2027届高三生物人教版一轮复习讲义第八单元 第35课时 神经系统的分级调节及人脑的高级功能
2026-08-10
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习讲义聚焦“神经系统的分级调节及人脑的高级功能”核心考点,依据课标要求构建知识体系,先梳理脊髓与脑的分级调控机制(含躯体运动、内脏活动如排尿反射),再阐述人脑高级功能(语言区、学习记忆、情绪),通过考点梳理、考向真题解析、基础排查及分层练习,帮助学生建立知识网络,突破重难点。
讲义突出“真题导向-素养融合”特色,如结合2023山东卷呼吸中枢分级调节题,分析低级中枢与高级中枢协调关系,培养结构与功能观(生命观念);通过语言区受损案例训练科学思维,设置基础巩固与能力提升分层练习,保障复习效率,助力学生提升解题能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
第35课时 神经系统的分级调节及人脑的高级功能
课标要求
1.分析位于脊髓的低级中枢和脑中相应的高级中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。2.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
考情分析
1.神经系统的分级调节:2023·福建·T10 2023·全国甲·T3 2023·山东·T9 2022·山东·T7 2021·山东·T7
2.人脑的高级功能:2025·湖南·T20 2024·广东·T6 2022·山东·T7 2022·湖南·T4 2022·辽宁·T5 2021·重庆·T15
考点一 神经系统的分级调节
1.神经系统对躯体运动的分级调节
(1)大脑皮层
(2)大脑皮层与躯体运动的关系
躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。
(3)躯体运动的分级调节
提醒 神经系统同样存在分级调节,激素的分泌过程存在分级调节。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。
(2)排尿反射的分级调节
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配。副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
(3)其他内脏活动的分级调节:脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这使得自主神经系统并不完全自主。
拓展延伸 神经系统对内脏活动的调节
(1)血压调节
血压是推动血液在血管内流动的动力,过低或过高都会造成不良后果。心肌收缩力量、心率、血管平滑肌的伸缩等都能影响动脉血压。例如,人在剧烈运动时,交感神经的兴奋增强,心肌收缩力量增强,心率加快,动脉血压上升;安静下来后,交感神经的兴奋水平降回到正常状态,副交感神经的兴奋增强,导致心率减慢,动脉血压又会恢复到正常水平。此外,动脉血压还容易受到精神因素的影响。如受惊吓或愤怒时,动脉血压也会上升。血压调节过程如下:
(2)摄食、胃肠活动调节
摄食和胃肠道活动受到神经系统的调控。人体调节摄食行为的中枢主要位于下丘脑,下丘脑不同区域分别有摄食中枢和饱中枢。摄食中枢可以接受多种有效刺激引起兴奋,如胃肠道内压力感受器和化学感受器的刺激、下丘脑等葡萄糖浓度感受器的刺激,以及通过视觉、听觉、嗅觉等引起的刺激。摄食中枢兴奋后,引起大脑皮层产生饥饿感,促进进食,并引起副交感神经兴奋,促进胃肠道的活动。当进食后,胃肠道被食物充盈,压力感受器和化学感受器刺激饱中枢,抑制饥饿感的产生,使人食欲下降。如图:
考向一 神经系统的分级调节
1.(2023·山东,9)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列叙述错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
答案 A
解析 分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,但只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行体现了脑干对脊髓的分级调节,C正确;CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节,如CO2浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于CO2排出,D正确。
2.(2025·陕西部分学校三模)人体中枢神经系统对器官活动具有调节作用,并且在同一器官的反射活动中,参与的神经中枢类型也不尽相同。如图表示不同场景下排尿反射的过程。下列叙述错误的是( )
A.无意识排尿反射不需要高级神经中枢的参与
B.通过学习与训练可以建立听觉神经参与的排尿反射
C.脊髓通过自主神经系统支配膀胱的扩大和缩小,交感神经兴奋会导致膀胱缩小
D.成年人“憋尿”是因为大脑皮层对脊髓进行调控,使得自主神经系统并不完全自主
答案 C
解析 无意识排尿反射的神经中枢位于脊髓,不需要高级神经中枢的参与,A正确;结合题图可知,可以通过学习与训练建立听觉神经参与的排尿反射,B正确;脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,C错误;成年人“憋尿”是因为大脑皮层对脊髓进行调控,是神经系统具有分级调节的表现,大脑皮层的调控使得自主神经系统并不完全自主,D正确。
考点二 人脑的高级功能
1.人脑的功能
(1)感知外部世界。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。
2.语言功能
(1)概念:语言功能是人脑特有的高级功能。语言功能包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的听、说、读、写。
(2)言语区:与人类语言活动相关的大脑皮层的某些特定区域。
