【典例示范】 (2023·廣東卷)神經(jīng)肌肉接頭是神經(jīng)控制骨骼肌收縮的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),其形成機(jī)制見(jiàn)下圖。神經(jīng)末梢釋放的蛋白A與肌細(xì)胞膜蛋白Ⅰ結(jié)合形成復(fù)合物,該復(fù)合物與膜蛋白M結(jié)合觸發(fā)肌細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),使神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿(ACh)的受體(AChR)在突觸后膜成簇組裝,最終形成成熟的神經(jīng)肌肉接頭。
回答下列問(wèn)題。(1)興奮傳至神經(jīng)末梢,神經(jīng)肌肉接頭突觸前膜　　　　　　　內(nèi)流,隨后Ca2+內(nèi)流使神經(jīng)遞質(zhì)ACh以　　　　　　的方式釋放,ACh結(jié)合AChR使骨骼肌細(xì)胞興奮,產(chǎn)生收縮效應(yīng)。?(2)重癥肌無(wú)力是一種神經(jīng)肌肉接頭功能異常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗體結(jié)合方法檢測(cè)患者AChR抗體,大部分呈陽(yáng)性,少部分呈陰性。為何AChR抗體陰性患者仍表現(xiàn)出肌無(wú)力癥狀?為探究該問(wèn)題,研究者作出假設(shè)并進(jìn)行探究。①假設(shè)一:此類型患者AChR基因突變,不能產(chǎn)生　　　　　,使神經(jīng)肌肉接頭功能喪失,導(dǎo)致肌無(wú)力。?為驗(yàn)證該假設(shè),以健康人為對(duì)照,檢測(cè)患者AChR基因,結(jié)果顯示基因未突變,在此基礎(chǔ)上作出假設(shè)二。
②假設(shè)二:此類型患者存在　　　　的抗體,造成________________________________________________________________________________________________________________,從而不能形成成熟的神經(jīng)肌肉接頭,導(dǎo)致肌無(wú)力。?為驗(yàn)證該假設(shè),以健康人為對(duì)照,對(duì)此類型患者進(jìn)行抗體檢測(cè),抗體檢測(cè)結(jié)果符合預(yù)期。③若想采用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物驗(yàn)證假設(shè)二提出的致病機(jī)制,你的研究思路是____________________________________________________________________________________________________________________________。?
不能與肌細(xì)胞膜蛋白Ⅰ結(jié)合形成復(fù)合物,從而無(wú)法與膜蛋白M結(jié)合觸發(fā)肌細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),使AChR不能在突觸后膜成簇組裝　
將患病動(dòng)物隨機(jī)分為甲、乙兩組,甲組動(dòng)物定期注射過(guò)量蛋白A,乙組動(dòng)物注射等量生理鹽水,一段時(shí)間后,甲組肌無(wú)力癥狀有所緩解,乙組無(wú)變化
解析 (1)動(dòng)作電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)是Na+內(nèi)流,興奮以電信號(hào)的形式傳至神經(jīng)末梢后,突觸前膜Na+內(nèi)流產(chǎn)生興奮,隨后Ca2+內(nèi)流使神經(jīng)遞質(zhì)ACh以胞吐的形式釋放至突觸間隙,與突觸后膜上的AChR結(jié)合,使骨骼肌細(xì)胞興奮,產(chǎn)生收縮效應(yīng)。(2)自身免疫病是自身產(chǎn)生的抗體攻擊正常的組織結(jié)構(gòu),造成損傷導(dǎo)致功能異常。AChR抗體陽(yáng)性患者是抗體攻擊AChR所致,AChR抗體陰性患者體內(nèi)不存在攻擊AChR的抗體,可能是其體內(nèi)沒(méi)有AChR,也可能是AChR不能在突觸后膜成簇組裝,不能形成成熟的神經(jīng)肌肉接頭等。①若患者AChR基因突變,不能合成AChR,也就不能在突觸后膜成簇組裝,從而使神經(jīng)肌肉接頭功能喪失,導(dǎo)致肌無(wú)力。②若患者AChR基因未突變,即能合成AChR,
