2018版高考生物大一轮复习第八单元生命活动的调节学案(打包7套)

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2018版高考生物大一轮复习第八单元生命活动的调节学案(打包7套)

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第31讲 提升课——与神经调节相关的探究实验分析
 电位的测量
1.指针的偏转原理
下面图中a点受刺激产生动作电位“”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化如下:
2.神经纤维上电位测定的方法
(1)静息电位的测量
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,只观察到指针发生一次偏转(如图甲)。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时,指针不偏转(如图乙)。
(2)动作电位的测量
灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
3.膜电位变化曲线解读
a点——由于K+外流,产生内负外正的静息电位
b点——受到刺激,Na+通道开放,Na+内流
bc段(不包括c点)——Na+内流→形成动作电位
cd段(不包括c点)——K+外流→静息电位恢复过程
de段——静息电位恢复后,Na+—K+泵活动加强,排Na+吸K+,使膜内外离子分布恢复到初始静息水平
1.若在图中丙和丁两点的细胞膜外表面安放电极,中间接记录仪(电流左进右出为“+”),当刺激甲点后,信号在神经细胞间传递时记录仪检测到的结果应是(  )
解析:选B。刺激甲处时,电流计的指针将发生2次方向相反的偏转,丙处首先兴奋,膜外先负后正,结合曲线图,曲线应先向下然后向上;又由于兴奋在突触间的传递需要一定时间,故指针并非连续进行两次偏转,中间有一个停滞期。
2.(2017·江西新余一中月考)以图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道。图2表示兴奋在神经纤维上的传导时膜电位的变化。下列有关分析正确的是(  )
A.图1
A侧为神经细胞膜的内侧,B侧为神经细胞膜的外侧
B.图2
③处膜外为负电位,而Na+浓度膜外大于膜内
C.图2兴奋传导过程中,膜外电流方向与兴奋传导方向一致
D.图2
②处K+通道开放;④处Na+通道开放
解析:选B。钾离子从B侧运输到A侧是通过离子通道完成的,不消耗能量,所以A侧为神经细胞膜的外侧,B侧为神经细胞膜的内侧,A错误;图2
③处膜外为负电位,而Na+浓度膜外大于膜内,B正确;图2兴奋传导过程中,膜外电流方向与兴奋传导方向相反,C错误;图2中②处Na+通道开放以形成动作电位,④处K+通道开放以形成静息电位,D错误。
细胞外液中Na+、K+浓度改变对膜电位的影响
项目
静息电位绝对值
动作电位峰值
Na+增加
不变
增大
Na+降低
不变
变小
K+增加
变小
不变
K+降低
增大
不变
分析表格可知:
(1)静息电位是K+的平衡电位,就是细胞内K+向外扩散达到平衡时的膜电位。细胞外Na+浓度的改变通常不会影响到静息电位。
(2)细胞外K+浓度上升,导致细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)变小。反之,静息电位变大。
(3)动作电位的峰值是Na+的平衡电位,就是细胞外Na+向细胞内扩散达到平衡时的电位。细胞外K+浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。
(4)细胞外Na+浓度上升,导致其向细胞内的扩散量增加,从而引起动作电位的峰值变大。反之,动作电位峰值变小。
 兴奋传导与电流计指针偏转问题
1.验证兴奋在神经纤维上的双向传导
2.验证兴奋在神经元之间的单向传递
1.将甲、乙两个微电流计的两极按下图所示接在功能完好的神经元(纤维)上,在a、b、c、d四个实验位点给予适宜强度的电刺激,下列有关指针偏转情况的分析不正确的是(  )
A.刺激a点,甲的指针一定偏转2次
B.刺激b点,甲的指针一定偏转1次
C.刺激c点,乙的指针一定偏转2次
D.刺激d点,乙的指针一定偏转2次
解析:选A。如果前一个神经元释放的是抑制性神经递质,则刺激a点,甲的指针只偏转1次,A错误;由于兴奋只能从前一个神经元传递到后一个神经元,因此刺激b点,甲的指针只偏转1次,B正确;由于兴奋在神经纤维上双向传导,因此,刺激c点或d点,乙的指针均会偏转2次,C、D正确。
2.图甲是青蛙离体的神经—肌肉标本示意图,图乙是神经肌肉接头处放大模式图。据图分析,下列说法正确的是(  )
A.刺激e处,腓肠肌可以收缩,但神经冲动不能向e点右侧传导
B.刺激e处,电流计的指针会偏转两次
C.图乙肌细胞接受刺激,经上面的神经末梢传递到上一个神经元
D.图乙神经递质通过主动运输释放到突触间隙
答案:B
“三看法”判断电流计指针偏转
 反射弧中兴奋传导方向的判断
(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
1.(2017·长沙模拟)如图为某反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。下列实验操作中不需要做的是(  )
A.不放药物时,刺激B处,观察现象
B.药物放在A处,刺激B处,观察现象
C.药物放在B处,刺激C处,观察现象
D.药物放在C处,刺激B处,观察现象
解析:选C。兴奋在神经元之间的传递是单向的,在神经纤维上的传导是双向的,若要验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,操作时将药物放在B处或不放药物,刺激C处,观察2都会有反应,故不需要做。
2.(高考安徽卷改编)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○a和○b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计○a和○b有电位波动,出现屈反射。如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○a有波动,电位计○b未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:解答(1)小题时,首先要明确该实验是验证性实验,再结合图中的电位计的位置和作用进行实验设计。(2)小题只能从兴奋在突触处的传递特点进行分析,因为题中已经明确电位计有波动,说明药物不影响兴奋在神经纤维上的传导。(1)该实验的目的有两个:一是验证兴奋能在神经纤维上双向传导,二是验证兴奋在整个反射弧中只能单向传递。用0.5%的硫酸溶液刺激电位计与骨骼肌之间的某个点,可以观察到左后肢屈腿,电位计有波动,电位计无波动,证明兴奋在神经纤维上可以双向传导,但在整个反射弧上只能是单向传递(题干中已经有硫酸刺激左后肢趾尖,电位计和有波动的信息)。(2)据题意可知,所添加的药物不影响兴奋在神经纤维上的传导,所以该反射不能发生的原因可能是药物影响了兴奋在突触处的传递,具体的原因可能是抑制了递质的释放,也可能是抑制了递质与突触后膜上受体的特异性结合。
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
课时作业
1.如图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中①②表示神经元的胞体,A、B表示神经纤维,a、b、c、d为神经纤维上的4个实验位点。请据图回答下列问题:
(1)在保证神经系统结构完整的前提下,设计实验验证A是传入神经,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b和实验位点c的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点a,若微电流计的指针偏转______________,则神经A为传入神经;若微电流计的指针偏转______________次,则神经A为传出神经。该实验结果表明兴奋在神经细胞间传递的特点为______________。
(2)若在图中a处给予刺激,此时膜内局部电流方向与兴奋传导方向______________(填“相同”或“不相同”),膜外局部电流方向由______________流向
________________________________________________________________________。
(3)药物AD R6可阻断兴奋在神经纤维上的传导过程,某研究小组为证明该药物的作用,进行了以下实验,将药物置于c点后,刺激d点,通过检测b点是否有电位变化来判断该药物的作用效果。请问该研究小组能否通过他们的实验设计得出该药物的作用效果,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)兴奋在神经纤维上是双向传导的,在神经细胞间是单向传递的。微电流计的两个电极分别搭在实验位点b和实验位点c的神经纤维膜外,刺激实验位点a,若A为传入神经,则兴奋可通过突触传递到c点,此时微电流计指针会偏转2次或2次以上;若A为传出神经,刺激位点a兴奋能传导到b点但不能传递到c点,此时微电流计指针会偏转1次。(2)膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同,膜外局部电流方向由未兴奋部位流向兴奋部位。
答案:(1)2次或2次以上 1 单向传递 (2)相同 未兴奋部位 兴奋部位 (3)不能,兴奋在突触部位是单向传递的,无论药物是否能阻断兴奋在神经纤维上的传导,刺激d点后b点都不能检测到电位变化
2.如图为缩手反射弧结构以及痛觉信息的流向部分示意图,A、B为反射弧上位点。请据图回答以下问题:
(1)刺激图中位点A,该处细胞膜内电位变化情况是________,这种变化主要与________离子的跨膜运输有关,所产生的兴奋传递到肌肉,致使肌肉收缩,该过程________(选填“能”或“不能”)称为反射活动。
(2)假如要通过刺激位点A和B及测量两位点电位变化情况,验证兴奋在突触处传递的特点,请简要说明操作流程及测量结果和结论:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)缩手反射弧的神经中枢位于________,产生痛觉的神经中枢为________。无意间,某同学被钉扎时有缩手反应,而医生在给他打破伤风针前做皮试时,他并没有把手缩回去,这说明缩手反射受________________的调控。
解析:(1)神经纤维受刺激后,细胞膜的电位变化情况是由外正内负变为外负内正,这种变化与钠离子大量内流有关。刺激A点,虽然效应器产生了相应反应,但反射弧不完整,故不能称为反射活动。(3)从图中信息可知,缩手反射弧的神经中枢位于脊髓。高级中枢对低级中枢有调控作用。
答案:(1)由负变正 钠 不能 (2)刺激A点,测量B点有电位变化;再刺激B点,测量A点没有电位变化,说明兴奋在突触处的传递具有单向性,即只能由突触前膜传递到突触后膜 (3)脊髓 大脑皮层 大脑皮层或高级中枢
3.图甲为某一神经纤维示意图,将一电表的a、b两极置于膜外,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。请回答以下问题:
(1)X处受到刺激时,电表测得的电位为____________,此时电表会发生________________的偏转。
(2)兴奋传导过程中膜内电流的传导方向是双向的,a、b间膜内电流的方向为______。
(3)图乙中的t3时刻,对应图甲中兴奋传导至____电极处,此时该处膜外的电位变化为__________________。
(4)t1~t2,t3~t4电位的变化都主要是______内流和K+外流造成的。
答案:(1)动作电位 两次方向相反 (2)a→b (3)b 正电位变为负电位 (4)Na+
4.(2015·高考福建卷,27)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
注:“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(1)本实验的自变量是________________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位数值是以细胞膜的________侧为参照,并将该侧电位水平定义为0
mV。据图分析,当静息电位由-60
mV变为-65
mV时,神经细胞的兴奋性水平________。
(3)在缺氧处理20
min时,给予细胞25
pA强度的单个电刺激,________(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是______________________。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
解析:(1)本实验的目的是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,且从坐标曲线中也可以看出,自变量为缺氧时间(横坐标)。(2)静息电位表现为外正内负,将膜外电位水平定义为
0
mV,则膜内静息电位为负值。当静息电位由-60
mV变为-65
mV时,阈强度变大,说明神经细胞兴奋性水平降低。(3)由阈强度坐标曲线可知,在缺氧处理20
min时,阈强度在34
pA左右,给予细胞25
pA强度的单个电刺激时,因其小于阈强度,所以不能引起神经冲动。(4)在含氧培养液中,细胞主要进行有氧呼吸,产生ATP的场所主要是线粒体。在物质跨膜运输过程中,只有主动运输是耗能的。在无氧培养液中,细胞主要进行无氧呼吸,产生ATP少,这将对主动运输过程产生影响。
答案:(1)缺氧时间 (2)外 降低 (3)不能 刺激强度低于阈强度 (4)线粒体(或线粒体内膜) 主动运输第30讲 通过神经系统的调节
 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、传导和传递(Ⅱ)
3.人脑的高级功能(Ⅰ)
 反射和反射弧
1.神经元的结构及分类
(1)结构:一个神经元包括细胞体、树突和轴突。
(2)树突和轴突
名称
数量
长度
分支数
功能
树突



