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专题03 稳态与调节模块
近三年的高考题中对于教材概念的细节考查越来越突出，生物学关键词更是得分要点,在复习过程中要引导
好、落实好。本部分内容的考查多以众多的生产、生活、实践内容以及科学实验和探究内容为情境载体,如
寒冷环境中机体的变化、药物对机体的影响等，是对考生在新情境下获取信息，以及对所学知识的“理解
能力”、综合运用知识“解决问题能力”、进行实验设计、分析等的“实验探究能力”和“创新能力”的
考查。
1、（2023·山东·高考真题）研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau 过度磷酸化，导致记忆
力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ 的调控。为探究相关机理，
以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ 对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L 葡萄糖的
培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A 组培养液不处理，B 组培养液中
加入75mmol/L 的X 试剂1mL，C 组培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5 天测量4 组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避
潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD 小鼠）通过注射药物STZ 制备。
1
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(1)人体中血糖的来源有 （答出2 个方面的来源即可）。已知STZ 是通过破坏某种细胞引起了小鼠
血糖升高，据此推测，这种细胞是 。
(2)实验I 的C 组中，在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，
说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 （填“升高”或“降低”），B 组实验结果可说
明渗透压的变化对C 组结果 （填“有”或“没有”）干扰。图甲中A 组和C 组的实验结果说明
蛋白激酶cPKCγ 对海马神经元自噬水平的影响是
(3)图乙中a、b 两条曲线所对应的实验动物分别是 （填标号）。
①正常小鼠 ②敲除cPKCγ 基因的小鼠 ③TD 小鼠 ④敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠
(4)对TD 小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2 种可能的干预思路：
。
2、（2022·山东·高考真题）迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作
用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。
分
组
处理
TNF-α 浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
2
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丙
腹腔注射LPS+A 处理
++
注：“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 （填“交感神经”或“副交感神经”）。交感神经和副交感
神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是 。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有 、 、 。（答出3 种作用即可）
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验，实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖（LPS）可使大
鼠出现炎症，检测TNF-α 浓度可评估炎症程度。据图分析，若丙组的A 处理仅在肠巨噬细胞内起作用，推
测A 处理的3 种可能的作用机制： ； ； 。
3、（2021·山东·高考真题）过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色
素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为 。
(2)研究发现，NE 主要通过过程②影响 MeSc，过程①作用很小。两过程中，NE 作用于 MeSc 效果不同
的原因可能是 、 、 。（答出 3 种原因即可）
