精品解析:福建省漳州第一中学2026-2027学年高二上学期11月期中生物试题
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内容正文:
漳州一中2026—2027学年第一学期期中考试
高二年级生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(共20题,每题2分,共40分。)
1. 酸碱平衡是维持人体正常生命活动的必要条件之一。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内液的酸碱平衡与无机盐离子无关
B. 血浆的酸碱平衡与等物质有关
C. 胃蛋白酶进入肠道后失活与内环境酸碱度有关
D. 肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖产生的参与酸碱平衡的调节
2. 小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是( )
A. 血浆蛋白丢失可造成血浆的渗透压下降
B. 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
C. 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
D. 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
3. 某同学长时间运动大量出汗,出现头晕、乏力等症状。医生诊断为出汗导致体内某种无机盐离子大量流失,影响细胞外液渗透压和神经功能,建议该同学优先补充( )
A. 碘离子 B. 钠离子 C. 镁离子 D. 铁离子
4. 关于人体的内环境与稳态,下列叙述错误的是( )
A. 血浆浓度升高时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,抑制肾小管对的重吸收
B. 血浆浓度升高时,与结合,分解成和,排出体外
C. 寒冷刺激时,肾上腺素、甲状腺激素分泌增加,细胞代谢增强,产热增加
D. 体内失水过多时,抗利尿激素释放量增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收
5. 2025年11月,漳州半程马拉松比赛吸引了全市4000名跑者参赛。赛程中跑者出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快等情况,下列关于比赛中跑者生理状况的叙述正确的是( )
A. 血浆中二氧化碳浓度持续升高
B. 只需大量补水后,内环境即可恢复稳态
C. 交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D. 抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
6. 某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A. 足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B. 运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C. 大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D. 适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
7. 良性阵发性位置性眩晕(BPPV)常因耳石脱落引起。当头部位置改变时,耳石脱离椭圆囊,刺激毛细胞,产生眩晕,伴有恶心、呕吐等症状。医生通过“旋转倒置”患者头部,利用重力使耳石回到原位,以达到治疗目的。如图为BPPV发病及治疗示意图。下列叙述正确的是( )
A. 该眩晕的产生属于条件反射
B. 眩晕感觉的形成部位是大脑皮层
C. 该治疗方式能体现神经系统的分级调节
D. 眩晕时,交感神经兴奋,引起胃肠蠕动增强引发呕吐
8. 一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是( )
A. 该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B. 该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C. 为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐
D. 排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
9. 运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A. 通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B. 通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C. 通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D. 通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
10. 临床上常采用体表电刺激诱发神经兴奋并检测相关指标,以用于神经病变的早期诊断和疗效评价,下列分析正确的是( )
A. 刺激后神经纤维的钠钾泵活性不变
B. 兴奋传导过程中刺激部位保持兴奋状态
C. 神经纤维上通道相继开放传导兴奋
D. 兴奋传导过程中细胞膜通透性不变
11. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A. 心肌收缩力下降
B. 细胞内液的钾离子浓度升高
C. 动作电位期间钠离子的内流量减少
D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
12. 某科研团队研究哺乳动物体温调节机制,发现冷刺激下,下丘脑体温调节中枢可通过双重通路调控产热:通路1激活骨骼肌战栗快速产热;通路2激活棕色脂肪细胞的解偶联呼吸,使有氧呼吸释放的能量更多以热能散失、ATP生成减少。下列分析正确的是( )
A. 棕色脂肪细胞的解偶联呼吸可提高细胞呼吸能量转化效率
B. 两条产热通路均依赖神经-体液调节共同完成,无纯神经调节参与
C. 持续寒冷环境下,解偶联呼吸增强可维持体温稳定,同时增加有机物消耗
D. 体温调节过程中,下丘脑仅作为神经中枢发挥作用,无分泌功能
13. 下列有关免疫系统的组成与功能的叙述,正确的是( )
A. APC包括巨噬细胞、树突状细胞和B细胞等
B. 吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时能特异性吞噬病原体
C. 免疫自稳和免疫防御分别依靠非特异性免疫和特异性免疫
D. 若脊髓受到损伤,则会影响B细胞的产生,但不影响T细胞的产生
14. 中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A. 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B. 中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C. 位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D. 人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
15. 为探究寒冷环境下体温调节的机制,将生理状态相同的小鼠在4℃冷环境中暴露1小时,测定其耗氧量变化(反映产热水平),实验处理方式及结果如表,下列说法正确的是( )
组别
实验动物处理
耗氧量变化率(%)
①
正常小鼠,不做药物处理
+26.5
②
切除甲状腺的小鼠
+11.2
③
正常小鼠,注射肾上腺素受体阻断剂
+15.8
④
切除甲状腺的小鼠,注射肾上腺素受体阻断剂
+3.1
A. ②③在自变量的控制上分别采用减法原理和加法原理
B. 由②③可知,肾上腺素促进产热的效果强于甲状腺激素
C. ④产热率低的原因主要是小鼠丧失战栗能力,无法进行行为性调节
D. 该实验表明寒冷下产热依赖于甲状腺激素与肾上腺素的共同作用
16. 正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,细胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是( )
