神经突触后膜的小电位可叠加,达到一定阈值后会引发动作电位。某研究小组为验证此现象,进行了以下四组实验(如图)。
(说明:实验条件适宜,实验过程中材料保持正常活性;每次刺激强度适宜且相同)给A连续两个刺激(间隔稍长);给A连续两个刺激(间隔很短);③给B一个刺激,(间隔稍长)再同时给A、B一个刺激;④给A、B交替连续多个刺激(间隔很短)。记录每组实验中的突触后膜电位变化,只有④产生动作电位。请回答:
(1)实验预测:参照①②将③④的突触后膜电位变化画在以下坐标系中。
(2)实验分析:②中突触后膜小电位 (能/不能)传播,小电位叠加是因为突触前膜释放的 累加作用于突触后膜,主要引起 离子通道开放增多,导致电位变化增大。
(3)若刺激神经元的C处, (能/不能)在A、B上测到电位变化。
胰岛素是人体血糖调节中的重要激素,其释放受到机体的精确调控。
(1)人体内胰岛素释放通路是:餐后血糖升高,葡萄糖由细胞膜上的载体蛋白转运到胰岛B细胞内,经过__________过程产生大量ATP,阻断ATP敏感型钾离子通道,进而抑制了钾离子的外流,使细胞膜内的电位___________,打开电压依赖性的Ca2+通道,升高了胞内的Ca2+浓度,促进胰岛素分子以__________的方式释放到细胞外。
(2)研究发现,高浓度葡萄糖可引起胰岛A细胞合成并分泌谷氨酸,为研究谷氨酸的作用机理,科研人员将三组数目相等的小鼠离体胰岛进行培养,培养条件及结果如图1所示(CQNX为谷氨酸受体阻断剂)。实验结果表明:_ _。由此推测,谷氨酸与胰岛B细胞表面的_________结合发挥作用。
(3)科研人员进一步用谷氨酸溶液处理正常小鼠和K+通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞,检测细胞内Ca2+荧光强度,结果如图2所示。
①由实验结果可知,谷氨酸能够__________正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度。
②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比,细胞内的基础Ca2+浓度显著高于正常小鼠,从胰岛素释放通路分析,是由于K+通道基因敲除小鼠的K+通道不能正常发挥作用,导致Ca2+通道_________。
③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过__________实现的。
(4)基因敲除是一种特殊的基因重组技术,即将外源目的基因导入细胞从而干扰该细胞内某一基因的功能。将外源目的基因导入小鼠的胰岛B细胞常用方法是 。
如图是从动物体内剥离出的某反射弧结构模式图,其中甲表示神经中枢,乙丙未知。神经A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。
(1)假设该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉。若要探究神经A是传出神经还是传入神经,先用剪刀在神经A的1、2之间将其剪断,再用电刺激仪刺激神经A上的实验点1,若 ,则神经A为传出神经。
(2)假设该反射弧的效应器为肾上腺,其分泌的 与甲状腺素具有 作用,寒冷时两种激素分泌增加,代谢增强, 增加,这属于神经—体液调节。
(3)假设该反射弧的效应器为胰岛,则甲位于 。胰岛素由胰岛素原经过蛋白酶的加工后形成,进而运输分泌到细胞外,参与上述过程直接有关的细胞器是 。人体血糖稳态具有 调节特点,持续的高血糖是人体内环境失调的具体表现。如果胰岛B细胞受损,患者体内胰岛素的含量减少,使组织细胞对葡萄糖的_________________减弱,导致血糖升高并出现尿糖。现有Ⅰ(正常)、Ⅱ(胰岛B细胞受损)、Ⅲ(对胰岛素敏感性降低)三人,在一次口服较多葡萄糖后,三者胰岛素分泌量由高到低依次为 。(用“>” “<” 或“=”表示)
(共9分)回答下列Ⅰ、Ⅱ两个问题:
Ⅰ、(1)在人体体温的神经—体液调节中,下丘脑是 ,调节产热活动最重要的激素是 。
(2)人在寒冷的环境下会出现寒战,这是机体通过 增加产热,有利于维持体温恒定;剧烈运动后,机体降低体温的机制主要是通过汗液的蒸发和 增加散热。
Ⅱ、为探究血糖调节的影响因素,设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。
据图回答:
(3)实验中起对照作用的是 号家兔。
(4)二次注射后,低血糖症状最先得到缓解的是 号家兔;若②号家兔出现糖尿,则该兔的尿量将会 ,原因是 。
图1是神经元的结构示意图,A、B分别表示神经元的结构;图2是反射弧的组成示意图,①、②、③、④是反射弧的组成部分。根据图示信息回答下列问题:
(1)图1结构中涉及到 个神经元,含有 个突触。
(2)图2中表示感受器的是 (填编号),感受器接受刺激后,接受刺激部位的膜外电位变化是 。
(3)从图1可知,神经细胞因具较多的 ,使其细胞相对表面积大,从而使其与信息传递功能相适应。
(4)研究表明,生活在刺激丰富的环境中的孩子,大脑皮层的厚度大,结构⑤ (填结构名称)的数量将 (填“增加”或“减少”)。说明非条件反射的形成过程能明显影响结构⑤的数量,从而有利于智力开发。
(5)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的细胞体,而②及脊髓未受到侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢 ,对刺激 (填“有”或“无”)感觉。
(6)人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药阻断了 (填图中的序号)的兴奋传导。
对下列4幅曲线图中a、b两点的有关叙述中,正确的是
A.图甲中,a、b两点叶绿体内C3含量的变化趋势相反 |
B.图乙中,a、b两点神经纤维膜内外Na+浓度差相等 |
C.图丙中,a、b两点细胞呼吸消耗的葡萄糖速率相等 |
D.图丁中,a、b两点分别表示茎向光弯曲时向光侧和背光侧的生长素浓度 |
请用有关人和动物生命活动调节的相关知识,回答下列问题:
I、内环境稳态是神经调节、体液调节和免疫调节共同作用的结果,是人体进行正常生命活动的必要条件。请结合图解回答第(1)至(3)小题(图中A、B、C、D表示器官或细胞;①、②、③表示物质)
(1)图中A、B、C分别为 、 、 。
(2)大脑皮层直接对A发生作用属于 调节,垂体通过②对B发生作用属于 调节;当③分泌过多时,对A和垂体起 (填“抑制”或“促进”)作用。
(3)长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降,请根据图解分析原因 。
Ⅱ、现代人群中糖尿病的发生率越来越高,成为人类健康“沉默的杀手”,其病因较多。请根据以下内容回答第(4)至(6)小题。
(4)为验证胰岛素在血糖平衡调节过程中的作用,以正常小鼠每次注射药物前后症状的变化为观察指标,则对正常小鼠注射一定剂量的葡萄糖和胰岛素的顺序是先注射 ,后注射 。
(5)糖尿病患者往往胰岛素分泌不足,组织细胞对葡萄糖的 发生障碍,表现出高血糖和尿糖等症状。
(6)某些糖尿病患者是在感染了某病毒后患病的。分析得知:胰岛B细胞上的一些物质分子结构与病毒上的 分子结构相似,在机体细胞免疫中产生的 对胰岛B细胞进行攻击,致其受损进而导致分泌的胰岛素减少,此种糖尿病属于 病。
(9分)据美国《纽约时报》2月18日报道,美国政府将启动一项可媲美人类基因组计划的“脑活动绘图”计划,以人脑为研究对象,增加对人脑如何工作的完整了解,为医学界寻找有效治疗阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、孤独症等疾病的治疗方法。请回答下列有关神经调节相关的问题:
(1)在一条离体神经纤维的左侧施加电刺激如图甲,使其兴奋。请在答题卡相应的图甲上,在兴奋部位和未兴奋部位的膜两侧标出电荷类型,然后再在膜内外两侧标出局部电流的方向。
