专题06 神经调节-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（北京专用）

专题06 神经调节 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质，其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关，乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律，其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是（　　）    A．伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合，可引发不同的生理效应 B．两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放 C．两种神经递质均只与突触后膜上的受体结合 D．感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度 2．（2024·北京昌平·二模）机体再次摄入食物过敏原后，大脑相应区域会被激活，个体产生厌恶反应行为，该过程机理如下图。相关叙述错误的是（    ） A．初次接触过敏原会引发体液免疫 B．肥大细胞产生的抗体与过敏原结合 C．部分细胞因子可引发神经电位变化 D．厌恶反应行为需神经系统和免疫系统共同调节 3．（2024·北京顺义·一模）ChatGPT是目前人工智能技术驱动的自然语言处理工具。在学习和理解人类语言的基础上，ChatGPT可与人类聊天交流，回答各领域专业知识，完成撰写论文等任务。下列关于人脑与ChatGPT的叙述错误的是（　　） A．ChatGPT在处理复杂、不确定任务上远不如人脑 B．ChatGPT不能产生情感、情绪和主观意识 C．人脑能够基于经验和多种环境刺激不断学习和适应 D．二者均通过电信号和化学信号的传递来构建认知功能 4．（2024·北京丰台·二模）有些地区有食用草乌炖肉的习惯，如果加工不当，草乌中的乌头碱会作用于迷走神经，使其持续兴奋，引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重时可导致死亡。下列判断不合理的是（　　） A．脑干会对传入的信号进行分析和综合后发出指令控制呼吸 B．乌头碱通过与钠离子通道蛋白结合从而抑制钠离子内流 C．交感神经和副交感神经共同参与呼吸反射的调节作用 D．乌头碱可能影响神经递质的释放从而使心肌异常兴奋 二、非选择题 第二部分 效果验证 5．（2024·北京·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由： 。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。 第三部分 强化提升 6．（2024·北京东城·二模）哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 (1)神经调节的基本方式是 。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向 传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 (2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明 。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是 。 (3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为 （填字母序号），预期实验结果为 。 a．基因T缺失纯合突变体  b．催产素受体基因缺失纯合突变体   c．5-HT    d．催产素 7．（2024·北京丰台·二模）人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。 (1)影响鱼类种群数量特征的因素是 。 (2)科研人员利用黑鲉（沿海经济鱼种）探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富（人工设置海草、礁石等复杂环境）和社交丰富（加入竞争鱼种）。将幼鱼进行适应性培养后，选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1. ①结果说明 。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2. 根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，请从物质与能量、进化与适应的角度解释 。 (3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试，并记录幼鱼到达终点（有食物的人工栖息地）的时间，连续测试7天，结果如图3. ①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强，依据是 。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因 。 8．（2024·北京昌平·二模）三叉神经痛是一种临床上常见的神经系统疾病，研究者对其发病机制开展系列研究。 (1)受到外界刺激，感觉传入神经元TG将兴奋传递到 引发痛觉。 (2)研究者手术结扎相关神经，构建对机械性疼痛敏感的三叉神经痛模型小鼠。利用不同质量纤维丝刺激小鼠面部特定区域，检测引发小鼠逃避发应的机械痛阈值（最小纤维丝质量），结果如图1。推测神经调节肽B的受体（NMBR）参与三叉神经痛的发生，检测TG的NMBR表达量，结果如图2。 ①据图1可知，与假手术组相比，模型组小鼠 ，说明三叉神经痛模型小鼠构建成功。 ②综合图1、图2结果说明 。 (3)小鼠TG存在一种A-型钾离子通道。研究者推测神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性。为验证这一推测，研究者设计如下实验。 组别 处理方式 实验结果 A-型钾离子通道 的电流密度（pA/pF） 小鼠机械 痛阈值（g） 1 生理盐水 X Y 2 ？ 低于X 低于Y 3 加NMBR阻断 剂，再加生理盐水 ？ ？ 4 加A-型钾离子通道 阻断剂，再加生理盐水 ？ ？ 5 ？ 与X无显著差异 与Y无显著差异 6 ？ 低于X 低于Y 注：电流密度大小等于单位时间内通过单位面积的电量 ①A-型钾离子通道受到 （促进/抑制）会降低细胞膜内外电势差，提高神经系统兴奋性。 ②实验中2、5、6组的实验处理分别是 。 ③3、4组实验结果分别为 。综合全部实验结果，证实推测合理。 9．（2024·北京朝阳·二模）细胞体积的调节 有些细胞的体积可自身进行调节。这些细胞的吸水和失水不仅仅只涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO3-增加会升高溶液pH，而H+反之）。 细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，Cl-流出量是K+的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。 细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO3-交换转运蛋白（两种离子1：1反向运输，HCO3-运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新。 细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，如分裂间期细胞体积的增加。    (1)图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是 。 (2)图1结果说明RVD过程中有 的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他 （填“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。 (3)RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推知此离子是 ，理由是 。 (4)综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并用箭头标明运输方向 。 (5)请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制 。 10．（2024·北京密云·模拟预测）调查显示，夜间过多光源暴露会显著提高患糖尿病等代谢疾病风险。研究发现，视网膜上的感光细胞ipRGC在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路，使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。此外，该神经通路还与脂肪细胞的代谢有关，如图1所示。      (1)视网膜上的感光细胞ipRGC能将光刺激转变为电信号，属于反射弧中的 。 (2)科研人员研究光调节葡萄糖代谢与下丘脑SCN区、SON区关系的实验及结果如图2所示（AUC为血糖含量曲线与横坐标时间轴围成的面积），实验结果表明 。 (3)有人推断，“光暴露”通过交感神经系统调节棕色脂肪组织的产热过程，为验证这一推断的实验思路是：将若干只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组；对甲组小鼠给予正常光照条件，乙组小鼠 ，丙组小鼠 ；将三组小鼠置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后，检测并比较三组小鼠的 。 (4)综合上述信息，尝试说明造成“蓝光让人感觉到凉爽，而红光则无此效应”这一现象的可能机制 。 (5)写出上述研究对现代人健康生活的启示 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 神经调节 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）研究发现果蝇复眼的一种感光细胞同时释放组胺和乙酰胆碱两种神经递质，其中组胺与精细的运动视觉信号传递有关，乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律，其形成的突触结构及作用机理如下图。据此分析不正确的是（　　）    A．伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合，可引发不同的生理效应 B．两种神经递质均以胞吐形式通过突触前膜释放 C．两种神经递质均只与突触后膜上的受体结合 D．感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度 【答案】C 【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，在神经元之间是化学信号，兴奋在神经元之间的传递是单方向的，兴奋在突触之间单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。 【详解】A、根据题意可知，组胺与精细的运动视觉信号传递有关，乙酰胆碱则通过作用于伞形神经元来调节昼夜节律，则伞形神经元、视神经元膜上的受体与不同的神经递质结合，可引发不同的生理效应，A正确； B、据图分析可知，神经递质以胞吐形式通过突触前膜释放到突触间隙，B正确； C、据图分析可知，组胺可以与突触后膜和突触前膜上的受体结合，乙酰胆碱可以与突触后膜上的受体结合，C错误； D、据图分析可知，感光细胞释放的组胺，作用于后膜上的视神经元上的受体，又通过作用于前膜上的受体来抑制感光细胞释放组胺，说明感光细胞通过负反馈调节维持突触间隙适宜的组胺浓度，D正确。 