2025版高考生物二輪復(fù)習(xí)課件 限時(shí)練19 動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)題的分析與設(shè)計(jì)

動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)題的分析與設(shè)計(jì)限時(shí)練19

(時(shí)間：40分鐘

分值：50分)1.(2024·武漢市調(diào)研)禁食可激活下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)(HPA)軸并使機(jī)體釋放腎上腺皮質(zhì)激素，進(jìn)而引起一系列的生理反應(yīng)，相關(guān)過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)下丘腦通過垂體調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)分泌腎上腺皮質(zhì)激素的體液調(diào)節(jié)方式為

。分級(jí)調(diào)節(jié)(2)腎上腺皮質(zhì)激素有皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮等。皮質(zhì)醇(屬于糖皮質(zhì)激素)與_______________________________________________(至少填2種)等，可通過調(diào)節(jié)有機(jī)物的代謝或影響胰島素的分泌和作用，直接或間接地提高血糖濃度。皮質(zhì)酮可誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞重新進(jìn)入其發(fā)生的場(chǎng)所

，從而降低機(jī)體的免疫能力。胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素(答出2種即可)骨髓(3)禁食導(dǎo)致的饑餓直接激活下丘腦中的AgRP神經(jīng)元，并使其釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ－氨基丁酸(GABA)和神經(jīng)肽Y(NPY)。①向禁食小鼠的下丘腦區(qū)域注射NPY受體拮抗劑后，血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平仍升高；但在注射GABA受體阻斷劑后，血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平并不升高。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明AgRP神經(jīng)元通過釋放

(填“GABA”或“NPY”)激活HPA軸。GABA②因GABA和NPY均為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，不能直接激活下丘腦中分泌CRH的神經(jīng)元(PVH－Crh)，研究人員推測(cè)，AgRP和PVH－Crh之間還存在中間神經(jīng)元。請(qǐng)利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)(可單獨(dú)抑制某一類神經(jīng)元)，以禁食小鼠為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究BNST或LH是否為中間神經(jīng)元。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路(不含預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

將禁食小鼠均分為甲、乙、丙三組，甲組利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)抑制BNST，乙組利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)抑制LH，丙組不作處理，作為對(duì)照，檢測(cè)三組小鼠血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平(也可以無對(duì)照組，只設(shè)2組實(shí)驗(yàn)組，但需要檢測(cè)抑制前后的激素水平；也可以進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn)，即增設(shè)兩種神經(jīng)元均抑制組)③若經(jīng)實(shí)驗(yàn)探究得知中間神經(jīng)元為BNST，則AgRP激活PVH－Crh的機(jī)制為：(請(qǐng)?jiān)谙聢D括號(hào)中填上適當(dāng)?shù)姆?hào)，“＋”表示促進(jìn)，“－”表示抑制)－－解析

