示中可以看出下丘脑、垂体和肾上腺之间存在分级调节,糖皮质激素分泌后可以负反馈抑制下丘脑和垂体的相关作用。同时其对免疫系统也有抑制作用。
【详解】(1)神经系统感知外界刺激的结构是神经元的树突,它的作用是接受信息,并将其传导到细胞体。引起效应器发生反应所需要的时间长短主要与轴突和突触有关,轴突较长,而信号传导到突触会出现突触延搁。
(2)糖皮质激素的调节与下丘脑、垂体有关,属于分级调节,同时糖皮质激素会一直下丘脑和垂体的功能,属于反馈调节。糖皮质激素会抑制巨噬细胞对抗原的吞噬、处理,所以糖皮质激素是通过影响特异性免疫的抗原识别过程抑制免疫系统的功能,糖皮质激素作为免疫抑制剂,在治疗自身免疫病(类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮)等方面具有重要意义,由于糖皮质激素的反馈调节作用,大量使用糖皮质激素会抑制垂体的功能,导致产生的促糖皮质激素减少,最终导致肾上腺皮质功能减退。
(3)病原体感染会使免疫系统产生细胞因子,其作用于下丘脑的体温调节中枢,使体温升高。
(4)神经系统、内分泌系统、免疫系统产生的信号分子发挥作用的方式相同,都是直接与受体接触,从而传递信息。
8.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)2023年9月,以“中国新时代·杭州新亚运”为定位的第19届亚运会在杭州举行。在男子4×100米接力决赛中,陈佳鹏最后一棒超然逆转夺得冠军,比赛过程中运动员身体会发生一系列的生理变化。回答下列问题:
(1)比赛过程中,运动员的心跳加快,这主要是肾上腺分泌的______增加,通过______运输作用于靶器官或者靶细胞发挥作用。
(2)比赛过程中,运动员大量出汗会导致细胞外液渗透压______,下丘脑渗透压感受器受到刺激。这一刺激会促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进了____________对水分的重吸收。
(3)某些运动员为了在比赛中提高成绩,私自服用一些兴奋剂。可卡因是兴奋剂的一种,也是一种毒品,它会引起多巴胺(一种神经递质)的传递过程异常,相关过程如图所示。正常情况下,多巴胺发挥作用后会通过突触前膜上的______从突触间隙回收,因此突触后膜并不会持续兴奋。神经元之间兴奋的传递方向是单向的,原因是____________。
【答案】(1) 肾上腺素 体液
(2) 升高 肾小管和集合管
(3) 多巴胺转运体 神经递质只存在于突触小泡内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
【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】(1)肾上腺素是应激激素,比赛过程中,运动员的心跳加快,这主要是肾上腺分泌的肾上腺素增加;激素通过体液运输,作用于靶器官或者靶细胞发挥作用。
(2)比赛过程中,运动员大量出汗会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器感受到刺激;下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进了肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,渗透压恢复正常。
(3)突触前膜上有多巴胺转运体,所以,正常情况下,多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的多巴胺转运体从突触间隙回收;由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。
三、实验题
9.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)葡萄糖激酶(GK)作为葡萄糖代谢第一步反应的关键酶,主要存在于人体的胰岛和肝脏中。它能敏锐地感受到葡萄糖浓度的变化及时调控相关激素的分泌维持血糖稳态。下图是GK通过胰腺—肝脏轴调节血糖稳态过程示意图,其中PI3K是肝脏中的一种激酶,GLUT是葡萄糖转运蛋白,IRS是胰岛素受体底物。请回答下列问题。
(1)血糖调节的神经中枢位于______,抽取血样可检测胰岛素是否正常分泌,这体现激素调节的特点是______。
(2)据图分析,当血糖浓度升高,胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力,催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高,通过促进_____(途径)和胰岛素的释放,从而使胰岛素浓度升高。胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K促进GLUT基因表达,使细胞膜上GLUT数量增多(途径)和______来降低血糖。正常机体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡,其原因是______。
(3)T2DM(2型糖尿病)患者的GK表达量及活性与正常人群组相比,如下图所示。请从GK的角度分析T2DM患者血糖长期维持在相对较高水平的原因①______。②______。。
【答案】(1) 下丘脑 通过体液运输
(2) 胰岛素基因的表达 促进肝糖原合成 激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活
(3) 在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低(下降约40%),无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌 肝细胞中GK含量及活性比正常人群低,不能促进糖原的合成及非糖物质的转化
【分析】由图分析,肝脏内当胰岛素和其受体结合后,一方面促进糖原合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低,激素与受体结合体现了信息的传递功能。胰岛细胞内血糖变化刺激胰岛素基因表达产生胰岛素,使胰岛B细胞分泌胰岛素。
【详解】(1)下丘脑是血糖调节中枢。抽取血样可检测胰岛素是否正常分泌,这体现激素通过体液运输的特点。
(2)结合图示可知,当血糖浓度升高,胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力,催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高,通过促进胰岛素的释放和促进胰岛素基因的表达,从而使胰岛素浓度升高;胰岛素能降低血糖水平,结合图示可知,GLUT能够协助葡萄糖进入细胞,胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K促进GLUT基因表达,使细胞膜上GLUT数量增多和促进肝糖原合成来降低血糖。由于激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,因此正常机体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
(3) 结合题意及图示可知,在T2DM患者胰岛B细胞中GK基因表达量比正常人群低(下降约40%),无法正常感知葡萄糖水平而不能及时触发胰岛素的分泌;肝细胞中GK含量及活性比正常人群低,不能促进糖原的合成及非糖物质的转化,因此2 型糖尿病(T2DM)患者血糖长期维持在相对较高水平。
地 城
考点04
激素调节的过程
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)心房钠尿肽(ANP)是由心肌细胞合成并释放的肽类激素,其主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠排水,当心房壁受牵拉(如血量过多,头低足高位和身体浸入水中等)时可刺激心房肌细胞释放ANP。下列有关说法正确的是( )
A.与神经调节相比,ANP对生命活动的调节所需的时间更短
B.ANP和醛固酮在调节体内钠平衡时具有协同作用
C.ANP的作用过程未体现激素的分级调节
D.正常情况下,人体所有细胞都有相同的遗传物质,都有ANP受体
【答案】C
【分析】题意显示,钠尿肽是心房壁细胞在一定刺激下合成并分泌的肽类激素,根据其作用可知该激素作用的部位是肾小管和集合管,作用效果是减弱肾小管和集合管对水分的重吸收作用。
【详解】A、神经调节通过反射弧进行,速度快、作用时间短;而ANP作为激素调节属于体液调节,需通过体液运输,作用较缓慢,因此ANP调节所需时间更长,A错误;
B、醛固酮通过保钠排钾维持血钠平衡,而ANP促进排钠排水,两者在钠平衡调节中作用相反,属于拮抗关系,B错误;
C、激素的分级调节通常涉及下丘脑-垂体-靶腺轴的分层调控,而ANP由心房肌细胞直接释放,未体现分级调节,C正确;
D、人体所有细胞的遗传物质相同,但细胞分化导致基因选择性表达,ANP受体仅存在于靶细胞(如血管平滑肌细胞和肾小管细胞),并非所有细胞均有,D错误。
故选C。
2.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)西替利嗪是一种抗过敏药物,但也有少数人对其过敏。下图表示某特应性皮炎患者在涂抹西替利嗪(过敏原)后机体反应的部分图解。下列叙述错误的是( )
注:IgE表示过敏反应抗体,肥大细胞脱颗粒中含有组胺
A.过敏反应是机体再次接触过敏原后发生的组织损伤或者功能紊乱
B.图中IgE是抗西替利嗪的抗体
C.涂抹西替利嗪后,肥大细胞释放组胺引起毛细血管扩张属于神经—体液调节
D.IgE与肥大细胞结合后,在过敏原的作用下,使肥大细胞脱颗粒,释放组胺
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、过敏反应是已免疫的机体在再次接触相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱,A正确;
B、图中IgE是过敏反应的抗体,针对过敏原(西替利嗪)产生,B正确;
C、组胺通过体液传送的方式对生命活动进行调节,属于体液调节,C错误;
D、IgE与肥大细胞结合后,在西替利嗪(过敏原)的作用下,使肥大细胞脱颗粒,释放组胺,D正确。
故选C。
3.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)机体对同一生理过程可能存在相抗衡的调节方式,下列不属于此类的是( )
A.促甲状腺激素释放激素与甲状腺激素作用于垂体促甲腺激素分泌
B.交感神经与副交感神经作用于心脏跳动
C.细胞分裂素与脱落酸作用于细胞分裂
D.赤霉素与生长素作用于种子萌发
【答案】D
【分析】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则测可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素,当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样甲状腺激素就可以维持在相对稳定水平。
【详解】A、下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素,当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素,属于此类调节,A不符合题意;
B、交感神经使心跳加快,副交感神经使心跳减慢,属于此类调节,B不符合题意;
C、细胞分裂素促进细胞分裂,脱落酸抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,属于此类调节,C不符合题意;
D、赤霉素促进种子萌发,生长素不促进种子萌发,也不抑制种子萌发,所以不属于此类调节,D符合题意。
故选D。
4.(24-25高二下·湖南郴州·期末)已知FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与。研究人员通过注射生理盐水溶解的FGF21来观察其对小鼠机体的影响,选用健康小鼠和肥胖小鼠进行实验,结果如图所示(“+”表示添加,“-”表示未添加)。肥胖小鼠出现疑似“FGF21抵抗”。下列相关叙述错误的是( )
A.FGF21经由肝脏细胞分泌后通过体液运输,并与靶细胞膜上的FGFR相互识别传递信息
B.根据实验结果分析可推测,小鼠体内与FGF21具有类似作用的激素是胰岛素
C.肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较多
D.若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关
【答案】C
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有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成甘油三酯等;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,而具有拮抗作用;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,而共同作用使血糖升高。
【详解】A、FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,特点和激素类似,通过体液运输,并与吧细胞膜上的FGFR相互识别传递信息,A正确;
B、根据题意,加入FGF21后血糖浓度降低,体内和FGF21具有类似作用的是胰岛素,B正确;
C、肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较少,C错误;
D、FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与,若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)越来越多的证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络(如图),进而维持了内环境的稳态,复杂的机体才能够实现协调统一。下列有关信息分子的说法正确的是( )
A.甲状腺激素能够通过体液定向运输到作用部位
B.信息分子都与细胞膜上的受体相结合传递信息,从而调节靶细胞生命活动
C.长期精神焦虑、紧张会导致人体的免疫功能降低,可能与糖皮质激素分泌增加有关
D.激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工
【答案】C
【分析】神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用,它们之间的任何一方都不能取代另外两方。神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),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。通过这些信号分子,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
【详解】A、激素通过体液运输,不能进行定向运输,A错误;
B、信息分子也可能与细胞内的受体结合,如性激素,B错误;
C、长期精神焦虑、紧张可能使糖皮质激素分泌增加,糖皮质激素可作为免疫抑制剂,可导致免疫功能降低,C正确;
D、激素不一定是分泌蛋白,如性激素,不需要内质网和高尔基体的加工,D错误。
故选C。
二、多选题
6.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)TSH受体抗体主要分为三类:甲状腺刺激性抗体(TSAb),作用与TSH类似;甲状腺功能抑制性抗体(TFIAb),阻断TSH与受体的结合;甲状腺生长刺激免疫球蛋白(TGI),刺激甲状腺肿大,但不影响其正常功能。下列说法正确的是( )
A.TSAb可促进甲状腺分泌甲状腺激素,可导致患者甲状腺功能亢进和甲状腺肿大
B.TFIAb增多会引起甲状腺激素分泌减少,患者可通过注射甲状腺激素缓解症状
C.TSAb和TFIAb增多引起机体的甲状腺功能紊乱,都属于过敏反应
D.血清中TGI含量升高一定会导致甲状腺激素的含量发生改变
【答案】AB
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:微量和高效;通过体液运输;作用于靶器官和靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。
【详解】A、甲状腺刺激性抗体(TSAb)的作用与TSH类似。TSH是由垂体分泌的促甲状腺激素,具有促进甲状腺生长和促进甲状腺分泌甲状腺激素的作用,因此甲状腺刺激性抗体(TSAb)能起到类似TSH的作用,通常会引起患者甲状腺功能亢进和甲状腺肿大,能持续刺激甲状腺分泌过多的甲状腺激素,A正确;
B、甲状腺功能抑制性抗体(TFIAb)阻断TSH与受体的结合,TSH不能发挥作用,则甲状腺激素分泌不足,通常会引起患者甲状腺功能低下、出现精神萎靡和畏寒等症状,患者可通过注射甲状腺激素缓解症状,B正确;
C、自身免疫病是指自身免疫反应对自身的组织器官造成损伤并出现了症状。TSAb和TFIAb均为TSH受体抗体,TSAb和TFIAb增多引起机体的甲状腺功能紊乱属于自身免疫病,C错误;
D、甲状腺生长刺激免疫球蛋白(TGI)刺激甲状腺肿大,但不影响其正常功能,因此血清中TGI含量升高一般不会导致甲状腺激素的含量发生改变,D错误。
故选AB。
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)体温调定点是下丘脑体温中枢预设的一个温度值,高于或低于此值,机体会进行相应调节,正常生理状态下体温调定点为37℃左右。病毒感染往往会引起人体出现发热症状,原因是病毒刺激机体细胞产生致热性细胞因子,该因子作用于下丘脑,使体温达到新的调定点。发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图所示是体温上升期机体体温调节过程示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)综合图解分析,体温上升期人体的体温调节方式是_______。甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节,分级调节的意义是_______。
