资源简介 第28讲 通过激素的调节 神经调节与激素调节的关系[考纲要求] 1.动物激素的调节(Ⅱ)。2.动物激素在生产中的应用(Ⅱ)。3.体温调节、水盐调节(A)。4.血糖调节(Ⅱ)。5.神经、体液调节在维持稳态中的作用(Ⅱ)。5.实验:模拟尿糖的检测。一、激素调节的发现1. 促胰液素的发现(1)沃泰默观点:胰腺分泌胰液只受神经调节。(2)斯他林和贝利斯的假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了能促进胰腺分泌胰液的化学物质。(3)实验验证过程提取液注入,静脉―→促进胰腺分泌胰液(4)激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。2. 人体内主要内分泌腺及分泌的激素(连一连)[解惑] (1)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只起调节作用。(2)胰腺既有外分泌部——分泌胰液,含各种消化酶;又有内分泌腺——胰岛分泌调节血糖的激素。(3)体液调节并非激素调节:在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的,如CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。二、激素调节的实例1. 血糖平衡的调节(1)血糖的来源和去路(2)参与调节的主要激素有胰岛素和胰高血糖素。2. 甲状腺激素分泌的分级调节3. 激素调节的特点(判一判)(1)激素和酶都具有专一性和高效性 ( × )(2)激素都需要体液的运输 ( √ )(3)激素具有专一性,每种激素只能作用于一种靶器官或靶细胞 ( × )(4)激素的作用是调控代谢,而且作用完后就会被灭活 ( √ )三、体温调节和水盐调节1. 体温调节(1)人体热量的主要来源:细胞中有机物的氧化放能。(2)主要的产热器官:骨骼肌和肝脏。(3)炎热环境中体温调节的效应器:汗腺、毛细血管等。2. 水盐调节(1)调节中枢:下丘脑。(2)调节途径①渴感的产生与饮水:下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感,主动饮水。②水分的重吸收:下丘脑渗透压感受器→垂体释放,抗利尿激素作用于,肾小管、集合管重吸收水,尿量减少。四、神经调节与体液调节的关系1. 二者的比较(1)写出二者的作用途径神经调节:反射弧;体液调节:体液运输。(2)写出二者的反应速度及作用范围神经调节:迅速,准确、比较局限;体液调节:较缓慢,较广泛。2. 二者的关系(1)不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节。(2)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。考点一 设计与评价——与腺体相关的实验1. 甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素(1)常用实验方法是切除法、饲喂法、注射法。(2)如:探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验组别 动物 实验处理 观察指标实验组[] ① 幼小动物[][] 切除甲状腺[] 幼小动物生长发育[][]情况[]② 切除甲状腺+注射甲状腺激素对照组 ③ 幼小动物 不作任何处理 幼小动物生长发育情况④ 只切开皮肤不切除甲状腺注意 实验动物选取分组时,要选取生长发育状况相同的,且饲养时其他条件要一致。2. 生长激素和垂体,胰岛素、胰高血糖素和胰岛(胰腺)(1)常用实验方法是切除法、注射法。(2)如:探究胰岛素对动物血糖调节的影响组别 实验动物 实验处理 观察指标实验组 饥饿处理的小鼠 连续注射一定量胰岛素 小鼠生活状况对照组 ① 饥饿处理的小鼠 连续注射一定量胰岛素→出现低血糖症状→补充糖类 小鼠生活状况② 不注射胰岛素,定期补充糖类3. 其他激素的实验设计可参考上述实验进行。注意能够口服、饲喂的激素只有甲状腺激素和性激素等小分子物质,大分子的多肽(蛋白质)类激素,如:各种促激素、生长激素、胰岛素等只能注射。易错警示 动物激素化学本质的归纳(1) 多肽和蛋白质类激素(2)氨基酸衍生物:甲状腺激素、肾上腺素。(3)固醇类激素:性激素。1. 如图所示为有关腺体和激素对蛙发育过程的影响。图中①②③分别代表三种激素。发育过程大致分为两个阶段,前20 d蝌蚪的下丘脑、垂体和甲状腺都尚未成熟,后20 d逐渐成熟。下列有关叙述正确的是 ( )A.前20 d中①②③的含量都比较低,并在此期间都逐渐增加B.用含碘丰富的饲料持续喂养蝌蚪,可使蝌蚪早于20 d发育成小型成蛙C.若蝌蚪切除了垂体后不能发育成蛙,说明促甲状腺激素的功能是促进发育D.切除成蛙的垂体,甲状腺可能出现萎缩,①②③的含量都会减少答案 A解析 分析图可知,①表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,②表示垂体分泌的促甲状腺激素,③表示甲状腺分泌的甲状腺激素。由题干可知,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,各自分泌的激素较少,由图示知,6~20 d内蝌蚪形态在发生改变,即蝌蚪在不断发育,所以①②③的分泌都逐渐增加,故A正确;甲状腺激素的合成受到下丘脑、垂体的调控,前20 d下丘脑、垂体、甲状腺发育不成熟,故碘增加不能使甲状腺激素合成量增加,因此不可能使蝌蚪提前发育成小型成蛙,故B错误;由图示知,②促甲状腺激素的作用是促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,甲状腺激素的作用是促进发育,故C错误;切除垂体,缺少促甲状腺激素,甲状腺可能出现萎缩,甲状腺激素的分泌量减少,但由于反馈调节,①的含量会增加,故D错误。2. 某研究人员成功找到了一种适宜口服治疗糖尿病的小分子(Boc5)。现用一些各项条件都适宜的糖尿病小鼠进行一项验证性实验,实验分成甲、乙、丙、丁4组,实验前测定4组小鼠(空腹)的血糖含量分别为a1、b1、c1、d1(四组数据大致相同),下表表示4组小鼠分别给予不同处理,一段时间后测定的血糖含量。下列对四组实验前后血糖含量的比较可能不合理的是 ( )组别 甲组 乙组 丙组 丁组实验组别 在饲料中添加普通胰岛素饲喂 在饲料中添加Boc5饲喂 注射普通胰岛素药物 注射Boc5一段时间后测定的血糖含量 a2 b2 c2 d2A.a2答案 A解析 依据题干中提供的信息,4组小鼠的初始数据大致相同,这样就可推知,实验的结果就是因实验处理而产生的。分析表中的信息:甲组添加普通胰岛素饲喂,由于胰岛素是一种蛋白质分子,食后易被分解,但因饲喂了饲料,故a2>a1,选项A错;由于Boc5是一种小分子,所以注射与口服同样能起效果,故B、D正确;用普通胰岛素药物治疗糖尿病时只能是注射,使血糖含量降低,故C正确。常见激素的名称及靶器官(细胞)激素名称 靶器官(或靶细胞)甲状腺激素 几乎全身组织细胞促甲状腺激素释放激素 垂体促甲状腺激素 甲状腺抗利尿激素 肾小管、集合管胰岛素 几乎全身组织细胞胰高血糖素 主要作用于肝脏细胞考点二 构建血糖调节、甲状腺激素的分级调节、体温调节、水盐调节的模型一、构建血糖调节模型易错警示 与血糖调节有关的4点提示与归纳:(1)血糖平衡的调节为神经—体液调节,其中神经调节通过体液调节发挥作用。(2)胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素,但使血液浓度升高的激素并不仅有胰高血糖素,还有肾上腺素。胰岛素与胰高血糖素之间是拮抗作用,胰高血糖素与肾上腺素之间是协同作用。(3)下丘脑作用于胰岛细胞是通过有关神经实现的,并不是通过促激素释放激素实现的。(4)糖尿病病因图解3. 激素作为一种化学信使,能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞。下图表示影响血糖调节的因素及激素发挥作用的过程。有关叙述正确的是 ( )①分泌的刺激X最可能是血糖含量升高 ②刺激X→a→下丘脑→b→胰岛A细胞是体液调节 ③激素可以使靶细胞原有的生理活动发生变化 ④靶细胞接受激素刺激后,促使肝糖原分解及非糖物质转化为血糖A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案 B解析 ①分泌的刺激X最可能是血糖含量降低;②刺激X→a→下丘脑→b→胰岛A细胞是神经—体液调节;③激素可以使靶细胞原有的生理活动发生变化;④靶细胞接受激素刺激后,促使肝糖原分解及非糖物质转化为血糖。4. 如图表示人体血糖调节的部分生理过程,图中X、Y表示物质,①表示过程。请回答:(1)正常人的血糖含量范围为________ g/L。(2)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌[X]________增多,此过程属于__________调节,胰岛属于该反射弧中的________;当血糖浓度降低到一定程度时,反过来经过程①使胰岛B细胞的活动减弱,这一调节方式称为________调节。同时,胰岛A细胞分泌[Y]____________________增加,从而提高血糖含量,维持血糖平衡。(3)研究表明,Ⅰ型糖尿病的病因是免疫系统对胰岛B细胞进行攻击造成胰岛B细胞受损,此疾病属于免疫异常中的____________病。由于胰岛B细胞受损,患者体内X的含量________,使组织细胞对葡萄糖的__________________减弱,导致血糖升高并出现尿糖。答案 (1)0.8~1.2 (2)胰岛素 神经 效应器 (负)反馈 胰高血糖素 (3)自身免疫 减少 摄取、利用和储存解析 (1)正常人的血糖含量范围是0.8~1.2 g/L。(2)血糖浓度升高,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素增多,这一过程属于神经调节。使血糖浓度升高的激素是胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌。(3)免疫系统攻击自身细胞引起的疾病,属于自身免疫病。胰岛B细胞受损,分泌的胰岛素量减少,使组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存减弱,导致血糖升高并出现尿糖。1. 血糖的“三来”和“三去”(1)“三来”——食物消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化;(2)“三去”——氧化分解、合成糖原、转化非糖;(3)主要“来去”路:消化吸收与氧化分解。肝糖原可以分解成葡萄糖进入血液,而肌糖原不行。2. 人体饭后三曲线变化解读人体饭后血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的相对变化关系如图所示。由曲线可知:(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而可升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调,共同维持血糖平衡。3. 影响胰岛素和胰高血糖素分泌调节的因素激素名称 分泌调节的影响因素胰岛素 血糖浓度升高;胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过提高血糖浓度而间接促进胰岛素的分泌;下丘脑通过有关神经的作用,促进或抑制胰岛素的分泌胰高血糖素 血糖浓度降低;胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制胰高血糖素的分泌,也可通过降低血糖浓度而间接促进胰高血糖素的分泌;下丘脑通过有关神经的作用,促进或抑制胰高血糖素的分泌4. 反馈调节(1)分类:正反馈调节与负反馈调节。(2)正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。(3)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。二、构建甲状腺激素分级调节模型易错警示 激素分级调节的3点提示:(1)大量注射促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素和甲状腺激素分泌量都增加;大量注射促甲状腺激素,甲状腺激素分泌量增加,促甲状腺激素释放激素分泌量减少;大量注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量都减少。(2)甲状腺激素的分级调节,也存在反馈调节机制。(3)性激素和肾上腺皮质激素的分泌存在着与甲状腺激素相似的分级调节机制。5. 下图是甲状腺激素分泌调节示意图。下列与该图有关的叙述正确的是(双选) ( )A.寒冷会促使X分泌激素aB.Y除能分泌激素b外,还能分泌生长激素以及多种促激素,X是机体调节内分泌活动的枢纽C.缺碘地区的人的血糖中激素b含量低于正常值D.Z结构的活动只受Y结构的控制答案 AB解析 下丘脑(X)是内分泌活动的调节枢纽;缺碘甲状腺激素合成减少,通过负反馈调节使X、Y活动加强,a、b增多,引起甲状腺肿大;同时Z除受Y的控制外,还受神经控制和碘的影响。6. 如图为人体内甲状腺激素分泌调节示意图,①②③分别表示一种激素,则以下叙述正确的是 ( )A.当某人从炎热环境进入寒冷的环境中时,①的分泌减少,③的分泌增加B.切除垂体后,①的分泌会增加,③的分泌会立即停止C.当人体缺碘时①和②的浓度都高于正常水平D.给某人注射③,反馈调节会使①和②的分泌增加答案 C解析 图中为人体内甲状腺激素分泌的分级调节过程。当某人从炎热环境进入寒冷的环境中时,①(促甲状腺激素释放激素)的分泌增加,③(甲状腺激素)的分泌也增加;切除垂体后,促甲状腺激素迅速减少,甲状腺激素的分泌也会减少,促甲状腺激素释放激素的分泌增加;给某人注射③(甲状腺激素)后,其含量增加,通过反馈调节使①和②的分泌减少。技法提炼激素分泌的调节方式1. 神经调节模式案例有关神经,在此种调节方式中,某些内分泌腺本身就是反射弧效应器的一部分。胰岛素和胰高血糖素的分泌除直接感知血糖变化的刺激外,也可直接接受有关神经的调控。2. 分级调节基本模型(1)分级调节:下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体这种分层控制的方式称为分级调节。(2)反馈调节:如图中“相应激素”含量的变化,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素,进而影响“相应激素”的分泌量。三、构建体温调节模型易错警示 体温调节的4点提示:(1)体温的相对恒定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。(2)机体的主要产热器官是肝脏和骨骼肌,主要散热器官是皮肤。(3)甲状腺激素可以通过加快物质的氧化分解,提高新陈代谢来增加产热。(4)“寒颤”指骨骼肌不自主战栗,“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都是增加产热的途径。7. 如图表示某人在休息时,单位时间内其单位面积皮肤血管内血液的相对流量,在A时刻,室内温度由15 ℃突升至40 ℃,在B时刻,室内温度又突降至15 ℃。下列相关叙述中正确的是 ( )A.在A时刻,室内温度变化时,皮肤血管收缩、立毛肌舒张B.在AB段,因外界环境温度高于人体温度,所以人体不散热C.在AB段,人体内酶的活性比BC段高D.在BC段,人体体温仍能保持相对恒定答案 D解析 在A时刻,室内温度由15 ℃突升到40 ℃,汗液分泌增加、皮肤血管舒张、散热量增加,从而维持体温相对恒定;在B时刻,室内温度又突降至15 ℃,产热量增加、散热量减少,从而维持体温相对恒定,所以在AB段,人体内酶的活性与BC段基本一致。8. (经典高考题)如图表示某人的体温变化曲线,导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能是 ( )A.发热和寒颤 B.提高环境温度和寒颤C.寒颤和出汗减少 D.剧烈运动和出汗增加答案 D解析 从图中可读出,60分钟前,人的体温维持在37 ℃左右,60~80分钟时,体温上升,80~100分钟时,体温恢复正常。四个选项中可能导致体温上升的事情有发热、提高环境温度、剧烈运动,可能导致体温下降的事件有出汗增加。寒冷刺激下打寒颤能增加产热,但一般不会导致体温高于正常值,因此只有D项正确。技法提炼1. 机体产热和散热保持动态平衡的机制如下:外界温度低时,机体产热多,散热也多;外界温度高时,机体产热少,散热也少。当产热多于散热,则体温升高;当产热少于散热,则体温降低。如在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果温度保持不变,则产热就等于散热。2. 体温感觉中枢位于“大脑皮层”;体温调节中枢位于“下丘脑”;温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。3. 高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会排汗,反而影响了热量的散失。四、构建水盐平衡调节模型易错警示 与水盐平衡调节有关的2点提示(1)抗利尿激素在下丘脑合成,经垂体释放。(2)渗透压感受器及水盐调节的中枢位于下丘脑;渴觉中枢位于大脑皮层;参与水平衡调节的主要器官是肾脏。9. (2012·新课标全国卷,3)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是 ( )A.血浆渗透压降低B.抗利尿激素分泌增加C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱答案 B解析 哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,细胞外液的渗透压会升高,对下丘脑渗透压感受器的刺激增强,从而产生更多的抗利尿激素,促进肾小管和集合管重吸收水分,所以只有B项正确。10.(经典高考题)图中曲线表示某健康成年人分别饮1升清水及饮1升生理盐水后的尿生成速率。下列叙述中错误的是 ( )A.饮清水后约1 h,尿生成速率达到峰值B.饮清水后0.5 h,血液中的抗利尿激素浓度降低C.在3 h内,饮清水较饮生理盐水产生的尿量多D.3 h后两条曲线将不再交叉或重叠答案 D解析 饮清水后,血浆渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿液生成量增多,排出大量尿液从而使血浆渗透压升高;饮生理盐水后,血浆渗透压基本不变,尿液生成量不会迅速增加;3 h以后,通过尿量的调节,血浆渗透压及血浆总量最终恢复到初始值,尿量的曲线将重叠。水盐调节的过程分析1. 神经调节过程:细胞外液渗透压升高→刺激下丘脑中的渗透压感受器产生兴奋→兴奋传至大脑皮层中的相关神经中枢→产生渴感,增加饮水→细胞外液渗透压降低。2. 体液调节过程:下丘脑中的渗透压感受器受到刺激后,产生兴奋,促进(或抑制)下丘脑分泌抗利尿激素→垂体后叶释放→调整肾小管和集合管对水的重吸收作用→保持细胞外液渗透压的平衡。考点三 聚焦下丘脑的功能下丘脑是内分泌系统的总枢纽。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,这类细胞既能传导神经冲动,又具有分泌激素的功能。它在机体稳态中有重要作用,请完善下面下丘脑功能的网络图。11. 下丘脑在人体生命活动过程中有重要的作用,下列分析不正确的是 ( )A.a引起下丘脑分泌①促甲状腺激素释放激素B.b引起下丘脑分泌②抗利尿激素C.c引起下丘脑分泌③胰高血糖素D.d引起下丘脑产生④电位变化答案 C解析 血糖含量降低可通过血糖调节中枢—下丘脑支配胰岛A细胞分泌胰高血糖素,血糖含量降低也可直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。12.下面为人体的生命活动调节示意图,有关叙述中不正确的是 ( )A.饮水过少时,激素d作用的靶器官主要是肾小管和集合管B.血糖平衡调节过程中的a→c→d→e属于体液调节C.人的手被针扎时,其调节过程是通过a→b→e来实现的,属于神经调节D.体温调节过程中的内分泌腺c包括下丘脑、胸腺、肾上腺和甲状腺答案 D解析 饮水过少时,细胞外液渗透压升高,作用于下丘脑的渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素,此过程中激素d为抗利尿激素,靶器官主要是肾小管和集合管;血糖平衡调节过程中,a是血糖浓度的变化,c是胰岛,d是胰岛素或胰高血糖素,此过程属于体液调节;人的手被针扎时,a是感受器,b是神经中枢,e是效应器,属于神经调节;体温调节过程中相关的内分泌腺c包括肾上腺和甲状腺。1. 下丘脑在生命活动调节中的作用归纳(1)作为感受器:下丘脑中有渗透压感受器,可以感受内环境中渗透压变化,从而调节水盐平衡。(2)作为效应器:具有分泌功能,合成的激素有促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、抗利尿激素等。(3)调节中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。(4)传导:可传导兴奋至大脑皮层等高级中枢,如传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层,使之产生渴觉。2. 正确区分生命活动的调节调节类型 调节机制 举例神经调节 刺激引起的反射活动,通过反射弧完成 各种反射活动体液调节 体液中激素和化学物质直接对生命活动起作用 激素、CO2、H+等的调节神经—体液调节 口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少体液—神经调节 CO2对呼吸运动的调节实验十二 模拟尿糖的检测1. 实验原理2. 实验流程准备:将5个分别装有水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿液”的滴瓶和5条葡萄糖试纸分别对应做好标记,并在记录本上设计好记录表格检测:分别用滴管从5个滴瓶中吸取溶液,在对应的葡萄糖试纸上各滴加2滴观察:观察试纸的颜色变化并与标准比色卡对比,判断出“尿糖”的含量 记录:将实验结果记在记录表中 分析:分析结果、得出结论13.人体内的血糖浓度总是维持在一个适当的水平。当血糖代谢失去平衡时,人体就会患低血糖病或糖尿病。其学校的学生兴趣小组做了以下模拟尿糖检测的实验和问题讨论,请根据以下材料完成相关的内容。(1)实验材料:试管,试管架,滴管,清水,葡萄糖溶液,蛋白质溶液,葡萄糖试纸(遇葡萄糖会呈现一定的颜色),模拟的尿液样本甲、乙两份。(2)实验目的:________________________________________________________。(3)实验步骤:①取________支试管,分别编号,并放在试管架上。②在上述试管中_______________________________________________________。③将葡萄糖试纸放到干净的纸巾上。④然后用1支干净的滴管,从1号试管中吸取适量液体滴2滴在葡萄糖试纸上。⑤________________________________________________________________________。⑥________________________________________________________________________。⑦将5张试纸进行比较分析,得出实验结论。(4)问题讨论:①某同学实验所得的5张试纸的现象没有很大区别,最可能的原因是什么?________________________________________________________________________。②除了用葡萄糖试纸检验糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖外,还可以用什么方法?________________________________________________________________________。答案 (2)学会用葡萄糖试纸检测尿液中是否存在葡萄糖(3)①5 ②分别加入等量的清水、葡萄糖溶液、蛋白质溶液、甲尿液、乙尿液 ⑤观察和记录葡萄糖试纸的颜色变化⑥重复步骤④,用葡萄糖试纸测试另外4种溶液,记录每次测试的葡萄糖试纸的颜色变化 (4)①可能是用同1支滴管取液体样本(其他合理的答案也可以) ②斐林试剂水浴加热,会出现砖红色沉淀(其他合理的答案也可以)解析 (1)根据提供的实验材料,可知用葡萄糖试纸进行检测。实验材料中“清水,葡萄糖溶液,蛋白质溶液,模拟的尿液样本甲、乙两份”提示将用5份样本做实验。在设计实验步骤时,要注意遵循单一变量和等量原则。序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案① 不明白对照设置的类型 实验组 ② 表述不准确 手术切除小鼠的内分泌腺P③ 表述不具体 手术创伤对小鼠带来的不良生理变化 ⑤ 表述不完整,漏掉了怎样观察 注射(补充)适量的物质Q,一段时间后观察小鼠的代谢状况④ 表述不到位,没有指出什么腺体 内分泌腺P题组一 动物激素的作用与特点1. 判断正误(1)人舌尖触到蔗糖时感觉甜与激素作用无关(2011·山东,1B) ( )(2)饥饿时人体血糖仍维持正常水平与激素作用无关(2011·山东,1D) ( )(3)血液中甲状腺激素增加时会促进垂体分泌促甲状腺激素(2010·海南,10A) ( )(4)内分泌腺分泌的激素释放到内环境中,然后作用于靶细胞(2010·海南,10C) ( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√2. (2012·海南卷,13)关于甲状腺激素的叙述,错误的是 ( )A.甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节B.甲状腺激素分泌增多时,机体耗氧量和产热量都增加C.促甲状腺激素只作用于甲状腺,而甲状腺激素可作用于多种器官D.血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状腺激素释放激素分泌减少答案 D解析 甲状腺激素的分泌受下丘脑、垂体的调节。甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,甲状腺激素分泌增多会导致机体耗氧量、产热量都增多。由于只有甲状腺细胞表面有促甲状腺激素的受体,促甲状腺激素只作用于甲状腺细胞,而机体大多数组织、器官表面都有甲状腺激素受体,故甲状腺激素可作用于多种组织、器官。血液中甲状腺激素水平降低会通过反馈调节引起促甲状腺激素释放激素分泌增多。3. (2011·福建理综,3)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是 ( )A.在细胞内发挥作用B.由活细胞产生的蛋白质C.与特定分子结合后起作用D.在发挥作用后还能保持活性答案 C解析 酶可在细胞内和细胞外发挥作用,A项错误。激素、酶和神经递质并非都是蛋白质。部分激素是蛋白质;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;神经递质的化学本质不是蛋白质,故B项错误。激素与靶细胞细胞膜上的受体结合,神经递质与突触后膜上的受体结合,酶与相应的底物结合后起作用,C项正确。激素发挥作用后就被灭活,神经递质发挥作用后可被降解,而酶发挥作用后仍具有活性,D项错误。题组二 激素的调节实例4. (2012·天津理综,3)动物被运输过程中,体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力。如图为皮质醇分泌的调节示意图。据图分析,下列叙述错误的是 ( )A.运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧B.图中M促进皮质醇分泌的过程属于神经-体液调节C.皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞D.动物被运输过程中,体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复答案 B解析 通过类比甲状腺激素的分级调节和反馈调节快速分析并解答本题。运输刺激会通过传入神经纤维传到下丘脑,使下丘脑的分泌活动增强,这一过程属于反射,其结构基础是反射弧,A项正确;M激素应为垂体感受促肾上腺皮质激素释放激素调节后分泌的促肾上腺皮质激素,通过血液循环运输到靶细胞——肾上腺皮质细胞,促使其分泌皮质醇,其调节为单纯的激素(体液)调节,B项错误;动物被运输的过程中,通过激素的分级调节使皮质醇在血液中的含量升高,达到一定值后会反馈性地抑制下丘脑和垂体中相关激素的分泌,使其含量恢复到正常水平,C、D项均正确。5. (2012·江苏卷,24)糖耐量受损(IGT)的人表现为空腹血糖浓度正常、负荷(如饮食)后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,受试者于餐后进行中等强度持续运动30 min,定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量,实验结果如下图所示。由此可初步推测(多选) ( )A.餐后60 min时,胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组B.餐后适度运动可降低IGT人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度C.餐后适度运动使IGT人群胰岛素分泌高峰提前,血糖浓度下降D.餐后适度运动可以减轻IGT人群胰岛B细胞的分泌负担答案 BCD解析 图中显示15~45 min时,运动组血糖浓度低于对照组,而45~60 min时,运动组胰岛素含量才快速下降,可见胰岛素分泌下降不是导致血糖浓度低于对照组的原因,A项错误。运动后,比较两条血糖浓度曲线,运动组血糖浓度明显低于对照组,运动组胰岛素含量升高幅度明显降低,说明餐后适度运动可降低IGT人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度,B项正确。从图中曲线可判断,运动组胰岛素含量在45 min时达到峰值,而对照组胰岛素含量在120 min时达到峰值,可见餐后适度运动可使IGT人群胰岛素的分泌高峰提前;运动后,运动组血糖浓度明显低于对照组,可判断餐后适度运动使IGT人群血糖浓度下降,C项错误。运动组的胰岛素含量峰值低于对照组,可知餐后适度运动可以减轻IGT人群胰岛B细胞的分泌负担,D项正确。6. (2009·山东理综,3)图中①②③表示人体细胞间信息传递的三种主要方式。下列描述错误的是 ( )A.方式①②的信息传递缓慢,方式③传递迅速B.方式③的信息传递不通过体液C.体温调节可能涉及①②③三种传递方式D.方式①②的信息传递都经过血液循环,存在反馈调节答案 B解析 题目中的①②③三种信息传递方式分别对应于课本上实例如下:①对应于课本上的实例是:甲状腺激素这一内分泌细胞分泌甲状腺激素由血液循环运输到靶细胞处作用于靶细胞的过程;②对应于课本上的实例是:甲状腺激素分级调节过程中下丘脑这一神经内分泌细胞分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体这一靶器官的过程;③对应于课本上的实例是:神经元细胞产生神经递质作用于下一个神经元细胞(靶细胞)而完成兴奋传递的过程。显然在体温调节中三种方式都存在,C正确。方式①②要通过血液循环运输,信息传递缓慢,且存在反馈调节,方式③不需要通过血液循环运输,速度相对较快,所以A、D正确。但方式③也是需要通过体液的,因为上个神经元释放的神经递质是经过两个神经元之间的组织液后作用于下一个神经元的,B错误。题组三 下丘脑的功能7. (2012·上海卷,28)下丘脑在人体内环境的稳定与调节过程中发挥至关重要的作用。关于下丘脑功能的叙述错误的是 ( )A.下丘脑分泌的抗利尿激素可引起尿量增加B.下丘脑的活动受其他相关内分泌腺分泌的激素负反馈调节C.下丘脑体温调节中枢发出的神经可支配肾上腺的活动D.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素可引起机体产热量增加答案 A解析 下丘脑分泌的抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,A项错误。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体使其分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素又作用于甲状腺使其合成和分泌甲状腺激素,甲状腺激素能促进物质的氧化分解,使机体产热量增加,如果甲状腺激素分泌过多则会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素减少,这是一种负反馈调节,B、D项都正确。下丘脑体温调节中枢发出的神经支配肾上腺分泌相应激素来调节体温,C项正确。8. (2012·安徽理综,30Ⅰ)机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素__________________________。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值__________。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高,表明该患者__________部位发生了病变。(2)下丘脑的____________________受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用________、相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过__________接受信息。答案 (1)弥散到体液中,随血液流到全身 高 (腺)垂体(2)神经分泌细胞 相互拮抗 细胞内受体解析 (1)内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中直接进入内环境,通过血液循环到达靶细胞,对生命活动起调节作用。