第三板块-培优微专题(二)-由一道经典高考题切入-综合分析动物生命活动的调节

培优微专题(二)由一道经典高考题切入，综合分析动物生命活动的调节动物生命活动调节是高考的常考点，试题多以非选择题的形式呈现，主要考查兴奋的产生、传导和传递的机制，高等动物激素的种类、功能及相互关系等。命题常借助图表考查神经冲动在神经纤维和神经元之间传递方向和过程分析，或通过实验探究考查动物激素的生理作用等。通过对本专题的考查，可检测考生的科学思维和科学探究学科素养。高考题的拓展发掘利用——真情境·真应用·真学通[真题发掘][典例]

(2021·全国乙卷，T31改编)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。(1)请参照表中内容，围绕细胞间的信息交流完成下表，以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。内分泌腺或内分泌细胞激素激素运输靶器官或靶细胞靶器官或靶细胞的响应肾上腺肾上腺素③通过_____运输

④_______心率加快胰岛B细胞①______肝细胞促进肝糖原的合成垂体②______甲状腺⑤_______________(2)在完成一个反射的过程中，一个神经元和另一个神经元之间的信息传递是通过________这一结构来完成的。(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞____________________________，降低血糖浓度。(4)有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中的TSH、甲状腺激素等的浓度升高，因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH水平可以作为评估________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。(5)哺乳动物上述有关调节过程中，存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内，这两种调节方式之间的关系是__________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①胰岛素②促甲状腺激素③体液④心脏(心肌细胞)

⑤促进甲状腺分泌甲状腺激素(2)突触(3)加速摄取、利用和储存葡萄糖(4)垂体(5)有些内分泌腺直接或间接的受中枢神经系统的调节，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[拓展分析]本题主要考查动物激素的作用、兴奋的传递、甲状腺激素的调节过程和神经调节与体液调节的关系。高考中常以此题的模式和角度进行综合命题。解答此类试题要求考生能够识记动物激素的种类与其产生部位、靶器官或靶细胞作用、神经调节的过程等，并能够建立动物生命活动调节的知识体系，归纳比较知识点间的区别和联系。谨记激素调节中的几个关键点高考下的重难微点突破——重点化·综合化·精细化提能点(一)膜电位变化曲线及电流计指针偏转问题1．膜电位的测量(1)膜电位的测量方法测量方法测量图解测量结果电表一极接膜外，另一极接膜内电表两极均接膜外(内)侧(2)膜电位变化曲线解读①a点之前——静息电位：神经细胞膜对K＋的通道开放，Na＋通道关闭，所以主要表现为K＋外流，使膜电位表现为外正内负。②ac段——动作电位的形成：神经细胞受刺激时，Na＋通道打开，Na＋大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。③cf段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋持续外流使膜电位恢复，并在钠钾泵的共同作用下维持静息电位。[特别提醒]

e点前后膜电位处于超极化状态，是K＋外流所致，是K＋的平衡电位。把静息电位看作K＋电位，是一个近似的说法，因该部分超出高考要求的范围，不再详细区分。2．兴奋传导与电流计指针偏转问题(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递[典例]

(2021·衡阳模拟)图1为某一神经纤维示意图，将甲电流表的两极置于膜外，将乙电流表的一极置于膜外，一极置于膜内，在电流表中点X处给予适宜刺激，图2为甲或乙的一个测量值。下列相关叙述正确的是

(

)A．若促进Cl－进入神经纤维后，欲使甲出现偏转需要更强的刺激B．若两电流表均正常，刺激X处，则甲、乙均先向右偏转再向左偏转C．由图2推测甲电流表可能损坏，乙电流表测出的电位差数据正常D．图2为甲电流表测出的数据，将图2曲线上下翻转则为乙测出的数据[解析]静息电位是外正内负，若促进Cl－进入神经纤维后，细胞内负电荷增多，细胞更不容易兴奋，欲使甲出现偏转需要更强的刺激，A正确。若两电流表均正常，刺激X处，兴奋先传到b处，电流表向右偏转，然后兴奋传导到a处，电流表发生相反方向偏转，故先向右再向左偏转；乙电流表的一极置于膜外，一极置于膜内，兴奋传导到乙电流表电极处时，膜电位变为外负内正，电流表向左偏转，恢复静息后向右偏转，B错误。甲和乙都发生两次相反方向的偏转，但未受刺激时甲电流表两极的电位差为0，乙不为0，所以图2可以表示甲电流表测出的数据，不能表示乙，C错误；图2为甲电流表测出的数据，乙电流表偏转刚好和甲相反，但乙电流表的一极置于膜外，一极置于膜内，两次偏转没有时间差，且未受刺激时乙电流表两极的电位差不为0，因此将图2曲线上下翻转测出的数据与乙测出的数据不同，D错误。[答案]

