- 2021-05-13 发布 |
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文档介绍
三维设计通用版高考生物二轮复习 专题三 稳态系统教师用书
第一部分 专题三 稳态系统 “稳态系统”专题，重点探讨生物个体稳态的维持及生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互作用，从而揭示“系统”内部稳定的原因及其调控机制。以“系统”的观点分别从个体的非生命系统——“内环境”以及宏观的生命系统——“生态系统”两个方面对这部分知识进行了阐述，但二者之间并非孤立、割裂的，它们是从不同层面印证生命系统稳态的两个实例。因此，以稳态为主线，建立个体和生态系统两个视角间的联系，对于培养整体性思维十分有益，并有助于形成认识生命活动所应具有的动态观。 本专题按照生命系统的层次性，顺次按“个体→种群→群落→生态系统”的水平编排。对每一个层面我们都能够从“系统”的角度去考量它们的组成、结构与功能以及发展变化过程。 1．模型构建 2．模型分析 本专题仍然可以依照“系统的组成→系统的结构→系统的功能→系统的发展变化”这一主线展开分析： (1)对于生物个体的稳态(以人体为例)：血浆、组织液和淋巴是稳态系统的组成；呼吸、消化、循环和排泄等器官是稳态系统的结构基础；维持内环境理化性质的稳定是系统的功能；内环境的失调及恢复是系统的发展变化。 (2)关于群体的稳态：系统的组成包括生产者、消费者、分解者和生物体外的非生物的物质与能量；系统的结构包括种群、群落等；系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递；系统的发展变化包括种群数量的波动、群落的演替和生态系统的稳定性及维持。 可见，以稳态系统为线索，运用系统思想阐释生命稳态，把握专题架构，对我们理解生命系统与环境相互作用的开放性和稳态的维持具有重要的意义。 第1讲人体的内环境系统——稳态与免疫 第1课时 稳态及其调节 考点一 内环境及其稳态 1.下列关于内环境的成分及理化性质的叙述，错误的是( ) A．神经递质、血浆蛋白和抗体都是内环境的成分 B．Na＋主要维持细胞外液渗透压，K＋主要维持细胞内液渗透压 C．内环境的稳态仅指内环境的理化性质保持相对稳定的状态 D．人体剧烈运动过程中虽然产生较多的乳酸，但不会引起血浆酸碱度的明显下降 解析：选C A项中的三种物质都是内环境的成分。由于Na＋主要分布于细胞外液，而K＋主要分布于细胞内液，所以它们分别是维持细胞外液和细胞内液渗透压的重要物质。内环境的稳态不仅指温度、pH和渗透压等理化性质保持相对稳定的状态，还指各种物质的含量(如血糖浓度等)保持相对稳定的状态。虽然人体剧烈运动过程中机体进行无氧呼吸产生较多乳酸，但由于血浆中含有酸碱缓冲物质，所以血浆的酸碱度不会明显下降。 2．乳酸酸中毒是糖尿病的并发症之一，医生根据患者的病情为病人补充碱制剂或者胰岛素，以降低血液中乳酸的含量及提高血液的pH。以下叙述错误的是( ) A．碱制剂可选用NaHCO3、Na2HPO4 B．丙酮酸在细胞质基质中分解为乳酸和CO2 C．患者补充胰岛素的主要目的是加速血糖的氧化分解 D．人体出现乳酸酸中毒症状，表明人体维持稳态的调节能力有限 解析：选B 据题意，乳酸酸中毒者血液中乳酸较多，可用碱性缓冲物质NaHCO3、Na2HPO4中和；丙酮酸在人体细胞的细胞质基质中分解产生乳酸，不产生CO2；糖尿病病人血糖浓度偏高，胰岛素具有降血糖的功能，补充胰岛素的目的是加速血糖的利用(氧化分解、合成糖原)；人体出现乳酸酸中毒症状，说明人体内的缓冲物质未把乳酸中和，表明人体维持稳态的调节能力有限。 3．(2016·绵阳二诊)下表为人体血浆中部分成分的平均含量。有关说法正确的是( ) 成分 含量(%) 成分 含量(%) 成分 含量(%) 水 90.7 葡萄糖 0.08 Cl－ 0.36 血清白蛋白 4.4 脂肪 0.14 Ca2＋ 0.01 血清球蛋白 2.1 Na＋ 0.38 I－ 极其微量 A．血浆的渗透压主要来源于两种血清蛋白 B．血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多 C．血浆中的Ca2＋浓度偏高时会导致肌肉抽搐 D．长期碘摄入不足会导致促甲状腺激素偏低 解析：选B 血浆渗透压的大小主要与血浆蛋白和无机盐的含量有关，其中无机盐对渗透压的贡献大于血浆蛋白，表中数据虽然显示血清白蛋白和血清球蛋白的含量较高，但由于这两种物质是大分子，所以物质的量并不高，而渗透压大小主要取决溶质微粒的数目，而不是质量；从表中看出血浆中脂肪含量高于葡萄糖，而等量的脂肪比糖类含能量多，故血浆中所有脂肪比所有葡萄糖储存的能量多；血浆中的Ca2＋浓度偏低时会导致肌肉抽搐；碘是合成甲状腺激素的原料，所以长期碘摄入不足会导致甲状腺激素偏低，通过反馈调节使促甲状腺激素偏高。 4.下图1表示人体中部分体液之间的关系，图2表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述错误的是( ) A．图1中的乙可能是血细胞或毛细血管壁细胞的内环境 B．如果图1中6过程受阻，则甲中的水分会增加 C．图2中①②③过程需要消化、呼吸、循环系统的参与而不需要泌尿系统的参与 D．图2中⑤可表示细胞产生的CO2等废物 解析：选C 图1中丙是淋巴，甲是组织液，乙是血浆，丁是细胞内液。血细胞生活在血浆中，毛细血管壁细胞生活在血浆和组织液中。如果图1中6过程受阻，则会引起组织水肿，即甲中水分增加。图2中③过程需要泌尿系统的参与。图2中的④代表O2和养料，⑤代表CO2等废物。 考点二 体温调节、水盐调节和血糖调节的过程 5.如图是寒冷时人体体温调节示意图，根据图示判断，下列说法正确的是( ) A．B→C→E→F过程中，效应器为垂体 B．寒冷时E合成并释放的抗利尿激素的量减少 C．C既能释放神经递质又能释放激素 D．D战栗主要通过无氧呼吸产热 解析：选C 图中C为下丘脑(体温调节中枢)，冷觉引起下丘脑释放促甲状腺激素释放激素，作用于垂体，因此效应器为下丘脑，而不是垂体；抗利尿激素是下丘脑合成的；下丘脑能释放神经递质，也能释放激素；骨骼肌战栗主要通过有氧呼吸产热。 6．下图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图，其中甲、乙、丙表示结构。相关叙述错误的是( ) →→→→ A．食物过咸会导致细胞外液渗透压升高 B．结构甲、乙分别是下丘脑和垂体 C．抗利尿激素在结构甲细胞中合成 D．结构丙对水的重吸收减少，尿量减少 解析：选D 饮水不足、体内失水过多或食物过咸都会导致细胞外液渗透压升高；分析图示可知，结构甲、乙分别是下丘脑(渗透压感受器)和垂体；抗利尿激素由下丘脑的内分泌细胞合成；结构丙为肾小管和集合管，当细胞外液渗透压升高时，对水的重吸收增加，尿量则减少。 7．下面是人体内血糖平衡调节示意图，A、B、C表示激素。下列分析错误的是( ) A．血糖平衡的调节是神经—体液调节 B．图中甲表示胰岛B细胞，乙表示胰岛A细胞 C．结构①通过传出神经，直接影响B的分泌 D．血糖升高能直接刺激胰岛通过主动运输分泌相应激素 解析：选D 分析题图信息可知，甲表示胰岛B细胞，乙表示胰岛A细胞，A表示胰高血糖素，B表示胰岛素，C表示肾上腺素；下丘脑可以通过神经调节支配胰岛A、B细胞和肾上腺分泌相关激素，此为神经调节，血液中血糖浓度的变化也可以直接刺激胰岛A、B细胞分泌相关激素，此为体液调节，故血糖调节的方式是神经—体液调节；胰岛素为蛋白质类激素，其分泌方式是胞吐。 8．胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。下列叙述错误的是( ) A．葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是主动运输 B．当血糖浓度上升时，胰岛素的分泌量随之增加 C．胰岛B细胞以胞吐方式将胰岛素释放到细胞外 D．脂肪细胞和骨骼肌细胞是胰岛素作用的靶细胞 解析：选A 题干已经说明胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加，说明脂肪细胞和骨骼肌细胞是胰岛素作用的靶细胞；又知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP，故运输方式为协助扩散。胰岛素是人体内唯一能降血糖的激素，当血糖浓度上升时，会刺激胰岛B细胞以胞吐的方式分泌胰岛素，使胰岛素的分泌量增多，促进葡萄糖进入组织细胞，在细胞内氧化分解或转化为非糖物质或合成糖原，从而降低血糖浓度。 考点三 生命活动的调节模型 9.下图表示信号传导的一种方式，甲表示产生信息分子X的细胞，乙是X的靶细胞。下列对应关系合理的是( ) A．甲是感受器细胞，乙是肌细胞，X使乙发生膜电位的变化 B．甲是下丘脑细胞，乙是垂体细胞，X促进乙分泌促激素释放激素 C．甲是胰岛A细胞，乙是肌细胞，X促进乙中储能物质水解 D．甲是甲状腺细胞，乙是肝脏细胞，X加快乙的新陈代谢 解析：选D 如果甲是感受器细胞，乙是肌细胞，甲与乙之间应当是神经中枢，而不是血管；如果甲是下丘脑细胞，乙是垂体细胞，X是促激素释放激素，促进乙分泌促激素；如果甲是胰岛A细胞，X应当是胰高血糖素，不能促进乙(肌细胞)中储能物质肌糖原水解；如果甲是甲状腺细胞，乙是肝脏细胞，X是甲状腺激素，能加快乙的新陈代谢。 10．现有甲状腺激素、胰岛素、肾上腺素、生长激素、胰高血糖素五种激素。a、b、c、d、e分别代表其中的一种。右图中除d、e两种激素为拮抗作用之外，其余直接相邻的激素之间在某些生理作用方面均为协同作用。下列说法错误的是( ) A．a、c、e分别代表的激素为生长激素、肾上腺素、胰岛素 B．a、b两激素在生长发育方面具有协同作用，a侧重促进生长，b侧重促进发育 C．d激素最主要的作用部位是肝脏 D．切除下丘脑与垂体的联系后，受影响最小的是激素b、c 解析：选D 由于d、e为拮抗作用，其余直接相邻激素之间都是协同作用，故a为生长激素，b为甲状腺激素，c为肾上腺素，d为胰高血糖素，e为胰岛素；生长激素侧重促进生长，甲状腺激素侧重促进发育；胰高血糖素的作用为促进肝糖原的分解和非糖物质的转化；由于甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的分级调控，因此切除下丘脑和垂体的联系后，甲状腺激素的分泌受影响较大。 考查综合迁移应用能力 11．下图1为正常成人血液中X的含量随时间的变化情况图；图2为机体血糖调节过程图，其中m、n为相关激素。根据所学知识回答下列问题： (1)若X代表甲状腺激素，则a→b时段甲状腺激素含量升高时，与之相关的________________________(激素)分泌减少，以调节甲状腺激素的分泌。甲状腺激素的分泌过程中存在着分级调节和____________机制。 (2)若X代表抗利尿激素，则当细胞外液渗透压______(填“升高”或“降低”)时，c→d时段该激素分泌增加，肾小管和集合管_______增强，最终维持渗透压平衡。 (3)图2中的n由胰腺中的____________合成和分泌。m和n在血糖平衡的调节中为________关系。若组织细胞表面缺乏胰岛素受体，则组织细胞将________(填“加快”和“减缓”)摄取血糖。 解析：(1)甲状腺激素的分泌过程既有分级调节又有反馈调节。甲状腺激素含量增加到一定程度时，会反过来抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素和垂体分泌促甲状腺激素。(2)若X是抗利尿激素，当细胞外液渗透压升高时，c→d时段表示抗利尿激素的分泌增加，抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收，最终维持渗透压平衡。(3)图2中的m可使血糖升高，为胰高血糖素，由胰岛A细胞合成和分泌；n可使血糖降低，为胰岛素，由胰岛B细胞合成和分泌。胰岛素和胰高血糖素在血糖平衡的调节中为拮抗关系。若组织细胞表面缺乏胰岛素受体，则胰岛素不能有效地作用于组织细胞，组织细胞将减缓摄取血糖。 答案：(1)促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素 反馈调节 (2)升高 对水的重吸收 (3)胰岛B细胞 拮抗 减缓 12．如图表示人体血糖调节的部分生理过程，图中X、Y表示物质，①表示过程。请回答下列问题： (1)当血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，最终作用于胰岛B细胞，使其分泌________，此过程属于________调节，胰岛属于该反射弧中的________；当血糖浓度降低到一定程度时，经过程①使胰岛B细胞的分泌活动减弱，这一调节方式称________调节，同时，胰岛A细胞分泌______________增加，提高血糖含量，从而维持血糖平衡。 (2)研究表明，Ⅰ 型糖尿病的病因是免疫系统对自身的胰岛B细胞进行攻击造成胰岛B细胞受损，此疾病属于免疫异常中的________病。由于胰岛B细胞受损，患者体内X的含量________，使组织细胞对葡萄糖的__________________减弱，导致血糖升高并出现尿糖。 解析：(1)血糖浓度升高，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，最终作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素，此过程属于神经调节。由胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可使血糖浓度升高。(2)免疫系统攻击自身的正常细胞属于自身免疫病。胰岛B细胞受损，分泌的胰岛素减少，使组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存减弱。 答案：(1)胰岛素 神经 效应器 (负)反馈 胰高血糖素 (2)自身免疫 减少 摄取、利用和储存 13．在寒冷环境中，人的体温调节机理如图所示。请据图回答下列问题： (1)图中激素b指的是________。在图中“○”内画上“＋”或“－”，其中“＋”表示促进，“－”表示抑制。 (2)当血液中激素c的含量增加到一定程度时，机体会通过相应的调节，使该激素的含量不至于过高。请在图中用虚线箭头及“⊕”或“⊖”表示相应的调节。 (3)为验证小白鼠体温调节中枢是器官A而不是脊髓，请完成以下实验。 实验步骤： ①取生理状况相同的小白鼠若干，均分为甲、乙、丙三组，并测量三组小白鼠的体温； ②甲组____________，乙组破坏器官A，丙组破坏脊髓； ③将三组小白鼠________________，一段时间后，测量体温并比较体温是否变化。 预测实验结果：_____________________________________________________。 解析：(1)由图可知，器官A为下丘脑、器官B为垂体，激素a为促甲状腺激素释放激素、激素b为促甲状腺激素、激素c为甲状腺激素。(2)机体通过负反馈调节的方式来维持机体内激素的相对稳定。(3)甲组为空白对照，即不作处理。三组小白鼠应置于相同的寒冷环境中，比较体温的变化情况。下丘脑是体温调节中枢，所以甲组和丙组小白鼠体温不变化，而乙组小白鼠体温变化。 答案：(1)促甲状腺激素 ＋、＋、＋ (2) (3)实验步骤：②不作处理 ③放在相同的寒冷环境中 预测实验结果：甲组小白鼠体温不变化，乙组小白鼠体温变化，丙组小白鼠体温不变化 在本课时复习过程中，应做到以下几点： (1)要加深对基本概念与原理的理解。 (2)借助网络图识记内环境的物质组成及相互关系。 (3)构建血糖调节、水盐调节和体温调节模型，理解相关原理和过程。 (4)能用所学知识对常见生理现象作出科学解释。 考点一 [明考向—不走弯路] 内环境的组成及相互转化、稳态的维持及意义等内容是高考命题的重点，考生常因不能准确识别内环境的物质组成及相互转化关系图而失误，如课前诊断卷T4。 [联知识—简洁串记] 1．明确内环境及其组成中的三个“必须认准”(填空) (1)必须认准三类“内环境物质”： ①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。 ②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。 ③信号分子——淋巴因子、激素、神经递质等。 (2)必须认准两类“非内环境物质”： ①专存在于细胞内的物质(如血红蛋白、呼吸酶等)不属内环境成分。 ②专存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质不属内环境成分。 (3)必须认准发生于内环境中的三类反应： ①酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。 ②神经递质与突触后膜结合的反应。 ③抗原—抗体特异性结合的反应。 2．巧用单、双箭头判断体液转化关系(填空) [示意图] 只有单方向(箭头)的 具有双向箭头的 因此，可根据单向箭头先判断淋巴，指向淋巴的是组织液，淋巴指向的是血浆，与组织液双向交换的是细胞内液和血浆，即甲是细胞内液，乙是组织液，丙是血浆，丁是淋巴。 [防易错—无障通关] 判断下列叙述的正误 (1)内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等，而糖原不会出现在其中(√) (2)无氧呼吸产生乳酸和抗原与抗体的特异性结合都发生在内环境中(×) (3)血浆的成分稳定时，机体达到稳态；内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动(×) (4)淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的，其最终汇入血浆参与血液循环，若淋巴管阻塞会引起下肢水肿(×) (5)血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量(√) (6)淋巴液和血浆中都有淋巴细胞(√) (7)人在剧烈运动时大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性(×) (8)当内环境稳态遭受破坏后，一定引起细胞代谢紊乱(√) (9)体液就是内环境(×) (10)内环境是机体进行新陈代谢的主要场所(×) 考点二 [明考向—不走弯路] 体温、水盐和血糖调节的原理过程及相关激素的生理功能是高考命题的重点，尤其是结合细胞代谢、人体健康考查血糖调节更是近几年高考的热点。 [联知识—简洁串记] 1．理解下丘脑在体温、水盐和血糖调节中的作用(填空) (1)图示： (2)分析： ①下丘脑的四个功能和三个中枢： a．四个功能：感受、传导、分泌和调节； b．三个中枢：体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐调节中枢。 ②水盐调节的中枢是下丘脑，但产生渴觉的中枢是大脑皮层。 ③在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素；在调节体温方面具有协同作用的激素是肾上腺素和甲状腺激素。 2．澄清体温调节和水盐调节中的四大误区(填空) 误区1：误以为寒冷环境中产热大于散热，或炎热环境中散热大于产热。其实，无论是在寒冷还是在炎热环境中，机体产热与散热都保持平衡，如果两者没有保持平衡，体温就会升高或降低。 误区2：误以为温觉感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中，但温觉感受器在皮肤、黏膜和内脏中。 误区3：误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的。 误区4：误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴觉和其他感觉一样，都在大脑皮层中产生。 [析考法—命题扫描] 以流程图为载体，考查水和无机盐的调节 [典例1] 如图为某同学“饥寒交迫”时体内的一些生理变化过程示意图(A～D为器官或细胞，①～④为激素)。