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专题05 人体的神经调节
1.(22-23高二上·上海松江二中·期中)1表示高等动物体内的某些调节模式,A、B表示不同区域,C、D、E代表不同的物质或结构,a代表神经纤维上的一个点。
(1)图1中D代表反射弧的___________________结构。
A.神经末梢 B.传入神经 C.效应器 D.感受器
(2)a点处于静息状态时,其膜内的电位表现为 ;刺激D处,兴奋在a处以 的形式 传导。请选出正确的选项 。
A.负 化学信号 双向 B.正 生物电 单向
C.负 生物电 单向 D.正 生物电 双向
(3)当膀胱贮尿达到一定程度时,刺激膀胱壁感受器,兴奋沿盆神经传入 中低级排尿中枢,同时上行传导至某处产生尿意,产生尿意的过程为 (用箭头和图中的大写字母表示)。
通过电刺激实验发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,图2为这一现象可能的机制。
(4)在小鼠H区的传入纤维中部施加单次强刺激,兴奋经神经纤维传导到 和突触前膜,并导致 与突触前膜融合释放神经递质作用于突触后膜的相关受体,引起突触后膜膜电位变化。
(5)据图2分析,图示过程中需要消耗能量的是___________________。
①谷氨酸的释放 ②Ca2﹢与N受体结合进入海马细胞 ③受体的磷酸化
A.① B.①② C.①③ D.③
(6)为验证图2中所示机制,对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30min后,检测H区神经细胞的A受体总量和细胞膜上的A受体数量,如果出现 ,则验证了图中的Ⅱ过程。
(7)验证A受体的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,请完善以下实验设计:
步骤1:将A受体的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维30min并检测H区神经细胞突触后膜A受体是否磷酸化。
步骤2: 。
步骤3: 。
2.(23-24高二上·上海某校·期中)肥胖与基因及环境密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术,发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达,会生成一种分泌性蛋白,被称为瘦素(leptin)。
(1)研究发现,肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列,导致瘦素不能正常合成,突变后的序列是 ,这种突变 (填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
(2)瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多,其作用机理如图所示(图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)。下列说法错误的是( )
A.图中有3个突触,此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号
B.瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上
C.人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,此时神经元B兴奋,信号分子Y、Z释放增加
D.多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,推测其原因可能是瘦素受体异常
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是 ,体重低于父母的基因型为 。
(4)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代,表明 决定生物进化的方向。
人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖,即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定,而且还与第2号染色体上的M、m基因有关;R基因存在时不能形成黑皮素4受体,m基因纯合时不能形成阿黑皮素原,其机理如图甲所示。
(5)M与R基因的根本区别是 ,这两种基因传递遵循的遗传规律是 (填写编号)。
①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有
(6)图乙显示该家族的肥胖遗传系谱,其中I-1是纯合体,I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为 ,若II-4与其他家族中的正常女性(纯合体)婚配,生出严重肥胖男孩的概率是 。
3.(23-24高二上·上海某校·期中)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)图甲、乙分别为兴奋传导中神经纤维上的电位变化。甲 (填①“引起”/②“未引起”)动作电位,判断依据是 。
(2)图乙曲线上升到b点过程中,离子通道的开放状态为( )
A.K+通道打开,K+外流 B.K+通道打开,K+内流
C.Na+通道打开,Na+外流 D.Na+通道打开,Na+内流
如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
(3)对比图中单脉冲电刺激,分析HFS引发H区神经细胞产生“记忆”的原因 。
(4)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为上图中的 (填写编号)过程提供了实验证据。
①I ②II ③III
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸 、 (填写编号)。
①数目不同,序列不同②数目相同,序列相反③数目相同,序列相同
(5)小鼠在高频电刺激后,形成持续一段时间的电位增强,这种现象称为长时程增强(LTP)。科学家通常采
用隐藏平台水迷宫任务来测试小鼠的记忆能力,即让小鼠在一个装满水的不透明的圆缸内游泳来寻找隐藏在水面下的平台。经过相同的训练次数后,可根据小鼠找到隐藏平台所需的时间长短来评价小鼠的记忆能力。请利用以下实验材料设计实验验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成。
实验材料:生理状况相同的小鼠若干、N受体阻断剂(AP5)、隐藏平台水迷宫装置等。
请写出简要的实验思路: 。
(6)下列关于学习和记忆的说法正确的是( )
A.学习和记忆彼此独立,不相联系 B.学习和记忆属于脑的低级功能
C.长期记忆可能与新突触的建立有关 D.学习会使神经系统产生新的神经元
4.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节)
(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则( )
A.瞳孔放大 B.尿意不强烈 C.胃肠蠕动加快 D.支气管舒张
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(4)下列选项中正确的是( )(多选)
A.电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路
B.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
C.可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(5)根据题意和所学知识判断,下列叙述正确的是( )(多选)
A.足三里穴位含有运动神经元末梢
B.去甲肾上腺素、肾上腺素会促进LPS的作用
C.交感神经和副交感神经的拮抗,可以使机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好地适应环境
D.用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿
(6)比较患者血检化验单中某些物质的测定值与参考值(内环境稳态值)之间的大小关系,是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是( )(多选)
A.神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态
B.人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态
C.内环境是指细胞内各细胞器所处的液态环境
D.剧烈运动产生乳酸,血浆PH急剧下降
(7)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(8)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。请问针灸治疗需不需要对针的粗细进行选择?判断依据? 。
5.(22-23高二上·上海奉贤区致远高级中学·期中)人脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”,多巴胺使此处的神经元兴奋,传递到脑的“奖赏中枢”,可使人体验到欣快感,因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。毒品和某些药物能干扰这种调控机制,使人产生对毒品或药物的依赖。下列是神经系统调控多巴胺释放的相关示意图,已知图1中轴突1释放多巴胺。
(1)下列对神经系统的组成及相关结构的叙述,错误的是( )(多选)
A.坐骨神经中有许多条神经纤维
B.所有神经元的细胞体都位于中枢神经系统内
C.突触后膜受前一个神经元树突末梢的支配
D.神经元的细胞体膜表面可以受到其他神经元轴突末梢的支配
(2)图1中轴突1释放多巴胺后,多巴胺可与神经元M上的 结合,使突触后膜内侧Na+浓度 (增大/减小),引发“奖赏中枢”产生欣快感。这一过程 (属于/不属于)反射。
(3)为了研究图1中轴突2释放的神经递质对轴突1的影响,进行如图1所示实验,结果如图2。以下对轴突2所释放的神经递质的作用,推测正确的是( )
A.促进轴突1释放多巴胺 B.抑制轴突1释放多巴胺
C.与神经元M结合并使之兴奋 D.与神经元M结合并使之抑制
(4)图3表示轴突3某时刻膜电位状态。下列叙述错误的是( )
A.丁区是Na+内流所致
B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁
D.图示神经冲动的传导方向可能是从左到右,也可能是从右到左
(5)毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,图4为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.多巴胺与受体结合使突触后膜发生的电位变化是外负内正→外正内负
B.可卡因与多巴胺转运体结合,阻碍了多巴胺的回收,延长了其对大脑的刺激,产生快感
C.吸食可卡因容易上瘾的原因是可卡因不断作用于突触后膜,使突触后膜持续兴奋
D.缓解可卡因毒瘾,可考虑使用水解可卡因的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
(6)吗啡是麻醉中常用的镇痛药,但能使人产生欣快感而依赖成瘾。已知图2中轴突2所在神经元细胞膜上有吗啡受体。请结合图1、图2及其他题干信息,解释人长期使用过量吗啡而产生药物依赖的原因。 。
