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2023届高考生物二轮复习精研重难点(五)破译新情境——通过“减肥”构建“生命活动调节中信息传递”思维模型学案
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这是一份2023届高考生物二轮复习精研重难点(五)破译新情境——通过“减肥”构建“生命活动调节中信息传递”思维模型学案，共14页。
探究路径(一) 肥胖调节的因子——瘦素
[见识新情境]
1994年，科学家在小鼠体内证实了调节能量代谢的“饱感因子”的存在，并命名为“瘦素”。瘦素是由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，一方面可刺激下丘脑感受器通过交感神经将信号传递到下丘脑的摄食中枢，抑制中脑腹侧被盖区神经元释放多巴胺，并在大脑皮层产生饱腹感，减少食欲和摄食行为；另一方面可通过自分泌的方式作用于脂肪细胞，促进脂肪的分解、抑制脂肪的合成。近几年的研究发现，瘦素还可以参与吞噬细胞和淋巴细胞的活化、增殖等过程。
[追根于教材]
1．瘦素在脂肪细胞合成后，以________的方式分泌出细胞，通过________运输至下丘脑，并与靶细胞上的________结合，引起饱中枢兴奋，抑制摄食中枢，降低小鼠的食欲，因此避免肥胖。
提示：胞吐 体液 受体
2．瘦素参与了哪些调节方式？涉及哪些信号分子？
提示：参与了神经调节、体液调节和免疫调节。涉及了激素、神经递质和细胞因子等信号分子。
3．瘦素将调节生命活动的信号传递给下丘脑时，发生的信号形式转换是什么？
提示：化学信号→电信号。
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
信号分子相关知识归纳
探究路径(二) 产生肥胖的原因
[见识新情境]
瘦素能够促进脂肪组织的分解。研究者以小鼠作为实验材料，探究瘦素该功能的作用机制。
研究者检测了一系列和脂肪分解有关的酶在瘦素含量增加时的变化，其中活化的激素敏感性脂肪酶(p-HSL)含量明显上升。因此，除了直接检测脂肪组织体积外，还可以选择p-HSL的含量作为检测瘦素作用的指标。
研究者进一步发现，兴奋脂肪组织处的交感神经也具有与瘦素处理类似的作用。研究者提出以下假设：
假设1：瘦素通过使交感神经兴奋促进脂肪分解；
假设2：交感神经兴奋后，会促进瘦素分泌，进而促进脂肪分解；
假设3：瘦素和交感神经的兴奋引起脂肪分解是两个独立的过程。
根据以上假设设计实验如下：
实验备选材料：A.生理盐水 B．瘦素 C．抑制交感神经的药物 D．激活交感神经的药物 E．抑制瘦素作用的药物
[追根于教材]
1．实验一：为验证假设1，在Ⅰ～Ⅳ注射的物质(或药物)分别是Ⅰ：____，Ⅱ：____，Ⅲ：C，Ⅳ：____(填上述正确选项的字母)。若假设1成立，预期结果是__________________________________________。
2．实验二：为验证假设2，在Ⅰ～Ⅳ注射的物质(或药物)分别是Ⅰ：____，Ⅱ：______，Ⅲ：E，Ⅳ：____(填上述正确选项的字母)。若实验组脂肪减少量显著低于对照组2，则假设2成立。
3．综合以上判断，若______________________，则假设3成立。
4．经实验证明假设1成立，假设2、3不成立，据此可知机体通过______________机制调控脂肪含量。多数肥胖患者体内并不缺少瘦素，而是存在“瘦素抵抗”，请你根据以上研究成果，分析导致“瘦素抵抗”的两种可能原因：________________________、______________________________________。
答案：1.A B B 实验组脂肪减少量与对照组1无显著差异，但明显低于对照组2 2.A D D 3.实验一、二中实验组脂肪减少量均显著大于对照组1 4.神经—体液调节 交感神经兴奋不能使脂肪细胞产生p-HSL 瘦素不能激活交感神经
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
假说—演绎法的步骤
(1)具体步骤：①在观察和分析的基础上提出问题；②通过推理和想象提出解释问题的假说；③根据假说进行演绎推理；④再通过实验检验演绎推理的结论。
(2)如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
(3)运用假说—演绎法解答实验设计题时分为3步：提出假说、正向演绎推理(结论→结果)、逆向答题(结果→结论)。
探究路径(三) 如何科学治疗肥胖症
[见识新情境]
间歇性断食(简称IF饮食)是近些年来兴起的一些间断性的饮食策略。有研究表明，IF饮食有减肥功效，并改善了多项健康指标。但也有研究表明，IF饮食也会增加机体氧化应激及产生较多的自由基，氧化应激和自由基可以加速衰老并损伤DNA增加癌症发生的风险。另外，长期的IF饮食也会使机体脂肪酸代谢的中间产物酮酸含量上升，破坏内环境的稳态。因此并不能盲目进行IF饮食，尤其是还处于生长发育阶段的青少年。
[追根于教材]
1．长期IF饮食会导致身体出现浮肿现象，请分析原因。
提示：长期IF饮食会导致机体营养不良，血浆渗透压降低，组织液渗透压相对升高，组织液增多，而出现身体浮肿等现象。
2．断食期间，机体血糖的来源主要来源有哪些？
提示：肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化。
3．人们常说预防肥胖、减轻体重应“管住嘴，迈开腿”，适当节食并适量运动比单独节食或运动效果更好。为了验证这一说法，并研究适当节食和适量运动对瘦素含量的影响，请用常规饲养(不节食不增加运动)的肥胖模型小鼠为材料，设计实验并写出简要的实验思路。
提示：将常规饲养的肥胖模型小鼠若干只随机均分为四组，A组为常规组(不节食不增加运动)，B组适当节食不运动，C组适量运动不节食，D组适当节食加适量运动，一段时间后检测小鼠体重减少量及瘦素含量变化。
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
验证性实验操作步骤“四步曲”
1．瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，能抑制食欲，增加能量代谢、抑制脂肪合成从而减少脂肪积累。当健康者外周脂肪增多时，瘦素分泌增多并作用于下丘脑，通过图甲所示的途径参与血脂代谢的调节，图乙为图甲虚线框内放大。
(1)人体内脂肪含量偏高时，瘦素释放量增加导致食欲降低，其机理可能是神经元A______(填“兴奋”或“抑制”)，信号分子X释放______(填“增加”或“减少”)，神经元B______(填“兴奋”或“抑制”)，信号分子Y、Z的释放______(填“增加”或“减少”)。(已知信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)
(2)暴饮暴食的肥胖者不能口服瘦素达到减少摄食目的，原因是____________________
________________________________________________________________________
______________________。
(3)研究发现，大多数肥胖者体内瘦素浓度高于正常人，但却不能阻止肥胖的发生，这种情况称为瘦素抵抗。从激素作用特点的角度分析，可能的原因是_______________________。(回答一个即可)
(4)根据图甲可知，发生瘦素抵抗会导致下丘脑对胰岛B细胞的抑制作用______，使胰岛素分泌量______，促进脂肪细胞中②过程，使机体内脂肪增多引起肥胖，由于肥胖者对胰岛素不敏感，易诱发Ⅱ型糖尿病。
解析：(1)分析题图可知，人体内脂肪含量偏高时，瘦素释放量增加，引起神经元A兴奋，使信号分子X释放增加；神经元B受抑制，Y的分泌量减少，所以X和Y的比值会增加，从而使饱中枢兴奋；同时使信号分子Z的释放也减少，饥中枢受抑制，降低人的食欲。(2)由于瘦素是一种蛋白质类激素，口服会被蛋白酶分解，失去调节作用，因此暴饮暴食的肥胖者不能口服瘦素达到减少摄食目的。(3)分析题图可知，瘦素作用于下丘脑而发挥作用。瘦素增多，却不能阻止肥胖的发生，说明在瘦素与下丘脑的识别之间出现问题，其原因可能是下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足，或瘦素受体结构异常，或瘦素受体基因突变。(4)肥胖者发生瘦素抵抗后易引发Ⅱ型糖尿病的原因为发生瘦素抵抗→下丘脑对胰岛B细胞分泌胰岛素的抑制作用减弱，使正常的“瘦素—胰岛素”反馈机制被破坏→胰岛素浓度升高，出现胰岛素抵抗，诱发Ⅱ型糖尿病。