结合所学知识，回答下列问题： (1)人体的体温调节中枢位于________，产生冷觉的A是____________。 (2)当激素③以B为靶细胞时，体现了激素的________调节，③ 对B的作用效应有____________、____________。 (3)激素④的主要靶器官(细胞)是________，与其在血糖调节方面相互拮抗的激素是________。 (4)相同饮水量的情况下，人在冬天比在夏天排尿量多的主要原因是________________________________________________________________________。 [解析] (1)人体的体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢均位于下丘脑。温度感觉中枢是大脑皮层，故产生冷觉的A是大脑皮层。(2)由“下丘脑”、“甲状腺”可推知，图中B为垂体，①②③分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。当③(甲状腺激素)作用于下丘脑和B(垂体)时，可抑制①和②的分泌，这是一种反馈调节机制。甲状腺激素可提高靶细胞的代谢速率，故③(甲状腺激素)作用于B(垂体)的效应为：抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素，促进垂体细胞提高代谢速率。(3)饥寒交迫时，人体内血糖含量较低，机体会通过调节使血糖浓度升高，胰高血糖素具有升高血糖的作用，由此可推出：C为胰岛A细胞，④为胰高血糖素，D为胰高血糖素的靶器官或靶细胞，主要为肝脏细胞。胰岛素有降血糖的作用，与胰高血糖素在调节血糖方面相互拮抗。(4)人体的摄水量和排水量处于动态平衡，在相同饮水量的情况下，人在冬天几乎不排汗，基本依靠排尿来排水，故冬天的排尿量比夏天的排尿量多。 [答案] (1)下丘脑 大脑皮层 (2)反馈 抑制垂体产生促甲状腺激素 提高细胞代谢速率 (3)肝脏细胞 胰岛素 (4)汗液分泌较少 以模式图为载体，考查血糖调节与糖尿病 [典例2] 某健康人饮用一定的葡萄糖溶液后血糖浓度和胰岛素浓度随时间的变化情况如图1所示。图2是Ⅰ型、Ⅱ型两种糖尿病部分发病机理示意图。请据图回答下列问题： 图1 图2 (1)图1中曲线________表示的是胰岛素浓度变化，胰岛素在加工和运输过程中需要________________________等细胞器参与。 (2)图2中靶细胞上受体的化学本质是________，细胞癌变后该物质的含量会________。 (3)图2中Ⅰ型糖尿病的病因是__________________，该类型糖尿病的治疗方法是________________。 (4)图2中Ⅱ型糖尿病的病因是______________________________________。 [解析] (1)图1中曲线甲先上升而曲线乙后上升，所以曲线甲表示的是血糖浓度变化，曲线乙表示的是胰岛素浓度变化。胰岛素属于分泌蛋白，其合成场所是核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，运输过程需要线粒体提供能量。由于本小题只涉及胰岛素加工和运输，所以不必答出核糖体。(2)图2中靶细胞上受体的化学本质是糖蛋白，癌细胞的特点之一就是细胞膜上糖蛋白的含量减少。(3)从图2中可以看出，Ⅰ型糖尿病中胰岛B细胞分泌的胰岛素较少，从而使得血糖浓度较高。由于胰岛素制剂是蛋白质，所以应注射而不能口服。(4)从图2中可知，Ⅱ型糖尿病的病因是靶细胞上的胰岛素受体不足，从而使得含量正常的胰岛素不能发挥应有的降低血糖浓度的作用。 [答案] (1)乙 内质网、高尔基体和线粒体 (2)糖蛋白 减少 (3)胰岛素分泌不足 注射胰岛素制剂 (4)靶细胞上的胰岛素受体不足 理清血糖浓度变化的原因 (1)升高的原因：①摄取了食物中的糖类；②在血糖浓度较低时，肝糖原的分解和非糖物质的转化也可使血糖浓度升高。 (2)降低的原因：①胰岛素促进血糖的三个去路，抑制两个来源；②运动消耗了大量能量，而能量的主要来源是葡萄糖的氧化分解。 [即时练—举一反三] 1．给正常家兔静脉注射20%葡萄糖溶液10 mL，尿量在短时间内将显著增多，其原因最可能是( ) A．肾小管中液体渗透压增高 B．肾小管对水的重吸收速率增加 C．抗利尿激素分泌减少 D．胰岛素分泌增加 解析：选A 解答本题可用排除法，静脉注射20%葡萄糖溶液后，血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多，C项错误；肾小管对水的重吸收速率增加会导致尿量减少，B项错误；该过程与胰岛素无关，D项错误。 2．如图是某人在摄食后及运动过程中血糖平衡调节示意图，其相关分析正确的是( ) A．摄食后血糖浓度升高，与胰岛B细胞无关 B．血糖浓度正常水平的维持是通过反馈调节实现的 C．A点后血糖浓度降低，是因为胰岛素抑制肾小管对葡萄糖的重吸收 D．B点后血糖浓度升高，是因为胰高血糖素可以促进肌糖原和肝糖原的分解 解析：选B 摄食后1小时内，由于食物中糖类被消化、吸收，使得血糖浓度升高，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加以降低血糖。当人体血液中葡萄糖的含量发生变化时，机体一方面通过胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用，使血糖浓度恢复正常，另一方面通过神经系统对内分泌腺进行反馈调节，两方面共同作用最终使血糖浓度恢复正常。据图分析，分泌物甲能使血糖浓度降低，分泌物乙能使血糖浓度升高，因此甲是胰岛素，乙是胰高血糖素。A点后血糖浓度降低，是因为胰岛素具有促进血糖氧化分解、合成糖原和转化为非糖物质的功能。B点后血糖浓度升高，是因为胰高血糖素可促进肝糖原分解并转化为葡萄糖以提高血糖浓度，肌糖原不能直接分解、转化为葡萄糖。 考点三 [明考向—不走弯路] 人和高等动物的生命活动调节包括神经调节、体液调节和免疫调节，不同的生命活动调节过程不同，但都有“感知刺激—作出反应—发生效应”三个阶段。从共性的角度归纳整合繁杂的调节过程，有助于记忆和理解相关知识。 [深思维—纵引横连] 用知识联系法解读生命活动调节模型 (1)联系水平衡调节：若图表示人体内水平衡的调节，a表示下丘脑，则下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化，分泌抗利尿激素，并由b(垂体后叶)释放，作用于c(肾小管和集合管)。 (2)联系反射弧结构：若图表示反射弧结构模式图，a表示感受器，b表示神经中枢，c表示效应器，则兴奋在其中的传递形式是电信号(神经冲动)、化学信号(神经递质和特异性受体结合)。 (3)联系二次免疫：若图表示预防接种一段时间后的二次体液免疫，c表示抗体，则a表示记忆细胞，b表示浆细胞。二次免疫反应中抗体产生的特点是更快、更多。 (4)联系血糖调节：若图表示血糖的调节途径，a表示胰岛，则b表示胰岛素和胰高血糖素，c表示相应的靶细胞，当血糖水平升高时，a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少，使血糖维持正常水平。 [会迁移—题组练通] 1．如图表示人体细胞内或细胞间某些信息传递过程的模式图，图中箭头表示信息传递的方向。下列有关叙述正确的是( ) A．如果该图表示反射弧，则当e被切断时，刺激a，机体仍然能够产生感觉 B．如果该图表示细胞内遗传信息的传递过程，则d过程只发生于细胞核中 C．如果该图表示激素调节过程，若a为下丘脑，b为脑垂体，c为胰岛A细胞 D．如果该图为细胞免疫过程，a为B细胞，b为浆细胞，c为靶细胞 解析：选A 如果该图表示反射弧，a为感受器，d为传入神经，b为神经中枢，e为传出神经，c为效应器，则当e被切断时，刺激a，兴奋仍然能传到大脑皮层；如果该图表示细胞内遗传信息的传递过程，则d表示转录，主要发生在细胞核中，其次也能发生在线粒体中；胰岛A细胞不受脑垂体控制，直接受下丘脑调节；B细胞和浆细胞参与体液免疫过程，细胞免疫中发挥作用的是T细胞和效应T细胞。 2．下丘脑在人体内环境的稳态调节过程中发挥重要作用，下图为神经系统对激素分泌的三种调节方式，相关分析正确的是( ) A．若方式甲中的靶腺体为甲状腺，则下丘脑通过分泌促甲状腺激素调节垂体的相关分泌活动 B．抗利尿激素的合成和分泌符合图中方式乙，内环境渗透压升高能增加其分泌量 C．兴奋在M处传递的特点是单向传递，当兴奋性神经递质传到突触后膜时膜外K＋将大量内流 D．方式丙中激素的释放为神经—体液调节的结果，内分泌腺属于效应器 解析：选B 促甲状腺激素是垂体分泌的；内环境渗透压升高，引起抗利尿激素分泌增加，抗利尿激素的合成和分泌及释放符合图中方式乙；兴奋在M处传递的特点是单向传递，当兴奋性神经递质传到突触后膜时，膜外大量Na＋ 内流形成动作电位；图中方式丙中激素的分泌是神经调节的结果。 一、练全国卷高考真题——知考查重点 1．(2016·全国甲卷)下列关于动物激素的叙述，错误的是( ) A．机体内、外环境的变化可影响激素的分泌 B．切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度下降 C．通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量 D．血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素 解析：选D 机体内、外环境的变化可影响激素的分泌，如在寒冷环境中甲状腺激素的分泌会增多，人体血糖浓度下降时胰高血糖素的分泌会增多。生长激素是由垂体分泌的，故切除动物垂体后，血液中生长激素的浓度会下降。基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译过程，故可通过对转录的调节影响蛋白质类激素的合成量。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的。 2．(2016·全国丙卷)下列有关动物水盐平衡调节的叙述，错误的是( ) A．细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量 B．肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节 C．摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定 D．饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定 解析：选B 细胞外液渗透压的改变可通过刺激下丘脑的渗透压感受器进而影响垂体释放抗利尿激素的量。肾小管通过自由扩散吸收水的过程受抗利尿激素的调节。摄盐过多后细胞外液渗透压过高，饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。饮水增加会使细胞外液渗透压降低，增加尿的生成，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定。 3．(2015·全国卷Ⅰ)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水) 20 mL后，会出现的现象是( ) A．输入的溶液会从血浆进入组织液 B．细胞内液和细胞外液分别增加10 mL C．细胞内液Na＋的增加远大于细胞外液Na＋的增加 D．输入的Na＋中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液 解析：选A 静脉注射的生理盐水会通过血浆进入内环境，如组织液中。虽然输入兔体内的生理盐水的渗透压等同于内环境的渗透压，但输入生理盐水后，机体会发挥自身的调节作用，将多余的水分和Na＋排出体外。由于Na＋大部分存在于细胞外，所以增加的Na＋大部分分布于细胞外液中，不会有50%分布在细胞外液，50%进入细胞内液的现象发生。 4．(2014·全国卷Ⅰ )内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件，下列叙述错误的是( ) A．内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化 B．内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行 C．维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性 D．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行 解析：选D 内环境指的是组成细胞外液的血浆、淋巴、组织液，丙酮酸的氧化分解发生在细胞内，而不是内环境中。 5．(2014·全国卷Ⅱ)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述，错误的是( ) A．生成与回流的组织液中氧气的含量相等 B．组织液不断生成与回流，并保持动态平衡 C．血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液 D．组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液 解析：选A 在毛细血管的动脉端，血液运输的氧气经组织液进入组织细胞被利用，在毛细血管的静脉端，组织细胞代谢产生的二氧化碳经组织液进入血液被运输到肺排出体外，因此生成的组织液中氧气的含量大于回流的组织液中氧气的含量，两者氧气的含量不相等。血浆可以形成组织液，组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴，也可以回渗到血浆，淋巴通过淋巴循环回流到血浆，因此组织液处于不断生成与回流之中，并保持着动态平衡。动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端，其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质，大部分能够被毛细血管的静脉端吸收进入血浆。 6．(2016·全国丙卷)回答下列问题： (1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，与其在进食后的情况相比，血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值__________，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在饥饿条件下，一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物，其酸性较强。人在某些情况下不能进食时，需要注射葡萄糖溶液，据图分析，注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外，还可以________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下，由于血糖浓度较低，会使胰高血糖素分泌量增加，此时胰岛素分泌相对减少，胰高血糖素与胰岛素含量的比值会增加；在进食后则相反。(2)由题中信息可知，人在饥饿时，缺少糖类等能源物质，此时脂肪分解提供能量，脂肪会先分解成脂肪酸，脂肪酸再分解，此过程中会产生酮体，酮体的酸性较强，因此血浆中酮体增多时，会破坏血浆的酸碱平衡。注射葡萄糖溶液后，葡萄糖氧化分解提供能量，脂肪的分解减少，避免血浆中酮体的浓度持续升高，防止内环境的pH下降。 答案：(1)高 在饥饿时，血糖浓度降低使胰高血糖素分泌量增加、胰岛素分泌量减少；在进食后则相反 (2)避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降(其他合理答案也可) 二、练各地市调研试题——知命题热点 1．白蛋白是健康人血浆中含量最多的蛋白质，白蛋白在肝细胞内合成后，分泌进入血液循环而分布到身体各处。下列有关白蛋白的叙述，正确的是( ) A．白蛋白增多，会引起组织水肿 B．白蛋白减少，会使尿液量增多 C．白蛋白减少，O2运输能力减弱 D．白蛋白增多，机体免疫力增强 解析：选B 白蛋白增多，血浆的渗透压上升，组织液减少，不会引起组织水肿；白蛋白减少，血浆渗透压下降，抗利尿激素分泌减少，尿液增多；白蛋白没有运输氧气的能力；白蛋白的主要作用是维持血浆渗透压，不参与免疫调节。 2．小鼠肠道中双歧杆菌减少会使肠道吸收内毒素脂多糖增加，导致正常数量的胰岛素不能有效促进靶细胞对葡萄糖的摄取和利用，致使小鼠患糖尿病。小鼠以植物或植物的果实等为食物。下列说法错误的是( ) A．小鼠肠道中的双歧杆菌与小鼠为寄生关系 B．双歧杆菌获得的能量主要来自生产者同化的能量 C．胰岛素作用于靶细胞离不开胰岛素受体的识别 D．双歧杆菌减少会使小鼠患糖尿病 解析：选A 双歧杆菌减少会导致小鼠患糖尿病，因此小鼠肠道内的双歧杆菌有助于小鼠血糖平衡，二者为互利共生关系。小鼠以植物或植物的果实等为食物，因此小鼠为初级消费者，而双歧杆菌和其是互利共生关系，因此双歧杆菌的能量来自生产者同化的能量。胰岛素作用于靶细胞离不开胰岛素受体的识别。由题干信息可知，双歧杆菌减少会导致小鼠患糖尿病。 3．(2016·衡水调研)给实验用的大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后，分别从其膀胱(暂时贮存尿液)和动脉采集尿液和血液并进行成分分析，如果如下表。据此结果可以推测注射食盐水后( ) 尿液 血浆 体积(mL/单位时间) Na＋ K＋ Na＋ K＋ (mg·kg－1) (mg·kg－1) (mg·kg－1) (mg·kg －1) 注射食盐水前 25 15 35 155 45 注射食盐水后 40 12 30 135 37 A．细胞外液渗透压升高 B．垂体释放抗利尿激素减少 C．肾小管重吸收水能力增强 D．胰岛B细胞分泌胰岛素增加 解析：选B 由表格分析可知：血浆中，注射食盐水后Na＋浓度降低了，所以细胞外液渗透压降低；注射食盐水后尿液的体积增多了，说明尿液多了，则抗利尿激素减少，肾小管重吸收能力减弱；胰岛B细胞分泌的胰岛素与该过程无关。 4．血糖是人体各组织细胞所需能量的主要来源，胰岛素对血糖的平衡发挥重要作用。图1为胰岛素降低血糖浓度的部分作用机理模式图。给人静脉注射不同剂量的胰岛素，测得血糖的补充速率和消耗速率如图2所示。下列相关分析正确的是( ) 图1 图2 A．出现丙种异常抗体的糖尿病病人可以通过注射胰岛素取得治疗效果 B．图2中曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果 C．胰岛B细胞分泌的胰岛素，通过体液定向运送到肝细胞 D．图2中当胰岛素浓度为40 μU/mL时，在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定 解析：选B 从图1可以看出，出现丙种异常抗体的糖尿病病人胰岛素的分泌是正常的，该糖尿病形成的原因是靶细胞上缺乏胰岛素受体，故通过注射胰岛素不能治疗该类型的糖尿病。图2中横坐标表示的是血浆胰岛素浓度，所以b代表血糖消耗速率，a代表血糖补充速率；血糖消耗的原因是胰岛素促进葡萄糖被摄取、利用和储存。胰岛素可通过体液运输运至全身各处。当胰岛素浓度为40 μU/mL时，血糖消耗速率大于血糖补充速率，在较长时间内血糖浓度会降低。 5．肾小管上皮细胞主要利用细胞膜上的“水通道蛋白”重吸收原尿中的水分。如图表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制(字母表示体液，罗马数字表示过程)。 (1)抗利尿激素由________细胞内的核糖体合成，能引起抗利尿激素分泌量增加的有效刺激是细胞外液渗透压________(填“升高”或“降低”)，图中抗利尿激素的靶细胞是______________________。 (2)抗利尿激素可以与X特异性结合并引发细胞内一系列反应，这体现了细胞膜具有____________功能。 (3)研究发现某病毒的一种表面抗原与X结构非常相似，当人体感染该病毒后，产生的________(物质)可与X特异性结合，使肾小管上皮细胞对水的重吸收能力改变，从而使机体无法维持水平衡，这种免疫系统疾病属于________________。 (4)食物过咸时，过程Ⅱ会_______(填“加强”或“减弱”)。 (5)据图分析，抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制是：改变细胞中某些酶的活性，一方面促进________________，另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上________________。 (6)若某人因基因突变导致受体结构改变，不能接受抗利尿激素的调节，则此人的细胞外液渗透压比正常人________。 解析：(1)抗利尿激素的本质是多肽，其合成和分泌器官是下丘脑，是由下丘脑细胞中的核糖体合成的。当细胞外液渗透压升高时，下丘脑中的渗透压感受器感知刺激，能引起抗利尿激素分泌量增加。抗利尿激素作用于肾小管上皮细胞，增加对原尿中水分的重吸收。(2)X为细胞膜上的抗利尿激素受体，可以与抗利尿激素发生特异性结合并引发细胞内一系列反应，这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(3)由于X结构与某病毒的一种表面抗原相似，当该病毒进入人体后，人体产生的抗体会把X当作相应的抗原，与之发生特异性结合。这种疾病是由于抗体不能区分抗原和自身结构，造成自身组织器官损伤，属于自身免疫病。(4)食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会使图中Ⅱ 过程即下丘脑分泌抗利尿激素的过程加强。(5)原尿中的水通过水通道蛋白进入肾小管上皮细胞，据图分析，抗利尿激素促进肾小管细胞对水的重吸收的机制是：改变细胞中某些酶的活性，一方面促进水通道蛋白的合成，另一方面促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量。(6)抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收，降低细胞外液渗透压。若某人因基因突变导致受体结构改变，不能接受抗利尿激素的调节，则此人的细胞外液渗透压比正常人高。 答案：(1)下丘脑 升高 肾小管上皮细胞 (2)(进行细胞间)信息交流 (3)抗体 自身免疫病 (4)加强 (5)水通道蛋白的合成 水通道蛋白的数量 (6)高 第2课时 稳态系统的防卫、监控和清除 考点一 免疫系统的组成及功能 1.下列关于人体免疫系统的说法，正确的是( ) A．免疫系统包括免疫器官和免疫细胞两部分 B．T细胞是在胸腺中成熟的，而B细胞是在骨髓中成熟的 C．体液中的杀菌物质如溶菌酶是保卫人体的第一道防线 D．发挥免疫防御功能时，人体的三道防线会同时起作用 解析：选B 免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质；T细胞是在胸腺中成熟的，B细胞是在骨髓中成熟的；体液中的杀菌物质是人体的第二道防线；人体的三道防线一般是前两道防线先起作用，突破这两道防线后第三道防线才会起作用。 2．下列有关免疫细胞和免疫功能的叙述，正确的是( ) A．淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞 B．浆细胞需先识别抗原再分泌特异性抗体 C．T细胞受到抗原的刺激后，能分泌淋巴因子攻击被病原体入侵的靶细胞 D．记忆B细胞一旦遇到同一类型抗原便快速增殖分化出浆细胞，分化出的浆细胞会分泌相应抗体 解析：选D 免疫细胞中包括淋巴细胞、吞噬细胞，淋巴细胞又可以分为B淋巴细胞和T淋巴细胞；浆细胞不能识别抗原；T细胞受到抗原的刺激后，增殖分化成效应T细胞，攻击被病原体入侵的靶细胞；记忆B细胞遇到同一抗原时能快速增殖分化出浆细胞，产生大量抗体。 3．下列有关免疫调节的叙述，正确的是( ) A．浆细胞进行分裂并分泌抗体 B．浆细胞、记忆细胞、效应T细胞均能特异性识别抗原 C．T细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖 D．感染病毒后，通常需体液免疫和细胞免疫共同作用才能彻底清除病毒 解析：选D 浆细胞为高度分化的细胞，不再进行分裂；浆细胞不能识别抗原；T细胞释放的淋巴因子能使受到抗原刺激的B细胞增殖；感染病毒后，通常需体液免疫阻止病毒的扩散，若进入细胞后，需通过细胞免疫起作用，故通常需体液免疫和细胞免疫共同作用才能彻底清除病毒。 4．B淋巴细胞在免疫系统中会发生两次选择：在骨髓中分化时经历第一次选择，凡是不能识别自身抗原的B淋巴细胞会凋亡，保留下来的B淋巴细胞一般不会对自身抗原产生免疫应答；在外周免疫系统中，B淋巴细胞识别特异性外来抗原后发生第二次选择。凡是能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来，其余的几天后死亡。下列有关叙述错误的是( ) A．B淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生了变化 B．B淋巴细胞经过第二次选择后保留下来的是浆细胞 C．自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变，则可能会患自身免疫病 D．B淋巴细胞的凋亡是受环境影响由基因控制的编程性死亡 解析：选B B淋巴细胞识别特异性外来抗原后发生细胞分化，导致细胞膜上的高亲和力抗原识别受体增多，因此，B淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生变化；第二次选择后，能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来，而浆细胞不能识别抗原，因此保留下来的不是浆细胞；自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变，机体就会产生抗体，可能攻击自身正常组织而患自身免疫病；B淋巴细胞的凋亡是由基因控制的编程性死亡，受环境影响。 考点二 特异性免疫与免疫失调症 5.下图表示人体通过免疫系统清除体内蛇毒的过程，有关说法错误的是( ) A．细胞2、3分别在胸腺和骨髓中成熟 B．细胞1、4、5都有特异性识别抗原的功能 C．细胞2、4的高尔基体特别发达 D．物质a有特异性，其化学本质是蛋白质 解析：选B 分析图形可知，图中细胞1～5分别是吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞、记忆细胞；T细胞在胸腺中成熟，B细胞在骨髓中成熟；吞噬细胞能识别抗原但没有特异性，浆细胞不能识别抗原，记忆细胞能特异性识别抗原；T细胞能分泌淋巴因子，浆细胞能分泌抗体，高尔基体与细胞分泌物的形成有关；物质a是抗体，其化学本质是蛋白质。 6．如图是人体感染某种病毒以后所发生的免疫过程，下列说法错误的是( ) A．该病毒癌基因表达的病毒多肽可以作为抗原 B．病毒多肽转移到细胞膜上不需要经过高尔基体 C．图中所示免疫过程不需要吞噬细胞就能完成 D．图示过程属于细胞免疫，过程A表示细胞的增殖和分化 解析：选B 由题图可知，该病毒癌基因表达的病毒多肽可以作为抗原直接刺激T细胞，不需要吞噬细胞参与就能完成。病毒多肽转移到细胞膜表面离不开被感染细胞的内质网和高尔基体的参与。 7．科学家最新研制的一种黏膜疫苗可以提高针对艾滋病病毒的T淋巴细胞和B淋巴细胞的免疫能力，下列叙述正确的是( ) A．细胞免疫中，T细胞主要靠产生淋巴因子“作战” B．该疫苗刺激B细胞增殖分化为能与艾滋病病毒结合的浆细胞 C．该疫苗能刺激人体的T细胞合成特定mRNA分子 D．该疫苗使人体通过非特异性免疫产生淋巴细胞和抗体 解析：选C 在细胞免疫中，T细胞受到抗原刺激后增殖、分化为效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡；浆细胞本身不能与抗原结合，浆细胞产生的抗体可与抗原结合；T细胞受抗原刺激后会增殖分化形成记忆细胞和效应T细胞，因此会有特定mRNA分子的合成；接种的疫苗使机体通过特异性免疫产生相应的效应细胞和抗体。 8．如图①②③表示三种免疫异常，可引起人体患糖尿病，对此叙述错误的是( ) A．①②表示的患病机理不同 B．抗体3(Y3)将导致靶细胞裂解死亡 C．某类细胞可代表不同的浆细胞 D．Y1、Y2、Y3的加工场所依次是内质网和高尔基体 解析：选B 据图分析可知，Y1作用于胰岛B细胞上的葡萄糖受体，而Y2直接作用于胰岛B细胞使胰岛B细胞受损。Y3作用于靶细胞上的胰岛素受体，使靶细胞不能获得胰岛素降血糖的信息，但不会导致靶细胞裂解死亡。不同的浆细胞产生的抗体不同。Y1、Y2、Y3代表不同的抗体，抗体的化学本质是分泌蛋白，加工场所依次是内质网和高尔基体。 9．如图表示在疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(箭头为疫苗注射时间)，下列叙述错误的是( ) A．识别甲与丁时间所注射疫苗的B细胞，其细胞膜上的受体不同 B．注射疫苗能够诱发机体产生抗体，这种免疫方式属于被动免疫 C．淋巴因子可以加强上述反应 D．丙时间抗体水平突然上升，可能是受到了与甲时间注射的疫苗相同的抗原的刺激 解析：选B 甲与丁时间所注射的为不同种疫苗，所以识别甲与丁时间所注射疫苗的B细胞的细胞膜上的受体也不同。注射疫苗能够诱发机体产生抗体和记忆细胞，这种免疫方式属于主动免疫。淋巴因子能增强免疫细胞的功能。甲表示初次免疫，丙表示相同抗原再次刺激使机体更快、更多地产生抗体(二次免疫)。 10．下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。当外源性过敏原首次进入机体后，会使机体产生相应的浆细胞分泌相应的抗体，抗体可被吸附在肺组织中肥大细胞的表面，当该过敏原再一次进入机体后，可促使肥大细胞放出组胺、白三烯等各种过敏介质。下列说法正确的是( ) A．过敏介质需要与受体结合才能发挥效应 B．临床药物可以通过促进过敏介质的释放来治疗哮喘 C．浆细胞识别过敏原后能够分泌特异性抗体 D．哮喘是人体特异性免疫应答的一种正常生理现象 解析：选A 过敏介质是信息分子，需要与受体结合才能发挥作用；临床治疗哮喘应该是抑制过敏介质释放；浆细胞没有识别功能；哮喘属于过敏反应，是免疫过当引起的，不是正常的生理现象。 考查综合迁移应用能力 11．如图为人体免疫部分过程示意图，据图回答： (1)图中①②③中属于特异性免疫的是__________(填序号)。 (2)A、B的名称分别是________、________，其中______为免疫活性物质。 (3)当细菌外毒素再次进入人体后，人体主要是通过________过程发挥免疫作用，其特点是____________，从而表现出抵抗力增强。 (4)结核杆菌属于胞内寄生菌，当它侵入人体后，人体主要是通过________过程发挥免疫作用。 (5)如果图中所示的抗原为酿脓链球菌，当人体产生抗体消灭该菌时，也会攻击心脏瓣膜细胞，导致风湿性心脏病，这属于免疫失调中的________病。若抗原为HIV，侵入人体后，攻击的主要对象是________细胞。 解析：(1)吞噬细胞直接杀灭抗原是第二道防线，即①属于非特异性免疫；由T细胞和B细胞参与的免疫是特异性免疫，即②③属特异性免疫。(2)能和靶细胞作用的A是效应T细胞，浆细胞产生的B是抗体，其中抗体为免疫活性物质。(3)对于外毒素，体液免疫发挥作用，当细菌外毒素再次进入人体后，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量的浆细胞，继而产生更强的特异性免疫反应，即二次免疫的特点是反应快而强。(4)结核杆菌属于胞内寄生菌，当它侵入人体后主要是通过②⑥细胞免疫发挥作用的。(5)自身免疫病是指机体将自身物质当作抗原攻击发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。当人体产生抗体消灭酿脓链球菌时，也会攻击心脏瓣膜细胞导致风湿性心脏病，这属于自身免疫病。HIV主要攻击人体的T细胞。 答案：(1)②③ (2)效应T细胞 抗体 抗体(B) (3)二次免疫 反应快而强 (4)细胞免疫 (5)自身免疫 T 12．如图是流感病毒侵入人体后，机体发生免疫反应的部分过程示意图。结合所学知识，回答下列问题： (1)流感病毒侵入人体后，其促使机体产生的物质作用于下丘脑的________________，后者对传入的信息进行分析和综合，并产生兴奋，之后通过传出神经纤维末梢分泌的____________作用于骨骼肌、汗腺等器官，同时甲状腺(或肾上腺)分泌相应激素，促进机体增加产热，同时减少机体散热，体温升高。 (2)图中不具有识别抗原作用的细胞有________(填“细胞甲”“细胞乙”或“细胞丙”)。细胞乙中与抗体合成、分泌、运输有关的细胞器有________________________。细胞丙中的“小泡”是________(细胞器)。 (3)在免疫活性物质____________的作用下，受到抗原刺激后的细胞甲增殖分化形成细胞乙和________细胞。 解析：(1)流感病毒侵入人体后，其促使机体产生的物质作用于下丘脑的体温调节中枢，后者对传入的信息进行分析和综合，并产生兴奋，之后通过传出神经纤维末梢分泌的神经递质作用于骨骼肌、汗腺等器官，同时甲状腺(或肾上腺)分泌相应激素，促进机体增加产热，同时减少机体散热，体温升高。(2)细胞甲是B淋巴细胞，可以识别抗原。细胞乙是浆细胞，不能识别抗原，该细胞中与抗体合成、分泌、运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。细胞丙是吞噬细胞，也能识别抗原，其中的“小泡”是溶酶体。(3)在T淋巴细胞产生淋巴因子的作用下，接受抗原刺激后的B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。 答案：(1)体温调节中枢 神经递质 (2)细胞乙 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 溶酶体 (3)淋巴因子 记忆 13．淋巴性甲状腺肿(桥本氏病)是由机体产生抗体，破坏甲状腺滤泡上皮细胞导致的，但甲状腺激素不会影响该抗体的分泌。请回答问题： (1)图中激素A是________________，与健康人相比，桥本氏病患者体内该激素的分泌量________。 (2)桥本氏病是一种________病。图中T细胞分泌的某物质是________，细胞X是________。当抗原第二次进入机体时，细胞Y是由________________________细胞增殖分化形成的。 (3)Grave病患者体内产生某种抗体，可与促甲状腺激素(TSH)受体结合，导致甲状腺机能亢进。Grave病和桥本氏病患者的血清甲状腺激素(TH)浓度存在差异。如果患者血清TH浓度持续偏________，可以排除患Grave病的可能性。但需进一步检测血清TSH浓度，以探查患病位置是在甲状腺、下丘脑还是垂体，从而判断患桥本氏病的可能性。 ①若血清TSH浓度高，注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后，TSH浓度显著升高，病变可能在________； ②若血清TSH浓度低，注射TRH后，TSH浓度无变化，病变可能在________； ③若血清TSH浓度低，注射TRH后，TSH浓度有所升高，病变可能在________。 解析：(1)图中左侧部分表示甲状腺激素的分级调节，激素A和B分别是促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)，据题意可知，桥本氏病患者是由于出现了能破坏甲状腺滤泡上皮细胞的抗体，从而导致甲状腺激素分泌不足，因此患者体内的TRH分泌量增加。(2)由于桥本氏病是由于机体产生了能破坏自身正常结构的抗体，所以该病为自身免疫病。T细胞可分泌淋巴因子作用于B细胞(细胞X)。细胞Y是能分泌抗体的浆细胞，二次免疫中，浆细胞可由B细胞和记忆B细胞增殖分化而成。(3)Grave病患者甲状腺机能亢进，即甲状腺激素分泌过多，但桥本氏病患者由于甲状腺相关细胞被破坏而使甲状腺激素分泌不足。所以，如果血清中甲状腺激素浓度持续偏低，则不可能患Grave病。而甲状腺激素含量偏低可能是下丘脑分泌TRH的功能障碍，也可能是垂体分泌TSH的功能障碍，还可能是甲状腺分泌甲状腺激素的功能障碍。如果TSH浓度高，则排除垂体功能障碍的可能，受损结构可能是下丘脑或甲状腺，因注射TRH后TSH浓度显著升高，故受损结构为甲状腺。如果TSH浓度较低，且注射TRH后TSH浓度无变化，说明垂体功能障碍，受损结构为垂体。如果TSH浓度较低，注射TRH后TSH浓度有所升高，说明下丘脑分泌TRH的功能障碍，受损结构为下丘脑。 答案：(1)促甲状腺激素释放激素(TRH) 增多 (2)自身免疫 淋巴因子 B细胞 B细胞和记忆B (3)低 ①甲状腺 ②垂体 ③下丘脑 本课时内容繁杂，多为识记内容，因此在复习中应做到以下几点： (1)归纳总结淋巴细胞的来源和功能。 (2)通过比较体液免疫和细胞免疫的过程，理解特异性免疫的原理及应用。 (3)结合生活实际，掌握免疫失调症的发病原理及预防。 考点一 [明考向—不走弯路] 免疫细胞的来源及作用和免疫系统的功能是高考命题的重点。考生常会因识记免疫细胞的来源和作用不准确而失误，如课前诊断卷T2、T4。 [联知识—简洁串记] 1．熟记免疫系统的三大组成(填空) 2．理清免疫细胞的功能和来源(填空) (1)T细胞既参与体液免疫，又参与细胞免疫，T细胞缺失，细胞免疫功能完全丧失，体液免疫功能也几乎完全丧失。 (2)吞噬细胞既参与非特异性免疫，又参与特异性免疫。 (3)能特异性识别抗原的细胞有B细胞、T细胞、记忆细胞和效应T细胞。浆细胞不能识别抗原，吞噬细胞不能特异性识别抗原。 (4)能增殖分化的免疫细胞有B细胞、T细胞和记忆细胞等。 (5)浆细胞可由B细胞和记忆B细胞增殖分化产生。 3．掌握免疫系统的功能(填图) [防易错—无障通关] 判断下列叙述的正误 (1)免疫活性物质都是由免疫细胞产生的(×) (2)唾液中的杀菌物质属于第二道防线(×) (3)浆细胞是唯一能产生抗体的细胞(√) (4)唯一没有识别功能的细胞是浆细胞(√) (5)淋巴因子能促进B细胞增殖分化为浆细胞(√) (6)机体能够通过非特异性免疫产生记忆细胞(×) 考点二 特异性免疫与免疫失调症 [明考向—不走弯路] 细胞免疫和体液免疫的过程及三种免疫失调症的原理、特点等知识是高考命题的重点。考生常因不能准确识别免疫过程图而失误，如课前诊断卷T5、T11。 [联知识—简洁串记] 1．掌握细胞免疫和体液免疫两个过程(填空) 2．区分三类免疫失调症(填空) (1)自身免疫病： ①病理：将自身物质当作外来异物进行攻击。 ②病例：类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮。 (2)过敏反应： ①病理： ②免疫类型：是异常的体液免疫。 (3)免疫缺陷病： ①病因：防卫功能过弱。 ②类型 [析考法—命题扫描] 借助流程图，考查特异性免疫过程 [典例1] 如图表示人体的特异性免疫过程，请据图判断下列说法正确的是( ) A．⑤⑥两种免疫依次表示体液免疫和细胞免疫 B．能特异性识别抗原的细胞有a、b、c、d、f C．抗原刺激后，细胞b和细胞c的细胞周期变长 D．物质④的化学本质是蛋白质，可特异性地与抗原结合 [思路点拨] 解答本题的关键是据特异性免疫过程识别特异性免疫类型和细胞名称： [答案] D 三看法界定体液免疫与细胞免疫 考查免疫功能异常与免疫应用 [典例2] 如图表示在疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(箭头为疫苗注射时间)，下列叙述错误的是( ) A．识别甲与丁时间所注射疫苗的B细胞，其细胞膜上的受体不同 B．注射疫苗能够诱发机体产生抗体，这种免疫方式属于被动免疫 C．淋巴因子可以加强上述反应 D．丙时间抗体水平突然上升，可能是受到了与甲时间注射的疫苗相同的抗原的刺激 [思路点拨] 本题以免疫预防为素材，考查对二次免疫反应曲线图的分析，解答本题的关键是要从坐标图中获取相关信息。 [答案] B 妙用“三看法”判断初次免疫和二次免疫 (1)看产生抗体的浓度：二次免疫比初次免疫产生的抗体量多。 (2)看产生抗体的时间：初次免疫时机体产生抗体的速度缓慢，二次免疫时机体反应迅速，产生抗体的速度快。 (3)看患病程度：初次免疫比二次免疫时的机体患病程度重。 [即时练—举一反三] 1．研究发现癌变前衰老的肝细胞能被由肿瘤抗原引导的免疫反应清除，下列叙述正确的是( ) A．对癌变肝细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能 B．肝细胞衰老的过程中，会产生与癌细胞相似的膜蛋白 C．免疫系统被抑制的患者体内，衰老的肝细胞不会积累 D．细胞癌变后将脱离正常分化，细胞内酶活性进一步降低 解析：选B 对癌变细胞的清除属于免疫系统的监控和清除功能。由题干可知，同一免疫反应既可清除衰老的肝细胞，又能清除肿瘤，因此可确定衰老肝细胞中有与癌细胞相似的抗原。 2．人体吞噬细胞和淋巴细胞都是能发挥免疫作用的细胞，以下是它们之间的相互作用的部分模式图。下列相关叙述正确的是( ) A．受到相同抗原再一次刺激时，细胞B的来源有两个 B．该图表示的特异性免疫过程既有细胞免疫也有体液免疫 C．物质Ⅱ和物质Ⅰ可以特异性结合 D．如果没有细胞A，体液免疫全部丧失 解析：选A 图中的细胞B能分泌抗体(物质Ⅱ)，所以该细胞为浆细胞，在接受相同抗原刺激时浆细胞有两个来源，一是B细胞，二是记忆B细胞。图中的细胞A是T细胞，能分泌物质Ⅰ即淋巴因子，物质Ⅰ可刺激B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，所以图中只有体液免疫而没有细胞免疫。抗体与抗原可发生特异性结合，但抗体不能与淋巴因子结合。如果没有细胞A(T细胞)，有一部分抗原可以直接刺激B细胞，使其增殖分化为浆细胞，所以体液免疫不会全部丧失。 一、练全国卷高考真题——知考查重点 1．(2015·全国卷Ⅱ)下列与病原体有关的叙述，正确的是( ) A．抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核杆菌 B．抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同 C．Rous肉瘤病毒不是致癌因子，与人的细胞癌变无关 D．人感染HIV后的症状与体内该病毒浓度和T细胞数量有关 解析：选D 抗体主要分布在体液中，是体液免疫中发挥作用的主要物质，不能进入细胞；寄生在细胞内的结核杆菌依靠效应T细胞与靶细胞结合，使靶细胞裂解后将结核杆菌释放出来，与抗体结合后被消灭。抗体依靠与病毒结合形成沉淀或细胞集团的形式消灭病毒，溶菌酶是体液中的杀菌物质，属于人体免疫的第二道防线，它的作用主要是把病原体溶解掉。Rous肉瘤病毒属于病毒致癌因子，能诱发细胞癌变。人感染HIV后不会立即表现出症状，因为HIV有一定的潜伏期。随着感染时间的延长，HIV浓度增加，T细胞数量减少，使人体逐渐丧失免疫能力，即人感染HIV后的症状和HIV的浓度以及T细胞的数量密切相关。 2．(2013·全国卷Ⅱ)关于免疫细胞的叙述，错误的是( ) A．淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞 B．血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞 C．吞噬细胞和B细胞都属于免疫细胞 D．浆细胞通过胞吐作用分泌抗体 解析：选A 吞噬细胞不属于淋巴细胞，吞噬细胞、淋巴细胞均属于免疫细胞。分化形成后的B细胞和T细胞随血液循环进入血液和淋巴液中。抗体为蛋白质，由浆细胞通过胞吐作用分泌。 3．(2013·全国卷Ⅰ)示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况。 下列叙述错误的是( ) A．从图甲可以看出，HIV感染过程中存在逆转录现象 B．从图乙可以看出，HIV侵入后机体能产生体液免疫 C．从图丙可以推测，HIV可能对实验药物a敏感 D．从图丁可以看出，HIV对实验药物b敏感 解析：选D 从图甲中RNA→DNA的过程可知，HIV感染过程中存在逆转录现象；从图乙可以看出，HIV感染一段时间内，实验动物体内抗HIV抗体水平增加，说明机体能产生体液免疫；从图丙可看出，加入实验药物a后，T细胞的数量上升，说明HIV可能对实验药物a敏感；从图丁看出，加入实验药物b后，HIV浓度继续上升，说明HIV对实验药物b不敏感。 4．(2016·全国乙卷)病毒甲通过呼吸道感染动物乙后，可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失，导致其患肿瘤病，患病动物更易被其他病原体感染。给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题： (1)感染病毒甲后，患病的乙更易被其他病原体感染的原因是__________________。 (2)新生的乙个体接种甲疫苗后，甲疫苗作为________可诱导B淋巴细胞增殖、分化成____________和记忆细胞，记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够________________________________________________________________________ ____________，从而起到预防该肿瘤病的作用。 (3)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (答出两点即可)。 解析：(1)由题干可知，动物乙感染病毒甲后，可引起乙的B淋巴细胞破裂和T淋巴细胞功能丧失，使其细胞免疫和体液免疫丧失，特异性免疫受到破坏，免疫功能下降，因此更易被其他病原体感染。(2)接种的甲疫苗相当于抗原，可刺激机体的B淋巴细胞增殖、分化为浆细胞和记忆细胞。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对抗原的记忆，当再次接触这种抗原(病毒甲)时，能迅速增殖、分化形成浆细胞，快速产生大量抗体。(3)胞吞和胞吐这两种物质运输方式的共同点是能运输生物大分子等，运输过程中依靠膜的流动性形成囊泡，需要消耗能量。 答案：(1)免疫功能下降 (2)抗原 浆细胞 迅速增殖、分化，大量分泌抗体 (3)能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量(答出两点即可) 二、练各地市调研试题——知命题热点 1．近年来研究人员对人体艾滋病病毒天然屏障有了新了解，新研究提示了艾滋病病毒在感染人的过程中朗格汉斯蛋白组成了第一道屏障。朗格汉斯蛋白存在于生殖器黏液中并由免疫细胞产生。下列有关叙述错误的是( ) A．艾滋病病毒侵入人体后引起自身免疫病 B．朗格汉斯蛋白属于免疫活性物质 C．艾滋病病毒侵入人体后会引发体液免液和细胞免疫 D．朗格汉斯蛋白与双缩脲试剂作用产生紫色反应 解析：选A 艾滋病病毒主要攻击人体的T细胞，引起免疫缺陷病，而不是自身免疫病。朗格汉斯蛋白由免疫细胞产生，艾滋病病毒在感染人的过程中朗格汉斯蛋白组成了第一道屏障，可判断出朗格汉斯蛋白属于免疫活性物质。艾滋病病毒侵入人体后，人体的体液免疫和细胞免疫都会启动来消灭艾滋病病毒。朗格汉斯蛋白是蛋白质，可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 2．2016年1月14日中科院微生物所宣布，我国科学家率先发现了埃博拉病毒入侵人体的原理。埃博拉病毒入侵人体后，发生的反应有( ) A．埃博拉病毒利用宿主细胞的模板和酶完成增殖 B．埃博拉病毒入侵宿主细胞后，机体开始进行细胞免疫应答 C．抗体与埃博拉病毒结合，能够抑制病毒对宿主细胞的吸附 D．效应T细胞接触被病毒侵染的宿主细胞，导致宿主细胞坏死 解析：选C 埃博拉病毒增殖时，利用自己的遗传物质为模板；病毒入侵机体后，机体就开始了细胞免疫应答；当病毒入侵宿主细胞后，效应T细胞接触被病毒侵染的宿主细胞，导致宿主细胞凋亡。 3．B细胞必须接受Th细胞的辅助才能增殖、分化，Th细胞的活性由Bc16和Blimp1两个基因调控，如下图所示。下列说法正确的是( ) 活性降低Th细胞活性升高 A．在Th细胞的辅助下，B细胞就能增殖、分化 B．系统性红斑狼疮可能与Bcl6基因的活性被抑制有关 C．只要Th细胞活性正常，机体就不会患免疫缺陷病 D．Bcl6基因和Blimpl基因相互拮抗，共同维持体液免疫功能 解析：选D 在Th细胞的辅助下，同时在抗原的刺激下，B细胞才能增殖、分化；系统性红斑狼疮属于自身免疫病，是免疫反应过强导致的，Bcl6基因活性被抑制会导致Th细胞活性降低，将抑制B细胞的增殖、分化，会导致免疫缺陷；Th细胞活性正常，但是该细胞如果数量过少也会导致机体会患免疫缺陷病；从图中看出，Bcl6基因和Blimp1基因相互拮抗，共同维持体液免疫功能。 4.经研究发现，肿瘤细胞所具有的逃避免疫能力是通过其表面产生的PDL1蛋白质实现的。癌细胞表面的PDL1蛋白质可与T细胞表面的PD1受体蛋白结合(如图所示)，使T细胞功能被抑制。科学家们发现一种抗PD1抗体，该抗体使得PD1和PDL1不能发生结合，从而可使T细胞正常发挥作用。下列叙述正确的是( ) A．T细胞在骨髓中成熟，它能特异性识别抗原 B．人体所有的细胞都有PDL1基因和PD1基因，并都会表达 C．PDL1蛋白和PD1蛋白均可与抗PD1抗体结合 D．T细胞在人体内既参与体液免疫又参与细胞免疫 解析：选D T细胞在胸腺中成熟，它能特异性识别抗原；人体所有的细胞都有PD1基因，由于基因的选择性表达，PD1基因只在T细胞内表达，PDL1基因只在癌细胞内表达，可能只存在于癌细胞中；抗PD1抗体能与PD1蛋白结合，不能与PDL1蛋白结合；T细胞在人体内既参与体液免疫，又参与细胞免疫。 5．(2016·北京房山区一模)图1为吞噬细胞炎症反应的新机制研究，吞噬细胞受细菌感染或细菌脂多糖LPS刺激后，升高血管内皮生长因子受体3(VEGFR3)和信号分子VEGFC的表达。VEGFR3形成反馈环路，抑制TLR4NFkB介导的炎症反应，降低细菌感染导致的败血症的发生。请回答问题： (1)细菌或细菌脂多糖LPS在免疫学上相当于________，TLR4的本质是____________。 (2)过度或持续性的TLR4活化引起过度炎症反应、败血症，在VEGFC的刺激下，通过活化PI3KAkt1通路，促进____________，从而抑制NFkB活性，降低败血症的发生。 (3)吞噬细胞能够产生溶菌酶直接杀死病原菌，该过程属于________免疫。吞噬细胞吞噬病菌后会发生死亡现象，该现象属于____________。 (4)一般情况下，接受抗原刺激的B细胞会增殖分化为________________，科学家用LPS分先后两次接种小鼠，并检测相应抗体的产生量，如图2所示，该实验结果说明：LPS________________________________________________________________________。 解析：(1)细菌或细菌脂多糖LPS在免疫学上相当于抗原，TLR4是受体蛋白，其本质是糖蛋白。(2)过度或持续性的TLR4活化可引起过度炎症反应、败血症，由题图可知，在VEGFC的刺激下，通过活化PI3KAkt1通路，可促进TLR4内吞，从而抑制NFkB活性，降低败血症的发生。(3)吞噬细胞能够产生溶菌酶直接杀死病原菌，该过程对所有病原体均起作用，故属于非特异性免疫。吞噬细胞吞噬病菌后会发生死亡现象，该现象属于细胞凋亡。(4)一般情况下，接受抗原刺激的B细胞会增殖分化为记忆细胞和浆细胞，科学家用LPS分先后两次接种小鼠，并检测相应抗体的产生量，据图2结果可知，再次免疫时和初次免疫相同，并未在短时间内产生大量抗体，可能是初次免疫未产生记忆细胞，故该实验结果说明LPS能够刺激机体产生浆细胞，但不能刺激机体产生记忆B细胞。 答案：(1)抗原 糖蛋白(受体蛋白、蛋白质) (2)TLR4内吞 (3)非特异性 细胞凋亡(程序性死亡) (4)记忆细胞和浆细胞 能够刺激机体产生浆细胞，但是不能刺激机体产生记忆(B)细胞 第2讲动物和人体的生命调节系统(难点增分课) 一、选择题 1．(2016·全国乙卷)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是( ) A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生 B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP 解析：选B 神经元线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段[H]和氧气结合形成水，同时生成大量的ATP。神经递质在突触间隙中的移动属于扩散，不消耗ATP。蛋白质的合成都需要消耗ATP。神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，将Na＋排出细胞，是通过主动运输的方式，需要消耗ATP。 2．(2016·北京高考)足球赛场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。对比赛中球员机体生理功能的表述，不正确的是( ) A．长时间奔跑需要消耗大量糖原用于供能 B．大量出汗导致失水过多，抑制抗利尿激素分泌 C．在神经与肌肉的协调下起脚射门 D．在大脑皮层调控下球员相互配合 解析：选B 葡萄糖是人体重要的供能物质，足球赛场上，球员的剧烈运动会使体内葡萄糖被大量消耗，为了维持血糖的稳定，肝糖原会不断分解形成葡萄糖；大量出汗会使细胞外液的渗透压不断升高，从而使抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收；球员的各种动作(奔跑、抢断、相互配合，完成射门等)，都是在大脑皮层的调控下，神经与肌肉协调配合完成的。 3．(2012·全国卷)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析，错误的是( ) A．这一反射过程需要大脑皮层的参与 B．这是一种反射活动，其效应器是唾液腺 C．酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌 D．这一过程中有“电—化学—电”信号的转化 解析：选C 人看到酸梅时会分泌大量唾液属于条件反射，需要大脑皮层的参与。效应器是指运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等，本题中反射活动的效应器是唾液腺。酸梅色泽直接刺激感受器，使其产生兴奋，兴奋沿着反射弧传导，最终引起唾液分泌。兴奋在两个神经元间传递时，有“电—化学—电”信号的转化。 4．(2014·江苏高考)下列关于神经兴奋的叙述，正确的是( ) A．神经元受到刺激时，贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来 B．神经递质与突触后膜上的受体结合，也可能抑制下一神经元 C．兴奋在反射弧中的传导是双向的 D．神经元细胞膜外Na＋的内流是形成静息电位的基础 解析：选B 神经元受到适宜刺激，且当兴奋传导到神经末梢时，贮存于突触小泡内的神经递质才能被释放到突触间隙，作用于突触后膜；神经递质与突触后膜上的受体结合后，可引起下一神经元的兴奋或抑制；兴奋在反射弧中的传导是单向的；神经元细胞膜外Na＋的内流是形成动作电位的基础，静息电位的形成主要是由于K＋的外流。 5．(2014·海南高考)当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述，错误的是( ) A．感受器位于骨骼肌中 B．d处位于传出神经上 C．从a到d构成一个完整的反射弧 D．牵拉骨骼肌时，c处可检测到神经递质 解析：选C 由图可知，当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。感受器位于骨骼肌中；传入神经的细胞体在灰质以外，d处位于传出神经上；从a到d没有效应器，不能构成一个完整的反射弧；牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程，说明有神经兴奋的传递，c处可检测到神经递质。 6．(2015·浙江高考)血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱，下列解释合理的是( ) A．伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部 B．传出神经元去极化时膜对K＋的通透性增大 C．兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱 D．可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大 解析：选D 题中给出的信息是血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱，因此伸肌细胞膜的动作电位仍可传到肌纤维内部，引起肌肉收缩。传出神经元去极化时膜对Na＋的通透性增大，使Na＋大量内流，形成动作电位。兴奋在神经元上以电信号的形式传播，其电位变化是一样的，不会随传导距离的增加而衰减。血液中K＋浓度急性降低导致细胞内大量的K＋外流，使细胞的静息膜电位绝对值增大，此时伸肌细胞受到刺激产生的动作电位较小，导致膝反射减弱。 7．(2015·海南高考)关于动物体液调节的叙述，错误的是( ) A．机体内甲状腺激素的分泌受反馈调节 B．与神经调节相比，体液调节迅速而准确 C．血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量 D．激素的分泌量可随内、外环境的改变变化 解析：选B 动物体内甲状腺激素的分泌受反馈调节；与体液调节相比，神经调节迅速而准确；血液中某激素的浓度可反映该激素的分泌量；激素的分泌量可随内、外环境的改变变化。 8．(2014·海南高考)关于人体内激素的叙述，错误的是( ) A．肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配 B．胰岛素的合成需要mRNA和核糖体的参与 C．肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一 D．血糖调节中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗 解析：选A 肾上腺素的分泌活动受神经的直接支配；胰岛素属于蛋白质，合成需要mRNA和核糖体的参与；肾小管上皮细胞是抗利尿激素的靶细胞之一；血糖调节中胰岛素和胰高血糖素的作用相互拮抗。 9．(2015·江苏高考)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是( ) A．神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏 B．神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变 C．神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放 D．图中离子通道开放后，Na＋和Cl－同时内流 解析：选D 神经递质存在于轴突末梢突触小体内的突触小泡中，生物膜的分隔作用可避免其被细胞内的其他酶系破坏。神经细胞上的神经冲动属于电信号，神经递质属于化学信号，神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变。从图中可以看出，神经递质与受体结合的效应是引起相应的离子通道开放，使下一个神经细胞兴奋或抑制。图中离子通道开放后，该神经细胞膜外侧Na＋大量内流，从而导致膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，Cl－内流会使神经细胞受到抑制，两者不能同时发生。 二、非选择题 10．(2015·全国卷Ⅱ)甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题： (1)通常，新生儿出生后，由于所处环境温度比母体内低，甲状腺激素水平会升高。