高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(1)

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名称 高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(1)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-06-21 21:54:10

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高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(1)
一、单选题
1.(2022·浙江)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是(  )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
2.(2022·广东)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是()
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
3.(2022·全国乙卷)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是(  )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
4.(2022·浙江选考)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是(  )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
5.(2022·浙江选考)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后机体对寒冷环境的适应能力减弱
6.(2021·福建)生物科学史蕴含科学研究的思路和方法,下列科学史实验与结论不相符的叙述是(  )
选项 科学史实验 结论
A 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验 伞藻的帽形建成主要与细胞核有关
B 绿叶暗处理后,一半遮光,另一半曝光,碘蒸气处理后观察叶片颜色变 淀粉是光合作用的产物
C 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性
D 将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉,检测胰液分泌情况 胰液分泌是神经调节的结果
A.A B.B C.C D.D
7.(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
8.(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
9.(2021·江苏)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,相关叙述正确的是(  )
A.胃肠激素都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径
10.(2021·江苏)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息;如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.a兴奋则会引起的人兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
11.(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
12.(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
13.(2021·海南)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
二、多选题
14.(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、综合题
15.(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。
16.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过   分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以   方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为   ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以   方式释放。
(3)胰岛素通过促进   、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的   能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:   (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有   的特点,而   可能成为糖尿病治疗研究新方向。
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。
四、实验探究题
18.(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是   。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量   (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量   (填“相同”或“不相同”),原因是   。
19.(2022·浙江选考)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明,生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连按坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③   ,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为   时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为   的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上   所需的时间。伪迹是电刺激通过   传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有   性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2),原因是不同神经纤维上动作电位的   不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。   
20.(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:   。
答案解析部分
1.【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、由题意可知,该神经元位于反射弧中,在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,则在该神经元上兴奋由树突传递到轴突,即由③向④传递,则①处是恢复静息电位过程K+外流,②处是形成动作电位Na+内流,两者均不需要消耗能量,A错误;
B、兴奋沿着神经纤维传递时电信号不会减弱,波幅一直稳定不变,B正确;
C、在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确;
D、若将电表的两个电极分别置于③④处,④处兴奋时两处会存在电位差,指针会发生偏转,D正确。
故答案为:A。
【分析】兴奋的传导和传递:
(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
2.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,由图可知,多巴胺可与突触后膜的受体结合使突触后膜的膜电位发生变化,产生兴奋,A正确;
B、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故多巴胺只能在乙与丙之间传递信息,B错误;
C、由图可知,甲和乙构成的突触中乙做为突触后膜,在乙和丙构成的突触中,乙作为突触前膜,即乙既是突触前膜也是突触后膜,C正确;
D、由题意可知,多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。
3、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。
3.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】由题意可知,肌肉痉挛是由运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起的,想要治疗应减少兴奋传递。
A、应通过药物减慢神经递质经突触前膜释放到突触间隙中,A不合理;
B、通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合可以减少兴奋传递,B合理;
C、降解神经递质的酶可以防止兴奋的过分传递,而通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性,会使得神经递质持续传递兴奋加重病情,C不合理;
D、通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量,会使增加神经递质与受体的结合使兴奋传递过度,加重病情,D不合理。
故答案为:B。
【分析】突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜上含有与神经递质结合的受体,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。神经递质是一种化学信号,神经递质通过胞吐的方式由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,分为兴奋性递质和抑制性递质。神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
4.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、感受器可以接受刺激并将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导,A正确;
B、神经肌肉接点的神经冲动传递通过突触结构伴随信号形式的转换,B正确;
C、突触后膜去极化,有外正内负形成外负内正,电位累加至阈值后引起动作电位,C正确;
D、药物抑制递质分解则神经递质持续刺激突触后膜,突触后膜持续兴奋,膝跳反射持续进行,D错误。
故答案为:D。
【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(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。
5.【答案】B
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、TRH随血液运输到全身各处,并定向作用于腺垂体,A正确;
B、低于机体生理浓度时的TH ,促进下丘脑分泌TRH增多,进而促进垂体分泌TSH增多,并不是直接作用于垂体,B错误;
C、饮食缺碘导致甲状腺激素分泌不足,促进TRH和TSH的分泌增加会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生,C正确;
D、给小鼠注射抗TRH血清后甲状腺激素含量减少,不能做用于垂体促进TSH的分泌,使得机体甲状腺激素合成减少,机体产热不足对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
6.【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;细胞核的功能;光合作用的发现史;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、伞藻嫁接与核移植实验,说明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关,A相符;
B、绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉,B相符;
C、科学家通过荧光标记的人鼠细胞融合实验,提出假说:细胞膜具有流动性,C相符;
D、将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉,检测胰液分泌情况,结论是胰液分泌是体液调节,D不相符。
故答案为:D。
【分析】1、细胞核的功能:细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心”。
实验名称 结论
伞藻嫁接与核移植实验 伞藻“帽”的形态由细胞核决定
美西螈核移植实验 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的
蝾螈受精卵横缢实验 细胞核是分裂分化必须的结构
变形虫切割及核移植实验 细胞核在变形虫的分裂、生长、应激性等生命活动中必不可少
2、光合作用的发现历程:
(1)1771年,英国普利斯特利实验证实植物可以更新空气;
(2)1864年,德国萨克斯把绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉;
(3)恩格尔曼的实验证明叶绿体是光合作用的场所,光合作用过程中能产生氧气;
(4)1941年,美国鲁宾和卡门利用同位素标记法,进行两组实验:第一组向植物提供H2O和C18O2,第二组向同种植物供H218O和CO2其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气全部是O2,第二组释放的氧气全部是18O2证明光合作用释放的氧气来自水。
3、细胞膜结构探索历程:
(1)1895年,欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。
(2)20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,并分析其主要成分是脂质和蛋白质。
(3)1925年,荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍。提出假说:细胞膜中的脂质是双层的。
(4)1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗·亮暗的三层结构,提出了所有生物都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成(静态模型)。
(5)1970年,科学家通过荧光标记的人鼠细胞融合实验,用发红色荧光的染料标记人细胞的膜蛋白,用发绿色荧光的染料标记鼠细胞的膜蛋白,然后诱导二者融合。开始时融合细胞的一半发红色荧光,一半发绿色荧光,在37C下,一段时间后,两种颜色的荧光均匀分布,提出假说:细胞膜具有流动性。
(6)1972年,桑格和尼克森,提出“流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受。
4、促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠粘膜产生的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液。在发现过程中,沃泰默实验分为三组,两组为对照组,一组对照是排除盐酸对胰腺作用的影响,另一组是想验证胰液分泌是由神经作用的结果,所以将神经切除。斯塔林和贝利斯的实验假设,胰液分泌是在盐酸的作用下,小肠粘膜细胞可能产生了一种化学物质,该物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。实验过程为:小肠粘膜和盐酸一起研磨制成提取液注射到同一条狗的静脉。斯他林和贝利斯能成功的一个重要原因是具有大胆质疑、探索和创新的精神。
7.【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。