A[训练提升素养]1．(2021·锦州模拟)河豚毒素(TTX)是一种离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维，然后每隔5min对突触前神经纤维施加一次刺激，分别测量突触后神经元的电位变化，结果如图，TTX的作用机理可能为

(

)A．TTX作用于Na＋通道，阻断突触前神经元Na＋内流，抑制突触前膜递质释放B．TTX抑制突触前膜对神经递质的回收C．吃河豚中毒后可引起兴奋传递加快，肌肉痉挛D．TTX占据突触后膜上受体的位置，使神经递质不能与突触后膜上的受体结合解析：随时间的改变，突触前膜和突触后面的电位均逐渐降低，推测TTX可能是阻断了突触前神经元Na＋内流，抑制突触前膜递质释放，也导致了突触后膜兴奋受到抑制，A正确；若TTX抑制突触前膜对神经递质的回收，则会引起突触后膜的持续兴奋，B错误；吃河豚中毒导致肌肉不产生兴奋，肌肉松弛，C错误；若TTX占据突触后膜上受体的位置，使神经递质不能与突触后膜上的受体结合，则突触前膜的电位变化应该是正常的，D错误。答案：A

2．如图表示反射弧的结构，在b、c两点之间连接有一个电流计。下列叙述错误的是

(

)A．适宜强度刺激a点，电流计的指针会发生2次偏转B．在c点的右侧神经纤维上给予适宜的刺激，电流计的指针只偏转1次C．②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制D．在a点处切断神经纤维，刺激Ⅰ、Ⅱ时，该反射弧中仍能发生反射解析：分析题图可知，①是感受器，a是传入神经，②是神经中枢，c是传出神经，③是效应器。刺激a点，该部位Na＋内流，其膜外电位由正变负，兴奋先到达b点，后到达c点，电流计的指针会发生2次偏转，A正确；在c点的右侧神经纤维上给予适宜的刺激，兴奋只能到达c点，不能到达b点，电流计的指针只偏转1次，B正确；②处是反射弧的神经中枢，大脑皮层调控着低级中枢的活动，则②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制，C正确；在a点处切断神经纤维，刺激Ⅰ、Ⅱ时，效应器会发生作用，但由于没有通过完整的反射弧，不能发生反射，D错误。答案：D

3．

(多选)如甲图所示，在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表，表1两电极分别在a、b处膜外，表2两电极分别在d处膜的内外侧。在b、d的中点c(bc＝cd)给予适宜刺激，相关的电位变化曲线分别如乙图、丙图所示。据图分析，下列说法错误的是

(

)

A．表1记录得到丙图所示的曲线图B．乙图曲线处于③点时，说明d点处于未兴奋状态C．乙图曲线处于③点时，丙图曲线正处于④点D．丙图曲线处于⑤点时，甲图a处电位表现为内正外负解析：丙图表示先后形成两个方向相反的动作电位，由甲图可知，表1可记录得到丙图所示的双向电位变化曲线，A正确；由乙图可知，乙图曲线处于③点时，动作电位达到最大值，说明d点处于兴奋状态，此时丙图曲线正处于④点，B错误，C正确；丙图曲线处于⑤点时，甲图a处处于静息状态，电位表现为外正内负，D错误。

