内容正文:
专题04 稳态与调节
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(25-26高二上·上海·期中)人在面临焦虑、紧张和较大精神压力时,可刺激下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌,使皮质醇(糖皮质激素)水平升高,导致毛囊干细胞的休止期延长引起脱发,其主要过程如图1所示。
(1)健康人体内,皮质醇的含量不会过高,原因是存在______调节机制。
(2)在图1中,当感受器接受压力刺激后,神经纤维产生兴奋并向中枢传递,中枢分泌激素a______(填名称),促进垂体分泌激素b,上述调节方式为______(A.神经/B.体液/C.神经-体液)。
(3)部分人由于长期工作学习压力过大,出现脱发现象。据图1分析人在压力下脱发的机理可能是______。
(4)长期紧张焦虑导致皮质醇水平含量高,该调节过程主要依赖于“下丘脑-垂体-靶腺”路径。下列人体调节的主要过程与其相似的是______。
A.暴饮暴食导致血脂高 B.感染病毒导致体温升高
C.进餐导致血糖浓度升高 D.摄入过多碱性食物,碳酸氢盐由肾脏随尿排出体外
人在精神压力下,也会出现白发的现象。其调节机制如图2(MeSC表示黑色素干细胞,增殖分化形成黑色素细胞,NE代表去甲肾上腺素,实线箭头代表促进)。
(5)据图2推测,NE可能是一种______。(编号选填)①酶 ②动物激素 ③神经递质
(6)结合所学知识分析图2,下列说法正确的是______。
A.①作用持续时间大于② B.①作用速度快于②
C.①和②都涉及与质膜上的受体相接触 D.人体的稳态通过是①和②共同实现的
(7)设计实验验证上述脱发和白发的调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组,处理方式如表所示,请推测可能的实验现象。(编号选填)
组别
处理方式
实验现象
组别
处理方式
实验现象
对照组
不作处理
毛量正常、毛色黝黑
实验组1
长期束缚
______
实验组2
切除肾上腺
______
实验组3
切除肾上腺并长期束缚
______
(长期束缚会给予小鼠精神压力)
①毛量正常、毛色黝黑 ②毛量减少、毛色变白 ③毛量减少、毛色黝黑 ④毛量增多、毛色变白 ⑤毛量增多、毛色黝黑 ⑥毛量正常、毛色变白
2.(24-25高二上·上海·期中)I、甲图是人体肝脏内的组织模式图,乙图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,①、②、③、④表示液体,A、B、C、E表示系统,D表示器官。
(1)图甲中不属于人体内环境组成的液体是______(填数字序号),与②相比,③含有更多的______(化学物质)。③的渗透压大小主要与_______的含量有关。
(2)正常情况下,图甲______(填数字序号)中的CO2浓度最高。CO2不从组织液进入组织细胞的原因是_____。
(3)图乙中E表示_______系统,具有运输体内物质的作用;D表示器官_______。
(4)目前普遍认为,机体维持稳态的主要调节机制是调节网络_______(填写人体系统)。
(5)尝试构建人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、CO2扩散的模型_______(注:在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头表示CO2)。
II、下图表示人体细胞甲中发生的一系列代谢变化,以及与毛细血管的相应关系,图中字母代表物质,序号表示有关过程。
(6)在人体中,细胞甲主要指的是______细胞;
(7)图中物质B是_______;物质D是______。
(8)图中①至⑧的生理过程中肯定能产生CO2的是_______;有ATP产生的过程是_______。
(9)甘油三酯主要以_______运输方式吸收进入小肠上皮细胞的细胞膜。
3.(2025·上海·二模)声波经耳廓收集,传至声波感受器“耳蜗”。下图1为耳蜗内部Corti氏器发生的生理活动。其中,耳畸蛋白是内毛细胞中囊泡膜上的蛋白质,协助囊泡运输至质膜。研究发现,编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变,可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序,部分结果如图2所示(不考虑基因在性染色体同源区段的情况)。
(1)图1中,组成Corti氏器的细胞形态各异,其根本原因是___________。
(2)当声波传至Corti氏器,会使内毛细胞的纤毛快速摆动,随之产生动作电位,并将信号传递至神经元。在图1的上述过程中,发生在质膜上的信号转换形式有___________。(多选)
A.机械信号→电信号 B.电信号→化学信号 C.化学信号→电信号 D.化学信号→化学信号
(3)据图1推测,由OTOF基因突变引发耳聋的机制可能有___________。(编号选填)
①内毛细胞内Ca2+浓度降低 ②耳畸蛋白无法与囊泡结合
③耳畸蛋白的肽链无法正确折叠 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜
(4)据图2推断,小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有___________个。(不考虑交叉互换)
(5)据图2判断,母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是___________。(单选)(密码子:精氨酸5’-AGG-3’;苏氨酸5’-ACG-3’;谷氨酸5’-GAG-3’;赖氨酸:5’-AAG-3’)
A.苏氨酸 B.精氨酸 C.谷氨酸 D.赖氨酸
(6)据相关信息推断,小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为___________。
(7)据已学知识推测,治疗小明遗传性耳聋的可行策略有___________。(多选)
A.注射含OTOF正常基因的腺相关病毒 B.佩戴能具有信号转换功能的人工耳蜗
C.注射能分裂和分化的自身内耳干细胞 D.注射抑制OTOF致病基因表达的药物
4.(24-25高二上·上海青浦·期中)人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A,B,C,D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官(A是小肠),Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2是人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。
(1)图1中的a对应图2中的______(选填序号),B和D分别代表______。
(2)以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。(本空用下列编号选填)
①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤神经递质和受体结合
(3)从组织液与血浆的关系看,导致组织水肿的因素很多。据研究,营养不良能引起组织水肿,请根据细胞外液的各项成分的关系分析营养不良造成组织水肿的原因__________________。
(4)人体含量最多的体液是图2中的[ ]______([ ]内填图4中序号),②细胞直接生活的环境是______(填图4序号),①中pH的稳态维持主要与其中______成分有关。
A. B. C.Na+ D.Cl-
(5)表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据E,F,G,H中与图4中①相对应的字母是( )
成分
钠离子
钾离子
钙离子
镁离子
氯离子
有机酸
蛋白质
E
F
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
G
147
4
1.25
1
114
7.5
1
H
10
140
2.5
10.35
25
—
47
(6)图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞,经过的途径依次为红细胞→__________________(用图2中序号和箭头表示)。
(7)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中,待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度,其目的是( )
A.保持自变量(实验变量)的一致 B.保持因变量(反应变量)的一致
C.保持无关变量的一致 D.消除无关变量
1.(25-26高二上·上海·期中)研究发现,睡眠会影响人体内一氧化氮(NO)的含量。NO存在于神经元、免疫细胞等细胞中,是一种可向突触前膜逆向传递信息的气体分子。NO的含量不同会触发生物体发生一系列生物学效应,其主要机制如图1所示。
(1)据图1判断,NO所传递的信息类型最可能属于_______。(编号选填)①激素②神经递质③抗原分子
(2)科学家最早在海马突触中发现,NO能刺激前后两个神经元持续兴奋。这被认为是生物体学习与记忆的基础机制。据图1判断,有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是_____(①I/②Ⅱ/③Ⅲ)。(编号选填)
(3)研究发现,长期睡眠不足使NO的含量增加,从而影响人体的学习与记忆能力,严重时还可能使神经元凋亡。据图1及所学知识,下列说法合理的是______。
A.NO增加,抑制性神经递质分泌量增加 B.NO增加,直接导致糖酵解被抑制
C.NO增加,抑制了遗传信息的转录 D.NO增加,抑制ATP合成
(4)NO含量异常容易诱发机体自身免疫疾病。下列属于自身免疫疾病的是_______。
A.过敏反应 B.风湿性心脏病 C.艾滋病 D.白化病
(5)NO含量异常还会影响树突状细胞的功能,从而影响下列特异性免疫中细胞免疫反应的是 。
A.吞噬细胞的吞噬作用 B.NK细胞的杀伤作用
C.细胞毒性T细胞毒杀作用 D.T淋巴细胞的增殖分化
研究发现,饮食不规律会使脂肪细胞内抗产热转录因子(ZFP423)的表达量升高。研究者对小鼠(夜行动物)开展实验:将脂肪细胞特异性缺失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2(a)所示。
(6)线粒体内膜蛋白UCP1能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子浓度差。研究发现,白天喂食小鼠的体内该蛋白水平降低,则小鼠产生的热量会_______。(编号选填)①增加②减少③不变④无法判断
(7)据图2(a)及所学知识,下列说法正确的是_______。
A.白天喂食Zfp423组较夜晚喂食Zfp423组体重增加显著
B.与Zfp423小鼠相比,白天喂食Zfp423-KO组与夜晚喂食Zfp423-KO组体重增加显著
C.夜晚喂食Zf423组的小鼠会使脂肪细胞内抗产热转录因子ZFP423表达量升高
D.ZFP423表达量升高,可能使更多的能量被储存在脂肪细胞中
(8)12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2(b)和(c)所示。据图2及相关信息,简述长期“吃夜宵”不利于人体健康的原因:________。
2.(25-26高二上·上海·期中)人接触辣椒后之所以产生“热辣辣”的灼热感,是因为在口腔黏膜和皮肤的神经末梢中,存在有一种特殊蛋白质TRPV1。TRPV1能被辣椒中辣椒素或热刺激(43℃以上)激活,导致钙离子大量内流,引起神经元的兴奋及某种神经肽的释放。神经肽会引发血管舒张和血管通透性增加,如图1所示。
