内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
一轮总复习
多媒体课件
生物学(人教版)
第八单元
生命活动的调节
实验技能五 实验的分析与评价
谢谢观看!
21
“五看法”评价实验设计
强化训练
1.(2023·四川成都模拟)单胺氧化酶(MAO)是一种能降解单胺类神经递质的酶,研究发现MAO能催化去甲肾上腺素(NE)的降解,从而导致机体出现抑郁症。研究小组为了研究药物X的抗抑郁作用,将30只小鼠随机均分为空白对照组、模型组(采用慢性温和的刺激方法构建抑郁模型)和药物X组(作用对象是抑郁型小鼠),并测量了各组小鼠的NE和MAO的量,结果如表所示,请回答下列问题:
组别
NE/(mg·kg-1)
MAO/(mg·kg-1)
空白对照组
231
394
模型组
a
b
药物X组
226
387
(1)NE是一种兴奋性神经递质,NE作用于突触后膜后会使膜电位变为________。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,你推测其对于兴奋传递的意义可能是___________________________________________。
(2)NE也可以作为激素参与机体生命活动的调节,试比较神经递质和激素在信息传递过程中的共同点包括:___________________。
(3)该实验中设计空白对照组的目的是______________,与空白对照组的相应数值相比,模型组中a、b的大小变化趋势分别为__________________。
(4)分析实验结果可知,药物X具有一定的抗抑郁作用,其机理是____________。
解析:(1)NE是一种兴奋性神经递质,NE与突触后膜上的特异性受体结合,会使膜上的Na+通道打开,Na+内流,形成内正外负的动作电位;神经递质为小分子化合物,以胞吐的方式释放到突触间隙,其对于兴奋传递的意义是有利于神经递质的快速传递(或短时间内可以大量释放神经递质)。(2)在神经调节与体液调节过程中,神经递质和激素都是信息分子,都与特异性受体结合才能起作用,发挥作用后都会被灭活。(3)分析题意,本实验目的是研究药物X的抗抑郁作用,模型组和空白对照组均为对照组,药物X组为实验组,其中设计空白对照组的目的是提供正常状态下小鼠体内NE、MAO的量,以确定抑郁模型鼠是否建立成功;由题意可知:MAO能催化去甲肾上腺素(NE)的降解,从而导致机体出现抑郁症,故模型组与空白对照组相比,a的含量下降、b的
含量上升。(4)由题意可知,当NE被降解,含量降低时,会出现抑郁症。实验结果显示:药物X组MAO的量低于空白对照组。由此可见,药物X具有一定的抗抑郁作用,其机理是药物X通过降低MAO的量,减少NE的降解量,使NE的含量恢复到一定程度,从而抗抑郁。
答案:(1)内正外负 有利于神经递质的快速传递(或短时间内可以大量释放神经递质) (2)都要与特异性受体结合起作用,发挥作用后都会被灭活,都是信息分子 (3)得到正常状态下小鼠体内NE、MAO的量 a下降,b上升 (4)药物X通过降低MAO的量,减少NE的降解量,使NE的含量恢复,从而抗抑郁
2.唐氏综合征(DS)患者常表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状,这与一种促性腺激素释放激素(GnRH)缺乏症的症状非常相似。科研人员对DS与GnRH的关系进行了研究。
(1)DS患者生育能力低下,可能由于下丘脑分泌的GnRH缺乏,导致垂体分泌______________不足,使______发育不良所致。
(2)为探究DS与GnRH的关系,研究者创建了TD小鼠模型来模拟人类的DS病程。
①对不同发育阶段的野生型和TD小鼠进行气味辨别能力和认知能力检测,结果如图1、图2。TD小鼠可作为人类DS的动物模型,依据是____________________。
②利用显微镜观察TD小鼠下丘脑,发现TD小鼠GnRH神经元数量明显少于野生型小鼠,据此推测DS与GnRH的分泌不足有关。支持上述推测的实验结果包括____________。(多选)
A.向成年TD小鼠注射适量GnRH,气味辨别能力和迷宫实验得分提高
B.向成年TD小鼠注射适量GnRH,GnRH神经元数量增加
C.新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区,气味辨别能力和迷宫实验得分提高
D.在C处理的同时,向成年TD小鼠注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素,气味辨别能力和迷宫实验得分与未经任何处理的TD小鼠比,无明显变化
(3)研究发现TD小鼠和DS患者GnRH神经元中miR200(一种微小RNA)显著减少。研究者提出假设:过表达miR200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力。请从①~⑤中选择小鼠和处理,以验证上述假设。写出相应组合并预期实验结果。
①成年野生型小鼠;②成年TD小鼠;③不做处理;④将腺病毒载体导入GnRH神经元;⑤将含有miR200基因的腺病毒载体导入GnRH神经元
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力(加号越多表示能力越强)
1
②③
+
2
+
3
++
4
①③
+++
