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生物选择性必修1课后题答案

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高中生物选择性必修1《稳态与调节》课后习题参考答案

第1章《第1节 细胞生活的环境》

问题探讨

在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。


讨论

1. 图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?尝试说出它们生活环境的异同

【答案】图1所示的是人血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞等;图2所示的是单细胞动物草履虫。血细胞生活在血浆中,草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是:都是液体环境。不同之处是:血细胞生活在血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫生活在外界环境中,直接与外界环境进行物质交换。

2. 若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?【答案】若将血细胞置于草履虫生活的水环境中,血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。

思考讨论1

观察下图,冋答下列问题。

1. 为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?【提示】细胞外液是指存在干细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴液等。血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。所以说,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。

2. 2. 血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。【答案】当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴液,淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇人血浆。它们之间的关系如下图所示。



3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?

【答案】人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成,它们虽然分布在人体不同部位(血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴液分布于淋巴管),但基本化学成分相同,并且彼此紧密联系,共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。思考•讨论2

讨论

1. 血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?【提示】表中的化学物质可分为无机物和有机物两类。无机物包括水和无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等),有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等)、脂类(如三酰甘油、胆固醇)等。表中的化学物质也可分为营养物质和代谢废物。营养物质包括水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等,代谢废物包括尿素、尿酸、CO2。学生也可以采取其他的分类方式。

2. 除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?

【答案】血浆中还含有各种激素、维生素、O2等。

3. 回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?【提示】葡萄糖是主要的能源物质,三酰甘油是储备的能源物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,无机盐能够调节人体生命活动。

4. 从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中,任选一种你熟悉的成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关。【提示】血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分、解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,为生命活动提供能量。生成的CO2和水,先排入内环境中,、然后通过血液循环运输到相应部位排出,CO2由呼吸系统排出,多余水分主要由泌尿系统排出。三酰甘油的来源和去路与糖类物质相似。尿素主要在肝合成,原料是氨基酸代谢产生的含氮废物,而氨基酸主要来源于食物中蛋白质的分解。肝合成的尿素,主要通过血液循环运输到肾,随尿液排出体外;少量尿素通过汗液排出体外。钠主要来自食物,经消化系统直接吸收进入血液。血液中的钠主要通过尿液排出体外,少量钠通过汗液排出体外。

思考•讨论3

结合初中学过的人体消化、呼吸、循 环、排泄等知识,与同学讨论以下问题。

1. Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?【提示】Na+等来自食物,不需要经过消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质吸收后主要进入小肠绒毛内的毛细血管中。O2从外界空气中获得,通过呼吸运动的吸气,经呼吸道进入肺,在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换,进入肺部毛细血管中。进入血液中的各类物质经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴液。

2. 参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?【答案】细胞代谢产生的CO2与H2O结合,形成H2CO3,然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应:H2CO3→H++HCO3-。

3. 体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2),是通过哪些器官从内环境中排到体外的?【提示】体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,尿素主要通过肾形成的尿液排出体外,CO2主要通过肺扩散出去,再通过呼气运动排出体外。

4. 请你用简单的图示表示内环境与外界环境的物质交换的关系。【答案】内环境与外界环境的物质交换图解示例如下。



4. 通过以上讨论,是否增进了你对本章章首页题诗的理解?【提示】通过上述讨论可以看出,内环境与外界环境的物质交换需要体内各个系统的参与。细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持,这就是章题诗中“它让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建”所表达的直接含义。

练习与应用

1、 概念检测

1. 人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可自行消失。请判断以下有关说法是否正确。

(1) 水疱的成分中蛋白质的含量最高。(×)

(2) 水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。( √ )

(3) 水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。 (√)

(4) 水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。(√ )

2. 人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列属于人体内环境的是(B)A.膀胱内的尿液 B.大脑细胞间隙的液体

C. 肺泡腔内的气体 D.小肠腔内的消化液

3. 右上图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程:A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,①②是有关的生理过程。


请冋答下列问题。

(1 ) A、B、C各是什么器官?【答案】肺、小肠等、肾

(2 ) B内的营养物质通过①过程进入内环境, 则①表示的是什么过程?【答案】营养物质的吸收

(3)②表示什么过程?【答案】肾小管的重吸收二、拓展应用剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质,这会影响血浆的pH吗?在这种情况下,机体是如何维持细胞外液的酸碱度的?请查阅相关资料,寻找答案。【提示】剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质,不会使血浆的酸碱度发生很大的变化,这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。具体调节机制如下。当大量乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出。

第1章《第2节 内环境的稳态》

问题探讨

在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。右图是某人的血液生化检查化验单的一部分。讨论1. 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?

【提示】血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量,包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内,即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍,势必影响其代谢产物的含量,进而引起血液生化指标的变化,因此血液的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。例如,在正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝中的活性最高,在血液中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血液,引起血液中转氨酶活性升高。

2. 每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?【提示】这说明:(1)内环境成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境稳态表现为一种动态平衡;(2)不同个体存在一定差异。3. 从化验单上可以看出什么成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?【提示】(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)略微低于正常值,这通常没有临床意义,建议定期复查。若该值偏高,说明肝功能受损。(2)葡萄糖含量超标,且糖化血清白蛋白严重超标,可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖,会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。(3)甘油三酯超标,可引起高血脂症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。探究·实践

讨论

1. 就加入HC1或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液?

【答案】肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。

2. 缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?

【提示】缓冲液加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4 ,其中NaH2PO4呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-; Na2HPO4 呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。水溶液则不同,加入酸或碱后,pH变化明显。

3. 方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗?

【答案】类似。

4. 请根据模拟实验的结果,尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。

【提示】机体内环境中含有缓冲对HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等,它们能够对酸和碱起缓冲作用。除此以外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如,当剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和H2CO3。乳酸进入血液后,可与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3。H2CO3是一种弱酸,可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的H2CO3发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出。这样由于血液中缓冲物质及机体的调节作用,血液的酸碱度不会发生很大的变化。

旁栏思考题

尿毒症与内环境稳态失调有何关系?你知道如何治疗尿毒症吗?

【答案】尿毒症是机体内环境稳态失调引发的疾病。当某种原因导致肾功能衰竭时,则形成的尿液不足,代谢产物不能排出体外,致使大量含氮废物及其他毒性物质在体内堆积,水电解质代谢及酸碱平衡紊乱,机体内环境的稳态遭到破坏,由此所引起的自身中毒和产生的综合征状称为尿毒症。治疗尿毒症的方法主要有血液透析、腹膜透析和肾移植。血液透析是将患者的血液经血管通路引入透析机,在透析机中透过透析膜与透析液之间进行物质交换,以排出血液中的代谢废物。每周需治疗2~3 次,每次4~5 h。腹膜透析是在腹腔中置一导管,将腹透析液灌入腹腔,靠腹膜的半透膜性质,使血液与腹透析液间进行物质交换,以排出体内毒素。透析液每日置换4~6 次, 替代肾维持生命。肾移植是尿毒症的根治疗法,如果成功,病人的生活质量将明显改善,能像正常人一样生活,但移植后必须长期服用免疫抑制剂,以降低病人出现的排斥反应。由于肾源不足,供体短缺已成为限制肾移植的重要因素。

思考•讨论

1. 你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?【提示】 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度,发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此出现脑损伤,如智力落后、甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。

2. 严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?

【提示】(内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3. 援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系?

【提示】高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。若外界环境变化不剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。

练习与应用一、概念检测1. 稳态是生命系统的特征,也是机体存活的条件。判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。(1) 人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。 (×)(2) 有的人常吃咸鱼、咸菜,但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。 (√)(3) 在正常情况下,一个人的体温是恒定不变的。 (×)(4) CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态。 (×)2. 在长跑比赛时,运动员的体内会发生复杂的生理变化,如机体大量产热、岀汗等。下列相关叙述正确的是 (D)A. 大量产热会使体温急剧升高B. 大量出汗会使血浆的pH下降C. 大量出汗可使血浆渗透压降低D. 大量出汗有利于机体体温的稳定二、拓展应用2017年,科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋,并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料,从内环境稳态的角度分析:“人造子宫”必须具备哪些条件?

【提示】“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋,确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔,这个生物袋内必须装“羊水”,能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量,除水和电解质外,包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子,如蛋白质、糖类、脂肪等,也包括抗生素、尿素等。此外,这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有专门管道,需要每天注入定量电解质溶液,以确保“羊水”得到更新,保持相对稳定。另外,“人造子宫”外部配置了机器胎盘,与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料,排出代谢废物,以保持羊羔内环境的稳定:含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内,羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中,后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。复习与提高一、选择题1. 正常情况下,人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是 (C)A. 偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定B. 在高温或寒冷条件下,正常人的体温总是接近37℃C. 血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的, 与其他物质无关D. 喝水多则尿多,出汗多则尿少,以维持体液中水含量的稳定2. 人在剧烈运动时,体内会发生一些变化。下列相关叙述,正确的是 (C)A. 大量乳酸进入血液,血浆由弱碱性变为弱酸性B. 大量消耗葡萄糖,血浆中葡萄糖的浓度会相应降低C. 大量失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液D. 大量失水,会引起血浆渗透压和细胞外液渗透压下降二、非选择题

1. 在下图空白框和括号中填写适当的名词(箭头表示流动方向)。

【答案】图示如下:

2. 据报道,美国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。该 理论的主要意思是:①人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”;②人若要想健康, 应多摄入碱性食物,有些癌症患者受此理论影响,不去医院进行正规治疗,而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。(1)请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识,并通过查阅相关资料获得更多的证据,尝试对“酸碱体质理论”进行评判。【答案】“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据,理由如下。①该理论中的“酸碱体质”概念模糊,在现代医学和中医学中都没有酸性体质和碱性体质的分法。②该理论认为身体偏碱就是健康的,其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示,体内细胞的生活环境——内环境(即细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴液等)的正常pH稳定在7.35~7.45,呈弱碱状态,但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。例如,胃液呈强酸性,尿液呈弱酸性,阴道分泌物也呈弱酸性。③该理论认为,酸性体质是“万病之源”,这是颠倒因果关系。在临床中,的确有很多酸中毒(pH低于7.35)的情况发生,但这不是酸中毒致病,而是因为服用了某些药物(如利尿剂) 或患有某些疾病(如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻)而出现酸中毒。④该理论认为,若要健康,应多摄入碱性食物。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分,但内环境相关知识表明,普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化,因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH,使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响,将可能导致人体营养失衡,由此会引发更多疾病。(2)现在有些生产厂家在售卖饮用水时,宣称碱性水为“健康水”。若你的亲朋好友为了健康而购买、饮用碱性水,你会怎样做?【答案】积极向亲朋好友宣传相关科学知识,劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。3. 2016年10月,我国神舟十一号载人飞船与“天宫二号”成功实现自动交会对接,航天员顺利进入空间实验室。太空环境是一个高真空环境,人必须穿上特制的航天服,乘坐专门设计的载人航天器,才能在太空中安全地生活和工作。因为航天器和航天服都具备生命保障系统,为宇航员提供一个类似于地面的环境。请搜集有关资料,分析这套生命保障系统中有哪些是为维持内环境的稳态设计的。

【提示】航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内CO2、臭味、湿气和微量污染等。这套生命系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境,有利于宇航员维持机体内环境的稳态。

第2章《第1节 神经调节的结构基础》

问题探讨

足球比赛的胜负很大程度上取决于队员之间的配合,配合要靠信息的传递。讨论1. 足球队员是如何及时获得来自同伴、对手、裁判和足球的信息的?

