【高分攻略】高考生物二轮学案热点9 神经调节和体液调节(含解析)

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名称 【高分攻略】高考生物二轮学案热点9 神经调节和体液调节(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2021-12-17 17:57:11

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【高考精粹】2022高考生物二轮学案
热点9 神经调节和体液调节
【考纲要求】
1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ)。2.神经冲动的产生、传导和传递(Ⅱ)。3.人脑的高级功能(Ⅰ)。4.脊椎动物激素的调节(Ⅱ)。5.脊椎动物激素在生产中的应用(Ⅰ)。
要点一 通过神经系统的调节
1.兴奋产生的机制及传导
(1)产生机制
(2)兴奋在神经纤维上的传导
①形式: 电信号(局部电流、神经冲动) 。
②方向:膜外与局部电流的方向 相反 ,膜内则 相同 。
③特点:可双向传导(在机体内反射弧中只单向传导)。
2.兴奋在神经元之间的传递过程及5点提醒
  (1)递质可分为兴奋性递质和抑制性递质,前者能使正离子(如 Na+ )进入突触后膜,出现 内正外负 的动作电位;后者可以使负离子(如Cl-)进入突触后膜,从而强化 内负外正 的静息电位。
(2)神经递质的释放过程体现的是生物膜的 流动 性;突触小泡的形成与高尔基体密切相关;突触间隙内的液体是 组织液 ;神经递质的释放方式主要是 胞吐 。
(3)突触间隙中神经递质的去向有三种: 迅速地被酶分解 、重吸收回突触小泡、扩散离开突触间隙。
(4)突触前膜处发生的信号转变是 电信号→化学信号 ;突触后膜处的信号转变是 化学信号→电信号 。
(5)兴奋经突触的传递过程体现了细胞膜具有 控制物质进出细胞 和 进行细胞间信息交流 两种功能。
3.电流计指针偏转问题
(1)看电流计两极连接的位置
①甲图:灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,在箭头处施加刺激后能观察到 两 次方向相同的偏转。
②乙图将灵敏电流计的A、B电极均置于膜外,在箭头处施加适宜刺激,测得电位差变化曲线如丙图所示:
Ⅰ.ab段——兴奋传至A电极时,膜外由正电位变为负电位,而B电极处仍为正电位。
Ⅱ.bc段——兴奋传至AB两电极之间。
Ⅲ.cd段——兴奋传至B电极时,膜外由正电位变为负电位,而A电极处恢复为正电位。
(2)看刺激能不能同时到达电流计两极
①若两电极处同时兴奋,则电流计指针 不 偏转,如刺激丁图中的c点。
②若两电极处先后兴奋,则电流计指针发生 两 次方向相反的偏转,如刺激丁图中的a点和戊图中的b点。
③若两电极只有一处兴奋,则电流计指针发生 一 次偏转,如刺激戊图中的c点。
4.对兴奋在神经纤维上的传导及在神经元之间传递的实验探究
(1)对兴奋在神经纤维上传导的探究
  实验设计:电刺激甲处,观察A的变化,同时测量乙处的电位有无变化。
实验分析:
电刺激甲处→A有反应
(2)对兴奋在神经元之间传递的探究
实验设计:先电刺激甲处,测量丙处电位变化;再电刺激丙处,测量甲处电位变化。
实验分析:甲、丙都有电位变化→ 双向 传递;只有甲处有电位变化→ 单向 传递(且传递方向为丙→甲)。
要点二 通过激素的调节
1.牢记激素的来源及相互关系
  
2.理清激素调节的几个关键点
3.辨析人体生命活动调节的三种方式
考点一 通过神经系统的调节
【典型例题】(2021·浙江台州·一模)手指接触到蜡烛火焰,手迅速缩回,此为屈肌反射。其反射示意图如下。①②③④代表神经元,“+”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。下列叙述正确的是( )
A.②是抑制性间神经元,②③之间建立负反馈
B.接触火焰时,①产生神经冲动释放出乙酰胆碱
C.感受器兴奋后,④的轴突表面可测到动作电位的传播
D.屈肌反射的反射弧中含有六个神经元,共同支配屈肌与伸肌
【分析】
分析图可知,①上有神经节,所以①表示传入神经,②由于标有“-”,表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制,③④表示传出神经。
【详解】
A、由题意标有“-”,表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制可知,②是抑制性间神经元,且②会抑制③,所以②③之间建立负反馈,A正确;
B、接触火焰时,①产生神经冲动促使突触前膜释放出兴奋性神经递质,但不一定是乙酰胆碱,B错误;
C、感受器兴奋后,伸肌不会兴奋,所以④的轴突表面不能测到动作电位的传播,C错误;
D、分析图可知,屈肌反射的反射弧中含有五个神经元,且不能共同支配屈肌与伸肌,D错误。
故选A。
【变式训练】
(2021·山东枣庄·二模)突触是两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相接触的部位。某科研小组在研究突触作用关系时,进行了如图1所示实验,结果如图2、3。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.若给予轴突3足够强度的刺激,电流计上的指针没有反应
B.刺激轴突1后,神经元M有Na+内流,没有动作电位产生
C.轴突2通过影响轴突1释放神经递质引起神经元M发生Cl-内流
D.轴突1释放的神经递质能改变轴突2和神经元M的离子通透性
【分析】
1、静息电位(外正内负)主要是钾离子外流造成的,形成外正内负的电位;动作电位主要是钠离子内流,形成外负内正的电位。
2、兴奋过突触传递的过程:轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(与突触后膜受体结合)→另一个神经元产生兴奋或抑制。
3、神经递质:是指神经末梢释放的特殊化学物质,它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体,从而完成信息传递功能。
【详解】
A、若给予轴突3足够强度的刺激,刺激处会产生兴奋,并且兴奋会传遍整个神经元M,因此神经元M上的电流计上的指针会有反应,A错误;
B、刺激轴突1后,轴突1释放的神经递质作用于神经元M,使得神经元M膜内外电位差的绝对值减小,因此轴突1释放的神经递质为兴奋性神经递质,该递质使神经元M细胞膜上有Na+内流,只是Na+内流较少,没有动作电位产生,B正确;
C、从图中可以看出,先刺激轴突2再刺激轴突1,神经元M上的电流计记录到的电位变化趋势与只刺激轴突1相似,只是变化幅度变小,可见轴突2释放的神经递质是抑制性递质,抑制了轴突1释放兴奋性神经递质,轴突1释放的兴奋性神经递质减少,引起神经元M发生Na+内流减少,使得膜电位变化幅度减小,C错误;
D、兴奋过突触是单向传递的,轴突1释放的神经递质能改变神经元M的离子通透性,但不能改变轴突2的离子通透性,D错误。故选B。
考点二 通过激素的调节
【典型例题】(2021·天津南开·二模)寒冷地带生活的布氏田鼠是一种小型非冬眠哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪细胞(BAT)的产热过程图,已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。以下分析正确的是(  )
A.肾上腺素与膜受体结合体现了细胞膜控制物质进出的功能
B.①②③过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节
C.肾上腺素的分泌直接导致BAT中催化脂肪氧化分解的cAMP增加
D.持续寒冷环境中的布氏田鼠通过加快脂肪分解和增加ATP合成来增加产热
【分析】
分析题图可知:该图为持续寒冷刺激机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程,寒冷刺激下丘脑产生促甲状腺激素释放激素,促进垂体产生促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素;UCP-1基因的表达是经过转绿和翻译的过程实现的,BAT细胞内的甲状腺激素和cAMP能促进该基因的表达。动物体的各项生理活动常常同时受神经和体液的共同调节。
【详解】
A 、肾上腺素与膜受体结合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,A错误;