甲状腺激素的调节是分级调节的过程,同时又存在反馈调节,如下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)可作用于垂体,使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH作用于甲状腺,又促使甲状腺分泌甲状腺激素(TH),当血液中的甲状腺激素含量达到一定程度时,甲状腺激素反过来又会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素,从而使甲状腺激素的分泌减少。若甲状腺细胞上的TSH受体被其抗体作用而使甲状腺激素含量减少,甲状腺激素反过来又会促进垂体分泌TSH,使得TSH含量升高。若下丘脑功能正常,而TSH和TH减少,静脉注射TSH后,TH含量升高,说明垂体发生病变,无法分泌相应的TSH,作用于甲状腺激素的程度减弱,使得甲状腺分泌的TH也随之减少。(2)下丘脑既属于神经系统,又具有分泌功能,其神经分泌细胞受中枢神经系统活动调节并释放促甲状腺激素释放激素,使垂体分泌促甲状腺激素,最终调节甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素过多又会反馈调节抑制垂体分泌促甲状腺激素,此时,甲状腺激素与促甲状腺激素释放激素相互拮抗,共同调节促甲状激素含量的稳定。甲状腺激素可在TSH分泌细胞内发挥作用,依靠的是细胞内的受体。题组四 激素功能研究实验9. (2010·天津卷,8)根据下列实验结果回答问题。实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如图1。(1)该实验的目的是探究__________________________。(2)手术应切除__________。每次注射各激素的量应按照________来计算。(3)图1表明胰岛素具有______的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应______(小于/等于/大于)它们单独作用之和。实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图2。(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是______________________。(5)图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射________,通过检测注射前后其周围血液中________的浓度变化来确定。答案 (1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响 (2)垂体和胰腺 单位体重注射量乘以体重 (3)促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长作用) 大于 (4)降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 (5)胰岛素 胰高血糖素解析 (1)根据题干中图1的信息,可知该实验的目的是探究胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响。(2)因为该实验探究胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响,所以要切除垂体和胰腺,避免其对实验的干扰。注射各激素的量要根据大鼠的体重确定。(3)根据图1中的信息可知,胰岛素有促进大鼠生长的效应,并且和生长激素共同作用的效应大于它们单独作用之和。(4)开始刺激后,胰岛素浓度升高,胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质的转化,所以血糖浓度降低。(5)此实验的目的是研究胰岛素对胰高血糖素分泌量的影响,实验的自变量是胰岛素,因变量是胰高血糖素,因此可以向胰岛的组织中注射胰岛素,检测血液中胰高血糖素的浓度变化来确定。【组题说明】考 点 题 号 错题统计 错因分析激素分级调节和反馈调节以及血糖平衡的调节 2、3、4、13体温调节和水盐调节 5、7、9体液调节和神经调节的综合 1、6、8、10、11、12、14实验与探究 15一、单项选择题1. 如图所示为机体内生命活动调节的途径,下列说法错误的是 ( )A.该图示可以说明神经系统可调控内分泌系统的活动B.感受器→①→下丘脑→⑦→内分泌腺构成一个完整的反射弧C.①过程既有电信号的传导又可能有化学信号的传递D.如果内分泌腺为甲状腺,则⑥的增加可引起③和④的增加答案 D解析 下丘脑是内分泌系统活动的调节枢纽,受最高级中枢大脑皮层的调控;一个完整的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成;兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间会有电信号→化学信号→电信号的转换;如果内分泌腺是甲状腺,则⑥是甲状腺激素,⑥含量增加到一定程度时,会通过反馈调节来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故⑥的增加可引起③和④的减少。2. 切除垂体的幼年大白鼠不会出现 ( )A.智力下降B.甲状腺重量下降C.血液中促甲状腺激素含量下降D.血液中促甲状腺激素释放激素含量下降答案 D解析 垂体可分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌。垂体被切除,血液中促甲状腺激素减少,会使甲状腺激素分泌减少,引起智力下降,同时甲状腺的生长发育也会受到影响,导致重量下降。血液中甲状腺激素的含量下降,会通过反馈调节作用于下丘脑,引起血液中促甲状腺激素释放激素的含量上升。3. 如图为动物的生理过程示意图,下列相关分析错误的是 ( )A.激素X是促性腺激素,激素Y为雌性激素B.激素Y到达靶细胞后,其跨膜运输方式是主动运输C.该生理过程中存在反馈调节D.长期注射激素Y会导致性腺衰退答案 B解析 分析图示可知,激素X是促性腺激素,激素Y为雌性激素;激素Y到达靶细胞后,其跨膜运输方式是自由扩散;长期注射激素Y,使其含量长期过高,会通过负反馈调节,使体内激素X含量减少,从而导致性腺衰退。4. 下图中X、Y、Z分别代表人体的三种内分泌腺,甲、乙、丙分别表示它们分泌的激素,箭头表示它们之间的关系。下列有关叙述正确的是 ( )A.若切除Y,则Z的重量不变B.X和Y之间仅通过体液调节相联系C.甲对Y、乙对Z,丙对X和Y都起促进作用D.若Z代表甲状腺,则幼年时乙和丙过少会导致身材矮小答案 D解析 题图表示激素分泌的分级调节,则腺体X可以为下丘脑,Y可以为垂体,Z可以为甲状腺等腺体。若切除Y,则促激素分泌减少,从而影响Z发育,会使其重量改变,故A错误;X和Y之间不仅可以通过体液调节相联系,还可以通过神经调节相联系,故B错误;甲对Y、乙对Z起促进作用,丙分泌过多时对X和Y起抑制作用,故C错误;若Z代表甲状腺,则幼年时乙(促甲状腺激素)和丙(甲状腺激素)过少会导致身材矮小,因为促甲状腺激素能促进Z分泌甲状腺激素,甲状腺激素能促进幼小动物的发育,故D正确。5. 下列关于人体体温调节过程的叙述,正确的是 ( )A.炎热环境中,毛细血管收缩,汗液分泌增多B.炎热环境中,中暑是神经调节紊乱导致的,与体液调节无关C.寒冷环境中,位于大脑皮层的体温调节中枢兴奋,促进机体产热D.寒冷环境中,骨骼肌和肝脏产热增多,这一过程受神经—体液调节答案 D解析 在炎热的环境中,皮肤毛细血管舒张,汗腺分泌汗液增多;中暑是神经调节和体液调节紊乱导致的;体温调节中枢在下丘脑;寒冷环境中,骨骼肌和内脏器官产热增多与神经调节和体液调节都有关。6. 在下列①~④中,A、B之间的关系可以用所给模型表示的是( )①A为胰高血糖素,B为胰岛素 ②A为甲状腺激素,B为促甲状腺激素 ③A为细胞外液渗透压,B为抗利尿激素分泌量 ④A为皮肤血流量,B为体温A.只有①③ B.只有②④C.只有②③④ D.都可以答案 A解析 甲状腺激素对促甲状腺激素的分泌具有抑制作用,促甲状腺激素对甲状腺激素的分泌具有促进作用;皮肤血流量增大会使体温降低,体温降低会使血流量减少。7. 研究人员在室温条件下对实验小鼠进行以下处理:切除甲鼠的大脑皮层,破坏乙鼠的下丘脑,两只小鼠的其他结构保持完整。再把甲、乙两只小鼠放到-5 ℃环境中,则( )A.甲不能维持体温相对恒定,乙能维持体温相对恒定B.甲能维持体温相对恒定,乙不能维持体温相对恒定C.甲、乙都能维持体温相对恒定D.甲、乙都不能维持体温相对恒定答案 B解析 小鼠为哺乳动物,其体温调节中枢位于下丘脑。8. 下列有关生命活动的调节的叙述,正确的是 ( )A.大量流汗导致失水过多,机体通过减少抗利尿激素的分泌进行调节B.因为胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌,所以二者在血糖调节中是拮抗关系C.虽然某人的下丘脑严重受损,但其仍能维持自身的体温恒定D.水平衡调节和体温调节都是由神经和体液共同调节的答案 D解析 大量流汗导致失水过多,机体通过增加抗利尿激素的分泌,加强对水分的重吸收,故A错误;胰岛素和胰高血糖素之间是拮抗作用,原因是这两种激素对血糖调节的作用是相反的,即胰岛素降低血糖浓度,胰高血糖素升高血糖浓度,故B错误;下丘脑是体温调节中枢,其严重受损后机体会失去体温调节能力,故C错误;神经调节和体液调节共同调节水平衡和体温的相对恒定,故D正确。9. 如图为人体内体温与水盐调节的示意图,下列叙述正确的是 ( )①当受到寒冷刺激时,a、b、c、d四种激素的分泌均会增加②c、d激素分泌增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加 ③下丘脑是感觉体温变化的主要中枢,是形成冷觉、热觉的部位 ④下丘脑内具有渗透压感受器,同时能合成e激素 ⑤寒冷能刺激下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,进而直接促进甲状腺的活动来调节体温A.①②③ B.③④⑤C.①④⑤ D.①②④答案 D解析 由题图可知,a为促甲状腺激素释放激素,b为促甲状腺激素,c为甲状腺激素,d为肾上腺素,e为抗利尿激素。当受到寒冷刺激时,a、b、c、d四种激素的分泌均会增加;甲状腺激素和肾上腺素增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加;下丘脑是体温调节中枢,但形成冷觉、热觉的部位在大脑皮层;水盐调节中,下丘脑内具有渗透压感受器,且下丘脑能合成抗利尿激素;寒冷能刺激下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,进而作用于垂体,使之分泌促甲状腺激素增多,促甲状腺激素再通过促进甲状腺的活动来调节体温。二、多项选择题10.下丘脑是调节内脏与内分泌活动的中枢,如果其部分受损(能存活),可能导致的结果是( )A.听不到声音B.看不懂文字C.白天体温升高,夜间体温下降D.尿量增加答案 CD解析 下丘脑是水盐调节和体温调节的中枢,所以其部分受损后,体温调节功能可能会受到影响;其产生的抗利尿激素可能会减少,从而导致尿量增加。11.下面关于人体稳态调节的叙述,正确的是 ( )A.下丘脑对水的平衡、体温的相对恒定、血糖的平衡都有调节作用B.人在发高烧时,失水多于失盐,这时其渴觉中枢受抑制,抗利尿激素分泌量会减少C.正常人在寒冷环境中,机体内甲状腺激素和肾上腺素的分泌量会增加D.水分的平衡、无机盐的平衡、体温的相对恒定都与人体皮肤有关答案 ACD解析 下丘脑是水盐、体温和血糖调节的中枢。当人体内失水多于失盐时,细胞外液渗透压升高,渴觉中枢兴奋;同时下丘脑合成、垂体后叶释放的抗利尿激素增加,促进水分的重吸收,减少水分的丢失。在寒冷环境中,机体内甲状腺激素和肾上腺素的分泌量会增加,从而促进细胞代谢,增加产热量。人体皮肤与水分和无机盐的散失都有关,同时人体皮肤内还分布有温度感受器,参与体温调节。12.如图为人体的生命活动调节示意图,以下叙述不正确的是 ( )A.血糖的平衡可以通过A→C→D→F和H→D→F途径进行调节B.处于炎热环境中,人体可通过A→B途径使散热大于产热C.G过程可表示胰岛素对神经系统的发育和功能的影响D.E过程具有使血液中的激素维持在相对稳定的正常水平的作用答案 BC解析 在血糖的调节过程中,血糖浓度变化可以直接作用于胰岛,使其分泌相应激素调节血糖平衡,也可以作用于下丘脑,再通过相应的神经作用于胰岛,促进相应激素的分泌;处于炎热环境中,人体可通过A→B途径使散热增加,但此时产热量等于散热量;胰岛素只与血糖调节有关,与神经系统的发育和功能无关;E过程为反馈调节过程,具有使血液中的激素维持在相对稳定的正常水平的作用。三、非选择题13.血糖浓度保持平衡对机体生命活动具有重要作用,如图为胰岛素作用机理模式图,请分析回答:(1)胰岛素降低血糖浓度的机理是:胰岛素与________结合后,一方面促进____________的合成;另一方面使______________________________增加,促进葡萄糖进入细胞。除此之外,胰岛素的作用还表现在能促进________________,同时抑制非糖物质(脂肪、蛋白质等)转化为葡萄糖。(2)某人因体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状。若给其注射胰岛素________(填“能”或“不能”)有效调节其血糖水平,原因是_______________________________________________________________________。(3)影响胰岛素分泌的主要因素是__________,其一方面可以直接作用于胰岛以调节胰岛素的分泌;另一方面也可作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内的感受器,反射性地引起胰岛素分泌。因此血糖平衡受______________调节。答案 (1)胰岛素受体 蛋白质、脂肪、糖原 细胞膜上葡萄糖转运蛋白(细胞膜载体蛋白)(答案中必须有“细胞膜”) 葡萄糖的利用(葡萄糖的氧化分解) (2)不能 胰岛素无法与胰岛素受体结合 (3)血糖浓度 神经和体液(激素)共同解析 (1)由图可知,胰岛素降低血糖浓度是通过胰岛素与胰岛素受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原的合成;另一方面使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞。胰岛素还可以加速血糖的分解,同时抑制非糖物质(脂肪、蛋白质等)转化为葡萄糖而降低血糖浓度。(2)某人体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状,对其注射胰岛素不能有效调节其血糖水平,因为胰岛素无法与胰岛素受体结合,从而无法发挥作用。(3)影响胰岛素分泌的主要因素是血糖浓度,血糖浓度的调节既有神经调节又有体液调节。14.如图为人体稳态调节的部分示意图,其中数字①~⑦表示过程,字母a~d表示激素,甲~丙表示器官、结构或细胞。请据图回答:(1)当人大量失水后,调节过程为______________(填数字),d表示________________,乙表示__________________________________。(2)过程④体现的激素调节方式属于____________调节。(3)当血糖浓度高出正常范围时,下丘脑通过⑦使甲所分泌的________________增多,它与______________________拮抗,共同调节血糖平衡。(4)连接神经调节和激素调节的枢纽是____________,c作用的靶细胞是____________________________________。答案 (1)①②⑥ 抗利尿激素 肾小管、集合管 (2)(负)反馈 (3)胰岛素 胰高血糖素 (4)下丘脑 几乎全身的组织细胞解析 当人大量失水后,细胞外液渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器受到刺激,产生兴奋,传至大脑皮层产生渴感,激发饮水行为;同时刺激下丘脑的某些神经细胞,使抗利尿激素的合成增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿的排出。过程④表示甲状腺激素抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,体现了激素分泌的负反馈调节。当血糖浓度高出正常范围时,下丘脑通过控制胰腺,使其分泌的胰岛素增多,使血糖浓度降低;胰岛素与胰高血糖素通过拮抗作用,共同调节人体内血糖的平衡。连接神经调节和激素调节的枢纽是下丘脑,甲状腺激素作用的靶细胞是几乎全身的组织细胞。15.向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH),会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少。对此现象的解释有两种观点,观点一:这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果;观点二:这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非?探究实验如下:(1)实验步骤:①将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组,测定两组动物血液中______________________________的含量。②用手术器械将A组小白鼠的________(器官)切除,B组做相同的外伤手术,但不摘除此器官。③向A、B两组小白鼠注射________________________________________。④在相同且适宜的环境条件下饲养。⑤一段时间后,测定A、B两组小白鼠血液中促甲状腺激素释放激素(TRH)的含量(2)实验结果及结论:①若A组小白鼠TRH的含量不减少(或增加),B组小白鼠TRH的含量减少,则观点________正确;②若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等,则观点________正确。答案 (1)①促甲状腺激素释放激素 ②甲状腺 ③等量的适宜浓度的促甲状腺激素 (2)①二 ②一解析 要证明TRH的减少是TSH直接对下丘脑进行反馈调节,还是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节,可通过设置切除甲状腺与不切除甲状腺并都注射等量TSH的两组小白鼠进行对照,然后通过测量下丘脑分泌TRH的量来证明。实验过程中应注意以下几点:一是切除甲状腺前,应测量TRH的量;二是不切除甲状腺的小白鼠也应做相同的外伤手术;三是其他条件相同且适宜,如小白鼠的性别、生理状态、体重、饲养条件等要相同且适宜。一段时间后,检测TRH的含量,若A组小白鼠TRH的含量不减少(或增加),B组小白鼠TRH的含量减少,则TRH的含量减少是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素进而对下丘脑进行反馈调节的结果,即观点二正确;若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等,则TRH的分泌量减少是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果,即观点一正确。教师备课资源1. 人体主要激素的比较分泌腺 激素名称 化学本质 作用部位 生理作用下丘脑 抗利尿激素 多肽 肾小管、集合管 促进水分的重吸收促甲状腺激素释放激素 垂体 调节垂体合成和分泌促甲状腺激素;促进垂体合成并分泌促性腺激素促性腺激素释放激素垂体 生长激素 蛋白质 全身 促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺激素 甲状腺 促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌促性腺激素 性腺 促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 全身 促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性睾丸 雄性激素 固醇 全身 促进雄性生殖器官的发育和精子的生成 ,激发并维持雄性的第二性征卵巢 雌性激素 固醇 全身 促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持雌性的第二性征和正常性周期孕激素 固醇 卵巢、乳腺 促进子宫内膜和乳腺的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件胰岛 B细胞 胰岛素 蛋白质 全身 调节糖代谢,降低血糖浓度A细胞 胰高血糖素 多肽 肝脏 促进肝糖原分解和非糖物质转化,升高血糖浓度胸腺 胸腺激素 多肽 免疫器官 调节T细胞发育、分化和成熟,同时还进入血液影响免疫器官和神经内分泌系统的功能2. 研究动物激素生理功能的常用方法动物激素生理功能的研究中常用的方法有摘除、移植、注射、饲喂法等。激素 方法 操作过程甲状腺激素 饲喂法 用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪,蝌蚪迅速发育成小青蛙摘除法 手术摘除小狗甲状腺,小狗发育停止;摘除成年狗的甲状腺,狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中耗氧量显著降低、产热量减少等现象生长激素 切除法 切除小狗的垂体后,小狗的生长立即停滞注射法 对其每天注射适量的生长激素,可逐渐恢复生长性激素 割除法 公鸡和母鸡的生殖腺阉割后,会逐渐丧失各自第二性征移植法 把公鸡睾丸移植到阉割过的母鸡身体里,该母鸡就会逐渐地长出公鸡型的鸡冠和长的尾羽,并且具有公鸡那种好斗的特性胰岛素 注射法 给饥饿18~24 h后的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液,不久,小白鼠出现惊厥的低血糖症状,皮下注入50%的葡萄糖溶液抢救,可以恢复3. 相关激素间的协同作用和拮抗作用(1)相关激素间的协同作用:协同作用是指不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。例如,生长激素和甲状腺激素对生长发育的作用(如图)。肾上腺素和胰高血糖素在提高血糖含量的调节中是协同作用;肾上腺素和甲状腺激素在体温调节中是协同作用。(2)相关激素间的拮抗作用:拮抗作用是指不同激素对某 一生理效应发挥相反的作用。以胰岛素和胰高血糖素对血糖含量的调节来说明(如图)。重点题型研析8——稳态调节图解的解题指导典例剖析 下图表示人体生命活动调节机制的模式图,有关叙述中正确的是 ( )A.若该图表示反射弧,兴奋都是以局部电流的形式传导B.若该图表示突触的结构,则图中的b代表突触间隙C.若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则d代表促甲状腺激素D.若该图表示细胞免疫的过程,则b为浆细胞,c代表抗体解析 若该图表示反射弧,兴奋在神经纤维上以局部电流(电信号)的形式传导,在神经元间以电信号→化学信号→电信号的形式传递;若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则d代表促甲状腺激素释放激素;若该图表示细胞免疫的过程,则b为效应T细胞,c代表靶细胞;若该图表示突触的结构,则图中的b代表a、c细胞之间的间隙——突触间隙。答案 B技法点拨1. 生命活动调节的模型(1)若图表示人体内水平衡的调节,a表示下丘脑,则下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化,下丘脑神经细胞分泌抗利尿激素,并由b(垂体后叶)释放,作用于c(肾小管和集合管)。(2)若图表示反射弧结构部分模式图,a表示传入神经,b表示神经中枢,c表示传出神经,则兴奋在其中的传递形式是电信号→化学信号→电信号。(3)若图表示预防接种一段时间后的同种抗原再次入侵,a表示记忆细胞,则b表示浆细胞,c表示抗体。二次免疫反应中抗体产生的特点是更快、更多。(4)若图表示血糖的调节途径,a表示胰岛B细胞,则b表示胰岛素,c表示相应的靶细胞。当血糖浓度升高时,a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少,使血糖维持正常水平。2. 分级调节的过程(如图)(1)寒冷或过度紧张时,通过神经的传递,促使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,通过血液传递给垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素,通过血液传递到甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素。(2)当血液中的甲状腺激素过多时,又反过来抑制下丘脑和垂体的活动,促使甲状腺激素的合成和分泌量减少。3. 反馈调节(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统工作的调节方式。(2)分类:分为正反馈调节和负反馈调节。(3)模型正反馈:AB 负反馈:AB(如上图中的虚线部分)(4)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。跟踪训练 1. 神经系统对内分泌功能的调节有甲、乙、丙三种模式,如图所示。据图分析回答:(1)若甲模式中,靶腺为甲状腺,则中枢神经系统通过下丘脑分泌_________________激素到达垂体,调节垂体分泌某激素,进而再影响和调节甲状腺的分泌,这种调节方式称为__________________________。(2)抗利尿激素的合成和分泌属于图中________模式,其分泌量增加的适宜刺激是________________________________________________________________________。(3)血糖浓度升高,一方面可以直接刺激________________,引起胰岛素分泌增加;另一方面也可以通过丙模式调节分泌量,兴奋在A处传递的主要特点是____________。(4)在寒冷环境中,能通过丙模式促进甲状腺分泌甲状腺激素,其反射弧是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)促甲状腺激素释放 神经—体液调节(或神经调节和体液调节) (2)乙 细胞外液渗透压升高 (3)胰岛B细胞 单向传递(和突触延搁) (4)冷觉(温度)感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→甲状腺解析 (1)甲模式中有中枢神经系统参与,作用于具体的内分泌腺,是典型的神经—体液调节方式。(2)抗利尿激素由下丘脑分泌细胞合成,储存在垂体后叶中,当细胞外液渗透压升高时,再由垂体后叶释放到内环境中,运输到肾脏发挥作用。(3)血糖主要受激素调节,同时也可以受下丘脑的神经调节。兴奋在突触处传递的最大特点是单向传递,而在神经纤维上则可以实现双向传导。(4)寒冷会刺激冷觉感受器,再由传入神经传向下丘脑——体温调节中枢,中枢对信息进行整合、加工后,由传出神经把信息传向效应器——甲状腺,再由甲状腺分泌甲状腺激素增加产热,以维持体温稳定。2. 下图是人体部分组织示意图,a、b、c、d代表人体不同激素,请据图回答下列问题:(1)当人体受到寒冷刺激时,兴奋只能由A传到B,而不能由B传到A的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果人体内激素d分泌过多时,下丘脑分泌的______________________________和垂体分泌的______________就会减少,这是一种____________________机制。(3)当人处于饥饿状态时,图示中[ ]________增多,在机体内通过促进____________和__________________________的过程,维持机体的血糖平衡;在激素调节过程中,它和[b]肾上腺素(具有升血糖的作用)的关系是________________。答案 (1)神经递质只存在于突触小泡中,且只能由突触前膜释放作用于突触后膜(或兴奋在神经元之间的传递是单向的) (2)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 反馈调节(或负反馈调节) (3)c 胰高血糖素 肝糖原的分解 一些非糖物质的转化 协同作用解析 (1)A和B之间形成一个突触,兴奋在经过突触时,由于神经递质只存在于突触小泡中,且只能由突触前膜释放经突触间隙作用于突触后膜,所以在突触上兴奋的传递是单向的。激素d为甲状腺激素,若血液中甲状腺激素的含量过多,会反馈抑制下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体分泌的促甲状腺激素的合成和分泌,这是(负)反馈调节。当人在饥饿时,血液中葡萄糖浓度下降,此时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素c增多,在机体内通过促进肝糖原的分解和一些非糖物质的转化,来升高血糖浓度。在血糖调节中,胰高血糖素和肾上腺素都能升高血糖浓度,二者的关系是协同作用。实验技能突破8——生物调节实验分类探究一、兴奋传导方向的实验探究技能归纳 正确选择刺激和测量的部位在神经纤维上选一刺激点,用A表示,测量部位应选在刺激点两侧,用B和C表示。若在传出神经纤维上,可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向;若在神经元之间,则在传入和传出神经上各选一点,用A′、B′表示,先在A′处刺激,B′处测电位变化,再反过来进行,通过两次结果来确定传递方向。典例剖析 如图为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图,回答下列问题:(1)动作电位沿着神经纤维传导时,神经纤维细胞膜内侧局部电流的方向与动作电位传导的方向______(相同、相反)。(2)已知药物X能阻断蟾蜍的屈肌反射活动,肌肉不能发生收缩,但不知是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,或是两者都能阻断。现有一个如图所示的屈肌反射实验装置,请利用该实验装置从A、B、C、D、E中选择四个位点作为实验位点进行探究。(在实验位点可以进行药物处理或电刺激。假设药物X在实验位点起作用后,其作用效果在实验过程中都不能消除)。实验步骤:①将药物X放于________点,再刺激________点;观察记录肌肉收缩情况。②________________________________________________________________________;观察记录肌肉收缩情况。实验结果预测及相应结论:若________________________________________________________________________,说明药物X是阻断神经元之间的兴奋传递;若________________________________________________________________________,说明药物X是阻断神经纤维上的兴奋传导;若________________________________________________________________________,[]说明药物X是两者都能阻断。解析 (1)动作电位时,受刺激部位的神经纤维膜外为负电荷,膜内为正电荷,未兴奋部位膜外为正电荷,膜内为负电荷,而电流方向是由正电荷向负电荷流动,所以在膜内是由兴奋部位向未兴奋部位流动,这与动作电位传导方向是相同的。(2)观察该结构模式图,由于兴奋是从前一个神经元的轴突传递到后一个神经元的树突或细胞体,所以在正常情况下,动作电位的流动方向是E→D→C→B→A,要知道药物究竟阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,可以:①将药物放在D处,刺激E处,观察肌肉的收缩情况;②将药物放在B处,刺激C处,观察肌肉收缩情况。若①处理后肌肉收缩,②处理后肌肉不收缩,说明药物X是阻断神经元之间的兴奋传递;若①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉收缩,说明药物X是阻断神经纤维上的兴奋传导;若①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉也不收缩,说明药物X是两者都能阻断。答案 (1)相同 (2)实验步骤:①D E ②将药物X放于B点,再刺激C点 实验结果预测及相应结论:①处理后肌肉收缩,②处理后肌肉不收缩 ①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉收缩 ①处理后肌肉不收缩,②处理后肌肉也不收缩即时巩固 1. 如图是反射弧示意图,其中E表示感受器,以下叙述中正确的是[]( )A.①处进行电刺激,则在A、E两处均能测到膜电位变化B.②处进行电刺激,则该处膜内电位将由正电位变为负电位C.②处进行电刺激,则B处将会出现兴奋传导现象D.①处进行电刺激,能引起C处释放神经递质答案 C解析 A为效应器,只有在AC或EC之间双向传导,但ECA之间只能单向传递。2. 下图是反射弧结构模式图。请回答:(1)若用电刺激A处,在B、D两处能检测到电信号的是____________处,神经兴奋传到该处时,该处膜外的电位变化是______________________。(2)在用脊蛙(去除脑保留脊髓)进行屈腿反射实验时,刺激蛙左腿,左腿收缩;刺激右腿,右腿收缩,说明左右屈腿反射弧在结构上是相对独立的。但当刺激较强时,刺激蛙左腿,左腿收缩时,右腿也会收缩,说明左右反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中,实验员不小心伤到了蛙大腿上的神经,但不知是传入神经还是传出神经。于是教师为实验员设计了如下实验方案加以验证。①刺激蛙左腿,若左腿不收缩而右腿收缩,说明伤及的是____________神经。②刺激蛙左腿,若________________,则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害,那么可刺激____________观察______________的方法加以验证。答案 (1)D 由正变为负 (2)①传出 ②左、右腿均不收缩 右腿 左腿是否收缩解析 若伤及传入神经,则刺激后,两腿均不会发生反应;若伤及传出神经,则刺激后,传出神经完好的腿会发生收缩。二、动物激素有关的实验设计技能归纳1. 