答案：(1)兴奋 增加 抑制 减少 (2)瘦素是一种蛋白质类激素，口服会被蛋白酶分解，失去调节作用 (3)下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足(或瘦素受体结构异常，或瘦素受体基因突变) (4)减弱 增加
2．肥胖是一个日益严重的全球性健康问题。为研究其机理，科研人员进行了相关实验。
(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖浓度大幅上升，进而________(填激素)分泌增加，同时也加快脂肪细胞摄取糖类将其转化为_________等，导致肥胖。
(2)研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关。科研人员以X基因功能缺失突变体小鼠和正常小鼠为实验材料，测定其体重如图1，实验结果表明：_______________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现，小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。瘦素具有抑制食欲，减轻体重等功能。研究人员向上述12周龄不同组小鼠的腹腔内连续5天注射瘦素(5 μg/g体重)，检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况，请补充完善下表。
乙组突变体小鼠血清瘦素含量检测结果明显增加，但其体重仍增加，推测该现象与瘦素抵抗有关。
(4)进一步研究发现正常小鼠和突变体小鼠每天的能量消耗总量相近，但代谢方式存在显著差异，如图2所示。RER指呼吸交换率，即每分钟CO2排出量与摄入O2量的比值；RER为1时，代表供能物质只有糖类，RER为0.7时，代表供能物质只有脂肪。请结合图2及已知信息对两种小鼠的代谢方式差异进行分析：___________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)综上所述，完善图3，阐释突变体小鼠肥胖的机理。
解析：(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖浓度大幅上升，因此可导致胰岛素分泌增多。脂肪细胞会加速摄取糖类将其转化为甘油三酯等，导致肥胖。(2)由图1可知，X基因功能缺失突变体小鼠从6周龄开始体重明显高于正常小鼠，说明X蛋白具有抑制肥胖的作用。(3)实验目的是验证小鼠体重的变化与瘦素有关，因此实验应设置正常小鼠注射生理盐水对照组、正常小鼠注射瘦素实验组、突变体小鼠注射瘦素实验组，观察每组小鼠的体重情况和摄食情况。因此表格中①为正常小鼠，②为注射瘦素，甲组小鼠体重减少，摄食量减少；乙组小鼠体重增加，摄食量增加；丙组小鼠体重、摄食量均正常。(4)分析图2柱形图可知，正常小鼠的能量消耗白天以脂肪为主，晚上以糖类为主，而突变体小鼠白天晚上均以消耗糖类为主。(5)根据以上分析和图3给出的部分信息，完善突变体小鼠肥胖的机理，见答案。
答案：(1)胰岛素 甘油三酯 (2)X蛋白具有抑制肥胖的作用 (3)①正常小鼠 ②注射瘦素 ③增加 ④体重正常 (4)正常小鼠的能量消耗白天以脂肪为主，晚上以糖类为主，而突变体小鼠白天晚上均以消耗糖类为主 (5)
3．肥胖的发生发展与肠道菌群关系密切，辣椒的活性成分辣椒素能够减肥。研究者探究辣椒素对肠道菌群的影响及作用机制。
(1)人肠道内存在着主要由细菌组成的肠道菌群，与人体细胞相比，这些细菌不具有____________________________(写出两项)结构。
(2)研究者用小鼠进行分组实验，实验处理及检测结果如下表。
据表可知，_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现，与乙组小鼠相比，丙组小鼠肠道菌群中产生短链脂肪酸的类群(菌群a)显著增多，而产生脂多糖的类群(菌群b)显著减少。
①GLP-1和PYY是与食欲控制相关的两种多肽类激素，以______的方式分泌出细胞。菌群a产生的短链脂肪酸可促进肠道细胞对GLP-1和PYY的合成及释放。GLP-1刺激迷走神经的________神经元，产生的兴奋沿迷走神经传至下丘脑；PYY通过__________传送的方式运输至下丘脑。研究者测定了(2)中三组小鼠的下丘脑中与食欲调节相关神经元的活性，结果如图1。
结合(2)的实验结果推测，下丘脑中抑制采食的神经元是______________；GLP-1和PYY通过________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
从而增加小鼠饱腹感，降低食欲。
②菌群b产生的脂多糖损伤肠道屏障进入内环境，与下丘脑中的受体结合诱发下丘脑炎症，改变胰岛素信号转导，导致机体稳态失衡，这是引起肥胖的重要原因之一。为验证辣椒素还可通过促进肠道细胞膜蛋白的表达来修复肠道屏障进而降低炎症反应，研究者对(2)中三组小鼠进行肠组织切片观察，结果如图2。
图2结果______(填“能”或“不能”)充分证明辣椒素可通过修复肠道屏障功能来降低炎症反应，理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)细菌为原核生物，与人体细胞(真核生物)相比，原核生物无核膜、染色体，也无除核糖体以外的其他细胞器。(2)分析表格数据，与乙组相比，丙组在饲喂高脂肪含量饲料＋灌胃辣椒素条件下，实验增重较少，但肠道菌群丰度较高，说明辣椒素通过提高肠道菌群丰度、减少采食量，在一定程度上缓解了高脂饮食引起的肥胖。(3)①多肽属于大分子物质，GLP-1和PYY是与食欲控制相关的两种多肽类激素，故两者以胞吐的方式分泌出细胞；根据反射弧的结构可知，兴奋产生时迷走神经属于传入神经元；PYY属于激素，激素通过体液运输；分析图1，与乙组相比，丙组的POMC、CART神经元活性较高，而NPY、AgRP活性较低，故推测下丘脑中抑制采食的神经元是POMC、CART，促进采食的是NPY、AgRP；据此推测GLP-1和PYY通过使促进采食的神经元NPY、AgRP的活性降低，同时使抑制采食的神经元POMC、CART的活性增强，从而增加小鼠饱腹感，降低食欲。②分析图2，丙组的小肠绒毛比乙组密集，故推测辣椒素对肠道屏障功能有一定程度的修复，但据此不能充分证明辣椒素可通过修复肠道屏障功能来降低炎症反应；还应检测并比较三组小鼠肠道细胞膜蛋白的表达量以及血液中脂多糖和炎症细胞因子的含量。
答案：(1)核膜、染色体、除核糖体以外的其他细胞器(写出两种即可) (2)辣椒素通过提高肠道菌群丰度、减少采食量，在一定程度上缓解了高脂饮食引起的肥胖 (3)①胞吐 传入 体液 POMC、CART 使促进采食的神经元NPY、AgRP的活性降低，同时使抑制采食的神经元POMC、CART的活性增强 ②不能 图2结果显示辣椒素对肠道屏障功能有一定程度的修复，但是还应检测并比较三组小鼠肠道细胞膜蛋白的表达量以及血液中脂多糖和炎症细胞因子的含量(如胰岛素含量、血糖水平等)
[应用、创新考法增分训练]
题组一 纵览探索历程，培养科学思维
1．(2022·昭平模拟)“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响，下列有关叙述错误的是( )
A．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
B．在水平放置的根中，近地侧IAA浓度低于远地侧
C．植物根部的向地生长体现了高浓度生长素抑制生长的作用
D．平衡石细胞中的“淀粉体”可能会进行基因的表达过程
解析：选B 由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，A正确；水平放置的根中，由于重力的作用近地侧生长素浓度高，远地侧生长素分布较少，近地侧生长素浓度高于远地侧，B错误；植物根部的向地性是由于近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制，远地侧生长素分布较少，细胞生长快，C正确；根据题意可知，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子，可能会进行基因的表达过程，D正确。
2．(2022·昆明二模)科学家将生长一致且去掉尖端的胚芽鞘分成两组，在去掉尖端后，立即将含有相同浓度生长素的琼脂块放置在胚芽鞘的一侧，其中一组暴露在单侧光下，另一组仍然保持在黑暗条件下，1.5 h之后，测量胚芽鞘的弯曲角度。结果显示，黑暗条件下胚芽鞘的弯曲角度是10.3°，而暴露在单侧光下的胚芽鞘的弯曲角度是8.6°。下列叙述错误的是( )
A．生长素主要促进细胞的伸长，从而促进植株生长
B．推测光照可能会促进生长素的分解，使得生长素含量降低
C．单侧光照下，琼脂块内的生长素向背光侧运输，使向光侧生长慢
D．两组实验表明，生长素对胚芽鞘的生理作用没有体现低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性
