第八单元 稳态与调节(综合训练)(北京专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-05
|
3份
|
40页
|
148人阅读
|
3人下载
摘要:
**基本信息**
以稳态维持为主线整合神经、体液、免疫及植物激素调节,通过新情境实验与跨模块综合题考查生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|神经调节|4题(AED使用、听觉形成等)|结合技术应用与实验图表|反射弧结构→兴奋传导→脑功能分级调节的逻辑链|
|体液调节|5题(HPA轴、GH分泌等)|以激素分级调节与反馈为核心|下丘脑-垂体-靶腺轴调控→激素作用机制→稳态失衡与调节|
|免疫调节|4题(过敏反应、疫苗保护等)|聚焦免疫过程与实验设计|特异性免疫应答→免疫失调→免疫调节应用的因果关系|
|植物激素|3题(红光调控、IAA与Ca²⁺作用)|通过对照实验分析激素作用|激素合成与运输→信号转导→生长发育调控的分子机制|
内容正文:
第八单元 稳态与调节
参考答案
第一部分(本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
D
A
B
B
B
B
A
题号
11
12
13
14
15
答案
C
B
D
B
C
第二部分(本部分共6题,共70分。)
16.(12分,除标记外,每空2分)
(1)反射需要完整的反射弧,该过程没有经过完整的反射弧,因此该过程不属于反射 传出神经(1分)
(2)对照组康复训练后上肢运动控制能力、肌肉力量相对差值均大于0,说明自身服药+常规康复训练可小幅提升相关能力,对照组处理有一定效果;
训练后α波、β波活性/幅值增强,感觉-运动皮层脑区神经活动增强,大脑对运动想象和运动执行的调控能力得到恢复与改善
(3)患者大脑产生运动想象脑电信号,经MI-BCI设备解读处理,通过功能性电刺激作用于肢体肌肉,替代受损的神经传导通路,反复训练使感觉-运动皮层相关脑区脑电波活动增强、神经功能重塑,进而逐步恢复肢体运动控制能力与肌肉力量(3分)
17.(13分,除标记外,每空2分)
(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质
(2)能促进T细胞依赖型浆细胞的生成,但对非T细胞依赖型浆细胞没有明显作用
(3)随着CRH分泌细胞的激活,脾神经的动作电位频率显著增加
(4)施加轻微的压力 抑制T细胞对脾神经的反应
(5) 神经-体液-免疫(1分)
18.(16分,每空2分)
(1)一、二、三
(2)促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖 对血糖调节无明显的作用 机体细胞对胰岛素的敏感性 非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率
(3)糖源不足 离心 胰高血糖素
19.(8分,每空2分)
(1)分泌量更高、分泌量达到峰值的时间更晚、含量下降更缓慢
(2)通过体液运输;通过受体识别作用于靶器官;作为信使传递降糖信息;微量且高效
(3)ab
(4)运动导致血糖降低这一生理效应如何调控F基因的表达?sF和cF在调控降糖和降温过程中,两条信号通路是否有关联?运动过程中,F蛋白如何影响运动能力?
20.(10分,除标记外,每空2分)
(1)(每空1分)浓度 诱导型(或响应型)
(2)IAA含量升高,GUS酶活性显著增强 能合成IAA并运输至果实而促进其发育 果皮中的IAA主要来自种子的极性运输
(3)IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育
21.(11分,除标注外,每空1分)
(1)促进成熟
(2)抑制 诱导被感染的细胞死亡,抑制白粉病病菌在植株叶片上的增殖(2分)
(3)(4分)
(4)(3分)
1 / 17
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
学科网(北京)股份有限公司
第八单元 稳态与调节
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(模拟实验·pH稳态)兴趣小组通过实验探究生物体维持pH稳定的机制,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.各组都应依次滴加HCl、NaOH后再测定pH
B.据结果推测血浆与缓冲液成分和功能相同
C.外界环境变化和细胞代谢均会影响血浆的pH
D.血浆仅为血细胞提供营养及稳定的pH环境
2.(新情境·学习使用AED)自动体外除颤器(AED)是心脏骤停现场急救的关键设备,其工作原理为通过瞬时强电击,使相关心肌细胞同步产生动作电位,终止紊乱的电活动,帮助心脏恢复正常节律。在AED使用培训中,学员需反复练习以形成肌肉记忆。相关叙述错误的是( )
A.心脏骤停需借助AED急救,说明机体维持内环境稳态的调节能力是有限的
B.AED电击诱导心肌细胞产生动作电位,依赖Na+经主动运输内流
C.反复练习AED操作形成的长时记忆,与大脑皮层神经元间新突触的建立相关
D.反复练习AED操作形成肌肉记忆后,该技能的执行仍需大脑皮层的调控
3.声波在耳蜗内转化为压力波,使基底膜振动,导致毛细胞的静纤毛发生左右弯曲,并通过听神经向大脑发送信号,进而形成听觉(如图)。相关叙述错误的是( )
A.毛细胞可将机械信号转换为电信号
B.毛细胞释放递质使突触后膜电位由内正外负变为内负外正
C.声波刺激会改变传入神经纤维膜动作电位的频率
D.听神经或听觉中枢受损均可导致耳聋
4.研究者采用“脑-机接口”技术,开发了康复性外骨骼,使脊髓损伤患者可以行走。下列相关叙述中,不属于该设备功能的是( )
A.采集大脑皮层运动区的“迈步”意图神经信号
B.进行信号转化,驱动外骨骼带动腿部运动
C.压力传感器检测触地信号后上传,产生踩地感觉
D.恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的躯体运动分级调节
5.慢性失眠会使肾上腺皮质分泌皮质醇增多,进而产生疲劳、焦虑等症状。推拿治疗对患者下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)的影响如表。相关叙述错误的是( )
组别
时间
皮质醇(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素释放激素
(pg·mL-1)
健康组
1486
298
187
推拿组
治疗前
1996
330
213
治疗后
1571
300
190
A.患者皮质醇较高与下丘脑产生的促肾上腺皮质激素较高有关
B.推拿治疗可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平
C.推拿治疗可能促进了皮质醇对垂体的反馈抑制作用
D.还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标来评价疗效
6.生长激素(GH)的释放受下丘脑分泌的生长激素释放激素(GHRH)调节。用不同频率的光刺激小鼠下丘脑GHRH神经元,检测血液中GH水平,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.GH和GHRH作为信使传递信息
B.刺激频率与GH分泌呈负相关
C.刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解
D.下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能
7.研究人员研制了葡萄糖敏感型胰岛素(NNC)。当葡萄糖浓度从3 mmol/L增加到20 mmol/L时,NNC的空间结构发生可逆改变,与胰岛素受体的结合能力增加了3.2倍。下列叙述错误的是( )
A.血糖浓度较低时,NNC与胰岛素受体的结合能力较弱
B.该药发挥作用后会促进糖原和非糖物质转化为葡萄糖
C.该药不适用于对胰岛素敏感性降低的2型糖尿病
D.NNC可智能调节降糖效果,避免低血糖的出现
