第3章 第3节 第1课时 体液调节与神经调节的比较和体温调节-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中生物选择性必修第一册(人教版)
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
该同步练习通过“基础达标练”与“素能提升练”分层设计,实现从神经-体液调节基础概念到综合应用的进阶巩固,培养生命观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础达标练|神经调节与体液调节区别、体温调节基本过程|选择题为主,聚焦概念辨析(如第1题考查调节方式判断)|
|素能提升练|调节机制综合分析、实验探究(如TRPV1受体)|选择与填空结合,突出科学思维与探究实践(如第15题实验结果分析)|
内容正文:
[基础达标练]
1.人体生命活动往往受到神经和体液的共同调节,这样有利于人体对复杂环境作出反应和维持机体内各种机能间的协调统一。下列有关神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A.体液调节中信息分子的运输需要内环境参与,神经调节过程不需要
B.有些低等动物体内生命活动的调节只有体液调节一种方式
C.大部分内分泌腺的激素分泌不受神经系统的调控
D.与神经调节相比,体液调节迅速而准确
解析 体液调节的信息分子(如激素)需通过体液运输,属于内环境;神经调节中,神经递质需通过突触间隙(组织液,属于内环境)传递,因此神经调节也需要内环境参与,A错误;低等动物如单细胞生物(如草履虫)无神经系统,其生命活动依赖细胞自身或体液中的化学物质(如代谢产物)调节,属于体液调节,B正确;大部分内分泌腺(如甲状腺、肾上腺)直接或间接受神经系统调控,C错误;神经调节通过反射弧进行,反应迅速且精准;体液调节通过体液运输,作用范围广但速度较慢,D错误。
答案 B
2.如图①~③表示甲刺激所引起的调节过程。下列叙述错误的是( )
A.完成过程①的作用途径是反射弧
B.过程①的反应速度通常比过程②快
C.过程①的作用时间比过程②和③的作用时间短
D.过程③属于体液调节,作用范围比神经调节更准确,但比较局限
解析 过程①是下丘脑通过神经调节作用于胰岛A细胞,神经调节的结构基础是反射弧,因此完成过程①的作用途径是反射弧,A正确;过程①属于神经调节,反应速度快;过程②属于体液调节(激素调节),反应速度慢。因此过程①的反应速度通常比过程②快,B正确;神经调节(过程①)的作用时间短暂,体液调节(过程②和③)的作用时间较长,因此过程①的作用时间比过程②和③短,C正确;过程③是激素(如性激素)的调节,属于体液调节,体液调节的作用范围比神经调节更广泛,D错误。
答案 D
3.下列关于神经调节与体液调节之间关系的叙述,错误的是( )
A.神经调节的信号有电信号和化学信号,而激素调节仅有化学信号
B.激素调节是体液调节的主要内容,是因为激素有高效的生物催化作用
C.体液调节通过体液运输,而神经调节则通过反射弧
D.细胞外液中的CO2对脑干呼吸中枢的影响就是体液调节对神经调节影响的一个例证
解析 神经调节的信号有局部电流的电信号和神经递质的化学信号,而激素调节仅有激素的化学信号,A正确;激素无催化作用,只是信息分子,起调节作用,没有催化作用,B错误;参与体液调节的物质通过体液运输,而神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,C正确;细胞外液中的CO2(体液调节中具有代表性的物质)对于脑干呼吸中枢(神经调节的关键部位)的影响就是体液调节对神经调节影响的一个例证,D正确。
答案 B
4.哺乳动物处在寒冷环境中,机体会发生相应的变化,下列相关叙述错误的是( )
A.肾上腺素的分泌量增加
B.机体散热量增加,产热量减少
C.皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少
D.皮肤冷觉感受器兴奋性增强
解析 寒冷环境中,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,提高细胞的代谢水平,增加产热量,以维持体温的相对稳定,A正确;寒冷环境中,机体散热量增加,产热量也增加,B错误;寒冷环境中,皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少,进而减少散热量,以维持体温的相对稳定,C正确;寒冷环境中,皮肤冷觉感受器兴奋性增强,D正确。
答案 B
