内容正文:
太原十五中2507班8月份月考
生物试题
一、单选题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。下列物质中,全部属于人体内环境组成成分的是( )
A. 血红蛋白、胰岛素、胃蛋白酶
B. 呼吸酶、抗体、神经递质
C. 血浆蛋白、葡萄糖、二氧化碳
D. 载体蛋白、氨基酸、麦芽糖
2. 下列有关说法中不正确的是( )
A. 葡萄糖、胰岛素、抗体、Na+均与血浆渗透压的形成有关
B. 神经元是构成神经系统的基本单位,一般包含胞体、树突、突触三部分
C. 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关
D. 某人不小心从高处摔下,医生检查其膝跳反射不正常,但也无法就此确定此人神经中枢是否受损
3. 如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 静息状态下,甲指针不偏转,乙指针也不偏转
B. 刺激a处时,甲指针偏转两次,乙指针偏转两次
C. 根据分别刺激a处和b处引起的乙偏转情况可以判断兴奋在突触处传递的方向
D. 清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针不偏转
4. 2022年2月6日,中国女足3:2逆转韩国女足夺冠,时隔16年重返亚洲之巅。比赛过程中运动员体内进行着各种生命活动的调节,下列相关说法正确的是( )
A. 在补时阶段,女足姑娘王晓雪背手用胸膛挡球,这个过程属于非条件反射
B. 运动员“扑、堵、传、射”等动作是由躯体运动神经有意识的支配,而心跳、呼吸等内脏器官的活动主要受自主神经系统支配,交感神经和副交感神经均属于传出神经
C. 运动员接收到信息之后,对这些信息进行处理和加工的中枢神经系统是由大脑皮层和脊髓组成的
D. 脑干参与运动的协调和身体平衡的维持
5. 研究发现,艾司氯胺酮可通过激活AMPK/SⅠRT1信号通路保护海马等脑区的神经元功能,进而改善认知能力。若使用AMPK抑制剂,则会减弱艾司氯胺酮的上述作用。下列叙述正确的是( )
A. 在海马脑区的神经元之间,兴奋传递的结构基础是突触
B. 患者海马脑区损伤会影响长时记忆的形成
C. 若AMPK基因发生突变,则艾司氯胺酮的保护效果可能会增强
D. 艾司氯胺酮通过加速新突触的建立进而形成短时记忆
6. 在很多公共场所布置的自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,通过电击恢复患者的正常心律,是可被非专业人员使用的用于抢救心搏骤停患者的医疗设备。下列叙述正确的是( )
A. 人体处于平静状态时,副交感神经对心脏的调节作用减弱,心率降低
B. 下丘脑属于中枢神经系统,具有调节心脏功能的基本活动中枢
C. 长期规律AED使用培训,可使相关操作形成条件反射,提高应急反应效率
D. 内脏运动神经以电信号形式直接刺激心肌细胞,使其兴奋
7. 研究发现,果蝇通过训练能记住并避开某种气味,训练的方法是接触这种气味时伴随着电击。该记忆由一种被称为蕈形体神经元的细胞管理,其机制如图1、图2所示,电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元,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。下列说法错误的是( )
A. 果蝇避开某种气味的反射建立过程,是气味与电击关联形成的
B. 压力和睡眠等因素,会影响突触间隙中多巴胺的含量
C. 多巴胺一旦与蕈形体神经元DAMB受体结合,就可以使果蝇形成记忆
D. 短时记忆可能与大脑皮层形状像海马的脑区有关,记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关
8. 下图为某突触传递示意图,有关叙述正确的是( )
A. 若抑制星形胶质细胞再摄取转运体功能,突触后膜一定会持续兴奋
B. 若图中为兴奋性神经递质,其可使突触后膜产生外负内正的动作电位
C. 图中神经递质的合成、释放及向突触后膜转移均需要消耗ATP
D. 神经递质被酶解后的产物只能通过血液运输离开突触间隙,无法被再利用
9. 图甲表示反射弧和脊髓结构图,图乙表示神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况,图丙是新鲜的神经—肌肉标本,下列叙述错误的是( )
A. 图丙中刺激A点不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 在图甲中,兴奋在③处实现了电信号→化学信号→电信号的转换
C. 在图乙中,表示兴奋部位的是b,神经冲动传导的方向与膜内电流方向相同
D. 在图甲中,给予②处一个适宜的刺激,电流计指针发生2次偏转
10. 科学家发现,TRPV1是一种神经元细胞膜上的痛觉受体(一种跨膜蛋白),同时也是一种阳离子通道。辣椒素和热刺激均可激活TRPV1,导致机体产生痛觉,辣椒素和热刺激的作用过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 兴奋处的神经纤维膜内电位变化为由负变正
B. 吃辣椒的同时喝热饮可能会加重痛觉
C. 伤害性刺激引起机体产生痛觉属于非条件反射
D. TRPV1 能够感受热刺激并产生电信号,属于反射弧中的感受器成分
11. 选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 实验中鼠的性别、年龄、初始体重等是无关变量,对实验有影响,应保持相同且适宜
B. 该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C. 实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D. 实验结果表明胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和
12. 人体心脏的搏动受交感神经和副交感神经的双重调控。乙酰胆碱作为神经递质,结合不同受体可产生兴奋或抑制两种效应:作用于节后神经元可使其兴奋;作用于心肌细胞则抑制心脏活动,使心率减慢,其神经支配机制如图所示。下列分析正确的是( )
A. 交感神经释放的去甲肾上腺素与副交感神经释放的乙酰胆碱,对心脏的调节效果相同
B. 若某药物特异性阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上受体的结合,则会使心跳加快
C. 交感神经和副交感神经对心脏的调节属于分级调节,不受大脑皮层的调控
D. 副交感神经中的第1个神经元和第2个神经元,释放的神经递质的功能相同
13. 马拉松比赛时,运动员耗氧量显著增加,同时产生大量CO2。下列分析错误的是( )
A. 机体代谢产生与排出的CO2基本相等是稳态调节的结果
