1、微专题(六)与植物激素相关的实验1.植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置(1)证明两种激素“各自”的作用设置“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组,进行比较。(2)证明两种激素的“协同”或“拮抗”作用设置“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照,此时仍需设置不加相关激素的空白对照组。实例:验证赤霉素和生长素的协同作用的实验。实验组:取生长状况相同的胚芽鞘,就同一部位切取一定长度的尖端下段放在含有适宜浓度的生长素和赤霉素的培养液中培养。对照组应该有3个:取材同上,放在加有一定浓度生长素的培养液中培养;放在加有一定浓度赤霉素的培养液中培养;放在不加生长素和赤霉素
2、的培养液中培养。(3)证明生长素的作用具有“两重性”设置生长素处理组(至少两个)与空白对照组(蒸馏水或缓冲溶液处理组)进行对照,若结果同时存在“优于对照组”和“差于对照组”,则可体现“两重性”。(4)探索激素作用的浓度“最适”值首先设计“预实验”,在预实验中要有不加激素的空白对照组。在预实验的基础上,设置浓度梯度更小的系列组别相互对照,找出“最适”者,此时不需要再设置不加激素的空白对照组。(5)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度实验组:A盒横置,下侧有开口,可以进光。对照组:B盒横置,下侧无开口,不可以进光。如图所示:若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布
3、的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光和重力对生长素分布的影响相等。2.“五步法”设计和完善植物激素类实验第一步:预处理所选用的植物材料本身往往也能合成激素,因此要在实验前进行预处理,排除内源激素对实验结果的干扰。这一步处理要根据具体情况而定,并不是每个实验都要这样处理,也正是这个原因,考生常常忽略这一步。第二步:分组编号实验材料的生长状况要相同,每组中个体的大小、数量要相同。所分组数要视具体情况而定。如“验证幼叶产生的生长素有抑制叶柄脱落的作用”实验需要设置三组:带幼叶的枝条(
4、空白对照组)、切除幼叶叶片而带叶柄的枝条(实验组)、在切除幼叶叶片的叶柄的切口处涂有一定浓度生长素的枝条(实验组)。第三步:添加实验条件将人工控制的自变量条件施加在实验材料上,要遵循单一变量原则。各组施加的量、部位、方法(浸泡、喷洒或沾蘸法)均相同。第四步:培养一段时间除自变量外、其他条件应尽可能满足植物的生长所需,不能对植物的生长造成影响,即控制好无关变量。第五步:观察、记录实验结果,得出实验结论要注意观察的指标是什么,如果是生长量,则需要用到测量工具。另外,还要考虑如何设计记录表格。实验结论的得出,一要分析实验结果,二要结合实验目的。学科素养达成评价情境探究一“直饮水”与人体健康一般公共场
5、所都有“直饮水”,对于“直饮水”,国家制定了严格的标准,其中一条就是“直饮水”的pH应为弱碱性,这与正常人血浆的pH非常相近,所以弱碱性的“直饮水”被称为“健康活水”。有人认为人的体质有酸碱性之分,偏酸性体质会导致包括癌症在内的各种疾病,想要健康必须保证身体的碱性环境。(1)“直饮水”为什么被称为“健康活水”?(2)通过食用碱性食物治疗疾病的方法叫碱性疗法,这种方法正确吗?【情境应用】下列关于人体内环境及稳态的叙述,不正确的是()A.某人吃了较多的橘子后,血液的pH只发生较小范围的波动B.人体维持内环境稳态的调节能力有限C.人剧烈运动致大量出汗后,只需要补充足够的水分即可维持人体稳态D.人体红
