高考生物大题03 生命活动的调节(解析版)

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大题03 生命活动的调节

【高考真题分布】

考点 考向 高考考题分布

生命活动的调节 1. 动物神经调节、体液调节、免疫调节等共同维持内环境的稳态。

2. 动物生命活动的实验设计。

3. 生长素及其他植物激素的关系及应用。

4. 植物生命活动调节的实验分析。

2023山东卷

2023广东卷

2023海南卷

2023天津卷

2023北京卷

2023山西卷

2023浙江卷

2023重庆卷

2023湖北卷

2023湖南卷

2023河北卷

2022北京卷

【题型解读】

一、个体生命活动调节:动物神经调节、体液调节、免疫调节等共同维持内环境的稳态是每年的必考题,其中对神经调节和体液调节考查较多,近年对免疫与健康部分也有较多考查。除了对神经-体液-免疫调节网络的基础知识进行考查外,还对课本涉及的实验过程进行深度考查,侧重考查学生在具体情境中解决问题的能力,提升考生的科学探究能力。植物生命活动的调节常结合代谢部分进行深度考查,主要考查考生结合农业生产时的具体应用和实验探究能力。

二、动物生命活动与人的生活和人体健康密不可分,在生活、生产实践中,与动物生命活动相关的情景比比皆是。动物生命活动是高考命题的热点。通过分析近几年试题,发现机体对环境的适应性调节(血糖调节、体温调节、甲状腺激素的分级调节等),免疫的具体应用及分析、脊椎动物激素在生产和生活中的应用等,通过具体的生活、生产实践以及科研成果等情境在高考试题中得以考查,是本部分内容中的高频考点。科学研究对人体健康的探索从未停止,相关的论文也成为试题体情境,多以实验过程、结果分析的形式呈现,对考生的综合能力要求较高。

三、预测2024年可能从兴奋在神经细胞间的传递、针对某一稳态事例的分析、特异性免疫过程、传染病的预防、激素调节、环境因素对植物生命活动的调节结合光合作用的具体实例等方面选择素材命题,这些都可以借助生活、生产实践及科研成果等情景进行考查。因此,在复习时要关注最新的科研成果,明确与生物学相关的内容,从生活、生产实践入手,以实践强化知识的系统化、条理化和综合化。要从不同渠道搜集相应的资料、文献、数据等创设情景,进行相关的实验探究及分析推理等。

典例一:神经-体液-免疫调节网络基本过程

1.(2023·海南·高考真题)甲状腺分泌的甲状腺激素(TH)可调节人体多种生命活动。双酚A(BPA)是一种有机化合物,若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺(HPT)轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。

(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于 调节,过程④⑤⑥属于 调节。

(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是 。

(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与 。

(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,可导致血液中TH含量 ,其原因是 。

(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括 。

【答案】

(1) 分级 反馈

(2)作用于靶细胞、靶器官

(3)免疫调节

(4) 减少 BPA能抑制TPO活性,导致甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达减少,进而表现为促甲状腺激素作用效果下降,TH分泌少。

(5)下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。

【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进代谢增加产热,这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。

【详解】

(1)据图可知,在TH分泌的过程中,过程①②③属于分级调节,分级调节放大激素的调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态,过程④⑤⑥属于反馈调节,通过该调节过程维持了激素含量的稳定。

(2)TH是亲脂性激素,可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内,与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点表现为作用于靶细胞、靶器官的特点。

(3)垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外,还参与免疫调节,进而可以提高机体的抵抗力。

(4)甲状腺过氧化物酶(TPO)是合成TH所必需的酶,且能促进甲状腺上促甲状腺激素(TSH)受体基因的表达。研究发现,进入人体的BPA能抑制TPO活性,则会导致甲状腺合成的促甲状腺激素受体减少,进而可导致血液中TH含量减少,引发相关疾病。

(5)有研究表明,BPA也能促进皮质醇分泌,抑制睾酮分泌,说明BPA除影响HPT轴外,还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。