(2)激素乙通过_______途径作用于甲状腺,甲状腺激素增多到一定程度时能抑制垂体腺细胞分泌促甲状腺激素,体现了激素的______调节机制。
(3)高温持续期,人体有时会出现脱水现象,此时机体可通过主动饮水补充水分,也可通过促使分泌_______,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减缓失水。体温下降期,机体增加散热的途径有______(写出2种)。
【答案】(1) 神经-体液调节 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,维持机体稳态
(2) 体液运输 负反馈
(3) 抗利尿激素 汗腺分泌增加,皮肤血管舒张
【分析】内分泌系统是由内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成的,内分泌腺主要包括垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛和性腺等,它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。
【详解】(1)图中既有下丘脑通过神经控制骨骼肌和皮肤血管,也有通过激素(甲、乙)进行调节,因此体温调节方式是神经-体液调节。分级调节通过逐级放大信号,可以放大激素的调节效应,并形成多级反馈,有利于对生命活动进行精细调控。
(2)在体温调节中下丘脑释放促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体释放激素乙促甲状腺激素,再通过体液运送到甲状腺,体现了激素的分级调节机制。甲状腺激素增多到一定程度时会抑制垂体腺细胞分泌促甲状腺激素,体现了激素的负反馈调节机制。
(3)机体持续高温时期如果出现脱水,细胞外液渗透压升高,垂体释放抗利尿激素增多,抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,增加重吸收水量,减少尿量,从而缓解脱水。根据图示,增加散热的途径包括汗腺分泌增加和皮肤血管舒张(皮肤血流量增加,血流速度减慢,利于散热)。
8.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)人在面临焦虑、紧张和较大精神压力时,可刺激下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌,使皮质醇(糖皮质激素)水平升高,导致毛囊干细胞的休止期延长引起脱发,其主要过程如图。请回答下列问题。
(1)在上图1中,当感受器接受压力刺激后,神经纤维膜产生兴奋并向中枢传递,中枢分泌激素a________(填名称),促进垂体分泌激素b,上述调节方式为________。
(2)部分人由于长期工作学习压力过大,出现毛发脱落现象,据图1分析其原因可能是_________。
(3)长期精神高压得不到有效缓解,除导致脱发外,也会导致免疫系统的________功能降低,从而使机体受病原体感染和患癌风险增大。
(4)除HPA轴之外,研究发现G蛋白偶联受体54(GPR54)基因和毛发生长有密切的关系,分子机制如图2所示。
据图回答,GPR54基因_______(填“促进”或“抑制”)DPC和HSFC中Calcineurin的表达和活性,进而抑制细胞中的_______,导致DPC和HFSC细胞活性降低,进而_____(填“促进”或“抑制”)毛发生长。
(5)脱发对机体生理功能的影响相对有限,但可导致患者心理健康受损及社会功能下降等严重后果。综合以上信息,请提出治疗脱发的潜在药物靶点:_____(至少写2个)。
【答案】(1) 促肾上腺皮质激素释放激素 神经—体液调节
(2)长期精神压力大,导致皮质醇分泌增加,抑制Gas6基因的表达,从而使得毛囊干细胞无法增殖分化,进而出现毛发脱落现象
(3)免疫防御和免疫监视
(4) 促进 Wnt信号通路 抑制
(5)皮质醇、皮质醇受体、GAS6蛋白、GPR54
【分析】下丘脑、垂体和靶腺体的分层调控称为分级调节,分级调节的意义是可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。
【详解】(1)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的糖皮质激素,其分泌过程为分级调节,因此a是下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素,其可促进垂体分泌激素b促肾上腺素皮质激素,促肾上腺素皮质激素可促进肾上腺分泌皮质醇。当感受器接受压力刺激后,神经纤维膜产生兴奋并向中枢传递,中枢分泌激素a,促进垂体分泌激素b,该调节方式为神经—体液调节。
(2)根据图示可知,人由于长期精神压力大,皮质醇分泌增加,从而抑制Gas6基因的表达(抑制蛋白质生成),引起毛囊干细胞无法增殖分化,引起脱发。
(3)机体防御并清除病原体感染,体现了免疫防御功能,而监视体内突变的细胞属于免疫监视功能,因此长期压力导致免疫系统的免疫防御和免疫监视功能降低,从而使机体受病原体感染和患癌风险增大。
(4)由图可知,GPR54基因缺失会抑制DPC和HSFC中Calcineurin的表达和活性,因此GPR54基因会促进DPC和HSFC中Calcineurin的表达和活性,进而抑制细胞中的Wnt信号通路,导致DPC和HFSC细胞活性降低,抑制HM/HG细胞增殖分化,进而抑制毛发生长。
(5)由题可知,肾上腺皮质分泌的皮质醇作用于相应受体,从而抑制Gas6基因的表达(抑制蛋白质生成),引起毛囊干细胞无法增殖分化,引起脱发;由问题(4)可知G蛋白偶联受体54(GPR54)基因会抑制毛发生长,因此,治疗脱发的潜在药物靶点可以是皮质醇、皮质醇受体、GAS6蛋白、GPR54。
地 城
考点05
神经调节和体液调节的关系
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)人体长时间暴露于处于高温、高湿的环境当中会出现体温升高、大量出汗、头疼、昏迷等症状,俗称中暑。下列有关叙述错误的是( )
A.中暑时人体散热量小于产热量导致体温上升
B.中暑后应及时为患者降温并补充水分和无机盐
C.人体的水盐平衡受神经调节和体液调节共同作用
D.中暑时人体调节功能出现障碍是由下丘脑病变导致
【答案】D
【详解】A、中暑时,高温环境下人体散热受阻,导致产热量大于散热量,体温上升,A正确;
B、中暑患者因大量出汗需及时补充水分和无机盐,同时降温可恢复体温平衡,B正确;
C、水盐平衡通过神经调节(如产生渴觉后主动饮水)和体液调节(如分泌抗利尿激素)共同维持,C正确;
D、中暑是因外界环境超出机体的调节能力而导致功能紊乱,并非下丘脑病变,D错误。
故选D。
2.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)患2型糖尿病者表现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,导致血糖水平居高不下,科学家发现了一种新型血糖调节因子——成纤维细胞生长因子(FGF1),用胰岛素抵抗模型鼠和正常鼠开展研究。图1为利用模型鼠进行研究,FGF1的浓度为1个单位。图2为健康鼠和注射不同浓度FGF1模型鼠体内胰岛素含量的测定结果,下列说法错误的是( )
A.2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人偏高
B.图1说明FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,过程中需依赖胰岛素
C.图2中随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量逐渐降低,推测原因可能是随FGF1浓度的增加,胰岛素消耗量逐渐增多,含量逐渐降低
D.FGF1可能促进胰岛素与细胞内的受体结合,提高胰岛素功效,改善胰岛素抵抗
【答案】D
【分析】糖尿病是由于人体和胰岛素相关的代谢异常导致的,该激素由人体的胰岛B细胞分泌的,其降低血糖的机制是:一方面促进血糖进入组织细胞氧化分解,进入肝、肌肉合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
【详解】A、 2型糖尿病患者的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,进而导致血糖水平居高不下。据此推测,2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人偏高,A正确;
B、 图1中使用FGF1之后血糖浓度降低,加上胰岛素抑制剂后血糖含量升高,所以使用FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,且FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素,B正确;
C、图2中随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量逐渐降低,推测可能的原因是FGF1发挥降血糖作用时必须依赖胰岛素,随FGF1浓度的增加,胰岛素消耗量逐渐增多,含量逐渐降低,C正确。
D、FGF1可能促进胰岛素与细胞上的受体结合,而不是细胞内的受体结合,改善胰岛素抵抗,D错误。
故选D。
3.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)下图为小鼠在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞产热过程,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。据图分析,下列说法正确的是( )
A.甲状腺激素的分泌没有分级调节
B.持续寒冷刺激可使激素的含量增加,包括甲状腺激素和去甲肾上腺素
C.cAMP一方面促进脂肪氧化分解的产物进入线粒体,另一方面促进UCP-1基因的表达,来增加产热
D.有氧呼吸第三阶段的场所在线粒体内膜,UCP-1可能作用于ATP合成酶,使ATP合成减少,产热增加
【答案】D
【分析】据图分析:寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺激素,导致褐色脂肪组织细胞中cAMP增加,cAMP的直接作用是促进脂肪分解和促进UCP-1基因的表达。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素的量增加,最终导致体内甲状腺激素的量增加。
【详解】A、图中下丘脑到甲状腺激素释放的过程是由下丘脑-垂体-甲状腺轴进行的,属于分级调节系统,A错误;
B、持续寒冷刺激还使去甲肾上腺素分泌增加,此时去甲肾上腺素属于传出神经末梢释放的神经递质而非激素,B错误;
C、cAMP促进脂肪水解(并非是氧化分解)为甘油、脂肪酸,脂肪酸进入线粒体利于细胞呼吸顺利进行,另一方面促进UCP-1基因的表达,来增加产热,C错误;
D、有氧呼吸第三阶段的场所在线粒体内膜,题干已知UCP-1增加会导致ATP合成减少,推测会导致产热增加,D正确。
故选D。
二、解答题
4.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水盐平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)正常人的血糖浓度为3.9-6.1mmol/L,当血糖浓度过高时,胰岛素既能促进血糖进组织细胞氧化分解、合成糖原、转变为甘油三酯来增加血糖的去向,又能_____,从而使血糖浓度恢复到正常水平。
(2)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压_____,通过激素f促进⑨_____(生理作用)使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(3)寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d_____,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的枢纽。甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互抗衡、相互影响,共同维持激素e含量的稳定,这属于_____(填“负反馈”或“正反馈”)调节,这表明神经调节与体液调节的关系是_____。
【答案】(1)抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(2) 升高 肾小管和集合管对水的重吸收
(3) 促甲状腺激素释放激素 负反馈 体液调节是神经调节的一个环节
【分析】血糖的来源:食物中糖类的消化吸收,肝糖原分解成葡萄糖,脂肪等非糖物质转化为葡萄糖;血糖的去向:血糖氧化分解成二氧化碳、水和能量,合成肝糖原和肌糖原,转化为甘油三酯和非必需氨基酸;饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑合成分泌抗利尿激素,促进肾小管集合管对水的重吸收,尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉,多饮水,最终细胞外液渗透压降低;甲状腺激素的分级调节:下丘脑分泌TRH作用于垂体使其分泌TSH,再作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素。
【详解】(1)胰岛素通过抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖减少血糖来源,使血糖降低。
(2)由分析可知,饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高;通过激素f抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(3)寒冷条件下,d由下丘脑分泌,所以d是促甲状腺激素释放激素;甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互抗衡、相互影响,共同维持激素e含量的稳定,这属于负反馈调节,这表明神经调节与体液调节的关系是体液调节是神经调节的一个环节。
三、实验题
5.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)哈尔滨工业大学研究团队首次发现,一种结合蛋白兼RNA去甲基化酶(ALKBH5,简称A蛋白),能同时调控糖代谢和脂代谢。为了了解A蛋白的调控机制,团队进行了相关研究。
(1)研究人员构建了一种代谢疾病小鼠模型(模型鼠),该种小鼠同时患肥胖、高脂血症、2型糖尿病和代谢相关脂肪性肝病。研究发现,模型鼠、高脂饮食诱导的肥胖小鼠和人类糖尿病患者的肝脏中,A蛋白水平都升高了,说明A蛋白可能与________(填“降低”或“升高”)血糖、血脂有关,原因是________。
(2)团队利用基因编辑技术得到完全敲除A蛋白基因小鼠和肝细胞特异性敲除A蛋白基因小鼠,各均分成2组。在实验前通过一定方法使每组小鼠血糖大致保持一致,实验处理方式和实验后血糖浓度如表所示,其他条件相同且适宜。
组别
处理方式
血糖浓度(毫摩尔/升)
1
正常饮食,完全敲除A蛋白基因
4.2
2
正常饮食,肝细胞特异性敲除A蛋白基因
5.5
3
高脂饮食,完全敲除A蛋白基因
6.1
4
9.0
4组的处理方式是_______。要探究A蛋白到底是与降低还是升高血糖有关,本实验还应增加2个对照组才更完善,这2个对照组的处理方式分别是_______。
(3)A蛋白作用的分子机制如图所示,由图分析A蛋白调控糖代谢的机制是_______。激活下游信号通路,维持葡萄糖稳态。由图分析还可知,A蛋白调节糖代谢和脂肪代谢是两个________(填“相互依存”“相对独立”或“独立”)的过程,从A蛋白角度说明,判断依据是_______。
【答案】(1) 升高 机体A蛋白水平升高,导致血糖、血脂升高(或降低机体血糖、血脂升高导致机体通过提升A蛋白水平降低血糖、血脂)
(2) 高脂饮食,肝细胞特异性敲除A蛋白基因 正常饮食,完全不敲除A蛋白基因和高脂饮食,完全不敲除A蛋白基因
(3) 作为RNA去甲基化酶,A蛋白(磷酸化)会导致胰高血糖素受体mRNA去甲基化,使其稳定性上升,进而提升胰高血糖素受体的含量水平 独立 调节糖代谢依赖A蛋白的RNA去甲基化酶活性;调节脂肪代谢与A蛋白调节表皮生长因子受体DNA(基因)表达有关
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进肝糖原分解,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】(1)模型鼠、高脂饮食诱导的肥胖小鼠和人类糖尿病患者的肝脏中,A蛋白水平都升高了,说明A蛋白与血糖、血脂的关系可能是机体A蛋白水平升高,导致血糖、血脂升高(或降低机体血糖、血脂升高导致机体通过提升A蛋白水平降低血糖、血脂)。
(2)根据表格中其他3组的处理方式和对照原则,4组的处理方式应该是高脂饮食,肝细胞特异性敲除A蛋白基因。要探究A蛋白到底是与降低还是升高血糖有关,增加对照组的处理方式是正常饮食或高脂饮食,同时不敲除A蛋白基因。
(3)由图分析A蛋白调控糖代谢的机制是作为RNA去甲基化酶,A蛋白(磷酸化)会导致胰高血糖素受体mRNA去甲基化,使其稳定性上升,进而提升胰高血糖素受体的含量水平。由图分析还可知,A蛋白调节糖代谢和脂肪代谢是两个独立,互不影响的过程,从图中A蛋白的作用途径说明调节糖代谢依赖A蛋白的RNA去甲化酶活性;调节脂肪代谢与A蛋白调节表皮生长因子受体DNA(基因)表达有关。
6.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于_________,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是_________。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经_________分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是_________。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是_________。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL。)
