双极细胞是视网膜的一种中间神经元,向外为树突,末端分枝较多,与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触,接收信号输入;向内为轴突,整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。
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(1)在反射弧中,视杆细胞和视锥细胞作为____________ 将光刺激的信息传递给双极细胞(甲),进而诱发神经节细胞(乙)兴奋。图中的神经递质有____________ ,它们释放过程中跨膜运输方式____________ (填“相同”“不同”或“不完全相同”)。
(2)研究发现,乙细胞产生的内源性大麻素可通过影响甲细胞膜对Ca2+的通透性进而调节谷氨酸的分泌。据图分析内源性大麻素对甲细胞膜Ca2+通道的调节途径是____________ 。
(3)眼压升高可使兴奋性递质谷氨酸大量释放,谷氨酸受体被过度激活,通过系列变化引起视网膜神经节细胞凋亡,引发青光眼等致盲眼病。对此,请从神经调节的角度提出两条治疗途径:____________ 。
(4)青光眼是一种自身免疫病,临床上多采用降低眼压的手段治疗青光眼,但有相当一部分病人虽然眼压降到正常水平,但视神经节细胞受损数目仍在增多。研究发现,升高眼压处理后,在大鼠的视网膜中找到了T细胞(T细胞在正常情况下不能进入视网膜)。由此推测眼压恢复后,T细胞仍继续发挥作用。请你利用以下实验大鼠设计实验,验证上述推测是否正确。写出实验思路及预期结果和结论____________ 。患青光眼的实验大鼠:甲(缺乏T细胞)、乙(缺乏B细胞)、丙(同时缺乏T细胞、B细胞)
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(1)在反射弧中,视杆细胞和视锥细胞作为
(2)研究发现,乙细胞产生的内源性大麻素可通过影响甲细胞膜对Ca2+的通透性进而调节谷氨酸的分泌。据图分析内源性大麻素对甲细胞膜Ca2+通道的调节途径是
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(4)青光眼是一种自身免疫病,临床上多采用降低眼压的手段治疗青光眼,但有相当一部分病人虽然眼压降到正常水平,但视神经节细胞受损数目仍在增多。研究发现,升高眼压处理后,在大鼠的视网膜中找到了T细胞(T细胞在正常情况下不能进入视网膜)。由此推测眼压恢复后,T细胞仍继续发挥作用。请你利用以下实验大鼠设计实验,验证上述推测是否正确。写出实验思路及预期结果和结论
更新时间:2023-02-10 15:00:23
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【推荐1】抑郁症是一种常见的精神障碍性疾病,临床表现为情绪低落、悲观、认知功能迟缓等症状,严重者可出现自杀倾向。大鼠为抑郁症研究的常用实验动物,科学家展开了一系列研究。回答下列问题:_________ ,原因是甲状腺激素具有_________ 作用。
(2)科学家利用抑郁症模型大鼠进一步研究,发现其下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA 轴)功能亢进,其致病机理如图。糖皮质激素含量的升高将导致突触前膜上5-羟色胺转运体数量_________ ,引起突触间隙中5-羟色胺数量降低,导致突触后膜无法正常产生_________ ,从而导致抑郁。据上分析5-羟色胺属于_________ (兴奋性/抑制性)神经递质。
(3)抑郁症患者体内往往存在神经元损伤的现象,造成神经元兴奋性_________ 。小胶质细胞作为中枢神经系统中的常驻免疫细胞,与神经元保护密切相关,其激活存在两种模式:M1模式,活化后会分泌肿瘤坏死因子等损伤神经元;M2模式,活化后能分泌转化生长因子β等有利于神经元损伤的修复,这两种激活模式变化的根本原因是_________ 。药物厚朴酚可通过影响小胶质细胞来进行抑郁症的治疗,推测其作用机理为_________ 。
(4)除了科学用药之外,更好地缓解抑郁的途径还有_________ (写出1点即可)。
(2)科学家利用抑郁症模型大鼠进一步研究,发现其下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA 轴)功能亢进,其致病机理如图。糖皮质激素含量的升高将导致突触前膜上5-羟色胺转运体数量
(3)抑郁症患者体内往往存在神经元损伤的现象,造成神经元兴奋性
(4)除了科学用药之外,更好地缓解抑郁的途径还有
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名校
