人类嗅觉之谜
①嗅觉是指嗅觉感受器对气态化学物质刺激起反应时产生的信息,经大脑嗅皮质处理形成称为气味的感觉。能够引起嗅觉的化学刺激物称为嗅质。大部分自然形成的嗅味,实际上是几种嗅质分子的混合物,然而这些嗅味是作为一种单独的感知信号而被感知的。这种复杂的单独感知是嗅觉的显著特征。
②人类嗅觉系统包括由嗅上皮、嗅神经、嗅球、嗅束、嗅皮质等结构所组成的嗅觉传导径路,以及由大脑边缘系有关结构参与组成的嗅反射径路。
③科学家研究发现,嗅觉感受器即嗅细胞,是惟一源于中枢神经系统,且能直接接收环境中化学物质刺激的神经元。嗅细胞是双极细胞,位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮中,两侧纵面积约5平方厘米。嗅上皮由嗅细胞、支持细胞、基底细胞核粘液腺组成。每个嗅细胞顶部有6-8条短而细的纤毛,埋于粘液腺所分泌的粘液中;细胞的底端是由无髓纤维组成的嗅丝,穿过筛孔直接进入嗅球。嗅上皮纤毛膜上存在着特异性受体,称为嗅觉受体。研究发现,嗅觉受体与嗅质的相互作用,是对气味识别的开始;嗅觉受体分子决定嗅觉信号传导的特异性。研究证实,每个受体可以探测数量有限的气味。嗅觉受体被嗅分子激活后,就会产生电信号,从而沿着嗅觉传导通路,传向嗅觉中枢,引起嗅觉。
④在理论上,1000个嗅觉受体可以检测到的气味有10亿种,而实际上人类只能辨别约1万种不同嗅质的气味。物理化学性质可能是最基本的限制因素,因为化学物质必须具备一定的挥发性、可溶性和稳定性,才能作用于鼻腔内的感觉组织。
⑤那么,这些决定嗅觉功能的受体是怎样产生的呢?科学家运用分子生物技术,破译了受体嗅觉基因。研究得出结论:每个嗅觉受体细胞,都只由某一种特定气味的受体基因表达。实验发现,每一个细胞只对一种或两种特殊的气味其反应;而且嗅球中不同部位的细胞,也只对某种特殊的气味起反应。嗅觉系统也与其他感觉系统类似,不同性质的气味刺激有其专用的感受位点和传输线路,各种基本气味是由于它们在不同的传输线路上引起不同数量神经冲动的组合,在中枢引起特有的主观感受。真可谓专线专用的“条条大道通罗马”,“罗马”这个中枢把所得到的全部信息进行综合处理,形成一种模式。因此,人们能在夏天闻到茉莉花的清香,并在其他时候能够记忆起这种香味。
5、对第①段中画横线的句子中的“嗅觉的显著特征”,理解正确的一项是
A.嗅觉的显著特征指的是:能够引起嗅觉的化学刺激物,大部分都是自然形成的。
B.这里的显著特征指的是:嗅味中的各种嗅质分子是作为一种单独的感知信号而被感知的。
C.这里的显著特征指的是:引起嗅觉的大部分自然形成的嗅味,实际上是几种嗅质分子的混合物。
D.这里的显著特征指的是:嗅觉感受器对气态化学物质刺激起反应时产生的信息,经大脑嗅皮质处理形成称为气味的独特感觉。
6、从原文来看,以下研究最能揭开“人类识别气味的原因”的一项是
A.发现了人类的嗅觉系统,包括嗅觉传导径路和嗅反射径路。
B.发现嗅觉细胞是惟一源于中枢神经系统,且能直接接收环境中化学物质刺激的神经元。
C.运用分子生物技术,找到了嗅觉功能的受体是怎样产生的。
D.找到了嗅觉受体,并破译了嗅觉受体细胞都只由某一种特定气味的受体基因表达的秘密。
7、结合全文,以下理解不符合原文意思的一项是
A.嗅觉受体与嗅质的互相作用,就会产生电信号,这种信号通过嗅觉传导通路传向中枢神经,引起嗅觉。
B.人类只能辨别约1万种不同的气味,除了物质的物理化学性质,还有其他的因素的限制。
C.“条条大道通罗马”,是指不同性质的气味刺激有其专用的感受位点和传输线路,但它们都连接着人的中枢神经。
D.人们夏天闻到的茉莉花香味,能在其他时候记起来,是人的记忆被再次唤醒的结果。
答案:
