专题3 第11讲 动物生理实验设计与分析 （课件）-【步步高】2024年新高考生物考前三个月（粤渝闽鄂京津琼黑晋皖云新赣甘豫桂贵）

专题三　动物生命活动的调节 第11讲 动物生理实验设计与分析 内容索引 体液调节类实验设计与分析 神经调节类实验设计与分析 预测演练 考点1 考点2 1.垂体和下丘脑发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人都表现为甲状腺激素水平低下，通过给两人注射适量的TRH，分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min的TSH浓度来鉴别病变的部位是垂体还是下丘脑。 典例示范 考点1　体液调节类实验设计与分析 PART ONE 测定结果如表。 组别 TSH浓度(mU/L) 注射前 注射后 健康人 9 30 甲 2 29 乙 1 2 (1)由上述结果推测甲、乙发生病变的部位并说明原因。______________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 组别 TSH浓度(mU/L) 注射前 注射后 健康人 9 30 甲 2 29 乙 1 2 位可能是下丘脑，TRH是下丘脑分泌的，当注射适量的TRH后，垂体分泌的TSH水平恢复至接近正常，表明垂体是正常的；乙发生病变的部位可能是垂体，因为适量注射TRH后，垂体分泌的TSH水平并未明显恢复 甲发生病变的部 (2)给小鼠注射TSH，会使下丘脑分泌的TRH减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请设计实验，证明上述哪个观点是正确的。 ____________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　实验方案：将健康小白鼠分为实验组和对照组，测量两组TRH浓度的初始值。实验组切除甲状腺后注射TSH测量TRH浓度；对照组不切除甲状腺注射TSH，测量TRH浓度。 预期实验结果与结论：若观点1成立，TSH直接对下丘脑进行反馈调节，实验组切除甲状腺对负反馈调节无影响，则TRH浓度显著小于其初始值；若观点2成立，TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节，实验组切除甲状腺后没有负反馈调节，TRH浓度与初始值无显著差异，而对照组存在负反馈调节，TRH浓度显著小于其初始值。 应用提炼 1.掌握实验设计的程序 2.牢记实验步骤的“四步曲”：即取材(共性处理)→处理(变量处理)→观察记录→预测结果(得出结论)。 3.动物生理实验成功的关键点 (1)动物分组的基本要求：选择性别比例相同、年龄、体重、生长状况相似的动物平均分组，每组要有数量相等的多只动物。 (2)进行注射实验时空白对照组应注射等量的生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可使用蒸馏水。 (3)实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。 (4)实验设计中注意实验动物的选择和处理，如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理。经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。 对点精练 1.(2023·佛山高三质检)胰高血糖素(Gn)是一种具有升血糖作用的激素，它能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，为探究这一机制，科研人员开展相关实验研究。 (1)科研人员分别在不同糖条件下对体外培养的胰岛B细胞实施Gn干预处理，检测其胰岛素释放量，结果如表。 组别 处理 胰岛素释放量(pg/mL) 1 无糖＋0 ng/L Gn 80.12 2 无糖＋1 000 ng/L Gn 97.98 3 高糖＋0 ng/L Gn 141.35 4 高糖＋1 000 ng/L Gn 217.28 ①本实验的自变量为________________。以上实验结果表明，胰高血糖素促进胰岛素分泌量受__________的影响。 组别 处理 胰岛素释放量(pg/mL) 1 无糖＋0 ng/L Gn 80.12 2 无糖＋1 000 ng/L Gn 97.98 3 高糖＋0 ng/L Gn 141.35 4 高糖＋1 000 ng/L Gn 217.28 糖条件、有无Gn 血糖浓度 本实验是在不同糖条件下对体外培养的胰岛B细胞实施Gn干预处理，检测其胰岛素释放量，则实验的自变量是糖条件、有无Gn；使用Gn干预时，高糖组胰岛素释放量明显高于无糖组，说明胰高血糖素促进胰岛素分泌量受血糖浓度的影响。 ②胰岛B细胞膜上同时存在高度同源的Gn受体和肠促胰素GLP－1的受体，为验证Gn也可通过激活GLP－1受体发挥对胰岛素分泌的促进作用，科研人员在上述实验的基础上增设一组_______________________________ _______________________________________________________________________的处理，该组胰岛素分泌量低于第4组，但高于其他组。 高糖＋1 000 ng/L Gn＋GLP－1受 体拮抗剂(或抗GLP－1受体的抗体或其他使GLP－1受体不能发挥作用的方法) 为验证Gn也可通过激活GLP－1受体发挥对胰岛素分泌的促进作用，科研人员在上述实验的基础上增设一组高糖＋1 000 ng/L Gn＋GLP－1受体拮抗剂(或抗GLP－1受体的抗体或其他使GLP－1受体不能发挥作用的方法)的处理，该组胰岛素分泌量低于第4组，但高于其他组。 (2)进一步研究表明，Gn通过GLP－1受体促进胰岛B细胞分泌胰岛素是通过一系列胞内信号传导实现的，具体信号通路如图所示。 由图可知，Gn与GLP－1受体结合后，通过相关路径，在高糖促进胰岛素释放这一原有通路的基础上，进一步提高_______________，加强胰岛素分泌。 胞内Ca2＋浓度 据图可知，Gn与GLP－1受体结合后，主要是通过激活G蛋白，进而激活腺苷酸环化酶，催化ATP生成cAMP，促进线粒体释放Ca2＋，在高糖促进胰岛素释放这一原有通路的基础上，进一步提高胞内Ca2＋浓度，加强胰岛素分泌。 (3)结合Gn与胰岛素的生理作用，尝试从机体组织细胞能量供应的角度，分析Gn促进胰岛素分泌的生理意义：______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 胰高血糖素能升高血糖，而胰岛 素能加速组织细胞对葡萄糖的摄取和利用；胰高血糖素通过促进胰岛素的分泌，使升高的血糖及时被组织细胞摄取并氧化分解，保证机体组织细胞的能量供应 2.(2023·天津高三调研)糖皮质激素(GC)是由肾上腺皮质分泌的类固醇激素。如图为GC分泌调节及作用机制示意图，其中CRH和ACTH分别为下丘脑和腺垂体分泌的相应激素，GR为GC的受体，HSP为抑制蛋白复合物，GRE为DNA分子上GR结合的DNA序列。据图回答下列问题： (1)CRH表示的激素名称为__________ _______________，在GC的调节过程中，既存在_________以放大激素的调节效应，也存在负反馈调节使GC含量维持正常生理水平。 促肾上腺皮 质激素释放激素 分级调节 据图可知，CRH是由下丘脑分泌的，名称是促肾上腺皮质激素释放激素；在GC的调节过程中，既存在下丘脑—垂体—肾上腺皮质的分级调节，以放大激素的调节效应，也存在负反馈调节使GC含量维持正常生理水平。 (2)GC通过_____运输，以自由扩散方式进入细胞，当GC与GR结合后，___ ________________发生改变，导致HSP与GR解离，暴露出GR上的DNA结合域，GC－GR合物与______结合，通过对______的调控，表达新的蛋白质，引起靶细胞的生物学效应。 体液 的空间结构(构象) GR GRE 转录 GC属于激素，激素通过体液进行运输；GR为GC的受体，当GC与GR结合后，GR的空间结构(构象)发生改变，导致HSP与GR解离，暴露出GR上的DNA结合域；据图可知，GC－GR合物与GRE结合，通过对转录过程的调控，表达新的蛋白质，引起靶细胞的生物学效应。 (3)泼尼松龙片是一种GC类药物，具有抗炎、抗过敏等作用，甲巯咪唑是治疗甲状腺功能亢进的一线用药。如表是科研工作者使用泼尼松龙片辅助治疗甲亢的研究过程。 研究 过程 方法要点 选择研 究对象 并分组 某医院以收治的70例甲状腺功能亢进症患者为研究对象，分成人数相同，性别比例、年龄、病程无明显差异的Ⅰ、Ⅱ两组 治疗 方案 Ⅰ组：服用适量甲巯咪唑片；Ⅱ组：服用__________________ ___________________。连续治疗2个月 等量的甲巯咪唑片 和适量的泼尼松龙片 研究 过程 方法要点 测定 指标 测定两组患者__________________________________________ 研究 结果 组别/结果 游离甲状腺激素水平 相关抗体水平(IU/mL) FT3 (mmol/L) FT4 (mmol/L) TMAb TRAb TGAb Ⅰ组 治疗前 8.78 41.25 55.71 28.31 55.24 治疗后 5.29 33.19 40.16 23.85 43.38 治疗前后的游离甲状腺激素水平和相关抗体水平 研究 过程 方法要点 研究 结果 Ⅱ组 治疗前 8.72 41.18 55.34 28.67 55.47 治疗后 3.47 20.64 28.23 19.13 33.26 研究 结论 GC辅助治疗甲状腺功能亢进症时，患者的游离甲状腺激素水平、甲状腺相关抗体水平均下降，患者的免疫功能__________ 注：三种甲状腺相关抗体TMAb、TRAb和TGAb的水平越高，代表患者自身的免疫功能受损越严重。 