精品解析:海南省省直辖县级行政单位部分学校2026-2027学年高二上学期11月期中考试生物试题
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内容正文:
高二生物学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂具他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 全球现存的鸟类有11000多种,其共同祖先属于新鸟亚纲。下列叙述错误的是( )
A. 鸟类化石是研究其进化最直接、最重要的证据
B. 鸟类的种类繁多是定向变异和自然选择的结果
C. 鸟类进化过程中,隔离是物种形成的必要条件
D. 鸟类有共同的祖先属于生物有共同祖先的体现
2. 榕树在海南省广泛分布。传粉榕小蜂为榕树传粉,也依靠榕树果实繁衍后代,两者互利共生;传粉榕小蜂和榕树的传粉关系高度一对一,两者协同进化。下列叙述错误的是( )
A. 一个榕树种群中全部个体含有的全部基因,构成该种群的基因库
B. 不同物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争、寄生等方式实现
C. 传粉榕小蜂和榕树协同进化的过程中,种群的基因频率不会发生改变
D. 生物与生物、生物与无机环境间的协同进化可导致生物多样性的形成
3. 欲探究抗生素对细菌的选择作用,研究人员用大肠杆菌和氨苄青霉素进行实验,将大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基表面,在培养基表面放置4张经过不同处理的滤纸片,培养一段时间后观察抑菌圈的形成情况。下列叙述正确的是( )
A. 培养基分成4个区域,4张滤纸片均用不同浓度抗生素处理
B. 随着培养代数增加,细菌耐药性逐渐增强,抑菌圈逐渐增大
C. 要获得耐药性较强的大肠杆菌,应从抑菌圈的边缘挑取菌株
D. 该实验结果可直接证明抗生素的诱导使细菌产生耐药性突变
4. 人体细胞大多数生活在内环境中,相应关系如图所示,其中X、Y、Z为液体。下列叙述正确的是( )
A. X、Y、Z共同构成了人体的体液
B. Y中通常含有尿素、血红蛋白等成分
C. 细胞1内的无机盐离子中,Na+和CI-占明显优势
D. 细胞2可表示淋巴细胞,X的蛋白质含量少于Y
5. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,稳态失衡会引起细胞代谢紊乱。下列叙述错误的是( )
A. 营养不良和毛细血管壁通透性增大均可能导致组织水肿
B. 高原缺氧反应和肾功能衰竭都是内环境稳态失调的表现
C. 内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
D. 内环境的成分保持稳定机体就能维持正常的生命活动
6. 神经元具有接受刺激、传递和处理信息等重要功能,其结构与功能高度适应。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经分别由传入神经元和传出神经元构成
B. 神经元的树突接收信息并传给胞体,轴突将信息传向其他细胞
C. 神经末梢是树突和轴突末端的细小分支,可分布在全身各处
D. 神经元和神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能
7. 去除脑但保留脊髓的蛙称为脊蛙。分别刺激脊蛙左、右后肢的趾部,都可观察到后肢出现屈腿反射。下列叙述错误的是( )
A. 屈腿反射是非条件反射,其结构基础是反射弧
B. 直接刺激蛙后肢的传出神经,不能发生屈腿现象
C. 去除脑的目的是排除高级中枢对低级中枢的控制
D. 破坏脊髓后,刺激脊蛙趾部,不能发生屈腿反射
8. 某同学用不同的方式将甲、乙两电表接入神经纤维,如图所示,并在P点给予适宜强度刺激。下列叙述正确的是( )
A. 没有给予刺激时,甲、乙两电表的指针都不偏转
B. 刺激后,甲、乙电表都可以直接测量动作电位的大小
C. 刺激后,甲电表偏转两次,说明兴奋在神经纤维上双向传导
D. 刺激后,乙电表电极处神经纤维上Na+通道和K+通道先后打开
9. 为探究神经元与心肌细胞之间传递的信号类型,研究人员将两个离体的蛙心放在任氏液中单独培养。电刺激支配心脏1的神经A,心脏1跳动减慢,然后从心脏1的任氏液中取一些液体注入无神经A的心脏2的任氏液中,心脏2的跳动也减慢。下列叙述正确的是( )
A. 神经A是传出神经,其直接相连的神经中枢在大脑皮层
B. 与运动时相比,人体在安静状态下神经A的活动占优势
C. 电刺激的强度越大,心脏1跳动减慢的程度就越大
D. 该过程心脏2实现了电信号→化学信号→电信号的转变
10. 研究发现,进行手术前,给甲亢患者服用大剂量碘剂,可抑制甲状腺激素释放(但不抑制其合成)并减少甲状腺血流量,使腺体缩小变硬,以利于手术进行。下列叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素几乎作用于全身细胞,其分泌存在分级调节和反馈调节
B. 甲状腺激素可提高神经兴奋性,切除甲状腺的患者可能会反应迟钝
C. 碘不足时甲状腺的肿大,是下丘脑分泌的促甲状腺激素增多导致的
D. 甲亢患者进行手术切除甲状腺前,不可以随意停止服用大剂量碘剂
11. 尿崩症包括中枢性尿崩症和肾性尿崩症,前者由抗利尿激素缺乏引起,后者由抗利尿激素不能发挥作用引起,最终都会导致机体出现多饮、多尿等症状。下列叙述错误的是( )
A. 中枢性尿崩症是因为垂体受损导致抗利尿激素合成减少
B. 中枢性尿崩症患者大脑皮层接受刺激,调节其饮水增加
C. 肾性尿崩症可能与肾小管细胞上抗利尿激素受体受损有关
D. 肾性尿崩症患者体内的抗利尿激素含量可能比正常人高
12. 原发性醛固酮增多症患者因醛固酮分泌过多,常出现高血压、低血钾等症状。螺内酯是醛固酮受体拮抗剂,是治疗该病的常见药物。下列叙述正确的是( )
A. 醛固酮由肾上腺皮质分泌后,可定向运输至肾小管和集合管
B. 醛固酮增多可导致Na+重吸收增多,进而导致水的重吸收减少
C. 在增加细胞外液含量上,醛固酮与抗利尿激素的作用效果相反
D. 患者服用螺内酯后,肾小管对Na+的重吸收减少而缓解高血压
13. 神经递质和激素都是在生命活动调节过程中起重要作用的信息分子,二者既有相似的作用特点,也存在明显的功能差异。下列叙述错误的是( )
A. 神经递质和激素都需要与特异性受体结合后才能发挥作用
B. 神经递质发挥作用后会被降解或回收,激素发挥作用后会失活
C. 神经递质和激素不可能来源于同一细胞,但二者可作用于同一细胞
D. 神经递质作用时间短且作用范围局限,激素作用时间长且作用范围广泛
14. 交感神经末梢释放去甲肾上腺素(NE),支配血管平滑肌,其突触结构如图所示,其中VMAT是囊泡上负责转运NE的转运蛋白,NET是负责回收NE的转运蛋白。已知NE可使血管收缩、血压升高,降血压药物利血平通过作用于VMAT而发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 该神经末梢是交感神经的轴突末梢,末端为突触小体
B. NE同时作用于突触后膜和突触前膜,双向传递信息
C. NE经扩散通过突触间隙,发挥作用后与NE受体分开
D. 推测利血平会导致囊泡内NE减少而具有降血压的效果