2.(2023·全国·高考真题)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。

(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是 。

(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有 。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是 。

(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有 。

【答案】

(1)钾离子外流

(2) 传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌 去甲肾上腺素

(3)神经—体液调节

【分析】

1、静息时,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位,兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。

2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。

【详解】

(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位。 (2)效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,则图中的效应器为传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌。通路A中,在突触间以乙酰胆碱为神经递质传递兴奋,在神经元与心脏细胞之间以去甲肾上腺素为神经递质传递兴奋,其中只有去甲肾上腺素作用的是效应器(心脏),所以神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。

(3)通路B神经中枢通过控制肾上腺分泌肾上腺素调节心血管活动,有神经细胞的参与,也有内分泌腺的参与,所以经过通路B调节心血管活动的调节方式为神经-体液调节。

一、神经调节

(1)兴奋的产生机制

(2)兴奋的传导与传递

(3)“二看法”判断电流计指针偏转(两电极均在神经细胞膜外)

二、体液调节相关知识归纳

(1)辨析人体生命活动调节的三种方式

(2)理清激素调节的几个关键点 三、下丘脑参与的血糖、体温、水盐平衡的调节机制

(1)血糖平衡调节

①胰岛B(A)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高)。

胰高血糖素分泌增加→刺激胰岛B细胞→胰岛素分泌增加→血糖降低。

②神经—体液调节途径:血糖含量升高(降低)时→刺激下丘脑有关神经细胞→胰岛B细胞(肾上腺和胰岛A细胞)→分泌胰岛素(肾上腺素和胰高血糖素)→血糖含量降低(升高)。

③影响胰岛素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰高血糖素;影响胰高血糖素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰岛素。

(2)体温平衡调节

(3)水盐平衡调节

①神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感→主动饮水,补充水分。

②神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体――→释放抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增多→尿量减少。

四、免疫调节

(1)体液免疫、细胞免疫过程

(2)免疫调节要点归纳

(3)信号分子相关知识归纳

(2024·山东烟台·一模)存在于海马突触中的神经递质一氧化氮(NO)能向突触前膜逆向传逆信息,这是生物体学习与记忆的基础,NO的含量不同会触发不同的生物学效应,作用机制如下图。

(1)当NO含量较低时,NO通过途径 刺激突触前膜以 方式释放兴奋性神经递质,该释放方式的意义是 。兴奋性神经递质使突触后神经元持续兴奋,此时突触后膜膜内侧局部电流的方向与兴奋传导的方向 (填“相同”或“相反”),这一过程有助于提高学习与记忆能力。

(2)长期睡眠不足会导致NO含量增加,进而引起学习效率下降。结合图示作用机制分析,NO含量增加导致学习效率下降的原因是 。(答出两点即可)

(3)研究发现,NO含量异常还会影响树突状细胞的功能,进而影响辅助性 T 细胞分泌免疫活性物质,使机体 (填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”)能力下降。

【答案】

(1) Ⅲ 胞吐 短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递 相同

(2)NO含量增加,通过途径Ⅲ抑制突触前神经元的线粒体的功能,使神经元出现供能障碍,进而引起学习效率下降;此外NO还可通过途径Ⅲ促进突触前膜的突触小泡释放抑制性神经递质,阻断突触前膜和突触后膜的兴奋传递,使学习和记忆能力下降

(3)体液免疫和细胞免疫

【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末稍时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。

【详解】

(1)分析题图可知,当NO含量较低时,NO通过途径Ⅲ刺激突触前膜以胞吐方式释放兴奋性神经递质,该释放方式的意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递。兴奋在神经纤维上传导方向与膜内局部电流的方向一致,而与膜外局部电流的方向相反;兴奋性神经递质使突触后神经元持续兴奋,此时突触后膜膜内侧局部电流的方向与兴奋传导的方向相同,这一过程有助于提高学习与记忆能力。