言语区
联想记忆
受损特征
运动性言语区(S区)
Sport→S
病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能讲话
听觉性言语区(H区)
Hear→H
病人能讲话、书写,能看懂文字,但听不懂别人的谈话
视觉性言语区(V区)
Visual→V
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读
书写性言语区(W区)
Write→W
病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写能力
提醒 视觉性语言中枢≠视觉中枢,此区受损,患者仍有视觉,只是“看不懂”语言文字的含义;听觉性语言中枢≠听觉中枢,此区受损,患者仍有听觉,只是“听不懂”话的含义。
(3)大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,逻辑思维主要由左半球负责;大多数人的大脑右半球主要负责形象思维。
3.学习与记忆
4.情绪
考向二 人脑的高级功能
3.(2023·福建,10)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列叙述错误的是( )
A.该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B.该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C.为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐
D.排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
答案 D
解析 大脑皮层S区受损不能讲话,H区受损听不懂话。患者说话含糊不清,且听不懂别人说话,说明该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤,A正确;患者右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状,说明患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤,B正确;合理膳食,低盐低脂饮食、适当运动可降低高血压,有效预防脑卒中的发生,C正确;排尿反射受脊髓发出的交感神经和副交感神经共同调控,D错误。
4.(2024·广东,6)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是( )
A.交感神经活动增加
B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加
D.新生神经元数量增加
答案 A
解析 短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长时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,B、C、D不符合题意;交感神经属于自主神经系统,当交感神经活动占优势时,心跳加快,支气管扩张,胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,与记忆功能无关,A符合题意。
一、基础排查
1.判断下列关于神经系统对机体活动调节的叙述
(1)头面部肌肉的代表区,在第一运动区呈正置排列,即眼部在上、口部在下( √ )
(2)第一运动区中,躯干运动代表区的面积比手部运动代表区大( × )
提示 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体各部分运动的精细程度有关,因此躯干运动代表区比手部运动代表区小。
(3)一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍( × )
提示 大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是上下、左右倒置的,一侧大脑皮层中央前回顶部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍。
(4)脊髓是脑与躯干以及内脏之间的联络通路( √ )
(5)排尿时,交感神经兴奋导致膀胱缩小,而副交感神经兴奋不会导致膀胱缩小( × )
提示 副交感神经兴奋会导致膀胱缩小,而交感神经兴奋不会导致膀胱缩小。
(6)人体能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控( √ )
(7)若某患者因外伤导致大脑皮层受损,将导致排尿反射无法完成( × )
提示 该患者控制排尿的低级中枢脊髓是正常的,排尿反射仍可以进行。
(8)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,而高级中枢只存在于大脑皮层中( × )
提示 下丘脑中也存在调节内脏活动的较高级神经中枢。
(9)自主神经系统的调控并不“自主”,而是必须在意识的支配下才能进行调控( × )
提示 自主神经系统可以自主调控内脏活动,但也受到大脑等高级中枢的控制,自主神经系统并不完全自主。
2.判断下列关于人脑功能的叙述
(1)人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层中不同的区域控制,它们相互独立( × )
提示 人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层言语区的H区、S区、V区、W区控制,它们之间相互联系而不是相互独立。
(2)语言、学习和记忆都是人脑特有的高级功能( × )
提示 学习和记忆不是人脑特有的。
(3)大多数人主要负责形象思维的区域是在大脑右半球,主导语言功能的区域位于大脑的左半球( √ )
(4)大脑皮层S区受损,患者不能发出声音;大脑皮层V区受损的患者看不见文字( × )
