【题目】神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构(巨突触),可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化(如图1)。以下是关于递质释放机制的相关研究。
(1)在图1中的突触结构中,突触前神经元兴奋后,由突触前膜释放的________作用于突触后膜的________,导致突触后神经元兴奋。
(2)河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维,然后每隔5min施加一次刺激,分别测量突触前和突触后神经元的电位变化,结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是___________________。
(3)在上述实验过程中,研究者检测到,在使用TTX后突触前膜处的Ca2+内流逐渐减弱,由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca2+浓度来促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验,获得了支持上述推测的实验结果。
实验材料:BAPTA ——是一种Ca2+螯合剂,能够快速与钙离子发生结合,从而阻断钙离子与相应分子的结合“笼锁钙”——是一种缓冲液,暴露在强紫外线下会释放钙离子;强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。
实验过程及结果:
第一组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激。
实验结果:先检测到突触前动作电位的发生,之后检测到突触后电位的变化。
第二组:先向突触小体注射适量BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。
实验结果:_________________________。
第三组:_________________________(写出实验过程)。
实验结果:______________________。
【答案】神经递质 受体 由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋 能检测到突触前动作电位的发生,但不能检测到突触后电位的变化 向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本 检测不到突触前动作电位的发生,但能检测到突触后电位的变化
【解析】
1、突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。
2、当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质到突触间隙,与突触后膜上特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,神经冲动从一个神经元传递到下一个神经元。
(1)突触前神经元兴奋后,突触前膜释放神经递质,与突触后膜的特异性受体结合,导致突触后神经元兴奋。
(2)由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋。
(3)第二组中,BAPTA能够快速与钙离子发生结合,从而抑制神经递质的释放,因此注射BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激,能检测到突触前动作电位的发生,但是由于神经递质无法释放,不能检测到突触后电位的变化。
第三组中,向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本,由于没有在突触前神经纤维施加适宜电刺激,因此检测不到突触前动作电位的发生,“笼锁钙”暴露在强紫外线下会释放钙离子,促进神经递质释放,故能检测到突触后电位的变化。
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【题目】多种多样的植物在生态系统中发挥的功能各不相同,构成不同的功能群。同一功能群中的植物则具有相似的结构或功能。为研究生态系统的植物功能群对空心莲子草入侵的影响,科研人员进行了生态学实验。
(1)空心莲子草是外来物种,引入后由于在本地物种中缺乏_______的制约,因而得以迅速繁殖。空心莲子草与本地植物之间为________关系,导致本地植物的生存受到影响,生物多样性降低,导致生态系统的________稳定性下降,威胁生态安全。
(2)科研人员将一个圆形样地划分为A区、B区和C1~C5区,除A区外,其余区域大小相同。各区种植情况如图1所示,其中C3~C5区中植物功能群数目相同但物种数目分别为4、8、16种。第3、7和13天测定B、C区空心莲子草入侵状况,得到图2所示结果。
①科研人员种植顺序应为______。
a.A区和C区同时种植
b.先种植A区,一段时间后再种植C区
c.先种植C区,一段时间后再种植A区
②据图2分析,C区空心莲子草入侵程度均低于B区,说明_________________。
③分析C1~C5区的数据,可得出的结论是__________________________。
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【题目】如图表示人体体液之间的部分关系。请据图回答下列问题:
(1)①~⑥的相互关系中,物质交换是单向的是________________________。
(2)机体代谢情况发生变化,最易于通过检查血浆的______________两方面来反映。
(3)当细胞D中产生过量乳酸时,血浆中的____________(填“NaHC03”或“H2C03”)可以中和其酸性,并最终形成C02和H20排出体外。
(4)血浆中无机盐含量的相对稳定对于维持红细胞正常的形态和功能至关重要。为患者输液治疗时为什么要用质量分数为0.9%的NaCl溶液?请设计实验进行探究。
①取5支洁净试管,编号为1~5号,分别加入2mL质量分数为0.5%、0.7%、 0. 9%、1.1%、1.3%的NaCl溶液,并各加入2滴抗凝剂(如柠檬酸钠)。
②将左手无名指消毒,用消毒的采血针刺破皮肤,用小滴管吸血。
③向1~5号试管中分别滴入1滴血,摇匀,放置5min。
④分别取5支试管中的混合液各一滴,置于5张洁净的已编号的载玻片上制成临时装片,在显微镜下镜检,观察________________________。
⑤预期结果
试管 | NaCl溶液/% | 红细胞形态 |
