【全程设计】2015届高考生物一轮复习细致讲解练:必修3

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【全程设计】2015届高考生物一轮复习细致讲解练:必修3

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一、细胞生活的环境
1.体内细胞生活在细胞外液中
(1)试列出体液、细胞内液及内环境的包含关系:
图示关系中,①、②、③依次表示淋巴、组织液、血浆。
(2)淋巴循环经由何处汇入血浆?
淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。
2.细胞外液的成分和理化性质
(1)血浆成分:
下表所示为血浆主要成分及含量。
物质名称 ① ② ③ 其他物质
含量 90% 7~9% 约1% 少量
上表中①为水,②为蛋白质,③为无机盐,上述成分中,含量上明显高于组织液和淋巴的是蛋白质。
(2)理化性质:
①渗透压
②酸碱度
③温度:一般维持在37℃左右。
二、内环境稳态的重要性
1.内环境的动态变化
(1)动态变化:内环境的成分和理化性质都处于动态平衡。
(2)稳态: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。
(3)影响内环境成分和性质的因素:外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动。
2.稳态的调节机制
(1)贝尔纳(法)推测:内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。
(2)坎农(美)提出:内环境的稳态是在神经调节和体液调节的作用及各器官系统的分工合作与协调统一而实现的。
(3)现代观点:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(4)稳态的调节能力是有一定限度的。
3.生理意义
机体进行正常生命活动的必要条件。
考点一 内环境的组成及功能(Ⅱ)
考情解读   高考对本考点的考查主要体现在:(1)结合内环境组成模式图考查体液及各组分间的物质交换关系;(2)结合人体自身生理、生化指标(如血浆生化检测)考查内环境成分变动与人体健康的关系。
[做一题]
[例1] 下图是人体局部组织的模式图,请据图回答:
(1)图中能直接相互交换物质的体液是________(填标号),毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是________(填标号)。
(2)如果该图为肝脏的局部结构模式图,当患肝炎时,则B端与A端的液体相比,明显增加的物质有________________________________等。
(3)如果该图为鼻黏膜的局部结构模式图,当过敏原再次进入机体时,与吸附在________(填标号)表面的相应抗体结合,最终会使________(填标号)的通透性增强,引起鼻黏膜水肿。
(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(如下图所示,说明:在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头表示CO2;不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。
          
          
[解析] 本题考查人体内环境的稳态和相关的模型构建。(1)图中①为细胞内液、②为血浆、③为组织液、④为淋巴、⑤为毛细血管壁。组织细胞与组织液、组织液与血浆之间可以直接进行物质交换;毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是组织液和淋巴。(2)图中箭头表示血流方向,由于组织细胞代谢,B端流出的血液中含有较多的CO2、尿素,同时由于患肝炎,肝细胞通透性增大,因此谷丙转氨酶可以释放到内环境中。(3)初次进入机体的过敏原刺激机体发生体液免疫,产生的抗体吸附在组织细胞的表面,当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,最终会使毛细血管壁的通透性增强,引起鼻黏膜水肿。(4)注意该概念图是根据内环境与组织细胞之间的物质交换来构建的。成熟红细胞将携带的氧气释放并扩散到其细胞外液即血浆中,血浆中的物质可以与组织液之间进行物质交换,而组织细胞又可直接与组织液之间进行物质交换,注意实线箭头表示O2,虚线箭头表示CO2。
[答案] (1)①与③、②与③ ③④
(2)CO2、尿素、谷丙转氨酶
(3)① ⑤
(4)如下图所示:
[链一串]
1.内环境各组分间的关系
2.不同细胞所处的内环境归纳
细胞名称 所处内环境
绝大多数细胞 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 淋巴或血浆
3.内环境的作用
由上图可以看出:体内细胞只有经过内环境才能与外界环境进行物质交换——内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
4.物质出入人体细胞的具体途径分析
(1)营养物质进入组织细胞:
营养物质(如水、葡萄糖、氨基酸等)
血浆组织处的毛细血管组织液―→细胞膜―→细胞内(共跨7层生物膜)
(2)O2进入细胞内被利用:
O2肺泡血浆
组织处的毛细血管
组织液细胞内
线粒体内(共跨11层生物膜)
5.内环境成分的确认
(1)先确认该成分是否存在于血浆、组织液或淋巴(细胞外液)中:凡是存在于细胞外液中的一切物质(包括水、气体分子、代谢产物、营养物质、酶、激素、递质、抗体等)均可看做内环境的成分。
(2)以下成分不属于内环境成分:
①只能存在于细胞内或细胞膜上的成分:血红蛋白、糖蛋白、细胞膜上的载体、胞内酶(如呼吸氧化酶)及核酸(DNA、RNA)等。
②一切与外界相通的管腔(如消化道、呼吸道、尿道等)及与外界相通的液体(如泪液、汗液、尿液、消化液等)均不可看做内环境,因而其所含物质也不可看做内环境的成分。
[关键一点]
(1)血浆与血液:血浆属于内环境,但血液不可全视作内环境,因为血液中含各种血细胞(如红细胞、白细胞等)。
(2)血浆蛋白与血红蛋白:血红蛋白位于红细胞内,不是内环境的成分;血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,是内环境的成分。
(3)内环境中能进行的生理活动:抗原—抗体反应、缓冲物质对酸碱性物质的缓冲反应、神经递质与受体结合、激素与靶细胞结合等。
6.组织水肿成因分析
(1)血浆渗透压降低:
①营养不良:血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分渗透进入组织液。
②肾小球肾炎:肾小球毛细血管通透性增强,导致血浆蛋白透出进入原尿,从而使血浆渗透压下降,水分渗透进入组织液,导致组织液增多。
③过敏反应:过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管通透性增加,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿。
(2)组织液渗透压升高:如代谢废物积累、组织液中蛋白质增多等。
(3)淋巴回流受阻:毛细淋巴管受阻,组织液中大分子物质不能渗入毛细淋巴管而致使组织液浓度升高,组织液增多。
[通一类]
1.下图是胰腺组织局部结构模式图,关于该图的叙述中,错误的是(  )
A.a液、b液和c液分别是组织液、淋巴和血浆
B.a液、b液和c液组成人体细胞的生活环境——内环境
C.a液、b液和c液之间的关系可以表示为:b液
D.体液包括a液、b液和c液以及细胞内液
解析:选A a液位于组织细胞间隙,所以是组织液;b液位于血管,所以是血浆;c液位于淋巴管,所以是淋巴。三者构成了体内细胞生活的直接环境——内环境。体液除了组成内环境的三种液体外,还包括细胞内液。
2.(2014·厦门质检)下列有关内环境稳态的叙述,正确的是(  )
A.体内细胞只有通过内环境才能与外界环境进行物质交换
B.进食后由于血浆中增加了大量的营养物质,所以内环境稳态遭到了破坏
C.内环境稳态是指内环境的理化性质和化学成分稳定不变
D.内环境稳态的调节机制是神经—体液调节网络
解析:选A 进食后血浆中增加了大量的营养物质,但内环境稳态存在神经—体液—免疫的调节机制,会使得内环境的理化性质和化学成分处于动态平衡中,所以不会遭到破坏。内环境稳态是指内环境的成分和理化性质处于动态平衡之中,而不是稳定不变。内环境的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
考点二 内环境稳态及其调节机制(Ⅱ)
考情解读   高考对本知识点的考查着重于内环境稳态的实质、意义及调节机制,题目以选择题为主,也可通过生活实例及人体健康相关链接点与生命活动调节内容相结合命制非选择题。结合新热点材料命题仍将是今后高考对本知识点考查的主要趋势。
[做一题]
[例2] (2014·福州质检)人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象属于内环境稳态失调的是(  )
A.高原训练,运动员体内红细胞增多
B.长时间处于高温环境,出现中暑症状
C.接受抗原刺激后,B细胞增殖和分化
D.饮水不足时,抗利尿激素释放增加
[解析] A、C、D都属于内环境正常的调节过程,可保证内环境稳态不受影响。人体稳态的调节能力有一定限度,长时间处于高温环境,会使机体内环境稳态失调,导致中暑。
[答案] B
[链一串]
1.内环境稳态的调节机制
稳态内涵 内环境成分及理化性质相对稳定
结构基础 各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础
直接相关的系统 消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统
起调节作用的系统 神经系统、内分泌系统、免疫系统
调节机制 内环境稳态的调节是一种反馈调节,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
2.内环境稳态的意义
(1)血糖和氧水平正常——保证机体正常的能量供应。
(2)体温、pH相对恒定——酶活性正常,细胞正常代谢。
(3)渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。
即内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
3.人体pH稳态的维持
(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如:
—、—等。
(2)维持机制:当酸性物质进入血浆时,NaHCO3和Na2HPO4等弱碱性物质与之反应,降低酸性;当碱性物质进入血浆时,H2CO3和NaH2PO4等弱酸性物质与之反应,降低碱性,从而保证了血浆pH的相对稳定。如:
结果:内环境pH维持在7.35~7.45。
[关键一点]
(1)内环境的稳态不仅包括渗透压、酸碱度、温度等理化性质的稳态,也包括内环境内一切成分(如血糖、蛋白质、无机盐、CO2、O2等)的相对稳定。
(2)稳态并非“恒定不变”而是“在一定范围内的动态平衡”。
(3)输液用质量分数为0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液,其所提供的渗透压与血浆渗透压相同。
[通一类]
3.(2014·龙岩质检)下列各项生理活动中,与内环境的相对稳定无直接关系的是(  )
A.尿液和汗液的排出
B.食物残渣形成粪便排出体外
C.血液运输养料和废物
D.血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快
解析:选B 食物残渣形成粪便排出体外在消化道中进行,与内环境的相对稳定无直接关系。
4.下面是一张生物概念填图,有关分析不正确的是(  )
A.a、b是体液调节和免疫调节,c、d可以是体温和渗透压
B.内环境的稳态只要有三种调节方式即可,不需要其他器官或系统参与
C.酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质,与其他器官或系统也有关
D.内环境的稳态和生态系统的平衡一样,其维持自身稳定的能力是有限的
解析:选B 内环境的理化性质包括酸碱度、体温与渗透压等,内环境稳态的维持是在神经—体液—免疫系统的调节下,通过各器官与系统的协调作用共同完成的。
一、选择题
1.下列物质中可在血浆中找到的有(  )
A.甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质
B.氨基酸、纤维素、CO2、Na+
C.胃蛋白酶、Ca2+、脂肪、葡萄糖
D.呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