(1)图1中含有TRPV1的神经末梢属于神经元的______(A.轴突/B.树突)的末梢。
(2)据图1可以推测TRPV1的功能有______。
A.传递能量 B.接受信息 C.催化代谢反应 D.转运离子
(3)图1中,辣椒素与TRPV1结合后会造成Ca2+内流,______(A.消耗/B.不消耗)ATP,产生兴奋。
(4)兴奋处的膜电位分布为______。
A. B. C. D.
(5)产生兴奋后,信息将在神经元之间进行传递。用箭头和以下编号表示神经元之间信息传递的过程______。
①突触前膜的膜电位变为“外正内负” ②突触后膜Na+内流 ③突触小泡与前膜融合 ④突触前膜释放神经递质 ⑤突触后膜膜电位变化
(6)人进食大量辣椒会出现大汗淋漓的现象,此现象分析正确的是______。
A.辣椒素可使口腔黏膜细胞温度上升 B.辣椒素使TRPV1产生与热激活相同的电信号
C.下丘脑体温调节中枢产生热的感觉 D.机体汗腺分泌,散热大幅增加
(7)吃辣椒后,有人会出现面红耳赤、大汗淋漓、心跳加快、呼吸急促等现象,是______(A.交感/B.副交感)神经兴奋后调节的结果。
(8)人进食大量辣椒后大汗淋漓,此时体内甲状腺激素含量、酶活性变化依次是______、______(A.升高/B.降低/C.不变)。
(9)吃辣有时会“上火”,如口腔黏膜处出现红、肿的现象。请结合相关知识,推测口腔黏膜处出现红、肿可能的原因______。
研究人员对天然辣椒素的作用进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ(一种诱导形成糖尿病的药物),制备若干只患病的大鼠模型,将其随机分为数量相等的两组,其中一组为模型组,另外一组灌服辣椒素设为治疗组。准备同样数量的正常大鼠作为对照组。一段时间后检测相关的指标,结果如图2所示。
(10)对照组的处理是灌服______。
(11)根据图2中相关蛋白检测结果,推测辣椒素降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是______。(答出两点)
3.(24-25高二上·上海·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有______个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为_______。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于______。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了_______(物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进_______,导致_______,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是______。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射 B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退 D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是_______。
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
图3
(7)图3中______段是Na+内流引起的,其内流的机制是______。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图______。
4.(24-25高二上·上海青浦·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时,_______内流,促进储存于_______(结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量_______(选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应_______(选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
_______
_______
电信号→_______
化学突触
_______
_______
电信号→_______
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成_______(选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是_____________________。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理:____________________________。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是_______。
①提取物X的组成成分及比例 ②使用的剂量 ③使用后的副作用
5.(25-26高二上·上海·期中)年近古稀的张先生最近有尿频症状,平均每小时要去一趟厕所。张先生减少了喝水量,但症状并没有好转。经头颅磁共振成像显示,张先生下丘脑-垂体区域存在占位性病变,导致抗利尿激素(ADH)分泌减少,诊断为获得性中枢尿崩症(CDI)。如图是抗利尿激素的释放和作用示意图。
(1)抗利尿激素作用于图1中的______处细胞,促进其对水的重吸收。
A.① B.② C.③ D.④
(2)在健康人的肾脏中,存在抗利尿激素的有______。(编号选填)
①尿液 ②血浆 ③组织液 ④细胞内液
(3)日常生活中,能使细胞外液渗透压升高的行为有______。
A.长时间待在有暖气的房间内且不喝水 B.长时间憋尿不去厕所
C.快速饮用大量纯净水 D.摄入咸鱼、酱菜等高盐食物
(4)与正常人相比,张先生是否有严重的口渴现象?判断并说出理由______。
一个9岁男孩因疑似尿崩症收治入院,经临床分析诊断为一种遗传性肾性尿崩症(NDI,患者肾小管和集合管异常,ADH合成和分泌正常),图2是该男孩家族遗传系谱图,该家族中患者皆为杂合子,Ⅲ-1为该患病男孩。
(5)据图分析,该男孩家族中遗传性肾性尿崩症的遗传方式为______。
A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传
(6)图中Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病男孩的概率______。
(7)对于有遗传性肾性尿崩症家族史的家庭,有效降低患儿出生率的方法有______。
A.适婚青年进行遗传咨询 B.根据再发风险率的估计提出预防措施
C.通过产前诊断确定胎儿患病情况 D.对患病的双亲进行体细胞基因治疗
(8)禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据,配合使用ADH可以初步区分CDI和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用ADH的实验,定时检测禁水后尿液渗透压的值,结果如图3所示。其中______是CDI患者,______是NDI患者。
(9)经过进一步基因检测发现,该患病男孩的V2R基因发生突变,导致V2R蛋白结构改变,下图是集合管细胞重吸收水的机理,据图并结合已学知识,为肾性尿崩症患者选择合适的治疗方式______。
A.增加集合管细胞上的AQP2的数量
B.减少集合管细胞中的PKA的数量
C.使用干细胞技术,利用患者本人的干细胞再生肾脏,并进行肾移植
D.基因治疗修正集合管细胞上的V₂R受体蛋白,增加其对ADH的敏感性
1.(25-26高二上·上海·期中)恐惧反应
动物面临可能的危险,如逼近的黑影,会做出逃避或惊惧等恐惧样行为反应。为解析恐惧情绪诱发逃跑行为的神经调节机制,科研人员利用图1所示装置,采用相关技术记录脑内腹侧被盖区(VTA),GABA能神经元的激活程度,结果如图2所示。
(1)动物遇到天敌时,交感神经兴奋,引起呼吸与心跳会加速,血压和血糖也会跟着上升,有助于其迅速躲避天敌。交感神经属于______。(编号选填)
①传入神经 ②神经中枢 ③传出神经 ④躯体运动神经 ⑤自主神经
(2)初次放入装置的小鼠,在实验装置上方依次呈现面积的黑色圆盘图像,小鼠会迅速返回巢穴。实验中,黑色圆盘相当于______,该反射属______于。(单选)
A.非条件刺激、条件反射 B.非条件刺激、非条件反射
C.条件刺激、条件反射 D.条件刺激、非条件反射
研究人员通过将外源光敏蛋白的基因转入细胞基因组,并使之在某一特定类型的神经元中特异性表达。通过特定波长的光刺激可以调控神经元活动:当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致正离子内流;当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致负离子内流。
(3)光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于______。(多选)
A.元素组成 B.肽键结构 C.氨基酸序列 D肽链空间结构
(4)与光敏蛋白合成、细胞中定位有关的细胞器有______。(编号选填)
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤中心体 ⑥高尔基体 ⑦细胞骨架
(5)当蓝光刺激光敏蛋白C时,光敏蛋白C的构想会发生改变。在下图方框内填写该处的内环境组分名称,并画出此时神经元的膜电位_____。
(6)研究人员需要通过实验进一步证实VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。结合图1实验结果,设计实验并预测结果。(编号选填)
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组1
(1)______
黄光、(2)______
未见逃跑行为
实验组2
VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
(3)______(4)______
①VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠 ②VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠
③阴影刺激 ④无阴影刺激 ⑤黄光 ⑥蓝光 ⑦未见逃跑行为 ⑧迅速逃跑躲避
2.(25-26高二上·上海·期中)应激状态下,机体可通过神经-体液-免疫调节以恢复生理稳态。最新研究发现,短期轻度压力引发的适度免疫激活会促进细胞因子IL-22的产生,从而减轻焦虑并对精神健康产生保护作用,部分机制如图1所示。
(1)压力会使“下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强,进而激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号。下列表述中正确的是_______。
A.压力状态下通过交感神经,促进肾上腺皮质激素的分泌
B.肾上腺皮质激素含量较高时,对下丘脑的抑制作用会增强
C.无压力的状态下,小肠上皮细胞不会发生细胞凋亡现象
D.压力状态下,肠道蠕动加速,有利于吸收更多营养物质
(2)压力状态会增加小鼠肠道的通透性,从而激活免疫系统,由图1及所学,辅助性T细胞及其分泌的细胞因子可以参与_______过程。(编号选填)①特异性免疫②非特异性免疫③细胞免疫④体液免疫
(3)据图1写出IL-22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境:____。(编号选填并排序)①消化液②组织液③血浆④脑脊液
(4)实验证明,IL-22之所以能够穿过血脑屏障进入大脑隔区,是由于在压力状态下血脑屏障会出现局部的暂时性破坏,与此有关的因素可能包括血管内皮细胞_______。
A.遗传信息发生改变 B.细胞骨架发生重构
C.胞间连接蛋白降解 D.连接蛋白表达量下降为了研究IL-22的抗抑郁作用,研究人员开展了对小鼠进行药物干预相关实验。将IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解,得到稀释液后进行注射,并通过社交互动率评估抑郁样行为。分组处理和实验结果如表和图2。
