高考生物专题02 动物和人体生命活动的调节-高考生物大题提分攻略（原卷版）

专题02动物和人体生命活动的调节高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆动物和人体生命活动的调节是历年高考考查的重点和热点，分析近几年新课标全国卷高考真题，第30题考查动物生命活动调节的内容较多，关于该专题考查的内容有神经调节、激素调节、免疫调节。1．（2021·全国乙卷高考真题）哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容，围绕细胞间的信息交流完成下表，以体现激素和靶器官（或靶细胞）响应之间的对应关系。内分泌腺或内分泌细胞激素激素运输靶器官或靶细胞靶器官或靶细胞的响应肾上腺肾上腺素（3）通过____运输（4）__________心率加快胰岛B细胞（1）________肝细胞促进肝糖原的合成垂体（2）________甲状腺（5）______________【答案】胰岛素促甲状腺激素体液心脏（心肌细胞）促进甲状腺分泌甲状腺激素【分析】激素调节特点：1、微量和高效：激素在血液中含量很低，但却能产生显著生理效应，这是由于激素的作用被逐级放大的结果。2、通过体液运输：内分泌腺没有导管，所以激素扩散到体液中，由血液来运输。3、作用于靶器官、靶细胞：激素的作用具有特异性，它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞，激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，因此体内需要源源不断的产生激素，以维持激素含量的动态平衡。激素种类多、含量极微，既不组成细胞结构，也不提供能量，只起到调节生命活动的作用。【详解】（1）肾上腺分泌肾上腺素，通过体液运输，由题靶细胞的响应是使心跳加速、心率加快，因此肾上腺素作用于心肌细胞。（2）胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素是机体唯一的降血糖激素，通过体液运输，作用于肝细胞，促进肝糖原的合成，使血糖水平降低。（3）由题干垂体作用的靶器官是甲状腺可知，垂体可以分泌促甲状腺激素，通过体液运输，作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素，提高细胞代谢速率，使机体产生更多的热量。【点睛】本题考查机体内分泌腺分泌的激素种类及作用、激素调节的特点等相关知识，解决本题的关键是注意靶器官或靶细胞这一栏的答案应该与相应的靶器官和靶细胞响应保持一致。2．（2021·广东高考真题）太极拳是我国的传统运动项目，其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为伸肘时动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。回答下列问题：（1）图中反射弧的效应器是___________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为___________。（2）伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是___________，使屈肌舒张。（3）适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细跑___________，降低血糖浓度。（4）有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高，因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH水平可以作为评估___________（填分泌该激素的腺体名称）功能的指标之一。【答案】伸肌、屈肌外负内正释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元抑制加速摄取、利用和储存葡萄糖垂体【分析】1、反射弧是反射的结构基础，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分，神经节所在的神经元是传入神经元，效应器是指传出神经末梢以及其所支配的肌肉或者腺体。2、静息电位是外正内负，主要由钾离子外流产生和维持，动作电位是外负内正，主要由钠离子产生和维持。兴奋在突触处的传递过程：突触前膜内的突触小泡释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，突触后膜电位发生变化，使突触后神经元兴奋或抑制，突触后神经元的兴奋或抑制取决于神经递质的种类。【详解】（1）图中有两条反射弧：感受器（肌梭）→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌；感受器（肌梭）→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌；故图中反射弧的效应器为伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢；若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至抑制性中间神经元时，使得抑制性神经元上有兴奋的传导，发生电位变化，从而使a处膜内外电位表现为外负内正。（2）伸肘时，图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋，从而发生电位变化，但释放抑制性神经递质，从而使屈肌运动神经元无法产生动作电位，使屈肌舒张。（3）胰岛素能促进葡萄糖的去路，即加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和存储，抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化，从而降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和存储葡萄糖，从而降低血糖浓度。（4）甲状腺激素的分泌存在分级调节，下丘脑分泌TRH（促甲状腺激素释放激素）作用于垂体，促使垂体分泌TSH（促甲状腺激素）作用于甲状腺，从而使甲状腺分泌TH（甲状腺激素）。激素通过体液运输，可通过检测血液中TSH、TH、TRH等激素的含量评估相应分泌器官的功能，从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH水平可以作为评估垂体功能的指标之一。【点睛】本题结合图示考查反射弧、兴奋在神经元之间的传递以及激素调节的特点等相关内容，难度一般，属于考纲中的识记与理解内容。3．（2021·湖南高考真题）生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回答下列问题（1）根据示意图，可以确定软骨细胞具有_________（填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”）。（2）研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH水平。据图预测，IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应_________（填“低于”“等于”或“高于”）正常小鼠，理由是_________。（3）研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养，验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示，A组为对照组。组别ABCDE培养液中添加物质无GHIGF-1正常小鼠去垂体后的血清？实验结果预测及分析：①与A组比较，在B、C和D组中，软骨细胞生长无明显变化的是_________组。