为了研究高等动物的学习、记忆功能与海马脑区(H区)的关系,科学家通过电刺激实验发现: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”,图为这一现象可能的机制。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/12/2267204531290112/2267431313711105/STEM/35472c85-80a8-4047-85d7-76e6d62c4461.png?resizew=571)
(1)图中传入神经末梢释放谷氨酸的方式是_____ ,图示的兴奋传递过程体现了细胞膜的______ 功能。
(2)如图所示,突触后膜上的A受体的功能是_______ 。N受体被激活后,Ca2+会以______ 方式进入胞内。Ca2+与钙调蛋白共同作用,使C酶的______ 发生改变,C酶被激活。
(3)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。该结果为图中的________ (填图中序号)过程提供了实验证据。
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_______ 。
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T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,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,并检测突触后膜的电位变化。请对该实验方案加以完善:______ 。
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(1)图中传入神经末梢释放谷氨酸的方式是
(2)如图所示,突触后膜上的A受体的功能是
(3)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。该结果为图中的
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
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T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,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,并检测突触后膜的电位变化。请对该实验方案加以完善:
更新时间:2019-08-12 22:43:43
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【推荐1】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强刺激,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强刺激处理时高2-3倍,研究者认为是强刺激使互区神经细胞产生了“记忆”,图为这一现象可能的机制,请据图回答:
(1)在H区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的__________ 作用于突触后膜的相关受体,突触后膜的膜电位变为__________ 。
(2)Ca2+进入海马细胞的方式是__________ ,进入胞内与__________ 共同作用,使C酶被激活,磷酸化的A受体更易与神经递质结合。
(3)下列过程需要消耗能量的是__________ (填对应的序号)。
①突触小泡内物质的释放 ②Na+进入海马细胞 ③A受体的磷酸化
(4)关于刺激强度与兴奋强度的关系曾有两种假设,如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/14/f0f84f08-b344-4876-bfc9-d2d426151993.png?resizew=318)
科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如图2)。结合实验结果证明假设__________ 是正确的。
(5)脑组织细胞缺氧会影响学习记忆功能,结合图1分析其原因是__________ 。
5-羟色胺是一种广泛存在的抑制性神经递质,研究人员利用基因敲除方法得到中枢神经系统中5-羟色胺缺乏的试验小鼠。在焦虑和恐惧行为测试中,试验小鼠的焦虑水平低于对照小鼠。在恐惧记忆测试中,试验小鼠的恐惧记忆不仅更强而且长时间保持。
(6)下列相关分析正确的是( )
(7)腺苷可作用于突触后膜的受体,抑制神经元兴奋引起困倦。喝咖啡能提神,是因为咖啡中含有与腺苷结构类似的咖啡因,咖啡提神最可能是因为咖啡因( )
每年6月26日定为“国际禁毒日”,目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,吸毒者把可卡因称作“快乐客”。下图3表示突触结构,图4为毒品可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图,→表示物质运输方向,请据图分析回答以下问题:
(8)多巴胺是脑内分泌的一种兴奋性神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有关。正常情况下,多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙收回。由图4可知可卡因的作用机理是__________ ,导致突触间隙中多巴胺含量__________ ,从而增强并延长对脑的刺激,产生“快感”。
研究表明吸毒会导致细胞和器官功能异常,降低免疫力。小明对吸毒者进行了相关激素的检测,并与健康人作了比较,检测结果均值如表1,其中LH、FSH均为垂体释放的调节性腺分泌的激素。调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状。
(9)根据上述信息所示下列推测中,可能的是
(10)有人对该调查的科学严密性提出质疑,请写出质疑理由:__________
(11)吸食可卡因一段时间后,吸毒者会感到越来越不敏感,需要剂量更大的可卡因才能达到兴奋及开心的效果,致病机理与2型糖尿病相似,对此现象作出合理的推测有:相对于正常人, 。
①其体内多巴胺与受体的结合能力降低 ②其体内多巴胺受体的结构发生改变
③其体内多巴胺的量绝对不足 ④其体内多巴胺水平可能高于正常
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/14/6fe1a584-62bf-470c-a729-6a59c143b403.png?resizew=395)
(1)在H区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的
(2)Ca2+进入海马细胞的方式是
(3)下列过程需要消耗能量的是
①突触小泡内物质的释放 ②Na+进入海马细胞 ③A受体的磷酸化
(4)关于刺激强度与兴奋强度的关系曾有两种假设,如图1所示。
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科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如图2)。结合实验结果证明假设
(5)脑组织细胞缺氧会影响学习记忆功能,结合图1分析其原因是
5-羟色胺是一种广泛存在的抑制性神经递质,研究人员利用基因敲除方法得到中枢神经系统中5-羟色胺缺乏的试验小鼠。在焦虑和恐惧行为测试中,试验小鼠的焦虑水平低于对照小鼠。在恐惧记忆测试中,试验小鼠的恐惧记忆不仅更强而且长时间保持。
(6)下列相关分析正确的是( )
A.5-羟色胺是一种抑制性神经递质,因此突触前膜兴奋会抑制5-羟色胺的释放 |
B.对照组小鼠不能产生5-羟色胺 |
C.5-羟色胺含量上升可能导致焦虑加强 |
D.恐惧记忆的产生是由5-羟色胺缺乏引起 |
A.可在突触间隙降解腺苷 | B.可抑制突触前膜释放腺苷 |
C.可在突触后膜竞争腺苷受体 | D.可结合腺苷使其不能作用于受体 |