【推荐2】当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢?基于这个问题,科学家进行了如下实验。取两个生理状态相同的蛙的心脏A和B,置于成分相同的营养液中,使之保持活性。已知副交感神经可以使心率降低。A保留副交感神经,将B的副交感神经剔除,刺激A中的该神经,A的跳动减慢;从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中,B的跳动也减慢。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/25/2600719469166592/2604821701713920/STEM/c37d6d58-ada1-44c4-9377-cf71be543dcc.png)
(1)科学家这样设计实验基于的假说是_________ ,预期结果是___________ 。
(2)该实验结果证明了_____________ 。
(3)神经元与心肌细胞之间传递信号依赖神经肌肉接头(一种突触),在突触小体内能完成的信号转化是___________ 。传递方向为单向,这是因为__________________ 。
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(1)科学家这样设计实验基于的假说是
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【推荐3】NO作为神经递质,具有疏水性,可自由通过细胞膜。如图表示NO与乙酰胆碱共同调控血管壁平滑肌细胞生理活动的过程。请回答下列问题:
(1)当神经纤维某一部位受到刺激时,该部位会产生动作电位,此时细胞膜两侧的膜电位表现为_____________ 。兴奋在突触处传递时的信号转换为__________________________ (用文字和箭头表示)。
(2)与乙酰胆碱相比,NO作为神经递质的不同点表现为__________________________ (答出3点)。
(3)硝酸甘油是缓解心绞痛的常用药,口服后可释放NO,从而扩张心脏的冠状动脉,尤其是病变部位发生痉挛的冠状动脉,增加冠状动脉的血液流量。据此推测,NO作用于鸟苷酸环化酶后,经过一系列信号转导,最终会引起血管壁平滑肌_____________ (填“收缩”或“舒张”)。低血压患者不适宜服用硝酸甘油,原因是_____________ 。
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(1)当神经纤维某一部位受到刺激时,该部位会产生动作电位,此时细胞膜两侧的膜电位表现为
(2)与乙酰胆碱相比,NO作为神经递质的不同点表现为
(3)硝酸甘油是缓解心绞痛的常用药,口服后可释放NO,从而扩张心脏的冠状动脉,尤其是病变部位发生痉挛的冠状动脉,增加冠状动脉的血液流量。据此推测,NO作用于鸟苷酸环化酶后,经过一系列信号转导,最终会引起血管壁平滑肌
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【推荐1】中枢神经系统中的γ-氨基丁酸可以抑制兴奋在突触处的传递。为探究其作用机制是作用于突触前膜,抑制兴奋性神经递质谷氨酸的释放,还是作用于突触后膜,阻止谷氨酸与受体的结合,研究者分离出猴肱二头肌及其相连的神经浸润于生理盐水中,并以其为实验材料进行了如下实验:
(一)对照组:给予实验材料适宜的电刺激后,测量突触间隙中谷氨酸的含量;
(二)实验组:在实验材料的神经-肌肉接头处注射适量的γ-氨基丁酸,给予适宜的电刺激后,再测量突触间隙中谷氨酸的含量。回答下列问题:
(1)本实验选用猴肱二头肌及其相连的神经作实验材料,原因是该神经-肌肉接头处通过___________ 传递兴奋;用生理盐水浸润肱二头肌及其相连的神经,目的是________________ 。
(2)实验结果分析:若与对照组相比,实验组测得的谷氨酸含量___________ ,则γ-氨基丁酸的功能是抑制谷氨酸的释放;若与对照组相比,实验组测得的谷氨酸含量___________ ,则γ-氨基丁酸的功能是阻止谷氨酸与受体的结合。
(3)谷氨酸与突触后膜上的受体结合,能使突触后膜形成动作电位,其机理是___________ ;给予神经适宜的电刺激,引起肱二头肌收缩,这一过程不属于反射,理由是____________ 。
(一)对照组:给予实验材料适宜的电刺激后,测量突触间隙中谷氨酸的含量;
(二)实验组:在实验材料的神经-肌肉接头处注射适量的γ-氨基丁酸,给予适宜的电刺激后,再测量突触间隙中谷氨酸的含量。回答下列问题:
(1)本实验选用猴肱二头肌及其相连的神经作实验材料,原因是该神经-肌肉接头处通过
(2)实验结果分析:若与对照组相比,实验组测得的谷氨酸含量
(3)谷氨酸与突触后膜上的受体结合,能使突触后膜形成动作电位,其机理是
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【推荐2】美国神经生物学家埃里克·坎德尔因对海兔缩鳃反射的习惯化和敏感化的杰出研究,获得2000年诺贝尔生理学或医学奖。请根据所学知识和以下信息完成下列问题。
