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适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题6个体生命活动的调节课件
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这是一份适用于新高考新教材2024版高考生物二轮复习专题6个体生命活动的调节课件，共60页。PPT课件主要包含了落实主干知识，神经体液免疫，反射弧，过敏反应，神经递质，抗体与相应抗原，血浆蛋白，组织蛋白，抗利尿，胰高血糖素等内容，欢迎下载使用。
机体进行正常生命活动的必要条件
免疫自稳、免疫监视、免疫防御
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
【知识成串】 1.兴奋在神经纤维上双向传导——离体实验条件下;2.血糖调节——糖尿病及其成因;3.靶细胞——受体与信号分子;4.生长素的极性运输——主动运输;5.植物激素——各激素间的协同、抗衡作用。
1.(选择性必修1 P6概念检测)水疱中的液体主要是组织液,主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的,水疱可自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。2.(选择性必修1 P20小字)神经胶质细胞是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。3.(选择性必修1 P28正文)兴奋在神经纤维上的传导需要消耗ATP,理由是在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的运输方式存在主动运输,需要消耗ATP。
4.(选择性必修1 P29相关信息)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现兴奋的快速传递。5.(选择性必修1 P29图2-8)若催化分解神经递质的酶失活,会出现的结果是神经递质持续发挥作用,引起突触后膜持续兴奋或抑制。6.(选择性必修1 P30思考·讨论)吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。7.(选择性必修1 P34思考·讨论)大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,且大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。
8.(选择性必修1 P35思考·讨论)成人和婴儿控制排尿的低级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,易发生遗尿现象。9.(选择性必修1 P51相关信息)胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。10.(选择性必修1 P53思考·讨论)甲状腺机能亢进时,血液中甲状腺激素水平升高,TSH的水平降低;当甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。11.(选择性必修1 P73相关信息)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
12.(选择性必修1 P79思考·讨论)艾滋病病人的直接死因,往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。13.(选择性必修1 P92相关信息)植物向光性的另一种理论:单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。14.(选择性必修1 P97小字)油菜素内酯被认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。15.(选择性必修1 P106相关信息)光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
1.判断有关内环境稳态和免疫调节说法的正误。(1)细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节。( )(2)人体运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。( )(3)内环境中的CO2不能作为信号分子发挥调节作用。( )(4)在寒冷环境中,由于产热量大于散热量,所以体温不会下降。( )(5)辅助性T细胞能直接识别病原体。( )(6)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于抗原呈递细胞。( )
2.判断有关神经调节和激素调节说法的正误。(1)当人体处于安静状态时,交感神经活动占优势,血糖降低,胃肠蠕动减慢。( )(2)兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流。( )(3)动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大。( )(4)刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射。( )(5)兴奋传递过程中,突触小体处发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号。( )(6)甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH和垂体分泌的TSH均失去作用。( )(7)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。( )
3.判断有关植物激素调节说法的正误。(1)不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。( )(2)植物的成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。( )(3)诱导插条不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果。( )(4)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。( )(5)冬小麦要经过春化作用才能开花是其对低温环境的一种适应。( )(6)重力对植物根、茎的影响机理与光信号的影响机理相同。( )
1.尿毒症患者除表现出酸碱平衡紊乱外,还常因营养不良导致水肿。水肿发生的原因是: 。 提示 营养不良导致血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,组织液渗透压相对升高使组织液增多2.临床上通过抽取血样来检测内分泌疾病的原理是 。 提示 内分泌腺分泌的激素通过体液运输,随血液流经全身3.神经递质发挥作用后,不引起突触后膜持续兴奋或抑制的原因是 。 提示 神经递质发挥作用后,会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用
4.将测量所得不同Na+浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后的膜电位变化绘制成曲线图(下图),根据所学知识,推测表示高Na+海水的曲线是 ,说明理由: 。
提示 a 高Na+海水与神经细胞内Na+浓度差大,Na+内流的速度快、数量多,导致膜电位上升的速度快、峰值高
5.某药物或有毒、有害物质可以阻断突触处神经冲动传递,其主要的原因可能是 。 提示 阻止神经递质的合成或释放;使神经递质失活;突触后膜上受体位置被占据,使神经递质不能与突触后膜上的受体结合等6.人体的免疫系统能够成功地抵御大多数病毒,却不能抵御HIV,原因是 。 提示 HIV可杀死在免疫系统中起重要作用的辅助性T细胞,当辅助性T细胞被杀死后,免疫系统几乎处于瘫痪状态
7.如何验证水稻的恶苗病是由赤霉菌产生的物质引起的,而不是赤霉菌本身在起作用?提示 培养赤霉菌,将培养基滤液滴加到水稻上,与不加该滤液的对照组相比,观察是否出现恶苗病8.高浓度生长素抑制植物生长的原因是 。 提示 生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,乙烯含量高就会抑制生长素的作用
考点1 内环境稳态及其调节
串联整合——明要点1.内环境及稳态调节要点归纳(1)依据体液间的关系判断体液种类(如图)
(2)内环境中的物质和生理过程
特别提醒 ①血浆蛋白≠血红蛋白:血浆蛋白是血浆中的蛋白质,属于内环境;而血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于内环境。②血液≠血浆:血液由血浆和血细胞组成,血浆是血液的一部分。
(3)组织水肿的原因
2.厘清以下丘脑为中枢的体温、水平衡和血糖调节过程(1)图示
(2)下丘脑的4个功能和3个中枢①4个功能:感受、传导、分泌和 ; ②3个中枢:体温调节中枢、血糖平衡的调节中枢和 的调节中枢。 (3)有关体温调节的3个核心点
(4)有关水盐平衡调节的3个核心点①感受器—— ;水平衡的调节中枢——下丘脑;渴觉中枢—— 。 ②抗利尿激素的分泌部位—— ;释放部位—— ;作用是 。 ③醛固酮的调节作用如图
促进肾小管和集合管对水的重吸收
(5)血糖调节的过程
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,同时参与人的情绪调节活动。
分层演练——拿高分角度1 围绕内环境及其稳态,考查稳态与平衡观练真题·明考向1.(2023·湖北卷)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )A.血浆中二氧化碳浓度持续升高B.大量补水后,内环境可恢复稳态C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
解析 在长时间高强度运动过程中,呼吸加深、加快有助于增加氧气供应和排出二氧化碳,使血液中二氧化碳浓度维持相对稳定,同时运动员会出现大量出汗和脱水的情况,导致血浆渗透压升高,为了维持体内水分平衡,机体会分泌抗利尿激素,抑制尿液的生成,从而减少尿量,A项错误,D项正确。虽然运动员在比赛中会脱水,但单纯大量补水并不能立即恢复内环境的稳态,还应补充无机盐离子等,B项错误。在运动过程中,交感神经兴奋增强,心跳加快,支气管扩张,胃肠平滑肌的蠕动减弱,C项错误。
角度拓展 (1)血红蛋白不属于内环境组成成分。[2022·广东卷]( )(2)肾病综合征患者长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良。[2021·海南卷]( )(3)细胞外液的渗透压主要来源于Na+和Cl-。[2021·河北卷]( )(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入 (填“红细胞悬浮液”或“血浆”)来维持机体内环境的稳态。[2019·海南卷] (5)细胞代谢产生的乳酸能在肝脏中被转化消耗,对内环境稳态的作用和意义是 。[2021·重庆卷] 提示 避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH;是机体进行正常生命活动的条件
练模拟·提能力2.(2023·湖北模拟)研究表明,缺少运动可能会使人体内Piezl蛋白失去活性,会降低肌肉中的毛细血管的密度,使血液流动受限而活动变得困难。下列说法正确的是( )A.Piez1蛋白合成以及发挥作用的过程均发生在内环境中B.肌肉组织中,CO2一般从毛细血管向组织液运输C.血液流动受限会影响肌肉细胞与外界环境的物质交换过程D.组织液中的各种物质,大部分能够被重新吸收回淋巴液
解析 Piez1蛋白合成场所是核糖体,是细胞内而非内环境中,A项错误;肌肉组织中,CO2是细胞呼吸的产物,一般从组织细胞运往组织液,再经由血液循环运输,B项错误;细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,血浆参与构成内环境,血液流动受限会影响肌肉细胞与外界环境的物质交换过程,C项正确;组织液中的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端重新吸收,进入血浆,小部分被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液,D项错误。
3.(2023·北京海淀二模)以下过程不在内环境中进行的是( )A.抗原与抗体的结合B.血红蛋白与O2的结合C.激素运输到靶细胞D.乳酸与缓冲物质反应
解析 抗原与抗体的结合发生在内环境中,A项不符合题意;血红蛋白与O2结合发生在红细胞内,不在内环境中进行,B项符合题意;激素经体液运输到靶细胞的过程在内环境中进行,C项不符合题意;内环境中存在与乳酸反应的缓冲物质,D项不符合题意。
角度2 结合体温调节与水盐平衡调节,考查生命观念和科学思维练真题·明考向4.(2022·湖北卷)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。关于尿液生成及排放的调节,下列叙述正确的是( )A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
解析 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A项错误;医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,这个过程丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水,有利于快速恢复水—盐平衡,B项错误;排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C项正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压升高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D项错误。
角度拓展 (1)下丘脑有水平衡调节中枢,参与水盐平衡的调节。[2021·全国卷甲]( )(2)下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素。[2021·全国卷甲]( )(3)大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉。[2021·海南卷]( )(4)体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温。[2021·海南卷]( )
(5)小熊猫的主要分布区年气温一般在0~25 ℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度以及代谢率不同。小熊猫皮肤散热的主要方式包括 (答出两点即可)。在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。[2022·辽宁卷]
辐射、传导、对流、蒸发
练模拟·提能力5.(2023·山东淄博模拟)人体在水摄入不足或丢失过多、钠排泄障碍时,血液中钠离子浓度会超过正常值,称为高钠血症。下列关于高钠血症的说法,错误的是( )A.糖尿病患者易并发高钠血症B.肾脏对抗利尿激素敏感性下降可能导致高钠血症C.剧烈呕吐或长期腹泻可能导致血钠升高D.使用醛固酮激素可治疗高钠血症
解析 糖尿病患者丢失水分过多,则血液中钠离子浓度升高,易并发高钠血症,A项正确;肾脏对抗利尿激素敏感性下降,排水过多,可能导致高钠血症,B项正确;剧烈呕吐或长期腹泻导致失水过多,可能导致血钠升高,C项正确;醛固酮激素会增加对Na+的吸收,使用醛固酮激素可加重高钠血症,D项错误。
6.(2023·广东二模)绝大多数哺乳动物的离子通道蛋白TRPV1能被高温(≥40 ℃)激活,然后迅速发生热失活。图a为小鼠TRPV1(mV1)在热激活和热失活时的结构变化示意图。
(1)当感受器的TRPV1被热激活后,离子通道打开,阳离子内流从而产生 信号。该类信号(由TRPV1等多种热传感器产生的)传递至 ,使生物体产生热痛的感觉,并通过一系列的调节过程来适应环境温度的变化。持续高温条件下,mV1发生热失活,据图分析热失活的实质是 。
阳离子通道关闭或不开放(或阳离子通道蛋白空间结构改变)
(2)我国科研团队发现,原始的哺乳动物鸭嘴兽的TRPV1(pV1)能被热激活,但不会发生热失活(图b)。研究人员利用最新技术将mV1的N端或C端嫁接给pV1,并检测不同TRPV1结构的功能,实验方案及结果见表。据表推测,很可能在进化过程中小鼠TRPV1的 端发生结构变化导致热失活。热失活机制最终保留下来,并存在于大多数哺乳动物中,这是 的结果。 注:“+”代表具有该功能,“-”代表该功能缺失。
(3)为探究TRPV1热失活的生物学意义,科研人员以pV1替代了mV1得到转基因小鼠(pV1小鼠),以mV1小鼠作对照,加热地面金属板(≥40 ℃)刺激鼠爪,实验结果如下:①长时间热板刺激在pV1鼠爪引起明显的烫伤,经检测发现,鼠爪组织中炎症因子增加。但长时间热板刺激对mV1小鼠无显著影响。②敲除pV1小鼠中的pV1基因并重复实验,鼠爪烫伤的症状得到缓解,炎症因子无显著增加。根据实验结果分析,热失活可能通过 来减少高温刺激造成的伤害, 的哺乳动物更能适应炎热环境。随着温室效应加剧,全球变暖,鸭嘴兽的环境容纳量最有可能会 。
减少炎症因子数量而避免组织烫伤
具有热失活机制(TRPV1能发生热失活)
解析 (1)带正电荷的阳离子内流会导致膜电位发生变化,产生电信号,即产生动作电位。感觉中枢在大脑皮层,因此该类信号(由TRPV1等多种热传感器产生的)传递至大脑皮层,使生物体产生热痛的感觉。由图可知,热失活时,阳离子通道呈关闭状态,故热失活的实质是阳离子通道关闭或不开放(或阳离子通道蛋白空间结构改变)。(2)据表可知,pV1+C端和pV1+N端都不会发生热失活,但是pV1+C端+N端会发生热失活,说明很可能在进化过程中小鼠TRPV1的N端和C端发生结构变化导致热失活。热失活机制的存在有利于大多数哺乳动物适应环境,这是自然选择的结果。
(3)根据题干“敲除pV1小鼠中的pV1基因并重复实验,鼠爪烫伤的症状得到缓解,炎症因子无显著增加”可推知,热失活可能是通过减少炎症因子数量而避免组织烫伤来减少高温刺激造成的伤害。与pV1小鼠相比,mV1小鼠具有热失活机制,结合题干“长时间热板刺激在pV1鼠爪引起明显的烫伤,经检测发现,鼠爪组织中炎症因子增加。但长时间热板刺激对mV1小鼠无显著影响”可推知,具有热失活机制(TRPV1能发生热失活)的哺乳动物更能适应炎热环境。因为鸭嘴兽不具有热失活机制,不能适应炎热环境,因此随着温室效应加剧,全球变暖,鸭嘴兽的环境容纳量最有可能会下降。
角度3 围绕血糖调节,考查科学思维和社会责任练真题·明考向7.(2023·广东卷)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
解析 无论是空腹还是进食后,血糖浓度都不是固定不变的,而是处于一种相对稳定的状态,A项错误。空腹时胰高血糖素可能会分泌,B项错误。运动过程中不仅有葡萄糖的消耗,还有肝糖原及非糖物质转化为葡萄糖以补充血糖,C项错误。交感神经兴奋可以使胰高血糖素分泌增加,从而使血糖水平升高,D项正确。
8.(2023·湖北卷)为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼,实验结果如下表。
据结果分析,下列叙述正确的是( )A.由②可知机体无氧呼吸减慢,有氧呼吸加快B.由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C.①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D.③表明机体生成的葡萄糖增多,血糖浓度持续升高
