精品解析:云南省昆明市五华区云南民族中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测生物试题
2026-10-27
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内容正文:
云南民族大学附属高级中学高2025级10月
生物学科素养调研
(时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共48分)
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器不会发生氨基酸脱水缩合的是( )
A. 核糖体 B. 叶绿体 C. 线粒体 D. 溶酶体
2. 胞吐是物质排出细胞的重要方式,过程如图所示。下列关于胞吐的叙述,错误的是( )
A. 需细胞骨架的参与
B. 该过程伴随着ATP水解为ADP
C. 实现了质膜上蛋白质的更新
D. 性激素和胰岛素都以胞吐方式释放
3. 内质网作为细胞内储存、蛋白质合成与折叠的核心细胞器,其离子稳态的维持对细胞功能至关重要。内质网膜上转运机制如图,下列说法错误的是( )
A. 在游离的核糖体中合成的一段肽链与核糖体一起通过主动运输进入内质网腔盘曲折叠
B. 酶将细胞质泵入内质网腔的过程会水解ATP
C. 内质网膜上IP3R受刺激打开导致外流是协助扩散
D. 经内质网正确折叠形成的具有空间结构的蛋白质经囊泡运至高尔基体
4. 研究人员在不同温度条件下(A组20℃、B组30℃),测定了植物甲的CO2吸收速率与光照强度的关系曲线如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. n1时B组植物开始进行光合作用
B. n2时A、B两组植物的总光合速率相等
C. n3时光照强度会限制A、B两组植物的光合作用
D. n4时温度升高5℃,A、B两组植物CO2吸收速率均升高
5. 长期睡眠不足易引起脱发,研究表明这与线粒体功能障碍干扰毛囊干细胞的增殖与分化、雄激素代谢异常、角质形成细胞周期紊乱及屏障功能减弱等有关。以下推断错误的是( )
A. 线粒体功能障碍可能影响丙酮酸氧化分解供能
B. 毛囊干细胞增殖、分化与基因选择性表达有关
C. 雄激素代谢异常可能与信息交流功能异常有关
D. 细胞周期延长导致细胞增多引发屏障功能障碍
6. 某动物(2n=8)的一个精原细胞经细胞分裂后产生8个精细胞的过程如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为分裂过程,①~⑮为该过程中涉及到的细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞①、②、③的遗传信息相同,细胞④、⑤、⑥、⑦的遗传信息也相同
B. 分裂过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的细胞中,一定存在同源染色体的只有过程Ⅰ的细胞
C. 分裂过程Ⅱ的细胞一定存在染色单体
D. 分裂过程Ⅲ的细胞染色体数目可能为8或16
7. 某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A. 亲本可产生4种可育雄配子和4种可育雌配子
B. 亲本产生含B/b可育雄配子的比例与A/a比例无关
C. 子一代中AA: Aa: aa=1:2: l
D. 子一代基因型有9种,纯合子所占比例为1/4
8. 在遗传学发展史上,多位科学家通过实验推动了人类对遗传物质的认识。下列关于科学家及其成就的描述,正确的是( )
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 格里菲斯通过肺炎链球菌转化实验证明DNA是S型细菌的遗传物质
C. 孟德尔通过豌豆杂交实验,运用统计学的方法分析实验结果发现了遗传规律
D. 赫尔希和蔡斯在实验中分别用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体,证明DNA是遗传物质
9. 脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。如图为 BDNF 基因的表达及调控过程。下列叙述正确的是( )
A. 根据BDNF的氨基酸排列顺序可推测BDNF基因的碱基排列顺序
B. 过程②中的mRNA左侧为3'端右侧为5'端
C. miRNA和BDNF基因的mRNA结合抑制其翻译
D. X基因仅转录出miRNA而未指导蛋白质合成表明其不具有遗传效应
10. 细菌回复突变试验常用来检测某种化学物质是否为诱变剂(具备诱变、致癌潜能)。试验选用组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌,该菌因基因突变丧失合成组氨酸的能力,在不含组氨酸的培养基上不能增殖形成菌落,若待测化学物质是诱变剂,则可能使组氨酸缺陷基因发生回复突变,菌株恢复合成组氨酸的能力,能在不含组氨酸的培养基上增殖形成菌落。下列叙述正确的是( )
A. 诱变剂可诱导细菌发生回复突变说明基因突变是定向的
B. 若空白对照组的平板长出少量菌落,可能是因为基因突变可自发产生
C. 若诱变剂诱导DNA双链中氢键断裂、碱基序列不变,则可诱发回复突变
D. 回复突变属于有利变异,产生的新基因一定会在自然选择下保留、扩大基因频率
11. 同学们在踢足球、打篮球过程中,机体会发生一些相应的变化。下列叙述错误的是( )
A. 肌肉收缩等生命活动耗能增加,葡萄糖氧化分解增强
B. 机体分泌汗液增多的同时皮肤毛细血管舒张,散热加快
C. 细胞外液渗透压上升,抗利尿激素分泌减少,尿量减少
D. 产生的乳酸增加,但HCO3-、HPO42-等仍可维持血液pH相对稳定
12. 心脏通过节律性的收缩和舒张完成泵血功能。其调节方式有神经调节和体液调节,过程如图1所示,心肌细胞受相应刺激产生动作电位的过程如图2所示,其中bc段无论接受多强刺激,心肌细胞也不收缩。下列说法错误的是( )
A. 刺激心迷走神经,心脏跳动减弱,说明心迷走神经是副交感神经
B. 肾上腺素与心脏细胞的特异性受体相结合并发挥作用后被灭活
C. 心交感神经释放神经递质作用于心肌细胞,使K+外流形成ab段膜电位
D. bc段接受刺激心肌细胞也不收缩,可能是Na+通道活性还没恢复
