3.3体液调节与神经调节的关系拔高练习2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

3.3体液调节与神经调节的关系 1.人体内抗利尿激素的作用原理如图所示，另有研究表明，过量的乙醇会抑制抗利尿激素的分泌，下列说法正确的是（ ） A.抗利尿激素分泌的调节属于分级调节和反馈调节 B.机体大量失血时，抗利尿激素分泌增加以应对不良反应 C.过量饮酒可使水的重吸收增加，血浆渗透压降低 D.感受血浆渗透压高低的感受器位于肾小管和集合管管壁 2.体温调定点学说认为，位于下丘脑的PO/AH区的热敏神经元和冷敏神经元放电频率相等时存在一个调定点（如37℃），体温整合中枢就是按照这个调定点来调节体温的。如图所示，A、B两条线相交于S点，此点温度为正常体温；某生理状态下A'、B'两条线相交于S'点。下列有关叙述正确的是（ ） A.某人体温24小时处在S'点，则该时间段机体产热量大于散热量 B.热敏神经元的放电频率高于冷敏神经元的放电频率时，体温高于正常值 C.若体温低于调定点，人体会伴有皮肤毛细血管舒张，汗腺分泌增加，散热速度加快的现象 D.人体在发热初期，未达到调定点时，热敏神经元的放电频率高于冷敏神经元，从而导致体温升高 3.无蹼壁虎是我国华北地区最常见的一种壁虎科动物，科研人员欲在实验温度条件下探究无蹼壁虎的体温与环境温度的关系，相关实验结果如图所示。研究得出无蹼壁虎的体温回归线与等温线相交在29.5℃左右（A点），在此温度区域，壁虎体热与环境热能交换趋于平衡。下列叙述错误的是（ ） A.无蹼壁虎生理上最适的环境温度可能在29.5℃左右 B.若将无蹼壁虎置于35℃环境下，其体温将低于环境温度 C.将无蹼壁虎由低温环境置于高温环境后应立即对其进行体温检测 D.将无蹼壁虎由20℃置于10℃环境温度下，短时间内其散热量大于产热量 4.某科研小组将一组小鼠先后置于25℃、0℃、25℃环境中，在每一温度条件下均生活15min，从开始到结束，每隔5min测一次皮肤血流量以及血液中促甲状腺激素、促甲状腺激素释放激素的含量，共测9次。测量结果（相对值）如下表所示（假设测量过程不影响激素的分泌）。下列说法正确的是（ ） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 0.45 0.44 0.45 0.55 0.55 0.52 0.50 0.46 0.45 B 0.31 0.31 0.30 0.30 0.60 0.62 0.38 0.33 0.32 C 0.23 0.23 0.23 0.18 0.17 0.16 0.22 0.23 0.23 A.表中指标A、B、C依次为皮肤血流量、促甲状腺激素释放激素含量和促甲状腺激素含量 B.实验中A先增加，B后增加，最终导致甲状腺激素分泌量增加，这属于分级调节 C.当小鼠从25℃环境移到0℃环境中，此时的体温调节方式属于神经调节 D.根据实验数据，可推测出13min时小鼠的产热速率大于26min时小鼠的产热速率 5.垂体后叶素的主要成分是抗利尿激素，在临床上常用于止血，但垂体后叶素在体内积蓄到一定程度时容易引发低钠血症等药物副作用，具体机制如图。脑桥有大量神经细胞聚集，极易在渗透压剧烈变化时发生髓鞘溶解症。下列叙述错误的是（ ） A.低钠血症会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力 B.醛固酮分泌减少会进一步促进低钠血症的发生 C.V2受体抑制剂可以特异性阻止肾小管对水的重吸收，从而影响钠盐代谢 D.出现低钠血症后，在停用垂体后叶素的同时需要快速补充大量的高渗盐水 6.研究人员构建了用特定光束控制脑部神经元X激活的小鼠模型，以研究神经元X对体内水分平衡的作用。当用特定光束照射神经元X时，小鼠的舔水次数明显增加。为进一步探究光刺激下小鼠的舔水行为是否和口渴程度有关，设计了如下表实验，测定在“光刺激”和“测量前48小时限水”情况下三组小鼠15min内的舔水次数（注：“-”表示不处理，“+”表示处理），结果为：实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组。