解析：选C 生长素主要促进细胞伸长，从而促进植株生长，A正确；据题意可知，两组都去除了胚芽鞘的尖端，不能产生生长素，黑暗条件下胚芽鞘的弯曲角度大于暴露在单侧光下的胚芽鞘的弯曲角度，黑暗条件下生长素更多，促进作用更强，推测光照可能会促进生长素的分解，使得生长素含量降低，B正确；胚芽鞘的尖端是感光部位，琼脂块不能感受光，因此单侧光照下，琼脂块内的生长素不会从向光侧运输到背光侧，C错误；两组实验都是促进胚芽鞘的生长，没有抑制作用，因此不能体现生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性，D正确。
题组二 关注人体健康，体现责任担当
3．机体摄入水总量大大超过排出水量，以致水分在体内滞留，引起血浆渗透压下降和循环血量增多，该现象称之为水中毒，又称稀释性低钠血症。恐惧、失血、休克、急性感染、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多，也会引起水中毒。关于水中毒现象，下列叙述不正确的是( )
A．ADH异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量增多
B．水中毒时下丘脑合成和释放ADH减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱
C．利用药物抑制ADH与其受体的结合，有利于缓解患者水中毒症状
D．运动员运动出汗后，不能通过大量饮用纯净水来补水，否则容易引起水中毒
解析：选B ADH异常增多，与肾小管细胞膜上的特异性受体结合，可能激活细胞内一系列反应，增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量，从而使水分的重吸收增加，A正确；ADH是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的，B错误；利用药物抑制ADH与其受体的结合，减少肾小管细胞对水的重吸收，有利于缓解患者水中毒症状，C正确；运动员运动出汗后，若大量饮用纯净水来补水，会冲淡血液中盐的浓度，机体为了保持和恢复原有浓度，就要把喝进来的水分再排出去，于是继续出汗，随着汗液的排出，盐又进一步丢失，如此形成了恶性循环，因此容易引起水中毒，D正确。
4．(2022·南宁模拟)科学家以果蝇为研究对象揭示了“被热醒”的原因。当夜间环境温度升高时，果蝇的AC神经元感知温度变化产生兴奋，此兴奋传递到背后侧神经元DN1ps，DN1ps表达的神经肽CNMa抑制脑间神经元PI的活性，促进夜晚觉醒。下列叙述错误的是( )
A．AC神经元受到高温刺激时，钠离子内流产生动作电位
B．兴奋由神经元AC传至DN1ps时，完成电信号→化学信号→电信号转换
C．在神经元PI细胞膜形成的突触后膜上存在CNMa的受体
D．抑制AC神经元向DN1ps神经元传递兴奋会使高温促进夜晚觉醒的作用增强
解析：选D AC神经元受到高温刺激产生兴奋时，钠离子内流产生动作电位，A正确；兴奋由神经元AC传至DN1ps时，需要经过突触结构，此时可以完成电信号→化学信号→电信号的转换，B正确；DN1ps表达的神经肽CNMa抑制脑间神经元PI的活性，所以在神经元PI细胞膜形成的突触后膜上存在CNMa的受体，C正确；抑制AC神经元向DN1ps神经元传递兴奋，会影响CNMa的合成，最终使高温促进夜晚觉醒的作用减弱，D错误。
5．(2022·包头四模)双极细胞是视网膜的一种中间神经元，它向内、外各伸出一个突起：向外为树突，末端分枝较多，与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触，接收信号输入；向内为轴突，整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。如图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。请据图回答下列问题：
(1)在反射弧中，视杆细胞和视锥细胞作为______接收光信号。与视杆细胞和视锥细胞形成突触时，双极细胞膜属于突触______(填“前”或“后”)膜。
(2)据图分析，甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，而不能传递给丙，原因是________________________________________________________________________
__________________________。研究发现，乙对甲分泌谷氨酸存在负反馈调节，该过程中乙细胞产生的内源大麻素发挥了重要作用，其作用是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理损伤过程，如青光眼、视网膜动静脉阻塞等。大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材，目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具，设计实验验证藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用。写出实验思路及预测结果。
实验材料及用具：生理状态相同的正常大鼠若干只，视网膜缺血再灌注手术设备，藏红花素溶液(用生理盐水配制)，生理盐水，注射器，IL-1β检测仪等。
解析：(1)反射弧的结构包括五部分，其中感受器可以感受刺激并产生兴奋，故视锥细胞和视杆细胞作为感受器接收光信号；双极细胞与视锥细胞和视杆细胞形成突触时，接收信号输入，因此双极神经细胞膜属于突触后膜。(2)突触后膜上的神经递质受体具有特异性，由图可知，乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在，故甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，但不能传递给丙。据图可知，内源大麻素能与甲膜上受体结合后抑制Ca2＋通道开放，同时又能与丙膜上的特异性受体结合，抑制甘氨酸释放，该过程中存在负反馈调节机制，保证了神经调节的精准性。(3)大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤，本实验的目的是证明藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用，即藏红花素可以减少IL-1β的合成，则实验的自变量为藏红花素的有无，因变量是IL-1β的含量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，实验思路及预测结果见答案。
答案：(1)感受器 后 (2)乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在 内源大麻素能与甲膜上受体结合抑制Ca2＋通道开放，同时又能与丙膜上受体结合，抑制甘氨酸释放 (3)实验思路：取生理状况相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠，将模型大鼠随机均分为A、B两组，A组注射适量的藏红花素溶液，B组注射等量生理盐水，相同且适宜条件下饲养一段时间后，用IL-1β检测仪检测大鼠体内IL-1β的数量。 预测结果：A组大鼠体内IL-1β的数量低于B组。
题组三 引入科普情境，增长知识见识
6．生理学家研究发现，在48～50 ℃环境中，若空气干燥，人能停留15分钟且体温保持稳定；若空气潮湿，人只能耐受很短时间。下列说法不合理的是( )
A．人体维持内环境稳态的能力是有限的
B．在高温环境中，通过神经—体液发送信息进行体温调节
C．在高温环境中，人体体温稳定的原因是产热量小于散热量
D．人在高温潮湿环境中耐受时间短的原因可能与散热受阻有关
解析：选C 人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的，超过一定程度会使内环境的稳态遭到破坏，A正确；在高温环境中，甲状腺激素分泌减少受体液调节，汗腺分泌增加、毛细血管舒张受神经调节，即通过神经—体液发送信息进行体温调节，B正确；在高温环境中，人体体温稳定的原因是产热量等于散热量，C错误；人在高温潮湿环境中散热受阻，产热不变，会导致体温升高，故其在该环境中耐受时间短，D正确。
7．(2022·咸阳一模)睾酮属于雄激素，有些运动员通过服用睾酮衍生物来促进肌肉生长，增加肌肉力量、但这种行为可能会导致性腺萎缩。这可能与性激素分泌过程中存在分级调节和反馈调节有关。下列相关叙述错误的是( )
A．睾酮衍生物可能会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致性腺萎缩