B、①②过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节,③过程体现了甲状腺激素分泌的反馈调节,B正确;
C、分析图示可知,肾上腺素通过与BAT细胞上的肾上腺素受体结合,促进cAMP的合成,cAMP促进脂肪的分解,C错误;
D、分析图示可知,持续寒冷环境中的布氏田鼠通过调节使BAT细胞中UCP-1、cAMP增加,促进脂肪分解和线粒体产热,使ATP减少,D错误。
故选B。
【变式训练】
(2021·江苏·模拟预测)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设定了一个调定点,如37℃,体温整合中枢就是按照这个调定点来调节体温的。下列有关叙述错误的是(  )
A.若体温维持在调定点,机体产热与散热量相等
B.若体温低于调定点,会有皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少,散热速度减缓
C.在致冷源作用下,冷敏神经元放电频率升高,热敏神经元放电频率下降
D.人体在发热初期,达到调定点之前,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元,从而感到寒冷
【分析】
据图分析:图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体温变化而相应改变,A、B两曲线交点对应的温度为体温调定点温度,正常情况下体温为37℃,调定点调高后“正常”体温接近39℃。
【详解】
A、若体温维持在某一固定值时,机体的产热量与散热量相等,A正确;
B、若体温低于调定点,冷敏神经元发放冲动频率增多,使皮肤毛细血管收缩,汗腺分泌减少,散热速度减缓,B正确;
C、在致冷源作用下,体温能维持相对温度,则冷敏神经元的放电频率等于热敏神经元,C错误;
D、人体在发热初期,没有达到新的调定点之前,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元,从而感到寒冷,D正确。
故选C。
第I卷(选择题)
一、单选题
1.(2021·海南·高考真题)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是( )
A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位
B.NE在神经元之间以电信号形式传递信息
C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用
D.NE能被突触前膜重摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
2.(2021·湖北·高考真题)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
3.(2021·天津·高考真题)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
4.(2021·山东·高考真题)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
5.(2021·浙江·高考真题)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
6.(2021·湖南·高考真题)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
7.(2021·河北·高考真题)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
8.(2021·全国·高考真题)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
9.(2021·浙江·高考真题)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.+、-、+、-
10.(2021·山东·高考真题)体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛 A 细胞,可诱导其转化为胰岛 B 细胞。下列说法错误的是( )
A.胰岛 A 细胞转化为胰岛 B 细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛 A 细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能
D.胰岛 B 细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
11.(2021·全国·高考真题)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
12.(2021·浙江·高考真题)胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
13.(2021·河北·高考真题)血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是( )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
14.(2021·浙江宁波·一模)科研人员培养了一种GS神经元中表达铁蛋白的转基因小鼠,电磁波可激活铁蛋白引发该神经元兴奋,如图甲。用电磁波照射转基因小鼠和非转基因小鼠,监测血糖浓度变化,结果如图乙。下列叙述错误的是( )
A.GS神经元内铁蛋白的作用类似于神经递质
B.转基因小鼠在电磁波作用期间血糖浓度不断提高
C.GS神经元兴奋后可能作用于胰岛和肝脏使血糖发生变化
D.转基因小鼠的血糖浓度在GS神经元静息时保持相对稳定
15.(2021·江苏·模拟预测)海葵毒素(ATX)能影响兴奋在神经元之间的传递(对突触后膜识别信息分子的敏感性无影响)。科学家利用枪乌贼神经元进行实验,探究海葵毒素对兴奋传递的影响,图1是用微电极刺激突触前神经元并测得的动作电位峰值(mV),图2是0.5 ms后测得的突触后神经元动作电位峰值(mV)结果,曲线Ⅰ是未加海葵毒素(对照),曲线Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是枪乌贼神经元浸润在海葵毒素中5 min后、10 min后、15 min后的测量结果。以下说法正确的是( )
A.海葵毒素处理15 min后,刺激枪乌贼神经元后不会引起突触后膜产生兴奋
B.持续增大微电极刺激强度,则突触前神经元动作电位的峰值也会一直变大
C.根据实验可推断,海葵毒素可以抑制突触前膜释放神经递质
D.海葵毒素可用来开发治疗重症肌无力的药物
16.(2021·山东·模拟预测)帕金森病病因主要是黑质损伤、退变,多巴胺合成减少。甲图是帕金森病患者的脑与脊髓调节关系示意图(脑内纹状体与黑质之间存在调节环路,其中“-”表示抑制),由甲图中黑质-纹状体相互调节关系,可以推测帕金森病患者的纹状体合成乙酰胆碱增加。乙图是患者用某种特效药后的效果图。下列相关叙述错误的是( )
A.甲图中,神经元b释放乙酰胆碱,使脊髓运动神经元兴奋
B.甲图中,神经元a释放的多巴胺防止脊髓运动神经元兴奋过度,说明高级神经中枢对低级神经中枢有一定的调控作用
C.研究发现,神经元a的轴突末梢上也存在多巴胺受体,如果该受体与多巴胺结合,会导致轴突末梢的兴奋性下降,从而促进多巴胺合成、释放
D.对比甲、乙两图,推测该特效药的作用机理可能是促进神经元a合成、分泌多巴胺,抑制神经元b合成、分泌乙酰胆碱
17.(2021·浙江台州·二模)如图,将蛙的2个坐骨神经-腓肠肌标本置于适宜盐溶液中(含Ca2+)进行相关实验,下列叙述错误的是(  )
A.适宜强度电刺激b处,a、c处均能观察到肌肉收缩
B.适宜强度电刺激a处,c处能观察到肌肉收缩
C.适当降低盐溶液中Ca2+浓度,腓肠肌更易发生收缩
D.一定范围内,增加对坐骨神经的刺激强度,腓肠肌收缩强度也会增强
18.(2021·浙江温州·一模)将正常生理活性的蛙坐骨神经-腓肠肌标本置于不同溶液环境中,其中①②溶液环境为能保持蛙离体器官生理活性的任氏液。实验处理及预测结果如下表所示。预测结果与实际结果相符的是( )
组别 实验处理 预测结果
① 适宜强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩
② 适宜强度刺激腓肠肌 腓肠肌不收缩
③ 降低膜外K+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌收缩
