内容正文:
人体稳态维持的生理基础
第一章
第一节 神经调节
第4课时 低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调及人脑的高级功能
[目标导学] 1.通过分析排尿反射,理解低级神经中枢和高级神经中枢的联系。2.简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系。3.简要说明人类记忆的过程及记忆与学习的关系。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 人脑的高级功能
学习任务一 低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调
学习任务一
1.一般来说, 的低级神经中枢受 中相应的高级神经中枢的调控。
2.实例分析——排尿反射
梳理 归纳教材知识
脊髓
脑
传入
传出
(1)调节特点
①反射性排尿是低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调的结果。
②该过程受中枢神经系统调节,也受 控制。
意识
(2)排尿反射
①排尿时,膀胱逼尿肌 ,尿道内括约肌和尿道外括约肌
。
② 使膀胱逼尿肌收缩、膀胱内括约肌舒张, 排尿。
③ 使逼尿肌松弛、膀胱内括约肌收缩, 尿的排放。
④ 在排尿活动中的作用占优势。
(3)婴幼儿遗尿的原因:婴幼儿因 发育尚未完善,大脑皮层对排尿的控制力 ,所以排尿次数较多,且易发生夜间遗尿的情况。
收缩
舒张
副交感神经
促进
交感神经
阻抑
副交感神经
脑
较弱
[正误辨析]
(1)在排尿活动中,交感神经的作用是促进排尿,副交感神经的作用是抑制排尿。( )
(2)尿液的生成是连续不断的,而排尿是间歇进行的。( )
(3)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层。( )
(4)低级神经中枢受相应的高级神经中枢的调控。( )
×
√
√
√
如图是排尿反射的分级调节示意图,请回答下列相关问题。
探究 要点合作突破
(1)课间某同学没有尿意,为了防止上课去厕所,就去厕所排了一次尿,参与调节这一过程的中枢神经系统主要有哪些?
提示:脑和脊髓。
(2)有些成人由于外伤等使意识丧失或胸部脊髓损伤,出现像婴儿那样尿床的情况,试分析原因。
提示:意识丧失可能是大脑皮层损伤造成的,胸部脊髓损伤可能失去了大脑皮层对脊髓排尿中枢的调控,从而造成小便失禁现象。
(3)交感神经和副交感神经属于自主神经系统,自主神经往往不受意识支配,它们的活动在排尿反射中是否为完全自主的?
提示:否。反射性排尿是低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调的结果,该过程受中枢神经系统调节,也受意识控制。
(4)当人受到意外惊吓时,意识会暂时失灵,导致尿失禁,这说明什么?
提示:排尿反射的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,在一定情况下,高级中枢大脑皮层会失去对低级中枢脊髓的控制,说明高级中枢对低级中枢的控制具有相对性。
[核心知识]
1.排尿反射调节分析
(1)感受器:人膀胱中存在牵张感受器,当膀胱中尿液充盈到一定程度时产生神经冲动,引发排尿反射。
(2)调节中枢:高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,高级中枢可以调控低级中枢。
(3)传出神经:交感神经、副交感神经和躯体运动神经。
(4)效应器:膀胱逼尿肌、尿道内括约肌、尿道外括约肌。
2.大脑皮层是调节内脏活动的最高级神经中枢,对各级神经中枢的控制是相对的
(1)如果没有大脑皮层对其他神经中枢的调控,机体并不能很好地适应正常生理活动的需要。
(2)在一定条件下,大脑皮层会失去对低级中枢的控制,如极度惊吓时,会出现尿失禁等。
1.成人排尿受大脑皮层的控制,当膀胱充盈的压力通过感受器和传入神经直接传到脊髓。在排尿中枢的控制下,逼尿肌收缩,尿道括约肌舒张,使尿液进入尿道,可反射性地加强排尿中枢的活动,于是完成排尿。下列叙述错误的是( )
A.成人通常可以有意识地控制排尿反射
B.排尿反射的感受器和效应器都是膀胱壁的逼尿肌
C.排尿反射受中枢神经系统调节,也受意识控制
D.排尿反射的调节方式为神经调节
强化 题点对应训练
B
