专题05-实验探究-高二生物上学期期末专题必杀题(人教版2019选修1)(解析版)_第1页
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文档简介

专练05实验探究新冠病毒表面的S蛋白能特异性地识别并结合人肺部细胞膜上的受体——血管紧张素转化酶2(ACE2),病毒的脂质膜与细胞膜融合后,病毒进入肺部细胞,引起一系列免疫反应,该病毒侵入细胞的过程如图所示。请回答下列问题:

(1)新冠病毒脂质膜的基本支架是________,该病毒侵入肺部细胞的过程与膜上的________(结构特性)有关。(2)新冠病毒侵入宿主细胞后,细胞膜表面发生变化,被________识别并裂解。释放的病毒与________结合进而被吞噬细胞吞噬、分解。被感染细胞的死亡属于________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。由以上分析可知,机体在________(填特异性免疫类型)的共同作用下,才能清除入侵的病毒。(3)接种疫苗是人类抵御传染病的重要措施,注射的抗病毒疫苗作为________可激发人体产生相应的免疫反应,当同种病毒再次进入人体后,引起人体短时间内产生________,使免疫作用更强。(4)根据新冠病毒侵染的机理,研制疫苗的突破口是可选择________作为抗原,从而刺激机体产生免疫应答。【答案】(1)磷脂双分子层

蛋白质和磷脂的流动性(2)效应T细胞

抗体

细胞凋亡

体液免疫和细胞免疫(3)抗原

大量抗体和效应T细胞(4)S蛋白【解析】(1)新冠病毒脂质膜的基本支架是磷脂双分子层,该病毒侵入肺部细胞的过程与膜上的蛋白质和磷脂的流动性有关。

(2)新冠病毒侵入宿主细胞后,细胞膜表面发生变化,被效应T细胞识别并裂解。释放的病毒与抗体结合进而被吞噬细胞吞噬、分解。被感染细胞的死亡具有积极的意义,属于细胞凋亡。由以上分析可知,机体在体液免疫和细胞免疫的共同作用下,才能清除入侵的病毒。

(3)注射的抗病毒疫苗作为抗原可激发人体产生相应的免疫反应,当同种病毒再次进入人体后,引起人体短时间内产生大量抗体和效应T细胞,使免疫作用更强。

(4)根据新冠病毒侵染的机理,研制疫苗的突破口是可选择S蛋白作为抗原,从而刺激机体产生免疫应答。血浆渗透压对于维持身体内环境的稳态十分重要,受多种因素共同作用,保持其稳定性。请回答下列问题:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆渗透压_____,水分由_______进入组织液,可引起组织水肿等。(2)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②__________________。(3)在身体水分的进出方面,主要的“入口”是由“口渴”这一动机引发的主动饮水,渴觉中枢在________。主要的“出口”是通过肾脏由尿液排出。尿量主要是由_________分泌的抗利尿激素调节的。(4)体重相同的健康成年人分为2组进行长跑,体重减少1kg之后,第Ⅰ组每人摄取1L纯水,第Ⅱ组每人摄取1L0.5%食盐水,并在摄取纯水和食盐水后的15min和3h两个时间点统计口渴情况(统计期间不再摄入水)。请分析:①饮水15min后,两组人的渴觉都下降了,这是因为__________________________。②饮水3小时后,第________(填“Ⅰ/Ⅱ”)组的人的渴觉和15min时变化不大,这是因为_________________________________。【答案】(1)降低;血浆

(2)是细胞与外界进行物质交换的媒介

(3)大脑皮层;下丘脑

(4)①两组都补充了水,使细胞外液渗透压下降了;②Ⅱ;因为第Ⅱ组不仅补充了水还补充了无机盐,使细胞外液渗透压维持了平衡【解析】(1)人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆渗透压降低,水分由血浆进入组织液,组织液中水分积累,可引起组织水肿等。

(2)人体内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②是细胞与外界进行物质交换的媒介。

(3)产生渴觉中枢在大脑皮层。尿量主要是由下丘脑分泌的抗利尿激素调节的,抗利尿激素分泌增加时,促进肾小管和集合管对原尿中水分的重吸收,使尿量减少,反之,尿量增加。

(4)①饮水15min后,两组人的渴觉都下降了,这是因为两组都补充了水,使细胞外液渗透压下降了。②饮水3小时后,第Ⅱ组的人的渴觉和15min时变化不大,这是因为第Ⅱ组不仅补充了水还补充了无机盐,使细胞外液渗透压维持了平衡。人体内血浆的主要功能是运载血细胞、运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的废物等,其理化性质相对稳定是内环境稳态的重要表现。请回答下列问题:

(1)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,空气中的氧气经气体交换、血液循环等途径,最终通过细胞膜进入组织细胞内被利用,通常共跨______层磷脂分子层。

(2)蛋白尿病人的血浆蛋白含量明显降低,导致血浆的渗透压降低,由血浆进入组织液的水分增多,可引起______(症状)。如果______循环受阻,人体也将产生上述症状。

(3)某学生为了研究血浆的作用进行了相关实验,得到结果如图所示。该实验的目的是______,实验组是______。【答案】(1)22

(2)组织水肿

;淋巴

(3)验证血浆对酸性物质具有缓冲作用;

血浆组【解析】(1)空气中的氧气经气体交换、血液循环等途径,最终通过细胞膜进入组织细胞内被利用,通常共跨22层磷脂分子层(氧气进入肺泡穿2层膜—穿过毛细血管壁细胞2层膜—进入红细胞1层膜—出红细胞1层膜—出毛细血管壁细胞2层膜—进入组织细胞1层膜—进入线粒体被利用2层膜,因此跨过的磷脂分子层数为11×2=22层)。

(2)蛋白尿病人的血浆蛋白含量明显降低,导致血浆的渗透压降低,由血浆进入组织液的水分增多,可引起组织水肿,如果淋巴循环受阻,也会出现相同的症状。

(3)分析该图像可知,自变量为HCl的浓度,因变量为溶液pH的变化,该实验的目的是验证血浆对酸性物质具有缓冲作用(或研究血浆是否对酸性物质具有缓冲作用),实验组是血浆组,其对照作用的是蒸馏水组和缓冲液组。

稳态是机体进行正常代谢等生命活动的必要条件,稳态的维持需要调节。请利用新鲜鸡血完成下列与稳态调节有关的问题:(1)为了验证血浆中的无机盐含量对红细胞形态的影响,现提供加入柠檬酸钠溶液的新鲜鸡血、生理盐水、质量分数为10%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、滴管、显微操作器材等,请设计实验,并预期结果。A.方法步骤:①_______________________________________________________________________;②_______________________________________________________________________;③分别取3支试管内的混合液各1滴置于3张洁净的载玻片上,制成临时装片;④________________________________________________________________________。B.预期结果:_______________________________________________________________。(2)为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录,再向甲试管中滴1滴质量分数为5%的盐酸溶液,乙试管中滴1滴质量分数为1%的氢氧化钠溶液,振荡1min,再分别测定pH并记录。①试评价并完善此方案:___________________________________________________________________________________________。②有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他需要的实验证据是______________________________________。【答案】(1)

