資源簡介

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解析高考生物新情境
通過“減肥”構建“生命活動調節中信息傳遞”思維模型
“核心價值”命題“金線”(為什么考) “知能素養”命題“銀線”(考什么)
“動物生命活動的調節”是穩態調節模塊的重要組成部分。本課題活動通過“減肥”這一生活熱點問題，構建神經—體液—免疫調節過程中信息產生、傳遞、發揮作用的模型。有助于學生理解高等生物個體生命活動的規律，從系統分析的角度認識個體生命活動的穩態。有助于學生樹立健康的生活觀念，積極運用生物學方法和觀念解決現實問題。 本課題活動通過“減肥”這一生活情境，融通“神經—體液—免疫”相關知識，有助于以下素養目標的達成。 (1)通過對信息產生、傳遞、發揮作用的情境遷移應用，進行歸納總結、建模思維的訓練。 (2)基于肥胖癥的情境進行觀察、探討，樹立證據意識。
探究路徑(一)　肥胖調節的因子——瘦素
[見識新情境]
1994年，科學家在小鼠體內證實了調節能量代謝的“飽感因子”的存在，并命名為“瘦素”。瘦素是由脂肪細胞分泌的蛋白質類激素，一方面可刺激下丘腦感受器通過交感神經將信號傳遞到下丘腦的攝食中樞，抑制中腦腹側被蓋區神經元釋放多巴胺，并在大腦皮層產生飽腹感，減少食欲和攝食行為；另一方面可通過自分泌的方式作用于脂肪細胞，促進脂肪的分解、抑制脂肪的合成。近幾年的研究發現，瘦素還可以參與吞噬細胞和淋巴細胞的活化、增殖等過程。
[追根于教材]
1．瘦素在脂肪細胞合成后，以________的方式分泌出細胞，通過________運輸至下丘腦，并與靶細胞上的________結合，引起飽中樞興奮，抑制攝食中樞，降低小鼠的食欲，因此避免肥胖。
提示：胞吐　體液　受體
2．瘦素參與了哪些調節方式？涉及哪些信號分子？
提示：參與了神經調節、體液調節和免疫調節。涉及了激素、神經遞質和細胞因子等信號分子。
3．瘦素將調節生命活動的信號傳遞給下丘腦時，發生的信號形式轉換是什么？
提示：化學信號→電信號。
【歸納建模】
信號分子相關知識歸納
　　　
探究路徑(二)　產生肥胖的原因
[見識新情境]
瘦素能夠促進脂肪組織的分解。研究者以小鼠作為實驗材料，探究瘦素該功能的作用機制。
研究者檢測了一系列和脂肪分解有關的酶在瘦素含量增加時的變化，其中活化的激素敏感性脂肪酶(p-HSL)含量明顯上升。因此，除了直接檢測脂肪組織體積外，還可以選擇p-HSL的含量作為檢測瘦素作用的指標。
研究者進一步發現，興奮脂肪組織處的交感神經也具有與瘦素處理類似的作用。研究者提出以下假設：
假設1：瘦素通過使交感神經興奮促進脂肪分解；
假設2：交感神經興奮后，會促進瘦素分泌，進而促進脂肪分解；
假設3：瘦素和交感神經的興奮引起脂肪分解是兩個獨立的過程。
根據以上假設設計實驗如下：
實驗備選材料：A.生理鹽水　B．瘦素　C．抑制交感神經的藥物　D．激活交感神經的藥物　E．抑制瘦素作用的藥物
[追根于教材]
1．實驗一：為驗證假設1，在Ⅰ～Ⅳ注射的物質(或藥物)分別是Ⅰ：____，Ⅱ：____，Ⅲ：C，Ⅳ：____(填上述正確選項的字母)。若假設1成立，預期結果是__________________
__________________________________________。
2．實驗二：為驗證假設2，在Ⅰ～Ⅳ注射的物質(或藥物)分別是Ⅰ：____，Ⅱ：______，Ⅲ：E，Ⅳ：____(填上述正確選項的字母)。若實驗組脂肪減少量顯著低于對照組2，則假設2成立。
3．綜合以上判斷，若______________________，則假設3成立。
4．經實驗證明假設1成立，假設2、3不成立，據此可知機體通過______________機制調控脂肪含量。多數肥胖患者體內并不缺少瘦素，而是存在“瘦素抵抗”，請你根據以上研究成果，分析導致“瘦素抵抗”的兩種可能原因：________________________、______________________________________。
答案：1.A　B　B　實驗組脂肪減少量與對照組1無顯著差異，但明顯低于對照組2　2.A　D　D　3.實驗一、二中實驗組脂肪減少量均顯著大于對照組1　4.神經—體液調節　交感神經興奮不能使脂肪細胞產生p-HSL　瘦素不能激活交感神經
【歸納建模】
假說—演繹法的步驟
(1)具體步驟：①在觀察和分析的基礎上提出問題；②通過推理和想象提出解釋問題的假說；③根據假說進行演繹推理；④再通過實驗檢驗演繹推理的結論。
(2)如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。
(3)運用假說—演繹法解答實驗設計題時分為3步：提出假說、正向演繹推理(結論→結果)、逆向答題(結果→結論)。　　　
探究路徑(三)　如何科學治療肥胖癥
[見識新情境]
