2018版高考生物一轮复习第八单元生命活动的调节学案(打包6套)新人教版

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2018版高考生物一轮复习第八单元生命活动的调节学案(打包6套)新人教版

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第一讲 人体内环境的稳态及实例
[考纲展示]
1.稳态的生理定义(Ⅱ) 2.体温调节和水盐调节(Ⅱ)
授课提示:对应学生用书第157页
一、内环境的组成与理化性质
1.体液与内环境
2.体液各组分的相互转化关系
请写出字母代表的液体名称:
a血浆,b组织液,c细胞内液,d淋巴。
3.内环境的成分
(1)血浆的成分
含量
约90%
7%~9%
约1%
其余
物质

蛋白质
无机盐
血液运送的物质(营养物质、代谢废物、气体、激素等)
特点
蛋白质含量明显高于组织液和淋巴中的含量
(2)组织液与淋巴的成分:组织液、淋巴的成分和含量与血浆相似,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多蛋白质。
4.内环境的理论性质
5.
内环境的作用:是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
二、内环境的稳态
1.稳态的实质:内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
2.稳态基础:各器官、系统协调一致地正常运行。
3.稳态调节机制:目前普遍认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
4.内环境稳态的重要意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的
稳态遭破坏原因
三、人体的体温调节及水盐调节
1.体温调节
(1)热量来源:主要是细胞中有机物的氧化放能。
(2)热量平衡:机体的产热量=散热量。
①产热途径:以骨骼肌和肝脏产热为主。
(3)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,主要通过对酶的活性的调节体现。
(4)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。
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.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。
内环境稳态及其实例的3个易混易错点(1)不存在于内环境的物质一般指存在于细胞内的物质、细胞的结构成分和分泌到消化道以及体外的物质,常见的有血红蛋白、胞内酶(如呼吸酶、DNA聚合酶)、载体蛋白、消化液、尿液、泪液、汗液等。(2)分清体温感觉中枢、调节中枢及感受器①体温感觉中枢——即产生“冷觉”、“热觉”的场所,位于大脑皮层;体温调节中枢,位于下丘脑。②温度感受器——为感觉温度变化的神经末梢,广泛分布于皮肤、黏膜及内脏器官中。(3)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则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。
授课提示:对应学生用书第158页
考点一 内环境的组成与稳态
[核心考点通关]
一、内环境各组成之间的关系
1.巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
(1)分析
单箭头
双箭头
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
2.内环境示意图中各组成成分的判断方法
3.几种常考细胞所处的内环境
细胞名称
直接内环境
组织细胞
组织液
毛细血管壁细胞
血浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴、组织液
血细胞
血浆
淋巴细胞和吞噬细胞
淋巴、血浆
4.“三看法”判断内环境化学成分
二、内环境稳态的重要性
1.内环境稳态与人体健康分析
(1)内环境理化性质的改变引起的常见疾病分析
病症名称
内环境成分及理化性质的变化
症状
尿毒症
尿素等代谢废物在体内积累
自身中毒和综合病症
糖尿病
血液中葡萄糖含量过高
多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈,身体消瘦
高原反应
体内缺氧,血氧过低
头痛、乏力、心跳加快
发烧
体温过高,影响酶的活性
食欲不振、四肢无力
严重腹泻
丢失大量的水和无机盐
疲倦、周身不适、恶心
(2)内环境中三种成分的异常转化——组织水肿
组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因如下:
→血浆蛋白减少→血浆渗透压下降
              ↓
        
