【題目】哺乳動物血液中 CO2 含量變化能夠作用于神經(jīng)系統(tǒng),調(diào)節(jié)呼吸運動的頻率和強度,為了研究該反射過程中感受器的存在部位,科研人員進行了一系列實驗研究。

1)哺乳動物因劇烈運動產(chǎn)生的__________等酸性物質(zhì)能與血漿中 HCO3- 反應,使血液中CO2 含量升高。CO2 濃度變化可以使一些特定的感受器興奮,興奮以_____________的形式沿傳入神經(jīng)傳導至呼吸中樞,使呼吸運動加深加快。這種維持內(nèi)環(huán)境 pH 穩(wěn)態(tài)的過程是在______________調(diào)節(jié)的作用下,通過各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動實現(xiàn)的。

220 世紀初,科學界認為 CO2感受器可能位于腦部,也可能位于軀體的動脈管壁上。為探究這一問題,科研工作者將連接頭部與軀干的血管斷開,只保留由動脈傳向腦的傳入神經(jīng),同時將 A 狗的頸動脈和頸靜脈分別與 B 狗相應血管相連,A 狗軀干的呼吸運動靠人工呼吸機維持。

實驗過程中,始終保持 B 狗處于呼吸平穩(wěn)狀態(tài),目的是保證 A 狗腦部_______________。

科研人員將呼吸機暫停一小段時間,A 狗血液中的 CO2 含量____________,發(fā)現(xiàn) A 狗鼻部呼吸運動加深加快,該實驗結果說明_______________。該結果_________(能、不能)說明腦部不存在 CO2 感受器。

3)基于上述研究,請你為 CO(煤氣)中毒的緊急治療提供一種思路___________。

【答案】乳酸 神經(jīng)沖動(動作電位) 神經(jīng)-體液 血液中CO2含量保持穩(wěn)定 升高 狗軀干部血管壁上有CO2感受器 不能 用含一定濃度CO2的氧氣混合氣體給病人吸氧治療;用藥物刺激動脈中的化學感受器,使之產(chǎn)生興奮

【解析】

體液調(diào)節(jié)是指體內(nèi)的一些細胞能生成并分泌某些特殊的化學物質(zhì)(如激素、二氧化碳、代謝產(chǎn)物等),經(jīng)體液(血液、組織液等)運輸,達到全身的組織細胞或某些特殊的組織細胞,通過作用于細胞上相應的受體,對這些細胞的活動進行調(diào)節(jié)。

1 哺乳動物因劇烈運動,部分細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸等酸性物質(zhì)能與血漿中HCO3-反應,使血液中CO2含量升高,CO2濃度變化可以使一些特定的感受器興奮,興奮以神經(jīng)沖動(動作電位)的形式沿傳入神經(jīng)傳導至呼吸中樞,使呼吸運動加深加快,這種維持內(nèi)環(huán)境pH穩(wěn)態(tài)的過程是在神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)的作用下,通過各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動實現(xiàn)的。

2)該實驗是探究:CO2感受器是位于腦部還是位于軀體的動脈管壁上。

①實驗過程中,為保證A狗腦部血液中CO2含量保持穩(wěn)定,需要始終保持B狗處于呼吸平穩(wěn)狀態(tài)。

②科研人員將呼吸機暫停一小段時間,呼出的CO2減少,A狗血液中的CO2含量升高,發(fā)現(xiàn)A狗鼻部呼吸運動加深加快,該實驗結果只能說明狗軀干部血管壁上有CO2感受器,由于沒有單獨做CO2腦部接受高濃度的實驗,故不能說明腦部不存在CO2感受器。

3)基于上述的實驗結果,可以考慮給一氧化碳中毒的病人進行輸氧時,用含一定濃度CO2的氧氣混合氣體給病人吸氧治療,因為混入二氧化碳能刺激呼吸中樞,使呼吸運動加深加快,讓病人能夠得到足夠的氧氣。也可以用藥物刺激動脈中的化學感受器,使之產(chǎn)生興奮,呼吸運動加深加快。