間歇性斷食(簡稱IF飲食)是近些年來興起的一些間斷性的飲食策略。有研究表明，IF飲食有減肥功效，并改善了多項健康指標。但也有研究表明，IF飲食也會增加機體氧化應激及產生較多的自由基，氧化應激和自由基可以加速衰老并損傷DNA增加癌癥發生的風險。另外，長期的IF飲食也會使機體脂肪酸代謝的中間產物酮酸含量上升，破壞內環境的穩態。因此并不能盲目進行IF飲食，尤其是還處于生長發育階段的青少年。
[追根于教材]
1．長期IF飲食會導致身體出現浮腫現象，請分析原因。
提示：長期IF飲食會導致機體營養不良，血漿滲透壓降低，組織液滲透壓相對升高，組織液增多，而出現身體浮腫等現象。
2．斷食期間，機體血糖的來源主要來源有哪些？
提示：肝糖原分解和脂肪等非糖物質轉化。
3．人們常說預防肥胖、減輕體重應“管住嘴，邁開腿”，適當節食并適量運動比單獨節食或運動效果更好。為了驗證這一說法，并研究適當節食和適量運動對瘦素含量的影響，請用常規飼養(不節食不增加運動)的肥胖模型小鼠為材料，設計實驗并寫出簡要的實驗思路。
提示：將常規飼養的肥胖模型小鼠若干只隨機均分為四組，A組為常規組(不節食不增加運動)，B組適當節食不運動，C組適量運動不節食，D組適當節食加適量運動，一段時間后檢測小鼠體重減少量及瘦素含量變化。
【歸納建模】
驗證性實驗操作步驟“四步曲”
　　　
【類題訓練】
1．瘦素是脂肪細胞分泌的一種蛋白質類激素，能抑制食欲，增加能量代謝、抑制脂肪合成從而減少脂肪積累。當健康者外周脂肪增多時，瘦素分泌增多并作用于下丘腦，通過圖甲所示的途徑參與血脂代謝的調節，圖乙為圖甲虛線框內放大。
(1)人體內脂肪含量偏高時，瘦素釋放量增加導致食欲降低，其機理可能是神經元A______(填“興奮”或“抑制”)，信號分子X釋放______(填“增加”或“減少”)，神經元B______(填“興奮”或“抑制”)，信號分子Y、Z的釋放______(填“增加”或“減少”)。(已知信號分子X、Y、Z均能引起下一個神經元興奮)
(2)暴飲暴食的肥胖者不能口服瘦素達到減少攝食目的，原因是________________________________________________________________________
______________________。
(3)研究發現，大多數肥胖者體內瘦素濃度高于正常人，但卻不能阻止肥胖的發生，這種情況稱為瘦素抵抗。從激素作用特點的角度分析，可能的原因是________________________________。(回答一個即可)
(4)根據圖甲可知，發生瘦素抵抗會導致下丘腦對胰島B細胞的抑制作用______，使胰島素分泌量______，促進脂肪細胞中②過程，使機體內脂肪增多引起肥胖，由于肥胖者對胰島素不敏感，易誘發2型糖尿病。
解析：(1)分析題圖可知，人體內脂肪含量偏高時，瘦素釋放量增加，引起神經元A興奮，使信號分子X釋放增加；神經元B受抑制，Y的分泌量減少，所以X和Y的比值會增加，從而使飽中樞興奮；同時使信號分子Z的釋放也減少，饑中樞受抑制，降低人的食欲。(2)由于瘦素是一種蛋白質類激素，口服會被蛋白酶分解，失去調節作用，因此暴飲暴食的肥胖者不能口服瘦素達到減少攝食目的。(3)分析題圖可知，瘦素作用于下丘腦而發揮作用。瘦素增多，卻不能阻止肥胖的發生，說明在瘦素與下丘腦的識別之間出現問題，其原因可能是下丘腦細胞膜上瘦素受體數量不足，或瘦素受體結構異常，或瘦素受體基因突變。(4)肥胖者發生瘦素抵抗后易引發2型糖尿病的原因為發生瘦素抵抗→下丘腦對胰島B細胞分泌胰島素的抑制作用減弱，使正常的“瘦素—胰島素”反饋機制被破壞→胰島素濃度升高，出現胰島素抵抗，誘發2型糖尿病。
答案：(1)興奮　增加　抑制　減少　(2)瘦素是一種蛋白質類激素，口服會被蛋白酶分解，失去調節作用　(3)下丘腦細胞膜上瘦素受體數量不足(或瘦素受體結構異常，或瘦素受體基因突變)　(4)減弱　增加
2．肥胖是一個日益嚴重的全球性健康問題。為研究其機理，科研人員進行了相關實驗。
(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖濃度大幅上升，進而________(填激素)分泌增加，同時也加快脂肪細胞攝取糖類將其轉化為_________等，導致肥胖。
(2)研究發現小鼠肥胖和X蛋白有關。科研人員以X基因功能缺失突變體小鼠和正常小鼠為實驗材料，測定其體重如圖1，實驗結果表明：____________________________________
____________________________________________________________。
(3)進一步研究發現，小鼠體重的變化還與瘦素密切相關。瘦素具有抑制食欲，減輕體重等功能。研究人員向上述12周齡不同組小鼠的腹腔內連續5天注射瘦素(5 μg/g體重)，檢測小鼠每日體重和攝食量的變化情況，請補充完善下表。
