【精品解析】2021年高考生物全国真题分类汇编专题11 人和动物生命活动的调节

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名称 【精品解析】2021年高考生物全国真题分类汇编专题11 人和动物生命活动的调节
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2021-11-10 17:20:28

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2021年高考生物全国真题分类汇编专题11 人和动物生命活动的调节
一、单选题
1.(2021·湖北)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是(  )
A.当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B.当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
2.(2021·湖北)反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中,不属于反馈调节的是(  )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭
B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C.下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH,TSH的增加抑制TRH的释放
D.动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
3.(2021·山东)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是(  )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
4.(2021·天津)突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是(  )
A.① B.② C.③ D.④
5.(2021·浙江)下列关于人体性激素的叙述,错误的是 (  )
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
6.(2021·浙江)下列关于神经元的叙述,正确的是(  )
A.每个神经元都有一个轴突和多个树突
B.每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘
C.同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同
D.运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器
7.(2021·湖南)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(  )
A.TEA处理后,只有内向电流存在
B.外向电流由Na+通道所介导
C.TTX处理后,外向电流消失
D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
8.(2021·河北)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
9.(2021·全国甲)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
10.(2021·全国乙卷)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是(  )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
11.(2021·浙江)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为(  )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
二、多选题
12.(2021·辽宁)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述错误的是(  )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
C.N处突触前膜释放抑制性神经递质
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
三、实验探究题
13.(2021·山东)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为   。
(2)研究发现,NE 主要通过过程②影响 MesC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于 Mesc 效果不同的原因可能是   、   、   。(答出 3 种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:   。
实验现象:   。
14.(2021·浙江)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-胖肠肌标本,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5min 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   。
15.(2021·湖南)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有   (填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应   (填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是   。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
组别 A B C D E
培养液中添加物质 无 GH IGF-1 正常小鼠去垂体后的血清 ?
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是   组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是   。
四、综合题
16.(2021·湖北)神经元是神经系统结构、功能与发育的基本单元。经环路(开环或闭环)由多个神经元组成,是感受刺激、传递神经信号、对神经信号进行分析与整合的功能单位。动物的生理功能与行为调控主要取决于神经环路而非单个的神经元。
秀丽短杆线虫在不同食物供给条件下吞咽运动调节的一个神经环路作用机制如图所示。图中A是食物感觉神经元,B、D是中间神经元,C是运动神经元。由A、B和C神经元组成的神经环路中,A的活动对吞咽运动的调节作用是减弱C对吞咽运动的抑制,该信号处理方式为去抑制。由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,神经信号处理方式为去兴奋。
回答下列问题:
(1)在食物缺乏条件下,秀丽短杆线虫吞咽运动   (填“增强”“减弱”或“不变”);在食物充足条件下,吞咽运动   (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋,其机制是   。
(3)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,去兴奋对A神经元调节的作用是   。
(4)根据该神经环路的活动规律,   (填“能”或“不能”)推断B神经元在这两种条件下都有活动,在食物缺乏条件下的活动增强。
17.(2021·辽宁)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以   的形式传导,进而引起下丘脑的   兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是   。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会   下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有   。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而   ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而   TRH对垂体细胞的作用。
18.(2021·广东)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为伸肘时动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:
(1)图中反射弧的效应器是   及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为   。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是   ,使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞   ,降低血糖浓度。
(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估   (填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
19.(2021·全国乙卷)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
内分泌腺或内分泌细胞 激素 激素运输 靶器官或靶细胞 靶器官或靶细胞的响应
肾上腺 肾上腺素 (3)通过    运输 (4)     心率加快
