内容正文:
专题17 神经调节
考点
五年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 神经系统与反射
(10年10考)
2024·安徽、广东、山东、全国、甘肃、河北、浙江 、贵州、吉林
2023·北京、全国、湖北、山东、山东、浙江
2022·山东、浙江
2021·全国、河北、山东
2020·山东、浙江
2019·上海、浙江、海南、全国
2018·天津、浙江、海南
2017·浙江、上海
2016·上海、天津
2015·上海、全国
从近10年全国各地的高考试题来看, 神经调节考查神经系统、反射、神经调节及其人脑的分级调节的知识,创设真实的科学研究情境考查神经调节,情境设计贴近学生学习活动和日常生活,引导其综合运用所学知识解释或解决与神经系统与神经调节相关的学习、生活中的问题。此部分内容集中在非选择题部分考察。
考点2 神经冲动的产生与传导
(10年10考)
2024·广东、甘肃、浙江、湖南、山东、北京、河北
2023·浙江、湖南、湖北、山东、全国、北京、广东
2022·辽宁、北京、山东、浙江、广东、全国 、海南、河北
2021·全国、天津、广东、浙江
2020·山东、浙江 、江苏、全国、天津
2019·全国、江苏、海南、上海、浙江
2018·江苏、全国、浙江、上海
2017·海南、江苏、浙江、天津、北京
2016·全国、海南、北京、江苏
2015·江苏、浙江、山东、福建、上海、广东、北京
考点1 神经系统与反射
〖2024年高考真题〗
1.(2024·安徽·高考真题)人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促,甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液,会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是( )
A.睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B.睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C.睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D.交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快,属于神经-体液调节
2.(2024·广东·高考真题)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是 ( )
A.交感神经活动增加
B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加
D.新生神经元数量增加
3.(2024·山东·高考真题)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是( )
面部皮肤感受器→传入神经①→脑干→网状脊髓束→脊髓(胸段)→传出神经②→瞳孔开大肌
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
4.(2024·全国·高考真题)人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是( )
A.进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌
B.唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
C.胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境
D.小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸
5.(2024·甘肃·高考真题)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是( )
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关
C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
6.(2024·河北·高考真题)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
7.(2024·甘肃·高考真题)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧 。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动 。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因: 。
8.(2024·浙江·高考真题)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量 等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与 形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于 。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
9.(2024·河北·高考真题)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: 。
10.(2024·安徽·高考真题)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于 反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是 填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取 (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
11.(2024·贵州·高考真题)每当中午放学时、同学们结伴而行,有说有笑走进食堂排队就餐。回答下列问题。
(1)同学们看到喜欢吃的食物时、唾液的分泌就会增加,这一现象属于 (选填“条件”或“非条件”)反射。完成反射的条件有 。
(2)食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是 ,使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路 。
12.(2024·山东·高考真题)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
13.(2024·吉林·高考真题)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测一训练一后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是 ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
〖2023年高考真题〗
1.(2023·北京·统考高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
2.(2023·全国·统考高考真题)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
3.(2023·湖北·统考高考真题)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
4.(2023·山东·高考真题)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
5.(2023·山西·统考高考真题)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题。
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是__________。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是__________。
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是__________。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是__________。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是__________。
6.(2023·浙江·统考高考真题)运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。
回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于______反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到______,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是______,该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释,渗透压下降,______。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用______。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用______湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激______,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:______。
设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论:
运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义?______
7.(2023·浙江·统考高考真题)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、__________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+__________而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变__________,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。
〖2022年高考真题〗
8.(2022·山东·高考真题)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.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
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
9.(2022年1月·浙江·高考真题)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是( )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
〖2021年高考真题〗
10.(2021年全国甲卷)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
11.(2021年河北卷)关于神经细胞的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话
B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础
C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
D.谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
12.(2021年山东卷)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
〖2020年高考真题〗
13.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·7)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
14.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·16)人的一侧大脑皮层外侧面示意图如下,图中甲、乙、丙和丁表示部位。某人的右腿突然不能运动,经医生检查后,发现他的右腿无力。推测该患者大脑皮层的受损部位可能位于图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
15.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
〖2019年高考真题〗
1.(2019·浙江·高考真题)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是
A.反射活动具有规律性 B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动 D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
2.(2019·上海·高考真题)给狗喂食时,一直按铃,如此重复多次之后,听到铃声,反应刺激是 M。如果一直按铃, 但是不喂食,一段时间后,听到铃声,反应刺激是 N,这两个刺激大小关系是( )
A.M<N B.M=N C.M>N D.无法判断
3.(2019·海南·高考真题)下列有关人体神经调节、体液调节和免疫调节的叙述,错误的是( )
A.免疫系统可对癌变细胞进行监控和清除
B.在神经调节中反射弧是完成反射活动的结构基础
C.神经细胞、内分泌细胞和免疫细胞均可释放化学物质
D.幼年时缺乏甲状腺激素不会影响神经系统的发育
4.(2019·海南·高考真题)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
5.(2019·全国·高考真题)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
6.(2019·全国·高考真题)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于 ,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
〖2018年高考真题〗
1.(2018·天津·高考真题)下列关于人体神经调节的叙述,正确的是
A.结构基础是反射弧 B.不受激素影响
C.不存在信息传递 D.能直接消灭入侵病原体
2.(2018·浙江·高考真题)下列关于人体膝反射的叙述,错误的是
A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩
B.刺激传入神经元.抑制性中间神经元不会兴奋
C.膝反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓中
D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝反射
3.(2018·海南·高考真题)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙) 的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾) 分别浸入 0.5% 硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用 0.5% 硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射,其原因是 。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入 0.5% 硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明 。
(3)捣毁乙的脊髓,再用 0.5% 硫酸溶液刺激蛙的左后趾, (填“能”或“不能”) 出现屈肌反射,原因是 。
〖2017年高考真题〗
1.(2017·浙江·高考真题)运动神经元的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.图中①不属于神经末梢,②属于神经末梢
B.该神经元有多个轴突和多个树突
C.该神经元位于膝反射的反射中枢
D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
2.(2017·浙江·高考真题)下列对膝反射过程的分析,正确的是( )
A.效应器肌梭受到叩击后使感觉神经元的神经末梢产生动作电位
B.含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌舒张
C.动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩从而完成膝反射
D.位于脊髓中的抑制性中间神经元能接受刺激并产生神经冲动
3.(2017·上海·高考真题)图为某反射弧示意图,甲为感受器、乙为效应器 (肌肉)。现a处受到损伤,而其他部分正常,当感受器受到刺激后将表现为
A.既有感觉,同时肌肉又有收缩反应
B.失去感觉,同时肌肉也无收缩反应
C.有感觉,但肌肉无收缩反应
D.失去感觉,但肌肉有收缩反应
〖2016年高考真题〗
1.(2016·上海·高考真题)不同比例的视锥细胞共同活动的结果使人形成不同的色彩直觉。下列图中,每条曲线表示一种视锥细胞接受的光波长范围及其相对激活程度。据此推测,拥有下列视锥细胞组成的人中,表现出最强色彩分辨能力的是
A. B.
C. D.
2.(2016·上海·高考真题)观察牛蛙的脊髓反射现象实验中对牛蛙作了一些处理,下列针对这些处理的分析不合理的是
A.切除脑的作用是去除脑对脊髓的控制
B.洗去趾尖酸液有利于搔扒反射的进行
C.环割脚趾皮肤可证实此处有相应感受器
D.破坏脊髓可证实脊髓存在搔扒反射的神经中枢
3.(2016·上海·高考真题)图显示恐惧反射的建立过程。将建立反射后的小鼠放回反射箱时,小鼠体内不会发生的是
A.胃肠蠕动加速 B.血糖升高
C.呼吸加速 D.心跳加快
4.(2016·上海·高考真题)经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是
A.灯光刺激+食物 B.仅食物
C.声音刺激+食物 D.仅灯光刺激
5.(2016·天津·高考真题)哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切联系。下图表示了光路信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。
(1)光暗信号调节的反射弧中,效应器是 ,图中去甲肾上腺激素释放的过程中伴随着 信号到 信号的转变。
(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于 调节,在HPG轴中,促性激素释放激素(GnRH)运输到 ,促使其分泌黄体生成素(LH,一种促激素);LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。
(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH,随后其血液中GnRH水平会 ,原因是 。
〖2015年高考真题〗
1.(2015·上海·高考真题)当人体处于安静状态时,下列说法中正确的是
A.交感神经占优势,代谢增强,血压升高
B.交感神经占优势,血糖降低,胃肠蠕动减慢
C.副交感神经占优势,呼吸减慢,血流量增加
D.副交感神经占优势,代谢降低,胃肠蠕动加快
2.(2015·上海·高考真题)有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是
A.若不去掉脑,将观察不到搔扒反射
B.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
C.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
D.由于蛙腹部和脚趾尖都有感受器,刺激两处都会出现搔扒反射
3.(2015·上海·高考真题)下列关于感受器及其功能的叙述中正确的是
A.感受器对不同感觉信息表现出高度的选择性
B.视网膜中视锥细胞获取光亮信息并转换成神经冲动
C.蝰蛇颊窝、人温度感受器以及昆虫触角都属于物理感受器
D.感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动并产生感觉
4.(2015·上海·高考真题)气味会导致鼻孔气体吸入量变化,但与声音无关(如图)。研究显示即使在人睡眠过程中,多次给予诸如狗叫声—愉悦气味或猫叫声—厌恶气味强化后,所形成的条件反射在醒来后依然存在。下列组合中最能证明声音和气体吸入量间建立条件反应的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2015·全国·高考真题)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节,回答相关问题:
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2mL后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,心脏是肾上腺素作用的 ,肾上腺素对心脏起作用后被 ,血压恢复。肾上腺素的作用是 (填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中,心脏活动的调节属于 调节。乙酰胆碱属于 (填“酶”“神经递质”或“激素”),需要与细胞膜上的 结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中,所具有的共同特点是 (答出一个特点即可)。
考点2 神经冲动的产生与传导
〖2024年高考真题〗
1.(2024·广东·高考真题)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
2.(2024·甘肃·高考真题)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·浙江·高考真题)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
4.(2024·湖南·高考真题)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
5.(2024·山东·高考真题)机体存在血浆K+浓度调节机制,K+浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌,从而促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时,血浆K+浓度异常升高,导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K+浓度恢复正常,此时胞内摄入K+的量小于胞外K+的增加量,引起高钾血症。已知胞内K+浓度总是高于胞外,下列说法错误的是( )
A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B.胰岛B细胞受损可导致血浆K+浓度升高
C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D.用胰岛素治疗高钾血症,需同时注射葡萄糖
6.(2024·浙江·高考真题)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h₁和h₂反映II处和III处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
7.(2024·甘肃·高考真题)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧 。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动 。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因: 。
8.(2024·北京·高考真题)灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要,能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料,对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器,在气味分子的刺激下产生 ,经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的 将信息传递到嗅觉中枢,产生嗅觉。
(2)初步研究表明,气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列(保守序列),也含有一些有差异的序列(非保守序列)。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于 序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因,科学家依据上述保守序列设计了若干对引物(图甲),利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段,再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物(A)及其酶切片段(B)的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度,推断PCR产物由 组成。
(4)在上述实验基础上,科学家们鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程(图丙)。
如果钠离子通道由气味分子直接开启,会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制,解释少量的气味分子即可被动物感知的原因 。
9.(2024·浙江·高考真题)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量 等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与 形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于 。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
10.(2024·河北·高考真题)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: 。
11.(2024·山东·高考真题)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
12.(2024·浙江·高考真题)科学研究揭示,神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体,共同调节机体各器官系统的功能,维持内环境稳态,即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物,进行了一系列相关研究。(注:迷走神经的中枢位于延髓,末梢释放乙酰胆碱;阿托品为乙酰胆碱阻断剂)回答以下问题:
(1)加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间出现分层现象,上层是淡黄色的 ,T细胞集中于中层。与红细胞观察和计数不同,T细胞需要先 后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2,使培养pH维持在中性偏 。
(2)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果,迷走神经具有 的作用。静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在 受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,立即分别刺激外周端(远离延髓一端)和中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升,说明迷走神经含有 纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌的 作用于迷走神经末梢的受体,将 信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而 传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的 调节,通过检测血液B细胞百分率和 (答出两点)等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
〖2023年高考真题〗
1.(2023·浙江·统考高考真题)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
2.(2023·湖南·统考高考真题)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
3.(2023·湖北·统考高考真题)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
4.(2023·山东·高考真题)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
5.(2023·全国·统考高考真题)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是_______。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有_______。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是_______。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有_______。
6.(2023·北京·统考高考真题)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是___________,膜的基本支架是___________。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是___________。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmoL/L和4mmoL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为___________mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值___________,则可验证此假设。
7.(2023·湖北·统考高考真题)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗,为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题:
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的_______。
(2)据图判断,该疫苗成功诱导了机体的_______免疫反应,理由是______。
(3)研究发现,实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,以电刺激的方法设计实验,实验思路是_______,预期实验结果和结论是_______。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用,确定病毒只侵染了脊髓灰质前角(图中部位①)。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器,与未感染动物相比,感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是:________,神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是:_______。
8.(2023·广东·统考高考真题)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜_________内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以_________的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生_______,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在_________的抗体,造成_________,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是_________。
9.(2023·湖南·统考高考真题)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于______ (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与_______内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
正常
小鼠
甲
乙
丙
丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化
α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合
β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化
L蛋白编码基因确缺失
L蛋白活性
+
++++
++++
+
-
高频刺激
有LTP
有LTP
?