8.【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。
9.【答案】C
【知识点】内环境的组成;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、胃肠激素有的在消化道里起作用,A错误;
B、性腺属于内分泌腺,它所分泌的激素可以作用于自身,B错误;
C、组织液属于内环境,内环境有激素、淋巴因子、尿素等物质,C正确;
D、不同胃肠激素的作用特异性取决于靶细胞上受体的特异性,激素一般是通过体液循环进行运输的,D错误。
故答案为:C
【分析】 (1)内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。
(2)正常情况下,组织液、血浆和淋巴中存在的物质就属于内环境成分,包括:
①消化或呼吸系统吸收的物质:如 O2、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪、血浆蛋白等。②代谢废物:如 水、CO2、尿素、尿酸、氨 等。 ③细胞合成的分泌物:如 激素、抗体、淋巴因子、神经递质、组织胺、纤维蛋白原等。10.【答案】C
【知识点】反射的过程;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;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、a兴奋要引起人的兴奋,必须有完整的反射弧,从题干中无法得知反射弧的完整性,A错误;
B、Na+ 内流形成动作电位,B错误;
C、a和b都属于神经元,神经元之间的兴奋的传递都是通过突触前膜释放递质,作用于突触后面的受体,从而改变突触后膜的离子通透性,C正确;
D、人体有些神经活动的中枢位于脊髓,失去脑的调控,可以完成一些低级反射活动,D错误。
故答案为:C
【分析】(1) 神经调节的基本方式—— 反射,反射的结构基础是反射弧。
(2) 兴奋在反射弧中的传导方向是单向的:起点是感受器 ,终点是效应器 。
(3)静息时电位膜电位:内负外正 ,膜主要对K+有通透性,K+外流 ;
兴奋时动作电位膜电位:内正外负,膜对Na+的通透性增加,Na+内流。
(4)兴奋的传递过程:神经冲动→ 轴突末梢→ 突触前膜内侧的突触小泡释放神经递质(方式:胞吐 )→神经递质扩散通过突触间隙 →神经递质与突触后膜上的特异性受体 (化学本质:糖蛋白)结合→引起下一个神经元兴奋或抑制 。11.【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。
12.【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。
13.【答案】A
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,与突触后膜上的受体结合可引发动作电位,A正确;
B、NE在神经元之间通过电信号-化学信号-电信号的形式传递信息,B错误;
C、由题意可知,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,故该药物通过抑制NE的重吸收而发挥作用,C错误;
D、NE能被突触前膜重摄取,但不会引起突触后膜兴奋,故不能说明兴奋在神经元之间可双向传递,D错误。
故答案为:A。
【分析】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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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。
14.【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。
15.【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。
16.【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
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)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素
(2)大于;不相同;乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)实验一中将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度,是碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘被甲状腺细胞吸收并合成为甲状腺激素。
故答案为:甲状腺吸收碘合成甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的合成过程是分级调节,冷刺激通过神经调节刺激下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素 , 促甲状腺激素释放激素作用到垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素 ,促甲状腺激素作用到甲状腺,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促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌量。实验二中,给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液,丙组中由于注射了促甲状腺激素溶液,甲状腺激素的合成增多,故丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组注射了甲状腺激素,家兔体内甲状腺激素含量过多会通过反馈调节减少甲状腺激素的合成,故乙组的甲状腺合成量与丙组不同。
故答案为:大于;不相同;乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成。
【分析】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。
19.【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺
(2)小于Smax且不小于Smin;电刺激强度;Na+ 通道开放;任氏液;不衰减;传导速率;
【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】(1)实验思路:①连按坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
故答案为:在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围在Smax与Smin之间时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位。伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上Na+通道开放所需的时间。伪迹是电刺激通过任氏液不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。作图如下:
故答案为: 小于Smax且不小于Smin ; 电刺激强度 ; Na+ 通道开放 ; 任氏液 ; 不衰减 ; 传导速率 ;
【分析】1、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束,神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同,引起它们兴奋所需的阈强度不同,刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋,随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
20.【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
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高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(1)