8.为了探究药物X治疗肿瘤的效果与机制,研究人员为三组小鼠注射肿瘤,并进行如下实验处理,一段时间后测量肿瘤体积,下列叙述正确的是( )
A.细胞癌变与原癌基因表达过低有关
B.药物X发挥抗肿瘤作用依赖细胞毒性T细胞
C.去除辅助性T细胞对药物X的作用效果无影响
D.上述实验证明抗肿瘤过程与体液免疫无关
9.将编码免疫相关因子的mRNA(DFI)递送至胸腺萎缩的衰老小鼠肝细胞,探究其对衰老小鼠免疫功能的影响,部分结果如表。
分组
初始T细胞数量(×106)
初始/记忆T细胞比值
对照组1:成年小鼠
8.0
1.2
对照组2
2.1
0.2
衰老小鼠+DFI
7.6
1.0
注:初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞
相关叙述错误的是( )
A.胸腺萎缩降低衰老小鼠的特异性免疫功能
B.初始T细胞数量恢复不利于机体对新抗原的应答
C.对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA
D.DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应
10.人类对食物的挑食行为是大脑的保护机制。如图所示,初次接触食物中的过敏原引发免疫应答(IgE结合肥大细胞),再次接触导致组胺、白三烯释放,最终形成回避行为。下列叙述错误的是( )
A.过敏反应有明显的遗传倾向,机体一旦接触过敏原即引发过敏症状
B.图中IgE属于抗体,其由浆细胞产生,其与肥大细胞结合属于体液免疫
C.组胺通过体液运输可以扩大过敏反应的炎症范围
D.回避过敏原的挑食行为属于条件反射,需大脑皮层参与调控
11.基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种通过蚊子传播的病毒,感染后会引发发热、关节疼痛等症状,严重时可导致持续性关节损伤。为探究疫苗V对CHIKV感染的保护效果,研究人员以小鼠为材料进行了相关实验,结果如图所示(病毒数量越多,载量越高)。下列有关叙述错误的是( )
注:甲组未接触病毒未接种V;乙组感染病毒未接种V;丙组接种V后感染病毒
A.乙组小鼠感染CHIKV后,体内首先启动非特异性免疫抵御病毒
B.丙组小鼠体内的抗体水平高于乙组,说明V可诱导机体产生特异性免疫
C.丙组的病毒载量低于乙组,推测V通过抑制病毒增殖直接发挥保护作用
D.甲组小鼠未接触CHIKV,体内无CHIKV抗体,说明免疫系统具有特异性
12.莴苣种子对红光的反应比对远红光敏感,科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处适宜条件下。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列说法正确的是( )
组别
光照射处理方式
发芽情况
对照组
无光照
不发芽
第1组
红光
发芽
第2组
红光→远红光
不发芽
第3组
红光→远红光→红光
发芽
第4组
红光→远红光→红光→远红光
不发芽
A.光敏色素吸收的光能可以用于光合作用
B.实验表明红光促进莴苣种子萌发,而远红光抑制其萌发
C.实验表明红光通过为植物生长提供能量来促进种子萌发
D.若将第2组莴苣种子处理完后置于自然光下,种子不会发芽
13.为研究Ca2+和生长素(IAA)对玉米幼苗根系生长的作用,研究人员设计了系列实验,如图所示。在第一个箭头处添加适量10 μM IAA,在第二个箭头处加入1 mM EGTA(一种可结合Ca2+的螯合剂),在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5 mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是( )
A.10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长
B.去除根系细胞中Ca2+后,可解除IAA的作用
C.IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性
D.只添加EGTA时,EGTA会抑制玉米幼苗根系生长
14.在根冠处,生长素会沿重力方向运输,导致两侧生长素分布不均。生长素与细胞膜上的受体ABP1和ABL3结合后,激活TMK1激酶,引发生长素转运蛋白PIN2蛋白磷酸化,进而促进生长素运输。下列相关叙述错误的是( )
A.生长素在根冠处进行横向运输
B.图示生长素极性运输过程表现为负反馈
C.根向地弯曲体现出生长素具有两重性
D.PIN2磷酸化位点缺失突变体根向地性减弱
15.GSK是油菜素内酯(BR)信号通路中的关键组分。生长素响应基因OsIAA7调控水稻籽粒发育(如图)。以下说法错误的是( )
A.生长素和BR共同调控水稻籽粒的大小
B.OsIAA7增强GSK对BZR的磷酸化修饰
C.Osiaa7突变体中过表达GSK可使籽粒更大
D.该研究可为水稻高产育种提供新靶点
第二部分
本部分共6题,共70分。
16.(12分,除标记外,每空2分)脑卒中多因颅内出血或脑梗死所致,均属于中枢神经系统损伤。若错过黄金抢救期,会出现肢体偏瘫等后遗症。运动想象脑机接口(MI-BCI)通过解读大脑想象运动时产生的脑电信号、直接控制肢体运动,用于治疗脑卒中引起的偏瘫,原理如图1。
(1)图1所示脑卒中患者在外接设备辅助下完成运动,判断该过程是否属于反射并说明理由:________。电刺激贴片将数据处理计算机的信号传输给肌肉,相当于________(结构)(1分)的功能。
(2)将32名偏瘫患者随机均分为实验组和对照组,实验组使用MI-BCI设备给予功能性电刺激,对照组不使用此设备,均配合正常服药治疗,进行3周康复训练。
①分别计算两组患者在康复训练前、后上肢运动控制能力、肌肉力量相对差值(运动后减运动前),结果如图2。
据图判断对照组处理对患者上肢运动控制能力及肌肉力量提升是否有效,并说明理由:________。医疗团队认为使用MI-BCI-FES方法治疗有效,请在图2中画出支持该结论的实验结果。
②医疗团队在训练的第1天和第11天,分别测定实验组患者在执行想象动作任务时感觉-运动皮层相应脑区的脑电波,α波为运动想象时产生的主要脑电波,β波为运动执行时产生的主要脑电波,结果如图3。
图中结果表明:MI-BCI-FES训练后,________。
(3)综合上述研究结果,通过MI-BCI-FES帮助偏瘫患者恢复运动功能的过程是:________(3分)。
17.(13分,除标记外,每空2分)小鼠受到压力时会产生皮质酮,抑制浆细胞的产生。但近期研究发现,轻度压力反而促进浆细胞产生。
(1)小鼠受到压力刺激时,下丘脑中部分CRH细胞会释放促肾上腺皮质激素释放激素,通过________轴的分级调节,产生皮质酮。
(2)小鼠浆细胞没有直接受脾神经调节的相关受体。研究人员设计实验探究其受脾神经调节的方式,结果如图1,说明脾神经可________。由此推测,脾神经可能是通过T细胞调节浆细胞产生。
(3)直接刺激下丘脑CRH细胞时,检测脾神经电位变化如图2,结果显示________,说明CRH细胞能够调节脾神经活动。
图2:
注:灰色区域可代表发生了动作电位,虚线框内为激活时的电位变化
(4)研究人员推测:轻度压力促进浆细胞产生的过程与上述(2)~(3)中通路有关,请完善下表的实验组操作,为该推测提供实验证据。
组别
实验处理
抗体水平
实验组1
使部分CRH细胞凋亡
①________
无显著差异
实验组2
切除脾神经
实验组3
抑制B细胞的响应
实验组4
②________
(5)为探究压力对免疫的影响,研究人员对小鼠注射特异性抗原后,分别施加不同压力并测定皮质酮相对含量。实验步骤和结果如图3,请据此将对照组的处理画在答题卡上。
以上研究揭示了压力影响浆细胞产生的机制,该过程受________(1分)网络调节。
18.(16分,每空2分)研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。
(1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第________道防线,抵御病原体攻击。