受损减轻 分析题意，本实验的目的是探究泼尼松龙片辅助治疗甲亢的作用，实验的自变量是泼尼松龙片的有无，因变量是甲亢患者的治疗效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故Ⅰ组服用适量甲巯咪唑片； Ⅱ组服用等量的甲巯咪唑片和适量的泼尼松龙片，连续治疗2个月。 测定两组患者治疗前后的游离甲状腺激素水平和相关抗体水平(结合表格信息可知)。 据表分析，研究结论为GC辅助治疗甲状腺功能亢进症时，患者的游离甲状腺激素水平、甲状腺相关抗体水平均下降，患者的免疫功能受损减轻。 考点2　神经调节类实验设计与分析 2.(2023·浙江6月选考，25)运动员在马拉松长跑过程中，机体往往出现心跳加快、呼吸加深、大量出汗、口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。回答下列问题： 典例示范 PART TWO (1)听到发令枪声运动员立刻起跑，这一过程属于_____反射。长跑过程中，运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高，渗透压感受器产生的兴奋传到__________，产生渴觉。 条件 大脑皮层 听到发令枪声运动员立刻起跑，这一反射是通过后天学习和训练建立的，属于条件反射；所有感觉的形成部位都是大脑皮层，渴觉的产生部位也是大脑皮层。 (2)长跑结束后，运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1 000 mL清水与1 000 mL生理盐水，其排尿速率变化如图甲所示。 图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是____ ____，该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆 被稀释，渗透压下降，___________________________________________ _____________________________________________________________。 从维持机体血浆渗透压稳定的角度，建议运动员运动后饮用________。 曲线 A 对下丘脑渗透压感受器的刺激减小，导致抗利尿 激素分泌减少，使肾小管和集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加 淡盐水 据图可知，曲线A表示的是饮用清水的曲线， 判断的依据是饮用清水后，引起血浆渗透压 降低，从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺 激，导致抗利尿激素分泌减少，使肾小管和 集合管对水的重吸收减少，引起尿量增加； 血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，为维持机体血浆渗透压稳定，应饮用淡盐水，以同时补充水分和无机盐离子。 (3)长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经－体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。 材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。 (要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求) ①完善实验思路： Ⅰ.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用__________湿润神经。 Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用__________ _______________，测定血压，血压下降。 生理盐水 适宜强度 电刺激迷走神经 Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激__________________________，分别测定血压，并记录。 Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。 减压神经的中枢端和外周端 ②预测实验结果：_______________________________________________ ____________________________________________________________。 设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。 