长期吸食某些毒品可能会导致排尿异常。人的排尿活动不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。下图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(7)排尿反射属于 (条件/非条件)反射。图中传出神经④、传出神经⑤属于自主神经系统,它们的活动往往具有 (填“受意识支配”或“不受意识支配”)的特点。
(8)膀胱充盈时,膀胱壁上的 受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓排尿中枢,同时兴奋传到大脑皮层引起尿意,兴奋通过传出神经④即 (填“交感神经”或“副交感神经”)使膀胱缩小,尿液排出。
(9)正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,可能的原因是 。
(10)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的( )部位。
A.② B.③ C.④ D.⑤
人的尿量超过3L/d称尿崩,引起尿崩的常见疾病称为尿崩症,临床表现为多尿、烦渴、低比重尿和低渗透压尿。依据病变部位,尿崩症可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。前者是由于下丘脑抗利尿激素分泌不足导致尿量增加,后者是由于肾脏某部位细胞表面缺乏特定受体导致尿量增加。
(11)中枢性尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化可用图中哪个曲线表示( )
A.曲线I B.曲线II
C.曲线III D.均不符合
(12)某人因出现尿崩现象入院检测,发现体内抗利尿激素的含量与正常人相比偏高。请结合题干信息,判断该患者的尿崩症类型并说明判断依据和患病机理。 。
6.(22-23高二上·上海交通大学附中·期中)回答下列有关排尿反射和遗传进化的相关问题:
排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图1是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(2)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的 (填数字)部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因是 。
多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。如图2是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(4)据图2分析,该家族的多囊肾病遗传方式为 。
(5)若相关基因用A/a表示,则Ⅱ-3的基因型为 ;Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个正常女孩的概率是 。
(6)图3表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中 。
①I-2 ②Ⅱ-2 ③Ⅱ-3 ④Ⅲ-3
(7)经分析该家族多囊肾病是由基因PKD1突变导致的,编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是____________(多选)
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A.状况①不一定发生氨基酸序列变化
B.状况②一定是氨基酸种类减少50%
C.状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D.状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
(8)多囊肾病相关基因突变的类型有很多,但人群中发病人数却很少(约0.08%),从进化角度分析原因是 。
7.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 :如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 。(填“是”或“否”)
(4)右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是
A、该神经元可以完成最基本的神经反射活动
B、神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C、②③④是突起,共同组成神经纤维
D、长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是________(多选)
A、脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞凋亡
B、神经元的全能性高于神经干细胞
C、某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D、神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
人类第17号染色体上NF-1基因编码的神经纤维瘤蛋白(NF-1)是人类许多细胞正常发挥功能所必需的。神经纤维瘤蛋白异常会引起神经纤维瘤,患者的神经束膜表面的某种神经胶质细胞异常增殖形成肿瘤,临床主要表现为皮肤咖啡斑伴皮下软组织肿块,常以手术切除肿瘤和对症治疗为主。左图为Ⅰ型神经纤维瘤的一个家系(无需考虑Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的配偶与该病的遗传)。右图为对该家系中Ⅱ-4的染色体检测的结果,Ⅲ-7与Ⅲ-8的检测结果与Ⅱ-4一致。
(6)据右图分析,该家系中NF1的发病原因是________。
A、染色体重复 B、染色体缺失 C、染色体易位 D、基因重组
(7)左图中患者Ⅱ-4的父母和兄弟姐妹均表现正常,推测Ⅱ-4患病的原因是________(多选)。
A、Ⅰ-1发生了体细胞变异
B、Ⅰ-1发生了生殖细胞变异
C、Ⅱ-4发生了体细胞变异
D、I-4发生了生殖细胞变异
(8)Ⅲ-7是否可以产生正常的精细胞? (填“是”或“否”)。Ⅲ-7与表型正常的配偶婚配,担心未来会生育神经纤维瘤患儿,故前往医院进行遗传咨询,请对遗传咨询基本程序进行排序 。
①再发风险率估计②病情诊断③提出预防措施④系谱分析确定遗传方式
(9)图所示NF-1蛋白与恶性肿瘤的关系,其中SOS、RAS表示相关的蛋白质,GDP是鸟苷二磷酸,GTP是鸟苷三磷酸。下列情况中不易导致恶性肿瘤产生的是
A、SOS基因启动子发生甲基化
B、正常NF-1基因发生基因突变
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失
D、RAS基因发生突变使RAS蛋白结合GTP的能力增强
1.(24-25高二上·上海青浦高级中学·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时, 内流,促进储存于 (结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量 (选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应 (选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
电信号→
化学突触
电信号→
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成 (选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是 。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理: 。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是 。
①提取物X的组成成分及比例
②使用的剂量
③使用后的副作用
2.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)记忆与遗忘就像是一个硬币的两个面,不可分割。传统观点认为,遗忘是一种被动衰退的过程,即随着时间的推移,记录与储存的信息自然瓦解或变得难以访问。然而,越来越多的证据表明,生物专门拥有一套精密复杂的遗忘系统来主动忘记已有的记忆,限制自身具备过目不忘天赋的可能。最新研究发现大脑海马区神经元上的AMPA内化与长期记忆的遗忘有关(如图1)。其中,AMPA是神经递质Glu的一种受体。
(1)正常情况下,突触前膜可将 (填信号形式)转化为化学信号,神经递质Glu通过 (编号选填)被释放到突触间隙,与突触后膜上的AMPA受体特异性结合,直接引发Na+通过 (编号选填)进入突触后膜,使突触后膜兴奋,且膜电位由 (编号选填)变为 (编号选填)。
①主动运输②协助扩散③自由扩散④胞吞;⑤胞吐⑥外正内负⑦外负内正
(2)结合所学知识以及图片信息,判断下列说法错误的是 。
A.学习和记忆是人类特有的高级神经活动
B.Glu作用后会被降解或回收,以防止后膜持续兴奋
C.AMPA的内化会导致突触前膜上AMPA数量减少,阻碍兴奋在神经元间的传递
D.条件反射是记忆的形成过程,其神经中枢是大脑皮层
酪氨酸激酶会催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。为探究AMPA磷酸化与其内化的关系,研究人员将野生型AMPA肽链的Glu-3Y区段的三个酪氨酸替换为丙氨酸,获得突变型AMPA,该区段称为“Glu-3A”。激素S作用下,体外培养的野生型细胞和突变型细胞的AMPA磷酸化水平和细胞膜表面AMPA数量的变化如图2所示。(注:*表示与野生型相比有显著性差异)
(3)将三个酪氨酸替换为丙氨酸的过程,属于可遗传变异中的 。
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.表观遗传
(4)上述实验结果表明:激素S能够促进AMPA的 区段的酪氨酸发生磷酸化, (促进/抑制)AMPA的内化。
对果蝇的研究发现,果蝇能记住去避开一种气味,训练的方法是接触这种气味之前伴随着电击。果蝇的这种记忆由一种被称为草形体神经元的细胞管理,如图3。电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元的神经细胞,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。
(5)结合已有知识分析与多巴胺定向运输、分泌有关的细胞结构有 。
A.细胞骨架 B.线粒体 C.高尔基体 D.中心体
(6)下列关于图3阐释的学习和遗忘的机制,不正确的是 。
A.多巴胺与蕈形体神经元的DAMB受体结合,就可以使果蝇形成记忆
B.果蝇避开气体的条件反射建立是气味与电击相关联的结果
C.记忆和遗忘的启动,取决于覃形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类
D.多巴胺发挥作用后与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞
3.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)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。
(1)下列相关叙述错误的是 。
A.焦虑导致心跳加速与交感神经活动占优势有关
B.副交感神经占优势会抑制胃肠蠕动造成消化不良
C.情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平会升高
D.适量运动、自我调适以及心理咨询都可以缓解焦虑