每年6月26日定为“国际禁毒日”,目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,吸毒者把可卡因称作“快乐客”。下图3表示突触结构,图4为毒品可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图,→表示物质运输方向,请据图分析回答以下问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/14/ee9940d3-ba71-4ea1-b2c2-d24748e1a6ff.png?resizew=388)
(8)多巴胺是脑内分泌的一种兴奋性神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有关。正常情况下,多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙收回。由图4可知可卡因的作用机理是
研究表明吸毒会导致细胞和器官功能异常,降低免疫力。小明对吸毒者进行了相关激素的检测,并与健康人作了比较,检测结果均值如表1,其中LH、FSH均为垂体释放的调节性腺分泌的激素。调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状。
组别 | 平均年龄 | 吸毒史 | 吸毒量 | LH(mlu/mL) | FSH(mlu/mL) | 睾丸酮(mlu/mL) |
吸毒者 | 32岁 | 4年 | 1.4g/d | 1.45 | 2.87 | 4.09 |
健康人 | 23岁 | — | — | 4.66 | 6.6 | 6.69 |
A.毒品导致下丘脑功能障碍 | B.毒品导致垂体功能障碍 |
C.毒品导致性腺功能障碍 | D.毒品导致大脑功能障碍 |
(11)吸食可卡因一段时间后,吸毒者会感到越来越不敏感,需要剂量更大的可卡因才能达到兴奋及开心的效果,致病机理与2型糖尿病相似,对此现象作出合理的推测有:相对于正常人, 。
①其体内多巴胺与受体的结合能力降低 ②其体内多巴胺受体的结构发生改变
③其体内多巴胺的量绝对不足 ④其体内多巴胺水平可能高于正常
A.①② | B.③④ | C.②③④ | D.①②④ |
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解题方法
【推荐2】排尿是一种复杂的反射活动。下图1是排尿反射的反射弧示意图,其中,膀胱逼尿肌和尿道内括约肌由自主神经控制,不受意识支配。尿道外括约肌由躯体运动神经控制,受意识支配。图2是图1中膀胱及周围部位的放大示意图。回答下列问题:_____________ 。
(2)膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,但尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,两类传出神经协调配合对机体排尿的积极意义是_____________ 。成年人突然受惊吓后可能会尿失禁,原因是_____________ 。
(3)图2中,腹下神经释放的NE(去甲肾上腺素)一方面促进膀胱逼尿肌舒张,另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是_____________ 。ACh(乙酰胆碱)的作用效果与NE刚好相反,若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放,可能带来的结果是_____________ 。
(4)进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,神经冲动传入脊髓,进一步加强排尿中枢活动,促进逼尿肌收缩。膀胱逼尿肌收缩又促进尿液进入尿道,再次传导兴奋到脊髓,如此反复。这一调节机制叫做______________ (填“正”或“负”)反馈调节,这一调节机制对机体排尿的意义是_____________ 。
(2)膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,但尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,两类传出神经协调配合对机体排尿的积极意义是
(3)图2中,腹下神经释放的NE(去甲肾上腺素)一方面促进膀胱逼尿肌舒张,另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是
(4)进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,神经冲动传入脊髓,进一步加强排尿中枢活动,促进逼尿肌收缩。膀胱逼尿肌收缩又促进尿液进入尿道,再次传导兴奋到脊髓,如此反复。这一调节机制叫做
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【推荐3】下图是关于兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的示意图。据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436602219028480/2437238377340928/STEM/11139445-9bf2-42bc-aa00-be01cddbd402.jpg?resizew=621)
(1)图甲中箭头处给予刺激时,兴奋的传导方向是___________ 。
(2)兴奋在图乙中突触处的传递方向是___________ (填“从左到右”或“从右到左”),原因是_______________________________ 。
(3)神经递质以___________ 的方式释放至突触间隙,该过程共穿过__________ 层生物膜,该过程体现了生物膜的__________ (填“结构”或“功能”)特性。
(4)图丙中箭头表示神经冲动的传导途径,其中__________ 最为正确。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436602219028480/2437238377340928/STEM/11139445-9bf2-42bc-aa00-be01cddbd402.jpg?resizew=621)
(1)图甲中箭头处给予刺激时,兴奋的传导方向是
(2)兴奋在图乙中突触处的传递方向是
(3)神经递质以
(4)图丙中箭头表示神经冲动的传导途径,其中
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【推荐1】下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材,完成以下内容:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/27/2601996349743104/2606022548324352/STEM/6f5a32eec06e4ee0b0fc896b746bba38.png?resizew=399)
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计等。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢和它所支配的肌肉,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(实验操作只能在神经元A上完成)如下:
①先用剪刀将神经元A的实验位点_______________ 之间的神经纤维剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点2,若出现了肌肉收缩现象,则神经元A为_____________ 神经,反之则为_____________ 神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次)如下:
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点________ ,若微电流计的指针偏转____________ 次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转___________ 次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为______________ 传递。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/27/2601996349743104/2606022548324352/STEM/6f5a32eec06e4ee0b0fc896b746bba38.png?resizew=399)
