新教材高考生物二轮复习专题七第1讲动物和人体生命活动的调节课件

这是一份新教材高考生物二轮复习专题七第1讲动物和人体生命活动的调节课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，网络构建知识串联，长句表达思维训练，专项模块•素能培优，特别提醒神经递质，人脑的高级功能，对点训练，胰岛素，大脑皮层，②细胞免疫等内容，欢迎下载使用。
第一编
2022
内容索引
网络构建 知识串联
长句表达 思维训练
专项模块•素能培优
网络构建 知识串联
条件反射
非条件反射
双向
单向传递　
神经—体液—免疫
下丘脑
胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素
下丘脑
肾上腺素、甲状腺激素
抗利尿激素
促甲状腺激素释放激素
分级
反馈
微量、高效
体液
靶器官、靶细胞
体液
细胞
自稳
过敏反应
下丘脑
长句表达 思维训练
1.反射活动需要通过完整的反射弧来实现,反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射都不能完成。据此思考,对某高位截瘫(脊髓胸上部受损)患者进行膝跳反射实验,该患者无感觉但能发生反射的原因是什么?
提示 高位截瘫导致脊髓向大脑的神经传导功能出现异常,兴奋不能传导至大脑皮层形成感觉;而膝跳反射的反射弧结构完整,能发生反射。
2.目前已知的神经递质种类很多,主要的有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)等。由此可见,神经递质多为小分子,但却通过胞吐的方式释放,其生物学意义是什么?
提示 短时间大量集中释放神经递质,以便引起突触后膜上的电位变化。
3.控制排尿的中枢位于脊髓。一般成年人可以“憋尿”,但婴儿经常尿床。婴儿经常尿床的原因是什么?
提示 大脑发育不完善,对控制排尿的低级中枢脊髓的控制能力弱。
4.有人试图通过研磨胰腺的方法获得胰岛素,但未获得成功,原因是什么?
提示 胰腺分泌的胰液会把胰岛素水解掉。
5.在血糖平衡的调节中,胰岛素的生理功能是什么?
提示 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。
6.临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平的原理是什么?
提示 内分泌腺分泌的激素通过体液运输,随血液流到全身。
7.人长时间处于高温环境下容易出现“中暑”现象。试从稳态失调的角度分析“中暑”的原因。
提示 人长时间处于高温环境下,体内产生的热量不能及时散失,引起体内热量过度蓄积和体温失调,进而导致稳态失调,出现“中暑”现象。
8.肾上腺的髓质分泌肾上腺素,它的分泌活动受内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加快等特征。请分析这个例子中神经调节和体液调节之间的联系。
提示 在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏;同时肾上腺作用于其他组织,使肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝中,促进肝糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,神经调节和体液调节相互配合,有利于机体应对紧急的情况。
9.艾滋病患者的直接死亡原因是什么?
提示 艾滋病患者往往死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
1.反射弧中各结构的判断方法
传入神经
突触
灰质
2.静息电位、动作电位及其离子基础
Na+
K+
3.兴奋在神经元之间的传递分析
胞吐
化学信号
受体
特别提醒神经递质
4.神经递质的释放、性质及作用
胞吐
内负外正
内正外负
抑制
5.人脑的高级功能
最高级
脊髓
脑干
小脑
下丘脑
对点训练
题组一　精典对练——拿高分▶题型一　结合反射弧的结构和功能,考查科学思维和科学探究1.(2021山东临沂二模)某人的脚不小心踩到钉子时,马上引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,以避开损伤性刺激,又不会跌倒。该过程的反射弧结构示意图如下所示,其中①~④为突触,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。下列叙述正确的是(　　)
A.①处突触前膜的信号使突触后膜兴奋,③处突触前膜的信号使突触后膜受抑制B.兴奋性递质使突触后膜的膜电位变为内正外负,抑制性递质不引起突触后膜电位变化C.屈腿反射属于非条件反射,完成屈腿反射的过程共需要5个神经元参与D.若刺激⑤处,该侧腿屈曲但神经节处检测不到动作电位,则说明反射弧的传出神经受损
答案 C　解析 由题干信息可知,若一侧受到伤害,如踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,且“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。图示对脚的有害刺激位于左侧,则应表现为左侧腿屈曲,右侧腿伸展。左侧腿屈曲,屈肌收缩,伸肌舒张,则①处突触前膜的信号使突触后膜兴奋;右侧腿伸展,伸肌收缩,屈肌舒张,则③处突触前膜的信号使突触后膜兴奋,A项错误。兴奋性递质使突触后膜的膜电位变为内正外负,抑制性递质使突触后膜静息电位差增大,更难产生兴奋,B项错误。若刺激⑤处,该侧腿屈曲但神经节处检测不到动作电位,则说明兴奋在反射弧中是单向传递的,D项错误。
2.(2021山东临沂一模)为了防止肌肉过度收缩,在神经传导通路中神经元之间释放不同的神经递质,达到相互调控的目的。下图为神经元A、B、C之间的传导通路示意图,①为神经纤维上的一个点,②为神经—肌肉接头,其结构类似于突触。下列说法错误的是(　　)A.刺激A处引起肌肉收缩的过程不属于反射B.刺激①处,电流表指针会发生一次偏转C.抑制C神经元的递质释放,肌肉收缩时间会缩短D.图示过程体现了肌肉收缩存在负反馈调节
答案 C　解析 反射需要完整的反射弧,A项正确。刺激①处,B神经元兴奋,神经元A、B间有一个突触,兴奋在突触处只能由神经元A向神经元B单向传递,所以A神经元不兴奋,又因C神经元释放的是抑制性神经递质,可抑制B神经元的兴奋,故电流表指针偏转一次,B项正确。C神经元释放的是抑制性神经递质,抑制C神经元的递质释放,会使B神经元处于兴奋状态的时间延长,则肌肉收缩时间会延长,C项错误。由题图可知,在神经元B、C之间存在负反馈调节,D项正确。
▶题型二　围绕兴奋的传导与传递,考查生命观念、科学思维3.(2021湖南卷)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如下图所示。图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(　　)
图a
图b
A.TEA处理后,只有内向电流存在B.外向电流由Na+通道所介导C.TTX处理后,外向电流消失D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
图c
答案 A　解析 由题图可知,TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,说明内向电流与钠通道有关,TTX处理后内向电流消失;TEA阻断钾通道,从而阻断了外向电流,说明外向电流与钾通道有关,TEA处理后只有内向电流存在,A项正确,B、C两项错误。由分析可知,内向电流与钠通道有关,神经细胞内K+浓度高,Na+浓度低,内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度依然低于膜外,D项错误。
4.(2021山东淄博一模)吗啡是一种镇痛剂。在吗啡刺激下,一些神经细胞会分泌大量的多巴胺(一种给人带来愉悦感的神经递质),但多巴胺长期在突触间隙积累会导致其受体减少,使用者对吗啡的耐受性升高,产生药物依赖。下图为吗啡刺激V区神经元释放多巴胺,引起N区神经元兴奋的传导示意图。下列叙述错误的是(　　)
