学习以下材料,回答(1)-(4)题。
是谁让疾病中的你只想“躺平”?
感染在动物机体内引发了一系列反应,包括厌食和嗜睡等,这些“躺平”的行为统称为疾病行为。
脂多糖(LPS)是细菌细胞壁的成分之一,被广泛用于模拟细菌感染。研究人员给小鼠注射一定量的LPS,不久后其食物摄入和运动能力都迅速降低,检测发现小鼠NTS和AP脑区神经元中的FOS蛋白(神经元被激活的标志蛋白)表达量明显升高。由此,初步证实了LPS通过激活上述两个脑区的神经元而引发疾病行为。之后,他们又通过特定的方法给小鼠NTS和AP脑区神经元中的FOS基因装上响应药物X的“分子开关”,再用X打开“开关”特异性激活这群神经元,证明在没有LPS的情况下激活NTS和AP脑区神经元依然可以引发疾病行为。
NTS和AP脑区存在不同类型的神经元,在AP脑区,几乎所有表达神经肽A的神经元都能表达神经肽P,但在NTS脑区,这样的神经元极少,绝大多数只表达A,激活能表达神经肽P的神经元,只引发较弱的疾病行为,激活能表达神经肽A的神经元则可引发非常明显的疾病行为,由此确定了在疾病行为中发挥关键作用的神经元类型。
细菌感染产生的信号如何到达关键神经元的部位呢?血液和脑组织之间存在血脑屏障,可限制物质在血液和脑组织之间的物质交换,而AP脑区则是少数缺少血脑屏障的区域,可直接接触免疫系统释放的细胞因子。此外,这些细胞因子还可激活外周迷走神经,进而将信号传达给位于脑干的NTS脑区。
有研究表明动物在生病时被迫进食和运动,死亡风险明显上升,而感染引发的“躺平”行为有助于动物适应生存环境的变化。
(1)由文中信息可知,疾病行为的产生是由______ 系统共同调节的结果。
(2)为达成“在没有LPS的情况下激活NTS和AP脑区神经元”这一目的,研究人员获得了携带他莫昔芬诱导型重组酶基因的模型鼠,并通过病毒向模型鼠的NTS和AP脑区递送了响应药物X的“分子开关”,但只有激活的神经元才会利用重组酶将“分子开关”整合到FOS基因上。
①达成上述目的正确操作及预期结果为:先向上述模型鼠注射______ ,待小鼠的疾病行为消失后对其注射______ ,可再次检测到小鼠两个脑区神经元的FOS表达量升高,且重新出现疾病行为。(填选项前的字母)
a.他莫昔芬 b.LPS和他莫昔芬 c.LPS和药物X d.药物X
②若要进一步证明LPS通过激活NTS和AP脑区神经元引发疾病行为,除了“在没有LPS的情况下激活上述脑区神经元,疾病行为发生”这一实验证据外还需补充的证据是______ 。
(3)由文中第三段信息可知,在疾病行为产生中发挥关键作用的是位于______ (NTSAP)脑区的______ (同时表达神经肽A和P/只表达神经肽A)的神经元。
(4)请从物质与能量的角度分析,“躺平”行为有助于动物适应生存环境变化的原因______ 。
是谁让疾病中的你只想“躺平”?
