内容正文:
广西钦州市大寺中学2026年春季学期高二年级4月份考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 最新研究发现,将年轻小鼠与老年小鼠共同饲养,可导致年轻小鼠短期记忆能力显著下降,且肠道微生物组成与老年小鼠趋同。进一步研究表明,古氏副拟杆菌过度增殖产生的中链脂肪酸可激活免疫受体GPR84,引发炎症并损伤迷走神经,阻断肠道—大脑通讯,最终导致海马体功能下降、记忆丧失。下列相关叙述错误的是( )
A. 年轻小鼠与老年小鼠共同饲养后记忆下降,与肠道微生物传播有关
B. 移植古氏副拟杆菌可直接导致年轻小鼠短期记忆能力下降
C. 清除老年小鼠体内的古氏副拟杆菌,可改善其记忆与认知能力
D. 中链脂肪酸通过直接抑制海马体神经元的活动导致记忆丧失
2. 严重烫伤会引起剧烈疼痛,剧烈疼痛可能引发休克。人被烫伤后丘脑可分泌内啡肽以防止剧烈疼痛从而避免休克。如图为烫伤引起疼痛的生理机制。下列叙述正确的是( )
A. 副交感神经活动占据优势可提高机体反应速度,应对有害刺激
B. 手被烫到后会快速缩回,调节该过程的神经中枢位于大脑皮层
C. 痛觉产生过程中,兴奋仅以电信号的形式在反射弧上单向传导
D. 内啡肽可能导致上行传导束中神经元的静息电位绝对值增大
3. 2026年4月教育部把初中体育作为中考重要学科,考试分数可能与语数外相同。说明对初中生加强体育训练的重视。以下说法错误的是( )
A. 适当增强体育训练,可以增强血液循环,有利于内环境稳态维持功能的提升
B. 适当的体育训练,可以促进中学生脑的发育和运动技能的协调
C. 适当的体育训练,有利于小脑的平衡机能的提高
D. 适当的体育训练,有利于提升大脑皮层学习与记忆的特有人类高级功能
4. 四肢瘫痪的Matt Nagle是第一位用侵入式脑机接口来控制机械臂的病人,他能够通过运动意图来完成机械臂控制、电脑光标控制等任务。植入皮层的微电极需接触神经细胞周围的液体环境,该液体中Na+浓度约为神经细胞内的12倍,K+浓度较低,且含有微量蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 若降低该液体中K+的浓度,将不利于皮层神经细胞兴奋
B. 神经细胞通过主动运输排出Na+以维持膜内外浓度差
C. 微电极采集到的信号是大脑神经细胞释放的神经递质
D. 若该液体中蛋白质含量显著升高,可能会导致水肿
5. 下图是反射弧和神经纤维局部放大的示意图,下列说法中错误的是( )
A. ①是感受器,正常情况下刺激③处和⑤处,都能产生反射
B. 刺激①处后,图B中兴奋的传导方向是a→b→c
C. ②是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成的效应器
D. 兴奋在⑥处只能由突触前膜向突触后膜单向传递
6. 将传统硬质电极长期植入动物大脑后,记录到的电信号会逐渐变弱甚至消失。而新型柔性电极能更长时间稳定记录信号。据此推测柔性电极具有的优势是( )
A. 材料降解产生营养物质,促进神经元生长
B. 减少对脑组织的损伤,减轻炎症和瘢痕
C. 电极尺寸更小,能直接刺入神经元内部记录
D. 电极可主动释放药物,抑制免疫反应
7. 下图为某神经元接受三个兴奋性神经元作用后引发动作电位的示意图。
下列叙述正确的是( )
A. 单个兴奋性神经元作用时,突触后膜Na+通道不开放,无法引发动作电位
B. 兴奋性神经元释放的神经递质,在突触间隙以主动运输的方式抵达突触后膜
C. 三个兴奋性神经元的分级电位在触发区汇总后,膜电位可达到阈电位
D. 若其中一个兴奋性神经元的功能受损,则触发区不可能达到阈电位
8. 科研人员用牛蛙坐骨神经研究温度对神经冲动产生和传导的影响,实验过程中给予适宜强度电刺激,结果如表所示。
实验温度(℃)
动作电位幅度(mV)
传导速度(m/s)
15
2.02
31.31
25
2.16
37.60
30
2.34
34.43
35
1.44
31.12
下列叙述正确的是( )
A. 实验中给予的电刺激强度,需保证所有神经细胞都能产生动作电位
B. 30℃时动作电位幅度最大,说明该温度下细胞内外Na+浓度差最小
C. 不同温度下的传导速度有差异,与神经细胞膜流动性的改变无关
D. 若适当增加培养液的K+浓度,则该实验使用的电刺激强度需增加
9. 我国科学家培育出的类脑类器官(“迷你大脑”),可产生神经电信号并控制机器人在沙盘上完成避障、决策等活动。下列关于该过程相关结构与生理过程的叙述,正确的是( )
A. 机器人感知障碍物并作出避障反应,属于需要大脑皮层参与的条件反射
B. “迷你大脑”产生的电信号传至机器人电机的过程,不需要经过突触结构
C. 若“迷你大脑”出现异常兴奋,可能与抑制性神经递质合成或释放不足有关
D. 机器人完成复杂避障行为的神经中枢主要位于大脑皮层,并受脊髓分级调控
10. 科学家通过“脑深部电刺激技术”,将微型电极植入患者大脑,向大脑受损区域施加微弱电流,恢复改善了脑损伤患者的认知能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 大脑受损可能导致人的学习和记忆能力下降
B. 电刺激产生的神经冲动在大脑的神经纤维上是单向传导的
C. 构成大脑的神经细胞相互连接,通过电信号传递信息
D. 向大脑受损区域施加微弱电流,可以重建神经细胞之间的连接,恢复信号传递
11. 皮肤或口腔黏膜中存在一种感受器,其能在一定的温度(≥42℃)下被激活,使人产生“热辣”感。下列叙述正确的是( )
A. “热辣”感的产生属于完整的非条件反射过程
B. 在42℃的温度刺激下,口腔黏膜能够产生“热辣”感
C. 皮肤和口腔黏膜在“热辣”感产生过程中不能产生兴奋,但能传递兴奋
D. 某同学看到辣椒时也会产生“热辣”感,该过程需要大脑皮层参与
12. 正常状态下机体谷氨酸(Glu)-谷氨酰胺(Gln)循环过程如图。大脑缺血时,星形胶质细胞的特异性标记物——GFAP表达含量增加,细胞形态发生改变,星形胶质细胞对兴奋性神经递质Glu的调控“失灵”。下列叙述错误的是( )
A. Glu-Gln循环有助于神经元的功能实现