胰岛B细胞 (1)     肝细胞 促进肝糖原的合成
垂体 (2)    甲状腺 (5)    
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】 由题意可知,正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关,当K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、静息电位是由于钾离子外流导致的,钾离子外流失顺浓度梯度的协助扩散,细胞外钾离子浓度越大形成静息电位绝对值越小。
2.【答案】A
【知识点】ATP的相关综合;其他植物激素的种类和作用;生态系统的稳定性;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、干旱环境中,植物为了适应环境会通过关闭叶片,并且体内脱落酸含量增加促进叶片脱落来减少水分散失,属于对环境的适应而不是反馈调节,A正确;
B、湖泊中的肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙,导致以数量减少,乙数量减少导致甲的食物减少,又会反过来导致甲的数量减少,两种鱼的种群数量动态变化属于反馈调节,B错误;
C、下丘脑分泌TRH,TRH作用到垂体,促进垂体分泌TSH,TSH作用到甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,但是甲状腺激素过多会负反馈抑制TRH和TSH的分泌量。属于反馈调节,C错误;
D、动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,ATP的积累反过来减缓细胞有有呼吸的速率,属于负反馈调节,D错误。
故答案为:A。
【分析】在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
3.【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、膝跳反射和缩手反射都是非条件反射,膝跳反射有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;
B、谷氨酰胶增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,使患者昏迷(高级神经系统),膝跳反射增强(低级神经系统),高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进促进水分的重吸收,使血量增加,降低血浆渗透压,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、蛋白质的氨基酸代谢产生的氨进入脑组织代谢生成谷氨酰胺,故应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧的结构:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,刺激下丘脑内分泌细胞分泌抗利尿激素增加,有垂体后叶释放后作用于肾小管和肾集合管,促进水分的重吸收,使血量增加,血浆渗透压降低。
3、神经系统的分布和功能各不相同,但彼此之间又相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,这样相应器官、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
4.【答案】D
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】神经递质由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,是突触后膜产生兴奋或抑制,作用完后就被降解或回收,由此可知在突触后膜的神经细胞中不会检测到神经递质,即④位置,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱,单胺类物质。
5.【答案】A
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A.雌激素可促进女性脂肪堆积在大腿和臀部,A说法错误;
B.睾酮属于雄性激素的一种,促进并维持男性第二性征,B说法正确;
C.雌激素可以促进并维持女性的正常排卵周期,C说法正确;
D.睾酮是作为男性体内的一种重要的激素,会影响多种代谢,D说法正确。
故答案为:A。
【分析】 睾酮是由男性的睾丸或女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮,它具有维持肌肉强度及质量、维持骨质密度及强度、提神及提升体能等作用。睾酮还可能影响许多身体系统和功能,包括:血生成,体内钙平衡,骨矿化作用,脂代谢,糖代谢和前列腺增长等。
6.【答案】D
【知识点】神经元各部分的结构和功能
【解析】【解答】A. 多数神经元都有一个轴突和多个树突,双极神经元含有一个树突和一个轴突,A说法错误;
B.髓鞘是包裹在轴突外周的结构,B说法错误;
C.轴突有髓鞘包围,而树突没有,故同一个神经元所有部位的表面膜特性不相同 ,C说法错误;
D.运动神经元连接效应器,故其产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器 ,D说法正确。
故答案为:D。
【分析】常见神经元图示:
7.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、通过对比图a和图c可知,TEA处理后,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A符合题意;
B、TEA阻断钾通道,从而阻断了外向电流,说明外向电流与钾通道有关,B不符合题意;
C、通过对比图a和图b可知,TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,内向电流消失,C不符合题意;
D、据分析可知,内向电流与钠通道有关,神经细胞内,K+浓度高,Na+浓度低,内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度依然低于膜外,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.静息电位(外正内负),钾离子通道开放,K+外流;
2.动作电位(外负内正),钠离子通道开放,Na+内流;
8.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】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,A说法正确;
B.细胞通过主动运输维持K+浓度细胞内高于细胞外,K+外流是静息电位形成的原因,B说法正确;
C.内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,静息膜电位差减小,C说法错误;
D.谷氨酸和一氧化氮都属于等神经递质,可参与神经细胞的信息传递,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】 1、语言功能是人脑特有的高级功能:
W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)
S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)
H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)
V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
2、神经递质的分子质量一般较小,包括乙酰胆碱、多巴胺、一些氨基酸、激素和气体等,由突触前膜所在的细胞合成,储存在突触小泡之中,经过突触前膜的胞吐作用释放,经过突触间隙,与突触后膜上受体特异性结合,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
9.【答案】B
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、当细胞外液渗透压改变时,下丘脑的渗透压感受器可以感受到,产生兴奋,进行调节,A正确;
B、下丘脑可以合成抗利尿激素,并由垂体分泌,下丘脑也可以分泌一些促激素释放激素,B错误;
C、当机体的渗透压发生改变,下丘脑进行水盐平衡调节,维持水盐的平衡,C正确;
D、下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,使产热量等于散热量,维持体温相对恒定,D正确。
故答案选:B。
【分析】 下丘脑的主要功能有:
序号 功能 举例
1 内分泌腺 分泌促激素作用于垂体
2 效应器 释放抗利尿激素,调节水盐平衡
3 感受器 感受血糖浓度变化、渗透压变化
4 神经中枢 调节血糖浓度、维持体温平衡
5 生物节律 生物钟
10.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起钠离子内流,A错误;
B、突触前神经元兴奋可激发突触前膜释放乙酰胆碱,B正确;
C、乙酰胆碱属于神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,C正确;
D、乙酰胆碱由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的受体结合,引起突触后膜电位变化,
D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、产生动作电位时,钠离子内流,细胞内部正电荷增加,出现内正外负的电荷分布情况。
2、兴奋时,突触前膜可以释放兴奋型的神经递质,通过突触间隙,作用于突触后膜,和后膜受体进行特异性结合,引起下一个神经元兴奋。