如果过度紧张焦虑导致呼吸过于急促,可能造成身体排出过多的CO2;引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,.患者可通过反复屏气控制症状。
(2)下列叙述正确的是 (多选)
A.若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
C.患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
D.患者也可以通过深呼吸放松缓解
研究发现,茶叶中的L一茶氨酸可以缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,其作用机理如图1所示。
(3)喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有 。(用编号和箭头排序)
①消化液②组织液③血浆④淋巴⑤细胞内液
(4)结合已学知识和图2中信息,分析L一茶氨酸起到放松和镇静作用的机理 。
高架十字迷宫是检测小鼠焦虑程度常用的装置,其由两个开放臂和两个封闭臂组成,这四个臂通过中间平台相连,整体结构被抬高至一定高度。这种设计巧妙地模拟了啮齿类动物在自然环境中面对开放与封闭空间时的选择情境。动物的本能驱使其避免暴露于开放且无遮挡的空间,这种对开放环境的恐惧和回避行为反映了其焦虑状态。焦虑程度较高的动物会减少进入开放臂的次数、深度以及停留时间。
(5)为验证喂食L—茶氨酸能改善焦虑症状,研究人员选择焦虑模型小鼠做了高架十字迷宫实验。请完善本实验的实验过程:
Ⅰ.取焦虑模型小鼠若干只,随机分为两组;
Ⅱ.第一组小鼠连续喂食7天一定量L—茶氨酸,第二组小鼠 。
Ⅲ.将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠 以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)结合本文材料,推断第一、二组小鼠在高架十字迷宫实验中的运动轨迹依次为图2中的 、 ,并推测第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平 (低于/等于/高于)第二组。
4.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有 个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为 。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于 。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了 (物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进 ,导致 ,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是 。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射
B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退
D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是_______(多选)
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
(7)图3中 段是Na+内流引起的,其内流的机制是 。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图 。
试卷第42页,共43页
试卷第1页,共1页
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专题05 人体的神经调节
1.(22-23高二上·上海松江二中·期中)1表示高等动物体内的某些调节模式,A、B表示不同区域,C、D、E代表不同的物质或结构,a代表神经纤维上的一个点。
(1)图1中D代表反射弧的___________________结构。
A.神经末梢 B.传入神经 C.效应器 D.感受器
(2)a点处于静息状态时,其膜内的电位表现为 ;刺激D处,兴奋在a处以 的形式 传导。请选出正确的选项 。
A.负 化学信号 双向 B.正 生物电 单向
C.负 生物电 单向 D.正 生物电 双向
(3)当膀胱贮尿达到一定程度时,刺激膀胱壁感受器,兴奋沿盆神经传入 中低级排尿中枢,同时上行传导至某处产生尿意,产生尿意的过程为 (用箭头和图中的大写字母表示)。
通过电刺激实验发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,图2为这一现象可能的机制。
(4)在小鼠H区的传入纤维中部施加单次强刺激,兴奋经神经纤维传导到 和突触前膜,并导致 与突触前膜融合释放神经递质作用于突触后膜的相关受体,引起突触后膜膜电位变化。
(5)据图2分析,图示过程中需要消耗能量的是___________________。
①谷氨酸的释放 ②Ca2﹢与N受体结合进入海马细胞 ③受体的磷酸化
A.① B.①② C.①③ D.③
(6)为验证图2中所示机制,对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30min后,检测H区神经细胞的A受体总量和细胞膜上的A受体数量,如果出现 ,则验证了图中的Ⅱ过程。
(7)验证A受体的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,请完善以下实验设计:
步骤1:将A受体的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维30min并检测H区神经细胞突触后膜A受体是否磷酸化。
步骤2: 。
步骤3: 。
【答案】(1)D
(2) 负电位 生物电(电信号) 单向 C
(3) 脊髓 D→E→A
(4) 传入神经末梢 突触小泡
(5)C
(6)细胞膜上的A受体数量明显增加,即可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了A受体,则验证了图中的Ⅱ过程是产生记忆的原因。
(7)将另一组未突变小鼠做同样处理并检测膜A受体能否磷酸化(突触后膜的膜电位变化); 检测并比较两组小鼠突触后膜A受体能否磷酸化情况;实验中由于突触后膜上膜A受体磷酸化难于检测,可用于比较两组小鼠接受相同处理后的突触后膜的膜电位变化。
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。由于兴奋在突触间的传递是单向的,因此兴奋在反射弧中的传递也是单向的。
神经中枢的分布部位和功能:
①神经中枢位于颅腔中脑(大脑、脑干、小脑)和脊柱椎管内的脊髓,其中大脑皮层的中枢是最高级中枢,可以调节以下神经中枢活动;
②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;
③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)(S区→说,H区→听,W区→写,V区→看);
④记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆。
【详解】(1)根据图中突触的结构和神经节的位置可知,兴奋可从D到E再到脊髓,因此判断D是反射弧中的感受器,即D正确。
故选D。
(2)a点处于静息状态时,表现为静息电位状态,表现为外正内负的静息电位,此时膜内的电位表现为负电位;刺激D处,产生兴奋,并沿着传入神经传到a处,此时,该处表现为外负内正的动作电位,并在a处以局部电流(或电信号或神经冲动)的形式单向传导(因为兴奋来自感受器),即C正确。
故选C。
(3)当膀胱尿量达到一定程度时,膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋,冲动沿盆神经传入到达脊髓中低级排尿中枢,同时,冲动传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,则该过程的兴奋传导过程可表示为D→E→A。
(4)在小鼠H区的传入纤维中部施加单次强刺激,兴奋经神经纤维传导到传入神经末梢和突触前膜,并导致突触小泡与突触前膜融合而后以胞吐方式释放神经递质到突触间隙,神经递质在突触间隙扩散至突触后膜并与其上的相关受体发生特异性结合,引起突触后膜的离子通透性发生改变,进而引起膜电位变化。
(5)①谷氨酸作为神经递质,其释放到突触间隙的过程是通过胞吐完成的,该过程需要消耗能量的,符合题意,①正确;
②图中显示,突触后膜外的Ca2+浓度高,膜内Ca2+的浓度低,并且其运输需要借助于细胞膜上的N受体,因此运输方式属于易化扩散或协助扩散,即Ca2﹢与N受体结合进入海马细胞的过程不需要消耗能量,不符合题意,②错误;
③结合图示过程可知,受体的磷酸化过程伴随着ATP的水解,可见该过程需要消耗ATP中的能量,符合题意,③正确。
故选C。
(6)为验证图2中所示机制,对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30min后,检测H区神经细胞的A受体总量和细胞膜上的A受体数量,如果出现细胞膜上的A受体数量明显增加,即可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了A受体,则验证了图中的Ⅱ过程是产生记忆的原因。
(7)为了验证A受体的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将A受体的磷酸化位发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化;
步骤2:将另一组未突变小鼠做同样处理并检测膜A受体能否磷酸化;
步骤3:检测并比较两组小鼠突触后膜A受体能否磷酸化情况;实验中由于突触后膜上膜A受体磷酸化难于检测,可用于比较两组小鼠接受相同处理后的突触后膜的膜电位变化。
2.(23-24高二上·上海某校·期中)肥胖与基因及环境密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术,发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达,会生成一种分泌性蛋白,被称为瘦素(leptin)。
(1)研究发现,肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列,导致瘦素不能正常合成,突变后的序列是 ,这种突变 (填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
(2)瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多,其作用机理如图所示(图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)。下列说法错误的是( )
A.图中有3个突触,此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号
B.瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上
C.人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,此时神经元B兴奋,信号分子Y、Z释放增加
D.多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,推测其原因可能是瘦素受体异常
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是 ,体重低于父母的基因型为 。
