2024届高考 二轮备考 微专题(二)　动物生命活动调节相关实验分析与探究 学案

微专题(二)动物生命活动调节相关实验分析与探究真题测评·试能力1．(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制，某研究小组进行了下列相关实验。实验一：将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。实验二：给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量，发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。回答下列问题。(1)实验一中，家兔甲状腺中检测到碘的放射性，出现这一现象的原因是____________________________________________________。(2)根据实验二推测，丙组甲状腺激素的合成量______(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量______(填“相同”或“不相同”)，原因是_______________________________________________________________________________________________。解析：(1)碘是合成甲状腺激素的原料，将含有放射性碘溶液注射到兔体内，碘经体液运输到甲状腺滤泡上皮细胞被吸收，参与甲状腺激素的合成。(2)甲组注射生理盐水，对甲状腺的活动没有明显的影响，甲状腺激素的合成与释放维持原来的水平；乙组注射外源甲状腺激素，使机体甲状腺激素含量超过正常水平，会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，使机体甲状腺激素合成减少；丙组注射促甲状腺激素，可以促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素，导致甲状腺激素合成增加，故三种情况下，丙组甲状腺激素的合成量大于甲组，乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。答案：(1)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素(2)大于不相同乙组注射外源甲状腺激素，通过负反馈调节使甲状腺激素合成减少，丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成2．(2022·湖北高考)胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H＋的浓度大约为150mmol/L，远高于胃壁细胞中H＋浓度，胃液中Cl－的浓度是胃壁细胞中的10倍。回答下列问题：(1)胃壁细胞分泌Cl－的方式是__________。食用较多的陈醋后，胃壁细胞分泌的H＋量将________。(2)图1是胃蛋白酶的活力随pH变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时，胃壁细胞数量明显减少。此时，胃蛋白酶的活力将__________。(3)假饲是指让动物进食后，食物从食管接口流出而不能进入胃。常用假饲实验来观察胃液的分泌。假饲动物进食后，用胃瘘口相连的引流瓶来收集胃液，如图2所示。科学家观察到假饲动物进食后，引流瓶收集到了较多胃液，且在愉悦环境下给予假饲动物喂食时，动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果，能够推测出胃液分泌的调节方式是______________。为证实这一推测，下一步实验操作应为________________________________________________，预期实验现象是_____________________________________________。解析：(1)根据题干信息可知，胃壁细胞分泌Cl－是由低浓度到高浓度，方式是主动运输。食用较多的陈醋后，胃液中H＋浓度升高，因此为维持胃液中H＋浓度的相对稳定，胃壁细胞分泌的H＋量将减少。(2)图1是胃蛋白酶的活力随pH变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时，胃壁细胞数量明显减少，导致胃液中H＋数量减少，pH升高。此时，胃蛋白酶的活力将降低。(3)在愉悦环境下给予假饲动物喂食时，动物分泌的胃液量明显增加，说明胃液分泌的调节方式是神经调节，即胃液的分泌受到相关神经元的支配。为证实这一推测，下一步实验操作应为切除通向胃壁细胞的神经，使神经系统无法支配胃液的分泌，预期实验现象是无胃液分泌(或收集不到胃液等)。答案：(1)主动运输减少(2)降低(3)神经调节切除通向胃壁细胞的神经无胃液分泌(或收集不到胃液等)3．(2022·湖南高考)当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题：(1)炎热环境下，机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式________________________________________________________________________________________________________。(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点______(填“上移”“下移”或“不变”)，机体产热__________。(3)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。