B. 若抑制星形胶质细胞中GS的作用,会引起Glu在胞内积累
C. Glu进入星形胶质细胞的运输方式为协助扩散
D. 药物治疗脑缺血时,可以通过GFAP水平监测疗效
13. 在冰雪地面的训练和比赛中,运动员高精度动作的完成依赖于神经系统的精密调控。下列相关叙述错误的是( )
A. 在单板滑雪大跳台专项比赛中,副交感神经兴奋使瞳孔扩大,增强视觉敏锐度
B. 滑雪运动员进行1080度转体动作时,涉及到高级中枢对低级中枢的调控作用
C. 视觉信息通过视神经传入大脑皮层视觉中枢,帮助运动员判断障碍物的位置和起跳时机
D. 小脑通过协调肌肉活动和维持身体平衡,帮助运动员在U型雪槽中完成跳跃和回转动作
14. 神经递质是神经系统中的“化学信使”。下列关于神经递质的叙述,错误的是( )
A. 通过主动运输进入突触间隙
B. 与突触后膜的受体结合发挥作用
C. 使突触后神经元兴奋或抑制
D. 发挥作用后可被分解或回收利用
15. 心肌细胞动作电位的形成与神经元有所不同,当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图所示,0~4为5个不同的阶段。下列叙述正确的是( )
A. 阶段0由于K+外流产生动作电位
B. 阶段1和3由于Na+内流使膜电位下降
C. 阶段2的Ca2+内流与K+外流基本平衡
D. 阶段4的Na+与K+运输不消耗能量
16. 辣椒素是辣椒中引起“灼痛”感的主要成分,该物质易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,几乎不溶于水。研究表明,辣椒素能与感觉神经元细胞膜上的TRPV1蛋白结合,激活该蛋白的离子通道结构域,引起Ca2+、Na+等阳离子顺浓度梯度内流,最终产生痛觉。下列相关叙述错误的是( )
A. 喝含油脂的牛奶能有效缓解灼痛感与辣椒素具有脂溶性直接相关
B. 辣椒素与TRPV1蛋白结合后,TRPV1蛋白的空间结构会发生改变
C. TRPV1蛋白既是辣椒素的受体,也是运输Ca2+、Na+的载体蛋白
D. TRPV1激活后,阳离子内流会导致神经元膜内电位由负变为正
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题)
17. 日常生活中,某同学不小心碰到家里滚烫的玻璃杯时,迅速做出缩手反应,这一反射活动依赖完整的反射弧完成;而 “人民英雄” 国家荣誉称号获得者、武汉金银潭医院张定宇院长所患的渐冻症,因运动神经细胞受损导致肌肉失去神经支配,患者常表现为肌肉萎缩、肢体活动障碍,其病变机制与神经递质传递异常密切相关。请结合以下图示(图 A 为缩手反射反射弧结构图,图 B 为神经纤维局部放大膜内外电荷分布,图C是ALS患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构,①②③为兴奋传导过程。)回答问题:
(1)图A的②是由___________ 组成。
(2)图B中,表示兴奋部位的是___________(填字母),该兴奋传导方向与膜外电流流动方向___________(填“相同”或“相反”)。
(3)图C兴奋传递的方向是___________(填“②→③”或“③→②”),原因是___________。
(4)据图C判断谷氨酸是___________(填“兴奋”或“抑制”)型神经递质,图C中①到达轴突末梢,引起②过程并以___________方式释放神经递质,从而完成突触小体中的信号转换是___________。神经递质发挥作用后的去向是___________。
(5)ALS的发病机理是突触间隙中谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,神经细胞渗透压___________,最终吸水涨破。某药物通过作用于突触来缓解病症,其作用机理可能是___________(至少两点)。
18. 下图为某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(1)图甲中属于效应器的是___________(填序号)。
(2)针扎手部取血时,感觉神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至___________形成痛觉,这一过程___________(填“属于”或“不属于”)反射。采血过程中即使产生痛觉,此时患者也不会缩手,说明___________。
(3)若刺激甲图中的④,此处的膜电位发生的变化如图乙,该变化是由___________引起的。刺激④后,电流计B的偏转情况是___________。
(4)图丙中的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式转变过程为___________,使突触后膜电位发生变化,从而使下一个神经元___________。此过程中,兴奋的传递是单方向的,原因是___________。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是___________。
19. 图甲为人体膝跳反射示意图,其中“+”表示兴奋,“-”表示抑制,图乙为图甲中a处结构的放大示意图,据图回答问题:
(1)神经系统结构和功能的基本单位是_____。
(2)在未受刺激时,2处细胞膜两侧的电位处于_____状态,膜电位表现为_____。
(3)图乙是联系两个神经元的结构,称为_______。在两个神经元之间传递信息的化学物质是神经递质,该物质以_______的形式释放到两个神经元之间后,与后一种神经元细胞膜上的_____(填名称)特异性结合,产生兴奋。兴奋不能由⑤传到③的原因是_____。
(4)乙酰胆碱和多巴胺都属于兴奋性神经递质,则甲作用于乙后,最终会引起乙细胞膜上_____通道开放,该离子运输引起乙细胞膜上的膜电位变为_______。
(5)若某患者膝盖受伤,敲击髌骨下韧带后无反应,但能感觉到敲击,请推测可能受损的结构是______。