无LTP
无LTP
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性。
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后______(填“有”或“无”)LTP现象,原因是___________ ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有________作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是__________。
〖2022年高考真题〗
10.(2022·辽宁·统考高考真题)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( )
选项
实验材料
生物学研究
A
小球藻
卡尔文循环
B
肺炎链球菌
DNA半保留复制
C
枪乌贼
动作电位原理
D
T2噬菌体
DNA是遗传物质
A.A B.B C.C D.D
11.(2022·北京·统考高考真题)神经组织局部电镜照片如下图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
12.(2022·山东·高考真题)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多 B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收 D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
13.(2022·浙江·高考真题)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转
14.(2022·广东·高考真题)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
15.(2022·全国·统考高考真题)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
16.(2022·浙江·统考高考真题)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是( )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
17.(2022·河北·统考高考真题)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)机体在________产生痒觉的过程________(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在神经纤维上以________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是________。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________,有效________痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是________机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是________。
18.(2022·海南·统考高考真题)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过____________方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉____________,这个过程需要____________信号到____________信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的__________,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔_________。
(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是__。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是____________________________。
19.(2022·浙江·统考高考真题)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③____________,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为____________时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为___________的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有__________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图),原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。__________
〖2021年高考真题〗
20.(2021年全国乙卷)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
21.(2021年天津卷)突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是( )
A.① B.②
C.③ D.④
22.(2021年1月浙江卷)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为( )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
(2021年广东卷)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:
(1)图中反射弧的效应器是___________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为___________。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是___________,使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞___________,降低血糖浓度。
(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估___________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
〖2020年高考真题〗
23.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·7)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
24.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
25.(2020年江苏省高考生物试卷·13)下图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
26.(2020年江苏省高考生物试卷·14)天冬氨酸是一种兴奋性递质,下列叙述错误的是( )
A.天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B.天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C.作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内,并能批量释放至突触间隙
D.作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性
27.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
28.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·22)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是_____________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有____________。
(2)在体液免疫中,T细胞可分泌_____________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为_____________。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:__________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:________________。
预期实验结果:________________。
29.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·31)给奶牛挤奶时其乳头上的感受器会受到制激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。回答下列问题:
(1)在完成一个反射的过程中,一个神经元和另个神经元之间的信息传递是通过_______这一结构来完成的。
(2)上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是_______。
(3)牛奶的主要成分有乳糖和蛋白质等,组成乳糖的2种单糖是_______。牛奶中含有人体所需的必需氨基酸,必需氨基酸是指_______。
30.(2020年天津高考生物试卷·14)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:
(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(增加/减少)最终导致GC兴奋性降低。
(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(升高/降低),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的_____________________两种功能密切相关。
(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。
A.谷氨酸 B.内源性大麻素 C.甘氨酸受体 D.Ca2+通道
〖2019年高考真题〗
1.(2019·全国·高考真题)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
2.(2019·江苏·高考真题)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除或回收
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
3.(2019·海南·高考真题)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
4.(2019·全国·高考真题)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于 ,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
(2019·上海·高考真题)碳酸饮料是很多年轻人的喜爱,其主要成分是经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体。长期饮用碳酸饮料,还会增加患糖尿病的风险。产生甜味感的原因以及影响糖代谢的部分过程如左图和右图所示。
5.左图中存在于内环境的物质是 。
A.IP3 B.X C.Y D.Ca2+
6.细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,引起膜电位变化,继而释放Y。则膜蛋白TRPMS最可能是 。
7.人能区分甜味和苦味,结合左图分析,原因是 。
A.X的结构不同 B.突触间隙信息传递方式不同
C.Y的释放方式不同 D.突触后膜信息传导方式不同
8.喝碳酸饮料没有喝白开水解渴,原因是 。
A.血浆渗透压更高 B.分泌抗利尿激素下降
C.肾小管重吸收水分能力下降 D.渴觉中枢受抑制
9.长期大量喝碳酸饮料会增加患糖尿病的风险,请结合右图信息及相关知识,解释该现象的原因是 。
10.(2019·浙江·高考真题)以实验动物蛙为材料,开展神经系统结构与功能的研究。(要求与说明:简要写出实验思路,具体实验操作过程不作要求,实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)关于反射弧分析的实验及有关问题如下:为验证脊蛙屈腿反射(属于屈反射)的反射弧是完整的,实验思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖,出现屈腿,说明反射弧完整。验证刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的实验思路是 。刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的主要原因有 、 。若某反射从刺激感受器到效应器出现反应的时间比屈腿反射的长,其主要原因是 。若用5%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激该趾尖,没有观察到屈腿,其原因是 。
(2)神经细胞和肌肉细胞的细胞内Na+浓度均低于细胞外,K+浓度均高于细胞外,但这两种细胞内的Na+浓度不同,K+浓度也不同。实验证明蛙下肢的一条肌肉直接与该肌肉相连的神经接触,引起该肌肉收缩,其主要原因是 。若取上述一段神经,用某种药物处理阻断了Na+通道,然后刺激该神经,其动作电位将 。
(3)将蛙坐骨神经纤维置于生理溶液中,测得其静息膜电位为–70mv。若在一定范围内增加溶液中的K+浓度,并测量膜电位变化。预测实验结果(坐标曲线图形式表示实验结果)。 。
〖2018年高考真题〗
1.(2018·江苏·高考真题)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
2.(2018·全国·高考真题)神经细胞处于静息状态时,细胞内、外K+和Na+的分布特征是
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
3.(2018·全国·高考真题)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
4.(2018·浙江·高考真题)人体各部位的感觉与运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,正确的是
A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部
B.一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C.头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列即口部在上眼部在下
D.分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的小
〖2017年高考真题〗
1.(2017·浙江·高考真题)测量与记录蛙坐骨神经受刺激后的电位变化过程如图①→⑤所示,其中②、④的指针偏转到最大。
下列叙述正确的是
A.对神经施加刺激,刺激点位于图①甲电极的左侧
B.图②中甲电极处的膜发生去极化,乙电极处膜的Na+内流属于被动运输
C.图④中甲电极处的膜发生去极化,乙电极处的膜处于极化状态
D.处于图⑤状态时,膜发生的K+内流是顺浓度梯度进行的
2.(2017·浙江·高考真题)运动神经元的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.图中①不属于神经末梢,②属于神经末梢
B.该神经元有多个轴突和多个树突
C.该神经元位于膝反射的反射中枢
D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
3.(2017·海南·高考真题)下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是
A.缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放
B.肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体
C.神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质
D.神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元
4.(2017·江苏·高考真题)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正
C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
5.(2017·浙江·高考真题)下列对膝反射过程的分析,正确的是( )
A.效应器肌梭受到叩击后使感觉神经元的神经末梢产生动作电位
B.含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌舒张
C.动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩从而完成膝反射
D.位于脊髓中的抑制性中间神经元能接受刺激并产生神经冲动
6.(2017·浙江·高考真题)将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中,制成较高细胞密度的细胞悬液,并将其低温保存,在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后,与常温保存组相比,溶液中的离子浓度变化是( )
A.K+浓度升高 B.K+浓度降低
C.Na+浓度不变 D.Na+浓度升高
7.(2017·天津·高考真题)胰岛素可以改善脑神经元的生理功能,其调节机理如图所示。据图回答:
(1)胰岛素受体(InR)的激活 ,可以促进神经元轴突末梢释放 ,作用于突触后膜上的 (填结构),改善突触后神经元的形态与功能。
(2)胰岛素可以抑制神经元死亡,其原因是胰岛素激活 InR 后,可以 。
(3)某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对 InR 的激活能力下降,导致 InR 对 GLUT 转运葡萄糖的直接促进作用减弱,同时对炎症因子的抑制作用降低,从而 (“加强”或“减 弱”)了炎症因子对 GLUT 的抑制能力。最终,神经元摄取葡萄糖的速率 。与正常人 相比,此类病人体内胰岛素含量 。
8.(2017·北京·高考真题)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激, 传入纤维末梢释放的 作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
如图所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以 方式进入胞内,Ca2+与 共同作用,使C酶的 发生改变,C酶被激活。
(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:
①对小鼠H区传入纤维施加HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,该结果为图中的 (填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干预C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,请评价该实验方案并加以完善 。
(4)图中内容从 水平揭示学习、记忆的一种可能机制,为后续研究提供了理论基础。
〖2016年高考真题〗
1.(2016·全国·高考真题)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是
A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
2.(2016·海南·高考真题)下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述,错误的是
A.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与
B.产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关
C.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流
D.Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输
3.(2016·北京·高考真题)足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。下列对比赛中球员机体生理功能的叙述,不正确的是( )
A.长时间奔跑需要消耗大量糖类用于供能
B.大量出汗导致失水过多,抗利尿激素分泌量减少
C.在神经与肌肉的协调下起脚射门
D.在大脑皮层调控下球员相互配合
4.(2016·江苏·高考真题)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本,如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题:
成分
含量
NaCl
6.5
KCl
0.14
CaCl2
0.12
NaHCO3
0.2
NaH2PO4
0.01
葡萄糖
2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有 ,其Na+/K+比与体液中 的Na+/K+比接近。
(2) 任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为 。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有 。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有 、 。
(5)神经-肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有 。
〖2015年高考真题〗
1.(2015·江苏·高考真题)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质释放,实现了电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后, Na+和Cl-同时内流
2.(2015·浙江·高考真题)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
3.(2015·山东·高考真题)下列有关细胞内物质含量比值的关系,正确的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高
B.人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质高
C.神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高
D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前的高
4.(2015·福建·高考真题)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是 。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的 侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV。据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经细胞的兴奋性水平 。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激 (能/不能)记录到神经冲动,判断理由是 。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在 合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过 方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
5.(2015·山东·高考真题)在维持机体稳态中,消化系统具有重要作用。人胃肠道的部分神经支配示意图如下。
(1)兴奋沿神经a传到末梢,引起末梢内的 释放神经递质。该神经递质与突触后膜上的 结合后,使下一神经元兴奋,进而引起胃肠道平滑肌收缩。图中b处的突触结构包括突触前膜、 和突触后膜。
(2)食物经胃肠道消化吸收,使血糖浓度增加,刺激胰岛B细胞分泌 ,导致血糖浓度降低,维持血糖稳定。
(3)严重腹泻失水过多时,细胞外液渗透压升高,位于 的渗透压感受器受刺激产生兴奋,该兴奋一方面传至 ,引起口渴感;另一方面可使抗利尿激素释放增多,从而促进 和集合管对水的重吸收,尿量减少,保持体内水分平衡。
(4)过敏性胃肠炎是由于在过敏原的刺激下, 细胞产生大量抗体,该抗体与再次侵入机体的同种过敏原结合,引起胃肠道过敏反应。
6.(2015·广东·高考真题)人体通过神经调节、体液调节和免疫调节对各种应激刺激(如寒冷刺激、病菌入侵等)做出反应。
(1)某人全身突然被冰水浇湿,躯干、四肢的骨骼肌会产生战栗,此反应的神经中枢位于 。在该过程中皮肤感受器受到刺激产生兴奋,兴奋以 形式沿着传入神经传导,并在 完成信号转换后传递给下一个神经元。
(2)受寒冷刺激后,人体通过图10所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多,以保证重要器官的血液供应。其中激素A、B分别是 、 ;过程①的调节机制称为 。
(3)儿童按计划免疫接种卡介苗以预防结核病,机体会产生抗体,记忆T细胞和记忆B细胞等。此后当外界结核杆菌侵入机体,机体启动特异性免疫,一方面由 产生特异性抗体进行体液免疫;另一方面进行细胞免疫,具体过程是: ,并与宿主细胞结合导致其裂解死亡。从细胞的生命历程来说,被感染的宿主细胞的清除过程称为细胞 。
7.(2015·上海·高考真题)分析有关人体内环境调节的资料,回答问题。
研究人员构建了用特定光束控制神经元激活的小鼠模型,以考察X神经元对体内水分平衡的作用。图1显示的是小鼠在不同条件下一定时间内的饮水(即舔水)行为。对照条件为无光刺激(“-光”),实验条件为有光刺激(“+光”),两种条件下各尝试了6次,阴影部分表示光刺激时间。图中每一个小竖线代表小鼠的一次舔水动作。
(1)根据已有知识,X神经元应位于 。
(2)结合图1,光刺激10秒后,将导致小鼠的血浆渗透压 ,引起脑内 分泌量减少,从而调节水平衡,这种调节方式为 。
(3)图2显示了接受不同处理的三组小鼠15分钟内的饮水量。据此结果,可得到结论: 。
(4)光刺激15分钟导致肾脏功能障碍的小鼠体内水分向细胞内液转移,引起细胞水肿。这种情况发生在神经细胞时,将会引起嗜睡、烦躁、昏迷等,其原因是 。
A.神经细胞神经递质合成减少
B.神经细胞内电解质浓度降低
C.神经细胞质膜上递质受体减少
D.神经细胞质膜上离子通道数量减少
8.(2015·北京·高考真题)为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径,我国科研人员进行了如下研究:
(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图),当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮,药泵不给药,按压给药杆时指示灯亮,药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物,灯亮时,光刺激大鼠视网膜,引起视神经细胞产生 ,传至末梢,释放 作用于突触 上的受体,信息传至视中枢,产生视觉,多次重复训练后,大鼠在光信号和给药之间建立联系,当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时,即可被视为对该药物形成依赖,以下将这种大鼠称为D鼠。
(2)研究发现,D鼠相关脑群内酶A含量和活性均明显升高,为探讨酶A活性对药物依赖的影响,在两组D鼠相关脑区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后,再分别放入自身给药箱,记录单位时间内两组D鼠 与对照组相比,若抑制剂组的D鼠 ,则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
(3)研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA互相结合的,含22个核苷酸的RNA,它能进入细胞,促进编码酶A的mRNA降解,将这种小RNA用溶剂M溶解后,注射到D鼠相关脑区,引起酶A含量明显下降,D鼠对药物的依赖降低,进行本实验时,要同时进行一个对照处理,将一段小RNA用 (填写“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”)溶解,注射到D鼠的相关脑区,这段小RNA的最佳设计为:与实验组使用的小RNA相比,其核苷酸的( )(多选,只填序号)
a种类相同 b种类不同 c数目相同 d数目不同 e序列完全相同 f序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明 等因素对实验组结果无影响。
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专题17 神经调节
考点
五年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 神经系统与反射
(10年10考)
2024·安徽、广东、山东、全国、甘肃、河北、浙江 、贵州、吉林
2023·北京、全国、湖北、山东、山东、浙江
2022·山东、浙江
2021·全国、河北、山东
2020·山东、浙江
2019·上海、浙江、海南、全国
2018·天津、浙江、海南
2017·浙江、上海
2016·上海、天津
2015·上海、全国
从近10年全国各地的高考试题来看, 神经调节考查神经系统、反射、神经调节及其人脑的分级调节的知识,创设真实的科学研究情境考查神经调节,情境设计贴近学生学习活动和日常生活,引导其综合运用所学知识解释或解决与神经系统与神经调节相关的学习、生活中的问题。此部分内容集中在非选择题部分考察。
考点2 神经冲动的产生与传导
(10年10考)
2024·广东、甘肃、浙江、湖南、山东、北京、河北
2023·浙江、湖南、湖北、山东、全国、北京、广东
2022·辽宁、北京、山东、浙江、广东、全国 、海南、河北
2021·全国、天津、广东、浙江
2020·山东、浙江 、江苏、全国、天津
2019·全国、江苏、海南、上海、浙江
2018·江苏、全国、浙江、上海
2017·海南、江苏、浙江、天津、北京