一、单选题
1.(2022·浙江)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是(  )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
【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、由题意可知,该神经元位于反射弧中,在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,则在该神经元上兴奋由树突传递到轴突,即由③向④传递,则①处是恢复静息电位过程K+外流,②处是形成动作电位Na+内流,两者均不需要消耗能量,A错误;
B、兴奋沿着神经纤维传递时电信号不会减弱,波幅一直稳定不变,B正确;
C、在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确;
D、若将电表的两个电极分别置于③④处,④处兴奋时两处会存在电位差,指针会发生偏转,D正确。
故答案为:A。
【分析】兴奋的传导和传递:
(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
2.(2022·广东)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是()
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,由图可知,多巴胺可与突触后膜的受体结合使突触后膜的膜电位发生变化,产生兴奋,A正确;
B、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故多巴胺只能在乙与丙之间传递信息,B错误;
C、由图可知,甲和乙构成的突触中乙做为突触后膜,在乙和丙构成的突触中,乙作为突触前膜,即乙既是突触前膜也是突触后膜,C正确;
D、由题意可知,多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。
3、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。
3.(2022·全国乙卷)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是(  )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】由题意可知,肌肉痉挛是由运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起的,想要治疗应减少兴奋传递。
A、应通过药物减慢神经递质经突触前膜释放到突触间隙中,A不合理;
B、通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合可以减少兴奋传递,B合理;
C、降解神经递质的酶可以防止兴奋的过分传递,而通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性,会使得神经递质持续传递兴奋加重病情,C不合理;
D、通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量,会使增加神经递质与受体的结合使兴奋传递过度,加重病情,D不合理。
故答案为:B。
【分析】突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜上含有与神经递质结合的受体,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。神经递质是一种化学信号,神经递质通过胞吐的方式由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,分为兴奋性递质和抑制性递质。神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
4.(2022·浙江选考)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是(  )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、感受器可以接受刺激并将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导,A正确;
B、神经肌肉接点的神经冲动传递通过突触结构伴随信号形式的转换,B正确;
C、突触后膜去极化,有外正内负形成外负内正,电位累加至阈值后引起动作电位,C正确;
D、药物抑制递质分解则神经递质持续刺激突触后膜,突触后膜持续兴奋,膝跳反射持续进行,D错误。
故答案为:D。
【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(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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。
5.(2022·浙江选考)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后机体对寒冷环境的适应能力减弱
【答案】B
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、TRH随血液运输到全身各处,并定向作用于腺垂体,A正确;
B、低于机体生理浓度时的TH ,促进下丘脑分泌TRH增多,进而促进垂体分泌TSH增多,并不是直接作用于垂体,B错误;
C、饮食缺碘导致甲状腺激素分泌不足,促进TRH和TSH的分泌增加会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生,C正确;
D、给小鼠注射抗TRH血清后甲状腺激素含量减少,不能做用于垂体促进TSH的分泌,使得机体甲状腺激素合成减少,机体产热不足对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
6.(2021·福建)生物科学史蕴含科学研究的思路和方法,下列科学史实验与结论不相符的叙述是(  )
选项 科学史实验 结论
A 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验 伞藻的帽形建成主要与细胞核有关
B 绿叶暗处理后,一半遮光,另一半曝光,碘蒸气处理后观察叶片颜色变 淀粉是光合作用的产物
C 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性
D 将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉,检测胰液分泌情况 胰液分泌是神经调节的结果
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程;细胞核的功能;光合作用的发现史;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、伞藻嫁接与核移植实验,说明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关,A相符;
B、绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉,B相符;
C、科学家通过荧光标记的人鼠细胞融合实验,提出假说:细胞膜具有流动性,C相符;
D、将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉,检测胰液分泌情况,结论是胰液分泌是体液调节,D不相符。
故答案为:D。
【分析】1、细胞核的功能:细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心”。
实验名称 结论
伞藻嫁接与核移植实验 伞藻“帽”的形态由细胞核决定
美西螈核移植实验 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的
蝾螈受精卵横缢实验 细胞核是分裂分化必须的结构
变形虫切割及核移植实验 细胞核在变形虫的分裂、生长、应激性等生命活动中必不可少
2、光合作用的发现历程:
(1)1771年,英国普利斯特利实验证实植物可以更新空气;
