内容正文:
专题03 人体的神经调节
6大核心考题猜想+必刷通关练
猜想1:神经调节的基础
1.高考期间有少数考生会因为过度紧张而出现心跳加速、消化不良,甚至呼吸急促的现象。下列叙述正确的是( )
A.消化不良是因为考试期间副交感神经占主导,抑制了胃肠的蠕动
B.交感神经和副交感神经属于传出神经,是由脑发出的不受意识控制的能支配内脏器官的神经
C.考试期间过度紧张,引起交感神经过度兴奋,导致心跳加快,呼吸急促
D.考试期间在交感神经和副交感神经的共同作用下,机体时刻处于兴奋状态,有利于提高成绩
2.打篮球是一种全身肌肉参与的协调运动,下列相关说法不正确的是( )
A.运动过程中交感神经占据优势,出现心跳加快、支气管扩张等现象
B.躲避敌方进攻时,大脑皮层可接受躯体运动神经传来的兴奋
C.大脑皮层可对脊髓、小脑进行调控,体现了神经系统的分级调节
D.运动员传球时,脑神经和脊神经部参与支配机体内脏器官
3.下列关于神经系统的说法,错误的是( )
A.神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成
B.高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用
C.当人体处于兴奋状态时,交感神经活动而副交感神经不活动
D.在神经系统中,神经元的数量少于神经胶质细胞的数量
4.关于神经系统的叙述,错误的是( )
A.膝跳反射中枢位于脊髓
B.人在面临紧急情况时,交感神经兴奋性占优势
C.组成神经系统的细胞是神经元
D.中枢神经系统是由脑和脊髓组成
5.有关人体自主神经系统的叙述,下列正确的是( )
A.自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成
B.自主神经在反射弧中被称为传入神经
C.支配内脏器官和腺体活动的神经不受脑的控制
D.人体紧张时,在交感神经的控制下瞳孔缩小
6.当某人突然处在非常危险的环境时,其体内的激素与神经调控情况应该是( )
A.副交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
B.交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
C.副交感神经兴奋,肠胃蠕动增强以促进营养吸收应对紧张环境
D.交感神经兴奋,支气管收缩减缓空气的刺激
7.如图是神经元结构模式图,结合图示分析下列叙述错误的是( )
A.图中的②是神经元的胞体
B.图中的⑤是树突的末梢,可把信息传向其他神经元、肌肉或腺体
C.图中信息的传导方向是③→②→④→⑤
D.图中的⑥为神经纤维
8.逃生演练中,某同学作出逃生反应的部分机制如图。下列叙述正确的是( )
警报声感受器X传入神经神经中枢传出神经肌肉收缩逃生
A.警报声感受器X位于人体肌肉内
B.若传出神经受损,听不到警报声
C.逃生反应有多个神经中枢参与
D.若传出神经受损,不影响肌肉收缩
猜想2:神经调节的基本方式
1.小萌听到上课铃声,立刻走进教室。该反射的结构基础和反射类型分别是( )
A.反射弧、非条件反射 B.反射弧、条件反射
C.脊髓、条件反射 D.大脑、非条件反射
2.如果支配左腿的传入神经及神经中枢完整,而传出神经受损,那么该左腿( )
A.能运动,针刺有感觉
B.能运动,针刺无感觉
C.不能运动,针刺有感觉
D.不能运动,针刺无感觉
3.如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,I、Ⅱ表示突触的组成部分),有关说法正确的是( )
A.正常机体内兴奋在反射弧中的传导只能是单向的
B.切断d刺激b,不会引起效应器收缩
C.兴奋在结构c和结构b的传导速度相同
D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
4.有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是( )
A.若不去掉头部,将观察不到搔扒反射
B.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
C.由于蛙腹部和脚趾尖都有效应器,刺激两处都会引发搔扒反射
D.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
5.人的排尿反射的神经中枢位于( )
A.大脑 B.小脑 C.脑干 D.脊髓
6.用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如如下表:
刺激部位
反 应
破坏前
破坏后
左后肢
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢不收缩
右后肢
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢收缩
上述结果表明,反射弧被破坏部分可能是( )
A.感受器 B.感受器和传入神经
C.传入神经和效应器 D.效应器
7.海洋中的鲸鱼偶然因蹭船艇摆脱藤壶,此后鲸鱼看到船艇会有意蹭船,上述过程中建立的反射类型及特点是( )
A.非条件反射 无需强化 B.条件反射 无需强化
C.非条件反射 需要强化 D.条件反射 需要强化
8.在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果传出神经受损伤,其他部分正常,感受器受到刺激后将表现为( )
A.有感觉,但肌肉无收缩反应 B.失去感觉,同时肌肉无收缩反应
C.既有感觉,又能运动 D.失去感觉,但能运动
9.当人看见酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电﹣化学﹣电”信号的转化
10.如图所示为小鼠恐惧反射的建立过程(先给予小鼠灯光刺激,随后给予电刺激)。小鼠刚建立该反射时,仅给灯光刺激,测得小鼠心率为P,若反复给小鼠灯光刺激而不给予电刺激,以后再给灯光刺激测得的小鼠心率为Q,则( )
A.P>Q B.P=Q C.P<Q D.无法判断
猜想3:兴奋在神经纤维上的传导
1.在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。如图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生兴奋的传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c处所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。下图是刺激前后的电位变化,相关推测正确的是( )
A.刺激前后a处膜内电位变化为负→正→负
B.兴奋传到b点时记录仪指针不发生偏转
C.兴奋传到a点时记录仪指针向左偏转
D.被损伤部位c处的膜外电位为正电位
3.如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.甲区域发生K+外流和Na+内流
B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
4.如图所示是神经纤维局部区域的膜电位示意图,下列说法正确的是( )
A.区域1处于动作电位
B.区域2处于静息电位
C.区域2的膜电位由 Na+内流形成
D.区域3的膜电位由 Na+内流形成
5.能引起组织细胞发生兴奋最小的刺激强度称为阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,低于这种强度的刺激叫阈下刺激。阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上少量Na+通道开放和Na+内流,这种局部细胞膜轻微的电位变化称为局部反应。两个以上的局部反应互相接近叠加的电位变化如图所示,下列说法正确的是( )
(注:阈电位指能促发动作电位的膜电位临界值)
A.兴奋的产生机制是Na+通道开放导致Na+通过主动运输内流
B.阈上刺激是神经细胞达到阈电位的必要条件
C.图中-70mV静息电位是以神经细胞膜内侧为参照,并将内侧定义为0mV
D.不同强度的阈下刺激会产生不同强度的局部反应
6.下图表示神经细胞膜上Na+、K+的两种运输方式,相关叙述错误的是( )
A.方式1属于自由扩散,有利于快速缩小细胞内外两种离子浓度差
B.方式2为主动运输,消耗的ATP来自于物质氧化分解释放的能量
C.通道蛋白和载体蛋白均具有专一性
D.方式2对维持细胞内外两种离子的分布具有重要意义
7.图中a、b、c为某一神经纤维上的三点,其中b为ac的中点,在c点的膜内外分别连接电流表的正负极。只在a点给予一适宜刺激和在a、c两点同时给予相同强度的刺激,电流表发生偏转的次数分别是( )
A.2次、2次 B.1次、2次 C.2次、1次 D.1次、1次
8.图1是测量离体神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的膜电位变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中B测出的电位大小相当于图2中A点的电位
B.若细胞外钠离子浓度适当降低,在适宜条件刺激下图2中A点下移
C.图2中B点钠离子通道开放,是由于乙酰胆碱与钠离子通道相结合
D.神经纤维的状态由B转变为A的过程中,膜对钾离子的通透性增大
猜想4:兴奋在神经元之间的传导
1.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向,其中不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图表示两个神经元连接成的神经兴奋传导通路示意图,图中字母表示相关的结构或刺激部位。下列相关叙述错误的是( )
A.只要给予①处或④处一刺激,该处神经元就能产生兴奋
B.图中的效应器由④的末梢和⑤共同构成
C.若用某种药物处理②处,可能引起③处大量Cl-进入突触后膜
D.③处可以发生电信号→化学信号→电信号的转变
3.如图为突触的结构示意图。如图中能识别神经递质的结构是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.某研究发现,环境温度升高使 AC 神经元的阳离子通道(TrpA1)被激活,阳离子内流导致AC神经元兴奋。该信号通过神经传导,最终抑制 PI 神经元兴奋,从而促进夜晚觉醒。具体过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A.AC神经元可接受高温刺激并以电信号—化学信号—电信号形式将兴奋传至DN1P神经元
B.抑制AC神经元中TrpAl基因的表达会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
C.某药物可促进突触间隙中CNMa的分解,从而减弱高温对夜晚睡眠质量的影响
D.DN1P神经元释放的递质CNMa与CNMa受体结合使PI神经元兴奋
5.如图为兴奋传递过程中电流表的指针偏转示意图,其中A处释放的是兴奋性神经递质,已知甲、丁中ac=bc,若刺激c处,则甲、乙、丙、丁中的电流表指针偏转次数分别为( )
A.0、2、2、0 B.2、2、2、0 C.0、2、1、0 D.2、2、1、0
6.下图所示为突触前膜释放的神经递质为去甲肾上腺素(NE)相关作用机制,临床上可用特定药物甲、乙抑制NE的去向,通过改变突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。据图分析下列有关叙述错误的是( )
A.神经冲动引起神经递质NE释放,实现电信号向化学信号转变
B.NE发挥作用后与受体分开,并被酶降解或通过突触前膜回收
C.药物甲、乙的作用导致突触间隙中的NE减少可缓解抑郁症状
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性引发电位变化
7.在下图三个相邻的神经元上接上两个灵敏电流表甲和乙(已知电流表指针由正电位向负电位方向偏转)。在a处给予适宜强度的刺激。下列说法正确的是( )
A.甲比乙先出现偏转,甲、乙均出现两次偏转
B.乙偏转两次,第二次电流表向左偏转
C.通过甲的偏转可以验证兴奋在神经纤维上双向传导,在神经细胞间单向传递
D.甲电流表会出现向右偏转,偏转原因是B处细胞膜外Na+内流导致膜电位变化
8.乙酰胆碱酯酶是生物神经传导中的一种关键酶,能催化突触间隙中乙酰胆碱的水解从而终止神经递质对突触后膜的兴奋作用,保证神经信号在生物体内的正常传递。研究发现,老年人体内的乙酰胆碱酯酶活性过高,认知和记忆等发生障碍,从而引发阿尔茨海默病(AD)。下列有关叙述错误的是( )
A.长期记忆可能与新突触的建立及乙酰胆碱等神经递质的作用有关
B.乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合,促使Na+通道打开,Na+内流
C.AD患者突触间隙中乙酰胆碱的存在时间比正常人长,兴奋传递效率提高
D.给AD患者注射乙酰胆碱酯酶抑制剂有助于缓解其认知和记忆障碍的症状
9.研究突触间作用关系时,进行如图6实验,结果如图。以下对轴突2所释放的神经递质的作用,推测正确的是( )
A.促进轴突1释放神经递质
B.抑制轴突1释放神经递质
C.与神经元M结合并使之兴奋
D.与神经元M结合并使之抑制
10.在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激或处理后,膜电位的变化曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.P点时用药物促使突触后膜通道开放,膜电位变化应为曲线Ⅰ
B.降低突触间隙中浓度;在P点给予适宜刺激,曲线Ⅱ会变为曲线Ⅳ
C.曲线Ⅱ的下降段是以被动运输方式外流所致
D.P点时用药物阻断突触后膜通道,同时给予适宜刺激,膜电位变化应为曲线Ⅲ
11.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中的甲可以对应图1中的①⑥。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1过程③Na+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,神经元细胞质膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
D.适当降低细胞外液的Na+浓度,图1中④峰值会有所增大
猜想5:神经调节的分级调节
1.下图为与排尿有关的反射弧示意图,相关分析错误的是( )
A.在图示反射弧中,背根是传入神经,腹根是传出神经
B.排尿时,由排尿中枢通过相关神经分别释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而将尿液排出体外
C.当尿液充盈使膀胱扩张时,膀胱壁内的牵张感受器产生的兴奋传至脊髓段产生“尿意”
D.正常人在没有合适的时机或场所时,能够憋尿,是因为排尿中枢受大脑皮层的控制
2.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图(a)中神经元①和②之间形成的突触,放大后的突触如图(b)所示。下列叙述正确的是( )
A.肺牵张反射弧的神经中枢只位于脑干
B.人体要屏住呼吸必须受到图(a)中脑干的调控
C.图(a)中大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是通过传出神经控制脊髓进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节
D.由图(b)可知,突触后膜位于神经元②的树突,所能完成的信号转换过程是电信号→化学信号→电信号的转化
3.如图为人排尿反射的反射弧结构简图,A是位于膀胱壁上的压力感受器,当尿液对膀胱壁的压力达到一定值时,A就会产生兴奋.方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓控制排尿的神经中枢.下列有关此生理过程的分析,正确的是( )
A.新生婴儿的A兴奋,就会引起E兴奋;正常成年人的A兴奋,E不一定兴奋
B.如果正常成年人的N兴奋,一定会引起E兴奋
C.若B受损,其他结构正常,此人的排尿反射不会发生障碍
D.若某人的M和N受到损伤,在其他结构正常的情况下,其排尿反射不会存在
4.如图表示人体排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列有关说法错误的是
A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激
B.兴奋在③处神经元之间传递时,信号转换是化学信号→电信号
C.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意
D.憋尿行为说明了脊髓的排尿中枢受大脑皮层调控
5.人体的神经调节
小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如下面左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,(填“无”或“有”)大脑是否有感觉 ,(填“无”或“有”)如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,(填“无”或“有”)大脑是否有感觉 。(填“无”或“有”)
(4)上面右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是( )
A.该神经元可以独立完成最基本的神经反射活动
B.神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C.②③④是突起,它们与①共同组成脑和脊髓的灰质区
D.长的突起外表包有髓鞘,可以减缓神经冲动的传导速度
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是( )
A.脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞分化
B.神经胶质细胞只存在于周围神经系统
C.某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D.神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
6.人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。运动中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,如伸肘动作的完成需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为完成伸肘动作在脊髓水平的反射弧的基本结构示意图。回答下列问题。
(1)图中反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的 。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)若感受器受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为 。伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是 ,使屈肌舒张。
(3)脊髓是调节机体运动的低级中枢, 是调节机体运动的最高级中枢。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控,这是神经系统的 调节,这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
7.中医是中国传统医学,源远流长,历史悠久,是中华民族的瑰宝之一,中医承载着中国古代人民同疾病作斗争的经验和理论知识,是在古代朴素的唯物论和自发的辩证法思想指导下,通过长期医疗实践逐步形成并发展成的医学理论体系。请回答有关问题:
(1)《黄帝内经·灵枢·五味》曰:“谷不入,半日则气衰,一日则气少矣。”中医理论认为,“气”的实质是人体活动时产生的能量。从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。下列说法错误的是( )
A.出现“气衰”的症状是因为机体能量供应不足
B.“谷”中储存能量的物质主要是糖类
C.正常情况下,人体细胞产生“气”的同时都有CO2产生
D.出现“气衰”症状时,机体肝糖原可以转化为葡萄糖
(2)中医视甘薯为良药,《本草纲目》记有“甘薯补虚,健脾开胃,强肾阴”。甘薯被人食用后不会转移到人体细胞内的糖是( )
A.核糖 B.淀粉 C.葡萄糖 D.脱氧核糖
(3)上火,是中医术语。一般认为“火”可以分为“虚火”和“实火”两大类。其中,火热邪气内侵、摄入辛辣过量、神经过度刺激、脏腑功能失调等可导致“实火”。下列说法错误的是( )
A.“实火”只会由外部因素引发
B.“实火”的实质是患者内环境稳态的失调
C.清淡饮食,适当补充水分在一定程度.上可缓解“实火”症状
D.中药治疗上火的机理可能与机体的免疫调节有关
(4)我国唐朝医学家甄立言在《占今录验方》里对糖尿病(中医称为“消渴症”)的症状进行了描述:“消渴,病有三:一渴而饮水多......二吃食多.....三多小便者......。”下列有关叙述错误的是( )
A.糖尿病患者表现为消渴是细胞外液渗透压升高的结果
B.糖尿病患者表现为“吃食多”是血糖代谢障碍的结果
C.糖尿病患者表现为“多小便”是饮水多的结果
D.糖尿病患者表现为消瘦是脂肪、蛋白质分解增多的结果
我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式--电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。
(5)穴位在被针刺时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 (填“传出”或“传入”神经),针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(6)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、肾上腺素增加,该过程属于( )
A.神经调节 B.体液调节
C.神经一体液调节 D.激素调节
(7)从免疫学的角度分析,LPS相当于 (①抗原/②抗体),巨噬细胞属于 (①免疫细胞/②淋巴细胞)(请在横线中填序号)。
(8)下列选项中,正确的有( )
A.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
B.电刺激通过神经一体液一免疫调节网络激活抗炎通路
C.可以通过检测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(9)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(10)利用毫针刺激一些穴位时,一般不会流血。若出现血肿现象,则原因可是 。
(11)图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。针灸治疗需要对针的粗细进行选择,判断依据是 。
8.自闭症谱系障碍为神经系统发育障碍性疾病,社交互动障碍是其核心损伤,研究发现自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠,研究者给小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1三箱社交装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间,一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。
(1)分析图2实验结果可得出 (编号选填)。
①野生型小鼠更偏好与同伴鼠相处,无社交障碍
②自闭症小鼠更偏好与空笼子相处,有社交障碍
③罗伊氏乳杆菌可明显改善自闭症小鼠的社交障碍
(2)进一步研究发现,罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠的社交行为。若要验证该观点,设计如下表的实验,请将表补充完整。“﹢”表示施加处理,“﹣”表示不施加处理。
组别
1组
2组
3组
4组
实验材料
野生型小鼠
A________
自闭症小鼠
自闭症小鼠
实验处理
喂食罗伊氏乳杆菌
﹣
﹣
﹢
C________
切断迷走神经中的传入神经
﹣
﹣
B________
﹢
结果
小鼠社交行为
社交正常
社交障碍
社交正常
D________
A B C D
最近有研究发现,由下丘脑合成、垂体释放的催产素也与自闭症患者的社交障碍关系密切,自闭症患者体内催产素水平偏低,且给予外源催产素,在患者和动物模型中都能缓解社交障碍。
(3)催产素在分娩中可促进子宫平滑肌收缩,在此过程中,催产素从释放部位达到靶细胞依次经过的内环境组成是 (选择编号并按正确顺序用箭头连接)。
①血浆②细胞内液③组织液④淋巴
(4)分娩时子宫平滑肌收缩,子宫壁感受器受到刺激后产生神经信号,最终由下丘脑传导到垂体,释放催产素加强子宫平滑肌收缩,促进分娩完成。分娩过程属于________。
A.拮抗调节 B.反馈调节
C.分级调节 D.神经和体液共同调节
(5)在头部运动的同时,眼睛能够反向运动,以保持视野稳定,这种反射称为前庭-眼反射(VOR),部分过程如图所示。自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,因此通过检测儿童的VOR可评估其是否忠自闭症。对此分析正确的是________。
A.VOR属于非条件反射,图示是反射弧
B.VOR活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR反应过度
D.图中的传出神经是自主神经
(6)研究发现,罗伊氏乳杆菌和催产素能共同影响自闭症个体的社交障碍,询问DeepSeek“罗伊氏乳杆菌和催产素如何共同影响自闭症小鼠的社交行为?”DeepSeek给出的观点之一是“罗伊斯乳杆菌可能通过激活肠道迷走神经信号,促进下丘脑释放催产素从而改善社交障碍”。在以上已有的研究基础上,写出实验的设计思路验证这一观点。可供选择的实验材料:同一品种的野生型小鼠、自闭症小鼠、切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠以及罗伊氏乳杆菌、催产素和三箱社交装置、其他必需材料等。
猜想6:人脑的高级功能
1.下列说法错误的是( )
A.学习和记忆是指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
B.记忆过程分成四个阶段,即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆
C.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用
D.短时记忆可能与新突触的建立有关
2.语言功能是人脑特有的高级功能,以下相关叙述,错误的是( )
A.学生进行外语考试时,需要大脑皮层H区等的参与
B.位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C.缩手反射的神经中枢在脊髓,产生痛觉的神经中枢在大脑皮层
D.大脑皮层言语区主要由神经元的胞体及树突构成
3.下列有关健康成年人脑功能的描述,正确的是( )
A.大脑皮层言语区的V区受损患者不能写字
B.控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层
C.控制身体平衡的中枢位于下丘脑
D.下丘脑不参与血糖平衡的调节
4.下列关于神经系统的分级调节和人脑的高级功能的叙述,正确的是( )
A.开心、兴奋等是人对环境作出的反应,是大脑的高级功能之一
B.长时记忆主要与神经元的活动以及相关神经元之间的联系有关
C.小脑中有许多维持生命活动必要的中枢,还与生物节律的控制有关
D.当专心作答试卷时,参与的高级中枢主要有大脑皮层H区和S区
5.“脑卒中”常因为脑部血管堵塞使得大脑某区损伤,导致躯体上下肢不能运动,但脊髓和四肢没有任何损伤。美国马斯克的科学家团队设想,如果将脑机接口微芯片装置植入一名“脑卒中”致下半身瘫痪的病人大脑中,当他想站立或者行走的时候,植入的电子设备能接收到他的“想法”并发出信号刺激下肢运动神经元,恢复自主运动能力。下列叙述错误的是( )
A.电子设备可能会将患者的大脑皮层与脊髓重新建立联系
B.下肢运动要在大脑皮层感觉中枢的控制下才能完成
C.躯体各部分的运动机能都在大脑皮层的第一运动区
D.脑机接口将来有可能让我们用“意念”控制设备
6.人体各部位的运动机能在大脑皮层运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,错误的是( )
A.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
B.大脑皮层中央前回底部受损,会使舌咽的运动功能出现障碍
C.手指传入神经上的神经冲动,可传到大脑皮层中央前回中间部
D.分辨精细的部分如手,在运动区所占的面积比躯干的大
7.当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级中枢是( )
A.语言中枢 B.躯体感觉中枢
C.躯体运动中枢 D.以上都是
8.《假如给我三天光明》作者海伦·凯勒以其非凡的人生闻名于世。海伦·凯勒在19个月大时由于急性脑充血导致失聪、失明。她失明、失聪的原因最可能是以下哪项结构在这次疾病过程中受到损伤( )
A.视细胞和耳蜗 B.视细胞和前庭器
C.视神经和听神经 D.视觉中枢和听觉中枢
1.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)焦虑是因过度担心而产生的一种烦躁情绪,很多学生都经历过考前焦虑,考前焦虑可能会让学生感到紧张不安、心跳加速、排尿增加,严重者甚至会出现消化不良、呼吸急促的情况。
(1)下列相关叙述错误的是 。
A.焦虑导致心跳加速与交感神经活动占优势有关
B.副交感神经占优势会抑制胃肠蠕动造成消化不良
C.情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平会升高
D.适量运动、自我调适以及心理咨询都可以缓解焦虑
如果过度紧张焦虑导致呼吸过于急促,可能造成身体排出过多的CO2;引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,.患者可通过反复屏气控制症状。
(2)下列叙述正确的是 。
A.若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
C.患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
D.患者也可以通过深呼吸放松缓解
研究发现,茶叶中的L一茶氨酸可以缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,其作用机理如图1所示。
(3)喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有 。(用编号和箭头排序)
①消化液②组织液③血浆④淋巴⑤细胞内液
(4)结合已学知识和图2中信息,分析L一茶氨酸起到放松和镇静作用的机理 。
高架十字迷宫是检测小鼠焦虑程度常用的装置,其由两个开放臂和两个封闭臂组成,这四个臂通过中间平台相连,整体结构被抬高至一定高度。这种设计巧妙地模拟了啮齿类动物在自然环境中面对开放与封闭空间时的选择情境。动物的本能驱使其避免暴露于开放且无遮挡的空间,这种对开放环境的恐惧和回避行为反映了其焦虑状态。焦虑程度较高的动物会减少进入开放臂的次数、深度以及停留时间。
(5)为验证喂食L—茶氨酸能改善焦虑症状,研究人员选择焦虑模型小鼠做了高架十字迷宫实验。请完善本实验的实验过程:
Ⅰ.取焦虑模型小鼠若干只,随机分为两组;
Ⅱ.第一组小鼠连续喂食7天一定量L—茶氨酸,第二组小鼠 。
Ⅲ.将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠 以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)结合本文材料,推断第一、二组小鼠在高架十字迷宫实验中的运动轨迹依次为图2中的 、 ,并推测第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平 (低于/等于/高于)第二组。
2.(23-24高二下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)篮球运动一次进攻的时间限制是24s,因此需要运动员在短时间内进行高强度运动,剧烈运动时心跳过快,血压升高;此时机体可以通过动脉压力反射来调节,使心率和血压恢复正常,其过程示意图如图1所示。
(1)进行剧烈运动时,交感神经活动占优势,心跳加快,血压升高,随后位于血管壁上的 (编号选填)感受刺激并产生兴奋,沿传入神经传导,引起副交感神经活动 ,使血压降低。
①感受器 ②传入神经 ③神经中枢 ④传出神经 ⑤效应器
(2)交感神经和副交感神经的作用通常是 (填“相同”或“相反”)的,其意义是 。
(3)离体心脏在营养液中可保持正常跳动。电刺激离体心脏的副交感神经可引起副交感神经释放物质甲,会抑制心脏跳动。为验证物质甲会影响心脏跳动,请在下表1中完成实验设计并预测实验结果。
实验组
对照组
材料
离体蛙心脏+营养液
离体蛙心脏+营养液
处理方法
向心脏灌注①
向心脏灌注等量的营养液
预期实验结果
②
心跳正常
①②分别是 、
高强度运动结束后运动员感到肌肉酸痛、疲劳。为减轻运动员高强度运动训练后的肌肉酸痛感,将24名运动员随机分成2组,训练结束后,实验组增加30min低强度整理运动,而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间(乳酸浓度下降一半时所用时间),结果如图2。
(4)据图2可知,实验组的乳酸半时反应时间低于对照组,说明30min整理运动可 (填“促进”或“抑制”)血清乳酸的消除。据此,请为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议:
(5)研究发现,葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中,进而在肝脏中重新转化为葡萄糖再释放到血液中,最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是 。
(6)科学家研究发现,尽管有乳酸等物质的干扰,人的血浆pH通常在7.35~7.45之间,其维持稳定的原因有__________。
A.血浆中过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外
B.神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2
C.小肠中的碱性物质与代谢产生的酸性物质的缓冲作用
D.H2CO3/NaHCO3等缓冲物质对血浆酸碱度的缓冲作用
3.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节)
(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则( )
A.瞳孔放大 B.尿意不强烈 C.胃肠蠕动加快 D.支气管舒张
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(4)下列选项中正确的是( )
A.电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路
B.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
C.可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(5)根据题意和所学知识判断,下列叙述正确的是( )(多选)
A.足三里穴位含有运动神经元末梢
B.去甲肾上腺素、肾上腺素会促进LPS的作用
C.交感神经和副交感神经的拮抗,可以是机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好的适应环境
D.用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿
(6)比较患者血检化验单中某些物质的测定值与参考值(内环境稳态值)之间的大小关系,是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是( )(多选)
A.神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态
B.人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态
C.内环境是指细胞内各细胞器所处的液态环境
D.剧烈运动产生乳酸,血浆PH急剧下降
(7)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(8)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。请问针灸治疗需不需要对针的粗细进行选择?判断依据? 。
4.(23-24高二上·上海某校·期中)肥胖与基因及环境密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术,发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达,会生成一种分泌性蛋白,被称之为瘦素(leptin)。
(1)研究发现,肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列,导致瘦素不能正常合成,突变后的序列是 ,这种突变 (填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
(2)瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多,其作用机理如图所示(图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)。下列说法错误的是( )
A.图中有3个突触,此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号
B.瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上
C.人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,此时神经元B兴奋,信号分子Y、Z释放增加
D.多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,推测其原因可能是瘦素受体异常
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是 ,体重低于父母的基因型为 。
(4)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代,表明 决定生物进化的方向。
人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖,即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定,而且还与第2号染色体上的M、m基因有关;R基因存在时不能形成黑皮素4受体,m基因纯合时不能形成阿黑皮素原,其机理如图甲所示。
(5)M与R基因的根本区别是 ,这两种基因传递遵循的遗传规律是 (填写编号)。
①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有
(6)图乙显示该家族的肥胖遗传系谱,其中I-1是纯合体,I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为 ,若II-4与其他家族中的正常女性(纯合体)婚配,生出严重肥胖男孩的概率是 。
5.(22-23高三·上海徐汇中学·期中)脑啡肽是一种神经递质,可以镇静、提高痛阈从而调节人体对痛的感觉。对它进行研究,可有利于人类进行非麻醉型镇痛。以下为脑啡肽的结构简式(不包括指示用的箭头、虚线和数字编号):
(1)脑啡肽是由氨基酸经肽键连接而成。图中表示肽键的是_______
A.① B.② C.③ D.④
(2)通过结构简式可知,脑啡肽是由 种不同的氨基酸形成的 肽。
脑啡肽经释放后,会作用在一些特殊的脑神经细胞上。这些脑神经的某个结构接受到脑啡肽刺激后,会进行一系列生理过程,从而达到镇痛作用。上述过程如图所示。
(3)由图可知,材料中的“某个结构”实际上是_______。
A.质膜 B.细胞壁 C.核糖体 D.细胞核
(4)该结构的基本骨架是① ;而在其上有② ,它的作用是保护和识别外界信息。
由图可知,脑啡肽作用于脑啡肽受体(阿片受体)上,然后激发某种离子的通道蛋白打开,使得该离子进入脑神经细胞,进而引起后续反应。
(5)这些受体的化学本质是_______。
A.蛋白质 B.脂肪 C.核糖核酸 D.脱氧核糖核酸
(6)以上过程可以体现“某个结构”具有_______的功能(多选)
A.保护细胞 B.信息交流 C.流动性 D.物质交换
(7)脑啡肽受体仅会接受脑啡肽这一化学信息,并不接受激素等其它化学信息的作用。据图分析,你认为产生这一现象的原因是: 。
P物质是一种小分子蛋白质,脑神经释放的P物质能够使人产生痛觉。而脑啡肽作用于脑神经后能够抑制P物质的释放,从而达到镇痛的目的。下方左图为脑啡肽作用机制简图,下方右图为能产生P物质的脑神经细胞中一部分结构的示意图。
(8)若要观察到示意图中的所有结构,需要用到的工具是_______
A.光学显微镜,因为图中有很多显微结构
B.电子显微镜,因为图中有很多显微结构
C.光学显微镜,因为图中有很多亚显微结构
D.电子显微镜,因为图中有很多亚显微结构
(9)右上图示细胞和大肠杆菌相比,最主要的区别是 。
(10)脑啡肽作用于神经细胞后,神经细胞分泌其它蛋白质的功能不受影响,唯独不能分泌P物质。根据你已有知识以及整个综合题中关于脑啡肽、P物质的相关知识,以下推测中,你认为最有可能的原因是_______
A.脑啡肽激活的后续反应会影响结构4的功能
B.脑啡肽激活的后续反应会影响结构6的功能
C.脑啡肽会和物质P反应,从而改变P物质的结构
D.脑啡肽激活的后续反应会阻止含有P物质的囊泡运向质膜
芬太尼为阿片受体激动剂,属强效麻醉性镇痛药,镇痛作用机制与吗啡相似,通过与阿片受体结合来抑制释放P物质的神经元产生强效镇痛作用。芬太尼作用强度大约相当于吗啡的50~100倍。下图显示芬太尼的作用机理∶图中的阿片受体属于G蛋白耦联型受体,意即G蛋白(包括α亚基和ßγ亚基)与膜受体相结合,并参与受体被激活后的胞内信号传递。
(11)强烈的伤害性刺激使 产生兴奋并沿着神经纤维传导,在 产生痛觉。
(12)请根据上图信息,简述芬太尼的镇痛机制∶ 。
(13)根据上图,芬太尼不会产生持续性作用的原因是∶ 。
芬太尼作为麻醉剂使用具有副作用。典型的副作用包括嗜睡、困倦和恶心,更严重的副作用包括低血压、呼吸抑制等。下图显示了吗啡及芬太尼在2005-2016年间的临床使用数据。
(14)根据图中数据,下列叙述正确的是
A.统计期间吗啡的使用量逐渐下降,芬太尼的年使用量呈现先上升后下降的趋势
B.芬太尼的平均用量副反应例数在2009-2012年间大幅上升
C.2016年,芬太尼相关的副反应例数小于吗啡的副反应例数
D.使用芬太尼后需要严密监控患者的副反应相关指标。
研究发现芬太尼会促进神经元中多巴胺的释放。多巴胺能让人产生愉悦的感觉,长期用药会使快感阈值升高(维持相应的神经兴奋水平需要更多的药物),导致成瘾。
(15) 根据上述材料,请你对芬太尼的使用提出自己的看法∶ 。
6.(21-22高二下·上海华东师大附属天山学校·期中)动物生命活动的调节解开自闭症谜团的钥匙——突触自闭症(ASD)是一种由于神经系统失调导致的发育障碍,常表现为与人沟通困难。在大脑正常发育过程中,突触在婴儿期会过量生成以形成大脑回路。在儿童时代后期及青春期,部分过量生成的突触将通过一种称为“剔除”的生理过程而消失,功能性突触则得以保留,这一生理过程对于形成稳定的功能性神经元通路及学习记忆非常重要。美国哥伦比亚大学一项新研究发现,与正常人相比,自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多“突触”。根据材料发现,这一病理是由于大脑在发育期间的剔除过程缓慢而造成的。
(1)根据以上材料判断,自闭症(ASD)的病因是 。
A.感受器受损
B.神经纤维上信号传递困难
C.神经细胞受损
D.大脑中神经细胞之间的联系过多
进一步研究表明:多种ASD是由抑制哺乳动物mTOR激酶的基因突变引起的。这些基因的突变会使mTOR激酶的活性增强。过度活跃的mTOR信号传导可能导致过量的突触蛋白合成,原因是mTOR的激活会在自噬体形成的早期阶段抑制自噬。
(2)根据上述材料,下列说法正确的是 。
A.抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致mTOR激酶失去活性
B.抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致突触蛋白合成过量
C.抑制mTOR激酶的基因的作用效果是促进自噬,使突触蛋白数量减少
D.mTOR激酶的作用是抑制自,导致突触蛋白的数量增加
(3)下列与自噬体清除突触蛋白相关的是 。
①非特异性免疫②特异性免疫③先天免疫④获得性免疫⑤溶酶体⑥中心体⑦核糖体⑧选择透过性⑨一定的流动性
通过对自闭症进行近十年的遗传学研究,遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的。经过生物信息学的分析,科学家们已经陆续发现了自闭症致病基因之间确实有一些内在联系。但是,一个自闭症病人基因组中找到的突变往往极少可能会在另外一个自闭症病人的基因组里找到。因此,从统计学及遗传学上,我们无法知道这些基因突变究竟是否致病,我们需要利用生物学的方法来予以确认。
科学家利用现代神经生物学的手段证明了N基因突变亦可导致自闭症。他们首先制备了N,突变体小鼠,然后对与ASD无关的突触蛋白进行检测,没有发现有显著的变化。接着,用一些行为学研究方法,对携带N,突变基因的小鼠与正常小鼠进行比较,发现正常的小鼠通常会表现出更喜欢与同伴小鼠待在一起打打闹闹。后来,科学家们终于在突变小鼠的神经元中发现了异常,他们发现这种N突变非常特异性地影响了神经元之间的抑制性突触连接,从而造成神经元网络发生功能紊乱。这个里程碑式的工作除了证明突触异常很有可能是导致自闭症的原因以外,还指明了针对相应的突触异常来设计药物来治疗自闭症的新方向。
(4)根据材料信息和所学知识判断,下列说法合理的是 。
A.和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)没有家族遗传现象
B.和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)发病率更低
C.利用统计学方法可证明N3基因突变可导致自闭症(ASD)
D.N3基因突变可能引起抑制性突触增多,导致自闭症(ASD)
(5)综合上述材料,写出“遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的”直接证据是 。
(6)根据材料分析,治疗自闭症(ASD)的一种思路可以是 。
7.(21-22高二上·上海复兴高级中学·期中)回答关于睡眠调节的问题。研究发现,腺苷是一种常见的与睡眠有关的物质,主要由神经元中的ATP转化而来。神经元细胞外的腺苷能够与大脑神经元质膜表面的腺苷受体A结合,抑制神经元兴奋,引起睡眠。咖啡因是腺苷类似物,进入人体后也可与腺苷受体A结合,但并不引起腺苷相应的效应,从而起到缓解睡意的作用。
(1)与腺苷相比,ATP分子多了 。
A.1个磷酸基 B.1个腺嘌呤 C.1个核糖 D.2个高能磷酸键
(2)腺苷的作用类似于突触结构中的 ,其与腺苷受体A结合发挥作用后会被相应的酶降解,以防止 。
通常情况下,在人体已经产生睡意的时候,饮用咖啡所带来的“提神”效果较差,而在较为清醒状态下饮用咖啡,则能在后续更好的发挥缓解睡意的作用,请结合题中信息对该现象作出解释。
常见的腺苷受体A有A1和A2两种,咖啡因只能与其中一种受体结合发挥作用。为进一步明确咖啡因结合的受体类型,研究者准备了三种类型的小鼠:
①野生型小鼠:未做处理,其编码A1、A2的基因正常
②A1突变体小鼠:编码A1的基因被敲除
③A2突变体小鼠:编码A2的基因被敲除
三种小鼠分别使用咖啡因处理作为实验组,等量生理盐水处理作为对照组。测定小鼠24h时间段中每小时内的清醒时长,结果如图所示,其中箭头对应时刻为处理时刻。
(3)请从分子水平比较A1、A2突变体小鼠细胞的区别(至少写出2点) 。
(4)结合图实验结果分析,咖啡因主要与 (A1/A2)结合发挥作用。
8.(22-23高二上·上海交通大学附中·期中)回答下列有关排尿反射和遗传进化的相关问题:
排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图1是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(2)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的 (填数字)部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因是 。
多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。如图2是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(4)据图2分析,该家族的多囊肾病遗传方式为 。
(5)若相关基因用A/a表示,则Ⅱ-3的基因型为 ;Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个正常女孩的概率是 。
(6)图3表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中 。
①I-2 ②Ⅱ-2 ③Ⅱ-3 ④Ⅲ-3
(7)经分析该家族多囊肾病是由基因PKD1突变导致的,编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是____________。
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A.状况①不一定发生氨基酸序列变化
B.状况②一定是氨基酸种类减少50%
C.状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D.状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
(8)多囊肾病相关基因突变的类型有很多,但人群中发病人数却很少(约0.08%),从进化角度分析原因是 。
9.(24-25高二上·上海青浦高级中学·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时, 内流,促进储存于 (结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量 (选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应 (选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
电信号→
化学突触
电信号→
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成 (选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是 。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理: 。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是 。
①提取物X的组成成分及比例
②使用的剂量
③使用后的副作用
10.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有 个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为 。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于 。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了 (物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进 ,导致 ,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是 。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射
B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退
D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)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。下列叙述错误的是_______。