    组织水肿
              ↑
→组织蛋白增多→组织液渗透压升高
2.在内环境中发生和不发生的生理过程
(1)发生的生理过程(举例)
①乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现pH的稳态。
②兴奋传导过程中神经递质与受体结合。
③免疫过程中抗体与相应的抗原特异性结合。
④激素调节过程中激素与靶细胞膜上受体的结合。
(2)不发生的生理过程(举例)
①细胞呼吸的各阶段反应。
②细胞内蛋白质、递质和激素等物质的合成。
③消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。
3.内环境稳态意义分析
(1)血糖和氧含量正常——保证机体能量供应。
(2)体温、pH相对恒定——酶活性、细胞代谢正常。
(3)渗透压相对稳定——维持细胞的形态和功能。
(4)代谢废物因排出而含量较低——防止机体中毒。
[易混易错]
(1)注意区分细胞液、细胞内液与细胞外液
①细胞液特指植物细胞大液泡中存在的物质。
②细胞内液和细胞外液为针对多细胞动物的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称之为内环境。
(2)易混淆的血液和血浆、血浆蛋白和血红蛋白
(3)常考易错的三种环境
[题组突破演练]
题组一 内环境的成分和理化性质
1.关于人体内环境的叙述,正确的是(  )
A.组织液渗透压增大,引起细胞吸水
B.血浆中的HCO参与维持血浆pH的稳定
C.无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中
D.血浆中蛋白质的含量对血浆渗透压没有影响
解析:当组织液渗透压大于细胞内液渗透压时,会引起组织细胞失水;血浆中的HCO是缓冲物质,能调节血浆pH使之处于相对稳定状态;无氧呼吸发生在细胞质基质中,细胞质基质不属于内环境;血浆渗透压的大小主要取决于血浆中蛋白质和无机盐的含量。
答案:B
2.(2017·北京石景山模拟)下列关于内环境的叙述,正确的是(  )
A.乳酸进入血液后,血浆由弱碱性变为弱酸性
B.血浆的主要成分包括水、葡萄糖、血红蛋白和激素等
C.大量失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内
D.抗利尿激素由垂体后叶产生和释放
解析:乳酸进入血液后与NaHCO3反应,生成乳酸钠和碳酸,使血浆pH维持在7.35~7.45左右,A错误;血红蛋白不属于血浆成分,B错误;Na+主要存在于细胞外液,维持细胞外液渗透压,所以大量失钠对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液,C正确;抗利尿激素由下丘脑产生,垂体后叶释放,D错误。
答案:C
3.(2017·江苏南京、盐城模拟)如图表示肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系,下列有关叙述错误的是(  )
A.甲、乙、丙依次为组织液、血浆、淋巴
B.甲中的葡萄糖进入肝细胞需穿过两层磷脂分子
C.NaHCO3等缓冲物质可使乙的pH稳定在7.35~7.45
D.肝细胞、甲、乙三部位CO2浓度大小关系为乙>甲>肝细胞
解析:由肝细胞和甲进行物质交换可知甲表示组织液,进而得出乙表示血浆,丙表示淋巴,A正确;甲中的葡萄糖进入肝细胞需经过一层细胞膜,相当于穿过两层磷脂分子,B正确;乙是血浆,存在缓冲物质可使pH稳定在7.35~7.45,C正确;CO2以自由扩散的方式释放到内环境中,先由组织细胞进入组织液再进入血浆,运输方向是从高浓度到低浓度,因此CO2浓度大小关系为肝细胞>甲>乙,D错误。
答案:D
题组二 内环境稳态及意义
4.下列有关稳态的叙述中,正确的是(  )
A.稳态主要是机体通过各个器官、系统的协调活动维持的
B.稳态是机体在神经系统的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持的
C.胃液属于内环境
D.在正常情况下,内环境的各项理化性质经常处于变动之中,但都保持在适宜的范围内
解析:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态,A错误;稳态的调节机制为神经—体液—免疫调节网络,B错误;胃液不属于内环境成分,C错误;内环境的各项理化性质是常处于变动之中的,但都保持在适宜的范围内,如血浆pH稳定在7.35~7.45,D正确。
答案:D
5.(2017·江西南昌调研)关于内环境及其稳态的叙述,正确的是(  )
A.长期饮用弱碱性的水会大幅改变内环境的pH
B.内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.维持稳态的调节机制是神经—体液调节
D.细胞内液和细胞外液的成分可以交换,它们共同构成内环境
解析:由于血浆中存在着缓冲物质,长期饮用弱碱性的水不会大幅改变内环境的pH,A项错误。只有内环境保持相对稳定的状态,机体才能进行正常的生命活动,B项正确。维持稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,C项错误。细胞内液不属于内环境,D项错误。
答案:B
6.如图所示为人体内环境稳态的主要调节机制,回答以下问题。
(1)内环境指的是细胞外液,主要包括________。细胞外液理化性质的三个主要方面是________。
(2)图中神经系统与内分泌系统之间的关系是________。
(3)神经系统→内环境的信号分子有神经递质等,神经递质在释放到内环境前,主要储存在________(填细胞结构)中。已知某种药物能特异性地使分解乙酰胆碱(兴奋性神经递质)的酶失活,若用该药物处理突触间隙,并用适宜强度的刺激作用于上一个神经元(能产生乙酰胆碱),则下一个神经元将_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)当人体处于寒冷的环境时,内分泌系统向内环境释放的甲状腺激素会________(填“增加”或“减少”)。对于一个持续高烧39
℃的病人,其机体产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(5)图示表明__________________是机体维持内环境稳态的主要调节机制。
解析:从图中可以看出,神经系统、内分泌系统、免疫系统的调节对内环境稳态的维持都起着非常重要的作用,内环境稳态是三大系统共同调节的结果。内环境主要包括血浆、组织液和淋巴。渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。神经系统与内分泌系统是密切联系的。某种药物能特异性地使分解乙酰胆碱的酶失活,若用该药物处理突触间隙,则上一个神经元释放的乙酰胆碱会持续作用于下一个神经元。持续高烧39
℃的病人的体温保持相对稳定,故其机体的产热量等于散热量。
答案:(1)血浆、组织液和淋巴 渗透压、酸碱度和温度
(2)神经系统控制内分泌系统的活动,内分泌系统又影响神经系统的活动
(3)突触小泡 持续兴奋
(4)增加 等于 (5)神经—体液—免疫调节网络
考点二 体温调节和水盐平衡调节
[核心考点通关]
一、体温调节
1.体温调节的结构与机制
(1)体温调节的结构
温度感受器
调节中枢——下丘脑相互抑制、协同调节
(2)体温调节的机制
①低温环境
②高温环境
2.体温相对恒定的意义:保证了酶的活性,是维持机体内环境稳定、保证细胞新陈代谢正常进行的必要条件。
3.中暑:由于环境温度过高,使机体散热受阻,导致机体体温升高而引起的。
[特别提醒]
“寒战”指骨骼肌不自主战栗,“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都是增加产热的途径。
二、人体水盐平衡调节
1.水平衡的调节(如图)
(1)粪便中排出的水分包括两部分:一部分来自食物、饮水,没有进入内环境中;另一部分来自内环境,是以消化液的形式进入消化道中的。
(2)由皮肤排出的水分包括汗液及无明显出汗时由皮肤表层蒸发的水汽。
2.水盐平衡调节机制
(1)调节机制:神经—体液调节机制。
(2)参与的激素:主要为抗利尿激素。
①产生:下丘脑产生。
②释放:垂体后叶释放。
③作用部位:肾小管和集合管。
④功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)调节过程
3.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。
[易混易错]
(1)人体水平衡的调节中枢位于下丘脑,但产生渴觉的部位是大脑皮层。
(2)抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞分泌,垂体后叶释放。
(3)水盐平衡调节属于神经—体液调节,传出神经作用的效应器是垂体后叶,
激素作用的靶器官是肾小管和集合管。
[题组突破演练]
题组一 体温调节的分析判断
7.(2017·山西四校联考)人体体温的相对恒定,是机体产热和散热保持动态平衡的结果。下列说法中正确的是(  )
A.产热过程只有神经调节
B.人处在寒冷环境中,机体通过体液调节维持体温恒定
C.人处在炎热环境中,不能减少产热,只能依靠增加散热维持体温恒定
D.产热来源于组织器官呼吸作用所释放出来的热量
解析:产热过程既有神经调节又有体液调节,受下丘脑体温调节中枢的控制,A错误;人处在寒冷环境时,机体通过神经—体液调节增加产热减少散热来维持体温恒定,B错误;人处在炎热环境时,机体通过减少产热,增加散热维持体温恒定,C错误。
答案:D
8.调定点学说认为,人体内存在体温调定点,它可以使机体有一个相对恒定的温度值。正常情况下,体温在一定温度范围内偏离调定点后,机体能通过调节使体温回到调定点水平。病菌感染等不利因素能引起人体产生致热原(EP),EP引起体温调定点改变进而导致发烧。下图为人体体温调节示意图,请据图回答:
(1)图中下列字母表示的结构名称A____________,B____________。
(2)在上述反射弧中,汗腺、立毛肌、骨骼肌等和分布于其上的神经末梢等共同构成________,其中骨骼肌为主要的产热结构,它的活动受激素和________等信息分子的影响。兴奋在神经纤维上是以________的形式传导的,兴奋在反射弧中单向传递的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)病菌感染等不利因素致使人体温呈上升趋势时,正常体温相当于________(填“炎热”或“寒冷”)刺激,此时会在________形成冷觉。如果病人持续高烧39
℃,其产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(4)高烧病人在体温逐渐恢复正常的过程中,临床主要表现为大量出汗,以增加散热,该调节方式主要为____________。与此同时病人体内________激素含量可能会上升,以使细胞外液渗透压下降。
解析:(1)图中包含一些完整的反射弧,即有感受器、传入神经(即①)、体温调节中枢下丘脑(即A)、传出神经(即②)、多种不同的效应器(如皮肤血管、立毛肌等),其中B表示能产生肾上腺素的肾上腺。(2)汗腺、立毛肌、骨骼肌等及其上的神经末梢共同构成效应器。传出神经与骨骼肌细胞之间可形成类似突触的结构,神经元可通过释放神经递质引起骨骼肌战栗增加产热;骨骼肌细胞的代谢也受到甲状腺激素和肾上腺素的调节,在这两种激素的调节下骨骼肌细胞代谢增强,以增加产热。兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导。在反射弧中有突触,突触决定了兴奋在反射弧中只能单向传递。(3)体温上升时正常体温相当于寒冷刺激,形成冷觉的部位是大脑皮层。持续高烧39
℃,说明体温一直保持39
℃,此时机体产热量等于散热量。(4)体温下降的过程中,通过大量出汗以增加散热,该过程以神经调节为主。由于大量出汗会造成血浆渗透压升高,使抗利尿激素分泌增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管重吸收水,从而引起细胞外液渗透压下降。
答案:(1)下丘脑体温调节中枢 肾上腺 (2)效应器
神经递质 局部电流 反射弧中存在突触,兴奋只能从突触前膜传到突触后膜(或神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜) (3)寒冷 大脑皮层 等于 (4)神经调节 抗利尿
题组二 水盐平衡调节分析判断
9.下列关于人体内水和无机盐平衡和调节的叙述,正确的是(  )
A.人体内缺水时,血浆渗透压降低,排尿量减少
B.人体大量失水后,抗利尿激素分泌减少,尿量减少
C.抗利尿激素的靶细胞是肾小管和集合管细胞
D.水和无机盐平衡是体液调节的结果
解析:人体内缺水时,血浆渗透压升高,排尿量减少,A错误;人体大量失水后,抗利尿激素分泌增多,尿量减少,B错误;抗利尿激素能促进肾小管、集合管对水分的重吸收,故抗利尿激素的靶细胞是肾小管和集合管细胞,C正确;水和无机盐平衡是神经调节和体液调节共同作用的结果,D错误。
答案:C
10.(2017·湖南株洲检测)下列有关人体水盐平衡调节的叙述中,不正确的是(  )
A.抗利尿激素经靶细胞接受并起作用以后立即失去活性
B.水盐平衡调节的方式为神经—体液调节
C.抗利尿激素由下丘脑的神经分泌细胞分泌
D.细胞外液渗透压升高刺激下丘脑产生渴觉
解析:激素与靶细胞上的受体结合发挥作用后即被灭活;水盐平衡的调节既有神经调节,也有体液调节;抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌,由垂体释放;产生渴觉的是大脑皮层。
答案:D
11.尿崩症是指由于各种原因使抗利尿激素(九肽激素)的产生或作用异常,使肾脏对水分的重吸收产生障碍。下列相关叙述正确的是(  )
A.该激素由垂体释放,作用于肾小管和集合管,使其对水的通透性减小
B.尿崩症患者常表现出多尿和多饮的症状,是由于其尿液渗透压较大
C.若尿崩症因肾小管对该激素的反应障碍导致,则血浆中该激素的含量可为正常值
D.若尿崩症由该激素的合成和释放量的减少导致,则可以通过口服该激素来治疗
解析:抗利尿激素是由下丘脑合成,垂体释放的,作用于肾小管和集合管,使其对水分的通透性增大;尿崩症是指由于各种原因使抗利尿激素(九肽激素)的产生或作用异常,尿量增加,因此尿液的渗透压较小;若尿崩症因肾小管对该激素的反应障碍导致,即作用异常,则血浆中该激素的含量可为正常值;抗利尿激素是一种九肽,不能通过口服该激素来治疗。
答案:C
授课提示:对应学生用书第161页
练全国高考真题——知考查重点
1.(2016·高考全国卷Ⅲ)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:细胞外液渗透压升高,可使垂体释放的抗利尿激素增加,细胞外液渗透压降低,可使垂体释放的抗利尿激素减少,A正确;肾小管是通过被动运输吸收水分的,B错误;摄盐过多后,细胞外液渗透压升高,机体在大脑皮层产生渴感可通过增加饮水量来维持细胞外液渗透压相对恒定,C正确;饮水增加,细胞外液渗透压降低,使垂体释放的抗利尿激素减少,导致尿生成量增加,有利于维持细胞外液渗透压相对恒定,D正确。
答案:B
2.(2015·高考全国卷Ⅰ)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,会出现的现象是(  )
A.输入的溶液会从血浆进入组织液
B.细胞内液和细胞外液分别增加10
mL
C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加
D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液
解析:输入动物静脉中的NaCl溶液会从血浆进入组织液,进而进入细胞,A正确;由于处于稳态的动物体内Na+的分布是细胞内液中含量少,细胞外液(组织液)中含量多,故Na+只有少部分进入细胞内液,大部分存在于细胞外液中,C、D错误;细胞外液的增加量大于细胞内液的增加量,B错误。
答案:A
3.(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是(  )
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行
解析:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,因此保持内环境的相对稳定,有利于机体适应外界环境的变化,A正确;新陈代谢过程中酶促反应的正常进行依赖于内环境的稳态,B正确;神经细胞的动作电位、静息电位的产生与细胞内外Na+的浓度差和K+的浓度差有关,因此,神经细胞的正常兴奋性的产生依赖于内环境中Na+、K+浓度的相对稳定,C正确;丙酮酸的氧化分解发生在细胞内的线粒体中,而不是内环境中,D错误。
答案:D
4.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是(  )
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
解析:血浆中的某些成分可渗出毛细血管形成组织液,组织液的某些成分也可透过毛细血管壁回流形成血浆,C、D正确;机体与外界的气体交换和血液循环,使血浆中氧气浓度大于组织液,所以生成与回流的组织液氧气浓度不同,A错误;组织液的生成和回流通常维持动态平衡,从而保证了组织液含量的相对稳定,B正确。
答案:A
5.(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)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)葡萄糖氧化分解终产物中的气体是CO2,CO2最终由呼吸系统排出体外。若CO2的排出出现障碍,CO2在体内积累形成H2CO3,使细胞外液pH下降。(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,血浆渗透压下降,从而使下丘脑分泌的抗利尿激素量减少,尿量增加。(3)当细胞外液渗透压发生变化时,由于渗透作用,细胞内液的渗透压也会发生变化。
答案:(1)呼吸 下降 (2)降低 增加 (3)会
练各地市模拟——知命题热点
6.(2017·四川眉山一诊)下列关于人体稳态调节的叙述,正确的是(  )
A.吞噬细胞吞噬体内凋亡的细胞时表现出的特异性
B.激素分泌的分级调节中同时也存在着反馈调节
C.“植物人”小便失禁说明排尿中枢在大脑皮层
D.T细胞分泌的淋巴因子能促进浆细胞快速分化
解析:吞噬细胞的吞噬作用属于非特异性免疫,A错误;激素分泌的分级调节中同时也存在着反馈调节,如甲状腺激素的分泌,B正确;“植物人”小便会失禁,原因是脊髓下部的排尿中枢不能把排尿冲动传导到大脑皮层,失去了大脑的控制,C错误;T细胞分泌的淋巴因子能促进B细胞增殖分化,D错误。
答案:B
7.(2017·河南郑州模拟)如图是人体局部内环境示意图。以下各项中错误的是(  )
A.C中化学成分包括葡萄糖、无机盐、胰岛素、尿素等
B.抗体与相应的抗原可以在A处发生特异性结合
C.肾炎可导致A中蛋白质减少,C的量增加,出现水肿
D.1处的氧气浓度高于C处,C处的二氧化碳浓度高于A处
解析:选项A,C(组织液)的化学成分中有营养物质、激素、代谢废物等。选项B,抗体与相应的抗原可在A(血浆)处发生特异性结合。选项C,肾小球肾炎是由于肾小球的通透性较大,蛋白质从血液进入原尿,但无法在肾小管处被重吸收回血液,导致蛋白质流失,即A(血浆)中蛋白质减少,渗透压降低,C的量增加,出现水肿。选项D,1(组织细胞)中不断消耗氧气,其氧气浓度是图中所示结构中最低的。
答案:D
8.(2017·福建天门中学模拟)下列与人体内水盐平衡的调节不相符的是(  )
A.人体内水分代谢的基本原理是渗透作用,抗利尿激素通过改变某些特定部位的细胞膜对水分子的通透性而达到调节的作用
B.促进抗利尿激素合成和分泌的信号是血浆渗透压的升高
C.糖尿病病人的多饮是由抗利尿激素分泌的增加引起的
D.正常人发高烧时,失水多于失盐,这时其渴觉中枢兴奋,抗利尿激素分泌量会增加
解析:糖尿病病人的多饮是由于血糖浓度升高导致尿糖,在排出大量糖的同时,也带走了大量水分,使机体产生渴觉,并非是由抗利尿激素分泌的增加引起的。
答案:C
9.(2017·湖南长郡中学月考)如图为人体内体温与水平衡调节的示意图,有关叙述不正确的是(  )
A.当受到寒冷刺激时,a、b、c激素的分泌均会增加
B.c激素分泌增多,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,产热量增加
C.下丘脑有体温调节中枢
D.在调节水平衡过程中,下丘脑只有合成、释放e激素的作用
解析:据图可知,a表示促甲状腺激素释放激素,b为促甲状腺激素,c为甲状腺激素,受到寒冷刺激时,分泌量均会增加,A正确;甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用,增加产热,B正确;下丘脑是体温调节的中枢,C正确;调节水平衡过程中,下丘脑能合成e抗利尿激素,但是由垂体释放,而且下丘脑中还有渗透压感受器,D错误。
答案:D
10.(2017·山西四校联考)激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用,如图是人体部分稳态的调节示意图(A、B、C、D表示激素)。据图回答问题:
(1)寒冷冬季在室外久留的人,体内激素________(填字母)分泌明显增多,以增加产热。为了达到产热与散热的平衡,机体的耗氧量________,尿液量________。
(2)当血糖浓度降低时,下丘脑接受刺激后,兴奋经神经细胞传递,其末梢内________释放神经递质与胰岛A细胞膜上的________结合,导致某种激素分泌增多,引起血糖浓度的升高。
(3)图中参与水平衡调节的结构有________,参与水平衡调节的激素是________,它的靶器官(或靶细胞)是________。
解析:(1)图中A表示促甲状腺激素,B表示甲状腺激素,C表示肾上腺素,D可表示胰高血糖素。甲状腺激素和肾上腺素均能增强新陈代谢、增加产热,所以,寒冷冬季在室外久留的人,体内这两种激素的量会增加。因代谢增强,机体耗氧量增加,体内产热量增加,同时散热量也应增加,寒冷环境,机体毛细血管和汗腺都收缩,汗液蒸发减少,故尿量也增加。(2)神经递质是轴突末梢中的突触小泡释放的,血糖浓度降低时,其与胰岛A细胞膜上的受体结合,导致胰高血糖素的分泌增多。(3)水盐平衡调节中枢在下丘脑,同时,下丘脑能合成抗利尿激素,抗利尿激素通过垂体释放,最终作用于肾小管和集合管,促进水分的重吸收。
答案:(1)B、C(必须答出B) 增加 增加
(2)突触小泡 (特异性)受体
(3)下丘脑和垂体(缺一不可) 抗利尿激素 肾小管和集合管
授课提示:对应学生用书第345页
一、选择题
1.下列各组物质中全是内环境成分的是(  )
A.O2、SO2、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:内环境指的是细胞外液,包括组织液、血浆和淋巴。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。
答案:D
2.人体内的细胞外液构成了细胞生活的液体环境,即内环境,只有这个环境保持相对稳定,细胞才能进行正常的生命活动。下列相关叙述中,不正确的是(  )
A.血浆中的蛋白质大量减少会引起组织水肿
B.人体内的细胞通过细胞外液与外界环境交换物质
C.神经递质和甲状腺激素均是在内环境中合成的
D.组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大
解析:血浆中的蛋白质大量减少,血浆渗透压降低,进而使血浆中的水过多地扩散到组织液中,引起组织水肿。由突触前膜释放的神经递质和甲状腺分泌的甲状腺激素都会进入内环境,但它们均是在细胞内合成的。
答案:C
3.(2017·宁夏银川统考)内环境是指细胞直接浸浴和生存的环境,下列关于内环境的叙述正确的是(  )
A.内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物多数直接生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量的交换
B.膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
D.外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态
解析:单细胞生物的细胞就是个体,可直接与外界环境进行物质和能量交换,多细胞生物的细胞需要通过内环境才能与外界环境进行交换,A正确;尿液不属于内环境,膀胱上皮细胞生存的内环境是组织液,B错误;细胞代谢的场所是细胞,内环境是细胞外液,C错误;机体自身调节功能出现障碍时,内环境稳态也会遭到破坏,D错误。
答案:A
4.(2017·辽宁沈阳期中)如图为“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解,其中②④⑤为细胞外液。下列相关叙述中错误的是(  )
A.若某人患镰刀型细胞贫血症,则形态发生变化的是图中的⑥
B.若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会使图中②液体增加
C.图中①和③细胞具体的内环境分别是血液和组织液、组织液
D.某人皮肤烫伤后,出现了水泡,该水泡内的液体主要是指图中的标号②
解析:①是毛细血管壁细胞,②是组织液,③是组织细胞,④是淋巴,⑤是血浆,⑥是血细胞。镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白发生改变,A正确;营养不良会引起组织水肿,B正确;毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液,组织细胞所处的内环境是组织液,C错误;机体出现的水泡,其中的成分是组织液,D正确。
答案:C
5.如图是细胞直接与内环境进行物质交换示意图,⑤处的箭头表示血液流动的方向。分析下列说法中正确的是(  )
A.若③为组织细胞,物质交换关系为①→②→③→④
B.若③为肝细胞,饭后1
h⑤处的血糖浓度低于①处
C.若③为脑细胞,⑤处的氧气浓度低于①处,而CO2的浓度相反
D.若③为胰岛B细胞,饭后半小时⑤处的胰岛素浓度低于①处
解析:若③为组织细胞,物质交换关系为:,A错误;饭后一小时血糖浓度上升,通过调节,血液流经肝细胞,更多血糖进入肝细胞合成糖原,⑤处的血糖浓度高于①处,B错误;若③为脑细胞,通过组织液从血浆获取氧气,排出二氧化碳到血浆,因此⑤处的氧气浓度高于①处,C错误;饭后半小时血糖上升,胰岛素分泌增加,血液流经胰岛B细胞,胰岛素进入血液,⑤处的胰岛素浓度低于①处,D正确。
答案:D
6.下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,相关叙述正确的是(  )
A.细胞代谢产物都通过途径②排出体外
B.甲中所有的成分都通过途径①补充
C.当甲中乳酸增多时,主要通过缓冲物质调节,④过程一定加强
D.当甲渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加,③过程一定加强
解析:细胞代谢的产物除了通过途径②泌尿系统之外,部分水和无机盐通过皮肤排汗而排出体外,部分水和二氧化碳通过呼吸系统排出,A错误;甲为循环系统,甲中的气体通过呼吸系统交换,B错误;乳酸增多时,通过血浆中的缓冲物质进行调节,维持pH的相对稳定,④过程不一定加强,C错误;血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,由下丘脑产生并由垂体释放的抗利尿激素增加,肾小管、集合管重吸收水的能力增强,D正确。
答案:D
7.(2017·湖南株洲质检)下图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程。下列叙述不正确的是(  )
A.①②③分别代表血浆、淋巴和组织液,三者共同构成人体内环境
B.当人体蛋白质长期供应不足时,①③等处的渗透压会降低
C.①中含有的成分有:血浆蛋白、抗体、神经递质、水、无机盐等
D.无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和,以维持内环境pH相对稳定
解析:①②③分别代表血浆、淋巴和组织液,三者共同构成人体内环境,A正确;人体蛋白质长期供应不足时,血浆渗透压降低,大量的水通过毛细血管壁进入组织液,组织液的渗透压降低,B正确;①血浆中含有的成分有:血浆蛋白、抗体、水、无机盐等,神经递质存在于组织液中,C错误;无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和,以维持内环境pH相对稳定,D正确。
答案:C
8.人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0
℃的环境中,产热为a1,散热为b1;处于30
℃的环境中,产热为a2,散热为b2。下列关于体温调节的叙述,错误的是(  )
A.体温调节中枢在下丘脑,冷的感觉是在大脑皮层形成的
B.同30
℃环境相比,人处于0
℃环境中要通过增加产热,减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1C.从30
℃的环境中进入0
℃的环境中,人体甲状腺激素和肾上腺素的分泌会增强,抗利尿激素分泌减少,尿量增加
D.从30
℃的环境中进入0
℃的环境中,皮肤会起鸡皮疙瘩,这属于非条件反射
解析:体温调节中枢位于下丘脑,产生冷觉的部位是大脑皮层,A正确。无论在什么样的温度条件下,为维持体温恒定,产热量与散热量相等;与30
℃相比,处于0
℃环境中的人散热量和产热量均较多,即b1>b2,B错误。当环境温度降低时,甲状腺激素和肾上腺素增多,通过促进细胞代谢来增加产热;在低温环境中,通过皮肤排水减少,体内细胞外液渗透压下降,抗利尿激素分泌减少,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加,C正确。低温下起鸡皮疙瘩属于非条件反射,D正确。
答案:B
9.雪后有些同学在草地上打雪仗。他们把雪团放在手里,过了一会,发现手比未放雪之前要热乎一点,有关此现象的叙述不正确的是(  )
A.此过程中,皮肤毛细血管收缩,立毛肌收缩
B.整个过程中甲状腺激素和肾上腺素分泌增加
C.此过程中,机体某些细胞耗氧增加,代谢增强
D.握雪后,感受器会产生兴奋并将兴奋传入体温调节中枢,使其产生冷觉
解析:握雪后,手部的冷觉感受器将兴奋传至下丘脑的体温调节中枢,进而导致皮肤毛细血管收缩,立毛肌收缩,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,代谢增强,机体产热增加,散热减少,以维持体温恒定;兴奋进一步传至大脑皮层,在该处产生冷觉,体温调节中枢(下丘脑)不能产生冷觉,D错误。
答案:D
10.(2017·北京东城区统考)下列关于人体生命活动调节的叙述,不正确的是(  )
A.当所吃食物过咸时,血液中抗利尿激素含量会减少
B.当血糖浓度升高时,神经系统和内分泌系统都参与调节
C.当血液中甲状腺激素含量过高时,垂体分泌的促甲状腺激素会减少
D.当机体产热量和散热量达到动态平衡时,体温保持相对恒定
解析:当所吃食物过咸时,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,A错误;血糖调节为神经—体液调节,B正确;甲状腺激素的调节存在反馈调节,若甲状腺激素含量过高,则抑制垂体分泌促甲状腺激素,C正确;体温保持相对恒定是由于机体产热量和散热量达到动态平衡,D正确。
答案:A
11.下列对寒冷环境中生命活动调节的叙述,正确的是(  )
A.细胞外液渗透压下降,肾小管对水分的重吸收加强
B.下丘脑通过有关神经使肾上腺素分泌减少,导致代谢加快,产热增加
C.皮肤毛细血管舒张,人体散失的热量大于产热量
D.下丘脑的体温调节中枢兴奋,通过传出神经使骨骼肌不自主战栗产热
解析:在寒冷的环境中,人体通过神经调节和体液调节维持体温的相对稳定。具体表现在下丘脑的体温调节中枢兴奋,促进骨骼肌战栗、皮肤毛细血管收缩、汗腺分泌减少、甲状腺激素和肾上腺素分泌增多,使细胞代谢加快,产热增加。又因为汗液分泌减少,细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌量减少,肾小管对水分的重吸收减少,尿量增多。
答案:D
12.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,以维持体温稳定。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:冬泳时,受寒冷刺激,机体要通过增加产热,减少散热来维持体温稳定。皮肤冷觉感受器兴奋,通过传入神经将兴奋传到体温调节中枢,再通过传出神经支配骨骼肌不自主战栗,皮肤血管收缩,汗液分泌减少。同时,肾上腺素分泌增加,甲状腺激素分泌增加,代谢提高,产热增多。所以A、B、C正确,D错误。
答案:D
二、非选择题
13.分析两图,回答问题:
(1)据图1写出以下各种结构的名称:a.____________
_______________,
b.____________,c.____________。
(2)发生过敏反应时,图1中[ ]________的通透性增大,血浆蛋白进入[ ]________,使它的渗透压__________;过度疲劳时,代谢产物的大量积累,导致[ ]__________渗透压________;严重营养不良使血浆蛋白含量下降,[ ]__________的渗透压________,因而水分向________________________________________________________________________;
淋巴循环[ ]受阻。以上原因都可能使组织液的量________而出现________现象。
(3)根据图2回答下列问题:
图中能直接相互交换物质的体液是(填标号)________。图中的毛细淋巴管壁细胞的内环境是(填标号)____________。CO2浓度最高的内环境成分是标号________。
解析:营养不良导致体内蛋白质减少,主要影响血浆的渗透压,因为三种细胞外液中血浆的蛋白质含量是最高的,所以营养不良使血浆渗透压降低,引起组织液增多。
答案:(1)毛细血管 细胞膜 毛细淋巴管
(2)a 毛细血管 B 组织液 升高 B 组织液 升高 A 血浆 降低 组织液渗透 D 增加 组织水肿 (3)①和③、③和② ③、④ ③
14.长跑比赛中,运动员体内多种生理过程发生了改变。
(1)机体产热大量增加,通过神经调节,引起皮肤________和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。这一调节过程的中枢位于______________。
(2)机体大量出汗导致失水较多,刺激渗透压感受器,引起垂体释放________,继而促进________,以维持体内的水盐平衡。
(3)机体血糖大量消耗的主要途径是________,此时骨骼肌细胞的直接供能物质是________。血糖含量降低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,肾上腺髓质分泌的________增加,使血糖快速补充。
(4)比赛结束后,运动员可适量补充水分以消除由于________中渗透压升高引起的渴感,还可通过积极放松的方式缓解因肌肉细胞中________积累过多造成的肌肉酸痛。
解析:(1)在长跑比赛中,运动员产热大量增加,下丘脑体温调节中枢通过传出神经作用于皮肤毛细血管,使毛细血管舒张,加快散热,同时汗腺分泌增强,使散热加快。(2)水盐平衡调节中,下丘脑合成的抗利尿激素,通过垂体释放出来,作用于肾小管、集合管。(3)血糖的去向包括氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、转化为非糖物质,长跑比赛中,血糖大量消耗的主要途径是氧化分解;骨骼肌细胞的直接供能物质是ATP;升高血糖的激素有胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和肾上腺髓质分泌的肾上腺素。(4)比赛结束后,肌肉酸痛是肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸造成的。
答案:(1)毛细血管舒张 下丘脑 (2)抗利尿激素(或:ADH) 肾小管、集合管重吸收水 (3)氧化分解(或:氧化分解供能) ATP(或:三磷酸腺苷) 肾上腺素 (4)细胞外液 乳酸
15.下图为人体内生命活动调节的局部示意图,a、b、c、d、e分别表示不同的激素,据图分析回答下列问题。
(1)当所吃食物过咸或体内失水过多时,下丘脑中的________会感知渗透压的变化,此时下丘脑合成,由垂体后叶释放的________激素会作用于肾小管和集合管,使肾小管和集合管对水的重吸收增强,进而使机体渗透压恢复正常。
(2)当机体受到寒冷刺激时,会将感知到的信号传到下丘脑的________中枢,促使下丘脑分泌激素a,该激素能促使垂体分泌b,b能促使甲状腺分泌c,此过程体现出c的分泌具有________________的特点。c分泌增多后,会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,此过程称为________调节。图示d除具有促进骨骼肌和内脏代谢增强的作用外,在血糖调节中也发挥作用,该激素能够使血糖________。
(3)机体受到寒冷刺激引起皮肤立毛肌收缩属于______________反射,请写出该反射活动的反射弧:
________________________________________________________。
解析:(1)当所吃食物过咸或体内失水过多时,细胞外液渗透压升高,下丘脑中渗透压感受器会感知渗透压的变化,此时由下丘脑合成垂体后叶释放的抗利尿激素会作用于肾小管和集合管,使肾小管和集合管对水的重吸收增强,进而使机体渗透压恢复正常。(2)当机体受到寒冷刺激时,冷觉感受器兴奋,将感知到的信号传到下丘脑的体温调节中枢,促使下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(a),该激素能促使垂体分泌促甲状腺激素(b),b能促使甲状腺分泌c,此过程体现出c的分泌具有分级调节的特点。c分泌增多后,会反过来抑制下丘脑和垂体的活动,此过程称为反馈调节。图示d(肾上腺素)除具有促进骨骼肌和内脏代谢增强的作用外,在血糖调节中也发挥作用,该激素能够使血糖升高。(3)机体受到寒冷刺激引起皮肤立毛肌收缩属于非条件反射,该反射活动的反射弧:冷觉感受器→传入神经→下丘脑→传出神经→皮肤立毛肌。
答案:(1)渗透压感受器 抗利尿 (2)体温调节 分级调节 反馈 升高 (3)非条件 冷觉感受器→传入神经→下丘脑→传出神经→皮肤立毛肌神经调节与激素调节难点辨析
授课提示:对应学生用书第197页
一、以图诠释兴奋的电传导过程
1.掌握静息电位和动作电位的形成原因
(1)看到静息电位应马上联想到K+,静息电位的大小只和K+的外流有关,而动作电位的产生及峰值是由Na+的变化造成的,故涉及动作电位的问题只考虑Na+的变化。
(2)在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反;在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。如图所示:
(3)传导具有双向性。即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。
(4)在反射弧中和生物体内,神经纤维上的传导方向是单向的,即只能由感受器向效应器方向传导。
2.神经纤维上膜电位变化曲线解读的疑难点拨
(1)静息电位时K+的外流和动作电位时Na+的内流,都是顺着物质的浓度梯度完成的,均不需要消耗能量。
(2)在静息电位和动作电位时,神经纤维膜内外两侧都具有电位差,膜两侧的零电位出现在静息电位和动作电位相互转化的过程中(如图)。
(3)细胞外Na+的浓度和细胞内K+的浓度,会对电位差的峰值产生影响,若浓度过低,会导致峰值变小。
3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析的疑难点拨
(1)解题时要注意电流计的电极在神经纤维上连接的位置,是膜内还是膜外。若将灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),在静息状态下,会观察到指针发生一次偏转。若将灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),在静息状态下,会观察到指针并不发生偏转;若如图乙给一刺激,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
(2)借用指针偏转,探究兴奋传导方向的实验
实验名称
实验过程
实验结果与结论
实验1:探究兴奋在神经纤维上的传导方向
电刺激c点,观察电流计的指针偏转情况
①如果指针偏转一次,则兴奋在神经纤维上的传导是单向的;②如果指针偏转两次,则兴奋在神经纤维上的传导是双向的
实验2:验证兴奋在神经元之间的传递是单向的
先刺激A,观察电流计指针的偏转情况(第一次);再刺激B,观察电流计指针的偏转情况(第二次)
第一次刺激可以引起电流计指针偏转两次,第二次刺激只能引起电流计指针偏转一次
[题组突破演练]
1.下列有关神经纤维上动作电位的产生与传导的叙述,正确的是(  )
A.受刺激后的神经纤维膜上兴奋的传导是单向的
B.神经纤维膜对Na+通透性的降低会导致动作电位变小
C.各条神经纤维动作电位彼此影响,并随传导距离延长而变小
D.动作电位的产生是由K+内流形成的
解析:兴奋在神经纤维上的传导是双向的,A项错误;当神经纤维膜对Na+的通透性降低时,会影响Na+内流的数量,导致动作电位变小,B项正确;兴奋在神经纤维上的传导具有绝缘性和不衰减性,C项错误;动作电位的产生是由Na+内流形成的,D项错误。
答案:B
2.以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,下列相关叙述错误的是(  )
A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位
B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由K+外流形成的
C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转
D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导
解析:图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,由于膜电位是外正内负,所以测出的是静息电位,A错误。静息时,神经纤维膜两侧的电位表现为外正内负,该电位的形成与K+的外流有关,B正确。图乙中刺激神经纤维,产生兴奋,先传导到电流表右侧,后传导到电流表左侧,所以会引起指针发生两次方向相反的偏转,C正确。兴奋时,神经纤维膜对Na+通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流。因此,图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导,D正确。
答案:A
3.分别将灵敏电流计按如图所示连接(甲图为神经纤维,乙图含有突触结构,甲、乙图中ab长度相同),据图回答下列问题:
(1)静息状态时,神经纤维膜内外的电位表现是________________________________________________________________________,
此时膜外的________浓度高于膜内的,膜内的________浓度高于膜外的。
(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?________。
(3)现同时在甲、乙图中a处给予一个刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是________图,原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如图是神经纤维上某点静息状态时的电位,请画出它受刺激以后的电位变化。
解析:(1)在静息状态下,膜外的Na+浓度高于膜内的,K+浓度刚好相反;此时膜内为负电位,膜外为正电位。(2)甲图中,灵敏电流计的两电极均插在膜外,这两处电位相同,故测不到静息电位,应将其中一个电极插入膜内侧,才能测到静息电位。(3)兴奋在突触间是通过神经递质传递的,神经递质在突触间隙内的扩散速度比电信号的传播速度慢得多,故乙图中指针偏转落后。(4)静息状态时,膜内为负电位,膜外为正电位,受到刺激后,膜外Na+内流,造成膜外为负电位,膜内为正电位,随着兴奋的传导,受刺激部位又恢复静息状态。故膜电位变化为先增大,后恢复为原状。
答案:(1)外正内负 Na+
 K+ (2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内 (3)乙 甲图中的神经冲动只在神经纤维上传导,乙图中神经冲动的传导经过了突触间的化学信号转换,存在突触延搁,时间稍长
(4)如图所示
二、巧用下丘脑,网控内分泌
 下丘脑位于脑的腹面,大脑之后。下丘脑的部分细胞称为神经分泌细胞,其既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。下丘脑是内分泌系统的枢纽。下丘脑又是植物性神经功能十分重要的中枢,它通过交感神经和副交感神经,把内脏活动和其他生理活动联系起来,调节着体温、营养摄取、水平衡、内分泌、情绪反应、生物节律等重要生理过程。因其牵扯着人体稳态的调节,功能复杂,在高考命题中频频涉及。复习时,以下丘脑为轴心,与相关的生命活动,尤其是相关腺体的活动联系为射线构建网络,详细解读,扫除盲区,内化知识,灵活运用,轻松破解这一难点。
1.下丘脑是调节内分泌的枢纽。下丘脑与其他内分泌腺之间的关系如图所示:
下丘脑直接控制的内分泌腺有胰岛和肾上腺髓质等;通过垂体间接控制的内分泌腺有甲状腺、性腺和肾上腺皮质等。盲区:哺乳动物体内还有一些腺体和下丘脑的活动无关,如胸腺。
2.下丘脑具有分泌功能,可以分泌抗利尿激素和促激素释放激素。抗利尿激素是由下丘脑神经分泌细胞分泌,由垂体后叶细胞释放的,其作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少排尿量,保持体内水分的平衡。促甲状腺激素释放激素和促性腺激素释放激素都是由下丘脑神经分泌细胞分泌的,作用于垂体,促进垂体分泌相应的促甲状腺激素和促性腺激素,进而调节相应激素的分泌。盲区:正确区分促激素释放激素和促激素的分泌部位,促激素不会直接反馈调节下丘脑。
3.下丘脑内有体温调节中枢、血糖调节中枢、水盐调节中枢。血糖调节中枢通过神经直接作用于胰岛细胞,调节胰岛素和胰高血糖素的分泌。体温调节中枢通过神经直接作用于骨骼肌、立毛肌、皮肤血管、汗腺和肾上腺等器官,调节产热量和散热量。盲区:控制血糖含量升高的是下丘脑的某一区域,而控制血糖含量降低的是另一区域。
4.下丘脑有感受兴奋和传导兴奋的功能。当细胞外液渗透压升高时,下丘脑渗透压感受器产生兴奋,并将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量,调节水平衡。盲区:水盐平衡的调节中枢位于下丘脑,产生渴觉的中枢位于大脑皮层。
[题组突破演练]
4.人体内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,维持人体内环境稳态的机制是相当复杂的。图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程示意图(A、B、C、D表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的调节方式(有甲、乙、丙三种方式)。结合图1、图2所示,分析回答下列问题:
(1)人体在寒冷环境下,图1中激素________(填字母)的分泌量明显增加,细胞器________的活动增强以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩减少皮肤的血流量等变化以减少散热。人体体温调节的中枢及产生寒冷感觉的场所分别是________、________。
(2)图1中垂体可分泌________(填名称)作用于甲状腺,促进甲状腺分泌B________(填名称),此调节方式属于图2中的________模式。
(3)抗利尿激素的合成和分泌是通过图2中________模式调节,当人体内________升高时,其分泌量增加。
(4)人在空腹或饥饿时,血糖下降,一方面可以直接刺激________,引起胰高血糖素分泌增加,作用在图1的________部位;另一方面也可以通过图2中的________模式调节分泌量,在图2丙途径中兴奋在A处只能单向传递的原因是________________。
解析:(1)人体在寒冷环境中,甲状腺激素(B)和肾上腺素(C)的分泌量增加,细胞有氧呼吸强度增强以增加产热量,故线粒体活动增强。人的体温调节中枢位于下丘脑,冷觉感觉中枢位于大脑皮层。(2)题图1中垂体可分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌B即甲状腺激素,该调节方式属于题图2中的甲模式。(3)抗利尿激素的合成与分泌是经由题图2中乙模式进行的,当人体内细胞外液渗透压升高时,其分泌量将增加,以促进肾小管、集合管对水分的重吸收。(4)人体内血糖浓度下降一方面可直接刺激胰岛A细胞,使其分泌胰高血糖素,另一方面,低浓度血糖可通过下丘脑有关神经刺激胰岛A细胞,使其分泌胰高血糖素(如题图2中的丙模式),胰高血糖素作用的靶器官为肝脏。题图2中A处为突触,兴奋在该处单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
答案:B、C(缺一不可) 线粒体 下丘脑 大脑皮层
(2)促甲状腺激素 甲状腺激素 甲
(3)乙 细胞外液渗透压
(4)胰岛A细胞 肝脏 丙 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
5.某人在持续咳嗽几天后发热,经诊断是细菌感染引发了肺炎,用药后得以康复。请回答问题:
(1)侵入人体的细菌是一种发热激活物,通过一系列反应引起人体发热。体温过高时,人体新陈代谢加快,细胞内葡萄糖氧化分解________,耗氧量________;由于供氧不足,肌肉组织中________含量增高,病人会感觉肌肉酸痛。
(2)人的体温是由位于________的________中枢调控的。
(3)发热到体温恢复正常的过程中,人体的________系统和________系统参与了调节,最终实现稳态。
解析:产热量增加说明消耗的葡萄糖和氧气量都增加,氧气供应不足会产生乳酸;体温的调节中枢在下丘脑;细菌被清除后,体温才会恢复正常,细菌感染后的发热患者,其体温恢复正常主要是在神经系统和免疫系统的调节下实现的。
答案:(1)增多 增大 乳酸
(2)下丘脑 体温调节
(3)神经 免疫
6.体液调节是指某些化学物质(如激素、二氧化碳)通过体液的传送,对人和动物体的生理活动所进行的调节,其中激素调节是体液调节的主要内容。图(一)为部分激素从分泌到发挥作用的过程示意图,其中①②③④代表人体内的不同激素;图(二)表示的是激素的传送方式。结合图示和所学知识,回答以下问题:
(1)从图(一)可知,既能够传导兴奋又能够分泌激素的结构是________,其所分泌的激素①的传送方式属于图(二)中的________。
(2)激素③的名称是________,当其含量过高时,激素①②含量的变化趋势是________,这是一种________调节机制。图(一)中存在________条该调节机制。
(3)远距分泌是指激素经血液运输至远距离的靶细胞(或组织)而发挥作用。激素①②③④中属于此传送方式的有________________________。
(4)从图(一)可以得出,甲状腺分泌激素③的生理过程是由________________________________________________________________________共同完成的。
解析:本题图(一)是变形的激素分泌分级调节的模式图,对比标准图解,分析图(一)可以确定①是促甲状腺激素释放激素,②是促甲状腺激素,③是甲状腺激素,④可能是胰岛素或胰高血糖素。结合图(二)所示的激素的传送方式,可以判断①②③④分别属于哪种方式。下丘脑既能够接受大脑皮层传来的兴奋,又能够分泌激素,激素①由下丘脑(神经细胞)分泌,然后经血液运送到垂体发挥作用,故其传送方式为神经分泌。甲状腺分泌甲状腺激素,当其含量升高时,由于存在反馈调节机制,因此会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素,从而维持甲状腺激素的动态平衡。由图可知,②③④三种激素都要经过血液的传送到达相应的靶细胞,故其传送方式都属于远距分泌。甲状腺激素的分泌受到交感神经的控制,也受到垂体分泌激素的调节,是神经调节和体液(激素)调节共同作用的结果。
答案:(1)下丘脑 神经分泌 (2)甲状腺激素 下降 反馈 2 (3)②③④ (4)神经调节、体液(激素)调节
专题培优|生命活动的调节
授课提示:对应学生用书第199页
一、神经调节的几个误区辨析
1.反射和反射弧的几个误区
(1)误以为控制非条件反射的神经中枢一定是低级神经中枢。如位于脑中的呼吸中枢和心血管运动中枢都是高级中枢,但它们所控制的反射却是非条件反射。
(2)误以为只要具有一定的刺激就能发生反射活动或误以为刺激传出神经引起效应器反应也属于反射。反射的发生必须具备两个基本条件,即完整的反射弧结构和一定的刺激(该刺激可来自体外,也可来自体内)。
(3)误以为效应器就是传出神经末梢。效应器除传出神经末梢外,还包括其支配的肌肉或腺体。
2.兴奋传递过程中的要点提醒
(1)兴奋在神经元之间的传递方向:突触前膜→突触间隙→突触后膜,突触前膜一般是轴突末梢的膜,突触后膜一般是细胞体膜或树突膜。
(2)兴奋传递引起的效应:神经递质分兴奋性神经递质(如乙酰胆碱)和抑制性神经递质(如γ 氨基丁酸),所以兴奋在突触处传递后会引起下一个神经元兴奋或抑制。
(3)兴奋传递与细胞器之间的关系:神经递质的形成与内质网和高尔基体有关,运出突触前膜的方式是胞吐,并需要线粒体提供ATP(供能),其分泌体现了生物膜的流动性。
(4)兴奋传递过程中的信号转换:兴奋传递过程中,在整个突触上的信号转换是电信号→化学信号→电信号,但仅在突触前膜上的信号转换是电信号→化学信号,仅在突触后膜上的信号转换是化学信号→电信号。
[题组突破演练]
1.如图为反射弧结构示意图,相关叙述中正确的是(  )
A.伸肌中既有感受器也有效应器
B.刺激Ⅱ处效应器也能做出反应,这种反应也属于反射
C.该反射弧完成反射活动时,兴奋在Ⅰ和Ⅱ处的传导是双向的
D.正常情况下,大脑皮层无法控制该反射弧完成的反射
解析:从神经中枢处突触的形状可以判断与伸肌相连的两条神经中,Ⅰ所处的神经为传入神经,另一条神经为传出神经,与屈肌相连的神经也为传出神经,所以伸肌中既有感受器也有效应器,A正确。只有通过整个反射弧的活动才是反射,仅刺激Ⅱ处引起的是反应不是反射,B错误。反射弧完成反射活动的过程中,兴奋的传递和传导都是单向的,C错误。图中的反射是由脊髓中的低级神经中枢控制的,所以大脑皮层可以控制该反射,D错误。
答案:A
2.如图为反射弧示意简图,兴奋在反射弧中按单一方向传递,这是因为(  )
A.在②中兴奋传导是单一方向的
B.在③中兴奋传递是单一方向的
C.在④中兴奋传导是单一方向的
D.以上说法都对
解析:解题时应首先识别图中反射弧的结构。由图不难看出③代表反射弧的神经中枢,由③中神经元之间的突触联系可知②代表传入神经,则①代表感受器,④代表传出神经。兴奋是由①(感受器)感受刺激后产生的。其次分析兴奋在神经纤维上的传导和在神经元间的传递。神经冲动在神经纤维上可以双向传导,而在神经元之间是通过突触传递的,由于神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,因而神经冲动在神经元之间是单向传递的。神经冲动在突触处的单向传递决定了反射弧中神经冲动的传递只能是①→②→③→④,而不能反向传递。
答案:B
3.图甲是手不小心被火烧后发生反射的反射弧结构示意图,图乙是突触处兴奋传递示意图,图丙所示为某神经纤维受到刺激后膜电位的变化过程。请据图回答下列问题。
(1)图甲所示的反射类型是________。图中的a、b、c三种神经元中,属于中间神经元的是________。刺激N会引起肌肉的活动,________(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)图乙中的X经突触前膜运输到突触间隙的方式是________,如果该神经递质引起突触后神经元产生如图丙所示的膜电位变化,则图乙中被运输的Y代表的离子是________。如果机体产生了某种抗体,可以破坏突触后膜上与X结合的特异性受体,则使得兴奋无法传递,该疾病从免疫学的角度分析属于________。
(3)如果将某神经纤维置入浓度相对较低的NaCl溶液中,用同样的刺激再刺激某点,产生的膜电位变化与图丙中相比不同点是____________________________________________。
解析:(1)从图甲可以看出,该反射不经过大脑皮层,受脊髓中的低级神经中枢控制,所以属于非条件反射。从图甲可以看出,该反射弧含有三种神经元:a是传入神经元(感觉神经元)、b是中间神经元,c是传出神经元(运动神经元)。刺激N虽然会引起肌肉的活动,但神经冲动没有经过整个反射弧,所以不属于反射。(2)神经递质经突触前膜释放到突触间隙的方式是胞吐,图丙中的膜电位变化是由Na+内流引起的,因此Y代表Na+。由自身抗体导致自身正常生命活动异常的疾病,从免疫学的角度看属于自身免疫病。(3)由于动作电位是由Na+内流引起的,所以神经纤维外的Na+浓度太低,会使Na+内流不足,引起的膜内外的电位差变小,表现在图丙中的曲线顶点会降低。
答案:(1)非条件反射 b 不属于
(2)胞吐 Na+ 自身免疫病
(3)膜内外的电位差变小(或曲线顶点降低)
二、动物生命活动调节实例分析
1.体温调节和水盐调节中的四大误区
误区1:误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷还是在炎热环境中,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。
误区2:误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
误区3:误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的。
误区4:误以为渴觉在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴觉和其他感觉一样,都在大脑皮层中产生。
2.免疫调节中的几个热点问题
(1)切除胸腺对特异性免疫的影响:切除胸腺后T细胞不能发育成熟,导致机体缺乏T细胞,从而使细胞免疫全部丧失,体液免疫部分丧失。
(2)免疫细胞对抗原的识别:除了浆细胞外,其他免疫细胞都能对抗原进行识别。但是,吞噬细胞不能对抗原进行特异性识别,能对抗原进行特异性识别的细胞有B细胞、T细胞、记忆细胞和效应T细胞。
(3)二次免疫与预防接种:二次免疫过程中,浆细胞和效应T细胞均有两个来源,即除了来自B细胞或T细胞的增殖分化外,记忆细胞能更迅速地增殖分化成浆细胞或效应T细胞。据此原理,预防接种要接种多次疫苗,以增加体内记忆细胞的数量。
[题组突破演练]
4.如图是人的机体发生的某些调节和代谢过程示意图。图中甲、乙、丙表示三种具有内分泌功能的器官,a、b、c、d、e表示具有特定功能的化学物质。下列相关叙述中,正确的是(  )
A.甲状腺激素的化学本质是蛋白质或多肽,所以其受体在细胞膜上
B.当甲状腺激素分泌过多时,甲和乙分泌的相关激素减少
C.据图可知,甲状腺激素直接影响丙酮酸的氧化分解过程
D.图中c表达出e,说明基因可以通过控制蛋白质的结构而直接控制生物的性状
解析:甲状腺激素的化学本质是氨基酸衍生物,从图中也可看出,甲状腺激素的受体存在于细胞质和细胞核中,A错误。当甲状腺激素的含量过多时,会通过负反馈调节抑制甲和乙分泌相关激素,B正确。据图可知,甲状腺激素直接影响基因表达过程,基因表达的产物(一种酶)再进一步影响丙酮酸的氧化分解,C错误。图中c是基因,e是该基因表达的产物,因为e能催化丙酮酸的氧化分解,所以e是一种酶,该实例说明基因可以通过控制酶的合成间接控制生物的性状,D错误。
答案:B
5.人体吞噬细胞和淋巴细胞都是能发挥免疫作用的细胞,以下是它们之间的相互作用的部分模式图。下列相关叙述中,正确的是(  )
A.受到相同抗原再一次刺激时,细胞B的来源有两个
B.如图表示的特异性免疫过程既有细胞免疫也有体液免疫
C.物质Ⅱ和物质Ⅰ可以特异性结合
D.如果没有细胞A,体液免疫全部丧失
解析:图中的细胞B能分泌抗体(物质Ⅱ),所以该细胞为浆细胞,在接受相同抗原刺激时浆细胞有两个来源,一是B细胞,二是记忆B细胞,A正确。图中的细胞A是T细胞,能分泌物质Ⅰ即淋巴因子,物质Ⅰ可刺激B细胞增殖分化成浆细胞,所以图中只有体液免疫而没有细胞免疫,B错误。抗体与抗原可发生特异性结合,但抗体不能与淋巴因子结合,C错误。如果没有细胞A(T细胞),有一部分抗原可以直接刺激B细胞,使其增殖分化为浆细胞,所以体液免疫不会全部丧失,D错误。
答案:A
6.肾上腺皮质激素由肾上腺皮质分泌。受寒冷刺激后,人体通过如图所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多。请回答下列问题:
(1)图中肾上腺皮质激素的分泌受下丘脑和垂体的____________调节;过程①的调节机制称为____________。
(2)当人体的温度感受器受到寒冷刺激时,产生的兴奋以____________的形式沿着传入神经传导,并在____________处完成信号转换后传递给下一个神经元。
(3)图中激素B只作用于肾上腺皮质细胞,这是因为肾上腺皮质细胞具有____________,而其他细胞没有该结构。某人的免疫系统对自身的肾上腺皮质细胞进行攻击造成该细胞受损,此疾病属于____________病。
(4)某人下丘脑功能正常,但体内肾上腺皮质激素和激素B含量均偏低,为诊断病因是垂体受损还是肾上腺皮质受损,可将此人体内____________的含量补充到健康人水平,一段时间后测定其体内____________的含量,与健康人比较即可确定病因。
解析:(1)图示为肾上腺皮质激素分泌的分级调节过程,与甲状腺激素分泌的分级调节过程相似。当肾上腺皮质激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,这属于负反馈调节。(2)兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,并在突触处完成由电信号到化学信号再到电信号的转换后传递给下一个神经元。(3)激素作用于靶细胞时需要与相应受体结合。由免疫系统攻击自身的正常细胞而引起的疾病属于自身免疫病。(4)为了诊断病因是垂体受损还是肾上腺皮质受损,可将此人体内激素B的含量补充到健康人水平,一段时间后测定其体内肾上腺皮质激素的含量,与健康人比较即可确定病因。
答案:(1)分级 (负)反馈调节
(2)电信号(或神经冲动) 突触
(3)激素B的受体 自身免疫
(4)激素B 肾上腺皮质激素
7.淋巴性甲状腺肿(桥本氏病)是由机体产生抗体,破坏甲状腺滤泡上皮细胞导致的,但甲状腺激素不会影响该抗体的分泌。请回答问题:
(1)图中激素A是____________,与健康人相比,桥本氏病患者体内该激素的分泌量____________。
(2)桥本氏病是一种________病。图中T细胞分泌的某物质是________,细胞X是________________。当抗原第二次进入机体时,细胞Y是由________细胞增殖分化形成的。
(3)Grave病患者体内产生某种抗体,可与促甲状腺激素(TSH)受体结合,导致甲状腺功能亢进。Grave病和桥本氏病患者的血清甲状腺激素(TH)浓度存在差异。如果患者血清TH浓度持续偏________,可以排除患Grave病的可能性。但需进一步检测血清TSH浓度,以探查患病位置是在甲状腺、下丘脑还是垂体,从而判断患桥本氏病的可能性。
①若血清TSH浓度高,注射促甲状腺激素释放激素(TRH)后,TSH浓度显著升高,病变可能在________________;
②若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度无变化,病变可能在________________;
③若血清TSH浓度低,注射TRH后,TSH浓度有所升高,病变可能在_______。
解析:(1)图中左侧部分表示甲状腺激素的分级调节,激素A和B分别是促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH),据题意可知,桥本氏病患者是由于出现了能破坏甲状腺滤泡上皮细胞的抗体,从而导致甲状腺激素分泌不足,因此患者体内的TRH分泌量增加。(2)由于桥本氏病是由于机体产生了能破坏自身正常结构的抗体,所以该病为自身免疫病。T细胞可分泌淋巴因子作用于B细胞(细胞X)。细胞Y是能分泌抗体的浆细胞,二次免疫中,浆细胞可由B细胞和记忆B细胞增殖分化而成。(3)Crave病患者甲状腺功能亢进,即甲状腺激素分泌过多,但桥本氏病患者由于甲状腺相关细胞被破坏而使甲状腺激素分泌不足。所以,如果血清中甲状腺激素浓度持续偏低,则不可能患Grave病。而甲状腺激素含量偏低可能是下丘脑分泌TRH的功能障碍,也可能是垂体分泌TSH的功能障碍,还可能是甲状腺分泌甲状腺激素的功能障碍。如果TSH浓度高,则排除垂体功能障碍的可能,受损结构可能是下丘脑或甲状腺,如果注射TRH后TSH浓度显著升高,故受损结构为甲状腺;如果TSH浓度较低,且注射TRH后TSH浓度无变化,说明垂体功能障碍,受损结构为垂体。如果TSH浓度较低,注射TRH后TSH浓度有所升高,说明下丘脑分泌TRH的功能障碍,受损结构为下丘脑。
答案:(1)促甲状腺激素释放激素(TRH) 增多
(2)自身免疫 淋巴因子 B细胞 B细胞和记忆B
(3)低 ①甲状腺 ②垂体 ③下丘脑
高考大题加固练(三) 生命活动调节综合题
授课提示:对应学生用书第355页
1.如图为内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。
(1)若组织细胞为一个甲亢患者(甲状腺功能亢进)的垂体细胞,它分泌的促甲状腺激素含量会________。若组织细胞为甲状腺细胞,垂体分泌的促甲状腺激素作用于甲状腺细胞的途径是血浆→________→组织液→甲状腺细胞。促甲状腺激素只作用于甲状腺细胞而不作用于其他细胞的原因是____________________________________________________________。
(2)正常人的血糖浓度为________,血浆pH为________,但无氧呼吸产生的乳酸可以与血液中的________发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)a表示________系统,b表示________系统,c表示________系统,参与内环境稳态维持的还有图中的________系统。
解析:(1)若组织细胞为甲亢患者的垂体细胞,则甲亢患者由于甲状腺激素分泌过多,会使垂体分泌的促甲状腺激素减少。促甲状腺激素可经血液循环的运输,穿过毛细血管壁,进入组织液,然后作用于靶细胞(即甲状腺细胞)。因为甲状腺细胞膜外表面的糖蛋白具有特异性识别作用,所以促甲状腺激素对其他细胞不起作用。(2)正常人的血糖浓度为0.8~1.2
g/L,血浆pH为7.35~7.45,乳酸进入血液后,可与血液中的NaHCO3发生反应生成乳酸钠和H2CO3,使血液的pH维持相对稳定。(3)内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,同时需要多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入O2排出CO2,消化系统消化吸收食物,从而为机体提供营养物质,泌尿系统排出细胞代谢废物。由图可知,a吸入O2排出CO2,所以为呼吸系统;b吸收养料,所以为消化系统;c排出代谢废物,所以为泌尿系统;另外,内环境稳态的维持还需要循环系统的参与。
答案:(1)减少
 毛细血管壁 特异性识别(或甲状腺细胞膜上具有促甲状腺激素的特异性受体,答案合理即可)
(2)0.8~1.2
g/L 7.35~7.45 NaHCO3
(3)呼吸 消化 泌尿 循环
2.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深呼吸后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。回答下列问题:
(1)人体的呼吸中枢是________,但要屏住呼吸必须受到________的调控。大脑皮层除了感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习、________和________等方面的高级功能。
(2)肺牵张反射是调节呼吸的________(填“条件”或“非条件”)反射,其效应器是________,图(a)所表示的大脑皮层通过脑干和脊髓来控制呼气的调节方式属于神经系统的一种________调节。
(3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触[放大后的突触如图(b)所示]中,突触前膜可通过________方式释放物质X至________。
(4)记忆的产生是学习或者经历某些刺激后神经元之间突触联系的强化,而“老年痴呆(简称AD)”患者主要的临床表现是记忆障碍。研究表明,物质X与记忆密切相关。而AD患者的神经元外β—淀粉样蛋白(Aβ)沉积,这种物质的沉积会损坏细胞膜和线粒体膜。请分析AD患者记忆障碍的原因:
____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)人体的呼吸中枢是脑干;从图(a)中可以看到呼吸肌还受大脑皮层的控制,屏住呼吸,既不吸气也不呼气,属于用主动意识控制行为,故必须受到大脑皮层的控制。大脑皮层除了感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。(2)条件反射和非条件反射的区别在于是否先天就有,是否需要学习,肺牵张反射是调节呼吸的,是与生俱来、先天就有的,因此属于非条件反射。不管是吸气还是呼气,都必须有肌肉参与,因此效应器为传出神经末梢和呼吸肌。神经系统的调节也存在分级调节,即由高级神经中枢调控低级神经中枢。(3)物质X是神经递质,神经递质通过胞吐方式进入突触间隙。(4)从给出的信息可以看出Aβ沉积会损坏细胞膜和线粒体膜,而线粒体是细胞的“动力车间”,损坏线粒体膜会影响能量的供应,进而影响神经递质的合成与释放;细胞膜损伤会引起神经递质释放量减少,进而减弱了神经元之间的突触联系,影响了记忆。
答案:(1)脑干 大脑皮层 记忆 思维
(2)非条件 传出神经末梢和呼吸肌 分级
(3)胞吐 突触间隙
(4)因细胞内线粒体膜损伤,能量合成减少,影响神经递质的合成与释放;细胞膜损伤导致神经递质释放量减少,进而减弱了神经元之间的突触联系,影响了记忆
3.药物“优甲乐”的产品介绍如下:
[别名]左旋甲状腺素、左甲状腺素钠。
[适应症]主要用于防治黏液性水肿、克汀病及其他甲状腺功能减退症(如基础代谢率过低的肥胖病及习惯性流产等),有时也用于粉刺、肢端动脉痉挛(雷诺病)和便秘的治疗。由于本品能抑制垂体促甲状腺激素的释放,从而可用于治疗甲状腺癌,对乳腺癌、卵巢癌也有一定的疗效。
[注意事项]长期服用如果剂量比较准确,使人体的新陈代谢在正常范围内的话,对人体没有副作用。如果长期大量服用,即会产生心慌、多汗、激动、消瘦、体温升高、中枢兴奋失眠、颤抖(尤其是手指颤抖)、食欲亢进等症状,重者可引起呕吐、腹泻、发热、心动过速且不规则、心绞痛、肌肉震动甚至痉挛、心衰等。长期服药的患者一定要检测甲状腺功能,根据T3、T4、TSH的化验指标来调整用药。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)使用该药物能够抑制垂体释放促甲状腺激素,原因是______________________,
甲状腺手术摘除后需长期服用该药物的原因是_________________________________。
(2)该药物服用过量可引起毒性反应,如心慌、多汗、激动、消瘦、体温升高、中枢兴奋失眠、食欲亢进等症状,请分析出现上述现象的原因________________。(答出两个原因即可)
(3)已知甲状腺激素能够促进雌激素与血浆蛋白的结合,分析可知雌激素对乳腺细胞和卵巢细胞的癌变起________(填“促进”或“抑制”)作用。
解析:(1)动物激素具有反馈调节的特点,使用该药物后血液中甲状腺激素浓度增高,会抑制下丘脑释放促甲状腺激素释放激素和抑制垂体释放促甲状腺激素。甲状腺激素可促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性,其化学本质是氨基酸衍生物,因病切除甲状腺的患者需要长期服用甲状腺激素。(2)由于甲状腺激素具有促进新陈代谢,加速体内物质氧化分解的功能,所以过量服用该药物后,会出现多汗、消瘦、体温升高等症状;又由于甲状腺激素具有提高神经系统兴奋性的功能,所以过量服用该药物后,易出现激动、失眠等症状。(3)由于药物“优甲乐”对乳腺癌、卵巢癌也有一定的疗效,又由于甲状腺激素能够促进雌激素与血浆蛋白的结合,故可推知雌激素对乳腺细胞和卵巢细胞的癌变起促进作用。
答案:(1)当血液中甲状腺激素含量高时,会抑制垂体释放促甲状腺激素 该药物能维持机体正常的代谢
(2)过量服用该药物会导致代谢加强,出现多汗、消瘦、体温升高等症状;神经系统兴奋性过高,易出现激动、失眠等症状;代谢加强会导致心脏负担加重产生心慌
(3)促进
4.下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)正常人的血糖浓度为0.8~1.2
g/L,当血糖浓度过高时,胰岛素能够促进组织细胞________________,从而使血糖水平降低。
(2)饮水不足,机体失水过多或者吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压________,渗透压感受器位于________(器官),f表示的激素是________,⑨表示的生理作用是________,从而使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(3)寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d________,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的________。甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用________、相互影响,共同维持激素e含量的稳定。研究发现甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用,表明该细胞能通过________接受信息。
解析:(1)由图可以看出,A为下丘脑、B为胰岛、C为肾上腺、D为垂体、E为甲状腺,a为胰岛素,b为胰高血糖素,c为肾上腺素,d为促甲状腺激素释放激素,e为促甲状腺激素,f为抗利尿激素,⑨代表抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收。正常人的血糖浓度为0.8~1.2
g/L,当血糖浓度降低时,胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖,使血糖升高;当血糖浓度过高时,胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。(2)饮水不足,机体失水过多或者吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高,进而刺激下丘脑渗透压感受器,一方面通过神经调节使大脑皮层产生渴觉,使机体主动饮水补充水分,另一方面促进下丘脑分泌抗利尿激素,减少尿量,以维持血浆渗透压稳定。(3)下丘脑既能传导神经冲动,又能分泌激素,其是神经系统和内分泌系统的枢纽。d促甲状腺激素释放激素可促进e促甲状腺激素释放,甲状腺激素可抑制促甲状腺激素释放,所以甲状腺激素对D垂体的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互拮抗共同调节e的分泌。甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用,表明激素受体在细胞内。
答案:(1)加速摄取、利用和储存葡萄糖
(2)升高 下丘脑 抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水的重吸收
(3)促甲状腺激素释放激素 枢纽 相互拮抗 胞内受体
5.长跑比赛中,运动员体内多种生理过程发生了改变。请回答下列有关问题:
(1)运动员出发后心跳加快,是________调节的结果;运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,原因之一是激素调节具有________的特点。
(2)运动中的肌肉细胞所需要的直接供能物质是________,主要是通过有氧呼吸来提供的。如果这样还不能满足机体对能量的需求,则可通过________过程进行补充。后一过程中产生的丙酮酸可在________内被还原成________,进而造成肌肉酸痛。血糖含量降低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,肾上腺髓质分泌的________增加,使血糖含量快速升高。
(3)机体产热大量增加时,可通过神经调节,引起皮肤毛细血管________和汗液分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定。这一调节过程的中枢位于________。
(4)机体大量出汗导致失水较多,会使__________渗透压升高刺激渗透压感受器,引起垂体释放________,继而促进________________,以维持体内的水盐平衡。
(5)长时间跑步会使运动员感到疲劳,但运动员仍能坚持跑完全程,控制该行为的中枢位于________。
(6)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)起跑后运动员心跳加快的原因,一方面是神经系统直接作用于心脏本身,另一方面是神经系统作用于肾上腺,促使肾上腺素分泌,故该过程是神经调节和体液调节共同作用的结果;激素经过体液运输起作用,速度较慢,作用时间较长,运动停止后,肾上腺素等激素仍在一段时间内发挥作用,导致心跳不能立即恢复到正常水平。(2)长跑中要消耗大量能量,这些能量主要来自有氧呼吸(血糖的氧化分解),直接能源是ATP。在人体肌肉细胞有氧呼吸过程中,细胞质基质和线粒体均可产生ATP(ATP主要由线粒体产生)。但当运动员处于剧烈运动状态时,有氧呼吸产生的ATP并不能满足机体对能量的需求,这时则需要通过无氧呼吸产生能量进行补充,无氧呼吸的全过程均在细胞质基质中进行。人体肌肉细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸,乳酸积累过多会造成肌肉酸痛。血糖含量降低时,升高血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素。(3)长跑中,由于机体产热增加,机体会通过一系列调节,加快散热,从而维持体温的相对稳定,如通过神经调节,使皮肤毛细血管舒张,加快散热,同时汗液分泌增加,散热增强。下丘脑是体温调节中枢。(4)内环境(细胞外液)渗透压升高会刺激渗透压感受器产生兴奋并通过神经传到大脑皮层,引起渴觉,从而使机体主动补充水分;另外,还会作用于下丘脑,使之合成并分泌抗利尿激素,抗利尿激素经垂体释放后可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,以维持内环境渗透压平衡。(5)运动员在长跑感到疲劳的状态下仍能坚持跑完全程,与个人意识控制有关,控制该行为的中枢位于大脑皮层。(6)机体免疫离不开T细胞,T细胞是在胸腺中发育成熟的。
答案:(1)神经和体液 作用时间较长
(2)ATP 无氧呼吸 细胞质基质 乳酸 肾上腺素
(3)舒张 下丘脑
(4)内环境(细胞外液) 抗利尿激素 肾小管、集合管重吸收水
(5)大脑皮层 (6)T细胞
6.血糖浓度是调节胰岛素分泌的重要因素,如图是血糖促进胰岛细胞分泌胰岛素的示意图,请据图回答:
(1)血糖促进胰岛________细胞分泌胰岛素,葡萄糖分子是通过GLUT2进入细胞的,GLUT2的成分是________。
(2)葡萄糖转化成丙酮酸的过程中产生ATP,造成K+通道关闭,膜电位由________变为________,进一步打开Ca2+通道促进Ca2+内流,促进________的分泌。
(3)Ⅰ型糖尿病是体内胰岛素分泌不足,可通过________________进行治疗。
(4)Ⅱ型糖尿病是人体对胰岛素的利用能力减弱,又称胰岛素抵抗,试分析Ⅱ型糖尿病的病因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,葡萄糖分子进入细胞需要载体的协助,由图中可看出,GLUT2是载体,其成分是蛋白质。(2)葡萄糖转化成丙酮酸的过程中产生的ATP,造成ATP—敏感K+通道关闭,K+不能外流,膜电位由外正内负变为外负内正,兴奋传导到电压—敏感Ca2+通道,Ca2+通道打开促进Ca2+内流。从图中可以看出,Ca2+内流促进胰岛素以胞吐的方式分泌到细胞外。(3)Ⅰ型糖尿病是体内胰岛素分泌不足,最直接的方法是注射胰岛素。(4)Ⅱ型糖尿病是人体对胰岛素的利用能力减弱,可能的原因:一是胰岛素的结构异常,分泌的胰岛素不能起到降血糖的作用;二是体内存在胰岛素抗体,与胰岛素结合使之不能发挥作用;三是胰岛素受体基因突变,受体结构发生变化,不能接收到胰岛素降血糖信号。
答案:(1)B 蛋白质
(2)外正内负 外负内正 胰岛素
(3)注射胰岛素
(4)胰岛素的结构异常;体内存在胰岛素抗体;胰岛素受体基因突变(答案合理即可)
7.慢性肝炎患者因为体内缺乏IL 2、IFN γ等细胞因子,导致机体免疫功能下降,长期带有肝炎病毒。研究指出,Th1细胞能分泌IL 2、IFN γ等淋巴因子,Th2细胞能分泌IL 4、IL 5等淋巴因子。
(1)细胞A是____________,功能是____________________,①过程是________,实质是____________________。
(2)当相同的乙肝病毒再次进入机体时,主要是________细胞参与免疫调节,是因为该细胞膜上具有____________________。
(3)细胞F是________细胞,物质甲是________,细胞D除了图中的免疫作用方式,还可以通过____________________发挥免疫作用。
(4)Th2细胞分泌的IL 4、IL 5等淋巴因子的作用是________________,Th1细胞分泌的IL 2、IFN γ等淋巴因子的作用是________________和________________。
解析:(1)由题图可以看出,A为吞噬细胞、B为T淋巴细胞、C为记忆T细肥、D为效应T细胞、E为记忆B细胞、F为浆细胞、物质甲为抗体。吞噬细胞为非特异性细胞,可对病原体进行摄取、处理,使其暴露出特有的抗原,然后传递给T淋巴细胞。Th细胞分裂和分化为Th1、Th2细胞,由于遗传物质没有发生变化,部分mRNA不同,故其实质是基因的选择性表达。(2)当相同的抗原再次进入机体,主要是记忆B细胞膜表面上的特异性受体识别抗原,分裂分化为浆细胞。(3)效应T细胞通过与被乙肝病毒感染的细胞密切接触可引起被病毒感染的细胞死亡,从而使乙肝病毒失去宿主。(4)Th2细胞分泌的IL 4、IL 5等淋巴因子可促进B淋巴细胞分裂和分化;由图可以看出,Th1细胞分泌的IL 2、IFN γ等淋巴因子的作用:一是促进Th细胞分裂、分化为Th1、Th2细胞,二是促进T淋巴细胞分裂、分化成记忆T细胞和效应T细胞。
答案:(1)吞噬细胞 摄取、处理和传递病原体 细胞分化 基因的选择性表达 (2)记忆B 特异性受体 (3)浆 抗体 裂解靶细胞、释放抗原 (4)促进B淋巴细胞分裂和分化 促进Th细胞分裂、分化为Th1、Th2细胞 促进T细胞分裂、分化成记忆T细胞和效应T细胞(后两空答案可以互换)
8.人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。取月季幼茎等长切段(无芽和无叶)若干均分为四组,a组浸泡在蒸馏水中,其他三组分别浸泡在不同浓度(其中有高浓度、低浓度和最适浓度)的生长素类似物甲溶液中,培养一段时间后,测量并记录各组切段的平均长度,实验重复两次,结果如图1所示。图2所示为生长素类似物乙在X、Y和Z三种浓度下对该植物茎段侧芽生长的影响,请回答下列问题:
 