接受兴奋
轴突



传导兴奋
2.反射与兴奋的概念
(1)反射: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。
(2)兴奋:动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
3.反射的结构基础:反射弧。
(1)模式图
(2)写出图中标号代表的结构名称
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。
(3)图中有3个神经元。
(4)图中兴奋的传导方向为(用图中序号表示)①→②→③→④→⑤。
1.(必修3
P17相关信息改编)关于反射与反射弧,下列相关叙述不正确的是(  )
A.一个完整的反射活动至少需2个神经元完成
B.缩手反射和膝跳反射其中枢均位于脊髓
C.感受器是传入神经纤维的树突,效应器为传出神经所支配的肌肉和腺体
D.反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成
答案:C
2.(深入追问)(1)反射弧中的传出神经末梢就是效应器吗?
提示:传出神经末梢+腺体=效应器或传出神经末梢+肌肉=效应器。
(2)破坏上面反射弧模式图中③处结构,刺激④处,⑤处是否有反应?若有反应,能否称为反射?
提示:神经中枢受损,刺激传出神经,效应器仍有反应,但不能称之为反射,反射必须保证反射弧的完整性。
1.“三看法”判断条件反射与非条件反射
2.反射弧的结构特点及功能
结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
甲:感受器,神经元轴突末梢的特殊结构
感受刺激,产生并传导兴奋
既无感觉又无效应
①传入神经,感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
②神经中枢,调节某一特定生理功能的神经元细胞体集中的区域
对传入的兴奋进行分析与综合并产生兴奋
③传出神经,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
乙:效应器,传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外界刺激作出相应的反应和活动
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射便不能发生,必须保证反射弧结构的完整性反射才能完成
【感知考题】
如图为膝跳反射的结构示意图,请回答以下问题:
(1)膝跳反射的感受器由传入神经末梢构成,而效应器则是由_______________________构成。
(2)膝跳反射反射弧中有______种神经元,传入神经元的细胞体位于____________中。
(3)膝跳反射的神经中枢位于________中,属于低级神经中枢,要受高级神经中枢____________的控制。
(4)在A处施加适宜的刺激引起屈肌收缩____________(填“属于”或“不属于”)反射。
[答案] (1)传出神经末梢及其所支配的伸肌和屈肌
(2)两 脊神经节 (3)脊髓 大脑皮层 (4)不属于
高分点拨——类题通法
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。感觉(传入)神经元的细胞体位于脑和脊髓外,构成神经节,因此在传入神经上都有神经节。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:兴奋在突触中的传递是单向的,突触结构简图为,则兴奋传递方向为轴突末梢→胞体或树突,图示中与“”(轴突末梢)相连的为传入神经,与“”(胞体)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。
【跟进题组】
命题1 考查神经元
1.(2016·高考全国卷乙,4)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是(  )
A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
解析:选B。有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行,能产生大量ATP,神经元细胞也可以进行有氧呼吸,A项正确;突触间隙属于内环境,神经递质在内环境中的移动不消耗ATP,B项错误;蛋白质的合成需要消耗ATP,C项正确;神经细胞兴奋后恢复为静息状态时要排出钠离子,吸收钾离子,都是主动运输,需要消耗ATP,D项正确。
命题2 考查反射类型及反射弧结构
2.(高考安徽卷改编)给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是(  )
A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
C.铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系
D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
解析:选C。A项,根据题意可知,狗听到铃声分泌唾液的过程是在非条件反射基础上逐渐形成的条件反射,反射弧的神经中枢位于大脑皮层。B项,感觉是高级生命活动,神经中枢位于大脑皮层,所以食物引起味觉是条件反射,和铃声引起唾液分泌的反射类型相同。C项,铃声和喂食反复结合可使狗建立铃声和分泌唾液的联系,这是通过不断刺激形成的,是学习和记忆的过程,与相关神经元之间形成新的联系有关。D项,铃声引起唾液分泌是条件反射,食物引起唾液分泌是非条件反射,控制两种反射的神经中枢不同,因此两种反射是通过不同的反射弧完成的。
3.(2017·四川绵阳二模)如图为某一神经冲动传递过程的简图,若在P点给予适宜强度的刺激,其中甲为肌肉,则下列叙述正确的是(  )
A.图中共有3个神经元,乙为效应器
B.丙神经元的细胞体通常位于脑或脊髓中
C.刺激后神经冲动的传递方向为丁→戊→乙
D.肌肉将发生收缩,该反应称为反射
解析:选B。图中共显示三个神经元,根据突触的结构可知甲是效应器,乙是感受器。P点受到刺激后,兴奋将沿丙传到甲,甲会发生收缩,由于没有经过完整的反射弧,该反应不属于反射。传出神经元的细胞体一般位于中枢神经系统内。
(1)反射必须有完整的反射弧参与,若反射弧结构不完整,刺激传出神经或效应器,都可使效应器产生反应,但都不属于反射。
(2)反射的进行需要接受适宜强度的刺激,刺激过强或过弱,都将导致反射活动无法进行。
 兴奋的传导与传递
1.兴奋在神经纤维上的传导
(1)动作电位和静息电位
①静息电位
a.概念:未兴奋区的电位。
b.特点:外正内负。
c.产生原因:由K+外流引起。
②动作电位
a.概念:兴奋区的电位。
b.特点:外负内正。
c.产生原因:由Na+内流引起。
(2)局部电流
①膜外局部电流的方向:由未兴奋区域向兴奋区域传导。
②膜内局部电流的方向:由兴奋区域向未兴奋区域传导。
(3)兴奋传导的特点:双向传导。
2.兴奋在神经元之间的传递(如图)
(1)突触小体不属于突触的结构。
(2)神经递质作用于突触后膜,使下一个神经元兴奋或抑制。
1.(必修3
P17图2—1改编)如图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可表示甲电极处兴奋、乙电极处不兴奋
B.图2可表示甲电极处兴奋、乙电极处不兴奋
C.图3可表示甲电极处兴奋、乙电极处不兴奋
D.甲电极处从静息、产生兴奋到恢复静息状态可依次用图1、2、3表示
答案:C
2.(深入追问)自然情况下,兴奋在神经纤维上的传导是双向的吗?
提示:不是,是单向的。
突破1 兴奋的传导
结合兴奋在神经纤维上的传导图示,突破以下问题:
(1)兴奋的传导过程、形式及特点
①传导过程:局部电流未兴奋部位电位变化。
②传导形式:电信号(或神经冲动)。
③传导特点:双向传导。
(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,局部电流的方向由未兴奋部位到兴奋部位,与兴奋传导方向相反。
②在膜内,局部电流的方向由兴奋部位到未兴奋部位,与兴奋传导方向相同。
突破2 兴奋的传递
(1)用文字描述图中的突触类型并用图像画出
A:轴突—细胞体型:;
B:轴突—树突型:。
(2)兴奋的传递过程
①传递过程
②突触小泡释放的神经递质类型:乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5 羟色胺、氨基酸类等。
(3)传递特点
①单向传递:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,与神经递质结合的受体只存在于突触后膜上。
②突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。
(1)兴奋产生的两点提醒
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在恢复静息电位时,Na+的外流是由低浓度到高浓度,属于主动运输,既需要载体蛋白协助,又需要消耗能量。
(2)突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,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变化为电信号→化学信号→电信号。 
【感知考题】
(2016·高考江苏卷,26改编)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本,如图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见表),以保持标本活性。请回答下列问题:
任氏液成分(g/L)
成分
含量
NaCl
6.5
KCl
0.14
CaCl2
0.12
NaHCO3
0.2
NaH2PO4
0.01
葡萄糖
2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有______________,其Na+/K+比与体液中________的Na+/K+比接近。
(2)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有
________________________________________________________________________。
(3)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有__________________、
________________________________________________________________________。
(4)神经—肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有________________。
[解析] (1)根据内环境中的H2CO3/NaHCO3、Na2HPO4/NaH2PO4构成的缓冲对能调节血浆的酸碱平衡,由任氏液的成分可知任氏液中的NaHCO3、NaH2PO4能维持酸碱平衡。因为任氏液可以保持标本活性,故任氏液中Na+/K+比应与体液中细胞外液的Na+/K+比接近。(2)坐骨神经—腓肠肌标本中神经中枢已被破坏,坐骨神经属于反射弧中的传出神经,坐骨神经末梢及其支配的腓肠肌属于反射弧中的效应器,故反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的有传出神经和效应器。(3)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有产生动作电位,同时突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质)。(4)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性,从而使乙酰胆碱(神经递质)与突触后膜上的受体结合后不能被水解,使腓肠肌一直处于兴奋状态,即腓肠肌一直处于收缩状态;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放,那么坐骨神经上的兴奋就不能传到腓肠肌,使腓肠肌一直处于舒张状态;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,从而影响乙酰胆碱(神经递质)与突触后膜上的受体结合,使坐骨神经上的兴奋不能传到腓肠肌,从而使腓肠肌一直处于舒张状态,综上可知三种物质中可导致肌肉松弛的有肉毒杆菌毒素、箭毒。
[答案] (1)NaHCO3、NaH2PO4 细胞外液(组织液)
(2)传出神经、效应器 (3)产生动作电位 突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质) (4)肉毒杆菌毒素、箭毒
(1)若用探针刺激坐骨神经,则神经纤维上Na+通道开放。此时的跨膜运输方式为协助扩散。
(2)假如某一神经递质使该细胞膜上的氯离子通道开启,氯离子(Cl-)进入细胞内(如图),则细胞膜两侧的电位变化是仍维持外正内负的电位,但电位差加大,会使神经元抑制(填“兴奋”或“抑制”)。
高分点拨——类题通法
正确判断药物或有毒、有害物质对突触神经冲动传递的影响
(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)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒、有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据神经递质的受体,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒、有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递,可能的原因有:
①药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放;
②药物或有毒、有害物质使神经递质失活;
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合;
④药物或有毒、有害物质使分解神经递质与受体结合体的酶活性丧失,神经递质不能与受体结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信号传导。
【跟进题组】
命题1 静息电位和动作电位的成因分析
1.(2015·高考浙江卷,4)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是(  )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
解析:选D。题中给出的信息是血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱。伸肌细胞膜的动作电位传到肌纤维内部时,才会引起肌肉收缩,A项错误。传出神经元去极化时膜对Na+的通透性增大,使Na+大量内流,形成动作电位,B项错误。兴奋在神经元上以电信号的形式传播,其电位变化是一样的,不会随传导距离的增加而衰减,C项错误。血液中K+浓度急性降低导致细胞内大量的K+外流,使细胞的静息膜电位绝对值增大,此时伸肌细胞受到刺激产生的动作电位较小,导致膝反射减弱,D项正确。
2.(2017·湖南长沙一中、师大附中等六校联考)科学家在细胞外液渗透压和钾离子浓度相同的条件下进行了用含有不同钠离子浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如图。下列相关说法正确的是(  )
A.Na+和K+进入神经细胞内都是主动运输方式
B.由图中三条曲线a、b、c可知,细胞外液中Na+浓度高低的关系是aC.由图中三条曲线可知细胞外液中钠离子浓度可以同时影响动作电位和静息电位的峰值
D.若持续降低细胞外液中钠离子的浓度,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位
解析:选D。K+逆浓度梯度进入神经细胞,属于主动运输,而Na+进入神经细胞是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散。细胞外液Na+浓度决定动作电位的幅度,则由图中曲线可知,细胞外液Na+浓度高低的关系应是a>b>c。由图可知,细胞外液中的Na+浓度只影响动作电位的峰值;静息电位是由K+外流引起的,与K+浓度有关。由图分析可知,若细胞外液Na+浓度过低,则动作电位可能无法产生。
命题2 兴奋在神经元之间的传递
3.(高考海南卷改编)关于神经递质的叙述,错误的是(  )
A.突触前神经元具有合成递质的能力
B.突触前神经元在静息时能释放神经递质
C.突触小体中的突触小泡内含有神经递质
D.递质与突触后膜上受体结合能引起后膜电位变化
解析:选B。神经递质只在突触前神经元内合成,存在于突触小泡内,由突触前膜释放并作用于突触后膜,A、C正确;神经递质是传递兴奋的重要化学物质,突触前膜没有受刺激则不会有神经递质释放,B错误;递质与突触后膜上受体结合后能引起突触后膜电位变化,产生兴奋或抑制,D正确。
4.根据突触前细胞传来的信号,突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是(  )
A.①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B.当兴奋传至突触3时,其突触后膜的电位变为内正外负
C.图中的突触类型有轴突—树突型、轴突—肌肉型
D.突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
解析:选A。据图可知,突触1为兴奋性突触,因此,①的突触小泡中的神经递质也应该是兴奋性神经递质,A正确;突触3为抑制性突触,因此,当兴奋传至突触3时,其突触后膜的膜电位仍为内负外正,B错误;由图可知,突触1和3为轴突—肌肉型,突触2是轴突—轴突型,C错误;突触2的作用是抑制①处的轴突兴奋,突触3则是抑制肌肉细胞兴奋,D错误。
5.(2016·高考全国卷甲,30)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问题:
(1)图中A—C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。
(2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的A—C通过________这一跨膜运输方式释放到________,再到达突触后膜。
(3)若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续________。
解析:(1)图示信息显示:物质C在乙酰胆碱的合成中能循环利用;除乙酰胆碱外,多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。(2)突触小泡内的神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙。(3)乙酰胆碱属于兴奋性递质,若分解乙酰胆碱的酶失活,则会导致突触后神经元持续兴奋。
答案:(1)C 能
(2)胞吐 突触间隙
(3)兴奋
巧记神经递质“一·二·二”
 结合前沿科学考查兴奋的传递
6.获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能,揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡,以下相关叙述错误的是(  )
A.神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量
B.神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式
C.突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置
D.突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响
解析:选B。突触小泡的运输所消耗能量主要来自线粒体,A正确;神经元与其他体细胞一样含有本物种的全套遗传物质,B错误;神经递质的释放位置是由突触前膜的特定蛋白决定的,C正确;突触小体产生兴奋时,突触小泡中的神经递质才会由突触前膜释放,D正确。
7.(2017·成都七中周练)科学家成功破解了神经元“沉默突触”的沉默之谜。此前发现,在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能,被称为“沉默突触”。请你推测科学家对此所取得的研究成果(  )
①突触小体中没有细胞核
②突触后膜缺乏相应的受体
③突触前膜缺乏相应的受体
④突触小体不能释放相应的递质
A.②④       
B.②③
C.②③④
D.③④
解析:选A。兴奋在突触处的传递过程中,突触前膜释放神经递质,神经递质经突触间隙与突触后膜上的受体结合引起突触后膜上的电位变化而传递兴奋,由题可知“沉默突触”只有突触结构而没有信息传递功能,表明兴奋无法在突触中传递,造成传递障碍的原因有两种,一种是突触小体无法释放相应的神经递质,另一种是突触前膜可以释放神经递质但由于突触后膜上没有相应的受体而无法引起突触后膜电位变化。因此②④符合题意。
 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
1.中枢神经系统
2.各级神经中枢的关系
(1)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
(3)各级中枢的功能[连一连]
3.人脑的高级功能
(1)感知外部世界。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
4.人脑的言语区及损伤症[连一连]
(必修3
P22基础题T2改编)“开车不饮酒,饮酒别开车!”饮酒过量的人往往表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促,人脑中受影响的生理结构依次是(  )
A.大脑、脊髓、脑干   
B.大脑、脑干、小脑
C.小脑、脑干、大脑
D.大脑、小脑、脑干
答案:D
1.神经系统的分级调节概念图
2.人体部分生理(或病理)现象的生物学解释
生理或病理现象
参与(损伤)神经中枢
考试专心答题时
大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与
聋哑人学习舞蹈
大脑皮层视觉中枢、言语区的V区和躯体运动中枢参与
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊椎受损伤,大脑皮层、小脑等功能正常
1.科学家在研究大脑皮层某些区域(如图)时,发现它与躯体运动和语言活动功能有密切的联系,下列有关叙述科学的是(  )
A.小脑内存在许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢
B.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
C.S区受损,患者会得听觉性失语症
D.H区受损,患者会得运动性失语症
解析:选B。呼吸中枢位于脑干;S区受损会得运动性失语症;H区受损会得听觉性失语症。
人类大脑皮层的四大功能
(1)一切“感觉”形成的场所—躯体感觉中枢。
(2)躯体运动的最高级中枢—调控支配脊髓低级运动中枢。
(3)记忆、思维能力。
(4)具语言中枢如W区、V区、S区、H区等(人类特有的)。
2.排尿是一种复杂的反射活动,如图表示人体神经系统不同中枢对排尿的调节过程,请回答下列问题:
(1)当膀胱充盈时,牵张感受器受到刺激产生冲动,冲动到达b点时,神经纤维膜内外两侧的电位变为________,此时,细胞膜对________的通透性增强。兴奋传至____处时,人会产生尿意,排尿反射的效应器是________________。
(2)脊髓胸段损伤的患者会出现“尿失禁”,而正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿,这体现了________________________________________________________________。在憋尿时,尿道括约肌收缩关闭膀胱出口,此过程中,a点________(填“会”或“不会”)发生电位逆转。
(3)正常人排尿过程中,当逼尿肌开始收缩时,刺激膀胱壁内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止,这种调节方式________(填“属于”或“不属于”)反馈调节。
解析:(1)感受器受到刺激产生兴奋,兴奋传至神经纤维上某一点时,该处神经纤维膜对Na+的通透性增加,Na+进入细胞,膜电位变成动作电位,表现为外负内正。产生感觉的部位是大脑皮层,故当兴奋传至大脑皮层(f)时,人会产生尿意。据图分析可知,排尿反射的效应器有逼尿肌和尿道括约肌。(2)脊髓胸段损伤的患者会出现“尿失禁”,而正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿,这体现了大脑皮层对脊髓的控制作用。在憋尿时,由“尿道括约肌收缩”可知,尿道括约肌接收到了传出神经传来的信号,信号由神经中枢传至效应器会经过a点,故a点会发生电位逆转。(3)正常人排尿过程中,逼尿肌收缩会刺激膀胱壁内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,此过程符合“在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作”,故这种调节方式属于反馈调节,且是正反馈调节。
答案:(1)外负内正 Na+ f 逼尿肌和尿道括约肌 (2)大脑皮层对脊髓的控制作用 会 (3)属于
[核心体系构建]
[填空] ①反射弧 ②内负外正 ③K+外流 ④内正外负 ⑤Na+内流 ⑥双向传导 ⑦局部电流
⑧单向传递 ⑨突触 ⑩大脑皮层
[规范答题必备]
1.反射弧的结构:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。
2.兴奋在神经纤维上的传导
(1)兴奋是以电信号的形式沿神经纤维传导的。
(2)兴奋传导是双向的,由兴奋区向未兴奋区传导。
(3)膜内电流方向:由兴奋区向未兴奋区传导;膜外电流方向:由未兴奋区向兴奋区传导。
3.突触与突触小体的区别
(1)突触小体:轴突末梢膨大,呈杯状或球状,称为突触小体,突触前膜、突触小泡等属于突触小体。
(2)突触:由突触前膜、突触间隙、突触后膜构成。
4.神经冲动在神经元之间的传递
(1)神经元间的信号转化:电信号→化学信号→电信号。
(2)传递方向:神经冲动在神经元之间单向传递。
课时作业
1.(2017·江西鹰潭一中高三月考)下列关于神经元和神经递质的叙述,正确的是(  )
A.神经递质一旦释放就必须在体液中持续发挥作用
B.神经递质和所有激素一样都只在细胞外发挥作用
C.神经元释放神经递质的同时也可能接受神经递质的作用
D.神经元释放神经递质的过程体现了细胞膜的选择透过性
解析:选C。神经递质由突触前膜释放后经突触间隙的组织液作用于突触后膜上的特异性受体而发挥作用,发挥作用后立即被灭活,A项错误;神经递质只能作用于突触后神经元表面的特异性受体,而激素的受体有的在细胞膜表面,有的在细胞内,B项错误;一个神经元的轴突末梢经过多次分支,每个分支末端膨大而成突触小体,突触前膜为突触小体膜的一部分,而该神经元的细胞体或树突膜可构成另一个突触的突触后膜,所以同一神经元在释放神经递质的同时也可能接受神经递质的作用,C项正确;神经元以胞吐的方式释放神经递质,因此,神经元释放神经递质的过程体现了细胞膜具有一定的流动性,D项错误。
2.如图①~④表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置。如果病人有感觉,但手不能动,那么阻断的位置是(  )
A.①         
B.②
C.③
D.④
解析:选C。病人有感觉,说明传入神经、神经中枢正常,但手不能动,说明神经冲动不能传至效应器,故阻断的位置是③。
3.如图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向,其中不正确的是(  )
解析:选C。兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,兴奋从突触前膜传递到突触后膜,A、B项正确,C项错误;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,兴奋部位的电位是膜内为正、膜外为负,D项正确。
4.(2017·厦门毕业班质检)将完好的某动物神经元浸泡在任氏液(模拟细胞外液)中进行实验,A、B为神经元膜外侧的两处位置,如图所示。以下说法正确的是(  )
A.静息状态时,可测得A、B两处的电位不相等
B.静息状态时,与任氏液相比,细胞内Na+浓度高
C.B处兴奋时,膜两侧的电位表现为外正内负
D.若阻断Na+内流,刺激后,A、B不能产生兴奋
解析:选D。静息状态时膜外为正电位,A、B两处电位是相等的,A错误;任氏液模拟细胞外液,所以静息状态时任氏液中的钠离子浓度高于细胞内,B错误;B处兴奋时,钠离子内流,膜电位由外正内负变为外负内正,C错误;如果阻断了钠离子的内流,刺激后,A、B都不能产生兴奋,D正确。
5.(2017·四川雅安月考)如图是人体缩手反射的反射弧结构,方框甲代表大脑皮层,乙代表脊髓神经中枢。以下分析正确的是(  )
A.图中e为感受器,a为效应器
B.当有刺激作用时,发生先缩手后产生痛觉的现象,说明缩手中枢位于乙方框处;痛觉中枢位于甲方框处
C.受到刺激时,神经纤维d处膜外的电位变化是由负电位变为正电位
D.由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质只能引起乙的兴奋
解析:选B。根据c处突触的形状可判断兴奋传递的方向是a→b→c→d→e,所以a为感受器,e为效应器,A错误。受到刺激发生的缩手反射属于非条件反射,神经中枢位于脊髓中(乙方框中);痛觉产生于大脑皮层中(甲方框中),B正确。受到刺激前,膜外电位为正电位,刺激后变为负电位,C错误。神经递质可能引起突触后神经元兴奋或抑制,D错误。
6.(2017·河北保定一模)如图为突触结构和功能的模式图,下列有关叙述不恰当的是(  )
A.瞬间增大轴突末端细胞膜对Ca2+的通透性会加速神经递质的释放
B.过程①体现了细胞膜具有流动性
C.过程②表示神经递质进入突触后膜所在的神经元
D.过程③可避免突触后膜持续兴奋
解析:选C。瞬间增大细胞膜对Ca2+的通透性,会加速神经递质的释放,A正确;由于神经递质的释放方式是胞吐,故神经递质的释放体现了细胞膜的流动性,B正确;过程②只能说明神经递质能促进钠离子进入突触后膜,神经递质并没有进入突触后膜所在的神经元,C错误;过程③表示神经递质重吸收进入突触前膜所在的神经元,可避免突触后膜持续兴奋,D正确。
7.(2017·长沙一中月考)当人们在挠痒时,会刺激同一皮肤部位的各种疼痛和触觉感受器,痛觉和触觉感受器会产生一种“周围抑制”效应,瘙痒感就被短暂地“关闭”掉了。据此推理,抗组胺药、类阿片拮抗药等可暂时减缓瘙痒感的原理最可能是(  )
A.阻止瘙痒感受器发出瘙痒信号
B.激活瘙痒部位的痛觉和触觉感受器
C.使传递瘙痒的神经细胞变得“迟钝”
D.抑制大脑皮层产生感觉
解析:选C。根据题干信息,“暂时减缓瘙痒感”说明抗组胺药、类阿片拮抗药产生的效应类似“挠痒时瘙痒感短暂关闭”,由此推测这些药物的作用是导致传递瘙痒的神经细胞变“迟钝”。
8.某一外伤病人,不能说话但能听懂别人讲话,能写字,也能看书看报,其受损的中枢为(  )
A.运动语言中枢     
B.书写语言中枢
C.视觉语言中枢
D.听觉语言中枢
解析:选A。人类大脑皮层言语区分四区:W区(书写语言中枢),此区发生障碍不能写字;V区(视觉语言中枢),此区发生障碍不能看懂文字;S区(运动语言中枢),此区发生障碍不能讲话;H区(听觉语言中枢),此区发生障碍不能听懂话。
9.(2017·湖北武汉部分学校调考)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:选D。A为低级神经中枢控制的反射活动,无高级神经中枢参与;B和C均为仅由高级神经中枢控制的活动;意识丧失的病人能排尿,说明排尿反射是由低级中枢控制的反射活动,但无意识的人不能控制排尿而有意识的人能控制排尿,说明高级中枢对低级中枢有控制作用,故D正确。
10.(2017·河北冀州中学月考)如图为神经细胞的一部分膜结构,下列叙述错误的是(  )
A.若此图为突触后膜局部结构,则神经递质可被①识别
B.静息电位的形成与膜上的②⑤等载体有关,A面为正电位,B面为负电位
C.若此图为突触后膜局部结构,则兴奋经过此处时的信号转换是:电信号→化学信号
D.若此图是突触后膜局部结构,则动作电位产生时,Na+可通过结构②由A侧进入B侧
解析:选C。由图知①是细胞膜上的糖蛋白,具有识别功能,A正确;神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低,静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因,与膜上载体有关,静息时,膜内为负电位,膜外为正电位,A面为细胞膜外侧,B正确;若此图为突触后膜局部结构,则兴奋经过此处时的信号转换是:化学信号→电信号,C错误;动作电位的产生是Na+内流导致的,故若此图为突触后膜局部结构,则动作电位产生时,Na+可通过结构②由A侧进入B侧,D正确。
11.如图表示神经调节的基本方式,请回答下列问题:
刺激→→效应过程→结果
(1)当机体接受刺激产生兴奋时,神经纤维上兴奋部位膜两侧电位表现为________,这种电位变化主要是由于__________________造成的。
(2)突触主要存在于________(填序号)内,反射活动通过的突触数目越多,完成反射需要的时间________。
(3)炎热刺激时,皮肤内发生的效应过程是__________________________。炎热时失水过多,引发机体主动饮水这一调节过程中,①表示______________________,②表示______________________。
(4)神经递质是信息分子,有关神经末梢可释放递质作用于免疫细胞,以调节免疫功能,这表明免疫细胞的膜上有______________________。人体内的信息分子还有______________________(举一例)。
解析:(1)神经纤维兴奋时,兴奋部位膜两侧电位表现为内正外负,形成的原因是Na+内流。(2)突触主要存在于神经中枢处,即②处。反射活动通过的突触数目越多,完成反射需要的时间越长。(3)在炎热条件下,皮肤中毛细血管舒张,汗腺分泌加强。①是感受器,机体缺水,刺激下丘脑渗透压感受器,兴奋传导至大脑皮层产生渴觉,引发机体主动饮水。(4)细胞膜上有特异性受体,可识别信息分子,信息分子包括神经递质、激素、淋巴因子等。
答案:(1)内正外负 Na+内流
(2)② 越长
(3)毛细血管舒张,汗腺分泌加强 下丘脑渗透压感受器 大脑皮层
(4)识别递质的受体 激素、淋巴因子(任选一个)
12.(2017·江苏启东中学第一次月考)屈反射是一种保护性反射,它使肢体从伤害性刺激上缩回,以保护肢体不受伤害性刺激损伤。图1表示屈反射的反射弧,图2为图1中神经元A和B相互接触部分的放大。请根据信息分析并回答下列问题:
(1)⑦处跨膜运输的方式为________。
(2)③④和⑥都属于细胞的________系统,但它们执行不同的功能,从其组成成分上分析,原因是________________________不同。
(3)图1中神经冲动从神经元A传递到神经元B的过程中,信号转换是________________________;请用箭头和图2中的数字表示神经递质的运动路径________________________________________________________________________。
(4)皮肤感受器在钉子扎了后,经过________(填写字母)将兴奋传入中枢,经过中枢的分析处理之后将信息传出,①处神经纤维膜外的电位情况是______,②处神经纤维膜外的电位变化情况是________________________________________________________________。
解析:(1)神经递质与受体结合后,钠离子通道开放,造成钠离子大量内流,钠离子跨膜运输方式属于协助扩散。(2)由题图2知③是突触小泡、④为突触前膜、⑥为突触后膜,都属于生物膜系统,不同生物膜的功能不同,从组成成分上分析是由于膜上的蛋白质的种类和数量不同。(3)图1中,神经冲动从神经元A传递到神经元B经过突触结构,信号的转换形式是电信号→化学信号→电信号;图2中神经递质的运动路径是③→④→⑤→⑦。(4)分析题图1可知,F神经元是感觉神经元,皮肤感受器在钉子扎了后,经F将兴奋传入中枢,由于反射的效应是屈肌收缩,经过中枢的分析处理之后将信息传到②而不传到①,所以①处神经纤维膜外的电位保持静息时的电位即正电位,②处神经纤维会发生电位变化,膜外的电位变化情况是正电位→负电位→正电位。
答案:(1)协助扩散
(2)生物膜 蛋白质的种类、数量
(3)电信号→化学信号→电信号 ③→④→⑤→⑦
(4)F 保持正电位 正电位→负电位→正电位
13.图甲中A、B、C为三个神经元,图乙是图甲中突触结构的放大。下列叙述不正确的是(  )
A.A、B、C细胞间信息的传递方向为A→B→C
B.刺激部位①,该部位的膜外电位变化是由正变为负
C.当神经冲动传到D点时,将导致突触小泡向突触前膜移动
D.X物质的释放引起的效应是E细胞的持续兴奋
解析:选D。图甲由于A上有神经节,因此A为传入神经,故A选项正确;刺激部位①,将产生动作电位,膜外电位变化是由正变为负;当神经冲动传到D点时,将导致突触小泡向突触前膜移动,与突触前膜融合,通过胞吐释放神经递质;X物质是神经递质,引起的效应是E细胞的兴奋或抑制。
14.下列实例分析正确的是(  )
A.某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说。这个人受损伤的部位是言语区的S区
B.当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级神经中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢
C.当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有大脑皮层H区和S区
D.某同学正在跑步,下丘脑和脑干未参与调节
解析:选A。从题干可知,患者能够看懂文字,听懂别人的谈话,但不会讲话,说明这个人受损伤的部位是言语区的S区,故A对;盲人在用手指“阅读”盲文时还与语言中枢有关。
15.(2017·安徽池州二模)如图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子(BDNF)关系的部分图解。请据图回答下列问题:
(1)突触小泡来源于________(结构),其中的物质通过________方式由突触前膜释放,进入突触间隙。
(2)运动应激能促进a过程,a过程是指BDNF基因的________。
(3)当b物质与AMPA结合后,突触后膜发生的信号转变为________________________,此时膜内的电位变化为________。
(4)据图可知,BDNF具有促进神经递质的释放和激活________________________的作用,从而促进兴奋在突触处的传递。若向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体,将导致突触间隙内b物质的含量________(填“增加”“不变”“减少”)。
解析:(1)突触小泡的形成和高尔基体有关,突触小泡中的神经递质是通过胞吐释放出来的。(2)a过程是形成蛋白质类神经营养因子BDNF的过程,即基因的表达。(3)b是神经递质,与突触后膜上的受体特异性结合,突触后膜膜内由负电位变为正电位,化学信号转变为电信号。(4)由图可知BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体即AMPA的作用,从而促进兴奋在突触处的传递。如果向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体,抗体和BDNF结合,神经递质的释放减少。
答案:(1)高尔基体 胞吐 (2)表达(转录和翻译) (3)化学信号→电信号 由负变正 (4)突触后膜上相应受体(AMPA) 减少
16.(2017·重庆调研)乙酰胆碱是一种可引起受体膜产生动作电位的神经递质,能特异性地作用于各类乙酰胆碱受体。当人体被银环蛇咬了后会引起机体出现一系列反应。图甲是α 银环蛇毒引发机体免疫效应的部分示意图。图乙是α 银环蛇毒影响兴奋传递的部分示意图。
请分析回答:
(1)图甲中细胞①的名称是________,物质A是________,细胞③通过____________过程产生细胞④⑤。
(2)在图甲中的①~⑤细胞中,不能识别α 银环蛇毒的细胞是________(填代号),物质B与α 银环蛇毒的结合发生在________。
(3)人被毒蛇咬伤后会产生恐惧感,同时体内甲状腺激素和肾上腺素的含量也增加,使机体出现上述变化的调节方式有________________________。
(4)当兴奋传导到图乙⑥处时,其膜内的电位是________________。由图乙可知,α 银环蛇毒影响兴奋传递的原因是α 银环蛇毒代替乙酰胆碱与________________________结合,阻碍兴奋的传递。
解析:(1)观察图甲可知,细胞⑤能产生抗体,可知其为浆细胞,该过程为体液免疫,④为记忆细胞,③为B细胞,②为T细胞;细胞①能摄取抗原,并将抗原处理后呈递给②T细胞,可知细胞①为吞噬细胞;T细胞产生的物质A能作用于B细胞,可知物质A为淋巴因子;B细胞接受抗原刺激后,通过增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞。(2)图甲中不能识别抗原的细胞为浆细胞,即细胞⑤;抗体与α 银环蛇毒的结合发生在人体的内环境。(3)人体在恐惧时产生较多的甲状腺激素和肾上腺素,该过程为神经调节和体液调节。(4)⑥为神经纤维的轴突末梢,当兴奋传导到该部位时,膜内电位由负电位变为正电位;分析图乙可知,α 银环蛇毒能代替乙酰胆碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,阻碍兴奋的传递。
答案:(1)吞噬细胞 淋巴因子 增殖、分化(或分裂、分化) (2)⑤ 内环境 (3)神经调节和体液调节
(4)正电位 突触后膜上的乙酰胆碱受体第33讲 免疫调节
 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(Ⅱ)
 免疫系统的组成与功能
1.免疫系统的组成
2.免疫系统的功能
(1)非特异性免疫和特异性免疫
项目
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
(2)免疫系统的三大功能
①防卫:抵御病原体的攻击。
②监控:及时发现机体衰老或变异的细胞。
③清除:将机体衰老或变异的细胞作为抗原清除掉。
1.(必修3
P40拓展题改编)1992年,中国红十字会创建了中华骨髓库,但在接下来的10年间,库存资料还不足3万份。这是因为人们对捐献骨髓的认识存在误区,下列对捐献骨髓的说法,错误的是(  )
A.骨髓是再生能力很强的组织,健康者捐献造血干细胞后一般10天左右即可补足所捐献的干细胞量
B.可以在捐献者的髂骨部位穿刺采集骨髓中的造血干细胞
C.可以从捐献者的手臂静脉中采集,通过机器将造血干细胞分离出来,剩余的血液回输到捐献者体内
D.捐献造血干细胞会影响捐献者的健康
答案:D
2.(深入追问)(1)溶菌酶只在第二道防线起作用吗?
提示:第一道防线、第二道防线都起作用。
(2)能产生抗体和淋巴因子的细胞分别是什么?
提示:浆细胞,T细胞。
1.免疫细胞的起源与分化
2.免疫细胞的种类与功能
细胞名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
吞噬处理、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,在胸腺中发育
识别、呈递抗原,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
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
【感知考题】
(2017·武汉模拟)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,①和②表示有关过程),下列有关叙述正确的是(  )
A.只有a、b、c三类细胞才能识别抗原
B.产生抗体的细胞只能由b细胞直接分化形成
C.①和②过程都需要抗原的刺激才能发生
D.c、d细胞功能不同的根本原因是DNA不同
[解析] 由题图信息可推出,a、b、c、d分别为T细胞、B细胞、效应T细胞和浆细胞,其中浆细胞不能识别抗原,除a、b、c三类细胞能识别抗原外,记忆细胞也能识别抗原。记忆细胞在接受同一种抗原刺激后,也能分化成产生抗体的浆细胞。B细胞和T细胞分别由造血干细胞在骨髓和胸腺中分化、发育而成,暂时处于不增殖状态,在接受抗原刺激后,才能继续增殖、分化。c、d细胞是由同一个受精卵经有丝分裂而来的,两者的DNA相同,其功能不同的根本原因是基因的选择性表达。
[答案] C
高分点拨——类题通法
全面认识免疫细胞与免疫物质
(1)吞噬细胞并非只参与非特异性免疫,还在体液免疫和细胞免疫中发挥重要作用。
(2)免疫活性物质有的由免疫细胞产生,如抗体由浆细胞产生,淋巴因子由T细胞产生;有的则由非免疫细胞产生,如溶菌酶可由唾液腺、泪腺等非免疫细胞产生。
(3)浆细胞(效应T细胞)的来源有两个,一是由B细胞(T细胞)分化而来,二是由记忆细胞分化而来。
(4)T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞都具有特异性识别抗原的功能;吞噬细胞无特异性识别功能,但能识别“非己”成分;浆细胞不能识别抗原。
【跟进题组】
命题1 免疫系统的功能
1.(2016·高考上海卷,17改编)非特异性免疫和特异性免疫在抗原特异性方面显著不同。此外,这两者的主要区别还表现在(  )
区别
非特异性免疫
特异性免疫

