专题15 神经调节-【十年高考】备战2027年高考生物真题分类解析与应试策略(Word版)

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专题十五 神经调节 考点 2017~2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 2026年 合计 45.神经调节的结构基础和基本方式 1 0 2 4 3 3 13 46.神经冲动的产生和传导 0 0 2 9 13 6 30 47.神经系统的分级调节和人脑的高级功能 0 2 0 1 2 2 7 命题热度 本专题命题热度较高() 课程标准 备考策略 1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),其结构基础是反射弧   近几年高考试题中选择题与非选择题均出现,主要围绕神经系统的结构基础、反射与反射弧、兴奋在神经纤维上的传导与传递、静息电位和动作电位产生机理及电位变化、突触的结构及神经递质发挥作用的特点、神经系统的分级调节以及人脑功能等知识考查,情境化试题考查考生的稳定与平衡观,能够在生物学事实或实验中通过归纳与概括、模型与建模等方法,阐释机体通过神经调节对内外环境的变化做出反应。 在高考备考中,考生要熟读教材,深刻理解神经调节的过程与机理。在做题过程中能够通过题目信息结合所学知识,明确题中生理变化,并用准确的生物学语言对相关机理做出解释,或能够根据相应的机理提出解决问题的措施。 2.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导 3.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 4.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态 5.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动 6.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动 考点45神经调节的结构基础和基本方式答案P405  1.(2026·云南,8,3分,难度★★)下列成语与神经调节的对应关系正确的是 (  )                    A.“手舞足蹈”——小脑对运动的协调加强 B.“巧舌如簧”——大脑皮层W区活动加强 C.“面红耳赤”——自主神经系统活动减弱 D.“怒发冲冠”——副交感神经活动占优势 2.(2026·贵州,11,3分,难度★★)独竹漂是贵州少数民族的特色水上运动,运动员需要精准感知身体姿态变化并迅速调整动作。长期训练会使运动员小脑中与平衡协调相关的神经元之间建立更复杂的联系。下列叙述错误的是 (  ) A.运动员感知竹竿晃动时,兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导 B.运动员迅速调整动作时,支配肌肉的传出神经属于躯体运动神经 C.小脑中新建立的复杂联系,其结构基础是神经元之间建立的突触 D.运动员的平衡调节过程需要大脑皮层、小脑和脊髓等共同参与 3.(2026·安徽,7,3分,难度★★)下图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时,重力的作用导致血压骤降;反之,血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是 (  ) A.血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受 B.在机体由直立位转为平卧位后,交感神经活动占优势 C.交感神经活动减弱会导致血管舒张 D.机体在血压波动后,通常都能通过负反馈调节恢复稳定 4.(2025·北京,10,2分,难度★★★)外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是 (  ) A.降低伤口处效应器的功能 B.降低脊髓中枢的反射能力 C.阻断相关传出神经纤维的传导 D.阻断相关传入神经纤维的传导 5.(2025·浙江,18,2分,难度★★)人体的传出神经有躯体运动神经和内脏运动神经(植物性神经),后者包括交感神经和副交感神经。下列叙述正确的是 (  ) A.交感神经和副交感神经的作用完全相反 B.躯体运动神经受大脑皮层的控制,内脏运动神经不受控制 C.所有的内脏器官同时受交感神经和副交感神经的双重支配 D.内脏运动神经既可支配心脏等,也可调节某些内分泌腺的活动 6.(2025·河北,16,3分,难度★★★)(多选)研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是 (  ) A.①说明触觉产生于丘脑 B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射 C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统 D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少 7.(2024·山东,19,3分,难度★★)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是 (  ) 面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌 A.该反射属于非条件反射 B.传入神经①属于脑神经 C.传出神经②属于躯体运动神经 D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成 8.(2024·江苏,10,2分,难度★★)图示反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是 (  ) A.a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元 B.a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同 C.a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处 D.脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构 9.(2024·甘肃,8,3分,难度★★★)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是 (  ) A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射 B.有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关 C.条件反射的消退是在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果 D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与 10.(2023·辽宁,15,2分,难度★★★)尾悬吊(后肢悬空)的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组:甲组不悬吊;乙组悬吊;丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示:与甲组相比,乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状;丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析,下列叙述错误的是 (  ) A.尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度 B.乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关 C.对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩 D.长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩 11.(2023·山东,9,2分,难度★★★)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是 (  ) A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行 B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌 C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节 D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节 12.(讲解 2021·河北,11,2分,难度★★★)关于神经细胞的叙述,错误的是 (  ) A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话 B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础 C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大 D.谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递 13.(2024·安徽,18,11分,难度★★★★)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。 回答下列问题。 (1)运动员听到发令枪响后起跑属于     反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是    (填结构名称并用箭头相连)。  (2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是        。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的         ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会     。  (3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取     (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。  考点46神经冲动的产生和传导答案P406  1.(2026·山东,18,3分,难度★★★★)(多选)膜内外离子浓度差为离子移动提供了化学驱动力;膜内外电位差则为离子移动提供了电场驱动力,驱动离子向与它所带电荷相反的电位移动。神经纤维某部位受到刺激时的电位变化如图所示。下列各选项中,所示离子受到的化学驱动力(实线箭头)和电场驱动力(虚线箭头)的方向,与曲线上A、B、C、D点对应正确的是 (  ) A. B. C. D. 2.(2026·河南,9,3分,难度★★)神经元外K+或谷氨酸(神经递质)积累过多使神经元易过度兴奋。星形胶质细胞是一种神经胶质细胞,能够摄取神经元外多余的K+和谷氨酸。下列叙述错误的是 (  ) A.神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白 B.星形胶质细胞能够防止神经元过度兴奋,以起到保护作用 C.若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降,突触后膜静息电位的绝对值增大 D.星形胶质细胞可通过改变神经元内外的离子分布和膜通透性影响兴奋传递 3.(2025·山东,8,2分,难度★★★)神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是 (  ) A.若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大 B.