11.【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】由分析可知:该有害刺激位于图示左侧的脚,则图示左侧表现腿屈曲,即与屈肌相连的甲突触表现为兴奋,则为“+”,伸肌表现为抑制,则乙为“-”;图示右侧表现为伸展,则与伸肌相连的丙表现为兴奋,即为“+”,屈肌表现为抑制,但图示丁为上一个神经元,只有丁兴奋才可释放抑制性神经递质,作用于与屈肌相连的神经元,使屈肌被抑制,故丁表现为“+”。综上所述,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为+、-、+、+。A正确,
故答案为:A。
【分析】提取题干信息可知:若一侧受到伤害,如踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展;且“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。图示对脚的有害刺激位于左侧,则应表现为左侧腿屈曲,右侧腿伸展,据此分析作答。
12.【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间的传递只能由突触前膜传递到突触后膜,兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;
B、无论是静息电位还是动作电位,膜外的Na+浓度始终高于膜内,B正确;
C、信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C错误;
D、神经递质作用于突触后膜,与相应受体结合后发挥作用被灭活或回收,不进入突触后膜内,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
13.【答案】(1)分级调节
(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用);两过程NE的浓度不同;两过程NE运输到MeSC的时间不同
(3)取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。;A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)分级调节是指激素调节的一种方式,像下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控就是分级调节。由图可知,下丘脑分泌激素作用于垂体,促进垂体分泌相应激素,作用于肾上腺皮质,促进分泌糖皮质激素,叫做分级调节。
故答案为:分级调节 。
(2)由图可知,过程②是通过神经调节途径直接产生NE作用与MeSC,过程①是先作用于肾上腺髓质产生分泌NE再作用于MeSC细胞,过程②的作用效果大于过程①的原因可能为:两过程NE的作用方式不同,过程②属于神经调节,而过程①属于体液调节,也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC的时间不同。
故答案为:两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) ; 两过程NE的浓度不同 ; 两过程NE运输到MeSC的时间不同 。
(3)由图可知,过度紧张和焦虑会导致黑色素细胞减少,引起头发变白和导致毛囊细胞数量减少,引起脱发。为了验证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,选择生理状况相同的黑色小鼠多只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。预期观察到的实验现象:A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白。由实验结果可知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑导致脱发和白化现象,切除肾上腺有助于抑制脱毛的现象,但对白化减少影响不大。
故答案为:取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化 ; A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白 。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、神经调节与体液调节的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号(神经冲动)、化学信号(递质) 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
14.【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:
  处理因素
  空白对照 任氏液 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
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)由实验1的柱状图可知,离体条件下,施用1%酒精后, 因变量没有任何变化。
故答案为: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的处理和实验检测结果,设计记录表格如下:
表 不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响:
  处理因素
  空白对照 任氏液 0.1%酒精 0.2%酒精 1%酒精
屈反射时长          
(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: NA1;C组: PT;D组: NA +PT;E组: 酒精+PT。
故答案为:任氏液;NA1;PT;NA +PT;酒精+PT。
(4) 由图中数据可知,酒精显著延长屈反射时长,导致司机反应迟钝。
故答案为:酒精显著延长屈反射时长,酒后驾车导致司机反应迟钝。
【分析】该题的自变量为:是否存在酒精、因变量为动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力。实验中应该遵循的原则:对照、单一变量原则、平行重复原则。
单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
对照原则:对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。
平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
15.【答案】(1)GH受体和IGF-1受体
(2)高于;IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH
(3)B、D;正常小鼠的血清
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】(1)据图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)均可作用于软骨细胞,可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF-1受体。
(2)据图可知,垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF-1,IGF-1过多时又会抑制垂体分泌生长激素,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH,所以IGF-1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。
(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,实验的自变量应为GH的有无以及IGF-1的有无。
①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,A组培养液中无添加物,不能促进软骨细胞生长,B组培养液中添加GH,因为所用软骨细胞无GH受体,不能促进软骨细胞生长。C组培养液中添加IGF-1,能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,则也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1,软骨细胞也不能生长。所以,与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。
②本实验的目的是验证生长素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-1,再结合D组可知,添加的物质是正常小鼠的血清,通过B、C、D、E组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF-1,软骨细胞才能生长,可验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。
故答案为:(1) GH受体和IGF-1受体 (2) 高于 ; IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH (3) B、D ; 正常小鼠的血清
【分析】解答本题的关键是理解调节过程图。根据图示可知垂体可以分泌生长激素,生长激素可以直接作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长,还可以作用于肝脏使肝脏产生胰岛素样生长因子1,胰岛素样生长因子1作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长。当胰岛素样生长因子1含量过高会抑制垂体分泌生长激素,进行反馈调节。
16.【答案】(1)减弱;增强
(2)A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降
(3)抑制
(4)能
