内容正文:
课后分层练(十三) 体液调节与神经调节的比较和体温调节
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 神经调节与体液调节的比较
1.下列关于神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.体液调节以激素调节为主,是生命活动的主要调节方式
B.血浆内CO2浓度升高会刺激下丘脑呼吸中枢,使呼吸加快加深
C.血浆中Na+浓度急性降低到一定程度,会使可兴奋细胞静息电位绝对值加大
D.与神经调节相比,体液调节的作用时间比较长
解析:选D。体液调节以激素调节为主,生命活动的主要调节方式是神经调节,A错误;血浆内CO2浓度升高会刺激脑干呼吸中枢,使呼吸加快加深,B错误;静息电位是K+外流引起的,血浆中K+浓度急性降低到一定程度,会使可兴奋细胞静息电位绝对值加大,C错误。
2.下列关于神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.相比神经调节,体液调节作用范围较广泛、作用时间较短
B.神经调节和体液调节是所有动物生命活动调节的主要方式
C.体液调节依赖体液的运输,神经调节则依赖完整的反射弧
D.体液调节的信号是化学物质,神经调节的信号是神经冲动
解析:选C。相比神经调节,体液调节作用范围较广泛、作用时间比较长,A错误;单细胞的动物没有神经调节,只有体液调节,B错误;体液调节的作用途径是体液运输,而神经调节的作用途径是完整的反射弧,C正确;体液调节的信号是激素等化学物质,神经调节的信号有电信号和化学信号(神经递质),D错误。
考点二 体温调节
3.下图是人体寒冷环境下产热量和散热量变化曲线。正常环境下,散热量和产热量基本相等,体温维持平衡,当机体进入寒冷环境后,通过相应的调节作用,达到新的平衡。关于寒冷环境下的调节作用,下列说法正确的是( )
A.寒冷会引发下丘脑冷觉感受器兴奋
B.人体通过增加产热和散热来抵御寒冷
C.在体液调节的作用下,人体出现血管收缩、分泌甲状腺激素等现象
D.机体出现战栗,骨骼肌收缩,短时间内释放大量热量
解析:选D。寒冷会引发皮肤冷觉感受器兴奋,下丘脑是体温调节中枢,A错误;人体通过增加产热、减少散热来抵御寒冷,B错误;出现血管收缩,属于神经调节,分泌甲状腺激素属于神经—体液调节,C错误;寒冷时机体产热增多,机体出现战栗,骨骼肌收缩,短时间内释放大量热量,D正确。
4.下列关于人体体温调节的叙述,正确的是( )
A.人体体温调节中枢位于大脑皮层
B.人体产生的热量均由皮肤表面直接散发到体外
C.炎热环境中人体主要通过增加散热和减少产热调节体温
D.寒冷环境中体温相对稳定是因为机体产热量等于散热量
解析:选D。人体体温调节中枢位于下丘脑,A错误;人体产生的热量有直接散热和汗液蒸发散热两种方式,皮肤是主要的散热器官,但并非唯一方式,B错误;炎热环境中人体主要通过增加散热来调节体温,C错误;寒冷环境中体温相对稳定(37 ℃左右)是因为机体产热量等于散热量,D正确。
5.研究人员对运动员运动前后的体温变化进行研究,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.运动前后体温的维持均需要下丘脑参与
B.运动中机体产热量增加,散热量减少
C.运动终止时感受器继续向中枢传递体温高的信息
D.运动后汗腺的分泌活动先增强后减弱
解析:选B。下丘脑中有体温调节中枢,因此图示任何时期的体温调节均与下丘脑有关,A正确;运动中机体体温升高,产热量增加,散热量也增加,B错误;运动刚结束时,体温较高,感受器继续向中枢传递体温高的信息,随后机体恢复运动前的体温,因此运动后汗腺的分泌活动先增强后减弱,C、D正确。
6.将室温下(17~25 ℃)笼养的某种仓鼠(平均体温36.4 ℃)随机分为A、B两组,A组放入0 ℃环境中1 h,B组仍置于室温环境中,期间连续测定仓鼠体温。回答下列相关问题:
(1)本实验的______(填“A”或“B”)组属于对照组,设置对照组的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会______(填“增加”或“减少”),分解代谢会______(填“增强”或“减弱”)。
(3)甲状腺激素缺乏的幼龄期仓鼠表现出神经系统发育异常;成年时甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低,这说明内分泌腺分泌的激素可以影响______________。
(4)研究发现,甲巯咪唑是一种可以抑制甲状腺分泌甲状腺激素的药物。请利用以下实验材料及用具,设计实验验证该药物可抑制甲状腺激素的分泌。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的健康仓鼠若干只,一定浓度的甲巯咪唑溶液,生理盐水,注射器,甲状腺激素定量检测仪器等。
