2025版高考生物二轮复习课件 限时练19 动物生理实验题的分析与设计

动物生理实验题的分析与设计限时练19

(时间：40分钟

分值：50分)1.(2024·武汉市调研)禁食可激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPA)轴并使机体释放肾上腺皮质激素，进而引起一系列的生理反应，相关过程如图所示。回答下列问题：(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素的体液调节方式为

。分级调节(2)肾上腺皮质激素有皮质醇、皮质酮等。皮质醇(属于糖皮质激素)与_______________________________________________(至少填2种)等，可通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。皮质酮可诱导淋巴细胞重新进入其发生的场所

，从而降低机体的免疫能力。胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素(答出2种即可)骨髓(3)禁食导致的饥饿直接激活下丘脑中的AgRP神经元，并使其释放抑制性神经递质γ－氨基丁酸(GABA)和神经肽Y(NPY)。①向禁食小鼠的下丘脑区域注射NPY受体拮抗剂后，血浆中肾上腺皮质激素水平仍升高；但在注射GABA受体阻断剂后，血浆中肾上腺皮质激素水平并不升高。该实验结果表明AgRP神经元通过释放

(填“GABA”或“NPY”)激活HPA轴。GABA②因GABA和NPY均为抑制性神经递质，不能直接激活下丘脑中分泌CRH的神经元(PVH－Crh)，研究人员推测，AgRP和PVH－Crh之间还存在中间神经元。请利用化学遗传学技术(可单独抑制某一类神经元)，以禁食小鼠为材料，设计实验探究BNST或LH是否为中间神经元。请写出实验设计思路(不含预期实验结果)_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

将禁食小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组利用化学遗传学技术抑制BNST，乙组利用化学遗传学技术抑制LH，丙组不作处理，作为对照，检测三组小鼠血浆中肾上腺皮质激素水平(也可以无对照组，只设2组实验组，但需要检测抑制前后的激素水平；也可以进行4组实验，即增设两种神经元均抑制组)③若经实验探究得知中间神经元为BNST，则AgRP激活PVH－Crh的机制为：(请在下图括号中填上适当的符号，“＋”表示促进，“－”表示抑制)－－解析

(1)由题图可知，禁食可刺激下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于垂体，可使垂体分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，可促进肾上腺皮质激素的合成和分泌。据此推测，下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素的体液调节方式为分级调节。(2)人体中能够降低血糖浓度的激素只有胰岛素，能够升高血糖浓度的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。淋巴细胞包括B淋巴细胞和T淋巴细胞，B淋巴细胞和T淋巴细胞均起源于骨髓中的造血干细胞，其中T淋巴细胞迁移到胸腺成熟，B淋巴细胞在骨髓中成熟。(3)①已知禁食可激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPA)轴，促进机体释放肾上腺皮质激素。又知禁食导致的饥饿能直接激活下丘脑中的AgRP神经元，并使其释放抑制性神经递质γ－氨基丁酸(GABA)和神经肽Y(NPY)。向禁食小鼠的下丘脑区域注射NPY受体拮抗剂后，血浆中肾上腺皮质激素水平仍升高，说明AgRP神经元不通过释放NPY激活HPA轴；在注射GABA受体阻断剂后，血浆中肾上腺皮质激素水平并不升高，说明AgRP神经元通过释放GABA激活HPA轴。②若要探究BNST或LH是否为中间神经元，结合实验材料和题中技术可设计如下实验：将禁食小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组利用化学遗传学技术抑制BNST，乙组利用化学遗传学技术抑制LH，丙组不作处理，作为对照，检测三组小鼠血浆中肾上腺皮质激素水平。③若中间神经元为BNST，由于AgRP释放的GABA和NPY均为抑制性神经递质，故AgRP可抑制BNST兴奋，即抑制其释放神经递质，通过抑制BNST释放抑制性神经递质激活PVH－Crh神经元，进而促进肾上腺皮质激素的分泌。2．(2024·福州市质检)甲状腺功能减退(甲减)患者甲状腺激素分泌减少，患者表现出骨骼生长发育缓慢、体重增加、垂体发育异常等症状。为研究药物在治疗甲减和改善垂体发育方面的效果，需要构建甲减大鼠模型，研究人员开展了系列实验。 (1)甲减患者垂体中分泌_________________的细胞增多，导致垂体增生肥大。这种现象与________________________轴的调节有关。该调节方式的优点是_________________________________________________________________。促甲状腺激素下丘脑—垂体—甲状腺可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控(2)在实验的准备阶段，建模及其效果评价过程如表，请完善表格。建模过程对照组：幼鼠＋生理盐水灌胃；模型组：幼鼠＋丙基硫氧嘧啶灌胃(丙基硫氧嘧啶能抑制甲状腺激素合成)建模效果检测方法方法一：比较模型组和对照组的甲状腺激素和促甲状腺激素水平方法二：注射①_______________________。检测___________________________________________建模成功判断依据②_______________________________________________模型组的促甲状腺激素浓度升高幅度明显低于对照组与对照组相比，模型组的甲状腺激素浓度明显降低，促甲状腺激素浓度明显升高促甲状腺激素释放激素模型组和对照组的促甲状腺激素浓度变化解析