①轻摸海兔的喷水管,鳃很快缩回。
②连续多次重复①中触摸过程,鳃的缩回变慢甚至消失(称为“习惯化”)。
③习惯化后,在头部给予重击,并同时轻摸喷水管,鳃非常迅速缩回(称为“敏感化”)。
图1表示海兔缩鳃反射的神经调节模式图,图2表示短期敏感化前后有关神经元轴突末梢的生理变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851837226254336/2861081304145920/STEM/498befdd77ea4bcca7aa9f9541e90c7d.png?resizew=664)
(1)图1中最简单的反射弧含有___________ 种神经元。
(2)为研究海兔重复受到轻摸喷水管的刺激产生习惯化的原因,科研人员进行了如下实验:
①神经元受到适宜刺激后,受刺激部位膜内电位变化是____________ 。表中①和②代表的现象分别是____________ 和____________ (填“产生”或“不产生”)。
②根据实验结果,海兔重复受到轻摸等温和刺激产生习惯化是由于兴奋在____________ 部位传递减弱或受阻。
(3)据图2分析,习惯化后,当海兔头部受到重击后,中间神经元轴突末梢释放5-HT,这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的____________ 结合后,能使突触后膜K+____________ 受阻,因此,在感觉神经元和运动神经元构成的突触中,突触前膜兴奋后,恢复静息电位变慢,使Ca2+____________ 增加进而增加递质释放量,从而出现敏感化。
①轻摸海兔的喷水管,鳃很快缩回。
②连续多次重复①中触摸过程,鳃的缩回变慢甚至消失(称为“习惯化”)。
③习惯化后,在头部给予重击,并同时轻摸喷水管,鳃非常迅速缩回(称为“敏感化”)。
图1表示海兔缩鳃反射的神经调节模式图,图2表示短期敏感化前后有关神经元轴突末梢的生理变化。
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(1)图1中最简单的反射弧含有
(2)为研究海兔重复受到轻摸喷水管的刺激产生习惯化的原因,科研人员进行了如下实验:
连续电刺激部位 测量指标 | 喷水管皮肤 | 感觉神经元 | 运动神经元 |
感觉神经元动作电位 | 持续产生 | ① | ② |
运动神经元动作电位 | 逐渐减弱 | 逐渐减弱 | 持续产生 |
肌肉收缩程度 | 收缩逐渐减弱 | 收缩逐渐减弱 | 一直正常收缩 |
①神经元受到适宜刺激后,受刺激部位膜内电位变化是
②根据实验结果,海兔重复受到轻摸等温和刺激产生习惯化是由于兴奋在
(3)据图2分析,习惯化后,当海兔头部受到重击后,中间神经元轴突末梢释放5-HT,这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的
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【推荐3】请据图回答:
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(1)突触由_____ 、_____ 、 _____ 组成,N释放神经递质是否耗能?_____ (是/否)。
(2)若M为下丘脑神经分泌细胞,动物在寒冷环境中,甲状腺激素分泌会增加,请写出引起甲状腺激素分泌增加的反射弧:_____ 。
(3)当神经纤维受到刺激后,膜外局部电流的移动方向是_____ 。
(4)甲图中存在_____ 个突触,刺激e点时,电流表偏转_____ 次。
(5)某种药物可以阻断青蛙的屈肌反射活动,但是不知道该药物是抑制神经纤维上兴奋的传导还是抑制突触间兴奋性递质的传递,甲图中各点可作为投药或者刺激的地点。
①第一步:电刺激e点用以检测肌肉是否具有生理机能:若出现肌肉收缩,这种现象是否属于反射?_____ 。
②第二步:药物投放在b处,刺激_____ 点无反应,刺激c点_____ (有/无)反应,证明药物抑制突触间隙兴奋性递质的传递。
③第三步:药物投放在d处,刺激_____ 点无反应,刺激_____ 点有反应,证明药物抑制神经纤维上兴奋的传导。
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(1)突触由
(2)若M为下丘脑神经分泌细胞,动物在寒冷环境中,甲状腺激素分泌会增加,请写出引起甲状腺激素分泌增加的反射弧:
(3)当神经纤维受到刺激后,膜外局部电流的移动方向是
(4)甲图中存在
(5)某种药物可以阻断青蛙的屈肌反射活动,但是不知道该药物是抑制神经纤维上兴奋的传导还是抑制突触间兴奋性递质的传递,甲图中各点可作为投药或者刺激的地点。
①第一步:电刺激e点用以检测肌肉是否具有生理机能:若出现肌肉收缩,这种现象是否属于反射?