(1)由題圖可知，禁食可刺激下丘腦，使其分泌促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素，該激素作用于垂體，可使垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素，促腎上腺皮質(zhì)激素作用于腎上腺皮質(zhì)，可促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)激素的合成和分泌。據(jù)此推測(cè)，下丘腦通過垂體調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)分泌腎上腺皮質(zhì)激素的體液調(diào)節(jié)方式為分級(jí)調(diào)節(jié)。(2)人體中能夠降低血糖濃度的激素只有胰島素，能夠升高血糖濃度的激素有胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素、糖皮質(zhì)激素等。淋巴細(xì)胞包括B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞均起源于骨髓中的造血干細(xì)胞，其中T淋巴細(xì)胞遷移到胸腺成熟，B淋巴細(xì)胞在骨髓中成熟。(3)①已知禁食可激活下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)(HPA)軸，促進(jìn)機(jī)體釋放腎上腺皮質(zhì)激素。又知禁食導(dǎo)致的饑餓能直接激活下丘腦中的AgRP神經(jīng)元，并使其釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ－氨基丁酸(GABA)和神經(jīng)肽Y(NPY)。向禁食小鼠的下丘腦區(qū)域注射NPY受體拮抗劑后，血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平仍升高，說明AgRP神經(jīng)元不通過釋放NPY激活HPA軸；在注射GABA受體阻斷劑后，血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平并不升高，說明AgRP神經(jīng)元通過釋放GABA激活HPA軸。②若要探究BNST或LH是否為中間神經(jīng)元，結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料和題中技術(shù)可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：將禁食小鼠均分為甲、乙、丙三組，甲組利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)抑制BNST，乙組利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)抑制LH，丙組不作處理，作為對(duì)照，檢測(cè)三組小鼠血漿中腎上腺皮質(zhì)激素水平。③若中間神經(jīng)元為BNST，由于AgRP釋放的GABA和NPY均為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，故AgRP可抑制BNST興奮，即抑制其釋放神經(jīng)遞質(zhì)，通過抑制BNST釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)激活PVH－Crh神經(jīng)元，進(jìn)而促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)激素的分泌。2．(2024·福州市質(zhì)檢)甲狀腺功能減退(甲減)患者甲狀腺激素分泌減少，患者表現(xiàn)出骨骼生長(zhǎng)發(fā)育緩慢、體重增加、垂體發(fā)育異常等癥狀。為研究藥物在治療甲減和改善垂體發(fā)育方面的效果，需要構(gòu)建甲減大鼠模型，研究人員開展了系列實(shí)驗(yàn)。 (1)甲減患者垂體中分泌_________________的細(xì)胞增多，導(dǎo)致垂體增生肥大。這種現(xiàn)象與________________________軸的調(diào)節(jié)有關(guān)。該調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________________________________。促甲狀腺激素下丘腦—垂體—甲狀腺可以放大激素的調(diào)節(jié)效應(yīng)，形成多級(jí)反饋調(diào)節(jié)，有利于精細(xì)調(diào)控(2)在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，建模及其效果評(píng)價(jià)過程如表，請(qǐng)完善表格。建模過程對(duì)照組：幼鼠＋生理鹽水灌胃；模型組：幼鼠＋丙基硫氧嘧啶灌胃(丙基硫氧嘧啶能抑制甲狀腺激素合成)建模效果檢測(cè)方法方法一：比較模型組和對(duì)照組的甲狀腺激素和促甲狀腺激素水平方法二：注射①_______________________。檢測(cè)___________________________________________建模成功判斷依據(jù)②_______________________________________________模型組的促甲狀腺激素濃度升高幅度明顯低于對(duì)照組與對(duì)照組相比，模型組的甲狀腺激素濃度明顯降低，促甲狀腺激素濃度明顯升高促甲狀腺激素釋放激素模型組和對(duì)照組的促甲狀腺激素濃度變化解析

(1)甲狀腺功能減退患者的血液中甲狀腺激素減少，通過(負(fù))反饋調(diào)節(jié)作用，垂體分泌的促甲狀腺激素增多，以促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素，所以甲減患者垂體中分泌促甲狀腺激素的細(xì)胞增多，垂體增生肥大，這種現(xiàn)象與下丘腦—垂體—甲狀腺軸的調(diào)節(jié)有關(guān)。這種調(diào)節(jié)方式可以放大激素的調(diào)節(jié)效應(yīng)，形成多級(jí)反饋調(diào)節(jié)，有利于精細(xì)調(diào)控，維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)。(2)方法一直接比較模型組和對(duì)照組的甲狀腺激素和促甲狀腺激素水平，若與對(duì)照組相比，用丙基硫氧嘧啶灌胃的模型組的甲狀腺激素濃度明顯降低，而促甲狀腺激素濃度明顯升高，則甲減大鼠模型建模成功；方法二給對(duì)照組和模型組幼鼠注射促甲狀腺激素釋放激素，檢測(cè)模型組和對(duì)照組的促甲狀腺激素濃度變化，若模型組的促甲狀腺激素濃度升高幅度明顯低于對(duì)照組，則甲減大鼠模型建模成功。3．(2024·河北卷，20)心率為心臟每分鐘搏動(dòng)的次數(shù)。心肌P細(xì)胞可自動(dòng)產(chǎn)生節(jié)律性動(dòng)作電位以控制心臟搏動(dòng)。同時(shí)，P細(xì)胞也受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配。受體阻斷劑A和B能與各自受體結(jié)合，并分別阻斷兩類自主神經(jīng)的作用，以受試者在安靜狀態(tài)下的心率為對(duì)照，檢測(cè)了兩種受體阻斷劑對(duì)心率的影響，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)調(diào)節(jié)心臟功能的基本中樞位于________。大腦皮層通過此中樞對(duì)心臟活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用，體現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的________調(diào)節(jié)。(2)心肌P細(xì)胞能自動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)作電位，不需要刺激，該過程涉及Ca2＋的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。神經(jīng)細(xì)胞只有受刺激后，才引起________離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的增加，進(jìn)而形成膜電位為__________的興奮狀態(tài)。上述兩個(gè)過程中離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式相同，均為________。腦干分級(jí)鈉內(nèi)正外負(fù)協(xié)助擴(kuò)散(3)據(jù)圖分析，受體阻斷劑A可阻斷____________神經(jīng)的作用。興奮在此神經(jīng)與P細(xì)胞之間進(jìn)行傳遞的結(jié)構(gòu)為________。(4)自主神經(jīng)被完全阻斷時(shí)的心率為固有心率。據(jù)圖分析，受試者在安靜狀態(tài)下的心率____________(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受試者心率為每分鐘90次，比較此時(shí)兩類自主神經(jīng)的作用強(qiáng)度__________________________________。副交感突觸小于副交感神經(jīng)的作用強(qiáng)度大于交感神經(jīng)解析

