第2章 神经调节(单元培优)-2025-2026学年高中生物选择性必修1人教版(2019)
2025-07-31
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31页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2章 神经调节 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 神经调节 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.10 MB |
| 发布时间 | 2025-07-31 |
| 更新时间 | 2025-07-31 |
| 作者 | 满天星状元教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53281243.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
单元培优 神经调节
一.选择题(共11小题)
1.(2025•四川)为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A.若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B.若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C.分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D.由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
2.(2025•湖南)机体可通过信息分子协调各组织器官活动。下列叙述正确的是( )
A.甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性
B.抗利尿激素和醛固酮协同提高血浆中Na+含量
C.交感神经兴奋释放神经递质,促进消化腺分泌活动
D.下丘脑释放促肾上腺皮质激素,增强肾上腺分泌功能
3.(2025•广东)临床上常采用体表电刺激诱发神经兴奋并检测相关指标,以用于神经病变的早期诊断和疗效评价,下列分析正确的是( )
A.刺激后神经纤维的钠钾泵活性不变
B.兴奋传导过程中刺激部位保持兴奋状态
C.神经纤维上Na+通道相继开放传导兴奋
D.兴奋传导过程中细胞膜K+通透性不变
4.(2025•北京)外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉约,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A.降低伤口处效应器的功能
B.降低脊髓中枢的反射能力
C.阻断相关传出神经纤维的传导
D.阻断相关传入神经纤维的传导
5.(2025•湖北)《中国睡眠研究报告(2023)》指出,长期睡眠不足会引发机体胰岛素敏感性下降、餐后血糖与脂肪代谢效率降低等问题,并伴随注意力不集中、短期记忆受损、免疫力下降等症状。下列关于长期睡眠不足的危害,叙述错误的是( )
A.影响神经元之间的信息交流
B.患高血脂、糖尿病的风险上升
C.可能导致与免疫相关的细胞因子分泌减少
D.导致体内二氧化碳浓度升高,血液pH下降
6.(2025•北京)为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B.左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C.MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D.MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
7.(2025•河北)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
8.(2025•江苏)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5﹣羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪细胞通过释放Leptin使5﹣羟色胺的合成减少属于体液调节
B.Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C.Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D.5﹣羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致Na+内流减少
9.(2025•山东)神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A.若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B.若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D.神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
10.(2025•安徽)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。如图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( )
选项
刺激a处
滴加乙酰胆碱
刺激b处
电表偏转
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
A
是
﹣
+
+
B
是
﹣
﹣
+
C
否
﹣
﹣
﹣
D
是
+++
+++
+
说明:“+”表示收缩;“﹣”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
A.A B.B C.C D.D
11.(2025•浙江)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生理溶液中进行实验。下列叙述正确的是( )
A.刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B.降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C.随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D.抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩
二.多选题(共1小题)
(多选)12.(2025•河北)研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是( )
A.①说明触觉产生于丘脑
B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射
C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统
D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少
三.实验题(共2小题)
13.(2025•湖南)气味分子与小鼠嗅细胞膜上特定受体结合,激活嗅细胞,嗅觉神经通路兴奋,产生嗅觉。激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快;而激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦。实验小鼠的嗅细胞、LDT和LHb脑区细胞可被特殊光源激活。A和C是两种气味完全不同的物品,小鼠嗅细胞M、嗅细胞X分别识别A、C中的气味分子。研究人员通过以下实验探讨脑的某些高级功能,实验如表。回答下列问题:
组别
处理
处理24h后放入观测盒中,记录小鼠在两侧的停留时间
足部反复电击
特殊光源反复刺激
嗅细胞M
LDT
LHb
对照
﹣
﹣
﹣
﹣
无差异
Ⅰ
√
√
﹣
﹣
较长时间停留在有C的一侧
Ⅱ
﹣
√
﹣
﹣
无差异
Ⅲ
﹣
﹣
√
﹣
无差异
Ⅳ
﹣
√
√
﹣
较长时间停留在有A的一侧
Ⅴ
﹣
﹣
﹣
√
无差异
Ⅵ
﹣
√
﹣
√
?
