专题12 动物生命活动的调节综合 -2020-2024年五年高考1年模拟生物真题分类汇编（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题12动物生命活动调节综合考向五年考情考情分析动物生命活动调节综合2024年6月浙江卷第21题2024年1月浙江卷第21题2023年6月浙江卷第25题2023年1月浙江卷第21题2022年6月浙江卷第30题2022年1月浙江卷第30题2021年6月浙江卷第30题2020年7月浙江卷第30题2020年1月浙江卷第30题动物生命活动的综合考查中，主要利用真实情景，分析该情景中动物机体的相关调节，考查学生对于基础知识的掌握程度、信息分析和获取能力、知识应用能力以及实验设计和创新能力。1、（2024年6月浙江卷）人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。回答下列问题：（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量_____等生理效应，有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析，交感神经属于_____。交感神经纤维末梢与_____形成突触，支配肾上腺髓质的分泌。（2）危险引起的神经冲动还能传到_____，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有_____调节的特点。（3）儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性，不进入细胞，其受体位于_____。糖皮质激素属于脂溶性物质，进入细胞后与受体结合，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的_____。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，在血糖浓度调节方面与胰岛素具有_____（填“协同”或“拮抗”）作用。（4）去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素，也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述，错误的是哪一项？_____A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响（5）长期较大剂量使用糖皮质激素，停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项？_____A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩B.立即停药可致体内糖皮质激素不足C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复【答案】（1）①.增加②.传出神经③.肾上腺髓质（2）①.下丘脑②.分级（3）①.细胞膜上②.转录（表达）③.拮抗（4）C（5）ABCD【解析】〖祥解〗自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。【小问1详析】遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析，交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触，支配肾上腺髓质的分泌。【小问2详析】促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌，因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，使肾上腺皮质分泌糖皮质激素，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴，体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。【小问3详析】儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性，不进入细胞，故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质，进入细胞后与受体结合，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用，糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。【小问4详析】A、激素和神经递质都可作为信号分子，A正确；B、激素和神经递质都与相关受体结合，引起靶细胞相关的生理活动，B正确；C、激素随血流传送到靶细胞，神经递质通过组织液到达靶细胞，C错误；D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响，D正确。故选C。【小问5详析】A、长期较大剂量用药，体内糖皮质激素的浓度很高，可通过负反馈调节导致自身激素合成减少，如促肾上腺皮质激素减少，可引起肾上腺皮质萎缩，A正确；B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素，自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质功能较弱，自身分泌糖皮质激素不足，立即停药会导致体内糖皮质激素不足，B正确；C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低，停药前可适量使用促肾上腺皮质激素，C正确；D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低，逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复，D正确。故选ABCD。2、（2024年1月浙江卷）科学研究揭示，神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体，共同调节机体各器官系统的功能，维持内环境稳态，即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物，进行了一系列相关研究。（注：迷走神经的中枢位于延髓，末梢释放乙酰胆碱；阿托品为乙酰胆碱阻断剂）回答以下问题：（1）加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间出现分层现象，上层是淡黄色的_____，T细胞集中于中层。与红细胞观察和技术不同，T细胞需要先______后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2，使培养pH维持在中性偏_____。（2）血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升；剪断迷走神经，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果，迷走神经具有______的作用。静脉注射阿托品后，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降，说明T细胞膜存在______受体。（3）剪断一侧迷走神经后，立即分别刺激外周端（远离延髓一端）和中枢端（靠近延髓一端）血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升，说明迷走神经含有______纤维。（4）用结核菌素接种家兔，免疫细胞分泌的______作用于迷走神经末梢的受体，将______信号转换成相应的电信号，迷走神经传入冲动显著增加，而______传递免疫反应的信息，调节免疫反应。（5）雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌，受垂体分泌的______调节，通过检测血液B细胞百分率和______（答出两点）等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。【答案】（1）①.血浆②.染色③.碱（2）①.增强和维持免疫力②.乙酰胆碱（3）传入和传出/双向/混合（4）①.免疫活性物质②.化学③.神经中枢/延髓等（5）①.促性腺激素②.抗体和B细胞的增殖能力【解析】〖祥解〗加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间会出现分层现象。