具有免疫持久性
具有免疫短促性

对抗原缺乏记忆功能
对抗原具有记忆功能

涉及吞噬细胞的吞噬作用
不涉及吞噬细胞的功能

包含抗原诱导的细胞增殖与分化
不存在免疫细胞的增殖与分化
A.①         
B.②
C.③
D.④
解析:选B。非特异性免疫生来就有,持续终生,特异性免疫可以产生记忆细胞,也具有持久性;特异性免疫涉及吞噬细胞的功能;非特异性免疫不存在抗原诱导的细胞增殖与分化。
命题2 免疫细胞的综合考查
2.(高考新课标全国卷改编)下列关于人体淋巴细胞的叙述,错误的是(  )
A.在胸腺中发育成熟的T淋巴细胞可参与细胞免疫
B.效应T淋巴细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞
C.T淋巴细胞和B淋巴细胞都是由造血干细胞发育成的
D.T细胞释放的淋巴因子不能使受到抗原刺激的B细胞增殖
解析:选D。A项,T淋巴细胞在胸腺中发育成熟后,可参与细胞免疫。B项,细胞免疫中,效应T淋巴细胞与靶细胞(被病原体感染的宿主细胞)密切接触,致使靶细胞裂解死亡。C项,造血干细胞可增殖分化为B淋巴细胞和T淋巴细胞,两者分别在骨髓和胸腺中发育成熟。D项,体液免疫过程中,T淋巴细胞释放的淋巴因子能促进B淋巴细胞的增殖和分化。
3.(高考新课标全国卷Ⅱ改编)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。免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞,其中,淋巴细胞包括T细胞和B细胞以及它们受抗原刺激后增殖分化形成的相关细胞,故A项错误、C项正确。淋巴液在左右锁骨下静脉处进入血液,淋巴液中的淋巴细胞也随淋巴液进入血液,故B项正确。抗体的化学本质是蛋白质,属于分泌蛋白,为大分子物质,其出膜方式为胞吐,故D项正确。
与免疫细胞有关的2个易混点
(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)唯一能产生抗体的细胞是浆细胞,B细胞、记忆B细胞都不能产生。
命题3 免疫细胞作用机理的实验探究
4.如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.浆细胞能产生抗体
C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用
D.效应T细胞的作用
解析:选D。当小鼠感染病毒后,由于病毒寄生在宿主细胞内,所以进行细胞免疫,产生效应T细胞。把效应T细胞与被病毒感染的同种小鼠细胞混合培养,测定上清液的放射性,最终说明效应T细胞能与靶细胞密切接触,诱导靶细胞裂解,最终使病毒暴露在细胞外。
5.(2016·高考海南卷,27)某科研小组给实验小鼠接种致病菌E建立了细菌性腹泻病模型,并用某复方草药对其进行药效试验。结果表明:该草药能增强吞噬细胞的吞噬能力,并能提高IgG等抗体的分泌量。回答下列问题:
(1)通常,致病菌要入侵机体,首先需要穿过的身体屏障是________________。
(2)初次接种致病菌E后,进入吞噬细胞内的致病菌E可被这一细胞器________处理。
(3)双缩脲试剂能与该腹泻病模型小鼠的血清样本产生紫色反应,该现象________(填“能”或“不能”)说明血清中含有抗致病菌E的IgG,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)致病菌入侵机体,首先需要穿过的身体屏障第一道防线,即皮肤、黏膜。
(2)吞噬细胞中的溶酶体含有水解酶,可在特异性免疫过程中加工处理病原体使抗原暴露。
(3)血清中含有多种蛋白质,双缩脲试剂能与该腹泻病模型小鼠的血清样本产生紫色反应,不能说明血清中含有抗致病菌E的IgG。
答案:(1)皮肤、黏膜 (2)溶酶体 (3)不能 双缩脲试剂可以与血清样本中的各种蛋白质发生作用,产生紫色反应,不能检测出某种特定的蛋白质
 体液免疫与细胞免疫
1.抗原:可使机体产生特异性免疫反应的物质。
2.体液免疫
(1)过程
写出图中字母表示的细胞或物质
a.吞噬细胞,b.B细胞,c.浆细胞,d.抗体。
(2)浆细胞的来源:B细胞或记忆细胞。
(3)结果: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。
体液免疫过程
一吞(吞噬细胞)、二T(T细胞)、三B(B细胞),牢牢将(浆细胞)你记忆(记忆细胞)。
3.细胞免疫
(1)过程
写出图中字母表示的细胞或物质
e.T细胞,f.效应T细胞。
(2)效应T细胞的来源:T细胞或记忆细胞。
(3)结果:效应T细胞可以与被抗原入侵的靶细胞密切接触,使其裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,最终被吞噬、消灭。
1.(必修3
P37图2—15改编)如图为人体免疫的部分过程示意图,下列有关叙述不正确的是(  )
A.图中吞噬细胞、T细胞、B细胞均具有识别功能
B.M细胞被同种抗原再次刺激时可增殖、分化形成E细胞
C.E细胞接触被抗原入侵的靶细胞,导致靶细胞裂解
D.体液免疫也能对侵入人体的病毒发挥相应的作用
解析:选C。吞噬细胞有识别抗原的作用,T细胞和B细胞具有特异性识别抗原的作用;M细胞为记忆细胞,受相同抗原刺激后,能增殖、分化为E细胞(浆细胞);E为浆细胞,不能使靶细胞裂解,效应T细胞具有该功能;体液免疫产生抗体和抗原结合,因此能阻止入侵机体的病毒在体液中的传播。
2.(深入追问)(1)既参与体液免疫又参与细胞免疫的细胞有哪些?
提示:吞噬细胞、T细胞。
(2)效应T细胞能直接杀死靶细胞吗?
提示:不能。效应T细胞与靶细胞密切接触激活靶细胞内的溶酶体酶,导致靶细胞裂解死亡。
(3)人体的免疫系统是怎样清除细胞内的病菌的?
提示:先通过细胞免疫将隐藏病菌的细胞破坏,使抗原(病菌)无藏身之处,然后再通过体液免疫将其清除。
突破1 结合体液免疫和细胞免疫过程之间的联系模型完成下表
两种免疫的区别和联系
体液免疫
细胞免疫
核心细胞
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
被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)
免疫时间
过程较迅速,所需时间短
过程缓慢,所需时间长
作用方式
浆细胞产生抗体,与相应抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触
关系
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,就通过细胞免疫将抗原暴露,再由抗体消灭和清除,因此两者既各有其独特的作用,又相互配合,共同发挥免疫效应
突破2 结合免疫反应过程中抗体浓度变化和患病程度曲线图分析
(1)比较初次免疫与二次免疫反应
初次免疫反应
二次免疫反应
概念
机体在第一次接触某种抗原时所产生的免疫反应
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
特点
抗体产生速度较慢,导致免疫过程较慢
比初次免疫反应速度快,产生抗体量多,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭
(2)记忆细胞的特点:记忆细胞寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。某些抗原诱发产生的记忆细胞可对该抗原记忆终生,使动物或人体对该抗原具有终生免疫能力,如天花。
1.抗原与抗体的界定
(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:抗体除分布于血清、组织液等内环境中,外分泌液(如乳汁)中也有分布。
2.特异性免疫过程中的有关问题分析
(1)T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫。若T细胞缺失,细胞免疫功能全部丧失,体液免疫功能部分保留。
(2)B细胞、T细胞、记忆细胞具有分裂、分化能力,而浆细胞和效应T细胞不能再进行分裂、分化。
(3)浆细胞(效应T细胞)并非只来自于B细胞(T细胞)。
(4)由B、T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,细胞分化只是发生了基因的选择性表达。
(5)有关免疫细胞的三个“唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;唯一能识别抗原但没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
(6)抗原识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关,效应T细胞与靶细胞接触,体现了细胞膜的信息交流功能。靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
【感知考题】
(2016·高考全国卷乙,31)病毒甲通过呼吸道感染动物乙后,可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失,导致其患肿瘤病,患病动物更易被其他病原体感染。给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题:
(1)感染病毒甲后,患病的乙更易被其他病原体感染的原因是_______________________。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后,甲疫苗作为________可诱导B淋巴细胞增殖、分化成________和记忆细胞,记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够____________________________,从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时,会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
[解析] (1)根据题干信息,动物乙感染病毒甲后,可引起乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失,即可导致乙的体液免疫和细胞免疫功能减弱,使动物乙的免疫功能下降,从而更易被其他病原体感染。(2)接种的疫苗作为抗原,能够诱导B淋巴细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞。接种甲疫苗后体内形成的记忆细胞能特异性地识别病毒甲,当机体再次被病毒甲感染时,记忆细胞会迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,将病毒甲杀灭清除,从而起到预防该肿瘤病的作用。(3)胞吞和胞吐都是大分子物质的运输方式,在运输过程中都需要产生囊泡,而且都需要消耗能量。
[答案] (1)免疫功能下降 (2)抗原 浆细胞 迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞大量分泌抗体 (3)能运输生物大分子;运输过程中形成囊泡;需要消耗能量等
(1)下列物质或细胞具有特异性识别作用的有②③④⑤⑦;细胞特异性识别的物质基础是糖蛋白。
①吞噬细胞 ②B细胞 ③T细胞 ④记忆细胞
⑤效应T细胞 ⑥浆细胞 ⑦抗体
(2)体液免疫中产生浆细胞的途径有三条:
第一条:抗原刺激记忆细胞,记忆细胞分化成浆细胞。
第二条:抗原刺激B细胞,B细胞分化成浆细胞。
第三条:吞噬细胞将抗原传递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子,刺激B细胞分化成浆细胞。
高分点拨——类题通法
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
【跟进题组】
命题1 抗原、抗体与淋巴因子辨析
1.研究发现两种现象:①动物体内的B细胞受到抗原刺激后,在物质甲的作用下,可增殖、分化为效应B细胞;②给动物注射从某种细菌获得的物质乙后,此动物对这种细菌具有了免疫能力。则这两种物质中(  )
A.甲是抗体,乙是抗原
B.甲是抗体,乙是淋巴因子
C.甲是淋巴因子,乙是抗原
D.甲是淋巴因子,乙是抗体
解析:选C。B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,形成效应B细胞,所以物质甲是淋巴因子;动物在特定抗原的作用下能够产生相应的抗体,故物质乙是抗原。
2.(2015·高考全国卷Ⅱ,5)下列与病原体有关的叙述,正确的是(  )
A.抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核杆菌
B.抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同
C.Rous肉瘤病毒不是致癌因子,与人的细胞癌变无关
D.人感染HIV后的症状与体内该病毒浓度和T细胞数量有关
解析:选D。A项,抗体主要分布在体液中,是体液免疫中发挥作用的主要物质,不能进入细胞;寄生在细胞内的结核杆菌依靠效应T细胞与靶细胞结合,使靶细胞裂解后将结核杆菌释放出来,与抗体结合后被消灭。B项,抗体依靠与病毒结合形成沉淀或细胞集团的形式消灭病毒,溶菌酶是体液中的杀菌物质,属于人体免疫的第二道防线,它的作用主要是把病原体溶解掉。C项,Rous肉瘤病毒属于病毒致癌因子,能诱发细胞癌变。D项,人感染HIV后不会立即表现出症状,因为HIV有一定的潜伏期。随着感染时间的延长,HIV浓度增加,T细胞数量减少,使人体逐渐丧失免疫能力,即人感染HIV后的症状和HIV的浓度以及T细胞的数量密切相关。
命题2 免疫类型分析
3.(2017·山东日照一模)如图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②③表示物质,④~⑨代表细胞。下列叙述错误的是(  )
A.③是糖蛋白,能特异性识别①
B.人体内的细胞④能合成、分泌淋巴因子
C.④是T细胞,⑧是效应T细胞
D.相同抗原再次侵入时,⑦快速分泌②
解析:选D。图中左侧为体液免疫图解,右侧为细胞免疫图解。体液免疫过程中,树突状细胞(吞噬细胞)将抗原处理后,④T细胞依靠细胞表面的糖蛋白③识别抗原,然后分泌淋巴因子促进⑤B淋巴细胞的增殖、分化,产生⑥浆细胞和⑦记忆B淋巴细胞,浆细胞分泌抗体②;相同抗原再次侵入时,⑦快速增殖、分化,但不能直接产生抗体。⑧是效应T细胞,可以清除被抗原感染的细胞。
4.(2017·河南中原名校第一次联考)如图为特异性免疫发生的过程图解,下列说法正确的是(  )
A.细胞③和⑥都有分泌功能,物质Ⅰ不能直接消灭靶细胞内的抗原
B.A细胞能识别抗原,且仅参与特异性免疫
C.若某小鼠⑦先天性发育不良,则其细胞免疫和体液免疫均完全丧失
D.图示细胞⑤只能来自于细胞②或细胞③
解析:选A。细胞③和⑥分别代表T细胞和浆细胞,可分别分泌淋巴因子和抗体,物质Ⅰ(抗体)不能进入靶细胞消灭靶细胞内的抗原,A正确;A细胞是吞噬细胞,在第二道防线中也可发挥作用,B错误;先天性胸腺发育不良影响T细胞的产生,没有T细胞的小鼠仍保留部分体液免疫能力,C错误;细胞⑤是记忆细胞,除来自于细胞②或细胞③外,也可来自于记忆细胞的增殖分化,D错误。
5.先后将抗原a和抗原a、b注射到小鼠体内,得到的抗体含量曲线如图所示。该曲线图表明(  )
A.小鼠对抗原a更敏感
B.抗原a的破坏性更大
C.二次免疫反应比初次免疫反应更强
D.小鼠对抗原b反应较慢
解析:选C。由坐标曲线纵轴“抗体浓度”可知,同一种抗原a再次进入机体产生的免疫反应比第一次更强。
 免疫调节与体液调节结合考查
6.(2017·吉林长春模拟)如图为某病的发病原理。结合所学知识,判断下列说法不正确的是(  )
A.该病属于人体免疫疾病中的自身免疫病
B.激素A能够促进垂体细胞代谢,使激素B合成增加
C.图中所示抗体和激素B对甲状腺的作用效应可能相同
D.使用免疫抑制剂能够有效缓解该病患者的病症
解析:选B。根据图中信息可以看出该病是抗体作用于自身组织细胞导致的,所以该病是自身免疫病;激素A为甲状腺激素,可以促进垂体细胞的代谢,但是甲状腺激素会通过反馈调节抑制垂体分泌激素B(促甲状腺激素);从图中可以看出抗体和激素B作用于甲状腺细胞上的相同受体,故推断抗体可能和激素B一样可以促进甲状腺激素的分泌;使用免疫抑制剂可以抑制细胞甲分泌抗体,使该病的病情得到缓解。
 免疫失调与人体健康
1.免疫失调病的类型、特点及实例[连一连]
2.免疫学的应用
包括疫苗、检测人体组织内的抗原、器官移植等。
3.艾滋病的流行与预防
(1)原因:感染了人类免疫缺陷病毒(HIV),HIV攻击免疫系统,使
T细胞大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能。
(2)主要传播途径:性接触、血液和母婴传播。
(3)预防:拒绝毒品,洁身自爱。
1.(必修3
P36资料分析改编)由人类免疫缺陷病毒HIV引起的艾滋病,死亡率极高,是因为HIV破坏了人类的(  )
A.免疫功能       
B.生殖功能
C.生育功能
D.基因结构
答案:A
2.(深入追问)为什么预防接种要多次注射疫苗?
提示:通过多次注射疫苗可以增加体内记忆细胞的数量,以提高机体的免疫力。
1.过敏反应与体液免疫的关系
(1)联系:过敏反应是异常的体液免疫。
(2)病理:免疫系统对外来物质(过敏原)过度敏感引起的,机理如下:
(3)区别:①发生时间不同。过敏反应在机体再次接触相同抗原时才会发生,而体液免疫则在机体第一次接触抗原时就发生。
②体液免疫的抗原有大分子性,而过敏反应的过敏原不一定是大分子(如青霉素)。
③体液免疫的抗原对所有人都是抗原,没有个体差异性;而过敏反应的过敏原,只针对某些人是过敏原,具有个体差异性。
2.艾滋病的发病机理、传播与预防
(1)艾滋病病毒——HIV
①遗传物质:RNA。
②遗传信息传递过程:
③合成场所:主要是T细胞内(T细胞核内进行逆转录和转录,T细胞的核糖体上进行翻译)。
④特点:因为遗传物质为RNA,所以该病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难。
(2)艾滋病的发病机理
HIV侵入人体后与T淋巴细胞相结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,并逐渐使人体免疫系统瘫痪,功能瓦解,最终使人无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,或发生恶性肿瘤而死亡。
【感知考题】
(2015·高考全国卷Ⅰ,40)HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体。回答下列问题:
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的______,以其作为模板,在________的作用下合成________,获取该目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原理是
________________________________________________________________________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有________________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易发生恶性肿瘤。
[解析] (1)HIV的遗传物质是RNA,所以要想获得相应的目的基因,应以HIV的RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下,机体进行体液免疫,由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白),由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合,所以可通过抗体检测出有无目的蛋白,从而确定体内有无HIV。(3)HIV主要攻击人体的T(或T淋巴)细胞,从而降低机体免疫系统的防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原,人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。
[答案] (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA)
(2)抗体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴)
(4)监控和清除
【跟进题组】
命题1 免疫失调病的致病机理
1.(高考海南卷改编)某种链球菌的表面抗原与心脏瓣膜上某物质结构相似。被该链球菌感染后,机体通过免疫系统抵御该菌时可能引发某种心脏病。与这种心脏病致病机理最为相似的是(  )
A.肝移植引起排斥反应
B.接触某些花粉引起皮肤荨麻疹
C.HIV破坏淋巴细胞引起艾滋病
D.免疫系统“敌我不分”引起系统性红斑狼疮
解析:选D。被该链球菌感染后,机体通过免疫系统抵御该菌时可能引发某种心脏病,这种心脏病被称为自身免疫病,系统性红斑狼疮也属于自身免疫病,D正确。
2.(2017·河南安阳一调)如图表示人体内某种免疫失调病的致病机理。据图判断下列叙述正确的是(  )
A.a细胞是浆细胞,a细胞及分泌的抗体均具有识别功能
B.红细胞膜上的抗原与抗红细胞抗体特异性结合
C.b细胞是效应T细胞,特异性地裂解抗原—抗体复合物
D.青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理相同
解析:选B。a细胞是分泌抗体的浆细胞,浆细胞不能识别抗原,A错误;抗体与相应抗原特异性结合,B正确;b细胞是吞噬细胞,C错误;青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理不同,D错误。
命题2 艾滋病的流行与预防
3.(2016·高考江苏卷,13)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性,感染机体后可损伤多种免疫细胞,并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是(  )
A.HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B.HIV的高度变异性,致使疫苗效果难以持久
C.被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D.HIV破坏免疫系统,机体无体液免疫应答,不能通过检测抗体来诊断HIV感染
解析:选D。因HIV感染机体后可损伤多种免疫细胞,故感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感,A项正确;HIV有高度变异性,发生变异后原疫苗失去预防的作用,故疫苗效果难以持久,B项正确;被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白(抗原),不能被免疫系统识别,C项正确;HIV最初侵入人体时,机体可产生免疫应答形成抗体,故能通过检测抗体来诊断HIV感染,D项错误。
 基因工程疫苗的研制与应用
4.(2017·安徽池州二模)科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗(DNA疫苗)是用病原微生物编码抗原的基因制成的,这个基因编码的产物能诱导机体产生免疫反应。该DNA疫苗(  )
A.引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原
B.引起免疫反应后相应淋巴细胞增多,细胞周期将变长
C.能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合
D.制成的该DNA疫苗结构应包括抗原基因(目的基因)、启动子、终止子和标记基因等
解析:选D。DNA疫苗引起人体特异性免疫的原因是其上基因编码的产物可以作为抗原,A错误;疫苗引起机体的免疫反应后相应淋巴细胞会增多,细胞周期缩短,B错误;相应抗体与该DNA疫苗的编码产物发生特异性结合,C错误。
[核心体系构建]
[填空] ①免疫器官 ②防卫 ③皮肤、黏膜等
④体液中的杀菌物质、吞噬细胞等
⑤体液免疫
[规范答题必备]
1.免疫系统的三个组成:免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质。
2.免疫系统的两个作用
(1)防卫
(2)监控、清除:监控体内衰老、坏死和癌变的细胞并清除。
3.免疫的两种类型:非特异性免疫和特异性免疫,特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。
4.具有识别功能的细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞,这些细胞除吞噬细胞外均具有特异性识别功能。
(1)抗原最终被吞噬细胞消灭。
(2)抗体能够特异性识别抗原。
5.三种免疫失调病
(1)过敏反应:免疫系统对外来物质过度敏感引起。
(2)自身免疫病: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攻击引起。
(3)免疫缺陷病:先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病。
课时作业
1.(2016·高考海南卷,16)下列有关免疫的叙述,正确的是(  )
A.免疫系统相对独立,既不受神经调节也不受体液调节
B.吞噬细胞可吞噬病原体,也可加工处理病原体使抗原暴露
C.类风湿性关节炎和获得性免疫缺陷综合症均为自身免疫病
D.免疫系统能消灭入侵的病原体,不能清除体内的异常细胞
解析:选B。神经调节、体液调节、免疫调节相互影响,A项错误;吞噬细胞可在第二道防线中吞噬病原体,也可在特异性免疫过程中加工处理病原体使抗原暴露,B项正确;类风湿性关节炎为自身免疫病,获得性免疫缺陷综合症属于免疫缺陷病,C项错误;免疫系统的防卫功能能消灭入侵的病原体,监控和清除功能可以清除体内的异常细胞,D项错误。
2.(2015·高考天津卷,2)鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年,巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射,意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌,并扩大鸡的注射范围,结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现,存活鸡均接受过第一次注射。下列分析正确的是(  )
A.第一次注射时,所用的鸡霍乱病原菌相当于抗体
B.第一次注射后,鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生了抗性变异
C.第二次注射后,存活鸡体内相应记忆细胞参与了免疫反应
D.第二次注射后,死亡鸡体内没有发生特异性免疫反应
解析:选C。A项,第一次注射时,所用的久置的鸡霍乱病原菌起到了疫苗的作用,属于抗原。B项,第一次注射后,存活鸡体内发生特异性免疫,产生记忆细胞,并不是病原菌诱导鸡产生抗性变异。C项,第二次注射后,存活鸡体内的记忆细胞受抗原刺激后快速增殖分化产生浆细胞及效应T细胞,发挥免疫效应。D项,第二次注射后,死亡鸡体内同样发生特异性免疫,但由于未注射过“疫苗”,其体内没有抗体和记忆细胞,抗体产生得较慢、较少,导致其死亡。
3.(2017·常州市统考)如图表示机体的免疫反应清除抗原的过程示意图。下列说法不正确的是(  )
A.抗原刺激机体后,T细胞和B细胞会分化,但不会增殖
B.效应B细胞与效应T细胞相比,具有更加丰富的内质网和高尔基体
C.抗体能够与相应抗原结合,形成抗原—抗体复合物
D.效应T细胞引起靶细胞的死亡属于细胞凋亡
解析:选A。抗原刺激机体后,T细胞和B细胞会增殖、分化为相应的效应细胞和记忆细胞。效应B细胞由于要形成分泌蛋白——抗体,所以内质网和高尔基体的含量更多。多数情况下,抗体与相应抗原形成沉淀或细胞集团,最终被吞噬细胞吞噬。靶细胞的死亡对机体具有积极意义,属于细胞凋亡。
4.(2017·江苏南通、扬州、泰州二调)麻风杆菌属于胞内寄生菌,其侵入人体后,不会发生(  )
A.吞噬细胞摄取、处理麻风杆菌
B.淋巴因子促进浆细胞的增殖分化
C.B细胞增殖分化形成记忆细胞
D.效应T细胞攻击麻风杆菌的宿主细胞
解析:选B。在特异性免疫过程中,吞噬细胞能摄取和处理麻风杆菌,暴露出其抗原决定簇,A不符合题意;浆细胞已经高度分化,不再分化增殖,B符合题意;B细胞受抗原刺激后,能增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,C不符合题意;麻风杆菌属于胞内寄生菌,在细胞免疫中效应T细胞将麻风杆菌的宿主细胞裂解,D不符合题意。
5.(2015·高考北京卷,1)乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒的一种抗原,接种该疫苗后,人体会产生相应抗体。该抗体(  )
A.由T淋巴细胞产生
B.可与多种抗原结合
C.可裂解乙肝病毒
D.可被蛋白酶水解
解析:选D。A项,接种乙肝疫苗后,由效应B细胞(浆细胞)产生相应的抗体。B项,抗体具有特异性,乙肝疫苗刺激人体产生的抗体只能与乙肝病毒发生特异性结合。C项,抗体与乙肝病毒发生特异性结合,从而抑制乙肝病毒对人体细胞的黏附,而不是裂解乙肝病毒。D项,抗体的化学本质为免疫球蛋白,可以被蛋白酶水解。
6.下列关于免疫调节的叙述,正确的是(  )
A.无论先天性免疫还是获得性免疫都具有特异性
B.吞噬细胞既参与先天性免疫又参与获得性免疫
C.B细胞、T细胞、记忆细胞和浆细胞都能识别抗原
D.溶菌酶、抗体、淋巴因子等都是由免疫细胞产生的分泌蛋白
解析:选B。先天性免疫不具有特异性;浆细胞不具有识别抗原的作用;溶菌酶不仅可以由免疫细胞分泌,还可以由唾液腺细胞、泪腺细胞等分泌。
7.如图为体液免疫示意图,下列叙述中正确的是(  )
A.①过程体现了细胞膜的流动性
B.⑤过程主要发生在细胞质基质中
C.此图中吞噬细胞参与的是非特异性免疫
D.切除胸腺的个体无法完成体液免疫过程
解析:选A。吞噬细胞吞噬异物的方式是胞吞,依赖于生物膜的流动性。⑤过程是抗原、抗体的结合,发生在细胞外液中;此图表示体液免疫,属于特异性免疫;胸腺是T细胞成熟的场所,切除胸腺的个体会丧失细胞免疫能力,但仍会保留部分体液免疫能力。
8.(2017·江苏盐城中学月考)图甲表示人体内免疫细胞的起源和分化,图乙表示一个正常人注射疫苗以及再次接触抗原时体内产生抗体的反应。下列分析正确的是(  )
A.图甲①~⑥中不需抗原刺激就能进行的只有①②③
B.图甲②受一些类固醇药物阻碍而出现细胞免疫能力降低
C.图乙d表示抗原直接刺激浆细胞,快速产生大量抗体
D.图乙中抗体浓度由n上升到m,表示出现过敏反应
解析:选A。图甲中不需要抗原刺激就能进行①②③过程,造血干细胞分化形成吞噬细胞、淋巴细胞,A正确;图甲②过程受一些类固醇药物阻碍,并不会出现细胞免疫能力降低,B错误;图乙d处表示抗原直接刺激记忆细胞,使记忆细胞快速增殖分化成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,C错误;图乙中抗体浓度由n上升到m,表示机体的二次免疫,不属于过敏反应,D错误。
9.(2017·江西赣州模拟)研究发现调节性T细胞具有抑制免疫反应的功能,防止免疫反应过度损伤自身,调节性T细胞数量由Mcl 1蛋白和Bim蛋白两种功能相反的蛋白质决定(如图所示)。下列疾病或应用中可能与Mcl 1蛋白的活性被抑制有关的是(  )
数量减少调节性T细胞数量增加
A.提高器官移植成活率  
B.先天性胸腺发育不全
C.系统性红斑狼疮
D.艾滋病
解析:选C。分析图示可知,Mcl 1蛋白可使调节性T细胞数量增加,Mcl 1蛋白活性被抑制可能引起免疫反应过度而损伤自身,进而导致自身免疫病。欲提高器官移植成活率,应该使调节性T细胞的数量增加,从而抑制免疫反应,A错误;先天性胸腺发育不全不属于自身免疫病,B错误;系统性红斑狼疮属于自身免疫病,C正确;艾滋病属于免疫缺陷病,D错误。
10.破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,注射破伤风外毒素可导致小鼠死亡,该毒素经脱毒处理后可成为类毒素,如图是关于这种类毒素的一组免疫学实验。下列叙述正确的是(  )
A.甲组小鼠存活是因为其产生细胞免疫
B.免疫血清能诱导甲组小鼠产生外毒素抗体
C.1~3周后,乙组小鼠体内有相应的记忆B细胞
D.乙组的二次免疫中抗原直接刺激浆细胞产生抗体
解析:选C。由于免疫血清中含有外毒素的抗体,所以甲组小鼠存活,A错误;免疫血清中的抗体可与甲组小鼠体内的外毒素结合,外毒素能诱导甲组小鼠产生外毒素抗体,B错误;给乙组小鼠注射类毒素1~3周后,乙组小鼠体内产生了相应的记忆细胞,C正确;浆细胞不能识别抗原,二次免疫中抗原作用于记忆细胞,记忆细胞迅速增殖、分化成浆细胞,浆细胞产生抗体将抗原消灭,D错误。
11.(高考新课标全国卷Ⅱ改编)为了探究某种复方草药对某种细菌性乳腺炎的疗效是否与机体免疫功能增强有关,某研究小组将细菌性乳腺炎模型小鼠随机分为实验组(草药灌胃)、空白对照组(蒸馏水灌胃)和阳性对照组(免疫增强剂A灌胃),并检测免疫指标。
回答下列问题:
(1)研究发现:实验组小鼠吞噬细胞的吞噬能力显著高于阳性对照组,极显著高于空白对照组。这一结果至少可说明该草药增强了小鼠的非特异性免疫功能。非特异性免疫的特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究还发现:实验组小鼠的T细胞含量显著高于空白对照组,与阳性对照组相近。这一结果说明:该草药可能通过提高小鼠的T细胞含量来增强其特异性免疫功能。通常,在细胞免疫过程中,效应T细胞的作用是
________________________________________________________________________。
(3)在特异性免疫中,T细胞可产生________因子,受到抗原刺激的________细胞可在该因子的作用下,增殖分化为浆细胞,浆细胞产生________,参与体液免疫过程。
解析:(1)机体的第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是机体生来就有的,不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有一定的防御作用。(2)经过抗原的刺激后,T细胞分化形成效应T细胞,效应T细胞可以识别并与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡。(3)在体液免疫中,抗原可刺激T细胞产生淋巴因子,使受抗原刺激的B淋巴细胞开始一系列的增殖和分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,参与体液免疫过程,而小部分形成记忆细胞。
答案:(1)机体生来就有,不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有一定的防御作用 (2)识别并与被病原体入侵的宿主细胞紧密接触,可使之裂解死亡 (3)淋巴 B 抗体
12.(2017·湖南长沙一中月考)某些种类的糖尿病是由自身的一些抗体导致的,病理如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.由自身抗体导致的疾病属于自身免疫病
B.图示中浆细胞一定来自于B细胞的增殖分化
C.在血糖调节的神经调节中,胰岛B细胞属于效应器
D.Y1、Y2、Y3导致的糖尿病中,①②可以通过注射胰岛素来缓解
解析:选B。自身产生的抗体对自身组织发生免疫反应导致的疾病属于自身免疫病,A正确;浆细胞来源于B细胞或记忆细胞的增殖分化,B错误;在血糖调节的神经调节中,下丘脑通过传出神经支配胰岛B细胞的分泌活动,C正确;Y1、Y2、Y3分别破坏胰岛B细胞上的葡萄糖受体、胰岛B细胞、靶细胞上胰岛素受体,其中①②引起的胰岛素分泌不足,可以通过注射胰岛素来缓解,D正确。
13.编码乙肝病毒(HBV)表面S蛋白的基因疫苗,被小白鼠骨骼肌细胞吸收后可表达出S蛋白。S蛋白(抗原)引发一系列的体液免疫和细胞免疫。图甲中数字代表细胞,字母代表生理过程,细胞⑦可诱导靶细胞裂解;图乙中抗体效价用衡量免疫效果的数量单位表示。有关分析错误的是(  )
A.图甲中细胞①和⑤均是T细胞,细胞⑦是效应T细胞
B.树突状细胞的功能是识别和处理抗原,呈递抗原S蛋白
C.经图甲中N过程形成的细胞③与细胞⑦细胞膜上均缺少抗原S蛋白的受体
D.图乙是用50
μg空基因载体作对照组,两周后抽取小鼠血清检测抗体含量得到的
解析:选C。据图可知图甲中细胞①和⑤均是T细胞,细胞⑦是效应T细胞,A正确;树突状细胞是吞噬细胞,其功能是识别和处理抗原,呈递抗原S蛋白,B正确;经图甲中N过程形成的细胞③是浆细胞,细胞膜上缺少抗原S蛋白的受体,细胞⑦是效应T细胞,细胞膜上有受体,C错误;图乙是用50
μg空基因载体作对照组,两周后抽取小鼠血清检测抗体含量得到的,D正确。
14.(2016·高考北京卷,29)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。
(1)EV表面的糖蛋白(EV GP)作为________刺激机体产生________性免疫反应。
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV GP抗体的水平。据图1,应选取________的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
图1
(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2,抑制效果最好的两种单抗是________。
图2
(4)EV GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验。
图3
①请将图3中应使用的抗体填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可)。
抗体组别
未标记抗体
荧光标记抗体
实验组
ⅰ________
ⅱ________
对照组1
ⅲ________
ⅳ________
对照组2
同ⅱ
同ⅱ
②若A、B与EV GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应
________________________________________________________________________
____________________________。
(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A、B与EV GP结合的位点不同。基于上述系列研究,请你为治疗EV病提供两种思路
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)病毒表面的糖蛋白可作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应。(2)据图1可知一定血浆稀释度范围内甲血液中的抗体浓度显著高于乙,故应选取甲的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体。(3)图2中纵坐标为病毒对宿主细胞的感染率,感染率越低,说明单抗抑制效果越好。(4)要确定单抗A、B与EV GP的结合位点是否相同,实际就是确定两种单抗是否能同时与EV GP结合。由图3可知需要先后加入未标记的抗体和荧光标记的抗体,结合题干提示选填A、B和无关抗体,可确定实验组ⅰ和ⅱ分别为A和B(或B和A,原理及结果相同,只讨论一种),则对照组2中荧光标记和未标记的都是B抗体,存在相同的结合位点,对照组1中ⅲ和ⅳ分别为无关抗体和B抗体,不存在相同的结合位点。根据题意,若单抗A、B与EV GP的结合位点不同,则预期结果是实验组荧光值与对照组1无明显差别,且明显高于对照组2。(5)该小题为半开放性试题,要求结合系列研究提供EV病治疗的思路,只要答案合理即可,有两个是比较容易想到的,一个是题干直接给出的单抗A、B可抑制病毒对宿主细胞的感染,另一个是教材中单抗的应用之一是制备靶向药物。
答案:(1)抗原 特异 (2)甲 (3)Ⅲ和Ⅴ
(4)①方案一:ⅰ
B,ⅱ
A,ⅲ
无关抗体,ⅳ
A
方案二:ⅰ
A,ⅱ
B,ⅲ
无关抗体,ⅳ
B
②与对照组1基本相同,且明显高于对照组2
(5)思路一:单独或共同使用A、B进行治疗
思路二:利用单抗制成靶向药物
思路三:针对EV GP与抗体结合位点的结构研制新型药物(答出两种思路即可)第35讲 提升课——植物激素调节相关实验探究
 实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
 分析判断类——植物向性运动的分析与判断
不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析
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向中央弯曲生长
横置类
①②中IAA含量及作用:①中a=b,c=d,都促进生长;②中a梯度类
得出相应的最适宜的生长素浓度
支架类
琼脂块中生长素分布的量:A3>A2>A1=a1>a2>a3;胚芽鞘弯曲程度:A3>A2>A1=a1>a2>a3
1.(2017·枣阳一中一模)如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是(  )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.a直立生长,b、c向光弯曲生长
C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
解析:选D。图a中由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长;图b中生长素能透过琼脂片,单侧光照使b向光弯曲生长;图c中由于胚芽鞘没有尖端,对光不产生反应,左侧放置含生长素的琼脂块,c向右侧弯曲生长;图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后植株向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,因此植株弯向纸盒开口方向生长。
2.(2017·黑龙江哈尔滨六中月考)分析下列各图,正确的是(  )
A.图甲由于单侧光照的影响,胚芽鞘将向光弯曲生长
B.图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧少,所以外侧生长得快
C.图丙中若固定光源,暗箱及植株整个装置匀速旋转一段时间,幼苗将弯向小窗
D.图丁中放M的胚芽鞘向一侧弯曲,而放N的不弯曲
解析:选C。图甲中胚芽鞘没有尖端,所以不能感受单侧光照的刺激,A错误;图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧多,外侧生长快,B错误;图丙中若固定光源,暗箱及植株整个装置匀速旋转,植株只能通过小窗获得间断的单侧光照,故一段时间后幼苗将向小窗弯曲生长,C正确;图丁中,由于含生长素的琼脂块放在了去掉尖端的胚芽鞘正上方,所以胚芽鞘直立生长,且放M的胚芽鞘比放N的生长快,D错误。
 教材实验类——探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
1.实验原理:适宜浓度的NAA溶液促进植物插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。
2.实验流程
制作插条:把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝

配制梯度溶液:取生长素类似物按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照

处理插条:①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3
cm,处理几小时至一天。(要求溶液的浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)
②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5
s),深约1.5
cm即可

实验培养:把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况


分析结果,得出结论:可对小组得出的实验结果以表格或者曲线的形式分析,并分析实验结果和实验预测是否一致,得出实验结论
3.有关生长素类似物促进插条生根的注意事项
(1)施用生长素类似物促进插条生根时,需要考虑温度一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组(即每组不能少于3个枝条)。
(2)用浸泡法时,最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行。
(3)凡是带芽或叶的插条,其扦插成活率都比不带芽或叶的插条成活率高,但二者并非越多越好。
①留叶过多,不利于生根,因叶片多,蒸腾作用失水多,插条易枯死。
②留芽过多,分泌较多的生长素,会影响实验的结果,导致结果不准确。
(4)生长素类似物的功能是促进扦插枝条生根,与其促进生长的功能不同:促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根,而不只是刺激不定根的生长。
1.(2017·湖北四校联考)下列对“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组
B.实验的无关变量为插条生根的数目、生长素类似物处理的时间等
C.用不同浓度的生长素类似物处理可以获得相同的生根数目
D.在正式实验中,不同浓度生长素类似物之间形成相互对照
解析:选B。插条生根的数目属于该实验的因变量,实验的无关变量为实验材料的生长情况、生长素类似物处理的时间等,B项错误。
2.某生物兴趣小组开展“探究生长素类似物(萘乙酸)促进苹果插条生根的最适浓度”的研究。他们已配制浓度为100
mg/L的萘乙酸水溶液。请回答下列问题:
(1)采用何种测定指标来确定某浓度是促进苹果插条生根的最适浓度?________________(只要一种指标)。
(2)材料和用具:生长旺盛的苹果一年生枝条、蒸馏水、量筒、烧杯、花盆、细沙、剪刀。
(3)写出实验的主要步骤:
①用蒸馏水稀释浓度为100
mg/L的萘乙酸水溶液,配制成不同浓度梯度的溶液。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④整理数据得出结论。
(4)设计一张表格用于实验时记录数据。
解析:(1)本实验的自变量是萘乙酸的浓度,因变量是生根状况,可以用根的数目或根的长度作为测定指标。
(3)本实验的流程可表示为:
→→
(4)本实验包括多种不同浓度的实验组,且每组包括多个枝条,因此最后应求平均值,在数据表格中这些都应体现出来。
答案:(1)根的数目(或根的长度)
(3)②将苹果的一年生枝条分成相应等份,枝条的基部分别浸泡在不同浓度梯度的萘乙酸水溶液中几小时甚至一天(时间长短不作要求,但浸泡时间要相同)
③取出,分别插入相应花盆的细沙中,在湿度、温度等条件适宜且相同的环境下培养,定期测量和记录各花盆中插条生根的数目(或根的长度)
(4)如表:
不同浓度的萘乙酸水溶液
根的数目(或根的长度)
1
2
3
4
……
平均值
浓度1
浓度2
浓度3
……
 实验探究类——植物激素有关的实验分析与设计
1.验证生长素的产生部位在尖端
实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。
对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
2.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作(如图)
(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。
3.验证生长素的极性运输方向只能是从形态学上端向下端
(1)实验操作(如图)
(2)实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
4.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
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。
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。
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等于重力的相应影响。
1.(2017·河南洛阳统考)下列实验中能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀的是(  )
解析:选C。实验A、B没有证明胚芽鞘弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀;实验C将尖端放置在去尖端的胚芽鞘一侧,结果去尖端胚芽鞘向对侧弯曲生长,说明了接触尖端的一侧生长快,因而能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀;实验D不完整。综合分析,C项符合题意。
2.(2017·河南郑州模拟)为探究在单侧光照射下燕麦胚芽鞘产生的生长素横向运输是发生在尖端(A段)还是发生在尖端下面一段(B段),某同学进行了如图所示的实验,下列叙述正确的是(  )
A.若a、b均向光源弯曲生长,则表明生长素的横向运输发生在B段
B.若a、b均直立生长,则表明生长素的横向运输发生在B段
C.若a向光源弯曲生长,b直立生长,则表明生长素的横向运输发生在A段
D.若b向光源弯曲生长,a直立生长,则表明生长素的横向运输发生在A段
解析:选D。若a、b均向光源弯曲生长,说明都发生了生长素的横向运输,则表明生长素的横向运输发生在A和B段,A项错误。若a、b均直立生长,说明都没有发生生长素的横向运输,则表明生长素的横向运输必须在A和B段同时进行,B项错误。若a向光源弯曲生长,说明a发生了生长素的横向运输,b直立生长,说明b没有发生生长素的横向运输,则表明生长素的横向运输发生在B段,C项错误。若b向光源弯曲生长,说明b发生了生长素的横向运输,a直立生长,说明a没有发生生长素的横向运输,则表明生长素的横向运输发生在A段,D项正确。
3.(2017·合肥模拟)已知单侧光与重力均影响生长素的运输。为探究某强度的单侧光及重力对横放状态下植物生长的影响,研究人员对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图甲所示的处理,燕麦弯曲生长情况用柱状图图乙表示。
(1)由图乙可说明________________。假如降低单侧光的强度,图甲②可能出现的变化是__________________;假如三组实验处于失重状态下,那么三组茎的弯曲状态分别为________________________。
(2)实验一段时间后,第③组燕麦长成了图丙所示的形态,燕麦根向地弯曲生长体现了生长素生理作用的________,能体现这种特点的实例还有________。
答案:(1)该强度的单侧光与重力(引起生长素横向运输)的作用效果相同 开始向上弯曲生长 向上弯曲生长、向下弯曲生长、水平生长
(2)两重性 顶端优势
课时作业
1.某生物兴趣小组利用2,4 D进行了如下实验:①配制不同浓度的2,4 D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花枝条,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,统计每组枝条生根数目并计算平均值,结果如表所示。根据该实验,可以得到的结论是(  )
2,4 D浓度(mol/L)
0
10-15
10-14
10-13
10-12
10-11
生根平均值(条)
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
A.促进桂花枝条生根的最适2,4 D浓度是10-11
mol/L
B.一定浓度的2,4 D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C.超过一定浓度的2,4 D溶液对植物生根有抑制作用
D.相同浓度的2,4 D溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同
解析:选B。从题中信息可知,以2,4 D溶液浓度为0作为对照组,其他组为实验组,题干实验中2,4 D溶液为10-11
mol/L时生根数最多,但是2,4 D溶液浓度范围设定太窄,不能确定促进枝条生根的最适2,4 D浓度,A错误;从表中数据可以看出,以2,4 D溶液浓度为0作为对照组,一定浓度的2,4 D溶液对植物生根具有明显促进作用,B正确;表中数据没能体现超过一定浓度的2,4 D溶液对植物生根有抑制作用,C错误;题中没有涉及有关生长素的实验,不能得出相同浓度的2,4 D溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同,D错误。
2.(2017·湖北武汉二中模拟)将黄化豌豆幼苗切段用不同浓度的生长素处理,结果如图。现将相同长度的茎段浸没在某一未知浓度的生长素溶液中,测得其生长量为a
cm,从图中可知其对应的生长素浓度分别为4
μmol·L-1和16
μmol·L-1。为进一步确定其浓度,将待测溶液稀释为原浓度的一半,再取相同切段浸入其中,测得其生长量为b
cm。下列有关分析正确的是(  )
A.若a>b,则待测溶液的浓度为16
μmol·L-1
B.若a<b,则待测溶液的浓度为4
μmol·L-1
C.生长素通过促进细胞的分裂来促进幼苗切段的生长
D.若生长素溶液的浓度大于18
μmol·L-1时,离体的茎段生长量可能小于d
cm
解析:选D。若待测溶液的浓度为16
μmol·L-1时,稀释为原浓度的一半后则为8
μmol·L-1,则离体的茎段生长量b>a;若待测溶液的浓度为4
μmol·L-1时,稀释为原浓度的一半后则为2
μmol·L-1,则离体的茎段生长量b<a,故A、B均错误。生长素通过促进细胞的伸长来促进幼苗切段的生长,C错误。由图中曲线变化趋势可推知,当生长素溶液的浓度大于18
μmol·L-1时可能起抑制作用,离体的茎段生长量可能小于d
cm,D项正确。
3.(2015·高考江苏卷,8)瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是(  )
A.蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B.蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C.同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜
D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低
解析:选D。A项,分析曲线可知,与清水组相比,蔗糖和细胞分裂素都具有延缓鲜花衰败的作用。B项,蔗糖是能源物质,水解为单糖后可作为花呼吸作用的底物,为花的代谢提供能量。C项,由图可知,蔗糖和细胞分裂素的作用有累加效应,更利于插花的保鲜。D项,脱落酸能促进花的衰败,第5天花中的脱落酸含量应是清水组最高。
4.科学家开展了一项实验来探究两种植物激素对烟草细胞的不同效果。如图表示加入不同激素处理后48
h内的实验结果,分析结果可知(  )
A.生长素缺乏会导致淀粉在48
h内都没有积累
B.在48
h内,细胞分裂素刺激了烟草细胞中淀粉的积累
C.每种激素的加入都会对烟草细胞淀粉积累量发挥即时效应
D.细胞分裂素处理后第二个12
h期间的淀粉增加量多于任何其他12
h期间的增加量
解析:选B。依图示信息,无法得知生长素缺乏时淀粉积累量,故A项错误;细胞分裂素能够促进淀粉的积累,故B项正确;细胞分裂素在第2个12
h时发挥作用,C项错误;用细胞分裂素处理时,第四个12
h(即36~48
h)期间曲线斜率最大,说明这段时间内淀粉增加量最多,故D项错误。
5.(2017·湖北武汉调研)为探究2,4-D溶液浓度对迎春枝条生根的影响,某同学首先按照图1所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4-D溶液,然后选择插条,分组、编号,浸泡枝条,适宜条件培养,得到实验结果如图2所示。图3是迎春幼苗横放后根和茎的生长情况。请回答下列问题:
(1)由图1分析可知,对5号试管中的2,4-D溶液的操作还应______________,该操作体现了________________原则。
(2)从图2可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类似物浓度在________mol/L之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是________mol/L。
(3)图2、图3的实验结果能体现生长素作用具有两重性特点的是图________;a、b、c、d四处中,生长素类似物可能对植物生长起抑制作用的是________处。
(4)为验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部分。某同学的实验设计思路是:将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B两组;A组不做任何处理作对照,B组切去尖端;两组胚芽鞘在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。
请你对该同学的实验思路作出评价。如果可行,叙述实验结果;如果不可行,请选择胚芽鞘、云母片、琼脂块等为材料,叙述或图解表示改进的方法。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由图1分析可知,5号试管中的2,4-D溶液比其他4个试管中溶液多1
mL,为了遵循单一变量原则,需要将5号试管中的2,4-D溶液吸走1
mL。(2)从图2可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类似物浓度在10-11~10-9
mol/L之间,对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度的确定是生根数比加清水组更少的生长素浓度,即10-8
mol/L。(3)由于图2中体现了生长素的促进作用和抑制作用,图3中根的向地生长中近地侧(即a侧)体现了生长素的抑制作用,背地侧体现了生长素的促进作用,所以两个图都体现了生长素作用的两重性。(4)由于验证目的含两部分内容:一是验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,二是验证生长素的横向运输不是尖端以下部分,所以需要设计两个实验组,再加一个空白对照,即需要设置三组实验。具体过程是将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B、C三组;A组不做任何处理,B、C组分别在尖端中央、尖端以下部分中央纵向插入云母片(或玻璃片),三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。
答案:(1)吸走1
mL 单一变量(或等量对照)
(2)10-11~10-9 10-8 (3)2、3 a (4)不可行;将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B、C三组;A组不做任何处理,B、C组分别在尖端中央、尖端以下部分中央纵向插入云母片,三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。
1.命题内容常有以下几个方面:(1)神经调节的基本方式和结构基础,兴奋的产生、传导和传递的机制及特点。(2)高等动物激素的分泌器官、功能及相互关系的理解应用。(3)体液免疫和细胞免疫的过程及区别,免疫失调引起的疾病与人体健康。
2.命题的热点主要体现在:(1)理解、掌握和再现兴奋的产生、传导和传递的机制及特点等重要知识,并考查利用已有知识分析信息材料、解决实际问题的能力。(2)对实验的考查主要体现在验证各激素的生理功能。(3)与社会的联系主要体现在对免疫知识的理解、掌握程度,分析生物模型、信息材料并运用其解决实际问题。
【通关集训】
1.(改编题)如图表示现代生物学关于内环境稳态调节的内容,图中数字表示生理过程或相关物质。据图分析回答:
(1)为研究胰腺分泌活动的调节机制,科学家做了下列实验:
①刺激通向胰腺的神经,胰液分泌增多,该过程属于________调节。
②用盐酸注入小肠肠腔,胰液分泌增多,沃泰默认为是盐酸刺激小肠相关的神经后起调节作用,若该观点成立,图示中数字Ⅳ和________可表示该过程。
③斯他林和贝利斯用离体的小肠黏膜加盐酸混合研磨后,将提取液注入同一只狗的静脉,狗胰液分泌也增多,证明了盐酸能使小肠黏膜产生一种化学物质,该物质能促进胰液分泌,图示中数字________表示该调节过程。该实验的对照实验做法是:将________直接注射入小狗的血液,观察小狗胰液分泌是否增多。
(2)环境中的病原体若进入内环境,引起机体的特异性免疫,免疫系统向内环境释放有生物活性的物质Ⅲ,以抑制病原体,Ⅲ代表________等物质。
答案:(1)神经 Ⅵ Ⅰ 稀盐酸
(2)抗体、淋巴因子(答出一项即可)
2.(2017·山东潍坊一模)正常情况下,突触前膜兴奋时,其中的Ca2+通道开放,Ca2+顺浓度梯度流入突触小体,使神经递质的释放量增加。请回答:
(1)兴奋时Ca2+进入突触小体的方式是________。血钙过高会引起肌无力,这说明Ca2+对于维持________________有重要作用。
(2)神经递质合成后贮存于________中,由此推测Ca2+进入突触小体后的作用是________________________________。
(3)某小组利用蟾蜍的坐骨神经—腓肠肌标本进行实验,首先给神经适宜的刺激,测得肌肉的正常收缩强度,一段时间后,在标本的神经—肌肉接头(结构类似突触)处滴一滴一定浓度的MgCl2溶液,再给神经相同刺激,测得肌肉收缩强度明显变弱。由此分析,Ca2+和Mg2+对Ca2+通道可能存在________关系;两次刺激间隔一段时间的目的是使神经元________________。
解析:(1)钙离子通过通道蛋白顺浓度梯度流入突触小体,运输方式为协助扩散。血钙过高会引起肌无力,这说明钙离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。(2)神经递质贮存于突触小泡中,钙离子进入突触小体后的作用是促进突触小泡与突触前膜融合。(3)滴一滴一定浓度的氯化镁溶液,再给神经相同刺激,测得肌肉收缩强度明显变弱,说明镁离子可能也是通过钙离子通道进入细胞,钙离子和镁离子对钙离子通道存在竞争关系;两次刺激间隔一段时间的目的是使神经元恢复到静息状态。
答案:(1)协助扩散 细胞和生物体的生命活动
(2)突触小泡 促进突触小泡与突触前膜融合 (3)竞争 恢复到静息状态
3.(2017·陕西西北工大附中月考)如图为不同类型神经突触作用机理模式图,请回答下列问题:
(1)神经递质的释放方式为________。神经递质合成后为了防止被细胞内其他酶所破坏而储存在________内。神经递质释放后通常需要迅速降解失活,反应发生的场所是________。
(2)图1中,神经递质释放引起Na+大量进入突触后膜,引起的后膜内外电位状态是________;图2中,后膜上的受体与神经递质结合后利于Cl-进入,此时后膜是否会产生神经冲动?________(会,不会)。
(3)氨基丁酸(GABA)是一种神经递质,其作用机理与图2相同。研究发现对癫痫病人施用氨基丁酸转氨酶的抑制剂,可缓解病情。这是由于该药物可以使GABA分解速率________(减慢,加快),从而起到治疗效果。
解析:(1)突触小泡与突触前膜融合释放神经递质,神经递质释放方式属于胞吐;神经递质储存在突触小泡中,能防止被其他酶破坏;神经递质释放到突触间隙,扩散到突触后膜与特异性受体结合后通常需要迅速降解失活,失活场所是突触间隙。(2)Na+大量内流,神经元膜内电位由负→正,膜外电位由正→负;Cl-内流,会导致膜内电位更低,电位没有逆转,突触后膜不会产生神经冲动。(3)GABA能促进Cl-内流,属于抑制性神经递质,施用氨基丁酸转氨酶的抑制剂后,GABA被分解的速度减慢。
答案:(1)胞吐 突触小泡 突触间隙 (2)外负内正 不会 (3)减慢
4.正常人空腹状态下血浆胰岛素浓度为5~20
μU/mL,人体血浆胰岛素浓度的相对稳定受多种因素的影响。给空腹的人口服100
g葡萄糖,正常人、非糖尿病肥胖者、Ⅱ型糖尿病肥胖者及Ⅰ型糖尿病病人的血浆胰岛素浓度变化对比结果如图所示。请据图回答下列问题:
(1)正常人空腹口服葡萄糖后,若检测胰高血糖素的含量,变化曲线的峰值出现在胰岛素峰值________(填“之前”“之后”或“同时”),这是因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图可以看出,Ⅰ型糖尿病病人与正常人相比,血浆中胰岛素的浓度偏低,因此又叫胰岛素依赖型糖尿病,需要使用胰岛素治疗,治疗时一般进行肌肉注射,注射的胰岛素直接进入________,其靶细胞几乎是________。
(3)非糖尿病肥胖者血浆胰岛素浓度高于正常人,主要原因是非糖尿病肥胖者体内脂肪细胞体积变________,细胞膜上胰岛素受体的密度降低,脂肪细胞对胰岛素的________会降低,形成胰岛素抵抗,易导致血糖浓度升高,因此非糖尿病肥胖者应尽早减轻体重,以减少患糖尿病的风险。
(4)由图可知,Ⅱ型糖尿病肥胖者的胰岛素含量较________(填“高”或“低”),但不能有效地降低血糖,原因可能是________________________________。
解析:(1)正常人空腹口服葡萄糖后,血糖浓度先升高,胰岛素浓度紧接着升高;一段时间后,血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,血糖浓度上升。(2)对Ⅰ型糖尿病病人使用胰岛素治疗时,一般进行肌肉注射,注射的胰岛素直接进入内环境,其靶细胞几乎是体内所有细胞。(3)非糖尿病肥胖者的血浆胰岛素浓度高于正常人,主要原因是非糖尿病肥胖者体内脂肪细胞体积变大,细胞膜上胰岛素受体的密度降低,脂肪细胞对胰岛素的敏感性降低,形成胰岛素抵抗,易导致血糖浓度升高,因此非糖尿病肥胖者应尽早减轻体重,以减少患糖尿病的风险。(4)由图可知,Ⅱ型糖尿病肥胖者的胰岛素含量较高,但不能有效地降低血糖,原因可能是胰岛素受体不敏感或数量变少或活性降低。
答案:(1)之后 口服的葡萄糖被小肠吸收后进入血液导致血糖浓度升高,血糖浓度升高刺激胰岛B细胞分泌胰岛素并释放进入血液,胰岛素浓度的升高导致血糖浓度降低,血糖浓度的降低会促进胰高血糖素的分泌 
(2)内环境(组织液) 所有细胞 (3)大 敏感性
(4)高 胰岛素受体不敏感(答案合理即可)
5.(2017·湖北黄冈模拟)胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素,请分析胰岛素的作用机制模式图(如图所示),并回答有关问题:
(1)图中的刺激X最可能是____________,下丘脑神经细胞接受刺激X兴奋后,膜外的电位变化是________________,最终引起传出神经末梢释放______________,与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。
(2)由图可知,胰岛素与其受体结合后,一方面使________________________增加,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进____________________,从而降低血糖。
(3)如果给动物注射大剂量胰岛素,动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高,使休克的动物清醒。根据以下实验材料及用品,完成实验方案,证明胰高血糖素能升高血糖。
实验材料及用品:小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖注射液、生理盐水。
实验方案:选择体重相近的健康小白鼠,按照表格进行处理、观察并填写相关内容。
分组
实验处理方法
预期结果
下一步实验处理方法
预期结果
A组(对照组)
①______________
清醒
清醒
B组
注射大剂量的胰岛素溶液
休克
②等量的生理盐水
未清醒
C组
③______________
清醒
D组
④______________
清醒
解析:(1)分析图形可知,该图为高血糖条件下通过胰岛素调节使血糖含量降低的过程;由图中可知,胰岛B细胞能接受高血糖X的直接刺激,也可接受下丘脑通过副交感神经调节;下丘脑神经细胞接受高血糖刺激兴奋后,膜外的电位变化为由正电位变为负电位,最终引起传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞上相应受体结合,引起胰岛素分泌增多。(2)图中显示,胰岛素与其受体结合后,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;另一方面促进糖原、脂质和蛋白质的合成,从而降低血糖。(3)要设计实验证明胰高血糖素能升高血糖,根据表中已有的信息与提供的材料用品,可设计实验方案;对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,所以B、C、D三个实验组注射大剂量的胰岛素溶液,则对照组A应注射等量生理盐水;根据题意“注射胰高血糖素能促使血糖升高,使休克的动物清醒”,可知下一步实验处理方法中,B组作为对照组注射等量的生理盐水导致小鼠休克未清醒,则C、D两组作为实验组应分别注射一定量胰高血糖素溶液或葡萄糖注射液,让休克的小鼠清醒,从而证明胰高血糖素能升高血糖。
答案:(1)血糖升高 由正电位变为负电位 神经递质
(2)细胞膜上葡萄糖转运蛋白 糖原、脂质和蛋白质的合成
(3)①注射等量生理盐水
③注射一定量胰高血糖素溶液(注射一定量葡萄糖注射液)
④注射一定量葡萄糖注射液(注射一定量胰高血糖素溶液)
6.如图是生长激素(GH)分泌调节及作用机制图解,据图回答下列问题:
(1)图中物质A是一种________,其作用于GHRH神经元,导致该神经元细胞膜外发生的电位变化是
____________________________________________________________________。
(2)在应激状态下,GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞释放IGF-1间接调节GH的分泌,这种调节机制称为________________,其意义是________________________。
(3)人进入青春期后,身体迅速长高的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从生长激素分泌调节过程来看,神经调节和体液调节之间的关系可以概括为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某人由于垂体分泌的GH增多而患上“垂体性糖尿病”,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)物质A在神经细胞之间传递信息,为神经递质,当其作用于GHRH神经元时,会导致该神经元细胞膜外发生的电位变化是由正电位变为负电位最后再恢复为正电位。(2)据图分析,在应激状态下,GH分泌增多可通过刺激肝脏细胞等释放IGF-1,IGF-1增多,会抑制GHRH神经元分泌GHRH和垂体分泌GH,属于负反馈调节,其意义是维持人体内GH含量的相对稳定。(3)据图分析,人进入青春期后,雄(雌)性激素分泌增加,促进垂体分泌GH增加,促进蛋白质合成和软骨形成等,所以身体会迅速长高。(4)从图中生长激素调节过程来看,SS神经元、GHRH神经元等可控制垂体分泌GH,反过来激素也可以影响神经系统的功能,如GH的负反馈调节。(5)据图分析可知,GH分泌增多→细胞对胰岛素敏感性降低→组织细胞摄取和利用葡萄糖的量减少→血糖升高→患上“垂体性糖尿病”。
答案:(1)神经递质 由正电位变为负电位最后再恢复为正电位 (2)负反馈调节 维持人体内GH含量的相对稳定 (3)雄(雌)性激素分泌增加,促进GH分泌 (4)一方面神经系统可以控制激素的分泌,另一方面激素也可以影响神经系统的功能 (5)GH分泌过多会导致细胞对胰岛素敏感性降低,组织细胞摄取和利用的葡萄糖的量减少,血糖升高
7.(2017·河南商丘二模)免疫系统在动物生命活动中起调节作用。最新研究发现,仅禁食2天以上就可以重启人体免疫系统,其原理是:禁食后迫使身体进入“生存模式”,首选耗尽体内储存的糖分,其次消耗脂肪,为节省能量,机体会更换掉不需要的尤其是受损的免疫细胞,通过产生新细胞重建整个免疫系统。这项研究对因年老或患癌症而导致免疫系统受损的患者治疗带来了福音。请据此回答:
(1)禁食初期,血糖浓度下降,________(填激素)分泌量上升,它主要通过作用于________细胞使血糖浓度较快得到补充;禁食中后期该激素主要通过加速________的分解和转化,使机体能量和血糖持续得到补充。
(2)研究分析细胞的生命历程,受损细胞被“更换”的过程属于____________,更换掉的细胞中的物质若再被利用,可参与新结构的构建或________________。
(3)新免疫系统构建过程中,骨髓中的造血干细胞快速增殖分化,形成________________________(写出三个名称)等免疫细胞。机体通过一系列免疫反应可将癌细胞杀死,此过程主要为________免疫。免疫系统通过它的________、________、________功能实现它在稳态中的作用。
解析:(1)血糖降低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多,促进肝糖原分解,促进非糖物质(脂肪等)转化为血糖。(2)机体更换受损细胞是自发的,对维持正常生命活动非常重要,属于细胞凋亡;细胞凋亡后细胞中含有的蛋白质可被水解为氨基酸参与新结构的构建,多糖类可以被水解为葡萄糖后被氧化分解等。(3)免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞(T细胞、B细胞);癌细胞是在效应T细胞的作用下裂解死亡的,属于细胞免疫;免疫系统的功能包括防卫、监控和清除。
答案:(1)胰高血糖素 肝 脂肪
(2)细胞凋亡 被氧化分解供能
(3)T细胞、B细胞、吞噬细胞 细胞 防卫 监控 清除
8.香蕉是一种热带水果,成熟的果实不易保鲜、不耐贮藏,因此香蕉一般在未成熟时采摘。如图所示为采摘后的香蕉果实成熟过程中,呼吸速率和乙烯(C2H4)含量的变化。
(1)乙烯是一种植物激素,是在植物的生命活动中起________作用的有机物;采摘后的香蕉,其细胞呼吸速率在第________天达到最大。
(2)由图可以推测,乙烯通过促进__________________从而促进香蕉果实的成熟。
(3)有人要验证上述推测,利用一种乙烯抑制剂设计了下面的实验:
①将采摘后的香蕉均分为两组,实验组需要在采摘后的第________天之前用乙烯抑制剂进行熏蒸处理,对照组________。
②检测两组香蕉的______________________,如果实验组______________________,则支持上述推测。
解析:(1)(2)植物激素是植物体内产生的,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的有机物。由图中曲线可知,采摘后的香蕉细胞在第8~9天时CO2的释放量迅速增加,在第9天时达到最大,即此时呼吸速率达到最大,说明乙烯通过促进果实的细胞呼吸从而促进香蕉果实的成熟。(3)①要探究乙烯通过促进果实的细胞呼吸从而促进香蕉果实的成熟,分析题图可知,香蕉在采摘第7天之后细胞呼吸作用明显增强,因此应在细胞呼吸作用明显增强之前用乙烯抑制剂进行熏蒸处理;对照组不做处理。②检测两组香蕉的CO2释放量,如果实验组CO2释放高峰推迟或不出现,则支持上述推测。
答案:(1)调节 9 (2)果实的细胞呼吸 (3)①7 不做处理 ②CO2释放量 CO2释放高峰推迟或不出现第34讲 植物的激素调节
 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)
 生长素的发现、产生与运输
1.生长素的发现过程
名称
实验处理
实验结论
达尔文实验
单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响,当这种影响传递到下部的伸长区时,背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲
詹森实验
胚芽鞘的尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔实验
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
温特实验
胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长。温特认为这种物质可能和动物激素类似,并把它命名为生长素
生长素的确认
1931年,科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸,直到1946年人们才从高等植物中分离出生长素,并确认它就是该物质
2.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;极性运输是主动运输。
②非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行。
1.(必修3
P49技能训练改编)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,作为其对照组,最合适的是(  )
答案:D
2.(深入追问)黑暗中和单侧光照时,胚芽鞘产生的生长素一样多吗?单侧光的作用是什么?
提示:一样多;单侧光的作用是改变生长素在胚芽鞘中的分布。
1.植物的向光性
(1)原因分析
(2)归纳总结
2.植物茎的背地性和根的向地性
(1)表现
(2)原因
【感知考题】
用燕麦幼苗做如下两个实验,以下说法不正确的是(  )
A.两天后,胚芽鞘D向左(A侧)生长
B.两天后,胚根E向右(B侧)生长
C.两天后,放琼脂块e的胚芽鞘向左弯曲生长
D.两天后,放琼脂块f的胚芽鞘不生长
[解析] 从图甲可以看出,由于重力作用,数小时后琼脂块B中的生长素多于琼脂块A中的,故在胚芽鞘D中,B侧生长快于A侧,胚芽鞘D向左弯曲生长。在胚根E中,由于胚根对生长素较敏感,B侧生长素浓度高反而抑制了胚根生长,因而胚根向右弯曲生长。根据图乙,由于生长素的极性运输,琼脂块e能得到生长素,而琼脂块f得不到生长素,故放琼脂块e的胚芽鞘向右弯曲生长,放琼脂块f的胚芽鞘因没有生长素而不生长、不弯曲。
[答案] C
高分点拨——类题通法
“两看法”判断植物“长不长”“弯不弯”
注:尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
【跟进题组】
命题1 生长素的发现
1.(2015·高考海南卷,8)科学家通过研究植物向光性发现的激素是(  )
A.脱落酸       
B.乙烯
C.细胞分裂素
D.IAA
解析:选D。通过科学家的一系列实验最终发现植物向光弯曲生长是由于生长素(IAA)在单侧光的照射下分布不均引起的。故D项正确。
2.(高考全国卷改编)为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关,下列收集生长素的方法(如图示)中,正确的是(  )
解析:选B。A项,胚芽鞘尖端用云母片分隔开,琼脂块未隔开,生长素无法进行横向运输,并且琼脂块中收集的是生长素总量,不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。B项,琼脂块用云母片隔开,尖端给予单侧光照射,测定两琼脂块中生长素的含量,可确定胚芽鞘中生长素在单侧光照射下分布是否均匀。C项,胚芽鞘尖端未完全分隔开,单侧光照射下,生长素可发生横向运输,琼脂块未分隔开,收集到的是生长素总量,不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。D项,在单侧光的照射下,由于云母片插入胚芽鞘尖端和琼脂块,生长素在胚芽鞘尖端不能发生横向运输,两琼脂块的生长素含量相等。
命题2 生长素的产生、分布及运输
3.(高考上海卷改编)选取长度相同的幼苗,实验装置如图甲所示,给予光照,在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度,结果如图乙。能正确表示对照组、实验组向光侧和背光侧胚芽鞘伸长长度的曲线依次是(  )
A.①②③
B.②③①
C.③②①
D.②①③