20. 疼痛已成为全球的主要健康问题。研究人员根据河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道的特点,开发出了TTX镇痛剂。TTX镇痛剂和吗啡类镇痛剂的作用机制如图所示,图中C为神经递质。回答下列问题:
(1)在正常生理状态下,强烈的热及化学刺激可引起局部组织释放致痛物质,其能使感受器_____(填“兴奋”或“抑制”),并最终在_____形成疼痛感觉。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与_____(填“膜内”或“膜外”)电流方向相同。
(2)神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放,其意义是_____。C与_____上的_____结合后,可将_____(填信号转化方式)。
(3)推测图中的_____(填“A”或“B”)为TTX镇痛剂。吗啡作为镇痛剂的机理是_____。长期使用吗啡导致机体产生耐受性的原因可能是_____(答一点)。
21. 经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图),其依据是“闸门控制学说”,“闸门”位于脊髓背角,传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号),这两类纤维分别以120m·s-1和2.3m·s-1的速度传导电信号,粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递信号。
回答下列问题:
(1)TENS作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜内电位变化为________,膜电位发生变化的机理是_________。
(2)图中兴奋由皮肤处向肌肉传递的过程中,需经过完整的反射弧,该反射弧的效应器是_________;兴奋经反射弧传递的过程中是_______(填“单向”或“双向”)传递的,其原因是_________。
(3)TENS镇痛的原理是________。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是________。
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广西钦州市大寺中学2026年春季学期高二年级4月份考试生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题(共16小题,其中第1-12小题,每小题2分,第13-16小题,每小题4分;共40分)
1. 最新研究发现,将年轻小鼠与老年小鼠共同饲养,可导致年轻小鼠短期记忆能力显著下降,且肠道微生物组成与老年小鼠趋同。进一步研究表明,古氏副拟杆菌过度增殖产生的中链脂肪酸可激活免疫受体GPR84,引发炎症并损伤迷走神经,阻断肠道—大脑通讯,最终导致海马体功能下降、记忆丧失。下列相关叙述错误的是( )
A. 年轻小鼠与老年小鼠共同饲养后记忆下降,与肠道微生物传播有关
B. 移植古氏副拟杆菌可直接导致年轻小鼠短期记忆能力下降
C. 清除老年小鼠体内的古氏副拟杆菌,可改善其记忆与认知能力
D. 中链脂肪酸通过直接抑制海马体神经元的活动导致记忆丧失
【答案】D
【解析】
【详解】A、年轻小鼠与老年小鼠共养后肠道微生物组成趋同,且记忆下降,说明该现象与肠道微生物传播有关,A正确;
B、古氏副拟杆菌过度增殖是引发记忆下降的关键诱因,因此移植该菌可直接导致年轻小鼠短期记忆下降,B正确;
C 、老年小鼠体内古氏副拟杆菌过度增殖是记忆丧失的原因,清除该菌可减少中链脂肪酸产生,缓解炎症和迷走神经损伤,改善记忆与认知,C正确;
D 、题干表明中链脂肪酸的作用路径为:激活GPR84→引发炎症→损伤迷走神经→阻断肠→脑通讯→海马体功能下降,并非直接抑制海马体神经元活动,D错误。
2. 严重烫伤会引起剧烈疼痛,剧烈疼痛可能引发休克。人被烫伤后丘脑可分泌内啡肽以防止剧烈疼痛从而避免休克。如图为烫伤引起疼痛的生理机制。下列叙述正确的是( )
A. 副交感神经活动占据优势可提高机体反应速度,应对有害刺激
B. 手被烫到后会快速缩回,调节该过程的神经中枢位于大脑皮层
C. 痛觉产生过程中,兴奋仅以电信号的形式在反射弧上单向传导
D. 内啡肽可能导致上行传导束中神经元的静息电位绝对值增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、应对有害刺激时,是交感神经活动占据优势,提高机体应对紧急刺激的能力;副交感神经负责维持安静状态下的生理活动,A错误;
B、手被烫后快速缩回是非条件反射,调节该过程的神经中枢位于脊髓,不是大脑皮层,B错误;
C、兴奋在反射弧上传导时,神经纤维上以电信号传导,突触位置会发生电信号→化学信号→电信号的信号转换,并非仅以电信号形式传导,C错误;
D、内啡肽的功能是抑制痛觉传导、避免剧烈疼痛。若内啡肽使上行传导束神经元的静息电位绝对值增大,神经元更不容易产生动作电位,会抑制兴奋向大脑皮层传导,从而发挥止痛作用,符合内啡肽的功能,D正确。
3. 2026年4月教育部把初中体育作为中考重要学科,考试分数可能与语数外相同。说明对初中生加强体育训练的重视。以下说法错误的是( )
A. 适当增强体育训练,可以增强血液循环,有利于内环境稳态维持功能的提升
B. 适当的体育训练,可以促进中学生脑的发育和运动技能的协调
C. 适当的体育训练,有利于小脑的平衡机能的提高
D. 适当的体育训练,有利于提升大脑皮层学习与记忆的特有人类高级功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、适当增强体育训练可以加快血液循环,提高营养物质运输和代谢废物排出的效率,有利于提升内环境稳态的维持功能,A正确;
B、适当的体育训练可对神经系统产生良性刺激,能促进中学生脑的发育,提升运动技能的协调性,B正确;
C、小脑的功能是维持身体平衡、协调躯体运动,适当体育训练可以锻炼提升小脑的平衡机能,C正确;