(1)生长素在成熟植物组织中可通过________(结构)进行非极性运输。
(2)实验前的幼茎切段应浸泡在蒸馏水中,其目的是____________________。
(3)图1中,d组使用的生长素浓度为__________,实验数据说明三种浓度的生长素溶液对切段的生长的影响是________________。
(4)分析图2可知,X浓度的乙对微型月季茎段侧芽生长具有________作用,X浓度、Y浓度和Z浓度之间的大小关系是________________。
(5)为探究3
μmol/L的生长素类似物甲和0.5
μmol/L的生长素类似物乙对月季插条生根的复合影响,应设计________种培养液。
解析:(1)生长素在植物成熟组织中可通过韧皮部进行非极性运输。(2)为消除茎内原有激素对实验的影响,实验前的幼茎切段应浸泡在蒸馏水中。(3)由图1可知,a组是对照组,实验组切段的平均长度都大于对照组,说明三种浓度的生长素溶液均能促进茎段的生长。而在最适浓度下,植物切段伸长的效果最好。(4)图2显示X浓度下月季茎段侧芽生长量低于空白对照的,说明该浓度抑制月季茎段侧芽生长。生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,X浓度下月季茎段侧芽生长量低于空白对照的,而Z浓度和Y浓度下月季茎段侧芽生长量高于空白对照的,说明X浓度为高浓度,而Z浓度和Y浓度均为低浓度,即X>Y,X>Z,但Y与Z之间的大小关系不能确定。(5)为探究3
μmol/L的生长素类似物甲和0.5
μmol/L的生长素类似物乙对月季插条生根的复合影响,应设计4种培养液,即空白对照培养液,只含0.5
μmol/L生长素类似物乙的培养液,只含3
μmol/L生长素类似物甲的培养液,含3
μmol/L生长素类似物甲和0.5
μmol/L生长素类似物乙的混合培养液。
答案:(1)韧皮部 (2)消除茎内原有激素对实验的影响 (3)最适浓度 均起促进作用 (4)抑制 X>Y且X>Z,Y与Z之间的大小关系不能确定 (5)4第四讲 免疫调节
[考纲展示]
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)
授课提示:对应学生用书第179页
一、免疫系统的组成
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞的起源与分化
二、免疫的类型
免疫类型
非特异性免疫
特异性免疫
形成
生来就有
后天接触病原体之后获得
特点
无特异性
有特异性
组成
第一道防线:皮肤和黏膜第二道防线: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
三、特异性免疫
1.体液免疫
2.细胞免疫
四、免疫功能异常
1.自身免疫病
(1)病因:防卫功能不当。
(2)病理:将自身物质当作外来异物进行攻击。
(3)病例:类风湿性关节炎,系统性红斑狼疮。
2.过敏反应
(1)病因:防卫功能过强。
(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)特点
①发作迅速,反应强烈,消退较快。
②一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤。
③有明显的遗传倾向和个体差异。
3.免疫缺陷病
(1)病因:防卫功能过弱。
(2)类型
五、免疫学应用
1.免疫预防:在免疫反应中疫苗相当于抗原,其作用是使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
2.免疫检测:人工标记抗体——检测追踪抗原在机体中的位置。
3.免疫治疗:人体患病条件下,通过输入抗体、淋巴因子等,增强人体抵御病原体的能力。
4.器官移植中的应用
(1)器官移植的成败主要取决于器官供者与受者的人类组织相容性抗原(HLA)是否一致或相近。
(2)免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成功率。
1.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。2.由第一道防线和第二道防线参与完成的免疫为非特异性免疫,由第三道防线参与完成的免疫为特异性免疫。3.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞。4.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,因而能被吞噬、消灭。5.记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对该类抗原的记忆,当机体再次接触到该类抗原时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体。
与免疫调节有关的5个易混易错点(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)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫,还在特异性免疫中发挥重要作用。(3)有关免疫细胞的“3个唯一”:唯一能产生抗体的细胞是浆细胞,B细胞、记忆细胞都不能产生;唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;特异性免疫中除浆细胞外,唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞,其余免疫细胞都有特异性识别功能。(4)只考虑到胸腺产生T细胞,T细胞参与细胞免疫,忽视了T细胞也参与大部分体液免疫,是解答相关试题容易出错的主要原因。(5)对浆细胞和效应T细胞来说,初次免疫只来自B细胞或T细胞的增殖分化;二次免疫不仅来自B细胞或T细胞的增殖分化,而且还可来自记忆细胞,记忆细胞可以迅速地增殖分化出浆细胞或效应T细胞。
授课提示:对应学生用书第181页
考点一 免疫系统的组成
[核心考点通关]
1.免疫细胞的来源和功能
名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
吞噬、处理和呈递抗原,吞噬抗原—抗体复合物
T细胞
造血干细胞(胸腺中发育)
识别、呈递抗原,分泌淋巴因子,增殖分化为效应T细胞和记忆细胞
B细胞
造血干细胞(骨髓中发育)
识别抗原,增殖分化为浆细胞和记忆细胞
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆细胞
分泌淋巴因子,与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞、T细胞、记忆细胞
识别抗原,增殖分化成相应效应细胞和记忆细胞
2.免疫活性物质的来源与功能
来源
功能
溶菌酶
唾液与泪液中(腺体细胞)
第一道防线,杀菌
体液中(组织细胞)
第二道防线,杀菌
抗体
浆细胞
第三道防线,体液免疫
淋巴因子
T细胞、效应T细胞
第三道防线,体液免疫和细胞免疫
[易混易错]
解答免疫问题应规避的7个易错点
(1)吞噬细胞既参与非特异性免疫,又参与特异性免疫。
(2)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。
(3)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。
(4)浆细胞(效应T细胞)并非只来自于B细胞(T细胞)。浆细胞(效应T细胞)的来源有两个,一是由B细胞(T细胞)增殖分化而来,二是由记忆细胞增殖分化而来。
(5)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。
(6)每个浆细胞只分泌一种特异性抗体。抗体是分泌蛋白,与其合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
(7)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
[题组突破演练]
题组一 免疫细胞的种类及功能
1.下图为淋巴细胞的起源与分化示意图,则图中①②③④⑤⑥依次是(  )
A.B细胞、效应B细胞、T细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
B.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗体
C.T细胞、效应T细胞、B细胞、浆细胞、淋巴器官、抗原
D.效应T细胞、T细胞、浆细胞、B细胞、淋巴器官、抗原
解析:经过胸腺形成的淋巴细胞是T细胞,在骨髓中直接形成的是B细胞;在抗原的刺激下,T细胞形成效应T细胞和相应的记忆细胞,参与细胞免疫,B细胞形成浆细胞和相应的记忆细胞,浆细胞分泌抗体,参与特异性免疫。
答案:C
2.(2017·湖南师大附中月考)下图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程,数字表示过程,字母表示细胞或物质。请分析并回答:
(1)造血干细胞在胸腺和骨髓内转变为a、b、c等细胞的过程被称为________。a、b、c等细胞在形态、结构、生理功能上出现差别的根本原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)③过程是在X的刺激和a细胞等的参与下共同完成的,这属于________。与③过程相比,④过程的应答特点是________________________________________________________________________。
(3)⑤过程的产物Y的化学本质是________,参与其合成分泌的具膜结构的细胞器有______________等。
(4)若X是禽流感病毒,则患者彻底消灭X必须依靠a增殖分化的淋巴细胞去裂解________。如果X是HIV,则由于图中________(填字母)细胞大量死亡,导致患者丧失一切免疫功能而死亡。
解析:(1)造血干细胞转变为其他类型细胞的过程是细胞分化。分化后的细胞在形态、结构和功能上出现差别的根本原因是基因的选择性表达。(2)由图可知a是T细胞,c是B细胞。X是抗原,e是记忆细胞,d是浆细胞,Y是抗体,在抗原和T细胞分泌的淋巴因子的作用下淋巴B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆细胞,这属于体液免疫。④过程是记忆细胞快速增殖分化为浆细胞等,较③过程此过程的应答特点是反应更快、更强。(3)Y是抗体,化学本质是蛋白质,属于分泌蛋白,是在核糖体上合成,在内质网进行初步加工,在高尔基体进行再加工,全程需要线粒体供能,核糖体是无膜的细胞器,所以参与抗体合成分泌的有膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体。(4)禽流感病毒入侵到细胞内,需要效应T细胞将靶细胞裂解掉,使抗原失去寄生的场所,最终与抗体结合。HIV病毒攻击的是人的T细胞,即图中的a,因为T细胞参与细胞免疫和体液免疫,所以艾滋病患者几乎丧失一切特异性免疫功能。
答案:(1)细胞分化 基因的选择性表达
(2)体液免疫 反应更快、更强
(3)蛋白质(球蛋白) 内质网、高尔基体、线粒体
(4)靶细胞(被病毒入侵的宿主细胞) a
题组二 免疫活性物质分析
3.(2017·山东齐鲁名校调研)下列关于人体免疫系统的说法正确的是(  )
A.免疫系统包括免疫器官和免疫细胞两部分
B.T细胞是在胸腺中成熟的,而B细胞是在骨髓中成熟的
C.体液中的杀菌物质如溶菌酶是保卫人体的第一道防线
D.发挥免疫防御功能时,人体的三道防线会同时起作用
解析:免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质,A项错误。体液中的杀菌物质如溶菌酶为第二道防线,C项错误。发挥免疫功能时,三道防线发挥作用的顺序依次是第一道防线、第二道防线和第三道防线,D项错误。
答案:B
4.(2017·四川成都检测)浆细胞产生抗体是免疫调节中的重要环节,下列叙述正确的是(  )
A.浆细胞与记忆B细胞膜上的糖蛋白种类有差异
B.浆细胞与效应T细胞中的遗传信息有明显差异
C.浆细胞内对抗体进行加工的细胞器中含有DNA
D.抗体与抗原的特异性结合发生在浆细胞的表面
解析:记忆B细胞能特异性识别抗原,浆细胞不能识别抗原,因此浆细胞与记忆B细胞膜上糖蛋白种类有差异;浆细胞和效应T细胞都是经受精卵有丝分裂而来,遗传信息通常相同;浆细胞内加工抗体的细胞器是内质网和高尔基体,二者都不含DNA;抗体与抗原的特异性结合通常发生在内环境中。
答案:A
考点二 特异性免疫的类型及功能
[核心考点通关]
1.体液免疫与细胞免疫的比较
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
作用对象
游离于体液中的抗原
被抗原侵入的宿主细胞、自身突变细胞和来自异体的移植组织器官
免疫细胞
主要是B细胞
主要是T细胞
作用方式
浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触
作用过程
关系
(1)对于外毒素,体液免疫发挥作用;(2)对于胞内寄生物,体液免疫先起作用,阻止寄生病原体通过血液循环而播散,当寄生病原体进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除;(3)若T细胞被破坏,则细胞免疫不存在,体液免疫也将大部分丧失
[易混易错]
注意特异性免疫中各细胞或物质的作用
(1)吞噬细胞的作用:①摄取、处理病原体,暴露其特定抗原,并将抗原传递给T细胞。②吞噬抗体与病原体结合形成的沉淀或细胞集团。
(3)记忆细胞:长时间保持对抗原的记忆,当该抗原再次入侵时,迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
(4)效应T细胞:与被病原体感染的宿主细胞密切接触,使之裂解,释放出病原体。
2.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应:抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
(3)二次免疫反应特点:更快、更高、更强,如下图:
3.抗原和抗体
(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,也可通过免疫治疗输入。
(3)抗体主要分布于血清中,也分布于组织液和外分泌液(如乳汁)中。
[易混易错]
与特异性免疫有关的3个易混易错点
(1)免疫细胞中,B细胞、T细胞、记忆细胞等受到抗原刺激后,细胞周期会缩短。
(2)初次免疫和二次免疫过程中浆细胞或效应T细胞的来源不完全相同:初次免疫只来自B细胞或T细胞的增殖分化,二次免疫不仅来自B细胞或T细胞的增殖分化,还来自记忆细胞的增殖分化。
(3)抗体本身不能清除抗原,只是与其特异性结合,最终还需吞噬细胞吞噬消化。
[题组突破演练]
题组一 特异性免疫分析
5.如图表示人体的特异性免疫过程,请据图判断下列说法正确的是(  )
A.⑤⑥两种免疫依次表示体液免疫和细胞免疫
B.能特异性识别抗原的细胞有a、b、c、d、f
C.抗原刺激后,细胞b和细胞c的细胞周期变长
D.物质④的化学本质是蛋白质,可特异性清除抗原
解析:据图分析可知,⑤表示细胞免疫,⑥表示体液免疫,A错误;a为吞噬细胞,b为T细胞,c为B细胞,d为效应T细胞,e为记忆(T)细胞,f为浆细胞,g为记忆(B)细胞,其中浆细胞不能识别抗原,吞噬细胞不具有特异性识别功能,B错误;抗原刺激后,细胞b和细胞c会增殖分化,细胞周期相应变短,C错误;物质④是抗体,为球蛋白,可特异性清除抗原,D正确。
答案:D
6.如图1和图2是人体免疫调节的模式图,请据图回答:
 