組別 實驗材料 實驗處理 體重 攝食量
甲 ①________________ ②________________ 體重減少 減少
乙 突變體小鼠 注射瘦素 體重增加 ③_______________
丙 正常小鼠 注射等量生理鹽水 ④_____________ 正常
乙組突變體小鼠血清瘦素含量檢測結果明顯增加，但其體重仍增加，推測該現象與瘦素抵抗有關。
(4)進一步研究發現正常小鼠和突變體小鼠每天的能量消耗總量相近，但代謝方式存在顯著差異，如圖2所示。RER指呼吸交換率，即每分鐘CO2排出量與攝入O2量的比值；RER為1時，代表供能物質只有糖類，RER為0.7時，代表供能物質只有脂肪。請結合圖2及已知信息對兩種小鼠的代謝方式差異進行分析：__________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)綜上所述，完善圖3，闡釋突變體小鼠肥胖的機理。
解析：(1)肥胖者常常食欲旺盛，容易引起血糖濃度大幅上升，因此可導致胰島素分泌增多。脂肪細胞會加速攝取糖類將其轉化為甘油三酯等，導致肥胖。(2)由圖1可知，X基因功能缺失突變體小鼠從6周齡開始體重明顯高于正常小鼠，說明X蛋白具有抑制肥胖的作用。(3)實驗目的是驗證小鼠體重的變化與瘦素有關，因此實驗應設置正常小鼠注射生理鹽水對照組、正常小鼠注射瘦素實驗組、突變體小鼠注射瘦素實驗組，觀察每組小鼠的體重情況和攝食情況。因此表格中①為正常小鼠，②為注射瘦素，甲組小鼠體重減少，攝食量減少；乙組小鼠體重增加，攝食量增加；丙組小鼠體重、攝食量均正常。(4)分析圖2柱形圖可知，正常小鼠的能量消耗白天以脂肪為主，晚上以糖類為主，而突變體小鼠白天晚上均以消耗糖類為主。(5)根據以上分析和圖3給出的部分信息，完善突變體小鼠肥胖的機理，見答案。
答案：(1)胰島素　甘油三酯　(2)X蛋白具有抑制肥胖的作用　(3)①正常小鼠　②注射瘦素　③增加　④體重正常　(4)正常小鼠的能量消耗白天以脂肪為主，晚上以糖類為主，而突變體小鼠白天晚上均以消耗糖類為主　(5)
3．肥胖的發生發展與腸道菌群關系密切，辣椒的活性成分辣椒素能夠減肥。研究者探究辣椒素對腸道菌群的影響及作用機制。
(1)人腸道內存在著主要由細菌組成的腸道菌群，與人體細胞相比，這些細菌不具有____________________________(寫出兩項)結構。
(2)研究者用小鼠進行分組實驗，實驗處理及檢測結果如下表。
組別 實驗處理 實驗增重/g 總采食量/g 腸道菌群豐度
甲 飼喂標準脂肪含量飼料 8.92 274.47 258
乙 飼喂高脂肪含量飼料 19.16 443.16 239
丙 飼喂高脂肪含量飼料＋辣椒素 13.43 343.42 255
據表可知，____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)進一步研究發現，與乙組小鼠相比，丙組小鼠腸道菌群中產生短鏈脂肪酸的類群(菌群a)顯著增多，而產生脂多糖的類群(菌群b)顯著減少。
①GLP-1和PYY是與食欲控制相關的兩種多肽類激素，以______的方式分泌出細胞。菌群a產生的短鏈脂肪酸可促進腸道細胞對GLP-1和PYY的合成及釋放。GLP-1刺激迷走神經的________神經元，產生的興奮沿迷走神經傳至下丘腦；PYY通過__________傳送的方式運輸至下丘腦。研究者測定了(2)中三組小鼠的下丘腦中與食欲調節相關神經元的活性，結果如圖1。
結合(2)的實驗結果推測，下丘腦中抑制采食的神經元是______________；GLP-1和PYY通過________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
從而增加小鼠飽腹感，降低食欲。
②菌群b產生的脂多糖損傷腸道屏障進入內環境，與下丘腦中的受體結合誘發下丘腦炎癥，改變胰島素信號轉導，導致機體穩態失衡，這是引起肥胖的重要原因之一。為驗證辣椒素還可通過促進腸道細胞膜蛋白的表達來修復腸道屏障進而降低炎癥反應，研究者對(2)中三組小鼠進行腸組織切片觀察，結果如圖2。
圖2結果______(填“能”或“不能”)充分證明辣椒素可通過修復腸道屏障功能來降低炎癥反應，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)細菌為原核生物，與人體細胞(真核生物)相比，原核生物無核膜、染色體，也無除核糖體以外的其他細胞器。(2)分析表格數據，與乙組相比，丙組在飼喂高脂肪含量飼料＋灌胃辣椒素條件下，實驗增重較少，但腸道菌群豐度較高，說明辣椒素通過提高腸道菌群豐度、減少采食量，在一定程度上緩解了高脂飲食引起的肥胖。(3)①多肽屬于大分子物質，GLP-1和PYY是與食欲控制相關的兩種多肽類激素，故兩者以胞吐的方式分泌出細胞；根據反射弧的結構可知，興奮產生時迷走神經屬于傳入神經元；PYY屬于激素，激素通過體液運輸；分析圖1，與乙組相比，丙組的POMC、CART神經元活性較高，而NPY、AgRP活性較低，故推測下丘腦中抑制采食的神經元是POMC、CART，促進采食的是NPY、AgRP；據此推測GLP-1和PYY通過使促進采食的神經元NPY、AgRP的活性降低，同時使抑制采食的神經元POMC、CART的活性增強，從而增加小鼠飽腹感，降低食欲。②分析圖2，丙組的小腸絨毛比乙組密集，故推測辣椒素對腸道屏障功能有一定程度的修復，但據此不能充分證明辣椒素可通過修復腸道屏障功能來降低炎癥反應；還應檢測并比較三組小鼠腸道細胞膜蛋白的表達量以及血液中脂多糖和炎癥細胞因子的含量。
