热点05 生物技术（原卷版）

热点05生物技术（热点解读+知识链接+限时检测） 热点解读热点解读角膜是眼睛的“镜头”，据统计，全球约有上千万人因角膜疾病失明，角膜移植是治疗这类疾病的有效方法。但由于角膜供体有限，许多需要角膜移植的患者只能在黑暗里等待。近日，南开大学电子信息与光学工程学院教授徐文涛团队设计并概念验证了一种具有感觉的人造智能角膜，让人造角膜距离人类原生角膜更近了一步。徐文涛团队研发的人造智能角膜，通过人造反射弧重建“原生感觉”。团队分别以传感器振荡电路、氧化锌锡（ZTO）纤维基人造突触和电致变色器件作为感受器、处理核心和效应器，实现了对外界机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。团队使用数字对准的ZTO纤维作为人造突触的沟道，探究出了调控长、短程突触可塑性的新方法。ZTO纤维不仅长而连续、绿色无毒、成本低廉、光学性能优异（透过率>99.89%，雾度。徐文涛介绍，团队已经将人造智能角膜装备用于机器人进行概念验证，它不仅可以模仿眼轮匝肌的收缩，像人类原生角膜一样具有保护、触觉感知和光折射功能，并且拓展了光感知和环境交互能力，为眼睛在光强度不断变化的环境中提供了额外的自适应保护。“未来，经优化后的成熟人造智能角膜在神经修复和视觉康复方面具有广泛的应用前景。”徐文涛说。知识链接知识链接命题1：眼球结构及功能（1）眼球结构及功能①光线最先进入角膜，是器官捐献之一。②黑眼球是指虹膜，白眼球是指巩膜。③虹膜可以调节瞳孔大小，明亮时瞳孔小，黑暗时瞳孔大。④晶状体具有折射作用的最主要的结构；人眼能看清远近不同物体是由于晶状体的调节；在成像过程中相当于凸透镜的是晶状体。⑤视网膜：有感光细胞；视觉感受器；成像位置。（2）视觉的形成过程：外界光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视觉神经→大脑皮层视觉中枢。①在视网膜上形成物像，在大脑皮质的视觉中枢形成视觉。命题2：近视的成因及矫正（1）原因：①晶状体的凸度过大②眼球的前后径过长，使物象落在视网膜的前方。（2）矫正：带凹透镜。命题3：神经调节（1）神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧。（2）反射：人体或动物通过神经系统对外界或内部的各种刺激产生有规律的反应。注意：反射必须是对多细胞的动物而言，单细胞生物、植物对外界刺激的反应叫应激性。反射弧组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成。反射的类型：条件反射和非条件反射命题4：人体免疫防线泪腺分泌的眼泪具有杀菌和润滑眼球的作用，泪液中的溶菌酶可杀死细菌，属于第一道防线。限时检测限时检测（限时40分钟）一、单选题1．“眼睛是心灵的窗户”，相关叙述正确的是（）A．泪腺分泌的眼泪具有杀菌和润滑眼球的作用B．过度玩电脑游戏会使眼球前后径过短造成近视C．不同人种眼睛颜色不同，是由于角膜中的色素种类不同D．瞳孔是虹膜中间的圆孔，光线由此进入眼球内部，光线强，瞳孔变大2．手机发出的蓝光会引起视网膜黄斑区病变，从而导致视力下降，主要是影响了（）A．角膜 B．晶状体 C．感光细胞 D．视神经3．图是眼球结构示意图，如果眼球的角膜损伤导致失明需进行移植手术恢复视力，移植的结构是（）A．① B．② C．③ D．④4．沙眼和急性结膜炎的发病部位通常是在（）A．眼睑 B．泪腺 C．结膜 D．角膜5．如图为人体眼球的结构示意图。俗话中所说的“白眼球”、“黑眼球”分别是指图中的（）A．巩膜、角膜 B．虹膜、瞳孔 C．角膜、虹膜 D．巩膜、虹膜6．手机光线对眼底的刺激会引起白内障、黄斑病变的发生率增高，在黑暗环境中长时间玩手机还可能诱发青光眼。在黑暗中，能够调节光线进入眼球的结构是（）A．瞳孔B．角膜C．巩膜 D．晶状体7．人生活在不断变化的环境中，视觉为我们获取了大量的外界信息，如图为眼球结构示意图，有关叙述错误的是（）