②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，结合本实验目的，推测E组培养液中添加物质是_________。【答案】GH受体和IGF-1受体高于IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1，不能抑制垂体分泌GHB、D正常小鼠的血清【分析】据图可知，IGF-1的分泌存在着分级调节和反馈调节的特点，GH和IGF-1通过体液运输，运输到全身各处，但只作用于有其受体的靶细胞（如软骨细胞）。【详解】（1）据图可知，生长激素（GH）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）均可作用于软骨细胞，可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF-1受体。（2）据图可知，垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF-1，IGF-1过多时会抑制垂体分泌生长激素，IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1，不能抑制垂体分泌GH，故IGF-1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。（3）以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长，实验的自变量应为GH的有无以及IGF-1的有无。①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，则B组培养液中添加GH，不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后，血清中不含GH，则也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1，软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF-1，可促进软骨细胞生长。综上可知，与A组比较，软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-1，结合D组可知，添加的物质是正常小鼠的血清，通过B、C、D、E4组对照，说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用，均不能促进软骨细胞生长，有了IGF-1，软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。4．（2019全国卷Ⅰ·30）人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。（1）膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的，其原因是_________________。（2）排尿过程的调节属于神经调节，神经调节的基本方式是反射，排尿反射的初级中枢位于_________________，成年人可以有意识地控制排尿，说明排尿反射也受高级中枢控制，该高级中枢位于_________________。（3）排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的_________________，从而加强排尿中枢的活动，促进排尿。【答案】（1）神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜（2）脊髓大脑皮层（3）感受器【解析】【分析】本题主要考查神经系统不同中枢对排尿反射的控制。排尿反射是一种简单的非条件反射活动，经常在高级中枢控制下进行。当膀胱内贮尿量达到一定程度，使膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋，神经冲动沿传入纤维传到脊髓的排尿反射初级中枢；同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢，并产生尿意；大脑皮层向下发放冲动，传至脊髓初级排尿中枢，通过传出纤维传到膀胱的效应器，将贮存在膀胱内的尿液排出。尿液被送入尿道。当尿液进入尿道时，尿液还可刺激尿道的感受器，神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢，进一步加强排尿。【详解】（1）兴奋传到神经末梢时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，释放神经递质，神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，兴奋传递到另一个神经元，正是因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。（2）排尿反射属于非条件反射，其初级控制中枢位于脊髓，婴幼儿由于大脑发育尚未完善，不能控制排尿，经常会尿床，而成年人大脑发育完善，可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。（3）当膀胱内贮尿量达到一定程度，膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋，神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢；同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢，并产生尿意，大脑皮层向下发放冲动，将贮存在膀胱内的尿液排出；尿液进入尿道，刺激尿道上的感受器，神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢，进一步加强排尿。【点睛】排尿反射属于非条件反射，神经中枢在脊髓，受高级中枢大脑皮层的调控。5．（2019全国卷=2\*ROMANII·30）环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质，对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。回答下列问题。（1）通常，机体内性激素在血液中的浓度________________，与靶细胞受体结合并起作用后会_______________。（2）与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中__________。（3）小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比，体液调节的特点有__________________________________（答出4点即可）。【答案】（1）很低灭活（2）染色体复制一次，而细胞连续分裂两次（3）激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛【解析】【分析】激素调节具有微量高效的特点，发挥作用后即被灭活；减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂，在此过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次；神经调节与体液调节的区别体现在作用途径、反应速度、作用范围和作用时间四个方面。【详解】（1）性激素在血液中的浓度很低，与靶细胞受体结合并起作用后就会被灭活。（2）减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂的过程，染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致减数分裂最终形成的精细胞的染色体数目减半。（3）与神经调节相比，体液调节的特点有：激素等是通过体液运输的、反应速度