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小
鼠体毛的影响。
实验思路： 。
实验现象： 。
针对个体稳态与调节模块的简答题中原因分析类和实验设计类答题技巧：
一般性原因分析题依据是课本中的原理、理论或规律等。难度较大的是分析新情境下实验现象或结果
的成因，思路为：条件→过程→结果即因果链条，根据情况也可以逆推，即结果→过程→条件，然后
顺答。更复杂的题目条件与结果间的桥梁不是单一的，其解题思路为：条件→过程→结果/条件→过程
→结果，即前面一个实验结果是分析下一个结果成因的条件。思路找到后再组织语言，规范准确答题。
实验考查内容形式较多，有考课本实验的，包括学生实验和经典实验；有的涉及课本基础实验及经典
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实验思路的重组与变形，也有新情景实验的考查。就形式上，近几年高考考查较多的是实验思路的书
写。实验思路一般要写出实验的基本方法和大致步骤。根据题意分析该实验是否涉及课本实验的原理
和方法、思路等，将所学内容迁移过来加以应用。可先根据题中的实验目的找出自变量和因变量、无
关变量；再设置对照组和实验组；选择合适的观测指标；最后组织语言。实验思路书写的内容一般包
括四个方面：材料均分，不同处理（设置对照），相同处理（无关变量保持相同且适宜），观测指标。
1．席汉综合征（Sheehan syndrome）是由于产后大出血，尤其是伴有长时间的失血性休克，而导致的垂体
前叶组织缺氧、变性坏死，继而纤维化，最终使垂体前叶功能减退的综合征。下表是垂体前叶分泌的激素
及其功能。回答下列问题：
分泌激素
激素作用
催乳紫（PRL）
促进乳汁生成与分泌；提高性激素的作用
生长激素（GH）
促进骨骼、内脏和全身生长
促黑激素（MSH）
促进大量存在于皮肤的黑色素细胞产生黑色素
促甲状腺激素（TSH）
促进甲状腺激素的分泌
促性腺激素（FSH/LH）
促进性激素的分泌
促肾上腺皮质激素（ACTH）
促进肾上腺皮质激素的分泌
(1)根据表中信息可知，垂体前叶可分泌ACTH，其受下丘脑分泌的 激素调节，这种调节方式的意
义在于 与神经调节相比，激素调节的特点有 （答3 点）。
(2)TSH 可以促进甲状腺激素的分泌，请写出血糖调节中与甲状腺激素具有协同作用的激素有
（答2 种）。
(3)推测席汉综合征的临床表现有 （答3 点），席汉综合征患者的甲状腺、性腺与肾上腺皮质是否
还能分泌相应的激素，回答并说明理由 。
(4)妊娠糖尿病（GDM）是妊娠后母体糖代谢异常而首次发生的糖尿病，会影响母体和胎儿的健康。研究
小组选择GDM 孕妇（GDM 组）和健康孕妇（对照组）为研究对象，测定相关指标，结果如下表所示。
组别
例
数
空腹血
糖/（mmol·L-1）
口服葡萄糖后1h 血
糖/（mmol·L-1）
口服葡萄糖后2h 血
糖/（mmol·L-1）
空腹胰岛
素/（mmol·L-1）
胰岛素
抵抗指
数
GDM
组
160
8.42
13.02
11.93
5.04
1.82
对照
160
4.89
8.49
6.45
4.32
0.69
4
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组
根据上表可推测，GDM 可能属于 （填“1 型糖尿病”或“2 型糖尿病”）。与对照组相比，检测
GDM 组的胰岛素释放量比对照组高得多，最可能的原因是 。
2．研究发现钙离子（Ca2+）对人体有重要作用，能够影响兴奋在神经元之间的传递过程（如图），Ca2+还
是调节神经细胞功能的信号，促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的分泌依赖Ca2+内流，同时，细胞质中
cAMP 含量升高可提高CRH 基因转录活性。
(1)当兴奋传到轴突末梢时，膜上的Ca2+通道开放，Ca2+内流使突触小泡与突触前膜融合，神经递质释放到
突触间隙。Ca2+流入轴突末梢的跨膜运输方式为 ，释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受
体结合，在突触后膜上发生的信号类型的转换是 。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，即Ca2+在膜上形成屏障，使Na+内流减少，据此推测当人体
缺钙时，神经细胞更 （填“容易”或“不容易”）产生兴奋，理由是 。
(3)科研人员进一步研究一定浓度的外源CRH 对下丘脑神经内分泌细胞的细胞质中Ca2+和cAMP 的影响，
结果见下表。
组别
细胞质中Ca2+浓度（nM）
细胞质中cAMP 含量（pmol/dish）
对照
组
154
0.44
实验
组
240
3.26
据上述信息推测，CRH 对下丘脑神经内分泌细胞分泌CRH 的调节，属于 （填“正”或“负”）反馈调
节。从细胞内这两种信号作用的角度分析，该反馈调节过程是：下丘脑神经内分泌细胞膜上存在 的受
体，当此受体识别相应激素后，引发该细胞中 。
(4)某科研小组发现，给小白鼠注射促肾上腺皮质激素（ACTH），会使下丘脑分泌的CRH 减少。基于对下
5