④ 降低膜外Na+浓度,与①同等强度刺激坐骨神经 腓肠肌不收缩
A.① B.①④ C.①③④ D.①②③④
19.(2021·北京丰台·二模)“三多一少”是糖尿病患者的典型临床表现。长期高血糖会导致糖尿病眼、糖尿病足等。科研人员研究了高糖、高渗透压对兔角膜细胞的影响,结果如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.相同渗透压下,高糖组较甘露醇组对细胞的损伤比例相对较低
B.同等高渗透压条件下,随着葡萄糖浓度升高,细胞损伤比例増加
C.高糖组可能通过促进凋亡蛋白的磷酸化导致细胞损伤
D.高糖组引起细胞损伤可能不只是通过提高渗透压实现的
20.(2021·安徽合肥·一模)下图为人体某器官中血液的流动情况示意图。①②表示物质,并且①促进或抑制②的产生。②产生后释放到血液中,下列说法正确的是( )
A.若该器官为胰腺,①可能是促胰液素,②可能是胰液
B.若该器官为肝脏,①可表示胰岛素,②可表示释放的葡萄糖
C.若该器官为肾脏,②则可能为抗利尿激素,①可表示重吸收的水
D.若该器官为垂体,②则可能是促甲状腺激素,①可表示甲状腺激素
21.(2021·江苏·南京市第二十九中学三模)下图表示人体部分生命活动调节过程,下列叙述不正确的是( )
A.①②④过程体现了激素的分级调节 B.图中③为①③所在反射弧的效应器
C.饭后图中⑤的B细胞分泌量会增加 D.图中④和⑥可分泌起协同作用的激素
22.(2021·辽宁·模拟预测)葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4,其作用机理如下图所示。GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量。下列分析错误的是
A.如果体内产生蛋白M抗体,可能会引发糖尿病
B.如果信号转导障碍,可以加速含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合
C.GLUT1~3转运的葡萄糖,可保证细胞生命活动的基本能量需要
D.当胰岛素与蛋白M结合之后,可以提高细胞对葡萄糖的转运能力
二、多选题
23.(2021·江苏·泰州中学模拟预测)心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制,其中副交感神经释放乙酰胆碱,作用于心肌细胞膜上的M型受体,使心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢;交感神经释放的去甲肾上腺素可以和心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体结合,使心率加快。但交感神经和副交感神经对心脏的作用强度不是等同的。利用心得安和阿托品进行如下实验(心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,阿托品是M型受体的阻断剂)。对两组健康青年分别注射等量的阿托品和心得安各4次,给药次序和测得的平均心率如下图所示。有关叙述不正确的是( )
A.每一组的每位健康青年共进行了8次心率的测定
B.注射阿托品后交感神经的作用加强,副交感神经作用减弱
C.乙酰胆碱与M型受体结合,使得心肌细胞的静息电位绝对值减小
D.副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用
24.(2021·河北石家庄·二模)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。以下叙述正确的是( )
A.甲膜为BC和AC间突触的突触前膜
B.内源性大麻素会导致BC细胞膜对Ca2+通透性增加,促进谷氨酸的释放
C.图中所示的调节过程中存在负反馈调节机制
D.该调节过程与细胞膜的控制物质进出、信息交流两种功能密切相关
25.(2021·山东潍坊·二模)铁皮石斛因其有养阴、清热、润燥之功效,自古以来就是传统中医治疗“消渴症”(糖尿病)的专用药。科研人员为探究4种石斛多糖DOP1~4的降血糖效果,做了如下实验:取雄性小鼠若干只,适应性饲养后注射200mg/kg四氧嘧啶生理盐水溶液,72h后测定空腹血糖值,将血糖值≥13mmol/L的小鼠作为模型小鼠。将模型鼠随机分为6组,分别为4个实验组以及2个对照组。4个实验组分别用DOP1~4每天灌胃一次,对照组1每天用等量清水灌胃一次,对照组2每天用药物二甲双胍灌胃一次,连续21天。每隔7天测定一次空腹血糖,结果如图所示。下列有关推测正确的是( )
A.该实验的自变量为二甲双胍和4种石斛多糖,因变量为模型鼠的血糖值
B.四氧嘧啶的作用是刺激胰岛B细胞,使胰岛素分泌暂时减少
C.对照组2的灌胃药物二甲双胍的作用是降低血糖
D.结果表明DOP1~4都能降低血糖,且以DOP1降糖效果最好
26.(2021·辽宁沈阳·模拟预测)褪黑素白天分泌少﹐晚上分泌多,能使人迅速入睡。人体下丘脑视交叉上核(SCN)是人或哺乳动物脑内的昼夜节律起搏器,可调节身体内各种昼夜节律活动,对于调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用,其中松果体细胞分泌的激素——褪黑素的调控机理如图所示。下列分析正确的是( )
A.SCN、下丘脑、垂体和睾丸的细胞均有褪黑素的受体
B.图示调节过程体现了分级调节和反馈调节的特点
C.晚上长时间的光刺激会促进褪黑素的分泌从而干扰睡眠
D.光周期信号调节雄性动物生殖的方式属于神经—体液调节
第II卷(非选择题)
三、解答题
27.(2021·福建·上杭一中模拟预测)感知外界环境中潜在的危险信息,快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应是动物生存所需具备的重要能力。为探究本能恐惧内在的大脑运作机制,研究人员开展了如下实验。
(1) 将小鼠置于如图1的装置中,用黑色圆盘在小鼠的上视野产生阴影,模拟小鼠被上空中的天敌捕食的场景,阴影刺激了小鼠视网膜,引起视神经细胞产生__________________传至末梢,释放________作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。
(2) 研究人员利用相关技术记录脑内腹侧被盖区(VTA),GABA能神经元的激活程度,结果如图2所示。发现______________________________,并且________________________________,推测阴影刺激通过激活VTA区GABA能神经元进而诱发小鼠逃跑行为。
(3) 研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中,并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流使所在神经元________,应用此技术设计实验进一步证实了VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。请用简洁的文字将实验组的实验方案及相应结果补充完整。
分组 实验动物 实验条件 实验结果
实验组一 ①________________ 黄光、②________ ③________
实验组二 VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠 蓝光、④________ ⑤________
(4) 科学家发现,突触小体在未产生动作电位的情况下,其突触后膜也能用微电极记录到随机产生的、幅度相近的微小电位,请推测突触后膜出现这种电位变化的可能原因_______________。兴奋在神经纤维上传导速度较快,请提出了一个测量动作电位传导速度的简单思路______________________。
28.(2021·浙江·模拟预测)现有两种神经治疗的药物A和B,但不能确定各自具体功能,只知道其中一种药物具有降低轴突末梢释放乙酰胆碱的作用,另一种药物具有阻止乙酰胆碱分解的作用。为验明药物A和药物B各属于何种生理功能,请根据以下提供的实验材料和实验要求补全实验思路。
实验材料:符合实验要求的坐骨神经腓肠肌标本2个、药物A、药物B、生理盐水、电位测量仪、电刺激仪,培养皿等。(说明:刺激部位在坐骨神经的某一合适部位,观测指标必须是电位变化)
(1)实验思路
①取两个装有______________的培养皿,分别放入坐骨神经腓肠肌标本,将电位测量仪的两个电极分别置于膜(填“甲”或“乙”)内外两侧。
②用______________的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置,并记录______________。