分组处理方式结果甲发热家兔模型＋生理盐水发热乙发热家兔模型＋A溶液退热丙发热家兔模型＋M溶液退热丁①____________发热②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论________________________________________________________________________________________________________。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在炎热的环境中时，皮肤中的热觉感受器受到刺激后，将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤中的毛细血管舒张，皮肤血流量增多，同时也使汗液的分泌增多等，从而增加散热。(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，此时产热量和散热量相等，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点上移，但机体产热量和散热量仍然相等，因此，产热量和散热量均增加。(3)由表格中信息可知，甲组为空白对照，发热家兔模型会出现发热的症状；乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液，已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温，因此发热家兔模型会退热；丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液，也出现退热现象，说明M与药物A一样也具有解热作用；丁组小鼠出现发热症状，由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，实验需要遵循单一变量原则，与丙组相比，丁组的处理是①损毁下丘脑的发热家兔模型＋M溶液，损毁了下丘脑体温调节中枢后，M不能起到调控体温的作用。②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：M与药物A一样也具有解热作用。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。答案：(1)汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张(2)上移增加(3)①损毁下丘脑的发热家兔模型＋M溶液②M与药物A一样也具有解热作用③M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温深化学习·提素养提能点(一)兴奋的传导与传递相关实验的设计思路1．“切断实验法”判断传入神经与传出神经若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(靠近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经。2．“药物阻断”实验探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导，还是阻断兴奋在突触处传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。3．“电刺激法”探究反射弧中兴奋传导、传递的特点模型图示(1)兴奋在神经纤维上传导的探究[方法设计]电刺激图中①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。[结果分析]电刺激①处→A有反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(②处电位不改变→单向传导,②处电位改变→双向传导))(2)兴奋在神经元之间传递的探究[方法设计]先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。[结果分析]①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)[例1]分析以脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)为实验对象的相关实验并回答问题：(1)坐骨神经是混合神经，既有传入神经，又有传出神经。现将含有一定浓度的可使神经麻醉的可卡因棉球放在脊蛙的坐骨神经处，过一会用稀硫酸刺激趾尖，无屈腿反射；这时，将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部，将出现搔扒反射，再过一段时间，搔扒反射也消失。推测可卡因先麻醉坐骨神经的________(填“运动”或“感觉”)神经。(2)进行脊蛙屈腿反射实验时，刺激蛙左腿，左腿收缩，右腿也会收缩，说明左右屈腿反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中，某研究人员不小心伤到了蛙右侧大腿上的神经，但不知是传入神经还是传出神经，于是设计了如下实验方案进行探究：①刺激蛙右腿，若右腿不收缩而左腿收缩，说明伤及的是________神经。②刺激蛙右腿，若____________________________________________________，则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害，请帮其设计实验加以探究。实验思路：__________________________________________________________________。