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人教版(2019)高中生物选择性必修1《稳态与调节》期末复习问答式知识点考点提纲 讲义
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1. 体液包括哪两种液体?两种液体占比多大?汗液、泪液、尿液为什么不属于体液?
答案:体液包括细胞内液和细胞外液。细胞内液约占体液的2/3 ,细胞外液约占1/3。汗液、泪液、尿液虽来自体液,但它们已排出体外,与外界环境直接相通,所以不属于体液。
2. 内环境的概念是什么?由哪3种液体组成?各种液体如何相互转换?(画出图解,在箭头上注明细节,如位置、量多少?)
答案:内环境是细胞直接生活的液体环境,由血浆、组织液和淋巴组成。血浆中的物质透过毛细血管壁进入组织液(大部分在毛细血管动脉端渗出);组织液中的大部分物质能被毛细血管的静脉端重新吸收回血浆,小部分进入毛细淋巴管形成淋巴(在毛细血管静脉端重吸收,毛细淋巴管吸收少部分);淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。(可自行绘制循环图,血浆到组织液箭头标注“毛细血管动脉端渗出,大部分”;组织液到血浆箭头标注“毛细血管静脉端重吸收,大部分”;组织液到淋巴箭头标注“进入毛细淋巴管,小部分”;淋巴到血浆箭头标注“经淋巴循环,左右锁骨下静脉汇入” )
3. 血浆、组织液、淋巴液分别有哪些来源?毛细血管壁细胞、毛细淋巴管细胞的内环境分别是什么?
答案:血浆主要来源于消化道吸收、组织液回渗、淋巴回流;组织液来源于血浆透过毛细血管壁渗出;淋巴来源于组织液进入毛细淋巴管。毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液;毛细淋巴管细胞的内环境是淋巴和组织液。
4. 血浆中含有哪些主要成分?血浆与组织液、淋巴在成分上有什么区别?哪些物质不属于内环境成分?
答案:血浆主要成分包括水、蛋白质、无机盐、营养物质、代谢废物、气体、激素等。区别在于血浆中蛋白质含量较高,组织液和淋巴中蛋白质含量较少。细胞内的物质(如血红蛋白、呼吸酶)、细胞膜上的成分(如载体蛋白)、与外界相通的管腔中的物质(如消化液中的酶)等不属于内环境成分。
5. 什么是渗透压?渗透压的大小取决于什么?血浆渗透压主要来源于哪两种物质?血浆渗透压90%来自于什么物质?
答案:渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。血浆渗透压主要来源于无机盐和蛋白质,90%来自于钠离子和氯离子。
6. 组织水肿有哪些常见的原因?
答案:常见原因有营养不良(血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,组织液吸水增多)、过敏反应(毛细血管通透性增加,血浆蛋白进入组织液,组织液渗透压升高,吸水增多)、淋巴循环受阻(组织液不能顺利形成淋巴,导致组织液增多)、肾小球肾炎(血浆蛋白随尿液排出,血浆渗透压降低)等。
7. 血浆正常pH是多少?维持pH的相对稳定与什么物质有关?运动产生的乳酸、食物中过多的碱性物质进入内环境后是具体如何被处理的?
答案:血浆正常pH为7.35-7.45。维持pH稳定与血浆中的缓冲物质(如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4 )有关。运动产生的乳酸进入内环境后,与NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3,H2CO3分解为CO2和H2O,CO2通过呼吸排出体外;食物中过多的碱性物质进入内环境后,与H2CO3反应,生成相应的盐和水,维持pH稳定。
8. 内环境有哪两个功能?
答案:一是细胞生活的直接环境,为细胞提供营养物质并接受细胞排出的代谢废物;二是作为细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
9. O2、葡萄糖从外界到组织细胞内部被利用的具体路径是什么?各需要经过几层膜、几层磷脂双分子层、几层磷脂分子层?
答案:O2路径:外界O2→肺泡→肺泡毛细血管(穿过肺泡壁细胞2层膜、进出毛细血管壁细胞2层膜)→血浆→进红细胞(1层膜)→出红细胞(1层膜)→血浆→毛细血管壁细胞(2层膜)→组织液→组织细胞(1层膜)→线粒体(2层膜),共11层膜,11层磷脂双分子层,22层磷脂分子层。
葡萄糖路径:外界葡萄糖→消化道→进出小肠绒毛上皮细胞(2层膜)→穿过毛细血管壁细胞(2层膜)→血浆→穿过毛细血管壁细胞(2层膜)→组织液→组织细胞(1层膜),共7层膜,7层磷脂双分子层,14层磷脂分子层。
10. 药物通过肌肉注射、静脉注射方式进入细胞被利用的具体途径是什么?
答案:肌肉注射:药物→组织液→毛细血管壁细胞→血浆→毛细血管壁细胞→组织液→组织细胞;
静脉注射:药物→血浆→毛细血管壁细胞→组织液→组织细胞。
11. 稳态的概念是什么?稳态的实质是什么?为什么内环境的理化性质和化学成分含量是不断变化的?
答案:稳态是正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡。因为细胞代谢不断消耗营养物质并产生代谢废物,同时外界环境因素也会对内环境产生影响,但机体通过调节可使其保持相对稳定。
12. 稳态的基础是什么?有哪些系统直接参与维持稳态?参与维持稳态的系统只有这几个吗?维持稳态的调节机制是什么?
答案:稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。直接参与的系统有消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。不止这些,还有内分泌系统、神经系统等。调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
13. 稳态的意义是什么?为什么具有这样的意义?稳态失衡的原因是什么?稳态失衡有哪些常见的实例?
答案:意义是内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。因为细胞代谢需要在适宜的温度、pH等条件下才能正常进行。失衡原因包括外界环境剧烈变化、机体自身调节功能障碍等。常见实例有中暑(体温调节失衡)、糖尿病(血糖调节失衡)、高原反应(内环境缺氧等多种因素失衡)等。
14. 对稳态的概念的认识在哪些方面有进一步发展?
答案:从分子水平、细胞水平到器官、系统乃至整体水平多层次调节,不仅是内环境理化性质和化学成分的相对稳定,还包括机体在复杂情况下通过自我调节机制保持整体的稳定状态,以适应环境变化。
第二章 神经调节
15. 神经系统由哪些结构构成?
答案:由中枢神经系统(脑和脊髓)和周围神经系统(脑神经和脊神经)构成。
16. 大脑皮层、下丘脑、小脑、脑干、脊髓各有什么功能?