答案：(1)核膜、染色體、除核糖體以外的其他細胞器(寫出兩種即可)　(2)辣椒素通過提高腸道菌群豐度、減少采食量，在一定程度上緩解了高脂飲食引起的肥胖　(3)①胞吐　傳入　體液　POMC、CART　使促進采食的神經元NPY、AgRP的活性降低，同時使抑制采食的神經元POMC、CART的活性增強　②不能　圖2結果顯示辣椒素對腸道屏障功能有一定程度的修復，但是還應檢測并比較三組小鼠腸道細胞膜蛋白的表達量以及血液中脂多糖和炎癥細胞因子的含量(如胰島素含量、血糖水平等)
[應用、創新考法增分訓練]
題組一　縱覽探索歷程，培養科學思維
題組一　縱覽探索歷程，培養科學思維
1．(2022·重慶二模)巴斯德將感染了狂犬病的兔的神經組織制成勻漿，每天取樣給家兔注射。開始幾天被注射的家兔都會發病，但隨著勻漿放置時間的延長，家兔發病的反應越來越弱，放置10～14天的勻漿失去使家兔患病的作用。這時，如果再給這些沒有發病的、被注射了“過期病兔神經組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經組織勻漿，家兔也不會發病。后來，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即過期病兔的神經組織勻漿。下列分析不合理的是(　 )
A．給被注射了“過期病兔神經組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經組織勻漿，家兔不會發病是由于其體內有相應的抗體和記憶細胞
B．注射病兔神經組織勻漿后，家兔體內的B細胞會增殖分化為漿細胞，漿細胞產生的抗體會和狂犬病毒結合
C．給被注射了“過期病兔神經組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經組織勻漿，家兔體內只有記憶B細胞增殖分化為漿細胞
D．放置10～14天的病兔勻漿失去使家兔患病的作用是因為里面的狂犬病毒已經失去活性
解析：選C　根據題意可知，注射了“過期病兔神經組織勻漿”的家兔體內會發生體液免疫，產生了相應的抗體和記憶細胞，再注射新鮮病兔的神經組織勻漿，家兔就不會發病，A正確；病兔神經組織勻漿有抗原成分，注射病兔神經組織勻漿后，家兔體內會發生體液免疫，B細胞會增殖分化為漿細胞，漿細胞產生的抗體會和狂犬病毒結合，B正確；給被注射了“過期病兔神經組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經組織勻漿，家兔體內既有B細胞增殖分化為漿細胞，也有記憶B細胞增殖分化為漿細胞，C錯誤；放置10～14天的病兔勻漿失去使家兔患病的作用是因為里面的狂犬病毒已經失去活性，D正確。
2．(2022·昭平模擬)“淀粉—平衡石假說”認為植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激，“淀粉體”也含有自己的環狀DNA分子。當重力方向發生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響，下列有關敘述錯誤的是(　 )
A．淀粉體最終將重力信號轉變成運輸生長素的信號
B．在水平放置的根中，近地側IAA濃度低于遠地側
C．植物根部的向地生長體現了高濃度生長素抑制生長的作用
D．平衡石細胞中的“淀粉體”可能會進行基因的表達過程
解析：選B　由題干可知，平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，說明“淀粉體”能將重力信號轉換成運輸生長素的信號，A正確；水平放置的根中，由于重力的作用近地側生長素濃度高，遠地側生長素分布較少，近地側生長素濃度高于遠地側，B錯誤；植物根部的向地性是由于近地側生長素分布較多，細胞生長受抑制，遠地側生長素分布較少，細胞生長快，C正確；根據題意可知，“淀粉體”也含有自己的環狀DNA分子，可能會進行基因的表達過程，D正確。