A.吗啡与受体蛋白M的结合改变了神经元膜内外离子的分布B.在V区神经元多巴胺以囊泡形式运输并通过胞吐进入突触间隙C.多巴胺既与受体L结合也能被突触前膜重新吸收,兴奋在此双向传递D.使用者对吗啡产生药物依赖的原因是受体L的减少影响了正常的神经活动
答案 C　解析 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此兴奋在此不能双向传递。
题后归纳药物或有毒、有害物质阻断突触处神经冲动传递的三大原因
▶题型三　围绕神经的作用,考查科学探究、科学思维5.某研究人员发现,刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速。下列关于该实验现象的分析,错误的是(　　)A.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏B.刺激猫支配尾巴的交感神经是刺激反射弧的传出神经C.实验猫尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,副交感神经活动减弱D.副交感神经是传入神经,与交感神经的作用往往相反
答案 D　解析 由题干“如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速”可知,猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏,A项正确。交感神经和副交感神经都是传出神经,但二者对同一器官的支配作用往往相反,B、C两项正确,D项错误。
6.用电流刺激蛙的交感神经会使蛙的心跳加快,对此研究人员提出了以下两种假设。假设一:交感神经受电流刺激后,电信号直接传导造成心脏跳动加快。假设二:交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快。某同学为了探究哪种假设正确,设计了以下实验步骤。①制备若干带交感神经的搏动的离体蛙心,用插管插入蛙心的心室腔中,插管内有任氏液(能够维持蛙心跳动的生理溶液),心脏内的血液已被任氏液代替(如下图所示)。
②取两个制备好的蛙心分别置于盛有等量且适量任氏液的容器A、B中,测量A、B中蛙心的心率(分别记为A1、B1)。③刺激容器A中蛙心的交感神经,测量蛙心的心率(记为A2)。④随后将容器A中适量的溶液转移到容器B中,测量蛙心的心率(记为B2)。
(1)根据上述实验步骤,该同学预期的实验结果和结论是:若　　　　　　　　,则说明交感神经受电流刺激后,电信号直接传导造成心脏跳动加快;若　　　　　　　　,则说明交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快。 (2)步骤④中　　　　(填“能”或“不能”)刺激容器B中蛙心的交感神经后,再观察测量蛙心的心率,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)进一步研究发现,交感神经释放的神经递质与肾上腺素均可控制心脏的收缩,这两种物质发挥作用时的共同特点是　　　　　　　　　　　　(答出一点即可)。 (4)人受到惊吓刺激时,心跳短时间内迅速加快,说明该过程中主要的调节方式是　　　　。人受到惊吓后,需较长一段时间才能慢慢平静下来,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)A1小于A2,B1等于B2　　A1小于A2,B1小于B2(2)不能　若先刺激容器B中蛙心的交感神经再测量蛙心的心率,则无论是电信号直接传导还是分泌某种化学物质形式从传出神经传到效应器,都会使蛙心的心率加快(3)都要与相应受体结合后才能发挥作用(4)神经调节　体液调节作用时间比较长
解析 (1)若交感神经受电流刺激后,电信号直接传导造成心脏跳动加快,则容器B中蛙心的心率不变,容器A中因为存在电流刺激,蛙心的心率加快,即A1小于A2,B1等于B2。若交感神经分泌某种化学物质造成心脏跳动加快,则容器B中含有容器A中的溶液,也含有该化学物质,故两容器中蛙心的心率都会加快,即A1小于A2,B1小于B2。(2)若先刺激容器B中蛙心的交感神经再测量蛙心的心率,则无论是电信号直接传导还是分泌某种化学物质形式从传出神经传到效应器,都会使蛙心的心率加快,所以步骤④中不能刺激容器B中蛙心的交感神经后,再观察测量蛙心的心率。(3)神经递质和肾上腺素作为信号分子发挥作用时,都要与相应受体结合后才能发挥作用,且发挥作用后都会被分解。(4)神经调节反应速度迅速,而体液调节反应速度较缓慢,人受到惊吓刺激时,心跳短时间内迅速加快,说明该过程中主要的调节方式是神经调节。人受到惊吓后,需较长一段时间才能慢慢平静下来,其原因是体液调节作用时间比较长。
题组二　易错防范——不失分1.通过反射,神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化并作出反应,以调节各器官、系统的活动,实现机体稳态。脑的高级功能使人类能够主动适应环境,创造文明。判断下列有关反射与人脑高级功能的相关叙述是否正确。(1)神经系统结构和功能的基本单位是神经元,而神经调节的基本方式是反射。(　　)(2)手指接触到针尖而产生痛觉属于非条件反射。(　　)(3)人能有意识地控制不发生膝跳反射,但是不能有意识地控制缩手反射。(　　)
√
×
×
(4)如果破坏了反射弧的某一结构(如传出神经),则反射不能发生。(　　)(5)言语区的S区发生障碍,不能讲话。(　　)(6)长时记忆可能与新突触的建立有关,及时复习有助于巩固已经建立起的突触。(　　)(7)交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。(　　)(8)神经胶质细胞对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。(　　)
√
√
√
√
√
易错点拨形成感觉≠完成了反射“反射”强调机体对某种刺激作出了“应答”,它必须经历完整的反射弧才能完成,其完成的标志是感受器接受适宜刺激后,经神经传导路径使“效应器”发生诸如肌肉收缩或腺体分泌类的应答。若感受器接受相应刺激后,仅是经上行传入路径传至“大脑皮层”,使其形成诸如疼、酸、辣、苦、甜等的感觉,因其并未历经传出神经作用于效应器从而发生“应答”,故不应视作反射的发生。
2.反射的完成以神经元上兴奋的传导及神经元间兴奋的传递为基础。判断下列有关兴奋的产生和传导(传递)的叙述是否正确。(1)神经细胞处于静息电位时,细胞外K+浓度高于细胞内,Na+则相反。(　　)(2)神经纤维膜内K+/Na+的值在动作电位时比在静息电位时高。(　　)(3)兴奋传递过程中,突触前膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号。(　　)(4)神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质。(　　)(5)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。(　　)(6)在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的,而在突触处的传递是单向的。(　　)
√
×
×
×
×
×
易错点拨离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别
3.(2021山东烟台一模)神经细胞内K+浓度始终高于细胞外,Na+正好相反。下列关于K+和Na+进出神经细胞的跨膜运输及膜电位变化的叙述,错误的是(　　)A.神经细胞未兴奋部位,K+外流的跨膜运输方式为协助扩散B.兴奋性神经递质与相应受体结合会导致突触后膜上K+通道开启C.抑制性神经递质与相应受体结合会引起突触后膜的膜电位发生变化D.神经细胞兴奋部位,Na+内流的跨膜运输方式不是主动运输
答案 B　解析 神经细胞未兴奋部位,神经细胞膜对K+的通透性大,K+外流的跨膜运输方式为协助扩散,A项正确。兴奋性神经递质与相应受体结合会导致突触后膜上Na+通道开启,Na+大量内流,形成内正外负的动作电位,B项错误。抑制性神经递质与相应受体结合会引起突触后膜的膜电位发生变化,使内负外正的电位差更大,C项正确。神经细胞兴奋部位,Na+内流的跨膜运输方式不是主动运输,而是协助扩散,D项正确。
