2.5人脑的高级功能学案-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

2.5人脑的高级功能 梯度分层 基础巩固：概念明确，回归教材，稳扎根基 强化练习：聚焦核心，抓住关键，查漏补缺 拓展拔高：激活思维，深度演练，深化应用 ( 基础巩固 1 ) 一、语言功能 1. 大脑皮层的高级功能 （1）结构：有_______多亿个神经元组成了许多神经中枢，是整个神经系统中最高级的部位。 （2）功能：除了感知外部世界以及控制机体的反射活动，还具有_______、_______和_______等方面的高级功能。 （3）意义：使人类能够主动______________，创造出灿烂的人类文明。 2. 语言功能 （1）语言文字是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。 （2）人类大脑皮层的语言功能特点（连线） （3）特点 人类的语言活动是与____________________________相关的；大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。大多数人的大脑右半球主要负责形象思维。 二、学习、记忆与情绪 1. 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。学习和记忆由多个脑区和神经通路参与。 2. 记忆过程的四个阶段 阶段 持续时间 类型 实质 感觉性记忆 ＜1秒 _________ 可能与神经元之间_________有关 第一级记忆 数秒至数分钟 记忆 第二级记忆 数分钟至数年 长时记忆 可能与____________________以及______有关 第三级记忆 可能永久 3. 情绪 （1）情绪是人对________所作出的反应，也是大脑的高级功能之一。 （2）抑郁症的形成：消极情绪→________（短期）→抑郁症。 （3）短期抑郁可以通过________、身边人的支持以及________好转。严重时，患者必须到医院去接受专业治疗。 （4）情绪波动的应对：积极建立和维系良好的人际关系、________和________。 ( 强化提升 2 ) 1.人类大脑皮层的言语区很可能是由运动中枢、听觉中枢和视觉中枢演化而来的。推测人类言语区中S区的起源及功能是( ) A.起源于运动中枢，与书写有关 B.起源于视觉中枢，与看懂文字有关 C.起源于听觉中枢，与听懂话语有关 D.起源于运动中枢，与讲话有关 2.某人因头部受伤，出现视力正常却看不懂文字的症状，其听、说、写的能力均正常。推测此人受损部位最可能是大脑皮层言语区的( ) A.W区 B.V区 C.S区 D.H区 3.脑梗死是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤，可发生在脑的不同区域。某脑梗死患者无其他疾病，下列叙述正确的是( ) A.损伤发生在大脑皮层H区时，不能听到声音 B.损伤发生在小脑时，可能出现生物节律失调 C.损伤导致上肢不能随意运动时，缩手反射仍可发生 D.损伤发生在脑干时，可能出现走路不稳 4.“一朝被蛇咬，十年怕井绳”的生理机制是因为脑内的蛋白质β抑制因子（神经信号分子）参与了“恐惧记忆”的形成，一旦受到惊吓，机体内自动产生记忆片段，当再次接触相似情景时，会自动调取恐惧记忆，对机体产生告诫或警示作用。下列有关叙述错误的是( ) A.“恐惧记忆”的形成过程中需要神经递质的参与 B.机体建立“恐惧记忆”后，在一定条件下可消失 C.再次受到惊吓的机体可从下丘脑调唤出恐惧记忆 D.情绪会影响记忆，记忆和情绪属于脑的高级功能 5.基于对神经系统和神经调节的理解，判断下列表述正确的是( ) A.熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱属于大脑皮层参与的条件反射 B.神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成，二者均可产生动作电位 C.交感神经和副交感神经分别属于反射弧中的传入神经和传出神经 D.