科学家们发现,辣并不是味觉而是“痛觉"。2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者用辣椒素和相关细胞进行了研究。大致研究过程如下:
第一步:寻找人体中能够感受“辣”的细胞。
第二步:将不同待测基因分别在上述细胞中表达,寻找对辣椒素敏感的基因。
第三步:经过一系列尝试,发现了新离子通道蛋白基因,并命名为TRPV1基因。
回答下列问题:
(1)人体中能够感受“辣”的细胞是一类神经细胞,该细胞接受辣椒素的刺激后发挥的作用是_____________ 。
(2)产生“辣痛”感觉的部位在人体的_____________ 。食用辣椒后产生痛觉的过程不属于反射,理由是______________ 。
(3)研究者发现,表达TRPV1基因的哺乳动物细胞在辣椒素刺激后,表现出强烈的内向电流反应。为证明TRPV1基因的作用,该实验还需设置的对照组是______________ 。
(4)上述寻找感受辣椒素“关键基因”的研究中利用了科学研究方法中的_____________ (填“加法”或“减法”)原理。
第一步:寻找人体中能够感受“辣”的细胞。
第二步:将不同待测基因分别在上述细胞中表达,寻找对辣椒素敏感的基因。
第三步:经过一系列尝试,发现了新离子通道蛋白基因,并命名为TRPV1基因。
回答下列问题:
(1)人体中能够感受“辣”的细胞是一类神经细胞,该细胞接受辣椒素的刺激后发挥的作用是
(2)产生“辣痛”感觉的部位在人体的
(3)研究者发现,表达TRPV1基因的哺乳动物细胞在辣椒素刺激后,表现出强烈的内向电流反应。为证明TRPV1基因的作用,该实验还需设置的对照组是
(4)上述寻找感受辣椒素“关键基因”的研究中利用了科学研究方法中的
更新时间:2022-09-24 09:14:36
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【推荐1】如图是二个神经元(部分)构成的突触结构,当神经冲动传至轴突末梢时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,触发突触小泡前移并释放神经递质。图中①~⑥分别表示发生在膜上的不同过程。回答下列问题:
(1)神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是_____ 。Ca2+通过①过程进入膜内,活化①过程和⑤过程的信号刺激分别是_____ 、_____ 。
(2)②过程为释放神经递质,②过程与⑥过程的共同点是_____ 。若②过程释放的神经递质活化④过程,突触后膜将不能产生兴奋,原因最可能是___________________ 。
(3)突触前神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。为验证上述结论,请选择合适的材料设计实验方案加以证明。
实验材料:Ca2+通道阻滞剂、Na+通道阻滞剂、电刺激设备等。
对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
实验组:____________________________________________________________________________ 。
预期实验结果:______________________________________________________________________ 。
(1)神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是
(2)②过程为释放神经递质,②过程与⑥过程的共同点是
(3)突触前神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。为验证上述结论,请选择合适的材料设计实验方案加以证明。
实验材料:Ca2+通道阻滞剂、Na+通道阻滞剂、电刺激设备等。
对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
实验组:
预期实验结果:
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【推荐2】双极细胞是视网膜的一种中间神经元,它向内、外各伸出一个突起:向外为树突,末端分枝较多,与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触,接收信号输入;向内为轴突,整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。
(1)在反射弧中,视杆细胞和视锥细胞作为____ 接受光信号。与双极细胞形成突触时,视杆细胞和视锥细胞膜属于突触____ (填“前”或“后”)膜。
(2)根据图示,Ca2+内流后引起的作用是____ 。内源大麻素对甲细胞膜Ca2+通道的调节途径是____ 。
(3)眼压升高可使兴奋性递质谷氨酸大量释放,谷氨酸受体被过度激活,通过系列变化引起视网膜神经节细胞凋亡,引发青光眼等致盲眼病。请根据以上病因,从神经调节的角度提出两条不同的治疗思路:____ 。
(4)视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理损伤过程,如青光眼、视网膜动静脉阳塞等。大鼠RIRI会促进IL-1β的合成。从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材,目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具,设计实验验证藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用。请简要写出实验思路,并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的正常大鼠若干只,视网膜缺血再灌注手术设备,藏红花素溶液(用生理盐水配制),生理盐水,注射器,IL-1β检测仪等。