解析 丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物,根据题表可知,肝脏丙酮酸含量随着污染物A浓度的增加而减少,这并没有显示机体无氧呼吸减慢或有氧呼吸加快的情况,A项错误。根据题表可知,肝脏糖原含量随着污染物A浓度的增加而减少,说明糖原转化为葡萄糖的速率加快,B项错误。根据实验结果表格中的数据,肝脏糖原含量和丙酮酸含量在污染物 A 浓度增加的情况下均逐渐减少,糖原是由葡萄糖脱水聚合而成的多糖,而丙酮酸是转化成葡萄糖的中间产物,因此,糖原和丙酮酸含量的减少表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖,C项正确。根据题表可知,血液中胰高血糖素含量随着污染物A浓度的增加而增加,表明机体生成的葡萄糖减少,进而导致胰高血糖素含量持续升高,D项错误。
角度拓展 (1)血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素。[2021·浙江卷]( )(2)胰岛素直接参与肝糖原的合成。[2021·福建卷]( )(3)胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工。[2021·福建卷]( )(4)越野滑雪运动员在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能。[2022·湖北卷]( )
练模拟·提能力9.(2023·河南郑州一模)有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间低血糖、清晨空腹血糖明显升高的现象。下列说法错误的是( )A.正常人血糖含量维持平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果B.出现该现象的患者要考虑增加胰岛素的使用量C.清晨空腹血糖含量明显升高与肾上腺、胰岛等活动增强有关D.夜间出现低血糖、清晨空腹血糖明显升高属于负反馈调节
解析 下丘脑是血糖平衡调节的中枢,正常人血糖平衡调节的过程中,存在神经—体液调节,如血糖含量较高时,通过下丘脑的作用或直接刺激胰岛B细胞,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素增加使血糖浓度降低,A项正确;分析题意可知,有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间血糖过低的情况,因此患者可考虑减少胰岛素的使用量,而清晨空腹血糖含量明显升高,可考虑增加胰岛素的使用次数,B项错误;胰高血糖素、肾上腺素等能升高血糖含量,C项正确;夜间出现低血糖,清晨空腹血糖明显升高,最终的结果(血糖升高)与初始的状态(低血糖)相反,故属于负反馈调节机制,D项正确。
考点2 神经调节和体液调节
串联整合——明要点1.神经调节(1)图解兴奋产生的机制与特点
(2)Na+、 K+浓度与静息电位和动作电位的关系
(3)掌握兴奋传导与传递的过程
特别提醒 ①神经递质在突触间隙内的扩散以及与突触后膜上受体的结合不耗能。②神经递质的化学本质并不都是有机物,如NO是无机物。③神经递质的释放并不都是胞吐,如NO是自由扩散。
2.体液调节(1)明确激素来源及相互关系
(2)厘清激素调节的几个关键点
特别提醒 ①激素不组成细胞结构、不提供能量、不起催化作用,属于信息分子,只起调节作用。②激素分子只能识别特定靶细胞,因为只有靶细胞具有能和激素分子结合的特异性受体,但一种激素的靶细胞有的只有一种,有的种类广泛。③激素作用的部位有细胞膜表面和细胞内部(性激素)。④有些激素也可以作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
(3)辨析人体生命活动调节的三种方式
分层演练——拿高分角度1 围绕兴奋的产生与膜电位变化,考查科学思维能力练真题·明考向1.(2023·山东卷)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
解析 离子跨膜运输受膜内外电位差的影响,静息电位状态时,膜外为正电位,因此K+的外流会受到膜内外电位差的阻止,A项正确;离子跨膜运输受膜内外离子浓度差和膜内外电位差的影响,Cl-发生跨膜运输后无法判断膜内外电位差的变化,B项错误;动作电位产生达到峰值时,膜内外电位差会抑制Na+的内流,C项错误;静息电位→动作电位→静息电位过程中,会出现2次膜内外电位差为0的情况,D项错误。
角度拓展 (1)内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大。[2021·河北卷]( )(2)主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础。[2021·河北卷]( )(3)神经细胞处于静息状态时,细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内。[2018·全国卷Ⅲ]( )
练模拟·提能力2.(2023·湖南怀化二模)已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液M中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次电位变化可能如图乙、丙、丁所示。
下列相关叙述错误的是( )A.图甲组织液中K+浓度比细胞内低,Na+浓度比细胞内高B.图乙M溶液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度要比组织液高C.图丙M溶液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度比组织液低D.图丁M溶液中K+浓度比组织液高,Na+浓度与组织液相同
解析 图甲组织液中K+浓度比细胞内低,K+外流形成外正内负的静息电位, Na+浓度比细胞内高,受到刺激时,Na+内流,形成外负内正的动作电位,A项正确;图乙静息电位和图甲相同,M溶液中K+浓度与组织液相同,动作电位的峰值比图甲高,Na+浓度要比组织液高,Na+内流量大,B项正确;图丙静息电位和图甲相同,M溶液中K+浓度与组织液相同,动作电位的峰值比图甲低,Na+浓度比组织液低,Na+内流量小,C项正确;图丁静息电位的绝对值比图甲大,相同M溶液中K+浓度比组织液低,K+外流量大,动作电位的相对峰值比图甲高,Na+浓度比组织液高,D项错误。
3.(2023·山东济宁一模)如图表示受刺激后,某时刻神经纤维上①~⑨连续9个位置的膜电位,已知静息电位为-70 mV。下列叙述正确的是( )A.神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导B.①处细胞膜对K+的通透性小于对Na+的通透性C.测③处膜电位时,电表的电极在细胞膜两侧D.此时④处没有离子通过细胞膜进出神经元
解析 根据⑧处可知,⑧处为Na+—K+泵工作的结果,故⑧处是已兴奋过的部位,可推知传导方向是⑨到①,A项错误;①时细胞处于静息电位,对K+的通透性大于对Na+的通透性,B项错误;测③处膜电位时,电表的电极一个在细胞膜内,一个在膜外,C项正确;此时④处正在形成动作电位,Na+大量内流,D项错误。
题后归纳:判断电流计指针偏转的方法(两电极均在膜外)
角度2 围绕兴奋的传导与传递,考查科学思维练真题·明考向4.(2023·浙江卷)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
解析 突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜对Na+等阳离子的通透性增大,Na+等阳离子大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜对Cl-等阴离子的通透性增大,阴离子大量内流,A、C两项错误,B项正确。突触a、b前膜释放的递质增多,会导致离子浓度变化更大,可能会导致PSP1和PSP2幅值都增大,当然幅值的增大与否取决于递质的相对含量和膜内外离子的浓度差,D项错误。
5.(2022·广东卷)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
解析 由图可知,乙释放多巴胺后,多巴胺作用于丙的树突或胞体膜,可使丙膜发生电位变化,A项正确;图中多巴胺只能在乙与丙间传递信息,不能在甲与乙间传递信息,B项错误;乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C项正确;乙膜上的乙酰胆碱受体异常,可影响乙膜的电位变化,进而影响到乙膜对多巴胺的释放,D项正确。
角度拓展 (1)脑部损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生。[2022·山东卷]( )(2)锻炼和劳动有利于突触释放递质进行兴奋的双向传递。[2021·重庆卷]( )(3)谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递。[2021·河北卷]( )
练模拟·提能力6.(2023·江苏南京模拟)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息;如图所示。下列相关叙述正确的是( )A.a兴奋则会引起人的兴奋B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
解析 a兴奋可能会使突触前膜释放兴奋性或者抑制性的神经递质,则会引起人的兴奋或者抑制,A项错误;产生动作电位的原因是Na+内流,B项错误;神经元b释放的神经递质作用于神经元c,神经元a释放的神经递质作用于神经元b,改变突触后膜的离子通透性,C项正确;一些简单的脊髓反射活动,例如:膝跳反射,不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,脊髓反射活动依然能完成,D项错误。
7.(2023·河南郑州模拟)抑郁症是最常见的精神疾病之一,女性产后易得抑郁症的概率可达到10%~15%。抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-羟色胺(5-HT,一种抑制性神经递质)相对或绝对的不足或缺乏有关。下列相关叙述正确的是( )A.突触前膜释放5-HT时,实现了电信号→化学信号→电信号的转变B.组织液中的5-HT与突触后膜上的受体特异性结合后引起Na+内流C.女性产后易得抑郁症,是由于女性大脑合成的5-HT突然减少所致D.抑制5-HT重吸收或抑制5-HT被相关酶分解可达到抗抑郁的效果
解析 电信号传到轴突末梢,突触前膜释放5-HT时,实现了电信号→化学信号的转变,A项错误;5-HT为抑制性神经递质,5-HT经突触间隙(充满组织液)与突触后膜上的受体特异性结合后引起Cl-内流,从而使突触后膜不能产生动作电位,也不会引起Na+内流,B项错误;抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-HT相对或绝对的不足或缺乏有关,不一定是由大脑合成的5-HT突然减少所致,C项错误;抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-HT相对或绝对的不足或缺乏有关,5-HT为神经递质,神经递质发挥作用后会被相关酶分解或被重吸收,抑制5-HT被重吸收或灭活,可使其持续作用于神经元,从而达到抗抑郁的效果,D项正确。
题后点拨:兴奋传递过程中出现异常的情况分析
角度3 围绕动物激素的作用机理及功能,考查综合应用能力练真题·明考向8.(2023·湖南卷)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
解析 由题图可以看出,CT可以促进成骨细胞活动,导致血钙浓度降低,A项正确。如果甲状旁腺功能亢进,则PTH分泌增多,从而使破骨细胞活动增强,骨骼中的钙进入血浆,可引起骨质疏松,B项正确。由题图可以看出,破骨细胞活动增强会导致血钙浓度过高,而血钙浓度过高又会促进甲状腺C细胞分泌CT,C项正确。长时间的高血钙会促进甲状腺C细胞分泌CT,不会导致甲状旁腺增生,D项错误。
9.(2023·山东卷)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是( )A.GC可用于治疗艾滋病B.GC分泌增加不利于提高人体的应激能力C.GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
解析 艾滋病是由HIV引起的,糖皮质激素不能治疗艾滋病,A项错误;糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,使肾上腺素与肾上腺素受体结合增多,可提高人体的应激能力,B项错误;根据体内GC的分泌过程存在负反馈调节可推测,GC长期服用可使血浆中GC含量过高,会抑制肾上腺皮质的增殖与发育,引发肾上腺皮质萎缩,C项正确;促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑合成分泌的,直接作用于垂体,不能直接促进GC的分泌,D项错误。
角度拓展 (1)甲状腺激素分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降。[2022·河北卷]( )(2)若下丘脑和垂体中的甲状腺激素受体不能识别甲状腺激素,会导致甲状腺机能亢进。[2022·河北卷]( )(3)雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟。[2021·浙江卷]( )
练模拟·提能力10.(2023·江苏南京二模)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列有关叙述正确的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌增加,机体产热增加B.切除小鼠甲状腺,会导致促甲状腺激素分泌增加,机体产热增加C.给成年小鼠饲喂甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠饲喂促甲状腺激素,其代谢可恢复正常
解析 若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A项错误;切除小鼠甲状腺,会导致促甲状腺激素分泌增加,但由于甲状腺激素分泌不足,产热减少,B项错误;给成年小鼠饲喂甲状腺激素后,甲状腺激素为氨基酸衍生物,不会被消化,可直接被吸收,神经系统的兴奋性会增强,C项正确;促甲状腺激素的化学本质是多肽,不能通过口服补充,D项错误。
11.(2023·四川成都三模)肾上腺盐皮质激素,也就是人们常说的醛固酮,主要的作用是调节人体内的水盐平衡,还可以维持电解质的平衡,当人体受到某一外界刺激后体内会发生如图所示的过程,下列相关叙述错误的是( )A.下丘脑促进肾上腺盐皮质激素和抗利尿激素的分泌调节机理相同B.下丘脑中既有接受神经递质的受体也有接受机体激素的受体C.肾上腺盐皮质激素的分泌具有反馈调节的特点,因此其含量能较长时间在血液中保持相对稳定D.肾上腺盐皮质激素可能与机体中的其他激素共同发挥作用来维持机体的水盐平衡
解析 下丘脑促进肾上腺盐皮质激素的分泌属于分级调节,下丘脑促进抗利尿激素分泌的过程属于神经调节,A项错误;下丘脑作为神经中枢有接受神经递质的受体,作为内分泌腺在分级调节中可接受激素的反馈调节,B项正确;激素普遍存在负反馈调节,因此激素在体液中含量较稳定,C项正确;肾上腺盐皮质激素还可与抗利尿激素共同维持机体的水盐平衡,D项正确。
题后点拨:生命系统中的“反馈调节”
热点微专题4 生命系统的信息传递
练真题·明考向1.(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
解析 剧痛、恐惧时,肾上腺素分泌增加,交感神经活动加强,人表现为警觉性提高,反应灵敏,心跳加速,情绪激动,A项错误,D项正确;学习和记忆与新突触的建立有关,因此边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系,B项正确;突触后膜上受体数量减少,使部分神经递质不能与受体结合,无法发挥作用,C项正确。
2.(2022·重庆卷)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是( )A.通过体液运输发挥作用B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加C.不能与雌激素受体结合D.在体内大量积累后才会改变生理活动
解析 双酚A是一种环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,说明双酚A也是通过体液运输发挥作用的,A项正确;由题意“双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能”可知,双酚A进入机体能与雌激素受体结合,能通过负反馈调节,抑制下丘脑、垂体分泌促性腺激素释放激素、促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少,B、C两项错误;激素的含量极微,但其作用显著,双酚A通过与雌激素相同的方式影响机体功能,说明双酚A的含量极少即可作用显著,D项错误。
练模拟·提能力3.生命系统中存在着各种类型的信息传递。下列叙述正确的是( )A.酶、激素、神经递质和细胞因子均可在细胞间传递信息B.肌肉细胞中,遗传信息的传递途径是DNA→RNA→蛋白质C.生态系统中的信息都是沿食物链从低营养级向高营养级传递D.生物体内细胞之间的信息传递必须依赖细胞膜上受体的识别
解析 激素、神经递质和细胞因子均可在细胞间传递信息,但是酶是生物催化剂,只有催化作用,不能传递信息,A项错误;肌肉细胞是高度分化的细胞,不再分裂,但进行蛋白质的合成,故遗传信息的传递途径是DNA→RNA→蛋白质,B项正确;生态系统中的信息传递往往是双向的,而食物链之间的方向是单向的,C项错误;高等植物之间可以通过胞间连丝进行信息的传递,而且不是所有的受体都位于细胞膜上(如性激素的受体位于细胞内),D项错误。
4.烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是( )A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基C.烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的能力D.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
解析 植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用,动物细胞间没有胞间连丝,A项错误;烟草花叶病毒为RNA病毒,无细胞结构,其核酸中含磷酸、核糖和四种含氮碱基,B项错误;烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能无法合成p30运动蛋白,无法调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而不能侵染相邻细胞,故可能会失去侵染烟草植株的能力,C项正确;分析题意可知,烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的形状来调节运输物质的大小,D项错误。
5.信息分子是指生物体内、外具有调节细胞生命活动作用的化学物质。下列有关信息分子发挥生理作用的叙述,正确的是( )A.神经递质均需囊泡运输,释放后需与突触后膜上受体结合而发挥作用B.二氧化碳作为体液中的信息分子具有维持血浆pH的作用C.当人进入寒冷环境时,交感神经分泌的信息分子可直接控制肾上腺髓质,使其分泌的激素增多,以增加机体产热D.辅助性B细胞分泌出的信息分子,能刺激T淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
