2025屆高考生物二輪總復(fù)習(xí)大單元9實驗與探究層級二關(guān)鍵突破提升練

層級二關(guān)鍵突破提升練突破點探究實驗的設(shè)計、分析及評價1.(2024·安徽二模)(10分)生長激素(GH)的分泌受下丘腦分泌的GHRH與GHRIH的雙重調(diào)控,GHRH促進GH分泌,而GHRIH抑制GH分泌。GH能誘導(dǎo)靶細胞產(chǎn)生促生長因子(IGF-1),GH和IGF-1對軟骨細胞生長均有促進作用。上述調(diào)節(jié)過程如圖所示。回答下列問題。(1)由圖可知,IGF-1的分泌存在調(diào)節(jié)機制和反饋調(diào)節(jié)機制。

(2)GH可以直接作用于骨骼,也可以通過IGF-1間接作用于骨骼,促進骨骼的生長。研究人員擬驗證GH可通過IGF-1促進小鼠軟骨細胞生長,以無GH受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,在細胞培養(yǎng)液中添加不同物質(zhì),分組離體培養(yǎng),A組為對照組,實驗設(shè)計如表所示。組別ABCDEF培養(yǎng)液中添加的物質(zhì)無GHIGF-1正常小鼠去垂體后的血清正常小鼠去垂體后注射過GH的血清

實驗結(jié)果預(yù)測及分析。①與A組比較,B組小鼠軟骨細胞生長無明顯變化,主要原因為;E組小鼠軟骨細胞生長明顯加快,主要原因為。

②有人認為上述實驗還不夠嚴密,為增強實驗的說服力,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(2)培養(yǎng)的小鼠軟骨細胞無GH受體,不能促進小鼠軟骨細胞生長正常小鼠去垂體后注射GH,能誘導(dǎo)肝臟細胞分泌IGF-1,促進小鼠軟骨細胞生長IGF-1基因缺失小鼠去垂體后注射過GH的血清解析(1)由圖可知,IGF-1的分泌是通過下丘腦—垂體—肝臟軸來進行的,當血液中的IGF-1含量增加到一定程度時,又會反饋調(diào)節(jié)下丘腦、垂體的分泌,進而使IGF-1的分泌減少而不至于濃度過高?？梢?IGF-1的分泌存在分級調(diào)節(jié)機制和反饋調(diào)節(jié)機制。(2)①A組為對照組。以無GH受體的小鼠軟骨細胞為實驗材料,B組培養(yǎng)液中添加GH,但B組小鼠軟骨細胞生長無明顯變化,究其原因主要為培養(yǎng)的小鼠軟骨細胞無GH受體,GH不能促進小鼠軟骨細胞生長。E組培養(yǎng)液中添加了正常小鼠去垂體后注射過GH的血清,由于正常小鼠去垂體后注射GH,能誘導(dǎo)肝臟細胞分泌IGF-1,促進小鼠軟骨細胞生長,所以E組小鼠軟骨細胞生長明顯加快。②為增強實驗的說服力,應(yīng)增加一組IGF-1基因缺失小鼠去垂體后注射過GH的血清。因為正常小鼠去垂體后注射過GH的血清中含有IGF-1,而IGF-1基因缺失小鼠去垂體后注射過GH的血清中沒有IGF-1,小鼠軟骨細胞的生長就會有明顯的不同。若添加正常小鼠去垂體后注射過GH的血清,小鼠軟骨細胞較A組生長明顯加快,添加IGF-1基因缺失小鼠去垂體后注射過GH的血清,小鼠軟骨細胞較A組無明顯變化,則說明GH可通過IGF-1促進小鼠軟骨細胞生長,此實驗結(jié)果更具說服力。2.(2024·山東聊城二模)(11分)睡眠是一種減少運動和感覺反應(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),它對調(diào)節(jié)激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素(5-HT)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,它能使人入睡時間明顯縮短,睡眠持續(xù)時間延長,從而起到調(diào)整睡眠的作用。褪黑素的分泌機制如圖所示。回答下列問題。(1)當人感到疲倦時,通過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)下聽著輕音樂而睡著,長此以往,輕音樂響起時自然犯困,形成了反射,該反射的神經(jīng)中樞位于。

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

熬夜玩手機游戲會使生物鐘紊亂,嚴重影響睡眠質(zhì)量,原因是。長期睡眠不足還會導(dǎo)致體液NO含量增加,進而影響樹突狀細胞和輔助性T細胞分泌免疫活性物質(zhì),使機體(填“體液免疫”“細胞免疫”或“體液免疫和細胞免疫”)能力下降。