B. 机体摄入的O2通过与内环境中的血红蛋白结合进行运输
C. 比赛过程中,HCO3-/H2CO3可缓冲乳酸导致的血浆pH降低
D. 运动时,CO2可通过神经系统对呼吸运动进行调节,以提高O2供给
14. 神经元释放的神经递质乙酰胆碱(ACh)作用于肌肉细胞。筒箭毒碱与ACh受体(ACh-R)可逆结合,-银环蛇毒素与ACh-R特异性结合且不易分离。下列叙述错误的是( )
A. ACh与ACh-R结合后进入肌肉细胞发挥作用
B. 筒箭毒碱和-银环蛇毒素均可作用于突触后膜
C. 体外实验中提高ACh浓度可减少筒箭毒碱与ACh-R的结合
D. 体外实验中可用带标记的-银环蛇毒素检测ACh-R的分布
15. 餐后嗜睡是指进食后出现的明显困倦、乏力的现象。研究发现,肠道中部分微生物产生的色氨酸在酶M的作用下会被转化为血清素,血清素在酶N作用下能合成褪黑素(一种促进睡眠的激素)。高糖高脂饮食会显著提高肠道中能产生色氨酸的微生物的数量。为了验证肠道微生物能产生色氨酸,且色氨酸是引发餐后嗜睡的关键因素,研究人员利用生理状况相同的健康小鼠进行如图所示实验,并检测三组小鼠的餐后睡眠时间,结果发现丙组小鼠的睡眠时间显著长于甲组小鼠和乙组小鼠的。下列相关叙述错误的是( )
A. 饥饿条件下,下丘脑内某区域兴奋,通过交感神经使胰高血糖素分泌增多
B. 推测图中甲组小鼠血液中色氨酸的相对浓度高于乙组小鼠的且低于丙组小鼠的
C. 推测向乙组小鼠饲喂抗生素是为了抑制肠道微生物产生色氨酸,向丙组小鼠饲喂的X饲料为高糖高脂饲料
D. 若酶N被分解,则血清素和褪黑素的含量会减少,有利于缓解餐后嗜睡现象
16. 长期高糖高脂环境会损伤胰岛B细胞,降低其对葡萄糖的敏感度。这种损伤在恢复正常饮食后仍会持续进展一段时间。研究人员构建模型鼠后,将其分为两组,两组均恢复正常饮食。以服用定量葡萄糖后的胰岛素水平变化为观测指标,探究巴瑞替尼(口服药物)对胰岛B细胞的修复效果,结果见图,下列推测错误的是( )
A. 应持续给予高糖高脂饮食以获得模型鼠
B. 对照组处理是模型鼠灌胃不含药物的溶剂
C. ①②对照说明巴瑞替尼有一定修复作用
D. 4周后对照组因病程进展胰岛B细胞损伤加重
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图甲为人体局部组织及体液成分示意图,其中数字表示相应的结构或液体,图乙为人体内细胞与外界环境进行物质交换的过程,a、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,I、II是有关的生理过程。图丙为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。回答问题:
(1)体液包括图甲中的________(用数字标号表示)成分。人在进行一定强度的体力劳动后,手掌上可能会磨出水疱,一段时间后,水疱中的液体会渗入到________(用数字标号表示)而使水疱自行消失。
(2)图甲中与⑥相比,⑤中CO2浓度较________(填“高”或“低”);剧烈运动时,骨骼肌细胞产生的代谢产物________进入⑤会使其pH下降,但因其含有________物质,又能使其pH稳定在正常范围。
(3)图乙中II过程表示________,图乙中的a对应图丙中的________(填序号),其渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
(4)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,则该表ABCD中与图丙中⑤和①相对应的字母分别是________________。
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
A
B
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
C
147
4
1.25
1
114
7.5
1
D
10
140
2.5
10.35
25
—
47
(5)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态________。体检时,通过检查血浆的________________两方面来预示机体是否处于健康状态。
18. 如图1是反射弧的组成示意图,①②③④⑤是反射弧的组成部分。图3、4为研究神经细胞膜电位变化的实验装置,给予适宜刺激后,电表测得的电位变化,其中图4的曲线绘制不完整。请回答下列问题。
(1)图1若为缩手反射的结构图,请用序号箭头表示________________________反射过程,某同学曾到医院取指血进行化验,采血针头刺破手指皮肤时感到疼痛,但他并未缩手,这体现神经系统的____________调节。
(2)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的胞体,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢运动障碍,对刺激____________(填“有”或“无”)感觉。
(3)如图2表示三个神经元及其联系。将三个神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中。给c点一个强刺激,乙电流计指针____________(填“会”或“不会”)发生偏转;原因是__________________________________________。给a点一个强刺激,乙电流计指针发生偏转绘制出图4所示的实验结果,请在图4中将测量结果曲线绘制完整____________。适当降低溶液S中的Na⁺浓度,图3中的动作电位将____________(填“不变”“增大”或“减小”)。
(4)某种药物能够阻止神经递质的分解,若将此药物放在图中e点与d点间的突触间隙处,在b处刺激,预计d所在的神经元将发生____________。
19. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和________。某病人接受针灸治疗时,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到________的调控。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→________→(脊髓)延髓→________→肾上腺。在针灸治疗过程中,兴奋在整个传导过程中是________(填“单向”或“双向”)传递的。
(3)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图中甲、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。据图分析,细针治疗不能引起动作电位的原因是________。