预期实验结果和结论：若____________________________________________________，则说明传出神经未受损伤；若________________________________________________，则说明传出神经受损伤。(3)若将正常生理活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本置于不同溶液环境中，其中①②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液。实验处理如下表所示。请对实验结果进行预测。组别实验处理预测结果①适宜强度刺激坐骨神经腓肠肌收缩与否？②适宜强度刺激腓肠肌腓肠肌收缩与否？③降低膜外K＋浓度，与①同等强度刺激坐骨神经腓肠肌收缩与否？④降低膜外Na＋浓度，与①同等强度刺激坐骨神经腓肠肌收缩与否？预测结果：_____________________________________________________________________________________________________[解析](1)将含有一定浓度可卡因的棉球放在脊蛙的坐骨神经处，刺激趾尖无屈腿反射，说明可能是传入神经或传出神经被麻醉；这时将蘸有稀硫酸的纸片贴在腹部，出现搔扒反射，说明传出神经正常，再过一段时间，搔扒反射也消失，说明传出神经也被麻醉了，据此推测可卡因对坐骨神经麻醉的顺序为先麻醉传入神经纤维(感觉神经)，后麻醉传出神经纤维(运动神经)。(2)①刺激蛙右腿，若右腿不收缩而左腿收缩，说明右腿受到的刺激产生的兴奋，能传递到左腿的效应器，但不能传递到右腿的效应器，因此伤及的是右腿的传出神经。②若伤及的是右腿的传入神经，则刺激蛙右腿，左右腿均不收缩。若要通过实验探究右腿的传出神经是否受损，其实验思路：可刺激左腿(传入神经正常)，观察右腿是否收缩。若右腿传出神经未受损伤，则右腿收缩；若右腿传出神经受损伤，则右腿不收缩。(3)①适宜强度的刺激会引起坐骨神经产生动作电位，动作电位传到肌纤维内部导致腓肠肌收缩。②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液，故适宜强度刺激腓肠肌，腓肠肌收缩。③静息电位的幅度取决于细胞内外的K＋浓度差，细胞外K＋浓度降低时，K＋外流增多，静息电位的绝对值增大，引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大，所以，降低膜外K＋浓度，与①同等强度刺激坐骨神经，腓肠肌不一定收缩。④动作电位的幅度取决于细胞内外Na＋的浓度差，细胞外Na＋浓度降低，导致Na＋内流减少，动作电位幅度也相应降低，若电位幅度降低较小，则会引起腓肠肌收缩，若电位幅度降低较大，则不能形成动作电位，不会引起腓肠肌收缩，故降低膜外Na＋浓度，与①同等强度刺激坐骨神经，腓肠肌不一定收缩。[答案](1)感觉(2)①传出②左右腿均不收缩刺激左腿，观察右腿是否收缩左右腿均收缩左腿收缩而右腿不收缩(3)①收缩；②收缩；③不一定收缩；④不一定收缩。提能点(二)与内分泌腺和激素有关的实验设计1．验证激素生理功能的实验设计思路(1)一般思路eq\x(\a\al(某种方法处,理实验动物))⇨eq\x(\a\al(出现相应,病理症状))⇨eq\x(\a\al(添加某激素,后恢复正常))⇨eq\x(\a\al(推知相应激,素生理功能))(2)激素功能的3种常用实验研究方法切除法切除相应腺体：适用于个体较大的动物饲喂法在饲料中添加激素：适用于甲状腺激素、性激素等氨基酸衍生物类或固醇类激素，而多肽和蛋白质类激素则不能采用饲喂法注射法向动物体内注射某激素：适用于各种激素(3)方法示例①验证甲状腺激素的生理功能②验证胰岛素的生理功能2．动物激素调节实验设计时的注意事项(1)根据激素的化学本质，选择不同的实验方法。多肽和蛋白质类激素一般采用注射法，不宜采用饲喂法；固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂，也可以注射。(2)注意设置对照实验：如进行注射实验时空白对照组应不作处理或注射生理盐水(不可用蒸馏水，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水)，也可设置自身前后对照、相互对照等。(3)生理实验中要注意排除无关变量的干扰：手术处理、溶解药物的溶剂、内源激素等。[例2]中医研究发现桑叶提取液具有一定的降血糖作用，为验证桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠的高血糖症状具有一定缓解作用，某研究小组进行了如下实验。请把实验报告补充完整。材料与药剂：生理状况相似的健康大鼠若干只、桑叶提取液(用生理盐水配制)、生理盐水、血糖测定仪、链脲佐菌素溶液(STZ)(可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病)(1)制备实验性糖尿病大鼠模型①随机取若干只大鼠，禁食12h后，在其左下腹腔一次性注射适量的__________________。②注射48h后，部分大鼠出现糖尿病症状，从中选出________只血糖浓度相近的大鼠作为糖尿病大鼠模型。(2)检验桑叶提取液的降血糖效果①取10只健康大鼠作为甲组，将制备的糖尿病大鼠模型随机分成乙、丙两组。②____________________________________________________。③每天对乙组的每只大鼠__________________，连续灌喂4周；每天对甲组和丙组的每只大鼠___________________，连续灌喂4周。实验期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。