2025年高考二輪復(fù)習(xí)生物大單元9實(shí)驗(yàn)與探究層級(jí)二關(guān)鍵突破提升練3

層級(jí)二關(guān)鍵突破提升練學(xué)生用書P217

突破點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、分析及評(píng)價(jià)1.(2024·安徽二模)(10分)生長(zhǎng)激素(GH)的分泌受下丘腦分泌的GHRH與GHRIH的雙重調(diào)控,GHRH促進(jìn)GH分泌,而GHRIH抑制GH分泌。GH能誘導(dǎo)靶細(xì)胞產(chǎn)生促生長(zhǎng)因子(IGF1),GH和IGF1對(duì)軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用。上述調(diào)節(jié)過(guò)程如圖所示。回答下列問(wèn)題。(1)由圖可知,IGF1的分泌存在調(diào)節(jié)機(jī)制和反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。

(2)GH可以直接作用于骨骼,也可以通過(guò)IGF1間接作用于骨骼,促進(jìn)骨骼的生長(zhǎng)。研究人員擬驗(yàn)證GH可通過(guò)IGF1促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng),以無(wú)GH受體的小鼠軟骨細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料,在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加不同物質(zhì),分組離體培養(yǎng),A組為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表所示。組別ABCDEF培養(yǎng)液中添加的物質(zhì)無(wú)GHIGF1正常小鼠去垂體后的血清正常小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清

實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析。①與A組比較,B組小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)無(wú)明顯變化,主要原因?yàn)?E組小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)明顯加快,主要原因?yàn)椤?/p>

②有人認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不夠嚴(yán)密,為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力,應(yīng)增加組別F,該培養(yǎng)液中添加的物質(zhì)為

。

答案(1)分級(jí)(2)培養(yǎng)的小鼠軟骨細(xì)胞無(wú)GH受體,不能促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)正常小鼠去垂體后注射GH,能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞分泌IGF1,促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)IGF1基因缺失小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清解析(1)由圖可知,IGF1的分泌是通過(guò)下丘腦—垂體—肝臟軸來(lái)進(jìn)行的,當(dāng)血液中的IGF1含量增加到一定程度時(shí),又會(huì)反饋調(diào)節(jié)下丘腦、垂體的分泌,進(jìn)而使IGF1的分泌減少而不至于濃度過(guò)高。可見,IGF1的分泌存在分級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)制和反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。(2)①A組為對(duì)照組。以無(wú)GH受體的小鼠軟骨細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料,B組培養(yǎng)液中添加GH,但B組小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)無(wú)明顯變化,究其原因主要為培養(yǎng)的小鼠軟骨細(xì)胞無(wú)GH受體,GH不能促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)。E組培養(yǎng)液中添加了正常小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清,由于正常小鼠去垂體后注射GH,能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞分泌IGF1,促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng),所以E組小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)明顯加快。②為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力,應(yīng)增加一組IGF1基因缺失小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清。因?yàn)檎Ｐ∈笕ゴ贵w后注射過(guò)GH的血清中含有IGF1,而IGF1基因缺失小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清中沒(méi)有IGF1,小鼠軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)就會(huì)有明顯的不同。若添加正常小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清,小鼠軟骨細(xì)胞較A組生長(zhǎng)明顯加快,添加IGF1基因缺失小鼠去垂體后注射過(guò)GH的血清,小鼠軟骨細(xì)胞較A組無(wú)明顯變化,則說(shuō)明GH可通過(guò)IGF1促進(jìn)小鼠軟骨細(xì)胞生長(zhǎng),此實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說(shuō)服力。2.(2024·山東聊城二模)(11分)睡眠是一種減少運(yùn)動(dòng)和感覺反應(yīng)的體內(nèi)平衡調(diào)節(jié)的狀態(tài)。人體的生物鐘調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦視交叉上核(SCN),它對(duì)調(diào)節(jié)激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素(5HT)是褪黑素的前體物質(zhì),褪黑素具有夜晚分泌量多,而白天分泌量少的特點(diǎn),它能使人入睡時(shí)間明顯縮短,睡眠持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),從而起到調(diào)整睡眠的作用。褪黑素的分泌機(jī)制如圖所示。回答下列問(wèn)題。(1)當(dāng)人感到疲倦時(shí),通過(guò)睡眠精力可以得到快速的恢復(fù)。但是,有人常常在疲勞狀態(tài)下聽著輕音樂(lè)而睡著,長(zhǎng)此以往,輕音樂(lè)響起時(shí)自然犯困,形成了反射,該反射的神經(jīng)中樞位于。