注:观测盒内正中间用带小孔的隔板分为左右两侧,分别放置物品A和C,小鼠可通过小孔在盒内自由移动。“﹣”表示未处理,“√”表示处理,两个“√”表示同时实施两种处理。
(1)当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是 和 。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是 。
(2)推测Ⅵ组的结果是 。
(3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,这与小鼠脑内储存的 不同有关。若要实现实验小鼠偏爱物品C,写出处理措施 (不考虑使用任何有气味的物品)。
14.(2025•山东)机体内环境发生变化时,心血管活动的部分反射调节如图所示。
(1)调节心血管活动的基本神经中枢位于 (填“大脑““脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时,机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张,从而使血压下降并恢复正常,该调节过程中, (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
(2)血压调节过程中,压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以 信号的形式向前传导;兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是 。
(3)已知血CO2浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。
实验目的:探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
实验步骤:①麻醉大鼠A和B;
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常;
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,大鼠A心率升高,可得出的结论是 (填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究另1类化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是 。
四.解答题(共4小题)
15.(2025•云南)经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图),其依据是“闸门控制学说”,“闸门”位于脊髓背角,传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号),这两类纤维分别以120m•s﹣1和2.3m•s﹣1的速度传导电信号,粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递信号。
回答下列问题:
(1)TENS作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜电位表现为 ,膜电位发生变化的机理是 。
(2)兴奋由大脑向肌肉传递的过程中,需通过突触传递信号,电信号传导到轴突末梢,突触小体内的 与突触前膜融合后释放 进入突触间隙,经扩散与突触后膜上的 结合后引起下一个神经元兴奋。
(3)能产生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,包括神经细胞、肌肉细胞和 等类型。
(4)TENS镇痛的原理是 。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是 。
16.(2025•河南)生物体的所有活细胞都具有静息电位,而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。回答下列问题:
(1)刺激神经元,胞外Na+内流使细胞兴奋,兴奋以 的形式沿细胞膜传导至轴突末梢,激活Ca2+通道,Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质。去除细胞外液中的Ca2+,刺激该神经元仍可触发Na+内流产生动作电位,释放的神经递质 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)最新研究发现某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示,刺激肿瘤细胞,记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示随着刺激强度的增大,动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是 。在体外培养条件下,用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞,使该细胞膜两侧的电位表现为 ,进而抑制其增殖生长。根据以上机制,若降低培养液中的K+浓度,可 (填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。
(3)若细胞间有突触结构,突触前细胞兴奋,突触后细胞可记录到相应的膜电位变化,细胞内C浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论,应选择图2中组 (填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验,简要写出实验思路及预期结果。
17.(2025•河北)运动过程中,人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多种适应性反应,以维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)运动时,自主神经系统中的 神经兴奋,支气管舒张,心跳加快,胃肠蠕动 ,体现了不同系统之间的协调配合。
(2)运动过程中,机体大量出汗,抗利尿激素分泌增多,该激素的作用是 。运动还可导致血糖消耗增加,机体中可直接促使血糖升高的激素有 (答出两种即可)。
(3)运动时,机体血压会适度升高,血液中的肾上腺髓质素(ADM)含量升高数倍。已知血管收缩可使血压升高,ADM可舒张血管。据此分析,运动时自主神经和ADM升高对血压的影响分别是 。
(4)研究发现高血压模型大鼠长期运动后,其安静状态下的ADM和ADM受体的量均明显升高。据此推测,血压偏高人群长期坚持锻炼的作用是 。
18.(2025•选择性)躯干四肢疼痛信息需依次经脊髓背根神经节、脊髓、丘脑三级神经元,传递至大脑躯体感觉皮层产生痛觉(如图1)。回答下列问题。
(1)局部组织损伤时,会释放致痛物质(缓激肽等),使感受器产生电信号。该信号沿图1所示通路传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程 (填“是”或“不是”)反射;该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换是 ;该信号也可以从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加强感受器活动,通过 (填“正反馈”或“负反馈”)调节造成持续疼痛。
(2)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其机制,进行的动物实验处理(表)及结果(图2)如下:
动物模型
分组
治疗处理
对照组:在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水
A
不治疗
疼痛模型组:在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂
B
不治疗
C
电针治疗
设置A组作为对照组的具体目的是 和 。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是 。
(3)镇痛药物通常分为麻醉性(长期或超量使用易成瘾)和非麻醉性。从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有 、 和抑制突触信息传递。若某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,以上镇痛疗法,不宜选择 。
单元培优 神经调节
参考答案与试题解析
一.选择题(共11小题)
1.(2025•四川)为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A.若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B.若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C.分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D.由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
【考点】兴奋在神经纤维上的传导.
【专题】探究性实验;归纳推理;对比分析法;实验探究能力.
【答案】A
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【解答】解:A、由图甲可知,运动神经元Y释放乙酰胆碱,运动神经元X释放谷氨酸,③培养液中是Y+肌,若在③培养液中加入谷氨酸,谷氨酸是X释放的神经递质,而③中没有X对应的受体等相关结构,所以肌收缩频率不会发生变化,A正确;
B、由图乙可知,②培养液中是X+肌,肌收缩频率较低,而④培养液是X+Y+肌,肌收缩频率较高,所以将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X,因为乙酰胆碱受体被阻断,Y释放的乙酰胆碱无法发挥作用,仅靠X释放的谷氨酸会使肌收缩频率降低,B错误;
C、②中是X+肌,④中是X+Y+肌,②中肌有一定收缩频率,说明X可以直接与肌发生功能上的联系,故不是必须通过Y,C错误;
D、从图乙可知,②中X+肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近,并没有明显增加,所以肌与神经元共培养时收缩频率不会均增加,D错误。
故选:A。
【点评】本题的知识点高等动物的神经调节的相关内容,解答此题结合图形和图表进行分析,难度一般。
2.(2025•湖南)机体可通过信息分子协调各组织器官活动。下列叙述正确的是( )
A.甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性
B.抗利尿激素和醛固酮协同提高血浆中Na+含量
C.交感神经兴奋释放神经递质,促进消化腺分泌活动
D.下丘脑释放促肾上腺皮质激素,增强肾上腺分泌功能
【考点】神经系统的结构;甲状腺激素分泌的分级调节;体液调节与神经调节的协调——水盐平衡调节.