组别
处理
1
对照组+_______
2
社交挫败模型组+_______
3
对照组+IL-22稀释液
4
社交挫败模型组+IL-22稀释液
(5)表中空格所对应的实验处理方式应该是____。
A.不做处理 B.蒸馏水 C.生理盐水 D.PBS缓冲液
(6)实验结果表明,注射外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为。据此推测图2中与第4组实验数据存在显著差异的组别是_____。(编号选填)①第1组②第2组③第3组
(7)据题意和已有知识,分析长期滥用抗生素可能会引发的不良后果:_____。
3.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。
(1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填)
(2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。
A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应
C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先
(3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。
A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同
C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同
(4)图1中“相关基因”可能为_______。
A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因
C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因
水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。
(5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。
A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水
C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水
(6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序)
①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少
若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。
(7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。
A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化
B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例
D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例
(8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。
A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻
C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量
4.(25-26高二上·上海·期中)水稻是我国重要的粮食作物,其光合效率直接影响产量的高低。水稻种子的萌发率、干旱环境等也会影响水稻的产量。水稻光合作用过程如图1所示,图1中数字编号表示物质,字母表示过程。
(1)图1中,水稻光合作用的产物淀粉在阶段是______(A/B);______(填图1中数字编号)作为能量载体,将光能传递给淀粉;光合作用产物也会以______(填文字)形式运输到植物各个部位。
茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。在干旱胁迫时,茉莉酸含量显著增加,可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等机制增强水稻的抗旱性。
(2)下列有关茉莉酸叙述正确的是______。
A.在植物体内含量很丰富 B.对生命活动的调节有高效性
C.在合成部位发挥调节作用 D.茉莉酸主要由C、H、O元素组成
(3)茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
据图2中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是______。
A.协同 B.拮抗 C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
(4)研究人员就JA对水稻种子萌发的影响进行了研究,分别用不同浓度的JA处理水稻种子3天、7天后测定水稻种子的萌发率,研究结果如图3。据图分析正确的是______。
A.实验结果显示,JA对水稻种子的萌发具有两重性
B.用JA处理7天的水稻种子的萌发率高于处理3天组
C.据结果推测,JA浓度越高,萌发时间越长,水稻种子萌发率越高
D.处理3天组,低浓度的JA(5×10−9−5×10−6moL/L)可提高种子发芽率
(5)研究人员推测JA与水稻干旱胁迫相关,研究结果如下表所示:
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·S-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(mmol·m-2·S-1)
Rubisco 酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
注:Rubiso酶的作用是催化CO2固定
根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是______。
A.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失。
B.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
C.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
为探究干旱胁迫下喷施外源JA对水稻产量的影响,实验设计包括4个处理:正常灌溉(CK)、喷施JA(M)、干旱胁迫(D)和干旱胁迫+JA(D+M),实验结果如图4。
(6)由图4所示实验结果可知,在干旱胁迫下,水稻优先将光合同化产物向______(A.籽粒/B.根系)分配。
研究发现,M10和M2蛋白在调控叶片衰老中均具有重要作用。为探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系,以叶绿素含量为指标,进行了三组实验,结果如图5所示。
(7)图5中实验结果初步表明M10蛋白能______(A.促进/B.抑制)叶片衰老,M2蛋白能______(A.促进/B.抑制)叶片衰老。
(8)进一步研究表明,干旱条件下茉莉酸(JA)含量增多加速叶片衰老,调控机理如图6所示。请综合上述研究。用符号“+”或“-”将图6补充完整①______②______③______④__________(“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少)。
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专题04 稳态与调节
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.【答案】(1)负反馈
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素 C
(3)压力刺激下,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素增多,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而促进肾上腺皮质分泌皮质醇(糖皮质激素),进而抑制成纤维细胞分泌Cas6蛋白。毛囊干细胞缺少Cas6的信号,导致毛囊干细胞无法增殖分化,引起脱发
(4)B
(5)②③
(6)BCD
(7) ② ⑤ ④
2.【答案】(1) ① 蛋白质 无机盐、蛋白质
(2) ① 组织细胞内的CO2浓度高于组织液
(3) 循环 皮肤
(4)神经—体液—免疫
(5)
(6)肝
(7) 脂肪酸 二碳化合物
(8) ⑥⑦ ④⑦⑧
(9)自由扩散
3.【答案】(1)基因选择性表达
(2)ABC
(3)②③④
(4)0或2
(5)A
(6)1/8
(7)AB
4.【答案】(1) ① 肾脏、肺
(2)⑤
(3)长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,则血浆渗透压下降,使更多的水分从血浆流向组织液,进而引起组 织水肿
(4) ⑤细胞内液 ①③ B
(5)F
(6)①→②→③→⑤
(7)C
1.【答案】(1)②
(2)I
(3)ACD
(4)B
(5)CD
(6)②
(7)AC
(8)长期“吃夜宵”这种不规律的饮食,会导致人体内血糖和胰岛素均高于正常饮食,导致肥胖,高血糖等问题的出现
2.【答案】(1)B
(2)BD
(3)B
(4)C
(5)
(6)BD
(7)A
(8) A C
(9)辣椒素激活TRPV1受体,大量钙离子内流,促进相关神经肽的释放。神经肽引发血管舒张,血流量增大,导致黏膜处发红。神经肽引发血管通透性增加,导致血浆蛋白进入组织液,组织液渗透压升高,水从血浆流向组织液,组织液增多,引起水肿
(10)等量的生理盐水
(11)促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUTS转运葡萄糖
3.【答案】(1) 2 由负变正 “兴奋性
(2)B
(3) 蛋白激酶A CREB-1基因的表达 新突触建立
(4)多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)C
(6)AD
(7) ac 适宜的刺激导致钠离子通道打开,引起钠离子通过协助扩散方式大量内流
(8)
4.【答案】(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
5.【答案】(1)C
(2)②③
(3)AD
(4)有。因为张先生的抗利尿激素分泌量少,使得(肾小管和集合管)对水的重吸收作用减弱,引起多尿,机体失水过多使细胞外液渗透压高,刺激渴觉中枢兴奋,从而引起口渴
(5)A
(6)1/4
(7)ABC
(8) Ⅱ Ⅲ
(9)AD
1.【答案】(1) ③ ⑤
(2) B B
(3)CD
(4)③ ④⑥
(5)组织液
(6) ② ③ ⑥ ④
2.【答案】(1)B
(2)①③④
(3)②→③→④
(4)BCD
(5)D
(6)②
(7)长期滥用抗生素破坏肠道菌群,降低微生物刺激免疫细胞产生IL-22的能力。压力状态下,IL-22释放不足,削弱其对隔区神经元的抑制作用,从而易引发焦虑、抑郁。同时,抗生素滥用还可能破坏机体正常菌群的平衡,并可能促使耐药细菌的产生
3.【答案】(1)籼稻
(2)AC
(3)ABD
(4)ABC
(5)C
(6)③①⑤⑧⑥⑦
(7)ABD
(8)BCD
4.【答案】(1) B ②③ 蔗糖
(2)BD
(3)C
(4)ABD
(5)ABD
(6)B
(7) A B
(8) + + - -
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专题04 稳态与调节
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(25-26高二上·上海·期中)人在面临焦虑、紧张和较大精神压力时,可刺激下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴(HPA)调控肾上腺皮质分泌,使皮质醇(糖皮质激素)水平升高,导致毛囊干细胞的休止期延长引起脱发,其主要过程如图1所示。
