高考生物二轮复习限时集训
第9讲 神经调节与体液调节
1.下列有关膝跳反射的叙述,错误的是 ( D )
A.传出神经元的胞体位于脊髓中
B.大脑皮层受损的患者,膝跳反射能完成
C.运动神经元的轴突可支配骨骼肌细胞
D.该反射弧中,含有传入神经元、中间神经元和传出神经元
[解析] 传出(运动)神经元的胞体位于脊髓中,轴突末梢及其支配的肌肉或腺体构成了效应器,A、C正确;因为膝跳反射为非条件反射,其神经中枢在脊髓,故大脑皮层受损的患者,膝跳反射能完成,B正确; 膝跳反射的反射弧中,没有中间神经元,D错误。
2.人体大脑皮层形成味觉离不开口腔细胞味觉受体蛋白与味物质的结合,相关叙述正确的是 ( C )
A.大脑皮层的W区受损伤,患者无法形成味觉
B.味觉的形成需要功能正常、结构完整的反射弧
C.形成味觉与相关神经元释放兴奋性神经递质有关
D.信号分子与味觉细胞膜上受体的结合体现了细胞膜的流动性
[解析] 大脑皮层的W区属于言语区,受损后患者无法写字,A错误;味觉的形成需要感受器、传入神经和神经中枢参与,不需要结构完整的反射弧,但与相关神经元释放兴奋性神经递质有关,B错误,C正确;信号分子与味觉细胞膜上受体的结合体现了细胞膜的信息交流功能,D错误。
3.如图Z9-1表示神经元及其联系,图乙为图甲中两个神经元相联系的部位局部放大。以下分析正确的是 ( C )
图Z9-1
A.图中①所示结构为树突,④所示结构为突触小体
B.图乙中兴奋传递的方向为②→③
C.兴奋传至X处时,细胞膜内电位由负电位变为正电位
D.X处兴奋时,神经元膜内的Na+浓度会高于膜外
[解析] 图中①短而多,为神经元的树突,④所示结构为突触小泡,A错误;图乙中兴奋传递的方向为③突触前膜→突触间隙→②突触后膜,B错误;兴奋传至X处时,Na+内流,则细胞膜内电位由负电位变为正电位,C正确;无论静息状态还是兴奋状态,膜内的Na+浓度始终低于膜外,D错误。
4.下列关于人体神经调节和体液调节的叙述,正确的是 ( B )
A.成年后生长激素不再分泌,身高不再增加
B.胰岛素是体内唯一能降低血糖的激素
C.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
D.神经中枢只能通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动
[解析] 人成年后依然会分泌生长激素,但过了青春期以后,生长激素分泌的量就会减少,A错误;胰岛素是人体内唯一能降血糖的激素,B正确;神经递质在突触间隙中的移动不需要消耗ATP,通过扩散移动到突触后膜,C错误;神经中枢既可以通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动,也可以通过分泌激素的方式调节相关器官的生理活动,如下丘脑能分泌相关激素调节垂体的生理活动,D错误。
5.如图Z9-2表示动物体温调节过程的部分示意图,图中①②③代表激素,当某健康人走出温暖房间进入非常寒冷的环境时,下列叙述不正确的是 ( D )
图Z9-2
A.进入寒冷环境后,机体通过皮肤毛细血管收缩,汗液分泌减少等途径减少散热
B.血液中激素②会增加,可促进骨骼肌与内脏代谢活动增强,使产热量增加
C.激素①②对垂体的作用效应分别为促进、抑制
D.下丘脑是人体体温平衡的调节中枢,是形成冷觉、热觉的部位
[解析] 寒冷时机体通过皮肤毛细血管收缩,汗液分泌减少等途径减少散热,以维持体温恒定,A正确;寒冷时血液中②甲状腺激素会增加,甲状腺激素能提高新陈代谢的速率,增加产热,B正确;激素①促甲状腺激素释放激素分泌增多时会促进垂体分泌促甲状腺激素,当激素②甲状腺激素分泌过多时,会抑制垂体分泌促甲状腺激素,C正确;冷觉、热觉的形成部位在大脑皮层,D错误。
6.血糖水平不仅受神经和激素的调节,还可以通过如图Z9-3所示调节机制维持血糖平衡。当氢化可的松含量过高时,会抑制下丘脑和垂体的活动,结合所学知识,下列相关叙述和分析错误的是 ( C )
图Z9-3
A.血糖水平受多种激素协调合作共同调节
B.氢化可的松的分泌存在分级调节和负反馈调节
C.血糖浓度变化直接刺激下丘脑中的神经中枢
D.肝脏细胞表面有胰岛素和氢化可的松的受体
