专题四 植物的调节

湖北   张代林

一、高考展望

本专题内容在高中生物学中所占篇幅较大，难度大，联系面广，因此要注意理清脉络，搞清楚各部分内容的联系。从近几年高考题中看出，无论是单课考试还是综合考试，调节部分的知识所占比重都较大。本专题考查的重点是生长素的作用及应用、动物激素的生理作用、兴奋的传导、内环境各组分间的关系、血糖的平衡调节、人体特异性免疫的原理及其关系等，特别需要提醒的是，随着高考的进一步推进，有关人体水和无机盐的平衡与调节、人体体温的调节、动物的行为产生的机制及种类应纳入我们的视线。

本专题在复习中既要注意本单元知识的内在联系，也要注意与其他章节的联系，如生长素与植物果实的发育、性激素与高等动物的生殖发育、甲状腺激素与动物的个体发育、免疫与细胞工程等。

二、考点透析

1．生长素作用的“二重性”及在生产实践中的应用

2．植物向光性生长的原理

我们以胚芽鞘的尖端为例来解释植物向光性的有关问题，首先要抓住两点：①胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，也是产生生长素的部位。②向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端的下部。当把胚芽鞘尖端去掉（或用云母片把尖端与下部分隔）后，下部将停止生长。其次要掌握该类实验的生长素运输的实质，作图解分析如下：

如图A：在自然光线下，胚芽鞘尖端产生的生长素均匀向下运输，因此，胚芽鞘直立生长。图B：在单侧光的作用下，胚芽鞘尖端感受到光的刺激，所产生的生长素横向运输，生长素向下运输后，下部背光侧的浓度比向光侧高，背光侧生长得快，胚芽鞘弯向光源生长。  

从上述分析可知：植物向光性的实质是，在单侧光的照射下，植物内部生长素的分布不均匀，从而使背光侧比向光侧生长的快。

3．激素与植物的生长、果实的发育生长和成熟

生长素能促进植物的生长和果实的发育。生长素能改变细胞壁的可塑性，从而促进植物细胞伸长而使植物表现出生长现象，正常的果实发育依赖于来自发育着的种子所产生的生长素，没有受精的子房因没有生长素而不能发育成果实，给未受精的子房涂上一定浓度的生长素，子房发育成无籽果实。果实的发育和成熟是两个不同的原理，果实的成熟是果实发育到一定程度后，果实中产生乙烯，促使果实成熟。

4．人和高等动物的激素调节与神经调节

（1）垂体与下丘脑的作用与地位

    垂体在内分泌系统中占有重要位置，它不仅分泌生长激素、催乳素等，而且还分泌几种促激素，如促甲状腺激素、促性腺激素等，分别调节这些内分泌腺的活动。因此，垂体在内分泌系统中占有重要的地位。

下丘脑的神经分泌细胞中可合成多种促激素释放激素，如促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等，它们对垂体促激素的分泌起促进作用。同时，相关腺体激素的分泌也可以反过来调节下丘脑和垂体有关激素的合成与分泌。另外，下丘脑作为中枢神经系统的一部分，其兴奋性也受大脑皮层活动的影响，这可以使我们认识到，激素调节与神经调节在结构和功能上是密切相关的，进而在更高层次上理解激素调节。

（2）内分泌腺的调控关系

（3）激素分泌的调节（反馈调节）

（4）相关激素间的关系

（5）反射与反射弧

①反射是神经系统活动的基本形式，它是指在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和体外环境的各种刺激所发生的有规律的反应，它是通过反射弧来完成的。反射弧的基本结构为：感受器→传入神经纤维→神经中枢→传出神经纤维→效应器。

②种类：

非条件反射：由大脑皮层以下的中枢控制

条件反射： 大脑皮层控制的

③条件反射与非条件反射的比较

条件反射的形成必须以非条件反射为基础，借助于一定的条件，经过一定的过程逐步形成，这一无关刺激和非条件刺激的多次结合，使无关刺激转化成了能引起条件反射的条件刺激。

（6）兴奋及兴奋在神经纤维上的传导

   兴奋是指当活组织在有效刺激作用下，发生一种能够传播的、并伴有特殊生物电现象的反应过程。

    兴奋在神经纤维上的传导为双向传导，其实质为局部电流的传导。神经纤维在刺激前，细胞膜的电位是外正内负，而刺激后，受刺激部分细胞膜的电位变成了外负内正，引起兴奋，且兴奋部位与未兴奋部位间形成局部电流，此局部电流又导致新的膜电位变化，如此循环向前传递。由此可见，兴奋传导的基本形式是神经冲动，而神经冲动的传递是通过膜电位变化实现的。