若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变 C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小 D.神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输 4.(2025·广东,6,2分,难度★★)临床上常采用体表电刺激诱发神经兴奋并检测相关指标,以用于神经病变的早期诊断和疗效评价,下列分析正确的是 (  ) A.刺激后神经纤维的钠钾泵活性不变 B.兴奋传导过程中刺激部位保持兴奋状态 C.神经纤维上Na+通道相继开放传导兴奋 D.兴奋传导过程中细胞膜K+通透性不变 5.(2025·四川,13,3分,难度★★)为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是 (  ) 图甲 图乙 注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质。 A.若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化 B.若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率 C.分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系 D.由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加 6.(2025·江西,10,2分,难度★★)乙酰胆碱(ACh)可在多条神经调节通路中发挥作用。研究发现,小鼠获得奖赏时,强啡肽阳性神经元会释放强啡肽,通过图示通路促进ACh的释放,提升学习效果。GABA是一种抑制性神经递质,能抑制ACh的释放。在奖赏信息刺激下,下列推测合理的是 (  ) A.敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多 B.强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后,GABA的释放量会更多 C.敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多 D.去除奖赏信息刺激后,乙酰胆碱能神经元会停止释放ACh 7.(2025·安徽,7,3分,难度★★★)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是 (  ) 选 项 刺激a处 滴加乙酰胆碱 刺激b处 电表偏转 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩 A 是 - + + B 是 - - + C 否 - - - D 是 +++ +++ + 说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。 8.(2025·河北,7,2分,难度★★)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是 (  ) A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化 B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用 C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号 D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节 9.(2025·甘肃,9,3分,难度★★)现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位,下列叙述错误的是 (  ) A.静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,在动作电位发生时则相反 B.胞外K+浓度降低时,静息电位的绝对值会变大,动作电位不易发生 C.动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,随后快速回落 D.由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度是动作电位发生的必要条件 10.(2024·江苏,18,3分,难度★★★)(多选)神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的是 (  ) A.该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化 B.神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外 C.骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关 D.交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张 11.(2024·广东,16,4分,难度★★★)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如下图)的分析,错误的是 (  ) A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位 B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的 D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉 12.(2024·广西,15,4分,难度★★★)人体心室肌细胞内K+浓度高于胞外,Na+浓度低于胞外。心室肌细胞静息电位和动作电位的产生(如图),主要与K+和Na+的流动有关。图中0期为去极化;1、2和3期Na+通道关闭,同时K+外流;2期出现主要依赖K+和Ca2+的流动。下列说法错误的是 (  ) A.静息电位主要由K+外流造成 B.0期的产生依赖于Na+快速内流 C.1期K+外流是通过主动运输进行 D.2期的形成是K+外流和Ca2+内流导致 13.(2024·重庆,3,3分,难度★★)正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动,进而对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定。长时间航天飞行会使航天员骨量下降。下列分析合理的是 (  ) A.PGE2与EP4的合成过程均发生在内环境 B.PGE2与EP4的结合使骨骼中血管收缩 C.长时间航天飞行会使航天员成骨细胞分泌PGE2增加 D.使用抑制该类交感神经的药物有利于航天员的骨量恢复 14.(2024·湖南,12,2分,难度★★)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(  ) A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响 B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境 C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放 D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋 15.(2024·甘肃,9,3分,难度★★★)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是 (  ) 图甲 图乙 16.(2023·山东,16,3分,难度★★★)(多选)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是(  ) A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流 B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大 C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流 D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况 17.(2026·山东,22,9分,难度★★★)花粉诱发过敏时,可伴随气管平滑肌和呼吸肌功能异常,相关过程如图所示,a、b、c、d表示神经纤维上的点。 (1)花粉进入呼吸道黏膜被树突状细胞摄取并处理后,所呈递给的细胞是      ,该细胞活化并分泌细胞因子,从而促进抗体的产生。花粉引发的过敏反应常在免疫系统的    功能异常时发生。  (2)吸入花粉后,气管平滑肌过度收缩引起喘息症状,呼吸肌过度收缩引起咳嗽症状。研究人员在研究其调控机制时,实验处理及现象如表所示。受到花粉刺激时,神经纤维cd段膜外的局部电流方向为    (填“由c到d”或“由d到c”)。表中“阻断b点后,花粉刺激”引起喘息    (填“属于”或“不属于”)反射。  (3)已知神经递质Y与平滑肌细胞膜上的受体M结合引起平滑肌收缩,药物甲会影响该过程,其作用机理可能为以下两种之一:①药物甲仅具有阻断神经递质Y与受体M结合的作用;②药物甲通过受体M发挥与神经递质Y相反的作用,即引起平滑肌舒张。 研究人员通过以下实验已经直接证明了药物甲的作用机理,请补充实验结果和结论。 实验材料:药物甲、受体M阻断剂、生理盐水、离体气管平滑肌 实验步骤及结果: Ⅰ.将静置在生理盐水中的处于初始状态的离体气管平滑肌随机均分为2组,编号为A、B。 Ⅱ.A组:加入药物甲,平滑肌处于    (填“初始”“收缩”或“舒张”)状态。  B组:加入足量受体M阻断剂,平滑肌处于初始状态;再加入药物甲,平滑肌状态不变。 实验结论:药物甲的作用机理为    (填“①”或“②”)。  18.(2026·四川,18,12分,难度★★★★)心衰患者心脏的射血能力降低。自主神经系统、炎症反应等参与心衰的发展。研究人员构建小鼠心衰模型以探究心衰的治疗方法,部分结果如下所示。回答下列问题。 小鼠 迷走 神经 心肌ACh (pg·mg-1) 心肌M细胞 数相对值 EF(%) 正常 不刺激 77 8 65 刺激 121 8 65 心衰 模型 不刺激 54 15 45 刺激 92 8 61 注:ACh为乙酰胆碱;M为某类巨噬细胞;EF为心脏射血能力评价指标;TNF-α为肿瘤坏死因子。 (1)由表可知,刺激迷走神经对心肌M细胞数量的影响是 。  (2)心衰的发展与M细胞中X基因表达有关。为探讨相关调控机制,对M细胞进行不同处理并检测X基因的表达情况,结果如图。 ①M细胞可产生TNF-α,引起炎症反应。由图可知,TNF-α可    (填“促进”或“抑制”)X基因的表达,进而招募更多的M细胞在心脏聚集,炎症反应加剧,导致心肌细胞受损加重。  ②由图分析,ACh发挥的作用是   。  ③X基因的表达受TNF-α直接调节。迷走神经释放的ACh与M细胞膜上的ACh受体(AChR)结合,能促进M细胞中N蛋白表达。有人在图中三组实验基础上,仅通过增加一组实验便证明了ACh是通过N蛋白来影响TNF-α对X基因表达的调节,则该组实验设计应为               ,预期结果是             。  (3)药物筛选发现,某药物通过与AChR结合有效缓解心衰,综合上述研究结果,分析其具体作用机制是     。  19.(2026·河北,21,10分,难度★★★)咳嗽是一种反射性防御动作。机体通过咳嗽可清除呼吸道内的异物或分泌物,防止其阻塞呼吸道。回答下列问题。 (1)相关感受器受刺激产生的兴奋传导至脑干咳嗽中枢,立即引发咳嗽,此过程属于     反射。人体也可由大脑皮层通过脑干控制咳嗽,这体现了神经系统的     调节。  (2)花粉过敏能引发咳嗽。花粉过敏者再次吸入的花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应     结合,使这些细胞释放组胺,引发咳嗽。如图所示,组胺释放可导致组织液中A因子的增加,A可激活Ca2+通道T。分析图中的A引发咳嗽相关感受器兴奋的机制:    。  (3)科研人员研制出一种可镇咳的新药C,为探究C的药效是否优于常用镇咳药D,现以生理盐水、浓氨水(处理小鼠可引发咳嗽)、镇咳药C、镇咳药D为实验试剂,对健康小鼠进行分组实验。