1 | 0.5 | ①体积变大,或涨破 |
2 | 0.7 | ②? |
3 | 0.9 | ③? |
4 | 1.1 | ④体积缩小 |
5 | 1.3 | ⑤体积缩小,皱缩 |
②、③处的结果分别是________________________________________________。
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【题目】某种鸟的羽色受两对相互独立的等位基因控制。基因B控制蓝色素的合成,基因Y控制黄色素的合成,bbyy个体显白色,其遗传机理如下图所示,请回答。
(1)该过程说明基因通过______________________________,从而控制生物性状。
(2)若已知酶B的氨基酸排列顺序,不能确认基因B转录的mRNA的碱基排列顺序,理由是______________________________。
(3)若将多对纯合蓝色雌鸟和纯合黄色雄鸟杂交,其后代的基因型为________,再让子一代雌雄鸟之间自由交配,子二代的表现型及比例为_________________________。
(4)欲在一个繁殖季节内鉴定某黄色雄性个体的基因型,则应选择_________雌性个体与之杂交,若出现_________后代,该黄色个体为杂合子,若只出现_________后代,则黄色个体很可能为纯合子。
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【题目】为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素,科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾,适当时间后用杀虫灯诱杀,统计标记个体的个数占释放总数的比例(回收率),结果如下表。下列叙述正确的是(注:横轴为诱捕灯间距)
A.若标记总量为N,回收率为a,则斜纹夜蛾的种群密度为N/a
B.诱捕距离加大,被标记个体占被诱捕总数的比例上升
C.该研究说明,杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关,与灯高有关
D.用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构
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【题目】研究发现,在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时,驱动ATP的合成(如下图)。
根据图示得出的下列结论中,错误的是
A.ATP合成酶中存在跨膜的H+通道B.H+可直接穿过内膜磷脂双分子层
C.此过程发生在有氧呼吸第三阶段D.线粒体的内、外膜功能存在差异
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【题目】杂交水稻生产技术是我国现代农业研究的一项重要成果,使我国的水稻产量得到大幅度提高,为我国和世界粮食安全作出了重要贡献。
(1)具有相对性状的水稻纯合子杂交,研究者根据F1、F2的表现型及比例可作出的判断包括___________,以及通过比较正、反交结果可推断控制该性状的基因是否位于细胞核中。
(2)1970年袁隆平团队在水稻(野生型)中发现了一株雄性不育植株(雄蕊异常,不能产生有功能的花粉;雌蕊正常,接受外来的正常花粉能受精结实)。通过分析下图所示的杂交实验,研究者发现该雄性不育性状是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的。
上述杂交中子代的细胞质基因均由母本提供。用S表示细胞质不育基因,N表示细胞质可育基因。用R(R1、R2)表示细胞核中可恢复育性的基因,其等位基因r(r1、r2)无此功能。只有当细胞质中含有S基因,细胞核中r基因纯合时,植株才表现出雄性不育性状。其他类型的基因组合均为雄性可育。
通过杂交一可生产杂交种子(利用雄性不育株生产可育的F1种子,供生产使用);通过杂交二可用来繁殖不育系(每年繁殖出基因型相同且雄性不育的植株)。请以遗传图解的形式写出杂交一和杂交二的亲本及F1的基因型(不要求写配子基因型)。__________________
(3)研究发现细胞质S基因(在线粒体DNA上)编码的蛋白质阻碍水稻花粉发育而导致雄性不育,而R基因能够消除S基因对花粉发育的不利影响。为研究其中的机制,分析了不同基因型水稻的线粒体不育基因表达情况,结果见下表:
根据表中结果,从R基因影响线粒体不育基因S表达的角度,解释R基因恢复育性可能的机制。____________________________
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【题目】花青素是一类广泛存在于植物细胞中的天然色素,易溶于甲醇等有机溶剂中,在中性或碱性溶液中不稳定,在60℃以下的热稳定性较好。花青素的提取流程如下图所示,回答下列问题:
(l)提取花青素的酶解过程中,通常会使用纤维素酶和果胶酶,其目的是____。果胶酶是一类酶的总称,包括果胶酯酶、果胶分解酶和____等。
(2)据图分析可知,影响花青素提取效果的主要因素,除提取溶剂的性质和用量外,同时还受到原料含水量、____(写出两点)等条件的影响。花青素粗品往往采用真空干燥(可使水的沸点降至40℃)的方法除去水分,不宜采用加热烘干,原因是____。
(3)某同学试图通过比色法测定粗品中的花青素含量,请帮助其完善下面的实验步骤。
①制备标准显色液:将____加入到甲醇溶液中制成颜色深浅不同的系列标准显色液。
②制备样品处理液:用电子天平称取一定量的待测样品,加入到____溶液中得到样品处理液。
③比色:____,记录对应的花青素含量。
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【题目】如图为某动物(体细胞染色体为2n)细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是( )。
A. 乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂
B. 丙可以表示减数第二次分裂后期,甲只能代表精子或卵细胞
C. 基因重组可发生在戊时期,基因突变主要发生在丙→戊过程中
D. 处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体
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