内容正文:
三年高考模拟练
应用实践
1.(2025浙江湖州A9协作体期中联考)神经纤维产生动作电位的过程中,由于钠、钾离子的流动造成的跨膜电流如图所示(外向电流是指正离子由细胞内向膜外流动,内向电流则相反)。下列叙述正确的是( )
A.a点时没有离子进出细胞膜
B.ab段钠离子通道开放,bc段钾离子通道开放
C.ac段膜内由负电位转化为正电位
D.c点时恢复静息电位
2.(2024浙江杭州S9联盟联考)下图为海马区神经元的环状联系结构,①~③表示不同的神经元,信息在环路中循环运行,使神经元活动时间延长。下列有关叙述正确的是( )
A.N处突触前膜释放抑制性神经递质
B.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
C.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
3.(创新题·新情境)(2025浙江湖州A9协作体期中联考)金秋十月桂花开,满城飘香秋意浓。嗅觉感受器接受刺激产生兴奋的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.气味分子直接刺激Na+通道开放,Na+内流,嗅觉感受器兴奋
B.气味分子使嗅觉感受器兴奋,该过程一定发生了信号转化
C.人闻到桂花香的过程属于反射
D.腺苷酸环化酶活性上升,嗅觉将变得迟钝
4.(创新题)(新情境·脑机接口)(2025浙江金砖联盟期中联考)高位截瘫患者一般会出现四肢功能丧失、感觉丧失等症状,2020年浙江大学研究团队对一名高位瘫痪患者实施国内首例“脑机接口”手术,术后患者能够通过操控机械手臂完成各种动作(原理如图)。下列叙述正确的是( )
A.患者机械手臂上的触觉传感器接受刺激后,将信息直接传递到大脑B区域
B.A区域植入的电极可刺激大脑皮层的中央前回产生“触觉”
C.信号输出设备②与动力装置③相当于反射弧中的传出神经元与效应器
D.A、B区域间仅通过电信号传递兴奋,相应神经元的膜电位变为外负内正
5.(2025浙江精诚联盟联考)脊髓损伤后,可能导致患者膀胱功能障碍,不仅影响患者的排尿功能,甚至导致尿路感染、尿潴留和尿结石等并发症,严重影响患者生活质量。对脊髓损伤后膀胱功能障碍的治疗可以降低泌尿系统疾病的发病率,改善膀胱功能,从而提高生活质量。
(1)人排尿是一种反射活动。排尿反射的中枢位于 ,当排尿时,反射中枢通过 (填“交感”或“副交感”)神经支配位于膀胱的逼尿肌使其 (填“收缩”或“舒张”)和尿道的内括约肌使其 (填“收缩”或“舒张”),从而打开尿道排尿。当尿液流经尿道,刺激尿道壁感受器,再激活脊髓反射中枢,将尿排完。
(2)脊髓受损患者排尿功能障碍如尿潴留,是由于排尿反射的 结构损伤,导致尿路受阻;尿失禁则是排尿中枢与 断联,引起的排尿不受意识控制。
(3)膀胱逼尿肌异常收缩会引起尿失禁、尿频等症状,可以采用口服抗胆碱药物来进行缓解。试分析,抗胆碱药物抑制膀胱逼尿肌收缩的原理可能是: (答出一点即可)。
(4)研究表明,电针治疗和盆底肌训练能够改善脊髓受损患者的膀胱控制能力和排尿功能,电针和盆底肌治疗效果无明显差异,但联合治疗效果优于单独治疗。现将受试者分成三组,进行不同的治疗方案,结果如下:
组别
时间
日均排尿次数
残余尿量
甲组
治疗前
11.55±1.50
357.45±68.79
治疗后
9.17±1.51
168.83±35.89
乙组
治疗前
11.60±1.22
353.97±69.93
治疗后
10.9±1.40
213.37±51.00
丙组
治疗前
11.69±1.69
350.72±70.77
治疗后
10.69±1.39
202.24±49.08
①完善表格:甲组 ;乙组 ;丙组 。
②除了日均排尿次数与残余尿量,还可以用 (答出两点即可)为标准衡量治疗效果。
迁移创新
6.γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质。研究大鼠等哺乳动物胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。
(1)GABA使未成熟神经元产生兴奋性效应,推测其原因是胞内Cl-浓度显著 (填“高于”或“低于”)胞外,GABA作为信号引起Cl-通过易化扩散 (填“内流”或“外流”)。
(2)进一步研究发现,在个体发育的不同阶段,神经系统内GABA的通道型受体的特性(既是GABA受体,也是双向Cl-通道)并未改变,GABA的两种作用效应与细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关,其作用机制如图所示。(图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量)
GABA两种作用效应机制示意图
据此推测,神经元成熟后胞内Cl-浓度下降的原因是 。
(3)在患神经性病理痛的成年大鼠神经元中也检测到GABA的兴奋性效应,推测该效应与KCC2和NKCC1表达量有关。请设计实验验证这一推测。(已知抗原-抗体杂交技术可以检测特定蛋白质的含量)
实验思路: 。
预期结果: 。
该系列研究其潜在的应用前景为 。
答案与分层梯度式解析
三年高考模拟练
1.C
题图解读
a点时神经纤维处于静息状态,此时有K+外流,A错误;ab段和bc段均为钠离子通道开放,B错误;ac段是动作电位的形成过程,由外正内负的静息电位变为外负内正的动作电位,即膜内电位变化为负电位→正电位,C正确;ac段是动作电位的形成过程,ce段是静息电位的恢复过程,则c点处于动作电位峰值,D错误。