(1)图1中进行增殖分化的细胞是________,能够特异性识别抗原的细胞有________。
(2)人体患天花、伤寒等疾病后,终生不再感染。当天花病毒再次入侵时,人体消灭病原体的主要过程是________________(用箭头和图中的文字表示)。
(3)细胞G的名称是________,其作用是______________________。外来移植器官的排斥主要与________(填“图1”或“图2”)过程有关。
(4)使细胞C增殖分化有两种信号刺激,一种信号是____________,另一种信号是____________。
解析:分析得:图1是人体体液免疫的模式图,其中细胞A为吞噬细胞,细胞B为T细胞,细胞C为B细胞,细胞D为浆细胞,细胞E为记忆细胞。图2为细胞免疫部分过程模式图,其中细胞F为靶细胞,细胞G为效应T细胞。(1)吞噬细胞没有特异性,浆细胞没有识别能力,因此图中能够特异性识别抗原的细胞有B、C、E。(2)当天花病毒再次入侵时,可发生二次免疫反应,其消灭病原体的主要过程是抗原→细胞E→细胞D→沉淀或凝集反应(吞噬细胞吞噬消化)。(3)效应T细胞,能与靶细胞密切接触,使其裂解死亡,释放抗原,对外来器官的排斥作用是对组织细胞的免疫,主要与效应T细胞有关。(4)B细胞,增殖和分化需抗原和淋巴因子刺激。
答案:(1)细胞C、细胞E 细胞B、细胞C、细胞E
(2)抗原→细胞E→细胞D→沉淀或凝集反应(吞噬细胞吞噬消化)
(3)效应T细胞 与细胞F密切接触,使其裂解死亡,释放抗原 图2
(4)抗原与细胞C的抗原识别受体直接结合 细胞B产生的淋巴因子作用于细胞C
题组二 二次免疫反应过程分析
7.(2017·江苏南京模拟)如图所示为在疫苗注射前后,不同时间采血所测得的抗体水平(箭头指示为疫苗注射时间)。下列叙述不正确的是(  )
A.a与d时间所注射的为不同种疫苗,甲、乙两种抗体由不同的浆细胞产生
B.甲曲线表明每个抗体分子可以多次与同种抗原结合发挥作用
C.甲、乙两曲线表明,不同种类的抗体在体内存留的时间长短可有较大的差异
D.c时间段抗体水平突然上升,可能是受到了与a时间注射的疫苗相类似的抗原的刺激
解析:本题考查二次免疫的相关知识。一种浆细胞只能分泌一种抗体;由图示可以直接看出,甲、乙两种抗体存留时间各不相同,且若a、d时间所注射的疫苗相同,则在d时间注射疫苗后,抗体产生的速度较初次注射应该更快,抗体含量也应更多,故两次注射的应该是不同疫苗,这两种抗体应是由不同的浆细胞产生的,A、C正确。抗体和抗原结合后,被吞噬细胞吞噬分解,B错误。c时间段甲抗体的产生比b时间段更快、更多,为二次免疫反应的特征,D正确。
答案:B
8.如图甲、乙分别表示我国医学工作者自主研制SARS灭活疫苗过程中,某志愿者接种疫苗后两周内体温和抗体浓度的变化。请据图回答下列问题:
(1)注射疫苗后,志愿者出现轻度发热现象,调节机体产热的激素主要有________和________。正常人的体温之所以能够维持相对稳定,其调节方式是________调节。
(2)若该志愿者注射疫苗后的第15天感染SARS病毒,其体内的抗体变化曲线如乙图所示。此时,抗体迅速产生的主要原因是_________________________________________。
(3)从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由______________决定的。
(4)注射疫苗是预防SARS的有效途径,但是并不意味着接种过SARS疫苗的人将来不会为SARS患者,原因是_________________________________________________________。
(5)有的同学认为可以通过SARS病毒的体外培养直接观察X植物提取液对SARS病毒的影响,假如要在体外培养,对培养基的要求是____________,因为_______________________
________________________________________________________________________。
解析:调节机体产热的激素主要有肾上腺素和甲状腺激素。维持体温相对稳定的调节方式是神经—体液调节。此时抗体迅速产生的主要原因是记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体。从根本上来说,SARS病毒的抗原特异性是由遗传物质决定的。SARS病毒的遗传物质为单链RNA,容易发生变异,使原来的疫苗失去作用。病毒严格营寄生生活,需要选择活细胞作培养基。
答案:(1)肾上腺素 甲状腺激素 神经—体液 (2)记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞并产生大量抗体 (3)遗传物质 (4)SARS病毒发生变异,使原来的疫苗失去作用或相应的抗体和记忆细胞在体内生存时间有限(只答出一点即可) (5)选择活细胞作培养基 病毒严格营寄生生活,脱离细胞不能独立生存
1.特异性免疫与非特异性免疫的判断
(1)溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,若在唾液中杀菌则为第一道防线,若在血浆中杀菌则为第二道防线。
(2)消化道、呼吸道及皮肤表面等都是外界环境,在这些场所中所发生的免疫都属于第一道防线,如胃酸杀菌等。
(3)吞噬细胞既能参与非特异性免疫,也能参与体液免疫和细胞免疫;T细胞能参与细胞免疫和体液免疫。
(4)只要涉及抗体、记忆细胞、特异性识别抗原等均属特异性免疫。
2.体液免疫与细胞免疫的分析推断
(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
考点三 免疫的功能异常与免疫应用
[核心考点通关]
一、免疫失调与人体健康
1.过敏反应、自身免疫病与免疫缺陷病
过敏反应
自身免疫病
免疫缺陷病
概念
已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱
自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤
由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分为两类:先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病
发病机理
相同过敏原再次进入机体时与吸附在细胞表面的相应抗体结合使细胞释放组织胺而引起
抗原结构与正常细胞物质表面结构相似,抗体消灭抗原时,也消灭正常细胞
人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏而致
举例
消化道、呼吸道过敏反应,皮肤过敏反应等
类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等
先天性胸腺发育不良、艾滋病等
2.艾滋病病毒与艾滋病
(1)艾滋病病毒
项目
详解
遗传物质
RNA
遗传信息传递过程
合成场所
T细胞(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)
特点
因为遗传物质是RNA,所以艾滋病病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难
(2)艾滋病
艾滋病(AIDS)
具体解释
全称
获得性免疫缺陷综合征
病毒
人类免疫缺陷病毒(HIV)
病毒存在部位
血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中
作用机理
HIV能够攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,各种传染病则乘虚而入
传播途径
主要有性接触、血液和母婴传播
发病症状
淋巴结肿大、持续性发热、夜间盗汗、呼吸困难、引发恶性肿瘤等
HIV和T细胞的变化
[易混易错]
(1)过敏反应与体液免疫的不同
①发生时间不同:过敏反应是再次接触过敏原才会发生,体液免疫是第一次接触抗原就发生。
②抗体分布不同:体液免疫反应中抗体主要分布于血清中,过敏反应中抗体分布在某些细胞表面。
(2)疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
二、免疫功能异常的实例分析
1.基于胸腺的免疫功能缺陷分析
(1)实验操作
(2)讨论:切除胸腺,细胞免疫全部丧失,只保留部分体液免疫。
2.抗体专一性与治疗作用的探究
(1)证明抗体具有专一性
①对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗;
②一段时间后,再分别注射不同种的流感病毒,观察其患病情况。
(2)证明血清抗体有治疗作用
①从破伤风患者体内获取血清;
②选取各方面相同的小鼠随机等量分成A、B两组;
③A组注射血清后再注射破伤风毒素,B组只注射破伤风毒素;
④观察两组小鼠生活状况。
3.快速确定三种免疫功能异常类型
[易混易错]
(1)切除胸腺后并非免疫功能全部丧失:T细胞、记忆T细胞和效应T细胞将不能产生,细胞免疫全部丧失,体液免疫绝大部分丧失。
(2)骨髓破坏的结果:造血干细胞不能产生,免疫细胞都将不能产生,一切特异性免疫全部丧失。
[题组突破演练]
题组一 免疫失调与人体健康
9.胸腺先天性缺失的患儿具有的特点是(  )
A.细胞免疫功能丧失、体液免疫功能下降
B.细胞免疫、体液免疫功能均正常
C.细胞免疫功能正常、体液免疫功能下降
D.细胞免疫、体液免疫功能均丧失
解析:T淋巴细胞在胸腺中发育成熟,其是体液免疫的参与者和细胞免疫的执行者,因此一旦胸腺缺失,T淋巴细胞就不能生成,将导致细胞免疫功能丧失、体液免疫功能下降。
答案:A
10.(2017·福建泉州五校联考)下列关于免疫失调的说法正确的是(  )
A.过敏是由过敏原刺激机体使浆细胞产生组织胺引起一系列反应
B.艾滋病、类风湿、风湿性心脏病等都属于免疫缺陷病
C.因为过敏不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤,所以不危及生命
D.艾滋病患者最终常常死于复合感染或者肿瘤
解析:过敏是由过敏原刺激机体使浆细胞产生抗体,抗体吸附在组织细胞表面,第二次接触相同过敏原时,抗原与抗体反应使组织细胞释放组织胺,引起一系列反应,A错误;艾滋病属于免疫缺陷病,类风湿、风湿性心脏病属于自身免疫病,B错误;有些过敏反应会危及生命,如药物过敏,C错误;艾滋病患者由于免疫功能丧失,常死于复合感染或者肿瘤,D正确。
答案:D
题组二 免疫功能异常的分析探究
11.甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏,其中甲组仅有体液免疫功能,乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞,发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能,出现这些现象的原因是(  )
A.甲组骨髓被破坏,乙组胸腺被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
B.甲组胸腺被破坏,乙组骨髓被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
C.乙组骨髓被破坏,丙组胸腺被破坏,甲组骨髓和胸腺均被破坏
D.丙组骨髓被破坏,甲组胸腺被破坏,乙组骨髓和胸腺均被破坏
解析:造血干细胞在骨髓中分化发育成B细胞,在胸腺中分化发育成T淋巴细胞,B淋巴细胞主要用于体液免疫,T淋巴细胞参与细胞免疫和体液免疫。甲组仅有体液免疫功能,说明胸腺被破坏。输入造血干细胞后乙组恢复了细胞免疫,说明骨髓被破坏;输入造血干细胞后丙组仍然丧失特异性免疫功能,说明骨髓和胸腺均被破坏。
答案:B
12.(2017·北京朝阳区模拟)人体的免疫应答过程和免疫应答水平必须适应免疫防御和维持体内稳态的需要,这要通过精确的免疫调节来实现。请回答下列问题:
(1)抗原是能够引起机体产生________的物质。
大多数病原体进入人体,经过________细胞内________中的酶处理,暴露出这种病原体特有的抗原。B细胞受到刺激后,增殖、分化为记忆细胞和________细胞,从而产生相应的抗体;机体中某些物质可和抗原竞争免疫细胞表面的受体,但这些物质与受体结合后不能引起免疫应答,由此可以推断抗原的________可以影响免疫应答的强度。
(2)抗体主要存在于________中。为验证已存在的抗体会对同种抗体的产生有抑制作用,研究人员用家兔进行了以下实验。
A组处理:注射抗原。
B组处理:注射等量同种抗原,约50天后,抽出部分血液同时补充等量________(填“含同种抗原的血液”或“不含抗原的血液”)。
每日测定家兔体内相应的抗体浓度,结果如图。
由上述实验可以证明已存在的抗体会对同种抗体的产生有抑制作用,可能的原因是B细胞表面存在________,使一定条件下抗体可以与B细胞结合,从而抑制B细胞的功能,导致抗体分泌减少。这种抗体分泌的调节方式属于________调节机制。人体内还有一种抗体调节的方式。当体内抗体浓度升高时,通过________结合,使得与B细胞结合的抗原减少,导致抗体分泌量也下降。
(3)通过抗原和抗体等的共同调节,免疫系统得以正常运作。如果调节异常,淋巴细胞可能会________,从而导致淋巴瘤(一种恶性肿瘤)的发生。
解析:(1)抗原是能引起机体发生特异性免疫反应的物质。大多数病原体进入机体后,经吞噬细胞处理后暴露出其特有的抗原,呈递给T细胞,T细胞释放淋巴因子作用于B细胞,使B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体与相应抗原结合。由某些物质与受体结合后不能引起免疫应答可推测,免疫应答的强度与抗原浓度有关。(2)抗体由浆细胞分泌后,主要分布于血浆中。实验设计中应遵循单一变量原则和等量原则,因此A组和B组注射的抗原量应相同,通过改变已存在的抗体量,来观察对同种抗体产生的影响。通过实验结果可以看出抗体的分泌具有反馈调节的特点,说明抗体可能作为一种信息分子调节B细胞的功能,而B细胞表面需要存在抗体受体与抗体结合。人体内还有一种抗体调节的方式,当体内抗体浓度升高时,通过抗体与抗原结合,使得与B细胞结合的抗原减少。(3)恶性肿瘤是癌细胞引起的,而癌细胞具有无限增殖的能力。
答案:(1)特异性免疫反应 吞噬 溶酶体 浆 浓度 (2)血浆 不含抗原的血液 抗体受体 反馈 抗体与抗原
(3)分裂失控(或无限增殖)
授课提示:对应学生用书第185页
练全国高考真题——知考查重点
1.(2015·高考全国卷Ⅱ)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:抗体不能进入宿主细胞,因此不能消灭寄生在细胞中的结核杆菌,A项错误;抗体与病毒结合后可形成沉淀,进而被吞噬细胞吞噬消化,溶菌酶能使细胞破裂、内容物逸出,导致细菌溶解,故溶菌酶杀菌与抗体抵抗病毒的机制不同,B项错误;Rous肉瘤病毒可诱发人的细胞发生癌变,为病毒致癌因子,C项错误;HIV最初侵入人体时,免疫系统可以摧毁大多数病毒,HIV浓度增加,T细胞数量减少,免疫系统被破坏,各种感染机会增加,D项正确。
答案:D
2.(2013·高考新课标全国Ⅰ)示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况。
下列叙述错误的是(  )
A.从图甲可以看出,HIV感染过程中存在逆转录现象
B.从图乙可以看出,HIV侵入后机体能产生体液免疫
C.从图丙可以推测,HIV可能对实验药物a敏感
D.从图丁可以看出,HIV对实验药物b敏感
解析:由图甲可知,HIV的RNA→DNA应为逆转录过程;由图乙可知,HIV感染实验动物后出现了抗HIV抗体含量的上升,说明机体能产生体液免疫;由图丙可知,加入实验药物a后,T细胞数量上升,说明加入的实验药物a抑制了HIV的增殖,HIV可能对实验药物a敏感;由图丁可知,加入实验药物b后,HIV的浓度仍上升,说明HIV对实验药物b不敏感。
答案:D
3.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)关于免疫细胞的叙述,错误的是(  )
A.淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞
B.血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞
C.吞噬细胞和B细胞都属于免疫细胞
D.浆细胞通过胞吐作用分泌抗体
解析:吞噬细胞不属于淋巴细胞;在骨髓中发育成熟的B细胞和在胸腺中发育成熟的T细胞,普遍分布于血液和淋巴液中;免疫细胞包括吞噬细胞、B细胞、T细胞、浆细胞、效应T细胞以及记忆细胞等;抗体属于分泌蛋白,浆细胞通过胞吐作用分泌抗体。
答案:A
4.(2016·高考全国卷Ⅰ)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)由题意知,感染病毒甲后,动物乙的B淋巴细胞破裂、T淋巴细胞功能丧失,导致其患肿瘤病,免疫功能下降,因此患病的乙更易被其他病原体感染。(2)甲疫苗的实质是处理后的抗原,可引起机体产生相应的抗体和记忆细胞,从而起到预防相应疾病的作用。(3)胞吞和胞吐这两种物质运输方式均能运输生物大分子等,运输过程中均形成囊泡,且均需要消耗能量。
答案:(1)免疫功能下降
(2)抗原 浆细胞 迅速增殖分化,大量分泌抗体
(3)能运输生物大分子等;运输过程中形成囊泡;需要消耗能量
5.(2015·高考全国卷Ⅰ)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)人体的免疫系统有________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属于逆转录病毒,要获取目的蛋白的基因,可先从HIV中提取其RNA,再以其作为模板,在逆转录酶的作用下合成cDNA,此cDNA即含有该目的蛋白的基因。(2)目的蛋白作为抗原注入机体后,可启动机体的体液免疫,通过浆细胞产生抗体,而此抗体可与目的蛋白抗原结合。利用上述原理可检测受试者血清中是否含有HIV。(3)HIV致病的机理是HIV主要感染和破坏了患者的部分T细胞,降低了患者的体液免疫和细胞免疫。(4)人体的免疫系统有监控和清除癌细胞的功能。
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
6.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)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)非特异性免疫与生俱来,作用的对象无特异性。(2)在细胞免疫过程中,效应T细胞的作用是与靶细胞紧密接触,使靶细胞裂解死亡。(3)在特异性免疫中,接受抗原刺激的T细胞可产生淋巴因子。接受抗原刺激的B细胞,在淋巴因子的作用下增殖、分化为浆细胞,浆细胞产生抗体,参与体液免疫过程。
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
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7.(2017·山东泰安检测)下列有关免疫细胞和免疫功能的叙述,正确的是(  )
A.淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞
B.浆细胞需先识别抗原再分泌特异性抗体
C.T细胞受到抗原的刺激后,能分泌淋巴因子攻击被病原体入侵的靶细胞
D.记忆B细胞一旦遇到同一类型抗原便快速增殖分化出浆细胞,分泌抗体
解析:免疫细胞中包括淋巴细胞、吞噬细胞,淋巴细胞又可以分为B淋巴细胞和T淋巴细胞,A错误;浆细胞不能识别抗原,B错误;T细胞受到抗原的刺激后,增殖分化成效应T细胞,攻击被病原体入侵的靶细胞,C错误;记忆B细胞遇到同一类型抗原时能快速增殖分化出浆细胞,产生大量抗体,D正确。
答案:D
8.(2017·广西桂林模拟)病毒性肠胃炎多由诺如病毒引起,主要症状有呕吐、腹泻、发热等。诺如病毒变异性强,极易造成反复感染。下列说法不正确的是(  )
A.诺如病毒的变异类型最可能是基因突变
B.严重的呕吐、腹泻会导致内环境稳态遭到破坏
C.反复感染该病的原因是机体内不能产生相应的抗体
D.调节人体发热的中枢在下丘脑
解析:病毒无细胞结构、无染色体,其变异类型最可能为基因突变;严重的呕吐、腹泻等可能引起内环境稳态失调;诺如病毒变异性强,故可能导致机体反复感染;下丘脑是人体的体温调节中枢。
答案:C
9.(2017·辽宁沈阳监测)流感是由病毒感染细胞引起的一种传染病。请回答下列问题:
(1)流感病毒侵入人体后,其促使机体产生的物质作用于下丘脑的________,该结构通过传出神经纤维末梢分泌的________作用于骨骼肌等,同时________分泌相应激素,该激素促进机体增加产热。同时机体减少散热,体温升高。
(2)人体对流感病毒具有免疫作用。T细胞在接受流感病毒抗原刺激后,通过分化形成________细胞,该细胞与宿主细胞密切接触,使宿主细胞________。病毒失去了寄生的基础,而被吞噬、消灭。
(3)人体对流感病毒的免疫,除引起(2)中提到的过程外,也能通过吞噬细胞摄取和________流感病毒,暴露出这些病毒的特有分子,并将这些分子传递给________细胞,该细胞产生的________能引起受到某种刺激的B细胞分化为________细胞,B细胞分化的这种细胞分泌的________能与病毒上相应的化合物结合,并使病毒凝集或沉淀。
解析:(1)本小题分析的是体温调节过程,因此涉及下丘脑体温调节中枢,病毒入侵机体促使机体产生的物质作用于下丘脑的体温调节中枢,传出神经末梢分泌神经递质作用于骨骼肌等,甲状腺分泌甲状腺激素促进代谢,产热增多。(2)T细胞在受到抗原刺激后,增殖分化为效应T细胞,效应T细胞与靶细胞接触,使靶细胞裂解死亡。(3)吞噬细胞摄取、处理抗原,并将抗原呈递给T细胞,T细胞产生淋巴因子作用于B细胞,促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生的抗体与病毒结合,使病毒凝集或沉淀。
答案:(1)体温调节中枢 神经递质 甲状腺(肾上腺) (2)效应T 裂解死亡 (3)处理 T 淋巴因子 浆 抗体
10.(2017·河南郑州高三质量预测)科学家研究发现一种树突状细胞(DC细胞),在免疫反应中有强大的摄取、处理和传递抗原的功能,如图所示为DC细胞参与免疫的过程,请回答问题。
(1)DC细胞能通过________方式将外来抗原摄入细胞内,将其分解;同时,免疫调节也可对付体内的异常细胞,这体现了免疫系统的________功能。
(2)DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的物质能与T细胞外具有________作用的受体相结合,激活信号分子(S1、S2)从而激发T细胞的免疫效应,此过程称为细胞间的________。具有摄取、处理及传递抗原能力的细胞,除树突状细胞外还有________等。
(3)DC细胞的研究成果已应用于癌症患者的治疗,癌细胞是正常细胞中的________________在致癌因子的作用下发生突变产生的,其细胞膜上的糖蛋白分子会________,导致癌细胞容易扩散和转移,给彻底治愈带来困难。DC免疫疗法是通过采集患者自体的外周血液,在体外诱导培养出大量DC细胞,使之携带肿瘤抗原信息后再输给患者。这些DC细胞进入患者体内后,可诱导T细胞迅速增殖分化成________精确杀伤肿瘤细胞,同时,还能使机体产生免疫记忆,具有防止肿瘤复发的功效,该免疫过程属于________免疫。
解析:(1)DC细胞可通过胞吞方式将抗原摄入细胞内。免疫调节对付体内的异常细胞体现了免疫系统的防卫、监控和清除功能。(2)吞噬细胞与DC细胞功能相似,具有摄取、处理及呈递抗原的功能,DC细胞将抗原呈递给T细胞是通过细胞外特定物质与T细胞表面具有识别作用的受体相结合来实现的,体现了细胞间的信息交流。(3)癌细胞是正常细胞中的原癌基因和抑癌基因发生突变形成的,细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白减少,使癌细胞容易扩散和转移。携带肿瘤抗原信息的DC细胞可诱导T细胞增殖分化为效应T细胞来杀伤肿瘤细胞,该过程属于细胞免疫。
答案:(1)胞吞 防卫、监控和清除
(2)识别 信息交流 吞噬细胞
(3)原癌基因和抑癌基因 减少 效应T细胞 细胞
授课提示:对应学生用书第351页
一、选择题
1.免疫细胞在特异性免疫过程中发挥着重要作用,下列关于免疫细胞的叙述不正确的是(  )
A.免疫细胞的分化程度由低到高依次为B细胞、记忆细胞和浆细胞
B.淋巴细胞仅存在于淋巴液、血液中
C.效应T细胞使靶细胞裂解死亡,清除靶细胞的过程属于细胞凋亡
D.效应T细胞能与靶细胞密切接触,导致靶细胞裂解死亡
解析:选项A,体液免疫中,B细胞受抗原刺激后增殖分化产生浆细胞和记忆细胞,即B细胞的分化程度低于浆细胞和记忆细胞,二次免疫中,记忆细胞受同种抗原刺激后增殖分化产生浆细胞,即记忆细胞的分化程度小于浆细胞。选项B,淋巴细胞位于淋巴液、血液和淋巴结等处。选项C,被病原体感染的细胞被效应T细胞清除的过程是受遗传物质控制的,属于细胞凋亡。
答案:B
2.免疫是机体的一种保护性生理机能,机体通过免疫可以识别“自己”排除“非己”,下列关于免疫过程的说法正确的是(  )
A.在体液免疫中,T细胞的作用是接受吞噬细胞呈递的抗原并释放淋巴因子
B.在细胞免疫中,T细胞受抗原刺激增殖分化产生相应的效应T细胞和记忆B细胞
C.抗体只能由浆细胞产生,与淋巴因子的作用相似
D.二次免疫的特点是发作迅速,反应强烈,消退较快
解析:选项A,T细胞可以特异性地识别抗原,在体液免疫中释放的淋巴因子能够促进B细胞的增殖分化。选项B,T细胞增殖分化的结果是产生效应T细胞和记忆T细胞。选项C,抗体只能由浆细胞产生,具有消灭抗原的作用,而淋巴因子则无该功能。选项D,二次免疫的特点是比初次免疫反应快,也比初次免疫反应强烈,过敏反应的特点才是发作迅速,反应强烈,消退较快。
答案:A
3.小华和小明均被流感病毒侵染并出现发热、头痛、鼻塞、咳嗽等症状,小华注射过该流感疫苗而小明没有,下列关于二者的症状及体内发生的变化的叙述不正确的是(  )
A.小华的感冒症状较小明轻,但他们内环境的稳态均已遭到破坏
B.注射的疫苗属于抗原,在体内刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞
C.小华体内的抗体是由B细胞分化成的浆细胞释放的,而小明体内的抗体是由记忆细胞分化成的浆细胞释放的
D.小华和小明体内都可能发生了体液免疫和细胞免疫
解析:小华因注射过流感疫苗,体内含有相应的抗体和记忆细胞,当再次感染流感后免疫系统作用强烈,因此流感症状较轻;二者均患病表明病毒感染人体破坏了内环境的相对稳定状态;小华感染病毒后体内的抗体主要是由记忆细胞分化成的浆细胞释放的,另外,他体内B细胞受病毒刺激后也会分化成浆细胞释放抗体,小明体内的抗体是由B细胞分化成的浆细胞释放的;一旦病毒侵入人体细胞,体液免疫和细胞免疫均发挥作用。
答案:C
4.MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用,科学家创造了MMP9酶的“人工版本”金属锌—组氨酸复合物,他们将复合物注入小鼠,结果小鼠体内产生了与MMP9酶相应的抗体。下列叙述错误的是(  )
A.自身免疫病是机体免疫功能失调所致
B.“人工版本”MMP9酶可引发机体产生体液免疫
C.所有免疫细胞均能识别“人工版本”MMP9酶
D.MMP9酶的抗体可用来治疗自身免疫病
解析:自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度、“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的,A正确;机体内有抗体的产生,据此判断此免疫属于体液免疫,B正确;“人工版本”MMP9注入机体引起机体产生免疫反应,“人工版本”MMP9相当于抗原,浆细胞没有抗原识别能力,C错误;MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用,利用MMP9酶的抗体能和MMP9酶发生特异性结合的能力,消除体内的MMP9酶,就能治疗MMP9酶引发的自身免疫病,D正确。
答案:C
5.CAV 16病毒常引起儿童手足口病和其他并发症。下列关于人体对该病毒免疫过程的叙述,正确的是(  )
A.CAV 16侵入人体后,体液中的杀菌物质和吞噬细胞对其几乎不起作用
B.T细胞经CAV 16刺激后增殖、分化为浆细胞,产生抗体
C.患儿感染CAV 16后,需通过体液免疫和细胞免疫共同作用才能彻底清除
D.患儿痊愈后,若再次感染,相应的记忆细胞会迅速产生抗体消灭该病毒
解析:CAV 16侵入人体后,体液中的杀菌物质和吞噬细胞可以发挥作用,A错误;浆细胞由B细胞增殖分化,B错误;感染病毒后,通常需体液免疫阻止病毒的扩散,若进入细胞后,需通过细胞免疫起作用,C正确;记忆细胞不能产生抗体,抗体由浆细胞产生,D错误。
答案:C
6.(2017·湖南株洲检测)有一种“生物活性绷带”的原理是先采集一些细胞标本,再让其在特殊膜片上增殖,5~7天后,将膜片敷到患者伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口处,并促进新生皮肤层生长,达到愈合伤口的目的。下列有关叙述中,错误的是(  )
A.人的皮肤烧伤后易引起感染,主要是由非特异性免疫机能受损所致
B.种植在膜片上的细胞样本最好选择来自本人的干细胞
C.膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜的信息交流有关
D.若采用异体皮肤移植会导致排异反应,主要是因为抗体对移植皮肤细胞有杀伤作用
解析:人体的皮肤、黏膜组成非特异性免疫的第一道防线;种植在膜片上的细胞选择来自本人的干细胞,可以避免产生免疫排斥反应;膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,与两者细胞膜的信息交流有关;器官移植引起的免疫排斥反应是细胞免疫,而抗体识别抗原属于体液免疫。
答案:D
7.B淋巴细胞在免疫系统中会发生两次选择:在骨髓中分化时经历第一次选择,凡是不能识别自身抗原的B淋巴细胞会凋亡,保留下来的B淋巴细胞一般不会对自身抗原产生免疫应答;在外周免疫系统中,B淋巴细胞识别特异性外来抗原后发生第二次选择。凡是能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来,其余的几天后死亡。下列有关叙述错误的是(  )
A.B淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生了变化
B.B淋巴细胞经过第二次选择后保留下来的是浆细胞
C.自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变,则可能会患自身免疫病
D.B淋巴细胞的凋亡是受环境影响由基因控制的编程性死亡
解析:B淋巴细胞识别特异性外来抗原后发生细胞分化,导致细胞膜上的高亲和力抗原识别受体增多,因此,B淋巴细胞分化前后细胞膜表面的蛋白质成分发生变化,A正确;第二次选择后,能表达高亲和力抗原识别受体的保留下来,而浆细胞不能识别抗原,因此保留下来的不是浆细胞,B错误;自身组织如果因为某些理化因素导致其抗原性改变,机体就会产生抗体,可能攻击自身正常组织而患自身免疫病,C正确;B淋巴细胞的凋亡是由基因控制的编程性死亡,受环境影响,D正确。
答案:B
8.(2017·宁夏银川测试)图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是(  )
A.当一个人患乙肝时采用方法②进行免疫比较好
B.采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C.采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
D.医学上一般采用方法②进行免疫预防
解析:当一个人患乙肝时,乙肝病毒已经侵入人体,从图中可知,如果采用方法②(注射抗原),体内产生的抗体少,不利于清除体内的乙肝病毒,而采用方法①(注射抗体),能使体内很快获得大量的抗体;抗体在体内存活的时间短,而注射疫苗后体内会产生记忆细胞,当乙肝病毒再次侵入人体时,记忆细胞会迅速增殖分化形成大量的浆细胞,故方法②即注射疫苗能使人体获得更持久的免疫力,也是医学上常用的免疫预防方法;注射抗原使人体获得抗体的过程叫体液免疫。
答案:D
9.(2017·河北邯郸质检)如图是人体内的免疫过程示意图,下列说法中错误的是(  )
A.图中的细胞A在非特异性免疫和特异性免疫中均起作用;细胞B在细胞免疫和体液免疫中均起作用
B.移植器官发生的排斥反应,主要与①②⑥⑦有关
C.HIV通过攻击细胞C,导致机体免疫功能缺失引发艾滋病
D.当相同抗原再次进入机体时,体内会发生⑦或⑧的过程,进而产生G或E,发挥特定的免疫效应
解析:细胞A是吞噬细胞,在特异性免疫和非特异性免疫中都发挥作用,细胞B是T细胞,在体液免疫和细胞免疫中都发挥作用,A正确;移植器官发生的排斥反应主要与细胞免疫有关,B正确;HIV通过攻击细胞B,导致机体免疫功能缺失引发艾滋病,C错误;⑦⑧过程是记忆细胞分化过程,在二次免疫过程中发挥作用,使免疫能力更强大,D正确。
答案:C
10.下图为人体内几种免疫细胞参与机体免疫机制的图解,其中①表示抗原,②③表示某种物质,④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表某种细胞。据图分析下列叙述不正确的是(  )
A.人体内与细胞⑩具有相似作用的细胞还有吞噬细胞等
B.图中细胞④⑤分别代表T细胞和B细胞
C.③是受体,其化学本质一定是糖蛋白
D.初次感染病毒时,机体可同时产生⑦和⑨两种细胞
解析:细胞⑩的作用是呈递抗原,根据教材知识可知,吞噬细胞具有摄取、处理和呈递抗原的作用,A正确;由图可知,②为抗体,由此可知,左侧为体液免疫过程,而④⑤分别代表T细胞和B细胞,B正确;③为T细胞表面的受体,受体的化学本质不一定是糖蛋白,C错误;感染病毒后,需要体液免疫和细胞免疫共同参与,因此可同时产生⑦(记忆B细胞)和⑨(记忆T细胞)两种细胞,D正确。
答案:C
二、非选择题
11.(2017·福建厦门质检)下图表示人体内淋巴细胞的分化及部分免疫过程,m代表场所,其余字母表示细胞或细胞产物。请据图回答。
(1)m代表的场所是________,d代表________细胞,e代表________。
(2)在体液免疫过程中未被消灭的某些病毒可侵入宿主细胞,此时,图中________(物质)不能进入宿主细胞与病毒结合,要消灭宿主细胞中的病毒,要靠________免疫,即图中的________(填字母)细胞与靶细胞特异性结合,使靶细胞裂解,释放出的病毒可被存在于________中的________(物质)结合,凝集成团形成沉淀,然后被________(填字母)吞噬、消化。
(3)当入侵的病毒被消灭之后,人体在很长时间内能够保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,图中________细胞(填字母)能迅速增殖分化,快速产生大量的抗体。
解析:图中a表示B细胞、b表示浆细胞、c表示T细胞、d表示吞噬细胞、e表示淋巴因子、f表示效应T细胞、g表示记忆B细胞。(1)m是B细胞成熟的场所,因此是骨髓。d能处理呈递抗原,为吞噬细胞,e是T细胞分泌的淋巴因子。(2)对侵入宿主细胞的病毒,需细胞免疫将靶细胞裂解后,释放出抗原,体液(内环境)中的抗体才能与之结合,最后被吞噬细胞吞噬、消化。(3)再接触这种抗原时,人体主要进行二次免疫,此时记忆细胞会迅速增殖分化出浆细胞,产生大量抗体。
答案:(1)骨髓 吞噬 淋巴因子
(2)抗体 细胞 f 内环境(细胞外液) 抗体 d
(3)g
12.某医生接待了因手被割伤前来就医的甲、乙两位病人,在详细询问后,决定给接种过破伤风疫苗的甲注射破伤风类毒素;给未接种过破伤风疫苗的乙注射抗破伤风抗体。请回答下列问题:
(1)人体有三道防线。皮肤和黏膜为第一道防线,体液中的________和________是第二道防线。这两道防线人人生来就有,属于________免疫。
(2)破伤风杆菌的主要致病因素是它产生的破伤风外毒素。当破伤风杆菌初次入侵时,进入机体内的外毒素会使机体产生相应的抗体,进而使之丧失毒性,这属于特异性免疫反应中的________免疫,参与该过程的免疫细胞包括吞噬细胞、T细胞、________、________等。
(3)甲注射的破伤风类毒素是破伤风外毒素经甲醛作用后脱毒形成的,从免疫学上说类毒素属于________________。
(4)甲注射破伤风类毒素后,体内记忆细胞就会迅速经过________过程,形成大量的________________________________________________________________________,
继而产生更强的特异性免疫反应。
解析:(1)人体的第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,第二道防线是指体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。前两道防线人人生来就有,不针对某一种特定的病原体,对多种病原体都有防御作用,属于非特异性免疫(又称先天性免疫)。(2)破伤风杆菌初次入侵时,进入机体的外毒素会使机体产生相应的抗体,抗体再和抗原进行特异性结合,从而发挥免疫效应,这是体液免疫的过程。(3)外毒素经甲醛处理可脱毒做成类毒素,毒性虽消失,但其免疫抗原性不变,仍属于抗原。(4)当同一种抗原再次进入机体时,记忆细胞就会迅速增殖、分化,形成大量的浆细胞,继而产生更强的特异性免疫反应,及时将抗原清除。
答案:(1)杀菌物质 吞噬细胞 非特异性 (2)体液
B细胞 浆细胞 (3)抗原 (4)增殖、分化 浆细胞
13.(2017·安徽江淮十校联考)如图表示病原体A(抗原A)侵入人体后体液免疫机制的模式图。图中a~d表示过程,甲、乙、丙表示细胞。据图回答下列问题:
(1)图中能特异性识别抗原A的是_____________________________________________。
(2)图中d过程能阻止病原体A______________________________________________。
若该抗体同时会攻击肌细胞膜(突触后膜)上神经递质的受体,将会使____________的信号转换过程受阻,可能出现重症肌无力现象。
(3)图中a过程显示细胞甲(B淋巴细胞)只能接受抗原A的刺激,而不能接受抗原B的刺激。请根据下面提供的实验材料设计实验验证某种抗原只刺激特定的B淋巴细胞,而不作用其他的B淋巴细胞。(提示:如果体内的某种B淋巴细胞消失或丧失其功能,就不能与某种抗原结合并发生免疫反应)
实验材料:多只健康小白鼠,放射性同位素(发出射线定向杀死细胞)标记的甲种抗原,非放射性同位素标记的甲种抗原,乙种抗原等。
实验步骤
预期实验结果