A. 当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B. 当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C. K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D. K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
17. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca²+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B. E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩
C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D. 随着待转运Ca²+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
18. 二甲双胍是一种治疗2型糖尿病的常用口服降糖药,以下关于该药物的推测,错误的是( )
A. 可能是一种与胰岛素结构类似的多肽,从而发挥相应的降血糖作用
B. 可能使某些靶细胞上的胰岛素受体增多,从而增强对胰岛素的敏感性
C. 可能抑制肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖,从而降低空腹血糖
D. 可能使肌肉细胞膜上某些葡萄糖载体增多,从而促进细胞摄取血糖
19. 血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是( )
A. 只存在于淋巴 B. 只存在于血浆和淋巴
C. 只存在于血浆和组织液 D. 存在于血浆、组织液和淋巴
20. 妊娠期糖尿病(GDM)合并甲状腺功能减退症会影响胎儿神经发育,甲状腺功能减退症首选药物是药物甲,为研究该药对GDM合并甲状腺功能减退症患者的影响,研究人员以50名患病程度类似的GDM合并甲状腺功能减退症患者为对象进行实验,实验结果如下表。据表分析,下列相关叙述错误的是( )
指标
治疗前
治疗后
空腹血糖含量/(mmol/L)
6.62
5.12
胰岛素含量/(μIN/mL)
11.13
9.34
TSH/(mU/L)
5.82
3.95
甲状腺激素(FT4)/(pmol/L)
9.72
13.24
A. 药物甲可通过甲状腺激素来改善葡萄糖利用
B. 药物甲可抑制胰岛B细胞功能进而导致尿糖
C. 药物甲可降低血糖对胰岛B细胞的刺激强度
D. 甲状腺激素FT4升高通过负反馈调节影响垂体
二、非选择题:本大题共5小题,每小题10分,共50分。
21. 药物进入人体的途径称为给药方式,常见的四种类型包括口服、注射、局部表面给药和吸入给药。其中注射给药包括皮下注射、肌肉注射、静脉注射等。药物直接进入血浆或组织液,起效快,剂量精准,适用于急救或无法口服的情况。如图所示为毛细淋巴管,管内的淋巴液对于内环境稳态的维持至关重要。请回答下列有关问题:
(1)不同的给药模式最终目的是让药物到达患处发挥作用,四种给药方式中,药物能最快进入内环境的是______。毛细淋巴管的管壁比毛细血管的管壁薄,通透性高,其一端是盲端,盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖,形成了叠瓦状开口,叠瓦状开口存在的意义是____________。
(2)当皮肤划伤时,伤口周围会出现肿胀,原因是病原体侵入,导致部分细胞死亡,细胞内容物渗出使组织液渗透压升高,导致______(填病症)。此时要服用抗生素治疗,一段时间后,抗生素______(填“会”或“不会”)出现在内环境中,原因是________________________。
(3)人体骨骼肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸进入血液后,不会使血液pH大幅度降低,原因是血浆中存在缓冲对可以中和乳酸,请写出最主要的一组缓冲对____________。
22. 海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到______轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是______;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是________________________。
(3)为探究雌激素能改善动物记忆的可能机理,某研究团队利用大鼠进行实验,研究数据如表所示。回答下列相关问题:
组别
处理
BDNFmRNA(相对值)
BDNF(相对值)
记忆水平
A
?
1
1
+++++
B
切除卵巢
0.35
0.26
++
C
切除卵巢,注射雌激素
0.95
0.98
++++
(注:BDNF:脑源性神经营养因子,是一种具有神经营养作用的蛋白质)
①A组的处理为______,设置该组的作用是____________。
②综合上表研究结果,推测雌激素改善记忆的可能机理是:________________________。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩的新思路:______________________________。
23. 下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(1)针扎手部取血时,传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至神经中枢形成痛觉,这一过程______(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)若刺激甲图中的①,结合乙图分析此处的膜电位发生的变化是________________________。该变化是因为______引起的。
(3)刺激甲图中的①,可以检测到B处的测量装置指针偏转,说明兴奋可以在③处完成传递过程,此处兴奋的传递具有____________的特点,原因是:________________________。
(4)丙图中突触前膜所释放的神经递质在突触间隙中以______的方式进行运输,与突触后膜上的相应受体结合,引发突触后膜电位变化。某种药物能够阻止神经递质的分解,若将此药物放在图丙的突触间隙处,在图中的①处刺激,预计甲图中的④所在的神经元将发生____________。
(5)图丁是测量神经纤维膜内外电位的装置,图戊测得的是动作电位变化。图丁状态测得的电位相当于图戊中的______区段的电位,若该神经纤维接受突触前膜释放的是兴奋性递质,则图丁的指针偏转情况为______(填“向左”“向右”或“不变”)。
24. cAMP(环化—磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子。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,部分调节机理如图所示,回答下列问题:
(1)健康人空腹血糖浓度为______。
(2)据图分析,在饥饿状况下,机体维持血糖平衡的调节方式是______,此状态下,图中C处肾上腺素量比B处______(填“高”或“低”),理由是______。
(3)血糖平衡调节中胰岛素分泌的调节既有体液调节又有神经调节,这与胰岛素细胞的多种受体有关,下列物质中可被胰岛B细胞受体识别的有______(填下列字母)。
A. 胰淀粉酶 B. 胰高血糖素
C. 促甲状腺激素 D. 神经递质
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,X最可能是______,它与肾上腺素作用关系是______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(5)结合图分析,下列因素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
25. 自闭症是神经发育障碍性疾病,主要特征为社交障碍、语言交流障碍等。研究者研究了罗伊氏乳杆菌对自闭症模型小鼠社交行为的影响,为自闭症的治疗提供新思路。
(1)研究发现,自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠。研究者给自闭症小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间、一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。当检测鼠为野生型小鼠时,根据结果可知,其社交行为正常;表现为检测鼠与同伴鼠相处时间比与空笼子的______;同时根据实验结果可知,罗伊氏乳杆菌可______自闭症小鼠的社交行为。