③分别向两培养皿加入____________________________。
④__________________________________________。
⑤统计分析数据
(2)预期结果(下图已给出没加药物之前的电位变化图,假设药物A具有降低轴突末梢释放乙酰胆碱的作用,药物B具有阻止乙酰胆碱分解的作用。)请在下图中用曲线形式补充药物A和药物B刺激后的膜电位变化
(3)本实验除通过测量膜电位变化获得实验结论外,还可通过观察______________得出相应结论,作出判断依据是__________________________________。
29.(2021·江西九江·模拟预测)下图是醛固酮(一种固醇类动物激素)的分泌及作用机理示意图,请据图回答:
(1)醛固酮作用的靶细胞是_______________,根据所学知识,你认为醛固酮的受体最可能在(填细胞膜、细胞质)___________。
(2)血压是血液向前流动时对血管壁形成的侧压力,从图中可以看出,醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素系统和______________ 的调节,______________和______________分泌过多可能使人患上高血压。
(3)抗利尿激素也可以促进肾小管对水的重吸收,其作用机理与醛固酮是否相同__________(填相同或不相同),两种激素是否表现为协同关系__________(填是或否)。
(4)特发性醛固酮增多症(特醛症)的病因还不清楚。特醛症组织学上具有肾上腺被刺激的表现,而醛固酮合成酶基因并无突变,你认为特醛症最可能的病因是__________________。
30.(2021·北京·人大附中三模)糖尿病有I型和II型之分,大多数糖尿病患者属于II型糖尿病,患者并未丧失产生胰岛素的能力,II型糖尿病的成因和治疗是近年的研究热点。
(1)胰岛素降低血糖的作用包括:促进血糖进入__________进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制__________的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
(2)由于2型糖尿病患者常常较肥胖,有人提出二型糖尿病是一种肠道疾病,是因高糖高脂饮食,导致肠道内的一些分泌细胞及其分泌的激素发生变化,为研究其成因,某研究组对大鼠进行高糖高脂饮食等诱导制造糖尿病模型鼠并检测其体内的一种肠源性激素(GLP-1)的水平。
注:GLP-1主要由L细胞分泌,肠道中的L细胞主要分布在回肠(小肠分为十二指肠、空肠和回肠三部分)胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1,正常人进食后,血糖浓度升高,葡萄糖通过Glut2转运蛋白以____方式进入胰岛B细胞,经细胞呼吸改变ATP/ADP的比例,最终引起Ca2+___________,促进胰岛素分泌。图2数据显示,_________________________________。另有研究表明,口服葡萄糖比静脉注射葡萄糖引起更多的胰岛素分泌;回肠切除术的大鼠表面的Glut2的表达量明显下降。据此,有人提出假说,认为小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP-1对血糖的控制至关重要。
(3)为验证该假说,研究者选择生理状况良好的同种大鼠若干,随机平均分为5组,检测血糖变化,其中部分进行高糖高脂饮食等诱导制成糖尿病模型鼠。部分实验方案如下。
组别 对照组 实验组
编号 1 2 3 4 5
大鼠种类及处理 正常大鼠 正常大鼠+假手术 正常大鼠+切回肠术
请将上述实验方案补充完整,2:__________;5:__________。若以上五组小鼠的餐后血糖水平大小顺序为2>4>5>3=1,则__________(填写支持或不支持)该假说。
答案解析部分
第I卷(选择题)
一、单选题
1.A
【分析】
兴奋在神经元之间的传递是单向的,神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。信号由电信号转变为化学信号再转变为电信号。
【详解】
A、据题干信息可知,增加突触间隙的NE浓度可以缓解抑郁症状,故推测NE为兴奋性神经递质,与突触后膜的受体结合后可引发动作电位,A正确;
B、NE是一种神经递质,神经递质在神经元之间信息的传递要通过电信号-化学信号-电信号的形式进行,B错误;
C、结合题意可知,该药物的作用主要是抑制NE的重摄取,而重摄取的部位是突触前膜,C错误;
D、由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的,D错误。
故选A。
2.D
【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,细胞膜内外K浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。细胞内外钾离子浓度差增加,钾离子更容易外流,外流增加,兴奋难以发生,反之,钾离子外流减少,细胞容易兴奋。
【详解】
A、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,当神经细胞培养液的K+浓度为4mmol·L-1时,和正常情况一样,K+外流不变,细胞的兴奋性不变,A错误;
B、当K+浓度为150mmol·L-1时,细胞外K+浓度增加,K+外流减少,细胞容易兴奋,B错误;
CD、K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1,但>4mmol·L-1),细胞外K+浓度增加,K+外流减少,导致细胞兴奋,C错误,D正确。
故选D。
3.D
【分析】
兴奋在两个神经元之间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,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
图中①是突触小体,②是突触小泡,③是突触间隙,④突触后神经元。
【详解】
AB、神经递质在突触小体内的细胞器中合成,由高尔基体形成的突触小泡包裹,所以在突触小体和突触小泡中都可能检测到神经递质,AB错误;
C、突触小泡和突触前膜融合后,将神经递质释放至突触间隙,所以在突触间隙中可以找到神经递质,C错误;
D、神经递质与突触后神经元膜上的受体结合,引起相应电位的改变,没有进入突触后神经元,因此在④突触后神经元中不能找到神经递质,D正确。
故选D。
4.C
【分析】
反射活动是由反射弧完成的,如图所示反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。膝跳反射和缩手反射都是非条件发射。
大脑皮层:调节机体活动的最高级中枢,对低级中枢有控制作用。
【详解】
A、膝跳反射一共有2个神经元参与,缩手反射有3个神经元参与,膝跳反射的突触数目少,都是非条件反射,因此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、患者由于谷氨酰胺增多,引起脑组织水肿、代谢障碍,所以应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、抗利尿激素促进肾小管、集合管对水的重吸收,没有作用于脑组织,所以输入抗利尿激素类药物,不能减轻脑组织水肿,C错误;
D、如果患者摄入过多的蛋白质,其中的氨基酸脱氢产生的氨进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,加重病情,所以应减少蛋白类食品摄入,D正确。
故选C。
5.D
【分析】
神经元:是一种高度特化的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位之一,它具有感受刺激和传导兴奋的功能。神经元可以分为树突、轴突和胞体三部分。其基本结构如下:

【详解】
A、突起分为树突和轴突,多数神经元有一个轴突和多个树突,少数神经元有一个轴突和一个树突,A错误;
B、神经元的轴突外周有髓鞘,树突外周无髓鞘,B错误;
C、同一个神经元所有部位的表面膜特性不完全相同,在突触前膜和突触后膜上会实现信号的转变,C错误;
D、神经元受到适宜的刺激时,产生的兴奋可以沿轴突传送出去,运动神经元产生的神经冲动可沿轴突通过神经递质传送给效应器,D正确。
故选D。
6.A
【分析】