易错点拨抑制性神经递质也会引起突触后膜的膜电位发生变化,但没有发生电位反转。
1.激素的来源及相互关系
下丘脑
垂体
2.激素调节中的几个关键点
协同
促进生长发育
升高血糖
增强代谢
增加产热量
垂体
特别提醒关于激素作用特点的四点提示
3.血糖平衡的调节(1)图解血糖平衡调节的三种模式
胰岛素
①胰岛素的靶细胞是几乎全身组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝。②下丘脑作用于胰岛细胞是通过有关神经实现的,并不是通过促激素释放激素实现的。③降低血糖浓度方面,　　　　　　是唯一能够降低血糖浓度的激素,其作用体现在两方面:促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。 
胰岛素
(2)厘清血糖浓度变化的原因
低
肝
葡萄糖
对点训练
题组一　精典对练——拿高分▶题型一　围绕动物激素的作用机理及功能,考查科学思维1.(2021山东济南一模)褪黑素是存在于哺乳动物体内的一种胺类激素,具有促进睡眠、延缓衰老、调节免疫和调控生殖等多项生理功能。下图为光暗信号通过“视网膜→神经中枢→松果体”途径对雌性动物生殖活动的调控。下列说法错误的是(　　)
A.光暗信号调节的反射弧中,感受器位于视网膜,效应器包含松果体B.去甲肾上腺素的释放伴随着ATP的水解和信号的转变C.光暗信号对雌性动物生殖的调控过程中既有神经调节,又有体液调节D.垂体分泌的促性腺激素会负反馈于下丘脑,抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素
答案 D　解析 由题图可知,光暗信号通过“视网膜→神经中枢→松果体”途径对雌性动物生殖的调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为视网膜(感受器)→传入神经→神经中枢→传出神经→松果体(效应器)。此时去甲肾上腺素作为神经递质,其释放伴随着ATP的水解和信号的转变。促性腺激素无法负反馈作用于下丘脑。
2.(2021河北卷)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是(　　)A.①②均增强了胰岛B细胞的分泌活动B.②③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流C.①③调节胰岛素水平的方式均为体液调节D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
答案 C　解析 题干中①②③都增强了胰岛B细胞的分泌活动,A项正确。②③中都是迷走神经参与活动,作用于胰岛B细胞或胃肠激素分泌细胞,B项正确。③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,C项错误。血糖平衡的调节存在负反馈调节机制,D项正确。
▶题型二　围绕动物激素相关实验,考查科学探究3.(2021山东泰安二模)现有2只成年小鼠出现了行动呆笨迟缓、精神萎靡、食欲不振等症状。为探究这2只患病小鼠的病因,科研人员抽血检测了上述2只小鼠和1只正常小鼠的激素浓度,结果如下表所示。下列说法错误的是(　　)
A.小鼠甲的病因可能是甲状腺损伤或缺碘,给其注射甲状腺激素后症状可缓解B.小鼠乙的病因最可能是垂体病变,给其注射甲状腺激素后症状可缓解C.给小鼠甲使用促甲状腺激素受体阻断剂可导致其甲状腺激素分泌增加D.下丘脑、垂体、甲状腺病变或缺碘均可能导致小鼠出现上述症状
答案 C　解析 小鼠甲患病是甲状腺分泌甲状腺激素不足造成的,所以可能是甲状腺细胞受损或缺碘,注射甲状腺激素后症状可缓解,A项正确。小鼠乙促甲状腺激素含量偏低,所以可能是垂体受损导致甲状腺激素分泌量不足,注射甲状腺激素后症状可缓解,B项正确。促甲状腺激素受体阻断剂阻止促甲状腺激素和甲状腺细胞结合,导致甲状腺细胞不能接受信号,分泌甲状腺激素减少,同时小鼠甲的甲状腺细胞受损,所以给小鼠甲使用促甲状腺激素受体阻断剂不会使其甲状腺激素分泌增加,C项错误。甲状腺激素的分泌受到下丘脑、垂体的分级调节,碘是合成甲状腺激素的原料,所以下丘脑、垂体、甲状腺病变或缺碘均可能导致小鼠出现上述症状(甲状腺激素分泌减少),D项正确。
4.哺乳动物胃的内分泌细胞分泌的Ghrelin可与分布于下丘脑的受体GHSR-1α结合,形成Ghrelin-下丘脑GHSR信号通路,促进生长激素分泌,调节摄食行为和糖脂代谢。为了探究有氧运动对高脂饮食诱发的高血糖的影响,按图1所示方案开展实验,最后测定各组小鼠空腹血糖、空腹胰岛素、胃组织Ghrelin蛋白和下丘脑GHSR-1α蛋白的水平,计算相对含量,结果如图2所示(NC组各指标水平设置为1.0)。
图1
图2
回答下列问题。(1)胰岛素是由　　　　细胞分泌的激素。 (2)GHSR-1α所在的细胞为Ghrelin的　　　　。 (3)HC组空腹血糖水平高于NC组,从胰岛素角度分析原因可能是　　　　 　　 　　 　　 　　　。 (4)实验根据　　　　原则设置两组对照,其中HC组的作用是　　　　　 　　　。 (5)HC组小鼠血糖水平升高时,Ghrelin蛋白水平下降,降低了饥饿感、减少了摄食量,从而限制血糖进一步升高,这属于机体的　　　　调节。 (6)由实验结果推测,　　　　　的生活方式有助于保持血糖水平正常。 
答案 (1)胰岛B(2)靶细胞(3)HC组的高脂饮食降低了细胞对胰岛素的敏感性,产生胰岛素抵抗,胰岛素受体失活(合理即可)(4)单一变量　作为HE的对照组,探究有氧运动对高脂饮食诱发的高血糖的影响;与NC组对照,证明高脂饮食可诱发高血糖(5)(负)反馈(6)低脂(正常)饮食,适度有氧运动
解析 (1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌产生的唯一能够降低血糖浓度的激素。(2)激素具有作用于靶器官、靶细胞的特点,Ghrelin属于内分泌细胞分泌的激素,则GHSR-1α所在的细胞为Ghrelin的靶细胞。(3)HC组的胰岛素含量高于NC组,但血糖浓度却高于NC组,原因可能是长时间的高脂饮食产生了胰岛素抵抗,胰岛素受体失活,导致空腹血糖水平高于NC组。(4)依据题干信息探究有氧运动对高脂饮食诱发的高血糖的影响,实验要遵循单一变量原则,设置对照。HC组的设置是作为HE的对照组,探究有氧运动对高脂饮食诱发的高血糖的影响,又与NC组对照证明高脂饮食可诱发高血糖。(5)当血糖浓度升高时,机体Ghrelin蛋白水平下降,降低了饥饿感,减少了摄食量来限制血糖进一步提高,这体现了机体的负反馈调节。(6)由题图数据可知,低脂(正常)饮食和适度有氧运动都有利于维持血糖平衡,因此提倡低脂(正常)饮食和适度有氧运动的生活方式。
题组二　易错防范——不失分1.激素种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。可以说激素是调节生命活动的信息分子。判断下列有关激素及激素调节的叙述是否正确。(1)各种动物激素用双缩脲试剂进行检测均呈紫色。(　　)(2)肾上腺素分泌增多会使动物警觉性提高、呼吸速率减慢、心率减慢。(　　)(3)激素只有运输到相应的靶器官或靶细胞才能发挥作用。(　　)(4)激素能直接参与细胞内多种代谢过程从而调节生命活动。(　　)
×
×
√
×
(5)在甲状腺激素分泌的反馈调节中,下丘脑和垂体细胞是甲状腺激素的靶细胞。(　　)(6)血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少。(　　)(7)血糖平衡调节、体温调节和水盐平衡调节中均存在反馈调节。(　　)(8)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高。(　　)(9)甲状腺激素不能影响神经系统的活动。(　　)
√
×
√
×
×
易错点拨(1)有些动物激素的化学本质不是蛋白质,如性激素的化学本质为固醇,用双缩脲试剂进行检测不呈紫色。(2)胰高血糖素能促进肝糖原分解,而不能促进肌糖原分解。