根据题意可知,成人的有意识排尿是通过大脑皮层高级神经中枢对脊髓的低级排尿中枢调控完成的,故成人可以有意识地控制排尿反射,A正确;排尿反射的感受器位于膀胱内壁,不是逼尿肌,B错误;排尿反射是低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调的结果,该过程受中枢神经系统调节,也受意识控制,C正确;排尿反射是在中枢神经系统的参与下完成的,因此调节方式为神经调节,D正确。
2.排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱中充满了尿液时,膀胱内的牵张感受器会受到刺激,从而产生冲动。人体的大脑皮层中有使人产生尿意并控制排尿反射的高级中枢,脊髓灰质中有能调节膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张的低级中枢,二者共同调节完成排尿反射。人体神经系统不同中枢对排尿的调节过程如图所示。下列相关分析错误的是( )
A.从膀胱壁牵张感受器接受尿液压力刺激到大脑皮层产生尿意的过程属于条件反射
B.婴幼儿因脑发育尚未完善,大脑皮层对排尿的控制力较弱,所以排尿次数多,易发生夜间遗尿的情况
C.膀胱壁牵张感受器受到尿液压力刺激产生
的冲动不能通过a传入脊髓
D.某患者神经系统受损,虽能产生尿意,但却出
现尿失禁的现象,其受损的部位可能是d
答案:A
人体产生尿意的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,A错误;婴幼儿因脑发育尚未完善,大脑皮层对排尿的控制力较弱,所以排尿次数多,易发生夜间遗尿的情况,B正确;膀胱壁牵张感受器受到尿液压力刺激产生的冲动会通过传入神经b传入脊髓,C正确;某患者神经系统受损,能产生尿
意,说明感受器、传入神经和神经中枢正常,但却出现尿失禁的现象,其受损的部位可能是下行传导束d,D正确。
人脑的高级功能
学习任务二
1.人脑的结构
(1)位置:位于 内。
(2)大脑的组成:包括 大脑半球。
(3)大脑皮层
①内有大量神经细胞,是高级神经活动的结构基础,也是神经系统的 。
②不仅有调控感觉和运动的功能,还有调控睡眠、 、学习、记忆和思维等的功能。
梳理 归纳教材知识
颅腔
左、右两个
最高级中枢
语言
2.大脑皮层的功能定位
(1)各部分功能:大脑皮层中央前回是 中枢,中央后回是
中枢,枕叶后部主要为 中枢;颞叶的上部主要为
中枢。
躯体运动
躯体感觉
视觉
听觉
(2)语言中枢
书写
失写症
看不懂
失读症
运动性失语症
听觉性失语症
(3)其他区域功能
①Wernicke区:位于左侧颞叶皮层,受损可引起 失语症。
②前额叶皮层参与 活动,颞叶联络皮层可能参与 的记忆,而顶叶联络皮层则可能参与精细躯体感觉和空间深度感觉的学习等。
③面容失认症:右侧颞中叶损伤常引起患者 认知障碍,患者不能分辨他人面貌,有时甚至不认识镜子中自己的面部。
流畅
情绪
听、视觉
视觉
3.学习和记忆
(1)学习和记忆的概念
①学习:指人和动物获得 的相关神经活动过程。
②记忆:将通过学习获得的信息 和“读出”的相关神经活动过程。
外界信息
贮存
(2)学习的形式
①非联合型学习
a.概念:比较简单,不需要在两种刺激或刺激与反应之间建立联系,只要单一刺激的 进行即可产生。
b.实例:习惯化和 。
c.意义:通过习惯化,有助于避免许多 信息的应答,通过敏感化有助于避开伤害性刺激。
重复
敏感化
无意义
②联合型学习
a.概念:两种刺激或一种行为与一种刺激之间在时间上很接近又反复发生,最后在脑内逐渐形成联系的过程。
b.实质:就是建立 的过程。
条件反射
4.信号系统
(1)第一信号系统:能对 的信号产生反应的系统。
(2)第二信号系统:能对 产生反应的系统。
(3)具有 信号系统是人类区别于动物的主要特征,动物只有
信号系统。
具体
语言文字
第二
第一
5.记忆的类型
非陈述性
短
长
[正误辨析]
(1)人脑的言语区的H区受损后看不懂文字。( )
(2)Wernicke区受损,患者不能说话,也不能理解别人说的话。( )
(3)颞叶联络皮层参与精细躯体感觉和空间深度感觉的学习。( )
(4)人的学习形式多数是建立在非条件反射基础上的联合型学习。
( )
(5)第二信号系统是人类区别于动物的主要特征。( )
×
×
×
×
√
1.2022年残奥会闭幕式上,中国残疾人艺术团表演的舞蹈得到一致好评。这些聋哑人要准确理解指导老师的“手语”表达的含义,主要依靠哪些中枢?
