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为研究焦虑症的机理,科研人员利用四组小鼠为材料进行实验。 (1)科研人员敲除野生...

为研究焦虑症的机理,科研人员利用四组小鼠为材料进行实验。

(1)科研人员敲除野生型小鼠(WT)的焦虑抑制基因-N基因,得到(N-KO)N-KO鼠进入图1所示高架十字迷宫的开放臂时,视网膜感光细胞接受刺激,产生__________,沿__________神经传至相关脑区的神经中枢,引起恐惧和焦虑行为,因而更多地躲避进封闭区。WT鼠在探索新奇环境的冲动下,会重复进入开放臂玩耍。

(2)科研人员推测,I基因与N基因有相似的功能;为验证该推测,科研人员用相同方法得到I基因敲除风(I-KO)N基因、I基因双敲除小鼠(NI-KO)。若推测正确,则I-KO鼠在图1所示迷官上的预制行为表现是_______________________________________________________;实验结果显示,I-KO鼠、NI-KO鼠与WT鼠的行为表现一致,这一实验结果与上述推测___________(选填相符不相符”)。由此推测I基因对小鼠产生焦虑情绪的作用是____________________________________________

(3)研究发现,B区和C区是处理焦虑等情绪的两个关键脑区(如图2);科研人员将上述四种小鼠置于阁1所示迷宫上一段时间后,检测小鼠两个脑区中神经元的活跃度。得到图3所示结果。

据图23可知,N-KO_____________C区输出的抑制信号增强,导致出现焦虑行为。

请对实验结果进行分析,解释NI-KO鼠与WT鼠行为一致的原因___________________________________

(4)科研人员再选取上述小鼠进行实验,进一步验证I基因的功能,图4为实验方案。

请在图4中正确选择abc或物质de填人I-IV处。________________________________________

预期1-4:组小鼠在高架十字迷宫实验中的运动轨迹依次为图5中的__________________________________

 

兴奋(或“神经冲动”) 传入 更多在封闭区活动,较少进入开放臂 不相符 I基因单独不引起焦虑,N基因缺失引起焦虑需要有1基因 B、C两个脑区中的神经元活跃度增强 敲除I基因降低C区神经元活跃度,NI-KO鼠C区的神经元活跃度恢复正常,输出的抑制信号正常 a a 物质e 物质d 甲 甲 乙 甲 【解析】 神经调节过程中,生物受到外界刺激时,感受器兴奋,经过传入神经传至神经中枢,经神经中枢做出综合与分析后,通过传出神经将兴奋传至效应器,对刺激做出相应的反应。根据题意分析可知,N-KO鼠进入图1所示高架十字迷宫的开放臂时,会引起恐阻和焦虑行为,因而更多地躲进封闭区;而WT鼠在探索新奇环境的冲动下,会重复进入开放臂玩耍。 (1)根据神经调节的过程可知,N-KO鼠进入图1所示高架十字迷宫的开放臂时,视网膜感光细胞接受刺激,产生兴奋,兴奋沿着传入神经传至神经中枢,神经中枢综合分析后发出指令,引起恐阻和焦虑行为,因而更多地躲进封闭区。 (2)根据题意,I基因与N基因如果有相似的功能,则I基因敲除鼠(I-KO鼠)与N基因敲除鼠(N-KO鼠)在图1所示迷宫上的行为表现相同,即由于引起恐阻和焦虑行为,因而更多地躲进封闭区,较少进入开放臂;而根据实验结果:I-KO鼠、NI-KO鼠与WT鼠的行为表现一致,这一实验结果与上述推测不相符,由此推测I基因单独不会引起小鼠的焦虑,N基因缺失且同时有I基因存在时才会引起小鼠焦虑行为。 (3)①分析图2、3可知,N-KO鼠B、C两个脑区中的神经元活跃度增强,尤其C区输出的抑制信号增强,导致出现焦虑行为。 ②根据图2、3可知,NI-KO鼠敲除I基因降低C区神经元活跃度,NI-KO鼠C区的神经元活跃度恢复正常,输出的抑制信号正常,无焦虑行为发生,因此与WT鼠行为一致。 (4)①该实验的目的是进一步验证I基因的功能,即研究I基因单独不会引起小鼠的焦虑,N基因缺失且同时有I基因存在时才会引起小鼠焦虑行为,因此实验的自变量是N基因是否存在,则分析图4可知,1、2组为WT鼠,即I基因与N基因都存在作为对照,那么3、4组作为实验组应该选择N基因缺失的小鼠,其中1组与3组又构成对照关系,故1组应该注射物质e,2组与4组构成对照,故4组注射物质d。 ②分析图4中的实验可知,1组中WT鼠由于注射了物质e,物质e不会与I基因的mRNA互补,那么不会影响I基因的功能,故WT鼠仍然保持正常的行为,即进入高架十字迷宫的开放臂玩耍,运动轨迹为甲;2组WT鼠由于注射了物质d,由于物质d与I基因的mRNA互补,而影响I基因的功能,从而使小鼠表现为类似I-KO鼠,即运动轨迹仍然为甲;3组为N-KO鼠,注射了物质e,物质e不会与I基因的mRNA互补,那么不会影响I基因的功能,即小鼠敲除了N基因,且有I基因的作用,则类似N-KO鼠的行为,即运动轨迹为乙;4组为N-KO鼠,注射了物质d,由于物质d与I基因的mRNA互补,而影响I基因的功能,则该组小鼠类似于NI-KO鼠的行为,即运动轨迹为甲。
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褪黑素是哺乳动物脑部的松果体细胞在黑暗环境中分泌的一类激素。为研究褪黑素与人类肥胖的关系,科研人员进行了如下研究。请回答问题:

(1)光周期可影响褪黑素的分泌,光照刺激感受器产生______,沿传入神经到达神经中枢,再沿传出神经到达______,从而影响褪黑素的分泌。褪黑素对能量代谢等生命活动可起______作用。

(2)褪黑素调节体重的作用机制如图所示。褪黑素主要和膜受体MT结合后,一方面通过G1蛋白抑制AC(腺苷酸环化酶)活性,从而______,抑制PKA活性,使CREB无法进入细胞核并与相应受体结合,脂肪酶活性降低,脂肪分解下降;另一方面还可通过Gq激活PLC,催化PIP12水解形成IP3,提高Ca2+ 的水平,激活钙调蛋白通过______进入细胞核,促进脂肪酶基因的______,加快脂肪的分解。

(3)有研究指出,发现褪黑素的分泌受光周期影响,褪黑素能显著降低大鼠体重,也能降低肝脏重量。开灯睡觉会抑制褪黑素的分泌,脂肪代谢减慢,引起肥胖。一些辅助睡眠的药物中含有褪黑素,但是褪黑素增多有可能引起季节性抑郁症,综合上述分析,请提出利用褪黑素调节体重的两条合理建议:______

 

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2019年女排世界杯,中国队豪取11连胜,向新中国成立70年献上了一份即礼,中国队也超越古巴成为世界杯历史上以全胜战绩夺冠次数最多的球队。在比赛中排球运动员体内多种生理过程发生了改变,回答下列有关问题:

(1)排球比赛中,运动员机体大量出汗,导致细胞外液渗透压________(“升高降低”),刺激_______中的渗透压感受器,进而在大脑皮层产生渴觉;同时,增加垂体对__________的释放,该激素能促进_____________使尿量减少,从而维持体内的水平衡。

(2)朱婷看到排球过网后,观察对手站位,迅速暴力扣杀,这属于___________反射,该反射发生时兴奋在传入神经纤维上传导的方向是___________(单向双向”)

(3)比赛中运动员机体产热大量增加,此时机体产热量__________散热量(“大于等于小与”),为了维持体温相对稳定,机体通过调节做出一系列反应,比如_____________________________

 

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下面是人体部分特异性免疫过程示意图,请据图回答问题(a、b、c表示细胞,①②③④⑤⑥表示过程):

(1)该特异性免疫属于___________免疫,图中b在人体内由___________细胞经分裂、分化而来。

(2)图中a、b、c、d能够识别抗原的是_____________________

(3)当抗原经过④⑤过程时,人体内产生d过程的主要特点是______________________

(4)若图中所示的抗原为酿脓链球菌,则该免疫过程产生的物质d可攻击心脏瓣膜,使人患上风湿性心脏病,这属于免疫失调中的_________________病。

 

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人的中脑边缘有自奖赏通路。多巴胺可以兴奋此处的神经元,使人感到愉悦,而可卡因是目前已如的最强天然中枢兴奋制,可卡因能干扰多巴胺发挥作用,图1为小梁同字创作的可卡因作用机制示意图。

(1)多巴胺与突触后膜上的______________结合,使突触后膜产生兴奋,此时膜外局部电流的方向与兴奋传导的方向____________(相同相反”)

(2)由图1可知,可卡因________________________,导致突出间隙中的多巴胺含量__________,持续刺激突触后膜,使可卡因吸食者感觉很偷悦。

(3)可卡因作用下,多巴胺被突触前膜回收过程可以用图2_______(“x”“y”“z”)曲线表示,从而__________(延长缩短”)“愉悦感时间。

(4)研究发现,机体能通过减少受体蛋白数量来缓解毒品刺激,这种调节称为___________调节,导致突触后膜对神经递质的敏感性__________(升高降低”)。毒品成瘾是中枢神经系统对长期使用成瘾性毒品所产生的一种适应性状态,吸毒成瘾者必须在足量毒品维持下才能保证保持正常生理功能,因此只有长期坚持强制戒毒,使____________________________,毒瘾才能真正解除。

 

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如甲图所示,在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,表1两电极分别在ab处膜外,表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd中点c处给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如乙图、丙图所示。下列分析中错误的是

A.1记录得到丙图所示的双向电位交化曲线

B.乙图点时膜外Na+大量内流

C.乙图曲线处于点时,丙图曲线处于⑤点

D.丙图曲线处于点时,甲图a处正处于静息电位

 

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