2.(2021山东临沂一模,不定项选择题)肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠上皮细胞的钠—葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT-2),Na+首先被上皮细胞Na+泵泵出,为葡萄糖协同转运提供动力。长期注射胰岛素可能会产生抗胰岛素抗体,致使部分患者胰岛素用量越来越大,但血糖浓度依然很高。服用SGLT-2抑制剂可抑制葡萄糖的重吸收,使葡萄糖随尿排出以降低血糖。下列叙述错误的是(　　)A.胰岛素通过加速细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存来降低血糖浓度B.肾小管重吸收葡萄糖消耗的ATP主要由线粒体提供C.长期注射胰岛素会引起B细胞和记忆细胞产生抗体D.SGLT-2抑制剂具有改善胰岛素的敏感性和利尿作用
答案 D　解析 胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖物质;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,A项正确。肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠—葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT-2),说明葡萄糖进入肾小管上皮细胞的动力来源于Na+首先被上皮细胞Na+泵泵出,B项错误。抗体由浆细胞产生,C项错误。SGLT-2抑制剂作用于SGLT-2转运蛋白后,抑制了肾小管对原尿中葡萄糖的重吸收,由于原尿中葡萄糖的浓度较大,渗透压较高,故影响了肾小管对水分的重吸收,使服药者尿量增加,过量的葡萄糖从尿中排出,但不能改善胰岛素的敏感性,D项错误。
1.内环境及稳态调节要点(1)内环境各成分的判断
细胞内
提示血浆与组织液、淋巴液相比,最大的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(2)组织水肿的原因
下降
升高
2.下丘脑在三大调节中的作用——四大功能与三大中枢
肾小管、集合管重吸收水
大脑皮层
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
特别提醒下丘脑的功能是调节内脏活动和内分泌活动。因为下丘脑的某些细胞既是神经元细胞,又是内分泌细胞,故下丘脑对人体的体温、摄食、水盐平衡和内分泌活动调节起重要作用,同时参与人的情绪活动。
3.体温调节的注意事项(1)体温恒定的原理:机体产热量=散热量
代谢产热
皮肤
(2)关于产热和散热的四个误区
4.有关水盐平衡调节的四个易错点(1)抗利尿激素的合成、分泌部位≠释放部位。合成、分泌抗利尿激素的是下丘脑,释放抗利尿激素的是　　　　　　　。 (2)水盐平衡的调节中枢≠产生渴觉的部位,水盐平衡的调节中枢位于下丘脑,产生渴觉的部位是　　　　　　　　　。 (3)水盐平衡的调节过程中下丘脑可作为神经中枢、感受器(渗透压感受器)和效应器(合成并分泌抗利尿激素)。(4)影响水盐平衡调节的不是水的绝对含量的变化,而是细胞外液渗透压的变化。
垂体
大脑皮层
5.免疫调节(1)两大免疫过程①体液免疫
APC
细胞因子
浆细胞
②细胞免疫
APC
辅助性
细胞毒性
细胞因子
特别提醒有关免疫调节过程的四点提示
(2)三种免疫功能异常类型的判断
自身免疫病
免疫缺陷病
对点训练
题组一　精典对练——拿高分▶题型一　围绕人体内环境及其稳态的维持,考查稳态与平衡的生命观念1.(2021河北卷,不定项选择题)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是(　　)A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多
答案 ABD　解析 细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-,A项正确。细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加都有关系,B项正确。细胞内液与细胞外液进行着物质交换,也参与细胞外液渗透压的调节,C项错误。高盐饮食后,为使细胞外液渗透压回归,机体要摄入一定量的水,所以细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡状态时,细胞外液总量和体液总量都增多,D项正确。
2.(2021全国甲卷)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(　　)A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素C.下丘脑参与水盐平衡的调节;下丘脑有水平衡调节中枢D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
答案 B　解析 下丘脑渗透压感受器能感受细胞外液渗透压的变化,A项正确。下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素是由垂体分泌的,B项错误。下丘脑中的水平衡调节中枢参与人体水盐平衡的调节,C项正确。下丘脑能够感受体温的变化,下丘脑中的体温调节中枢参与人体的体温调节,D项正确。
▶题型二　结合体温调节与水盐平衡调节,考查生命观念、科学思维3.(2021山东青岛三模)内温动物是指通过自身体内氧化代谢产热来调节体温的动物,如哺乳动物、鸟类等。在一定的温度范围内,内温动物耗氧量最低,并且不随环境温度而变化,该温度范围称为热中性区。在环境温度高于或者低于热中性区时,内温动物耗氧量都会增加,体内产热量也会增加。下列关于内温动物体温调节的叙述,错误的是(　　)A.当环境温度高于热中性区时,机体的产热量要大于散热量B.当环境温度低于热中性区时,机体内甲状腺激素的合成与分泌量会增加C.将家畜养殖的环境温度控制在热中性区,有利于降低家畜的能量消耗D.高纬度内温动物往往比低纬度同类个体偏大,有利于减少单位体重的散热量
答案 A　解析 当环境温度高于热中性区时,机体的产热量约等于散热量,A项错误。当环境温度低于热中性区时,机体内甲状腺激素的合成与分泌量会增加,提高细胞的代谢速率,使机体的产热量增加,以适应低温环境,B项正确。在环境温度高于或者低于热中性区时,内温动物耗氧量都会增加,体内产热量也会增加。将家畜养殖的环境温度控制在热中性区,氧气的消耗量最低,有机物的分解较少,有利于减少家畜的能量消耗,C项正确。高纬度的温度低于热中性区,一般情况下内温动物往往比低纬度同类个体偏大,以此来减少单位体重的散热量,D项正确。
4.(2021山东济南高三月考)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行了如下实验:首先记录实验兔的正常尿量a(单位:滴/min),然后在耳缘静脉注射垂体提取液0.3 mL,记录尿量b;待尿量恢复正常后,在耳缘静脉注射质量分数为10%的葡萄糖溶液20 mL,再次记录尿量c。下列叙述错误的是(　　)A.若尿量b小于a,则是因为垂体提取液中含有ADH,促进了实验兔肾小管和集合管重吸收水B.若尿量c小于a,则是由实验兔的细胞外液渗透压升高引起的C.血糖升高后,降血糖的调节过程中感受器位于下丘脑D.给实验兔注射高渗NaCl溶液导致尿量减少的原因与注射垂体提取液导致尿量减少的原因不同
答案 D　解析 在耳缘静脉注射垂体提取液0.3 mL,垂体提取液中含有抗利尿激素,作用于肾小管和集合管,使之重吸收的水增多,从而使尿量减少,即b小于a,A项正确。在耳缘静脉注射质量分数为10%的葡萄糖溶液20 mL后,细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,导致尿量减少,即c小于a,B项正确。血糖升高后,下丘脑中相应感受器兴奋,通过神经调节使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而降低血糖浓度,C项正确。给兔注射高渗NaCl溶液,细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增加,这与注射垂体提取液导致尿量减少的原因相同,D项错误。
