田奇林

生命活動的調(diào)節(jié)是歷年高考的必考點，其中植物激素的調(diào)節(jié)、人和高等動物生命活動調(diào)節(jié)及人體的穩(wěn)態(tài)與當(dāng)代生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，是高考命題的熱點和重點。這類題常以選擇題、圖表分析題、實驗探究題的形式，多角度、多層次地考查學(xué)生的理解能力、獲取信息能力、實驗探究能力和綜合運用能力。

一、破解植物激素的調(diào)節(jié)

例1 植物激素脫落酸具有促進植物葉片和成熟果實脫落，促進種子休眠等生理作用。乙烯是另一種植物激素，它除了具有促進果實成熟的作用，也能夠促進植物葉片和果實的脫落。某興趣小組的同學(xué)想通過設(shè)計一個實驗方案，探究乙烯和脫落酸促進植物葉片脫落的差異。所選擇和使用的材料和用具：生活狀態(tài)相同的同種植物若干株，適宜濃度的脫落酸和乙烯利（一種乙烯釋放劑），蒸餾水及所需的相關(guān)器材和用具。請你協(xié)助他們設(shè)計完成這一實驗，預(yù)測實驗結(jié)果，得出相應(yīng)結(jié)論。

（1）實驗原理： 。

（2）實驗步驟：

① 把生活狀態(tài)相同的同種植物分成A、B、C三組。

② A組用 噴灑葉片；B組用 噴灑葉片；C組用 噴灑葉片。

③ 。

（3）預(yù)測實驗結(jié)果，得出相應(yīng)結(jié)論：① ；② ；③ 。

【答案】（1）使用適宜濃度的脫落酸和乙烯處理植物葉片后，可以縮短植物葉片脫落的時間。（2）②等量、適宜濃度的脫落酸溶液 等量、適宜濃度的乙烯利溶液 等量蒸餾水 ③ 置于相同溫度、光照條件下，觀察并記錄葉片脫落所用的時間。（3）① 如果B組葉片與A組葉片脫落所用的時間無明顯差異，說明乙烯與脫落酸促進葉片脫落的作用程度相同；② 如果B組葉片脫落所用的時間在A組與C組之間，說明乙烯比脫落酸促進葉片脫落的作用弱；③ 如果B組葉片比A組葉片脫落所用的時間短，說明乙烯比脫落酸促進葉片脫落的作用更強。

【解析】由題干給出的信息“探究乙烯和脫落酸促進植物葉片脫落的差異”可知，實驗?zāi)康氖茄芯績煞N激素作用的差異，而實驗原理就是需要分析實驗中所涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的知識、方法，以及所依據(jù)的科學(xué)原理。同時，這是一個探究性的實驗，實驗結(jié)果有多種可能性：可能沒有差異，也可能有差異（乙烯比脫落酸作用程度強或脫落酸比乙烯作用程度強）。這樣也就明確了三種實驗預(yù)期。寫實驗步驟時注意一般實驗設(shè)計的原則，控制單一變量，三組所使用的試劑的量要相等。

【突破策略】

1.建構(gòu)植物激素調(diào)節(jié)的知識體系

分析生長素發(fā)現(xiàn)的有關(guān)實驗，初步認(rèn)識植物的激素調(diào)節(jié)，掌握生長素的生理作用及特點，理解外界因素（光照、重力）對生長素分布的影響及在生產(chǎn)中的運用，總結(jié)出植物激素的概念，弄清其他植物激素及其作用，建構(gòu)植物激素調(diào)節(jié)的知識體系。

2.準(zhǔn)確理解教材中經(jīng)典實驗滲透的實驗思想，提高生物學(xué)實驗素養(yǎng)

（1）教材經(jīng)典實驗思想滲透的基本實驗理論的理解方法

依據(jù)教材經(jīng)典實驗的處理來確定自變量，并在此基礎(chǔ)上判斷實驗組和對照組；找出實驗中各種變量，并對變量的控制方法或檢測方法進行深入理解；建立起“自變量和無關(guān)變量會影響因變量（實驗結(jié)果），但實驗結(jié)論應(yīng)該描述為自變量導(dǎo)致因變量（實驗結(jié)果）的產(chǎn)生”這一對實驗結(jié)果進行描述的基本模式。如生長素發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典實驗的實驗結(jié)果應(yīng)從以下幾個方面進行明確：①生長素分布是否均勻；②含量是否發(fā)生變化；③生長與彎曲狀況等。