(2)当神经冲动在通过图乙所示的结构时,会发生信号模式的转变:电信号→化学信号→电信号,其中m、n代表的结构分别是________、__________。
(3)图丙表示人在受到寒冷刺激时,通过神经和体液的调节使甲状腺激素分泌量增加的过程。在此过程中,神经调节的效应器是__________,甲状腺激素在反馈调节时作用的靶细胞是____________。当体内缺乏碘元素时,将导致甲状腺激素合成受阻,将引起激素①②分泌量__________。
(4)阿尔茨海默氏症也称老年性痴呆症,经研究发现,患者的神经元轴突末端呈现了由βA4蛋白质形成的“老年斑”。经DNA序列分析,发现表明,患者的第711位的缬氨酸变成变成了苯丙氨酸,有的则是第670和671位的赖氨酸和甲硫氨酸变成了天冬酰胺和亮氨酸,这表明这种病与遗传物质的 (基因突变/基因重组/染色体变异)有关。
(5)美国研究人员最新发现认为,成年人大脑中有一种pirb蛋白质能阻止大脑神经元之间生成新的连接,这将可能影响成年人的__________(瞬时记忆/短时记忆/长时记忆),从而在生理上减缓了成人接受新事物的速度。
北极熊是生活在寒冷地带的一种哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下北极熊机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。请据图分析回答:
(1)图中①~③体现了激素分泌的__________调节机制。
(2)BAT细胞内的UCP-1基因的表达与________的共同调节有关。
(3)有氧呼吸所需的ATP合成酶大量分布在线粒体内膜上,能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成ATP。进入线粒体的UCP-1蛋白,导致H+外渗而消除胯膜的H+梯度,线粒体虽能继续产生CO2和H2O,但有氧呼吸释放的能量却大部分转变成为热能。造成上述结果的原因可能是_______________。
(4)综上所述,在持续寒冷的环境中,北极熊通过上述________调节方式引起BAT细胞内的__________,从而实现了产热增加,维持了体温的稳定。
下图是人体下丘脑参与的部分生理调节过程,请分析回答:
(1)物质c由下丘脑合成,可促进肾小管和集合管对水的重吸收,则物质c是 ,当刺激a处时,该处的膜内电位的变化为 。
(2)物质e能促进甲状腺的生长和发育,则物质d是 。物质e的分泌量除了受物质d的调节外,还受 激素的调节。
(3)当身体的冷觉感觉器受到寒冷刺激时,产生的兴奋由传入神经传至 体温调节中枢,参与调节。
(4)为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,研究者从大白鼠体内分离出下丘脑和垂体,然后将这些结构单独或一起培养于含有或不含有TSH的培养基中,培养后测定培养基内TSH的浓度,结果如下:
①实验中,设置A瓶的目的是为了说明 。
②与A、C瓶对比,D瓶除了培养基以外,还应加入 ,结果说明 ;E瓶实验结果结果说明 。
闰绍细胞脊髓内的一种抑制中间神经元,其活动经轴突回返作用于运动神经元,抑制开始发动兴奋的神经元和其他神经元(如右下图,箭头表示兴奋传递方向)。
(1)运动神经元1兴奋时,通过闰绍细胞 (填促进或抑制)自身的活动。
(2)图中神经元之间存在环状联系,属于 (填“正“或 “负”)反馈,其意义是 。
(3)突触后膜 内流,使突触后膜的静息电位变为动作电位,突触后神经元兴奋;抑制性递质作用于突触后膜,引起突触后膜上的Cl-内流,突触后膜的膜电位变化是 ,突触后神经元被抑制;兴奋由侧支传来时,图中被抑制的神经元是 。
(4)兴奋在闰绍细胞与运动神经元2之间传递需要借助神经递质,其存在于突触前膜的 中,研究发现,释放到突触间隙的部分神经递质可通过形成囊泡“回流”到突触前膜,从神经调节的角度分析,其意义是 。
