高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(2)
一、单选题
1.(2021·海南)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,发生侏儒症,可通过及时补充GH进行治疗,使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是( )
A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者
B.血液中GH减少,会导致下丘脑分泌的GH增多
C.GH发挥生理功能后就被灭活,治疗期间需持续补充GH
D.GH通过发挥催化作用,使靶细胞发生一系列的代谢变化
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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.+、-、+、-
9.(2020·海南)下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A.神经细胞在静息状态时,Na+外流使膜外电位高于膜内电位
B.神经细胞受到刺激产生兴奋时,兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.神经递质在载体蛋白的协助下,从突触前膜释放到突触间隙
D.从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞
10.(2020·海南)下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述,正确的是( )
A.都可通过体液运输到全身
B.都在细胞内发挥作用
C.发挥作用后都立即被灭活
D.都能在常温下与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
11.(2020·北京)食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是( )
A.食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
B.食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
C.食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
D.药物M可能有助于促进睡眠
12.(2020·浙江选考)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSH
B.下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4
C.甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放
D.长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌
13.(2020·浙江选考)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
14.(2020·浙江选考)人的一侧大脑皮层外侧面示意图如下,图中甲、乙、丙和丁表示部位。某人的右腿突然不能运动,经医生检查后,发现他的右腿无力。推测该患者大脑皮层的受损部位可能位于图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二、综合题
15.(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。
16.(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)
17.(2020·海南)人体内甲状腺激素几乎作用于全身细胞,环境变化及相关部位病变都可影响血液中的甲状腺激素水平,引起机体生理活动的变化。回答下列问题。
(1)冬季气温降低时,寒冷刺激的信号传入位于 的体温调节中枢,通过调节使甲状腺激素分泌量增多,细胞代谢速率提高,使机体产生的热量 ,以抵御外界寒冷。但血液中的甲状腺激素水平不会过高,这与甲状腺激素的分级调节存在 调节机制有关。
(2)患者甲因身体不适就医,医生根据其病史初步判定下丘脑、垂体和甲状腺中有一个部位发生病变。经检测,甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是 ,理由是 ;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是 。
(3)患者乙由于体内甲状腺激素水平下降,出现行动迟缓、少动嗜睡的症状,这与该患者神经系统的 降低有关。
三、实验探究题
18.(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 。
19.(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 。
20.(2020·浙江选考)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2: 。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论
①简要解释组3的实验结果: 。
②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量 。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有 神经。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、侏儒症是幼年生长素分泌不足导致,成年之后补充生长激素也不能治疗侏儒症,A错误;
B、生长激素是由垂体分泌,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,治疗期间需持续补充GH,从而维持生长激素含量的动态平衡,C正确;
D、生长激素只能发挥调节作用,机体中发挥催化作用的是酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生长激素是垂体分泌的重要激素之一,可调控骨骼的生长和发育。所以如果垂体分泌生长激素过少,可以导致矮小症;如果垂体分泌生长激素过多,儿童可以导致巨人症,成人可以导致肢端肥大症,临床上表现为肢端肥大、口鼻肥大、下颌骨增厚、耳鼻增厚等。
2、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
2.【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。
3.【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:
4.【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;
5.【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。
6.【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
7.【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。
8.【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。
9.【答案】B
【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、神经细胞在静息状态时,K+通道打开,K+外流,维持细胞膜外正内负的电位,A错误;