5.人体通过生理性调节和行为性调节来维持体温的相对稳定,其中生理性调节是最基本的调节方式。健康人体进入不同温度的环境后,体温的动态平衡调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.ab段冷觉感受器兴奋,从而使脑干体温调节中枢兴奋
B.bc段肌肉的产热量减少,脑的产热量增多
C.de段机体可能剧烈运动,机体的产热量大于散热量
D.e点后,机体皮肤血流量减少,汗液的分泌量减少
解析 体温调节中枢在下丘脑,而不是脑干,A错误;bc段体温上升,产热量增多,若是运动状态,骨骼肌为主要产热器官,则肌肉的产热量增加,B错误;de段体温升高,de段体温升高,产热大于散热,机体可能剧烈运动,C正确;e点后体温降低,是由于血流量增加,汗液分泌量增加,增加了散热,D错误。
答案 C
6.下列关于运动员在赛场上进行体温调节的叙述,正确的是( )
A.在比赛过程中,运动员体内的产热量增加,并且一直大于散热量
B.在比赛过程中,运动员皮肤血管舒张,汗腺分泌增加,汗液蒸发带走大量热量
C.在比赛过程中,线粒体内的葡萄糖氧化分解加快,体温略有升高
D.下丘脑不仅能作为体温调节的神经中枢,还能产生冷觉、热觉
解析 运动初期,有机物氧化分解加快,机体产热量增加且大于散热量,体温略微上升,而后通过调节,机体产热量与散热量处于动态平衡,机体体温保持稳定,A错误;运动过程中产热增加,运动员皮肤血管舒张,汗腺分泌增加,汗液蒸发带走大量热量,机体散热量等于产热量,从而维持体温相对稳定,B正确;葡萄糖不能进入线粒体,葡萄糖在细胞质基质氧化分解,C错误;产生冷觉、热觉的部位是大脑皮层,D错误。
答案 B
7.正常情况下,人体体温处于稳定状态,当外界环境发生变化时,人体体温会产生相应的调节,过程如图所示,其中a、b、c、d表示不同阶段。下列叙述正确的是( )
A.推测m时刻,人由常温环境进入了高温环境
B.相比于m时刻前,n时刻后人体的细胞呼吸强度减弱
C.a阶段和d阶段时,人体的体温处于相对稳定的状态
D.m、n时刻间隔越长,人的自我调节能力越强
解析 人由常温环境进入了低温环境时,由于环境温度比人体低,人体向外辐射的热量大大增加,即散热量增加,后为了维持体温平衡,产热量要增加,所以是散热量先增加,后产热量增加。由图可知,m时刻以后,人体散热量先增加,后产热量增加,推测该时刻人由常温环境进入了低温环境,A错误;细胞呼吸释放的一部分能量转化为热量来维持体温。相比于m时刻前,n时刻后人体的产热量大,细胞呼吸强度应增强,B错误;在a阶段和d阶段时,产热量等于散热量,体温保持相对稳定状态,C正确;m、n时刻间隔越短,人的自我调节能力越强,D错误。
答案 C
8.“热习服”是指在高温环境的反复刺激下,人体的体温调节、水盐平衡调节和心血管功能得到了改善,热应激的适应能力逐步增强。而空调使用的时间过长或设置的温度过低,人容易患“空调病”,患者往往表现出头晕目眩、关节酸痛等症状。研究表明,夏季时空调温度设置为26 ℃左右既节能又健康。下列有关叙述错误的是( )
A.学生在空调教室内学习时主要的产热器官是肝和脑
B.低温条件下,人体血液中肾上腺素含量增加,葡萄糖氧化分解加快
C.“热习服”锻炼者高温下锻炼时,主要通过传导的方式散热
D.“空调病”的出现说明机体的调节能力是有一定限度的
解析 人体在安静状态下,主要产热器官是肝脏和脑,肌肉产热较少,A正确;低温时,肾上腺素分泌增加,可促进葡萄糖氧化分解加快,增加产热以维持体温,B正确;高温环境下,人体散热的主要方式是汗液蒸发(蒸发散热)(周围环境温度高,传导散热效率极低),C错误;“空调病”的出现说明机体的内环境稳态已失衡,进而表明机体调节内环境稳态的能力是有限的,D正确。
答案 C
9.调定点学说认为,人体内存在体温调定点,它可以使机体有一个相对恒定的温度值。正常情况下,体温在一定温度范围内偏离调定点后,机体能通过调节使体温回到调定点水平。病菌感染等不利因素能引起人体产生致热原(EP),EP引起体温调定点改变进而导致发烧。下图为人体体温调节示意图,请据图回答:
(1)填出图中字母表示的结构名称:A_________,B____________。
(2)在上述反射弧中,汗腺、立毛肌、骨骼肌等和分布于其上的神经末梢等共同构成________,其中骨骼肌为主要的产热结构,它的活动受激素和____________等信息分子的影响。兴奋在神经纤维上是以____________的形式传导的,兴奋在反射弧中单向传递的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)病菌感染等不利因素致使人体温呈上升趋势时,正常体温相当于________(填“炎热”或“寒冷”)刺激,此时会在__________形成冷觉。如果病人持续高烧39 ℃,其产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(4)高烧病人在体温逐渐恢复正常的过程中,临床主要表现为大量出汗,以增加散热,该调节方式主要为________________。与此同时病人体内________________激素含量可能会上升,以使细胞外液渗透压下降。