给小白鼠注射高剂量放射性同位素标记的甲种抗原
不发生免疫反应

再给小白鼠注射低剂量________
________

再给该小白鼠注射____________________
________
解析:分析题图可知,细胞甲为B细胞,细胞乙分泌抗体为浆细胞,细胞丙为记忆B细胞;a表示B细胞接受抗原刺激;b表示B细胞增殖分化;c表示浆细胞产生抗体;d表示抗体与抗原特异性结合。(1)图中细胞甲、乙、丙分别为B细胞、浆细胞和记忆B细胞,体液免疫中能特异性识别抗原的细胞和物质是B细胞、记忆B细胞和抗体。(2)d表示抗原与抗体发生特异性结合,该过程可以阻止病原体的繁殖和对宿主细胞的黏附。受体位于突触后膜,受到攻击后会导致化学信号向电信号转换过程受阻,肌肉不能收缩而出现重症肌无力现象。(3)体内的某种B淋巴细胞在高剂量放射性同位素标记的甲种抗原的作用下,会消失或丧失其功能,就不能与某种抗原结合并发生免疫反应。再次注射非放射性同位素标记的甲种抗原时,也不会发生免疫反应。因为小白鼠体内还有其他种的B细胞存在,所以注射乙种抗原时,会发生免疫反应。
答案:(1)细胞甲、细胞丙、抗体
(2)繁殖和对宿主细胞的黏附 化学信号→电信号
(3)②非放射性同位素标记的甲种抗原 不发生免疫反应 ③乙种抗原 发生免疫反应
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-第五讲 植物的激素调节
[考纲展示]
1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ) 2.其他植物激素(Ⅱ) 3.植物激素的应用(Ⅱ) 4.实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
授课提示:对应学生用书第187页
一、植物生长素的发现
科学家
实验
实验结论
达尔文
胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种刺激并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
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
造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素
1.生长素的发现过程中,针对胚芽鞘系列实验所得出的重要结论
(1)生长素的产生部位:胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位:胚芽鞘尖端下面一段。
(3)感光部位:胚芽鞘尖端。
(4)生长素横向运输的部位:胚芽鞘尖端。
2.生长素的产生不需要光,但单侧光照、地心引力等会引起生长素分布不均匀。
二、生长素的产生、运输和分布
1.合成部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2.来源:由色氨酸转变而来。
3.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。
4.运输
(2)极性运输:从形态学的上端运输到形态学的下端。
(3)非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行。
三、生长素的生理作用及两重性的实例
1.生长素的生理作用方式及特点
(1)作用方式:不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
(2)作用:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
(3)作用特点:两重性(低浓度促进,高浓度抑制)。
2.影响生长素生理作用的因素
(1)浓度:一般情况下,在低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死植物。
(2)器官:不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为:根>芽>茎。
(3)成熟程度:一般来说幼嫩细胞敏感,衰老细胞迟钝。
3.生长素作用两重性实例——顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制。
(2)产生原因:顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽的生长受抑制。
(3)解除方法:摘除顶芽。
4.生长素类似物
(1)概念:人工合成的,与IAA具相似生理效应的化学物质。
(2)种类:α 萘乙酸(NAA)、2,4 D等。
(3)应用
①防止果实和叶片脱落。
②促进结实。
③获得无子果实。
④促使扦插枝条生根。
四、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1.实验原理:适宜浓度的生长素促进插条生根。在不同浓度的生长素溶液中,扦插枝条生根的情况不同。
2.生长素类似物处理插条的方法:沾蘸法和浸泡法。
3.为避免设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费,实验之前需进行预实验。
4.本实验的自变量是生长素类似物浓度,所以需要配制一系列等浓度梯度的生长素类似物溶液。
五、其他植物激素及其应用
1.其他植物激素及其作用
名称
主要作用
赤霉素
促进细胞伸长、植株增高,促进果实发育和种子萌发
细胞分裂素
促进细胞分裂
脱落酸
促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
促进果实成熟
2.植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素相互作用共同调节。
①具协同作用的激素
②具拮抗作用的激素
作用
起促进作用的激素
起抑制作用的激素
细胞分裂
细胞分裂素
脱落酸
器官衰老
脱落酸
细胞分裂素
种子萌发
赤霉素
脱落酸
(2)植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果(基因的选择性表达)。
3.人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂,相比植物激素,该类物质的突出优点是容易合成、原料广泛、效果稳定等。
4.无子番茄与无子西瓜不同,前者是用生长素类似物刺激子房壁形成的,后者形成的原理是染色体变异。
1.有关各种植物激素性质及功能(1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物,激素种类不同,化学本质不同。(2)生长素有极性运输的特点,其他植物激素没有。(3)植物激素具有远距离运输的特点,激素种类不同,运输的方式和方向不一定相同。(4)植物激素具有调节功能,不参与植物体结构的形成,也不是植物的营养物质。(5)利用生长素类似物处理植物比用天然的生长素更有效,其原因是人工合成的生长素类似物具有与生长素一样的作用,但植物体内没有分解它的酶,因而能长时间发挥作用。2.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。
与植物激素调节相关的2个易混易错点(1)生长素发现实验的一个生理作用、两个弯曲原因和四个部位①一个生理作用:指生长素在某植物器官生长过程中,起的是促进作用还是抑制作用。②两个弯曲原因:内因指的是生长素分布不均匀;外因指的是引起生长素分布不均匀的外部因素,如单侧光照、重力等。③四个部位:a.生长素的主要产生部位——幼嫩的芽、叶和发育中的种子。特别注意:研究胚芽鞘生长状况时,生长素的产生与否和有无单侧光照、重力等无关。b.生长素的作用部位——胚芽鞘尖端下部或根尖端形态学下部。c.受单侧光刺激引起生长素分布不均匀的部位——胚芽鞘尖端或根尖端。d.弯曲生长的部位——胚芽鞘尖端下部或根尖端形态学下部。(2)混淆生长素分布多少与浓度高低生长素分布的多少是一个相对概念,高浓度和低浓度范围内都有生长素的多少之分;而生长素作用中的高浓度和低浓度是和作用效果联系在一起的概念,高浓度一定表现为抑制生长,低浓度一定表现为促进生长。
授课提示:对应学生用书第189页
考点一 生长素的发现、产生、运输及作用的拓展实验
[核心考点通关]
1.与生长素有关的常规实验设计
实验
处理方法
暗盒开孔类
云母片插入类
切割移植类
①直立生长;②向左弯曲生长;③④:a=b+c,b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量);⑤向右弯曲生长
锡箔纸遮盖类
匀速旋转类
幼苗横置类
失重类
幼苗移到太空后,其向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的负向重力性
2.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)。
3.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。
4.验证生长素的极性运输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。
5.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。
[题组突破演练]
题组一 与生长素有关的常规实验设计分析
1.(2017·黑龙江哈尔滨月考)如图所示,有关胚芽鞘的各种说法中,正确的是(  )
A.图甲中可使其发生向右弯曲生长的处理只有A
B.图甲中引起C、D都不弯曲的原理相同
C.图乙中放N的胚芽鞘长得比放M的快
D.图乙中放M的胚芽鞘弯向一侧而放N的不弯曲
解析:图甲A在单侧光的照射下,发生横向运输,琼脂块允许生长素透过,因此背光侧生长素分布多,生长快,会向右弯曲生长;B、C插入的为玻璃片,能阻断生长素的极性运输,因此B、C不弯曲,且C生长素不能运输到下侧,也不生长;D胚芽鞘尖端遮光后,不能发生横向运输,胚芽鞘直立生长。图乙中胚芽鞘的尖端由于受到单侧光照射,琼脂块M中含有的生长素多,因此当把M、N都置于切去尖端的胚芽鞘的正中间时,胚芽鞘均直立生长,放置M的胚芽鞘长得比放N的快。
答案:A
2.下列有关图示的描述中不正确的是(  )
A.图①中IAA含量的大小关系是a=b、c=d,且都促进水平生长
B.图②中IAA含量的大小关系是aC.图②中根的向地性生长和茎的背地性生长均能体现IAA的两重性
D.综合分析图①②可知,重力能够导致生长素分布不均匀
解析:选项A,分析图①可知,在失重的情况下,植物的根和茎都水平生长,说明生长素分布均匀,即a=b、c=d。选项B,从图②看,在有重力影响的情况下,植物的根向地生长,茎背地生长,说明生长素分布不均匀,即a答案:C
题组二 生长素运输方式分析
3.为探究生长调节物质CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用,取豌豆幼苗茎切段进行对照实验,实验组设计如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.实验组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝上,对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝下
B.对照组羊毛脂中不含CFM
C.用放射性同位素标记IAA作为测试指标
D.若实验组受体中IAA含量与对照组相比明显低,则说明CFM对极性运输有抑制作用
解析:实验组和对照组豌豆幼苗茎切段的形态学上端都应该朝上,A错误;实验探究CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用,自变量为CFM,实验组羊毛脂中含CFM,对照组羊毛脂中应不含CFM,B正确;受体中是否含有IAA,可作为CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用的测试指标,C正确;若实验组受体中IAA含量与对照组相比明显低,则说明CFM对极性运输有抑制作用,D正确。
答案:A
4.(2017·河北保定重点高中联考)假设图中含生长素(IAA)的琼脂块和胚芽鞘尖端所产生的生长素量相同,则一段时间后对a、b、c、d四个空白琼脂块中所含生长素量的分析正确的是(  )
A.c>a=b>d    
B.a=c>b=d
C.c>a>b>d
D.a>c>d>b
解析:由于含生长素(IAA)的琼脂块不感光,并且胚芽鞘正中央插入生长素不能透过的云母片,生长素无法横向运输,所以a、b中所含生长素量相等。胚芽鞘的尖端部位感受单侧光的刺激,单侧光能引起生长素的横向运输,再向下运输,导致胚芽鞘下的琼脂块生长素分布不均匀,c中多,d中少。因此,一段时间后四个空白琼脂块中所含生长素量c>a=b>d,故选A。
答案:A
考点二 生长素的生理作用机理、特性及应用
[核心考点通关]
1.生长素的生理作用
(1)作用机理:促进细胞纵向伸长生长。
(2)作用特点:两重性。
(3)生长素作用两重性的实例——顶端优势
①原因:侧芽—
―→顶端优势现象
②解除方法:去掉顶芽。
③应用:在农业生产中,人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量,如棉花的整枝。
2.植物的向光性
(1)原因分析
(2)归纳总结
3.植物茎的背地性和根的向地性
(1)原因分析
(2)归纳总结
4.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: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,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
5.不同种类的植物对生长素的敏感程度不同
(1)图示说明不同种类的植物对生长素的敏感性不同,双子叶植物较单子叶植物敏感。
(2)应用:农田中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物中的双子叶杂草。
6.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)。
(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。
[易混易错]
与生长素运输及分布的3个易错点
(1)生长素横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位,且有单侧光或重力刺激时。尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。
(2)失重状态下由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的,植物会水平生长。
(3)琼脂不能感光,不会影响生长素的运输和传递,而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。
[题组突破演练]
题组一 植物向性运动的分析
5.(2017·山东菏泽统考)图甲是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示),图乙是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图分析正确的是(  )
A.图甲实验即可证明生长素具有促进生长的作用
B.琼脂块中生长素浓度为b点时,α具有最大值
C.琼脂块中生长素浓度不同,但可能形成相同的α
D.琼脂块中生长素浓度为d时,胚芽鞘向左侧弯曲
解析:图甲实验缺少空白对照,不能说明生长素具有促进生长的作用,A错误;琼脂块中生长素浓度为b点时,促进作用最强,胚芽鞘左侧生长最快,其弯曲角度α具有最小值,B错误;据图乙分析,生长素浓度不同时,促进程度可能相同,形成相同的α,C正确;琼脂块中生长素浓度为d时,抑制胚芽鞘生长,而右侧不含生长素,所以胚芽鞘不弯曲,D错误。
答案:C
6.如图甲是一盆栽植物,图乙表示不同浓度的生长素的作用效应。下列分析不正确的是(  )
A.若甲图植物①处的生长素浓度为乙图中的g,则甲图植物②处的生长素浓度一般大于i
B.将甲图中植物置于左侧光照下,一段时间后,测得③处的生长素浓度为m,此时④处的生长素浓度为大于m、小于2m
C.若将甲图中植物向左侧水平放置,则⑤处的生长素浓度大于⑥处,植物的根向地生长,体现了生长素作用的两重性
D.乙图中曲线OH段体现了低浓度生长素促进生长,HC段体现了高浓度生长素抑制生长的特性
解析:顶端优势的原因是,顶芽生长素浓度较低,促进生长,侧芽生长素浓度过高,而抑制侧芽生长发育,因此如果甲图植物①处的生长素浓度为乙图中的g,则甲图植物②处的生长素浓度一般大于i,A正确;将甲图中植物置于左侧光照下,左侧生长素向右侧转移,右侧生长素浓度高于左侧,右侧生长快,因此一段时间后,测得③处的生长素浓度为m,此时④处的生长素浓度为大于m、小于2m,B正确;如果将甲图中植物向左侧水平放置,由于重力作用,⑤处的生长素浓度大于⑥处,⑤处生长素浓度过高抑制生长,⑥处生长素浓度低,促进生长,使根表现出向地性,体现了生长素作用的两重性,C正确;图乙中HC段也促进植物生长,只是随生长素浓度升高促进作用减弱,当生长素浓度大于C点时才抑制生长,D错误。
答案:D
题组二 生长素生理作用对不同器官反应曲
线分析
7.关于下图的相关叙述中,不正确的是(  )
A.除草剂除草的原理是使杂草的生长素浓度处于大于h状态下
B.若某植物幼苗已经表现出向光性,且测得向光面的生长素浓度为f,则背光面的生长素浓度范围为大于f
C.若某水平放置的植物幼苗表现出根向地性,茎背地性,测得茎的近地侧生长素浓度为2f,则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于f
D.若某植物顶芽的生长素浓度为g,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度可能大于h
解析:低浓度生长素促进生长,高浓度生长素抑制生长,甚至杀死植物。在h点之前均为促进作用,所以除草剂使杂草的生长素的浓度大于h状态下才能除草,A正确;若某植物幼苗已经表现出向光性,则生长素发生横向运输,背光侧生长素含量高促进生长,生长素浓度范围应大于f小于2f,B错误;当植物水平放置时,茎尖处生长素发生横向运输,近地侧生长素浓度高于背地侧,若茎的近地侧生长素浓度为2f,则茎的远地侧生长素浓度应小于f,C正确;顶端优势是顶芽生长素浓度适宜,促进生长,侧芽生长素浓度高,抑制生长,D正确。
答案:B
8.(2017·福建龙海调研)甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长情况;丙图表示燕麦胚芽鞘。
(1)甲图中,根和芽的最适宜生长素浓度分别为________mol/L、________mol/L。c点生长素浓度对根生长的效应是________,对芽的效应是________。
(2)乙图中b侧生长素浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)a侧,这是由于________引起的,a侧生长素对根生长的效应是________。
(3)为验证在单侧光照射下,丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是发生在B段。某同学设计了如下实验步骤,请帮助其完成下列有关实验过程:
①实验材料及用具:燕麦胚芽鞘,一侧开孔的硬纸盒,薄云母片,光源等。
②实验过程:给以右侧单侧光照射,在下列图中绘出插入云母片的位置,并在下面用文字说明。
③实验结果:
a.________________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________________;
c.________________________________________________________________________。
④实验结论:
___________________________________________________。
解析:(1)图甲横轴为生长素浓度的变化,纵轴为生长素对器官生长的作用,两条曲线分别代表不同浓度的生长素对根、芽生长的影响。从图中可以看出,根和芽的最适宜生长素浓度分别为10-10mol/L、10-8mol/L。c点生长素浓度是芽的最适浓度,对根而言,既不促进也不抑制生长。(2)根对生长素敏感,在重力作用下,近地侧生长素浓度高,抑制生长,远地侧生长素浓度低,促进生长。(3)本实验的目的是“验证在单侧光照射下,丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段”,处理部位为实验变量,因此可对燕麦胚芽鞘进行三种处理:阻断A段、阻断B段、不阻断任何部位以作为对照。由于生长素横向运输发生在尖端,所以阻断A段后,生长素不能向背光侧运输,因而胚芽鞘直立生长。阻断B段后,生长素能向背光侧运输,因而胚芽鞘弯向光源生长。
答案:(1)10-10 10-8 既不促进也不抑制 促进 (2)小于 重力 抑制 (3)②如图所示:
③a.直立生长
b.弯向光源生长 c.弯向光源生长
④在单侧光照射下,胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段
“两看法”判断植物的向性
考点三 植物激素的种类及相互作用
[核心考点通关]
1.五种植物激素的比较
名称
产生部位
生理作用
对应生长调节剂
应用
生长素
主要是幼根、幼芽及发育的种子
促进生长,促进果实发育,促进生根
萘乙酸、2,4 D
①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③用作农业除草剂
赤霉素
主要是幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
赤霉素
①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素
主要是根尖
①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老
青鲜素
蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯
植物各个部位
促进果实成熟
乙烯利
用于果实催熟
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落
矮壮素
控制植物徒长,使植株节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
2.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
[易混易错]
植物激素对植物生长的影响
(1)赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长,如下图:
(2)生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同:
(3)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成,而乙烯对生长素的合成起抑制作用,如图:
[题组突破演练]
题组一 植物激素的生理作用
9.丝瓜茎矮生是基因突变的结果,这种突变有两种可能,一是不能合成激素,二是不能合成激素的受体。为研究某种矮生丝瓜属于哪种突变类型,研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验,结果如表所示。据表能得出的结论是(  )
  激素茎伸长量   
赤霉素处理
生长素处理
(浓度单位:mM)
(浓度单位:μM)
0
0.3
0.9
1.5
0
5
25
125
正常丝瓜茎伸长量(cm)
13
20
23
30
13
22
22
12
矮生丝瓜茎伸长量(cm)
4
4
4
4
4
4
4
4
A.赤霉素对正常丝瓜茎的生长调节具有两重性
B.正常茎丝瓜对赤霉素的敏感性强于生长素
C.该突变丝瓜不能合成赤霉素和生长素的受体
D.用赤霉素和生长素同时处理正常茎丝瓜,茎的伸长量大于生长素处理的伸长量
解析:由表格数据可知,赤霉素对正常丝瓜茎具有促进生长的作用,生长素对正常丝瓜茎的生长调节具有两重性,A错误;由于表格中赤霉素和生长素的浓度单位不同,正常茎丝瓜对赤霉素的敏感性弱于生长素,B错误;对矮生丝瓜来说,不管施加赤霉素和生长素的浓度如何都与未施加时相同,说明矮生丝瓜体内缺少该激素的受体,如果缺乏该激素,则补充之后将恢复正常生长,C正确;根据表格数据,用赤霉素和生长素同时处理正常茎丝瓜,茎的伸长量的大小因两种激素的浓度大小而不同,D错误。
答案:C
10.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。如赤霉素可以促进色氨酸转化成生长素,从而促进细胞生长。请结合材料回答问题:
(1)如果用细胞分裂素处理侧芽后,再用生长素处理去顶幼苗的顶端,则生长素不能起抑制侧芽生长的作用。这个实验证明______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)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的结果如图甲所示。该图表明,随着乙烯浓度的升高脱落率________,生产上可喷施________来降低脱落率。
(3)用单侧光照处理燕麦幼苗胚芽鞘,切下幼苗的胚芽鞘尖端,分别用琼脂块收集生长素,并对应标记为a、b。将a、b两个含生长素的琼脂块置于去尖端的胚芽鞘两侧(如图乙),培养一段时间后,观察胚芽鞘的弯曲情况。
实验分析(a、b琼脂块上生长素浓度也分别用a、b表示):当生长素的浓度a>b时,胚芽鞘应________。当生长素的浓度a=b时,胚芽鞘应________。当生长素的浓度a解析:(1)分析实验结果可知,细胞分裂素能抵消生长素对侧芽生长的抑制效应。(2)据图可知,乙烯浓度随着生长素浓度的升高而升高,成熟叶片脱落率先升高后降低。由图示,一定浓度范围内,生长素浓度愈高,成熟叶片脱落率愈低,故可喷施较高浓度的生长素类似物以降低脱落率。(3)当生长素的浓度a>b时,胚芽鞘向b侧弯曲生长。当生长素的浓度a=b时,胚芽鞘直立生长。当生长素的浓度a答案:(1)细胞分裂素可促进侧芽生长,解除顶端优势
(2)先升高后降低 较高浓度生长素类似物
(3)向b侧弯曲生长 直立生长
题组二 植物激素的相互作用分析
11.甲、乙、丙及NAA等四种植物激素的作用模式如图,图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用,下列叙述错误的是(  )
A.甲、乙、丙皆为有机物
B.甲、乙之间具有拮抗作用
C.乙、丙之间具有协同作用
D.甲可能是赤霉素,乙是脱落酸
解析:植物激素甲会促进种子休眠,抑制种子萌发,为脱落酸。植物激素乙促进生长抑制种子休眠,为赤霉素。植物激素丙促进植物体生长,同时可以用于单性结实,为生长素,甲、乙、丙都是微量有机物,A正确;甲抑制生长,乙促进生长,二者具有拮抗作用,B正确;乙、丙都促进植物生长,具有协同作用,C正确;甲是脱落酸,乙是赤霉素,D错误。
答案:D
12.(2017·山西四校联考)回答下列关于植物激素调节的问题:
Ⅰ.(1)科学家在研究中发现,植物总是表现出顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象,此现象叫作________,这是因为顶芽产生的________逐渐向下运输在侧芽部位积累,从而抑制了侧芽的生长。在此过程中该物质的运输方式是________(填“主动运输”或“被动运输”)。
(2)芦苇是主要的造纸原料,如果在芦苇生长期用一定浓度的________处理,就可使芦苇的纤维长度增加50%左右。
Ⅱ.如图表示果实生长发育成熟过程中的植物激素变化情况。
(1)由图可知,果实幼果快速生长时期,除了生长素能促进细胞伸长外,________也具有这样的作用。果实成熟过程中,含量升高的激素有________。
(2)由图可知,整个果实发育、成熟过程中激素的变化说明,植物正常的生长发育是________________________________的结果。
(3)研究者用生长素类似物处理细胞,得到结果如表所示,据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
细胞内物质含量比值
处理前
处理后
DNA∶RNA∶蛋白质
1∶3.1∶11
1∶5.4∶21.7
解析:Ⅰ.植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象称为顶端优势,其原因是顶芽产生的生长素向下运输,过多地积累在侧芽部位,从而抑制侧芽的生长。生长素的运输方式是主动运输。Ⅱ.(1)由图可知,能促进细胞伸长的激素有生长素和赤霉素。在果实成熟过程中,脱落酸和乙烯的含量升高。(2)整个果实发育、成熟过程中多种激素相互作用,共同调节植物体的正常生长与发育。(3)从表中数据可知,生长素类似物处理细胞后的细胞中RNA的含量升高,进而合成的蛋白质也增多,所以生长素类似物对细胞内的转录过程有促进作用。
答案:Ⅰ.(1)顶端优势 生长素 主动运输 (2)赤霉素
Ⅱ.(1)赤霉素 乙烯、脱落酸 (2)多种激素相互作用共同调节 (3)生长素对细胞内的转录过程有促进作用(或生长素对细胞内的表达过程有促进作用)
13.研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化,其结果如图所示,请分析并回答下列问题:
(1)在香梨果实发育初期(花后15
d左右)达到高峰,且在果实迅速膨大期间(花后60
d左右)含量比值加大的两种植物激素是________________________。在此过程中,________(填植物激素名称)的作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是___________________________
____________________________________________________________________的结果。
(2)香梨果实采收后30
d才进入完全成熟阶段,在此过程中,乙烯含量的变化说明其主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)采收后________的骤减是果实成熟的必要条件,脱落酸的积累可能触发了果实的衰老过程,________的含量再次升高,可能促使衰老阶段乙烯的大量合成,因此在果实成熟后期调节________至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。
解析:由图可知,花后60
d含量比值加大的两种植物激素是赤霉素和脱落酸,在此过程中生长素的含量也较高,说明果实正常发育是多种植物激素共同作用的结果。香梨果实采收后30
d才进入完全成熟阶段,此过程中乙烯的含量迅速增加,说明它的主要作用是促进果实成熟。采收后赤霉素的含量骤减,这个变化也是果实成熟的必要条件。脱落酸的积累可能触发了果实的衰老过程,此时,生长素的含量再次升高,可能促使乙烯大量合成。因此,在果实成熟后期将脱落酸和生长素调节至较低水平,将是延缓香梨果实衰老的关键。
答案:(1)赤霉素和脱落酸(缺一不可) 生长素 多种植物激素共同(协调)作用 (2)促进果实成熟
(3)赤霉素 生长素 脱落酸和生长素(缺一不可)
考点四 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(实验探究)
[实验考什么]
[典例] 某生物兴趣小组开展“探究2,4 D促进苹果插条生根的最适浓度”的研究,首先设计了如下实验。
 组别步骤  
A组
B组
C组
D组
E组
F组
配制溶液
蒸馏水
30
mg/L2,4 D溶液
50
mg/L2,4 D溶液
80
mg/L2,4 D溶液
110
mg/L2,4 D溶液
140
mg/L2,4 D溶液
选择插条
选取该植物生长时间、带芽数目等相同的适宜插条若干,随机分成六等份,并编号
浸泡插条
分别用等量蒸馏水、相应浓度2,4 D溶液浸泡插条12
h
扦插及培养
浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中,培养时间及其他条件均相同
请分析回答:
(1)该实验中的自变量是________________,因变量是__________________,同时要严格控制无关变量。
(2)根据上表可知,该实验是在正式实验前先做的一个__________。若实验结果如下图,为进一步精确测定最适浓度,还应该采取的措施是在________________________________________________________________________。
(3)若进一步精确测定2,4 D促进苹果插条生根的最适浓度,请设计一个表格记录实验结果:
(可以只设计一种观察指标)
(4)有人提出光照会促进上述实验的插条生根,为此开展了'如下实验。
实验步骤:
①将用____________________溶液处理过的插条随机均分为甲、乙两组,分别扦插在潮湿沙土中。
②甲组置于光照条件下培养,乙组置于黑暗(遮光)条件下培养,其他条件相同且适宜。
③培养一段时间后,分别计数甲、乙两组插条_________________________。
若实验结果为________________,则支持上述观点。
[答案] (1)2,4 D溶液的浓度 生根的数量(或长度) (2)预实验 50~80
mg/L2,4 D溶液浓度范围内减小浓度梯度,重复上述实验 (3)
观察
指标组别天数
生根数(单位:条)
根长度(单位:mm)
1
2
3
4
……
1
2
3
4
……
1   
2
3
……
(4)适宜浓度的2,4 D 生根数目(或长度) 甲组的插条生根数目(或长度)大于乙组 ,
[解题用什么]
1.探究促进扦插枝条生根的最适浓度的一般步骤[对应题干]
2.考查变量的控制[对应题干第(1)题]
实验设计应遵循单因子变量原则和等量性原则。
3.考查预实验的作用[对应题干第(2)题]
预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
4.考查实验结果的处理[对应题干第(3)题]
对实验结果的处理一般有以下三种方法:
(1)文字描述法:通过语言文字直接对实验的结果或可能出现的结果进行准确的描述。
(2)曲线图法:利用数学中的曲线图描述实验结果。采用该方法时,横坐标一般为实验中的自变量,纵坐标为因变量。
(3)列表法:将实验结果通过表格的形式呈现出来。采用该方法时,一定要标明横栏和竖栏的项目内容。
5.考查实验设计的一般步骤[对应题干第(4)题]
实验设计的一般步骤为:分组编号→对照处理→培养、观察、记录。
-------[题组突破演练]----------------------
题组一 对实验结果分析判断
14.(2017·云南玉溪统考)某同学在“探究生长素类似物NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了如图所示结果,有关本实验分析或评价的叙述错误的是(  )
A.本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度大小
B.银杏插条上侧芽的数目会影响实验结果
C.促进银杏插条生根的最适浓度为c
D.用NAA处理枝条的时间应该相同
解析:本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度,因变量是银杏插条生根的数目,A正确;银杏插条上侧芽能产生生长素,故银杏插条上侧芽的数目将对实验结果产生影响,B正确;在所给的浓度范围内c点对应下的浓度促进生根数目最多,但增大浓度促进效果如何未知,C错误;NAA处理枝条的时间属于无关变量,应相同,D正确。
答案:C
15.为探究小麦根、芽对NAA敏感性的差异,某研究小组以不同浓度的NAA处理萌发的小麦种子,8天后分别测定小麦幼苗根、芽的长度,结果如下表。下列说法正确的是(  )
NAA浓度/ppm
10
1
0.1
0.01
0.001
0.0001
0
芽长/cm
0.64
4.74
7.27
6.86
6.74
6.22
5.75
根长/cm
0.63
2.37
5.72
6.60
6.68
6.12
5.97
A.每组可处理50粒小麦种子,然后获得不同组别根、芽的平均长度
B.当NAA浓度为0.1
ppm时,对根、芽的生长均起到抑制作用
C.促进根伸长的最适NAA浓度小于芽,芽对NAA的敏感性大于根
D.0.1
ppm的NAA对根、芽的作用效应,体现了NAA作用具有两重性
解析:实验的次数越多或者实验的组数越多,实验结果越准确,所以每组实验需处理多粒(50粒)小麦种子,然后获得根、芽的平均长度可使实验结果更准确、更具有说服力,A正确;当NAA浓度为0.1
ppm时,与0时对比发现,对芽的生长为促进作用,对根的生长为抑制作用,B错误;分析表格数据可得出,根伸长的最适浓度在0.0001~0.01之间,而芽伸长的最适浓度在0.01~1之间,说明根对NAA的敏感性大于芽,C错误;NAA作用的两重性应反映不同浓度NAA对同一器官的不同效应,D错误。
答案:A
题组二 实验原理及实验过程分析
16.(2016·北京房山检测)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,结果如下表所示。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10-11mol/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: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10-11mol/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。
答案:B
17.图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果,图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。
(1)从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在________ppm之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是________ppm。
(2)图2的现象体现了生长素作用具有________的特点,a、b、c、d四处中,生长素可能对植物生长起抑制作用的是________处。
(3)为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位。请你结合图2利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
预测结果:
______________________________________________________________。
实验结论:
______________________________________________________________。
解析:(1)由题图可以看出,生长素类似物溶液浓度为12
ppm时,根的平均长度最长,可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在8~16
ppm之间。生长素类似物溶液浓度为16
ppm时,根平均长度比空白对照组(0)短,说明该浓度下,生长素类似物对根的生长起抑制作用。(2)图2中,在重力影响下,a、c处生长素浓度分别高于b、d处,但a处根的生长受到抑制,b处根的生长得到促进,因此图2中现象体现了生长素作用的特点——两重性。(3)本实验的自变量为处理部位的不同,因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。
答案:(1)8~16 16
(2)两重性 a
(3)实验步骤:①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组,编号A、B、C
②A组在尖端中央纵向插入云母片,B组在尖端以下部位的中央纵向插入云母片,C组不做任何处理 ③将三组燕麦胚芽鞘水平放置,在适宜条件下培养一段时间后,观察现象 预测结果:A组水平生长,B组背地生长,C组背地生长 实验结论:在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位
授课提示:对应学生用书第195页
练全国高考真题——知考查重点
1.(2016·课标全国卷Ⅲ)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:因琼脂块a中不含IAA,所以胚芽鞘b侧和c侧均不含外源IAA,B错误;琼脂块a′中含有IAA,通过极性运输使胚芽鞘b′侧含有外源IAA,A错误;胚芽鞘b′侧和c′侧细胞均有运输IAA的能力,C错误;琼脂块a′中的IAA在向琼脂块d′运输过程中,因IAA在向下运输过程中有所消耗,故琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量,D正确。
答案:D
2.(2015·高考全国卷Ⅰ)下列关于植物生长素的叙述,错误的是(  )
A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
解析:植物幼嫩的叶片中,色氨酸可在相关酶的催化作用下转变为生长素,A正确;生长素在植物体内的运输除了极性运输、横向运输外,还有通过韧皮部进行的非极性运输,B正确;同一植物不同的器官对生长素的敏感程度不同,成熟度不同的细胞对生长素的敏感程度也不同,幼嫩细胞较敏感,成熟细胞相对不敏感,C错误;当生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成,D正确。
答案:C
3.(2012·高考新课标全国卷)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是(  )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
解析:胚芽鞘尖端可产生生长素。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,而不能反向运输,故a′组尖端产生的生长素可以向胚芽鞘基部运输,而b′组尖端产生的生长素不能,D正确。
答案:D
4.(2015·高考全国卷Ⅱ)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:
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)由实验结果表格可知:A组乙烯含量明显高于B组,而C组没有产生乙烯,说明若Y基因不表达则不产生乙烯,若X基因不表达则乙烯的产生量减少,所以A组果实中与乙烯含量有关的基因有X基因和Y基因,B组果实中与乙烯含量有关的基因有X基因、Y基因和反义X基因。(2)乙烯能促进果实成熟,乙烯含量越高,果实成熟越早,所以A组果实成熟最早。35天时A组乙烯含量明显高于B组,所以常温下储存时间较长的是B组。
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 B
5.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)已知大麦在萌发过程中可以产生α 淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α 淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管号溶液
GA
缓冲液

半粒种子10个
实验步骤
实验结果
步骤1
步骤2
1
0
1
1
带胚
25
℃保温24
h后去除种子,在各试管中分别加入1
mL淀粉液
25
℃保温10
min后各试管中分别加入1
mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅
++
2
0
1
1
去胚
++++
3
0.2
1
0.8
去胚
++
4
0.4
1
0.6
去胚

