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生命活动调节与人体稳态是高中生物学中重要知识之一,是历年高考生物命题的高频考点。本文以2010年全国各地高考生物试题为例,探究生命活动调节与人体稳态考点的命题特点及规律,供同学们复习参考。
一、植物激素调节
植物激素调节是近几年高考命题的高频考点,试题多以新情景下图表、曲线或探究实验设计与分析等形式考查生长素发现过程、运输方式、作用原理、特点及多种植物激素对植物的影响等知识,在检测学生基础知识掌握程度的同时也考查学生获取信息能力,分析问题、解决问题能力及实验设计能力,如2010年生物高考新课标卷30题、全国I卷31题以示意图和曲线形式考查学生对生长素作用特点(两重性)的实验分析与运用所学知识解释特定生物学现象,江苏卷23题以曲线方式考查生长素和乙烯相互作用及对植物生长的影响。这些试题在能力上要求都较高,综合考查学生运用所学知识分析、解决实践问题的能力,这将是本考点来年高考的命题思路。
例1(重庆卷·4)将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从图1所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置,此时,幼苗的生成情况是( )
A 根水平生长,茎向上弯曲
B 根水平生长,茎向下弯曲
C 根向下弯曲,茎向上弯曲
D 根向下弯曲,茎向下弯曲
【解析】结合文字和图形可知,玉米幼苗固定在支架上,而光源随整个暗室同步缓慢匀速旋转,植物的根和茎各方向受重力影响相同,但是茎的生长素分布受单侧光的影响,生长素向背光侧横向运输多于向光侧,背光侧的生长素浓度更有利于植物细胞的纵向伸长,故茎向光(下方)弯曲生长。由于植物的根各方向受重力的影响而自然水平生长。
答案:B。
【复习建议】植物激素调节在高考命题中多以曲线、图表或在新情景下分析、解决生物学现象等形式考查,在复习中除加强教材基础知识的理解和运用外,还要利用多种题型培养自己的识图分析问题、解决问题能力及实验设计与分析能力,具有扎实的双基(基础知识和基本技能),以不变应万变是解答此考点能力题的关键。
二、动物激素调节
近几年高考对动物激素调节考查主要体现在两个方向:一是以文字信息、图表或概念图直接检测学生对各种激素的产生部位、生理作用、激素间的相互关系掌握情况;二是以各种激素的生理作用为背景,综合考查学生实验分析与设计能力、提取信息能力和语言组织能力,该种命题形式既能考查有关激素的生理作用,还可以考查学生提取信息及实验分析设计能力。
例2(天津卷·8)根据下列实验结果回答问题。
实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如图2。
(1)该实验的目的是探究____。
(2)手术应切除________。每次注射各激素的量应按照________来计算。
(3)图2表明胰岛素具有________的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应________(小于/等于/大于)它们单独作用之和。
实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图3。
(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是________。
(5)图3中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射____,通过检测注射前后期周围血液中________的浓度变化来确定。
[解析]本题以实验图表形式考查动物激素(胰岛素和生长素)对动物生长的综合影响,胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节、相互关系及学生分析图表能力。从图2看,四组分别注射的是生理盐水、胰岛素、生长激素、胰岛素和生长激素(自变量),记录的是大鼠的平均体重(因变量),因此实验目的是探究“胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响”。胰岛素和生长激素各是由胰岛B细胞和垂体分泌的,因此手术应切除胰腺和垂体。胰岛是胰腺中散在的细胞团,如果答切除胰岛,手术上操作性不强。因为激素作用于靶细胞后会失活,所以每次注射激素量应根据体重大小确定。图2表明,与生理盐水组对照,胰岛素组的大鼠平均体重大;胰岛素+生长激素组比生长激素组的平均体重又大,因此第(3)题应结合图形回答胰岛素具有“促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长效应)”的作用,而不能机械回答“降低血糖”。这里实际上说明的是胰岛素在蛋白质代谢中的作用(胰岛素不仅仅能调节糖代谢)。实验二中,据图3及所学知识可知,开始刺激后,胰岛素浓度上升,促进血糖去路,抑制胰高血糖素分泌,抑制血糖来源,使血糖浓度将下降。若要证实胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌,可在胰岛组织中注射胰岛素,再检测注射前后期周围血液中胰岛血糖素的浓度变化,胰岛血糖素浓度下降了,即可证明。
答案:(1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响(2)垂体和胰腺;单位体重注射量乘以体重(3)促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长作用);大于(4)降低;胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(5)胰岛素;胰高血糖素
【复习建议】过程图、概念图是高考考查考生识图分析能力的重点题型,该考点命题多以新情景下的过程图、概念图或实验设计题型考查各种激素的产生、分泌过程及生理作用,解题中首先要具备扎实的基础知识,平时学习过程中注重对教材中涉及的图表内容分析和灵活应用是解答此类题目关键。
