精品解析:江苏省扬州市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考生物试卷
2024-11-05
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内容正文:
扬州市第一中学2024-2025学年第一学期
10月教学质量调研评估
高二生物
(满分:100分 时间:75分钟)
一、单项选择题(共15题,每题2分,计30分)
1. 下列关于人体内环境及其稳态的叙述正确的是( )
A. 小肠绒毛上皮细胞生活的内环境为组织液和肠液
B. 人体内环境中的K+浓度高于细胞内液中的K+浓度
C. 氨基酸、神经递质、葡萄糖、呼吸酶等属于内环境的成分
D. 体液由细胞内液和细胞外液构成,细胞内液多于细胞外液
2. 如图为人体体液各成分之间的相互联系,可实现营养物质和代谢废物的交换,下列相关叙述错误的是( )
A. 毛细血管壁细胞生活的内环境是b和d
B. 体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是c
C. d中的葡萄糖进入组织细胞参与氧化分解至少需要穿过3层膜
D. d与b、c在成分及含量上最大的区别是蛋白质含量较高
3. 下列对镰状细胞贫血患者内环境的描述,正确的是( )
A. 该患者内环境中含有葡萄糖,但不含蛋白质
B. 该患者的内环境中组织液与血浆之间可相互转化
C. 该患者内环境的pH应比正常人的略微偏大
D. 该患者对低氧环境的适应能力要比正常人的强
4. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的有( )
A. e表示泌尿系统
B. 在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
C. 某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
D. 某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
5. 下列关于人体神经系统组成的叙述中,不正确的是( )
A. 人体神经系统是由中枢神经系统、周围神经系统和自主神经系统组成
B. 脑神经和脊神经分布于人体全身各处,组成周围神经系统
C. 脑和脊髓在结构上紧密联系,共同构成人体的中枢神经系统
D. 神经细胞能够完成各项复杂功能,离不开神经胶质细胞对其的支持、保护、修复和营养等作用
6. 下列关于自主神经系统的描述,正确的是( )
A. 自主神经系统中既有传入神经,也有传出神经
B. 自主神经系统属于脊神经,其活动不受脑中高级中枢的控制
C. 交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
D. 当机体处于紧张、焦虑和兴奋等活动状态时,交感神经活动占优势
7. 如图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中兴奋传递的方向是④③②①
B. 刺激该反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反射活动
C. 刺激图中②③任一部位,都不能引起反射
D. 当图中④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
8. 下列关于条件反射和非条件反射的叙述,正确的是( )
A. 在“望梅止渴”这种非条件反射中,唾液腺属于效应器
B. 刚进入寒冷环境时发生的骨骼肌不自主战栗是一种条件反射
C. 某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉不属于反射
D. 某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手不需要大脑皮层参与的条件反射
9. 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
10. 下图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列相关叙述错误的是
A. 丁区域的膜电位是K+外流形成的
B. 乙区域的动作电位是Na+内流形成的
C. 甲区域或丙区域可能刚恢复为静息状态
D. 将图中神经纤维置于低Na+环境中,动作电位将变大
11. 在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. a兴奋则会引起b、c兴奋
B. b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C. a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D. 失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
12. 如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①-⑤代表结构。下列叙述正确的是( )
A. 图中④属于传入神经,⑤属于传出神经
B. 脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋导致膀胱缩小
C. 结构①、②中兴奋双向传递,结构③中兴奋单向传递
D. 膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射
13. 下图为反射弧的局部结构示意图,刺激b点(b点为电表②两接线端之间的中点)检测各位点电位变化。下列说法正确的是( )
A. 电表②的指针将不发生偏转,说明该刺激并没有引起神经冲动的产生
B. 肌肉收缩、①不偏转,可以说明兴奋在突触间是单向传递的
C. 刺激b点引起肌肉发生收缩反射
D. 图中有2个突触,兴奋经过突触处发生电信号→化学信号→电信号转换
14. 下列关于神经系统的分级调节的相关叙述,正确的是( )
A. 分辨精细的部位如手,在大脑皮层的代表区所占的面积比躯干的小
B. 大脑皮层通过对低级中枢不断调整,才能使机体的运动更加精准
C. 大脑皮层是主要由树突和轴突构成的薄层结构
D. 一侧大脑皮层中央前回下部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
15. 表观遗传能通过甲基化等修饰方式调控学习和记忆,下列相关叙述错误的是( )
A. 长时记忆可能和突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关
B. 像DNA甲基化这类表观遗传会对表型产生影响,但不会遗传给后代
C. 短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关
D. 表观遗传不会改变DNA序列,且普遍存在于生物体的整个生命过程中
二、多项选择题(共4题,每题3分,漏选1分,错选0分,计12分)
16. 脑脊液为无色透明的液体,充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内,蛋白质含量较低,不含红细胞,但含有少量淋巴细胞。脑脊液属于细胞外液,正常脑脊液具有一定的压力,对维持颅压的相对稳定有重要作用。下列说法正确的是( )
A. 脑脊液不可能含有葡萄糖,不与血浆发生物质交换
B. 脑脊液及血浆中的CO2都属于内环境的组成成分
C. 脑脊液产生过多或循环通路受阻会导致颅内压升高
D. 大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低
17. 心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制,交感神经释放的去甲肾上腺素作用于心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体,副交感神经释放乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型受体。某科研小组利用心得安和阿托品进行了相关实验(心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,阿托品是M型受体的阻断剂)。实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经释放的去甲肾上腺素属于激素,心肌细胞是其作用的靶细胞