13. 甘氨酸与神经元甲上的甘氨酸受体结合后会引发氯离子内流,使图中神经元甲释放的神经递质减少,最终引起神经元乙多巴胺的释放增加,调控方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甘氨酸可作为神经递质,通过胞吐的方式进入突触间隙
B. 甘氨酸与受体结合后,会增大神经元甲静息电位绝对值
C. 可推测神经元甲释放的神经递质属于兴奋性神经递质
D. 从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
14. 研究发现,外卖盒、罐装食品内壁、热敏纸表面存在双酚A(BPA),BPA是一种能干扰内分泌的脂溶性环境激素,进入人体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列说法错误的是( )
A. BPA进入机体后会促进下丘脑和垂体的分泌功能
B. 儿童接触过多的BPA会导致性发育提前
C. BPA自由扩散进入细胞,通过与细胞内受体结合发挥作用
D. BPA进入机体后通过体液运输发挥作用
15. 胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A. 胰高血糖素发挥作用依赖于膜上的蛋白质
B. 肝糖原水解成葡萄糖的过程中发生了磷酸二酯键断裂
C. 磷酸化酶b转化为磷酸化酶a的过程中发生了蛋白质结构改变
D. 该过程中体现了细胞膜具有物质运输和信息传递的作用
16. 下列关于免疫系统组成和功能的叙述正确的是( )
A. 免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所
B. 免疫活性物质都由免疫细胞产生,主要有细胞因子、溶菌酶、抗体等
C. 免疫系统能够监控并清除衰老的细胞体现了免疫防御功能
D. 皮肤及其黏膜分泌的杀菌物质抑制细菌生长是保卫人体的第二道防线
二、非选择题(共52分)
17. 农科院研发了我国首个功能性“减脂黄瓜”新品种“中农翠玉3号”,并成功种植,带动了山东寿光农民增收致富。为满足市场需要,南方地区引入该黄瓜栽培。但实际生产中常受到“倒春寒”等天气影响黄瓜生长。科学家探究了一定光照条件下低温胁迫对黄瓜光合作用的影响,用于指导黄瓜引种生产,实验结果如下:
(1)“中农翠玉3号”的丙醇二酸含量是普通黄瓜的3-8倍。丙醇二酸是一种小分子有机酸,可抑制人体内________转化为脂肪,具有减肥功效。
(2)黄瓜的叶绿素主要分布在__________上,测定叶绿素含量需用___________提取,并用分光光度计测定其在_________光条件下的吸光度,以计算其含量。
(3)当植物吸收的光能超过自身接受程度时,细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散来保护自身;未被消耗的能量即非调节性能量耗散(NO)会损伤光系统。依据实验结果分析,低温胁迫下,黄瓜NO增强的原因______________。
(4)结合光合作用原理,阐明低温胁迫下,黄瓜净光合速率降低的原因______________。
18. 某二倍体两性花植物的花色受2对等位基因Y/y和R/r控制,相关杂交实验及结果如下表所示。不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。
实验①
实验②
P
甲(红花植株)×乙(白花植株)
丙(♂)×乙(♀)
F1
丙(红花植株)
F2
红花植株∶白花植株=9∶7
回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,等位基因Y/y和R/r的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是__________________。实验①中,亲本的基因型组合是_________,F2的白花植株中,自交后代不发生性状分离的个体所占比例为_________。
(2)实验②的F1中发现一株三体红花植株,该三体植株仅基因R或r所在染色体多了1条。为探究该三体植株的基因型,让该三体植株测交,预期结果与结论(已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会分离,另1条同源染色体随机移向细胞一极)。若红花∶白花=_________,则基因型为_________;若红花∶白花=_________,则基因型为_________。
19. 玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题:
(1)某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S发生转录时,作为模板链的是图1中的__________链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为__________。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,在此过程中出现的变异的类型属于__________,其原因是在减数分裂过程中发生了___________________________________________。
(2)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。图2表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(I~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
利用方法I培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为__________,这种植株由于__________,须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三种方法(I~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法__________,其原因是____________________________________________________________。
20. 为研究声波频率对大鼠情绪的影响,科学家进行了相关实验,结果见图。回答下列问题:
注:大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关。