【专题】正推法;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】A
【分析】当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。另外,当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
【解答】解:A、甲状腺激素可以促进神经系统发育,提高神经系统兴奋性,A正确;
B、抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,不能提高血浆中Na+含量,B错误;
C、交感神经兴奋释放神经递质,抑制消化腺的分泌活动,C错误;
D、下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了神经调节和体液调节的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
3.(2025•广东)临床上常采用体表电刺激诱发神经兴奋并检测相关指标,以用于神经病变的早期诊断和疗效评价,下列分析正确的是( )
A.刺激后神经纤维的钠钾泵活性不变
B.兴奋传导过程中刺激部位保持兴奋状态
C.神经纤维上Na+通道相继开放传导兴奋
D.兴奋传导过程中细胞膜K+通透性不变
【考点】兴奋在神经纤维上的传导;细胞膜内外在各种状态下的电位情况.
【专题】对比分析法;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】C
【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。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【解答】解:A、刺激后神经纤维兴奋产生动作电位,膜内外的钠钾离子浓度差发生变化,进而导致钠钾泵活性改变,A错误;
B、兴奋传导过程中刺激部位兴奋后会向未兴奋部位传导,刺激部位会恢复静息状态,B错误;
C、神经纤维上兴奋传导过程就是Na+通道相继开放产生动作电位的过程,C正确;
D、兴奋传导过程中涉及静息电位的恢复,细胞膜K+通透性会发生改变,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查兴奋在神经纤维上的传导的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力,难度适中。
4.(2025•北京)外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉约,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A.降低伤口处效应器的功能
B.降低脊髓中枢的反射能力
C.阻断相关传出神经纤维的传导
D.阻断相关传入神经纤维的传导
【考点】反射弧各部分组成及功能;兴奋在神经纤维上的传导.
【专题】归纳推理;正推法;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】D
【分析】反射活动的结构基础是反射弧: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。
【解答】解:感受器产生的神经冲动能通过传入神经传到神经中枢,再经过脊髓的白质上行传到大脑皮层,形成痛觉。故痛觉是在大脑皮层产生的,在伤口附近注射局部麻醉药能减轻患者疼痛,这是因为局部麻醉药通过阻断传入神经纤维的传导,使痛觉信号无法传递到大脑皮层。麻醉药作用于效应器、脊髓中枢、传出神经均不能减轻痛觉。故D正确,ABC错误。故选:D。
【点评】本题考查反射弧结构的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
5.(2025•湖北)《中国睡眠研究报告(2023)》指出,长期睡眠不足会引发机体胰岛素敏感性下降、餐后血糖与脂肪代谢效率降低等问题,并伴随注意力不集中、短期记忆受损、免疫力下降等症状。下列关于长期睡眠不足的危害,叙述错误的是( )
A.影响神经元之间的信息交流
B.患高血脂、糖尿病的风险上升
C.可能导致与免疫相关的细胞因子分泌减少
D.导致体内二氧化碳浓度升高,血液pH下降
【考点】兴奋在神经元之间的传递;血糖平衡调节;体液免疫;内环境的理化特性.
【专题】归纳推理;正推法;内环境与稳态;免疫调节;理解能力.
【答案】D
【分析】语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆与新突触的建立有关。
【解答】解:A、短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期睡眠不足导致注意力不集中、短期记忆受损,说明长期睡眠不足会影响神经元之间的信息交流,A正确;
B、由题干可知,长期睡眠不足会使机体胰岛素敏感性下降、餐后血糖与脂肪代谢效率降低,故患高血脂、糖尿病的风险上升,B正确;
C、长期睡眠不足还会伴随免疫力下降,可能导致与免疫相关的细胞因子分泌减少,C正确;
D、由于神经﹣﹣体液﹣—免疫调节共同作用,内环境能保持稳态,长期睡眠不足没有破坏内环境的稳态,一般不会直接导致体内二氧化碳浓度升高和血液pH下降,D错误。
故选:D。
【点评】此题考查了内环境的稳态、免疫、血糖调节等知识,难度一般。
6.(2025•北京)为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B.左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C.MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D.MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
【考点】神经系统的结构.
【专题】对比分析法;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】A
【分析】1、人体神经系统是由脑、脊髓和它们所发出的神经组成的。其中,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,组成中枢神经系统;脑神经和脊神经是神经系统的周围部分,组成周围神经系统。
2、神经元又叫神经细胞,是神经系统结构和功能的基本单位。
【解答】解:A、观察柱状图可知,与不吸食MA人群相比,偶尔吸食MA和长期吸食MA人群的左心室泵血能力都下降了,所以滥用MA会导致左心室收缩能力下降,A正确;
B、从题干和图中信息来看,是吸食MA导致左心室功能下降,而不是左心室功能下降导致吸食MA成瘾,B错误;
C、题干和图中并没有任何信息表明MA可以阻断神经对心脏活动的调节,C错误;
D、图中仅展示了吸食MA与左心室泵血能力的关系,并没有提及MA是通过破坏血管来影响左心室泵血功能的,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查神经调节的知识,分析题中图形获取有效信息是解题的关键。
7.(2025•河北)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
【考点】兴奋在神经纤维上的传导.
【专题】正推法;神经调节与体液调节;解决问题能力.
