热点12 南开大学研究团队研发具有感觉的人造智能角膜 -【热点速递】备战2024年中考生物热点专题解读与训练

南开大学研究团队研发具有感觉的人造智能角膜 （热点背景·考点提炼·热点小测） 南开大学电子信息与光学工程学院徐文涛教授团队设计研发了一种具备触觉感知能力的人造智能角膜，不仅能承担人类原生角膜的保护和光折射等功能，还可实现角膜反射，对治疗角膜疾病等具有重要意义。该研究成果已发表于国际著名学术期刊《自然·通讯》。 据介绍，角膜神经密集，当外物触摸角膜时，会引起不自主的眼睑闭合反射（角膜反射）。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”。该团队已将人造智能角膜装备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“会眨眼”，具有保护、触觉感知和光折射功能，还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，比人类原生角膜和传统人造角膜更加智能。 1. 考察反射的结构和功能 反射的结构基础是反射弧，反射弧的组成：反射弧包括感受器、传入神经、神经中抠、传出神经、效应器五部分。 2. 考察反射的分类 反射一般可以分为两大类：非条件反射和条件反射： 非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动； 条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。 3. 考察眼球的结构 4. 考察视觉的形成过程 外界物体反射来的光线，依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体，并经过晶状体等的折射，最终落在视网膜上，形成一个物像；视网膜上有对光线敏感的细胞，这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑皮层的视觉中枢，人就产生了视觉。 5. 考察近视眼的成因及矫正 成因：晶状体的曲度过大且不容易恢复到原来形状或眼球的前后径过长； 矫正：近视眼可以配戴凹透镜加以矫。 6. 考察用眼健康 （1）防止眼疲劳；（2）养成良好的阅读习惯；（3）定期眼部检查等。 一．选择题 1．兔的眼睛有红色、棕色、黑色或灰色的，原因与人的相似，通常与它们眼球某结构中色素含量有关，该结构是（　　） A．角膜 B．虹膜 C．视网膜 D．巩膜 2．绿草如茵的足球场上，校园足球大赛正如火如荼地进行。突然，一个足球朝你迎面飞来，足球反射过来的光线进入你的眼睛，形成物像的部位是（　　） A．晶状体 B．视网膜 C．角膜 D．玻璃体 3．含有丰富的血管和色素，为视网膜提供营养，并使眼内形成一个“暗室”的结构是（　　） A．角膜 B．巩膜 C．脉络膜 D．虹膜 4．人体能通过感觉器官感知外界刺激。下列表述正确的是（　　） A．俗话说的“白眼球”和“黑眼球”分别指的是角膜和虹膜 B．眼睛近视可以配凸透镜加以矫正 C．人从明亮处到昏暗处时瞳孔会缩小 D．耳蜗内有听觉感受器，能接受刺激产生神经冲动 5．当你在烈日下行走一段时间后，再走进教室内，最开始你会有一些不适应，但过一会儿后，对教室的光线就适应了。在这一过程中，眼球中由小变大的结构是（　　） A．角膜 B．瞳孔 C．玻璃体 D．晶状体 6．“眼观六路，耳听八方”，我们从外界获取的信息主要来自视觉与听觉。人体感受光线刺激和声波刺激的部位分别位于（　　） A．脉络膜和鼓室 B．视网膜和耳蜗 C．角膜和鼓膜 D．虹膜和前庭 7．2024年全国两会期间，“小眼镜”问题再次成为热点话题。中小学生长时间近距离看电子产品，可能导致眼球中某结构曲度过大且不易恢复原大小，形成近视。该结构是（　　） A．角膜 B．晶状体 C．玻璃体 D．视网膜 8．每天学习导致用眼较多，要注意劳逸结合，预防近视。下面说法正确的是（　　） A．角膜只起透过光线的作用 B．视觉形成的部位是视网膜 C．近视时，物像落在视网膜前方 D．患近视眼后，需要配戴凸透镜进行矫正 9．角膜塑形镜通过改变角膜的形态来提高裸眼视力，角膜塑形镜的矫正原理如图，下列叙述正确的是（　　） A．塑形前物像落在视网膜前方，塑形后物像落在视网膜上 B．用眼不当导致角膜曲度过大是青少年近视的主要原因 C．角膜塑形镜改变了晶状体的曲度 D．角膜塑形镜可以完全根治近视 10．在模拟眼球成像的实践活动中，兴趣小组制作了如图的实验装置，下列叙述正确的是（　　） A．透镜a模拟的是眼球中的角膜 B．白纸板模拟的是视觉形成的部位 C．把a换成凸度小的透镜，蜡烛向透镜移动可获得清晰的像 D．探究近视镜的矫正作用时，可在a的前方加凹透镜 二．解答题 11．我们对周围环境的感知需要依靠眼和耳等重要的感觉器官。如图为眼和耳的结构示意图，请运用所学生物学知识回答下问题： （1）在红绿灯路口，当驾驶员看到红灯亮时及时停车等候，这个过程属于 　 　反射。 （2）驾驶员开车由远及近看红绿灯时，图1眼球中4的曲度变化是由 　 　（填结构名称）来调节的，光线