内容正文:
课时训练12 神经调节和体液调节
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题3分,共24分)
保分点一 神经调节
1.(2025·陕西商洛三模)肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经退行性疾病,其主要特征是运动神经元的进行性退化和死亡,ALS患者的神经元损伤导致其全身肌肉逐渐无力与萎缩,甚至丧失运动功能,进而造成呼吸衰竭,但是感觉和思维活动完全正常。下列叙述正确的是( )
A.ALS患者损伤的运动神经元包括传入神经和传出神经
B.对ALS患者进行针刺,其不会产生感觉,也不会作出缩手反射
C.呼吸衰竭的原因可能是ALS导致支配呼吸肌的运动神经元退化,无法传递脑干信号
D.ALS初期,患者的运动神经元不能将信号传递至全身各处肌肉,导致患者丧失运动功能
答案:C
解析:运动神经元是传出神经,不是传入神经,A错误;ALS患者的感觉和思维活动完全正常,因此对ALS患者进行针刺,其会产生感觉,B错误;脑干有维持生命的必要中枢,如呼吸中枢等,故呼吸衰竭的原因可能是ALS导致支配呼吸肌的运动神经元退化,无法传递脑干信号,C正确;ALS患者的神经元损伤会导致全身肌肉逐渐无力与萎缩,患者丧失运动功能是一个渐进的过程,因此ALS初期,患者的运动神经元能将信号传递至某些肌肉,D错误。
2.(2025·云南红河高二下阶段练习)慢性肾病患者的肾脏受损引发的兴奋会通过脊髓向大脑传递,进而激活相关脑部结构,再经脊髓、交感神经向肾脏传递,形成“肾—脑神经环路”,加剧肾脏的损伤。相关叙述错误的是( )
A.神经元的轴突末梢能多次分支形成多个突触小体用于兴奋的传递
B.控制肾脏的交感神经属于内脏运动神经,不受意识随意支配
C.肾脏受损引发的兴奋在患者体内神经纤维上双向传导,在突触中单向传递
D.肾脏中存在感受器和效应器,神经系统对内脏活动存在分级调节
答案:C
解析:神经元轴突末梢通常具有许多分支,在这些分支末端形成多个突触小体,每个突触小体可与一个或多个靶细胞(如下一个神经元、肌肉细胞或腺体细胞)形成突触,实现信息的单向传递。这种结构特点使一个神经元能与多个靶细胞建立联系,扩大了信息传递的范围,A正确;控制内脏器官(如心脏、胃肠、肾脏等)活动的神经属于自主神经系统,自主神经包括交感神经和副交感神经,它们控制平滑肌、心肌和腺体的活动,不受意识直接控制(即非随意的),所以,控制肾脏的交感神经属于内脏运动神经,B正确;在人体中,反射弧中兴奋在神经纤维上是单向传导的,而不是双向传导,因为在人体中兴奋传导的起点是感受器,所以肾脏受损引发的兴奋在患者体内神经纤维上单向传导,在突触中单向传递,C错误;由题干“慢性肾脏病患者因肾脏受损引发的兴奋通过脊髓向大脑传递”可知肾脏上存在感受器,又因为“再经脊髓、交感神经向肾脏传递,加剧肾脏的损伤”,说明肾脏属于效应器,所以肾脏上既存在感受器,又属于效应器,神经系统对内脏活动存在分级调节,D正确。
3.(2024·重庆高三上阶段练习)尼古丁是一种高度成瘾的物质,自然存在于烟草中。它是烟草烟雾中的活性成分,长时间吸入会导致身体出现血压升高、心率加快,心脏负担加重等风险,其在人体内的作用机理如图所示,下列说法正确的一项是( )
A.据图推测,尼古丁引起 POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关,吸入越多,Na+进入细胞越多,兴奋性越高
B.吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程属于非条件反射
C.戒烟后, 肾上腺素的释放减少,脂肪的分解程度下降,体重也随之上升
D.尼古丁通过消化系统进入内环境,定向运输至特定的细胞
答案:C