(1)在反射弧中,视杆细胞和视锥细胞作为
(2)根据图示,Ca2+内流后引起的作用是
(3)眼压升高可使兴奋性递质谷氨酸大量释放,谷氨酸受体被过度激活,通过系列变化引起视网膜神经节细胞凋亡,引发青光眼等致盲眼病。请根据以上病因,从神经调节的角度提出两条不同的治疗思路:
(4)视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理损伤过程,如青光眼、视网膜动静脉阳塞等。大鼠RIRI会促进IL-1β的合成。从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材,目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具,设计实验验证藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用。请简要写出实验思路,并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的正常大鼠若干只,视网膜缺血再灌注手术设备,藏红花素溶液(用生理盐水配制),生理盐水,注射器,IL-1β检测仪等。
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【推荐3】味觉的产生是通过化学物质作用于味觉细胞上的受体蛋白,从而激活味觉细胞以及相连的神经通路而产生。人在吃芥末时,强大的酸辣感以及有害的冷刺激会使人产生类似疼痛的感觉。痛觉形成的机理如图所示,TRPA1是一种通道蛋白。回答下列问题:______ 形成,味觉和痛觉的产生不属于反射,原因是____________
(2)图中③表示的结构是______ ,兴奋在该处只能单向传递的原因是____________ 。TRPA1作为通道蛋白,其运输Ca2+进入神经元的过程______ (填“需要”或“不需要”)能量。
(3)研究表明位于肺部表面的神经末梢上的TRPA1是咳嗽的“开关”。如果有刺激物随空气进入肺部,刺激物与TRPA1会发生结合,促进Ca2+的流动引起神经末梢膜侧内的电位变化是____________ ,使神经末梢兴奋继而引起一系列反应,使人咳嗽。这一研究成果有助研发咳嗽的新药物,试说明研发新型咳嗽药的思路是:____________ 。
(1)味觉和痛觉在
(2)图中③表示的结构是
(3)研究表明位于肺部表面的神经末梢上的TRPA1是咳嗽的“开关”。如果有刺激物随空气进入肺部,刺激物与TRPA1会发生结合,促进Ca2+的流动引起神经末梢膜侧内的电位变化是
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【推荐1】进食可刺激胰腺分泌胰液,其中的消化酶用来在小肠中消化食物;同时进食也可以刺激K细胞分泌多肽GIP,GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞,其作用机制如图所示(1~4代表细胞膜上的结构)。
(1)进食后胃酸刺激小肠,从而使其分泌_________ ,经血液传送至胰腺,促使其分泌胰液。该途径表明机体可通过_____________ 方式调节胰液的分泌。
(2)图中结构1~4是细胞膜上的________ 。进食后,_________________ 通过结构3、4作用于胰岛细胞,促进胰岛素分泌增加,进而降低血糖水平,这一作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,这种调节方式称为_________________ 。
(3)与注射相比,口服葡萄糖后更能促进胰岛素的分泌,其原因是_________________ 。
(4)糖尿病有多种类型,其中Ⅰ型糖尿病人体内胰岛素的浓度偏低,Ⅱ型糖尿病人体内胰岛素的浓度正常或偏高。推测Ⅱ型糖尿病的发病原因有可能是抗体作用于细胞膜表面结构2,使其不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。患者的抗体由_______ 细胞产生,这种病属于哪一类免疫失调症?_________________ 。
(5)有人患上了胰腺癌,这与免疫系统的_________________ 功能下降有关。
(1)进食后胃酸刺激小肠,从而使其分泌
(2)图中结构1~4是细胞膜上的
(3)与注射相比,口服葡萄糖后更能促进胰岛素的分泌,其原因是
(4)糖尿病有多种类型,其中Ⅰ型糖尿病人体内胰岛素的浓度偏低,Ⅱ型糖尿病人体内胰岛素的浓度正常或偏高。推测Ⅱ型糖尿病的发病原因有可能是抗体作用于细胞膜表面结构2,使其不能发挥作用,从而使血糖浓度升高。患者的抗体由
(5)有人患上了胰腺癌,这与免疫系统的
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【推荐2】褪黑素是参与动物节律行为调节的重要激素之一,在人和其他哺乳动物体内由松果体合成、分泌,可以改善睡眠质量。褪黑素的合成、分泌与日照周期同步。实验发现:持续光照可造成小鼠松果体质量减轻,细胞缩小,而人为致盲小鼠的松果体细胞内的褪黑素合成酶的活性增强。
(1)请推测一昼夜中,人体内的褪黑素分泌量变化有什么规律?________
(2)正常情况下,婴儿每天的睡眠时间长于老年人,睡眠质量也高于老年人,由此可以得出什么结论?______
(3)实验发现,切除雌鼠松果体后,卵巢会增生变肥大,而注射褪黑素则会使卵巢质量减轻,这说明褪黑素与性腺发育有什么关系?___________
(1)请推测一昼夜中,人体内的褪黑素分泌量变化有什么规律?