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计等。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢和它所支配的肌肉,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(实验操作只能在神经元A上完成)如下:
①先用剪刀将神经元A的实验位点
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点2,若出现了肌肉收缩现象,则神经元A为
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次)如下:
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点
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解题方法
【推荐2】食品安全问题得到社会的高度重视。过期食品通常伴有细菌性混合污染,并产生大量毒素。研究发现,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca²⁺通道会被激活,并释放大量5-羟色胺(5-HT),其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核,脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”,引发有关中枢产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;另一方面激活脑干的呼吸中枢,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路,具体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)迷走神经感觉末梢的特异性受体与5—HT结合后,产生兴奋,引发膜电位发生变化的机制是_____ 。
(2)食源性细菌被机体摄入后,会在宿主体内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”,在_____ 产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知,由变质食物引发呕吐的反射弧中,效应器是_____ 。
(3)长时间的呕吐容易对胃黏膜造成损伤,引起胃部疾病。研究发现,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元,请以正常小鼠为实验材料,设计实验加以验证,简要写出实验思路。
(4)临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合问题(3)的信息,试分析其可能的作用机制:_____ (答出2点即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/16/cacd405c-8e98-41c5-8dd7-e159ff8c07a7.png?resizew=458)
(1)迷走神经感觉末梢的特异性受体与5—HT结合后,产生兴奋,引发膜电位发生变化的机制是
(2)食源性细菌被机体摄入后,会在宿主体内产生毒素,刺激机体的“厌恶中枢”,在
(3)长时间的呕吐容易对胃黏膜造成损伤,引起胃部疾病。研究发现,脑干孤束核中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元,请以正常小鼠为实验材料,设计实验加以验证,简要写出实验思路。
(4)临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合问题(3)的信息,试分析其可能的作用机制:
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【推荐3】神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化并作出反应,以调节各器官、系统的活动实现机体稳态。俗话说“甜不压苦”“苦尽甘来”,我们都有这样的体验:即使在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味蕾细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,分别产生甜味和苦味(如图1,其中虚线方向为GCbt→rNST)。请回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/fc328fd1-0e6f-4d11-b5ae-cbb95ea78a33.png?resizew=412)
(1)TRC识别苦味或甜味分子的受体主要分布在味蕾细胞的___ (填“I”或“Ⅱ”)侧,图中②处兴奋的传导是___ (填“单向”或“双向”)的。
(2)甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程___ (“属于”或“不属于”)条件反射,原因是___ 。
(3)根据上图解释“甜不压苦”“苦尽甘来”的原因是___ 。
(4)坐骨神经是人体内最长最粗大的神经,由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速度均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小、变化、幅度)可以叠加。图2表示将坐骨神经与生物信号采集仪相连,图3为a、b处测得的动作电位相对值。在刺激电极处依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激(记为Smin),动作电位幅值不再随刺激增强而增大时的刺激强度为最大刺激(记为Smax)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/f629a53b-cb3e-4169-ad86-3ee994958055.png?resizew=652)
刺激强度到达阈刺激后,在Smin与Smax之间,动作电位幅值随刺激增强而增大的原因是___ 。导致显示屏2测得的动作电位叠加值低于显示屏1测得值的原因是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/fc328fd1-0e6f-4d11-b5ae-cbb95ea78a33.png?resizew=412)
(1)TRC识别苦味或甜味分子的受体主要分布在味蕾细胞的
(2)甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程
(3)根据上图解释“甜不压苦”“苦尽甘来”的原因是
(4)坐骨神经是人体内最长最粗大的神经,由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速度均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小、变化、幅度)可以叠加。图2表示将坐骨神经与生物信号采集仪相连,图3为a、b处测得的动作电位相对值。在刺激电极处依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激(记为Smin),动作电位幅值不再随刺激增强而增大时的刺激强度为最大刺激(记为Smax)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/f629a53b-cb3e-4169-ad86-3ee994958055.png?resizew=652)
刺激强度到达阈刺激后,在Smin与Smax之间,动作电位幅值随刺激增强而增大的原因是
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