B、神经细胞受到刺激后,神经纤维膜对钠离子通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,B正确;
C、神经递质通过胞吐从突触前膜释放到突触间隙,不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、在神经-肌肉突触中,突触前膜释放的递质可作用于肌肉细胞,D错误;
故答案为:B。
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,维持静息电位,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;当某一部位受刺激时,Na+内流,产生动作电位,其膜电位变为外负内正。
10.【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶,通过导管运输至消化道内发挥作用,而胰岛素由胰岛B细胞分泌,可通过血液运输至全身,A错误;
B、胰蛋白酶在消化道内发挥作用,而胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合,进而调节靶细胞的代谢活动,二者均不在细胞内发挥作用,B错误;
C、胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变,胰岛素发挥作用后会被灭活,C错误;
D、胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质,都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的催化具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点;酶在催化反应前后性质不发生改变。
激素是由内分泌器官或细胞分泌的对生物体生命活动具有调节作用的化学物质;激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞;胰岛素属于蛋白质类激素,具有降低血糖的作用。
11.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、食欲肽是一种神经递质,神经递质以胞吐的方式由突触前膜释放,A正确;
B、神经递质发挥作用需要与突触后膜上的蛋白质受体特异性结合,并不进入下一个神经元,B错误;
C、由题“食欲肽它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态”可推断,食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状,C正确;
D、由题“食欲肽使人保持清醒状态,而药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用”可推断,药物M可能有助于促进睡眠,D正确。
故答案为:B。
【分析】由题可知,食欲肽是一种神经递质,神经递质是由突触前膜以胞吐的方式释放进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元的兴奋或抑制。
12.【答案】D
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A、由图示可知,寒冷信号能直接刺激下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素(TRH),A错误;
B、下丘脑通过释放TRH作用于垂体,间接调控甲状腺分泌T3和T4,B错误;
C、由图示可知,甲状腺分泌的T4经过脱碘作用转化为T3后才能作用于垂体,抑制TSH的释放,C错误;
D、T3和T4均含碘,长期缺碘不利于二者的合成,体内T3和T4的含量减少会影响TSH和TRH的合成,D正确。
故答案为:D。
【分析】甲状腺分泌的甲状腺激素有2种:甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)二者均含碘,T3比T4少一个碘原子。甲状腺激素的作用遍及全身所有器官,主要是促进物质代谢与能量转换,促进生长发育,也是中枢神经系统正常发育不可缺少的。
13.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,促进胆碱能敏感神经元发挥作用,B错误;
C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;
D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的。神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的,以电信号→化学信号→电信号的形式进行传递。
2、“胆碱能敏感神经元”是一种能与乙酰胆碱结合,成参与学习与记忆等活动。目前认为,老年性痴呆与中枢“胆碱能敏感神经元”的大量死亡和丢失有关。
3、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,存在于突触小体内的突触小泡中,由突触前膜通过胞吐作用释放到突触间隙。受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,使下一个神经元产生兴奋。
14.【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;脑的高级功能
【解析】【解答】A、甲是中央前回顶部,引起对侧下肢运动,A正确;
B、乙是体觉区(中央后回)顶部,用电流刺激体觉区顶部引起对侧下肢电麻样感觉,B错误;
C、丙是体觉区底部,刺激它引起唇、舌、咽电麻样感觉,C错误;
D、丁是中央前回底部,刺激它会引起面部运动,D错误。
故答案为:A。
【分析】大脑由左、右两个半球组成,大脑皮层是覆盖大脑半球表面的一层灰质,是调节人体生理活动的最高级中枢,其中比较重要区域的功能:1.白洛嘉区:运动性言语区(S区),位置:第三额叶回后部、靠近大脑外侧裂处的一个小区。功能:①产生协调的发音程序;②提供语言的语法结构;③言语的动机和愿望。症状:①白洛嘉区病变引起的失语症常称运动性失语症或表达性失语症。阅读、理解和书写不受影响。他们知道自己想说什么但发音困难,说话缓慢费力;②不能使用复杂句法和词法;③自发性主动语言障碍,很少说话和回答,语言有模仿被动的性质。2.韦尼克区:听觉性言语区(H区),韦尼克区包括颞上回、颞中回后部、缘上回以及角回。韦尼克区的损伤将产生严重的感觉性失语症。3.中央前回:大脑皮层的额叶的上升侧面上有与中央沟平行的中央前沟,二者间为中央前回。为皮质运动区,管理对侧半身的随意运动。如损伤,可引起对侧偏瘫。4.中央后回:大脑皮层的体觉区。
15.【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。
16.【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。
17.【答案】(1)下丘脑;增加;反馈
(2)下丘脑;如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;垂体
(3)兴奋性
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)体温调节中枢位于下丘脑。甲状腺激素的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热量增加。甲状腺激素的调节存在分级调节和反馈调节。(2)甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是下丘脑,理由是如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是垂体。(3)甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。甲状腺激素水平下降会引起神经系统的兴奋性降低。