(2)通过以下实验证实:罗伊氏乳杆菌通过迷走神经(支配内脏感觉和运动的脑神经)影响小鼠社交行为。
组别
1组
2组
3组
4组
实验材料
野生型小鼠
①
自闭症小鼠
自闭症小鼠
实验处理
喂食罗伊氏乳杆菌
-
-
②
③
切断迷走神经中的传入(感觉)神经
-
-
-
+
结果
小鼠社交行为
正常
异常
恢复
④
注:“+”表示施加处理,“-”表示未施加处理
请补充①②③④序号处的实验方案和相应的结果。
①______;②______;③______;④______。
(3)又有研究表明,小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元。为了研究罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径跟催产素之间的关系,科学家做了如下实验:
①用罗伊氏乳杆菌喂食自闭症小鼠,检测其下丘脑相关区域表达催产素的神经元的数量,结果如图3。依据图中__________________可知罗伊氏乳杆菌可使自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量恢复。
②将喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠均分成两组,一组只进行切断迷走神经处理作为对照组,一组切断迷走神经后施加催产素,检测其社交行为,结果如图4。图4结果说明催产素____________。
(4)请用文字和“→”简述罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:罗伊氏乳杆菌→______→______→______→自闭症小鼠的社交行为。
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漳州一中2026—2027学年第一学期期中考试
高二年级生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(共20题,每题2分,共40分。)
1. 酸碱平衡是维持人体正常生命活动的必要条件之一。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内液的酸碱平衡与无机盐离子无关
B. 血浆的酸碱平衡与等物质有关
C. 胃蛋白酶进入肠道后失活与内环境酸碱度有关
D. 肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖产生的参与酸碱平衡的调节
【答案】B
【解析】
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1) 实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3) 调节机制:神经—体液—免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5) 意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、细胞内液的酸碱平衡依赖缓冲系统(如磷酸盐缓冲对),而缓冲物质属于无机盐离子,A错误;
B、血浆中的是主要的缓冲对,能中和酸性或碱性物质,维持pH稳定,B正确;
C、肠道属于外界环境,而非内环境(内环境为血浆、组织液、淋巴),C错误;
D、肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生,由有氧呼吸产生,D错误。
故选B。
2. 小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是( )
A. 血浆蛋白丢失可造成血浆的渗透压下降
B. 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
C. 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
D. 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、血浆渗透压由血浆内的溶质微粒决定,血浆蛋白丢失会使血浆溶质微粒减少,造成血浆渗透压下降,A正确;
B、血浆渗透压下降时,水分会从渗透压低的血浆向渗透压相对更高的组织液扩散,导致血浆渗出至组织液的水增多,易引发组织水肿,B正确;
C、渗透压的大小主要取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压,C错误;
D、肾脏是排出尿素等代谢废物的主要器官,肾功能衰竭时尿素无法正常随尿液排出,会在血浆中积累,造成血浆中尿素氮升高,D正确。
3. 某同学长时间运动大量出汗,出现头晕、乏力等症状。医生诊断为出汗导致体内某种无机盐离子大量流失,影响细胞外液渗透压和神经功能,建议该同学优先补充( )
A. 碘离子 B. 钠离子 C. 镁离子 D. 铁离子
【答案】B
【解析】
【详解】钠离子是维持细胞外液渗透压的主要离子,同时可维持神经肌肉的正常兴奋性,大量出汗会流失大量钠离子,补充后可缓解头晕、乏力等症状,B正确,ACD错误。
4. 关于人体的内环境与稳态,下列叙述错误的是( )
A. 血浆浓度升高时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,抑制肾小管对的重吸收
B. 血浆浓度升高时,与结合,分解成和,排出体外
C. 寒冷刺激时,肾上腺素、甲状腺激素分泌增加,细胞代谢增强,产热增加
D. 体内失水过多时,抗利尿激素释放量增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查内环境稳态的调节机制,涉及水盐平衡、酸碱平衡、体温调节及抗利尿激素的作用。醛固酮是由肾上腺皮质分泌的固醇类激素,能促进肾小管和集合管吸Na+排K+,使血钠升高、血钾降低。
【详解】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌,当血浆Na+浓度升高时,醛固酮分泌减少,而非增加;且醛固酮会促进肾小管对Na+的重吸收,而非抑制,A错误;
B、HCO3-是缓冲系统的组成部分,血浆浓度升高时,能与H+结合生成H2CO3,分解为CO2和H2O,CO2通过呼吸排出,维持酸碱平衡,B正确;
C、寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,通过提高细胞代谢速率使机体产生更多的热量,C正确;
D、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放,体内失水过多时,其释放量增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少水分流失,D正确。
故选A。
5. 2025年11月,漳州半程马拉松比赛吸引了全市4000名跑者参赛。赛程中跑者出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快等情况,下列关于比赛中跑者生理状况的叙述正确的是( )
A. 血浆中二氧化碳浓度持续升高
B. 只需大量补水后,内环境即可恢复稳态
C. 交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D. 抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、运动过程中呼吸加深加快,可及时排出细胞呼吸产生的多余二氧化碳,维持血浆二氧化碳浓度处于正常动态范围,不会持续升高,A错误;
B、出汗不仅会丢失水分,还会丢失无机盐,同时运动还会伴随体温上升、代谢产物积累等变化,仅大量补水无法使内环境恢复稳态,B错误;
C、比赛时交感神经兴奋增强,会抑制胃肠平滑肌的蠕动,减少消化活动的能量消耗,将更多血液和能量调配至运动相关的骨骼肌等器官,不会使胃肠蠕动加快,C错误;
D、跑者大量出汗、脱水会使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,促使抗利尿激素分泌增加,增强肾小管和集合管对水的重吸收作用,最终尿量生成减少,D正确。
