高中生物单元测试——第一章人体稳态维持的生理基础(适中01)
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦人体稳态维持的生理基础,以神经调节和体液调节为核心,通过脑机接口技术、抑郁症机制等真实情境,考查生命观念、科学思维及探究实践能力,适用于高中生物第一章单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|12题36分|大脑半球功能、反射类型、激素调节基础|结合临床案例(如胼胝体切断)考查结构与功能观|
|多选题|4题24分|神经纤维电位、突触传递、调节方式比较|通过图表分析(如电位变化曲线)培养科学思维|
|解答题|2题26分|脑机接口信号传递、HPA轴与抑郁症|依托科技前沿情境(如侵入式脑机接口)提升应用能力|
|实验题|1题14分|褪黑素分泌调节、实验设计|围绕健康生活(如光暗对睡眠影响)强化探究实践|
内容正文:
高中生物单元测试 —— 第一章 人体稳态维持的生理基础(适中01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)正常情况下,到达大脑左右半球的信息会很快通过胼胝体(由许多神经纤维组成)共享,临床上可通过切断胼胝体来治疗某些脑部疾病。将某患者脑中胼胝体切断后,患者大脑左右半球的视觉功能正常,患者能说出出现在右侧视野中(视觉投射到左半球)的物体名称,但不能说出出现在左侧视野中(视觉投射到右半球)的物体名称(手术前能够说出)。下列有关大脑左右半球功能的分析错误的是( )
A.语言中枢位于大脑的左半球
B.该患者的言语区的S区受损
C.大脑左右半球存在功能联系
D.大脑左右半球存在功能差异
【答案】B
【详解】A、患者能说出右视野(左半球处理)的物体名称,但左视野(右半球处理)的物体无法说出,说明语言中枢在左半球,A正确;
B、S区为运动性语言中枢,受损会导致不能说话。但患者术前能正常说话,术后仍能说出右视野物体名称,说明S区未受损,B错误;
C、胼胝体作为连接左右半球的神经纤维束,切断后导致信息传递中断,证明原本存在功能联系,C正确;
D、左半球主导语言功能,右半球处理左侧视野信息但无法独立完成语言输出,体现功能差异,D正确。
故选B。
2.(本题3分)研究人员建立小鼠恐惧模型,实验流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.图甲中小鼠对声音无恐惧反应,此时声音属于无关刺激
B.图乙中电击和声音的结合次数越多,条件恐惧反射的消退速度越快
C.图丙中小鼠恐惧反射已建立并可长期维持,无需电击的强化
D.电击引起的恐惧反射和声音引起的恐惧反射都属于条件反射
【答案】A
【详解】A、图甲中,小鼠听到声音后自由活动,没有恐惧反应,此时声音不会引起小鼠的特定反应,属于无关刺激,A正确;
B、图乙中,电击和声音结合的次数越多,条件恐惧反射的巩固程度越高,消退速度会越慢,而不是越快,B错误;
C、条件反射建立后需要不断强化才能长期维持,若没有电击的强化,图丙中建立的恐惧反射会逐渐消退,C错误;
D、电击引起的恐惧反射是非条件反射(生来就有的先天性反射),而声音引起的恐惧反射是经过训练建立的条件反射,D错误。
故选A。
3.(本题3分)足球决赛中,场上的球员们激烈拼抢,看台上的球迷们紧张观赛。下列相关叙述正确的是( )
A.球员激烈拼抢时,心跳加速、呼吸急促,此时副交感神经活动占优势
B.比赛结束球员静坐休息时,肠胃蠕动加快,此时交感神经活动占优势
C.球迷们紧张观赛时,瞳孔收缩、手心出汗,此时交感神经活动占优势
D.植物性神经系统调节内脏器官活动,对维持内环境稳态发挥重要作用
【答案】D
【详解】A、球员激烈拼抢属于剧烈运动状态,此时交感神经活动占优势,表现为心跳加速、呼吸急促,A错误;
B、球员静坐休息时处于安静状态,此时副交感神经活动占优势,可促进肠胃蠕动,B错误;
C、球迷紧张观赛时交感神经活动占优势,此时瞳孔扩张、手心出汗,瞳孔收缩是副交感神经兴奋的表现,C错误;
D、植物性神经系统可调节内脏、血管和腺体的活动,进而调节内环境的理化性质和组成成分稳定,对维持内环境稳态发挥重要作用,D正确。
4.(本题3分)声波在耳蜗内转化为压力波,使基底膜振动,导致毛细胞的静纤毛发生左右弯曲,并通过听神经向大脑发送信号,进而形成听觉(如图)。相关叙述错误的是( )
A.毛细胞可将机械信号转换为电信号
B.毛细胞释放递质使突触后膜电位由内正外负变为内负外正
C.声波刺激会改变传入神经纤维膜动作电位的频率
D.听神经或听觉中枢受损均可导致耳聋
【答案】B
【详解】A、根据题图分析可知:毛细胞能将声波的机械振动(机械信号)转化为膜电位变化(电信号),A正确;
B、突触后膜在静息状态下的电位是内负外正,当毛细胞释放兴奋性递质时突触后膜会产生动作电位,电位由内负外正变为内正外负,B错误;
C、根据题图分析可知:声波刺激的强度不同,会导致毛细胞释放递质的量不同,进而改变传入神经纤维膜动作电位的频率,以此传递不同的听觉信息,C正确;
D、听神经负责传递听觉信号,听觉中枢负责处理听觉信号,两者受损都会导致信号传递或中断,从而引发耳聋,D正确。
故选B。
5.内源性大麻素通过“逆行突触调节”调控中枢神经系统的兴奋—抑制平衡,机制如图所示。图中谷氨酸是一种兴奋性神经递质,能促进神经元释放内源性大麻素。下列叙述正确的是( )
A.谷氨酸与受体结合后,引起膜外电位由负变正
B.内源性大麻素由突触前膜释放,作用于突触后膜