2016·全国、海南、北京、江苏
2015·江苏、浙江、山东、福建、上海、广东、北京
考点1 神经系统与反射
〖2024年高考真题〗
1.(2024·安徽·高考真题)人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促,甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液,会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是( )
A.睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B.睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C.睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D.交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快,属于神经-体液调节
【答案】A
【分析】自主神经系统:(1)概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。(2)功能:当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动受大脑皮层控制,A错误;
B、睡梦中惊叫属于应激行为,与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关,B正确;
C、交感神经的活动主要保证人体紧张状态时的生理需要,睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关,C正确;
D、交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加,可以提高机体的代谢水平,属于神经-体液调节,D正确。
故选A。
2.(2024·广东·高考真题)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是 ( )
A.交感神经活动增加
B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加
D.新生神经元数量增加
【答案】A
【分析】学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。关于学习和记忆更深层次的奥秘,仍然有待科学家进一步探索。
【详解】A、记忆是脑的高级功能,而交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,不直接涉及记忆功能改善,A符合题意;
BCD、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2024·山东·高考真题)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是( )
面部皮肤感受器→传入神经①→脑干→网状脊髓束→脊髓(胸段)→传出神经②→瞳孔开大肌
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
【答案】C
【分析】神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统,主管接收、分析、综合体内外环境传来的信息;由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫周围神经系统,其中脑神经共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动;脊神经共31对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。此外,脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
【详解】A、该反射是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(脑干和脊髓)参与,属于非条件反射,A正确;
B、由脑发出的神经为脑神经,脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动,故传入神经①属于脑神经,B正确;
C、瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配,自主神经系统不包括躯体运动神经,传出神经②属于内脏运动神经,C错误;
D、反射活动需要经过完整的反射弧,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,则该反射活动不完整,该反射不能完成,D正确。
故选C。
4.(2024·全国·高考真题)人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是( )
A.进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌
B.唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
C.胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境
D.小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸
【答案】A
【分析】自主神经系统:自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、副交感神经活动增强,促进胃肠的蠕动和消化液的分泌,有利于食物的消化和营养物质的吸收,A错误;
B、条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础,B正确;
C、胃蛋白酶的最适pH为1.5,胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境,C正确;
D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输,过程中需要转运蛋白,D正确。
故选A。
5.(2024·甘肃·高考真题)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是( )
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关
C.条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
【答案】C
【分析】在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫做反射,反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧,反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射分为条件反射和非条件反射。
【详解】A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是后天性行为,需在大脑皮层的参与下完成的高级反射活动,属于条件反射,A错误;
B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B错误;
C、条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,使得条件发射逐渐减弱直至消失,因此条件反射的消退是由于在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D错误。
故选C。
6.(2024·河北·高考真题)某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是( )
A.足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B.运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
【答案】A
【分析】人体的水平衡调节过程:
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水);
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、足球比赛中,处于兴奋状态,交感神经活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化液的分泌会受到抑制,A错误;
B、正常机体产热量=散热量,运动时体温升高,产热量增加,为了达到体温的相对稳定,散热量也会增加,主要通过皮肤毛细血管扩张,血流量增加,与此同时,汗腺分泌汗液增多,以此来增加散热量,B正确;
C、大量出汗不仅丢失了大量的水分,同时也丢失了无机盐,通过适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定,C正确;
D、情绪是大脑的高级功能之一,消极情绪到一定程度就患有抑郁症,建立良好的人际关系、适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动,D正确。
故选A。
7.(2024·甘肃·高考真题)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧 。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动 。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因: 。
【答案】(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管
(2) 神经冲动/动作电位 突触
(3)减弱
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的调节作用通常是相反的,对机体的意义是使机体对外界刺激作出更精确的反应,更好的适应环境的变化。
【详解】(1)减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。
(2)上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以神经冲动或电信号的形式传导,在神经元之间通过突触结构传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质),可随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢,故心脏B的收缩曲线如下: 。
8.(2024·浙江·高考真题)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量 等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与 形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于 。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】(1) 增加 传出神经 肾上腺髓质
(2) 下丘脑 分级
(3) 细胞膜上 转录(表达) 拮抗
(4)C
(5)ABCD
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可作为信号分子,A正确;
B、激素和神经递质都与相关受体结合,引起靶细胞相关的生理活动,B正确;
C、激素随血流传送到靶细胞,神经递质通过组织液到达靶细胞,C错误;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,D正确。
故选C。
(5)A、长期较大剂量用药,体内糖皮质激素的浓度很高,可通过负反馈调节导致自身激素合成减少,如促肾上腺皮质激素减少,可引起肾上腺皮质萎缩,A正确;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素不足,B正确;
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低,停药前可适量使用促肾上腺皮质激素,C正确;
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低,逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复,D正确。
故选ABCD。
9.(2024·河北·高考真题)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: 。
【答案】(1) 脑干 分级
(2) Na+ 外负内正 协助扩散
(3) 副交感 突触
(4) 小于 交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,膜外电流由未兴奋部位流向兴奋部位兴奋,膜内电流由兴奋部位流向未兴奋部位兴奋,而兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】(1)调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。
(2)神经细胞只有受刺激后,才引起Na+离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为协助扩散。
(3)交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,据图分析可知,与对照组相比,当受体阻断剂A与受体结合后,心率比安静时明显加快,而受体阻断剂B与受体结合后,心率下降,所以受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用,受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。此神经与P细胞之间在反射弧中可以作为效应器,故兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率,与对照组相比,受体阻断剂A和B同时处理时为固有心率,说明安静状态下心率小于固有心率。交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,安静状态下心率为每分钟65次,交感神经能使其每分钟增加115-65=50次,副交感神经能使其每分钟降低65-50=15次,如果两者作用强度相等,理论上应该是每分钟65+50-15=100次,若受试者心率为每分钟90次,与被完全阻断作用时偏低,据此推测交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强。
10.(2024·安徽·高考真题)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于 反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是 填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取 (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
【答案】(1) 条件 神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
(2) 分级调节 效应器和感受器 减弱
(3)⑥
【分析】完成反射活动的结构基础是反射弧,包括5部分:感受器(感受刺激,将外界刺激的信息转变为神经的兴奋)、传入神经(将兴奋传入神经中枢)、神经中枢(对兴奋进行分析综合)、传出神经(将兴奋由神经中枢传至效应器)、效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。
(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
11.(2024·贵州·高考真题)每当中午放学时、同学们结伴而行,有说有笑走进食堂排队就餐。回答下列问题。
(1)同学们看到喜欢吃的食物时、唾液的分泌就会增加,这一现象属于 (选填“条件”或“非条件”)反射。完成反射的条件有 。
(2)食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是 ,使胰液大量分泌。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验。写出实验思路 。
【答案】(1) 条件 需要完整的反射弧和适宜的刺激
(2) 促胰液素 1、剪取甲狗的一段小肠,刮取黏膜并用稀盐酸浸泡一段时间后,将其研磨液注入乙狗的静脉,观察实验现象;2、不用稀盐酸浸泡,直接将等量的甲狗小肠黏膜研磨液注入乙狗静脉,观察实验现象;3、直接将等量的稀盐酸注入乙狗静脉,观察实验现象。
【分析】反射分为条件或非条件反射,结构基础是反射弧;食糜可进入人的小肠,可刺激小肠黏膜分泌促胰液素,该物质通过体液运输作用于胰腺,引起胰腺分泌胰液。胰腺分泌胰液是离不开激素调节。
【详解】(1)同学们看到喜欢吃的食物时,唾液的分泌就会增加,这一现象属于条件反射,是后天形成的,完成反射的条件有需要经过完整的反射弧,不经过完整的反射弧引起的生理过程不认为是反射,还有是要有适宜的刺激,当刺激达到一定的强度时,才会引起反射;
(2)食糜进入小肠后,可刺激小肠黏膜释放的激素是促胰液素,该物质通过体液运输作用于胰腺,引起胰腺分泌胰液,这属于激素调节。为验证该激素能促进胰腺大量分泌胰液,以健康狗为实验对象设计实验,遵循对照原则,写出实验思路如下:准备相关实验材料,1、剪取甲狗的一段小肠,刮取黏膜并用稀盐酸浸泡一段时间后,将其研磨液注入乙狗的静脉,观察实验现象;2、不用稀盐酸浸泡,直接将等量的甲狗小肠黏膜研磨液注入乙狗静脉,观察实验现象;3、直接将等量的稀盐酸注入乙狗静脉,观察实验现象。综上所述,得出结论,促胰液素促进胰腺大量分泌胰液。
12.(2024·山东·高考真题)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
【答案】(1) 迷走神经递质受体 外负内正
(2) 增加 药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,促进钠离子的排泄,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
(3) ② 胆汁释放量
【分析】由图可知,食物通过促进下丘脑相关通路,增加Ach的释放,同时通过小肠Ⅰ细胞通路,增加CCK的释放,二者均可作用与肝细胞分泌胆汁,后者汉能促进胆囊平滑肌收缩,进一步促进胆囊胆汁的释放。
【详解】(1)迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有迷走神经递质受体。发生动作电位膜两侧电位表现为外负内正。
(2)肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的量增加,导致组织水肿。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。
(3)由图可知,小肠Ⅰ细胞所在通路相关的物质是CCK,即自变量是是否注射CCK,因变量是胆囊释放胆汁的量。所以实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射CCK抗体。检测指标:检测两组小鼠的胆汁释放量。
13.(2024·吉林·高考真题)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测一训练一后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是 ,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
【答案】(1) 神经冲动(兴奋) 传出神经 条件
(2) 大脑皮层 肺通气量主要受中枢化学感受器控制
(3) 失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大 失歌症组后测比前测音乐感知准确率有一定的提高
【分析】反射是神经调节的方式,反射弧是反射的基本结构,完整的反射弧包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),据图分析,神经切断前后,肺通气量先增加后下降。
(3)对正常组和失歌症组进行“前测一训练一后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是失歌症组后测比前测音乐感知准确率有一定的提高,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
〖2023年高考真题〗
1.(2023·北京·统考高考真题)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
【答案】B
【详解】A、食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,不需要经过大脑皮层,因此属于非条件反射,A错误;
B、司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;
C、运动时大汗淋漓来增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射,C错误;
D、新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射,D错误。
故选B。
2.(2023·全国·统考高考真题)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
【答案】D
【分析】各级中枢的分布与功能:①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:有维持身体平衡的中枢。③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
【详解】A、调节机体的最高级中枢是大脑皮层,可调控相应的低级中枢,A正确;
B、脊椎动物和人的中枢神经系统,包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,它们含有大量的神经元这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能,B正确;
C、脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢,C正确;
D、膝跳反射低级神经中枢位于脊髓,故脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
故选D。
3.(2023·湖北·统考高考真题)2023年4月,武汉马拉松比赛吸引了全球约26000名运动员参赛。赛程中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于比赛中运动员生理状况的叙述,正确的是( )
A.血浆中二氧化碳浓度持续升高
B.大量补水后,内环境可恢复稳态
C.交感神经兴奋增强,胃肠平滑肌蠕动加快
D.血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,尿量生成减少
【答案】D
【详解】A、参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢,使呼吸加深加快,将多余的二氧化碳排出体外,A错误;
B、运动过程中由于出汗增加,脱水会伴随着无机盐的丢失,如果此时只喝水不补充盐,稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱,B错误;
C、运动剧烈运动会使交感神经兴奋,交感神经兴奋会导致胃肠蠕动变慢,C错误;
D、血浆渗透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,使下丘脑分泌的抗利尿激素增加,并经垂体释放促进肾小管和集合管对水的的重吸收加强,使尿量减少,D正确。
故选D。
4.(2023·山东·高考真题)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
【答案】A
【详解】A、分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;
B、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;
C、正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行体现脑干对脊髓的分级调节,C正确;
D、CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节:如二氧化碳浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于二氧化碳排出,D正确。
故选A。
5.(2023·山西·统考高考真题)人在运动时会发生一系列生理变化,机体可通过神经调节和体液调节维持内环境的稳态。回答下列问题。
(1)运动时,某种自主神经的活动占优势使心跳加快,这种自主神经是__________。
(2)剧烈运动时,机体耗氧量增加、葡萄糖氧化分解产生大量CO2,CO2进入血液使呼吸运动加快。CO2使呼吸运动加快的原因是__________。
(3)运动时葡萄糖消耗加快,胰高血糖素等激素分泌增加,以维持血糖相对稳定。胰高血糖素在升高血糖浓度方面所起的作用是__________。
(4)运动中出汗失水导致细胞外液渗透压升高,垂体释放的某种激素增加,促进肾小管、集合管对水的重吸收,该激素是__________。若大量失水使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,可使醛固酮分泌增加。醛固酮的主要生理功能是__________。
【答案】(1)交感神经
(2)人体剧烈运动时,呼吸作用增强,耗氧量增大,同时产生的CO2增多,刺激呼吸中枢,加快呼吸运动的频率
(3)促进肝糖原分解成葡萄糖,促进非糖物质转变成糖
(4)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡
【详解】(1)自主神经包括交感神经和副交感神经,运动时,交感神经的活动占优势,表现为心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;
(2)人体的呼吸中枢位于脑干,剧烈运动时,血液中二氧化碳增多,刺激感受器产生兴奋,传至呼吸中枢,导致呼吸加深加快,肺的通气量增加,排出体内过多的二氧化碳。
(3)胰高血糖素是机体中能够升高血糖的激素之一,该激素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖回升到正常水平。
(4)细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,可以促进肾小管、集合管对水的重吸收,使渗透压恢复正常;醛固酮是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其主要生理功能是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
6.(2023·浙江·统考高考真题)运动员在马拉松长跑过程中,机体往往出现心跳加快,呼吸加深,大量出汗,口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。
回答下列问题:
(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程属于______反射。长跑过程中,运动员感到口渴的原因是大量出汗导致血浆渗透压升高,渗透压感受器产生的兴奋传到______,产生渴觉。
(2)长跑结束后,运动员需要补充水分。研究发现正常人分别一次性饮用1000mL清水与1000mL生理盐水,其排尿速率变化如图甲所示。
图中表示大量饮用清水后的排尿速率曲线是______,该曲线的形成原因是大量饮用清水后血浆被稀释,渗透压下降,______。从维持机体血浆渗透压稳定的角度,建议运动员运动后饮用______。
(3)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经-体液共同调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明:答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路:
I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用______湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用______,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激______,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:______。
设计用于记录Ⅲ、IV实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论:
运动员在马拉松长跑过程中,减压反射有什么生理意义?______
【答案】(1)条件 大脑皮层
(2)曲线A 减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加 淡盐水
(3)生理盐水 适宜强度电刺激迷走神经 减压神经中枢端和外周端
长跑过程中,运动员血压升高,通过减压反射使血压在较高水平维持相对稳定
【详解】(1)听到发令枪声运动员立刻起跑,这一过程是后天学习和训练习得的,属于条件反射;所有感觉的形成部位都是大脑皮层,渴觉的产生部位也是大脑皮层。
(2)据图可知,曲线A表示的是饮用清水的曲线,判断的依据是:饮用清水后,引起血浆渗透压降低,从而减轻对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致抗利尿激素分泌减少,使肾小管和集合管对水的重吸收减少,引起尿量增加;血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关,为维持机体血浆渗透压稳定,应引用淡盐水,以同时补充水分和无机盐离子。
(3)分析题意,本实验目的是验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经,则实验可通过刺激剪断后的中枢端和外周段,然后通过血压的测定进行比较,结合实验材料可设计实验思路如下:
①完善实验思路:I.麻醉和固定实验兔,分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接,测定血压,血压正常。在实验过程中,随时用生理盐水湿润神经,以保证其活性。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经,测定血压,血压下降。再用适宜强度电刺激迷走神经,测定血压,血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激减压神经的中枢端和外周段,分别测定血压,并记录。
IV.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果:由于减压神经被切断,刺激中枢端,兴奋仍可传出,则预期结果是血压上升。刺激外周端,兴奋不能传入,血压不变。对迷走神经进行实验,结果相反。表格可设计如下:
③分析题意可知,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程称为减压反射,在马拉松长跑过程中,减压反射可使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而导致心血管功能受损。
7.(2023·浙江·统考高考真题)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、__________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+__________而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变__________,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。
【答案】(1)组织液 神经
(2)传入神经、神经中枢、传出神经 电 内流
(3)小 受抑制
(4)大脑皮层 脑干
【详解】(1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经--体液--免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。
(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。
(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。
(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
〖2022年高考真题〗
8.(2022·山东·高考真题)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.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
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
【答案】A
【详解】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,但不能表达用词语表达思想,A错误;
B、下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;
C、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;
D、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。
故选A。
9.(2022年1月·浙江·高考真题)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是( )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
【答案】D
【详解】A、兴奋在反射弧上的传导是单向的,只能从感受器通过传入神经、神经中枢、传出神经传到效应器,感受器接受一定的刺激后,产生兴奋,兴奋以神经冲动或电信号的形式沿着传入神经向神经中枢单向传导,A正确;
B、神经肌肉接点相当于一个突触结构,故神经肌肉接点处发生电信号→化学信号→电信号的转化,B正确;
C、突触后膜去极化,由外正内负转为外负内正,当电位达到一定阈值时,可在突触后神经细胞膜上引起一个动作电位,C正确;
D、神经递质发挥作用后就会失活,若药物能抑制神经递质分解,使神经递质持续发挥作用,导致突触后膜持续兴奋,因此抑制突触间隙中递质分解的药物可促进膝反射持续进行,D错误。
故选D。
〖2021年高考真题〗
10.(2021年全国甲卷)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
【答案】B
【详解】AC、下丘脑是水盐平衡调节中枢,同时也具有渗透压感受器,来感知细胞外液渗透压的变化,AC正确;
B、下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,具有内分泌功能,促甲状腺激素是由垂体分泌,B错误;
D、下丘脑内有是维持体温相对恒定的体温调节中枢,能感受体温变化,能调节产热和散热,D正确。
故选B。
11.(2021年河北卷)关于神经细胞的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话
B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础
C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
D.谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
【答案】C
【详解】A、大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话,A正确;
B、细胞通过主动运输维持内外离子浓度差,静息电位是由于细胞内外一定的K+浓度差导致的,B正确;
C、神经细胞静息状态是K+外流,内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,膜电位差减小,C错误;
D、神经递质的种类很多,有谷氨酸、一氧化氮、肾上腺素等,都可参与神经细胞的信息传递,D正确。
故选C。
12.(2021年山东卷)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
【答案】C
【详解】A、膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,都是非条件反射,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;
B、患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,没有作用于脑组织,所以输入抗利尿激素类药物,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氢产生的氨进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,加重病情,所以应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故选C。
〖2020年高考真题〗
13.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·7)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
【答案】A
【详解】A、由分析可知,受一定刺激时K+可通过协助扩散的方式顺浓度梯度进入细胞,故静息状态时,纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;
B、由分析可知,纤毛膜上的K+内流过程为协助扩散,不消耗ATP,B正确;
C、兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导,C正确;
D、由题干信息可知,兴奋最终到达大脑皮层产生听觉,没有相应的效应器,反射弧不完整,故不属于反射,D正确。
故选A。
14.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·16)人的一侧大脑皮层外侧面示意图如下,图中甲、乙、丙和丁表示部位。某人的右腿突然不能运动,经医生检查后,发现他的右腿无力。推测该患者大脑皮层的受损部位可能位于图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【详解】A、甲是中央前回顶部,引起对侧下肢运动,A正确;
B、乙是体觉区(中央后回)顶部,用电流刺激体觉区顶部引起对侧下肢电麻样感觉,B错误;
C、丙是体觉区底部,刺激它引起唇、舌、咽电麻样感觉,C错误;
D、丁是中央前回底部,刺激它会引起面部运动,D错误。
故选A。
15.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
【答案】B
【详解】A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,促进胆碱能敏感神经元发挥作用,B错误;
C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;
D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
故选B。
〖2019年高考真题〗
1.(2019·浙江·高考真题)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是
A.反射活动具有规律性 B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动 D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
【答案】B
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射是指生物体内通过神经系统对外界或内部刺激作出的规律性应答,反射的结构基础是反射弧;兴奋在反射弧上的传导是单向的。
【详解】反射是指生物体内通过神经系统对外界或内部刺激作出的规律性应答,故反射活动具有规律性,A选项正确;膝反射的感受器是伸肌中的肌梭,效应器是伸肌,B选项错误;神经元受到适宜的刺激后,能够形成动作电位便会产生神经冲动,C选项正确;反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,故反射活动一定需要中枢神经系统的参与,D选项正确。故错误的选项选择B。
2.(2019·上海·高考真题)给狗喂食时,一直按铃,如此重复多次之后,听到铃声,反应刺激是 M。如果一直按铃, 但是不喂食,一段时间后,听到铃声,反应刺激是 N,这两个刺激大小关系是( )
A.M<N B.M=N C.M>N D.无法判断
【答案】A
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射.非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【详解】根据题意分析可知,用喂食和铃声对狗建立条件反射后,仅给予铃声刺激测得反应刺激是 M,此时为条件反射下的所需反应刺激;而不改变环境仅给予铃声刺激,反复多次并持续一定时间后,由于条件反射建立后没有用非条件刺激物强化,建立起来的条件反射会很快消失,因此再给予铃声刺激时必须给予较强的刺激,狗才会做出反应,因此测得反应刺激N的强度应该较强,故M<N。综上所述,A正确,B、C、D错误。
故选A。
3.(2019·海南·高考真题)下列有关人体神经调节、体液调节和免疫调节的叙述,错误的是( )
A.免疫系统可对癌变细胞进行监控和清除
B.在神经调节中反射弧是完成反射活动的结构基础
C.神经细胞、内分泌细胞和免疫细胞均可释放化学物质
D.幼年时缺乏甲状腺激素不会影响神经系统的发育
【答案】D
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
免疫系统的功能有:防卫、监控和清除。
神经调节和体液调节之间的关系有:一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节;另一方面,内分泌腺所分泌的激素也会影响神经系统的发育和功能。
【详解】免疫系统可及时的监控和清除体内癌变、衰老的细胞,A正确;在神经调节中反射弧是完成反射活动的结构基础,包括5个环节,B正确;神经细胞可分泌神经递质,内分泌细胞可分泌激素,免疫细胞可分泌抗体、淋巴因子等,C正确;甲状腺激素能够促进细胞代谢,提高神经系统的兴奋性,因此幼年时缺乏甲状腺激素会影响神经系统的发育,患呆小症,D错误。故选D。
4.(2019·海南·高考真题)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
【答案】D
【分析】反射的结构基础是反射弧,反射弧包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
完成一个反射活动的条件是:具备完整的反射弧,提供一定强度的刺激。
兴奋在神经元之间的传递依靠突触结构实现,突触包含突触前膜、突触间隙、突触后膜。
【详解】效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;因兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。故选D。
5.(2019·全国·高考真题)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
【答案】D
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。动物的生命活动由神经调节和激素调节共同作用,神经调节比激素调节更加迅速准确,激素调节在神经调节的影响下进行。肾上腺素具有促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等作用。
【详解】兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在突触部位以电信号-化学信号-电信号的形式传递,A正确;惊吓刺激可以通过图像、声音、接触等刺激作用于视觉、听觉或触觉感受器,B正确;由题中信息:兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,从而加快心跳,说明神经系统可通过内分泌活动间接调节心脏活动。由题中信息:兴奋还通过传出神经作用于心脏(效应器即传出神经末梢及其支配的心脏),说明神经系统可直接调节心脏活动,C正确;肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸加快、心跳与血液流动加速,D错误。故选D。
6.(2019·全国·高考真题)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于 ,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
【答案】 神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜 脊髓 大脑皮层 感受器
【分析】本题主要考查神经系统不同中枢对排尿反射的控制。排尿反射是一种简单的非条件反射活动,经常在高级中枢控制下进行。当膀胱内贮尿量达到一定程度,使膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入纤维传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意;大脑皮层向下发放冲动,传至脊髓初级排尿中枢,通过传出纤维传到膀胱的效应器,将贮存在膀胱内的尿液排出。尿液被送入尿道。当尿液进入尿道时,尿液还可刺激尿道的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
【详解】(1)兴奋传到神经末梢时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,兴奋传递到另一个神经元,正是因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。
(2)排尿反射属于非条件反射,其初级控制中枢位于脊髓,婴幼儿由于大脑发育尚未完善,不能控制排尿,经常会尿床,而成年人大脑发育完善,可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。
(3)当膀胱内贮尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下发放冲动,将贮存在膀胱内的尿液排出;尿液进入尿道,刺激尿道上的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
〖2018年高考真题〗
1.(2018·天津·高考真题)下列关于人体神经调节的叙述,正确的是
A.结构基础是反射弧 B.不受激素影响
C.不存在信息传递 D.能直接消灭入侵病原体
【答案】A
【分析】本题的知识点是神经调节,其结构基础是反射弧,神经调节与体液调节相互影响,神经调节过程中产生的神经递质类似于激素,也能起到信息传递的作用。
【详解】神经系统的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成,A正确;内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时期甲状腺激素分泌不足,就会影响脑的发育,成年时,甲状腺激素分泌不足,会使神经系统的兴奋性降低,B错误;神经递质可以与突触后膜上的特异性受体结合,使下一个神经元兴奋或抑制,说明神经调节过程中存在信息传递,C错误;神经系统感觉到病原体的存在一般是在有了病理反应以后,在病毒或病菌刚侵入人体的时候,靠反射并不能对其作出反应,D错误。
2.(2018·浙江·高考真题)下列关于人体膝反射的叙述,错误的是
A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩
B.刺激传入神经元.抑制性中间神经元不会兴奋
C.膝反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓中
D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝反射
【答案】B
【详解】A、若脊髓受损,刺激传出神经产生的兴奋仍可传递到伸肌,引起伸肌收缩,A正确;
B、刺激传入神经元,产生的兴奋可传递到抑制性中间神经元,进而引起抑制性中间神经元的兴奋,B错误;
C、膝反射的反射弧由两个神经元组成,其中传出神经元的胞体位于脊髓中,C正确;
D、肌梭是一种感受肌肉长度变化或牵拉刺激的特殊的梭形感受装置,若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后,产生的兴奋也能沿着传入神经、神经中枢、传出神经传到效应器,进而引发膝反射,D正确。
故选B。
3.(2018·海南·高考真题)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙) 的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾) 分别浸入 0.5% 硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用 0.5% 硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射,其原因是 。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入 0.5% 硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明 。
(3)捣毁乙的脊髓,再用 0.5% 硫酸溶液刺激蛙的左后趾, (填“能”或“不能”) 出现屈肌反射,原因是 。
【答案】 剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 不能 反射弧的神经中枢被破坏
【分析】本题考查神经调节的相关知识,重点考查反射弧的结构和功能,要求考生识记反射弧各结构的功能,能根据题中信息得出结论。完成反射活动必须要有完整的反射弧结构,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用 0.5% 硫酸溶液刺激左后趾,由于剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失,因此不会出现屈肌反射。
(2)阻断传入神经后不出现屈肌反射,说明传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的。
(3)脊髓是神经中枢,捣毁乙的脊髓,则反射弧的神经中枢被破坏,此时再用 0.5% 硫酸溶液刺激蛙的左后趾,不能出现屈肌反射。
〖2017年高考真题〗
1.(2017·浙江·高考真题)运动神经元的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.图中①不属于神经末梢,②属于神经末梢
B.该神经元有多个轴突和多个树突
C.该神经元位于膝反射的反射中枢
D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
【答案】D
【分析】此图是神经细胞的结构图,也叫神经元。神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分。图示中:①是树突,②是神经末梢。神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射弧上有几个神经元的细胞体,就有几个神经元构成该反射。神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】图中①指树突末梢,②指轴突末梢,二者均属于神经末梢,A错误;该神经有1个轴突和多个树突,B错误;膝反射是二元反射弧,其反射中枢在两个神经元之间的突触中,C错误;刺激该神经元轴突可以产生一个负电波沿着神经纤维向两侧传播,D正确。
2.(2017·浙江·高考真题)下列对膝反射过程的分析,正确的是( )
A.效应器肌梭受到叩击后使感觉神经元的神经末梢产生动作电位
B.含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌舒张
C.动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩从而完成膝反射
D.位于脊髓中的抑制性中间神经元能接受刺激并产生神经冲动
【答案】D
【详解】A、兴奋在一个反射弧中是单向传递的,不能由效应器传至感受器,故A错误;
B、含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌收缩,故B错误;
C、动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩,不一定是反射活动,因为不能确定反射弧是否完整,故C错误;
D、位于脊髓中的抑制性中间神经元也能够接受刺激并产生神经冲动,D正确。
故选D。
3.(2017·上海·高考真题)图为某反射弧示意图,甲为感受器、乙为效应器 (肌肉)。现a处受到损伤,而其他部分正常,当感受器受到刺激后将表现为
A.既有感觉,同时肌肉又有收缩反应
B.失去感觉,同时肌肉也无收缩反应
C.有感觉,但肌肉无收缩反应
D.失去感觉,但肌肉有收缩反应
【答案】C
【详解】分析图中反射弧可知,甲为感受器,乙为效应器。当a处受到损伤,该反射弧能接受刺激,产生兴奋并传到脊髓中的低级神经中枢,进而传到大脑皮层产生感觉,但不能通过传出神经传到效应器,所以肌肉无收缩现象,综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
〖2016年高考真题〗
1.(2016·上海·高考真题)不同比例的视锥细胞共同活动的结果使人形成不同的色彩直觉。下列图中,每条曲线表示一种视锥细胞接受的光波长范围及其相对激活程度。据此推测,拥有下列视锥细胞组成的人中,表现出最强色彩分辨能力的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A选项中,具有4种视锥细胞,且4种视锥细胞接受相同波长的光刺激时相对激活程度不同,具有最强色彩分辨能力。故选A。
2.(2016·上海·高考真题)观察牛蛙的脊髓反射现象实验中对牛蛙作了一些处理,下列针对这些处理的分析不合理的是
A.切除脑的作用是去除脑对脊髓的控制
B.洗去趾尖酸液有利于搔扒反射的进行
C.环割脚趾皮肤可证实此处有相应感受器
D.破坏脊髓可证实脊髓存在搔扒反射的神经中枢
【答案】B
【详解】酸液刺激脊蛙产生搔扒反射,洗去趾尖酸液不利于搔扒反射的进行。
3.(2016·上海·高考真题)图显示恐惧反射的建立过程。将建立反射后的小鼠放回反射箱时,小鼠体内不会发生的是
A.胃肠蠕动加速 B.血糖升高
C.呼吸加速 D.心跳加快
【答案】A
【详解】动物紧张、恐惧时,甲状腺激素、肾上腺素含量升高,促使血糖升高、心跳加快,呼吸加速,产生应急反应,此时胃肠蠕动减弱,故选A。
4.(2016·上海·高考真题)经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是
A.灯光刺激+食物 B.仅食物
C.声音刺激+食物 D.仅灯光刺激
【答案】A
【分析】本题考查条件反射的建立与消退。属于容易题。解题关键是明确条件反射建立的条件。条件反射形成的基本条件是非条件刺激与无关刺激在时间上的结合。
【详解】灯光刺激+食物可以强化该反射,而不会使该反射消失。故选A。
5.(2016·天津·高考真题)哺乳动物的生殖活动与光照周期有着密切联系。下图表示了光路信号通过视网膜→松果体途径对雄性动物生殖的调控。
(1)光暗信号调节的反射弧中,效应器是 ,图中去甲肾上腺激素释放的过程中伴随着 信号到 信号的转变。
(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于 调节,在HPG轴中,促性激素释放激素(GnRH)运输到 ,促使其分泌黄体生成素(LH,一种促激素);LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。
(3)若给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH,随后其血液中GnRH水平会 ,原因是 。
【答案】 传出神经末梢及其支配的松果体 电 化学 体液(或激素) 垂体 降低 LH促进雄激素的分泌,雄激素抑制下丘脑分泌GnRH
【详解】(1)效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉和腺体,光暗信号调节的反射弧中,效应器是传出神经末梢及其支配的。图中去甲肾上腺激素释放的过程中伴随着电信号道化学信号的转变。
(2)褪黑素通过影响HPG轴发挥调节作用,该过程属于体液(或激素)调节。促性激素释放激素(GnRH)的作用部位是垂体。
(3)给正常雄性哺乳动物个体静脉注射一定剂量的LH, LH随血液运输到睾丸,促使其增加雄激素的合成和分泌。雄激素含量的升高会抑制下丘脑分泌GnRH。
〖2015年高考真题〗
1.(2015·上海·高考真题)当人体处于安静状态时,下列说法中正确的是
A.交感神经占优势,代谢增强,血压升高
B.交感神经占优势,血糖降低,胃肠蠕动减慢
C.副交感神经占优势,呼吸减慢,血流量增加
D.副交感神经占优势,代谢降低,胃肠蠕动加快
【答案】D
【详解】交感神经兴奋时,腹腔内脏及末梢血管收缩,心跳加快加强;支气管平滑肌扩张;胃肠运动和胃分泌受到抑制;新陈代谢亢进;瞳孔散大等。副交感神经兴奋时,心跳减慢减弱;支气管平滑肌收缩;胃肠运动加强促进消化液的分泌;瞳孔缩小等。一般内脏器官都有交感和副交感神经双重支配,这两种神经对同一器官的作用通常是拮抗的,但在整体内两类神经的活动是对立统一互相协调的。交感神经的活动比较广泛,副交感神经的活动比较局限,当机体处于平静状态时,副交感神经的兴奋占优势,有利于营养物质的消化吸收和能量的补充,有利于保护机体。当剧烈运动或处于不良环境时,交感神经的活动加强,调动机体许多器官的潜力提高适应能力来应付环境的急剧变化,维持内环境的相对稳定。综上分析,答案选D。
2.(2015·上海·高考真题)有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是
A.若不去掉脑,将观察不到搔扒反射
B.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
C.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
D.由于蛙腹部和脚趾尖都有感受器,刺激两处都会出现搔扒反射
【答案】B
【详解】不去掉脑袋,刺激仍然可以观察到搔扒反射,因为搔扒反射属于非条件反射,其中枢在脊髓,不在脑部;A错误。去掉脑所进行的脊髓反射,说明脊髓可以不依赖大脑调节一些生理活动;B正确。环割并去掉脚趾皮肤目的是破坏感受器,目的是看感受器在反射中的作用;C错误。刺激腹部皮肤出现搔扒反射,刺激脚趾尖发生的是屈膝反射;D错误。
3.(2015·上海·高考真题)下列关于感受器及其功能的叙述中正确的是
A.感受器对不同感觉信息表现出高度的选择性
B.视网膜中视锥细胞获取光亮信息并转换成神经冲动
C.蝰蛇颊窝、人温度感受器以及昆虫触角都属于物理感受器
D.感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动并产生感觉
【答案】A
【详解】感受器对不同感觉信息具有选择性,A正确。视杆细胞感受光亮,视锥细胞感受色彩,视网膜中视杆细胞获取光亮信息并转换成神经冲动;B错误。依据刺激的物类型把感受器常分为物理感受器和化学感受器,蝰蛇颊窝、人温度感受器属于物理感受器,昆虫触角属于化学感受器;C错误。感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动,但不能产生感觉,感觉的产生在大脑皮层;D错误。
4.(2015·上海·高考真题)气味会导致鼻孔气体吸入量变化,但与声音无关(如图)。研究显示即使在人睡眠过程中,多次给予诸如狗叫声—愉悦气味或猫叫声—厌恶气味强化后,所形成的条件反射在醒来后依然存在。下列组合中最能证明声音和气体吸入量间建立条件反应的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】②③对比说明吸收愉悦气体或厌恶气体的量只与强化刺激的声音有关,而与其它动物叫声无关由此可说明声音和气体吸入量间建立了条件反应。
5.(2015·全国·高考真题)肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节,回答相关问题:
(1)给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2mL后,肾上腺素作用于心脏,心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中,肾上腺素作为激素起作用,心脏是肾上腺素作用的 ,肾上腺素对心脏起作用后被 ,血压恢复。肾上腺素的作用是 (填“催化”“供能”或“传递信息”)。
(2)剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端,迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢、血压降低。在此过程中,心脏活动的调节属于 调节。乙酰胆碱属于 (填“酶”“神经递质”或“激素”),需要与细胞膜上的 结合才能发挥作用。
(3)肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中,所具有的共同特点是 (答出一个特点即可)。
【答案】 靶器官 灭活 传递信息 神经 神经递质 受体 都需要与相应的受体结合后才能发挥作用
【详解】试题分析:(1)肾上腺素作用的靶器官是心脏,肾上腺素发挥作用后被灭活.肾上腺素的作用是只能传递调节代谢的信息,自身并不参与代谢.
(2)迷走神经末梢释放乙酰胆碱,使心脏活动减弱减慢,血压降低,这一过程心脏活动的调节属于神经调节.乙酰胆碱属于神经递质,需要与细胞膜上的受体结合后发挥作用.发挥完作用后失活.
(3)激素与神经递质作用的共同点主要有1、都需要与相应的受体结合后才能发挥作用,2、发挥作用后都立刻被灭活或运走.
