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高考生物二轮复习专题突破
考点四　动物个体生命调节实验探究与分析
1．反射弧中各结构的判断方法
根据以上方法，可以判断出A为感受器，B为传入神经，C为神经中枢，D为传出神经，E为效应器。
2．探究兴奋的传导和传递特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
3．动物激素相关的实验
(1)一般思路
(2)方法示例
①验证甲状腺激素的生理功能
a．饲喂法
b．摘除法和注射法
②验证胰岛素的生理功能
(3)实验成功关键点
①根据激素的化学本质，选择不同的实验方法：下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为多肽类或蛋白质类，多肽类、蛋白质类激素易被消化酶所分解，故一般采用注射法，不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素既可以口服，也可以注射。
②动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生长状况相似的动物平均分组，每组要有数量相等的多只动物。
③实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。
④进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可使用蒸馏水。
4．免疫相关的实验探究
(1)验证T细胞起细胞免疫作用
①将大小、健康状况等相同的实验动物随机均分为三组，对照组(A组)和实验组(B1组、B2组)。
②实验组：切除胸腺，同时给B1组再注入适量T细胞，进行异体皮肤移植。对照组：做切除手术操作，但是不切除胸腺，进行异体皮肤移植。
③观察移植皮肤生长状况，A组、B1组移植皮肤被排斥，B2组移植皮肤未被排斥。
(2)抗体专一性证明
①实验动物(大小、年龄、健康状况等相同)随机均分为A、B两组，同时注射某种流感疫苗。
②一段时间后，对A组注射一定量该种流感病毒、B组注射等量不同种流感病毒，观察两组实验动物的患病情况。
(3)证明血清抗体有治疗作用(以破伤风为例)
①实验鼠(大小、年龄、健康状况等相同)随机均分为A、B两组。
②A、B组注射等量的破伤风毒素，A组再注射从已经获得破伤风免疫力的小鼠体内分离的血清，B组注射等量生理盐水。
③观察两组小鼠的患病情况。
(4)疫苗免疫预防的有效性检验
①将大小、年龄、健康状况等相同的实验动物随机均分为对照组和多个实验组，每组若干只动物。
②对照组的处理：接种不含疫苗的接种剂，一段时间后再接种病毒。
实验组的处理：接种疫苗，和对照组等待相同时间后再接种等量病毒。为确定该疫苗的有效浓度，不同实验组动物需接种不同浓度的病毒疫苗。
③分析实验结果：统计实验组和对照组动物的发病率或检测抗体的生成情况。
1．(2017·全国Ⅰ，4) 某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合理的是(　　)
A．提取液中含有胰岛素，导致小鼠血糖浓度降低
B．提取液中含有乙酰胆碱，使小鼠骨骼肌活动减弱
C．提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应
D．提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于小鼠呼吸系统
2．(2022·全国乙，30)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制，某研究小组进行了下列相关实验。
实验一：将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二：给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量，发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
请回答下列问题：
(1)实验一中，家兔甲状腺中检测到碘的放射性，出现这一现象的原因是________________
______________________________________________________________________________。
(2)根据实验二推测，丙组甲状腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量__________(填“相同”或“不相同”)，原因是____________
______________________________________________________________________________。
思维延伸——填充
(1)(2020·山东，22节选)某脑—脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如下图所示，已知切断脾神经可以破坏脑—脾神经通路，请利用实验材料及用具(生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等)，设计实验验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验设计思路：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
预期实验结果：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)(2022·山东，23节选)迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。
研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验，实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症，检测TNF－α浓度可评估炎症程度。据图分析，若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用，推测A处理的3种可能的作用机制：______________________、____________________________________、_______________________________________。
题组一　 探究反射弧中兴奋的传导与传递
1．将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经，如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验，以验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能，实验操作和预期结果都正确的一组是(　　)
选项 实验操作 预期结果
A 剪断背根中央处，分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段，蛙后肢收缩；刺激背根外周段，不发生反应
B 剪断腹根中央处，分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段，蛙后肢收缩；刺激腹根外周段，不发生反应
C 剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩
D 剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经 蛙后肢收缩
题组二　动物激素相关的实验探究
2．(2022·湖南，18)当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。请回答下列问题：