15. 下丘脑在人体生命活动的调节中起重要作用,,其部分调节途径如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞外液渗透压升高时,下丘脑通过途径①最终促进对水分的重吸收
B. 血糖升高时,下丘脑通过途径②作用于胰岛B细胞,使胰岛素分泌增多
C. 紧急情况下,下丘脑通过途径③作用于肾上腺皮质,使肾上腺素分泌增多
D. 下丘脑参与的调节过程都需要大脑皮层参与,激素调节过程也受神经调控
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 海南省是睑虎多样性中心,在海南睑虎、霸王岭睑虎、周氏睑虎等特有种的基础上,近年又发现了新物种-中华睑虎。研究人员鉴定了海南省各种睑虎之间的亲缘关系,并绘制了如图所示的进化模式图。已知细胞色素c氧化酶亚基I基因(COI基因)位于线粒体DNA上,被广泛用于物种鉴定。回答下列问题:
(1)睑虎长期栖息于喀斯特洞穴,进化出活动眼睑(便于防尘保湿),这是睑虎对环境的一种___________,其形成的两个必要条件分别是群体中出现________________和____________________。
(2)海南睑虎、霸王岭睑虎、周氏睑虎、中华睑虎之间的差异主要体现了_________多样性;判断中华睑虎是新物种的主要标志是__________________________________。
(3)据图分析,该进化模式图是依据生物进化的_________证据绘制的。研究人员将各种睑虎的COI基因相互比较,获得的生物进化的证据属于_________水平的证据。
(4)对中华睑虎种群进行调查发现,对于某对等位基因D/d,种群中基因型为DD和dd的个体比例分别为25%和45%,则D的基因频率是_________。该种群自由交配若干代后,理论上dd的基因型频率为_________。
17. 血液循环是维持人体内环境稳态的核心生理过程,可实现O2、营养物质的运输和代谢废物的排出,保障组织细胞的正常生命活动。回答下列问题:
(1)人体血液主要由_________和血细胞组成,毛细血管壁细胞生活的内环境是_________。
(2)饥饿状态下,血液流经肝脏时,葡萄糖浓度更高的是血液_________(填“流入”或“流出”)端。请用实线箭头表示O2扩散方向,用虚线箭头表示CO2扩散方向,在图1中构建肝脏中O2、CO2在体液间扩散的模型_________(不考虑CO2进入成熟红细胞)。
(3)图2是不同pH条件下血红蛋白与O2的结合情况。推测剧烈运动后,血红蛋白与O2的亲和力会_________(填“增强”或“减弱”);但该亲和力不会剧烈变化,原因是血浆pH可维持相对稳定。
为探究血浆pH维持相对稳定的机制,某同学以清水、磷酸盐缓冲液、血浆为材料进行实验,部分主要实验步骤如下:3个烧杯中分别加入25mL上述材料→分别测定①______→各滴加5滴0.1mol·L-1的HCl溶液,摇匀,测定pH并记录→重复这一步骤直到加入了30滴HCl溶液为止。
上述实验步骤不完善,请简要写出还需补充的操作②____________________________________________。
18. 琼超联赛作为海南省的城市足球联赛,在推动海南足球文化传播和城市精神塑造上具有重要作用。比赛中球员的许多活动是在神经调节下完成的,球员接球时发生的神经调节如图所示。回答下列问题:
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括___________________。直接控制腿部肌肉的神经中枢位于脊髓,但大脑皮层可以控制腿部运动,说明____________________________________。腿部运动的皮层代表区范围大小与腿部运动的________相关。
(2)球员右腿抬起接球时,右腿伸肌舒张、屈肌收缩,相关神经元膜电位变化如图2所示。该过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,当兴奋传到神经元A时,引起神经元A释放________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,作用于神经元B。据此推测,神经元A和B的膜电位变化分别是图2中的曲线____________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)球员右腿抬起的同时,左腿会伸直以保持平衡。该过程中,神经元C________(填“兴奋”或“抑制”)。兴奋在神经元和肌肉之间只能单向传递,原因是______________________________________________________。
19. 已知糖尿病的初步判断标准是血糖浓度为空腹≥7.0mmol⋅L-1,餐后2h≥11.1mmol⋅L-1。甲、乙两人的餐后血糖浓度和胰岛素浓度变化分别如图1、图2所示。回答下列问题:
(1)临床上,可通过抽取血样来检测胰岛素水平,原因是_________________________。胰岛素会促进血糖_______________________________________(答出2点),使血糖浓度下降;血糖浓度下降又会影响胰岛素的分泌,这是一种________调节机制。据此推测,甲体内表示胰岛素浓度变化的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)据图推测,乙是_________(填“1”或“2”)型糖尿病患者。与甲相比,乙体内血糖的去路还有__________________________。
(3)为了提取胰岛素进行糖尿病的治疗研究,研究人员曾研磨狗的胰腺,然后将提取物注射给胰腺受损诱发糖尿病的狗,发现疗效甚微,原因是___________________________________________________________。
(4)为验证药剂X能使糖尿病小鼠的血糖浓度下降到健康小鼠的水平,研究人员设置了甲、乙、丙三组实验,其中甲组的处理是给糖尿病小鼠注射适量药剂X。乙、丙组的处理是___________________________________________________。
20. 体温稳态是内环境稳态的重要组成部分,受神经调节和体液调节的共同作用。当寒潮导致骤然降温时,人体会进行一系列的调节。回答下列问题:
(1)降温时,低温刺激皮肤中的_______________,并使其兴奋,兴奋通过相关神经传到_________的体温调节中枢启动多方面调节。
(2)寒潮来袭时,为减少散热,机体的两个主要调节途径是______________________________________________。机体还可启动激素调节途径增加产热,其中可通过“___________________________轴”促进甲状腺激素的分泌,这种分层调控的意义是____________________________________________,有利于精细调控甲状腺激素水平,以维持体温相对稳定。
(3)为探究短时低温和长时低温下机体的体温调节机制,研究人员将生理状态一致的健康小鼠随机均分为三组,相关处理及结果如表所示,其中“+”数量越多表示含量越高或反应越强,“-”表示无明显变化。
处理组别
甲状腺激素含量
肾上腺素含量
骨骼肌战栗频率
常温对照(25℃)
+
+
-
短时低温(4℃、1h)
++
++++
?
