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热点05 生物技术
(热点解读+知识链接+限时检测)
热点解读
角膜是眼睛的“镜头”,据统计,全球约有上千万人因角膜疾病失明,角膜移植是治疗这类疾病的有效方法。但由于角膜供体有限,许多需要角膜移植的患者只能在黑暗里等待。近日,南开大学电子信息与光学工程学院教授徐文涛团队设计并概念验证了一种具有感觉的人造智能角膜,让人造角膜距离人类原生角膜更近了一步。
徐文涛团队研发的人造智能角膜,通过人造反射弧重建“原生感觉”。团队分别以传感器振荡电路、氧化锌锡(ZTO)纤维基人造突触和电致变色器件作为感受器、处理核心和效应器,实现了对外界机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。团队使用数字对准的ZTO纤维作为人造突触的沟道,探究出了调控长、短程突触可塑性的新方法。ZTO纤维不仅长而连续、绿色无毒、成本低廉、光学性能优异(透过率>99.89%,雾度。徐文涛介绍,团队已经将人造智能角膜装备用于机器人进行概念验证,它不仅可以模仿眼轮匝肌的收缩,像人类原生角膜一样具有保护、触觉感知和光折射功能,并且拓展了光感知和环境交互能力,为眼睛在光强度不断变化的环境中提供了额外的自适应保护。“未来,经优化后的成熟人造智能角膜在神经修复和视觉康复方面具有广泛的应用前景。”徐文涛说。
知识链接
命题1:眼球结构及功能
(1)眼球结构及功能
①光线最先进入角膜,是器官捐献之一。
②黑眼球是指虹膜,白眼球是指巩膜。
③虹膜可以调节瞳孔大小,明亮时瞳孔小,黑暗时瞳孔大。
④晶状体具有折射作用的最主要的结构;人眼能看清远近不同物体是由于晶状体的调节;在成像过程中相当于凸透镜的是晶状体。
⑤视网膜:有感光细胞;视觉感受器;成像位置。
(2)视觉的形成过程:
外界光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视觉神经→大脑皮层视觉中枢。
①在视网膜上形成物像,在大脑皮质的视觉中枢形成视觉。
命题2:近视的成因及矫正
(1)原因:①晶状体的凸度过大 ②眼球的前后径过长,使物象落在视网膜的前方。
(2)矫正:带凹透镜。
命题3:神经调节
(1)神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。
(2)反射:人体或动物通过神经系统对外界或内部的各种刺激产生有规律的反应。
注意:反射必须是对多细胞的动物而言,单细胞生物、植物对外界刺激的反应叫应激性。
(3) 反射弧组成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成。
(4) 反射的类型:条件反射和非条件反射
命题4:人体免疫防线
泪腺分泌的眼泪具有杀菌和润滑眼球的作用,泪液中的溶菌酶可杀死细菌,属于第一道防线。
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一、单选题
1.“眼睛是心灵的窗户”,相关叙述正确的是( )
A.泪腺分泌的眼泪具有杀菌和润滑眼球的作用
B.过度玩电脑游戏会使眼球前后径过短造成近视
C.不同人种眼睛颜色不同,是由于角膜中的色素种类不同
D.瞳孔是虹膜中间的圆孔,光线由此进入眼球内部,光线强,瞳孔变大
2.手机发出的蓝光会引起视网膜黄斑区病变,从而导致视力下降,主要是影响了( )
A.角膜 B.晶状体 C.感光细胞 D.视神经
3.图是眼球结构示意图,如果眼球的角膜损伤导致失明需进行移植手术恢复视力,移植的结构是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.沙眼和急性结膜炎的发病部位通常是在( )
A.眼睑 B.泪腺 C.结膜 D.角膜
5.如图为人体眼球的结构示意图。俗话中所说的“白眼球”、“黑眼球”分别是指图中的( )
A.巩膜、角膜 B.虹膜、瞳孔 C.角膜、虹膜 D.巩膜、虹膜
6.手机光线对眼底的刺激会引起白内障、黄斑病变的发生率增高,在黑暗环境中长时间玩手机还可能诱发青光眼。在黑暗中,能够调节光线进入眼球的结构是( )
A.瞳孔 B.角膜 C.巩膜 D.晶状体
7.人生活在不断变化的环境中,视觉为我们获取了大量的外界信息,如图为眼球结构示意图,有关叙述错误的是( )
A.司机白天驾驶车辆进入穿山隧道时,瞳孔会变小
B.司机看到对面有车辆驶近时,2曲度会变大
C.1因外伤或疾病损伤会导致失明,进行1移植会使病人重见光明
D.3上有许多对光线敏感的细胞,把眼球比作照相机胶卷相机的底片与此结构作用类似
8.视觉感受器和视觉形成的部位分别是( )
A.视网膜和大脑皮层 B.虹网膜和大脑皮层
C.角膜和视网膜 D.晶状体和大脑皮层
9.目前老年性白内障患者可通过置换人工晶体来恢复视力,人工晶体可透光且曲度可调节,使患者看清楚远近不同的物体,它代替的眼球结构是( )
A.角膜 B.晶状体 C.玻璃体 D.虹膜
10.下图为视觉形成过程示意图,其中能够感受光线刺激产生兴奋的部位是( )
A.①角膜 B.②视