B. 人们在遇到危险时,副交感神经会兴奋,心跳加快
C. 去甲肾上腺素与β-肾上腺素受体结合后,心肌细胞膜上的Na+通道开放
D. 交感神经和副交感神经的作用相抗衡,且副交感神经和交感神经对心脏的作用强度是等同
18. 俗语讲“积懒成笨”,这可能与大脑海马区突触在受到长时低频刺激后引起突触结构的改变,形成抑制效应有关,部分机制如下图。相关叙述正确的是( )
A. 突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,需要消耗ATP
B. 谷氨酸与去磷酸化的A受体结合后,Na+内流导致突触后膜兴奋
C. 谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起突触后膜上A受体减少
D. 受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应
19. 如图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图,图2表示Na+通道和K+通道的生理变化。其中图2中的甲~丙可以对应图1中的①~⑥。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 图1③过程Na+进入细胞需要消耗能量
B. 图2中的乙和丙可分别对应图1中的③和⑤
C. 由图可知,神经元细胞膜外K+的内流是形成静息电位的基础
D. 适当降低细胞外液中的Na+浓度,图中④峰值会有所减小
三、非选择题(共5题,计58分)
20. 下图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请分析问答下列问题
(1)图甲中a表示______,c表示______。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血液pH______,但乳酸可以与血液中的______发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)外界中的O2进入红细胞内共穿过______层生物膜。
(4)图乙中,B液为______,图乙中B液与A液成分上的主要区别是______,毛细淋巴管壁细胞生活的具体内环境是______(填字母)。
(5)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在_____调节网络下进行。
(6)图甲表明:______是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
21. I.图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,请分析回答下列问题
(1)此图表示了细胞与周围环境的关系,其中毛细血管壁细胞生活的具体内环境是_____。(填标号)
(2)在一些病理条件下,血浆、组织液和淋巴三者的量都可能发生变化。请举出由于病理引起③增多的实例_____。
(3)若该图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多物质有_____。
(4)正常人②内的pH通常维持在_____之间,直接起调节作用的是血液中的______物质。
Ⅱ.某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,主要实验步骤如下:
分别加入25mL实验材料→测pH→滴加5mL0.1mol/L的HCl溶液、摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。试回答下列有关问题:
(5)实验开始时都应测量三种材料的pH,其目的是_____。
(6)该同学用如图所示曲线来预期探究结果,试回答:
a.预期结果中明显不符合科学的是_____组,理由是_____。
b.实验中清水组和缓冲液组起______作用。实验可以得出的结论是_____。
(7)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本探究实验还应该补充_____。
22. 图甲表示膝跳反射的结构基础,A、B、C为突触,图乙为人体内传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。请分析回答下列问题:
(1)反射是神经系统最基本的活动形式,其结构基础是_____。
(2)某一患者由于失足从高处坠落而受伤,受伤后,有排尿活动但不受控制,医生诊断为胸腰段脊柱脊髓受损,由此推测该患者_____(填“有”或“无”)膝跳反射,大脑皮层_____(填“有”或“无”)感觉。
(3)如果刺激图甲中1处,动作为踢小腿,该过程中突触后膜电位转变为“内正外负”的突触有_____(填字母)。该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(4)图乙中突触小泡与[ ]_____融合并释放神经递质,在[ ]_____上有神经递质的特异性受体,对神经递质的识别起重要作用。该受体又是一种通道蛋白,神经递质与受体结合后可引起突触后膜电位变化,从而使下一个神经元_____。由图乙分析可知,作用结束后,神经递质的去路是_____。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是_____。
(5)现有以下几种与神经调节有关的物质及其作用机理。请回答下列问题。
a.河豚毒素:抑制Na+通道的打开;
b.烟碱:与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开突触后膜Na+通道;
c.某种有机磷农药:抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性;
d.肉毒素:阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放。
阿尔茨海默病是一种老年性疾病,致病原因主要是突触间隙中乙酰胆碱含量显著减少,可用上述物质_____进行治疗。
23. 科研人员对哺乳动物如何调控苦味和甜味的味觉感知进行了以下研究。
(1)给小鼠吸食不同口味的液体,并记录小鼠的舔舐次数,如图1。
①单独喂食甜味剂或苦味剂时,特定的味觉分子会刺激味蕾产生___________,传递到__________的特定中枢形成味觉,进而通过脑干r区特定神经元调控舔舐行为。
②与I、Ⅲ组相比较,Ⅱ组小鼠的舔舐次数_____________,推测苦味对于甜味可能具有一定的抑制作用。
(2)为进一步探究苦味对于甜味的抑制效应及其调控机制,科学家对小鼠进行饲喂和刺激特定脑区(如图2)。检测位于脑干r区的S神经元和C神经元膜电位变化,处理及结果见下表。
组别
饲喂小鼠
刺激特定脑区
神经元兴奋程度
苦味中枢
X区
S神经元
C神经元
1
饲喂甜味剂
不刺激
不刺激
-
+
2
刺激
不刺激
+
-
3
不刺激
刺激
-
-
4
饲喂苦味剂
不刺激
不刺激
+
-
5
刺激
不刺激
++
-
6
不刺激
刺激
+
-
注:+表示兴奋,++表示兴奋增强,-表示不兴奋。
①比较1组和4组的实验结果,说明脑干r区的S和C神经元分别对____________作出响应。
②分析1、2、3组,可得出的结论是:苦味中枢和X区对S神经元的作用分别为____________(填下列选项字母),苦味中枢和X区对C神经元分别起______________作用(填下列选项字母)。(a.兴奋;b.抑制;c.没有作用)
③科研人员注射抑制剂抑制苦味中枢至×区的神经传递,重复(1)中实验,结果为Ⅱ组接近Ⅰ组结果,显著高于Ⅲ组,说明_____________。