(3)非眼球快速運動睡眠(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:5-HT是由大腦中縫核神經(jīng)細胞產(chǎn)生的,并通過作用于中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)產(chǎn)生NREM。請根據(jù)所給實驗材料設(shè)計實驗驗證上述推測。實驗材料:健康狀況相同的小鼠若干、直流電探針(可損毀神經(jīng)細胞)、5-HT注射液。實驗思路:

。

預(yù)期結(jié)果:

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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手機發(fā)出的光線使夜間褪黑素分泌減少,入睡時間明顯延長,睡眠持續(xù)時間縮短,睡眠質(zhì)量下降甚至失眠體液免疫和細胞免疫(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)細胞,一段時間后,向小鼠腦中注射5-HT;乙組用直流電探針損毀小鼠中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一段時間后,向小鼠腦中注射5-HT;丙組不做處理。監(jiān)測三組小鼠各項處理后的睡眠狀況甲組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5-HT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5-HT后無變化;丙組小鼠正常睡眠解析(1)輕音樂響起時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。熬夜玩手機游戲會使生物鐘紊亂,手機發(fā)出的光線使夜間褪黑素分泌減少,入睡時間明顯延長,睡眠持續(xù)時間縮短,睡眠質(zhì)量下降甚至失眠。樹突狀細胞和輔助性T細胞參與體液免疫和細胞免疫,因此長期睡眠不足會導(dǎo)致體液NO含量增加,影響體液免疫和細胞免疫。(3)要證明5-HT是由大腦中縫核神經(jīng)細胞產(chǎn)生的,并通過作用于中腦網(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)細胞,一段時間后,向小鼠腦中注射5-HT;乙組用直流電探針損毀小鼠中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一段時間后,向小鼠腦中注射5-HT;丙組不做處理。監(jiān)測三組小鼠各項處理后的睡眠狀況。甲組小鼠損毀處理后不產(chǎn)生NREM,注射5-HT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5-HT后無變化。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,血凝素幫助病毒識別宿主細胞表面的特定受體,而神經(jīng)氨酸酶促進病毒的包膜(類脂膜)與宿主細胞膜融合,過程如下圖所示。請回答下列問題。(1)IAV進入細胞的方式與T2噬菌體侵染大腸桿菌不同,IAV通過方式整體進入細胞,噬菌體侵染大腸桿菌時,只有進入細胞。

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

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

早期蛋白質(zhì)的功能主要與的合成有關(guān)。

(4)研究者通過體外實驗統(tǒng)計不同NA抗體對病毒侵染細胞的抑制作用,實驗過程如下表。請補充完成相關(guān)內(nèi)容。實驗步驟具體操作易感細胞的培養(yǎng)從犬腎臟組織中分離培養(yǎng)獲得一種上皮樣細胞,對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)的易感細胞隨機分成②組,每組設(shè)3個重復(fù)實驗

實驗處理將抗體分別與流感病毒混合,再感染易感細胞實驗結(jié)果的檢測檢測③

實驗結(jié)果記錄和處理實驗結(jié)果分析實驗結(jié)果表明:④

答案(1)胞吞DNA(2)巨噬細胞、樹突狀細胞、B細胞宿主細胞(靶細胞)、輔助性T細胞(3)宿主細胞的核糖體核酸(4)從未感染過流感病毒也未接種過相關(guān)疫苗的人24被病毒感染的細胞數(shù)量NA抗體能抑制病毒侵染細胞,且在一定濃度范圍內(nèi)濃度越高抑制越強(或低濃度時,影響不大,超過一定濃度,濃度越高抑制越強),D63對病毒侵染細胞的抑制作用強于D21解析(1)由圖可知,IAV通過胞吞的方式整體進入細胞,噬菌體侵染大腸桿菌時只有DNA注入細胞,蛋白質(zhì)外殼留在外面。(2)甲流病毒進入機體后,能被抗原呈遞細胞如巨噬細胞、樹突狀細胞、B細胞等攝取和加工處理,將抗原信息暴露在細胞表面,以便呈遞給輔助性T細胞。細胞毒性T細胞的活化需要宿主細胞(靶細胞)、輔助性T細胞等參與。(3)IAV的核酸通過核孔進入細胞核,以宿主細胞的原料直接合成mRNA,在宿主細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)進入細胞核中參與RNA的復(fù)制,說明這些早期蛋白質(zhì)主要與核酸的合成有關(guān)。(4)實驗中使用的對照抗體最可能來自從未感染過流感病毒也未接種過相關(guān)疫苗的人。實驗分為三組,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、對照抗體,將