(4)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代,表明 决定生物进化的方向。
人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖,即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定,而且还与第2号染色体上的M、m基因有关;R基因存在时不能形成黑皮素4受体,m基因纯合时不能形成阿黑皮素原,其机理如图甲所示。
(5)M与R基因的根本区别是 ,这两种基因传递遵循的遗传规律是 (填写编号)。
①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有
(6)图乙显示该家族的肥胖遗传系谱,其中I-1是纯合体,I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为 ,若II-4与其他家族中的正常女性(纯合体)婚配,生出严重肥胖男孩的概率是 。
【答案】(1) 5'- TCAGAG -3' 不能
(2)C
(3) 5/16 aaBb 、Aabb 、aabb
(4)自然选择
(5) 碱基对的排列顺序不同 ①②
(6) MmRr 1/4
【分析】基因通常是具有遗传效应的 DNA 片段,基因中碱基对的排列顺序代表了遗传信息,基因之间的不同主要是由于碱基对的排列顺序不同;等位基因是控制相对性状的基因,位于同源染色体的相同位置,随同源染色体的分开而分离,符合分离定律,而位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律。
【详解】(1)“5'- TCGGAG -3'”是基因的模板链,转录出的 mRNA 序列为5'- CUCCGA -3',基因中的一个 G 被 A 替换,突变为决定终止密码( UAA 或 UGA 或 UAG )的序列,说明 mRNA 中的第4个碱基变成了 U ,即 DNA 模板链突变为5'- TCAGAG -3';这种突变导致合成的肽链变短,基因的转录正常进行,并没有终止。
(2) A 、突触是两个神经元之间连接形成的结构,根据图示信息,图中有3个突触,突触处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号, A 正确;
B 、根据图示信息,瘦素可以作用于下丘脑中的神经元 A 和神经元 B 的膜上,故瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上, B 正确;
C 、因为 X 、 Y 和 Z 都引起下一个神经元兴奋,人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,即饱中枢兴奋,饥中枢抑制,此时神经元 B 抑制,信号分子 Y 、Z释放减少, C 错误;
D 、多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,可能是瘦素受体异常,导致饱中枢不兴奋,食欲不低, D 正确。
故选C。
(3)假如一对夫妇的基因型均为AaBb ,由于 A 、B 基因使体重增加的作用相同且具有累加效应,两对基因独立遗传,需要考虑显性基因的个数,其子女体重超过父母的基因型为 AABB 、AABb 、AaBB ,其概率是1/4×1/4+1/4×2/4+2/4×1/4=5/16,体重低于父母的孩子基因型为 aaBb 、Aabb、aabb 。
(4)在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,故决定进化方向的是自然选择。
(5)基因和基因的差别在于碱基对的排列顺序不同;由于 M 和 R 位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,成对的基因符合分离定律,故两种基因在传递时同时符合分离和自由组合定律,故选①②。
(6)根据图示信息,含有 M 不含有 R 的个体为正常个体,即 M _ rr 是正常个体, I -1是纯合体,不患病,说明基因型是 MMrr , I -2的基因型为 mmRr ,II -4患病说明基因型为 MmRr ;若 II -4与其他家族中的正常女性(纯合体) MMrr 婚配,患病和不患病的概率各占一半,患病的孩子中男女各占一半,故生出严重肥胖男孩的概率为1/2×1/2=1/4。
3.(23-24高二上·上海某校·期中)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)图甲、乙分别为兴奋传导中神经纤维上的电位变化。甲 (填①“引起”/②“未引起”)动作电位,判断依据是 。
(2)图乙曲线上升到b点过程中,离子通道的开放状态为( )
A.K+通道打开,K+外流 B.K+通道打开,K+内流
C.Na+通道打开,Na+外流 D.Na+通道打开,Na+内流
如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
(3)对比图中单脉冲电刺激,分析HFS引发H区神经细胞产生“记忆”的原因 。
(4)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为上图中的 (填写编号)过程提供了实验证据。
①I ②II ③III
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸 、 (填写编号)。
①数目不同,序列不同②数目相同,序列相反③数目相同,序列相同
(5)小鼠在高频电刺激后,形成持续一段时间的电位增强,这种现象称为长时程增强(LTP)。科学家通常采
用隐藏平台水迷宫任务来测试小鼠的记忆能力,即让小鼠在一个装满水的不透明的圆缸内游泳来寻找隐藏在水面下的平台。经过相同的训练次数后,可根据小鼠找到隐藏平台所需的时间长短来评价小鼠的记忆能力。请利用以下实验材料设计实验验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成。
实验材料:生理状况相同的小鼠若干、N受体阻断剂(AP5)、隐藏平台水迷宫装置等。
请写出简要的实验思路: 。
(6)下列关于学习和记忆的说法正确的是( )
A.学习和记忆彼此独立,不相联系 B.学习和记忆属于脑的低级功能
C.长期记忆可能与新突触的建立有关 D.学习会使神经系统产生新的神经元
【答案】(1) 未引起 刺激引起的膜内外电位差未超过阈电位
(2)D
(3)突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+内流后与钙调蛋白结合激活C酶,C酶促进了A受体的形成,导致细胞膜表面A受体增多,谷氨酸与A受体结合增多导致Na+内流增多,进而形成记忆
(4) ② ③ ②
(5)将小鼠等分两组:一组小鼠注射适量的AP5,另一组小鼠注射等量的生理盐水;一段时间后将两组小鼠同时进行隐藏平台水迷宫任务的测试;记录两组小鼠找到隐藏平台所需要的时间。
(6)C
【分析】1、神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突相接触,共同形成突触。
2、当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小体受到刺激,会释放一种化学物质——神经递质。神经递质经过扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,引发一次新的神经冲动。
【详解】(1)分析图甲曲线可知,刺激引起的膜内外电位差未超过阈电位,因此没有引起动作电位。
(2)图乙曲线上升到b点,产生动作电位过程中,离子通道的开放状态为Na+通道打开,Na+内流,D正确。
故选D。
(3)对比图2,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+内流后与钙调蛋白结合激活C酶,C酶促进了A受体的形成,导致细胞膜表面A受体增多,谷氨酸与A受体结合增多导致Na+内流增多,进而形成记忆。
(4)对小鼠H区传入纤维施加HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,说明H区神经细胞内的A受体结合到细胞膜上,该结果为图中的Ⅱ过程提供了实验证据。
②依题意可知:实验的目的是证实A受体的磷酸化位点位于T上,自变量为短肽,导入实验组的短肽含有磷酸化位点,导入对照组的短肽不含有磷酸化位点,氨基酸的数目应该相同,属于无关变量,因此实验组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相同,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相反,分别与③②选项的内容相对应。
(5)根据实验目的和实验材料,结合实验设计原则,实验思路如下:将小鼠等分两组:一组小鼠注射适量的AP5,另一组小鼠注射等量的生理盐水;一段时间后将两组小鼠同时进行隐藏平台水迷宫任务的测试;记录两组小鼠找到隐藏平台所需要的时间。
(6)A、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,二者紧密联系,A错误;
B、学习和记忆属于脑的高级功能,B错误;
C、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,C正确;
D、学习不会使神经系统产生新的神经元,D错误。
故选C。
4.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节)
(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则( )
A.瞳孔放大 B.尿意不强烈 C.胃肠蠕动加快 D.支气管舒张
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(4)下列选项中正确的是( )(多选)
A.电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路
B.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
C.可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(5)根据题意和所学知识判断,下列叙述正确的是( )(多选)
A.足三里穴位含有运动神经元末梢
B.去甲肾上腺素、肾上腺素会促进LPS的作用
C.交感神经和副交感神经的拮抗,可以使机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好地适应环境
D.用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿
(6)比较患者血检化验单中某些物质的测定值与参考值(内环境稳态值)之间的大小关系,是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是( )(多选)
A.神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态
B.人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态
C.内环境是指细胞内各细胞器所处的液态环境
D.剧烈运动产生乳酸,血浆PH急剧下降
(7)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(8)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。请问针灸治疗需不需要对针的粗细进行选择?判断依据? 。
【答案】(1) 条件 传出
(2)C
(3)单向
(4)ACD
(5)CD
(6)CD