(3)综合上述实验结果,可以建立苦味中枢对脑干r区的反馈调节机制。如图中箭头“→”连接具有调节关系的区域或神经元,请判断括号中①②③标记的作用效果分别应为_____________(序号处填“+”或“-”:“+”表示促进、“-”表示抑制)
(4)甜味通常表明该物质可以食用、具有高能量,而苦味则代表该物质可能有毒性。从进化与适应的角度分析,动物形成苦味对甜味存在抑制的调节机制,其意义是:当甜味中掺入苦味时,____________,有利于生存和繁衍。
24. 河豚毒素(TTX)和四乙胺(TEA)分别是不同离子通道特异性阻滞剂,为探究其作用机理,科研人员以巨型枪乌贼巨大神经轴突为材料,通过在神经纤维上施加一定强度的刺激,并借助电压钳技术测定了神经细胞膜上电流变化情况,实验结果如图1所示(已知电流的方向与正离子的流动方向是一致的)。
(1)图1实验中自变量是_________。由A组实验发现,正常情况下,在外界适宜的刺激下,神经细胞膜上先后产生了流向_________和_________的电流。
(2)A组实验是B组和C组的对照,S1段电流形成的主要原因是_________。该实验结果说明了_________。
(3)图2为在外界适宜的刺激下,受刺激部位神经细胞膜两侧电位变化。图1中g点对应于图2中的_________点,决定图2中动作电位峰值(点)大小的主要因素是细胞外_________浓度。
(4)为了验证(3)中观点,科学家们分别用海水、1/3海水+2/3等渗葡萄糖溶液。7/10海水十3/10等渗葡萄糖溶液处理神经细胞,然后在神经纤维上相同位点施加等强度的刺激,检测并记录神经细胞膜两侧电位变化,结果如图3。海水中加入等渗葡萄糖溶液的主要目的是_________,其中2号曲线所对应的处理方式是_________,根据以上3组实验结果可以得到的结论是_________。
(5)河豚鱼肉质鲜美,但是食用河豚鱼中毒事件常有发生,患者往往会出现全身多处肌肉麻痹,甚至呼吸和心跳衰竭等症状,请结合上述材料分析食用河豚鱼使人中毒的机理是_________,使得肌肉无法收缩。
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扬州市第一中学2024-2025学年第一学期
10月教学质量调研评估
高二生物
(满分:100分 时间:75分钟)
一、单项选择题(共15题,每题2分,计30分)
1. 下列关于人体内环境及其稳态的叙述正确的是( )
A. 小肠绒毛上皮细胞生活的内环境为组织液和肠液
B. 人体内环境中的K+浓度高于细胞内液中的K+浓度
C. 氨基酸、神经递质、葡萄糖、呼吸酶等属于内环境的成分
D. 体液由细胞内液和细胞外液构成,细胞内液多于细胞外液
【答案】D
【解析】
【分析】内环境中的物质: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:水分、尿素等。
【详解】A、肠液不属于内环境,小肠上皮细胞生活的内环境是组织液,A错误;
B、人体内环境中的K+浓度低于细胞内液中的K+浓度,B错误;
C、呼吸酶分布在细胞内,不属于内环境的成分,C错误;
D、体液包括细胞内液和细胞外液,其中细胞内液大约占2/3,细胞外液大约占1/3,即细胞内液多于细胞外液,D正确。
故选D。
2. 如图为人体体液各成分之间的相互联系,可实现营养物质和代谢废物的交换,下列相关叙述错误的是( )
A. 毛细血管壁细胞生活的内环境是b和d
B. 体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是c
C. d中的葡萄糖进入组织细胞参与氧化分解至少需要穿过3层膜
D. d与b、c在成分及含量上最大的区别是蛋白质含量较高
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,a、b、c、d代表的体液分别是细胞内液、组织液、淋巴液和血浆。
【详解】A、毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液,A正确;
B、体力劳动后手掌磨出的水疱中主要成分是组织液,B错误;
C、血浆中的葡萄糖进入组织细胞至少需要穿过三层膜(两层毛细血管壁细胞细胞膜、一层组织细胞细胞膜),C正确;
D、血浆较组织液和淋巴液在含量上最大的区别是蛋白质含量较高,D正确。
故选B。
【点睛】
3. 下列对镰状细胞贫血患者内环境的描述,正确的是( )
A. 该患者内环境中含有葡萄糖,但不含蛋白质
B. 该患者的内环境中组织液与血浆之间可相互转化
C. 该患者内环境的pH应比正常人的略微偏大
D. 该患者对低氧环境的适应能力要比正常人的强
【答案】B
【解析】
【分析】内环境是由细胞外液构成的液体环境,包括组织液、血浆、淋巴液等。全身的细胞外液是一个有机的整体,血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁相互交换物质,组织液可以通过毛细淋巴管壁进入淋巴管形成淋巴液,淋巴液可以通过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入血浆。
【详解】A、该患者的内环境中既有蛋白质又有葡萄糖,A错误;
B、血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁相互交换物质,B正确;
C、镰刀型细胞贫血症患者的红细胞运输氧的能力降低,由于缺氧,导致细胞无氧呼吸加强,产生的乳酸增多,内环境pH会比正常人略低,C错误;
D、该患者由于运输氧气的血红蛋白减少,所以对低氧环境的适应能力要比正常人的弱,D错误。
故选B。
4. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的有( )
A. e表示泌尿系统
B. 在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
C. 某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
D. 某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
【答案】D
【解析】
【分析】内环境稳态指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;内环境稳态是在神经-体液-免疫网络下调节的。内环境的稳态包括化学成分和理化性质的相对稳定状态。分析题图,a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴(液),d是消化系统,e是泌尿系统,f是呼吸系统。
【详解】A、e可将尿素和水排出体外,表示泌尿系统,A正确;
B、a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴液,a血浆中蛋白质含量最多,B正确;
C、a中含有缓冲物质,可和酸性或碱性物质发生反应,使内环境pH不会发生太大变化,C正确;
D、过敏可引起毛细血管通透性增大,导致血浆渗透压降低,进而引起组织水肿,即是b的含量增多,a的含量减少,D错误。
故选D。
5. 下列关于人体神经系统组成的叙述中,不正确的是( )
A. 人体神经系统是由中枢神经系统、周围神经系统和自主神经系统组成
B. 脑神经和脊神经分布于人体全身各处,组成周围神经系统
C. 脑和脊髓在结构上紧密联系,共同构成人体的中枢神经系统
D. 神经细胞能够完成各项复杂功能,离不开神经胶质细胞对其的支持、保护、修复和营养等作用
【答案】A
【解析】
【分析】神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;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。神经系统的结构和功能的基本单位是神经元。
【详解】A、人体神经系统是由中枢神经系统和周围神经系统,A错误;
B、外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,B正确;
