题型专题三-动物生命活动调节模型及实验探究

全品高考第二轮专题生物人体生命活动调节三种模式的判断图T3-1注:激素和神经递质的3个共性:①可在细胞间传递信息(体现细胞膜信息传递的功能);②发挥作用后被分解或灭活;③都需要与特定的受体结合后起作用。1根据细胞通讯距离及信号作用对象的不同,动物体内信号分子主要通讯方式有以下四种。下列叙述错误的是 (A)图T3-2A.胰岛B细胞分泌的胰岛素促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素属于①B.垂体分泌的促甲状腺激素促进甲状腺细胞分泌甲状腺激素属于②C.许多肿瘤细胞分泌过多的生长因子促进肿瘤细胞的增殖属于③D.下丘脑神经分泌细胞分泌的抗利尿激素促进肾小管和集合管细胞重吸收水属于④[解析]胰岛素的增加抑制胰高血糖素的分泌,A错误;垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运输到甲状腺细胞,促进甲状腺激素的分泌,属于②内分泌通讯,B正确;肿瘤细胞分泌生长因子,促进自身增殖,为③自分泌通讯,C正确;下丘脑分泌抗利尿激素的细胞是神经分泌细胞,故下丘脑分泌的抗利尿激素促进肾小管和集合管的重吸收是④神经分泌通讯,D正确。2人体维持内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件,而下丘脑则是参与人体稳态调节的枢纽。图甲为下丘脑对内分泌功能调节的三种模式,图乙是图甲部分模式的具体过程,请回答下列相关问题: 注:“+”表示促进,“-”表示抑制。乙图T3-3(1)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

(2)结合图甲、乙可以看出,图乙中的途径一类似于图甲中的模式C,抗利尿激素的合成和释放是通过图甲中的模式B。(3)长期处于饥饿状态会降低机体的免疫力,结合图乙的途径二分析,其原因可能是饥饿会促进肾上腺糖皮质激素分泌,而肾上腺糖皮质激素分泌增多会抑制部分T淋巴细胞的活性,减少淋巴因子的释放。

(4)促胰液素是人们发现的第一种动物激素,由小肠黏膜分泌,促胰液素需要源源不断地产生的原因是促胰液素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活。

[解析](1)目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(2)人体处于饥饿状态时,下丘脑通过神经调节肾上腺分泌肾上腺素属于模式C;抗利尿激素由下丘脑合成并通过垂体释放,属于模式B。(3)由于肾上腺糖皮质激素分泌增多会降低部分T淋巴细胞的活性,减少淋巴因子的释放,所以长期饥饿会导致机体的免疫力降低。(4)促胰液素由小肠黏膜产生,作用于胰腺;由于激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,所以促胰液素需要源源不断地产生。兴奋传导和传递的实验分析与探究模型图示:图T3-4(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:电刺激图中①处→A有反应,②(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处的电位变化;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)。3某小组欲研究神经兴奋的传导情况,以置于适宜浓度氯化钠溶液中的枪乌贼的巨大神经轴突为材料,将电流表的甲、乙两电极置于轴突膜外侧,进行了如图T3-5所示的相关实验(M点为轴突ab段的中点,Oa段>1/2ab段,电流表指针偏转方向与电流方向一致,传递方向相反的兴奋到达同一点时,兴奋消失,不再继续传递)。下列关于指针偏转情况的预测,错误的是(C)图T3-5A.若该离体神经轴突未受到刺激,则电流表指针不偏转B.若在M点处给予适宜强度的电刺激,则电流表指针不偏转C.若同时在O点、M点给予相同且适宜的电刺激,则电流表指针先左偏后右偏D.若将甲、乙电极都置于轴突膜内侧,在甲左侧给予适宜的电刺激,则电流表指针先右偏后左偏[解析]若该离体神经轴突未受到刺激,两端电极都表现为静息电位,则电流表指针不偏转,A正确;若在M点处给予适宜强度的电刺激,兴奋往左右双向传导并同时到达两端电极,导致两电极处均变为动作电位,则电流表指针不偏转,B正确;若同时在O点、M点给予相同且适宜的电刺激,由于Oa段>1/2ab段,M点刺激引起的兴奋不引起指针偏转,O点传来的兴奋在途中与M点传来的兴奋抵消,则电流表指针不偏转,C错误;若将甲、乙电极都置于轴突膜内侧,在甲左侧给予适宜的电刺激,则兴奋传到电极处时引起的电流方向与电极放置在膜外时相反,则电流表指针先右偏后左偏,D正确。4图T3-6为蛙的神经元(M和N为微电流计),将其浸泡在任氏液中进行实验。回答下列问题:图T3-6(1)任氏液中必须含有一定浓度的Na+和Cl-,原因是维持任氏液的渗透压与细胞内液相近;神经元动作电位的形成需Na+内流(答2点),其Na+/K+的值大于(填“大于”“等于”或“小于”)细胞内液的Na+/K+。