研究动物激素生理功能的几种常用方法(1)切除法:切除有关内分泌腺,观察动物所产生的各种变化,得出结论,如切除垂体生长停滞,验证生长激素的生理功能。(2)移植法:在动物体内移入一种内分泌腺(一般是这种动物本来没有的),观察现象并得出结论,如睾丸、卵巢移植验证性激素的生理功能。(3)饲喂法:用含动物激素的饲料喂养小动物,观察其变化,要注意饲喂的激素是不需消化液消化就能被动物直接吸收的。如可以饲喂甲状腺激素,但不可饲喂胰岛素。(提醒:蛋白质、多肽类激素都不能用饲喂法实验)[](4)注射法:通常把不能饲喂的激素注入动物体内,观察其变化。如注射胰岛素观察动物体内血糖的变化。(5)同位素标记法:用放射性同位素标记所要研究的腺体或激素,再加以跟踪。如应用放射性同位素131I研究甲状腺的功能。2. 常考激素的实验探究思路(1)甲状腺激素的实验探究思路处理方法 异常反应 结论(功能)用甲状腺激素制剂饲喂蝌蚪 ①短时间内,变成小型青蛙 ①②④说明分泌物能促进幼小动物的发育;③说明分泌物促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解;⑤说明分泌物能提高神经系统的兴奋性[][]摘除小蝌蚪的甲状腺[] ②发育停止(小蝌蚪→大蝌蚪,不变态);[]③身体臃肿摘除小狗的甲状腺 ④发育停止;⑤呆笨、萎靡(2)胰岛素和胰高血糖素的实验探究思路激素名称 胰岛素 胰高血糖素分泌 胰岛B细胞 胰岛A细胞作用 降低血糖 升高血糖实验材料及处理 小白鼠;注射法 小白鼠;注射法描述指标 昏迷 直接测血糖含量;检测尿液中是否有糖(斐林试剂)对照 等量生理盐水 等量生理盐水备注 胰岛素、胰高血糖素只能注射,不能口服3. 实验过程中应注意的问题(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的动物进行平均分组,且每组不能只有一只。(2)注意描述指标的确定,如甲状腺激素的生理功能可用耗氧量、死亡时间、代谢或活动状况等表示,具体实验应具体分析。(3)生理盐水在对照中的作用,不能用蒸馏水代替。典例剖析 为了验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用,请你根据给出的实验材料和用具,完善实验步骤,并预测实验结果。(1)材料和用具:年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只,胰高血糖素溶液,生理盐水,注射器,血糖测量仪等。(2)方法与步骤:A.将______________________________________若干只随机分为数量相等的甲、乙两组,分别用给出的仪器,测定并记录它们的________。B.用注射器给甲组鼠注射__________________,给乙组鼠注射__________________。C.一定时间后分别测定并记录两组鼠的血糖含量。(3)结果预测:__________________________________________________________。(4)实验结论:__________________________________________________________。解析 在动物激素的相关实验中,应做到:①确保实验分组的随机、同质和数量均等,遵循单一变量原则;②合理确定实验方法——注射法;③观测指标可操作——检测血糖含量;④注意实验性质,确保实验结果的预测与实验性质吻合。答案 (2)年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠 血糖含量 适量的胰高血糖素溶液 等量的生理盐水 (3)甲组鼠血糖含量升高,乙组鼠血糖含量维持稳定 (4)胰高血糖素有升高血糖含量的作用即时巩固3. 为了验证甲状腺激素具有促进机体新陈代谢的作用,以耗氧量为测定指标,请你根据以下提供的实验材料与用具,设计实验步骤和表格,将预期的实验结果填入表中。材料与用具:体重相同的正常同龄雌性小鼠若干只、适宜浓度的甲状腺激素溶液、生理盐水、耗氧量测定仪等。(注:答题时具体注射剂量不作要求)(1)实验步骤:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________;④________________________________________________________________________。(2)设计一张表格,将预期的实验结果填入表中。答案 (1)①将小鼠随机均分成甲、乙两组,用耗氧量测定仪测定每只小鼠单位时间内的耗氧量 ②甲组每只小鼠注射适量的甲状腺激素溶液,乙组每只小鼠注射等量的生理盐水,作为对照 ③一段时间后,用耗氧量测定仪测定甲、乙两组每只小鼠单位时间内的耗氧量 ④对所测得的耗氧量数据进行统计分析 (2)如表所示甲状腺激素对小鼠耗氧量的影响组别 注射前 注射后甲组 两组小鼠耗氧量平均值相近 耗氧量平均值明显增加乙组 耗氧量平均值无明显变化解析 依实验课题“验证甲状腺激素具有促进机体新陈代谢的作用”可知,该实验的自变量为甲状腺激素的有无,故需要设置两组实验:实验组小鼠注射适量甲状腺激素溶液,对照组小鼠注射等量的生理盐水,并以小鼠的耗氧量为检测指标,实验前应先测定每组小鼠的耗氧量,以便与实验后的数据进行比较;由于该实验为验证性实验,因此,实验结果是确定的,即注射甲状腺激素的实验小鼠的耗氧量将明显增加。三、植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的探究技能归纳 生长素类似物变量梯度设置的注意事项(1)在合适范围内取值。研究生长素类似物的适宜浓度时,应在适宜浓度的范围内设置,如生长素促进生根的浓度范围应设置为10-12~10-8 mol/L。(2)根据实验目的确定变量梯度大小。若进行定性实验,如探究生长素类似物的浓度对扦插枝条生根有影响,梯度设置可稍大些、分组可少些;若进行定量实验,如探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度,则梯度设置要小、分组稍多些。(3)梯度大小设置要适宜。梯度设置过小,分组太多,操作难度大;梯度设置过大,分组太少,实验结果不准确。典例剖析 如图是科学家经过研究绘制的不同浓度的生长素对植物不同器官的作用效果曲线。2,4 D是一种人工合成的生长素类似物,其生理作用与生长素基本相同。某公司需要探究2,4 D促进植物扦插枝条生根的最适浓度,请你依据图中生长素的作用效果,利用下面所给实验材料和用具(数量不限),协助完成实验步骤。(提示:可以用水培法栽培植物)材料用具:盆栽植株,2,4 D,清水,500 mL的烧杯,米尺,等等。实验步骤:(1)取5个烧杯,分别编成1、2、3、4、5号。(2)配制浓度分别为______________________________________________________。(3)从同一植株上剪下____________________植物枝条若干,________________。(4)定期测量,记下这些枝条上生根的_______________________________________。解析 由图可知:促进根生长的最适生长素浓度为10-10 mol/L,因此,实验分组中应围绕10-10 mol/L设置浓度梯度,根据第一步的要求,应设置5种不同浓度的2,4 D溶液,并包含10-10 mol/L,分别装入5个烧杯中;为了遵循单一变量原则,应做到所用枝条取自同一植株、生长状况相同和长度相等,为了避免偶然性,应注意剪取多个枝条,平均分成5组,分别置于不同浓度的培养液中培养;其观测指标应为枝条上生根的总数量和总长度。答案 (2)10-12 mol/L、10-11 mol/L、10-10 mol/L、10-9 mol/L、10-8 mol/L的2,4 D溶液,分别装入5个烧杯中(溶液浓度要有5个,要围绕图中的最适浓度10-10 mol/L设置浓度梯度) (3)长势相同的等长 平均分成5组,分别插入5个烧杯中 (4)总数量和总长度即时巩固4. 某同学设计了一个“观察不同浓度的生长素类似物——萘乙酸对扦插枝条生根的影响”的实验。下列有关他的设计和分析合理的是 ( )A.可以将扦插枝条生同样数量的根所用时间或相同时间内的生根数量作为观测指标B.实验预期的结果可能是:萘乙酸溶液的浓度越高,越有利于扦插枝条生根C.实验中不同浓度的萘乙酸溶液浸泡不同插条的时间长短存在一定的梯度D.本实验不需要设置对照实验答案 A解析 萘乙酸溶液的浓度过高,会抑制扦插枝条生根。实验中不同浓度的萘乙酸溶液浸泡不同扦插枝条的时间一定要相同。本实验不同的浓度组之间存在相互对照。热点专项聚焦8——归类解读神经电位的相关高考试题一、归类解读1. 神经细胞膜内外电位变化例1 (2003·上海卷)将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中,给予一定刺激后,下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是 ( )图中纵轴表示膜电位,横轴表示钠离子浓度对数值试题解读 生理盐水中的离体神经,给予一定刺激后,可以出现膜电位变化,出现动作电位。钠离子浓度越高,内流量就越大,形成的动作电位峰值就越大,则膜电位变化就越大。可见,神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正相关。D曲线正确。答案 D2. 电流表指针偏转推理例2 (2010·浙江卷)下图①~⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是 ( )A.图①表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同B.图②表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于极化状态C.图④表示甲电极处的膜处于复极化过程,乙电极处的膜处于反极化状态D.图⑤表示甲乙两个电极处的膜均处于极化状态试题解读 这五个指针变化图是蛙坐骨神经受到刺激后电位变化的连续过程电位变化图,即指针由①中间而②右偏,回③中间,再④向左,最后回到⑤中间。图①指针不偏转,说明甲和乙都为极化状态且电位大小相同,A错;图②指针右偏,说明电流方向为甲→乙,受刺激部位为乙侧,甲为极化状态,乙为反极化状态,处于去极化过程,B错;③中指针偏回中间,说明兴奋传到了中点,甲和乙都为极化状态;图④指针左偏,兴奋传到甲处,甲膜外为负,电流方向为乙→甲,处于反极化状态,乙膜外为正,处于极化状态,C错;⑤指针偏回中间,说明甲乙都回到极化状态,所以答案为D。答案 D例3 (经典高考题)如图表示神经元联系的一种形式,与此相关的表述,正确的是( )A.刺激a处,会导致b处连续兴奋或抑制,c处也发生电位变化B.刺激b处,不会引起a和c处发生电位变化C.刺激c处,a和b处都会产生兴奋D.刺激a处,b、c同时产生兴奋或抑制试题解读 兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的细胞体或树突。当刺激a处时,兴奋方向除a→b外、还有a→c环形路径,因c处兴奋,形成兴奋传导的环形回路而反复循环,b处相继又连续兴奋或抑制,A选项正确;因为兴奋绕一圈传递至c处时,还要经过一个突触,兴奋通过突触时有一个时间距离,b处产生电位变化在先,c处在后。刺激b处,c处会发生兴奋或抑制,而无法逆突触的反向传导到a处,a没有电位变化。刺激c处,同样a没有反应,b处有反应。答案 A解题启示 要注意刺激神经纤维后的电位连续性变化过程;要梳理清楚几个关系:极化状态、去极化过程、反极化状态、复极化过程的关系。如:注意神经纤维静息电位测量方法与结果判断;注意神经纤维上的传导方向和突触间的单向传导。3. 膜电位变化的坐标曲线例4 (2009·安徽卷)离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。图中a线段表示_________电位;b点膜两侧的电位差为_________,此时Na+_________(内、外)流。试题解读 静息电位时,因为膜内是负电位,受刺激后,电位出现反极化过程,所以曲线向上走向,直至到达y轴正值;到达峰值后,下降到y轴负值,最后复极化,恢复到最初的静息电位的极化状态。b点交于x轴,说明膜两侧的电位差为0 mV。此时,仍然在去极化过程中,Na+仍然内流。答案 静息 0 mV 内例5 (2009·山东卷)下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是 ( )A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化B.两种海水中神经纤维的静息电位相同C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外D.正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内试题解读 本题通过图示的方式显示了钠离子的内流引发了动作电位的原理。未刺激时电位相同,所以两种海水中神经纤维的静息电位相同,B正确。在两种海水中,均是膜外的Na+浓度高于膜内,只是在正常海水中,膜外和膜内的Na+浓度差较低,Na+海水中的大。所以D正确,C错误。在受到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大,所以钠离子迅速内流引发较大的动作电位,对应于曲线a,所以曲线a代表正常海水中膜电位的变化,A正确。答案 C例6 (2009·上海高考)神经电位的测量装置如图一所示,其中箭头表示施加适宜刺激,阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差,结果如图二。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外,其他实验条件不变,则测量结果是 ( )试题解读 图一施加刺激时,电流传到A,A为正电位,B为正电位。若将记录仪两电极均置于膜外,施加刺激,A为负电位,B为正电位,电位差为负,曲线向负轴延伸;然后恢复到A、B两处都是正电位,电位差为0;电流到B时,A为正电位,B为负电位,电位差为正,然后又恢复为原0电位差。答案为C。答案 C解题启示 注意神经细胞外的钠离子的浓度和电位变化之间的关系。注意电流表的两个电极的连接位置,放于膜内外而导致的电流方向和曲线方向不同;还要注重刺激后电位变化的方向性。二、同类电位变化题型的变式拓展例7 神经递质的主要作用机制,是通过与细胞膜上的受体结合,直接或间接调节细胞膜上离子通道的开启或关闭,造成离子通透性的改变,进而改变细胞膜电位。假如某一神经递质会使细胞膜上的氯离子通道开启,使氯离子进入细胞内,由此会 ( )A.使细胞膜膜内电位变正 B.使钠离子通道开放C.使膜电位差维持不变 D.抑制细胞兴奋答案 D1.涵盖范围本单元涵盖必修3中第一、二、三章,主要包括个体水平上的稳态与调节——动植物的激素调节、动物和人的神经调节和免疫调节以及内环境稳态。2. 考情分析(1)考查力度:本单元是除遗传变异外,与细胞代谢处于同等重要地位的内容。(2)考查内容①内环境和细胞内环境组成成分,尤其是血红蛋白。②反射弧、兴奋在神经纤维上的电位及传导、突触结构的三幅图解。③血糖调节的过程及平衡。④两种特异性免疫的区别与联系。[]⑤生长素的发现过程。⑥生长素的生理作用及特点。(3)考查形式a.考查内容中的①、④、⑥考点多以选择题形式出现。b.考查内容中的③、⑤、⑥多以图解、曲线等形式综合考查相关内容。c.考查内容中的②、③、⑤、⑥涉及到实验探究能力的考查。3. 复习指导(1)复习线索①以体液中几种液体的关系图为主线,系统复习三种环境之间的关系、成分及内环境稳态与调节。②以稳态的各种调节过程为线索,系统复习神经、体液、免疫调节在稳态中的作用。③以各种植物激素的生理作用为线索,系统复习生长素的发现、作用特点、实践应用及其他激素的产生、作用部位。(2)复习方法①体液中几种液体关系,反射弧、兴奋在神经纤维和突触处的传导通过图解法复习。②血糖、水、体温调节,细胞免疫和体液免疫,不同植物激素通过列表比较法复习。第26讲 人体的内环境与稳态[考纲要求] 稳态的生理意义(Ⅱ)。一、体内细胞生活在细胞外液中[推断] 图示为A、B、C、D四种液体之间的关系,请进行分析推断。先判断B为组织液,则A为细胞内液,C为血浆,D为淋巴。[技巧] (1)毛细淋巴管具有盲端,毛细血管没有盲端,这是区别毛细淋巴管和毛细血管的方法。(2)淋巴来源于组织液,返回血浆。图示中组织液单向转化为淋巴,淋巴单向转化为血浆,这是判断血浆、组织液、淋巴三者关系的突破口。二、细胞外液的成分、渗透压和酸碱度[解惑] ①、②、④内存在的蛋白质不是内环境的成分,而属于细胞内液的成分。[判一判]1. 血浆中含有水、无机盐、血红蛋白、尿素、O2、激素等 ( × )2. 血浆渗透压的大小主要与无机盐的含量有关 ( × )3. 正常人的血浆pH为7.35~7.45,这与CO、PO等离子有关 ( × )4. 细胞外液本质上是一种盐溶液,反映了生命起源于海洋 ( √ )5. 内环境是细胞与细胞进行物质交换的媒介 ( × )6. 血浆中水的来源有组织液、血细胞、淋巴,还有消化道吸收 ( √ )三、内环境稳态及其调节1. 概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。2. 调节机制:神经—体液—免疫调节网络。3. 实质:内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态。4. 意义:机体进行正常生命活动的必要条件。[思考] 内环境稳定的人,其生命活动就一定正常吗?提示 不一定,如“植物人”,白化病患者等。考点一 聚焦内环境的组成及相互关系完善下面关于体液及内环境各种成分的关系图并思考回答:1. 内环境中存在和不存在的物质(1)存在的物质主要有:①营养物质:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等。②代谢废物:CO2、尿素等。③调节物质:激素、抗体、递质、淋巴因子、组织胺等。④其他物质:纤维蛋白原等。(2)不存在的物质主要有:①只存在于细胞内的物质:血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等。②存在于消化道中的食物及分泌到消化道中的消化酶。2. 在内环境中发生和不发生的生理过程(1)发生的生理过程①乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸实现pH的稳态。②兴奋传导过程中神经递质与受体结合。③免疫过程中抗体与相应的抗原特异性地结合。④激素调节过程,激素与靶细胞的结合。(2)不发生的生理过程(举例)①细胞呼吸的各阶段反应。②细胞内蛋白质、递质和激素等物质的合成。③消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。3. 写出细胞的具体内环境细胞名称 直接内环境组织细胞 组织液毛细血管壁细胞 血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞 淋巴、组织液血细胞 血浆淋巴细胞和吞噬细胞 淋巴、血浆易错警示 与内环境有关的2个易错点:(1)内环境概念的适用范围:内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞动物(原生动物)以及植物没有所谓的内环境。(2)血浆蛋白≠血红蛋白:血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,属于内环境的成分;而血红蛋白存在于红细胞内,不是内环境的成分。1. 如图为正常人体内肝细胞局部结构示意图,其中①②③④分别表示体液的成分,下列有关说法错误的是 ( )A.图中①②④共同组成了细胞外液B.体液①中含有胰岛素和血浆蛋白C.图中②③构成了肝细胞生存的直接内环境D.图中①②④之间的关系可表示为答案 C解析 根据题干及图可以判断出①为血浆,②为组织液,③为细胞内液,④为淋巴。细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,组成了内环境;肝细胞生存的内环境为组织液,③是细胞内液不属于内环境的组成成分;在内环境中,组织液和血浆之间的物质交换是双向的,组织液和淋巴及血浆和淋巴之间的物质交换都是单向的。2. 下列属于人体内环境组成成分的是 ( )①血液、组织液和淋巴 ②血浆蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④激素、突触小泡和氨基酸 ⑤胃中的牛奶 ⑥口服的肠道中的抗菌药物 ⑦肌肉注射青霉素 ⑧精子进入输卵管与卵细胞结合A.②③⑦ B.①②③⑦C.①②③⑦⑧ D.①②③⑥⑦⑧答案 A解析 血液包括血浆和血细胞,血浆是组成内环境的成分;突触小泡在突触小体中,属于细胞内部环境;喝牛奶和口服药物都在消化道中,精子进入输卵管都不是内环境。技法提炼内环境成分的判断方法一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素、代谢废物等)。若是,则一定属于内环境的成分。二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等)。若是,则一定不属于内环境的成分。三看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分)。若是,则一定不属于内环境的成分。考点二 聚焦细胞与外界环境的物质交换和内环境的稳态完善下图,理解内环境的功能和稳态,并完成思考:1. 与内环境的化学成分和理化性质相对稳定直接相关的系统、器官有循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤,起调节作用的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统。2. 葡萄糖和氧气进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的途径,如图(1)由图可看出葡萄糖和氧气由外界到最终被细胞利用分别穿过了7和11层生物膜。(2)氧气和二氧化碳浓度最高的部位分别在肺泡和组织细胞。3. 完善如下血浆pH调节图解4.内环境稳态的意义及失衡分析(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。①血糖正常——保证机体正常的能量供应。②体温、pH相对恒定——酶活性正常,细胞代谢正常。③渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。(2)理化性质失调:①pH失调——酸中毒、碱中毒;②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常;③体温失调——发热。(3) 内环境中的化学成分含量失衡易错警示 内环境稳态应澄清如下两种误区(1)内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)。(2)内环境稳态遭破坏时,代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)。3. 有关人体内环境稳态的叙述,错误的是(双选) ( )A.有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态B.人体内环境稳态的失调与外界环境无关C.人体维持内环境稳态的调节能力无限D.稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常答案 BC解析 稳态是在机体的调节作用下,各个器官、系统协调作用的结果。人体内环境稳态的调节能力是有限的,当超过这个限度时,稳态就会遭到破坏。破坏内环境稳态的因素可能来自体外,也可能来自体内。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。4. 在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中错误的是 ( )A.剧烈运动中,内环境的pH有下降趋势B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白下降进而引起组织水肿C.中暑是神经调节紊乱造成的,与体液调节无关D.佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系答案 C解析 根据稳态的定义可知,机体的稳态是在神经和体液的共同调节下得以维持的。剧烈运动中产生的乳酸,会使内环境的pH略有下降;食物中长期缺少蛋白质,会导致血浆蛋白含量下降,进而使血浆内进入组织的水分多于回流的水分,引起组织水肿;佝偻病是机体缺少钙盐引起的;人体的体温调节属于神经—体液调节。1. 组织水肿及其产生原因分析组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因如下:2. 内环境稳态调节中涉及三种物质分子,其来源及靶细胞或作用部位不同调节方式 物质分子 来源 靶细胞或作用部位神经调节 神经递质 突触前膜释放 突触后膜体液调节 激素 内分泌腺细胞 相应靶细胞免疫调节[][][][] 抗体[][] 浆细胞[][] 抗原[]淋巴因子 T细胞 B细胞实验十一 生物体维持pH稳态机制的实验探究1. 实验原理通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH变化,定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。2. 实验流程3. 实验对比分析(1)图解:①表示用NaOH对自来水的处理。②表示NaOH或盐酸分别对缓冲液和生物材料的处理。③表示用盐酸对自来水的处理。(2)结果:无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。(3)结论:生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有缓冲物质,因而能维持pH相对稳定。5. 请根据提供的实验材料和用具,回答相关的问题:一、实验材料和用具家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。二、实验流程步骤 A组 B组① 1号试管 2号试管 3号试管 1号试管 2号试管 3号试管? 等量缓冲溶液 等量血浆 ? 等量缓冲溶液 等量血浆② 滴加等量的Na2CO3溶液 ?③ 记录结果 记录结果预测结果 ? ?结论 ? ?(1)步骤①中向A组和B组的1号试管中加入_____________________________。(2)步骤②中向B组3支试管中滴加_____________________________________。(3)预测结果:A组:______________________________________________________________。B组:______________________________________________________________。(4)从以上实验结果分析,可以得出的结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)等量蒸馏水 (2)等量的乳酸(3)1号试管pH变化明显,pH明显上升;2、3号试管pH变化不明显 1号试管pH变化明显,pH明显下降;2、3号试管pH变化不明显(4)蒸馏水不具有缓冲作用,为对照组;人工配制的缓冲溶液具有缓冲作用;动物血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质解析 本题是一个实验设计题,在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外,其他的条件必须保持相同。在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。对结果的分析一定要到位,把现象与结论一起总结出来。序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案1 不清楚氧气的来源和扩散方式 ⑤ 2 不明确红细胞的呼吸方式 ⑦3 对毛细血管和毛细淋巴管区分不清 ③ 4 表述范围太宽 基因突变5 对血浆和淋巴的分布场所区分不清 ④ 6 表述不准确 增大题组一 内环境及其理化性质1. 判断正误(1)内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等(2011·江苏,9B) ( )(2)组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大(2011·江苏,9C) ( )(3)内环境是一个主要由H2PO/HPO构成的缓冲体系(2010·安徽,5B) ( )(4)内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所(2010·安徽,5C) ( )(5)血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量(2010·海南,10B)( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√2. (2012·海南卷,12)关于人体内环境的叙述,正确的是 ( )A.组织液渗透压增大,引起细胞吸水B.无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中C.血浆中的HCO参与维持血浆pH的稳定D.血浆中蛋白质的含量对血浆渗透压没有影响答案 C解析 组织液渗透压大于细胞内液时,会引起细胞失水。无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中。血浆中的H2CO3/NaHCO3等缓冲物质能维持血浆pH的稳定。血浆渗透压与血浆中蛋白质的含量有关。3. (2007·上海卷,19)下列过程发生在人体内环境中的是 ( )A.神经递质与受体结合B.葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸C.食物中蛋白质经消化被分解成氨基酸D.胰岛细胞合成胰岛素答案 A解析 神经递质与受体结合发生在突触间隙,属于内环境的范畴;食物中的蛋白质经消化被分解成氨基酸发生在消化道内,消化道属于外界环境;其余两项均发生在细胞内。题组二 内环境的稳态及维持4. (2012·江苏卷,3)下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是 ( )A.淋巴管阻塞引起下肢水肿B.血液中钙盐过多引起肌无力C.再次接触同种过敏原引起过敏反应D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失答案 D解析 淋巴管阻塞会使组织液增多,从而导致组织水肿,A项正确;血液中缺乏钙盐会引起机体抽搐,而血液中钙盐过多则会引起肌无力,B项正确;过敏反应是由已免疫的机体在再次受到同种过敏原的刺激时引起的,C项正确;腹泻可引起机体体液中水和盐分的大量丢失,但不会引起体液中蛋白质的大量丢失,D项错误。5. (2012·上海卷,23)如图代表肌细胞与环境的物质交换关系。X、Y、Z表示三种细胞外液,下列叙述错误的是 ( )A.若饮食过咸,则Y中渗透压会升高B.X中的大分子物质可通过Z进入YC.肌细胞的代谢产物可能导致X的pH降低D.X、Y、Z理化性质的稳定依赖于神经调节答案 D解析 据图可知:X是组织液、Y是血浆、Z是淋巴。X、Y、Z理化性质的稳定依赖于神经—体液—免疫调节网络,故D选项错误。若饮食过咸,Na+进入血浆,会使血浆的渗透压升高。毛细淋巴管收集组织液(包括组织液中的某些大分子)形成淋巴最后汇集到血浆中。肌细胞无氧呼吸产生的乳酸进入组织液中,会使组织液pH降低。6. (2011·北京理综,5)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8% NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是 ( )A.升高细胞外液的离子浓度B.促进抗利尿激素的分泌C.降低细胞内液的离子浓度D.减少细胞外液液体总量答案 A解析 过量饮水使细胞外液渗透压降低,细胞吸水过多而肿胀。静脉滴注高浓度的盐水可使细胞外液渗透压升高,使肿胀细胞失水而恢复正常,以此对患者进行治疗,故A选项正确。细胞外液渗透压升高,会抑制抗利尿激素的分泌,故B选项错误。静脉滴注高浓度盐水可使细胞外液浓度增大,渗透压升高,从而使细胞内液失水,细胞内液的离子浓度升高,故C选项错误。静脉滴注高浓度盐水可使细胞外液液体总量增加,故D选项错误。【组题说明】考 点 题 号 错题统计 错因分析内环境及其理化性质 1、2、3、4、8、12内环境稳态及调节 5、7、9、10内环境及稳态的综合 6、11、13、14实验探究 15一、单项选择题1. 下列物质中不属于内环境组成成分的是 ( )A.血浆蛋白 B.麦芽糖C.Ca2+ D.激素答案 B解析 内环境是指由细胞外液构成的液体环境,血浆蛋白、Ca2+、激素均可存在于细胞外液中,属于内环境成分;麦芽糖是植物二糖,必须水解成单糖才能被机体吸收,故内环境中不可能存在麦芽糖。2. 下列关于内环境各成分之间转化的叙述,不正确的是 ( )A.血浆中的许多物质都能渗出毛细血管成为组织液B.组织液中的代谢产物渗入毛细血管就成为血浆的组成成分C.组织液渗入毛细淋巴管就成为淋巴D.淋巴渗出毛细淋巴管就成为组织液答案 D解析 淋巴不能渗出毛细淋巴管成为组织液。3. 关于下图的说法中,不正确的是 ( )A.图示①②③过程需要消化、呼吸、泌尿等系统的参与才能完成B.④⑤可分别表示细胞所需要的氧气、养料和代谢产生的二氧化碳等废物C.⑥表示体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换D.图示的内环境通常是由血液、组织液与淋巴组成答案 D解析 内环境与外界环境进行物质交换需依赖于消化、呼吸、泌尿等系统。细胞从内环境中吸收所需要的氧气、养料,并将代谢产生的二氧化碳等废物通过内环境排出体外。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境通常由血浆、组织液与淋巴组成。4. 如图表示淋巴和另外三种液体之间相互关系的示意图,下列相关判断错误的是( )A.丙与乙之间的关系不存在B.如果甲与乙之间的水分交换失去平衡,可能会引起组织水肿C.淋巴不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡,而且能将甲中少量的蛋白质运回乙D.