学习、记忆、语言和情绪是人脑特有的高级功能 6.有关学习和记忆的说法正确的是( ) A.大多数人主导逻辑思维的区域主要由大脑的右半球负责 B.如果给予小鼠阻断蛋白质合成的药物，会影响小鼠的学习和记忆 C.应激如环境温度剧烈变化、精神紧张可促进神经发生 D.遗忘记忆是因为相关脑细胞死亡，导致信息无法提取 7.某同学在学习完人脑的高级功能一节内容后，绘制了如下表格。下列相关叙述错误的是( ) 选项 大脑相关部位 功能或特点 A 海马区 与短时记忆有关，可能涉及某些神经元之间的信息交流 B 言语区 若S区受损，则不能正常讲话 C 大脑右半球 主要负责形象思维，如音乐、绘画等 D 大脑皮层第一运动区 头面部肌肉的代表区中，舌肌代表区在眼内肌的上方 A.A B.B C.C D.D 8.下图为各级中枢示意图。下列相关叙述错误的是( ) A.某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停 B.①中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律的控制有关 C.③中某些神经元发出的神经纤维能支配①②④和脊髓中的某些中枢 D.④部位有调控睡眠、学习、记忆和思维等功能 9.阿尔茨海默病又称老年痴呆症，是一种神经系统疾病，临床表现为记忆力衰退、语言功能衰退等。石杉碱甲是我国科学家研发的一种乙酰胆碱酯酶抑制剂，对阿尔茨海默病的治疗有一定的疗效；乙酰胆碱酯酶可分解乙酸胆碱。下列相关说法错误的是( ) A.语言和记忆属于人脑特有的高级功能，记忆有短期记忆、长期记忆两种形式 B.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成 C.石杉碱甲可通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性来间接延长乙酰胆碱的作用时间 D.患者听不懂别人讲话，但可以说话，可能是大脑皮层言语区的H区发生障碍 10.9月21日是世界阿尔茨海默病（AD）日。阿尔茨海默病是一种中枢神经系统退行性疾病，其发病原因可能与睡眠、情绪等因素相关，吸烟、饮酒等不良生活习惯也有可能提升阿尔茨海默病的患病几率。回答下列问题： （1）AD患者常表现为记忆障碍、认知障碍、语言障碍等一系列症状，由此可以判断，AD患者神经中枢中的_________发生退行性病变。该病变还会引起患者大小便失禁等症状，由此体现了神经中枢之间的关系是___________________。 （2）研究发现，勤于“锻炼”大脑、不断学习新知识的人群，其AD的患病几率比那些大脑经常“闲置”的人群低，这可能与经常动脑可以使大脑皮层神经细胞间建立更多的__________有关。 （3）抑郁症是AD的早期症状之一。抑郁症的发生与神经突触内能使人产生愉悦情绪的信号分子——五羟色胺的含量相关。当兴奋传导至突触小体时，_________内的五羟色胺以___________方式分泌到细胞外发挥作用。 （4）抗抑郁药可抑制__________对五羟色胺___________，使得__________中五羟色胺的浓度维持在一定水平。 ( 拓展拔高 3 ) 1.阿尔茨海默症是由于患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。下列叙述正确的是( ) A.患者丧失长时记忆，与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关 B.轻度患者看不懂文字，是因为大脑皮层的言语区中V区受到损伤 C.患者出现失语症状，一定与大脑右半球相关区域细胞损伤有关 D.患者处于安静状态时副交感神经活动占优势，心跳和胃肠蠕动减慢 2.科学家研究发现，过度节食的中学生会出现明显的记忆力减退、反应迟钝、计算能力下降等现象，还能诱发骨质疏松、贫血、低血钾、内分泌失调、情绪低落等多种症状。下列叙述错误的是( ) A.过度节食可能使蛋白质摄入不足，出现全身组织水肿 B.血钾过低会引起静息电位绝对值变小，进而影响兴奋产生 C.情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫功能下降 D.