[解析] 血糖水平受胰岛素、胰高血糖素、氢化可的松等多种激素协调合作共同调节,A正确;下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,促进肾上腺皮质分泌氢化可的松,属于分级调节,氢化可的松含量过高,就会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,属于负反馈调节,B正确;血糖浓度过高或过低,会刺激感受器产生兴奋,通过传入神经传到下丘脑,C错误;肝脏细胞参与血糖平衡的调节,表面有胰岛素(降血糖)和氢化可的松(升血糖)的受体,D正确。
7.图甲呈现的是神经元间形成的突触,图乙表示分别刺激神经元1、2+1(先刺激神经元2再刺激神经元1)、神经元3时,在N点测定神经元4的电位变化,其中阈值指的是引起动作电位产生的最小电位值。下列分析正确的是 ( C )
图Z9-4
A.图甲中由神经元1~4构成的突触有4个
B.刺激神经元2不会引起神经递质的释放
C.刺激神经元3时,神经元4会有离子进出细胞
D.连续快速刺激神经元3会引起神经元4产生动作电位
[解析] 图甲中由神经元1~4构成的突触有3个,A错误;结合图乙分析,刺激神经元1会引起电位变化,先刺激神经元2再刺激神经元1,不发生电位变化,说明刺激神经元2会引起抑制性神经递质的释放,B错误;结合图乙可知,刺激神经元3不会引起动作电位,但神经元4仍会有离子进出细胞,C正确;连续快速刺激神经元3也不一定会引起神经元4产生动作电位,D错误。
8.如图Z9-5表示反射弧的结构,在b、c两点之间连接有一个电流计。下列叙述不正确的是 ( D )
图Z9-5
A.适宜强度刺激a点,电流计的指针会发生2次偏转
B.在c点的神经纤维上给一个适宜的刺激,电流计的指针只偏转1次
C.②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制
D.在a点处切断神经纤维,刺激Ⅰ、Ⅱ时,该反射弧中仍能发生反射
[解析] 刺激a点,兴奋先到达b点,后到达c点,电流计的指针会发生2次偏转,A正确;在c点的神经纤维上给一适宜的刺激,兴奋只能到达c点,不能到达b点,电流计的指针只偏转1次,B正确;大脑皮层调控着低级中枢的活动,②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制,C正确;在a点处切断神经纤维,刺激Ⅰ、Ⅱ时,效应器会发生反应,但由于没有通过完整的反射弧,不属于反射,D错误。
9.研究发现,运动可以使成年人的大脑产生有益变化,包括促进新神经元的生成和增加神经元之间的连接。这是因为运动能够促进一种名为脑源性神经因子(BDNF)的蛋白质的分泌,它与细胞膜上受体结合后可以促进神经元生长。下列有关说法错误的是 ( B )
A.神经细胞上的轴突和树突有利于细胞之间的信息交流
B.BDNF通过胞吞的方式进入细胞后促进神经元的生长
C.BDNF的合成和分泌与核糖体、内质网、高尔基体等有关
D.神经元的生成及增加神经元之间的连接有利于大脑产生有益变化
[解析] 神经细胞上的轴突和树突增大了细胞膜面积,有利于细胞间的信息交流,A正确;BDNF与细胞膜上的受体结合后促进神经元的生长,B错误;BDNF属于分泌蛋白,其合成和分泌与核糖体、内质网、高尔基体等有关,C正确;根据题干可知,神经元的生成及增加神经元之间的连接有利于大脑产生有益变化,D正确。
10.人体内有些激素的分泌受下丘脑的调控,常见的有下列两种途径:
图Z9-6
下列有关叙述正确的是 ( C )
A.经由途径1分泌的激素都可与双缩脲试剂发生紫色反应
B.经由途径2分泌的激素都不存在反馈调节
C.抗利尿激素的分泌方式不同于途径1、2
D.途径1分泌的激素与途径2分泌的激素只存在拮抗关系
[解析] 蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,经由途径1分泌的激素不一定都可与双缩脲试剂发生紫色反应,如甲状腺激素是氨基酸的衍生物,A错误;经由途径2分泌的激素可存在反馈调节,如血糖调节涉及的激素存在反馈调节,B错误; 抗利尿激素由下丘脑合成,储存到垂体,再由垂体释放,故抗利尿激素的分泌方式不同于途径1、2 ,C正确;途径1分泌的激素与途径2分泌的激素可能存在拮抗关系 ,也可能存在协同关系,如途径1分泌的甲状腺激素和途径2分泌的肾上腺素在体温调节过程中存在协同作用,D错误。