【答案】A
【分析】当I型细胞受CO2浓度升高刺激时,钾通道关闭,K+外流受阻,会使胞内K+浓度升高(不是降低),进而引发膜电位变化。
【解答】解:A、由图可知,CO2浓度升高刺激I型细胞时,钾通道关闭,K+外流受阻,会使胞内K+浓度升高(而非“降低”),进而引发膜电位变化,A错误。
B、题干提到“Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋”,若阻断I型细胞的Ca2+内流,神经递质无法释放,传入神经不能兴奋,呼吸调节通路被阻断,B正确。
C、CO2浓度升高(化学信号)刺激I型细胞后,经离子流动、神经递质释放,最终使传入神经产生电信号,实现了“化学信号→电信号”的转换与传递,C正确。
D、若CO2浓度升高,经I型细胞调节使呼吸加深加快,排出更多CO2,从而降低血液中CO2浓度;若CO2浓度降低,调节作用减弱。这一过程通过“结果反作用于初始刺激”维持CO2浓度相对稳定,属于负反馈调节,D正确。
故选:A。
【点评】本题通过具体生理调节通路,深度考查神经调节与稳态调节的知识关联,训练学生从分子机制层面理解生命活动的调控逻辑,是一道典型的“情境﹣知识融合”类题目,对提升知识迁移与深度分析能力极具价值。
8.(2025•江苏)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5﹣羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪细胞通过释放Leptin使5﹣羟色胺的合成减少属于体液调节
B.Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C.Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D.5﹣羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致Na+内流减少
【考点】兴奋在神经元之间的传递;体液调节与神经调节的比较.
【专题】正推法;神经调节与体液调节;解决问题能力.
【答案】B
【分析】体液调节是指体内的一些细胞能生成并分泌某些特殊的化学物质(如激素、代谢产物等),经体液(血液、组织液等)运输,到达全身的组织细胞或某些特殊的组织细胞,通过作用于细胞上相应的受体,对这些细胞的活动进行调节。
【解答】解:A、脂肪细胞分泌Leptin(属于体液中的化学物质),通过体液运输作用于靶细胞(图中突触前膜所在细胞),使5﹣羟色胺合成减少,属于体液调节,A正确;
B、Leptin是与突触前膜的受体结合,影响的是5﹣羟色胺的合成和释放,不会直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位,B错误;
C、由图可知,Leptin与突触前膜受体结合,使5﹣羟色胺合成和释放减少,而5﹣羟色胺是兴奋性神经递质,会影响兴奋在突触处的传递,C正确;
D、5﹣羟色胺是兴奋性递质,与突触后膜受体结合后,正常会导致Na+内流,若其合成和释放减少,与受体结合减少,会导致Na+内流减少,D正确。
故选:B。
【点评】本题将体液调节(Leptin的分泌与作用)和神经调节(突触结构、神经递质传递兴奋的机制)结合,考查学生对两大调节方式的理解及知识整合能力。
9.(2025•山东)神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A.若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B.若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D.神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
【考点】兴奋在神经纤维上的传导;细胞膜内外在各种状态下的电位情况.
【专题】归纳推理;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】B
【分析】1、神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:未受刺激时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
2、钠钾泵从膜内主动泵出3个Na+,从膜外主动泵入2个K+。
【解答】解:A、动作电位的幅度主要由细胞内外Na+浓度差决定。当细胞外Na+浓度增加时,Na+内流增多,从而导致动作电位的幅度增大,A正确;
B、静息电位主要由钾离子的外流形成,静息时膜对K⁺的通透性较高,而对Na⁺的通透性较低。当Na⁺通透性增加时,Na⁺会顺浓度梯度内流(胞外Na⁺浓度较高),导致膜内正电荷增多,使静息电位绝对值减小,B错误;
C、钠钾泵在维持细胞内外离子浓度差和膜电位方面起着关键作用,若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小,C正确;
D、峰电位的上升是由大量Na+快速内流形成,而峰电位的下降支主要是K+外流形成的,钠钾泵从膜内主动泵出3个Na+,从膜外主动泵入2个K+,因此神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查兴奋在神经纤维上的传导,需要学生掌握静息电位和动作电位的产生机制。
10.(2025•安徽)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。如图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( )
选项
刺激a处
滴加乙酰胆碱
刺激b处
电表偏转
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
腓肠肌收缩
A
是
﹣
+
+
B
是
﹣
﹣
+
C
否
﹣
﹣
﹣
D
是
+++
+++
+
说明:“+”表示收缩;“﹣”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
A.A B.B C.C D.D
【考点】兴奋在神经纤维上的传导;细胞膜内外在各种状态下的电位情况.
【专题】数据表格;模式图;神经调节与体液调节;解决问题能力.
【答案】A
【分析】静息时,神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正,该电位的形成与钾离子的外流钠离子的内流有关;兴奋时,神经纤维膜对钠离子通透性增加,使得刺激点处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。
【解答】解:由题干信息可知,兴奋性神经递质乙酰胆碱的释放依赖于细胞外液中的钙离子;刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩,说明坐骨神经受刺激产生兴奋释放的乙酰胆碱能作用于腓肠肌,使腓肠肌收缩。若细胞外液中去除钙离子,则影响乙酰胆碱的释放,但不影响电信号在神经纤维上传导,因此刺激a,电表偏转,腓肠肌不收缩;若滴加乙酰胆碱后,刺激a,电表偏转,腓肠肌收缩;刺激b,电表不偏转,腓肠肌收缩。
故选:A。
【点评】本题考查兴奋的产生、传导和传递的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
11.(2025•浙江)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生理溶液中进行实验。下列叙述正确的是( )
A.刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B.降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C.随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D.抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩
【考点】兴奋在神经纤维上的传导;兴奋在神经元之间的传递;细胞膜内外在各种状态下的电位情况.