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,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
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
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
图3
(7)图3中 段是Na+内流引起的,其内流的机制是 。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图 。
11.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 :如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 。(填“是”或“否”)
(4)右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是
A、该神经元可以完成最基本的神经反射活动
B、神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C、②③④是突起,共同组成神经纤维
D、长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是________(多选)
A、脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞凋亡
B、神经元的全能性高于神经干细胞
C、某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D、神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
人类第17号染色体上NF-1基因编码的神经纤维瘤蛋白(NF-1)是人类许多细胞正常发挥功能所必需的。神经纤维瘤蛋白异常会引起神经纤维瘤,患者的神经束膜表面的某种神经胶质细胞异常增殖形成肿瘤,临床主要表现为皮肤咖啡斑伴皮下软组织肿块,常以手术切除肿瘤和对症治疗为主。左图为Ⅰ型神经纤维瘤的一个家系(无需考虑Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的配偶与该病的遗传)。右图为对该家系中Ⅱ-4的染色体检测的结果,Ⅲ-7与Ⅲ-8的检测结果与Ⅱ-4一致。
(6)据右图分析,该家系中NF1的发病原因是________。
A、染色体重复 B、染色体缺失 C、染色体易位 D、基因重组
(7)左图中患者Ⅱ-4的父母和兄弟姐妹均表现正常,推测Ⅱ-4患病的原因是________(多选)。
A、Ⅰ-1发生了体细胞变异
B、Ⅰ-1发生了生殖细胞变异
C、Ⅱ-4发生了体细胞变异
D、I-4发生了生殖细胞变异
(8)Ⅲ-7是否可以产生正常的精细胞? (填“是”或“否”)。Ⅲ-7与表型正常的配偶婚配,担心未来会生育神经纤维瘤患儿,故前往医院进行遗传咨询,请对遗传咨询基本程序进行排序 。
①再发风险率估计②病情诊断③提出预防措施④系谱分析确定遗传方式
(9)图所示NF-1蛋白与恶性肿瘤的关系,其中SOS、RAS表示相关的蛋白质,GDP是鸟苷二磷酸,GTP是鸟苷三磷酸。下列情况中不易导致恶性肿瘤产生的是
A、SOS基因启动子发生甲基化
B、正常NF-1基因发生基因突变
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失
D、RAS基因发生突变使RAS蛋白结合GTP的能力增强
12.(22-23高二下·上海复旦大学附中·期中)I、我国研究者初步揭示了摄入受毒素污染的食物后,机体恶心、呕吐等防御反应的神经通路,具体过程如图所示。“厌恶中枢”激活后可引发大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;呕吐中枢通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。
(1)图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是 。
(2)感觉神经末梢的受体与5-HT结合后产生兴奋,此时___________。
A、膜外K+浓度高于膜内
B、兴奋以电信号的形式传导
C、兴奋部分膜外电位为正
D、膜对Na+的通透性增加
(3)图为脑干中某突触结构示意图,在该结构中,信息的传递过程包括: (选择正确的编号并排序)
①Ⅱ上的离子通道打开②突触小泡与I融合③神经递质降解酶进入细胞X④蛋白M进入细胞Y⑤神经递质与蛋白M结合⑥I产生动作电位
(4)研究者给小鼠品尝樱桃味糖精溶液,糖精溶液引起小鼠唾液分泌,随即研究者在小鼠肠道内注射某毒素,小鼠出现呕吐现象。多次重复后,小鼠出现味觉回避反应,即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少,表现出“恶心”样行为(张口),是由于樱桃味糖精溶液___________。
A、转变为了条件刺激
B、使呕吐中枢兴奋
C、使厌恶中枢兴奋
D、与肠嗜铬细胞毒素受体结合
II、研究发现,脑干中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到感觉神经传来的信息,并通过释放速激肽传导信息。临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。
(5)科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合上述信息以及图分析其可能的作用机制: 。(需答出2点)
5-HT也参与人体的体温调节。5-HT综合征患者会因持续肌肉收缩导致体温升高,并伴外周血管收缩反应。
(6)结合已有知识,简述5-HT引发体温升高的调节过程: 。
(7)正常人体温升高后,可以调节体温下降的方式有 。
①反馈调节 ②分级调节 ③神经-体液调节
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专题03 人体的神经调节
6大核心考题猜想+必刷通关练
猜想1:神经调节的基础
1.高考期间有少数考生会因为过度紧张而出现心跳加速、消化不良,甚至呼吸急促的现象。下列叙述正确的是( )
A.消化不良是因为考试期间副交感神经占主导,抑制了胃肠的蠕动
B.交感神经和副交感神经属于传出神经,是由脑发出的不受意识控制的能支配内脏器官的神经
C.考试期间过度紧张,引起交感神经过度兴奋,导致心跳加快,呼吸急促
D.考试期间在交感神经和副交感神经的共同作用下,机体时刻处于兴奋状态,有利于提高成绩
【答案】C
【分析】1、神经包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。人 的脑神经共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;
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。
【详解】A、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;可见消化不良引起的食欲不振是由在交感神经的支配下抑制了胃肠的蠕动导致的,A错误;
B、脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经,交感和副交感神经属于传出神经,是由脑和脊髓发出的不受意识控制的能支配内脏器官的神经,B错误;
C、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;可见在考试期间过度紧张,引起交感神经过度兴奋,导致心跳加快,呼吸急促,C正确;
D、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;可见考试期间在交感和副交感神经的共同作用下,机体并不会时刻处于兴奋状态,D错误。
故选C。
2.打篮球是一种全身肌肉参与的协调运动,下列相关说法不正确的是( )
A.运动过程中交感神经占据优势,出现心跳加快、支气管扩张等现象
B.躲避敌方进攻时,大脑皮层可接受躯体运动神经传来的兴奋
C.大脑皮层可对脊髓、小脑进行调控,体现了神经系统的分级调节
D.运动员传球时,脑神经和脊神经部参与支配机体内脏器官
【答案】B
【分析】1、人体中枢神经系统中各级中枢神经的功能如下: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,具有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。②小脑:能够协调运动,维持身体平衡。③脊髓:是脑与躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级中枢。
2、人体的外周神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
【详解】A、分析题意可知,打篮球时,人体处于兴奋状态,此时交感神经兴奋,心跳加快,支气管扩张,A正确;
B、躲避敌方进攻时,主要通过眼、肢体接触获取信息,大脑皮层接感觉神经传来的兴奋,通过躯体运动神经做出反应,B错误;
C、大脑皮层通过脊髓、小脑等中枢支配躯体运动,体现神经系统的分级调节,C正确;
D、交感神经属于脊神经,副交感神经既有脑神经也有脊神经,当运动员传球时,机体处于兴奋状态,此时交感神经占优势,但副交感神经也起作用,二者共同作用于同一器官,使机体对外界刺激作出更精确的反应,因此脑神经和脊神经都参与支配机体内脏器官,D正确。
故选B。
3.下列关于神经系统的说法,错误的是( )
A.神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成
B.高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用
C.当人体处于兴奋状态时,交感神经活动而副交感神经不活动
D.在神经系统中,神经元的数量少于神经胶质细胞的数量
【答案】C
【分析】人的中枢神经系统:包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、脑干和下丘脑等。
【详解】A、人的神经系统是由脑、脊髓和它们周围的神经组成,A正确;
B、高级神经中枢可以控制低级神经中枢,两者对躯体运动都有调节作用,B正确;
C、当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势地位,副交感神经也活动,只是不占优势,C错误;
D、在神经系统中,神经胶质细胞的数量广泛存在,神经元数量少于神经胶质细胞数量,D正确。
故选C。
4.关于神经系统的叙述,错误的是( )
A.膝跳反射中枢位于脊髓
B.人在面临紧急情况时,交感神经兴奋性占优势
C.组成神经系统的细胞是神经元
D.中枢神经系统是由脑和脊髓组成
【答案】C
【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。
【详解】A、膝跳反射属于非条件反射,其中枢位于脊髓,A正确;
B、当机体处于紧张活动状态时,交感神经兴奋,交感神经活动起着主要作用,B正确;
C、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞,神经系统的主要活动由神经元承担,神经胶质细胞起辅助作用,C错误;
D、中枢神经系统是由脑和脊髓组成,D正确。
故选C。
5.有关人体自主神经系统的叙述,下列正确的是( )
A.自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成
B.自主神经在反射弧中被称为传入神经
C.支配内脏器官和腺体活动的神经不受脑的控制
D.人体紧张时,在交感神经的控制下瞳孔缩小
【答案】A
【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。
【详解】A、自主神经又称植物性神经,可分为交感神经和副交感神经,A正确;
B、自主神经(由脊髓发出的神经)在反射弧中被称为传出神经,B错误;
C、脑包括大脑、小脑、脑干等部位,支配内脏器官和腺体活动的神经受脑的控制,C错误;
D、人体紧张时,在交感神经的控制下瞳孔放大,D错误。
故选A。
6.当某人突然处在非常危险的环境时,其体内的激素与神经调控情况应该是( )
A.副交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
B.交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
C.副交感神经兴奋,肠胃蠕动增强以促进营养吸收应对紧张环境
D.交感神经兴奋,支气管收缩减缓空气的刺激
【答案】B
【分析】交感神经和副交感神经的区别是:两者对同一器官的作用不同。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。
【详解】AB、当人体突然处在非常危险的环境时,副交感神经受到抑制,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增多,A错误,B正确;
C、当人体突然处在非常危险的环境时,副交感神经受到抑制,胃肠的活动,消化腺的分泌等受到抑制,C错误;
D、当人体突然处在非常危险的环境时,交感神经兴奋,交感神经对细支气管平滑肌具有抑制作用,可使细支气管扩张,肺通气量增加,D错误。
故选B。
7.如图是神经元结构模式图,结合图示分析下列叙述错误的是( )
A.图中的②是神经元的胞体
B.图中的⑤是树突的末梢,可把信息传向其他神经元、肌肉或腺体
C.图中信息的传导方向是③→②→④→⑤
D.图中的⑥为神经纤维
【答案】B
【分析】神经元分为细胞体和突起两部分。细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成,具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。突起有树突和轴突两种。树突短而分枝多,直接由细胞体扩张突出,形成树枝状,其作用是接受其他神经元轴突传来的冲动并传给细胞体。轴突长而分枝少,为粗细均匀的细长突起,常起于轴丘,其作用是接受外来刺激,再由细胞体传出。轴突除分出侧枝外,其末端形成树枝样的神经末梢。
【详解】A、神经元的基本结构包括胞体和突起两部分,图中的②是神经元的胞体,A正确;
B、图中的⑤是轴突的末梢,可把信息传向其他神经元、肌肉或腺体,B错误;
C、兴奋从神经元的树突或细胞体传向轴突,图中信息的传导方向是③→②→④→⑤,C正确;
D、长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维,图中的⑥为神经纤维,D正确。
故选B。
8.逃生演练中,某同学作出逃生反应的部分机制如图。下列叙述正确的是( )
警报声感受器X传入神经神经中枢传出神经肌肉收缩逃生
A.警报声感受器X位于人体肌肉内
B.若传出神经受损,听不到警报声
C.逃生反应有多个神经中枢参与
D.若传出神经受损,不影响肌肉收缩
【答案】C
【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,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。
【详解】A、警报声感受器X位于人的耳蜗中,A错误;
B、由题图可知,若传出神经受损,不影响听觉,B错误;
C、由于题图可知,逃生反应有大脑皮层和脊髓等神经中枢参与,C正确;
D、由于题图可知,传出神经受损,影响肌肉收缩,D错误。
故选C。
猜想2:神经调节的基本方式
1.小萌听到上课铃声,立刻走进教室。该反射的结构基础和反射类型分别是( )
A.反射弧、非条件反射 B.反射弧、条件反射
C.脊髓、条件反射 D.大脑、非条件反射
【答案】B
【分析】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。条件反射和非条件反射的本质区别是否有大脑皮层的参与。没有大脑皮层参与的,神经中枢在大脑皮层以下的反射是非条件反射,反射的神经中枢在大脑皮层上的反射是条件反射。
【详解】反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分;小萌听到铃声,立刻走进教室的反射活动是后天学习的过程中逐渐形成的,故为条件反射,B正确。
故选B。
2.如果支配左腿的传入神经及神经中枢完整,而传出神经受损,那么该左腿( )
A.能运动,针刺有感觉
B.能运动,针刺无感觉
C.不能运动,针刺有感觉
D.不能运动,针刺无感觉
【答案】C
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射必须通过反射弧来完成,缺少任何一个环节反射活动都不能完成,如传出神经受损,即使有较强的刺激人体也不会作出反应,因为效应器接收不到神经传来的神经冲动。
【详解】如果支配某一肢体的传入神经及中枢完整,而传出神经受损,反射弧不完整,因此反射活动不能进行即不能运动;但是神经中枢还能把神经冲动经过脊髓的白质上行传导到大脑皮层的躯体感觉中枢,形成感觉,C正确,ABD错误。
故选C。
3.如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,I、Ⅱ表示突触的组成部分),有关说法正确的是( )
A.正常机体内兴奋在反射弧中的传导只能是单向的
B.切断d刺激b,不会引起效应器收缩
C.兴奋在结构c和结构b的传导速度相同
D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:a是效应器,b是传出神经纤维,c是神经中枢,d是传入神经,e是感受器。I、Ⅱ分别表示突触前膜和突触后膜。
【详解】A、因为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,所以正常机体内兴奋在反射弧中的传导只能是单向的,A正确;
B、d上有神经节,是传入神经,b是传出神经纤维,所以切断d、刺激b,仍会引起效应器收缩,B错误;
C、兴奋在结构c中传递要经过突触结构,信号变化是电信号→化学信号→电信号,而在结构b的传导都是以电信号传导,所以二者的传导速度不相同,C错误;
D、Ⅱ处为突触后膜,其上受体与递质结合,发生的信号变化是化学信号→电信号,D错误。
故选A。
4.有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是( )
A.若不去掉头部,将观察不到搔扒反射
B.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
C.由于蛙腹部和脚趾尖都有效应器,刺激两处都会引发搔扒反射
D.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
【答案】D
【分析】1、反射是神经调节的基本方式。(1)反射:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对外界环境变化作出的规律性答。(2)分类:非条件反射:(生来就有);条件反射:(后天学习)。
2、反射弧—反射活动的结构基础,反射弧包括感受器(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)和效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】A、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;
B、环割并去掉脚趾皮肤目的是破坏感受器,目的是观察感受器在反射中的作用,B错误;
C、刺激脚趾尖会引发屈腿反射,C错误;
D、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,D正确。
故选D。
5.人的排尿反射的神经中枢位于( )
A.大脑 B.小脑 C.脑干 D.脊髓
【答案】D
【分析】排尿反射就是一种比较低级的神经活动,是在低级的神经中枢脊髓参与下完成的,属于非条件反射。
【详解】人的排尿反射属于非条件反射,反射的神经中枢位于脊髓,但受大脑的控制。ABC错误,D正确。
故选D。
6.用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如如下表:
刺激部位
反 应
破坏前
破坏后
左后肢
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢不收缩
右后肢
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢收缩
上述结果表明,反射弧被破坏部分可能是( )
A.感受器 B.感受器和传入神经
C.传入神经和效应器 D.效应器
【答案】C
【分析】完成反射活动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→ 效应器”组成。
【详解】破坏前,分别刺激左、右后肢,都会出现收缩反应;而破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构后,刺激左后肢都不出现收缩的现象,说明是感受器或是传入神经或是神经中枢受到损伤;刺激右后肢,右后肢有反应,左后肢没有反应,说明神经中枢未受破坏。综上可能是左后肢的传入神经或效应器受破坏,C正确,ABD错误。
故选C。
7.海洋中的鲸鱼偶然因蹭船艇摆脱藤壶,此后鲸鱼看到船艇会有意蹭船,上述过程中建立的反射类型及特点是( )
A.非条件反射 无需强化 B.条件反射 无需强化
C.非条件反射 需要强化 D.条件反射 需要强化
【答案】D
【分析】1、一个典型的反射弧包括感受器、传入神经、中间神经元、传出神经和效应器五部分。其中,感受器为接受刺激的器官;传入神经为感觉神经元,是将感受器与中枢联系起来的通路;中间神经即神经中枢,包括脑和脊髓;传出神经为运动神经元,是将中枢与效应器联系起来的通路;效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。只有在反射弧完整的情况下,反射才能完成。
2、实现反射活动的结构基础是反射弧,每个反射都有各自的反射弧。反射活动一般过程如下:刺激物作用于感受器引起兴奋,兴奋以神经冲动形式沿传入神经传至中枢,中枢对传入信息加以整合处理,而后发出信号沿传出神经传到效应器,从而引起相应的活动。反射被分成非条件反射和条件反射、生理性反射和病理性反射。
【详解】ABCD、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,而条件反射是个体生活过程中,在非条件反射的基础上,由特定的条件刺激所引起的反射,学习活动是后天进行的,因此属于条件反射,而条件反射的进行必须要不断强化,否则会消退,鲸鱼看到船艇会有意蹭船属于条件反射,需要非条件刺激强化,ABC错误,D正确。
故选D。
8.在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果传出神经受损伤,其他部分正常,感受器受到刺激后将表现为( )
A.有感觉,但肌肉无收缩反应 B.失去感觉,同时肌肉无收缩反应
C.既有感觉,又能运动 D.失去感觉,但能运动
【答案】A
【分析】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。
【详解】在一个以肌肉为效应器的反射弧中,感受器受到刺激后兴奋,兴奋经过传入神经传递到神经中枢,产生感觉,并且兴奋还可以传递给传出神经,由于传出神经受损伤,兴奋不能继续向下传递,因此肌肉不能产生收缩反应,A正确;
故选A。
9.当人看见酸梅时唾液分泌会大量增加。对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电﹣化学﹣电”信号的转化
【答案】C
【分析】人看到酸梅时,酸梅的色泽、形态大小等特征,刺激人的视网膜,让人知道是酸梅,从而形成条件反射,并分泌大量唾液。这是典型的条件反射。
【详解】A、根据题干信息分析,该现象为条件反射,神经中枢在大脑皮层,A正确;
B、唾液大量分泌是唾液腺的活动,其效应器是传出神经末梢及其所支配的唾液腺,B正确;
C、酸梅的色泽是引起条件反射的条件之一,另外还有形态大小等特征,并且色泽直接刺激的是视网膜,而非直接刺激神经中枢,C错误;
D、在这一过程需要多个神经元的参与,兴奋在多个神经元之间传递,发生“电--化学--电”信号的转化是必然的,D正确。
故选C。
10.如图所示为小鼠恐惧反射的建立过程(先给予小鼠灯光刺激,随后给予电刺激)。小鼠刚建立该反射时,仅给灯光刺激,测得小鼠心率为P,若反复给小鼠灯光刺激而不给予电刺激,以后再给灯光刺激测得的小鼠心率为Q,则( )
A.P>Q B.P=Q C.P<Q D.无法判断
【答案】A
【分析】1、反射是神经调节的基本方式。
(1)反射:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对外界环境变化作出的规律性答。
(2)分类:非条件反射:(生来就有);条件反射:(后天学习)。
2、反射弧是反射活动的结构基础,反射弧包括感受器(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)和效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】图示为小鼠恐惧反射的过程,P是建立反射后的心率,若反复给小鼠灯光刺激而不给予电刺激,原有的恐惧反射会消失,故心率P>Q。A正确,BCD错误。
故选A。
猜想3:兴奋在神经纤维上的传导
1.在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。如图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生兴奋的传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【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。
【详解】离体的神经纤维上神经冲动的传导是双向进行的,神经冲动是以局部电流的形式传导的,因此膜内外电荷的变化是刺激部位由外正内负变为外负内正,A正确。
故选A。
2.将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c处所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。下图是刺激前后的电位变化,相关推测正确的是( )
A.刺激前后a处膜内电位变化为负→正→负
B.兴奋传到b点时记录仪指针不发生偏转
C.兴奋传到a点时记录仪指针向左偏转
D.被损伤部位c处的膜外电位为正电位
【答案】A