四种液体之间不断发生物质交换,为细胞提供了必需的物质并排出了代谢废物答案 A解析 观察题图,根据所学的知识:淋巴中的物质只能来自组织液,而淋巴通过淋巴循环汇入到血液循环中,故可以确定甲、乙和丙分别表示组织液、血浆和细胞内液。甲与乙之间的水分交换是维持细胞生活环境保持正常渗透压的重要条件,如果这个平衡被破坏,则会引起组织水肿等病变,B正确。淋巴循环有三个作用:免疫、调节血浆和组织液之间水分交换、将组织液中的少量蛋白质运回血浆,C正确。细胞所必需的物质及代谢废物只有通过体液各个成分之间的相互交换才能正常地获得和排出,D正确。5. 如图为哺乳动物的某组织,据图判断下列说法正确的是 ( )A.肌肉细胞缺氧时,③的pH会降低,但由于Na2CO3的调节作用,③的pH会维持相对恒定B.③与⑤相比,③中含有蛋白质多C.②中的氧气到达④至少需要经过3层膜,②处的氧气浓度高于④处D.②呼吸作用的终产物CO2不会引起③pH的变化答案 B解析 肌肉细胞缺氧时,会进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸进入血液后,与血液中的NaHCO3发生作用,使血液的pH变化不大;②中的氧气到达④中,首先要穿过②的1层细胞膜,再穿过毛细血管壁的2层细胞膜进入组织间隙,最后穿过④的1层细胞膜,故共穿过4层膜;细胞②中无线粒体,不能通过呼吸作用产生CO2。6. 如图是细胞直接与内环境进行物质交换的示意图,⑤处的箭头表示血液流动的方向。下列说法正确的 是 ( )A.若③为胰岛B细胞,饭后半小时⑤处的胰岛素浓度高于①处B.若③为脑细胞,⑤处的氧气浓度低于①处,而CO2的浓度则相反C.若③为组织细胞,其生活的内环境中的水可来自③和⑤D.若③为骨骼肌细胞,运动时⑤处的血糖浓度低于①处答案 C解析 若③为胰岛B细胞,饭后半小时,血糖浓度升高,导致胰岛B细胞分泌胰岛素增加,所以①处胰岛素浓度高于⑤处;若③为脑细胞,由于脑细胞不断进行细胞呼吸,消耗氧气释放CO2,所以⑤处的氧气浓度高于①处,CO2的浓度则相反;若③为骨骼肌细胞,由于运动消耗葡萄糖,所以①处血糖浓度低于⑤处。7. 下列哪项是对内环境稳态实质的描述 ( )A.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制B.稳态是各个器官、系统协调活动的结果C.温度、pH、渗透压等理化性质呈现动态平衡D.稳态是体内细胞生活不可缺少的条件答案 C解析 A、B选项描述的是稳态的调节机制,稳态是在神经—体液—免疫调节网络的作用下,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态;D选项属于稳态的意义。因此A、B、D选项不符合题干要求。8. 下列各项不能引起人体组织水肿的是 ( )A.毛细血管通透性增强,血浆蛋白进入组织液B.营养不良造成血浆蛋白含量减少C.毛细淋巴管受阻,组织液中的蛋白质不能回流D.饮水过多,大量水分滞留在组织液答案 D解析 引起人体组织水肿的直接原因是组织液增加。正常情况下,饮水过多,会导致血浆渗透压降低,组织液的量会增加,但是多余水分不会滞留,会通过形成较多的尿液将其排出。9. 下列现象不属于内环境稳态调节范畴的是 ( )A.通过肝脏可增加或减少血糖含量B.通过肺可按一定速率呼出CO2和吸入O2C.肾将代谢终产物不断排出体外D.红骨髓源源不断地造出新的血细胞答案 D解析 骨髓造血干细胞通过有丝分裂增殖产生新的血细胞,这一过程不属于内环境稳态调节范畴。二、多项选择题10.运动员在参加激烈比赛的过程中,需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列有关叙述错误的是 ( )A.大量流汗导致失水过多,通过减少抗利尿激素分泌进行调节B.产热增多使体温升高,通过神经—体液调节以维持体温稳定C.肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质中和以维持酸碱平衡D.葡萄糖的大量消耗使血糖浓度偏低,可以通过降低胰高血糖素分泌进行调节答案 AD解析 大量流汗导致失水过多,细胞外液渗透压升高,促使由下丘脑合成、垂体后叶释放的抗利尿激素增多。抗利尿激素可以促进肾小管、集合管对水分的重吸收,从而降低细胞外液的渗透压。11.以下关于动物内环境和稳态的叙述中,错误的是 ( )A.胃蛋白酶、生长激素、抗体属于人体内环境的成分B.若内环境稳态不能维持,机体的正常生命活动就会受到威胁C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量D.人体剧烈运动时产生的乳酸会导致血浆pH显著下降答案 AD解析 胃蛋白酶分泌到消化道中,不存在于细胞外液中,不属于内环境成分,生长激素、抗体可以存在于细胞外液中,属于内环境的成分,故A错误;内环境稳态的维持是机体进行正常生命活动的基础,故B正确;血浆中含有多种物质如水分、血浆蛋白、无机盐等,其中血浆蛋白和无机盐的含量是决定血浆渗透压的主要因素,故C正确;人体剧烈运动时会产生大量乳酸,但是在血浆中缓冲物质的作用下,血浆pH维持在7.35~7.45,不会出现显著下降,故D错误。12.下表是人体细胞内液和细胞外液中的部分物质含量的测定数据。下列相关说法中,正确的是 ( )成分(相对含量) Na+ K+ Cl- HCO 蛋白质① 142.00 5.00 103.00 27.00 16.00② 147.00 4.00 114.00 30.00 1.00③ 10.00 143.00 25.00 11.00 47.00A.①是血浆,其蛋白质含量减少会导致组织水肿B.②与③的成分差异与细胞膜的结构和功能有关C.③中含有较多的蛋白质和K+,可判断是细胞内液D.①②的pH能够保持稳定是因为HCO含量较多答案 ABC解析 细胞内液中的K+浓度高于细胞外液中的,Na+浓度低于细胞外液中的,细胞内蛋白质含量最高,血浆中也含有较多的蛋白质,组织液和淋巴中蛋白质含量极少,因此③为细胞内液,①为血浆,②为组织液(或淋巴)。血浆渗透压大小与蛋白质和无机盐的含量有关,当血浆中蛋白质含量减少时,血浆渗透压降低,液体渗入组织液而出现组织水肿。细胞外液的pH保持稳定与HCO有关,但不能理解为其含量较多。三、非选择题13.如图所示为人体的组织细胞和内环境的关系示意图。请据图回答下列问题。(1)②是内环境的重要组成部分,②内有多对缓冲物质使其pH保持在7.35~7.45之间,对溶液酸碱度起调节作用的缓冲物质有________________、________________等。(2)下表为图中组织细胞和内环境不同部位主要电解质的含量(单位:mmol/L):离子 ① ② ③阳离子 Na+ 12 142 145K+ 139 4.3 4.4Ca2+ <0.001(游离的) 2.5 2.4Mg2+ 1.6(游离的) 1.1 1.1总计 152.6 149.9 152.9阴离子 Cl- 4 104 117HCO 12 24 27HPO、H2PO 29 2 2.3蛋白质 54 14 0.4其他 53.6 5.9 6.2总计 152.6 149.9 152.9从表中数据分析可知,血浆中阴离子浓度和阳离子浓度的关系是________。细胞内液和细胞外液的电解质含量的关系是________(填“大于”或“小于”或“相等”或“相近”)。细胞需要生活在渗透压稳定的溶液中,表中数据能否说明这一点。为什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)夏天气温高,人体大量出汗,如不及时补充水分,会使细胞外液的渗透压__________,水将从细胞________向细胞________转移(填“内”或“外”)。在身体缺水时体内的抗利尿激素分泌量会________。(4)人体内环境的稳定是在________________等系统的调节下实现的。答案 (1)H2CO3和NaHCO3 NaH2PO4和Na2HPO4 (2)相等 相近 能。溶液渗透压的大小与溶质颗粒的多少有关。表中数据表明细胞内液和细胞外液的溶质颗粒大致相等 (3)升高 内 外 增加 (4)神经、内分泌和免疫解析 (1)图中②为血浆,其中的H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲对能维持血浆pH的相对稳定。(2)分析表中数据可直接作答。(3)大量出汗会使细胞外液渗透压上升,细胞失水,此时体内的抗利尿激素分泌量会增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。(4)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。14.人体内环境稳态的维持,依赖于各个器官、系统的协调活动,而信息分子是它们之间的“语言”。请依据下图,回答问题。(1)图中①表示________系统;甲表示B细胞增殖、分化产生的浆细胞和________细胞。(2)乙是由________分泌的,调控其分泌的结构是______,该结构在神经系统和内分泌系统之间架起了“桥梁”。(3)当人紧张时,体内肾上腺素分泌增加。直接作用于肾上腺细胞的信息分子“丙”是来自神经元分泌的__________。(4)由上图可知,机体维持稳态的主要调节机制是________________________________。答案 (1)免疫 记忆 (2)垂体 下丘脑 (3)神经递质(4)神经—体液—免疫调节网络解析 (1)分析图可知,①为免疫系统,B细胞增殖、分化会产生浆细胞和记忆细胞。(2)乙为促甲状腺激素,是由垂体分泌的,而垂体的分泌受下丘脑的调控。(3)当人紧张时,神经细胞分泌的神经递质可作用于肾上腺细胞,促进肾上腺素的分泌。(4)目前普遍认为,机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。15.血液中的红细胞源源不断地为人体组织细胞输送氧气。血浆中无机盐含量的相对稳定对于维持红细胞正常的形态和功能至关重要。为患者输液治疗时为什么要用质量分数为0.9%的NaCl溶液?请设计实验进行探究。(1)实验材料:略。(2)方法步骤:①取5支洁净试管,编号为1~5号,分别加入2 mL质量分数为0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%的________,并各加入2滴抗凝剂(如柠檬酸钠)。②将左手无名指消毒,用消毒的采血针刺破皮肤,用小滴管吸血。③向1~5号试管中分别滴入1滴血,摇匀,放置5 min。④分别取5支试管中的混合液各一滴,置于5张洁净的已编号的载玻片上制成临时装片,在显微镜下镜检,观察__________________。(3)请完善下列预期结果及结论试管 NaCl溶液/% 红细胞形态1 0.5 ①体积变大,或涨破2 0.7 ②________________3 0.9 ③________________4 1.1 ④体积缩小5 1.3 ⑤体积缩小,皱缩相应的结论:______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)讨论①某学生配制生理盐水时,由于操作不规范致使溶液浓度偏低,他的探究结果会________________。②为了使实验结果更准确,可采取什么样的实验措施?________________________________________________________________________。③生理盐水与体液为等渗溶液,过多注射是否会影响细胞的正常功能?为什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (2)①NaCl溶液 ④红细胞形态有何变化(3)②体积变大 ③维持正常形态 相应的结论:0.9%的NaCl溶液能够维持红细胞的正常形态(4)①偏高 ②分组更精细 ③会影响;生理盐水的过多注入会打破无机盐离子的稳态,进而影响细胞的正常功能解析 人的细胞内液中无机盐离子的浓度与0.9%的生理盐水浓度相当,为等渗溶液。低于该浓度,组织细胞会因吸水而涨破,反之则会失水皱缩。生理盐水与细胞内液为等渗溶液,但是成分差别非常大:①氯化物水平明显高于血浆;②缺少正常血浆中的几种物质(如钾、钙、镁)和葡萄糖等;③缺少血浆中维持正常pH所需的缓冲物质。教师备课资源1. 血浆、组织液、淋巴的比较血浆 组织液 淋巴存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管内成分来源 ①从消化道吸收而来;②从组织液中回渗而来;③淋巴在左右锁骨下静脉汇入 ①血浆透过毛细血管壁;②组织细胞代谢产生 ①组织液渗入毛细淋巴管形成;②由消化道吸收而来化学成分 蛋白质含量较高 蛋白质含量很低生活的细胞 各种血细胞 体内绝大多数细胞 淋巴细胞2. 实验中的条件对照[概念理解] 给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理。如在验证唾液淀粉酶发挥作用的最适温度的实验中的0 ℃和80 ℃下的对照。再如在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中,存在以下实验组和对照组:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺激素抑制剂(条件对照组);丙组:对蝌蚪不做任何处理(空白对照组)。[典例剖析] 要想证明动物血浆对pH的变化具有缓冲作用就要用到条件对照。(1)实验材料:动物血浆、自来水、缓冲溶液(如Na2HPO4、NaH2PO4等)、量筒、试管若干、模拟人体血浆导致pH变化的乳酸和Na2CO3、pH计、彩色钢笔。(2)实验方案(注:所加物质的量均为2 mL)分组项目 A组 B组1 2 3 1 2 3一 蒸馏水 缓冲液 动物血浆 蒸馏水 缓冲液 动物血浆二 乳酸 Na2CO3pH变化结果 明显降低 不明显 不明显 明显升高 不明显 不明显(3)实验分析:该实验既设置了空白对照,又设置了条件对照,其中A组的1和B组的1为空白对照,A组的2和B组的2为条件对照,通过比较可以看出动物血浆受到影响时pH变化幅度较小,通过两组中的2和3对比可以推知动物血浆所起的作用原理和缓冲溶液是相同的,从而说明动物血浆对pH变化的缓冲作用。(4)注意事项:①实验中各种对照实验往往同时使用,如上述典例中既有空白对照又有条件对照。②实验中各组材料的量如乳酸或Na2CO3溶液的量应相等。考能排查练(八)第一关:判正误 测基础1.可用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 ( × )2.每毫升河水中有9个大肠杆菌和木棉树在路旁每隔5米种植,都不属于种群空间特征描述 ( × )3.某培养瓶中生活的两种绿藻,一种数量增加,另一种数量减少,属于种间竞争实例( √ )4.环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一 ( √ )5.演替过程中群落的物种组成不断变化 ( √ )6.次生演替的速度比初生演替的速度快 ( √ )7.谚语“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争 ( √ )8.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱 ( × )9.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量 ( × )10.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种,用生态系统中能量流动规律能进行合理分析( √ )11.假设将水稻田里的杂草全部清除掉,稻田生态系统中能量流动的营养级数减少( × )12.心猿意马不属于生态系统的信息传递 ( √ )13.生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性 ( √ )14.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 ( × )15.生物多样性的丰富程度与自然选择无关 ( × )16.遗传多样性较低的种群适应环境能力强 ( × )17.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了其间接价值 ( √ )18.生产者一定能固定CO2 ( √ )19.用标志重捕法调查某动物的种群密度时,由于被标记动物经过一次捕捉,被再次重捕的概率减小,由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小 ( × )20.在种群的S型增长曲线中,达到K/2值时种群的增长速率最快,达到K值时种群的增长速率为0 ( √ )21.一座高山从山脚向山顶依次分布着阔叶林、针叶林、灌木森、草甸等群落,这是群落的垂直分布 ( × )22.对于捕食链来说,第一营养级一定是生产者,分解者一定不占营养级,无机成分也一定不占营养级 ( √ )23.一个森林中的所有动物与植物构成了这个森林的生物群落 ( × )24.食物链与食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环与能量流动就是沿着这种渠道进行的 ( √ )25.在生态系统中,生产者由自养型生物构成,一定位于第一营养级 ( √ )26.在捕食食物链中,食物链的起点总是生产者,占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物 ( √ )27.食物链纵横交错形成的复杂营养关系就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量 ( × )28.生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的,流经生态系统的总能量就是该生态系统生产者所固定的全部太阳能 ( √ )29.生态系统的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性也就越强( × )30.发展生态农业,实现物质与能量的循环利用,是实现人与自然和谐发展的一项合理措施( × )第二关:练题型 提考能题型一 坐标曲线型1. 如图为生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化曲线。下列判断正确的是 ( )①K值是环境条件所允许达到的种群数量的最大值 ②在K值时,a种群的增长速率最大 ③如果不考虑迁入、迁出等其他因素,在K值时a种群的出生率等于死亡率 ④a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群 ⑤在一定时间范围内,a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由弱到强[]A.①②④ B.①②⑤C.①③⑤ D.③④答案 C解析 a种群的数量变化曲线为“S”型,K值是环境条件所允许达到的种群数量的最大值。在K值时,a种群的增长速率为0。如果不考虑迁入、迁出等其他因素,在K值时a种群的出生率等于死亡率。根据曲线可知,b种群数量增长到一定数量后,逐渐减少,最后全部死亡,因此两种群之间不可能是捕食关系。在最初的一定时间范围内,两个种群之间是竞争关系,由于食物和空间有限,竞争强度由弱到强。2. 下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。据图分析,下列叙述正确的是(双选) ( )A.甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强B.甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂C.乙生态系统在S点后一定有新的物种产生D.乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程答案 AD解析 据图分析可知,气候发生变化时,甲生态系统的种群类型数量变化幅度比乙生态系统小,所以其抵抗力稳定性比乙生态系统强;乙生态系统在S点时种群类型数量降至极低,随后由于气候条件逐渐适宜,群落经次生演替,种群类型数量又逐渐增加,但并不一定产生新的物种。3. 如图是某种小型淡水鱼迁入新的湖泊后种群增长速率随时间变化的曲线。根据该曲线可以得出 ( )[]A.t3时该种小型淡水鱼的年龄组成为衰退型B.t4时该种小型淡水鱼在新环境中逐渐消失C.该种小型淡水鱼在新环境中呈“J”型增长D.该种鱼在新湖泊中的环境容纳量约为t2时该种鱼数量的两倍答案 D解析 由图示可推知,该种群的增长属于“S”型增长。t3时种群的增长速率已经由最大变小,但仍然是正值,种群数量位于K/2和K之间,因此该种小型淡水鱼的年龄组成为增长型。t4时种群的增长速率为0,该种小型淡水鱼在新环境中数量达到最大,出生率等于死亡率,种群稳定。t2时种群增长速率最大,种群的数量为K/2。题型二 生态计算型4. 如图为一个草原生态系统的营养结构示意图,图中Q表示牧草一年固定的太阳能总量,Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠的能量。据图判断,下列叙述错误的是( )A.当鼠全部被消灭后,鹰至少要获得0.01Q1的能量B.人类利用草原生态系统主要是为了获取更多的第一营养级的能量C.可通过标志重捕法对鼠的种群密度进行调查D.当此生态系统处于相对稳定状态时,鼠的种群数量的增长速率为0答案 B解析 当鼠全部被消灭后,计算鹰至少要获得的能量时,能量传递效率应按10%计算,即Q1×10%×10%=0.01Q1。人类利用草原生态系统主要是为了获取更多的牲畜的奶、肉等,牲畜属于第二营养级。5. 在某草原生态系统能量流动过程中,假设羊摄入体内的能量为n,羊粪便中的能量为36%n,呼吸作用散失的能量为48%n,则 ( )A.羊同化的能量为64%nB.贮存在羊体内的能量为52%nC.由羊流向分解者的能量为16%nD.由羊流向下一营养级的能量为64%n答案 A解析 生态系统某营养级生物摄入的能量=同化量+未利用的能量(存在于该动物粪便、食物残渣等中的能量),生物同化量=呼吸消耗的能量+流入下一营养级的能量+流向分解者的能量。6. 有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%,各条食物链传递到庚的能量相等,则庚增加1 kJ的能量,丙最少含多少能量 ( )A.550 kJ B.500 kJC.400 kJ D.100 kJ答案 A解析 经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙0.5÷(10%)3=500 (kJ),经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙0.5÷(10%)2=50 (kJ),即丙最少含500+50=550 (kJ)的能量。题型三 表格分析型7. 下表是调查某野山羊种群生存状况的原始数据。若把表中数据转换为种群存活曲线图并进行分析,下列叙述错误的是 ( )年龄(岁) 存活数(只) 死亡数(只)0 1 000 1991 801 122 789 133 776 124 764 305 734 466 688 487 640 698 571 1329 439 18710 252 15911 96 9012 6 313 3 3A.存活曲线图中横坐标采用的数据来源于年龄,纵坐标的数据来源于存活数B.该种群的存活曲线呈凹形(类型Ⅲ)[]C.该种群中大多数个体在平均生理年龄后死亡D.分析存活曲线可知该种群对环境有较强的适应能力答案 B解析 存活曲线是反映种群个体在各年龄段的存活状况的曲线,存活曲线以相对年龄为横坐标,以个体存活数为纵坐标,分为三种类型,如图所示。Ⅲ型曲线呈凹形,幼年期死亡率很高,但是从表中数据分析可知,该种群个体在幼年期的死亡率并不是很高。8. 某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是 ( )试管号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ培养液体积(mL) 10 5 10 5起始酵母菌数(×103个) 10 5 5 10A.试管Ⅳ内种群的K值与试管Ⅰ的相同B.4支试管内的种群达到K值的时间不同C.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长D.试管Ⅱ内的种群数量先于试管Ⅲ开始下降答案 A解析 环境容纳量也称K值,它随着环境条件的改变而改变,与起始酵母菌数无关,故试管Ⅳ内种群的K值与试管Ⅰ的不同。9. 科学工作者在某地观察、记录了四种野生动物一天中的平均活动时间(h),如表所示。假设北美郊狼因被大量捕杀而数量锐减,则短期内将发生的变化 是 ( )物种 休息 与其他物种竞争 进食 寻找配偶大鼠 4.8 h 3.6 h(追逐小鼠) 13.2 h(吃植物种子) 2.4 h浣熊 18 h 0.0 h 3.6 h(吃大鼠) 2.4 h北美郊狼 18 h 0.0 h 4.8 h(吃浣熊) 1.2 h小鼠[] 4.8 h 6.0 h(被大鼠追逐) 10.8 h(吃植物种子) 2.4 hA.植物种子数量变化不确定B.浣熊数量减少C.大鼠数量增多D.小鼠数量减少答案 A解析 由表可知,四种生物形成的食物链为植物→大鼠→浣熊→北美郊狼、植物→小鼠,其中北美郊狼捕食浣熊,浣熊捕食大鼠,大鼠和小鼠的关系是竞争。北美郊狼被大量捕杀后,最直接的影响是浣熊数量增多,进而引起大鼠数量减少,小鼠数量增多。大鼠数量减少,小鼠数量增多,它们都以植物种子为食,因此植物种子的数量变化不确定。题型四 密度调查型10.下列有关调查动物种群密度方法的叙述,正确的是 ( )[]A.草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查B.对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度C.运用标志重捕法调查时,个体被捕捉的概率应相等,而与标记状况、年龄和性别无关D.对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度答案 C解析 跳蝻活动范围很小,一般用样方法进行调查。对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用标志重捕法调查种群密度。运用标志重捕法调查时,个体被捕捉的概率应相等,而与标记状况、年龄和性别无关。对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用样方法调查种群密度。11.下列实验或调查活动中,所得数值与实际数值相比,可能偏小的是 ( )A.标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标志物脱落B.标志重捕法调查田鼠种群密度时,某些田鼠因曾被捕变得狡猾而不易被重捕C.样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体D.样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密集的地块取样答案 C解析 标志重捕法调查种群密度时的计算公式:种群数量=第一次捕获的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获中被标记的个体数。部分灰喜鹊身上的标志物脱落或田鼠被捕后变得狡猾不易被重捕都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小,则计算值与实际值相比会偏大。样方法调查植物种群密度时,要求统计样方相邻两条边上的个体,若不统计正好在样方线上的个体,则计算值与实际值相比会偏小;在分布较密集的地块取样,会使计算值偏大。题型五 图示综合类12.根据某生态系统的图示,分析回答有关问题: (1)在图1的食物网中共有________条食物链,猫头鹰占有________个营养级。如果猫头鹰的体重每增加1 kg,则至少需要草________ kg,至多需要草________ kg。(2)在图1的食物网中,种间关系为捕食和竞争的是______________、________________。(至少写出两组)[](3)根据图2的能量流动图可知,初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头________;三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量,这部分能量被分解者所利用应属于图示中的箭头________。(用图中的①~ 来表示)(4)从不同营养级间能量传递的多少来看,图中②③④的特点是________________________________________________________________________。答案 (1)8 4 25 100 000 (2)蛇、猫头鹰 蜘蛛、蟾蜍(或蜘蛛、食虫鸟) (3)⑤ ⑨ (4)单向流动、逐级递减解析 根据图1可知,在此食物网中共有8条食物链,根据猫头鹰占据的位置,可以得出猫头鹰占有第3、4、5、6共4个营养级。猫头鹰的体重每增加1 kg,求至多需要多少草时,应该按传递效率为10%且最长食物链计算,若求至少则按传递效率为20%且最短食物链计算。每一个营养级的能量都有三个去向:呼吸消耗、被下一营养级同化和分解者利用,由图2可知,E为分解者,那么初级消费者自身生命活动所消耗的能量在图中的箭头就是⑤,同理可知,三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量,这部分能量被分解者所利用应属于图示中的箭头⑨。从不同营养级间能量传递的多少来看,图中②③④的特点是单向流动、逐级递减。13.如图甲表示含有大量藻类、底层水草及挺水植物(芦蒿、香莲)的新型池塘生态系统模式图。图乙中a~d表示藻类和鲢鱼能量流动过程中不同去向能量的相对值。(1)与香莲竞争最激烈的生物是________;人占有________个营养级。(2)从生态学原理上看,利用粪尿种植蘑菇这一实例体现了____________________的原理。(3)若图乙中c1=a2+b2+c2+d2,则从藻类到鲢鱼的能量传递效率为____________________________________(用字母表示)。答案 (1)芦蒿 3 (2)物质循环再生 (3)c1/(a1+b1+c1+d1)或(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)解析 图甲中,由于芦蒿和香莲均为挺水植物,生态环境相似,故竞争最激烈;人占有第2、3、4共3个营养级。图乙分别表示了藻类和鲢鱼的4条能量去路:自身呼吸消耗、流入下一营养级、被分解者利用及未被利用。由于这4条能量去路之和等于该营养级同化的能量,且c1=a2+b2+c2+d2,所以c1表示由藻类流向鲢鱼的能量,故两者间的能量传递效率为c1/(a1+b1+c1+d1)或(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)。第三关:做真题 明考向1. (2010·广东理综,2)谚语“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是 ( )A.竞争 B.共生 C.寄生 D.捕食答案 A解析 “苗多欺草,草多欺苗”的意思是说禾苗多时影响草的生长,草多时影响禾苗的生长,说明禾苗与草之间存在竞争关系。2. (2010·海南卷,19)某弃耕农田中植物种类在40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述,错误的是 ( ) 年数物种数量植物类别 1 4 15 25 40草本 28 27 26 30 34灌木 0 3 4 12 19乔木 0 0 0 14 23总计 28 30 30 56 76A.物种多样性趋于增加B.该地群落发生了初生演替C.群落对光能的利用能力提高D.群落垂直结构和水平结构发生了变化答案 B解析 由表中数据可以看出,随着年份的增加,植物的总数逐渐增加,物种多样性趋于增加;发生在弃耕农田上的演替属于次生演替;乔木的数量增加,说明群落对光能的利用能力提高了;该表反映出了该地群落的垂直结构和水平结构发生了变化。3. (2009·广东卷,11)下列叙述中,不属于种群空间特征描述的是 ( )A.斑马在草原上成群活动B.每毫升河水中有9个大肠杆菌C.稗草在稻田中随机分布[]D.木棉树在路旁每隔5米种植答案 B解析 种群的空间分布一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。A、C、D都是对种群空间特征的描述,B为对种群密度的描述。4. (2010·江苏卷,15)某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统,改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是 ( )植物种类 植被覆盖率 群落中的植物优势种改造前 20种 10% 狗尾草、艾蒿、蒲公英改造后 30种 25%[] 菖蒲、芦苇、睡莲A.改造增加了该区域的湿地面积B.改造后该区域的植物多样性增加C.改造后该区域的小气候得到改善D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质答案 D解析 改造前优势种无水生植物,改造后物种数目增多,水生植物成为优势种,因此改造增加了该区域的湿地面积,增加了物种多种性;因植被覆盖率提高,使得该区域的气候得到了进一步的改善;改造的目的是增加物种多样性,提高生态系统稳定性,改善人类的生活条件,而不是为人们提供生产和生活物质,D项错误。5. (2011·大纲全国卷,4)某校园有一片草坪和一片树林,下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述,正确的是 ( )A.草坪和树林中的动物都具有分层现象B.草坪和树林中的动物都没有分层现象C.只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象D.草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象答案 A解析 草坪和树林两个群落中的植物都具有分层现象,导致其中的动物都具有分层现象。6. (2011·江苏卷,20)下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述,错误的是( )A.互花米草原产美洲,引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性,属于生物入侵B.