【答案】足球运动员通过眼、耳等感觉器官接收来自同伴、对手、裁判和足球的信息。要及时获得信息,就要集中精力,“眼观六路,耳听八方”。

2. 队员获得信息后,是如何经过自身的处理,并迅速作出反应的?

【答案】队员通过感觉器官获得信息后,通过传入神经将信号传送到大脑皮层,大脑皮层对信息进行综合分析和加工后,再通过传出神经将指令发送到效应器,作出反应。

3. 跑位、接球、铲球等动作主要受神经系统的哪个器官支配?心跳和呼吸加快也受神经系统支配吗?

【答案】跑位、接球、铲球等动作主要受脑与脊髓支配,心跳和呼吸加快也受神经系统的支配,主要受自主神经系统的支配。

思考•讨论当你在野外草地上玩耍时,旁边的草丛里 突然窜出一条蛇。于是 你非常紧张:心跳加快、 呼吸急促。此时,你可能撒腿就跑,也可能原地不动冷静地应对。当你确认安全之后,心跳、呼吸 慢恢复。讨论1. 你可以控制自己是否跑开,但却不能控制自己的心跳,这是为什么呢?

【答案】躯体的运动如“跑开”是由躯体运动神经支配的,它可以受意识的支配;心跳等内脏器官的活动是受自主神经系统支配的,不受意识控制。

2. 如果你的呼吸或者心跳都必须在你的意识支配下完成,将会出现什么结果?

【答案】如果我们的呼吸或心跳都必须在意识支配下完成,那么我们必须时刻记住呼吸、心跳等基本生命活动,我们将无法睡眠,无法专注地进行学习与工作……

3. 长跑或静坐时,呼吸、心率和胃肠蠕动是怎样变化的?这两种不同状况下这些生理活动变化的特点,你能发现什么规律?

【答案】长跑时,呼吸、心率将加快,胃肠蠕动将减弱;静坐时,呼吸、心率将减慢,胃肠蠕动将加强。由此可见,运动与静止时,内脏器官的活动是相反的。

练习与应用一、概念检测1. 从神经系统组成的角度,判断下列表述是否正确。(1) 中枢神经系统由大脑和脊髓组成。(×)(2 ) 支配躯体运动的神经为外周神经系统。(×)(3) 自主神经系统是脊神经的一部分,包括 交感神经与副交感神经。(×)2. 交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分,下列有关它们的叙述正确的是(C)A. 它们包括传入神经与传出神经B. 它们都属于中枢神经系统中的自主神经

C. 它们通常共同调节同一内脏器官,且作用一般相反

D. 交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱

二、拓展应用

1. 有些神经元的轴突很长,并且树突很多, 这有什么意义呢?

【答案】 有些神经元的轴突很长,这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官;树突很多有利于充分接收信息。2. 如果老师现在通知你,马上要进行一个非常重要的考试,你的自主神经系统可能会发生 哪些变化?【答案】突如其来的考试消息可能会使人紧张,此时,自主神经系统中交感神经的活动占优势,副交感神经的支配活动减弱。

第2章《第2节 神经调节的基本方式》

问题探讨

如果你的手指被植株上尖锐的刺扎了 一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接着你意识到手被扎了。

讨论

1. 这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?【答案】手指被刺扎,皮肤中的感受器接受到了刺激,产生的兴奋传导到脊髓中的中枢,中枢的反应通过传出神经传导到上肢的肌肉,肌肉的协同收缩与舒张,使手缩回。同时,脊髓会将信号送到大脑皮层,产生疼痛的感觉并意识到手被扎。

2. 缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?

【答案】缩手在前,可以使机体迅速避开有害刺激,避免机体受到伤害。之后产生感觉,有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别,可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对,从而更好地适应环境。

思考•讨论

讨论1. 一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?【答案】不能。完整的反射活动至少需要传入与传出两种神经元。大多数情况下还需要中间神经元的参与2. 缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分组成的?【答案】 都是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经与效应器组成的。3. 结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?【答案】 例如,排尿反射的低级中枢在脊髓。练习与应用一、概念检测1. 反射弧是反射的结构基础。判断下列相关表述是否正确。(1) 反射弧是由神经元组成的。 (×)(2) 所有生物都可以对刺激作出反应,因此都具有反射活动。 (×)(3) 只要反射弧结构完整,给予适当刺激,即可出现反射活动。 (×)2. 如果支配左腿的传入神经及神经中枢完整,而传出神经受损,那么该左腿(C)A. 能运动,针刺有感觉B. 能运动,针刺无感觉C. 不能运动,针刺有感觉D. 不能运动,针刺无感觉3. 反射有非条件反射和条件反射之分,下列有关它们的叙述,错误的是(D)A. 两者都有助于动物适应环境B. 条件反射是建立在非条件反射基础上的C. 条件反射是可以消退的,非条件反射一般是永久的D. 条件反射和非条件反射的形成都需要大脑皮层的参与二、拓展应用1. 科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验,请回答与此 有关的问题。(1) 轻轻刺激脊蛙左后肢的趾部,可观察到该后肢出现屈腿反射。该反射的反射弧组成是 。(2) 用针破坏脊髓后,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢 发生屈腿反射;如果刺激的是传出神经,该后肢 发生屈腿反射(填“能”或“不能” )。(3 ) 从该实验你可以得出的结论是 。(4) 从以上实验结果 得出“蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制’的结论(填“能”或”不能”)。

【答案】 (1)感受器(趾部皮肤)、传入神经、神经中枢(位于脊髓)、传出神经、效应器(后肢肌肉)。

(2) 不能 不能(能完成屈腿反应,但缺少反射弧的完整环节,没有中枢神经系统参与,不构成反射)。(3) 反射需要经过完整的反射弧,缺少神经中枢,反射就不能完成。(4) 不能。(提示 实验并没有反映大脑对屈腿反射的控制,只是说明了在没有大脑的情况下屈腿反射依旧可以完成。)2. 如果你家里养了猫或狗,要让它在固定的地点大小便,你该怎样训练它呢?【答案】通过奖励或惩处,使猫、狗建立定点大小便的条件反射。例如,在猫、狗将要大小便的时候,将它转移到固定大小便的地点,完成大小便后给予一定的奖励;如果随意大小便,便给予一定的惩罚。多次重复,直到建立起条件反射。

第2章《第3节 神经冲动的产生和传导》

问题探讨

短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s 内起跑被视为抢跑。讨论1. 从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?【答案】经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(肌肉)等结构。2. 短跑比赛规则中关于”抢跑”规定的科学依据是什么?【答案】人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。

思考•讨论

讨论1. 服用可卡因为什么会使人上瘾?

【答案】可卡因会与突触间隙中的多巴胺转运蛋白结合,使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。当可卡因失效后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须通过服用可卡因来维持这些的活动。

2. 你还知道哪些毒品?如果有人劝你吸食毒品,你会以怎样的方式拒绝?【提示】主要的毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻等。如果有人劝吸食毒品,拒绝的方式可以是说明毒品对身心健康以及社会的危害,并指出吸食毒品是违法行为。

3. 你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗?你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害?【提示】(1)毒品对个人身心的毒害:成瘾者身体因慢性中毒,会产生各种不适感,免疫力下降,诱发各类疾病,甚至精神错乱,中毒死亡。(2)对家庭的危害:成瘾性使吸毒人员戒毒困难,长期吸毒极大增大家庭开支;同时吸毒人员由于长期吸毒造成体内慢性中毒,体力衰弱,劳动力下降,甚至劳动力完全丧失,影响家庭收入,也影响了社会财富的创造和积累。(3)对社会的影响:吸毒人员的自我评价下降,在社会经济生活方面的角色功能降低,从而影响社会财富的创造,给社会带来巨大的经济损失。由于吸毒者对毒品的依赖性,为了寻找毒品,吸毒人员常会丧失理智和思维能力,可能因此导致各种异常行为尤其是违法犯罪行为的发生。思维训练

讨论:在进行这个实验时,科学家基于的假说是什么?实验预期是什么?

【答案】 假说:支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学某种,该物质可以使心跳减慢。

实验预期:从A 心脏的营养液中取一些液体注入B 心脏的营养液中,B 心脏的跳动也会减慢。练习与应用一、概念检测1. 有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状,严重可导致死亡。下列判断不合理的是 (C)A. 食用草乌炖肉会影响身体健康B. 钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流C. 钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态D. 阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状2. 乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱,有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,则该药物可以(A)A. 使乙酰胆碱持续发挥作用B. 阻止乙酰胆碱与其受体结合C. 阻止乙酰胆碱从突触前膜释放D. 使乙酰胆碱失去与受体结合的能力二、拓展应用1. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的 时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。(1)请对上述实验现象作出解释。(2)如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?

【答案】 (1)静息电位与神经元内的K+ 外流相关而与Na+ 无关,所以神经元轴突外Na+ 浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+ 内流相关,细胞外Na+ 浓度降低,细胞内外Na+ 浓度差变小,Na+ 内流减少,动作电位值下降。

(2)要测定枪乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与体内的一致,也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。2. 一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶, 车速最高不得超过120 km/h。在高速路上行车, 要与前车保持适当的距离,如200 m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,你将怎样做?