②第二步:药物投放在b处,刺激
③第三步:药物投放在d处,刺激
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解题方法
【推荐1】学习以下材料,请回答问题。
肿瘤的免疫逃逸与免疫治疗
某些时候肿瘤细胞能通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击,在体内生存和增殖,这就是肿瘤免疫逃逸。细胞表面的主要组织相容性复合体MHC分子,参与向T细胞呈递抗原的过程,与T细胞的活化密不可分。MHC分子的表达在肿瘤细胞中有不同程度的降低,这使得T细胞不能被有效激活,这就是肿瘤免疫逃逸的常见“手段”之一。此外,为了避免机体自身免疫,免疫系统进化出了多种预防机制,位于细胞毒性T细胞表面的程序性死亡受体PD-1就是重要的“免疫检查点”之一,它能与周围细胞表面的PD-L1结合,二者的结合可使激活的细胞毒性T细胞失效,它像免疫系统的“刹车”,可避免过激的免疫反应。而“狡猾”的肿瘤细胞再一次将这种机体免疫保护机制用于自身的生存,它通过上调PD-L1的表达抑制细胞毒性T细胞的杀伤力。
肿瘤免疫治疗主要通过激活自身免疫机能、阻断肿瘤细胞免疫逃逸来治疗癌症。目前CAR-T细胞和PD-1/PD-L1免疫疗法给人类战胜癌症带来了希望。CAR-T细胞免疫疗法就是对患者体内的T细胞进行改造,再将改造后的T细胞通过静脉输回患者体内,这种改造可以理解为给T细胞装了定位导航装置——CAR,这个“装置”中带有识别肿瘤特定抗原的受体片段,并且CAR-T细胞的激活不依赖MHC分子,这对于有效阻断肿瘤的免疫逃逸有重要意义。目前这一疗法在治疗血液癌症方面表现出非凡的功效,但对血管之外的实体肿瘤效采不明显。PD-1/PD-L1免疫疗法的理论基础是PD-1/PD-L1相互作用会抑制T细胞的功能,科研人员设计并生产了能特异性结合PD-1或PD-L1的抗体,通过攻破它们当中的任意一个,有效释放免疫系统对痦细胞的杀伤力,这一免疫疗法在黑色素瘤的治疗中取得了突破性进展。
近年来科研人员又发现了肿瘤免疫逃逸的新机制。有研究表明,肿瘤细胞和细胞毒性T细胞均可以表达甲硫氨酸转运蛋白S5,而肿瘤细胞通过额外表达甲硫氨酸转运蛋白S2,在摄取甲硫氨酸(必需氨基酸)的竞争中获胜。较低的甲硫氨酸浓度直接改变了T细胞内的甲硫氨酸代谢途径,造成T细胞内某关键蛋白的表达量大大降低,直接影响T细胞的存活与功能。这一免疫逃逸新机制的发现为肿瘤免疫治疗提供了新思路。
(1)机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的__________ 功能。此过程中细胞毒性T细胞识别肿瘤细胞的特定抗原,在辅助性T细胞分泌的__________ 的作用下增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和__________ 细胞,然后前者在体液中循环,去发挥__________ 作用。
(2)从文中找出并概述肿瘤免疫逃逸的三条途径__________ 。
(3)尽管免疫疗法对部分癌症的治疗做出了巨大贡献,但仍然面临诸多挑战。实体瘤表面缺乏肿瘤特异性抗原,直接影响__________ ,使CAR-T细胞疗法在治疗实体肿瘤方面效果并不显著;而PD-1/PD-L1免疫疗法虽可有效释放免疫系统对癌细胞的杀伤力,但也可能提高免疫失调疾病中__________ 病的发生率。
(4)结合文中最后一段的信息,提出一种治疗癌症的新思路__________ 。
肿瘤的免疫逃逸与免疫治疗
某些时候肿瘤细胞能通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击,在体内生存和增殖,这就是肿瘤免疫逃逸。细胞表面的主要组织相容性复合体MHC分子,参与向T细胞呈递抗原的过程,与T细胞的活化密不可分。MHC分子的表达在肿瘤细胞中有不同程度的降低,这使得T细胞不能被有效激活,这就是肿瘤免疫逃逸的常见“手段”之一。此外,为了避免机体自身免疫,免疫系统进化出了多种预防机制,位于细胞毒性T细胞表面的程序性死亡受体PD-1就是重要的“免疫检查点”之一,它能与周围细胞表面的PD-L1结合,二者的结合可使激活的细胞毒性T细胞失效,它像免疫系统的“刹车”,可避免过激的免疫反应。而“狡猾”的肿瘤细胞再一次将这种机体免疫保护机制用于自身的生存,它通过上调PD-L1的表达抑制细胞毒性T细胞的杀伤力。
肿瘤免疫治疗主要通过激活自身免疫机能、阻断肿瘤细胞免疫逃逸来治疗癌症。目前CAR-T细胞和PD-1/PD-L1免疫疗法给人类战胜癌症带来了希望。CAR-T细胞免疫疗法就是对患者体内的T细胞进行改造,再将改造后的T细胞通过静脉输回患者体内,这种改造可以理解为给T细胞装了定位导航装置——CAR,这个“装置”中带有识别肿瘤特定抗原的受体片段,并且CAR-T细胞的激活不依赖MHC分子,这对于有效阻断肿瘤的免疫逃逸有重要意义。目前这一疗法在治疗血液癌症方面表现出非凡的功效,但对血管之外的实体肿瘤效采不明显。PD-1/PD-L1免疫疗法的理论基础是PD-1/PD-L1相互作用会抑制T细胞的功能,科研人员设计并生产了能特异性结合PD-1或PD-L1的抗体,通过攻破它们当中的任意一个,有效释放免疫系统对痦细胞的杀伤力,这一免疫疗法在黑色素瘤的治疗中取得了突破性进展。