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)由图可知,在食物缺乏条件下,A神经元的活动增强对B神经元的抑制作用减弱,B神经元对C神经元的兴奋作用加强,C神经元兴奋对吞咽运动的抑制作用加强,秀丽短杆线虫吞咽运动减少。在食物充足条件下,A神经元的活动减弱对B神经元的抑制作用增强、B神经元活动减弱对C神经元的兴奋作用也减弱,C的活动减弱对对吞咽运动的抑制作用减弱,吞咽运动增强。
故答案为: 减弱 ; 增强 。
(2)由题意可知, 由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,去兴奋实际上属于一种反馈调节,其机制是A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使C神经元兴奋性降低的同时也使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降,从而使吞咽运动向相反方向进行。
故答案为: A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降 。
(3)由题意可知, 由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,其机制是A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使C神经元兴奋性降低的同时也使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降,从而使吞咽运动向相反方向进行。
故答案为: 抑制 。
(4)由题意可知,由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,去兴奋实际上属于一种反馈调节。在食物缺乏条件下,A神经元的活动增强对B神经元的抑制作用减弱,B神经元对C神经元的兴奋作用加强,C神经元兴奋对吞咽运动的抑制作用加强,秀丽短杆线虫吞咽运动减少。在食物充足条件下,A神经元的活动减弱对B神经元的抑制作用增强、B神经元活动减弱对C神经元的兴奋作用也减弱,C的活动减弱对对吞咽运动的抑制作用减弱,吞咽运动增强,因此可以推断B神经元在这两种条件下都有活动,在食物缺乏条件下的活动增强。
故答案为: 能 。
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱、单胺类物质,根据作用结果可分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质。
3、由题意可知,在食物充足条件下,A神经元对B神经元抑制作用增强,B神经元活动减弱,B神经元使C、D兴奋作用弱,从而使C、D神经元活动增强,C神经元能使吞咽运动抑制作用弱,因此吞咽运动进行。在食物缺乏条件下,A神经元对B神经元抑制作用弱,B神经元活动增强,B神经元使C、D兴奋作用弱,从而使C、D神经元活动减弱,C神经元能使吞咽运动抑制作用弱,因此吞咽运动被抑制,吞咽运动减弱。
17.【答案】(1)神经冲动(电信号、局部电流);体温调节中枢;有机物中的化学能转化为热能
(2)抑制;TRH和TH的特异性受体
(3)降低TSH的合成;降低
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷环境中,兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导,引起下丘脑体温调节中枢兴奋。有机物氧化分解释放的能量转化为热能。
故答案为: 神经冲动(电信号、局部电流) ; 体温调节中枢 ; 有机物中的化学能转化为热能 。
(2)当血液中的TH浓度过高时会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定。垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,是因为垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体。
故答案为: 抑制 ; TRH和TH的特异性受体 。
(3)TH抑制垂体分泌TSH,一方面是由于TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少;另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用。
故答案为: 降低TSH的合成 ; 降低 。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
18.【答案】(1)伸肌、屈肌;外负内正
(2)释放抑制性神经递质,导致屈肌运动神经元抑制
(3)加速摄取、利用和储存葡萄糖
(4)垂体
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节
【解析】【解答】(1)图中反射弧的组成结构为:感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌;感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌;结合效应器的定义,效应器是神经末梢支配的肌肉及腺体,所以图中反射弧的效应器为伸肌、屈肌;若肌梭受到适宜刺激,兴奋以电信号形式(内正外负)传递,可以从突触前膜传递到突触后膜(例如胞体膜),传至a处,发生电位变化,从而使a处膜内外电位表现为外负内正。
(2)伸肘时, 伸肌收缩的同时屈肌舒张 ,图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋,但从而不使下一个神经元发生电位变化,于是释放抑制性神经递质,下一个神经元突触后膜受体接受到抑制型神经递质,从而使屈肌运动神经元无法产生新动作电位,使屈肌舒张。
(3)胰岛素能加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和存储,抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,即是促进葡萄糖的去路,所以降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和存储葡萄糖,从而降低血糖浓度。
(4)甲状腺激素的分级调节,受神经——体液共同调节:
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。激素通过体液运输,可通过检测血液中TSH、TH、TRH等激素的含量评估相应分泌器官的功能,从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH水平可以作为评估垂体功能的指标之一。
【分析】(1)兴奋在神经纤维上的传导:
(2)兴奋在神经元之间的传递:
(3)甲状腺激素分泌的分级调节 :
模型解读:
①神经调节:如图中过程A。机体的大部分内分泌腺可以作为反射弧中的效应器,直接接受有关神经的调控。
②分级调节:如图中的过程B、C。下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素进而调节甲状腺激素的分泌。
③反馈调节:如图中的过程D、E。甲状腺激素的浓度变化会影响下丘脑和垂体分泌相应的激素。
19.【答案】胰岛素;促甲状腺激素;体液;心脏(心肌细胞);促进甲状腺激素的分泌
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】(1)胰岛B细胞分泌的是胰岛素,可以促进肝糖原合成;
(2)垂体分泌的激素能作用于甲状腺的是促甲状腺激素;
(3)肾上腺素、胰岛素和促甲状腺激素通过体液完成运输;
(4)肾上腺素作用于靶器官或靶细胞后能使得心率加快,可得出靶器官是心脏(或心肌细胞);
(5)促甲状腺激素作用于甲状腺后,能促进甲状腺激素的分泌。
【分析】 1、主要内分泌腺及其分泌的激素
内分
泌腺 激素名称 功能
下丘脑 促甲状腺(性腺)激素释放激素 促进垂体合成并分泌促甲状腺(性腺)激素
抗利尿激素 促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体 促甲状腺(性腺)激素 (1)促进甲状腺(性腺)的生长发育;
(2)促进甲状腺激素(性激素)的合成和分泌
生长激素 促进生长,主要促进蛋白质合成和骨骼的生长
胰岛 胰岛A细胞 胰高血糖素 升高血糖
胰岛B细胞 胰岛素 降低血糖
甲状腺 甲状腺激素 ①促进新陈代谢;
②促进生长发育;
③提高神经系统的兴奋性
肾上腺 肾上腺素 ①升高血糖;
②加快代谢,增加产热
性腺 卵巢 雌性激素 ①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
②激发并维持各自的第二性征
睾丸 雄性激素
2、激素调节的特点:
①微量和高效:微量的激素可显著地影响机体的生理活动。
②通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
③作用于靶器官、靶细胞。
激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,故体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题11 人和动物生命活动的调节
一、单选题
1.(2021·湖北)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是(  )
A.当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B.当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】 由题意可知,正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关,当K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、静息电位是由于钾离子外流导致的,钾离子外流失顺浓度梯度的协助扩散,细胞外钾离子浓度越大形成静息电位绝对值越小。
2.(2021·湖北)反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中,不属于反馈调节的是(  )
A.干旱时,植物体内脱落酸含量增加,导致叶片气孔大量关闭