克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲,经由日本引入南京地区后迅速扩散,对农田有一定 危害,但成为餐桌上的美味,不属于生物入侵C.麋鹿原产我国,但后来在国内绝迹,从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁地保护D.丹顶鹤在我国东北等地繁殖,迁徙到江苏沿海滩涂越冬,在盐城建立自然保护区实行就地保护答案 B解析 生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。互花米草引入到江苏沿海等地后,在与本地物种的竞争中占优势,使本地的生物多样性受到威胁,A项正确;小龙虾由日本引入后,在与本地生物的竞争中占优势而大量繁殖并迅速扩散,属于生物入侵,B项错误;麋鹿原产我国,在国内绝迹后,从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区对其进行保护,属于迁地保护,C项正确;盐城的丹顶鹤自然保护区是在其越冬地进行的就地保护,D项正确。7. (2011·安徽理综,6)某岛屿由海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是 ( )A.该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现B.该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替C.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程答案 B解析 由题干可知,该岛屿由海底火山喷发形成,最初无植被覆盖,故在该岛上发生的群落演替是初生演替,而不是次生演替,B项错误。初生演替的时间较长,D项正确。人类的参与可使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,C项正确。该岛屿不同地段物种组成上的差异,即物种的镶嵌式分布是群落水平结构的体现,A项正确。8. (2011·海南卷,21)关于生态系统的叙述,正确的是 ( )A.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大D.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越小[]答案 A解析 能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的,某一营养级的能量约是其上一营养级的10%~20%;生态系统的信息传递可调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,但并非对所有捕食者都有利;生态系统中的营养级与生物的体型大小没有必然联系。9. (2010·上海综合,16)人类活动会对生物多样性产生影响。以下措施中,有利于保护生物多样性的是 ( )A.大量引进外来物种,使当地生物群落中的物种更多样化B.禁止游人进入自然保护区的核心地区,让生物自然繁衍C.把沼泽地改造成农田,种植多种农作物,增加经济收入D.在亚热带林区大面积种植速生桉树,以增加林木生长量答案 B解析 “大量引进外来物种、把沼泽地改造成农田、大面积种植速生桉树”可能改变当地生态系统的营养结构,对生态系统的稳定性造成破坏,进而对生物的多样性造成破坏。保护生物多样性的措施之一是建立自然保护区,减少人类对生物的干扰。10.(2010·江苏卷,14)长在路边的小草一般不会引起人们的特别关注,从保护生物多样性的角度来看,它却有其存在的价值,但不包括 ( )A.它属于该地区生态系统中的生产者B.它对生态系统中其他种群的生存有利无害C.它可能含有对人类有重要价值的基因D.它可能为某种害虫的天敌提供栖息地答案 B解析 小草作为植物,属于生态系统中的生产者,可为其他生物提供栖息地,也可能含有对人类有重要价值的基因。若小草为某种害虫的天敌提供栖息地,小草的存在则对该种害虫来说就是有害的,所以B项错。11.(2012·新课标全国卷,32)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物,雄鹿有角、雌鹿无角,通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象,即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险。回答下列问题:(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于______(填“不同”或“同一”)种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个__________(填“种群”“群落”或“生态系统”)。(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立,某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验:甲组同时向流水池中抛出2个相同项圈,乙组同时抛出2个相同棍棒,丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间________(填“大于”“等于”或“小于”)其他两组,则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙3组抛出项圈或棍棒的距离______(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的__________。答案 (1)同一 (2)群落 (3)小于 相同 雌鹿或雄鹿解析 (1)生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群,因此一片草原上的雌鹿群和雄鹿群属于同一种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物,是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,构成群落。(3)假说内容为“一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险”,反之,一群有两种形态的食草动物更容易被捕食。对应的模拟实验为:甲组:2个相同的项圈(猎物相同)——符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回;乙组:2个相同的棍棒(猎物相同)——符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回;丙组:1个项圈和一个棍棒(猎物不相同)——不符合假说,猎物容易被捕食,狗很快叼回,故从所用时间来看,丙组<甲组=乙组。实验中要遵循单一变量原则,无关变量应保持相同,故甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当相同,这里的项圈或棍棒模拟了草原上的雌鹿或雄鹿。12.(2011·海南卷,28)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和[]鹰构成的食物网如右图。某个时期,当地居民大量捕杀鼬,导致岛上鼠种群暴发,随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题:(1)该食物网中,植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰,鹰所处的营养级为____________;兔与人的种间关系是________。鼠疫杆菌与人的种间关系是________。(2)通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响;大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争________(增强、不变、减弱)。(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________(生产者、消费者、分解者),其体内贮存的能量________(能、不能)传递给植物。答案 (1)4 第三、第四营养级 捕食、竞争 寄生 (2)小于 增强 (3)分解者 不能解析 (1)由图可知,该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰 4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级。图中植物→人、植物→兔→人 2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。(2)跳蚤寄生于鼠身上,对鼠有害,但不会引起鼠死亡;鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡,故通常情况下,鼬对鼠种群的影响更大。大量捕杀鼬后,鼠因缺少天敌而大量繁殖,导致鼠种群暴发,进而导致种内斗争加剧。(3)蘑菇属于生态系统中的分解者,其分解动植物的遗体、粪便,释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失,能量是单向流动的,故不能传递给植物。13.(2011·安徽理综,29Ⅱ)大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物,它们体型相近,曾经同域分布,一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减,目前野生大熊猫仅有1 600只左右,而华南虎在野外已基本绝迹。(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,这种行为传递的信息类型属于___________________________________________________________。(3)目前,野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中,通过建立生态廊道沟通各种群,可以使种群间发生_______________________________________________________。(4)建立自然保护区,改善栖息环境,以提高______________________________,是提高大熊猫种群密度的根本措施。答案 (1)大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多(2)化学信息 (3)基因交流(4)环境容纳量(或K值)解析 (1)大熊猫是初级消费者,属于第二营养级,华南虎是三级或四级消费者,属于第四或第五营养级。在食物链中,所处营养级越高,能量传递过程中损耗的能量也就越多,处于该营养级的生物同化的能量就越少。(2)生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息,生物在生命活动过程中,还产生一些可以传递信息的化学物质,如本题中的大熊猫尿液和肛腺分泌物即为化学信息。(3)通过建立生态廊道使各个孤立的种群沟通,可以加强基因交流,促进生物进化。(4)建立自然保护区可以为生物创造良好的生存环境,提高环境容纳量(或K值)。14.(2012·四川理综,31Ⅰ)为防治农田鼠害,研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田,在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩,为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后,测得大豆田中田鼠种群密度的变化如下图所示。请回答下列问题:(1)该农田生态系统的主要成分是__________,猛禽与田鼠的种间关系是__________。(2)该生态系统中田鼠的种群密度是由______________________________决定的;b点以后田鼠种群密度大幅上升,从田鼠生存环境变化的角度分析,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)与曲线Ⅱ相比,曲线Ⅰ所示环境中猛禽的密度________。若在农田周围合理植树可控制鼠害,从而帮助人们合理地调整该生态系统中的__________关系,使人们从中获益更多。答案 (1)大豆 捕食 (2)出生率和死亡率、迁入和迁出 株冠形成有利于躲避天敌;食物增加 (3)更大 能量流动解析 (1)农田生态系统中的主要成分是人工种植的农作物。猛禽可捕食田鼠,二者为捕食关系。(2)生物种群密度的决定因素是生物的出生率和死亡率、迁入和迁出。据图分析,b点之前,三组的田鼠种群密度都较低而且相差不大,株冠形成后,一方面有利于田鼠躲避天敌,另一方面也为田鼠提供了充足的食物,从而使田鼠种群密度大幅上升。(3)曲线Ⅰ所示的环境中田鼠的种群密度小于曲线Ⅱ的,说明田鼠天敌的种群密度大于曲线Ⅱ的。在生态系统中人们可以通过调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。15.(2011·广东理综,28)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面,有效防止了海洋生物附着生长,但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海,对多种生物造成毒害。有关该污染的部分研究如下,请回答:(1)较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素合成,这些雌性个体的繁殖功能有何变化?________。小鼠在食用含较高剂量三丁基锡的食物后胸腺萎缩,请推测其细胞免疫和体液免疫功能各有何变化?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。该污染物通过________的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。(2)有机锡污染导致某海域一种鱼的种群年龄组成发生改变(如图),请预测该种群数量的变化趋势。图中数字表示各年龄期个体数占总个体数的百分比(3)某海域受有机锡污染后,部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降,个别物种消亡,而沙蚕等多毛纲动物变为优势类群。这是在____________水平上研究的结果。(4)以上资料表明,如果有机锡长期污染将会导致____________下降,从而降低生态系统的____________。若想探究海洋底泥中是否存在分解三丁基锡的细菌,以便用于今后的生态修复,筛选目标菌株的培养基成分为:蛋白胨、________、NaCl、H2O和琼脂。答案 (1)减弱 细胞免疫和体液免疫都逐渐减弱 食物链(网)(2)该种群的数量将越来越少。 (3)群落(4)物种多样性 抵抗力稳定性 三丁基锡解析 (1)由于较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素的合成,造成雌性动物体内雌性激素减少,所以繁殖功能减弱。胸腺是T细胞发育成熟的场所,胸腺萎缩后T细胞减少,则T细胞对应的细胞免疫减弱。在体液免疫中,T细胞发挥呈递抗原的作用,所以T细胞减少,体液免疫也会减弱。(2)有机锡污染后,鱼的年龄组成由增长型变为衰退型,可以预测该种群的数量将会越来越少。(3)该题考查物种多样性的变化以及优势种的问题,这些都属于群落水平上研究的内容。(4)生态系统中的组分越简单,其自我调节能力越小、抵抗力稳定性越差。因为要探究细菌能不能分解三丁基锡,所以培养基中应添加三丁基锡,以便观察海洋底泥中的细菌能不能将其分解。第27讲 通过神经系统的调节[考纲要求] 1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ)。2.神经冲动的产生和传导(Ⅱ)。3.人脑的高级功能(Ⅰ)。一、神经调节的结构基础和反射1. 写出图中标号代表的含义①感受器,②传入神经,③神经中枢,④传出神经,⑤效应器,⑥神经节(细胞体聚集在一起构成)。2. 图中有3个神经元。3. 直接刺激④,能够引起肌肉收缩,这属于反射吗?不属于。[判一判]1. 神经系统结构和功能的基本单位是反射弧,而神经调节的基本方式为反射( × )2. 反射弧完整就能形成反射 ( × )提示 反射发生必须具备两个条件:反射弧完整和一定条件的刺激。3. 没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;没有运动产生,一定是传出神经受损伤( × )提示 除传入神经受损伤不能产生感觉外,感受器和神经中枢受损伤也不能产生感觉;而无运动功能,反射弧的任一环节受损伤都能导致。4. 感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢 ( × )提示 效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。5. 反射弧不完整就不能完成反应 ( × )提示 反射弧不完整,如传入神经损伤,刺激传出神经,效应器仍能反应,但该过程不叫反射。二、兴奋在神经纤维上的传导1. 传导形式:兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导。2. 静息电位和动作电位膜电位 产生原因静息电位 外正内负 K+外流动作电位 外负内正 Na+内流3. 局部电流:在兴奋部位和未兴奋部位之间存在电位差,形成了局部电流。4. 传导方向:双向传导。三、兴奋在神经元之间的传递1. 突触的结构2. 突触间隙内的液体为组织液(填内环境成分)。3. 兴奋在神经元之间单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。[解惑] 突触前膜和突触后膜是特化的细胞膜,其结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性,与细胞膜的结构特点和功能特性分别相同。四、神经系统的分级调节与人脑的高级功能1. 识图完善各神经中枢的功能2. 高级功能(连一连)[解惑] (1)V区和视觉中枢的区别在于后者发生障碍后看不见。(2)H区与听觉中枢的区别在于后者发生障碍后听不见。考点一 分析判断反射与反射弧1. 如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分),据图回答问题:(1)正常机体内兴奋在反射弧中的传递方向是单向的。(2)切断d、刺激b,会(会、不会)引起效应器收缩。(3)兴奋在结构c和结构b中的传导速度相同(相同、不相同)。(4)Ⅱ处发生的信号变化是化学信号→电信号。2. 根据反射弧的结构与功能,确定下表中结构破坏对功能的影响兴奋传导 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响感受器[] [][]传入神经[] 神经中枢[] []传出神经 [][]效应器[] 神经元轴突末梢的特殊结构 内外界刺激的信息转变为神经的兴奋[] 既无感觉又无效应感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应运动神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内外界刺激做出应答反应 只有感觉无效应易错警示 与反射、反射弧有关的3点提示(1)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。(2)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。(3)非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。1. 在用脊蛙进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:刺激部位 反应破坏前 破坏后左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢不收缩右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是 ( )A.感受器 B.感受器和传入神经C.传入神经和效应器 D.效应器答案 C解析 在熟知反射弧结构的前提下,应通过分析破坏前的实验现象推出存在的反射弧,通过破坏后的实验现象推出可能被破坏的反射弧结构,综合分析并得出结论。由表可知:破坏前,刺激左后肢和右后肢的反应一样,说明具有这样的反射弧:“左后肢→神经中枢→左后肢”、“左后肢→神经中枢→右后肢”、“右后肢→神经中枢→右后肢”、“右后肢→神经中枢→左后肢”。破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构后,刺激左后肢,左、右后肢都不出现收缩的现象,说明是感受器或传入神经受到损伤;刺激右后肢,左后肢无反应但右后肢能收缩,说明“右后肢→神经中枢→右后肢”的反射弧完整,而“右后肢→神经中枢→左后肢”的反射弧不完整,说明神经中枢之前的结构正常,左后肢不收缩说明破坏的是神经中枢之后的结构,即传出神经或效应器。2. 如图是反射弧结构模式图,a、b分别是神经纤维上的刺激位点,甲、乙是分别置于神经纤维B、D上的电位计,可记录神经纤维上的电位变化;A为骨骼肌,C为神经中枢。下列有关说法正确的是(多选) ( )A.刺激a点会引起A的收缩,不属于反射活动B.刺激b点,甲、乙两电位计都可记录到电位变化C.若刺激a点,乙电位计不能记录到电位变化,表明反射弧的 某部位已经受损D.刺激b点,会引起A的收缩,但E不会发生反应答案 ABD解析 图中的A~E分别代表的是效应器、传出神经、神经中枢、传入神经、感受器。反射是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。刺激a点会引起A的收缩,但没有神经中枢C的参与,因此不属于反射活动。由于神经冲动在神经元之间只能单向传递,因此即使正常情况下刺激a点也不会引起乙电位计的变化和E发生反应。技法提炼1. 反射弧中传入神经和传出神经的判断(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。2. 感受器、传入神经或神经中枢被破坏后,产生的结果相同,但作用机理不同。感受器被破坏后,无法产生兴奋;传入神经被破坏后,兴奋可以产生,但无法传导;神经中枢被破坏后,无法对兴奋进行分析和综合。考点二 分析兴奋在神经纤维上的产生与传导1. 分析下图所示的兴奋在神经纤维上的传导过程2. 根据下图受刺激部位细胞膜两侧的电位变化曲线回答相关问题a点——静息电位,K+通道开放;b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放;bc段——动作电位,Na+通道继续开放;cd段——静息电位恢复形成;de段——静息电位。易错警示 与兴奋产生与传导有关的3点提示:(1)神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流需要膜载体(离子通道),同时从高浓度到低浓度,故属于协助扩散;同理,神经纤维上静息电位的产生过程中K+的外流也属于协助扩散。(2)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。(3)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别:①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。②在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器。因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。3. 如下图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是 ( )A.丁区域发生K+外流和Na+内流B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左答案 A解析 丁区域只能发生K+外流或Na+内流,不能同时发生K+外流和Na+内流。4. 神经细胞在静息时具有静息电位,受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位,这两种电位可通过仪器测量。A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图,正确的是( )答案 A解析 静息状态下,神经纤维膜内带负电,膜外带正电,A项的一极在膜内,另一极在膜外,会产生电位差,形成电流,电流计偏转。B、C、D三项的两极同时在膜内或同时在膜外,测不到静息电位。1. 膜电位的测量(1)静息电位:灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),只观察到指针发生一次偏转。(2)兴奋电位:灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),可观察到指针发生两次方向相反的偏转。2. 兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(1)在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。(2)在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。考点三 分析兴奋在神经元之间的传递1. 下图为突触的常见类型,据图连线。2. 根据下图兴奋的传递过程,回答问题。(1)过程:轴突→突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。(2)不同部位的信号转化形式①突触小体:电信号→化学信号。②突触后膜:化学信号→电信号。3. 传递特点:单向传递。易错警示 有关神经传递中的知识总结(1)突触和突触小体的区别①组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号转变为电信号→化学信号→电信号。(2)有关神经递质归纳小结神经递质是神经细胞产生的一种化学信息物质,对有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。①供体:轴突末梢突触小体内的突触小泡。②受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的蛋白质,能识别相应的神经递质并与之发生特异性结合,从而引起突触后膜发生膜电位变化。③传递:突触前膜→突触间隙(组织液)→突触后膜。④释放:其方式为胞吐,该过程的结构基础是依靠生物膜的流动性,递质在该过程中穿过了0层生物膜。在突触小体中与该过程密切相关的线粒体和高尔基体的含量较多。⑤作用:与相应的受体结合,使另一个神经元发生膜电位变化(兴奋或抑制)。⑥去向:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被转移走而迅速停止作用,为下次兴奋做好准备。⑦种类:常见的神经递质有:a.乙酰胆碱;b.儿茶酚胺类:包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺;c.5 羟色胺;d.氨基酸类:谷氨酸、γ 氨基丁酸和甘氨酸,这些都不是蛋白质。5. 下图是反射弧的局部结构示意图,刺激a点,(a点为两接线端之间的中点),检测各位点电位变化。下列说法错误的是 ( )A.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的B.兴奋由c传导到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换C.若c处无电位变化,可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质D.电流表①不偏转,电流表②可能偏转两次答案 A解析 在左侧第一个神经元上的a点给予一个刺激,兴奋将从a点传到b点,再传到d点,不能说明兴奋在同一神经元上是双向传导的。兴奋由c传到e时需要经过突触,在突触中发生电信号→化学信号→电信号的转换。突触前膜释放的神经递质有促进兴奋的,也有抑制兴奋的。由于a点位于电流表①两极的中央,兴奋同时传到两极,无电位差,故电流表不偏转,而传递到电流表②两极的时间不同,故可发生两次偏转。6. α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是 ( )A.肌肉松弛、肌肉僵直 B.肌肉僵直、肌肉松弛C.肌肉松弛、肌肉松弛 D.肌肉僵直、肌肉僵直答案 A解析 因α-银环蛇毒的作用,使突触前膜释放的神经递质无法与后膜上的受体结合,导致突触后神经元不能兴奋,造成肌肉松弛。乙酰胆碱酯酶活性被有机磷农药抑制后,造成乙酰胆碱不能被清除,从而引起突触后神经元持续兴奋,出现肌肉僵直症状。1. 兴奋传导与电流计指针偏转问题分析(1)在神经纤维上①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。(2)在神经元之间①刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。②刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。2. 兴奋传导特点的设计验证(1)验证兴奋在神经纤维上的传导方法设计:电刺激图①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。结果分析:若A有反应,且②处电位改变,说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应,而②处无电位变化,则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。(2)验证兴奋在神经元之间的传递方法设计:先电刺激图①处,测量③处电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化。结果分析:若两次实验的测量部位均发生电位变化,说明兴奋在神经元间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明兴奋在神经元间的传递是单向的。3. 突触传递异常分析(1)正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。(2)异常情况:a.若某种有毒物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。b.若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传导。序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案① 忽视了反射完成的基本条件 不属于 ② 忽视了兴奋在突触中的传递方向 不能③ 没有按题目要求给予刺激 用a刺激神经,在c处不能记录到电位 ⑤ 忽视了神经冲动的传递方向 用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩,用b刺激骨骼肌收缩④ 没有按题目要求给予刺激 用b刺激骨骼肌不收缩题组一 神经调节的结构基础1. (2012·新课标全国卷,4)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是 ( )A.这一反射过程需要大脑皮层的参与B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化答案 C解析 看到酸梅时唾液会大量分泌,这是一种反射活动,唾液是由唾液腺分泌的,所以效应器是唾液腺。人看到酸梅时,联想到酸梅的味道,从而引起唾液分泌,需要大脑皮层的参与,但是酸梅的色泽并不能直接刺激神经中枢引起唾液分泌。该过程需要多个神经元参与,在相邻神经元的突触中将发生“电信号—化学信号—电信号”的转化。2. (2012·新课标全国卷,30)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。回答下列问题:(1)图(a)中a、b、c、d是反射弧的组成部分,a是__________,b是__________,c是__________,d是__________。(2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中__________________的调控。(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触[放大后的突触如图(b)所示]中,突触小体是神经元①的________________(填“轴突”、“树突”或“细胞体”)末端膨大形成的,突触后膜位于神经元②的______________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。答案 (1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器(2)大脑皮层 (3)轴突 细胞体解析 理解反射弧的组成及分级调节机制是解题的关键。由图(a)及题干描述可知,该反射弧的感受器位于肺中,感受器接受刺激产生兴奋后,神经冲动沿传入神经(b)传导到脑干中的神经中枢(a),再沿传出神经(c)传到效应器(d),引起呼吸肌收缩,产生深吸气动作使肺扩张(引起呼气)。人体屏住呼吸是有大脑皮层参与的有意识的活动。图(b)中的突触小体是由上一神经元的轴突末梢膨大形成的,突触后膜是下一神经元的细胞体,形成了轴突—细胞体型突触。题组二 兴奋在神经纤维上的传导3. (2012·海南卷,15)关于人体神经细胞的叙述,正确的是 ( )A.神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体B.兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递C.神经细胞外Na+内流是产生静息电位的基础D.