据图分析可知,TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,说明内向电流与钠通道有关;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。
【详解】
A、据分析可知,TEA处理后,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A正确;
B、据分析可知,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错误;
C、据分析可知,TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,内向电流消失,C错误;
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错误。
故选A。
7.C
【分析】
1、一个神经细胞可以有多个轴突末梢,可形成多个突触小体。
2、兴奋通过神经递质在突触处进行单向传递的原因是:递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
3、神经细胞外钾离子外流是产生静息电位的基础。
4、静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负。
【详解】
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正确;
B、细胞通过主动运输维持内外离子浓度差,静息电位是由于细胞内外一定的K+浓度差导致的,B正确;
C、神经细胞静息状态是K+外流,内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,膜电位差减小,C错误;
D、神经递质的种类很多,有谷氨酸、一氧化氮、肾上腺素等,都可参与神经细胞的信息传递,D正确。
故选C。
8.A
【分析】
1、神经冲动的产生: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,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
2、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。
【详解】
A、神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内,兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+内流,A错误;
B、突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质,如乙酰胆碱,B正确;
C、乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,与后膜上的特异性受体相结合,C正确;
D、乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化,即引发一次新的神经冲动,D正确。
故选A。
9.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。
【详解】
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,
故选A。
10.B
【分析】
胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素,同一个体细胞的基因是相同的,但表达的基因不同。
【详解】
A、同一个体胰岛 A 细胞和胰岛B细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此转化为胰岛 B 细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因选择性表达的结果,A正确;
B、胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,因此在胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失),B错误;
C、由于胰岛 A 细胞可以转化为胰岛 B 细胞,所以可以推测在合适的条件下,胰岛 B 细胞也具有转化为胰岛 A 细胞的潜能,C正确;
D、胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。
故选B。
11.B
【分析】
下丘脑的功能:
①感受:渗透压感受器感受渗透压升降,维持水盐代谢平衡。
②传导:可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层,使之产生渴觉。
③分泌:分泌促激素释放激素,作用于垂体,使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素,在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。
④调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。
⑤下丘脑视交叉上核的神经元具有日周期节律活动,这个核团是体内日周期节律活动的控制中心。
【详解】
AC、下丘脑是水盐平衡调节中枢,同时也具有渗透压感受器,来感知细胞外液渗透压的变化,AC正确;
B、下丘脑能分泌促甲状腺激素释放激素、抗利尿激素等,具有内分泌功能,促甲状腺激素是由垂体分泌,B错误;
D、下丘脑内有是维持体温相对恒定的体温调节中枢,能感受体温变化,能调节产热和散热,D正确。
故选B。
12.D
【分析】
在机体的血糖调节中,胰岛素是已知的唯一能降低血糖浓度的激素,其作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,还能抑制肝糖元的分解和非糖物质的转化,从而降低血糖水平;胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质的转化,从而升高血糖水平。
【详解】
A、胰岛素能促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,A正确;
B、胰高血糖素能促进肝糖元分解和非糖物质转化成葡萄糖,促使葡萄糖释放进血液中,使血糖升高,B正确;
C、胰岛素具有降低血糖浓度的作用,胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;
D、血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者浓度维持相对稳定状态,D错误。
故选D。
13.C
【分析】
分析题干,血糖浓度升高时的三条调节途径,第一条是体液调节,后两条都是神经体液调节。
【详解】
A、①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多;②血糖浓度升高作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多,A正确;
B、②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;
C、①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经-体液调节,C错误;
D、在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降;胰高血糖素也是如此,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。
故选C。
14.A
【分析】
题图分析:电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,导致阳离子内流,继而引发该神经元兴奋;曲线是用电磁波照射转基因小鼠(实验组)和非转基因小鼠(对照组),连续监测两者血糖变化的曲线,发现实验组小鼠血糖上升后维持在较高水平,而对照组血糖水平相对稳定。
【详解】
A、由图可知,电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,导致阳离子内流,继而引发该神经元兴奋,兴奋若要传递到下一个神经元,需要神经递质的参与,且神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,作用于下一个神经元时,未必都是引发神经元的兴奋,可见铁蛋白的作用与神经递质不同,A错误;