B.某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C.下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH,TSH的增加抑制TRH的释放
D.动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
【答案】A
【知识点】ATP的相关综合;其他植物激素的种类和作用;生态系统的稳定性;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、干旱环境中,植物为了适应环境会通过关闭叶片,并且体内脱落酸含量增加促进叶片脱落来减少水分散失,属于对环境的适应而不是反馈调节,A正确;
B、湖泊中的肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙,导致以数量减少,乙数量减少导致甲的食物减少,又会反过来导致甲的数量减少,两种鱼的种群数量动态变化属于反馈调节,B错误;
C、下丘脑分泌TRH,TRH作用到垂体,促进垂体分泌TSH,TSH作用到甲状腺,促进甲状腺激素的分泌,但是甲状腺激素过多会负反馈抑制TRH和TSH的分泌量。属于反馈调节,C错误;
D、动物有氧呼吸过程中ATP合成增加,ATP的积累反过来减缓细胞有有呼吸的速率,属于负反馈调节,D错误。
故答案为:A。
【分析】在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
3.(2021·山东)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是(  )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、膝跳反射和缩手反射都是非条件反射,膝跳反射有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;
B、谷氨酰胶增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,使患者昏迷(高级神经系统),膝跳反射增强(低级神经系统),高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进促进水分的重吸收,使血量增加,降低血浆渗透压,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、蛋白质的氨基酸代谢产生的氨进入脑组织代谢生成谷氨酰胺,故应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧的结构:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、人体缺水时,细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,刺激下丘脑内分泌细胞分泌抗利尿激素增加,有垂体后叶释放后作用于肾小管和肾集合管,促进水分的重吸收,使血量增加,血浆渗透压降低。
3、神经系统的分布和功能各不相同,但彼此之间又相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,这样相应器官、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
4.(2021·天津)突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】神经递质由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,是突触后膜产生兴奋或抑制,作用完后就被降解或回收,由此可知在突触后膜的神经细胞中不会检测到神经递质,即④位置,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱,单胺类物质。
5.(2021·浙江)下列关于人体性激素的叙述,错误的是 (  )
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
【答案】A
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A.雌激素可促进女性脂肪堆积在大腿和臀部,A说法错误;
B.睾酮属于雄性激素的一种,促进并维持男性第二性征,B说法正确;
C.雌激素可以促进并维持女性的正常排卵周期,C说法正确;
D.睾酮是作为男性体内的一种重要的激素,会影响多种代谢,D说法正确。
故答案为:A。
【分析】 睾酮是由男性的睾丸或女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮,它具有维持肌肉强度及质量、维持骨质密度及强度、提神及提升体能等作用。睾酮还可能影响许多身体系统和功能,包括:血生成,体内钙平衡,骨矿化作用,脂代谢,糖代谢和前列腺增长等。
6.(2021·浙江)下列关于神经元的叙述,正确的是(  )
A.每个神经元都有一个轴突和多个树突
B.每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘
C.同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同
D.运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器
【答案】D
【知识点】神经元各部分的结构和功能
【解析】【解答】A. 多数神经元都有一个轴突和多个树突,双极神经元含有一个树突和一个轴突,A说法错误;
B.髓鞘是包裹在轴突外周的结构,B说法错误;
C.轴突有髓鞘包围,而树突没有,故同一个神经元所有部位的表面膜特性不相同 ,C说法错误;
D.运动神经元连接效应器,故其产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器 ,D说法正确。
故答案为:D。
【分析】常见神经元图示:
7.(2021·湖南)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(  )
A.TEA处理后,只有内向电流存在
B.外向电流由Na+通道所介导
C.TTX处理后,外向电流消失
D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、通过对比图a和图c可知,TEA处理后,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A符合题意;
B、TEA阻断钾通道,从而阻断了外向电流,说明外向电流与钾通道有关,B不符合题意;
C、通过对比图a和图b可知,TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,内向电流消失,C不符合题意;
D、据分析可知,内向电流与钠通道有关,神经细胞内,K+浓度高,Na+浓度低,内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度依然低于膜外,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.静息电位(外正内负),钾离子通道开放,K+外流;
2.动作电位(外负内正),钠离子通道开放,Na+内流;
8.(2021·河北)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
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】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,A说法正确;
B.细胞通过主动运输维持K+浓度细胞内高于细胞外,K+外流是静息电位形成的原因,B说法正确;
C.内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,静息膜电位差减小,C说法错误;
D.谷氨酸和一氧化氮都属于等神经递质,可参与神经细胞的信息传递,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】 1、语言功能是人脑特有的高级功能:
W区(书写性语言中枢):此区受损,不能写字(失写症)
S区(运动性语言中枢):此区受损,不能讲话(运动性失语症)
H区(听觉性语言中枢):此区受损,不能听懂话(听觉性失语症)
V区(视觉性语言中枢):此区受损,不能看懂文字(失读症)。
2、神经递质的分子质量一般较小,包括乙酰胆碱、多巴胺、一些氨基酸、激素和气体等,由突触前膜所在的细胞合成,储存在突触小泡之中,经过突触前膜的胞吐作用释放,经过突触间隙,与突触后膜上受体特异性结合,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
9.(2021·全国甲)人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是(  )
A.下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B.下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C.下丘脑参与水盐平衡的调节:下丘脑有水平衡调节中枢
D.下丘脑能感受体温的变化;下丘脑有体温调节中枢
【答案】B
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、当细胞外液渗透压改变时,下丘脑的渗透压感受器可以感受到,产生兴奋,进行调节,A正确;
B、下丘脑可以合成抗利尿激素,并由垂体分泌,下丘脑也可以分泌一些促激素释放激素,B错误;
C、当机体的渗透压发生改变,下丘脑进行水盐平衡调节,维持水盐的平衡,C正确;
D、下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,使产热量等于散热量,维持体温相对恒定,D正确。
故答案选:B。
【分析】 下丘脑的主要功能有:
序号 功能 举例
1 内分泌腺 分泌促激素作用于垂体