3．(2022·保定二模)科學家將生長一致且去掉尖端的胚芽鞘分成兩組，在去掉尖端后，立即將含有相同濃度生長素的瓊脂塊放置在胚芽鞘的一側，其中一組暴露在單側光下，另一組仍然保持在黑暗條件下，1.5 h之后，測量胚芽鞘的彎曲角度。結果顯示，黑暗條件下胚芽鞘的彎曲角度是10.3°，而暴露在單側光下的胚芽鞘的彎曲角度是8.6°。下列敘述錯誤的是(　 )
A．生長素主要促進細胞的伸長，從而促進植株生長
B．推測光照可能會促進生長素的分解，使得生長素含量降低
C．單側光照下，瓊脂塊內的生長素向背光側運輸，使向光側生長慢
D．兩組實驗表明，生長素對胚芽鞘的生理作用沒有體現低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特性
解析：選C　生長素主要促進細胞伸長，從而促進植株生長，A正確；據題意可知，兩組都去除了胚芽鞘的尖端，不能產生生長素，黑暗條件下胚芽鞘的彎曲角度大于暴露在單側光下的胚芽鞘的彎曲角度，黑暗條件下生長素更多，促進作用更強，推測光照可能會促進生長素的分解，使得生長素含量降低，B正確；胚芽鞘的尖端是感光部位，瓊脂塊不能感受光，因此單側光照下，瓊脂塊內的生長素不會從向光側運輸到背光側，C錯誤；兩組實驗都是促進胚芽鞘的生長，沒有抑制作用，因此不能體現生長素具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特性，D正確。
題組二　關注人體健康，體現責任擔當
4.機體攝入水總量大大超過排出水量，以致水分在體內滯留，引起血漿滲透壓下降和循環血量增多，該現象稱之為水中毒，又稱稀釋性低鈉血癥。恐懼、失血、休克、急性感染、創傷、手術等應激刺激均會導致抗利尿激素(ADH)分泌異常增多，也會引起水中毒。關于水中毒現象，下列敘述不正確的是(　 )
A．ADH異常增多，可能使患者腎小管細胞膜上水通道蛋白數量增多
B．水中毒時下丘腦合成和釋放ADH減少，腎小管和集合管對水的重吸收減弱
C．利用藥物抑制ADH與其受體的結合，有利于緩解患者水中毒癥狀
D．運動員運動出汗后，不能通過大量飲用純凈水來補水，否則容易引起水中毒
解析：選B　ADH異常增多，與腎小管細胞膜上的特異性受體結合，可能激活細胞內一系列反應，增加腎小管細胞膜上水通道蛋白的數量，從而使水分的重吸收增加，A正確；ADH是由下丘腦合成并分泌、垂體釋放的，B錯誤；利用藥物抑制ADH與其受體的結合，減少腎小管細胞對水的重吸收，有利于緩解患者水中毒癥狀，C正確；運動員運動出汗后，若大量飲用純凈水來補水，會沖淡血液中鹽的濃度，機體為了保持和恢復原有濃度，就要把喝進來的水分再排出去，于是繼續出汗，隨著汗液的排出，鹽又進一步丟失，如此形成了惡性循環，因此容易引起水中毒，D正確。
5．(2022·棗莊模擬)科學家以果蠅為研究對象揭示了“被熱醒”的原因。當夜間環境溫度升高時，果蠅的AC神經元感知溫度變化產生興奮，此興奮傳遞到背后側神經元DN1ps，DN1ps表達的神經肽CNMa抑制腦間神經元PI的活性，促進夜晚覺醒。下列敘述錯誤的是(　 )
A．AC神經元受到高溫刺激時，鈉離子內流產生動作電位
B．興奮由神經元AC傳至DN1ps時，完成電信號→化學信號→電信號轉換
C．在神經元PI細胞膜形成的突觸后膜上存在CNMa的受體
D．抑制AC神經元向DN1ps神經元傳遞興奮會使高溫促進夜晚覺醒的作用增強
解析：選D　AC神經元受到高溫刺激產生興奮時，鈉離子內流產生動作電位，A正確；興奮由神經元AC傳至DN1ps時，需要經過突觸結構，此時可以完成電信號→化學信號→電信號的轉換，B正確；DN1ps表達的神經肽CNMa抑制腦間神經元PI的活性，所以在神經元PI細胞膜形成的突觸后膜上存在CNMa的受體，C正確；抑制AC神經元向DN1ps神經元傳遞興奮，會影響CNMa的合成，最終使高溫促進夜晚覺醒的作用減弱，D錯誤。
6．(2022·青島一模)人體某些感覺神經元細胞膜上存在辣椒素受體TRPV1(一種陽離子通道受體)，在辣椒素或炎熱條件下會被激活，大腦中的TRPV1散熱神經回路被打開，從而降低體溫。科學家將野生型和缺失TRPV1基因的敲除型小鼠放在常溫條件下飼養一段時間后，移至炎熱環境中，觀察、測量相關指標的變化。下列說法錯誤的是(　 )
A．TRPV1被激活的實質是感覺神經元產生了神經沖動
B．在炎熱的環境中野生型小鼠汗液分泌量增多，抗利尿激素分泌增加
C．在炎熱的環境中敲除型小鼠只能通過減少產熱來維持體溫
D．在炎熱的環境中野生型和敲除型小鼠的下丘腦相關區域都能產生興奮
解析：選C　由題意可知，TRPV1是感覺神經元細胞膜上辣椒素的受體，TRPV1被激活實質上是感覺神經元產生了神經沖動，即產生了興奮，A正確；在炎熱條件下，野生型小鼠的汗液分泌量增加，抗利尿激素增加，以促進腎小管和集合管對水分的重吸收，減少水分的流失，B正確；雖然敲除型小鼠缺失TRPV1基因，不能引起大腦中的TRPV1散熱神經回路被打開，但是敲除型小鼠還有其他散熱的途徑，故在炎熱的環境中敲除型小鼠除了通過減少產熱來維持體溫，還可以通過增加散熱來維持體溫，C錯誤；下丘腦是體溫調節中樞，敲除型小鼠的下丘腦不受影響，因此在炎熱的環境中野生型和敲除型小鼠的下丘腦相關區域都能產生興奮，D正確。