20. 多巴胺作为一种兴奋性神经递质,与愉悦感产生及行为动机增强有关。回答下列问题。
(1)研究者将小鼠放入设有杠杆的实验箱,小鼠随机踩一次杠杆会获得一滴糖水,此时T脑区的多巴胺神经元兴奋。踩杠杆动作受___________的运动区调控,属于___________(填“随意”或“不随意”)运动。通过多次训练,小鼠建立了主动踩杠杆获得糖水的条件反射,该条件反射的维持需要___________刺激的强化。
(2)随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),小鼠仍会主动踩杠杆;同时,N区乙酰胆碱释放量增加。据图(a)推测N区多巴胺释放量___________,原因是___________。
(3)将已建立条件反射的小鼠分为两组,分别在N脑区注射PBS和DHβE,多巴胺释放峰值如图(b)。与生理盐水相比,PBS作为溶剂的优点是___________。两组小鼠多巴胺释放量的差异是___________,推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为___________。
21. 某二倍体雌雄同株植物的果实形状受常染色体上两对等位基因(D/d、E/e)控制,两对基因独立遗传。当基因D存在时,果实表现为圆形;当基因d纯合时,果实表现为扁形,且扁形果实在基因E存在时表现为浅扁,在基因e纯合时表现为深扁。为探究该植物果实形状的遗传规律,研究人员做了有关实验,实验分组及结果如下。回答下列问题:
实验①:圆形×深扁,F1果实表现为圆形,F1自交产生F2,F2果实表现为12圆形:3浅扁:1深扁。
实验②:圆形×浅扁,F1果实表现为圆形,F1自交产生F2,F2果实表现为3圆形:1浅扁。
实验③:圆形×浅扁,F1果实表现为1圆形:1浅扁。
(1)实验①中,F1圆形果实个体的基因型为_________;F2圆形果实个体中杂合子所占比例为_______。
(2)实验②F1中所有圆形果实个体随机交配,后代中深扁果实个体所占比例为___________。实验③的亲本基因型组合有_____种。
(3)研究发现,扁形基因d是由圆形基因D所编码蛋白质的区域突变所致(相关编码链部分序列如图所示)。d基因表达的肽链比D基因表达的肽链短,结合图形分析,造成此现象的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。基因d所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为______________。(部分密码子见下表)
氨基酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
缬氨酸
精氨酸
组氨酸
苏氨酸
终止
密码子
AUG
UUU
UUG
GUA
CGU
CAC
ACG
UAG
(4)在育种过程中,研究人员偶然发现一株5号染色体三体(5号染色体多了1条)的高秆植株。已知该高秆性状是单个基因显性突变所致,三体植株产生的异常雌配子正常参与受精,异常雄配子不能参与受精。现欲探究控制株高的基因是否位于5号染色体上,研究人员让该三体高秆植株自交,观察并统计后代表型及比例。若控制株高的基因位于5号染色体上,则后代中矮秆:高秆=_______;若控制株高的基因不位于5号染色体上,则后代中矮秆:高秆=_______。
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太原十五中2507班8月份月考
生物试题
一、单选题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。下列物质中,全部属于人体内环境组成成分的是( )
A. 血红蛋白、胰岛素、胃蛋白酶
B. 呼吸酶、抗体、神经递质
C. 血浆蛋白、葡萄糖、二氧化碳
D. 载体蛋白、氨基酸、麦芽糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,属于细胞内液成分,胃蛋白酶存在于消化道中,消化道与外界直接相通,不属于内环境范畴,A错误;
B、呼吸酶是细胞内催化呼吸作用的酶,存在于细胞内部,不属于内环境成分,B错误;
C、血浆蛋白存在于血浆中,葡萄糖、二氧化碳可广泛分布在血浆、组织液中,均属于内环境的组成成分,C正确;
D、载体蛋白位于细胞膜上,不属于内环境,麦芽糖是植物二糖,人体无法直接吸收,内环境中不存在麦芽糖,D错误。
2. 下列有关说法中不正确的是( )
A. 葡萄糖、胰岛素、抗体、Na+均与血浆渗透压的形成有关
B. 神经元是构成神经系统的基本单位,一般包含胞体、树突、突触三部分
C. 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关
D. 某人不小心从高处摔下,医生检查其膝跳反射不正常,但也无法就此确定此人神经中枢是否受损
【答案】B
【解析】
【详解】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,葡萄糖等小分子溶质也参与渗透压的形成;葡萄糖、Na+属于血浆中的小分子溶质,胰岛素、抗体属于血浆中的蛋白质,均和血浆渗透压形成有关,A正确;
B、神经元是神经系统结构和功能的基本单位,一般由胞体、树突、轴突三部分组成;突触是神经元之间或神经元与效应器细胞之间传递信息的连接结构,不属于单个神经元的组成部分,B错误;
C、大脑皮层运动代表区的范围大小和躯体运动的精细程度呈正相关,运动越精细的器官,对应的皮层代表区范围越大,C正确;
D、膝跳反射需要完整的反射弧才能完成,感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器任意一个结构受损,都会导致膝跳反射异常,因此仅膝跳反射不正常无法确定神经中枢是否受损,D正确。
3. 如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 静息状态下,甲指针不偏转,乙指针也不偏转
B. 刺激a处时,甲指针偏转两次,乙指针偏转两次
C. 根据分别刺激a处和b处引起的乙偏转情况可以判断兴奋在突触处传递的方向
D. 清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针不偏转
【答案】C
【解析】
【详解】A、静息状态下神经纤维膜外正电位、膜内负电位,甲电流表两个电极分别接在同一位置的膜内和膜外,存在电位差,指针偏转;乙电流表两个电极均在膜外,电位相同,指针不偏转,A错误;
B、刺激a处时,兴奋传到甲所在位置时膜电位仅发生一次反转,甲指针偏转1次;兴奋先后传到乙的左右两个电极,乙指针偏转2次,B错误;
C、刺激a处,兴奋可单向通过突触传到右侧神经元,乙指针偏转2次;刺激b处,兴奋只能在右侧神经元传导,无法反向通过突触,乙指针仅偏转1次,两种偏转情况的差异可判断兴奋在突触处单向传递,C正确;