5、B(A项:原文说的是“大部分自然形成的`嗅味”,不是说嗅质“大部分都是自然形成的”;C项说的是嗅味的组成,而不是说嗅觉的显著特征;D项是对什么是嗅觉的解释,不是其显著特征。)
6、D(见第③段和第⑤段内容)
7、C(A项:见第③段,应是“嗅觉受体被嗅分子激活后,就会产生电信号;B项:见第④段,说的是“可能是最基本的限制因素”;D项:见第⑤段的最后两句话,“因此”的“此”所指代的内容:“中枢把所得到的全部信息进行综合处理,形成一种模式”,不是“人的记忆被再次唤醒的结果”。)
阅读下面的文章,完成20—23题。
“气味专家”破解嗅觉之谜
美国科学家理查德?阿克塞尔和琳达?巴克有着“气味专家”之称。由于他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出的贡献,昨天由瑞典卡罗林斯卡医学院宣布授予他们20xx年诺贝尔生理学和医学奖。
阿克塞尔和巴克于1991年联合发表论文,宣布他们发现有气味的物质会首先与气味受体结合,这些气味受体位于鼻腔黏膜上的气味受体细胞中。人体基因总数中3%即大约1000个基因用于对气味受体细胞进行编码,以分辨不同的气味,而这些细胞与人体大脑有直接联系。气味受体被气味分子激活后,气味受体细胞就会产生电信号,并将其传输到大脑特定区域,进而传至大脑其他区域,结合成特定气味模式。由此,人们能有意识地感受到诸如丁香花等香味,并在另一个时候想起这种气味。
两位科学家还发现,每个气味受体细胞会对有限的几种相关气味分子做出反应。绝大多数气味都由多种气体分子组成,其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体,尽管气味受体只有大约1000种,但它们可以产生大量的组合,形成大量气味模式,这也就是人们能够辨别和记忆大约1万种不同气味的基础。
除了在理论上揭开了人类嗅觉机能的秘密,阿克塞尔和巴克的实验还得出许多宝贵的数据和一些重要的结论。研究发现,鱼的嗅觉器官中大约有100个气味受体,而老鼠的嗅觉器官中却有大约1000个气味受体。研究结果显示,人在进化过程中丧失了一些嗅觉功能。两位科学家所做基础研究的理论或是科研成果如今已经运用到了实际生活中,或是对其他科学研究起到了帮助作用。
21. 下列对“气味受体细胞”的理解,不符合文意的一项是( )(2分)
A. 分布在鼻腔黏膜上,受到大约1000个基因的控制,与大脑有直接的关系。
B. 被激活后产生电信号,并将其传输到大脑特定区域,进而传至大脑其他区域,结合成特定模式。
C. 就其中的一个个体而言,只会对有限的几种相关气味分子做出反应。
D. 其中的气味受体可以产生大量的组合,形成大量气味模式,成为人们能够辨别和记忆大约1万种不同气味的基础。
22. 以下推断不正确的一项是( )(2分)
A. 人类在进化过程中丧失了一些嗅觉功能。尽管人的气味受体数量与老鼠的一样多,但人的嗅觉功能很有可能比不上老鼠。
B. 人体中大约有1000个基因用于对气味受体细胞进行编码,以分辨不同的气味,整个人体基因总数约有3万—3.5万个。
C. 因为人们能够辨别和记忆大约一万种不同的气味,所以具有同性相吸、异性相斥的气味选择。
D. 通过研究,人们可以发现具有更多气味受体的动物,并训练它们帮助人类做一些特殊工作。
23. 能够形成“大量气味模式”的原因是什么?(不得超过50个字)(4分)
21. B (2分)
22. C (2分)
23. 组成气味的每种气体分子都能激活相应的多个气味受体,而大约1000种气味受体又可以产生大量的组合。(4分)
王安石曾赋诗咏梅:“遥知不是雪,为有暗香来”在这里,当白梅和落雪引起人们视觉上的混淆时,发挥重要辨别作用的就是嗅觉人类能够识别和记忆大约1万种不同的气味,其生理机制却一直是个谜为此,许多科学家孜孜不倦地进行研究,以求找到解开奇妙的嗅觉世界之谜的钥匙