B．分级调节是指通过下丘脑—垂体的分层调控，如抗利尿激素的分泌
C．分级调节可以放大调节的效应，形成多级反馈调节
D．在神经调节中也存在分级调节和反馈调节
解析：选B 由于性激素对下丘脑和垂体存在负反馈调节，因此睾酮衍生物可能会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致性腺萎缩，A正确；分级调节是指通过下丘脑—垂体—靶腺体的分层调控，抗利尿激素的分泌不属于分级调节，B错误；性激素的分泌过程中存在分级调节，分级调节可以放大调节的效应，形成多级反馈调节，C正确；神经调节中存在分级调节，如位于脊髓的低级中枢受到位于脑中的相应的高级中枢的调控，神经调节中存在反馈调节，如排尿反射属于正反馈调节，D正确。
8．(2022·贵阳一模)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素。此过程发生障碍时，大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺，谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍，患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法正确的是( )
A．此时内环境稳态遭到破坏，必将引起酶促反应速率加快
B．兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间长
C．患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
D．患者能进食后，应大量增加蛋白类食品的摄入
解析：选C 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，内环境稳态遭到破坏，不一定会引起酶促反应速率加快，A错误；膝跳反射一共有2个神经元参与，缩手反射有3个神经元参与，膝跳反射神经中枢的突触数目少，因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短，B错误；膝跳反射的低级神经中枢在脊髓，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控，患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱，C正确；如果患者摄入过多的蛋白质，其中的氨基酸脱氨基产生的更多氨进入脑组织，与谷氨酸反应生成更多谷氨酰胺，会加重病情，所以应减少蛋白类食品摄入，D错误。
9．(2022·成都模拟)“胃肠感冒”在医学上又称“呕吐性上感”，主要是由一种叫“柯萨奇”的病毒引起的，同时伴有细菌性混合感染。它的发病症状主要是呕吐、腹泻、胃胀、发热等。下列叙述错误的是( )
A．“胃肠感冒”时，下丘脑中的渗透压感受器会感知内环境渗透压升高
B．“胃肠感冒”时，下丘脑中的神经分泌细胞分泌的抗利尿激素会增多
C．“胃肠感冒”有炎症出现发热现象时，体温升高，此时机体产热量大于散热量
D．“胃肠感冒”时，机体首先发生细胞免疫，再通过体液免疫彻底消灭病毒
解析：选D “胃肠感冒”的症状主要是呕吐、腹泻，会导致内环境渗透压升高，下丘脑中的渗透压感受器会感知内环境渗透压升高，使抗利尿激素分泌增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，降低渗透压，A、B正确；“胃肠感冒”有炎症出现发热现象时，体温升高，此时机体产热量大于散热量，C正确；“胃肠感冒”主要是由一种叫“柯萨奇”的病毒引起的，同时伴有细菌性混合感染，机体首先发生体液免疫，减少病毒对宿主细胞的侵染，D错误。
10．(2022·临汾二模)人在情绪压力下，正常机体可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”分泌糖皮质激素进行调节。研究发现当长期处于消极情绪压力下，可能导致糖皮质激素增多。过量的糖皮质激素使突触间的神经递质5-羟色胺减少，引起抑郁。请回答下列问题：
(1)下丘脑、垂体和肾上腺皮质之间存在的这种分层调控，称为__________调节。正常情况下，健康人血液中糖皮质激素浓度不会过高，原因是__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)5-羟色胺以__________的方式从突触前膜释放到突触间隙，与____________________结合，实现兴奋在神经元之间的单向传递。药物氟西汀可用于治疗抑郁症，原因是氟西汀可以________(填“减缓”或“加快”)突触间隙5-羟色胺的清除。
(3)研究者提出适量有氧运动也可以治疗抑郁。请设计实验验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁。
实验材料：生理状态相同的抑郁大鼠若干只、生理状态相同的正常大鼠若干只、治疗抑郁的药物。
实验思路：取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组，各组处理方式分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________；另取不作处理的相同数量正常大鼠作为对照，在适宜条件下培养相同时间，定期检测并计算每组大鼠体内5-羟色胺含量的平均值。
解析：(1)结合题意分析，糖皮质激素的分泌是通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴进行调节的，该调节方式为分级调节；在糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节，当血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时，会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使糖皮质激素分泌减少而不至浓度过高。(2)5-羟色胺是小分子有机物，是一种神经递质，以胞吐的方式从突触前膜释放到突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，实现兴奋在神经元之间的单向传递。根据题干信息可知，如果神经元释放5-羟色胺数量不足，将会引起抑郁症，药物氟西汀可以减缓突触间隙5-羟色胺的清除，可用于治疗抑郁症。(3)结合题意分析，本实验目的是验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁，则实验的自变量为适量有氧运动和药物，因变量为大鼠体内5-羟色胺的量，实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，故可设计实验如下：取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组，各组处理方式分别为一组大鼠不作处理；二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理；三组大鼠给予适量有氧运动干预；另取不作处理的相同数量正常大鼠作为对照，在适宜条件下培养相同时间，定期检测并计算每组大鼠体内5-羟色胺含量的平均值。
答案：(1)分级 血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时，会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使糖皮质激素分泌减少而不至浓度过高(或在糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节) (2)胞吐 突触后膜上的特异性受体 减缓 (3)一组大鼠不作处理；二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理；三组大鼠给予适量有氧运动干预
“核心价值”命题“金线”(为什么考)
“知能素养”命题“银线”(考什么)
“动物生命活动的调节”是稳态调节模块的重要组成部分。本课题活动通过“减肥”这一生活热点问题，构建神经—体液—免疫调节过程中信息产生、传递、发挥作用的模型。有助于学生理解高等生物个体生命活动的规律，从系统分析的角度认识个体生命活动的稳态。有助于学生树立健康的生活观念，积极运用生物学方法和观念解决现实问题。
本课题活动通过“减肥”这一生活情境，融通“神经—体液—免疫”相关知识，有助于以下素养目标的达成。
(1)通过对信息产生、传递、发挥作用的情境迁移应用，进行归纳总结、建模思维的训练。
(2)基于肥胖症的情境进行观察、探讨，树立证据意识。
组别
实验材料
实验处理
体重
摄食量