三、动物神经调节
人和高等动物生命活动的神经调节命题主要集中在反射弧结构、兴奋在神经纤维和细胞间的传导特点及原理,偶尔涉及高级神经系统调节的考查,主要检测考生对兴奋在反射弧上传导的本质(信息传递)理解和掌握程度及兴奋在不同部位传导的联系和区别。
例3(新课标·5)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液s)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宦的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液s中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A 静息电位值减小
B 静息电位值增大
C 动作电位峰值升高
D 动作电位峰值降低
【解析】本题考查兴奋在神经纤维上的传导,要求学生对静息电位和动作电位产生的机理、膜内外电荷变化规律等知识有深刻的理解及相关的推理能力。静息电位主要是由于膜内K+流向膜外引起的,表现为膜外正电荷多,膜内负电荷多;动作电位的产生是南于膜外Na+内流导致,表现为外负内正。如果减少溶液s中的Na+的浓度,则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少,而使动作电位峰值降低,而对静息电位影响不大。答案:D
【复习建议】加深对教材有关兴奋原理产生、传导过程的理解和掌握(尤其是教材中涉及的图示反映的原理),利用相关题型训练灵活运用知识水平、分析问题能力是提高该考点试题解题能力的关键。
四、人体内环境稳态与免疫调节
能综合运用所学知识解决生物学问题或解释某些生物学现象是考查对学生的一项基本能力要求。人体稳态的维持是人体内环境成分稳定、血糖调节、体温调节、免疫调节等多个生理过程共同实现的,这些生理过程必然有着多重的联系,而这种联系正是命题者命题的绝佳素材。在人体稳态命题中,经常利用某一情景综合考查内环境成分关系、血糖调节、体温调节或血糖调节、体温调节与免疫调节综合内容。这种命题形式既能考查学生对学科内知识的理解、掌握及综合运用水平,也能考查考生运用所学知识解释或解决现实生活中的相关问题能力。
例4(四川卷·4)某同学感冒发热39℃,伴有轻度腹泻。与病前相比,此时该同学的生理状况是( )
A 呼吸、心跳加快,心肌细胞中ATP大量积累
B 汗液分泌增多,尿量减少,血浆Na+浓度降低
C 甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加
D 糖元合成增强,脂肪分解加快,尿素合成增多
【解析】本题以“感冒发烧”为信息载体,综合考查人体稳态中的体温调节、血糖调节、水盐调节知识,考查学生对教材知识的理解和运用能力。发热后,呼吸、心跳会加快,但心肌细胞中ATP含量基本保持相对稳定,不会大量积累;发热又轻度腹泻,汗液分泌增多,尿量减少,血浆渗透压升高,血浆中钠离子不会降低;发热时,甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加;发热时,代谢增强,加上轻度腹泻,糖元合成不会增强。答案:C。
一、植物激素调节
植物激素调节是近几年高考命题的高频考点,试题多以新情景下图表、曲线或探究实验设计与分析等形式考查生长素发现过程、运输方式、作用原理、特点及多种植物激素对植物的影响等知识,在检测学生基础知识掌握程度的同时也考查学生获取信息能力,分析问题、解决问题能力及实验设计能力,如2010年生物高考新课标卷30题、全国I卷31题以示意图和曲线形式考查学生对生长素作用特点(两重性)的实验分析与运用所学知识解释特定生物学现象,江苏卷23题以曲线方式考查生长素和乙烯相互作用及对植物生长的影响。这些试题在能力上要求都较高,综合考查学生运用所学知识分析、解决实践问题的能力,这将是本考点来年高考的命题思路。
例1(重庆卷·4)将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从图1所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置,此时,幼苗的生成情况是( )
A 根水平生长,茎向上弯曲
B 根水平生长,茎向下弯曲
C 根向下弯曲,茎向上弯曲
D 根向下弯曲,茎向下弯曲
【解析】结合文字和图形可知,玉米幼苗固定在支架上,而光源随整个暗室同步缓慢匀速旋转,植物的根和茎各方向受重力影响相同,但是茎的生长素分布受单侧光的影响,生长素向背光侧横向运输多于向光侧,背光侧的生长素浓度更有利于植物细胞的纵向伸长,故茎向光(下方)弯曲生长。由于植物的根各方向受重力的影响而自然水平生长。
答案:B。
【复习建议】植物激素调节在高考命题中多以曲线、图表或在新情景下分析、解决生物学现象等形式考查,在复习中除加强教材基础知识的理解和运用外,还要利用多种题型培养自己的识图分析问题、解决问题能力及实验设计与分析能力,具有扎实的双基(基础知识和基本技能),以不变应万变是解答此考点能力题的关键。
二、动物激素调节
近几年高考对动物激素调节考查主要体现在两个方向:一是以文字信息、图表或概念图直接检测学生对各种激素的产生部位、生理作用、激素间的相互关系掌握情况;二是以各种激素的生理作用为背景,综合考查学生实验分析与设计能力、提取信息能力和语言组织能力,该种命题形式既能考查有关激素的生理作用,还可以考查学生提取信息及实验分析设计能力。
例2(天津卷·8)根据下列实验结果回答问题。
实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如图2。
(1)该实验的目的是探究____。
(2)手术应切除________。每次注射各激素的量应按照________来计算。
(3)图2表明胰岛素具有________的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应________(小于/等于/大于)它们单独作用之和。