长时低温(4℃、6h)
++++
++
++
甲状腺激素和肾上腺素可以增强_______________________________,从而增加产热。据表分析,调节短时低温、长时低温下机体产热的主要激素分别是___________________________。推测短时低温时,骨骼肌战栗频率的检测结果是_________(用“+”数量表示)。
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高二生物学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂具他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 全球现存的鸟类有11000多种,其共同祖先属于新鸟亚纲。下列叙述错误的是( )
A. 鸟类化石是研究其进化最直接、最重要的证据
B. 鸟类的种类繁多是定向变异和自然选择的结果
C. 鸟类进化过程中,隔离是物种形成的必要条件
D. 鸟类有共同的祖先属于生物有共同祖先的体现
【答案】B
【解析】
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,不同地层中的鸟类化石可以直观反映鸟类在不同地质年代的形态结构、分布特征,是追溯鸟类进化历程的核心依据,A正确;
B、生物的可遗传变异是不定向的,自然选择才是定向的,鸟类种类繁多是不定向的变异经过长期定向的自然选择、逐代积累形成的,不存在“定向变异”,B错误;
C、根据现代生物进化理论,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志,鸟类进化过程中,不同种群间的隔离会推动新鸟类物种的形成,C正确;
D、所有现存鸟类拥有共同的原始祖先,是生物有共同祖先这一进化观点的具体体现,符合共同由来学说的核心内容,D正确。
2. 榕树在海南省广泛分布。传粉榕小蜂为榕树传粉,也依靠榕树果实繁衍后代,两者互利共生;传粉榕小蜂和榕树的传粉关系高度一对一,两者协同进化。下列叙述错误的是( )
A. 一个榕树种群中全部个体含有的全部基因,构成该种群的基因库
B. 不同物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争、寄生等方式实现
C. 传粉榕小蜂和榕树协同进化的过程中,种群的基因频率不会发生改变
D. 生物与生物、生物与无机环境间的协同进化可导致生物多样性的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群基因库的定义为一个种群中全部个体所含有的全部基因,因此一个榕树种群中全部个体含有的全部基因构成该种群的基因库,A正确;
B、不同物种之间会通过捕食、竞争、寄生、互利共生等种间关系相互影响,在相互影响中不断进化和发展,实现协同进化,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,传粉榕小蜂和榕树协同进化的过程中,两个种群都会发生适应性进化,因此种群的基因频率会发生定向改变,C错误;
D、协同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,经过漫长的协同进化过程,地球上形成了多样的基因、物种与生态系统,即最终导致了生物多样性的形成,D正确。
3. 欲探究抗生素对细菌的选择作用,研究人员用大肠杆菌和氨苄青霉素进行实验,将大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基表面,在培养基表面放置4张经过不同处理的滤纸片,培养一段时间后观察抑菌圈的形成情况。下列叙述正确的是( )
A. 培养基分成4个区域,4张滤纸片均用不同浓度抗生素处理
B. 随着培养代数增加,细菌耐药性逐渐增强,抑菌圈逐渐增大
C. 要获得耐药性较强的大肠杆菌,应从抑菌圈的边缘挑取菌株
D. 该实验结果可直接证明抗生素的诱导使细菌产生耐药性突变
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验需要设置空白对照排除滤纸片本身等无关变量的干扰,4张滤纸片中应设置1张浸有无菌水的对照组,其余为不同浓度抗生素处理的实验组,若全部用不同浓度抗生素处理则缺乏对照,无法说明抑菌圈的形成与抗生素有关,A错误;
B、随着培养代数增加,细菌耐药性逐渐增强,相同浓度抗生素下能存活的细菌更多,抑菌圈会逐渐减小,而非增大,B错误;
C、抑菌圈边缘的细菌是在抗生素存在的环境下仍能存活的菌株,耐药性较强,因此要获得耐药性较强的大肠杆菌,应从抑菌圈的边缘挑取菌株,C正确;
D、细菌的耐药性突变是随机、自发产生的,抗生素仅起选择作用,将原本就存在的耐药突变个体筛选出来,该实验不能证明抗生素诱导细菌产生耐药性突变,D错误。
4. 人体细胞大多数生活在内环境中,相应关系如图所示,其中X、Y、Z为液体。下列叙述正确的是( )
A. X、Y、Z共同构成了人体的体液
B. Y中通常含有尿素、血红蛋白等成分
C. 细胞1内的无机盐离子中,Na+和CI-占明显优势
D. 细胞2可表示淋巴细胞,X的蛋白质含量少于Y
【答案】D
【解析】
【详解】A、X、Y、Z属于细胞外液(内环境),而人体体液包括细胞内液和细胞外液,故三者不能共同构成人体体液,A错误;
B、Y为血浆,含有尿素等代谢废物,但血红蛋白是红细胞内的胞内蛋白,不属于血浆的成分,B错误;
C、细胞1是生活在组织液中的组织细胞,其细胞内液中占明显优势的无机盐离子是K+,细胞外液中占优势的离子是Na+和CI-,C错误;
D、X为淋巴,淋巴细胞可生活在淋巴中,因此细胞2可表示淋巴细胞;血浆(Y)含有大量血浆蛋白,是内环境中蛋白质含量最高的成分,淋巴(X)中蛋白质含量很少,D正确。
5. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,稳态失衡会引起细胞代谢紊乱。下列叙述错误的是( )
A. 营养不良和毛细血管壁通透性增大均可能导致组织水肿
B. 高原缺氧反应和肾功能衰竭都是内环境稳态失调的表现
C. 内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
D. 内环境的成分保持稳定机体就能维持正常的生命活动
【答案】D
【解析】