D、学习与记忆不是人类特有的高级功能,语言功能才是人类大脑皮层特有的高级功能,很多动物也具备学习和记忆的能力,D错误。
4. 四肢瘫痪的Matt Nagle是第一位用侵入式脑机接口来控制机械臂的病人,他能够通过运动意图来完成机械臂控制、电脑光标控制等任务。植入皮层的微电极需接触神经细胞周围的液体环境,该液体中Na+浓度约为神经细胞内的12倍,K+浓度较低,且含有微量蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 若降低该液体中K+的浓度,将不利于皮层神经细胞兴奋
B. 神经细胞通过主动运输排出Na+以维持膜内外浓度差
C. 微电极采集到的信号是大脑神经细胞释放的神经递质
D. 若该液体中蛋白质含量显著升高,可能会导致水肿
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经细胞静息电位的维持依赖K⁺外流,若降低该液体(细胞外液)的K⁺浓度,细胞内外K⁺浓度差增大,K⁺外流量增加,静息电位绝对值变大,更难达到动作电位阈值,不利于神经细胞兴奋,A正确;
B、神经细胞外Na⁺浓度远高于细胞内,Na⁺排出细胞为逆浓度梯度运输,方式为主动运输,该过程可维持膜内外Na⁺的浓度差,B正确;
C、微电极采集的是神经细胞的电信号(膜电位变化),神经递质是神经元之间传递信息的化学信号,不是电极采集的信号,C错误;
D、该液体是神经细胞周围的组织液,若组织液中蛋白质含量显著升高,会使组织液渗透压升高,渗透吸水增多,进而引发组织水肿,D正确。
5. 下图是反射弧和神经纤维局部放大的示意图,下列说法中错误的是( )
A. ①是感受器,正常情况下刺激③处和⑤处,都能产生反射
B. 刺激①处后,图B中兴奋的传导方向是a→b→c
C. ②是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成的效应器
D. 兴奋在⑥处只能由突触前膜向突触后膜单向传递
【答案】A
【解析】
【详解】A、①是感受器,正常情况下刺激③处和⑤处,都能产生反应,由于反射弧不完整,所以不属于反射,A错误;
B、刺激①处后产生反射,产生反射时,兴奋在神经纤维上是单向传导,即由a→b→c,B正确;
C、③上有神经节,属于传入神经,所以②是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成的效应器,C正确;
D、⑥是突触,兴奋在突触处只能由突触前膜向突触后膜单向传递,D正确。
6. 将传统硬质电极长期植入动物大脑后,记录到的电信号会逐渐变弱甚至消失。而新型柔性电极能更长时间稳定记录信号。据此推测柔性电极具有的优势是( )
A. 材料降解产生营养物质,促进神经元生长
B. 减少对脑组织的损伤,减轻炎症和瘢痕
C. 电极尺寸更小,能直接刺入神经元内部记录
D. 电极可主动释放药物,抑制免疫反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、电极需要长期稳定工作,若材料发生降解会破坏电极结构,无法正常发挥功能,A错误;
B、柔性电极和脑组织硬度更匹配,植入后可减少对脑组织的机械磨损,降低炎症反应和瘢痕组织生成的概率,因此能更长时间稳定记录信号,B正确;
C、题干未提及两类电极的尺寸差异,且若电极刺入神经元内部会直接损伤神经元,无法实现长期稳定记录,C错误;
D、新型柔性电极能更长时间稳定记录信号,应该是材料的选择避免了免疫反应,不具备主动释放药物的功能,D错误。
7. 下图为某神经元接受三个兴奋性神经元作用后引发动作电位的示意图。
下列叙述正确的是( )
A. 单个兴奋性神经元作用时,突触后膜Na+通道不开放,无法引发动作电位
B. 兴奋性神经元释放的神经递质,在突触间隙以主动运输的方式抵达突触后膜
C. 三个兴奋性神经元的分级电位在触发区汇总后,膜电位可达到阈电位
D. 若其中一个兴奋性神经元的功能受损,则触发区不可能达到阈电位
【答案】C
【解析】
【详解】A、单个兴奋性神经元作用时,突触后膜Na⁺通道并非完全不开放,仍能产生局部电位(分级电位),只是无法达到阈电位、引发动作电位,A错误;
B、神经递质在突触间隙通过扩散移动至突触后膜,B错误;
C、三个兴奋性神经元的分级电位在触发区进行总和,汇总后膜电位可达到阈电位,进而引发动作电位,C正确;
D、若其中一个神经元功能受损,剩余两个神经元的分级电位仍可通过空间或时间总和达到阈电位,“不可能” 的表述过于绝对,D错误。
8. 科研人员用牛蛙坐骨神经研究温度对神经冲动产生和传导的影响,实验过程中给予适宜强度电刺激,结果如表所示。
实验温度(℃)
动作电位幅度(mV)
传导速度(m/s)
15
2.02
31.31
25
2.16
37.60
30
2.34
34.43
35
1.44
31.12
下列叙述正确的是( )
A. 实验中给予的电刺激强度,需保证所有神经细胞都能产生动作电位
B. 30℃时动作电位幅度最大,说明该温度下细胞内外Na+浓度差最小
C. 不同温度下的传导速度有差异,与神经细胞膜流动性的改变无关
D. 若适当增加培养液的K+浓度,则该实验使用的电刺激强度需增加
【答案】A
【解析】
【详解】A、动作电位幅度会受到兴奋神经细胞数量的影响,因此需让所有神经细胞都产生动作电位,排除无关变量影响,A正确;
B、动作电位是Na+顺浓度梯度内流形成的,细胞内外Na+浓度差越大,Na+内流量越大,动作电位幅度越大,30℃时动作电位幅度最大,说明该温度下Na+内流最多,B错误;
C、神经冲动的传导依赖于细胞膜上离子通道的开闭,而离子通道的功能与细胞膜的流动性密切相关,C错误;
D、若适当增加培养液的K+浓度,则静息电位绝对值减小,更接近阈值,该实验使用的电刺激强度可适度减小,D错误。
9. 我国科学家培育出的类脑类器官(“迷你大脑”),可产生神经电信号并控制机器人在沙盘上完成避障、决策等活动。下列关于该过程相关结构与生理过程的叙述,正确的是( )
A. 机器人感知障碍物并作出避障反应,属于需要大脑皮层参与的条件反射
B. “迷你大脑”产生的电信号传至机器人电机的过程,不需要经过突触结构
C. 若“迷你大脑”出现异常兴奋,可能与抑制性神经递质合成或释放不足有关