【专题】正推法;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】D
【分析】静息状态时,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,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【解答】解:A、刺激腓肠肌,不能在坐骨神经上检测到电位变化,因为兴奋在突触处的传递是单向的,A错误;
B、降低生理溶液中Na+浓度,神经细胞膜两侧Na+浓度差减小,刺激神经纤维,其动作电位幅度减少,B错误;
C、在一定范围内随着刺激强度的增大,肌肉收缩的力度也相应增大,其原因是不同神经纤维兴奋所需的刺激强度阈值不同,随着刺激强度的增大,受刺激发生兴奋的神经纤维数量逐渐增加,引起效应器的反应强度也因此逐渐增加,C错误;
D、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,乙酰胆碱持续起作用,一定时间内腓肠肌持续收缩,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查神经调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
二.多选题(共1小题)
(多选)12.(2025•河北)研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是( )
A.①说明触觉产生于丘脑
B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射
C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统
D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少
【考点】神经系统的结构;反射的过程;条件反射与非条件反射;内分泌系统的组成和功能.
【专题】正推法;神经调节与体液调节;解决问题能力.
【答案】BC
【分析】感觉(如触觉)是在大脑皮层形成的,丘脑是感觉传导的中继站。条件反射是后天形成、需大脑皮层参与的反射;非条件反射是生来就有、由大脑皮层以下中枢参与的反射。
【解答】解:A、①中丘脑受损患者对皮肤触碰刺激无反应,是因为丘脑无法将触觉信息传导至大脑皮层,不能说明触觉“产生于”丘脑,A错误;
B、②中“看到食物引起唾液分泌”,是后天经学习形成的,有大脑皮层参与,属于条件反射,B正确;
C、外周神经系统包括脑神经和脊神经,负责传递感觉和运动信号。控制咀嚼和吞咽的传出神经(属于脑神经或脊神经范畴),属于外周神经系统,C正确;
D、受到惊吓时,机体通过神经系统(交感神经)影响内分泌,使肾上腺素分泌增加(以应对紧急情况,如心跳加快、呼吸急促等),而非“减少”,D错误。
故选:BC。
【点评】本题以“不同生理现象”为情境,综合考查神经系统结构(丘脑、外周神经)、反射类型(条件反射与非条件反射)、神经—体液调节关联(惊吓时肾上腺素分泌),覆盖多个考点,考查学生对神经调节知识的精准掌握与逻辑判断能力,是典型的“概念辨析+情境应用”类题目,对夯实基础、提升知识运用能力有很好的训练价值。
三.实验题(共2小题)
13.(2025•湖南)气味分子与小鼠嗅细胞膜上特定受体结合,激活嗅细胞,嗅觉神经通路兴奋,产生嗅觉。激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快;而激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦。实验小鼠的嗅细胞、LDT和LHb脑区细胞可被特殊光源激活。A和C是两种气味完全不同的物品,小鼠嗅细胞M、嗅细胞X分别识别A、C中的气味分子。研究人员通过以下实验探讨脑的某些高级功能,实验如表。回答下列问题:
组别
处理
处理24h后放入观测盒中,记录小鼠在两侧的停留时间
足部反复电击
特殊光源反复刺激
嗅细胞M
LDT
LHb
对照
﹣
﹣
﹣
﹣
无差异
Ⅰ
√
√
﹣
﹣
较长时间停留在有C的一侧
Ⅱ
﹣
√
﹣
﹣
无差异
Ⅲ
﹣
﹣
√
﹣
无差异
Ⅳ
﹣
√
√
﹣
较长时间停留在有A的一侧
Ⅴ
﹣
﹣
﹣
√
无差异
Ⅵ
﹣
√
﹣
√
?
注:观测盒内正中间用带小孔的隔板分为左右两侧,分别放置物品A和C,小鼠可通过小孔在盒内自由移动。“﹣”表示未处理,“√”表示处理,两个“√”表示同时实施两种处理。
(1)当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是 嗅觉神经通路 和 奖赏神经通路 。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是 嗅细胞 。
(2)推测Ⅵ组的结果是 较长时间停留在有C的一侧 。
(3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,这与小鼠脑内储存的 记忆 不同有关。若要实现实验小鼠偏爱物品C,写出处理措施 用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞 (不考虑使用任何有气味的物品)。
【考点】条件反射与非条件反射.
【专题】实验性简答题;神经调节与体液调节;实验探究能力.