请完善下列分组处理方案:①生理盐水处理、②          、③          、④          。  (4)咳嗽患者伴有咳痰,痰液不易咳出时,需谨慎使用镇咳药,原因是   。  20.(2026·陕晋宁青,19,10分,难度★★★)多巴胺作为一种兴奋性神经递质,与愉悦感产生及行为动机增强有关。回答下列问题。 (1)研究者将小鼠放入设有杠杆的实验箱,小鼠随机踩一次杠杆会获得一滴糖水,此时T脑区的多巴胺神经元兴奋。踩杠杆动作受     的运动区调控,属于     (填“随意”或“不随意”)运动。通过多次训练,小鼠建立了主动踩杠杆获得糖水的条件反射,该条件反射的维持需要     刺激的强化。  图(a) 图(b) (2)随小鼠获得一滴糖水的任务难度提升(增加踩杠杆次数),小鼠仍会主动踩杠杆;同时,N区乙酰胆碱释放量增加。据图(a)推测N区多巴胺释放量     ,原因是                            。  (3)将已建立条件反射的小鼠分为两组,分别在N脑区注射PBS和DHβE,多巴胺释放峰值如图(b)。与生理盐水相比,PBS作为溶剂的优点是            。两组小鼠多巴胺释放量的差异是 ,  推测DHβE组小鼠面对高难度任务时的行为表现为   。  21.(2025·黑吉辽内蒙古,22,11分,难度★★★★)躯干四肢疼痛信息需依次经脊髓背根神经节、脊髓、丘脑三级神经元,传递至大脑躯体感觉皮层产生痛觉(如图1)。回答下列问题。 图1 (1)局部组织损伤时,会释放致痛物质(缓激肽等),使感受器产生电信号。该信号沿图1所示通路传至大脑躯体感觉皮层产生痛觉的过程    (填“是”或“不是”)反射;该信号传递至下一级神经元时,需经过的信号转换是          ;该信号也可以从传入神经纤维分叉处传向另一末梢分支,引起P物质等的释放,加强感受器活动,通过    (填“正反馈”或“负反馈”)调节造成持续疼痛。  (2)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其机制,进行的动物实验处理(表)及结果(图2)如下: 动物模型 分组 治疗处理 对照组:在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水 A 不治疗 疼痛模型组:在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂 B 不治疗 C 电针治疗 图2 设置A组作为对照组的具体目的是               和                  。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用,依据是    。  (3)镇痛药物通常分为麻醉性(长期或超量使用易成瘾)和非麻醉性。从痛觉传入通路的角度分析,药物镇痛可能的作用机理有              、             和抑制突触信息传递。若某人患有反复发作的中轻度颈肩痛,以上镇痛疗法,不宜选择       。  22.(2025·山东,23,9分,难度★★★★)机体内环境发生变化时,心血管活动的部分反射调节如图所示。 (1)调节心血管活动的基本神经中枢位于      (填“大脑”“脑干”或“下丘脑”)。当血压突然升高时,机体可通过图示调节引起心率减慢、血管舒张,从而使血压下降并恢复正常,该调节过程中,      (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动减弱。  (2)血压调节过程中,压力感受器和化学感受器产生的兴奋在传入神经上都以      信号的形式向前传导;兴奋只能由传出神经末梢向心肌细胞单向传递的原因是    。  (3)已知血CO2浓度升高时,通过图示调节影响心率变化。化学感受器分为中枢和外周化学感受器两种类型,其中外周化学感受器位于头部以下,中枢化学感受器分布在脑内。注射药物X仅增加血CO2浓度,不影响其他生理功能。 实验目的:探究外周和中枢化学感受器是否均参与血CO2浓度对心率的调节。 实验步骤:①麻醉大鼠A和B; ②将大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,使大鼠A头部的血液只与大鼠B循环,大鼠A头部以下血液循环以及大鼠B血液循环不变,大鼠A、B的其他部位保持不变,术后生理状态均正常; ③测量注射药物X前后的心率。 结果及结论:向大鼠B尾部静脉注射药物X,大鼠A心率升高,可得出的结论是      (填“中枢”或“外周”)化学感受器参与了血CO2浓度对心率的调节。依据实验目的,还需要探究另一类化学感受器是否参与调节,在实验步骤①、②的基础上,需要继续进行的操作是                                。  23.(2025·广西,17,10分,难度★★★★)为研究声波频率对大鼠情绪的影响,科学家进行了相关实验,结果见下图。回答下列问题: (a) (b) (c) 注:大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度呈正相关。 (1)大鼠耳内     受到声音刺激会产生兴奋。兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是     ,这主要是由     导致的。兴奋在听觉反射弧中的传递方向是     (选填“单向”或“双向”)的。  (2)实验结果表明,对大鼠情绪有正面影响的处理是     ,理由是          。  (3)推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过     侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,原因是    。  24.(2025·云南,19,12分,难度★★★)经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图),其依据是“闸门控制学说”,“闸门”位于脊髓背角,传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号),这两类纤维分别以120 m·s-1和2.3 m·s-1的速度传导电信号,粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传递信号。 回答下列问题: (1)TENS作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜电位表现为     ,膜电位发生变化的机理是               。  (2)兴奋由大脑向肌肉传递的过程中,需通过突触传递信号,电信号传导到轴突末梢,突触小体内的     与突触前膜融合后释放     进入突触间隙,经扩散与突触后膜上的     结合后引起下一个神经元兴奋。  (3)能产生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,包括神经细胞、肌肉细胞和     等类型。  (4)TENS镇痛的原理是                           。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是               。  25.(2025·贵州,20,11分,难度★★★)心脏通过节律性的搏动(收缩和舒张)完成泵血功能,心脏每分钟搏动的次数称为心率。在正常生理范围内,心率的变动范围较大,如人的心率一般为60~100次/分钟。心率快慢主要受自主神经系统的调节。回答下列问题: (1)自主神经系统由          两部分组成,它们对心脏的调节作用    (填“相同”或“相反”)。  (2)心室肌细胞受刺激产生动作电位的过程如下图所示,a点膜内电位为负,原因是   。  受到足够强度刺激后,引起ab段电位变化的离子主要是    ,该离子的通道有静息、激活和失活三种功能状态。在bc段,无论心室肌受到多强刺激都不能引发新的动作电位,也不会发生新的收缩和舒张,此时该离子通道的状态是    。  (3)为探究在一次心脏搏动中bc段持续的时长,现以蛙心为实验材料,写出实验思路。       。  26.(2025·河南,18,11分,难度★★★★)生物体的所有活细胞都具有静息电位,而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。回答下列问题: (1)刺激神经元,胞外Na+内流使细胞兴奋,兴奋以    的形式沿细胞膜传导至轴突末梢,激活Ca2+通道,Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质。去除细胞外液中的Ca2+,刺激该神经元仍可触发Na+内流产生动作电位,释放的神经递质    (填“增加”“减少”或“不变”)。  (2)最新研究发现某种肿瘤细胞也可产生动作电位。如图1所示,刺激肿瘤细胞,记录该细胞的膜电位和细胞内Ca2+浓度变化。结果显示随着刺激强度的增大,动作电位幅度、细胞内Ca2+浓度的变化是               。在体外培养条件下,用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞,使该细胞膜两侧的电位表现为    ,进而抑制其增殖生长。根据以上机制,若降低培养液中的K+浓度,可    (填“促进”或“抑制”)该肿瘤细胞的生长。  图1 (3)若细胞间有突触结构,突触前细胞兴奋,突触后细胞可记录到相应的膜电位变化,细胞内Ca2+浓度变化可作为判断肿瘤细胞间信息交流的指标。研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流。为验证上述研究结论,应选择图2中组    (填“一”“二”或“三”)的细胞为研究对象设计实验,简要写出实验思路及预期结果。  图2 27.(2024·天津,14,8分,难度★★★★)磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。 图1 图2 (1)将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组应在    组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激。  (2)检测上述3组小鼠的认知功能水平,结果如图1。理论上推测,    或    组可能为对照组。  (3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。 ①检测静息电位,结果如图2。纵坐标数值为0的点应为    (从A~D中选择)。  ②检测动作电位峰值,组间无差异。说明   组的    离子内流入神经元的数量最多。  以上实验说明,在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元    ;在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。  28.(2024·河北,20,11分,难度★★★★)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如下图所示。 回答下列问题。 (1)调节心脏功能的基本中枢位于    。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的    调节。  (2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起   离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为       的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为         。  (3)据图分析,受体阻断剂A可阻断     神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为    。  (4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率    (填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度:                   。  