解析 (1)图中包含一些完整的反射弧,即有感受器、传入神经(①)、体温调节中枢下丘脑(A)、传出神经(②)、多种不同的效应器(如皮肤血管、立毛肌等),其中B表示能产生肾上腺素的肾上腺。(2)汗腺、立毛肌、骨骼肌等及其上的神经末梢共同构成效应器。传出神经与骨骼肌细胞之间可形成类似突触的结构,神经元可通过释放神经递质引起骨骼肌战栗增加产热;骨骼肌细胞的代谢也受到甲状腺激素和肾上腺素的调节,在这两种激素的调节下骨骼肌细胞代谢增强,以增加产热。兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导。在反射弧中有突触,突触决定了兴奋在反射弧中只能单向传递。(3)体温上升时,正常体温相当于寒冷刺激,形成冷觉的部位是大脑皮层。持续高烧39 ℃,说明体温一直保持39 ℃,此时机体产热量等于散热量。(4)体温下降的过程中,通过大量出汗以增加散热,该过程以神经调节为主。由于大量出汗会造成血浆渗透压升高,使抗利尿激素分泌增加,抗利尿激素能促进肾小管和集合管重吸收水,从而引起细胞外液渗透压下降。
答案 (1)下丘脑体温调节中枢 肾上腺
(2)效应器 神经递质 局部电流(电信号或神经冲动) 反射弧中存在突触,兴奋只能从突触前膜传到突触后膜(或神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜)
(3)寒冷 大脑皮层 等于
(4)神经调节 抗利尿
[素能提升练]
10.研究发现,人体体重与一种脂肪细胞分泌的蛋白类激素—瘦素有关,调节机制如下图所示。某同学昼夜节律紊乱、进食频率过高,导致瘦素分泌增加,形成瘦素抵抗。下列叙述正确的是( )
A.可以通过口服瘦素来达到减肥目的
B.瘦素抵抗的原因可能是靶细胞内受体数量不足
C.过程②是正反馈调节,有利于维持瘦素含量的稳定
D.瘦素作为激素所进行的调节与神经调节相比,瘦素作用时间长、作用范围广
解析 瘦素属于蛋白类激素,口服会被分解而失去作用,故不能通过口服瘦素来达到减肥目的,A错误;人体昼夜节律紊乱、进食频率过高,导致瘦素分泌增加,瘦素是蛋白类激素,形成瘦素抵抗的可能原因是靶细胞上(而非细胞内)瘦素受体数量不足,瘦素无法发挥作用,B错误;瘦素反作用于脂肪细胞,抑制脂肪的形成,②属于负反馈调节,有利于维持瘦素含量的稳定,C错误;瘦素作为激素所进行的调节属于体液调节,体液调节与神经调节相比,特点是通过体液运输、作用范围较广泛、作用时间比较长,D正确。
答案 D
11.(2025·黑吉辽内蒙古卷)黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。下列叙述正确的是( )
A.与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10 ℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
解析 依据题干信息,耗氧量代表产热量,依据图示信息可知,与20 ℃相比,10 ℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡,A错误;黄毛鼠属于恒温动物,其产热量等于散热量,10 ℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明聚群动物的产热量低于独居动物,散热量也低于独居动物,B错误;10 ℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明聚群动物的产热量低于独居动物,甲状腺激素可以促进产热,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑垂体甲状腺→甲状腺激素来实现的,所以可推知,10 ℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少,C正确;聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的行为性调节,D错误。
答案 C