(7)足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(8)细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),而粗针刺激时,产生了动作电位
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于条件反射,因为大脑皮层对脊髓进行了调控。迷走神经是从脑干发出的参与内脏活动的神经,属于传出神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则心跳减慢,胃肠蠕动加快,ABD错误,C正确。
故选C。
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是单向的,因为在体内,兴奋只能从上一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的胞体或树突,所以是单向的。
(4)A、针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节),因此电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路,A正确;
B、迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经,B错误;
C、可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果,因为电刺激疗法可以抑制TNF-α的释放,C正确;
D、通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用,因为ProKr2是感觉神经元,若被破坏,则刺激感受器,兴奋无法正常传递,D正确。
故选ACD。
(5)A、据图可知,足三里是感受器,所以不含运动神经元末梢,A错误;
B、由图可知去甲肾上腺素、肾上腺素会抑制LPS的作用,B错误;
C、交感神经和副交感神经的拮抗作用,可以使机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好的适应环境,C正确;
D、用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿,D正确。
故选CD。
(6)A、神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态,因为内环境稳态的调节机制就是神经-体液-免疫调节网络,A正确;
B、人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态,因为维持稳态的调节机制的调节能力是有限的,B正确;
C、内环境是指细胞所处的液态环境,C错误;
D、剧烈运动产生乳酸,但血浆中有酸碱缓冲对,因此PH不会急剧下降,D错误。
故选CD。
(7)电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧为足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺。
(8)由图可知,针刺部位附近神经末梢的电位变化情况是不同的,细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),而粗针刺激时,产生了动作电位。
5.(22-23高二上·上海奉贤区致远高级中学·期中)人脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”,多巴胺使此处的神经元兴奋,传递到脑的“奖赏中枢”,可使人体验到欣快感,因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。毒品和某些药物能干扰这种调控机制,使人产生对毒品或药物的依赖。下列是神经系统调控多巴胺释放的相关示意图,已知图1中轴突1释放多巴胺。
(1)下列对神经系统的组成及相关结构的叙述,错误的是( )(多选)
A.坐骨神经中有许多条神经纤维
B.所有神经元的细胞体都位于中枢神经系统内
C.突触后膜受前一个神经元树突末梢的支配
D.神经元的细胞体膜表面可以受到其他神经元轴突末梢的支配
(2)图1中轴突1释放多巴胺后,多巴胺可与神经元M上的 结合,使突触后膜内侧Na+浓度 (增大/减小),引发“奖赏中枢”产生欣快感。这一过程 (属于/不属于)反射。
(3)为了研究图1中轴突2释放的神经递质对轴突1的影响,进行如图1所示实验,结果如图2。以下对轴突2所释放的神经递质的作用,推测正确的是( )
A.促进轴突1释放多巴胺 B.抑制轴突1释放多巴胺
C.与神经元M结合并使之兴奋 D.与神经元M结合并使之抑制
(4)图3表示轴突3某时刻膜电位状态。下列叙述错误的是( )
A.丁区是Na+内流所致
B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁
D.图示神经冲动的传导方向可能是从左到右,也可能是从右到左
(5)毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,图4为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.多巴胺与受体结合使突触后膜发生的电位变化是外负内正→外正内负
B.可卡因与多巴胺转运体结合,阻碍了多巴胺的回收,延长了其对大脑的刺激,产生快感
C.吸食可卡因容易上瘾的原因是可卡因不断作用于突触后膜,使突触后膜持续兴奋
D.缓解可卡因毒瘾,可考虑使用水解可卡因的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
(6)吗啡是麻醉中常用的镇痛药,但能使人产生欣快感而依赖成瘾。已知图2中轴突2所在神经元细胞膜上有吗啡受体。请结合图1、图2及其他题干信息,解释人长期使用过量吗啡而产生药物依赖的原因。 。
长期吸食某些毒品可能会导致排尿异常。人的排尿活动不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。下图是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(7)排尿反射属于 (条件/非条件)反射。图中传出神经④、传出神经⑤属于自主神经系统,它们的活动往往具有 (填“受意识支配”或“不受意识支配”)的特点。
(8)膀胱充盈时,膀胱壁上的 受到刺激产生兴奋,兴奋沿着传入神经传到脊髓排尿中枢,同时兴奋传到大脑皮层引起尿意,兴奋通过传出神经④即 (填“交感神经”或“副交感神经”)使膀胱缩小,尿液排出。
(9)正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,可能的原因是 。
(10)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的( )部位。
A.② B.③ C.④ D.⑤
人的尿量超过3L/d称尿崩,引起尿崩的常见疾病称为尿崩症,临床表现为多尿、烦渴、低比重尿和低渗透压尿。依据病变部位,尿崩症可分为中枢性尿崩症和肾性尿崩症。前者是由于下丘脑抗利尿激素分泌不足导致尿量增加,后者是由于肾脏某部位细胞表面缺乏特定受体导致尿量增加。
(11)中枢性尿崩症患者禁水后尿液渗透压的变化可用图中哪个曲线表示( )
A.曲线I B.曲线II
C.曲线III D.均不符合
(12)某人因出现尿崩现象入院检测,发现体内抗利尿激素的含量与正常人相比偏高。请结合题干信息,判断该患者的尿崩症类型并说明判断依据和患病机理。 。
【答案】(1)BC
(2) 受体 增大 不属于
(3)B
(4)A
(5)B
(6)吗啡与受体结合,抑制了多巴胺的回收,导致突触后膜持续兴奋,突触后膜多巴胺受体减少,需更多吗啡抑制更多多巴胺回收
(7) 非条件 不受意识支配
(8) 感受器 副交感神经
(9)大脑皮层抑制排尿反射
(10)C
(11)B
(12) 肾性尿崩症 抗利尿激素水平偏高
【分析】图1为突触示意图;图2为电位变化曲线;图3神经纤维末受刺激时,其电位为静息电位,即外正内负,受刺激时,神经纤维膜电位为动作电位,即外负内正。静息电位主要是由于钾离子外流形成的,动作电位主要是由于钠离子内流形成的。据图4分析:①表示突触小泡,多巴胺代表神经递质;突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质作用千②突触后膜上的受体,使得突触后膜兴奋,即使人产生愉悦感。可卡因与突触前膜上的多巴胺转运体结合,使得多巴胺起作用后不会被转运载体运回细胞,使得下一个神经元持续兴奋。
【详解】(1)A、坐骨神经中有许多条神经纤维,A正确;
B、并非所有神经元的细胞体都位于中枢神经系统内,如传入神经元的细胞体,B错误;
C、突触是指神经元与神经元之间相互接触并传递信息的部位,由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成;突触后膜受前一个神经元轴突末梢的支配,C错误;
D、神经元的细胞体膜表面可以受到其他神经元轴突末梢的支配,D正确。
故选BC。
(2)多巴胺属于兴奋性递质,释放后,可与下一个神经元突触后膜上的受体结合,使突触后膜内侧Na+浓度增大;引发“奖赏中枢”产生欣快感,所有的感觉都不属于反射。
(3)分析图可知,轴突1释放多巴胺引起电位变化,同时刺激轴突1和轴突2电位变化减小,说明轴突2抑制轴突1释放多巴胺,故选B。
(4)A、丁区域的电位表现是外正内负,为静息电位,由K+外流形成的,A错误;
B、甲、丙区域的膜电位都为外正内负,可能刚恢复为静息状态,B正确;
C、据图可知,乙区与丁区间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁,C正确;
D、兴奋在神经纤维上的传导是双向的,因此图中神经冲动的传导方向可能是从左到右,也可能是从右到左,D正确。
故选A。
(5)A、多巴胺属于兴奋型神经递质,可引发突触后膜的兴奋,故与受体结合可使突触后膜的膜电位发生变化,具体表现为外正内负--外负内正,A错误;
B、从图中看出多巴胺发挥作用后,通过突触前膜的多巴胺转运体重新回到突触前神经元,可卡因的作用机理是其与多巴胺转运体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜,导致突触间隙中多巴胺含量增多从而延长了其对大脑的刺激,产生快感,B正确;
C、吸毒者的突触后膜上的多巴胺受体长时间暴露在高浓度的多巴胺分子中,神经细胞突触后膜上受体的数量会减少,突触后神经元对多巴胺的敏感度降低,吸毒者只有通过不断加大可卡因的摄入量,才能维持正常的神经兴奋性,即吸毒成瘾,C选项中作用于突触后膜的是多巴胺不是可卡因,C错误;
D、多巴胺受体拮抗剂能使多巴胺受体的活性减弱,进而导致毒瘾更大,不能缓解毒瘾,D错误
故选B。
(6)轴突1可以产生多巴胺使神经元M兴奋,产生欣快感,轴突2可抑制轴突1兴奋的形成,轴突2细胞膜上有吗啡受体,吗啡与受体结合,抑制了多巴胺的回收,使M持续兴奋,M的多巴胺受体减少,敏感性降低,加大吗啡剂量抑制更多的多巴胺回收才能产生欣快感,故形成药物依赖。
(7)排尿反射先天就有,低级中枢在脊髓,属于非条件反射。自主神经往往不受意识支配。
(8)膀胱充盈时,膀胱壁上的感受器收到刺激产生兴奋。副交感神经兴奋会导致膀胱缩小。
(9) 正常机体处于兴奋状态,有时易出现虽有强烈尿意但排尿困难的现象,应该是神经调节的分级调节机制发挥作用,据图分析,可能的原因是大脑皮层抑制排尿反射的发生。
(10)尿意在大脑皮层产生,某患者神经系统部分受损,若该患者能产生尿意,但排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,说明传入神经正常,推测其受损部位可能是图中的③脊髓。
(11)尿崩症临床表现为多尿、烦渴、多饮、低比重尿和低渗透压尿,故曲线Ⅰ可代表正常人尿液渗透压变化曲线。中枢性尿崩症是由于下丘脑分泌抗利尿激素的量不足所致,故注射抗利尿激素 ,尿液渗透压可提高,故曲线Ⅱ可代表中枢性尿崩症患者禁水后尿液渗透压变化曲线,选B。