考点2 神经冲动的产生与传导
〖2024年高考真题〗
1.(2024·广东·高考真题)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA.正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
【答案】D
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A正确;
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散,B正确;
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C正确;
D、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D错误。
故选D。
2.(2024·甘肃·高考真题)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。
【详解】分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,B符合题意。
故选B。
3.(2024·浙江·高考真题)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
【答案】A
【分析】神经细胞内的K+浓度明显高于膜外,神经细胞内的Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。受刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,导致Na+内流,这是形成动作电位的基础。
【详解】AB、由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;
CD、静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,CD错误。
故选A。
4.(2024·湖南·高考真题)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
【答案】C
【分析】动作电位的形成是Na+内流的结果,Na+的浓度差决定了动作电位的峰值,内外浓度差越大,峰值越大。静息电位的强度与K+的浓度差有关,K+的浓度差越大,静息电位的绝对值越大。负离子例如氯离子的内流会形成抑制作用,导致膜内负电荷增多。
【详解】A、动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;
B、静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;
C、细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;
D、分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。
故选C。
5.(2024·山东·高考真题)机体存在血浆K+浓度调节机制,K+浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌,从而促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时,血浆K+浓度异常升高,导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K+浓度恢复正常,此时胞内摄入K+的量小于胞外K+的增加量,引起高钾血症。已知胞内K+浓度总是高于胞外,下列说法错误的是( )
A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B.胰岛B细胞受损可导致血浆K+浓度升高
C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D.用胰岛素治疗高钾血症,需同时注射葡萄糖
【答案】A
【分析】神经细胞在静息时细胞膜对钾离子的通透性较大,部分钾离子通过细胞膜到达细胞外,形成了外正内负的静息电位。
【详解】A、已知胞内K+浓度总是高于胞外,高钾血症患者细胞外的钾离子浓度大于正常个体,因此患者神经细胞静息状态下膜内外电位差减小,A错误;
B、胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌减少,由于胰岛素能促进细胞摄入K+,因此胰岛素分泌减少会导致血浆K+浓度升高,B正确;
C、高钾血症患者心肌细胞的静息电位绝对值减小,容易产生兴奋,因此对刺激的敏感性发生改变,C正确;
D、胰岛素能促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常,同时胰岛素能降低血糖,因此用胰岛素治疗高钾血症时,为防止出现胰岛素增加导致的低血糖,需同时注射葡萄糖,D正确。
故选A。
6.(2024·浙江·高考真题)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h₁和h₂反映II处和III处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
【答案】A
【分析】静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,在神经纤维上双向传导。
【详解】A、坐骨神经包含很多条神经纤维,多条神经纤维兴奋,电位可以叠加,可以反映出指针的偏向程度,但是不完全和神经纤维的数量有关,指针偏向幅度还和传导速度有关,神经纤维传导速度有快有慢,兴奋传导到t3的时候,可能部分神经纤维的兴奋还没传到,没有到达叠加的最大值,也会导致指针的转向幅度减小,A错误;
B、Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;
C、t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,C正确;
D、两个电极之间的距离越远,II处和III处兴奋间隔越长,即t2的时间越长,D正确。
故选A。
7.(2024·甘肃·高考真题)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧 。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动 。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因: 。
【答案】(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管
(2) 神经冲动/动作电位 突触
(3)减弱
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的调节作用通常是相反的,对机体的意义是使机体对外界刺激作出更精确的反应,更好的适应环境的变化。
【详解】(1)减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。
(2)上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以神经冲动或电信号的形式传导,在神经元之间通过突触结构传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质),可随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢,故心脏B的收缩曲线如下: 。
8.(2024·北京·高考真题)灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要,能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料,对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器,在气味分子的刺激下产生 ,经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的 将信息传递到嗅觉中枢,产生嗅觉。
(2)初步研究表明,气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列(保守序列),也含有一些有差异的序列(非保守序列)。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于 序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因,科学家依据上述保守序列设计了若干对引物(图甲),利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段,再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物(A)及其酶切片段(B)的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度,推断PCR产物由 组成。
(4)在上述实验基础上,科学家们鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程(图丙)。
如果钠离子通道由气味分子直接开启,会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制,解释少量的气味分子即可被动物感知的原因 。
【答案】(1) 兴奋 突触
(2)非保守
(3)长度相同但非保守序列不同的DNA片段
(4)少量的气体分子通过活化的G蛋白、活化的C酶,在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开,Na+内流,神经元细胞膜上产生动作电位,气味分子被动物感知
【分析】兴奋在神经元之间的传递:(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。(2)兴奋的传递方向:单向传递。
【详解】(1)气味分子刺激感受器产生兴奋。嗅觉神经元轴突末端、神经元间隙与下一个神经元组成突触,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
(2)不同气味受体能特异性识别相应气味分子的关键在于蛋白质中结构不同的部分,由非保守序列编码。
(3)由图可知,PCR产物含保守序列和非保守序列,若非保守序列不同,酶切产物的长度可能不同,导致酶切片段长度之和大于PCR产物长度,因此PCR产物由长度相同但非保守序列不同的DNA片段组成。
(4)由图丙可知,少量的气体分子通过活化G蛋白使得C酶活化,在C酶的催化下,由ATP合成大量的cAMP ,促使Na+通道打开,Na+内流,导致神经元细胞膜上产生动作电位,气味分子被动物感知。
9.(2024·浙江·高考真题)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量 等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于 。交感神经纤维末梢与 形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有 调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于 。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的 。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有 (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】(1) 增加 传出神经 肾上腺髓质
(2) 下丘脑 分级
(3) 细胞膜上 转录(表达) 拮抗
(4)C
(5)ABCD
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可作为信号分子,A正确;
B、激素和神经递质都与相关受体结合,引起靶细胞相关的生理活动,B正确;
C、激素随血流传送到靶细胞,神经递质通过组织液到达靶细胞,C错误;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,D正确。
故选C。
(5)A、长期较大剂量用药,体内糖皮质激素的浓度很高,可通过负反馈调节导致自身激素合成减少,如促肾上腺皮质激素减少,可引起肾上腺皮质萎缩,A正确;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素不足,B正确;
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低,停药前可适量使用促肾上腺皮质激素,C正确;
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低,逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复,D正确。
故选ABCD。
10.(2024·河北·高考真题)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: 。
【答案】(1) 脑干 分级
(2) Na+ 外负内正 协助扩散
(3) 副交感 突触
(4) 小于 交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,膜外电流由未兴奋部位流向兴奋部位兴奋,膜内电流由兴奋部位流向未兴奋部位兴奋,而兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】(1)调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。
(2)神经细胞只有受刺激后,才引起Na+离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为协助扩散。
(3)交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,据图分析可知,与对照组相比,当受体阻断剂A与受体结合后,心率比安静时明显加快,而受体阻断剂B与受体结合后,心率下降,所以受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用,受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。此神经与P细胞之间在反射弧中可以作为效应器,故兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率,与对照组相比,受体阻断剂A和B同时处理时为固有心率,说明安静状态下心率小于固有心率。交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,安静状态下心率为每分钟65次,交感神经能使其每分钟增加115-65=50次,副交感神经能使其每分钟降低65-50=15次,如果两者作用强度相等,理论上应该是每分钟65+50-15=100次,若受试者心率为每分钟90次,与被完全阻断作用时偏低,据此推测交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强。
11.(2024·山东·高考真题)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。①ACh抑制剂②CCK抗体③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
【答案】(1) 迷走神经递质受体 外负内正
(2) 增加 药物A竞争性结合醛固酮受体,抑制醛固酮的作用,减少肾小管和集合管对钠离子的重吸收,促进钠离子的排泄,从而增加尿量,使组织液的量恢复正常
(3) ② 胆汁释放量
【分析】由图可知,食物通过促进下丘脑相关通路,增加Ach的释放,同时通过小肠Ⅰ细胞通路,增加CCK的释放,二者均可作用与肝细胞分泌胆汁,后者汉能促进胆囊平滑肌收缩,进一步促进胆囊胆汁的释放。
【详解】(1)迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有迷走神经递质受体。发生动作电位膜两侧电位表现为外负内正。
(2)肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透到组织液,组织液的量增加,导致组织水肿。药物A竞争性结合醛固酮受体,减少醛固酮的作用,从而减少肾小管对钠离子的重吸收,增加尿量,使组织液的量恢复正常。
(3)由图可知,小肠Ⅰ细胞所在通路相关的物质是CCK,即自变量是是否注射CCK,因变量是胆囊释放胆汁的量。所以实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射CCK抗体。检测指标:检测两组小鼠的胆汁释放量。
12.(2024·浙江·高考真题)科学研究揭示,神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体,共同调节机体各器官系统的功能,维持内环境稳态,即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物,进行了一系列相关研究。(注:迷走神经的中枢位于延髓,末梢释放乙酰胆碱;阿托品为乙酰胆碱阻断剂)回答以下问题:
(1)加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间出现分层现象,上层是淡黄色的 ,T细胞集中于中层。与红细胞观察和计数不同,T细胞需要先 后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2,使培养pH维持在中性偏 。
(2)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果,迷走神经具有 的作用。静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在 受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,立即分别刺激外周端(远离延髓一端)和中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升,说明迷走神经含有 纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌的 作用于迷走神经末梢的受体,将 信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而 传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的 调节,通过检测血液B细胞百分率和 (答出两点)等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
【答案】(1) 血浆 染色 碱
(2) 增强和维持免疫力 乙酰胆碱
(3)传入和传出/双向/混合
(4) 免疫活性物质 化学 神经中枢/延髓等
(5) 促性腺激素 抗体和B细胞的增殖能力
【分析】加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间会出现分层现象。
上层:主要为血浆,是一种淡黄色液体;
中层:主要为血小板和白细胞;
下层:主要为红细胞,颜色呈红色。
【详解】(1)因加入了抗凝剂,家兔血液在试管里静置一段时间,上层是淡黄色的血浆;红细胞有颜色,T细胞没有颜色,与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先染色后才能在显微镜下观察和计数,培养动物细胞适宜的pH为7.2-7.4,所以培养T细胞时培养pH维持在中性偏碱性。
(2)由题意可知:刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降,而血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以迷走神经具有增强和维持免疫力的作用。阿托品为乙酰胆碱阻断剂,静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在乙酰胆碱受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,刺激外周端(远离延髓一端)引起血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传出纤维,刺激中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传入纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌免疫活性物质等作用于迷走神经末梢的受体,将化学信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而神经中枢(延髓)传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的促性腺激素调节,前面提到血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以通过检测血液B细胞百分率、抗体和B细胞的增殖能力等指标可以来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
〖2023年高考真题〗
1.(2023·浙江·统考高考真题)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
【答案】B
【详解】A、据图可知,突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上钠离子通道开放,钠离子大量内流;突触a释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上氯离子通道开放,氯离子大量内流,A错误;
B、图中PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的,PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误;
D、 细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,可能PSP1、PSP2幅值不变,D错误。
故选B。
2.(2023·湖南·统考高考真题)关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A.一种内分泌器官可分泌多种激素
B.一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C.多种信号分子可协同调控同一生理功能
D.激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
【答案】D
【详解】A、一种内分泌器官可分泌多种激素,如垂体分泌促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素和生长激素等,A正确;
B、一种信号分子可由多种细胞合成和分泌,如氨基酸类神经递质(如谷氨酸、甘氨酸),B正确;
C、多种信号分子可协同调控同一生理功能,如胰岛素和胰高血糖素参与血糖平衡调节,C正确;
D、激素发挥作用的前提是识别细胞的受体,但不一定是位于细胞膜上的受体,某些激素的受体在细胞内部,D错误。
故选D。
3.(2023·湖北·统考高考真题)心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
【答案】C
【详解】ACD、细胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,AD错误,C正确;
B、由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内钠离子浓度增高,钾离子浓度降低,B错误。
故选C。
4.(2023·山东·高考真题)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
【答案】AB
【详解】A、静息电位状态下,K+外流导致膜外为正电,膜内为负电,膜内外电位差阻止了K+的继续外流,A正确;
B、静息电位时的电位表现为外正内负,突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流,导致膜内负电位的绝对值增大,则膜内外电位差增大,B正确;
C、动作电位产生过程中,膜内外电位差促进Na+的内流,当膜内变为正电时则抑制Na+的继续内流,C错误;
D、静息电位→动作电位→静息电位过程中,膜电位的变化为,由外正内负变为外负内正,再变为外正内负,则会出现膜内外电位差为0的情况,D错误。
故选AB。
5.(2023·全国·统考高考真题)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是_______。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有_______。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是_______。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有_______。
【答案】(1)钾离子外流
(2)传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌 去甲肾上腺素
(3)神经—体液调节
【详解】(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位。
(2)效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,则图中的效应器为传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌。通路A中,在突触间以乙酰胆碱为神经递质传递兴奋,在神经元与心脏细胞之间以去甲肾上腺素为神经递质传递兴奋,其中只有去甲肾上腺素作用的是效应器(心脏),所以神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。
(3)通路B神经中枢通过控制肾上腺分泌肾上腺素调节心血管活动,有神经细胞的参与,也有内分泌腺的参与,所以经过通路B调节心血管活动的调节方式为神经-体液调节。
6.(2023·北京·统考高考真题)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是___________,膜的基本支架是___________。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是___________。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmoL/L和4mmoL/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为___________mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值___________,则可验证此假设。
【答案】(1)蛋白质和脂质 磷脂双分子层
(2)外正内负
(3)-95.4 梯度增大
【详解】(1)肌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2)静息状态下,膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是外正内负。
(3)①静息状态下,K+静电场强度为-95.4mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值梯度增大,则可验证此假设。
7.(2023·湖北·统考高考真题)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗,为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后,其血清抗体浓度相对值变化如图所示。
回答下列问题:
(1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的_______。
(2)据图判断,该疫苗成功诱导了机体的_______免疫反应,理由是______。
(3)研究发现,实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,以电刺激的方法设计实验,实验思路是_______,预期实验结果和结论是_______。
(4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用,确定病毒只侵染了脊髓灰质前角(图中部位①)。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器,与未感染动物相比,感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是:________,神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是:_______。
【答案】(1)抗原性
(2)体液 血清中相关抗体浓度增多了
(3)用适宜大小的电刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位,观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩) 若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤;若骨骼肌收缩(或肢体运动正常),则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
(4)电信号传导受阻 不能产生化学信号
【详解】(1)脊髓灰质炎减毒活疫苗保留了该病毒的抗原性,能引起机体产生特异性免疫。
(2)据图判断,该疫苗成功诱导了机体的体液免疫反应,理由是儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸一段时间后,血清中相关抗体浓度增多了。
(3)实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后,发生了肢体运动障碍。为了判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致,若骨骼肌功能损伤,则用电刺激骨骼肌(效应器),则骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),否则收缩(或肢体运动正常)。因此实验思路是用适宜大小的电刺激该动物的肢体效应器(骨骼肌)部位,观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩)。若骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍),则脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤;若骨骼肌收缩(或肢体运动正常),则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤。
(4)脊髓灰质炎病毒只侵染了脊髓灰质前角,即运动神经元功能损伤,失去传递电信号以及产生神经递质的功能。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器,与未感染动物相比,感染动物的神经纤维②受到损伤,不能接受上一个神经元释放的神经递质(化学信号的刺激),从而导致神经纤维②不能传递电信号(或神经冲动),故感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是电信号传导受阻。正常情况下,神经-肌肉接头部位③相当于一个突触,会发生电信号-化学信号-电信号的转变,感染感染脊髓灰质炎病毒的动物的神经纤维②功能受损,不能释放神经递质,故神经-肌肉接头部位③处的信息传递变化是不能产生化学信号。
8.(2023·广东·统考高考真题)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜_________内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以_________的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生_______,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在_________的抗体,造成_________,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是_________。
【答案】(1)Na+ 胞吐
(2) AChR A A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装 给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性
【详解】(1)兴奋是以电信号传至神经末梢的,因此神经肌肉接头突触前膜钠离子内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以胞吐的形式释放至突触间隙,与突触后膜上的AChR结合使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)①若患者AChR基因突变,不能合成AChR,也就不能在突触后膜成簇组装,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
②若患者AChR基因未突变,即能合成AChR,但又不能形成成熟的神经肌肉接头,很可能是存在A抗体,造成A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装。
③该实验目的是验证此类型患者存在A的抗体,可设计实验思路如下:给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A,采用抗原抗体结合方法检测,观察患者A抗体是否出现阳性。
9.(2023·湖南·统考高考真题)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于______ (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与_______内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
正常
小鼠
甲
乙
丙
丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化
α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合
β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化
L蛋白编码基因确缺失
L蛋白活性
+
++++
++++
+
-
高频刺激
有LTP
有LTP
?