29.(2024·甘肃,18,8分,难度★★★★)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。 (1)写出减压反射的反射弧:   。  (2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以    形式传导,在神经元之间通过    传递。  (3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动    。  (4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。 刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:     。  30.(2023·广东,19,11分,难度★★★★)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见下图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。 回答下列问题。 (1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜     内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以     的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。  (2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性患者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。 ①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生      ,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。  为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。 ②假设二:此类型患者存在     的抗体,造成        ,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。  为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。 ③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是 。  考点47神经系统的分级调节和人脑的高级 功能答案P411  1.(2026·湖南,16,4分,难度★★★)(多选)某人颈脊髓损伤,失去行走能力。在安装脑脊接口套件后,该患者恢复了自主行走能力。该套件由三个装置组成,如图所示:装置1安装在大脑皮层中央前回,负责采集信号;装置2穿戴于体外,负责对装置1传来的信息解码并生成控制指令;装置3置于体内脊髓区,负责将装置2的指令转换并传至控制下肢的脊髓运动中枢。下列叙述错误的是(  ) A.装置1收到的信号与神经元的Na+、K+跨膜运输有关 B.装置2和大脑皮层一样,具有随意支配下肢运动的能力 C.装置3刺激患者自主神经纤维释放电信号控制下肢肌肉收缩 D.该套件的应用证明大脑可不经反射弧直接支配下肢肌肉 2.(2026·安徽,8,3分,难度★★)临床上常通过检查膝跳反射来了解参与该反射的神经系统功能状态。用相同力度叩击肌腱,若小腿抬高幅度过大,则称为膝跳反射亢进。下图①~⑦是参与膝跳反射的相关结构。下列叙述错误的是 (  ) A.发生膝跳反射时,①→④→⑥→②的效应是收缩 B.发生膝跳反射时,①→④→⑦→⑤→③的效应是舒张 C.截瘫患者若膝跳反射消失,可能的原因是反射弧中断 D.截瘫患者若膝跳反射亢进,说明高位中枢对⑥有增强作用 3.(2024·广东,6,2分,难度★★)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是 (  ) A.交感神经活动增加 B.突触间信息传递增加 C.新突触的建立增加 D.新生神经元数量增加 4.(2022·山东,7,2分,难度★★)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是 (  ) A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音 B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调 C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生 D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全 5.(2022·湖南,4,2分,难度★★)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是 (  ) A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝 B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系 C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用 D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速 6.(2025·北京,16,12分,难度★★★★)某同学因颈前部疼痛,伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺有触痛,血液中甲状腺激素T4水平升高,诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料,了解到甲状腺由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),T4在滤泡腔中合成并储存;发病之初,甲状腺滤泡上皮细胞受损;多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中相关激素水平的变化如图2。 图1     图2      (1)在人体各系统中,甲状腺属于     系统。  (2)在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘,这种吸收方式是           。  (3)发病后的2个月内,血液中T4水平高于正常的原因是:甲状腺滤泡上皮细胞受损导致   。  (4)发病7个月时,该同学复查结果显示:T4水平恢复正常,但摄碘率高于正常。家长担心摄碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑。 (5)发病8个月后,T4会在正常范围内上下波动,表明甲状腺功能恢复正常。由此推测,甲状腺中的       结构已恢复完整。  7.(2025·湖南,20,12分,难度★★★★)气味分子与小鼠嗅细胞膜上特定受体结合,激活嗅细胞,嗅觉神经通路兴奋,产生嗅觉。激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快;而激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦。实验小鼠的嗅细胞、LDT和LHb脑区细胞可被特殊光源激活。A和C是两种气味完全不同的物品,小鼠嗅细胞M、嗅细胞X分别识别A、C中的气味分子。研究人员通过以下实验探讨脑的某些高级功能,实验如表。回答下列问题: 组别 处理 处理24 h后放入观测盒中,记录小鼠在两侧的停留时间 足部反 复电击 特殊光源反复刺激 嗅细 胞M LDT LHb 对照 - - - - 无差异 Ⅰ √ √ - - 较长时间停留在有C的一侧 Ⅱ - √ - - 无差异 Ⅲ - - √ - 无差异 Ⅳ - √ √ - 较长时间停留在有A的一侧 Ⅴ - - - √ 无差异 Ⅵ - √ - √  ?   注:观测盒内正中间用带小孔的隔板分为左右两侧,分别放置物品A和C,小鼠可通过小孔在盒内自由移动。“-”表示未处理,“√”表示处理,两个“√”表示同时实施两种处理。 (1)当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是     和     。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是     。  (2)推测Ⅵ组的结果是 。  (3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,这与小鼠脑内储存的     不同有关。若要实现实验小鼠偏爱物品C,写出处理措施:       (不考虑使用任何有气味的物品)。 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题十五 神经调节 考点45 神经调节的结构基础和基本方式 1.A 本题考查神经调节的相关知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。小脑负责维持身体平衡和协调运动,“手舞足蹈”体现了小脑对躯体运动的协调作用加强,A项正确。“巧舌如簧”即语言表达能力强,与大脑皮层S区(运动性语言中枢)活动加强有关,W区是书写性语言中枢,B项错误。“面红耳赤”是交感神经兴奋引起的,此时自主神经系统活动增强,C项错误。“怒发冲冠”是情绪激动的表现,此时交感神经活动占优势,而非副交感神经,D项错误。 2.A 本题结合独竹漂运动的平衡调节,考查兴奋的传导与传递、神经系统的分级调节与突触的功能等知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。运动员感知竹竿晃动时,兴奋沿完整的反射弧进行传导,由于反射弧中存在突触结构,且兴奋只能由感受器产生并向效应器方向传递,因此兴奋在神经纤维上是单向传导的,A项错误。运动员迅速调整动作时,支配骨骼肌的传出神经负责调控躯体的随意运动,属于躯体运动神经,B项正确。神经元之间通过突触结构实现信息传递,小脑中新建立的复杂神经联系,其结构基础就是神经元之间形成的新突触,C项正确。运动员的平衡调节过程属于神经系统的分级调节,需要大脑皮层的高级运动中枢、小脑的平衡协调中枢以及脊髓的低级运动中枢等结构共同参与完成,D项正确。 3.B 本题以小鼠血压调节为情境,从基础性、综合性的维度考查血压的神经调节机制、反馈调节与稳态等内容,主要考查理解能力、生命观念、科学思维。血管壁上的压力感受器能感受血压的骤升或骤降,进而通过神经调节与反馈调节机制维持血压稳定,A项正确。当机体由直立位转为平卧位时,重力对血压的影响减弱,血压具有骤升趋势,机体需通过调节使血压降低(如心率减慢、血管舒张),而交感神经兴奋会使心率加快、血管收缩、血压升高,故此时交感神经活动减弱、副交感神经活动占优势,B项错误。交感神经通过释放去甲肾上腺素使多数血管收缩;交感神经活动减弱时,血管收缩的效应减弱,从而导致血管舒张、血压降低,C项正确。血压升高时,心迷走紧张加强、心交感和交感缩血管紧张减弱,使血压回落;血压降低时则相反。血压波动后,机体通过压力感受性反射等负反馈调节机制,使血压恢复稳定,D项正确。 4.D 反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,其中神经中枢位于脊髓与脑。“外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛”,“伤口附近”主要分布着感受器、传入神经,因此进行局部麻醉时麻醉药主要对感受器、传入神经起作用,D项符合题意。 5.D 本题考查神经系统的组成及功能,主要考查学生的记忆和判断能力。交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,但并非完全相反,在某些情况下可能协同调节器官活动,A项错误;躯体运动神经受大脑皮层意识支配,而内脏运动神经虽不受意识直接控制,但仍受中枢神经系统(如下丘脑、脑干等)的调控,B项错误;并非所有内脏器官均受交感神经和副交感神经双重支配,例如肾上腺髓质仅受交感神经支配,C项错误;内脏运动神经可支配心脏、血管等器官,同时调节内分泌腺(如交感神经直接刺激肾上腺髓质分泌肾上腺素),D项正确。 