故选C。 2．（2024·北京昌平·二模）机体再次摄入食物过敏原后，大脑相应区域会被激活，个体产生厌恶反应行为，该过程机理如下图。相关叙述错误的是（    ） A．初次接触过敏原会引发体液免疫 B．肥大细胞产生的抗体与过敏原结合 C．部分细胞因子可引发神经电位变化 D．厌恶反应行为需神经系统和免疫系统共同调节 【答案】B 【分析】过敏反应：过敏原第一次进入人体后，人体内产生抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。当相同过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使上述细胞释放组胺等物质，引起毛细血管扩张，血管壁通透性增强，平滑肌收缩，腺体分泌增多等，引发各种过敏反应。 【详解】A、初次接触过敏原会引发体液免疫，产生的抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面，A正确； B、抗体不是肥大细胞产生的，而是浆细胞产生的，B错误； C、据图可知，细胞因子可将信号传递到大脑皮层，使大脑皮层产生厌恶反应行为，因此可说明部分细胞因子可引发神经电位变化，C正确； D、据图可知，厌恶反应行为的产生存在细胞因子和大脑皮层的参与，说明厌恶反应行为需神经系统和免疫系统共同调节，D正确。 故选B。 3．（2024·北京顺义·一模）ChatGPT是目前人工智能技术驱动的自然语言处理工具。在学习和理解人类语言的基础上，ChatGPT可与人类聊天交流，回答各领域专业知识，完成撰写论文等任务。下列关于人脑与ChatGPT的叙述错误的是（　　） A．ChatGPT在处理复杂、不确定任务上远不如人脑 B．ChatGPT不能产生情感、情绪和主观意识 C．人脑能够基于经验和多种环境刺激不断学习和适应 D．二者均通过电信号和化学信号的传递来构建认知功能 【答案】D 【分析】大脑皮层除了对外部世界感知（感觉中枢在大脑皮层）还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。语言文字是人类进行思维的主要工具，是人类特有的高级功能（在言语区）。下丘脑具有调节垂体和其它腺体的活动的功能。 【详解】A、人脑是非常复杂的，而ChatGPT是目前人工智能技术驱动的自然语言处理工具，ChatGPT在处理复杂、不确定任务上远不如人脑，A正确； B、只有大脑才产生情感、情绪和主观意识，ChatGPT不能产生情感、情绪和主观意识，B正确； C、学习和记忆也是脑的高级功能，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，C正确； D、ChatGPT不能通过化学信号来构建认知功能，D错误。 故选D。 4．（2024·北京丰台·二模）有些地区有食用草乌炖肉的习惯，如果加工不当，草乌中的乌头碱会作用于迷走神经，使其持续兴奋，引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重时可导致死亡。下列判断不合理的是（　　） A．脑干会对传入的信号进行分析和综合后发出指令控制呼吸 B．乌头碱通过与钠离子通道蛋白结合从而抑制钠离子内流 C．交感神经和副交感神经共同参与呼吸反射的调节作用 D．乌头碱可能影响神经递质的释放从而使心肌异常兴奋 【答案】B 【分析】自主神经系统： （1）概念：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。 （2）功能：当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。 【详解】A、脑干是呼吸中枢，脑干会对传入的信号进行分析和综合后发出指令控制呼吸，A正确； B、Na+内流产生兴奋，乌头碱通过与钠离子通道蛋白结合使Na+通道持续开放，促进钠离子内流，使神经元持续处于兴奋的状态，B错误； C、交感神经和副交感神经对同一器官作用通常相反，有利于维持内环境稳态，交感神经和副交感神经共同参与呼吸反射的调节作用，C正确； D、草乌中的乌头碱会作用于迷走神经，可能影响抑制性神经递质的释放，从而使心肌异常兴奋，D正确。 故选B。 二、非选择题 第二部分 效果验证 5．（2024·北京·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由： 。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。 【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元 (2)Axin2，p53 (3)模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制 (4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。 2、分析图可知，Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增，说明在神经干细胞的生存中，Axin2是作为正调控因子起作用的，p53是作为负调控因子起作用。 【详解】（1）神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞，组成了神经系统。 （2）Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，成为失败者干细胞；p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞，说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。 （3）根据题干和图分析可知，双缺失神经干细胞能够存活并增殖，且与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。 （4）若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争，可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 第三部分 强化提升 6．（2024·北京东城·二模）哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 (1)神经调节的基本方式是 。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向 传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 (2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明 。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是 。 (3)母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为 （填字母序号），预期实验结果为 。 a．基因T缺失纯合突变体  b．催产素受体基因缺失纯合突变体   c．5-HT    d．催产素 【答案】(1) 反射 神经中枢 (2) 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的 明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应 (3) b，c 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异 【分析】神经调节的基本方式是反射，结构基础是反射弧。 【详解】（1）神经调节的基本方式是反射。母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向神经中枢传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。 将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。 （3）要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。 7．（2024·北京丰台·二模）人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。 (1)影响鱼类种群数量特征的因素是 。 (2)科研人员利用黑鲉（沿海经济鱼种）探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富（人工设置海草、礁石等复杂环境）和社交丰富（加入竞争鱼种）。将幼鱼进行适应性培养后，选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1. ①结果说明 。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2. 根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，请从物质与能量、进化与适应的角度解释 。 (3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试，并记录幼鱼到达终点（有食物的人工栖息地）的时间，连续测试7天，结果如图3. ①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强，依据是 。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因 。 【答案】(1)生物因素、非生物因素 (2) 形态和生理状况一致 环境丰富会抑制幼鱼生长 环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境。 (3) 环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短：并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多。 认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力。 【分析】大脑皮层言语区中，W区为书写中枢，V区为视觉性语言中枢，S区为运动性语言中枢，H区为听觉性语言中枢。语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能，学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关。 【详解】（1）影响鱼类种群数量特征的因素包括生物因素、非生物因素，其中前者的影响与种群密度有关。 （2）①将幼鱼进行适应性培养后，选择形态和生理状况一致（保证无关变量相同且适宜）的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1，图中数据显示环境丰富条件下鱼的生长速率和体重增加值反而较小，因而说明环境丰富会抑制幼鱼生长。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2，根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，其原因可能是环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境，即环境丰富条件下有利于提高幼鱼的适应能力。 （3）①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短，并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多，因而可说明环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，据此可推测，认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力，本实验结果说明对于幼小个体增加多样的环境刺激有利于学习能力的提高。 8．（2024·北京昌平·二模）三叉神经痛是一种临床上常见的神经系统疾病，研究者对其发病机制开展系列研究。 (1)受到外界刺激，感觉传入神经元TG将兴奋传递到 引发痛觉。 (2)研究者手术结扎相关神经，构建对机械性疼痛敏感的三叉神经痛模型小鼠。利用不同质量纤维丝刺激小鼠面部特定区域，检测引发小鼠逃避发应的机械痛阈值（最小纤维丝质量），结果如图1。推测神经调节肽B的受体（NMBR）参与三叉神经痛的发生，检测TG的NMBR表达量，结果如图2。 ①据图1可知，与假手术组相比，模型组小鼠 ，说明三叉神经痛模型小鼠构建成功。 ②综合图1、图2结果说明 。 (3)小鼠TG存在一种A-型钾离子通道。研究者推测神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性。为验证这一推测，研究者设计如下实验。 组别 处理方式 实验结果 A-型钾离子通道 的电流密度（pA/pF） 小鼠机械 痛阈值（g） 1 生理盐水 X Y 2 ？ 低于X 低于Y 3 加NMBR阻断 剂，再加生理盐水 ？ ？ 4 加A-型钾离子通道 阻断剂，再加生理盐水 ？ ？ 5 ？ 与X无显著差异 与Y无显著差异 6 ？ 低于X 低于Y 注：电流密度大小等于单位时间内通过单位面积的电量 ①A-型钾离子通道受到 （促进/抑制）会降低细胞膜内外电势差，提高神经系统兴奋性。 ②实验中2、5、6组的实验处理分别是 。 ③3、4组实验结果分别为 。综合全部实验结果，证实推测合理。 【答案】(1)大脑皮层 (2) 机械痛阈值降低 在一定范围内，NMBR的含量升高，会降低小鼠机械痛阈值，使得小鼠三叉神经痛更敏感 (3) 抑制 2组加NMB；5组加NMBR阻断剂，再加NMB；6组加A-型钾离子通道阻断剂，再加NMB（2、 6组可互换） 3组与1组无显著差异，4组电流密度和机械痛阈值均低于1组 【分析】兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜→突触间隙→突触后膜（上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突）。（3）传递形式：电信号→化学信号→电信号。 【详解】（1）大脑皮层是所有感觉的形成部位，受到外界刺激，感觉传入神经元TG将兴奋传递到大脑皮层引发痛觉。 （2）①据图1可知，实验的自变量是手术后时间和不同组别，因变量是机械痛阈值，与假手术组相比，模型组小鼠机械痛阈值降低，说明三叉神经痛模型小鼠构建成功。 ②图2是TG的NMBR表达量，据图可知，假手术组的GAPDH与模型组差别不大，但假手术组的NMBR表达量较少，综合图1、图2结果说明在一定范围内，NMBR的含量升高，会降低小鼠机械痛阈值，使得小鼠三叉神经痛更敏感。 （3）①兴奋的产生与钠离子通道开放，钠离子内流有关，据此推测，A-型钾离子通道受到抑制会降低细胞膜内外电势差，提高神经系统兴奋性。 ②分析题意，本实验目的是验证神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性，实验的自变量是NMB及NMBR的有无，因变量是小鼠的机械疼痛敏感性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据实验处理可知，2组加NMB；5组加NMBR阻断剂，再加NMB；6组加A-型钾离子通道阻断剂，再加NMB（2、 6组可互换）。 ③3组加NMBR阻断剂，再加生理盐水，则NMBR无法起作用，故预期结果应与对照组加生理水无明显差异；4组加A-型钾离子通道阻断剂，再加生理盐水，由于实验预期是神经调节肽B（NMB）激活NMBR后通过A-型钾离子通道影响小鼠机械疼痛敏感性，且实验结果应与预期一致，故4组应为电流密度和机械痛阈值均低于1组。 9．（2024·北京朝阳·二模）细胞体积的调节 有些细胞的体积可自身进行调节。这些细胞的吸水和失水不仅仅只涉及水分的流入和流出，还主要涉及到细胞内外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五种无机盐离子流入流出的调节过程（溶液中HCO3-增加会升高溶液pH，而H+反之）。 细胞急性膨胀后，通过调节使细胞体积收缩称为调节性体积减小（RVD）。将细胞置于低渗溶液中，加入酪氨酸激酶抑制剂后细胞体积的变化如图1。研究发现酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，Cl-流出量是K+的两倍多，但此时细胞膜电位没有发生改变。 细胞急性收缩后，通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加（RVI），RVI期间细胞有离子出入，细胞膜电位没有发生变化。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2的比例共转运进细胞的转运蛋白。将细胞置于高渗溶液中，并用NKCC抑制剂处理，细胞体积的变化如图2。RVI期间激活Cl-/HCO3-交换转运蛋白（两种离子1：1反向运输，HCO3-运出细胞），测定在不同蛋处理条件下，胞外pH的变化（图3），DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂。RVI期间引发离子出入的原因涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新。 细胞通过调节，维持体积的相对稳定。细胞增殖、细胞凋亡、细胞运动等也与细胞调节性的体积改变有关，如分裂间期细胞体积的增加。    (1)图1实验开始时细胞吸水体积增加的原因是 。 (2)图1结果说明RVD过程中有 的参与。