（2）理解和應(yīng)用教材經(jīng)典實驗所用的特殊手段和一般方法

達(dá)爾文實驗中，用錫箔來遮光；溫特實驗中利用瓊脂塊的透水原理，使其作為攜帶“影響物”的載體；利用同位素標(biāo)記追蹤生長素的運輸方向。所有的經(jīng)典實驗思想組合在一起，構(gòu)成了“觀察現(xiàn)象→發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→設(shè)計實驗來驗證假設(shè)→得出實驗結(jié)論”這一科學(xué)研究的一般思路。

（3）理解教材經(jīng)典實驗滲透的實驗分析、評價、設(shè)計的基本方法中幾個基本概念之間的關(guān)系

3.善于總結(jié)解答實驗題的方法技巧，提升解答實驗題的能力

學(xué)會通過繪圖表示實驗過程，解決問題的關(guān)鍵在于把握好實驗中變量控制的基本原則與規(guī)律，先確定自變量，找到控制自變量的方法，然后確定因變量，根據(jù)題目給予的條件與要求，明確因變量通過哪種方法與手段進行檢測，最后關(guān)注哪些是需要重點進行關(guān)注的無關(guān)變量，需要排除或平衡其對實驗結(jié)果的影響。同時還要注意探究性實驗與驗證性實驗兩者之間的差別，尤其是在結(jié)果和結(jié)論描述上的差別。

二、解讀神經(jīng)調(diào)節(jié)的多種模型

例2 離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會出現(xiàn)暫時性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動。以下左圖是該部位受刺激前后膜兩側(cè)電位差的變化，右圖為測定興奮在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞時膜電位變化的裝置圖。請回答：

（1）左圖中a線段表示 電位；b點膜兩側(cè)的電位差為 。

（2）神經(jīng)沖動在離體神經(jīng)纖維上以局部電流的方式雙向傳導(dǎo)，但在動物體內(nèi)，神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)方向是單向的，總是由胞體傳向 。

（3）當(dāng)神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生興奮時，導(dǎo)致興奮部位膜對Na+的通透性突然增加，造成膜外Na+在濃度梯度推動和膜內(nèi)負(fù)電性的吸引下迅速流入膜內(nèi)，結(jié)果使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，膜的這一過程進一步使更多的Na+通道被打開，造成更多的Na+進入細(xì)胞。這種屬于 調(diào)節(jié)。

（4）若在右圖中c和d兩點的細(xì)胞膜表面安放電極，中間接記錄儀（電流左進右出為+），請繪出當(dāng)信號在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞時膜電位差（mV）隨時間（s）的變化曲線。

神經(jīng)沖動在突觸的傳遞受很多藥物的影響。某藥物能阻斷突觸傳遞，如果它對神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和降解（或再攝?。┑榷紱]有影響，那么導(dǎo)致神經(jīng)沖動不能傳遞的原因可能是該藥物影響了神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的 結(jié)合，使陰離子內(nèi)流，進而使突觸后膜繼續(xù)維持外正內(nèi)負(fù)的電位差，導(dǎo)致興奮不能 。

【答案】（1）靜息 0 mV （2）軸突末梢 （3）（正）反饋 （4）如右圖 特異性受體 傳遞

【解題思路】（1）圖中a線段為外正內(nèi)負(fù)，表示靜息電位， b點膜兩側(cè)的電位差為0 mV。（2）神經(jīng)沖動在動物體內(nèi)，由于是感受器接受刺激，因此神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)方向是單向的，在神經(jīng)元中總是由胞體傳向軸突末梢。（3）當(dāng)神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生興奮時，反饋信息和控制信息都是促使膜外Na+進入細(xì)胞，如此循環(huán)往復(fù)，使反射中樞的活動更為加強，因此該生理過程屬于正反饋調(diào)節(jié)。類似反饋調(diào)節(jié)的生理過程有排尿（便）反射、血凝固過程、分娩過程、胰蛋白酶原激活過程等。（4）若要使信號能在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞，則需刺激abc所處的神經(jīng)元，此時c點先興奮，電流右進左出為負(fù)，由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞存在突觸延擱，因此存在短暫的間隔，之后d點興奮，出現(xiàn)電流左進右出現(xiàn)象，為正電位。神經(jīng)沖動的傳遞包括神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放，與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合和降解（或再攝取）等過程。如某藥物能阻斷突觸傳遞，但對神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和降解（或再攝取）等過程都沒有影響，那么該藥物可能影響了神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合。陰離子內(nèi)流，進而使突觸后膜繼續(xù)維持外正內(nèi)負(fù)的電位差，導(dǎo)致興奮不能完成傳遞。