无LTP
无LTP
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性。
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后______(填“有”或“无”)LTP现象,原因是___________ ;
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有________作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是__________。
【答案】(1)正
(2)Na+
(3)无 小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP 抑制 丁
【详解】(1)由题图可以看出,突触前膜释放谷氨酸后,经过一系列的信号变化,会促进NO合成酶生成NO,进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸,该过程属于正反馈调节。
(2)阻断NMDA受体的作用,不能促进Ca2+内流,从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体,不能促进NO合成酶合成NO,从而不能产生LTP,但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合,促进Na+内流,从而引发电位变化。
(3)①由题表数据可以看出,小鼠乙L蛋白突变后,阻断了Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合,则无法促进NO合成酶生成NO,进而无法形成LTP。
②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后,该位点不能发生自身磷酸化,与正常小鼠相比(α位可以发生自身磷酸化),L蛋白活性增强,说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。
③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失,则不能形成L蛋白,无法发生L蛋白β位自身磷酸化。
〖2022年高考真题〗
10.(2022·辽宁·统考高考真题)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( )
选项
实验材料
生物学研究
A
小球藻
卡尔文循环
B
肺炎链球菌
DNA半保留复制
C
枪乌贼
动作电位原理
D
T2噬菌体
DNA是遗传物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】科学家利用小球藻、运用同位素标记法研究卡尔文循环,A正确;科学家通过培养大肠杆菌,探究DNA半保留复制方式,运用了同位素示踪法和密度梯度离心法,B错误;科学家以枪乌贼离体粗大的神经纤维为实验材料,研究动作电位原理,C正确;赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S或32P标记的噬菌体进行噬菌体侵染细菌的实验,证明DNA是遗传物质,D正确。
11.(2022·北京·统考高考真题)神经组织局部电镜照片如下图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
【答案】D
【解析】神经冲动传导至轴突末梢,可引起突触小泡1与突触前膜融合,从而通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙,A正确;1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体发生特异性结合,从而引起下一个神经元兴奋或抑制,B正确;2表示的是线粒体,线粒体是细胞中的动力工厂,其可以为神经元间的信息传递供能,C正确;2所在的神经元可以和周围的多个神经元之间形成联系,因而不只接受1所在的神经元传来的信息,D错误。
12.(2022·山东·高考真题)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多 B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收 D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
【答案】B
【解析】药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;由图可知,神经递质可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,药物乙抑制NE释放过程中的负反馈,B错误;由图可知,去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中NE的回收 ,C正确;神经递质NE与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
13.(2022·浙江·高考真题)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转
【答案】A
【解析】根据兴奋传递的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;
动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离而衰减,B正确;反射弧中,兴奋在神经纤维的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;将电表的两个电极置于③④处时,由于会存在电位差,指针会发生偏转,D正确。
14.(2022·广东·高考真题)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
【答案】B
【解析】多巴胺是乙释放的神经递质,与丙上的受体结合后会使其膜发生电位变化,A正确;分析题图可知,多巴胺可在乙与丙之间传递信息,不能在甲和乙之间传递信息,B错误;分析题图可知,乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C正确;多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控,故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
15.(2022·全国·统考高考真题)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
【答案】B
【解析】如果通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中,突触间隙中神经递质浓度增加,与突触后膜上特异性受体结合增多,会导致兴奋过度传递引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,A不符合题意;如果通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合,兴奋传递减弱,会缓解兴奋过度传递引起的肌肉痉挛,可达到治疗目的,B符合题意;如果通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性,突触间隙中的神经递质不能有效降解,导致神经递质与突触后膜上的特异性受体持续结合,导致兴奋传递过度引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,C不符合题意;如果通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量,突触间隙的神经递质与特异性受体结合增多,会导致兴奋传递过度引起肌肉痉挛,达不到治疗目的,D不符合题意。
16.(2022·浙江·统考高考真题)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是( )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
【答案】B
【解析】蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,在膜内外两侧分布不对称,A错误;由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,温度可以影响生物膜的流动性,所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度,B正确;水的分解是在叶绿体类囊体薄膜上,C错误;神经元质膜上存在与K+ 、Na+主动转运有关的载体蛋白,而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式,D错误。
17.(2022·河北·统考高考真题)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)机体在________产生痒觉的过程________(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在神经纤维上以________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是________。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________,有效________痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是________机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是________。
【答案】(1) 大脑皮层 不属于 电信号(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 抑制
(3) 减弱 促进痒觉的产生
【解析】(1)所有感觉的形成部位均是大脑皮层,故机体在大脑皮层产生痒觉;反射的完成需要经过完整的反射弧,机体产生痒觉没有经过完整的反射弧,不属于反射;兴奋在神经纤维上以电信号(神经冲动)的形式双向传导;由于由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间只能单向传递。
(2)抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效抑制痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)分析题意,本实验的自变量是PTEN和TRPV1基因的有无,因变量是30分钟内抓挠次数,据图可知,与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加,说明PTEN基因缺失会增加小鼠的抓挠次数,即增加小鼠对痒觉的敏感性,据此推测PTEN基因控制合成的PTEN蛋白是减弱机体对外源致痒剂的敏感性,进而抑制小鼠的痒觉;而PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大,说明TRPV1基因缺失可减弱PTEN缺失基因的效果,即会抑制小鼠痒觉的产生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促进痒觉的产生。
18.(2022·海南·统考高考真题)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过____________方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉____________,这个过程需要____________信号到____________信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的__________,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔_________。
(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是__。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是____________________________。
【答案】(1)胞吐
(2) 收缩 化学 电
(3) Ach 收缩加剧
(4) C5a的抗体能与C5a发生特异性结合,从而使C5a的抗体不能与受体C5aR1结合,不能激活巨噬细胞,减少对运动神经元的攻击而造成的损伤 Ca2+和Na+内流进入肌细胞,会增加肌细胞内的渗透压,导致肌细胞吸水增强,大量吸水会导致细胞破裂
【解析】(1)突触小体内的Ach存在突触小泡内,通过胞吐的方式进入突触间隙。
(2)Ach为兴奋性递质,突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉收缩,这个过程中可将Ach携带的化学信号转化为突触后膜上的电信号。
(3)AchE能将突触间隙中的Ach分解,若有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性,则导致突触间隙中的Ach分解速率减慢,使突触间隙中会积累大量的Ach,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔收缩加剧。
(4)①C5a的抗体可与C5a发生特异性结合,使C5a不能与受体C5aR1结合,进而不能激活巨噬细胞,降低对运动神经元的攻击而导致的损伤,因此可延缓ALS的发生及病情加重。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,大量离子的进入导致肌细胞渗透压增加,从而吸水破裂。
19.(2022·浙江·统考高考真题)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③____________,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为____________时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为___________的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有__________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图),原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。__________
【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
(2) 小于Smax且不小于Smin 电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 不衰减 传导速率
【解析】(1)据题意可知,本实验要研究神经的电生理特性,坐骨神经由多种神经纤维组成,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变,因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax,因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时,神经纤维膜上钠离子的通道开放,会出现动作电位,伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润,因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,上述实验中a、b处的动作电位有明显差异,原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。
④坐骨神经是由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同,单根神经纤维的Smin和Smax相同,即:
〖2021年高考真题〗
20.(2021年全国乙卷)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
【答案】A
【详解】A、神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内,兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+内流,A错误;
B、突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质,如乙酰胆碱,B正确;
C、乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,与后膜上的特异性受体相结合,C正确;
D、乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化,即引发一次新的神经冲动,D正确。
故选A。
21.(2021年天津卷)突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是( )
A.① B.②
C.③ D.④
【答案】D
【详解】AB、神经递质在突触小体内的细胞器中合成,由高尔基体形成的突触小泡包裹,所以在突触小体和突触小泡中都可能检测到神经递质,AB错误;
C、突触小泡和突触前膜融合后,将神经递质释放至突触间隙,所以在突触间隙中可以找到神经递质,C错误;
D、神经递质与突触后神经元膜上的受体结合,引起相应电位的改变,没有进入突触后神经元,因此在④突触后神经元中不能找到神经递质,D正确。
故选D。
22.(2021年1月浙江卷)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为( )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
【答案】A
【详解】由分析可知:该有害刺激位于图示左侧的脚,则图示左侧表现腿屈曲,即与屈肌相连的甲突触表现为兴奋,则为“+”,伸肌表现为抑制,则乙为“-”;图示右侧表现为伸展,则与伸肌相连的丙表现为兴奋,即为“+”,屈肌表现为抑制,但图示丁为上一个神经元,只有丁兴奋才可释放抑制性神经递质,作用于与屈肌相连的神经元,使屈肌被抑制,故丁表现为“+”。综上所述,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为+、-、+、+。A正确,
故选A。
(2021年广东卷)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:
(1)图中反射弧的效应器是___________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为___________。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是___________,使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞___________,降低血糖浓度。
(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估___________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
【答案】 伸肌、屈肌 外负内正 释放抑制性神经递质,导致屈肌运动神经元抑制 加速摄取、利用和储存葡萄糖 垂体
【详解】(1)图中有两条反射弧:感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌;感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌;故图中反射弧的效应器为伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢;若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至抑制性中间神经元时,使得抑制性神经元上有兴奋的传导,发生电位变化,从而使a处膜内外电位表现为外负内正。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋,从而发生电位变化,但释放抑制性神经递质,从而使屈肌运动神经元无法产生动作电位,使屈肌舒张。
(3)胰岛素能促进葡萄糖的去路,即加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和存储,抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和存储葡萄糖,从而降低血糖浓度。
(4)甲状腺激素的分泌存在分级调节,下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体,促使垂体分泌TSH(促甲状腺激素)作用于甲状腺,从而使甲状腺分泌TH(甲状腺激素)。激素通过体液运输,可通过检测血液中TSH、TH、TRH等激素的含量评估相应分泌器官的功能,从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH水平可以作为评估垂体功能的指标之一。
〖2020年高考真题〗
23.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·7)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
【答案】A
【详解】A、由分析可知,受一定刺激时K+可通过协助扩散的方式顺浓度梯度进入细胞,故静息状态时,纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;
B、由分析可知,纤毛膜上的K+内流过程为协助扩散,不消耗ATP,B正确;
C、兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导,C正确;
D、由题干信息可知,兴奋最终到达大脑皮层产生听觉,没有相应的效应器,反射弧不完整,故不属于反射,D正确。
故选A。
24.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
【答案】B
【详解】A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,促进胆碱能敏感神经元发挥作用,B错误;
C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;
D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
故选B。
25.(2020年江苏省高考生物试卷·13)下图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
【答案】A
【详解】A、神经纤维上兴奋的产生需要足够强度的刺激,A正确;
B、①处产生的兴奋可以传到②④处,由于不知③突触处产生的神经递质是兴奋性递质还是抑制性递质,故电位大小不一定相等,B错误;
C、兴奋在突触处传递是单向的,因此兴奋只能从细胞a传到细胞b,C错误;
D、细胞外液的变化可能影响钠离子的内流和神经递质的活性或扩散,故会影响①处兴奋的产生,也会影响③处兴奋的传递,D错误。
故选A。
26.(2020年江苏省高考生物试卷·14)天冬氨酸是一种兴奋性递质,下列叙述错误的是( )
A.天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B.天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C.作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内,并能批量释放至突触间隙
D.作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性
【答案】A
【详解】A、天冬氨酸只含有C、H、O、N四种元素,A错误;
B、氨基酸分子既含有氨基也含有羧基,B正确;
C、天冬氨酸作为神经递质,存在于突触囊泡内,当兴奋传导到突触小体时,可以批量释放到突触间隙,C正确;
D、天冬氨酸是一种兴奋性递质,可以与突触后膜上的受体相结合,引起突触后膜对Na+的通透性增大,使Na+内流,产生兴奋,D正确。
故选A。
27.(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
【答案】B
【详解】A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,促进胆碱能敏感神经元发挥作用,B错误;
C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;
D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
故选B。
28.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·22)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是_____________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有____________。
(2)在体液免疫中,T细胞可分泌_____________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为_____________。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:__________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:________________。
预期实验结果:________________。
【答案】(1)突触 去甲肾上腺素受体
(2)淋巴因子(或:细胞因子) 浆细胞和记忆细胞(或:效应B淋巴细胞和记忆B淋巴细胞)
(3)光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋
(4)实验设计思路:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量
预期实验结果:实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
【详解】(1)由以上分析可知,兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。
(2) 在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞,B细胞经过增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。
(3)生物膜的功能与蛋白质有关,分析图2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,从而使CHR神经元产生兴奋。