比较项
固有淋巴细胞(ILCs)
适应性淋巴细胞
免疫反应速度
数小时
数天
组织分布
主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等)
主要位于淋巴器官和血液
细胞类型
ILC1、ILC2、ILC3等
B细胞、T细胞等
(2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和ILCs的小鼠(M2),进行了相关实验:实验一:在禁食16 h后检测了相关指标如图1所示。
①据检测结果,可对ILCs和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断:
推断a:在禁食条件下,ILCs能________。
推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞________。
为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。
实验二:以稳定速率向禁食6 h的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔5分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图2所示。
②实验二检测指标可用于评估________,但该实验结果并不能直接得出推断a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2和WT的________,才能进一步验证推断a。
(3)研究表明,ILCs中只有ILC2具有调节血糖功能,在细胞水平证明ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为:用________(糖源不足/糖源充足)的培养基培养ILC2一段时间,经________后将上清液加入细胞的培养基中,一段时间后检测________的含量。
19.(8分,每空2分)学习以下材料,回答下列小题。
“降糖”“降温”的神奇F蛋白
维持血糖平衡需要多种激素参与,其中胰岛素是主要的降糖激素。2型糖尿病患者普遍存在胰岛素抵抗的现象,临床上需要寻找具有新型作用机制的降糖物质。新近发现,F基因编码的F蛋白通过加工,存在分泌型(sF)和胞内型(cF)两种形态,两者氨基酸序列基本相同,却发挥不同的生理功能,既能降糖又能降温,可为临床治疗或药物研发带来新的思路。
研究发现,注射葡萄糖会引起小鼠血浆中的胰岛素和sF含量变化,结果如图1。科研人员对高表达F基因的动物进行组织特异性基因敲除,确定sF主要由骨骼肌细胞合成和分泌。sF与靶细胞上的受体特异性结合,激活靶细胞内AKT信号通路,进而降低血糖浓度,调控过程和生理效应与胰岛素类似。
进一步研究表明,特异性敲除骨骼肌F基因的小鼠,运动能力显著下降、体温升高。为探明其机制,分别检测野生型小鼠在安静状态和运动中产热调节因子S的含量,结果如图2。已知运动导致细胞质中信号因子AMPK被激活。AMPK可使F蛋白在骨骼肌细胞内被磷酸化,不再分泌到细胞外,而是在细胞内发挥生理作用,即cF。cF可进入细胞核,与转录因子FOXC2结合,调控骨骼肌细胞中S基因的表达,进而影响代谢产热过程。
总之,机体调控复杂的细胞代谢过程灵敏且精细,从而实现不同组织器官的协调统一。
(1)据图1推测,与胰岛素相比,sF响应血糖浓度变化的特点是________。
(2)科研人员认为sF和胰岛素一样,都属于激素,写出2点理由:________。
(3)为验证文中对sF和cF功能的推测,科研人员检测特异性敲除骨骼肌F基因小鼠的生理变化,支持推测的证据包括________(多选)。
a.饲喂食物后肝糖原增加量变小 b.饲喂食物后胰岛素分泌量上升幅度变大
c.运动中调节因子S下降幅度变大 d.运动中产热量下降
(4)在本文对F蛋白已有研究结论的基础上,提出一个可进一步探究的新问题________。
20.(10分,除标记外,每空2分)研究者以幼嫩的豌豆果实及与果实相连的枝条为材料(如下图),研究生长素(IAA)在果实发育中的作用。
(1)(每空1分)IAA的作用因________、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大的差异。实验所用豌豆转入了DR5-GUS基因,DR5是IAA________启动子,能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性。
(2)研究者对实验材料进行了四组不同处理,处理及结果如下表。
组别
处理
IAA含量(ng/g)
GUS酶活性相对值
1
仅羊毛脂处理
12.5
100
2
用含NPA的羊毛脂处理
16.2
210
3
打开果皮、保留种子,用羊毛脂处理
13.1
105
4
打开果皮、去除种子,用羊毛脂处理
1.5
48
注:NPA为IAA运输阻断剂。
①结果显示,与1组相比,2组________。
②通过分析1~4组实验结果,可以初步判断发育中的种子________。
③在上述实验的基础上,研究者打开果皮、去除种子,用含NPA的羊毛脂处理,发现检测点IAA含量和GUS酶活性与第4组无明显差异,且经过48 h后也没有明显变化,推测________。
(3)进一步研究发现,与第3组相比,第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高。请提出一个假设,解释IAA促进果实发育的机制________。
21.(11分,除标注外,每空1分)RPW能显著增强植物对白粉病病菌(一种真菌)的抗性。研究人员对乙烯和RPW在防御白粉病病菌过程中的关系进行研究。
(1)乙烯主要对果实有________作用,还能够参与病菌的防御。ACC氧化酶(ACO)可催化ACC转化成乙烯。
(2)研究人员构建拟南芥突变体并接种白粉病病菌,10天后统计叶片上孢子数量,图1结果说明乙烯能________RPW抗白粉病的作用。用台盼蓝染液对叶片染色,结果如图2。结合两图,推测RPW抗白粉病是通过________(2分)。
组1:对照组 组2:RPW过表达突变体
组3:ACO缺失突变体 组4:RPW过表达+ACO缺失双突变体
(3)为进一步研究RPW与乙烯之间的关系,研究人员将构建的RPW-HA融合基因、ACO-Flag融合基因的表达载体导入植物叶片,36小时后,将叶片研磨,取上清液分成两份,一份对总蛋白进行检测,另一份用Flag抗体偶联的琼脂糖珠处理,收集琼脂糖珠上的蛋白进行检测/图3结果支持RPW通过与ACO结合增加ACO的稳定性,减少ACO降解,从而增加乙烯含量。请在答题卡的图中补充相应的实验结果(4分)。
(4)综合上述研究,完善植株抵抗病菌反应的机制图,请在答题卡方框中选填“RPW”“ACO”“乙烯”,用箭头连接,并标注它们之间的关系(“+”表示正调控,“-”表示负调控)(3分)。
1 / 17
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
学科网(北京)股份有限公司
第八单元 稳态与调节
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(模拟实验·pH稳态)兴趣小组通过实验探究生物体维持pH稳定的机制,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.各组都应依次滴加HCl、NaOH后再测定pH
B.据结果推测血浆与缓冲液成分和功能相同
C.外界环境变化和细胞代谢均会影响血浆的pH
D.血浆仅为血细胞提供营养及稳定的pH环境
【答案】C
【解析】A、实验需遵循单一变量原则,不能在同一组样品中依次滴加HCl和NaOH,否则前一次滴加的试剂会干扰后一次的实验结果,A错误;
B、从图中可见,血浆组和缓冲液组的pH变化趋势相似,说明二者都具有缓冲能力,但血浆的缓冲成分是HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等多种缓冲对,与人工缓冲液的成分并不完全相同,功能也存在差异(血浆还承担运输、免疫等功能),B错误;