(2)1864年,德国萨克斯把绿叶先在暗处放置几个小时,目的是消耗植物中的营养物质,然后让叶片一半曝光,另一半遮光,一段时间后用碘蒸气处理,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化,实验证明光合作用的产物除O2外还有淀粉;
(3)恩格尔曼的实验证明叶绿体是光合作用的场所,光合作用过程中能产生氧气;
(4)1941年,美国鲁宾和卡门利用同位素标记法,进行两组实验:第一组向植物提供H2O和C18O2,第二组向同种植物供H218O和CO2其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气全部是O2,第二组释放的氧气全部是18O2证明光合作用释放的氧气来自水。
3、细胞膜结构探索历程:
(1)1895年,欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。
(2)20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,并分析其主要成分是脂质和蛋白质。
(3)1925年,荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍。提出假说:细胞膜中的脂质是双层的。
(4)1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗·亮暗的三层结构,提出了所有生物都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成(静态模型)。
(5)1970年,科学家通过荧光标记的人鼠细胞融合实验,用发红色荧光的染料标记人细胞的膜蛋白,用发绿色荧光的染料标记鼠细胞的膜蛋白,然后诱导二者融合。开始时融合细胞的一半发红色荧光,一半发绿色荧光,在37C下,一段时间后,两种颜色的荧光均匀分布,提出假说:细胞膜具有流动性。
(6)1972年,桑格和尼克森,提出“流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受。
4、促胰液素是人们发现的第一种激素,是由小肠粘膜产生的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液。在发现过程中,沃泰默实验分为三组,两组为对照组,一组对照是排除盐酸对胰腺作用的影响,另一组是想验证胰液分泌是由神经作用的结果,所以将神经切除。斯塔林和贝利斯的实验假设,胰液分泌是在盐酸的作用下,小肠粘膜细胞可能产生了一种化学物质,该物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。实验过程为:小肠粘膜和盐酸一起研磨制成提取液注射到同一条狗的静脉。斯他林和贝利斯能成功的一个重要原因是具有大胆质疑、探索和创新的精神。
7.(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。
8.(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。
9.(2021·江苏)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,相关叙述正确的是(  )
A.胃肠激素都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径
【答案】C
【知识点】内环境的组成;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、胃肠激素有的在消化道里起作用,A错误;
B、性腺属于内分泌腺,它所分泌的激素可以作用于自身,B错误;
C、组织液属于内环境,内环境有激素、淋巴因子、尿素等物质,C正确;
D、不同胃肠激素的作用特异性取决于靶细胞上受体的特异性,激素一般是通过体液循环进行运输的,D错误。
故答案为:C
【分析】 (1)内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。
(2)正常情况下,组织液、血浆和淋巴中存在的物质就属于内环境成分,包括:
①消化或呼吸系统吸收的物质:如 O2、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪、血浆蛋白等。②代谢废物:如 水、CO2、尿素、尿酸、氨 等。 ③细胞合成的分泌物:如 激素、抗体、淋巴因子、神经递质、组织胺、纤维蛋白原等。10.(2021·江苏)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息;如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.a兴奋则会引起的人兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
【答案】C
【知识点】反射的过程;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;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、a兴奋要引起人的兴奋,必须有完整的反射弧,从题干中无法得知反射弧的完整性,A错误;
B、Na+ 内流形成动作电位,B错误;
C、a和b都属于神经元,神经元之间的兴奋的传递都是通过突触前膜释放递质,作用于突触后面的受体,从而改变突触后膜的离子通透性,C正确;
D、人体有些神经活动的中枢位于脊髓,失去脑的调控,可以完成一些低级反射活动,D错误。
故答案为:C
【分析】(1) 神经调节的基本方式—— 反射,反射的结构基础是反射弧。
(2) 兴奋在反射弧中的传导方向是单向的:起点是感受器 ,终点是效应器 。
(3)静息时电位膜电位:内负外正 ,膜主要对K+有通透性,K+外流 ;
兴奋时动作电位膜电位:内正外负,膜对Na+的通透性增加,Na+内流。
(4)兴奋的传递过程:神经冲动→ 轴突末梢→ 突触前膜内侧的突触小泡释放神经递质(方式:胞吐 )→神经递质扩散通过突触间隙 →神经递质与突触后膜上的特异性受体 (化学本质:糖蛋白)结合→引起下一个神经元兴奋或抑制 。11.(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。
12.(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。
13.(2021·海南)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
【答案】A
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,与突触后膜上的受体结合可引发动作电位,A正确;
B、NE在神经元之间通过电信号-化学信号-电信号的形式传递信息,B错误;
C、由题意可知,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,故该药物通过抑制NE的重吸收而发挥作用,C错误;
D、NE能被突触前膜重摄取,但不会引起突触后膜兴奋,故不能说明兴奋在神经元之间可双向传递,D错误。
故答案为:A。
【分析】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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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。
二、多选题
14.(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、综合题
15.(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。
16.(2021·江苏)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要通过   分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以   方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为   ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以   方式释放。
(3)胰岛素通过促进   、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的   能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。
