内容正文:
三年高考模拟练
应用实践
1.(2026辽宁月考)当小鼠在跑步机上奔跑时,大脑皮层运动区和小脑前叶某些区域的神经元兴奋性均增强;若突然关停跑步机,小鼠脑干中“红核”区域的神经元会高频兴奋,此时,小鼠能立即“刹车”(即停止动作);在特异性抑制小脑前叶浦肯野细胞的情况下,若突然关停跑步机,小鼠会出现明显的“刹车延迟”现象。下列有关说法正确的是( )
A.大脑皮层运动区对跑步的调节,不需要小脑参与
B.小脑前叶的浦肯野细胞属于小鼠的外周神经系统
C.“红核”区域神经元的兴奋与小鼠“刹车”有关
D.抑制浦肯野细胞的功能,小鼠将不会停止动作
2.(2026河北沧州月考)在研究人脑与人工智能交互过程的神经调节机制中发现,当人类佩戴特定脑机接口设备与人工智能系统互动时,大脑会产生一系列生理变化来适应这种新型交互模式。以下关于人脑在与人工智能交互过程中生理调节的叙述,正确的是( )
A.交互过程中,大脑皮层特定区域的神经元兴奋增强,此时兴奋在神经元之间以电信号的形式双向传递
B.在交互过程中听到人工智能播放的语音指令,听觉形成的部位是内耳的耳蜗,这一过程涉及多个神经元的参与
C.若长时间进行高强度交互,大脑会产生疲劳感,这可能与神经递质的过度消耗以及代谢废物的积累有关
D.脑机接口设备刺激大脑时,会引发人体的非条件反射,其反射弧中兴奋的传导和传递都是单向的
3.(2026云南玉溪期中)为研究钙离子在兴奋传递中的作用,科学家在突触前神经元加入钙离子阻断剂,刺激突触前膜后,分别检测突触前膜和突触后膜的电位变化,实验结果如图。据此结果可得出最可能的推论是( )
A.实验组突触前膜电位变化是由突触前钙离子流动引起的
B.对照组突触后膜电位变化是钠离子主动转运进入细胞所致
C.突触前神经元释放神经递质需要钙离子
D.钙离子阻断剂阻断了神经递质与突触后膜上受体的结合
4.(2026山西大学附中月考)当外耳道感染或异物刺激时,刺激信号会引发迷走神经的Na+通道开放,Na+内流从而产生神经冲动,神经冲动传导至迷走神经末梢会使其释放乙酰胆碱,乙酰胆碱作用于大脑的延髓咳嗽中枢神经元后可引起咳嗽反射,这种反射也被称为耳咳嗽反射。支原体肺炎会引起患者长时间的剧烈咳嗽,部分抗组胺过敏药物可通过阻断胆碱受体与乙酰胆碱的结合来减轻咳嗽症状。下列分析错误的是( )
A.记录迷走神经的静息电位,可将微电极一个置于其膜内,一个置于其膜外
B.兴奋时,Na+经Na+通道进入神经元,并引起膜电位变化
C.部分抗组胺药作用于胆碱受体后可使延髓咳嗽中枢神经元产生抑制性信号
D.剧烈咳嗽可能是炎症物质使乙酰胆碱大量释放或相关酶活性降低所致
5.(2025湖南多校联考)星形神经胶质细胞中的T蛋白与动物学习记忆能力有关。某同学敲除星形神经胶质细胞中的T基因获得突变体小鼠,与正常小鼠进行水迷宫和运动轨迹记录试验,结果分别如图1、图2所示。下列分析错误的是( )
注:水迷宫试验是指在水槽中放置一隐蔽平台,连续5天记录小鼠在水中找到平台所用的时间;运动轨迹记录试验是指在暗箱中以线条记录动物的运动轨迹,可以反映小鼠的运动能力。
A.星形神经胶质细胞影响神经元的营养和修复,影响学习记忆能力
B.T蛋白缺失导致小鼠学习记忆能力下降,到达迷宫平台时间延长
C.T蛋白可维持小鼠的正常精神状态,保持小鼠正常的运动能力
D.T蛋白缺失可能改变突触形态、功能或数量而降低学习记忆能力
6.(2026江苏南京月考)创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的特定情景所刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素(AEA)导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。如图为AEA作用机理,下列叙述正确的是( )
A.AEA和GABA都由突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体
B.GABA进入突触后神经元引起其膜内外电位的差值变大
