神经细胞的活动有两个重要的指标:第一个是细胞膜电位的变化,第二个是细胞内钙离子浓度变化。科研人员希望通过光来检测和控制神经细胞的活动。
(1)膜电位变化是神经细胞活动最基本的信号,当膜电位变化时,细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状,这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白。科研人员将电压敏感蛋白A的基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接,构建融合基因。将融合基因用以构建基因表达载体。通过________法导入小鼠受精卵细胞中,培养可得转基因小鼠。转入融合基因的小鼠神经细胞受到刺激时发生兴奋,此时膜电位发生的变化是________。膜电位的变化会引起蛋白A的形状改变,从而引起GFP的________改变,发光特性也随之改变(如上图),从而可以观察到膜电位变化。
(2)膜电位为静息电位时,神经细胞膜上的Ca2+通道处于关闭状态,当兴奋沿轴突传递到末梢的________时,细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+进入细胞与钙调蛋白结合,使钙调蛋白结构发生改,进而引起________向突触前膜的定向移动,释放________。
(3)若希望通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2+含量的变化,可通过构建________的融合基因,转入小鼠的________细胞,观察并比较小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化。
高三生物非选择题困难题
神经细胞的活动有两个重要的指标:第一个是细胞膜电位的变化,第二个是细胞内钙离子浓度变化。科研人员希望通过光来检测和控制神经细胞的活动。
(1)膜电位变化是神经细胞活动最基本的信号,当膜电位变化时,细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状,这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白。科研人员将电压敏感蛋白A的基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接,构建融合基因。将融合基因用以构建基因表达载体。通过________法导入小鼠受精卵细胞中,培养可得转基因小鼠。转入融合基因的小鼠神经细胞受到刺激时发生兴奋,此时膜电位发生的变化是________。膜电位的变化会引起蛋白A的形状改变,从而引起GFP的________改变,发光特性也随之改变(如上图),从而可以观察到膜电位变化。
(2)膜电位为静息电位时,神经细胞膜上的Ca2+通道处于关闭状态,当兴奋沿轴突传递到末梢的________时,细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+进入细胞与钙调蛋白结合,使钙调蛋白结构发生改,进而引起________向突触前膜的定向移动,释放________。
(3)若希望通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2+含量的变化,可通过构建________的融合基因,转入小鼠的________细胞,观察并比较小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化。
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神经细胞的活动有两个重要的指标:第一个是细胞膜电位的变化,第二个是细胞内钙离子浓度变化。科研人员希望通过光来检测和控制神经细胞的活动。
(1)当膜电位变化时,细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状,这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白。科研人员将电压敏感蛋白A的基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接,构建融合基因。转入融合基因的小鼠神经细胞受到刺激发生兴奋时,膜电位发生的变化是_______________________。膜电位变化引起蛋白A的形状改变,引起CFP的___________改变,发光特性也随之改变,从而可以观察到膜电位变化。
(2)静息时,神经细胞膜上的Ca2+通道处于关闭状态,当兴奋沿轴突传递到__________时,细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+进入细胞与钙调蛋白结合,使钙调蛋白结构发生改变,进而引起_______________向突触前膜的定向移动,释放__________。若希望通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2+含量的变化,可构建钙调蛋白基因与荧光蛋白基因的融合基因,转入小鼠受精卵细胞,观察并比较________________________________________________。
(3)为通过光来控制神经细胞的活动,科研人员分离出光敏通道蛋白C。当蛋白C吸收光子后,阳离子通道打开,_______________导致神经细胞兴奋。随后,科研人员将蛋白C基因表达在果蝇与翅相连的胸肌细胞上,一种可以观察到光能否控制神经细胞活动的方法是____________________________。
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科研人员对运动员运动前与运动刚结束时的血糖浓度、血浆 pH 等生理指标进行了检测,发现各项生理 指标都处于正常水平。下列相关叙述错误的是( )
A.运动时胰岛 A 细胞分泌胰岛素增加,调节血糖含量相对稳定,从而保证能量的正常供应
B.运动过程中肝细胞的代谢对维持血糖浓度具有重要作用
C.与运动前相比,运动结束时血浆的酸碱度会稍微有所下降
D.血浆中部分水分和盐分的丢失可改变抗利尿激素的分泌
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科研人员以大鼠神经元为材料,研究细胞外 ATP 对突触传递的作用。
(1)Glu 是大鼠神经元的一种神经递质,科研人员分别用 Glu 受体抑制剂、ATP 处理离 体培养的大鼠神经元,检测突触后膜电位变化,结果如图 1 所示。实验结果表明,ATP 对 突触传递产生________(填“促进”或“抑制”)作用。用 Glu 和 Glu + ATP 分别处理突触后神经元,检测发现两组突触后神经元的电位变化无差异。由此推测 ATP 对突触____________ (结构)没有 直接的作用。
(2)科研人员进一步研究发现,给予突触前神经元细胞一个电刺激时,能够引起细胞膜上 Ca2+通道的开放,Ca2+流入细胞,使_____与突触前膜融合,递质释放。结合图 2 所示实验结果分析,ATP能够_____,结合上述结果推测 ATP 对神经元之间信号传递的作用是_____,从而影响兴奋在突触的传递。
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科研人员以大鼠神经元为材料,研究细胞外 ATP 对突触传递的作用。