解析:选B。对照组的胚芽鞘伸长长度应介于实验组向光侧与背光侧之间,即曲线②;向光侧生长素浓度低于背光侧,生长慢,对应曲线③;背光侧生长快,对应曲线①。
4.(2016·高考全国卷丙,4)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是(  )
A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C.胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D.琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
解析:选D。对照组a中不含IAA,则d中不含IAA,b侧和c侧生长素的含量相同;实验组a′中含有IAA,放在左侧,IAA向下运输,则b′侧生长素含量大于b侧,A项、B项错误。b′侧和c′侧细胞都能运输IAA,C项错误。IAA在运输过程中有部分IAA作用于细胞后被灭活,故运输到d′的IAA量小于a′的输出量,D项正确。
 生长素的作用机理特性及应用
1.生长素的生理作用及特性
(1)生理作用
(2)生长素的作用特性——两重性
表现
2.顶端优势
(1)现象:顶芽优先生长,侧芽发育受到抑制。
(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)解除方法:去除顶芽。
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。
(2)种类:α 萘乙酸、2,4 D等。
(3)应用
1.(必修3
P50~51内容改编)下列关于生长素的叙述,正确的是(  )
A.用适宜浓度的生长素溶液处理番茄的花就能得到无子番茄
B.对收获种子的作物,在扬花期因大风袭击而造成的损失,可喷洒一定浓度的生长素来避免减产
C.植物的向光性现象说明生长素的生理作用具有两重性
D.不同浓度的生长素溶液促进根生长的效果可能相同
解析:选D。用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊才能得到无子番茄,A错误;对于收获种子的作物,由于没有受精不能形成种子,因而即使喷洒一定浓度的生长素,也不能避免减产,B错误;植物的向光性现象中生长素只起促进作用,故不能说明生长素的生理作用具有两重性,C错误。
2.(深入追问)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?
提示:不一定,也可能相同。
(2)生长素处理未受粉的番茄花蕾得到的无子果实属于可遗传的变异吗?
提示:不属于,遗传物质未发生改变。
突破1 生长素作用的两重性曲线分析
(1)曲线区间代表的含义
①OH段:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。
②HC段:随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。
③CD段:抑制生长。
(2)曲线特殊点的含义
①H点:促进生长的最适浓度为g。
②C点:表示促进生长的“阈值”,浓度大于C点抑制生长,小于C点促进生长。
(3)应用
①若植物幼苗出现向光性,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度大于m小于M。
②若植物水平放置,表现出根的向地性、茎的背地性,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度小于m。
突破2 根、芽、茎对生长素的反应敏感程度曲线分析
(1)不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理功效不同。
(2)生长素的敏感性
①根、芽、茎对生长素浓度的敏感性大小关系为根>芽>茎。
②同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理功效也不同。
(3)最适浓度: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,所对应的浓度即为最适浓度。
(4)不同器官的高低浓度不同:“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′点对应的生长素浓度的作用特点是既不促进,也不抑制。
突破3 单子叶植物、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线分析
(1)图示含义:双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感。
(2)应用:用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
1.生长素促进生长的原理
生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长,从而使体积变大,而不是促进细胞数目的增多。如图中背光侧之所以长得快,就是因为其背光侧细胞比向光侧“更伸长”。
2.生长素作用的两重性分析方法
(1)生长素作用的两重性会涉及坐标曲线图等多种形式的试题。一定要分清促进作用或抑制作用时对应的生长素浓度。不要误把最适生长素浓度看成促进作用和抑制作用的“分水岭”。
(2)常见的体现生长素作用两重性的实例
①植物的顶端优势:生长素对顶芽表现为促进作用,对侧芽表现为抑制作用。
②除草剂:一定浓度的生长素类似物对双子叶杂草表现为抑制作用,而对单子叶作物表现为促进作用。
③根的向地性:近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用,远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。 
【感知考题】
(2016·高考四川卷,4)有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物,分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响,结果如图。以下说法不正确的是(  )
A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B.在0~20
ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C.乙的浓度大于20
ppm后,对莴苣幼根生长起抑制作用
D.据图推测,用30
ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
[解析] 分析三种生长素类似物在不同浓度时对莴苣幼根生长的影响曲线可以看出:一定浓度范围内,三种生长素类似物均对根生长起促进作用,而当浓度较高(如大于50
ppm)时对根生长都有抑制作用,所以体现了低浓度促进、高浓度抑制的特性,即均具有两重性,A正确;在0~20
ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙,B正确;乙的浓度大于20
ppm后,根长相对值小于100%,对莴苣幼根生长起抑制作用,C正确;根比芽对生长素更敏感,因此据图推测,用30
ppm的甲处理莴苣幼芽可促进其生长,D错误。
[答案] D
高分点拨——类题通法
“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
【跟进题组】
1.(原理类)图甲所示是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理;一段时间后,将胚芽鞘尖端下部横切,部分切面如图乙所示;图丙是丁香枝条示意图;图丁是豌豆幼苗示意图。以下分析正确的是(  )
A.图乙中d处细胞对应图甲中胚芽鞘的a侧细胞
B.由图乙分析可知,生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C.图丙中e处的生长素通过自由扩散运输到f处,抑制侧芽的生长
D.图丁中生长素在重力作用下从g侧通过极性运输到h侧
解析:选A。在单侧光照射下,生长素由向光侧运输到背光侧,故a侧生长素浓度高于b侧,a侧细胞生长较快,对应图乙的d处,A正确;由图乙分析可知,生长素通过促进细胞伸长促进植物生长,B错误;图丙中e处的生长素运输到f处的方式属于主动运输,C错误;图丁中重力作用造成生长素从g侧运输到h侧的运输是横向运输,不是极性运输,D错误。
2.(曲线类)(2017·长春高三模拟)图甲是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素运输情况,图乙是不同浓度生长素对顶芽和根部生长的生理作用。下列说法正确的是(  )
A.根部近地侧生长素浓度范围为(c~d)mol/L时,根表现出向地性
B.图乙中曲线①代表的是顶芽
C.图甲中代表极性运输的箭头是③和④
D.图乙中,生长素浓度为b时,对根是抑制生长
解析:选A。水平放置在黑暗环境中的植物,重力使生长素集中分布在根和顶芽的近地侧。根对生长素的敏感性大于芽,近地侧生长受抑制,背地侧生长快,故向地生长,而芽对生长素较不敏感,近地侧生长快于背地侧,故结合图乙分析,近地侧生长素浓度范围为(c~d)mol/L时,抑制根生长,促进芽生长,A正确;根、芽、茎对生长素的敏感度依次下降,图乙中曲线②代表的是芽,①代表根,B、D错误;图甲中生长素水平方向①②的运输是极性运输,C错误。
3.(表格实验类)某同学以玉米胚芽鞘为实验材料探究了“α 萘乙酸(NAA)对植物生长的影响”,所得实验数据见表:
培养皿编号
1
2
3
4
5
6
NAA溶液浓度(mol/L)
0(蒸馏水)
10-12
10-10
10-8
10-6
10-4
胚芽鞘增长长度(mm/d)
+2.6
+3.2
+3.9
+5.1
+3.1
+1.8
下列有关该实验的说法,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溶液也能促进胚芽鞘的生长
C.1号培养皿为对照组,其余培养皿为实验组
D.促进胚芽鞘生长的最适NAA浓度在10-8
mol/L左右
解析:选B。10-4
mol/L的NAA溶液处理的胚芽鞘,其长度每天增长了1.8
mm,小于2.6
mm(不用生长素处理的胚芽鞘),所以浓度为10-4
mol/L的NAA溶液抑制了胚芽鞘的生长。
4.(柱形图类)如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是(  )
A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
解析:选D。由图得到的信息“去顶芽植株主根长度小于正常植株主根长度”可推知去顶芽没有促进主根生长,A项错误;根据题图,不能断定去顶芽植株不能合成生长素,B项错误;生长素由顶芽向下运输属于极性运输,C项错误;由题图得到的信息“去顶芽植株+外源生长素主根长度与正常植株无显著性差异”可推知外源生长素与顶芽作用类似,均能促进主根生长,D项正确。
 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1.其他植物激素[连一连]
2.植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂
①概念
②优点:容易合成、原料广泛、效果稳定。
(2)应用实例
①用乙烯利催熟凤梨。
②用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇,使其纤维长度增加。
③用赤霉素处理大麦种子,可简化酿酒流程、降低成本。
1.(必修3
P54图3—9改编)果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述不正确的是(  )
A.细胞分裂素主要由根尖部位产生,可促进细胞分裂
B.乙烯属气体激素,它只能产自成熟的果实,可促进果实发育成熟
C.脱落酸可抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
D.赤霉素在促进细胞伸长,促进果实发育等方面与生长素具协同作用
解析:选B。乙烯在植物各个部位均可产生,它可促进果实“成熟”而不是“发育”。
2.(深入追问)不同阶段各种激素的相对浓度不同,其根本原因是什么?
提示:基因的选择性表达。
植物激素间的相互作用
植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,不同发育时期激素的种类和数量不同。
(1)具有协同作用的激素
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)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
【感知考题】
下列说法不正确的是(  )
A.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响(2015·全国Ⅰ,2D)
B.生长素和赤霉素都能促进植物生长(2014·海南,8A)
C.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长(高考海南卷)
D.果实生长发育和成熟受多种激素调节,其中脱落酸在果实成熟中抑制细胞分裂,促进果实脱落(高考山东卷改编)
[答案] C
1.植物的五大类激素化学本质都不是蛋白质,它们的合成受(“受”或“不受”)基因控制,原因是通过基因控制酶的合成来控制。2.下列不属于植物体内从产生部位运输到作用部位的物质有①⑤,原因是①⑤不属于植物体内源激素。
①2,4 D ②赤霉素 ③细胞分裂素 ④脱落酸
⑤萘乙酸
高分点拨——类题通法
植物激素对植物生长的影响
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)赤霉素与生长素在促进茎秆伸长方面的关系
【跟进题组】
命题1 植物激素(生长调节剂)的作用及相互关系
1.(2015·高考山东卷,1)下列有关植物激素的应用,正确的是(  )
A.苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存
C.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄
解析:选C。A项,脱落酸的作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。B项,赤霉素的作用是打破种子休眠,促进种子萌发。C项,乙烯利是植物生长调节剂,作用与乙烯相似,能够促进果实成熟。D项,生长素类似物与生长素的作用相同,都能促进生长,但不能使植物细胞染色体数目加倍,秋水仙素可使植物细胞染色体数目加倍。
2.(2017·长春外国语学校检测)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列说法不正确的是(  )
A.①②③代表的植物激素分别是赤霉素、生长素、乙烯
B.激素①②③在促进幼苗生长过程中具有协同作用
C.a浓度的激素②抑制细胞伸长、b浓度的激素②促进细胞伸长,激素②的作用具有两重性
D.在幼苗生长过程中,除了图中的激素①②③外还有其他植物激素的作用
解析:选B。由图分析可知①和②都可以促进细胞伸长,说明是赤霉素和生长素,因为a浓度下的②使多种组织合成③抑制细胞伸长,推出③是乙烯,所以②是生长素,则①是赤霉素,A正确;③和①在促进幼苗生长过程中是拮抗作用,B错误;a浓度的激素②抑制细胞伸长,b浓度的激素②促进细胞伸长体现了生长素作用的两重性,C正确;在幼苗生长过程中,多种激素相互协调共同起作用,D正确。
命题2 植物激素间的相互作用及相关实验探究
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拮抗的
D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
解析:选D。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。
4.(2016·高考浙江卷,2改编)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸
B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素
C.外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D.对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时
解析:选D。由图可知赤霉素可以使马铃薯块茎提早发芽,而脱落酸可以使马铃薯块茎延迟发芽,即可以延长马铃薯块茎的贮藏时间,A错、B错;由图可知,施用赤霉素后马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间比对照组更长,C错;对照组第5周时马铃薯块茎开始发芽,赤霉素的含量增加,所以此时赤霉素与脱落酸含量的比值大于实验开始时,D正确。
 结合农业生产,考查植物激素的作用
5.我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是(  )
A.适时打顶去心,可促棉株开花结实。(据《农桑辑要》)
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之。(据《齐民要术》)
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟。(据《广志》)
D.新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失。(据《格物粗谈》)
解析:选B。A项,棉花适时打顶,可以解除棉株的顶端优势,降低侧芽部位的生长素浓度,促进棉株侧枝的生长发育,进而提高棉花产量。B项,存在于豆科植物根部的根瘤菌可固氮,通过种豆科植物,可以增加土壤中氮元素含量,达到肥田的目的,这是作物轮作的优势之一,仅与作物
种类有关,与植物激素无直接关系。C项,此句是对再生稻的描述,再生稻即种一茬收两季的水稻,再生时利用其根、茎,重新发苗,在水稻的生长发育和成熟过程中有多种植物激素起作用。D项,乙烯具有促进果实成熟的作用,成熟木瓜可释放乙烯,促进红柿果实成熟。
易错点1 误认为果实的生长发育过程只受生长素和乙烯的调节
[点拨] 果实的发育还与细胞分裂素和赤霉素有关。
易错点2 误认为植物激素的化学本质都是吲哚乙酸
[点拨] 植物激素的种类不同,其化学本质不同,生长素的化学本质是吲哚乙酸。
易错点3 误认为激素间的拮抗作用是一种负反馈
调节机制
[点拨] 激素间的拮抗作用体现了生命活动的调节是多种激素相互作用共同调节的过程,并非负反馈调节。
[核心体系构建]
[填空] ①极性运输 ②生长旺盛的部位 ③主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子 ④植物生长调节剂 ⑤两重性 ⑥细胞分裂素 ⑦赤霉素
⑧乙烯 ⑨脱落酸
[规范答题必备]
1.对胚芽鞘向光弯曲生长的五点归纳
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘的尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——尖端下面一段。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)单侧光的作用——引起生长素分布不均匀。
(5)弯曲原因——生长素分布不均匀,导致生长不均匀。
2.生长素的三个主要作用:促进细胞的伸长生长;促进扦插枝条生根;促进子房发育成果实。
3.生长素的两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
4.生长素作用的敏感性:根>芽>茎;双子叶植物>单子叶植物。
5.其他四种植物激素的主要作用
(1)赤霉素:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进其萌发。
(2)细胞分裂素:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
(3)脱落酸:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
(4)乙烯:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
课时作业
1.(2017·广东揭阳一模)下列关于生长素及其类似物的叙述正确的是(  )
A.植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
B.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
C.在花期喷洒高浓度的2,4 D可防止落花落果
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体
解析:选B。单侧光照射,植物茎背光一侧生长素含量多于向光一侧,背光一侧生长快,植物向光性生长不能说明生长素作用的两重性,A错误;生长素的极性运输为主动运输,需要能量和载体,缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输,B正确;高浓度的2,4 D促进落花落果,C错误;使染色体加倍、获得多倍体的常用试剂是秋水仙素不是生长素,D错误。
2.(2017·贵阳市高三期末监测)生长素在胚芽鞘内的运输与自身的载体分布有关,也受光照、重力等外界因素的影响。在如图所示的胚芽鞘中,生长素的运输方向不会发生的是(  )
A.a→b       
B.b→d
C.c→a
D.a→c
解析:选C。生长素在单侧光照射下,在尖端可由向光侧向背光侧运输,即a→b,A正确;生长素的极性运输是从形态学上端运输到形态学下端,不能反过来运输,即a→c,b→d,B、D正确,C错误。
3.关于植物激素应用的叙述,正确的是(  )
A.在果树挂果时,用乙烯利促进果实细胞体积增大
B.在育种时,用细胞分裂素阻断细胞周期,诱导多倍体的产生
C.果实成熟时,用脱落酸以达到保果目的
D.在园林栽培中,用赤霉素来促进植物细胞伸长,使植株增高
解析:选D。乙烯利可促进果实成熟,不会促进果实生长,A错误;细胞分裂素可促进细胞分裂,诱导多倍体产生应用秋水仙素,B错误;脱落酸可促进叶、果实的衰老和脱落,C错误;赤霉素可促进细胞伸长生长,从而使植株增高,D正确。
4.(2017·银川二模)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.mB.X=i
C.nD.X>i
解析:选A。根据题意,单侧光照射下,b侧生长素会向a侧运输,导致a侧生长素浓度高,并且胚芽鞘a侧生长速度快,分析图乙曲线可以推知,胚芽鞘a侧的生长素浓度在m与n之间,故A正确。
5.向日葵和番茄开花期间遇到连续阴雨天气,影响受粉,对下列补救措施及其预期的叙述,均正确的是(  )
A.及时喷洒一定浓度的2,4 D,向日葵产量影响不大,番茄产量下降
B.及时喷洒一定浓度的2,4 D,番茄产量影响不大,向日葵产量下降
C.及时喷洒一定浓度的硼肥,二者产量均影响不大
D.及时喷洒一定浓度的硼肥,二者产量均下降
解析:选B。影响受粉,主要对收获种子的作物影响较大,没有办法进行补救,对于收获果实的作物,若影响受粉,可以通过喷洒一定浓度的生长素类似物来补救,所以对其产量影响不大。题目中,向日葵收获种子,番茄收获的是果实。
6.(2017·广东韶关调研)如图是大豆幼苗不同部位生长素的测试结果,a~f表示大豆幼苗地上部分的不同部位。有关叙述正确的是(  )
A.该研究结果不能支持顶端优势
B.只有e点才能合成生长素
C.达到b点的生长素,不需消耗ATP
D.幼叶f细胞中的生长素能对基因组的表达进行调节
解析:选D。分析题图可知,g点生长素浓度高于e点,g部位生长受抑制,因此支持顶端优势,A错误;生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,分析题图可知,e是幼嫩的顶芽,生长素的合成最多,B错误;生长素由顶芽运输到侧芽部位是主动运输过程,需要消耗ATP提供的能量,C错误;幼叶f细胞中的生长素能对基因组的表达进行调节,D正确。
7.(2017·宝鸡一模)下列图1、图2是有关生长素(IAA)的实验(实验开始前a、b、c、d四个琼脂块不含生长素),图3表示不同浓度的生长素对某器官生长的影响,下列叙述正确的是(  )
A.图1琼脂块a和b中都能检测到生长素,且含量相等
B.通过对图1、图2两实验的对比,可得出感光部位是胚芽鞘的尖端
C.若图2中发生向光性现象,当c中生长素浓度等于图3中e浓度时,d中生长素浓度会介于e和f之间
D.植物产生向光性是因为背光侧生长素分布多,背光侧细胞分裂快
解析:选C。生长素只能从形态学上端运往形态学下端,图1中a、b琼脂块中都不能检测到生长素;图2实验可说明在单侧光照射下,胚芽鞘内的生长素发生了横向运输,但不能得出感光部位是尖端,且图1实验不能与图2实验形成对照;如果图2胚芽鞘发生向光性生长,说明琼脂块d侧的胚芽鞘生长较快,即琼脂块d中的生长素浓度较高,因此,当c中生长素浓度等于图3中e浓度时,d中生长素浓度介于e与f之间;植物产生向光性是因为背光侧生长素分布多,背光侧细胞伸长生长速度快,而不是细胞分裂快。
8.已知甲为生长素类似物,如图所示是其X、Y和Z三种浓度下对月季茎段侧芽生长的影响,下列说法错误的是(  )
A.X、Y和Z浓度之间大小的关系是X>Z>Y
B.X浓度的甲对月季茎段侧芽生长具有抑制作用
C.此实验结果体现了该生长素类似物作用两重性的特点
D.图示三种浓度下,顶端优势下的月季侧芽处所对应的生长素浓度应为X
解析:选A。由题图可知Z、Y两种浓度下侧芽生长量要比空白对照组的大,可推知Z、Y浓度的甲对月季茎段侧芽的生长具有促进作用,而X浓度下侧芽生长量比空白对照组的小,进而可推知X浓度的甲对月季茎段侧芽的生长具有抑制作用,可体现出该激素作用的两重性,故B、C正确。顶端优势就是由于侧芽处生长素浓度较高,抑制了侧芽的生长,相当于图中的X浓度,D正确。根据生长素的促进作用随生长素浓度变化曲线可知,在一定浓度范围内,随生长素浓度的升高而增大,超过该范围后随生长素浓度的升高而减小,当浓度超过一定值后会表现出抑制作用,且抑制作用会随浓度升高而越来越明显。故可以确定X的浓度最大,但无法确定Y和Z浓度的大小,A错误。
9.(2017·江西重点中学盟校一模)下列关于植物生命活动调节的叙述中,不正确的是(  )
A.植物的生长发育过程,从根本上说是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果
B.适宜浓度的赤霉素可促进细胞伸长,使植株增高
C.植物各个部位都能合成乙烯,乙烯能促进果实成熟
D.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果不稳定等特点
解析:选D。植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定(因为植物体内没有分解它的酶)等特点,D错误。
10.(2017·江西鹰潭一模)下面关于植物激素的叙述中,错误的是(  )
A.植物组织培养过程中需加入适宜浓度的植物激素
B.相对密闭的贮藏环境会诱导产生大量乙烯,不利于新鲜果蔬的长期贮藏
C.春季水稻种子播种前,可用含赤霉素的温水浸泡种子
D.植物激素由某些部位产生、运输到特定部位发挥作用
解析:选B。相对密闭的贮藏环境氧气浓度较低、二氧化碳浓度较高,细胞呼吸较弱,乙烯产生较少,有利于新鲜果蔬的长期贮藏,B错误。
11.一株盆栽植物如图甲,其不同器官对生长素浓度的反应用图乙表示,据图回答以下问题:
(1)如图甲将该植物向左侧水平放置,根将向____生长,表现出生长素作用的______性。
(2)给予该植物右侧光照,③④侧生长素浓度可分别用图乙______(填c、g或m)点表示。
(3)如果摘除图甲中的部位①,则②处生长素浓度会________10-6
mol·L-1。
(4)图乙中f点处的生长素浓度能促进______的生长,抑制________的生长。
答案:(1)下 两重 (2)g、c (3)小于 (4)茎 根、芽
12.(2017·河南八市联考)种子的休眠、萌发与植物激素有着密切的关系。将休眠状态的某植物种子与湿沙混合后放在0~5
℃的低温下1~2个月,可使种子提前萌发。处理过程中两种激素含量的变化情况如图所示。请分析回答:
(1)秋季成熟的种子内激素a含量较高,使种子处于休眠状态,其意义是
________________________________________________________________________。
(2)由图分析,低温处理可使种子提前萌发,主要原因是①________________________,②________________________________________。
(3)用激素b多次喷洒水稻植株后,会引起茎叶生长速度过快,稻谷产量________,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)图中a为脱落酸,b为赤霉素。脱落酸使种子休眠,有利于种子度过不良环境。(2)低温处理可使赤霉素含量升高、脱落酸含量降低,前者促进种子萌发,后者抑制细胞分裂。(3)用赤霉素多次喷洒水稻植株后,会引起茎叶生长速度过快,向稻穗输送的营养物质减少,而使稻谷产量下降。
答案:(1)有利于种子度过不良环境
(2)使赤霉素含量升高,促进种子萌发 使脱落酸含量降低,抑制细胞分裂的作用减弱
(3)降低 营养物质过多用于茎叶生长,向稻穗输送的营养物质减少
13.(2017·江苏南通调研)科研人员研究了不同浓度的吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)和α 萘乙酸(NAA)对大豆根系生长的影响,结果如图所示。据此结果作出的判断,正确的是(  )
A.IAA、IBA和NAA都是植物细胞合成的微量有机物
B.促进大豆根系生长的最适浓度IAA>NAA>IBA
C.IAA、IBA和NAA对大豆根系的生长作用都表现出两重性
D.随浓度增大,NAA对大豆根系生长的抑制作用比IBA更显著
解析:选D。IAA和IBA都是植物细胞合成的微量有机物,NAA是人工合成的生长素类似物,A错误;图示的结果不能得出促进大豆根系生长的最适浓度IAA>NAA>IBA,B错误;总根长高于对照的浓度为促进,低于对照的为抑制,图示的实验结果只有IAA对大豆根系的生长作用表现出两重性,C错误;图中所示的IBA和NAA的浓度均表现为抑制,相同浓度下,NAA对大豆根系生长的抑制作用比IBA更显著,D正确。
14.研究发现生长素(IAA)和赤霉素(GA)对胚芽鞘、茎切段等离体器官的作用如图,下列有关叙述不正确的是(  )
①IAA和GA均具有促进植物生长的作用,但GA的促进效应较IAA明显 ②IAA和GA同时存在时,具有明显增效作用 ③图2表明生长素与赤霉素之间为拮抗关系 ④赤霉素通过自身转化为生长素而对生长起调节作用
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
解析:选D。根据图1,在相同培养时间内,单独加IAA和GA,IAA促进生长的效应更明显;与单独加IAA和GA比较,同时加IAA和GA,茎段平均伸长长度更大,说明IAA和GA同时存在时有明显的增效作用;图2显示赤霉素通过促进生长素合成、同时抑制生长素分解对细胞的生长起调节作用。
15.(2015·高考全国卷Ⅱ,29)某基因的反义基因可抑制该基因的表达。为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响,某研究小组以番茄的非转基因植株(A组,即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验,在番茄植株长出果实后的不同天数(d),分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高,乙烯的释放量就越大),结果如下表:
组别
乙烯释放量(μL·kg-1·h-1)
20
d
35
d
40
d
45
d
A
0
27
17
15
B
0
9
5
2
C
0
0
0
0
回答下列问题:
(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质,在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测,A组果实中与乙烯含量有关的基因有________________,B组果实中与乙烯含量有关的基因有________________________________。
(2)三组果实中,成熟最早的是________组,其原因是______________________________________________________。如果在35天时采摘A组与B组果实,在常温下储存时间较长的应是________组。
解析:(1)根据题干可知,某基因的反义基因可抑制该基因的表达,A组为对照组,则X基因和Y基因都能表达,乙烯释放量高;B组有反义X基因,则X基因不能表达,Y基因能够表达,乙烯释放量较低;C组有反义Y基因,则Y基因不能表达,X基因能够表达,不能释放乙烯。根据表中三组实验乙烯释放量的对比,可知A组乙烯释放量多是X基因和Y基因共同表达的结果,B组释放的乙烯少是Y基因表达的结果。因此,A组果实中与乙烯含量有关的基因是X基因和Y基因,B组果实中与乙烯含量有关的基因是X基因、Y基因和反义X基因。
(2)乙烯能够促进果实的成熟,根据三组实验中A组释放的乙烯量最多,可推测A组果实最早成熟。若在35天时采摘A、B两组果实,由于A组乙烯的释放量高,使A组果实易成熟,储存时间会较短,而B组储存时间较长。
答案:(1)X基因和Y基因 X基因、Y基因和反义X基因
(2)A 乙烯具有促进果实成熟的作用,该组果实的乙烯含量(或释放量)高于其他组(其他合理答案也可) B第32讲 通过激素的调节 神经调节与体液调节的关系
 1.脊椎动物激素的调节(Ⅱ) 2.脊椎动物激素在生产中的应用(Ⅰ) 3.神经、体液调节在维持稳态中的作用(Ⅱ) 4.血糖调节(Ⅱ) 5.实验:模拟尿糖的检测
 激素的种类、功能及实验探究
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)
2.主要内分泌腺及其分泌的激素
内分泌腺
激素名称
功能
下丘脑
促甲状腺(性腺)激素释放激素
促进垂体合成并分泌促甲状腺(性腺)激素
抗利尿激素
促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体
促甲状腺(性腺)激素
(1)促进甲状腺(性腺)的生长发育;(2)促进甲状腺激素(性激素)的合成和分泌
生长激素
促进生长,主要促进蛋白质合成和骨骼的生长
胰岛
胰岛A细胞
胰高血糖素
升高血糖
胰岛B细胞
胰岛素
降低血糖
甲状腺
甲状腺激素
(1)促进新陈代谢;(2)促进生长发育;(3)提高神经系统的兴奋性
肾上腺
肾上腺素
(1)升高血糖;(2)加快代谢,增加产热
性腺
卵巢
雌性激素
(1)促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;(2)激发并维持各自的第二性征
睾丸
雄性激素
3.激素的化学本质
(1)多肽和蛋白质类激素:促激素释放激素、抗利尿激素、促激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。
(2)氨基酸衍生物:甲状腺激素、肾上腺素等。
(3)固醇类激素:性激素等。
1.(必修3
P25图2—8改编)下列关于人体主要内分泌腺所分泌激素与功能的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑分泌的促激素释放激素影响内分泌系统的功能
B.甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性
C.垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的生长发育
D.性激素可促进性器官的生成
解析:选D。性激素的功能是促进生殖器官的发育,激发并维持第二性征和促进生殖细胞的形成,生殖器官是在胎儿期形成的。
2.(深入追问)请思考与激素的来源和化学本质相关的问题。
(1)能分泌激素的细胞一定能产生酶吗?能产生酶的细胞一定能产生激素吗?
提示:能分泌激素的细胞一定能产生酶,但能产生酶的细胞不一定能产生激素。
(2)激素一经发挥作用后,还能继续保持活性吗?
提示:不能,激素发挥作用后就会被灭活。
1.激素的生理作用概述
(1)激素是一种信息分子,激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是起调节作用,改变靶细胞的代谢。
(2)激素发挥调节作用后即被灭活,同时又源源不断地产生,从而保证机体适应多变的环境。
(3)人体许多内分泌腺的活动都是受下丘脑、垂体分泌的激素共同影响的,机体通过反馈调节使各种激素的含量维持在正常范围内。
(4)胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素不受垂体分泌激素的调节,但其活动可由下丘脑发出的有关神经支配。
2.激素间的相互作用
协同作用
拮抗作用
【感知考题】
(2017·南京市联考)选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠,测定小白鼠单位时间耗氧量的平均值,以代表鼠的物质代谢强度,将其随机分为甲、乙两组,做如下处理:
组别
实验处理方法
实验结果