甲
①__________
②_____________
体重减少
减少
乙
突变体小鼠
注射瘦素
体重增加
③_______
丙
正常小鼠
注射等量生理盐水
④_______
正常
组别
实验处理
实验增重/g
总采食量/g
肠道菌群丰度
甲
饲喂标准脂肪含量饲料
8.92
274.47
258
乙
饲喂高脂肪含量饲料
19.16
443.16
239
丙
饲喂高脂肪含量饲料＋辣椒素
13.43
343.42
255
探究路径(一) 肥胖调节的因子——瘦素
[见识新情境]
1994年，科学家在小鼠体内证实了调节能量代谢的“饱感因子”的存在，并命名为“瘦素”。瘦素是由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，一方面可刺激下丘脑感受器通过交感神经将信号传递到下丘脑的摄食中枢，抑制中脑腹侧被盖区神经元释放多巴胺，并在大脑皮层产生饱腹感，减少食欲和摄食行为；另一方面可通过自分泌的方式作用于脂肪细胞，促进脂肪的分解、抑制脂肪的合成。近几年的研究发现，瘦素还可以参与吞噬细胞和淋巴细胞的活化、增殖等过程。
[追根于教材]
1．瘦素在脂肪细胞合成后，以________的方式分泌出细胞，通过________运输至下丘脑，并与靶细胞上的________结合，引起饱中枢兴奋，抑制摄食中枢，降低小鼠的食欲，因此避免肥胖。
提示：胞吐 体液 受体
2．瘦素参与了哪些调节方式？涉及哪些信号分子？
提示：参与了神经调节、体液调节和免疫调节。涉及了激素、神经递质和细胞因子等信号分子。
3．瘦素将调节生命活动的信号传递给下丘脑时，发生的信号形式转换是什么？
提示：化学信号→电信号。
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
信号分子相关知识归纳
探究路径(二) 产生肥胖的原因
[见识新情境]
瘦素能够促进脂肪组织的分解。研究者以小鼠作为实验材料，探究瘦素该功能的作用机制。
研究者检测了一系列和脂肪分解有关的酶在瘦素含量增加时的变化，其中活化的激素敏感性脂肪酶(p-HSL)含量明显上升。因此，除了直接检测脂肪组织体积外，还可以选择p-HSL的含量作为检测瘦素作用的指标。
研究者进一步发现，兴奋脂肪组织处的交感神经也具有与瘦素处理类似的作用。研究者提出以下假设：
假设1：瘦素通过使交感神经兴奋促进脂肪分解；
假设2：交感神经兴奋后，会促进瘦素分泌，进而促进脂肪分解；
假设3：瘦素和交感神经的兴奋引起脂肪分解是两个独立的过程。
根据以上假设设计实验如下：
实验备选材料：A.生理盐水 B．瘦素 C．抑制交感神经的药物 D．激活交感神经的药物 E．抑制瘦素作用的药物
[追根于教材]
1．实验一：为验证假设1，在Ⅰ～Ⅳ注射的物质(或药物)分别是Ⅰ：____，Ⅱ：____，Ⅲ：C，Ⅳ：____(填上述正确选项的字母)。若假设1成立，预期结果是__________________________________________。
2．实验二：为验证假设2，在Ⅰ～Ⅳ注射的物质(或药物)分别是Ⅰ：____，Ⅱ：______，Ⅲ：E，Ⅳ：____(填上述正确选项的字母)。若实验组脂肪减少量显著低于对照组2，则假设2成立。
3．综合以上判断，若______________________，则假设3成立。
4．经实验证明假设1成立，假设2、3不成立，据此可知机体通过______________机制调控脂肪含量。多数肥胖患者体内并不缺少瘦素，而是存在“瘦素抵抗”，请你根据以上研究成果，分析导致“瘦素抵抗”的两种可能原因：________________________、______________________________________。
答案：1.A B B 实验组脂肪减少量与对照组1无显著差异，但明显低于对照组2 2.A D D 3.实验一、二中实验组脂肪减少量均显著大于对照组1 4.神经—体液调节 交感神经兴奋不能使脂肪细胞产生p-HSL 瘦素不能激活交感神经
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
假说—演绎法的步骤
(1)具体步骤：①在观察和分析的基础上提出问题；②通过推理和想象提出解释问题的假说；③根据假说进行演绎推理；④再通过实验检验演绎推理的结论。
(2)如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
(3)运用假说—演绎法解答实验设计题时分为3步：提出假说、正向演绎推理(结论→结果)、逆向答题(结果→结论)。
探究路径(三) 如何科学治疗肥胖症
[见识新情境]
间歇性断食(简称IF饮食)是近些年来兴起的一些间断性的饮食策略。有研究表明，IF饮食有减肥功效，并改善了多项健康指标。但也有研究表明，IF饮食也会增加机体氧化应激及产生较多的自由基，氧化应激和自由基可以加速衰老并损伤DNA增加癌症发生的风险。另外，长期的IF饮食也会使机体脂肪酸代谢的中间产物酮酸含量上升，破坏内环境的稳态。因此并不能盲目进行IF饮食，尤其是还处于生长发育阶段的青少年。
[追根于教材]
1．长期IF饮食会导致身体出现浮肿现象，请分析原因。
提示：长期IF饮食会导致机体营养不良，血浆渗透压降低，组织液渗透压相对升高，组织液增多，而出现身体浮肿等现象。
2．断食期间，机体血糖的来源主要来源有哪些？
提示：肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化。
3．人们常说预防肥胖、减轻体重应“管住嘴，迈开腿”，适当节食并适量运动比单独节食或运动效果更好。为了验证这一说法，并研究适当节食和适量运动对瘦素含量的影响，请用常规饲养(不节食不增加运动)的肥胖模型小鼠为材料，设计实验并写出简要的实验思路。
提示：将常规饲养的肥胖模型小鼠若干只随机均分为四组，A组为常规组(不节食不增加运动)，B组适当节食不运动，C组适量运动不节食，D组适当节食加适量运动，一段时间后检测小鼠体重减少量及瘦素含量变化。
eq \a\vs4\al(/归纳建模型/)
验证性实验操作步骤“四步曲”
1．瘦素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，能抑制食欲，增加能量代谢、抑制脂肪合成从而减少脂肪积累。当健康者外周脂肪增多时，瘦素分泌增多并作用于下丘脑，通过图甲所示的途径参与血脂代谢的调节，图乙为图甲虚线框内放大。
(1)人体内脂肪含量偏高时，瘦素释放量增加导致食欲降低，其机理可能是神经元A______(填“兴奋”或“抑制”)，信号分子X释放______(填“增加”或“减少”)，神经元B______(填“兴奋”或“抑制”)，信号分子Y、Z的释放______(填“增加”或“减少”)。(已知信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)
(2)暴饮暴食的肥胖者不能口服瘦素达到减少摄食目的，原因是____________________
________________________________________________________________________
______________________。
(3)研究发现，大多数肥胖者体内瘦素浓度高于正常人，但却不能阻止肥胖的发生，这种情况称为瘦素抵抗。从激素作用特点的角度分析，可能的原因是_______________________。(回答一个即可)
(4)根据图甲可知，发生瘦素抵抗会导致下丘脑对胰岛B细胞的抑制作用______，使胰岛素分泌量______，促进脂肪细胞中②过程，使机体内脂肪增多引起肥胖，由于肥胖者对胰岛素不敏感，易诱发Ⅱ型糖尿病。
解析：(1)分析题图可知，人体内脂肪含量偏高时，瘦素释放量增加，引起神经元A兴奋，使信号分子X释放增加；神经元B受抑制，Y的分泌量减少，所以X和Y的比值会增加，从而使饱中枢兴奋；同时使信号分子Z的释放也减少，饥中枢受抑制，降低人的食欲。(2)由于瘦素是一种蛋白质类激素，口服会被蛋白酶分解，失去调节作用，因此暴饮暴食的肥胖者不能口服瘦素达到减少摄食目的。(3)分析题图可知，瘦素作用于下丘脑而发挥作用。瘦素增多，却不能阻止肥胖的发生，说明在瘦素与下丘脑的识别之间出现问题，其原因可能是下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足，或瘦素受体结构异常，或瘦素受体基因突变。(4)肥胖者发生瘦素抵抗后易引发Ⅱ型糖尿病的原因为发生瘦素抵抗→下丘脑对胰岛B细胞分泌胰岛素的抑制作用减弱，使正常的“瘦素—胰岛素”反馈机制被破坏→胰岛素浓度升高，出现胰岛素抵抗，诱发Ⅱ型糖尿病。
答案：(1)兴奋 增加 抑制 减少 (2)瘦素是一种蛋白质类激素，口服会被蛋白酶分解，失去调节作用 (3)下丘脑细胞膜上瘦素受体数量不足(或瘦素受体结构异常，或瘦素受体基因突变) (4)减弱 增加