【答案】在行车过程中,发现危险进行紧急处置,实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急的反应,要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外,酒精会对神经系统产生麻痹,使神经系统的反应减缓,所以酒后要禁止驾驶机动车。遇到酒后还想开车的人,需告诫:酒后不开车,开车不喝酒;酒驾、醉驾是违法行为。

第2章《第4节 神经系统的分级调节》

问题探讨

当一位同学在你面前挥一下手,你会不自觉地眨眼;而经过训练的人,却能做到不为所动。讨论1. 为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下?

【答案】因为这一反射活动不需要大脑皮层的参与,是一种保护性的非条件反射。

2. 为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢?这说明了什么?

【答案】 说明眨眼反射是可以受大脑皮层控制的。

旁栏思考题用直尺测量本教材的长和宽,然后计算面积,再与大脑皮层展开后的面积进行比较。你有什么发现?

【答案】教材的长与宽大约分别是29.5 cm 和21 cm,面积约619.5cm2,这就意味着大脑皮层约有3.5个教材页面拼起来的大小。

思考•讨论1

讨论1. 在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤,为什么不能运动呢?这说明大脑与脊髓之间有什么关系?

【答案】资料1中的老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤,但大脑某区受损伤,肢体失去了大脑的控制,所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。

2. 躯体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域?如果有,它们的位置关系有什么特点?

【答案】 从图中可以看出,躯体各部分的运动调控在大脑皮层是有对应区的,皮层代表区的位置与躯体各部分的位置关系是倒置的。

3. 大脑皮层运动代表区范围的大小,是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关?

【答案】 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关,运动越精细,大脑皮层代表区的范围越大。例如,人手指的运动很精细复杂,代表区的面积就大;人面部会形成复杂的表情,代表区的面积也就大。

4. 分析缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控,推测这种调控的途径是怎样的。

【答案】 缩手反射的中枢在脊髓,但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。在接受刺激后,产生的信号传至脊髓,脊髓将信号继续传向大脑皮层,大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓,脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉,作出反应。

思考•讨论2

讨论1. 成人可以有意识地控制排尿,婴儿却不能,二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别?

【答案】脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控;而婴儿大脑皮层发育不完善,还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。

2. 有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况,是哪里出现了问题?

【答案】成年人出现不受意识支配的排尿,说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控,可能是大脑皮层相应中枢出现损伤,也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。

3. 这些例子说明神经中枢之间有什么联系?

【答案】这些例子说明调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层,也有皮层以下的中枢,这些中枢之间是有联系的,而且大脑皮层是高级中枢,对低级中枢有着调控作用。

练习与应用

一、概念检测

1. 基于对神经系统分级调节的理解,判断下列表述是否正确。

(1)脑与脊髓中的神经中枢分工明确,独立地调控机体的生命活动。 (×)

(2)自主神经系统是不受意识控制的,因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。 (×)

2. 因交通事故,某人的脊髓不幸从胸部折断了,一般情况下会表现岀 (B)

A. 膝跳反射存在,针刺足部有感觉

B. 膝跳反射存在,针刺足部无感觉

C. 膝跳反射不存在,针刺足部有感觉

D. 膝跳反射不存在,针刺足部无感觉

二、拓展应用

以下是关于自主神经系统的错误假设。不妨逆向思考一下,在其中任何一种假设成立时,机体的调控机能可能发生哪些改变?这对你深入理解自主神经系统的特点有哪些启示?

(1 )它的调控不“自主”,而是必须在意识的支配下才能进行调控。

(2)它绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制。

(3)内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。

【答案】(1)假设自主神经的调整不“自主”,而是必须在意识支配下才能进行,那么我们必须时刻惦记着自己的心跳、呼吸、胃肠蠕动等内脏器官的活动,即使我们在学习、工作、睡眠时也必须用意识去支配心跳、呼吸,某一刻“忘了”支配心跳与呼吸,我们可能就会停止心跳与呼吸。(2)如果自主神经绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制,那我们随时随地都可能会便溺;我们也无法进行有意识的深呼吸与憋气,机体的适应能力就会大大下降。(3)如果我们的内脏只受交感神经或副交感神经的控制,那就无法协调内脏器官的活动。例如,心脏如果只受交感神经支配,心跳就会不断加快;如果只受副交感神经支配,心跳就会逐渐减弱。胃肠器官如果只受交感神经支配,蠕动就会逐渐停止;如果只受副交感神经支配,蠕动就会不断加强。

第2章《第5节 人脑的高级功能》

问题探讨

阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病,该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能,计算和推理等思维能力受损(如迷路),情绪不稳定。研究发现,该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。

讨论

1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于髓的高级功能?

【答案】人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。

2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能?

【答案】人脑大脑皮层具有言语区,具有语言功能。利用语言,人类能够进行抽象思维,具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应,那是人类训练的结果,是简单的模仿和强化记忆的结果。

思考•讨论

1.W区与S区接近躯体的运动中根,V区接近视觉中枢,H区接近听觉中枢,这样的分布能给你什么联想?

【答案】言语区中的W区与书泻有关,S区与讲话相关,这两个区都与运动中枢接近; V区与看懂文字相关,它接近视觉中枢; H区与听懂话语相关,它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式,属于“运动”性的。这使人联想到,这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关,H区的听懂与听觉相关,这两个区使人联想到,它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。

2.大脑皮层的语言中枢有什么特点?

【答案】大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域,不同的区域既有分工,也有联系,共负责人类复杂的语言功能。

旁栏思考题

在学习过程中,老帅经常强调要动用多种器官。这有什么道理?

【答案】学习的过程中是--个信息获取与加工的过程,在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与;学习与记忆不是由单一脑区控制的,而是有多个脑区和神经通路的参与。

练习与应用

一、概念检测语言功能,学习和记忆是人脑的高级功能。判断下列表述是否正确。

(1)人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层不同的区域控制,它们相互独立。(×)

(2)经常运用已学过的生物学概念去解释相关的生命现象,概念就不容易遗忘。(√)

二、拓展应用

1.在记忆英文单词时,有人认为,安静的环境有利于记忆;也有人认为,舒缓的轻音乐有利于记忆。

(1)你认为哪种环境更有利于对单词的记忆?提出你的假设。

【提示】两种假设均可,有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆,可假设安静的环境有利于记忆;若认为记忆不是由单一脑区控制,舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆,可假设舒缓的音乐有利于记忆。

(2)设计实验证明你的假设。

【提示】设计实验时,需要有对照,无关变量必须保持一致。例如,选择年龄基本相同的测试对象若干,随机分成两组,--组在安静的环境中,另--组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同,两组被试者对于单词的熟悉程度(如是否带有词根、词缀,是否组成词等)也应该相同。

(3)如果你得出的结论与别的同学不同,你对此有何看法?

【答案】如果结论不同,可能是与记忆相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异;也可能是测试过程中对条件的控制有所不同,存在误差。

2.有的同学经常熬夜学习,请查阅资料并结合亲身的经历,谈一谈这样做的危害。

【提示】答案合理即可。例如,熬夜会影响睡眠,影响神经系统发育,容易导致视觉疲劳和机体免疫力下降等。复习与提高一、选择题1.在足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。

下列对比赛中球员机体生理功能的表述,不正确的是(A)

A.自主神经系统不参与这个过程

B.这些过程涉及一系列的反射活动

C.在大脑皮层调控下球员相互配合

D.球员在神经与肌肉的协调下起脚射门

2.海蜗牛在接触几次电击后,能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己;没有经过电击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部,发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御,而对照组则没有此现象。

以下叙述不符合该实验的是(B)

A.有助于我们对动物记忆形成机制的研究

B.本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA

C.不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成

D.说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得”记忆

【提示】对照组需注射从未经电击的海蜗牛腹部神经元中提取的RNA。

二、非选择题【答案】2.为研究神经的兴奋传导,研究人员将蛙的脑和脊髓损毁,剥制了坐骨神经一排肠肌标本。将该标本置于合适的溶液中,它可以保持活性。
请回答相关问题。

(1)刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩。在这个过程中,突触前膜发生的变化有 。

【答案】与突触小泡融合,通过胞吐的方式将神经递质释放人突触间隙。

(2)在反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有 。

【答案】传出神经与效应器。

3. 毒扁豆碱等物质能影响神经递质的分解, 某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用,这些物质因而能影响神经系统的信息传递及肌肉的收缩,有时会严重危害人的健康。

(1 )根据突触信息传递的特点分析:它们为什么会产生这些影响?

【答案】突触信息传递需要有信号分子一递质的作用,递质作用于突触后膜的特定受体,发挥作用后通过分解或回收被灭活。在信息传递的过程中,任何一个环节出现问题都可能对神经兴奋的传递以及效应产生影响。毒扁豆碱能影响神经递质的分解,递质就会持续作用于受体;某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用,递质与受体的作用就会受到影响。这些都会影响神经系统信息的传递,如果信息是传递到肌肉的,就会影响肌肉的收缩。

(2)进一步查找资料回答:一旦出现类似物质引起的中毒,应该如何处置?

【提示】口服中毒者,可催吐、洗胃、导泻去除毒物;如果出现心跳、呼吸停止的,应该先进行人工心肺复苏,同时紧急送医院治疗。

第3章《第1节 激素与内分泌系统》

问题探讨

侏儒症患者的症状是生长迟缓,身材矮小,病因是患者幼年时生长激素分泌不足。

讨论1. 如果在侏儒症患者成年时给他们注射生长激素,他们的症状能缓解吗?为什么?

【答案】不能。生长激素促进身高生长主要在儿童期和青少年时期,成年人骨干和骨端之间的软骨组织已经生成骨组织,骨不再长长,此后注射生长激素对长高已无作用。

2. 有的青少年觉得自己长得不够高,想去注射生长激素。你赞同这种想法吗?说出你的理由。

【答案】不赞同。人的身高生长受多种因素影响,如遗传、营养、运动和激素调节等。青少年身高不理想的原因,需通过医院医生严格全面检查和分析才能确定,是否需要注射生长激素治疗应听从医生的建议。

思考•讨论1

讨论

1. 斯他林和贝利斯的实验比沃泰默实验的巧妙之处在哪里?