【答案】(1)嗅觉神经通路 奖赏神经通路 嗅细胞
(2)较长时间停留在有C的一侧
(3)记忆 用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞
【分析】分析题意,气味分子与小鼠嗅细胞膜上特定受体结合,激活嗅细胞,说明嗅细胞是一种化学感受器。感受器受到刺激产生的兴奋,经过兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传导传递,传到大脑皮层,进而产生各种感觉。
【解答】解:(1)由表格可知,第Ⅳ组实验小鼠的嗅细胞M和LDT脑区细胞被特殊光源激活,处理24h后放入观测盒中,该组小鼠较长时间停留在有A的一侧,结合题意“激活嗅细胞,嗅觉神经通路兴奋,产生嗅觉。激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋”,说明当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是嗅觉神经通路和奖赏神经通路。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是嗅细胞M。
(2)分析表格,Ⅵ组嗅细胞M和LHb脑区细胞被激活,结合题意,激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦,而第Ⅰ组足部反复电击(使其痛苦)和激活嗅细胞M,小鼠较长时间停留在有C的一侧,则可推知第VI组实验小鼠会较长时间停留在有C的一侧。
(3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠因为激活的区域不同,其行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,是由小鼠脑内产生和储存的记忆不同引起的。结合题意,小鼠嗅细胞X识别C中的气味分子,激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快,故若要实现实验小鼠偏爱物品C,可对小鼠用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞。
故答案为:
(1)嗅觉神经通路 奖赏神经通路 嗅细胞
(2)较长时间停留在有C的一侧
(3)记忆 用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞
【点评】本题考查神经调节的相关知识,要求考生识记神经冲动的产生过程,正确分析题中实验的不同处理和对应结果,能结合所学知识作出准确解答。
14.(2025•山东)机体内环境发生变化时,心血管活动的部分反射调节如图所示。
(1)调节心血管活动的基本神经中枢位于 脑干 (填“大脑““脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时,机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张,从而使血压下降并恢复正常,该调节过程中, 交感神经 (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。
(2)血压调节过程中,压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以 电 信号的形式向前传导;兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是 传出神经末梢与心肌细胞形成突触,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜 。
(3)已知血CO2浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。
实验目的:探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。
实验步骤:①麻醉大鼠A和B;
②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常;
③测量注射药物X前后的心率。
结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,大鼠A心率升高,可得出的结论是 中枢 (填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究另1类化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是 向大鼠A尾部注射药物X,并观察大鼠A的心率变化 。
【考点】神经系统的结构;反射弧各部分组成及功能.
【专题】图文信息类简答题;神经调节与体液调节;实验探究能力.
【答案】(1)脑干;交感神经
(2)电;传出神经末梢与心肌细胞形成突触,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
(3)中枢;向大鼠A尾部注射药物X,并观察大鼠A的心率变化
【分析】1、脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
2、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。
【解答】解:(1)脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。当血压突然升高时,机体的压力感受器兴奋,经传入神经出递给神经中枢,神经中枢对信息进行加工处理,机体经副交感神经调节引起心率减慢、血管舒张,从而使血压下降并恢复正常,该调节过程中,交感神经的活动减弱。
(2)血压调节过程中,压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以电信号的形式向前传导;心肌细胞属于该反射弧的效应器,与传出神经构成突触,突触处兴奋的传递依靠神经递质的作用,而神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,因此兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递。这也是反射弧兴奋传导方向为单向的原因。
(3)已知血CO2浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器2种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。为探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。选取大小、年龄体重等均相同的大鼠,其步骤包括:①麻醉大鼠A和B;②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常;③测量注射药物X前后的心率。结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,由于大鼠A只有脑部血液与大鼠B循环,因此中枢化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究外周化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是向大鼠A尾部注射药物X,由于大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,鼠A头部以下血液循环不变,因此可以通过检测大鼠A的心率变化来验证外周化学感受器是否参与调节。如果外周化学感受器参与调节,则大鼠A的心率升高,如果不参与调节,大鼠A的心率不变。
故答案为:
(1)脑干;交感神经
(2)电;传出神经末梢与心肌细胞形成突触,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
(3)中枢;向大鼠A尾部注射药物X,并观察大鼠A的心率变化
【点评】本题考查了神经调节的相关实验,需要学生掌握反射弧的相关知识,提取题干信息答题。
四.解答题(共4小题)
15.(2025•云南)经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图),其依据是“闸门控制学说”,“闸门”位于脊髓背角,传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号),这两类纤维分别以120m•s﹣1和2.3m•s﹣1的速度传导电信号,粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递信号。
回答下列问题:
(1)TENS作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜电位表现为 外负内正 ,膜电位发生变化的机理是 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流 。
(2)兴奋由大脑向肌肉传递的过程中,需通过突触传递信号,电信号传导到轴突末梢,突触小体内的 突触小泡 与突触前膜融合后释放 神经递质 进入突触间隙,经扩散与突触后膜上的 特异性受体 结合后引起下一个神经元兴奋。
(3)能产生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,包括神经细胞、肌肉细胞和 某些腺细胞 等类型。
(4)TENS镇痛的原理是 电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号 。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是 在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激 。
【考点】兴奋在神经元之间的传递.