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是_________。
【答案】(1) 自身免疫病 基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶、胰蛋白酶或胶原蛋白酶)
(3) 探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
【分析】1、人体内有多种激素参与调节 血糖浓度,如糖皮质激素、肾上 腺素、甲状腺激素等,它们通过 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。胰岛素是唯一能够 降低血糖浓度的激素。
2、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的 能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些 特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自 身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为 自身免疫病。
【详解】(1) 自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,T1DM就是免疫系统攻击了胰岛B细胞,引起其损伤导致胰岛素分泌不足,故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化,实质是特定基因的表达(基因的选择性表达)。
(2)动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用,故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的,而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近,故研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。
(3) 分析题干可知,自变量是是否移植胰岛细胞,题图图2可知,自变量用血糖浓度变化表示,可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;分析图3可知,移植75天后患者血糖调节恢复正常水平,表明了患者能摆脱胰岛素依赖。
(4)传统制备法采用逆转录病毒为载体,将转录因子导入体细胞时,会发生随机整合,会有基因突变的风险,进而癌变;化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)。
7.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)血糖主要依靠激素来调节,1、2两种类型的糖尿病都与胰岛素的功能障碍直接相关,胰岛素可以激活蛋白激酶B(Akt)信号途径,促进葡萄糖进入细胞,部分机制如图所示。Akt是Akt信号通路的核心蛋白,GLUT4是葡萄糖转运载体。回答下列问题:
(1)当血糖含量降低时,下丘脑的某区域兴奋,通过________(填“交感”或“副交感”)神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
(2)科学家研究表明,由饮食诱导的肌肉分泌蛋白激素——肌泌降糖素可有效改善血糖水平,并增强Akt信号通路的活性,显示出与胰岛素的协同效应。尽管激活Akt的能力不如胰岛素强,但它具有更持久的作用时间。
①糖尿病患者直接口服肌泌降糖素_________(填“能”或“不能”)降低餐后血糖水平。
②肌细胞分泌的肌泌降糖素经过组织液→________→________运输至靶细胞发挥作用。
③参照图示信息,简述肌泌降糖素降低血糖浓度的机制:_________。
(3)糖尿病皮肤溃疡是一种常见的糖尿病并发症,严重者需要截肢。创面外用碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)能明显促进创面愈合,已用于治疗糖尿病皮肤溃疡。科研人员为探究饮用中药鸡血藤水提物对糖尿病皮肤溃疡创面愈合的影响并与bFGF的疗效做比较,设计了甲、乙、丙和丁四组实验。完成下列表格:
组别
小鼠类型
灌胃处理(10mL·kg-1)
创面外用药(50μL)
甲
正常小鼠
蒸馏水
生理盐水明胶海绵
乙
糖尿病模型小鼠
蒸馏水
生理盐水明胶海绵
丁
糖尿病模型小鼠
①______
bFGF明胶海绵
糖尿病模型小鼠
鸡血藤水提物
②_____
【答案】(1)交感
(2) 不能 血液(浆) 组织液 肌泌降糖素与相应受体结合激活Akt,促进含GLUT-4的囊泡向细胞膜转移,增加细胞膜上GLUT-4的数量,促进细胞吸收葡萄糖,从而降低血糖
(3) 蒸馏水 生理盐水明胶海绵
【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,其生理功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原分解和非糖原则转化为葡萄糖,从而使血糖浓度降低。
【详解】(1)交感神经在人体处于兴奋状态时,活动占优势,此时胰岛A细胞分泌胰高血糖素以升高血糖浓度。
(2)肌泌降糖素属于蛋白质,因此不能口服,否则会被消化酶分解。
肌细胞分泌的肌泌降糖素出细胞后即进入组织液,然后进入周围血管,运输至靶细胞附近毛细血管,出血管并经组织液到达靶细胞。
肌泌降糖素与相应受体结合激活Akt,促进含GLUT-4的囊泡向细胞膜转移,增加细胞膜上GLUT-4的数量,促进细胞吸收葡萄糖,从而降低血糖。
(3)本实验设有实验组和对照组,关于糖尿病模型小鼠,自变量为是否饮用鸡血藤水提物和是否外用bFGF,因变量为糖尿病皮肤溃疡创面愈合情况,其中甲属于空白对照组。
8.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)肥胖者易患高血糖症,某研究小组给成年的肥胖者和非肥胖者一次性口服足量的葡萄糖溶液后,测定血液中葡萄糖和胰岛素浓度,结果如下图。
(1)非肥胖者口服葡萄糖后,位于______的血糖调节中枢兴奋,通过______(“交感”或“副交感”)神经支配,最终使得胰岛B细胞分泌胰岛素,该过程属于______调节。
(2)据上图分析肥胖者更容易患糖尿病的原因是______。
(3)研究发现机体脂肪组织中产生的FGF1分子能降低血糖含量,科研人员对其作用机理提出了以下假说:①FGF1通过提升胰岛素敏感性降低血糖水平但不能直接降低血糖水平;②FGF1自身具有降低血糖水平的作用。请利用以下实验材料及用具,完成下表。
实验材料及用具:生理状况相同正常小鼠若干只,葡萄糖溶液、生理盐水、FGF1抑制剂溶液、胰岛素抑制剂溶液(假设等体积FGF1抑制剂与胰岛素抑制剂作用效果相同)、注射器、血糖浓度检测仪。
实验步骤:①选取生理状况相同正常小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D共4组。
②分别对于四组小鼠进行以下处理。
③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血糖浓度。
组别
实验处理
预期结果和结论
A组
2mL FGF1抑制剂溶液+2mL生理盐水
预期结果:若四组血糖浓度大小关系为______,则说明假说1正确预期结果:若四组血糖浓度大小关系为C>A=B>D,则说明假说2正确
B组
2mL胰岛素抑制剂溶液+2mL生理盐水
C组
______
D组
______
【答案】(1) 下丘脑 副交感 神经
(2)肥胖者和非肥胖者血糖浓度基本相同,而肥胖者的胰岛素浓度明显高于非肥胖者,推测肥胖者体内出现对胰岛素不敏感的现象,导致降血糖的效果差,所以肥胖者更易患糖尿病
(3) C=B>A>D 2 mLFGF1抑制剂+2mL胰岛素抑制剂溶液 4 mL生理盐水
【分析】血糖的调节途径:一是血糖浓度的变化直接作用于胰岛B细胞或胰岛A细胞,进而促进机体分泌胰岛素或胰高血糖素;二是血糖浓度的变化引起下丘脑某区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,或者是通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素。
【详解】(1)血糖调节中枢位于下丘脑(下丘脑通过感知血糖变化,启动神经-体液调节)。口服葡萄糖后,血糖升高→下丘脑通过副交感神经(促进消化、吸收,增强胰岛素分泌)支配胰岛 B 细胞。“下丘脑→神经→胰岛B细胞→胰岛素” 的路径,属于神经调节。
(2)由题图可知,肥胖者和非肥胖者血糖浓度基本相同,但肥胖者的胰岛素浓度明显高于非肥胖者,推测肥胖者体内出现对胰岛素不敏感的现象,导致降血糖的效果差,所以肥胖者更易患糖尿病。
(3)实验的目的是探究FGF1通过提升胰岛素敏感性降低血糖水平但不能直接降低血糖水平还是FGF1自身具有降低血糖水平的作用,因此实验的自变量就是FGF1抑制剂和胰岛素抑制剂是否使用,A 组(2mLFGF1 抑制剂 + 2mL生理盐水 ):抑制 FGF1→阻断 “FGF1→胰岛素敏感性” 路径;B 组(2mL胰岛素抑制剂 + 2mL生理盐水):抑制胰岛素→阻断 “胰岛素→降血糖” 路径;因此C组(2mLFGF1 抑制剂 + 2mL胰岛素抑制剂 ):同时阻断两条路径→观察 FGF1 是否直接降血糖;D 组(4mL生理盐水):空白对照→反映正常血糖调节能力。若假说1正确,那么只加FGF1并不能降低血糖,而同时加入FGF1和胰岛素的降血糖效果优于只加胰岛素,则四组血糖浓度大小关系为C=B>A>D;若假说2正确,则四组血糖浓度大小关系为C>A=B>D。
地 城
考点06
免疫调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是( )
A.肝巨噬细胞可参与特异性免疫过程
B.物质Y是与病毒特异性结合的蛋白质
C.细胞2可促进细胞1和细胞4的活化
D.细胞3上有能特异性识别病毒的受体
【答案】D
【详解】A、肝巨噬细胞属于抗原呈递细胞,可参与特异性免疫过程,A正确;
B、物质Y是抗体,抗体可与病毒的特异性蛋白结合,发生特异性免疫,B正确;
C、从题图可以推测细胞2是辅助性T细胞,细胞1是B淋巴细胞,细胞4是细胞毒性T细胞,辅助性T细胞可以促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞的活化,C正确;
D、从题图推测可知,细胞3是浆细胞,浆细胞分泌抗体,但是浆细胞上无特异性识别病毒的受体,D错误。
故选D。
2.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)我国研究团队发现T细胞膜上的神经递质受体,能接受来自神经细胞的信号,这一信号通路促进T细胞高效分化为辅助性T细胞,有利于病毒的清除。下列叙述错误的是( )
A.病毒被免疫系统清除体现了免疫系统的免疫防御功能
B.神经调节和免疫调节的实现都离不开信息分子的作用
C.T细胞和树突状细胞都能够摄取和加工抗原,并将抗原信息暴露
D.辅助性T细胞与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
【答案】C
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、免疫防御是免疫系统的基本功能之一,负责抵抗病原体的入侵,清除病毒属于免疫防御的范畴,A正确;
B、神经调节通过神经递质传递信号,免疫调节中细胞因子等也属于信息分子,二者均依赖信息分子,B正确;
C、树突状细胞属于抗原呈递细胞,能够摄取、加工处理抗原并呈递抗原信息;而T细胞不能直接摄取抗原,只能识别已被加工并呈递的抗原信息,C错误;
D、B细胞的激活需要两个信号:第一信号是抗原与其受体的结合,第二信号是辅助性T细胞与B细胞的结合,D正确。
故选C。
3.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)2023年12月1日是第36个“世界艾滋病日”,主题是“凝聚社会力量,合力共抗艾滋”。艾滋病的医学全称是“获得性免疫缺陷综合征”(英文名缩写AIDS)。它是由艾滋病病毒即人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的一种能攻击人体免疫系统的传染病。下列有关艾滋病的说法,正确的是( )
A.蚊虫叮咬、握手不是艾滋病的传播途径
B.可通过向艾滋病患者体内移植正常人的骨髓来治愈艾滋病
C.最终艾滋病患者死于由于免疫自稳功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病
D.感染HIV后,HIV在内环境中大量增殖导致浓度升高
【答案】A
【分析】艾滋病为获得性免疫缺陷综合征,是人类因为感染人类免疫缺陷病毒(HIV)后导致免疫缺陷病。HIV主要侵染人体的辅助性T细胞,随着辅助性T细胞的大量死亡,导致机体几乎丧失一切特异性免疫功能。
【详解】A、艾滋病的传播方式有三种:性传播、血液传播、母婴传播;蚊虫叮咬、握手不是艾滋病的传播途径,A正确;
B、向艾滋病患者体内移植正常人的骨髓,病毒依旧可以感染新产生的辅助性T细胞,无法治愈艾滋病,B错误;
C、HIV侵染机体导致恶性肿瘤,原因是免疫监视功能受到影响,C错误;
D、HIV病毒没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生在活细胞中才能增殖,不能在内环境中增殖,D错误。
故选A。
4.(23-24高二下·湖南郴州·期末)科学家发现一种可感染人类的动物源性亨尼帕病毒,并将其命名为琅琊病毒。感染者会出现发热、乏力、咳嗽、厌食、肌痛、恶心等症状。如图为琅琊病毒入侵人体后,机体内发生的特异性免疫过程的部分图解。下列叙述错误的是( )
A.A 为B 细胞,其分裂、分化可能需要两个信号与细胞因子的激活
B.大多数抗原是蛋白质,它只能存在于细胞与病原体,而不能游离
C.D是辅助性T细胞,其分泌的细胞因子促进 A 和X 增殖分化
D.给人体注射灭活的琅琊病毒疫苗,不能感染活细胞
【答案】B
【分析】图中A为B细胞,可以增殖分化为浆细胞(B)和记忆B细胞(Y),C为抗体,图中G为抗原呈递细胞,D为辅助性T细胞,X为细胞毒性T细胞,E为新的细胞毒性T细胞,Z为记忆T细胞,F为靶细胞。
【详解】A、A 为B细胞,B细胞活化要受到两个信号的刺激以及在细胞因子的作用下增殖分化,A 正确;
B、抗原不只存在于细胞和病原体,可以是游离的,如来自不同物种的血清蛋白,B错误;
C、D是辅助性T细胞,其分泌的细胞因子能促进B细胞(A)和细胞毒性T细胞(X)增殖分化,C正确;
D、灭活病毒疫苗不能进入细胞,故不能引发细胞毒性T细胞所参与的细胞免疫,D正确。
故选B。
5.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)IgG和IgM是新型冠状病毒刺激机体后产生的特异性抗体,可作为抗体检测的对象。下图表示人体初次感染新型冠状病毒后的相关变化情况,下列有关说法正确的是( )
A.抗体检测为阳性的人,核酸检测可能为阴性
B.IgG和IgM分别由浆细胞和记忆细胞分泌
C.在阻断传染方面,抗体检测比核酸检测更有优势
D.新型冠状病毒可在暴露的环境中大量增殖
【答案】A
【分析】分析题文描述与题图:人体初次感染新冠病毒后,在最初的两周潜伏期内,无相应的抗体生成,但存在病毒核酸,若此时段进行检测,则会出现“核酸阳性、抗体阴性”的检测结果。之后的一段时间内,患者体内同时具有“病毒核酸与相应的抗体”,若该时段进行检测,则会出现“核酸阳性、抗体阳性”的结果。若在初次感染新冠病毒后的晚期进行检测,因患者体内的病毒已经被清楚,则会出现“核酸阴性、抗体阳性”的检测结果。
【详解】A、由图可知,当患者体内的新冠病毒被清除后的一段时间内,患者体内不存在病毒核酸,但存在相应的抗体,此时会出现“抗体检测为阳性、核酸检测为阴性”的检测结果,A正确;
B、IgG和IgM均为新冠病毒刺激机体产生的特异性抗体,抗体是由浆细胞分泌的,B错误;
C、由图可知,人体初次感染新冠病毒后,在最初的两周潜伏期内,无抗体生成,但存在病毒核酸,所以在阻断传染方面,核酸检测比抗体检测更有优势,C错误;
D、新型冠状病毒需寄生在活细胞增殖,在暴露的环境中不能增殖,D错误。
故选A。
6.(23-24高二下·湖南湘西·期末)人乳头瘤病毒(HPV)是环状双链DNA病毒,高危型HPV持续感染是引发子宫颈癌的主要原因。机体感染HPV后,活化的细胞毒性T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞的膜溶解而形成孔洞,导致这些靶细胞裂解死亡。下列相关叙述正确的是( )
A.辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的分化和成熟都在骨髓中
B.细胞毒性T细胞产生的穿孔素属于抗体
C.HPV的DNA进入宿主细胞后表达的产物中含有抗原
D.细胞毒性 T细胞增殖分化产生记忆细胞和浆细胞
【答案】C
【分析】细胞免疫的过程:被病毒感染的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,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、T细胞在胸腺中成熟,A错误;
B、抗体是由浆细胞分泌的,B错误;
C、HPV的DNA进入宿主细胞后表达的产物中含有抗原,能够激发机体的特异性免疫过程,C正确;
D、B细胞增殖分化产生记忆细胞和浆细胞,D错误。
故选C。
7.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)我们的机体具备自我消杀肿瘤的能力,但总有一些“狡猾”的肿瘤细胞具有“免疫逃疫”现象,其机理是肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白能与细胞毒性T细胞上的受体PD-1结合,导致T细胞失去杀伤肿瘤细胞的活性。进一步研究发现,肿瘤细胞还可以通过裂解或分泌向细胞外释放PD-L1蛋白,以抑制抗肿瘤免疫应答。下列说法错误的是( )
A.PD-L1蛋白能够降低免疫系统的防御功能
B.细胞毒性T细胞使肿瘤细胞裂解死亡,属于细胞凋亡
C.向肿瘤患者体内注入抗PD-L1抗体,可降低肿瘤细胞的“免疫逃疫”
D.肿瘤细胞PD-L1的高水平表达会降低肿瘤细胞被免疫系统清除的可能性
【答案】A