7．(2022·啟東模擬)科學家將蛙心Ⅰ和蛙心Ⅱ分別置于成分相同的營養液中，蛙心Ⅰ有神經支配，蛙心Ⅱ無神經支配。電刺激蛙心Ⅰ的神經，蛙心Ⅰ跳動減慢；從蛙心Ⅰ的營養液中取一些液體注入蛙心Ⅱ的營養液中，蛙心Ⅱ跳動也會減慢。下列相關分析不正確的是(　 )
A．營養液可使蛙心細胞所處內環境相對穩定，以保持蛙心的生理活性
B．刺激蛙心Ⅰ的神經引發其跳動減慢，該過程是由完整反射弧完成的
C．該實驗可為“神經元與心肌細胞間傳遞化學信號”假說提供證據
D．該實驗說明蛙心Ⅰ神經釋放的物質可抑制蛙心Ⅱ心肌細胞興奮
解析：選B　根據題意可知，營養液可使蛙心細胞所處內環境相對穩定，以保持蛙心的生理活性，A正確；刺激蛙心Ⅰ的神經引發其跳動減慢，該過程只有傳出神經和效應器，反射弧不完整，B錯誤；該實驗說明刺激蛙心Ⅰ的神經后產生了某種化學物質，該化學物質也能作用于蛙心Ⅱ，引起相同效應，證明神經元與心肌細胞是通過化學信號聯系的，C正確；該實驗說明蛙心Ⅰ神經釋放的物質也能作用于蛙心Ⅱ，可抑制蛙心Ⅱ心肌細胞興奮使其跳動減慢，D正確。
8．(2022·龍巖四模)雙極細胞是視網膜的一種中間神經元，它向內、外各伸出一個突起：向外為樹突，末端分枝較多，與視桿細胞和視錐細胞的軸突構成突觸，接收信號輸入；向內為軸突，整合信息后傳遞至無長突細胞和神經節細胞。如圖為大鼠視網膜局部神經細胞間的突觸聯系示意圖。請據圖回答下列問題：
(1)在反射弧中，視桿細胞和視錐細胞作為________接收光信號。與視桿細胞和視錐細胞形成突觸時，雙極細胞膜屬于突觸______(填“前”或“后”)膜。
(2)據圖分析，甲通過分泌谷氨酸可將興奮傳遞給乙，而不能傳遞給丙，原因是________________________________________________________________________
__________________________。研究發現，乙對甲分泌谷氨酸存在負反饋調節，該過程中乙細胞產生的內源大麻素發揮了重要作用，其作用是____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)視網膜缺血再灌注損傷(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理損傷過程，如青光眼、視網膜動靜脈阻塞等。大鼠RIRI會促進IL-1β的合成，從而造成神經節細胞損傷。藏紅花是我國傳統名貴藥材，目前已經發現其藥理成分藏紅花素具有神經保護、心肌保護、增強記憶的功效。請利用以下實驗材料及用具，設計實驗驗證藏紅花素對RIRI大鼠的神經節細胞具有保護作用。寫出實驗思路及預測結果。
實驗材料及用具：生理狀態相同的正常大鼠若干只，視網膜缺血再灌注手術設備，藏紅花素溶液(用生理鹽水配制)，生理鹽水，注射器，IL-1β檢測儀等。
解析：(1)反射弧的結構包括五部分，其中感受器可以感受刺激并產生興奮，故視錐細胞和視桿細胞作為感受器接收光信號；雙極細胞與視錐細胞和視桿細胞形成突觸時，接收信號輸入，因此雙極神經細胞膜屬于突觸后膜。(2)突觸后膜上的神經遞質受體具有特異性，由圖可知，乙細胞表面存在谷氨酸受體，而丙細胞不存在，故甲通過分泌谷氨酸可將興奮傳遞給乙，但不能傳遞給丙。據圖可知，內源大麻素能與甲膜上受體結合后抑制Ca2＋通道開放，同時又能與丙膜上的特異性受體結合，抑制甘氨酸釋放，該過程中存在負反饋調節機制，保證了神經調節的精準性。(3)大鼠RIRI會促進IL-1β的合成，從而造成神經節細胞損傷，本實驗的目的是證明藏紅花素對RIRI大鼠的神經節細胞具有保護作用，即藏紅花素可以減少IL-1β的合成，則實驗的自變量為藏紅花素的有無，因變量是IL-1β的含量，實驗設計應遵循對照與單一變量原則，實驗思路及預測結果見答案。
答案：(1)感受器　后　(2)乙細胞表面存在谷氨酸受體，而丙細胞不存在　內源大麻素能與甲膜上受體結合抑制Ca2＋通道開放，同時又能與丙膜上受體結合，抑制甘氨酸釋放　(3)實驗思路：取生理狀況相同的正常大鼠若干只，通過視網膜缺血再灌注手術制備RIRI模型大鼠，將模型大鼠隨機均分為A、B兩組，A組注射適量的藏紅花素溶液，B組注射等量生理鹽水，相同且適宜條件下飼養一段時間后，用IL-1β檢測儀檢測大鼠體內IL-1β的數量。　預測結果：A組大鼠體內IL-1β的數量低于B組。
題組三　引入科普情境，增長知識見識
9．生理學家研究發現，在48～50 ℃環境中，若空氣干燥，人能停留15分鐘且體溫保持穩定；若空氣潮濕，人只能耐受很短時間。下列說法不合理的是(　 )
A．人體維持內環境穩態的能力是有限的
B．在高溫環境中，通過神經—體液發送信息進行體溫調節
C．在高溫環境中，人體體溫穩定的原因是產熱量小于散熱量