6、细胞内氧气要进入组织细胞中参与氧化分解反应,至少要穿过12层磷脂分子情境探究二肾上腺素人在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,机体表现出警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快等特征;当人的情绪激动时,大脑皮层会特别兴奋,并通过支配肾上腺的神经促使肾上腺分泌较多的肾上腺素,这些激素能促使心跳加快、血压升高,并且使皮肤因血管扩张而显得面红耳赤。(1)恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多的调节方式是。(2)肾上腺素被称作“应急激素”,该激素是怎样提高机体的应急反应能力的?(3)由于情绪激动引起面红耳赤的原因是什么?【情境应用】肾上腺分为皮质和髓质,皮质分泌肾
7、上腺皮质激素。髓质分泌肾上腺素,它的分泌活动受到内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、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、呼吸频率加快、心率加速等特征。(1)寒冷时人体内肾上腺皮质激素分泌增多,但其含量不会过高。已知其分泌的调节与甲状腺激素相似,那么其含量不会过高的原因是。(2)某人的免疫系统对自身的肾上腺皮质细胞进行攻击而造成肾上腺皮质细胞受损,此疾病属于免疫异常中的病,试举一例与之病因相同的疾病。(3)髓质分泌肾上腺素,它的分泌活动受到内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素的分泌增多,人表现出警觉性提髙、反应灵敏、呼吸频
8、率加快、心率加速等特征。请分析这个例子中,神经调节和体液调节所体现的关系:。(4)在恐惧、严重焦虑等紧急情况下,人体肾上腺分泌的肾上腺素会在短时间内增加,这一过程属于调节。当恐惧、焦虑因素消除后,心率一般不会马上恢复平静,原因是。(5)一般来说,激素与神经递质在发挥作用时的共同点有(请写出两点)。情境探究三水中毒和尿崩症在水、盐平衡调节中有水中毒和尿崩症两种现象。当机体所摄入的水总量大大超过了排出水量,以致水分在体内滞留,引起血浆渗透压下降和循环血量增多,称之为水中毒,又称稀释性低钠血症;其症状根据水过多的速度和程度,可分为急性水中毒和慢性水中毒两类。尿崩症分为抗利尿激素(ADH)缺乏引起的中
9、枢性尿崩症(CDI)和因肾脏对ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症(NDI)。(1)正常情况下,一个正常成人一天(24 h)水的摄入量和排出量是多少?二者有什么关系?(2)在水中毒过程中,抗利尿激素和醛固酮的分泌量会发生怎样的变化?(3)两种尿崩症中,哪种尿崩症可以通过注射抗利尿激素达到治疗?【情境应用】(2020山东德州模拟)尿崩症分两种:因抗利尿激素(ADH)的缺乏引起的中枢性尿崩症(CDI)和因肾脏对ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症(NDI),临床上可通过禁水加压(禁止饮水10 h后补充ADH)实验进行确诊。下列有关说法不正确的是()A.NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多B.NDI患
10、者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压C.禁水加压实验后,CDI患者的尿液渗透压将升高D.禁水加压实验后,NDI患者的尿液渗透压将降低情境探究四癌症的免疫疗法原理:活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应;肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。由于PD-1与PD-L1结合能阻止T细胞攻击肿瘤细胞,通过阻止PD-1与PD-L1结合,可达到治疗癌症的目的。方法:科学家使用PD-1或PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。CAR-T疗法的全称是嵌合抗原受体T细胞疗