練習冊系列答案
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【題目】楓糖尿病是一種單基因遺傳病,患者氨基酸代謝異常,出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)損害的癥狀。下圖是某患者家系中部分成員的該基因帶譜,以下推斷不正確的是

A. 該病為常染色體隱性遺傳病 B. 2號攜帶該致病基因

C. 3號為雜合子的概率是2/3 D. 1和2再生患此病孩子的概率為1/4

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【題目】下圖是果蠅M的四對等位基因在染色體上的分布,且紅眼(E)對白眼(e)、灰身(B)對黑身(b)、長翅(V)對殘翅(v)、細眼(R)對粗眼(r)為顯性。請回答:

1)由圖可知,果蠅體細胞中含有_________對同源染色體。欲測定果蠅基因組的序列,需對其中的_________條染色體進行DNA測序。

2)果蠅M的體細胞中,至少有_________對等位基因;該果蠅所產(chǎn)生的配子中,含BEvR基因的配子占_________。

3)圖中Bb基因在遺傳中應遵循基因的_________定律;B、bV、v基因在遺傳時_________(填“遵循”、或“不遵循”)基因的自由組合定律,原因是___________________________。

4)果蠅M與基因型為_________的個體雜交,F1代的雄果蠅既有紅眼性狀又有白眼性狀,則F1代的雌果蠅中控制眼色的基因純合的概率為_________。

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【題目】美托洛爾可用于治療各類型高血壓及心絞痛,其一種合成路線如下:

已知:①CH3COCH2RCH3CH2CH2R

BF苯環(huán)上均只有兩個取代基

回答下列問題:

1A的化學名稱是___,C中含氧官能團的名稱是___

2EF的反應類型是___,G的分子式為___。

3D的結構簡式為___。

4)反應BC的化學方程式為___。

5)芳香族化合物WG的同分異構體,符合下列條件的同分異構體共有___種。(不考慮含的結構)

W能發(fā)生水解反應

②核磁共振氫譜有4組峰,峰面積之比為9322

64一芐基苯酚()是一種藥物中間體,請設計以苯甲醇和苯酚為原料制備4-芐基苯酚的合成路線:___(無機試劑任用)。

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【題目】下圖為體液免疫過程示意圖。下列對 B 細胞上的抗原受體與相應的效應 B 細胞(漿細胞)分泌的抗體的敘述,不正確的是(

A.均需通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進行運輸

B.兩種物質(zhì)的氨基酸序列不完全相同

C.兩種物質(zhì)能特異性識別同一種抗原

D.漿細胞同時合成、分泌這兩種物質(zhì)

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【題目】閱讀下列材料,回答問題:

細菌的武器知多少?

為了生存,細菌通過進化獲得了一系列可用于細菌間以及細菌與宿主細胞競爭的武器系統(tǒng)。根據(jù)作用距離,可大致分為非接觸式抑制和接觸式抑制兩類。第一類的典型代表是可以擴散的抗生素等小分子化合物。這一類已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)學和農(nóng)業(yè),為人類健康和社會發(fā)展發(fā)揮了至關重要的作用。第二類可以通過直接接觸而作用于相鄰細胞,其中有一種蛋白分泌系統(tǒng)(T6SS)。

T6SS 廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,是細菌胞質(zhì)中最長的管狀結構之一,可作用于真核細胞,也可以作用于原核細胞。它不需要利用表面受體,而是通過細菌間直接接觸,在幾毫秒內(nèi)直接將底物蛋白轉運至受體細菌的細胞質(zhì)中。

T6SS主要由跨膜復合體(Membranecomplex TssJLM)、基座復合體(BaseplateTssEFGK)和管狀結構(VipA/B Hcp)三部分組成。T6SS的結構和作用方式如圖所示。

由于同種細胞之間也會發(fā)生T6SS 的穿刺轉運,因此物理性的穿透并不能對細胞產(chǎn)生致死性傷害,而T6SS 的殺傷功能主要是由其分泌的蛋白的功能所決定的。T6SS 的分泌蛋白主要包括起運載作用的結構蛋白和發(fā)揮生物學活性的效應蛋白。T6SS 的效應蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性。

