科学家发现,单独培养的大鼠神经元能形成自突触(见图甲)。用电极刺激这些自突触神经元的胞体可引起兴奋,其电位变化结果如图乙所示。请回答下列问题:
(1)_______________ 是神经元产生和维持一68mV膜电位的主要原因,此时膜内的Na+浓度比膜外的____________ (填“高”或“低)。
(2)胞体受刺激后,电位变化出现第一个峰值的原因是______________ 使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。此时产生的兴奋以_________________ 的形式沿着神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,然后引起________________ ,产生第二个峰值。
(3)谷氨酸也是一种神经递质,与突触后膜受体结合后,能使带正电的离子进入神经元,导致其兴奋。利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验),证明大鼠自突触神经元的神经递质是谷氨酸。写出实验思路并预测实验结果。
实验思路:________________________________________________________________ 。
预测结果:________________________________________________________________ 。
(1)
(2)胞体受刺激后,电位变化出现第一个峰值的原因是
(3)谷氨酸也是一种神经递质,与突触后膜受体结合后,能使带正电的离子进入神经元,导致其兴奋。利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验),证明大鼠自突触神经元的神经递质是谷氨酸。写出实验思路并预测实验结果。
实验思路:
预测结果:
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第30讲 动物生命活动调节综合黑龙江省双鸭山市集贤县2021-2022学年高二上学期期末生物试题(已下线)《2020届高三生物最新模拟试题精编(全国卷)》全国卷第30题 动物体的神经调节、体液调节及两者的关系河北省邢台市2019-2020学年高三上学期第四次月考生物试题山东临沂市2019-2020学年高三上学期期末生物试题山西省晋城市2019-2020学年高三上学期第一次模拟考试生物试题
更新时间:2020-02-06 20:29:28
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【推荐1】帕金森病(PD)又称“震颤麻痹”,是一种神经退行性疾病,开始出现一侧肢体震颤(如手抖)或运动笨拙等精细运动障碍,而后出现运动迟缓、肌肉僵直等运动功能障碍。甲图是帕金森病患者的脑与脊髓调节关系示意图(脑内纹状体与黑质之间存在调节环路,其中“-”表示抑制),乙图是患者服用某种特效药后的效果图。回答下列问题:
(1)甲图中,神经元a释放的多巴胺对脊髓运动神经元起抑制作用,其生理意义是______________ 。
(2)研究发现,在神经元a的轴突末梢上也存在多巴胺受体(自身受体),如果自身受体与多巴胺结合,会导致Na+_______________ (填“内”或“外”)流减少,使轴突末梢的兴奋性下降,从而______________ (填“促进”或“抑制”)多巴胺合成、释放。
(3)研究发现,效应T细胞表面的CD8受体与其发挥正常免疫功能有关,MPTP可诱导正常小鼠产生帕金森病。给正常小鼠和CD8基因敲除小鼠注射MPTP或生理盐水10天后,分别测定两组小鼠神经元多巴胺含量,结果如图所示。据图可知,注射MPTP可导致CD8基因敲除小鼠和正常小鼠的多巴胺含量_______________ ,推测MPTP可能导致释放多巴胺的神经元细胞______________ 。与正常小鼠多巴胺的含量变化相比较,CD8基因敲除小鼠多巴胺含量变化是______________ ,据此推测_____________ 。
(1)甲图中,神经元a释放的多巴胺对脊髓运动神经元起抑制作用,其生理意义是
(2)研究发现,在神经元a的轴突末梢上也存在多巴胺受体(自身受体),如果自身受体与多巴胺结合,会导致Na+
(3)研究发现,效应T细胞表面的CD8受体与其发挥正常免疫功能有关,MPTP可诱导正常小鼠产生帕金森病。给正常小鼠和CD8基因敲除小鼠注射MPTP或生理盐水10天后,分别测定两组小鼠神经元多巴胺含量,结果如图所示。据图可知,注射MPTP可导致CD8基因敲除小鼠和正常小鼠的多巴胺含量