【详解】A、营养不良会使血浆蛋白合成不足,血浆渗透压下降,水分从血浆进入组织液;毛细血管壁通透性增大时,血浆中的蛋白质等物质会进入组织液,导致组织液渗透压升高、吸水能力增强,二者均可引发组织水肿,A正确;
B、高原缺氧是内环境中氧气含量低于正常水平引发的稳态失衡,肾功能衰竭会导致机体代谢废物无法正常排出、水盐平衡调节紊乱,二者均属于内环境稳态失调的表现,B正确;
C、目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制,C正确;
D、内环境稳态的实质是内环境的各种化学成分和理化性质(如温度、酸碱度、渗透压等)都处于相对稳定的状态,仅成分稳定无法满足稳态的要求;且内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,而非充分条件,仅内环境成分稳定不能保证机体维持正常的生命活动,D错误。
6. 神经元具有接受刺激、传递和处理信息等重要功能,其结构与功能高度适应。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经分别由传入神经元和传出神经元构成
B. 神经元的树突接收信息并传给胞体,轴突将信息传向其他细胞
C. 神经末梢是树突和轴突末端的细小分支,可分布在全身各处
D. 神经元和神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、交感神经和副交感神经都属于外周神经系统的传出神经,共同组成不受意识支配的自主神经系统,A错误;
B、神经元的树突通常短而分支多,可接收信息并将信息传导至胞体,轴突较长,能将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体等靶细胞,B正确;
C、神经末梢是树突和轴突末端的细小分支,广泛分布在全身各处,可参与感受刺激或传导神经冲动至效应器,C正确;
D、神经元是神经系统结构和功能的基本单位,神经胶质细胞对神经元起支持、营养、保护等辅助作用,两类细胞共同配合完成神经系统的调节功能,D正确。
7. 去除脑但保留脊髓的蛙称为脊蛙。分别刺激脊蛙左、右后肢的趾部,都可观察到后肢出现屈腿反射。下列叙述错误的是( )
A. 屈腿反射是非条件反射,其结构基础是反射弧
B. 直接刺激蛙后肢的传出神经,不能发生屈腿现象
C. 去除脑的目的是排除高级中枢对低级中枢的控制
D. 破坏脊髓后,刺激脊蛙趾部,不能发生屈腿反射
【答案】B
【解析】
【详解】A、屈腿反射是生来就有的先天性非条件反射,所有反射的结构基础都是反射弧,A正确;
B、传出神经可将神经中枢的兴奋传导至支配腿部运动的效应器,直接刺激传出神经,兴奋可到达效应器引起腿部肌肉收缩,出现屈腿现象,只是该过程未经过完整反射弧,不属于反射,B错误;
C、脑是调控脊髓活动的高级神经中枢,去除脑可以排除高级中枢对脊髓低级中枢的控制,便于单独观察脊髓参与的屈腿反射,C正确;
D、屈腿反射的神经中枢位于脊髓,破坏脊髓后反射弧结构不完整,刺激脊蛙趾部无法完成屈腿反射,D正确。
8. 某同学用不同的方式将甲、乙两电表接入神经纤维,如图所示,并在P点给予适宜强度刺激。下列叙述正确的是( )
A. 没有给予刺激时,甲、乙两电表的指针都不偏转
B. 刺激后,甲、乙电表都可以直接测量动作电位的大小
C. 刺激后,甲电表偏转两次,说明兴奋在神经纤维上双向传导
D. 刺激后,乙电表电极处神经纤维上Na+通道和K+通道先后打开
【答案】D
【解析】
【详解】A、无刺激时神经纤维处于静息状态,甲电表两个电极均接在膜外,两电极间无电位差,指针不偏转;乙电表两个电极分别接在同一位置的膜外和膜内,静息时膜外为正电位、膜内为负电位,两电极间存在电位差,指针会偏转,A错误;
B、动作电位是神经纤维膜内外的跨膜电位差,甲电表两个电极均接在膜外,测量的是膜外两个位点的电位差,无法直接测量跨膜的动作电位大小;仅乙电表的两个电极分别接在膜内、膜外,可测量动作电位大小,B错误;
C、刺激P点后,兴奋先后经过甲电表的左、右两个膜外电极,使甲电表指针发生两次反向偏转,该过程仅能证明兴奋可从P点向右传导,没有证据显示兴奋可向P点左侧传导,无法证明兴奋在神经纤维上双向传导,C错误;
D、当兴奋传导到乙电表电极所在的神经纤维位置时,首先Na+通道打开,Na+内流形成动作电位;随后Na+通道关闭,K+通道打开,K+外流使膜电位恢复为静息状态,即Na+通道和K+通道先后打开,D正确。
9. 为探究神经元与心肌细胞之间传递的信号类型,研究人员将两个离体的蛙心放在任氏液中单独培养。电刺激支配心脏1的神经A,心脏1跳动减慢,然后从心脏1的任氏液中取一些液体注入无神经A的心脏2的任氏液中,心脏2的跳动也减慢。下列叙述正确的是( )
A. 神经A是传出神经,其直接相连的神经中枢在大脑皮层
B. 与运动时相比,人体在安静状态下神经A的活动占优势
C. 电刺激的强度越大,心脏1跳动减慢的程度就越大
D. 该过程心脏2实现了电信号→化学信号→电信号的转变
【答案】B
【解析】
【详解】A、神经A是支配心脏的传出神经,但支配心脏的副交感神经(迷走神经)的直接神经中枢位于脑干,并非大脑皮层,A错误;
B、神经A是可使心跳减慢的副交感神经,人体安静状态下副交感神经活动占优势,可减慢心跳、保存能量;运动时交感神经活动占优势,会使心跳加快,因此与运动时相比,安静状态下神经A的活动占优势,B正确;
C、当电刺激强度达到引发神经A兴奋的阈值后,受动作电位“全或无”特性的影响,再增大刺激强度,神经产生的动作电位幅度不会继续升高,释放的化学递质量也不会随刺激强度增大持续增加;且当心肌细胞上的相关受体被递质饱和结合后,心脏跳动减慢的程度也不会随刺激强度增大持续变大,C错误;
D、心脏2本身无神经A的支配,不存在突触前膜将电信号转化为化学信号的过程,来自心脏1灌流液的化学信号直接作用于心脏2的心肌细胞,引发心肌细胞的电活动变化,因此心脏2处仅发生化学信号→电信号的转变,不存在电信号→化学信号的过程,D错误。
10. 研究发现,进行手术前,给甲亢患者服用大剂量碘剂,可抑制甲状腺激素释放(但不抑制其合成)并减少甲状腺血流量,使腺体缩小变硬,以利于手术进行。下列叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素几乎作用于全身细胞,其分泌存在分级调节和反馈调节