下列分析合理的是（ ） 处理操作 对照组 实验组Ⅰ 实验组Ⅱ 测量前48小时限水 - - + 光刺激 - + - A.实验组Ⅰ、Ⅱ对照说明，小鼠的舔水行为与口渴程度无关 B.光刺激激活神经元X所诱导的过度饮水行为可能与口渴程度无关 C.神经元X可能位于下丘脑，被光刺激激活后，下丘脑产生渴觉而主动饮水 D.实验组Ⅰ光刺激神经元X一段时间后，细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌量增加 7.病毒或细菌感染引起的急性肠胃炎会出现腹泻、口渴、乏力等症状。结合下图，下列分析错误的是（ ） A.肾小管、集合管重吸收水增加，会使细胞外液渗透压降低，进而使下丘脑合成ADH减少 B.血浆渗透压升高，下丘脑受到刺激产生兴奋，并传至大脑皮层，通过饮水行为调节水的摄入量 C.腹泻使血液容量减少，血压降低，抗利尿激素和醛固酮分泌增多 D.患者腹泻导致机体脱水，会直接促进垂体后叶释放的抗利尿激素增多 8.热习服训练是指人体在反复的热作用下产生一系列适应性反应的训练，可以提高机体对高温环境的适应能力，是预防严重中暑的有效手段。下列有关叙述错误的是（ ） A.炎热环境下体温的调节方式为神经—体液调节，且存在负反馈调节 B.若在高温下持续进行高强度作业，机体因产热增加而散热不变，导致体温升高 C.热习服训练的目的是让机体适应高温环境，及时调节产热与散热达到平衡 D.热习服训练中交感神经兴奋增强后，皮肤毛细血管扩张、汗液蒸发加快 9.感染性发热过程通常分为三个阶段：寒战期、高热期和解热期。寒战期：病原体感染导致体温调定点（下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值，正常状态下为37℃左右）上移，机体通过增加产热、减少散热来达到新的体温调定点，此时病人表现为皮肤苍白、畏寒等。高热期：体温上升到峰值后保持一定时间，病人表现为食欲缺乏、虚弱无力等。解热期：体温恢复到正常水平，病人表现为大量出汗、皮肤潮湿等。下列叙述正确的是（ ） A.寒战期病人皮肤苍白是由机体毛细血管收缩，血流量减少引起的 B.高热期病人的产热量大于散热量，此时机体内消化酶的活性较低 C.解热期病人可加盖厚棉被使汗腺分泌增多，散热增加 D.寒战期下丘脑体温调节中枢通过神经调节使甲状腺激素分泌增多 10.腊肉不仅是一种美食，更承载了一份藏在烟火里的情怀。但长期食用含高盐分的腊货易使机体的水钠平衡紊乱，水和钠滞留在内环境中，是诱发高血压的常见原因之一。如图是醛固酮的调节过程示意图。下列叙述正确的是（ ） A.正常人高盐饮食会促进醛固酮分泌，降低Na+重吸收 B.Na+和K+通过钠钾泵的转运属于主动运输，有利于降低内环境渗透压 C.醛固酮拮抗剂（可与醛固酮受体结合）类的药物可减缓水钠滞留，有望用于治疗高血压 D.醛固酮与靶细胞细胞膜上受体结合并发挥作用后就会被灭活 11.户外运动是快节奏现代人群理想的锻炼方式，但参与过程中安全意识不容忽视，我们要根据自身情况，及时远离危险。失温是冬季户外运动最常见的危险之一，是指人体热量流失大于热量补给，从而造成人体核心区温度降低，并产生寒战、迷茫、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。请回答下列问题。 （1）爬山时，人体主要通过______（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”）提供能量。在失温初期，机体可以通过_______调节使骨骼肌不自主战栗和______等激素分泌增加，从而增加产热。 （2）体温调定点学说认为，下丘脑中存在热敏神经元（在局部温度升高时放电频率增加的神经元）和冷敏神经元（在局部温度降低时放电频率增加的神经元），对温度的变化十分敏感，当局部温度变动0.1℃时放电频率就会发生变化。