6.BC 触觉产生于大脑皮层,A项错误。“看到食物分泌唾液”是后天学习形成的条件反射(需大脑皮层参与,对“食物视觉信号”的应答),B项正确。神经系统分为中枢神经系统(脑、脊髓)和外周神经系统(脑神经、脊神经),控制咀嚼、吞咽的传出神经属于脑神经,归属外周神经系统,C项正确。受到惊吓时,交感神经兴奋,通过神经—体液调节促使肾上腺素分泌增加,D项错误。 7.C 瞳孔皮肤反射没有大脑的参与,属于非条件反射,A项正确。传入神经①与脑干相连,属于脑神经,B项正确。“瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配”,说明传出神经②属于自主神经系统,不属于躯体运动神经,C项错误。“网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束”,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,反射弧不完整,该反射不能完成,D项正确。 8.C 一个神经元可以有多个轴突,所以a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,A项正确。若a、b来自不同细胞的轴突,分别作用于同一个神经元的树突和胞体,二者释放的神经递质互不干扰,可能相同,也可能不同,B项正确。a、b产生的兴奋通过神经递质传至突触后膜,如果释放的是抑制性递质,则不能传递至Ⅰ处,C项错误。脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构,即都存在图示这种传导兴奋的结构,D项正确。 9.C 实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,是通过后天学习形成的反射,需要大脑皮层的参与,属于条件反射,A项错误。有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区有关,B项错误。条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,使得条件反射逐渐减弱直至消失,同样是一种条件反射的建立过程,因此条件反射的消退是在中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果,C项正确。条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D项错误。 非条件反射与条件反射 反射类型 非条件反射 条件反射 不 同 点 形成 遗传获得,生来就有 后天学习和训练形成 刺激 非条件刺激(食物等) 条件刺激(铃声、语言等) 形式 固定的,不消退 暂时的,可消退 中枢 低级中枢(脑干、脊髓) 高级中枢(大脑皮层) 数量 有限 几乎无限 意义 使机体初步适应环境 使机体适应复杂多变的生存环境 实例 眨眼、膝跳反射、吃东西分泌唾液等 “望梅止渴”“画饼充饥”等 联系 条件反射是在非条件反射的基础上形成的;条件反射可以控制非条件反射 10.C 题中尾悬吊大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状,因此可推断尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度,A项正确。题中乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩,而丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻,可判断乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关,B项正确。对丙组大鼠施加的电刺激信号调控骨骼肌收缩没有经过完整的反射弧,C项错误。据题干分析,丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激,丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻,因此长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩,D项正确。 11.A 由题意可知,脑干中存在调节呼吸运动的神经中枢,但呼吸运动最终靠呼吸肌完成,A项错误。大脑是神经系统的最高级中枢,可通过传出神经支配呼吸肌,如有意识地憋气,B项正确。睡眠时脑干呼吸中枢通过支配低级中枢脊髓调控呼吸运动,体现了神经系统的分级调节,C项正确。体液中CO2浓度的变化可刺激CO2感受器,通过神经系统对呼吸运动进行调节,D项正确。 12.C 言语区的H区神经细胞受损,患者不能听懂话,A项正确。主动运输维持着细胞内外离子浓度差,B项正确。内环境中K+浓度升高,神经细胞内K+外流减少,会使静息电位差减小,C项错误。谷氨酸和一氧化氮都可作为神经递质,D项正确。 13. (1)条件 神经中枢→传出神经→效应器(肌肉) (2)分级调节 效应器和感受器 减弱 (3)⑥ 解析 (1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层、脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1 s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,由于没有听到枪声就已经开始跑了,说明该行为的产生没有经过完整的反射弧,直接由大脑皮层发出指令,所以该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。 (2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制脊髓中神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,应是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a将兴奋通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a不能将兴奋通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。 (3)根据题干给出的信息,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗,其原理是脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号,这些信号可以视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。 考点46 神经冲动的产生和传导 1.BCD 本题考查兴奋在神经纤维上的传导,特别是离子驱动力分析。由题干信息“膜内外离子浓度差为离子移动提供了化学驱动力;膜内外电位差则为离子移动提供了电场驱动力,驱动离子向与它所带电荷相反的电位移动”可判断离子所受力的方向。题图中A点在动作电位形成的过程中,此时神经纤维膜外是负电位,膜内是正电位,Na+所受化学驱动力从膜外侧指向膜内侧,所受电场驱动力从膜内侧指向膜外侧,A项错误。题图中B点在静息电位恢复的过程中,此时神经纤维膜外是负电位,膜内是正电位,K+所受化学驱动力从膜内侧指向膜外侧,所受电场驱动力从膜内侧指向膜外侧,B项正确。题图中C点在静息电位形成的过程中,此时神经纤维膜外是正电位,膜内是负电位,K+所受化学驱动力从膜内侧指向膜外侧,所受电场驱动力从膜外侧指向膜内侧,C项正确。题图中D点静息电位已恢复,神经纤维膜外是正电位,膜内是负电位,Na+所受化学驱动力从膜外侧指向膜内侧,所受电场驱动力从膜外侧指向膜内侧,D项正确。 2.C 本题结合星形胶质细胞的稳态调节功能,考查神经调节的相关知识,以及生命观念与科学思维等学科素养。神经元内的K+可通过通道蛋白以协助扩散方式外流,也可通过钠—钾泵以主动运输方式维持细胞内外的浓度差,因此神经元上同时存在通道蛋白和载体蛋白,A项正确。星形胶质细胞摄取胞外多余的K+与兴奋性递质谷氨酸,可避免二者过量积累引发神经元过度兴奋,起到保护作用,B项正确。谷氨酸是兴奋性神经递质,若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降,突触间隙中谷氨酸持续作用于突触后膜,会使静息电位的绝对值减小,神经元更易产生兴奋,C项错误。星形胶质细胞通过摄取胞外K+改变神经元内外离子分布,通过摄取谷氨酸调控突触间隙递质浓度,均可影响膜电位状态与兴奋传递,D项正确。 3.B 若增加神经细胞外的Na+浓度,产生动作电位时,Na+内流增多,动作电位的幅度增大,A项正确。若静息状态下Na+通道的通透性增加,导致Na+内流,膜内正电荷增多,使静息电位绝对值减小,静息电位的幅度下降,B项错误。若抑制钠—钾泵活动,使膜内外的K+、Na+分布不能恢复到静息状态,会使得神经细胞膜内外K+、Na+浓度差下降,静息电位和动作电位的幅度都减小, C项正确。神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式通过离子通道的运输为被动运输,通过钠—钾泵转运为主动运输,D项正确。 4.C 本题考查神经兴奋传导机制。钠钾泵在神经纤维上由动作电位恢复静息电位及静息电位维持阶段被激活,其活性会发生改变,A项错误。兴奋传导过程中刺激部位先兴奋后恢复静息状态,B项错误。兴奋在神经纤维上的传导过程中,需要Na+通道相继开放以传导兴奋,C项正确。产生动作电位时,K+通道关闭,恢复静息电位时,K+通道开放,故兴奋传导过程中细胞膜K+通透性会发生改变,D项错误。 5.C 本题考查神经调节等相关知识。由图甲可知,运动神经元Y释放乙酰胆碱,运动神经元X释放谷氨酸,由图乙中②中X+肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近,推断运动神经元X释放谷氨酸不能直接作用于骨骼肌细胞团,结合③Y+肌与④X+Y+肌收缩频率差异推断,谷氨酸应可以作用于运动神经元Y,即X需要通过Y与肌发生功能上的联系,从而提高收缩频率,故在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率应发生变化,A项不合理,C项合理。由图乙可知,②培养液中是X+肌,肌收缩频率较低,而④培养液中是X+Y+肌,肌收缩频率较高,若将④中乙酰胆碱受体阻断,Y释放的乙酰胆碱无法发挥作用,刺激X,肌收缩频率降低,B项不合理。由图乙可知,②培养液中X+肌的收缩频率和①培养液中肌单独培养时的收缩频率相近,并没有明显增加,所以并不能说明肌与神经元共培养时收缩频率均增加,D项不合理。 6.A 本题考查神经调节的相关知识,主要考查学生获取信息和解决问题的能力。敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,强啡肽无法作用于强啡肽阳性神经元自身,其对自身的抑制作用去除了,会促进强啡肽的释放,导致抑制GABA释放的作用加强,进一步减少了GABA与GABA受体结合,进一步解除了GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用,ACh的释放量会更多,A项合理;强啡肽与GABA能神经元上的强啡肽受体结合后,会抑制GABA的释放,GABA的释放量会更少,B项不合理;敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,强啡肽不能作用于GABA能神经元,对GABA能神经元的抑制作用去除了,GABA能神经元对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强了,ACh的释放量会更少,C项不合理;去除奖赏信息刺激后,强啡肽阳性神经元不释放强啡肽,对GABA释放的抑制作用去除了,GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强了,抑制了乙酰胆碱的释放,并非停止释放ACh,D项不合理。 7.A 兴奋在神经纤维上传导依赖离子的跨膜运输(如Na+大量内流形成动作电位),与细胞外液中的Ca2+无关,故刺激a处,电表会因电信号传导而偏转。但乙酰胆碱释放需Ca2+参与,去除Ca2+后,刺激a处无法释放神经递质,腓肠肌不收缩。