(1)健康人体内,皮质醇的含量不会过高,原因是存在______调节机制。
(2)在图1中,当感受器接受压力刺激后,神经纤维产生兴奋并向中枢传递,中枢分泌激素a______(填名称),促进垂体分泌激素b,上述调节方式为______(A.神经/B.体液/C.神经-体液)。
(3)部分人由于长期工作学习压力过大,出现脱发现象。据图1分析人在压力下脱发的机理可能是______。
(4)长期紧张焦虑导致皮质醇水平含量高,该调节过程主要依赖于“下丘脑-垂体-靶腺”路径。下列人体调节的主要过程与其相似的是______。
A.暴饮暴食导致血脂高 B.感染病毒导致体温升高
C.进餐导致血糖浓度升高 D.摄入过多碱性食物,碳酸氢盐由肾脏随尿排出体外
人在精神压力下,也会出现白发的现象。其调节机制如图2(MeSC表示黑色素干细胞,增殖分化形成黑色素细胞,NE代表去甲肾上腺素,实线箭头代表促进)。
(5)据图2推测,NE可能是一种______。(编号选填)①酶 ②动物激素 ③神经递质
(6)结合所学知识分析图2,下列说法正确的是______。
A.①作用持续时间大于② B.①作用速度快于②
C.①和②都涉及与质膜上的受体相接触 D.人体的稳态通过是①和②共同实现的
(7)设计实验验证上述脱发和白发的调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组,处理方式如表所示,请推测可能的实验现象。(编号选填)
组别
处理方式
实验现象
组别
处理方式
实验现象
对照组
不作处理
毛量正常、毛色黝黑
实验组1
长期束缚
______
实验组2
切除肾上腺
______
实验组3
切除肾上腺并长期束缚
______
(长期束缚会给予小鼠精神压力)
①毛量正常、毛色黝黑 ②毛量减少、毛色变白 ③毛量减少、毛色黝黑 ④毛量增多、毛色变白 ⑤毛量增多、毛色黝黑 ⑥毛量正常、毛色变白
【答案】(1)负反馈
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素 C
(3)压力刺激下,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素增多,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而促进肾上腺皮质分泌皮质醇(糖皮质激素),进而抑制成纤维细胞分泌Cas6蛋白。毛囊干细胞缺少Cas6的信号,导致毛囊干细胞无法增殖分化,引起脱发
(4)B
(5)②③
(6)BCD
(7) ② ⑤ ④
【详解】(1)健康人体内皮质醇含量不会过高,因为存在负反馈调节机制:当皮质醇含量过高时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,从而减少皮质醇的分泌。
(2)当感受器接受压力刺激后,中枢(下丘脑)分泌a促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),促进垂体分泌相关激素。该过程先通过神经调节(感受器→传入神经→中枢),再通过体液调节(激素分泌),因此调节方式为神经 - 体液(C 选项)。
(3)压力刺激下,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素增多,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而促进肾上腺皮质分泌皮质醇(糖皮质激素),进而抑制成纤维细胞分泌Cas6蛋白。毛囊干细胞缺少Cas6的信号,导致毛囊干细胞无法增殖分化,引起脱发。
(4)A、“暴饮暴食导致血脂高” 是营养物质直接吸收代谢的结果,属于简单的体液调节,无 “下丘脑 - 垂体 - 靶腺” 的分级调控,A错误;B、“感染病毒导致体温升高” 的过程中,可通过下丘脑 - 垂体 - 甲状腺的分级调节促进甲状腺激素分泌,增加产热从而升高体温(甲状腺激素的分泌依赖 “下丘脑→垂体→甲状腺” 的分级调控),与题干 “下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质” 的分级调节机制相似,B正确;C、“进餐后导致血糖浓度升高” 是糖类直接吸收的结果,血糖调节主要依赖胰岛细胞直接感受血糖变化分泌激素(如胰岛素),无 “下丘脑 - 垂体 - 靶腺” 的分级调控,C错误;D、“摄入过多碱性食物,碳酸氢盐由肾脏随尿排出体外” 是内环境酸碱平衡的体液调节(肾脏直接排泄),无分级调控,D错误。故选B。
(5)图2中NE代表去甲肾上腺素,由传出神经释放(作为神经递质),也由肾上腺髓质释放(作为动物激素),因此NE可能是②动物激素和③神经递质。
(6)图中①为神经调节(NE 作为神经递质),②为体液调节(NE 作为激素):A、神经调节作用持续时间短于体液调节,A错误;B、神经调节作用速度快于体液调节,B正确;C、神经递质的受体在质膜(突触后膜)上,NE(去甲肾上腺素,属于激素)的受体也在质膜上,因此①和②都涉及与质膜上的受体接触,C正确;D、该调节过程中,稳态通过神经调节(①)和体液调节(②)共同实现,D正确。故选BCD。
(7)实验组 1:长期束缚长期束缚给予精神压力,激活 HPA 轴(皮质醇增多→毛量减少),同时 NE 大量作用于 MeSC→毛色变白。对应现象②(毛量减少、毛色变白)。
实验组 2:切除肾上腺切除肾上腺后,皮质醇(肾上腺皮质分泌)减少→脱发缓解,毛量增多;肾上腺髓质分泌的 NE 减少,且无压力时传出神经不大量释放 NE→毛色黝黑。对应现象⑤(毛量增多、毛色黝黑)。
实验组 3:切除肾上腺并长期束缚切除肾上腺后,皮质醇无法分泌→毛量增多(无脱发);长期束缚使传出神经释放 NE(神经递质)→作用于 MeSC→毛色变白。对应现象④(毛量增多、毛色变白)。 综上,实验现象依次为 ② 、 ⑤ 、 ④ 。
2.(24-25高二上·上海·期中)I、甲图是人体肝脏内的组织模式图,乙图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,①、②、③、④表示液体,A、B、C、E表示系统,D表示器官。
(1)图甲中不属于人体内环境组成的液体是______(填数字序号),与②相比,③含有更多的______(化学物质)。③的渗透压大小主要与_______的含量有关。
(2)正常情况下,图甲______(填数字序号)中的CO2浓度最高。CO2不从组织液进入组织细胞的原因是_____。
(3)图乙中E表示_______系统,具有运输体内物质的作用;D表示器官_______。
(4)目前普遍认为,机体维持稳态的主要调节机制是调节网络_______(填写人体系统)。
(5)尝试构建人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、CO2扩散的模型_______(注:在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头表示CO2)。
II、下图表示人体细胞甲中发生的一系列代谢变化,以及与毛细血管的相应关系,图中字母代表物质,序号表示有关过程。
(6)在人体中,细胞甲主要指的是______细胞;
(7)图中物质B是_______;物质D是______。
(8)图中①至⑧的生理过程中肯定能产生CO2的是_______;有ATP产生的过程是_______。
(9)甘油三酯主要以_______运输方式吸收进入小肠上皮细胞的细胞膜。
【答案】(1) ① 蛋白质 无机盐、蛋白质
(2) ① 组织细胞内的CO2浓度高于组织液
(3) 循环 皮肤
(4)神经—体液—免疫
(5)
(6)肝
(7) 脂肪酸 二碳化合物
(8) ⑥⑦ ④⑦⑧
(9)自由扩散
【详解】(1)图甲中①是细胞内液,②是组织液,③是血浆,④是淋巴(液),内环境由组织液、血浆和淋巴(液)组成,因此不属于内环境的液体是①细胞内液,与②组织液相比,③血浆含有更多的蛋白质。③血浆的渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
(2)CO2在细胞内产生,CO2的运输当时是自由扩散,从高浓度运输到低浓度,因此细胞内CO2的浓度最高,即细胞内液①。组织细胞内的CO2浓度高于组织液,CO2的运输当时是自由扩散,从高浓度运输到低浓度,因此CO2不从组织液进入组织细胞。
(3)图乙种A是消化系统,B是呼吸系统,C是泌尿系统,E是循环系统,具有运输体内物质的作用,D是皮肤。
(4)机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫。
(5)氧气由成熟红细胞携带扩散到血浆后再到组织液,成熟红细胞只能进行无氧呼吸不产生二氧化碳,组织细胞有氧呼吸可产生二氧化碳,通过组织液进入血浆,因此人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、CO2扩散的模型为: 。
(6)图中细胞甲为尿素的合成场所,故为肝脏细胞。
(7)图中B为甘油三酯的分解产物,故为脂肪酸,脂肪酸代谢的产物为二碳化合物,直接进入⑦氧化分解。
(8)图中④为有氧呼吸的第一阶段,⑥⑦为有氧呼吸的第二阶段,⑧为有氧呼吸的第三阶段,故能产生CO2的是⑥⑦,有ATP产生的过程是④⑦⑧。
(9)甘油三酯要被分解为小分子的脂肪酸和甘油之后通过自由扩散的运输方式被吸收进入小肠上皮细胞。
3.(2025·上海·二模)声波经耳廓收集,传至声波感受器“耳蜗”。下图1为耳蜗内部Corti氏器发生的生理活动。其中,耳畸蛋白是内毛细胞中囊泡膜上的蛋白质,协助囊泡运输至质膜。研究发现,编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变,可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序,部分结果如图2所示(不考虑基因在性染色体同源区段的情况)。
(1)图1中,组成Corti氏器的细胞形态各异,其根本原因是___________。
(2)当声波传至Corti氏器,会使内毛细胞的纤毛快速摆动,随之产生动作电位,并将信号传递至神经元。在图1的上述过程中,发生在质膜上的信号转换形式有___________。(多选)
A.机械信号→电信号 B.电信号→化学信号 C.化学信号→电信号 D.化学信号→化学信号
(3)据图1推测,由OTOF基因突变引发耳聋的机制可能有___________。(编号选填)
①内毛细胞内Ca2+浓度降低 ②耳畸蛋白无法与囊泡结合
③耳畸蛋白的肽链无法正确折叠 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜
(4)据图2推断,小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有___________个。(不考虑交叉互换)
(5)据图2判断,母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是___________。(单选)(密码子:精氨酸5’-AGG-3’;苏氨酸5’-ACG-3’;谷氨酸5’-GAG-3’;赖氨酸:5’-AAG-3’)
A.苏氨酸 B.精氨酸 C.谷氨酸 D.赖氨酸
(6)据相关信息推断,小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为___________。
(7)据已学知识推测,治疗小明遗传性耳聋的可行策略有___________。(多选)
A.注射含OTOF正常基因的腺相关病毒 B.佩戴能具有信号转换功能的人工耳蜗
C.注射能分裂和分化的自身内耳干细胞 D.注射抑制OTOF致病基因表达的药物
【答案】(1)基因选择性表达
(2)ABC
(3)②③④
(4)0或2
(5)A
(6)1/8
(7)AB
【详解】(1)细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,导致细胞合成的蛋白质种类不同,进而使细胞的形态、结构和功能出现差异。所以组成Corti氏器的细胞形态各异的根本原因是基因的选择性表达,
(2)ABCD、当声波传至Corti氏器,使内毛细胞的纤毛快速摆动,机械刺激引起内毛细胞产生动作电位,这是将机械信号转换为电信号,即机械信号→电信号,动作电位产生后,会使质膜上的离子通道开放,引起Ca²⁺内流等电信号变化,同时可能会触发神经递质的释放,将电信号转换为化学信号,即电信号→化学信号。并将信号传递至神经元,引发下一神经元产生动作点位即由化学信号变成电信号,ABC正确,D错误。
故选D。
