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)。
(1)星形胶质细胞的
(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
2024·北京顺义·一模
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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。
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_______ 。
(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
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
(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 | 无 | 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1 | b | i. _④_ ii.⑤ | |
实验组2 | ① | i.⑥_ ii.⑦ |
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:
(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:_______________ 。
(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
(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
预期实验结果及解释:
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