④4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。(3)预测实验结果(设计一个坐标，结果用柱形图表示)。[解析](1)①本实验的目的是验证桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠的高血糖症状具有一定缓解作用，所以需要获得患有糖尿病的大鼠，一次性注射适量的链脲佐菌素溶液(STZ)，可破坏大鼠的胰岛B细胞，诱发糖尿病。②根据后面的实验步骤，甲组有10只健康大鼠，而实验组分为乙、丙两组，每组各10只糖尿病大鼠模型，所以需要选择20只血糖浓度相近的大鼠作为糖尿病大鼠模型。(2)②在实验前需要用血糖测定仪测定三组大鼠的血糖浓度，并记录。③实验的自变量是是否灌喂桑叶提取液，所以需要对乙组的每只大鼠灌喂适量桑叶提取液，对甲组和丙组的每只大鼠灌喂等量生理盐水，作为对照，连续灌喂4周。实验期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。(3)甲组血糖正常，乙组血糖浓度较高，但由于灌喂桑叶提取液，所以血糖浓度降低，丙组灌喂的是生理盐水，且胰岛B细胞被破坏，故灌喂前后血糖浓度不变且维持较高的水平，预期结果图示参见答案。[答案](1)①链脲佐菌素溶液(STZ)②20(2)②用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并记录③灌喂适量桑叶提取液灌喂等量生理盐水(3)如图所示[思维拓展]自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”原理含义举例加法原理与常态比较，人为增加某种影响因素摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病，然后注射提取的萎缩胰腺中的提取物，前者运用了“减法原理”，后者运用了“加法原理”减法原理与常态比较，人为去除某种影响因素提能点(三)免疫功能的实验探究1．免疫系统的组成与功能探究(1)方法(2)结论：来自骨髓的淋巴细胞参与体液免疫，来自胸腺的淋巴细胞参与细胞免疫。2．探究血清抗体有治疗作用的思路[例3](2023·武汉模拟)将减毒处理的蛇毒注射到马体内，重复几次此过程后，再从这些马的血液中获得“抗蛇毒血清”，用于治疗被毒蛇咬伤的患者。下列叙述错误的是()A．减毒处理的蛇毒是抗原B．“抗蛇毒血清”刺激患者的T细胞产生抗蛇毒血清的细胞免疫C．“抗蛇毒血清”中存在中和蛇毒的抗体D．重复注射的目的是增加马的免疫系统对蛇毒的反应[解析]减毒处理的蛇毒是抗原，注射到马体内，会刺激马产生相应的抗体，因此“抗蛇毒血清”中存在中和蛇毒的抗体，A、C正确；“抗蛇毒血清”中含有抗体，能与蛇毒素特异性结合，不会刺激患者的T细胞产生抗蛇毒血清的细胞免疫，B错误；重复注射的目的是使马的免疫系统产生记忆细胞和足够数量的相应抗体，以增强免疫功能，D正确。[答案]B考法训练·融会通考法(一)兴奋传导、传递的实验探究1.为证明在反射活动中背根是传入神经，腹根是传出神经，某实验小组将脊蛙暴露出支配两侧后肢的背根和腹根(如图所示)，并进行以下实验(如下表)。实验处理刺激部位反应①不处理右后脚趾皮肤右后肢收缩、左后肢收缩②不处理左后脚趾皮肤右后肢收缩、左后肢收缩③______右后脚趾皮肤右后肢不收缩、左后肢不收缩④______左后脚趾皮肤右后肢收缩、左后肢不收缩注：用蘸有1%的H2SO4溶液的滤纸片作为刺激，每步实验后去除滤纸片，并用清水清洗被刺激的皮肤。根据实验分析，下列叙述正确的是()A．实验③的处理是剪断右侧背根B．实验④的处理是剪断左侧背根C．上述实验的反射活动属于膝跳反射D．从上述实验能得出“该反射不受大脑控制”的结论解析：选A实验③中刺激右后脚趾皮肤，左右后肢均不收缩，说明实验③的处理是剪断右侧背根，即背根为传入神经，A正确；实验④的处理是剪断左侧腹根，即腹根为传出神经，B错误；上述实验的反射活动属于屈腿反射，C错误；实验并没有反映大脑对屈腿反射的控制，只是说明了在没有大脑的情况下屈腿反射依旧可以完成，D错误。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表，用于记录神经特定部位是否受损，有电流表示未受损，无电流表示受损；神经上的信号可经过d引起骨骼肌收缩。(1)若在图中用a刺激神经，由该刺激引起的反应是否属于反射？________(填“属于”或“不属于”)。为什么？____________________________________________________。(2)正常情况下，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出神经的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。完成下列实验：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d部位受损。答案：(1)不属于没有经过完整的反射弧(2)①用a刺激神经，c(电表)记录不到电流②用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩③用a刺激神经，c(电表)记录到电流，骨骼肌不收缩；用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩考法(二)动物激素调节的实验探究3．胰岛素休克是由外源胰岛素造成的动物实验性低血糖，会引发惊厥或昏迷。为研究胰岛素休克现象，研究人员将三种鱼分别用不同浓度的胰岛素溶液处理，记录出现惊厥的时间，结果如下表。