上层：主要为血浆，是一种淡黄色液体；中层：主要为血小板和白细胞；下层：主要为红细胞，颜色呈红色。【小问1详析】因加入了抗凝剂，家兔血液在试管里静置一段时间，上层是淡黄色的血浆；红细胞有颜色，T细胞没有颜色，与红细胞观察和技术不同，T细胞需要先染色后才能在显微镜下观察和计数，培养动物细胞适宜的pH为7.2-7.4，所以培养T细胞时培养pH维持在中性偏碱性。【小问2详析】由题意可知：刺激迷走神经，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升；剪断迷走神经，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降，而血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱，所以迷走神经具有增强和维持免疫力的作用。阿托品为乙酰胆碱阻断剂，静脉注射阿托品后，血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降，说明T细胞膜存在乙酰胆碱受体。【小问3详析】剪断一侧迷走神经后，刺激外周端（远离延髓一端）引起血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升，说明迷走神经含有传出纤维，刺激中枢端（靠近延髓一端）血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升，说明迷走神经含有传入纤维。【小问4详析】用结核菌素接种家兔，免疫细胞分泌免疫活性物质等作用于迷走神经末梢的受体，将化学信号转换成相应的电信号，迷走神经传入冲动显著增加，而神经中枢（延髓）传递免疫反应的信息，调节免疫反应。【小问5详析】雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌，受垂体分泌的促性腺激素调节，前面提到血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱，所以通过检测血液B细胞百分率、抗体和B细胞的增殖能力等指标可以来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。3、（2023年6月浙江卷）运动员在马拉松长跑过程中，机体往往出现心跳加快，呼吸加深，大量出汗，口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。回答下列问题：（1）听到发令枪声运动员立刻起跑，这一过程属于______反射。长跑过程中，运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高，渗透压感受器产生的兴奋传到______，产生渴觉。（2）长跑结束后，运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000mL生理盐水，其排尿速率变化如图甲所示。图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是______，该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释，渗透压下降，______。从维持机体血浆渗透压稳定的角度，建议运动员运动后饮用______。（3）长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经-体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。（要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求）①完善实验思路：I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用______湿润神经。Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用______，测定血压，血压下降。Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激______，分别测定血压，并记录。IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。②预测实验结果：______。设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。③分析与讨论：运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？______【答案】（1）①.条件②.大脑皮层（2）①.曲线A②.减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加③.淡盐水（3）①.生理盐水②.适宜强度电刺激迷走神经③.减压神经中枢端和外周端④.⑤.长跑过程中，运动员血压升高，通过减压反射使血压在较高水平维持相对稳定【解析】〖祥解〗1、人体的水平衡调节过程：当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。2、条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。【小问1详析】听到发令枪声运动员立刻起跑，这一过程是后天学习和训练习得的，属于条件反射；所有感觉的形成部位都是大脑皮层，渴觉的产生部位也是大脑皮层。【小问2详析】据图可知，曲线A表示的是饮用清水的曲线，判断的依据是：饮用清水后，引起血浆渗透压降低，从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加；血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，为维持机体血浆渗透压稳定，应引用淡盐水，以同时补充水分和无机盐离子。【小问3详析】分析题意，本实验目的是验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，则实验可通过刺激剪断后的中枢端和外周段，然后通过血压的测定进行比较，结合实验材料可设计实验思路如下：①完善实验思路：I．麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用生理盐水湿润神经，以保证其活性。Ⅱ．用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经，测定血压，血压下降。Ⅲ．对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢端和外周段，分别测定血压，并记录。IV．对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。②预测实验结果：由于减压神经被切断，刺激中枢端，兴奋仍可传出，则预期结果是血压上升。刺激外周端，兴奋不能传入，血压不变。对迷走神经进行实验，结果相反。表格可设计如下：③分析题意可知，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程称为减压反射，在马拉松长跑过程中，减压反射可使血压保持相对稳定，避免运动员在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。4、（2023年1月浙江卷）我们说话和唱歌时，需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度，这属于随意呼吸运动；睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动，人体仍进行有节律性的呼吸运动，这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的，呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H＋浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题：（1）人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2，这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动，是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。