（7）理解突触的有关知识

①神经元之间相接触的部位叫做突触。突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。在电子显微镜下观察，可以看到，这种突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。突触前膜和后膜比一般神经元膜略增厚，是特化的神经元膜。突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡。突触小泡内含有化学物质一递质。突触间隙是两个神经元之间很狭小的空隙。

②突触可分为兴奋性突触和抑制性突触两类。兴奋性突触小泡释放兴奋性递质（如乙酰胆碱和去甲肾上腺素）引起另一个神经元兴奋。抑制性突触的突触小泡释放抑制性递质（如r氨基丁酸）引起另一个神经元抑制。

③神经元之间兴奋的传导是单方向的，即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传导，这是因为递质只在突触前神经元的轴突末梢释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化。这里，递质起携带信息的作用。

5．动物行为

动物行为是指动物个体或群体的所作所为，即生物对内、外环境条件变化所作出的有规律、成系统的适应性活动。

（1）激素调节与动物行为

激素调节对动物行为的影响，表现最显著的是性行为和对幼仔的照顾方面，关键是性激素对性行为的影响和催乳素对幼仔的照顾方面的影响。

①生理基础

②激素调节与动物行为

（2）神经调节与动物行为

动物的行为分为先天性行为和后天性行为。无论是先天性行为还是后天性行为，除没有神经系统的单细胞动物外，都是在神经系统的调控下完成的。动物神经系统越发达，运动能力和学习能力越强，行为越复杂。

①先天性行为

先天性行为包括趋性、非条件反射和本能。

动物的非条件反射和本能都是先天具有的能力。但非条件反射只是在神经系统支配下，由于环境变化产生的躯体局部动作反应。一种非条件反射一般不能形成动物的本能行为，本能要比非条件反射复杂的多，一种本能行为是神经系统支配下，通过一系列顺序性的非条件反射形成的，当然动物的本能行为有些还要受激素的影响。

②后天性行为

后天性行为包括印随、模仿和条件反射等。生活体验和学习对后天性行为的形成起到决定性的作用。

后天性行为是在后天的生活经验和学习基础上形成的，是对环境的变化作出有规律、有系统的适应性活动。动物的许多生活经验是在多次条件反射基础上获得的，学习过程也包括着复杂的条件反射，不能把后天性行为简单等同于条件反射。一种后天性行为往往包含着多种条件反射的活动。动物越是高等，它的神经系统越复杂，条件反射也越复杂，运动能力及印随、模仿等学习能力随之增强，再加之以往的生活经验，越容易形成更复杂、更高级的后天性行为，提高适应复杂环境、解决问题的能力。如人们把黑猩猩爱吃的香蕉挂在高处，黑猩猩徒手是拿不到的，但是，它能把几个木箱堆叠在一起，然后爬到箱顶上拿到原来拿不到的香蕉。

③动物行为的共性

不同动物具有形形色色的行为，但却具有一些共同特点：任何行为都是一个变化的动态过程。任何行为都是对环境的适应；每种行为的产生都是神经系统、内分泌系统和运动器官协调作用的结果。动物行为受激素的调节，更受神经系统的控制，神经调节是产生动物行为的主导因素，神经和激素两者共同协调，相辅相成。