刺激减压神经中枢端，血压下降，刺激外周端，血压 不变；刺激迷走神经的中枢端，血压不变，刺激外周端，血压下降 组别 Ⅲ Ⅳ 中枢端 外周端 中枢端 外周端 血压 下降 不变 不变 下降 答案 ③分析与讨论： 运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？_____________ ___________________________________________________________________________。 使血压保持相 对稳定，避免运动员在运动过程中因血压升高无法快速恢复而导致机体稳态被破坏 分析题意可知，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程称为减压反射，在马拉松长跑过程中，减压反射可使血压保持相对稳定，避免运动员在运动过程中因血压升高无法快速恢复而导致机体稳态被破坏。 应用提炼 探究兴奋的传导和传递特点 (1)探究兴奋在神经纤维上的传导 (2)探究兴奋在神经元之间的传递 对点精练 3.(2018·海南，27)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础，某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中，均出现屈肌反射(缩腿)，之后用清水洗净、擦干。回答下列问题： (1)剥去甲的左后趾皮肤，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出现屈肌反射，其原因是________________________________。 剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 剥去甲的左后趾皮肤，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，由于剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失，因此不会出现屈肌反射。 (2)分离甲的右后肢坐骨神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出现屈肌反射，则说明 ______________________________________________。 传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 阻断传入神经后不出现屈肌反射，说明传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的。 (3)捣毁乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，______(填“能”或“不能”)出现屈肌反射，原因是________________________。 不能 反射弧的神经中枢被破坏 脊髓是神经中枢，捣毁乙的脊髓，则反射弧的神经中枢被破坏，此时再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，不能出现屈肌反射。 4.(2023·苏州高三期末)哺乳动物体内的钠离子通道广泛分布于神经细胞、肌肉细胞等细胞膜上。河鲀毒素(TTX)是鲀科鱼类等生物体内的一种生物碱，研究表明TTX会与哺乳动物体内的钠离子通道蛋白发生特异性结合使其失去原有功能。请回答下列问题： (1)神经纤维受到刺激后，细胞膜对_____________的通透性增大，该离子以__________的方式进入膜内，形成动作电位。 Na＋(钠离子) 协助扩散 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对钠离子的通透性增加，钠离子(Na＋)内流，神经细胞膜外的Na＋浓度比膜内要高，钠离子(Na＋)借助膜上的离子通道以协助扩散的方式进入细胞。 (2)正常人误食含有TTX的食物后，常引起肌肉______(填“松弛”或“僵直”)，其原因是________________________________________________ _________________________________________________。 松弛 TTX特异性地与钠离子通道蛋白结合(阻止钠离子通道 开放)，钠离子无法进入，从而抑制神经、肌肉的兴奋 TTX会与哺乳动物体内的钠离子通道蛋白发生特异性结合使其失去原有功能，正常人误食含有TTX的食物后，TTX特异性地与钠离子通道蛋白结合，钠离子无法进入，从而抑制神经、肌肉的兴奋，引起肌肉松弛。 (3)研究人员对小鼠进行诱变，使其细胞膜上的钠离子通道蛋白与河豚细胞膜上的相同。则该突变鼠对TTX的敏感性将______(填“增强”“减弱”或“基本不变”)，推测依据是____________________________________ ______________。 