C、外界环境中酸碱物质的摄入(如滴加HCl/NaOH)会直接影响血浆pH;同时,细胞代谢产生的CO2、乳酸等酸性物质,也会改变血浆的酸碱平衡,二者共同影响血浆pH,而血浆通过缓冲系统维持相对稳定,C正确;
D、血浆的功能远不止为血细胞提供营养和稳定pH,还包括:运输氧气和营养物质、运输代谢废物、参与免疫调节、维持渗透压、参与体温调节等,D错误。
2.(新情境·学习使用AED)自动体外除颤器(AED)是心脏骤停现场急救的关键设备,其工作原理为通过瞬时强电击,使相关心肌细胞同步产生动作电位,终止紊乱的电活动,帮助心脏恢复正常节律。在AED使用培训中,学员需反复练习以形成肌肉记忆。相关叙述错误的是( )
A.心脏骤停需借助AED急救,说明机体维持内环境稳态的调节能力是有限的
B.AED电击诱导心肌细胞产生动作电位,依赖Na+经主动运输内流
C.反复练习AED操作形成的长时记忆,与大脑皮层神经元间新突触的建立相关
D.反复练习AED操作形成肌肉记忆后,该技能的执行仍需大脑皮层的调控
【答案】B
【解析】A、内环境稳态的自我调节能力具有一定限度,当机体出现心脏骤停时自身调节无法恢复正常节律,需要借助AED外力干预,说明稳态调节能力有限,A正确;
B、动作电位的产生依赖Na+内流,该过程Na+顺浓度梯度运输、借助离子通道蛋白,属于协助扩散(易化扩散),不属于主动运输,B错误;
C、高中生物知识点明确,长时记忆的形成与大脑皮层神经元之间新突触的建立有关,反复练习形成的长时操作记忆符合该机制,C正确;
D、肌肉记忆属于技能型条件反射,低级中枢的活动受高级中枢大脑皮层的调控,即便是熟练的技能执行过程仍需要大脑皮层的参与调控,D正确。
3.声波在耳蜗内转化为压力波,使基底膜振动,导致毛细胞的静纤毛发生左右弯曲,并通过听神经向大脑发送信号,进而形成听觉(如图)。相关叙述错误的是( )
A.毛细胞可将机械信号转换为电信号
B.毛细胞释放递质使突触后膜电位由内正外负变为内负外正
C.声波刺激会改变传入神经纤维膜动作电位的频率
D.听神经或听觉中枢受损均可导致耳聋
【答案】B
【解析】A、根据题图分析可知:毛细胞能将声波的机械振动(机械信号)转化为膜电位变化(电信号),A正确;
B、突触后膜在静息状态下的电位是内负外正,当毛细胞释放兴奋性递质时突触后膜会产生动作电位,电位由内负外正变为内正外负,B错误;
C、根据题图分析可知:声波刺激的强度不同,会导致毛细胞释放递质的量不同,进而改变传入神经纤维膜动作电位的频率,以此传递不同的听觉信息,C正确;
D、听神经负责传递听觉信号,听觉中枢负责处理听觉信号,两者受损都会导致信号传递或中断,从而引发耳聋,D正确。
4.研究者采用“脑-机接口”技术,开发了康复性外骨骼,使脊髓损伤患者可以行走。下列相关叙述中,不属于该设备功能的是( )
A.采集大脑皮层运动区的“迈步”意图神经信号
B.进行信号转化,驱动外骨骼带动腿部运动
C.压力传感器检测触地信号后上传,产生踩地感觉
D.恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的躯体运动分级调节
【答案】D
【解析】A、脑-机接口设备的首要功能就是采集大脑皮层运动区的运动意图神经信号,以此作为后续驱动外骨骼的依据,A属于该设备功能,A错误;
B、设备将采集到的神经信号转化为机械驱动信号,驱动外骨骼带动腿部运动,是该设备的核心功能,B属于该设备功能,B错误;
C、外骨骼的压力传感器检测到触地信号后可上传信号至大脑,使患者产生踩地感觉,属于设备可具备的反馈功能,C属于该设备功能,C错误;
D、患者脊髓受损,大脑和脊髓之间的天然神经通路已经中断,外骨骼是外接辅助设备,无法修复受损的神经通路,不能恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的天然躯体运动分级调节,D不属于该设备功能,D正确。
5.慢性失眠会使肾上腺皮质分泌皮质醇增多,进而产生疲劳、焦虑等症状。推拿治疗对患者下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)的影响如表。相关叙述错误的是( )
组别
时间
皮质醇(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素(pg·mL-1)
促肾上腺皮质激素释放激素
(pg·mL-1)
健康组
1486
298
187
推拿组
治疗前
1996
330
213
治疗后
1571
300
190
A.患者皮质醇较高与下丘脑产生的促肾上腺皮质激素较高有关
B.推拿治疗可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平
C.推拿治疗可能促进了皮质醇对垂体的反馈抑制作用
D.还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标来评价疗效
【答案】A
【解析】A、促肾上腺皮质激素是由垂体分泌的,下丘脑分泌的是促肾上腺皮质激素释放激素,A错误;
B、对比推拿组治疗前后的检测数据,皮质醇、促肾上腺皮质激素、促肾上腺皮质激素释放激素的水平均明显下降,接近健康组水平,说明推拿可以降低慢性失眠患者HPA轴相关激素的水平,B正确;
C、皮质醇含量升高时会通过负反馈调节抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,推拿后促肾上腺皮质激素和皮质醇水平均下降,推测推拿可能促进了皮质醇对垂体的反馈抑制作用,C正确;
D、慢性失眠会使患者出现疲劳、焦虑等症状,因此除相关激素水平外,还应检测睡眠质量、疲劳状态等指标综合评价治疗效果,D正确。
6.生长激素(GH)的释放受下丘脑分泌的生长激素释放激素(GHRH)调节。用不同频率的光刺激小鼠下丘脑GHRH神经元,检测血液中GH水平,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.GH和GHRH作为信使传递信息
B.刺激频率与GH分泌呈负相关
C.刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解
D.下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能
【答案】B
【解析】A、GH(生长激素)和GHRH(生长激素释放激素)作为激素,在体内起到信使传递信息的作用,A正确;
B、由图可知,随着刺激频率的增加,血液中GH水平先升高,并非呈负相关,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解,C正确;
D、下丘脑分泌的GHRH能调节垂体分泌GH,这表明下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能,D正确。
7.研究人员研制了葡萄糖敏感型胰岛素(NNC)。当葡萄糖浓度从3 mmol/L增加到20 mmol/L时,NNC的空间结构发生可逆改变,与胰岛素受体的结合能力增加了3.2倍。下列叙述错误的是( )
A.血糖浓度较低时,NNC与胰岛素受体的结合能力较弱
B.该药发挥作用后会促进糖原和非糖物质转化为葡萄糖
C.该药不适用于对胰岛素敏感性降低的2型糖尿病
D.NNC可智能调节降糖效果,避免低血糖的出现
【答案】B
【解析】A、由题干可知葡萄糖浓度升高时NNC与胰岛素受体的结合能力显著提升,反之血糖浓度较低时,NNC与受体结合能力较弱,A正确;
B、胰岛素类药物发挥降血糖作用时,会抑制糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,选项所述为升血糖的生理过程,与胰岛素作用不符,B错误;
C、2型糖尿病的致病原因是机体对胰岛素敏感性降低(胰岛素受体功能异常),NNC需要结合胰岛素受体才能发挥作用,因此不适用于该类糖尿病,C正确;
D、血糖浓度低时NNC与受体结合能力弱,降糖作用减弱,血糖浓度高时结合能力强、降糖作用增强,可智能调节降糖效果,避免低血糖出现,D正确。
8.为了探究药物X治疗肿瘤的效果与机制,研究人员为三组小鼠注射肿瘤,并进行如下实验处理,一段时间后测量肿瘤体积,下列叙述正确的是( )