答案:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,有语言、学习、记忆和思维等高级功能;下丘脑有体温调节中枢、水平衡调节中枢,与生物节律控制有关,还能分泌促激素释放激素调节内分泌腺活动;小脑维持身体平衡;脑干有呼吸中枢等许多维持生命必要的中枢;脊髓是调节躯体运动的低级中枢。
17. 脑神经和脊神经各有几对?各有什么功能?
答案:脑神经12对,主要负责头面部的感觉和运动;脊神经31对,主要负责躯干和四肢的感觉和运动。
18. 什么是神经中枢?什么是神经纤维?什么是神经?
答案:神经中枢是中枢神经系统中,功能相同的神经元细胞体汇集在一起,调节人体某一项生理活动的结构。神经纤维是神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘构成。许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经。
19. 交感神经、副交感神经在功能上有什么区别和联系?
答案:区别:交感神经兴奋时,心跳加快、血压升高、呼吸加快、瞳孔放大、消化活动受抑制等;副交感神经兴奋时,心跳减慢、血压降低、呼吸减慢、瞳孔缩小、消化活动增强等。联系:共同调节内脏器官活动,使机体更好适应环境变化。
20. 神经元有什么功能?神经元有哪些结构?什么是神经末梢?神经胶质细胞有什么功能?
答案:神经元功能是接受刺激、产生兴奋并传导兴奋。结构包括细胞体、树突和轴突。神经末梢是神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大形成的杯状或球状结构。神经胶质细胞对神经元起支持、保护、营养和绝缘等作用。
21. 反射的概念是什么?非条件反射和条件反射有什么区别?条件反射对动物的生存有什么意义?
答案:反射是在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。非条件反射是生来就有的先天性反射,反射弧固定;条件反射是后天通过学习和训练形成的反射,反射弧不固定。条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。。
22. 反射的结构基础是什么?完成反射需要哪两个条件?有这两条件反射就一定发生吗?
答案:结构基础是反射弧。完成反射需要完整的反射弧和适宜的刺激。不一定,如刺激强度过弱或反射弧中某一结构受损等情况时,反射不会发生。
23. 反射弧包括哪五个部分?什么是效应器?反射弧的五个部分各有什么具体功能?如何区分传入神经和传出神经?
答案:反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。效应器是传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。感受器接受刺激产生兴奋;传入神经将感受器的兴奋传向神经中枢;神经中枢对传入的兴奋进行分析和综合;传出神经将神经中枢的指令传向效应器;效应器根据指令作出反应。传入神经上有神经节,传出神经没有;刺激神经,若引起肌肉收缩等反应,兴奋从刺激部位传向效应器的是传出神经,反之为传入神经。
24. 什么是兴奋?兴奋在神经纤维上传导的方式是什么?如何发现的?
答案:兴奋是动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。在神经纤维上传导的方式是电信号(神经冲动),是通过对神经纤维进行电刺激等实验发现的。
25. 什么是静息电位?如何产生的?什么是动作电位?如何产生的?相应离子跨膜运输方式是什么?
答案:静息电位是神经元未受刺激时,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,是由钾离子外流(协助扩散)产生的。动作电位是神经元受到刺激时,细胞膜两侧的电位表现为外负内正,是由钠离子内流(协助扩散)产生的。
26. 兴奋是如何从兴奋区域传向未兴奋区域的?兴奋传导方向与膜内电流方向、膜外电流方向有什么关系?
答案:兴奋区域与未兴奋区域存在电位差,形成局部电流,局部电流刺激未兴奋区域产生兴奋。兴奋传导方向与膜内电流方向相同,与膜外电流方向相反。
27. 画出神经纤维接受刺激并产生兴奋时神经纤维膜电位差变化曲线图,分析各段产生的原因。
答案:(自行绘制曲线,横坐标为时间,纵坐标为膜电位)未受刺激时为静息电位,膜电位外正内负,此时钾离子外流;受到刺激时,钠离子内流,膜电位逐渐变为外负内正,形成动作电位;之后钠离子通道关闭,钾离子外流,膜电位恢复为静息电位。
28. 培养液中钠离子、钾离子浓度对膜电位有怎样的影响?
答案:培养液中钠离子浓度升高,动作电位峰值可能增大;钠离子浓度降低,动作电位峰值可能减小。钾离子浓度升高,静息电位绝对值减小;钾离子浓度降低,静息电位绝对值增大。
29. 兴奋在神经纤维上传导的方向是怎样的?如何用实验证明?
答案:兴奋在神经纤维上传导的方向是双向的。实验:在神经纤维上选取两个点A、B,在A点给予适宜刺激,若在B点能检测到兴奋,再在B点给予适宜刺激,在A点也能检测到兴奋,则可证明。
30. 什么是突触小体?突触小体中有哪些特殊结构适应于兴奋的传递?
答案:突触小体是神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大形成的杯状或球状结构。突触小体中有突触小泡(内含神经递质)、线粒体(提供能量)等适应兴奋传递。
31. 有哪些种类的突触?突触包括哪三部分结构?
答案:突触种类有轴突-树突型、轴突-胞体型(常见)和轴突-轴突型。突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分结构。
32. 突触前膜释放神经递质的方式是什么?体现了细胞膜的什么特点?神经递质的释放说明细胞膜具有哪种功能?神经递质与突触后膜上受体的结合说明了细胞膜的具有哪种功能?
答案:突触前膜释放神经递质的方式是胞吐,体现了细胞膜的流动性。神经递质的释放说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能;神经递质与突触后膜上受体的结合说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
33. 神经递质的合成、释放、扩散及其和受体的结合消耗能量的是哪些过程?
答案:神经递质的合成、释放和扩散消耗能量,与受体的结合不消耗能量。
34. 神经递质如何改变突触后膜的膜电位的?是否都引起突触后膜产生兴奋?神经递质除了改变突触后膜膜电位外,还有什么功能?神经递质起作用后处理的方法有哪两种?为什么要处理?
答案:神经递质与突触后膜上的受体结合后,引起突触后膜离子通透性改变,从而改变膜电位。不都引起兴奋,也可能引起抑制。还能影响神经元的代谢活动等。处理方法有被酶分解和被突触前膜重新吸收,这样可保证神经调节的准确性和高效性,避免神经递质持续起作用。
35. 兴奋在突触处传递的形式是什么?
答案:兴奋在突触处传递的形式是电信号→化学信号→电信号。
36. 兴奋在突触处为什么是单向传递的?如何设计实验证明?