①实验设计思路:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②预期实验结果:________________________________________________________________________。
解析:(1)B组仍置于室温环境中,属于对照组;设置对照组的目的是排除无关变量对实验结果的影响,以保证实验结果是由自变量引起的。(2)低温环境中,机体通过下丘脑—垂体—甲状腺轴增加甲状腺激素合成与分泌,通过神经调节促进肾上腺素等激素的释放,提高代谢速率,耗氧量增加,机体产热量增加。(3)甲状腺激素缺乏的幼龄期仓鼠神经系统发育异常,说明甲状腺激素可以影响神经系统的发育;甲状腺激素分泌不足的成年仓鼠神经系统的兴奋性降低,说明甲状腺激素可以影响神经系统的功能。(4)验证甲巯咪唑可抑制甲状腺激素的分泌,自变量为是否使用甲巯咪唑,因变量为甲状腺激素的分泌量,其他无关变量应相同且适宜,故实验设计思路是将生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙两组,甲组注射一定浓度的甲巯咪唑溶液,乙组注射等量生理盐水,一段时间后分别测定两组仓鼠体内甲状腺激素的含量。若甲巯咪唑可以抑制甲状腺分泌甲状腺激素,则甲组甲状腺激素含量明显低于乙组。
答案:(1)B 排除无关变量对实验结果的影响,以保证实验结果是由自变量引起的 (2)增加 增强 (3)神经系统的发育和功能 (4)①将生理状态相同的健康仓鼠随机均分成甲、乙两组,甲组注射适量的一定浓度的甲巯咪唑溶液,乙组注射等量的生理盐水,一段时间后测定甲、乙两组甲状腺激素的含量 ②甲组甲状腺激素含量明显低于乙组
【综合提升练】
7.人体的体温在冷敏神经元和热敏神经元共同调节下保持相对稳定,二者的放电频率会因环境温度的变化而改变(如下图所示)。下列说法错误的是( )
A.C、W分别代指冷敏神经元和热敏神经元
B.人体感染甲型流感病毒后S点可能右移
C.在发烧恢复阶段,主要的散热器官为皮肤
D.S点长期向右偏移固定于某点,机体产热量大于散热量
解析:选D。当体温低于正常值时,冷敏神经元的放电频率大于热敏神经元的放电频率,当体温高于正常值时正好相反,由此可知,C、W分别代指冷敏神经元和热敏神经元,A正确。人体感染甲型流感病毒后,在发烧阶段,体温持续偏高,体温高于正常值,S点将右移,B正确。在发烧恢复阶段,主要通过皮肤排汗增加散热,故主要的散热器官为皮肤,C正确。S点长期向右偏移固定于某点,冷敏神经元的放电频率等于热敏神经元的放电频率,体温保持恒定,机体产热量等于散热量,D错误。
8.人体呼出的CO2量剧增而导致体内的CO2浓度剧降时,会出现呼吸性碱中毒。下列有关叙述错误的是( )
A.患者的血浆pH保持在7.35~7.45之间
B.体液调节会参与患者呼出CO2的调节过程
C.过度换气会使患者体内的酸性物质排出增多
D.可通过增加CO2的吸入量来缓解呼吸性碱中毒
解析:选A。呼吸性碱中毒患者呼出过多的CO2,导致体内的CO2浓度剧降,内环境失去稳态,pH会高于稳态的正常范围,A错误;体液调节通过体液传送信号分子起调节作用,人体呼出的CO2量剧增而导致体内的CO2浓度剧降过程中,CO2作为调节因子参与体液调节,B正确;过度换气使患者内环境pH升高,会增加体内酸性物质的排出,C正确;呼吸性碱中毒是体内的CO2浓度剧降引起的,可通过增加CO2的吸入量缓解,D正确。
9.如图表示人体体温调节的部分过程,图中①②③代表激素。当某人走出房间进入寒冷环境时,下列叙述正确的是( )
A.激素①②③将随血液循环作用于全身各处细胞
B.由于皮肤血管收缩,人体散热比走出房间前要少
C.骨骼肌受神经支配,不自主战栗,人体产热增加
D.通过反馈调节,激素②分泌减少,激素①③的分泌也减少
解析:选C。激素①为促甲状腺激素释放激素,只作用于垂体;激素③为促甲状腺激素,只作用于甲状腺,A错误。当人走出房间进入寒冷环境时,由于温差加大,散热量会增加,B错误。骨骼肌受神经支配,不自主战栗,有利于增加产热,C正确。通过反馈调节,②(甲状腺激素)分泌减少,对①(促甲状腺激素释放激素)和③(促甲状腺激素)分泌的抑制作用减弱,激素①③的分泌增多,D错误。
10.正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。下列叙述错误的是( )
A.体温上升期,甲状腺会分泌激素甲,该激素含碘
B.体温上升期,人体骨骼肌反射性地收缩有助于上升体温,这是一种神经调节
C.高温持续期,人体产热量等于散热量
D.体温下降期,人体汗腺分泌增加,这是一种体液调节
解析:选D。体温上升期,产热量大于散热量,机体产热量增加,由图可知,激素甲为甲状腺分泌的甲状腺激素,该激素含碘,A正确;由图示可知,体温上升期,人体骨骼肌反射性地收缩,增加产热,该过程属于神经调节,B正确;高温持续期,由于体温持续维持在38.5 ℃,说明机体产热量等于散热量,C正确;体温下降期,即产热量小于散热量,此时人体汗腺分泌增加,增加散热量,该过程属于神经调节,D错误。