(1)大鼠耳内______受到声音刺激会产生兴奋。兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是______,这主要是由______导致的。兴奋在听觉反射弧中的传递方向是______(选填“单向”或“双向”)的。
(2)实验结果表明,对大鼠情绪有正面影响的处理是______,理由是______。
(3)推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过______侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,原因是______。
21. 雅鲁藏布江下游水电工程的施工隧道深达百米,内部温度为38℃,湿度为85%,工人持续作业后核心体温能从37.5℃升至38.8℃。监测发现,工人每小时出汗(含约50 mmol·L-1的Na+)量可达1.8L,在此环境下持续工作易出现脱水、体温升高及肌肉痉挛等现象。科研团队研发的智能液冷服(冷却水循环+湿度调节)投入使用后,生理指标变化如表所示。回答下列问题:
作业时间/h
血浆渗透压/(mOsm·L-1)
血浆醛固酮浓度/(pg·mL-1)
尿钠浓度/(mmol·L-1)
0(进场前)
290
160
130
2
308
250
70
4(穿戴液冷服2h)
298
190
105
(1)工人进场初期,皮肤______感受器兴奋,神经冲动传至______,通过自主神经兴奋促进汗腺分泌汗液而散热。
(2)肌肉痉挛的直接原因是细胞外液中Na+浓度异常降低,导致神经肌肉兴奋性改变。结合表格信息分析,其浓度降低的可能原因是__________________。
(3)穿戴液冷服后,通过流动的液体介质带走人体热量,人体温度降低,低温可刺激皮肤冷觉感受器,减少汗液的分泌,调节该过程的反射弧为低温→皮肤冷觉感受器→____________。此外还可以减少______(填激素名称)的释放,维持水盐平衡。
(4)科研人员还建议工人不要一次性大量饮水,而是“少量多次”补充水分,且最好饮用电解质饮料,从水盐平衡角度解释其科学依据:__________________。
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云南民族大学附属高级中学高2025级10月
生物学科素养调研
(时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共48分)
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器不会发生氨基酸脱水缩合的是( )
A. 核糖体 B. 叶绿体 C. 线粒体 D. 溶酶体
【答案】D
【解析】
【详解】A、核糖体是氨基酸脱水缩合反应的场所,A不符合题意;
BC、叶绿体和线粒体均属于半自主性细胞器,均含有核糖体,均可合成部分自身所需的蛋白质,均能发生氨基酸脱水缩合,BC不符合题意;
D、溶酶体不含有核糖体,无法进行蛋白质合成过程,不会发生氨基酸脱水缩合,D符合题意。
2. 胞吐是物质排出细胞的重要方式,过程如图所示。下列关于胞吐的叙述,错误的是( )
A. 需细胞骨架的参与
B. 该过程伴随着ATP水解为ADP
C. 实现了质膜上蛋白质的更新
D. 性激素和胰岛素都以胞吐方式释放
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,胞吐过程需要细胞骨架的参与,A正确;
B、胞吐过程需要消耗能量,能量由ATP水解提供,即该过程伴随着ATP水解为ADP,B正确;
C、胞吐过程中囊泡与质膜融合,实现了质膜上蛋白质的更新,C正确;
D、性激素属于脂质,以自由扩散的方式释放,胰岛素是蛋白质,以胞吐方式释放,D错误。
故选D。
3. 内质网作为细胞内储存、蛋白质合成与折叠的核心细胞器,其离子稳态的维持对细胞功能至关重要。内质网膜上转运机制如图,下列说法错误的是( )
A. 在游离的核糖体中合成的一段肽链与核糖体一起通过主动运输进入内质网腔盘曲折叠
B. 酶将细胞质泵入内质网腔的过程会水解ATP
C. 内质网膜上IP3R受刺激打开导致外流是协助扩散
D. 经内质网正确折叠形成的具有空间结构的蛋白质经囊泡运至高尔基体
【答案】A
【解析】
【详解】A、分泌蛋白等需要进入内质网的肽链,是在游离核糖体上合成出一段信号肽后,信号肽引导核糖体结合到内质网膜上,后续肽链边合成边通过内质网膜上的通道进入内质网腔,并非核糖体连同肽链一起通过主动运输进入内质网腔,A错误;
B、Ca2+−ATP酶是载体蛋白,可将细胞质中的Ca2+逆浓度梯度泵入内质网腔,该过程属于主动运输,需要水解ATP供能,B正确;
C、内质网腔内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,IP3R作为通道蛋白受刺激打开后,Ca2+顺浓度梯度通过通道外流,属于协助扩散,C正确;
D、内质网中正确折叠形成空间结构的蛋白质,会通过内质网出芽形成囊泡,被运输到高尔基体进行进一步的加工、分类和包装,D正确。
4. 研究人员在不同温度条件下(A组20℃、B组30℃),测定了植物甲的CO2吸收速率与光照强度的关系曲线如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. n1时B组植物开始进行光合作用
B. n2时A、B两组植物的总光合速率相等
C. n3时光照强度会限制A、B两组植物的光合作用
D. n4时温度升高5℃,A、B两组植物CO2吸收速率均升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、是B组的光补偿点,此时B组光合速率等于呼吸速率,光合作用在之前就已经开始,只是光合速率小于呼吸速率,A错误;
B、总光合速率=净光合速率+呼吸速率,时两组净光合速率相等,但B组的呼吸速率(光照为0时的释放速率)大于A组,因此B组总光合速率更大,B错误;
C、时,继续升高光照强度,A、B两组的吸收速率(净光合速率)均会继续上升,说明此时光照强度仍是限制两组光合作用的因素,C正确;
D、B组原本温度为30℃,升高5℃后可能超过最适温度,光合相关酶活性下降,吸收速率可能降低,因此两组速率不一定均升高,D错误。
5. 长期睡眠不足易引起脱发,研究表明这与线粒体功能障碍干扰毛囊干细胞的增殖与分化、雄激素代谢异常、角质形成细胞周期紊乱及屏障功能减弱等有关。以下推断错误的是( )