（2）自主呼吸运动是通过反射实现的，其反射弧包括感受器、__________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H＋浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位，受刺激后引发Na＋__________而转变为兴奋状态。（3）人屏住呼吸一段时间后，动脉血中的CO2含量增大，pH变__________，CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现，当吸入气体中CO2浓度过大时，会出现呼吸困难、昏迷等现象，原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。（4）大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动；哺乳动物脑干被破坏，或脑干和脊髓间的联系被切断，呼吸停止。上述事实说明，自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与，自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。【答案】（1）①.组织液②.神经（2）①.传入神经、神经中枢、传出神经②.电③.内流（3）①.小②.受抑制（4）①.大脑皮层②.脑干【解析】〖祥解〗1、体液是由细胞内液和细胞外液组成，细胞内液是指细胞内的液体，而细胞外液即细胞的生存环境，它包括血浆、组织液、淋巴等，也称为内环境。2、内环境稳态的调节机制：神经--体液--免疫调节共同作用。【小问1详析】人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等，人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经--体液--免疫调节，故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。【小问2详析】反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位，受刺激后引发Na＋内流产生动作电位，从而转变为兴奋状态。【小问3详析】动脉血中的CO2含量增大，会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制，从而出现呼吸困难、昏迷等现象。【小问4详析】大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动，说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与，而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断，呼吸停止，说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。5、（2022年6月浙江卷）为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）回答下列问题：（1）完善实验思路：①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。②药物S处理：甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S丙组：___________连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。③物质X处理：甲组：___________乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水丙组：___________连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。（2）预测实验结果：设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。（3）分析与讨论：已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过___________，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。【答案】（1）①.每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S②.每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水③.每天每只小鼠灌胃一定量物质X（2）组别实验阶段适应性饲养药物S处理物质X处理甲组正常正常正常乙组正常逐渐升高至>11.1mmol/L>11.1mmol/L丙组正常逐渐升高至>11.1mmol/L逐渐下降，但高于正常水平（3）设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间【解析】〖祥解〗根据实验的目的、单一变量原则和对照性原则，该实验的自变量为物质X，因变量为血糖值，甲组为空白对照组，乙组为模型对照组、丙组为实验组。【小问1详析】适应性饲养使小鼠适应实验环境，正常饲养小鼠数天，甲乙丙三组的血糖值正常。药物S处理时甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水，则甲组作为对照组。该实验的目的是研究物质X对高血糖症状的缓解作用，需要药物处理乙组和丙组使小鼠出现高血糖症状，因此药物S处理时乙组和丙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。在物质X处理时乙组作为对照组，丙组作为实验组，一组给物质X，一组没有物质X，以探究物质X对高血糖症状的缓解作用。物质X处理时，遵循实验单一变量，乙组给药途径是灌胃，则甲组作为空白对照，甲组每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水；丙组：每天每只小鼠灌胃一定量物质X。【小问2详析】该实验将小鼠分为甲、乙、丙3组，进行三个阶段实验，即适应性饲养阶段、药物S处理、物质X处理，记录血糖值变化。正常饲养数天，甲乙丙三组的血糖值正常。甲组作为对照组，均是生理盐水处理，因此甲组在药物S处理和物质X处理时所测得的血糖值正常；小鼠血糖值>11.1mmol/L，定为高血糖模型小鼠，药物S处理阶段，乙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；物质X处理阶段乙组小鼠灌胃一定量生理盐水，不会缓解高血糖症状，血糖值依然>11.1mmol/L；药物S处理阶段，丙组小鼠腹腔注射一定量药物S，会使血糖升高，逐渐升高至>11.1mmol/L；如果物质X对高血糖症状的缓解作用，则物质X处理阶段丙组小鼠在血糖值逐渐下降，但高于正常水平。实验各阶段的预期实验结果如表所示：实验各阶段的小鼠血糖值变化组别实验阶段适应性饲养药物S处理物质X处理甲组正常正常正常乙组正常逐渐升高至>11.1mmol/L>11.1mmol/L丙组正常逐渐升高至>11.1mmol/L逐渐下降，但高于正常水平【小问3详析】要使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，需要明确建模成功所需的时间快时的药物S浓度，同时也需要确定哪种给药途径建模成功所需的时间快，因此将具体的药物S浓度和给药途径组合起来以确定建模成功所需的时间，可通过设置一系列浓度梯度的药物S，每个浓度进行不同的给药途径，比较不同组合建模成功所需的时间，以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。6、（2022年1月浙江卷)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。（1）实验思路：①连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点）。②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。③____________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。