5
0.4
1
0.6
不加种子
++++
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α 淀粉酶催化________水解可生成二糖,该二糖是________。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________,这两支试管中淀粉量不同的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是________________________________________________________________________。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明___________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在α 淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α 淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成α 淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说明GA浓度与其对种子产生α 淀粉酶的诱导效果呈正相关。
答案:(1)淀粉 麦芽糖
(2)少 带胚的种子保温后能够产生α 淀粉酶,使淀粉水解
(3)诱导种子生成α 淀粉酶
(4)GA浓度高对α 淀粉酶的诱导效果好
练各地市模拟——知命题热点
6.(2017·辽宁师大附中月考)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.在太空中生长素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性
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:用适宜浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄雌蕊才能得到无子番茄,A错误;在太空中生长素仍能进行极性运输,由于不受重力影响,根失去了向地生长的特性,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。
答案:D
7.(2017·安徽六校教育研究会联考)有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是(  )
A.在预实验中不需要设置用蒸馏水处理的对照组
B.在正式实验中,不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照
C.处理时应该用生长素类似物溶液浸泡或沾蘸插条的基部
D.用于扦插的枝条应带有一定数量的幼芽以利于更好的生根
解析:在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组,A错误;不同浓度生长素类似物处理组是几个实验组,可形成相互对照,B正确;处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法,处理部位在插条基部,即形态学下端,C正确;扦插的枝条应带有一定数量的幼芽,幼芽可产生生长素,有利于生根,但各组含有的芽的数量应一致,D正确。
答案:A
8.(2017·湖南长沙联考)果实在成熟之后发生的细胞呼吸突然升高的现象称为呼吸跃变,是果实成熟达到可食程度的标志。如图为香蕉成熟后细胞CO2释放量和乙烯含量变化曲线,有关分析正确的是(  )
A.呼吸跃变导致乙烯含量剧增
B.呼吸跃变是果实成熟的标志
C.乙烯含量增加可能诱导呼吸酶的合成
D.乙烯的增加促进了果实的发育
解析:根据曲线变化可知,乙烯含量剧增之后细胞呼吸突然升高,产生呼吸跃变现象,A错误;根据题意,果实成熟之后发生呼吸跃变,故呼吸跃变不是果实成熟的标志,是果实成熟达到可食程度的标志,B错误;由于乙烯含量增加之后细胞呼吸强度增加,故乙烯可能诱导呼吸酶的合成,进而促进呼吸作用的进行,C正确;乙烯的增加促进细胞呼吸增强,此时果实已经成熟不再进行发育,D错误。
答案:C
9.(2017·北京西城区模拟)以野生型、细胞分裂素缺乏型、脱落酸缺乏型拟南芥种子为材料,研究不同浓度脱落酸、高盐条件对种子萌发的影响。研究者首先配制了添加不同浓度脱落酸的MS培养基和NaCl浓度为120
mmol/L的MS培养基,灭菌后分装于无菌培养皿中;然后对上述种子进行浸种消毒,再分别点播于培养皿中;在适宜环境下培养,观察并测定种子的萌发率,结果如图所示。请分析回答:
(1)点播种子之前消毒的目的是_______________________________________。
(2)图1结果说明,脱落酸具有________的作用,且这种作用的强弱________。
(3)图2结果显示,在用NaCl处理后,野生型拟南芥种子萌发率下降,脱落酸缺乏型种子萌发率________,这表明NaCl对拟南芥种子萌发的抑制作用________。与细胞分裂素缺乏型拟南芥种子比较,野生型拟南芥种子萌发率下降程度________,由此推测,细胞分裂素可以________脱落酸,缓解NaCl对种子萌发的抑制作用。
解析:种子表面有许多微生物,会消耗种子的有机物,消毒的目的是减小微生物对种子萌发的影响。由图1可知,脱落酸浓度为0.5和1.0
μmol·L-1时,种子萌发率均比对照组低,说明脱落酸具有抑制种子萌发的作用。由图2可知,用NaCl处理后,野生型拟南芥种子萌发率下降,脱落酸缺乏型种子萌发率也会降低但不显著,这表明NaCl对拟南芥种子萌发的抑制作用依赖于脱落酸。与细胞分裂素缺乏型拟南芥种子比较,野生型拟南芥种子萌发率下降程度小,由此推测,细胞分裂素与脱落酸相互拮抗,能缓解NaCl对种子萌发的抑制作用。
答案:(1)减小微生物对种子萌发的影响
(2)抑制种子萌发 依赖于脱落酸的浓度
(3)降低不显著 依赖于脱落酸 小 拮抗(或对抗)
授课提示:对应学生用书第353页
一、选择题
1.(2017·云南玉溪统考)下列关于植物激素的叙述,错误的是(  )
A.顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽
B.生长素的发现源于人们对植物向光性的研究
C.生长素和赤霉素都能促进植物生长
D.高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长
解析:顶芽合成的生长素通过主动运输运输到侧芽,A错误;在人们研究植物向光性的原因时,发现引起植物弯曲生长是生长素分布不均匀造成的,B正确;生长素促进细胞伸长和果实发育,赤霉素促进细胞伸长,引起植株长高,二者是协同关系,C正确;生长素的浓度增加到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增加就会出现抑制生长的现象,D正确。
答案:A
2.菠菜属于雌雄异株的植物。菠菜的细胞分裂素主要由根部合成,赤霉素主要由叶合成。两种激素保持一定的比例时,自然界中雌雄株出现的比例相同。实验表明,当去掉部分根系时,菠菜会分化为雄株;当去掉部分叶片时,菠菜会分化为雌株。下列有关分析正确的是(  )
A.细胞分裂素与菠菜的性别分化无关
B.植物的生命活动只受这两种激素的共同调节
C.细胞分裂素与赤霉素在菠菜的性别分化上表现为协同作用
D.造成菠菜性别分化的根本原因是基因的选择性表达
解析:由题意可知,细胞分裂素与菠菜的性别分化有关;植物的生命活动受多种激素的共同调节;菠菜在细胞分裂素所占比例高时,分化为雌株,在赤霉素所占比例高时分化为雄株,这两种激素在菠菜的性别分化上表现为拮抗作用。
答案:D
3.脱落酸能促进种子的休眠,但在高温条件下易分解。小麦在即将成熟时,如果经过持续一段时间的干热,遇大雨后种子就容易在穗上发芽。这是因为脱落酸(  )
A.能抑制小麦种子的发育和脱落
B.经高温降解后对发芽的抑制被解除
C.对果实的成熟与乙烯有拮抗作用
D.对种子发芽的影响与赤霉素作用相似
解析:脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。经过持续一段时间的干热后,脱落酸被分解,从而使脱落酸的抑制作用解除,种子在穗上发芽。
答案:B
4.适时喷施适量生长素可获得二倍体番茄的无子果实;适时喷施较大剂量赤霉素可提高三倍体香蕉无子果实的产量;间行种植三倍体和二倍体西瓜可在三倍体植株上收获无子西瓜。根据上述事实推测下列说法,正确的是(  )
A.赤霉素能促进细胞的生长
B.三种作物的受精卵均产生赤霉素促进果实的发育
C.西瓜的精子中富含生长素
D.三种作物的受精卵均产生生长素促进种子的形成
解析:据赤霉素可提高香蕉果实产量,可推知赤霉素对细胞生长有促进作用,A正确;二倍体的花粉可促进无子西瓜的形成,但不能判断西瓜的精子中就富含生长素,C错误;题干中三种作物均不形成受精卵,所以无法判断三种作物受精卵是否产生赤霉素或生长素及其生理作用,B、D错误。
答案:A
5.(2017·湖南长郡中学月考)下列与植物激素调节相关的叙述中,正确的是(  )
A.植物细胞通过细胞分裂素的作用,能转变成与母本相同的基因型
B.田间喷洒萘乙酸可杀死杂草,这说明生长素在竞争中发挥重要作用
C.植物的向光性受到生长素的调节,背光侧生长素分布多,生长较快
D.成熟的梨能催熟未成熟的柿子是由于赤霉素和脱落酸共同作用的结果
解析:细胞分裂素能促进细胞分裂,但不能改变细胞的基因型,A错误;田间喷洒萘乙酸可杀死杂草是因高浓度的生长素类似物能抑制生长甚至杀死植物,与竞争作用无关,B错误;植物的向光性是由于单侧光刺激导致背光侧生长素分布多,生长较快所致,C正确;成熟的梨能催熟未成熟的柿子是由于乙烯具有催熟作用,D错误。
答案:C
6.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: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。
答案:D
7.植物体内存在着调节生长发育的多种植物激素,研究人员进行了各种激素对植株侧芽生长影响的实验,结果见图。下列相关叙述正确的是(  )
A.比较曲线2和4可获得结论:生长素的生理作用具有两重性
B.比较曲线1和3可知,细胞分裂素能解除顶芽对侧芽的抑制作用
C.比较曲线3和5可知,这两组实验的自变量是不同种类的植物激素
D.根据图中曲线可知,生长素、细胞分裂素和赤霉素均可促进侧芽的生长
解析:比较曲线2、4可知,顶芽可通过产生生长素对侧芽的生长起抑制作用,A错误;比较曲线1、3可知,有顶芽时,侧芽不生长,涂抹细胞分裂素则生长,故说明细胞分裂素能解除顶芽对侧芽的抑制作用,B正确;曲线3和5两组有两个自变量,一是顶芽的有无,二是涂抹的植物激素种类不同,C错误;据图中曲线可知,生长素能抑制侧芽的生长,D错误。
答案:B
8.如图为研究生长素(IAA)产生部位及运输方向的实验,初始时,琼脂块①~⑥不含IAA,下列对实验结果的表述中正确的是(  )
A.琼脂块①②中都有IAA,①>②
B.琼脂块③④中都有IAA,③≈④
C.琼脂块⑤⑥中都有IAA,⑤≈⑥
D.琼脂块③④中含有的IAA分别与⑤⑥中的相等
解析:左图中间有云母片,阻碍了生长素的横向运输,则生长素浓度①=②,A错误;中间图缺少了感光部位的尖端,不能感受单侧光的刺激,且生长素能由形态学上端运输到形态学下端,③≈④,B正确;右图生长素不能由形态学下端运输到形态学上端,则⑤⑥都无生长素,C错误;琼脂块③④中含有IAA,而⑤⑥中不含有IAA,D错误。
答案:B
9.赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用,其作用机理如图所示。遗传学研究表明赤霉素对矮生玉米的作用效果明显,而对正常株高玉米的作用效果不明显。下列有关分析不合理的是(  )
A.图中字母a表示促进作用,b表示抑制作用
B.控制玉米茎秆高度的基因可能与赤霉素合成代谢有关
C.图中字母c可表示促进作用,也可表示抑制作用
D.赤霉素缺乏的植物体无法完成生长素的合成
解析:赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用,从图中分析,a过程应该表示促进,而b过程表示抑制,从而使生长素含量增加,促进细胞伸长,A正确;基因可能通过控制赤霉素的合成,来影响生长素的合成量,进而影响细胞伸长,控制植株长高,B正确;生长素的生理作用具有两重性,故图中字母c可表示低浓度生长素促进生长,也可表示高浓度生长素抑制生长,C正确;据图分析,赤霉素是促进生长素的合成,从而促进生长的,并不是缺乏赤霉素的植物体就无法完成生长素的合成,D错误。
答案:D
10.(2017·河北五校联考)为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:
  处理方式测定指标  
外源生长素(mg/L)
NPA(μmol/L)
0
0.001
0.01
0.1
3
弯曲角度α(度)
37
40
31
22
16
生长速率(mm/天),
15
17
13
11
8
据此实验的结果,不能得出的结论是(  )
A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧
B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性
C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响
D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
解析:水平右侧光照,根向左弯曲生长,说明根向光一侧的生长速率大于背光一侧,A正确;随外源生长素浓度变化,根的弯曲角度发生变化,先增大后减小,最后小于外源生长素为0的组,说明生长素对水稻根的生长作用具有两重性,B正确;图中没有关于生长素的合成方面的信息,因此无法判断,C错误;由表格可知,用适宜浓度的生长素抑制剂NPA处理根,光照作用下根的弯曲角度减弱,说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关,D正确。
答案:C
二、非选择题
11.请阅读下列材料,回答下列有关植物激素调节的问题。
种菜巧用赤霉素
在菜豆、芹菜等蔬菜上巧妙使用植物生长调节剂赤霉素,能取得良好的增产效果。
菜豆:用10~20毫克/千克赤霉素液喷洒矮生菜豆4~5次,可以使菜豆提前开花结实,增加早期产量。用10毫克/千克赤霉素液在菜豆生长后期喷洒,可使单荚重明显增加,产量提高20%~30%。
芹菜:夏季用100~200毫克/千克赤霉素液浸芹菜种子24小时,打破种子休眠期,有利于发芽。株高20厘米时,喷洒30~50毫克/千克赤霉素液,芹菜高度增加,叶数增多,产量提高20%~30%。
(1)植物生长调节剂是指人工合成的对植物的________有调节作用的化学物质,其具有______________等优点。如NAA、2,4 D等具有与IAA相似的生理效应的生长素类似物就属于植物生长调节剂。
(2)关于菜豆的材料能够说明赤霉素的作用之一是促进________________。关于芹菜的材料说明赤霉素还能促进______________,促进________________,从而引起植株增高。
(3)从促进生长角度考虑,生长素是通过促进________________、赤霉素是通过促进________________、细胞分裂素是通过促进____________________达到生长目的的。
(4)乙烯利是目前菜农常用的植物生长调节剂之一,其主要作用是________________________________________________________________________。
解析:(1)人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂,生长素类似物也属于植物生长调节剂,如NAA,2,4 D等。(2)通过“可以使菜豆提前开花结实,增加早期产量”、“可使单荚重明显增加”等信息,可以得知赤霉素能够促进果实发育;通过“打破种子休眠期,有利于发芽”、“芹菜高度增加”等信息,可以得知赤霉素能够促进种子萌发,促进细胞伸长,从而使植株增高。(3)生长素、赤霉素都是通过促进细胞伸长来达到促进生长的目的的,细胞分裂素是通过促进细胞分裂来达到促进生长的目的的。(4)乙烯利的作用主要是促进果实成熟。
答案:(1)生长发育 容易合成、原料广泛、效果稳定
(2)果实发育 种子萌发 细胞伸长
(3)细胞伸长 细胞伸长 细胞分裂
(4)促进果实成熟
12.请完成下列有关植物激素的实验。
(1)验证生长素的横向运输发生在尖端的实验操作如图所示:
则上述实验现象应该为:
_______________________________________________。
(2)验证生长素在果实发育中的作用及合成部位的原理如下图:
①如果切断________的自然来源(不让其受粉或除去正在发育着的种子),果实因缺乏________而停止发育,甚至引起果实早期脱落。
②在没有受粉的雌蕊柱头上涂上________溶液,子房正常发育为果实,因为没有受精,果实内没有种子。
(3)探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度的实验过程如图甲所示:
根据实验结果绘制的曲线图如图乙。请完成下列问题:
①图甲中正式实验之前的实验称为________实验,这是在进行科学研究时,为避免造成人力、物力和财力的浪费而采取的必要步骤。
②对图乙曲线进行分析,可知生长素浓度为10-10时,是________的最适浓度,在A点两侧,存在________的两个不同生长素浓度。
解析:熟悉生长素实验的设计思路、原则、技巧及具备一定的分析能力是解答本题的关键。(1)本实验是验证实验,单侧光会使生长素在尖端发生横向运输,a装置中因为尖端纵向插入云母片,阻挡了单侧光照射引起的生长素的横向运输,所以装置a中胚芽鞘直立生长;装置b因云母片插在胚芽鞘的尖端下部,所以不影响生长素在胚芽鞘尖端的横向运输,装置c没有做处理,所以装置b和c中胚芽鞘均弯向光源生长。(3)在正式实验之前做预实验是科学研究中常采用的步骤。分析曲线可知A点扦插的枝条生根最多,其对应的生长素浓度是促进扦插枝条生根的最适浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
答案:(1)装置a中胚芽鞘直立生长,装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长 (2)①生长素 生长素 ②一定浓度的生长素 (3)①预 ②促进扦插枝条生根 促进扦插枝条生根效果相同
13.(2017·浙江杭州测试)将休眠状态的枫树种子与湿沙混合后放在0~5
℃的低温下1~2个月,就可以使种子提前萌发,这种方法叫层积处理。如图表示枫树种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况,请根据图回答:
(1)从图中可以看出在种子破除休眠的过程中,赤霉素与脱落酸之间存在________关系。各种激素含量的变化说明了_________________________________________________。
(2)马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象,要破除休眠使之提前萌发可以使用图中的________处理。
(3)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气,种子就容易在穗上发芽。这种现象与图中________激素密切相关,推测可能的原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)赤霉素或细胞分裂素能促进种子的萌发,而脱落酸抑制种子的萌发,赤霉素和脱落酸之间是拮抗关系。种子的萌发等生命活动是多种激素相互协调共同发挥作用的结果。(2)要使马铃薯块茎提前萌发,也可采用赤霉素或细胞分裂素处理块茎。(3)本题为教材后拓展题的变式,脱落酸在高温条件下容易降解(或被破坏),解除对种子萌发的抑制作用,在水分等条件适宜的情况下,种子就容易在穗上发芽。
答案:(1)拮抗 植物的生命活动不是只受单一激素的调节,而是多种激素相互协调共同发挥作用的
(2)赤霉素或细胞分裂素
(3)脱落酸 脱落酸在高温条件下容易降解(或被破坏),解除对种子萌发的抑制作用
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1
-第二讲 通过神经系统的调节
[考纲展示]
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)
授课提示:对应学生用书第162页
一、神经元
1.结构
结构模式图如下
2.功能:接受刺激,产生兴奋,传导兴奋。
二、反射与反射弧
1.神经调节的基本方式:反射。
2.反射概念:在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答,具有神经系统的动物才会出现反射现象。
3.反射弧
4.反射与反射弧的关系:反射活动需要经过完整的反射弧来实现。反射弧中任何环节受损,反射就不能完成。
三、神经系统的分级调节与人脑的高级功能
1.神经系统的分级调节
(1)中枢神经系统的结构和功能
(2)低级中枢和高级中枢的关系
一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
2.人脑的高级功能
(1)语言功能
(2)学习和记忆
①学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
②短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关。
③长期记忆可能与新突触的建立有关。
四、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
①概念:未兴奋区的电位。
②特点:外正内负。
③产生原因:由K+外流引起。
(2)动作电位
①概念:兴奋区的电位。
②特点:外负内正。
③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。
五、兴奋在神经元之间的传递(如下图)
1.反射是神经调节的基本方式,反射弧是完成反射的结构基础。2.静息电位的电位特点是外正内负,是由K+外流形成的;动作电位的电位特点是外负内正,是由Na+内流形成的。3.兴奋在神经纤维上传导的方式是局部电流,方向与膜外电流方向相反,与膜内的电流方向一致。4.兴奋在神经元之间的传递是通过化学物质(神经递质),可能引起突触后神经元兴奋或抑制。5.兴奋在神经元之间的传递过程中,发生的信号转换为:电信号→化学信号→电信号。
有关神经调节的6个易混易错点(1)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。(2)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。(3)非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。(4)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。(5)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。(6)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别:①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。②在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此是单向传导的。
授课提示:对应学生用书第164页
考点一 人体神经调节和高级神经活动
[核心考点通关]
1.反射弧各部分的特点和功能
兴奋传导
反射弧结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
感受器传入神经神经中枢传出神经效应器
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(神经冲动)
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元的一部分
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元胞体群
对传入的兴奋进行分析与综合
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元的一部分
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
效应器
运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内外界刺激产生相应的规律性应答
只有感觉无效应
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,必须保证反射弧结构的完整性
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
[易混易错]
(1)产生反应≠反射:反射必须经过完整的反射弧。当电刺激传出神经或效应器时,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
(2)感受器、传入神经和神经中枢破坏后,产生的结果相同,但机理不同:感受器破坏,无法产生兴奋;传入神经破坏,无法传导兴奋;神经中枢破坏,无法分析综合兴奋和向大脑传导兴奋。
(3)大脑皮层是整个神经系统中最高级部位,低级中枢都受大脑皮层的调控;条件反射需要大脑皮层参与,非条件反射由大脑皮层以下各中枢参与。
[题组突破演练]
题组一 反射弧的结构和功能分析
1.(2017·山东淄博期中)图为反射弧结构示意图,下列有关叙述不正确的是(  )
A.由a、b、c、d、e组成了一个完整的反射弧
B.结构②的存在保证了兴奋在两个神经元之间的传递是单向的
C.若从①处剪断神经纤维,刺激③处,效应器能产生反应
D.当以适宜电流刺激①时,该处细胞膜内的电位由正转负
解析:a是感受器、b是传入神经、c是神经中枢、d是传出神经、e是效应器,由a、b、c、d、e组成了一个完整的反射弧,A正确;结构②是突触,结构②的存在保证了兴奋在两个神经元之间的传递是单向的,B正确;若从①处剪断神经纤维,刺激③处,兴奋能够传到效应器,效应器能产生反应,C正确;当以适宜电流刺激①时,该处细胞膜内的电位应该是“由负转正”,D错误。
答案:D
2.如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。
(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)用b刺激骨骼肌,________(填“能”或“不能”)在c处记录到电位。
(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果________________________________________________________________,
表明传出神经受损。
②如果_______________________________________________________________,
表明骨骼肌受损。
③如果________________________________________________________________,
表明部位d受损。
解析:(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩因没有经过完整的反射弧,故不属于反射。(2)因兴奋在经过突触传递时具有单向性,故用b刺激骨骼肌不能在c处记录到电位。(3)用a刺激神经,骨骼肌不再收缩,可能是传出神经受损,也可能是骨骼肌或部位d受损。要证明传出神经受损,只需用a刺激神经,在c处不能记录到电位;要证明骨骼肌受损,只需用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩;要证明部位d受损,只需用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩,而用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩。
答案:(1)不属于 (2)不能 (3)①用a刺激神经,在c处不能记录到电位 ②用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩 ③用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩
题组二 人体生理现象的生物学解释
3.(2017·河北衡水中学期中)下列有关健康成年人脑功能的描述,正确的是(  )
A.控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层
B.大脑皮层言语区的V区受损患者不能写字
C.温度感受器位于下丘脑
D.下丘脑不参与血糖平衡的调节
解析:控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层,低级神经中枢位于脊髓,A正确;大脑皮层言语区的V区为视觉性语言中枢,受损后患者不能看懂文字,B错误;温度感受器位于皮肤、黏膜和内脏器官中,C错误;血糖调节中枢位于下丘脑,下丘脑参与血糖平衡的调节,D错误。
答案:A
4.短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑,下列叙述正确的是(  )
A.起跑动作的产生是非条件反射的结果
B.调节起跑动作的神经中枢是听觉中枢
C.该反射有多个中间神经元先后兴奋
D.起跑反应的快慢取决于小脑兴奋的程度
解析:起跑动作的产生是一种条件反射,故A错误;调节起跑动作的神经中枢是大脑皮层中的躯体运动中枢,故B错误;起跑反应的快慢主要取决于突触的多少,故D错误。
答案:C
考点二 兴奋在神经纤维上的传导
[核心考点通关]
1.兴奋的产生及在神经纤维上的传导
2.神经冲动的传导特点分析
(1)双向传导:刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。(如下图)
①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
(2)生理完整性:兴奋在神经纤维上传导的基础是神经纤维结构和生理功能上都是完整的。如果神经纤维在切断、机械压力、冷冻、电击和化学药品等因素作用下,使其结构和局部功能改变,都会中断冲动的传导。
3.膜电位变化曲线解读
(1)曲线表示受刺激前后,膜两侧电位差的变化情况。
(2)a点:静息电位,膜电位为外正内负,K+通道开放使K+外流。
(3)b点:零电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使Na+内流。
(4)bc段:动作电位,膜电位为外负内正,Na+通道继续开放。
(5)cd段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流。
(6)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静息水平。
4.电位测量与电流计偏转原理
(1)膜电位的测量
测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
(2)指针偏转原理图
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:
[易混易错]
(1)细胞内外K+、Na+浓度对神经电位的影响不同。细胞外液中K+浓度会影响神经元静息电位的大小,而细胞外液中Na+浓度对神经元静息电位几乎无影响;细胞外液中Na+浓度会影响受刺激神经元的动作电位大小,而细胞外液中K+浓度对神经元动作电位几乎无影响。
(2)兴奋产生和传导中K+、Na+的运输方式不同。
①静息电位产生时,K+由高浓度到低浓度运输,需要载体蛋白的协助,属于协助扩散;
②动作电位产生时,Na+的内流需要载体蛋白,同时从高浓度到低浓度运输,属于协助扩散;
②恢复静息电位时,起初的K+外流是协助扩散;但随后的Na+—K+泵排Na+吸K+是逆浓度梯度运输,为消耗能量的主动运输。
[题组突破演练]
题组 兴奋的产生及特点分析
5.如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是(  )
A.丁区域发生K+外流和Na+内流
B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
解析:丁区域处于静息状态,此时膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子的浓度高于膜内,即外正内负,A错误;甲区与丙区此时都是处于“外正内负”状态,可能刚恢复为静息电位状态,B正确;电流方向为由正电荷流向负电荷,因此膜内电流方向是从乙到丁,C正确;该图不能判断神经冲动的传导方向,D正确。
答案:A
6.(2017·湖北重点中学联考)兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递,通常会受到机体或细胞内外的各种因素的影响。图甲表示某种反射弧中的部分调节过程,图乙表示突触后膜上A、B、C三处受到某种刺激后的相关电位变化。请分析回答:
(1)兴奋在离体神经纤维上以________形式传导,在体内兴奋的传导方向是________(填“单”或“双”)向的。
(2)图乙中a段表示________电位。图甲中,运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,符合图乙中的________(填“A”或“B”或“C”)处;而抑制性中间神经元兴奋后,释放的递质可使________(填“阴”或“阳”)离子内流,此时膜外为________(填“正”或“负”)电荷、膜内外两侧电位差________(填“增大”或“减小”);出现图乙中C处的现象可能引起细胞________(填“内”或“外”)液中阳离子浓度减小。
(3)乙酰胆碱属于一种兴奋性的神经递质,当乙酰胆碱与肌细胞膜上相应受体结合后可引起肌细胞收缩。“肉毒素美容”已经成为时下普遍接受的面部除皱方式,肉毒素是肉毒杆菌分泌的一种神经毒素,能特异地与突触前膜上Ca2+通道结合,从而抑制神经递质的释放,结合有关知识分析,“肉毒素美容”后的症状是_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)兴奋在神经纤维上以局部电流即电信号的形式传导。由于在突触中兴奋的传递是单向的,故在体内兴奋的传导是单向的。(2)静息电位相当于图乙中的a段;运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,产生动作电位,相当于图乙的A处变化;抑制性神经递质促进阴离子内流,加大细胞膜内外的电位差,导致突触后膜维持外正内负的电位,下一个神经元受到抑制(无法兴奋);神经纤维受刺激后引起钠离子大量内流,导致细胞外液中阳离子浓度减小。(3)乙酰胆碱与肌细胞膜上相应受体结合后可引起肌细胞收缩,而“肉毒素”能够阻止该神经递质的释放,所以“肉毒素美容”后将出现面部肌肉松弛症状。
答案:(1)局部电流 单 (2)静息 A 阴 正 增大 外 (3)面部肌肉松弛
“三看法”判断电流计指针偏转
考点三 兴奋在神经元之间的传递
[核心考点通关]
一、兴奋的传递
1.传递结构:兴奋在神经元间通过突触传递。
2.突触的类型(甲图)
(1)甲图中A突触为轴突—胞体型,简画为。
(2)甲图中B突触为轴突—树突型,简画为。
3.突触的形成与结构(乙图)
(1)形成:轴突末梢膨大形成突触小体(即乙图中g),突触小体与其他神经元的细胞体或树突相接触形成突触。
(2)结构:由d、e、f组成(填字母),分别是突触前膜、突触间隙与突触后膜。
4.兴奋传递过程
5.兴奋在神经元之间的传递特点分析
(1)单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。
(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,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5
ms),这段时间就叫突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间就越长。
(3)对某些药物敏感:突触后膜的受体对神经递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。这可以应用于医学麻醉。
6.神经递质
(1)种类
(2)释放方式:胞吐,体现了生物膜的流动性。
(3)受体化学本质:糖蛋白。
(4)作用:引起下一神经元的兴奋或抑制。
(5)去向:迅速被分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙,为下一次兴奋传递做好准备。
7.突触传递异常分析
(1)正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
(2)异常情况1:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)异常情况2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。
[易混易错]
(1)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。
(2)在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。
二、兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间传递比较
在神经纤维上的传导
在神经元之间的传递
结构基础
神经元(神经纤维)
突触
形式
电信号
电信号→化学信号→电信号
过程
静息电位动作电位未兴奋部位
兴奋―→突触小体突触间隙―→突触后膜
速度

慢(有突触延搁)
方向
可双向传导
单向传递
[题组突破演练]
题组一 兴奋在神经元之间的传递
7.如图为突触结构模式图,下列说法不正确的是(  )
A.a是突触前膜
B.①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的流动性
C.①中内容物使b兴奋时,兴奋处膜外为负电位
D.②处的液体为组织液,传递兴奋时含有能被③特异性识别的物质
解析:a是轴突末梢膨大的部分,称作突触小体,A错误;b是另一神经元的树突或胞体,①为突触小泡,内容物是神经递质,其释放到突触间隙中借助于膜的流动性,B正确;b兴奋时,膜电位为内正外负,C正确;②处的液体为细胞间隙液,即组织液,神经递质被释放入其中,③是突触后膜上的受体,能特异性识别神经递质,D正确。
答案:A
8.如图表示某种调节过程的一部分,图中部分神经元间有环状联系。请分析回答相关问题。
(1)图中有________个突触。
(2)神经细胞逆浓度梯度将细胞内的钠离子移到膜外的方式是________。神经兴奋时钠离子顺浓度梯度进入神经细胞的方式是________。
(3)单根传入神经传入的一个冲动一般不能引起反射,但能引起相关离子通道发生改变。如果由同一传入神经先后连续传入多个冲动至同一神经中枢,它们的总和作用就能引起反射活动,这一过程称为兴奋总和。据此可推测,______________同时传入冲动至同一神经中枢也可能引起兴奋总和。
(4)反射中枢内的某些中间神经元存在着环形的兴奋性突触联系,因此中枢兴奋后兴奋________(填“会”或“不会”)立即消失。
(5)如果该图表示突触后抑制的某种调节过程,中间神经元为抑制性神经元,当运动神经元1兴奋时,可支配相关的肌肉收缩,同时通过突触A引起抑制性中间神经元________(填“兴奋”或“抑制”),之后又通过突触B抑制运动神经元1的活动。由此可知,图示神经元之间的环状联系是一种________(填“正”或“负”)反馈调节。
解析:(1)读图可知,中间神经元和运动神经元1间有两个突触,和运动神经元2间有一个突触。(2)分析题意可知,钠离子在细胞膜外浓度较高,所以钠离子移到细胞外的方式是主动运输,而在载体协助下移入细胞内的方式是协助扩散。(3)同一传入神经先后连续传入多个冲动至同一神经中枢,其总和作用能引起反射活动;多条传入神经同时传入冲动至同一神经中枢也可能引起兴奋总和。(4)反射中枢内的某些中间神经元存在着环形的兴奋性突触联系,所以中枢兴奋后兴奋并不立即消失,而且在一定范围内,刺激越强,或刺激作用的时间越久,延续时间越长。(5)运动神经元1兴奋时,可支配相关的肌肉收缩,同时通过突触A引起抑制性中间神经元兴奋,之后又通过突触B抑制运动神经元1的活动,说明图示神经元之间的环状联系是一种负反馈调节。
答案:(1)3 (2)主动运输 协助扩散 (3)多条传入神经 (4)不会 (5)兴奋 负
题组二 兴奋传导与传递的综合分析
9.如图甲表示神经元的部分模式图,图乙表示突触的局部模式图,下列叙述错误的是(  )
A.在反射弧中,电刺激传入神经末梢,兴奋能传到效应器,而刺激传出神经末梢,兴奋却不能传到感受器,原因是兴奋在如图乙所示结构上的传导(或传递)方向不能由①→②
B.若给图甲箭头处施加一强刺激,则电位计会偏转两次
C.突触小泡内的神经递质释放到突触间隙的方式是主动运输,需要线粒体提供能量
D.人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼,这是因为麻醉药最可能暂时阻断了传入神经的兴奋传导
解析:兴奋在反射弧中传递是单向的,其原因是兴奋在图乙所示结构上即突触中的神经递质只能由突触小泡释放到突触间隙,所以兴奋不能由①→②传递,A正确;若给图甲箭头处施加一强刺激,电位计会发生两次方向相反的偏转,B正确;神经递质释放到突触间隙,方式是胞吐,利用细胞膜的流动性,不是主动运输,C错误;人在拔牙时,感觉不到疼痛,说明兴奋不能传到大脑皮层,因此麻醉药最可能阻断了传入神经的兴奋传导,D正确。
答案:C
10.(2017·云南昆明质检)突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合,可提高突触后膜对某些离子的通透性。若促进Na+内流,则引起后一个神经元兴奋;若促进Cl-内流,则引起后一个神经元抑制。为探究乙酰胆碱作用于某神经元后,引起该神经元兴奋还是抑制,生物兴趣小组做了如下实验:
(1)将电表接于B神经元细胞膜内、外两侧,此时电表指针的偏转如图所示,这是因为突触后膜处于________状态,膜两侧的电位表现为________,存在电位差,使电表指针向左偏转。
(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱,观察电表指针偏转方向,若电表指针________,则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋;若电表指针______________________,则说明乙酰胆碱引起该神经元抑制。在注入乙酰胆碱的同时不能刺激A神经元,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据电表指针向左偏转,可知膜外为正电位、膜内为负电位,突触后膜处于静息状态。(2)神经元产生兴奋说明产生了外负内正的动作电位,此时电表指针向右偏转。如果乙酰胆碱抑制神经元,说明乙酰胆碱促进氯离子内流,从而使外正内负的电位差变得更大,在这种情况下,电表指针仍向左偏转,只是由于电位差增大,会使指针向左偏转的幅度更大。刺激A神经元会使A神经元产生兴奋,当兴奋传至该神经元的突触小体时,会引起突触小泡内的神经递质释放,从而对实验产生干扰。
答案:(1)静息 内负外正
(2)向右偏转 向左偏转且幅度更大 刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质,对实验结果造成影响
考点四 实验法探究兴奋传导方向及电流表指针偏转分析
[核心考点通关]
一、兴奋传导方向与特点的分析和判断方法
1.反射弧中传入神经和传出神经的判断
(1)根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质结构判断:与脊髓灰质粗大的前角相连的为传出神经,与后角相连的为传入神经。
(3)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“●”相连的为传出神经。
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
2.反射弧中兴奋传导特点的实验探究
(1)探究冲动在神经纤维上的传导
(2)探究冲动在神经元之间的传递
二、兴奋传导与电流计指针偏转问题分析
1.在神经纤维上
(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。
2.在神经元之间
(1)刺激b点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
[题组突破演练]
题组一 反射弧中相关问题分析
11.如图是某反射弧示意图,下列相关叙述正确的是(  )
A.在正常情况下,神经冲动在反射弧内的传导是单向的
B.图中④为神经中枢,③为传入神经,⑤为传出神经
C.神经冲动在结构④和结构⑤中的传导速度相同
D.用电刺激②处,③处和⑤处均有电位变化
解析:因为神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,所以神经冲动在突触处是单向传递的,在反射弧中是单向传导的,A正确。图中①表示效应器,③表示传出神经,④表示神经中枢,⑤表示传入神经,⑥表示感受器,B错误。兴奋在神经纤维上是通过神经冲动(电信号)来传导的,速度快,而在突触间是通过化学信号来传递的,速度慢,C错误。若用电刺激②处,其产生的兴奋不能由突触后膜传到突触前膜,故图中⑤处不会有电位变化,D错误。
答案:A
12.如图所示,数字为结构,a与b表示电位计。回答有关脊髓与反射弧的问题:
(1)图中反射弧由________(填编号)组成,其中________为传入神经。当兴奋到达6上某一点时,该点神经纤维膜内外两侧的电位变为__________。当兴奋到达5处时,该结构发生的信号转变是________________。
(2)脊髓灰质炎患者会出现下肢肌肉萎缩的症状,是因为脊髓灰质炎病毒破坏了图中的编号为________________的部分。
(3)小王不小心被针刺,随即出现抬手动作,抬手之后对妈妈说:“我手指被针刺了,有点疼。”该过程一定有大脑皮层的________中枢以及言语区的________参与调节。
(4)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。暴露蛙左后肢屈腿反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计a和b。首先刺激传入神经,电位计a、b都有电位波动和左后肢屈腿;再刺激________________________之间的传出神经,观察到电位计b有电位波动和左后肢屈腿,电位计a________(填“有”或“没有”)出现电位波动。从而说明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。
解析:(1)题图中6上有神经节,故6为传入神经,则1为感受器,2为效应器,5为突触,4为中间神经元,7为传出神经。其中反射弧由1、6、4、7、2组成。在神经纤维上兴奋部位电位由外正内负变为外负内正。5为突触,兴奋到达5时信号转变过程为电信号→化学信号→电信号。(2)3为脊髓灰质,脊髓灰质炎病毒会破坏脊髓灰质。(3)疼痛的感觉是在大脑皮层的感觉中枢形成的,清晰讲话需要言语区的S区参与。(4)在电位计b与肌肉之间给予刺激,由于兴奋在神经纤维上双向传导,因此电位计b有电位变化,肌肉会收缩。兴奋在神经元之间单向传递,因此在传出神经上给予适宜刺激不会将兴奋传递给传入神经,电位计a不会出现电位波动。
答案:(1)1、6、4、7、2 6 外负内正 电信号→化学信号→电信号 (2)3 (3)感觉 S区 (4)电位计b与骨骼肌 没有
题组二 兴奋在神经纤维和神经元上传导分析
13.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:选项A,如果前一个神经元释放的是抑制性递质,则刺激a点,甲的指针只偏转1次。选项B,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。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,故选项C、D均正确。
答案:A
14.(2017·辽宁大连期中)下图是反射弧的局部结构示意图,刺激c点,检测各位点电位变化。下列说法错误的是(  )
A.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传递的
B.兴奋由c传导到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换
C.a处检测不到电位变化,是由于突触前膜释放的是抑制性递质
D.电流计①不偏转,电流计②偏转两次且方向相反
解析:兴奋在同一神经元上是可以双向传导的,所以刺激c点,检测到b、d点都有电位变化,A正确;兴奋由c传递到e时,在突触处发生了电信号—化学信号—电信号的转换,B正确;因为神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,所以兴奋在突触处只能单向传递,因此刺激c点,a点检测不到电位变化,C错误;因为兴奋不能传递到上一个神经元,则电流计①两侧没有电位差,不偏转,兴奋先传递到电流计②的左接头,偏转一次,再传递到右接头,再次产生电位变化,共偏转两次,D正确。
答案:C
授课提示:对应学生用书第169页
练全国高考真题——知考查重点
1.(2016·高考全国卷Ⅰ)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:线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段,可产生ATP,A正确;突触间隙中的组织液属于细胞外液,神经递质通过扩散的方式在突触间隙中移动,不需要消耗ATP,B错误;蛋白质的合成需要消耗ATP,C正确;神经细胞兴奋后恢复为静息状态的过程中有K+外流和排钠吸钾(钠钾泵)过程,其中后者为逆浓度梯度运输,需要消耗ATP,D正确。
答案:B
2.(2016·高考全国卷Ⅱ)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:本题考查突触的相关知识。(1)图中A C表示乙酰胆碱,B表示ADP和Pi,E表示ATP。据图可知,A C在突触间隙中,被D酶催化分解成A和C,其中,C又被突触前膜吸收回突触小体中,重新与A反应生成A C,由此可知C能循环利用。神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5 羟色胺、氨基酸类、一氧化氮等。(2)当兴奋传到神经末梢时,突触小泡内的神经递质通过胞吐方式释放到突触间隙中,再到达突触后膜。(3)若由于某种原因使D酶失活,则与突触后膜上受体结合的A C将无法分解,会导致受体持续受A C刺激,从而会引起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
练各地市模拟——知命题热点
3.(2016·山东实验中学诊断)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示,图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。下列相关叙述正确的是(  )
A.图1中膜内的钾离子浓度甲处比乙处低
B.图2测量装置所测电压为+70
mV
C.图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理),电流计的指针会发生两次偏转
D.图2中若在③处给予适宜刺激,②处用药物阻断电流通过,则测不到电位变化
解析:图1为静息状态,甲、乙两处的膜内钾离子浓度相等,A错误;图2中电流计微电极均置于膜外,所测电压应为0
mV,B错误;图2中若在①处给予适宜刺激,两微电极处先后发生电位变化,电流计指针偏转两次,C正确;图2中若在③处给予刺激,②处阻断电流通过,则仅右侧微电极处发生电位变化,电流计指针偏转一次,D错误。
答案:C
4.(2017·湖南师大附中月考)下图为高等动物反射结构示意图,下列有关说法正确的是(  )
A.当动物所吃食物过咸或饮水不足时,可以在图中“蝴蝶图形”处产生渴觉
B.当①受到刺激时,该处的细胞膜内外的电位表现为内负外正
C.③的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的
D.若从①处剪断神经纤维,刺激②处,M不能产生反应
解析:图中“蝴蝶图形”处是脊髓的神经中枢,不能形成渴觉,渴觉在大脑皮层产生,A错误;神经纤维受到刺激产生兴奋时,电位表现为外负内正,B错误;③为突触,兴奋只能由突触前膜传向突触后膜,C正确;①是传入神经,切断①,刺激②,兴奋能够传到效应器M,引起反应,D错误。
答案:C
5.(2017·吉林长春模拟)图示为正常神经元和受到一种药物处理后的神经元膜电位变化,此药物作用可能是(  )
A.阻断了部分Na+通道
B.阻断了部分K+通道
C.阻断了部分神经递质释放
D.阻断了部分神经递质的作用
解析:神经元未受刺激时,神经细胞膜对K+的通透性大,K+大量外流,导致膜内外电位表现为外正内负;神经元受刺激时,神经细胞膜对Na+的通透性增大,Na+大量内流,导致膜内外电位表现为外负内正。用药物处理后动作电位小于正常时动作电位,可推知Na+内流减少,进一步推测该药物可能阻断了部分Na+通道,故选A项。
答案:A
6.(2017·北京东城区模拟)下图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.乙酰胆碱和5 羟色胺在突触后膜上的受体相同
B.若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋
C.若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,不会影响甲神经元膜电位的变化
D.若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,会引起乙神经元膜电位发生变化
解析:乙酰胆碱是兴奋性递质,5 羟色胺是抑制性递质,二者在突触后膜上的受体不同,A错误;若乙神经元兴奋,会释放5 羟色胺,属于抑制性递质,不引起丙神经元兴奋,B错误;若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,会影响乙酰胆碱与突触后膜结合,但不会影响甲神经元膜电位的变化,C正确;若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,Ca2+不能内流,无法完成神经递质的释放,就不会引起乙神经元膜电位发生变化,D错误。
答案:C
7.(2017·陕西西安交大附中期中)下图表示兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,回答有关问题:
(1)甲图中①~⑤代表反射弧的组成部分,其中效应器是________(填序号),效应器由______________组成。
(2)若在甲图中①处给予适宜刺激,兴奋可传至效应器引起反应,则电流计A的偏转情况是____________,电流计B的偏转情况是________,若在甲图中的④处给予适宜刺激,电流计A、B的偏转情况分别是________。
(3)乙图中代表未受刺激时的膜电荷分布是____________(填标号),形成此电荷分布的原因与______________的跨膜运输有关。乙图中能产生局部电流的是________(填标号)。
(4)若丙图中释放的③可以促进Cl-进入细胞,则会引起下一个神经细胞________(填“兴奋”或“抑制”)。
解析:甲图中,①是感受器、②是传入神经、③是神经中枢、④是传出神经、⑤是效应器;乙图为膜电位图解;丙图为突触结构示意图,①是线粒体,②是突触小泡,③是神经递质,④是突触前膜,⑤是突触间隙,⑥是突触后膜上相关离子通道。(1)分析可知:甲图中,⑤是效应器,效应器由传出神经末梢和它控制的肌肉或腺体组成。(2)在甲图中①处给予适宜刺激,兴奋在传至效应器的过程中,电流计A和电流计B两极均能发生兴奋,因此均发生方向相反的两次偏转。但若在甲图中的④处给予适宜刺激,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以电流计A不会发生偏转,电流计B能发生一次偏转。(3)未受刺激时,细胞膜电位是外正内负,如乙图中的①所示,形成的原因是K+外流。当神经细胞某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正,这样兴奋部位就与未兴奋部位之间产生局部电流,如乙图中的②所示。(4)若丙图中释放的③可以促进Cl-进入细胞,膜电位依旧为外正内负,因而会抑制下一个神经细胞产生兴奋。
答案:(1)⑤ 运动神经末梢和相关的肌肉、腺体
(2)两次偏转,方向相反 两次偏转,方向相反 A不偏转,B偏转一次
(3)① K+ ② (4)抑制
授课提示:对应学生用书第347页
一、选择题
1.下列有关神经传导的叙述错误的是(  )
A.在突触前膜发生的信号变化是电信号→化学信号
B.突触后膜内的Na+会通过主动运输方式运输到突触后膜外
C.神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜
D.突触后膜上的受体与相应神经递质结合后,就会引起突触后神经元兴奋
解析:兴奋在突触中传递时,在突触前膜发生的信号变化是电信号→化学信号;神经细胞膜外Na+浓度高于膜内,因此突触后膜内的Na+通过主动运输方式运输到突触后膜外;神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜;神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质,因此突触后膜上的受体与相应神经递质结合后,可以引起突触后神经元兴奋或抑制。
答案:D
2.在坐骨神经(一种运动神经)末梢,乙酰胆碱被释放出来之后会造成骨骼肌收缩,但是乙酰胆碱在血管中的作用却是使血管平滑肌放松。下列相关说法正确的是(  )
A.骨骼肌结构的基本单位是神经元,与坐骨神经一起构成效应器
B.骨骼肌和血管平滑肌上与乙酰胆碱结合的特异性受体的种类相同,但数量不同
C.骨骼肌和血管平滑肌上与乙酰胆碱结合的特异性受体的种类不相同
D.乙酰胆碱造成血管平滑肌放松的效应与骨骼肌上的乙酰胆碱受体有关
解析:选项A,骨骼肌结构的基本单位是肌细胞。选项B和C,同一种神经递质在不同的肌肉中所起的作用不同,是因为不同肌肉上分布的与乙酰胆碱结合的特异性受体的种类不同。选项D,血管平滑肌放松的效应与骨骼肌上乙酰胆碱的受体无关。
答案:C
3.(2017·河北廊坊监测)下列有关兴奋的叙述,错误的是(  )
A.兴奋是以神经冲动的形式沿着神经纤维传导的
B.大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因是K+外流
C.神经纤维上兴奋产生的原因是Na+通过被动运输方式转运入膜内
D.兴奋在神经元之间的传递是单向的,且只经过化学信号到电信号的转变
解析:神经纤维上静息电位的产生和维持主要依靠K+外流;兴奋的产生是Na+以协助扩散的方式内流造成的;兴奋在神经纤维上以神经冲动(电信号)的形式进行传导;兴奋在神经元之间的传递是单向的,信号转变是电信号→化学信号→电信号。
答案:D
4.(2017·山东日照校际联考)如图表示三个通过突触相连接的神经元,电表的电极连接在神经纤维膜的外表面。刺激a点,以下分析不正确的是(  )
A.a点膜外电位由负变正
B.电表①会发生两次方向不同的偏转
C.电表②只能发生一次偏转
D.该实验能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
解析:静息电位时膜外为正电位,受到刺激后,膜外转变为负电位;刺激a点产生的兴奋能先后传至电表①的两电极处,使电表①发生两次方向相反的偏转;在突触处兴奋只能单向传递,刺激a点产生的兴奋只能传至电表②的左电极处,因此,只能引起该电表发生一次偏转;刺激a点后,兴奋能传至电表①的电极处,同时也能传至电表②的一个电极处,这证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的。
答案:A
5.如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分,1、2是指反射弧中的两位点),有关说法正确的是(  )
A.若在Ⅰ处施加一个有效刺激,Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号
B.正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的
C.Ⅱ处神经细胞兴奋的过程中,Na+通过主动运输到突触后膜内
D.a为感受器,e为效应器
解析:根据神经节及突触的结构可知,e是感受器,d是传入神经,c是神经中枢,b是传出神经,a是效应器,D错误。由于兴奋在突触处的传递是单向的,因此兴奋在机体反射弧中的传导是单向的,B正确。Ⅱ是突触后膜,刺激1处,Ⅱ处发生的信号变化为化学信号→电信号,A错误。Ⅱ处神经细胞兴奋的过程中,神经递质与突触后膜上的受体结合,钠离子大量内流,此时,钠离子的跨膜运输方式是协助扩散,C错误。
答案:B
6.图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置,两个神经元以突触联系,并连有电表Ⅰ、Ⅱ。给予适宜刺激后,电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示。下列分析正确的是(  )
A.①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B.电表Ⅰ记录到③处电位值时,Q处无K+外流
C.电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D.若S处电极移至膜外,电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
解析:A选项,图乙①→②为神经纤维上某点的动作电位,不是动作电位的传导过程。B选项,电表Ⅰ记录到③处电位值时,Q处为静息电位,靠K+外流维持。C选项,电表Ⅱ记录到的是R点的电位变化,其电位变化波形与图乙基本相同。D选项,兴奋只能从S传递到R,不能从R传递到S,故电表Ⅱ的指针只能发生一次偏转。
答案:C
7.图甲表示反射弧结构示意图(C表示突触),图乙表示病原体侵入人体后机体发生的特异性免疫过程。下列叙述正确的是(  )
A.图甲中,兴奋在b、c和e中传递的形式都相同
B.图甲中,兴奋在b、c和e中传递的速率都相同
C.图乙中,细胞a、细胞c和细胞d的作用都具有特异性
D.接种后的机体被相同病原体再次感染时,产生免疫的主要途径是⑥⑧⑨
解析:兴奋在b、e中都以电信号形式传导,在c(突触)中发生了信号的转换,即电信号→化学信号→电信号;电信号的传递速率快,化学信号的传递速率慢,因此,兴奋在c中传递的速率慢于b和e;细胞a、c和d分别是吞噬细胞、B细胞、记忆(B)细胞,B细胞和记忆细胞识别抗原有特异性,吞噬细胞识别抗原不具有特异性;接种疫苗后,机体内产生了记忆细胞,当被相同病原体再次感染时,抗原刺激记忆细胞,使记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞,再通过浆细胞分泌产生抗体与抗原结合,即产生免疫的主要途径是⑥⑧⑨。
答案:D
8.(2017·安徽亳州检测)如图表示用电表测量神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化,下列有关说法正确的是(  )
 