A.细胞癌变与原癌基因表达过低有关
B.药物X发挥抗肿瘤作用依赖细胞毒性T细胞
C.去除辅助性T细胞对药物X的作用效果无影响
D.上述实验证明抗肿瘤过程与体液免疫无关
【答案】B
【解析】A、原癌基因正常功能是调节细胞周期,细胞癌变是原癌基因突变后过度激活/功能异常、抑癌基因失活导致的,不是原癌基因表达过低引起,A错误;
B、从实验结果可知:单独使用药物X时,肿瘤体积远小于对照组,说明药物X可抑制肿瘤生长;而去除细胞毒性T细胞后,药物X无法再有效缩小肿瘤体积,说明药物X的抗肿瘤作用依赖细胞毒性T细胞,B正确;
C、细胞免疫中,细胞毒性T细胞的活化需要辅助性T细胞分泌的细胞因子,去除辅助性T细胞后细胞毒性T细胞无法正常活化,一定会影响药物X的作用效果,C错误;
D、本实验仅探究了细胞毒性T细胞的作用,未设置实验验证体液免疫的影响,不能证明抗肿瘤过程与体液免疫无关,D错误。
9.将编码免疫相关因子的mRNA(DFI)递送至胸腺萎缩的衰老小鼠肝细胞,探究其对衰老小鼠免疫功能的影响,部分结果如表。
分组
初始T细胞数量(×106)
初始/记忆T细胞比值
对照组1:成年小鼠
8.0
1.2
对照组2
2.1
0.2
衰老小鼠+DFI
7.6
1.0
注:初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞
相关叙述错误的是( )
A.胸腺萎缩降低衰老小鼠的特异性免疫功能
B.初始T细胞数量恢复不利于机体对新抗原的应答
C.对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA
D.DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应
【答案】B
【解析】A、胸腺是T细胞成熟的场所,T细胞参与体液免疫和细胞免疫两类特异性免疫过程,对照组2为胸腺萎缩的衰老小鼠,其初始T细胞数量远低于成年小鼠,特异性免疫功能显著降低,A正确;
B、初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞,可识别新抗原并增殖分化产生免疫应答,初始T细胞数量恢复有利于机体对新抗原的应答,B错误;
C、本实验自变量为是否递送DFI,对照组2需排除递送操作、非功能mRNA等无关变量的干扰,遵循单一变量原则,对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA,C正确;
D、疫苗属于外来抗原,DFI处理后衰老小鼠的初始T细胞数量、初始/记忆T细胞比值均接近正常成年小鼠,说明DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应,D正确。
10.人类对食物的挑食行为是大脑的保护机制。如图所示,初次接触食物中的过敏原引发免疫应答(IgE结合肥大细胞),再次接触导致组胺、白三烯释放,最终形成回避行为。下列叙述错误的是( )
A.过敏反应有明显的遗传倾向,机体一旦接触过敏原即引发过敏症状
B.图中IgE属于抗体,其由浆细胞产生,其与肥大细胞结合属于体液免疫
C.组胺通过体液运输可以扩大过敏反应的炎症范围
D.回避过敏原的挑食行为属于条件反射,需大脑皮层参与调控
【答案】A
【解析】A、机体在再次接触过敏原时才会发生过敏反应,A错误;
B、初次接触食物中的过敏原将会引发身体产生体液免疫,产生IgE,其与肥大细胞结合属于体液免疫,B正确;
C、组胺引发过敏反应,通过体液运输可以扩大过敏反应的炎症范围,C正确;
D、回避过敏原的挑食行为是后天形成的,属于条件反射,需要大脑皮层参与,D正确。
11.基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种通过蚊子传播的病毒,感染后会引发发热、关节疼痛等症状,严重时可导致持续性关节损伤。为探究疫苗V对CHIKV感染的保护效果,研究人员以小鼠为材料进行了相关实验,结果如图所示(病毒数量越多,载量越高)。下列有关叙述错误的是( )
注:甲组未接触病毒未接种V;乙组感染病毒未接种V;丙组接种V后感染病毒
A.乙组小鼠感染CHIKV后,体内首先启动非特异性免疫抵御病毒
B.丙组小鼠体内的抗体水平高于乙组,说明V可诱导机体产生特异性免疫
C.丙组的病毒载量低于乙组,推测V通过抑制病毒增殖直接发挥保护作用
D.甲组小鼠未接触CHIKV,体内无CHIKV抗体,说明免疫系统具有特异性
【答案】C
【解析】A、病毒感染时,皮肤、黏膜的屏障作用及巨噬细胞的吞噬等非特异性免疫先启动,随后特异性免疫激活,A正确;
B、丙组接种疫苗后抗体水平更高,说明疫苗诱导机体产生了针对CHIKV的特异性免疫(体液免疫产生抗体),B正确;
C、疫苗的作用是诱导机体产生免疫记忆,当病毒入侵时快速启动特异性免疫清除病毒,而非直接抑制病毒增殖,C错误;
D、甲组未接触CHIKV,体内无对应抗体,反映了免疫系统对特定抗原的针对性(特异性),D正确。
12.莴苣种子对红光的反应比对远红光敏感,科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处适宜条件下。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列说法正确的是( )
组别
光照射处理方式
发芽情况
对照组
无光照
不发芽
第1组
红光
发芽
第2组
红光→远红光
不发芽
第3组
红光→远红光→红光
发芽
第4组
红光→远红光→红光→远红光
不发芽
A.光敏色素吸收的光能可以用于光合作用
B.实验表明红光促进莴苣种子萌发,而远红光抑制其萌发
C.实验表明红光通过为植物生长提供能量来促进种子萌发
D.若将第2组莴苣种子处理完后置于自然光下,种子不会发芽
【答案】B
【解析】A、光敏色素不是光合色素,吸收的光能不能用于光合作用,A错误;
B、分析表格可知,第1组和第3组均发芽,第2组和第4组均不发芽,可推测莴苣种子发芽率的高低,与最后一次照射的是红光还是远红光密切相关,最后一次是红光则会发芽,最后一次是远红光,则不发芽,故由上述实验结果可以得出的结论是:红光促进莴苣种子萌发,远红光抑制莴苣种子萌发,B正确;
C、种子在萌发时不需要进行光合作用,且红光不能为种子萌发过程提供能量,C错误;
D、第2组远红光处理后,置于自然光下,自然光中有红光和远红光,但莴苣种子对红光的反应比对远红光敏感,故种子发芽,D错误。
13.为研究Ca2+和生长素(IAA)对玉米幼苗根系生长的作用,研究人员设计了系列实验,如图所示。在第一个箭头处添加适量10 μM IAA,在第二个箭头处加入1 mM EGTA(一种可结合Ca2+的螯合剂),在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5 mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是( )
A.10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长
B.去除根系细胞中Ca2+后,可解除IAA的作用
C.IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性
D.只添加EGTA时,EGTA会抑制玉米幼苗根系生长
【答案】D
【解析】A、由图可知,加入IAA后,玉米幼苗根系生长速率从100%显著降低,说明10μM IAA显著抑制玉米幼苗根系生长,A正确;
B、据题干信息和题图可知,EGTA可结合Ca2+,加入EGTA后原本被IAA抑制的根系生长速率明显回升,说明去除Ca2+后可解除IAA的抑制作用,B正确;
C、存在Ca2+时IAA可抑制根系生长,去除Ca2+后IAA的抑制作用消失,重新加入Ca2+后IAA的抑制作用恢复,说明IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性,C正确;
D、本实验没有设置只添加EGTA的对照组,且在含IAA的体系中加入EGTA后根系生长速率升高,无法得出EGTA本身会抑制玉米幼苗根系生长的结论,D错误。