答案:因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。实验:在突触处,刺激突触前神经元,在突触后神经元能检测到兴奋;刺激突触后神经元,在突触前神经元检测不到兴奋,即可证明。
37. 药物、毒品等从哪3个方面影响突触处兴奋传递?可卡因成瘾的机理是什么?
答案:影响神经递质的合成和释放、影响神经递质与受体的结合、影响神经递质的分解或重吸收。可卡因成瘾机理是可卡因能与突触前膜上的多巴胺转运蛋白结合,阻止多巴胺的回收,使突触间隙中多巴胺含量增多,持续刺激突触后膜,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的作用。
38. 大脑皮层由什么结构构成?大脑皮层是如何增加表面积的?增大大脑皮层的面积有什么意义?
答案:由神经元细胞体和神经纤维构成。通过形成许多沟和回增加表面积。有利于容纳更多的神经元,提高大脑的功能,增强对外界信息的处理和分析能力。
39. 大脑皮层运动代表区的范围大小和什么有关?躯体各部分的运动与其在大脑皮层对应的区域在位置上有怎样的特点?
答案:范围大小与躯体各部分运动的精细程度有关,运动越精细的部位,在大脑皮层运动代表区的范围越大。躯体各部分的运动与其在大脑皮层对应的区域在位置上呈倒置关系,但头面部是正立的。
40. 画出神经系统对躯体运动的分级调节模式图;画出排尿反射的分级调节模式图。
答案:神经系统对躯体运动的分级调节模式图:大脑皮层(高级中枢)发出指令,通过神经纤维传导至脊髓(低级中枢),脊髓再通过传出神经将指令传递给效应器(肌肉),从而控制躯体运动。大脑皮层可对脊髓的活动进行调控,比如人可以有意识地控制肢体动作。
排尿反射的分级调节模式图:膀胱壁感受器受到尿液充盈刺激后,产生兴奋,经传入神经传导至脊髓排尿中枢,脊髓排尿中枢一方面通过传出神经控制膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,引起排尿;另一方面,脊髓排尿中枢会将兴奋上传至大脑皮层(高级中枢)。大脑皮层可以控制脊髓排尿中枢的活动,在适宜的环境下,大脑皮层发出指令允许排尿,若环境不合适,大脑皮层会抑制脊髓排尿中枢的活动,暂时不排尿。
41. 自主神经系统并是完全自主的吗?
答案:自主神经系统并不完全自主。它主要负责调节内脏活动,包括交感神经和副交感神经。虽然自主神经系统能够自动调节内脏器官的活动,不受意识直接控制,但它会受到大脑皮层等高级中枢的调控。例如,人在紧张时,大脑皮层会通过对自主神经系统的影响,使心跳加快、血压升高等,说明自主神经系统的活动会受到神经系统高级中枢的干预,并非完全独立运行。
42. 人的大脑皮层有哪些功能?什么是语言功能?W/V/S/H区大概在大脑皮层的什么位置?如果损坏,会出现怎样的症状?
答案:大脑皮层的功能:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,具有语言、学习、记忆、思维、感觉等多种高级功能,还能控制躯体运动和内脏活动等。
语言功能:语言功能是人脑特有的高级功能,包括与语言、文字相关的听、说、读、写等能力,使人类能够进行复杂的语言交流和思维表达。
W区(书写性语言中枢):位于大脑皮层的额中回后部。损坏后会出现失写症,患者能听懂别人说话,能看懂文字,但不能书写。
V区(视觉性语言中枢):位于大脑皮层的角回。损坏后会出现失读症,患者能说话、能书写,但看不懂文字。
S区(运动性语言中枢):位于大脑皮层的中央前回底部之前。损坏后会出现运动性失语症,患者能听懂别人说话,能看懂文字,但不能说话。
H区(听觉性语言中枢):位于大脑皮层的颞上回后部。损坏后会出现听觉性失语症,患者能说话、能书写、能看懂文字,但听不懂别人说话。
43. 学习和记忆的概念是什么?学习和记忆与什么有关?
答案:学习的概念:学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
记忆的概念:记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程。
学习和记忆的相关因素:学习和记忆与脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成有关。此外,神经元之间的联系和突触的形成、强化也在学习和记忆过程中发挥重要作用,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区密切相关。
44. 记忆有哪几个具体阶段?短时记忆与什么有关?长时记忆与什么有关?
答案:记忆的阶段:记忆有感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆四个具体阶段。
短时记忆相关因素:短时记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下海马区有关。信息在短时记忆阶段停留的时间较短,一般不超过1分钟,如果没有经过反复运用、强化,就会被遗忘。
长时记忆相关因素:长时记忆可能与新突触的建立有关。当短时记忆反复强化后,会使神经元之间形成新的突触连接,从而将信息长期贮存下来,形成长时记忆。
45. 什么是情绪?如何应对情绪波动?抑郁和抑郁症有什么区别?抗抑郁药物如何起作用?
答案:情绪的定义:情绪是指人对客观事物是否符合自己的需要而产生的态度体验,包括喜、怒、哀、乐、惧等多种表现形式。
应对情绪波动的方法:可以通过合理宣泄,如倾诉、运动等方式释放情绪;转移注意力,做自己感兴趣的事情,如听音乐、看电影等;进行放松训练,如深呼吸、冥想;还可以通过改变认知,从不同角度看待问题等方法来应对情绪波动。
抑郁和抑郁症的区别:抑郁是一种常见的情绪状态,通常由特定事件引发,如遭遇挫折、失去亲人等,持续时间相对较短,一般通过自我调节或他人安慰可缓解。抑郁症则是一种精神疾病,具有持续性的情绪低落、兴趣减退、自责自罪、睡眠障碍等症状,且症状严重影响日常生活和工作,持续时间较长,往往需要专业治疗。
抗抑郁药物的作用机制:抗抑郁药物一般通过作用于突触来影响神经系统的功能。例如:一些抗抑郁药物可抑制神经递质(如5-羟色胺、去甲肾上腺素等)的再摄取,使突触间隙中这些神经递质的含量增加,从而增强神经系统的兴奋性,缓解抑郁症状。
第三章 体液调节
46. 什么是外分泌腺?什么是内分泌腺?内分泌系统由哪两部分组成?
答案:外分泌腺是有导管的腺体,分泌物经导管排出,如唾液腺、汗腺等;内分泌腺是无导管的腺体,分泌物(激素)直接进入腺体内的毛细血管,随血液循环运输,如甲状腺、垂体等。内分泌系统由内分泌腺和分布于其他器官的内分泌细胞组成。
47. 沃泰默的实验过程和实验现象分别是什么?沃泰默得出怎样的实验结论?为什么会得出这个错误结论?