（2）结果预测和分析：①当刺激强度范围为____________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为___________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有__________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。__________【答案】（1）在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激（2）①.小于Smax且不小于Smin②.电刺激强度③.Na+通道开放④.任氏液⑤.不衰减⑥.传导速率⑦.【解析】〖祥解〗1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。2、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出"全或无"定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应——"无"，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——"全"。【小问1详析】据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。【小问2详析】①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax，因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。④坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，即：7、(2021年6月浙江卷)为探究酒精对动物行为的影响，某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。实验材料：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，间脑蟾蜍，小滤纸片，任氏液，0．1%、0．2%和1%酒精，去甲肾上腺素（noradrenaline，NA），酚妥拉明（phentolamine，PT），1%硫酸溶液等。（要求与说明：间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍；任氏液为两栖类的生理盐水；3种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度；酒精、NA和PT均用任氏液配制；NA是一种神经递质；PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜）实验过程与结果或结论：过程结果或结论实验1①取蟾蜍坐骨神经-胖肠肌标本，分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力；②以1%酒精连续滴加标本5min后，再分别检测上述指标。结果：结论：________________________。实验2①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长，然后用任氏液清洗后肢和间脑断面；②分别用含有50μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面，每次处理后重复①。结果的记录表格：________________。结论：酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大。为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理，选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。实验3①取5组间脑蟾蜍，用任氏液、NA、PT和酒精等处理；②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端，测定屈反射时长结论：NA与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长；酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。回答下列问题：（1）实验1结果可得出的结论是_________________。（2）设计用于记录实验2结果的表格______________________（3）依据实验2、3的结论，实验3的分组应为;A组：任氏液；B组：_____________________；C组：_________________________；D组：______________________；E组：________________________。（4）酒后驾车属于危险的驾驶行为，由本实验结果推测其可能的生物学机理是__________。【答案】①.离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响②.表不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响处理因素空白对照任氏液0．1%酒精0．2%酒精1%酒精屈反射时长③.NA④.PT⑤.NA+PT⑥.酒精＋PT⑦.酒精显著延长屈反射时长，酒后驾车导致司机反应迟钝【解析】〖祥解〗蛙的坐骨神经-腓肠肌标本维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生命现象和过程。【详析】（1）从实验1的结果直方图中可以看出，对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本使用1%酒精连续滴加标本5min处理后，动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下，施加1%酒精，对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响。（2）根据实验2的结论“酒精会显著延长屈反射时长，其数值随酒精浓度升高而变大”，可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精，因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配置，所以除空白对照外，还应增加一组使用任氏液的实验，以排除任氏液的影响。表格设计如下：（3）因为酒精、NA和PT均用任氏液配制，所以实验应设置只使用任氏液作为对照组，屈反射时间短；同时还要设置使用NA（神经递质）、PT（NA受体抑制剂）和NA+PT的三个实验组，当实验结果为NA组屈反射时间长，PT组屈反射时间短。而NA、PT同时使用屈反射时间也较短，可能是由于PT是NA受体的抑制剂，会导致PT与NA受体结合，使NA无法起到作用。这样才能得出“NA与其受体结合，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。还要再设置酒精+PT的实验组，若实验结果与NA+PT组相同，这才能说明酒精具有类似NA的作用，进而才能得出“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。（4）根据实验3结论“酒精通过NA受体参与的途径，显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”所以酒后驾车会导致司机反应迟钝，属于危险的驾驶行为。8、(2020年7月浙江卷)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。（要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜）回答下列问题：（1）完善实验思路：组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。组2：__________。组3：将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。对上述所得的实验数据进行分析与处理。（2）预测实验结果____（设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）：（3）分析与讨论①简要解释组3的实验结果：____。