C.内源性大麻素与受体结合后,促进谷氨酸的释放
D.若大麻素受体功能缺陷,可能导致突触后神经元持续兴奋
【答案】D
【详解】A、谷氨酸是兴奋性神经递质,结合受体后会使突触后膜产生动作电位,膜外电位由正变负,A错误;
B、由图可知,内源性大麻素由突触后膜释放,作用于突触前膜,是逆行调节,B错误;
C、根据图可知内源性大麻素对Ca²⁺内流有抑制作用,Ca²⁺对谷氨酸释放有促进作用,可推测内源性大麻素与突触前膜受体结合后会抑制谷氨酸的释放,C错误;
D、若大麻素受体功能缺陷,内源性大麻素对谷氨酸释放的抑制作用消失,突触前会持续释放谷氨酸,使突触后神经元持续兴奋,D正确。
6.(本题3分)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)分别由甲状旁腺和甲状腺C细胞分泌,二者通过调节骨细胞活动来维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.PTH通过增强破骨细胞活动促进骨钙释放使血钙上升
B.CT通过减弱破骨细胞活动和增强成骨细胞活动使血钙降低
C.PTH和CT在调控血钙稳态过程中二者作用效果相反
D.图示PTH和CT的分泌调节机制属于正反馈调节
【答案】D
【详解】A、由图可知,当血钙过低时,甲状旁腺分泌PTH,PTH可使破骨细胞活动增强,促进骨钙释放,从而使血钙上升,A正确;
B、从图中能看到,当血钙过高时,甲状腺C细胞分泌CT,CT可使破骨细胞活动减弱、成骨细胞活动增强,骨量上升,进而使血钙降低,B正确;
C、PTH能升高血钙,CT能降低血钙,二者在调控血钙稳态过程中作用效果相反,C正确;
D、当血钙浓度偏离正常范围时,通过PTH和CT的调节作用,使血钙浓度恢复到正常范围,这种调节方式属于负反馈调节,而不是正反馈调节,D错误。
故选D。
7.(本题3分)药物“优甲乐”的活性成分为左甲状腺素,可在肝肾中转化为三碘甲状腺原氨酸,用于治疗甲状腺功能减退。人体内甲状腺激素分泌的分级调节与负反馈调节如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲是下丘脑,a经垂体门脉系统作用于乙
B.乙分泌b只受a的调节,不受其他因素影响
C.甲状腺肿瘤患者术后用该药,可通过负反馈调节降低肿瘤复发风险
D.若患者过量服用优甲乐,可能会出现心悸、多汗、体重增加等症状
【答案】C
【详解】A、在甲状腺激素的分级调节中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素过多时会反馈抑制下丘脑和垂体的分泌活动。根据这个调节机制,图中甲表示垂体,乙表示甲状腺,丙表示下丘脑,A错误;
B、乙(甲状腺)分泌b(甲状腺激素)既受a(促甲状腺激素)的调节,也受c(促甲状腺激素释放激素)的调节,并非只受a的调节,B错误;
C、甲状腺肿瘤术后利用“优甲乐”(左甲状腺素)治疗,左甲状腺素会使体内甲状腺激素水平升高,通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,减少对甲状腺的刺激,从而降低肿瘤的复发率,C正确;
D、甲状腺激素能促进新陈代谢,加速物质氧化分解,提高神经系统的兴奋性。若患者不慎药物使用过量,甲状腺激素过多,可能会出现心悸、多汗等症状,但由于新陈代谢加快,消耗增加,体重应减轻而不是增加,D错误。
故选C。
8.(本题3分)睾酮是雄激素的主要成分,其对维持肌肉质量和运动能力有重要作用。睾酮分泌的调节过程如下图所示,其中甲、乙、丙代表与睾酮分泌调节相关的结构,I、Ⅱ、Ⅲ代表其分泌的激素。下列叙述错误的是( )
A.激素I为促性腺激素释放激素
B.丙→甲→乙可表示激素的分级调节
C.男性体内多种细胞存在睾酮的受体
D.激素Ⅱ的含量减少时,其对甲的抑制作用减弱
【答案】A
【详解】A、图中甲为垂体,乙为睾丸,丙为下丘脑,激素Ⅰ为促性腺激素,激素Ⅱ为性激素,激素Ⅲ为促性腺激素释放激素,A错误;
B、结合A项分析可知,丙下丘脑→甲垂体→乙性腺可表示激素的分级调节,B正确;
C、睾酮是雄激素的主要成分,其对维持肌肉质量和运动能力有重要作用,据此推测,男性体内多种细胞存在睾酮的受体,C正确;
D、激素Ⅱ性激素分泌减少时,其对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,下丘脑和垂体的分泌活动加强,D正确。
故选A。
9.(本题3分)褪黑素是一种吲哚类激素(色氨酸衍生物),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。下列相关叙述错误的是( )
A.光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是神经-体液调节
B.若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是褪黑素分泌减少
C.褪黑素通过负反馈调节机制保证了其昼夜节律的稳定性
D.口服极小剂量的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节微量、高效的特点
【答案】A
【详解】A、光暗信号刺激视网膜后,经“感受器→传入神经→下丘脑神经中枢→传出神经→效应器松果体”的完整反射弧调控褪黑素分泌,该过程只有神经调节参与,无体液调节环节,不属于神经-体液调节,A错误;
B、题干明确褪黑素白天分泌少、晚上分泌多,夜间强光相当于白天的光信号,会抑制褪黑素分泌,导致其分泌量减少,B正确;