滴加乙酰胆碱可直接作用于腓肠肌受体,使其收缩。刺激b处,兴奋直接传至腓肠肌,不依赖神经递质释放,肌肉会收缩,A项现象符合。 8.A 由题图可知,CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞时,钾通道关闭,K+外流受阻,胞内K+浓度升高,引发膜电位变化,A项错误。Ca2+内流促使神经递质释放,若阻断Ca2+内流,神经递质无法释放,传入神经无法兴奋,该通路对呼吸的调节作用被阻断,B项正确。CO2浓度升高(化学信号)刺激Ⅰ型细胞,引发膜电位变化、Ca2+内流等,最终使传入神经兴奋(电信号),实现了化学信号到电信号的转换,C项正确。CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,最终使呼吸加深加快,排出更多CO2,进而使CO2浓度降低,此过程存在负反馈调节,D项正确。 9.A 本题考查静息电位和动作电位的相关知识,主要考查学生的识记和理解能力。无论是静息状态或产生动作电位时,细胞内的K+浓度始终高于细胞外,A项错误;胞外K+浓度降低时,膜内外钾离子浓度差变大,K+外流增多,静息电位的绝对值会变大,且此时细胞更不容易兴奋,动作电位不易发生,B项正确;动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,Na+内流形成动作电位,随后通透性快速回落,C项正确;由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度(如细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高)是动作电位发生的必要条件,D项正确。 10.BC “神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋”,由于神经递质已由突触前膜释放,故该过程经历了“化学信号→电信号”的变化,A项错误。无论神经元处于静息状态还是动作电位时,其细胞膜内K+的浓度均高于膜外,B项正确。受到刺激后,细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,因此形成内正外负的动作电位,由此可知,骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关,C项正确。交感神经和副交感神经属于自主神经系统,自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,骨骼肌的收缩和舒张不受自主神经系统的调节,D项错误。 11.D 触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,使抑制性神经元兴奋,此时在抑制性神经元上可记录到动作电位,A项正确。通过离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均是协助扩散,B项正确。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,等同于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C项正确。由题图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D项错误。 12.C 静息电位主要由K+外流所致,A项正确。0期的去极化是动作电位的上升支,其产生依赖于Na+快速内流,B项正确。1期为动作电位的下降支,主要由K+外流所致,其外流方式为协助扩散,C项错误。2期的电位基本不变,此时K+依然外流,故Ca2+会内流才能保持电位平衡,D项正确。 13.D PGE2是细胞分泌的神经递质,EP4是神经上的受体,其合成都是在细胞内完成的,不是在内环境,A项不合理。PGE2与EP4结合后将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动,这通常会导致血管舒张,B项不合理。长时间航天飞行会导致航天员骨量下降,而不是通过增加PGE2的分泌来尝试维持骨量稳定,C项不合理。根据题意,交感神经活动的抑制有助于促进骨生成以维持骨量稳定,故抑制交感神经活动的药物可能有助于航天员在长时间航天飞行后恢复骨量,D项合理。 14.C 动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A项正确。静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,B项正确。细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C项错误。分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,受到刺激后更难发生兴奋,D项正确。 15.B 由题意可知,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋能传导至电极1,但无法传至电极2,只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,B项符合题意。 16.AB 离子跨膜运输受膜内外电位差的影响,静息电位状态时,膜外为正电位,因此K+的外流会受到膜内外电位差的阻止,A项正确。已知神经细胞膜外的氯离子浓度比膜内高,所以会造成Cl-内流,静息状态下突触后膜的氯离子通道开放后,膜内外电位差一定增大,B项正确。动作电位产生达到峰值时,膜内外电位差会抑制Na+的内流,C项错误。静息电位→动作电位→静息电位过程中,会出现2次膜内外电位差为0的情况,D项错误。 17. (1)辅助性T细胞 免疫防御 (2)由d到c 不属于 (3)舒张 ② 解析 本题结合花粉过敏引发的呼吸异常调控机制,考查免疫调节的过程、神经冲动的传导、反射的判断及药物作用机理的实验探究等知识。(1)树突状细胞是抗原呈递细胞(APC),它处理花粉抗原后,将其呈递给辅助性T细胞(Th细胞)。Th细胞被激活后,分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为浆细胞,产生IgE抗体,引发过敏反应。过敏反应是免疫系统对无害的“过敏原”产生的过度、异常的免疫应答,它本质上是免疫系统的防御功能过强导致的组织损伤。(2)从反射弧结构看,c点更靠近神经中枢(脊髓),d点更靠近效应器(气管平滑肌),所以兴奋在传出神经上是从c向d传导的。膜外局部电流方向是由未兴奋部位(正电位)流向兴奋部位(负电位)。因此,当c点兴奋时,d点未兴奋,膜外电流由d流向c;当兴奋传到d点时,c点恢复静息,电流方向仍是d到c。阻断b点后,花粉刺激引起喘息,该过程兴奋传递没有经过脊髓(神经中枢),即没有经过完整的反射弧,因此不属于反射。(3)机理①是药物甲仅能阻断神经递质Y和受体M结合,只有神经递质Y存在时药物甲才会发挥作用;没有神经递质Y的情况下,药物甲对平滑肌无任何影响。机理②是药物甲需要结合受体M才能引起平滑肌舒张,无论有没有神经递质Y,只要药物甲能结合受体M就能让平滑肌舒张。实验用的是离体气管平滑肌,在生理盐水中脱离了神经支配,没有神经递质Y的作用,平滑肌处于初始状态。研究人员通过A组和B组直接证明了药物甲的作用机理。若药物甲作用机理为①,则A组加入药物甲后平滑肌保持初始状态,B组加入足量受体M阻断剂,平滑肌处于初始状态,再加入药物甲,平滑肌状态不变,两组实验的结果无法直接证明药物甲阻断神经递质Y与受体M结合。若药物甲作用机理为②,则A组加入药物甲后平滑肌舒张,B组加入足量受体M阻断剂后,神经递质Y和药物甲都无法再结合受体M,因此平滑肌仍处于初始状态,后续再加药物甲也不会改变状态,两组实验的结果能证明药物甲通过受体M引起平滑肌舒张。综上所述,药物甲的作用机理为②。 如何探究药物作用于受体的机理 验证药物作用于受体的具体机制时,核心为设置两组对照实验:一是直接向离体组织加药,观察是否能独立引发生理效应,判断药物是否具备激动或拮抗活性;二是预先用受体阻断剂封闭受体后再加药,观察效应是否消失,判断药物作用是否依赖该受体。若直接加药有效、封闭受体后加药无效,说明药物通过对应受体发挥生理效应;若直接加药无效应,但可拮抗受体激动剂的作用,说明药物为单纯的受体阻断剂。 18. (1)对正常小鼠心肌M细胞数量无显著影响;可使心衰模型小鼠升高的心肌M细胞数量降低,并恢复至正常水平 (2)①促进 ②抑制TNF-α对X基因表达的促进作用,减轻炎症反应 ③向M细胞中加入TNF-α和ACh,同时抑制N蛋白的表达(或敲除N基因) X基因相对表达量与组2基本一致,显著高于组3 (3)该药物与M细胞膜上的AChR结合,促进M细胞中N蛋白表达,进而抑制TNF-α对X基因表达的促进作用,减少心肌处M细胞的聚集,减轻炎症反应对心肌细胞的损伤,提升心脏射血能力,从而缓解心衰 解析 本题结合心衰的神经-免疫调控实验情境,考查神经调节、炎症反应与基因表达调控的相关知识,侧重考查科学思维与科学探究等学科素养。(1)分析题表数据可知,正常小鼠刺激迷走神经前后心肌M细胞数相对值均为8,说明刺激迷走神经对正常小鼠的心肌M细胞数量无显著影响;心衰模型小鼠不刺激时M细胞数为15,刺激后降至8,与正常水平一致,说明刺激迷走神经可使心衰模型小鼠升高的心肌M细胞数量下降并恢复至正常水平。(2)①对比组1与组2,添加TNF-α后X基因相对表达量显著升高,说明TNF-α可促进X基因的表达。②对比组2与组3,同时添加TNF-α和ACh后X基因表达量大幅下降,说明ACh能抑制TNF-α对X基因表达的促进作用,进而减轻炎症反应。③要验证ACh通过N蛋白发挥调控作用,需在加入TNF-α与ACh的基础上抑制N蛋白的表达,若N蛋白是ACh作用的必需环节,则ACh的抑制效应会消失,预期X基因相对表达量与组2相近、显著高于组3。(3)结合题干信息推导药物作用机制:药物与AChR结合后可模拟ACh的作用,促进M细胞中N蛋白表达,抑制TNF-α介导的X基因上调,减少心肌处M细胞的聚集与炎症反应,缓解炎症对心肌的损伤,改善心脏射血能力,最终缓解心衰。 验证信号通路的中间介导分子时,可采用“通路激活+中间分子阻断”的实验逻辑:先确认上游信号对下游效应的调控作用,再在上游信号激活的体系中特异性阻断中间分子,若下游效应随之消失,即可证明该分子是上游信号发挥作用的必需介导环节。 19. (1)非条件 分级 (2)抗体 A因子激活Ca2+通道T,使Ca2+内流,进而激活Na+通道,Na+大量内流使感受器细胞膜产生动作电位,引发兴奋 (3)等量浓氨水处理 等量镇咳药C+浓氨水处理 等量镇咳药D+浓氨水处理(三空顺序可调整,合理即可) (4)镇咳药会抑制咳嗽反射,使黏稠痰液无法通过咳嗽排出,滞留于呼吸道内,可能加重呼吸道阻塞,还易继发肺部感染,严重时可引发窒息 解析 本题结合咳嗽的神经调控、过敏机制与镇咳药实验设计,考查反射类型、神经系统分级调节、过敏反应机制及实验设计原则等知识,以及科学思维、科学探究等学科素养。(1)感受器兴奋直接传导至脑干咳嗽中枢引发的咳嗽是先天具备的防御性反射,无需大脑皮层参与,属于非条件反射。大脑皮层作为高级中枢通过脑干调控咳嗽反射,体现了神经系统的分级调节,即高级中枢对低级中枢的调控作用。(2)花粉过敏属于Ⅰ型超敏反应,再次接触相同过敏原时,花粉会与吸附在肥大细胞表面的相应抗体结合,触发肥大细胞释放组胺等物质。由题图可知,A因子可激活Ca2+通道T,使Ca2+内流进入细胞,Ca2+进一步激活Na+通道,Na+大量内流使感受器细胞膜由静息电位转为动作电位,产生兴奋,最终引发咳嗽。(3)实验需设置空白对照、模型对照与给药组,遵循单一变量与对照原则:①生理盐水处理为空白对照;②等量浓氨水处理为模型组,用于建立咳嗽模型;③④分别为等量镇咳药C、D联合浓氨水处理,用于对比两种药物的镇咳效果。(4)咳嗽是排出呼吸道痰液的重要防御机制,镇咳药会抑制咳嗽反射,当患者痰液黏稠不易咳出时,痰液会淤积在呼吸道内,不仅会加重呼吸道阻塞、影响通气,还会成为病原体滋生的温床,加重感染,严重时可引发窒息,因此痰多者需谨慎使用镇咳药。 20. (1)大脑皮层 随意 非条件(糖水) (2)增加 乙酰胆碱释放量增加,与多巴胺神经元上的受体结合后促进Na+内流,使多巴胺神经元兴奋性升高,多巴胺释放量增加 (3)可维持溶液pH相对稳定 DHβE组多巴胺释放峰值 一般低于PBS组,且任务难度越高两组差异越显著 主动踩杠杆的次数减少(完成高难度任务的意愿下降) 解析 本题结合小鼠踩杠杆获奖励的行为实验、神经元作用示意图及多巴胺释放实验结果,考查神经调节的高级中枢、条件反射、神经递质作用及实验结果分析等相关知识,以及科学思维、科学探究等学科素养。