2.C 信息在环路中循环运行,使神经元活动时间延长,则N处突触前膜释放的是兴奋性神经递质,A错误;兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或者轴突到胞体,则兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,B错误;M处无论处于静息电位还是动作电位,都是膜外的Na+浓度高于膜内,C正确;神经递质与突触后膜上相应受体结合并发挥作用后就被降解或回收,不进入突触后膜,D错误。
3.B
题图解读 嗅觉感受器接受刺激产生兴奋的过程:气味分子与受体结合后,通过G蛋白激活腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP,cAMP作用于Na+通道,使Na+通道开放,Na+内流,引起嗅觉感受器兴奋。
气味分子不是直接刺激Na+通道开放,A错误;气味分子属于化学信号,气味分子通过与细胞膜上的受体结合,最终使得Na+通道开放,Na+内流,引起动作电位,故会发生化学信号到电信号的转换,B正确;反射需要经过完整的反射弧,人闻到桂花香只是嗅觉感受器接受刺激产生兴奋经神经中枢传到大脑皮层产生嗅觉,未经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;腺苷酸环化酶活性上升,会使cAMP生成增多,促使Na+通道开放,Na+内流增多,嗅觉应更灵敏,D错误。
4.C
题图解读 大脑A区域为体觉区(中央后回),B区域为运动区(中央前回)。
机械手臂上的触觉传感器接受刺激后,先将信息传递到A区域(体觉区),再传递到B区域(运动区),A错误;A区域植入的电极可刺激大脑皮层的体觉区(中央后回)产生“触觉”,B错误;A、B区域间存在突触,突触处兴奋传递的信号转换模式为电信号→化学信号→电信号,D错误。
5.答案 (1)脊髓 副交感 收缩 舒张 (2)神经中枢 大脑皮层 (3)抗胆碱药物可能与突触后膜上的胆碱特异性受体结合;抗胆碱药物可能抑制胆碱从突触前膜释放;抗胆碱药物可能促进胆碱的分解 (4)联合治疗组 电针治疗组 盆底肌训练组(乙组和丙组可互换) 日均漏尿次数、最大膀胱容量、最大尿流率等
解析 (2)脊髓是控制排尿反射的低级中枢,脊髓受损患者排尿功能障碍如尿潴留,是由于排尿反射的神经中枢结构损伤,导致尿路受阻;成年人能够有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓有控制作用,尿失禁即膀胱内的尿不受控制而自行流出,是排尿中枢与大脑皮层断联,引起的排尿不受意识控制。(3)本题考查抗胆碱药物抑制膀胱逼尿肌收缩的原理,即药物抑制肌肉兴奋的原因,可以从药物影响神经递质的合成、释放(如抗胆碱药物可能抑制胆碱从突触前膜释放)、降解(如抗胆碱药物可能促进胆碱的分解)、回收或与受体的结合(如抗胆碱药物可能与突触后膜上的胆碱特异性受体结合)等角度作答(突破点)。(4)根据题意梳理出下表内容。
实验目的
探究电针治疗和盆底肌训练能够改善脊髓受损患者的膀胱控制能力和排尿功能
自变量
治疗方法
因变量
脊髓受损患者的膀胱控制能力和排尿功能(检测指标为日均排尿次数和残余尿量)
实验原理
电针和盆底肌治疗效果无明显差异,但联合治疗效果优于单独治疗
实验分组
由实验原理可知,该实验分为3组:电针治疗组、盆底肌训练组、联合治疗组
分析实验结果,得出实验结论
观察甲、乙、丙组治疗后的实验结果可知,甲组的实验结果数据最小,治疗效果最好;乙组和丙组的实验结果相差不大,结合实验原理和实验分组可知,甲组应是联合治疗组,乙组是电针治疗组(或盆底肌训练组),丙组是盆底肌训练组(或电针治疗组)
6.答案 (1)高于 外流 (2)神经元成熟过程中,NKCC1表达水平下降,KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降 (3)利用抗原-抗体杂交技术分别检测正常大鼠和神经性病理痛模型大鼠中的NKCC1、KCC2含量 神经性病理痛模型大鼠中NKCC1含量高于正常大鼠;KCC2含量低于正常大鼠 开发新的镇痛药物、研究个体发育过程中基因选择性表达机制、研究损伤后神经元GABA兴奋性效应的意义
解析 (1)由题干信息可知,GABA对未成熟神经元产生的生理效应与成熟神经元相反,说明未成熟神经元胞内Cl-浓度显著高于胞外,GABA作为信号引起Cl-通过易化扩散方式顺浓度梯度外流,从而产生兴奋性效应。(2)据图可知,NKCC1能将Cl-运进细胞,KCC2能将Cl-运出细胞,且神经元1的Cl-通过GABA受体出细胞,而神经元2的Cl-通过GABA受体进细胞,说明神经元2是成熟的神经元。又因为图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量,则说明神经元成熟过程中,NKCC1表达水平下降,KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降。(3)根据实验目的进行如下分析:
实验目的
验证“神经性病理痛成年大鼠神经元中GABA的兴奋性效应与NKCC1和KCC2表达量有关”
实验分析
GABA的兴奋性效应:神经元膜上NKCC1含量高、KCC2含量低;
实验材料:神经性病理痛模型大鼠;
对照设置:神经性病理痛模型大鼠和正常大鼠;
因变量观测指标:NKCC1、KCC2含量
实验思路
比较正常大鼠和神经性病理痛模型大鼠中的NKCC1、KCC2含量
预期结果
神经性病理痛模型大鼠中NKCC1含量高于正常大鼠;KCC2含量低于正常大鼠
该系列研究其潜在的应用前景为开发新的镇痛药物、研究个体发育过程中基因选择性表达机制、研究损伤后神经元GABA兴奋性效应的意义等。
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