D．人在高溫潮濕環境中耐受時間短的原因可能與散熱受阻有關
解析：選C　人體維持內環境穩態的能力是有一定限度的，超過一定程度會使內環境的穩態遭到破壞，A正確；在高溫環境中，甲狀腺激素分泌減少受體液調節，汗腺分泌增加、毛細血管舒張受神經調節，即通過神經—體液發送信息進行體溫調節，B正確；在高溫環境中，人體體溫穩定的原因是產熱量等于散熱量，C錯誤；人在高溫潮濕環境中散熱受阻，產熱不變，會導致體溫升高，故其在該環境中耐受時間短，D正確。
10．(2022·遼陽一模)睪酮屬于雄激素，有些運動員通過服用睪酮衍生物來促進肌肉生長，增加肌肉力量、但這種行為可能會導致性腺萎縮。這可能與性激素分泌過程中存在分級調節和反饋調節有關。下列相關敘述錯誤的是(　 )
A．睪酮衍生物可能會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導致性腺萎縮
B．分級調節是指通過下丘腦—垂體的分層調控，如抗利尿激素的分泌
C．分級調節可以放大調節的效應，形成多級反饋調節
D．在神經調節中也存在分級調節和反饋調節
解析：選B　由于性激素對下丘腦和垂體存在負反饋調節，因此睪酮衍生物可能會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導致性腺萎縮，A正確；分級調節是指通過下丘腦—垂體—靶腺體的分層調控，抗利尿激素的分泌不屬于分級調節，B錯誤；性激素的分泌過程中存在分級調節，分級調節可以放大調節的效應，形成多級反饋調節，C正確；神經調節中存在分級調節，如位于脊髓的低級中樞受到位于腦中的相應的高級中樞的調控，神經調節中存在反饋調節，如排尿反射屬于正反饋調節，D正確。
11．(2022·洛陽一模)氨基酸脫氨基產生的氨經肝臟代謝轉變為尿素。此過程發生障礙時，大量進入腦組織的氨與谷氨酸反應生成谷氨酰胺，谷氨酰胺含量增加可引起腦組織水腫、代謝障礙，患者會出現昏迷、膝跳反射明顯增強等現象。下列說法正確的是(　 )
A．此時內環境穩態遭到破壞，必將引起酶促反應速率加快
B．興奮經過膝跳反射神經中樞的時間比經過縮手反射神經中樞的時間長
C．患者膝跳反射增強的原因是高級神經中樞對低級神經中樞的控制減弱
D．患者能進食后，應大量增加蛋白類食品的攝入
解析：選C　內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，內環境穩態遭到破壞，不一定會引起酶促反應速率加快，A錯誤；膝跳反射一共有2個神經元參與，縮手反射有3個神經元參與，膝跳反射神經中樞的突觸數目少，因此興奮經過膝跳反射神經中樞的時間比經過縮手反射神經中樞的時間短，B錯誤；膝跳反射的低級神經中樞在脊髓，位于脊髓的低級中樞受腦中相應高級中樞的調控，患者膝跳反射增強的原因是高級神經中樞對低級神經中樞的控制減弱，C正確；如果患者攝入過多的蛋白質，其中的氨基酸脫氨基產生的更多氨進入腦組織，與谷氨酸反應生成更多谷氨酰胺，會加重病情，所以應減少蛋白類食品攝入，D錯誤。
12．(2022·荊州模擬)脊髓是中樞神經的一部分，位于脊椎骨組成的椎
管內，由上而下分為頸段、胸段、腰段、骶段和尾段。脊髓結構模式圖如圖所示。醫學上一般將第二胸椎以上的脊髓橫貫性病變或損傷引起的截癱稱為高位截癱，四肢喪失運動功能；第三胸椎以下的脊髓損傷所引起的截癱稱為下半身截癱，以下半身運動功能喪失為主要臨床表現。以下敘述正確的是(　 )
A．下半身癱瘓的患者不能運動的原因是運動神經元受損
B．當直接刺激離體的脊髓腹根時引起3細胞體興奮后，興奮沿2和1傳遞，在背根能檢測到神經沖動
C．高位截癱患者除運動功能喪失外，排尿反射也隨之消失
D．四肢正常運動都需要大腦皮層參與，脊髓管理的只是低級反射活動
解析：選D　下半身癱瘓的患者不能運動的原因不一定是運動神經元受損，可能是第三胸椎以下的神經中樞受損，A錯誤；興奮傳遞的方向從1到2再到3，刺激離體的脊髓腹根時引起3細胞體興奮后，興奮不能沿2和1傳遞，因為在突觸處興奮只能單向傳遞，B錯誤；排尿的低級中樞在脊髓，雖然腦與脊髓的聯系中斷，但高位截癱患者仍可排尿，排尿反射仍然存在，只是興奮不能上傳到大腦皮層，不能產生尿意，C錯誤；大腦皮層是最高級的神經中樞，可以控制脊髓的低級中樞，如控制四肢運動，脊髓管理的只是低級反射活動，D正確。
13．(2022·平邑二模)臨床數據發現，大部分2型糖尿病患者血液中的胰島素含量并不低，但組織細胞對胰島素的敏感性降低，稱為胰島素抵抗。科學家還發現胰島素的靶細胞主要通過細胞膜上的載體(GLUT4)來攝取葡萄糖，胰島素與靶細胞膜上的受體結合，調控GLUT4的儲存囊泡與細胞膜融合。下列關于胰島素抵抗出現原因的推理，不合理的是(　 )
A．胰島素抗體與胰島素結合，使胰島素不能與其受體正常結合
B．胰島素靶細胞中GLUT4儲存囊泡轉運至細胞膜過程受阻
C．靶細胞上胰島素受體異常，導致胰島素信號不能正常傳遞