D、清除c处神经递质后刺激a处,兴奋仍可在左侧神经纤维传导,甲指针偏转1次;且兴奋可传到乙的左电极,使乙指针偏转1次,只是无法通过突触传到右电极,乙不会发生第二次偏转,并非乙不偏转,D错误。
4. 2022年2月6日,中国女足3:2逆转韩国女足夺冠,时隔16年重返亚洲之巅。比赛过程中运动员体内进行着各种生命活动的调节,下列相关说法正确的是( )
A. 在补时阶段,女足姑娘王晓雪背手用胸膛挡球,这个过程属于非条件反射
B. 运动员“扑、堵、传、射”等动作是由躯体运动神经有意识的支配,而心跳、呼吸等内脏器官的活动主要受自主神经系统支配,交感神经和副交感神经均属于传出神经
C. 运动员接收到信息之后,对这些信息进行处理和加工的中枢神经系统是由大脑皮层和脊髓组成的
D. 脑干参与运动的协调和身体平衡的维持
【答案】B
【解析】
【详解】A、非条件反射是生来就有的先天性反射,无需后天训练,背手用胸膛挡球是经过后天训练形成、需大脑皮层参与的条件反射,A错误;
B、躯体运动神经受意识支配,可调控“扑、堵、传、射”等躯体动作;心跳、呼吸等内脏活动主要受自主神经系统支配,交感神经和副交感神经都属于传出神经中的内脏运动神经,B正确;
C、中枢神经系统由脑(包括大脑、小脑、脑干、下丘脑等结构)和脊髓共同组成,并非仅包含大脑皮层和脊髓,C错误;
D、小脑的功能是协调运动、维持身体平衡,脑干是呼吸、心跳等维持基本生命活动的中枢所在部位,D错误。
5. 研究发现,艾司氯胺酮可通过激活AMPK/SⅠRT1信号通路保护海马等脑区的神经元功能,进而改善认知能力。若使用AMPK抑制剂,则会减弱艾司氯胺酮的上述作用。下列叙述正确的是( )
A. 在海马脑区的神经元之间,兴奋传递的结构基础是突触
B. 患者海马脑区损伤会影响长时记忆的形成
C. 若AMPK基因发生突变,则艾司氯胺酮的保护效果可能会增强
D. 艾司氯胺酮通过加速新突触的建立进而形成短时记忆
【答案】A
【解析】
【详解】A、兴奋在神经元之间传递的结构基础是突触,海马脑区的神经元之间的兴奋传递的结构基础是突触,A正确;
B、短时记忆主要与海马脑区的功能有关,长时记忆可能与新突触的建立有关,因此海马区损伤会影响短时记忆,B错误;
C、由题干可知,艾司氯胺酮通过激活AMPK通路发挥神经元保护作用,若AMPK基因发生突变,通常会导致AMPK结构和功能异常,无法被正常激活,艾司氯胺酮的保护效果会减弱,C错误;
D、新突触的建立与长时记忆的形成有关,且题干仅说明艾司氯胺酮通过激活相关信号通路保护神经元功能,未提及它能加速新突触建立,D错误。
6. 在很多公共场所布置的自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,通过电击恢复患者的正常心律,是可被非专业人员使用的用于抢救心搏骤停患者的医疗设备。下列叙述正确的是( )
A. 人体处于平静状态时,副交感神经对心脏的调节作用减弱,心率降低
B. 下丘脑属于中枢神经系统,具有调节心脏功能的基本活动中枢
C. 长期规律AED使用培训,可使相关操作形成条件反射,提高应急反应效率
D. 内脏运动神经以电信号形式直接刺激心肌细胞,使其兴奋
【答案】C
【解析】
【详解】A、人体处于平静状态时,副交感神经兴奋,对心脏的调节作用增强,使心率降低,A错误;
B、调节心脏功能的基本活动中枢位于脑干,并非下丘脑,B错误;
C、条件反射是后天通过学习和训练建立的,长期规律AED使用培训可使相关操作形成条件反射,提高应急反应效率,C正确;
D、内脏运动神经与心肌细胞之间通过突触传递信号,信号传递过程为电信号→化学信号→电信号,并非以电信号形式直接刺激心肌细胞,D错误。
7. 研究发现,果蝇通过训练能记住并避开某种气味,训练的方法是接触这种气味时伴随着电击。该记忆由一种被称为蕈形体神经元的细胞管理,其机制如图1、图2所示,电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元,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。下列说法错误的是( )
A. 果蝇避开某种气味的反射建立过程,是气味与电击关联形成的
B. 压力和睡眠等因素,会影响突触间隙中多巴胺的含量
C. 多巴胺一旦与蕈形体神经元DAMB受体结合,就可以使果蝇形成记忆
D. 短时记忆可能与大脑皮层形状像海马的脑区有关,记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、电击属于非条件刺激,气味属于无关刺激;经过多次将气味与电击配对训练后,二者建立联系,果蝇闻到气味就会主动躲避,该过程属于条件反射的建立,A正确;
B、比较图1和图2,发现在压力和睡眠基础上,神经元释放的多巴胺减少,说明压力和睡眠等因素,会影响突触间隙中多巴胺的含量 ,B正确;
C、多巴胺与DAMB受体结合后,还需要与气味引发的Ca2+、cAMP等参与一系列生化反应,才能最终形成记忆,C错误;
D、短时记忆与大脑皮层下形状像海马的脑区有关;从图中可以看出,在电击的情况下,神经元释放了神经递质和相应的受体结合,发生一系列的反应,产生学习和记忆,而在压力和睡眠条件下,释放的多巴胺减少,且该过程多巴胺需和DAMB受体结合,说明记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关 ,D正确。
8. 下图为某突触传递示意图,有关叙述正确的是( )
A. 若抑制星形胶质细胞再摄取转运体功能,突触后膜一定会持续兴奋
B. 若图中为兴奋性神经递质,其可使突触后膜产生外负内正的动作电位
C. 图中神经递质的合成、释放及向突触后膜转移均需要消耗ATP
D. 神经递质被酶解后的产物只能通过血液运输离开突触间隙,无法被再利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、抑制星形胶质细胞再摄取转运体功能后,突触间隙的神经递质还可通过酶解途径被分解,且神经递质也可能是抑制性递质,因此突触后膜不会一定持续兴奋,A错误;
B、兴奋性神经递质作用于突触后膜时,会引起突触后膜Na+内流,产生外负内正的动作电位,B正确;
C、神经递质通过自由扩散的方式在突触间隙中向突触后膜转移,该过程不需要消耗ATP,C错误;
D、神经递质被酶解后的产物可以被突触前膜或星形胶质细胞再摄取,重新用于合成神经递质,可被再利用,D错误。
9. 图甲表示反射弧和脊髓结构图,图乙表示神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况,图丙是新鲜的神经—肌肉标本,下列叙述错误的是( )
A. 图丙中刺激A点不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 在图甲中,兴奋在③处实现了电信号→化学信号→电信号的转换
C. 在图乙中,表示兴奋部位的是b,神经冲动传导的方向与膜内电流方向相同