【分析】题意分析,正常情况下,PD-1是T细胞表面的特异性受体,可以识别肿瘤抗原。PD-1识别吞噬细胞处理呈递的肿瘤抗原后,可以增殖分化出记忆T细胞和细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞可以识别并攻击肿瘤细胞,引起肿瘤细胞的裂解死亡。
【详解】A、肿瘤细胞通过裂解或分泌这两种方式向细胞外释放PD-L1,可以抑制抗肿瘤免疫应答,降低免疫系统的免疫监视功能,有利于肿癌细胞发生转移,A错误;
B、细胞毒性T细胞使肿瘤细胞裂解死亡,该过程对机体是有利的,因而属于细胞凋亡,B正确;
C、根据抗体和抗原发生特异性结合的原理可知,使用PD-1 抗体或PD-L1 抗体来阻断 PD-1/PD-L1信号通路,可以使T细胞更有效地对付癌细胞,降低肿瘤细胞的“免疫逃疫”,C正确;
D、肿瘤细胞PD-L1的高水平表达能与细胞毒性T细胞上的受体PD-1结合,导致T细胞失去杀伤肿瘤细胞的活性,进而会降低肿瘤细胞被免疫系统清除的可能性,D正确。
故选A。
二、多选题
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,与某些B细胞异常活化有关。靶向B细胞膜蛋白CD20的单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡,靶向B细胞膜蛋白CD19的特殊T细胞(CAR-T)可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。下列叙述错误的是( )
A.异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体
B.RA属于免疫监视功能异常导致的自身免疫病
C.CAR-T的治疗机理是替代辅助性T细胞的作用
D.单抗R和CAR-T的联用可快速、有效缓解RA症状
【答案】ABC
【分析】病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。这些能引发免疫反应的物质称为抗原。人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。RA属于自身免疫病。
【详解】A、抗体是由浆细胞产生的,A错误;
B、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。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。因此,RA属于免疫自稳功能异常导致的自身免疫病,而免疫监视功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染,B错误;
C、CAR-T的治疗机理是替代细胞毒性T细胞的作用,C错误;
D、单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡,CAR - T可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。类风湿性关节炎与某些B细胞异常活化有关,将单抗R和CAR-T联用,既能作用于血液中的异常B细胞,又能作用于淋巴结等处的异常B细胞,能更全面、快速地清除异常B细胞,从而可快速、有效缓解RA症状,D正确。
故选ABC。
9.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)图是用来描述各种生命现象的一个简易模型,下列叙述错误的是( )
A.若A代表食物链的第二营养级,a为同化量,则b、c可分别代表用于生长、发育、繁殖的能量和粪便量
B.若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度升高
C.若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和物种减少
D.若A代表人体B淋巴细胞,a为抗原刺激,则b、c可分别代表抗体和记忆细胞
【答案】ABD
【分析】图示信息是a作用于A或引起A产生的结果分为b和c。如a可以表示抗原,A可以表示淋巴细胞,b、c可以表示淋巴细胞增殖的效应细胞和记忆细胞。
【详解】A、第二营养级的粪便量不属于第二营养级同化量,A错误;
B、若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,雄虫被诱捕,性别比例发生改变,出生率减少,种群密度下降,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度降低,B错误;
C、若草原过度放牧,则导致土地荒漠化和物种减少,因此若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和物种减少,C正确;
D、B淋巴细胞不能分泌抗体,能分泌抗体的是效应细胞,因此若A代表人体B淋巴细胞,a为抗原刺激,则b、c可分别代表效应细胞和记忆细胞,D错误。
故选ABD。
三、解答题
10.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)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)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是:使mRNA避免被_____降解,从而正常翻译出肿瘤抗原。
(2)细胞甲能分泌_____促进细胞乙增殖分化,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:_____。
(3)细胞毒性T细胞在该过程中参与_____免疫,活化的细胞毒性T细胞可以与_____从而杀死肿瘤细胞。
(4)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)溶酶体中的水解酶
(2) 细胞因子 抗原与B细胞表面受体的结合,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(3) 细胞 被肿瘤抗原入侵的靶细胞(或肿瘤细胞)密切接触
(4)对机体的损伤小 / 或针对肿瘤细胞的特异性强 / 或能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。
【详解】(1)据图分析,溶酶体中含有多种水解酶,如果mRNA被溶酶体中的水解酶降解,就无法发挥编码肿瘤抗原的作用。
(2)细胞甲是辅助性T细胞,能分泌细胞因子促进细胞乙(B细胞)增殖分化,细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为浆细胞(细胞丙)和记忆B细胞(细胞丁),主要得益于两种信号刺激:一是抗原与B细胞表面受体的结合,二是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(3)细胞毒性T细胞参与的是细胞免疫,活化的细胞毒性T细胞可以与被肿瘤抗原入侵的靶细胞(或肿瘤细胞)密切接触,使其裂解死亡,从而杀死肿瘤细胞。
(4)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小,因为mRNA疫苗可刺激机体产生特异性免疫,针对肿瘤细胞进行作用,而放射治疗可能对正常细胞也会产生较大的杀伤作用。
地 城
考点07
植物生命活动调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研人员完成下图所示实验,一段时间后,检测到B琼脂块中含有生长素。据图分析,下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验不能证明茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.可以用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素,来追踪其运输过程
C.清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素,减少对实验的干扰
D.应增加一组含生长素的琼脂块在下、空白琼脂块在上的实验组,作为对比实验
【答案】D
【分析】在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向的运输,称为极性运输。图中实验结果可以看出,上端的琼脂块中的生长素能够运输到下端琼脂块,说明生长素可以从形态学下端运输到形态学下端;但是该实验缺少一组对照实验,即将胚芽鞘倒置,其他处理相同,观察上端琼脂块中的生长素能否运输到下端。
【详解】A、本实验可以证明茎段中的生长素能从形态学上端运输到形态学下端,但不能证明证明茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,A正确;
B、用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素,可通过检测放射性出现的位置来追踪生长素的运输过程,B正确;
C、切取的茎段内含有内源生长素,清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素,减少对实验的干扰,C正确;
D、应增加一组顶端在下,基端在上的实验组,作为对比实验,从而验证茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,D错误。
故选D。
2.(24-25高二下·湖南郴州·期末)研究人员发现,在高温环境下植物幼苗的下胚轴会伸长,而植物激素在此过程中扮演着非常重要的角色。如温度升高时,赤霉素含量增加,促进下胚轴生长,同时促进光合作用和光能转化率来缓解高温的影响。下列相关叙述错误的是( )
A.推测高温环境下植物体内的脱落酸合成量可能会增加
B.赤霉素可作为信号分子调节植物生命活动
C.赤霉素含量随着温度的升高而增加,可能是其分解被抑制同时合成增加
D.赤霉素主要通过促进细胞分裂来促进下胚轴生长
【答案】D
【分析】各种植物激素的作用:(1)赤霉素:促进细胞伸长,引起植株增高;促进细胞的分裂分化;促进种子萌发、开花和果实发育。(2)细胞分裂素:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝的发育、叶绿素合成。(3)脱落酸:抑制细胞分裂、促进气孔关闭;促进叶和果实衰老和脱落,维持种子休眠。(4)乙烯:促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落。(5)生长素:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;影响器官的生长、发育。
【详解】A、脱落酸在逆境(如高温)中常积累,帮助植物抵抗不良环境,高温可能促进其合成,A正确;
B、赤霉素作为植物激素,属于信号分子,通过传递信息调控生命活动,B正确;
C、赤霉素含量增加可能由合成速率加快或分解速率降低导致,高温可能影响相关酶活性,C正确;
D、赤霉素主要促进细胞伸长,来促进下胚轴生长,D错误。
故选D。
3.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)科学家揭示了植物生长素向胞内运输的分子机制(如图),转运蛋白AUX1(生长素转运蛋白)构象变化依赖于质子浓度梯度。下列说法错误的是( )
A.生长素通过AUX1的跨膜运输方式属于主动运输
B.植物向光性生长是由于AUX1分解生长素导致其分布不均
C.细胞膜上的AUX1蛋白和PIN蛋白共同作用来调控生长素的运输
D.植物细胞外pH下降促进了AUX1蛋白对生长素的转运
【答案】B
【分析】生长旺盛的植物组织可以产生生长素,主要是植物的茎尖、芽尖、根尖幼叶和发育着的种子可以产生生长素。生长素的运输方式主要有横向运输和极性运输。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、细胞外pH为5.5,细胞内pH为7,说明H+从细胞外向细胞内转运是从高浓度向低浓度扩散,属于协助扩散。生长素借助H+的化学势能从细胞外向内转运,因此属于主动运输,A正确;
B、植物向光性生长是由于单侧光导致生长素在尖端发生横向运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,进而引起两侧生长不均匀,而不是AUX1分解生长素导致其分布不均,B错误;
C、从图中可以看到细胞膜上有AUX1蛋白和PIN蛋白,它们共同参与生长素的运输过程,对生长素的运输进行调控,C正确;
D、由题干“转运蛋白AUX1(生长素转运蛋白)构象变化依赖于质子浓度梯度”以及图中细胞外pH较低,可知植物细胞外pH下降有利于质子浓度梯度的维持,从而促进了AUX1蛋白对生长素的转运,D正确。
故选B。
4.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素的化学本质是蛋白质,由色氨酸转化
B.实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长是赤霉素分布不均匀导致的
C.该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
D.实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
【答案】D
【详解】A、生长素是由色氨酸转化而来的,其本质是吲哚乙酸,不是蛋白质,A错误;
B、由实验一可知,棉花幼苗下胚轴弯曲生长是生长素分布不均匀导致的,而不是赤霉素分布不均匀导致的,B错误;
C、由实验二可知,单侧蓝光下,生长素处理组幼苗下胚轴直立生长,说明蓝光促进了生长素由向光侧向背光侧的移动,C错误;
D、由实验二④⑤对照可知,赤霉素能加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度,D正确。
故选D。
二、多选题
5.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某团队研究乙烯和赤霉素(GA)在水稻初生根发育过程中的作用,结果如图所示,其中GA水解酶能分解GA.实验中,乙组GA含量在添加乙烯前后无差异,丙组添加乙烯后GA含量显著降低。下列叙述正确的是( )
A.乙烯对水稻初生根的生长有一定的抑制作用
B.GA对水稻初生根的生长有一定的促进作用
C.据结果推测,乙烯可抑制GA水解酶基因的表达
D.乙烯必须通过调控GA的含量来影响水稻初生根的生长
【答案】AB
【分析】1、由野生型组可看出,乙烯处理组的初生根长度较对照组短,因而可推测乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用。2、由甲、丁组可知,乙烯不敏感突变体的生根长度均要短于对照组,因而推测乙烯还可能通过其他机制抑制初生根的生长。3、分析各组野生型组和丙、丁对照组可知,赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用。
【详解】A、由野生型组可看出,乙烯处理组的初生根长度较对照组短,可知乙烯对水稻初生根的生长有一定的抑制作用,A正确;
B、从野生型组和丙组、丁组比较可知,GA水解酶高表达可以抑制水稻初生根的生长,即GA对水稻初生根的生长有一定的促进作用,B正确;
C、从题干可知,丙组添加乙烯后GA含量显著降低,其原因可能乙烯可促进GA水解酶基因的表达,C错误;
D、由题干可知,乙组GA含量在添加乙烯前后无差异,但乙烯处理后初生根生长受到抑制,故乙烯除了通过调控GA的含量来影响水稻初生根的生长,还有其他途径,D错误。
故选AB。
6.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)兴趣小组拟以硬枝扦插的方法繁殖某品种月季,用α-萘乙酸(NAA,生长素类似物)溶液处理一年生枝条进行预实验(如下表所示)。n4<n0<n1<n2<n3,但因故混淆了4种NAA溶液的浓度。下列叙述错误的是( )
NAA溶液浓度
插条
培养
平均生根数
c0(蒸馏水)
将插条随机均分为5组
相同且适宜条件下培养
n0
c1
n1
c2
n2
c3
n3
c4
n4
A.NAA属于生长素类调节剂,且分子结构与吲哚乙酸的相同
B.根据实验结果推测,可能低浓度NAA促进生长,高浓度NAA抑制生长
C.c2可能大于c1或c3,但不会小于c1或c3
D.植物体内,苯乙酸、吲哚乙酸都属于生长素
【答案】AC
【分析】生长素是一类对植物生长发育具有重要调节作用的激素,其主要成分是吲哚乙酸(IAA)。生长素能促进细胞伸长,对植物茎的生长作用明显,但这种促进作用具有两重性——低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、NAA属于生长素类调节剂,但分子结构与吲哚乙酸的不同,A错误;
B、n4˂n0˂n1˂n2˂n3,则浓度为c4的NAA溶液抑制插条生根,浓度为c1、c2、c3的NAA溶液促进插条生根,可见低浓度NAA促进生长,高浓度NAA抑制生长,B正确;
C、c4最大,c2可能大于c1或c3,也可能小于c1或c3,C错误;
D、植物体内,苯乙酸、吲哚乙酸都属于生长素,D正确。
故选AC。
7.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)油菜素内酯作为第六大植物激素,在植物生长发育中发挥核心作用。其类似物EBR和TS303在缓解非生物胁迫方面展现出独特潜力。某研究团队以铝(Al)敏感型大豆品种BD2为材料,通过水培实验探究了两种类似物对铝胁迫下大豆光合作用的影响,如下图所示。下列叙述正确的是( )
注:CK、Al、EBR+Al和TS303+ Al分别代表正常生长、Al胁迫、EBR浸种并Al胁迫处理和TS303浸种并Al胁迫处理。
A.油菜素内酯和脱落酸都具有促进种子萌发的作用
B.与油菜素内酯相比,EBR和TS303具有在植物体内更容易合成和效果更稳定的优点
C.EBR和TS303均能缓解Al对大豆叶面积的影响,且TS303效果优于EBR
D.Al胁迫14天时,TS303处理可以解除胁迫,使大豆净光合速率恢复正常
【答案】CD
【分析】植物激素指的是在植物体内合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
【详解】A、油菜素内酯具有促进种子萌发的作用,而脱落酸主要抑制种子萌发,二者在种子萌发调控中起拮抗作用,A错误;
B、EBR和TS303为植物生长调节剂,植物不能合成,B错误;
C、由图可知,EBR 和TS303均能缓解Al对大豆的胁迫,且TS303效果优于EBR,C正确;