14.在根冠处,生长素会沿重力方向运输,导致两侧生长素分布不均。生长素与细胞膜上的受体ABP1和ABL3结合后,激活TMK1激酶,引发生长素转运蛋白PIN2蛋白磷酸化,进而促进生长素运输。下列相关叙述错误的是( )
A.生长素在根冠处进行横向运输
B.图示生长素极性运输过程表现为负反馈
C.根向地弯曲体现出生长素具有两重性
D.PIN2磷酸化位点缺失突变体根向地性减弱
【答案】B
【解析】A、根冠处生长素可在重力的作用下沿重力方向进行横向运输,最终导致近地侧和远地侧生长素分布不均,A正确;
B、根据题干过程,生长素与受体结合后,会促进PIN2蛋白磷酸化,PIN2磷酸化后进一步促进生长素的运输,即生长素促进自身的运输过程,该调节属于正反馈调节,并非负反馈,B错误;
C、根对生长素较为敏感,重力作用下近地侧生长素浓度高、抑制细胞生长,远地侧生长素浓度低、促进细胞生长,根向地弯曲的现象体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的两重性,C正确;
D、由题干可知PIN2蛋白磷酸化可促进生长素运输,若PIN2磷酸化位点缺失,生长素的横向运输过程受抑制,根两侧生长素的浓度差减小,因此根的向地性会减弱,D正确。
15.GSK是油菜素内酯(BR)信号通路中的关键组分。生长素响应基因OsIAA7调控水稻籽粒发育(如图)。以下说法错误的是( )
A.生长素和BR共同调控水稻籽粒的大小
B.OsIAA7增强GSK对BZR的磷酸化修饰
C.Osiaa7突变体中过表达GSK可使籽粒更大
D.该研究可为水稻高产育种提供新靶点
【答案】C
【解析】A、OsIAA7是生长素响应基因,GSK参与BR信号通路,二者共同调控水稻籽粒大小,A正确;
B、对比野生型和突变型,有OsIAA7时更多BZR被GSK磷酸化降解,说明OsIAA7能增强GSK对BZR的磷酸化修饰,B正确;
C、GSK的作用是促进BZR降解,osiaa7突变体籽粒增大的原因是BZR降解减少,若在该突变体中过表达GSK,会导致更多BZR降解,激活BR响应基因的BZR减少,籽粒会变小,而非更大,C错误;
D、该研究明确了水稻籽粒大小的调控通路,可通过靶向该通路获得大籽粒水稻,为水稻高产育种提供新靶点,D正确。
第二部分
本部分共6题,共70分。
16.(12分,除标记外,每空2分)脑卒中多因颅内出血或脑梗死所致,均属于中枢神经系统损伤。若错过黄金抢救期,会出现肢体偏瘫等后遗症。运动想象脑机接口(MI-BCI)通过解读大脑想象运动时产生的脑电信号、直接控制肢体运动,用于治疗脑卒中引起的偏瘫,原理如图1。
(1)图1所示脑卒中患者在外接设备辅助下完成运动,判断该过程是否属于反射并说明理由:________。电刺激贴片将数据处理计算机的信号传输给肌肉,相当于________(结构)(1分)的功能。
(2)将32名偏瘫患者随机均分为实验组和对照组,实验组使用MI-BCI设备给予功能性电刺激,对照组不使用此设备,均配合正常服药治疗,进行3周康复训练。
①分别计算两组患者在康复训练前、后上肢运动控制能力、肌肉力量相对差值(运动后减运动前),结果如图2。
据图判断对照组处理对患者上肢运动控制能力及肌肉力量提升是否有效,并说明理由:________。医疗团队认为使用MI-BCI-FES方法治疗有效,请在图2中画出支持该结论的实验结果。
②医疗团队在训练的第1天和第11天,分别测定实验组患者在执行想象动作任务时感觉-运动皮层相应脑区的脑电波,α波为运动想象时产生的主要脑电波,β波为运动执行时产生的主要脑电波,结果如图3。
图中结果表明:MI-BCI-FES训练后,________。
(3)综合上述研究结果,通过MI-BCI-FES帮助偏瘫患者恢复运动功能的过程是:________(3分)。
【答案】(1)反射需要完整的反射弧,该过程没有经过完整的反射弧,因此该过程不属于反射 传出神经(1分)
(2)对照组康复训练后上肢运动控制能力、肌肉力量相对差值均大于0,说明自身服药+常规康复训练可小幅提升相关能力,对照组处理有一定效果;
训练后α波、β波活性/幅值增强,感觉-运动皮层脑区神经活动增强,大脑对运动想象和运动执行的调控能力得到恢复与改善
(3)患者大脑产生运动想象脑电信号,经MI-BCI设备解读处理,通过功能性电刺激作用于肢体肌肉,替代受损的神经传导通路,反复训练使感觉-运动皮层相关脑区脑电波活动增强、神经功能重塑,进而逐步恢复肢体运动控制能力与肌肉力量(3分)
【解析】(1)反射需要完整的反射弧,该过程没有经过完整的反射弧,只是大脑脑电信号经外接设备直接控制肌肉运动,该过程不属于反射;电刺激贴片将数据处理计算机的信号传输给肌肉,相当于结构传出神经(效应器的传出神经部分)。
(2)①对照组康复训练后上肢运动控制能力、肌肉力量相对差值均大于0,说明自身服药+常规康复训练可小幅提升相关能力,对照组处理有一定效果;若使用MI-BCI-FES方法治疗有效,则实验组运动控制能力、肌肉力量相对差值均应高于对照组。
②图3实验结果表明训练后α波、β波活性/幅值增强,感觉-运动皮层脑区神经活动增强,大脑对运动想象和运动执行的调控能力得到恢复与改善。
(3)通过MI-BCI-FES帮助偏瘫患者恢复运动功能,首先患者大脑产生运动想象脑电信号,经MI-BCI设备解读处理,再通过功能性电刺激作用于肢体肌肉,替代受损的神经传导通路,反复训练使感觉-运动皮层相关脑区脑电波活动增强、神经功能重塑,进而逐步恢复肢体运动控制能力与肌肉力量。
17.(13分,除标记外,每空2分)小鼠受到压力时会产生皮质酮,抑制浆细胞的产生。但近期研究发现,轻度压力反而促进浆细胞产生。
(1)小鼠受到压力刺激时,下丘脑中部分CRH细胞会释放促肾上腺皮质激素释放激素,通过________轴的分级调节,产生皮质酮。
(2)小鼠浆细胞没有直接受脾神经调节的相关受体。研究人员设计实验探究其受脾神经调节的方式,结果如图1,说明脾神经可________。由此推测,脾神经可能是通过T细胞调节浆细胞产生。
(3)直接刺激下丘脑CRH细胞时,检测脾神经电位变化如图2,结果显示________,说明CRH细胞能够调节脾神经活动。
图2:
注:灰色区域可代表发生了动作电位,虚线框内为激活时的电位变化
(4)研究人员推测:轻度压力促进浆细胞产生的过程与上述(2)~(3)中通路有关,请完善下表的实验组操作,为该推测提供实验证据。
组别
实验处理
抗体水平
实验组1
使部分CRH细胞凋亡
①________
无显著差异
实验组2
切除脾神经
实验组3
抑制B细胞的响应
实验组4
②________
(5)为探究压力对免疫的影响,研究人员对小鼠注射特异性抗原后,分别施加不同压力并测定皮质酮相对含量。实验步骤和结果如图3,请据此将对照组的处理画在答题卡上。
以上研究揭示了压力影响浆细胞产生的机制,该过程受________(1分)网络调节。
【答案】(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质
(2)能促进T细胞依赖型浆细胞的生成,但对非T细胞依赖型浆细胞没有明显作用
(3)随着CRH分泌细胞的激活,脾神经的动作电位频率显著增加
(4)施加轻微的压力 抑制T细胞对脾神经的反应
(5) 神经-体液-免疫(1分)
【解析】(1)肾上腺皮质分泌皮质酮,符合下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节机制: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,促进皮质酮分泌。
(2)分析图1,T细胞依赖型浆细胞中,保留脾神经的假手术组浆细胞占比显著高于切除脾神经组,而非T细胞依赖型浆细胞中,两组无明显差异,因此说明脾神经能促进T细胞依赖型浆细胞的生成,但对非T细胞依赖型浆细胞没有明显作用。
(3)图2显示,刺激CRH细胞后,脾神经的动作电位(灰色区域)频率明显增加,说明CRH细胞可以调节脾神经的活动,且随着CRH分泌细胞的激活,脾神经的动作电位频率显著增加。
(4)分析题意,实验目的是验证“轻度压力促进浆细胞产生依赖该通路”,因此所有实验组的共同处理②为施加轻度压力;通路流程为:轻度压力→CRH细胞→脾神经→T细胞→B细胞分化为浆细胞,因此四个实验组依次阻断通路的不同环节,实验组1阻断CRH、实验组2阻断脾神经、实验组4需要阻断T细胞,因此⑤为抑制T细胞功能:阻断任意一个环节后,轻度压力都无法促进浆细胞产生,因此抗体水平无显著差异,证明推测成立。