A.神经纤维在静息状态下膜内外的电位差为30毫伏
B.左图装置测得的电位对应于右图中的B点的电位
C.神经纤维受刺激后再次恢复到静息状态,电表指针两次通过0电位
D.兴奋在神经纤维上的传导是单向的
解析:本题考查兴奋传导过程中的电位变化过程。神经纤维在静息状态下膜内外的电位差为-60毫伏,A项错误。左图装置测得的电位为静息电位,对应于右图中的A点的电位,B项错误。神经纤维受刺激后,会出现动作电位,对应C点,通过0电位一次,然后恢复到静息状态的-60毫伏,又经过一次0电位,C正确。兴奋在神经纤维上的传导是双向的,D错误。
答案:C
9.兴奋在传导过程中,会存在一个突触引起的兴奋被后一个突触抑制的现象。如图表示突触2抑制突触1兴奋传导的过程,有关叙述错误的是(  )
A.乙酰胆碱和Gly均表示神经递质
B.A处b点时膜内为正电位
C.离子通道甲表示钠离子通道
D.抑制Gly释放将阻断兴奋由A到B的传导
解析:乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,Gly属于抑制性神经递质,A正确;b点时为动作电位,此时膜内为正电位,膜外为负电位,B正确;乙酰胆碱能使离子通道甲打开,产生兴奋,表明甲是钠离子通道,C正确;Gly释放后能抑制上一个突触引起的兴奋,D错误。
答案:D
10.(2017·北京西城区调研)机体内部分神经元之间的连接方式如图所示,其中神经元c为抑制性神经元,它的存在保证了机体反射活动的精细和协调。在箭头处给予适宜刺激,下列相关叙述正确的是(  )
A.神经元a接受刺激后膜内外的电位变为内负外正
B.神经元c通过突触释放递质使神经元b兴奋
C.神经元c可以接受神经元a和神经元b发出的信号
D.神经元c对a的负反馈调节可及时终止神经元a的兴奋
解析:神经元a接受刺激后,膜内外的电位变为内正外负,A错误;神经元c为抑制性神经元,释放抑制性递质,使神经元b抑制,B错误;神经元c可以接受神经元a发出的信号,但不能接受神经元b发出的信号,C错误;神经元c为抑制性神经元,可以使神经元a处于抑制状态,D正确。
答案:D
二、非选择题
11.下面图甲为某反射弧示意图;图乙示意兴奋在A、B两个神经元之间传递的过程,H表示物质;图丙表示图甲中②点在受到适宜刺激后动作电位的产生和恢复过程。请据图分析作答。
(1)图甲中,电流刺激E,可观察到A发生运动反应;若在①处用电流刺激神经纤维,A有反应而E无反应。由此表明E为反射弧中的________结构。
(2)图乙中,若F、G之间距离等于G、I之间距离,刺激G处,电流表①与电流表③相比,________的反应滞后,原因是_____________________________________________。
若刺激I处,电流表②偏转的次数为________次。(3)图乙中H为________,是由________神经元释放的。
(4)据图丙分析,以下叙述错误的是________。
A.b时刻Na+通道大量开放,膜外Na+大量涌入膜内
B.ac段离子的跨膜运输不需要消耗ATP
C.若神经细胞生活的内环境中Na+数量减少,c点将上升,静息电位不变
D.c时刻膜两侧的电位为外负内正
解析:(1)图甲中,电流刺激E,可观察到A发生运动反应;若在①处用电流刺激神经纤维,A有反应而E无反应。可推知A、B、C、D、E分别是效应器、传出神经、神经中枢、传入神经和感受器。(2)由于兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,速度快;兴奋在神经元之间的传递是化学信号,存在延搁现象,速度较慢。因此刺激G处时,电流表①与电流表③相比,电流表③的反应滞后。由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以刺激I处,电流表②偏转的次数为1次。(3)神经递质存在于突触小体的突触小泡中,由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制。(4)b时刻Na+大量内流;ac段离子的跨膜运输是由高浓度到低浓度;若神经细胞生活的内环境中Na+数量减少,则动作电位峰值降低,c点下降;c时刻为动作电位峰值,此时膜两侧的电位为外负内正。
答案:(1)感受器 (2)电流表③ 兴奋在突触中的传递要比在神经纤维上的传导速度慢,所需时间长 1 (3)神经递质(递质) A (4)C
12.甲图是反射弧结构模式图,A、B、C、D、E分别代表不同的细胞或结构,乙图是甲图局部结构的放大,并用图示装置测量神经元膜电位,图中的阴影部分表示刺激部位,测量结果如丙图所示,据图回答下列问题。
 
(1)甲图所示的反射弧结构中包括________个神经细胞,神经细胞C和神经细胞D的胞体属于反射弧中的________结构,该结构通常位于机体的________中(填器官名称),局部放大的部分属于神经细胞的________结构。
(2)如乙图所示,静息状态时电流表的指针偏向左方,当在图示位置施加一个有效刺激后,电流表的指针偏转情况将是____________________________。此时,兴奋在神经纤维上进行________(填“双向”或“单向”)传导。膜外电荷移动方向与兴奋传导方向________(填“相同”或“相反”)。
(3)丙图中钠离子的大量内流发生在________段。b点时神经纤维膜内外的电位情况为________,适当降低膜外钠离子的浓度,则b点的值将________(填“减小”“增大”或“不变”)。
解析:(1)由题图甲可以直接看出,该反射弧结构中含有3个神经细胞;神经细胞C和神经细胞D的胞体属于反射弧中的神经中枢,神经中枢通常位于脑和脊髓中。(2)当兴奋传到电流表左极时,左极膜内变为正电位,与右极膜外电位相同,电流表指针指向正中央;当兴奋传到两极中间时,两极的电位恢复。电流表指针恢复到原来状态;当兴奋传到右极时,右极膜外变为负电位,与左极膜内电位相同,电流表指针指向正中央;当兴奋继续向右传时,两极的电位恢复,电流表指针再恢复原状。(3)当神经细胞兴奋时,细胞膜对钠离子通透性增加,钠离子大量内流,膜内电位由负变正,膜外电位由正变负;若适当降低膜外钠离子浓度,则进入膜内的钠离子减少,b点的值将减小。
答案:(1)3 神经中枢 脑和脊髓 轴突
(2)发生两次先向右偏转,再向左偏转至原状 双向 相反
(3)a~b 外负内正 减小
13.(2017·江西南昌调研)如图为伸腿和屈腿运动示意图,甲、乙记录电极分别插入支配股直肌和半膜肌的神经元胞体内,以记录神经元的电位变化。
(1)甲、乙记录的是________(填“传入神经元”或“传出神经元”)的电位变化。
(2)检测结果显示甲、乙两个电位变化不同,可以推测相应神经元的突触小泡释放的____________是不同的物质。
(3)乙电极显示的电位比该神经元在静息时的电位更低,分析表明该变化与Cl-的____________(填“内流”或“外流”)有关,另外还有可能与细胞膜上的Na+通道的________(填“开放”或“关闭”)或K+通道的________(填“开放”或“关闭”)有关。
(4)成人可以有意识地控制伸腿和屈腿运动,这说明___________________________。
(5)铁钉刺入某人的脚底,引起肾上腺素分泌的增加,它的分泌________(填“受”或“不受”)神经直接支配。若脚部伤口感染,可引起体液中的杀菌物质和吞噬细胞抵御病菌侵害,此过程属于________免疫。
(6)内分泌腺________(填“有”或“无”)导管,分泌的激素________________,因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
解析:(1)由图中甲、乙电极插入支配股直肌和半膜肌的神经元胞体内,可知记录的是传出神经元的电位变化。(2)两个电极所处的神经元接受同一个传入神经元传来的兴奋,但电位变化不同,可以推测这是由相应神经元的突触小泡释放的神经递质不同导致的。(3)神经元在静息时的电位表现为外正内负,乙电极显示的电位比静息时更低,这可能是由于Cl-内流,膜内负电荷增多导致的;也可能是Na+通道关闭,Na+不能内流,不能形成动作电位,或者与K+通道开放,K+持续外流有关。(4)人的意识在大脑皮层形成,大脑皮层属于高级神经中枢,而控制伸腿和屈腿的神经中枢位于脊髓,脊髓属于低级神经中枢,成人可以有意识地控制伸腿和屈腿,说明高级神经中枢对低级神经中枢有控制作用。(5)铁钉刺入某人的脚底,引起肾上腺素的分泌增加,这是神经调节的结果。杀菌物质和吞噬细胞抵御病菌侵害是人体的第二道防线,属于非特异性免疫。(5)内分泌腺无导管,分泌的激素可直接进入血液,随血液运送到全身各处。
答案:(1)传出神经元 (2)神经递质 (3)内流 关闭 开放 (4)高级神经中枢对低级神经中枢有控制作用 (5)受 非特异性 (6)无 直接进入血液(或弥散到体液中,随血液流到全身)第三讲 激素调节及其与神经调节的关系
[考纲展示]
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
授课提示:对应学生用书第170页
一、脊椎动物激素的调节
1.促胰液素的发现——斯他林和贝利斯的实验
(1)实验假设:在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了能促进胰腺分泌胰液的化学物质。
(2)实验设计
①实验组
②对照组:稀盐酸狗血液―→胰腺不分泌胰液
(3)实验结论:小肠黏膜在盐酸的作用下分泌某种化学物质促进胰腺分泌胰液,这种化学物质被命名为促胰液素。
二、人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
1.下丘脑
(1)抗利尿激素:由垂体后叶释放,促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(2)促甲状腺激素释放激素和促性腺激素释放激素:促进垂体分别分泌促甲状腺激素和促性腺激素。
2.垂体
(1)生长激素:促进生长,尤其促进蛋白质的合成和骨的生长。
(2)促甲状腺激素:促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成与分泌。
(3)促性腺激素:促进性腺的生长发育,调节性激素的合成与分泌。
3.甲状腺
(1)甲状腺激素:促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性。
(2)甲状腺激素分泌的分级调节与反馈调节
4.胰岛
5.性腺
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;激发并维持各自第二性征
6.肾上腺
三、血糖平衡及调节
1.血糖的含义:血浆中的葡萄糖。
2.血糖的平衡
3.与血液平衡有关的三种激素
名称
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
分泌器官
胰岛B细胞
胰岛A细胞
肾上腺
作用部位
肝脏、肌肉等
肝脏
肝脏
作用方向
增加血糖去路、减少血糖来源
增加血糖来源
增加血糖来源
作用结果
降低血糖
升高血糖
升高血糖
联系
①胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使血糖含量维持相对稳定;②肾上腺素与胰高血糖素具有协同作用,能促进肝糖原分解
四、脊椎动物激素的应用
1.脊椎动物激素在人类健康中的应用
(1)促进人体健康:如人体适量补碘是为了防止因甲状腺激素合成不足而患地方性甲状腺肿。
(2)治疗疾病:注射胰岛素治疗糖尿病。
(3)避孕等。
2.脊椎动物激素在生产中的应用
(1)给人工养殖的雌、雄亲鱼注射促性腺激素类似物,促进亲鱼的卵和精子的成熟,从而进行人工授精。
(2)割除家畜、家禽的生殖腺,使其不具有性行为和生殖能力,易驯良,利育肥。
(3)给家畜注射生长激素,促进其生长,缩短生长周期等。
五、神经调节与体液调节的关系
1.二者的比较
(1)二者的作用途径
神经调节:反射弧;体液调节:体液运输。
(2)二者的反应速度及作用范围
神经调节:迅速、准确、比较局限;
体液调节:较缓慢,较广泛。
2.二者的关系
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节。
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
1.反馈调节:是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。2.激素调节特点(1)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。(2)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。3.血糖调节:参与血糖调节的激素主要是胰岛素(胰岛B细胞分泌)和胰高血糖素(胰岛A细胞分泌),升血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素等,降血糖的激素只有胰岛素。4.甲状腺激素的分级调节(1)甲状腺激素的分泌是分级调节,又存在反馈调节。(2)甲状腺激素浓度过高对下丘脑、垂体具有抑制作用。
有关激素调节的5个易混易错点(1)注射促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素和甲状腺激素分泌量都增加;注射促甲状腺激素,甲状腺激素分泌量增加,促甲状腺激素释放激素分泌量减少;注射甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量都减少。甲状腺激素的分级调节,存在反馈调节机制。(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)血糖平衡的调节为神经—体液调节,其中神经调节通过体液调节发挥作用。(4)胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素,但使血糖浓度升高的激素并不仅有胰高血糖素,还有肾上腺素等。胰岛素与胰高血糖素之间是拮抗作用,胰高血糖素与肾上腺素之间是协同作用。(5)下丘脑作用于胰岛细胞是通过有关神经实现的,并不是通过促激素释放激素实现的。
授课提示:对应学生用书第172页
考点一 激素调节及特点
[核心考点通关]
一、激素调节的概念与特点
1.概念:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。
2.特点
(1)微量和高效
(2)通过体液运输。临床上,常通过抽取血样检测不同激素的含量来诊断内分泌系统的疾病。
(3)作用于靶器官、靶细胞。不同激素的靶器官(靶细胞)不同。
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
[特别提醒]
(1)含氮类激素与靶细胞表面特异性受体结合而引发调节效应;固醇类激素与靶细胞内特异性受体结合而引发调节效应。
(2)在完成调节作用后即发生代谢性失活。
(3)在血液中的含量(分泌)调节为反馈调节。
(4)激素调节中,对某一生理活动的调节是多种激素相互协调、相互作用、共同完成的。
①血糖调节中的激素关系
②体温调节中的激素关系:协同作用——肾上腺素与甲状腺激素。
③生长发育中的激素关系:协同作用——生长激素与甲状腺激素。
二、激素分泌的调节
1.分级调节与反馈调节
(1)模型解读
①分级调节:下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。
②反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
(2)实例——甲状腺激素分泌的调节
2.神经调节
下丘脑
3.直接感受内环境中某种理化因子的变化:胰岛细胞能直接感受血糖含量的改变,当血糖含量降低时,胰岛A细胞会加速分泌胰高血糖素。
4.激素分泌异常引起的疾病
 
类别激素 
分泌异常疾病
分泌过多
分泌过少
甲状腺激素
甲状腺功能亢进(食量大增、消瘦、心率快、血压高、易激动)
①成年:黏液性水肿(结缔组织水肿、精神萎靡、反应慢等)②幼年:呆小症
胰岛素
低血糖
糖尿病
生长激素
①成年:肢端肥大症②幼年:巨人症
幼年:侏儒症(身材矮小,智力正常)
性激素
第二性征不明显或消退,性周期不正常
,
[易混易错]
在解答与动物激素的生理功能相关的试题时,必须了解各种激素的分泌部位、功能以及调节同一生命活动的各激素间的关系。
(1)甲状腺激素在正常情况下缓慢地调节代谢,进而影响体温。
(2)肾上腺素在应急状态下快速调节代谢,进而迅速影响体温,因此又有“应急激素”之称。
(3)生长激素和甲状腺激素都有促进生长发育的作用,但侧重点不同,甲状腺激素主要促进个体发育,生长激素主要促进体内蛋白质的合成和骨的生长。
(4)激素异常的时期不同对健康影响的结果也不同,如幼体分泌生长激素过多患巨人症,成体分泌过多则患肢端肥大症。
[题组突破演练]
题组一 激素调节的特点及应用
1.下列关于动物激素调节及其应用方面的叙述,正确的是(  )
A.饲喂添加甲状腺激素的饲料,可使蝌蚪快速发育成小青蛙
B.给肉牛注射生长素,可以使肉牛快速生长,早日出栏
C.甲状腺激素分泌不足的哺乳动物,其耗氧量会增加
D.长期服用性激素以提高成绩的运动员,其体内的促性腺激素水平较正常人高一些
解析:甲状腺激素可以促进蝌蚪快速发育成小青蛙,A项正确;促进动物生长的是生长激素,生长素是植物激素的一种,B项错误;甲状腺激素可以促进新陈代谢,哺乳动物甲状腺激素分泌过多时耗氧量增加,C项错误;长期服用性激素的运动员,体内性激素的水平较高,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,体内的促性腺激素水平较正常人低一些,D项错误。
答案:A
2.现有甲状腺激素、胰岛素、肾上腺素、生长激素、胰高血糖素五种激素。a、b、c、d、e分别代表其中的一种激素,图中除d、e两种激素表现为拮抗作用之外,其余直线相邻的激素之间在某些生理作用方面均表现为协同作用。据此回答下列问题:
(1)a、b两种激素在________方面具有协同作用,幼儿时期缺少b将患________症。在b激素分泌的分级调节过程中,可通过________调节机制使b的含量保持相对稳定,在此过程中垂体的分泌活动受________激素的调控。
(2)与血糖调节有关的激素主要是________(填字母标号)。当人处于饥饿状态时,d的分泌将________(填“促进”或“抑制”)胰岛________细胞分泌e激素。
(3)人体内环境稳态的调节,除了有激素参与的体液调节,还有________调节机制共同参与。
解析:本题考查人和动物生命活动中的一些重要激素间的相互作用关系及其在内环境稳态调节中的作用。d、e两种激素表现为拮抗作用,分别代表胰高血糖素和胰岛素,它们通过拮抗作用调节血糖浓度的相对稳定。c、d两种激素表现为协同作用,则c、d分别代表肾上腺素和胰高血糖素,两者在升血糖方面起协同作用;胰高血糖素的分泌增加会升血糖,同时促进胰岛素的分泌。b、c表现为协同作用,则b、c分别代表甲状腺激素和肾上腺素,它们在促进代谢、增加产热方面表现为协同作用。a、b两种激素表现为协同作用,则a、b分别代表生长激素和甲状腺激素,它们在促进生长发育方面表现为协同作用。甲状腺激素分泌的分级、反馈调节中,甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素都可以以垂体为靶器官。内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
答案:(1)促进生长发育 呆小 (负)反馈 促甲状腺激素释放激素和甲状腺 (2)d、e 促进 B (3)神经和免疫
题组二 激素分泌的调节
3.如图曲线表示一只成年雄性家兔血液中两种激素的含量变化,下列分析中正确的是(  )
①A物质可能是由下丘脑分泌的 ②A、B两种物质的化学本质都是蛋白质 ③B的变化对A有反馈调节作用 ④B物质是由睾丸分泌的
A.都正确    
B.①②③正确
C.①③④正确
D.②③④正确
解析:切除睾丸后,B激素含量下降,说明B激素是雄性激素,其化学本质是脂质;A可能是由下丘脑分泌的促性腺激素释放激素,也可能是由垂体分泌的促性腺激素;性激素对促性腺激素释放激素和促性腺激素的分泌有反馈调节作用。
答案:C
4.(2017·广东揭阳、潮州联考)下图为男性性激素——睾酮(T)的分泌调节机制。请据图分析回答:
注:GnRH(促性腺激素释放激素)、LH(黄体生成素)、FSH(卵泡刺激素)、T(睾酮)。
(1)过程④说明性激素含量的相对稳定离不开________调节机制。
(2)研究表明毒品会影响人体性腺功能,研究者对吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果均值如下表。
组别(人数)
平均年龄(岁)
吸毒史(年)
吸毒量(g/d)
LH(IU/L)
FSH(IU/L)
T(IU/L)
健康者(30)
23
0
0
4.65
6.3
6.6
吸毒者(17)
32
平均4
平均1.5
1.44
2.86
4.1
①据表可知,与健康人相比,吸毒者②③过程______________(填“增强”或“减弱”)。
②为了确定吸毒者T水平低的原因是睾丸受损还是LH和FSH减少所致,可将体内________的量补充到健康人水平,一段时间后测定________的含量,与健康人比较即可确定原因。
③调查发现,吸毒者易出现寒热交替等症状,说明吸毒可能使下丘脑中的________受损。机体大量出汗导致失水较多,此时垂体释放____________,继而促进________________,以维持体内的水盐平衡。
④有人对该研究方案的科学严密性提出质疑,请写出理由:________________________
____________________(答出一点即可)。
解析:(1)图中结构X是指下丘脑,过程④说明性激素含量的相对稳定离不开负反馈调节机制。(2)①据表分析:与健康者相比,吸毒者的LH、FSH和T含量减少,在图中的②③过程减弱。②将体内LH和FSH的量补充到健康者水平,一段时间后测定T的含量,若恢复正常,则说明是由LH和FSH减少所致,若不能恢复正常,则说明是由睾丸受损所致。③吸毒者易出现怕冷、寒热交替等症状,说明体温调节异常,吸毒可能使下丘脑中的体温调节中枢受损。④设计实验时,应排除无关变量的影响,健康者和吸毒者年龄、健康者和吸毒者选取的样本数、吸毒者的吸毒量和吸毒史等均属于无关变量。
答案:(1)(负)反馈 (2)①减弱 ②LH和FSH 睾酮(T) ③体温调节中枢 抗利尿激素 (肾小管和集合管)重吸收水 ④健康者和吸毒者年龄有较大差异(或健康者和吸毒者选取的样本数有差异、吸毒者的吸毒量和吸毒史也有差异)
考点二 血糖平衡的调节及血糖平衡异常
[核心考点通关]
1.血糖平衡的调节
(1)血糖的含义:血浆中的葡萄糖(正常人空腹时血糖浓度:0.8~1.2
g/L)。
(2)调节方式
血糖平衡的调节是神经调节和体液调节共同作用的结果,存在着反馈调节,其中神经调节通过体液调节发挥作用。
(3)调节中枢:下丘脑血糖调节中枢。
(4)调节过程
2.人体饭后血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的变化关系
(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。
(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调共同维持血糖平衡。
3.血糖平衡异常
血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应,进而保持人体健康有重大意义。血糖的平衡失调时,可导致人体出现多种疾病症状。
(1)当血糖浓度低于0.5~0.6
g/L时,出现低血糖早期症状(四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等)。
(2)当血糖浓度低于0.45
g/L时,出现低血糖晚期症状(除早期症状外,还出现惊厥及昏迷等)。
(3)当空腹血糖浓度高于1.3
g/L时,出现高血糖症状。
(4)当血糖浓度高于1.6~1.8
g/L时,出现糖尿现象。
4.糖尿病的发病机理及其治疗
(1)Ⅰ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。
(2)Ⅱ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),而血液中的胰岛素降低并不明显。
(3)症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)。
(4)危害:往往引起多种并发症。
(5)治疗:控制饮食与药物治疗相结合。
[特别提醒]
正常人血糖浓度范围0.8~1.2
g/L
(1)进食后,血糖升高的原因是葡萄糖经吸收后进入血液。
(2)进食一段时间后血糖浓度降低的原因是胰岛素分泌增加。
(3)进食较长时间后血糖降低到一定水平的原因是细胞的氧化分解,此时胰高血糖素分泌增加,需肝糖原分解来维持正常血糖浓度。
[题组突破演练]
题组一 血糖平衡及调节分析
5.下图是正常人体内糖代谢及调节示意图,相关叙述正确的是(  )
A.过程①、④分别是血糖上升和下降的主要原因
B.胰岛B细胞分泌的激素抑制①、②、③过程
C.胰岛A细胞分泌的激素可抑制④、⑤、⑥等过程
D.胰高血糖素和肾上腺素可促进肝脏、肌肉细胞进行②过程
解析:过程①可增加血糖的来源,④是血糖的主要去路,A正确;胰岛B细胞分泌的胰岛素能抑制②、③过程,B错误;胰岛A细胞分泌的胰高血糖素能促进②、③过程,C错误;胰高血糖素和肾上腺素可促进肝脏细胞进行②过程,D错误。
答案:A
6.(2017·湖北荆门调研)血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图表示胰岛素分泌的调节及胰岛素作用机理。据图分析回答:
(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递最终导致传出神经末梢释放________,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到________________的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式包括________调节。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内________________的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。图中因抗体________引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是此种抗体与________________结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
解析:(1)据图分析:传出神经可以分泌神经递质与胰岛B细胞的受体结合,使胰岛素分泌增多;同时胰岛B细胞接受胰高血糖素的作用也能分泌胰岛素,因此可以看出胰岛素的分泌是神经调节和体液调节共同起作用的结果。(2)胰岛素与组织细胞结合后,能促进葡萄糖转运蛋白的合成,同时还能促进细胞中蛋白质、糖原、脂肪的形成。(3)抗体1的作用机理是:抗体1与胰岛B细胞的受体结合,导致葡萄糖不能与胰岛B细胞的相应受体结合,使胰岛B细胞不能分泌胰岛素;抗体2的作用机理是:抗体2与组织细胞中胰岛素的受体结合,从而使胰岛素不能与组织细胞的受体结合。因此由抗体1引起的糖尿病可以通过注射胰岛素治疗。
答案:(1)神经递质 胰高血糖素含量 神经和体液 (2)蛋白质、糖原、脂肪 (3)1 胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体
题组二 血糖平衡异常分析
7.(2017·江西南昌调研)女性孕期血糖偏高是一种常见现象。如图为进食等量葡萄糖后,孕妇与正常女性(非孕妇)血糖浓度和胰岛素浓度变化的数据记录。下列分析不正确的是(  )
A.血糖浓度的升高是导致胰岛素浓度升高的原因之一
B.孕妇的胰岛B细胞对血糖变化比较敏感,产生胰岛素的速度较快
C.孕妇血糖浓度升高可能的原因是体内的靶细胞对胰岛素的敏感性降低
D.孕妇一旦确诊为妊娠期糖尿病,就应及时控制糖类摄入量
解析:由图可知,当体内血糖浓度升高时,与孕妇相比,正常女性体内胰岛B细胞对血糖变化比较敏感,产生胰岛素的速度较快,B项错误。当血糖升高时,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素增多,A项正确。题图中孕妇体内胰岛素含量的峰值大于正常女性,而血糖浓度却高于正常女性,很可能是孕妇体内的靶细胞对胰岛素的敏感性降低所致,C项正确。孕妇一旦确诊为妊娠期糖尿病,应及时控制糖类摄入量,以降低血糖浓度,D项正确。
答案:B
8.(2017·山东日照校际联考)血糖平衡是保持内环境稳态的重要条件,细胞对葡萄糖的摄入需要细胞膜上的葡萄糖转运蛋白(GLUT4)的协助,如图为胰岛素作用机理示意图。请据图分析回答:
(1)图中甲的生理过程表示________;含GLUT4的囊泡直接来自________(填细胞器)。
(2)胰岛素和受体结合后,一方面通过促进囊泡的转运,细胞膜上的________增加,促进了细胞对葡萄糖的摄取;同时通过调节相关________的活性,促进葡萄糖的利用。
(3)图示生理过程发生在________细胞;有些Ⅱ型糖尿病患者血液中胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”,从细胞结构看,最可能的原因是________________________等。
(4)正常人剧烈运动过程中,血液中胰高血糖素含量升高,此时胰岛素的含量________,整个过程的协调是________调节的结果。
解析:(1)胰岛素能促进葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为非糖物质,从而降低血糖,故图中甲过程表示葡萄糖转化为非糖物质。葡萄糖转运蛋白(GLUT4)位于细胞膜上,其与分泌蛋白相似,在核糖体上合成后,需要经过内质网和高尔基体的加工和运输,最终通过高尔基体形成的囊泡运往细胞膜。(2)胰岛素和受体结合后会促进囊泡的转运,使细胞膜上GLUT4增多,促进葡萄糖摄取,同时调节细胞膜上相关酶的活性,使葡萄糖的利用加快。(3)图中的细胞能合成糖原,该细胞是肝脏细胞或肌细胞。胰岛素发挥生理功能需要与靶细胞膜上的受体结合,如果靶细胞膜上的受体数量少或受体活性差,则会影响胰岛素发挥生理功能,出现“胰岛素抵抗”。(4)在血液中胰高血糖素含量升高后,血糖的含量升高,会促进胰岛B细胞分泌胰岛素,以促进组织细胞对葡萄糖的利用,这一过程受神经—体液的调节。
答案:(1)转化为非糖物质 高尔基体 (2)GLUT4 酶 (3)肝脏(肌) (胰岛素)受体数量少(受体活性差) (4)升高 神经—体液
考点三 下丘脑的功能以及神经调节和体液调节的关系
[核心考点通关]
一、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,使人产生渴感。
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、血糖调节中枢等。
从图中可以看出,下丘脑是内分泌系统的总枢纽,同时也受大脑皮层的调控。下丘脑的部分细胞既能传导神经冲动,又有分泌的功能。
二、神经调节与体液的比较
1.神经调节与体液调节的区别
比较项目
神经调节
体液调节
信息分子
神经冲动(生物电)、神经递质
激素、体液中物质
调节方式
反射
激素→特定的组织细胞
作用途径
反射弧
体液运输
作用对象
效应器
靶细胞膜上的受体
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.神经调节与体液调节的联系
(1)体内大多数内分泌腺受神经系统的控制:神经系统对激素分泌的控制,主要通过植物性神经控制内分泌腺的活动实现。如下丘脑通过控制植物性神经直接或间接控制各种腺体。
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能:如甲状腺激素影响幼年动物大脑的发育,提高神经系统的兴奋性;性激素水平的高低可以影响神经系统对动物性行为的控制。
3.正确区分生命活动的调节方式
调节方式
调节机制
举例
神经调节
刺激引起的反射活动,通过反射弧完成
各种反射活动
体液调节
体液中激素和其他化学物质直接对生命活动起作用
激素、CO2、H+等的调节
神经—体液调节
口渴时抗利尿激素分泌增加,尿量减少
体液—神经调节
CO2对呼吸运动的调节
[易混易错]
对激素与酶的相关知识辨析不清
项目
激素