节食可能影响脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成而影响记忆力 3.焦虑是因过度担心而产生的一种烦躁情绪，很多学生都经历过考前焦虑，考前焦虑可能会让学生感到紧张不安、心跳加速、排尿增加，严重者甚至会出现消化不良、呼吸急促的情况。下列相关叙述错误的是( ) A.焦虑导致心跳加快与交感神经活动占优势有关 B.交感神经占优势会抑制胃肠蠕动造成消化不良 C.焦虑这一烦躁情绪若持续时间较长会影响正常的生活和学习 D.情绪属于人脑的特有功能 4.下列关于记忆过程的四个阶段叙述，合理的是( ) A.感觉性记忆、第一级记忆和第二级记忆相当于短时记忆 B.感觉性记忆通过增强注意就能转化为第二级记忆 C.第一级记忆中信息经过反复运用都能转变成第二级记忆 D.经过反复重复，将新信息和已有信息的整合，则可能转化为第三级记忆 5.如图是人大脑皮层示意图，下列说法正确的是( ) A.此图为大脑的左半球，形象思维主要由此半球负责 B.大脑皮层运动代表区范围越大，相应部位躯体越大 C.大脑皮层S区损伤的患者能用面部表情和手势与人交流，但不能听懂话 D.聋哑人相互交流时，需大脑皮层视觉中枢、V区、躯体运动中枢参与调节 6.研究发现，中等强度的有氧运动（如游泳、跑步）可以帮助孩子提高执行力，同时还能缩短靠学习记忆找到特定目标的时间。下列推测正确的是( ) A.游泳时维持身体平衡的训练主要提高大脑的功能 B.跑步可促进海马区神经元兴奋，直接增强长时记忆 C.中等强度的有氧运动可能促进新突触的建立 D.学习和记忆是人大脑特有的高级功能 7.如图是大脑皮层第一运动区（中央前回）与躯体各部分关系示意图。下列相关说法错误的是( ) A.中央前回的顶部支配下肢的运动 B.刺激中央前回的下部会引起面部感觉 C.皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的 D.手在运动区所占的面积较大与躯体运动的精细复杂程度有关 8.下列有关人脑高级功能的叙述，错误的是( ) A.高等动物都具有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能 B.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成 C.学习是神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程 D.短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关 9.长时程增强作用（LTP）是发生在两个神经元信号传输中的一种持久的增强现象，能够同步刺激两个神经元，被普遍视为构成学习与记忆基础的主要分子机制之一、下图展示了海马体CA1区与CA3区记忆神经元之间突触的LTP机制。A受体可与谷氨酸结合并打开偶联的Na+通道；N受体与谷氨酸结合，在突触后膜兴奋后才打开偶联的Ca2+通道。请回答以下问题： （1）突触后膜电位为_____时，N受体通道的空间结构发生改变，Ca2+通过_____方式内流。 （2）高频刺激下，大量Ca2+内流并与钙调蛋白结合，激活钙调蛋白激酶、NO合成酶和PCK。钙调蛋白激酶可以使A受体通道磷酸化，提高对Na+的通透性；NO合成酶可以催化NO合成，NO由突触后膜释放进入突触小体，促进更多谷氨酸释放；图中PCK的作用是：_____。最终使突触后神经元持续兴奋较长时间。 （3）NO作为脑内非典型神经递质，它与谷氨酸等神经递质的区别是_____（答2点）。 （4）下列有关LTP的说法正确的是_____（多选）。 ①LTP是通过正反馈调节机制来实现的 ②细胞外液中Na+浓度降低可能会影响LTP的产生和维持 ③不断重复某种刺激可增加A受体数量，降低神经兴奋的敏感性 ④若阻断N受体作用，高频刺激突触前膜时LTP现象会减弱 （5）上述神经元之间通过即时的信息交流，实现了短时记忆，而长时记忆则可能与_____以及_____有关。 10.阿尔茨海默病（AD）是一种神经退行性疾病，其诱因是β-淀粉样蛋白（Aβ）在脑中沉积。