(1)躯体的随意运动受大脑皮层的运动区调控,踩杠杆是经训练建立的主动行为,属于随意运动;条件反射建立后需要非条件刺激持续强化才能维持,本题中糖水作为奖励属于非条件刺激。(2)由图(a)可知,N区释放的乙酰胆碱可与多巴胺神经元上的受体结合,促进Na+内流使多巴胺神经元兴奋;任务难度提升时乙酰胆碱释放量增加,多巴胺神经元兴奋性增强,因此多巴胺释放量增加。(3)PBS含磷酸盐缓冲体系,与生理盐水相比可稳定维持溶液pH,避免pH波动损伤神经细胞、干扰实验结果。由图(b)可知,相同任务难度下DHβE组多巴胺释放峰值一般低于PBS组,且难度越高两组差值越大。DHβE阻断乙酰胆碱受体后,高难度任务下多巴胺释放不足,小鼠行为动机减弱,因此主动踩杠杆的次数会减少。 21. (1)不是 电信号→化学信号→电信号 正反馈 (2)检验疼痛模型造模是否成功 检验电针治疗的镇痛效果 C组P2X相对表达水平低于B组,且接近于A组(P2X相对表达水平恢复到了正常水平),C组疼痛阈值虽低于A组,但明显高于B组(疼痛阈值有一定的恢复) (3)抑制痛觉感受器产生兴奋 阻断痛觉信号在传入神经上的传导 麻醉性镇痛疗法 解析 (1)反射需要经过完整的反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器),痛觉在大脑躯体感觉皮层产生,该过程无传出神经和效应器参与,不属于反射。兴奋传至下一级神经元时,在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转换,即先由电信号引发突触前膜释放神经递质(化学信号),神经递质作用于突触后膜再转换为电信号。该信号可加强感受器活动,造成持续疼痛,是正反馈调节(系统作用结果反过来加强该系统工作)。 (2)本题中A组作为正常对照组,B组作为疼痛模型对照组,C组是治疗实验组。从P2X相对表达水平和疼痛阈值两个测定指标分析,A组既要给疼痛模型提供参照(说明B组造模是否成功),又要给治疗效果提供参照(C组是否恢复正常或恢复程度)。因此试题要求具体的目的应该是检验疼痛模型造模是否成功;检验电针治疗的镇痛效果。 欲得出电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用这一结论,首先需要有证据支持电针治疗能发挥一定的镇痛作用。该依据为C组疼痛阈值虽低于A组,但明显高于B组,这说明疼痛阈值有一定的恢复。由于题干指出疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,可说明经过电针治疗后,大鼠的痛觉敏感性下降,即电针治疗发挥了一定的镇痛效果。其次还要有证据支持该镇痛效果可能是通过抑制P2X的表达实现的。该证据为伴随C组疼痛阈值的恢复,C组P2X相对表达水平低于B组,且接近于A组,P2X相对表达水平恢复到了正常水平,即P2X的恢复和疼痛阈值的恢复伴随发生变化。另因为,题干指出P2X在痛觉信号传入中发挥重要作用,综合这些信息,可说明两者之间可能存在因果关系。值得注意的是,在生理学研究中,两个变量相关,并不意味着二者之间必然存在因果关系,还需要正向和反向的实验验证。试题设问也只是为这种可能的机制寻找必要的实验证据。 (3)从痛觉传入通路(感受器→传入神经→神经中枢)分析,药物可通过抑制痛觉感受器产生兴奋(阻止致痛物质作用或抑制感受器电位变化)、阻断痛觉信号在传入神经上的传导(如抑制离子通道)、抑制突触信息传递(如抑制神经递质的释放、扩散和与突触后膜上受体的结合)等来镇痛。麻醉性镇痛药长期或超量使用易成瘾,若选择麻醉性镇痛治疗反复发作的中轻度颈肩痛,可能因反复使用成瘾,故不宜选择麻醉性镇痛疗法。 22. (1)脑干 交感神经 (2)电 二者之间形成突触,神经递质只能由突触前膜释放,作用于心肌细胞膜受体 (3)中枢 向大鼠A尾部静脉注射药物X,测量注射前后大鼠A的心率 解析 (1)心血管活动的基本神经中枢位于脑干。血压升高引发心率减慢、血管舒张的调节中,交感神经活动减弱(交感神经兴奋通常使心率加快、血管收缩)。 (2)兴奋在传入神经上以电信号的形式传导。兴奋在突触处(传出神经末梢与心肌细胞间 )单向传递,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。 (3)大鼠A的头部血管与大鼠B的相应血管连接,向大鼠B尾部静脉注射药物X(增加血CO2浓度 ),大鼠A心率升高,大鼠B血液仅流向大鼠A的头部,说明大鼠A头部的中枢化学感受器参与了对心率的调节。 探究外周化学感受器是否参与,大鼠A的头部血液只与大鼠B循环,故可向大鼠A尾部静脉注射药物X,测量注射药物X后大鼠A的心率。 23. (1)听觉神经元 由负电位变为正电位 K+外流 单向 (2)频率为300节拍/分钟的声波 与对照组相比,只有频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠甜水偏好程度,而大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度呈正相关 (3)右 其海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平 解析 本题考查神经冲动的产生和传导以及实验设计与数据分析。 (1)大鼠耳内的听觉神经元能够接受声音刺激并产生兴奋。静息电位是外正内负,兴奋时是外负内正,兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是由负电位变为正电位,这主要是由K+外流导致的。由于突触结构的存在,兴奋在听觉反射弧中的传递方向是单向的。(2)根据题目说明,大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度呈正相关,根据图(a)中实验结果可知,与对照组相比,频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠的甜水偏好程度,而频率为350或400节拍/分钟的声波降低了大鼠的甜水偏好程度,即频率为300节拍/分钟的声波能对大鼠情绪有正面影响。(3)分析图(b)(c),频率为300节拍/分钟的声波处理时,与左侧海马区相比,右侧海马区的多巴胺浓度相对较高,多巴胺受体相对表达量左侧海马区和右侧海马区基本相同,所以推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过右侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,是因为大鼠海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平。 兴奋在两个神经元之间的传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。 24. (1)外负内正 受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使膜内表现为正电位,膜外表现为负电位 (2)突触小泡 神经递质 特异性受体 (3)某些腺细胞 (4)电刺激皮肤,兴奋沿粗纤维传导,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传导痛觉信号 在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激 解析 本题考查神经冲动的产生和传导及相关应用。 (1)在静息状态下,细胞膜两侧的电位表现为外正内负;当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为外负内正的兴奋状态。(2)当电信号传导到轴突末梢时,突触小体内的突触小泡受到刺激就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放神经递质进入突触间隙,神经递质经扩散与突触后膜上的特异性受体结合,从而引起下一个神经元兴奋。(3)能产生动作电位的可兴奋细胞除了神经细胞、肌肉细胞,还有某些腺细胞等。神经元与肌肉细胞或某些腺体中的细胞之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。(4)TENS镇痛的原理是电刺激皮肤,兴奋沿粗纤维传导,粗纤维传导的信号关闭“闸门”,阻断细纤维向大脑传导痛觉信号。若动物手术中运用TENS镇痛,具体措施是在动物皮肤相关部位施加适宜强度的电刺激。 25. (1)交感神经和副交感神经 相反 (2)静息时细胞膜对K+的通透性较大,K+大量外流 Na+ 失活 (3)①取活蛙,破坏其脑和脊髓后暴露心脏,用任氏液持续灌流以维持蛙心体外节律性搏动;②将蛙心与记录装置连接,记录正常搏动曲线,确定心室收缩的起始时间;③在一次心室收缩开始后,每隔一定时间给予一次阈上刺激,观察是否引发额外收缩;④重复实验3~5次,统计从心室收缩起始到第一次引发额外收缩的最短时间,即为bc段持续时长 解析 本题主要考查神经调节的内容,考查学生的信息获取、语言表达和实验探究能力。 (1)交感神经兴奋时,会使心率加快、心肌收缩力增强;副交感神经(如迷走神经)兴奋时,会使心率减慢、心肌收缩力减弱。二者对心脏的调节作用相反,共同维持心率的稳定。(2)a点为静息电位,此时细胞膜对K+的通透性远大于其他离子,K+顺浓度梯度从膜内流向膜外,导致膜内正电荷流失,最终膜内电位低于膜外,表现为负电位。受到足够强度刺激后,细胞膜上的Na+通道迅速激活开放,Na+顺浓度梯度大量内流,使膜内电位快速由负变正,因此,引起ab段电位变化的离子主要是Na+。在bc段Na+通道已进入失活状态(无法被刺激再次激活),即使给予更强的刺激,也无法引发新的Na+内流和动作电位,因此不会发生新的收缩和舒张。(3)bc段是心室肌细胞的绝对不应期,此阶段细胞对任何强度的刺激均无反应;度过绝对不应期后,细胞可对刺激产生反应(引发额外收缩)。通过在心脏搏动的不同时刻给予阈上刺激(能引发正常动作电位的最小刺激强度),记录“从心室收缩开始到第一次能引发额外收缩的时间”,即为bc段的持续时长。实验思路:①制备蛙心标本。取活蛙,破坏脑和脊髓后暴露心脏,剪开心包,用任氏液(维持蛙心活性的生理溶液)持续灌流蛙心,确保心脏在体外保持节律性搏动;②记录基础搏动。将蛙心与张力换能器(或记录装置)连接,记录蛙心正常的搏动曲线(明确心室收缩、舒张的时间节点,如以收缩起始点为计时零点);③给予梯度时间刺激。在一次心室收缩(对应bc段起点)开始后,每隔一定时间给予一次阈上刺激(强度固定,需提前确定能引发额外收缩的最小刺激强度),观察每次刺激是否能在搏动曲线上引发额外收缩峰;④确定绝对不应期时长。重复上述实验3~5次,统计“从心室收缩起始到第一次出现额外收缩峰的最短时间”,该时间即为bc段(绝对不应期)的持续时长。 26. (1)局部电流(电信号或神经冲动) 减少 (2)动作电位幅度不变,细胞内Ca2+浓度增幅变大 外正内负 抑制 (3)三 给予细胞1适宜刺激,细胞2检测不到相应的膜电位变化,但细胞2、3内有Ca2+浓度变化(增高);给予细胞2适宜刺激,细胞1检测不到相应的膜电位变化,但细胞1、3内有Ca2+浓度变化(增高) 解析 本题主要考查神经调节及实验设计,主要考查学生理解能力和实验探究能力。 (1)兴奋在神经元上以局部电流(电信号或神经冲动)的形式沿细胞膜传导;由题可知,Ca2+内流触发突触小泡释放神经递质,即Ca2+是递质释放的关键信号,去除细胞外Ca2+后,突触小泡无法与突触前膜融合释放神经递质,因此释放量减少。 (2)据图1分析,随着刺激强度的增大,膜电位都是50 mV左右,说明动作电位幅度不变,而细胞内Ca2+浓度不断升高;动作电位产生与Na+内流有关,在体外培养条件下,用Na+通道阻断剂TTX处理该细胞,则Na+内流减少,导致动作电位产生受阻,使该细胞膜两侧的电位维持外正内负的静息状态;静息电位的产生与K+外流有关,若降低培养液中的K+浓度,会加大细胞内外的K+浓度差,从而导致静息电位绝对值增加,细胞不易兴奋,从而抑制肿瘤细胞增殖。 (3)研究证实这种肿瘤细胞间无突触结构,通过体液调节方式实现信息交流,应选择组别三,通过细胞接触判断无突触结构,细胞无接触判断有体液调节。实验思路与结果:给予细胞1适宜刺激,细胞2检测不到相应的膜电位变化,但细胞2、3内有Ca2+浓度变化(增高),给予细胞2适宜刺激,细胞1检测不到相应的膜电位变化,但细胞1、3内有Ca2+浓度变化(增高)。 