提示:视觉中枢和语言中枢。
探究 要点合作突破
2.思考下列现象可能与哪些中枢受损有关。
(1)某患者听不见别人的讲话。
提示:(1)听觉中枢。
(2)某患者能听见但听不懂别人的谈话。
提示: (2)大脑皮层的H区。
(3)某患者看不见。
提示: (3)视觉中枢。
(4)某患者能看见但看不懂文字的含义。
提示: (4)大脑皮层的V区。
[核心知识]
言语区的分区及损伤症
分区 受损后的病症 病症的症状
W区 失写症 病人可听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
S区 运动性失语症 病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会口头表达
H区 听觉性失语症 病人能讲话、书写,也能看懂文字,但听不懂别人的谈话
V区 失读症 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读
1.缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在大脑皮层H区时,患者可能听不懂别人的谈话
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
强化 题点对应训练
A
S区为运动性语言中枢,损伤后,患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常,能发出声音,但不能用词语表达思想,A错误;H区受损后,患者能讲话、书写、看书,但听不懂别人的谈话,出现听觉性失语症,B正确;损伤导致上肢不能运动时,大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤,此时患者的缩手反射仍可发生,因为缩手反射的低级中枢在脊髓,C正确;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D正确。
2.某学院对84 285名某病毒感染患者做了一项“大不列颠智力测试”研究,结果发现感染该病毒与严重认知障碍(记忆空白、注意力下降、器官功能下降)相关,住院患者表现出更严重的认知衰退症状。下列有关说法正确的是( )
A.学习和记忆属于人脑的高级功能,但两者之间无联系
B.联合型学习的过程实际上就是建立条件反射的过程
C.人脑中有两个信号系统,具有第一信号系统是人类区别于动物的主要特征
D.当我们正在认真解答生物学试题时,涉及语言中枢的W区和S区
B
学习和记忆是人脑的高级功能,也是相互联系的两个生命活动过程,A错误;联合型学习需要在神经系统接受刺激和机体反应之间形成某种明确的联系,这种学习过程实际上就是建立条件反射的过程,B正确;人脑中有两个信号系统,具有第二信号系统是人类区别于动物的主要特征,C错误;当我们正在认真解答生物学试题时,涉及语言中枢的W区和V区,D错误。
备选题库 教师独具
1.关于低级神经中枢和高级神经中枢的相互联系,下列说法错误的是( )
A.高级神经中枢可以调控低级神经中枢
B.上课憋尿是高级神经中枢的调控行为
C.打针时大脑对脊髓产生抑制
D.婴儿尿床是由于膀胱发育不完善
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D
婴儿尿床是因为脑发育尚未完善,大脑皮层对排尿的控制力较弱,D错误。
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2.一般情况下,大脑受伤丧失意识和脊髓排尿中枢受伤的两种病人,其排尿情况依次为( )
A.尿失禁、正常排尿 B.尿失禁、不能排尿
C.正常排尿、尿失禁 D.不能排尿、尿失禁
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B
排尿中枢在脊髓,低级的神经中枢会受到高级神经中枢的调控。大脑丧失意识能排尿但无法控制排尿,会出现尿失禁,C、D错误;脊髓受损不能排尿,A错误,B正确。
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3.下列关于人脑功能的说法错误的是( )
A.语言功能是人类特有的高级功能
B.大脑H区受损患者不能看懂文字
C.脑中高级神经中枢可对脊髓中相应低级神经中枢进行调控
D.短时程记忆经反复运用和强化可转化为长时程记忆
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B
大脑H区受损会引起听觉性失语症,患者可以看书、讲话及会写字,但听不懂别人的谈话,B错误。
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4.下列有关人脑高级功能的叙述,正确的是( )
A.某病人能听懂别人讲话但说话困难,说明大脑W区病变
B.某病人能主动说话但听不懂别人说话,说明大脑H区病变
C.联合型学习只要单一刺激的重复即可产生
D.短时程记忆和长时程记忆之间不可转化
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B