2 效应器 释放抗利尿激素,调节水盐平衡
3 感受器 感受血糖浓度变化、渗透压变化
4 神经中枢 调节血糖浓度、维持体温平衡
5 生物节律 生物钟
10.(2021·全国乙卷)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是(  )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起钠离子内流,A错误;
B、突触前神经元兴奋可激发突触前膜释放乙酰胆碱,B正确;
C、乙酰胆碱属于神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,C正确;
D、乙酰胆碱由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的受体结合,引起突触后膜电位变化,
D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、产生动作电位时,钠离子内流,细胞内部正电荷增加,出现内正外负的电荷分布情况。
2、兴奋时,突触前膜可以释放兴奋型的神经递质,通过突触间隙,作用于突触后膜,和后膜受体进行特异性结合,引起下一个神经元兴奋。
11.(2021·浙江)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为(  )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】由分析可知:该有害刺激位于图示左侧的脚,则图示左侧表现腿屈曲,即与屈肌相连的甲突触表现为兴奋,则为“+”,伸肌表现为抑制,则乙为“-”;图示右侧表现为伸展,则与伸肌相连的丙表现为兴奋,即为“+”,屈肌表现为抑制,但图示丁为上一个神经元,只有丁兴奋才可释放抑制性神经递质,作用于与屈肌相连的神经元,使屈肌被抑制,故丁表现为“+”。综上所述,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为+、-、+、+。A正确,
故答案为:A。
【分析】提取题干信息可知:若一侧受到伤害,如踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展;且“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。图示对脚的有害刺激位于左侧,则应表现为左侧腿屈曲,右侧腿伸展,据此分析作答。
二、多选题
12.(2021·辽宁)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述错误的是(  )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
C.N处突触前膜释放抑制性神经递质
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间的传递只能由突触前膜传递到突触后膜,兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;
B、无论是静息电位还是动作电位,膜外的Na+浓度始终高于膜内,B正确;
C、信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C错误;
D、神经递质作用于突触后膜,与相应受体结合后发挥作用被灭活或回收,不进入突触后膜内,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
三、实验探究题
13.(2021·山东)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌 G 的体液调节方式为   。
(2)研究发现,NE 主要通过过程②影响 MesC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于 Mesc 效果不同的原因可能是   、   、   。(答出 3 种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:   。
实验现象:   。
【答案】(1)分级调节
(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用);两过程NE的浓度不同;两过程NE运输到MeSC的时间不同
(3)取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。;A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)分级调节是指激素调节的一种方式,像下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控就是分级调节。由图可知,下丘脑分泌激素作用于垂体,促进垂体分泌相应激素,作用于肾上腺皮质,促进分泌糖皮质激素,叫做分级调节。
故答案为:分级调节 。
(2)由图可知,过程②是通过神经调节途径直接产生NE作用与MeSC,过程①是先作用于肾上腺髓质产生分泌NE再作用于MeSC细胞,过程②的作用效果大于过程①的原因可能为:两过程NE的作用方式不同,过程②属于神经调节,而过程①属于体液调节,也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC的时间不同。
故答案为:两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) ; 两过程NE的浓度不同 ; 两过程NE运输到MeSC的时间不同 。
(3)由图可知,过度紧张和焦虑会导致黑色素细胞减少,引起头发变白和导致毛囊细胞数量减少,引起脱发。为了验证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,选择生理状况相同的黑色小鼠多只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。预期观察到的实验现象:A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白。由实验结果可知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑导致脱发和白化现象,切除肾上腺有助于抑制脱毛的现象,但对白化减少影响不大。
故答案为:取生理状况相同的黑色小鼠若干只,随机平均分为A、B、C、D四组,A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化 ; A组小鼠的体毛无变化,B组小鼠的体毛增多,不变白,C组小鼠脱毛且变白,D组小鼠毛发增多(生长旺盛),变白 。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、神经调节与体液调节的比较:
比较项目 神经调节 体液调节
传递方式 电信号(神经冲动)、化学信号(递质) 激素及其他化学物质
调节方式 反射 激素﹣﹣特定的组织细胞
作用途径 反射弧 体液运输
作用对象 效应器 靶细胞膜上的受体
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
14.(2021·浙江)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-胖肠肌标本,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5min 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】(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:
  处理因素
  空白对照 任氏液 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
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)由实验1的柱状图可知,离体条件下,施用1%酒精后, 因变量没有任何变化。
故答案为: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的处理和实验检测结果,设计记录表格如下:
表 不同浓度酒精对间脑蟾蜍屈反射时长的影响:
  处理因素
  空白对照 任氏液 0.1%酒精 0.2%酒精 1%酒精
屈反射时长          
(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: NA1;C组: PT;D组: NA +PT;E组: 酒精+PT。
故答案为:任氏液;NA1;PT;NA +PT;酒精+PT。
(4) 由图中数据可知,酒精显著延长屈反射时长,导致司机反应迟钝。
故答案为:酒精显著延长屈反射时长,酒后驾车导致司机反应迟钝。
【分析】该题的自变量为:是否存在酒精、因变量为动作电位大小、动作电位传导速率和肌肉收缩张力。实验中应该遵循的原则:对照、单一变量原则、平行重复原则。
单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
对照原则:对照实验是除了一个因素之外,其他因素都保持不变的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。
平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
15.(2021·湖南)生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有   (填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应   (填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是   。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示,A组为对照组。
组别 A B C D E
培养液中添加物质 无 GH IGF-1 正常小鼠去垂体后的血清 ?