B. 甲状腺激素可提高神经兴奋性,切除甲状腺的患者可能会反应迟钝
C. 碘不足时甲状腺的肿大,是下丘脑分泌的促甲状腺激素增多导致的
D. 甲亢患者进行手术切除甲状腺前,不可以随意停止服用大剂量碘剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲状腺激素的靶细胞为几乎全身所有组织细胞,其分泌存在下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节,同时当血液中甲状腺激素含量过高时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,存在负反馈调节,A正确;
B、甲状腺激素的功能之一是提高神经系统的兴奋性,切除甲状腺的患者体内甲状腺激素分泌不足,神经系统兴奋性降低,可能出现反应迟钝的症状,B正确;
C、促甲状腺激素是由垂体分泌的,下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素;碘不足时甲状腺激素合成减少,对垂体的反馈抑制作用减弱,使垂体分泌的促甲状腺激素增多,促进甲状腺增生肿大,C错误;
D、根据题干信息,大剂量碘剂可抑制甲状腺激素释放、减少甲状腺血流量,使腺体缩小变硬以利于手术,若随意停药,上述作用消失,会影响手术操作,因此术前不可随意停止服用大剂量碘剂,D正确。
11. 尿崩症包括中枢性尿崩症和肾性尿崩症,前者由抗利尿激素缺乏引起,后者由抗利尿激素不能发挥作用引起,最终都会导致机体出现多饮、多尿等症状。下列叙述错误的是( )
A. 中枢性尿崩症是因为垂体受损导致抗利尿激素合成减少
B. 中枢性尿崩症患者大脑皮层接受刺激,调节其饮水增加
C. 肾性尿崩症可能与肾小管细胞上抗利尿激素受体受损有关
D. 肾性尿崩症患者体内的抗利尿激素含量可能比正常人高
【答案】A
【解析】
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体储存并释放,垂体受损只会造成抗利尿激素释放减少,不会导致其合成减少,A错误;
B、中枢性尿崩症患者多尿会使细胞外液渗透压升高,兴奋传导至大脑皮层产生渴觉,进而调节机体饮水增加,B正确;
C、抗利尿激素需要与肾小管细胞膜上的特异性受体结合才能发挥作用,若受体受损,抗利尿激素无法发挥作用,会引发肾性尿崩症,C正确;
D、肾性尿崩症患者因抗利尿激素不能发挥作用,水重吸收不足、渗透压偏高,会持续刺激下丘脑合成并释放抗利尿激素,因此体内抗利尿激素含量可能比正常人高,D正确。
12. 原发性醛固酮增多症患者因醛固酮分泌过多,常出现高血压、低血钾等症状。螺内酯是醛固酮受体拮抗剂,是治疗该病的常见药物。下列叙述正确的是( )
A. 醛固酮由肾上腺皮质分泌后,可定向运输至肾小管和集合管
B. 醛固酮增多可导致Na+重吸收增多,进而导致水的重吸收减少
C. 在增加细胞外液含量上,醛固酮与抗利尿激素的作用效果相反
D. 患者服用螺内酯后,肾小管对Na+的重吸收减少而缓解高血压
【答案】D
【解析】
【详解】A、激素通过体液运输时会随血液流遍全身,并非定向运输至靶器官,只是因肾小管和集合管上存在醛固酮的特异性受体,醛固酮才会选择性作用于该结构,A错误;
B、醛固酮增多会促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收,使细胞外液渗透压升高,进而带动水的重吸收增多,造成水钠潴留,这也是患者出现高血压的原因之一,B错误;
C、抗利尿激素可促进肾小管和集合管重吸收水,增加细胞外液含量;醛固酮通过促进Na⁺重吸收,伴随水的重吸收,同样可增加细胞外液含量,二者在增加细胞外液含量上的作用效果相同,C错误;
D、螺内酯作为醛固酮受体拮抗剂,可阻断醛固酮的作用,使肾小管对Na⁺的重吸收减少,水的重吸收也随之减少,降低血容量,从而缓解因水钠潴留引发的高血压,D正确。
13. 神经递质和激素都是在生命活动调节过程中起重要作用的信息分子,二者既有相似的作用特点,也存在明显的功能差异。下列叙述错误的是( )
A. 神经递质和激素都需要与特异性受体结合后才能发挥作用
B. 神经递质发挥作用后会被降解或回收,激素发挥作用后会失活
C. 神经递质和激素不可能来源于同一细胞,但二者可作用于同一细胞
D. 神经递质作用时间短且作用范围局限,激素作用时间长且作用范围广泛
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合才能传递神经信号,激素需与靶细胞上的特异性受体结合才能调节靶细胞的生理活动,二者都需要与特异性受体结合后才能发挥作用,A正确;
B、神经递质发挥作用后会被相应酶降解或被突触前膜回收,避免持续作用于突触后膜;激素发挥作用后会被迅速失活,因此机体需要持续分泌激素维持激素含量的动态平衡,B正确;
C、下丘脑的神经分泌细胞既可以作为神经细胞释放神经递质,也可以分泌促激素释放激素等激素,因此神经递质和激素可以来源于同一细胞;二者也可作用于同一细胞,如胰岛B细胞既可接受传出神经释放的神经递质的调节,也可接受相关激素的调节,C错误;
D、神经调节的特点是作用时间短、作用范围局限,激素调节属于体液调节,特点是作用时间长、作用范围广泛,D正确。
14. 交感神经末梢释放去甲肾上腺素(NE),支配血管平滑肌,其突触结构如图所示,其中VMAT是囊泡上负责转运NE的转运蛋白,NET是负责回收NE的转运蛋白。已知NE可使血管收缩、血压升高,降血压药物利血平通过作用于VMAT而发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 该神经末梢是交感神经的轴突末梢,末端为突触小体
B. NE同时作用于突触后膜和突触前膜,双向传递信息
C. NE经扩散通过突触间隙,发挥作用后与NE受体分开
D. 推测利血平会导致囊泡内NE减少而具有降血压的效果
【答案】B
【解析】
【详解】A、交感神经属于传出神经,其支配血管的神经末梢为轴突末梢,末端膨大形成突触小体,与血管平滑肌共同构成突触结构,A正确;
B、突触处的信息传递是单向的,神经递质NE只能由突触前膜(神经末梢膜)释放,作用于突触后膜(血管平滑肌膜)上的受体;图中突触前膜上的NET是负责回收NE的转运蛋白,并非介导信息从突触后向突触前传递的结构,不存在双向传递信息,B错误;