【突破策略】補充細(xì)胞內(nèi)外Na+、K+濃度的差異，以及相關(guān)離子通道和離子泵等知識；以易誤點為突破口引導(dǎo)大家運用建構(gòu)模型的方法建立物理模型和數(shù)學(xué)模型；準(zhǔn)確把握神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的模式圖、突觸的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖以及神經(jīng)元之間通過突觸傳遞信息圖解；注重培養(yǎng)利用已有知識分析信息材料、解決實際問題的能力。

1.負(fù)反饋調(diào)節(jié)與正反饋調(diào)節(jié)的物理模型

負(fù)反饋調(diào)節(jié) 正反饋調(diào)節(jié)

物理模型

解讀 負(fù)反饋調(diào)節(jié)指反饋信息與控制信息作用性質(zhì)相反的反饋，是反射產(chǎn)生的效應(yīng)反過來糾正或減弱引起該反射的控制信息，從而使該反射的活動保持相對穩(wěn)定，屬于較為普遍的調(diào)節(jié)機制。

正反饋調(diào)節(jié)指反饋信息與控制信息作用性質(zhì)相同的反饋，反射產(chǎn)生的效應(yīng)加強控制信息，使反射中樞的活動更為加強，該調(diào)節(jié)機制較為少見。

2.興奮的傳導(dǎo)方向分析的物理模型

興奮傳導(dǎo)方向與反射弧結(jié)構(gòu)示意圖

物理

模型

解讀 傳導(dǎo)方向與結(jié)構(gòu)判斷：（1）根據(jù)是否具有神經(jīng)節(jié)：有神經(jīng)節(jié)的是傳入神經(jīng)。（2）根據(jù)脊髓灰質(zhì)內(nèi)突觸結(jié)構(gòu)判斷：圖示中與“-<”相連的為傳入神經(jīng)，與“○-”（細(xì)胞體）或“-○-”（樹突末梢）相連的為傳出神經(jīng)。（3）根據(jù)脊髓灰質(zhì)結(jié)構(gòu)判斷：與前角（膨大部分）相連的為傳出神經(jīng)，與后角（狹窄部分）相連的為傳入神經(jīng)。（4）切斷實驗法：若切斷某一神經(jīng)，刺激外周段（遠(yuǎn)離中樞的位置），肌肉不收縮，而刺激向中段（近中樞的位置），肌肉收縮，則切斷的為傳入神經(jīng)，反之則為傳出神經(jīng)。

3.神經(jīng)纖維上膜電位變化的數(shù)學(xué)模型

神經(jīng)纖維上膜電位變化過程曲線

數(shù)學(xué)

模型

解讀 離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會出現(xiàn)暫時性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動。圖示該部位受刺激前后，膜內(nèi)外兩側(cè)膜電位的變化情況（曲線）。

a線段：靜息電位、外正內(nèi)負(fù)，K+通道開放使K+外流；

b點：0電位，動作電位形成過程中，Na+通道開放使Na+內(nèi)流；

bc段：動作電位、外負(fù)內(nèi)正，Na+通道繼續(xù)開放；

cd段：靜息電位恢復(fù)，K+通道開放使K+外流，該過程不消耗能量；

de段：靜息電位恢復(fù)后，Na+-K+泵活動加強，排Na+吸K+，使膜內(nèi)外離子分布恢復(fù)到初靜息水平。該過程屬于物質(zhì)跨膜運輸中的主動運輸方式。