(5)对照组不施加压力处理,因此流程为免疫7天后,进行采样,可绘制图形如下:
;该过程既有神经调节(神经元兴奋、脾神经电位变化)、又有体液调节(皮质酮等激素)、还有免疫调节(免疫细胞的活动),因此属于神经-体液-免疫调节网络。
18.(16分,每空2分)研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。
(1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第________道防线,抵御病原体攻击。
比较项
固有淋巴细胞(ILCs)
适应性淋巴细胞
免疫反应速度
数小时
数天
组织分布
主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等)
主要位于淋巴器官和血液
细胞类型
ILC1、ILC2、ILC3等
B细胞、T细胞等
(2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和ILCs的小鼠(M2),进行了相关实验:实验一:在禁食16 h后检测了相关指标如图1所示。
①据检测结果,可对ILCs和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断:
推断a:在禁食条件下,ILCs能________。
推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞________。
为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。
实验二:以稳定速率向禁食6 h的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔5分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图2所示。
②实验二检测指标可用于评估________,但该实验结果并不能直接得出推断a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2和WT的________,才能进一步验证推断a。
(3)研究表明,ILCs中只有ILC2具有调节血糖功能,在细胞水平证明ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为:用________(糖源不足/糖源充足)的培养基培养ILC2一段时间,经________后将上清液加入细胞的培养基中,一段时间后检测________的含量。
【答案】(1)一、二、三
(2)促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖 对血糖调节无明显的作用 机体细胞对胰岛素的敏感性 非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率
(3)糖源不足 离心 胰高血糖素
【解析】(1)第一道防线主要由皮肤、黏膜及其分泌物构成,第二道防线是由体液中的杀菌物质(如溶菌酶)、吞噬细胞(中性粒细胞、巨噬细胞)等构成,第三道防线是由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(B淋巴细胞、T淋巴细胞)组成,根据固有淋巴细胞(ILCs)的组织分布,固有淋巴细胞(ILCs)参与构成保卫人体的第一、二、三道防线,抵御病原体攻击。
(2)①从图1可知,在禁食条件下,M1小鼠(缺失适应性淋巴细胞)与WT小鼠相比,胰高血糖素升高,且二者血糖水平相近,而M2小鼠(缺失适应性淋巴细胞和ILCs)血糖水平明显低于WT和M1小鼠。这说明在禁食条件下,ILCs促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖;适应性淋巴细胞对禁食条件下血糖水平的维持没有起到关键作用。
②实验二中,以稳定速率向禁食6 h的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素,同时输注20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平,通过记录葡萄糖输注速率,这个检测指标可用于评估胰岛素的敏感性。因为胰岛素敏感性不同,机体对胰岛素的反应不同,维持正常血糖所需的葡萄糖输注速率就不同,要进一步验证推断a(在禁食条件下,ILCs能维持血糖水平),仅看胰岛素敏感性是不够的。从血糖平衡角度分析,非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率,因为只有结合血糖实际水平的变化才能更全面地判断ILCs对血糖水平的维持作用。
(3)要证明ILC2有调节血糖作用,需要设置对照。用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,会导致细胞中血糖下降,离心获取上清液(含有ILC2分泌的细胞因子等物质),加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量,看加入前后胰高血糖素是否有差别,若加入后胰高血糖素含量高于加入前,则有调节血糖的功能,若加入前后变化不大,则无调节血糖的功能,所以设计思路为:用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,离心后将上清液加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量。
19.(8分,每空2分)学习以下材料,回答下列小题。
“降糖”“降温”的神奇F蛋白
维持血糖平衡需要多种激素参与,其中胰岛素是主要的降糖激素。2型糖尿病患者普遍存在胰岛素抵抗的现象,临床上需要寻找具有新型作用机制的降糖物质。新近发现,F基因编码的F蛋白通过加工,存在分泌型(sF)和胞内型(cF)两种形态,两者氨基酸序列基本相同,却发挥不同的生理功能,既能降糖又能降温,可为临床治疗或药物研发带来新的思路。
研究发现,注射葡萄糖会引起小鼠血浆中的胰岛素和sF含量变化,结果如图1。科研人员对高表达F基因的动物进行组织特异性基因敲除,确定sF主要由骨骼肌细胞合成和分泌。sF与靶细胞上的受体特异性结合,激活靶细胞内AKT信号通路,进而降低血糖浓度,调控过程和生理效应与胰岛素类似。
进一步研究表明,特异性敲除骨骼肌F基因的小鼠,运动能力显著下降、体温升高。为探明其机制,分别检测野生型小鼠在安静状态和运动中产热调节因子S的含量,结果如图2。已知运动导致细胞质中信号因子AMPK被激活。AMPK可使F蛋白在骨骼肌细胞内被磷酸化,不再分泌到细胞外,而是在细胞内发挥生理作用,即cF。cF可进入细胞核,与转录因子FOXC2结合,调控骨骼肌细胞中S基因的表达,进而影响代谢产热过程。
总之,机体调控复杂的细胞代谢过程灵敏且精细,从而实现不同组织器官的协调统一。
(1)据图1推测,与胰岛素相比,sF响应血糖浓度变化的特点是________。
(2)科研人员认为sF和胰岛素一样,都属于激素,写出2点理由:________。
(3)为验证文中对sF和cF功能的推测,科研人员检测特异性敲除骨骼肌F基因小鼠的生理变化,支持推测的证据包括________(多选)。
a.饲喂食物后肝糖原增加量变小 b.饲喂食物后胰岛素分泌量上升幅度变大
c.运动中调节因子S下降幅度变大 d.运动中产热量下降
(4)在本文对F蛋白已有研究结论的基础上,提出一个可进一步探究的新问题________。
【答案】(1)分泌量更高、分泌量达到峰值的时间更晚、含量下降更缓慢
(2)通过体液运输;通过受体识别作用于靶器官;作为信使传递降糖信息;微量且高效
(3)ab
(4)运动导致血糖降低这一生理效应如何调控F基因的表达?sF和cF在调控降糖和降温过程中,两条信号通路是否有关联?运动过程中,F蛋白如何影响运动能力?