减弱 鲀科鱼类体内含有河鲀毒素，但对自身 没有毒害作用 (4)给小鼠注射0.2 mL 0.6%的醋酸溶液后，会表现出腹部内凹或臀部高起等疼痛反应。若先注射1 mg/kg吗啡，40 min后再注射0.2 mL 0.6%的醋酸溶液，则疼痛反应明显下降。研究发现，给小鼠注射剂量为0.5～8 μg/kg的TTX时，未见明显不良反应。为探究TTX对醋酸引起小鼠疼痛反应的镇痛效果，科研人员开展了下列实验，请完成表格。 实验步骤和目的 实验操作的过程 配制不同剂量的TTX溶液 利用生理盐水配制剂量为0.5、1、2、4、8 μg/kg的TTX溶液 实验步骤和目的 实验操作的过程 降低小鼠个体间①____________的差异，以减小实验误差 选取体重为18～22 g的雄性小鼠若干并随机均分成7组 分别对实验组和对照组进行不同处理 第1～5组分别注射剂量为0.5、1、2、4、8 μg/kg的等体积TTX溶液， ②_____________________________ ____________________ 观察实验现象，记录实验数据 给药40 min后，给每组小鼠注射 ③______________________，记录15 min内小鼠出现疼痛反应的次数 体重、性别 第6、7组分别注射等体积的生理盐水、1 mg/kg吗啡 0.2 mL 0.6%的醋酸溶液 ①根据“选取体重为18～22 g的雄性小鼠若干并随机均分成7组”可知，该过程的实验目的是降低小鼠个体间体重、性别的差异，以减小实验误差。 ②本实验为探究TTX对醋酸引起小鼠疼痛反应的镇痛效果，根据对照原则和等量原则，分别对实验组和对照组进行不同处理，第1～5组分别注射剂量为0.5、1、2、4、8 μg/kg的等体积TTX溶液，第6、7组分别注射等体积的生理盐水、1 mg/kg吗啡。 ③给药40 min后，给每组小鼠注射0.2 mL 0.6%的醋酸溶液，记录15 min内小鼠出现疼痛反应的次数。 1.(2023·合肥高三质检)人体胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损时，容易引起高血糖，导致各种组织功能障碍。血糖平衡调节关系到每个人的健康，图1是当血糖浓度增加时，葡 萄糖进入胰岛B细胞，引起胰岛B 细胞和组织细胞的部分生理反应过 程，请回答下列问题： 1 2 3 4 5 预测演练 PART THREE (1)葡萄糖通过__________的方式进入胰岛B细胞后，再经一系列反应，使ATP/ADP的比值______，进而影响图示K＋通道和Ca2＋通道的开闭状态。 1 2 3 4 5 协助扩散 升高 1 2 3 4 5 据图1可知，葡萄糖通过载体蛋白顺浓度梯度运输，即葡萄糖通过协助扩散的方式进入胰岛B细胞，葡萄糖经过一系列的反应释放能量生成ATP，则ATP/ADP的比值升高，进而影响图示K＋通道和Ca2＋通道的开闭状态。 (2)除图中所示外，引起胰岛B细胞分泌胰岛素的物质还有_____________ ____________。胰岛素经_____________运输到组织细胞，与膜上受体结合后，可促进血糖_______________________________________________ _________________________________________，从而降低血糖。 1 2 3 4 5 神经递质(或 胰高血糖素) 体液(或血液) 进入组织细胞进行氧化分解、进入肝和肌肉并合成糖 原、进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等 1 2 3 4 5 人体通过神经—体液调节维持血糖的平衡，则影响胰岛B细胞分泌活动的物质有葡萄糖、神经递质、胰高血糖素等。激素是通过体液(血液)进行运输的，胰岛素通过体液(血液)运输与靶细胞膜上的受体结合，可促进血糖进入组织细胞 进行氧化分解、进入肝和肌肉 并合成糖原、进入脂肪细胞和 肝细胞转变为甘油三酯等，从 而降低血糖。 (3)研究表明动物体内的FGF1也具有降血糖作用。为探究FGF1的降血糖机制，研究人员设计了如表4组实验，其中PDEA是一种可受FGF1调控的蛋白质，实验结果如图2、3所示。 组别 0 h处理 1 h处理 a ？ ？ b 不饲喂PDEA抑制剂 注射0.1 mL缓冲溶液配制的FGF1溶液 c 饲喂PDEA抑制剂 注射缓冲溶液0.1 mL d 饲喂PDEA抑制剂 注射0.1 mL缓冲溶液配制的FGF1溶液 1 2 3 4 5 ①a组是在0 h和1 h时的处理分别是_________________________________ ________。 1 2 3 4 5 不饲喂PDEA抑制剂、注射缓冲溶液 0.1 mL 1 2 3 4 5 本实验探究了FGF1的降血糖 机制，根据实验的单一变量原 则，实验的自变量为是否存在 FGF1、是否饲喂PDEA抑制剂 和处理时间，其他无关变量应 该相同，则a组在0 h和1 h时的处理分别是不饲喂PDEA抑制剂、注射缓冲溶液0.1 mL。 ②本实验中，比较a组与b组实验结果说明_______________________。比较c组与d组之间实验结果，说明FGF1降血糖依赖于PDEA，判断依据是__________________________________________________。 1 2 3 4 5 组别 0 h处理 1 h处理 a ？ ？ b 不饲喂PDEA抑制剂 注射0.1 mL缓冲溶液配制的FGF1溶液 c 饲喂PDEA抑制剂 注射缓冲溶液0.1 mL d 饲喂PDEA抑制剂 注射0.1 mL缓冲溶液配制的FGF1溶液 FGF1具有降血糖的作用 注射FGF1后d组血糖浓度与c组无明显差异(或大致相同) 1 2 3 4 5 a、b组对照，实验变量为是否注射0.1 mL缓冲溶液配制的FGF1溶液，则实验结果可说明FGF1具有降血糖的功能。比较c组与d组实验，注射FGF1后d组血糖浓度与c组无明显差异(或大致相同)，则说明FGF1降血糖依赖于PDEA。 1 2 3 4 5 2.(2023·福建，11)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲，是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA，调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题： (1)下丘脑既是食欲调节中枢，也是________________调节中枢(答出1点即可)。 体温(或水平衡) 下丘脑既是食欲调节中枢，也是体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢。 1 2 3 4 5 (2)据图分析，GABA与突触后膜的受体结合后，将引发突触后膜______(填“兴奋”或“抑制”)，理由是____________________________________________________________________。 抑制 GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl－内流，静息电位的绝对值增大 由图可知，GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl－内流，静息电位的绝对值增大使突触后膜受抑制。 1 2 3 4 5 (3)科研人员把小鼠的A神经元剔除，将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域，能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是________________________。 抑制食欲(或抑制摄食量) 由题意可知，(A神经元的)突触前膜释放GABA，突触后膜(B神经元)受抑制；若注射GABA受体激动剂作用于B神经元，B神经元受到抑制，能促进小鼠摄食，说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制小鼠食欲。 1 2 3 4 5 (4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃，发现30 mg·kg－1 GABA能有效促进小鼠的食欲，表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。请在上述实验的基础上另设4个组别，验证推测。 ①完善实验思路：将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。 A组：灌胃生理盐水； B组：假手术＋灌胃生理盐水； 1 2 3 4 5 C组：假手术＋______________________；D组：______________＋____ __________________；(说明：假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。) 连续处理一段时间，测定并比较各组小鼠的摄食量。 ②预期结果与结论：若___________________________________________ ________________________________________，则推测成立。 灌胃30 mg·kg－1GABA 切断迷走神经 灌胃 30 mg·kg－1GABA A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的 摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低 1 2 3 4 5 本实验的目的是验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，因此实验的自变量是信号通路是否被阻断，因变量是食欲变化，据此做出判断：C组与B组对照，单一变量是有无灌胃30 mg·kg－1GABA，验证GABA的作用； D组与C组对照，单一变量为是否切断迷走神经，即验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲，对实验结果进行两两比较。 