【答案】彻底排除了神经调节对实验结果的干扰。

2. 促胰液素调节胰液分泌的方式与神经调节的方式有哪些不同?

【答案】神经调节通过反射弧实现,在促胰液素调节胰液分泌时,促胰液素通过血液运输到达胰腺,引起胰腺分泌。

3. “机遇只偏爱那种有准备的头脑”。是什么因素使斯他林和贝利斯抓住了成功的机遇呢?

【答案】敢于质疑,大胆提出新假设,巧妙设计实验验证假设。

思考•讨论2讨论1. 在班廷之前,科学家试图通过实验证明胰腺中分泌物的存在,为什么都收效甚微呢?

【答案】胰岛素属蛋白质类激素,在班廷之前大多数实验用胰腺提取物注射给实验性糖尿病的狗或糖尿病患者,因胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解,故难以获得预期结果。

2. 班廷是如何证实胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的?

【答案】通过结扎胰腺导管,使胰腺萎缩丧失分泌胰蛋白酶的功能,但胰岛仍正常,由此证明胰岛素是由胰岛分泌的。

3. 从以上实例,你能归纳出研究一种内分泌腺及其分泌激素功能的方法吗?

【答案】摘除法和移植法。摘除所研究的内分泌腺,观察实验动物出现的特异性症状,将已摘除的腺体重新移植回去或注射摘除腺体的提取物,观察相关症状是否恢复,由此判断该内分泌腺的功能。

4. 联系必修学到的内容,具体分析以上两个实例哪些实验用到了 “减法原理”或 “加法原理”。

【答案】上述两个实验都分别用到了“加法原理”和“减法原理”。班廷和助手们通过摘除健康狗的胰腺造成实验性糖尿病,然后再给予注射从萎缩胰腺中提取的提取物,前者运用了“减法原理”,后者运用了“加法原理”;在廖丸分泌雄性激素的研究中,摘除翠丸和移植宰丸实验,也同样分别运用了“减法原理”和“加法原理”。

思维训练讨论1. 实验结果验证了上述哪一个假说?如果另外一个假说成立,请预测相应的结果。

【答案】验证了假说1。如果假说2成立,性染色体为XX的家兔胚胎,手术后应发育出雄兔。

2. 为了进一步证实他的假说,在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时,给予一定量的睾酮刺激。请你预测,性染色体组成为XX或XY的胚胎将分别发育出哪种性器官?

【答案】两者都将发育出雄性器官。练习与应用一、概念检测1. 1937年,科学家在实验中观察到:阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系,可导致其生殖器官萎缩;若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系,生殖器官的功能也恢复正常。

请判断下列说法是否合理。

(1) 该实验表明垂体的活动受下丘脑控制。(√)

(2) 该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制。(x)

(3) 阻断垂体与下丘脑之间的血液联系,依据了实验变量控制中的“减法原理”。(√)

2. 斯他林等在发现促胰液素之后,继续进行研究:把一条狗的小肠黏膜刮下来,过滤后注射给另一条狗,后者在胰液分泌明显增加的同时,血压还骤然下降。

下列推测或叙述合理的是 (B)

A. 本实验对照组应注射等量的清水

B. 胰液的增加是小肠分泌促胰液素的结果

C. 该研究说明促胰液素还具有降血压的作用

D. 滤液中物质的作用效果多样说明激素不具有专一性

【提示】对照组应该注射生理盐水;刮下来的黏膜过滤液为混合物,血压骤降可能是由其他物质引起的,该研究并不能说明降低血压是促胰液素的功能。

二、拓展应用糖尿病分为1型和2型。它们都可以用注射胰岛素的方式进行治疗吗?为什么?请你查阅资料回答问题。

【提示】1型糖尿病主要原因是胰岛B细胞分泌功能衰退,患者缺乏胰岛素,需要通过注射胰岛素进行治疗。2型糖尿病主要原因是胰岛素作用效果差,也有胰岛素分泌不足的情况,可以通过合理控制饮食,口服降糖药物治疗。

第3章《第2节 激素调节的过程》

问题探讨

马拉松长跑是赛程超过40 km、历时2h以上的极限运动,运动员每小时至少要消耗300 g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人的血糖含量为3.9 ~ 6.1mmol/L,全身的血量大约为5 L。计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,运动员能跑多长时间?

【答案】0.7~1.I min(I min左右)。讨论长跑过程中大量消耗葡萄糖,会导致血糖含量下降吗?为什么?

【答案】可能会略有下降,但不会持续下降,应在正常范围内波动;运动过程中,因消耗血糖为运动提供能量,血糖含量有所下降;同时,机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗,维持血糖的相对稳定。

旁栏思考题1

为什么说寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应呢?

【答案】身体发抖在生理学上称为战栗产热,又称寒战产热。人体在寒冷环境中主要依靠战栗来增加产热量。寒冷刺激会作用于体表的冷觉感受器,经传入神经传至下丘脑体温调节中枢,最终引起延髓某些部位的神经元兴奋,并将兴奋下传到脊随前角运动神经元,引起肌肉战栗产热。战栗是骨骼肌发生不随意的、不受大脑皮层控制的节律性收缩,节律为9~11次/min,屈肌和伸肌同时收缩,基本上不对外做功,但产热量很高。因此,寒冷条件下人体发抖也是抵御寒冷的自然反应。

思考•讨论

讨论1. 在甲状腺激素的分泌中,下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系?

【答案】下丘脑分泌的TRH. 可以促进垂体分泌TSH。垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时,又会抑制下丘脑和垂体的分泌。

2. 在正常情况下,血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内,这是如何实现的呢?

【答案】这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时,会反馈抑制TSH和TRH的分泌,降低甲状腺激素水平;当甲状腺激素水平降低时,TSH的分泌量增加,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促甲状腺激素浓度升高依复到正常水平。

旁栏思考题2你能否以一种激素为例(如胰岛素或甲状腺激素),说明该激素的产生、运输、作用于靶器 官和靶细胞的过程?

【答案】胰岛素的产生、运输、作用等过程如下:当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的速度加快。胰岛素被分泌后、经循环系统,可分布于全身。胰岛素与组织细胞表面的受体特异性结合,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。其体表现为∶促进血糖进入细胞进行氧化分解;促进血糖进入肝细胞、肌肉细胞合成糖原;促进血糖进入脂肪组织细胞并转变为三酰甘油。

练习与应用一、概念检测1.以下关于胰岛素、甲状腺激素作用特点的叙述,错误的是 (C)

A.需借助体液运输

B.发挥作用后立即失活

C.在代谢时发挥催化作用

D.作用于特定的细胞、器官

2.机体内各种激素彼此关联,相互影响,共同参与调节同一生理功能。下列对激素间相互关系的描述,正确的是 (B)

A.胰岛素与胰高血糖素都对血糖的稳定起作用,二者为协同关系

B.胰岛素可降低血糖,肾上腺素可使血糖升高,二者作用相抗衡

C.雌激素和雄激素都抑制垂体分泌促性腺激素,二者为协同关系

D.生长激素可促进生长,甲状腺激素可促进发育,二者作用相抗衡

3.右上图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度的变化情况,请识图并结合自己的生活实际,分析曲线变化的具体原因(说明血糖的来源或去向,以及相关激素的作用)。

【答案】早餐后,随着食物中的淀粉等糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高。血糖浓度升高到一定程度时,刺激胰岛B细胞增强对胰岛素的分泌,胰岛素水平上升,促进血糖的利用和转变成糖原等物质,使血糖浓度下降。随着血糖浓度降低,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌增加,促进肝糖原分解和其他物质转变成葡萄糖进入血液,使血糖浓度恢复到正常水平。

二、拓展应用

1. 甲状腺癌患者切除甲状腺后,其下丘脑分泌的TRH还有作用吗?其垂体分泌的TSH呢?为什么这样的患者要终生服用甲状腺激素类药物?

【答案】还有作用,因为TRH的靶器官是垂体,而不是甲状腺;因失去了甲状腺激素对垂体分泌TSH的抑制作用,TSH水平会升高;甲状腺激素对机体代谢和生长发育等具有重要的调节作用,故切除甲状腺后需要终生服用甲状腺激素类药物。

2. 假设你是一位工程师,要为胰岛素分泌不足的糖尿病患者设计一个随身携带的“人工胰岛” (已有这类产品),请写出你的设计思想,指出需要解决的主要问题。

【提示】此题为开放性试题,由学生自主解答。

第3章《第3节 体液调节与神经调节的关系》

问题探讨

在游乐园乘坐过山车,头朝下疾驰时,不少人感到心怦怦直跳,并狂呼乱叫。如果此时检测血液,发现能使心跳和呼吸加快的肾上腺素含量也会明显升高。讨论1. 既然知道过山车是安全的,为什么心跳还会加速呢?【答案】心脏活动受目主神经支配、是不随意的,当受到极速行驶致使体位发生变化的刺激后,人体处于兴奋状态,此时,交感神经活动占优势,会使心跳加快。2. 在这个例子中,人体所作出的反应,哪些与神经调节有关?哪些与激素调节有关?你能说出两者之间的关系吗?【答案】此过程中心跳和呼吸加快、肾上腺素含量明显升高等反应均属于机体的应急反应,是神经和激素共同调节的结果。当支配心脏的交感神经兴奋性加强时,心跳加快、加强,属于神经调节;与此同时,交感神经也支配肾上腺的分泌活动,使肾上腺分泌肾上腺素增加,肾上腺素通过血液运输到达心脏,也使心跳加快,这属于激素调节。由此可见,神经调节可以直接调节心脏活动,也可以通过调节激素的分泌,再通过激素调节心脏活动。旁栏思考题1

带婴幼儿看病时,为什么要等他们停止哭闹几分钟之后, 再给他们量体温呢?

【答案】婴幼儿在哭闹时、情绪激动、挣扎等活动,会使血液循环加速、新陈代谢增强,从而导致机体产热增加。如果此时测量体温,体温会偏高,因此需要等他们停止哭闹几分钟后,再给他们量体温。

旁栏思考题2

体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?