解析:题图分析,尼古丁可与POMC神经元上的尼古丁受体结合,使Na+通道打开,钠离子内流,引起POMC神经元膜电位发生改变,当膜电位达到一定的阈值,POMC神经元产生动作电位,即产生兴奋,可见尼古丁引起 POMC神经元兴奋的过程与吸入尼古丁量有关,但并不是吸入越多,Na+进入细胞越多,兴奋性越高,因为神经元膜外Na+浓度始终高于膜内,Na+不可能无限制进入细胞,A错误;吸入的尼古丁促使人体产生饱腹感的过程,没有完整的反射弧,不属于反射,B错误;戒烟后,尼古丁摄入减少,POMC神经元的兴奋性程度降低,通过饱腹感神经元对食欲下降的调节作用降低,会使机体增加有机物的摄入;同时,缺少了尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素的释放减少,脂肪细胞产热不增加,消耗不增加,故体重会增加,C正确;烟雾中的尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输到全身,然后与靶细胞上的特异性受体结合,在靶细胞处发挥作用,D错误。
4.(2025·福建泉州模拟)深空探测时,宇航员往往处于亚磁场(磁场强度远小于地球磁场强度)状态。研究发现,长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加;神经干细胞的活性氧水平下降,增殖分化能力降低,引起动物认知功能障碍。细胞中存在抗氧化酶可清除活性氧。下列推测合理的是( )
A.亚磁场促使神经胶质细胞承担更多海马区功能
B.亚磁场可促进新生神经元产生更多突起
C.短时记忆能正常形成而长时记忆不能正常形成
D.可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍
答案:D
解析:长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加,但神经胶质细胞不能承担海马区功能,A错误;亚磁场可促进海马区的神经胶质细胞数量增加,并不会引起新生神经元产生更多突起,B错误;长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加,进而引起短时记忆异常,随之长时记忆也不能正常形成,C错误;长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加,神经干细胞的活性氧水平下降,增殖分化能力降低,引起动物认知功能障碍,因此,可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍,D正确。
保分点二 体液调节
5.(2025·山东名校联盟二模)垂体分泌的生长激素(GH)可促进软骨生长,GH也可以促进肝脏产生胰岛素样生长因子1(IGF-1),IGF-1促进软骨细胞生长,IGF-1的增多可抑制垂体分泌GH,下列说法错误的是( )
A.GH经体液运输至肝脏和软骨细胞
B.垂体和软骨细胞上有IGF-1受体
C.反馈调节的作用使GH含量相对稳定
D.GH与IGF-1的作用相抗衡
答案:D
解析:生长激素(GH)是一种激素,激素调节的特点之一就是通过体液运输,从而作用于相应的靶器官和靶细胞。题干中提到GH可促进软骨生长,也能促进肝脏产生IGF-1,所以GH会经体液运输至肝脏和软骨细胞,A正确。由“IGF-1促进软骨细胞生长,IGF-1的增多可抑制垂体分泌GH”可知,IGF-1能作用于垂体并影响其分泌功能,同时能促进软骨细胞生长,这意味着垂体和软骨细胞上都有能与IGF-1特异性结合的受体,以便IGF-1发挥作用,B正确。当IGF-1增多时,可抑制垂体分泌GH,从而使GH的含量不会过高;当GH分泌减少时,IGF-1的产生也可能发生相应变化,这种反馈调节机制能够维持GH含量的相对稳定,保证体内激素水平的平衡,是机体维持内环境稳态的一种重要方式,C正确。题干表明GH可以促进软骨生长,同时GH还能促进肝脏产生IGF-1,且IGF-1也能促进软骨细胞生长,这说明GH与IGF-1在促进软骨生长这一功能上表现为协同作用,而不是相抗衡,D错误。
6.(2025·辽宁县域重点高中二模)胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞,其分泌HCO的同时也分泌H+,以维持细胞内pH的稳定。狗胰导管细胞的分泌受神经调节和体液调节调控,有关神经调节机制如图所示(ACh为神经递质)。下列叙述正确的是( )
A.胰腺分泌的胰液通过血液循环至肠腔参与食物的消化
B.剪断迷走神经后,盐酸刺激小肠黏膜分泌的促胰液素可促进胰液分泌
C.图中迷走神经中的传出神经部分是一种躯体运动神经