某病人能听懂别人讲话但说话困难,说明大脑S区病变,A错误;某病人能主动说话但听不懂别人说话,说明大脑H区病变,B正确;非联合型学习只要单一刺激的重复即可产生,C错误;短时程记忆可以向长时程记忆转化,促进转化的主要因素是反复运用和强化,D错误。
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5.如图是尿液的形成及排尿的调控过程示意图。请据图回答下列问题。
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(1)产生尿意的部位是 。
(1)产生尿意是指产生要排尿的感觉,感觉中枢在大脑皮层。
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大脑皮层
(2)若图中的①受损,排尿反射 (填“能”或“不能”)进行。
(2)若图中的①传入神经受损,排尿反射不能进行。
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不能
(3)人为刺激图中的③,②处 (填“有”或“无”)电位变化,原因是
。
(3)兴奋在神经细胞之间是单向传递的,只能由②传向③,因此,人为刺激图中的③,②处无电位变化。
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无
兴奋在神经细胞之间是单向传递的,只能由②传向③
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.下列关于人体排尿反射的叙述,不正确的是( )
A.脊髓先于大脑皮层获得兴奋信号
B.反射性排尿是低级神经中枢和高级神经中枢相互协调的结果
C.排尿活动中交感神经的作用是促进排尿,副交感神经的作用是抑制尿的排放
D.若膀胱传入神经受损,即使膀胱充盈也不会引起排尿反射
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C
排尿活动中交感神经的作用是抑制排尿,副交感神经的作用是促进尿的排放,副交感神经在排尿活动中的作用占优势,C错误。
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2.排尿是受中枢神经系统控制的复杂反射活动,部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.膀胱只是感受器
B.由a→b→c→f→g完成的反射属于条件反射
C.当膀胱储尿达到一定程度时引起脊髓产生尿意
D.f受损时排尿反射不受大脑控制,但仍有反射存在
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D
膀胱内壁含有感受器,传出神经末梢及其所支配的逼尿肌属于效应器,因此膀胱既是感受器又是效应器,A错误;反射活动需要经过完整的反射弧,由a→b→c→f→g组成的反应过程不含传出神经和效应器,不属于反射,B错误;尿意产生于大脑皮层,不产生于脊髓,C错误;f受损时排尿反射不受大脑控制,但仍有反射存在,只是属于非条件反射,D正确。
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3.用火柴棍由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时,他的大脚趾会缓缓地上翘,其余各趾呈扇形张开。该现象在6~18个月大时逐渐消失。下列关于该现象的描述错误的是( )
A.新生儿完成这些动作属于非条件反射
B.交感神经和副交感神经共同控制该动作完成
C.该现象消失说明低级神经中枢的活动受高级神经中枢的调控
D.在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区
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B
交感神经和副交感神经主要控制内脏器官的活动,B错误。
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4.下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
A.大脑皮层W区病变的人,不能看懂文字
B.手的运动受大脑皮层中央后回的调控
C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
D.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用及某些种类蛋白质的合成
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大脑皮层W区病变的人,不能书写,A错误;大脑皮层中央前回是躯体运动中枢,手的运动受大脑皮层中央前回的调控,B错误;条件反射是在大脑皮层的参与下完成的,条件反射建立后需非条件刺激的强化,否则会消退,条件反射的消退需要大脑皮层的参与,C错误;学习是指人和动物获得外界信息的相关神经活动过程,记忆是将通过学习获得的信息贮存和“读出”的相关神经活动,蛋白质是生命活动的承担者,学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成,D正确。