解析 神经递质绝大多数需要囊泡运输,但NO(一种神经递质)是气体,它能够扩散通过细胞膜,因此它无法被储存在突触小泡中,A项错误;二氧化碳作为体液中的化学信号分子可通过体液传送,刺激脑干中的呼吸中枢,进而调节呼吸运动,B项错误;人进入寒冷环境时,交感神经通过释放神经递质直接控制肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多,以增加机体产热,C项正确;辅助性T细胞分泌出的信息分子,能刺激B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,D项错误。
6.科学家发现,植物在干旱胁迫、被砍切和侵害等压力情况下会发出超声波(如切断植株的茎干时,番茄会在每小时内发出25次超声波;榨干水分时,番茄会在每小时内发出35次超声波),可被3~5 m距离内的飞蛾等听觉敏锐的动物感受到,飞蛾听到植物发出的超声波,会避免在该植物上产卵。下列分析错误的是( )A.植物在被切断等情境下发出的超声波属于物理信息B.生态系统的信息传递一般是双向的,也可以是单向的C.动物可以感受到植物发出的超声波,人类也可以感受到植物发出的超声波D.题干中可体现信息传递的功能之一是调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定
解析 超声波是物理形式,属于物理信息,A项正确;生态系统的信息传递一般是双向的,也可以是单向的,B项正确;植物发出的超声波,动物可以感受到,而人类不能感受到,但可被一定的仪器检测到,故有题干中“25次”“35次”等数据,C项错误;飞蛾听到超声波并作出反应是植物与飞蛾之间的信息传递,体现了信息传递可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定,D项正确。
串联整合——明要点1.关注免疫中的3个“三”
2.两大免疫过程(→初次免疫; 二次免疫)
特别提醒 (1)体液免疫中,B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞一般需要两个条件:抗原的直接刺激和辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,且二者缺一不可。细胞因子能促进B细胞的分裂和分化。(2)体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同调节机体稳态。①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。②侵入细胞内的病原体的消灭:需要细胞毒性T细胞发挥细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原;抗原再与体液免疫中浆细胞产生的抗体结合;抗原与抗体结合形成的沉淀等被吞噬细胞清除。
3.辨清三类免疫失调症(1)自身免疫病
(2)过敏反应①发生机理②免疫类型:是异常的 免疫。
分层演练——拿高分角度1 围绕免疫系统的组成和功能,考查科学思维练真题·明考向1.(2023·广东卷)病原体感染可引起人体产生免疫反应。下图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是( )A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
解析 a~b期间病毒入侵,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,A项正确。b~c期间病毒大量减少,说明该期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的靶细胞,B项正确。病毒不能直接与辅助性T细胞接触,需要巨噬细胞等抗原呈递细胞的呈递,C项错误。病毒和细菌感染可刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,产生记忆B细胞和记忆T细胞,D项正确。
2.(2023·浙江卷)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
解析 由题意可知,“免疫逃逸”的原因可能是肿瘤的发生导致免疫能力低下,也可能是肿瘤细胞自身发生变化,导致免疫系统不能有效识别清除肿瘤细胞。免疫系统对肿瘤细胞的清除依赖于抗原的特异性,抗原“覆盖物”或肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,都会导致人体的免疫细胞无法识别清除肿瘤细胞,A、B两项正确。肿瘤细胞大量表达某种产物,若可减弱细胞毒性T细胞的凋亡,则会导致免疫能力增强,不会出现“免疫逃逸”,C项错误。免疫抑制因子能够减弱免疫细胞的作用,抑制免疫系统功能,造成“免疫逃逸”,D项正确。
角度拓展 (1)清除侵入人体内金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥免疫防御的基本功能。[2022·北京卷]( )(2)二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能。[2021·广东卷]( )(3)病毒能刺激机体产生免疫反应,导致辅助性T细胞释放细胞因子和抗体。[2020·海南卷]( )(4)人体受到病毒感染后,抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合并直接使其降解。[2019·海南卷]( )
练模拟·提能力3.(2023·海南三模)多个欧美国家陆续出现的猴痘疫情正不断引起世界各国的关注。猴痘是由猴痘病毒引起的人畜共患疾病,在猴痘病毒侵染人体时,其包膜蛋白——A29蛋白发挥着重要作用,感染猴痘病毒后患者会经历潜伏→出疹→皮肤损伤→痂的形成与脱落→康复等过程。
下列相关叙述正确的是( )A.辅助性T细胞识别侵入机体内的猴痘病毒后会释放细胞因子并结合被病毒感染的细胞,使其裂解死亡B.根据A29蛋白研发的猴痘疫苗进入机体后可以与病毒的A29蛋白结合,抑制病毒进入人体细胞C.树突状细胞能将侵入机体的猴痘病毒吞噬、消灭,该细胞只能在非特异性免疫反应中发挥作用D.机体产生的抗猴痘病毒抗体可随体液在全身循环,其与猴痘病毒结合可抑制该病毒对人体细胞的黏附
解析 使靶细胞裂解死亡的是细胞毒性T细胞,A项错误;根据A29蛋白研发的猴痘疫苗进入机体后引起人体产生记忆细胞和抗体,以抑制病毒繁殖并快速消灭病毒,B项错误;树突状细胞在特异性免疫过程中可呈递抗原,不只在非特异性免疫中发挥作用,C项错误;抗体可以和抗原特异性结合,抗猴痘病毒抗体可随体液在全身循环,其与猴痘病毒结合可抑制该病毒对人体细胞的黏附,进而抑制病毒的繁殖,D项正确。
角度2 围绕免疫失调与人体健康的关系,考查社会责任练真题·明考向4.(2023·湖南卷)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
解析 包扎伤口应该用透气的纱布,以抑制厌氧型微生物在伤口处繁殖,A项错误。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,破伤风抗毒素就属于外来抗原性异物,所以注射破伤风抗毒素出现过敏反应属于免疫防御,B项正确。抗体是由浆细胞产生的,记忆细胞可以分化成浆细胞,但记忆细胞自身不能分泌抗体,C项错误。破伤风抗毒素属于抗体,抗体在人体内存留时间较短;破伤风类毒素属于抗原,注射抗原后会产生记忆细胞,对人体的保护时间长于注射破伤风抗毒素,D项错误。
5.(2022·湖南卷)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
解析 根据图解可以看出,免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能,A项正确;肾上腺皮质激素可抑制某些病原体引起的过度炎症反应,因此适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应,B项正确;过度炎症反应引起的免疫抑制会降低T细胞的数量,从而会增加机体肿瘤发生风险,C项正确;图中神经递质促进下丘脑分泌CRH,而肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有抑制作用,因此二者存在相互拮抗作用,D项错误。
角度拓展 (1)接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫。[2022·天津卷]( )(2)免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用。[2022·湖北卷]( )(3)器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应。[2022·湖北卷]( )(4)某些花粉引起的荨麻疹属于机体的 反应,是免疫系统的 功能过强的表现。[2021·河北卷]
练模拟·提能力6.(2023·广东六校联考二模)下图表示人体感染HIV后,血液中辅助性T细胞和HIV的数量变化,下列分析正确的是( )A.辅助性T细胞在骨髓中成熟,能释放细胞因子促进细胞毒性T细胞增殖分化B.辅助性T细胞和HIV的数量此消彼长是由于HIV攻击辅助性T细胞所致C.感染6~9个月期间,抗HIV的抗体吞噬消化HIV,导致HIV的数量减少D.感染1年后,细胞免疫功能逐渐减退,而体液免疫功能基本上不受影响
解析 辅助性T细胞在胸腺中成熟,A项错误;HIV会攻击辅助性T细胞并增殖,导致数量此消彼长,B项正确;抗HIV的抗体与HIV的结合可以抑制HIV的增殖或对人体细胞的黏附,并不会吞噬消化HIV,C项错误;辅助性T细胞释放细胞因子促进细胞B淋巴细胞增殖分化,参与体液免疫,体液免疫功能会受影响,D项错误。
题后点拨:归纳概括信号分子的相关知识
专项命题——重培优【从新情境角度命题】疫苗与免疫防御命题情境 S蛋白是某病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是该病毒疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型该病毒疫苗的研发策略:
【命题角度】(1)自身不含S蛋白抗原的疫苗是 ;除了灭活病毒外,通常不引发细胞免疫的疫苗是 。 (2)腺病毒载体疫苗接种后,对人体具有保护作用的原因是 。接种疫苗后的机体可产生S蛋白,S蛋白能刺激机体产生相应的抗体(和记忆B细胞),当病毒侵入机体后,该抗体能够识别该病毒的S蛋白,并与之结合,可以抑制病毒的增殖或对人体细胞的黏附
核酸疫苗和腺病毒载体疫苗
(3)与新型的腺病毒载体疫苗相比,传统灭活疫苗仍然具有优势的原因是 。 灭活疫苗抗原种类多,刺激人体产生的抗体和记忆B细胞种类多,病毒发生变异后仍可能有效(4)有人认为,最近出现的变异新冠病毒有可能使以上疫苗失去保护作用。你是否赞同他的观点?请说明理由。赞同。理由是:若变异病毒的S蛋白基因发生突变,表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异过大,会导致人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞无法识别新病毒,故疫苗失去保护作用(或:不赞同。理由是:若变异病毒发生突变后表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异不大,人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞仍能识别并清除该病毒,疫苗仍有保护作用)
练真题·明考向1.(2022·浙江卷)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是( )A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫C.促进B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原—MHC复合体,属于主动免疫
解析 接种疫苗可刺激机体自身产生免疫,属于主动免疫,A、B两项错误;多次接种疫苗促进B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫,C项正确;抗体可直接与抗原结合,使抗原凝集或沉淀,失去感染能力,D项错误。
练模拟·提能力2.几种基于不同技术平台的某病毒疫苗已被成功研发出来,包括mRNA疫苗(a)、腺病毒载体疫苗(b)和亚单位疫苗(c)。mRNA疫苗是将能表达该病毒抗原的mRNA导入细胞,产生抗原刺激免疫反应。腺病毒载体疫苗是将该病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达抗原刺激免疫反应。亚单位疫苗是利用该病毒某蛋白的一部分制成的。多次接种同一疫苗后,产生的抗体水平:a>c>b≈自然感染,疫苗诱导辅助性T细胞活化的能力:a>c>自然感染>b。a疫苗和b疫苗在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化。
下列相关叙述错误的是( )A.接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质B.分别接种三种疫苗后,机体均会发生体液免疫和细胞免疫C.a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关D.a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子
解析 mRNA疫苗是将能表达病毒抗原的mRNA导入细胞,然后在宿主细胞中翻译出相应的病毒蛋白作为抗原刺激免疫反应,腺病毒载体疫苗是将病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达病毒蛋白,作为抗原刺激免疫反应,亚单位疫苗(c)是病毒蛋白,进入机体后可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应,可见,接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质,A项正确;mRNA疫苗(a)和腺病毒载体疫苗(b),在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化,说明这两种疫苗会引起细胞免疫,而亚单位疫苗是利用病毒某蛋白的一部分制成,不会引起细胞免疫,B项错误;
a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关,因为辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化,进而使浆细胞和记忆B细胞的数目增多,抗体水平较高,C项正确;细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子的作用,据此可推测a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程同样也涉及辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用, D项正确。
长句表达(四) 动物生命活动调节类大题突破
(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 、 、 。
两过程NE的作用方式不同
两过程NE运输到MeSC的时间不同
(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)。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
一、原理阐释类1.某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。实验中检测到甲组大鼠的体重下降,推测体重下降的原因是 。 提示 甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
2.给奶牛挤奶时,其乳头上的感受器会受到刺激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。在上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是 。 提示 有些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
3.下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官。下图表示不同刺激引起下丘脑对内环境稳态的调节过程。切断下丘脑与垂体的联系,除会影响甲状腺的分泌外,还会影响水和无机盐平衡的调节,请据图分析原因: 。
提示 下丘脑的神经内分泌细胞轴突较长,深入到垂体,切断下丘脑与垂体的联系之后,抗利尿激素无法在轴突末梢释放,影响了对水的重吸收
4.研究发现,在脑内尼古丁会与神经元上的烟碱型乙酰胆碱受体结合,使多种中枢神经分泌神经递质,如多巴胺分泌增加,让人产生开心、愉悦的情绪。而大量吸烟会导致烟碱型乙酰胆碱受体减少。吸烟成瘾后,一段时间不吸烟会感到情绪低落并渴求吸烟。该症状形成的原因是 。 提示 吸烟成瘾会导致烟碱型乙酰胆碱受体减少,导致多巴胺分泌减少,从而使人产生消极情绪
5.登革热病毒是登革热的病原体,该病毒入侵人体后,人体发生的主要的免疫反应如下图所示:据图可知,给患者注射 (填“M抗体”“G抗体”或“两种抗体”)有利于患者的康复,请简要分析原因: 。 提示 G抗体 M抗体能促进病毒在患者体内的复制增殖,从而加重病情;G抗体能中和病毒,有利于患者的康复
6.每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用是 。 提示 使雌花的比例降低(减少),使杨树和柳树的种子(果实)数量减少,从而使飞絮减少7.研究发现,在环境缺水时,相比于野生型,脱落酸缺陷型突变体的茎长得更快,根长得更慢,气孔开放程度更大。请分析说明脱落酸对于玉米在缺水环境中生存的意义: 。 提示 在缺水环境中,脱落酸抑制茎的生长、促进气孔关闭、减少水分的散失,有利于根的生长,有利于水分的吸收,因而有利于植物在缺水环境中存活
二、实验探究类8.研究发现,胰岛A细胞的分泌物也能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。请利用细胞体外培养的方法验证该结论,简要写出实验设计思路和预期实验结果。实验材料及用具:低糖培养液,正常糖培养液,胰岛A细胞,胰岛B细胞,过滤装置,胰岛素定量检测仪器等。实验设计思路: 。 预期实验结果: 。 提示 实验设计思路:用低糖培养液(实验组)和正常糖培养液(对照组)分别培养胰岛A细胞,一段时间后过滤得到细胞和滤液,用两组含滤液的培养液分别培养胰岛B细胞,一段时间后测定培养液中胰岛素的含量预期实验结果:低糖培养液组(实验组)的胰岛素含量高于正常糖培养液组(对照组)
9.有研究表明,在冷环境中,大鼠(一种恒温动物)体温调节中枢的细胞膜上TRPA1通道蛋白(一种冷敏感通道蛋白)参与了体温调节。请利用下列材料设计实验加以证明,补充完善实验思路。实验材料:生理状况一致的健康大鼠(若干)、生理盐水以及用生理盐水配制的TRPA1通道蛋白特异性阻断剂等。实验思路: 。 提示 选择生理状况一致的健康大鼠若干,随机均分为A、B两组,测定其体温后同时置于冷环境中,分别向A、B两组大鼠注射等量且适量的生理盐水和用生理盐水配制的TRPA1通道蛋白特异性阻断剂,一段时间后再次测定两组大鼠的体温
10.某生物兴趣小组学习了关于植物激素的内容后,欲验证赤霉素能促进种子萌发,脱落酸能促进种子休眠、抑制种子萌发。假如你是其中的一员,请简要写出实验思路和预期实验结果。实验材料:具有生命力的某种植物种子若干,适宜浓度的赤霉素溶液,适宜浓度的脱落酸溶液,蒸馏水等。实验思路: 。 预期实验结果: 。 提示 实验思路:取上述种子随机均分成3组,编号为A、B、C,依次加入等量的蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、适宜浓度的脱落酸溶液,在相同且适宜的条件下培养一段时间后,统计每组种子的萌发率预期实验结果:种子的萌发率为B组>A组>C组
考点4 植物的激素调节
