新高考一轮复习人教版科学探究系例动物生命活模型构建与分析教案

科学思维系列动物生命活动调节模型的构建及应用分析1—1EXUESIWEIXILIE考题范例例»（2020山东卷，T22）科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑一脾神经通路该脑一脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图刺激下丘脑一脾神一去甲肾—t细胞暨B细胞CRH神经元经元上腺素削烟剂胞图1Na+通道光敏蛋白图2⑴图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有⑵在体液免疫中，T细胞可分泌作用于B细胞B细胞可增殖分化为O

（3）据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程o

（4）已知切断脾神经可以破坏脑一脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑一脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力简要写出实验设计思路并预期实验结果实验材料及用具生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等实验设计思路o预期实验结果o解析答案【解析】

（1）由题干分析可知，兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的由图1可知，T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞，激素之所以能作用于靶细胞，是因为靶细胞上有特异性受体，因此去甲肾上腺素能作用于T细胞，是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体

（2）在体液免疫过程中，吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞，T细胞分泌细胞因子作用于B细胞，B细胞经过增殖、分化，形成记忆B细胞和浆细胞

（3）生物膜的功能与蛋白质有关，分析图2光敏蛋白受到光刺激后导致Na+通道开放，Na.内流，从而使CHR神经元产生兴奋

（4）实验目的是验证破坏脑一脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此实验中的自变量为脑一脾神经通路是否被破坏设计实验时要围绕单一自变量，保证无关变量相同且适宜，最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测实验设计思路为取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组小鼠不作任何处理作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量本题为验证性实验，预期实验结果应该符合题目要求，即破坏脑一脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力，因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量【答案】1突触去甲肾上腺素受体2细胞因子浆细胞和记忆B细胞3光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放，Na+内流产生兴奋4取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量读题破题［审题］——抓关键U⑴关键点是“相邻神经元间传递需要通过的结构”，“去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因”；2关键点是在体液免疫中，T细胞、B细胞的关系及变化；⑶关键点是“光刺激下丘脑CRH神经元”，“图2信息”；4关键点是“利用以下实验材料及用具”，“验证破坏脑一脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力”［答题］——找依据U⑴依据所学知识并结合题目要求作答；⑵依据所学的体液免疫的过程作答；⑶依据所学的兴奋的产生过程并题目提供的信息及设问要求作答；4依据实验的目的及实验提供的材料用具，确定变量与设置对照，进而理清实验思路并预期实验结果［失分］——析原因U第4问失分严重，不能按要求作答［评题］——用素养该题以我国科研人员研究发现的脑一脾神经通路在体液免疫中的作用为情境，关注我国科技进步对人类生命健康做出的突出贡献方法提炼

1.从信息传递的角度解读神经调节、免疫调节和体液调节三者的关系神经系统免疫系统内分泌系统相关分析图中a、b、c表示相应的信息分子，其中a为细胞因子，b为神经递质，c为激素这三类信息分子的来源及靶细胞或作用部位归纳如下

2.用知识联系法解读生命活动调节模型

（1）联系水盐平衡调节若图表示人体内水盐平衡的调节，a表示下丘脑，则下丘脑渗透压感受器感知渗透压的变化，分泌抗利尿激素，并由b（垂体后叶）释放，作用于c（肾小管和集合管）⑵联系反射弧结构若图表示反射弧结构模式图，a表示感受器，b表示神经中枢，c表示效应器，则兴奋在其中的传递形式是电信号（神经冲动）、化学信号（神经递质和特异性受体结合）⑶联系二次免疫若图表示预防接种一段时间后的二次体液免疫，c表示抗体，则a表示记忆B细胞，b表示浆细胞二次免疫反应中抗体产生的特点是更快、更多

（4）联系血糖调节若图表示血糖的调节途径，a表示胰岛，则b表示胰岛素和胰高血糖素，c表示相应的靶细胞当血糖水平升高时，a的反应及调节的结果是胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少，使血糖维持正常水平类题预

1.如图表示人体和人体细胞内某些信息传递机制的模式图，图示中箭头表示信息的传递方向下列有关叙述中，正确的是（）A.如果该图表示反射弧，则其中的信息都以局部电流的形式传导B.如果图中的a为下丘脑，b为垂体，c为甲状腺，则c分泌的物质对a分泌d、b分泌e具有反馈调节作用C.如果该图表示细胞中遗传信息的表达过程，则d过程只发生于细胞核中D.如果a表示抗原、b表示吞噬细胞和T细胞，c为B细胞，则该过程为细胞免疫解析选B如果该图表示反射弧，a代表感受器，b代表神经中枢，c代表效应器，d代表传入神经，e代表传出神经，在兴奋的传导过程中，不仅有电信号，还有化学信号，A错误；如果该图中a为下丘脑、b为垂体、c为甲状腺，则c分泌的甲状腺激素对a分泌d促甲状腺激素释放激素、b分泌e促甲状腺激素具有抑制作用，属于负反馈，B正确；如果该图表示细胞中遗传信息的表达过程，贝Ua代表DNAb代表RNAc代表蛋白质，d代表转录，e代表翻译，所以d过程主要发生于细胞核中，在线粒体中也可发生，C错误；如果a表示抗原、b表示吞噬细胞和T细胞、c为B细胞，B细胞只出现在体液免疫中，所以该过程为体液免疫，D错误