D．胰島素靶細胞發生基因重組，不能表達GLUT4運輸葡萄糖
解析：選D　胰島素抗體與胰島素結合，使胰島素不能與其受體正常結合，使人體產生胰島素抵抗，A合理；胰島素抵抗患者體內的胰島素含量并不低，但是組織細胞對胰島素的敏感性降低，根據激素作用需與靶細胞膜上的受體結合的特點判斷，原因可能是胰島素靶細胞中GLUT4儲存的囊泡轉運至細胞膜過程受阻，也可能是靶細胞上胰島素受體異常，導致胰島素信號不能正常傳遞，B、C合理；胰島素靶細胞是體細胞，不能發生基因重組，D不合理。
14．(2022·長沙模擬)“胃腸感冒”在醫學上又稱“嘔吐性上感”，主要是由一種叫“柯薩奇”的病毒引起的，同時伴有細菌性混合感染。它的發病癥狀主要是嘔吐、腹瀉、胃脹、發熱等。下列敘述錯誤的是(　 )
A．“胃腸感冒”時，下丘腦中的滲透壓感受器會感知內環境滲透壓升高
B．“胃腸感冒”時，下丘腦中的神經分泌細胞分泌的抗利尿激素會增多
C．“胃腸感冒”有炎癥出現發熱現象時，體溫升高，此時機體產熱量大于散熱量
D．“胃腸感冒”時，機體首先發生細胞免疫，再通過體液免疫徹底消滅病毒
解析：選D　“胃腸感冒”的癥狀主要是嘔吐、腹瀉，會導致內環境滲透壓升高，下丘腦中的滲透壓感受器會感知內環境滲透壓升高，使抗利尿激素分泌增多，促進腎小管和集合管對水的重吸收，降低滲透壓，A、B正確；“胃腸感冒”有炎癥出現發熱現象時，體溫升高，此時機體產熱量大于散熱量，C正確；“胃腸感冒”主要是由一種叫“柯薩奇”的病毒引起的，同時伴有細菌性混合感染，機體首先發生體液免疫，減少病毒對宿主細胞的侵染，D錯誤。
15．(2022·臨汾二模)人在情緒壓力下，正常機體可以通過“下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸”分泌糖皮質激素進行調節。研究發現當長期處于消極情緒壓力下，可能導致糖皮質激素增多。過量的糖皮質激素使突觸間的神經遞質5-羥色胺減少，引起抑郁。請回答下列問題：
(1)下丘腦、垂體和腎上腺皮質之間存在的這種分層調控，稱為__________調節。正常情況下，健康人血液中糖皮質激素濃度不會過高，原因是____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)5-羥色胺以__________的方式從突觸前膜釋放到突觸間隙，與____________________結合，實現興奮在神經元之間的單向傳遞。藥物氟西汀可用于治療抑郁癥，原因是氟西汀可以________(填“減緩”或“加快”)突觸間隙5-羥色胺的清除。
(3)研究者提出適量有氧運動也可以治療抑郁。請設計實驗驗證適量有氧運動可以替代藥物治療抑郁。
實驗材料：生理狀態相同的抑郁大鼠若干只、生理狀態相同的正常大鼠若干只、治療抑郁的藥物。
實驗思路：取生理狀態相同的抑郁大鼠隨機平均分組，各組處理方式分別為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________；另取不作處理的相同數量正常大鼠作為對照，在適宜條件下培養相同時間，定期檢測并計算每組大鼠體內5-羥色胺含量的平均值。
解析：(1)結合題意分析，糖皮質激素的分泌是通過“下丘腦—垂體—腎上腺皮質”軸進行調節的，該調節方式為分級調節；在糖皮質激素分泌過程中存在負反饋調節，當血液中糖皮質激素濃度增加到一定程度時，會抑制下丘腦和垂體分泌相關激素，使糖皮質激素分泌減少而不至濃度過高。(2)5-羥色胺是小分子有機物，是一種神經遞質，以胞吐的方式從突觸前膜釋放到突觸間隙，與突觸后膜上的特異性受體結合，實現興奮在神經元之間的單向傳遞。根據題干信息可知，如果神經元釋放5-羥色胺數量不足，將會引起抑郁癥，藥物氟西汀可以減緩突觸間隙5-羥色胺的清除，可用于治療抑郁癥。(3)結合題意分析，本實驗目的是驗證適量有氧運動可以替代藥物治療抑郁，則實驗的自變量為適量有氧運動和藥物，因變量為大鼠體內5-羥色胺的量，實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則，故可設計實驗如下：取生理狀態相同的抑郁大鼠隨機平均分組，各組處理方式分別為一組大鼠不作處理；二組大鼠用適宜劑量治療抑郁的藥物處理；三組大鼠給予適量有氧運動干預；另取不作處理的相同數量正常大鼠作為對照，在適宜條件下培養相同時間，定期檢測并計算每組大鼠體內5-羥色胺含量的平均值。
答案：(1)分級　血液中糖皮質激素濃度增加到一定程度時，會抑制下丘腦和垂體分泌相關激素，使糖皮質激素分泌減少而不至濃度過高(或在糖皮質激素分泌過程中存在負反饋調節)　(2)胞吐　突觸后膜上的特異性受體　減緩　(3)一組大鼠不作處理；二組大鼠用適宜劑量治療抑郁的藥物處理；三組大鼠給予適量有氧運動干預

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