静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负答案 A解析 神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体,与多个神经元的细胞体或树突构成多个突触,A项正确。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋通过神经递质在突触处只能单向传递。神经细胞内K+外流是产生静息电位的基础。静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负。4. (2011·浙江理综,3)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是 ( )A.a~b段的Na+内流是需要消耗能量的B.b~c段的Na+外流是不需要消耗能量的C.c~d段的K+外流是不需要消耗能量的D.d~e段的K+内流是需要消耗能量的答案 C解析 a~b段为去极化过程,Na+顺浓度梯度内流,方式为被动运输,不消耗能量,A项错误;b~c段Na+继续内流,B项错误;c~d段为复极化过程,K+外流即由高浓度流向低浓度,该过程不消耗能量,C项正确;d~e段K+继续外流,D项错误。题组三 兴奋在神经元之间的传递及相关综合应用5. (2012·上海卷,24)Ca2+能消除突触前膜内的负电荷,利于突触小泡和前膜融合,释放神经递质。若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,将引起的效应是 ( )A.加速神经冲动的传递B.使突触后神经元持续性兴奋C.减缓神经冲动的传递D.使突触后神经元持续性抑制答案 BCD解析 由题可知,瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性后,Ca2+在极短时间内消除前膜内的负电荷,突触小泡快速与突触前膜融合,释放神经递质,加快了神经冲动在突触间的传递速度,故A项正确。6. (2012·山东理综,25)人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如图。(1)图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上以________的形式进行传导。当神经冲动传到神经末梢时,引起突触前膜内__________释放神经递质,该递质与神经元b细胞膜上__________结合,使神经元b兴奋。神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋,最终导致屈肌收缩。(2)图中M点兴奋时,此处神经纤维膜两侧的电位表现为__________。若N点受刺激产生兴奋,则在神经元b上______(填“有”或“无”)膜电位的变化,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)手指意外触到火焰引起局部皮肤红肿,是因为皮肤毛细血管舒张和通透性增加,______________________________引起组织间隙液体积聚。若手指伤口感染,可引起体液中吞噬细胞和杀菌物质抵御病菌侵害,此过程属于____________免疫。答案 (1)局部电流(或电信号、神经冲动) 突触小泡 (特异性)受体 (2)内正外负 无 兴奋在神经元之间只能单向传递 (3)血浆中的蛋白质和液体渗出 非特异性解析 (1)兴奋在神经纤维上以局部电流(或电信号、神经冲动)的形式传导。突触前膜内的突触小泡受到刺激后,释放神经递质,与突触后膜上的特异性受体结合,引起下一神经元兴奋。(2)M点在静息电位时为内负外正,受刺激后变成动作电位,其膜两侧的电位变为内正外负。由图可知,手指皮肤内感受器产生的兴奋,经M(传入神经)传入脊髓,再由N(传出神经)传到效应器(屈肌和伸肌)。兴奋在神经元之间单向传递,可由b传到c,不能由c传到b,故刺激N点,c处可检测到兴奋,b处检测不到。(3)毛细血管舒张和通透性增加会使血浆中的蛋白质和液体渗出。体液中的吞噬细胞和杀菌物质为人体的第二道防线,属于非特异性免疫。【组题说明】考 点 题 号 错题统计 错因分析神经调节的结构基础 1、2、3、10兴奋的传导与传递 4、5、6、7、8、9、11、12综合应用与实验探究 13、14、15一、单项选择题1. 如图为反射弧结构示意图,下列说法中正确的是 ( )A.刺激③处,该处细胞膜电位变为外正内负B.若从③处切断神经纤维,刺激④处,E不能产生反应C.兴奋在①处神经纤维上传导速度较②处快D.若在④处施加一较强电刺激,图中①~⑤处能测到兴奋的只有⑤答案 C解析 刺激③处,该处细胞膜出现动作电位,膜电位变为外负内正;④对应的是传出神经,若从③处切断神经纤维,刺激④处,E可以产生反应;②表示突触,兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上的传导速度慢;若在④处施加一较强电刺激,图中①~⑤处能测到兴奋的有③④⑤。2. 如图表示某反射弧,若在S处给予一定强度的刺激,则 ( )A.引起的肌肉收缩叫做反射B.兴奋在该神经元内只向神经中枢单方向传导C.神经纤维膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向一致D.引起S处Na+外流答案 C解析 S处位于传出神经上,刺激传出神经,引起的肌肉收缩没有经过完整的反射弧,不属于反射,故A错误;兴奋在该神经元内可向神经中枢方向和效应器方向双向传导,故B错误;神经纤维膜内局部电流的方向是从兴奋部位流向未兴奋部位,与兴奋传导方向一致,故C正确;神经纤维上受到一定刺激产生兴奋的部位,Na+大量内流,故D错误。3. 如图为某反射的反射弧结构示意图,相关叙述错误的是 ( )A.若在Ⅱ处给予足够强的有效刺激,则在a处可检测到电信号B.在b处发生的信号转换为:电信号→化学信号→电信号C.在b处突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜后会被酶分解D.在Ⅱ处施加有效刺激引起的屈肌收缩不属于非条件反射答案 A解析 由图中神经节可以判断,Ⅱ位于传出神经上,a位于传入神经上,传出神经受到刺激产生的兴奋不能传到传入神经上,所以刺激Ⅱ处,a处检测不到电信号,故A错误;图中b处为突触结构,兴奋在突触处传递时,信号转换为:电信号→化学信号→电信号,故B正确;神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,其发挥作用后立即被酶降解,故C正确;反射活动需要有完整的反射弧参与,在Ⅱ处施加有效刺激虽然能引起屈肌收缩,但由于没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,故D正确。4. 图1为细胞膜亚显微结构示意图,图2为突触结构示意图,下列叙述正确的是( )A.图1中Ⅰ侧为细胞膜内侧,Ⅱ侧为细胞膜外侧B.脂质分子可优先通过细胞膜与图1中A密切相关C.图2中E为突触后膜,F为突触前膜,C物质被释放出来依靠主动运输D.图2中C为神经递质,C与D结合后,突触后膜电位可能会由外正内负变为外负内正答案 D解析 有糖蛋白的一侧为膜外侧,则Ⅰ侧为细胞膜外侧,Ⅱ侧为细胞膜内侧,故A错误。脂质分子优先通过细胞膜与图1中B(磷脂双分子层)密切相关,故B错误。图2中E为突触前膜,F为突触后膜,神经递质被释放依靠胞吐作用,故C错误。5. 将枪乌贼的巨大轴突置于体内组织液的模拟环境中,下列分析错误的是 ( )A.若减小模拟环境中Na+浓度,则动作电位的峰值变小B.若增大模拟环境中Na+浓度,则刺激引发动作电位所需时间变短C.若增加静息电位时膜对K+的通透性,则静息电位的绝对值不变D.若增大模拟环境中K+浓度,则静息电位的绝对值变小答案 C解析 动作电位是由Na+内流引起的,当细胞外Na+浓度减小时,Na+内流的数量相应减小,膜内外电位差将减小,动作电位的峰值变小,故A正确;当细胞外Na+浓度增大时,相同时间内Na+内流的数量相应增加,则刺激引发动作电位所需时间变短,故B正确;静息电位是由K+外流引起的,若增加静息电位时膜对K+的通透性,K+外流的数量会增加,则静息电位的绝对值变大,故C错误;若增大模拟环境中K+浓度,K+外流在一定程度上受阻,则静息电位的绝对值变小,故D正确。6. 兴奋在两个神经元之间传递时,以下生理活动不会发生的是 ( )A.生物膜的融合和转化B.钠、钾离子的跨膜运输C.ATP的合成和分解D.信号分子与突触前膜上受体的识别和结合答案 D解析 神经递质存在于突触小泡中,当神经递质释放进入突触间隙时,会发生突触小泡与突触前膜融合,此时突触小泡膜转化成突触前膜的一部分,该过程消耗ATP,而ATP每时每刻都在合成;神经递质识别和结合的受体位于突触后膜上。7. 在如图所示的结构中,兴奋传导或传递的方向不能是 ( )A.①→② B.③→④C.②→① D.④→③答案 D解析 兴奋在神经纤维上可以双向传导,即兴奋传导的方向可以是①→②,也可以是②→①;兴奋在突触中传递时,只能从突触前膜到突触后膜,即兴奋传递的方向只能是③→④,不能是④→③。8. 如图为“神经—肌肉”连接示意图,以下分析不正确的是 ( )A.刺激图中的肌肉,电流表的指针将偏转2次B.刺激M点引起的肌肉收缩不属于反射C.兴奋传到突触后膜时发生的信号变化是电信号→化学信号D.刺激N点电流表指针只发生1次偏转答案 C解析 该反射弧中,肌肉既是感受器又是效应器,刺激肌肉,电流表发生两次偏转,故A正确。刺激M点引起肌肉收缩的过程中,只有传出神经和效应器发挥了作用,感受器、传入神经和神经中枢没有参与,因此该过程不属于反射,故B正确。突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,发生的信号变化是化学信号→电信号,故C错误。刺激N点,兴奋只能传到电流表的右侧电极,指针只能发生1次偏转,故D正确。9. 以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料,测定其受刺激后的电位变化过程。图中箭头表示电流方向,下列说法错误的是 ( ) A.在a点左侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、2、4、3、4B.在b点右侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4C.在a、b两点中央刺激,依次看到的现象的顺序是4、1、4D.在a、b两点中央偏左刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4答案 D解析 刺激a、b两点中央偏左侧,a点先兴奋,膜外变为负电位,而b点还处于静息电位,即b点膜外为正电位,因此电流表先向左偏转;当兴奋传至a点左侧,未到b点时,a、b点膜外均为正电位,此时电流表指针处于中间位置;当兴奋传至b点时,a点为静息电位,膜外为正电位,b点处于兴奋状态,膜外为负电位,因此电流表指针向右偏转;当兴奋传至b点右侧,a、b两点都为静息电位,膜外为正电位。在a、b两点中央刺激,a、b两点同时处于兴奋状态即膜外同时为负电位,电流表指针不发生偏转;当a、b两点兴奋后,又同时恢复为静息电位,即膜外同时变为正电位,此时电流表指针处于中间位置。二、多项选择题10.(高考改编题)下列关于神经肌肉(肌肉指骨骼肌)接点及其相关结构和功能的叙述,正确的是 ( )A.一个骨骼肌细胞中只有一个细胞核B.神经肌肉接点的突触间隙中有组织液C.突触后膜的表面积与突触前膜的不同D.一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位答案 BC解析 解答本题的关键是熟知神经元的结构及其功能。骨骼肌细胞一般较长,但受细胞核所能控制的细胞质体积的制约,一个细胞内常有上百个细胞核同时存在,A项错误;神经和肌肉接点构成突触,其突触前膜和突触后膜间隙的液体为组织液,B项正确;突触后膜的功能是接受神经递质,使肌肉收缩,与此功能相适应的是突触后膜向内部凹陷,以扩大与突触前膜的接触面积,C项正确;要使突触后膜产生兴奋,需要对其的刺激超过某一最小值,并非一个乙酰胆碱分子即可实现,D项错误。11.如图为突触结构模式图,对其描述不正确的是 ( )A.a为树突末梢,构成突触小体B.1中物质通过协助扩散释放到2中C.2中的神经递质属于内环境的成分D.在反射弧中信号传递方向是b→a答案 ABD解析 a为轴突末梢;1为突触小泡,其中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙;2是组织液,属于内环境的成分;在反射弧中信号的传递方向是a→b,因为神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。12.如图为人体神经元细胞模式图,据图分析不正确的是 ( )A.④中的物质属于神经递质,释放到⑤的方式是胞吐B.A点属于神经元的轴突部分C.若抑制该细胞的呼吸作用,将不影响神经兴奋的传导D.若刺激A点,图中电流计B将发生2次方向相同的偏转答案 CD解析 神经递质通过突触前膜到达突触间隙的方式是胞吐;兴奋在传导的过程中需要消耗细胞呼吸释放的能量;若刺激A点,图中电流计B将偏转2次,且方向相反。三、非选择题13.下图为人体某一反射弧的示意图,a、b为置于神经细胞B和神经细胞D膜外的微型电流计F的两个微型电极,请据图回答问题。(1)a处受刺激后,若规定细胞膜外表面为零电位,则细胞膜内表面的电位是________(填“正”“负”或“零”)电位。(2)若从a处切断神经纤维,刺激b处,效应器________(填“能”或“不能”)产生反应,它________(填“属于”或“不属于”)反射。(3)在反射弧中,决定神经冲动单向传递的结构是____________。(4)如果在电极a处给予一适当的刺激,此时a、b之间会产生电流,其方向是________;在细胞A处给予一适当的刺激,电流计的指针能发生两次方向________(填“相同”或“相反”)的偏转。答案 (1)正 (2)能 不属于 (3)突触 (4)b→a 相反解析 (1)a处受刺激后,a处的电位由外正内负变成外负内正;若规定细胞膜外表面为零电位,则细胞膜内表面的电位是正电位。(2)A为感受器,E为效应器,兴奋可以从感受器向效应器传递;刺激b处,效应器能发生反应,但感受器(即皮肤细胞A)、神经中枢、传入神经并没有参与该过程,故该过程不属于反射。(3)兴奋在突触中的传递是单向的,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。(4)a处受到刺激后,其电位由外正内负变成外负内正,而b处(未兴奋部位)的电位仍然是外正内负,电流的方向是从正电位流向负电位,故a、b之间会产生b→a的电流。在细胞A处给予一适当的刺激,当兴奋传至a处时,电流计的指针向右偏转;当兴奋传至b处时,电流计的指针向左偏转。14.图甲表示三个通过突触连接的神经元,在a、b、c、d四处安放有灵敏电流计;图乙是神经元之间的突触结构。请回答下列问题:(1)刺激图甲中箭头处,a、b、c、d各点可检测到膜电位变化的是________。(2)图乙的结构保证了神经元之间兴奋的传递方向是单向的,原因是________________________________________________________________________。(3)若某药物Y能抑制图乙所示突触的信号传递过程,则为了探究该药物的具体作用,请你写出一个研究课题的名称:___________________________________________。答案 (1)b、c、d (2)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 (3)药物Y分解神经递质从而阻断突触的信号传递(答案合理即可)解析 (1)兴奋在离体的神经纤维上的传导是双向的,而在神经元之间是单向传递的,因此在图中箭头处施加一适宜刺激后,兴奋首先传到c处,然后依次是b处、d处。(2)兴奋在突触处是由神经递质来传递的,神经递质只能由突触前膜释放,经突触间隙作用于突触后膜,故传递是单向的。(3)拟定的课题名称要与题目所给信息相符。15.如图是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流计。(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):①先用剪刀在神经元A的________________将其剪断;②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点________,若________________,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次):①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;②用电刺激仪刺激实验位点________,若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为________________,具有这种特点的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)①1、2之间 ②1 无肌肉收缩现象(2)②1 1 2(答“4 2 1”也可) 单向传递 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上解析 (1)欲探究神经元A是传出神经还是传入神经(只在神经元A上完成),可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A的实验位点1、2之间将其剪断,再用电刺激仪刺激神经元A的位点1,若肌肉无收缩现象,则表明神经元A为传入神经;若出现肌肉收缩,则表明神经元A为传出神经,乙为效应器(肌肉)。(2)若实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经,可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外,通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1,若指针偏转1次,表明兴奋不能传到位点3,则神经元A为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到位点3,则神经元A为传入神经。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上,故兴奋在神经元间是单向传递的。教师备课资源1. 神经系统的分级调节和人脑的高级功能结构名称 主要神经中枢 功能脑 大脑 语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等 具有感知、控制躯体的运动及语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能小脑 维持身体平衡的中枢 维持身体平衡脑干 呼吸中枢、心血管运动中枢 调节呼吸、心血管运动下丘脑 体温调节中枢、水平衡的调节中枢和生物节律调节中枢 调节体温、水平衡、血糖平衡等脊髓 调节躯体运动的低级中枢 受大脑的控制2. 兴奋在神经纤维上的传导(1)传导原理:静息时,膜外正电位、膜内负电位,经刺激后,转变为膜外负电位、膜内正电位,这样就与两侧的未兴奋部位形成了电位差,产生了局部电流,其流动方向是:膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,这种局部电流可以刺激相邻的未兴奋部位产生兴奋,由此导致了兴奋在一条神经纤维上可以进行双向传导。(2)传导过程:静息电位→刺激→电位差→电荷移动→局部电流→局部电流回路。3. 兴奋在神经元之间的传递(1)突触的常见类型①从结构上来看:A轴突→细胞体,B轴突→树突,C轴突→轴突。②从功能上来看:突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递,影响突触后神经元的活动,使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触,使突触后膜发生抑制的突触称抑制性突触。突触的兴奋或抑制,不仅取决于神经递质的种类,更重要的是取决于其受体的类型。(2)传递过程:电信号→化学信号→电信号的转换过程。(3)传递特点:①单向传递。递质只存在于突触小体的突触小泡中,与递质结合的受体 只存在于突触后膜上。②突触延搁性。兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。③对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。④对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感,缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等都可以改变突触部位的传递活动。第30讲 植物的激素调节[考纲要求] 1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ)。2.其他植物激素(Ⅱ)。3.植物激素的应用(Ⅱ)。4.实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。一、植物生长素的发现1. 达尔文的实验(1)实验过程及现象: (2)实验结论:单侧光照射能使胚芽鞘尖端产生某种影响,当传递到下部伸长区时,造成背光面比向光面生长快。2. 鲍森·詹森的实验(1)实验过程及现象(2)实验结论:胚芽鞘尖端产生的影响,可以透过琼脂片传递给下部。3. 拜尔的实验(1)实验过程及现象(2)实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。4. 温特的实验(1)实验过程及现象(2)实验结论:造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并命名为生长素。5. 植物激素[解惑] (1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”,只能说“影响”。(2)证明“影响”是“化学物质”而非其他信号,并对该物质命名的科学家是温特;提取该物质的是郭葛,其化学本质为吲哚乙酸,由色氨酸合成。(3)上述实验中都设置了对照组,体现了单一变量原则。[思考] 鲍森·詹森实验的目的是要证明胚芽鞘尖端产生的影响要向下传递,但实验并没有充分证明,如何补充实验以证明胚芽鞘尖端产生的影响要传递到下部才能发挥作用。提示 设置对照组,将琼脂片换成云母片或玻璃片,其他均相同。二、生长素的产生、运输和分布1. 合成部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。2. 分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。3. 运输(1)极性运输:从形态学的上端运输到形态学的下端。(2)非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行。三、生长素的生理作用1. 两重性(1)实质:即低浓度促进,高浓度抑制。(2)表现2. 顶端优势(1)现象:顶芽优先生长,侧芽受到抑制。(2)原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累到侧芽,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制。3. 生长素类似物(1)概念:具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质,如α 萘乙酸、2,4 D等。(2)应用[解惑] 生长素的作用机理:通过促进细胞纵向伸长来促进植物生长。[思考] 下列体现两重性的实例有哪些,有何规律?①根的向地性;②茎的背地性;③根的背光性;④茎的向光性;⑤无子果实形成;⑥顶端优势;⑦除草剂去除杂草。提示 ①③⑥⑦能体现两重性,只要涉及到根的一般可体现两重性,因为根对生长素非常敏感。四、其他植物激素[连一连]考点一 聚焦胚芽鞘的生长弯曲和植物的向性运动1. 下列是利用燕麦胚芽鞘做的一系列实验,分析相应的对照实验得出结论(1)图①②对比分析表明:光并未抑制胚芽鞘的生长(光未抑制促进生长的物质的合成),或垂直照光并未引起胚芽鞘的生长弯曲。(2)图①③对比分析表明:光照不均匀(单侧光照)会引起胚芽鞘生长不均匀,即造成向光弯曲。(3)图③④对比分析可得出结论:胚芽鞘弯向光源生长是因为有了尖端的缘故。(4)图①②③④对比分析表明:胚芽鞘生长和弯曲与尖端和单侧光的影响有关。(5)图⑤⑥对比分析表明:胚芽鞘生长与否和琼脂块本身无关,而是与处理过的琼脂块中的某种物质有关。(6)图⑥⑦对比分析表明:该物质能向下运输则胚芽鞘生长,反之,则胚芽鞘不生长。(7)图⑤⑥⑦对比分析表明:尖端产生了某种物质向下运输,促使胚芽鞘生长。(通过化学分析研究,该物质叫吲哚乙酸,因为它能促进生长,因此命名为生长素)(8)图③⑥⑧对比分析表明:该物质分布不均,是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而单侧光照仅仅是影响该物质分布不均的原因而已。(9)图③⑨⑩对比分析表明:感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,发生弯曲的部位在尖端下部。(10)比较图 和 表明:生长素的横向运输部位在胚芽鞘尖端,即感光部位。2. 分析植物的向性运动(1)分析植物向光性的原因并作出总结总结(2)分析植物茎的负向重力性和根的向重力性A、B为极性运输,C、D为重力作用下的横向运输。地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→总结易错警示 涉及生长素的3个方面分析(1)胚芽鞘的感光部位和发挥作用的部位①感光部位——胚芽鞘尖端。②产生生长素部位——胚芽鞘尖端。③发生弯曲的部位——伸长区,即尖端下面一小段。(2)生长素分布不均的原因分析①单方向刺激的影响:常见的有单侧光、重力、离心力等因素,使生长素在产生部位发生了横向运输,然后通过极性运输到达作用部位,使生长素分布不均,从而造成了弯曲生长。②其他人为因素:如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上,探究弯曲生长的原因,又如云母片或玻璃片的应用,也会造成生长素分布不均。[]③琼脂等不能感光,不会影响生长素的运输和传递,而云母片等则会阻碍其运输。④生长素的产生不需要光,有无光均产生。(3)生长素运输的方向及方式的剖析:①极性运输:生长素只能从形态学上端运往形态学下端,而不能由形态学下端运往形态学上端,即生长素的运输是极性运输,顶端优势现象能充分说明这一特点。②横向运输:单侧光照射胚芽鞘,使得生长素在从上到下进行极性运输的同时,还能进行一定程度的横向运输,从而使胚芽鞘背光侧生长素比向光侧生长素多。同理,横放的植物,由于受到重力的影响,使茎、根的近地侧生长素分布得多,远地侧生长素分布得少。③运输方式:生长素的运输在缺氧条件下会受到影响,同时,顶芽产生的生长素能逆浓度梯度向下运输并大量积累在侧芽部位,说明生长素的运输方式是主动运输。1. 用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如图所示实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是( )A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧答案 D解析 ①a、b浓度相同,故直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转,单侧光不影响生长素的分布,直立生长;⑧向小孔方向弯曲生长。2. 为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响,某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了下列处理:一段时间后,①③④均明显向上弯曲生长,②弯曲生长不明显。根据上面实验,下列分析正确的是 ( )A.①和④能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素B.①和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生长的主要因素C.①和②能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素D.③和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生长的主要因素答案 D解析 燕麦横放,重力引起向地侧生长素多于背地侧,单侧光照引起背光侧生长素多于向光侧,①上方照光及重力影响都使向地侧生长素多,促使向地侧生长快,燕麦向上弯曲生长;②燕麦弯曲生长不明显,说明重力与单侧光的共同作用使向地侧和背地侧生长素分布量差别不大;③燕麦只受重力影响;④中光照不影响生长素的横向运输,受重力影响燕麦向上弯曲生长。1. 判断植物“长不长、弯不弯”的方法判断植物“长不长、弯不弯”时要注意两看:一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素:①能则生长;②不能则既不生长也不弯曲。二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀:①若均匀则直立生长;②若不均匀则弯曲生长。2. 植物向性运动的分析判断常用方法有:云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等,分析如下:类别 图解条件 相关结果遮盖类 ①直立生长②向光生长暗箱类 ①直立生长②向光(小孔)生长插入类 ①向右侧生长②直立生长③向光生长④向光生长移植类 ①直立生长②向左侧生长③④中IAA的含量a=b+c,b>c旋转类 ①直立生长②向光生长③向小孔生长④茎向心生长,根离心生长横置类 ①②中IAA含量及作用①:a=b、c=d,都促进水平生长②:a<b、c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长考点二 解读生长素的生理作用特性相关曲线1. 尝试对生长素的两重性作用曲线进行分析(1)曲线中OH段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。(2)曲线中HC段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。(3)H点表示促进生长的最适浓度为g。(4)当生长素浓度小于i时促进植物生长,均为“低浓度”,高于i时才会抑制植物生长,成为“高浓度”,所以C点表示促进生长的“阈值”。(5)若植物幼苗出现向光性且测得向光侧生长素浓度为m,则背光侧的浓度范围为大于m小于2m。(6)若植物水平放置,表现出根的向地性、茎的背地性,且测得茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围为大于0小于m。2. 尝试分析根、茎、芽对生长素的反应敏感程度曲线(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效不同。(2)同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。(3)曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,其中A、B、C三点代表最佳促进效果点。(4)“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度,“低浓度”生长素是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度。(5)图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用,变化特点是促进作用逐渐降低。A′、B′、C′点的作用特点是既不促进,也不抑制。3. 尝试分析单子叶、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线由图可知:双子叶植物比单子叶植物敏感,故可用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。易错警示 不要将生长素分布多少与浓度高低的作用效果混为一谈生长素分布的多少是一个相对概念,高浓度和低浓度范围内都有生长素的多少之分;而生长素作用中的高浓度和低浓度是和作用效果联系在一起的概念,高浓度一定表现为抑制,低浓度一定表现为促进。3. 如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,此图给你的信息是 ( )A.生长素对三种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度(例如10-2 ppm)抑制生长B.a、b、c点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度[]C.d点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用,却抑制芽的生长D.幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏答案 B解析 生长素对三种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,但浓度为10-2 ppm时,对根和芽起抑制作用,但对茎却是促进作用。a、b、c点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度。d点对应的生长素浓度对芽和茎的生长都具有促进作用。幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏,图中没有体现这样的信息。4. (2010·课标全国卷,30)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽),将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中,一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲,α与生长素浓度的关系如图乙。