化繁为简、构建模型——浅谈高中生物学高考真题中构建简化逻辑串模型的有效应用
- 2026-10-08 05:24:09
（2025·江西·高考真题·T10）乙酰胆碱（ACh）可在多条神经调节通路中发挥作用。研究发现，小鼠获得奖赏时，强啡肽阳性神经元会释放强啡肽，通过抑制GABA能神经元（GABA是一种抑制性神经递质，能抑制ACh的释放），最终促进ACh的释放，提升学习效果。在奖赏信息刺激下，下列推测不合理的是（ ）
A．敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因，ACh的释放量会更多
B．强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后，GABA的释放量会减少
C．敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因，ACh的释放量会更多
D．去除奖赏信息刺激后，乙酰胆碱能神经元释放ACh继续被抑制
【答案】C
【解析】A、敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因，强啡肽无法作用于强啡肽阳性神经元自身，其对自身的抑制作用去除，会促进强啡肽的释放。强啡肽释放增加会进一步抑制GABA能神经元释放GABA，减少GABA与乙酰胆碱能神经元上GABA受体的结合，进一步解除GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用，从而使ACh的释放量更多，A正确；B、强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后，会抑制GABA能神经元释放GABA，所以GABA的释放量会减少，B正确；C、敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因，强啡肽不能作用于GABA能神经元，那么对GABA能神经元的抑制作用就会去除，GABA能神经元会正常释放GABA，且释放量相对增多。GABA增多会加强对乙酰胆碱能神经元的抑制作用，导致ACh的释放量减少，C错误；D、去除奖赏信息刺激后，强啡肽阳性神经元不释放强啡肽，对GABA能神经元释放GABA的抑制作用去除，GABA能神经元正常释放GABA，GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强，所以乙酰胆碱能神经元释放ACh继续被抑制，D正确。
【构建模型】构建逻辑串，简化信息
回答下列问题：
（1）图a中，当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时，红光下光合速率的限制因子是______，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是_______。
（2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是_______。
（3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（+）”或“（-）”标注前后两者间的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关______。
（4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式：________。
【答案】（1）①. 光照强度 ②. 植物对蓝光的利用率更高
（2）气孔开度差异不大
（3） ①. 稳定的化学能 ②. 光敏色素 ③.
光敏色素→（-）PILI5 基因→（+）脱落酸信号通路→（ - ）气孔开放程度
（4）植物既可将光作为能量，也可将光作为信息。
【解析】植物叶绿体中色素的光吸收特点为：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光；光敏色素主要吸收红光和远红光，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时，从图a中红光曲线来看，随着CO2浓度增加，光合速率不再上升，说明此时CO2浓度不是限制因子，而可能是光照强度、光质等其他因素限制了光合速率。对于蓝光下净光合速率更高的原因，可能是蓝光能够促进光合作用中某些关键酶的活性，或者蓝光被光合色素吸收后转化为化学能的效率更高等。
【小问2详解】
已知红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似，突变体发生了 PILI5 基因的功能缺失，且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测原因可能是突变体中 PILI5 基因功能缺失，使得脱落酸信号通路对气孔的调控作用减弱，导致在不同光质（远红光和红光）下气孔开放程度变化不大，从而蒸腾速率接近。
【小问3详解】
通路1中，①为光合色素，吸收的光在叶绿体中最终被转化为化学能（储存ATP 和ADPH中，最终储存在有机物中）。 通路2 中吸收光的物质②为光敏色素。 由于突变体发生 PILI5 基因功能缺失后，在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，可推测光敏色素吸收光信号后，通过影响 PILI5 基因的表达，进而影响脱落酸信号通路，对气孔开放程度进行调控。且从图 b 中突变体在远红光和红光下蒸腾速率变化不大，野生型在红光条件下蒸腾速率较大，可推断光敏色素对 PILI5 基因表达的影响是负相关，PILI5 基因对脱落酸信号通路是正相关，脱落酸信号通路对气孔开放程度是负相关，即光敏色素→（-）PILI5 基因→（+）脱落酸信号通路→（ - ）气孔开放程度。
【小问4详解】
根据图 c 中相关信息，植物利用光的方式有：一方面，通过叶绿体中的光合色素吸收光能，将其转化为化学能用于光合作用合成有机物；另一方面，通过光敏色素吸收光信号，调控基因（如PILI5基因）表达，进而影响植物的生理过程（如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度）。
回答下列问题：
（1）对小鼠注射NP-KLH后，通过抗原呈递，激活______细胞为B细胞增殖分化提供第二个信号。
（2）免疫后第7、13天，采用荧光标记的特定抗体与细胞膜上相应______结合进行识别的方法，对B细胞和浆细胞分类计数，计算浆细胞占总B细胞的百分比（如图）。由第13天的数据可得出的结论是____________。在免疫后第7天，实验组脾脏浆细胞数量平均值低于对照组平均值，但研究者并不能依据该数据得出上述结论，原因是____________。
注：图中圆圈表示小鼠不同个体的数据：黑色短横线表示平均值：上方值为统计分析所得概率值，p<0.05时表示两组数据有显著差异。
（3）研究发现，脾神经末梢与脾脏T细胞形成突触样结构，释放去甲肾上腺素促进T细胞合成并释放乙酰胆碱（ACh），基于ACh可与ACh受体（AChR）结合的事实，结合上述研究，研究者推测：ACh通过直接______以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用。
为证实该推测，首先需要确认脾脏B细胞是否存在AChR。由于小鼠体内存在多种类型的AChR，研究者采用PCR检测各类型AChR的mRNA，结果见表。根据该结果，首选AChR-α9进行研究，理由是__________________。
细胞样本 | AChR类型 | ||
AChR-β1 | AChR-β4 | AChR-α9 | |
总B细胞 | +++ | - | + |
生发中心B细胞 | ++ | - | +++ |
浆细胞 | +++ | ++ | ++ |
注：生发中心是B细胞活化后增殖分化为浆细胞的场所，+表示有检出，+越多表示检出量越多；-表示未检出。
研究者将小鼠AChR-α9基因敲除，然后对______进行处理并免疫小鼠，再检测各实验组与对照组小鼠脾脏浆细胞和抗体生成量，从而验证以上推测是否合理。