(12)中枢性尿崩症是因为下丘脑抗利尿激素分泌不足导致;肾性尿崩症是肾脏缺乏相应受体时,抗利尿激素不能与肾脏相应细胞表面的相应受体特异性结合,也就不能发挥作用,患者体内的抗利尿激素不能发挥作用,所以患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比偏高。
6.(22-23高二上·上海交通大学附中·期中)回答下列有关排尿反射和遗传进化的相关问题:
排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图1是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(2)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的 (填数字)部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因 。
多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。如图2是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(4)据图2分析,该家族的多囊肾病遗传方式为 。
(5)若相关基因用A/a表示,则Ⅱ-3的基因型为 ;Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个正常女孩的概率是 。
(6)图3表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中 。
①I-2 ②Ⅱ-2 ③Ⅱ-3 ④Ⅲ-3
(7)经分析该家族多囊肾病是由基因PKD1突变导致的,编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是____________(多选)
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A.状况①不一定发生氨基酸序列变化
B.状况②一定是氨基酸种类减少50%
C.状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D.状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
(8)多囊肾病相关基因突变的类型有很多,但人群中发病人数却很少(约0.08%),从进化角度分析原因是 。
【答案】(1)⑦→②→③→④
(2)④
(3)婴儿控制排尿的高级中枢发育尚不完善
(4)常染色体显性遗传
(5) AA 或Aa 1/6
(6)①③
(7)AD
(8)多囊肾病人中有50%的病人发展成肾功能衰竭,这样的患者生育后代的可能性较低,导致人群中控制多囊肾病的基因频率降低,因此人群中发病人数很少。
【分析】1、反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,反射需通过完整的反射弧才能实现。解题需要明确两个反射弧,即脊髓控制的排尿反射弧和大脑控制的对脊髓排尿反射弧中的各结构。
2、多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病,即该病受到一对等位基因控制,根据遗传系谱图可判断该病为染色体显性遗传病。
【详解】(1)尿道括约肌、膀胱逼尿肌属于反射弧中的效应器,尿意的产生在大脑皮层。由图1可知,人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为:⑦大脑皮层→②有关神经→③脊髓中的低级排尿中枢→④传出神经→膀胱逼尿肌、尿道括约肌。
(2)已知患者神经系统受损,但能产生尿意,说明高级神经中枢(大脑皮层)和传入神经完好。患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,说明效应器不能很好地发挥作用,据此推测其受损部位可能是图中的④部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床,是因为婴儿控制排尿的高级中枢发育尚不完善。
(4)由图2分析可知,I-1(父亲)和I-2 (母亲)患病,他们的女儿Ⅱ-2 正常 ,确定该病为常染色体显性遗传病。
(5)I-1和I-2 患病,他们的女儿Ⅱ-2 正常 ,则I-1、I-2 、Ⅱ-2 的基因型依次为Aa、Aa、aa,Ⅱ-3的基因型为1/3AA 或2/3Aa;Ⅱ-3(1/3AA 或2/3Aa)与Ⅱ-4(aa)再生一个正常女孩的概率:2/3×1/2×1/2=1/6。
(6)图3所示细胞为不均等分裂、无同源染色体,可判断该细胞为次级卵母细胞的减数第二次分裂后期。I-2(女性)、Ⅱ-2 (女性)、Ⅱ-3 (女性)、Ⅲ-3(男性)的基因型依次为Aa、aa、AA 或Aa、Aa,则图3的细胞可能出现在①③个体中。
(7)根据题意“编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y”,并结合表格内容可知:
A、①中酶Y活性与酶X活性相同、构成二者的氨基酸数目也相同,因此碱基对的替换不一定使氨基酸序列发生变化,A正确;
B、②中酶Y活性/酶X活性为50%,酶Y活性下降,但构成二者的氨基酸数目相同,故碱基对的替换可能导致替换部位的氨基酸种类发生改变,从而使酶Y活性下降,但氨基酸种类不一定发生变化,B错误;
C、③中酶Y活性/酶X活性为10%,酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目比1小,即碱基对的替换使酶Y的氨基酸数目减少,导致酶Y活性下降,但tRNA的种类不一定减少,C错误;
D、④中酶Y活性/酶X活性为150%,酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目比1大,即碱基对的替换使酶Y的氨基酸数目增加,导致酶Y活性升高,可能原因是突变导致终止密码位置后延,D正确。
故选AD。
(8)根据题意,多囊肾病人中有50%的病人发展成肾功能衰竭,这样的患者生育后代的可能性较低,导致人群中控制多囊肾病的基因频率降低,因此人群中发病人数很少。
7.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 :如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 。(填“是”或“否”)
(4)右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是
A、该神经元可以完成最基本的神经反射活动
B、神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C、②③④是突起,共同组成神经纤维
D、长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是________(多选)
A、脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞凋亡
B、神经元的全能性高于神经干细胞
C、某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D、神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
人类第17号染色体上NF-1基因编码的神经纤维瘤蛋白(NF-1)是人类许多细胞正常发挥功能所必需的。神经纤维瘤蛋白异常会引起神经纤维瘤,患者的神经束膜表面的某种神经胶质细胞异常增殖形成肿瘤,临床主要表现为皮肤咖啡斑伴皮下软组织肿块,常以手术切除肿瘤和对症治疗为主。左图为Ⅰ型神经纤维瘤的一个家系(无需考虑Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的配偶与该病的遗传)。右图为对该家系中Ⅱ-4的染色体检测的结果,Ⅲ-7与Ⅲ-8的检测结果与Ⅱ-4一致。
(6)据右图分析,该家系中NF1的发病原因是________。
A、染色体重复 B、染色体缺失 C、染色体易位 D、基因重组
(7)左图中患者Ⅱ-4的父母和兄弟姐妹均表现正常,推测Ⅱ-4患病的原因是________(多选)。
A、Ⅰ-1发生了体细胞变异
B、Ⅰ-1发生了生殖细胞变异
C、Ⅱ-4发生了体细胞变异
D、I-4发生了生殖细胞变异
(8)Ⅲ-7是否可以产生正常的精细胞? (填“是”或“否”)。Ⅲ-7与表型正常的配偶婚配,担心未来会生育神经纤维瘤患儿,故前往医院进行遗传咨询,请对遗传咨询基本程序进行排序 。
①再发风险率估计②病情诊断③提出预防措施④系谱分析确定遗传方式
(9)图所示NF-1蛋白与恶性肿瘤的关系,其中SOS、RAS表示相关的蛋白质,GDP是鸟苷二磷酸,GTP是鸟苷三磷酸。下列情况中不易导致恶性肿瘤产生的是
A、SOS基因启动子发生甲基化
B、正常NF-1基因发生基因突变
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失
D、RAS基因发生突变使RAS蛋白结合GTP的能力增强
【答案】(1)①→②→⑦→③→④
(2)钠离子通道开放,钠离子大量内流,使膜内正电荷数多于膜外
(3) 无 无 无 有
(4)B
(5)AC
(6)C
(7)BC
(8) 是 ②④①③
(9)A
【分析】脑包括大脑、小脑和脑干。大脑是人体生命活动的高级中枢;小脑对维持身体平衡,协调随意运动有重要作用;脑干是人体生活的基本中枢。如图:①感受器、②传入神经、③传出神经、④效应器、⑤是大脑皮层、⑥是上行传导纤维、⑦神经中枢。
【详解】(1)图中①为感受器,②为传入神经,⑦为神经中枢,③为传出神经,④为效应器;所以完成该反射的途径为:①感受器→②传入神经→⑦神经中枢→③传出神经→④效应器。
(2)当神经纤维受到刺激时,钠离子通道开放,钠离子大量内流,使膜内正电荷数多于膜外,则②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正。
(3)破坏①感受器,受到上述刺激时,神经冲动不能够传给效应器,因此效应器无反应。神经冲动不能由传出神经传给神经中枢,故大脑皮层没有感觉。如果左图中结构④效应器被破坏,受到上述刺激时,效应器没有反应,由于⑦神经中枢和⑥上行传导纤维正常,则大脑是有感觉。
(4)A、参与反射的神经结构叫反射弧,反射通过一定的结构反射弧来完成,A错误;
B、神经元是神经系统的基本单位,其功能是受到刺激,产生并传导神经冲动,B正确;
C、②是树突、③是轴突、④是神经末梢,轴突及外面套有的一层鞘构成神经纤维;C错误;
D、图中②树突、③轴突、④神经末梢,长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经纤维,D错误;
故选B。
(5)A、细胞凋亡是由基因决定的细胞的编程性死亡,贯穿于整个生命历程中,故神经干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因,A正确;
B、神经元是高度分化的细胞,其全能性低于神经干细胞,B错误;
C、在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,C正确;
D、神经元和胶质细胞都由神经干细胞分化而来,发生了基因的选择性表达,在形态、生理功能上发生了稳定性差异,D错误。
故选AC。
(6)由图可看出,产生异常染色体是因为17号染色体的一部分易位到了1号染色体上,C符合题意。
故选C。
