2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第八單元 生物個體的穩(wěn)態(tài) 實驗素養(yǎng)提升5學(xué)案 蘇教版.doc

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實驗素養(yǎng)提升5 [技法必備] 1.兩種實驗的比較 比較 項目 探究性實驗 驗證性實驗 概念 指實驗者在不知實驗結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動 指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進(jìn)行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗 實驗?zāi)康? 探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 實驗假設(shè) 假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋 因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題 2.實驗探究題的答題“五步曲” [技能展示] 1.為研究過期的生長激素的生物活性及能否使用，某生物興趣小組利用相關(guān)實驗材料和用具(一群生長狀況完全相同的幼齡小白鼠和飼養(yǎng)它們的必需物品，正常的生長激素、過期的生長激素、生理鹽水、注射器、酒精棉等物品)開展了探究實驗。請回答下列問題： (1)在設(shè)計實驗步驟時，應(yīng)向?qū)嶒灲M小白鼠注射適量的________；向?qū)φ战MA、B兩組小白鼠分別注射等量的________和生理鹽水。 (2)預(yù)測可能的實驗結(jié)果并得出相應(yīng)的結(jié)論： ①若實驗組個體和A組個體的大小相同，則說明_________________________ _____________________________________________________________________； ②若實驗組個體比A組個體________(填“大”或“小”)，但比B組個體________(填“大”或“小”)，則說明____________________________________ _____________________________________________________________________； ③____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________； ④若實驗組個體在實驗過程中出現(xiàn)死亡或不良反應(yīng)，則說明過期的生長激素不能使用。 解析　(1)本題的實驗?zāi)康氖茄芯窟^期的生長激素的生物活性及能否使用，由題意可知，生長激素是否過期是實驗的自變量，正常的生長激素具有生物活性，需設(shè)置一組注射等量的正常的生長激素溶液的小白鼠，即A組，其可作為注射適量的過期的生長激素的小白鼠即實驗組的對照組，另外，還要考慮到注射過程本身對實驗結(jié)果的影響，故需要增加一組注射等量的生理鹽水的小白鼠，即B組，作為對照組。 (2)探究性實驗結(jié)果與結(jié)論不唯一，要逐一分析，不得遺漏。根據(jù)本題的實驗?zāi)康目傻贸龅膶嶒灲Y(jié)論有：過期的生長激素具有完全正常的生物活性，可以使用；過期的生長激素具有部分生物活性，可以使用；過期的生長激素喪失了生物活性，不能使用。結(jié)論與結(jié)果必然是一一對應(yīng)的，則上述結(jié)論對應(yīng)的結(jié)果為；實驗組個體和A組個體的大小相同；實驗組個體比A組個體小，但比B組個體大；實驗組個體和B組個體的大小相同。當(dāng)然，若實驗組個體在實驗過程中出現(xiàn)死亡或不良反應(yīng)，則不能判斷過期的生長激素是否具有生物活性，但能說明過期的生長激素不能使用。 答案　(1)過期的生長激素溶液　正常的生長激素溶液　(2)①過期的生長激素具有完全正常的生物活性，可以使用?、谛　〈蟆∵^期的生長激素具有部分生物活性，可以使用　③若實驗組個體和B組個體的大小相同，則說明過期的生長激素喪失了生物活性，不能使用 2.某物質(zhì)(X)本身不能降低血糖濃度，但其可增強(qiáng)胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降。