答案:实验过程:①将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内,胰腺分泌胰液;②直接将稀盐酸注入狗的血液中,胰腺不分泌胰液;③切除通向该段小肠的神经,只留血管,再向小肠内注入稀盐酸,胰腺仍分泌胰液。实验现象:①③中胰腺分泌胰液,②中不分泌。结论:胰腺分泌胰液是一个十分顽固的神经反射。错误原因:囿于定论,未考虑到除神经调节外还有其他调节方式。
48. 斯他林和贝利斯针对沃泰默的实验提出了怎样的假设?如何设计实验来证明这个假设?有无提取到促胰液素?
答案:假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。实验设计:将小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎,制成提取液,注入狗的静脉中,观察胰腺是否分泌胰液。他们提取到了促胰液素。
49. 什么是体液调节?什么是激素调节?激素调节和体液调节有什么关系?
答案:体液调节是指激素等化学物质(除激素外,还有其他调节因子,如CO₂等)通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调节是由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。激素调节是体液调节的主要内容,体液调节包含激素调节以及其他化学物质的调节。
50. 说出常见内分泌腺及起分泌激素的功能,甲状腺激素和生长激素分泌异常有哪些疾病?哪些激素间由协同作用?哪些激素间有抗衡作用?
答案:常见内分泌腺及激素功能:垂体分泌生长激素(促进生长)、促甲状腺激素等;甲状腺分泌甲状腺激素(促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统兴奋性);胰岛分泌胰岛素(降低血糖)、胰高血糖素(升高血糖)等。甲状腺激素分泌异常疾病:幼年时分泌不足患呆小症,成年时分泌过多患甲亢,分泌不足患甲减。生长激素分泌异常疾病:幼年时分泌不足患侏儒症,分泌过多患巨人症,成年时分泌过多患肢端肥大症。协同作用激素:生长激素与甲状腺激素(促进生长发育)、胰高血糖素与肾上腺素(升高血糖)等。抗衡作用激素:胰岛素和胰高血糖素(调节血糖平衡)。
51. 血糖的来源和去向有哪些?胰岛素和胰高血糖素的分别由什么细胞分泌的?具体功能是什么?
答案:血糖来源:食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化。去向:氧化分解供能、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪和某些氨基酸等。胰岛素由胰岛B细胞分泌,一方面促进血糖进人组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等,另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌,能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而升高血糖浓度。
52. 饥饿条件下,升高血糖的具体调节过程是怎样的?餐后,降低血糖调节的具体过程是怎样的?
答案:饥饿时,血糖浓度降低,刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素作用于肝脏,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高。餐后,血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素作用于全身组织细胞,促进细胞摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原分解和非糖物质转化,使血糖浓度降低 。
53. 有哪些激素参与了血糖平衡的调节?下丘脑在血糖调节过程中有什么作用?血糖平衡的调节中有哪些调节机制?
答案:参与血糖平衡调节的激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素和糖皮质激素等。下丘脑是血糖调节中枢,能感受血糖浓度变化,通过神经调节控制胰岛细胞分泌激素,还能通过分泌神经递质作用于肾上腺等内分泌腺。调节机制有神经调节和体液调节,以及反馈调节(血糖浓度变化反过来调节激素分泌)。
54. 糖尿病有哪两种类型?糖尿病患者有什么症状?这些症状的成因?
答案:两种类型:I型糖尿病(胰岛素分泌不足)和II型糖尿病(胰岛素抵抗,对胰岛素不敏感)。症状:“三多一少”,即多饮、多食、多尿、体重减少。
①多饮:血浆渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,并传递到大脑皮层的渴觉中枢,产生渴觉,机体饮水增加。
②多尿:血糖升高,会导致原尿中葡萄糖浓度升高,渗透压增大,肾小管和集合管对水的重吸收减少(重吸收能力减弱),尿量增多。
③多食:血糖进入组织细胞氧化分解受阻,细胞能量供应不足,持续产生饥饿感,多食。
④体重减轻:血糖进入组织细胞氧化分解受阻,体内脂肪、蛋白质分解加强,体重减轻。
55. 什么叫反馈调节?什么是负反馈调节?什么是正反馈调节?什么是抗衡作用?什么是协同作用?
答案:反馈调节是指在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。负反馈调节是使系统的工作效果减弱的调节方式,如血糖升高时胰岛素分泌增加,使血糖降低。正反馈调节是使系统的工作效果加强的调节方式,如排尿反射过程中,尿液刺激尿道感受器,使排尿反射进一步加强。抗衡作用是指不同激素对同一生理效应发挥相反的作用,如胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节。协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果,如生长激素和甲状腺激素对生长发育的促进作用。
56. 画出甲状腺激素的分级调节过程,TRH、TSH的靶器官分别是什么?甲状腺激素的靶器官、靶细胞有哪些?甲状腺激素与TRH具有协同还是抗衡关系?为什么?甲状腺激素对下丘脑(垂体)有哪两种功能?
答案: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,甲状腺分泌甲状腺激素 )TRH靶器官是垂体,TSH靶器官是甲状腺。甲状腺激素靶器官、靶细胞几乎是全身组织细胞。甲状腺激素与TRH既非协同也非抗衡关系,因为它们作用不同(甲状腺激素分泌过多会抑制下丘脑分泌TRH,TRH分泌最终会促进甲状腺激素分泌 )。甲状腺激素对下丘脑和垂体有反馈调节功能,即抑制下丘脑分泌TRH和垂体分泌TSH,同时甲状腺激素也能促进下丘脑细胞的新陈代谢。
57. 激素调节有哪些特点?为什么激素只作用于靶器官、靶细胞?激素是否具有构成细胞结构、给代谢提供能量或者具有催化等作用?
答案:特点:微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞。激素只作用于靶器官、靶细胞是因为靶器官、靶细胞上有特异性识别激素的受体。激素不构成细胞结构,不给代谢提供能量,也没有催化作用,只起调节作用。
58. 体液调节的概念是什么?体液调节和激素调节有什么关系?二氧化碳是如何对呼吸频率进行调节的?
答案:体液调节是指激素等化学物质(除激素外,还有其他调节因子,如CO₂等)通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调节是体液调节的主要内容,体液调节包含激素调节以及其他化学物质的调节。血液中二氧化碳含量升高,会刺激呼吸中枢,使呼吸频率加快,从而排出更多二氧化碳;二氧化碳含量降低时,呼吸频率减慢 。
59. 神经调节和体液调节在作用途径、反应速度、作用范围和作用时间有什么区别?神经调节和体液调节有什么关系(P62)?