4.興奮在神經(jīng)元之間傳遞的物理模型

興奮在神經(jīng)元之間傳遞與突觸結(jié)構(gòu)示意圖

物理

模型

解讀 機理：（1）完成傳遞的結(jié)構(gòu)：突觸（突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜組成）。類型：軸突-胞體型、軸突-樹突型。（2）傳遞過程：軸突→突觸小體→突觸小泡→遞質(zhì)→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜（下一個神經(jīng)元）。（3）傳遞形式：電信號→化學(xué)信號→電信號。（4）傳遞的結(jié)果：使后一個神經(jīng)元興奮或抑制。（5）遞質(zhì)的成分及作用：主要有乙酰膽堿、多巴胺、腎上腺素等。刺激神經(jīng)細(xì)胞的突觸后膜使其產(chǎn)生興奮或抑制（抑制的機理是：陰離子的通道打開，陰離子內(nèi)流，膜外為正，內(nèi)外電位差增大），傳遞信息，即由化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號。（6）遞質(zhì)的去處及作用時間和次數(shù)：遞質(zhì)釋放后作用于后膜，刺激后膜產(chǎn)生興奮后，被酶破壞而失活，或者被移走，所以一次神經(jīng)沖動只能引起一次神經(jīng)遞質(zhì)釋放，產(chǎn)生一次突觸后膜電位變化。（7）遞質(zhì)作用的方式：遞質(zhì)與突觸后膜上的受體（一種蛋白質(zhì)）相結(jié)合，使后膜產(chǎn)生膜電位的變化。（8）興奮傳遞方向：單向性，只能由突觸前膜→突觸后膜。（9）遞質(zhì)移動方向：突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。

5.興奮的傳導(dǎo)方向、特點的設(shè)計的物理模型

興奮的傳導(dǎo)方向、特點的判斷分析與設(shè)計

物理

模型

解讀 （1）探究沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

方法設(shè)計：電刺激①處，觀察A的變化，同時測量②處的電位有無變化。

結(jié)果分析：若A有反應(yīng)，且②處電位改變，說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的；若A有反應(yīng)而②處無電位變化，則說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的。

（2）探究沖動在神經(jīng)元之間的傳遞

方法設(shè)計：先電刺激①處，測量③處電位變化；再電刺激③處，測量①處的電位變化。

結(jié)果分析：若兩次實驗的檢測部位均發(fā)生電位變化，說明沖動在神經(jīng)元間的傳遞是雙向的；若只有一處電位改變，則說明沖動在神經(jīng)元間的傳遞是單向的。

三、建構(gòu)動物激素的調(diào)節(jié)

和免疫調(diào)節(jié)的知識網(wǎng)絡(luò)

例3 下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的冷敏神經(jīng)元和熱敏神經(jīng)元放電頻率因體溫變化而相應(yīng)改變（如下圖），正常情況下C、W曲線交于點S，此點對應(yīng)的溫度為正常溫度。

（1）由圖可知，當(dāng)體溫低于正常值時，冷敏神經(jīng)元的放電頻率 熱敏神經(jīng)元的放電頻率，此時人體感覺到冷，隨即通過 調(diào)節(jié)，增加 、減少 ，使體溫回升至正常。

（2）人體感染流感病毒后點S右移，出現(xiàn)發(fā)熱。如體溫持續(xù)偏高會導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài) ，需要采取降溫措施。

（3）人體初次感染流感病毒后，免疫系統(tǒng)隨即啟動，裂解被病毒入侵的宿主細(xì)胞和清除血液中的病毒。請用文字和箭頭描述此免疫過程。

【答案】（1）高于 神經(jīng)—體液 產(chǎn)熱量 散熱量（2）失調(diào) （3）答案見下圖

【解析】本題通過冷、熱敏神經(jīng)元隨溫度變化的放電頻率變化規(guī)律圖，綜合考查有關(guān)人體穩(wěn)態(tài)中體溫調(diào)節(jié)、特異性免疫的有關(guān)知識，重視綜合運用能力的考查。