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【推荐2】如图是光线刺激感光细胞后,经双极细胞和神经节细胞传至视神经,经视神经乳突离开眼球,再将兴奋传至视觉中枢的过程。回答下列问题:
(1)由图可知,双极细胞神经末梢处的细胞膜在①处和②处进行的信号转换分别为___________ ,三种细胞的细胞体膜上兴奋传导的信号形式为______ 。
(2)酸梅的颜色和形态刺激感光细胞,产生的兴奋传至大脑皮层会形成视觉,形成视觉并不是反射,作出此判断的理由是__________________ 。看到酸梅后会分泌唾液,这是一种______ 反射,这种反射的特点是______ (写出两点即可)。
(3)由于眼压升高等原因,使视网膜神经节细胞超出其承受能力,会引起神经节细胞凋亡,进而使人患青光眼。利用药物降低眼内压仍是目前治疗青光眼的主要方法。拉坦前列腺素是最早的抗青光眼前列腺素类滴眼剂,能使眼压明显降低,贝美前列腺素是后续研发的一种前列腺素类药物,现要研究贝美前列腺素的疗效,以青光眼模型小鼠为实验动物。请完善表格内和表格后的问题。
④该实验得出的结论是________ 。
(1)由图可知,双极细胞神经末梢处的细胞膜在①处和②处进行的信号转换分别为
(2)酸梅的颜色和形态刺激感光细胞,产生的兴奋传至大脑皮层会形成视觉,形成视觉并不是反射,作出此判断的理由是
(3)由于眼压升高等原因,使视网膜神经节细胞超出其承受能力,会引起神经节细胞凋亡,进而使人患青光眼。利用药物降低眼内压仍是目前治疗青光眼的主要方法。拉坦前列腺素是最早的抗青光眼前列腺素类滴眼剂,能使眼压明显降低,贝美前列腺素是后续研发的一种前列腺素类药物,现要研究贝美前列腺素的疗效,以青光眼模型小鼠为实验动物。请完善表格内和表格后的问题。
分组 | 所用滴眼剂 | 处理方法 | 眼压 |
甲 | 滴眼剂溶剂 | ① | 未降低 |
乙 | ② | ③ | |
丙 | 贝美前列腺素 | 有所降低 |
④该实验得出的结论是
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【推荐3】吸食毒品会严重危害人体健康,破坏人体的正常生理机能。中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路”,通过多巴胺使此处的神经元兴奋,传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦,因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质。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1是神经递质多巴胺的释放和转运机理,MNDA为细胞膜上的结构。研究表明,毒品可卡因能干扰多巴胺的回收,请据图分析并回答下列问题:
(1)MNDA的本质是___________ ,其作用是___________ 。
(2)由图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”。
(3)吸毒成瘾的原因可能是长期吸食可卡因,使突触后膜上的MNDA___________ (填“增多”“减少”或“不变”),一旦停止吸食,突触后膜的多巴胺作用效应会减弱,吸毒者需要吸入更大剂量的毒品,从而造成对毒品的依赖。
(4)兴奋在图中只能单向传递的原因是___________ ,突触后膜电位变化是___________ 。
(1)MNDA的本质是
(2)由图可知可卡因的作用机理是
(3)吸毒成瘾的原因可能是长期吸食可卡因,使突触后膜上的MNDA
(4)兴奋在图中只能单向传递的原因是
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【推荐1】科学工作者为研究兴奋在神经纤维及突触间传导的情况,设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,且X=Y。请回答下列问题:
(1)在a点未受刺激时,膜外电位为____ 电位,受到刺激时,其电位变化主要是由于_______________ 导致形成动作电位。
(2)分别刺激b点和e点,电流计①、②偏转的次数__________ (填“相同”或“不同”),判断的理由是:______________________ 。
(3)请根据已知条件,利用电流计①、②设计一个简单实验,验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度。请写出实验思路,预测实验结果。
实验思路:______________________ 。