答案：BD

2．常用实验方法激素方法实验探究甲状腺激素饲喂法用含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪，蝌蚪迅速发育成小青蛙摘除法手术摘除幼年狗甲状腺，幼年狗发育停止；摘除成年狗的甲状腺，狗出现行动呆笨、精神萎靡、耗氧量显著降低、产热量减少等现象生长激素切除法切除小狗的垂体后，小狗的生长立即停滞注射法对切除垂体的小狗每天注射适量的生长激素，小狗恢复生长性激素割除法将公鸡和母鸡的生殖腺阉割后，会逐渐丧失各自的第二性征移植法把公鸡的睾丸移植到阉割过的母鸡体内，该母鸡就会逐渐长出公鸡型的鸡冠和长的尾羽，并且具有公鸡好斗的特性胰岛素注射法给饥饿18～24h的小白鼠注射一定剂量的胰岛素溶液，不久，小白鼠出现惊厥等低血糖症状，注射葡萄糖溶液，则可以恢复正常续表3．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易被消化酶水解，因此一般采用注射法，不宜采用饲喂法；固醇类、氨基酸衍生物类激素既可以饲喂，也可以注射。(2)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。(3)实验设计时要注意设置对照实验，控制无关变量，保证单一变量。(4)进行注射实验时空白对照组应注射生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可添加蒸馏水。[典例]

(2021·滨州三模)抑制素(INH)是一种主要由卵巢分泌的蛋白类激素，调节促性腺激素的合成和分泌。科研人员制备了INH的抗体并在大鼠发情期注射给大鼠，测定相关指标，结果如下表。下列分析错误的是

(

)A.INH通过体液运输到靶器官，具有微量高效的特点B．由实验数据推测INH可作用于垂体，进而促进卵泡发育C．注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升D．注射的INH抗体可在机体内与抑制素结合，解除其作用检测指标组别促性腺激素/(mIU/mL)性激素/(ng/mL)卵泡质量/g成熟卵泡个数/个促卵泡激素促黄体素孕酮对照组8.5315.188.860.6328.67实验组25.3615.1911.780.9135[解析]

INH是卵巢分泌的一种激素，通过体液运输到靶器官，具有微量高效的特点，A正确；INH可作用于垂体，其作用是抑制促卵泡激素的合成与分泌，进而抑制卵泡发育，B错误；注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升，C正确；注射的INH抗体可在机体内与抑制素特异性结合，使INH无法发挥作用，解除其作用，D正确。[答案]

B[训练提升素养]1．(2021·大连三模)为探究胰岛素的功能，某同学给几只禁食一天的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用生理盐水配制)，观察小鼠是否出现惊厥。为了完善该实验，下列有关叙述正确的是

(

)A．为排除无关变量的影响，应设置口服胰岛素溶液的实验组B．要使实验现象更明显，可在实验前对实验小鼠进行饲喂适量食物处理C．若出现惊厥，即可获知胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖

而降低血糖浓度D．需设置对照组注射等量生理盐水，且注射的部位、方法同实验组解析：胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会失去活性，A错误；要使实验现象更明显，可在实验前对实验小鼠进行饥饿处理，B错误；当给禁食一天的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用生理盐水配制)后，小鼠出现惊厥，此时还不能完全说明胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖而降低血糖浓度。为了说明惊厥是胰岛素使血糖降低引起的，应该对实验组动物的一半注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常，而另一半不做处理进行比较，C错误；该实验需要设置对照组，对照组应该注射等量生理盐水，且注射的部位、方法同实验组，排除此实验结果不是由溶剂引起的，D正确。答案：D

2．欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对小鼠的分组及处理见下表，并在适宜条件下正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量，记录数据。下列分析错误的是(

)

A．应采用生长发育状况相同的小鼠进行实验B．设置乙组的目的是排除手术的影响C．采用耗氧量为观测指标的依据是甲状腺激素能促进物质代谢D．若在各组饲料中添加放射性碘，则丙组小鼠甲状腺部位放射性强度高于乙组组别甲组乙组丙组对照处理切除甲状腺手术但不切除甲状腺灌胃甲状腺激素，1次/天饲养条件相同且适宜，正常饲料喂养，共14天解析：为控制无关变量，保证实验结果的科学性、准确性，应采用生长发育状况相同的小鼠进行实验，A正确；设置乙组的目的是排除手术对个体的影响，B正确；甲状腺激素能促进细胞的氧化分解，所以应采用耗氧量为观测指标，C正确；如果在各组饲料中添加放射性碘，丙组灌胃甲状腺激素，此时丙组小鼠体内甲状腺激素含量高，负反馈调节使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量减少，所以合成的甲状腺激素会少，放射性强度比乙组低，D错误。答案：D