1 2 3 4 5 若最终A组小鼠的摄食量与B组差异不明显，C组小鼠的摄食量比B组高，D组小鼠的摄食量比C组低，则说明外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲。 3.(2023·邢台高三期末)人和高等动物的小肠肠壁内分布着由大量神经元构成的黏膜下神经丛，该神经丛可以接受来自脑干的神经支配，同时也参与腺体分泌等局部反射活动，如图所示。回答下列问题： 1 2 3 4 5 (1)当来自脑干的兴奋传导到神经丛时，在 神经末梢处通过______(填跨膜运输方式) 释放神经递质，引起神经元③产生兴奋， 当兴奋传到m点时，m点膜内电位的变化过 程是___________________。神经元③兴奋 不能引起神经元④出现电位变化，即兴奋在神经元之间的传递是单向的，原因是____________________________________________。 1 2 3 4 5 胞吐 由负电位变为正电位 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜 1 2 3 4 5 神经末梢含突触小泡，兴奋时会通过胞吐 方式释放神经递质。m点静息状态下膜外 为正电位、膜内为负电位，兴奋时膜外为 负电位、膜内为正电位，因此膜内电位的 变化过程是由负电位变为正电位。神经递 质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，即兴奋在神经元之间的传递是单向的，因此神经元③兴奋不能引起神经元④出现电位变化。 (2)小肠肠腔的酸度增加，可通过局部反射 活动引起腺体的分泌。若图中的腺体对来 自脑干的兴奋无法做出反应，但小肠肠腔 的酸度增加可使其分泌，现已确定上述现 象出现的原因是某突触异常，则由图可知， 出现异常的突触在神经元________(填图中 序号)之间。已知用电极刺激神经元可使其产生兴奋，请设计实验证明该突触异常，简要写出验证的实验思路并预期实验现象：_______________ _______________________________________________________________。 1 2 3 4 5 ③和② 用电极刺激神经 元③的任一部位，腺体不分泌；用电极刺激神经元②的细胞体，腺体分泌 1 2 3 4 5 由题意可知，腺体与小肠肠腔之间的传递 正常，说明神经元⑥②①⑤正常；腺体对 来自脑干的兴奋无法作出反应，由图可知， 出现异常的突触在神经元③和②之间。用 电极刺激神经元③的轴突末梢，腺体不分 泌；用电极刺激神经元②的细胞体，腺体分泌，说明③和②之间的突触异常。 4.(2023·南昌高三期末)如图是光线刺激感光细胞后，经双极细胞和神经节细胞传至视神经，经视神经将兴奋传至视觉中枢的过程示意图。回答下列问题： 1 2 3 4 5 (1)由图可知，双极细胞神经末梢处的细胞膜在①处和②处进行的信号转换依次为____________________________________，三种细胞的细胞体膜上兴奋传导的信号形式为________。 化学信号→电信号、电信号→化学信号 电信号 1 2 3 4 5 由图示传递过程可知，①是突触后膜，可以发生化学信号→电信号的转变，②是突触前膜，可以发生电信号→化学信号的转变。神经细胞上兴奋以电信号的形式传导，所以三种细胞的细胞体膜上兴奋传导的信号形式为电信号。 (2)酸梅的颜色和形态刺激感光细胞，产生的兴奋传至大脑皮层会形成视觉，形成视觉并不是反射，作出此判断的理由是_____________________ ___________。看到酸梅后会分泌唾液，这是一种_____反射，这种反射的特点是_______________________________________________________ ________________________________________(答出两点即可)。 1 2 3 4 5 视觉的形成没有经过完 整的反射弧 条件 条件反射是后天经过学习和训练、在大脑皮层的参与下形成的， 且需要非条件刺激的反复强化，否则会消退 1 2 3 4 5 视觉的形成没有经过完整的反射弧，所以形成视觉并不是反射。看到酸梅后会分泌唾液，这是一种条件反射，条件反射是在非条件反射的基础上，后天通过学习和训练而建立的，需要大脑皮层的参与，且需要非条件刺激诉反复强化，否则会消退。 (3)由于眼压升高等原因，使视网膜神经节细胞超出其承受能力，会引起神经节细胞凋亡，进而使人患青光眼。利用药物降低眼内压是目前治疗青光眼的主要方法。