【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,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【详解】A、刺激前a处的电位表现为静息电位,此时表现为外正内负,兴奋后表现为动作电位,即为外负内正,因此刺激前后a处膜内电位变化为负→正→负,A正确;
B、兴奋传到b点时a点恢复正常,则记录仪指针向右偏转,B错误;
C、兴奋传到a点时,由于c处的膜已经受损表现为负电位,则记录仪指针不发生偏转,C错误;
D、根据电流表的偏转情况可推测,被损伤部位c点的膜外电位为负电位,D错误。
故选A。
3.如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.甲区域发生K+外流和Na+内流
B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
【答案】A
【分析】兴奋在神经纤维上的传导是以电信号的形式传导。兴奋是从兴奋的部位传向未兴奋的部位,而局部电流的方向膜内外正好相反。兴奋在神经纤维上的传导具有双向性。
【详解】A、甲区域为未兴奋的部位,发生K+外流但不发生Na+内流,A错误;
B、乙为兴奋的部位,可能从甲和丙区域传过来,所以甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态,B正确;
C、局部电流的方向为正电荷流动的方向,乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁,C正确;
D、兴奋在神经纤维上的传导具有双向性,根据图无法判断兴奋传来的方向,故图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左,D正确。
故选A
4.如图所示是神经纤维局部区域的膜电位示意图,下列说法正确的是( )
A.区域1处于动作电位
B.区域2处于静息电位
C.区域2的膜电位由 Na+内流形成
D.区域3的膜电位由 Na+内流形成
【答案】C
【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。
【详解】A、区域1为外正内负的静息电位,A错误;
B、区域2为外负内正的动作电位,B错误;
C、区域2的膜电位是外负内正,是由钠离子内流形成的,C正确;
D、区域3的膜电位为外正内负,由K+外流形成,D错误。
故选C。
5.能引起组织细胞发生兴奋最小的刺激强度称为阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,低于这种强度的刺激叫阈下刺激。阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上少量Na+通道开放和Na+内流,这种局部细胞膜轻微的电位变化称为局部反应。两个以上的局部反应互相接近叠加的电位变化如图所示,下列说法正确的是( )
(注:阈电位指能促发动作电位的膜电位临界值)
A.兴奋的产生机制是Na+通道开放导致Na+通过主动运输内流
B.阈上刺激是神经细胞达到阈电位的必要条件
C.图中-70mV静息电位是以神经细胞膜内侧为参照,并将内侧定义为0mV
D.不同强度的阈下刺激会产生不同强度的局部反应
【答案】D
【分析】分析题干信息可知,单独的阈下刺激会导致轻微的膜电位变化,但是不足以引发组织细胞兴奋,两次时间间隔小的阈下刺激可能叠加出较大的膜电位变化,导致组织细胞兴奋。
【详解】A、当刺激强度大于或等于阈刺激时,神经元细胞膜上Na+通道开放导致Na+内流,运输方式是协助扩散(不需要消耗能量),使膜电位变为外负内正,产生兴奋,A错误;
B、能引起组织细胞发生兴奋产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,阈刺激或连续的阈下刺激也可以使神经细胞达到阈电位,因此阈上刺激不是神经细胞达到阈电位的必要条件,B错误;
C、-70mV静息电位是以神经细胞膜外侧为参照,并将外侧定义为0mV,C错误;
D、不同强度的阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上Na+通道开放程度和Na+内流的量不同,会产生不同强度的局部反应,D正确。
故选D。
6.下图表示神经细胞膜上Na+、K+的两种运输方式,相关叙述错误的是( )
A.方式1属于自由扩散,有利于快速缩小细胞内外两种离子浓度差
B.方式2为主动运输,消耗的ATP来自于物质氧化分解释放的能量
C.通道蛋白和载体蛋白均具有专一性
D.方式2对维持细胞内外两种离子的分布具有重要意义
【答案】A
【分析】在动作电位产生的过程中,钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散。恢复为静息电位时,是主动运输方式泵出膜的。
【详解】A、方式1中K+外流和Na+内流,都是由高浓度向低浓度运输,并通过相应的通道蛋白协助,属于协助扩散,A错误;
B、方式2中K+和Na+都是由低浓度向高浓度运输,并需要载体蛋白和能量的协助,属于主动运输,该过程消耗的ATP来自于物质氧化分解释放的能量,B正确;
C、通道蛋白和载体蛋白均具有专一性,C正确;
D、方式2是主动运输,细胞可以根据自己的需要吸收或排出某些物质,对维持细胞内外两种离子的分布具有重要意义,对于维持活细胞正常的生命活动也具有重要意义,D正确。
故选A。
7.图中a、b、c为某一神经纤维上的三点,其中b为ac的中点,在c点的膜内外分别连接电流表的正负极。只在a点给予一适宜刺激和在a、c两点同时给予相同强度的刺激,电流表发生偏转的次数分别是( )
A.2次、2次 B.1次、2次 C.2次、1次 D.1次、1次
【答案】D
【分析】1、静息状态,神经纤维上的膜电位表现为外正内负,神经纤维受刺激时,钠离子通道开放,钠离子内流,膜内电位逐渐增大,膜外电位逐渐减小,膜电位由外正内负变成外负内正,受刺激的部位称为兴奋部位,兴奋部位与为兴奋部位存在电位差,形成局部电流,兴奋在神经纤维上以局部电流的形式进行传导。
2、兴奋在神经纤维上传导是双向的,在神经元之间是单向的。
【详解】若只在 a 点给予一适宜刺激, a 点产生兴奋后,局部电流由 a 向 c 传导,当达到 c 时,引起膜内外电位改变,电流表发生1次偏转;
若在 a 、 c 两点同时给予相同强度的刺激,此时 c 点兴奋,电流表发生偏转一次;与此同时,兴奋分别由 a 向 b 、由 c 向 b 传导,因为b为 ac 的中点,兴奋同时达到 b 而相互抵消,电流表不再发生偏转,因此电流表总共发生1次偏转。
故选D。
8.图1是测量离体神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的膜电位变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图1中B测出的电位大小相当于图2中A点的电位
B.若细胞外钠离子浓度适当降低,在适宜条件刺激下图2中A点下移
C.图2中B点钠离子通道开放,是由于乙酰胆碱与钠离子通道相结合
D.神经纤维的状态由B转变为A的过程中,膜对钾离子的通透性增大
【答案】D
【分析】据题意和图示分析可知:图1装置A测得的电位是外正内负,相当于图2中的A点的电位,即静息电位。装置B测得的电位是外负内正,相当于图2中的C点的电位,即动作电位。神经受到刺激后,兴奋部位膜对离子的通透性发生变化,钠离子通道打开,导致Na+大量内流,引起电位逐步变化,此时相当于图2中的B段。
【详解】A、分析图可知,图1装置B测得的电位是外负内正,相当于图2中的C点的电位,即动作电位,A错误;
B、若细胞外钠离子浓度适当降低,在适宜条件刺激下,Na+内流量减少,导致图2中C点下移,B错误;
C、图2中B点钠离子通道开放,是由于乙酰胆碱与突触后膜上的受体相结合,C错误;
D、神经纤维的状态由B转变为A的过程中,膜对钾离子的通透性增大,钾离子外流,神经纤维恢复为静息电位,D正确。
故选D。
猜想4:兴奋在神经元之间的传导
1.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向,其中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】在生物体内,兴奋的传导是单向的,其原因是神经递质只存在于突触前膜,只能从突触前膜释放作用于突触后膜。
【详解】A、图示是兴奋从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体,A正确;
B、图示是兴奋从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的树突,B正确;
C、图示是兴奋从一个神经元的细胞体或树突传递给另一个神经元的轴突末梢,而神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,C错误;
D、图示是兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致,其特点是双向、速度快,D正确。
故选C。
2.如图表示两个神经元连接成的神经兴奋传导通路示意图,图中字母表示相关的结构或刺激部位。下列相关叙述错误的是( )
A.只要给予①处或④处一刺激,该处神经元就能产生兴奋
B.图中的效应器由④的末梢和⑤共同构成
C.若用某种药物处理②处,可能引起③处大量Cl-进入突触后膜
D.③处可以发生电信号→化学信号→电信号的转变
【答案】A
【分析】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、需要适宜的刺激才能使神经元产生兴奋,A错误;
B、图中的效应器由④传出神经末梢及其所支配的肌肉和腺体⑤共同构成,B正确;
C、若用某种药物处理②处,可能引起③处大量Cl-进入突触后膜,使神经元被抑制,C正确;
D、③为突触,在突触处可以发生电信号→化学信号→电信号的转变,D正确。
故选A。
3.如图为突触的结构示意图。如图中能识别神经递质的结构是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】1、突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
2、据图分析:①是突触小泡,②是突触间隙,③是突触后膜上的受体,④是下一个神经元的细胞体。
【详解】①是突触小泡,②是突触间隙,③是突触后膜上的受体,④是下一个神经元的细胞体。图中③为受体能识别神经递质。
故选C。
4.某研究发现,环境温度升高使 AC 神经元的阳离子通道(TrpA1)被激活,阳离子内流导致AC神经元兴奋。该信号通过神经传导,最终抑制 PI 神经元兴奋,从而促进夜晚觉醒。具体过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A.AC神经元可接受高温刺激并以电信号—化学信号—电信号形式将兴奋传至DN1P神经元
B.抑制AC神经元中TrpAl基因的表达会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
C.某药物可促进突触间隙中CNMa的分解,从而减弱高温对夜晚睡眠质量的影响
D.DN1P神经元释放的递质CNMa与CNMa受体结合使PI神经元兴奋
【答案】D
【分析】分析题干和图形可知,环境温度升高使AC神经元的阳离子通道(TrpA1) 被激活,阳离子内流导致AC神经元兴奋;AC神经元末端(突触前膜)释放Ach并作用于DN1P神经元上的Ach受体,使得DN1P神经元兴奋;DNIP神经元末端释放的递质CNMa为抑制性递质,作用于PI神经元,最终抑制PI神经元兴奋,从而促进夜晚觉醒。
【详解】A、AC神经元可接受高温刺激产生兴奋,兴奋由AC神经元传至DN1P神经元时要通过突触,而突触处能完成电信号-化学信号-电信号转换,A正确;
B、抑制AC神经元中TrpA1的表达,会影响TrpAl合成,导致高温时阳离子内流受阻,进而使高温促进夜晚觉醒的作用减弱,B正确;
C、某药物可促进突触间隙中CNMa的分解,减少CNMa与CNMa受体结合,从而降低高温对夜晚睡眠质量的影响,C正确;
D、DN1P神经元释放的递质CNMa与CNMa受体结合会抑制PI神经元兴奋,D错误。
故选D。
5.如图为兴奋传递过程中电流表的指针偏转示意图,其中A处释放的是兴奋性神经递质,已知甲、丁中ac=bc,若刺激c处,则甲、乙、丙、丁中的电流表指针偏转次数分别为( )
A.0、2、2、0 B.2、2、2、0 C.0、2、1、0 D.2、2、1、0
【答案】D
【分析】未受刺激时,神经纤维膜电位为外正内负,受到刺激后则变成外负内正,使得未兴奋部位与兴奋部分由于电位差而产生局部电流(神经冲动),神经冲动在神经纤维上的传导是电信号,而在神经元之间(突触)则由于神经递质的作用变成了化学信号,电信号的传导速度比化学信号快。
【详解】甲图中,刺激c处,兴奋向两侧传导,虽然ac=bc,但是由于bc之间存在突触,所以左侧的兴奋先传至a处,指针向左偏转,接着右侧的兴奋传至b处,指针向右偏转,即甲图中的电流表指针偏转2次;乙图中,刺激c处,兴奋向右传至a处,指针向左偏转,再传至b处,指针向右偏转,即乙图中的电流表指针偏转2次;丙图中,B处为突触后膜,神经递质只能由突触前膜(A)传递至突触后膜(B),所以刺激c处,兴奋向两侧传导,向左传至b处时,指针向右偏转,即丙图中的电流表指针偏转1次;丁图中,刺激c处,兴奋向两侧传导,由于ac=bc,所以兴奋同时传至a和b处,虽然两处的膜外电位均变成负电位,但不产生电位差,所以指针不偏转,即丁图中的电流表指针偏转0次。综上所述,D项正确,A、B、C项错误。
故选D。
6.下图所示为突触前膜释放的神经递质为去甲肾上腺素(NE)相关作用机制,临床上可用特定药物甲、乙抑制NE的去向,通过改变突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。据图分析下列有关叙述错误的是( )
A.神经冲动引起神经递质NE释放,实现电信号向化学信号转变
B.NE发挥作用后与受体分开,并被酶降解或通过突触前膜回收
C.药物甲、乙的作用导致突触间隙中的NE减少可缓解抑郁症状
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性引发电位变化
【答案】C
【分析】分析图形:药物甲抑制单氨氧化酶的活性,从而阻止NE被灭活;药物乙抑制α受体的活性,可能导致NE不能与α受体特异性结合;药物丙抑制突触前膜上的NE通道,抑制突触间隙中NE的回收。
【详解】A、据图可知,神经冲动传到突触小体,引起神经递质的释放,可实现由电信号向化学信号的转变,A正确;
B、据图可知,NE发挥作用后与受体分开,并被酶降解或通过突触前膜回收,避免NE持续发挥作用,B正确;
C、药物甲抑制单氨氧化酶的活性,从而阻止NE被灭活,导致突触间隙的NE增多,C错误;
D、NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性引发电位变化,进而引发相关离子内流,导致突触后膜膜电位变化,D正确。
故选C。
7.在下图三个相邻的神经元上接上两个灵敏电流表甲和乙(已知电流表指针由正电位向负电位方向偏转)。在a处给予适宜强度的刺激。下列说法正确的是( )
A.甲比乙先出现偏转,甲、乙均出现两次偏转
B.乙偏转两次,第二次电流表向左偏转
C.通过甲的偏转可以验证兴奋在神经纤维上双向传导,在神经细胞间单向传递
D.甲电流表会出现向右偏转,偏转原因是B处细胞膜外Na+内流导致膜电位变化
【答案】D
【分析】由题图分析可知:
(1)兴奋在神经元之间传递是单向的,因为神经递质只能由突触前膜释放,经突触间隙作用于突触后膜上的受体;兴奋在神经纤维上的传导是双向的。
(2)电流表甲位于两个神经元之间,兴奋只能由A点传递到B点,若刺激a处,兴奋会传导到B点,使B点电位发生变化,B点电位变为外负内正,A点电位未改变,为外正内负,电流表会向右偏转。
(3)电流表乙位于同一个神经元膜外,兴奋在CD之处双向传导,若刺激a处,兴奋会从a处传递到下一个神经元,首先会传导到C点,C点电位发生变化,为外负内正,此时D点未发生电位变化,为外正内负,电流表会向左偏转;兴奋传导到D点时,C点电位恢复为静息电位,为外正内负,D点电位发生变化,为外负内正,此时电流表向右偏转。
【详解】A、刺激a处,B点与a处在同一神经纤维上,B点首先会有电位变化,而CD处全在下一个神经元,传递需要经过突触处的信号变化,传递速度较慢,所以甲比乙会先出现偏转;兴奋在神经元之间传递是单向的,因为神经递质只能由突触前膜释放,经突触间隙作用于突触后膜上的受体,所以A点无法接收到a处产生的兴奋,也就表明甲只会出现一次偏转,A错误;
B、电流表乙位于同一个神经元膜外,兴奋在CD之处双向传导,若刺激a处,兴奋会从a处传递到下一个神经元,首先会传导到C点,C点电位发生变化,为外负内正,此时D点未发生电位变化,为外正内负,电流表会向左偏转;兴奋传导到D点时,C点电位恢复为静息电位,为外正内负,D点电位发生变化,为外负内正,此时电流表向右偏转,所以乙会出两次偏转,第二次偏转向右偏转,B错误;
C、通过甲、乙的偏转可以验证兴奋在神经纤维上双向传导,在神经细胞间单向传递,C错误;
D、电流表甲位于两个神经元之间,兴奋只能由A点传递到B点,若刺激a处,兴奋会传导到B点,使B点电位发生变化,B点从静息电位变成动作电位,为外负内正,A点电位未改变,仍为静息电位,为外正内负,电流表会向右偏转,由于是B点从静息电位变成动作电位,为外负内正,导致甲电流表指针偏转,而动作电位的产生是因为B处膜外钠离子大量内流导致,D正确;
故选D。
8.乙酰胆碱酯酶是生物神经传导中的一种关键酶,能催化突触间隙中乙酰胆碱的水解从而终止神经递质对突触后膜的兴奋作用,保证神经信号在生物体内的正常传递。研究发现,老年人体内的乙酰胆碱酯酶活性过高,认知和记忆等发生障碍,从而引发阿尔茨海默病(AD)。下列有关叙述错误的是( )
A.长期记忆可能与新突触的建立及乙酰胆碱等神经递质的作用有关
B.乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合,促使Na+通道打开,Na+内流
C.AD患者突触间隙中乙酰胆碱的存在时间比正常人长,兴奋传递效率提高
D.给AD患者注射乙酰胆碱酯酶抑制剂有助于缓解其认知和记忆障碍的症状
【答案】C
【分析】胆碱酯酶是一种水解ACH(乙酰胆碱)的特殊酶。一般来说,体内的胆碱酯酶分两种:
1.真性胆碱酯酶又叫乙酰胆碱酯酶或特异性胆碱酯酶,主要存在于胆碱能神经突触后膜上,也存在于红细胞和肌细胞中。此种胆碱酯酶水解ACH比水解其他胆碱酯类更快。一般指的胆碱酯酶即是指真性胆碱酯酶。
2.假性胆碱酯酶又叫丁酰胆碱酯酶,主要存在于各型胶质细胞,血浆及肝脏中,水解苯甲酰胆碱及丁酰胆碱等。在这两种胆碱酯酶中,真性胆碱酯酶对ACH有选择性破坏作用,因此具有重大的生理意义。
一分子ACH完全水解,仅需80微秒,故神经兴奋时,末梢释放的 ACH。与N胆碱受体结合引起效应后立即被胆碱酯酶水解,ACH一旦水解,效应便立即终止。 胆碱酯酶过低会造成胆碱堆积,产生持续兴奋胆碱能神经的作用
【详解】A、学习和记忆过程存在反射活动,涉及脑神经细胞中的神经递质的作用,长期记忆可能与新突触的形成有关,A正确;
B、乙酰胆碱可以与突触后膜上的受体结合,使Na+通道打开,Na+内流,B正确;
C、AD患者乙酰胆碱酯酶的活性过高,突触间隙中乙酰胆碱的含量比正常人低,兴奋的传递效率下降,C错误;
D、乙酰胆碱酯酶抑制剂抑制乙酰胆碱酯酶的活性,有助于缓解AD患者认知和记忆障碍的症状,D正确。
故选C。
9.研究突触间作用关系时,进行如图6实验,结果如图。以下对轴突2所释放的神经递质的作用,推测正确的是( )
A.促进轴突1释放神经递质
B.抑制轴突1释放神经递质
C.与神经元M结合并使之兴奋
D.与神经元M结合并使之抑制
【答案】B
【分析】中间图表明,当刺激轴突1后,神经元M细胞膜内电位增大了10mV左右,这可能是由左图中神经元M发生Na+内流引起。
由图表明,若先刺激轴突2再刺激轴突1,结果轴突3的兴奋性会减弱,这是因为轴突2兴奋后释放抑制性神经递质,作用于轴突1,导致轴突1释放的兴奋性递质量减少,神经元M不容易甚至不能发生兴奋。
【详解】AB、由图可知,刺激轴突1后,神经元M的电位升高,说明其产生的是兴奋类神经递质,刺激轴突2后再刺激轴突1,神经元M上的电位变化减小,说明轴突2释放的是抑制性神经递质,抑制轴突1释放兴奋类神经递质,A错误,B正确;
CD、由图可知,轴突2未和神经元M结合,CD错误。
故选B。
10.在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激或处理后,膜电位的变化曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.P点时用药物促使突触后膜通道开放,膜电位变化应为曲线Ⅰ
B.降低突触间隙中浓度;在P点给予适宜刺激,曲线Ⅱ会变为曲线Ⅳ
C.曲线Ⅱ的下降段是以被动运输方式外流所致
D.P点时用药物阻断突触后膜通道,同时给予适宜刺激,膜电位变化应为曲线Ⅲ
【答案】D
【分析】分析题图可知,Ⅰ突触后膜膜内电位增加逐渐变成正值,然后一直维持正电位不变,此时突触后膜持续兴奋;Ⅱ突触后膜膜内电位增加逐渐变成正值,然后恢复静息电位,此时突触后膜兴奋;Ⅲ一直是静息电位,此时突触后膜不兴奋;Ⅳ突触后膜膜内电位进一步降低,此时突触后膜抑制。
【详解】A、P点时用药物促使突触后膜Cl-通道开放,大量Cl-进入神经细胞内从而保持外正内负电位,出现Ⅳ曲线模式,A错误;
B、降低突触间隙中Na+浓度,在P点时给予适宜刺激,动作电位的峰值会降低,但膜电位变化不会变为曲线Ⅳ所示,B错误;
C、曲线Ⅱ的下降段Na+离子通道关闭,是钾离子通道开放钾离子外流所致,C错误;
D、P点时用药物阻断突触后膜Na+通道,导致不能产生动作电位,神经细胞不兴奋,出现Ⅲ曲线模式,D正确。
故选D。
【点睛】本题主要考查膜电位的变化的相关内容,要求考生识记相关内容,并结合所学知识准确答题。
11.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中的甲可以对应图1中的①⑥。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1过程③Na+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,神经元细胞质膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
D.适当降低细胞外液的Na+浓度,图1中④峰值会有所增大
【答案】B
【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,从而使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中的乙和丙可分别是钠离子大量内流和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,Na+的内流是形成动作电位的基础,C错误;
D、适当降低细胞外液的Na+浓度,则动作电位产生过程中内流的钠离子量减少,则图1中④峰值会有所减小,D错误。
故选B。
【点睛】
猜想5:神经调节的分级调节
1.下图为与排尿有关的反射弧示意图,相关分析错误的是( )
A.在图示反射弧中,背根是传入神经,腹根是传出神经
B.排尿时,由排尿中枢通过相关神经分别释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而将尿液排出体外
C.当尿液充盈使膀胱扩张时,膀胱壁内的牵张感受器产生的兴奋传至脊髓段产生“尿意”
D.正常人在没有合适的时机或场所时,能够憋尿,是因为排尿中枢受大脑皮层的控制
【答案】C
【分析】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、根据图示箭头可知兴奋的传导方向,因此在图示反射弧中,背根代表传入神经,腹根是传出神经,A正确;
B、神经递质有兴奋性和抑制性两种,排尿时,由排尿中枢通过相关神经分别释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而将尿液排出体,B正确;
C、当尿液充盈使膀胱扩张时,膀胱壁内的牵张感受器产生的兴奋传至大脑皮层才会产生“尿意”,C错误;
D、排尿中枢位于脊髓,但受到高级中枢大脑皮层的控制,正常人在没有合适的时机或场所时,能够憋尿,是因为排尿中枢受大脑皮层的控制,D正确。
故选C。
2.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图(a)为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图(a)中神经元①和②之间形成的突触,放大后的突触如图(b)所示。下列叙述正确的是( )
A.肺牵张反射弧的神经中枢只位于脑干
B.人体要屏住呼吸必须受到图(a)中脑干的调控
C.图(a)中大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是通过传出神经控制脊髓进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节
D.由图(b)可知,突触后膜位于神经元②的树突,所能完成的信号转换过程是电信号→化学信号→电信号的转化
【答案】C
【分析】1、分析图a,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,图中与肺牵张感受器相连的b为传入神经(含有神经节),则a为神经中枢、c为传出神经、d为效应器。
2、图b为两个神经元形成的突触,神经元①的末端膨大部分成为突触小体,突触小体膜构成了该突触的突触前膜;突触小体与神经元②的细胞体相接触,因此突触后膜为神经元②的胞体膜。
【详解】A、脑干是肺牵张反射弧的神经中枢,此外脊髓具有反射和传导的作用,故此反射的神经中枢在脑干和脊髓中,A错误;
B、高级中枢调控低级中枢,人体屏住呼吸是受大脑皮层(或高级中枢)调控的结果,B错误;
C、大脑皮层是最高级中枢,脑干是控制呼吸的中枢,分析图a可知,大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是通过传出神经控制脊髓进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节,C正确;
D、经元①和②之间形成的突触,突触小体是神经元①的轴突末端膨大形成的,突触分为轴突-树突型和轴突-胞体型,由图b可知,突触后膜位于神经元②的细胞体,D错误。
故选C。
3.如图为人排尿反射的反射弧结构简图,A是位于膀胱壁上的压力感受器,当尿液对膀胱壁的压力达到一定值时,A就会产生兴奋.方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓控制排尿的神经中枢.下列有关此生理过程的分析,正确的是( )
A.新生婴儿的A兴奋,就会引起E兴奋;正常成年人的A兴奋,E不一定兴奋
B.如果正常成年人的N兴奋,一定会引起E兴奋
