第26讲 体液调节(培优专练)(26年高考真题+强化训练+限时模拟)(全国通用)2027年高考生物一轮复习高效培优系列
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摘要:
**基本信息**
以高考真题为引领,通过情景探究、图表分析和实验探究三维度构建体液调节知识网络,强化生命观念与科学思维的融合应用。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题·命题感知|3道高考真题|以坐标曲线、过程示意图为载体,考查激素调节的反馈机制及实例分析|从具体激素调节案例(如血糖调节、甲状腺激素分泌)归纳体液调节的普遍规律|
|进阶·强化演练|20道情境题|涵盖民生科普、临床病理等跨学科情境,突出实验设计与图表解读能力|通过“激素作用机制→调节异常→实际应用”的逻辑链整合知识|
|拔高·限时模拟|20道综合题|综合考查神经-体液调节的协同作用及实验探究设计|构建“下丘脑-垂体-靶腺轴”分级调节模型,强化稳态与调节的生命观念|
内容正文:
第26讲 体液调节(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 4
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 48
真题·命题感知
1.(2026·山东·高考真题)健康人体的各项指标在正常范围内变化,部分指标相对值在一定范围内的变化趋势如图所示。下列各选项中的相应指标依次为甲、乙和丙,符合图示关系的是( )
A.睾酮,促性腺激素,促性腺激素释放激素
B.血糖,胰高血糖素,胰岛素
C.血浆渗透压,抗利尿激素,尿的产生量
D.冷觉感受器兴奋性,甲状腺激素,肾上腺素
2.(2026·四川·高考真题)瘦素是由脂肪细胞分泌的激素,禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素,主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质(HPA)轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响,结果如图。下列推断合理的是( )
A.HPA轴活动存在分级和反馈调节,增强该轴活动可降低血糖
B.可通过向饥饿小鼠注射瘦素,来维持小鼠的正常血糖水平
C.POMC神经元受到瘦素的调节后,增强HPA轴的活动
D.瘦素与POMC神经元上相应受体结合,抑制瘦素分泌
3.(2026·江西·高考真题)甲状腺上皮细胞膜上存在促甲状腺激素受体(TSHR)。某些因素会导致TSHR成为自身抗原,刺激机体产生TSAb和TBAb两种抗体,影响甲状腺激素(TH)的分泌(如图)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.TSAb可替代TSH调节TH的分泌量
B.TSAb和TSH促进TH分泌的功能具有协同效应
C.TSAb会导致正常机体的TRH和TSH分泌量减少
D.TBAb和TSH都能与TSHR结合,减少TH的分泌量
进阶·强化演练
情境探究类
1.【民生科普】每年的5月15日是我国“防治碘缺乏病日”。下列关于碘的叙述,错误的是( )
A.碘是机体必需的微量元素,但由于人体不能合成碘,所以必须从膳食环境中获得
B.除了大海这个天然碘库外,我国大部分土壤、岩石和饮用水中碘的含量都很低
C.碘是合成甲状腺激素的必需原料,碘缺乏会影响儿童的大脑发育和认知功能
D.长期高碘饮食可能抑制甲状腺激素的合成,导致促甲状腺激素分泌减少
2.【实验方法探究】研究激素作用机制的方法多种多样。下列叙述正确的是( )
A.用15N标记某激素受体,再对细胞进行放射性测定,可推测细胞表面有无该受体
B.通过基因敲除获得胰岛素受体缺陷型大鼠,是利用减法原理研究胰岛素的作用机制
C.将实测生理实验数据与标准数据曲线对比,该过程用到了模型构建中的物理模型
D.给摘除垂体的小鼠饲喂生长激素制剂,可以研究生长激素与小鼠生长的关系
3.【代谢科研】机体可通过肠—肝—脑信号轴调控摄糖行为。研究发现,与正常小鼠相比,糖尿病小鼠的摄糖行为增加,其血液中的胰高血糖素水平升高,游离脂肪酸受体4(FFAR4)水平降低。已知FFAR4水平低会降低肠道中普通拟杆菌的数量及其代谢物泛酸盐的水平,而泛酸盐可促进肝激素FGF21的分泌,FGF21可作用于下丘脑的某个区域,进而通过相关神经促进胰岛素分泌。下列有关叙述错误的是( )
A.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖升高血糖水平
B.FGF21作用于下丘脑并通过相关神经促进胰岛素分泌的过程属于神经调节
C.给糖尿病小鼠饲喂泛酸盐或移植普通拟杆菌,均可能减少它们的摄糖行为
D.研发FFAR4的组织特异性激动剂可为预防和治疗糖尿病提供新策略
4.【畜牧生产】在现代畜牧业中,为提高肉牛产量,有时会对雄性幼牛进行“化学阉割”,即注射一种激素类似物(GnRHa)。持续处理后,直接导致幼牛体内促性腺激素(FSH)水平上升,但随后会显著下降,导致睾酮分泌减少,性情温顺,更多营养用于肌肉生长。该现象发生的原因是( )
A.外源GnRHa直接抑制下丘脑,抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素
B.外源GnRHa直接抑制睾丸分泌睾酮,进而导致促性腺激素释放减少
C.持续高水平的GnRHa会导致垂体上促性腺激素释放激素的受体减少
D.外源GnRHa促进了睾酮的分解代谢,解除了对下丘脑和垂体的抑制
5.【临床病理】腹膜刺激征是指腹膜受到炎症、创伤或其他疾病刺激时出现的一系列临床表现。骑共享单车意外摔倒,若车把撞击腹部,导致胰腺损伤可引起腹膜刺激征,下列关于胰腺的叙述中正确的是( )
A.胰腺是人体重要的消化腺,其分泌的物质都将通过导管进入消化道促进消化
B.通过斯塔林和贝利斯的实验我们知道,胰腺分泌胰液只受体液调节,不受神经调节
C.急性胰腺炎是由多种病因引起的胰腺组织自消化而引起的胰腺炎症性损伤,此时细胞死亡属于细胞凋亡
D.胰腺癌被称为癌中之王。遗传因素、不良饮食习惯、长期吸烟等都能提高胰腺癌发病率
6.【消化生理】胃排空是指食物由胃排入十二指肠的过程,胰腺对这一过程反应非常迅速,其在早期分泌NaHCO3含量较高、酶浓度较低的胰液,随后会持续分泌NaHCO3含量较低、酶浓度较高的胰液,直至没有食物进入十二指肠。下列相关叙述正确的是( )
A.胃排空的中后期胰腺分泌的促胰液素将会明显减少
B.胰腺对胃排空过程反应非常迅速说明其受神经调节
C.胰液中NaHCO3可维持小肠组织液中pH相对稳定
D.空腹条件下无法检测到人体内环境中含有促胰液素
7.【科学史素材】每一项重大突破在很大程度上依赖于研究手段的更新、选择合适的实验材料或对象。下列科学史内容不能佐证这一观点的是( )
A.霍奇金与赫胥黎选择了枪乌贼的极粗的神经纤维为电位的测量提供了便利
B.斯他林与贝利斯没有延续沃泰默的观点,而是大胆提出了化学调节的观点
C.班廷通过结扎胰管的方式得到了只剩胰岛的胰腺,证明了降血糖物质的存在
D.达尔文选择禾本科植物的胚芽鞘作为实验材料推进了对植物向光性的研究
8.【人体生理】人类皮肤表面分布着各种温度感受器,对热和冷有不同的敏感度。TRPV1受体(辣椒素受体)对热敏感,约在43℃被完全激活;TRPM8受体对冷敏感,约在25℃以下被激活。下列关于体温调节的叙述中错误的是( )
A.环境温度大于40℃,热量无法向外扩散,唯一散热方式是汗液蒸发
B.环境温度大于40℃,血浆渗透压升高,下丘脑分泌的抗利尿激素增加
C.温度变化可激活受体并将温度信号传递给下丘脑,形成对环境温度的感知
D.环境温度低于25℃,血液中甲状腺激素、肾上腺素的含量比高温环境中高
9.【神经内分泌】我国科学家发现,长期压力刺激下,小鼠下丘脑CRH神经元过度激活,通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进糖皮质激素(固醇类)分泌,导致海马区神经发生抑制和记忆损伤;同时,糖皮质激素可促进肝脏将非糖物质转化为葡萄糖,且该效应受胰岛素水平的负向调控。下列分析正确的是( )
A.CRH神经元激活后促进糖皮质激素分泌的过程属于神经调节
B.短期记忆损伤可能与海马区神经元突触间的信息传递效率下降有关
C.胰岛素负向调控糖皮质激素的升糖效应可能与两种激素竞争受体有关
D.长期压力导致的记忆损伤可通过补充糖皮质激素缓解
10.【食品安全】槽头肉是猪头与躯干连接处的肉,含甲状腺和大量淋巴结,食用未摘除甲状腺的槽头肉易引起甲状腺激素中毒,病变淋巴结易聚集病原体。下列叙述正确的是( )
A.淋巴结内的吞噬细胞能特异性识别进入机体的病原体并将其清除
B.食用未经检疫的槽头肉,可服用抗生素以清除淋巴结中存活的病毒
C.槽头肉中甲状腺激素进入人体后,会反复作用于靶细胞,加剧中毒
D.食用未摘除甲状腺的槽头肉可能会引起心悸、兴奋、多汗等症状
11.【人体生理】人体进食后,胃酸分泌的部分机制如图1所示。胃壁细胞膜上的质子泵(H+-K+-ATP酶)能催化ATP水解,将H+泵入胃腔,同时将K+运入细胞内,是胃酸分泌的最后共同通路(图2)。
回答下列问题:
(1)图1中途径1(①→②→胃黏膜壁细胞)中,兴奋在神经元①和②之间传递时,信号转换过程为_______。当兴奋传导至胃黏膜壁细胞时,引起胃酸分泌的信号分子是________。途径2(③→④→⑤→胃黏膜壁细胞)属于________调节。与途径1相比,途径2的反应速度较________(填“快”或“慢”),作用时间较________(填“长”或“短”)。
(2)据图2分析,质子泵转运H+的过程________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。若使用药物抑制质子泵的活性,胃液的pH值将________(填“升高”或“降低”)。奥美拉唑是治疗胃溃疡的常用药,其作用是减少胃酸对溃疡面的刺激,推测其作用机理是_______。
(3)研究发现,胃泌素通过提高质子泵活性来促进胃酸分泌,胃酸分泌过多时会通过负反馈抑制胃泌素的释放,以维持胃内pH稳定,但若过度进食导致胃酸持续升高,刺激胃壁扩张,会进一步促进胃泌素分泌,形成恶性循环。请在图3中用曲线表示进食开始到过度进食之后,胃酸浓度与胃泌素相对量之间的关系_______。
12.【中医药前沿】阿尔茨海默病(AD)是一种临床常见的神经退行性脑病,主要表现为记忆力减退、认知功能下降甚至丧失等症状,图1表示Aβ沉积诱发神经小胶质细胞(MC细胞)产生炎症反应的可能机制。研究证实针灸治疗AD,可有效改善患者认知和记忆能力,图2为针灸治疗阿尔茨海默病“神经-内分泌-免疫”机制(NEI)框架图,请据图回答下列问题:
(1)乙酰胆碱(ACh)是胆碱能神经元分泌的主要神经递质,正常情况下,乙酰胆碱转移酶(ChAT)催化生成ACh,_________将ACh包裹后通过_________方式释放至突触间隙,与突触后膜上特异性受体相结合。AD患者脑内ChAT活性降低,ACh降解酶活性_________,导致ACh含量不足。多项动物及临床实验证实,针刺百会、神庭等穴位,可显著提升模型动物海马区ACh量、_________(填“延长”或“缩短”)突触间隙中ACh存留时间,修复胆碱能神经元功能。
(2)图1中,Aβ沉积激活K酶,K酶催化ATP水解为ADP并释放能量,同时自身发生_________修饰,被激活。过程Ⅲ中,NF进入细胞核,作为_________(填“转录因子”或“RNA聚合酶”)调控IL-1基因的表达,促进IL-1 mRNA的合成,IL-1分泌到细胞外后,通过_________(填“体液运输”或“自由扩散”)作用于神经元,引发炎症反应。
(3)脑内小胶质细胞(MC细胞)是核心免疫细胞,AD病理产物会诱导其由静息态转化为促炎M1表型,大量释放白细胞介素(IL-1)等,诱发慢性神经炎症,而保护性M2表型功能被抑制。针刺可降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由_________(填“M1→M2”或“M2→M1”)表型转化,减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
(4)下丘脑-垂体-_________(HPA)轴紊乱是AD重要诱因,AD患者体内糖皮质激素(CORT)持续升高,会加重神经元损伤,糖皮质激素只作用于特定细胞,根本原因是_________________________。针刺可降低血浆CORT浓度,重塑HPA轴功能稳态。性激素同样发挥神经保护作用,针刺可增加_________等性激素水平,减缓认知衰退。
(5)整体而言,神经、内分泌、免疫三大系统并非独立运作,而是存在双向调控关系。针灸以多靶点、多层次的方式修复NEI网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者_________功能。
13.【动物应激实验】应激反应是机体应对各种内外环境刺激的适应性反应。
(1)运动员在参加重要比赛前,常出现心跳加快等生理反应,该过程中________神经兴奋;同时,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素增加,该激素通过________运输至垂体。
(2)为模拟长期心理压力对机体的影响,研究人员建立了束缚应激小鼠模型。
实验对象:18只生理状态相似的健康成年小鼠,随机均分为3组
处理方式:
A组(对照组):正常饲养,不进行任何处理;
B组(短期应激组):每天束缚2小时,连续3天;
C组(长期应激组):每天束缚6小时,连续7天。
检测指标:血清皮质酮水平、脾脏指数
实验结果如下表所示:
组别
血清皮质酮(ng/mL)
脾脏指数(mg/g)
A组
85.2±12.3
4.12±0.56
B组
142.7±18.6
3.68±0.49
C组
218.4±24.9
3.15±0.42
注:血清皮质酮反映下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴激活程度(皮质酮是糖皮质激素的一种);脾脏指数=脾脏重量(mg)/体重(g),在一定范围内脾脏指数越大免疫器官的状态和功能越好。
分析实验数据,可得出的结论是:________。
(3)糖皮质激素进入免疫细胞后,与________结合,进而调控相关基因的________,最终抑制免疫细胞的功能。
(4)基于上述实验,有研究人员推测“糖皮质激素是导致免疫功能减弱的重要原因”。若用A组的健康小鼠和C组的束缚应激小鼠,设计2个实验组,来验证该观点,请写出简要的实验思路。________
14.【人体稳态】人体受到压力刺激时,会通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA轴)分泌糖皮质激素(GC)进行调节如下图所示,以维持人体自身稳态和适应环境。回答下列问题:
(1)GC的分泌受HPA轴的________调节,GC属于小分子脂溶性物质,与________的受体结合,形成激素-受体复合物,随后与染色质上特定区域结合,进而影响基因的________。当糖皮质激素含量达到一定程度时,可通过负反馈调节机制抑制________分泌相应激素。
(2)已知正常状态下雌雄个体血清中GC含量无显著差异,压力刺激后雄性个体血清中GC含量显著高于雌性。为验证该结论,科研人员利用生理状况一致的小鼠和压力刺激仪(具体操作不做要求)开展验证实验,请完善实验方案并预测实验结果。
①完善实验步骤:
第一步:将生理状态相同的小鼠按________分为两组,检测小鼠血清中GC浓度;
第二步:________________________。
②预测实验结果:请绘制柱形图表示实验结果________(无需标注具体数值)。
(3)有研究表明,长期承受压力的人群更易患病,分析该现象产生的机理________________________________。
15.【临床自身免疫】风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病。研究表明,长期RA患者的迷走神经兴奋性显著降低,导致乙酰胆碱(ACh)信号传递受损,使下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)功能减弱,降低糖皮质激素(GC)的分泌,最终导致促炎因子TNF-α和IL-6等的分泌失控,从而引发滑膜炎症。回答下列问题。
(1)迷走神经兴奋时,兴奋部位膜内的电位变化是________,突触前膜会通过________方式释放ACh,进而促进下丘脑相关细胞的分泌活动。ACh发挥作用后的去路有________。
(2)HPA轴存在分级调节,可以________,有利于对GC分泌的精细调控,从而维持机体的稳态。RA患者HPA轴功能性减弱,GC分泌量降低,可能是下丘脑细胞分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的水平________(填“上升”或“下降”)导致的。
(3)针灸(电针)通过刺激特定穴位可调节身体生理机能。为研究针灸的作用机理,研究人员从临床上选取52名RA患者,随机分为两组,实验组在使用RA药物治疗基础上在足三里穴行电针10d。实验前后测定的血浆相关物质的浓度如下表所示。
组别
TNF-α(pg/mL)
CRH(pg/mL)
ACTH(pg/mL)
GC(μg/dL)
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
对照组
16.45
15.23
0.87
1.10
8.12
13.34
4.31
5.15
实验组
16.05
13.97
0.85
1.22
8.09
15.12
4.38
5.97
注:ACTH是促肾上腺皮质激素。
对照组进行的处理是________。由表中数据可推测,针灸缓解RA炎症的作用机制是________。
16.【航天科技】随着中国空间站进入常态化运营,保障航天员在长期微重力环境下的骨骼健康成为重要课题。研究表明,微重力会导致骨量快速丢失。骨吸收是指破骨细胞分解骨基质,释放钙磷入血的过程,其过度活跃是骨丢失的核心环节,该过程与激素调节失衡密切相关。
回答下列问题:
(1)骨骼稳态依赖于成骨细胞合成骨与破骨细胞分解骨的动态平衡,该平衡主要受降钙素和甲状旁腺素的调节。这两种激素均需通过________运输,作用于靶细胞膜表面的________。
(2)研究发现降钙素的作用是抑制骨吸收和促进骨形成,主要靶细胞是破骨细胞,可抑制破骨细胞的活性并促进其凋亡,________(填“升高”或“降低”)血钙浓度。甲状旁腺素的主要靶细胞是成骨细胞,可间接促进破骨细胞的分化与成熟,最终升高血钙浓度。
(3)为探究特定激素对骨丢失的干预效果,研究者以尾悬吊小鼠模拟微重力环境,设计实验并检测相关指标,结果如表所示。
组别
处理方式
骨密度
(相对值)
血清骨钙素/(ng·mL-1)
血清TRAP5b/(U·L-1)
血清Ca2+/(mmol·L-1)
A
正常对照
1.00
8.53
3.1
2.13
B
尾悬吊(模拟微重力4周)
0.15
7.83
6.5
2.39
C
尾悬吊(模拟微重力4周)+外源性激素X
0.65
8.20
4.2
2.25
注:血清骨钙素是骨形成标志物,血清TRAP5b是骨吸收(分解)标志物。
对比A、B组可知,模拟微重力使B组小鼠的骨密度降低,其原因是骨形成________(填“强于”或“弱于”)骨吸收。根据C组结果推测,外源性激素X最可能是________(填“降钙素”或“甲状旁腺素”),判断依据是________。
(4)为验证机械力对骨形成的作用,研究者另取一批小鼠,对其右侧后肢实施手术以去除神经(使其无法自主运动,但保留血管),然后进行全身振动训练。一段时间后,检测骨形成表面占比,结果如表所示。
检测部位
骨形成表面占比/%
左侧后肢(有神经支配)
18.0
右侧后肢(无神经支配)
17.9
该实验结果说明,全身振动训练对骨形成的促进作用________(填“依赖于”或“不依赖于”)完整的神经支配。研究者为完善实验,补充设计了以下两组。
Ⅰ组:小鼠双侧后肢均去除神经,不接受全身振动训练。
Ⅱ组:小鼠双侧后肢均去除神经,接受全身振动训练。
一段时间后检测,Ⅰ组小鼠双侧后肢骨形成表面占比均约为10.5%,Ⅱ组小鼠双侧后肢骨形成表面占比均约为17.9%。比较Ⅰ组与Ⅱ组的数据,可得出的结论是________。
图表分析类
1.【性激素分级调节、对照实验分析】已知睾酮主要由睾丸间质细胞分泌,可促进精子发生与维持雄性第二性征。某研究小组为探究睾酮的分泌及作用,将健康成年雄性大鼠随机分为三组,实验处理及部分检测结果如下表所示:
组别
处理方式
第7天血液中睾酮
浓度(ng/dL)
第14天附睾精子数量(/个)
①
假手术(仅切开皮肤缝合)
580
210
②
手术切除睾丸
35
12
③
手术切除睾丸+每日皮下注射睾酮
560
205
根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A.①组进行假手术处理的目的是控制无关变量,消除实验误差
B.切除睾丸后睾酮浓度显著下降,说明睾酮的分泌不受任何反馈调节影响
C.注射睾酮可基本恢复精子数量,表明精子发生仅需睾酮直接作用即可完成
D.对比①组与③组可知,外源睾酮可在一定程度上替代睾丸功能,以维持精子的发生
2.【糖皮质激素神经 - 体液联动、正负反馈】情绪化进食是指无明显饥饿情况下,因情绪波动引起的过度摄食行为。相关调控机制如图所示,下列说法错误的是( )
A.情绪化进食存在正反馈调节,易导致肥胖发生
B.消极情绪下下丘脑主要通过自主神经增加GC含量
C.该调控过程体现了神经调节与体液调节的相互作用
D.脑啡肽受体拮抗剂或GC受体拮抗剂可抑制严重的情绪化进食
3.【实验加法与减法原理(激素发现史)】“加法原理”与“减法原理”是实验设计中变量控制的核心思想。下列叙述正确的是( )
选项
实验
减法原理
加法原理
A
噬菌体侵染大肠杆菌
搅拌使噬菌体外壳与细菌分离
B
探究光合作用的场所
向水绵临时装片中加入好氧细菌
C
胰岛素的发现
结扎胰管
注射葡萄糖
D
促胰液素的发现
切除支配胰腺的神经
注射小肠黏膜和稀盐酸混合后磨碎制成的提取液
A.A B.B C.C D.D
4.【内环境离子、CO₂体液调节稳态】研究发现,运动可使肌细胞K⁺泄漏,并参与肌细胞疲劳的形成;血浆中的K⁺浓度升高可反射性地使呼吸加强。为探索运动前后内环境稳态维持的机理,研究者组织了一批受试者进行一定强度的踏车运动至疲劳,并测定血浆相关指标结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
运动前
运动后0min
运动后5min
运动后10min
运动后20min
浓度(mmol/L)
4.02
6.5
5.05
4.79
4.12
pH
7.37
7.22
7.19
7.23
7.29
二氧化碳总量(mmol/L)
26.42
15.94
17.81
18.56
20.64
氧气总量(mmol/L)
22.54
23.98
23.49
23.23
22.9
注:二氧化碳总量和氧气总量的变化分别可以反映呼气量和吸气量的多少
A.踏车运动时,以主动转运的方式离开肌细胞,导致内环境K'浓度升高
B.运动后20min恢复期内,血浆中存在乳酸和的反应促进pH的恢复
C.踏车运动至疲劳期间,二氧化碳呼出量变化明显大于氧气吸入量变化
D.血浆中的可通过体液传递发挥调节作用的方式可称为体液调节
5.【胃液分泌神经 - 体液协同调节】假饲是指让动物进食后,食物从食管瘘口(瘘口指皮肤表面的孔洞,内与器官腔连通)流出而不能进入胃,如图所示。科学家观察到假饲动物进食后,引流瓶收集到了较多胃液。研究表明,对假饲动物喂食时给予一些悦耳声音的刺激,假饲动物分泌的胃液量明显增加。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验可以推测出胃液的分泌受神经系统的控制
B.为证明胃液的分泌是否受神经调节的影响,可切除通向胃壁的神经
C.该实验可以推测出胃液的分泌不受食物刺激的影响
D.假饲动物在看到饲养员后分泌胃液属于条件反射
6.【肠道信号分子抑制胃液分泌】1886年,科学家发现,摄入食物中若含有橄榄油,胃液分泌会受到抑制。1930年我国科学家林可胜设计实验说明了肠道影响胃液分泌的具体途径,其部分实验过程及结果如下表,下列叙述错误的是( )
处理方式
进食前1h内胃液量(mL)
进食后1h内胃液量(mL)
1
不做任何处理
6.7
32.4
2
②
2.7
9.5
3
静脉注射未浸泡橄榄油的小肠提取液
4.2
48.5
4
静脉注射浸泡橄榄油的小肠提取液(提取液经过80~100℃高温处理)
1.5
34.4
5
将橄榄油注射到小肠内
4.5
4.8
A.②注射的是等量的浸泡过橄榄油的小肠提取液
B.橄榄油类似于某种激素随着体液的传送抑制胃液分泌
C.实验说明胃酸分泌受体液调节的调控
D.小肠产生的该物质可能是一种蛋白质
7.【固醇类激素分级调节、激素本质】为研究某种激素X的生理作用,研究者对健康实验小鼠进行了一系列操作和检测,部分结果如下表:
组别
处理方式
24小时后部分指标检测结果
实验组