【答案】体温升高可分为两种情况,第一种情况是病理条件下的体温升高,叫发热;第二种情况是由于机体进行剧烈活动,在一定时间内体热产生量超过其散发量,致使体温暂时升高或超过正常最高水平。发热对机体的影响是多方面的。一定限度的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。这时,白细胞增多、肝细胞功能加强、物质代谢速度加快,病人的抵抗力有所提高。在很多急性病中,发热可以代表人体有良好的反应能力,这属于体温升高有利的一面。但同时,体温过高或长时间发热,会使病人的生理功能紊乱,如引起神经系统的功能障碍,使病人出现烦躁、幻觉甚至抽描等,这就是体温升高有害的一面了。第二种情况引起的体温升高、经过短时间休息后便可恢复至正常体温水平,不存在有害或有益的问题。

低体温对机体极为不利,可诱发或加重疾病;但另一方面,利用低温对机体影响的某些特性,降低体温又成为一种医疗手段,尤其对重要器官的保护有重要意义。

旁栏思考题3

一般情况下,冬天人的尿较多,夏天人的尿较少。为什么会出现这种情况呢?

【答案】这种说法是相对而言的。尿液的多少与水的产生和排出都有关系。冬天相比于夏天,汗液分泌减少、同时由于环温度低. 机体因代谢生成的水增加,会导致尿液量增加。旁栏思考题4

有人说,不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗?

【答案】这句话是有谁理的。从水盐平衡调节示意图可以看出,当人意识到渴了,说明机体细胞渗透压已经开高,机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压,会引起起一系列问题,如血液粘稠度增高、血压升高、酸中毒等。长则如此,会对机体健康造成影响。旁栏思考题5

有人说:“一个人一天内不吃饭、不喝水,但只要没有大、 小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡。”这种说法对吗?为什么?

【答案】这种说法是不对的。不吃饭会使机体营养摄入不足;不喝水会导致机体细胞外液渗透压失衡;大便和小便是人体排出代谢废物的重要途径,如果这些废物不能及时排出体外,会引起中毒或其他病症,损害健康。水和无机盐的平衡是机体通过各个器官、系统的协调配合完成的,不仅仅是摄入和排出的平衡,不能靠禁食禁水和减少排便来保持。旁栏思考题6

有的人喜欢吃清淡的食物,炒菜时放盐极少。如果长期这样下去,对他的健康可能会有什么影响?

【答案】食盐的主要成分是NaCI。Na+是维持细胞外液渗透压的重要成分之一,是人体健康不可或缺的重要物质。长期食盐摄入不足,会导致细胞外液渗透压降低,影响细胞内外渗透压的平衡。练习与应用一、概念检测

1. 神经调节和体液调节对于机体稳态的维持具有重要作用。判断下列相关表述是否正确。

(1 )在寒冷的环境中,人体产热大于散热, 使体温得以稳定。 (✕)

【提示】人体初入寒冷环境时,机体产热大于散热,体温上升,适应寒冷环境后,机体产热等于散热,维持体温相对稳定。

(2 )神经调节和体液调节是两个独立的调节系统。(✕)

【提示】 神经调节与体液调节之间有区别也存在一定的联系,二者相互协调,共同调节机体的生命活动。

(3)人体中的体液调节以激素调节为主。(√)

2. 人体在剧烈运动、大量出汗后,因口渴而大量饮水。关于此间发生的内环境变化及调节过程,下列推断正确的是 (C)

A. 饮水后血浆渗透压下降、渗透压感受器抑制、抗利尿激素增加

B. 出汗时体温增高、冷觉感受器抑制、促甲状腺激素释放激素减少

C. 口渴时血浆渗透压增高、抗利尿激素含量增加、皮层渴觉中枢兴奋

D. 出汗后体温下降、热觉感受器兴奋、促甲状腺激素释放激素增加

【提示】 大量饮水后血浆渗透压降低,对渗透压感受器的刺激减少,则机体抗利尿激素分泌量减少,A 错误;剧烈运动时,人体产热增加,为维持体温相对稳定,人体会大量出汗来增加散热,故出汗后人体体温维 持相对稳定,B、D 错误;口渴时血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌量增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,同时大脑皮层渴觉中枢兴 奋,人体主动饮水,C 正确。

二、拓展应用1. 有人说“春捂秋冻”有益健康;也有人 讲“知冷知热”不会生病。哪一种说法更有道理呢?

【提示】均有一定道理。"春捂秋冻"有益健康的谚语,大意是春季适当缓减衣物,秋天活当缓增衣物,有利于健康。我国北方,春季通常是由冷转暖的过渡期,一天之内室内外温度变化较大,适当缓减衣物,使机体逐步适应环境温度的变化,有利健康。秋季是从暖到冷的过渡阶段,适当缓增衣物,接受一定的防寒锻炼,提高机体的调节能力,利于提升防寒能力。"知冷知热"不会生病,大意是说,人应该注意环境的冷暖变化,及时增减衣物,可预防生病。人体调节体温的能力是有限的,从这个角度看,注意环境冷热变化,防寒避暑,有利于预防疾病。

2. 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析在这个例子中,神经调节和体液调节的联系,并解释这些应激反应的意义。

【答案】人体在恐惧、剧痛、失血等内外刺激下,支配内脏的交感神经活动占据优势,交感神经一方面使心跳加快,呼吸频率提高,另一方面促进相关内分腺活动,使肾上腺素等相关激素水平上升,激素调节相关内脏器官活动加强,物质代谢加快,警觉性等应激反应提高,适应能力增强。在这一系列调节中,既有神经调节,又有体液调节,两种调节相互协调配合,大大提高机体应激反应能力。

3. 洄游鱼类在从海水环境中移动到淡水中时(如俗称大麻哈鱼的鲑类产卵洄游)面临什么样的水盐平衡问题?请查找资料,看看它们是如何解决这一问题的。

【提示】洄游鱼类从海水环境中移动到淡水中时而临的最重要的问题就是环境中的盐浓度发生剧烈变化,这会导致鱼的内、外环境的渗透压发生变化。洄游鱼类通过各种系统的配合,调节水和盐的摄人或排出,实现水盐平衡。例如,大麻哈鱼等溯河鱼类从海水进入淡水后,它们减少或停止饮水,减少离子的吸收和排出;通过分泌激素使肾小球滤过率增大,并减少肾小球对水的重吸收,加强吸盐能力;肾上腺素等激素的分泌也明显增加,经腮排出的Na+和Cl-减少,并利用离子主动运系统,从低渗环境中吸收Na+和Cl-,从而维持体内较高的渗透压。复习与提高一、选择题1. 对于高热不退的病人,可以采用一些辅助措施来降低体温。下列措施不恰当的是 (B)A. 适当撤减衣服B. 加盖棉被,增加排汗量C. 用酒精棉球擦拭四肢等部位D. 在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾2. 下图表示某雄性哺乳动物雄激素(睾酮)产生的调节过程,a〜e表示有关生理活动过程。下列相关叙述,不正确的是 (A)A. 睾酮由睾丸产生,与下丘脑和垂体无关B. 图中各激素只作用于有相关受体的细胞C. a、b、c过程体现了睾酮分泌的分级调节D. d和e过程体现了激素分泌的负反馈调节3. X和Y是两种激素。X刺激Y的分泌,Y能够抑制分泌X的细胞的分泌活性。如果Y的水平下降,那么接下来立即发生的是 (B)A. X的分泌减少 B. X的分泌增多C. Y的分泌停止 D. X的分泌停止4. 大面积烧伤的病人由于严重脱水,血钾含量升高,细胞外液渗透压升高,此时血液中(C)A. 抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度降低B. 抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度增加C. 抗利尿激素浓度增加,醛固酮浓度增加D. 抗利尿激素浓度降低,醛固酮浓度降低二、非选择题1. 当你突然遇到一只大狗或一条蛇时,会感到毛骨悚然,甚至打寒颤、出冷汗。在上述过程中,自主神经系统中起主要作用的是 ,它使你的呼吸变得 ,心脏跳动 ,支气管 。同时,你消化系统的各项功能 将 ,肝细胞中 转化为葡萄糖加剧。因为皮肤毛细血管 ,所以你吓得脸色苍白;打寒颤使产热 ,同时汗腺分泌 ,为散热做准备。这一幕的细节储存进了 里的某个区域,成为经验的一部分。【答案】交感神经 加快 加快 扩张 下降 肝糖原 收缩 增加 加强 大脑皮层。2.下图中的曲线分别表示两个人饭后血糖变化的情况。请分析该图回答:哪一条曲线是糖尿病患者的?为什么?

【答案】红色曲线为糖尿病患者的血糖浓度变化曲线。曲线反映饭后血糖浓度迅速大幅上升,大超出了正常范围,几小时后血糖浓度仍在高位。曲线表明人体血糖调节能力不足。3. 垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下,通过给两人注射适量的TRH,分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。测定结果如下表。

(1 )由上述结果可以推测甲、乙发生病变的部位分别是哪里?为什么?

(2)给小口鼠注射TSH,会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的 认识,对此现象的解释有两种观点:观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节;观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计一实验,证明哪个观点是正确的。

【答案】(1)甲发生病变部位可能是下丘脑,TRH是下丘脑分泌的,当注射适量的TRH后,垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常,表明垂体是正常的。乙发生病变的部位可能是垂体,因为适量注射TRH后,垂体分泌的TSH水平并未明显恢复。(2)①选取生长发育正常的小鼠分为甲、乙两组,分别测定它们的基础TRH分泌量。②甲组小鼠,摘除垂体,适量注射甲状腺素,测定TRH分泌量。乙组,摘除甲状腺,适量注射TSH,测定TRH分泌量。③结果分析,如果仅是甲组TRH分泌量明显减少,表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用。如果仅是乙组TRH分泌量明显减少,则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈作用。如果甲、乙组TRH分泌量均明显减少,则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。

第4章《第1节 免疫系统的组成和功能》

问题探讨

右图所示是我们在医院里常见的情景。讨论1.医生为什么要检查患者的扁桃体?扁桃体肿大意味着什么?【答案】扁桃体是人体重要的免疫器官,主要作用是抵御经空气传播的病原微生物的感染。医生通过检查扁桃体能够初步判断患者的患病情况。扁桃体肿大意味着扁桃体有炎症,患者可能被病菌感染了。2.扁桃体肿大对机体的健康是有利还是有害呢?