(1)腦干是連接脊髓和腦其他部分的重要通路，有許多維持生命的必要中樞，如調(diào)節(jié)呼吸、心臟功能的基本活動(dòng)中樞。大腦皮層通過腦干對(duì)心臟活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用，體現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)。(2)神經(jīng)細(xì)胞受刺激后，Na＋通道開放，Na＋內(nèi)流，膜電位由靜息狀態(tài)的內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)。題中所述Na＋和Ca2＋的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)都屬于協(xié)助擴(kuò)散。(3)交感神經(jīng)活動(dòng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí)心跳加快，副交感神經(jīng)活動(dòng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí)心跳減慢。分析題圖，受體阻斷劑A處理組的心率高于對(duì)照組，說明該受體阻斷劑可阻斷副交感神經(jīng)的作用。副交感神經(jīng)與P細(xì)胞之間進(jìn)行傳遞的結(jié)構(gòu)為突觸。(4)分析題圖，受體阻斷劑A＋B組(阻斷交感神經(jīng)和副交感神經(jīng))的心率高于對(duì)照組，說明受試者在安靜狀態(tài)下的心率小于固有心率。假如副交感神經(jīng)的作用強(qiáng)度與交感神經(jīng)的作用強(qiáng)度相同，則受試者心率應(yīng)與圖中固有心率(100)相同，而受試者的心率為每分鐘90次，低于固有心率，說明副交感神經(jīng)的作用強(qiáng)度要大于交感神經(jīng)。4．(2024·湖南卷，19)葡萄糖進(jìn)入胰島B細(xì)胞后被氧化，增加ATP的生成，引起細(xì)胞膜上ATP敏感性K＋通道關(guān)閉，使膜兩側(cè)電位差變化，促使Ca2＋通道開放，Ca2＋內(nèi)流，刺激胰島素分泌。進(jìn)食后，由小腸分泌的腸促胰島素(GLP－1和GIP)依賴于葡萄糖促進(jìn)胰島素分泌，稱為腸促胰島素效應(yīng)。人體內(nèi)的GLP－1和GIP易被酶D降解，人工研發(fā)的類似物功能與GLP－1和GIP一樣，但不易被酶D降解?；卮鹣铝袉栴}： (1)胰島素需要通過________運(yùn)輸作用于靶細(xì)胞。藥物甲只能與胰島B細(xì)胞膜表面特異性受體結(jié)合，作用于ATP敏感性K＋通道，促進(jìn)胰島素分泌。使用藥物甲后，胰島B細(xì)胞內(nèi)______________(填“K＋”“Ca2＋”或“K＋和Ca2＋”)濃度增大；過量使用會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重不良反應(yīng)，該不良反應(yīng)可能是________________________________________________。體液K＋和Ca2＋機(jī)體出現(xiàn)低血糖癥狀(2)與正常人比較，患者A和B的腸促胰島素效應(yīng)均減弱，血糖異常升高。使用藥物甲后，患者A的血糖得到有效控制，而患者B血糖無改善、患者B可能有________分泌障礙。(3)研究發(fā)現(xiàn)，與正常人比較，患者A的GLP－1表達(dá)量較低但其受體數(shù)量無變化，而GIP表達(dá)量無變化但其受體數(shù)量明顯下降。若從①GIP類似物；②GLP－1類似物；③酶D激活劑中篩選治療患者A的候選新藥，首選________(填序號(hào))。若使用該候選藥，發(fā)生(1)所述不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)____________(填“大于”“等于”或“小于”)使用藥物甲，理由是_____________________________________________________________________________________________________。胰島素②小于 GLP－1發(fā)揮作用依賴于葡萄糖，當(dāng)胰島素分泌導(dǎo)致血糖濃度下降時(shí)，GLP－1不會(huì)持續(xù)發(fā)揮作用解析