▶题型三　结合免疫调节,考查社会责任和生命观念5.(2021湖南卷)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,会导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是(　　)A.法氏囊是鸡的免疫器官B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退现象C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
答案 D　解析 由题干“法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”可推知,法氏囊是鸡的免疫器官,A项正确。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,会导致法氏囊严重萎缩,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以可能会导致体液免疫功能衰退,B项正确。法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会导致雏鸡B淋巴细胞的产生减少,C项正确。IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再注射不会阻止其法氏囊萎缩,D项错误。
6.(2021山东卷)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　)A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
答案 D　解析 由题意可知,一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以由同一抗原刺激机体可以产生多抗,抗原纯度对多抗纯度的影响大,单抗是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原决定簇的抗体,理论上与抗原纯度无关,A项错误。单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞,B项错误。一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,利用该小鼠能制备出多种抗p72的单抗,C项错误。p72部分结构改变会导致其部分抗原决定簇变化,与改变前抗原决定簇识别的单抗就会失效,而与其他抗原决定簇结合的其他抗体仍有效,D项正确。
题组二　易错防范——不失分1.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。判断下列有关稳态的叙述是否正确。(1)细胞外的液体就是细胞外液。(　　)(2)血红蛋白主要存在于血浆和组织液中。(　　)(3)血浆中的水可以来自消化道、组织液和淋巴液。(　　)(4)食物中长期缺少蛋白质会引起组织水肿。(　　)(5)严重脱水时,下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少。(　　)
×
×
√
√
×
2.人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。判断下列有关神经—体液调节的叙述是否正确。(1)肾上腺素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡。(　　)(2)血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素。(　　)(3)水盐平衡通过神经—体液调节完成。(　　)(4)人体遇冷时,甲状腺激素和肾上腺素均可参与机体产热调节。(　　)
√
√
√
√
易错点拨高温环境下的体温调节过程也是以神经—体液调节为主,需要机体各个器官、系统的协调配合才能完成。
3.(2021广东卷)我国新冠肺炎疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗。下列叙述正确的是(　　)①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠　②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖　③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫　④二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能A.①④ B.①③C.②④ D.②③
答案 A　解析 通过理化方法灭活病原体,可使其内部核酸失活,失去繁殖和感染能力,因此安全可靠,①正确。接种的抗原是经过灭活处理的,不具有增殖能力,②错误。接种疫苗后刺激B细胞增殖分化产生体液免疫,③错误。二次接种时,机体内的记忆细胞会识别抗原,迅速增殖分化,快速产生大量抗体,提高对相应病原体的防卫功能,④正确。
4.(2021山东临沂二模)新型冠状病毒肆虐给人类生活带来极大影响,研发疫苗是防控新冠肺炎的有效措施。腺病毒载体疫苗属于基因工程疫苗,它只需搭载新型冠状病毒核酸片段,而传统的“灭活病毒疫苗”需要灭活使病毒失去致病能力。下图是注射两类疫苗引发人体产生免疫效应的部分过程示意图,图中①~⑤代表不同细胞。下列说法正确的是(　　)
A.图中物质A为细胞因子,能特异性识别抗原的细胞有①②③④B.感染过腺病毒的人群接种腺病毒载体疫苗,会提高疫苗免疫预防效果C.新型冠状病毒感染免疫预防人群时,会直接刺激②和③迅速发生二次免疫反应D.腺病毒载体疫苗不存在“灭活”,但需要新型冠状病毒核酸片段表达才能发挥作用
答案 D　
解析 题图表示人体特异性免疫过程,细胞①是抗原呈递细胞,细胞②是辅助性T细胞,细胞③是B细胞,细胞④是记忆B细胞,细胞⑤是浆细胞;物质A是细胞因子;物质B是抗体,能与抗原特异性结合。其中,能特异性识别抗原的细胞有②辅助性T细胞、③B细胞、④记忆B细胞,①抗原呈递细胞没有特异性识别功能,A项错误。若在接种腺病毒载体疫苗前,人体曾感染过腺病毒,人体中产生的抗体与细胞毒性T细胞会消灭腺病毒,导致腺病毒载体疫苗的有效性降低,B项错误。新型冠状病毒感染免疫预防人群时,会直接刺激④记忆B细胞迅速发生二次免疫反应,C项错误。腺病毒载体疫苗注入
人体后,其发挥作用的机理是腺病毒能够将相关蛋白基因转化到受体细胞中,并在受体细胞中表达出相关蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答,故腺病毒载体疫苗不存在“灭活”,但需要新型冠状病毒核酸片段表达才能发挥作用,D项正确。
规律方法•归纳
一、与内分泌腺和激素有关的实验设计归纳1.常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法不同激素由于化学本质不同,设计实验时,要根据激素的种类,采取切除、注射或饲喂的方法。2.动物生理实验材料的选择和处理(1)实验分组基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物平均分组(随机均分),每组要有数量相等的多只动物。(2)处理:如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先进行饥饿处理。(3)要根据实验动物的不同,合理控制激素的用量。
3.动物激素调节实验设计时的注意事项(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。(2)注意设置对照实验:如进行注射实验时空白对照组应不作处理或注射生理盐水(不可用蒸馏水,进行饲喂实验时,空白对照组可添加蒸馏水),自身前后对照、相互对照等。(3)生理实验中要注意排除无关变量的干扰:假手术、溶解药物的溶剂、内源激素等。