C、脑和脊髓在结构上紧密联系,共同构成人体的中枢神经系统,C正确;
D、神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能,D正确。
故选A。
6. 下列关于自主神经系统的描述,正确的是( )
A. 自主神经系统中既有传入神经,也有传出神经
B. 自主神经系统属于脊神经,其活动不受脑中高级中枢的控制
C. 交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
D. 当机体处于紧张、焦虑和兴奋等活动状态时,交感神经活动占优势
【答案】D
【解析】
【分析】1、交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
2、交感神经和副交感神经的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,副交感神经受到抑制的,而交感神经受是兴奋的,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,副交感神经是兴奋的,而交感神经受到抑制,即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、自主神经系统是传出神经,A错误;
B、自主神经系统属于脊神经和脑神经,其活动受脑中高级中枢的控制,B错误;
C、交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,交感神经抑制胃肠蠕动,副交感神经促进胃肠蠕动,C错误;
D、当机体处于紧张、焦虑和兴奋等活动状态时,副交感神经受到抑制的,而交感神经受是兴奋的,交感神经活动占据优势,D正确。
故选D。
7. 如图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中兴奋传递的方向是④③②①
B. 刺激该反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反射活动
C. 刺激图中②③任一部位,都不能引起反射
D. 当图中④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
【答案】B
【解析】
【分析】图中①是效应器,②是传出神经,③是传入神经,④是感受器;人体神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成;兴奋在反射弧上单向传递,兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、在图示反射弧中,有神经节的为传入神经,即③为传入神经,②为传出神经,④为感受器,①为效应器,因此,兴奋的传递方向为④③②①,A正确;
B、刺激传出神经也会引起效应器反应,但这种反应不属于反射,因为此过程未经过完整的反射弧,B错误;
C、反射活动离不开完整的反射弧,刺激②③任一部位,都不能引起反射活动,C正确;
D、当④受到刺激时,兴奋能传到神经中枢,从而使人体产生感觉,D正确。
故选B。
8. 下列关于条件反射和非条件反射的叙述,正确的是( )
A. 在“望梅止渴”这种非条件反射中,唾液腺属于效应器
B. 刚进入寒冷环境时发生的骨骼肌不自主战栗是一种条件反射
C. 某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉不属于反射
D. 某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手不需要大脑皮层参与的条件反射
【答案】C
【解析】
【分析】出生后无须训练就具有的反射,叫做非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫做条件反射。
【详解】A、传出神经末梢及其支配的唾液腺,在“望梅止渴”这种条件反射的反射弧中作为效应器,A错误;
B、刚进入寒冷环境时发生的骨骼肌不自主战栗是一种非条件反射,B错误;
C、感觉是大脑皮层的功能,但没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,C正确;
D、抽血时,看见针刺因害怕而缩手是需要大脑皮层参与的条件反射,D错误。
故选C。
9. 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】A
【解析】
【分析】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;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,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
2、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。
【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、若膜内电位为正时,氯离子内流不会使膜内外电位差增大,B错误;
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A。
10. 下图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列相关叙述错误的是
A. 丁区域的膜电位是K+外流形成的
B. 乙区域的动作电位是Na+内流形成的
C. 甲区域或丙区域可能刚恢复为静息状态
D. 将图中神经纤维置于低Na+环境中,动作电位将变大
【答案】D
【解析】
【分析】神经纤维未受刺激时,其电位为静息电位,即外正内负,受刺激时,神经纤维膜电位为动作电位,即外负内正.静息电位主要是由于钾离子外流形成的,动作电位主要是由于钠离子内流形成的。
【详解】图A中,丁区域的膜电位为外正内负,一定是静息电位,是由于钾离子外流形成的,A正确;乙区域的膜电位是外负内正,是动作电位,主要是由Na+内流形成的,B正确;甲区或丙区的膜电位都为外正内负,可能刚恢复为静息状态,C正确;图中神经纤维置于低Na+环境中,动作电位主要是由于Na+内流形成的,所以动作电位峰值将变低,D错误。
【点睛】本题关键需要记住静息电位(外正内负)是由K+内流形成,而动作电位(外负内正)是有Na+内流形成。
11. 在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. a兴奋则会引起b、c兴奋
B. b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C. a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D. 失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
【答案】C
【解析】
【分析】反射弧包括感受器(感觉神经末梢)→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。兴奋在神经纤维上的传导:①传导方式:局部电流或电信号或神经冲动。②传导特点:双向传导。兴奋在神经元之间的传递:①突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。②突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质等。③信号转换:电信号→化学信号→电信号。④兴奋传递特点:单向性(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)。⑤神经递质作用效果有两种:兴奋或抑制。
【详解】A、a兴奋后可能产生兴奋性神经递质,也可能产生抑制性神经递质,因此,a兴奋可能会引起b、c兴奋或抑制,A错误;
B、动作电位是由Na+快速内流产生的,B错误;
C、a和b释放的递质与突触后膜的特异性受体结合,引发离子通道通透性的改变,C正确;