解析:选A B项中的纤维素是植物中的多糖,在血浆中没有。C项中的胃蛋白酶属于消化酶,存在于消化液中,在血浆中找不到。D项中的呼吸酶位于细胞内,在细胞内液中,不属于血浆。
2.(2014·厦门质检)下列关于体液的叙述中,不正确的是(  )
A.唾液、 尿液等也属于体液
B.细胞内液的含量多于细胞外液
C.体液包括细胞内液和细胞外液
D.细胞外液与细胞内液之间要进行物质交换
解析:选A 唾液、 尿液属于外分泌液,不属于体液。
3.下图所示为人体体液相关组成及各成分间的关系,请依次填出①~⑤相关内容
(  )
A.细胞内液 血浆 组织液 淋巴 细胞外液
B.细胞外液 血浆 淋巴 组织液 细胞内液
C.细胞外液 组织液 血浆 淋巴 细胞内液
D.细胞内液 血浆 淋巴 组织液 细胞外液
解析:选B 据题图所示,①由②③④构成,属于细胞外液。②与④可以相互渗透,④只能向③渗透,③只能向②渗透,则可推知②为血浆,③为淋巴,④为组织液。组织液与细胞内液可以相互渗透,⑤为细胞内液。
4.下图是人体局部内环境的示意图。有关叙述正确的是(  )
A.结构①和结构②的细胞所处的具体内环境相同
B.长期营养不良会使c液减少
C.③中的有氧呼吸产物可参与体液调节
D.丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水的过程可在a液中进行
解析:选C 由图示可知:结构①和②分别是毛细血管壁和毛细淋巴管壁,a液为血浆、b液为淋巴、c液为组织液。因此①结构的细胞所处的内环境内是血浆、外是组织液;②结构的细胞所处的内环境内是淋巴、外是组织液;长期营养不良,会导致血浆蛋白减少而渗透压降低,大量液体会渗透进入组织液导致组织水肿;丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水只在③中进行。
5.下图中甲、乙代表人体内的物质,①②③④代表体液。下列说法不正确的是(  )
A.若组织细胞为胰岛细胞,则饥饿时①比④处胰高血糖素浓度低
B.若组织细胞为脑细胞,则①比④处CO2浓度高
C.若组织细胞为骨骼肌细胞,则乙可代表乳酸
D.若组织细胞为垂体细胞,则甲可代表促甲状腺激素释放激素
解析:选A ④处为动脉端,营养物质进入组织液,进而进入组织细胞。①处为静脉端,组织细胞产生的代谢废物和组织细胞的分泌物进入血液。若是胰岛细胞,饥饿时,①比④处胰高血糖素的含量高。若组织细胞为脑,①比④处CO2浓度高。若是骨骼肌细胞,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,进入血液,乙可代表乳酸。下丘脑产生的促甲状腺激素释放激素,通过血液的运输,可作用于垂体。
6.下列关于内环境理化性质的叙述,正确的是(  )
A.内环境的各种理化性质是稳定不变的
B.温度和pH是通过影响酶的活性来影响代谢活动的
C.冬季人体内酶的活性降低,因为冬季温度偏低
D.内环境的稳态就是指渗透压、温度和pH这三个指标的相对稳定
解析:选B 内环境的各种理化性质不是稳定不变的,而是在正常范围内有波动;人是恒温动物,冬季人体的温度基本不变,酶的活性也不会变化;内环境的稳态不仅指渗透压、温度和pH这三个指标的相对稳定,而是指内环境的所有理化性质的相对稳定,如血糖含量、激素含量等,如果这些成分的含量超出正常范围,也会严重影响人的正常生命活动。
7.(2014·福州质检)下列能够在人体内环境中进行的生理过程是(  )
A.血浆蛋白的合成
B.葡萄糖分解为丙酮酸
C.H1N1病毒的增殖
D.抗原和抗体的结合
解析:选D 血浆蛋白是在细胞内的核糖体上合成的;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中;H1N1病毒的增殖在宿主细胞内部进行。
8.右图是人体细胞直接与内环境进行物质交换示意图,⑤处的
箭头表示血液流动的方向,下列说法正确的是(  )
A.图中①②③④⑤都属于内环境
B.若③为脑细胞,⑤处的O2浓度低于①处,而CO2的浓度相反
C.若③为骨骼肌细胞,肌糖原可以转化为葡萄糖并进入①中
D.若③为肝脏细胞, 饭后5h葡萄糖的移动方向是③→②→①
解析:选D 内环境即细胞外液,包括①②④⑤,不包括细胞内液③;若③为脑细胞,⑤处的O2浓度高于①处,因为脑细胞会利用O2;若③为骨骼肌细胞,肌糖原不能分解为葡萄糖,故不能进入①中来补充血糖。
9.(2014·厦门质检)下列关于细胞或生物体完成正常生命活动的描述,错误的是(  )
A.HIV病毒在人体内环境中进行新陈代谢和增殖
B.草履虫生活在水中,可直接与外界环境进行物质交换
C.心肌细胞以内环境为媒介与外界环境进行物质交换
D.浆细胞分泌的抗体在内环境中与抗原特异性结合
解析:选A 人体内环境即细胞外液,而病毒必须在宿主细胞内才能进行新陈代谢和增殖。
10.下图为人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质交换的四种器官,①、②是有关的生理过程,下列说法错误的是(  )
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁
B.Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血液和淋巴
C.②表示重吸收作用
D.Ⅳ表示的器官是皮肤
解析选B 题图是构建人体细胞与外界环境的物质交换模型,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,Ⅱ内的葡萄糖通过①只能进入血液不能进入淋巴。
11.与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。下列对图中所示的内环境a、b、c、d的名称表示正确的是(  )
①血浆 ②组织液 ③淋巴
A.①②③①         B.②①③②
C.③①②③ D.②③①①
解析:选B 肌肉注射药物首先进入组织液,接着进入血浆和淋巴,在随体液循环到达组织细胞之前,药物要再次进入组织液中。
12.下列有关人体稳态与调节的叙述,正确的是(  )
A.维持稳态依赖于机体神经—体液的调节网络
B.内环境渗透压大小主要取决于水和无机盐
C.下丘脑不仅能分泌激素还能产生冷觉
D.由内环境的成分可推知某种疾病的发病风险
解析:选D 维持稳态依赖于机体的神经—体液—免疫调节网络;内环境渗透压大小主要来源于Na+和Cl-;所有的感觉都在大脑皮层形成,包括冷觉;内环境成分的变化意味着稳态失衡,可推知某种疾病的发病风险。
二、非选择题
13.右图是人体细胞直接与内环境进行物质交换的示意图,A、B、C、D表示的是结构,①、②、③、④表示的是液体,请
回答下列问题:
(1)内环境主要由图中的________组成(填序号);D的管壁细胞直接生活的内环境是________(填序号)。
(2)②与①相比,成分中明显减少的物质是________。
(3)④的流动受到阻碍,人体将会出现________现象。
(4)一般情况下,健康人①中葡萄糖浓度为________,能使其浓度降低的激素是________。
(5)若图中C为肌细胞,则它所利用的O2直接从[   ]________中获得。
(6)①、②、③、④中,CO2浓度最高的是________(填序号)。
解析:(1)内环境由组织液(②),血浆(①)及淋巴(④)组成;毛细淋巴管管壁细胞的内环境是组织液和淋巴。
(2)与①相比,②中明显减少的物质是蛋白质。
(3)若淋巴回流受阻,将出现组织水肿现象。
(4)健康人血浆葡萄糖浓度一般为0.8~1.2 g/L,人体唯一的降糖激素为胰岛素。
(5)肌细胞所利用的O2应从组织液中获得。
(6)人体CO2产生场所为线粒体。故①~④中CO2浓度最高处应为细胞内液(③)。
答案:(1)①②④ ②④ (2)蛋白质 (3)组织水肿
(4)0.8~1.2 g/L 胰岛素 (5)②组织液 (6)③
14.下面是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题:
(1)a表示________系统,b表示________系统,c表示________系统,参与内环境维持的还有图中的________系统。
(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸进入血液后,会使血液pH________,但乳酸可以与血液中的________发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(4)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在________的调节下进行。
(5)外界中的O2进入红细胞,共穿过________层生物膜。
解析:(1)内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,同时借助多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入O2排出CO2,消化系统消化吸收食物从而为机体提供营养物质,泌尿系统排出细胞代谢废物。(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的,所以CO2不从组织液进入组织细胞。(3)乳酸进入血液后,会与血液中的碳酸氢钠发生反应生成乳酸钠和碳酸,使血液的pH维持相对稳定。(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。(5)外界中的O2进入红细胞,首先需要穿过肺泡壁的1层细胞(2层生物膜),然后进入毛细血管(1层细胞,2层生物膜),然后再进入毛细血管内的红细胞(1层生物膜),共5层生物膜。
答案:(1)呼吸 消化 泌尿 循环 (2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的浓度 (3)降低 碳酸氢钠 (4)神经—体液—免疫调节网络 (5)5
15.为了验证血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响,现提供加入柠檬酸钠溶液的活鸡血,生理盐水,10% NaCl溶液,蒸馏水,试管,滴管,显微操作器材等,请写出实验方法步骤,并预期结果。
(1)方法步骤:
①取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入___________________________________
________________________________________________________________________;
②在3支试管中分别滴入______________________,振荡摇匀,放置5 min;
③分别取________________________________置于____________________________,做成临时装片;
④显微镜检查红细胞的形态,并记录结果。
(2)预期结果:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)实验步骤的第一步:分组编号,即取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入不同浓度的无机盐溶液,包括适宜浓度(0.9%)的生理盐水,高浓度的10% NaCl溶液和低浓度(无机盐浓度为0)的蒸馏水(步骤①);
第二步:加入实验材料,即在3支试管中分别滴入1滴活鸡血细胞液,振荡摇匀,放置5 min(步骤②):
第三步:制作临时装片,分别取3支试管内的混合液各1滴置于3张洁净的载玻片上(步骤③):
第四步:观察实验现象,用显微镜检查红细胞的形态,并记录结果(步骤④)。
(2)预期实验结果:生理盐水为红细胞的等渗溶液,10% NaCl溶液的渗透压大于红细胞的渗透压,蒸馏水的渗透压小于红细胞的渗透压,所以实验结果应为生理盐水中的红细胞保持正常形态;10% NaCl溶液中的红细胞皱缩;蒸馏水中的红细胞破裂。
答案:(1)①生理盐水、10% NaCl溶液、蒸馏水各2 mL ②1滴活鸡血细胞液 ③3支试管内的混合液各1滴 3张洁净的载玻片上(编号)
(2)生理盐水中的红细胞保持正常形态;10% NaCl溶液中的红细胞皱缩;蒸馏水中的红细胞破裂
第一讲 通过神经系统的调节(教材第1节)
一、神经调节的结构基础和反射
1.反射的含义
神经调节的基本方式是反射,它是在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
2.反射弧的结构及功能
(1)右图是反射弧结构,请填出
A~E各部分名称:
A.感受器;B.传入神经;
C.神经中枢;D.传出神经;
E.效应器,它由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。
(2)图中有3个神经元。
(3)上述反射弧中,兴奋的传导方向为A→B→C→D→E。
(4)若用适宜强度的电流直接刺激E,肌肉能否收缩?这是否可称作反射?