二、神经调节实验设计基本方法归纳1.判断传入神经和传出神经设计关键:切断实验法确认传入神经与传出神经。若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经;反之则为传出神经。
2.反射弧中兴奋传导(传递)特点的实验探究(1)探究兴奋在神经纤维上的传导一般选择传出神经中央某点作为实验对象。(2)探究兴奋在神经元之间的传递设计关键:在突触两侧找两个刺激位点。一般传入神经和传出神经各一个。3.“药物阻断”兴奋传导(传递)的实验设计关键:探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导还是阻断在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
技能提升•训练
(2020山东二模)人和高等动物的小肠肠壁内分布着由大量神经元构成的黏膜下神经丛,该神经丛可以接受来自脑干的神经支配,同时也参与腺体分泌等局部反射活动,如下图所示。回答下列问题。
(1)当来自脑干的兴奋传导至神经丛时,通过神经末梢释放　　　　　,引起神经元③产生兴奋,当兴奋传到M点时,M点膜外电位的变化过程是　　　　　　　　　　　。神经元③兴奋不能引起神经元④出现电位变化,即兴奋在神经元之间的传递是单向的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)小肠肠腔的酸度增加,可通过局部反射活动引起腺体的分泌。若图中腺体对小肠肠腔的酸度增加无法作出反应,但来自脑干的兴奋仍可使其分泌,现已确定上述现象出现的原因是某突触异常,则由图可知,出现异常的突触在神经元　　　(填图中序号)之间。已知用电极刺激神经元可使其产生兴奋,请设计实验证明该突触异常(简要写出实验思路并预期实验现象)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)神经递质　由正电位变为负电位　神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上(或神经递质只能由神经元④的突触小体释放,作用于神经元③的胞体)(2)⑥和②　用电极刺激神经元⑥的轴突末梢,腺体不分泌;用电极刺激神经元②的胞体,腺体分泌
解析 (1)兴奋传至神经末梢时,神经末梢会释放神经递质,其与突触后膜上的相应受体结合,引起突触后膜膜电位变化,实现兴奋的传递;兴奋传至M点时,该处会形成动作电位,则膜外电位由正电位变为负电位;兴奋在神经元之间通过神经递质传递,而神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,故兴奋在神经元之间只能单向传递。(2)由题图可知,小肠肠腔腺体的分泌受小肠肠腔酸度和脑干影响。若题图中腺体对小肠肠腔的酸度增加无法作出反应,但来自脑干的兴奋仍可使其分泌,结合图示可知,此时应是⑥和②之间的突触异常;若要证明⑥和②之间的突触异常,可用电极刺激神经元⑥的轴突末梢,此时腺体不能正常分泌,用电极刺激神经元②的胞体,腺体分泌。
专项模块•素能培优
大题分析与表达(四)　动物生命活动调节类大题突破
典例示范
【典例】(2021山东卷)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如下图所示。回答下列问题。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为　　　　　。 (2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 (3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。(写出实验思路和实验现象)
【思维模板】
【表达模板】实验思路的书写
答案 (1)分级调节(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用)　两过程NE的浓度不同　两过程NE运输到MeSC的时间不同(合理即可)(3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛),变白(注:上述处理中A组作假手术处理,C组作假手术并束缚也可)。
解析 (1)由题图可知,过度紧张焦虑刺激下丘脑通过垂体作用于皮质产生糖皮质激素,由下丘脑—垂体—相应腺体产生相应的激素属于激素调节方式中的分级调节。(2)由题图可知,过度紧张焦虑刺激脑和脊髓。途径一为神经调节,脑和脊髓通过神经调节经传出神经末梢释放的神经递质NE作用于黑色素干细胞MeSC,使MeSC异常增殖分化;途径二为神经—体液调节,脑和脊髓通过传出神经支配肾上腺髓质,释放激素NE,NE作用于黑色素干细胞MeSC。作用于MeSC的两条途径中,NE主要通过途径②影响MeSC,途径①作用很小,原因可能与NE本身的作用方式不同,NE作用于靶细胞的受体不同,NE本身的活性、浓度等方面有关。(3)实验目的为验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性实验,双自变量为长期束缚、肾上腺,因变量为对黑毛小鼠体毛的观察,观察指标为小鼠体毛是否脱毛及是否变白。从题图中可看出过度紧张焦虑,
下丘脑通过垂体产生G作用于成纤维细胞并最终抑制了HFSC的增殖分化。按照实验设计的对照、等量、单一变量原则可将实验目的分解为两个:①设计实验验证上述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响,分不处理组和长期束缚组,②设计实验验证上述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,分不处理组和切除肾上腺组。由于题目要求验证上述长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,再加一组长期束缚及切除肾上腺组。实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛),变白。
长句训练
1.(2021山东日照一模)海马体(H区)是大脑边缘系统的一部分,与人的学习和记忆功能密切相关。为了研究学习和记忆的机制,研究人员利用小鼠进行了下图所示实验。分析回答下列问题。
(1)由图示可知,在小鼠H区的神经纤维上施加单脉冲电刺激后,突触前膜释放　　　　,经过突触间隙与突触后膜上的A受体结合,使突触后膜产生兴奋,兴奋部位的膜外电位表现为　　　　。上述过程中兴奋是　　　　(填“单”或“双”)向传递的。 (2)在小鼠H区的神经纤维上施加高频电刺激后,突触后膜上的　　　　被激活,导致Ca2+内流,引起突触后神经元发生系列变化,最终导致突触后膜上　　　　数量增加,形成持续一段时间的电位增强,这种现象称为长时程增强(LTP)。 
(3)科学家通常采用隐藏平台水迷宫任务来测试小鼠的记忆能力,即让小鼠在一个装满水的不透明的圆缸内游泳来寻找隐藏在水面下的平台。经过相同的训练次数后,可根据小鼠找到隐藏平台所需的时间长短来评价小鼠的记忆能力。请利用以下实验材料设计实验验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成。实验材料:生理状况相同的小鼠若干、N受体阻断剂AP5、隐藏平台水迷宫装置等。实验思路:　　　　 　　 　　 　　　。 
答案 (1)谷氨酸　负电位　单(2)N受体　A受体(3)将小鼠等分为两组,一组小鼠注射适量的AP5,另一组小鼠注射等量的生理盐水;一段时间后让两组小鼠同时进行隐藏平台水迷宫任务的测试,记录两组小鼠找到隐藏平台所需要的时间
解析 (1)由题图可知,在单脉冲电刺激作用下,突触前膜释放了谷氨酸,并与突触后膜上的A受体结合,引起突触后膜兴奋,兴奋部位膜内为正电位、膜外为负电位。由于神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜上,所以上述过程中兴奋是单向传递的。(2)由题图可知,在高频电刺激作用下,突触前膜释放了谷氨酸并作用于N受体,激活了N受体,导致Ca2+内流,经过一系列变化最终导致突触后膜上的A受体数量增加。(3)由题意可知,该实验是验证性实验,目的是验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成,结合实验设计的基本原则和提供的实验材料设计实验:将小鼠等分为两组,一组小鼠注射适量的AP5(N受体阻断剂),另一组小鼠注射等量的生理盐水;一段时间后让两组小鼠同时进行隐藏平台水迷宫任务的测试,记录两组小鼠找到隐藏平台所需要的时间。