切除小白鼠体内的甲状腺
切除10天后,测得其物质代谢强度大大下降

切除小白鼠体内的甲状腺,5天后,连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素
切除10天后,测得其物质代谢强度没有下降
由此可以推测:甲状腺激素能增强小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论,要增加下列哪项作为对照实验(  )
A.切除甲状腺,注射生理盐水
B.既不切除甲状腺,又不注射甲状腺激素
C.从切除甲状腺后的第5天开始,注射用于该实验的溶剂
D.从切除甲状腺后的第5天开始,注射溶解于另一种溶剂的甲状腺激素
[解析] 要证明甲状腺激素的生理作用,需要以甲状腺激素为自变量设置对照实验,因为乙组注射物中有激素和溶剂,故需要设置注射同种溶剂组以排除溶剂对实验结果的影响。
[答案] C
高分点拨——类题通法
与激素和腺体功能相关的实验设计
(1)一般思路

(2)方法示例
①验证甲状腺激素的功能
a.饲喂法
b.摘除法和注射法
②验证胰岛素的生理功能
【跟进题组】
命题1 激素的种类及作用特点辨析
1.(2017·宝鸡三检)家鸡受激素等影响偶尔会发生雌鸡雄性化的性反转现象。雌鸡发生性反转会表现出鸡冠增大、羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征。与此有关的激素及其主要作用正确的是(  )
A.甲状腺激素 促进生长发育,促进雌鸡雄性化转化
B.雄性激素 促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征
C.生长激素 促进生长发育,促进羽毛生长鲜艳
D.肾上腺素 促进性腺的生长发育,促进鸡冠等雄性特征形成
解析:选B。雌鸡出现的羽毛鲜艳、好斗打鸣、追逐母鸡等雄性特征是其体内的雄性激素增多导致的。雄性激素具有促进雄性生殖器官发育,激发并维持雄性第二性征的作用。
2.(2017·广东茂名二模)人体内酶、激素、神经递质等三类物质(  )
A.均是由活细胞产生的蛋白质
B.都是与特定分子结合后起作用
C.都是运输到靶细胞处才能发挥作用
D.均具有信息传递作用
解析:选B。人体内绝大多数酶是蛋白质,激素和递质不都是蛋白质,如性激素为脂质,乙酰胆碱为有机碱,A错误;有的酶在细胞内发挥作用,C错误;酶只有催化作用,D错误。
命题2 激素功能的研究方法分析
3.(2017·郑州一模)用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周,与对照组比较,实验组小白鼠表现为(  )
A.促甲状腺激素分泌量增多
B.耗氧量增加、神经系统的兴奋性增强
C.促甲状腺激素释放激素分泌量增多
D.甲状腺的分泌功能旺盛
解析:选B。甲状腺激素含量过多,会抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,即促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量减少,甲状腺的分泌功能减弱,A、C、D错误;甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,加速体内物质的氧化分解,使机体耗氧量增加,B正确。
4.科学家用小鼠作实验材料,完成生长激素和胰岛素的相关实验,结果如图所示
,下列相关分析正确的是(  )
A.切除垂体及胰腺可减小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.该实验结果不能说明生长激素和胰岛素具有协同作用
D.增大生长激素和胰岛素的注射量,实验效果更显著
答案:A
 血糖平衡的调节
1.血糖的来源和去向
2.调节过程
(1)血糖浓度过高时的调节
(2)血糖浓度过低时的调节
1.(教材必修3
P25思考与讨论改编)下列与血糖平衡及调节相关的叙述,不正确的是(  )
A.胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖浓度升高
B.血糖调节过程中既有神经调节也有激素调节
C.饭后,大量葡萄糖吸收到体内,但正常人血糖含量只有短暂的升高,这涉及胰岛素的调节作用
D.马拉松运动员在比赛过程中,血糖不断被消耗,可通过分解肝糖原等途径维持血糖含量稳定
解析:选A。胰高血糖素可促进肝糖原分解,补充血糖,但肌糖原不能分解为葡萄糖。
2.(深入追问)糖尿病患者往往表现出的症状有哪些?试分析其原因及危害。
提示:(1)糖尿病症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)。
(2)发病原因:
(3)危害:往往引起多种并发症。
突破1 血糖调节涉及的器官、激素
(1)血糖调节的中枢在下丘脑;
(2)相关激素有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素,其中胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素;
(3)相关的器官有肝脏(肝糖原的合成和分解)、胰腺(分泌胰岛素和胰高血糖素)、肾脏(肾小管对葡萄糖的重吸收)和小肠(糖类的消化和吸收)等。
突破2 结合下图从“激素”和“受体”两个角度解释糖尿病发生的机理、类型和治疗
(1)发病机理
①激素:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足;
②受体:胰岛素的靶细胞表面缺乏受体或受体被破坏。
(2)类型
①Ⅰ型糖尿病的发病原因:胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏。
②Ⅱ型糖尿病的发病原因:机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关),而血液中的胰岛素浓度降低并不明显。
(3)治疗:控制饮食与药物治疗相结合。但因为胰岛素的靶细胞表面缺乏受体而发生的糖尿病,不能用注射胰岛素制剂的方法进行治疗。
突破3 血糖平衡调节曲线的分析
(1)图1表示正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度变化曲线,判断的依据是含量和变化波动幅度,含量多而且波动幅度大的A为正常人,B为糖尿病患者。
(2)图2表示正常人和血糖异常患者的血糖浓度变化曲线。根据初始浓度和波动范围来判断,波动范围在0.8~1.2
g/L且起点也在该范围中的b为正常人,a为高血糖或糖尿病患者,c为低血糖患者。
(3)图3表示进食后胰岛素、胰高血糖素或肾上腺素相对含量变化曲线,根据进食后曲线的波动趋势进行判断,即进食后含量增加的a为胰岛素,进食后含量减少的b为胰高血糖素或肾上腺素。
激素调节血糖含量变化的规律
(1)降低血糖方面,胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖;抑制肝糖原和非糖物质转化。
(2)升高血糖方面,胰高血糖素能升高血糖,即促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖。肾上腺素也能升高血糖。
(3)激素的相互关系方面,胰岛素和胰高血糖素互为拮抗关系,胰岛素能抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素能促进胰岛素的分泌。
【感知考题】
(2016·高考全国卷丙,30)回答下列问题:
(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值________,其原因是
________________________________________________________________________。
(2)在饥饿条件下,一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。人在某些情况下不能进食时,需要注射葡萄糖溶液,据图分析,注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外,还可以
________________________________________________________________________
________________________。
[解析] (1)依据胰岛素和胰高血糖素的作用特点可知,饥饿时,血糖浓度降低,具有升高血糖功能的胰高血糖素分泌量增加,具有降低血糖功能的胰岛素分泌量减少,此时,胰高血糖素与胰岛素的比值较高;进食后,由于食物中糖类的消化吸收,血糖浓度升高,胰高血糖素分泌量减少而胰岛素分泌量增加,故胰高血糖素与胰岛素的比值较低。(2)由题干信息可知,酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。由题图可知,饥饿时葡萄糖含量低,供能不足,机体可分解脂肪酸提供能量,并产生中间产物酮体,因此注射葡萄糖可避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降。
[答案] (1)高 在饥饿时,血糖浓度降低使胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少;在进食后则相反
(2)避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降
(1)空腹时,肝糖原(填“肝糖原”或“肌糖原”)可以分解为葡萄糖进入血液。
(2)血糖的主要去路是氧化分解。影响胰岛素分泌的主要因素是血糖含量。
高分点拨——类题通法
(1)影响胰岛素分泌的因素
①血糖含量的调节(最主要);
②胰高血糖素的影响:胰高血糖素可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,又可通过升高血糖含量而间接促进胰岛素的分泌;
③神经调节。
(2)影响胰高血糖素分泌的因素
①血糖含量的调节(最主要);
②胰岛素的影响:胰岛素可直接作用于胰岛A细胞,抑制胰高血糖素的分泌;
③神经调节。
【跟进题组】
命题1 血糖平衡及调节
1.(2016·高考浙江卷,1)当人体血糖浓度偏高时,质膜中的某种葡萄糖载体可将葡萄糖转运至肝细胞内,血糖浓度偏低时则转运方向相反。下列叙述正确的是(  )
A.该载体在血糖浓度偏低时的转运需要消耗ATP
B.转运速率随血糖浓度升高不断增大
C.转运方向不是由该载体决定的
D.胰岛素促进葡萄糖运出肝细胞
解析:选C。在血糖浓度偏低时,肝细胞可通过协助扩散的方式将葡萄糖运出细胞,A错;葡萄糖进入肝细胞需要载体协助,由于葡萄糖载体数量是一定的,所以转运速率不会随血糖浓度升高而一直增大,B错;由题可知血糖浓度高时葡萄糖进入肝细胞,血糖浓度低时葡萄糖运出细胞,血糖的转运方向是由血糖浓度决定的,不是由载体决定的,C正确;胰岛素是通过促进细胞对血糖的吸收、贮存和利用来降低血糖浓度的,胰岛素促进葡萄糖进入肝细胞,D错。
2.(2017·渭南质量检测)如图为人体血糖平衡调节示意图,下列分析错误的是(  )
A.血糖平衡的调节过程中既有神经调节也有体液调节
B.正常人一次性吃糖过多,也可出现尿糖现象
C.结构①通过传出神经释放的神经递质影响甲的分泌活动
D.图中a与c表现为拮抗作用
解析:选D。血糖平衡的调节是神经调节和体液调节共同参与的结果,A正确;正常人如果一次性吃糖过多,由于肾小管和集合管的重吸收能力是有限的,所以尿液中也会出现糖类(尿糖),B正确;图中的甲是胰岛B细胞,乙是胰岛A细胞,它们都可以接受来自下丘脑的兴奋,神经与胰岛细胞之间通过突触发生联系,即突触前膜释放的神经递质能影响甲或乙的分泌活动,C正确;a是胰高血糖素,c是肾上腺分泌的肾上腺素,二者都可以提高血糖浓度,所以二者为协同关系,D错误。
命题2 糖尿病产生的机理
3.(2016·高考江苏卷,15)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少,血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是(  )
A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡
B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高
C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素
D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原
解析:选C。胰岛素和胰高血糖素通过相互拮抗共同调节血糖平衡,A项错误;激素不通过导管运输,是弥散到体液中随血液循环运输的,B项错误;血糖水平降低能直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,血糖水平升高可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,C项正确;胰岛素依赖型糖尿病患者可能是自身抗体攻击了自身的胰岛B细胞,使胰岛B细胞受损而数量减少,胰岛素分泌减少,需要靠注射胰岛素来治疗,D项错误。
4.(2017·上海虹口月考)下列哪些症状不是由糖尿病引起的(  )
A.在野外考察时发现刚用完的便池周围经常有蚂蚁出现
B.一直觉得很饿,想吃东西,但是体重还是不断地往下掉
C.一直想要喝水,尿也很多
D.晚上走到暗一点的环境下就完全看不见东西
解析:选D。蚂蚁以葡萄糖为食,糖尿病病人会出现尿糖;糖尿病病人表现为“三多一少”,即吃得多、喝得多、尿得多,体重越来越少;选项D所述的夜盲症是缺乏维生素A造成的,与糖尿病无关。
命题3 血糖平衡调节的曲线分析
5.给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是(  )
A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快
B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果
C.当胰岛素浓度为40
μU/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定
D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态
解析:选B。胰岛素的作用是降低血糖浓度,通过抑制血糖补充、加速血糖消耗来实现,随着曲线a的下降,肝糖原分解和非糖物质向葡萄糖转化的速率减慢;曲线b上升是因为胰岛素促进血糖进入肝脏或肌肉合成糖原等;当胰岛素浓度为40
μU/mL时,血糖消耗速率大于血糖补充速率,血糖不能在较长时间内维持稳定;高浓度胰岛素条件下血糖浓度会急剧下降,下丘脑相关中枢会通过控制胰岛A细胞分泌胰高血糖素来升高血糖浓度。
6.(2017·山东潍坊模拟)如图是某人在餐后及运动过程中两种主要分泌物对血糖平衡调节的示意图。下列相关叙述正确的是(  )
A.餐后血糖含量升高,主要是胰高血糖素分泌量增加所致
B.分泌物甲是由胰岛B细胞分泌的激素,其作用的结果又可影响分泌物乙的分泌
C.2~2.5
h分泌物乙增多,它能促进肝细胞和肌细胞内糖原的分解和脂肪等转化成葡萄糖
D.据图可知,分泌物甲和乙共同维持血糖平衡,二者是协同的关系
解析:选B。餐后血糖含量升高,主要原因是机体对食物中糖类的消化和吸收;分泌物甲是由胰岛B细胞分泌的胰岛素,分泌物乙是由胰岛A细胞分泌的胰高血糖素,当胰岛素分泌增加时会抑制胰高血糖素的分泌;胰高血糖素可促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖;胰岛素和胰高血糖素在血糖平衡调节过程中是拮抗的关系。
 关于血糖调节的实验探究
7.(2017·浙江绍兴一中月考)某科研小组开展了胰岛素及肾上腺素对家兔血糖含量影响的研究实验,结果如图。下列关于该实验的叙述,错误的是(  )
A.两组家兔的生理状况应相同
B.激素注射前几小时,家兔需进行禁食处理
C.注射用的胰岛素和肾上腺素要用生理盐水配制
D.胰岛素和肾上腺素表现为协同作用
解析:选D。为了排除实验中无关变量的影响,实验前家兔需进行禁食处理,并且保证所选家兔的生理状况相同,A、B正确;为了不影响家兔体内的渗透压,激素需要用生理盐水配制,C正确;由实验结果可知,胰岛素具有降血糖的作用,而肾上腺素具有升血糖的作用,两者表现为拮抗作用,D错误。
 激素分泌的调节及激素调节的特点
1.激素分泌的调节方式
(1)甲状腺激素分泌的调节模型
注:(+)表示促进,(-)表示抑制。
(2)模型解读
①神经调节:如图中过程A。机体的大部分内分泌腺可以作为反射弧中的效应器,直接接受有关神经的调控。
②分级调节:如图中的过程B、C。下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素进而调节甲状腺激素的分泌。
③反馈调节:如图中的过程D、E。甲状腺激素的浓度变化会影响下丘脑和垂体分泌相应的激素。
2.激素调节的特点
(1)微量和高效:微量的激素可显著地影响机体的生理活动。
(2)通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液运输到机体的各组织、器官,传递各种信息。
(3)作用于靶器官、靶细胞
①激素具有特异性,不同激素作用的靶器官、靶细胞不同。如下面几种激素的靶器官:
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
②并非所有激素的受体都在靶细胞的细胞膜上。一般情况下,多肽、蛋白质类激素和氨基酸衍生物类激素与靶细胞表面受体特异性结合而引发调节效应;固醇类激素与靶细胞内受体特异性结合而引发调节效应。
3.神经调节与体液调节的关系
(1)区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
(2)联系
①不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节。
②内分泌腺所分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
1.(必修3
P28图2—11改编)如图为甲状腺激素分泌的分级调节示意图。对这一调节的叙述错误的是(  )
A.甲与乙结构分别表示下丘脑和垂体
B.a与b物质分别表示促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素
C.乙结构的活动只受甲结构释放的激素的调节
D.血液中甲状腺激素的含量起着反馈调节的作用
答案:C
2.(深入追问)在人工饲养条件下,如果淡水鱼排卵较少,可将同种性成熟鱼的垂体提取液注射到雌鱼体内,促进其排卵。这一方法主要利用了什么原理?
提示:利用了垂体细胞合成了促性腺激素的原理。
1.神经调节
下丘脑
由模式图可知: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
(1)由模式图可知: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)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。
3.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。
【感知考题】
(2016·高考天津卷,8)哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切联系。如图表示了光暗信号通过视网膜—松果体途径对雄性动物生殖的调控。
据图回答:
(1)光暗信号调节的反射弧中,效应器是________,图中去甲肾上腺素释放的过程中伴随着________信号到________信号的转变。
(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于________调节,在HPG轴中,促性腺激素释放激素(GnRH)运输到________,促使其分泌黄体生成素(LH,一种促激素);LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。
(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH,随后其血液中GnRH水平会____________,原因是
__________________________________________________________________________。
[解析] (1)光暗信号调节的反射弧中,视网膜为感受器,松果体为效应器;图中去甲肾上腺素是由传出神经末梢释放的神经递质,当兴奋传导到传出神经轴突末梢时,释放去甲肾上腺素,该过程伴随着电信号到化学信号的转变。(2)褪黑素影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于体液调节(激素调节)。促性腺激素释放激素可运输到垂体,促使其分泌黄体生成素。(3)LH为促激素,可促进睾丸分泌雄激素,当雄激素含量较高时,会反馈抑制下丘脑分泌GnRH,所以给正常雄性哺乳动物个体注射一定剂量的LH后,血液中的GnRH水平会降低。
[答案] (1)松果体 电 化学
(2)体液(或激素) 垂体
(3)降低 LH促进雄激素的分泌,雄激素抑制下丘脑分泌GnRH
高分点拨——类题通法
生命活动调节模型及分析
(1)若该图为反射弧的结构模式图,则a、b、c、d、e分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节,则a、b、c、d、e分别表示下丘脑、促甲状腺激素释放激素、垂体、促甲状腺激素、甲状腺。
(3)若该图表示人体内水盐平衡的调节,则a表示下丘脑,下丘脑渗透压感受器感受渗透压的变化,分泌b(抗利尿激素),并由c(垂体后叶)释放,通过d(体液)运输后,作用于靶器官e(肾小管和集合管)。
(4)若该图表示血糖的神经调节途径,则a表示下丘脑,b、c、d、e分别表示有关神经、胰岛、胰岛素(或胰高血糖素)、靶器官或靶细胞。
(5)若该图表示细胞中遗传信息传递的过程,则a、c、e分别代表DNA、RNA、多肽链(蛋白质),b、d分别代表转录和翻译。
【跟进题组】
命题1 分级调节和反馈调节分析
1.(模型类)如图为甲状腺激素的分泌调节示意图,其中a、b和c表示人体内三种内分泌腺,①②和③表示三种不同的激素。下列叙述错误的是(  )
A.a表示垂体,b表示甲状腺,c表示下丘脑
B.激素③可作用于多种器官
C.血液中激素③水平降低会引起激素①分泌减少
D.幼年时激素②和③过少会导致成年后身体矮小
解析:选C。由图可知,a是垂体,b是甲状腺,c是下丘脑,A正确;激素③是甲状腺激素,可作用于多种器官,B正确;由于负反馈调节的作用,血液中甲状腺激素水平降低会引起激素①(促甲状腺激素释放激素)分泌增加,C错误;幼年时激素②(促甲状腺激素)和激素③(甲状腺激素)过少,会导致呆小症,D正确。
2.(表格类)(2017·长春一模)如表是某患者血液中激素水平检验报告单的部分内容,据表分析错误的是(  )
检验名称
结果
单位
参考范围
甲状腺激素
98.5
pmol/L
9.01~19.5
促甲状腺激素
0.09
pmol/L
0.35~4.94
A.患者的细胞代谢速率高于正常水平
B.患者神经系统的兴奋性较正常人高
C.患者促甲状腺激素释放激素的含量低于正常水平
D.患者促甲状腺激素含量较低可能是缺碘造成的
解析:选D。由表格数据分析,患者甲状腺激素含量高于正常人,故其细胞代谢速率高于正常水平,神经系统的兴奋性较正常人高,A、B正确;促甲状腺激素水平低于正常人的原因是垂体的分泌活动受到甲状腺激素的负反馈调节,促甲状腺激素释放激素也会因负反馈调节而含量降低,C正确、D错误。
3.(曲线类)把含有放射性碘的注射液注射到体重和生理状况相同的a、b、c三组兔子体内,然后定时测定兔子甲状腺的放射量;4天后,向a组兔子注射无放射性的甲状腺激素,向b组兔子注射无放射性的促甲状腺激素;向c组兔子注射生理盐水。下列能正确反映三组兔子体内甲状腺放射量变化的是(  )
解析:选A。碘是合成甲状腺激素的原料,所以前4天由于甲状腺摄入碘而使甲状腺的放射量增加。4天后由于甲状腺激素的分泌而使甲状腺的放射量降低,其降低快慢与甲状腺的分泌量直接相关。a组注射无放射性的甲状腺激素,由于反馈调节,甲状腺的分泌量减少,所以a组比c组(对照组)甲状腺的放射量下降慢;b组注射促甲状腺激素,促进了甲状腺激素的分泌,所以b组比c组甲状腺的放射量下降快,上述变化与A项曲线相符。
分级调节≠反馈调节
(1)分级调节:是一种分层控制的方式,属于反馈调节的一部分,如下丘脑分泌激素控制垂体活动,垂体分泌激素控制相关腺体活动。
(2)反馈调节:在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,它是系统的一种自我调节方式。可分为正反馈调节和负反馈调节。
命题2 考查下丘脑的功能
4.(2017·山西大学附中第一学期诊断)下面关于下丘脑功能的叙述中,正确的是(  )
①大量出汗后,下丘脑分泌的抗利尿激素增加 ②寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素,促进甲状腺的活动来调节体温 ③下丘脑是体温调节的高级中枢,在下丘脑产生冷觉和热觉 ④血糖浓度低时,下丘脑通过有关神经的作用,促进胰岛A细胞的分泌活动 ⑤内环境渗透压的增高,使下丘脑某部位产生的兴奋经轴突末梢传至大脑皮层产生渴觉
A.①②③       
B.②③④
C.②④⑤
D.①④⑤
解析:选D。寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,②错误;冷觉和热觉是在大脑皮层产生的,③错误。故选D。
5.(2017·四川宜宾模拟)如图表示下丘脑参与人体稳态调节的三种方式。下列相关叙述中错误的是(  )
A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,它是由下丘脑分泌并释放的
B.如果甲状腺激素分泌过多,会抑制激素④和①(或②)两种激素的分泌
C.胰岛中的B和C两种细胞虽然分泌的激素不同,但它们含有相同的核基因
D.图中的A最可能是生长激素
解析:选A。抗利尿激素是由下丘脑分泌的,但由垂体释放,A错误。根据激素分泌调节中的反馈调节可知,甲状腺激素分泌过多则会抑制垂体和下丘脑分泌激素④和①(或②),B正确。图中的B和C分别是胰岛B细胞和胰岛A细胞,虽然它们分泌的激素不同,但由于来自同一个受精卵,所以含有相同的核基因,C正确。垂体可以分泌生长激素,所以图中的A最可能是生长激素,D正确。
归纳法总结下丘脑的功能
(1)作为感受器:如下丘脑的渗透压感受器可感受机体渗透压升降,维持水分代谢平衡。
(2)传导:如下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,使人产生渴觉。
(3)作为效应器的分泌功能
①水盐平衡
②体温调节
(4)作为神经中枢:下丘脑中有体温调节中枢、渗透压调节中枢和血糖调节中枢等。
 与生活实践相结合考查相关调节
6.野外旅游迷路的人,长时间不吃饭、不喝水、不休息,其体内激素含量变化的叙述,正确的是(  )
A.甲状腺激素增多,胰高血糖素减少
B.促甲状腺激素和抗利尿激素均减少
C.胰高血糖素和抗利尿激素均增多
D.胰岛素和抗利尿激素均减少
解析:选C。一个人如果长时间不喝水、不吃饭,体内血糖浓度会降低,体内水分减少,在这种情况下为维持血糖稳定,胰高血糖素分泌会增多,为维持渗透压的稳定,抗利尿激素分泌增多,促甲状腺激素、甲状腺激素增多会使代谢加快,不利于保持体力。
7.如表为某人血液化验的两项结果:
项目
测定值
参考范围
单位
甲状腺激素
10.0
3.1~6.8
pmol/L
胰岛素
1.7
5.0~20.0
mIU/L
据此分析,其体内最可能发生的是(  )
A.神经系统的兴奋性降低
B.血糖含量低于正常
C.促甲状腺激素分泌减少
D.组织细胞摄取葡萄糖加速
解析:选C。甲状腺激素含量高于正常值,故神经系统的兴奋性应提高,通过负反馈调节,促甲状腺激素分泌量减少,A错误,C正确;胰岛素含量低于正常值,故血糖的含量应该上升,组织细胞摄取葡萄糖的速率应降低,B、D错误。
 (实验11)模拟尿糖的检测
1.实验原理
2.实验流程
准备:将5个分别装有清水、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
(1)取液过程中滴管不能混用。
(2)在现实中,医生不能仅凭一份尿液样本就断定某人是否患糖尿病,因为在一次性大量食用糖的时候,也会使尿中含有少量的糖。在判断是否患糖尿病时,要根据尿糖检测结果结合病人的饮食来综合判断。
1.尿液检查是诊断泌尿系统疾病的重要依据,对于某些全身性病变以及身体其他脏器影响尿液改变的疾病如糖尿病、血液病、肝胆病等的诊断也有重要的参考价值。尿糖检测的原理如图所示。下列有关叙述正确的是(  )
A.过程④为比色,若试纸呈深棕色,说明形成了较多的氧化亚铜沉淀,可推出此人尿液中含较多的葡萄糖
B.刚采集的尿液与双缩脲试剂反应后若呈紫色,说明尿中含有蛋白质
C.某人经尿糖检测后有有色物质生成,可确定患有糖尿病
D.为确诊患有糖尿病,还应检测血液中胰岛素浓度
解析:选D。若试纸呈深棕色,可推出尿液中含较多的葡萄糖,但不是形成了较多的氧化亚铜;双缩脲试剂用于鉴定蛋白质,是由于蛋白质含有肽键,可以与双缩脲试剂反应产生紫红色的络合物,尿液中的尿素含有类似肽键的结构,所以也能与双缩脲试剂反应;尿中含糖并不等于其患糖尿病。
2.医生怀疑张某尿糖的病因是肾脏病变而不是糖尿病。提供胰岛素等实验所需用品,在高中实验室的现有条件下,设计一个简单实验,以验证医生对张某病因的猜想(胰岛素的给药量、给药时间及药物作用时间不作要求)。
(1)实验原理:病变肾脏的________功能下降,会导致尿糖;糖尿病患者是________________,导致血糖过高,超过肾糖阈而尿糖。
(2)请续写实验步骤
①早餐后2
h,收集张某尿液2
mL装入试管A;____________,次日早餐后2
h,收集张某尿液2
mL装入试管B。
②________________________________________________________________________。
(3)结果分析
若试管中溶液显色情况为________________,则张某为肾病患者;
若试管中溶液显色情况为________________,则张某为糖尿病患者。
解析:设计的基本思路是:肾脏病变引起的尿糖与胰岛素无关,注射胰岛素前后都出现尿糖症状;糖尿病与胰岛素有关,注射一定量胰岛素后,尿糖症状消失。因此可通过注射胰岛素前后对照进行检测。检测尿糖的方法限定在高中实验室的现有条件下,可用斐林试剂(或班氏试剂等)进行检测。
答案:(1)重吸收 胰岛素分泌不足 (2)①向张某注射一定量胰岛素 ②向A、B两试管中均加入等量新配制的斐林试剂,60
℃水浴加热2
min,观察显色情况 (3)A、B均显砖红色 A显砖红色、B显蓝色
1.除用葡萄糖试纸外还可用斐林试剂检测尿糖的存在,若尿液中含葡萄糖,加入斐林试剂并水浴加热后,可产生砖红色沉淀。
2.尿糖≠糖尿病:出现尿糖不一定就是糖尿病,因为如果正常人一次性吃糖过多,肾小管不能吸收多余的葡萄糖,也会出现尿糖。
[核心体系构建]
[填空] ①下丘脑 ②水盐调节 ③胰岛素 ④肾上腺素
⑤甲状腺激素 ⑥微量和高效 ⑦分级调节
⑧反馈调节
[规范答题必备]
1.甲状腺激素的分泌调节
(1)甲状腺激素的分泌既是分级调节,又存在负反馈调节。
(2)甲状腺激素浓度过高对下丘脑、垂体具有抑制作用。
2.血糖调节
(1)胰岛素是唯一降血糖的激素。胰岛素能促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存。
(2)胰岛A细胞、胰岛B细胞既能接受血糖浓度刺激,也能接受神经递质的刺激。
(3)糖尿病的三多一少:多饮、多食、多尿和体重减少。
3.激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是使靶细胞或靶器官原有的生理活动发生变化。
4.激素调节是体液调节的主要内容,具有微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞的特点。
课时作业
1.(2016·高考海南卷,17)下列有关动物激素的描述,正确的是(  )
A.机体中激素的分泌量是不变的
B.激素是具有高效性的生物活性物质
C.性激素的化学本质是由氨基酸组成的蛋白质
D.促甲状腺激素的受体分布在体内各种细胞上
解析:选B。受内外因素影响,机体中激素的分泌量是变化的,A项错误;激素具有微量、高效的特点,其活性受温度、pH等因素影响,B项正确;性激素属于脂质类,C项错误;促甲状腺激素的受体分布在甲状腺细胞上,D项错误。
2.(2016·高考北京卷,4)足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。对比赛中球员机体生理功能的表述,不正确的是(  )
A.长时间奔跑需要消耗大量糖原(元)用于供能
B.大量出汗导致失水过多,抑制抗利尿激素分泌
C.在神经与肌肉的协调下起脚射门
D.在大脑皮层调控下球员相互配合
解析:选B。足球比赛时间较长,需要消耗较多糖原(元)供能,A项正确;大量出汗导致失水过多,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B项错误;足球赛场上,球员在神经与肌肉的协调下完成起脚射门,C项正确;球员间的相互配合受人的高级神经中枢——大脑皮层的调控,D项正确。
3.(2015·高考广东卷,2)关于人胰岛素的叙述,正确的是(  )
①以碳链为基本骨架
②与双缩脲试剂反应呈蓝色
③促进肝糖原分解
④由胰岛B细胞合成、分泌
A.①③       
B.①④
C.②③
D.③④
解析:选B。胰岛素的化学本质是蛋白质,属于生物大分子,以碳链为基本骨架,①正确。蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,②错误。胰岛素的作用是促进肝糖原合成,胰高血糖素的作用是促进肝糖原分解,③错误。胰岛素是由胰岛B细胞合成和分泌的,④正确。
4.(2016·高考全国卷甲,3)下列关于动物激素的叙述,错误的是(  )
A.机体内、外环境的变化可影响激素的分泌
B.切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降
C.通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量
D.血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素
解析:选D。机体内、外环境的变化可影响激素的分泌,如机体在紧张、焦虑时肾上腺素的分泌增多,在寒冷刺激下甲状腺激素的分泌增加,A项叙述正确;动物生长激素由垂体分泌,故切除动物垂体后,血液中生长激素的浓度下降,B项叙述正确;蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,所以通过对转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量,C项叙述正确;胰高血糖素对胰岛素的分泌有促进作用,而胰岛素对胰高血糖素的分泌起抑制作用,且胰高血糖素由胰岛A细胞分泌而不是由胰岛B细胞分泌,D项叙述错误。
5.与神经调节相比,体液调节不具备的特点是(  )
A.调节较缓慢
B.通过体液运送调节物
C.调节物都是由内分泌腺产生的
D.调节作用范围广泛
解析:选C。体液调节的调节物主要是由内分泌腺产生的激素,但也有一些化学物质如CO2等不是由腺体产生的。
6.科研人员分别给三只大白鼠注射了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种激素,如表所示的是注射相应激素一段时间后出现的生理反应:
注射的激素
生理反应