能收缩,但不可称作反射,只有经过完整的反射弧,方可完成反射。
二、兴奋的传导与传递
1.兴奋在神经纤维上的传导
(1)兴奋在神经纤维上以局部电流(即电信号)形式双向传导。
(2)静息电位与动作电位:
①静息电位的特点是外正内负,是由K+外流形成的,如图中的A、C点。
②动作电位的特点是外负内正,是由Na+内流形成的,如图中的B点。
(3)兴奋在神经纤维上传导有什么特点?
图示神经纤维上兴奋的传导方向为B→A、B→C,是双向的。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)突触结构图示:
(2)兴奋传递过程:神经冲动→轴突末梢→突触前膜释放神经递质→神经递质扩散通过突触间隙→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或抑制。
(3)单向传递的原因:
神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
三、人脑的高级功能
1.大脑皮层的功能体现
(1)对外部世界的感知。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习、记忆思维等方面的功能。
2.大脑皮层言语区
[a]W区:损伤后病人不能写字。
[b]V区:损伤后病人不能看读文字。
[c]S区:损伤后病人不能讲话。
[d]H区:损伤后病人不能听懂话。
考点一 反射与反射弧(Ⅱ)
考情解读   高考对本考点的考查多结合反射弧模式图命制选择题,也可结合动物生理实验考查反射弧完整性对反射活动完成的必要性,今后仍可能延续此类命题角度与方式。
[做一题]
[例1] (2014·厦门质检)右图是缩手反射的反射弧模式图,有
关说法不正确的是(  )
A.效应器5是指上肢的肌肉组织
B.兴奋在反射弧中只能单方向传递
C.3处神经元的活动可受到大脑皮层控制
D.神经递质能作用于下一个神经元或上肢肌肉细胞
[解析] 效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体,所以A错误。
[答案] A
[链一串]
1.神经元的结构及分类
(1)结构:一个神经元包括胞体、树突和轴突,如下图所示。
(2)分类
2.反射弧五种结构的功能分析
反射弧结构 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响
感受器 感觉神经末梢的特殊结构 将内外界刺激的信息转变为传导的兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 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
神经中枢 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
传出神经 运动神经元 将兴奋由神经中枢传出至效应器 可有感觉但无效应
效应器 运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内外界刺激做出相应的应答 可有感觉但无效应
[关键一点]
(1)并非所有反射弧都具有中间神经元(如膝跳反射只有传入神经元和传出神经元)。
(2)依据神经中枢是否位于大脑皮层中可将反射划分为条件反射和非条件反射;前者中枢位于大脑皮层,是经训练获得的后天性反射,后者中枢位于皮层以下(如小脑、脑干、脊髓等),是由遗传得来的、固有的反射。
(3)反射活动的进行除需要完整的反射弧外,还需要适宜的刺激。
[通一类]
1.(2014·厦门一模)下图表示人体神经元的结构。以下相关叙述中,正确的是(  )
A.发生反射时,神经冲动在Ⅱ上以局部电流的形式双向传导
B.神经冲动传到Ⅲ部位时,电信号转变为化学信号
C.只有兴奋时,Ⅲ才能合成神经递质
D.突触一般不含有Ⅰ部位的结构
解析:选B 神经冲动在神经纤维上可以双向传导,但是在反射弧上,由于突触的存在,神经冲动只能以局部电流的形式从感受器传到效应器。神经冲动传到Ⅲ部位时,引起神经递质的释放,电信号转变为化学信号。Ⅲ合成的神经递质有兴奋型和抑制型。突触有轴突—胞体型和轴突—树突型两种类型。
2.右图为反射弧的模式图,则下列说法正确的是(  )
A.神经冲动在②和④上以局部电流的形式传导
B.兴奋的传导方向是⑤→④→③→②→①
C.②受损时,刺激④仍能引起反射活动
D.③具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能
解析:选A 由图可判断,兴奋的传导方向是①→②→③→④→⑤;②受损时,刺激④仍能引起⑤反应,但因没有经过完整的反射弧,所以不属于反射活动;只有大脑皮层才具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能。
考点二 兴奋的传导与传递(Ⅱ)
考情解读   兴奋在神经纤维上的传导及在突触处的传递过程一向是高考的热点所在,考查角度多结合反射弧模型、电刺激与电流计指针偏转问题、药物干扰等生理实验及动作电位、静息电位产生过程中离子通透问题等予以考查。
[做一题]
[例2] (2013·福建高考)为探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响,将大鼠分为四组,其中一组饮水,其余三组饮醋酸铅溶液,60天后进行检测。
检测a:用下图水迷宫(池水黑色,大鼠无法看到平台)进行实验,大鼠从入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台,重复训练4天后撤去平台,测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间;
检测b:测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。AChE活性检测原理:AChE可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸,胆碱与显色剂显色,根据颜色深浅计算酶活性。
组别 醋酸铅溶液浓度/g·L-1 脑组织铅含量/g·gprot-1 AChE活性/U·mgprot-1 到达原平台水域时间/s
① 0 0.18 1.56 22.7
② 0.05 0.29 1.37 23.1
③ 1 0.57 1.08 26.9
④ 2 1.05 0.76 36.4
请回答:
(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是__________________,通过该指标可知________组大鼠学习记忆能力最弱。
(2)ACh是与学习记忆有关的神经递质,该递质由突触前膜释放进入________,与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜________变化。ACh发挥效应后在______酶的催化下水解,本实验是通过检测单位时间内______的生成量,进而计算该酶的活性。
(3)表中结果表明:脑组织铅含量越高,ACh水解速度越________。
(4)水迷宫实验过程中,使短期记忆转化为长期记忆的措施是________,以此强化神经元之间的联系。
[解析] 本题考查神经调节的相关知识,意在考查实验探究能力。(1)测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间,可以用于评价大鼠的学习记忆能力;大鼠从入水点到达原平台水域的时间越长,说明其学习记忆能力越弱,读表可知大鼠从入水点到达原平台水域的时间长短是①<②<③<④,所以④组大鼠学习记忆能力最弱。(2)神经递质由突触前膜释放进入突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化。根据检测b的信息可知,乙酰胆碱酯酶(AChE)可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸,因此,正常情况下ACh发挥效应后在乙酰胆碱酯酶的催化下水解;乙酰胆碱酯酶活性越强,生成物胆碱和乙酸的量就越多,胆碱与显色剂显色越明显,因此可以通过检测单位时间内胆碱的生成量,计算该酶的活性。(3)从表中数据可以看出,脑组织铅含量越高,乙酰胆碱酯酶(AChE)活性越弱,ACh水解速度越慢。(4)根据检测a的信息——“重复训练4天”,可以判断该实验过程中,使短期记忆转化为长期记忆的措施是重复训练。
[答案] (1)到达原平台水域时间 ④ (2)突触间隙 电位 乙酰胆碱酯 胆碱 (3)慢 (4)重复训练
①突触前膜:电信号→化学信号;
②突触后膜:化学信号→电信号。
[链一串]
1.兴奋在神经纤维上的传导
(1)传导过程:
刺激↓

(2)传导特点:双向传导。
①在膜外,局部电流的方向与兴奋的传导方向相反。
②在膜内,局部电流的方向与兴奋的传导方向相同。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)传递过程:
(2)信号转换:电信号→化学信号→电信号。
①突触前膜: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。
(4)作用效果:使后一个神经元兴奋或抑制。
[关键一点]
(1)兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度,其原因主要与神经递质的产生、释放需要一定时间有关。
(2)神经递质作用于突触后膜后,即被相关酶分解。
(3)神经递质释放的过程为胞吐,体现细胞膜的流动性(此过程消耗能量),最终由突触后膜的糖蛋白识别。
(4)一个神经元只能特异性地释放一种递质(或兴奋性递质或抑制性递质)
3.兴奋传导与电流表指针偏转问题分析
(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。
[通一类]
3.(2013·大纲卷)关于神经兴奋的叙述,错误的是(  )
A.刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导
B.兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位