2.(2021山东淄博一模)临床上,常用口服葡萄糖耐量实验(OGTT)检查人体对血糖的调节能力。具体操作是先测定受检者空腹血糖,然后将75 g无水葡萄糖溶于250~300 mL水中,让受检者5 min内饮尽,每隔一定时间测定血糖浓度(相关标准及结论如下表所示),以判断受检者是否存在“糖调节异常”或“糖尿病”。请分析回答下列问题。
(1)所有受检者的血糖浓度,在0.5~1 h均迅速上升的原因是　　　　　　　　　。正常人2 h后血糖浓度基本恢复至空腹水平,主要原因是组织细胞加快了　　　的合成及葡萄糖的分解利用。 (2)IFG和IGT均属于“糖调节异常”。一般认为,IFG表现为餐后血糖的调节能力较好,而空腹血糖调节能力减退,原因主要与人的饮食和生活习惯有关。为避免IFG患者发展成糖尿病患者,你给出的建议是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)正常人胰岛素的分泌量与血糖值呈平行状态,试验3 h后的胰岛素测定值与空腹值相当。1型糖尿病为胰岛素依赖型糖尿病,主要是　　　　　受损导致胰岛素分泌不足;2型糖尿病主要是由于胰岛素敏感性下降,机体代偿性使胰岛素的分泌量　　　。为查明糖尿病患者的病因,在做OGTT的同时还需做胰岛素释放试验。下图表示测定胰岛素释放的3种情况,属于1型糖尿病和2型糖尿病的曲线分别是　　　和　　　。 
(4)严重的糖尿病患者常伴随酮症酸中毒,酮症酸中毒是由脂肪分解生成的酮体积累造成的。糖尿病患者出现酮症酸中毒的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)肠道吸收葡萄糖　糖原(2)减少高糖高热量食物的摄入,加强体育锻炼(3)胰岛B细胞　增加　c　a(4)细胞不能正常利用葡萄糖,而是利用脂肪供能,造成酮体积累
解析 (1)由题表数据可知,在0.5~1 h所有受检者的血糖浓度均迅速上升,其原因是肠道消化吸收葡萄糖。而正常人2 h后血糖浓度基本恢复至空腹水平,主要原因是组织细胞加快了糖原的合成及葡萄糖的分解利用。(2)为避免IFG患者发展成糖尿病患者,应减少高糖高热量食物的摄入,加强体育锻炼。(3)1型糖尿病为胰岛素依赖型糖尿病,主要是胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足;2型糖尿病主要是由于胰岛素敏感性下降,机体代偿性使胰岛素的分泌量增加。为查明糖尿病患者的病因,在做OGTT的同时还需做胰岛素释放试验。由题图可知,1型糖尿病血浆中胰岛素含量低,因此属于1型糖尿病的曲线是c;2型糖尿病血浆中胰岛素含量高,因此属于2型糖尿病的曲线是a。(4)糖尿病患者出现酮症酸中毒的原因是细胞不能正常利用葡萄糖,而是利用脂肪供能,造成酮体积累。
3.(2021山东潍坊三模)巨噬细胞是血液、淋巴液和所有哺乳动物组织中常见的吞噬细胞,是造血系统中可塑性最强的一种细胞。近年来人们研究发现,巨噬细胞可以根据微环境的变化而改变其表型,从而具有多样的功能,即为巨噬细胞的表型转换。微环境变化所产生的巨噬细胞的表型是多样的,但有两种主要表型,即M1型和M2型巨噬细胞。M1型巨噬细胞即经典活化巨噬细胞,具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能,是机体抵御外来异物的重要防线。M2型巨噬细胞是一群具有抗炎作用的异质性巨噬细胞,与抗炎反应、寄生虫感染、组织重构、纤维化以及肿瘤疾病发展相关。回答下列问题。
(1)巨噬细胞由　　　　　　　　　　分化而来;M1型巨噬细胞在机体中既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫,作出此判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)肥胖被认为是导致多种疾病的危险因素。科学研究显示,从瘦人的白色脂肪组织中分离出的巨噬细胞表现出M2型的特征;在肥胖人群的脂肪组织中发现M1型巨噬细胞数目增加,且它的数量与肥胖水平呈正相关。这表明肥胖可导致巨噬细胞发生　　　　　　的表型转换。M1型和M2型巨噬细胞功能出现差异的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)M2型巨噬细胞能分泌含有提高胰岛素敏感性的微小核糖核酸(MiR-690)的胞外产物,即外泌体。研究证实了外泌体中的MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性。现有肥胖导致的2型糖尿病小鼠若干(血糖浓度基本相同)、注射器、外泌体提取液、RNA酶等,请利用上述材料设计实验,验证MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性(要求写出实验思路及预期结果)。
答案 (1)造血干细胞　M1型巨噬细胞具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能(2)从M2向M1　细胞中遗传物质的执行情况不同(基因的选择性表达)(3)实验思路:将肥胖导致的2型糖尿病小鼠均分为甲、乙两组,甲组注射适量的外泌体提取液,乙组注射等量的用RNA酶处理过的外泌体提取液,相同条件下饲喂一段时间后,检测甲、乙两组小鼠的血糖浓度,并进行比较。预期结果:甲组血糖浓度低于乙组。
解析 (1)巨噬细胞是吞噬细胞的一类,是由造血干细胞分化而来的;结合题干信息“M1型巨噬细胞即经典活化巨噬细胞,具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能,是机体抵御外来异物的重要防线”可知,M1型细胞能参与非特异性免疫(吞噬杀菌、释放炎症介质),又能参与特异性免疫(呈递抗原和启动适应性免疫应答)。(2)由题干信息“巨噬细胞可以根据微环境的变化而改变其表型”及“从瘦人的白色脂肪组织中分离出的巨噬细胞表现出M2型的特征,在肥胖人群的脂肪组织中发现M1型巨噬细胞数目增加”可推测,肥胖(可看作微环境)可导致巨噬细胞发生从M2向M1的表型转换;M1型和M2型巨噬细胞来源相同,其表型不同的根本原因是基因的选择性表达。
(3)由题意可知,本实验目的为“验证MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性”,则实验的自变量为MiR-690(外泌体)的有无,因变量为胰岛素的敏感性,可通过测定血糖浓度进行验证,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验如下。实验思路:将肥胖导致的2型糖尿病小鼠均分为甲、乙两组(分组并编号),甲组注射适量的外泌体提取液,乙组注射等量的用RNA酶处理过的外泌体提取液(单一变量);相同条件下饲喂一段时间后(无关变量相等且适宜),检测甲、乙两组小鼠的血糖浓度,并进行比较。由于实验假设是MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性,故预期结果为甲组血糖浓度低于乙组。
热点突破6反馈调节
微网建构
考向探析
反馈调节存在于生命系统的多个层次中。微观方面,细胞内的生化反应存在反馈调节;个体调节方面,无论是激素调节还是神经调节,均涉及反馈调节;宏观方面,生态系统稳定性也必须依赖自我调节实现,而反馈调节正是自我调节的基础。与生命系统反馈调节相关的内容是近年高考高频切入点之一,备考时宜强化针对性训练。
典题感悟
1.(2020全国Ⅰ卷)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验。下列叙述错误的是(　　)A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