近年来科研人员又发现了肿瘤免疫逃逸的新机制。有研究表明,肿瘤细胞和细胞毒性T细胞均可以表达甲硫氨酸转运蛋白S5,而肿瘤细胞通过额外表达甲硫氨酸转运蛋白S2,在摄取甲硫氨酸(必需氨基酸)的竞争中获胜。较低的甲硫氨酸浓度直接改变了T细胞内的甲硫氨酸代谢途径,造成T细胞内某关键蛋白的表达量大大降低,直接影响T细胞的存活与功能。这一免疫逃逸新机制的发现为肿瘤免疫治疗提供了新思路。
(1)机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的
(2)从文中找出并概述肿瘤免疫逃逸的三条途径
(3)尽管免疫疗法对部分癌症的治疗做出了巨大贡献,但仍然面临诸多挑战。实体瘤表面缺乏肿瘤特异性抗原,直接影响
(4)结合文中最后一段的信息,提出一种治疗癌症的新思路
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【推荐2】人体钾的来源主要从食物和饮水中获得,肾脏对钾的排出特点是“多入多排,少入少排,不入也排”。图示为人体钾代谢途径示意图。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/24/3116550073868288/3132813386457088/STEM/83612f45188d4930b56371aa5a75b72d.png?resizew=389)
(1)钾离子在人体中的主要作用有_______________________ (答出两点即可)。
(2)当人体血钾含量升高或血钠含量降低时,肾上腺皮质会分泌________ 发挥作用以维持血钾和血钠含量的平衡,该激素作用于________________ ,促进对钠离子的重吸收和对钾离子的排出。
(3)医学研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na+—K+泵,协助葡萄糖进入小肠上皮细胞,则正常人饭后半小时血钾含量会__________ ,原因是__________________________________ 。尿毒症患者体内血钾浓度远高于正常人,据图分析原因是_______________________________ 。
(4)钾离子通道是钾离子转移至细胞外的主要途径,细胞丢钾是细胞凋亡的必要条件。人体免疫异常时可能会出现细胞毒性T细胞攻击正常组织细胞的情况,则该疾病属于______________ ,试根据以上信息提出治疗该疾病的思路:____________________________________ 。
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(1)钾离子在人体中的主要作用有
(2)当人体血钾含量升高或血钠含量降低时,肾上腺皮质会分泌
(3)医学研究发现胰岛素可激活细胞膜上的Na+—K+泵,协助葡萄糖进入小肠上皮细胞,则正常人饭后半小时血钾含量会
(4)钾离子通道是钾离子转移至细胞外的主要途径,细胞丢钾是细胞凋亡的必要条件。人体免疫异常时可能会出现细胞毒性T细胞攻击正常组织细胞的情况,则该疾病属于
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【推荐3】如图为某病的发病原理。结合所学知识,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/12/3344286024630272/3344536964751360/STEM/a56bac1a06604134b8ee5ea406c24a6c.png?resizew=508)
(1)激素A的分泌是通过垂体来进行的体现了激素A的_________ (填“分级”或“反馈”)调节。激素B是_________ ,它之所以能将甲状腺细胞作为靶细胞,是因为______ 。
(2)图中的细胞甲是______ ,该细胞在二次免疫中可由_______ 增殖、分化而来。
(3)从免疫学角度看,该病属于______ 。图中抗体与受体结合会发挥与激素B相同的作用却无法接受反馈,与健康人相比,该病患者激素B的分泌量____ (填增多减少或无法确定)。
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(1)激素A的分泌是通过垂体来进行的体现了激素A的
(2)图中的细胞甲是
(3)从免疫学角度看,该病属于
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