(3)①囊泡无法正常运输到质膜,可能会使内毛细胞内Ca²⁺浓度升高(因为正常情况下囊泡运输和神经递质释放等与Ca²⁺内流有关),而不是降低,①不符合题意。②若耳畸蛋白无法与囊泡结合(②),则不会表达出有功能的耳畸蛋白,②符合题意。③基因突变可能导致编码的耳畸蛋白结构异常,耳畸蛋白的肽链无法正确折叠,会影响其功能,使其不能正常协助囊泡运输,③符合题意。 ④囊泡无法迁移至内毛细胞质膜,会导致内毛细胞表面缺乏正常的囊泡相关物质,影响神经递质的释放等过程,进而引发耳聋。④符合题意。故选②③④。
(4)由图2可知,小明父亲的OTOF基因编码链上该位点为A(正常基因是G),说明父亲携带致病基因。父亲是杂合子,在减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分离,分别进入不同的次级精母细胞中。所以次级精母细胞中OTOF致病基因有0或2个。
(5)mRNA是以DNA的模板链转录而来的,图2中给出的是编码链,其碱基序列与mRNA的碱基序列基本相同。根据密码子表,以A开头,以G结尾的密码子中,当中密码子突变,父亲正常为G,所以母亲的不为G,结合选项,对应的是苏氨酸5’-ACG-3’,所以母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是苏氨酸。故选A。
(6)由图2可知,父亲是杂合子(设正常基因为G,致病基因为A),母亲也是杂合子,他们产生致病基因的概率均为1/2,所以子代患病(aa)的概率为1/2×1/2 = 1/4。又因为生男生女的概率各为1/2,所以再生一胎为耳聋男孩的概率为1/4×1/2 = 1/8。
(7)A、腺相关病毒可以作为载体,将正常的OTOF基因导入细胞,使细胞能够表达正常的耳畸蛋白,从而治疗因OTOF基因突变导致的耳聋,A正确; B、人工耳蜗可以在一定程度上绕过受损的内耳毛细胞,直接将声音信号转换为电信号刺激听神经,帮助患者恢复部分听力,B正确; C、注射能分裂和分化的自身内耳干细胞,干细胞中的遗传物质,不能整合到受体细胞的核DNA上,不能发挥作用,C错误; D、因为OTOF基因突变导致耳畸蛋白功能缺失,抑制其表达可能会加重病情,而不是治疗,D错误。 故选AB。
4.(24-25高二上·上海青浦·期中)人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A,B,C,D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官(A是小肠),Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2是人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。
(1)图1中的a对应图2中的______(选填序号),B和D分别代表______。
(2)以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。(本空用下列编号选填)
①氨基酸的脱水缩合②消化道中淀粉分解成麦芽糖③丙酮酸转化成乳酸④血红蛋白与O2结合⑤神经递质和受体结合
(3)从组织液与血浆的关系看,导致组织水肿的因素很多。据研究,营养不良能引起组织水肿,请根据细胞外液的各项成分的关系分析营养不良造成组织水肿的原因__________________。
(4)人体含量最多的体液是图2中的[ ]______([ ]内填图4中序号),②细胞直接生活的环境是______(填图4序号),①中pH的稳态维持主要与其中______成分有关。
A. B. C.Na+ D.Cl-
(5)表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据E,F,G,H中与图4中①相对应的字母是( )
成分
钠离子
钾离子
钙离子
镁离子
氯离子
有机酸
蛋白质
E
F
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
G
147
4
1.25
1
114
7.5
1
H
10
140
2.5
10.35
25
—
47
(6)图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞,经过的途径依次为红细胞→__________________(用图2中序号和箭头表示)。
(7)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中,待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度,其目的是( )
A.保持自变量(实验变量)的一致 B.保持因变量(反应变量)的一致
C.保持无关变量的一致 D.消除无关变量
【答案】(1) ① 肾脏、肺
(2)⑤
(3)长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,则血浆渗透压下降,使更多的水分从血浆流向组织液,进而引起组 织水肿
(4) ⑤细胞内液 ①③ B
(5)F
(6)①→②→③→⑤
(7)C
【详解】(1)气体内环境通过a,a是血浆,D为肺,对应图2中的①。图1中的B将代谢废物排出体外,同时进行重吸收,是肾,人体通过D与体外进行气体交换,是肺。
(2)①氨基酸的脱水缩合发生项细胞内,不在内环境中,①错误;②消化道中淀粉分解成麦芽糖发生在消化道内,不在内环境中,②错误;③丙酮酸转化成乳酸,发生在细胞内,不在内环境中,③错误;④血红蛋白与O2结合,发生红细胞中,不在内环境中,④错误;⑤兴奋传导过程中,突触间隙(其中液体为组织液)中的神经递质与受体结合发生在内环境中,⑤正确。故选⑤。
(3)长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,则血浆渗透压下降,使更多的水分从血浆流向组织液,进而引起组织水肿。
(4)人体含量最多的体液是细胞内液,即图2中的⑤。②毛细血管壁细胞直接生活的环境是①血浆和③组织液。①中pH的稳态维持主要与其中HCO3−有关,B符合题意。故选B。
(5)图2中①为血浆,表中E是细胞外液,H是细胞内液,E中F的蛋白质含量较高是血浆,所以图2的①对应F。
(6)图2中红细胞携带的氧气进入组织细胞,经过的途径依次为红细胞→①血浆→②毛细血管壁→③组织液→⑤组织细胞。
(7)在“探究生物体维持pH稳定机制”的实验过程中,自变量是溶液的种类,因变量是溶液的pH值,所以待测的蒸馏水、缓冲液和血浆保持相同的体积和温度均为无关变量,ABD错误,C正确。
故选C。
1.(25-26高二上·上海·期中)研究发现,睡眠会影响人体内一氧化氮(NO)的含量。NO存在于神经元、免疫细胞等细胞中,是一种可向突触前膜逆向传递信息的气体分子。NO的含量不同会触发生物体发生一系列生物学效应,其主要机制如图1所示。
(1)据图1判断,NO所传递的信息类型最可能属于_______。(编号选填)①激素②神经递质③抗原分子
(2)科学家最早在海马突触中发现,NO能刺激前后两个神经元持续兴奋。这被认为是生物体学习与记忆的基础机制。据图1判断,有助于提高学习与记忆能力的NO运输途径是_____(①I/②Ⅱ/③Ⅲ)。(编号选填)
(3)研究发现,长期睡眠不足使NO的含量增加,从而影响人体的学习与记忆能力,严重时还可能使神经元凋亡。据图1及所学知识,下列说法合理的是______。
A.NO增加,抑制性神经递质分泌量增加 B.NO增加,直接导致糖酵解被抑制
C.NO增加,抑制了遗传信息的转录 D.NO增加,抑制ATP合成
(4)NO含量异常容易诱发机体自身免疫疾病。下列属于自身免疫疾病的是_______。
A.过敏反应 B.风湿性心脏病 C.艾滋病 D.白化病
(5)NO含量异常还会影响树突状细胞的功能,从而影响下列特异性免疫中细胞免疫反应的是 。
A.吞噬细胞的吞噬作用 B.NK细胞的杀伤作用
C.细胞毒性T细胞毒杀作用 D.T淋巴细胞的增殖分化
研究发现,饮食不规律会使脂肪细胞内抗产热转录因子(ZFP423)的表达量升高。研究者对小鼠(夜行动物)开展实验:将脂肪细胞特异性缺失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2(a)所示。
(6)线粒体内膜蛋白UCP1能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子浓度差。研究发现,白天喂食小鼠的体内该蛋白水平降低,则小鼠产生的热量会_______。(编号选填)①增加②减少③不变④无法判断
(7)据图2(a)及所学知识,下列说法正确的是_______。
A.白天喂食Zfp423组较夜晚喂食Zfp423组体重增加显著
B.与Zfp423小鼠相比,白天喂食Zfp423-KO组与夜晚喂食Zfp423-KO组体重增加显著
C.夜晚喂食Zf423组的小鼠会使脂肪细胞内抗产热转录因子ZFP423表达量升高
D.ZFP423表达量升高,可能使更多的能量被储存在脂肪细胞中
(8)12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2(b)和(c)所示。据图2及相关信息,简述长期“吃夜宵”不利于人体健康的原因:________。
【答案】(1)②
(2)I
(3)ACD
(4)B
(5)CD
(6)②
(7)AC
(8)长期“吃夜宵”这种不规律的饮食,会导致人体内血糖和胰岛素均高于正常饮食,导致肥胖,高血糖等问题的出现
【详解】(1)据图判断,NO存在于突触间隙中,NO所传递的信息类型属于②神经递质
(2)由题意“NO能刺激前后两个神经元持续兴奋”,是生物体学习与记忆的基础机制,途径I能表示NO刺激前后两个神经元持续兴奋。
(3)A、长期睡眠不足 NO 增加,影响学习记忆并导致神经元凋亡,NO 增加,可能通过途径 II 促进抑制性神经递质分泌,A正确;B、NO 增加不会直接抑制糖酵解(题干未提及),B错误;C、NO 可能抑制遗传信息的转录,导致神经元合成蛋白质减少,引发凋亡,C正确;D、NO 增加可能影响线粒体功能,抑制 ATP 合成,导致神经元能量不足,D正确。故选ACD。
(4)A、过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应,不属于自身免疫疾病,A错误;B、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等,B正确;C、艾滋病属于免疫缺陷病,C错误;D、白化病是单基因遗传病,D错误。故选B。
(5)A、吞噬细胞的吞噬作用在特异性免疫和非特异性免疫中都发挥作用,A错误;B、B淋巴细胞产生和分泌抗体属于体液免疫,B错误;C、NO含量异常会影响树突状细胞的功能,影响树突状细胞摄取、处理、呈递抗原,导致辅助性T细胞分泌细胞因子减少,进而会使细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞的数量减少,影响细胞毒性T细胞毒杀作用,C正确;D、T 淋巴细胞的增殖分化需树突状细胞呈递抗原,D正确。故选CD。
(6)线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,线粒体主要通过线粒体内膜两侧H+的浓度差产生ATP,膜蛋白UCP1能消除线粒体内膜两侧的跨膜质子浓度差,导致无法形成ATP,也无法形成热量,小鼠产生的热量会②减少 。
(7)A、白天喂食 Zfp423 组(正常小鼠)较夜晚喂食组体重增加显著,符合图中趋势,A正确; B、据图可知,Zfp423-KO 组(缺失 ZFP423)体重增加较 Zfp423 组少,B错误;C、夜晚喂食(小鼠活跃期)可能使 ZFP423 表达升高,C正确; D、ZFP423 是抗产热转录因子,表达量升高,产热增加,不会导致体重增加,D错误。故选AC。
(8)小鼠为夜行动物,白天进食属于不规律饮食,在小鼠不规律饮食,12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,发现不规律饮食后小鼠的血糖和胰岛素均高于正常饮食的小鼠,可推测长期“吃夜宵”这种不规律的饮食,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,高血糖等问题的出现。
2.(25-26高二上·上海·期中)人接触辣椒后之所以产生“热辣辣”的灼热感,是因为在口腔黏膜和皮肤的神经末梢中,存在有一种特殊蛋白质TRPV1。TRPV1能被辣椒中辣椒素或热刺激(43℃以上)激活,导致钙离子大量内流,引起神经元的兴奋及某种神经肽的释放。神经肽会引发血管舒张和血管通透性增加,如图1所示。