串联整合——明要点1.有关生长素的要点(1)生长素的三种运输方式
(2)辨明生长素作用曲线的三个区段
2.厘清植物激素间的作用(1)其他四种植物激素的合成部位与主要作用
(2)植物激素间的相互作用
分层演练——拿高分角度1 围绕植物激素的生理作用,考查科学思维和科学探究练真题·明考向1.(2023·湖南卷改编)番茄果实发育历时约53 d达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40 d果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。
下列叙述不正确的是( )A.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍B.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必须有NCED1酶的合成C.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟D.脱落酸诱导乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
解析 番茄种子的成熟期早于果肉,有利于种子的保存和传播,所以有利于种群的繁衍,A项正确。脱落酸合成于根冠和萎蔫的叶片等部位,所以果实中没有NCED1酶的合成,B项错误。由题图可知,“脱落酸”组的乙烯含量较高,说明脱落酸可诱导乙烯的合成,因此若NCED1酶失活,则脱落酸不能合成,ACO1基因的表达也可能延迟,C项正确。“脱落酸+1-MCP”组的乙烯含量低于对照组,结合C项分析可知,脱落酸可诱导乙烯的合成,所以其诱导效应可被1-MCP消除,D项正确。
2.(2023·浙江卷)研究人员取带叶的某植物茎段,切去叶片,保留叶柄,然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中,分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度,实验结果如图所示。下列关于本实验的叙述,正确的是( )A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰B.越迟使用IAA处理,抑制叶柄脱落的效应越明显C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的D.不同时间的IAA处理效果体现IAA的作用特点
解析 切去叶片,目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰,A项正确;据图分析,越迟使用IAA处理,叶柄脱落所需的折断强度越低,因此抑制叶柄脱落的效应越弱,B项错误;由图分析,不使用IAA处理,只有乙烯,会促进叶柄脱落,越早使用IAA叶柄脱落所需的折断强度越大,因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相反的,C项错误;图中,不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断,因此不能体现IAA的作用特点,D项错误。
角度拓展 (1)植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除。[2021·全国卷甲]( )(2)顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长。[2021·全国卷甲]( )(3)生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长。[2021·全国卷甲]( )(4)顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长。[2021·北京卷]( )
练模拟·提能力3.(2023·山东德州二模)植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现,蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势,其作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.蔗糖和独脚金内酯在调控侧芽生长过程中相抗衡B.可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势C.可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低D.生长素含量与细胞分裂素含量的比值较高时有利于侧芽的生长
解析 蔗糖抑制BRC1的作用,独脚金内酯促进BRCl的作用,所以在调控侧芽生长过程中蔗糖和独脚金内酯相抗衡,A项正确;细胞分裂素可抑制BRC1,从而促进侧芽生长,所以可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势,B项正确;蔗糖促进侧芽生长,可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低,C项正确;生长素含量与细胞分裂素含量的比值较低时有利于侧芽的生长,D项错误。
4.(2023·山东滨州二模)为探究植物激素茉莉酸(JA)和乙烯对水稻胚根发育的影响,用不同条件分别处理萌发的水稻种子,结果如下表。下列说法错误的是( )
A.乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复B.乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用C.乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的D.JA是通过促进乙烯的合成间接抑制胚根生长的
解析 乙烯+JA合成抑制剂组的胚根长度和对照组相同,乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复,A项正确;JA+乙烯合成抑制剂组的胚根长度和JA组接近,乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用,B项正确;乙烯组的胚根长度和JA组相同,乙烯+JA合成抑制剂组的胚根长度和对照组相同,JA组的胚根长度和JA+乙烯合成抑制剂组接近,乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的,C项正确,D项错误。
角度2 结合植物激素在生产、生活中的应用,考查社会责任练真题·明考向5.(2023·湖北卷)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3: 稀释浓度为1/400;曲线4:对照组。
下列叙述错误的是( )A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
解析 根据图中曲线的趋势可以看出,在稀释浓度为1/400的情况下,植物乙的生长受到了抑制并且对甲影响最小,因此可以选择1/400的稀释浓度来防治植物乙的危害,A项正确。根据图中曲线的趋势,植物乙对照组的曲线逐渐下降,落叶率为负值,说明其叶片数量增加,生长逐渐增强,B项错误。在甲果实已经收获后,乙果实还没有成熟时喷施植物生长调节剂M,可以有效阻断植物乙的传播和蔓延,而且不影响甲的经济效益,C项正确。植物生长调节剂M与植物激素脱落酸都可以促进落叶,作用相似,D项正确。
6.(2022·辽宁卷)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是( )A.适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维B.适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维C.适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量D.适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
解析 黑龙江省位于北方,日照时间长使得亚麻不能成花,而赤霉素可以促进植物伸长生长,故适当使用赤霉素,可提高亚麻纤维产量,但不能生产亚麻籽,B项错误,C项正确;烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成,适当使用烯效唑,会降低亚麻纤维产量,不能提高亚麻籽产量,A、D两项错误。
7.(2022·湖北卷)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )A.调环酸钙是一种植物生长调节剂B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
解析 调环酸钙是一种植物生长调节剂,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,A项正确;调环酸钙作用为植物生长调节剂,浓度不同,作用效果可能不同,因此,喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度,B项正确;赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C项错误;在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长,D项正确。
角度拓展 (1)矮壮素处理后,小麦植株矮小、节间短,说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相同。[2022·海南卷]( )(2)高浓度2,4-D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用。[2022·海南卷]( )(3)夏季炎热条件下,脱落酸可促进小麦种子发芽。[2022·海南卷]( )
练模拟·提能力8.(2023·福建漳州模拟)关于植物激素及植物生长调节剂的应用,下列叙述正确的是( )A.喷施适宜浓度的脱落酸可防止苹果果实脱落B.葡萄插条基部沾蘸一定浓度的IBA溶液可诱导生根C.用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄D.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间,以利于储存
解析 喷施适宜浓度的生长素类调节剂可防止果实脱落,脱落酸能促进植物叶片和果实的脱落,A项错误;生长素能促进扦插的枝条生根,IBA作为生长素类调节剂与生长素作用类似,因此葡萄插条基部沾蘸一定浓度的IBA溶液可诱导生根,B项正确;用适宜浓度的生长素类调节剂处理二倍体番茄花蕾(未授粉),可得到无子番茄,不能获得多倍体,C项错误;用赤霉素处理马铃薯块茎,可打破休眠,促进发芽,D项错误。
专项命题——重培优【从新教材角度命题】环境因素参与调节植物的生命活动命题要点 植物的生长发育的调控,是通过基因表达调控、激素调控和环境因素调节共同完成的。在个体层次上,植物生命活动是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。调节植物生命活动的多重因素及其关系如下图:
练真题·明考向1.(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
解析 当水仙从室外移入室内后,光敏色素接收到的光信号变弱,通过一系列信号传递引起水仙徒长甚至倒伏,A项正确。光信号对植物生长的调节不是通过叶绿素感受和传递的,B项错误。转入室内后,水仙仍然会向光强的方向弯曲生长,C项错误。根据题意可知,弱光才会促进水仙花茎及叶的伸长生长,D项错误。
2.(2023·浙江卷)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
解析 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,A项错误。由图甲可知,红光能使种子赤霉素含量增加,推测其机理为红光作为信号,刺激光敏色素,通过信号转导调节相关基因的表达,B项正确。图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同,C项错误。红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D项错误。
练模拟·提能力3.(2023·北京二模)隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行研究,结果如图,开花时茎基部叶片越多代表开花越迟,下列说法错误的是( )A.长日照条件下CRY2参与拟南芥开花的调控B.长日照、16 ℃是最适宜拟南芥开花的条件C.相对于长日照,短日照下拟南芥开花延迟D.蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
解析 据图分析,长日照、两个不同温度条件下,野生型开花时茎基部叶片都较少,开花较早,CRY2功能缺失突变体开花较晚,说明CRY2参与拟南芥开花的调控,A项正确;野生型在长日照、22 ℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早,B项错误;相对于长日照,短日照条件下,野生型跟突变体开花时茎基部叶片都较多,说明开花延迟,C项正确;隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体,有无CRY2和不同温度下,开花时茎基部叶片数目不同,说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动,D项正确。
热点微专题5 种子与果实
练真题·明考向1.(2022·海南卷)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和细胞呼吸提供原料。下列有关叙述错误的是( )A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响B.种子萌发过程中细胞呼吸增强,储藏的有机物的量减少C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪
解析 种子的萌发需要一定的环境条件,如一定的水分、适宜的温度和充足的空气等,A项正确;种子萌发过程中,自由水含量增加,细胞呼吸增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质,生成简单有机物增多,导致储藏的有机物的量减少,B项正确;干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中缺水,特别是缺少自由水,导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C项错误;脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D项正确。
2.(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低
解析 由题意可知,TTC(无色)进入活细胞后可被细胞呼吸产生的[H]还原成TTF(红色),细胞呼吸在有光、无光条件下都可以进行,A项错误;细胞呼吸第一、二阶段都可以产生[H],其场所分别为细胞质基质和线粒体基质,因此在细胞质基质中TTC可被[H]还原成TTF,B项正确;保温时间较长时,会有较多的TTC进入活细胞,生成较多的TTF,因此TTF生成量与保温时间有关,C项错误;细胞呼吸产生的[H]越多,则产生的TTF越多,红色越深,D项错误。
练模拟·提能力3.小麦种子中的淀粉主要来源于麦穗下的第一片叶(旗叶)光合作用合成的葡萄糖,细胞中的K+能促进糖类向储藏器官运输。种子成熟后,如果遇到长时间高温和连续阴雨的天气,很容易在麦穗上发芽。因此,小麦成熟后,要及时收获、晒干储藏。下列说法错误的是( )A.缺少K+的植株中,籽粒的充盈度较低,说明了无机盐能维持生物体的生命活动B.去掉部分正在发育的籽粒,一段时间后,旗叶中有机物含量、光合速率均会增加C.种子发芽主要与脱落酸减少、赤霉素增多有关,两种激素的作用效果相抗衡D.为避免小麦成熟后遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟类属于生物防治
解析 细胞中的K+能促进糖类向储藏器官运输,缺少K+的植株中,小麦籽粒的充盈度较低,说明了无机盐能维持生物体的生命活动,A项正确;去掉部分正在发育的籽粒,由于旗叶中有机物运输到籽粒的量减少,所以旗叶中有机物含量增加,由于旗叶中有机物积累会限制光合作用,故一段时间后旗叶的光合速率会下降,B项错误;正常情况下,成熟种子中脱落酸的含量较高,抑制种子萌发,在高温条件下,脱落酸被分解,抑制作用减弱,同时遇雨后,赤霉素含量逐渐增多,促进种子萌发,脱落酸、赤霉素的作用相抗衡,C项正确;为避免小麦成熟后遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟,利用的是物理信息,属于生物防治,D项正确。
4.种子是农业的命脉,《中华人民共和国种子法》自2022年3月1日起施行。下列叙述不正确的是( )A.种子的形成过程中既有细胞的增殖也有细胞的凋亡B.种子萌发时RNA和蛋白质的种类和数量均会增加C.脱落酸能促进萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达D.刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水
解析 多细胞生物体的个体发育中既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,因此受精卵发育成种子的过程中也既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,A项正确;在种子萌发的过程中,由于基因的选择性表达,RNA和蛋白质的种类和数量均会增加,B项正确;大麦种子萌发过程中淀粉酶基因得以表达,形成的淀粉酶可将淀粉水解,有利于种子萌发需要的能量供应,而脱落酸能抑制种子萌发,说明脱落酸能抑制萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达,C项错误;自由水能流动,易失去,刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水,D项正确。
5.(2023·安徽铜陵模拟)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长,引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。”植物的生长发育等生命活动靠的不仅仅是阳光和雨露,还离不开植物激素等信息分子的调节作用。下列有关叙述正确的是( )A.从“唤醒沉睡的种子”到“瓜熟蒂落”的所有生命活动都需要植物激素直接参与B.喷洒适宜浓度的赤霉素可以提前“唤醒沉睡的种子”C.“瓜熟蒂落”时植物体内合成量增加的植物激素具有低浓度促进、高浓度抑制的特点D.促进种子沉睡的植物激素主要由根尖分生区产生
解析 植物激素不直接参与生命活动,只是对生命活动做出调节,A项错误;赤霉素可以打破休眠,因此,喷洒适宜浓度的赤霉素可以提前“唤醒沉睡的种子”,B项正确;“瓜熟蒂落”时植物体内合成量增加的植物激素主要是脱落酸和乙烯,不具有低浓度促进、高浓度抑制的特点,C项错误;促进种子沉睡的植物激素是脱落酸,主要由根冠和萎蔫的叶片产生,D项错误。
6.研究表明在草莓果实发育成熟过程中,果实细胞中的pH呈先降低后升高的特点。某同学每隔一天用质量分数为0.5%的醋酸溶液处理草莓的果实,一段时间后测量草莓果实中几种植物激素的含量,结果如图。相关叙述错误的是( )A.本实验的目的是探究pH下降对草莓果实中激素含量的影响B.实验结果表明草莓果实发育过程受多种激素共同调节C.施用醋酸溶液可促进某些植物激素的积累D.处理组脱落酸的积累为后期草莓果实的成熟提供营养