②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这种转运方式属于__________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na+外流量__________。③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有__________神经。【答案】①.将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录②.溶液K*、Na*浓度升高对膜电位影响示意图③.细胞外Na+浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na+通过Na+通道内流加快，导致动作电位增大④.主动转运⑤.减少⑥.传入和传出【解析】〖祥解〗静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞,就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+=3∶2）的转运）。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。【详析】（1）本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度，因变量是静息电位和动作电位的影响，因此，本实验需要有前测（如组1），组2：将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。组3：将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中，测动作电位，并记录。（2）实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求：注意横纵坐标的标识，横坐标为离子浓度，纵坐标为膜电位（mV），柱状图应该有图的名称和图例，另外注意标注组别（a、b、c、d、e）。结果分析：溶液中钾离子浓度提高，静息电位的绝对值下降，溶液中钠离子浓度提高，动作电位的峰值上升，结果如图所示。（3）①组3的结果分析：细胞外钠离子浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，钠离子通过钠离子通道内流加快，导致动作电位增大。②神经细胞在兴奋时钠离子内流（易化扩散），能够产生动作电位，因此，神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态，现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内，在生理溶液中检测到放射性，因此，这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放，因此会使24Na+外流量减少。③刺激蛙的坐骨神经，在反射中枢检测到动作电位，观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经，传至腓肠肌引起肌肉收缩。9、(2020年1月浙江卷)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。（要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应）实验思路：（1）实验分组与处理：组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。（2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。回答下列问题：（1）预测实验结果（以坐标曲线图形式表示实验结果，其中横坐标皮肤移植后时间）:______________________________（2）分析与讨论：①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是_____________________。②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是____________________，还可设置组5，其处理是_____________，理由是_____________________________________。③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有___________________________________________。【答案】①.②.A、B系大鼠③.抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间④.切除大鼠的胸腺，再移植皮肤⑤.切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，延长移植皮肤的存活时间⑥.对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞【解析】〖祥解〗1、排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应，此时细胞免疫发挥作用。2、本实验的实验目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，自变量为两种品系的大鼠皮肤，因变量为皮肤存活率，即移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。【详析】(1)分析实验分组和处理可知，组1的皮肤移植属于自体移植，所以不会发生免疫排斥反应，皮肤存活率最高，随时间延长存活率不变；组2将A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠，会发生免疫排斥反应，皮肤存活率随时间延长而下降；组3，由于已免疫的T淋巴细胞注射到B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠，免疫排斥反应增强，所以组3皮肤存活率比组2低，且出现免疫排斥的时间更短。绘制曲线如下图：(2).①A、B系大鼠的细胞表面含有不同的MHC，若进行两者间的皮肤移植时，会发生免疫排斥反应。②抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间。需要切除大鼠的胸腺，再移植皮肤，切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，可延长移植皮肤的存活时间。③T淋巴细胞能够对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞。非选择题1．（2024·浙江金华·模拟预测）流行病学数据显示，夜间光的输入会增加患抑郁症的风险。某研究小组模拟手机、电脑等夜间不正常照光模式，探究夜间蓝光诱发小鼠抑郁样行为的神经调控机制。(1)分布于小鼠视网膜的感光神经细胞可接受光刺激，产生，沿和上行神经束传至大脑皮层形成视觉。(2)为探究夜间蓝光是否会诱发小鼠抑郁样行为，设计了一系列实验。取生理状态一致、正常的小鼠若干，先将小鼠放置于正常光暗（8：00—20：00给光，其他时间黑暗）环境处理一周后随机均分为2组，记录“强迫游泳”不动时间（可反映抑郁程度的指标）。再将LAN组夜间蓝光处理，LID组白天蓝光处理。一段时间后检测并记录，结果如图1.实验结果，表明夜间蓝光的干扰会诱发小鼠抑郁。(3)大量研究表明，抑郁症的发生与突触间隙的5-HT、多巴胺等单胺类神经递质有关，由此建立了抑郁症发生的“单胺类递质学说”。图2为5-HT合成、释放、作用、回收及灭活的过程。①5-HT是一种（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质，释放后经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的相关受体结合成，使突触后神经元兴奋。5-HT发挥作用后少部分，大部分通过转运蛋白（SERT）摄取回突触前神经元。②研究者提出的假设为：抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致。下列能支持此观点的现象是。A．抑制5-HT的释放会导致实验动物出现抑郁症表现B．抑郁症患者突触前膜上5-HT转运蛋白表达量提高C．部分抑郁症患者5-HT受体及其mRNA的表达水平基本不变D．症状改善的抑郁症患者突触间隙5-HT含量逐步提高③释放5-HT的神经元主要聚集在大脑的中缝核部位。