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5.某人因为交通事故导致脊髓在胸部完全折断、大脑皮层语言中枢H区(听觉性语言中枢)受损,该伤者将会出现下列哪种症状( )
A.刺激下肢有感觉但不能运动
B.由于听觉丧失而听不懂他人讲话
C.大小便失禁
D.任何反射均不能发生
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脊髓在胸部完全折断,会导致身体下部的信息不能上传到大脑皮层,大脑也不能通过脊髓控制身体下部的一些功能,所以刺激下肢既没有感觉也不能运动,A错误;语言中枢H区受损,会导致伤者听不懂他人讲话,但不会丧失听觉,B错误;脊髓在胸部完全折断,兴奋不能传至大脑皮层,失去高级中枢的控制,大小便会失禁,C正确;神经中枢在腰部脊髓的反射活动能发生,D错误。
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6.以下是有关人脑高级功能的分析,叙述错误的是( )
A.反复运用和强化可以促进短时程记忆向长时程记忆转化
B.在译员专心同声翻译时,言语区主要有V区和S区参与
C.语言文字功能是人脑特有的高级功能
D.聋哑演员在手语老师的指导下表演“千手观音”时,需要大脑皮层视觉中枢参与调节
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短时程记忆可以向长时程记忆转化,促进转化的主要因素是反复运用和强化,A正确;同声翻译是译员在不打断讲话者演讲的情况下,不停地将其讲话内容传译给听众的一种口译方式,故译员主要是听讲及翻译,参与的高级神经中枢主要有大脑皮层的H区和S区,B错误;语言文字功能是人脑特有的高级功能,具有第二信号系统是人类区别于动物的主要特征,C正确;聋哑演员在手语老师的指导下表演“千手观音”时,演员们看着手语老师的手语,做出正确的动作,需要大脑皮层视觉中枢参与调节,D正确。
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7.损伤大脑皮层的S区,病人能看懂文字、听懂别人的谈话,但却不会讲话;损伤H区时,病人听不懂别人的谈话,但却能讲话、写字。关于人脑的高级功能,下列说法错误的是( )
A.参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的S区和H区参与
B.盲人“阅读”与躯体运动中枢、躯体感觉中枢以及语言中枢有关
C.语言中枢位于大脑右半球外侧面
D.专心作答试题时,参与的高级中枢主要有大脑皮层言语区的V区和W区
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参与小组讨论,需要听和说,需要大脑皮层言语区的运动性语言中枢(S区)和听觉性语言中枢(H区)参与,A正确;盲人“阅读”时首先是手指的移动,这与躯体运动中枢有关,然后是用手指触摸盲文,这与躯体感觉中枢有关,最后是将盲文的形状对应为一定的意义,与语言中枢有关,B正确;大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,C错误;专心作答试题时,参与的高级中枢主要有大脑皮层言语区的V区和W区,D正确。
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8.采指血时,人会感觉疼痛但不缩手。在此过程中不会发生( )
A.兴奋在神经纤维上单向传导
B.兴奋在神经细胞之间单向传递
C.低级中枢受高级中枢的控制
D.参与该过程的神经细胞均兴奋
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受到大脑皮层的控制而不缩手,缩手反射的反射弧中传出神经受到抑制,不会产生兴奋,D符合题意。
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[素能培优练]
9.给脑桥(位于大脑和小脑之间)注射了能阻止神经递质γ-氨基丁酸与相应受体结合的物质M后,小鼠的排尿阈值(引起排尿反射的最低尿量值)降低,下列相关推理不正确的是( )
A.小鼠排尿反射的低级神经中枢位于脊髓
B.脑桥释放的γ-氨基丁酸能抑制排尿
C.排尿后小鼠细胞的γ-氨基丁酸受体不会减少
D.物质M使脑桥的兴奋性降低
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小鼠排尿反射的低级神经中枢位于脊髓,A正确;阻止γ-氨基丁酸与相应受体结合,小鼠的排尿阈值(引起排尿反射的最低尿量值)降低,排尿更容易,说明脑桥释放的γ-氨基丁酸能抑制排尿,B正确;排尿后小鼠细胞的γ-氨基丁酸受体不会减少,C正确;γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,物质M可阻止γ-氨基丁酸与相应受体结合,使下一个神经细胞不被抑制,可见物质M不会使脑桥的兴奋性降低,D错误。