C.神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递
D.在神经纤维膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
解析:选C 兴奋在神经纤维上是由兴奋部位向两侧未兴奋部位双向传导的;兴奋在神经元间的传递是单向的,在突触处发生“电信号→化学信号→电信号”的转变;神经纤维膜外局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
4.下图为某反射弧的部分结构示意图。若在B、E两处的细胞膜表面安放电极,中间接电表,据图判断下列叙述错误的是(  )
A.刺激D处时将会使电表的指针发生两次偏转
B.C处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
C.若C处缺乏递质受体则D处将无法得到从C处传来的信息
D.刺激B处时相应部位神经冲动的传导方向是A←B→C
解析:选A 刺激D处时,兴奋只能传导到E处,而不能传递到B处,因此电表的指针只能发生一次偏转。C处是突触结构,兴奋传递过程中,发生了电信号→化学信号→电信号的转换。上一个神经元释放的递质,只有与突触后膜上的受体结合,才能将信息传递到下一个神经元,兴奋在神经纤维上是双向传导的,因此B处受到刺激后,可以向A处和C处传导。
考点三 人脑的高级功能(Ⅰ)
考情解读   人脑的高级功能,特别是大脑皮层言语区是新课标添加内容,相关知识在近年高考中呈现频率较高,考查角度多为大脑皮层对低级中枢的控制作用、大脑皮层言语区(尤其是S区、H区)的功能及损伤症等,题型多为选择题。
[做一题]
[例3] (2011·海南高考)下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是(  )
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
[解析] 缩手反射是非条件反射,中枢是脊髓。语言、记忆、思维都是在大脑皮层的参与下进行的。意识丧失的人大脑皮层受损,因此排尿不能控制,但脊髓是正常的,仍能排尿,意识恢复后可控制排尿,说明高级中枢对低级中枢有控制作用。
[答案] D
[链一串]
1.各级神经中枢功能归纳
大脑皮层 小脑 脑干 下丘脑 脊髓
控制机体反射、感知、语言、学习、记忆、思维等 维持身体平衡的中枢 有呼吸中枢等维持生命必要的中枢 有体温调节、水平衡调节等中枢 调节机体运动的低级中枢
2.大脑皮层言语区功能及损伤症归纳
中枢名称 别名 受损后的病症 受损后的表现
书写性语言 W区 失写症 病人可听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
运动性语言中枢 S区 失说症 病人可以看懂文字,也能听见别人讲话,自己却不会讲话
听觉性语言中枢 H区 失听症 病人能讲话,书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问
视觉性语言中枢 V区 失读症 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读
[关键一点]  神经系统分级调节的实例
(1)一般成年人可以有意识地排尿,即可以“憋尿”,在适宜的环境下才排尿,但婴儿却不能。
(2)有些人由于受伤使意识丧失,出现像婴儿那样尿床的情况。这是因为控制排尿的低级中枢在脊髓,但它受大脑皮层的控制。
(3)婴儿因大脑皮层发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以易发生遗尿现象。
[通一类]
5.(2014·三明质检)下图是人的排尿反射的反射弧结构简图(表示从树突到胞体到轴突),方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。下列有关对此生理过程的分析不正确的是(  )
A.婴儿的A兴奋,就会引起E发生反应;正常成年人的A兴奋,E不一定发生反应
B.如果正常成年人的N兴奋,就会引起神经元D的兴奋
C.若正常成年人的B受损,其排尿反射将不会存在
D.若正常成年人的M和N受到损伤,其排尿反射仍会存在
解析:选B 图中的ABCDE构成了一个完整的反射弧,B受损,则排尿反射将不会存在;M或N受损排尿反射仍存在,只是不受大脑控制;婴儿大脑发育不健全,对低级中枢的控制能力极差。正常成年人的N兴奋,释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用。
6.科学家在研究大脑皮层某些区域(如右图所示)时,发现其与语言活动功能有着密切的联系,下列相关叙述不正确的是(  )
①W区发生障碍,不能写字
②V区发生障碍,不能看懂文字 ③S区发生障碍,不能听懂话 ④H区发生障碍,不能讲话
A.①②           B.②③
C.①③ D.③④
解析:选D S区发生障碍,不能讲话;H区发生障碍,不能听懂话。
一、选择题
1.(2013·四川高考)下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本,神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,称“神经-肌接头”。下列叙述错误的是(  )
A.“神经—肌接头”处可发生电信号与化学信号的转变
B.电刺激①处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针也会偏转
C.电刺激②处,神经纤维上的电流计会记录到电位变化
D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同
解析:选C 由题目所给信息可知,“神经—肌接头”处类似于突触,在突触上可发生电信号→化学信号→电信号的转换。图示的神经末梢和腓肠肌构成效应器,①处给予刺激,腓肠肌会收缩;由于兴奋在神经纤维上可以双向传导,故①处给予刺激,灵敏电流计指针可以发生偏转。兴奋在神经元间只能从上一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体,不能反向传递;电刺激②处,兴奋不能由腓肠肌传向神经纤维,灵敏电流计不会记录到电位的变化。兴奋部位膜内为正电位,未兴奋部位膜内为负电位,膜内电流的方向是从兴奋部位到未兴奋部位,与兴奋的传导方向相同。
2.现象Ⅰ:小明的手指不小心碰到一个很烫的物品而将手缩回;现象Ⅱ:小明伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回。两个现象中的缩手反应比较见表,正确的是(  )
选项 比较项目 现象Ⅰ 现象Ⅱ
A. 反射弧的完整性 不完整 完整
B. 是否需要大脑皮层参与 可以不要 一定需要
C. 参与反射的神经元数量 多 少
D. 缩手相关肌细胞数量 多 少
解析:选B 两个现象中的缩手反应的反射弧都是完整的,否则不能完成缩手反应;现象Ⅰ的中枢在脊髓,现象Ⅱ的中枢在大脑皮层;两个现象中参与Ⅰ反射的神经元数量比Ⅱ少,两个现象中与缩手相关的肌细胞数量应相当。
3.根据下图分析神经细胞,叙述错误的是(  )
A.此图可表示突触小泡膜
B.静息电位的形成可能与膜上的②⑤等载体有关
C.若此图为突触后膜,则突触间隙位于图示膜的a面
D.若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气-水界面上,③与水面接触
解析:选A 由该图a面具有糖蛋白,应是神经细胞膜外侧;静息电位的形成与K+外流有关,可能与膜上的②⑤等载体对K+的运输有关;若此图为突触后膜,则突触间隙位于图示膜的a面,即膜外侧;若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气-水界面上,亲水性头部③与水面接触。
4.(2014·福州质检)乙酰胆碱是昆虫和人体都具有的神经递质,乙酰胆碱酯酶能催化乙酰胆碱水解,马拉硫磷酯是该酶的抑制剂,能有效杀死某些农业害虫,但对人体低毒性。据此分析正确的是(  )
A.人体内不存在乙酰胆碱酯酶,所以农药具有低毒性
B.人体内存在某种分解该农药或者其衍生物的酶
C.马拉硫磷酯能与乙酰胆碱受体结合
D.马拉硫磷酯是昆虫神经递质类似物
解析:选B 因为人体内存在乙酰胆碱,所以肯定存在乙酰胆碱酯酶;人体内存在某种分解该农药或者其衍生物的酶,所以该农药对人体低毒性,否则会导致人体死亡;马拉硫磷酯是该酶的抑制剂,但原理不清楚,所以C错误;马拉硫磷酯能抑制该酶的活性,但不是昆虫的神经递质类似物。
5.右图是突触的结构模式图,下列相关叙述错误的是(  )
A.②④⑤共同构成突触
B.①的形成需要高尔基体的参与
C.③作用于④,只能使突触后膜产生兴奋
D.由于③只能由②释放作用于④,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的
解析:选C 图中①②③④⑤分别表示突触小泡、突触前膜、神经递质、突触后膜、突触间隙。突触由突触前膜、突触后膜和突触间隙构成。突触小泡的形成离不开高尔基体。神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,使下一个神经元兴奋或抑制,故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
6.(2013·福州质检)用连着微伏表的两个电极可测试神经纤维上的电位变化,要测量到施加一次刺激后图示的电位变化,则刺激部位和微电极放置位置正确的是(  )
解析:选B 测量神经纤维上的电位变化,必须一极在膜内,另一极在膜外。
7.取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本)如右图,a、d分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;b是放置在传出神经上的电流计,用于记录神经兴奋电位;c为神经与肌细胞形成的突触。正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩,下列判断分析不正确的是(  )
A.刺激c、a点中间任何一点,都可检测电位变化
B.如果用a刺激神经,在b处不能记录到电位,表明传出神经受损
C.如果用a刺激神经,在b处记录到电位,骨骼肌不收缩,表明部位c受损