C、由图可知,褪黑素分泌量升高后会反过来抑制下丘脑的活动,属于负反馈调节,该机制可维持褪黑素分泌昼夜节律的稳定,C正确;
D、激素调节具有微量、高效的特点,极小剂量的褪黑素即可发挥改善失眠的作用,符合该特点,D正确。
10.(本题3分)糖皮质激素既能升高血糖,还能抑制免疫系统的功能,其分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”的调控。下列叙述错误的是( )
A.糖皮质激素由肾上腺皮质分泌,为类固醇类激素
B.下丘脑对糖皮质激素分泌的调控,属于负反馈调节
C.在血糖调节上,糖皮质激素与胰岛素表现为拮抗作用
D.临床上长期大量使用糖皮质激素易致肾上腺皮质萎缩
【答案】B
【详解】A、糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的固醇类激素,A正确;
B、下丘脑通过分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体再分泌促肾上腺皮质激素调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素,该过程属于分级调节;只有当糖皮质激素含量过高后,反过来抑制下丘脑、垂体分泌活动的过程才属于负反馈调节,B错误;
C、糖皮质激素的作用是升高血糖,胰岛素的作用是降低血糖,二者在血糖调节中表现为拮抗作用,C正确;
D、长期大量使用外源糖皮质激素,会通过负反馈调节抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,而促肾上腺皮质激素可促进肾上腺皮质的生长发育,其分泌减少会导致肾上腺皮质长期缺乏刺激,最终萎缩,D正确。
11.(本题3分)为探究长期摄入高碘及硒对血清中甲状腺激素含量的影响,研究人员进行了如下实验:取生理状态相同的小鼠若干,随机均分为3组,分别进行不同的处理,并在相同且适宜环境中饲养4个月后测定血清中T4的含量(T4的含量变化与甲状腺激素的含量变化呈正相关),处理方法及实验结果见表。下列分析错误的是( )
组别
正常对照组
高碘组
高碘加硒组
T4(nmol/L)
99.87
60.56
91.15
A.补硒能缓解高碘导致的小鼠甲状腺激素含量减少的症状
B.高碘组小鼠的甲状腺质量可能大于其他两组的
C.为确保实验的严谨性,还需要增加一组只加硒的实验组
D.长期摄入高碘食物,小鼠可能会精神兴奋、反应灵敏
【答案】D
【详解】A、高碘组血清T4含量远低于正常对照组,高碘加硒组T4含量接近正常对照组,说明补硒能缓解高碘导致的小鼠甲状腺激素含量减少的症状,A正确;
B、高碘组甲状腺激素含量低,通过负反馈调节,垂体分泌的促甲状腺激素(TSH)增多,TSH可促进甲状腺增生,因此高碘组小鼠的甲状腺质量可能大于其他两组,B正确;
C、当前实验无法排除硒本身对甲状腺激素含量的直接影响,增设单独补硒的实验组可进一步验证实验结论,确保实验严谨性,C正确;
D、甲状腺激素可提高神经系统的兴奋性,长期摄入高碘食物会使小鼠甲状腺激素含量降低,小鼠会表现为精神萎靡、反应迟钝,不会出现精神兴奋、反应灵敏的特征,D错误。
12.(本题3分)抑郁症的主要表现是显著而持久的情感低落、言语减少、记忆力下降、学习困难等。该病发病机制复杂,5-羟色胺(一种神经递质)分泌不足是引发抑郁症的原因之一。相关叙述错误的是( )
A.语言、学习、记忆和情绪是人脑的高级功能
B.良好人际关系和适量运动可以减少情绪波动
C.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
D.加速突触间隙5-羟色胺的清除是治疗思路之一
【答案】D
【详解】A、语言、学习、记忆和情绪是人脑的高级功能,其中语言功能是人脑特有的高级功能,A正确;
B、良好的人际关系和适量运动可以释放心中的压力,从而减少情绪波动,B正确;
C、大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,也是感觉的产生部位,C正确;
D、5-羟色胺(一种神经递质)分泌不足是引发抑郁症的原因之一,所以增加突触间隙5-羟色胺的量是治疗思路之一,D错误。
故选D。
二、多选题
13.(本题6分)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激,测得神经纤维电位变化如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.适当降低细胞内K+浓度,测得的静息电位绝对值可能升高
B.t1时的刺激,无法引起神经纤维上Na+通道打开
C.t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t3后钠钾泵吸钾排钠,该过程需要消耗ATP
【答案】CD
【详解】A、静息电位的形成机制是K+顺浓度梯度外流,降低细胞内K+浓度会使细胞膜内外K+浓度差减小,K+外流量减少,静息电位的绝对值降低,A错误;
B、t1时的刺激属于阈下刺激,可引起少量Na+通道开放,产生局部电位,只是未达到阈电位,无法产生动作电位,并非不能引起Na+通道打开,B错误;
C、局部电位具有可总和的特点,t2、t3的刺激均为阈下刺激,两次刺激间隔较短,局部电位发生时间总和,最终达到阈电位引发动作电位,C正确;
D、t3后动作电位结束恢复静息状态时,钠钾泵通过主动运输的方式排钠吸钾,恢复膜内外正常的离子浓度梯度,主动运输过程需要消耗ATP,D正确。