D、脊髓反射的神经中枢位于脊髓,脑中的高级神经中枢能调控脊髓中的低级神经中枢。但失去脑的调控作用,脊髓反射活动的反射弧仍然完整,可以完成反射,D错误。
故选C。
12. 如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①-⑤代表结构。下列叙述正确的是( )
A. 图中④属于传入神经,⑤属于传出神经
B. 脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋导致膀胱缩小
C. 结构①、②中兴奋双向传递,结构③中兴奋单向传递
D. 膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。
3、人有意识的控制排便和排尿反射,表明脊髓里的神经中枢也是受大脑控制的。
【详解】A、由题图可知,④为支配膀胱的传出神经,⑤上有神经节,为传入神经,A错误;
B、脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,B正确;
C、在反射弧中,兴奋在神经纤维和突触中都是单向传递的,因此兴奋在结构①、②中也是单向传递的,C错误;
D、大脑皮层产生尿意的过程,没有经过完整的反射弧,不属于反射活动,D错误。
故选B。
13. 下图为反射弧的局部结构示意图,刺激b点(b点为电表②两接线端之间的中点)检测各位点电位变化。下列说法正确的是( )
A. 电表②的指针将不发生偏转,说明该刺激并没有引起神经冲动的产生
B. 肌肉收缩、①不偏转,可以说明兴奋在突触间是单向传递的
C. 刺激b点引起肌肉发生收缩反射
D. 图中有2个突触,兴奋经过突触处发生电信号→化学信号→电信号转换
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,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,因此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。兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、由于兴奋在神经纤维上是双向传导的,又b点为电表②两接线端之间的中点,因此两接线端同时兴奋,所以刺激b点电表②的指针不发生偏转,但不能说明该刺激并没有引起神经冲动的产生,A错误;
B、刺激b点,肌肉收缩、①不偏转,即兴奋可以由b传递到c,但不能由b传递到a,因此可以说明兴奋在突触间是单向传递的,B正确;
C、反射的产生必须通过完整的反射弧,刺激b点就会引起肌肉的收缩不属于反射,C错误;
D、神经末梢和肌肉接头处可看成一个突触,因此,图中有3个突触,兴奋经过突触处发生电信号→化学信号→电信号转换,D错误。
故选B。
14. 下列关于神经系统的分级调节的相关叙述,正确的是( )
A. 分辨精细的部位如手,在大脑皮层的代表区所占的面积比躯干的小
B. 大脑皮层通过对低级中枢不断调整,才能使机体的运动更加精准
C. 大脑皮层是主要由树突和轴突构成的薄层结构
D. 一侧大脑皮层中央前回下部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
【答案】B
【解析】
【分析】大脑皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关;对肢体运动的调节具有交叉支配的特征。
【详解】A、大脑皮层代表区范围的大小与躯体运动的精细复杂程度有关,分辨精细的部位如手,在大脑皮层的代表区所占的面积比躯干的大,A错误;
B、大脑皮层是躯体运动的最高级中枢,大脑皮层通过对低级中枢不断调整,才得以使机体的运动更加精准,B正确;
C、大脑皮层是主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构,C错误;
D、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,D错误。
故选B。
15. 表观遗传能通过甲基化等修饰方式调控学习和记忆,下列相关叙述错误的是( )
A. 长时记忆可能和突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关
B. 像DNA甲基化这类表观遗传会对表型产生影响,但不会遗传给后代
C. 短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关
D. 表观遗传不会改变DNA序列,且普遍存在于生物体的整个生命过程中
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】A、记忆是人脑的高级功能,长时记忆与新突触的建立有关,可能涉及突触形态及功能的改变,A正确;
B、DNA甲基化属于表观遗传,会对表型产生影响,该变异属于可遗传变异,会遗传给后代,B错误;
C、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,C正确;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,D正确。
故选B。
二、多项选择题(共4题,每题3分,漏选1分,错选0分,计12分)
16. 脑脊液为无色透明的液体,充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内,蛋白质含量较低,不含红细胞,但含有少量淋巴细胞。脑脊液属于细胞外液,正常脑脊液具有一定的压力,对维持颅压的相对稳定有重要作用。下列说法正确的是( )
A. 脑脊液不可能含有葡萄糖,不与血浆发生物质交换
B. 脑脊液及血浆中的CO2都属于内环境的组成成分
C. 脑脊液产生过多或循环通路受阻会导致颅内压升高
D. 大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低
【答案】BCD
【解析】
【分析】内环境是指细胞外液,主要包括组织液、血浆和淋巴,此外还有脑脊液等。内环境的主要成分是:水约占90%,蛋白质,无机盐,激素以及血液运送的物质(如氧气、二氧化碳、葡萄糖)和非蛋白质类含氮化合物(如尿素、尿酸、肌酸、肌苷、氨基酸、多肽、胆红素和氨气等)。
【详解】A、脑脊液属于细胞外液,向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,因此脑脊液也属于内环境的组成成分,含有葡萄糖,脑脊液是脑细胞与血浆进行物质交换的媒介,脑脊液也能与血浆进行物质交换,A错误;
B、脑脊液及血浆都属于细胞直接生活的内环境,因此脑脊液及血浆中的CO2都属于内环境的组成成分,B正确;
C、脑脊液产生过多或循环通路受阻会导致脑脊液增加,颅内压升高,C正确;
D、血浆中有缓冲物质,大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2会被血浆中的缓冲物质结合,不会使脑脊液pH明显降低,D正确。
故选BCD。
17. 心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制,交感神经释放的去甲肾上腺素作用于心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体,副交感神经释放乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型受体。某科研小组利用心得安和阿托品进行了相关实验(心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,阿托品是M型受体的阻断剂)。实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 交感神经释放的去甲肾上腺素属于激素,心肌细胞是其作用的靶细胞
B. 人们在遇到危险时,副交感神经会兴奋,心跳加快
C. 去甲肾上腺素与β-肾上腺素受体结合后,心肌细胞膜上的Na+通道开放
D. 交感神经和副交感神经的作用相抗衡,且副交感神经和交感神经对心脏的作用强度是等同
【答案】ABD