出现低血糖症状,甚至昏迷

蛋白质合成加快,软骨生长明显

呼吸、心率加快,体内产热量增加
据此判断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种激素的化学名称分别是(  )
A.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
B.生长激素、胰岛素、甲状腺激素
C.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
D.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
解析:选A。胰岛素具有降低血糖浓度的作用,体内含量过高时,血糖浓度过度降低,会出现低血糖症状;生长激素具有促进蛋白质的合成与骨的生长的作用;甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用,可以增加产热量。
7.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。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。
8.(2017·浙江诸暨中学模拟)下列关于既有分级调节又有反馈调节的人体内激素调节的叙述,正确的是(  )
A.雌性激素是由氨基酸组成的,可促进卵巢的发育和卵细胞的成熟
B.胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖降低
C.甲状腺激素的分泌既有分级调节又有反馈调节,而其他激素的分泌只有反馈调节
D.促甲状腺激素弥散在体液中,几乎对全身细胞都起作用
解析:选B。性激素为脂质的固醇类,A错误;胰岛素可促进葡萄糖加速进入细胞氧化分解、合成糖原储存,转化为非糖物质,从而降低血糖,B正确;甲状腺激素、性激素等既有分级调节又有反馈调节,C错误;垂体分泌的促甲状腺激素虽弥散在体液中,但由于只有甲状腺细胞上有其特异性受体,故其作用于甲状腺,D错误。
9.如图为血糖调节的部分过程,下列相关叙述正确的是(  )
A.血糖浓度降低时,X激素可促进肌糖原及肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖
B.某糖尿病病人胰岛素的含量比正常人高,该患者最可能的原因是胰岛素受体少
C.某人因体内产生了能攻击胰岛素受体的抗体而导致的糖尿病可通过注射胰岛素进行治疗
D.血糖调节的基本方式是神经—体液共同调节,切除垂体后对血糖调节影响很大
解析:选B。X激素为胰高血糖素,胰高血糖素可促进肝糖原的分解及非糖物质转化为葡萄糖,而不能促进肌糖原的分解;胰岛素受体被抗体攻击后,胰岛素不能与受体正常结合,因此无法通过注射胰岛素治疗该类糖尿病患者;血糖调节的基本方式是神经—体液共同调节,但基本不受垂体影响。
10.(2017·甘肃天水模拟)如图所示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.当人的手被针扎时,其调节过程可通过A→B→E来实现,属于神经调节
C.水盐平衡调节的过程可以通过A→B→C→D→E来实现,属于神经调节
D.若图表示体温调节过程,则体温调节属于神经—体液调节
解析:选C。水盐平衡调节过程为神经—体液调节。
11.(2017·河北石家庄一模)如图表示甲状腺激素的分泌过程,①②③表示相关激素,请回答下列问题:
(1)由图可知,甲状腺激素的分泌存在________调节和________调节。
(2)其他条件不变,若给小鼠饲喂含②的食物,则③的量将________(填“升高”“不变”或“降低”)。若给小鼠饲喂含③的食物,其对缺氧的敏感性将
________________________________________________________________________。
(3)弥漫性毒性甲状腺肿是由于机体产生某种抗体,导致患者体内③含量比正常人多,其原因主要是该抗体与甲状腺细胞表面受体结合,发挥与________________(填激素名称)相同的生理作用。
解析:(1)甲状腺分泌甲状腺激素受下丘脑和垂体的制约,体现了分级调节;甲状腺激素含量过高会反过来抑制垂体和下丘脑分泌相关激素,体现了(负)反馈调节。(2)激素②为促甲状腺激素,成分是蛋白质,口服后被消化酶分解失去活性,故对生命活动无影响;③为甲状腺激素,成分是氨基酸衍生物,口服后能被消化道吸收,可发挥正常的生理功能;甲状腺激素可促进物质代谢,甲状腺激素增多的小鼠对缺氧的敏感性提高。(3)促进甲状腺分泌甲状腺激素的是促甲状腺激素。
答案:(1)分级 (负)反馈(顺序可颠倒)
(2)不变 提高 (3)促甲状腺激素
12.(2016·高考四川卷,8)生长抑素(SS)是一种14个氨基酸的环状多肽,由下丘脑合成释放,可直接影响促甲状腺激素(TSH)的分泌。
(1)合成1分子SS可产生________分子H2O;下丘脑分泌的SS经________的运输到达靶器官

(2)急性高血糖和药物A均可促进SS的分泌,进而影响TSH的分泌,有人对健康志愿者进行不同处理,测定其血浆中TSH水平,结果如图(注:TRH为促甲状腺激素释放激素)。
①给予受试者葡萄糖处理造成急性高血糖后,受试者胰岛细胞分泌的________________将减少。
②用TRH处理后,受试者体内________分泌的TSH含量升高,导致机体________激素分泌增多,细胞代谢速率加快,产热增加。
③由实验结果可知:与对照组相比,处理组TSH的增加量较________,说明SS对TSH的分泌具有________作用。从总体趋势看,与药物A相比,急性高血糖对SS分泌的促进作用更________。
④设置处理组3的目的是探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)生长抑素(SS)是一种14个氨基酸的环状多肽,因此合成1分子SS可产生14分子H2O;下丘脑分泌的SS可影响促甲状腺激素的分泌,该过程属于体液调节,故SS经体液的运输到达靶器官。(2)①葡萄糖处理造成急性高血糖之后,受试者胰岛A细胞分泌的胰高血糖素将减少。②用TRH处理后,受试者体内垂体分泌的TSH含量升高,导致机体甲状腺分泌的甲状腺激素增多,甲状腺激素可促进细胞代谢,使产热增加。③分析曲线,与对照组(TRH处理)相比,3个处理组TSH的增加量较少,说明急性高血糖和药物A可使TSH的分泌量降低,而急性高血糖与药物A可促进SS的分泌,SS可直接影响TSH的分泌,综上可知SS对TSH的分泌具有抑制作用。从总体趋势看,与药物A处理相比,急性高血糖时TSH的分泌少,说明急性高血糖对TSH分泌的抑制作用更强,对SS分泌的促进作用更强。④急性高血糖和药物A同时作用于机体,可探究两者共同作用对SS分泌的影响。
答案:(1)14 体液 (2)①胰高血糖素 ②垂体 甲状腺
③少 抑制 强 ④急性高血糖与药物A共同作用对SS分泌的影响
13.(2017·河南三门峡期初测试)某生物兴趣小组利用刚宰杀的家兔探究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,实验结果如图所示。下列分析中不合理的是(  )
A.3号瓶、4号瓶和5号瓶对比说明甲状腺激素和下丘脑是影响TSH分泌的因素
B.2号瓶和5号瓶对比说明垂体对下丘脑分泌TSH有促进作用
C.1号瓶、2号瓶、3号瓶对比说明TSH是由垂体分泌的
D.由3号瓶、4号瓶可知,甲状腺激素对TSH的分泌有抑制作用
解析:选B。3号瓶、4号瓶和5号瓶对比说明下丘脑促进垂体分泌TSH,甲状腺激素抑制垂体分泌TSH,A、D正确;2号瓶与5号瓶对比说明TSH不是下丘脑分泌的,B错误;由图可知,只有培养液和下丘脑,没有TSH的生成,而有垂体则有TSH的生成,说明TSH是垂体分泌的,C正确。
14.(2017·淄博一中月考)某人饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出面色苍白,全身颤抖。则有关叙述错误的是(  )
A.该个体血糖浓度降低,细胞产热不足以维持正常体温
B.该个体感觉饥寒交迫的中枢在胃黏膜的感受器
C.调节过程中促甲状腺激素、胰高血糖素等多种激素分泌会增加
D.调节过程中几乎所有的细胞都被调动起来抵御寒冷
解析:选B。饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出面色苍白,全身颤抖,说明该个体血糖浓度降低,细胞产热不足以维持正常体温,体温降低,A正确;人体感觉饥寒交迫的中枢在大脑皮层,B错误;调节过程中促甲状腺激素、胰高血糖素等多种激素分泌会增加,促进机体产热增多,促进血糖升高,C正确;调节过程中几乎所有的细胞都被调动起来抵御寒冷,D正确。
15.(2017·河北衡水中学模拟)如图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系,①②③④代表相关激素,则下列说法正确的是(  )
A.图中激素②能促进甲状腺的分泌,抑制下丘脑的分泌
B.寒冷环境血液中激素①②③④的量均增加
C.机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节
D.激素②能促进激素③的分泌,激素③能抑制激素②的分泌,所以说②③具有拮抗作用
解析:选C。图中①②③④分别代表的是促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素和抗利尿激素。促甲状腺激素可以促进甲状腺激素的分泌,甲状腺激素可以通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,甲状腺激素与促甲状腺激素之间不存在拮抗作用,A、D错误;寒冷环境中,体内水分的散失主要通过排尿的方式,所以尿量会增多,抗利尿激素分泌量会减少,B错误。
16.(2015·高考安徽卷,30)如图为人体生长激素分泌的调节示意图。
(1)细胞a分泌的激素对细胞c的分泌具有促进作用,而细胞b分泌的激素对细胞c的分泌具有抑制作用,则这两种激素对细胞c分泌生长激素的调节呈________关系。若生长激素分泌增多,将________(填“促进”或“抑制”)细胞b的分泌。
(2)下丘脑是神经系统和内分泌系统联系的枢纽。如发生急性低血糖时,对血糖浓度敏感的神经元可通过细胞
a促进细胞c的分泌。在这个调节过程中,下丘脑神经内分泌细胞的作用是将________________________转变为________________________。
(3)激素的作用范围较广泛,如生长激素可与全身脂肪细胞和软骨细胞等靶细胞的受体结合并发挥作用,这是因为
________________________________________________________________________。
(4)运动能提高机体免疫功能,原因之一是生长激素可作用于胸腺,促进________分化。
解析:(1)根据题意可知,细胞a和细胞b分泌的两种激素对细胞c分泌生长激素分别起促进和抑制作用,因此,这两种激素的调节呈拮抗关系。若生长激素分泌增多,将促进细胞b的分泌,进而抑制生长激素的分泌,从而维持生长激素含量的相对稳定。
(2)当发生急性低血糖时,该信息会刺激相应的神经元发出信息作用于下丘脑的a细胞,引起细胞c的分泌活动增强。在这个调节过程中,下丘脑神经内分泌细胞的作用是完成电信号到化学(激素)信号的转变。
(3)激素可通过体液运输到全身各处,所以激素的作用范围较广泛。
(4)在骨髓造血干细胞中产生的淋巴细胞一部分进入胸腺形成T细胞,在抗原刺激下,T细胞可以分化为效应T细胞和记忆细胞,从而显著增强人体免疫力。据此可知,运动能提高机体免疫功能是因为生长激素可作用于胸腺,促进T细胞的分化。
答案:(1)拮抗 促进 (2)神经系统活动的电信号 调节内分泌系统活动的激素信号 (3)激素通过体液运输到全身各处 (4)T细胞第29讲 人体的内环境稳态及实例分析
 1.稳态的生理意义(Ⅱ) 2.体温调节和水盐调节(Ⅱ)
 内环境及其稳态的调节
1.体液及内环境的组成
(1)体液的组成
(2)体液各组分间的相互转化关系
2.内环境的成分及理化性质
(1)血浆的成分
①含量约90%的是水,约7%~9%的是蛋白质,约1%的是无机盐。
②血液运送的物质:各种营养物质、代谢废物、气体、激素等。
(2)组织液、淋巴的成分
二者的成分和含量与血浆相近,最主要的差别是血浆中蛋白质含量较高。
(3)内环境的理化性质
3.内环境稳态的意义及其调节
(2)稳态失衡:人体维持稳态的能力是有一定限度的。
原因
(3)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
1.(必修3
P5旁栏思考改编)生理盐水与血浆、组织液的渗透压相同,称为等渗溶液,医院里给病人输液时必须使用生理盐水,但是过多注射会影响细胞的正常功能,以下解释不正确的是(  )
A.生理盐水与细胞外液虽为等渗溶液,但是成分差别非常大
B.生理盐水成分与血浆成分明显不同,过量补充会影响pH的稳态
C.过量补充生理盐水时,血浆中的其他成分,如钾离子的浓度会偏低
D.过量注射生理盐水会导致内环境渗透压发生改变
答案:D
2.(深入追问)如图表示人体中部分体液的关系图,则:
图1中的甲、图2中的A和图3中的a分别代表什么?
提示:组织液、血浆、淋巴。
突破1 写出下列细胞生活的内环境
结合如图内环境各组分间的关系,突破以下问题:
细胞名称
所生活的内环境
血细胞
血浆
组织细胞
组织液
淋巴细胞、吞噬细胞
血浆、淋巴
毛细血管壁细胞
血浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
组织液、淋巴
口腔上皮细胞
组织液
突破2 内环境中化学成分与生理过程
(1)将下列物质序号归类填在后面的表格中
①无机盐 ②淋巴因子 ③氨基酸 ④血浆蛋白 ⑤呼吸酶 ⑥维生素 ⑦葡萄糖 ⑧神经递质 ⑨激素 ⑩抗体  二氧化碳  血红蛋白  尿素  甘油  DNA聚合酶  脂肪酸  消化酶  麦芽糖  糖原  纤维素 受体 载体
类别
物质归类
内环境中存在的化学物质
营养物质
①③⑥⑦
代谢产物
②④⑧⑨⑩
代谢废物