(1)Glu 是大鼠神经元的一种神经递质,科研人员分别用 Glu 受体抑制剂、ATP 处理离 体培养的大鼠神经元,检测突触后膜电位变化,结果如图 1 所示。实验结果表明,ATP 对 突触传递产生________(填“促进”或“抑制”)作用。用 Glu 和 Glu + ATP 分别处理突触后神经元,检测发现两组突触后神经元的电位变化无差异。由此推测 ATP 对突触____________ (结构)没有 直接的作用。
(2)科研人员进一步研究发现,给予突触前神经元细胞一个电刺激时,能够引起细胞膜上 Ca2+通道的开放,Ca2+流入细胞,使_____与突触前膜融合,递质释放。结合图 2 所示实验结果分析,ATP能够_____,结合上述结果推测 ATP 对神经元之间信号传递的作用是_____,从而影响兴奋在突触的传递。
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光合作用与细胞呼吸是绿色植物重要的生命活动。某科研小组在夏季7:00-17:00每隔2小时测定2个品种海棠叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等指标变化,各品种在日变化的每个时间点测5~8个重复,连续7天,其实验结果如表所示。
类型 | A品种 | B品种 | ||||||
时间 | 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) | 蒸腾速率 (mmol·m-2·s-1) | 气孔导度 (mol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 (μmol·m-2·s-1) | 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) | 蒸腾速率 (mmol·m-2·s-1) | 气孔导度 (mol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 (μmol·m-2·s-1) |
7:00 | 14.3 | 1.6 | 180 | 270 | 16.2 | 2.0 | 148 | 280 |
9:00 | 23.0 | 2.2 | 210 | 100 | 18.3 | 2.9 | 200 | 115 |
11:00 | 16.5 | 3.0 | 90 | 120 | 16.5 | 3.4 | 100 | 130 |
13:00 | 14.8 | 3.7 | 70 | 145 | 12.5 | 3.8 | 60 | 145 |
15:00 | 17.2 | 3.3 | 100 | 110 | 15.0 | 2.7 | 80 | 120 |
17:00 | 13.0 | 1.6 | 60 | 135 | 14.3 | 1.8 | 50 | 140 |
(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)由表格分析可知,海棠光合指标的变化因__________(答全)而异。每次测量进行5~8个重复的目的是______________________________。
(2)在11:00测定的A、B两品种海棠叶片净光合速率相等,其总光合速率___________(填“是”“不是”或“不一定”)相同,理由是___________________。
(3)引起叶片光合“午休”的原因有气孔因素和非气孔因素。气孔因素的光合速率下降由气孔导度下降导致CO2吸收减少造成;非气孔因素的光合速率下降与气孔导度无明显关系。上述海棠的光合“午休”为非气孔因素,请根据表中数据说明判断的理由是____________________。
(4)研究表明,高浓度的乙烯利溶液会引起细胞死亡导致叶片脱落。若只考虑乙烯利浓度的影响,请你以生长发育基本相同的A品种带叶海棠枝条和高浓度的乙烯利溶液为材料,设计实验验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果__________________。
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研究人员进行了含有不同钠离子浓度的细胞外液(细胞外液渗透压相同、钾离子浓度相同)对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A. 在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+不能扩散进来
B. 细胞外液中钠离子浓度可以影响动作电位的幅度和速率
C. 若持续降低细胞外液中钠离子的浓度,则神经纤维可能会接受适宜刺激后无法产生动作电位
D. 在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进出细胞均不消耗ATP
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科研人员在小鼠的心脏中发现了两种巨噬细胞,一种游离在心肌细胞之间,另一种与一个或多个心肌细胞的细胞膜直接接触(如图1)。记录心肌细胞和这两种巨噬细胞内外的电位差变化,得到如图2所示结果。据此作用的分析,不合理的是( )
A. 两种巨噬细胞的基因表达可能存在差异
B. 游离的巨噬细胞膜内外不存在电位差
C. 贴附的巨噬细胞产生了动作电位
D. 贴附的巨噬细胞可能影响心肌细胞的自动节律
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科研人员研究氯离子胁迫对白菜幼苗光合作用的影响(其他条件设置为相同且适宜),实验结果如下表。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。回答下列问题:
注:气孔导度越大,气孔张开的程度越大。
(1)白菜幼苗叶肉细胞中的叶绿素存在于_________;根据表中数据分析,在氯离子胁迫下,叶绿素a受到的影响_______(填“大于”“小于”或“等于”)叶绿素b。
(2)气孔导度下降会直接影响叶肉细胞中_______的生成;胞间CO2进入叶绿体后,CO2中的C原子的转移途径是_____________。
(3)当NaC1浓度在0.15~0.20mol/L时,净光合速率显著下降,根据表中信息分析,其原因是________________________。
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(16分)体色是划分鲤鱼品种和检验其纯度的一个重要指标。不同鲤鱼品种的体色不同,是由于鱼体鳞片和皮肤含有不同的色素细胞及其数量分布差异所致。科研人员用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交,皆表现为黑鲤,自交结果如下表所示,请回答下列问题。
取样地点 | 取样总数 | 性状的分离情况 | ||
黑鲤 | 红鲤 | 黑鲤:红鲤 | ||
1号池 | 1699 | 1592 | 107 | 14.88:1 |
2号池 | 62 | 58 | 4 | 14.50:1 |
(1)鲤鱼体色中的 是显性性状。
(2)分析实验结果推测:鲤鱼的体色是由 对基因控制的,该性状的遗传遵 循 定律。
(3)为验证上述推测是否正确,科研人员又做了如下实验:
① 选择纯合黑鲤和纯合红鲤做亲本杂交获得;
②
③
预期结果 。
(4)如果 与 相符,说明上述推测成立。
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