如图表示热敏神经元和冷敏神经元的放电频率随下丘脑温度变化而改变的曲线，交点对应的温度为体温调定点。图中，表示热敏神经元的是_____（填字母）。当人体体温低于正常值时，热敏神经元的放电频率_______（填“高于”或“低于”）冷敏神经元的放电频率，下丘脑体温调节中枢会兴奋，使毛细血管______。 （3）某户外运动员爬山回家之后感冒，持续发烧38.5℃。持续高温导致其出现严重腹泻，流失大量的水和盐，此时其垂体释放的_____增加，肾上腺皮质产生的醛固酮增加，肾小管和集合管________，从而减少尿量，维持机体的水盐平衡。正常人在寒冷的冬天会出现尿量多于夏天的情况，原因是_____________________________________________________________。 12.马拉松比赛过程中大量排汗会导致电解质流失，保证机体水盐平衡是保证运动安全与身体健康的基本要素。为让选手们更加安全、健康地奔跑，沿途补给准备了足量的饮用纯净水、盐丸（电解质片）等产品。人体部分水盐平衡调节机制如图1所示。回答下列问题： （1）当运动员饮水不足时，由___释放的抗利尿激素（ADH）_____（填“增多”或“减少”），其作用于肾小管和集合管，促进对水的重吸收作用。 （2）据图1的ADH调节过程分析，①为__________，②为__________。（填“+”或“-”） （3）尿崩症（DI）最显著的症状是多尿，常伴有口渴和多饮。患者感到口渴的原因是________________________________________________________________。根据发病机制不同，DI可主要分为中枢性尿崩症（CDI）和肾性尿崩症（NDI）两种。CDI的发病机制通常是血浆中ADH水平低于正常值；NDI的发病机制是肾脏对ADH产生了抵抗。从激素调节过程的角度推测，NDI发病机制可能是：__________________________________________________。 （4）为初步区分CDI和NDI，研究人员对三名受试者进行禁水实验，配合注射ADH，定时检测禁水后的尿液渗透压，结果如图2所示。由图可知，_______是CDI患者，_____是NDI患者。尝试再提出一种初步区分CDI与NDI的方法：_________________________________。 （5）有人认为尿崩症和糖尿病症状相似，请你补充糖尿病的症状帮助其区分：与尿崩症相比，糖尿病还有_______________________________________________（答出一点）的症状。 答案以及解析 1.答案：B 解析：抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的，抗利尿激素分泌的调节过程存在反馈调节，但不属于分级调节，A错误；机体大量失血时，抗利尿激素分泌增加，肾小管、集合管对水分的重吸收增加，尿量减少而使血容量增加，维持外周阻力，使血压不至于下降太多，B正确；由题干可知，过量的乙醇（过量饮酒）会抑制抗利尿激素的分泌，可使水的重吸收减弱，血浆渗透压升高，C错误；渗透压感受器位于下丘脑，D错误。 2.答案：B 解析：某人体温24小时处在S'点，虽高于正常体温但维持相对稳定，则该时间段机体的产热量=散热量，A错误；据图分析，S点对应的温度为正常体温，热敏神经元（B）的放电频率高于冷敏神经元（A）的放电频率时，体温高于正常值，B正确；人体在发热初期，体温低于新的调定点时，冷敏神经元（A'）的放电频率高于热敏神经元（B'）的，D错误；若体温低于调定点，体温调节中枢会通过增加产热、减少散热（皮肤毛细血管收缩，汗腺分泌减少）升高体温，C错误。 3.