(1)图1中含有TRPV1的神经末梢属于神经元的______(A.轴突/B.树突)的末梢。
(2)据图1可以推测TRPV1的功能有______。
A.传递能量 B.接受信息 C.催化代谢反应 D.转运离子
(3)图1中,辣椒素与TRPV1结合后会造成Ca2+内流,______(A.消耗/B.不消耗)ATP,产生兴奋。
(4)兴奋处的膜电位分布为______。
A. B. C. D.
(5)产生兴奋后,信息将在神经元之间进行传递。用箭头和以下编号表示神经元之间信息传递的过程______。
①突触前膜的膜电位变为“外正内负” ②突触后膜Na+内流 ③突触小泡与前膜融合 ④突触前膜释放神经递质 ⑤突触后膜膜电位变化
(6)人进食大量辣椒会出现大汗淋漓的现象,此现象分析正确的是______。
A.辣椒素可使口腔黏膜细胞温度上升 B.辣椒素使TRPV1产生与热激活相同的电信号
C.下丘脑体温调节中枢产生热的感觉 D.机体汗腺分泌,散热大幅增加
(7)吃辣椒后,有人会出现面红耳赤、大汗淋漓、心跳加快、呼吸急促等现象,是______(A.交感/B.副交感)神经兴奋后调节的结果。
(8)人进食大量辣椒后大汗淋漓,此时体内甲状腺激素含量、酶活性变化依次是______、______(A.升高/B.降低/C.不变)。
(9)吃辣有时会“上火”,如口腔黏膜处出现红、肿的现象。请结合相关知识,推测口腔黏膜处出现红、肿可能的原因______。
研究人员对天然辣椒素的作用进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ(一种诱导形成糖尿病的药物),制备若干只患病的大鼠模型,将其随机分为数量相等的两组,其中一组为模型组,另外一组灌服辣椒素设为治疗组。准备同样数量的正常大鼠作为对照组。一段时间后检测相关的指标,结果如图2所示。
(10)对照组的处理是灌服______。
(11)根据图2中相关蛋白检测结果,推测辣椒素降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是______。(答出两点)
【答案】(1)B
(2)BD
(3)B
(4)C
(5)
(6)BD
(7)A
(8) A C
(9)辣椒素激活TRPV1受体,大量钙离子内流,促进相关神经肽的释放。神经肽引发血管舒张,血流量增大,导致黏膜处发红。神经肽引发血管通透性增加,导致血浆蛋白进入组织液,组织液渗透压升高,水从血浆流向组织液,组织液增多,引起水肿
(10)等量的生理盐水
(11)促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUTS转运葡萄糖
【详解】(1)含有TRPV1的神经末梢是感觉神经末梢(感受器),属于神经元的树突的末梢,故选A。
(2)据图可知,TRPVI既能接受信息,感受辣椒素或热刺激,还能转运钙离子,不能传递能量和催化代谢反应,AC错误,BD正确,故选BD。
(3)细胞外的钙离子浓度远高于细胞内,辣椒素与TRPV1结合后会造成Ca2+内流,为顺浓度梯度,不需要消耗ATP,故选B。
(4)兴奋处膜电位表现为内正外负,ABD错误,C正确,故选C。
(5)兴奋在神经元之间通过突触进行传递,其过程是:③突触小泡与前膜融合,④突触前膜释放神经递质,①突触前膜的膜电位变为“外正内负”,突触前膜恢复静息电位;③突触小泡与前膜融合,④突触前膜释放神经递质,神经递质通过突触间隙作用于突触后膜的受体,②突触后膜Na+内流,导致⑤突触后膜膜电位变化。故答案为:③→④→①,③→④→②→⑤,即。
(6)A、据题意,口腔黏膜细胞的神经末梢中,有一种特殊蛋白质TRPVI,它们能被辣椒中辣椒素激活,导致钙离子大量内流,引起神经元的兴奋及某种神经肽的释放,辣椒素不会使口腔黏膜细胞温度上升,A错误;B、据题意,存在于口腔黏膜细胞的神经末梢中的TRPVI,能被辣椒中辣椒素或热刺激(43℃以上)激活,辣椒素使TRPV1产生与热激活相同的电信号,B正确;C、感觉在大脑皮层产生,C错误;D、人大量进食辣椒会出现大汗淋漓的现象,出汗通透性增加,导致血浆蛋白进入组织液,组织液渗透压升高,水从血浆流向组织液,组织液增多,引起水肿。所以吃辣有时会“上火”,如口腔黏膜处出现红肿的现象。
(7)根据题干信息,实验目的是研究天然辣椒素的作用,获得若干只患病的大鼠模型。将其随机分为数量相等的两组,其中一组为模型组,另外一组灌服辣椒素设为治疗组。则对照组是正常鼠,且不灌服辣椒素,因此对照组的处理是给正常大鼠腹腔注射等量的生理盐水。
(8)从图中可以看出,相比于模型组,治疗组能够提高胰岛素的表达量,且降低了GLUT5的表达量,从而推测其降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因是促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制小肠通过GLUT5吸收葡萄糖等。
3.(24-25高二上·上海·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有______个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为_______。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于______。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了_______(物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进_______,导致_______,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是______。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射 B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退 D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是_______。
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
图3
(7)图3中______段是Na+内流引起的,其内流的机制是______。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图______。
【答案】(1) 2 由负变正 “兴奋性
(2)B
(3) 蛋白激酶A CREB-1基因的表达 新突触建立
(4)多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)C
(6)AD
(7) ac 适宜的刺激导致钠离子通道打开,引起钠离子通过协助扩散方式大量内流
(8)
【详解】(1)参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元,所以图中共有2个神经元;当兴奋传至①处时,由静息电位(外正内负)变为动作电位(外负内正),所以细胞膜内的电位由负变正;在②突触处,由突触前膜释放的谷氨酸相当于是一种神经递质,作用于突触后膜上的受体,由于引起了缩鳃反射,所以谷氨酸为一种兴奋性神经递质。
(2)题意显示,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射,该反射是先天就有的,属于非条件反射。
(3)长期记忆与新突触的建立有关,根据图2分析,产生的环腺苷酸激活了蛋白激酶A,从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强;与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达,导致新突触的形成,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。根据题意可知,要产生长时记忆,必须形成新突触,而多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)A、条件恐惧记忆的形成需要大脑的参与,因而属于条件反射,A正确;B、该过程中电击属于非条件刺激,而铃声属于条件刺激,B正确;C、条件恐惧记忆建立后需要不断加强,否则会逐渐消退,C错误;D、出现僵直行为表明条件反射已经建立,因而经过了完成的反射弧,D正确。故选C。
(6)A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是条件反射,是经过长期训练获得的,A错误;B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,该反射的建立依赖大脑皮层言语区,B正确;C、引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象,因而需要非条件刺激反复的作用,C正确;D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退也需要大脑皮层参与,因为条件反射的消退是一个新的学习过程,D错误。故选AD。
(7)图3中ac段是动作电位产生的过程,依赖Na+内流形成,其内流的机制是刺激引起神经细胞膜的通透性发生改变,钠离子通道打开,导致钠离子以协助扩散方式大量进入到细胞中,引起细胞膜内外电位差发生逆转,因而产生动作电位。
(8)为获得图3膜电位变化,图3显示的是动作电位的产生过程,且动作电位表现为膜内外的电位差,为了绘制实验检测图,则相应的连接电极应该分别位于膜内外,而后给与适宜的刺激,进而可在电流计中检测到如图示的变化,连接如下图:
4.(24-25高二上·上海青浦·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时,_______内流,促进储存于_______(结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量_______(选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应_______(选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
_______
_______
电信号→_______
化学突触
_______
_______
电信号→_______
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成_______(选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是_____________________。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理:____________________________。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是_______。
①提取物X的组成成分及比例 ②使用的剂量 ③使用后的副作用
【答案】(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
【详解】(1)据图1分析可知,兴奋传导至神经末梢时,Ca2+内流,促进储存于突触小泡内的谷氨酸释放。谷氨酸随后与突触后膜上的受体结合,引发膜电位的变化,这一过程中,信号从化学信号(谷氨酸)转化为电信号(膜电位变化),实现了兴奋的传递;
(2)图2展示了不同组别小鼠在经轻微刺激后突触后膜上电位变化的差异,主要表现电位变化的频率不同,即模型鼠组(神经病理性疼痛模型小鼠)的电位变化的频率高于正常鼠组。这一结果提示我们,轻微伤害刺激可能引起了通道N的打开,导致Ca2+内流增加,促进了突触前膜谷氨酸的释放量增多(A),使得SG区对轻微伤害刺激的反应增强(A),从而出现了痛觉敏感的现象;
(3)由题可知电突触的神经冲动是通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元,图4中a通过递质传递兴奋,所以表示化学突触,故①为b;根据图4,c表示突触前细胞和突触后细胞几乎同时兴奋,故②为c;电突触的信号转换就是电信号直接传递,不需要转换,故③为电信号;因为a表示化学突触,所以b表示电突触,故④为a;根据图4,d曲线有突触延搁现象,故⑤为d;化学突触处的信号转换是电信号转化为化学信号再转化为电信号,故⑥为:化学信号→电信号;
(4)实验中,通过对比实验组别一(正常鼠)和实验组别三(正常鼠+提取物X)的结果,痛觉指数相差不大,说明提取物X对正常鼠的痛觉形成并无显著影响(B),而设置组别四(模型鼠+地塞米松)的目的则是为了与实验组别五(模型鼠+提取物X)进行对照,以探究提取物X对神经病理性疼痛的缓解作用是否优于或相当于地塞米松,即评价提取物X的作用效果;
(5)实验结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用。其机理可能是提取物X降低了通道N的mRNA转录水平和蛋白表达水平,进而减少了Ca2+的内流和谷氨酸的释放量,使得SG区对轻微伤害刺激的反应减弱,从而缓解了痛觉敏感;
(6)在将提取物X作为药物进行临床试验之前,我们还需要特别关注其使用的剂量和使用后的副作用。因为不同的剂量可能会产生不同的效果,而过高的剂量或长期使用可能会带来不良的副作用。因此,在临床试验中需要严格控制剂量并密切监测患者的反应情况,①错误、②③正确。
故选②③。
5.(25-26高二上·上海·期中)年近古稀的张先生最近有尿频症状,平均每小时要去一趟厕所。张先生减少了喝水量,但症状并没有好转。经头颅磁共振成像显示,张先生下丘脑-垂体区域存在占位性病变,导致抗利尿激素(ADH)分泌减少,诊断为获得性中枢尿崩症(CDI)。如图是抗利尿激素的释放和作用示意图。
(1)抗利尿激素作用于图1中的______处细胞,促进其对水的重吸收。
A.① B.② C.③ D.④
(2)在健康人的肾脏中,存在抗利尿激素的有______。(编号选填)
①尿液 ②血浆 ③组织液 ④细胞内液
(3)日常生活中,能使细胞外液渗透压升高的行为有______。
A.长时间待在有暖气的房间内且不喝水 B.长时间憋尿不去厕所
C.快速饮用大量纯净水 D.摄入咸鱼、酱菜等高盐食物
(4)与正常人相比,张先生是否有严重的口渴现象?判断并说出理由______。
一个9岁男孩因疑似尿崩症收治入院,经临床分析诊断为一种遗传性肾性尿崩症(NDI,患者肾小管和集合管异常,ADH合成和分泌正常),图2是该男孩家族遗传系谱图,该家族中患者皆为杂合子,Ⅲ-1为该患病男孩。
(5)据图分析,该男孩家族中遗传性肾性尿崩症的遗传方式为______。
