动物可通过学习将条件刺激（CS）与非条件刺激（US）有效关联建立条件反射，能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”，简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习模型开展研究。

1. 动物可通过学习将条件刺激（CS）与非条件刺激（US）有效关联建立条件反射，能够建立条件反射的CS和US间的最长时间间隔称为“一致性时间窗口”，简称“Tm”。研究人员利用果蝇的“气味-电击”学习模型开展研究。

(1) 果蝇对气味甲、乙的偏好无差异。利用下图1装置进行实验，探究气味甲与施加电击两种处理的时间间隔对果蝇建立气味与电击关联的影响。先向训练臂通入气味甲并施加电击，置换新鲜空气之后通入气味乙，训练后将果蝇转移至测试臂进行测试。

①电击会引发果蝇的躲避反应，属于反射。实验中作为条件刺激。

②检测并计算左右测试臂果蝇数量差值占果蝇总数的比例（PD，绘制曲线如图2.时间间隔为20s时野生型果蝇在测试臂的分布情况为，表示所有果蝇的学习均失败。以PI＝0.5时的对应时间为果蝇将气味与电击建立关联的Tm，实验结果显示，说明5-羟色胺（5-HT）水平能够影响Tm。

(2) 气味和电击的感受器不同，位于果蝇脑区学习记忆中枢的K细胞可以同时获得这两种信息，释放乙酰胆碱（Ach）作用于传出神经元。利用转基因技术，在果蝇K细胞的细胞膜上特异性表达荧光探针，该探针结合Ach可产生荧光，实验证实建立气味一电击条件反射前后，气味信号使K细胞的乙酰胆碱释放量发生改变。实验的正确操作顺序为：①（选填下列序号）。

①气味甲刺激②气味乙刺激-10s间隔-电击刺激③气味甲刺激-10s间隔-电击刺激④检测果蝇脑区荧光强度⑤检测果蝇脑区5-HT释放量

(3) 果蝇脑区的神经元DPM可以释放5-HT，电镜观察发现K细胞与DPM存在突触。实验研究K细胞与DPM之间的功能关系，结果如下图3。

综合上述信息，用适当的文字和箭头完善果蝇建立气味-电击关联后的反射弧及其调控机制的示意图。

(4) 自然界中，CS与US之间的间隔是多变的，受5-HT机制调节的Tm是影响条件反射建立的重要因素，请分析动物Tm过短对其适应环境的影响。

【考点】

反射弧各部分组成及功能; 反射的过程; 神经冲动的产生和传导;

【答案】

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实验探究题困难

1. 研究人员对小鼠的酒精成瘾机制进行了研究。

(1) 将小鼠置于训练装置中，每次在铃声后提供蔗糖溶液。一段时间后小鼠听到铃声就吸吮饮水装置，小鼠的这种反应属于其结构基础是。

(2) 训练成功后，研究人员进行了连续26天的酒精成瘾测试（如表），苦味物质相当于负面刺激。

时期		处理
成瘾前期	第1~3天	在铃声后提供15%酒精
成瘾前期	第4~5天	在铃声后提供掺入苦味物质的15%酒精
成瘾期	第6~19天	无限量供应水和15%酒精
成瘾后期	第20~22天	在铃声后提供15%酒精
成瘾后期	第23~26天	在铃声后提供掺入苦味物质的15%酒精

成瘾前期小鼠酒精摄入量无显著差异，且第4~5天的饮酒量均低于第1~ 3天。根据成瘾后期酒精摄入量（如图）的差异，将小鼠分为甲、乙、丙三组。据图可知，丙组小鼠的行为特点是，说明已经成瘾。

(3) 小鼠脑内mPFC区与行为控制有关，PAG区与对负面刺激的反应有关。

①mPFC区一些神经元的轴突延伸进入PAG区，与该区神经元形成兴奋性突触联系，PAG区的兴奋使动物回避负面刺激。检测mPFC区神经元的活动，发现与丙组小鼠相比，在第4~5天和第23~26天，甲、乙组小鼠更多神经元处于兴奋状态。