D. 机器人完成复杂避障行为的神经中枢主要位于大脑皮层,并受脊髓分级调控
【答案】C
【解析】
【详解】A、反射是动物或人体通过完整反射弧完成的规律性应答,机器人无神经系统和反射弧,其避障反应不属于反射,A错误;
B、“迷你大脑”由神经细胞(神经元)构成,神经元之间传递兴奋必须经过突触结构,电信号在迷你大脑内部产生、传出的过程需要经过突触,B错误;
C、抑制性神经递质会抑制突触后神经元产生兴奋,若其合成或释放不足,对神经元的抑制作用减弱,会导致“迷你大脑”出现异常兴奋,C正确;
D、机器人不属于生物,不具有大脑皮层、脊髓等生物神经结构,不存在神经系统分级调控,D错误。
10. 科学家通过“脑深部电刺激技术”,将微型电极植入患者大脑,向大脑受损区域施加微弱电流,恢复改善了脑损伤患者的认知能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 大脑受损可能导致人的学习和记忆能力下降
B. 电刺激产生的神经冲动在大脑的神经纤维上是单向传导的
C. 构成大脑的神经细胞相互连接,通过电信号传递信息
D. 向大脑受损区域施加微弱电流,可以重建神经细胞之间的连接,恢复信号传递
【答案】C
【解析】
【详解】A、学习和记忆是大脑皮层的高级功能,若大脑相关功能区受损,可能导致人的学习和记忆能力下降,A正确;
B、生物体内的神经纤维处于完整的神经通路中,由于兴奋在突触处只能单向传递,因此电刺激产生的神经冲动在大脑的神经纤维上是单向传导的,B正确;
C、大脑的神经细胞(神经元)之间通过突触连接,兴奋在突触处传递时会发生电信号→化学信号→电信号的转换,并非仅通过电信号传递信息,C错误;
D、题干明确说明向受损区域施加微弱电流可改善脑损伤患者的认知能力,说明该操作可重建神经细胞之间的连接、恢复信号传递,D正确。
11. 皮肤或口腔黏膜中存在一种感受器,其能在一定的温度(≥42℃)下被激活,使人产生“热辣”感。下列叙述正确的是( )
A. “热辣”感的产生属于完整的非条件反射过程
B. 在42℃的温度刺激下,口腔黏膜能够产生“热辣”感
C. 皮肤和口腔黏膜在“热辣”感产生过程中不能产生兴奋,但能传递兴奋
D. 某同学看到辣椒时也会产生“热辣”感,该过程需要大脑皮层参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、完整的反射需要经过完整的反射弧,“热辣”感的产生仅涉及感受器、传入神经和大脑皮层的感觉中枢,无传出神经和效应器参与,不属于反射,A错误;
B、所有感觉的产生部位均为大脑皮层,口腔黏膜作为感受器仅能接受刺激产生兴奋,不能产生“热辣”感,B错误;
C、皮肤和口腔黏膜中的感受器接受适宜刺激后可产生兴奋,之后再将兴奋向神经中枢传递,因此二者可以产生兴奋,C错误;
D、看到辣椒产生“热辣”感是后天形成的条件反射,条件反射的神经中枢位于大脑皮层,因此该过程需要大脑皮层参与,D正确。
12. 正常状态下机体谷氨酸(Glu)-谷氨酰胺(Gln)循环过程如图。大脑缺血时,星形胶质细胞的特异性标记物——GFAP表达含量增加,细胞形态发生改变,星形胶质细胞对兴奋性神经递质Glu的调控“失灵”。下列叙述错误的是( )
A. Glu-Gln循环有助于神经元的功能实现
B. 若抑制星形胶质细胞中GS的作用,会引起Glu在胞内积累
C. Glu进入星形胶质细胞的运输方式为协助扩散
D. 药物治疗脑缺血时,可以通过GFAP水平监测疗效
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中可以看出,Glu - Gln循环中,神经元释放Glu,星形胶质细胞摄取Glu并转化为Gln,Gln又可以被神经元摄取利用,这一过程有助于维持神经元内环境的稳定,从而有助于神经元的功能实现,A正确;
B、图中显示GS能催化Glu合成Gln,若抑制星形胶质细胞中GS的作用,那么Glu就不能顺利转化为Gln,会导致Glu在胞内积累,B正确;
C、分析题图可知,Glu进入星形胶质细胞为逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输,该过程消耗的能量由膜两侧K+浓度差形成的电化学势能提供,C错误;
D、大脑缺血时,星形胶质细胞的特异性标记物GFAP表达含量增加,故在药物治疗脑缺血时,通过监测GFAP水平,若其水平下降,说明治疗有效果,所以可以通过GFAP水平监测疗效,D正确。
13. 在冰雪地面的训练和比赛中,运动员高精度动作的完成依赖于神经系统的精密调控。下列相关叙述错误的是( )
A. 在单板滑雪大跳台专项比赛中,副交感神经兴奋使瞳孔扩大,增强视觉敏锐度
B. 滑雪运动员进行1080度转体动作时,涉及到高级中枢对低级中枢的调控作用
C. 视觉信息通过视神经传入大脑皮层视觉中枢,帮助运动员判断障碍物的位置和起跳时机
D. 小脑通过协调肌肉活动和维持身体平衡,帮助运动员在U型雪槽中完成跳跃和回转动作
【答案】A
【解析】
【详解】A、自主神经分为交感神经和副交感神经,人体处于剧烈运动、紧张状态时交感神经兴奋,可使瞳孔扩大、增强视觉敏锐度,副交感神经兴奋时瞳孔缩小,A错误;
B、1080度转体属于复杂的躯体运动,需要大脑皮层高级中枢对脊髓等控制躯体运动的低级中枢进行调控,体现了神经系统的分级调节特点,B正确;
C、视觉的形成部位是大脑皮层视觉中枢,视觉信息经视神经传入该中枢后,运动员才能判断障碍物位置和起跳时机,C正确;
D、小脑具有协调肌肉活动、维持身体平衡的功能,可帮助运动员完成U型雪槽中的跳跃、回转等需要保持平衡的动作,D正确。
14. 神经递质是神经系统中的“化学信使”。下列关于神经递质的叙述,错误的是( )
A. 通过主动运输进入突触间隙
B. 与突触后膜的受体结合发挥作用
C. 使突触后神经元兴奋或抑制
D. 发挥作用后可被分解或回收利用
【答案】A
【解析】
【详解】A、神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,释放到突触间隙的方式为胞吐,依赖细胞膜的流动性,不属于主动运输,A错误;