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是   组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是   。
【答案】(1)GH受体和IGF-1受体
(2)高于;IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH
(3)B、D;正常小鼠的血清
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】(1)据图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)均可作用于软骨细胞,可知软骨细胞表面具有GH受体和IGF-1受体。
(2)据图可知,垂体分泌的GH可促进肝脏细胞分泌IGF-1,IGF-1过多时又会抑制垂体分泌生长激素,IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH,所以IGF-1基因缺失小鼠体内GH含量高于正常小鼠。
(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,实验的自变量应为GH的有无以及IGF-1的有无。
①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,A组培养液中无添加物,不能促进软骨细胞生长,B组培养液中添加GH,因为所用软骨细胞无GH受体,不能促进软骨细胞生长。C组培养液中添加IGF-1,能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,则也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1,软骨细胞也不能生长。所以,与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。
②本实验的目的是验证生长素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-1,再结合D组可知,添加的物质是正常小鼠的血清,通过B、C、D、E组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF-1,软骨细胞才能生长,可验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。
故答案为:(1) GH受体和IGF-1受体 (2) 高于 ; IGF-1基因缺失小鼠不能产生IGF-1,不能抑制垂体分泌GH (3) B、D ; 正常小鼠的血清
【分析】解答本题的关键是理解调节过程图。根据图示可知垂体可以分泌生长激素,生长激素可以直接作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长,还可以作用于肝脏使肝脏产生胰岛素样生长因子1,胰岛素样生长因子1作用于软骨细胞,促进软骨细胞生长。当胰岛素样生长因子1含量过高会抑制垂体分泌生长激素,进行反馈调节。
四、综合题
16.(2021·湖北)神经元是神经系统结构、功能与发育的基本单元。经环路(开环或闭环)由多个神经元组成,是感受刺激、传递神经信号、对神经信号进行分析与整合的功能单位。动物的生理功能与行为调控主要取决于神经环路而非单个的神经元。
秀丽短杆线虫在不同食物供给条件下吞咽运动调节的一个神经环路作用机制如图所示。图中A是食物感觉神经元,B、D是中间神经元,C是运动神经元。由A、B和C神经元组成的神经环路中,A的活动对吞咽运动的调节作用是减弱C对吞咽运动的抑制,该信号处理方式为去抑制。由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,神经信号处理方式为去兴奋。
回答下列问题:
(1)在食物缺乏条件下,秀丽短杆线虫吞咽运动   (填“增强”“减弱”或“不变”);在食物充足条件下,吞咽运动   (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋,其机制是   。
(3)由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,去兴奋对A神经元调节的作用是   。
(4)根据该神经环路的活动规律,   (填“能”或“不能”)推断B神经元在这两种条件下都有活动,在食物缺乏条件下的活动增强。
【答案】(1)减弱;增强
(2)A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降
(3)抑制
(4)能
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)由图可知,在食物缺乏条件下,A神经元的活动增强对B神经元的抑制作用减弱,B神经元对C神经元的兴奋作用加强,C神经元兴奋对吞咽运动的抑制作用加强,秀丽短杆线虫吞咽运动减少。在食物充足条件下,A神经元的活动减弱对B神经元的抑制作用增强、B神经元活动减弱对C神经元的兴奋作用也减弱,C的活动减弱对对吞咽运动的抑制作用减弱,吞咽运动增强。
故答案为: 减弱 ; 增强 。
(2)由题意可知, 由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,去兴奋实际上属于一种反馈调节,其机制是A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使C神经元兴奋性降低的同时也使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降,从而使吞咽运动向相反方向进行。
故答案为: A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降 。
(3)由题意可知, 由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,其机制是A神经元的活动对B神经元有抑制作用,使C神经元兴奋性降低的同时也使D神经元的兴奋性降低,进而使A神经元的兴奋性下降,从而使吞咽运动向相反方向进行。
故答案为: 抑制 。
(4)由题意可知,由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中,信号处理方式为去兴奋 ,去兴奋实际上属于一种反馈调节。在食物缺乏条件下,A神经元的活动增强对B神经元的抑制作用减弱,B神经元对C神经元的兴奋作用加强,C神经元兴奋对吞咽运动的抑制作用加强,秀丽短杆线虫吞咽运动减少。在食物充足条件下,A神经元的活动减弱对B神经元的抑制作用增强、B神经元活动减弱对C神经元的兴奋作用也减弱,C的活动减弱对对吞咽运动的抑制作用减弱,吞咽运动增强,因此可以推断B神经元在这两种条件下都有活动,在食物缺乏条件下的活动增强。
故答案为: 能 。
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、神经递质是一种化学信号,神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜,可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱、单胺类物质,根据作用结果可分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质。
3、由题意可知,在食物充足条件下,A神经元对B神经元抑制作用增强,B神经元活动减弱,B神经元使C、D兴奋作用弱,从而使C、D神经元活动增强,C神经元能使吞咽运动抑制作用弱,因此吞咽运动进行。在食物缺乏条件下,A神经元对B神经元抑制作用弱,B神经元活动增强,B神经元使C、D兴奋作用弱,从而使C、D神经元活动减弱,C神经元能使吞咽运动抑制作用弱,因此吞咽运动被抑制,吞咽运动减弱。
17.(2021·辽宁)甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加下图为TH分泌的调节途径示意图,回答下列问题:
(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以   的形式传导,进而引起下丘脑的   兴奋,再经下丘脑一垂体一甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加,TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是   。
(2)当血液中的TH浓度增高时,会   下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有   。