感染在动物机体内引发了一系列反应,包括厌食和嗜睡等,这些“躺平”的行为统称为疾病行为。
脂多糖(LPS)是细菌细胞壁的成分之一,被广泛用于模拟细菌感染。研究人员给小鼠注射一定量的LPS,不久后其食物摄入和运动能力都迅速降低,检测发现小鼠NTS和AP脑区神经元中的FOS蛋白(神经元被激活的标志蛋白)表达量明显升高。由此,初步证实了LPS通过激活上述两个脑区的神经元而引发疾病行为。之后,他们又通过特定的方法给小鼠NTS和AP脑区神经元中的FOS基因装上响应药物X的“分子开关”,再用X打开“开关”特异性激活这群神经元,证明在没有LPS的情况下激活NTS和AP脑区神经元依然可以引发疾病行为。
NTS和AP脑区存在不同类型的神经元,在AP脑区,几乎所有表达神经肽A的神经元都能表达神经肽P,但在NTS脑区,这样的神经元极少,绝大多数只表达A,激活能表达神经肽P的神经元,只引发较弱的疾病行为,激活能表达神经肽A的神经元则可引发非常明显的疾病行为,由此确定了在疾病行为中发挥关键作用的神经元类型。
细菌感染产生的信号如何到达关键神经元的部位呢?血液和脑组织之间存在血脑屏障,可限制物质在血液和脑组织之间的物质交换,而AP脑区则是少数缺少血脑屏障的区域,可直接接触免疫系统释放的细胞因子。此外,这些细胞因子还可激活外周迷走神经,进而将信号传达给位于脑干的NTS脑区。
有研究表明动物在生病时被迫进食和运动,死亡风险明显上升,而感染引发的“躺平”行为有助于动物适应生存环境的变化。
(1)由文中信息可知,疾病行为的产生是由
(2)为达成“在没有LPS的情况下激活NTS和AP脑区神经元”这一目的,研究人员获得了携带他莫昔芬诱导型重组酶基因的模型鼠,并通过病毒向模型鼠的NTS和AP脑区递送了响应药物X的“分子开关”,但只有激活的神经元才会利用重组酶将“分子开关”整合到FOS基因上。
①达成上述目的正确操作及预期结果为:先向上述模型鼠注射
a.他莫昔芬 b.LPS和他莫昔芬 c.LPS和药物X d.药物X
②若要进一步证明LPS通过激活NTS和AP脑区神经元引发疾病行为,除了“在没有LPS的情况下激活上述脑区神经元,疾病行为发生”这一实验证据外还需补充的证据是
(3)由文中第三段信息可知,在疾病行为产生中发挥关键作用的是位于
(4)请从物质与能量的角度分析,“躺平”行为有助于动物适应生存环境变化的原因
更新时间:2023-04-13 12:37:37
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【推荐1】在先天性免疫缺陷病中,由B淋巴细胞不能成熟导致的B细胞缺陷病占50%~70%。此外,先天性胸腺发育不良也属于先天性免疫缺陷病。回答下列问题:
(1)B细胞的活化需要两个信号的刺激,分别为____ 。B细胞活化后可增殖、分化产生浆细胞,因此B细胞缺陷病患者的主要特征为____ 合成不足或缺失。
(2)先天性胸腺发育不良患者体内的____ 细胞明显减少,原因是____ ,进而导致机体特异性免疫中的____ 免疫下降。
(3)与先天性免疫缺陷病不同,艾滋病属于____ (填疾病名称),其致病病毒主要侵染____ 细胞,使机体的免疫系统逐渐瘫痪。
(1)B细胞的活化需要两个信号的刺激,分别为
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【推荐2】自2020年起,2019nCoV(新型冠状病毒)肆虐全球,至今仍影响着人们的日常生活。新型冠状病毒的检测和疫苗的研发成为防控新冠肺炎的有效措施。回答下列问题:
(1)目前,检测2019-nCoV的方法主要有核酸检测法和抗体检测法。前者主要是检测_____ ,后者主要是利用了免疫学中_____ 原理。
(2)研究发现,2019-nCoV主要通过呼吸道侵入人体,鼻腔中的黏膜和毛发属于人体免疫系统的第_____ 道防线,能抵御部分病原体的侵袭。人体免疫系统识别到入侵的病毒后,激活B细胞的两个信号分别是_____ 和_____ ,细胞毒性T细胞识别变化的信号是_____ 。
(3)图甲中①为将新冠病毒灭活后研制的灭活病毒疫苗,可直接作为_____ 激发人体的免疫反应,但通常需要多次接种,原因是_____ 。