AD患者常伴有肠道菌群失衡现象，为探究肠道微生物与AD病理之间的关系，研究人员用AD模型鼠（5xFAD）和野生型小鼠（WT）做了相关实验，部分结果见图。回答下列问题： (1)5xFAD小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状。据图a推测，该现象可能与5xFAD小鼠肠道微生物群落的优势种变为_______，从而导致Aβ沉积而对大脑皮层细胞造成了损伤有关。 (2)摄入较多含磷脂酰胆碱（PC）的食物能有效改善AD的症状。但静脉注射PC溶液并未降低5xFAD小鼠的Aβ沉积量。为探究其原因，研究人员做了如图b所示实验，结合图a分析，“X菌”应为_______。 (3)PC水解可得到LPC。研究人员认为，X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用。为验证该推测，将X菌编码PLA2酶的基因导入大肠杆菌中得到转基因菌株E.coli-PLA2，然后对5xFAD小鼠进行_______操作，实验期间提供含PC的饮食。一段时间后检测到血浆中的_______含量升高，脑中Aβ沉积量减少。 (4)神经元铁死亡是由脂质过氧化诱导的细胞程序性死亡方式。该途径的激活会导致Aβ沉积。用5xFAD小鼠的脑神经元进行体外实验，相关处理后实验结果如下图。综上所有研究推测，X菌改善5xFAD小鼠AD病理的具体机制为：_______。基于X菌作用的角度，提出研制AD药物的新思路（答出两种）：_______。 注：-表示未添加，+表示添加。 答案以及解析 基础巩固 一、140 语言 学习 记忆 主动适应环境 大脑皮层某些特定区域 左半球 逻辑思维 形象思维 二、新的行为、习惯和积累经验 多个脑区和神经通路 即时的信息交流 突出形态及功能的改变 新突触的建立 环境 抑郁 自我调适 心理咨询 适量运动 调节压力 拔高提升 1.答案：D 解析：A、B、C、D、S区与讲话有关，如果S区受损会导致不能讲话，讲话与运动相关，很可能起源于运动中枢，A、B、C错误，D正确。 故选D。 2.答案：B 解析：此人视力正常却看不懂文字，其听、说、写的能力均正常，据此可推测，其受损部位最可能是大脑皮层言语区的V区，B正确，ACD错误。 故选B。 3.答案：C 解析：A、损伤发生在大脑皮层H区时，不能听懂话，A错误； B、下丘脑可以控制生物节律，损伤发生在下丘脑时，可能出现生物节律失调，B错误； C、损伤导致上肢不能运动时，大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤，此时患者的缩手反射仍可发生因为缩手反射的低级中枢在脊髓，C正确； D、损伤发生在小脑时，可能出现走路不稳，D错误。 故选C。 4.答案：C 解析：“一朝被蛇咬，十年怕井绳”体现了恐惧记忆的形成机制。恐惧记忆的形成需要神经递质参与，并可通过一定条件被削弱或消失。恐惧记忆的调用涉及大脑多个区域，而非仅由下丘脑完成。情绪会影响记忆，两者都是大脑的高级功能。因此，选项C错误，恐惧记忆的调用并非由下丘脑完成。 5.答案：A 解析：A、熟悉的歌声让人不由自主哼唱，这是在后天生活过程中，在大脑皮层参与下形成的条件反射，A正确； B、神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成。神经元能产生动作电位，而神经胶质细胞主要起支持、营养、保护和修复神经元等作用，一般不能产生动作电位，B错误； C、交感神经和副交感神经都属于传出神经，它们支配内脏器官等的活动，调节内脏的功能，C错误； D、学习、记忆、语言和情绪是大脑的高级功能但语言是人脑特有的高级功能，学习、记忆、情绪等并非人类所特有，一些动物也具有学习、记忆和情绪等表现，D错误。 故选A。 6.答案：B 解析：A、大多数人主导逻辑思维的区域主要由大脑的左半球负责，A错误； B、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类的蛋白质的合成，因此阻断蛋白质的合成，会影响学习和记忆的过程，B正确； C、应激如环境温度剧烈变化、精神紧张可抑制神经发生，C错误； D、遗忘记忆的原因较为复杂，并不单纯是相关脑细胞死亡。