14.(本题6分)有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭心律失常等症状,严重可导致死亡,下列判断合理的是( )
A.食用草乌炖肉不会影响身体健康
B.钠离子通道打开可以使胞外的钠离子外流
C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于兴奋状态
D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒性症状
【答案】CD
【详解】A、草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状,严重可导致死亡,因此食用草乌炖肉会影响身体健康,A错误;
BC、细胞外钠离子浓度高于细胞内,因此钠离子通道打开可以使胞外的钠离子内流,钠离子持续内流可使神经元持续处于兴奋状态,B错误,C正确;
D、阻遏钠离子通道开放的药物可以阻止钠离子内流,从而缓解乌头碱引起持续兴奋的中毒症状,D正确。
15.(本题6分)下图是机体生理调节的三种方式,相关叙述正确的是( )
A.图一可表示下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体细胞
B.图二可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.三种方式中,图二所示调节方式的调节速度最快
D.图三可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞、肌肉细胞
【答案】ABC
【详解】A、图一为神经细胞分泌激素,经血液循环作用于靶细胞的模式,下丘脑的神经分泌细胞可分泌促性腺激素释放激素,通过血液运输作用于垂体细胞,与图一过程相符,A正确;
B、图二为神经调节的模式,神经元通过突触释放神经递质作用于靶细胞,唾液腺属于效应器,受传出神经释放的神经递质调节,与图二过程相符,B正确;
C、图二为神经调节,图一、图三涉及激素通过体液运输的体液调节过程,神经调节的反应速度远快于体液调节,因此图二调节速度最快,C正确;
D、胰高血糖素可作用于肝脏细胞促进肝糖原分解升高血糖,但肌糖原不能分解为葡萄糖补充血糖,胰高血糖素无法作用于肌肉细胞,D错误。
16.(本题6分)研究发现,甲状腺功能减退(甲减)的个体脑局部的葡萄糖代谢速率降低,这一变化与抑郁症的发生密切相关。甲状腺激素缺乏会影响个体大脑边缘系统的功能,从而导致其抑郁。下列分析正确的是( )
A.甲状腺滤泡细胞上的TRH和TSH受体异常可能导致甲状腺激素缺乏
B.大脑边缘系统功能异常导致抑郁说明甲状腺激素可促进神经系统的兴奋性
C.甲状腺激素分泌的分级调节与反馈调节的正常运行可减少抑郁的发生
D.积极建立良好的人际关系和适量的运动可以在一定程度上改善抑郁症状
【答案】BCD
【详解】A、根据甲状腺激素分泌的分级调节,TRH(促甲状腺激素释放激素)的靶细胞是垂体细胞,仅垂体细胞存在TRH受体;甲状腺滤泡细胞只有TSH(促甲状腺激素)的受体,不存在TRH受体,A错误;
B、甲状腺激素的核心功能之一是提高神经系统的兴奋性。题干明确甲状腺激素缺乏会影响大脑边缘系统功能进而导致抑郁,可证明甲状腺激素具有促进神经系统兴奋性的作用,B正确;
C、甲状腺激素含量的相对稳定依赖分级调节和反馈调节的正常运行,调节正常则甲状腺激素含量维持正常,可避免甲状腺激素缺乏引发的抑郁,因此能减少抑郁的发生,C正确;
D、良好的人际关系可以调节情绪状态,适量运动可以提高机体整体代谢速率,改善脑局部葡萄糖代谢降低的问题,因此可以在一定程度上改善抑郁症状,D正确。
三、解答题
17.(本题13分)脑机接口技术能够在大脑与外部设备之间建立直接的信息通路。我国在该领域的脑电波分析和解读、实用性系统开发方面处于国际领先水平。2026年3月,博睿康研发的“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”获批上市,成为全球首个拿到注册证的侵入式脑机接口三类医疗器械。请回答下列问题:
(1)神经元膜两侧发生暂时性电位逆转,产生动作电位而表现为兴奋状态。兴奋部位与未兴奋的相邻区域因电位差异会出现电荷定向移动,该现象称为______。在反射弧中,神经元之间以及神经元与其所支配的肌肉之间,均通过______这一结构完成信号传递。
(2)脑机接口能接通人体受损的中枢神经系统与______(填神经系统名称),越过神经损伤部位,人工重建出一条完整的神经传导通路。当该设备将指令信息传递给肌肉组织时,它模拟了天然状态下神经元与肌肉之间______的信号转变过程,进而诱发肌肉产生主动收缩。
(3)在个体尝试执行肢体动作时,大脑皮层产生的电信号可被脑机接口捕获并加以解析。假设某一患者的大脑皮层运动区遭受损伤而脊髓及以下神经保持完好,借助脑机接口绕过皮层受损区域,可将信号直接传导至______(填“效应器”或“神经中枢”)以支配肌肉活动。在这一过程中,人工神经通路上的信号传递取向,与经典反射弧中的兴奋传导方向呈现______(填“相同”或“相反”)的关系。
(4)除了协助运动功能重建,脑机接口技术还可被应用于______(试举一例说明)。
【答案】(1) 局部电流 突触
(2) 周围神经系统 电信号→化学信号→电信号
(3) 效应器 相同
(4)辅助闭锁综合征患者进行文字输入/智能假肢控制/癫痫发作预警/注意力状态监测等