A、①取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入生理盐水、质量分数为10%的NaCl溶液和蒸馏水各2mL

②在3支试管中分别滴入1滴新鲜鸡血,振荡摇匀,放置5min

④显微镜观察红细胞的形态,并记录结果

B、在生理盐水中的红细胞保持原来的形状;在质量分数为10%的NaCl溶液中的红细胞失水皱缩;在蒸馏水中的红细胞吸水破裂

(2)

①缺少对照组,应再增设两个蒸馏水组作为对照组,处理方法同甲、乙两组

②增设两个缓冲液对照组,处理方法同甲、乙两组,结果是加入盐酸、氢氧化钠溶液前后的pH基本不变【解析】(1)A、实验设计的一般步骤:①取材、分组、编号;②处理;③观察、统计、比较;结合题干信息即可补充相应步骤;

①取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入生理盐水、质量分数为10%的NaCl溶液和蒸馏水各2mL;

②在3支试管中分别滴入1滴新鲜鸡血,振荡摇匀,放置5min;

③分别取3支试管内的混合液各1滴置于3张洁净的载玻片上,制成临时装片;

④显微镜观察红细胞的形态,并记录结果。

预期结果:在生理盐水中的红细胞保持原来的形状;在质量分数为10%的NaCl溶液中的红细胞失水皱缩;在蒸馏水中的红细胞吸水破裂。

(2)①从取材、步骤、操作、结果等多方面进行评价,发现该试验不科学,没有遵循对照性原则,应再增设两个蒸馏水组作为对照组,处理方法同甲、乙两组。

②若验证血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,可增设两个缓冲液对照组,处理方法同甲、乙两组,结果是加入盐酸、氢氧化钠溶液前后的pH基本不变。血浆中的酸碱度、葡萄糖的浓度等是内环境稳态的重要指标。请回答下列问题:(1)人体在剧烈运动时,肌肉产生的乳酸进入血液________(填“会”或“不会”)导致血浆pH明显下降,原因是_______________________________________________________。(2)某奶牛场为提高产奶量,给奶牛饲喂了大量的某种精饲料后,奶牛瘤胃发酵产酸过多,引起机体血液pH低于正常值,且难以恢复到正常水平。产酸过多使pH难以恢复的原因是_______________________________________________________。pH低于正常值会引起酸中毒,为了避免这一问题,可以在饲料中添加起_________作用的物质,以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。(3)某一科研小组进行了以下实验:用高浓度的糖溶液饲喂一只动物,在接下来的3h内,每隔30min检测该动物血液中的葡萄糖的浓度,结果如下表所示。食用糖后的时间(min)0306090120150180血液中葡萄糖的浓度(mg/mL)0.751.251.100.900.750.750.75①请利用表中数据绘制血液中糖的浓度随时间推移而变化的曲线图。②该科研小组可得出的结论是_________________________________________________。【答案】(1)不会;血浆中存在维持血浆pH相对稳定的缓冲物质(2)pH过低,导致相关酶的空间结构遭到破坏,使酶失活;中和(3)①曲线图如下:②当动物进食高浓度的糖溶液后,血糖浓度暂时升高,但随着时间的推移,血糖浓度逐渐恢复到初始水平(合理即可)【解析】(1)由于血浆中存在维持血浆pH相对稳定的缓冲物质,所以人体在剧烈运动时,肌肉产生的乳酸进入血液不会导致血浆pH明显下降。

(2)奶牛瘤胃发酵产酸过多,引起机体血液pH低于正常值,当pH过低时,导致相关酶的空间结构遭到破坏,使酶失活,所以产酸过多使pH难以恢复。pH低于正常值会引起酸中毒,为了避免这一问题,可以在饲料中添加起中和作用的物质,以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。

(3)①根据表中数据可绘制曲线如图:

②根据表格数据可得出的结论为:当动物进食高浓度的糖溶液后,血糖浓度暂时升高,但随着时间的推移,血糖浓度逐渐恢复到初始水平。

请以人体血液中的红细胞为实验材料,设计实验探究为患者输液治疗时盐水(NaCl溶液)的浓度。请完善下列相关实验:(1)实验材料:采血针,载玻片,盖玻片,镊子,显微镜,试管,滴管,一系列不同浓度的NaCl溶液,抗凝剂等。(2)方法步骤①取7支洁净试管,分别编号为1~7,分别加入2mL浓度为0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%、1.5%的________________________,并各加入2滴抗凝剂(如柠檬酸钠)。②将左手无名指消毒,用已消毒的采血针刺破皮肤,用小滴管吸血。③向1~7号试管中分别滴入1滴血,摇匀,放置5min。④分别取7支试管中混合液各一滴,滴于7张洁净的已编号的载玻片上制成临时装片,在显微镜下镜检,观察____________________________。(3)预期结果及分析:以0.9%的NaCl溶液实验组为例①如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中______________________________,则输液时盐水的浓度应该等于0.9%。②如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中______________________________,则输液时盐水的浓度应该大于0.9%。③如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中______________________________,则输液时盐水的浓度应该小于0.9%。【答案】(2)①NaCl溶液

④红细胞形态有何变化

(3)①形态没有明显变化

②吸水涨破

③失水皱缩【解析】(2)根据题干可知,本实验的自变量是氯化钠的浓度不同,因变量是红细胞的形态。故①应为向7支试管中分别加入2mL浓度为0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%、1.5%的NaCl溶液,并各加入2滴抗凝剂(如柠檬酸钠)。

④分别取7支试管中混合液各一滴,滴于7张洁净的已编号的载玻片上制成临时装片,在显微镜下镜检,观察红细胞形态有何变化。

(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水。当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,当细胞液浓度等于外界溶液浓度时,细胞形态基本不变。所以:

①如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中形态没有明显变化,则输液时盐水的浓度应该等于0.9%。

②如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中吸水涨破,则输液时盐水的浓度应该大于0.9%。

③如果红细胞在0.9%的NaCl溶液中失水皱缩,则输液时盐水的浓度应该小于0.9%。

图A表示反射弧和脊髓结构图,图B表示神经纤维局部放大膜内外电荷的分布情况,据图回答问题。(1)在图A中,①结构的名称是________;兴奋在③处以______形式传导,在⑥处完成的信号转换是__________(用“→”与文字表述)以_____形式传递。(2)在图B中,表示兴奋部位的是__(填字母),此处膜两侧的电位表现为____。(3)婴幼儿常会“尿床”,而成年人却能主动控制排尿,这一事实说明__________________。(4)在寒冷环境中,除通过神经调节减少热量散失外,在下丘脑和垂体分泌的作用下,_________激素分泌增加,细胞代谢加强,产热量增加。(5)若将药物放在⑤,刺激③,肌肉收缩;将药物放在⑥,刺激③,肌肉不收缩。该实验结果证明这种药物在神经系统中仅对兴奋在________有阻断作用。(6)某人体内产生一种抗体,这些抗体与肌细胞膜上的相应递质的受体结合并使其失活,导致患者肌肉萎缩。此人所患疾病属于哪种免疫疾病?_________________。【答案】(1)感受器;神经冲动(局部电流、电信号);电信号→化学信号→电信号;神经递质(化学信号)(2)b;内正外负(3)排尿反射中枢在脊髓,但脊髓中的低级中枢受大脑皮层的高级中枢控制