2．肥胖是一个日益严重的全球性健康问题。为研究其机理，科研人员进行了相关实验。
(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖浓度大幅上升，进而________(填激素)分泌增加，同时也加快脂肪细胞摄取糖类将其转化为_________等，导致肥胖。
(2)研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关。科研人员以X基因功能缺失突变体小鼠和正常小鼠为实验材料，测定其体重如图1，实验结果表明：_______________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现，小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。瘦素具有抑制食欲，减轻体重等功能。研究人员向上述12周龄不同组小鼠的腹腔内连续5天注射瘦素(5 μg/g体重)，检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况，请补充完善下表。
乙组突变体小鼠血清瘦素含量检测结果明显增加，但其体重仍增加，推测该现象与瘦素抵抗有关。
(4)进一步研究发现正常小鼠和突变体小鼠每天的能量消耗总量相近，但代谢方式存在显著差异，如图2所示。RER指呼吸交换率，即每分钟CO2排出量与摄入O2量的比值；RER为1时，代表供能物质只有糖类，RER为0.7时，代表供能物质只有脂肪。请结合图2及已知信息对两种小鼠的代谢方式差异进行分析：___________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)综上所述，完善图3，阐释突变体小鼠肥胖的机理。
解析：(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖浓度大幅上升，因此可导致胰岛素分泌增多。脂肪细胞会加速摄取糖类将其转化为甘油三酯等，导致肥胖。(2)由图1可知，X基因功能缺失突变体小鼠从6周龄开始体重明显高于正常小鼠，说明X蛋白具有抑制肥胖的作用。(3)实验目的是验证小鼠体重的变化与瘦素有关，因此实验应设置正常小鼠注射生理盐水对照组、正常小鼠注射瘦素实验组、突变体小鼠注射瘦素实验组，观察每组小鼠的体重情况和摄食情况。因此表格中①为正常小鼠，②为注射瘦素，甲组小鼠体重减少，摄食量减少；乙组小鼠体重增加，摄食量增加；丙组小鼠体重、摄食量均正常。(4)分析图2柱形图可知，正常小鼠的能量消耗白天以脂肪为主，晚上以糖类为主，而突变体小鼠白天晚上均以消耗糖类为主。(5)根据以上分析和图3给出的部分信息，完善突变体小鼠肥胖的机理，见答案。
答案：(1)胰岛素 甘油三酯 (2)X蛋白具有抑制肥胖的作用 (3)①正常小鼠 ②注射瘦素 ③增加 ④体重正常 (4)正常小鼠的能量消耗白天以脂肪为主，晚上以糖类为主，而突变体小鼠白天晚上均以消耗糖类为主 (5)
3．肥胖的发生发展与肠道菌群关系密切，辣椒的活性成分辣椒素能够减肥。研究者探究辣椒素对肠道菌群的影响及作用机制。
(1)人肠道内存在着主要由细菌组成的肠道菌群，与人体细胞相比，这些细菌不具有____________________________(写出两项)结构。
(2)研究者用小鼠进行分组实验，实验处理及检测结果如下表。
据表可知，_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现，与乙组小鼠相比，丙组小鼠肠道菌群中产生短链脂肪酸的类群(菌群a)显著增多，而产生脂多糖的类群(菌群b)显著减少。
①GLP-1和PYY是与食欲控制相关的两种多肽类激素，以______的方式分泌出细胞。菌群a产生的短链脂肪酸可促进肠道细胞对GLP-1和PYY的合成及释放。GLP-1刺激迷走神经的________神经元，产生的兴奋沿迷走神经传至下丘脑；PYY通过__________传送的方式运输至下丘脑。研究者测定了(2)中三组小鼠的下丘脑中与食欲调节相关神经元的活性，结果如图1。
结合(2)的实验结果推测，下丘脑中抑制采食的神经元是______________；GLP-1和PYY通过________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
从而增加小鼠饱腹感，降低食欲。
②菌群b产生的脂多糖损伤肠道屏障进入内环境，与下丘脑中的受体结合诱发下丘脑炎症，改变胰岛素信号转导，导致机体稳态失衡，这是引起肥胖的重要原因之一。为验证辣椒素还可通过促进肠道细胞膜蛋白的表达来修复肠道屏障进而降低炎症反应，研究者对(2)中三组小鼠进行肠组织切片观察，结果如图2。
图2结果______(填“能”或“不能”)充分证明辣椒素可通过修复肠道屏障功能来降低炎症反应，理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)细菌为原核生物，与人体细胞(真核生物)相比，原核生物无核膜、染色体，也无除核糖体以外的其他细胞器。(2)分析表格数据，与乙组相比，丙组在饲喂高脂肪含量饲料＋灌胃辣椒素条件下，实验增重较少，但肠道菌群丰度较高，说明辣椒素通过提高肠道菌群丰度、减少采食量，在一定程度上缓解了高脂饮食引起的肥胖。(3)①多肽属于大分子物质，GLP-1和PYY是与食欲控制相关的两种多肽类激素，故两者以胞吐的方式分泌出细胞；根据反射弧的结构可知，兴奋产生时迷走神经属于传入神经元；PYY属于激素，激素通过体液运输；分析图1，与乙组相比，丙组的POMC、CART神经元活性较高，而NPY、AgRP活性较低，故推测下丘脑中抑制采食的神经元是POMC、CART，促进采食的是NPY、AgRP；据此推测GLP-1和PYY通过使促进采食的神经元NPY、AgRP的活性降低，同时使抑制采食的神经元POMC、CART的活性增强，从而增加小鼠饱腹感，降低食欲。②分析图2，丙组的小肠绒毛比乙组密集，故推测辣椒素对肠道屏障功能有一定程度的修复，但据此不能充分证明辣椒素可通过修复肠道屏障功能来降低炎症反应；还应检测并比较三组小鼠肠道细胞膜蛋白的表达量以及血液中脂多糖和炎症细胞因子的含量。
答案：(1)核膜、染色体、除核糖体以外的其他细胞器(写出两种即可) (2)辣椒素通过提高肠道菌群丰度、减少采食量，在一定程度上缓解了高脂饮食引起的肥胖 (3)①胞吐 传入 体液 POMC、CART 使促进采食的神经元NPY、AgRP的活性降低，同时使抑制采食的神经元POMC、CART的活性增强 ②不能 图2结果显示辣椒素对肠道屏障功能有一定程度的修复，但是还应检测并比较三组小鼠肠道细胞膜蛋白的表达量以及血液中脂多糖和炎症细胞因子的含量(如胰岛素含量、血糖水平等)
[应用、创新考法增分训练]
题组一 纵览探索历程，培养科学思维
1．(2022·昭平模拟)“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响，下列有关叙述错误的是( )
A．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
B．在水平放置的根中，近地侧IAA浓度低于远地侧
C．植物根部的向地生长体现了高浓度生长素抑制生长的作用
D．平衡石细胞中的“淀粉体”可能会进行基因的表达过程
解析：选B 由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，A正确；水平放置的根中，由于重力的作用近地侧生长素浓度高，远地侧生长素分布较少，近地侧生长素浓度高于远地侧，B错误；植物根部的向地性是由于近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制，远地侧生长素分布较少，细胞生长快，C正确；根据题意可知，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子，可能会进行基因的表达过程，D正确。
2．(2022·昆明二模)科学家将生长一致且去掉尖端的胚芽鞘分成两组，在去掉尖端后，立即将含有相同浓度生长素的琼脂块放置在胚芽鞘的一侧，其中一组暴露在单侧光下，另一组仍然保持在黑暗条件下，1.5 h之后，测量胚芽鞘的弯曲角度。结果显示，黑暗条件下胚芽鞘的弯曲角度是10.3°，而暴露在单侧光下的胚芽鞘的弯曲角度是8.6°。下列叙述错误的是( )
A．生长素主要促进细胞的伸长，从而促进植株生长
B．推测光照可能会促进生长素的分解，使得生长素含量降低
C．单侧光照下，琼脂块内的生长素向背光侧运输，使向光侧生长慢
D．两组实验表明，生长素对胚芽鞘的生理作用没有体现低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性