(7)体细胞是一个相对于生殖细胞的概念。它是一类细胞,其遗传信息不会像生殖细胞那样遗传给下一代。高等生物的细胞差不多都是体细胞,除精子和卵细胞以及它们的母细胞之外。故仅涉及核遗传物质时,体细胞变异影响自身,生殖细胞变异影响下一代,由此可得出I-1发生了生殖细胞变异,II-4发生了体细胞变异。BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(8)由左图可得出Ⅲ-7可能为杂合子个体,其致病基因为显性基因,且位于常染色体上。我们设其为AaBb,则正常人为aabb,且其遵循基因的分离与自由组合定律,则AaBb能够产生正常的生殖细胞ab。
遗传咨询的内容和步骤:医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种遗传病作出诊断;分析遗传病的传递方式;推算出后代的再发风险率;向咨询对象提出防治对策和建议,如终止妊娠、进行产前诊断等。故步骤为②④①③。
(9)A、SOS基因启动子发生甲基化,抑制了RAS蛋白与GTP,不易导致恶性肿瘤的产生,A符合题意;
B、 NF-1 基因发生突变,则RAS蛋白与GTP结合物不能转变为RAS蛋白GDP结合物,则会导致恶性肿瘤的产生,B不符合题意;
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失,则没有正常的NF-1蛋白,导致RAS蛋白与GTP结合物不能转变为RAS蛋白GDP结合物,则会导致恶性肿瘤的产生,C不符合题意;
D、因为Ras 蛋白与GTP结合则会形成恶性肿瘤,因此当Ras 蛋白基因发生突变,其表达产物对 GTP 具有更强的亲和性时,可能导致恶性肿瘤发生,D不符合题意。
从图中可以看出若Ras 蛋白与GTP结合则会形成恶性肿瘤,当SOS 基因内部发生 8 对碱基插入发生基因突变后,不能促进Ras 蛋白与GTP结合,不易形成恶性肿瘤,A错误。
故选A。
1.(24-25高二上·上海青浦高级中学·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时, 内流,促进储存于 (结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量 (选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应 (选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
电信号→
化学突触
电信号→
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成 (选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是 。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理: 。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是 。
①提取物X的组成成分及比例
②使用的剂量
③使用后的副作用
【答案】(1) Ca2+ 突触小泡
(2) A A
(3) b c 电信号 a d 化学信号→电信号
(4) B 评价提取物X的作用效果
(5)评价提取物X的作用效果
(6)②③
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。兴奋在神经纤维上以电信号形成传导,在神经元之间通过突触以电信号→化学信号→电信号传递。
【详解】(1)据图1分析可知,兴奋传导至神经末梢时,Ca2+内流,促进储存于突触小泡内的谷氨酸释放。谷氨酸随后与突触后膜上的受体结合,引发膜电位的变化,这一过程中,信号从化学信号(谷氨酸)转化为电信号(膜电位变化),实现了兴奋的传递;
(2)图2展示了不同组别小鼠在经轻微刺激后突触后膜上电位变化的差异,主要表现电位变化的频率不同,即模型鼠组(神经病理性疼痛模型小鼠)的电位变化的频率高于正常鼠组。这一结果提示我们,轻微伤害刺激可能引起了通道N的打开,导致Ca2+内流增加,促进了突触前膜谷氨酸的释放量增多(A),使得SG区对轻微伤害刺激的反应增强(A),从而出现了痛觉敏感的现象;
(3)由题可知电突触的神经冲动是通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元,图4中a通过递质传递兴奋,所以表示化学突触,故①为b;根据图4,c表示突触前细胞和突触后细胞几乎同时兴奋,故②为c;电突触的信号转换就是电信号直接传递,不需要转换,故③为电信号;因为a表示化学突触,所以b表示电突触,故④为a;根据图4,d曲线有突触延搁现象,故⑤为d;化学突触处的信号转换是电信号转化为化学信号再转化为电信号,故⑥为:化学信号→电信号;
(4)实验中,通过对比实验组别一(正常鼠)和实验组别三(正常鼠+提取物X)的结果,痛觉指数相差不大,说明提取物X对正常鼠的痛觉形成并无显著影响(B),而设置组别四(模型鼠+地塞米松)的目的则是为了与实验组别五(模型鼠+提取物X)进行对照,以探究提取物X对神经病理性疼痛的缓解作用是否优于或相当于地塞米松,即评价提取物X的作用效果;
(5)实验结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用。其机理可能是提取物X降低了通道N的mRNA转录水平和蛋白表达水平,进而减少了Ca2+的内流和谷氨酸的释放量,使得SG区对轻微伤害刺激的反应减弱,从而缓解了痛觉敏感;
(6)在将提取物X作为药物进行临床试验之前,我们还需要特别关注其使用的剂量和使用后的副作用。因为不同的剂量可能会产生不同的效果,而过高的剂量或长期使用可能会带来不良的副作用。因此,在临床试验中需要严格控制剂量并密切监测患者的反应情况,①错误、②③正确。
故选②③。
2.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)记忆与遗忘就像是一个硬币的两个面,不可分割。传统观点认为,遗忘是一种被动衰退的过程,即随着时间的推移,记录与储存的信息自然瓦解或变得难以访问。然而,越来越多的证据表明,生物专门拥有一套精密复杂的遗忘系统来主动忘记已有的记忆,限制自身具备过目不忘天赋的可能。最新研究发现大脑海马区神经元上的AMPA内化与长期记忆的遗忘有关(如图1)。其中,AMPA是神经递质Glu的一种受体。
(1)正常情况下,突触前膜可将 (填信号形式)转化为化学信号,神经递质Glu通过 (编号选填)被释放到突触间隙,与突触后膜上的AMPA受体特异性结合,直接引发Na+通过 (编号选填)进入突触后膜,使突触后膜兴奋,且膜电位由 (编号选填)变为 (编号选填)。
①主动运输②协助扩散③自由扩散④胞吞;⑤胞吐⑥外正内负⑦外负内正
(2)结合所学知识以及图片信息,判断下列说法错误的是 。
A.学习和记忆是人类特有的高级神经活动
B.Glu作用后会被降解或回收,以防止后膜持续兴奋
C.AMPA的内化会导致突触前膜上AMPA数量减少,阻碍兴奋在神经元间的传递
D.条件反射是记忆的形成过程,其神经中枢是大脑皮层
酪氨酸激酶会催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。为探究AMPA磷酸化与其内化的关系,研究人员将野生型AMPA肽链的Glu-3Y区段的三个酪氨酸替换为丙氨酸,获得突变型AMPA,该区段称为“Glu-3A”。激素S作用下,体外培养的野生型细胞和突变型细胞的AMPA磷酸化水平和细胞膜表面AMPA数量的变化如图2所示。(注:*表示与野生型相比有显著性差异)
(3)将三个酪氨酸替换为丙氨酸的过程,属于可遗传变异中的 。
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.表观遗传
(4)上述实验结果表明:激素S能够促进AMPA的 区段的酪氨酸发生磷酸化, (促进/抑制)AMPA的内化。
对果蝇的研究发现,果蝇能记住去避开一种气味,训练的方法是接触这种气味之前伴随着电击。果蝇的这种记忆由一种被称为草形体神经元的细胞管理,如图3。电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元的神经细胞,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。
(5)结合已有知识分析与多巴胺定向运输、分泌有关的细胞结构有 。
A.细胞骨架 B.线粒体 C.高尔基体 D.中心体
(6)下列关于图3阐释的学习和遗忘的机制,不正确的是 。
A.多巴胺与蕈形体神经元的DAMB受体结合,就可以使果蝇形成记忆
B.果蝇避开气体的条件反射建立是气味与电击相关联的结果
C.记忆和遗忘的启动,取决于覃形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类
D.多巴胺发挥作用后与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞
【答案】(1) 电信号 ⑤ ② ⑥ ⑦
(2)AC
(3)B
(4) Glu-3Y 促进
(5)ABC
(6)A
【分析】神经元之间以突触相连,突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜;神经递质主要存在于突触小体的突触小泡内,神经末梢产生兴奋时,突触前膜将神经递质释放到突触间隙,作用于突触后膜的特异性受体,完成兴奋传递。
【详解】(1)正常情况下,突触前膜可将神经递质释放到突触间隙,作用于突触后膜的特异性受体,引起后膜兴奋或抑制,故可将电信号转化为化学信号;神经递质Glu通过⑤胞吐的方式被释放到突触间隙;与突触后膜上的AMPA受体特异性结合,直接引发Na+通过②协助扩散进入突触后膜;使突触后膜兴奋,即膜电位由⑥外正内负变为⑦外负内正。
(2)A、学习和记忆是高级神经活动,但不是人类特有的,比如一些动物学习捕食,A错误;
B、据题干信息可知,Glu是一种兴奋性神经递质,作用于突触后膜上的特异性受体后会被降解或回收,以防止后膜持续兴奋,B正确;
C、AMPA在突触后膜上,故AMPA的内化会导致突触后膜上AMPA数量减少,C错误;
D、记忆的形成过程是条件反射,以非条件反射为基础,其神经中枢是大脑皮层,D正确。
故选AC。
(3)将野生型AMPA肽链的Glu-3Y区段的三个酪氨酸替换为丙氨酸的过程,涉及基因内部相应碱基对的替换,属于可遗传变异中的基因突变,B正确,ACD错误。
故选B
(4)上述实验结果说明,在激素S作用下,体外培养的野生型细胞的AMPA磷酸化水平高于突变型细胞,且野生型细胞膜表面AMPA数量低于突变型,故激素S能够促进AMPA肽链的Glu-3Y区段的酪氨酸发生磷酸化;使其空间结构发生改变进而促进AMPA的内化。
(5)多巴胺定向运输、分泌,需要高尔基体形成囊泡,沿着细胞骨架定向运输,同时需要线粒体提供能量,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(6)A、据图可知,蕈形体神经元的DAMB受体与dDA1受体均为多巴胺受体,当多巴胺与蕈形体神经元的DAMB受体结合,使果蝇记忆遗忘,A错误;
B、由题干信息可知,果蝇接触某种气味时予以电击并重复多次,可以使其记住并避开这种气味,所以果蝇避开气体的条件反射建立是气味与电击相关联的结果,B正确;
C、据图可知,记忆和遗忘的启动,与电击或运动、睡眠等因素影响多巴胺的释放以及多巴胺与突触后膜上特异性受体结合的过程有关,多巴胺与受体的结合情况不同可能会导致果蝇的记忆与遗忘,C正确;
D、多巴胺属于神经递质,其发挥作用后会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,D正确。
故选A。
3.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)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。
(1)下列相关叙述错误的是 。
A.焦虑导致心跳加速与交感神经活动占优势有关
B.副交感神经占优势会抑制胃肠蠕动造成消化不良
C.情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平会升高
