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用生物知识对疾病成因原理探究

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随着生命科学发展,人体的奥秘被一步步的揭示,疾病的成因也被一步步的揭示,为战胜病魔奠定了雄厚的理论基础.用中学生物知识可以简单了解许多疾病成因,从而形成正确的生活习惯,预防与防治一些常见疾病有了方法与手段.中学生物与疾病成因结合问题,与科技前沿紧密结合,综合性强,不仅考查了学生生物学的基本规律与技能,而且让学生学以致用,形成科学探究能力,成为高考命题的热点.本文以病毒性疾病、激素性疾病、遗传性疾病为背景的题目通过例题详解,以期找到解决之类问题的一般方法.

一、病毒性疾病

例1狂犬病病毒是单链RNA病毒,可以引起中枢神经系统的急性病毒性传染病即狂犬病.狂犬病病毒进入人体 后首先侵染肌细胞,在肌细胞内少量繁殖后侵 染附近的末梢神经,然后病毒沿神经进入脊髓,进而入脑导致出现病症,狂犬病一般2周到3个月发病.病人会出现烦躁、怕风、恐水、畏光、痉挛抽搐,终致瘫痪而危及生命等症状.请回答下列问题:

(1)狂犬病病毒进入人体后可诱使机体产生抗体,抗体的作用是.

(2)也是抗狂犬病病毒主要免疫途径之一,能裂解靶细胞.

(3)已知狂犬病病毒的G蛋白在囊膜上构成病毒刺突,与病毒致病性有关.若用基因工程技术制造狂犬病疫苗,可以制备疫苗和RNA疫苗.

(4)被疯狗咬伤后24小时内注射狂犬病疫苗可以起到预防狂犬病的效果吗?,原因是.

(5)注射疫苗后经常引起机体发热,若体温一直处于38 ℃,机体产热散热.

解析(1)抗体能与抗原特异性地结合,阻止或抑制病原体的繁殖.(2)狂犬病毒最终寄生在细胞内生存,所以细胞免疫也是抵抗狂犬病毒的途径,在细胞免疫过程中,效应T细胞与靶细胞密切接触,使靶细胞裂解.(3)根据题意可知,G蛋白可以用来制作疫苗.(4) 狂犬病的潜伏期一般为2周到3个月,所以被狗咬后,可以注射疫苗,从而使人体产生抗体,以预防狂犬病.(5)体温 虽然偏高,但一直处于同一水平,所以产热几乎等于散热.

答案(1)中和沉淀病毒,防止其扩散(与病原体结合,抑制病原体的繁殖)(2)细胞免疫效应T细胞 (3)G蛋白(重组G蛋白质抗原)(4)可以病毒还 处在潜伏期,疫苗刺激机体产生足够的免疫力之前人还没有发病,疫苗就可以发挥效用(5)等于

点评本题以狂犬病的成因、症状为背景,狂犬病的形成、防治为考查对象,不仅考查了抗体形成的过程与方法,以及免疫的知识,同时让学生完整的了解狂犬病的成因与防治的整个过程,达到普及的目的,提高了学生的能力.

一、激素性疾病

例1血糖浓度保持平衡对机体生命活动具有重要作用,糖尿病是一种较为常见血糖浓度不平衡的疾病,成为影响人的身体健康的头号杀手之一.胰岛素是调节血糖的激素,对维持血糖浓度平衡起到主要作用.糖尿病可能因缺乏胰岛素,也可能缺乏胰岛素的受体,从而出现疾病.

1.如图1为胰岛素作用机理模式图,请分析回答:

(1)胰岛素降低血糖浓度的机理是:胰岛素与结合后,一方面促进合成,另一方面使增加,促进葡萄糖进入细胞.除此之外,胰岛素的作用还表现在能促进,同时抑制非糖物质(脂肪、蛋白质)转化为葡萄糖.

(2)某人因体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状.若给其注射胰岛素(填“能”或“不能”)有效调节其血糖水平,原因是.

(3)影响胰岛素分泌的主要因素是,其一方面可以直接作用于胰岛以调节胰岛素的分泌,此外也作用于胰岛组织中的神经末梢或血管内的感受器,反射性地引起胰岛素分泌.因此血糖平衡受调节.

2.图2表示人体血糖调节的部分生理过程,图中X、Y表示物质,①表示过程.请回答:

(1)正常人的血糖含量范围为g/L.