A. 线粒体功能障碍可能影响丙酮酸氧化分解供能
B. 毛囊干细胞增殖、分化与基因选择性表达有关
C. 雄激素代谢异常可能与信息交流功能异常有关
D. 细胞周期延长导致细胞增多引发屏障功能障碍
【答案】D
【解析】
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,丙酮酸氧化分解(有氧呼吸第二阶段)发生在线粒体基质中。若线粒体功能障碍,将直接影响该过程及能量供应,A正确;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达。毛囊干细胞的增殖与分化受特定基因调控,需通过基因选择性表达实现,B正确;
C、雄激素作为信号分子,需与靶细胞受体结合传递信息以调节代谢。代谢异常可能与受体功能或信号传递过程障碍有关,属于细胞间信息交流异常,C正确;
D、细胞周期延长意味着细胞分裂速度减慢,将导致细胞数量减少(而非增多)。角质形成细胞减少会削弱皮肤屏障功能,选项“周期延长导致细胞增多”与生物学原理相悖,D错误。
故选D。
6. 某动物(2n=8)的一个精原细胞经细胞分裂后产生8个精细胞的过程如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为分裂过程,①~⑮为该过程中涉及到的细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞①、②、③的遗传信息相同,细胞④、⑤、⑥、⑦的遗传信息也相同
B. 分裂过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的细胞中,一定存在同源染色体的只有过程Ⅰ的细胞
C. 分裂过程Ⅱ的细胞一定存在染色单体
D. 分裂过程Ⅲ的细胞染色体数目可能为8或16
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞④、⑤、⑥、⑦是经过减数分裂Ⅰ得到的,它们的遗传信息不一定相同,A错误;
B、分裂过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的细胞中,一定存在同源染色体的是过程Ⅰ和Ⅱ的细胞,B错误;
C、分裂过程Ⅱ的细胞是正在进行减数分裂Ⅰ的细胞,一定存在染色单体,C正确;
D、分裂过程Ⅲ的细胞是正在进行减数分裂Ⅱ的细胞,染色体数目可能为4或8,D错误。
7. 某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A. 亲本可产生4种可育雄配子和4种可育雌配子
B. 亲本产生含B/b可育雄配子的比例与A/a比例无关
C. 子一代中AA: Aa: aa=1:2: l
D. 子一代基因型有9种,纯合子所占比例为1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲本AaBb在减数分裂时,A/a和B/b独立分配。雌配子不受花粉育性影响,产生AB、Ab、aB、ab四种,各占25%;雄配子中,含A的配子(AB、Ab)全部可育,含a的配子(aB、ab)仅50%可育,最终可育雄配子为AB(25%)、Ab(25%)、aB(12.5%)、ab(12.5%),即AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,共4种,A正确。
B、B/b的分配独立于A/a,雄配子中B和b的比例始终为1:1,与A/a无关,B正确;
C、Aa自交时,雄配子A占2/3、a占1/3,雌配子A和a各占1/2,子代AA比例为(2/3×1/2)=1/3,Aa比例为(2/3×1/2+1/3×1/2)=1/2,aa比例为(1/3×1/2)=1/6,故AA:Aa:aa=2:3:1,而非1:2:1,C错误;
D、A/a和B/b独立遗传,子代基因型为3(AA、Aa、aa)×3(BB、Bb、bb)=9种,纯合子需同时满足A/a和B/b纯合,概率为(1/3+1/6)×(1/4+1/4)=1/4,D正确。
故选C。
8. 在遗传学发展史上,多位科学家通过实验推动了人类对遗传物质的认识。下列关于科学家及其成就的描述,正确的是( )
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 格里菲斯通过肺炎链球菌转化实验证明DNA是S型细菌的遗传物质
C. 孟德尔通过豌豆杂交实验,运用统计学的方法分析实验结果发现了遗传规律
D. 赫尔希和蔡斯在实验中分别用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体,证明DNA是遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、首次推理出基因位于染色体上的是萨顿,摩尔根是通过果蝇杂交实验首次用实验证明了基因位于染色体上,A错误;
B、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验仅证明S型细菌存在某种“转化因子”,能将R型活细菌转化为S型细菌,并未证明转化因子是DNA,后续艾弗里的体外转化实验才证明DNA是S型细菌的遗传物质,B错误;
C、孟德尔在豌豆杂交实验中,对大量子代的性状表现进行统计学分析,最终发现了基因的分离定律和自由组合定律,C正确;
D、T2噬菌体是病毒,不能直接在普通培养基上独立增殖,赫尔希和蔡斯的操作是先分别用含³⁵S和³²P的培养基培养大肠杆菌,再用上述被标记的大肠杆菌培养噬菌体,从而获得带对应标记的噬菌体,D错误。
9. 脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。如图为 BDNF 基因的表达及调控过程。下列叙述正确的是( )
A. 根据BDNF的氨基酸排列顺序可推测BDNF基因的碱基排列顺序
B. 过程②中的mRNA左侧为3'端右侧为5'端
C. miRNA和BDNF基因的mRNA结合抑制其翻译
D. X基因仅转录出miRNA而未指导蛋白质合成表明其不具有遗传效应
【答案】C
【解析】
【详解】A、密码子具有简并性,即同一种氨基酸可对应多种密码子,因此根据BDNF的氨基酸排列顺序只能推测出多种可能的碱基序列,无法确定BDNF基因的准确碱基排列顺序,A错误;
B、过程②为翻译,翻译时核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动,且肽链越长说明核糖体在mRNA上移动的距离越远,图中右侧核糖体合成的肽链更长,说明mRNA左侧为5'端、右侧为3'端,B错误;