(2)正常情况下,婴儿每天的睡眠时间长于老年人,睡眠质量也高于老年人,由此可以得出什么结论?
(3)实验发现,切除雌鼠松果体后,卵巢会增生变肥大,而注射褪黑素则会使卵巢质量减轻,这说明褪黑素与性腺发育有什么关系?
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【推荐3】卡尔曼综合征(KS)是一种低促性腺激素型性腺功能减退症,其染色体形态及数目正常。目前,可利用GnRH脉冲泵定时定量的将戈那瑞林(一种药物)脉冲式输入皮下,刺激机体分泌促性腺激素,从而起到治疗KS的效果。请据图分析并回答问题:
(1)卡尔曼综合征是一种罕见的遗传疾病,其变异的根本来源是________ 。患者往往都还伴有嗅球和嗅束发育不全或缺失,说明基因和性状的关系并不都是简单的________ 关系。
(2)利用GnRH脉冲泵输入戈那瑞林,可以一定程度上治疗KS。推测戈那瑞林的作用与____ (填激素名称)相似,GnRH脉冲泵相当于发挥了图中的________ (填腺体名称)的作用。
(3)戈那瑞林可在人体内发挥作用,最终会导致性激素的产生。正常情况下性激素的产生途径符合图中激素________ (填甲、乙或丙)的方式,性激素可通过________ 方式进入细胞内发挥作用。使用戈那瑞林时需控制用量,不同患者的戈那瑞林用量不同,原因是________ 。
(4)戈那瑞林发挥作用后,在血浆中代谢为无活性的片段,经尿排出。人体中影响尿量多少的激素主要是________ ,该激素的合成与分泌符合图中激素________ (填甲、乙或丙)的方式。
(1)卡尔曼综合征是一种罕见的遗传疾病,其变异的根本来源是
(2)利用GnRH脉冲泵输入戈那瑞林,可以一定程度上治疗KS。推测戈那瑞林的作用与
(3)戈那瑞林可在人体内发挥作用,最终会导致性激素的产生。正常情况下性激素的产生途径符合图中激素
(4)戈那瑞林发挥作用后,在血浆中代谢为无活性的片段,经尿排出。人体中影响尿量多少的激素主要是
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【推荐1】下图表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答:
(1)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为________________ ,进行的主要场所是______________ ,所需要的原料是_____________ 。
(2)图2中方框内所示结构是________ 的一部分,它主要在_________ 中合成,其基本组成单位是________________ ,可以用图2方框中数字_________ 表示。
(3)若该多肽合成到图1示UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子对应的基因中的序列是___________ 。
(4)从化学成分角度分析,与图1中⑥结构的化学组成最相似的是 ( )
(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对,则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过 ( )
(1)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为
(2)图2中方框内所示结构是
(3)若该多肽合成到图1示UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子对应的基因中的序列是
(4)从化学成分角度分析,与图1中⑥结构的化学组成最相似的是 ( )
A.乳酸杆菌 | B.噬菌体 | C.染色体 | D.流感病毒 |
A.166和55 | B.166和20 | C.333和111 | D.333和20 |
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【推荐2】手足口病是由肠道病毒引起的传染病,肠道病毒(EV-71)是该病最常见的病原体之一。研究表明EV-71由衣壳蛋白和基因组(单股正链+RNA)两部分构成。如图是:
密码子表(部分)
(1)用文字与箭头表示EV- 71遗传信息的传递过程:___________ 。
(2)在EV-71遗传信息的流动过程中____________ 是遗传信息的载体,由________ 为信息的流动提供能量,蛋白质是遗传信息表达的产物,可见生命是____________ 的统一体。
(3)图示+RNA上有肠道细胞核糖体识别和结合的位点。蛋白酶作用是___________ ,物质N的作用机理是____________ 。
(4)若+ RNA上部分序列如下...AUGUAUACAGAACAUUG...序列,写出氨基酸对应序列____________ 。
密码子表(部分)
氨基酸 | 密码子 | 氨基酸 | 密码子 |
甲硫氨酸 | AUG(起始) | 苏氨酸 | ACU、ACC、ACA、ACG |
色氨酸 | UGG | 脯氨酸 | CCU、CCC、CCA、CCG |
谷氨酸 | GAA、GAG | 缬氨酸 | GUU、GUC、GUA、GUG |
酪氨酸 | UAC、UAU | 精氨酸 | AGA、AGG、CGU、CGC、CGA、CGG |
组氨酸 | CAU、CAC | 亮氨酸 | UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG |
(1)用文字与箭头表示EV- 71遗传信息的传递过程:
(2)在EV-71遗传信息的流动过程中
(3)图示+RNA上有肠道细胞核糖体识别和结合的位点。蛋白酶作用是
(4)若+ RNA上部分序列如下...AUGUAUACAGAACAUUG...序列,写出氨基酸对应序列
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【推荐3】图1是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,图2是图1中过程②的局部放大,请据图回答:
(1)图1过程发生在人体的细胞中。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是______ 。过程①为______ ,在玉米的叶肉细胞中能发生乙过程的场所有________ ;
(2)过程②称为_________ 。由图2可知,决定苏氨酸的密码子是________ 。此过程中,一个mRNA上结合多个核糖体的意义是________ 。
(3)已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%,则模板链中腺嘌呤所占的比例为________ 。
(4)如果合成的mRNA由351个基本单位构成,则对应合成完整的一条肽链,最多需要脱掉_______ 分子的水(不考虑终止密码子)。
(1)图1过程发生在人体的细胞中。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是
(2)过程②称为
(3)已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%,则模板链中腺嘌呤所占的比例为
(4)如果合成的mRNA由351个基本单位构成,则对应合成完整的一条肽链,最多需要脱掉
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【推荐1】人体内环境稳态的维持,依赖于神经—体液—免疫调节机制。如图表示人体内某些信息传递机制的模式图,字母a~e表示信息分子,数字表示相关生理过程或细胞。
(1)人体内信息分子a的分泌受到_____ 和 _____ 两种信息分子的调节,甲状腺激素能调节下丘脑和垂体相关激素的调节,这是一种 _____ 调节机制。
(2)在寒冷刺激下,下丘脑的体温调节中枢兴奋,引起骨骼肌战栗。同时还可促进_____ 的分泌,并通过加速物质氧化分解来增加产热量。当流感病毒侵入人体后,患者体温持续维持38℃,此时机体产热量 _____ (填“小于”“等于”或“大于”)散热量。退烧时体温下降,机体增加散热的途径有_____ 。
(3)d为_____ ,如果图中d作用的组织细胞是肝细胞,请写出细胞中发生的物质变化 _____ 。
(1)人体内信息分子a的分泌受到
(2)在寒冷刺激下,下丘脑的体温调节中枢兴奋,引起骨骼肌战栗。同时还可促进
(3)d为
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【推荐2】成年人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兴奋,使人产生尿意,环境条件适宜时产生排尿反射。具体经过的结构如图所示(数字表示相关结构)。回答下列问题:
(1)图示过程体现了神经系统对内脏活动的____ 调节过程;神经系统对____ 也存在这种调节过程。
(2)当膀胱内尿液充盈时,经传导,兴奋会传递到结构④并使其兴奋,此时结构④是自主神经系统中的____ 神经,使膀胱____ (填“舒张”或“收缩”),从而促进排尿。排尿过程中,逼尿肌开始收缩时,又会刺激膀胱内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌进一步收缩,并持续到尿液被排空为止,该过程中存在____ 调节。
(3)某成年患者神经系统受损,虽然能产生尿意,但却出现“尿失禁”,推测其受损部位最可能是图中的____ (填数字)部位。正常健康的成年人能够有意识地控制排尿,说明神经中枢之间有什么联系?______________________ 。
(1)图示过程体现了神经系统对内脏活动的
(2)当膀胱内尿液充盈时,经传导,兴奋会传递到结构④并使其兴奋,此时结构④是自主神经系统中的
(3)某成年患者神经系统受损,虽然能产生尿意,但却出现“尿失禁”,推测其受损部位最可能是图中的
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【推荐3】牵张反射是指以脊髓为中枢的深反射,是骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。下图表示牵张反射的过程,请据图回答问题:
(1)发生牵张反射时,兴奋由α传出神经传到肌肉,引起收缩,α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,该突触后膜为______ 膜,其膜内电位变化是______ 。兴奋在此部位是______ 向传递,其原因是__________________ 。
(2)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间,这主要是由于大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经的结果,这说明____________ 。
(3)在骨骼肌过度牵拉时,会引起骨骼肌另一种感受器兴奋,通过脊髓中抑制性中间神经元的作用,______ α传出神经的活动,使相应肌肉舒张,其生理意义是____________________________________ 。
(1)发生牵张反射时,兴奋由α传出神经传到肌肉,引起收缩,α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,该突触后膜为
(2)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间,这主要是由于大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经的结果,这说明
(3)在骨骼肌过度牵拉时,会引起骨骼肌另一种感受器兴奋,通过脊髓中抑制性中间神经元的作用,
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