6．人体的稳态

（1）内环境及其稳态

①内环境三种组分间的关系

②血浆pH稳态

    原因：血浆中有多对对酸碱度起缓冲作用的物质，每对均由一种弱酸和相应的强碱盐组成，如H₂CO₃/NaHCO₃、NaH₂PO₄/ Na₂HPO₄等。

原理：当酸性物质进入血液时  H⁺＋HCO₃^－==== H₂CO₃

                            H₂CO₃  ==== H₂O＋CO₂（从肺部排出）

     当碱性物质进入血液时  OH^－＋H₂CO₃ ==== HCO₃^－＋H₂O

（2）水和无机盐的平衡与调节

①水的平衡与调节

水的平衡：

水平衡调节

②无机盐的平衡与调节

Na⁺、K⁺的平衡

Na⁺、K⁺平衡调节

（3）血糖平衡

①血糖平衡

②血糖平衡调节

调节方式：神经——体液调节

调节激素：使血糖升高——胰高血糖素和肾上腺素

          使血糖下降——胰岛素

调节过程：

（4）体温及调节

人和高等动物具有一定的体温，且相对恒定是进行新陈代谢（生化反应）和正常生命活动酌重要条件。人体产热是能量代谢的结果，安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等），运动时主要来自骨骼肌，可比安静时高出10余倍。人在寒冷的环境中，常打“寒战”，产热量明显增加。人体的散热主要通过皮肤。当气温达到35℃以上时，人体散热主要通过汗液蒸发这一条途径。人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡的缘故，而这种动态平衡的主要调节中枢在下丘脑。

6．免疫

（1）非特异性免疫和特异性免疫

①非特异性免疫

    非特异性免疫又叫做先天性免疫或天然免疫，是人类在长期进化过程中逐渐建立起来的一种天然防御机制。这种免疫的特点是人人生来就有，不针对某一种特定的病原体，而是对多种病原体都有一定的防御作用。非特异性免疫由人体的第一道防线和第二道防线构成。人体的第一道防线通过皮肤和黏膜等的屏障作用，来阻挡和排除病原体。人体的第二道防线通过体液杀菌物质和吞噬细胞的抑菌、杀菌以及吞噬等作用，来抑制、消灭病原体。

②特异性免疫

    特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，是个体在生命过程中接受抗原性异物的刺激后获得的防御机制。这种免疫的特点是出生后产生，通常只对某一特定的病原体或异物起作用。特异性免疫属于人体免疫的第三道防线。其物质基础是由免疫器官（骨髓、胸腺、脾、淋巴结等）、免疫细胞（淋巴细胞和吞噬细胞等）以及体液中的各种抗体和淋巴因子等共同组成的淋巴系统。

（2）免疫系统疾病

①过敏原理：

病例：过敏性休克、过敏性鼻炎、荨麻症等。

②自身免疫病

原由：免疫系统不能正确分清“自我”和“非己”成分，把自身的某些细胞和组织当作入侵的抗原而围攻，造成对自身组织和器官的伤害并出现病症，这就是自身免疫病。

病例：类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。

   ③免疫缺陷病

原由：机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。包括先天性免疫缺陷病和获得性免疫缺陷病。

病例：艾滋病等。

三、经典回放

【例1】下列哪一种生产或实验过程中，不能使用吲哚乙酸

A．处理扦插的月季枝条，促使加快生根

B．处理青色的生香蕉，加速转变成黄香蕉

C．处理去掉雄蕊的番茄花蕾，育出无籽果实

D．处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长

【解析】吲哚乙酸即生长素，最基本的作用就是在一定的浓度范围内，能促进植物的生长。胚芽鞘的尖端能产生生长素，促进胚芽鞘的生长，切除燕麦幼苗的胚芽鞘的尖端，燕麦幼苗会因无生长素的供应而停止生长，此时，用生长素处理，它将继续生长。同时，生长素以及生长素类似物在生产或实验过程中，主要有三个方面的应用：①促进扦插生根。②促进果实发育。发育着的种子能产生生长素促进子房发育成果实。根据这一原理，在没有接受花粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素或生长素类似物溶液，子房就能发育成无籽果实。③防止落花落果。根据上述内容，可知选项A、C、D均可使用，选项B是让香蕉由生变熟，这不是生长素的作用，它依靠的是乙烯。乙烯的主要作用是促进果实的成熟。

【答案】选B。

【例2】下图是两个相连的神经元，请据图作答：

(1)图中①是       ，②是       ，③是        ，④是         。

(2)当②受到刺激产生兴奋时，②的膜外电荷为       ，膜内为         ；与此同时，①的膜外电荷为    ，膜内为    。

(3)刺激②产生的兴奋能够传到(写数字)          ，使之也兴奋；刺激⑦产生的兴奋能够传到        ，使之兴奋。

(4)二个神经元是通过       相联系，它是由       、       和       三部分组成。兴奋传到神经末梢的       时，由      释放出      ，由       接收，而引起另一个神经元的兴奋。