C、NE作为神经递质,由突触前膜释放后经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的NE受体结合发挥作用后,会与受体分开,之后可通过NET被回收,C正确;
D、VMAT的功能是将神经末梢细胞质中的NE转运进入囊泡储存,利血平作用于VMAT会抑制NE进入囊泡,导致囊泡内储存的NE减少,释放的NE量降低;而NE可使血管收缩、血压升高,因此NE减少会使血管收缩减弱,发挥降血压效果,D正确。
15. 下丘脑在人体生命活动的调节中起重要作用,,其部分调节途径如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞外液渗透压升高时,下丘脑通过途径①最终促进对水分的重吸收
B. 血糖升高时,下丘脑通过途径②作用于胰岛B细胞,使胰岛素分泌增多
C. 紧急情况下,下丘脑通过途径③作用于肾上腺皮质,使肾上腺素分泌增多
D. 下丘脑参与的调节过程都需要大脑皮层参与,激素调节过程也受神经调控
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞外液渗透压升高时,下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑合成的抗利尿激素经途径①(下丘脑神经元投射至神经垂体的通路)运输到垂体后叶释放,抗利尿激素经体液运输作用于肾小管和集合管,促进其对水分的重吸收,A正确;
B、血糖升高时,下丘脑通过传出神经途径③直接作用于胰岛B细胞促进胰岛素分泌,该过程不经过垂体,不属于途径②(下丘脑-腺垂体的分级调节通路),B错误;
C、紧急情况下,下丘脑通过途径③作用于肾上腺髓质,促进肾上腺素分泌;肾上腺皮质的分泌受下丘脑-腺垂体的分级调节(途径②),且肾上腺素由肾上腺髓质分泌,C错误;
D、下丘脑参与的调节过程并非都需要大脑皮层参与,例如下丘脑可直接感受细胞外液渗透压变化、血糖浓度变化启动相应调节,无需大脑皮层参与;不少激素调节过程受神经调控,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 海南省是睑虎多样性中心,在海南睑虎、霸王岭睑虎、周氏睑虎等特有种的基础上,近年又发现了新物种-中华睑虎。研究人员鉴定了海南省各种睑虎之间的亲缘关系,并绘制了如图所示的进化模式图。已知细胞色素c氧化酶亚基I基因(COI基因)位于线粒体DNA上,被广泛用于物种鉴定。回答下列问题:
(1)睑虎长期栖息于喀斯特洞穴,进化出活动眼睑(便于防尘保湿),这是睑虎对环境的一种___________,其形成的两个必要条件分别是群体中出现________________和____________________。
(2)海南睑虎、霸王岭睑虎、周氏睑虎、中华睑虎之间的差异主要体现了_________多样性;判断中华睑虎是新物种的主要标志是__________________________________。
(3)据图分析,该进化模式图是依据生物进化的_________证据绘制的。研究人员将各种睑虎的COI基因相互比较,获得的生物进化的证据属于_________水平的证据。
(4)对中华睑虎种群进行调查发现,对于某对等位基因D/d,种群中基因型为DD和dd的个体比例分别为25%和45%,则D的基因频率是_________。该种群自由交配若干代后,理论上dd的基因型频率为_________。
【答案】(1) ①. 适应 ②. 可遗传的有利变异 ③. 环境的定向选择(可与上一空交换顺序)
(2) ①. 物种 ②. 中华睑虎与其他种类的睑虎之间存在生殖隔离
(3) ①. 解剖学 ②. 细胞和分子
(4) ①. 40%(0.4) ②. 36%(0.36)
【解析】
【小问1详解】
睑虎进化出活动眼睑来防尘保湿,这是与环境相适应的表现,属于对环境的适应。
适应形成的两个必要条件是:第一,群体中要出现可遗传的有利变异;第二,环境的定向选择。
【小问2详解】
海南睑虎、霸王岭睑虎等属于不同的物种,它们之间的差异主要体现了物种多样性。
判断是否属于新物种的标志是看是否产生了生殖隔离,即在自然状态下不能相互交配,或者交配后不能产生可育的后代。
【小问3详解】
图示进化树中展示了“吻部变长”、“牙齿咬合面变宽且隆起”等形态结构的变化,这些属于比较解剖学(或形态学)证据。
研究人员比较各种睑虎的COI基因(DNA序列),这属于细胞和分子水平上提供的进化证据。
【小问4详解】
已知种群中 DD 占 25%,dd 占 45%,根据基因型频率之和为 100%,可得出 Dd 占 100% - 25% - 45% = 30%。D的基因频率 = DD 的频率 + 1/2Dd 的频率 = 25% + 1/2×30% = 40%(或 0.4)。
该种群自由交配若干代后,会达到遗传平衡。此时基因频率保持不变,d的基因频率 = 1 - 40% = 60%(或 0.6)。理论上的 dd 基因型频率 = d 的基因频率的平方 = 60% ×60% = 36%(或 0.36)。
17. 血液循环是维持人体内环境稳态的核心生理过程,可实现O2、营养物质的运输和代谢废物的排出,保障组织细胞的正常生命活动。回答下列问题:
(1)人体血液主要由_________和血细胞组成,毛细血管壁细胞生活的内环境是_________。
(2)饥饿状态下,血液流经肝脏时,葡萄糖浓度更高的是血液_________(填“流入”或“流出”)端。请用实线箭头表示O2扩散方向,用虚线箭头表示CO2扩散方向,在图1中构建肝脏中O2、CO2在体液间扩散的模型_________(不考虑CO2进入成熟红细胞)。
(3)图2是不同pH条件下血红蛋白与O2的结合情况。推测剧烈运动后,血红蛋白与O2的亲和力会_________(填“增强”或“减弱”);但该亲和力不会剧烈变化,原因是血浆pH可维持相对稳定。
为探究血浆pH维持相对稳定的机制,某同学以清水、磷酸盐缓冲液、血浆为材料进行实验,部分主要实验步骤如下:3个烧杯中分别加入25mL上述材料→分别测定①______→各滴加5滴0.1mol·L-1的HCl溶液,摇匀,测定pH并记录→重复这一步骤直到加入了30滴HCl溶液为止。
上述实验步骤不完善,请简要写出还需补充的操作②____________________________________________。
【答案】(1) ①. 血浆 ②. 血浆和组织液
(2) ①. 流出 ②.