A．司机白天驾驶车辆进入穿山隧道时，瞳孔会变小B．司机看到对面有车辆驶近时，2曲度会变大C．1因外伤或疾病损伤会导致失明，进行1移植会使病人重见光明D．3上有许多对光线敏感的细胞，把眼球比作照相机胶卷相机的底片与此结构作用类似8．视觉感受器和视觉形成的部位分别是（）A．视网膜和大脑皮层 B．虹网膜和大脑皮层C．角膜和视网膜 D．晶状体和大脑皮层9．目前老年性白内障患者可通过置换人工晶体来恢复视力，人工晶体可透光且曲度可调节，使患者看清楚远近不同的物体，它代替的眼球结构是（）A．角膜 B．晶状体 C．玻璃体 D．虹膜10．下图为视觉形成过程示意图，其中能够感受光线刺激产生兴奋的部位是（）A．①角膜 B．②视网膜 C．③视神经 D．④视觉中枢11．司机对信号灯的关注是行车安全的重要环节。下列有关视觉形成过程叙述，错误的是（）A．脉络膜有大量色素使眼球内部形成一个“暗室”B．信号灯光线进入眼球的顺序是：角膜——瞳孔——晶状体——玻璃体——视网膜C．要看清远处的交通标志需调节晶状体的曲度D．角膜上有大量血管，有营养眼球的作用12．某人失明但听力正常，医生检查发现其眼睛的结构完好无损。可能发生病变的部位是（）A．视觉神经或大脑皮层特定区域B．视网膜C．角膜D．大脑皮层所有区域13．近视眼激光手术通过改变角膜表面的形态，使外界光线能够准确地在眼底汇聚成像，达到矫正近视的目的。这种手术类似于给近视眼的同学配戴（）A．凸透镜 B．凹透镜 C．散光镜 D．平光镜14．不良的用眼习惯易导致近视，下图是兴趣小组制作的模拟眼球成像及近视成因装置，以下相关说法中，错误的是（）

A．水透镜相当于眼球结构中的晶状体B．视觉形成过程中，成像部位是视网膜，对应装置中的光屏C．同学们若增加水透镜的厚度，光屏向右移动能得到清晰的物像D．当发生近视时，利用凹透镜可以进行矫正15．每年6月6日为全国爱眼日，旨在加强全民爱眼意识，科学防控近视。下列能表示近视眼的成因及正确矫正方法的是（）A．②① B．②④ C．③④ D．③①16．角膜塑形镜是一种特殊设计制作的硬性高透氧隐形眼镜，它通过改变角膜的几何形态来提高裸眼视力，其矫正原理如下图。角膜塑形镜夜戴晨取，如停止戴镜一段时间，角膜又会恢复原来形状。下列关于角膜塑形镜和近视的叙述，正确的是（）A．使用角膜塑形镜可以彻底根治患者的近视问题B．角膜塑形镜的矫正原理是改变了晶状体的凸度C．塑形前物像落在视网膜前方，塑形后落在视网膜上D．用眼不当导致角膜凸度过大是青少年近视的主要原因17．晓明同学的眼睛迎风就会流泪。结合如图，下列有关这一现象的叙述，错误的是（）

A．③中有对光线敏感的感受器B．泪腺是此反射的效应器C．该反射属于非条件反射D．该反射与⑤中的神经中枢有关18．网球作为世界上最流行的体育项目之一，一直深受人们青睐。当网球从对方场地传到自己场地时，运动员始终能够看清球的位置。图甲和图乙是与此运动相关的部分结构示意图。下列叙述正确的是（）

A．比赛过程中脑干具有维持身体平衡功能B．结构②表示视网膜，此处可以形成视觉C．运动员看到来球后准确击球属于简单反射D．看着网球传到自己场地的过程中①曲度变大19．警惕大货车“盲区”，当货车转弯时，非机动车驾驶人应注意观察，及时躲避车辆，避免交通事故的发生（如图）。下列有关叙述中，正确的是（）

A．视觉形成于②视网膜B．该反射活动的神经中枢位于④大脑皮层C．这种反射能使人体更好地适应外界环境，其反射弧是永久、固定的D．非机动车驾驶人看到货车拐弯进行躲避，属于非条件反射20．当异物进入眼睛，泪腺会分泌大量泪液，泪液中的溶菌酶可杀死细菌。这一过程属于（）A．第一道防线、非特异性免疫 B．第二道防线、特异性免疫C．第二道防线、非特异性免疫 D．第三道防线、特异性免疫二、非选择题21．遗传性黄斑变性是一种较少见的家族性遗传病，病变发生在人眼球的黄斑区。随着病程的发展，会导致人的视力下降，甚至失明。图1为某家族患遗传性黄斑变性的遗传系谱图。