下列有关分析正确的是()胰岛素浓度/(IU·mL－1)时间/min麦穗鱼中华鲂鲅斑马鱼0———339.33±8.3550.00±10.2166.78±6.80416.22±5.2215.86±9.7030.67±6.47A．上述实验的自变量有两个，分别为胰岛素溶液的浓度和鱼的种类B．胰岛素休克与胰岛素能降低血糖浓度导致机体供能不足有关C．实验结果说明鱼类的血糖调节中不存在胰岛素与胰高血糖素的相互拮抗作用D．若要验证胰岛素休克与低血糖有关，可观察休克的鱼在葡萄糖溶液中的恢复情况解析：选C分析表格可知，该实验的自变量有两个，分别为胰岛素溶液的浓度和鱼的种类，A正确；胰岛素休克与胰岛素能降低血糖浓度导致机体供能不足有关，B正确；该实验没有验证胰高血糖素的作用，因此不能说明鱼类的血糖调节中不存在胰岛素与胰高血糖素的相互拮抗作用，C错误；若要验证胰岛素休克与低血糖有关，可观察休克的鱼在葡萄糖溶液中的恢复情况，D正确。4．游泳等有氧运动能显著改善高脂饮食导致的高血糖症。科研人员利用以下材料设计实验方案，探究饮食和运动对高血糖症的影响。请完善实验思路，预测实验结果并进行分析。实验材料：雄性健康成年大鼠若干、普通饲料、高脂饲料、葡萄糖浓度检测仪等。(1)实验思路①将雄性健康大鼠随机分成3组，每组10只。A组：每天饲喂____________________，连续18周；B组：每天饲喂等量的高脂饲料，连续18周；C组：每天饲喂____________________，并在第7周开始进行有氧运动训练，持续到第18周。②第6周和第18周结束时，分别测定3组大鼠______________________葡萄糖含量，求取平均值。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，用柱形图表示实验结果)。(3)分析和讨论为什么C组不是从第1周开始进行有氧运动而是第7周？_______________________________________________________________________________。解析：(1)该实验的目的是探究饮食和运动对高血糖症的影响，则根据实验材料和实验目的可知，该实验的自变量是饲料的种类和是否进行有氧运动训练，其他无关变量应相同且适宜。实验思路：①将雄性健康大鼠随机分成3组，每组10只。A组：每天饲喂适量的普通饲料，连续18周；B组：每天饲喂等量的高脂饲料，连续18周；C组：每天饲喂等量的高脂饲料，并在第7周开始进行有氧运动训练，持续到第18周。②本实验的因变量是血糖的变化情况，而测量空腹血糖较准确，所以第6周和第18周结束时，分别测定3组大鼠空腹状态下血液中葡萄糖含量，求取平均值。(2)预测实验结果图示见答案。(3)需要先形成高血糖症大鼠，有利于前后对照，说明有氧运动改善高血糖症，所以不是从第1周开始进行有氧运动而是第7周。答案：(1)①适量的普通饲料等量的高脂饲料②空腹状态下血液中(2)如图所示(3)需要先形成高血糖症大鼠，有利于前后对照，说明有氧运动改善高血糖症考法(三)免疫调节的实验探究5．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：选B参与体液免疫的淋巴细胞主要有T细胞和B细胞，参与细胞免疫的淋巴细胞主要有T细胞，胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所，骨髓是各种免疫细胞的发生地，是B细胞分化、发育、成熟的场所。甲组仅有体液免疫，输入造血干细胞后，其细胞免疫功能没有恢复，说明其骨髓正常，被破坏的是胸腺；乙组丧失了特异性免疫功能，在输入造血干细胞后，恢复了细胞免疫功能，说明其胸腺正常，被破坏的是骨髓；丙组丧失了特异性免疫功能，在输入造血干细胞后，特异性免疫功能仍没有恢复，说明其骨髓和胸腺都被破坏。6．为研究在体内发挥免疫功能的细胞，科学家用小鼠做了系列实验(实验过程如下)。下列叙述错误的是()A．放射线能破坏小鼠的免疫系统B．T细胞发挥免疫作用离不开抗体C．B细胞的免疫功能可能是通过抗体实现的D．免疫功能的实现需要T细胞和B细胞共同作用解析：选B根据实验一可知，放射线能破坏小鼠的免疫系统，A正确；根据实验二，在注射T细胞后，小鼠体内检测不到抗体，但抗感染能力得到一定程度的恢复，说明T细胞不需要抗体即可发挥免疫作用，B错误；根据实验三可知，B细胞的免疫功能可能是通过抗体实现的，C正确；根据实验四，同时注射T细胞和B细胞，免疫系统基本恢复正常，有大量抗体产生，说明机体的免疫功能的实现需要T细胞和B细胞共同作用，D正确。[重难强化训练(二)]一、选择题1．(2023·邯郸统考)实验小组设计实验研究家兔迷走神经对机体细胞免疫反应的影响，实验结果表明，刺激迷走神经的感觉神经元可显著提高细胞免疫的作用。剪断迷走神经后，细胞免疫作用显著降低，静脉注射乙酰胆碱受体阻断剂可以获得相同的结果。下列对实验结果的分析不恰当的是()A．迷走神经兴奋可增强机体的免疫能力B．推测迷走神经释放乙酰胆碱作用于淋巴细胞C．迷走神经的传入神经可能向神经中枢传递免疫反应的相关信息D．B细胞表面有和迷走神经分泌的神经递质特异性结合的受体解析：选D刺激迷走神经可提高细胞免疫的作用，剪断迷走神经会降低细胞免疫的作用，因此迷走神经兴奋会增强机体的免疫能力，A不符合题意；静脉注射乙酰胆碱受体阻断剂也可以使细胞免疫作用显著降低，推测迷走神经释放乙酰胆碱作用于淋巴细胞，B不符合题意；刺激迷走神经的感觉神经元可显著提高细胞免疫作用，说明迷走神经的传入神经可能向神经中枢传递免疫反应的相关信息，C不符合题意；B细胞不参与细胞免疫，该实验无法推知B细胞表面是否有能和迷走神经分泌的神经递质特异性结合的受体，D符合题意。2．为研究神经的兴奋传导，研究人员将蛙的脑和脊髓损毁，剥制了坐骨神经—腓肠肌标本。将该标本置于合适的溶液中，它可以保持活性。据图分析下列有关叙述正确的是()A．实验中所用合适溶液的理化性质应接近蛙的内环境B．