可能是记忆痕迹随时间自然衰退、受到其他信息干扰、提取线索缺失等多种因素导致，D错误。 故选B。 7.答案：D 解析：A、短时记忆可能与某些神经元之间的信息交流有关，与海马区有关，A正确； B、言语区中若S区受损，则不能正常讲话，B正确； C、大脑右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画等，C正确； D、大脑皮层第一运动区，头面部肌肉的代表区中，舌肌代表区在眼内肌的下方，D错误。 故选D。 8.答案：D 解析：A、②脑干中具有呼吸中枢等，故脑干损伤可导致呼吸骤停，A正确； B、①下丘脑是体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律的控制有关，B正确； C、③大脑的大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，其中某些神经元发出的神经纤维能支配①下丘脑、②脑干、④小脑和脊髓中的某些中枢，C正确； D、④表示小脑，其作用是维持身体的平衡，D错误。 故选D。 9.答案：A 解析：A、记忆是人脑的高级功能，但不是人脑特有的高级功能，语言是人脑特有的高级功能，A错误； B、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。学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，B正确； C、乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质，石杉碱甲可通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性来间接延长乙酰胆碱的作用时间，C正确； D、大脑皮层H区为听觉性语言中枢，故发声障碍的患者听不懂别人讲话，但可以说话，D正确。 故选A。 10.答案：（1）大脑皮层；低级中枢受脑中相应高级中枢的调控 （2）突触 （3）突触小泡；胞吐 （4）突触小体；重新吸收；突触间隙 解析：（1）记忆、认知、语言等属于大脑皮层功能，由此可以判断，AD患者神经中枢中的大脑皮层发生退行性病变。AD患者大脑皮层病变失去对脊髓中排尿反射中枢的控制，从而引起患者大小便失禁等症状，由此体现了低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。 （2）勤于“锻炼”大脑、不断学习新知识可以降低AD的患病几率，这可能与经常动脑可以使大脑皮层神经细胞间建立更多的突触有关。 （3）五羟色胺属于神经递质，当兴奋传导至突触小体时，突触小泡内的五羟色胺以胞吐方式分泌到细胞外发挥作用。 （4）抑郁症的发病原因之一是分泌出的五羟色胺有部分被突触小体重新吸收，从而降低了突触间隙中五羟色胺的含量。抗抑郁药可抑制突触小体对五羟色胺重新吸收，使得突触间隙中五羟色胺的浓度维持在一定水平。 思维拓展 1.答案：B 解析：A、海马体主要负责学习和记忆，人脑的短期记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关，即患者丧失短时记忆，与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关，A错误； B、V区为视觉性语言中枢，阿尔茨海默病患者看不懂文字，说明大脑皮层V区受损，B正确； C、言语区位于大脑左半球，据此可知，阿尔茨海默病患者出现失语症状，可能与大脑左半球相关区域细胞损伤有关，C错误； D、患者处于安静状态时副交感神经活动占优势，心跳减慢，但胃肠蠕动加快，有利于消化吸收，D错误。 故选B。 2.