但又不能形成成熟的神經(jīng)肌肉接頭,很可能是存在A的抗體,造成A不能與肌細(xì)胞膜蛋白Ⅰ結(jié)合形成復(fù)合物,從而無(wú)法與膜蛋白M結(jié)合觸發(fā)肌細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),使AChR不能在突觸后膜成簇組裝。③若通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,即患病動(dòng)物蛋白A的抗體與蛋白A結(jié)合,阻斷了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),使AChR不能在突觸后膜成簇組裝。則不能重復(fù)②中的實(shí)驗(yàn),應(yīng)注射過(guò)量的蛋白A以中和相應(yīng)抗體,促進(jìn)AChR在突觸后膜成簇組裝。
(1)解讀信息,化新為熟
(2)合理假設(shè),推理驗(yàn)證
一、原理闡釋類1.(2023·全國(guó)新課標(biāo)卷)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)體耗氧量增加、葡萄糖氧化分解產(chǎn)生大量CO2,CO2進(jìn)入血液使呼吸運(yùn)動(dòng)加快。CO2使呼吸運(yùn)動(dòng)加快的原因是?? 　。?提示 體液中CO2增加刺激相關(guān)感受器,通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)引起呼吸運(yùn)動(dòng)加快
2.(2022·遼寧卷)小熊貓是我國(guó)二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物,其主要分布區(qū)年氣溫一般在0~25 ℃之間。測(cè)定小熊貓?jiān)诓煌h(huán)境溫度下靜止時(shí)的代謝率(即產(chǎn)熱速率,如圖)。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。
圖示中,當(dāng)環(huán)境溫度下降到0 ℃以下時(shí),從激素調(diào)節(jié)角度分析小熊貓產(chǎn)熱劇增的原因是? ?　。?
提示 寒冷環(huán)境中,小熊貓分泌的甲狀腺激素和腎上腺素增多,細(xì)胞代謝速率提高,使機(jī)體產(chǎn)生更多的熱量
3.某研究人員用藥物W進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):給甲組大鼠注射藥物W,乙組大鼠注射等量生理鹽水,飼養(yǎng)一段時(shí)間后,測(cè)定兩組大鼠的相關(guān)生理指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:乙組大鼠無(wú)顯著變化;與乙組大鼠相比,甲組大鼠的血糖濃度升高,尿中葡萄糖含量增加,進(jìn)食量增加,體重下降。實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到甲組大鼠的體重下降,推測(cè)體重下降的原因是?? 　。?提示 甲組大鼠胰島素缺乏,使機(jī)體不能充分利用葡萄糖來(lái)獲得能量,導(dǎo)致機(jī)體脂肪和蛋白質(zhì)的分解增加
4.給奶牛擠奶時(shí),其乳頭上的感受器會(huì)受到刺激,產(chǎn)生的興奮沿著傳入神經(jīng)傳到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同時(shí)該興奮還能上傳到下丘腦促使其合成催產(chǎn)素,進(jìn)而促進(jìn)乳腺排乳。在上述排乳調(diào)節(jié)過(guò)程中,存在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。通常在哺乳動(dòng)物體內(nèi),這兩種調(diào)節(jié)方式之間的關(guān)系是??　。?提示 不少內(nèi)分泌腺直接或間接地受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié);內(nèi)分泌腺分泌的激素也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能
5.研究發(fā)現(xiàn),在腦內(nèi)尼古丁會(huì)與神經(jīng)元上的煙堿型乙酰膽堿受體結(jié)合,使多種中樞神經(jīng)分泌神經(jīng)遞質(zhì),如多巴胺分泌增加,讓人產(chǎn)生開(kāi)心、愉悅的情緒。而大量吸煙會(huì)導(dǎo)致煙堿型乙酰膽堿受體減少。吸煙成癮后,一段時(shí)間不吸煙會(huì)感到情緒低落并渴求吸煙。該癥狀形成的原因是??? 　。?提示 吸煙成癮會(huì)導(dǎo)致煙堿型乙酰膽堿受體減少,導(dǎo)致多巴胺分泌減少,從而使人產(chǎn)生消極情緒
6.登革病毒是登革熱的病原體,該病毒入侵人體后,人體發(fā)生的主要的免疫反應(yīng)如下圖所示:
據(jù)圖可知,給患者注射　　　　　　　　　　　(填“M抗體”“G抗體”或“兩種抗體”)有利于患者的康復(fù),請(qǐng)簡(jiǎn)要分析原因:　??? 　。?