拉坦前列素是最早的抗青光眼药物，能使眼压明显降低；贝美前列腺素是最新研发的一种抗青光眼药物。现要研究贝美前列素的疗效，以青光眼模型小鼠为实验动物，请完善表格内容。 1 2 3 4 5 分组 所用滴眼剂 处理方法 眼压 甲 滴眼剂溶剂 ②____________________________ ___________________________________________ 未降低 乙 ①___________ 明显降低 丙 贝美前列素 明显降低 拉坦前列素 三组小鼠每天滴入相同次数、相同数量的滴眼剂，其他培养条件相同且适宜 1 2 3 4 5 本实验的目的是探究贝美前列素对青光眼的疗效，因为有先前药物的可行性，因此实验中自变量是药物的不同，因变量是眼压的变化。实验需要分成三组，表中的甲是空白对照组，乙为条件对照组，丙是实验组， 故实验设计过程为：将青光眼模型小鼠随机均分成三组，编号甲、乙和丙，而后对三组小鼠进行不同的处理，依次为给甲组小鼠滴入适量的滴眼剂溶剂、给乙组小鼠滴入等量的拉坦前列素、给丙组小鼠滴入等量的贝美前列素， 而后对三组小鼠每天滴入相同次数、相同数量的滴眼剂，其他生长条件相同且适宜，一段时间后检测三组小鼠眼压的变化。 1 2 3 4 5 5.哺乳动物受到惊吓刺激时，通过神经调节和体液调节，会使自身的警觉性提高、呼吸频率加快、心率加快。回答下列问题： (1)惊吓刺激必须先作用于视觉、听觉或触觉________，产生兴奋，才能上传至大脑皮层。在神经系统中，兴奋是以__________________________的形式在神经纤维上传导的。接受刺激部位的膜外侧电位发生的变化是____________________。 感受器 局部电流(电信号或神经冲动) 由正电位变为负电位 1 2 3 4 5 适宜刺激作用于感受器，感受器产生兴奋。在神经纤维上，动作电位和静息电位之间形成局部电流，局部电流(电信号)沿着神经纤维传导，膜电位由外正内负的静息电位转化为外负内正的动作电位，膜外侧电位由正电位变为负电位。 1 2 3 4 5 (2)神经递质在突触处只能单向传递的原因是________________________ ________________________。 神经递质只能由突触前膜 释放，并作用于突触后膜 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜的特异性受体，故只能单向传递。 1 2 3 4 5 (3)有人推测电刺激交感神经后会引起肾上腺髓质产生某种物质，该物质通过血液循环到达心脏，使心跳加快(心率升高)。现提供多只生长状况、大小相似的家兔、蒸馏水、生理盐水及必要的用具，请设计实验验证上述推测。 实验步骤： 第一步：剥离出某生理状况健康的家兔支配肾上腺髓质的交感神经(未切断并保持其结构的完整性)。电刺激该交感神经，立刻用生理盐水提取其肾上腺髓质组织液并制成提取液。 第二步：将多只家兔均分为2组，编号为甲、乙。 1 2 3 4 5 第三步：______________________________。 第四步：_______________________________________________________ ______，适当时间后再次测定这两组家兔的心率。 预期结果及结论： 若_____________________________________________________________ ________________，则推测正确。 分别测定并记录甲、乙兔的心率 将适量提取液注射到甲组兔体内，等量生理盐水注射到乙兔 体内 甲组注射后与注射前心率之差明显大于乙组(或甲组注射后心率上升， 乙组心率未上升) 1 2 3 4 5 该实验的目的是验证肾上腺髓质产生某种物质，该物质通过血液循环到达心脏，使心跳加快(心率升高)，自变量为是否用肾上腺髓质组织液处理，因变量是心率。所以甲、乙组是对照组和实验组，先测定心率，实验组注射适量肾上腺髓质组织液，对照组注射等量生理盐水，再次测定心率，甲组(实验组)注射后心率上升，乙组(对照组)心率未上升。 1 2 3 4 5 (4)肾上腺素和神经递质在作用于心脏的过程中所具有的共同特点是____ _________________________________(答出一点即可)。 要与相应的受体结合后才能发挥作用 都需 肾上腺素是激素，通过体液进行运输，和靶细胞上的特异性受体结合；神经递质释放到突触间隙，和突触后膜上特异性受体结合。 1 2 3 4 5 (5)神经—体液调节指的是通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节的方式。在神经—体液调节的神经调节部分，效应器指的是____________________________________。 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 $$