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丘脑—垂体—靶腺轴的认识，有同学对此现象提出了一种解释：ACTH 对下丘脑进行了反馈调节，请设计
实验加以验证，简要写出实验思路和预期结果 。
3．睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态。人体的生物钟调节中枢位于下丘脑视交叉上
核（SCN），它对调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素（5-HT）是褪黑素的前体物质，褪黑
素具有夜晚分泌量多，而白天分泌量少的特点，它能使人入睡时间明显缩短，睡眠持续时间延长，从而起
到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌机制如图所示。回答下列问题：
(1)当人感到疲倦时，通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是，有人常常在疲劳状态下听着轻音乐而睡着，
长此以往，轻音乐响起时自然犯困，形成了 反射，该反 射的神经中枢位于 。
(2)由图中信息可知，光周期信号影响褪黑素的分泌，该反射弧的效应器是 。熬夜打游戏会使生物钟紊
乱，严重影响睡眠质量，原因是 。长期睡眠不足还会导致体液NO 含量增加，进而影响树突状细胞和辅
助性T 细胞分泌免疫活性物质，使机体 （填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”）
能力下降。
(3)非眼球快速运动睡眠（NREM）中因有深睡期，可使人的呼吸变缓、心率变慢、全身肌肉放松，大脑皮
层得到充分休息。科学家经研究推测：5-HT 是由大脑中缝核神经细胞产生的，并通过作用于中脑网状结构
诱导产生NREM。请根据所给实验材料设计实验验证上述推测。
实验材料：健康状况相同的小鼠若干、直流电探针（可损毁神经细胞）、5-HT 注射液。
实验思路： 。
预期结果： 。
4．肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，而且还会引起认知功能障碍，下图表示相关机制。已知肥胖导致外周产
生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS 和炎症细胞因子TNF-α、IL-6 等，透过血脑屏障作用于神经细胞。
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大量脂质进入细胞氧化会诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA 同时，NF-KB 信号通路的激活也
抑制了胰岛素受体的磷酸化，一系列因素导致脑内神经细胞中胰岛素信号传导功能减弱并发生胰岛素抵抗。
请回答：
(1)正常情况下，胰岛B 细胞感知血糖浓度变化，从而分泌胰岛素与细胞上的受体结合。进一步促进 ，
从而降低血糖，该过程属于 调节。此外，下丘脑还可通过 （填“交感神经”或“副交感神
经”）支配胰岛B 细胞而产生胰岛素。
(2)LPS 与受体TLR 结合后会促进JNK 的表达，从而抑制 ，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6 会促进
分解，从而激活NF-KB 信号通路引发胰岛素抵抗。
(3)大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解导致认知功能障碍的原因是 。
(4)前期的研究发现高强度间歇训练能有效改善2 型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇
训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，科研人员进行了如下研究，研究主要步骤见下表，请补
全表格：
实验步骤
简要的操作流程
适应性培养及
初步分组
将30 只5 周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型
组（HFD）。NC 组饲喂普通饲料12 周；HFD 组饲喂高脂饲料12 周
胰岛素抵抗小
鼠模型建立
给HFD 组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测① 等筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小
鼠
实验再分组
再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）
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运动训练
HIIT 组进行8 周高强度间歇性训练。运动期间② 组用高脂饲料喂养，其他组用普
通饲料喂养
检测相关指标
用③ 技术检测相关炎症因子mRNA 的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子
的含量
如果推测是正确的，则预期实验结果是④ 。
5．存在于海马突触中的神经递质一氧化氮（NO）能向突触前膜逆向传逆信息，这是生物体学习与记忆的