提示 S区为运动性语言中枢,损伤后,患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常,能发出声音,但不能用词语表达思想,V区是视觉性语言中枢,大脑皮层V区受损的患者不能看懂文字,而不是看不见。
(5)长时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( √ )
(6)临时记住的电话号码几分钟后就遗忘了,这属于感觉性记忆( × )
提示 临时记住的电话号码几分钟后就遗忘了,这属于第一级记忆。
(7)短时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( × )
提示 短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关。
(8)长期的消极情绪属于心理问题,会影响学习、记忆和生活( √ )
二、要语必背
1.(选择性必修1 P34)躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
2.(选择性必修1 P34)脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
3.(选择性必修1 P35)脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。
4.(选择性必修1 P35)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
5.(选择性必修1 P37)人的大脑有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能,语言功能是人脑特有的高级功能。
6.(选择性必修1 P38)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。
7.(选择性必修1 P39)学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时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。
课时精练
[分值:100分]
[1~8题,每题5分;9~13题,每题6分。共70分]
一、选择题
1.(2025·普宁二中月考)脑梗是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若脑梗患者无其他疾病或损伤,下列叙述错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层H区时,患者听不到声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
答案 A
解析 听觉性语言中枢(H区)≠听觉中枢,大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者有听觉,但听不懂话,A错误;下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,还与生物节律等的调节有关,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;缩手反射的神经中枢在脊髓,损伤导致上肢不能运动(可能是大脑皮层或相关神经通路受损)时,脊髓完整,患者的缩手反射仍可发生,C正确;排尿反射的神经中枢在脊髓,但是受大脑皮层等的调控,损伤发生在大脑时,排尿反射也能进行,但排尿不完全,D正确。
2.(2022·湖南,4)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
答案 A
解析 人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等,A错误;边听课边做笔记是一系列的反射活动,需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息,B正确;突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜产生兴奋或抑制,突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用,C正确;情绪激动、焦虑时,引起大脑皮层兴奋,进而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素,肾上腺素能够促使人体心跳加快、血压升高、反应灵敏,D正确。
3.(2025·广东摸底)如图是大脑皮层第一运动区(中央前回)与躯体各部分关系示意图。下列叙述错误的是( )
A.中央前回的顶部支配下肢的运动
B.刺激中央前回的下部会引起面部感觉
C.皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的
D.躯体的运动受大脑皮层及脑干、脊髓等的共同调控
答案 B
解析 大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,所以中央前回的顶部支配下肢的运动,刺激中央前回的下部会引起头部器官的运动,A、C正确,B错误;躯体的运动受大脑皮层及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢,D正确。
4.人类大脑皮层的言语区很可能是由运动中枢、听觉中枢和视觉中枢演化而来的。推测人类言语区中S区的起源及功能是( )
A.起源于运动中枢,与书写有关
B.起源于视觉中枢,与看懂文字有关
C.起源于听觉中枢,与听懂话语有关
D.起源于运动中枢,与讲话有关
答案 D
解析 S区与讲话有关,如果S区受损会导致不能讲话,讲话与运动相关,很可能起源于运动中枢,D符合题意。
5.(2025·广东部分名校开学考)神经系统的电活动是神经系统信息传输的重要形式,神经电生理学检查在神经肌肉相关疾病的诊断、监测、预防、评估等方面都有重要价值。下列叙述错误的是( )