(1)黄斑位于人体眼球内的上，该区域集中分布着感光细胞能接受光的刺激。(2)由图1可知，④号的基因组成为（用A、a表示）。④号和⑤号积极响应国家鼓励生育的举措，他们生女孩的概率为，所生女孩体细胞中的染色体组成为。(3)正常人过度使用电子产品会导致近视，可通过佩戴透镜矫正近视；过度使用电子产品也会损伤黄斑导致视力下降，这说明也会影响生物的性状。为预防近视，保护视力，我们在生活中应注意。(4)研究人员发明了一套帮助视觉障碍者感知周围环境的装置，其工作原理如图2。使用时，视觉障碍者将电子刺激器含在口中，它能发出不同强度的电流刺激。视觉障碍者舌上的神经细胞接受电流刺激并产生，经神经传递到形成感觉，帮助视觉障碍者“看”到世界。22．节能减排，绿色出行。公共自行车已遍布各县区，“小绿”为市民出行带来了方便，也成为一道亮丽风景。在骑自行车时需要人体的各种器官、系统的协调才能完成。请据图分析回答：(1)在骑车时，你需“眼观六路”，当光线进入眼球时，先透过②，再通过[

]的折射；物像会落在眼球的[

]上，最后在A处大脑皮层的形成清晰的视觉。为保护视力、预防近视，你应该做到（答出一条具体措施）。(2)当你行至路口时，发现红灯则应停车等待，此反射类型属于反射。(3)骑车时，一不明物体突然从眼前飞过，你会不由自主的迅速眨眼。完成此眨眼反射的基本途径是（用图中数字、字母和箭头表示）。(4)在紧急情况下，的分泌会增加，可以增加中枢神经系统的兴奋性，使人体反应灵敏，还能充分调动人体的潜力，以应对紧急情况。(5)由上述感受可知，人体的各项生理活动相互协调，使人体成为一个统一的整体，主要受调节的控制，也受调节的影响。23．这些年，许多人选择近视眼手术恢复视力，激光手术是近视眼手术中最为主要的一种类型，其原理是通过各种手段针对角膜组织进行切割，改变角膜的屈光度，从而能够使光线通过角膜之后聚焦到眼底黄斑的位置，达到校正近视的治疗目的。角膜分为五层，跟手术相关的主要是表面的上皮层、前弹力层和基质层。激光手术分为全飞秒和半飞秒，全飞秒实际它叫微小切口基质透镜取出术。飞秒激光穿过角膜的上皮层与前弹力层，直接在基质层切割组织，形成一个透镜，然后从角膜周围开一道小口（2﹣4mm），从小口中把透镜取出。半飞秒实际它叫飞秒激光辅助的准分子激光原位角膜磨镶术。同样是在基质层进行准分子切割，但切割完成后需再把角膜瓣盖回原来的位置。二者之间的差别如下表所示。全飞秒半飞秒手术设备一种激光设备两种激光设备手术价格20000左右15000左右适用人群喜欢运动人群可优先考虑，但不能矫正远视及超高度近视角膜厚度偏薄者可优先考虑手术方式不需要制作角膜瓣需要制作角膜瓣术后愈合伤口小，愈合快；术后视力恢复相对慢伤口大，愈合慢；术后视力恢复相对快根据文章回答问题：(1)疫情期间“停课不停学”，当你的视线在远处的屏幕和近处的书本之间转换时，形态发生显著变化的结构是。(2)视觉的形成中感受器是，正常情况下物像会落在其上，但是近视眼是物像落在了它的方，近视眼形成的原因有两个，一个是晶状体曲度过大，另外一个是眼球的前后径。(3)据文中信息分析，矫正近视的激光手术本质上是对角膜最厚的层进行切割，从而达到校正近视的治疗目的。(4)小明很爱体育运动，但是戴着近视眼镜非常不方便，他的近视度数为600°（不属于超高度近视），想利用这几年存下来压岁钱进行激光手术。综合对比两种手术方案，你认为他属于哪种激光技术的适用人群？。(5)如果你也患近视，会通过激光技术治疗吗？为什么？。24．许多视网膜疾病最终会导致失明，例如年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、视网膜色素变性等。（1）黄斑变性、视网膜色素变性等疾病最终会导致失明，这些眼病最终致盲的根本原因在于反射弧中的功能异常，无法产生神经冲动并传递到视觉中枢形成视觉。这些疾病多由视网膜上的感光细胞丧失所致，这类细胞难以再生，一旦失去感光细胞，失明进程将无法逆转。因此，寻找让感光细胞重生的方法，成为科研人员的一个攻坚方向。（2）在过去十年里，科学家们为实现这一目标利用到了诱导多能干细胞（iPS）技术。这种技术可以把皮肤细胞或血细胞培育成干细胞，然后塑造干细胞的发育方向，经过程，产生多种不同的感光细胞。（3）近日，在《自然》期刊刊载的最新研究成果中，眼科专家们找到了可以跳过干细胞的新