机体进行正常生命活动的必要条件
免疫自稳、免疫监视、免疫防御
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
【知识成串】 1.兴奋在神经纤维上双向传导——离体实验条件下;2.血糖调节——糖尿病及其成因;3.靶细胞——受体与信号分子;4.生长素的极性运输——主动运输;5.植物激素——各激素间的协同、抗衡作用。
1.(选择性必修1 P6概念检测)水疱中的液体主要是组织液,主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的,水疱可自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。2.(选择性必修1 P20小字)神经胶质细胞是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。3.(选择性必修1 P28正文)兴奋在神经纤维上的传导需要消耗ATP,理由是在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的运输方式存在主动运输,需要消耗ATP。
4.(选择性必修1 P29相关信息)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现兴奋的快速传递。5.(选择性必修1 P29图2-8)若催化分解神经递质的酶失活,会出现的结果是神经递质持续发挥作用,引起突触后膜持续兴奋或抑制。6.(选择性必修1 P30思考·讨论)吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。7.(选择性必修1 P34思考·讨论)大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,且大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。
8.(选择性必修1 P35思考·讨论)成人和婴儿控制排尿的低级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,易发生遗尿现象。9.(选择性必修1 P51相关信息)胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。10.(选择性必修1 P53思考·讨论)甲状腺机能亢进时,血液中甲状腺激素水平升高,TSH的水平降低;当甲状腺功能减退时,血液中甲状腺激素水平下降,TSH的水平升高。11.(选择性必修1 P73相关信息)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
12.(选择性必修1 P79思考·讨论)艾滋病病人的直接死因,往往是由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。13.(选择性必修1 P92相关信息)植物向光性的另一种理论:单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。14.(选择性必修1 P97小字)油菜素内酯被认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。15.(选择性必修1 P106相关信息)光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
1.判断有关内环境稳态和免疫调节说法的正误。(1)细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节。( )(2)人体运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中。( )(3)内环境中的CO2不能作为信号分子发挥调节作用。( )(4)在寒冷环境中,由于产热量大于散热量,所以体温不会下降。( )(5)辅助性T细胞能直接识别病原体。( )(6)B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都属于抗原呈递细胞。( )
2.判断有关神经调节和激素调节说法的正误。(1)当人体处于安静状态时,交感神经活动占优势,血糖降低,胃肠蠕动减慢。( )(2)兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流。( )(3)动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大。( )(4)刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射。( )(5)兴奋传递过程中,突触小体处发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号。( )(6)甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH和垂体分泌的TSH均失去作用。( )(7)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。( )
3.判断有关植物激素调节说法的正误。(1)不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。( )(2)植物的成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。( )(3)诱导插条不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果。( )(4)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。( )(5)冬小麦要经过春化作用才能开花是其对低温环境的一种适应。( )(6)重力对植物根、茎的影响机理与光信号的影响机理相同。( )
1.尿毒症患者除表现出酸碱平衡紊乱外,还常因营养不良导致水肿。水肿发生的原因是: 。 提示 营养不良导致血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,组织液渗透压相对升高使组织液增多2.临床上通过抽取血样来检测内分泌疾病的原理是 。 提示 内分泌腺分泌的激素通过体液运输,随血液流经全身3.神经递质发挥作用后,不引起突触后膜持续兴奋或抑制的原因是 。 提示 神经递质发挥作用后,会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用
4.将测量所得不同Na+浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后的膜电位变化绘制成曲线图(下图),根据所学知识,推测表示高Na+海水的曲线是 ,说明理由: 。
提示 a 高Na+海水与神经细胞内Na+浓度差大,Na+内流的速度快、数量多,导致膜电位上升的速度快、峰值高
5.某药物或有毒、有害物质可以阻断突触处神经冲动传递,其主要的原因可能是 。 提示 阻止神经递质的合成或释放;使神经递质失活;突触后膜上受体位置被占据,使神经递质不能与突触后膜上的受体结合等6.人体的免疫系统能够成功地抵御大多数病毒,却不能抵御HIV,原因是 。 提示 HIV可杀死在免疫系统中起重要作用的辅助性T细胞,当辅助性T细胞被杀死后,免疫系统几乎处于瘫痪状态
7.如何验证水稻的恶苗病是由赤霉菌产生的物质引起的,而不是赤霉菌本身在起作用?提示 培养赤霉菌,将培养基滤液滴加到水稻上,与不加该滤液的对照组相比,观察是否出现恶苗病8.高浓度生长素抑制植物生长的原因是 。 提示 生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,乙烯含量高就会抑制生长素的作用
考点1 内环境稳态及其调节
串联整合——明要点1.内环境及稳态调节要点归纳(1)依据体液间的关系判断体液种类(如图)
(2)内环境中的物质和生理过程
特别提醒 ①血浆蛋白≠血红蛋白:血浆蛋白是血浆中的蛋白质,属于内环境;而血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于内环境。②血液≠血浆:血液由血浆和血细胞组成,血浆是血液的一部分。
(3)组织水肿的原因
2.厘清以下丘脑为中枢的体温、水平衡和血糖调节过程(1)图示
(2)下丘脑的4个功能和3个中枢①4个功能:感受、传导、分泌和 ; ②3个中枢:体温调节中枢、血糖平衡的调节中枢和 的调节中枢。 (3)有关体温调节的3个核心点
(4)有关水盐平衡调节的3个核心点①感受器—— ;水平衡的调节中枢——下丘脑;渴觉中枢—— 。 ②抗利尿激素的分泌部位—— ;释放部位—— ;作用是 。 ③醛固酮的调节作用如图
促进肾小管和集合管对水的重吸收
(5)血糖调节的过程
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,同时参与人的情绪调节活动。
分层演练——拿高分角度1 围绕内环境及其稳态,考查稳态与平衡观练真题·明考向1.(2023·湖北卷)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26 000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )A.血浆中二氧化碳浓度持续升高B.大量补水后,内环境可恢复稳态C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
解析 在长时间高强度运动过程中,呼吸加深、加快有助于增加氧气供应和排出二氧化碳,使血液中二氧化碳浓度维持相对稳定,同时运动员会出现大量出汗和脱水的情况,导致血浆渗透压升高,为了维持体内水分平衡,机体会分泌抗利尿激素,抑制尿液的生成,从而减少尿量,A项错误,D项正确。虽然运动员在比赛中会脱水,但单纯大量补水并不能立即恢复内环境的稳态,还应补充无机盐离子等,B项错误。在运动过程中,交感神经兴奋增强,心跳加快,支气管扩张,胃肠平滑肌的蠕动减弱,C项错误。
角度拓展 (1)血红蛋白不属于内环境组成成分。[2022·广东卷]( )(2)肾病综合征患者长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良。[2021·海南卷]( )(3)细胞外液的渗透压主要来源于Na+和Cl-。[2021·河北卷]( )(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入 (填“红细胞悬浮液”或“血浆”)来维持机体内环境的稳态。[2019·海南卷] (5)细胞代谢产生的乳酸能在肝脏中被转化消耗,对内环境稳态的作用和意义是 。[2021·重庆卷] 提示 避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH;是机体进行正常生命活动的条件
练模拟·提能力2.(2023·湖北模拟)研究表明,缺少运动可能会使人体内Piezl蛋白失去活性,会降低肌肉中的毛细血管的密度,使血液流动受限而活动变得困难。下列说法正确的是( )A.Piez1蛋白合成以及发挥作用的过程均发生在内环境中B.肌肉组织中,CO2一般从毛细血管向组织液运输C.血液流动受限会影响肌肉细胞与外界环境的物质交换过程D.组织液中的各种物质,大部分能够被重新吸收回淋巴液
解析 Piez1蛋白合成场所是核糖体,是细胞内而非内环境中,A项错误;肌肉组织中,CO2是细胞呼吸的产物,一般从组织细胞运往组织液,再经由血液循环运输,B项错误;细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,血浆参与构成内环境,血液流动受限会影响肌肉细胞与外界环境的物质交换过程,C项正确;组织液中的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端重新吸收,进入血浆,小部分被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液,D项错误。
3.(2023·北京海淀二模)以下过程不在内环境中进行的是( )A.抗原与抗体的结合B.血红蛋白与O2的结合C.激素运输到靶细胞D.乳酸与缓冲物质反应
解析 抗原与抗体的结合发生在内环境中,A项不符合题意;血红蛋白与O2结合发生在红细胞内,不在内环境中进行,B项符合题意;激素经体液运输到靶细胞的过程在内环境中进行,C项不符合题意;内环境中存在与乳酸反应的缓冲物质,D项不符合题意。
角度2 结合体温调节与水盐平衡调节,考查生命观念和科学思维练真题·明考向4.(2022·湖北卷)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。关于尿液生成及排放的调节,下列叙述正确的是( )A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水—盐平衡C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
解析 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A项错误;医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,这个过程丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水,有利于快速恢复水—盐平衡,B项错误;排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C项正确;医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压升高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D项错误。
角度拓展 (1)下丘脑有水平衡调节中枢,参与水盐平衡的调节。[2021·全国卷甲]( )(2)下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素。[2021·全国卷甲]( )(3)大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉。[2021·海南卷]( )(4)体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温。[2021·海南卷]( )
(5)小熊猫的主要分布区年气温一般在0~25 ℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度以及代谢率不同。小熊猫皮肤散热的主要方式包括 (答出两点即可)。在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是:皮肤中的 受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于 的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的 (填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。[2022·辽宁卷]
辐射、传导、对流、蒸发
练模拟·提能力5.(2023·山东淄博模拟)人体在水摄入不足或丢失过多、钠排泄障碍时,血液中钠离子浓度会超过正常值,称为高钠血症。下列关于高钠血症的说法,错误的是( )A.糖尿病患者易并发高钠血症B.肾脏对抗利尿激素敏感性下降可能导致高钠血症C.剧烈呕吐或长期腹泻可能导致血钠升高D.使用醛固酮激素可治疗高钠血症
解析 糖尿病患者丢失水分过多,则血液中钠离子浓度升高,易并发高钠血症,A项正确;肾脏对抗利尿激素敏感性下降,排水过多,可能导致高钠血症,B项正确;剧烈呕吐或长期腹泻导致失水过多,可能导致血钠升高,C项正确;醛固酮激素会增加对Na+的吸收,使用醛固酮激素可加重高钠血症,D项错误。
6.(2023·广东二模)绝大多数哺乳动物的离子通道蛋白TRPV1能被高温(≥40 ℃)激活,然后迅速发生热失活。图a为小鼠TRPV1(mV1)在热激活和热失活时的结构变化示意图。
(1)当感受器的TRPV1被热激活后,离子通道打开,阳离子内流从而产生 信号。该类信号(由TRPV1等多种热传感器产生的)传递至 ,使生物体产生热痛的感觉,并通过一系列的调节过程来适应环境温度的变化。持续高温条件下,mV1发生热失活,据图分析热失活的实质是 。
阳离子通道关闭或不开放(或阳离子通道蛋白空间结构改变)
(2)我国科研团队发现,原始的哺乳动物鸭嘴兽的TRPV1(pV1)能被热激活,但不会发生热失活(图b)。研究人员利用最新技术将mV1的N端或C端嫁接给pV1,并检测不同TRPV1结构的功能,实验方案及结果见表。据表推测,很可能在进化过程中小鼠TRPV1的 端发生结构变化导致热失活。热失活机制最终保留下来,并存在于大多数哺乳动物中,这是 的结果。 注:“+”代表具有该功能,“-”代表该功能缺失。
(3)为探究TRPV1热失活的生物学意义,科研人员以pV1替代了mV1得到转基因小鼠(pV1小鼠),以mV1小鼠作对照,加热地面金属板(≥40 ℃)刺激鼠爪,实验结果如下:①长时间热板刺激在pV1鼠爪引起明显的烫伤,经检测发现,鼠爪组织中炎症因子增加。但长时间热板刺激对mV1小鼠无显著影响。②敲除pV1小鼠中的pV1基因并重复实验,鼠爪烫伤的症状得到缓解,炎症因子无显著增加。根据实验结果分析,热失活可能通过 来减少高温刺激造成的伤害, 的哺乳动物更能适应炎热环境。随着温室效应加剧,全球变暖,鸭嘴兽的环境容纳量最有可能会 。
减少炎症因子数量而避免组织烫伤
具有热失活机制(TRPV1能发生热失活)
解析 (1)带正电荷的阳离子内流会导致膜电位发生变化,产生电信号,即产生动作电位。感觉中枢在大脑皮层,因此该类信号(由TRPV1等多种热传感器产生的)传递至大脑皮层,使生物体产生热痛的感觉。由图可知,热失活时,阳离子通道呈关闭状态,故热失活的实质是阳离子通道关闭或不开放(或阳离子通道蛋白空间结构改变)。(2)据表可知,pV1+C端和pV1+N端都不会发生热失活,但是pV1+C端+N端会发生热失活,说明很可能在进化过程中小鼠TRPV1的N端和C端发生结构变化导致热失活。热失活机制的存在有利于大多数哺乳动物适应环境,这是自然选择的结果。
(3)根据题干“敲除pV1小鼠中的pV1基因并重复实验,鼠爪烫伤的症状得到缓解,炎症因子无显著增加”可推知,热失活可能是通过减少炎症因子数量而避免组织烫伤来减少高温刺激造成的伤害。与pV1小鼠相比,mV1小鼠具有热失活机制,结合题干“长时间热板刺激在pV1鼠爪引起明显的烫伤,经检测发现,鼠爪组织中炎症因子增加。但长时间热板刺激对mV1小鼠无显著影响”可推知,具有热失活机制(TRPV1能发生热失活)的哺乳动物更能适应炎热环境。因为鸭嘴兽不具有热失活机制,不能适应炎热环境,因此随着温室效应加剧,全球变暖,鸭嘴兽的环境容纳量最有可能会下降。
角度3 围绕血糖调节,考查科学思维和社会责任练真题·明考向7.(2023·广东卷)空腹血糖是糖尿病筛查常用检测指标之一,但易受运动和心理状态等因素干扰,影响筛查结果。下列叙述正确的是( )A.空腹时健康人血糖水平保持恒定B.空腹时糖尿病患者胰岛细胞不分泌激素C.运动时血液中的葡萄糖只消耗没有补充D.紧张时交感神经兴奋使血糖水平升高
解析 无论是空腹还是进食后,血糖浓度都不是固定不变的,而是处于一种相对稳定的状态,A项错误。空腹时胰高血糖素可能会分泌,B项错误。运动过程中不仅有葡萄糖的消耗,还有肝糖原及非糖物质转化为葡萄糖以补充血糖,C项错误。交感神经兴奋可以使胰高血糖素分泌增加,从而使血糖水平升高,D项正确。
8.(2023·湖北卷)为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼,实验结果如下表。
据结果分析,下列叙述正确的是( )A.由②可知机体无氧呼吸减慢,有氧呼吸加快B.由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C.①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D.③表明机体生成的葡萄糖增多,血糖浓度持续升高