A.自主神经系统控制内脏生命活动时不受大脑皮层的控制
B.条件反射的建立和消退都需要大脑皮层的参与
C.神经递质在突触间隙的运动不需要消耗细胞代谢所产生的能量
D.大脑皮层言语区的H区发生病变的患者能够听到别人的讲话
答案 A
解析 大脑皮层是最高级中枢,它对各级中枢的活动起调控作用,使自主神经系统并不完全自主,如大脑皮层可控制排尿反射,A错误;条件反射是指出生后通过学习和训练而形成的反射,需要大脑皮层的参与,其消退使动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,B正确;神经递质在突触间隙扩散到突触后膜受体附近,该过程不需要消耗细胞代谢所产生的能量,C正确;大脑皮层言语区的H区若发生障碍,则不能听懂话,但能听得到声音,D正确。
6.小儿麻痹症患者由于感染脊髓灰质炎病毒,导致运动神经元受损,某患者的症状发展从轻微发热、肌肉疼痛到下肢瘫痪。对患者的生理状态推测正确的是( )
A.发热主要由于病毒攻击体温调节中枢引起
B.无法感受外界刺激,认知和记忆能力下降
C.病毒破坏了该患者脊髓腰段的运动神经元
D.可以通过接种灭活疫苗来治疗脊髓灰质炎
答案 C
解析 发热主要是由于病毒感染引发机体的免疫反应,刺激机体产生致热原,作用于体温调节中枢,使体温调定点上移,而不是病毒直接攻击体温调节中枢,A错误;运动神经元受损主要影响运动功能,一般不会直接导致无法感受外界刺激以及认知和记忆能力下降,认知和记忆主要与大脑皮层等结构有关,B错误;小儿麻痹症患者下肢瘫痪,推测是病毒破坏了该患者脊髓腰段的运动神经元,导致下肢运动功能丧失,C正确;接种灭活疫苗是用于预防疾病,而不是治疗,患者已经感染病毒,此时接种疫苗无法起到治疗作用,D错误。
7.(2026·深圳罗湖质检)当胃肠道遭受肠毒素侵染后,肠道的内分泌细胞会释放大量5-羟色胺(5-HT),最终引发恶心、呕吐,这是人类与生俱来的保护机制,具体通路如图所示。下列叙述正确的是( )
A.5-HT通过脑干DVC区最终引起呕吐反应属于条件反射
B.5-HT与迷走神经元的受体结合使神经元膜内电位由正变负
C.产生“恶心”相关的情绪是大脑的高级功能之一
D.促进5-HT的释放能缓解恶心和呕吐的症状
答案 C
解析 条件反射是在后天生活过程中经过学习和训练形成的,而毒素侵染胃肠道后,肠道的内分泌细胞会释放大量5-HT,5-HT通过脑干DVC区最终引起的呕吐反应,是生来就有的,属于非条件反射,A错误;静息电位是内负外正,5-HT与迷走神经元的受体结合,引起兴奋传到脑干,说明5-HT会引起迷走神经兴奋,产生动作电位,膜内电位由负变正,B错误;图中5-HT释放后会最终引发恶心、呕吐,所以促进5-HT的释放会加重恶心和呕吐的症状,而不是缓解,D错误。
8.如图为人体排尿反射的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.图中a表示膀胱壁感受器,c表示大脑皮层,e属于交感神经
B.尿液对尿道的刺激进一步地加强排尿中枢活动,这属于正反馈调节
C.婴儿常尿床是由于c发育不完全,排尿反射受低级中枢脊髓调控
D.c对各级中枢的活动起调整作用,使得自主神经系统并不完全自主
答案 A
解析 人正常排尿是在大脑皮层高级中枢的控制下完成的,膀胱充盈的压力产生的信号通过感受器和传入神经直接传到脊髓,在排尿中枢的控制下,通过副交感神经使膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,进而使尿液进入尿道,所以图中a表示膀胱壁感受器,c表示大脑皮层,e属于副交感神经,A错误;当尿液进入尿道时,尿液还可刺激尿道壁感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步加强排尿,此过程的调节机制是正反馈调节,B正确。
9.(2025·深圳外国语学校月考)记忆形成过程中,海马区突触后神经元中肌动蛋白发生的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图甲中有两种突触类型
B.记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合
C.神经递质由轴突末端释放,作用于突触后膜上的受体后会被灭活
D.记忆的形成与肌动蛋白的稳定、游离状态有关
答案 C
解析 图甲中的突触在图乙中看到是树突,因此图甲中存在“轴突—树突型”和“轴突—胞体型”两种突触类型,A正确;记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合,将受体转移到突触后膜上,B正确;轴突末端会膨大形成突触小体,其中的神经递质会通过突触小泡与突触前膜融合而释放出来,但作用于突触后膜上的受体后有可能会被灭活,还有可能会被突触前膜回收,C错误;依据乙、丙、丁三图分析,肌动蛋白出现了从稳定状态转变成游离状态再到稳定状态的变化,因此记忆的形成与肌动蛋白的稳定、游离状态有关,D正确。
10.(2025·茂名一模)视网膜感光细胞接受光刺激后产生兴奋,兴奋经双极细胞和视神经传递到大脑皮层视觉中枢形成视觉。其中双极细胞可以分为ON双极细胞和OF双极细胞,感光细胞释放的谷氨酸可以引起ON双极细胞兴奋,OF双极细胞抑制。下列叙述正确的是( )
A.视神经属于脑神经中支配内脏器官的神经
B.感光细胞通过胞吐将谷氨酸释放到组织液中,不需要蛋白质的参与
C.ON和OF双极细胞内的受体基因不同导致细胞膜表面受体不同
D.适宜光线下读书会引起大脑皮层视觉中枢和V区兴奋
答案 D
解析 视神经属于脑神经中支配头面部的神经,A错误;感光细胞通过胞吐将谷氨酸释放到组织液需要蛋白质的参与,但不需要载体蛋白,B错误;感光细胞释放的谷氨酸可以引起ON双极细胞兴奋,OF双极细胞抑制,这是因为ON和OF双极细胞膜表面与谷氨酸结合的受体不同,因而产生的效应不同,但ON和OF双极细胞内的基因是相同的,只是进行了选择性表达,C错误;适宜光线下读书涉及的中枢为视觉中枢和视性语言中枢,即此时大脑皮层视觉中枢和V区兴奋,D正确。