B、据分析可知,实验组小鼠即转基因小鼠的血糖浓度在电磁波作用期间不断提高,停止作用后依然维持较高水平,B正确;
C、转基因小鼠在电磁波作用期间血糖浓度不断提高,可能是因为GS神经元兴奋后作用于胰岛A细胞,造成胰高血糖素的升高,促进肝糖原的水解,使血糖升高,C正确;
D、电磁波引起GS神经元兴奋后,通过调节细胞内新陈代谢,最终升高血糖水平,结合题图信息,可推测GS神经元维持静息状态时,血糖浓度保持相对稳定,D正确。
故选A。
15.C
【分析】
结合图1和图2可知,用海葵素处理枪乌贼神经元5min对突触后神经元的动作电位峰值影响不大,但处理10 min后、15 min后突触后神经元动作电位峰值明显降低。
【详解】
A、海葵毒素处理15 min后,突触后膜还能产生动作电位,只是动作电位峰值小(曲线Ⅳ),即刺激枪乌贼神经元后会引起突触后膜产生兴奋,A错误;
B、动作电位的峰值取决于细胞外钠离子的浓度,持续增大微电极刺激强度,不会一直增大动作电位的峰值,B错误;
C、由图1可知,海葵毒素处理后,突触前膜的动作电位峰值变小,是因为钠离子内流到神经元内的过程被抑制,进而使突触前膜释放的神经递质减少,导致突触后膜的动作电位受影响,C正确;
D、重症肌无力的原因是突触后膜上的神经递质受体受到抗体的攻击而丧失功能,海葵毒素的作用机理是通过抑制突触前神经元吸收钠离子而抑制兴奋的产生,进而抑制神经递质的释放,不能用来治疗重症肌无力及开发相应药物,D错误。
故选C。
16.C
【分析】
由图可知,纹状体可以通过神经元b分泌乙酰胆碱作用于脊髓运动神经元,黑质可以通过神经元a分泌多巴胺作用于脊髓运动神经元;该特效药可以使b分泌的乙酰胆碱减少,a分泌的多巴胺增多。
【详解】
A、甲图中,神经元b可以释放乙酰胆碱,使脊髓运动神经元兴奋,帕金森患者纹状体合成的乙酰胆碱增加,会导致脊髓运动神经元过度兴奋,A正确;
B、甲图中,神经元a可以分泌多巴胺作用于脊髓运动神经元,抑制其兴奋,防止其兴奋过度,说明高级中枢可以调控低级中枢的活动,B正确;
C、若多巴胺与a轴突末梢的多巴胺受体结合,则会导致轴突末梢的兴奋性下降,从而减少多巴胺的合成和释放,C错误;
D、由图可知,该特效药可能是增加了神经元a分泌的多巴胺,减少了神经元b分泌的乙酰胆碱,降低了脊髓运动神经元的兴奋性,D正确。
故选C。
17.B
【分析】
根据题图分析,a、c为腓肠肌;b为腓肠肌c的末端,与a腓肠肌相连处具有与突触相同的特性。
兴奋传导到突触时,由电信号转变为化学信号,再在突触后膜上转变为电信号。兴奋在突触传递是单向的,只能由突触前膜传递到突触后膜。
当可兴奋细胞受到刺激会引起膜电位变化而产生兴奋,这个能触发产生动作电位的膜电位的临界值,称为阈电位。能够使膜电位去极化达到阈电位 ,是产生动作电位的必要条件。动作电位的爆发是膜电位达到阈电位后其本身进一步去极化的结果,与施加给细胞刺激的强度没有关系。一般来说,细胞兴奋性的高低与膜位和阈电位之间的差值呈反比关系。
【详解】
A、用适宜强度电刺激b处,兴奋由b传导到c引起肌肉收缩,同时兴奋又传递到a,引起肌肉收缩,A正确;
B、适宜强度电刺激a处,兴奋不能跨过a、b之间的突触逆向传递,故c处不能观察到肌肉收缩,B错误;
C、根据分析可知,盐溶液中Ca2+增大,会使肌细胞膜内外的电位差加大,导致兴奋不易发生;适当降低盐溶液中Ca2+浓度,能降低细胞膜内外电位差,增高细胞的兴奋性,腓肠肌更易发生收缩,C正确;
D、在一定范围内,增加对坐骨神经的刺激强度,兴奋的腓肠肌肌细胞数量会增加,表现为腓肠肌收缩强度增强,D正确。
故选B。
18.A
【分析】
神经细胞膜内外的Na+和K+的存在对维持神经细胞正常的兴奋性至关重要。静息电位表现为外正内负,是由K+外流引起的;动作电位表现为外负内正,是由Na+内流引起的。在受到刺激时,神经细胞的电位变化如图所示:
【详解】
在完整的反射弧中,用适宜强度刺激坐骨神经,腓肠肌会收缩,直接刺激腓肠肌,腓肠肌也会收缩,所以①正确,②错误。降低膜外K+浓度,使神经细胞在静息状态下外流的K+更多,膜内电位更低,用相同强度刺激坐骨神经,不一定引起腓肠肌收缩,③错误。降低膜外Na+浓度,用相同强度刺激坐骨神经,内流的Na+减少,有可能无法产生外负内正的动作电位,腓肠肌不一定收缩,也有可能动作电位减小,收缩减弱,④错误。
故选A
19.B
【分析】
从左至右分析第一图,随着外界溶质浓度的提高,细胞损伤率不断增加,且甘露醇组的损伤率大于葡萄糖,第二图中,200mmol/L葡萄糖+600mmol/L甘露醇对细胞损伤最大,第三图中高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度最高,葡萄糖提高糖的含量,甘露醇提高渗透压。
【详解】
A、根据分析,从第一图可以看出,在相同渗透压下,高糖组较甘露醇组对细胞的损伤比例相对较低,例如外界溶质浓度为400mmol/L时,葡萄糖的损伤率为25.4%,而甘露醇组为46.2%,A正确;
B、从图一看出,当外界浓度为800mmol/L时,细胞损率为100%,此时再提高葡萄糖浓度,损伤率也不会增加,B错误;
C、从图三看出,高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度最高,可以推测高糖组可能通过促进凋亡蛋白的磷酸化导致细胞损伤,C正确;
D、如果高糖组引起细胞损伤只是通过提高渗透压实现的,则高糖组和高渗透压组的凋亡蛋白的磷酸化程度基本一致,且高糖组的细胞损伤率也会较高,但从图三中看出高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度比高渗透压组高,图二中,600mmol/L葡萄糖+200mmol/L甘露醇的细胞损伤率也会较高,与图二结果不一致,因此可以推测高糖组引起细胞损伤可能不只是通过提高渗透压实现的,D正确。
故选B。
20.D
【分析】
分析题图可知,①②可通过血液运输,若该器官是胰腺,②不可能是胰液,因为胰液通过导管进入小肠,不到血液中;胰岛素是唯一能够降低血糖含量的激素,它一方面能促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞,并在这些细胞中合成糖元、氧化分解或转变成脂肪;另一方面又能够抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖,总的结果是既增加了血糖的去路,又减少了血糖的来源,从而使血糖含量降低。抗利尿激素是由下丘脑神经细胞产生,由垂体释放,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少。甲状腺激素和性激素都存在负反馈调节。
【详解】
A、若该器官是胰腺,②不可能是胰液,胰腺分泌的胰液,属于外分泌液,产生后直接进入导管,不进入血液,A错误;
B、若该器官为肝脏,①可表示胰岛素,胰岛素的作用是加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖含量,B错误;
C、若该器官为肾脏,②不可能是抗利尿激素,因为抗利尿激素是由下丘脑神经细胞产生,由垂体释放,作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收,使尿量减少,C错误;
D、甲状腺激素可以对垂体和下丘脑进行反馈调节,甲状腺激素可以反馈作用于垂体,调节垂体合成释放的促甲状腺激素的多少,因此若该器官是垂体,②则可能是促甲状腺激素,①可表示甲状腺激素,D正确。
故选D。
21.B
【分析】
分析图可知,图中①、②、④体现了激素的分级调节;①、③过程为水盐平衡的调节;①、⑤过程为血糖的调节;⑥肾上腺可分泌肾上腺素,肾上腺素能够加快新陈代谢增加产热,并具有升血糖等作用。
【详解】
A、分析图可知,下丘脑通过分泌激素控制垂体,再由垂体分泌激素控制相关腺体分泌激素,体现了激素的分级调节,A正确;
B、抗利尿激素由下丘脑神经细胞合成,通过长的轴突运到垂体释放,下丘脑不是通过神经控制垂体释放抗利尿激素,B错误;
C、饭后血糖升高,促进胰岛B细胞分泌胰岛素增加,C正确;
D、在促进产热方面,甲状腺激素和肾上腺素具有协同作用,D正确。
故选B。
【点睛】
本题考查激素的分级调节,水盐平衡的调节以及血糖的调节,意在考查对知识的理解和分析图的能力。
22.B
【分析】
据图分析,当胰岛素和其受体结合后,一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成,另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加,促进葡萄糖进入细胞,促进葡萄糖的利用,而使血糖浓度降低,激素与受体结合体现了信息的传递功能。