手术切除腺体A
血糖浓度显著降低,精神萎靡,体温下降
对照组
手术但不切除腺体A
各项指标正常
若对实验组小鼠立即补充激素X,一段时间后上述异常症状可基本恢复。已知激素X是一种固醇类激素。根据上述信息分析,下列推断最合理的是( )
A.腺体A的分泌活动可能受垂体分泌的激素控制
B.激素X的受体在靶细胞膜上,经信号转导传递到细胞内
C.激素X分泌不足可能是导致人类侏儒症的主要原因
D.腺体A最可能是胰腺,激素X为胰高血糖素
8.【固醇类激素分级调节、激素本质】大脑海马区含有大量GR以维持正常生理功能。抑郁症患者COR浓度的升高可使GR浓度下降,引起蓝斑、海马等脑区损伤,从而出现失眠、认知障碍、心境低落等症状,相关作用机制如图所示。下列相关叙述或推测错误的是( )
A.COR的分泌调节机制存在分级调节和负反馈调节
B.若GR表达量减少或敏感性下降,则会导致COR浓度持续降低
C.若下丘脑—垂体—肾上腺轴功能亢进,则会加重抑郁症状
D.脑源性神经营养因子可抑制细胞凋亡因子的表达
9.【HPA 轴分级与负反馈、抑郁调控】水杨酸(SA)是一种与植物抵抗胁迫相关的植物激素。科研人员用适宜的外源SA喷洒茄子叶片后,测定茄子在高温胁迫下的丙二醛(丙二醛会破坏生物膜结构)和脯氨酸(高温胁迫时在细胞内积累,调节渗透压)含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.茄子植株可合成能催化脯氨酸合成的SA
B.脯氨酸可能通过提高渗透压来提高耐热性
C.外源SA能缓解高温胁迫导致的细胞膜损伤
D.SA可作用于靶细胞是因为靶细胞有SA受体
10.【植物激素功能、胁迫调节】昆虫生长调节剂双氧威可通过干扰昆虫激素平衡来调控害虫种群数量。科研人员研究了双氧威对棉铃虫的影响,部分作用机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.高浓度与低浓度双氧威对保幼激素水平的影响趋势相同
B.双氧威对棉铃虫生殖的抑制效果与浓度有关
C.卵黄蛋白合成量与棉铃虫体内保幼激素含量有关
D.若突变导致保幼激素受体结构改变,可能减弱低浓度双氧威的作用效果
11.【昆虫激素浓度双重调控作用】人体生命活动的调节是在复杂的调节网络下进行。回答下列问题:
(1)生长激素、糖皮质激素和性激素在分泌时,经过下丘脑—垂体—靶腺轴的是______。肾上腺素的分泌直接受神经控制,与控制骨骼肌活动的神经相比,前者表现出的调节特点为__________________。
(2)由图可知,胸腺是一种内分泌器官,判断依据是________。激素可对特定的免疫细胞进行调节,激素调节还具有_______________(写出2点)等特点。
(3)图中②为__________(填物质),巨噬细胞受到刺激后,除图中分泌细胞因子的作用外,还具有___________功能;图中T细胞活化后,能为B细胞的增殖、分化提供___________。
(4)图中调节网络的实现离不开信号分子,这些信号分子的作用方式都是直接与___________进行识别、结合。
12.【胰岛素信号通路、胰岛素抵抗实验分析】胰岛素抵抗(IR)表现为组织细胞对胰岛素的作用不敏感,胰岛素的作用机制见图1。EETs是一类有生物活性的脂肪酸,为研究EETs对HepG2细胞IR的影响,研究人员先用不同浓度的胰岛素处理HepG2细胞后得到IR细胞模型,再用EETs处理IR细胞模型,部分检测结果见表和图2。回答下列问题:
胰岛素浓度/
细胞的葡萄糖消耗量/
细胞存活率/%
0
3.34
100.00
0.01
2.26
122.70
0.10
1.28
114.56
1.00
1.94
106.70
10.00
2.03
90.04
(1)分析图1可知,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,能增加膜上________的数量,促进组织细胞________,从而降低血糖浓度。
(2)分析表中的数据可知,制备IR细胞模型时,胰岛素浓度为时最为适宜,理由是________。
(3)图2所示的实验中,A组为对照组、B组为模型组,C、D组分别用EETs、EETs的异构体处理,E组用EETs降解酶的抑制剂处理。A组使用的细胞为_______,设置E组的目的是________。实验结果说明,EETs的作用是________。
(4)分析图1可知,“胰岛素→受体→激活IRS-1→PI3K磷酸化→AKT 磷酸化”是胰岛素发挥作用的信号通路之一。为进一步探明EETs的作用机制,研究人员检测蛋白p-PI3K与 PI3K、p-AKT与AKT的比值。若A~E组的该比值的变化与图2所示实验结果的变化趋势基本一致,则EETs的作用机制可能是________。
13.【褪黑素分泌神经 - 体液调节、负反馈】哺乳动物和人脑中的松果体可分泌褪黑素(MT),该激素具有减少睡眠中觉醒次数、改善睡眠质量、增强免疫力等作用。如图为MT分泌的调节过程。回答下列问题:
(1)由图可知,由暗信号引起褪黑素含量的变化属于______调节。临床上,口服极小剂量(毫克级)的MT即可改善失眠状况,这体现了激素调节具有_____的特点。
(2)在自然状态下,推测机体内MT的分泌量在_____(填“白天”或“夜晚”)达到峰值。当MT分泌过多时,会抑制下丘脑的兴奋,这种调节方式属于________调节,该调节过程有利于_____,进而维持机体内环境稳态。
(3)长期蓝光暴露(如熬夜使用电子产品)会影响MT分泌,进而使视网膜中5—HT(一种神经递质)含量下降,引起眼轴长度增加,导致轴性近视的发生。研究发现,服用外源MT可降低轴性近视发生的概率,推测其原因是______。但长期过量服用MT可能导致睡眠质量下降,原因可能是_____(答出1点)。
(4)MT能作用于淋巴细胞,从而影响机体的免疫力。熬夜会导致免疫力______(填“增强”或“下降”)。此外,长期熬夜还会增加患糖尿病的风险,这与光照时间变长,刺激_______分泌皮质醇增多,抑制组织细胞摄取葡萄糖有关。
肠易激综合征(IBS)是一种常见的功能性胃肠病,患者除了腹痛、腹泻等肠道症状外,常伴有焦虑、抑郁等情感障碍,严重影响生活质量。研究表明,肠道菌群失调是IBS发病的重要原因,“肠微生物—肠—脑轴”(MGBA)是哺乳动物脑与肠道间的双向调节网络系统,下图表示肠道菌群紊乱引发抑郁的部分机制,5-HT是一种神经递质,由色氨酸经一系列反应生成,肠道中微生物的代谢物可刺激迷走神经向脑传递信息,并参与5-HT分泌的调节。
14.【肠道菌群调控 HPA 轴激素分泌】人类肠道内存在多种有益微生物,如长双歧杆菌和布拉氏酵母菌,前者是一种常见益生细菌,后者是一种可调节肠道菌群的益生真菌。下列叙述错误的是( )
A.都有细胞核 B.遗传物质都是DNA
C.都有核糖体 D.都可以进行呼吸作用
15.【自主神经与胃肠激素调节】迷走神经是一种混合神经,5-HT可使迷走神经兴奋并促进胃肠蠕动,由此推测迷走神经中包含_________(A.交感神经/B.副交感神经),以下哪些效应也是由该神经兴奋的结果_________。
A.心率加快
B.支气管收缩
C.膀胱收缩
D.瞳孔扩大
E.肾上腺素分泌
F.胆汁分泌
G.稀薄唾液大量分泌
16.【激素共性特征(运输、灭活)】图中的ACTH、GC都属于动物激素,以下与激素相关内容正确的是( )
A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活
C.在代谢时催化反应进行 D.均在核糖体上合成
17.【激素分级调节类型判断】人和高等动物体内哪些激素与糖皮质激素分泌的调节方式相同( )
A.胰岛素 B.甲状腺素 C.肾上腺素 D.性激素
18.【生长激素双重调控、负反馈与生长发育】睡眠剥夺是指未能获得足够睡眠时间或无法按正常节律睡眠,可导致青少年生长发育迟缓。已知生长激素(GH)的阵发性分泌对骨骼生长至关重要,该过程受下丘脑中多种神经元精细调控。为探究相关机理,以小鼠为材料进行了以下实验。
实验I:探究睡眠剥夺对下丘脑神经元活性及GH分泌的影响。研究人员检测了5组小鼠下丘脑中生长激素释放激素(GHRH,促进GH分泌)神经元和生长抑素(SST,抑制GH分泌)神经元的钙信号活性(反映神经元活性程度)及血浆中GH的浓度。实验结果见图甲。
(1)人体内,生长激素的化学本质是_______,其分泌受下丘脑分泌的______(填激素名称)调控,该调节方式_______(填“属于”或“不属于”)分级调节。
(2)实验I中,E组与B组相比,GHRH神经元活性显著降低,SST神经元活性显著升高,体现了调节GH分泌的机制是________,该机制是维持内环境稳态的重要方式。根据图甲结果分析,睡眠剥夺条件下GH分泌显著减少的原因是_______。
实验Ⅱ:通过骨骼生长速率实验评估睡眠剥夺对幼鼠生长发育的长期影响。连续4周测量4组幼鼠的胫骨生长速率(μm/天),结果见图乙。
(3)图乙中,①表示正常睡眠幼鼠组胫骨生长速率变化趋势,④表示睡眠剥夺幼鼠组胫骨生长速率变化趋势。据此判断,②所对应的实验处理幼鼠可能是_____(填字母)。
A.适度激活下丘脑SST神经元组的睡眠剥夺幼鼠
B.定期注射GH阵发缓释剂的睡眠剥夺幼鼠
C.适度激活下丘脑GHRH神经元的睡眠剥夺幼鼠
19.【肾上腺素神经分泌、血糖信号通路实验】当突遇火情,需快速破拆障碍、营救被困人员时,消防员机体会进入紧急应激状态:快速分泌大量肾上腺素,引发如图所示的调节过程。回答下列问题。
(1)应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺_______分泌肾上腺素,该过程涉及的调节方式是_______(填“神经”“体液”或“神经——体液”)调节。
(2)由图可知,方式①中肾上腺素与肝细胞肾上腺素受体结合后,通过一系列信号转导过程,最终促进_______分解,使血糖浓度升高。肾上腺素在升血糖方面与________表现出协同作用。
(3)据图分析,肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同的原因是________;该调节过程能让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是_______。
(4)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子。为验证“肾上腺素通过cAMP信号通路促进肝糖原分解”。请完善以下实验思路及预期结果。
实验材料:肝细胞悬液、肾上腺素、cAMP抑制剂、葡萄糖检测仪(测定浓度)等。
实验思路:
①取等量肝细胞悬液均分为甲、乙、丙三组,分别进行处理:甲组(对照组)加入适量的生理盐水;乙组加入等量含肾上腺素的生理盐水;丙组:加入________。
②将三组肝细胞悬液置于相同且适宜的条件下培养。
③一段时间后,检测并比较_______。
预期结果:_______。
实验探究类
1.【糖皮质分级调节、BDNF 调控记忆实验】为探究运动训练对学习和记忆能力的影响及其与激素调节的关系,研究人员将小鼠分为对照组和运动组,运动组进行为期4周的跑台训练。训练结束后24小时,通过水迷宫实验检测两组小鼠的学习和记忆能力,并测定血清中皮质酮(一种糖皮质激素)和脑源性神经营养因子(BDNF)的含量,结果如下表。回答下列问题:
组别
找到平台时间/s
皮质酮/(ng·mL-1)
BDNF/(ng·g-1海马组织)
对照组
45.2
120.5
8.5
运动组
28.6
85.3
15.3
(1)水迷宫实验常用于检测动物的空间学习和记忆能力,该记忆类型属于__________(填“短时记忆”或“长时记忆”),主要与________________________________________相关。对照组和运动组小鼠找到平台的时间差异,说明运动能__________小鼠的学习和记忆能力。
(2)皮质酮的分泌受______________________________轴的分级调节,分级调节可以__________________________________________________,从而维持机体内皮质酮含量的稳态。
(3)BDNF是一种蛋白质类神经营养因子,能促进神经元的存活、调节突触可塑性。结合表中数据,推测运动改善学习和记忆的机制可能是________________________________________,促进神经元功能和突触可塑性,增强学习和记忆能力。
(4)为进一步验证BDNF在运动改善学习和记忆能力中的作用,可设置一组实验:在运动训练的同时,向小鼠海马区注射BDNF的__________(填“激动剂”或“抑制剂”)。若注射后小鼠的运动改善记忆的效果__________(填“增强”或“减弱”),则说明BDNF确实参与该过程。
2.【细胞因子调控促性腺激素分泌】动物体内的细胞因子CSF1(集落刺激因子1)和IL-34(白细胞介素-34)均可与垂体中某种免疫细胞的受体R结合发挥作用,该免疫细胞参与了激素分泌的调控。为研究其调控机制,研究人员用正常小鼠(A小鼠)和无法合成IL-34的小鼠(B小鼠)开展实验,48小时后测定垂体中相关细胞数量,结果如图。
请分析回答:
(1)上述结果表明,维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是_____(填“IL-34”或“CSF1”);注射受体R抗体一段时间后可专一性地减少垂体中的_____细胞,该细胞在特异性免疫中的功能是_____。
(2)研究者对正常小鼠注射受体R抗体后,测定相关指标并与对照组进行比较,结果如下。
指标
激素水平(×105pg/ml)
GnRH受体基因相对表达量
LH
FSH
对照组
2.85
3.83
1.00
受体R抗体处理组
1.37
3.79
0.98
(注:LH、FSH均为促性腺激素,GnRH为促性腺激素释放激素)
①由表可知,垂体巨噬细胞主要影响_____激素的水平。注射受体R抗体后,该激素分泌减少并非由GnRH介导的信号通路受阻导致,依据是_____。
②为进一步探究垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制,进行了相关细胞的体外培养实验,测定结果如下:
组别
垂体中分泌促性腺激素的细胞
垂体巨噬细胞
ATP受体抑制剂
胞外ATP水平(相对值)
该激素的浓度(pg·mL-1)
1
+
—
—
1
1.9
2
?
?
—
0.9
0
3
+
+
—
1.7
3.1
4
+
+
+
1.7
2
(注:“-”未添加;“+”添加)
表中第2组培养的细胞为_____。综上可知:垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制是_____。
3.【生长激素神经 - 体液双重调控、负反馈】睡眠在调节生长激素(GH)分泌中起重要作用。研究发现,“睡眠—觉醒”状态影响下丘脑中W神经元、J神经元和D神经元(均有内分泌功能)对GH分泌的调控,分泌的GH又能通过影响K神经元的兴奋性改变“睡眠—觉醒”状态(图A)。为探究具体机制,研究人员以小鼠为研究对象,开展了相关实验。回答下列问题:
(1)据图A分析,通过W神经元对GH分泌的调节方式为________调节。
(2)为探究J神经元在“睡眠—觉醒”状态下对GH分泌调控的差异,研究人员分别在无刺激和M刺激(可激活J神经元)下,检测了睡眠和觉醒状态下的血液GH浓度(图B,其中a、b、c、d代表浓度值)。据图分析,激活J神经元提高了睡眠对GH分泌的促进作用,判断依据是________(选填序号①d-b>c-a;②d-c>b-a;③d+b>c+a;④a+d>b+c)。
(3)为了解W神经元在GH分泌调节中的作用,研究人员采用某刺激激活W神经元,发现GH的分泌量下降。结合图A分析,W神经元释放的是________神经递质(根据突触后效应填写);W神经元调节GH分泌的过程是________。
(4)已知K神经元上有GH受体(GHR,可介导GH激活K神经元)。为进一步探究K神经元在睡眠调控GH分泌中的作用,研究人员构建了K神经元的GHR低表达小鼠模型,设置了两组实验(如表),检测了小鼠睡眠状态和觉醒状态的时长百分比(图C)。结合图A分析,GH通过K神经元对GH分泌的调控机制为________反馈调节,选填5个序号并排序连成一条调控通路:________(①小鼠睡眠;②小鼠觉醒;③K神经元兴奋;④K神经元兴奋性下降;⑤J神经元兴奋,D神经元兴奋性下降;⑥J神经元兴奋性下降,D神经元兴奋;⑦较高水平的GH;⑧较低水平的GH)。
组别
处理
对照组
注射一定量的GH
注射等量的CSF(GH的对照)
低表达组
注射等量的GH
注射等量的CSF(GH的对照)
4.【HPA 轴分级与负反馈、激素免疫互作】研究表明,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、T细胞和巨噬细胞、多种细胞因子之间在焦虑、紧张状态下存在如图(图中a、b表示器官或细胞)所示的调节关系。回答相关问题:
(1)结合图示分析a器官的作用是________;而进入血浆中的CRH被运输到全身,但只作用于垂体细胞,原因是________。
(2)据图推测,糖皮质激素可作为________(填“免疫增强”或“免疫抑制”)剂用于治疗类风湿关节炎等疾病;长期过度紧张、焦虑会导致机体免疫力下降,据图分析,其原因是________。
(3)据图推测,糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节机制,同学们从以下实验材料进行选择并设计实验验证该结论。请写出该实验的实验思路。
实验材料:若干小鼠(同性别、年龄、生理状况)、手术刀、糖皮质激素溶液、生理盐水、酶标仪(检测激素含量)等。
实验思路:________。
5.【甲状旁腺素与降钙素拮抗调血钙】血钙稳态对维持机体正常生命活动至关重要。甲状旁腺和甲状腺C细胞分泌的激素可通过调节成骨细胞和破骨细胞的活动参与血钙浓度的调节,部分机制如图所示(破骨细胞骨吸收是指破骨细胞溶解骨基质并释放骨中钙进入血液的过程)。
(1)PTH和CT对血钙浓度的调节属于______(填“神经-体液”或“体液”)调节,血钙浓度降低时,PTH和CT的分泌量分别为______(填“增加”或“减少”)。
(2)临床上部分甲状腺癌患者因手术中甲状旁腺功能受损而出现低钙血症,请结合题干信息分析原因:______。
(3)研究表明,长期熬夜可通过促进破骨细胞骨吸收诱发骨质疏松,甘草苷可抑制该过程,有望用于骨质疏松防治。请完善实验设计,验证甘草苷能缓解熬夜引起的骨吸收增强。
实验材料:生理状况相同的大鼠若干、甘草苷溶液(生理盐水配制)、生理盐水等。
实验设计:
实验思路:现有以下两种处理方式:
A.注射等量生理盐水
B.注射等量甘草苷溶液。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应进行的处理方式依次是______(只填与字母)
甲组(正常作息)
乙组(熬夜处理)
注:不考虑生理盐水对血钙的稀释作用。大鼠均在相同适宜条件下饲养。
①
注射适量生理盐水
Ⅰ
注:不考虑生理盐水对血钙的稀释作用。大鼠均在相同适宜条件下饲养。
②
一段时间后,检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C1、C2
③
Ⅱ
Ⅲ
④
一段时间后,检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C3、C4
预验结果:C1、C2、C3、C4的大小关系为______(用 “>”、“<” 和 “=” 表示)。
6.【褪黑素调控性腺激素分级调节】哺乳动物的繁殖活动呈现明显的季节性。研究发现,光照的长短可通过调控褪黑素(MLT)分泌水平影响哺乳动物的繁殖周期。光照调控MLT分泌机制如图1;分别采用长光照(16h光照、8h黑暗,LD)、短光照(8h光照、16h黑暗,SD)和正常光照(12h光照、12h黑暗,C)三种光周期的人工光照,探讨光照周期对性成熟雌兔下丘脑—垂体—性腺轴中促黄体生成素FSH(一种促性腺激素)和雌激素E2的影响,结果如图2。回答下列问题:
(1)光暗信号可以作用于视网膜上的感受器,调控松果体分泌褪黑素,这种调节方式属于_____(填“神经调节”“体液调节”或“神经—体液调节”)。图1中去甲肾上腺素与松果体细胞上的受体结合后会引起_______(填“钠离子通道”或“氯离子通道”)开放,使松果体分泌褪黑素增多。
(2)光照对褪黑素的分泌具有_______作用;褪黑素作用于下丘脑—垂体—性腺轴可调控雌激素E2的分泌;图中分泌FSH的器官是______。在正常光照下,如果给上述雌兔注射一定量的褪黑素溶液,检测雌兔血液中FSH和E2两种激素的变化情况分别是FSH含量、E2含量_____,原因是____________。
(3)人类的雌激素分泌同样存在下丘脑—垂体—性腺轴。某成年女性患者雌激素E2分泌不足从而引起月经周期紊乱。为确认病变部位是在垂体还是在卵巢,医生建议检测患者血液中FSH含量,检测依据的原理是________________。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.I-经甲状腺滤泡上皮细胞基底膜上的钠—碘同向转运体主动运输进入细胞后,与酪氨酸反应合成甲状腺激素(T3、T4)释放到血浆中。长期缺碘会引起甲状腺肿大,其调节机制如图所示:
求下列相关分析错误的是( )
A.①②“?”表示的作用效果相同,③“?”表示促进
B.缺碘导致机体的TRH和TSH含量高于正常值
C.细胞增生后甲状腺肿大,会补偿性提高T3、T4水平
D.长期缺碘导致机体的代谢速率减慢,人体体温偏低
2.下图表示甲状腺活动调节的示意图。对这一调节的叙述,错误的是( )
A.甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体
B.a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素
C.乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节
D.血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节
3.如图表示人在寒冷环境下,皮质醇(糖皮质激素的一种)分泌的调节过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节
B.过程④促进作用减弱,皮质醇分泌减少
C.皮质醇调节有机物代谢,能够提高血糖水平
D.若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少
4.如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图,错误的是 ( )
A.缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平
B.甲状腺机能亢进患者激素③分泌过多
C.垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素
D.图中共有3处箭头表示负反馈调节
5.为探究不同水流速度对草鱼幼鱼甲状腺激素代谢的影响,研究人员在不同水流速度下对草鱼幼鱼进行运动训练10周,训练结束后测定幼鱼体重、血液中甲状腺激素含量,结果如下表。下列有关分析错误的是( )
水流速度相对值
0
0.5
1.0
1.5
平均体重/g
328
342
372.2
371.5
甲状腺激素含量/(ng·mL-1)
62.2
56.8
43.5
40.1
A.几乎全身细胞都含有甲状腺激素的受体
B.运动能抑制草鱼幼鱼体内甲状腺激素的分泌
C.与对照组相比,实验组草鱼幼鱼血液中TSH含量可能较高
D.水流速度相对值1.0~1.5可能是刺激草鱼幼鱼生长的适宜流速
6.如图为甲状腺激素调节示意图,此调节方式称为
A.协同调节 B.拮抗调节 C.负反馈调节 D.正反馈调节
7.继而传至大脑皮层产生尿意。下列叙述错误的是( )
A.婴儿的排尿反射过程可表示为膀胱→d→脊髓→b→膀胱
B.某成年患者能产生尿意但尿失禁,其受损的结构可能是c
C.成人可以有意识的控制排尿,体现了神经系统对内脏活动的分级调节
D.排尿反射发生后会越来越强直至迅速完成,这种现象属于反馈调节
8.研究人员探究R基因控制合成的蛋白激素(R激素)对肥胖的调控机制。对野生型小鼠(WT)和R基因敲除小鼠(KO)进行高脂饮食喂养,结果如图。R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空(激活胃肌层GRM3神经元)。下列叙述错误的是( )
A.R激素作用于相应的GRM3神经元释放神经递质后失活
B.若敲除GRM3,小鼠食欲会增强,胃平滑肌收缩减弱
C.由图推测肥胖人员体内的R激素含量可能过低
D.KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力