(4) 实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力,因此实验中的自变量为脑—脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。
实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组小鼠不作任何处理作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量。
本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
29.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·31)给奶牛挤奶时其乳头上的感受器会受到制激,产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳;同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素,进而促进乳腺排乳。回答下列问题:
(1)在完成一个反射的过程中,一个神经元和另个神经元之间的信息传递是通过_______这一结构来完成的。
(2)上述排乳调节过程中,存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内,这两种调节方式之间的关系是_______。
(3)牛奶的主要成分有乳糖和蛋白质等,组成乳糖的2种单糖是_______。牛奶中含有人体所需的必需氨基酸,必需氨基酸是指_______。
【答案】(1)突触
(2)有些内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能
(3)葡萄糖和半乳糖 人体细胞自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸
【详解】(1)兴奋在神经元之间需要通过突触(突触前膜、突触后膜和突触间隙)这个结构传递信息。
(2)神经调节和体液调节之间的关系是:一方面,大多数内分泌腺本身直接或间接的受中枢神经系统的控制,体液调节可以看成是神经调节的一个环节;另一方面,内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
(3)组成乳糖的单糖是葡萄糖和半乳糖;必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸。
30.(2020年天津高考生物试卷·14)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:
(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(增加/减少)最终导致GC兴奋性降低。
(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(升高/降低),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的_____________________两种功能密切相关。
(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。
A.谷氨酸 B.内源性大麻素 C.甘氨酸受体 D.Ca2+通道
【答案】(1)突触小泡 减少
(2)降低 丙
(3)负反馈 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
(4)CD
【详解】(1)据图可知,当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的突触小泡可释放谷氨酸,谷氨酸与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素。据图可知,内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后,可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开放,使Ca2+内流减少,进而使BC释放的谷氨酸减少。
(2)据图可知,GC释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后,会抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低,进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为丙膜。
(3)据分析可知,上述的调节过程存在负反馈调节机制,从而保证了神经调节的精准性。该调节过程涉及细胞膜的控制物质进出、进行细胞间信息交流的功能。
(4)据图可知,甘氨酸和内源性大麻素可存在于突触间隙,属于内环境成分;而甘氨酸受体和Ca2+受体存在于细胞膜上,不属于内环境成分,故选CD。
〖2019年高考真题〗
1.(2019·全国·高考真题)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
【答案】D
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。动物的生命活动由神经调节和激素调节共同作用,神经调节比激素调节更加迅速准确,激素调节在神经调节的影响下进行。肾上腺素具有促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等作用。
【详解】兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在突触部位以电信号-化学信号-电信号的形式传递,A正确;惊吓刺激可以通过图像、声音、接触等刺激作用于视觉、听觉或触觉感受器,B正确;由题中信息:兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,从而加快心跳,说明神经系统可通过内分泌活动间接调节心脏活动。由题中信息:兴奋还通过传出神经作用于心脏(效应器即传出神经末梢及其支配的心脏),说明神经系统可直接调节心脏活动,C正确;肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸加快、心跳与血液流动加速,D错误。故选D。
2.(2019·江苏·高考真题)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除或回收
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
【答案】D
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。且神经递质发挥作用后,即被灭活,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】①是上一个神经元的轴突膜的一部分,③是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,因此二者均是神经元细胞膜的一部分,A正确;②神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙,需要消耗能量,B正确;正常情况下,神经递质和激素都是“一次性”的,作用后会被快速清除或回收,不然会持续性作用,C正确;神经递质分为两类,兴奋性递质与抑制性递质,兴奋性递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正,而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生变化,膜电位仍然是外正内负,由于不知道②神经递质的类型,因此无法判断③的膜电位的情况,D错误。
3.(2019·海南·高考真题)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
【答案】D
【分析】反射的结构基础是反射弧,反射弧包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
完成一个反射活动的条件是:具备完整的反射弧,提供一定强度的刺激。
兴奋在神经元之间的传递依靠突触结构实现,突触包含突触前膜、突触间隙、突触后膜。
【详解】效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;因兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。故选D。
4.(2019·全国·高考真题)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于 ,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
【答案】 神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜 脊髓 大脑皮层 感受器
【分析】本题主要考查神经系统不同中枢对排尿反射的控制。排尿反射是一种简单的非条件反射活动,经常在高级中枢控制下进行。当膀胱内贮尿量达到一定程度,使膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入纤维传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意;大脑皮层向下发放冲动,传至脊髓初级排尿中枢,通过传出纤维传到膀胱的效应器,将贮存在膀胱内的尿液排出。尿液被送入尿道。当尿液进入尿道时,尿液还可刺激尿道的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
【详解】(1)兴奋传到神经末梢时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,兴奋传递到另一个神经元,正是因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。
(2)排尿反射属于非条件反射,其初级控制中枢位于脊髓,婴幼儿由于大脑发育尚未完善,不能控制排尿,经常会尿床,而成年人大脑发育完善,可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。
(3)当膀胱内贮尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下发放冲动,将贮存在膀胱内的尿液排出;尿液进入尿道,刺激尿道上的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿。
(2019·上海·高考真题)碳酸饮料是很多年轻人的喜爱,其主要成分是经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体。长期饮用碳酸饮料,还会增加患糖尿病的风险。产生甜味感的原因以及影响糖代谢的部分过程如左图和右图所示。
5.左图中存在于内环境的物质是 。
A.IP3 B.X C.Y D.Ca2+
6.细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,引起膜电位变化,继而释放Y。则膜蛋白TRPMS最可能是 。
7.人能区分甜味和苦味,结合左图分析,原因是 。
A.X的结构不同 B.突触间隙信息传递方式不同
C.Y的释放方式不同 D.突触后膜信息传导方式不同
8.喝碳酸饮料没有喝白开水解渴,原因是 。
A.血浆渗透压更高 B.分泌抗利尿激素下降
C.肾小管重吸收水分能力下降 D.渴觉中枢受抑制
9.长期大量喝碳酸饮料会增加患糖尿病的风险,请结合右图信息及相关知识,解释该现象的原因是 。
【答案】5.C 6.Ca2+受体蛋白 7.A 8.A 9.碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体结合图像可知,胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖果糖含量多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现2型糖尿病现象
【分析】1. 内环境中可以存在的物质:
小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等;
细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等;
细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
2.内环境中不存在的物质:
血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸酶有关的酶、复制转录翻译酶等各种胞内酶、消化酶等。
3.神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
5.AD、根据以上分析和结合图示可知,IP3和Ca2+属于味细胞内的物质,不属于内环境,AD错误;
B、根据以上分析和结合图示可知,X物质属于味细胞膜上的物质,不属于内环境,B错误;
C、根据以上分析和结合图示可知,Y是由味细胞释放的物质,释放后进入组织液,此时Y物质属于内环境,C正确。
故选C。
6.根据题意可知,TRPMS是味细胞膜上的特异性蛋白,细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,导致细胞释放Y,因此说明Ca2+与TRPMS蛋白发生了特异性结合,引起膜电位发生变化,导致味细胞释放神经递质Y。综上所述,膜蛋白TRPMS最可能是Ca2+的受体蛋白。
7.分析题中的左图可知,气味分子与味细胞膜上的X受体结合,引起味细胞兴奋,发生电位变化释放神经递质Y,作用于突触后神经元,将兴奋可以传至大脑皮层,不同的气味分子识别结合的受体X不同,因此传递的信息不同,从而使人能够区分甜味和苦味。综上所述,A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
8.根据题意可知,碳酸饮料具有一定的浓度,其中主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,因此喝了碳酸饮料后可能会导致细胞外液渗透压升高,通过相关神经传至大脑皮层的渴觉中枢,使人产生了渴觉,其次通过调节人体分泌释放的抗利尿激素增多,肾小管和集合管对水的重吸收加强。综上所述,A正确,B、C、D错误。故选A。
9.结合题意分析右图可知,碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,结合图示可知,人体分泌的胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖以及果糖含量增多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,而脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现Ⅱ型糖尿病的现象。
10.(2019·浙江·高考真题)以实验动物蛙为材料,开展神经系统结构与功能的研究。(要求与说明:简要写出实验思路,具体实验操作过程不作要求,实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)关于反射弧分析的实验及有关问题如下:为验证脊蛙屈腿反射(属于屈反射)的反射弧是完整的,实验思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖,出现屈腿,说明反射弧完整。验证刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的实验思路是 。刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的主要原因有 、 。若某反射从刺激感受器到效应器出现反应的时间比屈腿反射的长,其主要原因是 。若用5%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激该趾尖,没有观察到屈腿,其原因是 。
(2)神经细胞和肌肉细胞的细胞内Na+浓度均低于细胞外,K+浓度均高于细胞外,但这两种细胞内的Na+浓度不同,K+浓度也不同。实验证明蛙下肢的一条肌肉直接与该肌肉相连的神经接触,引起该肌肉收缩,其主要原因是 。若取上述一段神经,用某种药物处理阻断了Na+通道,然后刺激该神经,其动作电位将 。
(3)将蛙坐骨神经纤维置于生理溶液中,测得其静息膜电位为–70mv。若在一定范围内增加溶液中的K+浓度,并测量膜电位变化。预测实验结果(坐标曲线图形式表示实验结果)。 。
【答案】 用l%H2SO4溶液刺激该蛙一侧后肢的趾尖,测定刺激感受器开始到出现屈腿的时间,有时间差,说明不是同时发生的 兴奋通过突触的传递需要时间 兴奋在神经元上的传导需要时间 组成该反射弧的神经元级数比屈腿反射的多 感受器受损 神经和肌肉是两种不同的组织,存在电位差 无法产生
【分析】1、兴奋在神经纤维上的传导的过程
①静息状态时,Na+通道关闭,K+通道打开,K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位。
②兴奋时,Na+通道打开,K+通道关闭,Na+内流(导致膜内阳离子多)产生内正外负的膜电位变化。
③神经元的兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电势差而形成局部电流,局部电流又刺激临近未兴奋部位产生一次兴奋。
2、兴奋传递的过程
兴奋传导至突触小体,使突触前膜内的突触小泡释放神经递质进入突触间隙,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,导致突触后膜产生一次膜电位的变化。
【详解】(1)要验证刺激感受器与产生屈腿不是同时,可测定刺激感受器(1%H2SO4溶液刺激该蛙一侧后肢的趾尖)到效应器出现反应(屈腿)的时间,有时间差说明不是同时发生。由于兴奋在神经纤维上的传导以电信号的形式,而兴奋在神经元间的传导通过突触的传递,传递速度相对较慢,兴奋在反射弧中的传递需要时间。因此,从刺激感受器与产生屈腿存在时间差。由上一个问题的分析可知,组成反射弧的神经元数量越多,兴奋传递所需要的时间越长。因此,根据“若某反射从刺激感受器到效应器出现反应的时间比屈腿反射的长”可推测该反射的反射弧的神经元级数比屈腿反射的多。提高H2SO4溶液的浓度,再恢复H2SO4溶液的浓度,不再出现屈腿现象,可推测感受器受损。
(2)由“这两种细胞内的Na+浓度不同,K+浓度也不同”可知,神经组织和肌肉组织间存在电位差。用药物处理阻断了Na+通道,刺激该神经时,Na+通道无法打开,阻断了Na+内流,因此无法产生动作电位。
(3)静息状态时,Na+通道关闭,K+通道打开,K+外流(导致膜外阳离子多),产生外正内负的膜电位。若在一定范围内增加溶液中的K+浓度,细胞内外的浓度差减小,K+外流减少,静息膜电位绝对值减少。实验结果如下图所示:
〖2018年高考真题〗
1.(2018·江苏·高考真题)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
【答案】C
【分析】静息电位的产生和维持是由于钾离子通道开放,钾离子外流,使神经纤维膜外电位高于膜内,表现为外正内负;动作电位的产生和维持机制是钠离子通道开放,钠离子内流,使神经纤维膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
【详解】神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开,钾离子外流,A错误;
bc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放,Na+内流造成的,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;
cd段是动作电位恢复到静息电位的过程,该过程中Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;
在一定范围内,动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大,而刺激强度较小时是不能产生动作电位的,D错误。
2.(2018·全国·高考真题)神经细胞处于静息状态时,细胞内、外K+和Na+的分布特征是
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
【答案】D
【分析】本题考查静息电位的相关知识。神经细胞内钾离子浓度明显高于膜外,而钠离子浓度比膜外低.静息时,由于膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
【详解】由于神经细胞处于静息状态时,膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子通过协助扩散方式外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,产生内负外正的静息电位,随着钾离子外流,形成内负外正的电位差,阻止钾离子继续外流,故细胞外的钾离子浓度依然低于细胞内;当神经细胞受到刺激时,激活钠离子通道,使钠离子通过协助扩散方式往内流,说明膜外钠离子浓度高于膜内,据此判断,A、B、C错误,D正确,所以选D。
3.(2018·全国·高考真题)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
【答案】C
【详解】【分析】本题考查细胞的物质输入与输出,具体涉及了被动运输(包括自由扩散和协助扩散)、主动运输和胞吞等方式,意图考查学生对相关知识点的理解能力。
【详解】病原体属于颗粒性物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞,B错误;神经细胞内的Na+浓度比细胞膜外低,受刺激时,产生的Na+内流是顺浓度梯度进行的,属于被动运输,C正确;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞,D错误。
4.(2018·浙江·高考真题)人体各部位的感觉与运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,正确的是
A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部
B.一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C.头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列即口部在上眼部在下
D.分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的小
【答案】A
【详解】A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部,A正确;
B.一侧大脑皮层中央前回顶部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍,B错误;
C.头面部肌肉的代表区,在运动区呈正立排列,即眼部在上口部在下,不是倒置的,C错误;
D.分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的大,D错误。
故选A。
〖2017年高考真题〗
1.(2017·浙江·高考真题)测量与记录蛙坐骨神经受刺激后的电位变化过程如图①→⑤所示,其中②、④的指针偏转到最大。
下列叙述正确的是
A.对神经施加刺激,刺激点位于图①甲电极的左侧
B.图②中甲电极处的膜发生去极化,乙电极处膜的Na+内流属于被动运输
C.图④中甲电极处的膜发生去极化,乙电极处的膜处于极化状态
D.处于图⑤状态时,膜发生的K+内流是顺浓度梯度进行的
【答案】C
【分析】本题考查神经纤维上受到刺激后的电位变化。根据题意,这五个指针变化图是蛙坐骨神经受到刺激后电位变化的连续过程电位变化图,即指针由①中间而②右偏,回③中间,再④向左,最后回到⑤中间。
【详解】静息状态下,神经纤维上的电位表现为外正内负,动作电位时为外负内正,指针偏向负电位一侧,②中指针偏向右侧,说明刺激点位于乙电极的右侧,A错误;图②中甲电极处的膜处于极化状态,B错误;图4中甲电极处的膜发生去极化,乙电极处的膜处于极化状态,C项正确;处于图⑤状态时,膜发生的K+外流是顺浓度梯度进行的,D错误,所以选C。
2.(2017·浙江·高考真题)运动神经元的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.图中①不属于神经末梢,②属于神经末梢
B.该神经元有多个轴突和多个树突
C.该神经元位于膝反射的反射中枢
D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
【答案】D
【分析】此图是神经细胞的结构图,也叫神经元。神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分。图示中:①是树突,②是神经末梢。神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射弧上有几个神经元的细胞体,就有几个神经元构成该反射。神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】图中①指树突末梢,②指轴突末梢,二者均属于神经末梢,A错误;该神经有1个轴突和多个树突,B错误;膝反射是二元反射弧,其反射中枢在两个神经元之间的突触中,C错误;刺激该神经元轴突可以产生一个负电波沿着神经纤维向两侧传播,D正确。
3.(2017·海南·高考真题)下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是
A.缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放
B.肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体
C.神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质
D.神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元
【答案】A
【详解】肽类神经递质的合成和释放需要能量;缺氧能通过影响有氧呼吸过程而影响到细胞中能量的产生,A错误。传出神经和其支配的肌肉之间通过突触相连接,肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体,B正确。当兴奋沿轴突传到突触时,突触前膜的电位发生改变,突触小泡就向突触前膜移动,与突触前膜接触融合后就将递质释放到突触间隙里,递质与突触后膜上的特异性受体结合,使后一个神经元兴奋或抑制,这样就使兴奋从一个神经元传到另一个神经元,CD正确。
4.(2017·江苏·高考真题)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正
C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
【答案】D
【详解】神经递质与受体结合不消耗能量,不需要结构①线粒体提供能量,A错误;
当兴奋传导到③突触前膜时,膜电位由内负外正变为内正外负,B错误;
递质经②突触小泡的转运和③突触前膜的胞吐作用释放至突触间隙,C错误;
结构④膜电位的变化,若是兴奋型神经递质,则是钠离子通道打开,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位,说明与其选择透过性密切相关,D正确。
5.(2017·浙江·高考真题)下列对膝反射过程的分析,正确的是( )