实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图3。
(4)开始刺激后,血糖浓度将________,原因是________。
(5)图3中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射____,通过检测注射前后期周围血液中________的浓度变化来确定。
[解析]本题以实验图表形式考查动物激素(胰岛素和生长素)对动物生长的综合影响,胰岛素和胰高血糖素对血糖的调节、相互关系及学生分析图表能力。从图2看,四组分别注射的是生理盐水、胰岛素、生长激素、胰岛素和生长激素(自变量),记录的是大鼠的平均体重(因变量),因此实验目的是探究“胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响”。胰岛素和生长激素各是由胰岛B细胞和垂体分泌的,因此手术应切除胰腺和垂体。胰岛是胰腺中散在的细胞团,如果答切除胰岛,手术上操作性不强。因为激素作用于靶细胞后会失活,所以每次注射激素量应根据体重大小确定。图2表明,与生理盐水组对照,胰岛素组的大鼠平均体重大;胰岛素+生长激素组比生长激素组的平均体重又大,因此第(3)题应结合图形回答胰岛素具有“促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长效应)”的作用,而不能机械回答“降低血糖”。这里实际上说明的是胰岛素在蛋白质代谢中的作用(胰岛素不仅仅能调节糖代谢)。实验二中,据图3及所学知识可知,开始刺激后,胰岛素浓度上升,促进血糖去路,抑制胰高血糖素分泌,抑制血糖来源,使血糖浓度将下降。若要证实胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌,可在胰岛组织中注射胰岛素,再检测注射前后期周围血液中胰岛血糖素的浓度变化,胰岛血糖素浓度下降了,即可证明。
答案:(1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响(2)垂体和胰腺;单位体重注射量乘以体重(3)促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长作用);大于(4)降低;胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(5)胰岛素;胰高血糖素
【复习建议】过程图、概念图是高考考查考生识图分析能力的重点题型,该考点命题多以新情景下的过程图、概念图或实验设计题型考查各种激素的产生、分泌过程及生理作用,解题中首先要具备扎实的基础知识,平时学习过程中注重对教材中涉及的图表内容分析和灵活应用是解答此类题目关键。
三、动物神经调节
人和高等动物生命活动的神经调节命题主要集中在反射弧结构、兴奋在神经纤维和细胞间的传导特点及原理,偶尔涉及高级神经系统调节的考查,主要检测考生对兴奋在反射弧上传导的本质(信息传递)理解和掌握程度及兴奋在不同部位传导的联系和区别。
例3(新课标·5)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液s)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宦的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液s中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A 静息电位值减小
B 静息电位值增大
C 动作电位峰值升高
D 动作电位峰值降低
【解析】本题考查兴奋在神经纤维上的传导,要求学生对静息电位和动作电位产生的机理、膜内外电荷变化规律等知识有深刻的理解及相关的推理能力。静息电位主要是由于膜内K+流向膜外引起的,表现为膜外正电荷多,膜内负电荷多;动作电位的产生是南于膜外Na+内流导致,表现为外负内正。如果减少溶液s中的Na+的浓度,则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少,而使动作电位峰值降低,而对静息电位影响不大。答案:D
【复习建议】加深对教材有关兴奋原理产生、传导过程的理解和掌握(尤其是教材中涉及的图示反映的原理),利用相关题型训练灵活运用知识水平、分析问题能力是提高该考点试题解题能力的关键。
四、人体内环境稳态与免疫调节
能综合运用所学知识解决生物学问题或解释某些生物学现象是考查对学生的一项基本能力要求。人体稳态的维持是人体内环境成分稳定、血糖调节、体温调节、免疫调节等多个生理过程共同实现的,这些生理过程必然有着多重的联系,而这种联系正是命题者命题的绝佳素材。在人体稳态命题中,经常利用某一情景综合考查内环境成分关系、血糖调节、体温调节或血糖调节、体温调节与免疫调节综合内容。这种命题形式既能考查学生对学科内知识的理解、掌握及综合运用水平,也能考查考生运用所学知识解释或解决现实生活中的相关问题能力。
例4(四川卷·4)某同学感冒发热39℃,伴有轻度腹泻。与病前相比,此时该同学的生理状况是( )
A 呼吸、心跳加快,心肌细胞中ATP大量积累
B 汗液分泌增多,尿量减少,血浆Na+浓度降低
C 甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加
D 糖元合成增强,脂肪分解加快,尿素合成增多
【解析】本题以“感冒发烧”为信息载体,综合考查人体稳态中的体温调节、血糖调节、水盐调节知识,考查学生对教材知识的理解和运用能力。发热后,呼吸、心跳会加快,但心肌细胞中ATP含量基本保持相对稳定,不会大量积累;发热又轻度腹泻,汗液分泌增多,尿量减少,血浆渗透压升高,血浆中钠离子不会降低;发热时,甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加;发热时,代谢增强,加上轻度腹泻,糖元合成不会增强。答案:C。