11.(2025·清远期末)脑机接口技术是一种具有革命性意义的人机交互技术,脑机接口中的“脑”指我们的大脑,“机”是机械,“接口”用于编码和解码。武汉科研团队为某位四肢瘫痪的患者植入微电极,经过系统训练后,患者能够通过“意念”控制电动假肢拿起水杯喝水,示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水过程属于条件反射
B.“接口”类似于神经中枢,将接收到的神经信号转化成化学信号
C.皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性,产生电信号
D.脑机接口的作用是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能
答案 C
解析 完成条件反射需要完整的反射弧,患者通过“意念”控制电动假肢的过程,没有经过传出神经和效应器(电动假肢不是人体自身的效应器),因此不属于反射,A错误;“接口”用于编码和解码,将神经信号转化为计算机命令,不是类似于神经中枢,原因是神经中枢主要功能是对传入神经传来的神经冲动进行综合、分析的,B错误;皮层运动区出现神经中枢兴奋时,会形成动作电位,动作电位形成的原因是神经细胞的细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流产生电信号,C正确;自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,属于传出神经,而脑机接口是帮助患者通过意念控制外部机械,没有经过自主神经,因此不能恢复患者的自主神经系统的功能,D错误。
12.(2025·汕头三模)氟哌啶醇是一种抗精神病药物。研究发现氟哌啶醇可以作用于小鼠的大脑皮层,使小鼠不能随意运动,但受刺激后可以跳跃。下列叙述错误的是( )
A.注射氟哌啶醇的小鼠大脑无法正常发出指令
B.氟哌啶醇通过抑制分解兴奋性神经递质的酶活性而发挥作用
C.电刺激注射了氟哌啶醇小鼠的前爪,前爪会产生收缩反应
D.氟哌啶醇可以作为躁狂症发作期的治疗药物
答案 B
解析 根据题意,氟哌啶醇作用于小鼠的大脑皮层后,使小鼠不能随意运动,说明注射氟哌啶醇的小鼠大脑无法正常发出指令,A正确;根据题意,氟哌啶醇对神经元具有一定的抑制作用,其应该是通过促进分解兴奋性神经递质的酶活性而发挥作用,使兴奋性神经递质减少,可用于治疗躁狂症,B错误,D正确;电刺激注射了氟哌啶醇小鼠的前爪,由于脊髓仍正常,因此前爪会产生收缩反应,但是不能随意运动,C正确。
13.(2025·深圳龙岗期末)记忆的形成、维持和储存与DNA甲基化和去甲基化的调节紧密相连。环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)是一种调节基因转录的蛋白质,在大脑特别是海马神经元中高表达。在突触的可塑性、学习和长时记忆的形成过程中,CREB调控转录辅激活因子1(CRTC1)合成发挥关键作用。有研究表明,在患有阿尔茨海默病(AD)的个体中,CRTC1基因启动子DNA甲基化水平升高。下列叙述错误的是( )
A.CREB基因的去甲基化不利于记忆的形成、维持和储存
B.细胞衰老后产生的自由基损伤DNA也可能导致AD的发生
C.大脑中信息的储存与遗忘,可能与CREB基因的甲基化可逆有关
D.CRTC1能促进大脑中相关基因的表达,参与学习与记忆的形成
答案 A
解析 CREB基因的去甲基化促进其表达形成CREB蛋白,CREB蛋白对调控转录辅激活因子1(CRTC1)合成发挥关键作用,有利于记忆的形成、维持和储存,A错误;细胞衰老后产生的自由基可能引发与记忆相关的DNA损伤,导致AD的发生,B正确;CREB基因去甲基化后,促进CREB蛋白合成,实现大脑信息的储存,形成记忆,而CREB基因甲基化后,抑制该基因表达,不利于记忆的形成,使大脑中的信息遗忘,C正确;在AD个体中,CRTC1基因启动子DNA甲基化水平升高,说明CRTC1基因不表达会使机体出现遗忘的现象,不利于记忆的形成,由此可推测,CRTC1作为转录辅激活因子1促进大脑中相关基因的表达,参与学习与记忆的形成,D正确。
二、非选择题
14.(14分)排尿反射是一种简单的反射活动。当膀胱内贮尿量达到一定程度(400毫升左右),膀胱内压升高,膀胱被动扩张,使膀胱壁内牵张感受器受到刺激而兴奋,神经冲动传到骶髓的初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意。排尿时,膀胱收缩、尿道扩张,排尿反射的部分反射弧如图所示,其中ACh和NA表示不同的神经递质。回答下列问题:
(1)图中副交感神经属于____________(填“传入神经”或“传出神经”),该神经与交感神经往往作用于同一器官且作用效果相反,意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)排尿时,副交感神经和躯体运动神经均兴奋,而交感神经活动被抑制。躯体运动神经释放的ACh与受体结合后引起尿道外括约肌的效应是__________。图中NA均为交感神经释放的神经递质,但作用效果不同,原因是_____________________________________________。
(3)“吓尿了”常用来形容一个人因极度惊吓而导致小便失禁的状态,试解释其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由于排尿反射存在________调节,成年人可以“憋尿”,但长时间“憋尿”会导致心跳加快、血压升高,原因是____________________________________________________
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答案 (1)传出神经 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 (2)舒张 与NA结合的受体不同 (3)排尿的低级中枢会受高级中枢的支配,过度惊吓可导致脑对脊髓的排尿反射的控制作用减弱,出现小便失禁 (4)分级 长时间憋尿会导致交感神经兴奋,引起心跳加快、血管收缩、血压升高