D.如果用d刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩,表明骨骼肌受损
解析:选C 如果用a刺激神经,在b处记录到电位,骨骼肌不收缩,受损的部位可能是c,也可能是骨骼肌,需进一步检测;若用d刺激骨骼肌,骨骼肌收缩,排除骨骼肌受损的可能,才能判断部位c受损。
8.下图为某一传出神经元与肌细胞形成的突触。以下说法错误的是(  )
A.①的形成与高尔基体有关
B.参与突触形成的肌细胞膜面积增大有利于神经递质的作用
C.④兴奋时,其两侧的电位表现为内正外负
D.②释放的神经递质一定会使肌细胞兴奋
解析:选D 分泌小泡的形成与高尔基体有关;肌细胞膜的面积增大有利于更好地接受神经递质传递的信息;神经细胞兴奋时,兴奋部位的电位变化是外负内正;突触前膜释放的神经递质可以使突触后膜产生兴奋或抑制。
9.一般不参与“植物人”生命活动调节的结构是(  )
A.大脑皮层        B.甲状腺
C.脑干 D.垂体
解析:选A “植物人”,其大脑皮层功能异常,已不能正常完成生命活动调节,但其低级中枢及内分泌活动还可维持正常功能。
10.某人不小心从高处摔下,到医院检查,下列与确定此人神经中枢受损无关的检查是
(  )
A.针刺双脚观察是否有反应
B.检查血细胞的数量是否有变化
C.检查膝跳反射是否正常
D.要求此人复述医生的一段话
解析:选B 针刺双脚的反应和膝跳反射的完成途径是反射弧,反射弧具有完整性,反射才能完成;能否复述医生的一段话与听觉中枢、运动中枢和语言中枢是否受损有关;血细胞的数量多少与神经中枢无关。
二、非选择题
11.图A表示神经元之间兴奋传导的过程,图B是图中⑤结构
的部分放大。请回答下列问题:
(1)图A中的③为________、④为________、⑤为________,共同构成________。
(2)结构②中所含的传递信息的物质称为________,信息传递的方向为________(用图中的序号表示),原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)构成结构⑤的基本组成成分是____________________________________________。
(4)静息时,结构⑤两侧的电位表现为________________________________________。
解析:图A为突触结构模式图,其中③为突触前膜、④为突触间隙、⑤为突触后膜,它们共同构成突触;结构②为突触小泡,其内所含的传递信息的物质称为神经递质,由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜;膜的基本组成成分为磷脂和蛋白质,静息时,膜外为正电位,膜内为负电位。
答案:(1)突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触
(2)神经递质 ③→④→⑤(或③→⑤) 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(3)脂质和蛋白质(或磷脂和蛋白质)
(4)内负外正
12.(2014·泉州质检)海兔是一种海洋软体动物。实验发现,碰触海兔水管或击打海兔头部,皆会引起其鳃发生收缩反应,这种反应称为缩鳃反射。其反射弧如下图。
(1)组成该反射弧的b称为________,a轴突末梢的突触小体的部分膜作为________参与构成突触2。
(2)碰触水管产生的神经冲动传导至突触小体,引起突触小泡中的________释放,作用于突触1的后膜,导致后膜的电位变为________,从而引起b兴奋,实现缩鳃反射。
(3)击打海兔头部,引起缩鳃反射时,a上________(填“能”或“不能”)检测出电位变化;而碰触海 兔水管,引起缩鳃反射时,c上________(填“能”或“不能”)检测出电位变化。
解析:由图示可知,神经冲动传递方向由a到b,所以b为传出神经, a轴突末梢的突触小体的部分膜可作为突出后膜参与构成突触2。根据右图突触2分析,兴奋可以由c传到a,所以击打海兔头部,引起缩鳃反射时,a上能检测出电位变化, 而碰触海兔水管,引起缩鳃反射时,兴奋不能传至c,故c上不能检测出电位变化。
答案:(1)传出神经 突出后膜
(2)(神经)递质 外负内正
(3)能 不能
13.(2013·安徽高考)将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计 和 。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计 和 有电位波动,出现屈反射。下图为该反射弧结构示意图。
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计 有波动,电位计 未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①________________
________________________________________________________________________;
②______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考,即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激,该位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩),而另一神经纤维上没有电位变化。(2)某药物处理后,电位计 有波动,说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导,电位计 未出现波动,说明没有兴奋传递到电位计 ,那么问题应该出现在电位计 和 之间的环节,可能是突触前膜不能释放神经递质,也可能是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。
答案:(1)方法和现象:刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计 有电位波动和左后肢屈腿,电位计 未出现电位波动。
(2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 突触前膜不能释放递质
14.下图甲是反射弧结构模式图,a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经元上的电表,用于记录神经兴奋电位变化;d表示神经肌肉接点或突触。请分析回答下列问题:
(1)最简单的反射弧由________种神经元组成。
(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中,传入神经元静息时,膜内Na+浓度将________(高于、低于、等于)膜外。
(3)用a刺激神经,c测到的电位变化如乙图。膜电位从③到④变化时,膜上打开的离子通道是________。
(4)正常时,分别用a、b刺激神经和骨骼肌,会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经,发现骨骼肌不收缩。是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩?为探究骨骼肌不收缩的原因,该同学利用图中的反射弧,设计了如下实验方案(注:只考虑一个部位受损)。请根据该实验步骤预测现象及结论。
第一步:用a刺激神经,观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩;
如果__________________________________________,
则说明传出神经元受损。
如果__________________________________________,
则要继续往下做实验。
第二步:用b刺激骨骼肌,观察骨骼肌是否收缩。
如果______________,则说明部位d受损。
如果______________,则说明骨骼肌受损。
解析:(1)最简单的反射弧应由2种神经元(传入神经元、传出神经元)构成。
(2)神经元处于静息状态时,膜内Na+浓度远低于膜外。
(3)乙图中膜电位从③→④变化时,应为恢复静息电位的过程,此时,开放的离子通道应为K+通道。
(4)欲确认骨骼肌不收缩的原因。可通过刺激a观察c电位变化和骨胳肌是否收缩。予以探究,若刺激a,在c处测不到电位变化,骨骼肌不收缩,则表明传出神经元受损;若在c处可测到电位变化,则用b刺激骨骼肌,若骨骼肌收缩,则表明d处受损;若骨骼肌不收缩,则表明骨骼肌受损。
答案:(1)2 (2)低于 (3)钾离子通道 (4)在c处不能测量到电位变化,骨骼肌不收缩 在c处测量到电位变化,骨骼肌不收缩 骨骼肌收缩 骨骼肌不收缩
第二讲 通过激素的调节 神经调节与体液调节的关系(教材第2、3节)
一、通过激素的调节
(1)人们发现的第一种激素是促胰液素。
(2)激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节。
(3)请分别写出下列相关激素的内分泌腺(或细胞):
①促甲状腺激素:垂体;
②促甲状腺激素释放激素:下丘脑;
③生长激素:垂体;
④甲状腺激素:甲状腺;
⑤肾上腺素:肾上腺;
⑥雌性激素:卵巢(主要);
⑦雄性激素:睾丸(主要);
⑧胰岛素:胰岛B细胞;
⑨胰高血糖素:胰岛A细胞。
二、激素调节的实例
(1)血糖平衡的调节:
①血糖的正常浓度范围:0.8~1.2 g/L。
②你能说出血糖的三个来源与三个去向吗?
③调节血糖平衡的两类主要激素是什么?其关系如何?
胰岛素和胰高血糖素,它们具相互拮抗关系。
(2)甲状腺激素的分级调节(请填出下列空白):
①反馈调节: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的工作,这种调节方式叫做反馈调节。
②反馈调节的意义: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。
三、激素调节的特点
(1)微量和高效;
(2)通过体液运输;
(3)作用于靶细胞、靶器官。
四、神经调节和体液调节的关系
(1)何谓体液调节?其主要调节物质是什么?