【详解】
A、蛋白M为胰岛素受体,而胰岛素有降血糖的作用,如果体内产生蛋白M抗体,则使胰岛素与其受体的结合机会减少,甚至不能结合,从而使胰岛素不能发挥作用,可能会引发糖尿病,A正确;
BD、胰岛素与蛋白M(胰岛素受体)结合后,激活蛋白M,经过细胞内信号转导,引起含GLUT的囊泡与细胞膜的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力,如果信号转导障碍,则不利于含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,B错误,D正确;
C、GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量,因此GLUT1~3转运的葡萄糖,可保证细胞生命活动的基本能量需要,C正确。
故选B。
2、多选题
23.AC
【分析】
1、阿托品是M型受体的阻断剂,注射阿托品会阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M型受体结合,使心肌细胞收缩受到的抑制作用减弱,心率加快;心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,注射心得安会阻断去甲肾上腺素和心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体结合,使心率减慢。
2、分析图可知:注射阿托品和心得安前后对比可知,注射阿托品使心率加快,注射心得安使心率减慢,且减慢的幅度小于加快的幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用。
【详解】
A、据曲线图可知,加上对照组,每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定,A错误;
B、注射阿托品后心率加快,说明交感神经的作用加强,副交感神经作用减弱,B正确;
C、乙酰胆碱与M型受体结合,使心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢,说明心肌细胞的静息电位绝对值增大,C错误;
D、图中最后一次测得的心率比对照组高,说明副交感神经对心跳的抑制作用远超过交感神经对心跳的促进作用,D正确。
故选AC。
24.CD
【分析】
据图分析可知,视锥双极细胞BC表面存在大麻素受体和甘氨酸受体,神经节细胞GC表面有谷氨酸受体,无长突细胞AC表面有大麻素受体;据图可知,当视锥双极细胞BC兴奋时可释放谷氨酸,谷氨酸作用于神经节细胞GC表面的谷氨酸受体,促使其产生和释放内源性大麻素,内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC和无长突细胞AC上的受体;无长突细胞AC可释放甘氨酸,甘氨酸与甘氨酸受体结合后,促进视锥双极细胞BC表面的钙离子通道打开,促进钙离子内流,进而促进视锥双极细胞BC释放谷氨酸;内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC膜上的受体后,可抑制BC膜上的钙离子通道,而内源性大麻素与无长突细胞AC上受体结合后,会抑制AC中甘氨酸的释放。
【详解】
A、据图可知,AC与BC间突触的突触前膜为丙膜,甲膜为突触后膜,A错误;
B、内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC膜上的受体后,可抑制BC膜上的钙离子通道,会抑制AC中甘氨酸的释放,B错误;
C、据分析可知,上述的调节过程存在负反馈调节机制,从而保证了神经调节的精准性,C正确;
D、该调节过程涉及细胞膜的控制物质进出、进行细胞间信息交流的功能,D正确。故选CD。
25.CD
【分析】
本实验目的是:探究4种石斛多糖DOP1~4的降血糖效果。如图曲线,和对照组比较DOP1~4都能降低血糖,但DOP1降糖效果最好。
【详解】
A、该实验的自变量还有给药时间,因变量为模型鼠的空腹血糖值,A错误;
B、四氧嘧啶通过选择性地破坏胰岛B细胞,从而导致胰岛素分泌不足,进而引起体内糖类代谢紊乱,B错误;
C、对照组2的灌胃药物二甲双胍起对照作用,与药物的降糖效果做对照,故二甲双胍是的作用可以降低血糖,C正确;
D、和对照组比较,DOP1~4都能降低血糖,且以DOP1降糖效果最好,D正确。故选CD。
26.ABD
【分析】
分析题图可知,光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器。其中松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输反作用于下丘脑。
【详解】
A、由图可知,含褪黑素受体的细胞有下丘脑视交叉上核(SCN)细胞、下丘脑细胞、垂体细胞、睾丸细胞等,A正确;
B、下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进睾丸的活动,合成和释放雄性激素,这就是所谓的分级调节,其中雄性激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,该过程属于负反馈调节,B正确;
C、由“褪黑素白天分泌少,晚上分泌多”可知,长时间光刺激会抑制褪黑素的分泌,因此晚上长时间的光刺激会抑制褪黑素的分泌从而干扰睡眠,C错误;
D、光周暗信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控,该调控过程包括神经调节和体液调节,其中神经调节的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑视交叉上核(或SCN)为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器,松果体分泌的褪黑素及下丘脑、垂体和睾丸分泌的激素进行调节属于体液调节,D正确。
故选ABD。
第II卷(非选择题)
三、解答题
27.神经冲动(兴奋) 神经递质 阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组(阴影刺激后VTA区GABA能神经元活性迅速上升) 在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为 抑制 VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠 阴影刺激 未见逃跑行为 无阴影刺激 迅速逃跑躲避 单个(少量)突触小泡随机与突触前膜融合释放神经递质造成的(其他合理也可) 在一根神经纤维上,测量两个微电极之间的距离和在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间差,并计算
【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,因此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,但在神经元之间以神经递质的形式传递。
【详解】
(1)阴影刺激小鼠视网膜感受器,引起视神经细胞产生神经冲动,传至神经末梢,释放神经递质作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。
(2)对比图2中两曲线可知,阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组,并且在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为。据此推测,阴影刺激通过激活VTA区GABA能神经元进而诱发小鼠逃跑行为。
(3)神经元未受刺激时神经细胞膜表现为内负外正的静息电位。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流使所在神经元兴奋受到抑制。据表格可知,实验组二是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠,则实验组一应是VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠。两组处理分别是蓝光刺激、黄光刺激和无阴影刺激、有阴影刺激,最终结果分别为迅速逃跑躲避、未见逃跑行为。