基础，NO 的含量不同会触发不同的生物学效应，作用机制如下图。
(1)当NO 含量较低时，NO 通过途径 刺激突触前膜以 方式释放兴奋性神经递质，该释放方式的
意义是 。兴奋性神经递质使突触后神经元持续兴奋，此时突触后膜膜内侧局部电流的方向与兴奋
传导的方向 （填“相同”或“相反”），这一过程有助于提高学习与记忆能力。
(2)长期睡眠不足会导致NO 含量增加，进而引起学习效率下降。结合图示作用机制分析，NO 含量增加导
致学习效率下降的原因是 。（答出两点即可）
(3)研究发现，NO 含量异常还会影响树突状细胞的功能，进而影响辅助性 T 细胞分泌免疫活性物质，使机
体 （填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”）能力下降。
6．组成人体脊柱的椎骨之间由椎间盘相互连接，正常椎间盘富有弹性， 其后壁是最薄弱的部位。腰椎间
盘突出症是由于腰椎椎间盘受压后，外围的纤维环破裂， 内部髓核（有强烈的化学刺激性， 人体内不储
存其相应的免疫细胞和抗体）溢出压迫腰部神经根而导致的腰部及下肢麻木、疼痛， 并激发一系列的免
疫反应和炎症反应。具体发病机理如图 1 所示。请分析回答下列有关问题：
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注： AB 为站立位负重线， AC 为坐位 1 小时后的负重线
(1)《黄帝内经》有“久坐伤肉”之说， 久坐是导致腰椎间盘突出症的重要原因， 研究人员进行X 线照
片动态观察志愿者的坐位 1 小时和站立位的腰椎长度和脊柱的中轴垂线（负重线）， 结果如图 2 所示，
据图可以推理， 由于 ，久坐易使腰椎椎间盘受压后突出。
(2)髓核溢出可导致腰椎神经根机械性受压产生疼痛，严重时行走困难。神经根中包含有反射弧中的
和传出神经结构。腰椎间盘突出患者感到腰疼的神经中枢位于 。
(3)临床常使用糖皮质激素（GC） 缓解腰椎间盘突出症症状。GC 是人体肾上腺皮质分泌的激素，它可以
抑制炎症因子的表达，还可以诱导辅助性T 细胞、B 细胞和树突状细胞凋亡，这三种细胞中属于抗原呈
递细胞的是 。大量使用外源性糖皮质激素会干扰人体的 轴， 产生一定的副作用。
(4)研究表明机械性受压并非是导致神经根性疼痛、机能障碍的唯一原因， 随着研究的逐渐深入， 发现
IL-6、TNF-α 和 IL-1β 等炎症因子在突出的椎间盘组织增多， 引发炎症反应， 该反应属于机体的
（填“特异性”或“非特异性”） 免疫。炎症反应过强会造成过多的自体细胞损伤， 损伤细胞释放出的
物质会给免疫系统提供更多的分子信号， 导致炎症反应增强， 此过程属于 调节， 导致机体稳
态失调。
(5)中医研究认为， 针灸治疗腰椎间盘突出症的机理是针灸降低了腰受损神经根组织处的炎症因子浓度，
从而减轻炎症反应， 达到了良好的治疗效果。已知与治疗腰椎间盘突出相关的穴位是“夹脊穴”。请设
计实验验证上述观点。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具： 模型大鼠、正常大鼠、针灸针，定量检测仪器等
实验设计思路：
预期实验结果：
7．北京大学罗冬根团队发现了果蝇的一种新的视觉信号传递模式： 一细胞、两递质。果蝇复眼的光感受
细胞（R8）同时释放两种神经递质来分离视觉信号， 其中组胺介导精细的运动视觉， 而乙酰胆碱通过作
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用于 AMA 神经元来调节昼夜节律。每个AMA 神经元的树突像巨伞一样延伸覆盖了整个视觉脑区，且不
同AMA 神经元间通过突触连接在一起，从而整合大视野光亮度信息。具体机制如图所示。请回答问题：
(1)AMA 神经元的树突具有的功能是 。在人脑中，生物昼夜节律调节中枢位于 。
(2)组胺作用于其受体后，突触后膜内的电位变化是 ， 图中显示组胺、乙酰胆碱的释放存在反馈调
节，意义是 。
(3)光感受细胞“一细胞、两递质”功能的优点是 。
(4)研究发现某种药物X 的副作用是影响光感受细胞对光信号的处理， 但不清楚其作用的对象是组胺还是
乙酰胆碱。请利用相关抑制剂处理，简要写出进一步研究的思路： 。
8．CAR-T 细胞疗法是通过设计CAR 基因，并导入癌症患者的T 细胞中，使其转化为CAR-T 细胞，杀死
特定肿瘤细胞的一种疗法。
(1)CAR-T 细胞通过 肿瘤细胞的抗原，从而清除肿瘤细胞。CAR-T 疗法体现了免疫系统的 功能。
(2)多发性骨髓瘤（MM）是一种以浆细胞异常增殖为特征的恶性肿瘤，B 细胞成熟抗原（BCMA）选择性
表达于包括MM 肿瘤细胞在内的浆细胞表面，在人体主要器官的细胞上基本不表达。科研人员从健康志愿
者外周血中分离出T 细胞，均分为两组，实验组T 细胞进行转化，构建新型针对BCMA 的CAR-T 细胞，
对照组T 细胞不做处理。选人骨髓瘤B 细胞为靶细胞，进行CAR-T 细胞杀伤实验，结果如表：两组细胞
在不同效靶比时对靶细胞的杀伤效率比较（注：效靶比指的是T 细胞与靶细胞的浓度比值）。
组别
效靶
比
靶细胞凋亡率（%）
实验组
1：4
16.67
1：1
41.90
10