(4)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有:   (填序号)
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有   的特点,而   可能成为糖尿病治疗研究新方向。
【答案】(1)肝糖原
(2)易化扩散(或协助扩散);由负变正;胞吐
(3)葡萄糖摄取、氧化分解;胰高血糖素
(4)①③
(5)昼夜节律;调节REV-ERB基因节律性表达
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)肝糖原是人体的储能物质,在一定条件下肝糖原会转化为血糖,故填:肝糖原。
(2)通过对图的分析,可知葡萄糖是有高浓度向低浓度,而且借助了 GLUT2 通道,属于协助扩散;正常情况下细胞膜内K+外流,是膜内呈现负电位,根据文字信息可知 ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加 ,阻止了K+外流,使膜内呈现正电位;通过图示可以看到胰岛素是以胞吐的方式释放的。故填: 协助扩散 ; 由负变正 ; 胞吐
(3)胰岛素有降血糖的作用,促进血糖的氧化分解来降低血糖;胰岛细胞不仅可以产生胰岛素,还可以产生胰高血糖素,胰高血糖素可以用来升高血糖,故填: 葡萄糖摄取、氧化分解 ; 胰高血糖素 。
(4) 靶细胞对胰岛素作用不敏感,也就说明胰岛素的作用效果不理想, 如① 中拮抗激素增多,会使血糖的降低的不明显;也可能是靶细胞上接受胰岛素的受体表达下降,接受到的胰岛素的数量少,胰岛素发挥的数量较少。故选: ①③ 。
(5)分析资料可知, 昼夜节律是受基因调控的,Ⅱ型糖尿病患者表明为“黎明现象”与生物钟紊乱相关。故填:昼夜节律 ; 调节REV-ERB基因节律性表达 。
【分析】(1)协助扩散的特点:有高浓度向低浓度,需要载体蛋白,不需要能量。
(2)调节血糖的激素:①胰岛素(降血糖):促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 。②胰高血糖素(升血糖):促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这两种激素的作用是相反的,他们成为拮抗作用。
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。
四、实验探究题
18.(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是   。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量   (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量   (填“相同”或“不相同”),原因是   。
【答案】(1)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素
(2)大于;不相同;乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)实验一中将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度,是碘是合成甲状腺激素的原料,放射性碘被甲状腺细胞吸收并合成为甲状腺激素。
故答案为:甲状腺吸收碘合成甲状腺激素。
(2)甲状腺激素的合成过程是分级调节,冷刺激通过神经调节刺激下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素 , 促甲状腺激素释放激素作用到垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素 ,促甲状腺激素作用到甲状腺,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促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌量。实验二中,给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液,丙组中由于注射了促甲状腺激素溶液,甲状腺激素的合成增多,故丙组甲状腺激素的合成量大于甲组,乙组注射了甲状腺激素,家兔体内甲状腺激素含量过多会通过反馈调节减少甲状腺激素的合成,故乙组的甲状腺合成量与丙组不同。
故答案为:大于;不相同;乙组注射外源甲状腺激素,使甲状腺激素合成减少,丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成。
【分析】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。
19.(2022·浙江选考)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明,生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连按坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③   ,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为   时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为   的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上   所需的时间。伪迹是电刺激通过   传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有   性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2),原因是不同神经纤维上动作电位的   不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。   
【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺
(2)小于Smax且不小于Smin;电刺激强度;Na+ 通道开放;任氏液;不衰减;传导速率;
【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】(1)实验思路:①连按坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
故答案为:在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围在Smax与Smin之间时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位。伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上Na+通道开放所需的时间。伪迹是电刺激通过任氏液不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。作图如下:
故答案为: 小于Smax且不小于Smin ; 电刺激强度 ; Na+ 通道开放 ; 任氏液 ; 不衰减 ; 传导速率 ;
【分析】1、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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(胞吐)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、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束,神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同,引起它们兴奋所需的阈强度不同,刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋,随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
20.(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
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