②推测丙组小鼠mPFC区神经元的相对抑制状态导致其酒精成瘾。利用相关技术进行检验，实验组相关处理是第一组，第二组（填字母）。

A.以甲、乙组小鼠为实验材料

B.取接受过铃声训练的小鼠为实验材料

C.向小鼠mPFC相关神经元中导入光激发后能引起氯离子内流的蛋白质的基因

D.向小鼠mPFC相关神经元中导入光激发后能引起钠离子内流的蛋白质的基因

E.进行连续26天的酒精成瘾测试

F.在第4~5天和第23~26天进行光激发

支持上述推测的实验结果是。

(4) 结合生活实际，写出上述研究的应用前景：。

实验探究题普通

2. 为研究除草剂草甘膦在环境中残留的危害，科研人员将生长良好、生理状况一致的成年蟾蜍均分为若干组，每天定时将等量不同浓度的草甘膦溶液或蒸馏水喷洒对应组蟾蜍体表，分别取不同喷洒天数的蟾蜍制备坐骨神经一腓肠肌标本（图1），测定并记录蟾蜍坐骨神经上神经冲动传导速度，得到图2所示结果。回答下列问题：

(1) 坐骨神经—腓肠肌标本可看作反射弧结构中的，该实验中制备好的标本需置于任氏液（两栖动物的生理盐水）中，任氏液的作用是。

(2) 上述实验的自变量有，根据图2实验结果分析，随着草甘膦溶液浓度的升高，蟾蜍坐骨神经的神经冲动传导速度，能否判断“草甘膦处理时间越长，蟾蜍坐骨神经的神经冲动传导速度越慢”?（能/不能）。

(3) 实验中还发现，随着草甘膦溶液浓度的升高，蟾蜍神经动作电位峰值逐渐降低，推测草甘膦很可能抑制细胞膜上的功能，使Na⁺内流减少，从而导致动作电位峰值降低。

实验探究题困难

(1) 哺乳动物摄入甜食时，特定的化学物质会刺激味蕾中的从而产生神经冲动。该神经冲动在体内的神经纤维上的传导方向是（填“单向”或“双向”）的。

(2) 据图分析，哺乳动物在摄入苦味和甜味混合食物时通常只能感受到苦而不是甜，其原因是。

(3) 研究发现多巴胺是影响大脑皮层产生愉悦情绪的主要神经递质之一。科研人员推测甜食成瘾的原因是长期摄入甜味物质导致位于CeA区内突触（填“前膜”或“后膜”）上的多巴胺受体数量（填“增加”或“减少”），从而导致哺乳动物对同一浓度的甜味物质不再敏感。

(4) 为验证上述推测，科研人员挑选了若干只初始多巴胺阈值（指能引起兴奋的多巴胺的最低含量）接近的小鼠（其他生理状态相同且良好），进行为期7天的适应性培养后将这些小鼠随机均分为甲、乙、丙三组，进行下表所示实验。

组别	实验步骤
	1	2	3	4
甲	每天用适量、等量且适宜浓度的糖水进行灌胃处理，持续7天	检测各组小鼠的多巴胺阈值a	糖戒断处理（每日降低一定比例的糖水浓度直至浓度为零），持续7天	再次检测各组小鼠的多巴胺阈值b
乙			延续之前的处理，持续7天
丙	每天用适量、等量的生理盐水进行灌胃处理，持续7天

若科研人员的预测内容正确，则可推测该实验检测结果是：第2步检测时，三组小鼠的多巴胺阈值a的大小关系应最可能是（用“甲、乙、丙”和“>、=、<”表示即可）；糖戒断处理过程中甲组小鼠的多巴胺阈值会（填“升高”“降低”或“不变”）。第4步检测时，甲、丙两组小鼠的多巴胺阈值b的大小关系应最可能是甲丙（用“>、=、<”表示即可）。

实验探究题困难