6. 某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A. 足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B. 运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C. 大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D. 适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
【答案】A
【解析】
【分析】人体的水平衡调节过程:
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水);
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、足球比赛中,处于兴奋状态,交感神经活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化液的分泌会受到抑制,A错误;
B、正常机体产热量=散热量,运动时体温升高,产热量增加,为了达到体温的相对稳定,散热量也会增加,主要通过皮肤毛细血管扩张,血流量增加,与此同时,汗腺分泌汗液增多,以此来增加散热量,B正确;
C、大量出汗不仅丢失了大量的水分,同时也丢失了无机盐,通过适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C正确;
D、情绪是大脑的高级功能之一,消极情绪到一定程度就患有抑郁症,建立良好的人际关系、适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动,D正确。
故选A。
7. 良性阵发性位置性眩晕(BPPV)常因耳石脱落引起。当头部位置改变时,耳石脱离椭圆囊,刺激毛细胞,产生眩晕,伴有恶心、呕吐等症状。医生通过“旋转倒置”患者头部,利用重力使耳石回到原位,以达到治疗目的。如图为BPPV发病及治疗示意图。下列叙述正确的是( )
A. 该眩晕的产生属于条件反射
B. 眩晕感觉的形成部位是大脑皮层
C. 该治疗方式能体现神经系统的分级调节
D. 眩晕时,交感神经兴奋,引起胃肠蠕动增强引发呕吐
【答案】B
【解析】
【详解】A、眩晕只是在大脑皮层形成的感觉,没有发生完整的反射,A错误;
B、包括眩晕在内的所有感觉的形成部位都是大脑皮层,B正确;
C、该治疗方式是利用重力作用让耳石回到原位,没有体现低级中枢受高级中枢调控的神经系统分级调节特征,C错误;
D、交感神经兴奋时会抑制胃肠蠕动,副交感神经兴奋才会促进胃肠蠕动,D错误。
8. 一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是( )
A. 该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B. 该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C. 为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐
D. 排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
【答案】D
【解析】
【分析】人脑的高级功能:位于大脑表层的大脑皮层,是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能;中央前回为第一运动区。
【详解】A、S区受损不能讲话,H区受损听不懂话。患者说话含糊不清,且听不懂别人说话,说明该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤,A正确;
B、患者右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状,说明患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤,B正确;
C、合理膳食,低盐低脂饮食、适当运动可降低高血压,有效预防脑卒中的发生,C正确;
D、排尿反射受脊髓发出的交感神经和副交感神经共同调控,D错误。
故选D。
9. 运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A. 通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B. 通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C. 通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D. 通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
【答案】B
【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。
【详解】A、如果通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中,突触间隙中神经递质浓度增加,与突触后膜上特异性受体结合增多,会导致兴奋过度传递引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,A不符合题意;
B、如果通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合,兴奋传递减弱,会缓解兴奋过度传递引起的肌肉痉挛,可达到治疗目的,B符合题意;
C、如果通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性,突触间隙中的神经递质不能有效降解,导致神经递质与突触后膜上的特异性受体持续结合,导致兴奋传递过度引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,C不符合题意;
D、如果通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量,突触间隙的神经递质与特异性受体结合增多,会导致兴奋传递过度引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,D不符合题意。
故选B。
10. 临床上常采用体表电刺激诱发神经兴奋并检测相关指标,以用于神经病变的早期诊断和疗效评价,下列分析正确的是( )
A. 刺激后神经纤维的钠钾泵活性不变
B. 兴奋传导过程中刺激部位保持兴奋状态
C. 神经纤维上通道相继开放传导兴奋
D. 兴奋传导过程中细胞膜通透性不变
【答案】C
【解析】
【分析】神经纤维在静息时膜电位是由钾离子外流造成的,钾离子的外流是通过离子通道的被动运输。动作电位的形成是由钠离子内流造成的,也通过离子通道的被动运输过程。钠离子从神经细胞膜内运输到膜外,钾离子从膜外运输到膜内都是通过钠钾泵主动运输的过程。
【详解】A、钠钾泵(Na⁺-K⁺-ATP酶)在动作电位后的复极化末期及静息电位维持阶段被激活,而非活性不变,A错误;
B、兴奋传导过程中刺激部位先兴奋后恢复静息状态,B错误;
C、兴奋传导过程中神经纤维上通道相继开放,传导兴奋,C正确;
D、产生动作电位时,钾离子通道关闭,恢复静息电位时钾离子通道开放,故兴奋传导过程中细胞膜通透性改变,D错误。
故选C。
11. 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A. 心肌收缩力下降
B. 细胞内液的钾离子浓度升高
C. 动作电位期间钠离子的内流量减少
D. 细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】 A、由题干和分析可知,药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,影响Na+势能,从而导致Ca2+无法从细胞内转运到细胞外,使得细胞质中Ca2+浓度升高,导致心肌收缩力升高,A错误;
B、由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致细胞内Na+浓度增高,K+浓度降低,B错误;
C、动作电位期间Na+的内流量与细胞膜内外Na+浓度差有关,Na+-K+泵功能受到抑制,因此Na+浓度差减小,Na+的内流量减少,C正确;
D、由题干和分析可知,药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,影响Na+势能,细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动减弱,D错误。
故选C。