12.下丘脑中存在着热敏神经元和冷敏神经元。体温调定点是下丘脑预设的一个温度值,正常生理状态下为37 ℃。当下丘脑的实际温度正好与体温调定点相等时,热敏神经元和冷敏神经元的活动是平衡的;当下丘脑的实际温度高于体温调定点时,热敏神经元活动增强;当下丘脑的实际温度低于体温调定点时,冷敏神经元活动增强。下列说法错误的是( )
A.热敏神经元活动加强,机体会出现寒战等现象
B.机体产热量大于散热量会引起热敏神经元活动增强
C.若下丘脑的实际温度低于体温调定点,则汗腺分泌活动减弱
D.下丘脑中既存在着温度感受器,也存在着体温调节中枢
解析 当下丘脑的实际温度高于体温调定点时,热敏神经元活动增强,此时机体会通过增加散热来调节体温,会出现皮肤血管舒张、汗腺分泌增加等现象,而寒战是在机体产热增加时的现象,A错误;机体产热量大于散热量时,体温会升高,下丘脑的实际温度会高于体温调定点,此时热敏神经元活动增强,B正确;若下丘脑的实际温度低于体温调定点,此时骨骼肌战栗、皮肤中血管收缩、汗腺分泌减少,使体温升高,进而达到新的体温调定点,C正确;下丘脑中存在温度感受器,同时下丘脑也是体温调节中枢,D正确。
答案 A
13.“春捂秋冻,不生杂病”是一句流传广泛的民间谚语,意思是春天气温刚上升时不要急于脱了棉衣,秋天气温稍降时不要增添过多衣物,适当多穿或少穿有益于身体健康。下列叙述正确的是( )
A.“秋冻”会增大机体的散热量,从而使体温明显下降
B.“秋冻”时体温调节中枢产生冷觉使产热量升高
C.在安静状态下,人体产热的主要器官是肝和脑
D.下丘脑是体温调节中枢,可分泌促甲状腺激素调节体温
解析 “秋冻”时,机体的散热量会有所增加,但由于机体存在体温调节机制,并不会使体温明显下降。人体的体温是相对稳定的,在正常情况下会维持在一个相对恒定的范围内,A错误;冷觉是在大脑皮层产生的,而不是体温调节中枢。体温调节中枢为下丘脑,当“秋冻”时,下丘脑感受到温度变化后,会通过神经—体液调节使产热量升高,B错误;在安静状态下,人体产热的主要器官是肝脏和脑等器官,C正确;下丘脑是体温调节中枢,但下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素来调节腺垂体分泌促甲状腺激素,进而调节甲状腺激素的分泌,从而影响体温,D错误。
答案 C
14.体温维持相对稳定是内环境维持稳态的基本条件之一。生理性调节是体温调节的基本方式,影响生理性调节的因素有环境温度、代谢活动、激素水平等。回答下列问题:
(1)机体热量的主要来源是________。在安静的状态下,人体主要通过________等器官的活动产热,主要通过________散热。
(2)当遇到某些病原体感染时,人体体温调定点会升高,导致机体发烧,相关过程如图所示。已知健康人体的体温调定点不是一成不变的,一般情况下约为37 ℃,当体温偏离调定点时,机体会通过相应的机制使体温调节至调定点附近。
①图中的激素a只能作用于垂体,而不能直接作用于甲状腺,原因是________________________________________________________________________。
②病原体感染人体后,体温调定点上升,此时患者的产热量________散热量。在该过程中,与激素c相互协同的激素是________。
③下丘脑对甲细胞的调控比对乙细胞的调控更________(填“快”或“慢”),理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)药物X具有退热的作用,实验人员用药物A治疗下丘脑损毁的发热实验鼠,结果发现实验鼠并未退热。据此推测,药物A的作用机理可能是
________________________________________________________________________。
解析 (1)机体热量的主要来源是细胞中有机物的氧化放能过程,在安静的状态下,人体主要通过内脏(特别是肝脏)、脑等器官的活动产热,这些器官即使在静息状态下也会进行一定的代谢活动,产生热量,而人体主要通过皮肤散热,皮肤是人体最大的器官,具有丰富的血管和神经,能够有效地将体内热量散发到环境中。(2)①图中的激素a是下丘脑释放的,是促甲状腺激素释放激素(TRH),垂体细胞含有激素a的受体,甲状腺细胞不含有激素a的受体,因此激素a只能作用于垂体,而不能直接作用于甲状腺。②病原体感染人体后,体温调定点上升,这是机体为了对抗病原体而采取的一种防御措施。此时患者的产热量大于散热量,导致体温升高,即发烧。在该过程中,与激素c(甲状腺激素)相互协同的激素是肾上腺素。甲状腺激素和肾上腺素都能促进细胞代谢,增加产热量,从而协同作用使体温升高。③据图可知,下丘脑通过传出神经作用到甲细胞,属于神经调节,而下丘脑通过分泌激素,作用到垂体,使其合成并分泌激素b(促甲状腺激素),激素b作用到甲状腺,使其合成并分泌甲状腺激素,甲状腺激素作用到乙细胞,即下丘脑对乙细胞的调控属于体液调节,神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,因此下丘脑对甲细胞的调控比对乙细胞的调控更快。(3)药物X具有退热的作用,但实验人员用药物A治疗下丘脑损毁的发热实验鼠时,发现实验鼠并未退热。据此推测,药物A的作用机理可能是作用于下丘脑体温调节中枢,通过调节体温调定点或相关神经递质的释放来达到退热的效果。