(1)甲状腺功能减退患者的血液中甲状腺激素减少，通过(负)反馈调节作用，垂体分泌的促甲状腺激素增多，以促进甲状腺分泌甲状腺激素，所以甲减患者垂体中分泌促甲状腺激素的细胞增多，垂体增生肥大，这种现象与下丘脑—垂体—甲状腺轴的调节有关。这种调节方式可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，维持机体的稳态。(2)方法一直接比较模型组和对照组的甲状腺激素和促甲状腺激素水平，若与对照组相比，用丙基硫氧嘧啶灌胃的模型组的甲状腺激素浓度明显降低，而促甲状腺激素浓度明显升高，则甲减大鼠模型建模成功；方法二给对照组和模型组幼鼠注射促甲状腺激素释放激素，检测模型组和对照组的促甲状腺激素浓度变化，若模型组的促甲状腺激素浓度升高幅度明显低于对照组，则甲减大鼠模型建模成功。3．(2024·河北卷，20)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时，P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合，并分别阻断两类自主神经的作用，以受试者在安静状态下的心率为对照，检测了两种受体阻断剂对心率的影响，结果如图。回答下列问题：(1)调节心脏功能的基本中枢位于________。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用，体现了神经系统的________调节。(2)心肌P细胞能自动产生动作电位，不需要刺激，该过程涉及Ca2＋的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后，才引起________离子跨膜转运的增加，进而形成膜电位为__________的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同，均为________。脑干分级钠内正外负协助扩散(3)据图分析，受体阻断剂A可阻断____________神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为________。(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析，受试者在安静状态下的心率____________(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次，比较此时两类自主神经的作用强度__________________________________。副交感突触小于副交感神经的作用强度大于交感神经解析