C、由图可知,miRNA和BDNF基因的mRNA结合后,该mRNA无法与核糖体结合,核糖体是翻译的场所,因此该过程会抑制翻译,C正确;
D、基因是有遗传效应的DNA片段,X基因转录出的miRNA可调控BDNF基因的翻译过程,能控制生物的相关性状,因此X基因具有遗传效应,D错误。
10. 细菌回复突变试验常用来检测某种化学物质是否为诱变剂(具备诱变、致癌潜能)。试验选用组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌,该菌因基因突变丧失合成组氨酸的能力,在不含组氨酸的培养基上不能增殖形成菌落,若待测化学物质是诱变剂,则可能使组氨酸缺陷基因发生回复突变,菌株恢复合成组氨酸的能力,能在不含组氨酸的培养基上增殖形成菌落。下列叙述正确的是( )
A. 诱变剂可诱导细菌发生回复突变说明基因突变是定向的
B. 若空白对照组的平板长出少量菌落,可能是因为基因突变可自发产生
C. 若诱变剂诱导DNA双链中氢键断裂、碱基序列不变,则可诱发回复突变
D. 回复突变属于有利变异,产生的新基因一定会在自然选择下保留、扩大基因频率
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因突变是不定向的,A错误;
B、基因突变除了可由诱变剂诱导外,也存在低频率的自发突变。空白对照组不含待测诱变剂,若长出少量菌落,大概率是少量组氨酸缺陷型菌株发生了自发的回复突变,恢复了组氨酸合成能力,B正确;
C、回复突变的本质是基因的碱基序列发生改变,才能恢复合成组氨酸的功能。如果仅氢键断裂、碱基序列不变,不会改变原有缺陷基因的序列,无法诱发回复突变,C错误;
D、该回复突变仅在无组氨酸的特定培养基场景下属于有利变异,且变异产生的新基因不一定能通过自然选择保留,若环境发生改变,该变异没有适应优势,基因频率也不会上升,D错误。
11. 同学们在踢足球、打篮球过程中,机体会发生一些相应的变化。下列叙述错误的是( )
A. 肌肉收缩等生命活动耗能增加,葡萄糖氧化分解增强
B. 机体分泌汗液增多的同时皮肤毛细血管舒张,散热加快
C. 细胞外液渗透压上升,抗利尿激素分泌减少,尿量减少
D. 产生的乳酸增加,但HCO3-、HPO42-等仍可维持血液pH相对稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、运动过程中肌肉收缩等生命活动耗能增多,葡萄糖氧化分解增强,产生更多ATP满足能量需求,A正确;
B、细胞呼吸增强会使产热增加,为维持体温相对稳定,机体通过增加汗液分泌、舒张皮肤毛细血管等方式加快散热,B正确;
C、大量出汗会导致机体失水较多,细胞外液渗透压上升,此时下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水分,减少尿量以维持渗透压稳定,C错误;
D、剧烈运动时部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸,血浆中的HCO3-、HPO42-等缓冲物质可与乳酸发生反应,维持血液pH相对稳定,D正确。
12. 心脏通过节律性的收缩和舒张完成泵血功能。其调节方式有神经调节和体液调节,过程如图1所示,心肌细胞受相应刺激产生动作电位的过程如图2所示,其中bc段无论接受多强刺激,心肌细胞也不收缩。下列说法错误的是( )
A. 刺激心迷走神经,心脏跳动减弱,说明心迷走神经是副交感神经
B. 肾上腺素与心脏细胞的特异性受体相结合并发挥作用后被灭活
C. 心交感神经释放神经递质作用于心肌细胞,使K+外流形成ab段膜电位
D. bc段接受刺激心肌细胞也不收缩,可能是Na+通道活性还没恢复
【答案】C
【解析】
【详解】A、自主神经可分为交感神经和副交感神经,副交感神经兴奋通常会抑制心脏活动、使心跳减慢减弱,刺激心迷走神经,心脏跳动减弱,说明心迷走神经属于支配心脏的副交感神经,A正确;
B、肾上腺素属于激素,激素的作用特点是与靶细胞的特异性受体结合发挥作用后会立即被灭活,B正确;
C、图2中ab段是受到刺激后,心肌细胞形成动作电位,该阶段的形成机制主要是Na⁺内流,C错误;
D、动作电位的产生与Na+内流有关,由题可知,bc段无论接受多强刺激,心肌细胞也不收缩,原因可能是Na+通道活性还没恢复,D正确。
13. 甘氨酸与神经元甲上的甘氨酸受体结合后会引发氯离子内流,使图中神经元甲释放的神经递质减少,最终引起神经元乙多巴胺的释放增加,调控方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甘氨酸可作为神经递质,通过胞吐的方式进入突触间隙
B. 甘氨酸与受体结合后,会增大神经元甲静息电位绝对值
C. 可推测神经元甲释放的神经递质属于兴奋性神经递质
D. 从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘氨酸是神经递质,神经递质通过突触前膜胞吐的方式释放进入突触间隙,A正确;
B、静息电位表现为外正内负,甘氨酸与受体结合后引发氯离子内流,细胞内负电荷进一步增多,静息电位的绝对值增大,B正确;
C、若神经元甲释放的是兴奋性神经递质,当甲释放的神经递质减少时,对乙的兴奋促进作用减弱,乙多巴胺释放量应减少,与题干“最终引起神经元乙多巴胺释放增加”矛盾,因此甲释放的是抑制性神经递质,C错误;
D、在甲和乙构成的突触中,乙膜是接收甲释放递质的突触后膜;在乙和下方神经元构成的突触中,乙膜是释放多巴胺的突触前膜,因此乙膜既是突触前膜也是突触后膜,D正确。
14. 研究发现,外卖盒、罐装食品内壁、热敏纸表面存在双酚A(BPA),BPA是一种能干扰内分泌的脂溶性环境激素,进入人体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列说法错误的是( )
A. BPA进入机体后会促进下丘脑和垂体的分泌功能
B. 儿童接触过多的BPA会导致性发育提前
C. BPA自由扩散进入细胞,通过与细胞内受体结合发挥作用
D. BPA进入机体后通过体液运输发挥作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、雌激素的调节存在负反馈调节机制,当雌激素含量升高时,会抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素、抑制垂体分泌促性腺激素。BPA能以和雌激素相同的方式影响机体,因此BPA进入机体后会抑制下丘脑和垂体的分泌功能,A错误;
