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非选择题-实验题 较难0.4 引用4 组卷322
星形胶质细胞中的T蛋白与动物学习记忆能力有关。科研人员对T蛋白的作用机理进行了系列研究。
(1)星形胶质细胞的___末梢与神经元胞体或树突相接近形成___,其形态、功能和数量会影响学习记忆能力。
(2)科研人员获得星形胶质细胞中敲除T基因的小鼠X,进行两组实验。实验一:在水槽中放置一平台,对小鼠进行5天平台实验,测定野生型和小鼠X 到达平台所用时间,结果如图1。实验二:将野生型和小鼠X 置于暗箱中,记录运动轨迹(运动轨迹可反映小鼠运动能力),结果如图2。

①图1显示,与野生型相比,小鼠X到达平台的时间更长。请提出两种合理的假设解释实验结果。
假设一:___
假设二:___
②图2实验结果排除了假设___
(3)科学家显微拍摄野生型和小鼠X的神经细胞,发现小鼠X诲马区的突触数量显著降低。为研究T蛋白缺失导致突触数量降低的原因,还需在细胞水平上进一步观察记录___
(4)钙波指细胞内的钙在某个区域瞬时性增高,并以很快的速度在细胞内传播。钙波强度可调节星形胶质细胞与神经元间的交流,以及神经细胞的发育。A蛋白位于星形胶质细胞的细胞膜上,敲除A基因,钙波强度减弱。敲除T基因的小鼠,A基因启动子区域维持甲基化修饰。请综合分析,完善T蛋白影响学习记忆的机理___(使用文字、箭头和“+、-”表示)。

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知识点:兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递兴奋传导和传递的相关实验 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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小檗碱是中药黄连的有效成分,为探究具对糖尿病脑病的治疗作用,研究者展开了系列实验。
(1)机体通过一些特定激素来_____血糖的代谢,其中_____分泌不足时引发糖尿病。长期高血糖会引起某些大脑神经元损伤,这些神经元轴突末梢释放的_____减少,导致大脑认知功能障得,出现糖尿病脑病。
(2)研究者利用糖尿病脑病模型大鼠进行水迷宫实验,主要流程及结果如图1。

水迷宫实验中,大鼠停留在原平台附近的时间与其学习记忆能力呈_____。结果表明_____
(3)Akt是胰岛素信号通路中的重要分子,能调控GSK3β蛋白激酶(可磷酸化Tau蛋白)的活性,Tau蛋白过度磷酸化引起轴突病变,从而造成神经元损伤。为研究小檗碱的作用机制,研究者检测了相关物质含量,结果如图2。

由图2可知,糖尿病脑病以及小檗碱不影响Akt和GSK3β的_____,但影响二者磷酸化水平。据结果完善小檗碱的作用机制(“+”表示促进、“-”表示抑制):
_____;②_____;③_____;④_____
研究者通过活体荧光成像观察突触小泡向轴突末梢方向的运输情况,证实小檗碱能显著改善轴突运输障碍。请在答题卡中绘制出实验组的柱形图_____
(4)糖尿病大鼠的中枢神经系统长时间代谢紊乱造成免疫应答功能失调,导致抗炎因子减少、促炎因子升高,持续损伤神经元,引起认知功能下降。为探究小檗碱能否通过抑制糖尿病大鼠中枢神经系统的炎症反应以减缓神经元的损伤,研究者设计如下实验方案:用等量的小檗碱分别处理糖尿病脑病模型大鼠和健康大鼠,检测两组大鼠炎症因子含量。请评价该实验方案并说明理由。_____
高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关。
(1)小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体, 二者均为离子通道(图1甲)。对突触前神经元施加单次刺激后,传入神经末梢释放的__________与两种受体结合(图1乙), Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化, 促进K⁺解除N通道处Mg2+的阻碍,进而 K+__________,引发 Na+和Ca2+   通过N通道内流。

(2)基于上述机理, 研究人员对突触前神经元施加高频强刺激(TBS), 测量 TBS 施加前后, 给予单次刺激时A受体及N受体引发的突触后膜电位最大值, 结果如图2。

①图2结果显示___________, 表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,这种现象称为LTP。
②进一步研究发现, LTP 出现的原因是: 施加 TBS, A 受体被激活进而引发的膜电位变化持续时间增长,引起更多___________流入突触后神经元,引发镶嵌有N和A受体的囊泡转运至突触后膜并与细胞膜融合,从而___________的数量。
(3)研究人员推测N受体向突触后膜的转运影响A 受体及N受体引发的LTP, A 受体向突触后膜的转运仅影响A受体引发的LTP。为验证该推测, 利用离体培养的海马区神经元进行下表所示实验。
组别处理I处理Ⅱ及检测指标实验结果
对照组i. 测量 A受体引发的膜电位:进行相关处理, 检测施加TBS前后的膜电位最大值。
ii. 测量N受体引发的膜电位:加入_②③_,检测施加 TBS 前后的膜电位最大值。
i.升高
ii.升高
实验组1bi. __   
ii.
实验组2 i._   
ii.
a. N受体膜转运抑制剂                       b. A 受体膜转运抑制剂
c. N受体抑制剂                                 d. A 受体抑制剂
e. 低浓度 Mg2+的人工脑脊液             f.正常浓度 Mg2+的人工脑脊液
请将上述选项依次填入表格的①~③处:_______(选填选项前的字母), 以完善该实验。若该推测正确, 则④~⑦处实验结果依次为_______
(4)基于以上研究, 说明LTP 的生物学意义_______
甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞。在大脑中,甲状腺激素可以影响神经细胞的结构和突触传导,从而影响学习记忆。
(1)甲状腺激素在细胞内与受体结合,通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时,患者表现出甲减症状。若受体异常只发生在垂体和下丘脑,会导致甲状腺激素分泌过量,原因是__________________
(2)研究发现,甲状腺激素可以促进大脑海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF与突触的连接形式密切相关,从而促进学习记忆。长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少,导致学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如下表所示:

分组

处理

BDNF mRNA(相对值)

BDNF(pg/mg pr)

甲组

正常膳食

1.00

26

乙组

高脂膳食

0.65

19

丙组

高脂膳食+槲皮素

0.95

25


分析上表数据得出的结论是___________________________
(3)甲状腺激素有T4和T3两种形式,主要以T4的形式分泌,在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理,研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食+槲皮素组小鼠的血液,测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度,结果如下图所示:

实验中,抽取小鼠血液就能测定TSH浓度,原因是______________________。结合相关信息和上图结果,推测槲皮素的作用机理是___________________
(4)请设计简单实验,观察甲状腺激素含量异常对小鼠活动强度的影响。要求写出实验思路,预期实验结果并作出解释。
实验思路:
将小鼠分为______________组,A组饲喂含抗甲状腺药物的饲料,_________________
预期实验结果及解释:_______________

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