解析 丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物,根据题表可知,肝脏丙酮酸含量随着污染物A浓度的增加而减少,这并没有显示机体无氧呼吸减慢或有氧呼吸加快的情况,A项错误。根据题表可知,肝脏糖原含量随着污染物A浓度的增加而减少,说明糖原转化为葡萄糖的速率加快,B项错误。根据实验结果表格中的数据,肝脏糖原含量和丙酮酸含量在污染物 A 浓度增加的情况下均逐渐减少,糖原是由葡萄糖脱水聚合而成的多糖,而丙酮酸是转化成葡萄糖的中间产物,因此,糖原和丙酮酸含量的减少表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖,C项正确。根据题表可知,血液中胰高血糖素含量随着污染物A浓度的增加而增加,表明机体生成的葡萄糖减少,进而导致胰高血糖素含量持续升高,D项错误。
角度拓展 (1)血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素。[2021·浙江卷]( )(2)胰岛素直接参与肝糖原的合成。[2021·福建卷]( )(3)胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工。[2021·福建卷]( )(4)越野滑雪运动员在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能。[2022·湖北卷]( )
练模拟·提能力9.(2023·河南郑州一模)有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间低血糖、清晨空腹血糖明显升高的现象。下列说法错误的是( )A.正常人血糖含量维持平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果B.出现该现象的患者要考虑增加胰岛素的使用量C.清晨空腹血糖含量明显升高与肾上腺、胰岛等活动增强有关D.夜间出现低血糖、清晨空腹血糖明显升高属于负反馈调节
解析 下丘脑是血糖平衡调节的中枢,正常人血糖平衡调节的过程中,存在神经—体液调节,如血糖含量较高时,通过下丘脑的作用或直接刺激胰岛B细胞,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素增加使血糖浓度降低,A项正确;分析题意可知,有些糖尿病患者在睡前使用胰岛素后,会出现夜间血糖过低的情况,因此患者可考虑减少胰岛素的使用量,而清晨空腹血糖含量明显升高,可考虑增加胰岛素的使用次数,B项错误;胰高血糖素、肾上腺素等能升高血糖含量,C项正确;夜间出现低血糖,清晨空腹血糖明显升高,最终的结果(血糖升高)与初始的状态(低血糖)相反,故属于负反馈调节机制,D项正确。
考点2 神经调节和体液调节
串联整合——明要点1.神经调节(1)图解兴奋产生的机制与特点
(2)Na+、 K+浓度与静息电位和动作电位的关系
(3)掌握兴奋传导与传递的过程
特别提醒 ①神经递质在突触间隙内的扩散以及与突触后膜上受体的结合不耗能。②神经递质的化学本质并不都是有机物,如NO是无机物。③神经递质的释放并不都是胞吐,如NO是自由扩散。
2.体液调节(1)明确激素来源及相互关系
(2)厘清激素调节的几个关键点
特别提醒 ①激素不组成细胞结构、不提供能量、不起催化作用,属于信息分子,只起调节作用。②激素分子只能识别特定靶细胞,因为只有靶细胞具有能和激素分子结合的特异性受体,但一种激素的靶细胞有的只有一种,有的种类广泛。③激素作用的部位有细胞膜表面和细胞内部(性激素)。④有些激素也可以作为神经递质,如肾上腺素和去甲肾上腺素。
(3)辨析人体生命活动调节的三种方式
分层演练——拿高分角度1 围绕兴奋的产生与膜电位变化,考查科学思维能力练真题·明考向1.(2023·山东卷)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
解析 离子跨膜运输受膜内外电位差的影响,静息电位状态时,膜外为正电位,因此K+的外流会受到膜内外电位差的阻止,A项正确;离子跨膜运输受膜内外离子浓度差和膜内外电位差的影响,Cl-发生跨膜运输后无法判断膜内外电位差的变化,B项错误;动作电位产生达到峰值时,膜内外电位差会抑制Na+的内流,C项错误;静息电位→动作电位→静息电位过程中,会出现2次膜内外电位差为0的情况,D项错误。
角度拓展 (1)内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大。[2021·河北卷]( )(2)主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础。[2021·河北卷]( )(3)神经细胞处于静息状态时,细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内。[2018·全国卷Ⅲ]( )
练模拟·提能力2.(2023·湖南怀化二模)已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液M中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次电位变化可能如图乙、丙、丁所示。
下列相关叙述错误的是( )A.图甲组织液中K+浓度比细胞内低,Na+浓度比细胞内高B.图乙M溶液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度要比组织液高C.图丙M溶液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度比组织液低D.图丁M溶液中K+浓度比组织液高,Na+浓度与组织液相同
解析 图甲组织液中K+浓度比细胞内低,K+外流形成外正内负的静息电位, Na+浓度比细胞内高,受到刺激时,Na+内流,形成外负内正的动作电位,A项正确;图乙静息电位和图甲相同,M溶液中K+浓度与组织液相同,动作电位的峰值比图甲高,Na+浓度要比组织液高,Na+内流量大,B项正确;图丙静息电位和图甲相同,M溶液中K+浓度与组织液相同,动作电位的峰值比图甲低,Na+浓度比组织液低,Na+内流量小,C项正确;图丁静息电位的绝对值比图甲大,相同M溶液中K+浓度比组织液低,K+外流量大,动作电位的相对峰值比图甲高,Na+浓度比组织液高,D项错误。
3.(2023·山东济宁一模)如图表示受刺激后,某时刻神经纤维上①~⑨连续9个位置的膜电位,已知静息电位为-70 mV。下列叙述正确的是( )A.神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导B.①处细胞膜对K+的通透性小于对Na+的通透性C.测③处膜电位时,电表的电极在细胞膜两侧D.此时④处没有离子通过细胞膜进出神经元
解析 根据⑧处可知,⑧处为Na+—K+泵工作的结果,故⑧处是已兴奋过的部位,可推知传导方向是⑨到①,A项错误;①时细胞处于静息电位,对K+的通透性大于对Na+的通透性,B项错误;测③处膜电位时,电表的电极一个在细胞膜内,一个在膜外,C项正确;此时④处正在形成动作电位,Na+大量内流,D项错误。
题后归纳:判断电流计指针偏转的方法(两电极均在膜外)
角度2 围绕兴奋的传导与传递,考查科学思维练真题·明考向4.(2023·浙江卷)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
解析 突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜对Na+等阳离子的通透性增大,Na+等阳离子大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜对Cl-等阴离子的通透性增大,阴离子大量内流,A、C两项错误,B项正确。突触a、b前膜释放的递质增多,会导致离子浓度变化更大,可能会导致PSP1和PSP2幅值都增大,当然幅值的增大与否取决于递质的相对含量和膜内外离子的浓度差,D项错误。
5.(2022·广东卷)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
解析 由图可知,乙释放多巴胺后,多巴胺作用于丙的树突或胞体膜,可使丙膜发生电位变化,A项正确;图中多巴胺只能在乙与丙间传递信息,不能在甲与乙间传递信息,B项错误;乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C项正确;乙膜上的乙酰胆碱受体异常,可影响乙膜的电位变化,进而影响到乙膜对多巴胺的释放,D项正确。
角度拓展 (1)脑部损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生。[2022·山东卷]( )(2)锻炼和劳动有利于突触释放递质进行兴奋的双向传递。[2021·重庆卷]( )(3)谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递。[2021·河北卷]( )
练模拟·提能力6.(2023·江苏南京模拟)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息;如图所示。下列相关叙述正确的是( )A.a兴奋则会引起人的兴奋B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
解析 a兴奋可能会使突触前膜释放兴奋性或者抑制性的神经递质,则会引起人的兴奋或者抑制,A项错误;产生动作电位的原因是Na+内流,B项错误;神经元b释放的神经递质作用于神经元c,神经元a释放的神经递质作用于神经元b,改变突触后膜的离子通透性,C项正确;一些简单的脊髓反射活动,例如:膝跳反射,不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,脊髓反射活动依然能完成,D项错误。
7.(2023·河南郑州模拟)抑郁症是最常见的精神疾病之一,女性产后易得抑郁症的概率可达到10%~15%。抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-羟色胺(5-HT,一种抑制性神经递质)相对或绝对的不足或缺乏有关。下列相关叙述正确的是( )A.突触前膜释放5-HT时,实现了电信号→化学信号→电信号的转变B.组织液中的5-HT与突触后膜上的受体特异性结合后引起Na+内流C.女性产后易得抑郁症,是由于女性大脑合成的5-HT突然减少所致D.抑制5-HT重吸收或抑制5-HT被相关酶分解可达到抗抑郁的效果
解析 电信号传到轴突末梢,突触前膜释放5-HT时,实现了电信号→化学信号的转变,A项错误;5-HT为抑制性神经递质,5-HT经突触间隙(充满组织液)与突触后膜上的受体特异性结合后引起Cl-内流,从而使突触后膜不能产生动作电位,也不会引起Na+内流,B项错误;抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-HT相对或绝对的不足或缺乏有关,不一定是由大脑合成的5-HT突然减少所致,C项错误;抑郁症的发病原因与中枢神经系统的某些部位5-HT相对或绝对的不足或缺乏有关,5-HT为神经递质,神经递质发挥作用后会被相关酶分解或被重吸收,抑制5-HT被重吸收或灭活,可使其持续作用于神经元,从而达到抗抑郁的效果,D项正确。
题后点拨:兴奋传递过程中出现异常的情况分析
角度3 围绕动物激素的作用机理及功能,考查综合应用能力练真题·明考向8.(2023·湖南卷)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )A.CT可促进成骨细胞活动,降低血钙B.甲状旁腺功能亢进时,可引起骨质疏松C.破骨细胞活动异常增强,将引起CT分泌增加D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生
解析 由题图可以看出,CT可以促进成骨细胞活动,导致血钙浓度降低,A项正确。如果甲状旁腺功能亢进,则PTH分泌增多,从而使破骨细胞活动增强,骨骼中的钙进入血浆,可引起骨质疏松,B项正确。由题图可以看出,破骨细胞活动增强会导致血钙浓度过高,而血钙浓度过高又会促进甲状腺C细胞分泌CT,C项正确。长时间的高血钙会促进甲状腺C细胞分泌CT,不会导致甲状旁腺增生,D项错误。
9.(2023·山东卷)肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是( )A.GC可用于治疗艾滋病B.GC分泌增加不利于提高人体的应激能力C.GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩D.促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
解析 艾滋病是由HIV引起的,糖皮质激素不能治疗艾滋病,A项错误;糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,使肾上腺素与肾上腺素受体结合增多,可提高人体的应激能力,B项错误;根据体内GC的分泌过程存在负反馈调节可推测,GC长期服用可使血浆中GC含量过高,会抑制肾上腺皮质的增殖与发育,引发肾上腺皮质萎缩,C项正确;促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑合成分泌的,直接作用于垂体,不能直接促进GC的分泌,D项错误。
角度拓展 (1)甲状腺激素分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞会导致机体代谢和耗氧下降。[2022·河北卷]( )(2)若下丘脑和垂体中的甲状腺激素受体不能识别甲状腺激素,会导致甲状腺机能亢进。[2022·河北卷]( )(3)雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟。[2021·浙江卷]( )
练模拟·提能力10.(2023·江苏南京二模)某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列有关叙述正确的是( )A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌增加,机体产热增加B.切除小鼠甲状腺,会导致促甲状腺激素分泌增加,机体产热增加C.给成年小鼠饲喂甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强D.给切除垂体的小鼠饲喂促甲状腺激素,其代谢可恢复正常
解析 若切除垂体,则垂体分泌的促甲状腺激素减少,会导致甲状腺激素分泌不足,产热减少,A项错误;切除小鼠甲状腺,会导致促甲状腺激素分泌增加,但由于甲状腺激素分泌不足,产热减少,B项错误;给成年小鼠饲喂甲状腺激素后,甲状腺激素为氨基酸衍生物,不会被消化,可直接被吸收,神经系统的兴奋性会增强,C项正确;促甲状腺激素的化学本质是多肽,不能通过口服补充,D项错误。
11.(2023·四川成都三模)肾上腺盐皮质激素,也就是人们常说的醛固酮,主要的作用是调节人体内的水盐平衡,还可以维持电解质的平衡,当人体受到某一外界刺激后体内会发生如图所示的过程,下列相关叙述错误的是( )A.下丘脑促进肾上腺盐皮质激素和抗利尿激素的分泌调节机理相同B.下丘脑中既有接受神经递质的受体也有接受机体激素的受体C.肾上腺盐皮质激素的分泌具有反馈调节的特点,因此其含量能较长时间在血液中保持相对稳定D.肾上腺盐皮质激素可能与机体中的其他激素共同发挥作用来维持机体的水盐平衡
解析 下丘脑促进肾上腺盐皮质激素的分泌属于分级调节,下丘脑促进抗利尿激素分泌的过程属于神经调节,A项错误;下丘脑作为神经中枢有接受神经递质的受体,作为内分泌腺在分级调节中可接受激素的反馈调节,B项正确;激素普遍存在负反馈调节,因此激素在体液中含量较稳定,C项正确;肾上腺盐皮质激素还可与抗利尿激素共同维持机体的水盐平衡,D项正确。
题后点拨:生命系统中的“反馈调节”
热点微专题4 生命系统的信息传递
练真题·明考向1.(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
解析 剧痛、恐惧时,肾上腺素分泌增加,交感神经活动加强,人表现为警觉性提高,反应灵敏,心跳加速,情绪激动,A项错误,D项正确;学习和记忆与新突触的建立有关,因此边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系,B项正确;突触后膜上受体数量减少,使部分神经递质不能与受体结合,无法发挥作用,C项正确。
2.(2022·重庆卷)双酚A是一种干扰内分泌的环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能。下列关于双酚A的叙述,正确的是( )A.通过体液运输发挥作用B.进入机体后会引起雌激素的分泌增加C.不能与雌激素受体结合D.在体内大量积累后才会改变生理活动
解析 双酚A是一种环境激素,进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能,说明双酚A也是通过体液运输发挥作用的,A项正确;由题意“双酚A进入机体后能通过与雌激素相同的方式影响机体功能”可知,双酚A进入机体能与雌激素受体结合,能通过负反馈调节,抑制下丘脑、垂体分泌促性腺激素释放激素、促性腺激素,进而导致雌激素的分泌减少,B、C两项错误;激素的含量极微,但其作用显著,双酚A通过与雌激素相同的方式影响机体功能,说明双酚A的含量极少即可作用显著,D项错误。
练模拟·提能力3.生命系统中存在着各种类型的信息传递。下列叙述正确的是( )A.酶、激素、神经递质和细胞因子均可在细胞间传递信息B.肌肉细胞中,遗传信息的传递途径是DNA→RNA→蛋白质C.生态系统中的信息都是沿食物链从低营养级向高营养级传递D.生物体内细胞之间的信息传递必须依赖细胞膜上受体的识别
解析 激素、神经递质和细胞因子均可在细胞间传递信息,但是酶是生物催化剂,只有催化作用,不能传递信息,A项错误;肌肉细胞是高度分化的细胞,不再分裂,但进行蛋白质的合成,故遗传信息的传递途径是DNA→RNA→蛋白质,B项正确;生态系统中的信息传递往往是双向的,而食物链之间的方向是单向的,C项错误;高等植物之间可以通过胞间连丝进行信息的传递,而且不是所有的受体都位于细胞膜上(如性激素的受体位于细胞内),D项错误。
4.烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是( )A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基C.烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的能力D.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
解析 植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用,动物细胞间没有胞间连丝,A项错误;烟草花叶病毒为RNA病毒,无细胞结构,其核酸中含磷酸、核糖和四种含氮碱基,B项错误;烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能无法合成p30运动蛋白,无法调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而不能侵染相邻细胞,故可能会失去侵染烟草植株的能力,C项正确;分析题意可知,烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的形状来调节运输物质的大小,D项错误。
5.信息分子是指生物体内、外具有调节细胞生命活动作用的化学物质。下列有关信息分子发挥生理作用的叙述,正确的是( )A.神经递质均需囊泡运输,释放后需与突触后膜上受体结合而发挥作用B.二氧化碳作为体液中的信息分子具有维持血浆pH的作用C.当人进入寒冷环境时,交感神经分泌的信息分子可直接控制肾上腺髓质,使其分泌的激素增多,以增加机体产热D.辅助性B细胞分泌出的信息分子,能刺激T淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞
解析 神经递质绝大多数需要囊泡运输,但NO(一种神经递质)是气体,它能够扩散通过细胞膜,因此它无法被储存在突触小泡中,A项错误;二氧化碳作为体液中的化学信号分子可通过体液传送,刺激脑干中的呼吸中枢,进而调节呼吸运动,B项错误;人进入寒冷环境时,交感神经通过释放神经递质直接控制肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多,以增加机体产热,C项正确;辅助性T细胞分泌出的信息分子,能刺激B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,D项错误。
6.科学家发现,植物在干旱胁迫、被砍切和侵害等压力情况下会发出超声波(如切断植株的茎干时,番茄会在每小时内发出25次超声波;榨干水分时,番茄会在每小时内发出35次超声波),可被3~5 m距离内的飞蛾等听觉敏锐的动物感受到,飞蛾听到植物发出的超声波,会避免在该植物上产卵。下列分析错误的是( )A.植物在被切断等情境下发出的超声波属于物理信息B.生态系统的信息传递一般是双向的,也可以是单向的C.动物可以感受到植物发出的超声波,人类也可以感受到植物发出的超声波D.题干中可体现信息传递的功能之一是调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定
解析 超声波是物理形式,属于物理信息,A项正确;生态系统的信息传递一般是双向的,也可以是单向的,B项正确;植物发出的超声波,动物可以感受到,而人类不能感受到,但可被一定的仪器检测到,故有题干中“25次”“35次”等数据,C项错误;飞蛾听到超声波并作出反应是植物与飞蛾之间的信息传递,体现了信息传递可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定,D项正确。
串联整合——明要点1.关注免疫中的3个“三”
2.两大免疫过程(→初次免疫; 二次免疫)
特别提醒 (1)体液免疫中,B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞一般需要两个条件:抗原的直接刺激和辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,且二者缺一不可。细胞因子能促进B细胞的分裂和分化。(2)体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同调节机体稳态。①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。②侵入细胞内的病原体的消灭:需要细胞毒性T细胞发挥细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原;抗原再与体液免疫中浆细胞产生的抗体结合;抗原与抗体结合形成的沉淀等被吞噬细胞清除。
3.辨清三类免疫失调症(1)自身免疫病
(2)过敏反应①发生机理②免疫类型:是异常的 免疫。
分层演练——拿高分角度1 围绕免疫系统的组成和功能,考查科学思维练真题·明考向1.(2023·广东卷)病原体感染可引起人体产生免疫反应。下图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是( )A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
解析 a~b期间病毒入侵,导致辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,A项正确。b~c期间病毒大量减少,说明该期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的靶细胞,B项正确。病毒不能直接与辅助性T细胞接触,需要巨噬细胞等抗原呈递细胞的呈递,C项错误。病毒和细菌感染可刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,产生记忆B细胞和记忆T细胞,D项正确。
2.(2023·浙江卷)肿瘤细胞在体内生长、转移及复发的过程中,必须不断逃避机体免疫系统的攻击,这就是所谓的“免疫逃逸”。关于“免疫逃逸”,下列叙述错误的是( )A.肿瘤细胞表面产生抗原“覆盖物”,可“躲避”免疫细胞的识别B.肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,可逃避T细胞的识别C.肿瘤细胞大量表达某种产物,可减弱细胞毒性T细胞的凋亡D.肿瘤细胞分泌某种免疫抑制因子,可减弱免疫细胞的作用
解析 由题意可知,“免疫逃逸”的原因可能是肿瘤的发生导致免疫能力低下,也可能是肿瘤细胞自身发生变化,导致免疫系统不能有效识别清除肿瘤细胞。免疫系统对肿瘤细胞的清除依赖于抗原的特异性,抗原“覆盖物”或肿瘤细胞表面抗原性物质的丢失,都会导致人体的免疫细胞无法识别清除肿瘤细胞,A、B两项正确。肿瘤细胞大量表达某种产物,若可减弱细胞毒性T细胞的凋亡,则会导致免疫能力增强,不会出现“免疫逃逸”,C项错误。免疫抑制因子能够减弱免疫细胞的作用,抑制免疫系统功能,造成“免疫逃逸”,D项正确。
角度拓展 (1)清除侵入人体内金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥免疫防御的基本功能。[2022·北京卷]( )(2)二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能。[2021·广东卷]( )(3)病毒能刺激机体产生免疫反应,导致辅助性T细胞释放细胞因子和抗体。[2020·海南卷]( )(4)人体受到病毒感染后,抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合并直接使其降解。[2019·海南卷]( )
练模拟·提能力3.(2023·海南三模)多个欧美国家陆续出现的猴痘疫情正不断引起世界各国的关注。猴痘是由猴痘病毒引起的人畜共患疾病,在猴痘病毒侵染人体时,其包膜蛋白——A29蛋白发挥着重要作用,感染猴痘病毒后患者会经历潜伏→出疹→皮肤损伤→痂的形成与脱落→康复等过程。
下列相关叙述正确的是( )A.辅助性T细胞识别侵入机体内的猴痘病毒后会释放细胞因子并结合被病毒感染的细胞,使其裂解死亡B.根据A29蛋白研发的猴痘疫苗进入机体后可以与病毒的A29蛋白结合,抑制病毒进入人体细胞C.树突状细胞能将侵入机体的猴痘病毒吞噬、消灭,该细胞只能在非特异性免疫反应中发挥作用D.机体产生的抗猴痘病毒抗体可随体液在全身循环,其与猴痘病毒结合可抑制该病毒对人体细胞的黏附
解析 使靶细胞裂解死亡的是细胞毒性T细胞,A项错误;根据A29蛋白研发的猴痘疫苗进入机体后引起人体产生记忆细胞和抗体,以抑制病毒繁殖并快速消灭病毒,B项错误;树突状细胞在特异性免疫过程中可呈递抗原,不只在非特异性免疫中发挥作用,C项错误;抗体可以和抗原特异性结合,抗猴痘病毒抗体可随体液在全身循环,其与猴痘病毒结合可抑制该病毒对人体细胞的黏附,进而抑制病毒的繁殖,D项正确。
角度2 围绕免疫失调与人体健康的关系,考查社会责任练真题·明考向4.(2023·湖南卷)某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( )A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
解析 包扎伤口应该用透气的纱布,以抑制厌氧型微生物在伤口处繁殖,A项错误。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,破伤风抗毒素就属于外来抗原性异物,所以注射破伤风抗毒素出现过敏反应属于免疫防御,B项正确。抗体是由浆细胞产生的,记忆细胞可以分化成浆细胞,但记忆细胞自身不能分泌抗体,C项错误。破伤风抗毒素属于抗体,抗体在人体内存留时间较短;破伤风类毒素属于抗原,注射抗原后会产生记忆细胞,对人体的保护时间长于注射破伤风抗毒素,D项错误。
5.(2022·湖南卷)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
解析 根据图解可以看出,免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能,A项正确;肾上腺皮质激素可抑制某些病原体引起的过度炎症反应,因此适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应,B项正确;过度炎症反应引起的免疫抑制会降低T细胞的数量,从而会增加机体肿瘤发生风险,C项正确;图中神经递质促进下丘脑分泌CRH,而肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有抑制作用,因此二者存在相互拮抗作用,D项错误。
角度拓展 (1)接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫。[2022·天津卷]( )(2)免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用。[2022·湖北卷]( )(3)器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应。[2022·湖北卷]( )(4)某些花粉引起的荨麻疹属于机体的 反应,是免疫系统的 功能过强的表现。[2021·河北卷]
练模拟·提能力6.(2023·广东六校联考二模)下图表示人体感染HIV后,血液中辅助性T细胞和HIV的数量变化,下列分析正确的是( )A.辅助性T细胞在骨髓中成熟,能释放细胞因子促进细胞毒性T细胞增殖分化B.辅助性T细胞和HIV的数量此消彼长是由于HIV攻击辅助性T细胞所致C.感染6~9个月期间,抗HIV的抗体吞噬消化HIV,导致HIV的数量减少D.感染1年后,细胞免疫功能逐渐减退,而体液免疫功能基本上不受影响
解析 辅助性T细胞在胸腺中成熟,A项错误;HIV会攻击辅助性T细胞并增殖,导致数量此消彼长,B项正确;抗HIV的抗体与HIV的结合可以抑制HIV的增殖或对人体细胞的黏附,并不会吞噬消化HIV,C项错误;辅助性T细胞释放细胞因子促进细胞B淋巴细胞增殖分化,参与体液免疫,体液免疫功能会受影响,D项错误。
题后点拨:归纳概括信号分子的相关知识
专项命题——重培优【从新情境角度命题】疫苗与免疫防御命题情境 S蛋白是某病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白,作为抗原被宿主免疫系统识别并应答,因此S蛋白是该病毒疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型该病毒疫苗的研发策略:
【命题角度】(1)自身不含S蛋白抗原的疫苗是 ;除了灭活病毒外,通常不引发细胞免疫的疫苗是 。 (2)腺病毒载体疫苗接种后,对人体具有保护作用的原因是 。接种疫苗后的机体可产生S蛋白,S蛋白能刺激机体产生相应的抗体(和记忆B细胞),当病毒侵入机体后,该抗体能够识别该病毒的S蛋白,并与之结合,可以抑制病毒的增殖或对人体细胞的黏附
核酸疫苗和腺病毒载体疫苗
(3)与新型的腺病毒载体疫苗相比,传统灭活疫苗仍然具有优势的原因是 。 灭活疫苗抗原种类多,刺激人体产生的抗体和记忆B细胞种类多,病毒发生变异后仍可能有效(4)有人认为,最近出现的变异新冠病毒有可能使以上疫苗失去保护作用。你是否赞同他的观点?请说明理由。赞同。理由是:若变异病毒的S蛋白基因发生突变,表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异过大,会导致人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞无法识别新病毒,故疫苗失去保护作用(或:不赞同。理由是:若变异病毒发生突变后表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异不大,人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞仍能识别并清除该病毒,疫苗仍有保护作用)
练真题·明考向1.(2022·浙江卷)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是( )A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫C.促进B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原—MHC复合体,属于主动免疫
解析 接种疫苗可刺激机体自身产生免疫,属于主动免疫,A、B两项错误;多次接种疫苗促进B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫,C项正确;抗体可直接与抗原结合,使抗原凝集或沉淀,失去感染能力,D项错误。
练模拟·提能力2.几种基于不同技术平台的某病毒疫苗已被成功研发出来,包括mRNA疫苗(a)、腺病毒载体疫苗(b)和亚单位疫苗(c)。mRNA疫苗是将能表达该病毒抗原的mRNA导入细胞,产生抗原刺激免疫反应。腺病毒载体疫苗是将该病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达抗原刺激免疫反应。亚单位疫苗是利用该病毒某蛋白的一部分制成的。多次接种同一疫苗后,产生的抗体水平:a>c>b≈自然感染,疫苗诱导辅助性T细胞活化的能力:a>c>自然感染>b。a疫苗和b疫苗在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化。
下列相关叙述错误的是( )A.接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质B.分别接种三种疫苗后,机体均会发生体液免疫和细胞免疫C.a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关D.a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子
解析 mRNA疫苗是将能表达病毒抗原的mRNA导入细胞,然后在宿主细胞中翻译出相应的病毒蛋白作为抗原刺激免疫反应,腺病毒载体疫苗是将病毒抗原基因整合到腺病毒基因组中,导入细胞中表达病毒蛋白,作为抗原刺激免疫反应,亚单位疫苗(c)是病毒蛋白,进入机体后可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应,可见,接种三种疫苗后,直接引起机体免疫反应的物质均为蛋白质,A项正确;mRNA疫苗(a)和腺病毒载体疫苗(b),在诱导辅助性T细胞活化的同时也能够诱导细胞毒性T细胞活化,说明这两种疫苗会引起细胞免疫,而亚单位疫苗是利用病毒某蛋白的一部分制成,不会引起细胞免疫,B项错误;
a疫苗诱导抗体水平最高可能与其诱导辅助性T细胞活化能力最强有关,因为辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化,进而使浆细胞和记忆B细胞的数目增多,抗体水平较高,C项正确;细胞毒性T细胞的活化过程涉及辅助性T细胞分泌细胞因子的作用,据此可推测a、b疫苗诱导细胞毒性T细胞的活化过程同样也涉及辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用, D项正确。
长句表达(四) 动物生命活动调节类大题突破
(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 、 、 。
两过程NE的作用方式不同
两过程NE运输到MeSC的时间不同
(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)。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
一、原理阐释类1.某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。实验中检测到甲组大鼠的体重下降,推测体重下降的原因是 。 提示 甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
2.给奶牛挤奶时,其乳头上的感受器会受到刺激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。在上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是 。 提示 有些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
3.下丘脑是人体内环境稳态调节中的重要器官。下图表示不同刺激引起下丘脑对内环境稳态的调节过程。切断下丘脑与垂体的联系,除会影响甲状腺的分泌外,还会影响水和无机盐平衡的调节,请据图分析原因: 。
提示 下丘脑的神经内分泌细胞轴突较长,深入到垂体,切断下丘脑与垂体的联系之后,抗利尿激素无法在轴突末梢释放,影响了对水的重吸收
4.研究发现,在脑内尼古丁会与神经元上的烟碱型乙酰胆碱受体结合,使多种中枢神经分泌神经递质,如多巴胺分泌增加,让人产生开心、愉悦的情绪。而大量吸烟会导致烟碱型乙酰胆碱受体减少。吸烟成瘾后,一段时间不吸烟会感到情绪低落并渴求吸烟。该症状形成的原因是 。 提示 吸烟成瘾会导致烟碱型乙酰胆碱受体减少,导致多巴胺分泌减少,从而使人产生消极情绪
5.登革热病毒是登革热的病原体,该病毒入侵人体后,人体发生的主要的免疫反应如下图所示:据图可知,给患者注射 (填“M抗体”“G抗体”或“两种抗体”)有利于患者的康复,请简要分析原因: 。 提示 G抗体 M抗体能促进病毒在患者体内的复制增殖,从而加重病情;G抗体能中和病毒,有利于患者的康复
6.每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用是 。 提示 使雌花的比例降低(减少),使杨树和柳树的种子(果实)数量减少,从而使飞絮减少7.研究发现,在环境缺水时,相比于野生型,脱落酸缺陷型突变体的茎长得更快,根长得更慢,气孔开放程度更大。请分析说明脱落酸对于玉米在缺水环境中生存的意义: 。 提示 在缺水环境中,脱落酸抑制茎的生长、促进气孔关闭、减少水分的散失,有利于根的生长,有利于水分的吸收,因而有利于植物在缺水环境中存活
二、实验探究类8.研究发现,胰岛A细胞的分泌物也能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。请利用细胞体外培养的方法验证该结论,简要写出实验设计思路和预期实验结果。实验材料及用具:低糖培养液,正常糖培养液,胰岛A细胞,胰岛B细胞,过滤装置,胰岛素定量检测仪器等。实验设计思路: 。 预期实验结果: 。 提示 实验设计思路:用低糖培养液(实验组)和正常糖培养液(对照组)分别培养胰岛A细胞,一段时间后过滤得到细胞和滤液,用两组含滤液的培养液分别培养胰岛B细胞,一段时间后测定培养液中胰岛素的含量预期实验结果:低糖培养液组(实验组)的胰岛素含量高于正常糖培养液组(对照组)
9.有研究表明,在冷环境中,大鼠(一种恒温动物)体温调节中枢的细胞膜上TRPA1通道蛋白(一种冷敏感通道蛋白)参与了体温调节。请利用下列材料设计实验加以证明,补充完善实验思路。实验材料:生理状况一致的健康大鼠(若干)、生理盐水以及用生理盐水配制的TRPA1通道蛋白特异性阻断剂等。实验思路: 。 提示 选择生理状况一致的健康大鼠若干,随机均分为A、B两组,测定其体温后同时置于冷环境中,分别向A、B两组大鼠注射等量且适量的生理盐水和用生理盐水配制的TRPA1通道蛋白特异性阻断剂,一段时间后再次测定两组大鼠的体温
10.某生物兴趣小组学习了关于植物激素的内容后,欲验证赤霉素能促进种子萌发,脱落酸能促进种子休眠、抑制种子萌发。假如你是其中的一员,请简要写出实验思路和预期实验结果。实验材料:具有生命力的某种植物种子若干,适宜浓度的赤霉素溶液,适宜浓度的脱落酸溶液,蒸馏水等。实验思路: 。 预期实验结果: 。 提示 实验思路:取上述种子随机均分成3组,编号为A、B、C,依次加入等量的蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、适宜浓度的脱落酸溶液,在相同且适宜的条件下培养一段时间后,统计每组种子的萌发率预期实验结果:种子的萌发率为B组>A组>C组
