内容正文:
综合拔高练
五年高考真题练
考点1 神经元的结构与功能
1.(2020浙江7月选考,20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
考点2 静息电位、动作电位的产生和影响因素
2.(2024浙江6月选考,16)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
3.(2020浙江7月选考,30)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2: 。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论:
①简要解释组3的实验结果: 。 ②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量 。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有 神经。
考点3 神经冲动的传导与传递
4.(2022浙江6月选考,24)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
5.(2023浙江6月选考,20)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
6.(2024浙江1月选考,18)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位计(电表)的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
7.(2022浙江1月选考,30)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如图1,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
图1
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③ ,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为 时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为 的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 所需的时间。伪迹是电刺激通过 传导到记录电极上而引发的。
图2
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有 性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2),原因是不同神经纤维上动作电位的 不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
坐骨神经和单根神经纤维的Smin和Smax相对值
考点4 不同神经中枢的功能
8.(2023浙江1月选考,21)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、 和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、 系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、 和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为 信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+ 而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变 ,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢 。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于 的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于 的呼吸中枢产生的。
考点5 实验探究不同物质对神经系统的影响
9.(2021浙江6月选考,30)为探究酒精对动物行为的影响,某中学生物兴趣小组进行了以下系列实验。
实验材料:蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本,间脑蟾蜍,小滤纸片,任氏液,0.1%、0.2%和1%酒精,去甲肾上腺素(noradrenaline,NA),酚妥拉明(phentolamine,PT),1%硫酸溶液等。
(要求与说明:间脑蟾蜍是指切除了大脑和部分间脑、相关机能正常的蟾蜍;任氏液为两栖类的生理盐水;3种酒精浓度分别对应人血液中轻度、中度和重度酒精中毒的浓度;酒精、NA和PT均用任氏液配制;NA是一种神经递质;PT是NA受体的抑制剂。实验条件适宜)
实验过程与结果或结论:
过程
结果或结论
实
验
1
①取蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本,分别检测动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力;②以1%酒精连续滴加标本5 min后,再分别检测上述指标。
结果:
结论: 。
实
验
2
①用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端,测定屈反射时长,然后用任氏液清洗后肢和间脑断面;②分别用含有50 μL的任氏液、不同浓度酒精的小滤纸片处理间脑断面,每次处理后重复①。
结果的记录表格: 。
结论:酒精会显著延长屈反射时长,其数值随酒精浓度升高而变大。
为了进一步研究酒精延长屈反射时长的机理,选取实验2中某一浓度的酒精用于实验3。
实
验
3
①取5组间脑蟾蜍,用任氏液、NA、PT和酒精等处理;②用1%硫酸刺激间脑蟾蜍一侧后肢的中趾趾端,测定屈反射时长。
结论:NA与其受体结合,显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长;酒精通过NA受体参与的途径,显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长。
回答下列问题:
(1)实验1结果可得出的结论是 。
(2)设计用于记录实验2结果的表格。
(3)依据实验2、3的结论,实验3的分组应为:
A组:任氏液;B组: ;C组: ;D组: ;E组: 。
(4)酒后驾车属于危险的驾驶行为,由本实验结果推测其可能的生物学机理是 。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考真题练
1.B 乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,使胆碱能敏感神经元持续兴奋,B错误;胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应,D正确。
2.A
考教衔接 该题主要考查静息电位和动作电位产生过程中K+、Na+的流量和方向,源自教材第25页以及第26页第一段内容;另外本题以实验结果图的方式考查对实验结果的分析能力。
3.答案 (1)将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录
(2)
溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图