(1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式_____________
________________________________________。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5 ℃时，与正常状态相比，调定点________(填“上移”“下移”或“不变”)，机体产热__________。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型＋生理盐水 发热
乙 发热家兔模型＋A溶液 退热
丙 发热家兔模型＋M溶液 退热
丁 ①________________ 发热
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：________________________________________
______________________________________________________________________________。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：____________________________________
______________________________________________________________________________。
题组三　免疫调节相关实验探究
3．癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞(iPSC)进行了抗肿瘤的免疫学研究。研究人员进行的系列实验如下：免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细胞)和MEF(一种正常体细胞)混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。下列说法错误的是(　　 )
细胞 结合率(%) 血清 iPSC DB7 MEF
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
A.免疫组数值明显高于空白组数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体
B．表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7和iPSC的表面有共同的抗原
C．表中MEF实验数据表明该细胞表面没有相应抗原与血清抗体结合
D．给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小，由此推测：抗iPSC抗体介导的体液免疫可以杀死癌细胞
考点四　真题研究
1．C　[给正常小鼠第一次注射一定量的胰岛素溶液后，正常小鼠会出现四肢无力等低血糖症状，A错误；乙酰胆碱属于兴奋性神经递质，给正常小鼠注射一定量乙酰胆碱后，神经就会处于兴奋状态，B错误；机体初次接触过敏原时，会经过体液免疫，产生抗体消灭过敏原，维持机体内环境稳态，小鼠未出现明显的异常表现。但机体再次接触相同的过敏原时，会发生过敏反应，出现过敏现象，如呼吸困难等症状，C正确；给正常小鼠初次注射一定量的呼吸抑制剂，会抑制小鼠呼吸，但题干中显示小鼠第一次注射后未出现明显的异常表现，D错误。]
2．(1)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素　(2)大于　不相同　乙组注射外源甲状腺激素，使甲状腺激素合成减少，丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
思维延伸
(1)取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量　实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量　(2)抑制TNF－α的合成　抑制TNF－α的释放　增加N受体数量
题组集训
1．A　[电刺激背根向中段，蛙后肢收缩，表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩，可见是传入功能；电刺激背根外周段不发生反应，表明背根无传出功能，A正确；刺激腹根向中段，蛙后肢收缩，表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩，可见是传入功能；刺激腹根外周段不发生反应，表明腹根无传出功能，B错误；脊神经由背根和腹根合并而成，电刺激脊神经蛙后肢均不收缩，不能说明背根具有传入功能，腹根具有传出功能，C错误；脊神经由背根和腹根合并而成，电刺激脊神经蛙后肢收缩，不能说明背根具有传入功能，腹根具有传出功能，D错误。]
2．(1)汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张　(2)上移　增加　(3)①损毁下丘脑的发热家兔模型＋M溶液　②M与药物A一样也具有解热作用　③M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
解析　(1)在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器受到刺激后，将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤中的毛细血管舒张，皮肤血流量增多，同时也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，此时产热量和散热量相等，生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5 ℃时，与正常状态相比，调定点上移。(3)由表格中信息可知，甲组为空白对照，发热家兔模型会出现发热的症状；乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液，已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，因此发热家兔模型会退热；丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液，也出现退热现象，说明M与药物A一样也具有解热作用；丁组小鼠出现发热症状，由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验需要遵循单一变量原则，与丙组相比，丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型＋M溶液，损毁了下丘脑体温调节中枢后，M不能起到调控体温的作用。由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：M与药物A一样也具有解热作用。由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
3．D　[由表格数据分析可知：免疫组数值明显高于空白组数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体，A正确；表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7和iPSC的表面有共同的抗原，从而使得DB7可与iPSC刺激小鼠产生的特异性抗体结合，B正确；表中MEF实验数据与空白组相近，表明该细胞表面没有与iPSC的表面相同的抗原，即没有相应抗原与血清抗体结合，C正确；结合选项信息可推测：免疫组血清中有能与肿瘤结合的细胞毒性T细胞，这属于细胞免疫，D错误。]

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