D. 在图甲中,给予②处一个适宜的刺激,电流计指针发生2次偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A、刺激图丙的A点时,仅能检测到兴奋向A点右侧传导的现象,无法证明兴奋向A点左侧传导,因此不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的,A正确;
B、图甲中③为突触结构,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,B正确;
C、神经纤维兴奋部位的膜电位为外负内正,图乙中b符合该特征;神经冲动传导方向与膜内局部电流方向相同,与膜外相反,C正确;
D、兴奋在突触处的传递是单向的,只能从突触前膜传到突触后膜,刺激图甲的②(传出神经),兴奋无法反向通过突触传到传入神经,因此电流计指针不发生偏转,D错误。
10. 科学家发现,TRPV1是一种神经元细胞膜上的痛觉受体(一种跨膜蛋白),同时也是一种阳离子通道。辣椒素和热刺激均可激活TRPV1,导致机体产生痛觉,辣椒素和热刺激的作用过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 兴奋处的神经纤维膜内电位变化为由负变正
B. 吃辣椒的同时喝热饮可能会加重痛觉
C. 伤害性刺激引起机体产生痛觉属于非条件反射
D. TRPV1 能够感受热刺激并产生电信号,属于反射弧中的感受器成分
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经纤维静息状态下膜电位为外正内负,兴奋时Na+内流,膜电位变为外负内正,因此兴奋处的神经纤维膜内电位变化为由负变正,A正确;
B、辣椒素和热刺激均可激活TRPV1,二者同时作用时会增强刺激效果,可能加重痛觉,B正确;
C、反射的发生需要完整的反射弧参与,痛觉仅在大脑皮层(神经中枢)产生,该过程没有经过传出神经和效应器,未经过完整反射弧,不属于反射,C错误;
D、TRPV1能够感受热刺激并将刺激转化为电信号,具备感受器的功能,属于反射弧中的感受器成分,D正确。
11. 选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 实验中鼠的性别、年龄、初始体重等是无关变量,对实验有影响,应保持相同且适宜
B. 该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑以排除内源性激素的干扰
C. 实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
D. 实验结果表明胰岛素与生长激素协同作用的效应大于它们单独作用之和
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验中除自变量外,其余可能影响实验结果的变量属于无关变量,鼠的性别、年龄、初始体重都属于无关变量,应保持相同且适宜,避免干扰实验结果,A正确;
B、胰岛素由胰腺的胰岛B细胞分泌,生长激素由垂体分泌,为排除内源性激素的干扰,应切除胰腺和垂体,不需要切除下丘脑,且切除下丘脑会影响多种生命活动的调节,B错误;
C、与生理盐水组对比,单独注射生长激素组、单独注射胰岛素组的大鼠平均体重均更高,说明两种激素都能促进大鼠生长,C正确;
D、胰岛素与生长激素共同处理组的大鼠体重增量明显大于两个单独处理组的体重增量之和,说明二者具有协同作用,且协同效应大于各自单独作用之和,D正确。
12. 人体心脏的搏动受交感神经和副交感神经的双重调控。乙酰胆碱作为神经递质,结合不同受体可产生兴奋或抑制两种效应:作用于节后神经元可使其兴奋;作用于心肌细胞则抑制心脏活动,使心率减慢,其神经支配机制如图所示。下列分析正确的是( )
A. 交感神经释放的去甲肾上腺素与副交感神经释放的乙酰胆碱,对心脏的调节效果相同
B. 若某药物特异性阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上受体的结合,则会使心跳加快
C. 交感神经和副交感神经对心脏的调节属于分级调节,不受大脑皮层的调控
D. 副交感神经中的第1个神经元和第2个神经元,释放的神经递质的功能相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、交感神经释放的去甲肾上腺素可使心脏活动加快,副交感神经释放的乙酰胆碱会抑制心脏活动、使心率减慢,二者对心脏的调节效果相反,A错误;
B、乙酰胆碱作用于心肌细胞时会产生抑制心脏活动、减慢心率的效应,若药物特异性阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上受体的结合,该抑制效应会被解除,进而使心跳加快,B正确;
C、交感神经和副交感神经属于自主神经系统,其活动仍然受大脑皮层等高级中枢的调控,C错误;
D、副交感神经第1个神经元释放的乙酰胆碱作用于第2个神经元时会使其兴奋,第2个神经元释放的乙酰胆碱作用于心肌细胞时会抑制心脏活动,二者释放的神经递质功能不同,D错误。
13. 马拉松比赛时,运动员耗氧量显著增加,同时产生大量CO2。下列分析错误的是( )
A. 机体代谢产生与排出的CO2基本相等是稳态调节的结果
B. 机体摄入的O2通过与内环境中的血红蛋白结合进行运输
C. 比赛过程中,HCO3-/H2CO3可缓冲乳酸导致的血浆pH降低
D. 运动时,CO2可通过神经系统对呼吸运动进行调节,以提高O2供给
【答案】B
【解析】
【详解】A、稳态是机体通过调节作用,使各器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,机体产生和排出的CO2基本相等可维持内环境成分稳定,是稳态调节的结果,A正确;
B、血红蛋白位于红细胞内部,不属于内环境的组成成分,B错误;
C、血浆中存在HCO3-/H2CO3等缓冲对,可中和无氧呼吸产生的乳酸,避免血浆pH大幅降低,维持pH相对稳定,C正确;
D、CO2可作为化学信号刺激呼吸中枢,使呼吸运动加深加快,提高O2供给,该过程有神经系统参与调节,D正确。
14. 神经元释放的神经递质乙酰胆碱(ACh)作用于肌肉细胞。筒箭毒碱与ACh受体(ACh-R)可逆结合,-银环蛇毒素与ACh-R特异性结合且不易分离。下列叙述错误的是( )
A. ACh与ACh-R结合后进入肌肉细胞发挥作用
B. 筒箭毒碱和-银环蛇毒素均可作用于突触后膜
C. 体外实验中提高ACh浓度可减少筒箭毒碱与ACh-R的结合
D. 体外实验中可用带标记的-银环蛇毒素检测ACh-R的分布
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙酰胆碱(ACh)作为神经递质,仅需与突触后膜上的ACh受体结合即可引发突触后膜电位变化,发挥作用后会被降解或回收,并不会进入肌肉细胞内,A错误;
B、ACh受体位于突触后膜(肌肉细胞膜)上,筒箭毒碱和α-银环蛇毒素均可与ACh受体结合,因此二者均可作用于突触后膜,B正确;