D.胃酸增加时,盐酸进入小肠能使进入肠腔的HCO及H+分泌量增加
答案:B
解析:胰腺分泌的胰液通过导管直接进入肠腔参与食物的消化,而不是通过血液循环,A错误;剪断迷走神经后,神经调节途径被切断,但盐酸刺激小肠黏膜分泌的促胰液素可通过体液运输作用于胰腺,促进胰液分泌,B正确;题图中迷走神经中的传出神经支配的是胰腺这一腺体,属于内脏运动神经,而不是躯体运动神经,躯体运动神经支配的是骨骼肌,C错误;胃酸增加时,盐酸进入小肠会刺激小肠黏膜分泌促胰液素等,进而促进胰导管细胞分泌HCO,但胰导管细胞分泌H+到组织液中是为了维持细胞内pH稳定,不会因盐酸进入小肠而使进入肠腔的H+分泌量增加,D错误。
7.(2025·山西太原一模)我国甲状腺疾病逐年高发,目前发病率超过5%。现有甲、乙两人表现为甲状腺激素水平低下,为确定病变部位,给两人注射适量的TRH,分别测定每个人注射前30 min和注射后30 min TSH的浓度,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
TSH浓度/(mU/L)
注射前
注射后
健康人
9
30
甲
a
b
乙
c
d
A.甲、乙两人可能会出现畏寒乏力、反应迟钝、记忆力减退等症状
B.若甲的垂体发生病变,则测定结果a明显小于9,而b恢复为健康人水平
C.若乙的下丘脑和垂体都发生病变,则c、d明显低于健康人
D.神经系统可通过下丘脑调控甲状腺激素的分泌
答案:B
解析:甲、乙两成年患者均表现为甲状腺激素水平低下,甲状腺激素能促进生长发育、促进新陈代谢、维持中枢神经系统的兴奋性,故与健康人相比,患者甲、乙可能会表现出头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状,A正确。若垂体发生病变,则其对TRH的反应能力会下降,即注射TRH后,TSH的分泌不会明显增加,故甲的垂体发生病变,则测定结果a明显小于9,b应该低于健康人水平或增加不明显,B错误。若乙的下丘脑和垂体都发生病变,导致TSH和TRH的分泌都减少。因此,测定结果c(注射前TSH浓度)和d(注射后TSH浓度)都会明显低于健康人水平,C正确。神经系统可以通过下丘脑调控甲状腺激素的分泌。当下丘脑感受到机体需要更多的甲状腺激素时(如寒冷、应激等),它会分泌更多的TRH,进而刺激垂体分泌更多的TSH,最终刺激甲状腺分泌更多的甲状腺激素,D正确。
8.(2025·福建莆田二模)人体在应对紧张、焦灼等不良情绪的调节过程如图所示。长期不良情绪的积累会导致机体下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱、海马体积缩小、GC含量过多等,引发抑郁症。5-羟色胺是一种神经递质,由色氨酸转化而成。下列分析错误的是( )
A.短期不良情绪会使机体GC含量升高,但不会持续升高
B.与健康人相比,抑郁症患者体内5-羟色胺合成量较低
C.抑郁症患者体内下丘脑和垂体细胞对GC敏感性增强
D.海马体积缩小加剧了抑郁症患者体内的GC含量升高
答案:C
解析:短期不良情绪会使机体GC含量升高,但不会持续升高,原因是GC可以通过负反馈调节维持GC含量的相对稳定,A正确;据图所示GC会促进色氨酸的降解,5-羟色胺是由色氨酸转化而来的,与健康人相比,抑郁症患者体内GC含量过多,降解色氨酸能力增强,进而引起5-羟色胺合成量较低,B正确;抑郁症患者体内的GC含量高,说明抑郁症患者体内下丘脑和垂体细胞对GC敏感性减弱,GC对下丘脑和垂体细胞的抑制作用减弱,C错误;海马的作用是抑制GC的合成,而抑郁症患者GC含量高,会使海马体积变小,海马对下丘脑的抑制作用减弱,加剧了抑郁症患者体内的GC含量升高,D正确。
(9-12题每小题4分,共16分)
9.(2025·安徽六安模拟)人进食时,迷走神经直接作用于胃腺主细胞和胃窦G细胞,促进胃腺主细胞分泌胃蛋白酶。与此同时,胃窦G细胞也可分泌促胃液素促进胃腺主细胞的分泌活动。下列叙述错误的是( )
A.胃蛋白酶分泌的调节过程存在神经—体液调节
B.迷走神经释放的神经递质可作用于胃腺主细胞
C.促胃液素经体液运输并与受体特异性结合
D.上述过程说明胃窦G细胞通过正反馈调节调节胃蛋白酶的分泌
答案:D