(1)脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路，有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。大脑皮层通过脑干对心脏活动起调节作用，体现了神经系统的分级调节。(2)神经细胞受刺激后，Na＋通道开放，Na＋内流，膜电位由静息状态的内负外正变为内正外负。题中所述Na＋和Ca2＋的跨膜转运都属于协助扩散。(3)交感神经活动占据优势时心跳加快，副交感神经活动占据优势时心跳减慢。分析题图，受体阻断剂A处理组的心率高于对照组，说明该受体阻断剂可阻断副交感神经的作用。副交感神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。(4)分析题图，受体阻断剂A＋B组(阻断交感神经和副交感神经)的心率高于对照组，说明受试者在安静状态下的心率小于固有心率。假如副交感神经的作用强度与交感神经的作用强度相同，则受试者心率应与图中固有心率(100)相同，而受试者的心率为每分钟90次，低于固有心率，说明副交感神经的作用强度要大于交感神经。4．(2024·湖南卷，19)葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化，增加ATP的生成，引起细胞膜上ATP敏感性K＋通道关闭，使膜两侧电位差变化，促使Ca2＋通道开放，Ca2＋内流，刺激胰岛素分泌。进食后，由小肠分泌的肠促胰岛素(GLP－1和GIP)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌，称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP－1和GIP易被酶D降解，人工研发的类似物功能与GLP－1和GIP一样，但不易被酶D降解。回答下列问题： (1)胰岛素需要通过________运输作用于靶细胞。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合，作用于ATP敏感性K＋通道，促进胰岛素分泌。使用药物甲后，胰岛B细胞内______________(填“K＋”“Ca2＋”或“K＋和Ca2＋”)浓度增大；过量使用会产生严重不良反应，该不良反应可能是________________________________________________。体液K＋和Ca2＋机体出现低血糖症状(2)与正常人比较，患者A和B的肠促胰岛素效应均减弱，血糖异常升高。使用药物甲后，患者A的血糖得到有效控制，而患者B血糖无改善、患者B可能有________分泌障碍。(3)研究发现，与正常人比较，患者A的GLP－1表达量较低但其受体数量无变化，而GIP表达量无变化但其受体数量明显下降。若从①GIP类似物；②GLP－1类似物；③酶D激活剂中筛选治疗患者A的候选新药，首选________(填序号)。若使用该候选药，发生(1)所述不良反应的风险____________(填“大于”“等于”或“小于”)使用药物甲，理由是_____________________________________________________________________________________________________。胰岛素②小于 GLP－1发挥作用依赖于葡萄糖，当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时，GLP－1不会持续发挥作用解析

(1)胰岛素是一种激素，在体内激素通过体液运输到身体各处发挥作用。由题可知，胰岛素分泌时ATP敏感性K＋通道关闭，Ca2＋通道开放。药物甲只能与胰岛B细胞膜表面特异性受体结合，促进胰岛素分泌，因此会减少K＋外流，同时会促进Ca2＋内流，从而导致细胞内的K＋和Ca2＋浓度都增大。过量使用药物甲会促使胰岛素大量释放，从而使得血糖浓度持续下降，导致机体可能出现低血糖症状。(2)药物甲的作用是促进胰岛素的分泌，使用药物甲后血糖浓度无改善，说明对于患者B而言药物甲丧失促使胰岛素分泌的作用，因此患者B可能有胰岛素分泌障碍。(3)根据题意分析，该患者体内的GLP－1表达量较低，即含量少，但其受体数量无变化，因此可以选择GLP－1类似物；患者GIP表达量无变化且其受体明显下降，因此使用GIP类似物不会有明显的改善作用；使用酶D激活剂会促使GLP－1和GIP的降解，不利用疾病的治疗。因此，首选的药物是GLP－1类似物。使用GLP－1类似物一般不会导致低血糖症状，其原因是GLP－1发挥作用依赖于葡萄糖，当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时，GLP－1不会持续发挥作用，因此不会引起胰岛素持续分泌，避免了低血糖症状的发生。5．(2024·陕西汉中模拟)某实验小组为建立一种自身免疫性脑脊髓炎大鼠模型，用豚鼠的脊髓制备脊髓匀浆作为抗原，取30只生理状态相同的野生大鼠随机均分为3组并进行相应处理，一段时间后结果如表所示。回答下列问题：(1)自身免疫病的发生与免疫系统的________功能异常有关。(2)制备自身免疫性脑脊髓炎大鼠模型时，以豚鼠的脊髓作为抗原的原因可能是豚鼠的脊髓和大鼠的脊髓存在相同的________，豚鼠的脊髓刺激产生的抗体能与大鼠的脊髓结合。产生抗体的过程中辅助性T细胞的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________________。和A组相比，B组实验结果有差异，原因是B组的记忆B细胞在机体再次受到同种抗原刺激后，能够________________________________________________。免疫自稳抗原其表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，作为激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞增殖、分化迅速增殖、分化，形成的浆细胞快速产生大量抗体(3)根据实验结果，________(填“A组”“B组”或“C组”)更适合自身免疫性脑脊髓炎大鼠模型的制备。请列举一条制备自身免疫性脑脊髓炎大鼠模型的科研价值：___________________________________