在嗅觉的早期研究中,气味的识别,一般被认为是气味分子与嗅觉受体相结合的结果1977年,科学家发现这种受体存在于嗅觉神经元伸入鼻腔黏膜的嗅纤毛上一旦将这些嗅纤毛移除,嗅觉能力也将随之丧失这说明嗅纤毛是嗅觉系统运行的起点
但是,气味分子又是如何转化为嗅觉信号传递到大脑的呢?美国科学家理查德&8226;阿克塞尔和琳达·巴克发现,当气味分子与嗅觉受体结合后,作为化学信号的气味分子经过属于GTP蛋白(通称G蛋白)的嗅觉受体的复杂作用,转变为电信号后,便沿着嗅觉神经开始一场接力跑这些信号先从鼻腔进入颅内,最后被传至大脑嗅觉皮层某些精细区域,在那里它们被翻译成特定的嗅觉信息,即被人们感知这就是阿克塞尔和巴克为我们描述的完整的嗅觉信号通路理论
其实,在上世纪80年代末期,科学家就发现在探测气味的神经元中存在着一套G蛋白信号通路,而且前人的生物化学和生理学研究成果也暗示G蛋白可能参与了嗅觉信号的传导过程当阿克塞尔和巴克在构建嗅觉信号通路理论时,他们发现嗅觉受体属于G蛋白受体家族,蒙在嗅觉系统这个谜团上的“盖头”终于被掀开了一角
作为优秀的科学家,阿克塞尔和巴克并没有在这里停下脚步他们将嗅觉系统的研究提升到了分子水平,尤其是侧重基因方面的研究他们认为人类能够识别众多气味分子,其自身必有多种能识别这些气味分子的属于G蛋白的嗅觉受体,并且还存在着编码这些蛋白的基因家族阿克塞尔和巴克这种创造性的研究为他们20xx年获得诺贝尔生理学或医学奖奠定了基础
1、下列对阿克塞尔和巴克的嗅觉信号通路理论理解错误的一项是()
A.气味分子在属于G蛋白的嗅觉受体的作用下从化学信号转变成为电信号。
B.嗅觉信号通路的末端是大脑嗅觉皮层中的某些精细区域。
C.嗅觉信号通路理论阐述的是气味分子转化为嗅觉信号传递到大脑的过程。
D.作为化学信号的气味分子到达大脑嗅觉皮层某些精细区域被翻译成嗅觉信息。
2、下列对文中嗅觉研究成果的承接顺序表述正确的—项是()
A.在发现嗅纤毛是嗅觉系统运行的起点后,科学家进一步认识到气味的识别是气味分子与嗅觉受体相结合的结果。
B.在嗅觉信号通路理论提出后,科学家又发现了探测气味的神经元中存在着一套G蛋白信号通路。
C.在生物化学和生理学研究成果暗示G蛋白可能参与了嗅觉信号的传导后,科学家发现了在探测气味的神经元中有一套G蛋白通路。
D.在得知G蛋白可能参与嗅觉信号的传导过程后,科学家即确认嗅觉受体属于G蛋白受体家族。
3、根据原文提供的信息,以下推断正确的一项是()
A.从20xx年诺贝尔生理学或医学奖的评选可以看出,基因研究很有可能成为嗅觉系统研究的重要方向。
B.王安石的咏梅诗和阿克塞尔、巴克的嗅觉研究说明,中国人关注的是审美,外国人关注的是科学。
C.人类能够识别约1万种气味,按照阿克塞尔和巴克的理论,人类自身也应该有约1万种属于G蛋白的嗅觉受体。
D.嗅觉研究的历史说明,科学研究应该继承前人的研究成果,沿袭前人的研究方向和研究方法,这样才能取得进展。
参考答案:
1.D(气味分子在传输到大脑皮层的过程中是以电信号的形式传输的,而不是化学信号)
2.C(A项先后顺序颠倒,B项应改为“在嗅觉信号通路理论提出之前”,D项应该是“科学家很早就得知G蛋白可能参与嗅觉信号的传导过程,但最近阿克塞尔和巴克才确认嗅觉受体属于G蛋白受体家族”)
3.A(B项以偏概全,不能由“王安石的咏梅诗和阿克塞尔、巴克的嗅觉研究推出中国人关注的是审美,外国人关注的是科学”,C项“人类自身也应该有约1万种属于G蛋白的嗅觉受体”属无中生有,D项“沿袭前人的研究方向和研究方法,这样才能取得进展”明显不对)
阅读下面的文字,完成18-20题