B、神经递质属于信号分子,需要与突触后膜上的特异性受体结合后才能引发突触后膜的电位变化,发挥调节作用,B正确;
C、神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质两类,可分别使突触后神经元产生兴奋或抑制,C正确;
D、神经递质发挥作用后会被相应的酶分解,或被突触前膜回收重新利用,避免持续作用于突触后膜,保证神经调节的准确性和灵敏性,D正确。
15. 心肌细胞动作电位的形成与神经元有所不同,当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图所示,0~4为5个不同的阶段。下列叙述正确的是( )
A. 阶段0由于K+外流产生动作电位
B. 阶段1和3由于Na+内流使膜电位下降
C. 阶段2的Ca2+内流与K+外流基本平衡
D. 阶段4的Na+与K+运输不消耗能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、阶段0是Na+内流产生动作电位,A错误;
B、阶段1是Na+通道关闭、K+外流使膜电位下降,阶段3是K+外流使膜电位继续下降,B错误;
C、阶段2为平台期,Ca2+内流与K+外流基本平衡,膜电位保持稳定,C正确;
D、阶段4的Na+和K+运输是钠钾泵的主动运输过程,需要消耗能量,D错误。
16. 辣椒素是辣椒中引起“灼痛”感的主要成分,该物质易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,几乎不溶于水。研究表明,辣椒素能与感觉神经元细胞膜上的TRPV1蛋白结合,激活该蛋白的离子通道结构域,引起Ca2+、Na+等阳离子顺浓度梯度内流,最终产生痛觉。下列相关叙述错误的是( )
A. 喝含油脂的牛奶能有效缓解灼痛感与辣椒素具有脂溶性直接相关
B. 辣椒素与TRPV1蛋白结合后,TRPV1蛋白的空间结构会发生改变
C. TRPV1蛋白既是辣椒素的受体,也是运输Ca2+、Na+的载体蛋白
D. TRPV1激活后,阳离子内流会导致神经元膜内电位由负变为正
【答案】C
【解析】
【详解】A、辣椒素具有脂溶性,根据相似相溶原理,辣椒素可溶解在含油脂的牛奶中,减少其与感觉神经元上TRPV1蛋白的结合,因此能缓解灼痛感,A正确;
B、辣椒素与TRPV1蛋白结合后会激活其离子通道结构域,蛋白质功能发生改变的同时空间结构也会发生相应改变,B正确;
C、TRPV1蛋白是辣椒素的受体,同时作为离子通道介导阳离子顺浓度梯度内流,属于通道蛋白,不属于载体蛋白,C错误;
D、静息状态下神经元的膜电位为外正内负,TRPV1激活后阳离子内流,会导致膜内电位由负变为正,产生动作电位,D正确。
第II卷(非选择题)
二、综合题(5大题,共60分,请考生按要求作答问题)
17. 日常生活中,某同学不小心碰到家里滚烫的玻璃杯时,迅速做出缩手反应,这一反射活动依赖完整的反射弧完成;而 “人民英雄” 国家荣誉称号获得者、武汉金银潭医院张定宇院长所患的渐冻症,因运动神经细胞受损导致肌肉失去神经支配,患者常表现为肌肉萎缩、肢体活动障碍,其病变机制与神经递质传递异常密切相关。请结合以下图示(图 A 为缩手反射反射弧结构图,图 B 为神经纤维局部放大膜内外电荷分布,图C是ALS患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构,①②③为兴奋传导过程。)回答问题:
(1)图A的②是由___________ 组成。
(2)图B中,表示兴奋部位的是___________(填字母),该兴奋传导方向与膜外电流流动方向___________(填“相同”或“相反”)。
(3)图C兴奋传递的方向是___________(填“②→③”或“③→②”),原因是___________。
(4)据图C判断谷氨酸是___________(填“兴奋”或“抑制”)型神经递质,图C中①到达轴突末梢,引起②过程并以___________方式释放神经递质,从而完成突触小体中的信号转换是___________。神经递质发挥作用后的去向是___________。
(5)ALS的发病机理是突触间隙中谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,神经细胞渗透压___________,最终吸水涨破。某药物通过作用于突触来缓解病症,其作用机理可能是___________(至少两点)。
【答案】(1)传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成
(2) ①. b ②. 相反
(3) ①. ②→③ ②. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,兴奋在突触处单向传递
(4) ①. 兴奋 ②. 胞吐 ③. 电信号→化学信号 ④. 回收或降解
(5) ①. 升高 ②. 抑制突触前膜释放谷氨酸;抑制谷氨酸与突触后膜上的受体结合(或促进突触前膜回收谷氨酸;促进突触间隙中谷氨酸的分解)。
【解析】
【小问1详解】
图A中②是效应器,是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成。
【小问2详解】
图B中,兴奋部位的特点是膜内正电位、膜外负电位,对应字母b。该兴奋传导方向与膜外电流流动方向相反,即膜内电流方向与兴奋传导方向相同,膜外相反。
【小问3详解】
神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋在图中突触处的传递是单向的,方向是②→③,从突触前膜向突触后膜传递。
【小问4详解】
据图C判断谷氨酸是兴奋型神经递质,因为它能引起Na⁺内流,使突触后膜兴奋。 图C中①到达轴突末梢,引起②过程并以胞吐方式释放神经递质,从而完成突触小体中的信号转换:电信号→化学信号。神经递质发挥作用后的去向是被回收或被降解。
【小问5详解】