解析:(1)性激素存在下丘脑—垂体—性腺轴调控,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素缺乏,会导致垂体分泌促性腺激素不足,使性腺发育不良所致。(2)①与野生型小鼠相比,TD小鼠对气味2的嗅闻时间短,迷宫实验得分低,符合人类DS的特征,因此可作为人类DS的动物模型。②向成年TD小鼠注射适量GnRH,气味辨别能力和迷宫实验得分提高,说明TD小鼠症状是由于GnRH的分泌不足导致的,A正确;向成年TD小鼠注射适量GnRH,GnRH神经元数量增加,说明GnRH分泌不足会导致GnRH神经元数量减少,B错误;新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区,气味辨别能力和迷宫实验得分提高,说明TD小鼠症状是由于GnRH神经
元数量减少导致的GnRH的分泌不足,C正确;在C处理的同时,向成年TD小鼠注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素,气味辨别能力和迷宫实验得分与未经任何处理的TD小鼠比,无明显变化,说明TD小鼠症状是由于GnRH的分泌不足导致的,D正确。(3)根据假设过表达miR200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力。则对比②③与②④两组的气味辨别能力和认知能力均较低,而②⑤可以改善气味辨别能力和认知能力,但依然低于①③。
答案:(1)促性腺激素 性腺 (2)与野生型小鼠相比,TD小鼠对气味2的嗅闻时间短,迷宫实验得分低 ACD (3)②④ ②⑤
3.(2023·河北石家庄模拟)人类性腺的活动受下丘脑—垂体—性腺轴(如图)的调节。随着青春期的到来,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素(GnRH)增加,导致黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)分泌量增加,从而促进性激素和抑制素的合成与分泌。回答下列相关问题。
(1)抑制素是由卵泡颗粒细胞合成并分泌的一种多肽类激素,血清中抑制素增多时不影响GnRH的分泌,原因是________________________________________。颗粒细胞合成抑制素出现障碍时,血清中FSH含量增加,LH无明显变化,这说明________________________________________________________________________。
(2)在女性排卵前雌激素含量增加,促进GnRH和LH的分泌,这属于________调节。
(3)睾酮是一种雄激素,雌二醇是一种雌激素,它们的含量一旦偏离了生理范围,就会严重影响机体机能,这说明激素具有________________特点。
(4)儿童体内的性激素一旦超过青春期前水平就会出现性早熟,某研究机构对性早熟儿童和正常儿童的血清激素进行实验室检查,结果如表所示。
组别
性早熟儿童组
正常儿童组
瘦素/(ng·mg-1)
7.93±3.78
3.21±0.86
黄体生成素/(mIU·mL-1)
3.36±0.89
1.21±0.63
促卵泡激素/(mIU·mL-1)
4.88±1.03
2.83±0.73
睾酮/(ng·mg-1)
0.26±0.13
0.44±0.25
雌二醇/(pg·mL-1)
69.56±13.19
26.54±5.81
①与正常儿童相比,性早熟儿童体内的瘦素水平______,瘦素能与下丘脑神经分泌细胞表面的某些蛋白质特异性结合,试分析瘦素水平达到生殖标准时引起儿童性早熟的机理:_________________。
②青春期的男孩睾酮水平增加,骨骼生长快,身高也随之快速增长,而性早熟的儿童通常身材矮小,试分析原因并提出合理的治疗方案。
原因:_____________________________。
治疗方案:_____________________________________。
解析:(1)抑制素随血液循环被运输到全身各处,抑制素增多时不影响GnRH的分泌,说明下丘脑细胞不存在抑制素受体。抑制素通过负反馈调节抑制FSH分泌,对LH的分泌没有影响,抑制素合成障碍时对FSH分泌的抑制作用减弱,所以血清中FSH含量增加。(2)雌激素的分泌是GnRH和LH分级调节的结果,女性排卵前雌激素含量增加,促进GnRH和LH的分泌,从而使雌激素的含量更高,这属于正反馈调节。(3)性激素的含量一旦偏离了生理范围,就会严重影响机体机能,这说明激素具有微量和高效的特点。(4)①由表中数据可知性早熟儿童体内的瘦素水平比正常儿童高;超量的瘦素与下丘脑神经分泌细胞表面的特异性受体结合,提前激活下丘脑—垂体—性腺轴,
GnRH、LH和FSH合成、分泌增加,性激素含量升高,导致儿童性早熟。②分析题中信息可知睾酮能促进骨骼生长,性早熟的儿童睾酮水平低,对骨骼生长的促进作用小,骨骼生长缓慢,因此身材矮小。适量注射睾酮溶液会促进骨骼生长,缓解身材矮小的状况。
答案:(1)下丘脑细胞不存在抑制素受体 抑制素选择性地抑制垂体合成与分泌FSH,对LH的分泌没有影响,抑制素合成障碍时对FSH分泌的抑制作用减弱 (2)(正)反馈 (3)微量和高效 (4)①高 超量的瘦素使得下丘脑—垂体—性腺轴提前被激活,GnRH、LH和FSH合成、分泌增加,性激素含量升高,导致儿童性早熟 ②性早熟的儿童睾酮水平低,对骨骼生长的促进作用小,骨骼生长缓慢 注射适量的睾酮溶液
$$