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4：1
65.05
对照组
1：4
2.53
1：1
6.50
4：1
17.21
①根据以上结果，说明已经成功构建出靶向BCMA 的CAR-T 细胞，理由是 。
②T 细胞与肿瘤细胞发生反应的另一个关键特征是促炎症细胞因子（IFN-γ）的释放，让CAR-T 细胞杀伤
相同数量的靶细胞后检测IFN-γ 的含量，若 ，则进一步表明已经成功构建出相应的CAR-T 细胞。
(3)CAR-T 细胞无法进入肿瘤组织内部，对实体瘤治疗效果不佳。实体瘤组织的核心区缺氧，某种厌氧型细
菌可定植在肿瘤的核心区。研究人员对该细菌进行改造获得工程菌，用于提高CAR-T 的靶向性。
①由图1 可知，工程菌定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子，该分子可以 ，将CAR-T 细胞招募到肿瘤
周围，使其发挥免疫功能。
②绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T 细胞，再将其与肿瘤
细胞、靶标分子共同培养，在显微镜下检测荧光分布情况。结果显示 ，说明靶标分子发挥功能。
③为进一步验证工程菌能否提高CAR-T 的靶向性，研究人员向图2 所示小鼠静脉注射CAR-T 细胞，并在
左侧肿瘤内单次注射工程菌。两周后发现双侧肿瘤生长均受到抑制，但左侧肿瘤的治疗效果更明显。请结
合上述原理进行解释 。
9．糖皮质激素(GC)是维持机体正常运作的重要激素，能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平，体内 GC
的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时，血浆中高浓度的 GC 能抑制淋巴细胞的增殖、分化，促进
淋巴细胞凋亡。回答下列问题：
(1)肾上腺 分泌的 GC 是一类类固醇激素。GC 能不断合成，但内环境中 GC 的含量却能保
持相对稳定，原因是 (答出两条)。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素可作用于 (结构名称)促进 GC 的分泌，GC 分泌增加 (填
“利于”或“不利于”)提高人体的应激能力。器官移植时，可使用适量GC 以提高成功率，其原理是
11
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。
(3)研究发现，抑郁症患者存在下丘脑--垂体--肾上腺皮质轴(HPA 轴)功能亢进的生理变化，血浆中的糖皮
质激素浓度明显增高，突触前膜上的 5-羟色胺(5-HT，一种兴奋性神经递质，也可作为抗抑郁药)转运体数
量增多，如图为相关突触结构示意图。
据此分析抑郁症患者出现长时间情绪低落的原因是 。
(4)GC 不能直接促进平滑肌收缩，但它的存在可增强去甲肾上腺素(NK)促进平滑肌收缩的作用，这种现象
称为允许作用。利用下列实验验证GC 与NK 存在允许作用。
实验思路：将离体小肠平滑肌均分成四组，分别用 处理，观察 情况。
实验结果： 。
10．5-羟色胺（5-HT）是一种可使人产生愉悦情绪的兴奋性神经递质，释放5-HT 的神经元主要聚集在大
脑海马区。大脑海马既能够调节情绪，也是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA 轴）的负反馈调节中枢，大
脑海马上有丰富的糖皮质激素受体（GR）。HPA 轴功能亢进是抑郁症重要的生理变化之一，其致病与治
疗机理如图1 所示。
(1)长期应激刺激可使突触间隙5-HT 的量 （填“增大”“减少”或“不变”）,导致抑郁症患者情
绪低落。氟西汀是目前临床广泛应用的抗抑郁西药，它能抗抑郁的作用机理是 。
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(2)蛤蟆油是我国名贵的中药材，具有抗抑郁、不良反应小等优点。科研小组分三组进行实验，并检测各组
小鼠大脑海马组织中GR 的表达量，结果见图2。在本实验中，空白组为正常小鼠，应进行的处理是
;另外两组均为给予应激刺激而获得的抑郁症模型鼠。结合图1 与图2 推测，蛤蟆油抗抑郁的机理是
。
(3)为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT 含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，
得到的结果如下表。表中结果可概述为 。为研究miR-16 与SERT 的关联性，研究人员将测定的每
只小鼠海马组织中miR-16 与SERT 的含量绘制成曲线如图3。据图可知，miR-16 可抑制SERT 的表达，推
测原因是 。
组别
数量
海马组织中miR-16 相对含量
海马组织中SERT 相对含量
对照
组
10 只
0.84
0.59
模型
组
10 只
0.65
0.99
(注:miR-16 是一种非编码RNA,可与靶基因的mRNA 结合,导致mRNA 降解)
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