在这个过程中，甲状腺激素分泌的调节是分级的，其中由________分泌促甲状腺激素释放激素，由________分泌促甲状腺激素。 (2)甲状腺激素的作用包括提高________的速率，使机体产热增多；影响神经系统的______________。甲状腺激素作用的靶细胞是__________________。 (3)除了作用于靶细胞外，激素作用方式的特点还有________。(答出一点即可) 解析：(1)机体处于寒冷环境中时，由下丘脑释放促甲状腺激素释放激素，该激素可以作用于垂体，使垂体释放促甲状腺激素，促甲状腺激素作用于甲状腺，使甲状腺激素分泌增多。(2)甲状腺激素能够提高细胞代谢速率，使细胞内物质的氧化分解速率加快，从而使机体产热增多。甲状腺激素还能影响神经系统的发育和功能，如幼年时缺乏甲状腺激素会患呆小症。由于甲状腺激素能够提高细胞的代谢速率，因此其靶细胞是几乎全身所有的细胞，包括下丘脑和垂体细胞。(3)激素作用方式的特点包括微量高效、通过体液运输、作用于靶器官与靶细胞等。 答案：(1)下丘脑 垂体 (2)细胞代谢 发育和功能(其他合理答案也可) 几乎全身所有的细胞(其他合理答案也可) (3)高效(其他合理答案也可) 11．(2015·全国卷Ⅰ)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节，回答相关问题： (1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2 mL后，肾上腺素作用于心脏，心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中，肾上腺素作为激素起作用，心脏是肾上腺素作用的__________，肾上腺素对心脏起作用后被__________，血压恢复。肾上腺素的作用是________(填“催化”“供能”或“传递信息”)。 (2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端，迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中，心脏活动的调节属于________调节。乙酰胆碱属于________(填“酶”“神经递质”或“激素”)，需要与细胞膜上的________结合才能发挥作用。 (3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是________________________________(答出一个特点即可)。 解析：(1)肾上腺素作用于心脏，心脏是肾上腺素的靶器官，激素发挥作用后都被灭活。肾上腺素作为信息分子，可以传递信息，肾上腺素没有酶的催化作用或能源物质的供能作用。(2)据题意可知，刺激神经末梢，使其释放神经递质使心脏的活动和血压改变，心脏活动的调节属于神经调节。乙酰胆碱属于神经冲动在突触处传递时发挥作用的信号分子，即神经递质。神经递质与其他信号分子一样，要与相应的受体结合后才能发挥作用。(3)根据以上两题及相关知识可知，激素和神经递质在信息传递方面具有一些相同的特点，如发挥作用后都会失活，都需要与相应的受体结合后才能发挥作用等。 答案：(1)靶器官 灭活 传递信息 (2)神经 神经递质 受体 (3)都需要与相应的受体结合后才能发挥作用 12．(2016·全国甲卷)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质，其合成与释放见示意图。据图回答问题： (1)图中AC表示乙酰胆碱，在其合成时，能循环利用的物质是__________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺和一氧化氮______________(填“能”或“不能”)作为神经递质。 (2)当兴奋传到神经末梢时，图中突触小泡内的AC通过__________这一跨膜运输方式释放到__________，再到达突触后膜。 (3)若由于某种原因使D酶失活，则突触后神经元会表现为持续__________。 解析：(1)分析图示，AC(乙酰胆碱)释放到突触间隙发挥作用后，可在D酶的催化下分解为A和C，其中C能被突触前神经元重新吸收用来合成AC。神经递质除乙酰胆碱外，还有多巴胺、一氧化氮、去甲肾上腺素等。(2)突触小泡中的神经递质通过突触前膜以胞吐的方式释放到突触间隙，再与突触后膜上的相应受体结合。(3)若由于某种原因使D酶失活，则兴奋性神经递质发挥作用后不能被分解，会持续发挥作用，使突触后神经元持续兴奋。 答案：(1)C 能 (2)胞吐 突触间隙 (3)兴奋 13．(2016·江苏高考)为研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本，如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表)，以保持标本活性。请回答下列问题： 成分 含量 成分 含量 NaCl 6.5 NaHCO3 0.2 KCl 0.14 NaH2PO4 0.01 CaCl2 0.12 葡萄糖 2.0 任氏液成分(g/L) (1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有______________，其Na＋/K＋比与体液中__________的Na＋/K＋比接近。 (2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量，若将其浓度提高到15%，标本活性会显著降低，主要是因为________________。 (3)反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有__________________。 (4)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有____________________、____________________。 (5)神经—肌肉突触易受化学因素影响，毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有__________________。 解析：(1)从任氏液成分表可知，任氏液中NaHCO3和NaH2PO4能维持酸碱平衡；实验中利用任氏液模拟的是蛙的细胞外液，所以任氏液的Na＋/K＋比应与细胞外液的Na＋/K＋比接近。(2)若将任氏液中葡萄糖浓度提高到15%，标本的细胞将因外界溶液浓度较高而失水，细胞中自由水减少则代谢减弱，故标本活性会显著降低。(3)据图可知，坐骨神经—腓肠肌标本中只含有反射弧中的传出神经(坐骨神经)和效应器(传出神经末梢及其支配的腓肠肌)两个部分。(4)刺激坐骨神经，当兴奋传导至突触前膜时，会引起突触前膜电位变化，由外正内负变为外负内正，突触小泡与突触前膜融合，将神经递质通过胞吐方式释放到突触间隙。(5)乙酰胆碱属于兴奋性神经递质，发挥作用后会被乙酰胆碱酯酶分解而失活。毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性，使乙酰胆碱发挥作用后不能被分解，则肌肉处于持续收缩状态；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱的释放，不能引起腓肠肌收缩，导致肌肉松弛；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，使乙酰胆碱不能与突触后膜上相应受体特异性结合，但是箭毒不能使阳离子通道开放，突触后膜不能产生兴奋，导致肌肉松弛。 答案：(1)NaHCO3、NaH2PO4 细胞外液(组织液) (2)细胞失水 (3)传出神经、效应器 (4)产生动作电位 突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质) (5)肉毒杆菌毒素、箭毒 [第一步 串讲知识，理清原理——这是解题的本源] 1．图解识记兴奋在神经纤维上的产生与传导(填空) (1)兴奋的产生： ①静息电位 ②动作电位 (2)兴奋在神经纤维上的传导： ①兴奋在神经纤维上传导图示： ②传导形式与特点： 2．理清兴奋在神经元间传递的过程(填空) (1)传递过程： (2)单向传递原因：递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 (3)突触后膜的电位变化： 兴奋性递质引起突触后膜发生电位变化，由内负外正变为内正外负；抑制性递质使该神经元的内外电位差进一步加大，不引起突触后膜发生电位逆转变化。 3．把握兴奋产生的机制与特点(填空) (1)ab段，神经细胞静息时，膜两侧的电位表现为外正内负，主要是由K＋跨膜运输导致的。 (2)bc段，神经细胞受刺激时(b点)，受刺激部位膜内外的电位出现反转，表现为外负内正，主要原因是Na＋通道开放，Na＋内流。 (3)cd段，膜电位恢复为静息电位，主要是由K＋通道开放，K＋外流导致的。 (4)d点以后，恢复为静息电位。 4．牢记激素的来源及相互关系(将“▭”中的内容补充完整) 5．归纳总结激素及其作用的靶细胞(填空) (1)下丘脑— (2)垂体— (3)甲状腺：甲状腺激素全身各种细胞 (4)胰岛— — 6．理解激素分泌的分级调节和反馈调节(填空) (1)分级调节：激素的分泌调节一般要经过下丘脑→垂体→相关腺体三个等级。 (2)反馈调节：相应激素对下丘脑和垂体分泌活动的调节过程，目的是保持相应激素含量维持在正常水平。 7．熟记激素调节的三个特点(填空) (1)微量和高效；(2)通过体液运输；(3)作用于靶器官、靶细胞。(其模型如下) [第二步 解析题型，构建模板——这是解题的通道] 反射类型的判断问题 [典例1] (2014·安徽高考)给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食，这样多次结合后，狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是( ) A．大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程 B．食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射 C．铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系 D．铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同 [解析] 铃声刺激引起唾液分泌，属于条件反射，其中枢在大脑皮层；食物引起味觉不属于反射；条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关；条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同。 [答案] C [模板构建] 反射类型的速判法 膜电位变化与离子的运输问题 [典例2] 如图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图2表示膜电位变化过程中的相应生理变化。据图分析，下列说法正确的是( ) 图1 图2 A．图2中的乙对应图1中的⑤ B．图2中的丙对应图1中的③ C．由图1推测，在静息状态下K＋通道通透性更高 D．图1③中Na＋进入细胞的方式为主动运输 [解析] 本题属于膜电位变化曲线题。解答本题的关键是先理解图1膜电位变化曲线的原因，接着分析图2甲、乙、丙相应的生理变化的发生机理，最后将图1、图2综合在一起对比分析。 分析图1膜电位变化曲线各段的形成原因：①～②过程中神经纤维膜上K＋通道打开，K＋外流形成静息电位，使膜电位表现为外正内负；③过程为神经纤维受到刺激后，Na＋通道打开，Na＋以协助扩散方式大量内流，形成动作电位，使膜电位表现为外负内正，对应图2中的乙，A、D错误；⑤过程Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋ 大量外流，膜电位恢复为静息电位(外正内负)，对应图2中的丙，B错误；⑥表示一次兴奋完成后，钠钾泵将流入的Na＋泵出膜内，将流出的K＋泵入膜内，以维持细胞外高Na＋浓度和细胞内高K＋浓度的状态，为下一次兴奋做准备。综合分析以上过程可知，静息状态下神经纤维膜上K＋通道通透性更高，C正确。 [答案] C [模板构建] Na＋、K＋与膜电位变化的关系 (1)K＋浓度影响静息电位 (2)Na＋浓度影响动作电位 兴奋传导与电流表指针偏转问题 [典例3] 如图甲所示为三个神经元及其联系；图乙所示为突触结构，在a、d两点连接一个灵敏电流计，ab＝bd。下列说法正确的是( ) A．刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①③④⑤⑥ B．在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变 C．刺激图乙中b、c点，灵敏电流计指针各偏转1、2次 D．若抑制图中细胞的呼吸作用，不影响神经兴奋的传导 [解析] 兴奋在一个离体神经元上可以双向传导，在突触间只能单向传递，所以刺激图甲中②处可以在同一个神经元上传导到①，可以通过一个突触传递到③④，也可以通过另一个突触传递到⑤⑥，A正确。兴奋在神经元之间传递时，在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变，B错误。对于电流计指针的偏转问题要看兴奋到达电流计两极的时间，当兴奋不能同时传到电流计的两极时，指针偏转2次。图乙兴奋的传导方向在神经纤维上是双向的，在突触间是单向的，所以刺激b点时，虽然ab＝bd，但b点和c点之间有突触(兴奋在突触处传递的时间比在神经纤维上要长)，所以a点先兴奋，指针偏转一次，d点后兴奋，指针又偏转一次；刺激c点时，由于兴奋在突触处不能逆向传递，故a点不兴奋，d点兴奋，所以指针偏转一次，C错误。兴奋的传导是一个消耗能量的过程，若抑制神经细胞的呼吸作用，会影响神经兴奋的传导，D错误。 [答案] A [模板构建] “两看法”判断电流表指针偏转问题 (1)看电流计两极连接的位置。 甲图：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，只观察到指针发生一次偏转。乙图：灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧，在箭头处给一适宜的刺激，可观察到电流计指针发生两次方向相反的偏转。 (2)看刺激能不能同时到达电流计两极。 ①若电极两处同时兴奋，则电流表指针不偏转，如刺激丙图中的c点。 ②若电极两处先后兴奋，则电流表指针发生两次方向相反的偏转，如刺激丙图中的a点和丁图中的b点。 ③若两电极只有一处兴奋，则电流表指针发生一次偏转，如刺激丁图中的c点。 激素分泌的调节问题 [典例4] 下丘脑是人体神经系统和内分泌系统联系的枢纽，其与垂体(包括垂体前叶与垂体后叶)组成一个完整的神经内分泌功能系统，如图所示。请回答下列问题： (1)A与B是神经纤维上相邻的部位，当兴奋由A处向B处传导时，神经纤维膜外侧的电流方向是________(填“由A向B”或“由B向A”)。 (2)正常人机体缺水时，对血浆渗透压敏感的神经元将兴奋传递给下丘脑神经分泌细胞，进而使神经系统活动的电信号转变为调节内分泌系统活动的________，导致垂体后叶释放的抗利尿激素________(填“减少”或“增加”)。 (3)若激素X和激素Y参与甲状腺激素的分级调节，则甲状腺激素对垂体前叶的____________作用与激素X的刺激作用相互影响，共同维持机体内激素Y含量的相对稳定。某人下丘脑功能正常，血液中激素Y和甲状腺激素含量明显低于正常值，为诊断病因，向该人体内静脉注射激素Y后，当______________________时，表明此患者垂体前叶发生了病变。 (4)激素只能作用于靶细胞的原因是____________________________；激素作用后使靶细胞________________发生改变。 [解析] (1)神经纤维上兴奋传导方向与神经纤维膜内的电流方向一致，与神经纤维膜外的电流方向相反。当兴奋由A处向B处传导时，神经纤维膜外侧的电流方向是由B向A。(2)正常人机体缺水时，对血浆渗透压敏感的神经元将兴奋传递给下丘脑神经分泌细胞，进而使神经系统活动的电信号转变为调节内分泌系统活动的激素信号，导致垂体后叶释放的抗利尿激素增加。(3)在甲状腺激素的分级调节过程中，激素X是促甲状腺激素释放激素，激素Y是促甲状腺激素。甲状腺激素对垂体前叶的抑制作用和促甲状腺激素释放激素对垂体前叶的刺激作用相互影响，共同维持促甲状腺激素含量的相对稳定。患者血液中促甲状腺激素和甲状腺激素含量明显低于正常值，当患者垂体前叶发生了病变而甲状腺功能正常时，向其体内静脉注射促甲状腺激素后血液中甲状腺激素含量将明显增加。(4)激素只能作用于靶细胞的机理是靶细胞上有识别该激素的特异性受体；激素与靶细胞上的受体结合后将使靶细胞原有的生理活动发生改变。 [答案] (1)由B向A (2)激素信号(化学信号) 增加 (3)反馈调节(抑制) 甲状腺激素含量明显增加 (4)只有靶细胞上有识别该激素的特异性受体 原有的生理活动(原有的新陈代谢) [模板构建] 激素分泌调节的三种模型 (1)甲状腺激素、性激素等分泌调节属于甲类型，即： (2)抗利尿激素的分泌调节属于乙类型，即由下丘脑合成，经垂体释放。 (3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等的分泌调节属于丙类型，即： 激素的分级调节与反馈调节问题 [典例5] 如图表示神经调节和体液调节关系的部分示意图，下列相关叙述错误的是( ) A．下丘脑通过垂体促进性腺的生长发育 B．当细胞外液渗透压过高时，图中激素X的含量增加 C．图中表明甲状腺激素的分级调节中存在反馈调节机制 D．促甲状腺激素与甲状腺激素有拮抗作用 [解析] 本题属于动物激素的分级调节及反馈调节的图示题。据图可知，性激素的分泌受“下丘脑→垂体→性腺”的分级调节，即下丘脑通过垂体促进性腺的生长发育，A正确。由图中“垂体→激素X→减少尿的排出”推断激素X为抗利尿激素；结合水盐平衡调节机制可知，当细胞外液渗透压过高时，抗利尿激素的分泌增加，可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收，维持机体的水分平衡，B正确。图中表明甲状腺激素的分级调节中存在反馈调节机制，即“甲状腺激素→垂体”以及“甲状腺激素→下丘脑”为反馈调节，C正确。甲状腺激素对促甲状腺激素的分泌具有反馈调节作用，D错误。 [答案] D [模板构建] 激素分泌的分级及反馈调节基本模型 试题除了单独考查反馈调节和分级调节的相关知识，还会对反馈调节和分级调节进行综合考查，此时，考生常常需要面对一种抉择：“________调节”处到底填写“分级”还是“反馈”？突破此难点的要点是：若题干中仅描述甲激素的合成或分泌受乙激素的调节，而没有描述甲激素反过来对乙激素的影响，则只能填“分级”；若两层意思均描述，则填“反馈”。 [第三步 学会迁移，突破实验——这是高考的难点] 验证激素功能的实验 [设计思路] →→→ 常见研究方法举例： 激素 方法 具体操作举例 甲状腺激素 饲喂法 用含有甲状腺制剂的饲料喂养蝌蚪 摘除法 摘除小狗的甲状腺 生长激素 切除法 切除幼年动物的垂体 注射法 注射一定浓度的生长激素 性激素 割除法 割除性腺 移植法 移植性腺 [典题示例1] (2016·浙江高考，有改动)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。 甲组 乙组 丙组 丁组 切除甲状腺饲养14天 手术但不切除甲状腺饲养14天 甲状腺激素溶液灌胃1次/天，共14天 __W__1次/天，共14天 注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中。 请回答： (1)表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是______________________________。 (2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。 (3)分析与讨论 ①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于________，该激素经血液运至________发挥作用。 ②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是 ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 [解析] (1)由实验的对照原则和单一变量原则可知，乙组为甲组的对照，以消除手术对实验动物的影响，丁组则为丙组的对照，因此W是对丁组小鼠的处理应为生理盐水灌胃。(2)用坐标系表示预测实验结果时，因变量(纵坐标)应为实验测定的结果值，即小鼠的耗氧量，自变量应为实验时间。四种处理的小鼠应以四条曲线表示。甲状腺分泌的甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用，因此切除甲状腺的小鼠(甲组)耗氧量应逐渐下降，低于对照组(乙组)。每天以甲状腺激素溶液灌胃的小鼠(丙组)，耗氧量应逐渐升高，高于对照组(丁组)。由于手术对乙组小鼠的影响，导致其耗氧量稍高于丁组。图解见答案。(3)促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌，经血液运至垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素并作用于甲状腺，促进甲状腺激素的合成和分泌。碘(I)是合成甲状腺激素的原料之一，可以通过测定甲状腺处的 131I放射性强度检测甲状腺的功能。 [答案] (1)生理盐水灌胃 (2) (3)①下丘脑 垂体 ②I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一 131I的放射性强度可被仪器测定 探究反射弧损伤部位的实验 [设计思路] [典题示例2] 在用脊蛙(去掉脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中，破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表： 刺激 部位 反应 破坏前 破坏后 左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢不收缩 右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩 上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是( ) A．感受器 B．感受器和传入神经 C．传入神经和效应器 D．效应器 [解析] 据破坏前的实验结果分析：①若是感受器或传入神经被破坏，破坏后刺激右后肢，左后肢应发生收缩；②若只是效应器被破坏，破坏后刺激左后肢，右后肢应发生收缩。所以被破坏的是传入神经和效应器。 [答案] C 探究兴奋传导或传递方向的实验 [设计思路] 1．兴奋在神经纤维上传导的探究 (1)方法设计：电刺激图中甲处，观察A的变化，同时测量乙处的电位有无变化。 (2)结果分析： 电刺激甲处→A有反应 2．兴奋在神经元之间传递的探究 (1)方法设计：先电刺激图中甲处，测量丙处的电位变化；再电刺激丙处，测量甲处的电位变化。 (2)结果分析：甲、丙两处都有电位变化→双向传递；只有甲处电位有变化→单向传递(且传递方向为丙→甲)。 [典题示例3] (2013·安徽高考)将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ和ⓑ有电位波动，出现屈反射。下面为该反射弧结构示意图： (1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。 (2)若在灌注液中添加某种药物，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：①______________；②________________________________________________________________________。 [解析] (1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考，即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激，该位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩)，而另一神经纤维上没有电位变化。(2)用某药物处理后，电位计ⓐ有波动，说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导，电位计ⓑ未出现波动，说明没有兴奋传递到电位计ⓑ，那么问题应该出现在电位计ⓐ和ⓑ之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也可能是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。 [答案] (1)方法和现象：刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计ⓑ有电位波动和左后肢屈腿，电位计ⓐ未出现电位波动。 (2)突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 突触前膜不能释放神经递质 验证传入神经和传出神经功能的实验 [设计思路] ⇓ ⇓ [典题示例4] 下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元，结合所给器材完成以下内容。 材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器：剪刀，电刺激仪，微电流计。 (1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成)： ①先用剪刀在神经元A的________将其剪断。 ②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点______，若____________，则神经元A为传入神经元，反之则为传出神经元。 (2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次)： ①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外； ②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经元；若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为________，具有这种特点的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析] (1)欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元(只在神经元A上完成)，可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A的实验位点1、2之间将其剪断，再用电刺激仪刺激神经元A的位点1，若肌肉无收缩现象，则表明神经元A为传入神经元；若出现肌肉收缩现象，则表明神经元A为传出神经元，乙为效应器。(2)若实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经元还是传入神经元，可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外，通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1，若指针偏转1次，表明兴奋不能传到实验位点3，则神经元A为传出神经元；若指针偏转2次，表明兴奋可传到实验位点3，则神经元A为传入神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经元间是单向传递的。 [答案] (1)①1、2之间 ②1 肌肉无收缩现象 (2)②1 1 2(答“4 2 1”也可) 单向传递 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜 [课后加餐训练(一)] 一、选择题 1．下列关于神经调节的叙述，错误的是( ) A．神经调节的基本方式是反射 B．神经纤维能够传导电信号 C．神经递质只能由突触前膜释放 D．维持身体平衡的中枢在脑干 解析：选D 神经调节的结构基础是反射弧，基本方式是反射；兴奋能在神经纤维上以电信号的形式传导；兴奋在突触中的传递具有单向性，原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜；脑干中有许多维持生命活动必需的中枢，如呼吸中枢，但维持身体平衡的中枢在小脑。 2．下列关于兴奋在神经纤维上传导的叙述，正确的是( ) A．神经纤维处于静息状态时，细胞膜两侧没有发生物质的交换 B．神经纤维上处于兴奋状态的部位，细胞膜两侧的电位表现为外正内负 C．神经纤维上兴奋传导的方向与细胞膜内电流的方向一致 D．神经纤维受到适宜刺激时，膜内外电位的变化是因为K＋外流和Na＋内流 解析：选C 神经纤维处于静息状态时，细胞膜两侧的物质交换一直进行，K＋外流使膜两侧电位表现为外正内负；神经系统受到刺激兴奋时，Na＋内流使膜两侧电位表现为外负内正。神经纤维上兴奋传导的方向(兴奋部位→未兴奋部位)与细胞膜内电流的方向(兴奋部位→未兴奋部位)一致，与细胞膜外电流的方向(未兴奋部位→兴奋部位)相反。 3．下列有关健康人神经调节方面的叙述，错误的是( ) A．成年人能有意识排尿说明高级中枢可以控制低级中枢 B．神经调节参与血糖调节时需要通过垂体 C．婴儿尿床，但婴儿的脊髓骶部的排尿中枢正常 D．神经细胞受到刺激时Na＋从细胞外到细胞内依赖膜蛋白 解析：选B 成年人能有意识排尿体现了高级中枢对低级中枢具有调控作用。神经调节参与血糖调节时需要通过下丘脑，不通过垂体。能正常排尿，说明脊髓骶部的排尿中枢正常，尿床是由于大脑发育尚未完善。神经细胞受到刺激时，Na＋从细胞外到细胞内依赖离子通道，离子通道属于膜蛋白。 4．下列关于人体激素调节的说法，错误的是( ) A．激素是由内分泌器官或细胞分泌的具有重要调节作用的化学物质 B．与神经调节相比，激素调节比较缓慢，作用范围比较广泛 C．促胰液素是由胰腺分泌的可促进消化吸收的重要激素 D．胸腺既是人体重要的免疫器官也是重要的内分泌腺 解析：选C 人体激素由特定的内分泌腺或内分泌细胞分泌。激素随体液运输到全身各处，有的可作用于全身细胞，通过激素与靶细胞受体结合传递相关信息，与神经调节比较，激素调节比较缓慢，作用范围比较广泛。促胰液素是由小肠上皮细胞分泌的可促进胰液分泌的重要激素。胸腺作为内分泌腺，分泌胸腺激素，作为免疫器官，与T细胞形成相关。 5．如图为测量神经纤维膜电位情况的示意图，下列相关叙述错误的是( ) A．图甲中指针偏转说明膜内外电位不同，该电位可表示静息电位 B．图甲中的膜内外电位不同主要是由K＋外流形成的 C．动作电位形成中Na＋从细胞外向细胞内运输消耗能量 D．图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧传导 解析：选C 图甲电表测定的是膜内外的电位差，指针偏转，说明膜内外电位不同，该电位可表示静息电位，静息电位主要是由K＋外流形成的。动作电位形成中Na＋从细胞外向细胞内运输的方式是协助扩散，不消耗能量。 6．图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图，图2为图1中D结构的放大示意图。下列相关说法错误的是( ) A．图1是反射弧结构的示意图，效应器F由神经纤维的细小分枝及其支配的肌肉组成 B．针刺手指引起疼痛，产生痛觉的部位是大脑皮层，所以针刺反射的中枢在大脑皮层 C．在图2中①和②的间隙处注射一种递质，与②上的受体结合，可能会引起膜电位的变化 D．某人体内一种抗体与受体结合，引起肌肉持续舒张，这种疾病属于自身免疫病 解析：选B 效应器指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体；针刺反射的中枢在脊髓；如果在突触间隙注射兴奋性神经递质，则该神经递质可以与突触后膜受体结合，引起膜电位变化；抗体攻击自身结构引起的疾病属于自身免疫病。 7．下表是某患者血液中激素水平检验报告单的部分内容，据表分析错误的是( ) 检验名称 结果 单位 参考范围 甲状腺激素 98.5 pmol/L 9.01～19.5 促甲状腺激素 0.09 pmol/L 0.35～4.94 A.患者的细胞代谢速率高于正常水平 B．患者神经系统的兴奋性较正常人高 C．患者促甲状腺激素释放激素的含量低于正常水平 D．患者促甲状腺激素含量较低可能是缺碘造成的 解析：选D 促甲状腺激素水平较低的原因是垂体受到甲状腺激素的负反馈调节。 8．去甲肾上腺素是一种常见的神经递质，该神经递质能使突触后膜产生兴奋，但是当去甲肾上腺素分泌较多时又可以作用于突触前膜，抑制去甲肾上腺素的释放。据此判断，下列说法错误的是( ) A．突触前膜和突触后膜都有与去甲肾上腺素结合的受体 B．去甲肾上腺素和不同的受体结合后产生的效应是相同的 C．去甲肾上腺素分泌过多作用于突触前膜属于反馈调节 D．突触间隙中的去甲肾上腺素能在一定的浓度范围内维持相对稳定 解析：选B 去甲肾上腺素可作用于突触后膜，说明突触后膜上有该神经递质的受体，同时该神经递质也能作用于突触前膜，说明突触前膜上也有相应的受体；去甲肾上腺素与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋，而与突触前膜上受体结合后，抑制该神经递质的分泌，故该神经递质与不同的受体结合后产生的效应不同；去甲肾上腺素由突触前膜释放，当该神经递质分泌过多时，又抑制突触前膜释放该神经递质，这种调节属于负反馈调节；由于去甲肾上腺素的分泌存在负反馈调节，故突触间隙中该神经递质的浓度能在一定范围内维持相对稳定。 9．大熊猫常被作为友好使者运送到国外。在被运输过程中，大熊猫体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。皮质醇分泌的调节过程如图所示，下列相关叙述正确的是( ) A．运输刺激使下丘脑分泌激素增加属于神经调节 B．激素M促进皮质醇分泌的过程属于神经—体液调节 C．皮质醇作用的靶细胞只有下丘脑细胞和垂体细胞 D．运输过程中，大熊猫体内皮质醇含量先下降再恢复 解析：选A 运输刺激使下丘脑分泌激素的过程是由刺激引起的反射活动，属于神经调节；图中M是促肾上腺皮质激素，该激素通过体液的运输，与肾上腺皮质细胞膜上的受体结合，促进肾上腺皮质分泌皮质醇，属于体液调节；皮质醇可以作用于相应的组织细胞起作用，也可以通过作用于下丘脑细胞和垂体细胞进行负反馈调节；大熊猫被运输过程中，先通过下丘脑和垂体促进皮质醇的分泌，皮质醇分泌过多又会抑制下丘脑和垂体的活动，因此体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复。 10．为研究交感神经和副交感神经对心脏的支配作用，分别测定狗在正常情况、阻断副交感神经和阻断交感神经后的心率，结果如表所示。下列分析错误的是( ) 实验处理 心率(次/min) 正常情况 90 阻断副交感神经 180 阻断交感神经 70 A.副交感神经兴奋引起心脏搏动减慢 B．对心脏支配占优势的是副交感神经 C．交感神经和副交感神经的作用是相互协同的 D．正常情况下，交感神经和副交感神经均可检测到膜电位变化 解析：选C 由表可知，阻断副交感神经心率大幅度提高，说明副交感神经兴奋能引起心脏搏动减慢；阻断交感神经，心率降低，说明交感神经兴奋能引起心脏搏动加快。阻断副交感神经心率大幅度提高，而阻断交感神经心率降低幅度相对较小，说明副交感神经对心脏支配占优势。副交感神经与交感神经的作用是相互拮抗。阻断副交感神经和交感神经，心率均有变化，说明正常情况副交感神经与交感神经均可传递兴奋，所以均可以检测到膜电位变化。 二、非选择题 11．褪黑激素是动物松果体产生的一种激素，其合成受光周期的制约，该激素对动物有抑制性成熟、抑制生殖器官发育的作用。松果体细胞交替性地分泌褪黑激素和5羟色胺，有明显的昼夜节律，白天分泌5羟色胺，夜晚分泌褪黑激素。如图是褪黑激素在养鸭场提高母鸭产蛋量的应用。请回答： (1)在视网膜感受外界光的变化到松果体分泌褪黑激素的反射弧中，松果体属于________。在该反射弧中，________含有的突触最多。 (2)推测褪黑激素对下丘脑和垂体的作用是________(填“促进”或“抑制”)。 (3)若要促进母鸭性成熟，提高鸭场的产蛋量，需要采取的措施是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在动物实验的研究中表明，褪黑激素具有提高哺乳动物体内免疫细胞数量的作用，同时还具有抗肿瘤的作用，褪黑激素可以抗肿瘤是因为其能增强免疫系统的防卫、________________功能。 解析：(1)在视网膜感受外界光的变化到松果体分泌褪黑激素的反射弧中，松果体为效应器。在反射弧中神经中枢含有的突触最多。(2)据题干信息可知，褪黑激素对动物有抑制性成熟的作用，因此推测其对下丘脑和垂体的作用是抑制。(3)据题干信息可知，黑暗条件下褪黑激素的分泌增多，抑制母鸭性成熟，因此要提高鸭场的产蛋量，需人工延长对母鸭的光照时间，从而抑制褪黑激素的产生，促进卵巢的发育。(4)免疫系统具有防卫、监控和清除功能。 答案：(1)效应器 神经中枢 (2)抑制 (3)对母鸭适当延长光照时间，抑制褪黑激素的产生，从而促进卵巢的发育 (4)监控和清除 12．长跑比赛中，运动员体内多种生理过程发生了改变。请回答下列有关问题： (1)运动员出发后心跳加快，是____________调节的结果；运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平，原因之一是激素调节具有______________的特点。 (2)运动中的肌肉细胞所需要的直接供能物质是________，主要是通过有氧呼吸来提供的。如果这样还不能满足机体对能量的需求，则可通过________过程进行补充。后一过程中产生的丙酮酸可在________内被还原成________，进而造成肌肉酸痛。血糖含量降低时，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，肾上腺髓质分泌的________增加，使血糖含量快速升高。 (3)机体产热大量增加时，可通过神经调节，引起皮肤毛细血管________和汗液分泌增强，导致散热加快以维持体温的相对恒定。这一调节过程的中枢位于________。 (4)机体大量出汗导致失水较多，会使____________渗透压升高刺激渗透压感受器，引起垂体释放________，继而促进________________，以维持体内的水盐平衡。 (5)长时间跑步会使运动员感到疲劳，但运动员仍能坚持跑完全程，控制该行为的中枢位于________。 (6)运动能提高机体免疫功能，原因之一是生长激素可作用于胸腺，促进________分化。 解析：(1)起跑后运动员心跳加快是神经调节和体液调节共同作用的结果；激素调节具有反应速度较慢，作用时间较长等特点。(2)长跑中要消耗大量能量，这些能量主要来自有氧呼吸(血糖的氧化分解)，直接能源是ATP。人体肌肉细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸，乳酸积累过多会造成肌肉酸痛。血糖含量降低时，升高血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素。(3)长跑中，由于机体产热增加，通过神经调节，使皮肤毛细血管舒张，加快散热，同时汗液分泌增加，散热增强。