解析：选C 生长素主要促进细胞伸长，从而促进植株生长，A正确；据题意可知，两组都去除了胚芽鞘的尖端，不能产生生长素，黑暗条件下胚芽鞘的弯曲角度大于暴露在单侧光下的胚芽鞘的弯曲角度，黑暗条件下生长素更多，促进作用更强，推测光照可能会促进生长素的分解，使得生长素含量降低，B正确；胚芽鞘的尖端是感光部位，琼脂块不能感受光，因此单侧光照下，琼脂块内的生长素不会从向光侧运输到背光侧，C错误；两组实验都是促进胚芽鞘的生长，没有抑制作用，因此不能体现生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性，D正确。
题组二 关注人体健康，体现责任担当
3．机体摄入水总量大大超过排出水量，以致水分在体内滞留，引起血浆渗透压下降和循环血量增多，该现象称之为水中毒，又称稀释性低钠血症。恐惧、失血、休克、急性感染、创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多，也会引起水中毒。关于水中毒现象，下列叙述不正确的是( )
A．ADH异常增多，可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量增多
B．水中毒时下丘脑合成和释放ADH减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱
C．利用药物抑制ADH与其受体的结合，有利于缓解患者水中毒症状
D．运动员运动出汗后，不能通过大量饮用纯净水来补水，否则容易引起水中毒
解析：选B ADH异常增多，与肾小管细胞膜上的特异性受体结合，可能激活细胞内一系列反应，增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量，从而使水分的重吸收增加，A正确；ADH是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的，B错误；利用药物抑制ADH与其受体的结合，减少肾小管细胞对水的重吸收，有利于缓解患者水中毒症状，C正确；运动员运动出汗后，若大量饮用纯净水来补水，会冲淡血液中盐的浓度，机体为了保持和恢复原有浓度，就要把喝进来的水分再排出去，于是继续出汗，随着汗液的排出，盐又进一步丢失，如此形成了恶性循环，因此容易引起水中毒，D正确。
4．(2022·南宁模拟)科学家以果蝇为研究对象揭示了“被热醒”的原因。当夜间环境温度升高时，果蝇的AC神经元感知温度变化产生兴奋，此兴奋传递到背后侧神经元DN1ps，DN1ps表达的神经肽CNMa抑制脑间神经元PI的活性，促进夜晚觉醒。下列叙述错误的是( )
A．AC神经元受到高温刺激时，钠离子内流产生动作电位
B．兴奋由神经元AC传至DN1ps时，完成电信号→化学信号→电信号转换
C．在神经元PI细胞膜形成的突触后膜上存在CNMa的受体
D．抑制AC神经元向DN1ps神经元传递兴奋会使高温促进夜晚觉醒的作用增强
解析：选D AC神经元受到高温刺激产生兴奋时，钠离子内流产生动作电位，A正确；兴奋由神经元AC传至DN1ps时，需要经过突触结构，此时可以完成电信号→化学信号→电信号的转换，B正确；DN1ps表达的神经肽CNMa抑制脑间神经元PI的活性，所以在神经元PI细胞膜形成的突触后膜上存在CNMa的受体，C正确；抑制AC神经元向DN1ps神经元传递兴奋，会影响CNMa的合成，最终使高温促进夜晚觉醒的作用减弱，D错误。
5．(2022·包头四模)双极细胞是视网膜的一种中间神经元，它向内、外各伸出一个突起：向外为树突，末端分枝较多，与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触，接收信号输入；向内为轴突，整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。如图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。请据图回答下列问题：
(1)在反射弧中，视杆细胞和视锥细胞作为______接收光信号。与视杆细胞和视锥细胞形成突触时，双极细胞膜属于突触______(填“前”或“后”)膜。
(2)据图分析，甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，而不能传递给丙，原因是________________________________________________________________________
__________________________。研究发现，乙对甲分泌谷氨酸存在负反馈调节，该过程中乙细胞产生的内源大麻素发挥了重要作用，其作用是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理损伤过程，如青光眼、视网膜动静脉阻塞等。大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材，目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具，设计实验验证藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用。写出实验思路及预测结果。
实验材料及用具：生理状态相同的正常大鼠若干只，视网膜缺血再灌注手术设备，藏红花素溶液(用生理盐水配制)，生理盐水，注射器，IL-1β检测仪等。
解析：(1)反射弧的结构包括五部分，其中感受器可以感受刺激并产生兴奋，故视锥细胞和视杆细胞作为感受器接收光信号；双极细胞与视锥细胞和视杆细胞形成突触时，接收信号输入，因此双极神经细胞膜属于突触后膜。(2)突触后膜上的神经递质受体具有特异性，由图可知，乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在，故甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，但不能传递给丙。据图可知，内源大麻素能与甲膜上受体结合后抑制Ca2＋通道开放，同时又能与丙膜上的特异性受体结合，抑制甘氨酸释放，该过程中存在负反馈调节机制，保证了神经调节的精准性。(3)大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤，本实验的目的是证明藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用，即藏红花素可以减少IL-1β的合成，则实验的自变量为藏红花素的有无，因变量是IL-1β的含量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，实验思路及预测结果见答案。
答案：(1)感受器 后 (2)乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在 内源大麻素能与甲膜上受体结合抑制Ca2＋通道开放，同时又能与丙膜上受体结合，抑制甘氨酸释放 (3)实验思路：取生理状况相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠，将模型大鼠随机均分为A、B两组，A组注射适量的藏红花素溶液，B组注射等量生理盐水，相同且适宜条件下饲养一段时间后，用IL-1β检测仪检测大鼠体内IL-1β的数量。 预测结果：A组大鼠体内IL-1β的数量低于B组。
题组三 引入科普情境，增长知识见识
6．生理学家研究发现，在48～50 ℃环境中，若空气干燥，人能停留15分钟且体温保持稳定；若空气潮湿，人只能耐受很短时间。下列说法不合理的是( )
A．人体维持内环境稳态的能力是有限的
B．在高温环境中，通过神经—体液发送信息进行体温调节
C．在高温环境中，人体体温稳定的原因是产热量小于散热量
D．人在高温潮湿环境中耐受时间短的原因可能与散热受阻有关
解析：选C 人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的，超过一定程度会使内环境的稳态遭到破坏，A正确；在高温环境中，甲状腺激素分泌减少受体液调节，汗腺分泌增加、毛细血管舒张受神经调节，即通过神经—体液发送信息进行体温调节，B正确；在高温环境中，人体体温稳定的原因是产热量等于散热量，C错误；人在高温潮湿环境中散热受阻，产热不变，会导致体温升高，故其在该环境中耐受时间短，D正确。
7．(2022·咸阳一模)睾酮属于雄激素，有些运动员通过服用睾酮衍生物来促进肌肉生长，增加肌肉力量、但这种行为可能会导致性腺萎缩。这可能与性激素分泌过程中存在分级调节和反馈调节有关。下列相关叙述错误的是( )
A．睾酮衍生物可能会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致性腺萎缩
B．分级调节是指通过下丘脑—垂体的分层调控，如抗利尿激素的分泌
C．分级调节可以放大调节的效应，形成多级反馈调节
D．在神经调节中也存在分级调节和反馈调节