27. (1)HU(或神经系统钝化模型) (2)甲(或丙) 丙(或甲) (3)①A ②HU(或神经系统钝化模型) 钠 兴奋性下降(或静息电位绝对值增大) 解析 (1)依据实验目的和题干信息可知,CFS组应在HU(神经系统钝化模型)组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激。(2)依据图1和实验目的(研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制)可知,甲组或丙组可能为对照组。(3)①检测静息电位,一般规定膜外为生理0点位,所以纵坐标数值为0的点应为A。②检测动作电位峰值,组间无差异,动作电位与钠离子内流有关,依据图2可知,HU组的静息电位最大,而各组的动作电位峰值不变,所以在受到刺激时,要想产生相同的动作电位峰值,HU组的钠离子内流入神经元的数量最多。由图2可知,HU组的静息电位最大,CFS组的静息电位低于HU组,说明在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降(静息电位绝对值增大);由图1可知,HU组(乙组)的认知功能最低,CFS组(甲组或丙组)的认知功能高于乙组,说明在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。 28. (1)脑干 分级 (2)钠 外负内正 协助扩散 (3)副交感 突触 (4)小于 副交感神经作用强度大于交感神经 解析 (1)调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过脑干对心脏起调节作用,体现了神经系统的分级调节。(2)神经细胞受到刺激产生兴奋是钠离子内流引起的,兴奋状态时膜两侧电位为外负内正。产生动作电位时,Na+和Ca2+的转运方式均为协助扩散。(3)交感神经使心跳加快,副交感神经使心跳减慢。受体阻断剂A起作用后心率增大,说明其阻断了副交感神经。兴奋由传出神经传递给P细胞,需要经过突触。(4)由题图可知,受试者在安静状态下的心率为65次/分,固有心率为100次/分,即安静状态下的心率小于固有心率。若受试者心率为90次/分,则比固有心率小,说明此时副交感神经的作用大于交感神经。 29. (1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管 (2)神经冲动(电信号) 突触 (3)减弱 (4) 支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢 解析 (1)根据题图可写出减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。(2)题述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以神经冲动(电信号)的形式传导,在神经元之间通过突触传递。(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质),可随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢,故心脏B的收缩曲线如下所示: 。 30. (1)Na+ 胞吐 (2)①AChR ②A A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,从而无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装 ③将患病动物随机分为甲、乙两组,甲组动物定期肌肉注射过量蛋白A,乙组动物注射等量生理盐水,一段时间后,甲组肌无力症状有所缓解,乙组无变化 解析 (1)动作电位产生的离子基础是Na+内流,兴奋以电信号的形式传至神经末梢后,突触前膜Na+内流产生兴奋,随后Ca2+内流使神经递质ACh以胞吐的形式释放至突触间隙,与突触后膜上的AChR结合,使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。(2)自身免疫病是自身产生的抗体攻击正常的组织结构,造成损伤导致功能异常。AChR抗体阳性患者是抗体攻击AChR所致,AChR抗体阴性患者体内不存在攻击AChR的抗体,可能是其体内没有AChR,也可能是AChR不能在突触后膜成簇组装,不能形成成熟的神经肌肉接头等。①若患者AChR基因突变,不能合成AChR,也就不能在突触后膜成簇组装,从而使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。②若患者AChR基因未突变,即能合成AChR,但又不能形成成熟的神经肌肉接头,很可能是存在A抗体,造成A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,从而无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装。③若通过动物实验进行验证,即患病动物蛋白A的抗体与蛋白A结合,阻断了信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装。则不能重复②中的实验,应注射过量的蛋白A以中和相应抗体,促进AChR在突触后膜成簇组装。 考点47 神经系统的分级调节和人脑的高级功能 1.BCD 本题考查神经系统的分级调节与脑机接口原理等知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。装置1采集的是大脑皮层神经元的电信号,动作电位的产生与静息电位的维持依赖Na+、K+的跨膜运输,因此装置1收到的信号与二者的跨膜运输直接相关,A项正确。装置2仅负责对大脑传来的信号进行解码并生成指令,本身不具备意识与自主运动意图,无法像大脑皮层一样产生随意运动的指令,不具有随意支配下肢运动的能力,B项错误。支配下肢骨骼肌收缩的是躯体运动神经,不属于支配内脏、腺体的自主神经;且神经纤维上传导电信号,突触前膜释放的是神经递质,并非释放电信号,C项错误。该套件仅替代了受损脊髓的信号传导功能,大脑皮层依然通过脊髓运动中枢、传出神经间接支配下肢肌肉,并非直接支配肌肉,D项错误。 2.D 本题以膝跳反射及示意图为情境,从基础性的维度考查反射弧的结构与功能、神经系统的分级调节,主要考查理解能力与科学思维。根据传入神经元上有神经节以及突触结构,可判断出图示中的①为感受器、②与③为效应器、④为传入神经、⑤与⑥为传出神经、⑦为中间神经元。发生膝跳反射时,其直接反射弧为①(感受器)→④(传入神经)→⑥(传出神经)→②(效应器,支配股四头肌),效应为股四头肌收缩,使小腿抬起,A项正确。发生膝跳反射时,为协调运动,屈肌需舒张,此时的反射弧为①→④→⑦(中间神经元)→⑤(传出神经)→③(效应器,支配屈肌),效应为屈肌舒张,保证小腿顺利抬起,B项正确。反射的发生依赖完整的反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器),截瘫患者若膝跳反射消失,可能是反射弧中任一环节中断导致的,C项正确。膝跳反射的神经中枢在脊髓上,正常时高位中枢对脊髓反射有抑制作用(调控低级中枢)。截瘫患者的高位中枢受损,失去对脊髓的抑制,膝跳反射因抑制解除而亢进,D项错误。 3.A 记忆是脑的高级功能,而交感神经活动增加可使心跳加快,支气管扩张,但不直接涉及记忆功能改善,A项符合题意。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,B、C、D三项不符合题意。 4.A 损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能讲话,但能发出声音,A项错误。下丘脑与生物节律的控制有关,故损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B项正确。缩手反射属于非条件反射,神经中枢在脊髓,故损伤导致上肢不能运动时,缩手反射仍可发生,C项正确。排尿中枢在脊髓,但受大脑皮层的控制,故损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D项正确。 人类大脑皮层的言语区 言语区 联想 受损特征 运动性言语区(S区) Sport 病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能讲话 听觉性言语区(H区) Hear 病人能讲话、书写,能看懂文字,但听不懂别人的谈话 视觉性言语区(V区) Visual 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读 书写性言语区(W区) Write 病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写能力 5.A 剧痛、恐惧时,肾上腺素分泌增加,交感神经活动加强,人表现为警觉性提高,反应灵敏,心跳加速,情绪激动,A项错误,D项正确。学习和记忆与新突触的建立有关,因此边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系,B项正确。突触后膜上受体数量减少,使部分神经递质不能与受体结合,无法发挥作用,C项正确。 6. (1)内分泌 (2)主动运输 (3)T4从滤泡腔中释放到血液中 (4)当血液中T4水平恢复正常后,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,使甲状腺的摄碘率逐渐下降,不会居高不下。 (5)滤泡上皮细胞 解析 (1)甲状腺的主要功能是合成并分泌甲状腺激素,是内分泌腺体,属于内分泌系统。 (2)物质跨膜运输中的主动运输需要转运蛋白协助,消耗能 量,由低浓度一侧向高浓度一侧运输。根据题干信息“在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下,细胞依然能摄取碘”可知,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的过程中,运输方向是由低浓度一侧到高浓度一侧,吸收方式属于主动运输。 (3)甲状腺滤泡上皮细胞受损后,细胞膜的通透性增强,T4由滤泡腔向血液中释放量增多,导致血液中T4水平升高。 (4)甲状腺激素分泌存在“下丘脑—垂体—甲状腺轴”的分级调节和负反馈调节的调节机制。 当血液中T4水平恢复正常后,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,甲状腺激素的合成和分泌会逐渐减少至正常水平,甲状腺滤泡细胞摄碘量会下降。 (5)亚急性甲状腺炎的病因是甲状腺滤泡上皮细胞受损导致释放到血液中的T4量增多,当T4水平恢复正常时,说明甲状腺滤泡上皮细胞结构恢复正常。 7. (1)嗅觉神经通路 奖赏神经通路 嗅细胞M (2)较长时间停留在有C的一侧 (3)记忆 在24 h内,用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞 解析 本题考查神经调节和脑的高级功能,主要考查学生的理解能力。 (1)由题意和题表信息可知,嗅细胞是一种化学感受器。Ⅳ组实现小鼠的嗅细胞M和LDT脑区细胞被特殊光源激活,处理24 h后放入观测盒中,该组小鼠较长时间停留在有A的一侧,说明当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是嗅觉神经通路和奖赏神经通路。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是嗅细胞。 (2)用特殊光源激活可识别A中气味分子的嗅细胞M时,LHb脑区细胞也被激活,惩罚神经通路兴奋,可使小鼠痛苦,对比Ⅰ组(足部反复电击和激活嗅细胞M)的观测结果,可推测:同时激活Ⅵ组实验小鼠的嗅细胞M和LHb脑区细胞,小鼠会较长时间停留在有C的一侧。 (3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,这是由小鼠脑内产生和储存的记忆不同引起的。小鼠嗅细胞X识别C中的气味分子,激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快,若要实现实验小鼠偏爱物品C,可对小鼠用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞。 学科网(北京)股份有限公司 $

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