下丘脑是体温调节中枢。(4)下丘脑合成并分泌抗利尿激素，抗利尿激素经垂体释放后可作用于肾小管和集合管，促进其对水的重吸收，以维持内环境渗透压平衡。(5)运动员在长跑感到疲劳的状态下仍能坚持跑完全程，与个人意识控制有关，控制该行为的中枢位于大脑皮层。(6)机体免疫离不开T细胞，T细胞是在胸腺中发育成熟的。 答案：(1)神经和体液 作用时间较长 (2)ATP 无氧呼吸 细胞质基质 乳酸 肾上腺素 (3)舒张 下丘脑 (4)内环境(细胞外液) 抗利尿激素 肾小管、集合管重吸收水 (5)大脑皮层 (6)T细胞 13．图1表示由甲、乙、丙三种神经元构成的突触结构，神经元兴奋时，Ca2＋通道开放，使Ca2＋内流，Ca2＋使突触小泡前移并释放神经递质。图2是图1中丁部位的放大图。图3表示神经元某部位受刺激前后膜电位变化情况。回答下列相关问题： (1)图1中，Ca2＋通道开放，使Ca2＋内流，甲神经元与乙神经元组成的突触结构发生的信号转换为____________________________。神经递质的释放体现了细胞膜____________________的功能。 (2)甲神经元释放神经递质后，乙神经元________(填“兴奋”或“抑制”)，丙神经元________(填“兴奋”或“抑制”)，丙神经元的膜电位________(填“发生”或“不发生”)变化。 (3)图2中A测量的电位是________，与图3中______点的电位对应，其产生的原理主要是________。 (4)若抑制甲神经元膜的Ca2＋通道，刺激甲神经元，乙神经元是否能够测到如图3所示电位变化并说明原因： ________________________________________________________________________。 解析：(1)Ca2＋内流导致甲神经元释放兴奋性递质，作用于乙神经元，甲神经元与乙神经元组成的突触结构发生的信号转换为电信号→化学信号→电信号。神经递质的释放体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。(2)甲神经元兴奋，从而导致乙神经元兴奋，乙神元释放的是抑制性递质，与丙神经元(突触后膜)上的受体结合，导致突触后膜电位差加大，因此甲神经元释放神经递质后，丙神经元的膜电位发生变化。(3)图2中A测量的是静息电位，与图3中C点的电位相对应，静息电位产生的原理主要是K＋外流。(4)据题意，Ca2＋内流使突触小泡前移并释放神经递质，若抑制甲神经元膜的Ca2＋通道，其神经递质无法释放，不会使乙神经元膜电位发生变化。 答案：(1)电信号→化学信号→电信号 控制物质进出细胞 (2)兴奋 抑制 发生 (3)静息电位 C K＋外流 (4)不能。甲神经元上的Ca2＋通道被抑制，其神经递质不能释放，不会使乙神经元膜电位发生变化 [课后加餐训练(二)] 一、选择题 1．研究者将大鼠置于冰水中，以探究冰水对大鼠生理功能的影响。下列相关说法正确的是( ) A．冰水刺激大鼠皮肤产生的兴奋，可沿反射弧双向传导到骨骼肌引起战栗 B．大鼠刚放入冰水时出现战栗的现象，该反射属于条件反射 C．研究者手接触冰水感到冷属于反射，其结构基础是反射弧 D．大鼠要再次被放入冰水时表现惊恐，这种反应属于条件反射 解析：选D 由于兴奋在突触处的传递是单向的，因此兴奋在反射弧上的传导是单向的。大鼠刚放入冰水时出现战栗，该反射属于非条件反射。只形成感觉没有经过完整的反射弧，不属于反射。再次将大鼠放入冰水时，大鼠表现惊恐，是后天形成的条件反射。 2．下列关于高等生物生命活动调节的叙述，错误的是( ) A．临床发现大脑S区受损伤，该病人能说话，但不能听懂别人的谈话 B．甲状腺激素、生长激素、性激素均与人的生长发育有关 C．长期记忆可能与新突触的建立有关 D．激素可通过改变细胞的代谢而发挥作用 解析：选A 人大脑S区是运动性语言中枢，损伤后病人不能说话，但能听懂别人的谈话。 3．神经损伤后产生的信号会激活脑室下区的神经干细胞，这些细胞可以向脑内病灶迁移和分化，从而实现组织修复。下列有关神经细胞的说法，错误的是( ) A．实现组织修复的过程是基因选择性表达的过程 B．组成神经细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 C．损伤信号使神经干细胞膜内K＋/Na＋的值增大 D．神经细胞释放神经递质的方式与胰岛素的分泌方式相同 解析：选C 由题干信息可知，实现组织修复的过程是神经干细胞的分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达。组成神经细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。损伤信号刺激神经干细胞，使神经干细胞膜产生动作电位，Na＋大量流入细胞内，则细胞内K＋/Na＋的值减小。神经细胞释放神经递质的方式是胞吐，胰岛B细胞分泌胰岛素的方式也是胞吐。 4．用一定方法将小鼠的下丘脑破坏(其他结构完好)，机体不会发生的反应是( ) A．排尿量增加 B．体温维持恒定 C．细胞代谢速率变慢 D．机体仍存在反馈调节 解析：选B 下丘脑产生的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使尿量减少，下丘脑被破坏后，尿量增加；下丘脑参与体温调节，被破坏后体温不能维持恒定；下丘脑被破坏后，体温不恒定，小鼠体内酶的活性也会受到影响，细胞内代谢速率会变慢；甲状腺激素的反馈调节有下丘脑和垂体两种途径，下丘脑被破坏后机体仍存在反馈调节。 5．有些鱼类体色调节的部分过程如下图所示，下列相关说法错误的是( ) A．鱼的眼和松果体中分布有光感受器 B．鱼类体色的变化是神经—体液调节的结果 C．联系肾上腺细胞与黑色素细胞间的信息分子是神经递质 D．肾上腺素传送到体表黑色素细胞是通过体液运输的 解析：选C 肾上腺素属于激素，通过体液运输到达黑色素细胞，不属于神经递质。 6．如图是下丘脑参与的性激素的分泌调节示意图，其中GnRH属于多肽类激素。下列说法错误的是( ) 下丘脑垂体性腺靶细胞 A．图示过程能反映激素调节中的分级调节机制 B．GnRH的特异性受体的本质是位于靶细胞细胞膜表面的糖脂 C．为提高猪肉品质，传统方法是切除幼龄公猪睾丸(阉割)，猪被阉割时，剧烈的痛觉在大脑皮层形成 D．运动员如果服用过多的雄性激素，会造成自身腺体分泌的性激素减少 解析：选B 从图可知，下丘脑通过垂体对性激素的分泌进行调节，体现了激素调节中的分级调节。GnRH的受体的化学本质是位于细胞膜表面的糖蛋白。猪被阉割时，剧烈的痛觉是在大脑皮层产生的。如果服用过多的性激素，性激素能抑制下丘脑和垂体的分泌活动，下丘脑和垂体分泌的激素相应减少，则自身腺体分泌的性激素会减少。 7．突触抑制包括突触前抑制和突触后抑制。突触前抑制是通过改变突触前膜的活动，使释放的递质减少，从而引起抑制的现象。突触后抑制指的是神经元兴奋导致抑制性中间神经元释放抑制性递质，作用于突触后膜上的特异性受体，从而使突触后神经元出现抑制。下列有关说法正确的是( ) A．突触前抑制过程中，突触前膜释放的可能是兴奋性递质也可能是抑制性递质 B．突触后抑制过程中，突触后膜的外正内负电位进一步加强 C．突触后抑制过程中，在突触间隙中不能检测到正常数量的递质 D．突触后抑制过程中，由于释放的递质不能被突触后膜上的受体识别才发生抑制 解析：选B 由题干可知，突触前膜释放的递质减少才导致突触前抑制现象，推测突触前抑制过程中释放的应是兴奋性递质。突触后抑制过程中释放了抑制性递质，会导致突触后膜的外正内负电位进一步加强。突触后抑制过程中能正常释放递质，因此在突触间隙中能检测到正常数量的递质。突触后抑制过程中突触前膜释放的是抑制性递质，能被突触后膜上的受体识别。 8.脑啡肽是脑内的一种抑制性神经递质，具有镇痛作用。如图表示a、b、c三个神经元之间构成的联系。下列有关叙述错误的是( ) A．在X处给予一定刺激，该处的膜外由正电位变为负电位 B．痛觉感受器产生的兴奋沿a神经元传至结构①和②处会出现相同的信号转换 C．c神经元兴奋时释放的脑啡肽与结构①上的特定受体结合，抑制③释放神经递质 D．③中的物质以胞吐的形式排出细胞，需要消耗能量 解析：选B 在X处给予一定刺激时，该处膜外的电位由静息状态的正电位变为负电位；痛觉感受器产生的兴奋沿a神经元传至结构①处(突触前膜)时，电信号转变为化学信号，当神经递质作用于②处(突触后膜)时，化学信号转变为电信号；c神经元兴奋时释放的脑啡肽是一种抑制性神经递质，当它与突触前膜上的特定受体结合后，可抑制③(突触小泡)释放神经递质；神经递质的释放方式为胞吐，需要消耗能量。 9．如图1为坐骨神经腓肠肌实验，其中电流计放在传出神经纤维的表面；图2是某反射弧的部分结构。下列说法正确的是( ) A．如果分别刺激图1中的①、②，不会都引起肌肉收缩 B．刺激图1中②能检测到电流计指针有两次方向相反的偏转 C．刺激图2中c点，电流计①指针不偏转，电流计②指针偏转两次 D．刺激图2中c点，如果a处检测不到电位变化，原因是突触前膜释放了抑制性递质 解析：选C 刺激图1中的①时，神经纤维能将兴奋传到肌肉使肌肉收缩，直接刺激肌肉也能引起肌肉收缩。刺激图1中的②时，兴奋不能传递到神经纤维上，电流计指针不偏转。刺激图2中c点时，兴奋不能在突触处向左传递，电流计①指针不偏转，而兴奋向右传导时，能引起电流计②指针发生两次方向相反的偏转。刺激图2中c点，a处检测不到电位变化，原因是兴奋不能从突触后膜向突触前膜传递。 10．γ氨基丁酸能导致突触后膜阴离子内流，QX314与辣椒素同时注射起到麻醉的作用(单独注射不会通过细胞膜，作用机理示意图如下)。下列相关推断错误的是( ) A．γ氨基丁酸属于抑制性神经递质，作用于突触后膜会抑制下一个神经元产生兴奋 B．γ氨基丁酸可能具有镇静神经、抗焦虑的作用 C．QX314作用于突触后膜的Na＋通道，阻碍Na＋内流 D．QX314和γ氨基丁酸的作用机理相同 解析：选D 受到刺激时，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负，γ氨基丁酸能导致突触后膜阴离子内流，使突触后膜部位膜内侧阴离子浓度高于膜外侧，所以，γ氨基丁酸属于抑制性神经递质，作用于突触后膜会抑制下一个神经元产生兴奋。γ氨基丁酸属于抑制性神经递质，可降低神经元活性，γ氨基丁酸可能具有镇静神经、抗焦虑的作用。分析图示可知，QX314作用于突触后膜的Na＋通道，阻碍Na＋内流。QX314和γ氨基丁酸的作用机理不同。 二、非选择题 11．如图是体育运动与蛋白质类脑源性神经营养因子(BDNF)关系的部分图解，请据图回答下列问题： (1)突触小泡中的b物质是________，运动应激能促进a过程，a过程是指BDNF基因的________。 (2)据图可知，BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应________的作用，从而促进兴奋在突触处的传递。若向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体，将导致突触间隙内b物质的含量________(填“增加”“不变”或“减少”)。 (3)在运动过程中，人体会大量出汗，血浆渗透压升高，垂体释放的________激素增多，促进________________重吸收水分，以维持血浆渗透压的相对稳定。 (4)下图是运动前、运动中和运动后血糖和血液中游离脂肪酸浓度的测定结果。 ①CD段胰高血糖素分泌________(填“增加”“不变”或“减少”)，该激素作用的靶细胞主要是________。 ②剧烈运动时骨骼肌产热增加，同时机体会通过_______________________两条途径加强散热，以维持体温的相对恒定。 解析：(1)神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，由突触前膜通过胞吐作用释放，然后作用于突触后膜。a过程是指BDNF基因控制蛋白质合成的过程，包括转录与翻译。(2)据图可知，BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用，从而促进兴奋在突触处的传递。若向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体，则会导致神经递质的释放减少，故突触间隙内b的数量减少。(3)在运动过程中，人体大量出汗，会引起血浆渗透压升高，垂体释放的抗利尿激素增多，进而促进肾小管和集合管重吸收水分，以维持血浆渗透压的相对稳定。(4)①在运动中，血糖大量消耗，血糖浓度有所降低，此时胰高血糖素分泌增多，胰高血糖素作用的靶细胞主要是肝细胞，主要作用是促进肝糖原的分解。②剧烈运动时骨骼肌产热增加，此时机体会通过皮肤血管舒张、血流量增多、汗腺分泌增加等途径加强散热，以维持体温的相对恒定。 答案：(1)神经递质 表达(转录和翻译) (2)受体 减少 (3)抗利尿 肾小管和集合管 (4)①增加 肝细胞 ②汗腺分泌增加、皮肤血管舒张 12．人的生命活动受神经系统的控制和多种激素的调节，据图回答下列问题： (1)某人中午吃饭过咸，尿量减少，是因为细胞外液的渗透压________，会刺激下丘脑中的____________，使得________释放的抗利尿激素增多，从而提高肾小管和集合管对水的________，促进对水的重吸收。该过程的调节方式为________________。 (2)肾上腺髓质细胞可分泌肾上腺素，其分泌活动受到内脏神经的支配，此过程为调节方式1，同时肾上腺髓质细胞还受到甲状腺激素的调控，此过程为调节方式2。调节方式1为________调节，肾上腺髓质属于______。这两种调节方式引起肾上腺髓质细胞的生理效应________(填“相同”或“不同”)。肾上腺素可与骨骼肌细胞、心脏细胞、肝细胞等多种靶细胞上的受体结合并发挥作用，作用较广泛，这是因为________________________________________________________________________。 解析：(1)某人中午吃饭过咸，尿量减少，是因为细胞外液的渗透压升高，刺激下丘脑中的渗透压感受器，使得由下丘脑分泌并经垂体释放的抗利尿激素增多，从而提高肾小管和集合管对水的通透性，促进对水的重吸收。因为该过程既有反射弧的参与，又有抗利尿激素的调节，所以该调节方式为神经—体液调节。(2)由图示和题干可以看出，调节方式1为神经调节，调节方式2为激素调节。效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体，所以，肾上腺髓质属于效应器。调节方式1引起肾上腺髓质细胞的生理效应是分泌肾上腺素；在调节方式2中肾上腺髓质细胞是甲状腺激素作用的靶细胞，甲状腺激素可提高肾上腺髓质细胞的代谢速率，所以两种调节方式引起肾上腺髓质细胞的生理效应不同。由于激素通过体液运输到全身各处，故具有作用范围广泛的特点。 答案：(1)升高 渗透压感受器 垂体 通透性 神经—体液调节 (2)神经 效应器 不同 激素通过体液运输到全身各处 13．研究者为了研究神经元之间兴奋的传递过程，选用枪乌贼的神经组织进行实验，处理及结果见下表。 实验组号 处理 微电极刺激突触前神经元测得动作电位(mV) 室温，0.5 ms后测得突触后神经元动作电位(mV) Ⅰ 未加河豚毒素(对照) 75 75 Ⅱ 浸润在河豚毒素中 5 min后 65 65 Ⅲ 10 min后 50 25 Ⅳ 15 min后 40 0 (1)第Ⅰ组处理说明枪乌贼神经元兴奋时，膜外比膜内电位________75 mV。室温下，微电极刺激突触前神经元测得动作电位0.5 ms后，才能测到突触后神经元的动作电位，这被称为“兴奋的延迟”，延迟的原因之一是突触前膜以________的方式释放____________，该物质被突触后膜上的______________识别。 (2)已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子的敏感性无影响，从Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组推断，突触后神经元动作电位的降低应该是__________________________直接引起的，由此可知河豚毒素对神经兴奋的传递起________作用。 (3)若利用河豚毒素的生理作用开发药物，可作为________(选填选项前的符号)。 a．降糖药 B．麻醉药 c．镇痛剂 D．抗肌肉痉挛剂 (4)研究者利用水母荧光蛋白标记突触前神经元，直接观察到突触前膜先出现钙离子内流，之后引发突触小泡的定向移动。药物BAPTA能迅速结合钙离子，现将该药物注入突触小体内，若突触前神经元的________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 则说明钙离子不影响突触前神经元产生神经冲动，但对于神经元之间兴奋的传递是必需的。 解析：(1)神经元兴奋时，膜内为正电位，膜外为负电位，此时动作电位即膜内外电位差为75 mV。兴奋传到突触处时，突触前膜以胞吐方式释放神经递质，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，引起突触后神经元兴奋或抑制。(2)与对照组相比，浸润在河豚毒素中后，突触前神经元和突触后神经元的动作电位减小，且浸润时间越长，动作电位越小，题干已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子的敏感性无影响，故推测突触后神经元动作电位的降低是作用于突触后膜的神经递质数量减少造成的，由此可知河豚毒素对神经兴奋的传递起抑制作用。(3)河豚毒素对神经兴奋的传递起抑制作用，因此可作为麻醉药、镇痛剂、抗肌肉痉挛剂等，抑制兴奋的传递。(4)突触前膜先出现钙离子内流，之后引发突触小泡的定向移动，说明神经递质的释放与钙离子浓度有关。药物BAPTA能迅速结合钙离子，将该药物注入突触小体内，药物与钙离子结合，使钙离子浓度降低，此时若突触前神经元动作电位不变，神经递质释放量减少，说明钙离子不影响突触前神经元产生神经冲动，但影响神经递质的释放，故其对于神经元之间兴奋的传递是必需的。 答案：(1)低 胞吐 神经递质 物异性受体 (2)作用于突触后膜的神经递质数量减少 抑制 (3)b、c、d (4)动作电位无改变，神经递质释放量减少 第3讲植物生命活动的调节系统 考点一 生长素的产生、运输和生理作用 1.下列有关植物生长素的叙述，正确的是( ) A．单侧光照射燕麦胚芽鞘可使生长素分布发生变化，从而导致弯向光源生长 B．植物的顶端优势与生长素的运输无关 C．生长素为代谢过程提供能量，缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输 D．生长素在生长旺盛的部位分布较多，生长素浓度不同对植物同一器官的影响不同 解析：选A 单侧光照射燕麦胚芽鞘可使生长素由向光侧向背光侧运输，从而导致背光侧生长素分布多、生长快，向光侧生长素分布少、生长慢，导致胚芽鞘弯向光源生长。顶芽产生的生长素向下运输，导致侧芽附近生长素浓度较高，导致顶端优势。生长素可对代谢起调节作用，但不能提供能量。生长素的生理作用具有两重性，在最适浓度两侧有促进生长效果相同的两个不同的生长素浓度。 2.如图是某植物幼苗横放一段时间后幼茎在显微镜下的部分细胞图，下列叙述正确的是( ) A．幼茎a侧为近地侧，b侧为远地侧 B．生长素由于重力作用由b→a C．a、b侧生长速度不一致，说明生长素具有两重性 D．茎部a侧与b侧的生长素都能促进生长 解析：选D 该部分细胞图是植物幼茎纵切片图，a侧为远地侧，b侧为近地侧；在重力的作用下生长素从远地侧向近地侧运输，导致近地侧生长素浓度高，促进生长作用增强，所以生长素运输的方向为a→b；茎对生长素较不敏感，b侧较高浓度和a侧较低浓度都促进生长，b侧生长快，a侧生长慢。 3．图甲所示为燕麦胚芽鞘的向光性实验；图乙所示为水平放置于地面的幼苗根与茎的生长情况；图丙所示为生长素浓度与根(或芽、茎)生长的关系。下列实验现象及解释合理的是( ) A．图甲中胚芽鞘尖端的背光侧生长素浓度大于向光侧是生长素极性运输造成的 B．图甲中胚芽鞘向光弯曲生长时，其背光侧生长素浓度接近图丙中的B浓度 C．图乙中幼苗茎3、茎4处的生长素浓度分别位于图丙中的C点之前和之后 D．