(4)根据新冠病毒通过表面棘突蛋白(S蛋白)与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点,研制了图甲中②所示的腺病毒载体疫苗,图乙为该种疫苗研制的技术路线。腺病毒为DNA病毒,毒性很弱,感染后一般不会出现严重症状。经过科学家改造后形成复制缺陷型腺病毒,即侵染细胞后不在细胞内进行增殖但可以进行基因的表达。将该重组新冠疫苗注入人体后,可表达出新冠病毒的_____ ,诱发人体内产生_____ 细胞,当人体被新冠病毒感染时,它能迅速增殖分化,发挥免疫保护作用。
(5)接种该重组新冠疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在免疫效果降低的情况,其原因是_____ 。
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【推荐3】图1表示人体的特异性免疫过程,图2表示抗原a和抗原a、b注射到小鼠体内,得到的抗体含量变化。请据图回答下列问题:
(1)图1中,如果病毒侵入人体细胞后,首先要通过_____ (填序号)免疫过程使_____ 裂解,再通过______ (填序号)免疫病毒消灭。
(2)图1中能特异性识别抗原的细胞是________ (填字母),HIV主要侵入图1中的细胞______ (填字母)。
(3)图2中,再次注射抗原a时,抗体a的浓度更高,主要与图1中的细胞______ (填字母)有关,注射疫苗一般要注射多次,其目的是______________ 。
(1)图1中,如果病毒侵入人体细胞后,首先要通过
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【推荐1】世界范围内,蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院动物研究所某团队发现了一种释放量低但生物活性非常高的群居信息素4—乙烯基苯甲醚(4—VA)。研究表明,在群居信息素的作用下,蝗虫种群由散居型可以转变为群居型,形成超大型种群。回答下列问题:____________ 信息。
(2)图1中的甲、乙曲线分别表示某天然牧场中蝗虫和食虫鸟当年的种群数量((Nt)和一年后的种群数量((Nt₊₁)之间的关系,线段OC表示Nt₊₁=Nt。
①图1中可表示蝗虫的是曲线_______ (填“甲”或“乙”),据图1的判断依据是_____________ 。
②请在上图2中绘出甲的种群数量随时间变化的曲线______ (要求在曲线上标注A、B、D点)。
(3)为进一步确定4—VA的作用,科研人员利用4—VA及其溶剂进行图3所示的室外草地诱捕实验,结果如上图4所示。
①据图3分析,为减少实验误差,本实验制作样方注意的是____________ (不需要考虑样方的数量、面积)。
②据图4结果可以推知,4—VA具有群聚激素的功能,依据是____________ 。
(1)用于蝗虫种群由散居型转变为群居型的4—VA属于
(2)图1中的甲、乙曲线分别表示某天然牧场中蝗虫和食虫鸟当年的种群数量((Nt)和一年后的种群数量((Nt₊₁)之间的关系,线段OC表示Nt₊₁=Nt。
①图1中可表示蝗虫的是曲线
②请在上图2中绘出甲的种群数量随时间变化的曲线
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①据图3分析,为减少实验误差,本实验制作样方注意的是
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解题方法
【推荐2】水稻为二倍体雌雄同株植物,是重要的粮食作物。科研人员对水稻易感病品系甲诱变后,利用多种育种方法培育出两种纯合抗病突变品系乙和丙。甲与乙杂交,F1全为抗病,F1自交,F2表现为抗病:易感病=3:1:甲与丙杂交,F1全为抗病,F1自交,F2表现为抗病:易感病=1:1。
(1)推测乙为单基因突变体,其依据是_____________________ 。研究发现抗病突变对甲与丙杂交产生的F1的繁殖力造成了影响,根据杂交实验结果推测,这一影响应为_______________ 。