(4)甲状腺

(5)神经元间的传递

(6)自身免疫病【解析】(1)在图A中,①结构是感受器,兴奋在③神经纤维上以局部电流的形式传导,在⑥突触上完成的信号转换是电信号→化学信号→电信号,以神经递质(化学信号)的形式传递。

(2)在图B中,静息电位的膜电位是内负外正,兴奋部位的膜电位是内正外负,故b点表示兴奋部位。此处膜两侧的电位表现为内正外负。(3)婴幼儿常会“尿床”,而成年人却能主动控制排尿,这一事实说明低级中枢受高级中枢的控制。(4)寒冷环境中,在下丘脑和垂体分泌的促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的作用下,甲状腺激素的分泌量增加,促进细胞代谢,增加产热量。(5)将药物放在⑤,刺激③,肌肉收缩;将药物放在⑥,刺激③,肌肉不收缩,说明药物没有阻断兴奋在神经元上的传导,阻断了兴奋在神经元之间的传递。(6)当抗体将机体正常的细胞除掉的时候,即属于免疫失调中的自身免疫病。

阿尔茨海默病(AD)是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结,两种情形均引起神经元凋亡,使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分,具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响,研究人员进行了系列实验。(1)细胞凋亡是由__________决定的细胞编程性死亡,神经元的凋亡使得其产生并传导__________的功能受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状,推测AD患者中枢神经系统受损的部位是__________。(2)实验一:研究人员构建AD模型小鼠进行实验,请将实验材料和处理补充完整。组别实验材料实验处理甲__________玉米油灌胃处理乙AD模型小鼠__________丙__________大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验:在水中放置平台(图1中以●表示),训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠的运动轨迹,检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后,三组小鼠的运动轨迹如图1所示。实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力,理由是__________。

②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量,结果如图2所示(深色斑点为老年斑)。

由结果可知,大蒜素__________。③测定三组小鼠脑内Aβ的含量,如图3;测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平,如图4(条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低)。

请在图3横坐标相应柱形图下标出组别,并画出丙组的柱形图。

根据图3和图4结果,推测大蒜素可__________,从而在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。(3)实验二:研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠,检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。__________。(4)综上所述,大蒜素对AD的发病进程有一定的__________作用。【答案】(1)基因;兴奋(神经冲动);大脑(高级神经中枢)

(2)甲:健康小鼠

;乙:玉米油灌胃处理

;丙:AD模型小鼠;①丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似,即主要集中在相应平台位置运动,而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置;②可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成,但未使其恢复至正常;③通过降低AD模型小鼠脑细胞中PS1的表达,减少Aβ的含量;抑制促凋亡蛋白Bax表达,促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达

(3)该实验应有三组,其中对照组设置不准确,将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠;检测指标不全面,尚需检测tau蛋白的磷酸化水平

(4)减缓(抑制)【解析】(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡,神经元的凋亡使得其产生并传导兴奋(神经冲动)的功能受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状,推测AD患者中枢神经系统受损的部位是大脑(高级神经中枢)。

(2)实验一:根据题意,本实验的目的是研究大蒜素对AD发病进程的影响,实验材料为AD模型小鼠,甲:健康小鼠用米油灌胃处理作为对照

;乙:AD模型小鼠玉米油灌胃处理

;丙:AD模型小鼠用大蒜素(溶于玉米油)灌胃给药。①实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力,理由是丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似,即主要集中在相应平台位置运动,而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置。

②由结果可知,甲组无老年斑,乙组老年斑多于乙组,可推出大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成,但未使其恢复至正常。③根据图3和图4结果,推测大蒜素可通过降低AD模型小鼠脑细胞中PS1的表达,减少Aβ的含量;抑制促凋亡蛋白Bax表达,促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达,从而在一定程度上减少神经元的凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。

(3)该实验应有三组,其中对照组设置不准确,将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠;检测指标不全面,尚需检测tau蛋白的磷酸化水平。

(4)综上所述,大蒜素对AD的发病进程有一定的减缓(抑制)作用。痒觉是机体重要的感觉之一,也是某些重大疾病的征兆。瘙痒传导的通路还是未解之谜,现已证实脊髓中的GRPR神经元参与了瘙痒信号的传导,脑内的侧臂旁核是痒觉调控中枢,近期研究发现PBN神经元可能是连接GRPR神经元和侧臂旁核的一种神经元,从而形成脊髓—侧臂旁核通路,将瘙痒信号传导至感觉和运动皮层,产生痒觉,启动搔抓行为。回答下列问题:(1)产生痒觉的部位是________,刺激脊髓中的GRPR神经元产生搔抓行为________(填“属于”或“不属于”)反射。(2)若想证明PBN是连接GRPR神经元和侧臂旁核的神经元,可在皮下注射致痒剂氯喹,可检测到PBN神经纤维膜外电位变化是由________,该变化与________(填离子)有关。(3)如图为突触的亚显微结构示意图。若刺激a点,电流表________________;刺激b点,电流表________________,可说明兴奋在突触间的传递是单向的。【答案】(1)大脑皮层;不属于

(2)由正电位变为负电位;

(3)发生两次方向相反的偏转;发生一次偏转【解析】(1)感觉的产生部位是大脑皮层,所以产生痒觉的部位是大脑皮层;刺激脊髓中的GRPR神经元产生的搔抓行为没有经历完整的反射弧,所以不属于反射。

(2)PBN产生兴奋时,内流,PBN神经纤维膜外由正电位变为负电位,所以该变化与有关。

(3)若兴奋在突触间的传递是单向的,则刺激a点,兴奋传递到a点接线柱时电流表发生一次偏转,兴奋传递到b点接线柱时电流表又发生一次方向相反的偏转,所以电流表发生两次方向相反的偏转;刺激b点,兴奋不能传递到a点接线柱,所以电流表发生一次偏转。某实验小组制作了蛙的坐骨神经腓肠肌离体标本(如图),置于仕氏液中。实验员(甲)将标本取出,将电流计M连接在标本的神经纤维上,两电极都位于膜外,在a处给予适宜电刺激,观察到电流计指针发生了偏转,且肌肉收缩。回答下列问题:

(1)反射弧的五个部分中,该标本仍发挥功能的部分有__________,该标本的神经—肌肉接头处有类似于__________的结构。(2)实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液,以保持标本活性。其中葡萄糖的主要作用是____________________,若将其浓度提高20%,标本活性会降低,原因是______________________________。(3)实验员(甲)在a处给予适宜电刺激,观察到电流计指针发生了的__________的偏转。牵动b处电流计指针不偏转,原因是_______________________________________________。【答案】(1)传出神经、效应器;突触

