吸入花粉会打喷嚏还是咳嗽？咳嗽和打喷嚏，是许多呼吸道病毒感染和过敏的主要症状。一项小鼠研究显示，鼻腔中的“打喷嚏神经元”会将打喷嚏信号传递到大脑，而其他一些神经元则发送咳嗽的信息，相关过程如图1所示。回答下列问题：

1. 吸入花粉会打喷嚏还是咳嗽？咳嗽和打喷嚏，是许多呼吸道病毒感染和过敏的主要症状。一项小鼠研究显示，鼻腔中的“打喷嚏神经元”会将打喷嚏信号传递到大脑，而其他一些神经元则发送咳嗽的信息，相关过程如图1所示。回答下列问题：

(1) 接触过敏原后过敏性鼻炎患者会打喷嚏。自然状态下打喷嚏的过程属于反射，完成打喷嚏的结构基础是，其中是传入神经。

(2) 研究人员利用不同的物质(BAM8-22，NFPP和CQ)处理小鼠，结果如图2所示，说明物质能显著刺激小鼠打喷嚏。已知这些化合物会激活一种名为MrgprC11的受体，因此科学家认为携带MrgprC11(MrgprC11⁺)的神经元与打喷嚏有关。为验证这一猜测，科学家构建了从疑似的“打喷嚏神经元”中删除MrgprC11的小鼠(MrgprC11-KO小鼠)，并进行了实验，请写出简要的实验思路并预期实验结果：。

(3) 进一步的研究发现，在感染流感病毒后，MrgprC11-KO小鼠不会出现打喷嚏的症状，但仍然有类似咳嗽的反应。这一现象表明。

【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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实验探究题普通

1. 如图是膝跳反射的反射弧示意图，A、B、C为突触，“+”表示兴奋，“-”表示抑制。回答下列问题：

(1) 完成反射活动的结构基础是，膝跳反射属于（填反射类型），该反射弧的效应器是。

(2) 刺激图中1处，在完成踢小腿动作的过程（填“属于”或“不属于”）反射，理由是。兴奋在B处只能单向传递的原因是。

(3) 若某药物可阻断伸肌收缩，为了探究该药物的作用机制是阻断兴奋在神经元之间的传递还是阻断兴奋在神经纤维上的传导，请补充以下实验方案：

项目

具体内容

实验步骤

第一步：将药物置于（填字母）处，刺激神经纤维1处；

第二步：将药物置于神经纤维2处，刺激神经纤维1处。

预期实验现象及结论

若第一步中伸肌不收缩，第二步中伸肌收缩，说明该药物阻断；

若第一步中伸肌收缩，第二步中伸肌不收缩，说明该药物阻断；若，说明该药物可阻断兴奋在神经元之间和神经纤维上的传递。

(4) 现有以下几种与神经调节有关的物质及其作用机理。阿尔茨海默病是一种老年性疾病，致病原因主要是突触间隙中乙酰胆碱含量显著减少，可用物质进行治疗。 A. 河豚毒素：抑制Na⁺通道的打开 B. 烟碱：与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合，打开突触后膜Na⁺通道 C. 某种有机磷农药：抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性 D. 肉毒素：阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放

实验探究题困难

2. 2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文，证明针灸的现代模式——电针刺小鼠后肢的足三里（ST36）穴位，可在细菌多糖（LPS）引起的炎症反应中发挥抗炎作用。电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prokr2感觉神经元（主要存在于四肢节段），通过迷走神经——肾上腺轴，使肾上腺释放去甲肾上腺素（NA）等物质，激活免疫细胞，进而发挥抗炎作用。回答下列问题：

(1) 针刺穴位时在产生痛觉，脚却并不缩回，这属于（“条件”、“非条件”）反射。针灸治疗过程中，兴奋在神经纤维上的传导是（单向/双向）的。

(2) 迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经，低强度电针刺激激活迷走神经——肾上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通过Prokr2神经元进行传导的，请写出该调节过程涉及的反射弧：。

(3) 为进一步验证针刺ST36的抗炎机制，科研人员通过遗传学手段获得在Prokr2神经元中特异性表达光敏蛋白C的小鼠，通过蓝光刺激激活该神经元，检测相关指标如下图1和图2：

光敏蛋白C为光敏感离子通道蛋白，被蓝光激活后，引发Prokr2神经元产生兴奋，使肾上腺释放去甲肾上腺素（NA）等物质，激活免疫细胞发生免疫反应。检测血清中去甲肾上腺素（NA）、促炎症因子IL-6的含量，结果如图2。

①该实验的自变量是。实验所用小鼠有炎症反应的是（填图2组别序号）小鼠。

②请据图说明针刺ST36发生抗LPS诱发的炎症反应的机制：。

实验探究题普通

3. 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。

实验探究题困难