C.若B受损,其他结构正常,此人的排尿反射不会发生障碍
D.若某人的M和N受到损伤,在其他结构正常的情况下,其排尿反射不会存在
【答案】A
【详解】A、新生婴儿因为大脑发育尚不完善,其排尿反射只受位于脊髓的低级中枢控制,故婴儿的膀胱壁上的压力感受器兴奋,就可引起效应器的兴奋,产生排尿反射,而成人大脑皮层发育完善,大脑皮层能控制脊髓中的低级中枢的活动,其膀胱壁上的压力感受器兴奋传递到大脑皮层后,可能受到大脑皮层的抑制,故其效应器不一定兴奋,A正确;
B、N是大脑皮层高级中枢的传出神经,其兴奋后,可能释放兴奋性神经递质,也可能释放抑制性递质,其后神经元可能产生兴奋或抑制,B错误;
C、B受损,即传入神经受损,没有完整的反射弧,不能发生排尿反射,C错误;
D、M和N受损,影响的是由大脑皮层控制的条件反射,但不会影响由脊髓中枢控制的非条件反射,即其排尿反射中的非条件反射依然存在,D错误。
故选A。
4.如图表示人体排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列有关说法错误的是
A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激
B.兴奋在③处神经元之间传递时,信号转换是化学信号→电信号
C.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意
D.憋尿行为说明了脊髓的排尿中枢受大脑皮层调控
【答案】B
【详解】A、⑤是感受器,在⑤处给予适宜的电刺激,如果①处有反应,说明反射弧完整和正常,A正确;
B、兴奋在③处神经元之间传递时,信号转换是电信号→化学信号→电信号,B错误;
C、由于兴奋在神经元之间传递是单向的,所以在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意,C正确;
D、排尿反射的低级中枢在脊髓,憋尿行为是有意识的控制行为,说明了脊髓的排尿中枢受大脑皮层调控,D正确。
故选B。
5.人体的神经调节
小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如下面左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,(填“无”或“有”)大脑是否有感觉 ,(填“无”或“有”)如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,(填“无”或“有”)大脑是否有感觉 。(填“无”或“有”)
(4)上面右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是( )
A.该神经元可以独立完成最基本的神经反射活动
B.神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C.②③④是突起,它们与①共同组成脑和脊髓的灰质区
D.长的突起外表包有髓鞘,可以减缓神经冲动的传导速度
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是( )
A.脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞分化
B.神经胶质细胞只存在于周围神经系统
C.某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D.神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
【答案】(1)①→②→⑦→③→④
(2)钠离子内流
(3) 无 无 无 有
(4)B
(5)AC
【分析】脑包括大脑、小脑和脑干。大脑是人体生命活动的高级中枢;小脑对维持身体平衡,协调随意运动有重要作用;脑干是人体生活的基本中枢。如图:①感受器、②传入神经、③传出神经、④效应器、⑤是大脑皮层、⑥是上行传导纤维、⑦神经中枢。
【详解】(1)如图:①感受器、②传入神经、③传出神经、④效应器、⑤是大脑皮层、⑥是上行传导纤维、⑦神经中枢。所以缩手反射的反射弧的途径为:①感受器→②传入神经→⑦神经中枢→③传出神经→④效应器。
(2)当神经纤维受到刺激时,钠离子通道开放,钠离子内流,使膜内正电荷数多于膜外,则②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正。
(3)破坏①感受器,受到上述刺激时,神经冲动不能够传给效应器,因此效应器无反应。神经冲动不能由传入神经传给神经中枢,故大脑皮层没有感觉。如果左图中结构④效应器被破坏,受到上述刺激时,效应器没有反应,由于⑦神经中枢和⑥上行传导纤维正常,则大脑是有感觉。
(4)A、参与反射的神经结构叫反射弧,反射通过一定的结构反射弧来完成,A错误;
B、神经元是神经系统的基本单位,其功能是受到刺激,产生并传导神经冲动,B正确;
C、灰质是神经细胞中细胞体的集中部分 ,白质是神经细胞中突起的集中部分,②是树突、③是轴突、④是神经末梢,脑和脊髓的灰质区是由细胞体构成的,C错误;
D、髓鞘的作用包括绝缘和隔离、加快动作电位的传递、引导轴突再生,长的突起外表包有髓鞘,可以加快神经冲动的传导速度,D错误。
故选B。
(5)A、细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程,脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞分化,A正确;
B、神经胶质细胞也存在于中枢神经系统,B错误;
C、在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,C正确;
D、神经元和胶质细胞都由神经干细胞分化而来,发生了基因的选择性表达,在形态、生理功能上发生了稳定性差异,D错误。
故选AC。
6.人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。运动中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,如伸肘动作的完成需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为完成伸肘动作在脊髓水平的反射弧的基本结构示意图。回答下列问题。
(1)图中反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的 。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)若感受器受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为 。伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是 ,使屈肌舒张。
(3)脊髓是调节机体运动的低级中枢, 是调节机体运动的最高级中枢。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控,这是神经系统的 调节,这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
【答案】(1) 伸肌和屈肌 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
(2) 内正外负 释放抑制性递质,抑制屈肌运动神经元产生兴奋(使屈肌运动神经元处于抑制状态)
(3) 大脑皮层 分级
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射必须通过反射弧来完成,缺少任何一个环节反射活动都不能完成。
【详解】(1)完成反射的结构基础是反射弧,图中反射弧的效应器是传出神经末梢和它支配的伸肌、屈肌。静息电位形成的主要机制是细胞膜对钾离子通透性高,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,膜电位表现为外正内负。
(2)若感受器受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处兴奋,膜电位由内负外正变为内正外负。伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张,因此图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质,使屈肌运动神经元兴奋被抑制,使屈肌舒张。
(3)大脑皮层是控制机体运动的最高级中枢,对低级运动中枢有控制作用。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控,这是神经系统的分级调节,这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
7.中医是中国传统医学,源远流长,历史悠久,是中华民族的瑰宝之一,中医承载着中国古代人民同疾病作斗争的经验和理论知识,是在古代朴素的唯物论和自发的辩证法思想指导下,通过长期医疗实践逐步形成并发展成的医学理论体系。请回答有关问题:
(1)《黄帝内经·灵枢·五味》曰:“谷不入,半日则气衰,一日则气少矣。”中医理论认为,“气”的实质是人体活动时产生的能量。从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。下列说法错误的是( )
A.出现“气衰”的症状是因为机体能量供应不足
B.“谷”中储存能量的物质主要是糖类
C.正常情况下,人体细胞产生“气”的同时都有CO2产生
D.出现“气衰”症状时,机体肝糖原可以转化为葡萄糖
(2)中医视甘薯为良药,《本草纲目》记有“甘薯补虚,健脾开胃,强肾阴”。甘薯被人食用后不会转移到人体细胞内的糖是( )
A.核糖 B.淀粉 C.葡萄糖 D.脱氧核糖
(3)上火,是中医术语。一般认为“火”可以分为“虚火”和“实火”两大类。其中,火热邪气内侵、摄入辛辣过量、神经过度刺激、脏腑功能失调等可导致“实火”。下列说法错误的是( )
A.“实火”只会由外部因素引发
B.“实火”的实质是患者内环境稳态的失调
C.清淡饮食,适当补充水分在一定程度.上可缓解“实火”症状
D.中药治疗上火的机理可能与机体的免疫调节有关
(4)我国唐朝医学家甄立言在《占今录验方》里对糖尿病(中医称为“消渴症”)的症状进行了描述:“消渴,病有三:一渴而饮水多......二吃食多.....三多小便者......。”下列有关叙述错误的是( )
A.糖尿病患者表现为消渴是细胞外液渗透压升高的结果
B.糖尿病患者表现为“吃食多”是血糖代谢障碍的结果
C.糖尿病患者表现为“多小便”是饮水多的结果
D.糖尿病患者表现为消瘦是脂肪、蛋白质分解增多的结果
我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式--电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。
(5)穴位在被针刺时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 (填“传出”或“传入”神经),针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(6)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、肾上腺素增加,该过程属于( )
A.神经调节 B.体液调节
C.神经一体液调节 D.激素调节
(7)从免疫学的角度分析,LPS相当于 (①抗原/②抗体),巨噬细胞属于 (①免疫细胞/②淋巴细胞)(请在横线中填序号)。
(8)下列选项中,正确的有( )
A.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
B.电刺激通过神经一体液一免疫调节网络激活抗炎通路
C.可以通过检测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(9)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(10)利用毫针刺激一些穴位时,一般不会流血。若出现血肿现象,则原因可是 。
(11)图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。针灸治疗需要对针的粗细进行选择,判断依据是 。
【答案】(1)C
(2)B
(3)A
(4)C
(5) 条件 传出 单向
(6)A
(7) ① ①
(8)BCD
(9)足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(10)毫针刺破血管后,导致血液流入组织间隙,进而可引起血肿
(11)细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),而粗针刺激时,产生了动作电位
【分析】反射弧是反射的结构基础,完整的反射弧应该包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。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,某部位受刺激时,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。
题图分析,低强度电针刺激小鼠后肢穴位足三里可以激活迷走神经一肾上腺抗炎通路机理是:在电针刺激“足三里”位置时,会激活一组Prokr2感觉神经元,其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域,通过迷走神经作用到肾上腺,肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质(包括去甲肾上腺素和肾上腺素等)具有抗炎作用,导致针灸抗炎
【详解】(1) A、由于“气”的实质是人体活动时产生的能量,故出现“气衰”的症状是因为机体能量供应不足,A正确;
B、“谷”中富含淀粉等糖类物质,故其内储存能量的物质主要是糖类,B正确;
C、“气”的实质是人体活动时产生的能量,人体可通过有氧呼吸和无氧呼吸产生能量,但人体进行无氧呼吸产生能量的同时没有二氧化碳释放,C错误;
D、“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”,故出现“气衰”症状时,机体肝糖原可以转化为葡萄糖提供能量,D正确。
故选C。
(2) 核糖、葡萄糖、脱氧核糖均为单糖,可被人体细胞吸收利用,淀粉为植物特有的多糖,必须被水解为小分子的葡萄糖后才可被人体细胞吸收,即淀粉是不会转移到人体内的糖,即B符合题意,B正确。
故选B。
(3) A、火热邪气内侵、摄入辛辣过量、神经过度刺激、脏腑功能失调等可导致“实火”,“实火”不仅可由外部因素引发,也可能由内部因素引发,A错误;
B、神经过度刺激、脏腑功能失调等可导致“实火”,故“实火”的实质是患者内环境稳态的失调,B正确;
C、摄入辛辣过量可导致“实火”,故清淡饮食,适当补充水分在一定程度.上可缓解“实火”症状,C正确;
D、内环境稳态的调节机制为:神经—体液—免疫调节网络,而“实火”实质为内环境稳态失调,故中药治疗上火的机理可能与机体的免疫调节有关,D正确。
故选A。
(4) A、糖尿病患者表现为消渴的原因是大量水分从尿中排出,引起细胞外液渗透压升高,产生渴觉,从而大量饮水,A正确;
B、“吃食多”的原因是细胞糖代谢障碍,导致细胞内能量供给不足,引起吃食较多,B正确;
C、“多小便”的原因是排出大量糖的同时,带走大量的水分,C错误;
D、糖尿病患者表现为消瘦的原因是血糖不能被利用,会消耗脂肪和蛋白质,导致机体消瘦等症状,D正确。
故选C。
(5)穴位在被针刺时感到疼痛,但并不会缩回,涉及大脑皮层的调控作用,这属于条件反射。迷走神经在该反射弧中属于传出神经,针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是单向的,主要是因为兴奋在反射弧中传递是单向的。
(6)针灸或低强度电针刺激足三里穴位都能引起肾上腺分泌的去甲肾上腺素、肾上腺素,经历了完整的反射弧,肾上腺是效应器,该过程为反射,属于神经调节,A正确。
故选A
(7)从免疫学的角度分析,LPS是异物,因此相当于①抗原;巨噬细胞属于①免疫细胞,淋巴细胞主要包括T细胞和B细胞。
(8) A、抗炎通路中的迷走神经属于内脏运动神经,A错误;
B、适当电刺激可以激活迷走神经一肾上腺通路,从而驱动肾上腺释放肾上腺素等抗炎物质该过程涉及到神经调节、体液调节和免疫调节的参与,所以电刺激通过神经一体液一免疫调节网络激活抗炎通路,B正确;
C 、由题图1可知,肾上腺分泌的肾上腺素可作用于细胞膜上的N受体,从而抑制肠巨噬细胞中TNF-α(一种细胞因子),从而达到抗炎的效果。故可通过监测细胞因子的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果,C正确;
D、由图1可知,ProKr2是该反射弧中的传入神经,可通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,来验证ProKr2在抗炎中发挥的作用,D正确。
故选BCD。
(9)据图1可知,电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧是:足三里(感受器)→Prokr2神经元(传入神经)→延髓(神经中枢)→迷走神经(传出神经)→效应器肾上腺(使其分泌肾上腺素、去甲肾上腺素抑制炎症)。
(10) 利用毫针刺激一些穴位时,一般不会流血。但若毫针刺破血管后,导致血液流入组织间隙,则可引起血肿。
(11) 由图2可知,用细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),即没有产生动作电位;粗针刺激时,产生了动作电位,故针灸治疗需要对针的粗细进行选择,以便发挥良好的抗炎效果。
8.自闭症谱系障碍为神经系统发育障碍性疾病,社交互动障碍是其核心损伤,研究发现自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠,研究者给小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1三箱社交装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间,一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。
(1)分析图2实验结果可得出 (编号选填)。
①野生型小鼠更偏好与同伴鼠相处,无社交障碍
②自闭症小鼠更偏好与空笼子相处,有社交障碍
③罗伊氏乳杆菌可明显改善自闭症小鼠的社交障碍
(2)进一步研究发现,罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠的社交行为。若要验证该观点,设计如下表的实验,请将表补充完整。“﹢”表示施加处理,“﹣”表示不施加处理。
组别
1组
2组
3组
4组
实验材料
野生型小鼠
A________
自闭症小鼠
自闭症小鼠
实验处理
喂食罗伊氏乳杆菌
﹣
﹣
﹢
C________
切断迷走神经中的传入神经
﹣
﹣
B________
﹢
结果
小鼠社交行为
社交正常
社交障碍
社交正常
D________
A B C D
最近有研究发现,由下丘脑合成、垂体释放的催产素也与自闭症患者的社交障碍关系密切,自闭症患者体内催产素水平偏低,且给予外源催产素,在患者和动物模型中都能缓解社交障碍。
(3)催产素在分娩中可促进子宫平滑肌收缩,在此过程中,催产素从释放部位达到靶细胞依次经过的内环境组成是 (选择编号并按正确顺序用箭头连接)。
①血浆②细胞内液③组织液④淋巴
(4)分娩时子宫平滑肌收缩,子宫壁感受器受到刺激后产生神经信号,最终由下丘脑传导到垂体,释放催产素加强子宫平滑肌收缩,促进分娩完成。分娩过程属于________。
A.拮抗调节 B.反馈调节
C.分级调节 D.神经和体液共同调节
(5)在头部运动的同时,眼睛能够反向运动,以保持视野稳定,这种反射称为前庭-眼反射(VOR),部分过程如图所示。自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,因此通过检测儿童的VOR可评估其是否忠自闭症。对此分析正确的是________。
A.VOR属于非条件反射,图示是反射弧
B.VOR活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR反应过度
D.图中的传出神经是自主神经
(6)研究发现,罗伊氏乳杆菌和催产素能共同影响自闭症个体的社交障碍,询问DeepSeek“罗伊氏乳杆菌和催产素如何共同影响自闭症小鼠的社交行为?”DeepSeek给出的观点之一是“罗伊斯乳杆菌可能通过激活肠道迷走神经信号,促进下丘脑释放催产素从而改善社交障碍”。在以上已有的研究基础上,写出实验的设计思路验证这一观点。可供选择的实验材料:同一品种的野生型小鼠、自闭症小鼠、切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠以及罗伊氏乳杆菌、催产素和三箱社交装置、其他必需材料等。
【答案】(1)①③
(2) 自闭症小鼠 ﹣ ﹢ 社交障碍
(3)③→①→③
(4)BD
(5)ABC
(6)同一品种的野生型小鼠A组,自闭症小鼠分为B、C组,切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠分为D、E组,其中A、B组不做处理,C、D组喂食罗伊氏乳杆菌,E组喂食罗伊氏乳杆菌一段时间后注射适量催产素,以上各组小鼠作为检测鼠置于三箱社交装置,一段时间内观察并记录各组检测鼠与空笼子和同伴鼠的相处时间。
或者:同一品种的野生型小鼠A组,自闭症小鼠B组,切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠分为C、D组,AB组不做处理,C、D组喂食罗伊氏乳杆菌,以上各组小鼠作为检测鼠置于三箱社交装置,一段时间内观察并记录各组检测鼠与空笼子和同伴鼠的相处时间,并检测各组小鼠体内的催产素水平
【分析】实验设计的原则:对照原则、单一变量的原则;根据实验目的,分析出实验的自变量、因变量和无关变量,科学合理控制变量,根据实验目的推测实验现象;分析题图获取有效信息,根据有效信息和实验目的进行推理、回答问题,找出内在的联系。
【详解】(1)①野生型小鼠与同伴鼠的相处时间远大于与空笼子的相处时间,因此野生型小鼠更偏好与同伴鼠相处,无社交障碍,①正确;
②自闭症小鼠与同伴鼠的相处时间与空笼子的相处时间相近,说明没有更偏好与空笼子相处,②错误;
③图2中的第2根黑柱子与第三根黑柱子,均为自闭症小鼠与同伴鼠相处,差别在于有无罗伊氏乳杆菌,第三根黑柱子明显高于第2根黑柱子,说明罗伊氏乳杆菌可明显改善自闭症小鼠的社交障碍,③正确。
故选①③。
(2)要验证罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠的社交行为,自变量应该有罗伊氏乳杆菌的有无和鼠的类别,即设置4组,1组为野生型小鼠作为空白对照,2组A处应该为自闭症小鼠,出现社交障碍,3组为自闭症小鼠+喂食罗伊氏乳杆菌+迷走神经正常(B处应为-),结果为社交正常,4组为自闭症小鼠+喂食罗伊氏乳杆菌+切断迷走神经中的传入神经,由于罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠的社交行为,因此4组中罗伊氏乳杆菌无法发挥作用,因此4组的结果(D处)为社交障碍。
(3)催产素从细胞内液释放到细胞外的组织液中,经体液运输为组织液→血浆→组织液,催产素是多肽,与细胞膜上的受体结合发挥作用,从释放部位达到靶细胞依次经过的内环境组成是③→①→③。
(4)A、拮抗调节指的是两种激素或物质在调节时的关系,题干中分娩过程涉及催产素,不能推出拮抗调节,A错误;
B、分娩时子宫平滑肌收缩,释放催产素加强子宫平滑肌收缩,促进分娩完成,为正反馈调节,B正确;
C、分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体,例如甲状腺,题干中未体现分级调节,C错误;
D、子宫壁感受器受到刺激后产生神经信号,最终由下丘脑传导到垂体,释放催产素,经过了完整的反射弧,为神经调节,催产素经过体液运输发挥作用,为体液调节,因此分娩过程属于神经和体液共同调节,D正确。
故选BD。
(5)A、VOR反射弧中没有涉及大脑皮层,属于非条件反射,图示是反射弧,A正确;
B、VOR活动中,由于只能是感受器接受刺激,效应器发挥效应,因此兴奋在神经纤维上的传导是单向的,B正确;
C、自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR反应过度,导致眼肌反应过度,C正确;
D、图中的传出神经是支配躯体运动的神经,而自主神经是支配内脏的,又称内脏神经,D错误。
故选ABC。
(6)罗伊斯乳杆菌可能通过激活肠道迷走神经信号,促进下丘脑释放催产素从而改善社交障碍,可取同一品种的野生型小鼠A组作为空白对照,自闭症小鼠分为B、C组,切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠分为D、E组,其中A、B组不做处理,C、D组喂食罗伊氏乳杆菌,E组喂食罗伊氏乳杆菌一段时间后注射适量催产素,以上各组小鼠作为检测鼠置于三箱社交装置,一段时间内观察并记录各组检测鼠与空笼子和同伴鼠的相处时间。或者:同一品种的野生型小鼠A组,自闭症小鼠B组,切断迷走神经中传入神经的自闭症小鼠分为C、D组,AB组不做处理,C、D组喂食罗伊氏乳杆菌,以上各组小鼠作为检测鼠置于三箱社交装置,一段时间内观察并记录各组检测鼠与空笼子和同伴鼠的相处时间,并检测各组小鼠体内的催产素水平
猜想6:人脑的高级功能
1.下列说法错误的是( )
A.学习和记忆是指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
B.记忆过程分成四个阶段,即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆
C.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用
D.短时记忆可能与新突触的建立有关
【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。
【详解】A、学习和记忆是脑的高级功能,是指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,A正确;
B、人类的记忆过程分成四个阶段,即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。前两个阶段相当于短时记忆,后两个阶段相当于长时记忆,B正确;
C、学习和记忆都要将刺激传递,因而涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成,C正确;