C、筒箭毒碱与ACh竞争结合同一受体,且结合是可逆的,体外实验中提高ACh浓度,可使ACh在受体结合的竞争中占优势,减少筒箭毒碱与ACh-R的结合,C正确;
D、α-银环蛇毒素可与ACh-R特异性结合且不易分离,因此体外实验中可用带标记的α-银环蛇毒素定位ACh-R,检测其分布,D正确。
15. 餐后嗜睡是指进食后出现的明显困倦、乏力的现象。研究发现,肠道中部分微生物产生的色氨酸在酶M的作用下会被转化为血清素,血清素在酶N作用下能合成褪黑素(一种促进睡眠的激素)。高糖高脂饮食会显著提高肠道中能产生色氨酸的微生物的数量。为了验证肠道微生物能产生色氨酸,且色氨酸是引发餐后嗜睡的关键因素,研究人员利用生理状况相同的健康小鼠进行如图所示实验,并检测三组小鼠的餐后睡眠时间,结果发现丙组小鼠的睡眠时间显著长于甲组小鼠和乙组小鼠的。下列相关叙述错误的是( )
A. 饥饿条件下,下丘脑内某区域兴奋,通过交感神经使胰高血糖素分泌增多
B. 推测图中甲组小鼠血液中色氨酸的相对浓度高于乙组小鼠的且低于丙组小鼠的
C. 推测向乙组小鼠饲喂抗生素是为了抑制肠道微生物产生色氨酸,向丙组小鼠饲喂的X饲料为高糖高脂饲料
D. 若酶N被分解,则血清素和褪黑素的含量会减少,有利于缓解餐后嗜睡现象
【答案】D
【解析】
【详解】A、饥饿条件下,下丘脑内某区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升,A正确;
B、根据丙组小鼠的睡眠时间显著长于甲组和乙组,且乙组添加了抗生素,可知甲组小鼠血液中色氨酸的相对浓度高于乙组且低于丙组,B正确;
C、乙组饲喂抗生素是为了抑制肠道微生物产生色氨酸,丙组饲喂的X饲料为高糖高脂饲料,C正确;
D、若酶N被分解,则褪黑素含量减少,血清素含量不会减少,D错误。
16. 长期高糖高脂环境会损伤胰岛B细胞,降低其对葡萄糖的敏感度。这种损伤在恢复正常饮食后仍会持续进展一段时间。研究人员构建模型鼠后,将其分为两组,两组均恢复正常饮食。以服用定量葡萄糖后的胰岛素水平变化为观测指标,探究巴瑞替尼(口服药物)对胰岛B细胞的修复效果,结果见图,下列推测错误的是( )
A. 应持续给予高糖高脂饮食以获得模型鼠
B. 对照组处理是模型鼠灌胃不含药物的溶剂
C. ①②对照说明巴瑞替尼有一定修复作用
D. 4周后对照组因病程进展胰岛B细胞损伤加重
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验的目的是探究巴瑞替尼对B细胞的修复效果,实验的前提是构建B细胞损伤的模型鼠。已知长期高糖高脂环境会损伤胰岛B细胞,所以可通过持续给予高糖高脂饮食以获得模型鼠,A正确;
B、实验设计需要遵循对照原则,探究药物的作用时,对照组通常使用不含药物的溶剂处理,所以对照组处理是模型鼠灌胃不含药物的溶剂,B正确;
C、图示①是实验前(未给药处理)的胰岛素水平,②是给药4周后的实验组结果,①②对照只能说明给药后实验组胰岛素水平仍低于实验前,无法说明巴瑞替尼的修复作用;要证明巴瑞替尼有修复效果,需要②(实验组)和③(对照组)对照,②胰岛素含量显著高于③,才能说明巴瑞替尼的修复作用,C错误;
D、据题意可知,“高糖高脂造成的B细胞损伤,在恢复正常饮食后仍会持续进展”,对照组不用药,因此4周后对照组B细胞损伤随病程进展加重,胰岛素分泌进一步减少,符合图中③对照组的结果,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。图甲为人体局部组织及体液成分示意图,其中数字表示相应的结构或液体,图乙为人体内细胞与外界环境进行物质交换的过程,a、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,I、II是有关的生理过程。图丙为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。回答问题:
(1)体液包括图甲中的________(用数字标号表示)成分。人在进行一定强度的体力劳动后,手掌上可能会磨出水疱,一段时间后,水疱中的液体会渗入到________(用数字标号表示)而使水疱自行消失。
(2)图甲中与⑥相比,⑤中CO2浓度较________(填“高”或“低”);剧烈运动时,骨骼肌细胞产生的代谢产物________进入⑤会使其pH下降,但因其含有________物质,又能使其pH稳定在正常范围。
(3)图乙中II过程表示________,图乙中的a对应图丙中的________(填序号),其渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
(4)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,则该表ABCD中与图丙中⑤和①相对应的字母分别是________________。
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
A
B
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
C
147
4
1.25
1
114
7.5
1
D
10
140
2.5
10.35
25
—
47
(5)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态________。体检时,通过检查血浆的________________两方面来预示机体是否处于健康状态。
【答案】(1) ①. ①③⑤⑥ ②. ①⑤
(2) ①. 低 ②. CO2和乳酸 ③. 缓冲
(3) ①. 重吸收 ②. ①
(4)DB (5) ①. 相对的 ②. 化学成分和理化性质
【解析】
【小问1详解】
①~⑥分别表示淋巴液、组织细胞、组织液、血细胞、血浆和细胞内液。体液包括细胞内液和细胞外液,即图甲中的①③⑤⑥。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后,水疱中的液体会渗入到⑤(血浆)和①(淋巴液)而使水疱自行消失。
【小问2详解】
图甲⑤是血浆,⑥是细胞内液,两者相比,CO2在组织细胞中产生,由组织液扩散进入血浆,故血浆中的浓度低于细胞内液,即⑤低于⑥。剧烈运动时,骨骼肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,代谢产物CO2和乳酸进入⑤会使其pH下降,但因其含有HCO3-(缓冲)物质,又能使其pH稳定在7.35~7.45正常范围内。
【小问3详解】
图乙中B表示肾脏,Ⅱ过程表示重吸收过程,图乙中a参与物质交换对应的内环境成分为血浆,即对应图丙中的①,其渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质有关。
【小问4详解】