【提示】一方面,扁桃体具有免疫功能,同时它作为易被观察的免疫器官,肿大后可以起到指示机体是否被病菌感染的作用,能用于判断疾病状况;另一方面,扁桃体作为人体的器官,充血肿大后易形成脓肿,表现出吞咽食物时有疼痛感等症状,同时引发其他并发症状。

练习与应用一、概念检测1. 依据免疫系统组成和功能的知识判断下列表述是否正确。(1)细胞因子由免疫细胞合成并分泌。(√)(2)人体内的白细胞可以抗击多种细菌,因此属于人体的第三道防线。 (✕)2.被免疫细胞识别的外来分子是 (B)A.抗体 B.抗原   C.细胞因子 D.溶菌酶3.某患者被确诊为肿瘤,则这与该患者免疫系统的功能低下有关的是 (C)A.免疫防御 B.免疫自稳  C.免疫监视  D.免疫识别二、拓展应用1. 某人不慎右足底被刺伤,因伤口小,不以为意,未作任何处理。3d后伤口有轻度肿痛,第 5天开始发高热,右侧腹股沟疼痛、行走明显感觉不便。经医生诊断,此人为右足底外伤性感染并发右侧腹股沟淋巴结炎及菌血症。从免疫学的角度考虑,该人右足底被刺伤后,局部感染,为什么右侧腹股沟淋巴结会出现肿大、疼痛?

【答案】淋巴结等免疫器官王要由淋巴细胞构成,并借助血液循环和淋巴循环互相联系。该人右足底被刺伤后,病原体进入体内,不断繁殖,并通过循环系统到达机体的其他部位,如腹股沟等处,产生免疫反应、诱发淋巴结发炎等;右侧腹股沟与右足底相对接近,因此,该人右足底被刺伤,局部感染也能引发右侧腹股沟淋巴结肿大、疼痛。

2. 某同学的扁桃体经常反复发炎,医生建议他将扁桃体切除。请你判断分析:医生为什么 给出这样的建议?这样做对身体是有利还是有害呢?

【答案】医生给出切除扁桃体的建议是基于该同学的扁桃体经常反复发炎。扁桃体经常反复发炎,可能引起邻近器官的感染、产生中耳炎、鼻窦炎、支气管炎等,也有可能引起机体其他系统产生病变,如心肌炎、关节炎、肾炎等。反复发炎的扁桃体已经不能作为正常工作的免疫器官,而是成为病灶了、因此需要手术切除。

第4章《第2节 特异性免疫》

问题探讨

天气突然降温,某同学不停地打喷嚏,初步判断是感冒。身边的好朋友都劝她赶快去医院,但她坚持不去,说: “反正我去不去医院、吃不吃药都得一周左右才能好。”讨论1. 这位同学说的有没有道理?为什么?【答案】该同学的说法有一定的道理、感冒的病程一般为一周左右。这是因为人体的免疫系统首先要识别外来入侵的细菌或病毒、然后要作出反应直至最后清除病原体,这些过程都需要一定的时间。2. 你认为感冒时都要去医院就诊吗?说出你的理由。【提示】这是一个开放性的问题,学生可以有自己的观点。例如,人体在各个系统的协调配合下具有一定的维持稳态的能力,普通的感冒在大多数情况下会自愈,可通过多休息、多喝水等方式提高免疫力,或者服用治疗感冒的非处方药等方法进行治疗。但是,感冒的原因有多种,并发症也多种多样,不能一概而论。对于流行性感冒,如果不及时治疗,有可能会引发严重的并发症。思考•讨论结合图4-6和4-7,讨论以下问题。1. 体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的?

【答案】体液免疫是靠两个信号保证针对某种病原体特异性的,即病原体与B细胞接触形成的第一信号及辅助性T细胞传递的第二信号。细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞表面分子的特异性变化,保证针对某种病原体的特异性。

2. 有人说,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗?请说出你的理由。

【答案】一般认为,辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。在体液免疫中,辅助性T细胞能够传递信息,激活B细胞,并保证浆细胞的特异性。同时,辅助性T细胞释放的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化。通过辅助性T细胞,体液免疫和细胞免地协调配合,共同维持机体稳态。

3. 体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?

【答案】体液免疫和细胞免疫之间的联系主要体现在两个方面。(1)辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。(2)两者相互配合清除病原体;体液免疫产生抗体,能消灭细胞外液中的病原体,而消灭侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫就又能发挥作用了。

练习与应用一、概念检测1. 依据特异性免疫的基本过程,判断下列表述是否正确。(1 ) T细胞只参与细胞免疫,B细胞只参与体液免疫。 (✕)(2 ) B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体。 (✕)(3 ) 刚得了感冒又痊愈的人不会再患流感。(✕)2. 关于浆细胞和细胞毒性T细胞在免疫反应中的作用,叙述正确的是 (C)A. 前者参与细胞免疫,后者参与体液免疫B. 前者直接杀死病原体,后者杀死靶细胞C. 前者分泌抗体,后者杀死受病原体感染的细胞D. 病原体首次进入机体时,前者发挥作用;再次进入机体时,后者发挥作用3. 下图表示机体首次和再次接触抗原时,免疫系统的协调配合,请在方框中填写相应的细胞名称,使图解完整。

【答案】

二、拓展应用

1. 在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生的抗体水平的变化情况如下图所示。请据图回答下列问题。

(1 )在第28天注射m抗原和n抗原之后,机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度为什么会有如此大的差异?

【答案】28天前已经注射过m抗原,因此,此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫、而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言,反应更加迅速、高效、产生的抗体浓度差异也就更大。

(2)如果在第56天时再同时注射m抗原和n 抗原,请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况, 并在曲线图上画出来。

【答案】如下图(在第56天时再注财m抗原和n抗原,抗m抗体的量也会存在与第28天注射时峰值差别不大的情况)

2. 某媒体报道,“据专家推测,今年冬天北京不会有大规模流感暴发,因为没有发现流感病毒发生大的变异。”在报道的这个推理中,缺少了一些环节,请你根据本节所学内容,将推理过程补充完整。【提示】这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节,推理的完整性是科学思维重要的表现形式。这一推理过程是∶流感病毒进人机体后,引发特异性的免疫反应;当流惑病毒被消灭之后,机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异,当这些流感病毒再次进人机体时,记忆细胞会迅速增殖、分化,机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除,因此不会有大规模流感暴发。

第4章 《第3节 免疫失调》

问题探讨

生活中,我们有时看到这样一些现象,有的人吃了鱼、 虾等食物后,会发生腹痛、腹泻、呕吐,或是皮肤奇痒难熬;有的人吸入花粉后,会发生鼻炎或哮喘。这些都是过敏反应的表现,据统计,全世界20%〜40%的人被过敏问题所困扰。讨论1. 你还知道哪些过敏现象?

【提示】学生还可能听说过药物过敏(如青霉素过敏、链毒素过敏)、呼吸道过敏(如花粉过敏、尘蜡过敏、毛屑过敏)、消化道过敏(如食用鱼、虾、蟹、蛋、奶导致的过敏性肠胃炎)、皮肤过敏(如荨麻疹、湿疹)。学生能举出实例即可,不需要了解分类方式。

2. 上述过敏反应与免疫反应有什么关系?【提示】从本质上说,过敏反应就是机体接触过敏原后发生的一种免疫反应。思考•讨论讨论1.HIV攻击的主要是辅助性T细胞,为什么最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤?【答案】因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后免疫系统就将处于瘫痪状态、不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。2. “发现就治疗,而且免费”的目的是什么?这样做有什么意义?【答案】"发现就洽疗、而且免费"的目的是有效地降低艾滋病的病死率,逐步提高感染者和病人的生存质量、不断减少社会歧视、也为"到2030年实现全民健康覆盖,终结艾滋病"这样的可持续发展目标作出贡献。这样做充分体现了社会主义制度的优越性。3.由于治疗艾滋病非常困难,人群对HIV普遍易感,所以预防就显得格外重要。请谈谈应该如何预防艾滋病。【提示】关于如何预防艾滋病,教材正文最后有总结,而且在"科学·技术·社会——HIV 与艾滋病"这篇文章中也有涉及,此处从略。练习与应用一、概念检测1. 一些人对猫过敏。目前研究发现,在猫体内存在的过敏原约有10种,其中最主要的是猫唾液中的蛋白质Fel d1 (简称F蛋白)。请判断下列推理是否合理。(1)对F蛋白有过敏史的人若接触猫,可能会产生强烈的免疫反应。 (√)(2)猫的舔毛行为会增加人接触过敏原F蛋白的概率。 (√)(3)若有家庭成员对猫过敏,则应尽量避免在家中养猫。 (√)2.自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的。下列与该病相关的描述,正确的是(A)A. 肝细胞表面的某种结构相当于抗原B. 细胞因子和抗体没有参与攻击肝细胞C. 在该疾病中所发生的肝损伤是由过敏反应引起的D. 在该免疫反应的发生过程中,只有体液免疫发挥作用二、拓展应用2020年春,我国采取一系列有效措施抗击由新型冠状病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新型冠状病毒肺炎患者得以康复。请结合所学知识,并查阅相关资料,回答以下问题。(1)人体感染新型冠状病毒后,自身的免疫系统是怎样同这种病毒作战的?其中T细胞和B细胞分别起什么作用?

【提示】人体感染新型冠状病毒后,机体会通过体液免疫和细胞免疫同病毒作战。其中,辅助性T细胞可以通过向B细胞传递信息、分泌细胞因子等方式参与体液免疫过程;细胞毒性T 细胞可以直接裂解被病毒感染的靶细胞使病毒释放出来,从而使得病毒能被体液免疫消灭。B细胞主要参与体液免疫过程,它受到刺激后,可以分化为记忆B细胞和浆细胞、浆细胞能分泌针对新型冠状病毒的抗体;抗体与病毒的结合可以抑制病毒对人体细胞的黏附,并促进吞噬细胞的吞噬消化。另外,B细胞作为抗原呈递细胞,也可以向辅助性T细胞呈递抗原信息。

(2)为什么有的患者体内会出现“细胞因子风暴”?

【提示】"细胞因子风暴"是指由于机体感染病原微生物后、体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。细胞因子可刺激免疫细胞活化,活化的免疫细胞又分泌大量的细胞因子、正常情况下.这个过程在机体精密调控下进行。有些人在严重感染(如SARS、流感)等异常情况下,细胞因子调控失常,多种细胞因子迅速大量产生,导致异常免疫应答、引发全身炎症反应综合征。目前有推测认为,"细胞因子风暴"可能是由免疫系统对新的、高致病性的病原体的过激反应造成的。

(3)为了让类似的疫情不再重演,我们应该如何参与公共卫生治理?如何改进个人卫生和其他生活习惯?