D、短期记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,及神经联系有关,长期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,D错误。
故选D。
2.语言功能是人脑特有的高级功能,以下相关叙述,错误的是( )
A.学生进行外语考试时,需要大脑皮层H区等的参与
B.位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C.缩手反射的神经中枢在脊髓,产生痛觉的神经中枢在大脑皮层
D.大脑皮层言语区主要由神经元的胞体及树突构成
【答案】B
【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。
【详解】A、学生进行外语考试时,需要进行听力测试,需要大脑皮层H区等的参与,A正确;
B、呼吸中枢位于脑干,B错误;
C、缩手反射是低级反射,神经中枢在脊髓,产生痛觉的神经中枢在大脑皮层,C正确;
D、大脑皮层言语区主要由神经元的胞体及树突构成,D正确。
故选B。
3.下列有关健康成年人脑功能的描述,正确的是( )
A.大脑皮层言语区的V区受损患者不能写字
B.控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层
C.控制身体平衡的中枢位于下丘脑
D.下丘脑不参与血糖平衡的调节
【答案】B
【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。其上由语言、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、大脑皮层言语区的V区受损患者不能看懂文字信息,A错误;
B、 控制排尿反射的低级中枢位于脊髓,高级神经中枢位于大脑皮层,B正确;
C、控制身体平衡的中枢位于小脑,C错误;
D、下丘脑是血糖平衡的调节中枢,参与血糖平衡的调节,D错误。
故选B。
4.下列关于神经系统的分级调节和人脑的高级功能的叙述,正确的是( )
A.开心、兴奋等是人对环境作出的反应,是大脑的高级功能之一
B.长时记忆主要与神经元的活动以及相关神经元之间的联系有关
C.小脑中有许多维持生命活动必要的中枢,还与生物节律的控制有关
D.当专心作答试卷时,参与的高级中枢主要有大脑皮层H区和S区
【答案】A
【分析】1、各级中枢的分布与功能: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。小脑:有维持身体平衡的中枢。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。下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡谓节中枢,是调节内分泌活动的总枢纽。脊髓:调节躯体运动的低级中枢;
2、语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书与性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症);S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症);H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症);V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看仅文字(失读症)。
【详解】A、情绪是人对环境所作出的反应,情绪也是大脑的高级功能之一,A正确;
B、人的短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关,B错误;
C、小脑有维持身体平衡的中枢,而下丘脑与生物节律的控制有关,C错误;
D、当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有大脑皮层V区视觉性语言中枢和W区书写性语言中枢,D错误;
故选A。
5.“脑卒中”常因为脑部血管堵塞使得大脑某区损伤,导致躯体上下肢不能运动,但脊髓和四肢没有任何损伤。美国马斯克的科学家团队设想,如果将脑机接口微芯片装置植入一名“脑卒中”致下半身瘫痪的病人大脑中,当他想站立或者行走的时候,植入的电子设备能接收到他的“想法”并发出信号刺激下肢运动神经元,恢复自主运动能力。下列叙述错误的是( )
A.电子设备可能会将患者的大脑皮层与脊髓重新建立联系
B.下肢运动要在大脑皮层感觉中枢的控制下才能完成
C.躯体各部分的运动机能都在大脑皮层的第一运动区
D.脑机接口将来有可能让我们用“意念”控制设备
【答案】B
【分析】脑机接口就是通过在头骨开口并且植入电子芯片来进行工作的,借助于人类此前积累的大量经验,科学家会通过电子芯片发射正确的脑电波,从而控制人体的活动,即便只有一小部分能够合理应用,也是一个巨大的进步。
【详解】A、根据题意分析,将脑机接口微芯片装置植入一名“脑卒中”致下半身瘫痪的病人大脑中,当他想站立或者行走的时候,植入的电子设备能接收到他的“想法”并发出信号刺激下肢运动神经元,恢复自主运动能力,说明电子设备可能会将患者的大脑皮层与脊髓重新建立联系,A正确;
B、下肢运动需要大脑皮层和脊髓的运动中枢的调控,但是一般不需要大脑皮层感觉中枢的控制,B错误;
C、躯体运动中枢位于大脑皮层的中央前回,又叫第一运动区,因此躯体各部分的运动机能都在大脑皮层的第一运动区,C正确;
D、结合题意可知,脑机接口将来有可能让我们用“意念”控制设备,D正确。
故选B。
6.人体各部位的运动机能在大脑皮层运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,错误的是( )
A.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
B.大脑皮层中央前回底部受损,会使舌咽的运动功能出现障碍
C.手指传入神经上的神经冲动,可传到大脑皮层中央前回中间部
D.分辨精细的部分如手,在运动区所占的面积比躯干的大
【答案】A
【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、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,A错误;
B、一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧舌咽的运动功能出现障碍,B正确;
C、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前回中间部,C正确;
D、运动越精细复杂的器官,其皮层代表区的面积越大,所以分辨精细的部位如手,在运动区所占的面积比躯干的大,D正确。
故选A。
7.当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级中枢是( )
A.语言中枢 B.躯体感觉中枢
C.躯体运动中枢 D.以上都是
【答案】D
【分析】语言功能是人脑特有的高级功能:W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)。S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)。H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)。V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
【详解】盲人“阅读”时首先是手指的移动,这与躯体运动中枢有关,然后是用手指触摸盲文,这与躯体感觉中枢有关,最后是将盲文的形状对应为一定的意义,与语言中枢有关,D正确,ABC错误。
故选D。
8.《假如给我三天光明》作者海伦·凯勒以其非凡的人生闻名于世。海伦·凯勒在19个月大时由于急性脑充血导致失聪、失明。她失明、失聪的原因最可能是以下哪项结构在这次疾病过程中受到损伤( )
A.视细胞和耳蜗 B.视细胞和前庭器
C.视神经和听神经 D.视觉中枢和听觉中枢
【答案】D
【解析】1、视细胞亦称光感受细胞或光感受器。位于视网膜内最深处,能把光学刺激转变成神经冲动的细胞。
2、耳蜗是位听器官内耳骨迷路的一个组成部分,是传导并感受声波的结构。耳蜗是一螺旋形骨管,绕蜗轴卷曲两周半。由蜗轴向管的中央伸出一片簿骨,叫骨质螺板。耳蜗外壁有螺旋韧带。
3、前庭器官是指内耳迷路中除耳蜗外,还有三个半规管、椭圆囊和球囊,后三者合称为前庭器官,是人体对自身运动状态和头在空间位置的感受器。当机体进行旋转或直线变速运动时,速度的变化(包括正、负加速度)会刺激三个半规圆或椭圆囊中的感受细胞。
4、视觉中枢是大脑皮质中与形成视觉有关的神经细胞群。
5、听觉中枢是指位于听神经以上的脑干和大脑半球中的听觉结构。
【详解】由题干信息分析可知,海伦•凯勒是由于急性脑充血导致失聪、失明,由此推测失明、失聪的原因最可能是大脑中的视觉中枢和听觉中枢在这次疾病过程中受到损伤。D符合题意。
故选D。
1.(24-25高二上·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)焦虑是因过度担心而产生的一种烦躁情绪,很多学生都经历过考前焦虑,考前焦虑可能会让学生感到紧张不安、心跳加速、排尿增加,严重者甚至会出现消化不良、呼吸急促的情况。
(1)下列相关叙述错误的是 。
A.焦虑导致心跳加速与交感神经活动占优势有关
B.副交感神经占优势会抑制胃肠蠕动造成消化不良
C.情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平会升高
D.适量运动、自我调适以及心理咨询都可以缓解焦虑
如果过度紧张焦虑导致呼吸过于急促,可能造成身体排出过多的CO2;引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,.患者可通过反复屏气控制症状。
(2)下列叙述正确的是 。
A.若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
C.患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
D.患者也可以通过深呼吸放松缓解
研究发现,茶叶中的L一茶氨酸可以缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,其作用机理如图1所示。
(3)喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有 。(用编号和箭头排序)
①消化液②组织液③血浆④淋巴⑤细胞内液
(4)结合已学知识和图2中信息,分析L一茶氨酸起到放松和镇静作用的机理 。
高架十字迷宫是检测小鼠焦虑程度常用的装置,其由两个开放臂和两个封闭臂组成,这四个臂通过中间平台相连,整体结构被抬高至一定高度。这种设计巧妙地模拟了啮齿类动物在自然环境中面对开放与封闭空间时的选择情境。动物的本能驱使其避免暴露于开放且无遮挡的空间,这种对开放环境的恐惧和回避行为反映了其焦虑状态。焦虑程度较高的动物会减少进入开放臂的次数、深度以及停留时间。
(5)为验证喂食L—茶氨酸能改善焦虑症状,研究人员选择焦虑模型小鼠做了高架十字迷宫实验。请完善本实验的实验过程:
Ⅰ.取焦虑模型小鼠若干只,随机分为两组;
Ⅱ.第一组小鼠连续喂食7天一定量L—茶氨酸,第二组小鼠 。
Ⅲ.将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠 以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)结合本文材料,推断第一、二组小鼠在高架十字迷宫实验中的运动轨迹依次为图2中的 、 ,并推测第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平 (低于/等于/高于)第二组。
【答案】(1)B
(2)ABC
(3)②→③→②
(4)L-茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体,使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少,合成的谷氨酸减少,使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少,引起的兴奋变少L-茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体,使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少;星形胶质细胞回收的谷氨酸变少,使得谷氨酰胺的合成变少
(5) 连续喂食7天等量生理盐水 进入开放臂的次数、深度以及停留时间
(6) 甲 乙 低于
【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】(1)A、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,故交感神经活动占据优势,心跳加快,A正确;
B、消化不良等消化系统的症状的出现是因为交感神经占优势抑制了胃肠蠕动导致的,B错误;
C、当情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,进而导致肾上腺素水平会升高,C正确;
D、适量运动通过身体活动释放压力,自我调适能调整心态,心理咨询能给予专业的指导和帮助,都可以缓解焦虑,D正确。
故选B。
(2)A、若肺通气不畅通,CO2难以排出,会导致内环境中酸性物质增加,可能会引发“呼吸性酸中毒”,A正确;
B、CO2是人体细胞有氧呼吸第二阶段产生的,参与维持血浆pH的稳态,同时也能作为体液因子对呼吸运动起调节作用,B正确;
C、人体细胞进行无氧呼吸只产生乳酸,不产生CO2,所以患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质,C正确;
D、患者通过深呼吸会排出更多的CO2,加重碱中毒,D错误。
故选ABC。
(3)L - 茶氨酸经消化系统吸收后首先进入组织液,再进入血浆,经过血浆的运输,血浆中的L - 茶氨酸通过毛细血管壁进入组织液,被细胞吸收发挥作用,因此喂食的L一茶氨酸运送至大脑并发挥作用的过程,需要经过的内环境有②→③→②。
(4)由题图可知,L-茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体,使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少,合成的谷氨酸减少,使得突触后膜上的兴奋型受体接受的谷氨酸变少,引起的兴奋变少L-茶氨酸与谷氨酸竞争兴奋型受体,使得兴奋型受体接收的谷氨酸信息变少;星形胶质细胞回收的谷氨酸变少,使得谷氨酰胺的合成变少,因此L一茶氨酸能起到放松和镇静作用。
(5)本实验是为了验证喂食L - 茶氨酸能改善焦虑症状,该实验的自变量为L - 茶氨酸的有无,因变量为进入开放臂的次数、深度以及停留时间,其他为无关变量,应保持相同且适宜。故第一组小鼠喂食L - 茶氨酸,第二组小鼠连续喂食7天等量生理盐水,作为对照组,这样才能对比出L - 茶氨酸的作用。将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下培养一段时间,检测各组大鼠进入开放臂的次数、深度以及停留时间以及脑脊液中的谷氨酸水平。
(6)第一组小鼠喂食了L - 茶氨酸,能够改善焦虑症状,焦虑程度降低,所以会更多地进入开放臂,其运动轨迹更倾向于图2中的甲;第二组小鼠未喂食L - 茶氨酸,焦虑症状未得到改善,会减少进入开放臂,其运动轨迹更倾向于图2中的乙。因为L - 茶氨酸能改善焦虑症状,第一组小鼠焦虑程度降低,而焦虑程度和脑脊液中的谷氨酸水平有关,焦虑程度降低时谷氨酸水平可能降低,所以第一组小鼠脑脊液中的谷氨酸水平低于第二组。
2.(23-24高二下·上海浦东新区华东师范大学第二附属中学·期中)篮球运动一次进攻的时间限制是24s,因此需要运动员在短时间内进行高强度运动,剧烈运动时心跳过快,血压升高;此时机体可以通过动脉压力反射来调节,使心率和血压恢复正常,其过程示意图如图1所示。
(1)进行剧烈运动时,交感神经活动占优势,心跳加快,血压升高,随后位于血管壁上的 (编号选填)感受刺激并产生兴奋,沿传入神经传导,引起副交感神经活动 ,使血压降低。
①感受器 ②传入神经 ③神经中枢 ④传出神经 ⑤效应器
(2)交感神经和副交感神经的作用通常是 (填“相同”或“相反”)的,其意义是 。
(3)离体心脏在营养液中可保持正常跳动。电刺激离体心脏的副交感神经可引起副交感神经释放物质甲,会抑制心脏跳动。为验证物质甲会影响心脏跳动,请在下表1中完成实验设计并预测实验结果。
实验组
对照组
材料
离体蛙心脏+营养液
离体蛙心脏+营养液
处理方法
向心脏灌注①
向心脏灌注等量的营养液
预期实验结果
②
心跳正常
①②分别是 、
高强度运动结束后运动员感到肌肉酸痛、疲劳。为减轻运动员高强度运动训练后的肌肉酸痛感,将24名运动员随机分成2组,训练结束后,实验组增加30min低强度整理运动,而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间(乳酸浓度下降一半时所用时间),结果如图2。
(4)据图2可知,实验组的乳酸半时反应时间低于对照组,说明30min整理运动可 (填“促进”或“抑制”)血清乳酸的消除。据此,请为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议:
(5)研究发现,葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中,进而在肝脏中重新转化为葡萄糖再释放到血液中,最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是 。
(6)科学家研究发现,尽管有乳酸等物质的干扰,人的血浆pH通常在7.35~7.45之间,其维持稳定的原因有__________。
A.血浆中过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外
B.神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2
C.小肠中的碱性物质与代谢产生的酸性物质的缓冲作用
D.H2CO3/NaHCO3等缓冲物质对血浆酸碱度的缓冲作用
【答案】(1) ① 增强
(2) 相反 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
(3) 适量的物质甲 心跳速率减慢
(4) 促进 篮球运动员高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动
(5)可以减少机体内物质和能量的浪费
(6)ABD
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。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,可以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)进行剧烈运动时,交感神经活动占优势,心跳加快,血压升高,随后位于血管壁上的血管壁上的①感受器感受刺激产生兴奋,沿传入神经传导,引起副交感神经活动增强,使血压降低。
(2)交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,这样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。
(3)由题意可知,实验目的是验证物质甲会影响心脏跳动,因此自变量是物质甲的有无,因变量是心跳的状态是否正常,对照组向心脏灌注等量的营养液,则实验组是向心脏灌注①适量的物质甲。该实验是验证性实验,其结论是已知的,即物质甲会抑制心脏跳动,因此预期的实验结果是:实验组的②心跳速率减慢。
(4)细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累过多会造成肌肉酸痛。该实验的自变量为是否进行了30min低强度整理运动,因变量为血液乳酸半时反应(乳酸浓度下降一半时所用时间)。图2显示:进行了30min整理运动后的实验组,其乳酸浓度下降的时间几乎是没有做整理运动的对照组的一半,即说明30min整理运动可促进血清乳酸消除。据此,对于篮球运动员来说,能够缓解肌肉酸痛的建议就是:篮球运动员高强度训练后进行一段时间的低强度整理运动。
(5)肌细胞产生的乳酸在肝脏中重新转化为葡萄糖,再回到肌细胞,从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是:乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖,可以减少机体内物质和能量的浪费,使有机物和能量再次被利用。
(6)A、当碳酸钠进入血浆后,就与血浆中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可通过肾脏随尿液排出体外,使血浆pH不会发生很大的变化,A正确;
B、血液中CO2增多,可导致脑干中的呼吸中枢的兴奋性增强,引起呼吸频率加快,增加通气量。可见,神经系统对呼吸运动强度的调节有利于排出CO2,B正确;
C、小肠中的碱性物质被机体吸收进入血液后,会与血浆中的酸性物质发生作用,从而削弱血浆pH的变化,C错误;
D、血浆中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成,对血浆酸碱度(pH)起缓冲作用,D正确。
故选ABD。
3.(23-24高二上·上海曹杨中学·期中)我国“中医针灸”于2010年11月16日被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节)
(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于 反射。迷走神经属于 神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则( )
A.瞳孔放大 B.尿意不强烈 C.胃肠蠕动加快 D.支气管舒张
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是 的。
(4)下列选项中正确的是( )
A.电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路
B.抗炎通路中的迷走神经属于躯体运动神经
C.可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果
D.通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用
(5)根据题意和所学知识判断,下列叙述正确的是( )(多选)
A.足三里穴位含有运动神经元末梢
B.去甲肾上腺素、肾上腺素会促进LPS的作用
C.交感神经和副交感神经的拮抗,可以是机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好的适应环境
D.用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿
(6)比较患者血检化验单中某些物质的测定值与参考值(内环境稳态值)之间的大小关系,是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是( )(多选)
A.神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态
B.人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态
C.内环境是指细胞内各细胞器所处的液态环境
D.剧烈运动产生乳酸,血浆PH急剧下降
(7)请据图写出电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧 。
(8)针灸讲究“穴位有讲究,轻重不一样”。图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。请问针灸治疗需不需要对针的粗细进行选择?判断依据? 。
【答案】(1) 条件 传出
(2)C
(3)单向
(4)ACD
(5)CD
(6)CD
(7)足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
(8)细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),而粗针刺激时,产生了动作电位
【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。
【详解】(1)针灸时感到疼痛,但并不会缩回,这属于条件反射,因为大脑皮层对脊髓进行了调控。迷走神经是从脑干发出的参与内脏活动的神经,属于传出神经。
(2)迷走神经属于副交感神经纤维,若兴奋,则心跳减慢,胃肠蠕动加快,ABD错误,C正确。
故选C。
(3)针灸治疗过程中,兴奋在反射弧的传导的方向是单向的,因为在体内,兴奋只能从上一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的胞体或树突,所以是单向的。
(4)A、针灸的现代模式—电针刺小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,可在细菌多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。(其中,激素的作用属于体液调节,巨噬细胞生理活动属于免疫调节),因此电刺激通过神经-体液-免疫调节网络激活抗炎通路,A正确;
B、迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经,B错误;
C、可以通过检测TNF-α的含量变化,来检测电刺激疗法的抗炎效果,因为电刺激疗法可以抑制TNF-α的释放,C正确;
D、通过人为激活或特异性破坏相应神经元并观察抗炎效果,可验证ProKr2的作用,因为ProKr2是感觉神经元,若被破坏,则刺激感受器,兴奋无法正常传递,D正确。
故选ACD。
(5)A、据图可知,足三里是感受器,所以不含运动神经元末梢,A错误;
B、由图可知去甲肾上腺素、肾上腺素会抑制LPS的作用,B错误;
C、交感神经和副交感神经的拮抗作用,可以使机体对外界刺激作出做出更精确的反应、更好的适应环境,C正确;
D、用毫针刺激一些穴位时,若出现血肿,可能是毫针刺破血管,血液流入组织间隙引起组织水肿,D正确。
故选CD。
(6)A、神经调节、体液调节、免疫调节等调节能力的变化会影响内环境稳态,因为内环境稳态的调节机制就是神经-体液-免疫调节网络,A正确;