若在图甲a点给予适宜强度的刺激，可引起腓肠肌收缩，属于反射活动C．若图乙中的A细胞为传入神经元，则B细胞可表示肌肉或腺体细胞D．图乙中③经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合，使B细胞产生兴奋解析：选A实验中所用合适溶液的理化性质应接近蛙的内环境，来保持标本活性，A正确；图中坐骨神经—腓肠肌标本没有完整的反射弧，所以在a点给予适宜强度的刺激，可引起腓肠肌收缩，但是由于没有完整的反射弧参与，这种收缩反应不属于反射活动，B错误；效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成，若图乙中的A细胞为传出神经元，则B细胞可表示肌肉或腺体细胞，C错误；图乙中③(神经递质)经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制，D错误。3．(2023·广东二模)某研究小组进行一个有关大鼠甲状腺激素调节的实验，材料与方法如下：若干大鼠按实验要求分为2组。对甲组大鼠静脉滴注一定浓度甲状腺激素溶液，乙组滴注等量的0.9%NaCl溶液，从滴注开始测定2h内大鼠的耗氧量并记录。下列有关说法不正确的是()A．预计甲、乙两组大鼠平均耗氧量为甲>乙B．实验时甲组应选用雌性大鼠，乙组应选用雄性大鼠C．实验设计时每组用多只大鼠可排除因个体差异造成的误差D．本实验的给药方式也可用饲喂法代替静脉滴注解析：选B由于甲组大鼠滴注了甲状腺激素，乙组滴注等量的0.9%NaCl溶液，甲状腺激素具有提高代谢的作用，故甲组平均耗氧量应大于乙组，A正确；实验应遵循单一变量原则，甲、乙两组应选用同性别大鼠，且每组用多只大鼠来排除因个体差异造成的误差，使实验结果更准确，B错误，C正确；甲状腺激素属于氨基酸衍生物类激素，可以用饲喂法代替静脉滴注，D正确。4．(2023·茂名模拟)某研究小组为探究胰岛素的分泌机制，进行了如下实验：实验一：正常狗切除胰腺后，尿液中出现葡萄糖；正常狗的胰管结扎后胰腺大都萎缩，只有内部胰岛细胞活着，但尿液中没出现葡萄糖。实验二：用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，然后分别将胰岛B细胞放在含滤液X低糖培养液中培养(甲组)和不含滤液X低糖培养液中培养(乙组)，一段时间后检测，发现甲组培养液的胰岛素含量明显高于乙组。下列分析错误的是()A．实验一可以证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的B．实验一中患糖尿病的狗注射胰岛素可缓解高血糖症状C．实验二证明胰高血糖素能促进胰岛素的分泌D．实验二中滤液X注射给低血糖小鼠，小鼠血糖会升高解析：选A根据实验一分析，可说明胰岛细胞与胰岛素分泌有关，但不能证明胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，A错误；实验一中患糖尿病的狗是因为胰腺被切除不能产生胰岛素而引起的高血糖，所以给它注射胰岛素可缓解高血糖症状，B正确；根据实验二分析，用低糖培养液培养胰岛A细胞获得滤液X，滤液X中含有胰高血糖素(低糖能引起胰高血糖素的分泌)，分别将胰岛B细胞放在含滤液X低糖培养液中培养(甲组)和不含滤液X低糖培养液中培养(乙组)，一段时间后检测，发现甲组培养液的胰岛素含量明显高于乙组，说明胰高血糖素能促进胰岛素的分泌，C正确；滤液X中含有胰高血糖素，注射给低血糖小鼠，小鼠血糖会升高，D正确。5．(2023·济南模拟)选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．该实验中胰岛素与生长激素之间是协同关系B．实验结果表明，胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长C．该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量，但对实验结果也有影响D．该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰解析：选D与对照组(生理盐水组)相比可知，相同时间内，胰岛素组和生长激素组的大鼠的平均体重都更重，胰岛素＋生长激素组比二者单独作用体重增加更明显，表明胰岛素与生长激素均能促进大鼠的生长，两种激素之间是协同作用，A、B正确；该实验中大鼠的性别、年龄、初始体重是无关变量，对实验结果有影响，因此在实验中无关变量要保持相同且适宜，防止对实验结果产生影响，C正确；该实验需要切除大鼠的胰腺(分泌胰岛素)和垂体(分泌生长激素)以排除内源性激素的干扰，D错误。6．(2023·衡水模拟)科研人员对4组小鼠进行不同处理，对小鼠的免疫功能进行研究，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是()组别1234处理大剂量射线照射小鼠，使小鼠的特异性免疫功能丧失，导致小鼠很容易感染疾病输入除B细胞和T细胞外的其他免疫细胞同时输入B细胞和T细胞输入T细胞输入B细胞注射某种抗原A．本实验可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系B．向组1中的小鼠注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应C．组2和组3中的小鼠特异性免疫功能恢复，都能产生抗体D．