请回答:(1)从图乙可知,在两个不同浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,请根据生长素作用的特性,解释产生这种结果的原因,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中,测得其半边茎的弯曲角度α1,从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,有人将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2,请预测α2与α1相比较的可能结果,并得出相应的结论:__________________________________________。答案 (1)生长素的生理作用具有双重性,最适生长素浓度产生最大弯曲角度α值,高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长,从而产生相同的弯曲角度α(2)若α2小于α1,则该溶液的生长素浓度为A;若α2大于α1,则该溶液的生长素浓度为B解析 (1)生长素的生理作用具有双重性,低浓度促进植物生长,超过最适浓度后,高浓度抑制植物生长,甚至杀死植物。对任何一种植物来讲,都有促进生长的最适生长素浓度,在最适浓度两侧可能会出现作用效果相同而浓度不同的两个点。(2)低浓度(A)和高浓度(B)溶液都能促进茎段的生长,将待测溶液进行稀释后,若其浓度为A,则促进作用会小于原来浓度的促进作用,即α2<α1;若其浓度为B,则促进作用会大于原来浓度的促进作用,即α2>α1。考点三 整合植物激素间的关系1. 说出各种植物激素的生理作用2. 归纳植物激素之间的关系(1)协同作用的激素①促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。②延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。(2)拮抗作用的激素①器官脱落②种子萌发易错警示 与各种植物激素相联系的5点提示:(1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物,激素种类不同,化学本质不同。(2)生长素有极性运输的特点,其他植物激素没有。(3)植物激素具有远距离运输的特点,激素种类不同,运输的方式和方向不一定相同。(4)植物激素具有调节功能,不参与植物体结构的形成,也不是植物的营养物质。(5)利用生长素类似物处理植物比用天然的生长素更有效,其原因是人工合成的生长素类似物具有生长素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因而能长时间发挥作用。5. 南京地处亚热带地区,四季分明,植物能接受外界光照、温度变化的刺激。某些植物通过调节各种激素的合成,使得冬天休眠、夏天生长,如图所示。有关叙述正确的是( )A.10 ℃有利于过程①②和过程①③④,30 ℃有利于过程①③⑤⑥B.冬天休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加C.长日照能促进过程①②和过程①③④,短日照能促进过程①③⑤⑥D.由图可知,植物的休眠和生长都只由一种激素调节完成答案 C解析 冬天休眠时植物体内脱落酸含量较高,夏天生长时植物体内赤霉素和细胞分裂素含量较高,故10 ℃有利于过程①③⑤⑥,30 ℃有利于过程①②和过程①③④,可见植物的休眠和生长等过程都是多种激素共同作用的结果。6. 如图为小麦子粒形成过程中各种植物激素的含量变化,据图判断下列叙述错误的是( )A.小麦子粒成熟后赤霉素合成量较小B.小麦子粒形成初期细胞分裂素合成旺盛C.小麦子粒质量的增加主要取决于生长素的含量D.小麦子粒的形成受多种植物激素的平衡协调作用[]答案 C解析 从图示小麦子粒形成过程中各种植物激素的含量变化可以看出,植物的生长和发育受多种激素的综合调节,小麦子粒质量的增加是细胞分裂素、赤霉素、生长素共同作用的结果,而不是主要取决于生长素的含量。1. 正确理解植物激素间相互关系的技巧首先要识记各种植物激素的功能,还要掌握它们在调节植物生长发育过程中作用的异同。(1)生长素通过促进细胞伸长,进而促进生长;细胞分裂素则通过促进细胞数目增多,进而促进生长。(2)脱落酸抑制细胞分裂,并促进叶和果实的衰老、脱落,但这些作用又会被细胞分裂素解除。(3)生长素在浓度适宜时促进植物生长,同时诱导乙烯的合成,但当其浓度过高,乙烯含量增加到一定程度,使乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素对细胞生长的促进作用时,则开始抑制植物的生长。2. 植物生长与多种植物激素之间的关系3. 赤霉素与生长素在促进茎秆的伸长方面的关系图实验十六 聚焦植物激素相关实验设计题[]1. 验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作(2)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。2. 验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输(1)实验操作(2)实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。3. 探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度(1)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。[](2)结果预测及结论①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。②若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。③若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。4. 探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度(1)实验过程(2)实验分析由右图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。5. 验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原理:果实发育与生长素的关系①如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育着的种子),果实因缺乏生长素而停止发育,甚至引起果实早期脱落。②在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液,子房正常发育为果实,因为没有受精,果实内没有种子。(2)过程(3)结果:A组发育出有子黄瓜,B组不发育,C组发育出无子黄瓜。(4)结论:生长素是果实发育所必需的。易错警示 植物激素相关实验设计的提示(1)实验中要运用对照原则和单一变量原则。(2)实验要体现生物科学研究的基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论。(3)实验材料——胚芽鞘、去尖端的胚芽鞘、玻璃片和云母片阻断运输;不透明锡箔纸和盒子遮光;琼脂块运输或收集生长素;枝条上下端与极性运输关系。7. 某生物兴趣小组利用2,4 D进行了如下实验:①配制一系列浓度梯度的2,4 D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花插条,均分为6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4 D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;③一段时间后取出,统计每组插条生根数目并计算平均值,结果如表所示:2,4 D溶液浓度(mol/L) 0 10-15 10-14 10-13 10-12 10-11生根数(平均值) 2.0 3.8 7.2 9.4 15.1 20.3根据以上实验,可以得到的结论是 ( )A.促进桂花插条生根的最适2,4 D溶液浓度是10-11 mol/LB.一定浓度的2,4 D溶液对插条生根具有明显的促进作用C.超过一定浓度的2,4 D溶液对插条生根有抑制作用D.相同浓度的2,4 D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同答案 B解析 由题中信息可知:以2,4 D溶液浓度为0的组作为对照组,其他组为实验组。由生根数可知:2,4 D溶液对插条生根具有促进作用,并且一定浓度的2,4 D溶液对插条生根具有明显的促进作用;表中数据没有体现2,4 D溶液对插条生根的抑制作用;该题中2,4 D溶液浓度范围设定太窄,故不能确定最适浓度;题中没有涉及有关生长素对插条生根作用的实验,不能说明相同浓度的2,4 D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同。8. 某生物兴趣小组调查发现,在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液(100~200 mg·L-1),可促进多开雌花,提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于或高于这个范围时,其作用效果尚不清楚。请设计实验,探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。材料用具:2~3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300 mg·L-1)、蒸馏水、喷壶……(1)方法步骤:①将黄瓜幼苗平均分成A、B、C、D四组;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________;④连续观察6周,记录并统计________。(2)实验结果预测:(请在图中将预测的结果以折线的形式表示)答案 (1)②用蒸馏水稀释乙烯利溶液,配制成4种浓度(要求在0~100 mg·L-1、100~200 mg·L-1、200~300 mg·L-1三个区间各至少取一种浓度)③取等量上述各浓度乙烯利溶液,用喷壶分别喷洒各组黄瓜幼苗一次④各组雌花数(或各组每株平均雌花数)(2)如配制的浓度为0 mg·L-1、50 mg·L-1、150 mg·L-1、250 mg·L-1,折线图为[][要求在横坐标上注明上述(2)配制的浓度。]解析 该实验的自变量是乙烯利的浓度,因变量是雌花的数量,实验步骤可从“分组编号、实验处理、结果观察”三个方面展开。技法提炼生长素类似物促进插条生根的实验分析1. 实验的变量:该实验的自变量为生长素类似物的浓度;实验的因变量是扦插枝条生根情况;实验的无关变量是实验试剂的剂量、植物的种类、生长素类似物处理的时间等。2. 实验的对照:该实验中存在空白对照(即用蒸馏水处理的对象组)和相互对照(即用不同浓度生长素类似物处理的对象组)。3. 预实验的作用:(1)为进一步的实验摸索条件;(2)也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验,造成人力、物力和财力的浪费。序号 错因分析 正确答案[] 序号 错因分析 正确答案① 只注意了柱形图的走势,未与浓度为0时作出比较 促进生根 ② 设置的试剂梯度较大,不能确定0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响 不能③ 对实验设计应该遵循的对照原则考虑不充分 4 ④ 未能结合生长素作用的两重性特点及生长素作用的相关曲线进行全面分析 X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定题组一 生长素的发现和生理作用1. 判断正误(1)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用有关(2011·山东,1C) ( )(2)在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性(2009·江苏,9④)( )(3)水平放置在地面的植株,一段时间后,靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度高,根向下弯曲生长(2008·广东,11A) ( )[](4)顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制(2008·江苏,15A) ( )(5)燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关(2008·江苏,15B) ( )(6)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输(2008·江苏,15D)( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×2. (2012·课标全国卷,5)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是 ( )A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能答案 D解析 胚芽鞘的尖端都能合成生长素,所以A、B两项错误。生长素的运输只能是从形态学上端运输到形态学下端的极性运输,C项错误。据题干可知,a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端,形态学下端连接茎,所以生长素可以向基部运输,因此胚芽鞘向光弯曲生长;b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端,形态学上端连接茎,故生长素不能向基部运输,因此胚芽鞘无弯曲生长,D项正确。题组二 其他植物激素3. 判断正误(1)赤霉菌分泌的赤霉素可促进植物生长(2011·海南,10D) ( )(2)草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关(2008·江苏,15C) ( )(3)在黑暗条件下,细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解,表明细胞分裂素能延缓叶片变黄(2009·广东,10A) ( )(4)根尖能够产生细胞分裂素(2009·海南,16A) ( )(5)脱落酸能抑制马铃薯发芽(2009·海南,16B) ( )(6)乙烯可用于诱导产生无子果实(2008·广东理基,49D) ( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)×4. (2012·山东理综,1)果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是 ( )A.细胞分裂素在果实生长中起促进作用B.生长素对果实的发育和成熟没有影响C.乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用D.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落答案 A解析 果实的生长发育和成熟受多种植物激素的调节,细胞分裂素促进细胞的分裂,在果实生长发育中起促进作用,A项正确;生长素促进细胞生长和果实形成,当生长素浓度增大到一定程度时,会促进乙烯的合成,乙烯有促进果实成熟的作用,因而生长素对果实成熟也有影响,B项错误;乙烯促进果实成熟,C项错误;脱落酸促进果实的衰老和脱落,D项错误。5. (2012·浙江理综,3)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )A.乙烯浓度越高脱落率越高B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率答案 D解析 从图示可以看出,随生长素浓度的升高,乙烯浓度一直在升高,脱落率先增加后降低,A、B两项错误;分析题图可知,生长素浓度和乙烯浓度一直呈正相关变化,C项错误;喷洒较高浓度的生长素类似物,可降低脱落率,D项正确。题组三 植物激素的探究与应用6. (2012·四川理综,4)为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表: 处理方式测定指标 外源生长素(mg/L)[] NPA(μmol/L)0 0.001 0.01 0.1 3弯曲角度α(度) 37 40 31 22 16生长速率(mm/天) 15 17 13 11 8据此实验的结果,不能得出的结论是 ( )A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关答案 C解析 在单侧光照射下,根会出现背光生长的现象,原因是单侧光引起生长素由向光一侧运输到背光一侧,高浓度的生长素抑制了背光一侧细胞的生长,因此其生长速率小于向光一侧,A、D两项正确;分析表中数据可知,当外源生长素浓度由0增大至0.001 mg/L时,弯曲角度和生长速率都增大,而当外源生长素浓度由0.001 mg/L增大至0.1 mg/L时,弯曲角度和生长速率却是减小的,与加入生长素运输抑制剂效果类似,说明生长素在低浓度时具有促进作用,而在高浓度时具有抑制作用,体现了生长素作用的两重性,B项正确;分析图表信息只能通过弯曲角度和生长速率说明生长素及其运输抑制剂对生长结果的影响,不能说明单侧光对生长素合成的影响,因此C项错误。7. (2012·安徽理综,6)留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4 D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如下图所示。下列有关分析不正确的是 ( )A.喷施赤霉素和2,4 D能有效减少留树保鲜过程中的落果B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4 D对落果的调控有协同作用C.喷施赤霉素和2,4 D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高D.赤霉素、2,4 D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用答案 D解析 解答本题时首先要从图示中分析各植物激素及其类似物的作用,同时联系植物激素间的相互作用进行分析。由图示知,喷施赤霉素和2,4 D的树枝落果率较低,说明喷施赤霉素和2,4 D能有效减少落果,A项正确;单独喷施赤霉素和2,4 D都能降低落果率,同时喷施赤霉素和2,4 D防止落果的效果更好,说明二者在防止落果上具有协同作用,B项正确;由图可知,与喷施清水相比,喷施赤霉素和2,4 D都能使果实中脱落酸含量降低,C项正确;由落果率和脱落酸含量变化曲线可知,喷施赤霉素和2,4 D都能降低落果率,降低脱落酸含量,而脱落酸能促进果实脱落,故赤霉素、2,4 D与脱落酸对落果的调控具有拮抗作用,D项错误。8. (2010·北京理综,29)在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。请分析并回答:(1)生长素类似物是对植物生长发育有重要______________作用的一类化合物。本实验中________mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。(2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的________以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液成分接触更________。(3)生长素类似物A应溶解于__________________中,以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少________________对实验结果的影响。(4)图2中,对照组切段的平均长度是________mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长________(选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1 mg/L的结果相比,浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是____________________________________________________。(5)图2中,浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应________(选填下列选项前的字母)。A.舍弃 B.修改 C.如实填写为检验该浓度相关数据的可靠性,还应____________。答案 (1)调节 1 (2)①氧气 ②均匀(3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素(4)7.0 有 促进伸长的作用减弱 (5)C 重复实验解析 由柱形图2可见,在浓度为1 mg/L的生长素类似物溶液中处理,促进切段伸长时,切段平均长度最大,效果最明显。在切段培养时,要保证培养过程中充足的氧气供应,以保证切段正常生长,可以适当通入空气或振荡试管,使溶液中溶解氧的含量升高;同时,通过振荡,使切段与溶液接触更加均匀,以利于物质交换。因为生物体细胞是生活在一个营养丰富的液体环境中,各种生物酶具有一定的最适pH,因此生长素类似物A要溶解在缓冲液中,缓冲物质一般用磷酸盐,并需要含糖丰富,以满足植物生长需要;实验前在蒸馏水中浸泡,是为了除去内源生长素对实验结果的影响,以保证实验的科学性。由图2可见,没有(0 mg/L)生长素类似物的对照组切段平均长度为7.0 mm,浓度为0.001 mg/L的生长素类似物溶液中,切段伸长平均长度为8.0左右,比对照组时长,说明0.001 mg/L的生长素类似物对切段伸长有促进作用;与浓度为1 mg/L的作用结果比,浓度为10 mg/L的溶液中切段伸长平均长度减小,表现为促进切段伸长生长的作用减弱。在实验数据的处理中,要严格按照实验结果填写,保证其客观性,不得随意修改实验数据;为保证实验数据的科学可靠性,应该通过重复实验,修正实验误差。【组题说明】考 点 题 号 错题统计 错因分析生长素的发现与生理作用 1、4、9、13其他植物激素 10、11、12、14与植物激素有关的实验探究 2、3、5、6、7、8、15一、单项选择题1. 下列不属于植物激素调节的是 ( )A.向日葵的幼嫩花盘跟着太阳转B.植物根的向地性生长和茎的背地性生长C.植物对水和无机盐的吸收D.许多植物叶片在秋末会脱落答案 C解析 向日葵的幼嫩花盘跟着太阳转、植物根的向地性生长和茎的背地性生长都与生长素等植物激素的调节有关;植物叶片在秋末会脱落主要与脱落酸等植物激素的调节有关。植物对水和无机盐的吸收与植物激素的调节无直接关系。2. 图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳实验组合为 ( )A.①② B.③④ C.⑤⑥ D.④⑥答案 C解析 该实验的自变量应为胚芽鞘尖端是否遮光,因此实验组合⑤⑥是能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳实验组合。3. 某同学做了如图所示的实验,从实验结果可以直接得出的结论是 ( )A.生长素进行极性运输B.单侧光照引起生长素分布不均匀C.生长素能促进植物生长D.感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端答案 C解析 由实验甲中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块含生长素,胚芽鞘直立生长,而实验乙中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块不含生长素,胚芽鞘不生长,可推知生长素能促进植物的生长。4. 如图所示,图甲表示胚芽鞘受到单侧光的照射,图乙表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响,如果图甲中b处的生长素浓度为m,则a处生长素浓度X的范围是( )A.mC.ni答案 A解析 在单侧光的照射下,胚芽鞘内的生长素由向光侧移向背光侧,背光侧的生长素浓度高于向光侧,促进生长的作用大于向光侧。5. 用燕麦胚芽鞘作实验材料,下列实验中,将发生向右弯曲生长的是 ( )答案 B解析 胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端下面一段,因此,可通过尖端下面一段生长素的分布情况来判断胚芽鞘的生长情况。由于生长素能透过琼脂块,不能透过玻璃片和云母片,故A将直立生长,B向右弯曲生长,C向左弯曲生长,D直立生长。6. 某裸子植物的种子具有坚硬的种皮,萌发率很低。某生物兴趣小组的同学探究“2,4 D能否提高该种子的萌发率”,用4种不同浓度的2,4 D溶液处理两组种子,实验结果如图。对此实验的评价和分析合理的是 ( )A.该实验的对照设置不全面B.浓度范围设置合理C.两线交点对应的是处理种子的最适浓度D.砸裂种皮导致全部种子失活答案 A解析 本实验探究“2,4 D能否提高该种子的萌发率”,故实验的自变量应为2,4 D溶液的有无,但从实验结果看,实验中没有设置无2,4 D的空白对照组,故A正确。7. 植物的根冠内能合成一种植物激素,并且能主动地向根尖的伸长区运输;其作用与分生区合成的低浓度的IAA的作用相反,与增强植物的抗逆性有关。若对玉米根冠做以下四种处理,请根据植物激素相互作用共同调节的特点,判断四个根尖可能向左弯曲生长的是 ( )答案 B解析 四幅图中根尖的分生区都能产生并向上运输少量生长素,从而在根尖两侧发挥等效的促生长作用,但图B中右侧根冠内合成的起相反作用的植物激素不能向上运输,从而使右侧生长快,故根尖向左弯曲生长。8.实验表明,乙烯能抑制根系生长;低浓度的生长素可以促进根系生长,但较高浓度的生长素则抑制根系生长。下列有关解释最可能正确的是 ( )A.生长素与乙烯相互转化B.较高浓度的生长素可能会诱导乙烯的合成C.生长素与乙烯的化学本质相同D.生长素对乙烯进行负反馈调节答案 B解析 由题意可知,较高浓度的生长素可能会通过诱导根细胞合成乙烯来抑制根系生长。9.下列有关植物激素的叙述,正确的是 ( )A.乙烯能促进种子萌发和果实成熟B.脱落酸能抑制马铃薯发芽C.细胞分裂素的主要作用是促进细胞伸长D.侧芽处的生长素浓度过低导致其生长受抑制答案 B解析 乙烯能促进果实成熟,赤霉素可促进种子萌发和果实发育;脱落酸能抑制马铃薯发芽;细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂;侧芽处的生长素浓度过高从而导致其生长受抑制。二、双项选择题10.将甲、乙、丙三株大小相近的同种植物,分别进行如下表的处理,实验结果如图所示。据图表判断,下列叙述正确的是 ( )组别 甲 乙 丙顶芽 摘除 保留 保留细胞分裂素(浸泡浓度) 0 ppm 2 ppm 0 ppmA.细胞分裂素的应用可在一定程度上抵消顶端优势B.顶芽摘除后,有助于侧芽生长C.顶芽的存在并不影响侧芽的生长D.细胞分裂素与侧芽的生长无关答案 AB解析 对比甲组和丙组可知,顶芽的存在能抑制侧芽的生长,故B正确,C错误;对比乙组与丙组可知,使用细胞分裂素可在一定程度上抵消顶端优势,因此细胞分裂素与侧芽生长有关,故A正确、D错误。11. 科学家探究了“生长素类似物α 萘乙酸(NAA)对玉米胚芽鞘生长的影响”,所得实验数据如图所示。下列有关实验的分析和评价,错误的是 ( )A.该实验说明NAA的作用具有两重性B.浓度为10-4 mol/L的NAA也能促进胚芽鞘的生长C.用蒸馏水(0)处理的玉米胚芽鞘为实验组D.促进胚芽鞘生长的最适NAA浓度在10-8mol/L左右答案 BC解析 由图可知,与经蒸馏水(0)处理的玉米胚芽鞘相比较,用浓度为10-4 mol/L的NAA处理的胚芽鞘的长度较短,说明此浓度过高,抑制了胚芽鞘的生长。12.下列有关植物生命活动调节的说法,正确的是 ( )A.植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果B.在形成无子番茄的过程中生长素不能改变细胞内的染色体数目C.乙烯广泛存在于植物的多种组织中,主要作用是促进果实的发育D.赤霉素引起植株增高的主要原因是促进细胞的分裂答案 AB解析 在形成无子番茄的过程中生长素只是促进子房发育成果实,并没有改变细胞内的染色体数目。乙烯的主要作用是促进果实的成熟。赤霉素引起植株增高的主要原因是促进细胞的伸长。三、非选择题13.请据图回答问题。(1)分析图1,用________两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与单侧光的关系。如将装置④放在匀速旋转器的圆心上,其茎的生长情况是________________。(2)图2表示不同浓度的生长素对植物生长的促进作用和抑制作用的关系,曲线上C点表示________________,曲线上H点表示________________。(3)图1的装置①中,植物茎的远地侧生长素的浓度若为m,则近地侧生长素的浓度范围是________________。答案 (1)③④ 向窗口弯曲生长(2)既不促进生长也不抑制生长 最适生长素浓度(3)大于m小于2 m解析 (1)要了解蚕豆的生长与单侧光的关系,自变量应为单侧光的有无,所以应选用装置③④进行实验。将装置④放在匀速旋转器的圆心上,由于光源与植物的相对位置固定,故茎生长依然表现出向光性,因此向窗口弯曲生长。(2)曲线上C点表示该浓度的生长素对植物的生长既不促进也不抑制。H点表示促进植物生长的最适生长素浓度。(3)由于重力的影响,茎的近地侧生长素的浓度大于远地侧,且促进生长的效果大于远地侧,故茎的近地侧生长素的浓度范围是大于m小于2 m。14.下表所示为五大类植物激素的部分生理效应,请分析回答:植物激素 种子发芽 顶端优势 果实生长 器官脱落 插条生根生长素 + + - +赤霉素 + + + - -细胞分裂素 + - + -脱落酸 - +乙烯 - +注 “+”表示促进;“-”表示抑制。(1)表中结果显示,同一植物激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应________。五大类植物激素中,在果实生长的调节中起协同作用的激素有____________________。表中结果说明植物的正常生长发育过程是_______________________________的结果。(2)若解除植物的顶端优势可采取的措施有:①______________________;②______________________________。(3)膨大剂是一种植物生长调节剂,其作用主要是促进细胞分裂,增加细胞的数量,膨大剂最可能是__________类的植物生长调节剂。在西瓜坐果初期适量使用膨大剂可提高产量,但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象,可能的原因是施用膨大剂的________和________不合适。答案 (1)不同 生长素、细胞分裂素、赤霉素(必须答全) 多种激素相互作用共同调节 (2)①去除(去掉或摘除)顶芽 ②施用一定浓度的细胞分裂素 (3)细胞分裂素 时间(时期) 剂量(浓度或多少)解析 (1)分析表格内容可知,同一植物激素在植物不同生长发育阶段作用不同。在果实生长过程中生长素、细胞分裂素、赤霉素对果实的生长都有促进作用,所以这三种激素是协同作用。表中结果说明植物正常生长发育是多种激素相互作用共同调节的结果。(2)顶端优势是植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象,因此可去除顶芽或施用一定浓度的细胞分裂素来解除顶端优势。(3)促进细胞分裂,增加细胞数量的植物生长调节剂是细胞分裂素类的调节剂。有些瓜农使用膨大剂的时间和剂量不合适,会出现西瓜爆裂现象。15.图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果,图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在________ppm之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是________ppm。(2)图2的现象体现了生长素作用具有________的特点,a、b、c、d四处中,生长素可能对植物生长起抑制作用的是________处。(3)为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位。请你结合图2,利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。实验步骤:①________________________________________________________________________________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果:_______________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结论:______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)8~16 16 (2)两重性 a(3)①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组,编号A、B、C ②A组在尖端中央纵向插入云母片,B组在尖端以下部分的中央纵向插入云母片,C组不做任何处理 ③将三组燕麦胚芽鞘水平放置,在适宜条件下培养一段时间后,观察现象 A组水平生长,B组背地生长,C组背地生长 在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位解析 (1)由题图可以看出,生长素类似物溶液浓度为12 ppm时,根的平均长度最长,可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在8~16 ppm之间。