(4)突触小体虽然没有受到刺激,但突触后膜依然能检测到微小电位,可能原因在于即使没有受到刺激,单个(少量)突触小泡仍能随机与突触前膜融合释放神经递质造成的。要验证兴奋在神经纤维上传导速度快,可在一根神经纤维上,测量两个微电极之间的距离和在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间差,并计算。
【点睛】
本题的知识点是兴奋在神经纤维上的传导方式,静息电位的产生和维持,兴奋在神经元之间传递的过程,对大脑的功能的理解与实验设计的分析是解题的关键。
28.(1) 生理盐水;甲 相同且合适强度 电位变化 等量且适量的药物A和药物B 用与第一次刺激相同强度的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置,并记录电位变化
(2)
(说明:2条曲线各1分;曲线形状错误或标注都不得分;曲线A不能为直线,且幅度明显小于对照;曲线B的上升部分基本同对照,持续时间明显大与对照。)
(3) 腓肠肌的收缩情况 突触后膜上电位变化会引起腓肠肌的收缩
【分析】
本实验目的是验明药物A和药物B各属于具有降低轴突末梢释放乙酰胆碱的作用还是具有阻止乙酰胆碱分解的作用,自变量为不同药物种类,对照为相互对照和自身前后对照,因变量为电位变化或者腓肠肌的收缩情况,无关变量包括坐骨神经腓肠肌标本、两组刺激强度相同等。图中甲表示突触后膜,乙表示突触前膜。
(1)①常用的生理盐水一般指0.9%氯化钠注射液,生理盐水能够避免细胞的破裂,它的渗透压和细胞外是一样的,所以不会让细胞脱水或者过度的吸水,因此取两个装有生理盐水的的培养皿,分别放入坐骨神经腓肠肌标本。根据题意,药物A和药物B最终都是引起突触后膜的电位的变化,图中甲表示突触后膜,乙表示突触前膜,所以将电位测量仪的两个电极分别置于甲膜内外两侧。
②本实验无关变量为坐骨神经腓肠肌标本、两组刺激强度相同等,实验中无关变量要相同且适宜,因变量为电位变化或者腓肠肌的收缩情况,因此第二步用相同且合适强度的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置,并记录电位变化。
③本实验自变量为不同药物种类,因此第三步要分别向培养皿加入等量且适量的药物A和药物B。
④无关变量在实验中应当保持相同或一致,所以需要用与第一次刺激相同强度的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置,并记录电位变化。
(2)根据题意可知,药物A具有降低轴突末梢释放乙酰胆碱的作用,药物B具有阻止乙酰胆碱分解的作用。药物A处理后的曲线A的电位幅度明显降低,药物B处理后的曲线B的上升部分基本相同,但持续时间明显大于对照组。具体曲线如图:
(说明:2条曲线各1分;曲线形状错误或标注都不得分;曲线A不能为直线,且幅度明显小于对照;曲线B的上升部分基本同对照,持续时间明显大与对照。)。
(3)根据实验思路和结果可知,本实验通过测量突触后膜电位的变化获得实验结论,除此之外(在现有实验材料和用具的基础上)还可以观察腓肠肌的收缩情况得出相应结论。因为据图可知,乙酰胆碱与突触后膜上受体结合后,甲所在细胞兴奋,引起腓肠肌收缩,因此突触后膜电位的变化与腓肠肌的收缩情况成正相关,可以用观察腓肠肌的收缩情况得出相应结论。
【点睛】
本题主要考查兴奋的传递及相关的实验设计,意在强化学生对兴奋的产生与传递及实验的设计和分析能力。
29.(1) 肾小管上皮细胞 细胞质
(2) 血钾和血钠浓度(细胞外液K+和Na+浓度) 血管紧张素II 醛固酮
(3) 不相同 否
(4)该基因表达增多
【分析】
分析图可知,当循环血液减少,会使肾动脉压下降、致密斑钠负荷减少和交感神经兴奋,这三者作用于近球细胞,使近球细胞分泌肾素,肾素使血中血管紧张素原转换为血管紧张素Ⅰ(10肽),血管紧张素Ⅰ在转换酶的作用下转换为血管紧张素Ⅱ(8肽),血管紧张素Ⅱ会作用于血管,使血管收缩,同时在氯基肽酶的作用下,血管紧张素Ⅱ转换为血管紧张素Ⅲ(7肽),血管紧张素Ⅲ在各种肽酶作用下转变为无活性物质。同时血管紧张素Ⅱ(8肽)、血管紧张素Ⅲ(7肽)以及当细胞外液中Na+浓度降低K+浓度升高时,会促进肾上腺分泌的醛固酮,当醛固酮的分泌增多时,使肾小管对钠(及水)的重吸收增加,使循环血液增加,从而使肾动脉压升高,肾动脉压升高又可以作用于近球细胞。
(1)分析图可知,肾上腺分泌的醛固酮是使肾小管对钠(及水)的重吸收增加,所以醛固酮作用的靶细胞是肾小管的上皮细胞。因为醛固酮是固醇类动物激素,所以醛固酮可以通过自由扩散进入细胞,因此醛固酮的受体最可能在细胞质中。
(2)分析图可知,血管紧张素Ⅱ(8肽)、血管紧张素Ⅲ(7肽)以及当细胞外液中Na+浓度降低K+浓度升高时,会促进肾上腺分泌的醛固酮,所以从图中可以看出,醛固酮的分泌主要受肾素—血管紧张素系统和血钾和血钠浓度(细胞外液K+和Na+浓度)的调节。分析图可知,当醛固酮的分泌增多时,肾小管对钠(及水)的重吸收增加,使循环血液增加,从而使肾动脉压升高;血管紧张素Ⅱ(8肽)会作用于血管,使血管收缩,从而也使血压升高。因此血管紧张素II和醛固酮分泌过多可能使人患上高血压。
(3)抗利尿激素也可以促进肾小管对水的重吸收,其作用机理与醛固酮不同,因为醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠的主动重吸收,同时促进钾的分泌排出,从而使细胞外液中钠的含量升高和钾的含量下降,而不是促使细胞外液渗透压升高或降低。所以,醛固酮进行的是盐的调节;而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,是细胞外渗透压下降而不是保持钠、钾的含量。抗利尿激素进行的是水的调节。因为二者的作用不是发生在同一生理过程中,所以,二者的关系既不是协同作用也不是拮抗作用。
(4)由题意可知,特醛症表现为醛固酮分泌增加,且组织学上具有肾上腺被刺激的表现,说明肾上腺会释放更多的醛固酮,但又因为醛固酮合成酶基因并无突变,所以特醛症最可能的病因是醛固酮合成酶基因表达增多,使肾上腺分泌醛固酮增加。
【点睛】
本题根据图考察了血压及其调节、水盐平衡调节以及协同作用等知识点,需要学生看懂图所表达的意义,再根据所学知识作答,具有一定难度。需要学生在平时学习中多积累此类试题的解题思路。
30.组织细胞 肝糖原 协助扩散 内流 随着处理时间的增加,造模组的GLP-1水平越来越低于对照组 糖尿病造模型大鼠 正常大鼠+切回肠术+GLP-1 支持
【分析】
胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰岛素和胰高血糖素互为拮抗关系,胰高血糖素和肾上腺素互为协同关系。
【详解】
(1)胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰岛素降低血糖的机理一方面表现在促进血糖的去路,如能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面表现在抑制血糖的来源,如抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。
(2)葡萄糖通过Glut2转运蛋白进入胰岛B细胞为高浓度向低浓度运输,且需要载体蛋白的协助,为协助扩散。
葡萄糖进入胰岛B细胞后,经细胞呼吸改变ATP/ADP的比例,最终引起Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的形式分泌出去。
图2中模型组与对照组比较发现,高糖高脂饮食后,小鼠肠道L细胞分泌的GLP-1含量下降。
(3)假设认为,小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP-1对血糖的控制至关重要,模型组的GLP-1含量降低,说明GLP-1能降低血糖。
为了验证这一假说,生理状况良好的同种大鼠若干,随机平均分为5组,1组做空白对照组,2组为高糖高脂饮食模型组,3组为正常小鼠进行假手术组,4组为正常大鼠进行切回肠术处理,5组为正常大鼠进行切回肠术处理后再注射GLP-1激素,处理相同时间后,测定各组小鼠的血糖浓度,若GLP-1能降低血糖,则第2组的糖尿病模型小鼠的血糖浓度最高,第4组切回肠术处理后,Glut2的表达量明显下降,则血糖浓度也较高,而第5组,切回肠术处理后又注射了GLP-1激素,能使小鼠血糖浓度降低,1组和3组均为正常大鼠,则血糖浓度正常,即测定的各组小鼠的血糖浓度为2>4>5>3=1,则支持该假说。
【点睛】
本题考查糖尿病形成原因,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
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