备战2025年高考二轮复习生物（广东专版）大题分析与表达练4个体生命活动的调节（Word版附解析）

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(1)感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是 。
(2)HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡,使机体抵抗病原体、肿瘤的特异性免疫力下降,特异性免疫力下降的原因是 。
(3)设计实验验证某血液样品中有HIV,简要写出实验思路和预期结果。
(4)接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面的优点是 (答出2点即可)。
答案(1)由基因决定的程序性调控过程
(2)辅助性T细胞减少阻碍了浆细胞和细胞毒性T细胞的产生
(3)思路:从样品中提取RNA,逆转录得DNA,用HIV核酸特异性引物进行PCR,电泳检测PCR产物。结果:有目的条带。
(4)特异性高,免疫保护时间长
解析(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
(2)特异性免疫离不开B细胞和细胞毒性T细胞的活化,而B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,HIV感染辅助性T细胞会导致细胞凋亡,辅助性T细胞数量减少,从而使机体的特异性免疫力下降。
(3)实验思路和预期结果见答案。
(4)接种疫苗可以使机体产生记忆细胞,当病原体再次入侵时会发生二次免疫反应,在短时间内产生较多抗体,免疫应答快速、强烈。
2.(2024·甘肃卷)(11分)类胡萝卜素不仅参与光合作用,还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体,其种子大部分为黄色,少部分呈白色,白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定,白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下(400 μml·m-2·s-1),纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光(1 μml·m-2·s-1)下培养一周,提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量,结果如图所示。回答下列问题。
(1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ,加入少许碳酸钙可以 。
(2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高,其原因是 。
(3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子,因为 。
(4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关,本研究中支持此结论的证据有:①纯合体种子为白色;② 。
(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷,X最可能是 。若以上推断合理,则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量,但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设,请完成下面的实验设计。
①植物培养和处理:取野生型和纯合突变体种子,萌发后在 条件下培养一周,然后将野生型植株均分为A、B两组,将突变体植株均分为C、D两组,A、C组为对照,B、D组干旱处理4小时。
②测量指标:每组取3~5株植物的叶片,在显微镜下观察、测量并记录各组的 。
③预期结果: 。
答案(1)无水乙醇 防止研磨过程中色素被破坏
(2)叶绿素的形成需要光照,正常光照条件下更有利于叶绿素的形成
(3)纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低,光合作用极弱,无法满足植株生长对有机物的需求
(4)与野生型相比,纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量在正常光和弱光下均极低(几乎为零)
(5)脱落酸 含水量等适宜、弱光 气孔大小 B组气孔大小明显小于A组,C、D两组气孔大小基本相同
解析(1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂无水乙醇中。加入少许碳酸钙可以中和酸性物质,防止研磨过程中色素被破坏。(2)叶绿素的形成需要光照,正常光下更有利于叶绿素的形成,所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。(3)由题图可知,在正常光照下(400 μml·m-2·s-1),纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失,叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低,说明纯合突变体的光合作用极弱,无法满足植株生长对有机物的需求,使得植株难以生长,因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。(4)由题图可知,与野生型相比,纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量在正常光和弱光下均极低(几乎为零),说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。(5)由题意可知,白色种子未完全成熟即可在母体上萌发,而脱落酸有抑制种子萌发的作用,所以白色种子是脱落酸缺陷体。题目后续对照需要利用到干旱条件,所以在前期培养过程中,水分条件要适宜,而且野生型和纯合突变体种子不能产生过大的差异,所以前期培养需要在弱光条件下进行。脱落酸会影响气孔的开闭程度,所以观测指标可以是气孔的大小。B组在干旱条件下,脱落酸含量大于A组,气孔大小小于A组。C组、D组是脱落酸缺陷株,气孔大小不受干旱条件的影响,那么C组和D组的气孔基本相同。
3.(2024·湖南长沙模拟)(14分)类风湿关节炎(RA)是因免疫炎症反应引起的关节受损导致关节功能障碍的一种疾病。糖皮质激素(GC)属于肾上腺皮质激素,正常机体通过下图所示的途径调节GC的分泌。