答案：B 解析：A、过度节食可能使蛋白质摄入不足，引起血浆渗透压降低，而组织液渗透压相对升高，进而导致血浆中的液体进入组织液，引起全身组织水肿，A正确； B、静息电位形成的原因是K+外流引起的，血钾过低时，细胞膜内外K+浓度差增大，K+外流增多，静息电位绝对值增大，B错误； C、情绪低落可能会影响神经系统的功能，影响作用于免疫细胞的某些神经递质的释放，进而引起免疫功能下降，C正确； D、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，故节食可能影响脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成而影响记忆力，D正确。 故选B。 3.答案：D 解析：A、交感神经活动占据优势，心跳加快，A正确； B、消化不良等消化系统的症状的出现是因为交感神经占优势抑制了胃肠蠕动导致的，B正确； C、焦虑属于负面情绪，严重者甚至会出现消化不良、呼吸急促的情况，故这一烦躁情绪若持续时间较长会影响正常的生活和学习，C正确； D、语言是人脑特有的高级功能，D错误。 故选D。 4.答案：D 解析：A、记忆过程的四个阶段为感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆，其中感觉性记忆和第一级记忆相当于短时记忆，第二、三级记忆相当于长时记忆，A错误； B、感觉性记忆通过增强注意、反复就能转化为第一级记忆，B错误； C、第一级记忆中信息经过反复运用后，只有部分能转变成第二级记忆，C错误； D、经过反复重复，将新信息和已有信息的整合，则可能转化为第三级记忆，即可能成为永久记忆，D正确。 故选D。 5.答案：D 解析：A、大多数人的大脑右半球负责形象思维，是创造的脑；此图为大脑的左半球，左半球负责逻辑思维，是理性的脑，A错误； B、大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关，即运动越精细复杂的器官，其大脑皮层运动代表区的面积越大，B错误； C、大脑皮层S区受损伤，患者不能讲话，但能听懂话，并可用面部表情和手势与人交流，C错误； D、聋哑人由于不能用语言表达，同时听力受限，因此在相互交流时，需要大脑皮层视觉中枢、V区和躯体运动中枢共同参与，D正确。 故选D。 6.答案：C 解析：A、维持身体平衡的训练主要提高小脑的功能，A错误； B、短时记忆主要与海马区有关，而长期记忆与新突触的建立有关，B错误； C、长期记忆与新突触的建立有关，中等强度的有氧运动（如游泳、跑步）可以缩短靠学习记忆找到特定目标的时间，说明中等强度的有氧运动可能促进新突触的建立，C正确； D、学习和记忆不是人大脑特有的高级功能，许多种动物都有记忆和学习能力，D错误。 故选C。 7.答案：B 解析：AC、大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，所以中央前回的顶部支配下肢的运动，AC正确； B、刺激中央前回的下部会引起头部器官的运动，而面部感觉是大脑皮层控制的，B错误； D、躯体运动中枢中皮层代表区范围与运动复杂程度成正相关，手的运动比较精细，在中央前回所占的区域较大，因此手在运动区所占的面积较大与躯体运动的精细复杂程度有关，D正确。 故选B。 8.答案：A 解析：A、语言是人脑特有的高级功能，A错误； B、蛋白质是生命活动的主要承担者，语言功能涉及兴奋的传递，语言功能涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，B正确； C、学习是神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，条件反射的建立也是动物学习的过程，C正确； D、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其与大脑皮层下一个像海马的脑区有关，D正确。 故选A。 9.答案：（1）外负内正；协助扩散 （2）（促进胞内含A受体的囊泡向突触后膜移动）增加突触后膜上A受体数量 （3）NO不储存于囊泡（自由扩散方式进出细胞）；可由突触后膜释放；进细胞发挥作用 （4）①②④ （5）突触形态及功能的改变；新突触的建立 解析：（1）动作电位为外负内正，据“N受体与谷氨酸结合，在突触后膜兴奋后才打开偶联的Ca2+通道”可知，突触后膜电位为外负内正时，N受体通道的空间结构发生改变。