结果预测:_____________________ 。
(1)在a点未受刺激时,膜外电位为
(2)分别刺激b点和e点,电流计①、②偏转的次数
(3)请根据已知条件,利用电流计①、②设计一个简单实验,验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度。请写出实验思路,预测实验结果。
实验思路:
结果预测:
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【推荐2】回答下列有关兴奋传导和传递的问题;
I.下图1表示电表两极分别置于神经纤维膜A点的内侧和外侧,图2表示测得的A点的膜电位变化图。回答下列问题:
(1)图1中神经纤维受到刺激前的膜电位特点是_________ ,在左侧给予刺激后,电表指针的偏转情况是_________ 。
(2)图2中的bd段的离子流动情况主要是_________ ,de段离子流动情况主要是_________ ,c点时图1中的电表指针指向__________ 。兴奋传导的方向与膜__________ (填“内”或“外”)电流方向相同,如果外界溶液中的钠离子浓度降低,则d点会_________ 。
Ⅱ.“渐冻症”又称肌萎缩侧索硬化症(ALS),是一种运动神经元疾病。患者大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞受到损伤,肌肉逐渐萎缩无力,以至瘫痪,而患者大脑始终保持清醒。下图是ALS患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构,患者的突触间隙中谷氨酸含量远高于正常人。
(3)图中的运动神经元位于突触_________ (填“前”或“后”),ALS患者运动神经元受损最可能的原因是_________ 。根据该疾病的发病机理,请提出一种治疗方案:_________ 。
I.下图1表示电表两极分别置于神经纤维膜A点的内侧和外侧,图2表示测得的A点的膜电位变化图。回答下列问题:
(1)图1中神经纤维受到刺激前的膜电位特点是
(2)图2中的bd段的离子流动情况主要是
Ⅱ.“渐冻症”又称肌萎缩侧索硬化症(ALS),是一种运动神经元疾病。患者大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞受到损伤,肌肉逐渐萎缩无力,以至瘫痪,而患者大脑始终保持清醒。下图是ALS患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构,患者的突触间隙中谷氨酸含量远高于正常人。
(3)图中的运动神经元位于突触
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【推荐3】辣椒素受体TRPV1在传导疼痛、炎症等刺激的过程中起重要作用,研究者对此进行了系列研究。
(1)高热等刺激会引起感受器神经末梢细胞膜的内外电位变化是_____________ ,产生神经冲动,最终在_____________ 产生痛觉。
(2)TRPV1基因敲除小鼠和野生型小鼠进行高热刺激实验,检测感觉神经元的电位变化和痛觉程度,结果如下表所示。
分析表1结果,说明_____________ 。
(3)为了进一步证明TRPV1在炎症导致痛觉敏感中的作用,研究人员在两种小鼠后肢注射角叉菜胶,构建炎症模型小鼠.对两组炎症模型小鼠高热刺激处理,两组小鼠出现缩爪行为的时间如图1所示,说明TRPV1受体能提高炎症小鼠对高热刺激的痛觉敏感性,判断的依据是_____________ 。
(4)研究人员推测炎症造成疼痛敏感可能与传入神经节产生的TRPV1mRNA的运输和感觉神经末梢TRPV1的数量有关。为证明这一推测,研究人员在大鼠左后肢和右后肢皮下分别注射角叉菜胶和等量的生理盐水,一段时间后在如图2所示位置用缝线结扎坐骨神经,2h后取出大鼠两侧的坐骨神经,检测其近端和远端TRPV1的mRNA含量,结果如图3推测炎症造成疼痛敏感的原因_____________ 。
(5)根据以上研究结果,写出缓解炎症疼痛的治疗方法______________ 。
(1)高热等刺激会引起感受器神经末梢细胞膜的内外电位变化是
(2)TRPV1基因敲除小鼠和野生型小鼠进行高热刺激实验,检测感觉神经元的电位变化和痛觉程度,结果如下表所示。
小鼠类型 | 感觉神经元电位变化 | 小鼠痛觉程度 |
野生型小鼠 | 高 | |
TRPV1基因敲除小鼠 | 几乎没有痛觉 |
分析表1结果,说明