【提示】 作为公共卫生的参与者,我们平时应该积极参与提升公共环境卫生的活动;在遇到突发的传染病疫情时,要依靠科学、按照卫生管理部门提出的个人预防措施建议,做好自我防。

第4章《第4节 免疫学的应用》

问题探讨

某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗,可是没过一两个月,她患流感了;而她听说接种过一次麻疹疫苗,终生就不会得麻疹了她对此很困惑:这到底是什么原因呢?讨论为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢?

【提示】流感病毒极易发生变异,该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的、所以没有起到预防作用。

思考•讨论1

结合自己的疫苗接种经历,讨论以下问题。1. 以某种你熟悉的疫苗为例,和同学们交流它的作用。【提示】学生能说出熟悉的疫苗,并指出它们预防的疾病即可。2. 某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应?

【答案】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应,有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈,能引起可感知的反应。

3. 有人认为,接种多种疫苗很麻烦,应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗?请谈谈你的理由。【提示】这种想法是可行的,因为免疫反应具有特异性,不同疫苗可以引发不同的免疫过程,产生不同的记忆细胞。理论上,制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中已有不少联合疫苗,例如,百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风,还有麻疹、风疹二联疫苗,流行性脑膜炎二价疫苗等。是否能够设计出针对许多种疾病(具有与它们相关的多个抗原决定簇)的一种疫苗呢?理论上是可行的,但会遇到很多困难。旁栏思考题疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什么?

【答案】疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展,DNA疫苗也已经在临床中使用。

批判性思维

患免疫缺陷病的儿童,能否接种疫苗,尤其是减毒活疫苗?为什么?

【答案】不同类型的免疫缺陷病患者,对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求,是有区别的。但一般情况下,不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗,特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力低下,接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激,处理不当,容易引起强烈的免疫反应。

思考•讨论2讨论1. 最初进行的器官移植,为什么总是不成功呢?【答案】因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后免疫系统就将处于瘫痪状态、不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。2. 在进行器官移植或骨髓移植时,为什么都要先进行配型,即检查供体和受体之间的组织相容性呢?【答案】因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后免疫系统就将处于瘫痪状态、不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。3. 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,有何优点?【答案】因为辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用,当它被攻击之后免疫系统就将处于瘫痪状态、不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。4. 在进行器官移植时,运用免疫抑制剂可以提高成活率。但这些药物会使淋巴细胞减少,因而患者容易患感染性疾病。这一问题该如何解决?

【答案】需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡,并尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体、或通过适当的锻炼,提高自身免疫力。

练习与应用一、概念检测被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一 件事情”,即研制“糖丸”——脊髓灰质炎活疫苗,为我国消灭脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症) 作出了重要贡献,判断下列相关表述是否正确(1 )该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。(×)(2 )该疫苗可以识别组织相容性抗原。(×)(3)当接种该疫苗后,机体会产生一定的免疫反应。 (√)

二、拓展应用

1. 巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆,每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病,但随着匀浆放置时间的延长, 家兔发病的反应越来越弱:放置10~ 14天的匀浆失去使家兔患病的作用。这时,如果再给这些没有发病的、被注射了 “过期病兔神经组织匀浆” 的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆,家兔也不会发病了。1885年,巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩,连续注射十几天后, 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后来,巴斯德制成了狂犬病疫苗,即过期病兔的神经组织匀浆。(1) 据上述资料推测,巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么?

【答案】曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。

(2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢?

【答案】需要进行微量叠加。

(3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗?是怎么制作出来的?有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。

【答案】本质上它们并没有区别,但制作方法是不一样的。通过查阅文献,学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备,而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。

2. 有人提议,应该开发一个“器官保险”项目:参与者将承诺在自己死后捐献器官,作为回报,他们在需要移植时,可以优先得到器官。为了避免太多“高风险”的人们申请这种保险,需要进行医学评估,只有器官需求风险正常的人才能买这种保险。你认为,这种策略与当前的自愿捐献器官策略比,哪个更好?理由是什么?你能想到其他更有效地提高器官捐献数量的策略吗?

【提示】此题为开放性问题,主要检测学生利用已有知识论证自己观点的能力、提出建议能力,言之有理即可。

复习与提高

一、选择题1. B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括 (C)A. 它们都具有特异性B. 受刺激后,都可以经历活化、增殖过程C. 它们都来自骨髓的造血干细胞,并在骨髓里成熟D. 它们的细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原2. 在制备抗蛇毒毒素血清时,需将减毒的蛇毒注入家兔体内以引起免疫反应,这一免疫反应和所用的蛇毒分别是 (B)A. 特异性免疫,抗体B. 特异性免疫,抗原C. 非特异性免疫,抗体D. 非特异性免疫,抗原3. 环抱素A是霉菌的一种代谢产物,它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖。那么,环抱素A可用于 (C)A. 预防和治疗艾滋病B. 降低恶性肿瘤的发病率C. 降低移植器官被排斥的概率D. 清除宿主细胞内的结核分枝杆菌二、非选择题1. 1700年,英国皇家学会会员、著名医生马丁 •李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信, 信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程:“打开天花患者的小脓包,用棉花吸沾一点脓液,并使之干燥……然后放入可能患天花人的鼻子里。” 被接种者会轻度感染天花,然后痊愈。为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈?在这个过程中,免疫系统发生了哪些变化?

【答案】接种物中带有减毒的天花病毒,因此,被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱,被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。在这个过程中,免疫系统完成了对天花病毒的特异性免疫反应,同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞,当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。

2.人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白, 其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd 的被称为Rh阳性(Rh+),基因型为dd被称为Rh 阴性(Rh-)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗体,只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后,才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh-的母亲怀有Rh+的胎儿时,胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体,使母体产生抗体。如果此抗体进入胎儿的循环系统,会使胎儿的红细胞发生溶血,造成新生儿溶血,严重时可导致死亡。(1)填写下表,预测结果:母亲和胎儿的RhD是否相容?

母亲

胎儿

结果



基因型

Rh表型

基因型

Rh表型


Dd


Dd



dd


Dd



【答案】

母亲

胎儿

结果



基因型

Rh表型

基因型

Rh表型


Dd

Rh+

Dd

Rh+

相容

dd

Rh-

Dd

Rh+

不相容

(2) 当母亲和胎儿的RhD不相容时,一般情 况下,第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时,就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么。

【答案】第一胎一般无临床症状,是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的,并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的,此时母体产生的抗体较少,通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了,所以不易发生新生儿溶血。但当这位母亲第二次怀孕时,胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体,引起二次免疫,母体会产生更多的RhD抗体,此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统,也就更容易导致新生儿溶血。

(3) 一位Rh-的母亲第一胎生了个Rh+的孩子,她还想生第二胎。请你为她提岀一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。

【提示】可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内(如72h之内)接受RhD蛋白的抗体注射,以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白,这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫,可以预防下一胎发生Rh溶血。

3.人乳头瘤病毒(HPV)可导致子宫颈癌。请回答下列有关HPV疫苗与预防子宫颈癌的相关问题。(1 )当个体接种HPV疫苗后,该疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 和记忆细胞,记忆细胞在机体被HPV感染时能够迅速作出反应,因而能够起到降低患子宫颈癌风险的作用。【答案】抗原 浆细胞(2) 研究表明,受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降,这与患子宫颈癌有 什么关系?

【答案】受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降,会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息,这样,癌细胞就有可能逃避免疫监视,增加患宫颈癌的概率。

(3) HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成, 且主要成分是L1。根据这一信息,请你提出一个设计HPV疫苗的思路,并上网查找资料,看你设计的思路与已经上市的HPV疫苗的设计思路是否相同。

【提示】可以纯化HPV的衣壳蛋白L1或利用基因工程生产L1,并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗。现已上市的HPV疫苗,大部分是以L1蛋白或L2蛋白为靶标制备的。

4. 我国对艾滋病病人实行“四免一关怀” 政策,请查阅资料,了解这项政策的具体内容, 谈一谈这样做的原因和必要性。

【答案】我国于2006年3月1号起实施《艾滋病防治条例》。该条例将“四免一关怀”政策制度化、法律化。条例第四章第四十四条规定了“四免”,即:(1)向农村艾滋病病人和城镇经济困难的艾滋病病人免费提供抗艾滋病病毒治疗药品;(2)对农村和城镇经济困难的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人适当减免抗机会性感染治疗药品的费用;(3)向接受艾滋病咨询、检测的人员免费提供咨询和初筛检测;(4)向感染艾滋病病毒的孕产妇免费提供预防艾滋病母婴传播的治疗和咨询。第四十六条和第四十七条体现了“一关怀”,即:县级以上地方人民政府应当对生活困难并符合社会救助条件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家属给予生活救助;还应当创造条件,扶持有劳动能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人,从事力所能及的生产和工作。“四免一关怀”是我国艾滋病防治有力的政策措施之一。这样做,能最大限度控制艾滋病的发病率及传播,还能消除群众的恐“艾”情绪,使全社会积极应对艾滋病的威胁,体现社会主义制度的优越性。


第5章《第1节 植物生长素》

问题探讨图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。讨论1. 图中植株的生长方向有什么特点?【答案】弯向窗外生长。2. 可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变?植株对这种刺激的反应有什么适应意义?【答案】是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。这样,可以使植株获得更多阳光,从而可以通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。3. 这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分?【答案】植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。

旁栏思考题1

遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?感受单侧光刺激的又是哪一部分?你怎样解释这一结果?【提示】分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段,是采用排除法,观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应,从而确定是哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段,感受光刺激的是顶端。这说明,是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后,产生某种刺激传递到下面,引起下面弯曲生长。

旁栏思考题2

顶端产生的“影响”能传到下部,那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢?

【提示】因为该影响(生长素)在向光一侧和背光一侧(浓度分布)存在差异,因而引起两侧的生长不均匀。

旁栏思考题3

温特提出植物体内存在生长素时,有没有提取出这种物质?他是怎样作出这一推测的?

【提示】他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论,既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理,还需要一定的想象力。

思考•讨论1

1. 植物激素与动物激素都称作“激素”, 二者有哪些相似之处?