B、BPA可模拟雌激素的作用,过量接触会让体内雌激素样作用过强,进而导致儿童性发育提前,B正确;
C、BPA是脂溶性物质,符合自由扩散的跨膜运输特点,且雌激素是脂溶性激素,受体在细胞内,因此BPA可进入细胞与细胞内受体结合发挥作用,C正确;
D、BPA作为干扰内分泌的环境激素,类似内源激素的作用模式,进入机体后会通过体液运输到靶部位发挥作用,D正确。
15. 胰高血糖素可激活肝细胞中的磷酸化酶,促进肝糖原分解成葡萄糖,提高血糖水平,机理如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A. 胰高血糖素发挥作用依赖于膜上的蛋白质
B. 肝糖原水解成葡萄糖的过程中发生了磷酸二酯键断裂
C. 磷酸化酶b转化为磷酸化酶a的过程中发生了蛋白质结构改变
D. 该过程中体现了细胞膜具有物质运输和信息传递的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰高血糖素是信号分子,需与肝细胞膜上的胰高血糖素受体(膜蛋白)结合才能启动胞内信号通路发挥作用,因此其作用依赖膜上蛋白质,A正确;
B、磷酸二酯键是核酸中连接核苷酸的化学键,肝糖原是葡萄糖聚合形成的多糖,其水解断裂并非磷酸二酯键,B错误;
C、无活性的磷酸化酶b转化为有活性的磷酸化酶a,本质是蛋白质的空间结构发生改变,进而导致功能改变,C正确;
D、该过程中,肝细胞膜上的受体识别胰高血糖素完成了细胞间的信息传递,同时葡萄糖通过膜上的载体转运出肝细胞补充血糖,体现了细胞膜的物质运输功能,D正确。
16. 下列关于免疫系统组成和功能的叙述正确的是( )
A. 免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所
B. 免疫活性物质都由免疫细胞产生,主要有细胞因子、溶菌酶、抗体等
C. 免疫系统能够监控并清除衰老的细胞体现了免疫防御功能
D. 皮肤及其黏膜分泌的杀菌物质抑制细菌生长是保卫人体的第二道防线
【答案】A
【解析】
【详解】A、免疫器官包括骨髓、胸腺、淋巴结等,是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所,A正确;
B、免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,例如溶菌酶可由唾液腺、泪腺等非免疫细胞合成并分泌,B错误;
C、免疫系统清除衰老、损伤的细胞体现的是免疫自稳功能,免疫防御功能是指机体对外来病原体的防御作用,C错误;
D、皮肤及其黏膜的屏障作用、分泌的杀菌物质的抑菌作用属于保卫人体的第一道防线,第二道防线指体液中的杀菌物质和吞噬细胞,D错误。
二、非选择题(共52分)
17. 农科院研发了我国首个功能性“减脂黄瓜”新品种“中农翠玉3号”,并成功种植,带动了山东寿光农民增收致富。为满足市场需要,南方地区引入该黄瓜栽培。但实际生产中常受到“倒春寒”等天气影响黄瓜生长。科学家探究了一定光照条件下低温胁迫对黄瓜光合作用的影响,用于指导黄瓜引种生产,实验结果如下:
(1)“中农翠玉3号”的丙醇二酸含量是普通黄瓜的3-8倍。丙醇二酸是一种小分子有机酸,可抑制人体内________转化为脂肪,具有减肥功效。
(2)黄瓜的叶绿素主要分布在__________上,测定叶绿素含量需用___________提取,并用分光光度计测定其在_________光条件下的吸光度,以计算其含量。
(3)当植物吸收的光能超过自身接受程度时,细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散来保护自身;未被消耗的能量即非调节性能量耗散(NO)会损伤光系统。依据实验结果分析,低温胁迫下,黄瓜NO增强的原因______________。
(4)结合光合作用原理,阐明低温胁迫下,黄瓜净光合速率降低的原因______________。
【答案】(1)糖类 (2) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 ③. 红
(3)叶绿素减少,光饱和点降低,植物吸收的光能超过自身接受程度增大,但NPQ增加幅度较少,未被消耗的过剩光能增多,NO增强。
(4)低温胁迫导致叶绿素降解,NO增强破坏光系统,使吸收光能减少,光反应速率降低;低温胁迫使光合作用相关酶活性降低,光合速率降低
【解析】
【小问1详解】
脂肪的合成原料主要是人体内过量摄入的糖类,丙醇二酸的减脂作用就是通过抑制糖类向脂肪的转化实现。
【小问2详解】
叶绿素是捕获光能的光合色素,分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是光反应的场所结构;叶绿素属于脂溶性光合色素,易溶于有机溶剂,实验室常用无水乙醇作为提取剂溶解提取色素;叶绿素的吸收光谱特性是主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素几乎不吸收红光,故测定叶绿素含量时选择红光波段,可排除类胡萝卜素对蓝紫光的吸收干扰,检测结果更准确。
【小问3详解】
分析图可知,低温组叶绿素总量、光饱和点都比对照组低,说明黄瓜能利用的光能上限下降,吸收的过剩光能变多;同时NPQ(耗散过剩光能的保护机制)的上升幅度很小,没法把新增的过剩光能全部耗散,剩下没被消耗的过剩能量就变多,最终导致NO增强。
【小问4详解】
叶绿素可参与光合作用的光反应过程,而光合作用进行还需要酶的催化,结合题意可知,一方面低温让叶绿素降解、NO增强损伤光系统,黄瓜捕获的光能减少,光反应生成的ATP、NADPH不足;另一方面低温会降低光合作用相关酶的活性,暗反应速率下降,整体总光合速率降幅大,最终净光合速率降低。
18. 某二倍体两性花植物的花色受2对等位基因Y/y和R/r控制,相关杂交实验及结果如下表所示。不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。
实验①
实验②
P
甲(红花植株)×乙(白花植株)
丙(♂)×乙(♀)
F1
丙(红花植株)
F2
红花植株∶白花植株=9∶7