(3) ①. 减弱 ②. 各烧杯中溶液的初始pH ③. 另取三个烧杯,加入等量的三种材料,按照与加酸相同的操作步骤,各滴加5滴0.1mol·L-1的NaOH溶液,摇匀并测定、记录pH的变化,直至加入30滴为止。(表述只要体现出“增设加碱组”及“同步测定pH”的对照思想即可)
【解析】
【小问1详解】
人体血液主要由血浆和血细胞(包括红细胞、白细胞、血小板)组成;毛细血管壁细胞的内侧接触血浆,外侧接触组织液,因此其生活的内环境是血浆和组织液。
【小问2详解】
饥饿状态下,血糖浓度偏低,肝细胞中的肝糖原会分解成葡萄糖并释放进入血液,导致血液流出肝脏时葡萄糖浓度升高,故流出端血糖浓度更高。
气体扩散模型构建:气体分子顺浓度梯度扩散。
O2:成熟红细胞内液中O2浓度最高,肝细胞不断消耗O2,故O2扩散方向为:成熟红细胞内液→血浆 → 组织液 → 肝细胞内液(用实线箭头表示)。
CO2:肝细胞有氧呼吸产生大量CO2,故CO2扩散方向为:肝细胞内液 → 组织液 → 血浆(题目要求不考虑进入红细胞,用虚线箭头表示)。
【小问3详解】
剧烈运动时,骨骼肌细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,同时有氧呼吸增强产生大量CO2,这些酸性物质进入血液会使局部pH略微下降。结合图2可知,相同氧分压在较低pH条件下,氧合血红蛋白的比例减小,即血红蛋白与O2的亲和力减弱。
在滴加试剂前,必须首先测定各烧杯中溶液的初始pH,作为后续数据对比的基准。
现有步骤只加了HCl(酸),缺少加碱组。为了形成完整的对照,应另取三个烧杯,加入等量的三种材料,按照与加酸相同的操作步骤,各滴加5滴0.1mol·L-1的NaOH溶液,摇匀并测定、记录pH的变化,直至加入30滴为止。
18. 琼超联赛作为海南省的城市足球联赛,在推动海南足球文化传播和城市精神塑造上具有重要作用。比赛中球员的许多活动是在神经调节下完成的,球员接球时发生的神经调节如图所示。回答下列问题:
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括___________________。直接控制腿部肌肉的神经中枢位于脊髓,但大脑皮层可以控制腿部运动,说明____________________________________。腿部运动的皮层代表区范围大小与腿部运动的________相关。
(2)球员右腿抬起接球时,右腿伸肌舒张、屈肌收缩,相关神经元膜电位变化如图2所示。该过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,当兴奋传到神经元A时,引起神经元A释放________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,作用于神经元B。据此推测,神经元A和B的膜电位变化分别是图2中的曲线____________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)球员右腿抬起的同时,左腿会伸直以保持平衡。该过程中,神经元C________(填“兴奋”或“抑制”)。兴奋在神经元和肌肉之间只能单向传递,原因是______________________________________________________。
【答案】(1) ①. 脑神经和脊神经 ②. 低级中枢受高级中枢的调控(或大脑皮层能控制脊髓中的低级中枢) ③. 精细程度(或复杂程度)
(2) ①. 电信号/神经冲动/局部电流 ②. 抑制性 ③. 甲、乙
(3) ①. 兴奋 ②. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上的特异性受体
【解析】
【小问1详解】
外周神经系统包括脑神经和脊神经。直接控制腿部肌肉的神经中枢位于脊髓(低级中枢),而大脑皮层(高级中枢)可以控制腿部运动,这说明低级中枢受高级中枢的调控。大脑皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,而与躯体运动的精细程度(或复杂程度)呈正相关。
【小问2详解】
兴奋在神经纤维上是以电信号(或局部电流、神经冲动)的形式传导的。根据题意,球员右腿抬起接球时,屈肌收缩、伸肌舒张。题干明确指出“兴奋传到神经元A”,说明神经元A受到刺激产生兴奋,其膜电位变化为产生动作电位,对应图2中的曲线甲;右腿抬起时伸肌舒张,而神经元A支配伸肌,说明神经元A释放的是抑制性神经递质。该递质作用于神经元B后,导致神经元B发生抑制(产生抑制性突触后电位,即静息电位绝对值增大),进而引起伸肌舒张,对应图2中的乙(图2中丙为静息电位未发生变化)。
【小问3详解】
球员右腿抬起的同时,左腿会伸直以保持平衡,说明左腿的伸肌正在收缩。因此,支配左腿伸肌的神经元C处于兴奋状态。在神经元与肌肉之间的连接类似于突触结构,兴奋只能单向传递,其原因是神经递质只能由突触前膜(神经末梢)释放,然后作用于突触后膜(肌肉细胞膜)上的特异性受体,不能反向传递。
19. 已知糖尿病的初步判断标准是血糖浓度为空腹≥7.0mmol⋅L-1,餐后2h≥11.1mmol⋅L-1。甲、乙两人的餐后血糖浓度和胰岛素浓度变化分别如图1、图2所示。回答下列问题:
(1)临床上,可通过抽取血样来检测胰岛素水平,原因是_________________________。胰岛素会促进血糖_______________________________________(答出2点),使血糖浓度下降;血糖浓度下降又会影响胰岛素的分泌,这是一种________调节机制。据此推测,甲体内表示胰岛素浓度变化的曲线是________(填“A”或“B”)。
(2)据图推测,乙是_________(填“1”或“2”)型糖尿病患者。与甲相比,乙体内血糖的去路还有__________________________。
(3)为了提取胰岛素进行糖尿病的治疗研究,研究人员曾研磨狗的胰腺,然后将提取物注射给胰腺受损诱发糖尿病的狗,发现疗效甚微,原因是___________________________________________________________。
(4)为验证药剂X能使糖尿病小鼠的血糖浓度下降到健康小鼠的水平,研究人员设置了甲、乙、丙三组实验,其中甲组的处理是给糖尿病小鼠注射适量药剂X。乙、丙组的处理是___________________________________________________。