3．(2021·承德二模，多选)某研究人员用药物X进行了如下实验：甲组大鼠注射药物X，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿液中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。就以上实验分析正确的是

(

)A．药物X可能破坏了甲组大鼠胰腺中的胰岛B细胞，使其血糖升高B．甲组大鼠肾小管中原尿的渗透压比正常时高，导致其排尿量减少C．甲组大鼠利用葡萄糖、脂肪、蛋白质增加，导致其体重下降D．用药物X处理的动物可作为模型动物，用于研发治疗此类疾病的药物解析：由于甲组大鼠注射药物X后，血糖浓度升高，可推知药物X可能破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使胰岛素的分泌量减少或者药物X可能与靶细胞胰岛素受体结合，使胰岛素不能发挥作用，从而导致血糖浓度升高，A正确；甲组大鼠尿液中的葡萄糖含量增加，会导致肾小管液的渗透压比正常时高，因此肾小管、集合管对水分的重吸收减少，进而导致尿量增加，B错误；甲组大鼠注射药物X后，由于胰岛素分泌不足或不能正常发挥作用，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，从而导致机体脂肪和蛋白质的分解增加，体重下降，即甲组大鼠不能大量利用葡萄糖，而增加了对蛋白质和脂肪的利用，C错误；药物X可能破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物，D正确。答案：AD[解析]经由途径1分泌的激素不全是蛋白质，不一定都可使双缩脲试剂发生紫色反应，如甲状腺激素是氨基酸的衍生物，A错误；经由途径2分泌的激素可存在反馈调节，如血糖调节涉及的激素存在反馈调节，B错误；

抗利尿激素由下丘脑合成，运输到垂体释放，故抗利尿激素分泌方式不同于途径1、2，C正确；途径1分泌的激素与途径2分泌的激素可能存在拮抗关系，也可能存在协同关系，D错误。[答案]

C

深化学习激素分泌调节类型的模式图分析解答此类图示的关键是准确记忆各种激素分泌的调节过程。如甲状腺激素、性激素等的分泌受下丘脑和垂体的分级调节；抗利尿激素是由下丘脑合成，垂体释放的；胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的分泌可直接受神经系统的调节。在此基础上分析图示进行作答。(1)甲状腺激素、性激素等分泌的调节属于甲类型，即：(2)抗利尿激素分泌的调节属于乙类型，即抗利尿激素由下丘脑合成，经垂体释放。(3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等分泌的调节属于丙类型，即：[训练提升素养]1．(2021·沧州二模)果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血浆中的D葡萄糖，该信息通过神经传导，最终能激活胰岛素生成细胞释放胰岛素，从而抑制果蝇进一步进食，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是

(

)A．饱觉感受器受到D葡萄糖刺激后，D、T神经元的Ca2＋通道会同时打开B．血浆中D葡萄糖浓度降低会导致较多的胰岛素被释放，从而使血糖浓度升高C．若D神经元释放的神经递质TK增多，则对果蝇进食的抑制作用会减弱D．若大幅度降低果蝇细胞外液中的Ca2＋浓度，则果蝇的进食量可能会增多解析：由题图可知，D神经元感受到D葡萄糖后，Ca2＋通道打开，细胞内Ca2＋增多，细胞被激活，释放TK，作用于T神经元使其Ca2＋通道打开，最终引起胰岛素生成细胞被激活，释放胰岛素，A错误；血浆中D葡萄糖浓度升高会导致较多的胰岛素被释放，从而使血糖浓度降低，B错误；若D神经元释放的神经递质TK增多，最终使胰岛素生成细胞释放胰岛素增多，对果蝇进食的抑制作用会增强，C错误；若大幅度降低果蝇细胞外液中的Ca2＋浓度，则Ca2＋进入细胞的量可能会减少，最终导致胰岛素分泌量减少，果蝇的进食量可能会增多，D正确。答案：D

2．(2021·衡阳模拟)褪黑素白天分泌少，晚上分泌多，能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器，可调节身体内各种昼夜节律活动，对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用，其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析正确的是

(

)A．SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体B．图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点C．晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠D．光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于神经—体液调节