图乙中根1处的生长素浓度大于根2处，所以幼苗根呈现向地生长现象 解析：选B 图甲中胚芽鞘尖端的背光侧生长素浓度大于向光侧是由于在单侧光的照射下，生长素在尖端横向运输，即由向光侧移向了背光侧。图甲中胚芽鞘向光弯曲生长时，其向光侧的生长素向背光侧运输，背光侧生长素浓度较高，促进作用较强，接近于图丙中的B浓度。图乙中幼苗茎3、茎4处均是促进生长，对应的生长素浓度均在图丙中的C点之前。由于重力作用，图乙中根1处生长素浓度小于根2处。 4．为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。下列说法错误的是( ) A．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块②和④均出现较强放射性，说明植物激素在成熟茎切段中的运输不是极性运输 B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①②均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输 C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是① D．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输 解析：选A 琼脂块②和④中有两个实验变量，其均出现放射性不能说明A项中的结论，只有①②③④均含有放射性才能说明植物激素不是极性运输。 考点二 其他植物激素的作用及应用 5.下列关于植物激素调节的叙述，正确的是( ) A．根的向地性和茎的背地性都能体现生长素的两重性 B．不同浓度的生长素作用于同一器官，可能会发挥相同的效果 C．细胞分裂素和生长素都可以促进植物生长，其作用机理相同 D．乙烯和生长素在促进果实发育方面具有协同关系 解析：选B 根的向地性体现了生长素的两重性，但茎的背地性没有体现生长素的两重性。不同浓度的生长素作用于同一器官，可能会发挥相同的效果。细胞分裂素是通过促进细胞分裂而促进植物生长，而生长素是通过促进细胞伸长而促进植物生长，其作用机理不同。乙烯不能促进果实发育。 6．研究发现，黄色光能提高番茄植株生长素氧化酶(可分解生长素)的活性，进而导致脱落酸和乙烯含量增多，导致番茄矮化。下列有关说法正确的是( ) A．生长素增多可以使乙烯含量增多 B．黄色光抑制了色氨酸转变为生长素的过程 C．乙烯的主要作用是促进果实成熟，植物体的任何部位均可合成 D．生长素和脱落酸对番茄植株的生长起协同作用 解析：选C 由题干信息可知，生长素减少会使乙烯含量增多；色氨酸能转变为生长素，但是黄色光会提高番茄植株生长素氧化酶的活性，而生长素氧化酶会分解生长素；植物体的任何部位都可以合成乙烯，乙烯能促进果实成熟；生长素和脱落酸对番茄植株的生长起拮抗作用，如生长素促进植物生长，脱落酸抑制植物生长。 7．植物激素甲、乙、丙及生长素类似物NAA的作用模式如图，其中“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用。下列叙述错误的是( ) A．甲、乙、丙皆为微量有机物 B．甲、乙皆可促进果实成熟 C．乙、丙之间具有协同作用 D．甲、乙之间具有拮抗作用 解析：选B 植物激素是微量有机物，脱落酸、赤霉素不能促进果实成熟；乙、丙都促进植物生长，具有协同作用；甲促进种子休眠、抑制生长，乙抑制种子休眠、促进生长，二者作用相互拮抗。 8．(2016·浙江高考)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是( ) A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施脱落酸 B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施赤霉素 C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短 D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时 解析：选D 分析题图信息，与对照组相比，外施赤霉素使马铃薯块茎提早发芽，外施脱落酸抑制马铃薯块茎发芽，因此为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施赤霉素，为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施脱落酸。由题图信息可知，与对照组相比，外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更长。由图可知，对照组在第5周时马铃薯块茎已经发芽，说明此时马铃薯块茎中赤霉素含量已经增加，因此与实验开始时相比，第5周时对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值较大。 考点三 生物学实验中的预实验 9.下列哪些因素不需要通过预实验来探究( ) A．IAA促进垂柳扦插枝条生根实验中枝条上芽的数量 B．NAA促进扦插枝条生根实验中富贵竹上叶的数量 C．探究光照强度对藻类植物光合作用影响时的NaHCO3溶液浓度 D．观察重力对植物生长方向影响的实验中光照的有无 解析：选D 本题所有选项中每种因素都是影响实验的无关变量。A、B、C选项都要通过预实验对涉及的变量进行摸索，使正式实验时无关变量对实验结果的影响降到最低。D选项中单侧光能使植物生长方向发生改变，已是科学事实，肯定会影响实验结果，无需再通过预实验来探究。 10．某实验小组在做“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的预实验时，得到如下实验结果： 针对该结果，进一步实验必须采取的措施有( ) ①降低所使用的生长素类似物溶液浓度 ②去掉枝条上所有幼芽、幼叶 ③向培养液中通入更多的空气 ④延长在生长素类似物溶液中浸泡的时间 A．① B．② C．①④ D．②③ 解析：选A 题图显示，与对照组(生长素类似物浓度为0)比较，实验中所设置的最小浓度为a时对生根有抑制作用，因此，预实验中所设置的几个浓度均属于高浓度范围，不能通过实验得出最适浓度，因此，应将生长素类似物溶液浓度降低进一步实验。 考查综合迁移应用能力 11．外部环境因子和植物激素对植物生命活动的影响，都是通过细胞内的信号传导途径和基因的表达实现的。能将细胞表面受体接受的细胞外信号转换为细胞内信号的物质称为第二信使。如图表示生长素促进细胞生长的过程，请回答问题： (1)生长素与细胞膜上的________结合，经过一系列信号传导，一方面使细胞壁中H＋增加，导致细胞壁酸化松散，有利于细胞的伸长；另一方面刺激________(细胞器)分泌和细胞壁生成的相关成分。 (2)同时，生长素能作为基因的脱阻抑剂起作用。细胞中的蛋白质因子在蛋白激酶的催化作用下，__________改变，与生长素结合后，通过________进入细胞核，使得某些基因______________，形成的mRNA增加，并通过________过程表达出细胞生长所需要的蛋白。 (3)从上述过程可知，充当第二信使的物质是________，它在细胞中的直接效应是________________________________________________________________________。 解析：(1)由图分析，生长素与细胞膜上的相应受体结合，经过一系列信号传导，一方面使细胞壁中H＋增加，导致细胞壁酸化松散，有利于细胞的伸长；另一方面刺激高尔基体分泌和细胞壁生成相关的成分(纤维素)。(2)细胞中的蛋白质因子在蛋白激酶的催化作用下，它的空间结构会发生改变，与生长素结合成复合体。大分子物质进入细胞核是通过核孔，然后使得某些基因变活跃，转录形成的mRNA增加，并通过翻译过程表达出细胞生长所需要的蛋白。(3)题干中“能将细胞表面受体接受的细胞外信号转换为细胞内信号的物质称为第二信使”，在本题中发挥此作用的物质是IP3，它将细胞表面受体接受的生长素转换为细胞内信号发挥作用，IP3使内质网释放Ca2＋。 答案：(1)受体(或受体蛋白) 高尔基体 (2)空间结构 核孔 解除抑制 翻译 (3)IP3 使Ca2＋浓度增加(或使内质网释放Ca2＋) 12．大麦种子在萌发过程中合成多种酶来催化胚乳中有机物的分解，供胚的生长发育所需。某生物兴趣小组做了系列实验，实验结果如图所示。据图回答下列问题： (1)赤霉素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物体的生长发育有显著影响的________________。赤霉素通过促进____________促进植物体的生长，与________(填激素名称)具有协同作用。 (2)该实验的自变量为__________________________，因变量为____________________________________。由实验结果可以推测赤霉素通过促进细胞内________________过程，从而促进胚乳中有机物的分解。由此可知，激素调节植物生长发育的过程，根本上是基因组在一定时间和空间上______________的结果。 (3)在生产实践中，用________(填激素名称)处理大麦种子，可使大麦种子无需发芽就可以产生α淀粉酶。 (4)大麦在即将成熟时，如果经历一段时间的干热之后，又遇大雨，种子就容易在穗上发芽，这与________(填激素名称)含量的降低有关。 解析：(1)由植物激素的定义可知，赤霉素是微量有机物。赤霉素通过促进细胞的伸长促进植物体的生长，与生长素能够促进细胞伸长具有协同作用。(2)通过图示可知，这三组实验的自变量为种子是否萌发和是否使用赤霉素处理，因变量为合成有机物分解酶所需的mRNA的含量和有机物分解酶的含量。由实验结果可知，经赤霉素处理的未萌发的种子中合成有机物分解酶所需的mRNA量和有机物分解酶的量都有所增加，且比萌发的种子中的相应物质含量高，可以推测赤霉素通过促进细胞内基因的转录和翻译过程，从而促进有机物分解酶的合成，进而促进胚乳中有机物的分解。激素调节植物生长发育的过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(3)由该实验可知，赤霉素能促进有机物分解酶的合成，所以在生产实践中，用赤霉素处理大麦种子，可使大麦种子无需发芽就可以产生α淀粉酶。(4)加快种子的萌发过程，需要增加赤霉素的含量，降低脱落酸的含量，所以大麦在即将成熟时，如果经历一段时间的干热之后，又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽，这与脱落酸含量的降低有关。 答案：(1)微量有机物 细胞伸长 生长素 (2)种子是否萌发和是否使用赤霉素处理 合成有机物分解酶所需的mRNA的含量、有机物分解酶的含量 基因的转录和翻译(答案合理即可) 程序性表达 (3)赤霉素 (4)脱落酸 13．根据豆类种子的自然生长特性及国内外在豆芽生产过程中的实际情况，合理、合法使用植物生长调节剂能够提高种子利用价值，提高豆芽产出率，改善感官品质且不影响人类健康，但过度滥用，会适得其反。请回答下列问题： (1)常用于豆芽生产的6苄基腺嘌呤，具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质的分解，“保绿防老”，促进细胞分裂和组织分化等多种效能。该物质应属于______________类植物生长调节剂。 (2)某生物兴趣小组用不同浓度的生长素(实验一)、乙烯利(实验二)分别处理刚开始发出的大豆芽，三天后观察到的胚轴生长情况依次如图甲、乙(“－”表示未用激素处理，“＋”表示用相应的激素处理，“＋”越多表示激素浓度越高)所示。 ①在植物体内，果实发育所需生长素主要来自______________。若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验，则在正式实验时，________(填“需要”或“不需要”)设计不用生长素的空白对照组。实验一所示结果________(填“能”或“不能”)说明生长素的作用具有两重性。 ②已知生长素能影响乙烯合成，通过比较实验一和实验二的实验结果，可以推测出较高浓度的生长素能________(填“促进”或“抑制”)乙烯的合成。 (3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。将黄豆芽伸长胚轴的提取液加入IAA溶液中可显著降解IAA，但将提取液沸水浴处理冷却后，其不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有______________。研究已证实，光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长________(填“有利”“不利”或“无影响”)。 解析：(1)由题干信息可知，6苄基腺嘌呤能促进细胞分裂和组织分化，即具有与细胞分裂素相似的生理效应，故属于细胞分裂素类植物生长调节剂。(2)分析题图可知，在一定浓度范围内随生长素浓度升高，促进生长的作用增强，超过一定浓度后，随生长素浓度升高促进生长的作用减弱；在一定浓度范围内随乙烯利浓度升高，伸长生长减弱，增粗生长加强。①植物体内生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，而果实发育所需的生长素主要来自发育中的种子。若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验，则在正式实验时，浓度梯度应设置在B和D之间，不需要设计空白对照组。实验一所示结果不能说明生长素的作用具有两重性。②分析实验一和实验二的实验结果，可以推测出较高浓度的生长素能促进乙烯的合成。(3)分析题目信息可知，黄豆芽伸长胚轴的提取液中含有催化IAA分解的酶。植物细胞内含有的IAA分解酶和光都能降解IAA，可确保种子破土出芽后，植物体内IAA的含量不会过多，从而保证植株正常生长。 答案：(1)细胞分裂素 (2)①发育的种子 不需要 不能 ②促进 (3)IAA分解酶 有利 在复习本讲知识时，应注意以下几点： (1)构建模型理解植物向性运动的原因及生长素运输的方式和方向。 (2)通过分析坐标曲线，理解生长素作用的两重性特点。 (3)用列表比较法理解各种植物激素的作用及相互关系。 (4)运用关于生长素的实验探究方法，分析其他植物激素的作用和特点。 考点一 [明考向—不走弯路] 植物生长的向性原理及判断、生长素的运输及结合曲线分析生长素的生理作用是高考命题的重点。考生常因混淆生长素的运输方式和不能准确识别生长素两重性曲线而失误，如考前诊断卷T3、T4。 [联知识—简洁串记] 1．理解生长素的三类运输方式(填空) (1)极性运输 (2)非极性运输：在成熟组织中，生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。 (3)横向运输：在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下，生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。 实例判断： 2．辨明生长素作用两重性曲线的三个区段(填空) (1)图中Oa段随着生长素浓度增大，促进作用增强。 (2)ab段随着生长素浓度增大，促进作用减弱，不能认为抑制作用加强。 (3)bc段随着生长素浓度增大，抑制作用增强。 [析考法—命题扫描] 不同处理条件下，植物生长弯曲方向判断 [典例1] 如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一胚芽鞘被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述正确的是( ) A．a中胚芽鞘直立生长，b、c中胚芽鞘向光弯曲生长 B．a、b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘背光弯曲生长 C．d中如果固定胚芽鞘，旋转纸盒，一段时间后，胚芽鞘向左弯曲生长 D．d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长 [思路点拨] 本题用插入玻璃片、琼脂片、暗盒开孔等方法来影响胚芽鞘的生长方向。解答本题的关键是根据生长素的分布情况对胚芽鞘生长方向进行判断。 玻璃片能阻断生长素的横向运输，琼脂片不能阻断生长素的运输，因此a中胚芽鞘直立生长，b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘因缺少尖端，而左侧放置含有生长素的琼脂块，可发生生长素的极性运输，故c中胚芽鞘应向右弯曲生长；若d中胚芽鞘固定不变，旋转纸盒，则光一直从右侧照射胚芽鞘，因此胚芽鞘向右弯曲生长；若将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则光一直由开口方向照射胚芽鞘，因此胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长。 [答案] D 掌握判断植物“长不长、弯不弯”的方法 借助实例考查生长素的极性运输 [典例2] 为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。下列说法错误的是( ) A．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块②和④均出现较强放射性，说明植物激素在成熟茎切段中的运输不是极性运输 B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①②均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输 C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是① D．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输 [思路点拨] 解答本题的关键是正确分析实验结果： [答案] A 以曲线为载体，考查生长素作用的特点 [典例 3] 图1表示某植物各部分名称；图2表示植物某种器官或结构的生长素(IAA)浓度随时间变化曲线，其中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制的IAA浓度。下列叙述正确的是( ) A．图1植物体中生长素都是由①、②、③、④所示结构合成 B．若曲线表示去掉①后②的IAA浓度变化，则a时IAA既来自顶芽也来自侧芽 C．去掉①会对②的生长产生影响，但去掉④不会对③的生长产生影响 D．将图1所示植物水平放置，图2曲线可表示远地侧生长素浓度的变化 [思路点拨] 植物的生长素主要是由幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生，图1中幼叶也可合成生长素；图2中虚线表示的是对植物生长既不促进也不抑制的IAA浓度，虚线以上为高浓度起抑制作用，虚线以下为低浓度起促进作用，a时虽已去掉顶芽，但生长素浓度还没有降下来，说明原来顶芽产生的生长素还存在；去掉④主根根尖，会解除根的顶端优势，对③的生长起促进作用；将图1植物水平放置，由于重力作用，远地侧生长素浓度下降，但仍起促进作用，因而不能用图2曲线表示。 [答案] B 利用“三看法”判断生长素作用的两重性 [即时练—举一反三] 1．根据下图所示的实验，可以直接得出的实验结论是( ) A．单侧光照引起生长素分布不均 B．感受光刺激的部位是上胚轴切段的顶端 C．生长素只能由形态学上端向形态学下端运输 D．生长素(IAA)能促进上胚轴切段生长 解析：选D 图示说明放空白琼脂块的上胚轴切段不生长，而放含IAA的琼脂块的上胚轴切段能够生长，从而说明IAA(生长素)能促进上胚轴切段生长。 2.某兴趣小组研究X、Y、Z三种浓度生长素对杨树茎段侧芽生长的影响，结果如图。相关判断合理的是( ) A．Z浓度是杨树侧芽生长的最适浓度 B．Y浓度生长素可促进杨树侧芽细胞分裂 C．三种浓度的大小关系应为：Y查看更多