11.失温是指身体产热和保暖的能力长时间小于散热的能力,导致体温越来越低的现象。重度失温时(人体核心区温度30~33 ℃)人体对冷的感觉变得很迟钝,意识开始变得模糊,不能有效使用手脚,甚至不觉得寒冷,从活动能力变差逐步发展为丧失活动能力,行走困难,最后不再发生颤抖。根据以上资料判断,下列相关叙述错误的是( )
A.在有风、寒冷的环境中,人体的散热增加
B.失温可能会导致甲状腺激素分泌减少
C.重度失温时大脑感觉中枢被破坏,对冷的感觉变得很迟钝
D.注意保暖防护、及时补充体能,可以一定程度预防失温
解析:选C。在有风、寒冷的环境中,人体皮肤周围的空气不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走,因此人体散热增加,A正确;一般情况下,人体受到寒冷刺激会导致甲状腺激素分泌增加,在重度失温时,人体对冷的感觉变得很迟钝,甚至不觉得寒冷,因此失温可能会使甲状腺激素分泌减少,B正确;重度失温不一定破坏大脑感觉中枢,也有可能是影响神经传导或传递而使相关信号无法传至大脑皮层,C错误;注意保暖防护可以减少散热,及时补充体能可以保证产热,因此可以一定程度预防失温,D正确。
12.小熊猫是我国二级重点保护野生动物,其主要分布区年气温一般在0~25 ℃之间。测定小熊猫在不同环境温度下静止时的体温、皮肤温度(图1)以及代谢率(即产热速率,图2)。回答下列问题:
(1)由图1可知,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温____________,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在__________调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括__________________(答出两点即可)。
(2)图2中,在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是皮肤中的____________受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于__________的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的________(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。
(3)图2中,当环境温度下降到0 ℃以下时,从激素调节角度分析小熊猫产热剧增的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)通常通过检测尿液中固醇类激素皮质醇的含量,评估动物园圈养小熊猫的福利情况。皮质醇的分泌是由______________________轴调节的。使用尿液而不用血液检测皮质醇,是因为血液中的皮质醇可以通过____________________进入尿液,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
解析:(1)由图1可知,在环境温度0~30 ℃范围内,小熊猫的体温保持恒定,皮肤温度随环境温度降低而降低,这是在神经—体液调节方式下,平衡产热与散热的结果。皮肤散热的主要方式包括辐射、传导、蒸发、对流等。(2)在环境温度由20 ℃降至10 ℃的过程中,小熊猫代谢率下降,其中散热的神经调节路径是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,即皮肤中的冷觉感受器受到环境低温刺激产生兴奋,兴奋沿传入神经传递到位于下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,使支配血管的交感神经兴奋,引起外周血管收缩,皮肤和四肢血流量减少,以减少散热。(3)从激素调节角度分析,当环境温度下降到0 ℃以下时,小熊猫产热剧增的原因是小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量。(4)皮质醇是由肾上腺皮质分泌的,其分泌受下丘脑和垂体的分级调节,即是由下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调节的。因为血液中的皮质醇可以通过肾小球的滤过作用进入尿液,故使用尿液而不用血液检测皮质醇,而且也能避免取血对小熊猫的伤害。
答案:(1)保持恒定 神经—体液 辐射、传导、对流、蒸发(答出两点即可) (2)冷觉感受器 下丘脑 交感神经 (3)寒冷环境中,小熊猫分泌的甲状腺激素和肾上腺素增多,提高细胞代谢速率,使机体产生更多的热量 (4)下丘脑—垂体—肾上腺皮质 肾小球的滤过作用
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