科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定…——2020 高考生物第 24 题答案解析

2020_山东卷 (生物)

2020 山东 第 24 题 填空题 区分题
2020_山东卷 (生物)

22. 科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑 CRH 神经元,在脾
神经纤维上记录到相应的电信号, 从而发现下丘脑CRH 神经元与脾脏之间存在神经联系, 即脑-脾神经通路。
该脑-脾神经通路可调节体液免疫, 调节过程如图1 所示, 图2 为该小鼠 CRH 神经元细胞膜相关结构示意图。

(1)图 1 中,兴奋由下丘脑 CRH 神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的
结构是_____________,去甲肾上腺素能作用于 T 细胞的原因是 T 细胞膜上有____________。
(2)在体液免疫中,T 细胞可分泌_____________作用于 B 细胞。B 细胞可增殖分化为_____________。
(3)据图 2 写出光刺激使 CRH 神经元产生兴奋的过程:__________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经
通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N 抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:________________。
预期实验结果:________________。

参考答案

(1) 突触; (2) 去甲肾上腺素受体; (3) 淋巴因子(或:细胞因子); (4) 浆细胞和 记忆细胞(或:效应 B 淋巴细胞和记忆 B 淋巴细胞); (5) 光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离 子内流产生兴奋; (6) 取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断 作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N 抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N 抗体的产生量; (7) 实验组小鼠的抗N 抗体产生量低于对照组的产生量

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【答案】 ①. 突触 ②. 去甲肾上腺素受体 ③. 淋巴因子(或:细胞因子) ④. 浆细胞和
记忆细胞(或:效应 B 淋巴细胞和记忆 B 淋巴细胞) ⑤. 光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离
子内流产生兴奋 ⑥. 取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断
作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N 抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N
抗体的产生量 ⑦. 实验组小鼠的抗N 抗体产生量低于对照组的产生量
【解析】
【分析】1、神经元间兴奋的传递 : 兴奋在神经元之间的传递通过突触完成,突触包括突触前膜、突触间隙、
突触后膜,突触后膜上有神经递质的特异性受体,当兴奋传至轴突末端时,轴突末端的突触小体释放神经
递质,作用于突触后膜上的受体,使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
2、动作电位:当某一部位受刺激时,神经纤维膜对钠离子的通透性增加,即钠离子通道开放,Na+内流,
使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,产生动作电位。
3、体液免疫过程为: (1) 除少数抗原可以直接刺激B 细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露
出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T 细胞,再由 T 细胞呈递给 B 细胞; (2)B 细胞接受抗原刺激后,

开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞; (3)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,
发挥免疫效应。
【详解】 (1) 由以上分析可知,兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1 可知,T 细胞是去甲
肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素
能作用于 T 细胞,是因为 T 细胞膜上有去甲肾上腺素受体。
(2) 在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T 细胞,T 细胞分泌淋巴因子作用于 B 细胞,B 细胞
经过增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。
(3)生物膜的功能与蛋白质有关,分析图 2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,
从而使 CRH 神经元产生兴奋。
(4) 实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力, 因此实验中的自变量为脑—脾神经
通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可
通过产生抗体的量来进行检测。
实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实
验组,另一组小鼠不作任何处理作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的 N 抗原;一段时间后,检测
两组小鼠抗 N 抗体的产生量。
本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能
力,因此实验组小鼠的抗 N 抗体产生量低于对照组的产生量。
【点睛】本题主要考查了兴奋在神经元之间的传递、动作电位的形成原因、体液免疫过程等知识,需要考
生识记相关内容,其中第(4)题,要根据实验题目找出自变量,按照单一自变量、无关变量相同且适宜的
原则,根据所给材料进行实验设计。

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