為了驗證該結(jié)論，研究者提出了以下實驗思路： ①將生理狀況相同的60只健康小白鼠均分為甲、乙、丙三組，用血糖測定儀測定各組小白鼠的血糖濃度，求每組平均值； ②___________________________________________________________________； ③將各組小白鼠在適宜且相同條件下飼養(yǎng)2小時，期間每隔30 min測定一次各組小白鼠的血糖濃度，求每組平均值并進(jìn)行統(tǒng)計分析。 (要求與說明：答題時用X表示相關(guān)名詞；胰島素、X的劑量適宜；不考慮小白鼠自身激素的影響) 請回答： (1)實驗處理前需要測定各組小白鼠的血糖濃度，這在實驗中的作用是_____________________________________________________________________。 實驗思路步驟②中應(yīng)進(jìn)行的操作是________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)請設(shè)計一個用于記錄實驗結(jié)果的表格。 (3)預(yù)測實驗結(jié)果：_____________________________________________________。 (4)胰高血糖素的主要作用與胰島素相反，可促進(jìn)肝糖原的分解，使血糖升高，它還能促使________分解。 解析　(1)實驗設(shè)計遵循對照原則和單一變量原則。要驗證某物質(zhì)(X)本身不能降低血糖濃度，但其可增強(qiáng)胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降的作用。實驗處理前需要測定各組小白鼠的血糖濃度，作為實驗前后對照作用。實驗思路步驟，遵循單一變量原則，分三組，分別對正常小白鼠注射一定濃度的胰島素、X和胰島素＋X。分不同時間段觀察其血糖濃度血糖濃度。(3)如果X組不出現(xiàn)血糖降低，而胰島素＋X出現(xiàn)血糖降低，并降低幅度比胰島素組要大，說明X不能降低血糖濃度，可增強(qiáng)胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降的作用。預(yù)測實驗結(jié)果：同一時間小白鼠血糖濃度從高到低依次為乙、甲、丙。(4)胰高血糖素能促進(jìn)肝糖原分解和非糖類物質(zhì)(如脂肪、氨基酸等)轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致血糖濃度上升。 答案　(1)作為對照　甲組小白鼠用一定濃度胰島素處理，乙組小白鼠用X處理，丙組小白鼠用胰島素和X處理 (2)實驗結(jié)果記錄表 組別 實驗處理 血糖濃度/(gL－1) 處理前 處理后 30 min 60 min 90 min 120 min 甲 胰島素 乙 X 丙 胰島素＋X (3)同一時間小白鼠血糖濃度從高到低依次為乙、甲、丙　(4)脂肪 專題專練 1.(2018江門市三校合作命題考試) 病人甲的甲狀腺全部切除，病人乙患甲減(甲狀腺激素的合成、分泌不足，促甲狀腺激素含量過高)，下列對他們所需補充激素的建議，正確的是(　　) A. 甲病人需要補充甲狀腺激素，乙病人需要補充促甲狀腺激素釋放激素(TRH) B. 甲病人需要補充TRH，乙病人需要補充甲狀腺激素 C. 甲、乙兩人均需要補充TRH和促甲狀腺激素(TSH) D. 甲、乙兩人均需要補充甲狀腺激素，不需要補充TRH和TSH 解析　病人甲的甲狀腺全部被切除，不能合成甲狀腺激素，必須補充甲狀腺激素；病人乙促甲狀腺激素含量已經(jīng)過高，但仍不能合成甲狀腺激素，故應(yīng)補充甲狀腺激素。甲、乙兩人補充TRH和TSH后，由于缺少甲狀腺或甲狀腺功能減退，不能產(chǎn)生足夠的甲狀腺激素，故甲、乙兩人均需要補充甲狀腺激素，不需要補充TRH和TSH，故選D。 答案　D 2.(2017河南省六市二聯(lián)，2)下圖是人體內(nèi)某些信息分子的合成部位及作用結(jié)果示意圖，下列說法正確的是(　　) A.信息分子A只能由突觸前膜釋放，長時間與突觸后膜上的受體結(jié)合 B.當(dāng)細(xì)胞外液滲透壓升高時，下丘腦分泌的B將增加，信息分子A的作用范圍較信息分子B的作用范圍大 C.信息分子D也可以作用于分泌信息分子C的內(nèi)分泌腺 D.在信息分子E的刺激下，B淋巴細(xì)胞增殖分化形成的漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞都可以分泌大量的抗體 答案　C 3.(2018河北邢臺一模)請分析回答有關(guān)血糖調(diào)節(jié)的問題。 (1)圖1表示正常人飯后血糖、胰島素、胰高血糖素三者的變化關(guān)系，若a代表血糖濃度，則b代表________，c代表________。