答案:区别:神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂;体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。关系:不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
60. 机体热量的主要来源是什么?安静状态和运动状态产热器官有什么区别?皮肤散热主要是通过哪些方式进行?
答案:机体热量主要来源是细胞中有机物的氧化放能。安静状态下主要产热器官是肝脏;运动状态下主要产热器官是骨骼肌。皮肤散热主要通过汗液蒸发、皮肤内毛细血管散热等方式。
61. 体温恒定、体温升高过程中和体温下降过程中三种情况下,散热量和产热量的关系?
答案:体温恒定时,散热量等于产热量;体温升高过程中,产热量大于散热量;体温下降过程中,散热量大于产热量。
62. 请分别说出炎热和寒冷条件下,机体是如何维持体温恒定的?哪些调节过程属于神经调节?哪些过程属于激素调节?神经—体液调节的概念是什么?
答案:炎热时:通过神经调节,皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增加,散热量增加。寒冷时:神经调节:皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少,减少散热;骨骼肌战栗增加产热。激素调节:甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进细胞代谢,增加产热。神经- 体液调节是指内分泌腺受中枢神经系统的调节,同时内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的功能,在这种调节方式中,既有神经调节又有体液调节。
63. 人体内水的来源和去路分别是什么?人体内钠离子的来源和去路分别是什么?
答案:水的来源:饮水、食物中所含的水、代谢产生的水。去路:排尿、呼气、排汗、排便。钠离子来源:主要是食物。去路:主要通过肾脏随尿排出,少量通过汗液和粪便排出。
64. 在饮水不足或饮水过多的情况下,人体是如何维持水平衡的?抗利尿激素是什么器官合成分泌的?由谁是释放的?作用是什么?
答案:饮水不足时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器感受刺激,促使下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素,抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进对水的重吸收,减少尿量,从而维持水平衡;饮水过多时,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加。抗利尿激素由下丘脑合成分泌,由垂体释放,作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收。
65. 在大量丢失水分或血钠降低时,人体是如何维持钠离子平衡的?醛固酮的来源是什么?作用是什么?钾离子有什么作用?
答案:大量丢失水分或血钠降低时,肾上腺皮质分泌醛固酮,醛固酮作用于肾小管和集合管,促进对钠离子的重吸收,维持血钠平衡。醛固酮由肾上腺皮质分泌。钾离子在维持细胞内液渗透压上起决定性作用,还能维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性等。
第四章 免疫调节
66. 免疫系统由什么组成?免疫器官是由什么构成的?免疫器官有什么功能?有哪些免疫细胞?免疫细胞的来源是什么?有哪些免疫活性物质?免疫活性物质的来源有?
答案:免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。免疫器官由淋巴组织等构成。免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。免疫细胞包括淋巴细胞(T细胞、B细胞)、吞噬细胞等,均起源于骨髓中的造血干细胞。免疫活性物质有抗体、淋巴因子、溶菌酶等,抗体由浆细胞分泌,淋巴因子由辅助性T细胞等分泌,溶菌酶可由唾液腺、泪腺等分泌细胞产生。
67. 免疫细胞产生并发育成熟的场所在哪?免疫细胞集中分布的地方在哪?
答案:T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞在骨髓中发育成熟。免疫细胞集中分布在淋巴结、脾、扁桃体等免疫器官中。
68. T细胞和B细胞分别在哪里产生和成熟?
答案:T细胞和B细胞都起源于骨髓中的造血干细胞,T细胞在胸腺中成熟,B细胞在骨髓中成熟。
69. 什么是抗原?抗原的有哪些来源?什么是HLA?注意Rh阴性血型(P88非选择题)
答案:抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。来源包括细菌、病毒等病原体,自身衰老、损伤或癌变的细胞等。HLA(人类白细胞抗原)是人体细胞表面的一种蛋白质分子,用于识别“自己”和“非己”成分。Rh阴性血型是一种特殊血型,当Rh阴性个体首次接触Rh阳性血液后,会产生抗Rh抗体,再次接触Rh阳性血液时可能发生凝集反应。
70. 有哪些抗原呈递细胞?抗原呈递细胞有什么功能?
答案:抗原呈递细胞有树突状细胞、巨噬细胞等。功能是摄取和加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,然后呈递给辅助性T细胞。
71. 抗体的的来源是什么?化学本质是什么?具有什么特性?
答案:抗体由浆细胞分泌。化学本质是蛋白质。特性:特异性,一种抗体只能与特定的抗原结合;抗体能随体液循环到达身体的各个部位发挥作用。
72. 免疫系统的三道防线分别指什么?前两道防线为什么叫非特异性免疫?第三道防线为什么叫特异性免疫?
答案:第一道防线是皮肤、黏膜;第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞;第三道防线是体液免疫和细胞免疫。前两道防线是人人生来就有的,不针对某一类特定病原体,对多种病原体都有防御作用,所以叫非特异性免疫。第三道防线是出生后才产生的,只针对某一特定病原体或异物起作用,所以叫特异性免疫。
73. 免疫系统具有哪些功能?分别具体指的是什么?这些功能异常会导致什么问题?感染HIV导致个体死亡的过程,哪些免疫功能有问题?
答案:免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用;免疫自稳是机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能;免疫监视是机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。免疫防御功能过弱易患感染性疾病,过强可能导致过敏反应;免疫自稳功能异常可能导致自身免疫病;免疫监视功能低下可能导致肿瘤发生。感染HIV后,HIV主要破坏辅助性T细胞,导致免疫防御功能下降,易感染各种病原体;免疫监视功能下降,易患肿瘤,最终导致个体死亡。
74. 免疫细胞如何识别己方和敌方?免疫细胞识别过程中依赖于什么结构?
答案:免疫细胞通过细胞表面的受体识别己方和敌方。免疫细胞识别过程依赖于细胞膜表面的糖蛋白等结构,这些结构可以特异性识别抗原等“非己”成分。
75. 具体描述体液免疫和细胞免疫的过程。B细胞活化的两个信号是什么?
答案:体液免疫过程:抗原被抗原呈递细胞摄取、处理后呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子,促进B细胞活化,B细胞活化后增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,浆细胞分泌抗体,抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。细胞免疫过程:被病原体感染的靶细胞、癌细胞等作为抗原,被抗原呈递细胞摄取、处理后呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子,促进细胞毒性T细胞活化,活化的细胞毒性T细胞识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞,使病原体暴露出来,进而被抗体结合或被吞噬细胞吞噬消灭。B细胞活化的两个信号是:①抗原与B细胞直接接触;②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
76. 抗体的具体作用是什么?记忆细胞有什么作用?二次免疫与初次免疫比较,有哪些特点?