T6SS基因簇廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,其中的一些關鍵基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在細菌與真核細胞的相互作用中至關重要?茖W家利用轉座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對變形蟲的侵染非常重要的基因。通過分析失去毒性的突變體,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS 的基因簇。

為了避免被自身細胞殺死,T6SS 需要合成脫毒蛋白,也稱免疫蛋白。免疫蛋白通過與有毒性的效應蛋白相結合來實現(xiàn)自我保護,而且由于免疫蛋白與效應蛋白的功能相關性,它們在基因組上的位置也是相鄰的。

作為一種重要的細菌武器,T6SS 對細菌在競爭條件下的生存至關重要,而其對細菌的適應性或者競爭性的功能主要取決于T6SS 所運載的分泌蛋白的種類和功能?傊T6SS 是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一。

1)舉例說明,革蘭氏陰性細菌的效應蛋白對細菌的意義。 ______________

2)請用通俗的語言,描述(T6SS)蛋白分泌系統(tǒng)是如何分泌蛋白的? ______________

3)轉座子是一段基因可以從基因組原來位點上單獨復制或斷裂下來,插入到另一位點,并導致所插入位點的基因發(fā)生突變。文中到科學家利用轉座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對阿米巴蟲的侵染非常重要的基因。請根據(jù)以上信息,完善這一實驗的實驗設計方案。 ______________

4)病原菌的致病性主要依賴于分泌的毒素、蛋白酶等毒性分子,請根據(jù)文章的內(nèi)容,提出一條預防細菌感染的思路。______________

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【題目】下圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖,圖中1~8表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是

A. 1與2、3、4互為等位基因,與6、7、8互為非等位基因

B. 同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有基因1~8

C. 1與3都在減數(shù)第一次分裂分離,1與2都在減數(shù)第二次分裂分離

D. 1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子

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【題目】如圖為洋蔥細胞在適宜濃度的硝酸鉀溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離及復原過程中的某一時刻圖像,下列判斷錯誤的是

A.是細胞壁,對植物細胞具有支持和保護作用

B.處是硝酸鉀溶液,若替換為 30%的蔗糖溶液則不會自動復原

C.結構①③⑤化學組成不同,但都具有選擇透過性

D.外界溶液濃度與細胞液濃度的大小此時無法確定

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【題目】狂犬病是由狂犬病病毒(RABV)引起的一種人畜共患傳染病,該病毒能與乙酰膽堿受體結合而具有神經(jīng)毒性,人患病后會出現(xiàn)恐水、痙攣、吞咽困難等癥狀,最終會因呼吸肌麻痹而死亡,死亡率幾乎100%。研究人員改變了RABV的結構并進行了繁殖力、致病性等方面的免疫學研究。

(1)乙酰膽堿為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其受體位于__________上,當乙酰膽堿與受體結合后,使受體所在細胞產(chǎn)生__________。RABV可通過識別乙酰膽堿受體侵染神經(jīng)、肌肉等宿主細胞,并可沿軸突向神經(jīng)中樞擴散,導致神經(jīng)細胞凋亡進而引發(fā)癥狀。

(2)RABV的基因組編碼含N、P、L蛋白等在內(nèi)的5個結構蛋白。研究者培育出L蛋白突變病毒,并用此病毒侵染體外培養(yǎng)的宿主細胞,檢測病毒的繁殖能力,結果如圖。

此實驗中對照組的細胞用__________侵染。與對照組相比,實驗組__________,說明__________。

(3)為進一步研究突變病毒的致病性,研究者以小鼠為實驗材料,分別用L蛋白突變病毒和RABV侵染小鼠。15天后實驗組的小鼠全部存活,對照組的實驗結果如下。

①根據(jù)以上信息,繪出實驗組與對照組小鼠的存活率曲線。_____

②實驗結果說明:_____。

(4)研究者繼續(xù)用L蛋白突變病毒免疫小鼠,并與非致死劑量的等量RABV進行比較,實驗的大致流程如下。

結果發(fā)現(xiàn),①②組檢測結果無明顯差異,且細胞裂解率顯著低于③組。此實驗的研究目的是__________。

(5)該系列研究潛在的應用前景是L蛋白突變病毒__________

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