由圖可知血糖平衡調(diào)節(jié)機(jī)制為________調(diào)節(jié)。 圖1 (2)選取健康大鼠，持續(xù)電刺激支配其胰島的有關(guān)神經(jīng)并測定其血液中胰島素和胰高血糖素的濃度，結(jié)果如圖2。 圖2 ①開始刺激后，短期內(nèi)血糖濃度________。 ②圖2中胰高血糖素濃度下降的原因之一是胰島素抑制胰島A細(xì)胞的分泌活動。若要證明該推斷正確，可設(shè)計實驗驗證，大致思路是：選取同品種、同日齡的健康大鼠先做實驗前測試，然后注射適量的________，通過比較________的濃度變化來確認(rèn)。 解析　(1)正常人進(jìn)食后，葡萄糖被吸收入血，血糖濃度先升高，隨后胰島素濃度升高，胰高血糖素濃度降低，結(jié)合圖1推知，若a代表血糖濃度，則b代表胰島素濃度，c代表胰高血糖素濃度。由圖可知胰島素和胰高血糖素的作用效果相反，都會作為信息反過來影響胰島細(xì)胞的分泌活動，故血糖平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制為反饋調(diào)節(jié)。(2)由圖2可知，電刺激支配胰島的有關(guān)神經(jīng)后，胰島素濃度上升，而胰高血糖素濃度下降，則血糖濃度會降低；驗證胰島素抑制胰島A細(xì)胞的分泌活動時，自變量為胰島素的有無，因變量為胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素量，故應(yīng)給大鼠注射適量的胰島素并測量其胰高血糖素濃度，然后與注射前大鼠胰高血糖素的濃度進(jìn)行比較分析。 答案　(1)胰島素　胰高血糖素　反饋　(2)①降低 ②胰島素　注射前后其血液中胰高血糖素 4.(2017豫南九校第三次質(zhì)量考評，28)圖甲為影響血糖調(diào)節(jié)的因素及激素發(fā)揮作用的過程，圖乙為人體內(nèi)某些信息分子作用的示意圖，a、b、c、d表示信息分子。請據(jù)圖回答下列問題： (1)甲圖中“刺激X→下丘腦→胰島A細(xì)胞→分泌激素”屬于________(填“神經(jīng)調(diào)節(jié)”“體液調(diào)節(jié)”或“神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)”)。圖中的靶細(xì)胞主要是________，如果靶細(xì)胞膜上的相關(guān)受體被自身免疫系統(tǒng)破壞，則血糖濃度會________(填“高于”或“低于”)正常數(shù)值，從免疫學(xué)的角度看該疾病屬于________。 (2)如果小鼠的下丘腦被破壞，據(jù)甲圖可知，小鼠的血糖調(diào)節(jié)能力會不會完全喪失？________，理由是________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)乙圖中信息分子a、b、c、d分別是________________。“b→下丘腦→骨骼肌戰(zhàn)栗”屬于________(“神經(jīng)調(diào)節(jié)”“體液調(diào)節(jié)”或“神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)”)。 解析　(1)下丘腦受到刺激后，產(chǎn)生的興奮經(jīng)傳出神經(jīng)傳至胰島A細(xì)胞，使胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素，該過程類似于非條件反射過程，其中胰島A細(xì)胞相當(dāng)于效應(yīng)器。胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素主要作用于肝細(xì)胞，促進(jìn)肝細(xì)胞中肝糖原的分解。胰高血糖素作用于靶細(xì)胞首先要與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，否則不能發(fā)揮作用，因此如果受體被自身免疫系統(tǒng)破壞，則血糖濃度會低于正常值。免疫系統(tǒng)破壞自身的結(jié)構(gòu)屬于自身免疫病。(2)從甲圖中可以看出，血糖變化除了刺激下丘腦外，還可以直接刺激胰島A細(xì)胞，所以下丘腦被破壞后血糖調(diào)節(jié)能力降低但不會完全喪失。(3)信息分子a可促進(jìn)甲狀腺激素的分泌，所以是促甲狀腺激素；信息分子b可以引起下丘腦進(jìn)一步調(diào)節(jié)使骨骼肌戰(zhàn)栗，該過程屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)，所以信息分子b屬于神經(jīng)遞質(zhì)；信息分子c作用于腎小管和集合管，從而使細(xì)胞外液滲透壓降低，所以該信息分子為抗利尿激素；信息分子d作用于組織細(xì)胞，使血糖濃度降低，該信息分子為胰島素。 