2.2020•泰安一模神经一体液一免疫调节是机体维持稳态的主要调节机制，而下丘脑则是参与人体稳态调节的枢纽如图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系，其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH是促肾上腺皮质激素据图回答⑴人遇到紧急情况时，下丘脑释放的CRH增多，此过程中，下丘脑属于反射弧中的o应激状态下，最终导致糖皮质激素增多，该过程的调节方式为o⑵糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用，与的作用相反血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用，意义是o⑶研究表明，长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降，更容易被感染结合图中信息分析，可能的原因是o4已知河豚毒素TTX是一种Na+通道阻断剂若实验中用TTX处理突触前神经纤维，则突触后膜难以兴奋，推测其原因是o解析1在反射瓠中，分泌激素的腺体下丘脑属于效应器应激状态下，最终导致糖皮质激素增多，该过程的调节方式为神经一体液调节⑵胰岛素能促进骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用，使得血糖浓度降低，糖皮质激素能限制骨骼和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用，故两者作用相反血液中糖皮质激素含量增多会对下丘脑、垂体的分泌活动有抑制作用，这有利于维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定⑶根据图中信息可知，长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多，抑制免疫系统的功能，使免疫系统的防防御、监视和自稳功能降低，从而导致机体免疫力下降，更容易被感染4河豚毒素TTX是一种Na+通道阻断剂若实验中用TTX处理突触前神经纤维，由于TTX作用于Na+通道，阻断了Na+内流，导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱，进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放，使得突触后膜难以兴奋答案1效应器神经一体液调节2胰岛素维持血液中的糖皮质激素含量保持相对稳定⑶长期焦虑和紧张引起糖皮质激素分泌增多，抑制免疫系统的功能，使免疫系统的防御、监视和自稳功能降低

（4）由于TTX作用于Na+通道，阻断了Naf内流，导致突触前神经纤维动作电位变化明显减弱，进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放，使得突触后膜难以兴奋

3.人体通过神经调节、体液调节和免疫调节对各种应激刺激（如寒冷刺激、病菌入侵等）作出反应

（1）某人全身突然被冰水浇湿，躯干、四肢的骨骼肌会产生战栗，此反应的神经中枢位于在该过程中皮肤感受器受到刺激产生兴奋，兴奋以的形式沿着传入神经传导，并在完成信号转换后传递给下一个神经元.⑵受寒冷刺激后，人体通过如图所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多，以保证重要器官的血液供应其中激素A、B分别是、;过程

①的调节机制称为O过程

①髓匚＞|下;脑|激素Aj垂体1激素BJ肾上腺皮质上肾上腺皮质激索一⑶儿童按计划免疫接种卡介苗以预防结核病，机体会产生抗体、记忆T细胞和记忆B细胞等此后当外界结核杆菌侵入机体时，机体将启动特异性免疫，一方面由产生特异性抗体进行体液免疫；另一方面进行细胞免疫，具体过程是，并与宿主细胞结合导致其裂解死亡从细胞的生命历程来说，被感染的宿主细胞的清除过程称为细胞o

（4）饭后血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛B细胞分泌活动增强，促进组织细胞，从而使血糖浓度下降，此过程属于调节解析

（1）某人全身突然被冰水浇湿，躯干、四肢的骨骼肌会产生战栗，该过程属于神经调节，神经中枢位于脊髓神经调节的基本途径是反射弧，在该过程中皮肤感受器受到刺激产生兴奋兴奋以神经冲动的形式沿着传入神经传导，并在突触完成电信号-化学信号一电信号的转换后传递给下一个神经元⑵由题图可知，激素A是促肾上腺皮质激素释放激素，激素B是促肾上腺皮质激素；当肾上腺皮质激素增加到一定程度，会通过过程

①抑制下丘脑和垂体的活动，属于负反馈调节

（3）注射疫苗后，当外界结核杆菌侵入机体时，机体一方面由浆细胞产生特异性抗体与抗原结合进行体液免疫；另一方面，记忆T细胞增殖分化成细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞可以与靶细胞接触导致靶细胞裂解死亡免疫系统清除被感染的细胞的过程属于细胞凋亡

（4）饭后血糖浓度上升时，下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，使胰岛B细胞分泌活动增强，胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，从而使血糖浓度下降，该过程经过完整的反射瓠，且胰岛素发挥了降血糖的作用，属于神经一体液调节答案

（1）脊髓神经冲动突触

（2）促肾上腺皮质激素释放激素促肾上腺皮质激素（负）反馈调节

（3）浆细胞记忆T细胞增殖分化成细胞毒性T细胞凋亡

（4）加速摄取、利用和储存葡萄糖神经一体液调节方式信息分子来源靶细胞或作用部位神经调节神经递质突触前膜释放突触后膜体液调节激素内分泌腺细胞相应靶细胞免疫调节细胞因子辅助性T细胞B细胞或细胞毒性T细胞。