答案 D　解析 甲状腺激素能够调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经系统的兴奋性。垂体产生的促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺激素分泌增加。切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,细胞代谢减慢,机体产热减少,A项正确。垂体提取液中含有促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺激素的分泌,因此给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加,B项正确。甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性,给成年小鼠注射甲状腺激素后,小鼠体内甲状腺激素含量升高,神经系统的兴奋性会增强,C项正确。垂体能够产生促甲状腺激素和生长激素。促甲状腺激素释放激素的靶器官是垂体,给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,小鼠体内仍然缺乏促甲状腺激素和生长激素,其代谢无法恢复正常,D项错误。
2.(2021山东日照一模)下图表示某雄性哺乳动物雄激素(睾酮)产生的调节过程,①~⑤表示相关生理活动过程。下列相关叙述错误的是(　　)
A.垂体细胞既含有促性腺激素释放激素受体,也含有睾酮受体B.睾酮分泌过程中的负反馈调节有利于保持睾酮含量的稳定C.若长期服用睾酮类兴奋剂,则图中的过程①②③将减弱D.睾酮的合成和分泌与核糖体、内质网和高尔基体密切相关
答案 D　解析 激素的作用特点之一是作用于靶器官和靶细胞,因为靶器官和靶细胞上有对应激素的受体,由题图可知,垂体细胞能够接受促性腺激素释放激素和睾酮的作用,所以垂体细胞既含有促性腺激素释放激素受体,也含有睾酮受体,A项正确。睾酮分泌过程中,当分泌量过多时,通过负反馈调节来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,有利于保持睾酮含量的稳定,B项正确。长期服用睾酮导致睾酮含量较高,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,所以过程①②③将减弱,C项正确。睾酮的化学本质是固醇,合成场所是内质网,与核糖体和高尔基体不相关,D项错误。
3.(2021山东泰安一模)下图为人体生长激素(GH)分泌调节示意图,其中GHRH为生长激素释放激素,GHIH为生长激素释放抑制激素。下列说法错误的是(　　)
A.GH过少时促进下丘脑分泌GHRH体现了反馈调节机制B.GH弥散到血液中后能定向运输至骨骼等细胞处发挥作用C.GH是由腺垂体分泌的,其释放离不开高尔基体的作用D.GHIH与GHRH共同维持内环境中GH含量的相对稳定
答案 B　解析 由题图可知,下丘脑通过释放GHRH作用于腺垂体使其分泌GH,通过产生GHIH抑制腺垂体分泌GH。GH过少时对下丘脑的抑制作用减弱,促进下丘脑分泌GHRH,使腺垂体分泌更多的GH,体现了反馈调节机制,A项正确。GH等激素运输无定向性,作用时具有定向性,能作用于特定的靶细胞或靶器官,B项错误。GH是一种蛋白质类的分泌物,高尔基体与其形成有关,C项正确。下丘脑分泌的GHRH能促进腺垂体分泌GH,而下丘脑分泌的GHIH能抑制腺垂体分泌GH,因此GHIH与GHRH相互作用,可共同维持内环境中GH含量的相对稳定,D项正确。
4.(2021山东聊城一模)在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化称为边缘效应。边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应,正效应表现出效应区比相邻生态系统具有更为优良的特性,如生产力提高、物种多样性增加等;负效应则表现相反。下列相关叙述错误的是(　　)A.自然生态系统和人工生态系统都可能形成边缘效应B.引起边缘效应的生态因子包括物质、能量和信息等方面C.边缘效应往往会增加物种数量,也会降低某物种的种群密度D.效应区内生态系统的抵抗力稳定性比相邻生态系统高
答案 D　解析 边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应,故效应区内生态系统的抵抗力稳定性不一定比相邻生态系统高。
5.(2021山东潍坊一模)为研究东北某草原水淹后恢复过程中植物优势种及其主要伴生种的数量变化,同步开展人工建立不同初始比例羊草和寸草苔实验种群研究,连续五年(2016-2020)在同一时间段进行取样和检测,部分数据如下图所示(图中比例为羊草和寸草苔初始数量之比)。回答下列问题。
图1
图2
(1)调查上述草本植物的种群密度时,应采用　　　　法。羊草和寸草苔均可进行营养生殖(产生分蘖株),取样时　　　　(填“应该”或“不应该”)将全部植株的地上部分连同地下部分一同挖出。 
(2)结合图1分析,　　　　可能是该草原的优势种。图2中,羊草分蘖株生物量总体上呈下降趋势,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)调查发现,水淹后恢复演替初期植物生存环境较为恶劣,土壤含水量高、部分裸露土地盐碱化。在演替中后期随着植物吸收矿质元素、腐殖质作用于土壤,土壤盐碱化程度降低、肥力提高。恢复演替初期羊草等植物通过种子进行传播和繁殖,不断产生定居的母株,分蘖株产生率低。演替中后期母株会不断通过分蘖株向四周扩展,逐渐形成大小不同的无性系斑块。这些无性系斑块内部来源于种子的实生苗占很小的比例,不足1%。分析上述材料,回答以下问题。
①结合演替过程中羊草繁殖方式的变化,分析有性生殖的优势:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②请从进化与适应、营养供应与幼苗生长两个角度分别分析演替后期无性系斑块内部来源于种子的实生苗占比不足1%的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)样方　应该(2)羊草　种群密度增大,种内竞争加剧,分蘖株获取的空间和光照等资源减少(或种群密度大,光照面积有限,光合强度达到最大后,呼吸强度仍继续升高,有机物消耗增多)(3)产生丰富的变异类型,在对环境变化的适应性上占优势　经过自然选择,植物已经形成与现有环境的协调和适应,无性生殖有利于保持这些优良的遗传特性　分蘖株能从母本植株获得充足营养进行旺盛生长,而实生苗生长的营养来自种子中储备的少量营养物质,生长速度慢
解析 (1)调查植物的种群密度时应采用样方法,羊草和寸草苔均可产生分蘖株,其一株植物可能在地面上分蘖出数株,只计数地上部分会导致统计结果偏大,故取样时应该将全部植株的地上部分连同地下部分一同挖出再计数。(2)由图1可知,羊草可能是该草原的优势种。图2中,羊草分蘖株生物量总体上呈下降趋势,原因是种群密度增大,种内竞争加剧,分蘖株获取的空间和光照等资源减少。(3)有性生殖可以通过产生配子时进行基因重组,产生多种类型的配子,再通过配子的随机结合,形成多样组合性状的后代,所以有性生殖的优势是产生丰富的变异类型,在对环境变化的适应性上占优势。经过自然选择,植物已经形成与现有环境的协调和适应,无性生殖有利于保持这些优良的遗传特性;分蘖株能从母本植株获得充足营养进行旺盛生长,而实生苗生长的营养来自种子中储备的少量营养物质,生长速度慢,所以演替后期无性系斑块内部来源于种子的实生苗占比不足1%。
6.(2021全国乙卷)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
答案 (1)胰岛素　(2)促甲状腺激素　(3)体液　(4)心脏　(5)促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素解析 胰岛B细胞分泌胰岛素,可以通过促进肝糖原的合成降低血糖。垂体可以分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺以促进甲状腺激素的合成和分泌。肾上腺分泌的肾上腺素可以作用于心脏,使心率加快。动物激素都是通过体液运送到全身各处的。