【详解】(1)当神经纤维某处产生动作电位(内正外负)时,该兴奋部位与相邻未兴奋部位(内负外正)之间存在电位差,导致电荷在膜内外发生定向移动,形成局部电流。在反射弧中,神经元之间以及神经元与效应器(如肌肉细胞)之间并非直接相连,而是通过特化的细胞间连接结构--突触来完成信号传递。
(2)中枢神经系统(脑和脊髓)通过周围神经系统(脑神经、脊神经)与全身各效应器(如肌肉、腺体)相联系。脑机接口绕过受损的中枢神经通路,直接与周围神经系统建立连接,使得运动指令能够跨越损伤部位传递到肌肉。在正常的神经-肌肉接头处,运动神经元轴突末梢的动作电位(电信号)触发突触小泡释放神经递质乙酰胆碱(化学信号),乙酰胆碱与肌肉细胞膜上的受体结合,引起肌肉细胞膜产生终板电位并继而产生动作电位(电信号),即电信号→化学信号→电信号的信号转变过程,进而诱发肌肉产生主动收缩。
(3)反射弧的兴奋传导路径为“感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器”。若大脑皮层运动区受损,但脊髓及以下传出神经和效应器完整,则脑机接口可替代受损的皮层及下行传导通路,直接将解码后的运动指令发送至效应器(肌肉),实现对肌肉的直接支配。在正常反射弧中,兴奋由神经中枢向效应器传导,在脑机接口的人工通路中,信号同样是从解码系统(替代受损中枢的功能)向肌肉(效应器)传导,方向一致,均为“中枢→效应器”。
(4)脑机接口通过采集并解码患者的脑电信号,将其转换为对外部设备的控制指令。例如,对于因渐冻症等疾病导致全身瘫痪但意识清醒的闭锁综合征患者,脑机接口可使其无需依赖肌肉运动,直接通过思维控制计算机屏幕上的虚拟键盘进行文字输入,或控制智能轮椅移动,极大改善其生存质量和自主生活能力,还能在癫痫发作预警、注意力状态监测等方面有所应用。
18.抑郁症是由多种原因导致的慢性疾病,表现为显著而持久的心境低落、兴趣减退。如图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)的作用机制,HPA轴的过度激活可引发抑郁症。
回答下列问题。
(1)据图1可知,在HPA轴中,下丘脑通过分泌激素调节垂体,进而影响肾上腺皮质的活动,体现了激素的______调节,这种调节方式的意义是______。
(2)健康人体内糖皮质激素浓度过高时,HPA调控轴通过______调节机制抑制糖皮质激素的合成与分泌,确保机体糖皮质激素水平稳定。抑郁症患者体内糖皮质激素持续升高与糖皮质激素受体敏感性下降有关,请尝试解释其机制______。
(3)5-羟色胺是一种使人产生愉悦情绪的兴奋性神经递质,其作用机制如下图所示。糖皮质激素持续升高会影响5-羟色胺的信号传递。
①当兴奋传导至突触前神经元的轴突末梢时,突触前膜以______方式释放的5-羟色胺与______上的受体蛋白结合,促进______内流引发动作电位,使下一个神经元兴奋。
②糖皮质激素持续升高会______突触间隙5-羟色胺的水平,导致抑郁症患者情绪低落。结合5-羟色胺作用机制图,推测糖皮质激素影响5-羟色胺水平的途径可能有______。
A.抑制神经元合成5-羟色胺
B.抑制突触前膜释放5-羟色胺
C.促进5-羟色胺进入突触后膜
D.提高单胺氧化酶的催化活性
③某团队研发的抗抑郁药物X可特异性抑制SERT的功能,其可能的副作用是______,原因是______。
【答案】(1) 分级调节 放大激素调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控从而维持机体的稳态
(2) 负反馈 患者的下丘脑、垂体的糖皮质激素受体敏感性下降,糖皮质激素对二者的抑制作用减弱,CRH、ACTH持续分泌,导致肾上腺皮质持续合成并释放GC,使GC水平持续升高
(3) 胞吐 突触后膜 Na+ 降低 ABD 突触后神经元过度兴奋(或“出现焦虑、失眠等兴奋相关症状”) SERT的功能是回收突触间隙的5—HT,药物X抑制SERT功能后,突触间隙5-HT无法及时被回收,持续与突触后膜受体结合,导致突触后神经元持续兴奋
【分析】1、由图可知,糖皮质激素的分泌存在分级调节和反馈调节等两种调节机制。
2、兴奋性神经递质与突触后膜特异性受体结合后,可引起突触后膜Na+通道打开,产生动作电位,使突触后膜兴奋。若神经递质不能及时被分解或重吸收回突触前膜,将会导致突触后膜持续兴奋或抑制。
【详解】(1)HPA轴中,下丘脑通过影响垂体,进而影响肾上腺皮质的活动,体现了激素的分级调节,这种调节方式的意义是放大激素调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控从而维持机体的稳态。
(2)HPA调控轴通过负反馈调节机制抑制糖皮质激素和合成与分泌,确保机体糖皮质激素水平稳定。抑郁症患者的下丘脑、垂体的糖皮质激素受体敏感性下降,则糖皮质激素对二者的抑制作用减弱,使得CRH、ACTH持续分泌,导致肾上腺皮质持续合成并释放GC,使GC水平持续升高。
(3)①兴奋传递过程中,突触前膜以胞吐方式释放的5-羟色胺,5-羟色胺与突触后膜上的受体蛋白结合,促进Na+内流引发动作电位,使下一个神经元兴奋。
②5-羟色胺是一种使人产生愉悦情绪的兴奋性神经递质,糖皮质激素持续升高会降低突触间隙5-羟色胺的水平,导致抑郁症患者情绪低落。抑制神经元合成5-羟色胺、抑制突触前膜释放5-羟色胺、提高单胺氧化酶的催化活性都会降低突触间隙中5-羟色胺的含量,推测糖皮质激素可能通过上述途径影响5-羟色胺水平。