解析：选B 由于性激素对下丘脑和垂体存在负反馈调节，因此睾酮衍生物可能会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致性腺萎缩，A正确；分级调节是指通过下丘脑—垂体—靶腺体的分层调控，抗利尿激素的分泌不属于分级调节，B错误；性激素的分泌过程中存在分级调节，分级调节可以放大调节的效应，形成多级反馈调节，C正确；神经调节中存在分级调节，如位于脊髓的低级中枢受到位于脑中的相应的高级中枢的调控，神经调节中存在反馈调节，如排尿反射属于正反馈调节，D正确。
8．(2022·贵阳一模)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素。此过程发生障碍时，大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺，谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍，患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法正确的是( )
A．此时内环境稳态遭到破坏，必将引起酶促反应速率加快
B．兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间长
C．患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
D．患者能进食后，应大量增加蛋白类食品的摄入
解析：选C 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，内环境稳态遭到破坏，不一定会引起酶促反应速率加快，A错误；膝跳反射一共有2个神经元参与，缩手反射有3个神经元参与，膝跳反射神经中枢的突触数目少，因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短，B错误；膝跳反射的低级神经中枢在脊髓，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控，患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱，C正确；如果患者摄入过多的蛋白质，其中的氨基酸脱氨基产生的更多氨进入脑组织，与谷氨酸反应生成更多谷氨酰胺，会加重病情，所以应减少蛋白类食品摄入，D错误。
9．(2022·成都模拟)“胃肠感冒”在医学上又称“呕吐性上感”，主要是由一种叫“柯萨奇”的病毒引起的，同时伴有细菌性混合感染。它的发病症状主要是呕吐、腹泻、胃胀、发热等。下列叙述错误的是( )
A．“胃肠感冒”时，下丘脑中的渗透压感受器会感知内环境渗透压升高
B．“胃肠感冒”时，下丘脑中的神经分泌细胞分泌的抗利尿激素会增多
C．“胃肠感冒”有炎症出现发热现象时，体温升高，此时机体产热量大于散热量
D．“胃肠感冒”时，机体首先发生细胞免疫，再通过体液免疫彻底消灭病毒
解析：选D “胃肠感冒”的症状主要是呕吐、腹泻，会导致内环境渗透压升高，下丘脑中的渗透压感受器会感知内环境渗透压升高，使抗利尿激素分泌增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，降低渗透压，A、B正确；“胃肠感冒”有炎症出现发热现象时，体温升高，此时机体产热量大于散热量，C正确；“胃肠感冒”主要是由一种叫“柯萨奇”的病毒引起的，同时伴有细菌性混合感染，机体首先发生体液免疫，减少病毒对宿主细胞的侵染，D错误。
10．(2022·临汾二模)人在情绪压力下，正常机体可以通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”分泌糖皮质激素进行调节。研究发现当长期处于消极情绪压力下，可能导致糖皮质激素增多。过量的糖皮质激素使突触间的神经递质5-羟色胺减少，引起抑郁。请回答下列问题：
(1)下丘脑、垂体和肾上腺皮质之间存在的这种分层调控，称为__________调节。正常情况下，健康人血液中糖皮质激素浓度不会过高，原因是__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)5-羟色胺以__________的方式从突触前膜释放到突触间隙，与____________________结合，实现兴奋在神经元之间的单向传递。药物氟西汀可用于治疗抑郁症，原因是氟西汀可以________(填“减缓”或“加快”)突触间隙5-羟色胺的清除。
(3)研究者提出适量有氧运动也可以治疗抑郁。请设计实验验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁。
实验材料：生理状态相同的抑郁大鼠若干只、生理状态相同的正常大鼠若干只、治疗抑郁的药物。
实验思路：取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组，各组处理方式分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________；另取不作处理的相同数量正常大鼠作为对照，在适宜条件下培养相同时间，定期检测并计算每组大鼠体内5-羟色胺含量的平均值。
解析：(1)结合题意分析，糖皮质激素的分泌是通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴进行调节的，该调节方式为分级调节；在糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节，当血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时，会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使糖皮质激素分泌减少而不至浓度过高。(2)5-羟色胺是小分子有机物，是一种神经递质，以胞吐的方式从突触前膜释放到突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，实现兴奋在神经元之间的单向传递。根据题干信息可知，如果神经元释放5-羟色胺数量不足，将会引起抑郁症，药物氟西汀可以减缓突触间隙5-羟色胺的清除，可用于治疗抑郁症。(3)结合题意分析，本实验目的是验证适量有氧运动可以替代药物治疗抑郁，则实验的自变量为适量有氧运动和药物，因变量为大鼠体内5-羟色胺的量，实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，故可设计实验如下：取生理状态相同的抑郁大鼠随机平均分组，各组处理方式分别为一组大鼠不作处理；二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理；三组大鼠给予适量有氧运动干预；另取不作处理的相同数量正常大鼠作为对照，在适宜条件下培养相同时间，定期检测并计算每组大鼠体内5-羟色胺含量的平均值。
答案：(1)分级 血液中糖皮质激素浓度增加到一定程度时，会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使糖皮质激素分泌减少而不至浓度过高(或在糖皮质激素分泌过程中存在负反馈调节) (2)胞吐 突触后膜上的特异性受体 减缓 (3)一组大鼠不作处理；二组大鼠用适宜剂量治疗抑郁的药物处理；三组大鼠给予适量有氧运动干预
“核心价值”命题“金线”(为什么考)
“知能素养”命题“银线”(考什么)
“动物生命活动的调节”是稳态调节模块的重要组成部分。本课题活动通过“减肥”这一生活热点问题，构建神经—体液—免疫调节过程中信息产生、传递、发挥作用的模型。有助于学生理解高等生物个体生命活动的规律，从系统分析的角度认识个体生命活动的稳态。有助于学生树立健康的生活观念，积极运用生物学方法和观念解决现实问题。
本课题活动通过“减肥”这一生活情境，融通“神经—体液—免疫”相关知识，有助于以下素养目标的达成。
(1)通过对信息产生、传递、发挥作用的情境迁移应用，进行归纳总结、建模思维的训练。
(2)基于肥胖症的情境进行观察、探讨，树立证据意识。
组别
实验材料
实验处理
体重
摄食量
甲
①__________
②_____________
体重减少
减少
乙
突变体小鼠
注射瘦素
体重增加
③_______
丙
正常小鼠
注射等量生理盐水
④_______
正常
组别
实验处理
实验增重/g
总采食量/g
肠道菌群丰度
甲
饲喂标准脂肪含量饲料
8.92
274.47
258
乙
饲喂高脂肪含量饲料
19.16
443.16
239
丙
饲喂高脂肪含量饲料＋辣椒素
13.43
343.42
255
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