渐冻症的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用NMDA导致Na+过度内流,而Na+过度内流会导致突触后膜的神经细胞渗透压升高,进而导致细胞吸水涨破。该药物缓解病症的作用机理可能是:抑制突触前膜释放谷氨酸;抑制谷氨酸与突触后膜上的受体结合;促进突触前膜回收谷氨酸;促进突触间隙中谷氨酸的分解。
18. 下图为某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(1)图甲中属于效应器的是___________(填序号)。
(2)针扎手部取血时,感觉神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至___________形成痛觉,这一过程___________(填“属于”或“不属于”)反射。采血过程中即使产生痛觉,此时患者也不会缩手,说明___________。
(3)若刺激甲图中的④,此处的膜电位发生的变化如图乙,该变化是由___________引起的。刺激④后,电流计B的偏转情况是___________。
(4)图丙中的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式转变过程为___________,使突触后膜电位发生变化,从而使下一个神经元___________。此过程中,兴奋的传递是单方向的,原因是___________。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是___________。
【答案】(1)⑤ (2) ①. 大脑皮层 ②. 不属于 ③. 低级中枢受脑中相应高级中枢的调控
(3) ①. Na+内流 ②. 向左偏转一次
(4) ①. 化学信号→电信号 ②. 兴奋或抑制 ③. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 ④. 短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递
【解析】
【小问1详解】
图甲是反射弧的结构组成,其中①是感受器、②是传入神经、③是神经中枢、④是传出神经、⑤是效应器。
【小问2详解】
针扎手部取血时, 会在大脑皮层处形成痛觉, 这一过程不属于反射, 因为该过程兴奋只是传至神经中枢形成感觉, 没有经历完整反射弧。该同学在接受抽血时, 尽管感觉到了针刺的疼痛,为了配合医生, 他并没有缩回手臂, 这说明了低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
【小问3详解】
刺激甲图中的④, 图乙中传出神经纤维发生膜电位变化, 由静息时的外正内负变为外负内正, 出现动作电位, 而这种变化是由于刺激引起钠离子通道打开, Na+内流引起的。由于兴奋在细胞间传递是单向的,所以刺激④后,电流计B只向左偏转一次。
【小问4详解】
图丙中神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式从化学信号转变为电信号,从而使突触后膜电位发生变化,进而使下一个神经元兴奋或抑制。兴奋在突触处传递是单方向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。神经递质虽为小分子化合物,但以胞吐方式释放,其意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递。
19. 图甲为人体膝跳反射示意图,其中“+”表示兴奋,“-”表示抑制,图乙为图甲中a处结构的放大示意图,据图回答问题:
(1)神经系统结构和功能的基本单位是_____。
(2)在未受刺激时,2处细胞膜两侧的电位处于_____状态,膜电位表现为_____。
(3)图乙是联系两个神经元的结构,称为_______。在两个神经元之间传递信息的化学物质是神经递质,该物质以_______的形式释放到两个神经元之间后,与后一种神经元细胞膜上的_____(填名称)特异性结合,产生兴奋。兴奋不能由⑤传到③的原因是_____。
(4)乙酰胆碱和多巴胺都属于兴奋性神经递质,则甲作用于乙后,最终会引起乙细胞膜上_____通道开放,该离子运输引起乙细胞膜上的膜电位变为_______。
(5)若某患者膝盖受伤,敲击髌骨下韧带后无反应,但能感觉到敲击,请推测可能受损的结构是______。
【答案】(1)神经元 (2) ①. 静息 ②. 外正内负
(3) ①. 突触 ②. 胞吐 ③. 受体 ④. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(4) ①. 钠离子 ②. 外负内正
(5)传出神经和效应器
【解析】
【分析】分析图甲,反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分,是反射活动完成的结构基础。根据题意和图示分析可知:1是传入神经,2、3是传出神经。分析图乙,表示a突触的放大示意图,①表示突触小体,②表示突触小泡,③表示突触前膜,④表示突触间隙,⑤表示突触后膜,⑥表示受体,⑦表示神经递质。
【小问1详解】
神经元(神经细胞)是神经系统结构和功能的基本单位。
【小问2详解】
在未受刺激时,2处细胞膜两侧的电位处于静息电位,膜电位表现为外正内负。
【小问3详解】
图乙是联系两个神经元的结构称为突触,一个完整的突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。在两个神经元之间传递信息的化学物质是神经递质,神经递质由突触前膜经胞吐形式释放到突触间隙之后,经扩散到达突触后膜,神经递质作为信息分子,需要与突触后膜上的受体特异性结合,产生兴奋。兴奋在神经元之间的传递具有单向性,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋不能由⑤传到③。
【小问4详解】
乙酰胆碱和多巴胺作为兴奋性神经递质,作用于乙(突触后神经元)后,会引起乙细胞膜上钠离子通道开放。Na⁺大量内流,使乙细胞膜的膜电位由静息电位的外正内负,转变为外负内正的动作电位。
【小问5详解】
若某患者膝盖受伤,敲击髌骨下韧带后无反应,但能感觉到敲击,能感觉到敲击说明感受器、传入神经和神经中枢正常,无反应则可能是传出神经或效应器受损。