(1)血浆中糖皮质激素浓度往往大于促肾上腺皮质激素的原因是 。
(2)GC具有免疫抑制作用,是治疗RA的药物之一。长期大剂量使用GC会导致肾上腺皮质功能衰退,原因是 ;有效的解决方案是 。
(3)研究发现姜黄提取物姜黄素对RA的治疗效果较好,请设计实验验证姜黄素对RA有治疗效果。
实验材料及用具:体重相同的大鼠若干只、注射器、生理盐水、弗氏完全佐剂(细胞免疫刺激剂,注入哺乳动物皮下之后,会产生类似RA炎症引起的肿痛)、姜黄素等。
实验思路: 。
实验现象: 。
答案(1)分级调节能放大激素的调节效应
(2)RA患者长期大剂量使用GC,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使CRH、ACTH减少,导致患者肾上腺皮质分泌功能减退 在治疗过程中间断补充ACTH或CRH
(3)将体重相同的大鼠随机分为A、B、C三组;A组注射生理盐水,B、C两组注射等量的弗氏完全佐剂;一段时间后,A组注射生理盐水,B组注射等量的生理盐水,C组注射等量的姜黄素;观察并记录各组前期和后期处理后关节肿痛情况 前期:A组关节不肿痛,B、C两组关节肿痛;后期:A组关节不肿痛,B组关节肿痛,C组肿痛消失或缓解
解析(1)糖皮质激素的分泌存在分级调节和反馈调节,通过分级调节的放大效应,使血浆中糖皮质激素浓度大于促肾上腺皮质激素。
(2)RA患者长期大剂量使用GC,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使CRH、ACTH分泌减少,导致患者肾上腺皮质分泌功能减退,所以长期大剂量使用GC会导致肾上腺皮质功能衰退。在治疗过程中间断补充ACTH,可解决患者肾上腺皮质分泌功能减退的问题。
(3)探索中药姜黄提取物姜黄素对RA的干预作用,实验的自变量为是否注射姜黄素。实验需要遵循单一变量原则和对照原则。因此正常对照组注射生理盐水,而实验组注射等量的弗氏完全佐剂。实验思路:将体重相同的大鼠随机分为A、B、C三组;A组注射生理盐水,B、C两组注射等量的弗氏完全佐剂;一段时间后,A组注射生理盐水,B组注射等量的生理盐水,C组注射等量的姜黄素;观察并记录各组前期和后期处理后关节肿痛情况。实验现象:前期处理后,正常对照组即A组关节不肿痛,实验组(B组和C组)关节肿痛。若姜黄提取物姜黄素对RA的治疗效果较好,则后期处理后,正常对照组即A组关节不肿痛;实验组中注射生理盐水的B组关节肿痛,注射姜黄素的C组关节肿痛消失或缓解。
4.(2024·重庆模拟)(14分)大量公共卫生调查显示,夜间过多光源暴露会显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的患病风险。为研究光调节葡萄糖代谢的机制,进行了以下实验。回答下列问题。
(1)研究人员首先对小鼠进行葡萄糖代谢能力检测:实验鼠饥饿2小时后,注射一定量葡萄糖溶液,分别在黑暗和光照条件下检测2小时内血糖浓度变化,得到了如图1所示的血糖曲线。结果表明光照 (填“增强”或“减弱”)了小鼠的血糖代谢能力。
图1
(2)已知哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和视网膜自感光神经节细胞(ipRGC)三类感光细胞,其中ipRGC对下丘脑发出密集的神经纤维。
实验一,三种小鼠分别为:全盲、ipRGC细胞不感光、视锥细胞和视杆细胞不感光,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图2所示。
实验二,分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果如图3所示。
图2
图3
注:AUC为血糖含量曲线与横坐标时间轴围成的面积。
上述实验表明光可通过 调节的方式影响糖代谢,其信号传导途径为光→ 细胞→传入神经→ 区域。
(3)棕色脂肪组织可通过分解葡萄糖产热,研究人员观察到光能显著降低小鼠体内棕色脂肪组织的温度。进一步实验发现,若在黑暗条件下使支配棕色脂肪组织的交感神经兴奋,则棕色脂肪组织的温度明显降低;若给小鼠注射去甲肾上腺素(交感神经释放的神经递质)受体阻断剂,则光照条件下棕色脂肪组织温度不降低。这一系列现象说明光调节棕色脂肪组织代谢的机制是 。哺乳动物光暗条件下糖代谢能力的变化,还有助于维持 的稳定。
(4)这项研究提示现代人可以采取的健康生活措施是
(答1点)。
答案(1)减弱
(2)神经 视网膜ipRGC 下丘脑SON
(3)光照可使交感神经兴奋,释放去甲肾上腺素,抑制棕色脂肪组织葡萄糖分解,减少产热 体温
(4)夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备(合理即可)
解析(1)图1中,实验小鼠饥饿2小时后,注射一定量葡萄糖溶液,分别在光照以及黑暗条件下进行2小时内血糖浓度变化检测,刚开始时,即时间为0时,光照条件下与黑暗条件下小鼠的血糖浓度相等,但随着时间的推移,可以明显看到,小鼠在光照条件下的血糖浓度比在黑暗条件下的血糖浓度高,说明光照减弱了小鼠的血糖代谢能力。
(2)分析实验一的结果图2,可以看到在黑暗条件下,三种小鼠AUC相等,而在光照条件下,只有ipRGC细胞感光的那组小鼠AUC明显偏高,可以判断:光影响糖代谢功能是由ipRGC介导的,分析实验二的结果图3,图3中损伤了SCN区的小鼠在光照条件下的AUC,明显高于损伤了SON区小鼠的AUC,并由题干信息ipRGC对下丘脑发出密集的神经纤维,可判断ipRGC介导的光影响糖代谢功能与下丘脑的SON区有关,综上可知,实验表明光可通过神经调节的方式影向糖代谢,其信号传导途径为光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区域。
(3)据题意可知,棕色脂肪组织可通过分解葡萄糖产热,光能显著降低小鼠体内棕色脂肪组织的温度,在黑暗条件下使支配棕色脂肪组织的交感神经兴奋,则棕色脂肪组织的温度明显降低,推测光照可使交感神经兴奋;若给小鼠注射去甲肾上腺素(交感神经释放的神经递质)受体阻断剂,则光照条件下棕色脂肪组织温度不降低,推测交感神经兴奋,会释放去甲肾上腺素,抑制棕色脂肪组织葡萄糖分解,减少产热,综上所述:光调节棕色脂肪组织代谢的机制是光照可使交感神经兴奋,释放去甲肾上腺素,抑制棕色脂肪组织葡萄糖分解,减少产热。哺乳动物在光暗条件下糖代谢能力的变化,还有助于维持体温的稳定。
(4)据题意可知,夜间过多光源暴露会显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的患病风险,因此现代人可以采取夜晚睡觉时关灯和拉好窗帘、避免晚上使用手机等电子设备的健康生活措施。