体液调节是指:激素、CO2等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行的调节,体液调节的主要调节物质是激素。
(2)请填写出体液调节与神经调节的区别与联系。
比较项目 神经调节 体液调节
区别 作用途径 反射弧 体液运输
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
反应速度 迅速 较缓慢
联系 ①许多内分泌腺受中枢神经系统直接或间接的调节,体液调节可以看做神经调节的一个环节②激素也可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动
考点一 高等动物主要激素的分泌器官、功能及相互关系(Ⅱ)
考情解读   高考对本考点的考查主要体现在动物激素的分泌器官、功能及激素间协同或拮抗关系,也可结合内环境稳态、神经调节与免疫知识予以考查。考查题型既有选择题,也有相关实验探究题,预计今后高考对甲状腺激素、胰岛素及胰高血糖素或肾上腺素的考查概率较高。
[做一题]
[例1] (2011·重庆高考)下表是缺碘与不缺碘的两类人群中,血液内与甲状腺活动密切相关的两种激素含量状况。
分泌腺体 激素名称 不缺碘人群激素含量 缺碘人群激素含量
补碘前 补碘后
甲状腺 甲状腺激素 正常 降低 正常
垂体 A 正常 B 正常
(1)表中A是________________,B应________。甲状腺激素对垂体分泌激素A起________作用。在甲状腺激素的分泌调节中,控制枢纽是________。
(2)长期缺碘,成年人会表现出:①喜热、畏寒等体温偏低现象;②少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象。现象①说明甲状腺激素的相关作用是________________;现象②说明该激素对神经系统的作用是________________。通常,食用碘盐可以防治碘缺乏病。
[解析] 本题主要考查甲状腺激素分泌的分级调节、甲状腺激素的生理功能、对有关生物实验结果的分析及人体内蛋白质的代谢等,意在考查理解能力和实验探究能力。(1)垂体分泌的促甲状腺激素能够促进甲状腺分泌甲状腺激素,因此A为促甲状腺激素;甲状腺激素分泌减少时,甲状腺激素对垂体的抑制作用减弱,垂体会分泌更多的促甲状腺激素,因此B应升高;在甲状腺激素的分泌调节中,控制枢纽是下丘脑。(2)甲状腺激素能够促进新陈代谢,增加产热,因此在长期缺碘使甲状腺激素分泌减少时,成年人会表现出喜热、畏寒等体温偏低现象;甲状腺激素也能够提高神经系统的兴奋性,因此,当其含量下降时会表现出少言寡语等现象。
[答案] (1)促甲状腺激素 升高 抑制(反馈调节) 下丘脑 (2)促进新陈代谢 提高兴奋性
[链一串]
1.几种重要激素的来源、靶器官及主要功能归纳
激素种类 内分泌腺 靶器官(或靶细胞) 主要功能
促(甲状腺、性腺)激素释放激素 下丘脑 均作用于垂体 促进垂体的生长、发育和相应促(甲状腺、性腺)激素合成与分泌
抗利尿激素 肾小管、集合管 促进肾脏(肾小管、集合管)对水分的重吸收,使尿液浓缩,尿量减少
促(甲状腺、性腺)激素 垂体 促性腺激素→性腺;促甲状腺激素→甲状腺 维持甲状腺(或性腺)的正常生长发育,调节甲状腺(或性腺)合成相应的激素
生长激素 较广泛,特别是骨细胞 促进生长,促进蛋白质的合成和骨的生长
胰岛素 胰岛B细胞 主要为肝脏及肌肉、脂肪细胞 促进血糖合成糖原,加速血糖分解,降低血糖浓度
胰高血糖素 胰岛A细胞 主要为肝脏 加速肝糖原分解,使血糖浓度升高
甲状腺激素 甲状腺 较广泛、尤其作用于中枢神经系统 促进新陈代谢和生长发育,提高中枢神经系统的兴奋性,促进体内物质氧化分解
肾上腺素 肾上腺髓质 主要是肝脏,也可作用于其他组织细胞 促进肝糖原的分解,提高血糖浓度
性激素 雄性激素 睾丸 雄性生殖器官 分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持各自的第二性征;雌性激素能激发和维持雌性正常的性周期
雌性激素 卵巢 雌性生殖器官
2.激素间协同与拮抗关系举例
[关键一点] 下丘脑、垂体、胰岛、胸腺分泌的激素其化学本质为蛋白质或肽类,人为补充时只可注射,不可口服;甲状腺激素、肾上腺素均为氨基酸衍生物,性激素为固醇类激素,人为补充时,既可注射,也可口服。
[通一类]
1. 人体内多种激素之间表现为协同作用。下列是某同学所作的归纳,其中有误的是
(  )
A.①           B.②
C.③ D.④
解析:选A 胰岛素具有降低血糖浓度的作用,其不能与甲状腺激素在生长发育方面表现出协同作用;甲状腺激素与生长激素在生长发育方面表现出协同作用。
2.(2012·海南高考)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
解析:选D 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素到达垂体,调节垂体促甲状腺激素的分泌,继而影响和调节甲状腺的分泌活动;甲状腺激素可以促进新陈代谢,分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加;由于只有甲状腺细胞表面有促甲状腺受体,故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;甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强,促甲状腺激素释放激素分泌增加。
考点二 神经调节与体液调节的关系及实例(Ⅱ)(体温调节、水盐平衡调节、血糖调节)
考情解读   高等动物生命活动主要受神经调节与体液调节的共同作用,两种调节相辅相成、联系密切,因此,涉及生命调节方面的题目,多为两种调节模式共同出现,近年高考在相关方面的考查也多属此类。
[做一题]
[例2] (2014·厦门质检)正常成年人血液中胰高血糖素升高时,最可能促使(  )
A.肝细胞加速摄取葡萄糖
B.肝细胞加速合成肝糖原
C.葡萄糖被加速分解
D.非糖物质加速转化为葡萄糖
[解析] 血液中胰高血糖素升高表示血糖浓度较低,所以最可能促使非糖物质加速转化为葡萄糖,从而升高血糖,而其他三项都可促使血糖降低。
[答案] D
[链一串]
1.体液调节及其与神经调节的关系实例
(1)血糖平衡的调节:
①血糖平衡调节的方式:是神经调节和体液调节共同作用的结果。
②血糖平衡调节的中枢:下丘脑。
③调节图示:
④参与调节的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,两者表现为拮抗作用。使血糖升高的激素有胰高血糖素、肾上腺素等,使血糖下降的激素只有胰岛素。
(2)体温调节机制:
①体温调节的方式:是神经调节和体液调节共同作用的结果。
②体温调节的中枢:下丘脑。
③调节图示:
④调节结果:产热散热。
(3)水盐平衡调节:
2.下丘脑在生命活动调节中的重要功能归纳
(1)下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面:
①感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水代谢平衡。
②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉。
③分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的促激素——下丘脑有“内分泌腺枢纽”之称。
④调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
(2)下丘脑的部分调节作用图示:
[关键一点]
(1)抗利尿激素是由下丘脑神经细胞分泌,由垂体后叶释放的,其作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少排尿量,保持体内水分的平衡。
(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速率的“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。
[通一类]
3.(2013·北京高考)有关生物体对刺激做出反应的表述,错误的是(  )
A.病毒感染→人体T细胞分泌特异性抗体→消除病毒
B.外界温度降低→哺乳动物体温调节中枢兴奋→体温稳定
C.摄入高糖食品→人体胰岛素分泌增加→血糖水平回落
D.单侧光照→植物体生长素重新分布→向光弯曲
解析:选A 病毒感染后,可通过浆细胞产生抗体进行体液免疫,阻止病毒随血液循环扩散;外界温度降低时,冷觉感受器接受刺激,通过传入神经传导至哺乳动物体温调节中枢,经神经—体液调节使体温维持稳定;摄入高糖食品后血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,会促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;单侧光照可引起植物体生长素重新分布,背光侧比向光侧分布得多,植物向光弯曲生长。
4.(2014·福州质检)下列有关生命活动调节的描述,正确的是(  )
A.细胞外液渗透压升高能促使抗利尿激素释放增加
B.甲状腺激素分泌受到下丘脑的直接影响
C.神经递质作用于突触后膜导致电信号向化学信号转变
D.植物生长素从产生部位运送到作用部位直接参与细胞代谢
解析:选A 细胞外液渗透压升高能促使抗利尿激素释放增加,尿量减少;甲状腺激素分泌受到垂体的直接影响;神经递质作用于突触后膜导致化学信号向电信号转变;植物生长素从产生部位运送到作用部位不能直接参与细胞代谢,而是调节细胞代谢。
考点三 脊椎动物激素调节相关实验探究(Ⅱ)
考情解读   动物激素调节生理实验一向是高考热点、难点所在。题目涉及实验方案设计,对照实验设置,腺体切除法,激素注射法,饲喂法等,尤其对甲状腺激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素及性激素考查频率更高。
[做一题]
[例3] (2010·天津高考)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,结果如下图所示。
(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)图示表明胰岛素具有________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,结果如下图。
(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上图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。
[解析] 本题考查激素的作用及血糖调节的相关知识,意在考查实验分析和设计能力。(1)从图1中可以看出实验的自变量为胰岛素和生长激素的有无,因此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)该实验为探究实验,而激素对大鼠生长的影响作用可能是促进、抑制或不促进也不抑制,因此必须通过有无激素对照证明。该实验以同一时间内平均体重的增加量的多少作为判定作用效果的依据,因此每次注射时的激素量,应按照单位体重注射量乘以体重进行计算。(3)由图1可知,注射胰岛素比只注射生理盐水的大鼠生长得快,说明胰岛素具有促进大鼠生长的作用;同时注射胰岛素和生长激素的大鼠比单独注射生长激素和胰岛素的大鼠生长得快,说明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用之和,从而说明胰岛素具有加强生长激素促进生长的作用。(4)由图2曲线可知,电刺激后,胰岛素分泌增加,从而促进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转化为葡萄糖。(5)胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素,要验证胰岛素抑制胰岛A细胞分泌,可在胰岛组织中注射胰岛素,通过检测胰高血糖素的浓度变化来确定。
[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(或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
[链一串]
1.与内分泌腺和激素有关的实验设计归纳
(1)甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素:
①常用实验方法:切除法、饲喂法、注射法。
②实例:探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验。
组别 实验动物 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 ① 幼小动物 不做任何处理 幼小动物生长发育情况
② 只切开皮肤,不切除甲状腺
(2)垂体和生长激素、胰岛和胰岛素、胰高血糖素:
①常用实验方法:切除法、注射法。
②实例: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
2.实验设计时的注意事项
(1)动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的平均分组,每组要有数量相等的多只。
(2)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。
(3)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,空白对照组可添加蒸馏水。
[通一类]
5.(2013·重庆高考)马拉松长跑是一项超强体育运动,需要运动员有良好的身体素质。请回答下列有关问题:
(1)运动员出发后心跳加快,是________调节的结果;运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,原因之一是激素调节具有________________的特点。
(2)出发后体温逐渐升高,一段时间后在较高水平上维持相对稳定,这是________达到动态平衡的结果;途中运动员会大量出汗,造成血浆的________升高,故应及时补充水分。