【解析】(1)由图1可知,注射葡萄糖后,胰岛素含量在20 min左右达到峰值,之后下降速度较快;而sF含量在注射葡萄糖后,约30 min就达到峰值,峰值高于胰岛素的峰值,且下降速度比胰岛素慢。所以与胰岛素相比,sF响应血糖浓度变化的特点是分泌量更高、分泌量达到峰值的时间更晚、含量下降更缓慢。
(2)由图1可知,它们在血浆中的含量都很少,但能对血糖浓度等生理过程产生明显的调节作用。微量高效;它们都存在于血浆中,可通过体液运输到全身各处,作用于相应的靶细胞,通过体液运输;通过受体识别作用于靶器官;sF与靶细胞上的受体特异性结合,激活靶细胞内AKT信号通路,进而降低血糖浓度;胰岛素也作用于靶细胞,降低血糖浓度,作为信使传递降糖信息;
(3)已知运动导致细胞质中信号因子AMPK被激活,AMPK可使F蛋白在骨骼肌细胞内被磷酸化,不再分泌到细胞外,而是在细胞内发挥生理作用,即形成cF,cF可进入细胞核,与转录因子FOXC2结合,调控骨骼肌细胞中S基因的表达,进而影响代谢产热过程。
a、特异性敲除骨骼肌F基因的小鼠,由于缺乏F基因表达产生的F蛋白(包括sF和cF),运动能力显著下降、体温升高,说明F蛋白对维持正常运动能力和体温有重要作用。饲喂食物后,由于缺乏cF对S基因表达的调控,肝糖原增加量应变小,a正确;
b、因为特异性敲除骨骼肌F基因的小鼠体内缺乏sF,血糖调节受到影响,血糖浓度相对较高,会刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素,所以饲喂食物后胰岛素分泌量上升幅度变大,b正确;
c、运动中由于缺乏F蛋白,无法形成cF,所以运动中调节因子S下降幅度应变小,而不是变大,c错误;
d、已知特异性敲除骨骼肌F基因的小鼠运动中体温升高,说明缺乏cF会导致产热量升高而不是下降,d错误。
(4)根据本文对F蛋白已有研究结论,可进一步探究的新问题如运动导致血糖降低这一生理效应如何调控F基因的表达?sF和cF在调控降糖和降温过程中,两条信号通路是否有关联?运动过程中,F蛋白如何影响运动能力?
20.(10分,除标记外,每空2分)研究者以幼嫩的豌豆果实及与果实相连的枝条为材料(如下图),研究生长素(IAA)在果实发育中的作用。
(1)(每空1分)IAA的作用因________、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大的差异。实验所用豌豆转入了DR5-GUS基因,DR5是IAA________启动子,能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性。
(2)研究者对实验材料进行了四组不同处理,处理及结果如下表。
组别
处理
IAA含量(ng/g)
GUS酶活性相对值
1
仅羊毛脂处理
12.5
100
2
用含NPA的羊毛脂处理
16.2
210
3
打开果皮、保留种子,用羊毛脂处理
13.1
105
4
打开果皮、去除种子,用羊毛脂处理
1.5
48
注:NPA为IAA运输阻断剂。
①结果显示,与1组相比,2组________。
②通过分析1~4组实验结果,可以初步判断发育中的种子________。
③在上述实验的基础上,研究者打开果皮、去除种子,用含NPA的羊毛脂处理,发现检测点IAA含量和GUS酶活性与第4组无明显差异,且经过48 h后也没有明显变化,推测________。
(3)进一步研究发现,与第3组相比,第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高。请提出一个假设,解释IAA促进果实发育的机制________。
【答案】(1)(每空1分)浓度 诱导型(或响应型)
(2)IAA含量升高,GUS酶活性显著增强 能合成IAA并运输至果实而促进其发育 果皮中的IAA主要来自种子的极性运输
(3)IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育
【解析】(1)分析生长素的作用特性可知,生长素的作用因浓度、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大差异。根据题干中“能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性”可知,DR5是IAA诱导型(响应型)启动子。
(2)①根据表格中1组和2组的数据对比,1组IAA含量为12.5 ng/g,GUS酶活性相对值为100,2组IAA含量为16.2 ng/g,GUS酶活性相对值为210,因此可以得出与1组相比,2组IAA含量升高,GUS酶活性显著增强。
②对比1组、3组和4组的结果,保留种子的3组IAA含量和GUS酶活性都和1组接近,而去除种子的4组IAA含量和GUS酶活性都大幅下降,再结合NPA阻断IAA运输后IAA含量升高的结果,可以推断出发育中的种子能合成IAA并运输至果实而促进其发育。
③NPA是IAA运输阻断剂,去除种子后,即便用NPA处理,IAA含量和GUS酶活性也和去除种子的第4组没有明显差异,说明阻断运输后也没有额外IAA积累,由此可以推测果皮中的IAA主要来自种子的极性运输。
(3)题干中提到,与保留种子的第3组相比,去除种子的第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高,而去除种子后果实IAA含量低,说明IAA含量和乙烯释放负相关,因此可以提出假设:IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育。
21.(11分,除标注外,每空1分)RPW能显著增强植物对白粉病病菌(一种真菌)的抗性。研究人员对乙烯和RPW在防御白粉病病菌过程中的关系进行研究。
(1)乙烯主要对果实有________作用,还能够参与病菌的防御。ACC氧化酶(ACO)可催化ACC转化成乙烯。
(2)研究人员构建拟南芥突变体并接种白粉病病菌,10天后统计叶片上孢子数量,图1结果说明乙烯能________RPW抗白粉病的作用。用台盼蓝染液对叶片染色,结果如图2。结合两图,推测RPW抗白粉病是通过________(2分)。
组1:对照组 组2:RPW过表达突变体
组3:ACO缺失突变体 组4:RPW过表达+ACO缺失双突变体
(3)为进一步研究RPW与乙烯之间的关系,研究人员将构建的RPW-HA融合基因、ACO-Flag融合基因的表达载体导入植物叶片,36小时后,将叶片研磨,取上清液分成两份,一份对总蛋白进行检测,另一份用Flag抗体偶联的琼脂糖珠处理,收集琼脂糖珠上的蛋白进行检测/图3结果支持RPW通过与ACO结合增加ACO的稳定性,减少ACO降解,从而增加乙烯含量。请在答题卡的图中补充相应的实验结果(4分)。
(4)综合上述研究,完善植株抵抗病菌反应的机制图,请在答题卡方框中选填“RPW”“ACO”“乙烯”,用箭头连接,并标注它们之间的关系(“+”表示正调控,“-”表示负调控)(3分)。
【答案】(1)促进成熟
(2)抑制 诱导被感染的细胞死亡,抑制白粉病病菌在植株叶片上的增殖(2分)
(3)(4分)
(4)(3分)
【解析】(1)乙烯是一种植物激素,在植物体各个部位均有合成,能通过在细胞之间传递信息进而实现对植物生长发育的调节作用,主要功能是促进果实的成熟。
(2)分析图1:孢子数量越少,说明抗病性越强;组2为RPW过表达,孢子数低于对照组;组4为RPW过表达+ACO缺失(ACO是乙烯合成关键酶,缺失后乙烯含量降低),孢子数比组2更少,抗病性更强,说明乙烯会抑制RPW的抗白粉病作用。结合图2,黑点代表被染色的死细胞,抗病性越强黑点越多,说明RPW通过诱导被感染的细胞死亡,抑制白粉病病菌在植株叶片上的增殖,从而限制病菌扩散,发挥抗病作用。
(3)根据题干结论:RPW可与ACO结合,增加ACO稳定性减少降解。因此:只有同时转入ACO-Flag和RPW-HA,Flag抗体偶联琼脂糖珠拉取ACO时,才能共沉淀得到RPW,因此只有第三组能检测到HA(RPW)条带;同时因为RPW减少ACO降解,总蛋白中ACO含量在第三组(有RPW)显著高于第一组(无RPW),因此Flag检测总蛋白时第三组条带更粗:
(4)根据上述结论梳理调控关系:RPW结合ACO增加ACO稳定性,为正调控;ACO催化乙烯合成,ACO正调控乙烯;乙烯抑制RPW的抗病作用,为负调控,因此调控路径为:。
1 / 17
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。