内环境中不存在的化学物质
细胞内特有

细胞膜上的
消化道中的

不被吸收的

(2)将下列生理过程序号归类填在后面的表格中
①细胞呼吸 ②乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸
③细胞内蛋白质、神经递质、激素等物质的合成 ④消化道中物质的消化 ⑤神经递质与受体的结合 ⑥激素与靶细胞的结合 ⑦抗体与抗原的结合
类别
过程归类
内环境中发生的过程
②⑤⑥⑦
内环境中不发生的过程
①③④
突破3 完善内环境中pH调节的过程图
认识细胞外液的四个易错点
(1)细胞外液并不适用于所有动物:多细胞动物有细胞外液,单细胞生物无所谓的“细胞外液”。
(2)“细胞外的液体”并非全是细胞外液:人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的液体应算作人体外部环境,如尿液、原尿、消化液等不是细胞外液。
(3)三种细胞外液组成成分不同:血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
(4)内环境的稳态不是固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态,表现为内环境的理化性质只在很小的范围内波动。 
【感知考题】
下列关于内环境及稳态的说法中,正确的是(  )
A.摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加(2016·浙江,4A)
B.骨骼肌纤维内乳酸积累过多,会引起细胞体积增大(2016·浙江,4B)
C.某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20
mL后,会出现细胞内液和细胞外液分别增加10
mL(2015·全国Ⅰ,3B改编)
D.患者血浆蛋白减少使血浆渗透压升高,可出现组织水肿(2015·四川,5B)
[答案] B
(1)人体内的ATP合成酶不属于(填“属于”或“不属于”)内环境的成分,原因是ATP合成酶位于细胞内。
(2)如图为人体体液相互转化的示意图,O2进入细胞的主要路径是①→②→③;突触前膜释放的神经递质直接进入②中。
高分点拨——类题通法
巧用单箭头分析内环境物质交换示意图
(1)分析
单方向(箭头)
双方向(箭头)
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
【跟进题组】
命题1 内环境的成分
1.下列各组物质中全是内环境成分的是(  )
A.O2、CO2、血红蛋白、H+
B.过氧化氢酶、抗体、激素、H2O
C.纤维蛋白原、Ca2+、膜上载体
D.Na+、HPO、葡萄糖、氨基酸
解析:选D。内环境指的是细胞外液,包括组织液、血浆和淋巴等。血红蛋白存在于红细胞中,不属于内环境中的成分;过氧化氢酶存在于细胞内,不属于内环境中的成分;膜上载体不属于内环境中的成分。
2.(2015·高考海南卷,18)人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境,下列叙述错误的是(  )
A.血浆和组织液都有运输激素的作用
B.血浆和淋巴都是免疫细胞的生存环境
C.血红蛋白主要存在于血浆和组织液中
D.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度
解析:选C。激素通过体液进行运输,A项正确;淋巴细胞属于免疫细胞,其生活的内环境是血浆和淋巴,B项正确;血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境成分,C项错误;与组织液相比,血浆中含有较多的蛋白质,D项正确。
易错点 细胞内的成分≠内环境的成分
[点拨] 一切只能存在于细胞内的物质,如血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白、胞内酶(如呼吸氧化酶)等,不属于内环境的成分。
命题2 体液的相互关系及生理作用
3.(2017·内蒙古师范大学附中质检)如图中的a、b、c分别表示人体内三种细胞外液,细胞1、2、3分别表示处于该细胞外液中的多种细胞,箭头表示这三种液体之间的相互关系。下列有关叙述中正确的是(  )
①a的蛋白质含量最高 ②细胞2中有的种类不消耗O2
③c可能含有激素和消化酶 ④细胞3的种类最多
A.②③         
B.③④
C.①②
D.②④
解析:选D。根据三种液体之间的关系可判断a是淋巴,b是血浆,c是组织液。三种细胞外液中血浆中的蛋白质含量最多。大部分组织细胞存在于组织液中,所以细胞3的种类最多,血浆中成熟红细胞不消耗O2,消化酶不属于内环境的成分。
4.(原创)下列有关人体内环境的叙述,错误的是(  )
A.体液免疫过程中抗原与抗体结合能发生在①中
B.图中②是血浆,内含葡萄糖、血浆蛋白和激素等成分
C.图中③与①最主要的区别是③中的蛋白质含量较少
D.图中④是细胞生存的液体环境,又称细胞外液
解析:选B。本题首先应根据题图判断①为血浆,②为组织液,③为淋巴,故B选项中,②是组织液,且组织液中不含血浆蛋白。
易错点1 体内液体≠内环境
[点拨] 一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道等)及与外界相通的液体(如尿液等),不属于内环境。
易错点2 血液≠体液,血浆≠内环境
[点拨] 体液包括细胞外液和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,而血液包括血浆和血细胞,所以血液并不全是体液,血浆只是内环境的一部分。
命题3 内环境的稳态及调节机制的分析
5.(2017·新疆乌鲁木齐二模)下列关于人体内环境稳态的叙述,正确的是(  )
A.内环境的稳态是指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态
B.血浆中蛋白质含量比组织液多,所以血浆渗透压高于组织液渗透压
C.人在冬泳过程中,体内的产热速率始终大于散热速率
D.高原地区缺氧,人体内产生的CO2增多,所以内环境pH会下降
解析:选A。血浆和组织液的渗透压基本相等,B错误;人在冬泳过程中,体温维持稳定时,产热与散热基本相等,C错误;高原地区缺氧,人体无氧呼吸产生的乳酸增多,不是二氧化碳增多,D错误。
6.如图为机体调节示意图。下列叙述正确的是(  )
A.人体清除衰老细胞体现的是图中②免疫系统的防卫功能
B.图中③神经系统均直接控制内分泌腺的活动
C.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节的结果
D.当内环境遭到破坏时,必将引起细胞代谢紊乱,甚至出现组织水肿
解析:选D。人体清除衰老细胞体现的是免疫系统的清除功能;神经系统可直接或间接调控内分泌腺的活动;神经—体液—免疫调节网络是目前普遍认为的维持内环境稳态的调节机制,并不是坎农提出的。
 内环境稳态与人体健康
7.(2017·山东济南一模)乳酸中毒是糖尿病的并发症之一,医生根据患者的病情为病人补充碱制剂或者胰岛素,以降低血液中乳酸的含量及提高血液的pH,以下叙述错误的是(  )
A.碱制剂可选用NaHCO3、Na2HPO4
B.丙酮酸在细胞质基质中分解为乳酸和二氧化碳
C.患者补充胰岛素的主要目的是加速血糖的氧化分解
D.人体中出现乳酸中毒症状,表明人体维持稳态的调节能力是有限的
解析:选B。NaHCO3、Na2HPO4可以与乳酸反应,A正确;无氧条件下丙酮酸在人体细胞质基质中转变为乳酸,B错误;糖尿病患者血糖浓度高,补充胰岛素促进组织细胞摄取利用葡萄糖,达到降血糖的目的,C正确;人体维持稳态的调节能力是有限的,当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,稳态失衡,D正确。
内环境稳态与人体健康
(1)渗透压的平衡:当患肠胃炎时,常常感到四肢无力,其原因是体内丢失了大量的无机盐,使无机盐平衡遭到破坏,因此需要输液来补充。
(2)血糖的平衡:长时间没有进食时,常感到四肢无力、头晕眼花,这是由于葡萄糖供应不足,大脑得不到足够的能量。
(3)体温的恒定:感冒发烧时,食欲低下、精神不佳,这是由于体温升高,影响了消化酶等各类酶的催化功能,导致消化不良和其他生理活动紊乱。
 内环境稳态的实例——体温调节与水盐调节
1.体温调节
(1)体温平衡图解
(2)体温恒定的意义:体温恒定是人体生命活动正常进行的必要条件,主要通过对酶活性的调节体现。
(3)与体温调节有关的结构
①温度感受器:温觉感受器和冷觉感受器分布于皮肤、黏膜和内脏。
②调节中枢:位于下丘脑。
③感觉中枢:位于大脑皮层。
2.人体水盐平衡及调节
(1)调节机制:神经—体液调节。
(2)水盐平衡调节相关结构与激素
①水平衡的调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
②参与的激素:主要为抗利尿激素。
a.产生:下丘脑产生。
b.释放:垂体后叶释放。
c.作用部位:肾小管和集合管。
d.功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)水盐平衡调节
①神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉→主动饮水。
②体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→下丘脑产生抗利尿激素→垂体释放抗利尿激素作用于肾小管、集合管,使其重吸收水增多→尿液减少。
1.(必修3
P33基础题T2改编)某同学通过少喝水,从而减少上厕所的次数来争取更多的学习时间。但少喝水对身体不利,以下不是少喝水导致的是(  )
A.细胞萎缩,人体老化
B.导致血液浓度升高
C.导致有毒代谢废物的积累
D.人体新陈代谢增强
答案:D
2.(深入追问)如图表示的是体温调节和水盐调节过程示意图,图中字母表示的分别是什么激素?
提示:a是促甲状腺激素释放激素,b是促甲状腺激素,c是甲状腺激素,d是抗利尿激素。
1.体温调节模型
(1)寒冷时
(2)炎热时
2.水盐调节模型
【感知考题】
(2015·高考江苏卷,28改编)如图表示下丘脑参与人体体温、水盐的部分调节过程。请回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动,腺体A表示的器官有______________________。从寒冷进入温暖的环境中,机体的产热量会________。
(2)人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑增加________激素的生成和分泌,并由垂体释放进入血液,促进________________对水分的重吸收。此时的尿量会________。
[答案] (1)甲状腺和肾上腺 减少 (2)抗利尿 肾小管和集合管 减少
(1)当人所处的环境温度从25
℃降至5
℃时,判断表中物质的变化情况:
指标
耗氧量
尿量
抗利尿激素
体内酶活性
变化
增加
增加
减少
不变
(2)图中a点时注射的可能是抗利尿激素。
高分点拨——类题通法
(1)高温、低温条件下体温调节机理不完全相同
①在寒冷环境中,下丘脑通过有关神经支配肾上腺分泌肾上腺素,使代谢加强,产热增多,这属于神经—体液调节;下丘脑通过分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,增加产热,属于体液调节;另外,下丘脑还可通过有关神经调节使骨骼肌战栗、皮肤血管收缩、立毛肌收缩等,这属于神经调节,故在寒冷环境中的体温调节属于神经—体液调节。
②在高温环境中的体温调节主要由下丘脑通过神经支配皮肤中的血管、汗腺进行调节,即主要为神经调节。
(2)血浆渗透压、抗利尿激素含量和尿量的关系
血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,二者呈正相关;抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,二者呈负相关。三者关系如图:
【跟进题组】
命题1 体温平衡及调节
1.(2017·上海市十三校高三联考)如图为人体内体温调节示意图,下列叙述不正确的是(  )
A.体温的调节机制实际上是一种反馈调节
B.温度感受器只分布在皮肤表面,其他部位没有
C.体温调节是通过神经—体液的作用实现的
D.通过体温调节,改变了机体产热与散热的能力,结果使体温维持在相对稳定的水平
解析:选B。体温调节过程中存在神经调节和激素调节;温度感受器分布在皮肤、黏膜、内脏中;通过体温调节,改变机体产热与散热的能力,使体温维持相对稳定,属于一种反馈调节。
2.(2016·高考上海卷,14改编)导致图中ab和de段人体体温变化的事件可能是(  )
A.非自主颤栗和发热 
B.骨骼肌收缩和排尿
C.吹电风扇和剧烈运动
D.寒冷环境和汗液分泌增加
解析:选C。由图中曲线可知,ab段体温下降,原因可能为吹电风扇或处在寒冷环境中,非自主颤栗和骨骼肌收缩都会增加产热而造成体温上升;de段体温上升,原因可能为发热或剧烈运动,排尿和汗液分泌都会散失热量而造成体温下降。
命题2 水盐平衡调节
3.(2016·高考全国卷丙,3)下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是(  )
A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节
C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定
解析:选B。细胞外液渗透压变化会使垂体释放抗利尿激素的量发生变化,A项正确。水通过自由扩散的方式进入肾小管细胞,肾小管受抗利尿激素的调节,B项错误。摄盐过多,细胞外液渗透压升高,饮水增加后可降低渗透压,同时尿量增加,排出多余水分和无机盐,从而有利于维持细胞外液渗透压相对稳定,C项、D项正确。
4.(2016·高考江苏卷,16)下图表示正常人分别快速饮用1
L清水、1
L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(  )
A.曲线c表示饮用1
L生理盐水后排尿量的变化
B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加
C.曲线d表示饮用1
L生理盐水后血浆渗透压的变化
D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少
解析:选B。正常人快速饮用1
L清水后排尿量先增加再减少,血浆渗透压先降低再恢复正常,分别对应曲线a和c;正常人快速饮用1
L生理盐水后,血浆渗透压基本不变,排尿量稍微增加,分别对应曲线b和d,A项、C项错误;由于生理盐水和血浆的渗透压近似相等,饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加,B项正确;抗利尿激素由下丘脑合成、垂体分泌,D项错误。
 结合实验探究水盐平衡
5.为研究肾上腺分泌的盐皮质激素对动物水盐代谢的调节作用,科研人员将实验鼠随机分为五组,1为对照组,2、3、4、5为实验组,饲养于实验室,每天记录动物排尿量并测量尿中Na+含量。如表为各组处理条件(“+”表示施加条件,空白表示不施加,“?”表示请判断),以下分析错误的是(  )
组别
摘除肾上腺
饮用清水
饮用生理盐水
注射适量盐皮质激素
1


2


3



4



5



A.向各组提供的饲料、温度等条件相同
B.2、3、4、5组摘除肾上腺,1组经相同手术创伤但不摘除肾上腺
C.1、2组尿量变化对比可说明肾上腺对水代谢的影响
D.4、5组摘除肾上腺,一组仅施加盐皮质激素,另一组仅施加生理盐水
解析:选D。本实验的目的是研究肾上腺分泌的盐皮质激素对动物水盐代谢的调节作用,盐皮质激素为自变量,故实验组2、3、4、5都要摘除肾上腺,排除自身肾上腺产生的盐皮质激素的影响,对照组1经相同手术创伤但不摘除肾上腺,保证实验组和对照组只有自变量不同,B正确;无关变量要等量控制,避免对实验结果产生影响,A正确;1、2组自变量为肾上腺的有无,因变量为尿量变化,C正确;4、5组摘除肾上腺,一组仅施加盐皮质激素、另一组仅施加生理盐水,有两个自变量,不能相互对照,应该是4、5组摘除肾上腺,都加生理盐水,一组加盐皮质激素,另一组不加,D错误。
[核心体系构建]
[填空] ①血浆 ②组织液 ③淋巴 ④升高
⑤增加 ⑥减少 ⑦增加 ⑧减少
[规范答题必备]
1.体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴等,三种细胞外液组成内环境。
2.血浆与组织液和淋巴相比含有更多的蛋白质。
3.内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压。
4.内环境的稳态指的是各种理化性质和化学成分保持相对稳定的状态,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
5.体温调节和水盐调节都是通过神经—体液调节实现的。
6.参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,参与水盐调节的激素是抗利尿激素。
课时作业
1.(2017·新疆乌鲁木齐二模)下列对人体内环境及稳态的叙述,正确的是(  )
A.人体眼角膜细胞的内环境是泪液
B.抗体、神经递质和淋巴因子均可存在于内环境中
C.剧烈运动时,肌细胞的代谢产物会使组织液pH升高
D.严重的呕吐和腹泻不会导致内环境稳态失调
解析:选B。人体眼角膜细胞的内环境是组织液,A错误;抗体、神经递质和淋巴因子均可存在于内环境中,B正确;剧烈运动时,肌细胞的代谢会产生乳酸,在缓冲物质的调节下组织液pH保持相对稳定,C错误;严重的呕吐和腹泻会导致水盐流失,内环境稳态失调,D错误。
2.(高考福建卷改编)运动时汗腺分泌大量汗液,汗液初始的渗透压与血浆相等,在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,下列叙述正确的是(  )
A.出汗可使血浆渗透压降低
B.出汗不利于体温维持稳定
C.汗腺导管重吸收Na+需消耗ATP
D.下丘脑渗透压感受器兴奋减弱
解析:选C。A项,汗液在流经汗腺导管排出体外的过程中,大部分Na+、Cl-被重吸收,而水很少被重吸收,这说明失水的量相对较多,导致血浆浓度升高,故血浆渗透压升高。B项,运动时机体产热增加,而汗液蒸发会带走部分热量,从而维持机体产热和散热的平衡。C项,排汗的过程中,汗液中大部分Na+、Cl-被重吸收,说明汗液中的Na+和Cl-在浓度小于血浆中的情况下仍可以由汗液向血浆运输,可以由低浓度侧向高浓度侧运输的跨膜运输方式是主动运输,需要能量(ATP供能)和载体蛋白。D项,当机体血浆渗透压升高时,下丘脑渗透压感受器兴奋将增强。
3.(高考北京卷改编)在我国北方,游泳爱好者冬泳入水后,身体立即发生一系列生理反应,以维持体温恒定。此时,机体不会发生的反应是(  )
A.兴奋中枢神经系统,加强肌肉收缩
B.通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩
C.通过神经调节减少汗腺分泌
D.抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少
解析:选D。冬天环境温度较低,游泳爱好者入水后,皮肤冷觉感受器受到刺激产生兴奋,兴奋经传入神经传至下丘脑体温调节中枢,该神经中枢把传来的神经冲动进行分析和综合,再产生一种兴奋,这种兴奋经传出神经到达效应器,引起骨骼肌不自主战栗(增加产热)、皮肤毛细血管收缩(减少散热)、汗腺分泌减少(减少散热),A、B、C三项均正确。同时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成和分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,使机体代谢增强,产热增加,以维持体温稳定,D项错误。
4.下列过程发生在人体内环境中的是(  )
A.淋巴因子作用于免疫细胞
B.葡萄糖分解为丙酮酸
C.食物中的蛋白质被消化
D.浆细胞合成抗体
解析:选A。淋巴因子需释放到细胞外发挥作用,场所为内环境。葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,浆细胞合成抗体发生在核糖体上,都在细胞内。食物中蛋白质的消化发生在消化道,消化道不属于内环境。
5.(2017·黑龙江大庆一模)如图表示人体皮下的组织,A、B、C表示细胞外液。下列叙述不正确的是(  )
A.结构2的管壁细胞生活的内环境为B和C
B.食用含碱性物质的食物时,A的pH仍将保持相对稳定
C.细胞外液的渗透压升高时,下丘脑抗利尿激素分泌将会减少
D.长期蛋白质营养不足会导致A渗透压降低,引起组织水肿
解析:选C。结构2是淋巴管,淋巴管壁细胞生活的内环境为淋巴B和组织液C,A正确;食用含碱性物质的食物时,血浆中的缓冲物质与食物中的碱性物质反应,血浆pH仍将保持相对稳定,B正确;细胞外液的渗透压升高时,机体缺水,下丘脑抗利尿激素分泌将会增多,C错误;长期蛋白质营养不足会导致血浆A渗透压降低,组织液增多,即引起组织水肿,D正确。
6.(2016·高考海南卷,12)下列与抗利尿激素有关的叙述,错误的是(  )
A.抗利尿激素是由垂体释放的
B.抗利尿激素释放增加会使尿量减少
C.神经系统可调节抗利尿激素的释放
D.抗利尿激素促进水被重吸收进入肾小管腔
解析:选D。抗利尿激素由下丘脑合成,由垂体释放,A项正确;抗利尿激素促进肾小管、集合管重吸收,使原尿中的水分重新进入血液,使尿量减少,B项正确,D项错误;下丘脑调节水平衡,调节抗利尿激素的释放,C项正确。
7.如图是健康人从温暖环境进入寒冷环境中时的体温调节模型,有关叙述不正确的是(  )
A.体温调节中枢主要位于下丘脑
B.图中①→③→④→⑤过程属于神经—体液调节
C.X代表的主要生理过程是细胞呼吸增强
D.最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
解析:选D。当人从温暖环境中突然进入寒冷环境的初期,人体会迅速散热,而由于体温调节特别是体液调节过程需要一段时间,进入寒冷环境的初期,人体产热速率小于散热速率。此外,若人产热速率明显大于散热速率时,人体温会上升甚至发热。体温调节中枢主要位于下丘脑中。①→③→④→⑤过程既有神经冲动的传递,又有激素的参与,所以该过程属于神经—体液调节。甲状腺激素能增强代谢,增加产热量,所以X代表的主要生理过程是细胞呼吸增强。
8.如图是正常人体处于温度变化的环境中,机体散热量变化曲线图。据图分析,下列说法中不正确的是(  )
A.t3~t4时段,产热量等于散热量
B.t1~t2时段,散热量增加是由于人体体温与环境温度的温差增大
C.t2~t3时段,散热量减少,这是体温调节的结果
D.t3~t4时段的散热量大于O~t1时段,t3~t4时段的体温低于O~t1时段
解析:选D。正常人体的产热量和散热量相当,体温维持相对恒定;t1~t2时段,散热量增加是人体体温与环境温度的温差增大造成的,此时产热量也增加;t2~t3时段,散热量减少,产热量也减少,这是体温调节的结果;t3~t4时段的散热量大于O~t1时段,但t3~t4时段的产热量也大于O~t1时段,两时段体温维持相对恒定。
9.(2017·江苏南通调研)如图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图,其中甲、乙、丙表示结构。下列相关叙述错误的是(  )
―→―→―→―→
A.食物过咸会导致细胞外液渗透压升高
B.结构甲、乙分别是下丘脑和垂体
C.抗利尿激素在结构甲细胞中合成
D.结构丙对水的重吸收减少,尿量减少
解析:选D。饮水不足、体内失水过多或食物过咸都会导致细胞外液渗透压升高,A正确;分析图示可知,结构甲、乙分别是下丘脑(渗透压感受器)和垂体,B正确;抗利尿激素由下丘脑的内分泌细胞合成,C正确;结构丙为肾小管和集合管,对水的重吸收增加,尿量减少,D错误。
10.给实验用的大鼠静脉注射大量的低渗食盐水后,分别从其膀胱(暂时贮存尿液)和动脉采集尿液和血液并进行成分分析,结果如表。据此结果可以推测注射食盐水后(  )
尿液
血浆
体积(mL/
单位时间)
Na+(mg/
kg)
K+(mg/
kg)
Na+(mg/
kg)
K+(mg/
kg)
注射食盐水前
25
15
35
155
45
注射食盐水后
40
12
30
135
37
A.细胞外液渗透压升高
B.垂体释放抗利尿激素减少
C.肾小管重吸收水能力增强
D.胰岛B细胞分泌胰岛素增加
解析:选B。由表格数据分析,注射大量的低渗食盐水后血浆中Na+浓度降低了,所以细胞外液渗透压降低;由表中数据知,注射食盐水后尿液增多,说明抗利尿激素的分泌减少,肾小管重吸收水能力减弱;胰岛B细胞分泌胰岛素与该过程无关。
11.(高考新课标全国卷Ⅰ改编)已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。回答下列问题:
(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解,其终产物中的气体可进入细胞外液,并通过循环系统运输到________系统被排出体外。若该气体的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH________。
(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压________,尿量________,从而使渗透压恢复到原来的水平。
(3)当细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压________(填“会”或“不会”)发生变化。
解析:(1)葡萄糖进入组织细胞后,彻底氧化分解产生的终产物为水和CO2,CO2通过自由扩散进入内环境,并通过循环系统运输到肺部,再经过呼吸系统排出体外,如果该过程受阻,则细胞外液中CO2积累过多,会造成细胞外液的pH下降。(2)血浆中的葡萄糖不断进入组织细胞,则血浆中溶质微粒减少,血浆渗透压下降,垂体释放的抗利尿激素减少,肾小管、集合管对水的重吸收减弱,尿量增加。(3)细胞内液与细胞外液处于渗透平衡状态,当细胞外液渗透压发生变化时,会使细胞吸水或失水,导致细胞内液的渗透压也发生改变。
答案:(1)呼吸 下降 (2)降低 增加 (3)会
12.如图表示下丘脑参与人体体温、水盐平衡的部分调节过程,其中a、b、c、d表示信息分子。请据图回答下列问题:
(1)某人全身突然被冰水浇湿,受到冰水刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体A的分泌活动,腺体A表示的器官是________。当血液中的信息分子c含量过高时,垂体分泌的信息分子b将________(填“增加”“不变”或“减少”),由此可以说明过程①的调节机制为________。
(2)某人若吃的食物过咸,其细胞外液渗透压升高,会刺激下丘脑________感受器,下丘脑增加信息分子________(填字母)的生成和分泌,并由垂体释放进入血液,促进____________对水分的重吸收。
解析:(1)受到冰水(寒冷)刺激时,人体内甲状腺激素的分泌增加,提高细胞的代谢速率,促进有机物氧化分解,增加机体产热,所以腺体A表示甲状腺。当血液中甲状腺激素(信息分子c)含量过高时,会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,信息分子a、b分泌量都将减少,即甲状腺激素的分泌调节过程存在反馈调节机制,从而维持机体的稳定。(2)吃的食物过咸时,人体细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素(信息分子d)增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
答案:(1)甲状腺 减少 (负)反馈调节
(2)渗透压 d 肾小管和集合管
13.(2017·湖南长沙联考)成年健康小白鼠下丘脑的部分结构被破坏后,其代谢状况与环境温度的关系如图,可能出现的情况是(  )
解析:选D。小白鼠是恒温动物,下丘脑是体温调节中枢,若小白鼠下丘脑部分结构被破坏后,小白鼠不能维持正常体温,其耗氧量随环境温度的变化而变化,其中在最适温度时耗氧量最高,D项符合题意。
14.如图表示水盐调节的部分过程。下列相关叙述中错误的是(  )
A.图中的甲是饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸
B.乙、丙、丁分别是下丘脑、大脑皮层、肾小管和集合管
C.图中所示过程既有神经调节也有体液调节
D.渴感在大脑皮层中产生,所以水盐调节中枢在大脑皮层中
答案:D
15.研究者将空腹的大鼠置于冷水中,探究冷水刺激对大鼠生理功能的影响,请回答下列问题:
(1)冷水刺激引起实验大鼠皮肤________________产生兴奋,兴奋沿传入神经到达神经中枢,经神经中枢处理,使传出神经末梢释放________,引起皮肤血管________,减少皮肤散热量;同时引起________________(填激素名称)分泌增加,细胞代谢加快,产热量增加,以维持体温稳定。
(2)冷水刺激产生的兴奋还可以通过神经中枢作用于胰岛,引起______________分泌增加,该激素促进________分解,血糖水平升高,以对抗冷水刺激。
(3)冷水刺激引起胃黏膜内的HCO减少,从而对H+缓冲作用减弱,会使胃黏膜组织液的________降低,可引起胃黏膜损伤。
(4)胃黏膜可抵御致病微生物对机体的侵害,在机体____________(填“特异性”或“非特异性”)免疫中发挥重要作用。
解析:(1)冷水刺激即寒冷刺激,寒冷刺激会引起皮肤的冷觉感受器兴奋,兴奋传到下丘脑体温调节中枢而产生相应效应。若效应器是传出神经末梢和它所支配的皮肤毛细血管,则传出神经末梢释放的神经递质就会引起皮肤毛细血管收缩,以减少皮肤散热量。同时,寒冷还可以引起甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,通过促进细胞代谢增加产热量。(2)根据题中血糖水平升高的提示,推知冷水刺激会引起胰高血糖素分泌增加,胰高血糖素能够促进肝糖原的分解。(3)根据题目中HCO减少且对H+缓冲作用减弱,推出“弱碱减少导致无法中和弱酸”的结论,因此胃黏膜内的HCO减少会导致胃黏膜组织液pH下降,从而引起胃黏膜损伤。(4)胃黏膜属于消化道的表面,是人体的第一道防线,在机体的非特异性免疫中发挥重要作用。
答案:(1)(冷觉)感受器 神经递质 收缩 甲状腺激素(和肾上腺素) (2)胰高血糖素 肝糖原
(3)pH(或酸碱度) (4)非特异性
16.(2017·河北邯郸一中二模)如图为人体内的部分生理变化过程(字母表示器官或细胞,数字代表激素),请据图回答下列相关问题:
(1)人体产生冷觉的部位是________(填字母),体温调节的中枢是________(填字母),兴奋在神经元之间传递时,信号的变化是
________________________________________________________________________。
(2)在受到寒冷刺激时,C分泌的激素只能作用于特定的细胞,而激素________(填数字)可作为多数细胞的信号,这与细胞膜上具有特定的____________有关。
(3)人在寒冷环境比在炎热环境精力更集中、兴奋性更高的主要原因是________________________。人在饮水量相同的情况下,冬天的尿液比夏天多的主要原因是:冬天________________________________。
(4)③对C的作用有两个方面:一方面能使C的代谢速率________________;另一方面能________________C的分泌功能。
(5)图中的E主要是指________________。在血糖调节方面,与④相互拮抗的激素是________________。
解析:(1)据图分析可知,图中A是下丘脑,B是大脑皮层,C是垂体,D是胰腺,E是肝脏。人体所有的感觉(包括冷觉)都是在[B]大脑皮层形成的;体温调节的中枢是[A]下丘脑;兴奋在神经元之间通过神经递质传递时,信号的变化是电信号→化学信号→电信号。(2)在受到寒冷刺激时,C垂体分泌的促甲状腺激素只能作用于甲状腺细胞,而[③]甲状腺激素可作为多数细胞的信号,这与细胞膜上具有特定的受体有关。(3)寒冷时机体甲状腺激素分泌较多,可以提高神经系统的兴奋性,所以人在寒冷环境比在炎热环境精力更集中;人在饮水量相同的情况下,冬天的尿液比夏天多的主要原因是冬天汗液分泌较少。(4)③甲状腺激素对垂体的作用有两个方面:一方面能使C垂体细胞的代谢速率提高;另一方面能抑制C垂体对促甲状腺激素的分泌,这种调节方式叫做负反馈调节。(5)图示为饥饿寒冷时的血糖调节过程,此时④胰高血糖素的分泌量增多并发挥主要作用,而胰高血糖素发挥作用的靶器官主要是肝脏,所以E主要是指肝脏。在血糖调节方面,与④(胰高血糖素)相互拮抗的激素是胰岛素。
答案:(1)B A 电信号→化学信号→电信号 (2)③ 受体(或糖蛋白) (3)甲状腺激素含量较高,提高了神经的兴奋性 汗液分泌较少 (4)提高 抑制
(5)肝脏 胰岛素

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