组4中的小鼠可能不产生抗体，与体内无T细胞有关解析：选C该实验先对小鼠进行处理，使小鼠的特异性免疫功能丧失，然后分别输入不同的免疫细胞，可探究小鼠的特异性免疫与免疫细胞类型之间的关系，A正确；组1中的小鼠输入除B细胞和T细胞外的其他免疫细胞，故注射某种抗原会引起小鼠的非特异性免疫反应，B正确；抗体是由浆细胞分泌的，而浆细胞是由B细胞分裂、分化而来的，组2中的小鼠特异性免疫功能部分恢复，可能产生抗体，组3中的小鼠没有输入B细胞，不能产生抗体，C错误；组4中的小鼠只输入B细胞，但B细胞的分裂、分化需要辅助性T细胞激活，且辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞的分裂、分化，故只输入B细胞可能不产生抗体，这与体内无T细胞有关，D正确。7．(2023·唐山统考)间充质干细胞在组织损伤修复领域有较广泛的应用，其产生的外泌体(由细胞产生并分泌到细胞外的囊泡)有多种功能。为探究间充质干细胞外泌体在皮肤创面治疗的作用，研究人员以背部皮肤有创伤的无胸腺裸鼠为实验材料，进行了如下实验，下列叙述错误的是()组别向创面皮下四周注射的物质观察皮肤创面愈合情况肌成纤维细胞数目1缓冲液伤口直径大，瘢痕大＋＋＋2伤口直径小，瘢痕小＋3间充质干细胞外泌体＋缓冲液伤口直径小，瘢痕小＋注：“＋”越多表示肌成纤维细胞数目越多。A．肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大B．2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液C．皮肤创面的愈合可能与间充质干细胞的快速增殖有关D．使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗解析：选C1组中，皮肤创面愈合伤口直径大，瘢痕大，此时肌成纤维细胞数目多，而2、3组中瘢痕面积小，肌成纤维细胞数目少，推测肌成纤维细胞数目多可能会造成瘢痕面积增大，A正确。实验遵循单一变量原则和对照原则，2组应向创面皮下四周注射间充质干细胞和缓冲液，1组和2组对照，可以观察间充质干细胞用于皮肤创面治疗效果；2组和3组对照，可以对比间充质干细胞外泌体和间充质干细胞在皮肤创面治疗中的效果，B正确。综合分析三组实验，间充质干细胞可能通过产生外泌体，抑制肌成纤维细胞的增殖，使皮肤创面愈合，C错误。2组和3组实验结果一样，说明使用间充质干细胞外泌体可代替间充质干细胞用于皮肤创面治疗，D正确。二、非选择题8．(2023·通化二模)科研人员用脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)为材料进行屈腿反射实验，用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激其左后肢中趾的皮肤，发现左、右后肢均收缩。回答下列问题：(1)脊髓相当于屈腿反射弧中的________，去除脑的目的是___________________________________________________________________________________________。(2)剥去脊蛙的左后肢中趾皮肤，再用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激左后肢中趾，该后肢________(填“能”或“不能”)发生屈腿反射，原因是_______________________________________________________________________________________________________。(3)在屈腿反射中，连接脊髓和右后肢的神经中，既含有传入神经，又含有传出神经。若要证明此说法，还需要补充的实验是________________________________，预期结果为____________________________________________________。解析：(1)脊髓相当于屈腿反射弧中的神经中枢，能对传入神经传入的兴奋进行分析、汇总；脑属于高级中枢，去除脑的目的是避免脑对脊髓的分级调控影响实验结果。(2)反射的完成需要经过完整的反射弧，剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失，故剥去脊蛙的左后肢中趾皮肤，再用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激左后肢中趾，该后肢不能发生屈腿反射。(3)分析题意，本实验目的是验证在屈腿反射中，连接脊髓和右后肢的神经中，既含有传入神经，又含有传出神经，由于已经进行了一组实验(用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激其左后肢中趾的皮肤，发现左、右后肢均收缩)，则还需要补充的实验是用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激右后肢中趾的皮肤，若假设正确，则预期结果是左、右后肢均收缩。答案：(1)神经中枢避免脑对脊髓的分级调控影响实验结果(2)不能剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失(或反射需要经过完整的反射弧，缺少感受器，反射不能完成)(3)用质量分数为0.5%的硫酸溶液刺激右后肢中趾的皮肤左、右后肢均收缩9．肌萎缩侧索硬化(ALS)也被称为渐冻症，是一种很罕见的神经性疾病，会影响大脑和脊髓的神经细胞，临床上表现为骨骼肌肉萎缩、无力甚至因呼吸麻痹而死亡。如图表示“渐冻症”患者的某反射弧。请回答下列问题。(1)若刺激Ⅰ处，在①处检测不到动作电位，则_________(填“能”或“不能”)判断此反射弧的运动神经元已受损，原因是________________________________________________________________________________。若刺激Ⅱ处，在②处可以检测到神经递质的释放，说明感觉神经元功能________(填“正常”或“不正常”)。