王安石曾赋诗咏梅:“遥知不是雪,为有暗香来”在这里,当白梅和落雪引起人们视觉上的混淆时,发挥重要辨别作用的就是嗅觉人类能够识别和记忆大约1万种不同的气味,其生理机制却一直是个谜为此,许多科学家孜孜不倦地进行研究,以求找到解开奇妙的嗅觉世界之谜的钥匙
在嗅觉的早期研究中,气味的识别,一般被认为是气味分子与嗅觉受体相结合的结果1977年,科学家发现这种受体存在于嗅觉神经元伸入鼻腔黏膜的嗅纤毛上一旦将这些嗅纤毛移除,嗅觉能力也将随之丧失这说明嗅纤毛是嗅觉系统运行的起点
但是,气味分子又是如何转化为嗅觉信号传递到大脑的呢?美国科学家理查德&8226;阿克塞尔和琳达·巴克发现,当气味分子与嗅觉受体结合后,作为化学信号的气味分子经过属于GTP蛋白(通称G蛋白)的嗅觉受体的复杂作用,转变为电信号后,便沿着嗅觉神经开始一场接力跑这些信号先从鼻腔进入颅内,最后被传至大脑嗅觉皮层某些精细区域,在那里它们被翻译成特定的嗅觉信息,即被人们感知这就是阿克塞尔和巴克为我们描述的完整的嗅觉信号通路理论
其实,在上世纪80年代末期,科学家就发现在探测气味的神经元中存在着一套G蛋白信号通路,而且前人的生物化学和生理学研究成果也暗示G蛋白可能参与了嗅觉信号的传导过程当阿克塞尔和巴克在构建嗅觉信号通路理论时,他们发现嗅觉受体属于G蛋白受体家族,蒙在嗅觉系统这个谜团上的“盖头”终于被掀开了一角
作为优秀的科学家,阿克塞尔和巴克并没有在这里停下脚步他们将嗅觉系统的研究提升到了分子水平,尤其是侧重基因方面的研究他们认为人类能够识别众多气味分子,其自身必有多种能识别这些气味分子的属于G蛋白的嗅觉受体,并且还存在着编码这些蛋白的基因家族阿克塞尔和巴克这种创造性的研究为他们20xx年获得诺贝尔生理学或医学奖奠定了基础
18.下列对阿克塞尔和巴克的嗅觉信号通路理论理解错误的一项是( )
A.气味分子在属于G蛋白的嗅觉受体的作用下从化学信号转变成为电信号
B.嗅觉信号通路的末端是大脑嗅觉皮层中的某些精细区域
C.嗅觉信号通路理论阐述的是气味分子转化为嗅觉信号传递到大脑的过程
D.作为化学信号的气味分子到达大脑嗅觉皮层某些精细区域被翻译成嗅觉信息
19.下列对文中嗅觉研究成果的承接顺序表述正确的—项是( )
A.在发现嗅纤毛是嗅觉系统运行的起点后,科学家进一步认识到气味的识别是气味分子 与嗅觉受体相结合的结果
B.在嗅觉信号通路理论提出后,科学家又发现了探测气味的神经元中存在着一套G蛋
白信号通路
C.在生物化学和生理学研究成果暗示G蛋白可能参与了嗅觉信号的传导后,科学家发现了在探测气味的神经元中有一套G蛋白通路
D.在得知G蛋白可能参与嗅觉信号的传导过程后,科学家即确认嗅觉受体属于G蛋白受体家族
20.根据原文提供的信息,以下推断正确的一项是 ( )
A.从20xx年诺贝尔生理学或医学奖的评选可以看出,基因研究很有可能成为嗅觉系统研究的重要方向
B.王安石的咏梅诗和阿克塞尔、巴克的嗅觉研究说明,中国人关注的是审美,外国人关注的是科学
C.人类能够识别约1万种气味,按照阿克塞尔和巴克的理论,人类自身也应该有约1万种属于G蛋白的嗅觉受体
D.嗅觉研究的历史说明,科学研究应该继承前人的研究成果,沿袭前人的研究方向和研究方法,这样才能取得进展
答案:
18.D (气味分子在传输到大脑皮层的过程中是以电信号的形式传输的,而不是化学信号)
19.C(A项先后顺序颠倒,B项应改为“在嗅觉信号通路理论提出之前”,D项应该是“科学家很早就得知G蛋白可能参与嗅觉信号的传导过程,但最近阿克塞尔和巴克才确认嗅觉受体属于G蛋白受体家族”)
20.A(B项以偏概全,不能由“王安石的咏梅诗和阿克塞尔、巴克的嗅觉研究推出中国人关注的是审美,外国人关注的是科学”,C项“人类自身也应该有约1万种属于G蛋白的嗅觉受体”属无中生有,D项“沿袭前人的研究方向和研究方法,这样才能取得进展”明显不对)