③SERT的功能是回收突触间隙的5-HT,药物X抑制SERT功能后,突触间隙5-HT无法及时被回收,持续与突触后膜受体结合,导致突触后神经元持续兴奋。抗抑郁药物X可特异性抑制SERT的功能,其可能的副作用是突触后神经元过度兴奋或出现焦虑、失眠等兴奋相关症状。
四、实验题
19.(本题14分)褪黑素是人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌有昼夜节律,晚上分泌得多,白天分泌得少,具有调节睡眠的作用。请据图回答下列问题:
(1)人体调节昼夜节律的中枢位于_____。由图1可知光暗信号调节褪黑素分泌的过程属于______调节。
(2)儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到电视、手机显示屏光等过强光照刺激可能导致出现性早熟现象,原因可能是夜间光刺激,导致___________________________,从而促进性腺和第二性征的发育,引起性早熟。
(3)科学家通过研究发现:蓝光、绿光和红光对褪黑素分泌量的影响存在差异,酶H是褪黑素合成的关键酶。研究人员利用同等强度的蓝光、绿光和红光分别照射小鼠,所得结果如图所示。据图2推测,人长期处于________环境中最可能导致失眠,理由是__________________。
(4)为进一步验证褪黑素对“下丘脑—垂体—性腺轴”的功能活动有抑制作用,现利用健康幼年雄性小鼠进行相关实验如下:
实验操作:将小鼠平均分为两组,给实验组小鼠注射适量褪黑素,给对照组小鼠_________;将实验组和对照组的小鼠都放在相同且适宜的环境下饲养一段时间,测定各组小鼠的___________。
【答案】(1) 下丘脑 神经
(2)褪黑素分泌减少,对“下丘脑-垂体-性腺”的抑制作用减弱,性激素分泌增加
(3) 绿光 长期绿光照射下,小鼠的酶H的相对活性下降最显著,褪黑素合成显著减少,导致失眠
(4) 注射等量的生理盐水 性腺发育状况或血浆中的性激素含量
【详解】(1)人体与生物节律相关的中枢位于下丘脑,下丘脑还具有调节体温、调节水平衡等功能。由图1可知光暗信号调节褪黑素分泌的过程,需要神经中枢参与,去甲肾上腺素作为神经递质作用于松果体细胞,使其分泌褪黑素,该过程属于神经调节。
(2)由于褪黑素白天分泌减少,黑夜分泌增加,儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到电视、手机显示屏光等过强光照刺激,导致褪黑素分泌减少,对“下丘脑-垂体-性腺”的抑制作用减弱,性激素分泌增加,从而促进性腺和第二性征的发育,引起性早熟。
(3)酶H是褪黑素合成的关键酶,从图2中信息可知,长期绿光照射下,小鼠的酶H的相对活性下降最显著,合成的褪黑素最少,据此推测,人长期处于绿光环境中最可能导致失眠。
(4)该实验的目的是验证褪黑素对“下丘脑-垂体-性腺轴”的功能活动有抑制作用,自变量为是否注射褪黑素,故实验组小鼠应注射适量褪黑素,对照组小鼠注射等量生理盐水。褪黑素抑制下丘脑-垂体-性腺轴的功能,最终会导致促性腺激素、性激素含量降低,因此饲养一段时间后需要测定两组小鼠性腺发育状况或血浆中的性激素含量,以验证实验结论。
试卷第1页(共3页)
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高中生物单元测试 —— 第一章 人体稳态维持的生理基础(适中01)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)正常情况下,到达大脑左右半球的信息会很快通过胼胝体(由许多神经纤维组成)共享,临床上可通过切断胼胝体来治疗某些脑部疾病。将某患者脑中胼胝体切断后,患者大脑左右半球的视觉功能正常,患者能说出出现在右侧视野中(视觉投射到左半球)的物体名称,但不能说出出现在左侧视野中(视觉投射到右半球)的物体名称(手术前能够说出)。下列有关大脑左右半球功能的分析错误的是( )
A.语言中枢位于大脑的左半球
B.该患者的言语区的S区受损
C.大脑左右半球存在功能联系
D.大脑左右半球存在功能差异
2.(本题3分)研究人员建立小鼠恐惧模型,实验流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.图甲中小鼠对声音无恐惧反应,此时声音属于无关刺激
B.图乙中电击和声音的结合次数越多,条件恐惧反射的消退速度越快
C.图丙中小鼠恐惧反射已建立并可长期维持,无需电击的强化
D.电击引起的恐惧反射和声音引起的恐惧反射都属于条件反射
3.(本题3分)足球决赛中,场上的球员们激烈拼抢,看台上的球迷们紧张观赛。下列相关叙述正确的是( )
A.球员激烈拼抢时,心跳加速、呼吸急促,此时副交感神经活动占优势
B.比赛结束球员静坐休息时,肠胃蠕动加快,此时交感神经活动占优势
C.球迷们紧张观赛时,瞳孔收缩、手心出汗,此时交感神经活动占优势
D.植物性神经系统调节内脏器官活动,对维持内环境稳态发挥重要作用
4.(本题3分)声波在耳蜗内转化为压力波,使基底膜振动,导致毛细胞的静纤毛发生左右弯曲,并通过听神经向大脑发送信号,进而形成听觉(如图)。相关叙述错误的是( )
A.毛细胞可将机械信号转换为电信号
B.毛细胞释放递质使突触后膜电位由内正外负变为内负外正
C.声波刺激会改变传入神经纤维膜动作电位的频率
D.听神经或听觉中枢受损均可导致耳聋