(2)由圖中信息可知,光周期信號(hào)影響褪黑素的分泌,該反射弧的效應(yīng)器是。

熬夜玩游戲會(huì)使生物鐘紊亂,嚴(yán)重影響睡眠質(zhì)量,原因是。長(zhǎng)期睡眠不足還會(huì)導(dǎo)致體液NO含量增加,進(jìn)而影響樹突狀細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞分泌免疫活性物質(zhì),使機(jī)體(填“體液免疫”“細(xì)胞免疫”或“體液免疫和細(xì)胞免疫”)能力下降。

(3)非眼球快速運(yùn)動(dòng)睡眠(NREM)中因有深睡期,可使人的呼吸變緩、心率變慢、全身肌肉放松,大腦皮層得到充分休息。科學(xué)家經(jīng)研究推測(cè):5HT是由大腦中縫核神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的,并通過(guò)作用于中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)產(chǎn)生NREM。請(qǐng)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述推測(cè)。實(shí)驗(yàn)材料:健康狀況相同的小鼠若干、直流電探針(可損毀神經(jīng)細(xì)胞)、5HT注射液。實(shí)驗(yàn)思路:

。

預(yù)期結(jié)果:

。

答案(1)條件大腦皮層(2)傳出神經(jīng)末梢及其支配的松果體發(fā)出的光線使夜間褪黑素分泌減少,入睡時(shí)間明顯延長(zhǎng),睡眠持續(xù)時(shí)間縮短,睡眠質(zhì)量下降甚至失眠體液免疫和細(xì)胞免疫(3)將健康狀況相同的小鼠平均分為甲、乙、丙三組,甲組用直流電探針損毀小鼠大腦中縫核神經(jīng)細(xì)胞,一段時(shí)間后,向小鼠腦中注射5HT;乙組用直流電探針損毀小鼠中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一段時(shí)間后,向小鼠腦中注射5HT;丙組不做處理。監(jiān)測(cè)三組小鼠各項(xiàng)處理后的睡眠狀況甲組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5HT后,NREM可以完全恢復(fù);乙組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5HT后無(wú)變化;丙組小鼠正常睡眠解析(1)輕音樂(lè)響起時(shí)自然犯困是后天形成的,屬于條件反射,條件反射的神經(jīng)中樞位于大腦皮層。(2)效應(yīng)器由傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體組成,光周期信號(hào)影響褪黑素的分泌,該反射弧的效應(yīng)器是傳出神經(jīng)末梢及其支配的松果體。熬夜玩游戲會(huì)使生物鐘紊亂,發(fā)出的光線使夜間褪黑素分泌減少,入睡時(shí)間明顯延長(zhǎng),睡眠持續(xù)時(shí)間縮短,睡眠質(zhì)量下降甚至失眠。樹突狀細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞參與體液免疫和細(xì)胞免疫,因此長(zhǎng)期睡眠不足會(huì)導(dǎo)致體液NO含量增加,影響體液免疫和細(xì)胞免疫。(3)要證明5HT是由大腦中縫核神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的,并通過(guò)作用于中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)產(chǎn)生NREM,可將健康狀況相同的小鼠平均分為甲、乙、丙三組,甲組用直流電探針損毀小鼠大腦中縫核神經(jīng)細(xì)胞,一段時(shí)間后,向小鼠腦中注射5HT;乙組用直流電探針損毀小鼠中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一段時(shí)間后,向小鼠腦中注射5HT;丙組不做處理。監(jiān)測(cè)三組小鼠各項(xiàng)處理后的睡眠狀況。甲組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5HT后,NREM可以完全恢復(fù)。乙組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5HT后無(wú)變化。丙組小鼠正常睡眠。3.(2024·江蘇南通二模)(16分)甲流病毒(IAV)是一種RNA包膜病毒。其表面存在血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)2種糖蛋白,血凝素幫助病毒識(shí)別宿主細(xì)胞表面的特定受體,而神經(jīng)氨酸酶促進(jìn)病毒的包膜(類脂膜)與宿主細(xì)胞膜融合,過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)IAV進(jìn)入細(xì)胞的方式與T2噬菌體侵染大腸桿菌不同,IAV通過(guò)方式整體進(jìn)入細(xì)胞,噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),只有進(jìn)入細(xì)胞。