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，测定了中缝核处miR-16与SERT含量的相关性，结果如图3.(注:miR-16是一种非编码RNA，可与靶禁因mRNA结合，导致mRNA降解)据图可知，中缝核miR-16的水平与中缝核SERT的表达水平呈相关，中缝核miR-16可SERT的表达。对比抑郁症模型鼠与对照组数据，推测抑郁症发生的分子机制可能是，突触间隙5-HT含量下降，导致情绪低落等抑郁行为。(4)抑郁症是多方面原因造成的，除了神经生物学方面因素，还有遗传和后天环境因素。根据本研究结果，可从后天环境因素的角度预防抑郁症，你的建议是。【答案】(1)兴奋/动作电位传入神经(2)夜间蓝光（LAN）使小鼠的强迫游泳不动时间提升，而白天蓝光（LID）处理的小鼠相关指标未发生明显变化(3)兴奋性递质-受体复合体被单胺氧化酶催化转化，随尿液排出体外ABD负抑制因为中缝核miR-16含量下降，对SERTmRNA翻译的抑制作用减弱，导致SERT表达量上升，从而使5-HT的摄取量增加(4)科学作息〖祥解〗1、神经递质有兴奋性神经递质和抑制性神经递质。兴奋在神经元之间的传递是单向的，原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。2、兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质，神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近，神经递质和突触后膜上的受体结合，突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。神经递质发挥作用后被降解或回收。【详析】（1）分布于小鼠视网膜的感光神经细胞属于感受器，可感受光刺激，产生兴奋，沿传入神经和上行神经束传至大脑皮层形成视觉。（2）由图1可知，LAN组后测比前测的强迫游泳时间有所提升，LID组后测与前测的强迫游泳时间基本相同，表明夜间蓝光的干扰会诱发小鼠抑郁。（3）①5-HT可以使突触后神经元兴奋，是一种兴奋性递质，由突触前膜释放后经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的相关受体结合成递质-受体复合体，使突触后神经元Na+内流，产生兴奋。由图2可知，5-HT发挥作用后少部分被单胺氧化酶催化转化，随尿液排出体外，大部分通过转运蛋白（SERT）摄取回突触前神经元。②A、抑制5-HT的释放，使得突触间隙中5-HT的含量下降，从而出现抑郁症表现，A符合题意；B、抑郁症患者突触前膜上5-HT转运蛋白表达量提高，将5-HT摄取回突触前神经元的量增加，使得突触间隙中的5-HT含量下降，B符合题意；C、部分抑郁症患者5-HT受体及其mRNA的表达水平基本不变，不能表明抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致，C不符合题意；D、症状改善的抑郁症患者突触间隙5-HT含量逐步提高，说明抑郁症的发生可能是突触间隙中5-HT的含量下降所致，D符合题意。故选ABD。③根据图示，随着中缝核miR-16含量的增加，对照组和模型组的SERT含量均下降，说明中缝核miR-16的水平与中缝核SERT的表达水平呈负相关，中缝核miR-16可抑制SERT的表达。对比抑郁症模型鼠与对照组数据，可知模型组中缝核miR-16含量比对照组低，而miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因结合mRNA，导致mRNA降解，推测抑郁症发生的分子机制可能是：中缝核miR-16含量下降，对SERTmRNA翻译的抑制作用减弱，导致SERT表达量上升，使得5-HT的摄取量增加，突触间隙5-HT含量下降，导致情绪低落等抑郁行为。（4）从后天环境因素的角度考虑，预防抑郁症，可以积极建立和维系良好的人际关系、适量运动保持积极健康的生活方式、寻求他人或者专业人士咨询和调节压力、科学作息等。2．（2024·浙江绍兴·模拟预测）在维持机体稳态中，正常的饮食和睡眠具有非常重要的作用。回答下列问题：(一)饮食与免疫(1)摄食后，(填“交感”、“副交感”)神经活动占据优势，不仅能够促进胃肠的蠕动和胃液分泌，有利于食物的消化吸收，而且能够促进的分泌，调节血糖的稳定。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是。(2)研究发现，挑食行为不仅与喜好有关，还与食物过敏相关。下图表示调控挑食行为的部分过程，可见挑食是系统对身体的保护，若发生过敏反应，机体至少第次接触过敏原。

(二)睡眠与免疫(3)研究者对健康小鼠进行慢性睡眠剥夺(CSD)干预后，检测其空腹血糖及胰岛素抵抗指数。组别空腹血糖(mmol/L)胰岛素抵抗指数CSD组6.633.16对照组5.142.46注：胰岛素抵抗指数=空腹胰岛素(μU/mL)×空腹血糖(mmol/L)/22.5CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平(填“明显提高”、“基本不变”或“明显下降”)，因此CSD干预后胰岛素对血糖调节的功能(填“明显提高”、“基本不变”或“明显下降”)，原因可能是。(答出一点)(4)研究发现小鼠长时间睡眠剥夺，脑脊液中内源性促睡眠物质前列腺素D2(PGD2)分泌量显著增加。当PGD2突破血脑屏障进入循环系统时，可刺激机体分泌干扰素、白细胞介素等多种，激活免疫系统。若免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，会引发病，造成多器官功能障碍(MODS)，导致小鼠短时间内死亡。进行实验验证睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的，实验组的材料、处理、预期结果依次为(选择正确的编号)。A正常小鼠

B．正常睡眠

C．存活时间长

D．免疫缺陷小鼠

E.睡眠剥夺

F.存活时间短【答案】(1)副交感胰岛素使神经系统对内脏活动的调节更灵敏、更有效、更准确(2)神经系统和免疫2/两(3)基本不变明显下降胰岛素受体表达减少或者胰岛素拮抗激素增多(4)免疫活性物质自身免疫DEC〖祥解〗胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。【详析】（1）副交感神经能促进胃肠的蠕动和胃液分泌，因此摄食后，副交感神经活动占据优势。副交感神经促进胰岛素的分泌，胰岛素能够降低血糖，从而使血糖维持相对稳定。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是使神经系统对内脏活动的调节更灵敏、更有效、更准确。（2）由图可知，挑食的形成存在免疫系统和神经系统（脑）的参与，因此挑食是神经系统和免疫系统对身体的保护，由于第一次接触过敏原不产生过敏反应，因此若发生过敏反应，机体至少第二次接触过敏原。（3）胰岛素抵抗指数=空腹胰岛素（μU/mL）×空腹血糖（mmol/L）/22.5，据表中数据计算可知，对照组的空腹胰岛素=2.46×22.5÷5.14≈10.77，CSD组的空腹胰岛素=3.16×22.5÷6.63≈10.72，即CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平基本不变，但是CSD组的胰岛素抵抗指数和空腹血糖都有所增加，因此CSD干预后胰岛素对血糖调节的功能明显下降。其原因可能是CSD干预后，胰岛素受体表达下降或胰岛素拮抗激素增多，导致胰岛素对血糖调节的功能明显下降。（4）干扰素、白细胞介素属于免疫活性物质，免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，攻击机体正常的组织和器官，造成多器官功能障碍(MODS)，导致小鼠短时间内死亡，这属于自身免疫病。进行实验验证睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的，则实验自变量为小鼠的免疫能力不同，根据所给材料中正常小鼠应为对照组的实验材料，故实验组应选择免疫缺陷小鼠，处理方式为睡眠剥夺，因变量为小鼠存活时间，由于免疫缺陷小鼠免疫能力低，因此预期其存活时间应比对照组长，故选DEC。3．（2024·浙江金华·模拟预测）糖尿病是一种以高血糖为特点的代谢性疾病。可分为Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病、妊娠期糖尿病、特殊类型糖尿病等类型。