9.目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈;另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈;以及血液中TRH在下丘脑的浓度,或血液中TSH在垂体的浓度,反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示,可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述正确的是( )
A.图中反馈1属于短反馈,反馈5属于长反馈
B.TSH通过体液定向运输至甲状腺发挥作用引起、分泌量增加
C.图中反馈3和反馈4均为负反馈调节且均可导致游离的、分泌量降低
D.给患病动物注射适量的TSH后,检测到、含量均增多,则病变部位不可能是下丘脑
10.科学研究表明,含氮激素和类固醇激素的作用机制是不同的,含氮激素主要与膜受体结合、类固醇激素主要与细胞内的受体结合来发挥调节作用。图示为含氮激素(第一信使)的作用机理,下列相关叙述错误的是( )
A.cAMP可能会对第一信使传递的信号产生放大作用
B.图中“其他”可能包括基因的表达
C.微量元素Mg摄入不足,会影响信息传递过程
D.性激素的作用机制与图示过程不同
11.图1是某组织局部结构模式图。图2所示为甲状腺激素在细胞内的作用机理,其中PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P表示RNA聚合酶、TH表示甲状腺激素。下列叙述不正确的是( )
A.图1中,红细胞通过协助扩散吸收血糖进行无氧呼吸产生CO2
B.图1中,A液中含有Na+、K+、CO2、抗体、葡萄糖、尿素等物质
C.图2中,pre-mRNA需加工才作为合成蛋白质的模板
D.结合图2分析,人成熟红细胞内没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础
12.布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下机体调节脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。下列分析正确的( )
A.激素可通过调节基因的表达影响代谢,从而实现对生命活动的催化作用
B.传出神经末梢释放的去甲肾上腺素,直接导致催化脂肪氧化分解的cAMP增加
C.寒冷刺激使下丘脑释放的促甲状腺激素释放激素增多,图中①~③体现了激素分泌的分级调节
D.与同质量的糖类相比,脂肪因含氧多氢少,被氧化分解时释放的能量多
13.过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起白发。利用黑色小鼠进行研究得出的相关机制如图所示。下列叙述正确的是( )
注:HFSC:毛囊细胞干细胞 G:糖皮质激素 →:促进 ①-②:调节过程
MeSc:黑色素细胞干细胞 NE:去甲肾上腺素 :抑制
A.机体糖皮质激素含量偏低时促进下丘脑和垂体相关激素的分泌
B.去甲肾上腺素既可作为激素也可作为神经递质参与图示调节过程
C.受到惊吓时,副交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加
D.Gas6蛋白的过表达以及黑色素细胞干细胞的异常增殖分化最终导致脱发和白发
14.促红细胞生成素(EPO)是一种蛋白类激素,其作用机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.氧气对EPO分泌的调节属于体液调节
B.口服EPO可治疗肾功能衰竭导致的贫血
C.红细胞膜上存在能特异性识别EPO的受体
D.过量红细胞可通过分级调节抑制肾脏合成分泌EPO
15.下图是人体内血糖平衡调节示意图,请据图分析下列错误的是( )
A.血糖平衡调节是由神经调节和体液调节共同完成的
B.图中甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞
C.结构①通过传出神经释放神经递质,直接影响甲的分泌
D.胰高血糖素与肾上腺素在调节血糖平衡时相抗衡
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.科学家为研究甲状腺激素分泌的调节机制,分别完成了甲、乙两个系列实验。
实验甲∶
组别
实验处理
实验结果
甲状腺结构
甲状腺激素分泌量
1
常态对照
正常
正常
2
摘除大鼠的垂体
萎缩
显著减少
3
摘除大鼠的垂体后注射垂体提取物
部分恢复大小
部分恢复
实验乙∶
组别
实验处理
实验结果(血液中TSH水平)
1
常态对照
正常
2
向大鼠静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
3
损毁大鼠下丘脑中分泌 TRH 的区域
①
4
向大鼠的垂体中注射微量甲状腺激素
②
注∶TRH-促甲状腺激素释放激素 TSH-促甲状腺激素
回答下列问题∶
(1)析实验甲的结果,可以得出的结论为_____________。
(2)已知通过实验乙的结果可得出如下结论∶下丘脑分泌的TRH可促进垂体分泌TSH,甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。请补充表中实验乙的实验结果(填“高”“低”)∶①_____,②_____。若要进一步证明甲状腺激素可以抑制下丘脑分泌 TRH,还应补充的一组实验处理是__________。
(3)请根据上述实验结果与结论(包括补充实验),用文字和箭头构建甲状腺激素分泌调节模型________。
(4)碘是人体甲状腺激素合成的必要原料。运用甲状腺激素分泌调节模型,解释缺碘导致人体甲状腺肿大的原因_______________。
17.cAMP(环化一磷酸腺苷》是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。
(1)图1中,A所示物质名称是_____,每个cAMP分子含有_____个特殊的化学键。
(2)图2中,ATP的合成场所是_____。正常情况下,下列物质可以存在人体内环境的是_____。
a、肾上腺素 b、cAMP c、葡萄糖 d、糖原
(3)图2中,人体通过_____(神经/内分泌/神经和内分泌)调节肾上腺髓质分泌肾上腺素。发生图2示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为_____。
(4)结合图2分析,下列因素中可能会引发低血糖症的有_____。
A.体内产生G2蛋白抗体 B.体内产生肾上腺素受体的抗体
C.信号分子X含量过高 D.控制酶P合成的基因发生突变
(5)据图2和已有知识,阐述人体进餐后血糖调节过程_____。
18.人体肠道菌群对机体健康具有重要作用。科研人员对甲状腺功能亢进(甲亢)引起体温偏高过程中肠道菌群的作用进行研究。
(1)甲亢动物甲状腺激素浓度高于正常值,导致安静状态下的代谢速率高和体温偏高,该现象产生的原因是_______。
(2)科研人员利用长爪沙鼠开展实验,主要流程(见下图1)及结果(见下图2)。
①图1中Ⅰ、Ⅱ处所需的实验材料和处理分别为_______。(填选项字母)
a.正常食物 b.含有甲状腺激素的食物
c.移植正常鼠肠道菌群 d.不移植菌群
②由实验结果推测甲状腺激素通过改变肠道菌群,提高代谢水平,依据是_______。
③请提出可作为进一步验证上述推测的检测指标:_______。
(3)越来越多的研究表明,肠道菌群不仅参与消化、与宿主内分泌系统相互作用,还对神经系统等多个系统的功能有显著影响,这对你健康生活的启示是_______。
三、实验题
19.应激指机体对内外环境刺激做出的适应性反应。过度应激可引起海马脑区(H区)损伤,进而表现出抑郁症状。
(1)大脑接受相关刺激后,信号传至下丘脑,其产生的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)通过体液运输作用于垂体,最终促进肾上腺分泌糖皮质激素(GC)。高浓度GC与H区中的受体结合,通过一定途径抑制下丘脑中CRH的产生,H区通过这种________机制调控下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的活性。
(2)过度应激可引起HPA轴持续激活进而影响H区结构及功能,研究者以大鼠为实验材料进行相关研究。用CRH处理H区,检测兴奋性突触后膜电流产生情况(如图1)。
①根据图1结果显示,实验的因变量包括了电流产生的________,与对照组相比,CRH处理组均________,可能的原因是CRH处理使神经递质________(答出一点即可)。
②SYN-I与PSD95分别为突触前膜和突触后膜标志性蛋白。研究者用CRH处理H区,检测SYN-I与PSD95表达量,若发现与对照组相比,CRH处理组________,说明CRH抑制H区突触形成。
(3)神经胶质细胞与神经元共存于H区,胶质细胞分泌的细胞因子LIX可促进SYN-I和PSD95的表达。研究者对神经胶质细胞进行不同处理并收集上清液,检测LIX含量(如下图2)。分析图2结果可知,CRH是通过结合______(填“R1”或“R2”或“R1和R2”)抑制胶质细胞分泌LIX,从而使H区突触形成受到抑制。
(4)进一步研究发现长期应激状态下,大鼠H区GC受体也明显下降。综上所述,请简要说出过度应激引发抑郁症状的两个原因:①GC受体减少,使得________,使CRH分泌进一步增多;②过度应激引起CRH分泌增多,CRH抑制了________,从而使H区结构和功能受损。
20.褪黑素是由松果体产生的一种神经内分泌激素,其分泌昼少夜多,能使人入睡时间明显缩短、睡眠持续时间延长,从而起到调整睡眠的作用。下图为褪黑素的分泌调节图,请分析并回答相关问题。
(1)光周期可影响褪黑素的分泌,这是一个反射过程,其结构基础为______。请完成褪黑素分泌的反射路径:光周期信号刺激→______→传入神经→下丘脑视交叉上核(SCN)→传出神经→松果体细胞。
(2)褪黑素需经______运输才能与SCN上相应受体结合发挥作用,而控制松果体细胞分泌的______(选填“交感”、“副交感”)神经末梢释放的去甲肾上腺素不需要经血液运输即可实现调节松果体的活动,因为______。
(3)研究发现,不同波长的光对褪黑素的分泌量也有影响。H蛋白是褪黑素合成的关键酶,研究人员利用同等强度,不同波长的光照射小鼠,得到以下结果:
实验处理
H蛋白相对活性(对照)
H蛋白相对活性(处理96h)
紫外光
373
374
蓝光
319
137
绿光
323
76
红光
325
326
根据实验结果,我们在夜晚应尽量避免照射______光。
(4)目前市面上销售的辅助睡眠药物多含有褪黑素,但是褪黑素增多有可能会影响免疫系统的正常功能、引起季节性抑郁症等,由此可见______。请综合上述分析,对失眠患者提出合理建议:______。
(5)除睡眠外,饮食不规律也会对机体造成影响。研究者对小鼠(夜行动物)开展实验:将脂肪细胞特异性缺失抗产热转录因子基因(ZFP423)的小鼠(Zfp423-KO)和正常小鼠(Zfp423)置于30℃环境下,分别在白天(非活跃期)和夜晚(活跃期)喂食高脂食物,测得体重变化如图(a)所示。
①根据图(a)所示结果推测ZFP423的作用是______,从而使体重增加。不规律饮食会导致正常小鼠(Zfp423)脂肪细胞内抗产热转录因子(ZFP423)的表达量______。
②12周后,分别测定各组小鼠摄入葡萄糖后血糖和胰岛素的变化,结果如图(b)和(c)所示。图示结果说明不规律饮食后正常小鼠(Zfp423)______,而小鼠(Zfp423-KO)变化不大。
③上述研究表明,饮食不规律会导致______等健康问题的出现,建议改变长期“吃夜宵”这种饮食习惯。
第1页,共2页
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第26讲 体液调节(一轮培优练)参考答案
真题·命题感知
题号
1
2
3
答案
C
D
C
进阶·强化演练
情境探究类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
C
D
B
B
C
B
D
11.(1) 电信号→化学信号→电信号 神经递质 神经-体液调节(或神经-激素) 慢 长
(2) 需要 升高 抑制质子泵的活性,阻碍H+的跨膜运输
(3)
12.(1) 突触小泡 胞吐 升高 延长
(2) 磷酸化 转录因子 体液运输
(3)M1→M2
(4) 肾上腺皮质 只有靶细胞中糖皮质激素受体基因能选择性表达 E2、T
(5)记忆和认知
13.(1) 交感 体液(或血液)
(2)束缚应激能使血清皮质酮水平增加,同时抑制小鼠免疫功能,且应激时间越长作用越强
(3) 受体 表达
(4)A组的健康小鼠注射适量外源糖皮质激素,C组的束缚应激小鼠注射适量糖皮质激素抑制剂。一段时间后检测两组的脾脏指数并与注射前进行比较
14.(1) 分级 细胞内 转录/表达 下丘脑和垂体
(2) 性别/雌雄 各组小鼠置于同种压力刺激下,一段时间后检测血清中GC的浓度 或者
(3)长期压力使GC含量升高;高浓度GC加速免疫细胞凋亡,导致机体免疫能力降低,抵御病原体的能力下降
15. (1) 由负电位变为正电位 胞吐 被相关酶分解或者被突触前膜回收
(2) 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节 下降
(3) 仅使用RA药物治疗,不进行电针处理 针灸能提高HPA轴的功能,促进GC的分泌,进而抑制促炎因子TNF-α的分泌
16.(1) 体液/血液 特异性受体/受体
(2)降低
(3) 弱于 降钙素 激素X干预后,骨形成标志物(骨钙素)回升,骨吸收标志物(TRAP5b)下降,骨密度改善,符合降钙素抑制骨吸收、促进骨形成的作用
(4) 不依赖于 在去除双侧后肢神经的条件下,全身振动训练能显著促进骨形成(或机械力的促骨形成作用是通过非神经途径实现的)
图表分析类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
A
C
B
A
B
A
A
11(1) 糖皮质激素和性激素 不受意识控制,且反应速度较慢、作用范围更广、作用时间更长
(2) 胸腺能分泌胸腺激素,通过体液运输作用于靶细胞(T 细胞) 微量高效、通过体液运输(或作为信使传递信息)
(3) 抗原(或病原体) 吞噬消化病原体、抗原呈递(将抗原处理后呈递给 T 细胞) 第二个信号和细胞因子
(4)靶细胞膜上或细胞内的特异性受体
12(1) GLUT4 吸收葡萄糖
(2)该浓度胰岛素处理后的HepG2细胞对葡萄糖的消耗量最少
(3) 正常的HepG2 细胞 检测细胞是否存在内源EETs 改善HepG2细胞的IR
(4)EETs可促进PI3K蛋白和AKT蛋白的磷酸化,从而激活胰岛素的信号通路,进而改善IR
13.(1) 神经 微量、高效
(2) 夜晚 (负)反馈 使MT的含量保持相对稳定
(3) 外源MT可促进视网膜中5-HT含量升高,抑制眼轴长度增加 MT通过负反馈调节使自身分泌MT减少
(4) 下降 肾上腺皮质
14. A 15. B BCFG 16.AB 17.BD
18.(1) 蛋白质/多肽/肽类 生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素(SST) 不属于
(2) 反馈(或负反馈) 睡眠剥夺同时降低了GHRH神经元活性和增强了SST神经元活性
(3)BC
19.(1) 髓质 神经
(2) 肝糖原 胰高血糖素(或胰高血糖素和糖皮质激素)
(3) 不同部位血管上的受体不同(或小肠壁血管和骨骼肌血管上的受体种类不同) 为骨骼肌提供更多的氧气和营养物质,以满足应急状态下肌肉收缩的能量需求
(4) 等量含肾上腺素和cAMP抑制剂的生理盐水 三组肝细胞悬液中葡萄糖的浓度 乙组葡萄糖浓度>甲组>丙组
实验探究类
1(1) 长时记忆 突触形态及功能的改变以及新突触的建立 增强(或改善)
(2) 下丘脑—垂体—肾上腺皮质 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控
(3)运动通过降低皮质酮水平,进而促进海马区BDNF的表达(答案合理即可)
(4) 抑制剂 减弱
2.(1) CSF1 巨噬细胞 吞噬消化、抗原处理和呈递
(2) LH 两组小鼠的GnRH受体基因的相对表达量无明显差异 垂体巨噬细胞 垂体巨噬细胞通过分泌ATP与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的ATP受体结合,促进该激素的分泌
3.(1)神经-体液
(2)②
(3) 抑制性 激活W神经元后,W释放抑制性神经递质,抑制J神经元的兴奋性,使J神经元分泌的促进GH分泌的物质减少,最终导致垂体GH分泌量下降
(4) 负 ⑦③②⑥⑧
4. (1) 传导兴奋,(作为效应器部分)分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素) 只有垂体细胞上有CRH的特异性/相应受体
(2) 免疫抑制 长期过度紧张、焦虑会使下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴活动增强,糖皮质激素分泌增多,抑制免疫细胞的功能
(3)取若干小鼠均分为两组,用酶标仪检测两组小鼠血液中CRH和ACTH的平均含量。一组注射糖皮质激素溶液,另一组注射等量生理盐水,相同且适宜条件培养一段时间,测定并比较两组小鼠血液中CRH和ACTH含量的变化
5.(1) 体液 增加、减少
(2)甲状旁腺功能受损,PTH分泌减少 ,RANKL分泌减少,破骨细胞前体分化减弱,破骨细胞骨吸收减弱,Ca²⁺释放入血减少,血钙浓度降低,同时肾脏重吸收Ca2+的幅度减少,出现低钙血症
(3) Ⅰ:A、Ⅱ:B、Ⅲ:B C2 > C1 > C4 > C3
6.(1) 神经调节 钠离子通道
(2) 抑制 垂体 降低、降低 在正常光照下给雌兔注射褪黑素溶液,会抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素,进而使垂体分泌的FSH含量减少,FSH减少会导致卵巢分泌的雌激素E2含量也随之减少,因此血液中这两种激素的含量降低
(3)如果病变部位在卵巢,卵巢分泌的E2不足,会通过负反馈调节使下丘脑分泌的促性腺激素释放激素增多,进而促进垂体分泌更多的FSH,血液中FSH含量会升高;如果病变部位在垂体,垂体分泌的FSH不足,无法有效促进卵巢分泌E2,血液中FSH含量会降低
拔高·限时模拟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
D
B
C
B
B
C
C
题号
11
12
13
14
15
答案
A
C
B
A
D
16.(每空1分,共7分)
(1) T 细胞 免疫监视
(2) 正 加强
(3) ③ ②
17.(每空2分,共18分)
(1) 抑制性神经递质 (特异性)受体 化学信号→电信号 被降解或回收进细胞
(2) 注射葛根素并饲喂高热量饲料后空肠吸收的脂肪减少,粪便中排出的脂肪增多,所以从空肠吸收进入血浆中的脂肪降低 空肠微绒毛长度缩短,减少其接触和吸收脂肪的面积 GABRA1受体敲除小鼠 GABRA1受体 葛根素与GABRA1受体结合→DMV神经元的活性降低→空肠微绒毛长度缩短→空肠吸收脂肪减少,粪便排出脂肪增多(→血浆脂肪减少)→体重减轻
18.(每空1分,共14分)
(1) Ca2+ 突触小泡
(2) A A
(3) b c 电信号 a d 化学信号→电信号
(4) B 评价提取物X的作用效果
(5)评价提取物X的作用效果
(6)②③
19.(除标注外,每空1分,共8分)
(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管(2分)
(2) 神经冲动/动作电位 突触
(3)减弱
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢
(2分)
20.(除标注外,每空1分,共8分)
(1) 反射 神经中枢
(2) 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的(2分) 明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应(2分)
(3) b,c 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异
答案第1页,共2页
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第26讲 体液调节(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 4
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 48
真题·命题感知
1.(2026·山东·高考真题)健康人体的各项指标在正常范围内变化,部分指标相对值在一定范围内的变化趋势如图所示。下列各选项中的相应指标依次为甲、乙和丙,符合图示关系的是( )
A.睾酮,促性腺激素,促性腺激素释放激素
B.血糖,胰高血糖素,胰岛素
C.血浆渗透压,抗利尿激素,尿的产生量
D.冷觉感受器兴奋性,甲状腺激素,肾上腺素
命题情境
本题以人体稳态多项生理指标动态变化曲线为基础情境,整合激素分级调节、血糖调节、水盐调节、体温调节四大稳态模型,属于图表数据分析类综合题型,贴合高考以曲线图表呈现稳态调节规律的命题风格。
考点解读
核心考点:激素分级调节负反馈、血糖调节激素拮抗关系、水盐平衡调节、体温调节激素协同作用
性激素分级调节:睾酮升高会负反馈抑制促性腺激素、促性腺激素释放激素,三者变化趋势不匹配题图;
血糖调节:血糖升高→胰岛素上升、胰高血糖素下降,二者变化趋势相反;
水盐调节:血浆渗透压升高→抗利尿激素分泌增多→尿量减少,完美匹配甲升、乙升、丙降的曲线关系;
寒冷体温调节:冷觉感受器兴奋度上升,甲状腺激素、肾上腺素同步上升,二者趋势一致,不符合图像。
解题方法
曲线趋势匹配法:锁定甲上升、乙同步上升、丙下降的变化规律,逐一匹配四类调节模型,快速定位水盐调节为正确选项;
调节逻辑推导法:依次梳理分级调节、血糖、体温、水盐调节的激素联动关系,区分协同 / 拮抗、负反馈变化趋势;
概念辨析法:分清各调节通路中信号分子的升降逻辑,排除趋势矛盾选项。
答案:C
2.(2026·四川·高考真题)瘦素是由脂肪细胞分泌的激素,禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素,主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质(HPA)轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响,结果如图。下列推断合理的是( )
A.HPA轴活动存在分级和反馈调节,增强该轴活动可降低血糖
B.可通过向饥饿小鼠注射瘦素,来维持小鼠的正常血糖水平
C.POMC神经元受到瘦素的调节后,增强HPA轴的活动
D.瘦素与POMC神经元上相应受体结合,抑制瘦素分泌
命题情境
本题以脂肪细胞分泌瘦素、禁食血糖调控为动物生理实验情境,结合下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质内分泌调节轴,依托柱状实验数据探究激素间相互作用,贴合高考结合实验图表、代谢调控的命题特点。
考点解读
核心考点:下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质分级调节与负反馈、激素间相互调控、血糖平衡调节、特异性受体识别
HPA 轴分泌皮质醇,皮质醇升高血糖,增强该轴活动会升血糖;
瘦素受体敲除组注射瘦素可恢复血糖,说明瘦素能维持饥饿小鼠正常血糖;
瘦素抑制 POMC 神经元,进而减弱 HPA 轴活动,而非增强;
瘦素仅作用于 POMC 神经元受体,不直接调控自身分泌。
解题方法
图表数据直判法:对比对照组与瘦素受体敲除组注射瘦素 / 生理盐水的血糖、皮质醇数值,直接推导瘦素功能;
调节轴逻辑分析法:梳理 HPA 轴分级调节功能,明确皮质醇升血糖的核心作用;
受体定位分析法:瘦素靶细胞为 POMC 神经元,区分调控对象,排除错误推导。
答案:D
3.(2026·江西·高考真题)甲状腺上皮细胞膜上存在促甲状腺激素受体(TSHR)。某些因素会导致TSHR成为自身抗原,刺激机体产生TSAb和TBAb两种抗体,影响甲状腺激素(TH)的分泌(如图)。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.TSAb可替代TSH调节TH的分泌量
B.TSAb和TSH促进TH分泌的功能具有协同效应
C.TSAb会导致正常机体的TRH和TSH分泌量减少
D.TBAb和TSH都能与TSHR结合,减少TH的分泌量
命题情境
本题以自身免疫性甲状腺疾病为医学健康情境,结合甲状腺激素分级调节通路、抗体与受体结合竞争机制,融合内分泌调节与特异性免疫,属于模块综合类考题,贴合高考内分泌 + 免疫跨模块命题趋势。
考点解读
核心考点:甲状腺激素分级和负反馈调节、自身免疫病、抗体与激素竞争受体、激素分泌调控
TSAb 与 TSHR 结合,可模拟 TSH 作用促进甲状腺分泌 TH;
TBAb 占据受体,抑制 TSH 作用,二者功能相反,无协同效应;