11、法。从患者的血液中分离富集T细胞,对T细胞进行人工改造,在T细胞表面种植上特殊的受体(CARs,嵌合抗原受体),这个CARs可以特异性识别肿瘤细胞表面的抗原;将改造后的T细胞进行细胞培养,将培育的T细胞输入患者体内,T细胞可以在血液中进行增殖;这些改造后的T细胞就可以找到肿瘤细胞并将它们消灭。(1)免疫系统为什么具有防止肿瘤发生的功能?(2)肿瘤细胞为什么能逃避免疫系统的“追杀”?(3)嵌合抗原受体T细胞疗法消灭癌细胞的过程属于什么免疫?【情境应用】(2020山东青岛二模)在人类文明的发展进程中,不断遭受病毒的侵袭,病毒与癌症的发生密切相关,如宫颈癌、肝癌、鼻咽癌均可由病毒致癌因子引起。近年来
12、科学家在癌症免疫治疗方面取得突破性进展,研究发现,T细胞膜上CTLA-4分子和PD-1蛋白与防止T细胞失控有关,可以防止过度活跃的免疫系统对机体造成伤害。请回答下列问题。(1)不同类型的病毒侵染不同部位的细胞,如:EB病毒侵染鼻咽部细胞、人乳头瘤病毒侵染宫颈细胞而不侵染其他细胞,原因是。若某人已出现宫颈癌病变,要诊断其是否由人乳头瘤病毒引起,请从免疫学角度提供一种诊断方法。(2)正常情况下,当T细胞膜表面的受体识别到抗原信号后,T细胞表面的CD28分子与抗原呈递细胞的B7分子结合,T细胞被激活,进行增殖分化形成,同时被激活后的T细胞会表达CTLA-4,CTLA-4与CD28结构相似,可避免免疫
13、过强。某些种类的癌细胞能召集大量的Treg细胞进入肿瘤中,Treg细胞能持续性地表达CTLA-4,请推测癌细胞的这种保护机制是。(3)癌细胞膜上的PD-L1能与PD-1结合,从而诱导T细胞过早地终止免疫程序。在药物开发过程中,科学家推测:若阻止PD-1的作用,可以激活免疫系统攻击癌细胞(如图)。请你设计实验证明上述推测,以癌症患病程度相同的小鼠为实验材料简要写出实验思路:。学科素养达成评价情境探究一(1)提示“直饮水”的pH应为弱碱性,这与正常人血浆的pH非常相近,所以弱碱性的“直饮水”被称为“健康活水”。(2)提示不正确。由于内环境的pH为7.357.45,近中性,含有缓冲对,摄入碱性或酸性
14、食物一般不会明显改变人体内环境的酸碱度。【情境应用】C人体血液中存在缓冲物质,能维持血液pH的相对稳定,因此某人吃了较多的橘子后,血液的pH只发生较小范围的波动,A项正确;人体维持内环境稳态的调节能力有限,B项正确;大量出汗会导致人体内的水分和无机盐大量流失,因此除了需要补充足够的水分,还需要补充适量的无机盐才可维持人体稳态,C项错误;红细胞内的氧气穿过红细胞膜、毛细血管壁(2层细胞膜)、细胞膜、线粒体膜(2层膜)进入线粒体内被利用,共穿过了6层膜,即6层磷脂双分子层,12层磷脂分子,D项正确。情境探究二(1)提示神经调节(2)提示肾上腺素通过体液运输,把这种紧急信号传递给下丘脑,产生更多的激
15、素,在神经体液的共同调节下,提高了机体的应急能力。(3)提示在情绪激动时,大脑皮层会特别兴奋,引起肾上腺分泌较多的肾上腺素,在神经和激素的共同调节下,心跳加快、血压升高,并且使皮肤因血管扩张而显得面红耳赤。【情境应用】答案(1)血液中肾上腺皮质激素含量达到一定值时,反过来又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素(2)自身免疫系统性红斑狼疮(3)大多数内分泌腺受中枢神经系统的调节;内分泌腺的分泌也会影响神经系统的发育与功能(4)神经体液调节的作用时间较长(5)与特定的受体结合、作用后会被迅速灭活解析(1)寒冷时人体内肾上腺皮质激素分泌增多,但其含量不会过高。已知其分泌的调节与甲状腺激素相似,那么其含量不