请分析并回答：(1)正常人体的剧烈运动也会导致血糖升高，研究表明与肾上腺素、糖皮质激素等分泌增加有关。其中含量先增加的是，原因是。(2)胰岛素是调节血糖的重要激素，胰岛素通过“3-磷酸肌醇激酶(PI3K)一磷酸二酯酶(PDE)”途径调节葡萄糖代谢，其部分机理如图一所示。①胰岛素一方面通过促进血糖进入细胞氧化分解，合成糖原和增加血糖去路，另一方面通过减少血糖来源。②研究发现部分肥胖患者的PDE活性明显降低，使机体持续高血糖，据图一分析，PDE活性降低导致机体血糖上升的原因是。(3)为探究葛根芩连汤对Ⅱ型糖尿病的治疗效果，科研人员利用Ⅱ型糖尿病模型鼠进行相关实验，结果如图二所示。在实验中设置C组的意义是，实验结果说明。(4)研究发现，妊娠糖尿病(GDM)患者子代的健康会长期受影响、该现象可能与P基因的甲基化修饰相关。为探究GDM对患者子代健康的影响及该影响是否与P基因甲基化修饰相关，科研人员选取10只患GDM的怀孕大鼠作为甲组，选取10只正常的同期怀孕的大鼠作为乙组，给两组大鼠提供等量常规饮食，其他条件相同且适宜，分别培养获得两组的子代大鼠，8周时测定其相关生理指标，测定结果如表所示。回答下列问题：组别空腹血糖/(mmol·L-¹)胰岛素水平/(mIU·L⁻¹)胰岛素mRNA的表达量P基因甲基化指数甲14.5161.600.890.73乙8.5129.001.570.23①表中数据显示，GDM能(填“促进”或“抑制”)子代大鼠体内胰岛素基因的表达，降低胰岛素的分泌量，但子代大鼠体内的胰岛素水平和血糖浓度较高，由此推测出GDM可能通过影响子代大鼠细胞使其患Ⅱ型糖尿病。②由表中数据推测，子代大鼠的健康与子代P基因的甲基化修饰(填“相关”或“不相关”)。若相关，GDM患者子代不健康的表型能否遗传给后代?试结合表观遗传的相关知识，阐明观点并说明理由：。【答案】(1)肾上腺素肾上腺素的分泌直接受交感神经支配(2)转化为非糖类物质抑制肝糖原分解和非糖类物质转化PDE对脂肪分解转化为葡萄糖的抑制作用减弱;脂联素减少，细胞对葡萄糖的利用减少(3)阳性对照(设置对照，对比降糖效果)葛根芩连汤可以有效降低血糖浓度，且效果比二甲双胍要好(4)抑制胰岛素受体相关基因的表达(或对胰岛素的敏感性)相关甲基化不改变P基因的碱基序列，但其表达发生了可遗传变化，因此GDM患者子代的不健康表型能遗传给后代〖祥解〗胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质，抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰高血糖素能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。【详析】（1）肾上腺素、糖皮质激素也会导致血糖升高，其中肾上腺素的分泌直接受交感神经支配，糖皮质激素的分泌是由下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴分级调节的，因此含量先增加的是肾上腺素。（2）①当血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌活动增强，胰岛素增多，胰岛素与靶细胞膜上的受体结合后，一方面通过促进血糖进入细胞氧化分解，合成糖原和转化为甘油三酯等非糖物质以增加血糖去路，另一方面通过抑制肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖减少血糖来源，从而调节血糖平衡。②分析图一可知，PDE活性降低导致PDE对脂肪分解转化为葡萄糖的抑制作用减弱；PDE活性降低也会使脂联素减少，组织细胞对葡萄糖的利用减少，导致机体血糖上升。（3）二甲双胍是降血糖药物，设置添加二甲双胍的阳性对照组可对比葛根芩连汤的降糖效果，分析图二可知，葛根芩连汤可以有效降低血糖浓度，且效果比二甲双胍要好。（4）①由题表数据可知，与乙组子代大鼠相比，甲组子代大鼠体内的胰岛素mRNA的表达量降低，胰岛素分泌量减少，而其体内的胰岛素水平和血糖浓度却较高，由此推测出GDM可能通过降低子代大鼠细胞膜上胰岛素受体基因的表达或降低细胞对胰岛素的敏感性使其患Ⅱ型糖尿病。②题表数据显示，P基因的甲基化指数与胰岛素mRNA的表达量和胰岛素水平相关，甲基化修饰属于表观遗传的一种，虽不改变基因的碱基排列顺序，但基因表达和表型发生的变化可遗传。4．（2024·浙江绍兴·模拟预测）运动在多种慢性疾病中的显著疗效得到了越来越多研究者的关注。肥胖性肌萎缩是指长时间的能量过剩和代谢紊乱导致的肌肉量减少或功能性下降的现象，是肥胖的并发症。研究人员为了研究运动对肥胖性肌萎缩的影响利用模式动物进行了相关实验，实验结果如下图所示。结合图文信息回答下列问题：图注：C为普通饮食组：CM为普通饮食+中等强度持续运动组：CH为普通饮食+高强度间歇运动组：H为高脂饮食组：HM为高脂饮食+中等强度持续运动组：HH为高脂饮食+高强度间歇运动组。Atrogin-1与MuRF-1是两种E3泛素化连接酶，可促进肌细胞中相关蛋白的降解。(1)据实验结果分析，肥胖引起肌萎缩的机理可能为：长时间的能量过剩可导致，导致的肌肉量减少。(2)运动时，支配腿部肌肉的神经（“属于”或“不属于”）自主神经，运动时心跳加快与（“交感”或“副交感”）神经兴奋有关，此时动物消化腺的分泌活动。(3)如图为脂肪细胞中脂肪分解的调节机理，据图可知其调节的方式有调节。(4)有研究者认为MSC细胞分泌的GDNF也可直接作用于脂肪细胞，为了判断该观点是否正确，可设计如下实验：取等量的新鲜脂肪组织（不含MSC细胞但含ILC2细胞）均分为甲、乙、丙三组，甲组保留ILC2细胞，注射适量的GDNF，乙组；丙组，在相同且适宜条件下检测三组脂肪组织中脂肪的剩余量。若该观点正确，请预测实验结果（以坐标柱状图形式表示实验结果）。(5)综合本研究结果，中等强度持续运动、等措施均可降低肥胖及并发症的发生概率。【答案】(1)Atrogin-1与MuRF-1表达量增大，进而使肌细胞中相关蛋白降解加快(2)不属于交感减弱(3)神经-体液(4)损毁ILC2细胞，注射GDNF损毁ILC2细胞，不注射量GDNF(5)控制高脂饮食/调整饮食习惯〖祥解〗题意分析，Atrogin-l与MuRF-1是两种E3泛素化连接酶，可促进肌细胞中蛋白的降解，图示结果显示，运动可降低Atrogin-l与MuRF-1活性，且中等强度持续运动组降低效果更明显，说明该条件下预防肌萎缩效果更明显。【详析】（1）由题意可知，Atrogin-l与MuRF-1是两种E3泛素化连接酶，可促进肌细胞中蛋白的降解，据图可知，较普通饮食组，高脂饮食组的Atrogin-l与MuRF-1相对表达量较高，从而会导致肌细胞中的蛋白降解更多，会进一步导致肌萎缩，所以肥胖引起肌萎缩的机理可能为：长时间的能量过剩可导致Atrogin-1与MuRF-1表达量增大，进而使肌细胞中相关蛋白降解加快，导致的肌肉量减少。（2）支配腿部肌肉的传出神经不受意识支配，不属于自主神经。运动时人处于兴奋状态，自主神经系统的交感神经活动占据优势，使心跳加快、血管收缩，导致动脉血压上升，此时肠胃蠕动、消化腺分泌活动减弱。（3）据图分析知，NE(去甲肾上腺素)对脂肪细胞的调节涉及交感神经分泌NE(去甲肾上腺素)和该激素的运输及发挥作用过程，属于神经-体液调节。（4）有研究者认为MSC细胞分泌的GDNF也可直接作用于脂肪细胞，为了判断该观点是否正确，分析图可知GDNF是通过作用于ILC2细胞后其产生的IL-5作用于脂肪细胞，所以设计实验时，要想证明MSC细胞分泌的GDNF也可直接作用于脂肪细胞时就要破坏ILC2细胞使其不能产生的IL-5，来排除IL-5对脂肪细胞的作用，则实验可设计如下：取等量的新鲜脂肪组织（不含MSC细胞但含ILC2细胞）均分为甲、乙、丙三组，甲组保留ILC2细胞，注射适量的GDNF，乙组损毁ILC2细胞，注射GDNF，丙组损毁ILC2细胞，不注射量GDNF，在相同且适宜条件下检测三组脂肪组织中脂肪的剩余量。甲组若该观点正确，预测实验结果是（5）由题意可知，Atrogin-l与MuRF-1是两种E3泛素化连接酶，可促进肌细胞中蛋白的降解，据此推测，肥胖引起肌细胞中Atrogin-l与MuRF-1含量增加，促进了肌肉细胞中蛋白的降解，因而表现肌肉功能下降，表现为肌萎缩；图示结果显示，较普通饮食组，高脂饮食组的Atrogin-l与MuRF-1相对表达量较高，从而导致肌细胞中的蛋白降解更多，进一步导致肌萎缩。对比高脂饮食组、高脂饮食+中等强度持续运动组、高脂饮食+高强度间歇运动组可知，运动可抑制Atrogin-l与MuRF-1相对表达量，从而抑制肌萎缩的发生，且中等强度持续运动时Atrogin-l与MuRF-1表达量更低，说明其预防效果更明显。所以中等强度持续运动、控制高脂饮食、调整饮食习惯等措施均可降低肥胖及并发症的发生概率。5．