答案:抗体的作用是与抗原特异性结合,抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附,形成沉淀或细胞集团,便于吞噬细胞吞噬消化。记忆细胞能在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆,当再次接触相同抗原时,能迅速增殖分化,快速产生大量抗体。二次免疫与初次免疫相比,反应更快、更强,产生抗体的量更多,患病程度可能更轻或不患病。
77. 为什么说辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用?
答案:辅助性T细胞可以分泌细胞因子,促进B细胞活化,增强细胞毒性T细胞的功能。在体液免疫中,细胞因子促进B细胞的增殖分化;在细胞免疫中,细胞因子促进细胞毒性T细胞的活化,所以辅助性T细胞在免疫调节中起着关键的调控作用。
78. 癌症是如何躲避免疫系统的杀伤作用的?流感病毒有怎样的特点?
答案:癌症细胞可通过多种方式躲避免疫系统杀伤,如癌细胞表面抗原减少或改变,使免疫系统难以识别;癌细胞分泌免疫抑制因子,抑制免疫细胞的功能等。流感病毒的特点:易变异,其遗传物质是RNA,单链结构不稳定,容易发生变异,导致免疫系统难以对变异后的病毒产生有效的免疫反应。
79. 说出神经系统、内分泌系统和免疫系统三者间通过信息分子相互作用的示例。
答案:神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络。神经系统可通过神经递质影响内分泌系统和免疫系统。比如,当人处于紧张状态时,交感神经兴奋,释放去甲肾上腺素等神经递质,作用于内分泌腺细胞,影响激素分泌;去甲肾上腺素也能作用于免疫细胞,影响免疫功能。内分泌系统通过激素影响神经系统和免疫系统,如甲状腺激素能影响神经系统的发育和功能,还可调节免疫细胞的活性。免疫系统通过免疫活性物质影响神经系统和内分泌系统,如免疫细胞分泌的细胞因子可作用于神经细胞和内分泌腺细胞,影响神经调节和激素分泌。
80. 什么是过敏反应?什么是过敏原?请说出过敏反应的具体过程。过敏反应有什么特点?预防过敏的主要措施是什么?
答案:过敏反应是已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。过敏原是引起过敏反应的抗原物质,如花粉、牛奶、青霉素等。过敏反应过程:机体初次接触过敏原时,刺激B细胞产生抗体,抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面;当相同过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使上述细胞释放组织胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多等,出现过敏症状 。特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。预防措施:找出过敏原并避免接触。
81. 什么是自身免疫病?有哪些常见实例?如何治疗?请分别说出风湿性心脏病、类风湿性关节炎的发病机理。
答案:自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度,“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病。常见实例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。治疗方法:使用免疫抑制剂等药物抑制免疫系统的功能,缓解症状,但可能会降低机体的抵抗力。风湿性心脏病发病机理:酿脓链球菌表面的一种抗原决定簇与心脏瓣膜上的一种物质结构相似,当人体感染该菌后,免疫系统产生的抗体不仅向病菌发起进攻,也会攻击心脏瓣膜,导致风湿性心脏病。类风湿性关节炎发病机理:自身免疫细胞攻击关节滑膜等组织,导致关节疼痛、肿胀、畸形等症状。
82. 什么是免疫缺陷病?可以分为几类?
答案:免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。可分为两类:先天性免疫缺陷病,由遗传因素导致,生来就有,如严重联合免疫缺陷病;获得性免疫缺陷病,由疾病或其他因素(如感染、药物等)引起,如艾滋病(AIDS) 。
83. HIV的病毒结构是怎样的?HIV侵染人体什么细胞?人体免疫功能有什么变化?最终死亡原因是什么?HIV的传播途径有哪些?
答案:HIV病毒结构:由蛋白质外壳和内部的RNA以及逆转录酶等组成。HIV主要侵染人体的辅助性T细胞。人体免疫功能变化:随着HIV在体内数量增加,辅助性T细胞数量不断减少,导致免疫系统功能逐渐减弱,免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能均受影响。最终死亡原因:免疫系统瘫痪,无法抵抗其他病原体的感染,或易患恶性肿瘤等疾病 。传播途径:性接触传播、血液传播、母婴传播。
84. 什么是疫苗?疫苗的作用机理是什么?分为哪些种类?疫苗引起的免疫反应有什么特点?注意狂犬疫苗和糖丸爷爷(P85练习题)。
答案:疫苗是将病原微生物(如细菌、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的生物制品。作用机理:疫苗作为抗原,进入机体后刺激机体产生特异性免疫反应,使机体产生记忆细胞和抗体,当相同病原体再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,快速产生大量抗体,从而预防疾病。种类:灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、重组疫苗等。免疫反应特点:疫苗引起的免疫反应相对温和,不会导致机体患病,但能激发机体产生免疫记忆,增强对相应病原体的抵抗力。狂犬疫苗用于预防狂犬病,被动物咬伤后需及时接种;“糖丸爷爷”是顾方舟,他研制的脊髓灰质炎糖丸疫苗(减毒活疫苗)对预防脊髓灰质炎起到重要作用。
85. 疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什么?患免疫缺陷病的儿童,能否接种疫苗,尤其是减毒活疫苗?为什么?
答案:疫苗不必须包含完整病原体。因为疫苗的作用是激发机体的免疫反应,只要含有病原体的特定抗原成分,能刺激机体产生特异性免疫即可,如亚单位疫苗仅包含病原体的部分抗原。患免疫缺陷病的儿童不能接种减毒活疫苗。因为他们的免疫系统功能低下,减毒活疫苗中的病原体虽经过减毒处理,但仍可能对其造成感染,引发疾病;不过可在医生指导下,谨慎接种部分灭活疫苗等相对安全的疫苗。
86. 什么是器官移植?什么是免疫排斥?器官移植的成败取决于什么?如何减小免疫排斥?
答案:器官移植是将健康的器官移植到另一个人体内,以替代病变或功能衰竭的器官。免疫排斥是机体免疫系统将移植的器官当作“非己”成分进行攻击的现象。器官移植成败取决于供者与受者的组织相容性抗原(HLA)是否匹配程度,匹配程度越高,免疫排斥反应越小。减小免疫排斥的方法:进行HLA配型,选择匹配度高的供体;使用免疫抑制剂,抑制免疫系统功能,但使用时需注意平衡免疫抑制效果与机体抗感染能力。
87. 免疫诊断的原理是什么?有哪些具体的运用?免疫治疗有哪些方法?