(2)以神经元上的A、B、C为实验位点,设计实验验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递。实验思路:把该药物分别放在B、C处,在A处给予适宜刺激,观察微电流计N的指针是否偏转。

预期实验结果:把药物放在B处,N的指针偏转;把药物放在C处,N的指针不偏转。

[解析](1)任氏液相当于组织液,因此必须含有一定浓度的Na+和Cl-,以维持任氏液的渗透压与细胞内液相近,且神经元动作电位的形成需Na+内流,故任氏液中必须含有一定浓度的Na+。由于细胞外液中钠离子浓度高,钾离子浓度低,而细胞内液恰好相反,因此任氏液中Na+/K+的值大于细胞内液中该比值。(2)若要证明某药物只能阻断神经冲动在神经元之间的传递,而不能阻断神经冲动在神经纤维上的传导,则应在神经纤维和突触部位分别进行验证,实验思路:把该药物分别放在B、C处,在A处给予适宜刺激,观察微电流计N的指针是否偏转。预期实验结果:把药物放在B处,N的指针偏转;把药物放在C处,N的指针不偏转。对照分析法在激素调节实验中的应用1.激素功能验证的一般思路某种方法处理实验动物→出现相应病理症状→添加某激素后恢复正常→推知相应激素生理功能。2.方法示例(1)验证甲状腺激素的功能①饲喂法图T3-7②摘除法和注射法图T3-8(2)验证胰岛素的生理功能出现低血糖症状低血糖症状消失胰岛素能降低血糖图T3-93.实验过程中应注意的问题(1)进行动物生理实验设计时通常要设置空白对照,如注射等量的生理盐水,通过比较来研究实验变量对实验结果产生的影响。(2)选取实验动物时,要选择生长发育状况相同的,且饲养时的各种条件也要一致;实验设计中注意实验动物的选择和处理。如验证胰岛素、胰高血糖素的功能时动物一般先饥饿处理,经实验变量处理后观察动物的生活状态。(3)注射时,对照组可注射等量的“生理盐水”或用来溶解激素的溶剂,通常不能注射“蒸馏水”。5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,统计分析。下列分析错误的是(D)组别甲组乙组丙组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A.应采用生长发育情况相同的同种小鼠进行实验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[解析]为减小实验误差,除了控制其他无关变量外,还应采用生长发育状况相同的小鼠进行实验,A正确;乙组是对照组,设置乙组的目的是排除手术的影响,控制无关变量,B正确;因为甲状腺激素能促进物质的氧化分解,因此可通过测定耗氧量来分析其生理作用,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,此时体内甲状腺激素含量高,通过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,故放射性比乙组低,D错误。6为了验证药物W有抑制胰岛B细胞分泌胰岛素的作用,进行了如下实验,请预测实验结果,并进行分析与讨论:(1)实验思路:①将大鼠随机均分成甲、乙两组,测定两组大鼠血糖浓度和尿糖含量并记录;②给甲组大鼠注射适量药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水;③饲养一段时间后,测定两组大鼠血糖浓度和尿糖含量并记录;④统计分析实验所得数据。(2)预测实验结果:乙组大鼠无显著变化;甲组大鼠的血糖浓度升高,尿糖含量增加,且比乙组高。

(3)分析与讨论:①实验结束后测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加。

②在上述实验的基础上,为了进一步验证实验目的,可对甲组大鼠进行如下处理:注射适量的胰岛素,并检测大鼠血糖浓度和尿糖含量。

③给正常的丙组大鼠注射胰岛素溶液,一段时间后,出现反应迟钝、嗜睡等症状,为尽快缓解上述症状,可以给丙组大鼠注射某种药物,请写出两种注射的药物和对应的缓解机理。药物1:注射胰高血糖素;胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高。药物2:注射葡萄糖溶液;葡萄糖直接使血糖水平升高。

[解析](2)甲组大鼠注射药物W,导致胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,甲组大鼠的血糖浓度升高,更多的葡萄糖随尿液排出体外,使得尿糖含量增加;乙组注射的是生理盐水,血糖浓度在正常范围内,不会出现尿糖。(3)①实验中