(1)胰島素是一種激素，在體內(nèi)激素通過體液運(yùn)輸?shù)缴眢w各處發(fā)揮作用。由題可知，胰島素分泌時(shí)ATP敏感性K＋通道關(guān)閉，Ca2＋通道開放。藥物甲只能與胰島B細(xì)胞膜表面特異性受體結(jié)合，促進(jìn)胰島素分泌，因此會(huì)減少K＋外流，同時(shí)會(huì)促進(jìn)Ca2＋內(nèi)流，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的K＋和Ca2＋濃度都增大。過量使用藥物甲會(huì)促使胰島素大量釋放，從而使得血糖濃度持續(xù)下降，導(dǎo)致機(jī)體可能出現(xiàn)低血糖癥狀。(2)藥物甲的作用是促進(jìn)胰島素的分泌，使用藥物甲后血糖濃度無改善，說明對(duì)于患者B而言藥物甲喪失促使胰島素分泌的作用，因此患者B可能有胰島素分泌障礙。(3)根據(jù)題意分析，該患者體內(nèi)的GLP－1表達(dá)量較低，即含量少，但其受體數(shù)量無變化，因此可以選擇GLP－1類似物；患者GIP表達(dá)量無變化且其受體明顯下降，因此使用GIP類似物不會(huì)有明顯的改善作用；使用酶D激活劑會(huì)促使GLP－1和GIP的降解，不利用疾病的治療。因此，首選的藥物是GLP－1類似物。使用GLP－1類似物一般不會(huì)導(dǎo)致低血糖癥狀，其原因是GLP－1發(fā)揮作用依賴于葡萄糖，當(dāng)胰島素分泌導(dǎo)致血糖濃度下降時(shí)，GLP－1不會(huì)持續(xù)發(fā)揮作用，因此不會(huì)引起胰島素持續(xù)分泌，避免了低血糖癥狀的發(fā)生。5．(2024·陜西漢中模擬)某實(shí)驗(yàn)小組為建立一種自身免疫性腦脊髓炎大鼠模型，用豚鼠的脊髓制備脊髓勻漿作為抗原，取30只生理狀態(tài)相同的野生大鼠隨機(jī)均分為3組并進(jìn)行相應(yīng)處理，一段時(shí)間后結(jié)果如表所示。回答下列問題：(1)自身免疫病的發(fā)生與免疫系統(tǒng)的________功能異常有關(guān)。(2)制備自身免疫性腦脊髓炎大鼠模型時(shí)，以豚鼠的脊髓作為抗原的原因可能是豚鼠的脊髓和大鼠的脊髓存在相同的________，豚鼠的脊髓刺激產(chǎn)生的抗體能與大鼠的脊髓結(jié)合。產(chǎn)生抗體的過程中輔助性T細(xì)胞的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________________。和A組相比，B組實(shí)驗(yàn)結(jié)果有差異，原因是B組的記憶B細(xì)胞在機(jī)體再次受到同種抗原刺激后，能夠________________________________________________。免疫自穩(wěn)抗原其表面的特定分子發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合，作為激活B細(xì)胞的第二個(gè)信號(hào)；輔助性T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化迅速增殖、分化，形成的漿細(xì)胞快速產(chǎn)生大量抗體(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，________(填“A組”“B組”或“C組”)更適合自身免疫性腦脊髓炎大鼠模型的制備。請(qǐng)列舉一條制備自身免疫性腦脊髓炎大鼠模型的科研價(jià)值：___________________________________