答案:免疫诊断原理:根据抗原能和特异性抗体相结合的特性,用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测。具体运用:检测病原体(如检测乙肝病毒抗体判断是否感染乙肝)、检测肿瘤标志物(辅助诊断肿瘤)等。免疫治疗方法:免疫增强疗法,如使用免疫增强剂增强机体免疫功能,用于治疗免疫功能低下的疾病;免疫抑制疗法,如使用免疫抑制剂抑制免疫系统功能,用于治疗自身免疫病和预防器官移植后的免疫排斥反应。
第五章 植物生命活动的调节
88. 达尔文、詹森、拜耳、温特的实验是如何做的?各得到什么结论?
答案:达尔文实验:将胚芽鞘分别进行单侧光照射、切除尖端、尖端罩锡箔小帽、基部罩锡箔等处理,观察胚芽鞘的生长情况。结论:单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。詹森实验:将胚芽鞘尖端切下,在尖端与下部之间放置琼脂片,单侧光照射,观察胚芽鞘生长情况。结论:胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。拜耳实验:在黑暗中,将胚芽鞘尖端切下,分别放在胚芽鞘切面的一侧,观察胚芽鞘的弯曲生长情况。结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。温特实验:将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,未接触过尖端的琼脂块放在另一侧,观察胚芽鞘生长情况。结论:胚芽鞘尖端确实产生了某种促进生长的物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,并将该物质命名为生长素。
89. 生长素谁命名的?化学本质是什么?是如何发现的?除了IAA,生长素还包括哪些物质?
答案:生长素由温特命名。化学本质是吲哚乙酸(IAA),是其他科学家通过一系列实验,从植物体内逐渐分离、鉴定出来的。除IAA外,生长素还包括苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
90. 什么是向光性?如何解释向光性?
答案:向光性是指植物生长器官受单侧光照射而引起生长弯曲的现象。解释:单侧光照射下,胚芽鞘尖端产生的生长素在尖端发生横向运输,由向光侧向背光侧运输,导致背光侧生长素含量高于向光侧;生长素向下运输到伸长区,背光侧细胞生长快,向光侧细胞生长慢,从而使胚芽鞘向光弯曲生长。
91. 生长素的主要合成部位是什么?所需原料是什么?生长素分布在哪里?
答案:主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。所需原料:色氨酸。分布:相对集中地分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
92. 生长素的横向运输发生在哪里?引起横向运输的外界因素有哪些?
答案:横向运输发生在胚芽鞘尖端、根尖等部位。引起横向运输的外界因素主要有单侧光、重力等。单侧光照射使生长素在胚芽鞘尖端由向光侧向背光侧运输;重力作用使生长素在根尖等部位发生横向运输。
93. 什么是极性运输?运输方式是什么?发生在哪里?如何证明?
答案:极性运输是指生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输。运输方式是主动运输。发生在胚芽鞘、幼茎、幼根等部位。证明实验:将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘形态学上端,在形态学下端放置空白琼脂块,一段时间后,下端琼脂块中检测到生长素;若将含有生长素的琼脂块放在形态学下端,在形态学上端放置空白琼脂块,上端琼脂块中检测不到生长素,由此证明极性运输。
94. 非极性运输发生在什么部位?通过什么组织进行运输?
答案:非极性运输发生在成熟组织中。通过韧皮部进行运输。
95. 生长素起调节细胞生命活动的原理是什么?生长素在细胞水平和器官水平分别具有什么作用?
答案:原理:生长素与细胞内特异性受体结合,引发细胞内一系列信号转导过程,进而调节细胞的生长、分裂、分化等生理活动。细胞水平作用:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。器官水平作用:影响植物根、茎、叶的生长发育,如促进扦插枝条生根、促进果实发育、防止落花落果等。
96. 不同浓度的生长素对植物器官的作用有什么特点?影响生长素作用的因素有哪四个?
答案:特点:生长素的作用表现出两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,甚至杀死植物。不同植物器官对生长素的敏感程度不同,根最为敏感,芽次之,茎最不敏感。影响因素:生长素浓度、植物器官种类、细胞成熟程度、植物种类。一般来说,幼嫩细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝;双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感。
97. 不同植物器官、不同成熟度的细胞和单双子叶植物对生长素的敏感程度排序?
答案:植物器官:根>芽>茎;细胞成熟度:幼嫩细胞>成熟细胞;植物种类:双子叶植物>单子叶植物。
98. 什么是顶端优势?形成的原因是什么?如何解除顶端优势?在生产和园艺上有哪些具体运用?
答案:顶端优势是指顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽部位,使侧芽处生长素浓度过高,抑制侧芽生长,顶芽生长素浓度低,促进生长。解除方法:去除顶芽。生产和园艺运用:果树修剪(去除顶芽,促进侧枝生长,增加结果枝数量)、棉花打顶(去除顶芽,促进侧枝生长,提高棉花产量)等。
99. 如何解释根的向地性和茎的背地性?
答案:根的向地性:在重力作用下,生长素在根的近地侧分布较多,远地侧分布较少。由于根对生长素敏感,近地侧高浓度的生长素抑制根细胞生长,远地侧低浓度的生长素促进根细胞生长,所以根向地生长。茎的背地性:在重力作用下,生长素在茎的近地侧分布较多,远地侧分布较少。茎对生长素相对不敏感,近地侧高浓度的生长素促进茎细胞生长作用更强,远地侧低浓度的生长素促进作用较弱,所以茎背地生长。
100. 植物激素的概念是什么?植物激素对植物生长发育的调控,是通过哪些方式实现的?
答案:植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。调控方式:通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现对植物生长发育的调控。例如,生长素促进细胞伸长,细胞分裂素促进细胞分裂,脱落酸促进细胞衰老和死亡等。
101. 赤霉素是如何发现的?
答案:20世纪20年代,日本科学家发现,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象,病株往往比正常植株高50%以上,而且结实率大大降低,称为恶苗病。科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,却出现了与恶苗病同样的症状。1935年,科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素。
102. 赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸的合成部位以及主要作用分别是什么?油菜素内酯有什么作用?
答案:赤霉素合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。细胞分裂素合成部位:主要是根尖。主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、延缓叶片衰老。乙烯合成部位:植物体各个部位。主要作用:促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。油菜素内酯作用:能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
103. 举例说明植物激素间的关系?