根据表中B液体含有较高浓度的蛋白质和Na+,可确定该液体为血浆与图丙中①相对应,D中含有较高浓度K+和蛋白质可确定其为细胞内液与图丙中⑤相对应。
【小问5详解】
正常生物机体通过神经-体液-免疫调节机制使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境稳态。内环境稳态实质是指细胞外液中化学成分和理化性质处于相对稳定状态,血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是相对的。体检时,通过检查血浆的化学成分和理化性质两方面来预示机体是否处于健康状态。
18. 如图1是反射弧的组成示意图,①②③④⑤是反射弧的组成部分。图3、4为研究神经细胞膜电位变化的实验装置,给予适宜刺激后,电表测得的电位变化,其中图4的曲线绘制不完整。请回答下列问题。
(1)图1若为缩手反射的结构图,请用序号箭头表示________________________反射过程,某同学曾到医院取指血进行化验,采血针头刺破手指皮肤时感到疼痛,但他并未缩手,这体现神经系统的____________调节。
(2)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的胞体,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢运动障碍,对刺激____________(填“有”或“无”)感觉。
(3)如图2表示三个神经元及其联系。将三个神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中。给c点一个强刺激,乙电流计指针____________(填“会”或“不会”)发生偏转;原因是__________________________________________。给a点一个强刺激,乙电流计指针发生偏转绘制出图4所示的实验结果,请在图4中将测量结果曲线绘制完整____________。适当降低溶液S中的Na⁺浓度,图3中的动作电位将____________(填“不变”“增大”或“减小”)。
(4)某种药物能够阻止神经递质的分解,若将此药物放在图中e点与d点间的突触间隙处,在b处刺激,预计d所在的神经元将发生____________。
【答案】(1) ①. ①→②→⑤→③→④ ②. 分级
(2)有 (3) ①. 不会 ②. 兴奋在突触结构单向传递 ③. ④. 减小
(4)持续性的兴奋或抑制
【解析】
【小问1详解】
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成,图1中①是感受器,②是传入神经(有神经节),⑤是神经中枢,③是传出神经,④是效应器,所以反射过程为①→②→⑤→③→④。 采血针头刺破手指皮肤时感到疼痛但未缩手,这是因为大脑皮层(高级神经中枢)控制了脊髓(低级神经中枢)的活动,体现了神经系统的分级调节。
【小问2详解】
由题意可知,病毒侵染了③传出神经的细胞体,但对②传入神经和神经中枢没有影响,即兴奋可以传递到神经中枢,但无法传递到效应器,所以严重的小儿麻痹症患者对刺激有感觉,但却表现出下肢运动障碍。
【小问3详解】
给c点一个强刺激,因为兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能从一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或细胞体,所以兴奋不能传到a、b所在的神经元,乙电流计指针不会发生偏转,原因是兴奋在神经元之间的传递是单向的(或兴奋在突触结构单向传递)。给a点一个强刺激,兴奋传到乙电流计的某一电极时,该电极处神经纤维膜外为负电位,另一电极处膜外为正电位,电流计指针会发生两次方向相反的偏转,完整曲线应先向下偏转,再向上偏转回到初始状态,曲线图为:。适当降低溶液S中的Na⁺浓度,Na⁺内流减少,图3中的动作电位将减小。
【小问4详解】
若某种药物能够阻止神经递质的分解,将此药物放在e点与d点间的突触间隙处,在b处刺激时,释放的神经递质没有被分解,可持续起作用,所以预计d所在的神经元将发生持续性的兴奋或抑制。
19. 针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和________。某病人接受针灸治疗时,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到________的调控。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→________→(脊髓)延髓→________→肾上腺。在针灸治疗过程中,兴奋在整个传导过程中是________(填“单向”或“双向”)传递的。
(3)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图中甲、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。据图分析,细针治疗不能引起动作电位的原因是________。
【答案】(1) ①. 脊神经 ②. 大脑皮层
(2) ①. Prokr2 ②. 迷走神经 ③. 单向
(3)细针的刺激不能达到引发动作电位的阈电位
【解析】
【小问1详解】
外周神经系统包括脑神经和脊神经;大脑皮层是最高级中枢,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到大脑皮层的调控。
【小问2详解】
完整的反射弧应该包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,该调节过程涉及的反射弧为:足三里→Prokr2(感觉神经元)→延髓→迷走神经→肾上腺;在反射弧中,兴奋在整个传导过程是单向传递的,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,从而保证了兴奋传递的方向性。
【小问3详解】
细针治疗未引起动作电位,判断依据是图甲中细针治疗时,神经末梢的电位变化没有达到阈电位,而动作电位的产生需要达到阈电位,所以细针未引起动作电位。
20. 多巴胺作为一种兴奋性神经递质,与愉悦感产生及行为动机增强有关。回答下列问题。
(1)研究者将小鼠放入设有杠杆的实验箱,小鼠随机踩一次杠杆会获得一滴糖水,此时T脑区的多巴胺神经元兴奋。踩杠杆动作受___________的运动区调控,属于___________(填“随意”或“不随意”)运动。通过多次训练,小鼠建立了主动踩杠杆获得糖水的条件反射,该条件反射的维持需要___________刺激的强化。
(2)随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),小鼠仍会主动踩杠杆;同时,N区乙酰胆碱释放量增加。据图(a)推测N区多巴胺释放量___________,原因是___________。