回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,等位基因Y/y和R/r的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是__________________。实验①中,亲本的基因型组合是_________,F2的白花植株中,自交后代不发生性状分离的个体所占比例为_________。
(2)实验②的F1中发现一株三体红花植株,该三体植株仅基因R或r所在染色体多了1条。为探究该三体植株的基因型,让该三体植株测交,预期结果与结论(已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会分离,另1条同源染色体随机移向细胞一极)。若红花∶白花=_________,则基因型为_________;若红花∶白花=_________,则基因型为_________。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. 实验①的F2中红花植株与白花植株的表型之比为9∶7,是9∶3∶3∶1的变式 ③. YYRR×yyrr ④. 100%
(2) ①. 5∶7 ②. YyRRr ③. 1∶3 ④. YyRrr
【解析】
【小问1详解】
9:7是经典的9:3:3:1变式,说明两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,只有同时具备显性基因Y和R(Y_R_)才开红花。实验①亲本红花甲×白花乙,F1全为红花丙(YyRr),因此亲本红花只能是显性纯合YYRR,白花乙为yyrr。F2白花植株基因型包括:YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr。这些个体自交,后代都无法同时得到Y和R显性基因,后代全部为白花,不会发生性状分离,因此自交不发生性状分离个体占比 100%。
【小问2详解】
三体是R/r所在染色体多1条,测交是三体植株 × yyrr(yyrr只产生yr配子)。若三体基因型为YyRRr,Yy产生配子:Y:y=1:1;三体RRr减数分裂产生配子:R:RR:Rr:r=2:1:2:1。只有三体配子同时携带Y和R类基因,测交后代才是红花(Y_R_)。统计后代:红花占5份,白花占7份,红花:白花 = 5:7。若三体基因型为YyRrr,Yy产生配子:Y:y=1:1;三体Rrr减数分裂产生配子:R:Rr:rr:r=1:2:1:2。只有三体配子同时携带Y和 R类基因,测交后代才是红花(Y_R_)。统计后代:红花占3份,白花占9份,红花:白花 = 1:3。
19. 玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题:
(1)某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S发生转录时,作为模板链的是图1中的__________链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为__________。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,在此过程中出现的变异的类型属于__________,其原因是在减数分裂过程中发生了___________________________________________。
(2)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。图2表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(I~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
利用方法I培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为__________,这种植株由于__________,须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三种方法(I~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法__________,其原因是____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. b ②. GUU ③. 基因重组 ④. 同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
(2) ①. 花药离体培养 ②. 长势弱小而且高度不育 ③. Ⅲ ④. 基因突变频率很低,而且是不定向的
【解析】
【小问1详解】
①由于起始密码子为AUG或GUG,故其对应的模板链碱基为TAC或CAC,由于b链中有TAC序列,故为模板链;若基因S的b链中箭头所指处原碱基序列为CAG,若碱基对G/C缺失,则碱基序列为CAA,故该处对应的密码子将由GUC改变为GUU。
②基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,说明出现了基因重组;由于S、s和M、m基因均位于2号染色体上,为连锁关系,故说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。
【小问2详解】
Ⅰ是单倍体育种,单倍体育种过程中获取单倍体植株hR常用的方法是花药(花粉)离体培养;由于单倍体长势弱小而且高度不育,须经秋水仙素诱导染色体加倍后才能用于生产实践;Ⅰ为单倍体育种,Ⅱ为杂交育种,Ⅲ为诱变育种,由于基因突变具有不定向性和低频性,故图2所示的三种方法(Ⅰ~Ⅲ)中,采用方法Ⅲ最难获得优良品种(hhRR)。
20. 为研究声波频率对大鼠情绪的影响,科学家进行了相关实验,结果见图。回答下列问题:
注:大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关。
(1)大鼠耳内______受到声音刺激会产生兴奋。兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是______,这主要是由______导致的。兴奋在听觉反射弧中的传递方向是______(选填“单向”或“双向”)的。
(2)实验结果表明,对大鼠情绪有正面影响的处理是______,理由是______。