12. 某科研团队研究哺乳动物体温调节机制,发现冷刺激下,下丘脑体温调节中枢可通过双重通路调控产热:通路1激活骨骼肌战栗快速产热;通路2激活棕色脂肪细胞的解偶联呼吸,使有氧呼吸释放的能量更多以热能散失、ATP生成减少。下列分析正确的是( )
A. 棕色脂肪细胞的解偶联呼吸可提高细胞呼吸能量转化效率
B. 两条产热通路均依赖神经-体液调节共同完成,无纯神经调节参与
C. 持续寒冷环境下,解偶联呼吸增强可维持体温稳定,同时增加有机物消耗
D. 体温调节过程中,下丘脑仅作为神经中枢发挥作用,无分泌功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题干信息,解偶联呼吸使有氧呼吸中更多能量以热能散失、ATP生成减少,说明原本可转化为ATP化学能的能量更多以热能形式流失,细胞呼吸将能量转化为ATP中活跃化学能的效率是下降的,并非提高能量转化效率,A错误;
B、通路1是下丘脑体温调节中枢直接支配骨骼肌战栗产热,属于纯神经调节,不存在体液调节的参与,B错误;
C、在持续寒冷环境下,机体需要维持体温稳定,解偶联呼吸增强可以产生更多热量;同时为了维持产热,细胞呼吸速率加快,会消耗更多的有机物,C正确;
D、体温调节过程中,下丘脑既作为体温调节神经中枢发挥作用,还可以分泌促甲状腺激素释放激素等调节类激素,具备分泌功能,D错误。
13. 下列有关免疫系统的组成与功能的叙述,正确的是( )
A. APC包括巨噬细胞、树突状细胞和B细胞等
B. 吞噬细胞在第二道防线中发挥作用时能特异性吞噬病原体
C. 免疫自稳和免疫防御分别依靠非特异性免疫和特异性免疫
D. 若脊髓受到损伤,则会影响B细胞的产生,但不影响T细胞的产生
【答案】A
【解析】
【详解】A、抗原呈递细胞(APC)的功能是摄取、加工处理抗原,并将抗原信息呈递给其他免疫细胞,包括巨噬细胞、树突状细胞和B细胞等,A正确;
B、吞噬细胞在第二道防线(非特异性免疫)中发挥作用时,吞噬病原体的过程不针对特定病原体,不具有特异性,B错误;
C、免疫自稳(清除自身衰老损伤细胞)和免疫防御(抵抗外来病原体入侵)都既可以依靠非特异性免疫,也可以依靠特异性免疫,C错误;
D、B细胞和T细胞都起源于骨髓中的造血干细胞,脊髓(神经系统)损伤不影响骨髓的造血功能,不影响B细胞、T细胞的产生,D错误。
14. 中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A. 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B. 中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C. 位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D. 人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
【答案】D
【解析】
【分析】各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
【详解】A、调节机体的最高级中枢是大脑皮层,可调控相应的低级中枢,A正确;
B、脊椎动物和人的中枢神经系统,包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,它们含有大量的神经元这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能,B正确;
C、脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢,C正确;
D、膝跳反射低级神经中枢位于脊髓,故脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
故选D。
15. 为探究寒冷环境下体温调节的机制,将生理状态相同的小鼠在4℃冷环境中暴露1小时,测定其耗氧量变化(反映产热水平),实验处理方式及结果如表,下列说法正确的是( )
组别
实验动物处理
耗氧量变化率(%)
①
正常小鼠,不做药物处理
+26.5
②
切除甲状腺的小鼠
+11.2
③
正常小鼠,注射肾上腺素受体阻断剂
+15.8
④
切除甲状腺的小鼠,注射肾上腺素受体阻断剂
+3.1
A. ②③在自变量的控制上分别采用减法原理和加法原理
B. 由②③可知,肾上腺素促进产热的效果强于甲状腺激素
C. ④产热率低的原因主要是小鼠丧失战栗能力,无法进行行为性调节
D. 该实验表明寒冷下产热依赖于甲状腺激素与肾上腺素的共同作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、组别②“切除甲状腺” 是去除甲状腺激素的作用(减法原理);组别③“注射肾上腺素受体阻断剂” 是去除肾上腺素的作用(仍为减法原理),A错误;
B、组别②是 “切除甲状腺”(仅无甲状腺激素),组别③是 “正常小鼠 + 阻断肾上腺素”(仅无肾上腺素),但两组的基础处理不同(②切除甲状腺,③未切除),不满足单一变量原则,无法直接比较两种激素的产热效果,B错误;
C、④组产热低是因同时缺乏甲状腺激素和肾上腺素调节,与行为性调节(如战栗)无关,且耗氧量反映的是生理性产热,C错误;
D、①组(正常)产热最高,单独缺失甲状腺激素(②)或肾上腺素作用(③)时产热均下降,同时缺失时(④)产热最低,说明寒冷下产热需两种激素共同作用,D正确。
故选D。
16. 正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,细胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是( )
A. 当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B. 当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C. K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D. K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
【答案】D
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位,细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。细胞内外钾离子浓度差增加,钾离子更容易外流,外流增加,兴奋难以发生,反之,钾离子外流减少,细胞容易兴奋。
【详解】A、正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,胞外液约为4mmol·L-1,当神经细胞培养液的K+浓度为4mmol·L-1时,和正常情况一样,K+外流不变,细胞的兴奋性不变,A错误;
B、当K+浓度为150mmol·L-1时,细胞外K+浓度增加,K+外流减少,细胞容易兴奋,B错误;
CD、K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1,但>4mmol·L-1),细胞外K+浓度增加,K+外流减少,导致细胞兴奋,C错误,D正确。
故选D。
17. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下,肌细胞质基质Ca2+浓度极低,此时胞内Ca²+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体,能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量
B. E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩
C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常
D. 随着待转运Ca²+浓度的增加,该载体的运输速率先增加后稳定
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:依题意,钙泵将Ca2+逆浓度运回肌质网腔,则运输钙的方式为主动运输。图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态。
【详解】A、根据题干信息,该载体对Ca2+的转运是主动运输方式,利用了ATP水解所释放的能量,A正确;