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上,请利用上述水稻品系设计杂交实验进行探究,简要写出实验思路并预期实验结果和结论__________________________ 。
(3)经研究确定,丙的抗病突变发生在2号染色体上,并且甲与丙杂交获得的抗病杂交种同时具有抗倒伏、品质好的优势。该杂交种不能直接留种使用,需年年制种, 为解决上述问题,可利用基因工程将一个隐性纯合致死基因导入到抗病杂交种的_______ 染色体上,培育成转基因抗病杂交种,请用遗传图解说明原因。___________________________ 。
(1)推测乙为单基因突变体,其依据是
(2)已知乙的抗病突变基因位于2号染色体上。为确定丙的抗病突变基因是否也位于2号染色体上,请利用上述水稻品系设计杂交实验进行探究,简要写出实验思路并预期实验结果和结论
(3)经研究确定,丙的抗病突变发生在2号染色体上,并且甲与丙杂交获得的抗病杂交种同时具有抗倒伏、品质好的优势。该杂交种不能直接留种使用,需年年制种, 为解决上述问题,可利用基因工程将一个隐性纯合致死基因导入到抗病杂交种的
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【推荐3】在研究温度对某种酶活性的影响时,可以通过一种指示剂来追踪反应物分解过程(指示剂最初为红色,当反应物完全被分解后,指示剂就会变成黄色)。各试管的实验处理和一段时间后的结果见下表。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是温度,无关变量有pH、______________ (写出2种)等。
(2)在表中_______ (填温度)条件下,该酶的活性最高。要鉴定该酶的化学本质是否为蛋白质,可选用____ 试剂进行实验。
(3)1号试管中的指示剂颜色没有改变的原因是_______ 。5号试管中的指示剂颜色没有改变的原因是_________ 。
(4)为了进一步确定该酶的最适温度,需要在表中________ (填温度范围)设置更小的温度梯度进行探究。
试管号 | 温度(℃) | 指示剂初始颜色 | 指示剂最终颜色 |
1 | 0 | 红色 | 红色 |
2 | 10 | 红色 | 橘黄色 |
3 | 40 | 红色 | 黄色 |
4 | 60 | 红色 | 橘黄色 |
5 | 100 | 红色 | 红色 |
(1)本实验的自变量是温度,无关变量有pH、
(2)在表中
(3)1号试管中的指示剂颜色没有改变的原因是
(4)为了进一步确定该酶的最适温度,需要在表中
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解题方法
【推荐1】为探究摄入糖后对哺乳动物的外周味觉系统的影响,科学家利用健康且生理状况相同的大鼠开展了一系列实验:一组给予成年雄性大鼠含30%蔗糖的糖水作为其唯一的饮用水来源(糖水组);另一组给予成年雄性大鼠白水(白水组)。两组大鼠在四周的时间里可以自由获取食物。四周后,研究人员用电极记录了两组大鼠在不同浓度的蔗糖刺激下,支配舌前部的感觉鼓索神经反应幅度(感觉鼓索神经可以将信息从舌前部传递到大脑皮层)。结果如图所示,回答下列问题:
(1)感觉鼓索神经在反射弧中属于______________ ,其信息传递到大脑后会在大脑皮层中形成__________ ,该过程__________ (填“属于”或“不属于”)反射,原因是____________ 。
(2)该实验的自变量是______ ,进行实验时需要保证两组大鼠健康及生理状况相同的原因是________ 。
(3)分析图可知,长期摄入糖对哺乳动物的外周味觉系统的影响机制是__________________ 。
(1)感觉鼓索神经在反射弧中属于
(2)该实验的自变量是
(3)分析图可知,长期摄入糖对哺乳动物的外周味觉系统的影响机制是
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【推荐2】刺激能够引发神经中枢产生兴奋,当刺激停止后,神经中枢的兴奋有时并不立即消失,而是会延续一段时间;但有时兴奋也会及时停止,这与神经元之间的连接方式有关。下图为某些神经元之间的连接方式示意图,图中①、②、③表示神经元。据图回答下列问题:
(1)图中共有_______________ 个突触。A为传入神经元的_______________ ,其末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,叫作_______________ ,内有许多_______________ ,能在兴奋传来时移动并释放神经递质。
(2)已知A释放的神经递质能与③上的_______________ 结合,形成复合物,使③产生兴奋,并传到B处。随后,神经递质会迅速被_______________ ,若这一过程不能发生,会使B处持续兴奋。
(3)若①、②、③均为兴奋性神经元,在A处给一个适宜的刺激,兴奋可以通过_______________ 条途径传到B处,其中耗时最长的一条是_______________ (用字母、箭头、编号表示)。由于这种连接方式,B处的兴奋会_______________ 。若①、②为抑制性神经元,③为兴奋性神经元,在A处给一个适宜的刺激,当刺激停止后,B处的兴奋会_______________ 。
(1)图中共有
(2)已知A释放的神经递质能与③上的
(3)若①、②、③均为兴奋性神经元,在A处给一个适宜的刺激,兴奋可以通过
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【推荐3】帕金森病是一种常见于老年人的神经系统退行性疾病,主要临床表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直等。研究发现脑部神经元(图中a、b)释放的乙酰胆碱增加、多巴胺减少使人患病,部分调节过程如甲图所示,乙图是正常个体相应部位示意图。请分析回答有关问题:
(1)神经系统结构和功能的基本单位是________ 。
(2)图中b神经元释放的“■”表示________ (填“乙酰胆碱”或“多巴胺”),该物质作用于脊髓运动神经元,会引起细胞膜上________ 大量开放,实现了________ (信号形式)的转变。
(3)要验证药物M是治疗帕金森病的特效药,研究人员进行了以下实验:
a.给A组大鼠注射适量的物质X(一种神经毒素,局部注射后,相应区域分泌多巴胺的多巴胺能神经元部分死亡),给B组大鼠注射等量的生理盐水,相同且适宜的条件下饲养一段时间后,观察两组大鼠的行为并检测相关生理指标。
b.将上述实验获得的A组大鼠随机均分为A1、A2两组,A1组注射一定量的药物M,A2组和B组大鼠注射等量的生理盐水,观察大鼠的行为并检测相关生理指标。
回答以下问题:
①与B组大鼠相比,A组大鼠应出现________ 、________ 的结果(两个角度作答)才可继续进行步骤b的实验。
②用物质X处理大鼠的目的是________ 。
③若A1组大鼠注射药物M后症状得到明显缓解,说明M有治疗作用,下面关于M缓解帕金森病的机制的推测正确的是________ 。
A.促进多巴胺的分解
B.促进多巴胺的合成
C.促进多巴胺能神经元的修复
D.增强多巴胺受体活性
(1)神经系统结构和功能的基本单位是
(2)图中b神经元释放的“■”表示
(3)要验证药物M是治疗帕金森病的特效药,研究人员进行了以下实验:
a.给A组大鼠注射适量的物质X(一种神经毒素,局部注射后,相应区域分泌多巴胺的多巴胺能神经元部分死亡),给B组大鼠注射等量的生理盐水,相同且适宜的条件下饲养一段时间后,观察两组大鼠的行为并检测相关生理指标。
b.将上述实验获得的A组大鼠随机均分为A1、A2两组,A1组注射一定量的药物M,A2组和B组大鼠注射等量的生理盐水,观察大鼠的行为并检测相关生理指标。
回答以下问题:
①与B组大鼠相比,A组大鼠应出现
②用物质X处理大鼠的目的是
③若A1组大鼠注射药物M后症状得到明显缓解,说明M有治疗作用,下面关于M缓解帕金森病的机制的推测正确的是
A.促进多巴胺的分解
B.促进多巴胺的合成
C.促进多巴胺能神经元的修复
D.增强多巴胺受体活性
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