【专题】图文信息类简答题;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】(1)外负内正 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
(2)突触小泡 神经递质 特异性受体
(3)某些腺细胞
(4)电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号 在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激
【分析】兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间通过突触结构传递。
【解答】解:(1)在静息状态下,细胞膜的膜电位是外正内负;当兴奋时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使膜电位变为外负内正。
(2)当电信号传导到轴突末梢时,突触小体内的突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质进入突触间隙,神经递质经扩散与突触后膜上的特异性受体结合,从而引起下一个神经元兴奋。
(3)能产生动作电位的可兴奋细胞除了神经细胞、肌肉细胞外,还有某些腺细胞等。
(4)TENS镇痛的原理是电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激。
故答案为:
(1)外负内正 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
(2)突触小泡 神经递质 特异性受体
(3)某些腺细胞
(4)电刺激皮肤,使粗纤维兴奋,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递痛觉信号 在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激
【点评】本题考查神经调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
16.(2025•河南)生物体的所有活细胞都具有静息电位,而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。回答下列问题:
(1)刺激神经元,胞外Na+内流使细胞兴奋,兴奋以 电信号 的形式沿细胞膜传导至轴突末梢,激活Ca2+通道,Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质。去除细胞外液中的Ca2+,刺激该神经元仍可触发Na+内流产生动作电位,释放的神经递质 减少 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)最新研究发现某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示,刺激肿瘤细胞,记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示随着刺激强度的增大,动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是 动作电位幅度不变,细胞内Ca2+浓度逐渐增加 。在体外培养条件下,用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞,使该细胞膜两侧的电位表现为 外正内负 ,进而抑制其增殖生长。根据以上机制,若降低培养液中的K+浓度,可 抑制 (填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。
(3)若细胞间有突触结构,突触前细胞兴奋,突触后细胞可记录到相应的膜电位变化,细胞内C浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论,应选择图2中组 一 (填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验,简要写出实验思路及预期结果。 实验思路:刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。预期结果:刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
【考点】兴奋在神经纤维上的传导;兴奋在神经元之间的传递;细胞膜内外在各种状态下的电位情况.
【专题】图文信息类简答题;神经调节与体液调节;理解能力.
【答案】(1)电信号 减少
(2)动作电位幅度不变,细胞内Ca2+浓度逐渐增加 外正内负 抑制
(3)一 实验思路:刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。预期结果:刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
【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;兴奋时,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【解答】解:(1)兴奋在神经元上以电信号(神经冲动)的形式沿细胞膜传导;分析题意,Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质,即Ca2+是递质释放的关键信号,去除细胞外Ca2+后,突触小泡无法与突触前膜融合释放神经递质,因此释放量减少。
(2)据图1分析,随着刺激强度的增大,膜电位都是50mV左右,说明动作电位幅度不变,而细胞内Ca2+浓度不断升高;动作电位产生与钠离子内流有关,在体外培养条件下,用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞,则钠离子内流减少,导致动作电位产生受阻,使该细胞膜两侧的电位维持外正内负的静息状态;静息电位的产生与钾离子外流有关,若降低培养液中的K+浓度,会加大细胞内外的钾离子浓度差,从而导致静息电位绝对值增加,细胞不易兴奋,从而抑制肿瘤细胞增殖。
(3)本实验目的是验证肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流,而突触是神经元之间进行信息交流的结构,为验证上述结论,应选择彼此之间无接触,即无突触结构的类型,故应选择组一;实验假设是Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标,故可刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。由于实验假设是通过体液调节方式实现信息交流,且实验为验证试验,故预期结果:刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加。
故答案为:
(1)电信号 减少
(2)动作电位幅度不变,细胞内Ca2+浓度逐渐增加 外正内负 抑制
(3)一 实验思路:刺激组一中细胞1,检测细胞2、细胞3内Ca2+浓度变化。预期结果:刺激细胞1后,细胞2、细胞3内Ca2+浓度显著增加
【点评】本题考查神经调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
17.(2025•河北)运动过程中,人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多种适应性反应,以维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)运动时,自主神经系统中的 交感 神经兴奋,支气管舒张,心跳加快,胃肠蠕动 减慢 ,体现了不同系统之间的协调配合。
(2)运动过程中,机体大量出汗,抗利尿激素分泌增多,该激素的作用是 促进肾小管和集合管对水分的重吸收 。运动还可导致血糖消耗增加,机体中可直接促使血糖升高的激素有 胰高血糖素、肾上腺素 (答出两种即可)。
(3)运动时,机体血压会适度升高,血液中的肾上腺髓质素(ADM)含量升高数倍。已知血管收缩可使血压升高,ADM可舒张血管。据此分析,运动时自主神经和ADM升高对血压的影响分别是 升高血压、降低血压 。
(4)研究发现高血压模型大鼠长期运动后,其安静状态下的ADM和ADM受体的量均明显升高。据此推测,血压偏高人群长期坚持锻炼的作用是 产生更多的ADM及受体,可增强“扩血管、降血压”的效应,有助于降低静息血压,改善血管功能,维持血压稳定 。
【考点】神经系统的结构;血糖平衡调节;体液调节与神经调节的协调——水盐平衡调节.
【专题】正推法;体温调节、水盐调节与血糖调节;解决问题能力.