A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传
(6)图中Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个患病男孩的概率______。
(7)对于有遗传性肾性尿崩症家族史的家庭,有效降低患儿出生率的方法有______。
A.适婚青年进行遗传咨询 B.根据再发风险率的估计提出预防措施
C.通过产前诊断确定胎儿患病情况 D.对患病的双亲进行体细胞基因治疗
(8)禁水后尿液渗透压值的变化是诊断尿崩症的重要依据,配合使用ADH可以初步区分CDI和NDI。对三名受试者进行禁水配合使用ADH的实验,定时检测禁水后尿液渗透压的值,结果如图3所示。其中______是CDI患者,______是NDI患者。
(9)经过进一步基因检测发现,该患病男孩的V2R基因发生突变,导致V2R蛋白结构改变,下图是集合管细胞重吸收水的机理,据图并结合已学知识,为肾性尿崩症患者选择合适的治疗方式______。
A.增加集合管细胞上的AQP2的数量
B.减少集合管细胞中的PKA的数量
C.使用干细胞技术,利用患者本人的干细胞再生肾脏,并进行肾移植
D.基因治疗修正集合管细胞上的V₂R受体蛋白,增加其对ADH的敏感性
【答案】(1)C
(2)②③
(3)AD
(4)有。因为张先生的抗利尿激素分泌量少,使得(肾小管和集合管)对水的重吸收作用减弱,引起多尿,机体失水过多使细胞外液渗透压高,刺激渴觉中枢兴奋,从而引起口渴
(5)A
(6)1/4
(7)ABC
(8) Ⅱ Ⅲ
(9)AD
【详解】(1)抗利尿激素作用于肾小管和集合管细胞(图 1 中③),促进其对水的重吸收,C正确。故选C。
(2)抗利尿激素由垂体释放后进入血液(血浆属于血液成分),并可分布到组织液中,尿液中不含抗利尿激素(若有则会促进水重吸收,尿液减少),细胞内液中一般也不存在,故存在抗利尿激素的是②血浆和③组织液。
(3)A、长时间待在暖气房间且不喝水,会因失水使细胞外液渗透压升高,A正确;B、长时间憋尿不影响细胞外液渗透压,B错误;C、快速饮用大量纯净水会使细胞外液渗透压降低,C错误;D、摄入高盐食物会使细胞外液溶质增多,渗透压升高,D正确。故选AD。
(4)与正常人相比,张先生有严重的口渴现象,因为张先生的抗利尿激素分泌量少,使得(肾小管和集合管)对水的重吸收作用减弱,引起多尿,机体失水过多使细胞外液渗透压高,刺激渴觉中枢兴奋,从而引起口渴。
(5)家族中患者皆为杂合子,且患病个体在男女中均有分布,结合系谱图可判断为常染色体显性遗传,A 正确。故选A。
(6)Ⅱ-1 为正常个体(隐性纯合),Ⅱ-2 为杂合患病个体(显性杂合),二者再生一个患病男孩的概率为:患病概率(1/2)× 男孩概率(1/2)= 1/4。
(7)A、遗传咨询可帮助适婚青年了解风险,A正确;B、根据再发风险率提出预防措施可降低患儿出生率,B正确;C、产前诊断能确定胎儿患病情况,从而决定是否继续妊娠,C正确;D、体细胞基因治疗不能改变生殖细胞的基因,无法降低子代患病率,D错误。故选ABC。
(8)CDI患者因ADH分泌不足,注射ADH后尿液渗透压会升高(对应 Ⅱ);
NDI患者肾小管和集合管对ADH不敏感,注射ADH后尿液渗透压仍无明显变化(对应 Ⅲ)。
(9)经过进一步基因检测发现,肾性尿崩症患者的V2R基因发生突变,导致V2R蛋白结构改变,图2是集合管细胞重吸收水的机理,根 据图示可知,抗利尿激素与相应的受体V2R结合后,经过一系列的调节作用会增加集合管细胞膜上水通道蛋白的数量,进而起到促进 重吸收水的作用。
A、设法增加集合管细胞上的AQP2的数量,可以促进集合管对水分的重吸收,具有缓解症状的作用,A正确; B、减少集合管细胞中的PKA的数量,进而会减少AQP2的数量,因而不能起到治疗的作用,B错误; C、使用干细胞技术,利用患者本人的干细胞再生肾脏,并进行肾移植,不能起到治疗的作用,因为该病是遗传病,患者的干细胞中带 有该病的致病基因,因而获取的肾脏依然是带有基因缺陷的,C错误; D、基因治疗修正集合管细胞上的V2R受体蛋白,增加其对ADH的敏感性,该操作可以起到治疗的作用,D正确。 故选AD。
1.(25-26高二上·上海·期中)恐惧反应
动物面临可能的危险,如逼近的黑影,会做出逃避或惊惧等恐惧样行为反应。为解析恐惧情绪诱发逃跑行为的神经调节机制,科研人员利用图1所示装置,采用相关技术记录脑内腹侧被盖区(VTA),GABA能神经元的激活程度,结果如图2所示。
(1)动物遇到天敌时,交感神经兴奋,引起呼吸与心跳会加速,血压和血糖也会跟着上升,有助于其迅速躲避天敌。交感神经属于______。(编号选填)
①传入神经 ②神经中枢 ③传出神经 ④躯体运动神经 ⑤自主神经
(2)初次放入装置的小鼠,在实验装置上方依次呈现面积的黑色圆盘图像,小鼠会迅速返回巢穴。实验中,黑色圆盘相当于______,该反射属______于。(单选)
A.非条件刺激、条件反射 B.非条件刺激、非条件反射
C.条件刺激、条件反射 D.条件刺激、非条件反射
研究人员通过将外源光敏蛋白的基因转入细胞基因组,并使之在某一特定类型的神经元中特异性表达。通过特定波长的光刺激可以调控神经元活动:当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致正离子内流;当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致负离子内流。
(3)光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于______。(多选)
A.元素组成 B.肽键结构 C.氨基酸序列 D肽链空间结构
(4)与光敏蛋白合成、细胞中定位有关的细胞器有______。(编号选填)
①细胞核 ②溶酶体 ③核糖体 ④内质网 ⑤中心体 ⑥高尔基体 ⑦细胞骨架
(5)当蓝光刺激光敏蛋白C时,光敏蛋白C的构想会发生改变。在下图方框内填写该处的内环境组分名称,并画出此时神经元的膜电位_____。
(6)研究人员需要通过实验进一步证实VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。结合图1实验结果,设计实验并预测结果。(编号选填)
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组1
(1)______
黄光、(2)______
未见逃跑行为
实验组2
VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
(3)______(4)______
①VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠 ②VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠
③阴影刺激 ④无阴影刺激 ⑤黄光 ⑥蓝光 ⑦未见逃跑行为 ⑧迅速逃跑躲避
【答案】(1) ③ ⑤
(2) B B
(3)CD
(4)③ ④⑥
(5)组织液
(6) ② ③ ⑥ ④
【详解】(1)交感神经属于传出神经,因为它从中枢神经系统传出信号到效应器,如心脏、血管等。但它不是躯体运动神经,而是自主神经的一部分。
(2)黑色圆盘的“快速扩大”特征模拟了自然界中捕食者(如猛禽)逼近时的视觉信号,触发动物的本能防御机制,此时它属于非条件刺激。小鼠首次接触快速扩大的黑色圆盘时,会立即表现出逃跑行为,这种反应是与生俱来的,属于非条件反射。
(3)光敏蛋白C和光敏蛋白N的差异在于氨基酸序列、肽链空间结构。蛋白质的结构决定功能,不同功能的蛋白质在肽链结构、氨基酸序列以及蛋白质空间结构上存在差异。而元素组成上,蛋白质主要由C、H、O、N 等元素组成,二者不会有本质差异,蛋白质肽键结构都相同。
(4)核糖体是蛋白质合成的场所,光敏蛋白首先在核糖体上合成,内质网对核糖体合成的多肽链进行加工和运输,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工、分类和包装,然后将其运输到细胞内特定的部位。
(5) 当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致正离子内流。神经元在静息状态下,膜电位表现为外正内负(静息电位);当受到刺激产生兴奋时,正离子内流,膜电位变为外负内正(动作电位)。
(6)当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致钠离子内流使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致氯离子内流使所在神经元兴奋受到抑制。据表格可知,实验组2是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠,则实验组1应是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠。实验1进行黄光和有阴影刺激,实验2进行蓝光和无阴影刺激,最终结果为实验组1未见逃跑行为,实验组2迅速逃跑躲避。
2.(25-26高二上·上海·期中)应激状态下,机体可通过神经-体液-免疫调节以恢复生理稳态。最新研究发现,短期轻度压力引发的适度免疫激活会促进细胞因子IL-22的产生,从而减轻焦虑并对精神健康产生保护作用,部分机制如图1所示。
(1)压力会使“下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强,进而激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号。下列表述中正确的是_______。
A.压力状态下通过交感神经,促进肾上腺皮质激素的分泌
B.肾上腺皮质激素含量较高时,对下丘脑的抑制作用会增强
C.无压力的状态下,小肠上皮细胞不会发生细胞凋亡现象
D.压力状态下,肠道蠕动加速,有利于吸收更多营养物质
(2)压力状态会增加小鼠肠道的通透性,从而激活免疫系统,由图1及所学,辅助性T细胞及其分泌的细胞因子可以参与_______过程。(编号选填)①特异性免疫②非特异性免疫③细胞免疫④体液免疫
(3)据图1写出IL-22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境:____。(编号选填并排序)①消化液②组织液③血浆④脑脊液
(4)实验证明,IL-22之所以能够穿过血脑屏障进入大脑隔区,是由于在压力状态下血脑屏障会出现局部的暂时性破坏,与此有关的因素可能包括血管内皮细胞_______。
A.遗传信息发生改变 B.细胞骨架发生重构
C.胞间连接蛋白降解 D.连接蛋白表达量下降为了研究IL-22的抗抑郁作用,研究人员开展了对小鼠进行药物干预相关实验。将IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解,得到稀释液后进行注射,并通过社交互动率评估抑郁样行为。分组处理和实验结果如表和图2。
组别
处理
1
对照组+_______
2
社交挫败模型组+_______
3
对照组+IL-22稀释液
4
社交挫败模型组+IL-22稀释液
(5)表中空格所对应的实验处理方式应该是____。
A.不做处理 B.蒸馏水 C.生理盐水 D.PBS缓冲液
(6)实验结果表明,注射外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为。据此推测图2中与第4组实验数据存在显著差异的组别是_____。(编号选填)①第1组②第2组③第3组
(7)据题意和已有知识,分析长期滥用抗生素可能会引发的不良后果:_____。
【答案】(1)B
(2)①③④
(3)②→③→④
(4)BCD
(5)D
(6)②
(7)长期滥用抗生素破坏肠道菌群,降低微生物刺激免疫细胞产生IL-22的能力。压力状态下,IL-22释放不足,削弱其对隔区神经元的抑制作用,从而易引发焦虑、抑郁。同时,抗生素滥用还可能破坏机体正常菌群的平衡,并可能促使耐药细菌的产生
【详解】(1)A、压力状态下通过交感神经,促进的是肾上腺髓质激素的分泌,而非肾上腺皮质激素,A错误;B、肾上腺皮质激素含量较高时,对下丘脑的抑制作用会增强,符合负反馈调节,B正确;C、细胞凋亡是细胞正常的生命现象,无压力状态下,小肠上皮细胞也会发生细胞凋亡,C错误;D、压力状态下,肠道蠕动加速,不利于吸收更多营养物质,D错误。故选B。
(2)判断压力状态激活的免疫及辅助性T细胞参与的过程,压力状态会增加小鼠肠道的通透性,激活的是第二道防线和第三道防线;辅助性T细胞可以参与特异性免疫、细胞免疫和体液免疫。
(3)确定IL-22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境IL-22由肠道辅助性T细胞产生,先进入组织液再进入血浆,最后进入脑脊液。
(4)分析血脑屏障出现局部暂时性破坏有关的因素,血管内皮细胞细胞骨架发生重构、胞间连接蛋白降解、连接蛋白表达量下降都可能使血脑屏障出现局部暂时性破坏,而遗传信息发生改变与血脑屏障的暂时性破坏无直接关系。
(5)实验中将IL-22粉剂用PBS缓冲液溶解,对照组应注射等量的PBS缓冲液。
(6)注射外源性IL-22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为,第4组是社交挫败模型组+IL-22稀释液,与第2组社交挫败模型组+不含IL-22稀释液的差异显著。
(7)长期滥用抗生素破坏肠道菌群,降低微生物刺激免疫细胞产生IL-22的能力,压力状态下,IL-22释放不足,削弱其对隔区神经元的抑制作用,从而易引发焦虑、抑郁。同时,抗生素滥用还可能破坏机体正常菌群的平衡,并可能促使耐药细菌的产生。
3.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。
(1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填)
(2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。
A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应
C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先
(3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。
A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同
C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同
(4)图1中“相关基因”可能为_______。
A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因
C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因