答案 (1)代谢产热 肝、脑 皮肤
(2)①垂体细胞含有激素a的受体,甲状腺细胞不含有激素a的受体 ②大于 肾上腺素 ③快 下丘脑调控甲细胞的方式是神经调节,调控乙细胞的方式是体液调节,神经调节的反应速度较体液调节的更快
(3)通过作用于下丘脑来发挥退热效果
15.体内某些感觉神经元细胞膜上存在TRPV1受体。在炎热条件的刺激下,TRPV1受体会被激活,从而调节体温。实验人员以正常小鼠、TRPV1基因突变体小鼠1和TRPV1基因突变体小鼠2为实验材料进行了相关热刺激实验,结果如表所示。回答下列问题:
实验组别
实验材料
TRPV1受体相对含量
实验结果
①
正常小鼠
+++
体温保持稳定,
无显著变化
②
TRPV1基因突变体小鼠1
+
体温高于组①
③
TRPV1基因突变体小鼠2
+++++
体温低于组①
(1)该实验中组别①是作为______________组参与实验,其目的是__________________________________。体温调节需要______________(填“神经”“体液”或“神经和体液”)调节的参与。
(2)分析表格可知,________在参与体温调节的过程中发挥重要作用,且其含量与小鼠体温的关系是______________________________________________________________。
(3)正常人处于炎热环境中时,机体通过调节最终使_______________________________ (答出两点即可)等,从而增加散热。热射病是夏天常见的体温失调病,该病患者通常表现为机体温度迅速升高,超过40 ℃,进而导致细胞代谢紊乱,多器官系统损伤,这说明人体维持内环境稳态的能力______________,该病会使细胞代谢紊乱的原因可能是____________________________________。
解析 (1)该实验中组别①的实验材料是正常小鼠,作为对照组参与实验,其目的是可以排除其他因素的干扰,确保实验结果的差异是由TRPV1受体相对含量引起的。在体温调节过程中,神经调节和体液调节相互协调,共同维持体温的稳定。例如,在寒冷环境中,下丘脑体温调节中枢兴奋,通过神经和体液机制增加产热(如骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(如毛细血管收缩、汗腺分泌减少),在炎热环境中,则通过增加散热来降低体温。(2)分析题表,实验组别①:TRPV1基因未发生突变的小鼠的体温保持稳定,没有显著变化。实验组别②:TRPV1基因突变体小鼠1的TRPV1受体相对含量低于正常小鼠的,其体温高于对照组的,这说明TRPV1受体具有降低体温的作用;当TRPV1受体含量减少时,体温调节功能受损,从而导致小鼠体温升高。实验组别③:TRPV1基因突变体小鼠2的TRPV1受体相对含量高于正常小鼠的,其体温低于对照组的,这表明在TRPV1基因高表达水平下,TRPV1受体的降温作用会增强,进一步证实了TRPV1受体在体温调节中的重要性。综上所述可知,TRPV1受体在体温调节中起着关键作用,其基因的表达水平越高,小鼠的体温越低。
(3)人体处于炎热环境下主要通过汗腺分泌增加、血管舒张使散热量增加而维持体温恒定。正常人的体温在36.5 ℃左右,热射病患者通常表现为机体温度迅速升高,超过40 ℃,进而导致细胞代谢紊乱,多器官系统损伤,这说明人体维持内环境稳态的能力是有限的,该病会使细胞代谢紊乱的原因可能是体温的稳态被打破后,影响了酶的活性,复杂的酶促反应受到严重影响,进而导致细胞代谢紊乱。
答案 (1)对照 可以排除其他因素的干扰,确保实验结果的差异是由TRPV1受体相对含量引起的 神经和体液
(2)TRPV1受体 TRPV1受体含量越高,小鼠的体温越低
(3)汗腺分泌增加、血管舒张 是有限的 体温的稳态被打破后,影响了酶的活性,复杂的酶促反应受到严重影响,进而导致细胞代谢紊乱
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