B、人体内外环境变化超过器官和系统的调节能力会打破内环境稳态,因为维持稳态的调节机制的调节能力是有限的,B正确;
C、内环境是指细胞所处的液态环境,C错误;
D、剧烈运动产生乳酸,但血浆中有酸减缓冲对,因此PH不会急剧下降,D错误。
故选CD。
(7)电针刺激足三里引起抗炎反应的反射弧为足三里→Prokr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺。
(8)由图可知,针刺部位附近神经末梢的电位变化情况是不同的,细针进行针灸治疗时,刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),而粗针刺激时,产生了动作电位。
4.(23-24高二上·上海某校·期中)肥胖与基因及环境密切相关,是影响人类健康的重要因素之一。弗里德曼利用基因定位技术,发现了第一个肥胖基因ob基因。这一基因在脂肪细胞中高度表达,会生成一种分泌性蛋白,被称之为瘦素(leptin)。
(1)研究发现,肥胖小鼠ob基因的模板链部分序列“5’-TCGGAG-3’”中的一个G被A替换,突变为决定终止密码(UAA或UGA或UAG)的序列,导致瘦素不能正常合成,突变后的序列是 ,这种突变 (填“能”或“不能”)使基因的转录终止。
(2)瘦素可作用于下丘脑调节人的食欲,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多,其作用机理如图所示(图中信号分子X、Y、Z均能引起下一个神经元兴奋)。下列说法错误的是( )
A.图中有3个突触,此处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号
B.瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上
C.人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,此时神经元B兴奋,信号分子Y、Z释放增加
D.多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,推测其原因可能是瘦素受体异常
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是 ,体重低于父母的基因型为 。
(4)有学者认为,利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代,表明 决定生物进化的方向。
人类基因组中存在至少七对等位基因的单基因突变可不依赖环境因素而导致个体严重肥胖,即单基因肥胖。某家族的单基因肥胖不仅由第18号染色体上的R、r基因决定,而且还与第2号染色体上的M、m基因有关;R基因存在时不能形成黑皮素4受体,m基因纯合时不能形成阿黑皮素原,其机理如图甲所示。
(5)M与R基因的根本区别是 ,这两种基因传递遵循的遗传规律是 (填写编号)。
①分离规律②自由组合规律③连锁交换规律④以上都有
(6)图乙显示该家族的肥胖遗传系谱,其中I-1是纯合体,I-2的基因型为mmRr。II-4的基因型为 ,若II-4与其他家族中的正常女性(纯合体)婚配,生出严重肥胖男孩的概率是 。
【答案】(1) 5'- TCAGAG -3' 不能
(2)C
(3) 5/16 aaBb 、Aabb 、aabb
(4)自然选择
(5) 碱基对的排列顺序不同 ①②
(6) MmRr 1/4
【分析】基因通常是具有遗传效应的 DNA 片段,基因中碱基对的排列顺序代表了遗传信息,基因之间的不同主要是由于碱基对的排列顺序不同;等位基因是控制相对性状的基因,位于同源染色体的相同位置,随同源染色体的分开而分离,符合分离定律,而位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律。
【详解】(1)“5'- TCGGAG -3'”是基因的模板链,转录出的 mRNA 序列为5'- CUCCGA -3',基因中的一个 G 被 A 替换,突变为决定终止密码( UAA 或 UGA 或 UAG )的序列,说明 mRNA 中的第4个碱基变成了 U ,即 DNA 模板链突变为5'- TCAGAG -3';这种突变导致合成的肽链变短,基因的转录正常进行,并没有终止。
(2) A 、突触是两个神经元之间连接形成的结构,根据图示信息,图中有3个突触,突触处信号转换过程是电信号→化学信号→电信号, A 正确;
B 、根据图示信息,瘦素可以作用于下丘脑中的神经元 A 和神经元 B 的膜上,故瘦素的受体分布在下丘脑神经元细胞膜上, B 正确;
C 、因为 X 、 Y 和 Z 都引起下一个神经元兴奋,人体脂肪量偏高时,瘦素释放增加导致食欲降低,即饱中枢兴奋,饥中枢抑制,此时神经元 B 抑制,信号分子 Y 、Z释放减少, C 错误;
D 、多数肥胖者血液中瘦素水平较高,但食欲不低,可能是瘦素受体异常,导致饱中枢不兴奋,食欲不低, D 正确。
故选C。
(3)假如一对夫妇的基因型均为AaBb ,由于 A 、B 基因使体重增加的作用相同且具累加效应,两对基因独立遗传,需要考虑显性基因的个数,其子女体重超过父母的基因型为 AABB 、AABb 、AaBB ,其概率是1/4×1/4+1/4×2/4+2/4×1/4=5/16,体重低于父母的孩子基因型为 aaBb 、Aabb、aabb 。
(4)在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,故决定进化方向的是自然选择。
(5)基因和基因的差别在于碱基对的排列顺序不同;由于 M 和 R 位于两对同源染色体上,符合自由组合定律,成对的基因符合分离定律,故两种基因在传递时同时符合分离和自由组合定律,,故选①②。
(6)根据图示信息,含有 M 不含有 R 的个体为正常个体,即 M _ rr 是正常个体, I -1是纯合体,不患病,说明基因型是 MMrr , I -2的基因型为 mmRr ,II -4患病说明基因型为 MmRr ;若 II -4与其他家族中的正常女性(纯合体) MMrr 婚配,患病和不患病的概率各占一半,患病的孩子中男女各占一半,故生出严重肥胖男孩的概率为1/2×1/2=1/4。
5.(22-23高三·上海徐汇中学·期中)脑啡肽是一种神经递质,可以镇静、提高痛阈从而调节人体对痛的感觉。对它进行研究,可有利于人类进行非麻醉型镇痛。以下为脑啡肽的结构简式(不包括指示用的箭头、虚线和数字编号):
(1)脑啡肽是由氨基酸经肽键连接而成。图中表示肽键的是_______
A.① B.② C.③ D.④
(2)通过结构简式可知,脑啡肽是由 种不同的氨基酸形成的 肽。
脑啡肽经释放后,会作用在一些特殊的脑神经细胞上。这些脑神经的某个结构接受到脑啡肽刺激后,会进行一系列生理过程,从而达到镇痛作用。上述过程如图所示。
(3)由图可知,材料中的“某个结构”实际上是_______。
A.质膜 B.细胞壁 C.核糖体 D.细胞核
(4)该结构的基本骨架是① ;而在其上有② ,它的作用是保护和识别外界信息。
由图可知,脑啡肽作用于脑啡肽受体(阿片受体)上,然后激发某种离子的通道蛋白打开,使得该离子进入脑神经细胞,进而引起后续反应。
(5)这些受体的化学本质是_______。
A.蛋白质 B.脂肪 C.核糖核酸 D.脱氧核糖核酸
(6)以上过程可以体现“某个结构”具有_______的功能(多选)
A.保护细胞 B.信息交流 C.流动性 D.物质交换
(7)脑啡肽受体仅会接受脑啡肽这一化学信息,并不接受激素等其它化学信息的作用。据图分析,你认为产生这一现象的原因是: 。
P物质是一种小分子蛋白质,脑神经释放的P物质能够使人产生痛觉。而脑啡肽作用于脑神经后能够抑制P物质的释放,从而达到镇痛的目的。下方左图为脑啡肽作用机制简图,下方右图为能产生P物质的脑神经细胞中一部分结构的示意图。
(8)若要观察到示意图中的所有结构,需要用到的工具是_______
A.光学显微镜,因为图中有很多显微结构
B.电子显微镜,因为图中有很多显微结构
C.光学显微镜,因为图中有很多亚显微结构
D.电子显微镜,因为图中有很多亚显微结构
(9)右上图示细胞和大肠杆菌相比,最主要的区别是 。
(10)脑啡肽作用于神经细胞后,神经细胞分泌其它蛋白质的功能不受影响,唯独不能分泌P物质。根据你已有知识以及整个综合题中关于脑啡肽、P物质的相关知识,以下推测中,你认为最有可能的原因是_______
A.脑啡肽激活的后续反应会影响结构4的功能
B.脑啡肽激活的后续反应会影响结构6的功能
C.脑啡肽会和物质P反应,从而改变P物质的结构
D.脑啡肽激活的后续反应会阻止含有P物质的囊泡运向质膜
芬太尼为阿片受体激动剂,属强效麻醉性镇痛药,镇痛作用机制与吗啡相似,通过与阿片受体结合来抑制释放P物质的神经元产生强效镇痛作用。芬太尼作用强度大约相当于吗啡的50~100倍。下图显示芬太尼的作用机理∶图中的阿片受体属于G蛋白耦联型受体,意即G蛋白(包括α亚基和ßγ亚基)与膜受体相结合,并参与受体被激活后的胞内信号传递。
(11)强烈的伤害性刺激使 产生兴奋并沿着神经纤维传导,在 产生痛觉。
(12)请根据上图信息,简述芬太尼的镇痛机制∶ 。
(13)根据上图,芬太尼不会产生持续性作用的原因是∶ 。
芬太尼作为麻醉剂使用具有副作用。典型的副作用包括嗜睡、困倦和恶心,更严重的副作用包括低血压、呼吸抑制等。下图显示了吗啡及芬太尼在2005-2016年间的临床使用数据。
(14)根据图中数据,下列叙述正确的是
A.统计期间吗啡的使用量逐渐下降,芬太尼的年使用量呈现先上升后下降的趋势
B.芬太尼的平均用量副反应例数在2009-2012年间大幅上升
C.2016年,芬太尼相关的副反应例数小于吗啡的副反应例数
D.使用芬太尼后需要严密监控患者的副反应相关指标。
研究发现芬太尼会促进神经元中多巴胺的释放。多巴胺能让人产生愉悦的感觉,长期用药会使快感阈值升高(维持相应的神经兴奋水平需要更多的药物),导致成瘾。
(15) 根据上述材料,请你对芬太尼的使用提出自己的看法∶ 。
【答案】(1)C
(2) 4 五
(3)A
(4) 磷脂双分子层 糖蛋白
(5)A
(6)BD
(7)脑啡肽受体有特殊的结构,该结构能和脑啡肽的分子结构相结合,所以能接受脑啡肽这一信息;其它化学分子的结构不能与脑啡肽受体的结构相结合,因此不能接受其它化学信息的作用。
(8)D
(9)图示细胞有核膜包被的细胞核,而大肠杆菌没有
(10)D
(11) 痛感受器 大脑皮层
(12)当芬太尼与神经元上的阿片受体结合后,与受体耦联的G蛋白被激活并分解,其中ßγ亚基能够抑制Ca2+内流,抑制突触小泡与突触前膜的结合,进而抑制兴奋性神经递质的释放,阻止痛觉冲动的传递;同时α亚基促进K+外流,增加膜内外电势差,降低神经元的兴奋性,从而缓解疼痛。
(13)当阿片受体结合芬太尼后,G蛋白被激活并脱离受体,使阿片受体磷酸化并与抑制蛋白结合,从而引起受体内化,需经过处理后才能重新定位于细胞膜并恢复与G蛋白的耦联。
(14)ABD
(15)芬太尼能够强效止痛(并且用量低于吗啡),用于临床能够缓解患者痛苦;但芬太尼的使用有较强的副作用(副反应例数高于吗啡),并且可能导致药物成瘾,因此芬太尼的使用应该受到严格管制,避免擅用和滥用;同时医疗机构应严密监控用药后的副反应的相关指标
【分析】构成蛋白质的每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】(1)脑啡肽是一种多肽,由氨基酸通过脱水缩合形成肽键进行连接,图中③表示肽键,C符合题意。
故选C。
(2)氨基酸的种类是由R基决定的,根据图示可知,图中含有5个氨基酸,但R基只有4种,因此脑啡肽是由4种不同的氨基酸脱水缩合形成的五肽。
(3)质膜上的受体蛋白可以识别脑啡肽,故由图可知,材料中的“某个结构”实际上是质膜,A符合题意。
故选A。
(4)如图结构是细胞膜的流动镶嵌模型,则基本骨架是①磷脂双分子层,其上的糖蛋白具有识别外界信息作用和保护作用。
(5)受体的化学本质是蛋白质,A符合题意。
故选A。
(6)A、细胞壁具有保护细胞的功能,A不符合题意;
BD、以上过程可以体现“某个结构”是质膜,则质膜具有信息交流和 物质交换的功能,BD符合题意;
C、流动性是质膜的结构特点,C不符合题意。
故选BD。
(7)脑啡肽受体有特殊的结构,该结构能和脑啡肽的分子结构特异性结合,所以能接受脑啡肽这一信息,即具有特异性;其它化学分子的结构不能与脑啡肽受体的结构相结合,因此不能接受其它化学信息的作用。
(8)如图能看到细胞的亚显微结构,则需要用到电子显微镜,D符合题意。
故选D。
(9)右上图示细胞有细胞核是真核细胞,大肠杆菌是原核细胞,则右上图示细胞和大肠杆菌相比,最主要的区别是图示细胞有核膜包被的细胞核,而大肠杆菌没有。
(10)P物质是一种小分子蛋白质,脑神经释放的P物质能够使人产生痛觉。而脑啡肽作用于脑神经后能够抑制P物质的释放,从而达到镇痛的目的,则说明脑啡肽激活的后续反应会阻止含有P物质的囊泡运向质膜,D符合题意。
故选D。
(11)痛觉感受器可以感受强烈的伤害性刺激,然后产生兴奋并沿着神经纤维传导,感觉的形成在大脑皮层,所以在大脑皮层产生痛觉。
(12)据图可知,芬太尼的镇痛机制是芬太尼与神经元上的阿片受体结合后,与受体耦联的G蛋白被激活并分解,其中ßγ亚基能够抑制Ca2+内流,抑制突触小泡与突触前膜的结合,进而抑制兴奋性神经递质的释放,阻止痛觉冲动的传递;同时α亚基促进K+外流,增加膜内外电势差,降低神经元的兴奋性,从而缓解疼痛。
(13)当阿片受体结合芬太尼后,G蛋白被激活并脱离受体,使阿片受体磷酸化并与抑制蛋白结合,从而引起受体内化,需经过处理后才能重新定位于细胞膜并恢复与G蛋白的耦联,所以芬太尼不会产生持续性作用。
(14)A、据图A和B可知,统计期间吗啡的使用量逐渐下降,芬太尼的年使用量呈现先上升后下降的趋势,A正确;
B、据图B可知,芬太尼的平均用量副反应例数在2009-2012年间上升速度较大,B正确;
C、2016年,芬太尼相关的副反应例数接近4000,吗啡的副反应例数接近200,则芬太尼相关的副反应例数大于吗啡的副反应例数,C错误;
D、使用芬太尼的副作用大于吗啡,则使用芬太尼后需要严密监控患者的副反应相关指标,防止意外的发生D正确。
故选ABD。
(15)根据上述材料可知,芬太尼能够强效止痛(并且用量低于吗啡),可用于的床能够缓解患者痛苦;但是芬太尼的使用有较强的副作用(副反应例数高于吗啡),并且可能具有成瘾的作用,因此芬太尼的使用应该受到严格管制,避免擅用和滥用;同时医疗机构应严密监控用药后的副反应的相关指标,防止意外的发生。
6.(21-22高二下·上海华东师大附属天山学校·期中)动物生命活动的调节解开自闭症谜团的钥匙——突触自闭症(ASD)是一种由于神经系统失调导致的发育障碍,常表现为与人沟通困难。在大脑正常发育过程中,突触在婴儿期会过量生成以形成大脑回路。在儿童时代后期及青春期,部分过量生成的突触将通过一种称为“剔除”的生理过程而消失,功能性突触则得以保留,这一生理过程对于形成稳定的功能性神经元通路及学习记忆非常重要。美国哥伦比亚大学一项新研究发现,与正常人相比,自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多“突触”。根据材料发现,这一病理是由于大脑在发育期间的剔除过程缓慢而造成的。
(1)根据以上材料判断,自闭症(ASD)的病因是 。
A.感受器受损
B.神经纤维上信号传递困难
C.神经细胞受损
D.大脑中神经细胞之间的联系过多
进一步研究表明:多种ASD是由抑制哺乳动物mTOR激酶的基因突变引起的。这些基因的突变会使mTOR激酶的活性增强。过度活跃的mTOR信号传导可能导致过量的突触蛋白合成,原因是mTOR的激活会在自噬体形成的早期阶段抑制自噬。
(2)根据上述材料,下列说法正确的是 。
A.抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致mTOR激酶失去活性
B.抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致突触蛋白合成过量
C.抑制mTOR激酶的基因的作用效果是促进自噬,使突触蛋白数量减少
D.mTOR激酶的作用是抑制自,导致突触蛋白的数量增加
(3)下列与自噬体清除突触蛋白相关的是 。
①非特异性免疫②特异性免疫③先天免疫④获得性免疫⑤溶酶体⑥中心体⑦核糖体⑧选择透过性⑨一定的流动性
通过对自闭症进行近十年的遗传学研究,遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的。经过生物信息学的分析,科学家们已经陆续发现了自闭症致病基因之间确实有一些内在联系。但是,一个自闭症病人基因组中找到的突变往往极少可能会在另外一个自闭症病人的基因组里找到。因此,从统计学及遗传学上,我们无法知道这些基因突变究竟是否致病,我们需要利用生物学的方法来予以确认。
科学家利用现代神经生物学的手段证明了N基因突变亦可导致自闭症。他们首先制备了N,突变体小鼠,然后对与ASD无关的突触蛋白进行检测,没有发现有显著的变化。接着,用一些行为学研究方法,对携带N,突变基因的小鼠与正常小鼠进行比较,发现正常的小鼠通常会表现出更喜欢与同伴小鼠待在一起打打闹闹。后来,科学家们终于在突变小鼠的神经元中发现了异常,他们发现这种N突变非常特异性地影响了神经元之间的抑制性突触连接,从而造成神经元网络发生功能紊乱。这个里程碑式的工作除了证明突触异常很有可能是导致自闭症的原因以外,还指明了针对相应的突触异常来设计药物来治疗自闭症的新方向。
(4)根据材料信息和所学知识判断,下列说法合理的是 。
A.和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)没有家族遗传现象
B.和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)发病率更低
C.利用统计学方法可证明N3基因突变可导致自闭症(ASD)
D.N3基因突变可能引起抑制性突触增多,导致自闭症(ASD)
(5)综合上述材料,写出“遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的”直接证据是 。
(6)根据材料分析,治疗自闭症(ASD)的一种思路可以是 。
【答案】(1)D
(2)BCD
(3)①③⑤⑦⑨
(4)D
(5)人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致自闭症;人体的N3基因突变可能引起自闭症;自闭症与多对等位基因有关,属于多基因遗传
(6)研制某种药物,通过下调mTOR的表达,解除其对自噬的抑制,用于消除多余突触
【分析】1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,由于神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜上的受体,因此突触后膜所在的神经元的兴奋,因此兴奋在突触处的传导是单向的。
2、阅读材料可知,自闭症是由功能性突触过多或者抑制性突触连接异常导致的。
【详解】(1)由材料信息可知,“与正常人相比,自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多突触”,即自闭症(ASD)是大脑中神经细胞之间的联系过多造成的。ABC错误,D正确。
故选D。
(2)通过阅读材料可知,基因突变能导致自闭症的,主要原因是人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变,导致mTOR激酶活性增强,抑制了突触蛋白的凋亡过程,使得突触增多;另外,mTOR的激活会在自噬体形成的早期阶段抑制自噬。A错误,BCD正确。
故选BCD。
(3)与自噬体清除突触蛋白属于非特异性免疫,参与的细胞器有溶酶体、核糖体等,因此与其相关的过程是:①非特异性免疫、③先天免疫、⑤溶酶体、⑦核糖体、⑨一定的流动性。
(4)A、和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)是由多对基因控制的,因此有家族遗传现象,A错误;
B、和单基因遗传病相比,自闭症(ASD)是由多对基因控制的,其发病率更高,B错误;
C、由材料信息“从统计学及遗传学上,我们无法知道这些基因突变究竟是否致病”,即利用统计学方法不能证明N3基因突变可导致自闭症(ASD),C错误;
D、阅读材料可知,导致自闭症(ASD)的原因可能与N3基因突变引起抑制性突触增多有关,D正确。
故选D。
(5)“遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的”直接证据是:人体的抑制mTOR激酶的基因发生突变会导致自闭症;人体的N3基因突变可能引起自闭症;自闭症与多对等位基因有关,属于多基因遗传。
(6)研制某种药物,通过下调mTOR的表达,解除其对自噬的抑制,用于消除多余突触,可治疗自闭症。
7.(21-22高二上·上海复兴高级中学·期中)回答关于睡眠调节的问题。研究发现,腺苷是一种常见的与睡眠有关的物质,主要由神经元中的ATP转化而来。神经元细胞外的腺苷能够与大脑神经元质膜表面的腺苷受体A结合,抑制神经元兴奋,引起睡眠。咖啡因是腺苷类似物,进入人体后也可与腺苷受体A结合,但并不引起腺苷相应的效应,从而起到缓解睡意的作用。
(1)与腺苷相比,ATP分子多了 。
A.1个磷酸基 B.1个腺嘌呤 C.1个核糖 D.2个高能磷酸键
(2)腺苷的作用类似于突触结构中的 ,其与腺苷受体A结合发挥作用后会被相应的酶降解,以防止 。
通常情况下,在人体已经产生睡意的时候,饮用咖啡所带来的“提神”效果较差,而在较为清醒状态下饮用咖啡,则能在后续更好的发挥缓解睡意的作用,请结合题中信息对该现象作出解释。
常见的腺苷受体A有A1和A2两种,咖啡因只能与其中一种受体结合发挥作用。为进一步明确咖啡因结合的受体类型,研究者准备了三种类型的小鼠:
①野生型小鼠:未做处理,其编码A1、A2的基因正常
②A1突变体小鼠:编码A1的基因被敲除
③A2突变体小鼠:编码A2的基因被敲除
三种小鼠分别使用咖啡因处理作为实验组,等量生理盐水处理作为对照组。测定小鼠24h时间段中每小时内的清醒时长,结果如图所示,其中箭头对应时刻为处理时刻。
(3)请从分子水平比较A1、A2突变体小鼠细胞的区别(至少写出2点) 。
(4)结合图实验结果分析,咖啡因主要与 (A1/A2)结合发挥作用。
【答案】(1)D
(2) 神经递质 防止突触后膜持续抑制
(3)二者合成的mRNA不完全相同。二者合成的蛋白质不完全相同
(4)A2
【分析】ATP断裂一个特殊的化学键(高能磷酸键)形成ADP,ADP断裂一个特殊化学键(高能磷酸键)形成AMP,AMP再断裂一个特殊的化学键(高能磷酸键)就是腺苷,即是腺苷包括腺嘌呤和核糖。由题目可知,腺苷能够与大脑神经元质膜表面的腺苷受体A结合,抑制神经元兴奋,引起睡眠,说明腺苷可以作为信号分子起作用。
【详解】(1)腺苷由腺嘌呤+核糖组成,ATP由腺苷+3个磷酸基团组成,与腺苷相比,ATP分子中多了2个高能磷酸键和3个磷酸基团。故选D。
(2)根据题意“神经元细胞外的腺苷能够与大脑神经元质膜表面的腺苷受体A结合”可知,腺苷的作用类似于突触结构中的神经递质,其与腺苷受体A结合发挥作用后会被相应的酶降解,以防止突触后膜持续抑制。
(3)两种小鼠被敲除的基因不同,分子水平比较A1、A2突变体小鼠细胞,故二者合成的mRNA不完全相同。二者合成的蛋白质不完全相同。
(4)分析题图发现,A1敲除小鼠的实验组和对照组清醒时长与野生型相似,A2敲除小鼠的实验组和对照组的清醒时间无显著差异,与野生型差异显著,因此可推测咖啡因主要与A2结合发挥作用。
【点睛】解答本题需要具备一定的分析处理题干信息和分析实验的能力。
8.(22-23高二上·上海交通大学附中·期中)回答下列有关排尿反射和遗传进化的相关问题:
排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。如图1是与人体内尿液形成、排出相关的部分调节简图。数字代表结构。请分析回答下列问题。
(1)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为: →膀胱逼尿肌、尿道括约肌(用箭头和图中数字来表示)。
(2)某患者神经系统部分受损,但能产生尿意。若该患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的 (填数字)部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床。分析婴儿经常尿床的原因是 。
多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病之一,主要病理特征是双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,进行性增大,破坏肾脏的结构和功能,常伴肝囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。如图2是一多囊肾病家族遗传系谱图。
(4)据图2分析,该家族的多囊肾病遗传方式为 。
(5)若相关基因用A/a表示,则Ⅱ-3的基因型为 ;Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个正常女孩的概率是 。
(6)图3表示该家族一个体内某细胞减数分裂过程中部分染色体以及该病相关基因的图像,则该细胞可能出现在该家族下列个体中 。
①I-2 ②Ⅱ-2 ③Ⅱ-3 ④Ⅲ-3
(7)经分析该家族多囊肾病是由基因PKD1突变导致的,编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y,表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是____________。
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A.状况①不一定发生氨基酸序列变化
B.状况②一定是氨基酸种类减少50%
C.状况③可能是因为突变导致tRNA的种类减少
D.状况④可能是因为突变导致终止密码位置变化
(8)多囊肾病相关基因突变的类型有很多,但人群中发病人数却很少(约0.08%),从进化角度分析原因是 。
【答案】(1)⑦→②→③→④
(2)④
(3)婴儿控制排尿的高级中枢发育尚不完善
(4)常染色体显性遗传
(5) AA 或Aa 1/6
(6)①③
(7)AD
(8)多囊肾病人中有50%的病人发展成肾功能衰竭,这样的患者生育后代的可能性较低,导致人群中控制多囊肾病的基因频率降低,因此人群中发病人数很少。
【分析】1、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,反射需通过完整的反射弧才能实现。解题需要明确两个反射弧,即脊髓控制的排尿反射弧和大脑控制的对脊髓排尿反射弧中的各结构。
2、多囊肾病(PKD)是常见的单基因遗传病,即该病受到一对等位基因控制,根据遗传系谱图可判断该病为染色体显性遗传病。
【详解】(1)尿道括约肌、膀胱逼尿肌属于反射弧中的效应器,尿意的产生在大脑皮层。由图1可知,人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为:⑦大脑皮层→②有关神经→③脊髓中的低级排尿中枢→④传出神经→膀胱逼尿肌、尿道括约肌。