D、结合图示可知,Al 胁迫 14 天时,TS303处理可使净光合速率基本达到正常,D正确。
故选CD。
三、解答题
8.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)植物的生长发育受体内外多种因素的调节,为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成了下列实验。
(1)光照能激活光敏色素,进而导致______,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达。除光外,还有________等环境因素也会参与调节植物的生长。
(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
请结合图1,解释图2中20天后导致两条曲线变化趋势不同的原因________。
(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60mm、90mm、120mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
①该实验的自变量是__________。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,依据是________。
(4)由此可见,植物生长发育的调控是由__________共同完成的。
【答案】(1) 光敏色素的结构发生变化 温度、重力
(2)20天后,实验组幼苗生长触及机械压力位置时,乙烯产生量明显增加,对照组没有机械压力,几乎无乙烯产生
(3) 施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度 单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗
(4)基因表达调控、激素调节和环境因素调节
【详解】(1)光照能激活光敏色素,进而导致光敏色素的结构发生变化,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达。在植物生长过程中,光、温度和重力等环境因素参与调节植物的生长。
(2)分析图1、图2,造成图2中20天后两条曲线变化趋势的原因是20天后,实验组幼苗生长触及机械压力位置时,乙烯产生量明显增加,对照组没有机械压力,几乎无乙烯产生。
(3)①该实验是为了探究施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度对上胚轴直径和长度的影响,因此实验的自变量是施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度。
②由实验结果分析,无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗,故机械压力和乙烯机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗。综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗。
(4)激素调节只是植物生命活动调节的一部分,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的。
9.(24-25高二下·湖南郴州·期末)暖冬现象导致我国冬小麦开花率下降。某科研团队以冬性拟南芥为材料,探究低温调控植物开花的机制。
(1)有些植物需经历一段低温诱导才能开花的生物学现象称为______________,对于它们适应所生存的环境的意义是______________________________;除了温度外,植物的生长发育还受______________等环境因素(至少答两点)的调控。
(2)研究发现FLC基因是低温诱导开花的关键调控因子。下表为不同拟南芥品系在低温处理下的实验结果:
实验组别
FLC基因mRNA含量
是否开花
正常拟南芥(低温处理)
无
开花
正常拟南芥(未低温处理)
大量
不开花
FLC基因突变拟南芥
无
开花
结合表中数据,低温通过______(填“促进”或“抑制”)FLC基因表达,从而解除其对开花的抑制作用。
(3)科研团队进一步检测了低温处理对拟南芥体内葡萄糖含量及TOR激酶活性的影响(如图)。已知S6K1蛋白被TOR激酶磷酸化为pS6K1后,其水平可反映TOR激酶活性。
由图可以得出结论:低温处理10-20天时,________________升高。为明确低温诱导开花的信号顺序,科学家在葡萄糖充足的培养基中加入TOR激酶抑制剂,发现低温无法诱导开花。此实验说明低温的作用依赖于______________(填“葡萄糖积累”或“TOR激酶激活”)。
(4)研究还发现,TOR激酶通过调控PRC2蛋白(一种表观遗传修饰因子)的活性,触发开花抑制基因的沉默。综合上述研究,完善低温诱导开花的机制:
植物感知低温信号→葡萄糖积累→TOR激酶激活→__________→开花抑制基因沉默→促进开花。
【答案】(1) 春化作用 可以避免这些植物出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况 光照、水分、重力等
(2)抑制
(3) 葡萄糖含量和TOR激酶活性(或答“葡萄糖含量和pS6K1蛋白水平”) TOR激酶激活
(4)调控PRC2蛋白
【分析】春化作用一般是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。例如来自温带地区的耐寒花卉,较长的冬季和适度严寒,能更好的满足其春化阶段对低温的要求。低温处理对花卉促进开花的作用,因花卉的种类而异。
【详解】(1)春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象,是植物适应环境的重要机制,可以避免这些植物出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果;植物生长发育受环境因素调节,光照、水分、重力等都对植物的生长发育的调节有重要重要。
(2)冬性拟南芥FLC基因表达产物抑制开花,低温通过抑制FLC因基因转录,从而诱导植物开花。
(3)结合图示可知,与对照组相比,低温处理10 - 20天时,拟南芥植株葡萄糖含量升高,低温处理10 - 20天时,TOR激酶抑制剂处理组的S6K1和pS6K1蛋白含量均较低,而S6K1和pS6K1蛋白含量可以反映TOR激酶的活性,因此低温处理10 - 20天时,葡萄糖含量和TOR激酶活性升高;将拟南芥培养在葡萄糖充足的培养基中,加入TOR激酶抑制剂,发现低温不能诱导开花,说明低温条件、葡萄糖充足也不能使植物开花,因此低温的作用依赖于TOR激酶激活。
(4) 低温促进TOR激酶表达,调控PRC2蛋白的活性,PRC2蛋白是一种细胞内常见的触发基因沉默的表观调控因子,抑制FLC基因表达,促进开花。
10.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)拟南芥黄化苗顶端钩的形成是其适应土壤机械压力的关键发育事件。
研究表明,该过程受生长素不对称分布调控,并通过TMK1蛋白介导的非经典信号途径实现。生长素在顶端钩凹侧的不对称积累触发DAR1催化TMK1c的释放,TMK1c入核后磷酸化并稳定IAA32/34蛋白,以抑制细胞伸长,从而导致黄化苗顶端钩的形态建成,机理如下图所示(注:TMK1c的C端激酶结构域被切割后入核,切割受到生长素诱导且调控顶端钩的形成;图中“——|”表示抑制,“→”表示促进)。回答下列问题:
(1)推测拟南芥黄化苗形成顶端钩的生物学意义是________。凹侧实现细胞伸长受抑制的关键步骤是:①______浓度生长素→②TMK1c释放→③IAA32/34发生______→④抑制WAVs介导的IAA32/34降解。
(2)凸侧细胞伸长的必要条件包括_____(填序号,多选)。
A.IAA32/34泛素化标记 B.WAVs基因正常表达
C.TMKlc入核磷酸化IAA32/34 D.生长素响应因子活性被抑制
(3)研究人员提出假说:凸侧细胞中IAA32/34的降解依赖于某种由生长素低浓度环境激活的机制。为验证此假说,他们利用野生型(WT)拟南芥和WAV突变体(WAVs基因功能缺失)拟南芥进行实验,检测了IAA32-GFP(融合绿色荧光蛋白的IAA32)在施加生长素处理后的降解情况,电泳结果如下图所示:
①IAA32融合绿色荧光蛋白的作用是_______________。
②分析90min时的电泳结果,可得出结论_______________。
【答案】(1) 保护子叶和分生组织免受机械损伤(适应土壤机械压力) 高 磷酸化
(2)AB
(3) 实时追踪/检测IAA32蛋白在细胞内的相对含量 WAVs基因对于IAA32蛋白的降解是必需的(或WAV突变体中IAA32降解受阻)
【分析】顶端钩形成的意义:顶端钩的形成是拟南芥黄化苗适应土壤机械压力的关键发育事件,对其在土壤环境生长意义重大。调控机制:此过程受生长素不对称分布调控,通过 TMK1 蛋白介导的非经典信号途径实现。具体为生长素在顶端钩凹侧不对称积累,触发 DAR1 催化 TMK1c 释放,TMK1c 入核后磷酸化并稳定 IAA32/34 蛋白,最终抑制细胞伸长,促使顶端钩形态建成。同时给出相关机理图辅助理解,图中用不同符号表示促进和抑制关系 。
【详解】(1)为了保护子叶和幼嫩的分生组织免受机械阻力和摩擦的伤害,拟南芥演化出顶钩这一结构。根据图示,在生长素浓度“高”时,凹侧细胞触发了TMK1c的释放,促使IAA32/34发生磷酸化,同时抑制WAVs介导的IAA32/34降解。磷酸化的IAA32/34抑制生长素响应因子(ARFs)的功能,促生长基因不能表达,从而抑制细胞伸长,表现为凹侧细胞伸长受到抑制。
(2)AB、根据图示,凸侧细胞中发生了WAVs介导的IAA32/34泛素化修饰,进而促进IAA32/34发生降解,IAA32/34降解后,生长素响应因子(ARFs)的抑制被解除,促生长基因得到正常表达,进而促进细胞伸长。因此凸侧细胞伸长的必要条件有IAA32/34泛素化标记、WAVs基因正常表达和生长素响应因子的抑制被解除,AB正确;
CD、生长素响应因子活性被抑制和TMK1c入核磷酸化IAA32/34是凹侧实现细胞伸长受抑制的必要条件,CD错误。
故选AB。
(3)①IAA32-GFP指融合有GFP(绿色荧光蛋白)的IAA32,IAA32连接GFP的作用是用于指示IAA32的位置和含量,因为GFP容易被检测出来,同时可以根据荧光的强弱判断含量的多少和存在部位,因此此实验中IAA32融合绿色荧光蛋白的作用是实时追踪/检测IAA32蛋白在细胞内的相对含量。②根据90min的电泳实验结果可知,WAV突变体不能合成WAVs,其中含有的IAA32多,结合题意可推测,WAVs基因对于IAA32蛋白的降解是必需的(或WAV突变体中IAA32降解受阻)。
四、实验题
11.(24-25高二下·湖南怀化·期末)一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配,全球气候变化可能导致两者的活跃期不匹配(物候错配),进而影响植物的结实。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物,全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率(如图所示)。回答以下问题。
(1)引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的______信息。
(2)检测数据表明:延胡索开花起始时间越早,______。据此推测熊蜂一般在4月上旬的活跃度______(填“高”“低”或“无法确定”)。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中,A样地中的延胡索______;B样地中的延胡索则进行人工授粉,分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为______。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有______。
【答案】(1)物理
(2) 结实率越低 低
(3) 自然条件下培养 A地结实率低于B地
(4)进行人工授粉
【分析】生态系统中的信息种类有物理信息、化学信息、行为信息。光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息叫物理信息。化学信息是指生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。行为信息是指动物的一些特殊行为对于同种或异种生物能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现行为信息。
【详解】(1)光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息叫物理信息,故引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的物理信息。
(2)据图可知,延胡索开花起始时间越早,结实率越低。延胡索需要依靠熊蜂传粉,故推测延胡索在4月结实率低是因为熊蜂的活跃度不高,导致花朵未授粉无法发育成果实。
(3)物候错配会影响延胡索的结实,其本质是开花时间与传粉动物活跃期不匹配影响植物的传粉,B进行人工授粉是运用了“加法原理”,那么A应该为不做处理,自然条件下培养。只有进行人工授粉的实验组结实率大于对照组才能支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”,因此,A地结实率低于B地。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有进行人工授粉,授粉之后才可发育成果实。
试卷第1页,共3页
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专题06 稳态与调节
7大高频考点概览
考点01 内环境与稳态
考点02 神经调节
考点03 激素与内分泌系统
考点04 激素调节的过程
考点05 神经调节和体液调节的关系
考点06 免疫调节
考点07 植物生命活动调节
地 城
考点01
内环境与稳态
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)生物学是一门以科学实验为基础的学科。下列有关实验叙述正确的是( )
A.绿叶中色素的提取和分离实验中,可以用无水乙醇分离色素
B.菠菜叶肉细胞可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
C.模拟生物体维持pH的稳定的实验中,自变量是酸或碱的滴加量,因变量是溶液的pH
D.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制
2.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)秋冬季节呼吸道传染病大面积蔓延,由于流感病毒侵染导致的发热、疼痛、鼻塞(鼻黏膜肿胀)等现象与内环境中的前列腺素含量升高有关,其作用机理如下图所示,其中异丁苯丙酸为常见的解热镇痛药物成分,下列有关叙述错误的是( )
A.感染流感病毒后,患者在恢复内环境稳态过程中的调节机制是神经—体液—免疫调节
B.鼻塞是由前列腺素使毛细血管通透性提高,由组织液进入血浆的蛋白质增多引起
C.若患者持续38.5℃高烧不退,此时产热量等于散热量
D.发热后,患者通过服用异丁苯丙酸,使人体内的前列腺素含量下降,达到退烧的效果
3.(23-24高二下·湖南郴州·期末)2023年8月京津冀地区遭遇了140年来最大降雨,导致许多村庄和农田遭遇洪涝灾害,为保障人民群众的生命财产安全,救援人员奋战在抢险救灾的第一线。下列说法正确的是( )
A.长时间被水淹没的马铃薯块茎细胞可产生酒精从而导致植物根被毒害
B.丙酮酸在玉米叶片细胞质基质中的分解要消耗还原氢
C.救援人员紧急抢险时过量剧烈运动会导致体内乳酸积累过多,但不会引起血浆pH急剧下降,体内的乳酸只能随尿液排出体外
D.在冷水中为了促进机体代谢产热,救援人员的下丘脑分泌的促甲状腺激素增多
4.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)传统奶茶用茶叶混合鲜奶,加盐熬制而成,其中含有优质蛋白、B族维生素及茶多酚等,总体营养价值较高,还有驱寒保暖、促进消化等功效。但现在流行的奶茶,多数是由奶粉、奶精、茶包、蔗糖、糖精等混合制成,这样的奶茶背后可能藏着众多健康风险。下列关于奶茶的描述错误的是( )
A.奶茶当水喝可能会导致血糖增高、血液黏稠度增加
B.长期大量饮用奶茶,过剩的糖类可大量转化为脂肪,进而导致肥胖
C.奶茶中蔗糖含量的多少,可以用斐林试剂定性检测
D.传统奶茶中的Na+可以参与内环境稳态的维持
二、多选题
5.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)如图为正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.曲线c表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后,抗利尿激素的合成和分泌增多
6.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)蚊虫叮咬时,其唾液中的抗凝血剂和蛋白质会引发人体过敏反应,导致组织细胞释放组胺。组胺可引起血管扩张,血管通透性升高,同时刺激化学感受器,产生红肿和瘙痒。下列相关叙述正确的是( )
A.肥大细胞释放的组胺与浆细胞产生的抗体结合,直接导致血管扩张和通透性增加
B.毛细血管壁通透性升高,血浆蛋白渗出导致组织液渗透压升高,水分进入组织间隙形成水肿
C.组胺作用于皮肤化学感受器,通过传入神经传导至下丘脑产生痒觉,进而引发抓挠动作
D.蚊虫叮咬引起的瘙痒过程是神经—体液—免疫调节共同作用的结果
7.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)麻醉运输是最常见的大黄鱼保活运输方式,其中CO2麻醉是国际公认的安全环保麻醉技术。CO2麻醉可降低大黄鱼的有氧呼吸速率,但麻醉时间过长,可能会引起呼吸衰竭导致死亡。下列叙述不正确的是( )
A.CO2参与麻醉大黄鱼的过程中存在体液调节
B.麻醉运输时,水环境温度应维持在其有氧呼吸的最适温度