(2)为细胞的生命活动提供能量;细胞失水

(3)两次方向相反;神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,在突触位置兴奋只能单向传递【解析】(1)由题意知,制取的标本包括坐骨神经和腓肠肌,没有神经中枢和感受器,传入神经发挥作用必须经过神经中枢,因此发挥作用的是传出神经和效应器。由题干信息可知,该标本的神经—肌肉接头处有类似于突触的结构。

(2)任氏液相当于细胞生活的内环境,起到保持细胞正常的形态、标本生理活性,以及维持渗透压、pH相对稳定的作用,成分包含无机盐离子、葡萄糖等营养物质,葡萄糖作能源物质,为细胞的生命活动提供能量,若将其浓度提高20%,任氏液渗透压升高,标本细胞失水,活性会降低。

(3)在a处给予适宜电刺激,兴奋由a处向电流计方向传导,连接电流计M的左右两极处先后兴奋,两极之间形成电位差,可以观察到电流计指针发生了两次方向相反的偏转。由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,所以在突触位置兴奋只能单向传递,牵动b处骨骼肌,兴奋不能逆向传递到传出神经,电流计指针不偏转。

下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:(1)图甲中的①和⑤分别是反射弧中的_______和__________,该同学在接受抽血时,尽管感觉到了针刺的疼痛,为了配合医生,他并没有缩回手臂,这说明了由脊髓控制的缩手反射还受________的控制;(2)刺激甲图中的④,结合乙图分析此处的膜电位发生的变化是________________,该变化是由____________引起的。(3)刺激甲图中的⑤,B装置指针能否偏转?_______(4)丙图中兴奋的传递方向只能是________(用丙图中的数字和箭头表示),如果利用甲图所示的已知条件,验证这个兴奋传递的特点,请你简述实验思路:_________________________________________。【答案】(1)感受器;效应器;大脑或高级神经中枢;

(2)由外正内负变成外负内正;Na+内流;

(3)能;

(4)4→6;刺激甲图中②观察B的指针是否偏转,再刺激④观察A指针是否偏转。【解析】(1)依据试题分析,很容易的知道①和⑤分别是反射弧中的感受器和效应器;该同学为了配合医生,在感受到疼痛的情况下,简单的缩手反射也没有直接发生,可见由脊髓控制的缩手反射还受大脑的控制;(2)④处接收到刺激,会引起一定的电位变化,膜电位由外正内负变成外负内正,这动作电位由于Na+内流引起的;(3)刺激甲图中的⑤,由于兴奋在神经纤维上是双向传导的,为此在电流表B的两侧有电位差,会引起其指针的偏转;(4)丙图是突触的结构,在突触兴奋的传导是单方向的,为此传递方向只能是4–6;如果利用甲图所示的已知条件,验证这个兴奋传递的特点,那么可以分别刺激该结构的两侧,观察各自电流表的偏转情况,即刺激甲图中②观察B的指针是否偏转,再刺激④观察A指针是否偏转。

下丘脑是内分泌系统的枢纽。下丘脑的部分细胞称为神经内分泌细胞,既能传导神经冲动,又有分泌激素的功能。如图中①~⑥表示激素,甲~丁代表器官或细胞。根据图回答下列问题:

(1)体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要。人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑对激素①______(写激素名称)的合成和分泌增加。运动中骨骼肌细胞产生大量的热量,这些热量的散失主要通过汗液的蒸发、皮肤内______,其次还有呼气、排尿和排便等,从而维持体温恒定。

(2)丁代表的器官是______,激素②能特异性作用于丁细胞的原因是______。

(3)与甲→丁的调节不同,甲→乙、甲→丙的调节属______调节。

(4)④的含量增加会通过反馈调节机制使激素含量处于稳定状态。要探究④对丁的反馈作用可以做以下实验设计:A.检测正常实验者的激素③的含量。B.给实验者口服激素④,检测激素③的含量变化。

实验结果及结论:①如果______。

②如果______。【答案】(1)抗利尿激素;毛细血管的散热

(2)垂体

;丁细胞上具有激素②的特异性受体

(3)神经

(4)激素③比口服前含量下降,则说明④对丁存在反馈作用;激素③与口服前相比含量没有变化,则说明④对丁不存在反馈作用【解析】(1)人体剧烈运动大量出汗后,细胞外液渗透压升高,下丘脑合成和分泌的激素①抗利尿激素增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收。运动中骨骼肌细胞产生大量的热量,这些热量的散失主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等,从而维持体温恒定。

(2)据分析可知,丁代表的器官是垂体,激素②表示促甲状腺激素释放激素,垂体细胞上具有激素②的特异性受体,因此促甲状腺激素释放激素能特异性作用于垂体细胞。

(3)由题图可知,甲为下丘脑,丁为垂体,甲通过释放促甲状腺激素释放激素对丁进行调节,该过程为激素调节;乙为胰高A细胞,丙为胰岛B细胞,甲(下丘脑)对乙、丙的调节方式为神经调节。

(4)要探究甲状腺激素对丁垂体的反馈作用,可以分别检测正常实验者口服甲状腺激素前、后促甲状腺激素的含量,形成前后对照,比较口服甲状腺激素前、后促甲状腺激素的含量的变化。

实验结果及结论:

①如果促甲状腺激素比口服甲状腺激素前含量下降,则说明甲状腺激素对垂体存在反馈作用。

②如果促甲状腺激素与口服甲状腺激素前相比含量没有变化,则说明甲状腺激素对垂体不存在反馈作用。

下图是分泌细胞分泌的某种物质与靶细胞结合的示意图,据图回答:(1)分泌细胞的分泌物与靶细胞相互结合的原因是靶细胞膜上有________________。(2)正常人饭后,胰静脉血液中明显增多的激素是________。(3)如果靶细胞是肾小管上皮细胞,则促进它重吸收水分的激素由________细胞来分泌。(4)如果分泌细胞为甲状腺细胞,那么靶细胞________(填“能”或“不能”)为垂体细胞。(5)若分泌物是胰高血糖素,为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”,请以小白鼠为实验对象,设计实验步骤,预测实验结果,得出实验结论。①实验材料和用具:生理状况相近的实验小白鼠20只、生理盐水、用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液、斐林试剂、注射器、试管、试管夹、烧杯、酒精灯等。②实验步骤(实验提示:采用腹腔注射给药,给药剂量不作实验设计要求;给药1h后,用注射器的抽取相关实验材料):步骤1:将20只生理状况相近的小白鼠均分成2组,每组10只,分别编为1组1~10号和2组11~20号。确定1组为实验鼠,腹腔注射________,确定2组为对照鼠,腹腔注射________;步骤2:将20支试管分成两组,第一组分别编为1~10号,第二组编为11~20号,与小白鼠的编号对应,分别加入适量且等量的斐林试剂;步骤3:1h后,采集两组小白鼠的________(填“血液”或“尿液”),分别放入对应编号的试管中;步骤4:将两组试管摇匀后,水浴加热,观察两支试管溶液颜色的变化。③实验结果:产生砖红色沉淀的试管是________号。④实验结论:血糖升高,超过一定数量值而出现________,是由于胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。【答案】(1)特异性受体(糖蛋白)