【解析】
【分析】阿托品是M型受体的阻断剂,注射阿托品会阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M型受体结合,使心肌细胞收缩受到的抑制作用减弱,心率加快;心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,注射心得安会阻断去甲肾上腺素和心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体结合,使心率减慢。
题图分析:注射阿托品和心得安前后对比可知,注射阿托品使心率加快,注射心得安使心率减慢,且减慢的幅度小于加快的幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用。
【详解】A、交感神经释放的去甲肾上腺素属于神经递质,心肌细胞是其作用的靶细胞,A错误;
B、交感神经兴奋可使心率加快,副交感神经兴奋可使心率减慢,人们在遇到危险时,交感神经会兴奋,心跳加快,B错误;
C、去甲肾上腺素与β-肾上腺素受体结合后,心肌细胞膜上的Na+通道开放,钠离子内流产生动作电位,心肌细胞收缩,C正确;
D、由图分析可知,注射阿托品后心率的变化幅度明显大于心得安,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用,可见副交感神经和交感神经对心脏的作用强度是不等同的,D错误。
故选ABD。
18. 俗语讲“积懒成笨”,这可能与大脑海马区突触在受到长时低频刺激后引起突触结构的改变,形成抑制效应有关,部分机制如下图。相关叙述正确的是( )
A. 突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,需要消耗ATP
B. 谷氨酸与去磷酸化的A受体结合后,Na+内流导致突触后膜兴奋
C. 谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起突触后膜上A受体减少
D. 受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应
【答案】ACD
【解析】
【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。神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【详解】A、谷氨酸是一种神经递质,突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,该过程需要消耗ATP,A正确;
B、由图可知,谷氨酸与磷酸化的A受体(A受体与磷酸基团结合的复合体)结合后会产生Na+内流的现象,导致突触后膜产生兴奋,B错误;
C、谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流一起细胞内PP2B PP1增加,PP2B PP1可以促进磷酸化的A受体的内吞,从而使突触后膜上A受体减少,C正确;
D、分析题意可知,大脑海马区突触在受到长时低频刺激后,A受体发生磷酸化,磷酸化的A受体被内吞,从而使谷氨酸的作用减弱,说明了受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应,D正确。
故选ACD。
19. 如图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图,图2表示Na+通道和K+通道的生理变化。其中图2中的甲~丙可以对应图1中的①~⑥。据图分析,下列说法正确的是( )
A. 图1③过程Na+进入细胞需要消耗能量
B. 图2中的乙和丙可分别对应图1中的③和⑤
C. 由图可知,神经元细胞膜外K+的内流是形成静息电位的基础
D. 适当降低细胞外液中的Na+浓度,图中④峰值会有所减小
【答案】BD
【解析】
【分析】神经细胞内K+明显高于膜外,而膜外Na+明显高于膜内。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子多于膜内,所以外正内负。受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,钠离子内流,使膜内阳离子浓度高于外侧,所以表现为内正外负。之后,在膜上由于存在钠钾泵,在其作用下,将外流的钾离子运输进膜内,将内流的钠离子运出膜外,从而成膜电位又慢慢恢复到静息状态。
【详解】A、图1中的③膜电位上升,原因是钠离子大量内流,其转运方式为协助扩散,不消耗能量,A错误;
B、图2中的乙和丙分别是Na+内流和K+外流,可分别对应图1中的③和⑤,B正确;
C、由图可知,神经元细胞膜外K+的外流是形成静息电位的基础,C错误;
D、动作电位的峰值与细胞内外钠离子浓度差有关,适当降低细胞外液的Na+浓度,细胞内外钠离子浓度差减小,则图1中④峰值会有所减小,D正确。
故选BD。
三、非选择题(共5题,计58分)
20. 下图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请分析问答下列问题
(1)图甲中a表示______,c表示______。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血液pH______,但乳酸可以与血液中的______发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)外界中的O2进入红细胞内共穿过______层生物膜。
(4)图乙中,B液为______,图乙中B液与A液成分上的主要区别是______,毛细淋巴管壁细胞生活的具体内环境是______(填字母)。
(5)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在_____调节网络下进行。
(6)图甲表明:______是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【答案】(1) ①. 消化系统 ②. 泌尿系统
(2) ①. 降低 ②. 碳酸氢钠(或缓冲物质)
(3)5 (4) ①. 血浆 ②. 血浆中蛋白质含量比较高 ③. A和C
(5)神经-体液-免疫
(6)内环境
【解析】
【分析】1、分析图甲:内环境通过a系统与外界进行气体交换,a是呼吸系统;外界的养料通过b系统进入循环系统,b是消化系统;代谢废物由c排出,c是泌尿系统、皮肤。
2、分析图乙:A液是组织液,B液是血浆,C液是淋巴。
【小问1详解】
分析图甲:内环境通过a系统与外界进行气体交换,a是呼吸系统;外界的养料通过b系统进入循环系统,b是消化系统;代谢废物由c排出,c是泌尿系统。
【小问2详解】
乳酸进入血液后,会使血液pH降低(或下降),但乳酸可以与血液中的缓冲物质(或NaHCO3 )发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
【小问3详解】
外界环境中的O2进入红细胞内至少需穿过肺泡壁(2层细胞膜)、毛细血管壁(2层细胞膜)、红细胞膜共5层膜。
【小问4详解】
图乙中,B液为血浆,与A液(组织液)相比,血浆中蛋白质含量比较高,毛细淋巴管壁细胞生活的具体内环境是淋巴(C)和组织液(A)。
【小问5详解】
内环境相对稳定的调节机制是神经-体液-免疫调节。
【小问6详解】
内环境是细胞和外界环境进行物质交换的媒介。
21. I.图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,请分析回答下列问题
(1)此图表示了细胞与周围环境的关系,其中毛细血管壁细胞生活的具体内环境是_____。(填标号)
(2)在一些病理条件下,血浆、组织液和淋巴三者的量都可能发生变化。请举出由于病理引起③增多的实例_____。
(3)若该图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多物质有_____。
(4)正常人②内的pH通常维持在_____之间,直接起调节作用的是血液中的______物质。