16、会过高的原因是:血液中肾上腺皮质激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。(2)免疫系统“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击引起的疾病叫作自身免疫病,如系统性红斑狼疮等,所以免疫系统对自身的肾上腺皮质细胞进行攻击而造成肾上腺皮质细胞受损,此疾病属于免疫异常中的自身免疫病。(3)肾上腺素的分泌活动受到内脏神经的直接支配,说明内分泌腺受神经系统的调节;肾上腺素的分泌增多,人表现出警觉性提髙、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征,说明内分泌腺的分泌也会影响神经系统的发育与功能。综上,神经调节和体液调节所体现的关系为:大多数内分泌腺受中枢神经系统的调节;内分泌腺的分泌也
17、会影响神经系统的发育与功能。(4)在恐惧、严重焦虑等紧急情况下,人体肾上腺分泌的肾上腺素会在短时间内增加,这属于神经调节。由于体液调节的作用时间较长,所以当恐惧、焦虑因素消除后,心率一般不会马上恢复平静。(5)激素与神经递质均是信息分子,在机体的生命活动中起重要的调节作用,他们的共同点有与特定的受体结合、作用后会被迅速灭活等。情境探究三(1)提示摄入量和排出量都是2500mL,二者相等。(2)提示抗利尿激素的分泌量减少,醛固酮的分泌量会增加。(3)提示中枢性尿崩症。【情境应用】DNDI患者肾脏对ADH的敏感性减弱,抗利尿激素发挥作用弱,因而其体内的ADH含量与正常人相比要多,A项正确;NDI患
18、者抗利尿激素发挥作用弱,尿液中的水分大量流失,因此尿液渗透压明显低于血浆渗透压,B项正确;禁水加压后,CDI患者缺乏的ADH得以补充,能促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿液渗透压升高,C项正确;禁水加压补充ADH,由于NDI患者的ADH发挥的作用弱,水分流失不变,因此尿液渗透压不变,D项错误。情境探究四(1)提示免疫系统具有免疫监视功能,能识别和清除突变的细胞,肿瘤细胞是突变的细胞。(2)提示肿瘤细胞的细胞膜上有自身的分子标签,它还可以合成正常细胞膜上的PD-L1,避免T细胞的“追杀”。(3)提示细胞免疫。【情境应用】答案(1)不同细胞的细胞膜表面受体(或受体种类)不同检测患者体内是否有相关
19、抗体(抗体检测或用单抗试剂盒诊断是否有相关抗原或抗原检测)(2)记忆细胞和细胞毒性T细胞通过Treg细胞表达的CTLA-4分子与B7分子结合,阻断T细胞被激活(3)取癌症患病程度相同的小鼠若干,随机均分为两组。向其中一组小鼠体内注入PD-1抗体(或PD-1抑制剂),另一组不处理。一段时间后,解剖观察并测量小鼠体内肿瘤大小。若注入抗体PD-1(或PD-1抑制剂)组小鼠体内肿瘤大小的平均值比不处理组小,则说明阻止PD-1的作用,可以激活免疫系统攻击癌细胞解析(1)由于不同细胞的细胞膜表面与病毒结合的受体(或受体种类)不同,所以不同类型的病毒侵染不同部位的细胞。若人体出现人乳头瘤病毒,则机体会针对该
20、病毒产生特异性免疫,可通过检测患者体内是否有相关抗体进而诊断宫颈是否癌变。(2)正常情况下,当T细胞膜表面的受体识别到抗原信号后,T细胞表面的CD28分子与抗原呈递细胞的B7分子结合,T细胞被激活,进行增殖分化形成记忆细胞和细胞毒性T细胞,同时被激活后的T细胞会表达CTLA-4,CTLA-4与CD28结构相似,可避免免疫过强。某些种类的癌细胞能召集大量的Treg细胞进入肿瘤中,Treg细胞能持续性地表达CTLA-4,通过Treg细胞表达的CTLA-4分子与B7分子结合,可阻断T细胞被激活,从而避免癌细胞被清除。(3)由图可知,若阻止PD-1的作用,可以激活T细胞,使其增殖分化形成细胞毒性T细胞攻击癌细胞。若证明上述推测,可取癌症患病程度相同的小鼠若干,随机均分为两组。向其中一组小鼠体内注入PD-1抗体(或PD-1抑制剂),另一组不处理。一段时间后,解剖观察并测量小鼠体内肿瘤大小。若注入抗体PD-1(或PD-1抑制剂)组小鼠体内肿瘤大小的平均值比不处理组小,则说明阻止PD-1的作用,可以激活免疫系统攻击癌细胞。