C.印记神经元数量和范围扩大会降低大脑对恐惧记忆的特异性
D.升高AEA水平一定有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
7.(2026河南名校联考)高尔基腱器官(GTO)是一种感受肌肉张力的感受器,当肌肉张力过高时,GTO兴奋,通过Ib纤维激活抑制性中间神经元,从而影响同一肌肉的运动神经元,部分过程如图所示。回答下列问题。
(1)图中Ib纤维为 (填“传入”或“传出”)神经,运动神经元产生的神经冲动可沿 (填“轴突”或“树突”)传送给效应器。
(2)针刺股直肌产生痛感,此过程 (填“属于”或“不属于”)反射,判断依据是 。
(3)当肌肉张力过高时,GTO产生的兴奋最终会引起 (写出图中具体的肌肉及其反应)。在机体中股直肌和半腱肌的运动往往是相反的,结合图示分析其原因是
。
(4)当长时间站立时,股直肌会逐渐疲劳,作用在腿部肌肉的力量减小,降低了GTO的兴奋性,从而 (填“提高”或“降低”)连接股直肌的运动神经元的兴奋性,其原因是
。
迁移创新
8.(创新题 新考法)(2026北京人大附中月考)高等动物的学习、记忆功能与海马脑区神经元的突触联系有关。
(1)小鼠海马脑区神经元突触后膜上分布A受体和N受体,二者均为离子通道(图1甲)。施加单次刺激后,突触前神经元由 状态变为 状态,进而传入神经元 末梢形成的突触小体释放神经递质与两种受体结合(图1乙),Na+通过A通道内流导致突触后膜的电位变化,促进K+解除N通道处Mg2+的阻碍,进而K+ ,引发Na+和Ca2+通过N通道内流。
图1
(2)基于上述机理,研究人员对突触前神经元施加高频强刺激(TBS),测量TBS施加前后,给予单次刺激时A受体及N受体分别引发的突触后膜电位最大值,结果如图2。
①由图2结果可知
,表明该突触传递的信号强度在施加TBS后增强,这种现象称为LTP。
②进一步研究发现,LTP出现的原因是:施加TBS,A受体被激活进而引发的膜电位变化持续时间增长,引起更多Ca2+流入突触后神经元,引发 ,从而增加突触后膜受体的数量。
(3)研究人员利用离体培养的海马脑区神经元完成了下表所示实验:
组别
处理Ⅰ
处理Ⅱ
实验
结果
对照组
无
①测量A受体引发的膜电位:加入N受体抑制剂,检测施加TBS前后的膜电位最大值
②测量N受体引发的膜电位:加入A受体抑制剂、低浓度Mg2+,检测施加TBS前后的膜电位最大值
①升高
②升高
实验组1
A受体膜转
运抑制剂
①不变
②升高
实验组2
N受体膜转
运抑制剂
①不变
②不变
该实验结果表明受体向突触后膜的转运对A受体及N受体引发的LTP的影响分别是
。
(4)基于以上研究,从进化与适应的角度说明LTP的生物学意义: 。
答案与分层梯度式解析
1.C
2.C
3.C
4.C
5.C
6.C
1.C 小脑能协调运动,维持身体平衡,脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,大脑皮层运动区是最高级的躯体运动中枢,对机体运动的调节,需要小脑、脑干等的参与,A错误;浦肯野细胞位于小脑,属于中枢神经系统,B错误;“红核”区域的神经元高频兴奋,小鼠立即“刹车”,说明两者有关,C正确;抑制浦肯野细胞的功能,小鼠“刹车延迟”,而非“不刹车”,小鼠会停止动作,D错误。
2.C 兴奋在神经元之间通过突触传递,依赖神经递质的释放(电信号→化学信号→电信号),只能单向传递,A错误;听觉形成的部位是大脑皮层的听觉中枢,耳蜗中有听觉感受器,能将声波转化为神经冲动,B错误;长时间进行高强度交互可能导致突触小泡内神经递质减少,且代谢废物(如乳酸)积累,影响神经元功能,引发疲劳感,C正确;脑机接口设备刺激可引发条件反射,D错误。
3.C
4.C 部分抗组胺药作用于胆碱受体后可阻断乙酰胆碱与胆碱受体的结合,从而减少延髓咳嗽中枢神经元接受到的刺激,并非使延髓咳嗽中枢神经元产生抑制性信号,C错误。乙酰胆碱含量过多,会引发剧烈咳嗽反射;乙酰胆碱酯酶可水解乙酰胆碱,若乙酰胆碱酯酶活性降低,乙酰胆碱含量过多,会引发剧烈咳嗽反射,D正确。