(3)为了进一步证明TRPV1在炎症导致痛觉敏感中的作用,研究人员在两种小鼠后肢注射角叉菜胶,构建炎症模型小鼠.对两组炎症模型小鼠高热刺激处理,两组小鼠出现缩爪行为的时间如图1所示,说明TRPV1受体能提高炎症小鼠对高热刺激的痛觉敏感性,判断的依据是
(4)研究人员推测炎症造成疼痛敏感可能与传入神经节产生的TRPV1mRNA的运输和感觉神经末梢TRPV1的数量有关。为证明这一推测,研究人员在大鼠左后肢和右后肢皮下分别注射角叉菜胶和等量的生理盐水,一段时间后在如图2所示位置用缝线结扎坐骨神经,2h后取出大鼠两侧的坐骨神经,检测其近端和远端TRPV1的mRNA含量,结果如图3推测炎症造成疼痛敏感的原因
(5)根据以上研究结果,写出缓解炎症疼痛的治疗方法
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【推荐1】如图为缩手反射受大脑皮层控制的反射弧示意图,其中字母表示反射弧中的位点,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三个电流表(实验开始时,只联接电流表Ⅰ、Ⅱ),甲、乙表示两极神经中枢,据图回答问题:
(1)若要验证兴奋在神经纤维上的传导是双向,而在反射弧上是单向传导,则应先刺激A点,发现电流表Ⅰ、Ⅱ都发生偏转,D点所在的肌肉收缩,再选择刺激_______ (填“B”、“C”、“D”)点,出现的实验现象是______________________ 。
(2)A点未受刺激,在大脑皮层的作用下,D点所在的肌肉收缩,该过程_________ (填“是”或“否”)为反射,判断的理由是_________________________ 。
(3)大脑皮层发出的某些神经可释放兴奋性神经递质,促进突触后膜发生Na+的内流促进缩手反射;另一些神经可释放抑制性神经递质,促进突触后膜发生CL-的内流,从而抑制缩手反射。为探究由大脑皮层发出的N点所处的神经释放兴奋性神经递质,还是抑制性神经递质,则应按图示方式联接电流表Ⅲ,此时电流表发生如图所示的偏转,刺激N点,观察__________ ,若发生___________________ 现象,则N点所处神经释放的兴奋性神经递质;若发生___________________ 现象,则N点所处神经释放的抑制性神经递质。
(1)若要验证兴奋在神经纤维上的传导是双向,而在反射弧上是单向传导,则应先刺激A点,发现电流表Ⅰ、Ⅱ都发生偏转,D点所在的肌肉收缩,再选择刺激
(2)A点未受刺激,在大脑皮层的作用下,D点所在的肌肉收缩,该过程
(3)大脑皮层发出的某些神经可释放兴奋性神经递质,促进突触后膜发生Na+的内流促进缩手反射;另一些神经可释放抑制性神经递质,促进突触后膜发生CL-的内流,从而抑制缩手反射。为探究由大脑皮层发出的N点所处的神经释放兴奋性神经递质,还是抑制性神经递质,则应按图示方式联接电流表Ⅲ,此时电流表发生如图所示的偏转,刺激N点,观察
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【推荐2】适量的甜食可以缓解压力、愉悦心情,但长期摄入过量的甜食容易造成营养不良,增加患心脏病、糖尿病等的风险。哺乳动物感知味觉、调节摄食相关机制的过程如图所示,回答下列问题:
(1)哺乳动物摄入甜食时,特定的物质分子会刺激口腔中的_______ 而产生神经冲动,并通过传入神经传至大脑皮层中的_______ 区产生甜觉。
(2)哺乳动物在摄入苦味和甜味混合食物时通常只能感受到苦而不是甜,据图分析,其原因是_______ 。
(3)甜味物质的摄入会刺激机体产生多巴胺,长期摄入甜食会成瘾。为探究甜食成瘾的原因,科研人员取生理状态相同且良好的小鼠若干,进行为期7d的适应性培养,然后将小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,再进行下表所示实验,已知各组小鼠的初始多巴胺阈值(能引起兴奋的多巴胺的最低含量)接近。
表中①处所填的内容是_______ ,②处所填的内容是_______ 。科研人员推测甜食成瘾的原因可能是长期摄入甜味物质使多巴胺受体数量减少,据此分析,实验结果是_______ (用“>”“<”表示各组多巴胺阈值大小,多巴胺阈值接近用“=”表示)。
注:GCbt区为苦觉皮层区,CeA区为甜觉皮层区;“﹢”表示促进,“﹣”表示抑制。
(1)哺乳动物摄入甜食时,特定的物质分子会刺激口腔中的
(2)哺乳动物在摄入苦味和甜味混合食物时通常只能感受到苦而不是甜,据图分析,其原因是
(3)甜味物质的摄入会刺激机体产生多巴胺,长期摄入甜食会成瘾。为探究甜食成瘾的原因,科研人员取生理状态相同且良好的小鼠若干,进行为期7d的适应性培养,然后将小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,再进行下表所示实验,已知各组小鼠的初始多巴胺阈值(能引起兴奋的多巴胺的最低含量)接近。