(2)胰岛素

(3)下丘脑(神经)

(4)能

(5)②步骤1:适量胰高血糖素溶液;等量生理盐水

步骤3:尿液;

③实验结果:1~10

④实验结论:尿糖【解析】(1)分泌细胞的分泌物能与靶细胞膜上的特异性受体结合。

(2)正常人饭后,通过消化吸收血糖含量升高,刺激胰岛B细胞合成分泌胰岛素。

(3)由下丘脑合成分泌,垂体释放的抗利尿激素,可以作用于肾小管上皮细胞,促进其对水的重吸收。

(4)如果分泌细胞为甲状腺细胞,其分泌的甲状腺激素能通过负反馈调节作用于下丘脑和垂体细胞。

(5)步骤1:确定1组为实验鼠,腹腔注射胰高血糖素溶液;2组为对照鼠,腹腔注射等量生理盐水。

步骤2:将20支试管分成两组,第一组分别编为1~10号,第二组编为11~20号,与小白鼠的编号对应,分别加入适量且等量的斐林试剂;

步骤3:1h后,采集两组小白鼠的尿液,分别放入对应编号的试管中;

步骤4:将两组试管摇匀后,水浴加热,观察两支试管溶液颜色的变化。

1组即1~10号试管中应该出现砖红沉淀,实验鼠尿液中有葡萄糖;2组11~20号试管中仍为蓝色溶液,表明对照鼠尿液中无葡萄糖。

实验结论:实验鼠血糖升高,超过一定数值而出现糖尿,是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。

如图所示为哺乳动物(或人体)激素分泌的调节过程,请据图回答下列问题:(1)若图中所示腺体为甲状腺,身体的温度感受器感觉到寒冷刺激,则通过如图①②所示的调节过程,血液中的甲状腺激素浓度________,使机体的________增加,抵御了寒冷,适应了环境。从图可以看出甲状腺激素的分泌存在着________调节,也存在着________机制。(2)甲状腺激素和生长激素在调节动物的生长发育过程中表现为__________________作用。(3)为了验证甲状腺激素具有促进新陈代谢的生理作用,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:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只,甲状腺激素溶液,蒸馏水,灌胃器,耗氧量测定装置等。②方法与步骤:A.将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组,并分别用给出的仪器测定并记录它们_______;B.每天用灌胃器给予甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液,给予乙组鼠灌喂________,饲养一定时间,测定并记录结果。③结果预测:A步骤的测定结果是__________________________;B步骤的测定结果是__________________________。【答案】(1)升高;产热;分级调节;反馈调节

(2)协同

(3)②A.相同时间内的耗氧量

B.等量的蒸馏水

③A.甲、乙组耗氧量相近

B.甲组耗氧量大于乙组【解析】(1)寒冷时,甲状腺激素分泌增加,促进新陈代谢加快,产热量增加。从图可以看出甲状腺激素的分泌存在着分级调节,也存在着反馈调节机制。

(2)甲状腺激素和生长激素在调节动物的生长发育中具有协同作用。

(3)②甲状腺激素能促进新陈代谢,因此可以利用仪器测定并记录它们相同时间内的耗氧量。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,因此A.将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组,并分别用给出的仪器测定并记录它们相同时间内的耗氧量;

B.每天用灌胃器给予甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液,则给予乙组鼠灌喂等量的蒸馏水,饲养一定时间,测定并记录结果。

③甲状腺激素具有促进新陈代谢的生理作用,因此A步骤的测定结果是甲、乙组耗氧量相近;B步骤的测定结果是甲组耗氧量大于乙组。

回答有关人体内环境的问题。下图是人体内环境自稳态的部分调控简图,图中大写字母表示相应器官,小写字母表示相应物质,数字表示生理过程。(1)写出下列结构名称:B_________C_________。(2)当环境温度下降,甲状腺素分泌_____(增加/不变/减少),当甲状腺素超过一定浓度后会抑制图中结构______(用图中字母回答)的活动,这种调节件方式称为_____________。(3)严重饥饿时,人体调节血糖水平的路径主要是④→⑤→⑥和④→⑤→⑦→⑧,而非平时的主要路径①→②→③,试从神经调节和激素调节的特点说明其生理意义是______________.为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5mL,记录尿量。(4)垂体提取液含有的激素在图中的有___________.A.aB.bC.cD.dE.eF.f(5)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是_____________。【答案】(1)胰岛;肾上腺

(2)增加;A、D;负反馈调节

(3)途径④→⑤→⑥和④→⑤→⑦→⑧为神经调节,途径①→②→③为激素调节,神经调节比激素调节启动快,在严重饥饿时能快速调节提高血糖浓度。

(4)EF

(5)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水导致尿量减少【解析】(1)由图可知,B表示胰岛,参与血糖调节,C表示肾上腺。

(2)当环境温度下降,通过神经体液调节引起甲状腺素分泌增多,甲状腺素超过一定浓度后会抑制A下丘脑和D垂体的活动,即为负反馈调节,维持甲状腺激素含量的稳定。

(3)途径④→⑤→⑥和④→⑤→⑦→⑧为神经调节,途径①→②→③为激素调节,神经调节比激素调节启动快,在严重饥饿时能快速调节提高血糖浓度,故严重饥饿时,人体调节血糖水平的路径主要是④→⑤→⑥和④→⑤→⑦→⑧,而非平时的主要路径①→②→③。

(4)垂体提取液含有e促甲状腺激素和f抗利尿激素,故选EF。

(5)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水导致尿量减少,故与a相比,b处理后实验兔尿量减少。