(2)兴奋性神经递质谷氨酸能使突触后膜的膜电位发生_____________________________的变化，研究发现“渐冻症”的病因之一是神经元之间谷氨酸过度堆积，引起突触后膜通透性增强，导致神经细胞涨破，其原因是___________________________________________________________________________________________________。(3)研究表明，药物AMX0035可显著减缓ALS的发展进程。为验证AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡，请设计简单实验验证并对结果进行预测。实验材料：小鼠离体脑神经细胞，高浓度谷氨酸溶液，脑神经细胞培养液，AMX0035溶液。实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。结果预测：____________________________________________________。解析：(1)兴奋在神经元之间的传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，若刺激Ⅰ处，无论运动神经元是否正常，①处都检测不到动作电位；若刺激Ⅱ处(传入神经)，在②处可以检测到神经递质的释放，说明感觉神经元功能正常，能正常感受和传导兴奋，促使②释放神经递质。(2)兴奋性神经递质谷氨酸可使突触后膜兴奋，兴奋时Na＋内流，故突触后膜的膜电位变化为由外正内负到外负内正；若神经元之间谷氨酸过度堆积，则突触后膜通透性增强，引起Na＋大量进入神经细胞，使细胞内液渗透压升高，细胞大量吸水而涨破。(3)分析题意可知，本实验目的为“验证AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡”，实验的自变量为AMX0035的有无，因变量为神经细胞的死亡率，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，实验思路参见答案。因AMX0035能减少由谷氨酸积累而造成的神经细胞死亡，故结果应为乙组死亡率高于丙组，丙组高于甲组。答案：(1)不能在突触中兴奋只能单向传递，无论运动神经元是否正常，①处都检测不到动作电位正常(2)由外正内负到外负内正突触后膜通透性增强引起Na＋大量进入神经细胞，使细胞内液渗透压升高，细胞大量吸水而涨破(3)将小鼠离体脑神经细胞随机分为三组，编号甲、乙、丙；在甲、乙、丙三组中加入等量的脑神经细胞培养液，乙组加入适量高浓度谷氨酸溶液，丙组加入等量高浓度谷氨酸溶液和适量AMX0035溶液；培养一段时间后，统计并计算三组脑神经细胞死亡率乙组死亡率高于丙组，丙组高于甲组10．(2023·衡阳模拟)肾上腺素作为一种激素，由内分泌腺肾上腺合成并分泌，具有调节血糖浓度，促进物质氧化分解等生理作用，同时肾上腺素也作为一种神经递质，由某些神经元细胞合成分泌，调节生命活动。回答下列问题：(1)肾上腺素作为神经递质，由神经元细胞的________________释放，经过突触间隙，作用于突触后膜，在突触后膜处发生的信号转变是____________________________。(2)肾上腺素能升高血糖浓度，胰岛素能降低血糖浓度，科研工作者为了研究二者在调节血糖浓度时具有拮抗(相抗衡)作用，进行了如下实验，请进一步完善下列实验步骤：①取健康成年性别相同的小白鼠30只，经过16小时饥饿处理，随机均分成甲、乙、丙三组，分别测定三组小白鼠的血糖浓度，求平均值作好记录。②甲组注射适量的由生理盐水配制的胰岛素，________________________________________________________________________________________________________。③一段时间后分别测量甲、乙、丙三组的血糖浓度，________________________________________________________________________________________________________。实验结果：甲组血糖浓度比实验前有所降低，乙组血糖浓度比实验前有适当升高，丙组血糖浓度和实验前基本相同。实验结论：________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)神经递质由突触前膜释放，和突触后膜上的受体结合后，引起突触后膜电位发生改变，所以突触后膜处的信号转化是化学信号→电信号。(2)②实验目的是研究肾上腺素和胰岛素具有拮抗作用，所以自变量是注射激素的种类，甲组注射适量的由生理盐水配制的胰岛素，乙组注射等量的由生理盐水配制的肾上腺素，丙组注射等量的生理盐水作为空白对照。③一段时间后测量甲、乙、丙三组的血糖浓度，取各组平均值并与实验前的相应组血糖浓度比较。实验结果：甲组血糖浓度比实验前有所降低，说明胰岛素降低血糖，乙组血糖浓度比实验前有适当升高，说明肾上腺素可以适当升高血糖，丙组血糖浓度和实验前基本相同。因此可得出实验结论：在调节血糖浓度时，胰岛素与肾上腺素具有拮抗作用。答案：(1)突触前膜化学信号→电信号(2)②乙组注射等量的由生理盐水配制的肾上腺素，丙组注射等量的生理盐水③取各组平均值并与实验前的相应组血糖浓度比较在调节血糖浓度时，胰岛素与肾上腺素具有拮抗作用11．(2023·榆林模拟)某实验室培养的若干小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状，研究人员欲通过实验探究出现该症状的原因。回答下列问题：(1)若研究人员给该小鼠注射葡萄糖溶液后其症状得到缓解，则小鼠出现反应迟钝、嗜睡等症状的原因可能是小鼠的________细