解析:迷走神经释放的神经递质可作用于胃腺主细胞和胃窦G细胞,胃窦G细胞分泌的促胃液素是一种激素,可经体液运输并与受体特异性结合,促进胃腺主细胞分泌胃蛋白酶,该过程涉及神经—体液调节,A、B、C正确;胃窦G细胞可分泌促胃液素促进胃腺主细胞的分泌活动,这不能说明胃窦G细胞通过正反馈调节调节胃蛋白酶的分泌,D错误。
10.(2025·安徽淮北模拟)某生物小组研究神经元兴奋的“全或无”现象,给予某神经纤维不同强度的刺激,电流计的记录结果如图所示。阈下强度的刺激使膜形成的电位为电紧张电位。神经纤维上的电紧张电位可叠加,达到一定阈值后会引发动作电位。下列相关叙述正确的是( )
A.实验揭示电紧张电位也具有“全或无”现象
B.连续多次阈下刺激也可能产生动作电位
C.静息电位水平主要受细胞膜上钠离子通道数量的影响
D.连续多次阈上刺激会导致动作电位幅度越来越大
答案:B
解析:阈下刺激可以引起电位的变化,阈下刺激强度不同,电位的变化幅度也不同,所以电紧张电位不具有“全或无”现象,A错误;阈下刺激使神经纤维产生电紧张电位,电紧张电位叠加可引起动作电位,因此连续多次阈下刺激可能会引起动作电位,B正确;静息电位水平主要受细胞膜上钾离子通道数量的影响,C错误;动作电位产生后,其幅度不会随刺激强度的增大而增加,D错误。
11.(多选)(2025·山东齐鲁名校联考)睾丸曲细精管的生精过程由下丘脑—腺垂体—睾丸内分泌轴精确调节,过程如图所示。下列分析错误的是( )
注:GnRH:促性腺激素释放激素;FSH:卵泡刺激素;LH:黄体生成激素;ABP:雄激素结合蛋白;“(-)”:抑制作用;“(+)”:促进作用。
A.FSH和LH促进精子发生的过程属于神经—体液调节
B.抑制素的靶细胞包括下丘脑细胞和腺垂体细胞
C.精子生成水平过高时,血浆中性激素的含量会升高
D.GnRH、FSH、LH均可经体液运输作用于靶细胞
答案:AC
解析:FSH和LH促进精子发生的过程没有神经系统的参与,属于体液调节,A错误;抑制素作用的靶细胞包括下丘脑细胞和腺垂体细胞,B正确;精子生成水平过高时,血浆内性激素水平过高,通过反馈调节作用于腺垂体和下丘脑,使其分泌活动减弱,最终导致性激素分泌量减少,C错误;GnRH、FSH、LH属于激素,均可经体液运输作用于靶细胞,D正确。
12.(多选)(2025·河北承德模拟)图甲中a、d为神经纤维上的刺激位点,在b、c点膜外连接一电流计,图乙为某情况下的电位变化。下列叙述错误的是( )
A.刺激图甲中a点,电流计指针偏转2次,说明兴奋在神经纤维上双向传导
B.刺激图甲中d点,兴奋从d→c传递的过程中电位变化可用图乙表示
C.图乙中③→④发生K+外流,④→⑤发生Na+内流,二者都为协助扩散
D.若将细胞外溶液替换为高浓度的KCl,则图乙中①的绝对值会减小,③不变
答案:ABC
解析:刺激图甲中a点,当产生的兴奋传到b点时,b与c产生电位差,当兴奋继续传到c点时,b与c之间又产生电位差,所以电流计指针要偏转2次并且方向相反,不能说明兴奋在神经纤维上双向传导,A错误;由于兴奋只能从轴突传至树突或胞体,因此刺激图甲中d点,兴奋不能从d→c传递,B错误;图乙中③→④和④→⑤均发生K+外流,为协助扩散,C错误;由于K+外流形成静息电位,若将细胞外溶液替换为高浓度的KCl,神经细胞膜内外K+浓度差减小,则外流的K+减少,对应图乙中的①静息电位绝对值会减小,而由于Na+浓度无变化,③动作电位峰值不变,D正确。
13.(10分)(2025·天津河西一模)针灸是我国非物质文化遗产之一,我国科学家通过小鼠模型,阐明了针灸治疗疾病的神经生物学机制:低强度电针刺小鼠后肢的“足三里”穴位,可激活迷走神经—肾上腺轴,发挥抗炎作用,如图所示。
(1)外周神经系统分布在全身各处,包括脑神经和________。某病人接受针灸治疗时,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到__________的调控。
(2)低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用,是通过Prokr2神经元进行传导的,请使用图中文字补充完善该调节过程涉及具体的反射弧:足三里→________→延髓→________→肾上腺。在针灸治疗过程中,兴奋在整个传导过程中是________(填“单向”或“双向”)传递的。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因可能是腹部的天枢穴____________________________________