据图可知，Ca2+内流顺浓度梯度，需要通道蛋白协助，故运输方式为协助扩散。 （2）读图可知，NO合酶催化NO合成，NO由突触后膜释放进入突触小体，促进更多谷氨酸释放；PKC促进胞内A受体向突触后膜移动，增加突触后膜上A受体数量，从而使得突触后神经元更容易兴奋，兴奋时间更长。 （3）谷氨酸等神经递质储存于囊泡中，由突触前膜释放，不进入细胞发挥作用，据图可知，NO作为脑内非典型神经递质，它与谷氨酸等神经递质的区别是：NO不储存于囊泡（自由扩散方式进出细胞）；可由突触后膜释放；进入细胞发挥作用。 （4）①据图可知，谷氨酸与受体结合后，促进更多谷氨酸释放，从而使得突触后神经元更容易兴奋，因此LTP是通过正反馈调节机制来实现的，①正确； ②Na+内流产生动作电位，细胞外液中Na+浓度降低会影响动作电位，因此细胞外液中Na+浓度降低可能会影响LTP的产生和维持，②正确； ③由图可知，高频刺激下，大量Ca2+内流并与钙调蛋白结合，激活钙调蛋白激酶、NO合成酶和PCK，PKC能增加突触后膜上A受体数量，从而增强神经兴奋的敏感性，③错误； ④A受体与Na+内流产生的突触后膜电现象有关，因此若阻断N受体作用，再高频刺激突触前膜，不会诱发LTP（因为N受体与谷氨酸结合，在突触后膜兴奋后才打开偶联的Ca2+通道，Ca2+内流进而诱发LTP）但会出现与Na+内流有关的突触后膜电现象，④正确。 故选①②④。 （5）短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时程增强（LTP）是指短时间内给突触前神经元快速重复性刺激后，在突触后神经元上可产生持续数天甚至数星期的突触电位增强现象，与人的长时记忆有关，长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 10.答案：(1)梭状芽孢杆菌 (2)拟杆菌 (3)抗生素溶液灌胃（两周）后，灌胃E.coli-PLA2溶液；LPC (4)拟杆菌（X菌）表达PLA2酶催化PC水解为LPC，血浆中LPC含量上升进而降低5xFAD小鼠脑神经元的脂质过氧化水平，抑制神经元铁死亡途径，减少Aβ沉积；研制拟杆菌（X菌）类药物/LPC类药物/PLA2酶类药物等（答对两个，合理即可） 解析：（1）5xFAD小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状，而学习、记忆、情绪等属于神经系统的高级功能，说明Aβ沉积损伤了大脑皮层的细胞。对比WT组和5xFAD组，梭状芽孢杆菌占比明显提高，即5xFAD组的优势菌群占比有变化，说明该现象可能与5xFAD小鼠肠道微生物群落的优势种变为梭状芽孢杆菌有关。 （2）由图a分析，与AD模型鼠（5xFAD）对比，野生型小鼠（WT）肠道微生物中拟杆菌占比较多；AD模型鼠脑中的AB较多，野生型相对较少，图b实验中用X菌处理后Aβ含量减少，综合a和b结果可推测，“X菌”应为拟杆菌。 （3）已知PC水解可得到LPC，而X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用，因此可将X菌编码PLA2酶的基因导入大肠杆菌中得到转基因菌株E.coli-PLA2，然后对5xFAD小鼠进行抗生素溶液灌胃（两周）后，再灌胃E.coli=PLA2溶液，实验期间提供含PC的饮食。一段时间后检测血浆中的LPC含量，检测脑中Aβ沉积量。若血浆中的LPC含量增大，说明X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用，若脑中Aβ沉积量减少，说明X菌能有效改善AD的症状。 （4）已知神经元铁死亡途径的激活会导致Aβ沉积，与不加LPC和铁死亡抑制剂相比，加LPC和铁死亡抑制剂会导致脑神经元脂质过氧化水平降低。综上推测，X菌改善5xFAD小鼠AD病理的具体机制为拟杆菌（X菌）表达PLA2酶催化PC水解为LPC，血浆中LPC含量上升进而降低5xFAD小鼠脑神经元的脂质过氧化水平，抑制神经元铁死亡途径，减少Aβ沉积。结合上述信息，可通过研制拟杆菌类药物/LPC类药物/PLA2酶类药物等来治疗阿尔茨海默病（AD）。 学科网（北京）股份有限公司 $$