【提示】二者都是调节生命活动的化学物质,都能从产生部位运输到作用部位发挥作用且都具有微量、高效的特点。

2. 植物体内没有分泌激素的腺体,这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别?【提示】二者的主要区别如下表格所示。

类别

分泌器官

化学本质

作用部位

运输方式

植物激素

无特定的分泌器官

一般是小分子物质

无明显的器官

多样、复杂

动物激素

有特定的内分泌腺

蛋白质、类固醇等

器官、细胞

随着体液运输

旁栏思考题4

生长素在细胞水平起的作用,与在器官水平上发挥的作用有什么关系呢?【答案】生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥作用的基础。思考•讨论2下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。讨论1. “促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的?【答案】“促进”或“抑制”,是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言,当生长素浓度过高而“抑制”生长时,器官表现为生长速度减慢,甚至生长停滞。2. 对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?

【答案】一般表现为较低的浓度促进生长,浓度过高则抑制生长。

3. 对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度相同吗?

【答案】对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度不同。

思维训练讨论1. 这个实验的设计是否严密?为什么?【提示】不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2. 从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?

【提示】结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。

3. 如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?【提示】应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端输到形态学上端。练习与应用一、概念检测1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解,判断下列表述是否正确。(1)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀。 (×)(2)生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。 (√)(3)生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用,没有抑制作用。 (×)2. 用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分,并分别从不同的方向给以光照(如图所示)。培养一段时间后,胚芽鞘的生长情况是 (A)


A. a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲B. a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲C. a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲D. a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲3. 下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系,如果将同样浓度的生长素施用于侧芽,能反映侧芽生长状况的曲线是(A)



二、拓展应用

1. 在居室内养花,花盆往往要放在窗口附近有阳光处,有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理?

【提示】可以使植株接受比较均匀的阳光照射,以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。

2. 我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干, 筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识,分析其中的科学道理。

【答案】因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。

3. 根据本节所学过的有关原理,设计一个塑造盆景独特造型的方案。如果有条件,可以依 照设计的方案进行操作,并将盆景展示给老师和同学。【答案】略。


第5章《第2节 其他植物激素》

问题探讨在我国宋元时期某著作中写道:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味。"这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白,到20世纪60年代,气相层析技术的应用使人们终于弄清楚,是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。讨论1. 乙烯在植物体内能发挥什么作用?【提示】材料说明乙烯至少能起促进果实成熟的作用。2. 在发挥作用时,乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处?【提示】都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量的物质就可以产生显著的影响。

思考•讨论

根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。

1. 赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?

【答案】赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。不同点:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素没有;等等。需要说明的是,本题意在引导学生认识不同的植物激素既可能有相同或相似的生理作用,又可能存在不同甚至相反的作用,而不在于全面、完整地对比生长素、赤霉素生理作用的异同。另外,植物激素的生理作用非常复杂,不能简单地判断某种植物激素“没有某种作用”。例如,从教材介绍的字面看,赤霉素似乎不具有促进生根的作用,但实际上,赤霉素确实能促进某些植物生根。

2. 脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?

【答案】与另外几种植物激素生理作用不同的是,脱落酸往往表现出“抑制”作用。

3. 赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?

【答案】赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。

练习与应用一、概念检测1. 运用植物激素的相关知识,判断下列说法是否正确。(1)赤霉素决定细胞的分化。 (×)(2)脱落酸促进果实和叶脱落。 (√)(3)细胞分裂素促进细胞伸长。 (×)2. 生长素和乙烯都在植物生命活动调节中起重要作用。以下相关叙述,正确的是 (A)A. 植物体内生长素含量会影响乙烯的合成B. 生长素促进植物生长,乙烯促进果实发育C. 生长素是植物自身合成的,乙烯是植物从环境中吸收的D. 生长素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中

二、拓展应用

1. 在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热 之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。

【答案】脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后,大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时地萌发。

2. 人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果;社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学,谈谈对这些话的理解。

【答案】一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果,其中的科学道理是乙烯能促进果实成熟。由此引申出的“坏苹果法则”,则是一种类比思维。


第5章《第3节 植物生长调节剂的应用》

问题探讨在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度但如果施用不合理,可能会造成果实空心等问题。讨论葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢?

【提示】仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育,不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质,可以提高作物产量或提升产品品质。

思考•讨论

讨论

1. 你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?

【提示】学生根据自己情况回答。

2. 在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?

【提示】要根据实际情况和施用目的,综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等;同时还需要考虑适当的施用时间,以及国家法律法规的要求等。

3. 我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?【答案】有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。练习与应用一、概念检测1. 种植葡萄时,在打插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确。(1) 施用的植物生长调节剂就是植物激素。(×)(2) 施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。 (×)2. 研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2, 4-D对即将成熟的柑橘体内脱落 酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 (B)

A.喷施赤霉素和2, 4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落B.赤霉素比2, 4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成C.赤需素和2, 4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成D.赤霉素、2, 4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反

二、拓展应用

1. 如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你认为应该使用乙烯利催熟吗?作为一个消费者,你又怎么看?

【提示】在科学评估、合理使用,且能保证水果质量的前提下,可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果。

2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来,作为技术人员,你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路;假如让你来设计这个产品的说明书,你认为除了浓度参考范围,还应该在这个说明书中补充哪些内容。

【提示】可参考本节“探究・实践”中“探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度”的做法。说明书中还应该有合理的施用时间,适用的作物范围,等等。

第5章《第4节 环境因素参与调节植物的生命活动》

问题探讨种子萌发后,根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来,茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。讨论1.茎和根的生长是受哪种因素调节的?

【答案】是由重力因素调节的。

2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”內,它的根、茎可能会怎样生长?为什么?

【答案】根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力。

思考•讨论1

讨论1. 那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗?

【答案】不是。

2. 从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?【答案】光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。3. 有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?【答案】是光照时长(黑暗时长)在起作用;与植物激素的分泌有关。4. 种子发芽,植株生长、开花接受光的调控,是如何体现植物对环境的适应的?

【提示】萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应一一萌发后能立即进行光合作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中,跟随着光照的节奏,能保证生命活动正常进行,能保证正常地繁行后代,这也是植物对环境的适应。

思考•讨论2

讨论

1. 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系?

【答案】年轮的形成,是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。

2. 有的植物需要经过春化作用才能开花, 这对于它们适应所生存的环境有什么意义?

【答案】这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。

3. 关于温度参与调节植物生长发育的实例,你还能举出一些吗?

【提示】学生根据自己的情况回答。旁栏思考题

根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?

【答案】根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。练习与应用一、概念检测

1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确.

(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。(×)

(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。 (√)

(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。(√)

2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。

【答案】


二、拓展应用

1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法,对一批萬苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。

组别

光照射处理方式

发芽情况

对照组

无光照

不发芽

组1

红光

发芽

组2

红光→红外光

不发芽

组3

红光→红外光→红光

发芽

组4

红光→红外光→红光→红外光

不发芽

(1) 由上述实验结果可以得出什么结论?

【答案】红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽。

(2 )萬苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后,将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下,萬苣种子的发芽情况会如何?

【答案】莴苣种子会发芽,因为自然光包含红光和红外光,莴苣种子对红光更敏感,因此在自然光照射下会发芽。

2. 昙花一般夜间开花,受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花,可尝试采取哪些措施?

【答案】可尝试进行遮光处理。

复习与提高一、选择题1. 园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐,需要对绿篱定期修剪,其目的是(B)A.抑制侧芽生长 B.抑制顶端优势C.抑制向光性生长 D.抑制其开花结果2. 用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头,可得到无子番茄,这种果实细胞中的染色体数目为 (C)A. 与卵细胞染色体数目一样B. 是受精卵染色体数目一半C. 与体细胞中染色体数目一样D. 比受精卵染色体数目多一倍3. 以下关于植物激素的说法,错误的是(A)A. 植物激素能促进植物生长B. 植物激素是一类化学物质C. 植物激素在植物体内含量很少D. 植物激素不直接参与细胞内的代谢活动4. 果实的生长发育和成熟,受多种激素调节。下列叙述正确的是(A)A. 细胞分裂素促进果实生长B. 乙烯抑制果实的生长和成熟C. 脱落酸促进细胞分裂和果实脱落D. 生长素对果实的发育和成熟没有影响二、非选择题1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果如图所示。



(1)比较曲线a、b、c与d可知 对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是 ,而且 (激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了c所采用的措施,还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长。【答案】顶芽 生长素 细胞分裂素 赤霉素。(2)比较曲线a与b可知,赤霉素能明显促进 。推测:在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于 组织。
【答案】侧芽生长 分生。(3)据图中信息,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变。【答案】生长素与赤霉素、细胞分裂素。2.当干旱发生时,植物之间是否会交流信息呢?如果有信息交流,是通过地上信号还是地下信号呢?为了探究这些问题,有研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列,6〜11号植株在根部有管子相通,这样在不移动土壤的情况下,化学信息可以通过管子进行交流;1〜6号的根部不联系(如下图)。



用高浓度的甘露醇浇灌(高渗透压,模拟干旱)来刺激6号植株,15 min后,测定所有植株 的气孔开放度。对照组是用水浇灌6号植株。结果如下图所示。



(1)对照组的实验结果说明了什么?【答案】对照组的结果说明,在不受干旱胁迫时,各植株的气孔开放度无显著差异。(2)在干旱条件下,6〜8号植株与9〜11号植株相比,气孔的开放度有什么不一样?
【答案】在于旱条件下,6~8号植株的气孔开放度显著低于9~11号,且越远离6号的植株的气孔开放度越大。

(3)这些数据支持“当干旱发生时,植物之间会交流信息”这一观点吗?如果会,是通过地 上部分还是地下部分交流信息的?

【答案】这些数据支持该观点。植物可以通过地下部分交流信息。

(4)在对6号植株进行干旱诱导后1 h,再次测定所有植株的气孔开放度,发现6 ~ 11号植株的气孔大多数都关闭了。这是为什么?

【答案】对6号植株进行持续1h的干旱胁迫,该植株根部会源源不断地产生胁迫信号,通过地下通路传递给7~11号植株;这些植株的根部感知到该信号,作出关闭气孔的响应,以避免散失不必要的水分。

高中生物新教材选择性必修一知识点清单(1-5单元)(点击学习)

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