答案　(1)神經(jīng)調(diào)節(jié)　肝細(xì)胞　低于　自身免疫病 (2)不會　血糖濃度變化可直接刺激胰島細(xì)胞分泌相關(guān)激素　(3)促甲狀腺激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗利尿激素、胰島素(順序不能顛倒)　神經(jīng)調(diào)節(jié) 5.(2018豫北豫南精英聯(lián)賽，27)體細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動需要機(jī)體的調(diào)節(jié)機(jī)制來維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。如圖1為糖皮質(zhì)激素作用機(jī)理，圖2表示神經(jīng)—體液—免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，其中淋巴因子是細(xì)胞對刺激應(yīng)答時分泌的物質(zhì)，據(jù)圖回答： (1)由圖1可知，糖皮質(zhì)激素進(jìn)入細(xì)胞后需要與________結(jié)合，才能進(jìn)一步啟動基因表達(dá)過程，從而抑制免疫的功能。 (2)圖2中的信號分子共有________類。糖皮質(zhì)激素的分泌受下丘腦、垂體控制，此調(diào)節(jié)機(jī)制為_______________________________________________________。 圖2中某人長期精神憂郁，容易引起感染和腫瘤，分析其原因是：____________________________________________________________________。 (3)病毒感染引起機(jī)體生成抗體的能力降低的主要原因是：_____________________________________________________________________。 (4)為驗證糖皮質(zhì)激素的分泌為反饋調(diào)節(jié)，應(yīng)注射糖皮質(zhì)激素，然后測定________激素的含量。 解析　(1)糖皮質(zhì)激素進(jìn)入細(xì)胞后需要與受體結(jié)合，才能進(jìn)一步啟動基因表達(dá)過程。特異基因表達(dá)后，抗體減少，免疫功能降低。(2)圖2中的信號分子包括激素、淋巴因子和神經(jīng)遞質(zhì)共3類。通過圖示可知，糖皮質(zhì)激素的分泌過程受到下丘腦、垂體控制，下丘腦控制垂體，垂體控制腎上腺，應(yīng)屬于分級調(diào)節(jié)機(jī)制。由圖2可知當(dāng)人長期精神憂郁，會引起下丘腦分泌CRH，垂體分泌ACTH，從而引起糖皮質(zhì)激素分泌過多，抑制免疫系統(tǒng)，造成免疫系統(tǒng)的監(jiān)控清除功能降低，因而容易引起感染和腫瘤。(3)當(dāng)病毒感染時引起機(jī)體產(chǎn)生的淋巴因子減少，因為淋巴因子促進(jìn)B細(xì)胞的增殖分化，從而使分泌抗體的漿細(xì)胞的生成受到抑制，抗體生成量減少。(4)注射糖皮質(zhì)激素，其含量過多，反過來抑制下丘腦和垂體分泌，從而使CRH、ACTH的含量減少。 答案　(1)受體　(2)3　分級調(diào)節(jié)　精神憂郁條件下，糖皮質(zhì)激素分泌增多，抑制了免疫系統(tǒng)的功能　(3)淋巴因子的分泌量減少，最終抑制了B細(xì)胞增殖分化成漿細(xì)胞的過程，使抗體生成量減少　(4)CRH、ACTH 6.(2017寧波十校聯(lián)考)美國神經(jīng)生物學(xué)家Kandel發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水流噴射到海兔(螺類的一種)的噴水管皮膚時會引起鰓肌收縮，導(dǎo)致噴水管和鰓收縮，稱為縮鰓反射。當(dāng)噴水管重復(fù)受到溫和的噴水刺激時，縮鰓反射的幅度越來越小，即產(chǎn)生習(xí)慣化。當(dāng)科研人員先用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚(這對海兔是一個傷害性刺激)，再用水流刺激噴水管，結(jié)果產(chǎn)生的縮鰓反射比只用水流刺激噴水管強(qiáng)烈，即產(chǎn)生敏感化。相關(guān)結(jié)構(gòu)及發(fā)生機(jī)制如下圖，請分析回答： (1)參與縮鰓反射的神經(jīng)元至少有________個。 (2)為研究海兔重復(fù)受到溫和噴水刺激產(chǎn)生習(xí)慣化的原因，科研人員進(jìn)行了如下實驗： 　 　 連續(xù)電刺激部位 測量指標(biāo) 噴水管皮膚 感覺神經(jīng)元 運動神經(jīng)元 感覺神經(jīng)元動作電位 持續(xù)產(chǎn)生 持續(xù)產(chǎn)生 ？ 運動神經(jīng)元動作電位 逐漸減弱 逐漸減弱 持續(xù)產(chǎn)生 肌肉收縮程度 收縮逐漸減弱 收縮逐漸減弱 一直正常收縮 ①神經(jīng)元受到適宜刺激后，受刺激部位膜內(nèi)電位變化是________。表中“？”代表的現(xiàn)象是________。 ②根據(jù)實驗結(jié)果，海兔重復(fù)受到溫和噴水刺激產(chǎn)生習(xí)慣化是由于興奮在________________部位傳遞減弱或受阻。 (3)科學(xué)家通過實驗證明敏感化形成的原因是：當(dāng)傷害刺激作用于頭部皮膚時，神經(jīng)元L29興奮，釋放神經(jīng)遞質(zhì)5－HT，再受到噴水刺激后，引起感覺神經(jīng)元在興奮時其軸突末梢釋放更多的神經(jīng)遞質(zhì)。據(jù)此判斷，僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚能否產(chǎn)生縮鰓反射？________，請簡要說明理由：_________________________________________________________________。 (4)根據(jù)敏感化形成機(jī)制，請推測習(xí)慣化產(chǎn)生的原因是連續(xù)溫和噴水刺激導(dǎo)致________。 解析　(1)分析題圖可知，參與縮鰓反射的神經(jīng)元至少有感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元2個神經(jīng)元參與。 (2)①神經(jīng)元受到適宜刺激后，受刺激部位細(xì)胞膜對鈉離子的通透性增加，鈉離子內(nèi)流，導(dǎo)致興奮部位膜內(nèi)的陽離子濃度高于膜外，表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)，即受刺激部位膜內(nèi)電位變化是負(fù)電位→正電位(→負(fù)電位)。連續(xù)刺激運動神經(jīng)元，感覺神經(jīng)元沒有動作電位產(chǎn)生，因為興奮不能由突觸后膜傳到突觸前膜。 ②分析表格，連續(xù)電刺激噴水管皮膚、感覺神經(jīng)元等部位，感覺神經(jīng)元動作電位持續(xù)產(chǎn)生，運動神經(jīng)元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱，而連續(xù)電刺激運動神經(jīng)元，運動神經(jīng)元動作電位持續(xù)產(chǎn)生，肌肉一直正常收縮，故海兔重復(fù)受到溫和噴水刺激產(chǎn)生習(xí)慣化是由于興奮在感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻。 (3)看圖可知：感覺神經(jīng)元的末梢分布于噴水管部位的皮膚中，只有刺激噴水管部位的皮膚才能引起感覺神經(jīng)元的興奮，若僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚不能產(chǎn)生縮鰓反射，因為此刺激不能引起感覺神經(jīng)元興奮，感覺神經(jīng)元不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)，故興奮不能傳至運動神經(jīng)元，不能引起縮鰓反射。 (4)根據(jù)敏感化形成機(jī)制，可推測習(xí)慣化產(chǎn)生的原因是連續(xù)溫和噴水刺激導(dǎo)致感覺神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少，運動神經(jīng)元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱。 答案　(1)2 (2)①負(fù)電位→正電位(→負(fù)電位)　不產(chǎn)生 ②感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間的突觸 (3)不能　因為此刺激不能引起縮鰓反射的感覺神經(jīng)元興奮(或答沒有刺激到噴水管也可) (4)感覺神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少