(12分,每空1分)机体内环境稳态是进行正常生命活动的必要条件。请回答下列有关问题:
(1)肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素。从功能上看,它是体内的一种 分子。药物V和肾上腺素具有相似的结构,都能直接作用于心脏,调节心率。由此推测,心脏细胞表面与药物V和肾上腺素结合的 可能是相同的。
(2)人们用肾上腺素和药物V进行有关研究。下表为分组实验结果,请完善实验报告。
实验目的:探究药物V和肾上腺素对小鼠耗氧量的影响。
材料用具:小鼠若干只,注射器,耗氧检测装置若干(如下右图),肾上腺素溶液和药物V溶液(用生理盐水配制)。
方法步骤:
①选取大小、生长状况相同的小鼠若干,均分为四组。每组小鼠按表中所示注射药剂,其中A组注射 。
组 别 |
注射药剂种类 |
耗氧量 (×103mL) |
|
药物V |
肾上腺素 |
||
A |
|
|
2.0 |
B |
+ |
|
1.7 |
C |
|
+ |
2.5 |
D |
+ |
+ |
2.1 |
注:“+”表示注射该药剂
②将每组小鼠分别放入装置中,开始时大烧杯内外的液面等高;并将装置放在相同环境中,10分钟后记录 ,计算耗氧量并求出各组的平均值。根据表中实验结果可知,药物V和肾上腺素分别具有 小鼠耗氧量的作用,因而两者作用的效应则是相互 的。
(3)除了控制相同的环境条件外,实验中应再设置一个不放入小鼠的对照装置,其设置目的是用于 ,从而使测得的数值更精确。
(4)当细菌感染小鼠皮肤伤口时,小鼠机体首先发起攻击的免疫细胞是___________。未被清除的病原体经过一系列过程,其抗原会刺激B细胞增殖分化为______________。
(5)当给小鼠饲喂过咸的食物后,小鼠机体对细胞外液渗透压的调节过程是:
如图1为膝跳反射的反射弧结构示意图,图2表示人体中箭毒时,箭毒对突触后膜Na+通道通透性的影响(Ach为乙酰胆碱)。请据图回答下列相关问题
(1)图1中有_______个神经元,_______个突触。
(2)图1的膝跳反射弧中,感受器在_________(填“伸肌”或“屈肌”)中。c处施加刺激引起伸肌收缩,该过程_______(填“属于”或“不属于”)反射活动,若给予a处施加足够刺激,兴奋在b处传递速度比c处传导速度____(填“快”或“慢”)。
(3)如图2,正常情况下,神经递质与____________上的受体结合发挥作用,此时进行的信号转换是___________。兴奋时,膜外电位变化是_________。
(4)由图2可知,人体中箭毒后,箭毒与Ach受体结合,使Na+通道_________,阻止Na+____________,导致突触后膜不能产生电位变化。因此,若人体中箭毒后,中毒症状为肌肉______________(填“松弛”或“持续收缩”)。
下图甲表示内环境稳态的调节机制;图乙是a-银环蛇毒影响兴奋传递的部分示意图。请据图回答:
(1)图中③⑤可以代表的物质依次是 , 。
(2)水是内环境的主要成分之一。在正常生理条件下,机体对水的摄入量和排出量基本上是平衡的,其中控制水的摄入需求的神经中枢是 ,水的排出主要取决于血浆中 激素的浓度。
(3)若⑧表示促甲状腺激素,对⑧的分泌具有调节作用的激素有________________。
(4)兴奋在图乙所示结构中只能单向传递,这是因为 。
(5)当兴奋传导到⑥处时,其膜内的电位变为 。由图乙可知,a-银环蛇毒影响兴奋传递的原因是 。
(6)研究表明,不少重症肌无力患者是由于受病毒感染后,机体产生相应的抗体,它除与病毒结合之外,还能与乙酰胆碱的受体结合,阻碍兴奋的传导,导致肌无力。在免疫学上此种重症肌无力属于一种 病。
下列三种生物学现象,产生的机理依次属于①给小白鼠注射一定量的胰岛素后,小白鼠休克②当细菌进入人体后,机体产生特异性的抗体与之结合,从而抑制细菌繁殖③小猪听到主人“噜噜”叫声就奔向主人
A.体液调节、免疫调节、反射 |
B.反射、细胞免疫、激素调节 |
C.体液调节、过敏反应、反射 |
D.反射、自身免疫、体液调节 |