D.适量运动、自我调适以及心理咨询都可以缓解焦虑
如果过度紧张焦虑导致呼吸过于急促,可能造成身体排出过多的CO2;引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,.患者可通过反复屏气控制症状。
(2)下列叙述正确的是 (多选)
A.若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
C.患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
D.患者也可以通过深呼吸放松缓解
研究发现,茶叶中的L一茶氨酸可以缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,其作用机理如图1所示。
(3)喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有 。(用编号和箭头排序)
①消化液②组织液③血浆④淋巴⑤细胞内液
(4)结合已学知识和图2中信息,分析L一茶氨酸起到放松和镇静作用的机理 。
高架十字迷宫是检测小鼠焦虑程度常用的装置,其由两个开放臂和两个封闭臂组成,这四个臂通过中间平台相连,整体结构被抬高至一定高度。这种设计巧妙地模拟了啮齿类动物在自然环境中面对开放与封闭空间时的选择情境。动物的本能驱使其避免暴露于开放且无遮挡的空间,这种对开放环境的恐惧和回避行为反映了其焦虑状态。焦虑程度较高的动物会减少进入开放臂的次数、深度以及停留时间。
(5)为验证喂食L—茶氨酸能改善焦虑症状,研究人员选择焦虑模型小鼠做了高架十字迷宫实验。请完善本实验的实验过程:
Ⅰ.取焦虑模型小鼠若干只,随机分为两组;
Ⅱ.第一组小鼠连续喂食7天一定量L—茶氨酸,第二组小鼠 。
Ⅲ.将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠 以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)结合本文材料,推断第一、二组小鼠在高架十字迷宫实验中的运动轨迹依次为图2中的 、 ,并推测第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平 (低于/等于/高于)第二组。
【答案】(1)B
(2)ABC
(3)②→③→②
(4)L-茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体,使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少,合成的谷氨酸减少,使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少,引起的兴奋变少L-茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体,使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少;星形胶质细胞回收的谷氨酸变少,使得谷氨酰胺的合成变少
(5) 连续喂食7天等量生理盐水 进入开放臂的次数、深度以及停留时间
(6) 甲 乙 低于
【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】(1)A、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,故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错误;
C、当情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,进而导致肾上腺素水平会升高,C正确;
D、适量运动通过身体活动释放压力,自我调适能调整心态,心理咨询能给予专业的指导和帮助,都可以缓解焦虑,D正确。
故选B。
(2)A、若肺通气不畅通,CO2难以排出,会导致内环境中酸性物质增加,可能会引发“呼吸性酸中毒”,A正确;
B、CO2是人体细胞有氧呼吸第二阶段产生的,参与维持血浆pH的稳态,同时也能作为体液因子对呼吸运动起调节作用,B正确;
C、人体细胞进行无氧呼吸只产生乳酸,不产生CO2,所以患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质,C正确;
D、患者通过深呼吸会排出更多的CO2,加重碱中毒,D错误。
故选ABC。
(3)L - 茶氨酸经消化系统吸收后首先进入组织液,再进入血浆,经过血浆的运输,血浆中的L - 茶氨酸通过毛细血管壁进入组织液,被细胞吸收发挥作用,因此喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有②→③→②。
(4)由题图可知,L-茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体,使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少,合成的谷氨酸减少,使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少,引起的兴奋变少L-茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体,使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少;星形胶质细胞回收的谷氨酸变少,使得谷氨酰胺的合成变少,因此L一茶氨酸能起到放松和镇静作用。
(5)本实验是为了验证喂食L - 茶氨酸能改善焦虑症状,该实验的自变量为L - 茶氨酸的有无,因变量为进入开放臂的次数、深度以及停留时间,其他为无关变量,应保持相同且适宜。故第一组小鼠喂食L - 茶氨酸,第二组小鼠连续喂食7天等量生理盐水,作为对照组,这样才能对比出L - 茶氨酸的作用。将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠进入开放臂的次数、深度以及停留时间以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)第一组小鼠喂食了L - 茶氨酸,能够改善焦虑症状,焦虑程度降低,所以会更多地进入开放臂,其运动轨迹更倾向于图2中的甲;第二组小鼠未喂食L - 茶氨酸,焦虑症状未得到改善,会减少进入开放臂,其运动轨迹更倾向于图2中的乙。因为L - 茶氨酸能改善焦虑症状,第一组小鼠焦虑程度降低,而焦虑程度和脑脊液中的谷氨酸水平有关,焦虑程度降低时谷氨酸水平可能降低,所以第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平低于第二组。
4.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有 个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为 。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于 。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了 (物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进 ,导致 ,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是 。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射
B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退
D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述错误的是_______(多选)
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
(7)图3中 段是Na+内流引起的,其内流的机制是 。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图 。
【答案】(1) 2 由负变正 “兴奋性
(2)B
(3) 蛋白激酶A CREB-1基因的表达 新突触建立
(4)多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)C
(6)AD
(7) ac 适宜的刺激导致钠离子通道打开,引起钠离子通过协助扩散方式大量内流
(8)
【分析】题意分析,参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元;长期记忆与新突触的建立有关,短期记忆与脑区中一个形状像海马的区域有关。
【详解】(1)参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元,所以图中共有2个神经元;当兴奋传至①处时,由静息电位(外正内负)变为动作电位(外负内正),所以细胞膜内的电位由负变正;在②突触处,由突触前膜释放的谷氨酸相当于是一种神经递质,作用于突触后膜上的受体,由于引起了缩鳃反射,所以谷氨酸为一种兴奋性神经递质。
(2)题意显示,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射,该反射是先天就有的,属于非条件反射。
(3)长期记忆与新突触的建立有关,根据图2分析,产生的环腺苷酸激活了蛋白激酶A,从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强;与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达,导致新突触的形成,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。根据题意可知,要产生长时记忆,必须形成新突触,而多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)A、条件恐惧记忆的形成需要大脑的参与,因而属于条件反射,A正确;
B、该过程中电击属于非条件刺激,而铃声属于条件刺激,B正确;
C、条件恐惧记忆建立后需要不断加强,否则会逐渐消退,C错误;
D、出现僵直行为表明条件反射已经建立,因而经过了完成的反射弧,D正确。
故选C。
(6)A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是条件反射,是经过长期训练获得的,A错误;
B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,该反射的建立依赖大脑皮层言语区,B正确;
C、引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象,因而需要非条件刺激反复的作用,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退也需要大脑皮层参与,因为条件反射的消退是一个新的学习过程,D错误。
故选AD。
(7)图3中ac段是动作电位产生的过程,依赖Na+内流形成,其内流的机制是刺激引起神经细胞膜的通透性发生改变,钠离子通道打开,导致钠离子以协助扩散方式大量进入到细胞中,引起细胞膜内外电位差发生逆转,因而产生动作电位。
(8)为获得图3膜电位变化,图3显示的是动作电位的产生过程,且动作电位表现为膜内外的电位差,为了绘制实验检测图,则相应的连接电极应该分别位于膜内外,而后给予适宜的刺激,进而可在电流计中检测到如图示的变化,连接如下图:
试卷第42页,共43页
试卷第1页,共1页
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