(2)已知患者神经系统受损,但能产生尿意,说明高级神经中枢(大脑皮层)和传入神经完好。患者排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,说明效应器不能很好地发挥作用,据此推测其受损部位可能是图中的④部位。
(3)一般成年人可以有意识地控制排尿,但婴儿经常尿床,是因为婴儿控制排尿的高级中枢发育尚不完善。
(4)由图2分析可知,I-1(父亲)和I-2 (母亲)患病,他们的女儿Ⅱ-2 正常 ,确定该病为常染色体显性遗传病。
(5)I-1和I-2 患病,他们的女儿Ⅱ-2 正常 ,则I-1、I-2 、Ⅱ-2 的基因型依次为Aa、Aa、aa,Ⅱ-3的基因型为1/3AA 或2/3Aa;Ⅱ-3(1/3AA 或2/3Aa)与Ⅱ-4(aa)再生一个正常女孩的概率:2/3×1/2×1/2=1/6。
(6)图3所示细胞为不均等分裂、无同源染色体,可判断该细胞为次级卵母细胞的减数第二次分裂后期。I-2(女性)、Ⅱ-2 (女性)、Ⅱ-3 (女性)、Ⅲ-3(男性)的基因型依次为Aa、aa、AA 或Aa、Aa,则图3的细胞可能出现在①③个体中。
(7)根据题意“编码PKD1的基因中某个碱基对被替换,表达产物酶X变为酶Y”,并结合表格内容可知:
A、①中酶Y活性与酶X活性相同、构成二者的氨基酸数目也相同,因此碱基对的替换不一定使氨基酸序列发生变化,A正确;
B、②中酶Y活性/酶X活性为50%,酶Y活性下降,但构成二者的氨基酸数目相同,故碱基对的替换可能导致替换部位的氨基酸种类发生改变,从而使酶Y活性下降,但氨基酸种类不一定发生变化,B错误;
C、③中酶Y活性/酶X活性为10%,酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目比1小,即碱基对的替换使酶Y的氨基酸数目减少,导致酶Y活性下降,但tRNA的种类不一定减少,C错误;
D、④中酶Y活性/酶X活性为150%,酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目比1大,即碱基对的替换使酶Y的氨基酸数目增加,导致酶Y活性升高,可能原因是突变导致终止密码位置后延,D正确。
故选AD。
(8)根据题意,多囊肾病人中有50%的病人发展成肾功能衰竭,这样的患者生育后代的可能性较低,导致人群中控制多囊肾病的基因频率降低,因此人群中发病人数很少。
9.(24-25高二上·上海青浦高级中学·期中)脊髓的SG区发生功能障碍可引发神经病理性疼痛,常表现为受轻微伤害刺激即导致剧烈疼痛,图1为机体疼痛信号通路部分示意图,其中通道N也是一种Ca2+通道。为探究通道N与神经病理性疼痛的关系,研究人员以正常小鼠与神经病理性疼痛模型小鼠进行了相关实验,经轻微伤害刺激后在突触后膜上测得的电信号变化如图2。请回答下列问题。
(1)图1中,兴奋传导至神经末梢时, 内流,促进储存于 (结构)中的谷氨酸释放;谷氨酸与突触后膜上受体结合后,膜上发生信号转化。
(2)图2中,经轻微伤害刺激后,不同组别突触后膜上电位变化的差异主要表现在电位变化频率不同,据此推测,轻微伤害刺激引起通道N打开,使突触前膜谷氨酸的释放量 (选填A或B,A:增多;B:减少),导致SG区对轻微伤害刺激反应 (选填A或B,A:增强;B:减弱),从而出现痛觉敏感。
除上述化学突触外,还有一种突触为电突触(图3),其通道是由连接蛋白构成,一半连接蛋白连接突触前膜,一半连接蛋白连接突触后膜,神经冲动通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋,利用微电极-电位表装置测定兴奋经突触传递的电位变化,结果如图4所示。
(3)根据图3和图4完成下列表格。
比较项目
图示(填a/b)
兴奋时电位变化(填c/d)
信号转换
电突触
电信号→
化学突触
电信号→
地塞米松是一种激素类药物,具有缓解疼痛等功效,但不宜持续高剂量使用,为探究某植物细胞提取物X对神经病理性疼痛的作用效果,科研人员进行了相关研究,以期为药物研发奠定基础,结果如下表。
实验组别
实验处理
痛觉指数
通道N蛋白表达水平相对值
一
正常鼠
0.16
1.2
二
模型鼠
8.86
6.21
三
正常鼠+提取物X
0.15
1.18
四
模型鼠+地塞米松
2.53
2.45
五
模型鼠+提取物X
4.45
3.28
(4)实验中实验组别一、三的结果可说明提取物X对正常鼠痛觉的形成 (选填A或B,A:显著;B:无显著),设置组别四的目的是 。
(5)结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用,请根据图1和表,阐述其机理: 。
(6)提取物X作为药物在临床上试验,还需特别关注的是 。
①提取物X的组成成分及比例
②使用的剂量
③使用后的副作用
【答案】(1) Ca2+ 突触小泡
(2) A A
(3) b c 电信号 a d 化学信号→电信号
(4) B 评价提取物X的作用效果
(5)评价提取物X的作用效果
(6)②③
【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。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。兴奋在神经纤维上以电信号形成传导,在神经元之间通过突触以电信号→化学信号→电信号传递。
【详解】(1)据图1分析可知,兴奋传导至神经末梢时,Ca2+内流,促进储存于突触小泡内的谷氨酸释放。谷氨酸随后与突触后膜上的受体结合,引发膜电位的变化,这一过程中,信号从化学信号(谷氨酸)转化为电信号(膜电位变化),实现了兴奋的传递;
(2)图2展示了不同组别小鼠在经轻微刺激后突触后膜上电位变化的差异,主要表现电位变化的频率不同,即模型鼠组(神经病理性疼痛模型小鼠)的电位变化的频率高于正常鼠组。这一结果提示我们,轻微伤害刺激可能引起了通道N的打开,导致Ca2+内流增加,促进了突触前膜谷氨酸的释放量增多(A),使得SG区对轻微伤害刺激的反应增强(A),从而出现了痛觉敏感的现象;
(3)由题可知电突触的神经冲动是通过连接蛋白通道直接传入下一个神经元,图4中a通过递质传递兴奋,所以表示化学突触,故①为b;根据图4,c表示突触前细胞和突触后细胞几乎同时兴奋,故②为c;电突触的信号转换就是电信号直接传递,不需要转换,故③为电信号;因为a表示化学突触,所以b表示电突触,故④为a;根据图4,d曲线有突触延搁现象,故⑤为d;化学突触处的信号转换是电信号转化为化学信号再转化为电信号,故⑥为:化学信号→电信号;
(4)实验中,通过对比实验组别一(正常鼠)和实验组别三(正常鼠+提取物X)的结果,痛觉指数相差不大,说明提取物X对正常鼠的痛觉形成并无显著影响(B),而设置组别四(模型鼠+地塞米松)的目的则是为了与实验组别五(模型鼠+提取物X)进行对照,以探究提取物X对神经病理性疼痛的缓解作用是否优于或相当于地塞米松,即评价提取物X的作用效果;
(5)实验结果表明,提取物X对神经病理性疼痛有一定的缓解作用。其机理可能是提取物X降低了通道N的mRNA转录水平和蛋白表达水平,进而减少了Ca2+的内流和谷氨酸的释放量,使得SG区对轻微伤害刺激的反应减弱,从而缓解了痛觉敏感;
(6)在将提取物X作为药物进行临床试验之前,我们还需要特别关注其使用的剂量和使用后的副作用。因为不同的剂量可能会产生不同的效果,而过高的剂量或长期使用可能会带来不良的副作用。因此,在临床试验中需要严格控制剂量并密切监测患者的反应情况,①错误、②③正确。
故选②③。
10.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)研究发现,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射。相关结构及发生机制如图1,请回答:
(1)图1中该反射弧有 个神经元。当兴奋传至①处时,引起神经元细胞膜内的电位变化为 。在②处,突触前膜会释放谷氨酸作用于突触后膜上的受体,从而引起缩鳃反射。在该反射中,谷氨酸是一种 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(2)结合题干分析,缩鳃反射属于 。(A.条件反射B.非条件反射)
进一步研究发现,如果向海兔的尾部施加一个强电击,再轻触它的虹吸管,将诱发一个更强烈的缩鳃反射,且在刺激后几分钟之内,只要轻触它的虹吸管,都会引发更强的缩鳃反射,即产生了“短时记忆”;如果向海兔的尾部多次重复施加强电击,引发强缩鳃反射的反应可以持续一周,即产生了“长时记忆”。如图2为两种记忆的形成机制,请分析回答:
(3)两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放5-TH作用于突触前神经元,产生环腺苷酸,继而激活了 (物质名称),从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强。与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进 ,导致 ,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。小鼠的记忆形成与上述机理相似,若要产生长时记忆,可以采取的做法是 。
(5)研究人员在给予小鼠一个脚部电击的同时出现特定频率的铃声,小鼠在受到电击后出现僵直行为。经过数次这样的练习后,如果只给予特定频率的铃声,小鼠同样出现僵直行为,此时表明小鼠已经获得了条件恐惧记忆。下列有关叙述错误的是______。
A.条件恐惧记忆属于条件反射
B.电击属于非条件刺激
C.条件恐惧记忆建立后不会消退
D.出现僵直行为表明反射弧是完整的
(6)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。下列叙述错误的是_______。
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,与大脑皮层言语区有关
C.引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象
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
动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
图3
(7)图3中 段是Na+内流引起的,其内流的机制是 。
(8)为获得图3膜电位变化,请用下列材料用具在方框内绘制实验检测图 。
【答案】(1) 2 由负变正 “兴奋性
(2)B
(3) 蛋白激酶A CREB-1基因的表达 新突触建立
(4)多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)C
(6)AD
(7) ac 适宜的刺激导致钠离子通道打开,引起钠离子通过协助扩散方式大量内流
(8)
【分析】题意分析,参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元;长期记忆与新突触的建立有关,短期记忆与脑区中一个形状象海马的区域有关。
【详解】(1)参与缩腮反射的神经元至少有感觉神经元和运动神经元,所以图中共有2个神经元;当兴奋传至①处时,由静息电位(外正内负)变为动作电位(外负内正),所以细胞膜内的电位由负变正;在②突触处,由突触前膜释放的谷氨酸相当于是一种神经递质,作用于突触后膜上的受体,由于引起了缩鳃反射,所以谷氨酸为一种兴奋性神经递质。
(2)题意显示,当用水流喷射海兔的虹吸管时会引起鳃收缩,称为缩鳃反射,该反射是先天就有的,属于非条件反射。
(3)长期记忆与新突触的建立有关,根据图2分析,产生的环腺苷酸激活了蛋白激酶A,从而促进神经递质谷氨酸的大量释放,使缩鳃反射增强;与短时记忆形成不同的是,在重复刺激下,蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达,导致新突触的形成,从而形成了长时记忆。
(4)连续给海兔40个刺激会诱发习惯化,但只能持续一天。如果每天10个刺激,连续4天,习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进长时记忆的建立。根据题意可知,要产生长时记忆,必须形成新突触,而多次重复、中间穿插休息有利于新突触的建立。
(5)A、条件恐惧记忆的形成需要大脑的参与,因而属于条件反射,A正确;
B、该过程中电击属于非条件刺激,而铃声属于条件刺激,B正确;
C、条件恐惧记忆建立后需要不断加强,否则会逐渐消退,C错误;
D、出现僵直行为表明条件反射已经建立,因而经过了完成的反射弧,D正确。
故选C。
(6)A、实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是条件反射,是经过长期训练获得的,A错误;
B、有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,该反射的建立依赖大脑皮层言语区,B正确;
C、引起条件反射的刺激称为条件刺激,且条件反射有消退现象,因而需要非条件刺激反复的作用,C正确;
D、条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退也需要大脑皮层参与,因为条件反射的消退是一个新的学习过程,D错误。
故选AD。
(7)图3中ac段是动作电位产生的过程,依赖Na+内流形成,其内流的机制是刺激引起神经细胞膜的通透性发生改变,钠离子通道打开,导致钠离子以协助扩散方式大量进入到细胞中,引起细胞膜内外电位差发生逆转,因而产生动作电位。
(8)为获得图3膜电位变化,图3显示的是动作电位的产生过程,且动作电位表现为膜内外的电位差,为了绘制实验检测图,则相应的连接电极应该分别位于膜内外,而后给与适宜的刺激,进而可在电流计中检测到如图示的变化,连接如下图:
11.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)小明同学在厨房炒菜时,油星子不慎溅到手上,他立即缩回手,并感觉到剧痛。缩手反射的示意图如左图所示,根据所学知识回答下列问题。
(1)请写出缩手反射的反射弧(用左图中序号及箭头表示): 。
(2)当受到刺激时,左图中②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正的原因是 。
(3)如果左图中结构①被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 :如果左图中结构④被破坏,受到上述刺激时,效应器是否有反应 ,大脑是否有感觉 。(填“是”或“否”)
(4)右图是神经元的结构模式图,下列有关分析正确的是
A、该神经元可以完成最基本的神经反射活动
B、神经元的功能是接受刺激,产生并传导神经冲动
C、②③④是突起,共同组成神经纤维
D、长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经
(5)脑内的神经元和胶质细胞都由神经干细胞增殖、分化而来,其中胶质细胞无树突和轴突之分,不参与神经冲动的传导。下列有关神经胶质细胞和神经元的叙述,正确的是________(多选)
A、脊椎动物的神经系统在发育过程中,会发生细胞凋亡
B、神经元的全能性高于神经干细胞
C、某些神经胶质细胞可参与构成神经纤维表面的髓鞘
D、神经胶质细胞和神经元形态、功能不同,所含的基因也不相同
人类第17号染色体上NF-1基因编码的神经纤维瘤蛋白(NF-1)是人类许多细胞正常发挥功能所必需的。神经纤维瘤蛋白异常会引起神经纤维瘤,患者的神经束膜表面的某种神经胶质细胞异常增殖形成肿瘤,临床主要表现为皮肤咖啡斑伴皮下软组织肿块,常以手术切除肿瘤和对症治疗为主。左图为Ⅰ型神经纤维瘤的一个家系(无需考虑Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的配偶与该病的遗传)。右图为对该家系中Ⅱ-4的染色体检测的结果,Ⅲ-7与Ⅲ-8的检测结果与Ⅱ-4一致。
(6)据右图分析,该家系中NF1的发病原因是________。
A、染色体重复 B、染色体缺失 C、染色体易位 D、基因重组
(7)左图中患者Ⅱ-4的父母和兄弟姐妹均表现正常,推测Ⅱ-4患病的原因是________(多选)。
A、Ⅰ-1发生了体细胞变异
B、Ⅰ-1发生了生殖细胞变异
C、Ⅱ-4发生了体细胞变异
D、I-4发生了生殖细胞变异
(8)Ⅲ-7是否可以产生正常的精细胞? (填“是”或“否”)。Ⅲ-7与表型正常的配偶婚配,担心未来会生育神经纤维瘤患儿,故前往医院进行遗传咨询,请对遗传咨询基本程序进行排序 。
①再发风险率估计②病情诊断③提出预防措施④系谱分析确定遗传方式
(9)图所示NF-1蛋白与恶性肿瘤的关系,其中SOS、RAS表示相关的蛋白质,GDP是鸟苷二磷酸,GTP是鸟苷三磷酸。下列情况中不易导致恶性肿瘤产生的是
A、SOS基因启动子发生甲基化
B、正常NF-1基因发生基因突变
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失
D、RAS基因发生突变使RAS蛋白结合GTP的能力增强
【答案】(1)①→②→⑦→③→④
(2)钠离子通道开放,钠离子大量内流,使膜内正电荷数多于膜外
(3) 无 无 无 有
(4)B
(5)AC
(6)C
(7)BC
(8) 是 ②④①③
(9)A
【分析】脑包括大脑、小脑和脑干。大脑是人体生命活动的高级中枢;小脑对维持身体平衡,协调随意运动有重要作用;脑干是人体生活的基本中枢。如图:①感受器、②传入神经、③传出神经、④效应器、⑤是大脑皮层、⑥是上行传导纤维、⑦神经中枢。
【详解】(1)图中①为感受器,②为传入神经,⑦为神经中枢,③为传出神经,④为效应器;所以完成该反射的途径为:①感受器→②传入神经→⑦神经中枢→③传出神经→④效应器。
(2)当神经纤维受到刺激时,钠离子通道开放,钠离子大量内流,使膜内正电荷数多于膜外,则②处神经纤维膜电位由外正内负变为外负内正。
(3)破坏①感受器,受到上述刺激时,神经冲动不能够传给效应器,因此效应器无反应。神经冲动不能由传出神经传给神经中枢,故大脑皮层没有感觉。如果左图中结构④效应器被破坏,受到上述刺激时,效应器没有反应,由于⑦神经中枢和⑥上行传导纤维正常,则大脑是有感觉。
(4)A、参与反射的神经结构叫反射弧,反射通过一定的结构反射弧来完成,A错误;
B、神经元是神经系统的基本单位,其功能是受到刺激,产生并传导神经冲动,B正确;
C、②是树突、③是轴突、④是神经末梢,轴突及外面套有的一层鞘构成神经纤维;C错误;
D、图中②树突、③轴突、④神经末梢,长的突起外表包有髓鞘,构成一条神经纤维,D错误;
故选B。
(5)A、细胞凋亡是由基因决定的细胞的编程性死亡,贯穿于整个生命历程中,故神经干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因,A正确;
B、神经元是高度分化的细胞,其全能性低于神经干细胞,B错误;
C、在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,C正确;
D、神经元和胶质细胞都由神经干细胞分化而来,发生了基因的选择性表达,在形态、生理功能上发生了稳定性差异,D错误。
故选AC。
(6)由图可看出,产生异常染色体是因为17号染色体的一部分易位到了1号染色体上,C符合题意。
故选C。
(7)体细胞是一个相对于生殖细胞的概念。它是一类细胞,其遗传信息不会像生殖细胞那样遗传给下一代。高等生物的细胞差不多都是体细胞,除精子和卵细胞以及它们的母细胞之外。故仅涉及核遗传物质时,体细胞变异影响自身,生殖细胞变异影响下一代,由此可得出I-1发生了生殖细胞变异,II-4发生了体细胞变异。BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(8)由左图可得出Ⅲ-7可能为杂合子个体,其致病基因为显性基因,且位于常染色体上。我们设其为AaBb,则正常人为aabb,且其遵循基因的分离与自由组合定律,则AaBb能够产生正常的生殖细胞ab。
遗传咨询的内容和步骤:医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种遗传病作出诊断;分析遗传病的传递方式;推算出后代的再发风险率;向咨询对象提出防治对策和建议,如终止妊娠、进行产前诊断等。故步骤为②④①③。
(9)A、SOS基因启动子发生甲基化,抑制了RAS蛋白与GTP,不易导致恶性肿瘤的产生,A符合题意;
B、 NF-1 基因发生突变,则RAS蛋白与GTP结合物不能转变为RAS蛋白GDP结合物,则会导致恶性肿瘤的产生,B不符合题意;
C、正常NF-1基因所在的染色体发生染色体缺失,则没有正常的NF-1蛋白,导致RAS蛋白与GTP结合物不能转变为RAS蛋白GDP结合物,则会导致恶性肿瘤的产生,C不符合题意;
D、因为Ras 蛋白与GTP结合则会形成恶性肿瘤,因此当Ras 蛋白基因发生突变,其表达产物对 GTP 具有更强的亲和性时,可能导致恶性肿瘤发生,D不符合题意。
从图中可以看出若Ras 蛋白与GTP结合则会形成恶性肿瘤,当SOS 基因内部发生 8 对碱基插入发生基因突变后,不能促进Ras 蛋白与GTP结合,不易形成恶性肿瘤,A错误。
故选A。
12.(22-23高二下·上海复旦大学附中·期中)I、我国研究者初步揭示了摄入受毒素污染的食物后,机体恶心、呕吐等防御反应的神经通路,具体过程如图所示。“厌恶中枢”激活后可引发大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;呕吐中枢通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐行为。
(1)图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是 。
(2)感觉神经末梢的受体与5-HT结合后产生兴奋,此时___________。
A、膜外K+浓度高于膜内
B、兴奋以电信号的形式传导
C、兴奋部分膜外电位为正
D、膜对Na+的通透性增加
(3)图为脑干中某突触结构示意图,在该结构中,信息的传递过程包括: (选择正确的编号并排序)
①Ⅱ上的离子通道打开②突触小泡与I融合③神经递质降解酶进入细胞X④蛋白M进入细胞Y⑤神经递质与蛋白M结合⑥I产生动作电位
(4)研究者给小鼠品尝樱桃味糖精溶液,糖精溶液引起小鼠唾液分泌,随即研究者在小鼠肠道内注射某毒素,小鼠出现呕吐现象。多次重复后,小鼠出现味觉回避反应,即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少,表现出“恶心”样行为(张口),是由于樱桃味糖精溶液___________。
A、转变为了条件刺激
B、使呕吐中枢兴奋
C、使厌恶中枢兴奋
D、与肠嗜铬细胞毒素受体结合
II、研究发现,脑干中有多种神经元,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到感觉神经传来的信息,并通过释放速激肽传导信息。临床研究发现,化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。
(5)科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物,结合上述信息以及图分析其可能的作用机制: 。(需答出2点)
5-HT也参与人体的体温调节。5-HT综合征患者会因持续肌肉收缩导致体温升高,并伴外周血管收缩反应。
(6)结合已有知识,简述5-HT引发体温升高的调节过程: 。
(7)正常人体温升高后,可以调节体温下降的方式有 。
①反馈调节 ②分级调节 ③神经-体液调节
【答案】(1)协助扩散/易化扩散
(2)D
(3)②⑤①⑥
(4)ABC
(5)抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达
(6)5-HT综合征患者会因持续肌肉收缩,该过程中散热减少,冷觉感受器兴奋,下丘脑体温调节中枢通过神经调节和体液调节等方式调节体温,使温度上升
(7)②③
【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。
【详解】(1)据图可知,图中Ca2+进入肠嗜铬细胞是顺浓度梯度的运输,且需要借助转运蛋白的协助,故属于协助扩散。
(2)ACD、感觉神经末梢的受体与5-HT结合后产生兴奋时,钠离子通道开放,膜对Na+的通透性增加,钠离子内流,兴奋部位的膜外电位由正变负,此时的钾离子浓度是膜内高于膜外,AC错误,D正确;
B、受体与5-HT的结合发生在突触后膜,此时的信号转化是由化学信号转为电信号,B错误。
故选D。
(3)分析题图:细胞X是突触前神经元,细胞Y是突触后神经元,①表示突触前膜,通过胞吐释放神经递质,蛋白M表示神经递质的受体,能够与神经递质特异性结合,在该结构中,信息的传递过程包括:②突触小泡与I融合→⑤神经递质与蛋白M结合→①Ⅱ上的离子通道打开→⑥I产生动作电位,该过程不会发生③神经递质降解酶进入细胞X和④蛋白M进入细胞Y过程。
(4)分析题意可知,给小鼠品尝樱桃味糖精溶液引起小鼠唾液分泌,随即在小鼠肠道内注射某毒素,出现呕吐现象,多次重复后,小鼠出现味觉回避反应,该过程中樱桃味糖精溶液:
A、小鼠出现恶心行为是建立在注射某毒素基础之上的,是后天习得的,转变为了条件刺激,属于条件反射,反射建立过程,是樱桃味糖精溶液与无关注射某毒素关联形成的,该过程中注射毒素属于非条件刺激,樱桃味糖精溶液属于条件刺激,A正确;
BC、分析题意可知,小鼠出现恶心、呕吐现象,是条件反射的过程,该过程中樱桃味糖精溶液使呕吐中枢兴奋、使厌恶中枢兴奋,BC正确;
D、受体与神经递质等信息分子的结合具有特异性,能与肠嗜铬细胞毒素受体结合的是毒素,D错误。
故选ABC。
(5)据题意和题图可知,当胃肠道遭受毒素入侵后,分布在肠嗜铬细胞膜上的通道被激活,分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活,Ca2+大量内流,释放相关神经递质,作用到脑干,其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息,并通过释放速激肽来传导信息,进而引起呕吐行为,据此可知,针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性,减少Ca2+内流;抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
(6)5-HT引发体温升高的调节过程可能是:5-HT综合征患者会因持续肌肉收缩,并伴外周血管收缩反应,该过程中散热减少,冷觉感受器兴奋,下丘脑体温调节中枢通过神经调节和体液调节等方式调节体温,使温度上升。
(7)正常人体温升高后,会通过:皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定的途径进行调节,使体温下降,该过程中既有下丘脑等参与的神经调节,也有肾上腺皮质(存在分级调节)等参与的激素调节,故属于②分级调节 和③神经-体液调节。
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