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专题六 作业(七) “调节”类主观题增分专练
1.(2023·大连模拟)研究发现,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,并释放大量5羟色胺(5HT),其周围的迷走神经感觉末梢能接收5HT并将信号传送到脑干孤束核,脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”,产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;另一方面激活脑干的呼吸中枢,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。科学家详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路,具体过程如图所示。
(1)图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是______,迷走神经感觉末梢的特异性受体与5HT结合后,产生兴奋,其膜电位发生变化的原因是____________________________。
(2)食源性细菌被机体摄入后,会在宿主体内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”,在________产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知,由变质食物引发呕吐的反射弧中,效应器是___________________
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(3)研究发现,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元,请以正常小鼠为实验材料,设计实验加以验证,简要写出实验思路:_________
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(4)临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合上述信息试分析其可能的作用机制:____________________
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解析:(1)据题意可知,图中Ca2+进入肠嗜铬细胞是通过Ca2+通道实现的,为顺浓度梯度运输,属于协助扩散。5HT是一种兴奋性神经递质,与突触后膜上的特异性受体结合后,会产生外负内正的动作电位,动作电位的形成是由于Na+通道开放,Na+内流。(2)刺激机体的“厌恶中枢”,会在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪。据题意可知,激活脑干的呼吸中枢后,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为,因此由变质食物引发呕吐行为的反射弧中,效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。(3)本实验要验证只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,则自变量为M神经元是否被抑制,因变量为小鼠的呕吐行为。因此实验思路为选取生理状态相同的正常小鼠均分为甲、乙两组,甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元,乙组不处理作为对照;用毒素刺激两组小鼠胃肠道,观察小鼠的呕吐行为。(4)据题意可知,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,Ca2+大量内流,并释放大量5羟色胺(5HT),作用到脑干孤束核,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,进而引起呕吐行为。据此可知,针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达等。
答案:(1)协助扩散 Na+通道开放,Na+内流 (2)大脑皮层 传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌 (3)选取生理状态相同的正常小鼠均分为甲、乙两组,甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元,乙组不处理作为对照;用毒素刺激两组小鼠胃肠道,观察小鼠的呕吐行为 (4)抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达等
2.(2023·衡水一模)抑郁症的主要特征为显著而持久的情感低落、常会产生无助感或无用感,严重者会出现幻觉、妄想等症状。5羟色胺(5HT)是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质,为探索抑郁症的发生与5HT含量的关系,科研人员进行了相关研究。
(1)突触前神经元将5HT释放到突触间隙,与________结合引发突触后膜电位变化。5HT发挥作用后少部分被______,大部分通过转运蛋白(SERT)摄取回突触前神经元。
(2)研究者提出的假设为:抑郁症的发生是突触间隙中5HT的含量下降所致。下列能支持此观点的现象有________(