B、图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化,通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输,E2是去磷酸化状态,恢复可以重新结合Ca2+的状态,因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网(其内Ca2+浓度高)中运输,降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度,肌细胞由收缩恢复为舒张状态,B错误;
C、肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱,不利于肌质网回收Ca2+,使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度,引起肌细胞持续收缩, C正确;
D、在主动运输中,在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加,该载体的运输速率增大,但受到载体数量等的限制,达到最大速率后保持稳定,D正确。
故选B。
18. 二甲双胍是一种治疗2型糖尿病的常用口服降糖药,以下关于该药物的推测,错误的是( )
A. 可能是一种与胰岛素结构类似的多肽,从而发挥相应的降血糖作用
B. 可能使某些靶细胞上的胰岛素受体增多,从而增强对胰岛素的敏感性
C. 可能抑制肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖,从而降低空腹血糖
D. 可能使肌肉细胞膜上某些葡萄糖载体增多,从而促进细胞摄取血糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、若该药物是多肽类物质,口服后会被消化道中的蛋白酶、肽酶等水解失去活性,无法发挥降血糖作用,据此判断,二甲双胍不是与胰岛素结构类似的多肽,A错误;
B、2型糖尿病常存在靶细胞对胰岛素敏感性降低的特点,若药物使靶细胞上胰岛素受体增多,可增强靶细胞对胰岛素的敏感性,促进胰岛素发挥降血糖作用,B正确;
C、肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖是空腹时血糖的重要来源,抑制这两个过程可减少血糖来源,有效降低空腹血糖,二甲双胍可具备该作用,C正确;
D、葡萄糖进入肌肉细胞需要载体蛋白协助,若肌肉细胞膜上葡萄糖载体增多,可促进肌肉细胞摄取、利用葡萄糖,降低血糖浓度,即二甲双胍可通过增加葡萄糖载体实现降血糖的作用,D正确。
19. 血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是( )
A. 只存在于淋巴 B. 只存在于血浆和淋巴
C. 只存在于血浆和组织液 D. 存在于血浆、组织液和淋巴
【答案】D
【解析】
【分析】血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。
【详解】毛细淋巴管内的淋巴液汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆,所以血浆和淋巴液中都有淋巴细胞;细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞需要进入组织液裂解被病原体侵染的靶细胞,因此淋巴细胞也可分布在组织液中,D正确,ABC错误。
故选D。
20. 妊娠期糖尿病(GDM)合并甲状腺功能减退症会影响胎儿神经发育,甲状腺功能减退症首选药物是药物甲,为研究该药对GDM合并甲状腺功能减退症患者的影响,研究人员以50名患病程度类似的GDM合并甲状腺功能减退症患者为对象进行实验,实验结果如下表。据表分析,下列相关叙述错误的是( )
指标
治疗前
治疗后
空腹血糖含量/(mmol/L)
6.62
5.12
胰岛素含量/(μIN/mL)
11.13
9.34
TSH/(mU/L)
5.82
3.95
甲状腺激素(FT4)/(pmol/L)
9.72
13.24
A. 药物甲可通过甲状腺激素来改善葡萄糖利用
B. 药物甲可抑制胰岛B细胞功能进而导致尿糖
C. 药物甲可降低血糖对胰岛B细胞的刺激强度
D. 甲状腺激素FT4升高通过负反馈调节影响垂体
【答案】B
【解析】
【详解】A、治疗后患者甲状腺激素(FT4)含量升高,同时空腹血糖降低,说明药物甲可通过甲状腺激素促进葡萄糖的利用,从而降低血糖,A正确;
B、若药物甲抑制胰岛B细胞功能,会导致胰岛素分泌减少,血糖升高,与表格中治疗后血糖降低的结果矛盾,且尿糖是血糖过高超出肾小管重吸收能力导致的,该结果不会出现尿糖,B错误;
C、血糖浓度是刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的重要因素,治疗后空腹血糖降低,对胰岛B细胞的刺激强度下降,因此胰岛素分泌量减少,与表格中胰岛素含量下降的结果一致,C正确;
D、甲状腺激素(FT4)含量升高时,会通过负反馈调节抑制垂体分泌促甲状腺激素(TSH),表格中治疗后TSH含量下降,符合负反馈调节的特点,D正确。
二、非选择题:本大题共5小题,每小题10分,共50分。
21. 药物进入人体的途径称为给药方式,常见的四种类型包括口服、注射、局部表面给药和吸入给药。其中注射给药包括皮下注射、肌肉注射、静脉注射等。药物直接进入血浆或组织液,起效快,剂量精准,适用于急救或无法口服的情况。如图所示为毛细淋巴管,管内的淋巴液对于内环境稳态的维持至关重要。请回答下列有关问题:
(1)不同的给药模式最终目的是让药物到达患处发挥作用,四种给药方式中,药物能最快进入内环境的是______。毛细淋巴管的管壁比毛细血管的管壁薄,通透性高,其一端是盲端,盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖,形成了叠瓦状开口,叠瓦状开口存在的意义是____________。
(2)当皮肤划伤时,伤口周围会出现肿胀,原因是病原体侵入,导致部分细胞死亡,细胞内容物渗出使组织液渗透压升高,导致______(填病症)。此时要服用抗生素治疗,一段时间后,抗生素______(填“会”或“不会”)出现在内环境中,原因是________________________。
(3)人体骨骼肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸进入血液后,不会使血液pH大幅度降低,原因是血浆中存在缓冲对可以中和乳酸,请写出最主要的一组缓冲对____________。
【答案】(1) ①. 注射 ②. 保证了组织液进入淋巴管后不再倒流
(2) ①. 组织水肿 ②. 会 ③. 抗生素口服后经吸收进入内环境,通过体液运输到身体各处发挥作用
(3)H2CO3/
【解析】
【小问1详解】
静脉注射直接将药物注入血浆(内环境的核心组成),无需经过消化道黏膜、皮肤屏障、肺泡-毛细血管屏障等结构的跨膜吸收过程,因此是所有给药方式中药物最快进入内环境的类型;毛细淋巴管的叠瓦状开口是单向开放结构——当组织液压力高于淋巴管内压时,开口张开,允许组织液(包括无法经毛细血管回收的大分子蛋白质、细胞碎片等)进入淋巴管;当淋巴管内压高于组织液时,叠瓦结构会封闭开口,避免淋巴倒流,保证组织液单向回流,维持淋巴循环的正常功能。
【小问2详解】
组织液渗透压升高时,水分会从低渗的血浆、细胞内液向高渗的组织液扩散,导致组织液含量过多,引发组织水肿,这是伤口周围肿胀的机制;口服的抗生素属于可被消化道吸收的小分子药物,经小肠上皮吸收后进入血浆(内环境的组成部分),通过血液循环运输到伤口部位发挥抗菌作用,因此抗生素会出现在内环境中。
【小问3详解】
血浆的pH稳态依赖缓冲对的调节,其中含量最高、作用最核心的缓冲对为H2CO3/NaHCO3:当乳酸等酸性物质进入血液时,乳酸可与NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3,H2CO3分解为CO2和水,CO2通过呼吸系统排出,从而避免血液pH大幅下降,维持内环境pH的相对稳定。
22. 海马是与记忆相关的脑区。雌鼠在老年期会出现海马萎缩,为研究这一现象与雌激素分泌减少的关系,科研人员利用正常雌鼠和性成熟时切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)进行相关实验,部分结果如图所示。回答下列问题:
(1)小鼠雌激素的分泌受到______轴的分级调节。
(2)据图分析,影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是______;推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍,依据是________________________。
(3)为探究雌激素能改善动物记忆的可能机理,某研究团队利用大鼠进行实验,研究数据如表所示。回答下列相关问题:
组别
处理
BDNFmRNA(相对值)
BDNF(相对值)
记忆水平
A
?