5.C
题图信息或必备知识
结论
神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能
推测星形神经胶质细胞影响神经元的营养和修复,影响学习记忆能力,A正确
与正常小鼠相比,T蛋白缺失突变体小鼠到达平台所用时间长
T蛋白缺失导致小鼠学习记忆能力下降,B正确
T蛋白缺失突变体小鼠运动轨迹与正常小鼠差别不大
T蛋白缺失基本不影响小鼠的运动能力,C错误
学习和记忆与突触形态和功能改变以及新突触的建立等有关
推测T蛋白缺失可能改变突触形态、功能或数量而降低学习记忆能力,D正确
6.C GABA由突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体;AEA由突触后神经元释放,作用于突触前膜上的受体,A错误。神经递质的作用方式是与突触后膜上的受体结合,不会进入突触后神经元,B错误。印记神经元数量和范围扩大会降低大脑对恐惧记忆的特异性,即泛化恐惧反应,C正确。升高AEA水平会导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元,印记神经元数量和范围扩大会导致泛化恐惧反应,加重病情,不利于创伤后应激障碍患者恢复正常,D错误。
7.答案 (1)传入 轴突 (2)不属于 (针刺股直肌产生痛感)没有经过完整的反射弧,不属于反射 (3)股直肌舒张,半腱肌收缩 同一信号信息,导致抑制性中间神经元兴奋引起股直肌的舒张,同时导致兴奋性中间神经元兴奋引起半腱肌的收缩 (4)提高 GTO兴奋性降低,抑制性中间神经元对连接股直肌的运动神经元的抑制作用减弱,从而提高连接股直肌的运动神经元的兴奋性
解析 (1)题干信息:Ib纤维将高尔基腱器官产生的兴奋传入脊髓,题图信息:Ib纤维上有神经节,说明Ib纤维为传入神经。
(3)(4)
反射弧
效应器分析
GTO→Ib纤维→抑制性中间神经元→运动神经元→股直肌
肌肉张力过高时,GTO兴奋,通过Ib纤维激活抑制性中间神经元,抑制性中间神经元释放抑制性神经递质,抑制连接股直肌的运动神经元,从而引起股直肌舒张;GTO兴奋性降低,抑制性中间神经元对连接股直肌的运动神经元的抑制作用减弱,从而提高连接股直肌的运动神经元的兴奋性
GTO→Ib纤维→兴奋性中间神经元→运动神经元→半腱肌
肌肉张力过高时,GTO兴奋,通过Ib纤维激活兴奋性中间神经元,兴奋性中间神经元释放兴奋性神经递质,使连接半腱肌的运动神经元兴奋,从而引起半腱肌收缩
8.答案 (1)相对静止 显著活跃 轴突 外流 (2)①施加单次TBS刺激后,A受体和N受体引发的突触后膜电位最大值均增大 ②镶嵌有N受体和A受体的囊泡转运至突触后膜并与细胞膜融合 (3)N受体向突触后膜的转运影响A受体及N受体引发的LTP,A受体向突触后膜的转运仅影响A受体引发的LTP (4)促进学习和记忆,有利于更好地适应环境
解析 (1)由图1乙箭头方向可知K+是外流。(2)①据图2可知,TBS刺激后,刺激后与刺激前突触后膜电位比值大于1,说明施加单次TBS刺激后,A受体和N受体引发的突触后膜电位最大值均增大,表明施加TBS后突触传递的信号强度增强。②由图1可知,突触后神经元含镶嵌有N受体和A受体的囊泡,更多Ca2+流入突触后神经元后,引发镶嵌有N受体和A受体的囊泡转运至突触后膜并与细胞膜融合,从而增加突触后膜受体数量。
(3)
组别
自变量
实验结果分析
对照组与
实验组1
A受体膜转运抑制剂的有无
A受体向突触后膜的转运受抑制后,A受体引发的LTP受抑制,N受体引发的LTP不受影响
对照组与
实验组2
N受体膜转运抑制剂的有无
N受体向突触后膜的转运受抑制后,A受体引发的LTP受抑制,N受体引发的LTP受抑制
由上述分析可知,N受体向突触后膜的转运影响A受体及N受体引发的LTP,A受体向突触后膜的转运仅影响A受体引发的LTP。
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