Ⅱ.某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,主要实验步骤如下:
分别加入25mL实验材料→测pH→滴加5mL0.1mol/L的HCl溶液、摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。试回答下列有关问题:
(5)实验开始时都应测量三种材料的pH,其目的是_____。
(6)该同学用如图所示曲线来预期探究结果,试回答:
a.预期结果中明显不符合科学的是_____组,理由是_____。
b.实验中清水组和缓冲液组起______作用。实验可以得出的结论是_____。
(7)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本探究实验还应该补充_____。
【答案】(1)②③ (2)营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等
(3)二氧化碳、尿素等
(4) ①. 7.35 - 7.45 ②. 缓冲
(5)获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较
(6) ①. 清水 ②. 清水中加入HCl后,溶液pH会明显下降,而不是几乎不变 ③. 对照 ④. 血浆具有维持pH相对稳定的功能
(7)增加一组用NaOH溶液进行实验(或增加用NaOH溶液处理血浆的实验步骤)
【解析】
【分析】据图分析,①是组织细胞;②是血浆;③是组织液;④是淋巴(液)。
【小问1详解】
据图所示,毛细血管壁细胞所生活的内环境包括了③组织液和②血浆。
【小问2详解】
营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等都可以导致③组织液增多。如营养不良导致血浆渗透压下降,血浆中更多的水等物质进入组织液,导致组织液增多,进而形成组织水肿;过敏反应导致毛细血管壁的通透性增加,进而导致组织液增多。
【小问3详解】
肝脏细胞会进行细胞代谢,代谢的产物有二氧化碳、尿素等,因此若该图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多物质有二氧化碳、尿素等。
【小问4详解】
正常人②血浆内的pH通常维持在7.35 - 7.45之间,直接起调节作用的是血液中的缓冲物质,如H2CO3和NaHCO3。
【小问5详解】
实验设计时要遵循对照原则,此实验是观察血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以在实验开始时都应预先测量pH,获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较。
【小问6详解】
a.清水组实验前呈中性,加入HCl溶液后,溶液pH应该下降,因此清水组预期结果明显不符合科学。
b.根据图中曲线可以分析,缓冲液组具有一定的维持pH相对稳定的能力,血浆组维持pH相对稳定的能力最强。由此可得知,实验中清水组和缓冲液一组起对照作用。通过对照实验可以得出的结论是血浆与缓冲液一样具有维持pH相对稳定的功能,且血浆的这种能力比较强。
【小问7详解】
血浆具有维持pH稳定的功能,设置实验时,可设置在酸性、中性和碱性等条件下观察血浆维持pH稳定的能力。本实验还需添加NaOH溶液,血浆pH仍可在一定范围内保持稳定,这样实验会更完善。
22. 图甲表示膝跳反射的结构基础,A、B、C为突触,图乙为人体内传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。请分析回答下列问题:
(1)反射是神经系统最基本的活动形式,其结构基础是_____。
(2)某一患者由于失足从高处坠落而受伤,受伤后,有排尿活动但不受控制,医生诊断为胸腰段脊柱脊髓受损,由此推测该患者_____(填“有”或“无”)膝跳反射,大脑皮层_____(填“有”或“无”)感觉。
(3)如果刺激图甲中1处,动作为踢小腿,该过程中突触后膜电位转变为“内正外负”的突触有_____(填字母)。该过程_____(填“属于”或“不属于”)反射。
(4)图乙中突触小泡与[ ]_____融合并释放神经递质,在[ ]_____上有神经递质的特异性受体,对神经递质的识别起重要作用。该受体又是一种通道蛋白,神经递质与受体结合后可引起突触后膜电位变化,从而使下一个神经元_____。由图乙分析可知,作用结束后,神经递质的去路是_____。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是_____。
(5)现有以下几种与神经调节有关的物质及其作用机理。请回答下列问题。
a.河豚毒素:抑制Na+通道的打开;
b.烟碱:与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开突触后膜Na+通道;
c.某种有机磷农药:抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性;
d.肉毒素:阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放。
阿尔茨海默病是一种老年性疾病,致病原因主要是突触间隙中乙酰胆碱含量显著减少,可用上述物质_____进行治疗。
【答案】(1)反射弧 (2) ①. 有 ②. 无
(3) ①. AB ②. 不属于
(4) ①. ① 突触前膜 ②. ② 突触后膜 ③. 兴奋或抑制 ④. 被降解 ⑤. 短时间内释放大量神经递质使突触后膜产生电位变化,有利于神经冲动快速传递
(5)b
【解析】
【分析】1、根据题意和图示分析可知:图甲中1是传入神经纤维上的实验位点,2是传出神经纤维上的实验位点。
2、图乙表示突触前膜,通过胞吐释放神经递质,其中细胞X是突触前神经元,细胞Y是突触后神经元;蛋白M表示神经递质的受体,能够与神经递质特异性结合,同时还是钠离子通道;突触间隙中的神经递质降解酶可以将神经递质降解,使得神经递质灭活。
【小问1详解】
反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分,是反射活动完成的结构基础。
【小问2详解】
患者失足从高处坠落,有排尿活动但不受控制,是因胸腰段脊柱脊髓受损,导致脊髓中的低级中枢与大脑中的高级中枢之间失去联系,高级中枢无法控制低级中枢,低级中枢也无法将兴奋传递到高级中枢,使高级中枢(大脑皮层)无法产生感觉。膝跳反射中枢是位于脊髓胸腰段之下的低级中枢,没有受到损伤,故推测该患者有膝跳反射。
【小问3详解】
图甲中1是传入神经纤维上的实验位点,刺激图甲中1处,产生的兴奋能传递到A、B、C所在的突触结构,使A、B所在突触的后膜兴奋,电位转变为“外负内正”,此时伸肌收缩。该过程没有完整反射弧的参与,不属于反射。
【小问4详解】
据图乙分析可知,①是突触前膜,与突触小泡融合后,能释放神经递质,神经递质与②突触后膜上的特异性受体结合,使突触后膜(下一个神经元)兴奋或抑制。神经递质发挥作用后,在神经递质降解酶的作用下降解。
【小问5详解】
a、河豚毒素:抑制Na+通道的打开,不能增加突触间隙中乙酰胆碱含量,不能改善症状,a错误;
b、烟碱:与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开突触后膜Na+通道,导致Na+内流,促进神经冲动在突触间的传递,b正确;
c、某种有机磷农药:抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性,不能增加突触间隙中乙酰胆碱含量,不能改善症状,c错误;
d、肉毒素:阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放,突触间隙中乙酰胆碱含量显著减少,不能改善症状,d错误。
故选b。
23. 科研人员对哺乳动物如何调控苦味和甜味的味觉感知进行了以下研究。
(1)给小鼠吸食不同口味的液体,并记录小鼠的舔舐次数,如图1。
①单独喂食甜味剂或苦味剂时,特定的味觉分子会刺激味蕾产生___________,传递到__________的特定中枢形成味觉,进而通过脑干r区特定神经元调控舔舐行为。