11.阿卡波糖能破坏大鼠胰岛B细胞,诱发其产生糖尿病。为探究药物Y对胰岛B细胞缺陷型糖尿病的治疗效果,研究人员用大鼠进行实验。下列实验步骤中错误的是 ( A )
A.实验组为注射药物Y处理的正常大鼠
B.实验前应测量实验大鼠的正常血糖浓度范围
C.用阿卡波糖处理大鼠后测量其血糖浓度
D.实验组和对照组大鼠的性别应该保持一致
[解析] 本实验的目的是探究药物Y对胰岛B细胞缺陷型糖尿病的治疗效果,因此实验组为注射药物Y处理的患胰岛B细胞缺陷型糖尿病的大鼠,A错误;实验前应测量实验大鼠的正常血糖浓度范围,以便与实验后做比较,B正确;用阿卡波糖处理大鼠后测量其血糖浓度以确定是否获得了实验用糖尿病大鼠,C正确;为保证实验的单一变量,实验组和对照组大鼠的性别应该保持一致,D正确。
12.SIADH 综合征也称抗利尿激素分泌失调综合征,是指由多种原因引起的抗利尿激素分泌异常增多,从而导致水潴留等临床表现的疾病。请回答下列问题:
(1)抗利尿激素由 下丘脑 分泌,若抗利尿激素分泌量增加,尿量将 减少 。但正常人尿量不会一直增加或减少,这是因为机体存在 (负)反馈调节 机制。
(2)抽取患者血液可以检测抗利尿激素水平,是因为激素由内分泌腺产生,通过 体液 运输。与神经调节相比,体液调节在时间效应上表现为 缓慢而持久 的特点。
(3)研究发现,三环类抗抑郁剂(口服药)会刺激抗利尿激素的释放而导致水潴留。为验证该药物作用的机制,研究小组将若干实验家兔随机均分成两组,甲组家兔饲喂适量的三环类抗抑郁剂,乙组家兔饲喂等量的蒸馏水,半小时后检测并比较两组家兔尿量的差异。请评价该方案是否合理并说明理由: 不合理,检测并比较两组家兔尿量的同时,还要检测并比较两组家兔抗利尿激素的含量 。
[解析] (1)抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌、垂体释放;若分泌增多,则促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而导致尿量减少;但正常人尿量不会一直增加或减少,这是因为机体存在负反馈调节机制。(2)激素由内分泌腺产生,通过体液运输;神经调节的作用时间短、快速准确、作用范围局限,而体液调节经历的时间长、速度慢、作用范围广。(3)不合理。因为三环类抗抑郁剂(口服药)会刺激抗利尿激素的释放,所以在检测并比较两组家兔尿量的同时,还要检测并比较两组家兔抗利尿激素的含量。
13.多项研究表明“肾为先天之本”,肾阳不足会引起大脑单胺类神经递质(去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺、肾上腺素等)含量降低和下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA轴)功能紊乱,从而诱发抑郁症,严重危害人类身心健康。请回答下列问题:
(1)在HPA轴中下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)作用于垂体,促使垂体分泌 促肾上腺皮质激素 ,垂体分泌的物质又促使肾上腺皮质分泌相应激素,从而让人产生快感,保持情绪愉悦,该过程中肾上腺皮质激素的分泌属于 分级 调节。
(2)肾上腺髓质能分泌肾上腺素,肾上腺素能作用于心脏,从而使心率加速。在这个过程中心脏是肾上腺素作用的 靶器官 ,肾上腺素起作用后即被 灭活 ,心率恢复。
(3)在反射弧中,兴奋在神经纤维上传导的方向是 单向的 (填“单向的”或“双向的”),在突触处单向传递的原因是 神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜 。
(4)神经递质发挥作用后,会迅速被降解或回收进细胞。若抑郁症与大脑单胺类神经递质的浓度相对不足有关,则 用药物抑制突触间隙中单胺类神经递质的降解;阻止细胞对单胺类神经递质的回收 (至少两点)可作为治疗抑郁症的方案。