(3)长时间跑步会感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,控制该行为的中枢部位是________。
解析:(1)人体的各项生命活动是神经和体液调节共同作用的结果;相对神经调节而言,体液调节具有缓慢、范围广泛以及作用时间较长的特点。(2)人体体温的恒定是机体产热和散热达到动态平衡的结果;运动后大量出汗,机体失水导致内环境渗透压升高,需及时补充水分。(3)人体的最高级神经中枢在大脑皮层。
答案:(1)神经和体液 作用时间较长
(2)产热和散热 渗透压
(3)大脑皮层
6.以下是一个研究动物内分泌腺功能的实验:
小鼠体内的内分泌腺P,能够分泌物质Q,缺少该物质会使小鼠发生消化不良、糖代谢紊乱等反应,为了验证物质Q的这项生理作用,某研究小组选取健康、月龄及生长发育状况相同的小鼠,平均分为甲、乙、丙三组,实验过程及结果如下:
组别 设置目的 处理方式 实验结果
甲组 ① ② 消化不良、糖代谢紊乱
乙组 对照组(空白对照) ③ ④
丙组 对照组(排除⑤) 假手术处理 代谢正常
(1)请完善上表的实验过程及结果。
(2)有人认为以上实验只能说明实验中观察到的现象与________有关,要进一步证明物质Q的生理作用,还需要对甲组进行怎样的后续步骤?_____________________________。
解析:由设置目的可知,乙、丙两组均为对照组,甲为实验组,由实验结果也可以说明这一点,因丙对照组是假手术处理,因此实验组就是真手术处理,处理方式就应该是手术切除小鼠的内分泌腺P;乙组是空白对照,因此不做任何处理,实验结果是代谢正常;丙组是假手术处理,因此就是只做手术,但是不切除腺体,排除手术创伤对小鼠带来的不良生理变化。以上实验的自变量是腺体的切除与否,因此实验只能说明实验现象与腺体有关,若要进一步证明物质Q的生理作用,还需要对实验组也就是甲组注射适量的物质Q,一段时间后观察小鼠的代谢状况。
答案:(1)①实验组 ②手术切除小鼠的内分泌腺P ③不做处理 ④代谢正常 ⑤手术创伤对小鼠带来的不良生理变化 (2)内分泌腺P 注射(补充)适量的物质Q,一段时间后观察小鼠的代谢状况
一、选择题
1.关于人和高等动物激素的叙述中,正确的是(  )
A.激素的本质是蛋白质
B.激素的合成场所是高尔基体
C.激素在成分上都含有元素C、H、O
D.激素是由外分泌腺细胞分泌或人工合成的高效能物质
解析:选C 激素是由内分泌细胞分泌的对生物代谢具有重要调节作用的有机物,其成分都含C、H、O元素,但并非所有激素的本质都是蛋白质。
2.下列有关信息传递过程的示意图,不正确的是(  )
A.小肠黏膜产生,促胰液素作用于,胰岛
B.胚芽鞘尖端产生,生长素作用于,胚芽鞘尖端下部
C.雌蛾释放,性外激素作用于,雄蛾
D.传出神经末梢突触小体释放,神经递质作用于,肌肉或腺体
解析:选A 小肠黏膜产生的促胰液素并不作用于胰岛,而是作用于胰腺,使其产生胰液。
3.若甲、乙两图均表示人体生命活动调节过程中细胞之间的相互联系,则下列说法正确的是(  )
A.细胞a分泌的激素作用于细胞b,使其激素分泌增加
B.人体对寒冷刺激做出的反应与图乙有关,与图甲无关
C.细胞c受到刺激产生的兴奋以电信号形式传递给细胞d
D.信号从细胞c传递到细胞d的速度比从细胞a传递到细胞b的速度快
解析:选D 图甲表示的是激素调节,图乙表示的是神经调节,神经调节的速度比激素调节迅速。
4.下图为人体的生命活动调节示意图,下列有关叙述中,不能准确地描述其调节过程的是(  )
A.血糖平衡调节的过程可以通过c→d→e来实现,属于体液调节
B.体温调节过程可通过a→b→d→e来实现,属于神经调节
C.司机见红灯停车时,其调节过程可能通过a→b→e来实现,属于神经调节
D.一般来说,动物体的生命活动常常受神经和体液的共同调节
解析:选B 胰岛B细胞分泌胰岛素,作用于组织细胞使葡萄糖氧化分解增强,从而使血糖含量下降;体温调节过程为神经—体液调节过程;司机见红灯停车时的调节过程为条件反射;动物体的生命活动如血糖调节、体温调节、水盐调节等都常常受神经和体液的共同调节。
5.下图表示人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控制内分泌系统的活动
B.胰岛B细胞的分泌活动不受④过程的调节
C.如果感受器、①、下丘脑、⑦和内分泌腺组成机体内的某一反射活动的反射弧,则效应器为图示中的内分泌腺
D.如果图示中的内分泌腺为甲状腺,则⑥增加必然引起③和④的增加
解析:选D 图示大脑皮层控制下丘脑的活动,下丘脑控制垂体的活动。胰岛B细胞的分泌活动受血糖浓度和胰高血糖素含量的影响,以及受下丘脑有关神经的调节,但不受垂体分泌的激素调节。甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体分泌的激素的分级调节,同时甲状腺激素也会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,进行反馈调节。
6.肾上腺素和心得安都可以调节心率,从而调节机体产热量,对两种试剂进行实验研究得数据如下表。
注射药剂种类 耗氧量(×103 mL)
组别 心得安 肾上腺素
甲 2.0
乙 + 1.7
丙 + 2.5
丁 + + 2.1
数据表明心得安和肾上腺素在调节心率过程中的相互作用是(  )
A.协同作用          B.协调作用
C.拮抗作用 D.无一定关系
解析:选C 由表格数据可知,心得安降低耗氧量,肾上腺素增加耗氧量,故两者是拮抗作用。
7.(2014·厦门质检)关于寒冷条件下人体体温调节的叙述,正确的是(  )
A.体温调节中枢位于下丘脑,能产生冷觉
B.寒冷时,皮肤毛细血管收缩导致皮肤血流量减少
C.甲状腺激素反馈作用于下丘脑和垂体,促进相关激素的分泌
D.寒冷时,神经和体液调节的结果是机体产热量多于散热量
解析:选B 体温调节中枢位于下丘脑,但产生冷觉是在大脑皮层;甲状腺激素反馈作用于下丘脑和垂体,导致相关激素的分泌减少,属于负反馈调节;不论寒冷还是炎热时,神经和体液调节的结果都是机体产热量等于散热量。
8.下图表示两细胞间发生某种信息传递的过程,①②分别代表不同的细胞,m表示信息物质,符合该模型的是(  )
A.①肾上腺细胞,m抗利尿激素,②肾小管上皮细胞
B.①传入神经元,m神经递质,②中间神经元
C.①胰岛A细胞,m胰岛素,②肌细胞
D.①下丘脑细胞,m促甲状腺激素释放激素,②甲状腺细胞
解析:选B 抗利尿激素不是肾上腺细胞产生的;胰岛A细胞只能产生胰高血糖素;下丘脑细胞产生的促甲状腺激素释放激素作用于垂体而不是甲状腺细胞。
9.科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素相关实验,结果如下图所示,下列相关分析正确的是(  )
A.切除垂体及胰腺可排除小鼠自身生长激素和胰岛素对实验的影响
B.该实验没有进行实验对照,需要增添空白对照组
C.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
D.该实验结果说明生长激素和胰岛素具有拮抗作用
解析:选A 从图中可以看出切除垂体和胰腺以后,小鼠的体重不变,单独注射生长激素和单独注射胰岛素体重变化不大,如果同时注射生长激素和胰岛素,小鼠体重增加明显,说明它们之间具有协同作用。该实验是实验前后相互对照。
二、非选择题
10.(2013·福州质检)下图表示基因突变鼠和正常鼠运动对血糖浓度的影响。基因突变鼠出现图中状况的原因最可能是(  )
A.胰岛B细胞受损
B.细胞缺乏胰岛素受体
C.细胞缺乏胰高血糖素受体
D.细胞无法吸收葡萄糖合成肝糖原
解析:选C 从曲线图可以看出基因突变鼠进食后血糖升高的幅度比正常鼠低,且运动后血糖降低的快,说明基因突变鼠胰高血糖素分泌不足或胰高血糖素无法发挥作用,所以原因最可能是C。
11.(2013·新课标卷Ⅱ)回答下列问题:
(1)清晨静脉取血测定正常人和胰岛B细胞分泌功能不足者的空腹血糖浓度。空腹时,血糖的来源是_____________________和_____________________________________________。
(2)空腹抽血后,一次定量饮入高浓度葡萄糖水。喝糖水后每隔一定时间静脉取血,测定血糖浓度(整个过程中禁食、禁水,不做剧烈运动),发现正常人与胰岛B细胞分泌功能不足者血糖浓度的变化趋势都是先上升,再下降,但下降的速率不同。下降速率不同的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)血糖通常有三个来源:①食物的消化吸收;②肝糖原分解;③脂肪、蛋白质等非糖物质的转化。当空腹时,血糖的来源只能是②、③途径。(2)胰岛素的作用是促进血糖进入组织细胞并被利用,胰岛B细胞功能不足者分泌胰岛素较少。
答案:(1)肝糖原的分解 非糖物质转化
(2)胰岛素可促进血糖进入细胞和被利用,胰岛B细胞功能不足者胰岛素分泌不足,会使血糖浓度下降较慢
12.(2013·新课标卷Ⅰ)胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。回答下列问题:
(1)胰岛素从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是______________。葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是______________。
(2)当血糖浓度上升时,胰岛素分泌________,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)脂肪细胞________(填“是”或“不是”)胰岛素作用的靶细胞。
(4)健康人进餐后,血糖浓度有小幅度的增加,然后恢复到餐前水平。在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是___________________________________________________。
解析:(1)胰岛素属于大分子蛋白质,从胰岛B细胞释放到细胞外的运输方式是胞吐;骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP,该过程属于协助扩散。(2)胰岛素具有降低血糖的作用,当血糖浓度上升时,胰岛素分泌增加,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,能促进葡萄糖进入骨骼肌细胞合成糖原和被利用,从而降低血糖浓度。(3)由题干信息可知,胰岛素可使脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,说明脂肪细胞是胰岛素作用的靶细胞。(4)健康人进食后,食物中的糖类等经消化和吸收进入血浆,导致血糖升高,胰岛素分泌增多,促进组织细胞对血糖的利用、转化和合成糖原,使血糖逐渐恢复到餐前水平,在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是“先升高、后降低”。
答案:(1)胞吐 协助扩散 (2)增加 促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用,降低血糖浓度 (3)是 (4)先升高,后降低
13.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”。请结合下图回答(1)至(3)题。
(1)图中①表示________系统;“甲”表示增殖分化,产生浆细胞(及抗体)和________细胞。体内蛋白质合成不足可能会导致抗体数量减少和血浆渗透压________,从而使机体出现免疫力下降、组织水肿。
(2)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________,完成该反射的结构基础是________。
(3)由上图可知,________________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(4)为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体,然后将这些结构单独或一起培养于含有或不含有甲状腺激素的培养基中,培养后测定培养基内TSH的浓度,结果如下:
①实验中A瓶作为空白对照,可以说明_______________________________________
________________________________________________________________________。
②据图分析实验结果:D瓶与A、C瓶比较说明:________________________。E瓶与A、C瓶比较说明:__________________________。
解析:(1)根据所学知识可知,信息分子可以来自于内分泌系统、神经系统和免疫系统。B细胞增殖分化,产生浆细胞(及抗体)和记忆细胞,体内蛋白质合成不足可能会导致抗体数量减少和血浆渗透压降低,从而使机体出现免疫力下降、组织水肿。(2)神经系统释放的信息分子为神经递质,完成反射的结构基础是反射弧。(3)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(4)①实验中A瓶作为空白对照,是为了排除培养基对实验结果的干扰,可以说明培养基及培养过程中不会产生TSH。②D瓶中加入了垂体和甲状腺激素,通过与A、C比较说明甲状腺激素会抑制垂体分泌TSH。E瓶加入了下丘脑和垂体,通过与C、E比较说明下丘脑能促进垂体分泌TSH。
答案:(1)免疫 记忆 降低
(2)神经递质 反射弧
(3)神经—体液—免疫
(4)①培养基(及培养过程中)不会产生TSH(或其他合理答案)②甲状腺激素能够抑制垂体分泌TSH(或其他合理答案也可) 下丘脑能促进垂体分泌TSH(或其他合理答案也可)
第三讲 免疫调节(教材第4节)
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)人体的免疫器官的组成和功能:
①人体免疫器官包括骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结、扁桃体等。
②功能:免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。
(3)人体的免疫细胞除淋巴细胞外还有吞噬细胞。
(4)T细胞、B细胞成熟场所分别是什么?