TSAb 持续促进 TH 分泌,高浓度 TH 负反馈抑制下丘脑、垂体,TRH、TSH 分泌减少;
TBAb 抑制 TH 分泌,TSAb 促进 TH 分泌,二者作用效果不同。
解题方法
通路图示分析法:根据图示两种抗体结合受体后的不同效应,区分促进 / 抑制作用;
负反馈推导法:TH 升高会反向抑制上游 TRH、TSH 分泌,快速判断 C 正确;
对比辨析法:对比 TSAb、TBAb 功能差异,排除协同、均抑制等错误表述。
答案:C
进阶·强化演练
情境探究类
1.【民生科普】每年的5月15日是我国“防治碘缺乏病日”。下列关于碘的叙述,错误的是( )
A.碘是机体必需的微量元素,但由于人体不能合成碘,所以必须从膳食环境中获得
B.除了大海这个天然碘库外,我国大部分土壤、岩石和饮用水中碘的含量都很低
C.碘是合成甲状腺激素的必需原料,碘缺乏会影响儿童的大脑发育和认知功能
D.长期高碘饮食可能抑制甲状腺激素的合成,导致促甲状腺激素分泌减少
【答案】D
【详解】A、碘是人体必需的微量元素,化学元素无法通过人体代谢合成,必须从膳食等外界环境中获得,A正确;
B、大海是天然的碘储存库,我国大部分内陆地区的土壤、岩石、饮用水中碘含量较低,因此普及加碘盐是我国防治碘缺乏病的重要措施,B正确;
C、碘是合成甲状腺激素的必需原料,甲状腺激素能够促进神经系统发育和维持神经系统正常功能,碘缺乏会导致甲状腺激素合成不足,影响儿童大脑发育和认知功能,严重时引发呆小症,C正确;
D、长期高碘饮食抑制甲状腺激素的合成,使血液中甲状腺激素含量下降,甲状腺激素对垂体的负反馈抑制作用减弱,会导致促甲状腺激素分泌增多而非减少,D错误。
2.【实验方法探究】研究激素作用机制的方法多种多样。下列叙述正确的是( )
A.用15N标记某激素受体,再对细胞进行放射性测定,可推测细胞表面有无该受体
B.通过基因敲除获得胰岛素受体缺陷型大鼠,是利用减法原理研究胰岛素的作用机制
C.将实测生理实验数据与标准数据曲线对比,该过程用到了模型构建中的物理模型
D.给摘除垂体的小鼠饲喂生长激素制剂,可以研究生长激素与小鼠生长的关系
【答案】B
【详解】A、15N为稳定同位素,不具有放射性,无法通过放射性测定判断细胞表面是否存在该激素受体,A错误;
B、减法原理是指排除某个因素对实验的影响,与常态相比去除某种条件来探究该因素的作用,敲除胰岛素受体基因使大鼠胰岛素受体缺陷,属于利用减法原理研究胰岛素的作用机制,B正确;
C、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象的特征,如DNA双螺旋结构模型,而数据曲线属于数学模型,因此该过程用到的是数学模型,C错误;
D、生长激素的化学本质是蛋白质,饲喂后会被消化道中的蛋白酶分解失活,无法发挥作用,因此不能通过饲喂生长激素制剂研究其与小鼠生长的关系,D错误。
3.【代谢科研】机体可通过肠—肝—脑信号轴调控摄糖行为。研究发现,与正常小鼠相比,糖尿病小鼠的摄糖行为增加,其血液中的胰高血糖素水平升高,游离脂肪酸受体4(FFAR4)水平降低。已知FFAR4水平低会降低肠道中普通拟杆菌的数量及其代谢物泛酸盐的水平,而泛酸盐可促进肝激素FGF21的分泌,FGF21可作用于下丘脑的某个区域,进而通过相关神经促进胰岛素分泌。下列有关叙述错误的是( )
A.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖升高血糖水平
B.FGF21作用于下丘脑并通过相关神经促进胰岛素分泌的过程属于神经调节
C.给糖尿病小鼠饲喂泛酸盐或移植普通拟杆菌,均可能减少它们的摄糖行为
D.研发FFAR4的组织特异性激动剂可为预防和治疗糖尿病提供新策略
【答案】B
【详解】A、胰高血糖素的主要生理功能是促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖浓度,A正确;
B、FGF21是肝脏分泌的激素,激素通过体液运输作用于下丘脑属于体液调节,后续下丘脑通过相关神经促进胰岛素分泌属于神经调节,整个过程属于神经-体液调节,B错误;
C、由题干可知,普通拟杆菌可产生代谢物泛酸盐,泛酸盐能促进FGF21分泌进而促进胰岛素分泌,降低血糖,因此给糖尿病小鼠饲喂泛酸盐或移植普通拟杆菌均可提升泛酸盐水平,降低血糖,减少摄糖行为,C正确;
D、FFAR4水平升高可提升普通拟杆菌和泛酸盐含量,最终促进胰岛素分泌降血糖,因此研发FFAR4的组织特异性激动剂可激活FFAR4的功能,为糖尿病的预防和治疗提供新方向,D正确。
4.【畜牧生产】在现代畜牧业中,为提高肉牛产量,有时会对雄性幼牛进行“化学阉割”,即注射一种激素类似物(GnRHa)。持续处理后,直接导致幼牛体内促性腺激素(FSH)水平上升,但随后会显著下降,导致睾酮分泌减少,性情温顺,更多营养用于肌肉生长。该现象发生的原因是( )
A.外源GnRHa直接抑制下丘脑,抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素
B.外源GnRHa直接抑制睾丸分泌睾酮,进而导致促性腺激素释放减少
C.持续高水平的GnRHa会导致垂体上促性腺激素释放激素的受体减少
D.外源GnRHa促进了睾酮的分解代谢,解除了对下丘脑和垂体的抑制
【答案】C
【详解】A、若外源GnRHa直接抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素,垂体分泌的促性腺激素(FSH)一开始就会下降,与题干“促性腺激素水平先上升”的现象矛盾,A错误;
B、GnRHa是促性腺激素释放激素类似物,靶器官是垂体,无法直接作用于睾丸抑制睾酮分泌;且若睾酮直接减少会减弱对垂体的负反馈抑制,促性腺激素会持续升高,不会出现后续下降的现象,B错误;
C、外源GnRHa可与垂体上的促性腺激素释放激素受体结合,最初会促进垂体分泌促性腺激素,使FSH水平上升;持续高水平的GnRHa会导致垂体上相应受体数量减少,垂体对信号的响应能力下降,促性腺激素分泌显著降低,最终使睾酮分泌减少,C正确;
D、若GnRHa促进睾酮分解代谢,睾酮含量下降会解除对下丘脑和垂体的负反馈抑制,促性腺激素水平会持续升高,不会出现后续下降的现象,D错误。
5.【临床病理】腹膜刺激征是指腹膜受到炎症、创伤或其他疾病刺激时出现的一系列临床表现。骑共享单车意外摔倒,若车把撞击腹部,导致胰腺损伤可引起腹膜刺激征,下列关于胰腺的叙述中正确的是( )
A.胰腺是人体重要的消化腺,其分泌的物质都将通过导管进入消化道促进消化
B.通过斯塔林和贝利斯的实验我们知道,胰腺分泌胰液只受体液调节,不受神经调节
C.急性胰腺炎是由多种病因引起的胰腺组织自消化而引起的胰腺炎症性损伤,此时细胞死亡属于细胞凋亡
D.胰腺癌被称为癌中之王。遗传因素、不良饮食习惯、长期吸烟等都能提高胰腺癌发病率
【答案】D
【详解】A、胰腺分为外分泌部和内分泌部,外分泌部分泌的胰液通过导管进入消化道参与消化,内分泌部(胰岛)分泌的胰岛素、胰高血糖素等激素直接进入内环境,并不通过导管进入消化道,A错误;
B、斯塔林和贝利斯的实验仅证明胰液分泌存在体液调节(促胰液素调节),实际上胰腺分泌胰液同时受神经调节和体液调节,并非只受体液调节,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,属于正常生理过程,急性胰腺炎导致的胰腺细胞死亡是不利因素引发的细胞坏死,不属于细胞凋亡,C错误;
D、遗传因素是内在的癌症易感相关因素,不良饮食习惯、长期吸烟接触的有害物质属于化学致癌因子,上述因素都会提高细胞癌变概率,升高胰腺癌发病率,D正确。
故选D。
6.【消化生理】胃排空是指食物由胃排入十二指肠的过程,胰腺对这一过程反应非常迅速,其在早期分泌NaHCO3含量较高、酶浓度较低的胰液,随后会持续分泌NaHCO3含量较低、酶浓度较高的胰液,直至没有食物进入十二指肠。下列相关叙述正确的是( )
A.胃排空的中后期胰腺分泌的促胰液素将会明显减少
B.胰腺对胃排空过程反应非常迅速说明其受神经调节
C.胰液中NaHCO3可维持小肠组织液中pH相对稳定
D.空腹条件下无法检测到人体内环境中含有促胰液素
【答案】B
【分析】胰液分泌的过程是:食物刺激小肠黏膜,使其分泌促胰液素,进入血液作用于胰腺,从而分泌胰液,此过程属于体液调节;当刺激胃壁上的感受器时也能促进胰液的分泌,说明胰液的分泌既受神经支配又受体液调节。
【详解】A、促胰液素由小肠黏膜分泌,A错误;
B、胰腺对胃排空过程反应非常迅速,说明其受神经调节,B正确;
C、胰液中NaHCO3可维持小肠肠腔中pH相对稳定,而不能进入小肠组织液中进行pH调节,C错误;
D、促胰液素通过体液运输,与其受体结合并起作用后才会被灭活,空腹条件下内环境中也有一定量的促胰液素,D错误。
故选B。
7.【科学史素材】每一项重大突破在很大程度上依赖于研究手段的更新、选择合适的实验材料或对象。下列科学史内容不能佐证这一观点的是( )
A.霍奇金与赫胥黎选择了枪乌贼的极粗的神经纤维为电位的测量提供了便利
B.斯他林与贝利斯没有延续沃泰默的观点,而是大胆提出了化学调节的观点
C.班廷通过结扎胰管的方式得到了只剩胰岛的胰腺,证明了降血糖物质的存在
D.达尔文选择禾本科植物的胚芽鞘作为实验材料推进了对植物向光性的研究
【答案】B
【分析】胰腺既属于外分泌腺又属于内分泌腺,其外分泌部能分泌胰液,含有多种消化酶(如胰蛋白酶),胰腺的内分泌部(胰岛)能分泌胰岛素和胰高血糖素,胰岛素的化学本质是蛋白质,直接研磨胰腺时,胰蛋白酶会将胰岛素分解,而不能获得胰岛素。
【详解】A、霍奇金与赫胥黎选择了枪乌贼的极粗的神经纤维为电位的测量提供了便利,属于实验材料的准确选择,A不符合题意;
B、法国学者沃泰默通过实验发现:把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内,会引起胰腺分泌胰液,若直接将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液的分泌,他进而切除了通向该段小肠的神经,只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸时,发现这样仍能促进胰液分泌,他对这一结果的解释是:这是一个十分顽固的神经反射,英国科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默的论文,却大胆地作出了另一种假设:这不是神经反射而是化学调节--在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌,不属于实验材料或对象的更新,B符合题意;
C、班廷和助手贝斯特通过结扎胰管让胰腺萎缩,然后单独研碎胰岛的方法成功获得了其中的胰岛素,属于对实验对象的合适选择,C不符合题意;
D、达尔文选择禾本科植物(金丝雀虉草)的胚芽鞘作为实验材料,推进了对植物向光性的研究,属于实验材料的准确选择,D不符合题意。
故选B。
8.【人体生理】人类皮肤表面分布着各种温度感受器,对热和冷有不同的敏感度。TRPV1受体(辣椒素受体)对热敏感,约在43℃被完全激活;TRPM8受体对冷敏感,约在25℃以下被激活。下列关于体温调节的叙述中错误的是( )
A.环境温度大于40℃,热量无法向外扩散,唯一散热方式是汗液蒸发
B.环境温度大于40℃,血浆渗透压升高,下丘脑分泌的抗利尿激素增加
C.温度变化可激活受体并将温度信号传递给下丘脑,形成对环境温度的感知
D.环境温度低于25℃,血液中甲状腺激素、肾上腺素的含量比高温环境中高
【答案】C
【详解】A、当环境温度大于40℃时,环境温度接近甚至高于人体体表温度,辐射、传导、对流等散热方式无法发挥作用,此时汗液蒸发是唯一的散热方式,A正确;
B、环境温度大于40℃时,人体大量出汗流失水分,导致血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管重吸收水分,减少尿量,B正确;
C、温度变化可激活对应受体并将信号传递给下丘脑体温调节中枢,但温度感觉是在大脑皮层形成的,下丘脑不能形成对环境温度的感知,C错误;
D、环境温度低于25℃时,冷觉感受器被激活,人体需要增加产热维持体温稳定,机体通过神经-体液调节,使甲状腺激素、肾上腺素分泌增加,促进细胞代谢、增加产热,因此这两种激素的含量比高温环境中高,D正确。
9.【神经内分泌】我国科学家发现,长期压力刺激下,小鼠下丘脑CRH神经元过度激活,通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进糖皮质激素(固醇类)分泌,导致海马区神经发生抑制和记忆损伤;同时,糖皮质激素可促进肝脏将非糖物质转化为葡萄糖,且该效应受胰岛素水平的负向调控。下列分析正确的是( )
A.CRH神经元激活后促进糖皮质激素分泌的过程属于神经调节
B.短期记忆损伤可能与海马区神经元突触间的信息传递效率下降有关
C.胰岛素负向调控糖皮质激素的升糖效应可能与两种激素竞争受体有关
D.长期压力导致的记忆损伤可通过补充糖皮质激素缓解
【答案】B
【详解】A、小鼠下丘脑CRH神经元激活后,通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进糖皮质激素分泌,属于神经-体液调节,A错误;
B、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与海马区有关,因而短期记忆损伤可能与海马区神经元突触间的信息传递效率下降有关,B正确;
C、胰岛素属于蛋白质类激素,其受体在细胞膜上,糖皮质激素是固醇类激素,其受体在细胞内,两种受体不在同一位置,不会发生竞争受体的现象,C错误;
D、长期压力刺激下,机体分泌的糖皮质激素增多,进而导致记忆损伤。因此,额外补充糖皮质激素可能会加重损伤程度,D错误。
10.【食品安全】槽头肉是猪头与躯干连接处的肉,含甲状腺和大量淋巴结,食用未摘除甲状腺的槽头肉易引起甲状腺激素中毒,病变淋巴结易聚集病原体。下列叙述正确的是( )
A.淋巴结内的吞噬细胞能特异性识别进入机体的病原体并将其清除
B.食用未经检疫的槽头肉,可服用抗生素以清除淋巴结中存活的病毒
C.槽头肉中甲状腺激素进入人体后,会反复作用于靶细胞,加剧中毒
D.食用未摘除甲状腺的槽头肉可能会引起心悸、兴奋、多汗等症状
【答案】D
【详解】A、吞噬细胞识别病原体不具有特异性,属于非特异性免疫范畴,不能特异性识别病原体,A错误;
B、抗生素仅能抑制或杀灭细菌,对无细胞结构的病毒没有作用,无法清除淋巴结内的病毒,B错误;
C、激素调节的特点是激素一经靶细胞接受并发挥作用后就会被灭活,无法反复作用于靶细胞,C错误;
D、甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性、促进新陈代谢的作用,摄入过量甲状腺激素会出现类似甲亢的心悸、兴奋、多汗等症状,D正确。
11.【人体生理】人体进食后,胃酸分泌的部分机制如图1所示。胃壁细胞膜上的质子泵(H+-K+-ATP酶)能催化ATP水解,将H+泵入胃腔,同时将K+运入细胞内,是胃酸分泌的最后共同通路(图2)。
回答下列问题:
(1)图1中途径1(①→②→胃黏膜壁细胞)中,兴奋在神经元①和②之间传递时,信号转换过程为_______。当兴奋传导至胃黏膜壁细胞时,引起胃酸分泌的信号分子是________。途径2(③→④→⑤→胃黏膜壁细胞)属于________调节。与途径1相比,途径2的反应速度较________(填“快”或“慢”),作用时间较________(填“长”或“短”)。
(2)据图2分析,质子泵转运H+的过程________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。若使用药物抑制质子泵的活性,胃液的pH值将________(填“升高”或“降低”)。奥美拉唑是治疗胃溃疡的常用药,其作用是减少胃酸对溃疡面的刺激,推测其作用机理是_______。
(3)研究发现,胃泌素通过提高质子泵活性来促进胃酸分泌,胃酸分泌过多时会通过负反馈抑制胃泌素的释放,以维持胃内pH稳定,但若过度进食导致胃酸持续升高,刺激胃壁扩张,会进一步促进胃泌素分泌,形成恶性循环。请在图3中用曲线表示进食开始到过度进食之后,胃酸浓度与胃泌素相对量之间的关系_______。
【答案】(1) 电信号→化学信号→电信号 神经递质 神经-体液调节(或神经-激素) 慢 长
(2) 需要 升高 抑制质子泵的活性,阻碍H+的跨膜运输
(3)
【详解】(1)兴奋在神经元之间的突触传递时,突触前膜将电信号转换为神经递质的化学信号,神经递质作用于突触后膜,再将化学信号转换为电信号;途径1是神经调节,作用于胃黏膜壁细胞的信号分子是突触前膜释放的神经递质;途径2中,先通过迷走神经(神经调节)作用于G细胞,再通过G细胞分泌的胃泌素(激素,体液调节)作用于胃壁细胞,属于神经-体液调节;与纯神经调节的途径1相比,包含体液调节的途径2反应速度更慢,作用时间更长。
(2)题干明确质子泵是H⁺-K⁺-ATP酶,能催化ATP水解供能,因此质子泵转运H⁺的过程需要消耗ATP;抑制质子泵活性后,泵入胃腔的H⁺减少,胃酸浓度降低,胃液pH会升高;奥美拉唑需要减少胃酸分泌来治疗胃溃疡,结合题意推测其作用机理是抑制质子泵活性,减少胃酸分泌。
(3)进食初期,进食刺激胃泌素分泌增加,胃泌素促进胃酸分泌,因此胃泌素随胃酸升高先升高;胃酸升高后启动负反馈,抑制胃泌素释放,因此过度进食前,胃酸继续升高,胃泌素逐渐下降;过度进食后,胃酸持续升高会正反馈促进胃泌素分泌,因此胃酸浓度进一步升高时,胃泌素相对量也持续升高,形成恶性循环。
12.【中医药前沿】阿尔茨海默病(AD)是一种临床常见的神经退行性脑病,主要表现为记忆力减退、认知功能下降甚至丧失等症状,图1表示Aβ沉积诱发神经小胶质细胞(MC细胞)产生炎症反应的可能机制。研究证实针灸治疗AD,可有效改善患者认知和记忆能力,图2为针灸治疗阿尔茨海默病“神经-内分泌-免疫”机制(NEI)框架图,请据图回答下列问题:
(1)乙酰胆碱(ACh)是胆碱能神经元分泌的主要神经递质,正常情况下,乙酰胆碱转移酶(ChAT)催化生成ACh,_________将ACh包裹后通过_________方式释放至突触间隙,与突触后膜上特异性受体相结合。AD患者脑内ChAT活性降低,ACh降解酶活性_________,导致ACh含量不足。多项动物及临床实验证实,针刺百会、神庭等穴位,可显著提升模型动物海马区ACh量、_________(填“延长”或“缩短”)突触间隙中ACh存留时间,修复胆碱能神经元功能。
(2)图1中,Aβ沉积激活K酶,K酶催化ATP水解为ADP并释放能量,同时自身发生_________修饰,被激活。过程Ⅲ中,NF进入细胞核,作为_________(填“转录因子”或“RNA聚合酶”)调控IL-1基因的表达,促进IL-1 mRNA的合成,IL-1分泌到细胞外后,通过_________(填“体液运输”或“自由扩散”)作用于神经元,引发炎症反应。
(3)脑内小胶质细胞(MC细胞)是核心免疫细胞,AD病理产物会诱导其由静息态转化为促炎M1表型,大量释放白细胞介素(IL-1)等,诱发慢性神经炎症,而保护性M2表型功能被抑制。针刺可降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由_________(填“M1→M2”或“M2→M1”)表型转化,减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
(4)下丘脑-垂体-_________(HPA)轴紊乱是AD重要诱因,AD患者体内糖皮质激素(CORT)持续升高,会加重神经元损伤,糖皮质激素只作用于特定细胞,根本原因是_________________________。针刺可降低血浆CORT浓度,重塑HPA轴功能稳态。性激素同样发挥神经保护作用,针刺可增加_________等性激素水平,减缓认知衰退。
(5)整体而言,神经、内分泌、免疫三大系统并非独立运作,而是存在双向调控关系。针灸以多靶点、多层次的方式修复NEI网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者_________功能。
【答案】(1) 突触小泡 胞吐 升高 延长
(2) 磷酸化 转录因子 体液运输
(3)M1→M2
(4) 肾上腺皮质 只有靶细胞中糖皮质激素受体基因能选择性表达 E2、T
(5)记忆和认知
【详解】(1)乙酰胆碱作为神经递质,在突触小体内由突触小泡包裹,通过胞吐的方式释放到突触间隙。AD患者胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性降低(合成减少),同时ACh降解酶活性升高(分解增多),共同导致ACh含量不足。针灸提升ACh含量、延长其在突触间隙的存留时间,可恢复胆碱能神经元功能。
(2)ATP水解时释放磷酸基团,使K酶发生磷酸化修饰而被激活。NF进入细胞核调控IL-1基因的转录过程,属于转录因子(RNA聚合酶是催化转录的酶,不具备调控基因表达的功能)。IL-1是分泌型炎症因子,通过体液运输(组织液等细胞外液)作用于神经元;自由扩散是物质跨膜运输方式,不用于描述细胞间信号分子的作用途径。
(3)M1型小胶质细胞是促炎表型,M2型是抗炎保护表型。针灸降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由促炎M1向保护型M2转化,从而减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
(4)HPA轴即下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴。糖皮质激素仅作用于特定细胞,直接原因是靶细胞存在特异性受体,根本原因是只有靶细胞中糖皮质激素受体基因能选择性表达。雌激素等性激素具有神经保护作用,针灸可提升E2、T水平,减缓认知衰退。
(5)AD核心表现为认知、记忆功能下降,针灸修复神经-内分泌-免疫网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者记忆和认知功能,与题干开篇描述对应。
13.【动物应激实验】应激反应是机体应对各种内外环境刺激的适应性反应。
(1)运动员在参加重要比赛前,常出现心跳加快等生理反应,该过程中________神经兴奋;同时,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素增加,该激素通过________运输至垂体。
(2)为模拟长期心理压力对机体的影响,研究人员建立了束缚应激小鼠模型。
实验对象:18只生理状态相似的健康成年小鼠,随机均分为3组
处理方式:
A组(对照组):正常饲养,不进行任何处理;
B组(短期应激组):每天束缚2小时,连续3天;
C组(长期应激组):每天束缚6小时,连续7天。
检测指标:血清皮质酮水平、脾脏指数
实验结果如下表所示:
组别
血清皮质酮(ng/mL)
脾脏指数(mg/g)
A组
85.2±12.3
4.12±0.56
B组
142.7±18.6
3.68±0.49
C组
218.4±24.9
3.15±0.42
注:血清皮质酮反映下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴激活程度(皮质酮是糖皮质激素的一种);脾脏指数=脾脏重量(mg)/体重(g),在一定范围内脾脏指数越大免疫器官的状态和功能越好。
分析实验数据,可得出的结论是:________。
(3)糖皮质激素进入免疫细胞后,与________结合,进而调控相关基因的________,最终抑制免疫细胞的功能。
(4)基于上述实验,有研究人员推测“糖皮质激素是导致免疫功能减弱的重要原因”。若用A组的健康小鼠和C组的束缚应激小鼠,设计2个实验组,来验证该观点,请写出简要的实验思路。________
【答案】(1) 交感 体液(或血液)
(2)束缚应激能使血清皮质酮水平增加,同时抑制小鼠免疫功能,且应激时间越长作用越强
(3) 受体 表达
(4)A组的健康小鼠注射适量外源糖皮质激素,C组的束缚应激小鼠注射适量糖皮质激素抑制剂。一段时间后检测两组的脾脏指数并与注射前进行比较
【详解】(1)运动时,交感神经占优势,使得心跳加快等。激素通过体液(或血液)运输至靶器官或靶细胞。
(2)实验的自变量是是否束缚和束缚的时长,据表和注释可知,随着束缚时间的增加,血清皮质酮含量越多,脾脏指数越小,由此可得出结论:束缚应激能使血清皮质酮水平增加,同时抑制小鼠免疫功能,且应激时间越长作用越强。
(3)糖皮质激素进入免疫细胞后,与其特异性受体结合,进而调控相关基因的表达,最终抑制免疫细胞的功能。
(4)实验的自变量为糖皮质激素的有无,脾脏指数可作为因变量的指标,可设计实验为:A组的健康小鼠注射适量外源糖皮质激素,C组的束缚应激小鼠注射适量糖皮质激素抑制剂。一段时间后检测两组的脾脏指数并与注射前进行比较。
14.【人体稳态】人体受到压力刺激时,会通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA轴)分泌糖皮质激素(GC)进行调节如下图所示,以维持人体自身稳态和适应环境。回答下列问题:
(1)GC的分泌受HPA轴的________调节,GC属于小分子脂溶性物质,与________的受体结合,形成激素-受体复合物,随后与染色质上特定区域结合,进而影响基因的________。当糖皮质激素含量达到一定程度时,可通过负反馈调节机制抑制________分泌相应激素。
(2)已知正常状态下雌雄个体血清中GC含量无显著差异,压力刺激后雄性个体血清中GC含量显著高于雌性。为验证该结论,科研人员利用生理状况一致的小鼠和压力刺激仪(具体操作不做要求)开展验证实验,请完善实验方案并预测实验结果。
①完善实验步骤:
第一步:将生理状态相同的小鼠按________分为两组,检测小鼠血清中GC浓度;
第二步:________________________。
②预测实验结果:请绘制柱形图表示实验结果________(无需标注具体数值)。
(3)有研究表明,长期承受压力的人群更易患病,分析该现象产生的机理________________________________。
【答案】(1) 分级 细胞内 转录/表达 下丘脑和垂体
(2) 性别/雌雄 各组小鼠置于同种压力刺激下,一段时间后检测血清中GC的浓度 或者
(3)长期压力使GC含量升高;高浓度GC加速免疫细胞凋亡,导致机体免疫能力降低,抵御病原体的能力下降
【详解】(1)GC的分泌受HPA轴的分级调节,因为从图中可以看到下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)作用于肾上腺皮质,这是典型的分级调节过程。GC属于小分子脂溶性物质,根据物质跨膜运输知识,脂溶性物质易通过自由扩散进入细胞,所以与细胞内的受体结合,形成激素 - 受体复合物,随后与染色质上特定区域结合,进而影响基因的转录(或表达)。当糖皮质激素含量达到一定程度时,可通过负反馈调节机制抑制下丘脑和垂体分泌相应激素,从而维持激素含量的相对稳定。
(2)①实验目的是验证正常状态下雌雄个体血清中GC含量无显著差异,压力刺激后雄性个体血清中GC含量显著高于雌性,所以自变量是小鼠性别和是否施加压力刺激,因变量是血清中GC含量。 第一步:将生理状态相同的小鼠按性别(或雌雄)分为两组,检测小鼠血清中GC浓度,这是为了获取初始状态下雌雄小鼠血清中GC含量的数据。第二步:各组小鼠置于同种压力刺激下,一段时间后检测血清中GC的浓度,通过施加压力刺激,观察雌雄小鼠在压力刺激下GC含量的变化情况。
②正常状态下雌雄个体血清中GC含量无显著差异,压力刺激后雄性个体血清中GC含量显著高于雌性,柱形图横坐标为组别(正常雌性、正常雄性、压力刺激雌性、压力刺激雄性),纵坐标为GC含量,正常状态下雌雄两组柱高相近,压力刺激后雄性组柱高显著高于雌性组柱高,绘制的柱形图如下: 或。
(3)长期承受压力的人群,体内GC含量持续处于较高水平,从图中可知GC会促进免疫细胞凋亡,所以长期压力下GC含量过高,高浓度GC加速免疫细胞凋亡,导致机体免疫能力降低,抵御病原体的能力下降,导致免疫系统的功能降低,从而更易患病。
15.【临床自身免疫】风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病。研究表明,长期RA患者的迷走神经兴奋性显著降低,导致乙酰胆碱(ACh)信号传递受损,使下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)功能减弱,降低糖皮质激素(GC)的分泌,最终导致促炎因子TNF-α和IL-6等的分泌失控,从而引发滑膜炎症。回答下列问题。
(1)迷走神经兴奋时,兴奋部位膜内的电位变化是________,突触前膜会通过________方式释放ACh,进而促进下丘脑相关细胞的分泌活动。ACh发挥作用后的去路有________。
(2)HPA轴存在分级调节,可以________,有利于对GC分泌的精细调控,从而维持机体的稳态。RA患者HPA轴功能性减弱,GC分泌量降低,可能是下丘脑细胞分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的水平________(填“上升”或“下降”)导致的。
(3)针灸(电针)通过刺激特定穴位可调节身体生理机能。为研究针灸的作用机理,研究人员从临床上选取52名RA患者,随机分为两组,实验组在使用RA药物治疗基础上在足三里穴行电针10d。实验前后测定的血浆相关物质的浓度如下表所示。
组别
TNF-α(pg/mL)
CRH(pg/mL)
ACTH(pg/mL)
GC(μg/dL)
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
对照组
16.45
15.23
0.87
1.10
8.12
13.34
4.31
5.15
实验组
16.05
13.97
0.85
1.22
8.09
15.12
4.38
5.97
注:ACTH是促肾上腺皮质激素。
对照组进行的处理是________。由表中数据可推测,针灸缓解RA炎症的作用机制是________。
【答案】(1) 由负电位变为正电位 胞吐 被相关酶分解或者被突触前膜回收
(2) 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节 下降
(3) 仅使用RA药物治疗,不进行电针处理 针灸能提高HPA轴的功能,促进GC的分泌,进而抑制促炎因子TNF-α的分泌
【详解】(1)迷走神经兴奋时,兴奋部位膜内的电位变化是由负电位变为正电位。 静息状态下神经细胞膜内是负电位,兴奋时钠离子大量内流,膜内电位由负转正。突触前膜会通过胞吐方式释放Ach(乙酰胆碱)。 Ach是神经递质,神经递质储存在突触小泡中,通过突触前膜的胞吐作用释放到突触间隙。Ach发挥作用后需要及时灭活或回收,避免持续作用于突触后膜,常见的去路就是被酶分解或者被突触前膜重新回收。
(2)HPA轴存在分级调节,可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于GC分泌的精细调控,从而维持机体的稳态。 分级调节可以将下丘脑的调控信号逐级放大,使得少量的下丘脑分泌的激素就能调动后续垂体、肾上腺皮质分泌大量相关激素,同时结合反馈调节,能精准控制激素的分泌量。RA患者HPA轴功能性减弱,GC分泌量降低,可能是下丘脑细胞分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的水平下降导致的。 HPA轴是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,下丘脑分泌CRH作用于垂体,促进垂体分泌ACTH,ACTH再促进肾上腺皮质分泌GC。如果GC分泌量降低,有可能是上游的CRH分泌不足,导致后续的ACTH和GC分泌都减少。
(3)对照组进行的处理是仅使用RA药物治疗,不进行电针。 实验的自变量是是否进行针灸(电针),实验组是在药物治疗基础上电针,所以对照组只进行药物治疗,排除药物之外的变量干扰。由表中数据可推测,针灸缓解RA炎症的作用机制是针灸能提高HPA轴的功能,促进GC的分泌,进而抑制促炎因子TNF-α的分泌。 从表格数据看,实验组治疗后TNF-α(促炎因子)含量比对照组下降更多,同时CRH、ACTH、GC的含量上升幅度比对照组大,说明针灸可以增强HPA轴的功能,促进GC分泌,而GC可以抑制促炎因子的分泌,从而缓解炎症。
16.【航天科技】随着中国空间站进入常态化运营,保障航天员在长期微重力环境下的骨骼健康成为重要课题。研究表明,微重力会导致骨量快速丢失。骨吸收是指破骨细胞分解骨基质,释放钙磷入血的过程,其过度活跃是骨丢失的核心环节,该过程与激素调节失衡密切相关。
回答下列问题:
(1)骨骼稳态依赖于成骨细胞合成骨与破骨细胞分解骨的动态平衡,该平衡主要受降钙素和甲状旁腺素的调节。这两种激素均需通过________运输,作用于靶细胞膜表面的________。
(2)研究发现降钙素的作用是抑制骨吸收和促进骨形成,主要靶细胞是破骨细胞,可抑制破骨细胞的活性并促进其凋亡,________(填“升高”或“降低”)血钙浓度。甲状旁腺素的主要靶细胞是成骨细胞,可间接促进破骨细胞的分化与成熟,最终升高血钙浓度。
(3)为探究特定激素对骨丢失的干预效果,研究者以尾悬吊小鼠模拟微重力环境,设计实验并检测相关指标,结果如表所示。
组别
处理方式
骨密度
(相对值)
血清骨钙素/(ng·mL-1)
血清TRAP5b/(U·L-1)
血清Ca2+/(mmol·L-1)
A
正常对照
1.00
8.53
3.1
2.13
B
尾悬吊(模拟微重力4周)
0.15
7.83
6.5
2.39
C
尾悬吊(模拟微重力4周)+外源性激素X
0.65
8.20
4.2
2.25
注:血清骨钙素是骨形成标志物,血清TRAP5b是骨吸收(分解)标志物。
对比A、B组可知,模拟微重力使B组小鼠的骨密度降低,其原因是骨形成________(填“强于”或“弱于”)骨吸收。根据C组结果推测,外源性激素X最可能是________(填“降钙素”或“甲状旁腺素”),判断依据是________。
(4)为验证机械力对骨形成的作用,研究者另取一批小鼠,对其右侧后肢实施手术以去除神经(使其无法自主运动,但保留血管),然后进行全身振动训练。一段时间后,检测骨形成表面占比,结果如表所示。
检测部位
骨形成表面占比/%
左侧后肢(有神经支配)
18.0
右侧后肢(无神经支配)
17.9
该实验结果说明,全身振动训练对骨形成的促进作用________(填“依赖于”或“不依赖于”)完整的神经支配。研究者为完善实验,补充设计了以下两组。
Ⅰ组:小鼠双侧后肢均去除神经,不接受全身振动训练。
Ⅱ组:小鼠双侧后肢均去除神经,接受全身振动训练。
一段时间后检测,Ⅰ组小鼠双侧后肢骨形成表面占比均约为10.5%,Ⅱ组小鼠双侧后肢骨形成表面占比均约为17.9%。比较Ⅰ组与Ⅱ组的数据,可得出的结论是________。
【答案】(1) 体液/血液 特异性受体/受体
(2)降低
(3) 弱于 降钙素 激素X干预后,骨形成标志物(骨钙素)回升,骨吸收标志物(TRAP5b)下降,骨密度改善,符合降钙素抑制骨吸收、促进骨形成的作用
(4) 不依赖于 在去除双侧后肢神经的条件下,全身振动训练能显著促进骨形成(或机械力的促骨形成作用是通过非神经途径实现的)
【详解】(1)激素调节的特点是通过体液运输,作用于靶器官、靶细胞,且需要与靶细胞膜表面的特异性受体结合才能发挥作用,所以降钙素和甲状旁腺素均需通过体液运输,作用于靶细胞膜表面的特异性受体。
(2)降钙素能抑制骨吸收和促进骨形成,主要作用于破骨细胞,抑制其活性并促进凋亡,这样会减少血钙的释放,从而降低血钙浓度。
(3)对比A、B组,B组模拟微重力后骨密度降低。因为血清骨钙素是骨形成标志物,血清TRAP5b是骨吸收标志物,B组血清骨钙素降低(骨形成减弱),血清TRAP5b升高(骨吸收增强),所以骨形成弱于骨吸收。C组是尾悬吊(模拟微重力4周)+外源性激素X,与B组相比,C组经激素X干预后,骨形成标志物(骨钙素)回升,骨吸收标志物(TRAP5b)下降,骨密度改善,符合降钙素抑制骨吸收、促进骨形成的作用,所以外源性激素X最可能是降钙素,与降钙素的作用相符。
(4)左侧后肢有神经支配,右侧后肢无神经支配,二者骨形成表面占比相差不大,说明全身振动训练对骨形成的促进作用不依赖于完整的神经支配。Ⅰ组小鼠双侧后肢均去除神经,不接受全身振动训练,骨形成表面占比约为10.5%;Ⅱ组小鼠双侧后肢均去除神经,接受全身振动训练,骨形成表面占比约为17.9%。比较Ⅰ组与Ⅱ组的数据,可得出的结论是在去除双侧后肢神经的条件下,全身振动训练能显著促进骨形成(或机械力的促骨形成作用是通过非神经途径实现的)。
图表分析类
1.【性激素分级调节、对照实验分析】已知睾酮主要由睾丸间质细胞分泌,可促进精子发生与维持雄性第二性征。某研究小组为探究睾酮的分泌及作用,将健康成年雄性大鼠随机分为三组,实验处理及部分检测结果如下表所示:
组别
处理方式
第7天血液中睾酮
浓度(ng/dL)
第14天附睾精子数量(/个)
①
假手术(仅切开皮肤缝合)
580
210
②
手术切除睾丸
35
12
③
手术切除睾丸+每日皮下注射睾酮
560
205
根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A.①组进行假手术处理的目的是控制无关变量,消除实验误差
B.切除睾丸后睾酮浓度显著下降,说明睾酮的分泌不受任何反馈调节影响
C.注射睾酮可基本恢复精子数量,表明精子发生仅需睾酮直接作用即可完成
D.对比①组与③组可知,外源睾酮可在一定程度上替代睾丸功能,以维持精子的发生
【答案】D
【详解】A、控制无关变量可以减小实验误差,但不能完全消除误差,A错误;
B、睾酮浓度下降是因为失去分泌器官,并不能推出它不受反馈调节;事实上睾酮会通过负反馈抑制下丘脑和垂体的相关激素释放,B错误;
C、虽然③组精子数量接近①组,但精子发生除睾酮外,还需其他细胞等局部微环境及其他激素(如促性腺激素)参与,C错误;
D、③组数据与①组相近,说明外源睾酮可代替睾丸分泌的睾酮,以维持精子的发生,D正确。
2.【糖皮质激素神经 - 体液联动、正负反馈】情绪化进食是指无明显饥饿情况下,因情绪波动引起的过度摄食行为。相关调控机制如图所示,下列说法错误的是( )
A.情绪化进食存在正反馈调节,易导致肥胖发生
B.消极情绪下下丘脑主要通过自主神经增加GC含量
C.该调控过程体现了神经调节与体液调节的相互作用
D.脑啡肽受体拮抗剂或GC受体拮抗剂可抑制严重的情绪化进食
【答案】B
【详解】A、进食后GC分泌增加,GC又促进LH神经元,进一步促进PAG,促进进食,形成正反馈(进食→GC↑→更想吃→进食更多),会导致过度摄食、肥胖,A正确;
B、GC(糖皮质激素)的分泌是通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴实现的,这是分级的体液调节,不是自主神经(神经调节)主导,B错误;
C、神经元(LH、PAG)、神经递质(多巴胺、脑啡肽)、大脑的调控属于神经调节,GC通过血液运输作用于LH神经元,属于体液调节,神经调节(下丘脑)调控GC的分泌,GC(体液调节)又反过来作用于神经元(神经调节),体现了二者的相互作用,C正确;
D 、脑啡肽是兴奋性递质,促进进食,脑啡肽受体拮抗剂会阻断其作用,抑制进食,GC促进LH神经元,进而促进进食,GC受体拮抗剂阻断GC的作用,打断正反馈,抑制进食,因此二者均可抑制情绪化进食,D正确。
3.【实验加法与减法原理(激素发现史)】“加法原理”与“减法原理”是实验设计中变量控制的核心思想。下列叙述正确的是( )
选项
实验
减法原理
加法原理
A
噬菌体侵染大肠杆菌
搅拌使噬菌体外壳与细菌分离
B
探究光合作用的场所
向水绵临时装片中加入好氧细菌
C
胰岛素的发现
结扎胰管
注射葡萄糖
D
促胰液素的发现
切除支配胰腺的神经
注射小肠黏膜和稀盐酸混合后磨碎制成的提取液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验中,搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,该过程没有运用加法原理和减法原理,A错误;
B、探究光合作用的场所实验中,向水绵临时装片中加入好氧细菌,是为了检测氧气的释放部位,即好氧细菌聚集的地方就是氧气产生的地方,从而确定光合作用的场所,但该操作既不是加法原理也不是减法原理的体现,B错误;
C、结扎胰管是为了排除胰液对实验的干扰,属于 “减法原理”;注射葡萄糖是为了观察实验现象,不属于“加法原理”,C错误;
D、切除支配胰腺的神经,属于排除神经调节干扰的减法原理;注射小肠黏膜提取液,属于添加化学物质以观察胰液分泌的加法原理,符合促胰液素发现实验的设计,D正确。
故选D。
4.【内环境离子、CO₂体液调节稳态】研究发现,运动可使肌细胞K⁺泄漏,并参与肌细胞疲劳的形成;血浆中的K⁺浓度升高可反射性地使呼吸加强。为探索运动前后内环境稳态维持的机理,研究者组织了一批受试者进行一定强度的踏车运动至疲劳,并测定血浆相关指标结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
运动前
运动后0min
运动后5min
运动后10min
运动后20min
浓度(mmol/L)
4.02
6.5
5.05
4.79
4.12
pH
7.37
7.22
7.19
7.23
7.29
二氧化碳总量(mmol/L)
26.42
15.94
17.81
18.56
20.64
氧气总量(mmol/L)
22.54
23.98
23.49
23.23
22.9
注:二氧化碳总量和氧气总量的变化分别可以反映呼气量和吸气量的多少
A.踏车运动时,以主动转运的方式离开肌细胞,导致内环境K'浓度升高
B.运动后20min恢复期内,血浆中存在乳酸和的反应促进pH的恢复
C.踏车运动至疲劳期间,二氧化碳呼出量变化明显大于氧气吸入量变化
D.血浆中的可通过体液传递发挥调节作用的方式可称为体液调节
【答案】A
【分析】体液调节是指细胞产生某些化学物质(激素、组胺、CO2、H+等),通过体液(血浆、组织液、淋巴等)的传送对机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等生理功能进行调节。以激素调节为主。作用一般比较缓慢,广泛而持久。
【详解】A、运动可使肌细胞K+泄漏,K+以易化扩散的方式离开肌细胞,导致内环境K+浓度升高,A错误;
B、血浆中有酸碱缓冲对,可以与乳酸反应,维持血浆的pH,B正确;
C、踏车运动至疲劳期间,二氧化碳呼出量变化(26.42→20.64)明显大于氧气吸入量变化(22.54→22.9),C正确;
D、细胞产生某些化学物质(激素、组胺、CO2、H+等),通过体液(血浆、组织液、淋巴等)的传送对机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等生理功能进行的调节称为体液调节,D正确。
故选A。
5.【胃液分泌神经 - 体液协同调节】假饲是指让动物进食后,食物从食管瘘口(瘘口指皮肤表面的孔洞,内与器官腔连通)流出而不能进入胃,如图所示。科学家观察到假饲动物进食后,引流瓶收集到了较多胃液。研究表明,对假饲动物喂食时给予一些悦耳声音的刺激,假饲动物分泌的胃液量明显增加。下列有关叙述错误的是( )
A.该实验可以推测出胃液的分泌受神经系统的控制
B.为证明胃液的分泌是否受神经调节的影响,可切除通向胃壁的神经
C.该实验可以推测出胃液的分泌不受食物刺激的影响
D.假饲动物在看到饲养员后分泌胃液属于条件反射
【答案】C
【分析】实验设计应符合单一变量原则,研究的对象作为自变量处理才能得出结论;非条件反射是先天就有的,条件反射是后天形成建立在非条件反射基础上的,条件反射必须要大脑皮层参与。
【详解】A、声音的刺激使胃液的分泌量增加,可推测胃液的分泌受神经调节的控制,A正确;
B、可以切除通向胃壁的传出神经,观察胃液的分泌情况,证明该过程是否受神经调节的影响,B正确;
C、欲证明胃液的分泌是否受食物刺激的影响,应建立不饲喂食物的对照组,观察对照组假饲动物胃液的分泌情况,C错误;
D、假饲动物看到饲养员就分泌胃液,属于后天建立的条件反射,需要大脑皮层参与,D正确。
故选C。
6.【肠道信号分子抑制胃液分泌】1886年,科学家发现,摄入食物中若含有橄榄油,胃液分泌会受到抑制。1930年我国科学家林可胜设计实验说明了肠道影响胃液分泌的具体途径,其部分实验过程及结果如下表,下列叙述错误的是( )
处理方式
进食前1h内胃液量(mL)
进食后1h内胃液量(mL)
1
不做任何处理
6.7
32.4
2
②
2.7
9.5
3
静脉注射未浸泡橄榄油的小肠提取液
4.2
48.5
4
静脉注射浸泡橄榄油的小肠提取液(提取液经过80~100℃高温处理)
1.5
34.4
5
将橄榄油注射到小肠内
4.5
4.8
A.②注射的是等量的浸泡过橄榄油的小肠提取液
B.橄榄油类似于某种激素随着体液的传送抑制胃液分泌
C.实验说明胃酸分泌受体液调节的调控
D.小肠产生的该物质可能是一种蛋白质
【答案】B
【分析】在生物学实验中,设计实验时要遵循单一变量和对照原则。分析表格数据,1是对照组,其余的是实验组。
【详解】A、根据表格数据可知,1组不处理进食1h后胃液量显著增大,4组注射橄榄油到小肠内,进食1h后胃液量没有显著变化,说明2组有橄榄油,综合3、4组的处理方式可知,2组的处理方式是注射等量的浸泡过橄榄油的小肠提取液,A正确;
B、橄榄油在肠道运输影响胃液,此过程橄榄油没有进入内环境,不能类似于激素随体液传送,B错误;
C、本实验结果显示,小肠黏膜能分泌的物质能通过血液运输对胃液分泌量进行调控,说明胃酸分泌受体液调节的调控,C正确;
D、由第4组处理与2组相比,经过高温处理后小肠产生的物质没有起到抑制胃液的作用,可推测小肠产生的该物质可能是一种蛋白质,高温后变性,失去其原有功能,D正确。
故选B。
7.【固醇类激素分级调节、激素本质】为研究某种激素X的生理作用,研究者对健康实验小鼠进行了一系列操作和检测,部分结果如下表:
组别
处理方式
24小时后部分指标检测结果
实验组
手术切除腺体A
血糖浓度显著降低,精神萎靡,体温下降
对照组
手术但不切除腺体A
各项指标正常
若对实验组小鼠立即补充激素X,一段时间后上述异常症状可基本恢复。已知激素X是一种固醇类激素。根据上述信息分析,下列推断最合理的是( )
A.腺体A的分泌活动可能受垂体分泌的激素控制
B.激素X的受体在靶细胞膜上,经信号转导传递到细胞内
C.激素X分泌不足可能是导致人类侏儒症的主要原因
D.腺体A最可能是胰腺,激素X为胰高血糖素
【答案】A
【详解】A、结合症状推测腺体A最可能是肾上腺皮质,其分泌的糖皮质激素属于固醇类,可升高血糖、促进物质氧化分解维持体温和神经兴奋性,肾上腺皮质的分泌活动受垂体分泌的促肾上腺皮质激素的分级调节,A正确;
B、激素X是固醇类激素,属于脂溶性小分子,可通过自由扩散进入细胞,受体位于细胞内,不在靶细胞膜上,B错误;
C、人类侏儒症的病因是幼年时期垂体分泌的生长激素(蛋白质类激素)不足,与固醇类激素X无关,C错误;
D、胰高血糖素的化学本质是蛋白质,不属于固醇,且切除胰腺后胰岛素分泌不足会导致血糖升高,与题干中血糖降低的症状不符,D错误。
8.【固醇类激素分级调节、激素本质】大脑海马区含有大量GR以维持正常生理功能。抑郁症患者COR浓度的升高可使GR浓度下降,引起蓝斑、海马等脑区损伤,从而出现失眠、认知障碍、心境低落等症状,相关作用机制如图所示。下列相关叙述或推测错误的是( )
A.COR的分泌调节机制存在分级调节和负反馈调节
B.若GR表达量减少或敏感性下降,则会导致COR浓度持续降低
C.若下丘脑—垂体—肾上腺轴功能亢进,则会加重抑郁症状
D.脑源性神经营养因子可抑制细胞凋亡因子的表达
【答案】B
【详解】A、由图可知,COR的分泌是通过“下丘脑→垂体→肾上腺”这样的分级调节过程实现的,同时当COR浓度升高时又存在负反馈调节,A正确;
B、若GR表达量减少或敏感性下降,COR的负反馈调节作用减弱,COR浓度会持续升高,B错误;
C、若下丘脑—垂体—肾上腺轴功能亢进,会使COR分泌增多,COR浓度升高可使GR浓度下降,进而加重抑郁症状,C正确;
D、脑源性神经营养因子降低会导致抑郁症加重,说明脑源性神经营养因子能缓解抑郁,故推测脑源性神经营养因子可抑制细胞凋亡因子的表达,抑制神经细胞的死亡,D正确。
9.【HPA 轴分级与负反馈、抑郁调控】水杨酸(SA)是一种与植物抵抗胁迫相关的植物激素。科研人员用适宜的外源SA喷洒茄子叶片后,测定茄子在高温胁迫下的丙二醛(丙二醛会破坏生物膜结构)和脯氨酸(高温胁迫时在细胞内积累,调节渗透压)含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.茄子植株可合成能催化脯氨酸合成的SA
B.脯氨酸可能通过提高渗透压来提高耐热性
C.外源SA能缓解高温胁迫导致的细胞膜损伤
D.SA可作用于靶细胞是因为靶细胞有SA受体
【答案】A
【详解】A、SA是一种植物激素,起调节作用,不能催化脯氨酸合成SA,A错误;
B、高温胁迫时,脯氨酸在细胞内积累,从而提高细胞渗透压,增强细胞吸水能力,减少失水,进而提高耐热性,B正确;
C、由图可知,高温胁迫下外源SA能降低丙二醛的含量,因此可以缓解高温胁迫导致的细胞膜损伤,C正确;
D、SA可作用于靶细胞是因为靶细胞上有SA受体,D正确。
10.【植物激素功能、胁迫调节】昆虫生长调节剂双氧威可通过干扰昆虫激素平衡来调控害虫种群数量。科研人员研究了双氧威对棉铃虫的影响,部分作用机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.高浓度与低浓度双氧威对保幼激素水平的影响趋势相同
B.双氧威对棉铃虫生殖的抑制效果与浓度有关
C.卵黄蛋白合成量与棉铃虫体内保幼激素含量有关
D.若突变导致保幼激素受体结构改变,可能减弱低浓度双氧威的作用效果
【答案】A
【详解】A、低浓度双氧威不改变保幼激素的含量,仅降低保幼激素的有效作用;高浓度双氧威使保幼激素含量升高,二者对保幼激素水平(含量)的影响趋势不同,A错误;
B、低浓度双氧威抑制棉铃虫生殖,高浓度双氧威促进卵黄蛋白合成(促进生殖),说明双氧威对棉铃虫生殖的抑制效果和浓度相关,B正确;
C、保幼激素的含量/有效作用会影响卵黄蛋白合成,说明卵黄蛋白合成量与棉铃虫体内保幼激素含量有关,C正确;