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10.海蜗牛在接触几次电击后,能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己;没有经过电击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取前者腹部神经细胞中的RNA注射到后者颈部,发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御,而对照组则没有此现象。以下叙述不符合该实验的是( )
A.本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA
B.有助于我们对动物记忆形成机制的研究
C.不能说明RNA直接决定动物记忆的形成
D.说明特定的RNA可以使海蜗牛获得“记忆”
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A
本实验对照组的海蜗牛需要注射等量未经电击刺激的海蜗牛腹部神经细胞的RNA,A错误。
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11.(多选)如图是与人体内尿液形成及排出相关的部分调节简图。下列叙述正确的是( )
A.成年人主动排尿的过程需要⑦和③的共同
参与
B.婴儿尿床时,神经冲动的传导途径⑤→③→
④→逼尿肌、尿道括约肌等
C.若损伤②通路,则能产生尿意,但会出现尿失禁
D.成年人刺激大脑皮层产生尿意的过程属于条件反射
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ABC
排尿中枢位于脊髓,而成年人主动排尿的过程有大脑皮层的参与,故成年人主动排尿的过程需要⑦大脑皮层和③脊髓的共同参与,A正确;婴儿大脑还未发育完善,由脊髓控制排尿,其神经冲动的传导途径依次经过⑤传入神经→③脊髓→④传出神经→效应器(逼尿肌、尿道括约肌等),B正
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确;由图可知,脊髓能通过①上传信息至大脑皮层,后者产生尿意,但若损伤②通路,大脑皮层无法控制脊髓,会出现尿失禁,C正确;人体产生尿意的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,D错误。
12.(多选)在小鼠的大脑中,尿刊酸可转变成谷氨酸,谷氨酸可以作为兴奋性神经递质增强小鼠的神经活动(如学习和记忆能力)。某科研小组研究适量紫外线照射对正常小鼠体内尿刊酸含量的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.谷氨酸可在小鼠体内合成,属于必需氨基酸
B.120 min后,紫外线照射不再对甲组小鼠产生
影响
C.实验的自变量为是否用紫外线照射和照射时间
D.适量紫外线照射可能会提高小鼠的记忆能力
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CD
由题目信息可知,谷氨酸是小鼠体内合成的氨基酸,属于非必需氨基酸,A错误;由曲线图可知,120 min后,甲组紫外线照射小鼠的尿刊酸的相对含量明显高于乙组未用紫外线照射小鼠的尿刊酸相对含量,且尿刊酸的相对含量仍在增加,说明120 min后,紫外线照射仍然对甲组小鼠产生影响,B错误;本实验的实验目的是研究适量紫外线照射对正常小鼠体内尿刊酸含量的影响,故自变量为是否用紫外线照射和照射时间,C正确;尿刊
酸可转变成谷氨酸,而谷氨酸可以作为兴奋性神
经递质增强小鼠的神经活动,故适量紫外线照射
可能会提高小鼠的记忆能力,D正确。
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13.牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。如图表示牵张反射的过程,请分析回答下列问题。
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(1)牵张反射中反射弧的神经中枢位于 ,效应器是
。
(1)分析题图可知,牵张反射中反射弧的神经中枢位于脊髓,效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉。
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脊髓
传出神经末梢及其支配的肌肉
(2)肌肉受牵拉时肌梭兴奋,兴奋以 的形式沿传入神经传到神经中枢。兴奋再由α传出神经传至肌肉,引起收缩,α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,兴奋在此部位只能单向传递的原因是 。
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电信号(或神经冲动)
神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2)兴奋以电信号(神经冲动)的形式在神经纤维上传导,而在神经细胞之间要通过突触来传递兴奋,由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋的传递是单向的。