C.麻醉时间过长引起呼吸衰竭体现了机体调节能力具有一定限度
D.CO2麻醉时,大黄鱼体细胞无氧呼吸产生的CO2增加
三、实验题
8.(23-24高二下·湖南郴州·期末)研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络,机制如图所示,其中血清素是与人的情绪相关的信号分子,能够给人带来愉悦感。某些肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素,脑中的血清素 90%以上来自于肠道。
(1)肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是___________。
(2)由题意可推测长期服用抗生素的危害是_________________________________。
(3)双岐杆菌可以适应小肠环境,宿主也能从双岐杆菌中获得维生素 B等多种营养物质,两者通过漫长的___________过程,实现了共生的结果。
(4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明,齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升,改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状,且这种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。为验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用,请完善以下内容。
材料及用具:健康小鼠若干只;抗生素;灌胃肠设备;齿双歧杆菌(可口服)等。
实验思路:
①取健康、发育状况相同的小鼠若干只,_________________________;
②将小鼠随机分为甲、乙、丙三组,甲组小鼠不做处理,乙组小鼠口服齿双岐杆菌,丙组 小鼠______________;
③将上述小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间,分别检测5-羟色胺含量;
④预期实验结果:___________________________。
地 城
考点02
神经调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)下列关于人类大脑皮层第一运动区与躯体各部分的关系,叙述正确的是( )
A.躯体中相应部位越大,其代表区范围越大
B.刺激大脑皮层中央前回顶部,可以引起头部器官的运动
C.支配下肢运动的功能区位于中央前回底部
D.刺激右侧大脑皮层代表区某部位,可见其左侧肢体运动
2.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)成年动物体内的γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质(促进氯离子内流)。研究大鼠等哺乳动物胚胎发育早期未成熟神经元时发现,其GABA的生理效应与成熟神经元的相反。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(转运体的大小表示膜上该转运体的相对数量)。下列说法正确的是( )
A.成年动物体中,GABA起作用时,突触后膜的电位差不会发生改变
B.所有的神经递质和GABA一样通过胞吐释放到突触间隙
C.图中表示大鼠未成熟神经元的是神经元1
D.随着发育的不断成熟,神经系统内NKCC1共转运体的表达程度逐渐增加
3.(24-25高二下·湖南郴州·期末)“难忘今宵,难忘今宵,不论天涯与海角……”,这首经典歌曲的旋律和歌词总能唤起人们的情感共鸣。下列相关叙述正确的是( )
A.听到歌曲时不由自主地哼唱,这一反射活动的神经中枢位于脊髓
B.歌曲的旋律和歌词能被长期记忆,与神经元之间突触的建立和强化有关
C.唱歌时需调节呼吸节奏,该过程只需依赖脑干呼吸中枢的精确调控
D.理解歌词含义需要大脑皮层言语中枢H区的参与,而跟唱则只需S区的调控
4.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)中国科学家首创“三合一”脑脊接口技术,经微创手术在脑和脊髓植入电极芯片,以AI算法解析脑电信号,控制脊髓电极刺激腿部神经,实现“意念控制”运动,瘫痪患者不仅可恢复腿部运动,该技术还能诱导新神经通路形成,让患者自主控制瘫痪肌肉。下列说法正确的是( )
A.脊接口相当于反射弧中的感受器
B.电刺激使相关神经元兴奋,细胞内由正电位变为负电位
C.使用脑脊接口技术的患者体内可能形成了新的突触
D.脑脊接口技术不需要考虑机体的免疫排斥作用
5.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)癫痫是一种由神经元异常放电引发的慢性脑部疾病,兴奋性神经递质可诱发癫痫,抑制性神经递质对癫痫有抑制作用,下图为与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.GABA发挥作用后被突触前膜上的GABA转运体回收
B.癫痫是GABA使脑内兴奋功能增强的结果
C.可通过抑制AMPA受体的活性治疗癫痫
D.谷氨酸与AMPA受体结合后,成熟神经细胞膜内电位由负变为正
二、多选题
6.(23-24高二下·湖南湘西·期末)兴奋通过神经一骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程如图所示。突触小泡释放乙酰胆碱(ACh)作用于A(受体兼Na+通道),通道打开,Na+内流,产生动作电位。兴奋传导到B(另一种受体)时,C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。下列叙述正确的是( )
A.引起骨骼肌收缩的反射中,反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的骨骼肌
B.骨骼肌细胞产生动作电位时,膜外发生的电位变化为由负变为正
C.兴奋传导到B时,C打开,肌质网中释放Ca2+的方式为主动运输
D.当ACh作用于A时,兴奋通过神经—骨骼肌接头时发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)心肌细胞动作电位的形成不同于神经元,其跨膜电位的幅度、持续时间、波形、产生机制亦不同。当心肌细胞受到刺激时,离子的跨膜运输情况如图1所示,其膜电位形成及变化机制如图2所示,0~4是指五个不同的阶段。回答下列问题:
(1)未受到刺激时,静息电位的维持依靠______,使膜外阳离子浓度_______(填“高于”或“低于”)膜内,由图1可知,当神经纤维受到刺激时,会产生cAMP激活Na+/Ca2+通道促进______,使膜电位改变。
(2)图2中_______阶段表示开始形成动作电位。若增大细胞外液的Na+浓度,动作电位的峰值______(填“升高”或“下降”)。
(3)若在1阶段之间添加Ca2+阻断剂,则达到2阶段的时间会______(填“缩短”或“延长”)。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)我国科学家以经典的视网膜—视顶盖突触为模型,运用在体双光子长时程成像,发现了发育早期突触生成速率存在昼夜节律性。请回答下列问题:
(1)昼夜节律通常受到外界光照环境影响并以24小时为周期进行变化,人脑中的_______可控制生物节律。突触的结构包括_______。
(2)研究表明突触数量的增长速率存在白天快、夜晚慢的昼夜变化。这一变化现象在亮、暗光照处理一段时间后转入持续亮或持续暗的条件,或者经过反向的暗、亮光照条件处理后都能保持,这说明突触生成率与_______无关。
(3)食欲素是下丘脑神经细胞分泌的一种激素,因可以促进进食而得名,进一步研究发现突触生长速率的节律性在下丘脑食欲素神经系统功能阻断后消失,这说明_______。下丘脑合成的激素还有_______(至少答出两点)。
四、实验题
9.(24-25高二下·湖南怀化·期末)阿司匹林是一种历史悠久的抗炎药,其主要有效成分是乙酰水杨酸,广泛用于缓解轻中度疼痛、退热及预防心血管疾病。请回答下列问题。
(1)已知炎症性疼痛发生机制如图所示,B,R受体激活会引起______内流(填“Na+内流”或“K+外流”),产生兴奋传导至______,从而产生痛觉。轻轻触摸炎症部位会产生痛觉,而触摸其他部位不会产生,其原因是______。
(2)科学家先给豚鼠注射缓激肽,再饲喂阿司匹林(注:阿司匹林中有效成分为水杨酸衍生物——乙酰水杨酸),豚鼠的疼痛反应未减弱,但是先饲喂阿司匹林,再注射缓激肽,可以观察到豚鼠疼痛反应减弱。下列推测符合实验结果的是______。(填字母)
A.阿司匹林可以提高COX2酶活性
B.阿司匹林可以阻断痛觉神经元表面受体
C.阿司匹林可以抑制前列腺素合成
D.阿司匹林可以抑制痛觉产生
(3)为验证以上推测,科学家将离体的脾脏组织与主动脉血管连接起来,将不同溶液从A处灌流,观察主动脉血管是否因疼痛反应而收缩。
实验组别
①组
②组
③组
④组
实验操作
仅A处灌注缓激肽
仅A处灌注阿司匹林
A处先灌注阿司匹林,再灌注缓激肽
A处先灌注缓激肽,再灌注阿司匹林
实验现象
主动脉血管收缩
主动脉血管不收缩
主动脉血管不收缩
________
该疼痛实验模型可以排除阿司匹林通过作用于神经系统来减弱疼痛反应,理由是__________。若推测成立,第④组实验现象是__________。
10.(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)去甲肾上腺素能显著地增强心肌收缩力,使心跳加快,心输出量增多;糖皮质激素是机体内极为重要的一类调节分子,它对机体的生长、发育、代谢以及免疫功能等起着重要的调节作用,是机体应激反应最重要的调节激素,也是临床上使用最为广泛而有效的抗炎和免疫抑制剂。结合图示回答下列问题:
(1)途径①中的传出神经是________(填“交感神经”或“副交感神经”)。途径②通过调节使肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素属于_____________(填“神经调节”或“神经——体液调节”),与途径①分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式相比,肾上腺髓质分泌的去甲肾上腺素进行的调节方式的不同特点有____________________(至少答出两点)。
(2)某患者糖皮质激素多次检测结果均低于正常水平,为判断病变原因,临床上可通过抽血检测相关激素的含量来诊断,若检测出的结果是_______________,则可以初步判断是下丘脑病变。为进一步排除垂体和肾上腺皮质病变的可能,实验方案为____________________;若检测结果是______________,则可排除垂体和肾上腺皮质病变的可能。
地 城
考点03
激素与内分泌系统
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南郴州·期末)已知FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与。研究人员通过注射生理盐水溶解的FGF21来观察其对小鼠机体的影响,选用健康小鼠和肥胖小鼠进行实验,结果如图所示(“+”表示添加,“-”表示未添加)。肥胖小鼠出现疑似“FGF21抵抗”。下列相关叙述错误的是( )
A.FGF21经由肝脏细胞分泌后通过体液运输,并与靶细胞膜上的FGFR相互识别传递信息
B.根据实验结果分析可推测,小鼠体内与FGF21具有类似作用的激素是胰岛素
C.肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较多
D.若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关
2.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)越来越多的证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络(如图),进而维持了内环境的稳态,复杂的机体才能够实现协调统一。下列有关信息分子的说法正确的是( )
A.甲状腺激素能够通过体液定向运输到作用部位
B.信息分子都与细胞膜上的受体相结合传递信息,从而调节靶细胞生命活动
C.长期精神焦虑、紧张会导致人体的免疫功能降低,可能与糖皮质激素分泌增加有关
D.激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工
3.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)动物经历压力或创伤时,机体内会发生一系列生理反应,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.由图可知,CRH作用的靶细胞是垂体细胞和蓝斑核内神经元
B.受到压力或创伤时,肾上腺皮质分泌皮质醇体现了分级调节
C.皮质醇可通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素
D.机体受到创伤时会迅速产生大量的去甲肾上腺素参与催化反应
二、解答题
4.(23-24高二下·湖南长沙长郡中学·期末)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。酸性环境(pH2~4.5)刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素,促胰液素能够促进胰液(碱性)的分泌,胰液进入小肠中发挥消化作用。回答下列问题:
(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的____免疫。
(2)如下图所示为哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。据图分析,该过程受____调节和____调节两条途径的共同调控。胃泌素可促进胃液分泌,若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做___。
(3)将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内,胰液分泌____(填“增多”“减少”或“无显著变化”)。食糜(从胃离开进入小肠的半固体物质)会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素,食糜促进促胰液素分泌的过程____(填“属于”或“不属于”)体液调节。
5.(23-24高二下·湖南长沙开福区湖南长沙第一中学·期末)在情绪压力下,下丘脑支配肾上腺皮质、肾上腺髓质,释放相关激素,该激素可作用于心脏,使心率加快。根据如图信息
(1)肾上腺皮质、肾上腺髓质产生的激素化学本质不同,但都作为信号分子,它们的作用方式却有着一些共同的特性:____________________(至少答3点)。
(2)激素的功能不是单一的,激素A除了可作用于心脏,使心率加快外,还能与肝脏结合使血糖升高,其原因是 ____________________(答出2点),这一功能与 ________(填激素名称)的作用效应相抗衡。
(3)图中激素B、激素C、激素D之间的调节方式称为 _______调节,该调节方式的意义是 ____________________(答出2点)。
(4)激素D能抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子。研究发现,情绪压力长期得不到缓解的情况下,人体体液免疫能力会有所下降____________________(答出2点)。
6.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)在情绪压力下,下丘脑支配肾上腺皮质、肾上腺髓质,释放相关激素,引起一系列反应。肾上腺髓质释放的激素A增多,该激素可作用于心脏,使心率加快。根据下图信息,回答相关问题。
(1)肾上腺皮质、肾上腺髓质产生的激素化学本质不同,但都作为信号分子,它们的作用方式却有着一些共同的特性:___(至少答3点)。
(2)激素的功能不是单一的,激素A除了可作用于心脏,使心率加快外,还能与肝细胞结合并调节血糖浓度,其原因是___(答出2点),这一功能与___(填激素名称)的作用效应相抗衡。
(3)图中激素B、激素C、激素D之间的调节方式称为___调节,该调节方式的意义是___(答出2点)。
(4)激素D能抑制T淋巴细胞合成和释放细胞因子。研究发现,情绪压力长期得不到缓解的情况下,人体体液免疫能力会有所下降,分析其原因是___(答出2点)。
7.(23-24高二下·湖南张家界·期末)神经—体液—免疫调节网络是人体内一种复杂的调节系统,由神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用形成,它能够保护身体免受外界环境的侵害,维持身体内部环境的稳定性,并对外界环境的变化作出相应的调节。下图表示三者的关系,其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素,“-”表示抑制。回答下列相关问题:
(1)神经系统感知内外刺激的结构是神经元的___________(填“树突”或“轴突”)部分,该结构的功能是___________,引起效应器发生反应所需要的时间长短主要与___________有关。
(2)据图可知,糖皮质激素的分泌调节具有___________的特点。该激素是已确认的免疫功能抑制剂,会抑制巨噬细胞对抗原的吞噬和处理、诱导淋巴细胞凋亡等,通过影响特异性免疫的___________过程抑制免疫系统的功能,在治疗___________(答出两点)等方面具有重要的使用意义。临床上长期大剂量使用糖皮质激素会导致肾上腺皮质功能减退,这是由于___________。
(3)免疫系统产生的细胞因子可作用于下丘脑,影响激素的分泌和神经递质的释放,从而影响体液调节和神经调节的过程。请分析病原体感染会导致体温升高的原因:___________。
(4)神经系统、内分泌系统、免疫系统产生的信号分子发挥作用的方式相同,都是___________。通过这些信号分子,复杂的机体才能实现统一协调,稳态才能够得以维持。
8.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)2023年9月,以“中国新时代·杭州新亚运”为定位的第19届亚运会在杭州举行。在男子4×100米接力决赛中,陈佳鹏最后一棒超然逆转夺得冠军,比赛过程中运动员身体会发生一系列的生理变化。回答下列问题:
(1)比赛过程中,运动员的心跳加快,这主要是肾上腺分泌的______增加,通过______运输作用于靶器官或者靶细胞发挥作用。
(2)比赛过程中,运动员大量出汗会导致细胞外液渗透压______,下丘脑渗透压感受器受到刺激。这一刺激会促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进了____________对水分的重吸收。
(3)某些运动员为了在比赛中提高成绩,私自服用一些兴奋剂。可卡因是兴奋剂的一种,也是一种毒品,它会引起多巴胺(一种神经递质)的传递过程异常,相关过程如图所示。正常情况下,多巴胺发挥作用后会通过突触前膜上的______从突触间隙回收,因此突触后膜并不会持续兴奋。神经元之间兴奋的传递方向是单向的,原因是____________。
三、实验题
9.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)葡萄糖激酶(GK)作为葡萄糖代谢第一步反应的关键酶,主要存在于人体的胰岛和肝脏中。它能敏锐地感受到葡萄糖浓度的变化及时调控相关激素的分泌维持血糖稳态。下图是GK通过胰腺—肝脏轴调节血糖稳态过程示意图,其中PI3K是肝脏中的一种激酶,GLUT是葡萄糖转运蛋白,IRS是胰岛素受体底物。请回答下列问题。
(1)血糖调节的神经中枢位于______,抽取血样可检测胰岛素是否正常分泌,这体现激素调节的特点是______。
(2)据图分析,当血糖浓度升高,胰岛B细胞的GK与葡萄糖呈现高亲和力,催化葡萄糖的磷酸化并进一步启动后续反应使ATP含量升高,通过促进_____(途径)和胰岛素的释放,从而使胰岛素浓度升高。胰岛素作用于肝脏细胞后通过PI3K促进GLUT基因表达,使细胞膜上GLUT数量增多(途径)和______来降低血糖。正常机体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡,其原因是______。
(3)T2DM(2型糖尿病)患者的GK表达量及活性与正常人群组相比,如下图所示。请从GK的角度分析T2DM患者血糖长期维持在相对较高水平的原因①______。②______。。
地 城
考点04
激素调节的过程
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)心房钠尿肽(ANP)是由心肌细胞合成并释放的肽类激素,其主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠排水,当心房壁受牵拉(如血量过多,头低足高位和身体浸入水中等)时可刺激心房肌细胞释放ANP。下列有关说法正确的是( )
A.与神经调节相比,ANP对生命活动的调节所需的时间更短
B.ANP和醛固酮在调节体内钠平衡时具有协同作用
C.ANP的作用过程未体现激素的分级调节
D.正常情况下,人体所有细胞都有相同的遗传物质,都有ANP受体
2.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)西替利嗪是一种抗过敏药物,但也有少数人对其过敏。下图表示某特应性皮炎患者在涂抹西替利嗪(过敏原)后机体反应的部分图解。下列叙述错误的是( )
注:IgE表示过敏反应抗体,肥大细胞脱颗粒中含有组胺
A.过敏反应是机体再次接触过敏原后发生的组织损伤或者功能紊乱
B.图中IgE是抗西替利嗪的抗体
C.涂抹西替利嗪后,肥大细胞释放组胺引起毛细血管扩张属于神经—体液调节
D.IgE与肥大细胞结合后,在过敏原的作用下,使肥大细胞脱颗粒,释放组胺
3.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)机体对同一生理过程可能存在相抗衡的调节方式,下列不属于此类的是( )
A.促甲状腺激素释放激素与甲状腺激素作用于垂体促甲腺激素分泌
B.交感神经与副交感神经作用于心脏跳动
C.细胞分裂素与脱落酸作用于细胞分裂
D.赤霉素与生长素作用于种子萌发
4.(24-25高二下·湖南郴州·期末)已知FGF21是由肝脏细胞合成的一种与激素功能类似的分泌蛋白,其受体FGFR发挥作用需要βKlotho蛋白的参与。研究人员通过注射生理盐水溶解的FGF21来观察其对小鼠机体的影响,选用健康小鼠和肥胖小鼠进行实验,结果如图所示(“+”表示添加,“-”表示未添加)。肥胖小鼠出现疑似“FGF21抵抗”。下列相关叙述错误的是( )
A.FGF21经由肝脏细胞分泌后通过体液运输,并与靶细胞膜上的FGFR相互识别传递信息
B.根据实验结果分析可推测,小鼠体内与FGF21具有类似作用的激素是胰岛素
C.肥胖小鼠注射适量FGF21后,血糖浓度变化较小的原因可能是体内FGFR含量较多
D.若检测发现肥胖小鼠中FGFR的结构和含量均正常,可推测出现疑似“FGF21抵抗”可能与βKlotho蛋白基因的表达异常有关
5.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)越来越多的证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络(如图),进而维持了内环境的稳态,复杂的机体才能够实现协调统一。下列有关信息分子的说法正确的是( )
A.甲状腺激素能够通过体液定向运输到作用部位
B.信息分子都与细胞膜上的受体相结合传递信息,从而调节靶细胞生命活动
C.长期精神焦虑、紧张会导致人体的免疫功能降低,可能与糖皮质激素分泌增加有关
D.激素的合成与分泌都需要内质网和高尔基体的加工
二、多选题
6.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)TSH受体抗体主要分为三类:甲状腺刺激性抗体(TSAb),作用与TSH类似;甲状腺功能抑制性抗体(TFIAb),阻断TSH与受体的结合;甲状腺生长刺激免疫球蛋白(TGI),刺激甲状腺肿大,但不影响其正常功能。下列说法正确的是( )
A.TSAb可促进甲状腺分泌甲状腺激素,可导致患者甲状腺功能亢进和甲状腺肿大
B.TFIAb增多会引起甲状腺激素分泌减少,患者可通过注射甲状腺激素缓解症状
C.TSAb和TFIAb增多引起机体的甲状腺功能紊乱,都属于过敏反应
D.血清中TGI含量升高一定会导致甲状腺激素的含量发生改变
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)体温调定点是下丘脑体温中枢预设的一个温度值,高于或低于此值,机体会进行相应调节,正常生理状态下体温调定点为37℃左右。病毒感染往往会引起人体出现发热症状,原因是病毒刺激机体细胞产生致热性细胞因子,该因子作用于下丘脑,使体温达到新的调定点。发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图所示是体温上升期机体体温调节过程示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)综合图解分析,体温上升期人体的体温调节方式是_______。甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调节,分级调节的意义是_______。
(2)激素乙通过_______途径作用于甲状腺,甲状腺激素增多到一定程度时能抑制垂体腺细胞分泌促甲状腺激素,体现了激素的______调节机制。
(3)高温持续期,人体有时会出现脱水现象,此时机体可通过主动饮水补充水分,也可通过促使分泌_______,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减缓失水。体温下降期,机体增加散热的途径有______(写出2种)。
8.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)人在面临焦虑、紧张和较大精神压力时,可刺激下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌,使皮质醇(糖皮质激素)水平升高,导致毛囊干细胞的休止期延长引起脱发,其主要过程如图。请回答下列问题。
(1)在上图1中,当感受器接受压力刺激后,神经纤维膜产生兴奋并向中枢传递,中枢分泌激素a________(填名称),促进垂体分泌激素b,上述调节方式为________。
(2)部分人由于长期工作学习压力过大,出现毛发脱落现象,据图1分析其原因可能是_________。
(3)长期精神高压得不到有效缓解,除导致脱发外,也会导致免疫系统的________功能降低,从而使机体受病原体感染和患癌风险增大。
(4)除HPA轴之外,研究发现G蛋白偶联受体54(GPR54)基因和毛发生长有密切的关系,分子机制如图2所示。
据图回答,GPR54基因_______(填“促进”或“抑制”)DPC和HSFC中Calcineurin的表达和活性,进而抑制细胞中的_______,导致DPC和HFSC细胞活性降低,进而_____(填“促进”或“抑制”)毛发生长。
(5)脱发对机体生理功能的影响相对有限,但可导致患者心理健康受损及社会功能下降等严重后果。综合以上信息,请提出治疗脱发的潜在药物靶点:_____(至少写2个)。
地 城
考点05
神经调节和体液调节的关系
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)人体长时间暴露于处于高温、高湿的环境当中会出现体温升高、大量出汗、头疼、昏迷等症状,俗称中暑。下列有关叙述错误的是( )
A.中暑时人体散热量小于产热量导致体温上升
B.中暑后应及时为患者降温并补充水分和无机盐
C.人体的水盐平衡受神经调节和体液调节共同作用
D.中暑时人体调节功能出现障碍是由下丘脑病变导致
2.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)患2型糖尿病者表现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,导致血糖水平居高不下,科学家发现了一种新型血糖调节因子——成纤维细胞生长因子(FGF1),用胰岛素抵抗模型鼠和正常鼠开展研究。图1为利用模型鼠进行研究,FGF1的浓度为1个单位。图2为健康鼠和注射不同浓度FGF1模型鼠体内胰岛素含量的测定结果,下列说法错误的是( )
A.2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人偏高
B.图1说明FGF1可使胰岛素抵抗模型鼠的血糖浓度降低,过程中需依赖胰岛素
C.图2中随FGF1浓度的增加,胰岛素抵抗模型鼠的胰岛素含量逐渐降低,推测原因可能是随FGF1浓度的增加,胰岛素消耗量逐渐增多,含量逐渐降低
D.FGF1可能促进胰岛素与细胞内的受体结合,提高胰岛素功效,改善胰岛素抵抗
3.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)下图为小鼠在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞产热过程,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。据图分析,下列说法正确的是( )
A.甲状腺激素的分泌没有分级调节
B.持续寒冷刺激可使激素的含量增加,包括甲状腺激素和去甲肾上腺素
C.cAMP一方面促进脂肪氧化分解的产物进入线粒体,另一方面促进UCP-1基因的表达,来增加产热
D.有氧呼吸第三阶段的场所在线粒体内膜,UCP-1可能作用于ATP合成酶,使ATP合成减少,产热增加
二、解答题
4.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水盐平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)正常人的血糖浓度为3.9-6.1mmol/L,当血糖浓度过高时,胰岛素既能促进血糖进组织细胞氧化分解、合成糖原、转变为甘油三酯来增加血糖的去向,又能_____,从而使血糖浓度恢复到正常水平。
(2)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压_____,通过激素f促进⑨_____(生理作用)使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(3)寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d_____,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的枢纽。甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互抗衡、相互影响,共同维持激素e含量的稳定,这属于_____(填“负反馈”或“正反馈”)调节,这表明神经调节与体液调节的关系是_____。
三、实验题
5.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)哈尔滨工业大学研究团队首次发现,一种结合蛋白兼RNA去甲基化酶(ALKBH5,简称A蛋白),能同时调控糖代谢和脂代谢。为了了解A蛋白的调控机制,团队进行了相关研究。
(1)研究人员构建了一种代谢疾病小鼠模型(模型鼠),该种小鼠同时患肥胖、高脂血症、2型糖尿病和代谢相关脂肪性肝病。研究发现,模型鼠、高脂饮食诱导的肥胖小鼠和人类糖尿病患者的肝脏中,A蛋白水平都升高了,说明A蛋白可能与________(填“降低”或“升高”)血糖、血脂有关,原因是________。
(2)团队利用基因编辑技术得到完全敲除A蛋白基因小鼠和肝细胞特异性敲除A蛋白基因小鼠,各均分成2组。在实验前通过一定方法使每组小鼠血糖大致保持一致,实验处理方式和实验后血糖浓度如表所示,其他条件相同且适宜。
组别
处理方式
血糖浓度(毫摩尔/升)
1
正常饮食,完全敲除A蛋白基因
4.2
2
正常饮食,肝细胞特异性敲除A蛋白基因
5.5
3
高脂饮食,完全敲除A蛋白基因
6.1
4
9.0
4组的处理方式是_______。要探究A蛋白到底是与降低还是升高血糖有关,本实验还应增加2个对照组才更完善,这2个对照组的处理方式分别是_______。
(3)A蛋白作用的分子机制如图所示,由图分析A蛋白调控糖代谢的机制是_______。激活下游信号通路,维持葡萄糖稳态。由图分析还可知,A蛋白调节糖代谢和脂肪代谢是两个________(填“相互依存”“相对独立”或“独立”)的过程,从A蛋白角度说明,判断依据是_______。
6.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于_________,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是_________。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经_________分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是_________。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是_________。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL。)
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是_________。
7.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)血糖主要依靠激素来调节,1、2两种类型的糖尿病都与胰岛素的功能障碍直接相关,胰岛素可以激活蛋白激酶B(Akt)信号途径,促进葡萄糖进入细胞,部分机制如图所示。Akt是Akt信号通路的核心蛋白,GLUT4是葡萄糖转运载体。回答下列问题:
(1)当血糖含量降低时,下丘脑的某区域兴奋,通过________(填“交感”或“副交感”)神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
(2)科学家研究表明,由饮食诱导的肌肉分泌蛋白激素——肌泌降糖素可有效改善血糖水平,并增强Akt信号通路的活性,显示出与胰岛素的协同效应。尽管激活Akt的能力不如胰岛素强,但它具有更持久的作用时间。
①糖尿病患者直接口服肌泌降糖素_________(填“能”或“不能”)降低餐后血糖水平。
②肌细胞分泌的肌泌降糖素经过组织液→________→________运输至靶细胞发挥作用。
③参照图示信息,简述肌泌降糖素降低血糖浓度的机制:_________。
(3)糖尿病皮肤溃疡是一种常见的糖尿病并发症,严重者需要截肢。创面外用碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)能明显促进创面愈合,已用于治疗糖尿病皮肤溃疡。科研人员为探究饮用中药鸡血藤水提物对糖尿病皮肤溃疡创面愈合的影响并与bFGF的疗效做比较,设计了甲、乙、丙和丁四组实验。完成下列表格:
组别
小鼠类型
灌胃处理(10mL·kg-1)
创面外用药(50μL)
甲
正常小鼠
蒸馏水
生理盐水明胶海绵
乙
糖尿病模型小鼠
蒸馏水
生理盐水明胶海绵
丁
糖尿病模型小鼠
①______
bFGF明胶海绵
糖尿病模型小鼠
鸡血藤水提物
②_____
8.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)肥胖者易患高血糖症,某研究小组给成年的肥胖者和非肥胖者一次性口服足量的葡萄糖溶液后,测定血液中葡萄糖和胰岛素浓度,结果如下图。
(1)非肥胖者口服葡萄糖后,位于______的血糖调节中枢兴奋,通过______(“交感”或“副交感”)神经支配,最终使得胰岛B细胞分泌胰岛素,该过程属于______调节。
(2)据上图分析肥胖者更容易患糖尿病的原因是______。
(3)研究发现机体脂肪组织中产生的FGF1分子能降低血糖含量,科研人员对其作用机理提出了以下假说:①FGF1通过提升胰岛素敏感性降低血糖水平但不能直接降低血糖水平;②FGF1自身具有降低血糖水平的作用。请利用以下实验材料及用具,完成下表。
实验材料及用具:生理状况相同正常小鼠若干只,葡萄糖溶液、生理盐水、FGF1抑制剂溶液、胰岛素抑制剂溶液(假设等体积FGF1抑制剂与胰岛素抑制剂作用效果相同)、注射器、血糖浓度检测仪。
实验步骤:①选取生理状况相同正常小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D共4组。