答案：C 解析：无蹼壁虎的体温回归线与等温线相交在29.5℃左右，在此温度区域，壁虎体热与环境热能交换趋于平衡，说明无蹼壁虎生理上最适的环境温度可能在29.5℃左右，A正确；据图分析可知，当环境温度在35℃时，无蹼壁虎体温低于环境温度，B正确；将无蹼壁虎由低温环境置于高温环境后应让其适应一段时间，待其体温相对稳定后再对其进行体温检测，C错误；无蹼壁虎在环境温度为20℃时的体温高于环境温度为10℃时的体温，故将无蹼壁虎由20℃置于10℃环境温度下，短时间内其散热量大于产热量，D正确。 4.答案：B 解析：表中指标A、B、C依次为促甲状腺激素释放激素含量、促甲状腺激素含量和皮肤血流量，A错误；促甲状腺激素释放激素增加，作用于垂体使促甲状腺激素分泌量增加，促甲状腺激素作用于甲状腺使甲状腺激素分泌量增加，这属于分级调节，B正确；当小鼠从25℃环境移到0℃环境时，皮肤血流量会减少、汗腺分泌减少、肾上腺素分泌增多（神经调节），甲状腺激素分泌增多（体液调节），体温调节方式属于神经—体液调节，C错误；根据实验数据，13min时小鼠的TRH和TSH含量均小于26min时小鼠的TRH和TSH含量，故可推测出13min时小鼠的产热速率小于26min时小鼠的产热速率，D错误。 5.答案：D 解析：神经和肌肉细胞的兴奋与Na+内流进入细胞有关，血液中的Na+含量降低会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力，A正确；醛固酮分泌减少会降低肾小管和集合管对Na+的重吸收作用，促进低钠血症的发生，B正确；根据题图可知，V2受体抑制剂（可抑制抗利尿激素和V2受体结合）可导致肾小管和集合管对水的重吸收减少，细胞外液减少，导致醛固酮分泌增多，从而影响钠盐的代谢，C正确；出现低钠血症后，在停用垂体后叶素的同时快速补充大量的高渗盐水，容易引起渗透压剧烈变化，发生髓鞘溶解症（题干信息：脑桥有大量神经细胞聚集，极易在渗透压剧烈变化时发生髓鞘溶解症），D错误。 6.答案：B 解析：已知三组小鼠15min内的舔水次数：实验组Ⅰ>实验组Ⅱ>对照组，分析实验： 自变量 实验分析 对照组和实验组Ⅰ 是否进行光刺激 实验组Ⅰ光刺激使小鼠的舔水次数增加，小鼠的舔水行为与光刺激有关 对照组和实验组Ⅱ 是否进行限水（口渴程度） 实验组Ⅱ限水使小鼠舔水次数增加，小鼠的舔水行为与口渴程度有关 实验组Ⅰ、Ⅱ 不符合单一变量原则 不能说明小鼠的舔水行为与口渴程度无关，A错误 根据以上分析，推测光刺激激活神经元X所诱导的过度饮水行为可能与口渴程度无关，B正确；水平衡调节中枢在下丘脑，故神经元X可能位于下丘脑，被光刺激激活后，使大脑皮层产生渴觉而主动饮水，C错误；实验组Ⅰ光刺激神经元X一段时间后，小鼠的舔水次数明显增加，则细胞外液渗透压降低，抗利尿激素分泌量减少，尿量增加，D错误。 7.答案：D 解析：教材知识：细胞外液量减少时，醛固酮分泌增多；结合题图可知，腹泻使血液容量减少，血压降低，抗利尿激素和醛固酮分泌增多，C正确。患者腹泻导致机体脱水，会使细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器受到刺激后合成的抗利尿激素增多，从而使垂体后叶释放的抗利尿激素增多，机体脱水并非直接促进垂体后叶释放抗利尿激素增多，D错误。 8.答案：B 解析：A（√）炎热环境下体温的调节方式为神经—体液调节，调节的最终结果是使体温维持在正常范围内，体温调节过程中存在负反馈调节；B（×）若在高温下持续进行高强度作业，由于肌肉活动强度大，代谢加快等，机体产热增加，散热也会增加，但由于环境温度高，散热变化的速度赶不上产热变化的速度，因此会导致体温升高；C（√）热习服训练的目的是让机体适应高温环境，及时调节产热与散热达到平衡，在高温下能维持体温相对稳定；D（√）热习服训练中交感神经兴奋增强后，皮肤毛细血管扩张、汗液蒸发加快，这些都是机体散热机制增强的表现。 9.答案：A 解析：A（√）寒战期机体通过毛细血管收缩来减少散热，毛细血管收缩导致皮肤血流量减少，病人皮肤苍白；B（×）高热期病人体温持续保持高温状态，故产热量应约等于散热量；C（×）解热期身体通过出汗来散热，如果盖厚被子，会影响散热，不利于体温降低；D（×）寒战期机体的下丘脑体温调节中枢通过神经—体液调节导致甲状腺激素分泌增多，而非神经调节。 