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(3)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间,这主要是由于大脑发出的冲动能作用于α和γ传出神经的结果,这说明________________
______________________________。
(3)举重运动员在比赛中举起杠铃的神经中枢在脊髓,能维持一段时间,受高级神经中枢大脑皮层的控制,说明高级神经中枢可以调控低级神经中枢。
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高级神经中枢
可以调控低级神经中枢
(4)在骨骼肌被过度牵拉时,会引起骨骼肌另一种感受器兴奋,通过脊髓中抑制性中间神经细胞的作用,抑制α传出神经的活动,使相应肌肉 ,其生理意义是 。
(4)在骨骼肌被过度牵拉时,会引起骨骼肌另一种感受器兴奋,通过脊髓中抑制性中间神经细胞的作用,抑制α传出神经的活动,使相应肌肉舒张,以防止肌肉因为过度兴奋而受到损伤。
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舒张
防止肌肉受到损伤
14.乙酰胆碱是形成记忆所必需的神经递质和第二级记忆的生理基础。胆碱能神经细胞是一种能合成并能在兴奋时从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经细胞。目前认为,阿尔茨海默病与中枢胆碱能神经细胞的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究阿尔茨海默病的机制,定位损伤大鼠的脑,利用水迷宫测试观察其行为学的改变。其中利用水迷宫进行学习以及记忆巩固能力的测试实验处理和结果如表,分析并回答下列问题。
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组别 实验处理 实验结果
错误次数 完成学习所需时间/s
A 不做任何处理 8.76 112.39
B 向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸1 μL 15.72 149.73
(1)神经细胞受到刺激后产生兴奋,兴奋在同一个神经细胞内部以
形式传导,在不同的神经细胞之间兴奋通过 以神经递质的方式传递。
(1)兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导,神经细胞之间的兴奋是通过突触以神经递质的方式传递的,在突触处发生的信号转换为电信号→化学信号→电信号。
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电信号
突触
(2)胆碱能神经细胞活动与受体有关,毒蕈碱受体是乙酰胆碱的一种受体,B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与 上的毒蕈碱受体结合,使乙酰胆碱 与受体结合,进而产生与_______________
相似的效果,达到研究阿尔茨海默病机制的目的。
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突触后膜
不能
胆碱能神经
细胞死亡和丢失
(2)受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,使下一个神经细胞产生兴奋或抑制,B组实验向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸,让鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合,使乙酰胆碱不能与受体结合,产生了与胆碱能神经细胞死亡和丢失相似的效果。
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(3)表中数据表明,B组大鼠的___________________能力较差,从而为阿尔茨海默病与胆碱能神经细胞有关的猜测提供了实验证据。
(3)表中完成学习所需时间的实验数据表明了B组大鼠的学习能力差,错误次数的实验数据表明了B组大鼠的记忆巩固能力差,从而为阿尔茨海默病与胆碱能神经细胞有关的猜测提供了实验证据。
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学习和记忆巩固
(4)B组的实验处理需要进行相应的手术,才能将药物注射到大鼠脑的一定区域,如果仅有A组实验做对照,则该实验在设计上不够严密,需增加一组 的实验,当新增一组实验所得的数据与 组相近时,可进一步支持上述猜测。
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做与B组相同的手术,注射不含鹅膏蕈氨酸的缓冲液
A
(4)对照实验要遵循单一变量原则,故需增加一组做与B组相同的手术,注射不含鹅膏蕈氨酸的缓冲液的实验,当新增一组实验所得的数据与A组相近时,说明手术对实验鼠几乎无影响,可进一步支持阿尔茨海默病与胆碱能神经细胞的大量死亡和丢失有关的猜测。
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