1
1
+++++
B
切除卵巢
0.35
0.26
++
C
切除卵巢,注射雌激素
0.95
0.98
++++
(注:BDNF:脑源性神经营养因子,是一种具有神经营养作用的蛋白质)
①A组的处理为______,设置该组的作用是____________。
②综合上表研究结果,推测雌激素改善记忆的可能机理是:________________________。
(4)根据上述结果,除补充雌激素外,提出一种治疗雌鼠海马萎缩的新思路:______________________________。
【答案】(1)下丘脑—垂体—卵巢
(2) ①. 年龄、卵巢 ②. GDX雌鼠中年期海马体积减小、突触数量减少(海马萎缩)
(3) ①. 手术,但不切除卵巢 ②. 作为对照,排除手术对实验结果的影响 ③. 雌激素通过增强BDNF基因的表达,产生更多BDNF以促进兴奋的传递,从而提高记忆水平
(4)调控BDNF基因的表达量(或调节BDNF蛋白的活性),以缓解/改善海马萎缩
【解析】
【小问1详解】
哺乳动物性激素的分泌存在分级调节机制。下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺(卵巢),促进卵巢分泌雌激素,即受到下丘脑—垂体—卵巢轴的分级调节。
【小问2详解】
据图分析,随着雌鼠年龄变化(青年→中年→老年),正常雌鼠海马中突触数量到老年时减少,海马相对体积到老年时也出现减小;而切除卵巢的雌鼠(GDX雌鼠)在中年时出现了海马中突触数量减少,海马相对体积中年时也开始减小,到老年时进一步减小。因此影响雌鼠海马中突触数量和海马体积的因素是年龄和卵巢;海马是与记忆相关的脑区,由于GDX雌鼠中年期海马体积减小,突触数量减少,推测GDX雌鼠中年期会出现记忆障碍。
【小问3详解】
①本实验的目的是探究雌激素改善动物记忆的机理,根据实验设计的单一变量原则可知,A组的处理应该为手术但不切除卵巢,该组的作用是作为对照,排除手术本身对实验结果造成的影响。
②根据研究结果,与B组实验结果相比,注射雌性激素后(C组)BDNFmRNA(相对值)以及BDNF(相对值)的含量均增加且接近A组实验数据,进而改善记忆,据此推测雌激素的作用机理为雌激素通过增强BDNF基因的表达(BDNFmRNA含量增多),进而产生更多BDNF以促进兴奋的传递,从而提高记忆水平。
【小问4详解】
实验证明了雌激素是通过促进BDNF基因表达来发挥作用的,可以从BDNF基因表达入手:直接通过药物或基因治疗手段,提高脑内BDNF的表达量或增强其活性,同样可以达到保护和改善海马、提升记忆的效果。
23. 下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(1)针扎手部取血时,传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至神经中枢形成痛觉,这一过程______(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)若刺激甲图中的①,结合乙图分析此处的膜电位发生的变化是________________________。该变化是因为______引起的。
(3)刺激甲图中的①,可以检测到B处的测量装置指针偏转,说明兴奋可以在③处完成传递过程,此处兴奋的传递具有____________的特点,原因是:________________________。
(4)丙图中突触前膜所释放的神经递质在突触间隙中以______的方式进行运输,与突触后膜上的相应受体结合,引发突触后膜电位变化。某种药物能够阻止神经递质的分解,若将此药物放在图丙的突触间隙处,在图中的①处刺激,预计甲图中的④所在的神经元将发生____________。
(5)图丁是测量神经纤维膜内外电位的装置,图戊测得的是动作电位变化。图丁状态测得的电位相当于图戊中的______区段的电位,若该神经纤维接受突触前膜释放的是兴奋性递质,则图丁的指针偏转情况为______(填“向左”“向右”或“不变”)。
【答案】(1)不属于 (2) ①. 由外正内负变为外负内正 ②. Na⁺内流
(3) ①. 单向传递 ②. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(4) ①. 扩散 ②. 持续兴奋
(5) ①. AB ②. 向右
【解析】
【小问1详解】
反射需要完整的反射弧参与,针扎手指产生痛觉的过程,兴奋仅传导至大脑皮层,没有传出神经和效应器参与,反射弧不完整,因此不属于反射。
【小问2详解】
刺激甲图①位置时,该部位膜电位会由静息状态的外正内负转变为动作电位的外负内正,该变化的原因是细胞膜对钠离子通透性增加,Na⁺内流,形成动作电位。
【小问3详解】
③代表突触结构,兴奋在突触处只能单向传递,原因是神经递质只能够由突触前膜释放,并且只能作用于突触后膜上的特异性受体。
【小问4详解】
突触前膜释放的神经递质在突触间隙的组织液中依靠扩散移动至突触后膜,与突触后膜上的相应受体结合,引发突触后膜电位变化;若药物抑制神经递质分解,递质会持续结合受体,刺激①处后,④所在神经元将持续兴奋。
【小问5详解】
图丁中测得的是静息电位,表现为外正内负,此时电流表左偏,对应图戊中的AB区段。 若神经纤维接受兴奋性递质,会产生动作电位,膜电位变为外负内正,此时图丁中指针的偏转方向为向右(与静息电位方向相反)。
24. cAMP(环化—磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子。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,部分调节机理如图所示,回答下列问题:
(1)健康人空腹血糖浓度为______。
(2)据图分析,在饥饿状况下,机体维持血糖平衡的调节方式是______,此状态下,图中C处肾上腺素量比B处______(填“高”或“低”),理由是______。
(3)血糖平衡调节中胰岛素分泌的调节既有体液调节又有神经调节,这与胰岛素细胞的多种受体有关,下列物质中可被胰岛B细胞受体识别的有______(填下列字母)。
A. 胰淀粉酶 B. 胰高血糖素
C. 促甲状腺激素 D. 神经递质
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,X最可能是______,它与肾上腺素作用关系是______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(5)结合图分析,下列因素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
【答案】(1)3.9~6.1mmol/L
(2) ①. 神经—体液调节(神经—激素调节) ②. 低 ③. 激素一经靶细胞接受并发挥作用后就失活了,因此下游比上游低 (3)BD
(4) ①. 胰岛素 ②. 相抗衡 (5)BCD
【解析】
【小问1详解】
健康人空腹血糖的正常浓度范围为3.9~6.1mmol/L。
【小问2详解】