10.答案：C 解析：A（×）醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡，所以正常人高盐饮食会使醛固酮分泌减少，降低Na+重吸收；B（×）分析题图可知，钠钾泵在消耗ATP的条件下，每次将3个Na+运出细胞，将2个K+运进细胞，这种跨膜运输方式属于主动运输，会增加内环境中金属离子含量，不利于降低内环境渗透压；C（√）醛固酮拮抗剂类的药物，能与醛固酮受体结合，减弱肾小管和集合管对Na+的重吸收，使Na+、水分排出增多，所以醛固酮拮抗剂类的药物有望用于治疗高血压；D（×）由图可知，醛固酮进入靶细胞，与靶细胞内相应受体结合后发挥作用。 11.答案：（1）有氧呼吸；神经；肾上腺素和甲状腺激素 （2）B；低于；收缩 （3）抗利尿激素；对水和Na+的重吸收增加.相比于夏天，冬天温度较低，为了维持体温相对稳定，机体的代谢会加快，产生的水增多，此外，冬天皮肤出汗较少，通过皮肤排出的水分减少（合理即可） 解析：（1）爬山属于高强度运动，人体主要通过有氧呼吸提供能量，有氧呼吸能够高效地利用糖类等物质产生能量，满足机体在运动时的能量需求。骨骼肌不自主战栗是在神经调节的作用下增加产热的一种方式；失温初期，机体还可使甲状腺激素和肾上腺素等激素分泌增加，从而增加产热。 （2）体温调定点学说认为，下丘脑中热敏神经元（在局部温度升高时放电频率增加的神经元）和冷敏神经元（在局部温度降低时放电频率增加的神经元）共同活动设定了体温调定点，结合题图曲线变化趋势可知，A和B分别表示冷敏神经元和热敏神经元。当人体体温低于正常值（即体温调定点）时，由图可知，热敏神经元的放电频率低于冷敏神经元的放电频率，人体下丘脑体温调节中枢会兴奋，会使毛细血管收缩，因为毛细血管收缩可以减少血流量，从而减少热量散失，有助于维持体温。 （3）当身体流失大量水和盐时，为了维持机体的水盐平衡，垂体释放的抗利尿激素增加，肾上腺皮质产生的醛固酮增加，肾小管和集合管对水和Na+的重吸收增加，从而减少尿量。正常人冬天尿量多于夏天的原因是：相比于夏天，冬天温度较低，为了维持体温相对稳定，机体的代谢会加快，产生的水增多，此外，冬天皮肤出汗较少，通过皮肤排出的水分减少，所以通过尿液排出的水分增多，尿量多于夏天。 12.答案：（1）垂体；增多 （2）-；- （3）多尿导致水分大量丢失，血浆渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，激活渴觉中枢，从而感到口渴；肾脏上ADH受体功能障碍，ADH不能正常与其结合发挥作用 （4）Ⅱ；Ⅲ检测患者血浆中的ADH浓度，低于正常值者为CDI，高于（或等于）正常值者为NDI （5）多食、体重减轻、尿糖（答出一点即可） 解析：（1）当运动员饮水不足时，其细胞外液渗透压升高，由垂体释放的抗利尿激素（ADH）增多，ADH作用于肾小管和集合管，可促进对水的重吸收作用。 （2）当血浆渗透压升高、血量减少时，会刺激下丘脑渗透压感受器，促使下丘脑分泌抗利尿激素，抗利尿激素经垂体释放后作用于肾小管和集合管，促进水的重吸收，从而使血浆含量增多，血浆渗透压下降，所以①处水的吸收对血量减少是抑制作用（-）；②处水的吸收对高血浆渗透压也是抑制作用（-）。 （3）多尿会导致水分大量丢失，细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，产生的兴奋会传至渴觉中枢产生渴觉。由于NDI的发病机制是肾脏对ADH产生了抵抗，因此从激素调节过程的角度推测，NDI发病机制可能是肾脏细胞上的抗利尿激素（ADH）受体异常，导致肾脏对ADH的敏感性降低，ADH不能正常发挥作用。 （4） 初步区分CDI与NDI的方法还可以检测患者血浆中ADH的浓度，CDI患者血浆中ADH浓度低于正常值，NDI患者血浆中ADH浓度正常或偏高。 （5） 与尿崩症相比，糖尿病还有多食、体重减轻、血糖升高、尿糖的症状。 学科网（北京）股份有限公司 $