【解析】①神经元由细胞体和突起两部分组成。突起按其功能、形态分为树突和轴突。大多数神经元具有多个树突，分支像树枝，其功能是接受递质的刺激，并将刺激转化为神经冲动传至细胞体。每个神经元只有一个轴突，轴突细而长，其末端分支较多，形成轴突（神经）末梢。轴突的功能是把细胞体发出的神经冲动传递给另一个神经元，或传递到效应器。

②兴奋在神经元上的传导是双向的；兴奋在神经元之间传递时，由于是通过突触释放递质来实现的，而突触内递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，使后一个神经元兴奋或抑制，所以，神经元之间兴奋的传递是单向的，方向是：树突→突触→轴突。

③神经纤维（神经元的轴突或长的树突及套在外面的鞘）在未受刺激时，膜电位为外正内负；受到刺激产生兴奋时，膜电位为外负内正，但邻近的未兴奋部位仍为外正内负。

 【答案】(1)神经末梢  轴突 细胞体 树突       (2)负  正 正 负     (3)①③④　

⑥⑤④③②①    (4)突触  突触前膜  突触间隙   突触后膜  突触小体  突触前膜  递质  突触后膜

【例3】（2004年新课程卷Ⅱ）在临床上已证实，将受SARS病毒感染后治愈患者（甲）的血清，注射到另一SARS患者（乙）体内能够提高治疗效果。甲血清中具有治疗作用的物质是

A．疫苗   B．外毒素    C．抗原    D．抗体

【解析】SARS病毒感染甲后，会引起甲的特异性免疫反应，甲的血清中就会有相应的抗体存在，它能特异性的与SARS病毒结合，发挥免疫效应。将甲的血清注射到乙体内，甲的血清中抗体就会在到乙体内发挥作用，进而提高治疗效果，这一过程在免疫学上称为人工被动免疫。

    另外，在以前，科学家们给抗体起了不同的名称，如把能特异性中和外毒素毒性的成分称为抗毒素，把能使细菌发生特异性凝集的成分称为凝集素等。直到20世纪30年代，科学家们才把这些成分统一称为抗体。

【答案】选D。

【例4】（2004年广东）下列关于内环境稳态的叙述，错误的是

A. 内环境的理化性质是相对稳定的  

B．内环境稳态是由所维持的

C．内环境的理化性质是恒定不变的 

D．内环境稳态不能维持，机体的生命活动就会受到威胁

【解析】内环境稳态是人和动物进行正常新陈代谢的前提，内环境稳态不能维持，机体的生命活动就会受到威胁。同时，这种稳态又是相对的，由于机体的代谢活动以及机体所处的外界环境的不断变化，都会影响到内环境的稳定，但机体能够通过体内各种调节机制，使它的内环境的变化在很小的范围内波动。

【答案】选D。

【例4】下列过程不能对肾小管重吸收水起促进作用的是

A．渗透压升高            B．抗利尿激素升高

C．血浆渗透压升高        D．醛固酮升高

【解析】本题综合考查激素和细胞外液渗透压在调节水的平衡过程中的作用。当细胞外液（包括血浆）渗透压升高时，由下丘脑合成、垂体分泌的抗利尿激素增加，促进肾小管对水的吸收，使细胞外液的渗透压趋于正常。这说明细胞外液渗透压升高，可间接促进肾小管对水分的重吸收。醛固酮的作用是保Na⁺、保水、排K⁺，即在促进肾小管重吸收Na⁺和分泌K⁺的同时，间接地促进肾小管对水的重吸收。而渗透压升高，指向不明，没说明是细胞内液渗透压升高，还是细胞外液渗透压升高，因此，无法判断。

【答案】选A。

【例5】下列细胞中能够识别抗原的有

①吞噬细胞  ②T细胞  ③B细胞  ④记忆细胞  ⑤效应B细胞  ⑥效应T细胞

A．①②③④⑤⑥        B．②③④⑤⑥

C．②③④⑥            D．①②③④

【解析】本题综合性较强，需掌握各种类型细胞的功能、作用特点才能判断。吞噬细胞可以吞噬抗原、处理抗原，是对所有抗原都具有作用，而没有选择性，不能识别。T细胞、B细胞和记忆细胞都可识别抗原，并受到抗原刺激可增殖、分化形成相应的效应T细胞和效应B细胞。效应B细胞可产生抗体，但不具有识别抗原特征。效应T细胞可识别抗原，并与靶细胞密切接触，使之裂解。