从图中可见,饥饿时下丘脑通过神经调节作用于肾上腺髓质,促使其分泌肾上腺素,肾上腺素通过体液运输作用于肝细胞升高血糖,因此调节方式为神经-体液调节。B处是肾上腺素刚从肾上腺髓质分泌释放的血管段,C处是肾上腺素流经肝脏、由于激素一经靶细胞接受并发挥作用后就失活了,因此下游C处比上游B处低。
【小问3详解】
A、胰淀粉酶是消化酶,在消化道中发挥作用,不会作用于胰岛B细胞,A错误;
B、胰高血糖素可与胰岛B细胞上的受体结合,促进胰岛素分泌,B正确;
C、促甲状腺激素的靶器官仅为甲状腺,无法被胰岛B细胞识别,C错误;
D、血糖调节的过程中,传出神经释放的神经递质可作用于胰岛B细胞,因此胰岛B细胞上有对应的受体,D正确。
【小问4详解】
血糖升高后,信号分子X可抑制图中升高血糖的通路,从而使血糖降低,所以X为胰岛素(唯一降血糖的激素)。胰岛素与升高血糖的肾上腺素作用效果相反,二者为相抗衡的关系。
【小问5详解】
A、信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,A错误;
B、若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,从而使血糖降低,B正确;
C、信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制血糖升高,进而使血糖降低,C正确;
D、控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原不能分解补充血糖,进而使血糖降低,D正确。
25. 自闭症是神经发育障碍性疾病,主要特征为社交障碍、语言交流障碍等。研究者研究了罗伊氏乳杆菌对自闭症模型小鼠社交行为的影响,为自闭症的治疗提供新思路。
(1)研究发现,自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠。研究者给自闭症小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间、一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。当检测鼠为野生型小鼠时,根据结果可知,其社交行为正常;表现为检测鼠与同伴鼠相处时间比与空笼子的______;同时根据实验结果可知,罗伊氏乳杆菌可______自闭症小鼠的社交行为。
(2)通过以下实验证实:罗伊氏乳杆菌通过迷走神经(支配内脏感觉和运动的脑神经)影响小鼠社交行为。
组别
1组
2组
3组
4组
实验材料
野生型小鼠
①
自闭症小鼠
自闭症小鼠
实验处理
喂食罗伊氏乳杆菌
-
-
②
③
切断迷走神经中的传入(感觉)神经
-
-
-
+
结果
小鼠社交行为
正常
异常
恢复
④
注:“+”表示施加处理,“-”表示未施加处理
请补充①②③④序号处的实验方案和相应的结果。
①______;②______;③______;④______。
(3)又有研究表明,小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元。为了研究罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径跟催产素之间的关系,科学家做了如下实验:
①用罗伊氏乳杆菌喂食自闭症小鼠,检测其下丘脑相关区域表达催产素的神经元的数量,结果如图3。依据图中__________________可知罗伊氏乳杆菌可使自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量恢复。
②将喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠均分成两组,一组只进行切断迷走神经处理作为对照组,一组切断迷走神经后施加催产素,检测其社交行为,结果如图4。图4结果说明催产素____________。
(4)请用文字和“→”简述罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:罗伊氏乳杆菌→______→______→______→自闭症小鼠的社交行为。
【答案】(1) ①. 长 ②. 恢复(治愈)
(2) ①. 自闭症小鼠 ②. + ③. + ④. 异常
(3) ①. 加罗伊氏乳杆菌组绿色荧光蛋白恢复到跟野生型组的数量差不多,甚至更多 ②. 可改善切断迷走神经的自闭症小鼠的社交行为
(4) ①. 迷走神经(传入神经) ②. 下丘脑产生催产素 ③. 脑干中的“奖赏中心”神经元
【解析】
【小问1详解】
已知野生型小鼠社交行为正常。图2显示:野生型小鼠与空笼子相处时间远远低于与同伴鼠相处时间;在喂食罗伊氏乳杆菌之前,自闭症小鼠与空笼子和与同伴鼠相处时间均相同,在喂食罗伊氏乳杆菌之后,自闭症小鼠与空笼子相处时间明显缩短但高于野生型小鼠,与同伴鼠相处时间明显延长且超过了野生型小鼠,即表现为检测鼠(自闭症小鼠)与同伴鼠相处时间比与空笼子的长,进而说明罗伊氏乳杆菌可恢复(改善、增强)自闭症小鼠的社交行为。
【小问2详解】
依题意和表中信息可知:该实验研究的是罗伊氏乳杆菌通过迷走神经(支配内脏感觉和运动的脑神经)对小鼠社交行为的影响。1组和2组的自变量应是小鼠的种类,二者对照的目的是研究小鼠的社交行为是否正常,结果2组小鼠的社交行为异常,所以2组的实验材料应为自闭症小鼠;3组和4组的自变量为是否切断迷走神经中的传入(感觉)神经,而喂食的罗伊氏乳杆菌属于无关变量,因此3组和4组的小鼠都应喂食罗伊氏乳杆菌。因该实验证实了罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为,所以切断4组自闭症小鼠的迷走神经中的传入(感觉)神经,即使喂食罗伊氏乳杆菌,4组自闭症小鼠的社交行为也不能恢复,仍然异常。
【小问3详解】
①分析图3可知:加罗伊氏乳杆菌组绿色荧光蛋白恢复到跟野生型组的数量差不多,甚至更多,所以未加罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠组的表达催产素的神经元数量显著低于野生型小鼠,添加罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠组的表达催产素的神经元数量与野生型小鼠相近(甚至更高)。②分析图4可知:与对照组相比,对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素后,自闭症小鼠与空笼子相处时间明显缩短,与同伴鼠相处时间明显延长,说明催产素可改善切断迷走神经的自闭症小鼠的社交行为。
【小问4详解】
罗伊氏乳杆菌既可通过迷走神经影响小鼠社交行为,也可通过提高下丘脑表达催产素的神经元数量间接提高催产素的分泌量,进而影响小鼠的社交行为。可见,罗伊氏乳杆菌发挥作用的过程与自闭症小鼠的神经调节和体液调节有关。罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径为:罗伊氏乳杆菌→迷走神经(传入神经)→下丘脑产生催产素→脑干中的“奖赏中心”神经元→自闭症小鼠的社交行为。
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