组别 | 实验步骤 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
甲 | 每天用适量、等量且适宜浓度的糖水进行灌胃处理,持续7天 | 检测三组小鼠的多巴胺阈值 | 糖戒断处理,持续7天 | ② |
乙 | 延续之前的处理,持续7天 | |||
丙 | ① |
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【推荐3】草甘膦(N-甘氨酸)是生产中使用最广泛的有机磷除草剂之一,其在环境中的残留会给环境带来潜在风险。为研究草甘膦浓度对神经冲动传导的影响,根据以下提供的实验材料,完善实验思路,并分析实验结果。
材料用具:体重基本一致、生理状态良好的成年蟾蜍72只、浓度为41%草甘膦异丙胺盐水剂(若加蒸馏水稀释250倍后可得1.64mL/L的草甘膦药剂,为农田推荐最低使用浓度)、蒸馏水、标准任氏液、猴头喷雾器、常规解剖器械、相关仪器(如信号采集仪、刺激电极、导出电极等)(注:给药方式采用体表喷雾;制备坐骨神经-腓肠肌标本和测定神经冲动传导速度的具体操作过程不作要求;不同浓度草甘膦药剂的配制方法不做要求)
(1)实验思路:
①利用浓度为41%草甘膦异丙胺盐水剂,分别配制成0.82、1.23、1.64、2.05和2.46mL/L5个浓度草甘膦药剂。
②选取体重基本一致、生理状态良好的成年蟾蜍72只,___________ ,置于适宜条件的玻璃缸内静养,24h后开始用于试验。
③每天定时用猴头喷雾器将等量不同浓度的草甘膦溶液均匀喷洒刭对应组蟾蜍的体表,对照组用____________ 代替。
④___________ ,将蟾蜍的脑和脊髓损毁,剥制坐骨神经腓肠肌标本(如图1),置于标准任氏液中平衡3-5min,再使用相应仪器测定并记录蟾蜍坐骨神经上神经冲动传导速度,求平均值,结果如图2。
(2)实验结论及原因分析:
在实验过程中同时发现随着草甘膦溶液浓度的升高,蟾蜍神经接受刺激后产生动作电位峰值逐渐降低,产生冲动所需时间延长,神经冲动传导速度减慢,与对照组差异显著。导致这一现象的原因可能是:其一,草甘膦表面活性物质能抑制细胞膜上Na+通道开放,导致___________ ,故峰值逐渐降低。其二,Na+泵活动受抑制使膜内外Na+浓度梯度降低,___________ 绝对值减小,导致去极化速度减慢。
若上述推测成立,请建立一个坐标系,用曲线表示静息时坐骨神经膜内Na+浓度相对值随草甘膦浓度的变化趋势________ 。
(3)分析与讨论:
①从反射弧的组成角度分析,实验中使用的蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本发挥功能的是___________ 。
②有同学在分析实验结果后提出“除草甘膦外,还存在其它因素影响神经传导速度”的观点,其依据是___________ 。
材料用具:体重基本一致、生理状态良好的成年蟾蜍72只、浓度为41%草甘膦异丙胺盐水剂(若加蒸馏水稀释250倍后可得1.64mL/L的草甘膦药剂,为农田推荐最低使用浓度)、蒸馏水、标准任氏液、猴头喷雾器、常规解剖器械、相关仪器(如信号采集仪、刺激电极、导出电极等)(注:给药方式采用体表喷雾;制备坐骨神经-腓肠肌标本和测定神经冲动传导速度的具体操作过程不作要求;不同浓度草甘膦药剂的配制方法不做要求)
(1)实验思路:
①利用浓度为41%草甘膦异丙胺盐水剂,分别配制成0.82、1.23、1.64、2.05和2.46mL/L5个浓度草甘膦药剂。
②选取体重基本一致、生理状态良好的成年蟾蜍72只,
③每天定时用猴头喷雾器将等量不同浓度的草甘膦溶液均匀喷洒刭对应组蟾蜍的体表,对照组用
④
(2)实验结论及原因分析:
在实验过程中同时发现随着草甘膦溶液浓度的升高,蟾蜍神经接受刺激后产生动作电位峰值逐渐降低,产生冲动所需时间延长,神经冲动传导速度减慢,与对照组差异显著。导致这一现象的原因可能是:其一,草甘膦表面活性物质能抑制细胞膜上Na+通道开放,导致
若上述推测成立,请建立一个坐标系,用曲线表示静息时坐骨神经膜内Na+浓度相对值随草甘膦浓度的变化趋势
(3)分析与讨论:
①从反射弧的组成角度分析,实验中使用的蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本发挥功能的是
②有同学在分析实验结果后提出“除草甘膦外,还存在其它因素影响神经传导速度”的观点,其依据是
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