【答案】选C。

四、自我检测

一、选择题（均为单项选择题）

1．风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等一类疾病是

A. 病原体感染机体而引发的疾病，有传染性

B. 机体免疫功能不足或缺乏而引发的疾病、无传染性

C. 人体免疫系统对自身的组织和器官造成损伤而引发的疾病

D. 已免疫的机体再次接受相同物质的刺激而引发的过敏反应

2．下列符合条件反射的是(    )

①先天性反射  ②后天性反射  ③由直接刺激引起  ④由条件刺激引起

⑤反射弧一般不经过大脑皮层  ⑥反射弧一般经过大脑皮层

A．①②③    B．④⑤⑥  C. ①③⑤    D．②④⑥

3．在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其产生兴奋。下列图中能正确表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动的传导方向的是

4．在一个以肌肉为效应器的反射弧中，如传出神经遭到损伤，而其他部位正常，当感受器受到刺激后将表现为

A．既有感觉又有运动         B．失去感觉同时肌肉无收缩反应

C．有感觉但肌肉无收缩反应   D．失去感觉但能运动

5．用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周，与对照组比较，实验组小白鼠表现为

A．耗氧量增加、神经系统的兴奋性降低     B．耗氧量增加、神经系统的兴奋性增强

C．耗氧量减少、神经系统的兴奋性降低     D．耗氧量减少、神经系统的兴奋性增强

6．在英格兰某地区发生一只大山雀碰巧弄破了牛奶瓶，并因此饮到了牛奶，由此它学会了“偷”饮牛奶的方法，不久，这一地区的其他大山雀也出现了“偷”饮牛奶的行为。其他大山雀的这种行为属于

A．印记学习        B．模仿学习

C．本能行为        D．判断和推理

7．体温调节中枢和体温感觉中枢分别位于

A．大脑皮层、下丘脑    B．下丘脑、大脑皮层

C．下丘脑、下丘脑      D．大脑皮层、大脑皮层

8． 右图表示用云母片（具不透水性）插入燕麦胚芽鞘的尖端部分。用单侧光照射培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是

A．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向左弯曲

B．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯曲

C．甲向左弯曲，乙不弯曲，丙向右弯曲

D．甲向右弯曲，乙不弯曲，丙不弯曲

9．结扎了输卵管的动物，将出现

A．失去性行为，没有生殖能力   B．保持性行为，没有生殖能力  

C．失去性行为，仍有生殖能力   D．保持性行为，仍有生殖能力

10．下列有关突触结构和功能的叙述中，错误的是

A．突触前膜与后膜之间有间隙

B．兴奋的电信号转为成化学信号，再转变成电信号

C．兴奋在突触处只能由前膜传向后膜

D．突触前后两个神经元的兴奋是同步的

二、简答题

1．将成熟雄鼠的甲状腺进行手术切除，从第三周开始，每天注射激素甲，结果激素甲和激素乙在血液中浓度变化曲线如图所示。请仔细分析后回答下列问题。

(1)激素甲是              。 

(2)激素乙是              。

(3)如果停止注射激素甲，鼠的身体状况是       

                              。

(4)如果将激素甲的注射量增加5倍，连注3个月，鼠的身体状况是                           。

(5)简答甲、乙两种激素的相互关系：                                     

                                                                  。

2．试填空完成下图所示的炎热环境、寒冷环境引起人体体温调节的生理机制。图中的数字分别表示相应的生理活动。

①________________   ②________________    ③________________ 

④________________   ⑤________________    ⑥________________ 

 ⑦________________

3．反射是在神经系统参与下，机体对内、外环境变化做出的应答。有人做了脊蛙反射实验，请分析并回答下列问题：

（1）实验前须将蛙头部剪去，其目的是___________。

（2）将浸有0.5%硫酸溶液的小纸片贴在蛙右后肢下端的皮肤上，可看到___      ___现象。

（3）若破坏蛙的脊髓，再重复上述（2）中的操作，可观察到的实验现象是_______ __

其原因是___________。

（4）在上述反射活动过程中，兴奋以神经冲动的形式由一个神经元经___________传到下一个神经元。

4．右图为吞噬细胞杀灭病菌的示意图，请据图回答：

（1