D、低浓度双氧威需要结合保幼激素受体才能发挥作用,若受体结构改变,低浓度双氧威无法正常结合受体,作用效果会减弱,D正确。
11.【昆虫激素浓度双重调控作用】人体生命活动的调节是在复杂的调节网络下进行。回答下列问题:
(1)生长激素、糖皮质激素和性激素在分泌时,经过下丘脑—垂体—靶腺轴的是______。肾上腺素的分泌直接受神经控制,与控制骨骼肌活动的神经相比,前者表现出的调节特点为__________________。
(2)由图可知,胸腺是一种内分泌器官,判断依据是________。激素可对特定的免疫细胞进行调节,激素调节还具有_______________(写出2点)等特点。
(3)图中②为__________(填物质),巨噬细胞受到刺激后,除图中分泌细胞因子的作用外,还具有___________功能;图中T细胞活化后,能为B细胞的增殖、分化提供___________。
(4)图中调节网络的实现离不开信号分子,这些信号分子的作用方式都是直接与___________进行识别、结合。
【答案】(1) 糖皮质激素和性激素 不受意识控制,且反应速度较慢、作用范围更广、作用时间更长
(2) 胸腺能分泌胸腺激素,通过体液运输作用于靶细胞(T 细胞) 微量高效、通过体液运输(或作为信使传递信息)
(3) 抗原(或病原体) 吞噬消化病原体、抗原呈递(将抗原处理后呈递给 T 细胞) 第二个信号和细胞因子
(4)靶细胞膜上或细胞内的特异性受体
【详解】(1)生长激素由垂体直接分泌,无下游靶腺;糖皮质激素通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”分泌,性激素通过“下丘脑-垂体-性腺轴”分泌。肾上腺素的分泌主要受自主神经系统(交感神经) 支配,属于内脏运动神经调节;控制骨骼肌活动的是躯体运动神经。两者相比,自主神经调节的特点是不受意识控制,且反应速度较慢、作用范围更广、作用时间更长。
(2) 内分泌器官的核心特征是能分泌激素,且激素通过体液运输作用于特定靶器官/靶细胞。图中明确显示胸腺分泌胸腺激素,作用于T细胞。激素调节的四大特点为:微量高效、通过体液运输、作用于靶器官/靶细胞、作为信使传递信息。
(3)巨噬细胞作为免疫细胞,可被抗原(病原体)刺激活化,巨噬细胞的核心功能包括:吞噬并消化入侵的病原体;将抗原加工处理后,呈递给 T 细胞,启动特异性免疫;分泌细胞因子调节免疫反应。B 细胞的活化需要两个信号刺激:第一个信号是抗原与 B 细胞接触的结合;第二个信号是活化的辅助性 T 细胞表面的特定分子发生变化与 B 细胞结合,同时辅助性 T 细胞分泌的细胞因子能促进 B 细胞的增殖和分化。
(4)图中的信号分子包括激素、细胞因子、神经递质等,它们均需与靶细胞膜上或细胞内的特异性受体识别并结合,才能传递信号、发挥调节作用。
12.【胰岛素信号通路、胰岛素抵抗实验分析】胰岛素抵抗(IR)表现为组织细胞对胰岛素的作用不敏感,胰岛素的作用机制见图1。EETs是一类有生物活性的脂肪酸,为研究EETs对HepG2细胞IR的影响,研究人员先用不同浓度的胰岛素处理HepG2细胞后得到IR细胞模型,再用EETs处理IR细胞模型,部分检测结果见表和图2。回答下列问题:
胰岛素浓度/
细胞的葡萄糖消耗量/
细胞存活率/%
0
3.34
100.00
0.01
2.26
122.70
0.10
1.28
114.56
1.00
1.94
106.70
10.00
2.03
90.04
(1)分析图1可知,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,能增加膜上________的数量,促进组织细胞________,从而降低血糖浓度。
(2)分析表中的数据可知,制备IR细胞模型时,胰岛素浓度为时最为适宜,理由是________。
(3)图2所示的实验中,A组为对照组、B组为模型组,C、D组分别用EETs、EETs的异构体处理,E组用EETs降解酶的抑制剂处理。A组使用的细胞为_______,设置E组的目的是________。实验结果说明,EETs的作用是________。
(4)分析图1可知,“胰岛素→受体→激活IRS-1→PI3K磷酸化→AKT 磷酸化”是胰岛素发挥作用的信号通路之一。为进一步探明EETs的作用机制,研究人员检测蛋白p-PI3K与 PI3K、p-AKT与AKT的比值。若A~E组的该比值的变化与图2所示实验结果的变化趋势基本一致,则EETs的作用机制可能是________。
【答案】(1) GLUT4 吸收葡萄糖
(2)该浓度胰岛素处理后的HepG2细胞对葡萄糖的消耗量最少
(3) 正常的HepG2 细胞 检测细胞是否存在内源EETs 改善HepG2细胞的IR
(4)EETs可促进PI3K蛋白和AKT蛋白的磷酸化,从而激活胰岛素的信号通路,进而改善IR
【详解】(1)据图1可知,胰岛素与受体结合后,通过一系列变化,使GLUT4移向细胞膜,增加细胞膜上GLUT4的数量,促进组织细胞吸收葡萄糖,使血糖浓度下降。
(2)胰岛素抵抗(IR)的特点是细胞对胰岛素不敏感,葡萄糖消耗减少。据表中数据可知,用浓度为0.1mg.mL-1的胰岛素处理HepG2细胞后,细胞对葡萄糖的消耗量最少,说明细胞对胰岛素的作用不敏感,所以可作为IR细胞模型。
(3)本实验研究EETs对IR细胞的作用,对照组A组应为未诱导IR的正常HepG2细胞;E组用EETs降解酶抑制剂处理,可减少EETs降解,设置该组可以检测细胞是否存在内源EETs;从图2结果可知,IR模型组(B)葡萄糖消耗量远低于正常组(A),EETs处理组(C、D、E)葡萄糖消耗量均明显高于B组,说明EETs可以改善胰岛素抵抗(IR),提高IR细胞的葡萄糖消耗能力,恢复细胞对胰岛素的敏感性。
(4)检测蛋白p-PI3K与 PI3K、p-AKT与AKT的比值,A~E组的该比值的变化与图2所示实验结果的变化趋势基本一致,比值增加说明PI3K蛋白和AKT 蛋白的磷酸化水平升高,所以EETs的作用机制可能是EETs可促进PI3K蛋白和AKT蛋白的磷酸化,从而激活胰岛素的信号通路,进而改善IR。
13.【褪黑素分泌神经 - 体液调节、负反馈】哺乳动物和人脑中的松果体可分泌褪黑素(MT),该激素具有减少睡眠中觉醒次数、改善睡眠质量、增强免疫力等作用。如图为MT分泌的调节过程。回答下列问题:
(1)由图可知,由暗信号引起褪黑素含量的变化属于______调节。临床上,口服极小剂量(毫克级)的MT即可改善失眠状况,这体现了激素调节具有_____的特点。
(2)在自然状态下,推测机体内MT的分泌量在_____(填“白天”或“夜晚”)达到峰值。当MT分泌过多时,会抑制下丘脑的兴奋,这种调节方式属于________调节,该调节过程有利于_____,进而维持机体内环境稳态。
(3)长期蓝光暴露(如熬夜使用电子产品)会影响MT分泌,进而使视网膜中5—HT(一种神经递质)含量下降,引起眼轴长度增加,导致轴性近视的发生。研究发现,服用外源MT可降低轴性近视发生的概率,推测其原因是______。但长期过量服用MT可能导致睡眠质量下降,原因可能是_____(答出1点)。
(4)MT能作用于淋巴细胞,从而影响机体的免疫力。熬夜会导致免疫力______(填“增强”或“下降”)。此外,长期熬夜还会增加患糖尿病的风险,这与光照时间变长,刺激_______分泌皮质醇增多,抑制组织细胞摄取葡萄糖有关。
【答案】(1) 神经 微量、高效
(2) 夜晚 (负)反馈 使MT的含量保持相对稳定
(3) 外源MT可促进视网膜中5-HT含量升高,抑制眼轴长度增加 MT通过负反馈调节使自身分泌MT减少
(4) 下降 肾上腺皮质
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射是指在神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧,反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器,感觉神经末梢,或传入神经末梢组成感受器。最简单的反射弧也由两个神经元组成。
【详解】(1)由图可知,由暗信号引起褪黑素含量的变化属于神经调节。临床上,口服极小剂量的MT即可改善失眠状况,这体现了激素调节具有微量、高效的特点。
(2)在自然状态下,推测机体内MT的分泌量在夜晚达到峰值。当MT分泌过多时,会抑制下丘脑的兴奋,这种调节方式属于负反馈调节,该调节过程有利于使MT的含量保持相对稳定,进而维持机体内环境稳态。
(3)长期蓝光暴露(如熬夜使用电子产品)会影响MT分泌,进而使视网膜中5-HT含量下降,引起眼轴长度增加,导致轴性近视的发生。研究发现,服用外源MT可降低轴性近视发生的概率,推测其原因是外源MT可促进视网膜中5-HT含量升高,抑制眼轴长度增加。但长期过量服用MT可能导致睡眠质量下降,原因可能是MT通过负反馈调节使自身分泌MT减少,机体MT含量紊乱,也可能是因为长期过量服用MT使MT受体敏感性下降。
(4)熬夜会导致免疫力下降。长期熬夜会增加患糖尿病的风险,这与光照时间变长,刺激肾上腺皮质分泌皮质醇增多,抑制组织细胞摄取葡萄糖有关。
肠易激综合征(IBS)是一种常见的功能性胃肠病,患者除了腹痛、腹泻等肠道症状外,常伴有焦虑、抑郁等情感障碍,严重影响生活质量。研究表明,肠道菌群失调是IBS发病的重要原因,“肠微生物—肠—脑轴”(MGBA)是哺乳动物脑与肠道间的双向调节网络系统,下图表示肠道菌群紊乱引发抑郁的部分机制,5-HT是一种神经递质,由色氨酸经一系列反应生成,肠道中微生物的代谢物可刺激迷走神经向脑传递信息,并参与5-HT分泌的调节。
14.【肠道菌群调控 HPA 轴激素分泌】人类肠道内存在多种有益微生物,如长双歧杆菌和布拉氏酵母菌,前者是一种常见益生细菌,后者是一种可调节肠道菌群的益生真菌。下列叙述错误的是( )
A.都有细胞核 B.遗传物质都是DNA
C.都有核糖体 D.都可以进行呼吸作用
15.【自主神经与胃肠激素调节】迷走神经是一种混合神经,5-HT可使迷走神经兴奋并促进胃肠蠕动,由此推测迷走神经中包含_________(A.交感神经/B.副交感神经),以下哪些效应也是由该神经兴奋的结果_________。
A.心率加快
B.支气管收缩
C.膀胱收缩
D.瞳孔扩大
E.肾上腺素分泌
F.胆汁分泌
G.稀薄唾液大量分泌
16.【激素共性特征(运输、灭活)】图中的ACTH、GC都属于动物激素,以下与激素相关内容正确的是( )
A.需借助体液运输 B.发挥作用后立即失活
C.在代谢时催化反应进行 D.均在核糖体上合成
17.【激素分级调节类型判断】人和高等动物体内哪些激素与糖皮质激素分泌的调节方式相同( )
A.胰岛素 B.甲状腺素 C.肾上腺素 D.性激素
【答案】14.A 15. B BCFG 16.AB 17.BD
【详解】14.A、长双歧杆菌属于原核生物,没有核膜包被的成形细胞核,布拉氏酵母菌是真核生物有细胞核,A错误;
B、二者均为细胞生物,细胞生物的遗传物质都是DNA,B正确;
C、核糖体是合成蛋白质的必需细胞器,原核生物和真核生物都含有核糖体,C正确;
D、细胞生命活动需要呼吸作用提供能量,二者都可以进行呼吸作用,D正确。
15.副交感神经的作用是促进胃肠蠕动等,5-HT可使迷走神经兴奋并促进胃肠蠕动,由此推测迷走神经中包含副交感神经,即为B。交感神经兴奋会使心率加快、支气管扩张、瞳孔扩大、肾上腺素分泌等;副交感神经兴奋会使支气管收缩、膀胱收缩、胆汁分泌、稀薄唾液大量分泌等,所以由该神经(副交感神经)兴奋的结果是BCFG。
16.A、动物激素需借助体液运输,ACTH、GC作为动物激素,需借助体液运输,A正确;
B、激素与靶细胞受体结合发挥作用后会立即失活,因此需要持续产生激素以维持其含量稳定,B正确;
C、激素仅起调节生命活动的作用,催化化学反应是酶的功能,C错误;
D、核糖体是蛋白质的合成场所,糖皮质激素属于固醇类物质,不在核糖体上合成,D错误。
17.糖皮质激素的分泌存在“下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素→垂体分泌促肾上腺皮质激素→肾上腺皮质分泌糖皮质激素”的分级调节机制。
A、胰岛素的分泌主要受血糖浓度调节和神经调节,无上述分级调节机制,A不符合题意;
B、甲状腺素的分泌存在“下丘脑-垂体-甲状腺”的分级调节机制,B符合题意;
C、肾上腺素的分泌主要受交感神经直接支配,无上述分级调节机制,C不符合题意;
D、性激素的分泌存在“下丘脑-垂体-性腺”的分级调节机制,D符合题意。
18.【生长激素双重调控、负反馈与生长发育】睡眠剥夺是指未能获得足够睡眠时间或无法按正常节律睡眠,可导致青少年生长发育迟缓。已知生长激素(GH)的阵发性分泌对骨骼生长至关重要,该过程受下丘脑中多种神经元精细调控。为探究相关机理,以小鼠为材料进行了以下实验。
实验I:探究睡眠剥夺对下丘脑神经元活性及GH分泌的影响。研究人员检测了5组小鼠下丘脑中生长激素释放激素(GHRH,促进GH分泌)神经元和生长抑素(SST,抑制GH分泌)神经元的钙信号活性(反映神经元活性程度)及血浆中GH的浓度。实验结果见图甲。
(1)人体内,生长激素的化学本质是_______,其分泌受下丘脑分泌的______(填激素名称)调控,该调节方式_______(填“属于”或“不属于”)分级调节。
(2)实验I中,E组与B组相比,GHRH神经元活性显著降低,SST神经元活性显著升高,体现了调节GH分泌的机制是________,该机制是维持内环境稳态的重要方式。根据图甲结果分析,睡眠剥夺条件下GH分泌显著减少的原因是_______。
实验Ⅱ:通过骨骼生长速率实验评估睡眠剥夺对幼鼠生长发育的长期影响。连续4周测量4组幼鼠的胫骨生长速率(μm/天),结果见图乙。
(3)图乙中,①表示正常睡眠幼鼠组胫骨生长速率变化趋势,④表示睡眠剥夺幼鼠组胫骨生长速率变化趋势。据此判断,②所对应的实验处理幼鼠可能是_____(填字母)。
A.适度激活下丘脑SST神经元组的睡眠剥夺幼鼠
B.定期注射GH阵发缓释剂的睡眠剥夺幼鼠
C.适度激活下丘脑GHRH神经元的睡眠剥夺幼鼠
【答案】(1) 蛋白质/多肽/肽类 生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素(SST) 不属于
(2) 反馈(或负反馈) 睡眠剥夺同时降低了GHRH神经元活性和增强了SST神经元活性
(3)BC
【分析】负反馈调节是指在一个系统中,系统工作的输出结果反过来抑制或减弱最初引发该结果的过程,从而使系统保持稳定状态的调节机制。它是生物体内普遍存在的一种调节方式,能维持机体的稳态(如激素水平、内环境理化性质等)。
【详解】(1)生长激素的化学本质是蛋白质(多肽类),这是人体激素的常见类型之一。生长激素(GH)的分泌受下丘脑分泌的生长激素释放激素(GHRH,促进 GH 分泌)和生长抑素(SST,抑制 GH 分泌)的双重调控。分级调节的典型特征是 “下丘脑→垂体→靶腺” 的多级调控,而 GH 分泌的调控是下丘脑直接作用于垂体,因此不属于分级调节。
(2)E 组(注射外源性 GH)与 B 组(睡眠剥夺)相比,GHRH 神经元活性显著降低,SST 神经元活性显著升高,这体现了负反馈调节机制:当 GH 浓度过高时,会反过来抑制促进其分泌的 GHRH 神经元,同时增强抑制其分泌的 SST 神经元,从而维持 GH 浓度的稳定。 从图甲可以看出,睡眠剥夺条件下(B 组),GHRH 神经元的钙信号活性远低于正常睡眠组(A 组),而 SST 神经元的钙信号活性远高于 A 组。因此,睡眠剥夺导致 GH 分泌显著减少的原因是:同时降低了 GHRH 神经元活性(促进 GH 分泌的作用减弱),并增强了 SST 神经元活性(抑制 GH 分泌的作用增强)。
(3)图乙中,①是正常睡眠组,④是睡眠剥夺组。我们需要判断②和③对应的实验处理:
A、适度激活下丘脑 SST 神经元组的睡眠剥夺幼鼠 → SST 是抑制 GH 分泌的,激活 SST 会进一步降低 GH,胫骨生长速率应比④更低,不符合②③的位置,A错误;
B、定期注射 GH 阵发缓释剂的睡眠剥夺幼鼠 → 补充了 GH,能缓解睡眠剥夺导致的生长抑制,生长速率会高于④,符合②或③,B正确;
C、适度激活下丘脑 GHRH 神经元的睡眠剥夺幼鼠 → GHRH 促进 GH 分泌,激活 GHRH 能增强 GH 分泌,缓解生长抑制,生长速率会高于④,符合②或③,C正确。
因此,②所对应的实验处理幼鼠可能是BC。
19.【肾上腺素神经分泌、血糖信号通路实验】当突遇火情,需快速破拆障碍、营救被困人员时,消防员机体会进入紧急应激状态:快速分泌大量肾上腺素,引发如图所示的调节过程。回答下列问题。
(1)应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺_______分泌肾上腺素,该过程涉及的调节方式是_______(填“神经”“体液”或“神经——体液”)调节。
(2)由图可知,方式①中肾上腺素与肝细胞肾上腺素受体结合后,通过一系列信号转导过程,最终促进_______分解,使血糖浓度升高。肾上腺素在升血糖方面与________表现出协同作用。
(3)据图分析,肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同的原因是________;该调节过程能让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是_______。
(4)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子。为验证“肾上腺素通过cAMP信号通路促进肝糖原分解”。请完善以下实验思路及预期结果。
实验材料:肝细胞悬液、肾上腺素、cAMP抑制剂、葡萄糖检测仪(测定浓度)等。
实验思路:
①取等量肝细胞悬液均分为甲、乙、丙三组,分别进行处理:甲组(对照组)加入适量的生理盐水;乙组加入等量含肾上腺素的生理盐水;丙组:加入________。
②将三组肝细胞悬液置于相同且适宜的条件下培养。
③一段时间后,检测并比较_______。
预期结果:_______。
【答案】(1) 髓质 神经
(2) 肝糖原 胰高血糖素(或胰高血糖素和糖皮质激素)
(3) 不同部位血管上的受体不同(或小肠壁血管和骨骼肌血管上的受体种类不同) 为骨骼肌提供更多的氧气和营养物质,以满足应急状态下肌肉收缩的能量需求
(4) 等量含肾上腺素和cAMP抑制剂的生理盐水 三组肝细胞悬液中葡萄糖的浓度 乙组葡萄糖浓度>甲组>丙组
【分析】血糖的来源:食物中的糖类消化吸收,肝糖原分解,脂肪等非糖物质转化。血糖的去向:氧化分解,合成肝糖原、肌糖原,转化为非糖物质。
【详解】(1)①肾上腺髓质是交感神经的效应器,应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺髓质分泌肾上腺素。
②该过程仅涉及神经调节(下丘脑→交感神经→肾上腺髓质),未涉及体液调节的反馈环节,因此调节方式是神经调节。
(2)①由图可知,肾上腺素与肝细胞受体结合后,通过信号转导最终促进肝糖原分解为葡萄糖,使血糖浓度升高。
②肾上腺素在升血糖方面与胰高血糖素(或胰高血糖素和糖皮质激素)表现出协同作用(二者均可促进肝糖原分解,升高血糖)。
(3)①肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同,原因是不同部位血管上的受体不同(小肠壁血管为α受体,骨骼肌血管为β受体)。
②该调节过程让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是为骨骼肌提供更多的氧气和营养物质,以满足应急状态下肌肉收缩的能量需求。
(4)①实验遵循单一变量原则,丙组应加入等量含肾上腺素和cAMP抑制剂的生理盐水。
③一段时间后,检测并比较三组肝细胞悬液中葡萄糖的浓度。
③预期结果:乙组葡萄糖浓度>甲组>丙组(乙组肾上腺素可通过cAMP促进肝糖原分解,葡萄糖浓度最高;丙组cAMP抑制剂阻断该通路,葡萄糖浓度最低;甲组为空白对照)。
实验探究类
1.【糖皮质分级调节、BDNF 调控记忆实验】为探究运动训练对学习和记忆能力的影响及其与激素调节的关系,研究人员将小鼠分为对照组和运动组,运动组进行为期4周的跑台训练。训练结束后24小时,通过水迷宫实验检测两组小鼠的学习和记忆能力,并测定血清中皮质酮(一种糖皮质激素)和脑源性神经营养因子(BDNF)的含量,结果如下表。回答下列问题:
组别
找到平台时间/s
皮质酮/(ng·mL-1)
BDNF/(ng·g-1海马组织)
对照组
45.2
120.5
8.5
运动组
28.6
85.3
15.3
(1)水迷宫实验常用于检测动物的空间学习和记忆能力,该记忆类型属于__________(填“短时记忆”或“长时记忆”),主要与________________________________________相关。对照组和运动组小鼠找到平台的时间差异,说明运动能__________小鼠的学习和记忆能力。
(2)皮质酮的分泌受______________________________轴的分级调节,分级调节可以__________________________________________________,从而维持机体内皮质酮含量的稳态。
(3)BDNF是一种蛋白质类神经营养因子,能促进神经元的存活、调节突触可塑性。结合表中数据,推测运动改善学习和记忆的机制可能是________________________________________,促进神经元功能和突触可塑性,增强学习和记忆能力。
(4)为进一步验证BDNF在运动改善学习和记忆能力中的作用,可设置一组实验:在运动训练的同时,向小鼠海马区注射BDNF的__________(填“激动剂”或“抑制剂”)。若注射后小鼠的运动改善记忆的效果__________(填“增强”或“减弱”),则说明BDNF确实参与该过程。
【答案】(1) 长时记忆 突触形态及功能的改变以及新突触的建立 增强(或改善)
(2) 下丘脑—垂体—肾上腺皮质 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控
(3)运动通过降低皮质酮水平,进而促进海马区BDNF的表达(答案合理即可)
(4) 抑制剂 减弱
【详解】(1)水迷宫实验更多地反映的是相对长期的记忆情况,所以水迷宫实验检测的动物空间学习和记忆能力属于长时记忆,而长时记忆可能与新突触的建立以及突触形态及功能的改变等有关。从表格数据可知,运动组小鼠找到平台的时间明显短于对照组,说明运动能增强(或改善)小鼠的学习和记忆能力。
(2)皮质酮是一种糖皮质激素,其分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节。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,从而维持机体内皮质酮含量的稳态。
(3)结合表中数据,运动组小鼠血清中皮质酮水平低于对照组,BDNF含量高于对照组,而BDNF是一种蛋白质类神经营养因子,能促进神经元的存活、调节突触可塑性,推测运动改善学习和记忆的机制可能是运动通过降低皮质酮水平,进而促进海马区BDNF的表达,促进神经元功能和突触可塑性,增强学习和记忆能力。
(4)为进一步验证BDNF在运动改善学习和记忆能力中的作用,可设置一组实验:在运动训练的同时,向小鼠海马区注射BDNF的抑制剂,因为如果注射激动剂,无法明确是运动本身还是BDNF含量增加导致的学习和记忆能力改变,而注射抑制剂可以通过观察抑制BDNF作用后运动改善学习和记忆能力的效果是否改变来验证其作用。若注射后小鼠的运动改善记忆的效果减弱,则说明BDNF确实参与该过程,抑制了BDNF的作用后,运动改善记忆的效果变差。
2.【细胞因子调控促性腺激素分泌】动物体内的细胞因子CSF1(集落刺激因子1)和IL-34(白细胞介素-34)均可与垂体中某种免疫细胞的受体R结合发挥作用,该免疫细胞参与了激素分泌的调控。为研究其调控机制,研究人员用正常小鼠(A小鼠)和无法合成IL-34的小鼠(B小鼠)开展实验,48小时后测定垂体中相关细胞数量,结果如图。
请分析回答:
(1)上述结果表明,维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是_____(填“IL-34”或“CSF1”);注射受体R抗体一段时间后可专一性地减少垂体中的_____细胞,该细胞在特异性免疫中的功能是_____。
(2)研究者对正常小鼠注射受体R抗体后,测定相关指标并与对照组进行比较,结果如下。
指标
激素水平(×105pg/ml)
GnRH受体基因相对表达量
LH
FSH
对照组
2.85
3.83
1.00
受体R抗体处理组
1.37
3.79
0.98
(注:LH、FSH均为促性腺激素,GnRH为促性腺激素释放激素)
①由表可知,垂体巨噬细胞主要影响_____激素的水平。注射受体R抗体后,该激素分泌减少并非由GnRH介导的信号通路受阻导致,依据是_____。
②为进一步探究垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制,进行了相关细胞的体外培养实验,测定结果如下:
组别
垂体中分泌促性腺激素的细胞
垂体巨噬细胞
ATP受体抑制剂
胞外ATP水平(相对值)
该激素的浓度(pg·mL-1)
1
+
—
—
1
1.9
2
?
?