(3)①细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流增多,导致动作电位增大 ②主动转运 减少 ③传入和传出
解析 (1)本实验的目的是“研究K+浓度升高对静息电位的影响和Na+浓度升高对动作电位的影响”,自变量是K+和Na+的浓度,因此结合组3的设计,组2应为将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录。(2)实验结果要求以柱形图的形式表示。画图要求:注意横纵坐标的标识,横坐标为K+、Na+浓度,纵坐标为膜电位(mV),柱形图应该有图的名称和图例,另外注意标注组别。结果分析:溶液中K+浓度在一定范围内提高,静息电位的绝对值减小;溶液中Na+浓度在一定范围内提高,动作电位的峰值增大,结果如答案所示。(3)②神经细胞始终维持膜外Na+浓度高、膜内Na+浓度低的状态。放射性24Na+从静息的神经细胞出来进入生理溶液中,说明24Na+逆浓度梯度运出细胞,这种转运方式属于主动转运。该运输方式需载体蛋白和能量,用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的产生,因此会使24Na+外流量减少。③刺激脊蛙的坐骨神经,在反射中枢检测到动作电位,说明坐骨神经中含有传入神经;腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有传出神经。
4.A 该题主要考查在反射弧中某神经元上动作电位传导方向的判断。
教材内容
联系本题
第20页第三段、第五段内容和图2-2
本题的神经元为中间神经元或传出神经元,而且产生的动作电位沿着轴突传送出去,因此传导方向为从左至右,故②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确
第26页图2-9
根据传导方向为从左至右可知,①处K+顺浓度梯度外流,②处Na+顺浓度梯度内流,A错误
第26页第三段“动作电位沿着神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离的增加而衰减”
①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变,B正确
第21页图2-5,4和图2-5,5
将电表的两个电极分别置于③、④处,此时兴奋部位处于③④之间,电表示意图如下:
兴奋正向④处传导,当兴奋传至④处时,电表示意图如下,电表指针发生偏转,D正确
5.B
6.A
归纳总结
h
表示的是动作电位的峰值,可反映某处能同时兴奋的最多神经纤维数量
t2
反映两个电极之间的距离
7.答案 (1)③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 (2)①小于Smax且不小于Smin ②电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 ③不衰减 传导速率
④
解析 (1)本实验的目的是研究神经的电生理特性。实验操作中,先依次施加由弱到强的电刺激,确定阈刺激Smin,接着在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激,从而确定最大刺激Smax。(2)①当刺激强度大于或等于阈刺激时,坐骨神经中有神经纤维发生兴奋,当刺激强度大于或等于最大刺激时,坐骨神经中所有神经纤维都发生兴奋,因此使坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋的刺激强度要大于或等于阈刺激,但小于最大刺激。②已知伪迹的幅值与电刺激强度成正比,因此伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。每次施加电刺激的几乎同时,显示屏上会出现伪迹,推测伪迹是电刺激通过任氏液直接传导到记录电极上而引发的。伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。③单根神经纤维上动作电位不会随着传导距离增加而减小,体现了动作电位传导的不衰减性。a、b处的动作电位有明显差异,是因为不同神经纤维的兴奋传导速率有差异导致b处电位叠加量不同于a处。④单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象,因此其阈刺激和最大刺激相同;坐骨神经由多种神经纤维组成,因此其阈刺激小于最大刺激。用横轴表示不同材料,纵轴表示刺激强度相对值,坐标图如答案所示。
8.答案 (1)组织液 神经 (2)传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元) 电 内流 (3)小 受抑制 (4)大脑皮层 脑干
考教衔接 该题主要涉及中枢神经系统对呼吸运动的调节,并联系反射和内环境的相关知识以及对实验分析的能力进行综合考查。源自教材第13页第四段内容、第34页第二段内容。呼吸运动分为随意呼吸运动和自主呼吸运动,本题通过日常生活中的现象如“屏住呼吸”和“吸入气体中CO2浓度过大”对呼吸调节部分知识进行考查,同时利用新情境“植物人”分析自主呼吸运动的呼吸中枢。
解析 (1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。(2)化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与;而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
9.答案 (1)离体条件下,施加1%酒精,对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响
(2)
表 不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响
空白对照
任氏液
处理因素
0.1%酒精
0.2%酒精
1%酒精
屈反射
时长
(3)NA PT NA+PT 酒精+PT (4)酒精显著延长屈反射时长,酒后驾车导致司机反应迟钝
解析 (1)从实验1的结果可以看出,使用1%酒精连续滴加标本5 min后,动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下,施加1%酒精,对神经肌肉接点、肌肉收缩功能没有显著影响。(2)根据实验2的结论“酒精会显著延长屈反射时长,其数值随酒精浓度升高而变大”,可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精,因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配制,所以除空白对照外,还应增加一组使用任氏液处理的实验,以排除任氏液的影响。表格设计如答案所示。(3)因为酒精、NA和PT均用任氏液配制,所以应设置一组使用任氏液处理的实验,以排除任氏液的影响。同时还要设置以下几组实验:NA(验证去甲肾上腺素可以延长屈反射时长),PT(排除NA受体抑制剂本身对实验结果的影响),NA+PT(验证NA通过与其受体结合来发挥延长屈反射时长的作用),酒精+PT(作为实验组,若结果与NA+PT组结果相似,则可推知酒精通过NA受体参与的途径,显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长)。(4)根据实验3的结论“酒精通过NA受体参与的途径,显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”可知,酒后驾车会导致司机反应迟钝。
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