(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而   ;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而   TRH对垂体细胞的作用。
【答案】(1)神经冲动(电信号、局部电流);体温调节中枢;有机物中的化学能转化为热能
(2)抑制;TRH和TH的特异性受体
(3)降低TSH的合成;降低
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)寒冷环境中,兴奋在神经纤维上以电信号或局部电流的形式传导,引起下丘脑体温调节中枢兴奋。有机物氧化分解释放的能量转化为热能。
故答案为: 神经冲动(电信号、局部电流) ; 体温调节中枢 ; 有机物中的化学能转化为热能 。
(2)当血液中的TH浓度过高时会通过反馈调节抑制下丘脑和垂体的活动,从而维持TH含量的稳定。垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,是因为垂体细胞含有TRH和TH激素的特异性受体。
故答案为: 抑制 ; TRH和TH的特异性受体 。
(3)TH抑制垂体分泌TSH,一方面是由于TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而导致TSH的合成减少;另一方面是降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而降低TRH对垂体细胞的作用。
故答案为: 降低TSH的合成 ; 降低 。
【分析】1、甲状腺激素的作用是促进新陈代谢,加速体内物质分解,促进动物个体发育,提高神经系统兴奋性。甲状腺激素的分级调节:如果外界条件寒冷等因素的刺激下,下丘脑会分泌促甲状腺激素释放激素,这种激素作用于垂体后,使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素作用于甲状腺,使甲状腺分泌甲状腺激素分泌增多;甲状腺激素的调节属于反馈调节:当甲状腺激素增多后,反过来又会抑制下丘脑和垂体的激素分泌,使得机体得到甲状腺激素的调节,同时又保证甲状腺激素分泌不致过多。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经体液调节。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
18.(2021·广东)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为伸肘时动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
回答下列问题:
(1)图中反射弧的效应器是   及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为   。
(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是   ,使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞   ,降低血糖浓度。
(4)有研究报道,常年坚持太极拳运动的老年人,其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高,因而认为运动能改善老年人的内分泌功能,其中TSH水平可以作为评估   (填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
【答案】(1)伸肌、屈肌;外负内正
(2)释放抑制性神经递质,导致屈肌运动神经元抑制
(3)加速摄取、利用和储存葡萄糖
(4)垂体
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节
【解析】【解答】(1)图中反射弧的组成结构为:感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌;感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌;结合效应器的定义,效应器是神经末梢支配的肌肉及腺体,所以图中反射弧的效应器为伸肌、屈肌;若肌梭受到适宜刺激,兴奋以电信号形式(内正外负)传递,可以从突触前膜传递到突触后膜(例如胞体膜),传至a处,发生电位变化,从而使a处膜内外电位表现为外负内正。
(2)伸肘时, 伸肌收缩的同时屈肌舒张 ,图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋,但从而不使下一个神经元发生电位变化,于是释放抑制性神经递质,下一个神经元突触后膜受体接受到抑制型神经递质,从而使屈肌运动神经元无法产生新动作电位,使屈肌舒张。
(3)胰岛素能加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和存储,抑制肝糖原的分解和非糖物质的转化,即是促进葡萄糖的去路,所以降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性,在胰岛素水平相同的情况下,该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和存储葡萄糖,从而降低血糖浓度。
(4)甲状腺激素的分级调节,受神经——体液共同调节:
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。激素通过体液运输,可通过检测血液中TSH、TH、TRH等激素的含量评估相应分泌器官的功能,从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH水平可以作为评估垂体功能的指标之一。
【分析】(1)兴奋在神经纤维上的传导:
(2)兴奋在神经元之间的传递:
(3)甲状腺激素分泌的分级调节 :
模型解读:
①神经调节:如图中过程A。机体的大部分内分泌腺可以作为反射弧中的效应器,直接接受有关神经的调控。
②分级调节:如图中的过程B、C。下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节垂体分泌促甲状腺激素进而调节甲状腺激素的分泌。
③反馈调节:如图中的过程D、E。甲状腺激素的浓度变化会影响下丘脑和垂体分泌相应的激素。
19.(2021·全国乙卷)哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
内分泌腺或内分泌细胞 激素 激素运输 靶器官或靶细胞 靶器官或靶细胞的响应
肾上腺 肾上腺素 (3)通过    运输 (4)     心率加快
胰岛B细胞 (1)     肝细胞 促进肝糖原的合成
垂体 (2)    甲状腺 (5)    
【答案】胰岛素;促甲状腺激素;体液;心脏(心肌细胞);促进甲状腺激素的分泌
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】(1)胰岛B细胞分泌的是胰岛素,可以促进肝糖原合成;
(2)垂体分泌的激素能作用于甲状腺的是促甲状腺激素;
(3)肾上腺素、胰岛素和促甲状腺激素通过体液完成运输;
(4)肾上腺素作用于靶器官或靶细胞后能使得心率加快,可得出靶器官是心脏(或心肌细胞);
(5)促甲状腺激素作用于甲状腺后,能促进甲状腺激素的分泌。
【分析】 1、主要内分泌腺及其分泌的激素
内分
泌腺 激素名称 功能
下丘脑 促甲状腺(性腺)激素释放激素 促进垂体合成并分泌促甲状腺(性腺)激素
抗利尿激素 促进肾小管、集合管对水的重吸收
垂体 促甲状腺(性腺)激素 (1)促进甲状腺(性腺)的生长发育;
(2)促进甲状腺激素(性激素)的合成和分泌
生长激素 促进生长,主要促进蛋白质合成和骨骼的生长
胰岛 胰岛A细胞 胰高血糖素 升高血糖
胰岛B细胞 胰岛素 降低血糖
甲状腺 甲状腺激素 ①促进新陈代谢;
②促进生长发育;
③提高神经系统的兴奋性
肾上腺 肾上腺素 ①升高血糖;
②加快代谢,增加产热
性腺 卵巢 雌性激素 ①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;
②激发并维持各自的第二性征
睾丸 雄性激素
2、激素调节的特点:
①微量和高效:微量的激素可显著地影响机体的生理活动。
②通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。
③作用于靶器官、靶细胞。
激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,故体内需要源源不断产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
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