浓度为16 ppm时,根平均长度比空白对照组(0)短,说明该浓度下,生长素类似物对根的生长起抑制作用。(2)在重力影响下,a、c处生长素浓度分别高于b、d处,但a处根的生长受到抑制,c处茎的生长得到促进,因此体现了生长素作用的特点——两重性。(3)本实验的自变量为处理部位的不同,因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。第29讲 免疫调节[考纲要求] 1.人体免疫系统在维持稳态中的作用(Ⅱ)。2.艾滋病的流行和预防(Ⅰ)。一、免疫系统的组成1. 组成:免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。2. 免疫细胞3. 免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶等。[判一判]1. 各种免疫器官都能产生免疫细胞 ( × )2. T细胞和B细胞都来自于骨髓造血干细胞 ( √ )3. 免疫活性物质都是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质 ( × )4. 免疫活性物质主要包括抗体、淋巴因子和溶酶体等 ( × )二、免疫系统的功能1. 非特异性免疫和特异性免疫免疫类型 非特异性免疫 特异性免疫形成[] 生来就有 后天接触病原体之后[]获得特点 无特异性 有特异性组成 第一道防线:皮肤、黏膜;第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞 第三道防线:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成解惑 (1)溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,若在唾液中杀菌则为第一道防线,若在血浆中杀菌则为第二道防线。(2)消化道、呼吸道及皮肤表面等都是外界环境,在这些场所中所发生的免疫都属于第一道防线,如胃酸杀菌等。2. 特异性免疫(1)体液免疫①参与细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞。②免疫过程③结果:多数情况下浆细胞产生抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。(2)细胞免疫①参与细胞:吞噬细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。②结果:效应T细胞可以与靶细胞密切接触,使其裂解死亡,释放出抗原,最终被吞噬细胞吞噬。3. 免疫系统的监控和清除功能(判一判)(1)免疫系统的防卫功能主要针对外来病原体 ( √ )(2)免疫系统的监控和清除功能主要针对体内的抗原 ( √ )(3)对细胞癌变的监控和癌细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能 ( √ )[思考] 吞噬细胞、B细胞、T细胞参与的免疫反应类型是什么?提示 吞噬细胞:非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫;T细胞:体液免疫和细胞免疫;B细胞:体液免疫。三、免疫失调疾病[连一连]四、免疫学应用1. 疫苗——免疫中相当于抗原,其作用是使机体产生相应的抗体和记忆细胞。2. 人工标记抗体——检测追踪抗原在机体中的位置。3. 免疫抑制剂——提高器官移植的成活率。[判一判]1. AIDS患者出现病症的直接原因是其他病原体感染 ( √ )2. HIV攻击人体免疫系统,特别是B细胞 ( × )提示 应为T细胞。3. HIV侵入人体后存在潜伏期,原因是潜伏期HIV复制能力较弱 ( × )提示 复制能力强,但免疫功能完善,暂不发病。4. 感染HIV的人称为AIDS患者,应尽快治疗 ( × )提示 感染但不一定发病,故不一定是AIDS患者。5. 目前还没有根治AIDS的特效药 ( √ )考点一 聚焦免疫细胞1. 完善下面淋巴细胞起源与分化的图示2. 归纳下表中免疫细胞的来源和功能细胞名称 来源 功能吞噬细胞 造血干细胞 摄取和处理、呈递抗原,吞噬抗体—抗原结合体B细胞 造血干细胞 识别抗原,分化成为浆细胞、记忆细胞T细胞 造血干细胞,在胸腺中成熟 识别抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞;产生淋巴因子浆细胞 B细胞或记忆细胞 分泌抗体效应T细胞 T细胞或记忆细胞 与靶细胞结合发挥免疫效应记忆细胞 B细胞或T细胞 识别抗原,分化成相应的效应细胞易错警示 与免疫细胞有关的4点提示(1)T细胞和B细胞的形成不需要抗原的刺激,而浆细胞和效应T细胞的形成需要抗原的刺激。(2)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫,还在特异性免疫中发挥重要作用。(3)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶酶菌。(4)有关免疫细胞的“3个唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞,B细胞、记忆细胞都不能产生;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;特异性免疫中除浆细胞外,唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞,其余免疫细胞都有特异性识别功能。1. 如图表示淋巴细胞的起源和分化过程(其中a、b、c、d表示不同种类的细胞,①②表示有关过程),下列有关叙述正确的是 ( )A.只有a、b、d三类细胞能识别抗原B.产生抗体的细胞只能由b直接分化形成C.①和②过程都需要抗原的刺激才能发生D.c、d的功能各不相同,根本原因是DNA不同答案 C[]解析 a表示T细胞,b表示B细胞,d表示浆细胞,c表示效应T细胞。能识别抗原的有B细胞、T细胞、效应T细胞、记忆细胞。有抗原的刺激才能发生①和②过程。c、d所含的DNA相同,其功能各不相同,是基因选择性表达的结果。2. 下列关于免疫细胞的叙述中,错误的是 ( )A.T细胞可以释放淋巴因子B.T细胞可以产生多种抗体C.吞噬细胞和淋巴细胞均属于免疫细胞D.一种浆细胞只能产生一种抗体答案 B解析 T细胞可以促进B细胞增殖分化,T细胞不能产生抗体,抗体由浆细胞产生,由于抗原具有特异性,B细胞接受抗原刺激形成的浆细胞会产生一种相应的特异性抗体,抗体的种类由刺激的抗原决定。技法提炼1. 抗原与抗体的比较(1)成分:抗原并非都是蛋白质,但抗体都是蛋白质。(2)来源:抗原并非都是外来物质(异物性),体内衰老、癌变的细胞也是抗原;抗体是人体受抗原刺激后产生的,但也可通过免疫治疗输入。(3)分布(4)抗体属于分泌蛋白,与其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体四种。(5)血液中的凝集素(抗体)与红细胞表面的凝集原(抗原)发生反应;抗毒素(抗体)与外毒素(抗原)发生凝集反应。2. 判断细胞识别作用的技巧(1)T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞具有识别抗原的功能。(2)吞噬细胞无特异性识别功能,但能识别“非已”成分。(3)浆细胞不能识别抗原。以上三点可以总结为两个惟一:惟一没有识别功能的细胞是浆细胞;惟一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。考点二 透析体液免疫与细胞免疫1. 完善体液免疫和细胞免疫过程模型图解2. 比较体液免疫与细胞免疫项目 体液免疫 细胞免疫作用对象 抗原 被抗原侵入的宿主细胞(靶细胞)作用方式 效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 效应T细胞与靶细胞密切接触联系 ①抗原侵入机体后,首先是体液免疫发挥作用②抗原一旦侵入宿主细胞内部,就必须通过细胞免疫将抗原暴露,再由抗体消灭和清除3. 下图是初次免疫反应和二次免疫反应过程中抗体浓度变化和患病程度曲线图,据图回答相关问题(1)记忆细胞的特点:快速增殖分化、寿命长、对相应抗原十分敏感。(2)二次免疫特点:反应快、反应强烈,能在抗原入侵但尚未患病之前将其消灭。(3)由图示可看出,在二次免疫过程中抗体的产生特点是既快又多。易错警示 与免疫过程有关的4点提示(1)只考虑到胸腺产生T细胞,T细胞参与细胞免疫,忽视了T细胞也可参与部分体液免疫,是解答相关试题容易出错的主要原因。(2)对浆细胞和效应T细胞来说,初次免疫只来自B细胞或T细胞的分化;二次免疫不仅来自B细胞或T细胞的分化,而且记忆细胞可以更快地分化出浆细胞或效应T细胞。(3)由淋巴细胞到效应细胞和记忆细胞的增殖分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变,分化只是发生了基因的选择性表达。(4)在再次免疫中,记忆细胞非常重要,然而抗体不是由记忆细胞产生的,仍是由浆细胞合成并分泌的。3. 如图甲是某种特异性免疫的大致过程,图乙是初次免疫和二次免疫的相关情况变化曲线。下列关于它们的叙述中,不正确的是(多选) ( )A.图甲表示的是细胞免疫过程B.图乙中的二次免疫反应特点主要与图甲中的细胞④增殖分化的记忆细胞有关C.如果图甲中的细胞②全部失去,则图甲表示的免疫方式全部丧失D.图甲中细胞②和细胞⑦可以识别抗原答案 ACD解析 由于图甲中细胞⑦释放抗体,所以可以判断该免疫方式为体液免疫,细胞②④⑦分别是T细胞、B细胞和浆细胞。图乙中的二次免疫反应特点是免疫反应既快速又强烈,这主要取决于图甲中的细胞④在初次受到抗原刺激后增殖、分化形成的记忆细胞。图甲中只有细胞②和细胞④可以识别抗原,浆细胞不能识别抗原。4. 如图为人体特异性免疫的部分过程,下列相关叙述中正确的是 ( )A.给未感染过禽流感病毒的人注射灭活的H5N1禽流感病毒,可以诱导M细胞迅速增殖分化B.E细胞接触被抗原入侵的靶细胞,导致靶细胞裂解C.当同一种抗原再次进入人体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞D.图中具有识别功能的细胞有吞噬细胞、T细胞、B细胞、M细胞答案 D解析 图中所示的过程是体液免疫过程,其中M细胞为记忆细胞,E细胞为浆细胞。未感染过禽流感病毒的人,体内没有相应的记忆细胞;导致靶细胞裂解的是效应T细胞;当同一种抗原再次进入人体时,浆细胞来自记忆细胞和B细胞;图中除E细胞没有识别抗原的功能外,其他细胞都有识别抗原的功能,但吞噬细胞的识别功能没有特异性。技法提炼体液免疫与细胞免疫的判断方法[]1. 根据免疫的结果:如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原,则为细胞免疫;如果两种成分结合,形成沉淀或细胞集团,则为体液免疫。2. 根据抗原的种类:如果抗原只进入体液,则为体液免疫;如果抗原进入组织细胞内,则为细胞免疫。考点三 分析免疫失调引起的疾病比较下表中的内容,并回答相关问题比较项目 过敏反应 自身免疫病 免疫缺陷病概念 已产生免疫的机体在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱 自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤[] 由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分为两类:先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病发病机理 相同过敏原再次进入机体时,与吸附在细胞表面的相应抗体结合使其释放组织胺而引起 抗原结构与正常细胞物质的表面结构相似,抗体消灭抗原时,也消灭正常细胞 人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏而致(1)乙酰胆碱是可引起突触后膜兴奋的递质,某病人血液中含有对抗乙酰胆碱受体的抗体,该病人所患疾病是自身免疫病。(2)有的人吃了某种海鲜会腹痛、腹泻、呕吐,有的人吸入某种花粉便打喷嚏、鼻塞等,这些都属于过敏反应,其中产生抗体的细胞来源于骨髓中的造血干细胞。(3)艾滋病属于获得性免疫缺陷病,由艾滋病病毒引起,其致病机理是艾滋病病毒攻击人体免疫系统,特别是能够侵入人体的T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者丧失免疫功能,各种病原体则乘虚而入。所以,导致艾滋病患者死亡的直接原因是病原微生物的侵染或恶性肿瘤,根本原因是HIV破坏免疫系统。(4)艾滋病遗传信息的表达式为:,其中蛋白质的合成场所在T细胞的核糖体内。易错警示 过敏反应与体液免疫的比较比较内容 过敏反应 体液免疫激发因素 过敏原 抗原反应时机 机体第二次接触过敏原 机体第一次接触抗原抗体分布 吸附在某些细胞的表面 血清、组织液、外分泌液反应结果 使细胞释放组织胺,从而引发过敏反应 使抗原沉淀或形成细胞集团5. 如图所示为人类免疫缺陷病毒(HIV)侵入人体后病毒浓度和T细胞数量变化曲线。对该图的分析,正确的是 ( )A.HIV对人体T细胞有攻击作用,所以人体一旦被HIV侵入就丧失了细胞免疫功能B.HIV的增殖速率与T细胞的增殖速率成正比C.人体的免疫系统不能识别HIVD.艾滋病病人的T细胞大量减少,免疫系统功能被破坏,该病人的直接死因往往是其他病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病答案 D[]解析 解题时,要看清图示中HIV浓度和T细胞数量的变化规律,然后再联系HIV和T细胞的关系、细胞免疫过程进行解答。图中表示HIV与T细胞之间的消长关系,初期HIV攻击免疫系统时,T细胞受到刺激增殖,T细胞增多,HIV浓度降低;HIV攻击T细胞后,T细胞大量死亡,HIV浓度随之增长。由此可看出,HIV刚侵入人体时,机体仍有细胞免疫功能。由图可知HIV的增殖速率与T细胞的增殖速率并不成正比。当T细胞因被HIV攻击大量减少时,免疫功能被破坏,其他病原体乘虚而入,最终导致机体死亡。6. 病原体对不同免疫状态小鼠的感染进程如图所示。下列相关叙述中,正确的是( )A.吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,特异性免疫也无法产生B.B细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体,但仍能对胞内寄生病原体产生免疫反应C.T细胞缺陷小鼠体内的体液免疫无法产生D.正常小鼠免疫产生的淋巴因子,加强了浆细胞的增殖分化答案 B解析 A项中吞噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损,特异性免疫可以进行;B细胞缺陷小鼠虽然无法合成抗体,但可以通过细胞免疫对胞内寄生病原体产生免疫反应,B项正确;C项中T细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成,但体液免疫中的部分抗原可以直接呈递给B细胞完成部分体液免疫;D项中在淋巴因子的作用下B细胞开始一系列的增殖分化。免疫系统的功能及引起的结果功能 现象 自我稳定 结果功能正常 抵抗抗原的入侵,防止疾病的产生 清除衰老、死亡或损伤的细胞 识别和清除体内的异常细胞功能过高 出现过敏反应,如对药物、食物、花粉的过敏 出现自身免疫病,如类风湿性关节炎 出现排斥反应,如器官移植功能过低 出现免疫缺陷病,如艾滋病 肿瘤形成序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案① 忽视了二次免疫中的细胞E 细胞C、E ② 细胞D是浆细胞,没有识别作用 细胞B、C、E③ 过程表述不全面 抗原→细胞E→细胞D→吞噬细胞吞噬消化 ④ 对T细胞与效应T细胞区分不清 效应T细胞⑤ 对外来移植器官的排斥误认为是抗体的作用 图2 ⑦[] 回答不全面 抗原和编码抗体的基因⑥ 表述不准确,不到位 细胞B产生的淋巴因子[]题组一 免疫系统的组成与功能1. (2012·上海卷,19)人体感染白喉杆菌后,将启动系列免疫反应,其中属于特异性免疫的是 ( )A.鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖B.吞噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化C.口腔中的链球菌产生过氧化氢杀死白喉杆菌D.体液中的免疫球蛋白与白喉杆菌毒素反应,中和其毒性答案 D解析 人体免疫分为非特异性免疫和特异性免疫。鼻腔黏膜分泌杀菌物质及口腔中的链球菌产生过氧化氢都是人体的第一道防线,属于非特异性免疫。吞噬细胞通过溶酶体将吞入的白喉杆菌消化是人体的第二道防线,也属于非特异性免疫。免疫球蛋白(抗体)与白喉杆菌毒素反应,是体液免疫,属于特异性免疫。2. (2010·江苏卷,5)无胸腺裸鼠是一种无毛变异小鼠,先天性无胸腺,常作为医学和生物学研究中的实验动物。下列表述中错误的是 ( )A.无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能B.无胸腺裸鼠应饲养在无菌环境中C.无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应D.人类癌细胞可在无胸腺裸鼠体内增殖答案 A解析 特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫两类,两类免疫过程中大都有T淋巴细胞参与,而T淋巴细胞是在胸腺中发育成熟的,所以先天性无胸腺的祼鼠会丧失全部细胞免疫能力和大部分体液免疫能力,应饲养在无菌环境中,对异体组织也无免疫排斥反应,因此人类癌细胞也可以在其体内增殖。题组二 特异性免疫3. (2012·海南卷,16)关于T细胞的叙述,错误的是 ( )A.血液中存在T细胞B.T细胞可接受吞噬细胞呈递的抗原C.HIV感染人体可使T细胞数量下降D.在抗原的刺激下T细胞产生抗体发挥免疫作用答案 D解析 在胸腺处分化、成熟的T细胞可存在于淋巴、血液等处。在特异性免疫过程中,大多数病原体经过吞噬细胞的处理后,暴露出抗原,并将抗原传递给T细胞。HIV能特异性识别人体内的T细胞,并侵染、攻击T细胞,使T细胞数量下降。在抗原的刺激下,浆细胞产生抗体,发挥体液免疫作用。D选项符合题意。4. (2012·福建理综,4)将小鼠B细胞注入家兔体内,产生免疫反应后,家兔血清能使小鼠T细胞凝集成细胞集团。而未经免疫的家兔血清不能使小鼠T细胞凝集成团。T细胞凝集现象的出现是因为 ( )A.小鼠B细胞诱导家兔产生细胞免疫B.小鼠T细胞诱导家兔产生体液免疫C.小鼠B细胞和小鼠T细胞有相同抗原D.小鼠T细胞和家兔T细胞有相同抗原答案 C解析 注入小鼠B细胞后的家兔血清能使小鼠T细胞凝集成细胞集团,说明小鼠的B细胞可以诱导家兔产生体液免疫,产生使小鼠T细胞凝集的抗体。抗原和抗体的结合具有特异性,说明小鼠B细胞和小鼠T细胞有相同抗原。5. (2012·广东理综,5)有关人体免疫的叙述,正确的是 ( )A.机体主要依赖免疫调节维持内环境稳态B.病原微生物侵袭,可引起机体产生特异性免疫C.特异性免疫过程中,只有T细胞产生记忆细胞D.如果神经中枢受损,机体的特异性免疫功能完全丧失答案 B解析 机体调节内环境稳态的主要方式是神经调节,A项错误;病原微生物侵袭机体时,机体通过免疫调节来消灭病原体,如果病原体突破前两道防线,第三道防线——特异性免疫就会发挥作用,B项正确;特异性免疫的细胞免疫过程中T细胞可产生记忆细胞,体液免疫过程中B细胞也可产生记忆细胞,C项错误;神经、体液、免疫调节之间相互影响,但如果神经中枢受损,不会引起机体特异性免疫功能完全丧失,D项错误。题组三 与免疫有关的实验探究与应用6. (2012·四川理综,3)科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用,进行了如下实验:组别 处理方式 检测结果实验组 用肺癌细胞抗原处理M细胞后,分离出M细胞与胸腺淋巴细胞混合培养,再分离出胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养 部分淋巴细胞能杀伤肺癌细胞对照组 未经处理的胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养 淋巴细胞均不能杀伤肺癌细胞下列对该实验的相关分析,不正确的是 ( )A.实验证明M细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞B.经M细胞刺激后部分胸腺淋巴细胞增殖分化形成效应细胞C.实验组培养液中含有能增强效应T细胞杀伤力的淋巴因子D.实验组培养液中含有能特异性识别肺癌抗原的免疫球蛋白答案 D解析 用经肺癌细胞抗原处理的M细胞与胸腺淋巴细胞混合培养后,会使胸腺淋巴细胞具有杀伤肺癌细胞的作用,由此可知,M为吞噬细胞。吞噬细胞摄取、处理肺癌细胞的抗原后,将抗原呈递给T细胞,T细胞受抗原刺激可以增殖分化为效应T细胞和记忆细胞,同时效应T细胞产生淋巴因子。因此,A、B、C三项均正确。抗体的化学本质是免疫球蛋白,在实验组中具有杀伤肺癌细胞作用的淋巴细胞是效应T细胞,而不是抗体,因此D项错误。7. (2012·北京理综,4)下图所示实验能够说明 ( )A.病毒抗原诱导B细胞分化的作用B.浆细胞产生抗体的作用C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用D.效应T细胞的作用答案 D解析 LCM病毒相当于抗原。通过图解可知:给小鼠注射LCM病毒,可使小鼠体内出现相应的浆细胞和效应T细胞;将相应淋巴细胞和被LCM病毒感染的含51Cr标记的同种小鼠细胞混合的目的是测定上清液中51Cr的释放量,而上清液中放射性物质51Cr只能来自于破裂的含51Cr标记的同种小鼠细胞(靶细胞),所以该图所示实验能够说明效应T细胞能使相应的靶细胞裂解。8. (2010·浙江理综,1)乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次,其目的是 ( )A.使机体积累更多数量的疫苗B.使机体产生更多种类的淋巴细胞C.使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞D.使机体产生更强的非特异性免疫答案 C解析 注射乙肝疫苗后,可使机体产生特异性免疫,形成特定的淋巴细胞(记忆细胞)和抗体;如果有同样的抗原再次刺激机体,记忆细胞会迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和记忆细胞,浆细胞进而产生抗体消灭抗原,这就是二次免疫反应。接种乙肝疫苗之所以要间隔注射三次,目的就是激发机体二次免疫反应的机制,使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞。【组题说明】考 点 题 号 错题统计 错因分析免疫过程与特点 1、2、4、5、7、10、11、14免疫应用 3、8、9、12、15免疫失调疾病 6、13一、单项选择题1. 吞噬细胞不参与下列哪一过程 ( )A.第二道防线,吞噬、消灭侵入机体的抗原B.第三道防线,对病原体的摄取、处理和呈递C.第三道防线,吞噬、消化抗体和抗原形成的沉淀或细胞集团D.第三道防线,攻击靶细胞使其裂解死亡答案 D解析 攻击靶细胞使其裂解死亡的细胞是效应T细胞。2. 下列有关人体免疫细胞的叙述,不正确的是 ( )A.浆细胞能产生抗体和相应的记忆细胞B.吞噬细胞也参与非特异性免疫C.T细胞也参与体液免疫D.接种牛痘的人终身不患天花是因为体内有相应的记忆细胞答案 A解析 浆细胞能产生抗体,但不能形成相应的记忆细胞;记忆细胞是由淋巴细胞受抗原刺激后产生的。3. 下列关于疫苗在体内引起的免疫反应的叙述,正确的是 ( )A.B细胞接受刺激后可增殖、分化出记忆细胞B.B细胞接受刺激后可释放淋巴因子C.T细胞接受刺激后形成效应T细胞,能产生相应的抗体D.吞噬细胞接受刺激后,能使靶细胞裂解死亡答案 A解析 在特异性免疫过程中,疫苗是抗原,B细胞接受抗原刺激后可增殖、分化出记忆细胞和浆细胞,浆细胞能产生抗体;T细胞接受抗原刺激后会增殖、分化出记忆细胞和效应T细胞,在体液免疫中T细胞能释放淋巴因子;效应T细胞与靶细胞密切接触能使靶细胞裂解死亡。4. 下列关于体液免疫和细胞免疫的表述,不正确的是 ( )A.体液免疫中抗体和抗原发生特异性结合,发挥免疫效应B.一个浆细胞内的基因数目与其产生的抗体种类是相同的C.记忆细胞再次接触相应抗原时,能迅速增殖、分化D.细胞免疫中,效应T细胞可以攻击被抗原入侵的宿主细胞答案 B解析 一个浆细胞内有很多基因,但只能产生一种抗体;记忆细胞保持对抗原的记忆功能,当相同抗原再次入侵机体时,机体可迅速作出应答,即增殖和分化出相应的免疫细胞。5. 人体免疫系统中的B细胞和T细胞 ( )A.都能参与特异性免疫过程B.核DNA携带的遗传信息不同C.都能识别抗原并产生抗体D.分化、成熟的场所相同答案 A解析 B细胞只参与体液免疫,T细胞既参与细胞免疫又参与体液免疫,体液免疫和细胞免疫都属于特异性免疫;B细胞和T细胞的核DNA携带的遗传信息相同;B细胞和T细胞都能识别抗原,但都不能产生抗体,能产生抗体的是浆细胞;B细胞分化、成熟的场所是骨髓,T细胞分化、成熟的场所是胸腺。6. 下列有关免疫的叙述,正确的是 ( )A.人体的前两道防线不具有特异性B.抗体主要分布在血清中,所以人体被病菌侵染后只要注射血清就可以治疗疾病C.艾滋病病毒侵入人体后主要破坏B细胞,从而破坏人体的免疫系统D.吞噬细胞的吞噬作用没有特异性,因此只在非特异性免疫过程中起作用答案 A解析 人体被病菌侵染后,血清中的抗体对侵入细胞中的病菌无法起作用,故B错误;艾滋病病毒侵入人体后主要破坏T细胞,故C错误;吞噬细胞在特异性免疫中起重要作用,大多数病原体都要经过吞噬细胞的摄取、处理和呈递,故D错误。7. 如图是免疫细胞识别抗原的过程。据图分析,下列说法错误的是 ( )A.吞噬细胞具有摄取、处理和暴露抗原的作用B.吞噬细胞中的酶能将抗原分解成碎片C.T细胞的抗原受体能识别抗原碎片,并与之结合D.T细胞的抗原受体识别抗原碎片后,直接分泌抗体等淋巴因子答案 D解析 由图可知,吞噬细胞具有摄取、处理和暴露抗原的作用,吞噬细胞中的酶将抗原分解成碎片后,将其暴露在细胞膜的表面,并能够与T细胞表面的抗原受体结合。抗体由浆细胞分泌,不属于淋巴因子。8. 人被犬咬伤后,为防止狂犬病发生,需要注射由灭活的狂犬病病毒制成的疫苗。疫苗在人体内可引起的免疫过程是 ( )A.刺激效应T细胞分化成为记忆细胞B.刺激吞噬细胞产生抗狂犬病病毒的抗体C.可促进浆细胞释放淋巴因子D.产生与狂犬病病毒特异性结合的抗体答案 D解析 抗体是由浆细胞产生的,其作用是与相应的抗原发生特异性结合。T细胞接触抗原后,可以增殖、分化形成效应T细胞和记忆细胞,在体液免疫中,T细胞可分泌淋巴因子。9. 在计划免疫中有的疫苗要多次接种,原因不可能是 ( )A.人的体质不同,一次接种不一定能够产生有效的抗体和记忆细胞B.多次接种疫苗能够提高人体中抗体和记忆细胞的水平C.病原体会发生变异,使得接种的疫苗失去效果D.疫苗诱导产生的抗体和记忆细胞存在时间是有限的答案 C解析 预防接种是将被特殊处理过的细菌、毒素或病毒等制成各种特异的疫苗,接种到人体内作为抗原刺激人体产生抗体和记忆细胞。有些疫苗需多次接种是因为接种之后产生的抗体会随时间的延长慢慢减少,记忆细胞数量也会逐渐减少;另外,由于个体之间存在体质的差异,一次接种不一定能够产生有效或足量的抗体和记忆细胞。二、多项选择题10.如图表示免疫反应过程,其中①~⑦表示相关物质或细胞,下列有关叙述正确的是( )A.①和⑤都属于免疫活性物质B.至少有3种细胞有增殖、分化能力C.二次免疫时,③只能由②增殖、分化而来D.⑤有可能与机体自身物质结合,引起免疫失调答案 ABD解析 图中⑤是抗体,产生抗体的细胞③是浆细胞,②是B细胞,④是记忆细胞,①是淋巴因子,与靶细胞接触的⑦是效应T细胞,能增殖、分化为⑦的⑥是T细胞。淋巴因子和抗体都属于免疫活性物质。T细胞、B细胞和记忆细胞均有增殖、分化能力。二次免疫时,浆细胞主要由记忆细胞增殖、分化而来;部分也可由B细胞增殖、分化而来。抗体与自身物质结合引起的疾病为自身免疫病,属于免疫失调引起的疾病。11. 如图表示A、B两妇女在1到5月份血浆中人乳头瘤状病毒抗体的相对含量(其中妇女A在1月份接种了相应的疫苗,两人均在4月份感染了人乳头瘤状病毒)。下列对曲线图的解释正确的是 ( )A.妇女A在接种疫苗后,体内产生了相应的抗体和记忆细胞B.两人体内的B细胞要分化成浆细胞和记忆细胞需要抗原的刺激C.两人在5月份抗体含量的差异是由于妇女A体内记忆细胞的活动D.两人体内T细胞分泌的淋巴因子能够攻击被人乳头瘤状病毒入侵的靶细胞答案 ABC解析 妇女A感染人乳头瘤状病毒时,抗体产生的量较接种相应疫苗时多,说明其接种疫苗后,体内产生了抗体和记忆细胞,故A正确;B细胞必须接受抗原的刺激才能分化出浆细胞和记忆细胞,故B正确;妇女A注射疫苗后,机体内产生了相应的记忆细胞,当感染人乳头瘤状病毒后免疫应答会比较迅速并且强烈,故C正确;淋巴因子不能直接攻击靶细胞,故D错误。12.关于免疫在生活中的应用,下列实例中科学的是 ( )A.给患者注射肉毒杆菌抗毒素能刺激机体产生特异性抗体,发挥体液免疫作用B.注射乙肝疫苗是为了使机体产生更强的非特异性免疫C.使用免疫抑制剂能降低器官移植时的免疫排斥反应D.服用抗过敏药可降低机体的特异性免疫答案 CD解析 抗毒素属于抗体,注射后不会刺激机体再产生抗体,故A错误;注射的疫苗属于抗原,能刺激机体产生特异性免疫反应,故B错误;免疫抑制剂可降低机体的免疫能力,减少对移植器官的排斥作用,故C正确;服用抗过敏药物能降低机体的特异性免疫能力,减轻过敏反应的程度,故D错误。三、非选择题13.如图为人体部分特异性免疫过程示意图,请据图回答下列问题(a、b、c表示细胞,①②③④⑤⑥表示过程)。(1)该特异性免疫属于__________________免疫,图中b在人体内由__________________细胞经分裂、分化而来。(2)图中a、b、c、d能够识别抗原的是____________。(3)当抗原经过④⑤过程时,人体内产生d过程的主要特点是___________________。(4)若图中所示的抗原为酿脓链球菌,则该免疫过程产生的物质d可攻击心脏瓣膜,使人患上风湿性心脏病,这属于免疫失调中的________________病。答案 (1)体液 B细胞或记忆 (2)a、c、d (3)数量多、速度快 (4)自身免疫解析 (1)由图可知,抗原刺激B细胞,使B细胞增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,此过程属于体液免疫。(2)a、b、c、d分别为B细胞、浆细胞、记忆细胞、抗体,其中浆细胞没有识别抗原的能力。(3)④⑤过程为二次免疫。与初次免疫相比,二次免疫产生抗体的主要特点是数量多、速度快。(4)酿脓链球菌表面的一种抗原与人体心脏瓣膜上的一种物质结构很相似,当酿脓链球菌侵入人体后,人体产生的抗体不但攻击酿脓链球菌,还会对心脏瓣膜发起进攻,引发风湿性心脏病。风湿性心脏病属于自身免疫病。14.某同学的手被割伤后去医院诊治,在医院接触了流感病毒。如图为该同学体内免疫过程的部分示意图。请分析并回答相关的问题。(1)图中表示的是该同学体内发生的________________免疫过程。实际上,流感病毒还会引发________免疫。如果要证明该同学体内产生了抗体,则可用________进行检测。(2)图中b细胞的名称为________,B细胞表面受体的化学本质是________。(3)若图中抗原再次进入人体,则能被图中________细胞特异性识别(填图中代号)。(4)手被割伤后,一般容易导致破伤风杆菌在伤口深处繁殖,由此推断它的呼吸作用类型是____________。破伤风杆菌的主要致病因素是它产生的破伤风毒素,当破伤风杆菌初次入侵时,进入机体的毒素丧失毒性主要是特异性免疫反应中的________免疫发挥作用,参与该过程的免疫细胞包括________细胞、T细胞、B细胞和浆细胞等。答案 (1)体液 细胞 抗原 (2)浆细胞 糖蛋白 (3)c(4)无氧呼吸 体液 吞噬解析 (1)从图示可以看出,B细胞受抗原刺激而增殖分化,因此该图显示的是体液免疫过程,此过程中会产生抗体。由于流感病毒可以侵入人体细胞,故流感病毒还可以引发细胞免疫。要证明抗体的存在,可用抗原进行检测。(2)B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞,前者能产生抗体,故b细胞是浆细胞,c细胞是记忆细胞,d是抗体。B细胞表面受体的化学本质是糖蛋白。(3)B细胞增殖分化形成的记忆细胞可以保持对抗原的长期记忆,当相同抗原再次进入人体时,它可以迅速作出识别,激发二次免疫,快速消灭抗原。(4)破伤风杆菌是厌氧细菌,其细胞呼吸类型是无氧呼吸,因此可在伤口深处繁殖;破伤风毒素属于胞外抗原,此时是体液免疫发挥作用。15.狂犬病是一种由狂犬病病毒(单链RNA病毒)引起的中枢神经系统急性传染病。狂犬病病毒进入人体后首先侵染肌细胞,在肌细胞内少量繁殖后侵染附近的末梢神经,然后病毒沿神经进入脊髓,进而进入人脑导致出现病症。从感染到发病这段时间称为潜伏期,一般有2周到3个月的时间。发病后病人会出现烦躁、怕风、恐水、痉挛、抽搐等症状。请回答下列问题。(1)狂犬病病毒进入人体后可诱使机体产生抗体,抗体的作用是________________________________________________________________________。能裂解靶细胞的是________________,产生该免疫的途径称为____________。(2)被疯狗咬伤后24小时内注射狂犬病疫苗可以起到预防狂犬病的效果吗?________,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)注射疫苗后经常会引起机体发热,若体温一直处于39 ℃,机体产热量________散热量。答案 (1)与病原体结合,抑制病原体的繁殖并消灭病原体 效应T细胞 细胞免疫 (2)能 从咬伤到发病有一段时间,注射疫苗后,在这段时间里机体能产生足够的免疫力(3)等于解析 (1)抗体的功能是与病原体(抗原)结合,进而抑制病原体的繁殖并消灭病原体。能使靶细胞裂解的是效应T细胞,该免疫途径为细胞免疫。(2)因为狂犬病病毒从感染到发病有2周到3个月的潜伏期,在被疯狗咬伤后24小时内注射疫苗可使机体产生足够的免疫力,进而消灭病毒。(3)体温一直处于39 ℃,即体温不变,说明机体产热量等于散热量。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第八单元 第26讲.doc 第八单元 第27讲.doc 第八单元 第28讲.doc 第八单元 第29讲.doc 第八单元 第30讲.doc 考能专项突破八.doc 考能排查练八.doc