5.内源性大麻素通过“逆行突触调节”调控中枢神经系统的兴奋—抑制平衡,机制如图所示。图中谷氨酸是一种兴奋性神经递质,能促进神经元释放内源性大麻素。下列叙述正确的是( )
A.谷氨酸与受体结合后,引起膜外电位由负变正
B.内源性大麻素由突触前膜释放,作用于突触后膜
C.内源性大麻素与受体结合后,促进谷氨酸的释放
D.若大麻素受体功能缺陷,可能导致突触后神经元持续兴奋
6.(本题3分)甲状旁腺激素(PTH)和降钙素(CT)分别由甲状旁腺和甲状腺C细胞分泌,二者通过调节骨细胞活动来维持血钙稳态,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.PTH通过增强破骨细胞活动促进骨钙释放使血钙上升
B.CT通过减弱破骨细胞活动和增强成骨细胞活动使血钙降低
C.PTH和CT在调控血钙稳态过程中二者作用效果相反
D.图示PTH和CT的分泌调节机制属于正反馈调节
7.(本题3分)药物“优甲乐”的活性成分为左甲状腺素,可在肝肾中转化为三碘甲状腺原氨酸,用于治疗甲状腺功能减退。人体内甲状腺激素分泌的分级调节与负反馈调节如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲是下丘脑,a经垂体门脉系统作用于乙
B.乙分泌b只受a的调节,不受其他因素影响
C.甲状腺肿瘤患者术后用该药,可通过负反馈调节降低肿瘤复发风险
D.若患者过量服用优甲乐,可能会出现心悸、多汗、体重增加等症状
8.(本题3分)睾酮是雄激素的主要成分,其对维持肌肉质量和运动能力有重要作用。睾酮分泌的调节过程如下图所示,其中甲、乙、丙代表与睾酮分泌调节相关的结构,I、Ⅱ、Ⅲ代表其分泌的激素。下列叙述错误的是( )
A.激素I为促性腺激素释放激素
B.丙→甲→乙可表示激素的分级调节
C.男性体内多种细胞存在睾酮的受体
D.激素Ⅱ的含量减少时,其对甲的抑制作用减弱
9.(本题3分)褪黑素是一种吲哚类激素(色氨酸衍生物),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。下列相关叙述错误的是( )
A.光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是神经-体液调节
B.若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是褪黑素分泌减少
C.褪黑素通过负反馈调节机制保证了其昼夜节律的稳定性
D.口服极小剂量的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节微量、高效的特点
10.(本题3分)糖皮质激素既能升高血糖,还能抑制免疫系统的功能,其分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”的调控。下列叙述错误的是( )
A.糖皮质激素由肾上腺皮质分泌,为类固醇类激素
B.下丘脑对糖皮质激素分泌的调控,属于负反馈调节
C.在血糖调节上,糖皮质激素与胰岛素表现为拮抗作用
D.临床上长期大量使用糖皮质激素易致肾上腺皮质萎缩
11.(本题3分)为探究长期摄入高碘及硒对血清中甲状腺激素含量的影响,研究人员进行了如下实验:取生理状态相同的小鼠若干,随机均分为3组,分别进行不同的处理,并在相同且适宜环境中饲养4个月后测定血清中T4的含量(T4的含量变化与甲状腺激素的含量变化呈正相关),处理方法及实验结果见表。下列分析错误的是( )
组别
正常对照组
高碘组
高碘加硒组
T4(nmol/L)
99.87
60.56
91.15
A.补硒能缓解高碘导致的小鼠甲状腺激素含量减少的症状
B.高碘组小鼠的甲状腺质量可能大于其他两组的
C.为确保实验的严谨性,还需要增加一组只加硒的实验组
D.长期摄入高碘食物,小鼠可能会精神兴奋、反应灵敏
12.(本题3分)抑郁症的主要表现是显著而持久的情感低落、言语减少、记忆力下降、学习困难等。该病发病机制复杂,5-羟色胺(一种神经递质)分泌不足是引发抑郁症的原因之一。相关叙述错误的是( )
A.语言、学习、记忆和情绪是人脑的高级功能
B.良好人际关系和适量运动可以减少情绪波动
C.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
D.加速突触间隙5-羟色胺的清除是治疗思路之一
二、多选题
13.(本题6分)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激,测得神经纤维电位变化如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.适当降低细胞内K+浓度,测得的静息电位绝对值可能升高
B.t1时的刺激,无法引起神经纤维上Na+通道打开
C.t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t3后钠钾泵吸钾排钠,该过程需要消耗ATP
14.(本题6分)有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭心律失常等症状,严重可导致死亡,下列判断合理的是( )
A.食用草乌炖肉不会影响身体健康
B.钠离子通道打开可以使胞外的钠离子外流
C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于兴奋状态
D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒性症状