依据材料中划线部分推测：在此过程中有其他 （填“阳”或“阴”）离子的流出，导致膜电位不发生变化。 (3)RVI期间，存在运出细胞的阳离子、此阳离子与Na+利用其他膜蛋白反向共转运。根据图3结果可推知此离子是 ，理由是 。 (4)综合以上信息，请在答题卡的图中标出参与RVI过程的转运蛋白（用僵表示）及其运输的物质，并用箭头标明运输方向 。 (5)请概括当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制 。 【答案】(1)细胞内渗透压高于细胞外渗透压 (2) 酪氨酸激酶 阳 (3) H+ 与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，表明与Na+反向共转运的离子是H+ (4)   (5)外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积 【分析】细胞的吸水和失水的原因与细胞内外的渗透压有关。 【详解】（1）细胞吸水体积增加的原因是细胞内的渗透压大于（高于）细胞外渗透压。 （2）依据图1所示，在低渗环境下，加入酪氨酸激酶抑制剂后，细胞体积的相对明显增大，说明RVD过程中有酪氨酸激酶的参与。依据划线信息，RVD过程中Cl-、K+流出均增加，但Cl-流出量是K+的两倍多，细胞膜电位没有发生改变，可以推测出，在此过程中，还有其他阳离子的流出，才能保证膜电位不发生变化。 （3）依据图3可知，与高渗溶液处理相比，高渗溶液+DIDS处理，由于DIDS是Cl-/HCO3-交换转运蛋白的抑制剂，所以DIDS抑制HCO3-运出细胞，胞外pH降低，可知胞外H+浓度提高，而依据题干，RVI期间，存在运出细胞的阳离子，与Na+利用其他膜蛋白反向共转运，表明与Na+反向共转运的阳离子是H+。 （4）依据题干信息的已知条件，可知判断出参与RVI过程的转运蛋白及其运输的物质，具体如图：   （5）根据题干信息，RVI期间引发离子出入的原因除了与渗透压有关外，还涉及细胞中多种酶活性的改变及细胞骨架的更新，说明当外界溶液浓度改变后，细胞体积维持基本稳定的机制为：外界渗透压改变后，细胞通过体积改变诱发细胞代谢改变，进而诱发离子出入细胞，细胞吸水或失水，进而使细胞体积趋近于原体积。 10．（2024·北京密云·模拟预测）调查显示，夜间过多光源暴露会显著提高患糖尿病等代谢疾病风险。研究发现，视网膜上的感光细胞ipRGC在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路，使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。此外，该神经通路还与脂肪细胞的代谢有关，如图1所示。      (1)视网膜上的感光细胞ipRGC能将光刺激转变为电信号，属于反射弧中的 。 (2)科研人员研究光调节葡萄糖代谢与下丘脑SCN区、SON区关系的实验及结果如图2所示（AUC为血糖含量曲线与横坐标时间轴围成的面积），实验结果表明 。 (3)有人推断，“光暴露”通过交感神经系统调节棕色脂肪组织的产热过程，为验证这一推断的实验思路是：将若干只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组；对甲组小鼠给予正常光照条件，乙组小鼠 ，丙组小鼠 ；将三组小鼠置于其他条件相同且适宜的环境下培养一段时间后，检测并比较三组小鼠的 。 (4)综合上述信息，尝试说明造成“蓝光让人感觉到凉爽，而红光则无此效应”这一现象的可能机制 。 (5)写出上述研究对现代人健康生活的启示 。 【答案】(1)感受器 (2)光调节葡萄糖代谢与下丘脑SON区关系密切 (3) 光暴露 切断交感神经并进行光暴露 棕色脂肪细胞产热量 (4)蓝光能激活ipRGC，通过神经调节减弱棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取，使产热减少 (5)夜晚睡觉时关灯，白天强光时拉好窗帘、黑暗环境中避免看手机、电视等电子屏等 【分析】当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。当血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变为糖，使血糖浓度回升正常水平。 【详解】（1）完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢和传出神经，视网膜上的感光细胞ipRGC能将光刺激转变为电信号，属于反射弧中的感受器。 （2）图2中损伤了SCN的小鼠在光照条件下AUC明显高于损伤了SON的小鼠AUC，以及题干信息ipRGC对下丘脑的发出密集的神经纤维，可判断：ipRGC介导的光调节糖代谢功能与下丘脑的SON区有关。 （3）为验证“光暴露”通过交感神经调节棕色脂肪组织的产热过程，该实验的自变量为对小鼠是否进行“光暴露”处理、对小鼠是否进行切断交感神经的处理，因变量为小鼠的棕色脂肪组织（细胞）产热量，故实验步骤为：将生理状态相似的健康（空腹）小鼠均分为三组，甲组小鼠给予正常光照条件，乙组小鼠进行“光暴露”处理，丙组小鼠给予切断支配棕色脂肪组织的交感神经并进行“光暴露”处理。为排除无关变量的影响，应将三组小鼠置于其他条件相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测并比较三组小鼠的棕色脂肪组织产热量。 （4）“蓝光让人感觉到凉爽”，蓝光可以激活相应的感光细胞ipRGC，通过神经调节减弱了棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取，进而使产热减少，让人感觉凉爽。 （5）调查显示，夜间过多光源暴露会显著提高患糖尿病等代谢疾病风险，故述研究对现代人健康生活的启示为夜晚睡觉时关灯，白天强光时拉好窗帘、黑暗环境中避免看手机、电视等电子屏等。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$