答案:协同关系:生长素和赤霉素都能促进细胞伸长,从而促进植物生长;细胞分裂素和生长素在植物组织培养中共同作用,促进愈伤组织分化。拮抗关系:脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发;脱落酸促进叶、花、果实脱落,生长素抑制脱落(低浓度时)。
104. 在植物的生长发育和适应环境过程中,植物激素调节具有哪些特点?
答案:在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。(黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
105. 什么是植物生长调节剂?有什么特点?从分子结构来看,分为几类?
答案:植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。特点:容易合成、原料广泛、效果稳定。从分子结构来看,分为两类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
106. 举例说明植物生长调节剂在生长上的运用,调节剂的作用有哪些?负面影响有哪些?
答案:运用:用乙烯利催熟果实(如香蕉、番茄等);用赤霉素处理大麦,使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶,用于啤酒生产;用一定浓度的生长素类似物(如2,4-D)促进扦插枝条生根、防止落花落果、作为除草剂除去双子叶杂草等。作用:调节植物生长发育,提高作物产量、改善品质、延长保鲜期等。负面影响:使用不当可能会影响农产品品质,如导致果实口感变差、营养成分改变;过量使用可能会对环境造成污染,影响生态平衡;残留的植物生长调节剂可能对人体健康产生潜在危害。
107. 什么是预实验?目的是什么?
答案:预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸索出最佳的实验条件,为正式实验打下基础。目的:为进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,避免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
108. “探索2,4-D促进枝条生根的最适浓度”实验中,处理枝条的方法有几种?各有什么要求?
答案:处理枝条的方法有浸泡法和沾蘸法两种。浸泡法要求把插条的基部浸泡在配制好的2,4-D溶液中,深约3cm,处理几小时至一天 ,这种处理方法所用的溶液浓度较低,处理时间较长。沾蘸法是把插条基部在浓度较高的2,4-D溶液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可,该方法溶液浓度较高,处理时间短。
109. 该实验自变量、因变量、无关变量分别是什么?
答案:自变量是2,4-D溶液的浓度。因变量是枝条生根的数量(或长度 ),通过观察和记录不同浓度处理下枝条生根的数目或根的长度来衡量2,4-D促进生根的效果。无关变量有枝条的种类、生长状况、处理时间、温度、光照等,实验过程中要保证这些无关变量相同且适宜,以排除其对实验结果的干扰。
110. 该实验选择什么材料?为什么?
答案:一般选择生长旺盛的一年生枝条。因为一年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育状况好,容易生根,实验效果明显,能更好地探究不同浓度2,4-D对枝条生根的影响,减少实验误差。
111. 举例说明光照在调节植物发育上的作用。光敏色素的化学本质是什么?分布特点是什么?主要吸收什么光?除了光敏色素,还有哪些能感受光的物质?光调控植物生长发育的反应机理是什么?
答案:光照在调节植物发育上有多方面作用,例如:许多植物的开花与光照时间长短有关,如短日照植物菊花,在短日照条件下才能开花;光照还影响植物的形态建成,如黑暗中生长的幼苗表现出茎细长、叶小且黄等黄化现象,而在光照下能正常生长发育。光敏色素的化学本质是蛋白质,分布在植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富。主要吸收红光和远红光。除了光敏色素,还有隐花色素、向光素等能感受光的物质。光调控植物生长发育的反应机理是:光信号被光敏色素等光受体吸收后,会引发一系列信号转导过程,调节基因的表达,进而调控植物的生理过程,如影响激素的合成、运输和分布,最终影响植物的生长、发育和形态建成。
112. 树干年轮形成的原因是什么?什么叫春化作用,有什么意义?植物分布的地域性很大程度由什么因素决定?
答案:树干年轮形成的原因是:在不同季节,形成层细胞分裂活动的速度不同。春季,气候温暖、水分充足,形成层活动旺盛,产生的木质部细胞体积大、壁薄,颜色浅,质地疏松;秋季,气温下降,形成层活动减弱,产生的木质部细胞体积小、壁厚,颜色深,质地紧密。这样,同一年形成的木材,由于细胞形态和质地不同,在树干横切面上就形成了界限分明的同心圆环,即年轮。春化作用是指低温诱导植物开花的过程。其意义在于:使植物在经过低温处理后,能够在适宜的季节开花结果,有利于植物繁衍后代,增强植物对环境的适应性。植物分布的地域性很大程度由温度、光照、水分等生态因素决定。不同植物对这些环境因素的适应范围不同,例如热带植物适应高温、高湿环境,寒温带植物适应低温环境,所以这些因素限制了植物的分布范围。
113. 重力对植物哪两个方面有影响?植物对重力的感受机理是什么?如何设计实验,验证植物根向地性的感受部位在根冠?
答案:重力对植物的生长方向(如根的向地性、茎的背地性)和器官的形态建成有影响。植物对重力的感受机理:植物细胞中有感受重力的细胞器,如淀粉体。在重力作用下,淀粉体下沉在细胞底部,可能会引发一系列信号转导过程,使植物细胞感受到重力方向,进而影响生长素的分布,导致植物器官生长方向改变。验证植物根向地性的感受部位在根冠的实验设计:选取若干生长状况相同的幼苗,将其分为三组。第一组:不做处理,作为对照组;第二组:去除根冠;第三组:用锡箔小帽套住根冠。将三组幼苗都横放培养一段时间后,观察根的生长方向。若对照组根向地生长,去除根冠的一组根不表现出向地生长,套锡箔小帽的一组根仍向地生长,则可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
114. 植物生长发育的调控,是由哪三个方面的调节共同完成的?三个方面的调控是如何相互影响的?
答案:植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节三个方面共同完成。基因表达调控为植物生长发育提供了内在的遗传基础,决定了植物的基本生长模式和发育进程,它控制着激素合成相关基因的表达,从而影响激素的合成与分泌。激素调节在植物生长发育中起重要的调节作用,激素可以调节基因的表达,如生长素可以影响某些基因的转录,调控细胞的伸长、分裂和分化等过程;同时,激素的合成和分布又受环境因素的影响,例如光照、温度等环境因素会影响植物激素的合成和运输。环境因素(如光照、温度、重力等)通过影响基因表达和激素的合成、运输、分布,进而影响植物的生长发育。比如,光照时间的长短会影响植物激素的合成和分布,从而调控植物的开花时间;重力作用会影响生长素的分布,导致根向地生长、茎背地生长。这三个方面相互协调、相互影响,共同调控植物的生长发育过程,使植物能够适应环境变化,完成生长、发育和繁殖等生命活动。
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