15.(本题6分)下图是机体生理调节的三种方式,相关叙述正确的是( )
A.图一可表示下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体细胞
B.图二可表示神经细胞分泌神经递质作用于唾液腺细胞
C.三种方式中,图二所示调节方式的调节速度最快
D.图三可表示胰岛A细胞分泌胰高血糖素作用于肝脏细胞、肌肉细胞
16.(本题6分)研究发现,甲状腺功能减退(甲减)的个体脑局部的葡萄糖代谢速率降低,这一变化与抑郁症的发生密切相关。甲状腺激素缺乏会影响个体大脑边缘系统的功能,从而导致其抑郁。下列分析正确的是( )
A.甲状腺滤泡细胞上的TRH和TSH受体异常可能导致甲状腺激素缺乏
B.大脑边缘系统功能异常导致抑郁说明甲状腺激素可促进神经系统的兴奋性
C.甲状腺激素分泌的分级调节与反馈调节的正常运行可减少抑郁的发生
D.积极建立良好的人际关系和适量的运动可以在一定程度上改善抑郁症状
三、解答题
17.(本题13分)脑机接口技术能够在大脑与外部设备之间建立直接的信息通路。我国在该领域的脑电波分析和解读、实用性系统开发方面处于国际领先水平。2026年3月,博睿康研发的“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”获批上市,成为全球首个拿到注册证的侵入式脑机接口三类医疗器械。请回答下列问题:
(1)神经元膜两侧发生暂时性电位逆转,产生动作电位而表现为兴奋状态。兴奋部位与未兴奋的相邻区域因电位差异会出现电荷定向移动,该现象称为______。在反射弧中,神经元之间以及神经元与其所支配的肌肉之间,均通过______这一结构完成信号传递。
(2)脑机接口能接通人体受损的中枢神经系统与______(填神经系统名称),越过神经损伤部位,人工重建出一条完整的神经传导通路。当该设备将指令信息传递给肌肉组织时,它模拟了天然状态下神经元与肌肉之间______的信号转变过程,进而诱发肌肉产生主动收缩。
(3)在个体尝试执行肢体动作时,大脑皮层产生的电信号可被脑机接口捕获并加以解析。假设某一患者的大脑皮层运动区遭受损伤而脊髓及以下神经保持完好,借助脑机接口绕过皮层受损区域,可将信号直接传导至______(填“效应器”或“神经中枢”)以支配肌肉活动。在这一过程中,人工神经通路上的信号传递取向,与经典反射弧中的兴奋传导方向呈现______(填“相同”或“相反”)的关系。
(4)除了协助运动功能重建,脑机接口技术还可被应用于______(试举一例说明)。
18.抑郁症是由多种原因导致的慢性疾病,表现为显著而持久的心境低落、兴趣减退。如图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)的作用机制,HPA轴的过度激活可引发抑郁症。
回答下列问题。
(1)据图1可知,在HPA轴中,下丘脑通过分泌激素调节垂体,进而影响肾上腺皮质的活动,体现了激素的______调节,这种调节方式的意义是______。
(2)健康人体内糖皮质激素浓度过高时,HPA调控轴通过______调节机制抑制糖皮质激素的合成与分泌,确保机体糖皮质激素水平稳定。抑郁症患者体内糖皮质激素持续升高与糖皮质激素受体敏感性下降有关,请尝试解释其机制______。
(3)5-羟色胺是一种使人产生愉悦情绪的兴奋性神经递质,其作用机制如下图所示。糖皮质激素持续升高会影响5-羟色胺的信号传递。
①当兴奋传导至突触前神经元的轴突末梢时,突触前膜以______方式释放的5-羟色胺与______上的受体蛋白结合,促进______内流引发动作电位,使下一个神经元兴奋。
②糖皮质激素持续升高会______突触间隙5-羟色胺的水平,导致抑郁症患者情绪低落。结合5-羟色胺作用机制图,推测糖皮质激素影响5-羟色胺水平的途径可能有______。
A.抑制神经元合成5-羟色胺
B.抑制突触前膜释放5-羟色胺
C.促进5-羟色胺进入突触后膜
D.提高单胺氧化酶的催化活性
③某团队研发的抗抑郁药物X可特异性抑制SERT的功能,其可能的副作用是______,原因是______。
四、实验题
19.(本题14分)褪黑素是人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌有昼夜节律,晚上分泌得多,白天分泌得少,具有调节睡眠的作用。请据图回答下列问题:
(1)人体调节昼夜节律的中枢位于_____。由图1可知光暗信号调节褪黑素分泌的过程属于______调节。
(2)儿童夜间开灯睡觉或夜间长时间受到电视、手机显示屏光等过强光照刺激可能导致出现性早熟现象,原因可能是夜间光刺激,导致___________________________,从而促进性腺和第二性征的发育,引起性早熟。
(3)科学家通过研究发现:蓝光、绿光和红光对褪黑素分泌量的影响存在差异,酶H是褪黑素合成的关键酶。研究人员利用同等强度的蓝光、绿光和红光分别照射小鼠,所得结果如图所示。据图2推测,人长期处于________环境中最可能导致失眠,理由是__________________。
(4)为进一步验证褪黑素对“下丘脑—垂体—性腺轴”的功能活动有抑制作用,现利用健康幼年雄性小鼠进行相关实验如下:
实验操作:将小鼠平均分为两组,给实验组小鼠注射适量褪黑素,给对照组小鼠_________;将实验组和对照组的小鼠都放在相同且适宜的环境下饲养一段时间,测定各组小鼠的___________。
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