—
0.9
0
3
+
+
—
1.7
3.1
4
+
+
+
1.7
2
(注:“-”未添加;“+”添加)
表中第2组培养的细胞为_____。综上可知:垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制是_____。
【答案】(1) CSF1 巨噬细胞 吞噬消化、抗原处理和呈递
(2) LH 两组小鼠的GnRH受体基因的相对表达量无明显差异 垂体巨噬细胞 垂体巨噬细胞通过分泌ATP与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的ATP受体结合,促进该激素的分泌
【分析】1、实验处理:对 B 小鼠分别注射 CSF1 抗体、受体 R 抗体,48 小时后检测垂体中巨噬细胞和单核细胞数量。
2、柱状图:A、B 小鼠的巨噬细胞数量相近,说明 IL-34 对巨噬细胞数量影响不大。 B 小鼠注射 CSF1 抗体后,巨噬细胞数量骤降,说明CSF1 是维持巨噬细胞数量的关键因子。 B 小鼠注射受体 R 抗体后,巨噬细胞数量显著减少,而单核细胞变化小,说明受体 R 主要在巨噬细胞上表达。
3、表格实验:体内实验:注射受体 R 抗体后,LH 水平显著下降,FSH 和 GnRH 受体表达量变化不明显,说明巨噬细胞主要调控 LH 分泌,且不通过 GnRH 通路。 体外实验: 只有分泌促性腺激素的细胞时,激素水平低。 加入巨噬细胞后,胞外 ATP 升高,激素水平升高。 加入 ATP 受体抑制剂后,激素水平回落。 说明巨噬细胞通过分泌 ATP,激活靶细胞上的 ATP 受体来促进 LH 分泌。
【详解】(1)对比 A 小鼠(正常)和 B 小鼠(无法合成 IL-34)的柱状图: A 小鼠与 B 小鼠的巨噬细胞数量无明显差异,但单核细胞数量均显著降低;而注射 CSF1 抗体后,B 小鼠的巨噬细胞数量大幅下降。这说明维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是 CSF1。注射受体 R 抗体后,B 小鼠的巨噬细胞数量显著减少,而单核细胞数量变化不大,因此可专一性减少垂体中的巨噬细胞。巨噬细胞在特异性免疫中的功能是:吞噬消化病原体、对抗原进行处理并呈递给 T 细胞,启动特异性免疫反应。
(2)① 对比对照组与受体 R 抗体处理组: LH 水平从 2.85 降至 1.37,显著下降;FSH 水平从 3.83 升至 3.79,变化不明显。因此垂体巨噬细胞主要影响LH激素的水平。两组小鼠的 GnRH 受体基因相对表达量几乎无差异(对照组 1.00,处理组 0.98),说明 LH 分泌减少并非由 GnRH 介导的信号通路受阻导致。
② 第 2 组的 “该激素浓度” 为 0,说明该组只培养了垂体中分泌促性腺激素的细胞,没有垂体巨噬细胞,因此无法分泌该激素。 综合体外实验结果: 组 1:只有分泌促性腺激素的细胞,激素浓度为 1.9。 组 3:同时加入垂体巨噬细胞,胞外 ATP 水平升高,激素浓度升至 3.1。 组 4:加入 ATP 受体抑制剂后,激素浓度回落至 2。 由此可知,调控机制为:垂体巨噬细胞通过分泌 ATP,与垂体中分泌促性腺激素的细胞表面的 ATP 受体结合,进而促进 LH 的分泌。
3.【生长激素神经 - 体液双重调控、负反馈】睡眠在调节生长激素(GH)分泌中起重要作用。研究发现,“睡眠—觉醒”状态影响下丘脑中W神经元、J神经元和D神经元(均有内分泌功能)对GH分泌的调控,分泌的GH又能通过影响K神经元的兴奋性改变“睡眠—觉醒”状态(图A)。为探究具体机制,研究人员以小鼠为研究对象,开展了相关实验。回答下列问题:
(1)据图A分析,通过W神经元对GH分泌的调节方式为________调节。
(2)为探究J神经元在“睡眠—觉醒”状态下对GH分泌调控的差异,研究人员分别在无刺激和M刺激(可激活J神经元)下,检测了睡眠和觉醒状态下的血液GH浓度(图B,其中a、b、c、d代表浓度值)。据图分析,激活J神经元提高了睡眠对GH分泌的促进作用,判断依据是________(选填序号①d-b>c-a;②d-c>b-a;③d+b>c+a;④a+d>b+c)。
(3)为了解W神经元在GH分泌调节中的作用,研究人员采用某刺激激活W神经元,发现GH的分泌量下降。结合图A分析,W神经元释放的是________神经递质(根据突触后效应填写);W神经元调节GH分泌的过程是________。
(4)已知K神经元上有GH受体(GHR,可介导GH激活K神经元)。为进一步探究K神经元在睡眠调控GH分泌中的作用,研究人员构建了K神经元的GHR低表达小鼠模型,设置了两组实验(如表),检测了小鼠睡眠状态和觉醒状态的时长百分比(图C)。结合图A分析,GH通过K神经元对GH分泌的调控机制为________反馈调节,选填5个序号并排序连成一条调控通路:________(①小鼠睡眠;②小鼠觉醒;③K神经元兴奋;④K神经元兴奋性下降;⑤J神经元兴奋,D神经元兴奋性下降;⑥J神经元兴奋性下降,D神经元兴奋;⑦较高水平的GH;⑧较低水平的GH)。
组别
处理
对照组
注射一定量的GH
注射等量的CSF(GH的对照)
低表达组
注射等量的GH
注射等量的CSF(GH的对照)
【答案】(1)神经-体液
(2)②
(3) 抑制性 激活W神经元后,W释放抑制性神经递质,抑制J神经元的兴奋性,使J神经元分泌的促进GH分泌的物质减少,最终导致垂体GH分泌量下降
(4) 负 ⑦③②⑥⑧
【详解】(1)W神经元属于下丘脑神经细胞,通过释放神经递质调节J神经元的活动(属于神经调节环节);J神经元的内分泌产物通过体液运输作用于垂体,调节GH分泌(属于体液调节环节),因此W神经元对GH分泌的调节方式为神经-体液调节。
(2)睡眠状态下的GH浓度和觉醒状态下的GH浓度差值(即b-a和d-c),代表睡眠对GH分泌的促进作用的大小,若激活J神经元提高了睡眠对GH分泌的促进作用,说明激活J后睡眠状态对GH的升高幅度大于未激活状态时睡眠状态对GH的升高幅度,即d-c>b-a,因此选②。
(3)激活W神经元后GH分泌量下降,而J神经元的作用是促进GH分泌,说明W神经元抑制J神经元的活动,因此W神经元释放的是抑制性神经递质;调节过程为:W神经元释放抑制性神经递质,使J神经元兴奋性降低,J分泌的促进GH分泌的物质减少,最终导致垂体GH分泌量下降。
(4)据图C可知,对比注射CSF,同样是注射一定量的GH,相对于低表达组,对照组睡眠时间缩短,觉醒时间变长,由于睡眠会促进GH分泌,睡眠时间缩短说明GH分泌减少,所以该调控的结果是GH含量升高后,最终会使GH含量降低,因此属于负反馈调节。结合实验结果(对照组注射GH后觉醒时长百分比升高、睡眠降低,说明GH通过K神经元促进觉醒),调控通路为:较高水平的GH(⑦)→GH结合GHR使K神经元兴奋(③)→K神经元兴奋使小鼠进入觉醒状态(②)→觉醒状态下J神经元兴奋性下降、D神经元兴奋(⑥)→D分泌物质抑制GH分泌,最终使GH维持在较低水平(⑧),排序为⑦③②⑥⑧。
4.【HPA 轴分级与负反馈、激素免疫互作】研究表明,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴、T细胞和巨噬细胞、多种细胞因子之间在焦虑、紧张状态下存在如图(图中a、b表示器官或细胞)所示的调节关系。回答相关问题:
(1)结合图示分析a器官的作用是________;而进入血浆中的CRH被运输到全身,但只作用于垂体细胞,原因是________。
(2)据图推测,糖皮质激素可作为________(填“免疫增强”或“免疫抑制”)剂用于治疗类风湿关节炎等疾病;长期过度紧张、焦虑会导致机体免疫力下降,据图分析,其原因是________。
(3)据图推测,糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节机制,同学们从以下实验材料进行选择并设计实验验证该结论。请写出该实验的实验思路。
实验材料:若干小鼠(同性别、年龄、生理状况)、手术刀、糖皮质激素溶液、生理盐水、酶标仪(检测激素含量)等。
实验思路:________。
【答案】(1) 传导兴奋,(作为效应器部分)分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素) 只有垂体细胞上有CRH的特异性/相应受体
(2) 免疫抑制 长期过度紧张、焦虑会使下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴活动增强,糖皮质激素分泌增多,抑制免疫细胞的功能
(3)取若干小鼠均分为两组,用酶标仪检测两组小鼠血液中CRH和ACTH的平均含量。一组注射糖皮质激素溶液,另一组注射等量生理盐水,相同且适宜条件培养一段时间,测定并比较两组小鼠血液中CRH和ACTH含量的变化
【详解】(1)根据下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节,分泌CRH的a是下丘脑,下丘脑的作用是传导兴奋,(作为效应器部分)分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素);激素随体液运输到全身,但只有靶细胞(垂体细胞)存在该激素的特异性受体,因此CRH只作用于垂体。
(2)由图可知,糖皮质激素会抑制免疫细胞(T细胞、巨噬细胞)的活动,因此可作为免疫抑制剂,治疗免疫过强导致的类风湿关节炎;长期过度紧张、焦虑会使下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴活动增强,糖皮质激素分泌增多,过度抑制免疫细胞的功能,最终导致机体免疫力下降。
(3)负反馈调节是指糖皮质激素含量升高会抑制下丘脑和垂体分泌CRH、ACTH,因此实验自变量为外源糖皮质激素的有无,因变量为CRH和ACTH的含量。
实验思路:取若干小鼠均分为两组,用酶标仪检测两组小鼠血液中CRH和ACTH的平均含量。一组注射糖皮质激素溶液,另一组注射等量生理盐水,相同且适宜条件培养一段时间,测定并比较两组小鼠血液中CRH和ACTH含量的变化。
5.【甲状旁腺素与降钙素拮抗调血钙】血钙稳态对维持机体正常生命活动至关重要。甲状旁腺和甲状腺C细胞分泌的激素可通过调节成骨细胞和破骨细胞的活动参与血钙浓度的调节,部分机制如图所示(破骨细胞骨吸收是指破骨细胞溶解骨基质并释放骨中钙进入血液的过程)。
(1)PTH和CT对血钙浓度的调节属于______(填“神经-体液”或“体液”)调节,血钙浓度降低时,PTH和CT的分泌量分别为______(填“增加”或“减少”)。
(2)临床上部分甲状腺癌患者因手术中甲状旁腺功能受损而出现低钙血症,请结合题干信息分析原因:______。
(3)研究表明,长期熬夜可通过促进破骨细胞骨吸收诱发骨质疏松,甘草苷可抑制该过程,有望用于骨质疏松防治。请完善实验设计,验证甘草苷能缓解熬夜引起的骨吸收增强。
实验材料:生理状况相同的大鼠若干、甘草苷溶液(生理盐水配制)、生理盐水等。
实验设计:
实验思路:现有以下两种处理方式:
A.注射等量生理盐水
B.注射等量甘草苷溶液。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应进行的处理方式依次是______(只填与字母)
甲组(正常作息)
乙组(熬夜处理)
注:不考虑生理盐水对血钙的稀释作用。大鼠均在相同适宜条件下饲养。
①
注射适量生理盐水
Ⅰ
注:不考虑生理盐水对血钙的稀释作用。大鼠均在相同适宜条件下饲养。
②
一段时间后,检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C1、C2
③
Ⅱ
Ⅲ
④
一段时间后,检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C3、C4
预验结果:C1、C2、C3、C4的大小关系为______(用 “>”、“<” 和 “=” 表示)。
【答案】(1) 体液 增加、减少
(2)甲状旁腺功能受损,PTH分泌减少 ,RANKL分泌减少,破骨细胞前体分化减弱,破骨细胞骨吸收减弱,Ca²⁺释放入血减少,血钙浓度降低,同时肾脏重吸收Ca2+的幅度减少,出现低钙血症
(3) Ⅰ:A、Ⅱ:B、Ⅲ:B C2 > C1 > C4 > C3
【详解】(1)PTH和CT通过体液运输作用于靶细胞,属于体液调节。分析图可知,血钙降低时,PTH分泌增加以促进骨吸收升血钙,CT分泌减少以减弱对破骨细胞的抑制。
(2)分析图可知,甲状旁腺功能受损,PTH分泌减少 ,RANKL分泌减少,破骨细胞前体分化减弱,破骨细胞骨吸收减弱,Ca²⁺释放入血减少,血钙浓度降低,同时肾脏重吸收Ca2+的幅度减少,出现低钙血症。
(3)验证甘草苷可缓解熬夜引起的骨吸收增强,实验的自变量为大鼠是否熬夜,因变量是大鼠的血钙浓度变化。甲组(正常作息)注射适量生理盐水,乙组(熬夜处理)注射等量生理盐水,一段时间后检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C1、C2;两组大鼠均在相同适宜条件下饲养一段时间后,均注射等量甘草苷溶液,一段时间后检测血钙浓度,甲、乙组分别记为C3、C4。预期实验结果为,C2 > C1 > C4 > C3,则可验证甘草苷可缓解熬夜引起的骨吸收增强。
6.【褪黑素调控性腺激素分级调节】哺乳动物的繁殖活动呈现明显的季节性。研究发现,光照的长短可通过调控褪黑素(MLT)分泌水平影响哺乳动物的繁殖周期。光照调控MLT分泌机制如图1;分别采用长光照(16h光照、8h黑暗,LD)、短光照(8h光照、16h黑暗,SD)和正常光照(12h光照、12h黑暗,C)三种光周期的人工光照,探讨光照周期对性成熟雌兔下丘脑—垂体—性腺轴中促黄体生成素FSH(一种促性腺激素)和雌激素E2的影响,结果如图2。回答下列问题:
(1)光暗信号可以作用于视网膜上的感受器,调控松果体分泌褪黑素,这种调节方式属于_____(填“神经调节”“体液调节”或“神经—体液调节”)。图1中去甲肾上腺素与松果体细胞上的受体结合后会引起_______(填“钠离子通道”或“氯离子通道”)开放,使松果体分泌褪黑素增多。
(2)光照对褪黑素的分泌具有_______作用;褪黑素作用于下丘脑—垂体—性腺轴可调控雌激素E2的分泌;图中分泌FSH的器官是______。在正常光照下,如果给上述雌兔注射一定量的褪黑素溶液,检测雌兔血液中FSH和E2两种激素的变化情况分别是FSH含量、E2含量_____,原因是____________。
(3)人类的雌激素分泌同样存在下丘脑—垂体—性腺轴。某成年女性患者雌激素E2分泌不足从而引起月经周期紊乱。为确认病变部位是在垂体还是在卵巢,医生建议检测患者血液中FSH含量,检测依据的原理是________________。
【答案】(1) 神经调节 钠离子通道
(2) 抑制 垂体 降低、降低 在正常光照下给雌兔注射褪黑素溶液,会抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素,进而使垂体分泌的FSH含量减少,FSH减少会导致卵巢分泌的雌激素E2含量也随之减少,因此血液中这两种激素的含量降低
(3)如果病变部位在卵巢,卵巢分泌的E2不足,会通过负反馈调节使下丘脑分泌的促性腺激素释放激素增多,进而促进垂体分泌更多的FSH,血液中FSH含量会升高;如果病变部位在垂体,垂体分泌的FSH不足,无法有效促进卵巢分泌E2,血液中FSH含量会降低
【详解】(1)光暗信号作用于视网膜感受器后,通过传入神经将信号传导至神经中枢,再经传出神经支配松果体分泌褪黑素,整个过程依靠反射弧完成,这种调节方式属于神经调节。从图1信号传导过程来看,去甲肾上腺素与松果体细胞上的受体结合后,会促使细胞膜上的钠离子通道开放,松果体细胞因钠离子内流产生兴奋,进而导致褪黑素分泌增多。
(2)对比长光照、正常光照、短光照组的褪黑素分泌水平可知,光照时长越长,褪黑素分泌量越少,说明光照对褪黑素的分泌具有抑制作用。促黄体生成素(FSH)是由垂体分泌的促性腺激素,作用于性腺促进性激素分泌。结合图2数据,长光照组褪黑素含量最低,FSH和E2含量最高;短光照组褪黑素含量最高,FSH和E2含量最低,说明褪黑素对下丘脑—垂体—性腺轴的功能存在抑制作用。因此,在正常光照下给雌兔注射褪黑素溶液,会抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素,进而使垂体分泌的FSH含量减少,FSH减少会导致卵巢分泌的雌激素E2含量也随之减少,因此血液中这两种激素的含量降低。
(3)雌激素的分泌存在下丘脑—垂体—性腺轴的负反馈调节机制。若病变部位在卵巢,雌激素(E2)分泌不足,会减弱对下丘脑和垂体的负反馈作用,使下丘脑分泌更多促性腺激素释放激素,促进垂体分泌更多FSH,此时血液中FSH含量会升高;若病变部位在垂体,垂体自身分泌FSH的功能受损,无法正常分泌足够的FSH,卵巢因缺乏FSH的刺激,分泌的E2不足,此时血液中FSH含量会降低。因此,通过检测血液中FSH的含量,就能以此为依据判断病变部位是在垂体还是在卵巢。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.I-经甲状腺滤泡上皮细胞基底膜上的钠—碘同向转运体主动运输进入细胞后,与酪氨酸反应合成甲状腺激素(T3、T4)释放到血浆中。长期缺碘会引起甲状腺肿大,其调节机制如图所示:
求下列相关分析错误的是( )
A.①②“?”表示的作用效果相同,③“?”表示促进
B.缺碘导致机体的TRH和TSH含量高于正常值
C.细胞增生后甲状腺肿大,会补偿性提高T3、T4水平
D.长期缺碘导致机体的代谢速率减慢,人体体温偏低
【答案】C
【分析】由图可知,图示为甲状腺激素的分级调节和负反馈调节,其中①②为负反馈调节,抑T3、T4抑制下丘脑和垂体分泌对应的激素,③为促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素。
【详解】A、由图可知,①②“?”表示的作用效果相同,均为抑制,③“?”表示促进,A正确;
B、缺碘导致T3、T4合成减少,对下丘脑和垂体的抑制减弱,机体的TRH和TSH含量高于正常值,B正确;
C、细胞增生后甲状腺肿大,但由于I的缺乏,不能补偿性提高T3、T4水平,C错误;
D、甲状腺激素具有促进新陈代谢、促进机体产热的作用,长期缺碘甲状腺激素合成减少,导致机体的代谢速率减慢,人体体温偏低,D正确。
故选C。
2.下图表示甲状腺活动调节的示意图。对这一调节的叙述,错误的是( )
A.甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体
B.a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素
C.乙结构的活动只受甲结构释放激素的调节
D.血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节
【答案】C
【分析】分析图示可知,甲为下丘脑,乙为垂体,丙为甲状腺。a表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,b表示垂体分泌的促甲状腺激素。
【详解】A、由图示可知,甲为下丘脑,乙为垂体,丙为甲状腺,A正确;
B、a表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,b表示垂体分泌的促甲状腺激素,B正确;
C、乙结构(垂体)的活动,除了受甲结构(下丘脑)分泌的激素a(促甲状腺激素释放激素)的调节外,还受到丙结构(甲状腺)分泌的甲状腺激素的反馈调节,C错误;
D、当血液中甲状腺激素的含量达到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,由此可见,血液中的甲状腺激素含量起着反馈调节的作用,D正确。
故选C。
3.如图表示人在寒冷环境下,皮质醇(糖皮质激素的一种)分泌的调节过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节
B.过程④促进作用减弱,皮质醇分泌减少
C.皮质醇调节有机物代谢,能够提高血糖水平
D.若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少
【答案】B
【分析】某些刺激产生的神经冲动传递到下丘脑,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质,肾上腺皮质分泌皮质醇作用于细胞。
题图分析,图中激素A为促肾上腺皮质激素释放激素,激素B为促肾上腺皮质激素
【详解】A、据图分析,过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节,该调节方式放大了激素的调节效应,能形成多级反馈调节,A正确;
B、过程④抑制作用增强,皮质醇分泌减少,B错误;
C、皮质醇是糖皮质激素的一种,能调节有机物代谢,提高血糖水平,C正确;
D、若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则失去了下丘脑的调控作用,激素B分泌会减少,D正确。
故选B。
4.如图为人体甲状腺激素分泌调节的示意图,错误的是 ( )
A.缺碘时激素①和②浓度都高于正常水平
B.甲状腺机能亢进患者激素③分泌过多
C.垂体还能分泌与激素③有相似生理效应的激素
D.图中共有3处箭头表示负反馈调节
【答案】D
【分析】1.甲状腺激素的分级调节:下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH),来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH),TSH则可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素,这就是所谓的分级调节。
2.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进代谢增加产热,这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
题图分析:①是促甲状腺激素释放激素,②是促甲状腺激素,③是甲状腺激素。
【详解】A、缺碘时,合成甲状腺激素少,反馈作用弱,使激素①和②分泌高于正常水平,A正确;
B、甲状腺机能亢进患者的甲状腺激素分泌过多,即③分泌增多,B正确;
C、垂体能分泌生长激素,与③甲状腺激素都能促进生长,C正确;
D、图中共有2处箭头表示负反馈调节,分别为③→垂体和③→下丘脑,D错误。
故选D。
5.为探究不同水流速度对草鱼幼鱼甲状腺激素代谢的影响,研究人员在不同水流速度下对草鱼幼鱼进行运动训练10周,训练结束后测定幼鱼体重、血液中甲状腺激素含量,结果如下表。下列有关分析错误的是( )
水流速度相对值
0
0.5
1.0
1.5
平均体重/g
328
342
372.2
371.5
甲状腺激素含量/(ng·mL-1)
62.2
56.8
43.5
40.1
A.几乎全身细胞都含有甲状腺激素的受体
B.运动能抑制草鱼幼鱼体内甲状腺激素的分泌
C.与对照组相比,实验组草鱼幼鱼血液中TSH含量可能较高
D.水流速度相对值1.0~1.5可能是刺激草鱼幼鱼生长的适宜流速
【答案】B
【分析】甲状腺激素的分泌调节过程是:下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素增加,血液中甲状腺激素增加后通过负反馈调节影响下丘脑和垂体的分泌,使二者的分泌减少。
【详解】A、甲状腺激素的靶细胞是几乎全身细胞,A正确;
B、甲状腺激素具有促进鱼体生长发育的作用,运动状态下,鱼的生长速度加快,甲状腺激素含量下降,原因是甲状腺激素消耗较多,B错误;
C、运动组甲状腺激素含量较低,由于负反馈调节,TSH的量相应增多,C正确;
D、题中实验数据表明,当水流速度小于1.0时,鱼体重随水流速度增加而增加,水流速度相对值在1.0~1.5时,体重没有明显改变,推测继续增加水流速度不能继续刺激鱼体生长,水流速度相对值1.0~1.5可能是刺激草鱼幼鱼生长的适宜流速,D正确。
故选B。
6.如图为甲状腺激素调节示意图,此调节方式称为
A.协同调节 B.拮抗调节 C.负反馈调节 D.正反馈调节
【答案】C
【详解】分析图形可知:下丘脑和垂体是通过分级调节实现对甲状腺激素进行调节的,而甲状腺激素反过来又可以对下丘脑和垂体分泌的激素进行调节,是负反馈调节,激素的协同或拮抗调节是指两种激素在同一生理效应中所起的作用是相同的还是相反的,C正确,A、B、D错误。
故选C。
7.继而传至大脑皮层产生尿意。下列叙述错误的是( )
A.婴儿的排尿反射过程可表示为膀胱→d→脊髓→b→膀胱
B.某成年患者能产生尿意但尿失禁,其受损的结构可能是c
C.成人可以有意识的控制排尿,体现了神经系统对内脏活动的分级调节
D.排尿反射发生后会越来越强直至迅速完成,这种现象属于反馈调节
【答案】B
【详解】A、婴儿的脑发育还不完善,还不能控制脊髓排尿中枢的活动,所以婴儿的排尿反射过程可表示为膀胱感受器→d传入神经→脊髓排尿中枢→b传出神经→膀胱,A正确;
B、某成年人患者能产生尿意,说明膀胱→d→脊髓→c→脑的通路是正常的,但尿失禁,即能排尿,但排尿不受大脑皮层的支配,可说明脑→a→脊髓中出现了障碍,故其受损的结构可能是a,B错误;
C、成人可以有意识的控制排尿,说明大脑皮层对控制排尿的低级中枢的活动起调整作用,该过程体现了神经系统对内脏活动分级调节,C正确;
D、排尿反射发生后会越来越强直至迅速完成,这种现象属于正反馈调节,D正确。
故选B。
8.研究人员探究R基因控制合成的蛋白激素(R激素)对肥胖的调控机制。对野生型小鼠(WT)和R基因敲除小鼠(KO)进行高脂饮食喂养,结果如图。R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN-GRM3神经元)和减缓胃排空(激活胃肌层GRM3神经元)。下列叙述错误的是( )
A.R激素作用于相应的GRM3神经元释放神经递质后失活
B.若敲除GRM3,小鼠食欲会增强,胃平滑肌收缩减弱
C.由图推测肥胖人员体内的R激素含量可能过低
D.KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力
【答案】B
【详解】A、激素调节的特点之一是激素作为信使起作用,激素一经靶细胞接受并起作用后就马上失活,故R激素作用于相应的GRM3神经元释放神经递质后失活,A正确;
B、已知R激素与神经元受体GRM3结合,经信号通路可分别抑制食欲(激活PVN - GRM3神经元)和减缓胃排空(激活胃肌层GRM3神经元),若敲除GRM3,R激素无法与GRM3结合,那么抑制食欲的作用就会消失,小鼠食欲会增强;同时减缓胃排空的作用也会消失,胃排空会加快,胃平滑肌收缩会增强,而不是减弱,B错误;
C、从图中可以看出,R基因敲除小鼠(KO)在高脂饮食喂养后体重增加明显,而野生型小鼠(WT)体重增加相对较少,由此推测肥胖人员体内的R激素含量可能过低,导致体重调控能力下降,C正确;
D、由图可知,KO组注射外源R激素后体重增加的幅度比不注射时有所减小,这表明KO组注射外源R激素后可部分恢复体重调控能力,D正确。
故选B。
9.目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈;另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈;以及血液中TRH在下丘脑的浓度,或血液中TSH在垂体的浓度,反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示,可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述正确的是( )