考点4 植物的激素调节
串联整合——明要点1.有关生长素的要点(1)生长素的三种运输方式
(2)辨明生长素作用曲线的三个区段
2.厘清植物激素间的作用(1)其他四种植物激素的合成部位与主要作用
(2)植物激素间的相互作用
分层演练——拿高分角度1 围绕植物激素的生理作用,考查科学思维和科学探究练真题·明考向1.(2023·湖南卷改编)番茄果实发育历时约53 d达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40 d果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。
下列叙述不正确的是( )A.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍B.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必须有NCED1酶的合成C.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟D.脱落酸诱导乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
解析 番茄种子的成熟期早于果肉,有利于种子的保存和传播,所以有利于种群的繁衍,A项正确。脱落酸合成于根冠和萎蔫的叶片等部位,所以果实中没有NCED1酶的合成,B项错误。由题图可知,“脱落酸”组的乙烯含量较高,说明脱落酸可诱导乙烯的合成,因此若NCED1酶失活,则脱落酸不能合成,ACO1基因的表达也可能延迟,C项正确。“脱落酸+1-MCP”组的乙烯含量低于对照组,结合C项分析可知,脱落酸可诱导乙烯的合成,所以其诱导效应可被1-MCP消除,D项正确。
2.(2023·浙江卷)研究人员取带叶的某植物茎段,切去叶片,保留叶柄,然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中,分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度,实验结果如图所示。下列关于本实验的叙述,正确的是( )A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰B.越迟使用IAA处理,抑制叶柄脱落的效应越明显C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的D.不同时间的IAA处理效果体现IAA的作用特点
解析 切去叶片,目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰,A项正确;据图分析,越迟使用IAA处理,叶柄脱落所需的折断强度越低,因此抑制叶柄脱落的效应越弱,B项错误;由图分析,不使用IAA处理,只有乙烯,会促进叶柄脱落,越早使用IAA叶柄脱落所需的折断强度越大,因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相反的,C项错误;图中,不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断,因此不能体现IAA的作用特点,D项错误。
角度拓展 (1)植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除。[2021·全国卷甲]( )(2)顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长。[2021·全国卷甲]( )(3)生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长。[2021·全国卷甲]( )(4)顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长。[2021·北京卷]( )
练模拟·提能力3.(2023·山东德州二模)植物的顶端优势受多种植物激素的共同调控。研究发现,蔗糖也能作为信号分子调控植物的顶端优势,其作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.蔗糖和独脚金内酯在调控侧芽生长过程中相抗衡B.可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势C.可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低D.生长素含量与细胞分裂素含量的比值较高时有利于侧芽的生长
解析 蔗糖抑制BRC1的作用,独脚金内酯促进BRCl的作用,所以在调控侧芽生长过程中蔗糖和独脚金内酯相抗衡,A项正确;细胞分裂素可抑制BRC1,从而促进侧芽生长,所以可通过对休眠的侧芽施加细胞分裂素来解除顶端优势,B项正确;蔗糖促进侧芽生长,可以推测,休眠的侧芽中蔗糖的含量可能较低,C项正确;生长素含量与细胞分裂素含量的比值较低时有利于侧芽的生长,D项错误。
4.(2023·山东滨州二模)为探究植物激素茉莉酸(JA)和乙烯对水稻胚根发育的影响,用不同条件分别处理萌发的水稻种子,结果如下表。下列说法错误的是( )
A.乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复B.乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用C.乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的D.JA是通过促进乙烯的合成间接抑制胚根生长的
解析 乙烯+JA合成抑制剂组的胚根长度和对照组相同,乙烯对胚根生长的抑制可完全由JA合成抑制剂处理恢复,A项正确;JA+乙烯合成抑制剂组的胚根长度和JA组接近,乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用,B项正确;乙烯组的胚根长度和JA组相同,乙烯+JA合成抑制剂组的胚根长度和对照组相同,JA组的胚根长度和JA+乙烯合成抑制剂组接近,乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的,C项正确,D项错误。
角度2 结合植物激素在生产、生活中的应用,考查社会责任练真题·明考向5.(2023·湖北卷)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3: 稀释浓度为1/400;曲线4:对照组。
下列叙述错误的是( )A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
解析 根据图中曲线的趋势可以看出,在稀释浓度为1/400的情况下,植物乙的生长受到了抑制并且对甲影响最小,因此可以选择1/400的稀释浓度来防治植物乙的危害,A项正确。根据图中曲线的趋势,植物乙对照组的曲线逐渐下降,落叶率为负值,说明其叶片数量增加,生长逐渐增强,B项错误。在甲果实已经收获后,乙果实还没有成熟时喷施植物生长调节剂M,可以有效阻断植物乙的传播和蔓延,而且不影响甲的经济效益,C项正确。植物生长调节剂M与植物激素脱落酸都可以促进落叶,作用相似,D项正确。
6.(2022·辽宁卷)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是( )A.适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维B.适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维C.适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量D.适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
解析 黑龙江省位于北方,日照时间长使得亚麻不能成花,而赤霉素可以促进植物伸长生长,故适当使用赤霉素,可提高亚麻纤维产量,但不能生产亚麻籽,B项错误,C项正确;烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成,适当使用烯效唑,会降低亚麻纤维产量,不能提高亚麻籽产量,A、D两项错误。
7.(2022·湖北卷)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )A.调环酸钙是一种植物生长调节剂B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
解析 调环酸钙是一种植物生长调节剂,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,A项正确;调环酸钙作用为植物生长调节剂,浓度不同,作用效果可能不同,因此,喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度,B项正确;赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C项错误;在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长,D项正确。
角度拓展 (1)矮壮素处理后,小麦植株矮小、节间短,说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相同。[2022·海南卷]( )(2)高浓度2,4-D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用。[2022·海南卷]( )(3)夏季炎热条件下,脱落酸可促进小麦种子发芽。[2022·海南卷]( )
练模拟·提能力8.(2023·福建漳州模拟)关于植物激素及植物生长调节剂的应用,下列叙述正确的是( )A.喷施适宜浓度的脱落酸可防止苹果果实脱落B.葡萄插条基部沾蘸一定浓度的IBA溶液可诱导生根C.用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄D.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间,以利于储存
解析 喷施适宜浓度的生长素类调节剂可防止果实脱落,脱落酸能促进植物叶片和果实的脱落,A项错误;生长素能促进扦插的枝条生根,IBA作为生长素类调节剂与生长素作用类似,因此葡萄插条基部沾蘸一定浓度的IBA溶液可诱导生根,B项正确;用适宜浓度的生长素类调节剂处理二倍体番茄花蕾(未授粉),可得到无子番茄,不能获得多倍体,C项错误;用赤霉素处理马铃薯块茎,可打破休眠,促进发芽,D项错误。
专项命题——重培优【从新教材角度命题】环境因素参与调节植物的生命活动命题要点 植物的生长发育的调控,是通过基因表达调控、激素调控和环境因素调节共同完成的。在个体层次上,植物生命活动是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。调节植物生命活动的多重因素及其关系如下图:
练真题·明考向1.(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
解析 当水仙从室外移入室内后,光敏色素接收到的光信号变弱,通过一系列信号传递引起水仙徒长甚至倒伏,A项正确。光信号对植物生长的调节不是通过叶绿素感受和传递的,B项错误。转入室内后,水仙仍然会向光强的方向弯曲生长,C项错误。根据题意可知,弱光才会促进水仙花茎及叶的伸长生长,D项错误。
2.(2023·浙江卷)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
解析 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,A项错误。由图甲可知,红光能使种子赤霉素含量增加,推测其机理为红光作为信号,刺激光敏色素,通过信号转导调节相关基因的表达,B项正确。图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同,C项错误。红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D项错误。
练模拟·提能力3.(2023·北京二模)隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行研究,结果如图,开花时茎基部叶片越多代表开花越迟,下列说法错误的是( )A.长日照条件下CRY2参与拟南芥开花的调控B.长日照、16 ℃是最适宜拟南芥开花的条件C.相对于长日照,短日照下拟南芥开花延迟D.蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
解析 据图分析,长日照、两个不同温度条件下,野生型开花时茎基部叶片都较少,开花较早,CRY2功能缺失突变体开花较晚,说明CRY2参与拟南芥开花的调控,A项正确;野生型在长日照、22 ℃条件下,开花时茎基部叶片最少,说明野生型在这个条件下开花最早,B项错误;相对于长日照,短日照条件下,野生型跟突变体开花时茎基部叶片都较多,说明开花延迟,C项正确;隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体,有无CRY2和不同温度下,开花时茎基部叶片数目不同,说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动,D项正确。
热点微专题5 种子与果实
练真题·明考向1.(2022·海南卷)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和细胞呼吸提供原料。下列有关叙述错误的是( )A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响B.种子萌发过程中细胞呼吸增强,储藏的有机物的量减少C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪
解析 种子的萌发需要一定的环境条件,如一定的水分、适宜的温度和充足的空气等,A项正确;种子萌发过程中,自由水含量增加,细胞呼吸增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质,生成简单有机物增多,导致储藏的有机物的量减少,B项正确;干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中缺水,特别是缺少自由水,导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C项错误;脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D项正确。
2.(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低
解析 由题意可知,TTC(无色)进入活细胞后可被细胞呼吸产生的[H]还原成TTF(红色),细胞呼吸在有光、无光条件下都可以进行,A项错误;细胞呼吸第一、二阶段都可以产生[H],其场所分别为细胞质基质和线粒体基质,因此在细胞质基质中TTC可被[H]还原成TTF,B项正确;保温时间较长时,会有较多的TTC进入活细胞,生成较多的TTF,因此TTF生成量与保温时间有关,C项错误;细胞呼吸产生的[H]越多,则产生的TTF越多,红色越深,D项错误。
练模拟·提能力3.小麦种子中的淀粉主要来源于麦穗下的第一片叶(旗叶)光合作用合成的葡萄糖,细胞中的K+能促进糖类向储藏器官运输。种子成熟后,如果遇到长时间高温和连续阴雨的天气,很容易在麦穗上发芽。因此,小麦成熟后,要及时收获、晒干储藏。下列说法错误的是( )A.缺少K+的植株中,籽粒的充盈度较低,说明了无机盐能维持生物体的生命活动B.去掉部分正在发育的籽粒,一段时间后,旗叶中有机物含量、光合速率均会增加C.种子发芽主要与脱落酸减少、赤霉素增多有关,两种激素的作用效果相抗衡D.为避免小麦成熟后遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟类属于生物防治
解析 细胞中的K+能促进糖类向储藏器官运输,缺少K+的植株中,小麦籽粒的充盈度较低,说明了无机盐能维持生物体的生命活动,A项正确;去掉部分正在发育的籽粒,由于旗叶中有机物运输到籽粒的量减少,所以旗叶中有机物含量增加,由于旗叶中有机物积累会限制光合作用,故一段时间后旗叶的光合速率会下降,B项错误;正常情况下,成熟种子中脱落酸的含量较高,抑制种子萌发,在高温条件下,脱落酸被分解,抑制作用减弱,同时遇雨后,赤霉素含量逐渐增多,促进种子萌发,脱落酸、赤霉素的作用相抗衡,C项正确;为避免小麦成熟后遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟,利用的是物理信息,属于生物防治,D项正确。
4.种子是农业的命脉,《中华人民共和国种子法》自2022年3月1日起施行。下列叙述不正确的是( )A.种子的形成过程中既有细胞的增殖也有细胞的凋亡B.种子萌发时RNA和蛋白质的种类和数量均会增加C.脱落酸能促进萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达D.刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水
解析 多细胞生物体的个体发育中既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,因此受精卵发育成种子的过程中也既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,A项正确;在种子萌发的过程中,由于基因的选择性表达,RNA和蛋白质的种类和数量均会增加,B项正确;大麦种子萌发过程中淀粉酶基因得以表达,形成的淀粉酶可将淀粉水解,有利于种子萌发需要的能量供应,而脱落酸能抑制种子萌发,说明脱落酸能抑制萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达,C项错误;自由水能流动,易失去,刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水,D项正确。
5.(2023·安徽铜陵模拟)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长,引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。”植物的生长发育等生命活动靠的不仅仅是阳光和雨露,还离不开植物激素等信息分子的调节作用。下列有关叙述正确的是( )A.从“唤醒沉睡的种子”到“瓜熟蒂落”的所有生命活动都需要植物激素直接参与B.喷洒适宜浓度的赤霉素可以提前“唤醒沉睡的种子”C.“瓜熟蒂落”时植物体内合成量增加的植物激素具有低浓度促进、高浓度抑制的特点D.促进种子沉睡的植物激素主要由根尖分生区产生
解析 植物激素不直接参与生命活动,只是对生命活动做出调节,A项错误;赤霉素可以打破休眠,因此,喷洒适宜浓度的赤霉素可以提前“唤醒沉睡的种子”,B项正确;“瓜熟蒂落”时植物体内合成量增加的植物激素主要是脱落酸和乙烯,不具有低浓度促进、高浓度抑制的特点,C项错误;促进种子沉睡的植物激素是脱落酸,主要由根冠和萎蔫的叶片产生,D项错误。
6.研究表明在草莓果实发育成熟过程中,果实细胞中的pH呈先降低后升高的特点。某同学每隔一天用质量分数为0.5%的醋酸溶液处理草莓的果实,一段时间后测量草莓果实中几种植物激素的含量,结果如图。相关叙述错误的是( )A.本实验的目的是探究pH下降对草莓果实中激素含量的影响B.实验结果表明草莓果实发育过程受多种激素共同调节C.施用醋酸溶液可促进某些植物激素的积累D.处理组脱落酸的积累为后期草莓果实的成熟提供营养
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