（1）由于冷敏神經(jīng)元和熱敏神經(jīng)元放電頻率相應(yīng)曲線在下丘腦溫度為37℃時相交，可推知37℃是人體內(nèi)環(huán)境溫度的正常值。當(dāng)溫度低于37℃時，隨溫度的降低，冷敏神經(jīng)元放電頻率升高，熱敏神經(jīng)元放電頻率降低，導(dǎo)致冷敏神經(jīng)元放電頻率大于熱敏神經(jīng)元放電頻率，大腦皮層產(chǎn)生冷覺并作用于下丘腦中的體溫調(diào)節(jié)中樞。在寒冷的環(huán)境下，一方面由下丘腦通過神經(jīng)直接支配腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素；另一方面由下丘腦釋放促甲狀腺激素釋放激素作用于垂體，垂體因此產(chǎn)生的促甲狀腺激素作用于甲狀腺，導(dǎo)致甲狀腺激素分泌增加。腎上腺素和甲狀腺激素的增加導(dǎo)致產(chǎn)熱量增大。同時，在寒冷的環(huán)境下，體內(nèi)的交感神經(jīng)興奮，全身血管收縮，減少散熱量。由于一方面增加產(chǎn)熱，一方面減少散熱，致使體溫回升至正常水平。由于整個調(diào)節(jié)有神經(jīng)系統(tǒng)和激素的共同參與，因此寒冷條件下的體溫調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)（或神經(jīng)—激素調(diào)節(jié)）。

（2）人體感染流感病毒后S點右移，出現(xiàn)發(fā)熱、體溫升高的現(xiàn)象，由于體溫的升高勢必使人體內(nèi)酶活性發(fā)生變化（有的酶活性降低，有的酶活性升高），發(fā)熱時白細(xì)胞增多、抗體生成加快、肝的解毒能力增強、機體的抵抗力有所提高，進而導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)。

（3）人體初次感染流感病毒后，免疫系統(tǒng)隨即啟動，裂解被病毒入侵的宿主細(xì)胞依賴細(xì)胞免疫，清除血液中的病毒依賴體液免疫，因此描述此免疫過程需要從體液免疫和細(xì)胞免疫兩個方面進行描述。當(dāng)流感病毒（抗原）突破第一、二道防線后，吞噬細(xì)胞攝取、處理并將處理的抗原傳遞給殺傷性T細(xì)胞，殺傷性T細(xì)胞在接受病毒的刺激后，迅速增殖、分化成相應(yīng)的效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞，效應(yīng)T細(xì)胞接觸相應(yīng)的流感病毒入侵的宿主細(xì)胞后使病毒入侵的宿主細(xì)胞裂解，釋放出入侵的流感病毒。如果吞噬細(xì)胞將攝取處理的抗原傳遞給輔助性的T細(xì)胞，輔助性的T細(xì)胞分泌淋巴因子，輔助性的T細(xì)胞與少量相應(yīng)的流感病毒共同作用于B細(xì)胞，此時B細(xì)胞增殖、分化形成相應(yīng)的漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，漿細(xì)胞分泌能與相應(yīng)流感病毒抗原特異性結(jié)合的抗體，抗體和相應(yīng)的流感病毒發(fā)生特異性結(jié)合后形成細(xì)胞集團或沉淀，最終被吞噬細(xì)胞吞噬消化。

【突破策略】高考對動物激素的調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的考查主要集中在動物激素的分級調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、體液免疫、細(xì)胞免疫等方面。本專題內(nèi)容具有完善的知識結(jié)構(gòu)，與生活實踐聯(lián)系密切，因此備受高考命題人的青睞。命題的形式有選擇題、坐標(biāo)曲線圖解題、實驗探究題等。高考對這部分內(nèi)容的考查可能性較大，考查的難度會有所加深，充分落實能力立意，重視對學(xué)生理性思維、批判思維和創(chuàng)新思維等能力的考查。命題的熱點：“下丘腦—垂體—相關(guān)內(nèi)分泌腺”的負(fù)反饋調(diào)節(jié)；血糖、水鹽和體溫平衡的調(diào)節(jié)；體液免疫和細(xì)胞免疫的綜合分析。高考命題主要從知識點（布點）、連接點（織網(wǎng)）和生長點（捕魚）三個方面出發(fā)，重視學(xué)科思想和思維能力的考查。因此，在復(fù)習(xí)的過程中要建構(gòu)立體化的知識網(wǎng)絡(luò)，使知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化。

1.下丘腦調(diào)節(jié)體溫、水鹽和血糖平衡知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)（見圖表1）。

2.特異性免疫網(wǎng)絡(luò)圖的建構(gòu)（見圖表2）。