___________________________________________________________________,
这也为针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效提供了解释。
(4)阈电位是神经元产生动作电位的临界值。图甲、乙分别表示利用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。细针治疗________(填“可引起”或“未引起”)动作电位,判断依据是细针刺激引起的膜内外电位差_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案:(1)脊神经 大脑皮层 (2)Prokr2 迷走神经 单向 (3)不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元 (4)未引起 没有超过阈电位
解析:(1)外周神经系统包括脑神经和脊神经,当银针扎脚底穴位时,病人强忍疼痛没有发生屈腿现象,此时脊髓的缩腿反射中枢受到大脑皮层的调控。(2)该调节过程涉及的反射弧为:足三里→Prokr2(感觉神经元)→延髓→迷走神经→肾上腺。在反射弧中,兴奋在整个传导过程是单向传递的,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,从而保证了兴奋传递的单向性。(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,原因是天枢穴中不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元,无法通过Prokr2感觉神经元传导兴奋激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,这也解释了针灸抗炎需要刺激特定穴位才有效。(4)细针治疗未引起动作电位,判断依据是图甲中细针治疗时,神经末梢的电位变化没有达到阈电位,而动作电位的产生需要达到阈电位,所以细针未引起动作电位。
14.(10分)(2025·黑吉辽内卷)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______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案:(1)不是 电信号→化学信号→电信号 正反馈 (2)为B、C组测得的数据做参考 排除无关变量对实验结果的影响(或排除非实验因素对结果的干扰) 与B组相比,C组疼痛阈值增加,P2X相对表达水平下降且和A组接近 (3)抑制传入神经纤维上信号的传导 抑制致痛物质的合成和释放 麻醉性镇痛药物
解析:(1)据题可知,只是产生痛觉,题述过程并没有经过完整的反射弧,因此不是反射。兴奋在两个神经元之间传递时的信号转换是电信号→化学信号→电信号。据题意分析可知,P物质增强了感受器活动,造成机体持续疼痛,推测是通过正反馈调节造成的。(2)据图和表格可知,A组作为对照组(空白对照组)的目的是排除非实验因素对结果的干扰,为B、C组测得的数据做参考。已知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:图2中,与B组相比,C组疼痛阈值增加(即痛觉敏感性下降),P2X相对表达水平下降。(3)按照题中的要求,从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有:抑制传入神经纤维上信号的传导;抑制致痛物质的合成和释放;抑制突触信息传递。对于患有反复发作的中轻度颈肩痛患者,不宜选择麻醉性镇痛药物治疗,因为会反复发作,若长期用麻醉性镇痛药物容易成瘾。
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