欲验证甲状腺和甲状腺激素的生理作用,某研究小组进行了如下实验,请完善实验步骤并回答相关问题:Ⅰ:(1)实验步骤:①将若干只身体状况相同的健康成年小鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中甲、丙两组设置为实验组,乙、丁两组设置为对照组;②甲组小鼠手术切除甲状腺,乙组小鼠______________________________;丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,丁组小鼠___________________________________________;③在相同且适宜的条件下正常饲养,每隔一定时间测定各组小鼠的耗氧量(单位时间内单位体重的氧气消耗量),记录四个小组耗氧量数据并统计分析。(2)预测实验结果:_______________________________________________________________________。Ⅱ:在购买实验小鼠时,研究小组发现一只小鼠表现出反应迟钝、嗜睡等症状,欲通过实验探究该小鼠出现此症状的原因。请回答:(3)如果给小鼠注射葡萄糖溶液后症状得到缓解,则说明该小鼠出现此症状的原因是血糖偏低,此种情况下还可以通过注射___________(填激素名称)来缓解此症状。另一种原因是:某部位病变导致甲状腺激素含量低。该同学通过测量血液中相关激素含量来判定病变部位。a.如血液中促甲状腺激素释放激素(TRH)含量偏高,促甲状腺激素和甲状腺激素(TSH和TH)含量偏低,则说明病变部位为垂体,可通过注射_________来验证该结论。b如血液中促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素(TRH和TSH)含量偏高,_________含量偏低,则说明病变部位为甲状腺。c.如果血液中三种激素含量都________,则说明病变部位为下丘脑。上述实验分析中,用a、b、e三种方法判定该小鼠异常病因所依据的原理是:甲状腺激素(TH)的分泌过程中存在_________________调节。Ⅲ:该研究小组为验证环境激素多氯联苯(PCBs)对甲状腺激素造成的影响,以非洲爪蟾为实验动物,选用发育至一定阶段的正常蝌蚪,分别放入PCBs浓度依次为0、25、50、100μg/L的环境中饲养,记录到各组从受精卵到完成变态所需平均时间依次为96、97、101、108天。下表为非洲爪蟾的变态发育过程的三个阶段,其发育速度直接受甲状腺激素的调节。(4)开始进行PCBs处理的蝌蚪一般选用第Ⅱ阶段,不选用第Ⅰ阶段的理由是_____________。在PCBs的作用下,蝌蚪的细胞代谢速率会______(填“变快”、“不变”或“变慢”)。【答案】(1)②手术但不切除甲状腺;用等量的生理盐水灌胃(2)甲组小鼠耗氧量减少,乙、丁两组小鼠耗氧量基本不变,丙组小鼠耗氧量增加(3)胰高血糖素或肾上腺素;a.促甲状腺激素(TSH);b.甲状腺激素(TH)

c.偏低;分级和反馈(4)此阶段的蝌蚪不分泌甲状腺激素,PCBs不会对甲状腺激素造成影响;变慢【解析】

验证甲状腺和甲状腺激素的生理作用,甲状腺和甲状腺激素的有无是该实验的自变量。

Ⅰ:(1)实验步骤:①将若干只身体状况相同的健康成年小鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中甲、丙两组设置为实验组,乙、丁两组设置为对照组。

②甲组小鼠手术切除甲状腺,未排除手术本身的影响,可对乙组小鼠手术但不切除甲状腺;丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,丁组小鼠用等量的生理盐水灌胃。

(2)甲状腺激素可以促进有机物的氧化分解,增加小鼠的耗氧量,甲组小鼠缺少甲状腺激素,耗氧量减少,乙、丁两组小鼠甲状腺激素含量正常,耗氧量基本不变,丙组小鼠灌喂甲状腺激素,耗氧量增加。

Ⅱ(3)通过注射胰高血糖素或肾上腺素可以缓解低血糖症状。

a.若病变部位为垂体,通过注射促甲状腺激素可治疗小鼠反应迟钝的症状。

b.若病变部位为甲状腺,则甲状腺激素含量会偏低。

c.若病变部位为下丘脑,则血液中三种激素含量都偏低。

上述实验依据的原理甲状腺激素(TH)的分泌过程中存在分级和反馈调节。

Ⅲ(4)据表格信息可知,非洲爪蟾的变态发育过程的第一阶段不分泌甲状腺激素,PCBs不会对甲状腺激素造成影响,因此开始进行PCBs处理的蝌蚪一般选用第Ⅱ阶段,而不选用第Ⅰ阶段。

根据题干信息可知,随着PCBs浓度的增加,从受精卵到完成变态所需平均时间延长,说明蝌蚪的细胞代谢速率会变慢。科学家沃泰默、斯塔林和贝里斯等对促胰液素的发现有突出的贡献,后来科学家又发现哺乳动物体内的胰腺中有腺泡组织(其分泌的胰液中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种消化酶)和胰岛组织。请结合下面实验回答问题。假设实验过程实验现象假设:胰液的分泌只由神经调节引起。A.电刺激支配胰腺的神经少量胰液分泌B.把适量稀盐酸从小鼠小肠的上端注入其小肠腔内大量分泌胰液C.直接将稀盐酸注入小鼠的胰腺静脉血液中不会分泌胰液D.切断所有支配胰腺的神经,把与B组等量的稀盐酸从小鼠小肠的上端注入其小肠腔内大量分泌胰液(1)实验结果说明:胰液的分泌_______________________。(2)当人们知道胰腺内的胰岛细胞能分泌胰岛素后,试图从磨碎的小鼠胰腺组织中直接提取胰岛素,但均未成功,其主要原因是__________________。(3)促胰液素是人们发现的第一种激素,它能促进胰腺分泌胰液,这种调节方式称为激素调节,激素调节的特点有__________________(写出两点即可)。(4)有人患上了胰腺癌,这与免疫系统的____________功能的下降有关。(5)研究发现,胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证该现象的实验思路是:将小鼠随机分成两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加____________,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显,实验过程中应将血糖维持在比正常浓度_________(填“稍高”或“稍低”)的水平。【答案】(1)

不只是由神经调节引起的,还可能与盐酸刺激后小肠产生的分泌物有关

(2)

胰腺分泌的胰蛋白酶可将胰岛素分解

(3)

微量高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官

(4)

监控和清除

(5)

等体积(等量)生理盐水;稍低【解析】(1)实验结果说明:胰液的分泌不只是由神经调节引起的,还可能与盐酸刺激后小肠产生的分泌物有关。

(2)当人们知道胰腺内的胰岛细胞能分泌胰岛素后,试图从磨碎的小鼠胰腺组织中直接提取胰岛素,但均未成功,其主要原因是胰腺分泌的胰蛋白酶可将胰岛素分解。

(3)促胰液素是人们发现的第一种激素,它能促进胰腺分泌胰液,这种调节方式称为激素调节,激素调节的特点有微量高效;通过体液运输;作用于靶细胞、靶器官。

(4)有人患上了胰腺癌,这与免疫系统的监控和清除功能的下降有关。

(5)研究发现,胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证该现象的实验思路是:将小鼠随机分成两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加等体积(等量)生理盐水,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度。为使实验结果更明显,实验过程中应将血糖维持在比正常浓度稍低的水平。人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。(1)研究表明,埃博拉病毒侵入机体后,通过靶向感染、破坏吞噬细胞等,使其不能暴露病毒的

,以致感染信息不能呈递给

,阻止正常激活___________(填“细胞免疫”、“体液免疫”或“细胞免疫和体液免疫”)应答过程,导致机体对该病毒的免疫功能下降。因此,病毒在体内快速增殖、致病。(2)对志愿者接种埃博拉试验疫苗后,机体免疫系统能产生相应的浆细胞和抗体,还能产生的免疫细胞有

。(3)EV表面的糖蛋白(EV-GP)具有多个与抗体结合的位点,抗原、抗体结合后常会形成沉淀。为了研究两种抗体(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,可按图所示简要流程进行实验。

①请将图中应使用的抗体填入下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案。

②若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应________。【答案】(1)特有的抗原;T(淋巴)细胞;细胞免疫和体液免疫

