科研人員在轉入光敏蛋白基因的小鼠下丘腦中埋置光纖,透過特定的光刺激下丘腦CRH神經元,在脾神經纖維上記錄到相應...
問題詳情:
科研人員在轉入光敏蛋白基因的小鼠下丘腦中埋置光纖,透過特定的光刺激下丘腦CRH神經元,在脾神經纖維上記錄到相應的電信號,從而發現下丘腦CRH神經元與脾臟之間存在神經聯繫,即腦-脾神經通路。該腦-脾神經通路可調節體液免疫,調節過程如圖1所示,圖2爲該小鼠CRH神經元細胞膜相關結構示意圖。
(1)圖1中,興奮由下丘腦CRH神經元傳遞到脾神經元的過程中,興奮在相鄰神經元間傳遞需要透過的結構是_____________,去*腎上腺素能作用於T細胞的原因是T細胞膜上有____________。
(2)在體液免疫中,T細胞可分泌_____________作用於B細胞。B細胞可增殖分化爲_____________。
(3)據圖2寫出光刺激使CRH神經元產生興奮的過程:__________。
(4)已知切斷脾神經可以破壞腦-脾神經通路,請利用以下實驗材料及用具,設計實驗驗*破壞腦-脾神經通路可降低小鼠的體液免疫能力。簡要寫出實驗設計思路並預期實驗結果。
實驗材料及用具:生理狀態相同的小鼠若干只,N抗原,注*器,抗體定量檢測儀器等。
實驗設計思路:________________。
預期實驗結果:________________。
【回答】
突觸 去*腎上腺素受體 淋巴因子(或:細胞因子) 漿細胞和記憶細胞(或:效應B淋巴細胞和記憶B淋巴細胞) 光刺激光敏蛋白導致*離子通道開放,*離子內流產生興奮 取生理狀態相同的小鼠若干只,隨機均分爲兩組,將其中一組小鼠的脾神經切斷作爲實驗組,另一組作爲對照組;分別給兩組小鼠注*相同劑量的N抗原;一段時間後,檢測兩組小鼠抗N抗體的產生量 實驗組小鼠的抗N抗體產生量低於對照組的產生量
【分析】
神經元間興奮的傳遞:興奮在神經元之間的傳遞透過突觸完成,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸後膜,突觸後膜上有神經遞質的特異*受體,當興奮傳至軸突末端時,軸突末端的突觸小體釋放神經遞質,作用於突觸後膜上的受體,使突觸後膜所在神經元興奮或抑制。
動作電位:當某一部位受刺激時,神經纖維膜對*離子的通透*增加,即*離子通道開放,Na+內流,使得刺激點處膜兩側的電位表現爲內正外負,產生動作電位。
體液免疫過程爲:(1)除少數抗原可以直接刺激B細胞外,大多數抗原被吞噬細胞攝取和處理,並暴露出其抗原決定簇;吞噬細胞將抗原呈遞給T細胞,再由T細胞呈遞給B細胞;(2)B細胞接受抗原刺激後,開始進行一系列的增殖、分化,形成記憶細胞和漿細胞;(3)漿細胞分泌抗體與相應的抗原特異*結合,發揮免疫效應。
【詳解】
(1)由以上分析可知,興奮在相鄰神經元之間是透過突觸進行傳遞的。由圖1可知,T細胞是去*腎上腺素作用的靶細胞,激素之所以能作用於靶細胞,是因爲靶細胞上有特異*受體,因此去*腎上腺素能作用於T細胞,是因爲T細胞膜上有去*腎上腺素受體。
(2) 在體液免疫過程中,吞噬細胞處理抗原後呈遞給T細胞,T細胞分泌淋巴因子作用於B細胞,B細胞經過增殖、分化,形成記憶細胞和漿細胞。
(3)生物膜的功能與蛋白質有關,分析圖2,光敏蛋白受到光刺激後導致*離子通道開放,*離子內流,從而使CRH神經元產生興奮。
(4) 實驗目的是驗*破壞腦—脾神經通路可降低小鼠的體液免疫能力,因此實驗中的自變量爲腦—脾神經通路是否被破壞。設計實驗時要圍繞單一自變量,保*無關變量相同且適宜,最終體液免疫能力的高低可透過產生抗體的量來進行檢測。
實驗設計思路爲:取生理狀態相同的小鼠若干只,隨機均分爲兩組,將其中一組小鼠的脾神經切斷作爲實驗組,另一組小鼠不作任何處理作爲對照組;分別給兩組小鼠注*相同劑量的N抗原;一段時間後,檢測兩組小鼠抗N抗體的產生量。
本題爲驗**實驗,預期實驗結果應該符合題目要求,即破壞腦—脾神經通路可以降低小鼠的體液免疫能力,因此實驗組小鼠的抗N抗體產生量低於對照組的產生量。
【點睛】
本題主要考查了興奮在神經元之間的傳遞、動作電位的形成原因、體液免疫過程等知識,需要考生識記相關內容,其中第(4)題,要根據實驗題目找出自變量,按照單一自變量、無關變量相同且適宜的原則,根據所給材料進行實驗設計。
知識點:人和高等動物的神經調節
題型:實驗題
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