【答案】(1)交感 减慢
(2)促进肾小管和集合管对水分的重吸收 胰高血糖素、肾上腺素
(3)升高血压、降低血压
(4)产生更多的ADM及受体,可增强“扩血管、降血压”的效应,有助于降低静息血压,改善血管功能,维持血压稳定
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经脑神经自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。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。
【解答】解:(1)运动时,支配支气管舒张、心跳加快、胃肠蠕动减慢(因血液优先供应运动系统,胃肠活动暂时受抑制 )的交感神经兴奋。这些生理变化体现神经、呼吸、循环、消化等系统协同,保障机体适应运动需求,即不同系统间的协调配合。
(2)大量出汗后,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量,维持水平衡。运动导致血糖消耗增加时,可直接使血糖升高的激素有胰高血糖素(促进肝糖原分解 )、肾上腺素(促进肝糖原分解和非糖物质转化 )。
(3)运动时血压升高,自主神经(交感神经 )的作用:交感神经兴奋,使心跳加快、血管收缩(外周阻力增大 ),使血压升高。ADM是“可扩张血管”的物质,与血管收缩(使血压升高 )的作用相反,可缓解运动时过高的血压,维持血压相对稳定(即对血压的影响为扩张血管,降低血压 )。
(4)高血压模型大鼠长期运动后,静息状态下ADM(扩血管 )及ADM受体量均明显升高。推测血压偏高人群长期坚持锻炼的作用:产生更多的ADM及受体,可增强“扩血管、降血压”的效应,有助于降低静息血压,改善血管功能,维持血压稳定。
故答案为:
(1)交感 减慢
(2)促进肾小管和集合管对水分的重吸收 胰高血糖素、肾上腺素
(3)升高血压、降低血压
(4)产生更多的ADM及受体,可增强“扩血管、降血压”的效应,有助于降低静息血压,改善血管功能,维持血压稳定
【点评】本题以“运动时的机体调节”为情境,串联神经调节(自主神经 )、体液调节(抗利尿激素、血糖调节激素、ADM )等核心知识,考查知识的综合应用与逻辑推理。
18.(2025•选择性)躯干四肢疼痛信息需依次经脊髓背根神经节、脊髓、丘脑三级神经元,传递至大脑躯体感觉皮层产生痛觉(如图1)。回答下列问题。
(1)局部组织损伤时,会释放致痛物质(缓激肽等),使感受器产生电信号。该信号沿图1所示通路传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程 不是 (填“是”或“不是”)反射;该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换是 电信号→化学信号→电信号 ;该信号也可以从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加强感受器活动,通过 正反馈 (填“正反馈”或“负反馈”)调节造成持续疼痛。
(2)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其机制,进行的动物实验处理(表)及结果(图2)如下:
动物模型
分组
治疗处理
对照组:在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水
A
不治疗
疼痛模型组:在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂
B
不治疗
C
电针治疗
设置A组作为对照组的具体目的是 作为空白对照 和 排除注射操作等无关因素对实验结果的影响 。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是 C组与B组相比,P2X相对表达水平低,疼痛阈值高 。
(3)镇痛药物通常分为麻醉性(长期或超量使用易成瘾)和非麻醉性。从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有 抑制突触信息传递 、 抑制痛觉感受器产生兴奋 和抑制突触信息传递。若某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,以上镇痛疗法,不宜选择 麻醉性镇痛药物 。
【考点】反射弧各部分组成及功能;兴奋在神经元之间的传递.
【专题】模式图;信息转化法;神经调节与体液调节.
【答案】(1)不是;电信号→化学信号→电信号;正反馈
(2)作为空白对照;排除注射操作等无关因素对实验结果的影响;C组与B组相比,P2X相对表达水平低,疼痛阈值高
(3)抑制突触信息传递;抑制痛觉感受器产生兴奋;麻醉性镇痛药物
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放神经递质(化学信号),神经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。
【解答】解:(1)反射的完成需要经过完整的反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。局部组织损伤时,信号传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉,该过程没有经过传出神经和效应器,所以不是反射。当信号从一个神经元传递至下一级神经元时,在突触处,需经过电信号→化学信号→电信号的转换。因为该信号从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加强感受器活动,使疼痛持续,这种调节方式是正反馈调节(正反馈是指反馈信息与原输入信息起相同作用,使输出进一步增强的调节)。
(2)设置A组(在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水且不治疗)作为对照组,具体目的:一是提供正常状态下的参照,即作为空白对照,显示在没有致痛物质和治疗干预时大鼠的各项指标情况;二是排除注射操作等无关因素对实验结果的影响,因为B组和C组都有注射操作,A组同样进行注射(注射生理盐水)可以平衡这种操作带来的影响。从柱状图2分析,C组(电针治疗组)与B组(疼痛模型不治疗组)相比,C组的P2X相对表达水平低于B组,同时C组的疼痛阈值高于B组。由于疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,也就是疼痛阈值越高,痛觉敏感性越低,说明C组痛觉敏感性更低,且P2X表达水平低,所以推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用。
(3)从痛觉传入通路的角度分析,痛觉的产生涉及痛觉感受器接受刺激产生兴奋,然后兴奋通过传入神经传导等过程。药物镇痛可能的作用机理除了抑制突触信息传递,还可以是抑制痛觉感受器产生兴奋,这样就无法将痛觉信号传入神经中枢,从而起到镇痛作用。因为麻醉性镇痛药物长期或超量使用易成瘾,某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,如果使用麻醉性镇痛药物,容易成瘾,所以不宜选择麻醉性镇痛药物。
故答案为:
(1)不是;电信号→化学信号→电信号;正反馈
(2)作为空白对照;排除注射操作等无关因素对实验结果的影响;C组与B组相比,P2X相对表达水平低,疼痛阈值高
(3)抑制突触信息传递;抑制痛觉感受器产生兴奋;麻醉性镇痛药物
【点评】本题考查了神经调节的相关知识,掌握突触的结构和兴奋的传递过程是解题的关键。
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