②与I、Ⅲ组相比较,Ⅱ组小鼠的舔舐次数_____________,推测苦味对于甜味可能具有一定的抑制作用。
(2)为进一步探究苦味对于甜味的抑制效应及其调控机制,科学家对小鼠进行饲喂和刺激特定脑区(如图2)。检测位于脑干r区的S神经元和C神经元膜电位变化,处理及结果见下表。
组别
饲喂小鼠
刺激特定脑区
神经元兴奋程度
苦味中枢
X区
S神经元
C神经元
1
饲喂甜味剂
不刺激
不刺激
-
+
2
刺激
不刺激
+
-
3
不刺激
刺激
-
-
4
饲喂苦味剂
不刺激
不刺激
+
-
5
刺激
不刺激
++
-
6
不刺激
刺激
+
-
注:+表示兴奋,++表示兴奋增强,-表示不兴奋。
①比较1组和4组的实验结果,说明脑干r区的S和C神经元分别对____________作出响应。
②分析1、2、3组,可得出的结论是:苦味中枢和X区对S神经元的作用分别为____________(填下列选项字母),苦味中枢和X区对C神经元分别起______________作用(填下列选项字母)。(a.兴奋;b.抑制;c.没有作用)
③科研人员注射抑制剂抑制苦味中枢至×区的神经传递,重复(1)中实验,结果为Ⅱ组接近Ⅰ组结果,显著高于Ⅲ组,说明_____________。
(3)综合上述实验结果,可以建立苦味中枢对脑干r区的反馈调节机制。如图中箭头“→”连接具有调节关系的区域或神经元,请判断括号中①②③标记的作用效果分别应为_____________(序号处填“+”或“-”:“+”表示促进、“-”表示抑制)
(4)甜味通常表明该物质可以食用、具有高能量,而苦味则代表该物质可能有毒性。从进化与适应的角度分析,动物形成苦味对甜味存在抑制的调节机制,其意义是:当甜味中掺入苦味时,____________,有利于生存和繁衍。
【答案】(1) ①. )兴奋/神经冲动 ②. 大脑皮层 ③. 显著低于Ⅰ组,与Ⅲ组相近
(2) ①. 苦味、甜味 ②. a、c ③. b ④. 苦味中枢通过X区抑制C神经元兴奋
(3)“+”“+”“-”
(4)甜味中掺入苦味物质时,苦味抑制甜味,使动物减少舔舐(远离苦味物质),从而使动物避免摄入潜在有毒物质
【解析】
【分析】反射发生的条件是具有完整的反射弧和足够强度的刺激,当感受器受到足够强度刺激是产生兴奋,兴奋依次传过感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。感觉是在大脑皮层中形成的。
【小问1详解】
①感受器受到刺激时产生兴奋,通过传入神经传到大脑皮层形成感觉。这里味蕾作为感受器能接受刺激产生兴奋,即特定的味觉分子会刺激味蕾产生兴奋,传递到大脑皮层的特定中枢形成味觉,进而通过脑干r区特定神经元调控舔舐行为。
②由图1可知,与Ⅰ、Ⅲ组相比,Ⅱ组小鼠的舔舐次数显著低于Ⅰ组,与Ⅲ组相近,说明苦味对于甜味可能具有一定的抑制作用。
【小问2详解】
①比较1组和4组的实验结果,饲喂甜味剂时C神经元兴奋,饲喂苦味剂时S神经元兴奋,说明脑干r区的S和C神经元分别对苦味、甜味作出响应。
②分析1、2、3组,以①作为参照,刺激苦味中枢时S神经元兴奋,C神经元不兴奋;刺激X区,S神经元、C神经元均不兴奋。说明苦味中枢可引起S神经元兴奋但X区无此效应,即苦味中枢和X区对S神经元的作用分别为a、c;苦味中枢和X区均可抑制C神经元兴奋,即苦味中枢和X区对C神经元的作用表现为b。
③当抑制剂抑制苦味中枢对X区的传递时,Ⅱ组舔舐次数增加,结合②结论,说明苦味中枢通过X区抑制C神经元兴奋。
【小问3详解】
根据实验结果可看出,苦味中枢可促进S区兴奋,同时可通过X区抑制C区兴奋,因此图中①②③处的符号依次为“+”、“+”、“-”。
【小问4详解】
甜味通常表明该物质可以食用、具有高能量,而苦味则代表该物质可能有毒性。动物形成苦味对甜味存在抑制的调节机制是神经调节。其意义在于甜味中掺入苦味物质时,苦味抑制甜味,使动物减少舔舐(远离苦味物质),从而使动物避免摄入潜在有毒物质,有利于生存和繁衍。
24. 河豚毒素(TTX)和四乙胺(TEA)分别是不同离子通道特异性阻滞剂,为探究其作用机理,科研人员以巨型枪乌贼巨大神经轴突为材料,通过在神经纤维上施加一定强度的刺激,并借助电压钳技术测定了神经细胞膜上电流变化情况,实验结果如图1所示(已知电流的方向与正离子的流动方向是一致的)。
(1)图1实验中自变量是_________。由A组实验发现,正常情况下,在外界适宜的刺激下,神经细胞膜上先后产生了流向_________和_________的电流。
(2)A组实验是B组和C组的对照,S1段电流形成的主要原因是_________。该实验结果说明了_________。
(3)图2为在外界适宜的刺激下,受刺激部位神经细胞膜两侧电位变化。图1中g点对应于图2中的_________点,决定图2中动作电位峰值(点)大小的主要因素是细胞外_________浓度。
(4)为了验证(3)中观点,科学家们分别用海水、1/3海水+2/3等渗葡萄糖溶液。7/10海水十3/10等渗葡萄糖溶液处理神经细胞,然后在神经纤维上相同位点施加等强度的刺激,检测并记录神经细胞膜两侧电位变化,结果如图3。海水中加入等渗葡萄糖溶液的主要目的是_________,其中2号曲线所对应的处理方式是_________,根据以上3组实验结果可以得到的结论是_________。
(5)河豚鱼肉质鲜美,但是食用河豚鱼中毒事件常有发生,患者往往会出现全身多处肌肉麻痹,甚至呼吸和心跳衰竭等症状,请结合上述材料分析食用河豚鱼使人中毒的机理是_________,使得肌肉无法收缩。
【答案】(1) ①. 对神经细胞的处理方式 ②. 胞内##膜内 ③. 胞外##膜外
(2) ①. Na+的内流 ②. 河豚毒素(TTX)是钠离子通道特异性阻滞剂、四乙胺(TEA)是钾离子通道特异性阻滞剂
(3) ①. d ②. Na+
(4) ①. 维持神经细胞内外渗透压的平衡 ②. 1/3海水+2/3等渗葡萄糖溶液 ③. 动作电位的峰值大小与神经细胞外液中Na+浓度呈正相关
(5)河豚鱼肉(毒素)通过阻断Na+的内流阻止神经冲动(动作电位)的产生
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,速度快;兴奋在神经元之间的传递是化学信号,存在时间上的延搁,速度较慢。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。
【小问1详解】
图1中,分别用了河豚毒素(TTX)和四乙胺(TEA)处理枪乌贼的粗大神经纤维,所以自变量是对神经细胞的处理方式;正常情况下(A图),先产生了内向电流,接着产生外向电流,所以产生了流向胞内和胞外的电流。
【小问2详解】
A组S1产生了内向电流,即动作电位,因此电流形成的主要原因是Na+的内流;B组中没有产生内向电流,所以河豚毒素(TTX)是钠离子通道特异性阻滞剂;C组没有产生外向电流(细胞内的K+会流向细胞外),所以四乙胺(TEA)是钾离子通道特异性阻滞剂.
【小问3详解】
图1A中的g点是内向电流停止,即动作电位达到峰值,因此对应图2的d点;动作电位是由于Na+内流引起的,所以决定动作电位峰值(点)大小的主要因素是细胞外Na+浓度。
【小问4详解】
葡萄糖溶液渗透压与细胞内溶液渗透压相等,因此其目的是维持神经细胞内外渗透压的平衡;
从曲线2中可以看出,动作电位峰值降低,结合处理方式,海水(Na+浓度最高,动作店电位值最大)、1/3海水+2/3等渗葡萄糖溶液(Na+浓度最低,动作电位最小),7/10海水十3/10等渗葡萄糖溶液(动作电位居中),因此曲线2对应的处理方式是1/3海水+2/3等渗葡萄糖溶液;三组实验说明了动作电位的峰值大小与神经细胞外液中Na+浓度呈正相关。
【小问5详解】
河豚毒素阻止了内向电流,即是钠离子通道特异性阻滞剂,因此食用河豚鱼使人中毒的机理是河豚鱼肉(毒素)通过阻断Na+的内流阻止神经冲动(动作电位)的产生。
【点睛】本题考查神经细胞膜电位变化的相关知识,理清兴奋在神经纤维上传导的过程,掌握静息电位和动作电位产生的原因,结合曲线进行分析是解答本题的关键。
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