(2)甲流病毒進(jìn)入機(jī)體后,能被等細(xì)胞攝取和加工處理,將抗原信息暴露在細(xì)胞表面,以便呈遞給其他細(xì)胞。當(dāng)IAV進(jìn)入宿主細(xì)胞后,需要通過(guò)細(xì)胞免疫將宿主細(xì)胞破裂,釋放出病原體,該過(guò)程中,細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化過(guò)程需要等參與。

(3)圖中IAV繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的早期蛋白質(zhì)和晚期蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是。

早期蛋白質(zhì)的功能主要與的合成有關(guān)。

(4)研究者通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)不同NA抗體對(duì)病毒侵染細(xì)胞的抑制作用,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下表。請(qǐng)補(bǔ)充完成相關(guān)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟具體操作易感細(xì)胞的培養(yǎng)從犬腎臟組織中分離培養(yǎng)獲得一種上皮樣細(xì)胞,對(duì)流感病毒易感獲取抗體提取感染流感病毒后63天、21天的兩位康復(fù)者體內(nèi)的抗體(分別為D63、D21)和①體內(nèi)的抗體作為對(duì)照抗體,分別配制成0.08,0.26,0.79,2.37,7.11,21.3,64,192μg/mL溶液

分組將培養(yǎng)的易感細(xì)胞隨機(jī)分成②組,每組設(shè)3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)處理將抗體分別與流感病毒混合,再感染易感細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測(cè)檢測(cè)③

實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:④

答案(1)胞吞DNA(2)巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞宿主細(xì)胞(靶細(xì)胞)、輔助性T細(xì)胞(3)宿主細(xì)胞的核糖體核酸(4)從未感染過(guò)流感病毒也未接種過(guò)相關(guān)疫苗的人24被病毒感染的細(xì)胞數(shù)量NA抗體能抑制病毒侵染細(xì)胞,且在一定濃度范圍內(nèi)濃度越高抑制越強(qiáng)(或低濃度時(shí),影響不大,超過(guò)一定濃度,濃度越高抑制越強(qiáng)),D63對(duì)病毒侵染細(xì)胞的抑制作用強(qiáng)于D21解析(1)由圖可知,IAV通過(guò)胞吞的方式整體進(jìn)入細(xì)胞,噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)只有DNA注入細(xì)胞,蛋白質(zhì)外殼留在外面。(2)甲流病毒進(jìn)入機(jī)體后,能被抗原呈遞細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞等攝取和加工處理,將抗原信息暴露在細(xì)胞表面,以便呈遞給輔助性T細(xì)胞。細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化需要宿主細(xì)胞(靶細(xì)胞)、輔助性T細(xì)胞等參與。(3)IAV的核酸通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,以宿主細(xì)胞的原料直接合成mRNA,在宿主細(xì)胞的核糖體上合成早期蛋白質(zhì)和晚期蛋白質(zhì),早期蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核中參與RNA的復(fù)制,說(shuō)明這些早期蛋白質(zhì)主要與核酸的合成有關(guān)。(4)實(shí)驗(yàn)中使用的對(duì)照抗體最可能來(lái)自從未感染過(guò)流感病毒也未接種過(guò)相關(guān)疫苗的人。實(shí)驗(yàn)分為三組,分別為感染流感病毒后63天的康復(fù)者的NA抗體、感染流感病毒后21天的康復(fù)者的NA抗體、對(duì)照抗體,將