(2)记忆细胞和效应T细胞

(3)B;A

;无关抗体

与对照组1基本相同,且明显高于对照组2【解析】(1)研究表明,埃博拉病毒侵入机体后,通过靶向感染、破坏呑噬细胞等,使其不能暴露该病毒的特有抗原,以致感染信息不能呈递给T细胞,而无法正常激活细胞免疫和体液免疫的应答过程,导致机体对该病毒的特异性免疫功能下降。

(2)对志愿者接种埃博拉试验疫苗后,激活细胞免疫和体液免疫的应答过程,所以机体免疫系统除能产生相应的浆细胞和抗体,还能产生的免疫细胞有记忆细胞和效应T细胞。

(3)

为检测两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,设计实验。注意实验设计时要注意单一变量原则和对照原则。实验组加未标记抗体B和荧光标记抗体A,对照组1加未标记的无关抗体和荧光标记抗体A,对照组2加未标记抗体A和荧光标记抗体A。

若未标记抗体已占据结合位点,当相同的荧光标记抗体再加入时,已经没有位点可结合,故对照组2的放射性最低。若抗体A、B与EV-GP结合的位点相同,则实验组的荧光值应与对照组2基本相同,且明显低于于对照组1;若抗体A、B与EV-GP结合的位点不相同,则实验组的荧光值应与对照组1基本相同,且明显高于对照组2。所以若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应与对照组1基本相同,且明显高于对照组2。

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。在针对病原体的细胞免疫过程中,效应T细胞的作用是________________________________。(3)将甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官破坏,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甲组______________被破坏;乙组______________被破坏;丙组____________被破坏。(4)恶性肿瘤的发生主要是由于免疫系统的___________________功能缺(丧)失。________________的应用,大大提高了器官移植的成活率,给患者带来了福音。【答案】(1)人人生来就有,也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)与被病原体入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡

(3)胸腺;骨髓;骨髓和胸腺

(4)监控和清除;免疫抑制剂【解析】(1)非特异性免疫的特点:人人生来就有,也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)在细胞免疫中,效应T细胞的作用是识别并与被病原体入侵的宿主细胞密切接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压发生变化,最终导致靶细胞裂解死亡。

(3)根据题意分析,甲组仅有体液免疫功能,说明甲组胸腺被破坏;乙组和丙组丧失了特异性免疫功能,给三组小鼠分别输入造血干细胞,仅有乙组恢复了细胞免疫功能,说明乙组骨髓被破坏;丙组骨髓和胸腺被破坏。

(4)恶性肿瘤的发生主要是由于免疫系统的监控和清除功能缺(丧)失。免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率。

故答案为:

(1)人人生来就有,也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)与被病原体入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡

(3)胸腺;骨髓;骨髓和胸腺

(4)监控和清除;免疫抑制剂

人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作为__________刺激机体产生__________性免疫反应。(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV-GP抗体的水平。据图1,应选取_________的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。

(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2,抑制效果最好的两种单抗是_________。

(4)EV-GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验。

​​​​​​​①请将图3中应使用的抗体填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可)。

②若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应__________________________。(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同。基于上述系列研究,请你为治疗EV病提供两种思路:_________。【答案】(1)抗原;特异;

(2)甲;

(3)Ⅲ和Ⅴ;

(4)①方案一:ⅰB;ⅱA;ⅲ无关抗体;ⅳA;方案二:ⅰA;ⅱB;ⅲ无关抗体;ⅳB;

②与对照组1基本相同,且明显高于对照组2;

(5)思路一:单独或共同使用A、B进行治疗;

思路二:利用单抗制成靶向药物;

思路三:针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物(答出两种思路即可)。2019年2月,我国多地持续低温,引发很多人感冒,医学工作者为阻止感冒蔓延,研制出流感疫苗A和药物B。回答下列问题:

(1)人体抵御流感病毒的攻击有三道防线,其中第________道防线属于非特异性免疫。

(2)流感疫苗A在短期内能够有效预防流感,在免疫中疫苗相当于__________(填“抗原”或“抗体”),其作用是_____________________________________________________。

(3)某同学因发烧就诊,医生为他注射了一定量的药物B,几天后未见好转,再次就医注射少量的B时,该同学很快发生了呼吸困难等过敏反应,过敏反应的特点有____________________________。(4)为探究药物B的作用,以小鼠为实验材料,将年龄、体重等均相同的小鼠随机均分为两组,先用同种流感病毒感染两组小鼠,然后一组注射药物B,另一组注射等量的生理盐水,3天后测得的实验结果如下所示:

​​​​​​​根据以上实验结果推测药物B在这段时间的作用是_________________________________________。【答案】(1)一、二

(2)抗原;

使人体产生相应的抗体和记忆细胞

(3)发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异

(4)能显著提高吞噬细胞的数量,能较少提高抗体的数量(或可显著提高机体的非特异性免疫能力和较少提高体液免疫能力)【解析】(1)人体免疫系统有三道防线,其中第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫。

(2)疫苗相当于抗原,可以刺激人体产生相应的抗体和记忆细胞。

(3)过敏反应属于免疫功能过强,其发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。

(4)根据题干信息和图形分析,感染病毒后实验组注射了药物B,而对照组注射的是生理盐水,图形显示实验组的吞噬细胞显著增加了,抗体也增加了,而效应T细胞的数量基本不变,说明药物B能显著提高吞噬细胞的数量,能较少提高抗体的数量(或可显著提高机体的非特异性免疫能力和较少提高体液免疫能力)。

下图是新冠病毒初次侵入人体后的部分免疫图解,请回答下列问题:

(1)图示体现的是免疫系统的_________功能,若人体再次感染该抗原将引发二次免疫,直接参与免疫反应的细胞种类是__________。

(2)注射从已康复的新冠患者体内取得的血清,对新冠有治疗作用,原因是_________。

(3)细胞乙分泌的抗体和病原体结合后,能抑制病原体的______或对人体细胞的黏附,进而形成沉淀或细胞集团,最终被图中细胞丙处理。

(4)人体产生相应抗体的过程中抗原经吞噬细胞处理后要经过_______进行呈递,为确定该过程的必要性,某实验小组利用实验狗进行了探究,过程如下:

①取两组健康的生长状况相同的实验狗标记甲、乙,其甲组切除____,乙组在相应部位切开后再缝合。

②伤口愈合后给两组狗接种等量相同的灭活病毒,一段时间后检测两组狗体内的抗体的浓度

实验结论:若_________________________说明抗体的产生需要经过该细胞的呈递;若_________________________说明抗体的产生不需要经过该细胞的呈递。【答案】(1)防卫;记忆细胞

(2)康复患者的血清中含有能够杀灭新冠病毒的抗体

(3)增殖

(4)T淋巴细胞

胸腺

实验结论:甲体内的抗体浓度远低于乙;甲体内的抗体浓度和乙体内的抗体浓度相当【解析】(1)图示体现的是免疫系统的防卫功能,若人体再次感染该抗原将引发二次免疫,发生二次免疫需要记