[解析] (1)在HPA轴中下丘脑可分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促使肾上腺皮质分泌相应激素,该过程属于分级调节。(2)肾上腺素能作用于心脏,故心脏是肾上腺素作用的靶器官;肾上腺素属于激素,一经与靶细胞结合并起作用后即被灭活。(3)在反射弧中,兴奋在神经纤维上传导的方向是单向的;在突触处单向传递的原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。(4)由于抑郁症与大脑单胺类神经递质的浓度相对不足有关,因此用药物抑制突触间隙中单胺类神经递质的降解或阻止细胞对单胺类神经递质的回收可作为治疗抑郁症的方案。
14.人体除了有下丘脑视交叉上核(SCN)的主生物钟外,还有存在于肝脏、胰脏等器官的局部生物钟,它们对调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用。其中松果体细胞分泌褪黑素的调控机理如图Z9-7所示。请回答下列问题:
图Z9-7
(1)人体内的激素种类较多,图中的雄性激素的化学本质属于 固醇 。
(2)光周期信号刺激视网膜上的感光细胞,产生兴奋并传递,最终分泌褪黑素。该反射弧的效应器是 传出神经末梢及其支配的松果体 ,图中含褪黑素受体的细胞有 4 种。
(3)由图可知,光周期信号通过视网膜到松果体途径对雄性动物生殖的调控过程属于 神经—体液(神经调节和体液) 调节,而雄性激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌活动的调节机制属于 (负)反馈 调节。
(4)科学研究发现,入夜后光周期信号改变,人体褪黑素分泌增多,能使人迅速入睡。若睡前长时间玩手机,则可能导致失眠,推测其原因主要是 手机光线抑制褪黑素的分泌 。
[解析] (1)性激素的化学本质属于脂质中的固醇。(2)该反射弧的效应器是传出神经末梢及其支配的松果体(腺体);褪黑素可作用于下丘脑、垂体和睾丸,也可反馈抑制下丘脑视交叉上核,所以图中含褪黑素受体的细胞有4种。(3)光周期信号通过视网膜到松果体,再通过褪黑素对雄性动物生殖进行调控,该过程属于神经—体液(神经调节和体液)调节,雄性激素分泌过多,会抑制下丘脑和垂体分泌活动,该调节机制属于(负)反馈调节。(4)入夜后没有光线刺激,人体褪黑素分泌增多,能使人迅速入睡。若睡前长时间玩手机,手机光线抑制褪黑素的分泌,因而可能导致失眠。
15.在神经细胞与骨骼肌细胞之间存在类似突触的神经-肌肉接头。研究发现,肌细胞外钙离子会对钠离子内流产生竞争性抑制,称为膜屏障作用,因此钙离子浓度会影响肌细胞的兴奋性。请回答:
(1)兴奋在传递过程中,突触前神经元释放神经递质,经突触间隙与肌细胞膜上的 特异性受体 结合,引发钠离子通道开放,钠离子通过通道蛋白以 协助扩散 的运输方式进入细胞,引起肌细胞兴奋产生收缩效应。而血钙过低常常引发肌肉痉挛,根据题目信息,解释其原因: 钙离子浓度过低,对钠离子内流的竞争性抑制减弱,增强了肌细胞的兴奋性,使其持续兴奋引发肌肉痉挛 。
(2)河豚是一种美味的食材,但其体内含有的河豚毒素是一种剧毒的神经毒素,若烹饪不当会引发中毒。河豚毒素能特异性地抑制钠离子通道,从而减小神经纤维上动作电位的峰值,且作用时间越长,效果越明显;但河豚毒素对钾离子通道无直接影响,因此对静息电位基本无影响。
①中毒后,可能会引发患者肌无力,随着时间延长,症状会逐渐 增强 (填“增强”或“消退”)。
②临床上,根据河豚毒素的作用机理,在经过提纯、减毒等处理之后,可以用作镇痛药物,试分析这样做的依据: 河豚毒素特异性抑制钠离子内流,阻止动作电位的产生和传导,使兴奋无法传入大脑皮层产生痛觉,实现镇痛效果 。
[解析] (1)神经—肌肉接头类似突触,突触前神经元释放的神经递质,经突触间隙与肌细胞膜上的特异性受体结合,引发钠离子通道开放,钠离子以协助扩散的运输方式进入细胞,引起肌细胞兴奋产生收缩效应。据题干信息“肌细胞外钙离子会对钠离子内流产生竞
争性抑制”分析,血液中钙离子浓度过低,则对钠离子内流的竞争性抑制减弱,增强了肌细胞的兴奋性,因而持续兴奋引发肌肉痉挛。(2)①据题干“河豚毒素能特异性地抑制钠离子通道,从而减小神经纤维上动作电位的峰值,且作用时间越长,效果越明显”可知,中毒后,可能引发患者肌无力,随着时间延长,症状会逐渐增强。②由于河豚毒素特异性抑制钠离子内流,阻止动作电位的产生和传导,使兴奋无法传入大脑皮层产生痛觉,因此河豚毒素经过提纯、减毒等处理之后,可以用作镇痛药物,实现镇痛效果。