(3)将已建立条件反射的小鼠分为两组,分别在N脑区注射PBS和DHβE,多巴胺释放峰值如图(b)。与生理盐水相比,PBS作为溶剂的优点是___________。两组小鼠多巴胺释放量的差异是___________,推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为___________。
【答案】(1) ①. 大脑皮层 ②. 随意 ③. 糖水##非条件
(2) ①. 增加 ②. 乙酰胆碱与多巴胺神经元上的受体结合,引起Na+内流,使多巴胺神经元兴奋,促进多巴胺释放
(3) ①. 调节pH的相对稳定 ②. 低难度任务时,两组多巴胺释放量差异不大;高难度任务阶段差异明显,DHβE组多巴胺释放量显著低于PBS组 ③. 主动踩杠杆的频率降低##不踩杠杆
【解析】
【小问1详解】
躯体运动的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层的躯体运动区,所以踩杠杆动作受大脑皮层的运动区调控,因为该动作是小鼠经过训练主动完成的,所以属于随意运动。条件反射是在非条件反射基础上形成的,其维持需要非条件刺激(此处为糖水这一非条件刺激)的强化。
【小问2详解】
由图(a)可知,乙酰胆碱神经元释放乙酰胆碱,作用于多巴胺神经元上的乙酰胆碱受体,引起Na+内流,使多巴胺神经元兴奋,进而促进多巴胺释放。当随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),N区乙酰胆碱释放量增加,所以推测N区多巴胺释放量增加。
【小问3详解】
PBS是磷酸盐缓冲液,作为溶剂的优点是调节pH的相对稳定。由图(b)可知,两组小鼠多巴胺释放量的差异是低难度任务时,两组多巴胺释放量差异不大;高难度任务阶段差异明显,DHβE组多巴胺释放量显著低于PBS组,因为多巴胺与愉悦感产生及行为动机增强有关,DHβE组多巴胺释放量低,所以推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为主动踩杠杆的频率降低(或不踩杠杆)。
21. 某二倍体雌雄同株植物的果实形状受常染色体上两对等位基因(D/d、E/e)控制,两对基因独立遗传。当基因D存在时,果实表现为圆形;当基因d纯合时,果实表现为扁形,且扁形果实在基因E存在时表现为浅扁,在基因e纯合时表现为深扁。为探究该植物果实形状的遗传规律,研究人员做了有关实验,实验分组及结果如下。回答下列问题:
实验①:圆形×深扁,F1果实表现为圆形,F1自交产生F2,F2果实表现为12圆形:3浅扁:1深扁。
实验②:圆形×浅扁,F1果实表现为圆形,F1自交产生F2,F2果实表现为3圆形:1浅扁。
实验③:圆形×浅扁,F1果实表现为1圆形:1浅扁。
(1)实验①中,F1圆形果实个体的基因型为_________;F2圆形果实个体中杂合子所占比例为_______。
(2)实验②F1中所有圆形果实个体随机交配,后代中深扁果实个体所占比例为___________。实验③的亲本基因型组合有_____种。
(3)研究发现,扁形基因d是由圆形基因D所编码蛋白质的区域突变所致(相关编码链部分序列如图所示)。d基因表达的肽链比D基因表达的肽链短,结合图形分析,造成此现象的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。基因d所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为______________。(部分密码子见下表)
氨基酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
缬氨酸
精氨酸
组氨酸
苏氨酸
终止
密码子
AUG
UUU
UUG
GUA
CGU
CAC
ACG
UAG
(4)在育种过程中,研究人员偶然发现一株5号染色体三体(5号染色体多了1条)的高秆植株。已知该高秆性状是单个基因显性突变所致,三体植株产生的异常雌配子正常参与受精,异常雄配子不能参与受精。现欲探究控制株高的基因是否位于5号染色体上,研究人员让该三体高秆植株自交,观察并统计后代表型及比例。若控制株高的基因位于5号染色体上,则后代中矮秆:高秆=_______;若控制株高的基因不位于5号染色体上,则后代中矮秆:高秆=_______。
【答案】(1) ①. DdEe ②. 5/6
(2) ①. 0 ②. 4##四
(3) ①. 基因D的第21位碱基缺失,使基因D突变成基因d,基因d转录出的mRNA中提前出现了终止密码子,导致翻译过程提前终止,合成的肽链长度变短 ②. 苏氨酸
(4) ①. 1:2 ②. 1:3
【解析】
【小问1详解】
该植物果实形状由两对独立遗传的等位基因控制。由实验①结果可知:圆形(D_)×深扁(ddee), F1果实全部为圆形,且F1自交所得F2,的表型及比例为圆形:浅扁:深扁=12:3:1,该比例为9:3:3;1的变式,说明F1的基因型为DdEe。F2圆形果实个体基因型包括D-E-和D-ee两类,共占12份,其中纯合子基因型为 DDEE和DDee,共占2份(1份DDEE 和1份DDee),其余10份均为杂合子(如DdEE,DDEe、DdEe、Ddee等)。因此,F2圆形果实个体中杂合子所占比例为 10/12=5/6。
【小问2详解】
实验②中,F1自交所得F2的表型比为3圆形:1浅扁,符合基因型为DdEE的个体自交的结果,由此推知,圆形果实亲本基因型为DDEE,浅扁果实亲本基因型为ddEE。F2圆形果实个体的基因型及比例为1/3 DDEE、2/3 DdEE,均不含基因e,其随机交配后代不可能出现深扁果实,故深扁果实个体所占比例为0。实验③中,F1表型比为1圆形:1浅扁,且无深扁,符合该条件的亲本基因型组合有4种:DdEE×ddEE、DdEE×ddEe、DdEe×ddEE、Ddee×ddEE。
【小问3详解】
由题中信息和题图可知,基因D的第21位碱基缺失,使基因D突变成基因d,基因d转录出的mRNA 中的第125个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。基因d所编码的多肽链中,第124个氨基酸的密码子为ACG,所以最后一个氨基酸的名称为苏氨酸。
【小问4详解】
由题中信息可知,矮秆为隐性性状,高秆为显性性状,发生显性突变(设由基因r突变为基因R)的三体高秆植株基因型为Rrr。若控制株高的基因R/r位于5号染色体上,则该三体高秆植株自交,可育雄配子种类及比例为R : r =1:2(基因型为Rr和rr的雄配子异常,不能参与受精),雌配子种类及比例为R:Rr : rr : r = 1:2:1:2,自交后代的表型及比例为矮秆:高秆=1:2。若控制株高的基因位于其他染色体上,则雄、雌配子的种类及比例均为R : r=1:1,自交后代的表型及比例为矮秆:高秆=1:3。
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