水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。
(5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。
A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水
C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水
(6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序)
①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少
若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。
(7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。
A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化
B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例
D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例
(8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。
A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻
C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量
【答案】(1)籼稻
(2)AC
(3)ABD
(4)ABC
(5)C
(6)③①⑤⑧⑥⑦
(7)ABD
(8)BCD
【详解】(1)根据题意可知,花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图中时间为10时,水稻A开花,而水稻B没有开花,故水稻A为籼稻。
(2)籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。籼稻和粳稻开花时间点不同,是在所生活的环境下形成的一种适应性特征,变异是不定向的,而环境选择是定向的,因此在不同环境的选择下保留了不同的适应环境的特征,根据题意不能确定两种水稻具有共同祖先,即AC符合题意,BD不符合题意。故选AC。
(3)据图可知,水稻A中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量高,形成的茉莉酸类物质多,表现为开花,而水稻B中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量低,形成的茉莉酸类物质少,表现为不开花,因此此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同,使浆片细胞内OsMYB8基因表达量不同;浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同,最终引起相关基因的表达不同,而由图可知,两种水稻细胞内OsMYB8基因均进行了表达,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。故选ABD。
(4)已知颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊,若要使其吸水,说明细胞液的浓度增加了,或是细胞膜上的水通道蛋白增加了,促进了水分子的吸收,若糖转运蛋白基因表达增多,会促进细胞对糖的吸收,增加细胞内的渗透压,同理若离子转运蛋白基因表达增加,会增加细胞对离子的吸收,增加细胞内的渗透压,因此图示茉莉酸类物质调节的相关基因可能是水通道蛋白基因、糖转运蛋白基因、离子转运蛋白基因,即ABC符合题意,D不符合题意。故选ABC。
(5)PSII(光系统Ⅱ)参与光反应,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此PSII分布于类囊体。光合色素不溶于水,易溶于有机溶剂, 提取时常用95%乙醇,C正确,ABD错误。 故选C。
(6)强光下,为避免光能过剩损伤PSII,叶肉细胞会通过以下机制保护:③细胞质改变环流方向→①叶绿体聚集在细胞侧面(减少受光面积)→⑤LHCII与PSII分离(减弱光能捕获)→⑧色素捕获光能减少→⑥分解水产生的H+和O2减少→⑦ATP和NADPH合成量减少(避免光能过度转化为化学能),故排序为③①⑤⑧⑥⑦。
(7)根据题意可知,将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”,“源”和“库”之间运输的是有机物,若要研究生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量,则可以采取中断“源”和“库”之间有机物的运输,检测“库”内有机物的含量来判断,也可以标记“源”内的有机物,研究“库”内有机物来自“源”的比例,水是无机物,水内的氧一般会以氧气释放到细胞外,虽然部分水参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2,但光合作用所需的二氧化碳还有来自细胞外的,因此使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例不能代表“源”内的有机物运输到“库”内的总量,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。故选ABD。
(8)A、根据图示可知,影响开花的时间与细胞内OsMYB8和OsJAR1基因的表达量以及细胞内积累的茉莉酸类物质的总量有关,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花,且每天花开约1小时,因此若要进行人工杂交,需要让粳稻开花时间提前,提高籼稻OsMYB8基因的表达量,会使籼稻开花时间提前,不利于杂交,A错误;BC、将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻,可促进OsMYB8基因的表达,进而促进茉莉酸类物质的积累,对粳稻喷洒茉莉酸类物质,也能提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,BC正确;D、提高粳稻OsJARI基因的表达量,可提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,D正确。故选BCD。
4.(25-26高二上·上海·期中)水稻是我国重要的粮食作物,其光合效率直接影响产量的高低。水稻种子的萌发率、干旱环境等也会影响水稻的产量。水稻光合作用过程如图1所示,图1中数字编号表示物质,字母表示过程。
(1)图1中,水稻光合作用的产物淀粉在阶段是______(A/B);______(填图1中数字编号)作为能量载体,将光能传递给淀粉;光合作用产物也会以______(填文字)形式运输到植物各个部位。
茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。在干旱胁迫时,茉莉酸含量显著增加,可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等机制增强水稻的抗旱性。
(2)下列有关茉莉酸叙述正确的是______。
A.在植物体内含量很丰富 B.对生命活动的调节有高效性
C.在合成部位发挥调节作用 D.茉莉酸主要由C、H、O元素组成
(3)茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
据图2中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是______。
A.协同 B.拮抗 C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
(4)研究人员就JA对水稻种子萌发的影响进行了研究,分别用不同浓度的JA处理水稻种子3天、7天后测定水稻种子的萌发率,研究结果如图3。据图分析正确的是______。
A.实验结果显示,JA对水稻种子的萌发具有两重性
B.用JA处理7天的水稻种子的萌发率高于处理3天组
C.据结果推测,JA浓度越高,萌发时间越长,水稻种子萌发率越高
D.处理3天组,低浓度的JA(5×10−9−5×10−6moL/L)可提高种子发芽率
(5)研究人员推测JA与水稻干旱胁迫相关,研究结果如下表所示:
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·S-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(mmol·m-2·S-1)
Rubisco 酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
注:Rubiso酶的作用是催化CO2固定
根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是______。
A.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失。
B.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
C.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
为探究干旱胁迫下喷施外源JA对水稻产量的影响,实验设计包括4个处理:正常灌溉(CK)、喷施JA(M)、干旱胁迫(D)和干旱胁迫+JA(D+M),实验结果如图4。
(6)由图4所示实验结果可知,在干旱胁迫下,水稻优先将光合同化产物向______(A.籽粒/B.根系)分配。
研究发现,M10和M2蛋白在调控叶片衰老中均具有重要作用。为探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系,以叶绿素含量为指标,进行了三组实验,结果如图5所示。
(7)图5中实验结果初步表明M10蛋白能______(A.促进/B.抑制)叶片衰老,M2蛋白能______(A.促进/B.抑制)叶片衰老。
(8)进一步研究表明,干旱条件下茉莉酸(JA)含量增多加速叶片衰老,调控机理如图6所示。请综合上述研究。用符号“+”或“-”将图6补充完整①______②______③______④__________(“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少)。
【答案】(1) B ②③ 蔗糖
(2)BD
(3)C
(4)ABD
(5)ABD
(6)B
(7) A B
(8) + + - -
【详解】(1)A为光合作用的光反应阶段,发生水的光解,与此同时光能转化为活跃化学能,储存在②NADPH、③ATP等能量载体中;B为暗反应阶段,发生CO2固定和C3还原等过程,在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类,故水稻光合作用的产物淀粉是在阶段B生成的;光合作用的产物还有一部分是蔗糖, 蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
(2)AB、茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,含量微少,但具有高效性,A错误,B正确;C、茉莉酸甲酯从合成部位运输到作用部位发挥作用,C错误;D、茉莉酸(JA)是一种脂类激素,主要由C、H、O元素组成,D正确。故选BD。
(3)由图2可知,IAA和JA均促进根的伸长,表现为协同作用,而IAA促进花的发育,JA抑制花的发育,二者既有协同关系又有拮抗关系,C正确,ABD错误。故选C。
(4)A、分析图3可知,用小于5×10- 6moL/L的JA处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组高,用大于5×10-6moL/L的 JA处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组低,说明JA对水稻种子的萌发具有两重性,A正确;B、对比处理3天和7天的曲线,在相同JA浓度下,处理7天组的萌发率高于处理3天组,B正确;C、分析题图可推知,JA浓度高于5×10-5moL/L时,随着JA浓度的升高,种子的萌发率急剧下降,C错误;D、萌发3天时,用浓度范围在5×10−9−5×10-6mol/L处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组高,说明低浓度的JA(5×10−9−5×10-6moL/L)可提高种子发芽率,D正确。故选ABD。
(5)A、由表格可知,干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失,A正确;B、干旱胁迫使得叶绿素合成减少,导致光反应减弱,光能利用率下降,光合速率减弱,B正确;C、干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,CO2进入叶肉细胞受阻,导致光合速率下降,C错误;D、干旱胁迫下Rubisco酶含量下降,CO2的固定减弱,导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱,D正确。故选ABD。
(6)由图4所示实验结果可知,在正常情况下籽粒对JA更敏感,根系基本没有变化;在干旱胁迫下,喷施外源JA,根系干物质量上升相对程度高于籽粒干物质量上升的相对程度,根据题意干旱胁迫下导致JA含量上升,因此可判断水稻优先将光合产物向根系运输,水稻抗旱的机制可能是光合产物优先向根系运输,促进根系生长,以增加植株吸水,适应干旱环境。
(7)据图5分析,甲乙两组比较,M10基因过量表达,叶绿素含量降低,可得出M10蛋白会加速叶绿素含量的降低,促进叶片衰老;乙丙两组比较,M10基因过量表达的前提下,M2基因过量表达,叶绿素含量降低量减少,可得出M2蛋白具有抑制M10蛋白的作用,抑制叶片衰老。
(8)结合图5推知,M10蛋白加速叶片衰老,M2蛋白通过抑制M10蛋白对叶片的衰老具有减缓作用;由题得知干旱条件下茉莉酸(JA)含量增多加速叶片衰老。结合图6综合分析得出,JA含量增多,M10蛋白增多,M2蛋白减少,最终促进叶片衰老,故①②均为+(促进),③④均为-(抑制)。
试卷第1页,共3页
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