（2024·浙江绍兴·模拟预测）高等动物的行为、学习与记忆功能与海马区的调节有关，糖尿病个体更易出现行为异常和认知障碍，运动对其功能有改善作用。研究人员以大鼠为实验材料进行了相关实验。回答下列问题：(1)糖尿病一般是指因胰岛素绝对或相对(填“过量”或“不足”)或靶细胞对胰岛素敏感性(填“升高”或“降低”)等，而引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病。糖尿病个体(填“交感”或“副交感”)神经往往处于兴奋状态。(2)慢性外周炎症诱导淋巴细胞分泌过多促炎细胞因子Ⅱ-6，使大脑小胶质细胞被激活，引起海马神经元受损。研究发现，该糖尿病大鼠长期处于慢性外周炎症状态。为进一步研究跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制，研究人员检测了各组大鼠海马神经元周围促炎细胞因子Ⅱ-6的表达情况，结果如图所示。根据以上结果，完善跑台运动改善糖尿病大鼠海马神经元损伤和行为紊乱的机制：a、bc。(在a、c处填合适的语句，在b处填“促进”或“抑制”)(3)神经系统的信息传递是由兴奋在神经纤维上的传导及在间的传递组成。(4)学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。下列叙述正确的是___________A．学习和记忆是大鼠特有的高级功能B．长期记忆可能与新突触的建立有关C．记忆的形成可能与突触后膜受体数量的变化有关D．学习是神经系统不断接受刺激建立条件反射的过程。(5)研究显示，糖尿病个体由于海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为了探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体大鼠海马神经元自噬的影响，配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常大鼠的体液环境。请在表中横线上选填编号完成以下实验设计。组别实验对象处理方式实验结果检测指标对照组①③实验组1③实验组2实验组3②①正常大鼠海马神经元②敲除cPKCγ基因大鼠海马神经元③1mL5mmol/L葡萄糖培养液④1mL75mmol/L葡萄糖培养液⑤细胞自噬水平⑥细胞所处环境葡萄糖浓度⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量⑧神经元中蛋白Tau的数量【答案】(1)不足降低副交感(2)淋巴细胞分泌的促炎细胞因子Ⅱ-6减少抑制大脑小胶质细胞的激活(3)细胞/神经元(4)BCD(5)⑤⑦②①④④〖祥解〗由图可知，糖尿病大鼠进行跑台运动有利于降低Ⅱ-6，而慢性外周炎症诱导淋巴细胞分泌过多促炎细胞因子Ⅱ-6，使大脑小胶质细胞被激活，所以跑台运动可通过降低Ⅱ-6而抑制大脑小胶质细胞被激活。【详析】（1）糖尿病一般是指因胰岛素绝对或相对不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低等，导致血糖升高的一种慢性疾病。交感神经可使胰岛B细胞分泌胰岛素，糖尿病患者胰岛素分泌较少，其副交感神经往往处于兴奋状态。（2）由图可知，糖尿病大鼠进行跑台运动有利于降低Ⅱ-6，即图中a为淋巴细胞分泌的促炎细胞因子Ⅱ-6减少，据题意可知，Ⅱ-6使大脑小胶质细胞被激活，所以Ⅱ-6减少，抑制大脑小胶质细胞被激活，即图中b为抑制，c为大脑小胶质细胞的激活。（3）神经系统的信息传递是由兴奋在神经纤维上的传导及在神经元之间的传递组成的。（4）A、学习和记忆是脑的高级功能，但不是大鼠特有的高级功能，A错误；B、短期记忆和神经元的活动及神经联系有关，长期记忆与新突触的建立有关，B正确；C、记忆的形成可能与突触后膜受体数量的变化有关，C正确；D、学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，也是建立条件反射的过程，D正确。故选BCD。（5）本实验要探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响，自变量为是否高糖环境、是否有蛋白激酶cPKCγ，因变量为细胞自噬水平，对照组和实验组1都用③1mL5mmol/L葡萄糖的培养液，即都不是高糖环境，那么他们之间的变量应该为是否有蛋白激酶cPKCγ；对照组若用①正常小鼠的海马神经元，那么实验组是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元；实验组2和3应该是高糖环境，处理方式都是④1mL75mmol/L葡萄糖的培养液，实验组3是用②敲除cPKCγ基因小鼠的海马神经元，那么实验组2应该用①正常小鼠的海马神经元；本实验因变量为细胞自噬水平，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，因此实验结果检测指标⑤细胞自噬水平、⑦过度磷酸化的蛋白Tau数量。6．（2024·浙江·模拟预测）慢性心力衰竭（CHF）是各种心脏疾病发展的严重阶段，常出现呼吸困难、乏力、心慌等主要症状，与冠心病、高血压等基础疾病有关。随着我国人口老龄化加剧，CHF呈上升趋势，CHF患者运动康复治疗方案成为医学研究关注的焦点之一。有学者指出短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，数据越平稳说明运动耐力越好，当CHF个体的运动耐力得到提升时可以缓解心脏疾病的恶化，现对此进行实验探究。(1)实验过程：①随机选取某地区180例CHF患者，随机分成组并编号、测定a:和b：；②对照组进行持续30分钟自主运动，实验组进行加4分钟调整，这样有规律的组合运动，重复组合运动，确保总运动时长为；③运动结束时，再次测定所有实验人员相关指标的数据，记录并分析相关数据的平稳程度。以下为实验记录表检测指标a．平均值b．平均值对照组（持续自主运动）实验组(2)预测实验结果如果，则说明。反之，证明实验组的处理有效果。(3)在实验过程中为研究有规律的组合运动缓解CHF的同时是否引会引发血糖波动异常，对180例CHF患者的血糖浓度也进行了追踪检测。下图是人体内胰岛素分泌的调节和降血糖的部分作用机理示意图。

胰岛素的分泌以途径为主，另一途径也可以调节胰岛素的分泌。胰岛素作用于靶细胞后，靶细胞可以将摄取的葡萄糖用于（答2点）。以上两条途径任何一条出错，都可能引起内环境血糖失衡，在运动过程中除了测定心率及血氧饱和度其他指标的测定也尤为必要。【答案】(1)6初始心率血氧饱和度短时运动30分钟(2)实验组与对照组的心率、血氧饱和度相同，短时且有规律的重复运动不可以改善CHF的运动耐力(3)途径I氧化分解供能；转变成非糖物质储存〖祥解〗胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，它的作用一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为脂肪；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向，又减少了血糖的来源，使血糖浓度降低。【详析】（1）①实验记录表中，对照组和实验组分别设置了3组重复实验，因此随机选取某地区180例CHF患者，随机分成6组并编号，本实验要探究短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，要分析心率及血氧饱和度变化，在实验前应测定初始心率和血氧饱和度，试验后再测定初始心率和血氧饱和度，并比较。②探究短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，实验自变量为运动的方式，对照组进行持续30分钟自主运动，实验组进行短时运动加4分钟调整，规律的组合运动，重复组合运动，运动时间为无关变量，应与对照组相同，因此要确保实验组总运动时长为30分钟。（2）短时且有规律的重复运动可以有效改善CHF的运动耐力，运动耐力与心率及血氧饱和度的平稳程度相关，数据越平稳说明运动耐力越好。若实验组与对照组的心率、血氧饱和度相同，则说明短时且有规律的重复运动不可以改善CHF的运动耐力。若实验组与对照组的心率、血氧饱和度不同，则说明短时且有规律的重复运动可以改善CHF的运动耐力。（3）胰岛素的分泌以途径I为主，即血糖水平升高时，刺激胰岛B细胞，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加。胰岛素可以促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，促进血糖转变成非糖物质储存，如：进入肝