A.效应器肌梭受到叩击后使感觉神经元的神经末梢产生动作电位
B.含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌舒张
C.动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩从而完成膝反射
D.位于脊髓中的抑制性中间神经元能接受刺激并产生神经冲动
【答案】D
【详解】A、兴奋在一个反射弧中是单向传递的,不能由效应器传至感受器,故A错误;
B、含有传入神经元和传出神经元的二元反射弧可引起伸肌收缩,故B错误;
C、动作电位沿运动神经元传到屈肌后使之收缩,不一定是反射活动,因为不能确定反射弧是否完整,故C错误;
D、位于脊髓中的抑制性中间神经元也能够接受刺激并产生神经冲动,D正确。
故选D。
6.(2017·浙江·高考真题)将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中,制成较高细胞密度的细胞悬液,并将其低温保存,在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后,与常温保存组相比,溶液中的离子浓度变化是( )
A.K+浓度升高 B.K+浓度降低
C.Na+浓度不变 D.Na+浓度升高
【答案】A
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】正常情况下,细胞内K+浓度高于细胞外液,Na+的浓度低于细胞外液,但当低温保存过程中神经元会受到损伤,造成K+外流,且主动运输受到影响,故溶液中K+浓度升高。
故选:A。
7.(2017·天津·高考真题)胰岛素可以改善脑神经元的生理功能,其调节机理如图所示。据图回答:
(1)胰岛素受体(InR)的激活 ,可以促进神经元轴突末梢释放 ,作用于突触后膜上的 (填结构),改善突触后神经元的形态与功能。
(2)胰岛素可以抑制神经元死亡,其原因是胰岛素激活 InR 后,可以 。
(3)某些糖尿病人胰岛功能正常,但体内胰岛素对 InR 的激活能力下降,导致 InR 对 GLUT 转运葡萄糖的直接促进作用减弱,同时对炎症因子的抑制作用降低,从而 (“加强”或“减 弱”)了炎症因子对 GLUT 的抑制能力。最终,神经元摄取葡萄糖的速率 。与正常人 相比,此类病人体内胰岛素含量 。
【答案】 神经递质 特异性受体 抑制神经元凋亡,并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死 加强 下降 偏高
【详解】(1)神经元受到刺激后,轴突末梢释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,神经递质与受体的结合体现了细胞膜的信息交流的功能。
(2)由图可知,胰岛素激活InR后,抑制神经元凋亡,并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死,从而抑制神经元死亡。
(3)由于体内胰岛素对InR的激活能力下降,InR对炎症因子的抑制作用降低,从而加强了炎症因子对GLUT的抑制能力,结果导致神经元摄取葡萄糖的速率下降。此类病人血糖浓度高于正常人,胰岛素含量比正常人高。
8.(2017·北京·高考真题)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激, 传入纤维末梢释放的 作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
如图所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以 方式进入胞内,Ca2+与 共同作用,使C酶的 发生改变,C酶被激活。
(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:
①对小鼠H区传入纤维施加HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,该结果为图中的 (填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干预C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,请评价该实验方案并加以完善 。
(4)图中内容从 水平揭示学习、记忆的一种可能机制,为后续研究提供了理论基础。
【答案】 神经递质 易化扩散/协助扩散 钙调蛋白 空间结构 Ⅱ C、B 该实验方案存在两处缺陷:第一,应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验 细胞和分子
【分析】
【详解】(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
(2)从图中可以看出,Ca2+通过N受体进入细胞的过程是从高浓度向低浓度运输,需要载体,不消耗ATP,属于协助扩散或易化扩散。Ca2+进入细胞后与钙调蛋白结合,激活C酶;蛋白质的功能取决于其空间结构,酶的活性改变的直接原因是其空间结构发生了改变。
(3)①由图示信息,根据“细胞膜上的A受体数量明显增加”可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了A受体,该过程就是过程Ⅱ。②实验的自变量为短肽,要验证磷酸化位点位于T上,导入实验组的短肽含有磷酸化位点,导入对照组的短肽不含有磷酸化位点,则实验组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相同,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相反。③为了验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验;检测的实验结果应可操作,膜A受体是否磷酸化不易检测,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。
(4)图中所研究的机制涉及受体(糖蛋白)、酶及物质的运输,所以是在分子和细胞水平上揭示学习和记忆的一种可能机制。
〖2016年高考真题〗
1.(2016·全国·高考真题)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是
A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
【答案】B
【详解】线粒体是有氧呼吸的主要场所,其第三阶段在线粒体的内膜上会产生大量的ATP,A正确;神经递质是通过胞吐的方式被释放出来,这个过程要消耗ATP,但释放之后,穿过突触间隙属于扩散,不需要消耗ATP,B错误;蛋白质的合成都需要消耗ATP,C正确;神经细胞兴奋后恢复为静息状态过程中,将Na+排出细胞,同时将K+摄入细胞,此过程为逆浓度的主动运输,消耗ATP,D正确;故选B。
2.(2016·海南·高考真题)下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述,错误的是
A.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与
B.产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关
C.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流
D.Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输
【答案】A
【详解】NaCl中Na+和Cl﹣都参与血浆渗透压形成,A错误;
产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关,B正确;
兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流,C正确;
Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输中的协助扩散,D正确。
3.(2016·北京·高考真题)足球赛场上,球员奔跑、抢断、相互配合,完成射门。下列对比赛中球员机体生理功能的叙述,不正确的是( )
A.长时间奔跑需要消耗大量糖类用于供能
B.大量出汗导致失水过多,抗利尿激素分泌量减少
C.在神经与肌肉的协调下起脚射门
D.在大脑皮层调控下球员相互配合
【答案】B
【解析】1、人体细胞的主要功能物质是糖类;
2、人体的水盐平衡调节过程:①当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
3、内环境稳态是指内环境的理化性质和化学成分保持相对稳定的状态,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件;目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
【详解】A、糖类是人体细胞的主要能源物质,球员长时间奔跑需要消耗大量糖类用于供能,A正确;
B、大量出汗导致失水过多,会引起细胞外液的渗透压升高,此时下丘脑分泌的抗利尿激素增多,B错误;
C、在神经与肌肉的协调下起脚射门,C正确;
D、运动员的低级中枢的反射活动受大脑皮层的高级神经中枢的控制,因此球员相互配合需要大脑皮层的调控,D正确。
故选B。
4.(2016·江苏·高考真题)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本,如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题:
成分
含量
NaCl
6.5
KCl
0.14
CaCl2
0.12
NaHCO3
0.2
NaH2PO4
0.01
葡萄糖
2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有 ,其Na+/K+比与体液中 的Na+/K+比接近。
(2) 任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为 。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有 。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有 、 。
(5)神经-肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有 。
【答案】 NaHCO3和NaH2PO4(细胞外液) (细胞外液)组织液 细胞失水 传出神经、效应器 )产生动作电位 突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质) 肉毒杆菌毒素、箭毒
【详解】(1)任氏液中NaHCO3和NaH2PO4可以和对应物质构成缓冲对,维持酸碱平衡;任氏液可以保持标本活性,成分应和组织液相似。
(2)将任氏液中葡萄糖浓度提高到15%,会使细胞发生渗透失水,从而使代谢强度下降。
(3)该标本脑和脊髓损毁,反射弧中的神经中枢被破坏,则刺激感受器或传入神经不会有反应,刺激传出神经或效应器有反应,能发挥功能。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜产生动作电位,同时突触小泡通过胞吐释放乙酰胆碱(神经递质)。
(5)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性,会使突触后膜持续兴奋,肌肉表现为持续收缩;肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱不能释放或箭毒与乙酰胆碱受体强力结合,不能使阳离子通道开放,均会使突触后膜不能兴奋,导致肌肉松弛。
〖2015年高考真题〗
1.(2015·江苏·高考真题)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质释放,实现了电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后, Na+和Cl-同时内流
【答案】D
【分析】神经递质按作用效果可分为兴奋性递质和抑制性递质两类。当神经递质作用于突触后膜时,若能使Na+通道打开,则会引起突触后神经元的兴奋;若不能打开Na+通道,而是提高膜对K+、Cl- ,尤其是对Cl-的通透性,就会提高膜内外静息电位的峰值绝对值,进而表现为突触后神经元被抑制。
【详解】 A、神经递质在突触前神经细胞内合成,经高尔基体加工后,储存在突触小泡内,以防止被胞浆内其他酶系所破坏,A正确;
B、神经末梢有神经冲动(电信号)传来时,突触小泡释放神经递质(化学信号),电信号转变为化学信号,B正确;
C、神经递质与受体结合,使突触后膜上相应的离子通道开放,提高膜对Na+或Cl-的通透性,C正确;
D、兴奋性神经递质与后膜受体结合,Na+内流,抑制性神经递质与后膜受体结合,Cl-内流,D错误。
故选D。
2.(2015·浙江·高考真题)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
【答案】D
【分析】该题主要考查神经调节的膜电位变化。静息电位(内负外正)的维持主要与K+的外流有关,动作电位(内正外负)的产生主要与Na+的内流有关。血液中K+浓度急性降低时,膜内外K+浓度差增大,使神经元的兴奋性减弱,释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合形成的神经递质-受体复合物减少,需要更强的刺激才能使神经元兴奋。
【详解】A、血液中K+浓度急性降低时,膜内外K+浓度差增大,使神经元的兴奋性减弱,释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合形成的神经递质-受体复合物减少,需要更强的刺激才能使神经元兴奋。当兴奋传递到伸肌细胞膜上时,产生的动作电位仍能将信息传播到肌纤维内部,并引起肌肉收缩,A错误;
B、传出神经元去极化时(产生兴奋时),膜对Na+的通透性增大,膜外Na+大量内流,使膜电位变为外负内正。复极化时(恢复静息时),神经纤维膜上Na+通道关闭,K+通道打开,膜电位又恢复到外正内负的状态,B错误;
C、兴奋在神经元上的传导具有“全或无”的特点,即不会衰减,所以兴奋在传入神经元传导过程中不会逐渐减弱,在神经元之间(突触)的神经传导会衰减,C错误;
D、由于降低血液中K+浓度,使膜内外K+浓度差增大,神经元的兴奋性减弱,需要增大可兴奋细胞静息膜电位绝对值,即降低细胞膜内外的K+的浓度差,才能提高细胞的兴奋性,才可能引起膜产生动作电位,D正确。
故选D。
3.(2015·山东·高考真题)下列有关细胞内物质含量比值的关系,正确的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高
B.人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质高
C.神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高
D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前的高
【答案】D
【详解】A.种子萌发时细胞代谢旺盛,自由水含量多,细胞内结合水/自由水的比值,比休眠时低,A项错误;
B.人体细胞在进行有氧呼吸时,每分解1摩尔的葡萄糖,则在线粒体基质中产生6摩尔的CO2,在线粒体内膜上消耗6摩尔的O2,人体细胞在进行无氧呼吸时,既无CO2的产生,也无O2的消耗,B项错误;
C.神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低,静息电位的产生与维持主要是由于K+外流,动作电位产生的机制是Na+内流,所以K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时低,C项错误;
D.光合作用的暗反应阶段,首先发生CO2的固定,即CO2与C5化合物结合生成C3,随后在光反应产生的ATP提供能量的前提下,C3被光反应的产物[H]还原,所以适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供应CO2后比停止前的高,D项正确。
故选D。
4.(2015·福建·高考真题)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是 。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的 侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV。据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经细胞的兴奋性水平 。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激 (能/不能)记录到神经冲动,判断理由是 。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在 合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过 方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
【答案】 缺氧时间 外 降低 不能 刺激强度低于阈强度 线粒体(或线粒体内膜) 主动运输
【详解】(1)根据本实验的目的“探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响”和坐标系中横轴的含义可知,自变量应为缺氧时间。 (2)图中静息电位用负值表示,静息电位时,细胞膜两侧的电位为外正内负,即以细胞膜外侧为参照,定义为0mV。静息电位数值变化增大,神经细胞的兴奋性水平降低,需要更强刺激才能使细胞达到同等兴奋程度。 (3)缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动。 (4)有氧条件,细胞进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体中合成。离子通过主动运输形式实现跨膜运输。
5.(2015·山东·高考真题)在维持机体稳态中,消化系统具有重要作用。人胃肠道的部分神经支配示意图如下。
(1)兴奋沿神经a传到末梢,引起末梢内的 释放神经递质。该神经递质与突触后膜上的 结合后,使下一神经元兴奋,进而引起胃肠道平滑肌收缩。图中b处的突触结构包括突触前膜、 和突触后膜。
(2)食物经胃肠道消化吸收,使血糖浓度增加,刺激胰岛B细胞分泌 ,导致血糖浓度降低,维持血糖稳定。
(3)严重腹泻失水过多时,细胞外液渗透压升高,位于 的渗透压感受器受刺激产生兴奋,该兴奋一方面传至 ,引起口渴感;另一方面可使抗利尿激素释放增多,从而促进 和集合管对水的重吸收,尿量减少,保持体内水分平衡。
(4)过敏性胃肠炎是由于在过敏原的刺激下, 细胞产生大量抗体,该抗体与再次侵入机体的同种过敏原结合,引起胃肠道过敏反应。
【答案】 突触小泡 (特异性)受体 突触间隙 胰岛素 下丘脑 大脑皮层 肾小管 浆(或效应B淋巴)
【详解】(1)神经递质存在于突触小体中的突触小泡内,当兴奋沿神经a传至神经纤维末梢时,会引起末梢内的突触小泡释放神经递质,该神经递质经突触间隙扩散至突触后膜,与突触后膜上的(特异性)受体结合后,使下一神经元兴奋,进而引起胃肠道平滑肌收缩。突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
(2)血糖浓度增加时,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素作用的结果使血糖浓度降低,从而维持血糖的相对稳定。
(3)当细胞外液渗透压升高时,下丘脑的渗透压感受器受到刺激产生兴奋,该兴奋一方面传至大脑皮层,产生渴觉;另一方面可使抗利尿激素释放增多,从而促进肾小管和集合管对水的重吸收,尿量减少,保持体内水分平衡。
(4)抗体是由浆细胞(或效应B淋巴细胞)产生的。
6.(2015·广东·高考真题)人体通过神经调节、体液调节和免疫调节对各种应激刺激(如寒冷刺激、病菌入侵等)做出反应。
(1)某人全身突然被冰水浇湿,躯干、四肢的骨骼肌会产生战栗,此反应的神经中枢位于 。在该过程中皮肤感受器受到刺激产生兴奋,兴奋以 形式沿着传入神经传导,并在 完成信号转换后传递给下一个神经元。
(2)受寒冷刺激后,人体通过图10所示途径使肾上腺皮质激素分泌增多,以保证重要器官的血液供应。其中激素A、B分别是 、 ;过程①的调节机制称为 。
(3)儿童按计划免疫接种卡介苗以预防结核病,机体会产生抗体,记忆T细胞和记忆B细胞等。此后当外界结核杆菌侵入机体,机体启动特异性免疫,一方面由 产生特异性抗体进行体液免疫;另一方面进行细胞免疫,具体过程是: ,并与宿主细胞结合导致其裂解死亡。从细胞的生命历程来说,被感染的宿主细胞的清除过程称为细胞 。
【答案】 脊髓 神经冲动 突触 促肾上腺皮质激素释放激素 促肾上腺皮质激素 反馈调节 浆细胞 记忆T细胞增殖分化成效应T细胞 凋亡
【详解】(1)无意识的应激反应中枢在脊髓。兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,并在突触中完成由电信号到化学信号的转换后传递给下一个神经元。
(2)图示为肾上腺皮质激素分泌的分级调节过程,与甲状腺激素分泌的分级调节过程相似,由此可推知激素A是下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素,激素B是垂体分泌的促肾上腺皮质激素。当肾上腺皮质激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,这属于负反馈调节。
(3)在体液免疫过程中,浆细胞可合成并分泌抗体。在细胞免疫过程中,记忆T细胞受到相同抗原刺激后,迅速增殖分化为效应T细胞,效应T细胞与宿主细胞结合,使其裂解死亡,宿主细胞裂解死亡的过程属于细胞凋亡。
7.(2015·上海·高考真题)分析有关人体内环境调节的资料,回答问题。
研究人员构建了用特定光束控制神经元激活的小鼠模型,以考察X神经元对体内水分平衡的作用。图1显示的是小鼠在不同条件下一定时间内的饮水(即舔水)行为。对照条件为无光刺激(“-光”),实验条件为有光刺激(“+光”),两种条件下各尝试了6次,阴影部分表示光刺激时间。图中每一个小竖线代表小鼠的一次舔水动作。
(1)根据已有知识,X神经元应位于 。
(2)结合图1,光刺激10秒后,将导致小鼠的血浆渗透压 ,引起脑内 分泌量减少,从而调节水平衡,这种调节方式为 。
(3)图2显示了接受不同处理的三组小鼠15分钟内的饮水量。据此结果,可得到结论: 。
(4)光刺激15分钟导致肾脏功能障碍的小鼠体内水分向细胞内液转移,引起细胞水肿。这种情况发生在神经细胞时,将会引起嗜睡、烦躁、昏迷等,其原因是 。
A.神经细胞神经递质合成减少
B.神经细胞内电解质浓度降低
C.神经细胞质膜上递质受体减少
D.神经细胞质膜上离子通道数量减少
【答案】(1)下丘脑
(2)降低 抗利尿激素 神经-体液调节
(3)光刺激激活X神经元所诱导的过度饮水行为与口渴程度无关
(4)B
【详解】(1)由于水平衡中枢位于下丘脑,因此X神经元应位于下丘脑部位。
(2)从图11可以看出,光刺激10秒后,小鼠舔水次数增加,小鼠饮水后会导致血浆渗透压下降,从而引起抗利尿激素分泌减少,从而调节水平衡;水平衡的调节过程中既有神经调节,也有体液调节,因此调节方式为神经-体液调节。
(3)分析图2可以看出,测量前48小时限水后,不给予光刺激,饮水量相比不限水会增加,但是给予光刺激后,即使不限水也会造成小鼠过度饮水,饮水量最高,说明了光刺激激活X神经元所诱导的过度饮水行为与口渴程度无关。
(4)细胞水肿并不影响神经递质的合成,故A错误;小鼠体内的水分向细胞内液转移后,引起细胞水肿,若发生在神经细胞,此时神经细胞内部电解质溶液浓度降低,钠离子内流和钾离子外流会受到影响,因此引起兴奋传导受到影响,故B正确;细胞中水分增多不会造成神经细胞质膜上递质受体和离子通道的数量的变化,故CD错误。
8.(2015·北京·高考真题)为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径,我国科研人员进行了如下研究:
(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图),当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮,药泵不给药,按压给药杆时指示灯亮,药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物,灯亮时,光刺激大鼠视网膜,引起视神经细胞产生 ,传至末梢,释放 作用于突触 上的受体,信息传至视中枢,产生视觉,多次重复训练后,大鼠在光信号和给药之间建立联系,当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时,即可被视为对该药物形成依赖,以下将这种大鼠称为D鼠。
(2)研究发现,D鼠相关脑群内酶A含量和活性均明显升高,为探讨酶A活性对药物依赖的影响,在两组D鼠相关脑区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后,再分别放入自身给药箱,记录单位时间内两组D鼠 与对照组相比,若抑制剂组的D鼠 ,则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
(3)研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA互相结合的,含22个核苷酸的RNA,它能进入细胞,促进编码酶A的mRNA降解,将这种小RNA用溶剂M溶解后,注射到D鼠相关脑区,引起酶A含量明显下降,D鼠对药物的依赖降低,进行本实验时,要同时进行一个对照处理,将一段小RNA用 (填写“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”)溶解,注射到D鼠的相关脑区,这段小RNA的最佳设计为:与实验组使用的小RNA相比,其核苷酸的( )(多选,只填序号)
a种类相同 b种类不同 c数目相同 d数目不同 e序列完全相同 f序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明 等因素对实验组结果无影响。
【答案】 兴奋 神经递质 后膜 按压给药杆的次数 按压给药杆的次数明显少 溶剂M a、c、f 溶剂M、不能和编码酶A的mRNA形成互补结合的小RNA
【详解】(1)当神经细胞受到外界刺激,会产生兴奋,在细胞内以局部电流的方式进行传导,当达到与下一个神经元细胞的连接处(突触小体),会由突触前膜释放神经递质并作用于突触后膜上的特异性受体,从而引起下一个神经元细胞的兴奋或者抑制。
(2)通过对题干材料的分析可以知道:小鼠对药物的依赖指标是给药的次数或用量,而对其给药又是通过其按压给药杆的次数来决定的,所以其对药物越是依赖则小鼠按压给药杆的次数则越多。若抑制剂组的D鼠按压给药杆的次数小于对照组D鼠按压给药杆的次数,则说明抑制酶A的活性可以降低D鼠对该药物的依赖。
(3)实验的设计要充分考虑到在实验中,要严格控制单一变量,所以给实验鼠注射“小RNA用溶剂M溶解后”,则其对照组应只注射“溶剂M”;若探讨对小RNA的设计,则其对照组应是所含的“核苷酸的种类和数目”都应该相同,唯一不同的应该是“核苷酸的排列顺序”不同,故选a、c、f。若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明溶剂M、不能和编码酶A的mRNA形成互补结合的小RNA等因素对实验组结果无影响。
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