提示 G抗體　M抗體能促進(jìn)病毒在患者體內(nèi)的復(fù)制增殖,從而加重病情;G抗體能中和病毒,有利于患者的康復(fù)
二、實(shí)驗(yàn)探究類7.研究發(fā)現(xiàn),胰島A細(xì)胞的分泌物也能促進(jìn)胰島B細(xì)胞分泌胰島素。請(qǐng)利用細(xì)胞體外培養(yǎng)的方法驗(yàn)證該結(jié)論,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料及用具:低糖培養(yǎng)液,正常糖培養(yǎng)液,胰島A細(xì)胞,胰島B細(xì)胞,過(guò)濾裝置,胰島素定量檢測(cè)儀器等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:??? 　。?預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:??? 　。?
提示 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:用低糖培養(yǎng)液(實(shí)驗(yàn)組)和正常糖培養(yǎng)液(對(duì)照組)分別培養(yǎng)胰島A細(xì)胞,一段時(shí)間后過(guò)濾得到細(xì)胞和濾液,用兩組含濾液的培養(yǎng)液分別培養(yǎng)胰島B細(xì)胞,一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)液中胰島素的含量預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:低糖培養(yǎng)液組(實(shí)驗(yàn)組)的胰島素含量高于正常糖培養(yǎng)液組(對(duì)照組)
8.有研究表明,在冷環(huán)境中,大鼠(一種恒溫動(dòng)物)體溫調(diào)節(jié)中樞的細(xì)胞膜上TRPA1通道蛋白(一種冷敏感通道蛋白)參與了體溫調(diào)節(jié)。請(qǐng)利用下列材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明,補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)思路。實(shí)驗(yàn)材料:生理狀況一致的健康大鼠(若干)、生理鹽水以及用生理鹽水配制的TRPA1通道蛋白特異性阻斷劑等。實(shí)驗(yàn)思路:???? 　。?
提示 選擇生理狀況一致的健康大鼠若干,隨機(jī)均分為A、B兩組,測(cè)定其體溫后同時(shí)置于冷環(huán)境中,分別向A、B兩組大鼠注射等量且適量的生理鹽水和用生理鹽水配制的TRPA1通道蛋白特異性阻斷劑,一段時(shí)間后再次測(cè)定兩組大鼠的體溫
9.某生物興趣小組學(xué)習(xí)了關(guān)于植物激素的內(nèi)容后,欲驗(yàn)證赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā),脫落酸能促進(jìn)種子休眠、抑制種子萌發(fā)。假如你是其中的一員,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料:具有生命力的某種植物種子若干,適宜濃度的赤霉素溶液,適宜濃度的脫落酸溶液,蒸餾水等。實(shí)驗(yàn)思路:?? ?　。?預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:??? 　。?
提示 實(shí)驗(yàn)思路:取上述種子隨機(jī)均分成3組,編號(hào)為A、B、C,依次加入等量的蒸餾水、適宜濃度的赤霉素溶液、適宜濃度的脫落酸溶液,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,統(tǒng)計(jì)每組種子的萌發(fā)率預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:種子的萌發(fā)率為B組>A組>C組

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