20. 疼痛已成为全球的主要健康问题。研究人员根据河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道的特点,开发出了TTX镇痛剂。TTX镇痛剂和吗啡类镇痛剂的作用机制如图所示,图中C为神经递质。回答下列问题:
(1)在正常生理状态下,强烈的热及化学刺激可引起局部组织释放致痛物质,其能使感受器_____(填“兴奋”或“抑制”),并最终在_____形成疼痛感觉。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与_____(填“膜内”或“膜外”)电流方向相同。
(2)神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放,其意义是_____。C与_____上的_____结合后,可将_____(填信号转化方式)。
(3)推测图中的_____(填“A”或“B”)为TTX镇痛剂。吗啡作为镇痛剂的机理是_____。长期使用吗啡导致机体产生耐受性的原因可能是_____(答一点)。
【答案】(1) ①. 兴奋 ②. 大脑皮层 ③. 膜内
(2) ①. 能在短时间内使神经递质大量释放,从而实现兴奋的快速传递 ②. 突触后膜 ③. (特异性)受体 ④. 化学信号转化为电信号
(3) ①. A ②. 吗啡可与突触前膜上的(特异性)受体结合,抑制突触前膜释放神经递质而影响突触后膜的Na+内流,阻断痛觉形成 ③. 吗啡受体的敏感度下降;吗啡受体的数量减少
【解析】
【小问1详解】
感受器能感受刺激产生兴奋,感觉都是在大脑皮层形成的,故在正常生理状态下,强烈的热及化学刺激可引起局部组织释放致痛物质,其能使感受器兴奋,并最终在大脑皮层形成疼痛感觉。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传递的方向与膜内电流方向相同。
【小问2详解】
神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放,其意义是能在短时间内使神经递质大量释放,从而实现兴奋的快速传递。C神经递质与突触后膜上的(特异性)受体结合后,可将化学信号转化为电信号。
【小问3详解】
分析题意,研究人员根据河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道的特点,开发出了TTX镇痛剂,据此结合题图可推测图中的A为TTX镇痛剂。吗啡作为镇痛剂的机理是吗啡可与突触前膜上的(特异性)受体结合,抑制突触前膜释放神经递质而影响突触后膜的Na+内流,阻断痛觉形成。长期使用吗啡,机体可能出现吗啡受体敏感度下降,或吗啡受体数量减少,导致相同剂量吗啡无法达到原有镇痛效果,产生耐受性。
21. 经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图),其依据是“闸门控制学说”,“闸门”位于脊髓背角,传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号),这两类纤维分别以120m·s-1和2.3m·s-1的速度传导电信号,粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递信号。
回答下列问题:
(1)TENS作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜内电位变化为________,膜电位发生变化的机理是_________。
(2)图中兴奋由皮肤处向肌肉传递的过程中,需经过完整的反射弧,该反射弧的效应器是_________;兴奋经反射弧传递的过程中是_______(填“单向”或“双向”)传递的,其原因是_________。
(3)TENS镇痛的原理是________。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是________。
【答案】(1) ①. 由负电位变为正电位(或由负变正或由负→正) ②. 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
(2) ①. 传出神经末梢及其所支配的肌肉 ②. 单向 ③. 神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上
(3) ①. 电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号 ②. 在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射包括条件反射与非条件反射,反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础,神经元受到刺激会产生兴奋,兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。
【小问1详解】
在静息状态下,细胞膜的膜电位是外正内负;当兴奋时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使膜电位变为外负内正,所以,兴奋时细胞膜的膜内电位变化为由负电位变为正电位。
【小问2详解】
图中兴奋由皮肤处向肌肉传递的过程中,需通过完整的反射弧,该反射弧的效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉;兴奋在反射弧传递的过程中需经过突触进行传递,所以是单向传递的,其原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
【小问3详解】
TENS镇痛的原理是电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激。
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