【答案】(1) ①. 激素通过体液(血液)运输 ②. 被组织细胞摄取、利用和储存;合成肝糖原、肌糖原;转化为脂肪等非糖物质(任答两点) ③. 负反馈(反馈) ④. B
(2) ①. 1 ②. 随尿液排出
(3)胰腺研磨液中含有胰蛋白酶,能将胰岛素水解(破坏)
(4)给糖尿病小鼠注射等量生理盐水、给健康小鼠注射等量生理盐水(顺序可互换)
【解析】
【小问1详解】
内分泌腺没有导管,分泌的激素直接进入腺体内的毛细血管,随血液(体液)循环运输到全身各处。因此可以通过抽取血样来检测激素水平。
胰岛素是机体唯一能降低血糖的激素,其作用机制包括促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存;促进肝糖原和肌糖原的合成;促进葡萄糖转化为非糖物质等。
血糖浓度升高会促进胰岛素分泌,而胰岛素分泌增加使血糖浓度下降后,下降的血糖浓度又会反过来抑制胰岛素的分泌,这种调节机制属于负反馈(反馈)调节。
结合图1,曲线A表示血糖,餐后1h达到峰值,随后的下降符合生理规律;曲线B表示胰岛素,其分泌高峰滞后于血糖高峰,因此甲体内表示胰岛素浓度变化的曲线是B。
【小问2详解】
图2中,曲线A(血糖)在餐后持续升高,而曲线B(胰岛素)始终处于极低水平。这表明患者体内胰岛素缺乏,胰岛B细胞受损,属于1型糖尿病。
正常人的血糖去路主要包括氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质。由于乙(1型糖尿病)缺乏胰岛素,细胞无法有效摄取和利用葡萄糖,导致血糖浓度极高,多余的葡萄糖只能随尿液排出。
【小问3详解】
胰岛素的化学本质是蛋白质。狗的胰腺中既有内分泌部(胰岛,分泌胰岛素),又有外分泌部(分泌含有胰蛋白酶等多种消化酶的胰液)。在研磨胰腺的过程中,外分泌部释放的胰蛋白酶会将蛋白质类的胰岛素水解破坏,导致提取物中胰岛素失效,因此注射后疗效甚微。
【小问4详解】
本实验的目的是“验证药剂X能使糖尿病小鼠的血糖浓度下降到健康小鼠的水平”。甲组(实验组):糖尿病小鼠 + 适量药剂X。为了证明药剂X的降糖效果,需要设置模型对照组,即给糖尿病小鼠注射等量生理盐水,以排除自身恢复或注射操作的影响。同时,为了提供“健康小鼠水平”的参照,还需设置正常对照(空白对照组),即给健康小鼠注射等量生理盐水。 因此,乙、丙两组的处理分别是给糖尿病小鼠注射等量生理盐水、给健康小鼠注射等量生理盐水。
20. 体温稳态是内环境稳态的重要组成部分,受神经调节和体液调节的共同作用。当寒潮导致骤然降温时,人体会进行一系列的调节。回答下列问题:
(1)降温时,低温刺激皮肤中的_______________,并使其兴奋,兴奋通过相关神经传到_________的体温调节中枢启动多方面调节。
(2)寒潮来袭时,为减少散热,机体的两个主要调节途径是______________________________________________。机体还可启动激素调节途径增加产热,其中可通过“___________________________轴”促进甲状腺激素的分泌,这种分层调控的意义是____________________________________________,有利于精细调控甲状腺激素水平,以维持体温相对稳定。
(3)为探究短时低温和长时低温下机体的体温调节机制,研究人员将生理状态一致的健康小鼠随机均分为三组,相关处理及结果如表所示,其中“+”数量越多表示含量越高或反应越强,“-”表示无明显变化。
处理组别
甲状腺激素含量
肾上腺素含量
骨骼肌战栗频率
常温对照(25℃)
+
+
-
短时低温(4℃、1h)
++
++++
?
长时低温(4℃、6h)
++++
++
++
甲状腺激素和肾上腺素可以增强_______________________________,从而增加产热。据表分析,调节短时低温、长时低温下机体产热的主要激素分别是___________________________。推测短时低温时,骨骼肌战栗频率的检测结果是_________(用“+”数量表示)。
【答案】(1) ①. 冷觉感受器 ②. 下丘脑
(2) ①. 毛细血管收缩;汗腺分泌减少 ②. 下丘脑—垂体—甲状腺 ③. 放大甲状腺激素的调节效应,形成多级反馈调节
(3) ①. 细胞代谢(细胞呼吸) ②. 肾上腺素、甲状腺激素(顺序不能更改) ③. ++++(或“+++”等大于“++”的合理表述)
【解析】
【小问1详解】
当机体处于寒冷环境(降温)时,低温会刺激皮肤中的冷觉感受器产生兴奋;兴奋通过传入神经传导至下丘脑的体温调节中枢,进而启动神经—体液调节来增加产热、减少散热。
【小问2详解】
机体为减少散热,主要通过神经调节使皮肤血管收缩(减少血流量)和汗腺分泌减少。在寒冷刺激下,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素(TSH),作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌。这被称为“下丘脑—垂体—甲状腺”轴。这种分层调控(分级调节)的意义在于可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,从而有利于精细调控激素水平,维持体温相对稳定。
【小问3详解】
甲状腺激素和肾上腺素均能促进新陈代谢,具体表现为增强细胞代谢(或细胞呼吸/物质氧化分解),使机体产热量增加。据表分析,短时低温(1h)时,肾上腺素含量为“++++”,甲状腺激素为“++”,说明短时低温下主要依靠肾上腺素增加产热;长时低温(6h)时,甲状腺激素含量升至“++++”,肾上腺素降为“++”,说明长时低温下主要依靠甲状腺激素增加产热。骨骼肌战栗属于神经调节下的快速产热方式。短时低温时,由于冷刺激突然且剧烈,机体首先通过神经调节引起骨骼肌剧烈战栗以快速产热(这与表格中短时低温肾上腺素极强相对应)。随着时间延长(长时低温),甲状腺激素逐渐发挥长效、持久的产热作用,战栗频率会相对下降。表中长时低温战栗频率为“++”,推测短时低温时战栗更剧烈,应填“++++”(或“+++”等大于“++”的合理表述)。
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