忆细胞,所以直接参与免疫反应的细胞种类是记忆细胞。

(2)由于病毒感染后康复的患者体内存在该病毒的抗体,所以注射从已康复的新冠患者体内取得的血清对新冠有治疗作用。

(3)细胞乙是浆细胞,分泌的抗体有抑制病原体的增殖和抑制对人体细胞的附的作用。

(4)抗原经吞噬细胞处理后要经过T淋巴细胞进行呈递,才能使人体产生相应抗体。T淋巴细胞在胸腺中发育成熟,所以对实验狗需要进行切除胸腺处理,对照组狗不需要切除,但应有必要的伤口,伤口愈合后接种等量的灭活病毒,狗体内将产生相应的抗体,若产生抗体过程中必须经T淋巴细胞呈递,则甲组体内的抗体浓度远低于乙组,若不需要T淋巴细胞的呈递,则甲组体内的抗体浓度和乙组体内的抗体浓度相当。

科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。

(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是_________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有_________。(2)在体液免疫中,T细胞可分泌___________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为_______。(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:___________________________。(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。实验设计思路:_______________________________________________________。预期实验结果:_______________________________________________________。【答案】(1)突触

;去甲肾上腺素受体

(2)淋巴因子(细胞因子);浆细胞和记忆细胞(效应B淋巴细胞和记忆B淋巴细胞)

(3)光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋

(4)取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量

实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量【解析】(1)由以上分析可知,兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。

(2)在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞,B细胞经过增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。

(3)生物膜功能与蛋白质有关,分析图2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,从而使CHR神经元产生兴奋。

(4)本实验目的是验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力,因此实验中的自变量为脑-脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。

实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组小鼠不作任何处理作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量。

本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑-脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。小鼠分组A组B组C组D组初次注射抗原抗原甲抗原乙间隔一段合适的时间再次注射抗原抗原甲抗原乙抗原甲抗原乙回答下列问题。(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是_______(填“抗体”或“抗原”)。(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是_______。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够_______________。(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是_______________________。(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有_______________________(答出2点即可)。【答案】(1)抗体

(2)A、D;迅速增殖分化,快速产生大量抗体

(3)抗原与抗体特异性结合

(4)发作迅速、消退较快​​​​​​​​​​​​​​【解析】(1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。本题应检测的免疫活性物质是抗体。

(2)四组小鼠A组和B组用抗原甲刺激、C组和D组用抗原乙刺激后,会产生相应的记忆细胞,要产生再次免疫应答,则需再次注射与初次注射时相同的抗原,即A组和D组小鼠能出现再次免疫应答;初次免疫后,机体会产生大量的记忆细胞,相同抗原再次刺激后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,快速产生大量抗体。

(3)A组小鼠经抗原甲刺激后产生了相应的抗体,抗体分布在血清中,再次加入抗原甲后,抗体能够与抗原特异性结合形成沉淀。

(4)过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。

某流感病毒X(RNA病毒)通过小鼠呼吸道感染小鼠后会入侵肺部细胞,被感染小鼠往往表现出发热、气短及呼吸困难等症状。给成年小鼠注射该流感疫苗或某种中药制剂Y后可使小鼠不患此类病毒引起的流感。请回答下列问题:(1)流感病毒X要进入小鼠血液,首先需要穿过的身体屏障是_____________。当病毒进入小鼠内环境中时,病毒X的抗原刺激小鼠免疫系统,使B细胞增殖分化为_______________细胞,后者能产生特异性抗体。但是当病毒X入侵肺部细胞后,效应T细胞则发挥作用,效应T细胞的作用是_______________,使之裂解死亡。(2)为验证中药制剂Y的作用,以年龄、体重等均相同的健康小鼠为对象,设计了如下两种方案:方案一:将小鼠随机均分为两组,先用流感病毒X感染两组小鼠,然后一组注射药物Y,另一组注射等量的生理盐水;方案二:将小鼠随机均分为两组,一组注射药物Y,另一组注射等量的生理盐水,然后给两组小鼠同时接种感染流感病毒X。你认为方案______________可达到实验目的。若选择正确实验方案实验后,得到如图所示结果。图中的对照组应指注射____________的小鼠。据此判断,你认为注射该流感疫苗和中药制剂Y后可使小鼠不患此类病毒引起的流感的原理_______________(填相同或不相同),原因是_____________________________________________。【答案】(1)皮肤和黏膜;记忆细胞和浆;识别并与被病毒X人侵的宿主细胞密切接触

(2)二;生理盐水;不相同;接种疫苗预防的原理是使机体产生相应的记忆细胞和抗体,注射中药Y的原理是能显著提高吞噬细胞和抗体的数量【解析】(1)流感病毒X要人侵小鼠机体,通过的第一道屏障是皮肤和黏膜。病毒X的抗原刺激小鼠免疫系统,使B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞能产生特异性抗体。被病毒X人侵的肺部细胞为靶细胞,小鼠体内的效应T细胞会识别并与被病毒X人侵的宿主细胞密切接触使其裂解。

(2)根据题干信息,注射中药制剂Y后可使小鼠不患此类病毒引起的流感,说明此中药可预防病毒X引起的流感,要证明药物Y的预防作用,需先注射药物Y,再感染流感病毒,即方案二可达到实验目的,根据实验目的,注射生理盐水的一组为对照组,分析柱形图发现,注射药物Y的实验组,吞噬细胞和抗体量明显提高,而效应T细胞无变化,可以得出药物Y能显著提高吞噬细胞和抗体的数量,说明中药Y是通过这些途径发挥作用的,而注射疫苗是通过刺激机体产生相应的记忆细胞和抗体发挥作用的,所以两者的原理不同。

根据豆类种子的自然生长特性及国内外在芽菜生产过程中的实际情况,合理、合法使用植物生长调节剂能够提高种子利用价值,提高豆芽产出率,改善感官品质。(1)常用于豆芽生产的6﹣苄基腺嘌呤,具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质的分解,保绿防老;促进细胞分裂和生长等多种效能.该物质应属于

类植物激素类似物。(2)某兴趣小组用不同浓度的生长素(实验一)、乙烯利(实验二)分别处理刚开始发芽的大豆芽,三天后观察到的胚轴生长情况依次如图1所示,图甲、图乙(“﹣”表示未用激素处理,“+”表示用相应的激素处理,“+”越多激素浓度越高)。在植物体内,果实发育所需生长素主要来自于

。若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的预实验,则在正式实验时,

(需要/不需要)设计不用生长素的空白对照组。实验一所示结果

(能/不能)说明生长素的作用具有两重性。

(3)在生产实践中,用

(填激素名称)处理大麦种子,可使大麦种子无需发芽就可以产生α﹣淀粉酶,大麦在即将成熟时,如果经历一段时间的干热之后,又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,这与

(填激素名称)含量的降低有关。(4)为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA

和ABA开展如图2所示的实验,请回答下列问题:若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是

(填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输

(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是

。【答案

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