T细胞成熟场所:胸腺;B细胞成熟场所:骨髓。
(5)由免疫细胞或其他细胞产生的免疫活性物质包括:抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
二、免疫系统的防卫功能
(1)完成非特异性免疫的两道防线:
①第一道防线:皮肤、黏膜。
②第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。
③非特异性免疫特点:人人生来就有,不针对某一类特定病原体。
(2)第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的,即特异性免疫。它在抵抗外来病原体和抑制肿瘤等方面具有十分重要的作用。
特异性免疫的方式及过程:
①体液免疫:由B淋巴细胞主要靠产生抗体实现免疫效应的方式,其图解如下:
②细胞免疫:主要靠效应T细胞直接接触靶细胞发挥免疫效应的方式,其图解如下:
病原体―→T细胞效应T细胞―→
三、免疫失调病及免疫学的应用
1.自身免疫病
(1)概念:由于免疫系统异常敏感、反应过度,“敌我不分”地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的疾病。
(2)实例:类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮。
2.过敏反应
(1)概念:指已产生免疫的机体,在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
(2)特点:
①反应方面:发作迅速、反应强烈、消退较快。
②导致结果:一般不会(会,不会)破坏组织细胞。
③原因方面:具有明显的遗传倾向和个体差异。
3.免疫缺陷病
艾滋病是由何类病毒侵染所致?该病毒主要侵染何类细胞?这对人体免疫能力有何影响?
艾滋病是由HIV病毒侵染人体T细胞所致,它将导致人体免疫功能缺失。
4.免疫学的应用
(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。
考点一 免疫细胞的起源与分化
考情解读   本部分内容在高考中直接考查的情形较少,但常会结合体液调节和神经调节予以考查,也可能结合非特异性免疫与特异性免疫予以考查。题型多为简短填空或选择题形式。
[做一题]
[例1] 下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.各种免疫细胞中只有a、b、c所代表的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.只有①过程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
是基因的选择性表达
[解析] a表示T细胞,b表示B细胞,C表示效应T细胞,d表示浆细胞,能识别抗原的有B细胞、T细胞、效应T细胞、记忆细胞,A项错误;浆细胞能产生抗体,浆细胞可来自B细胞,也可来自记忆细胞,B项错误;有抗原的刺激能发生①细胞免疫和②体液免疫,C项错误;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,D项正确。
[答案] D
[链一串]
1.B细胞和T细胞的起源与分化
(1)起源:骨髓中的造血干细胞。
(2)分化:
2.几种免疫细胞的来源及作用
细胞名称 来源 功能
吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原、吞噬抗体抗原结合体
B细胞 造血干细胞,在骨髓中发育 识别抗原,分化成为浆细胞、记忆细胞
细胞名称 来源 功能
T细胞 造血干细胞,在胸腺中发育 识别、抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞分泌淋巴因子
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 分泌淋巴因子,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
[关键一点]
(1)能识别抗原的细胞:吞噬细胞、B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。其中吞噬细胞只能识别自己与非己成分,没有特异性的识别能力,其余的细胞都有特异性的识别能力。
(2)浆细胞不能识别抗原,但其产生的抗体能特异性识别抗原。
(3)初次免疫和二次免疫过程中浆细胞或效应T细胞的来源不同: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,而且还可由记忆细胞迅速分化而来。
[通一类]
1.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.都能识别抗原产生抗体
D.分化、发育的场所相同
解析:选A B细胞与T细胞相比,核DNA相同,发育场所不同,都不能产生抗体,但都参与特异性免疫过程。
2.(2013·新课标卷Ⅱ)关于免疫细胞的叙述,错误的是(  )
A.淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞
B.血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞
C.吞噬细胞和B细胞都属于免疫细胞
D.浆细胞通过胞吐作用分泌抗体
解析:选A 吞噬细胞不属于淋巴细胞,吞噬细胞、淋巴细胞均属于免疫细胞。B细胞和T细胞分化形成后可随血液循环进入血液和淋巴液中。抗体为蛋白质,由浆细胞通过胞吐作用分泌。
考点二 免疫的过程与特点
考情解读   该考点在高考中频繁出现,有时直接考查特异性免疫与非特异性免疫的分析比较;或者考查体液免疫与细胞免疫的过程分析与比较。考查形式有选择题和简答题,通过免疫过程模型与生活实际中的病例分析考查对知识的再现能力。预计今后高考还可能考查细胞免疫和体液免疫的过程或二次免疫特点,应重点关注。
[做一题]
[例2] 下图表示人体的特异性免疫过程,请据图判断下列说法正确的是(  )
A.⑤⑥两种免疫依次表示体液免疫和细胞免疫
B.能特异性识别抗原的细胞有a、b、c、d、f
C.HIV侵入人体对⑤⑥尤其是⑤有破坏作用
D.细胞e→细胞d→③作用的过程发生在机体首次接触抗原时
[解析] ⑤⑥两种免疫依次表示细胞免疫和体液免疫。能特异性识别抗原的细胞有b(T细胞)、c(B细胞)、d(效应T细胞)、e(记忆T细胞)、g(记忆B细胞),a(吞噬细胞)和f(浆细胞或效应B细胞)不具有特异性识别能力。HIV侵入人体主要破坏T细胞,降低体液免疫与细胞免疫,尤其是细胞免疫。细胞e→细胞d→③作用的过程是二次免疫。
[答案] C
[链一串]
1.体液免疫和细胞免疫的比较
类型项目 体液免疫 细胞免疫
源头 B细胞 T细胞
分泌物质 特异性抗体 淋巴因子
作用对象 侵入内环境中的抗原 被抗原入侵的宿主细胞(靶细胞)
免疫过程  
关系 对于外毒素,体液免疫发挥作用。对于胞内寄生物,体液免疫先起作用以阻止寄生物通过血液循环传播感染;当寄生物进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
2.记忆细胞与二次免疫应答分析
(1)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)二次免疫特点:比初次反应快,也比初次反应强烈,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭,可用下图表示
[关键一点]  免疫类型的确认
(1)看抗原的去向:如果大部分抗原需要细胞呈递才刺激相关细胞,则为体液免疫。
(2)看免疫的结果: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,形成了沉淀或细胞集团,则为体液免疫。
(3)看抗原的种类:如蛇毒或过敏原引起的免疫属于体液免疫,而病毒类(如HIV)进入人体,清除它们的过程主要是细胞免疫,自身突变细胞和器官移植中的排斥反应也主要是细胞免疫。
[通一类]
3.(2013·四川高考)若H7N9禽流感病毒侵入人体,机体在免疫应答过程中不会发生的是
(  )
A.吞噬细胞摄取和处理病毒
B.T细胞合成并分泌淋巴因子
C.浆细胞进行分裂并分泌抗体
D.B细胞增殖分化形成记忆细胞
解析:C 浆细胞属于高度分化的细胞,能分泌抗体,但不能进行分裂。
4.(20

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