(3)推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过______侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,原因是______。
【答案】(1) ①. 听觉神经元 ②. 由负电位变为正电位 ③. K+外流 ④. 单向
(2) ①. 频率为300节拍/分钟的声波 ②. 与对照组相比,只有频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠甜水偏好程度,而大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关
(3) ①. 右 ②. 其海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【小问1详解】
大鼠耳内有听觉神经元能够接受声音刺激并产生兴奋。静息电位是外正内负,兴奋时是外负内正,兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是由负电位变为正电位,这主要是由K+外流导致的。由于突触结构的存在,兴奋在听觉反射弧中的传递方向是单向的。
【小问2详解】
根据题干说明,大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关,根据图(a)中实验结果可知,与对照组相比,频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠的甜水偏好程度,而频率为350或400节拍/分钟的声波降低了大鼠的甜水偏好程度,即300节拍/分钟的声波能对大鼠情绪有正面影响。
【小问3详解】
分析图(b)(c),300节拍/分钟声波处理时,与左侧海马区相比,右侧海马区的多巴胺浓度相对较高,多巴胺受体相对表达量左侧海马区和右侧海马区基本相同,所以推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过右侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,是因为大鼠海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平。
21. 雅鲁藏布江下游水电工程的施工隧道深达百米,内部温度为38℃,湿度为85%,工人持续作业后核心体温能从37.5℃升至38.8℃。监测发现,工人每小时出汗(含约50 mmol·L-1的Na+)量可达1.8L,在此环境下持续工作易出现脱水、体温升高及肌肉痉挛等现象。科研团队研发的智能液冷服(冷却水循环+湿度调节)投入使用后,生理指标变化如表所示。回答下列问题:
作业时间/h
血浆渗透压/(mOsm·L-1)
血浆醛固酮浓度/(pg·mL-1)
尿钠浓度/(mmol·L-1)
0(进场前)
290
160
130
2
308
250
70
4(穿戴液冷服2h)
298
190
105
(1)工人进场初期,皮肤______感受器兴奋,神经冲动传至______,通过自主神经兴奋促进汗腺分泌汗液而散热。
(2)肌肉痉挛的直接原因是细胞外液中Na+浓度异常降低,导致神经肌肉兴奋性改变。结合表格信息分析,其浓度降低的可能原因是__________________。
(3)穿戴液冷服后,通过流动的液体介质带走人体热量,人体温度降低,低温可刺激皮肤冷觉感受器,减少汗液的分泌,调节该过程的反射弧为低温→皮肤冷觉感受器→____________。此外还可以减少______(填激素名称)的释放,维持水盐平衡。
(4)科研人员还建议工人不要一次性大量饮水,而是“少量多次”补充水分,且最好饮用电解质饮料,从水盐平衡角度解释其科学依据:__________________。
【答案】(1) ①. 温觉 ②. 下丘脑体温调节中枢
(2)大量出汗导致Na⁺随汗液流失过多;虽然机体代偿性地增加醛固酮分泌,促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收(表现为尿钠浓度显著降低),但汗液丢失的Na⁺量超过了肾脏的代偿能力,导致细胞外液Na⁺浓度降低(或Na⁺总量不足)
(3) ①. 传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺 ②. 抗利尿激素
(4)“少量多次”饮水可以避免细胞外液渗透压的剧烈波动,维持渗透压的相对稳定;饮用电解质饮料,能够及时补充出汗流失的Na⁺等电解质,维持细胞外液中电解质的浓度平衡,保证神经肌肉的正常兴奋性,避免肌肉痉挛等问题
【解析】
【小问1详解】
工人进场初期,环境温度38℃高于人体体温,皮肤的温觉感受器感受到温度变化后兴奋。神经冲动会传至下丘脑的体温调节中枢,它作为体温调节的“指挥中心”,通过自主神经兴奋促进汗腺分泌汗液,汗液蒸发带走热量,实现散热。
【小问2详解】
肌肉痉挛的直接原因是细胞外液中Na⁺浓度异常降低。结合表格信息分析,其浓度降低的可能原因是:大量出汗导致Na⁺随汗液流失过多;虽然机体代偿性地增加醛固酮分泌,促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收(表现为尿钠浓度显著降低),但汗液丢失的Na⁺量超过了肾脏的代偿能力,导致细胞外液Na⁺浓度降低(或Na⁺总量不足)。
【小问3详解】
低温刺激皮肤冷觉感受器后,神经冲动经传入神经传到下丘脑体温调节中枢,再经传出神经作用于汗腺,减少汗液分泌,反射弧为低温→皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→汗腺。穿戴液冷服后,汗液分泌减少,体内水分流失减少,下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素会减少,从而减少肾小管和集合管对水分的重吸收,维持水盐平衡。
【小问4详解】
如果一次性大量饮水,会导致细胞外液渗透压迅速降低,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加,可能会加重体内电解质的流失,进一步破坏水盐平衡。 “少量多次”饮水可以避免细胞外液渗透压的剧烈波动,维持渗透压的相对稳定;饮用电解质饮料,能够及时补充出汗流失的Na⁺等电解质,维持细胞外液中电解质的浓度平衡,保证神经肌肉的正常兴奋性,避免肌肉痉挛等问题。
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