本质
有些是多肽或蛋白质类物质(如胰岛素、胰高血糖素、生长激素、促甲状腺激素等),有些不是蛋白质(如性激素属于固醇类、甲状腺激素属于氨基酸衍生物)
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
产生细胞
内分泌腺细胞或下丘脑的神经分泌细胞
活细胞(人和哺乳动物成熟的红细胞除外)
作用
调节(促进或抑制)生物体的生命活动,从而达到某种生理效应
催化生物体内的各种化学反应
作用部位
随血液循环到达相应的靶器官或靶细胞,调节其生理过程
在细胞内或分泌到细胞外催化特定化学反应
作用条件
需与膜上或膜内的受体特异性识别
受pH、温度等因素影响
联系
①都是微量高效物质;②都不是细胞的能量物质和组成物质;③有些激素作为信息分子能改变酶的活性从而影响细胞代谢;④酶与激素的合成和分泌在一定程度上相互影响
三、生命活动调节通用模型的分析和解读
1.生命活动调节模型
2.分析解读
(1)联系水平衡调节:若图表示人体内水平衡的调节,a表示下丘脑;下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化,分泌抗利尿激素,并由b(垂体后叶)释放,作用于c(肾小管和集合管)。
(2)联系反射弧结构:若图表示反射弧结构模式图,a表示感受器,b表示神经中枢,c表示效应器,兴奋在其中的传递形式是电信号(神经冲动)、化学信号(神经递质和特异性受体结合)。
(3)联系二次免疫:若图表示预防接种一段时间后的二次体液免疫,若c为抗体,则a表示记忆细胞,b表示浆细胞。二次免疫反应中抗体产生的特点是更快、更多。
(4)联系血糖调节:若图表示血糖的调节途径,若a为胰岛,b则是胰岛素和胰高血糖素,c表示相应的靶细胞,当血糖水平升高时,a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少,使血糖维持正常水平。
[题组突破演练]
题组一 神经调节与激素调节的关系
9.下列关于神经调节与体液调节的特点,哪一项是不正确的(  )
A.神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限
B.体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久
C.神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,但以神经调节为主
D.神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,地位平等
解析:神经调节和体液调节共同协调、相辅相成,但以神经调节为主,D错误。
答案:D
10.下图所示神经系统和内分泌系统之间的关系,①②③④⑤分别代表相关激素,下列说法正确的是(  )
A.机体受寒冷刺激后,图中③的含量的增加先于①和②的
B.机体失水过多时,下丘脑通过垂体释放④来促进肾脏对水的重吸收
C.饥饿时,肾上腺分泌的⑤可作用于肝细胞和骨骼肌
D.机体受寒冷刺激时,下丘脑通过电信号作用于肾上腺,使⑤的含量增加
解析:机体受寒冷刺激后,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促进垂体分泌促甲状腺激素,继而促进甲状腺分泌甲状腺激素,图中①的含量的增加先于②和③;机体失水过多时,细胞外液渗透压升高,此时由下丘脑合成,垂体释放的抗利尿激素增加,以便促进肾脏对水的重吸收;饥饿时,肾上腺分泌的肾上腺素会促进肝细胞中肝糖原的分解,但不能促进骨骼肌细胞中肌糖原的分解;机体受寒冷刺激时,下丘脑通过神经递质作用于肾上腺,使⑤即肾上腺素分泌增加,D错误。
答案:B
11.(2016·北京朝阳区模拟)如图为人体产生情绪压力时肾上腺皮质、肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图。请回答下列问题:
(1)据图可知,肾上腺髓质属于反射弧中的_____________________________________。
当机体的情绪压力增加时,激素d分泌量上升能使血糖升高,且肝脏细胞膜上存在激素d的特异性受体,由此推测激素d能促进________而升高血糖。激素d还可以提高中枢神经系统的兴奋性。上述事实表明,________两种调节方式的相互协调,产生适应性反应,使机体应对情绪压力。
(2)下丘脑对激素c分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似,由此推断当激素a的分泌量上升会使激素c的分泌量________。
(3)研究发现,激素c能抑制________细胞对________的合成和释放,从而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻。结合图示分析,在________________的情况下,人体免疫力会有所下降。
解析:据图分析,情绪压力→下丘脑→肾上腺髓质,使之分泌激素d肾上腺素,引起压力的短期效应;情绪压力→下丘脑→垂体→肾上腺皮质→肾上腺皮质激素,引起压力的长期效应。(1)人体的腺体可以看作神经调节过程中反射弧的效应器。由于激素d能促进血糖升高,且肝细胞膜上有激素d的特异性受体,因此激素d能促进肝糖原的分解,从而使血糖升高。上述过程是在神经和体液的共同调节下完成的。(2)下丘脑对激素c的调节属于分级调节,因此当激素a分泌增多时,会引起激素c的分泌增多,当激素c含量过多时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,属于(负)反馈调节。(3)B淋巴细胞的增殖和分化受淋巴因子的影响,而淋巴因子是由T淋巴细胞合成分泌的,因此长期处于情绪压力状态下,人体免疫能力会降低。
答案:(1)效应器的一部分(或效应器) 肝糖原分解(及脂肪等非糖物质转化) 神经调节、体液调节 (2)上升 (3)T淋巴(T) 淋巴因子 情绪压力长期得不到缓解
题组二 下丘脑功能及生命活动调节模型分析
12.如图是分泌细胞分泌的某种物质与靶细胞结合的示意图,据图判断下列叙述正确的是(  )
分泌物
A.分泌细胞产生的分泌物与靶细胞相互结合的原因是靶细胞膜上有载体蛋白
B.如果分泌细胞产生的分泌物为胰高血糖素,则靶细胞可以为肌肉细胞
C.如果分泌细胞为甲状腺细胞,那么靶细胞可能为垂体细胞
D.如果分泌细胞是垂体细胞,那么此时的靶细胞不可能是性腺细胞
解析:分泌细胞产生的分泌物与靶细胞相互结合的原因是靶细胞膜上有受体蛋白,A错误;胰高血糖素能促进肝糖原分解,不能促进肌糖原分解,所以其靶细胞不可能是肌肉细胞,B错误;血液中甲状腺激素含量升高会抑制垂体合成和分泌促甲状腺激素,甲状腺激素靶细胞可能是垂体细胞,C正确;垂体细胞分泌的促性腺激素的靶细胞是性腺细胞,D错误。
答案:C
13.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: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。
答案:A
14.(2017·湖南宁乡四校联考)图甲表示高等动物体生命活动调节的部分过程,图中字母代表激素;图乙表示的是运动神经纤维末梢和骨骼肌细胞之间的联系。请据图回答:
注:请在[  ]内填数字或字母,在________上填文字。
(1)图中激素A的名称是________,B激素对垂体的作用效应是________。
(2)在寒冷的环境中,血液中含量会明显增加的激素有___________________(填字母)。
(3)与D相关的两种激素是__________________,影响其分泌量的刺激是________。
(4)图乙中骨骼肌的活动受到神经的支配,运动神经末梢和骨骼肌之间靠ACh(乙酰胆碱,一种兴奋性神经递质)传递信息。在没有神经冲动传过来时,ACh存在于图乙中[  ]________中。当神经冲动传到轴突末梢时,ACh将以________形式穿越________层膜进入③中,然后与ACh受体结合,使肌细胞的膜电位变化为________,产生的小电位最终汇集引起肌肉收缩。在此过程中③处的液体为________。
解析:分析图甲,A表示促甲状腺激素释放激素,B表示甲状腺激素,C表示促甲状腺激素,D表示胰岛分泌的胰岛素和胰高血糖素。分析图乙,①表示突触小泡,②表示突触前膜,③表示突触间隙,④表示突触后膜。(1)据图甲分析可知,A是促甲状腺激素释放激素,B对垂体有反馈抑制作用。(2)寒冷环境中,血液中A、B、C三种激素都增加,促进新陈代谢,增加产热。(3)D由胰岛分泌,为胰岛素和胰高血糖素,两种激素的分泌量都受血糖浓度变化的影响。(4)ACh存在于突触前膜的突触小泡中,以胞吐形式释放,依赖于膜的流动性,因此不属于穿膜过程。与ACh受体结合后使突触后膜出现电位变化。③表示突触间隙,其中的液体是组织液。
答案:(1)促甲状腺激素释放激素 抑制 (2)A、B、C
(3)胰岛素和胰高血糖素 血糖浓度变化 (4)① 突触小泡 胞吐 0 外负内正 组织液
考点四 动物激素功能的实验探究设计(实验探究)
[核心考点通关]
1.研究思路

2.方法示例
(1)验证甲状腺激素的功能
①饲喂法
②摘除法和注射法
(2)验证胰岛素的生理功能
小白鼠
[易混易错]
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法
下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为肽类或蛋白质类,肽类、蛋白质类激素易被消化酶所分解,故一般采用注射法,不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等固醇类激素和甲状腺激素、肾上腺素等氨基酸衍生物类激素都可以口服,也可以注射。
(2)不可忽视的三个易错点
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄、体重、生理状况相似的平均分组,每组要有数量相等的多只。
②实验设计时要注意设置对照实验,控制变量个数,保证单一变量。
③进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水),进行饲喂实验时,空白对照组可添加蒸馏水。
[题组突破演练]
题组 动物激素功能的实验设计
15.(2017·四川遂宁诊断)向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH),会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少。对此现象的解释有两种观点,观点一:这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果;观点二:这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非?探究实验如下:
(1)实验步骤:
①将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组,测定两组动物血液中________的含量。
②用手术器械将A组小白鼠的________(器官)切除,B组做相同的外伤手术,但不摘除此器官。
③向A、B两组小白鼠注射________________________________________________。
④在相同且适宜的环境条件下饲养。
⑤一段时间后,测定A、B两组小白鼠血液中促甲状腺激素释放激素(TRH)的含量。
(2)实验结果及结论:
①若A组小白鼠TRH的含量不减少(或增加),B组小白鼠TRH的含量减少,则观点________正确;
②若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等,则观点________正确。
解析:要判断促甲状腺激素是否通过促进甲状腺分泌甲状腺激素来反馈调节促甲状腺激素释放激素的分泌,需要比较切除甲状腺与不切除甲状腺的小白鼠在注射促甲状腺激素后TRH的含量变化,如果两组结果一样,说明观点一正确,否则观点二正确。
答案:(1)①促甲状腺激素释放激素 ②甲状腺 ③等量的适宜浓度的促甲状腺激素
(2)①二 ②一
16.为了验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用,请你根据给出的实验材料和用具,完善实验步骤,并预测实验结果。
(1)材料和用具:年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只,胰高血糖素溶液,生理盐水,注射器,血糖测量仪等。
(2)方法与步骤:
A.将____________________若干只随机分为数量相等的甲、乙两组,分别用给出的仪器,测定并记录它们的________。
B.用注射器给甲组鼠注射_______________________________________________,
给乙组鼠注射_________________________________________________。
C.一定时间后分别测定并记录两组鼠的血糖含量。
(3)结果预测:
_______________________________________________________。
(4)实验结论:
_________________________________________________________。
解析:在动物激素的相关实验中,应做到:①确保实验分组的随机、同质和数量均等,遵循单一变量原则;②合理确定实验方法——注射法;③观测指标可操作——检测血糖含量;④注意实验性质,确保实验结果的预测与实验性质吻合。
答案:(2)年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠 血糖含量 适量的胰高血糖素溶液 等量的生理盐水
(3)甲组鼠血糖含量升高,乙组鼠血糖含量维持稳定
(4)胰高血糖素有升高血糖的作用
授课提示:对应学生用书第178页
练全国高考真题——知考查重点
1.(2016·高考全国卷Ⅱ)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:当机体内、外环境变化时,可能影响内环境稳态,机体可通过神经—体液—免疫调节维持内环境稳态,其中包括调节激素的分泌等,A正确;生长激素是由垂体分泌的,B正确;蛋白质类激素的合成需经过转录和翻译过程,C正确;血液中胰岛素增加可抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,D错误。
答案:D
2.(2016·高考全国卷Ⅲ)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)人体在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,为维持血糖平衡,胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量降低;而进食后,因糖的吸收血糖浓度升高,使血液中胰高血糖素分泌量降低,胰岛素分泌量增加,所以饥饿时胰高血糖素与胰岛素含量比值高于进食后二者的比值。(2)分析题中信息可知:注射葡萄糖溶液既可以满足能量需要,又可以通过减少因脂肪酸的分解而产生的酮体,来维持内环境pH的相对稳定。
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
3.(2015·高考全国卷Ⅰ)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节,回答相关问题:
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2
mL后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,心脏是肾上腺素作用的________,肾上腺素对心脏起作用后被________,血压恢复。肾上腺素的作用是________(填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中,心脏活动的调节属于________调节。乙酰胆碱属于________(填“酶”“神经递质”或“激素”),需要与细胞膜上的________结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是________________________________________________________________________
(答出一个特点即可)。
解析:(1)肾上腺素作为信号分子,与其靶器官——心脏上特定的受体结合,使心脏活动加强加快,血压升高。肾上腺素对心脏起作用后会被灭活,从而使血压恢复。(2)刺激剪断的迷走神经靠近心脏的一端,迷走神经末梢会释放神经递质——乙酰胆碱,乙酰胆碱与突触后膜上特定的受体结合,使心脏活动减弱减慢、血压降低,上述过程为神经调节。(3)在作用于心脏、调节血压的过程中,肾上腺素和乙酰胆碱均作为信号分子,与特定的受体结合,从而对生命活动起调节作用。
答案:(1)靶器官 灭活 传递信息
(2)神经 神经递质 受体
(3)都需要与相应的受体结合后才能发挥作用
4.(2015·高考全国卷Ⅱ)甲状腺激素是人体中的重要激素。回答下列相关问题:
(1)通常,新生儿出生后,由于所处环境温度比母体内低,甲状腺激素水平会升高。在这个过程中,甲状腺激素分泌的调节是分级的,其中由________分泌促甲状腺激素释放激素,由________分泌促甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的作用包括提高________的速率,使机体产热增多;影响神经系统的________。甲状腺激素作用的靶细胞是________________。
(3)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有________(答出一点即可)。
解析:(1)甲状腺激素的分级调节过程是:相应的神经冲动传到下丘脑后,下丘脑分泌并释放促甲状腺激素释放激素,促使垂体分泌促甲状腺激素,从而促进甲状腺分泌甲状腺激素。(2)甲状腺激素的作用包括提高细胞代谢的速率,影响神经系统的发育和功能。甲状腺激素作用于几乎全身所有的细胞。(3)除了作用于靶细胞外,激素作用方式的特点还有微量、高效、通过体液运输等。
答案:(1)下丘脑 垂体
(2)细胞代谢 发育和功能 几乎全身所有的细胞
(3)高效
5.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)回答下列问题:
(1)清晨静脉取血测定正常人和胰岛B细胞分泌功能不足者的空腹血糖浓度。空腹时,血糖的来源是______________和______________。
(2)空腹抽血后,一次定量饮入高浓度葡萄糖水。喝糖水后每隔一定时间静脉取血,测定血糖浓度(整个过程中禁食、禁水,不做剧烈运动),发现正常人与胰岛B细胞分泌功能不足者血糖浓度的变化趋势都是先上升,再下降,但下降的速率不同。下降速率不同的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)胰岛B细胞分泌的激素是在该细胞的________和________这两种细胞器中进行加工的。
解析:(1)在未进食的情况下,人体血糖来源于两个方面:肝糖原的分解和非糖物质的转化。(2)在禁食、禁水、不做剧烈运动的前提下,空腹后一次定量饮入高浓度葡萄糖水。正常人胰岛B细胞能分泌正常量的胰岛素,促进血糖进入细胞和被利用,因而血糖浓度下降得快;胰岛B细胞分泌功能不足者,胰岛素分泌量不足,对血糖进入细胞和被利用的促进作用较弱,所以血糖浓度下降得慢。(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素为分泌蛋白,分泌蛋白的加工是在内质网和高尔基体中进行的。
答案:(1)肝糖原的分解 非糖物质转化
(2)胰岛素可促进血糖进入细胞和被利用,胰岛B细胞功能不足者胰岛素分泌不足,所以血糖浓度下降较慢
(3)内质网 高尔基体
练各地市模拟——知命题热点
6.(2017·山东19所名校联考)下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,①、②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: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。
答案:C
7.(2017·浙江杭州调研)如图是内环境稳态调节机制图,a为物质,b、c、d为信息分子。请据图回答以下问题:
(1)图中b为________,它通过与________上的受体结合而引发动作电位的产生,当动作电位产生时,膜内的电位变化为________。
(2)若a仅在体液免疫中发挥作用,则a表示________,分泌它的细胞是________,此细胞可由________或________分化而来。
(3)餐后参与调节的信息分子c主要为________,其生理作用是________________________________________________________________________。
(4)若d表示促甲状腺激素,则其分泌受________激素的调节,而d参与的激素分泌过程存在着分级调节和________调节机制。
(5)较长时间处于寒冷环境中时,人的体温仍会维持相对稳定,这是________达到动态平衡的结果,与炎热环境下相比,此时人体内的抗利尿激素的分泌量应该是________(填“增加”“减少”或“不变”)。
解析:(1)图中b为神经系统释放的信息分子神经递质,它通过与突触后膜上的受体结合而引发动作电位的产生,导致膜内由负电位变为正电位。(2)a为免疫系统产生的物质,若a仅在体液免疫中发挥作用,则其表示抗体,由浆细胞分泌,浆细胞由记忆细胞或B细胞分化而来。(3)餐后血糖升高,参与调节的信息分子c主要为胰岛素,其生理作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。(4)下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,该过程为分级调节。甲状腺激素分泌增加后作用于垂体和下丘脑从而抑制其分泌,该过程为负反馈调节。(5)体温恒定是产热量和散热量达到动态平衡的结果,寒冷条件下通过汗腺分泌汗液排出水量减少,通过尿液排出水量增加,因此寒冷时抗利尿激素分泌减少。
答案:(1)神经递质 突触后膜 由负电位变为正电位
(2)抗体 浆细胞 记忆细胞 B细胞
(3)胰岛素 促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低
(4)甲状腺激素和促甲状腺激素释放 反馈
(5)产热量和散热量 减少
8.(2017·四川南充模拟)如图为人体部分神经—体液调节示意图,①~⑤为神经元;A和B为神经末梢及与肌肉相连接的部分,C和D为细胞,a~d为细胞分泌的化学物质。请据图回答:
(1)当人进入寒冷环境时,大脑神经细胞释放的物质a直接作用于下丘脑神经细胞表面的________,引起机体细胞的一系列反应,产生相应的化学物质,其中物质c是________。物质d随血液运到全身,几乎作用于体内所有的细胞,使这些细胞的产热量________。
(2)b的化学本质为多肽,用b饲喂正常动物,则物质d的分泌量________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)膝跳反射为非条件反射,不需要大脑皮层参与,此反射弧中神经元仅有两个。若A为膝跳反射的感受器,在完成膝跳反射时神经冲动在图中各神经元上的传导顺序是________(只写编号)。若在⑤上某处施加一强刺激,则能检测到膜内外电位变化的神经元有________(只写编号),原因是神经递质只能由________释放,作用于________。
(4)肉毒素是由肉毒杆菌分泌的毒性极强的蛋白质类毒素,该毒素能阻碍传出神经末梢释放乙酰胆碱,导致信号转换过程受阻,该毒素发挥作用的部位是图中的________(填字母)处。
解析:(1)当人进入寒冷环境时,大脑神经细胞释放的物质a神经递质直接与下丘脑神经细胞表面的受体结合,释放b促甲状腺激素释放激素,使C细胞分泌物质c促甲状腺激素,使D细胞分泌物质d甲状腺激素。甲状腺激素几乎作用于体内所有的细胞,使这些细胞的产热量增加。(2)物质b是促甲状腺激素释放激素,化学本质是多肽,口服后在消化道被消化而失去作用,因此用b饲喂正常动物,物质d的分泌量不变。(3)在突触中,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的。因此若A为膝跳反射的感受器,在完成膝跳反射时神经冲动在图中各神经元上的传导顺序是③→②。若在⑤上某处施加一强刺激,则能检测到膜内外电位变化的神经元有①②⑤。(4)肉毒素能阻碍传出神经末梢释放乙酰胆碱,即不能将乙酰胆碱由突触前膜(B)释放。
答案:(1)(特异性)受体 促甲状腺激素 增加
(2)没变化 b在消化道被消化而失去作用
(3)③② ①②⑤ 突触前膜 突触后膜
(4)B
9.(2017·河北唐山调研)下图为人体调节过程示意图,据图回答:
(1)A图中属于神经调节的过程是__________(填序号)。
(2)若B图表示胰高血糖素的变化过程,则ab段胰高血糖素的浓度变化受神经和体液调节,其中体液调节过程可表示为(用A图中序号和箭头表示)________。bc段胰高血糖素的浓度升高,其调节过程中体液调节可表示为(用A图中序号和箭头表示)________________。
(3)肾上腺素和胰高血糖素在调节血糖浓度方面具有________作用。
(4)胰岛素能促进组织细胞加速______________葡萄糖,从而使血糖水平降低。
解析:(1)神经调节的基本方式是反射弧,需要神经中枢参与,图中下丘脑是血糖调节中枢,11→12和16→14、16→15都经过了神经中枢的调节,因此属于神经调节的过程。(2)ab段胰高血糖素含量降低,说明此时血糖含量高,作用于胰岛B细胞,分泌胰岛素,使胰高血糖素含量降低。bc段胰高血糖素含量升高,说明此时血糖含量低,通过刺激胰岛A细胞,分泌胰高血糖素。(3)胰高血糖素和肾上腺素均能升高血糖,为协同作用。(4)胰岛素的生理作用是加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖。
答案:(1)11、12、16、14、15
(2)1→2→4→6(或1→2→4) 7→6
(3)协同 (4)摄取、利用和储存
授课提示:对应学生用书第349页
一、选择题
1.(2017·河北廊坊监测)下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是(  )
A.激素随体液到达靶细胞,直接参与靶细胞内多种生命活动
B.大面积烧伤易发生感染的原因是非特异性免疫能力降低
C.病毒侵入机体后,体内的吞噬细胞、T细胞和浆细胞都具有识别功能
D.脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
解析:激素只能对靶细胞的生命活动起到调节作用,不能直接参与靶细胞的生命活动,A项错误;皮肤属于人体的第一道防线,参与非特异性免疫,大面积烧伤易发生感染的原因是人体的非特异性免疫能力降低,B项正确;浆细胞没有识别能力,C项错误;脑干内有呼吸中枢,语言中枢在大脑皮层,D项错误。
答案:B
2.人在恐惧、紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多,该激素可作用于心脏,使心率加快。下列叙述错误的是(  )
A.该肾上腺素作用的靶器官包括心脏
B.该实例包含神经调节和体液调节
C.该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏
D.该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础
解析:由题干信息获知,该肾上腺素的靶器官包括心脏,其调节方式既有神经调节又有激素调节;肾上腺素通过体液运输到心脏;神经调节的基本方式为反射,而反射弧是反射的基本结构基础。
答案:C
3.(2017·湖北十校联合检测)下列有关激素调节及应用方面的说法正确的是(  )
A.油菜在传粉阶段遇到连续暴雨袭击,喷洒生长素类似物可避免减产
B.甲状腺激素分泌不足,蝌蚪发育会受影响,成年人耗氧量会增加
C.切除动物垂体后,动物血液中的生长激素和甲状腺激素都会减少
D.激素间的拮抗作用不利于维持动物体内环境的稳态和生长发育的正常进行
解析:油菜收获的是种子,油菜在传粉阶段遇到连续暴雨袭击,会导致无法产生种子,故喷洒生长素类似物不能避免减产;甲状腺激素分泌不足时,成年人耗氧量会减少;生长激素由垂体分泌,垂体还分泌促甲状腺激素,因此当切除动物垂体后,动物血液中生长激素和甲状腺激素会减少;激素间相互作用有利于维持动物体内环境的稳态和生长发育的正常进行。
答案:C
4.胰岛素是人体内唯一能降低血糖浓度的激素,下列有关胰岛素的叙述错误的是(  )
A.控制胰岛素合成的基因只存在于胰岛B细胞中
B.胰岛素与血糖浓度之间存在负反馈调节
C.调节胰岛素分泌的信号分子有血糖浓度、神经递质等
D.胰岛素与胰高血糖素之间通过拮抗作用调节血糖平衡
解析:控制胰岛素合成的基因通常存在于人体的体细胞中,只是其在胰岛B细胞中能选择性表达,故A错误。胰岛素与血糖浓度之间存在负反馈调节,从而维持胰岛素与血糖浓度之间的相对稳定,故B正确。当血糖浓度升高时可促进胰岛B细胞分泌胰岛素,同时,下丘脑通过神经调节使胰岛B细胞分泌胰岛素,故C正确。胰岛素具有降血糖的作用,而胰高血糖素具有升血糖的作用,二者在调节血糖浓度方面表现出拮抗作用,故D正确。
答案:A
5.如图为某健康的学生血糖变化情况,他在13时前仅吃了早餐。下列说法正确的是(  )
A.图中A点时,胰岛素分泌量增加,胰高血糖素分泌量减少,二者共同调节血糖浓度
B.图中B点时,血糖浓度低于正常值,此时内环境稳态失调
C.图中C点时,为维持血糖水平,肝糖原分解
D.图中所示过程主要通过神经调节来实现
解析:图中B点时血糖浓度低于正常值,但此时内环境稳态没有失调,B错误;图中C点时血糖偏高,不需肝糖原分解补充血糖,C错误;血糖平衡调节主要通过神经—体液调节来实现,D错误。
答案:A
6.实验室内有一群基因突变的老鼠,这些老鼠只要按时喂食并且不让它们运动,它们就能维持正常,当它们进食后,它们的血糖浓度会轻微上升,然后下降至一个恒定状态;然而只要让老鼠运动或禁食一餐,它们的血糖浓度就会迅速下降进而昏迷。这些突变老鼠出现上述状况的原因最可能是(  )
A.胰岛B细胞受损
B.胰岛A细胞中胰高血糖素基因缺失
C.无法将血糖合成肝糖原
D.体内细胞缺乏胰高血糖素的受体
解析:据题分析,当它们进食后,它们的血糖浓度会轻微上升,然后下降至一个恒定状态,说明胰岛素分泌正常,胰岛B细胞也正常,能够将血糖合成肝糖原,从而降低血糖浓度,A、C错误;题中信息“实验室内有一群基因突变的老鼠”可知老鼠胰岛A细胞中胰高血糖素基因并没有缺失,B错误;只要让老鼠运动或禁食一餐,它们的血糖浓度就会迅速下降,进而昏迷,说明血糖消耗后得不到及时补充,最可能是体内细胞缺乏胰高血糖素的受体,导致胰高血糖素无法将信息传递给靶细胞,无法升高血糖浓度,D正确。
答案:D
7.下图表示人体生命活动调节的一种方式,相关叙述不正确的是(  )
A.若分泌物为甲状腺激素,则可直接反馈调节的靶器官是垂体和甲状腺
B.若分泌物为促甲状腺激素释放激素,则分泌细胞位于下丘脑中
C.若分泌物为甲状腺激素,则可反馈调节下丘脑细胞的分泌活动
D.若分泌物为促甲状腺激素,则甲状腺为靶器官
解析:甲状腺激素是由甲状腺分泌的,当甲状腺激素分泌较多时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,因此,甲状腺激素直接反馈调节的靶器官是下丘脑和垂体;促甲状腺激素释放激素是由下丘脑分泌的;促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素。
答案:A
8.(2017·北京东城区测试)如图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系,①、②、③、④代表相关激素,据图分析下列说法正确的是(  )
A.激素①表示促甲状腺激素,激素④表示抗利尿激素
B.激素②既能促进甲状腺的分泌活动,又能促进下丘脑的分泌活动
C.寒冷环境下血液中激素①②③④的量均增加
D.机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节
解析:激素①表示促甲状腺激素释放激素,A错误;激素②为促甲状腺激素,能促进甲状腺的分泌活动,不能促进下丘脑的分泌活动,B错误;寒冷环境中血液中激素①②③的量均增加,水分通过皮肤蒸发散失减少,尿量增加,④是抗利尿激素,分泌量减少,C错误;机体内激素的分泌既有分级调节,如图中的①②,也有反馈调节,如图中的③,D正确。
答案:D
9.如图①~④表示甲刺激所引起的调节过程,乙表示参与调节的重要器官,下列有关叙述错误的是(  )
A.图中乙表示下丘脑,②过程主要通过血液循环实现
B.若甲刺激为血糖浓度升高,则“甲刺激→乙胰岛”过程属于神经调节
C.若甲刺激为寒冷条件,则“甲刺激→乙垂体甲状腺”过程中存在分级调节
D.若甲刺激为食物过咸,则在乙处下丘脑产生渴觉,且垂体释放抗利尿激素增多
解析:图中乙表示下丘脑,通过分泌相应的促激素释放激素,并经血液循环运输,调节垂体的活动。当血糖含量升高时,下丘脑的某一区域通过有关神经的作用,使胰岛B细胞分泌胰岛素,使血糖含量降低,这属于神经调节。寒冷刺激下,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,其作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺激素的合成和分泌,这就是甲状腺激素分泌的分级调节。下丘脑是水盐调节中枢,但渴觉中枢在大脑皮层。
答案:D
10.下图为人体甲状腺激素分泌的调节示意图,图中①②③为激素。下列叙述不正确的是(  )
A.血液中③的浓度过低时,对下丘脑和垂体的促进作用减弱
B.激素②是调节甲状腺细胞分泌功能的主要激素
C.含量甚微的①经过分级调节作用,可明显增加③的分泌
D.③几乎作用于全身的靶细胞,促进其细胞代谢
解析:甲状腺激素浓度低对下丘脑和垂体的抑制减弱,A错误;激素②表示促甲状腺激素,该激素可以作用于甲状腺,促进甲状腺分泌甲状腺激素,B正确;①表示促甲状腺激素释放激素,③表示甲状腺激素,促甲状腺激素释放激素可以通过垂体,最终使甲状腺激素分泌量增加,C正确;甲状腺激素能够促进生长发育,促进新陈代谢,因此该激素的靶细胞为全身细胞,D正确。
答案:A
二、非选择题
11.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽,根据下图回答相关问题。
 
(1)从图甲可知,既能够传导兴奋又能够分泌激素的结构是________________,图示中该激素的受体细胞是________________。
(2)若相关腺体为甲状腺,寒冷条件下,该腺体分泌激素明显增加的意义是________________;该条件下,与其具有协同作用的激素是________。
(3)若相关腺体为性腺,则其分泌的激素对受体细胞的作用如图乙所示,该激素能影响靶细胞遗传信息表达的原因是________________。
(4)人体的生长激素是由________分泌的。某生物兴趣小组的同学设计实验对“过量使用生长激素可降低胰岛B
细胞的敏感度”进行验证。实验材料及用具:健康小鼠若干只、生长激素溶液、胰岛素溶液、生理盐水、血糖含量检测仪、葡萄糖溶液、注射器等。实验前对小鼠饲喂等量大量的葡萄糖溶液。
①实验的自变量为________________,实验中需监测________。
②实验时还需进一步对实验组小鼠注射适量的胰岛素,继续监测其血糖含量的变化情况,其目的是
________________________________________________________________________。
解析:(1)下丘脑神经细胞既能分泌激素又能传导兴奋。图示中,下丘脑分泌的激素的受体细胞为垂体细胞。(2)寒冷条件下,甲状腺分泌甲状腺激素增多,促进新陈代谢,增加产热量。(3)从图乙可以看出,该激素和细胞内的受体结合后,进入细胞核,促进相关基因转录出mRNA。(4)根据实验目的可知,实验的自变量为是否注射过量的生长激素;根据题干所给材料可知,实验过程中需监测血糖含量,观察小鼠血糖含量的变化。实验组血糖含量较高,而对照组血糖维持在正常水平,为了进一步验证该现象的发生是由胰岛B细胞的敏感度降低引起的,需对实验组注射适量胰岛素,若小鼠血糖浓度下降,就验证了实验目的。
答案:(1)下丘脑 垂体细胞
(2)提高细胞代谢速率,增加产热量 肾上腺素
(3)促进相关基因转录出mRNA
(4)垂体细胞 ①是否注射过量的生长激素 小鼠的血糖含量 ②验证过量生长激素造成血糖高的原因是胰岛素分泌不足(或胰岛B细胞的敏感度降低)
12.(2017·江苏泰州联考)如图是人体胃酸分泌的部分调节途径,其中幽门黏膜G细胞(一种内分泌细胞)能合成分泌胃泌素,作用于胃黏膜壁细胞,促进其分泌胃酸。请分析回答:
(1)幽门黏膜G细胞分泌物发挥作用具有微量和高效、________、________的特点。
(2)通过“①→②→胃黏膜壁细胞”(途径1)促进胃酸分泌过程中,兴奋在①和②神经元之间传递时,信号发生的变化是____________,作用于胃黏膜壁细胞的信号物质是________。
(3)通过“③→④→⑤→胃黏膜壁细胞”(途径2)促进胃酸分泌的调节方式是________________________________________________________________________。
与途径1相比较,从反应速度和作用时间看,主要特点是____________、____________。
(4)研究发现,当胃酸分泌增加后会引起胃壁扩张,后者又会加强胃泌素的分泌,胃泌素的这种分泌调节机制称为________。
解析:(1)幽门黏膜G细胞是一种内分泌细胞,其分泌的胃泌素又具有调节代谢的作用,因此该胃泌素应属于一种激素,人体激素的特点有:微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官、靶细胞。(2)兴奋在①和②神经元之间传递时,由于两个神经元之间的突触存在突触间隙,因此信号发生的变化是电信号→化学信号→电信号。(3)通过“③→④→⑤→胃黏膜壁细胞”促进胃酸分泌的过程,既有神经调节,又有胃泌素激素的调节。激素调节和神经调节相比,激素调节的反应速度慢、作用时间长、作用范围广。(4)当胃酸分泌增加后会引起胃壁扩张,后者又会加强胃泌素的分泌,胃泌素的这种分泌调节机制称为正反馈调节。
答案:(1)通过体液运输 作用于靶器官、靶细胞
(2)电信号→化学信号→电信号 神经递质
(3)神经调节和体液(激素)调节(或“神经—体液调节”) 较缓慢 较长
(4)正反馈调节
13.如图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系,其中细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质(如淋巴因子),CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH是促肾上腺皮质激素。据图回答:
(1)应激状态下,下丘脑释放的CRH增多,最终导致糖皮质激素增多。在此过程中下丘脑属于反射弧组成部分中的________。
(2)血液中糖皮质激素含量增多对下丘脑、垂体的分泌活动有________作用,从而使血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定。此过程的调节方式是________。对垂体分泌ACTH具有调节作用的物质有________________。
(3)糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,与________(填激素)的作用相反。
(4)病毒感染能刺激T细胞分泌细胞因子IL 2,使________细胞的功能增强,从而增强________功能。
(5)有研究表明,老年动物(包括人)在应激条件下容易引起感染和肿瘤。结合图中信息,分析原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:据图分析,在应激状态下,下丘脑能接受神经递质并分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),使得垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),促进肾上腺分泌糖皮质激素;糖皮质激素分泌增多,一方面反过来抑制下丘脑和垂体的功能,这种调节方式称为反馈调节;另一方面抑制免疫系统的功能。(1)在反射弧中,下丘脑接受神经递质后能产生激素,分泌激素的腺体属于效应器。(2)据分析可知,糖皮质激素具有分级调节和反馈调节的特点。(3)胰岛素促进骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用,糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用。(4)T细胞分泌细胞因子IL 2是白细胞介素 2,属于淋巴因子,能促进B细胞增殖分化,增强体液免疫能力。(5)在应激条件下,糖皮质激素分泌增多,抑制了免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低,所以老年动物(包括人)在应激条件下容易引起感染和肿瘤。
答案:(1)效应器
(2)抑制 (负)反馈调节 促肾上腺皮质激素释放激素和糖皮质激素
(3)胰岛素
(4)B 体液免疫
(5)应激条件下,糖皮质激素分泌增多,抑制了免疫系统的功能,使免疫系统的防卫、监控和清除功能降低

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