A.图中反馈1属于短反馈,反馈5属于长反馈
B.TSH通过体液定向运输至甲状腺发挥作用引起、分泌量增加
C.图中反馈3和反馈4均为负反馈调节且均可导致游离的、分泌量降低
D.给患病动物注射适量的TSH后,检测到、含量均增多,则病变部位不可能是下丘脑
【答案】C
【详解】A、据题干信息分析可知,题图中反馈1是甲状腺激素通过血液传送作用到下丘脑,属于长反馈,反馈5是TSH通过血液传送作用于下丘脑,属于短反馈,A错误;
B、激素通常是通过体液进行运输的,这种运输方式是非定向的,即激素分子并不直接定向地运输到特定的靶细胞,而是广泛地分布在体液中,选择性地作用于靶器官、靶细胞,激素选择靶细胞,是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的,B错误;
C、题图中反馈3和反馈4均属于负反馈,分别抑制下丘脑分泌TRH、垂体分泌TSH,均可导致甲状腺合成与分泌的、量降低,C正确;
D、根据题干信息和图示分析可知,TRH是下丘脑分泌的促垂体激素之一,它作用于垂体并刺激垂体合成、分泌TSH,TSH则进一步作用于甲状腺并刺激甲状腺合成、分泌甲状腺激素(T:、T4),因此,给患病动物注射适量的TRH后,检测到TSH、、含量均增多,则病变部位极可能是下丘脑,D错误;
故选C。
10.科学研究表明,含氮激素和类固醇激素的作用机制是不同的,含氮激素主要与膜受体结合、类固醇激素主要与细胞内的受体结合来发挥调节作用。图示为含氮激素(第一信使)的作用机理,下列相关叙述错误的是( )
A.cAMP可能会对第一信使传递的信号产生放大作用
B.图中“其他”可能包括基因的表达
C.微量元素Mg摄入不足,会影响信息传递过程
D.性激素的作用机制与图示过程不同
【答案】C
【分析】激素调节具有微量和高效,通过体液进行运输,作用于靶器官、靶细胞,作为信使传递信息,但不直接参与代谢等特点。
【详解】A、由图可得,cAMP作为第二信使,可能会对第一信使传递的信号产生放大作用,A正确;
B、图中“其他”可能是调控基因的表达,B正确;
C、Mg属于大量元素,C错误;
D、性激素是固醇,根据题意可知,其作用机制与图示过程不同,可能是性激素能自由扩散进入细胞,与细胞内的受体结合,来发挥调节作用,D正确。
故选C。
11.图1是某组织局部结构模式图。图2所示为甲状腺激素在细胞内的作用机理,其中PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P表示RNA聚合酶、TH表示甲状腺激素。下列叙述不正确的是( )
A.图1中,红细胞通过协助扩散吸收血糖进行无氧呼吸产生CO2
B.图1中,A液中含有Na+、K+、CO2、抗体、葡萄糖、尿素等物质
C.图2中,pre-mRNA需加工才作为合成蛋白质的模板
D.结合图2分析,人成熟红细胞内没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础
【答案】A
【分析】PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白,将甲状腺激素运输至细胞核内,甲状腺激素和其它的因子结合,启动基因的转录,转录形成mRNA,RNA翻译形成蛋白质。
【详解】A、图1中,红细胞通过协助扩散吸收血糖进行无氧呼吸产生乳酸,A错误;
B、图1中,A液为组织液,含有Na+、K+、CO2、抗体、葡萄糖、尿素等物质,B正确;
C、图2中,pre-mRNA需剪切加工成为成熟的RNA后才作为合成蛋白质的模板,C正确;
D、结合图2分析,甲状腺激素的受体位于细胞核内,人成熟红细胞内没有细胞核,因此没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础,D正确。
故选A。
12.布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下机体调节脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。下列分析正确的( )
A.激素可通过调节基因的表达影响代谢,从而实现对生命活动的催化作用
B.传出神经末梢释放的去甲肾上腺素,直接导致催化脂肪氧化分解的cAMP增加
C.寒冷刺激使下丘脑释放的促甲状腺激素释放激素增多,图中①~③体现了激素分泌的分级调节
D.与同质量的糖类相比,脂肪因含氧多氢少,被氧化分解时释放的能量多
【答案】C
【分析】
【详解】A、激素对生命活动起调节作用,而不起催化作用,故A错误;
B、传出神经末梢释放的去甲肾上腺素与受体结合后,调节细胞的代谢活动,导致cAMP增加,但激素不直接参与反应,故B错误;
C、寒冷刺激下,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多,图中①~③为甲状腺激素的分级调节,故C正确;
D、由于脂肪中CH元素所占比例较高,彻底氧化分解时释放的能量多,故D错误。
故选C。
13.过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起白发。利用黑色小鼠进行研究得出的相关机制如图所示。下列叙述正确的是( )
注:HFSC:毛囊细胞干细胞 G:糖皮质激素 →:促进 ①-②:调节过程
MeSc:黑色素细胞干细胞 NE:去甲肾上腺素 :抑制
A.机体糖皮质激素含量偏低时促进下丘脑和垂体相关激素的分泌
B.去甲肾上腺素既可作为激素也可作为神经递质参与图示调节过程
C.受到惊吓时,副交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加
D.Gas6蛋白的过表达以及黑色素细胞干细胞的异常增殖分化最终导致脱发和白发
【答案】B
【分析】题图分析,过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体,垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞,通过一系列途径最终分化出的毛囊细胞减少。与此同时,过度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌NE或传出神经分泌NE作用于MeSc,使其异常增殖分化,最终黑色素细胞减少。
【详解】A、根据激素分泌的负反馈调节机制,当机体糖皮质激素含量偏低时,会解除对下丘脑和垂体的抑制作用,但不会促进下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素和垂体分泌促肾上腺皮质激素,A错误;
B、从图中可以看出,去甲肾上腺素(NE)既可以由传出神经分泌,此时作为神经递质;又可以由肾上腺分泌,此时作为激素,参与图示调节过程,B正确;
C、受到惊吓时,是交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加,而不是副交感神经,C错误;
D、由图可知,Gas6蛋白促进毛囊细胞干细胞(HFSC)增殖分化为毛囊细胞,不会导致脱发;黑色素细胞干细胞(MeSc)的异常增殖分化会导致黑色素细胞减少,引起白发,而不是脱发和白发,D错误。
故选B。
14.促红细胞生成素(EPO)是一种蛋白类激素,其作用机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.氧气对EPO分泌的调节属于体液调节
B.口服EPO可治疗肾功能衰竭导致的贫血
C.红细胞膜上存在能特异性识别EPO的受体
D.过量红细胞可通过分级调节抑制肾脏合成分泌EPO
【答案】A
【分析】题意分析,内环境中氧气含量下降会促进肾脏合成并分泌促红细胞生成素(EPO),而促红细胞生成素(EPO)能促进骨髓造血干细胞形成红细胞,而红细胞的增多会抑制肾脏分泌红细胞生成素,从而避免了红细胞生成过多,即存在反馈调节。
【详解】A、体液调节是通过体液传送化学物质的方式对生命活动进行的调节,除激素外,还有二氧化碳等其他化学物质,该模型中氧气对EPO分泌的调节属于体液调节,A正确;
B、分析题意可知,EPO是一种蛋白类激素,若口服会被分解而失去作用,B错误;
C、据图可知,EPO可作用于造血干细胞,而激素需要与受体结合后起作用,故推测造血干细胞细胞膜上存在EPO受体,激素作用具有专一性,因此红细胞膜上不存在EPO的受体,C错误;
D、据图可知,肾脏分泌的EPO促进红细胞的生成,高浓度的红细胞反过来抑制肾脏对EPO的分泌,该过程属于负反馈调节,D错误。
故选A。
15.下图是人体内血糖平衡调节示意图,请据图分析下列错误的是( )
A.血糖平衡调节是由神经调节和体液调节共同完成的
B.图中甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞
C.结构①通过传出神经释放神经递质,直接影响甲的分泌
D.胰高血糖素与肾上腺素在调节血糖平衡时相抗衡
【答案】D
【分析】图示是人体血糖平衡调节示意图,其中甲表示胰岛B细胞,B表示胰岛素,乙表示胰岛A细胞,A表示胰高血糖素,C为肾上腺素。
【详解】A.从图示可以看出,血糖平衡调节既有神经调节,又有激素调节,因此血糖平衡调节为神经-体液调节模式,A正确;
B.图中甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞,B正确;
C.结构①表示下丘脑的血糖调节中枢,通过传出神经作用于效应器胰岛B细胞,这个过程中会释放神经递质,C正确;
D.胰高血糖素与肾上腺素在调节血糖平衡时是协同作用,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.科学家为研究甲状腺激素分泌的调节机制,分别完成了甲、乙两个系列实验。
实验甲∶
组别
实验处理
实验结果
甲状腺结构
甲状腺激素分泌量
1
常态对照
正常
正常
2
摘除大鼠的垂体
萎缩
显著减少
3
摘除大鼠的垂体后注射垂体提取物
部分恢复大小
部分恢复
实验乙∶
组别
实验处理
实验结果(血液中TSH水平)
1
常态对照
正常
2
向大鼠静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
3
损毁大鼠下丘脑中分泌 TRH 的区域
①
4
向大鼠的垂体中注射微量甲状腺激素
②
注∶TRH-促甲状腺激素释放激素 TSH-促甲状腺激素
回答下列问题∶
(1)析实验甲的结果,可以得出的结论为_____________。
(2)已知通过实验乙的结果可得出如下结论∶下丘脑分泌的TRH可促进垂体分泌TSH,甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。请补充表中实验乙的实验结果(填“高”“低”)∶①_____,②_____。若要进一步证明甲状腺激素可以抑制下丘脑分泌 TRH,还应补充的一组实验处理是__________。
(3)请根据上述实验结果与结论(包括补充实验),用文字和箭头构建甲状腺激素分泌调节模型________。
(4)碘是人体甲状腺激素合成的必要原料。运用甲状腺激素分泌调节模型,解释缺碘导致人体甲状腺肿大的原因_______________。
【答案】 垂体分泌的某些物质能维持甲状腺的结构并促进甲状腺激素的分泌 明显降低 低于对照组 向下丘脑中注射微量甲状腺激素 碘是合成甲状腺激素的原料,缺碘使得合成的甲状腺激素减少,血液中甲状腺激素的浓度下降,导致甲状腺激素对垂体和下丘脑的抑制减弱,使垂体和下丘脑分泌促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加,对甲状腺的促进作用加强,使甲状腺增生肿大。
【分析】下丘脑分泌TRH作用于垂体,使垂体分泌TSH含量增加,垂体分泌的TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素分泌增加又会反馈作用于下丘脑和垂体,抑制其分泌的TRH和TSH,如图所示:
【详解】(1)根据实验甲,摘除垂体后甲状腺结构萎缩甲状腺分泌减少,注射垂体提取液后甲状腺结构部分恢复,甲状腺激素也部分恢复,说明是垂体中的某些分泌物在维持甲状腺的结构和促进甲状腺激素的分泌;
(2)TRH能促进TSH的分泌,甲状腺激素会反馈作用于下丘脑,抑制TRH的分泌,损毁下丘脑中TRH分泌区域后,下丘脑分泌TRH减少,对垂体分泌TSH作用减弱,垂体分泌TSH显著减少,向垂体中注射微量甲状腺激素后,甲状腺激素会反馈调节作用于垂体,使其分泌TSH受到抑制;若要进一步证明甲状腺激素可以抑制下丘脑分泌 TRH,还应补充的一组实验处理是向下丘脑中注射微量甲状腺激素。
(3)根据图示甲状腺激素分泌调节模型为:
(4)碘是合成甲状腺激素的原料,缺碘使得合成的甲状腺激素减少,血液中甲状腺激素的浓度下降,导致甲状腺激素对垂体和下丘脑的抑制减弱,使垂体和下丘脑分泌促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加,对甲状腺的促进作用加强,使甲状腺增生肿大。
【点睛】本题考察甲状腺激素的分级条件和反馈调节内容,考查学生对相关知识点的理解和运用能力,题目难度一般。
17.cAMP(环化一磷酸腺苷》是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。
(1)图1中,A所示物质名称是_____,每个cAMP分子含有_____个特殊的化学键。
(2)图2中,ATP的合成场所是_____。正常情况下,下列物质可以存在人体内环境的是_____。
a、肾上腺素 b、cAMP c、葡萄糖 d、糖原
(3)图2中,人体通过_____(神经/内分泌/神经和内分泌)调节肾上腺髓质分泌肾上腺素。发生图2示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为_____。
(4)结合图2分析,下列因素中可能会引发低血糖症的有_____。
A.体内产生G2蛋白抗体 B.体内产生肾上腺素受体的抗体
C.信号分子X含量过高 D.控制酶P合成的基因发生突变
(5)据图2和已有知识,阐述人体进餐后血糖调节过程_____。
【答案】(1) 腺嘌呤 0
(2) 细胞质基质、线粒体 ac
(3) 神经调节 D<C<E
(4)BCD
(5)进餐后,血糖增多,X分泌增多,抑制肝糖原分解,同时促进血糖进入组织细胞,使血糖下降
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构 式可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。
2、血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
【详解】(1)由题意可知,图1表示cAMP(环化一磷酸腺苷)示意图,cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,所以图1中,A所示物质名称是腺嘌呤,由于ATP脱去两个磷酸基,所以每个cAMP分子含有0个特殊的化学键。
(2)动物细胞合成ATP来自细胞呼吸,细胞呼吸的三个阶段都能产生ATP,场所为细胞质基质和线粒体。人们把由细胞外液(血浆、组织液和淋巴)构成的液体环境叫做内环境,肾上腺素是激素,可以出现在血液和组织液中,a正确;分析图2可知,cAMP是细胞内的信号分子,不会出现在内环境中,b错误;葡萄糖可以 出现在血浆等细胞外液中,c正确;糖原只会出现在肌细胞(肌糖原)和肝脏细胞(肝糖原)中,不会出现在细胞外,d错误,故选ac。
(3)结合图2分析可知,下丘脑通过传出神经元直接作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,该过程为神经调节。由题意可知肾上腺素可以促进血糖浓度升高,图示中肝脏细胞中的肝糖原分解,使血糖升高,因此E最高,而C、D都还未经过肝脏,因此都比E小,且C到D的过程中血糖也在被其它细胞消耗,因此血糖浓度: E> C> D。
(4)A、结合图2可知,X与G2蛋白结合,抑制血糖上升,若体内产生G2蛋白抗体,则会影响X的结合,出现高血糖,A错误;B、体内产生肾上腺素受体的抗体,与肾上腺素受体结合,会导致肾上腺素与肾上腺素受体结合减少,导致低血糖,B正确;C、信号分子X含量过高,X会抑制血糖升高,因此会出现低血糖症状,C正确;D、结合图示可知,酶P处于活化状态,可以使肝糖原水解成葡萄糖,若控制酶P合成的基因发生突变,则可能出现低血糖症状,D正确,故选BCD。
(5)进餐后,由于消化吸收,血液中葡萄糖增多,X分泌增多,抑制肝糖原分解,同时促进血糖进入组织.细胞,使血糖下降。
18.人体肠道菌群对机体健康具有重要作用。科研人员对甲状腺功能亢进(甲亢)引起体温偏高过程中肠道菌群的作用进行研究。
(1)甲亢动物甲状腺激素浓度高于正常值,导致安静状态下的代谢速率高和体温偏高,该现象产生的原因是_______。
(2)科研人员利用长爪沙鼠开展实验,主要流程(见下图1)及结果(见下图2)。
①图1中Ⅰ、Ⅱ处所需的实验材料和处理分别为_______。(填选项字母)
a.正常食物 b.含有甲状腺激素的食物
c.移植正常鼠肠道菌群 d.不移植菌群
②由实验结果推测甲状腺激素通过改变肠道菌群,提高代谢水平,依据是_______。
③请提出可作为进一步验证上述推测的检测指标:_______。
(3)越来越多的研究表明,肠道菌群不仅参与消化、与宿主内分泌系统相互作用,还对神经系统等多个系统的功能有显著影响,这对你健康生活的启示是_______。
【答案】(1)甲状腺激素可提高细胞代谢速率,导致机体产生更多的热量
(2) bc 第0周,B组鼠安静状态下的代谢速率显著高于A组;第1~6周,B2组安静状态下的代谢速率低于B1组 肠道菌群数量 /肠道菌群种类
(3)不暴饮暴食 /不要滥用抗生素以免影响肠道菌群
【分析】甲状腺激素是由甲状腺分泌的含I的氨基酸衍生物,几乎作用于全身的组织细胞,能够提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性。
【详解】(1)由于甲亢动物甲状腺激素浓度高于正常值,甲状腺激素可提高细胞代谢速率,导致机体产生更多的热量,故甲亢动物安静状态下的代谢速率高和体温偏高。
(2)①探究实验需要遵循实验设计的等量原则、对照原则、单一变量原则等,故图1中B组小鼠与A组小鼠对照,应该饲喂含有甲状腺激素的食物;B1与B2组对照,B2组应该.移植正常鼠肠道菌群,故答案为bc。
②由实验结果可知,第0周,B组鼠安静状态下的代谢速率显著高于A组;第1~6周,B2组安静状态下的代谢速率低于B1组,可推测甲状腺激素通过改变肠道菌群,提高代谢水平。
③为了进一步验证上述推测,可检测肠道菌群数量或肠道菌群种类。
(3)越来越多的研究表明,肠道菌群不仅参与消化、与宿主内分泌系统相互作用,还对神经系统等多个系统的功能有显著影响,所以我们应该选择健康的生活方式,如不暴饮暴食;保护肠道菌群,不要滥用抗生素以免影响肠道菌群。
【点睛】本题考查甲状腺激素的作用,及相关实验设计,难度较大。
三、实验题
19.应激指机体对内外环境刺激做出的适应性反应。过度应激可引起海马脑区(H区)损伤,进而表现出抑郁症状。
(1)大脑接受相关刺激后,信号传至下丘脑,其产生的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)通过体液运输作用于垂体,最终促进肾上腺分泌糖皮质激素(GC)。高浓度GC与H区中的受体结合,通过一定途径抑制下丘脑中CRH的产生,H区通过这种________机制调控下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)的活性。
(2)过度应激可引起HPA轴持续激活进而影响H区结构及功能,研究者以大鼠为实验材料进行相关研究。用CRH处理H区,检测兴奋性突触后膜电流产生情况(如图1)。
①根据图1结果显示,实验的因变量包括了电流产生的________,与对照组相比,CRH处理组均________,可能的原因是CRH处理使神经递质________(答出一点即可)。
②SYN-I与PSD95分别为突触前膜和突触后膜标志性蛋白。研究者用CRH处理H区,检测SYN-I与PSD95表达量,若发现与对照组相比,CRH处理组________,说明CRH抑制H区突触形成。
(3)神经胶质细胞与神经元共存于H区,胶质细胞分泌的细胞因子LIX可促进SYN-I和PSD95的表达。研究者对神经胶质细胞进行不同处理并收集上清液,检测LIX含量(如下图2)。分析图2结果可知,CRH是通过结合______(填“R1”或“R2”或“R1和R2”)抑制胶质细胞分泌LIX,从而使H区突触形成受到抑制。
(4)进一步研究发现长期应激状态下,大鼠H区GC受体也明显下降。综上所述,请简要说出过度应激引发抑郁症状的两个原因:①GC受体减少,使得________,使CRH分泌进一步增多;②过度应激引起CRH分泌增多,CRH抑制了________,从而使H区结构和功能受损。
【答案】(1)(负)反馈调节
(2) 频率和幅度 减少 神经递质释放减少/神经递质受体数量减少/神经递质受体下降 两种蛋白表达量下降
(3)R1
(4) H区对下丘脑的抑制作用减弱 H区兴奋性突触传递效率和突触形成
【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。兴奋在突触处传递的信号转换是电信号→化学信号→电信号。(1)传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放神经递质,神经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。(3)由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。但是离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。
【详解】(1)高浓度GC与H区中的受体结合,通过一定途径反过来又抑制下丘脑中CRH的产生,这属于反馈调节。
(2)①根据图1结果显示,实验的因变量包括了电流产生的频率和幅度。根据图1可知,CRH处理组的电流产生频率和幅度均有所降低。神经元之间兴奋的传递是通过突触结构实现的,所以可能原因有 CRH处理使神经递质释放减少、神经递质受体数量或活性下降。
②如果CRH抑制H区突触形成,则突触的结构会受损,则与对照组相比,CRH处理组两种蛋白表达量下降,说明CRH抑制H区突触形成。
(3)据图可知,在有CRH作用下,与R1拮抗剂处理组相比,R2拮抗剂处理组胶质细胞分泌的细胞因子LIX较低,R1拮抗剂处理组胶质细胞分泌的细胞因子LIX较高,推测CRH是通过结合R1抑制胶质细胞分泌LIX,从而使H区突触形成受到抑制。
(4)过度应激引起CRH分泌增多,CRH既抑制H区兴奋性突触传递效率,又抑制突触形成,H区结构和功能受损;GC受体减少,使得 H区对下丘脑的抑制作用减弱,CRH分泌增多更激发HPA轴亢进,最终引发症状。
20.褪黑素是由松果体产生的一种神经内分泌激素,其分泌昼少夜多,能使人入睡时间明显缩短、睡眠持续时间延长,从而起到调整睡眠的作用。下图为褪黑素的分泌调节图,请分析并回答相关问题。
(1)光周期可影响褪黑素的分泌,这是一个反射过程,其结构基础为______。请完成褪黑素分泌的反射路径:光周期信号刺激→______→传入神经→下丘脑视交叉上核(SCN)→传出神经→松果体细胞。
(2)褪黑素需经______运输才能与SCN上相应受体结合发挥作用,而控制松果体细胞分泌的______(选填“交感”、“副交感”)神经末梢释放的去甲肾上腺素不需要经血液运输即可实现调节松果体的活动,因为______。
(3)研究发现,不同波长的光对褪黑素的分泌量也有影响。H蛋白是褪黑素合成的关键酶,研究人员利用同等强度,不同波长的光照射小鼠,得到以下结果:
实验处理
H蛋白相对活性(对照)
H蛋白相对活性(处理96h)
紫外光
373
374
蓝光
319
137
绿光
323
76
红光
325
326
根据实验结果,我们在夜晚应尽量避免照射______光。
(4)目前市面上销售的辅助睡眠药物多含有褪黑素,但是褪黑素增多有可能会影响免疫系统的正常功能、引起季节性抑郁症等,由此可见______。请综合上述分析,对失眠患者提出合理建议:______。
(5)除睡眠外,饮食不规律也会对机体造成影响。研究者对小鼠(夜行动物)开展实验:将脂肪细胞特异性缺失抗产热转录因子基因(ZFP423)的小鼠(Zfp423-KO)和正常小鼠(Zfp423)置于30℃环境下,分别在白天(非活跃期)和夜晚(活跃期)喂食高脂食物,测得体重变化如图(a)所示。
①根据图(a)所示结果推测ZFP423的作用是______,从而使体重增加。不规律饮食会导致正常小鼠(Zfp423)脂肪细胞内抗产热转录因子(ZFP423)的表达量______。
②12周后,分别测定各组小鼠摄入葡萄糖后血糖和胰岛素的变化,结果如图(b)和(c)所示。图示结果说明不规律饮食后正常小鼠(Zfp423)______,而小鼠(Zfp423-KO)变化不大。
③上述研究表明,饮食不规律会导致______等健康问题的出现,建议改变长期“吃夜宵”这种饮食习惯。
【答案】(1) 反射弧 视网膜(的感觉神经末梢)
(2) 体液 交感 去甲肾上腺素为神经递质,可直接通过突触结构控制松果体
(3)蓝光和绿光
(4) 内分泌系统分泌的激素可以影响免疫系统和神经系统的功能 远离手机,合理作息;关灯睡觉;必要时遵医嘱服用含有褪黑色素的药物
(5) 抑制人体内的脂肪等有机物的分解 升高 血糖和胰岛素均高于正常饮食的小鼠 肥胖、糖尿病等
【分析】分析图解:光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。
【详解】(1)反射的结构基础是反射弧。光周期信号刺激会使视网膜(的感觉神经末梢)产生兴奋,传到神经中枢,最后到达传出神经末梢及其支配的松果体。
(2)褪黑素是由松果体产生的一种神经内分泌激素,需经体液运输才能与SCN上相应受体结合发挥作用,去甲肾上腺素为神经递质,可直接通过突触结构控制松果体,故交感神经末梢释放的去甲肾上腺素不需要经血液运输即可实现调节松果体的活动。
(3)如表格所示,与对照组比较,酶H的活性都有不同程度的下降,除了红光组,故结论是绿光严重抑制酶H的活性(蓝光其次,紫外光再次),从而抑制褪黑素的分泌,红光对酶H活性几乎无影响,从而对褪黑素分泌无明显影响(或略微促进),所以在夜晚应尽量避免照射蓝光和绿光。
(4)目前市面上销售的辅助睡眠药物多含有褪黑素,但是褪黑素增多有可能会影响免疫系统的正常功能、引起季节性抑郁症等,由此可见内分泌系统分泌的激素可以影响免疫系统和神经系统的功能。长期熬夜的人褪黑素水平通常比正常人低,故应避免熬夜,如:远离手机,合理作息;关灯睡觉;必要时可以服用含有褪黑色素的药物,但是切勿长时间服用,服用剂量一定要谨遵医嘱。
(5)①根据图(a)所示结果推测ZFP423的作用是抑制人体内的脂肪等有机物的分解,从而使体重增加。正常小鼠(含有ZFP423)的体重、血糖和胰岛素均高于Zfp423-KO小鼠,所以推断不规律的饮食会导致抗产热转录因子基因(ZFP423)的表达量升高。
②据图判断,不规律饮食的小鼠,血糖和胰岛素以及体重均高于正常饮食,而小鼠(Zfp423-KO)变化不大。
③根据以上判断,长期“吃宵夜”会导致人体内血糖和胰岛素均高于正常饮食,导致人体肥胖、高血糖等健康问题的出现。
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