②分别对于四组小鼠进行以下处理。
③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血糖浓度。
组别
实验处理
预期结果和结论
A组
2mL FGF1抑制剂溶液+2mL生理盐水
预期结果:若四组血糖浓度大小关系为______,则说明假说1正确预期结果:若四组血糖浓度大小关系为C>A=B>D,则说明假说2正确
B组
2mL胰岛素抑制剂溶液+2mL生理盐水
C组
______
D组
______
地 城
考点06
免疫调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是( )
A.肝巨噬细胞可参与特异性免疫过程
B.物质Y是与病毒特异性结合的蛋白质
C.细胞2可促进细胞1和细胞4的活化
D.细胞3上有能特异性识别病毒的受体
2.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)我国研究团队发现T细胞膜上的神经递质受体,能接受来自神经细胞的信号,这一信号通路促进T细胞高效分化为辅助性T细胞,有利于病毒的清除。下列叙述错误的是( )
A.病毒被免疫系统清除体现了免疫系统的免疫防御功能
B.神经调节和免疫调节的实现都离不开信息分子的作用
C.T细胞和树突状细胞都能够摄取和加工抗原,并将抗原信息暴露
D.辅助性T细胞与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
3.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)2023年12月1日是第36个“世界艾滋病日”,主题是“凝聚社会力量,合力共抗艾滋”。艾滋病的医学全称是“获得性免疫缺陷综合征”(英文名缩写AIDS)。它是由艾滋病病毒即人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的一种能攻击人体免疫系统的传染病。下列有关艾滋病的说法,正确的是( )
A.蚊虫叮咬、握手不是艾滋病的传播途径
B.可通过向艾滋病患者体内移植正常人的骨髓来治愈艾滋病
C.最终艾滋病患者死于由于免疫自稳功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病
D.感染HIV后,HIV在内环境中大量增殖导致浓度升高
4.(23-24高二下·湖南郴州·期末)科学家发现一种可感染人类的动物源性亨尼帕病毒,并将其命名为琅琊病毒。感染者会出现发热、乏力、咳嗽、厌食、肌痛、恶心等症状。如图为琅琊病毒入侵人体后,机体内发生的特异性免疫过程的部分图解。下列叙述错误的是( )
A.A 为B 细胞,其分裂、分化可能需要两个信号与细胞因子的激活
B.大多数抗原是蛋白质,它只能存在于细胞与病原体,而不能游离
C.D是辅助性T细胞,其分泌的细胞因子促进 A 和X 增殖分化
D.给人体注射灭活的琅琊病毒疫苗,不能感染活细胞
5.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)IgG和IgM是新型冠状病毒刺激机体后产生的特异性抗体,可作为抗体检测的对象。下图表示人体初次感染新型冠状病毒后的相关变化情况,下列有关说法正确的是( )
A.抗体检测为阳性的人,核酸检测可能为阴性
B.IgG和IgM分别由浆细胞和记忆细胞分泌
C.在阻断传染方面,抗体检测比核酸检测更有优势
D.新型冠状病毒可在暴露的环境中大量增殖
6.(23-24高二下·湖南湘西·期末)人乳头瘤病毒(HPV)是环状双链DNA病毒,高危型HPV持续感染是引发子宫颈癌的主要原因。机体感染HPV后,活化的细胞毒性T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞的膜溶解而形成孔洞,导致这些靶细胞裂解死亡。下列相关叙述正确的是( )
A.辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的分化和成熟都在骨髓中
B.细胞毒性T细胞产生的穿孔素属于抗体
C.HPV的DNA进入宿主细胞后表达的产物中含有抗原
D.细胞毒性 T细胞增殖分化产生记忆细胞和浆细胞
7.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)我们的机体具备自我消杀肿瘤的能力,但总有一些“狡猾”的肿瘤细胞具有“免疫逃疫”现象,其机理是肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白能与细胞毒性T细胞上的受体PD-1结合,导致T细胞失去杀伤肿瘤细胞的活性。进一步研究发现,肿瘤细胞还可以通过裂解或分泌向细胞外释放PD-L1蛋白,以抑制抗肿瘤免疫应答。下列说法错误的是( )
A.PD-L1蛋白能够降低免疫系统的防御功能
B.细胞毒性T细胞使肿瘤细胞裂解死亡,属于细胞凋亡
C.向肿瘤患者体内注入抗PD-L1抗体,可降低肿瘤细胞的“免疫逃疫”
D.肿瘤细胞PD-L1的高水平表达会降低肿瘤细胞被免疫系统清除的可能性
二、多选题
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,与某些B细胞异常活化有关。靶向B细胞膜蛋白CD20的单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡,靶向B细胞膜蛋白CD19的特殊T细胞(CAR-T)可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。下列叙述错误的是( )
A.异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体
B.RA属于免疫监视功能异常导致的自身免疫病
C.CAR-T的治疗机理是替代辅助性T细胞的作用
D.单抗R和CAR-T的联用可快速、有效缓解RA症状
9.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)图是用来描述各种生命现象的一个简易模型,下列叙述错误的是( )
A.若A代表食物链的第二营养级,a为同化量,则b、c可分别代表用于生长、发育、繁殖的能量和粪便量
B.若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度升高
C.若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和物种减少
D.若A代表人体B淋巴细胞,a为抗原刺激,则b、c可分别代表抗体和记忆细胞
三、解答题
10.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)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)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是:使mRNA避免被_____降解,从而正常翻译出肿瘤抗原。
(2)细胞甲能分泌_____促进细胞乙增殖分化,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:_____。
(3)细胞毒性T细胞在该过程中参与_____免疫,活化的细胞毒性T细胞可以与_____从而杀死肿瘤细胞。
(4)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)。
地 城
考点07
植物生命活动调节
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研人员完成下图所示实验,一段时间后,检测到B琼脂块中含有生长素。据图分析,下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验不能证明茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.可以用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素,来追踪其运输过程
C.清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素,减少对实验的干扰
D.应增加一组含生长素的琼脂块在下、空白琼脂块在上的实验组,作为对比实验
2.(24-25高二下·湖南郴州·期末)研究人员发现,在高温环境下植物幼苗的下胚轴会伸长,而植物激素在此过程中扮演着非常重要的角色。如温度升高时,赤霉素含量增加,促进下胚轴生长,同时促进光合作用和光能转化率来缓解高温的影响。下列相关叙述错误的是( )
A.推测高温环境下植物体内的脱落酸合成量可能会增加
B.赤霉素可作为信号分子调节植物生命活动
C.赤霉素含量随着温度的升高而增加,可能是其分解被抑制同时合成增加
D.赤霉素主要通过促进细胞分裂来促进下胚轴生长
3.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)科学家揭示了植物生长素向胞内运输的分子机制(如图),转运蛋白AUX1(生长素转运蛋白)构象变化依赖于质子浓度梯度。下列说法错误的是( )
A.生长素通过AUX1的跨膜运输方式属于主动运输
B.植物向光性生长是由于AUX1分解生长素导致其分布不均
C.细胞膜上的AUX1蛋白和PIN蛋白共同作用来调控生长素的运输
D.植物细胞外pH下降促进了AUX1蛋白对生长素的转运
4.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素的化学本质是蛋白质,由色氨酸转化
B.实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长是赤霉素分布不均匀导致的
C.该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
D.实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
二、多选题
5.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某团队研究乙烯和赤霉素(GA)在水稻初生根发育过程中的作用,结果如图所示,其中GA水解酶能分解GA.实验中,乙组GA含量在添加乙烯前后无差异,丙组添加乙烯后GA含量显著降低。下列叙述正确的是( )
A.乙烯对水稻初生根的生长有一定的抑制作用
B.GA对水稻初生根的生长有一定的促进作用
C.据结果推测,乙烯可抑制GA水解酶基因的表达
D.乙烯必须通过调控GA的含量来影响水稻初生根的生长
6.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)兴趣小组拟以硬枝扦插的方法繁殖某品种月季,用α-萘乙酸(NAA,生长素类似物)溶液处理一年生枝条进行预实验(如下表所示)。n4<n0<n1<n2<n3,但因故混淆了4种NAA溶液的浓度。下列叙述错误的是( )
NAA溶液浓度
插条
培养
平均生根数
c0(蒸馏水)
将插条随机均分为5组
相同且适宜条件下培养
n0
c1
n1
c2
n2
c3
n3
c4
n4
A.NAA属于生长素类调节剂,且分子结构与吲哚乙酸的相同
B.根据实验结果推测,可能低浓度NAA促进生长,高浓度NAA抑制生长
C.c2可能大于c1或c3,但不会小于c1或c3
D.植物体内,苯乙酸、吲哚乙酸都属于生长素
7.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)油菜素内酯作为第六大植物激素,在植物生长发育中发挥核心作用。其类似物EBR和TS303在缓解非生物胁迫方面展现出独特潜力。某研究团队以铝(Al)敏感型大豆品种BD2为材料,通过水培实验探究了两种类似物对铝胁迫下大豆光合作用的影响,如下图所示。下列叙述正确的是( )
注:CK、Al、EBR+Al和TS303+ Al分别代表正常生长、Al胁迫、EBR浸种并Al胁迫处理和TS303浸种并Al胁迫处理。
A.油菜素内酯和脱落酸都具有促进种子萌发的作用
B.与油菜素内酯相比,EBR和TS303具有在植物体内更容易合成和效果更稳定的优点
C.EBR和TS303均能缓解Al对大豆叶面积的影响,且TS303效果优于EBR
D.Al胁迫14天时,TS303处理可以解除胁迫,使大豆净光合速率恢复正常
三、解答题
8.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)植物的生长发育受体内外多种因素的调节,为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成了下列实验。
(1)光照能激活光敏色素,进而导致______,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达。除光外,还有________等环境因素也会参与调节植物的生长。
(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
请结合图1,解释图2中20天后导致两条曲线变化趋势不同的原因________。
(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60mm、90mm、120mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
①该实验的自变量是__________。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,依据是________。
(4)由此可见,植物生长发育的调控是由__________共同完成的。
9.(24-25高二下·湖南郴州·期末)暖冬现象导致我国冬小麦开花率下降。某科研团队以冬性拟南芥为材料,探究低温调控植物开花的机制。
(1)有些植物需经历一段低温诱导才能开花的生物学现象称为______________,对于它们适应所生存的环境的意义是______________________________;除了温度外,植物的生长发育还受______________等环境因素(至少答两点)的调控。
(2)研究发现FLC基因是低温诱导开花的关键调控因子。下表为不同拟南芥品系在低温处理下的实验结果:
实验组别
FLC基因mRNA含量
是否开花
正常拟南芥(低温处理)
无
开花
正常拟南芥(未低温处理)
大量
不开花
FLC基因突变拟南芥
无
开花
结合表中数据,低温通过______(填“促进”或“抑制”)FLC基因表达,从而解除其对开花的抑制作用。
(3)科研团队进一步检测了低温处理对拟南芥体内葡萄糖含量及TOR激酶活性的影响(如图)。已知S6K1蛋白被TOR激酶磷酸化为pS6K1后,其水平可反映TOR激酶活性。
由图可以得出结论:低温处理10-20天时,________________升高。为明确低温诱导开花的信号顺序,科学家在葡萄糖充足的培养基中加入TOR激酶抑制剂,发现低温无法诱导开花。此实验说明低温的作用依赖于______________(填“葡萄糖积累”或“TOR激酶激活”)。
(4)研究还发现,TOR激酶通过调控PRC2蛋白(一种表观遗传修饰因子)的活性,触发开花抑制基因的沉默。综合上述研究,完善低温诱导开花的机制:
植物感知低温信号→葡萄糖积累→TOR激酶激活→__________→开花抑制基因沉默→促进开花。
10.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)拟南芥黄化苗顶端钩的形成是其适应土壤机械压力的关键发育事件。
研究表明,该过程受生长素不对称分布调控,并通过TMK1蛋白介导的非经典信号途径实现。生长素在顶端钩凹侧的不对称积累触发DAR1催化TMK1c的释放,TMK1c入核后磷酸化并稳定IAA32/34蛋白,以抑制细胞伸长,从而导致黄化苗顶端钩的形态建成,机理如下图所示(注:TMK1c的C端激酶结构域被切割后入核,切割受到生长素诱导且调控顶端钩的形成;图中“——|”表示抑制,“→”表示促进)。回答下列问题:
(1)推测拟南芥黄化苗形成顶端钩的生物学意义是________。凹侧实现细胞伸长受抑制的关键步骤是:①______浓度生长素→②TMK1c释放→③IAA32/34发生______→④抑制WAVs介导的IAA32/34降解。
(2)凸侧细胞伸长的必要条件包括_____(填序号,多选)。
A.IAA32/34泛素化标记 B.WAVs基因正常表达
C.TMKlc入核磷酸化IAA32/34 D.生长素响应因子活性被抑制
(3)研究人员提出假说:凸侧细胞中IAA32/34的降解依赖于某种由生长素低浓度环境激活的机制。为验证此假说,他们利用野生型(WT)拟南芥和WAV突变体(WAVs基因功能缺失)拟南芥进行实验,检测了IAA32-GFP(融合绿色荧光蛋白的IAA32)在施加生长素处理后的降解情况,电泳结果如下图所示:
①IAA32融合绿色荧光蛋白的作用是_______________。
②分析90min时的电泳结果,可得出结论_______________。
四、实验题
11.(24-25高二下·湖南怀化·期末)一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配,全球气候变化可能导致两者的活跃期不匹配(物候错配),进而影响植物的结实。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物,全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率(如图所示)。回答以下问题。
(1)引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的______信息。
(2)检测数据表明:延胡索开花起始时间越早,______。据此推测熊蜂一般在4月上旬的活跃度______(填“高”“低”或“无法确定”)。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中,A样地中的延胡索______;B样地中的延胡索则进行人工授粉,分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为______。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有______。
试卷第1页,共3页
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