解析 (1)由图可知,副交感神经支配相应的肌肉作出反应,应属于传出神经。交感神经与副交感神经通常作用于同一器官且作用效果相反,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。(2)排尿时,膀胱收缩、尿道扩张,即逼尿肌收缩,尿道内括约肌和尿道外括约肌均舒张,尿道外括约肌由躯体运动神经支配,该神经兴奋释放的ACh作用于尿道外括约肌,使其舒张。NA在不同部位的作用效果不同的原因是与NA结合的受体不同。(4)排尿反射存在分级调节。憋尿时,膀胱舒张,尿道括约肌收缩,此时交感神经活动占据优势,可引起心跳加快、血管收缩、血压升高。
15.(16分)(2025·陕晋宁青,19)摄食行为受神经—体液调节,长期睡眠不足会影响摄食,易导致体重增加,引发肥胖等代谢问题。回答下列问题:
(1)胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干、脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,属于____________(填“非条件”或“条件”)反射,该过程也受大脑皮层的调控,属于神经系统的__________调节。
(2)我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有____________性。分别对不同人群、睡眠效率与激素R含量的关系进行分析,结果如图a,可知____________________________________________________________________
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_____________________________________________________________(答出2点即可)。
(3)利用R基因(控制合成激素R)敲除小鼠开展研究,结果如图b,该实验的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)研究人员针对激素R的受体GRM3开展了相关研究,结果如图c。与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以____________方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的____________(填“兴奋性”或“抑制性”)递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测激素R缓解肥胖的机制是__________________________________________
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答案 (1)非条件 分级 (2)生物节律(昼夜节律) 睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的激素R含量低于体重正常人群;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群 (3)探究激素R对小鼠体重的影响 (4)胞吐 抑制性 激素R通过与下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3结合,促进神经递质释放,从而抑制摄食;同时与胃运动神经元上的GRM3结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,从而减弱食物的消化,缓解肥胖
解析 (1)胃肠平滑肌收缩是先天性的、不需要后天学习的反射活动,属于非条件反射。胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干、脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,但同时受到大脑皮层的调控,体现了神经系统高级中枢对低级中枢的分级调节机制。(2)激素R夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有生物节律性(昼夜节律性)。据题图a可知,随着睡眠效率的逐渐增加,体重正常人群和肥胖人群体内血浆中激素R的含量都在逐渐增多,且肥胖人群体内的激素R含量低于体重正常人群,据此可推测:睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的激素R含量低于体重正常人群;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群。(3)据图b可知,R基因敲除小鼠+激素R组和对照组的体重随生长周数增加趋势相似,而R基因敲除小鼠体重增加量高于R基因敲除小鼠+激素R组和对照组,由(2)又可知,激素R与睡眠效率有关,且长期睡眠不足会导致小鼠体重增加,引发肥胖等代谢问题,故据此可推测该实验的目的是探究激素R对小鼠体重的影响。(4)与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以胞吐方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的抑制性递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测,激素R缓解肥胖的机制是通过与下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3 结合,促进神经递质释放,从而抑制摄食;同时与胃运动神经元上的 GRM3 结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,从而减弱食物的消化,缓解肥胖。
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