(2)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌[X],此过程属于调节,胰岛属于该反射弧中的;当血糖浓度降低到一定程度时,反过来经过程①使胰岛B细胞的活动减弱,这一调节方式称调节.同时,胰岛A细胞分泌[Y]增加,提高血糖含量,维持血糖平衡.

(3)研究表明,Ⅰ型糖尿病的病因是免疫系统对胰岛B细胞进行攻击造成胰岛B细胞受损,此疾病属于免疫异常中的病.由于胰岛B细胞受损,患者体内X的含量,使组织细胞对葡萄糖的减弱,导致血糖升高并出现尿糖.

解析1.(1)由图可知,胰岛素降低血糖浓度是通过胰岛素与胰岛素受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原的合成,另一方面使细胞膜上葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞.胰岛素还可以促进血糖合成糖原,加速血糖的分解,同时抑制非糖物质(脂肪、蛋白质)转化为葡萄糖而降低血糖的浓度.(2)某人体内含有胰岛素受体的抗体而表现出高血糖症状,注射胰岛素不能有效调节其血糖水平,因为胰岛素无法与受体结合来降低血糖浓度.(3)影响胰岛素分泌的主要因素是血糖浓度,血糖浓度的的调节既有神经调节又有体液调节.

答案:(1)胰岛素受体蛋白质;脂肪;糖原细胞膜上葡萄糖转运蛋白(细胞膜载体蛋白);葡萄糖的利用;(2)不能;胰岛素无法与受体结合;(3)血糖浓度;神经和体液(激素)共同.

2.(1)正常人的血糖含量范围80~120 mg/dL,即0.8~1.2 g/L.(2)血糖浓度升高,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终作用于胰岛B细胞,使其分泌胰岛素,属于神经调节.使血糖浓度升高的激素是胰高血糖素,由胰岛A细胞分泌.(3)免疫系统攻击自身的细胞属于自身免疫病.胰岛B细胞受损,分泌的胰岛减少,使组织对葡萄糖的摄取、利用和储存减弱,导致血糖升高并出现尿糖.

答案:(1)0.8~1.2(2)胰岛素,神经,效应器,(负)反馈,胰高血糖素.(3)自身免疫,减少,摄取、利用和储存.

点评本题以胰岛素作用机理与人体血糖调节的部分生理过程为背景,考查了胰岛素的生命机理、作用、分泌过程,血糖的调节与原理,以及调节的控制方式,使学生了解糖尿病形成的过程与原因,为建立正确的生活观有了理论基础.

三、遗传性疾病

例3白化病是一种常染色体隐性遗传病,原因是体内缺少 合成黑色素的酶(一种蛋白质).有一种糖尿病是由于胰岛素缺乏造成,常规的治疗方法是定期注射胰岛素(另一种蛋白质).下列关于白化病和糖尿病的叙述,正确的是

A.母亲患白化病儿子一定患白化病,双亲正常也可能生下患白化病的孩子

B.理论上可以像治疗糖尿病一样通过注射合成黑色素所需的有关酶来治疗白化病

C.糖尿病也是一种遗传病,但不一定是由于胰岛素的基因异常引起

D.一旦尿中含糖就说明体内缺乏胰岛素,可通过定期服用胰岛素胶囊来治疗

解析糖尿病可能因缺乏胰岛素,也可能缺乏胰岛素的受体,这两者都与遗传物质异常有关.白化病是常染色体隐性遗传病,母亲患病,只是会将白化病基因传给子代,子代如果从另一亲本那里获得显性基因就不会患病.胰岛素是激素,正常情况就是通过体液运送到相应的组织或器官起作用,同时这些器官或组织细胞膜上具有其受体,因而注射胰岛素可以有作用.而合成黑色素所需的酶一般不能进入细胞,所以注射无效.尿中含糖可能是刚刚摄取了大量的糖,造成血糖高于肾糖阈,也可能是肾小管的重吸收功能有问题等等造成的,并且口服胰岛素会使之降解而失去功效.答案:C.点评遗传病来自遗传物质,是从娘胎中带出来的疾病,其形成原理较为复杂,可分为不同类型进行认识,但其遗传过程遵循遗传规律.遗传病的认识自有其常规的分析方法、思路,需要牢固的掌握遗传规律,才能为这类问题的认识奠定基础.