【分析】甲状腺激素的分泌为分级调节,由下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素偏高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体对相关激素的分泌,使血液中激素水平保持相对稳定。
18.【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。
19.【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。
20.【答案】(1)将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录
(2)溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图
(3)细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流加快,导致动作电位增大;主动转运;减少;传入和传出
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】(1)本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度,因变量是静息电位和动作电位的影响,因此,本实验需要有前测(如组1),组2:将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录。组3:将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中,测动作电位,并记录。(2)实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求:注意横纵坐标的标识,横坐标为离子浓度,纵坐标为膜电位(mV),柱状图应该有图的名称和图例,另外注意标注组别(a、b、c、d、e)。结果分析:溶液中钾离子浓度提高,静息电位的绝对值下降,溶液中钠离子浓度提高,动作电位的峰值上升,结果如图所示。
。(3)①组3的结果分析:细胞外钠离子浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,钠离子通过钠离子通道内流加快,导致动作电位增大。
②神经细胞在兴奋时钠离子内流(易化扩散),能够产生动作电位,因此,神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态,现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内,在生理溶液中检测到放射性,因此,这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放,因此会使24Na+外流量减少。
③刺激蛙的坐骨神经,在反射中枢检测到动作电位,观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经,传至腓肠肌引起肌肉收缩。
【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件:①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。(主要是钠-钾泵(每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+ =3∶2)的转运)。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许钾离子通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。
1 / 1高考生物五年真题汇编17——动物生命活动的调节(2)
一、单选题
1.(2021·海南)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,发生侏儒症,可通过及时补充GH进行治疗,使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是( )
A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者
B.血液中GH减少,会导致下丘脑分泌的GH增多
C.GH发挥生理功能后就被灭活,治疗期间需持续补充GH
D.GH通过发挥催化作用,使靶细胞发生一系列的代谢变化
【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、侏儒症是幼年生长素分泌不足导致,成年之后补充生长激素也不能治疗侏儒症,A错误;
B、生长激素是由垂体分泌,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,治疗期间需持续补充GH,从而维持生长激素含量的动态平衡,C正确;
D、生长激素只能发挥调节作用,机体中发挥催化作用的是酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生长激素是垂体分泌的重要激素之一,可调控骨骼的生长和发育。所以如果垂体分泌生长激素过少,可以导致矮小症;如果垂体分泌生长激素过多,儿童可以导致巨人症,成人可以导致肢端肥大症,临床上表现为肢端肥大、口鼻肥大、下颌骨增厚、耳鼻增厚等。
2、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
2.(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。
3.(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:
4.(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;
5.(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。
6.(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
7.(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。
8.(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。
9.(2020·海南)下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A.神经细胞在静息状态时,Na+外流使膜外电位高于膜内电位
B.神经细胞受到刺激产生兴奋时,兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.神经递质在载体蛋白的协助下,从突触前膜释放到突触间隙
D.从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞
【答案】B
【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、神经细胞在静息状态时,K+通道打开,K+外流,维持细胞膜外正内负的电位,A错误;
B、神经细胞受到刺激后,神经纤维膜对钠离子通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,B正确;
C、神经递质通过胞吐从突触前膜释放到突触间隙,不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、在神经-肌肉突触中,突触前膜释放的递质可作用于肌肉细胞,D错误;
故答案为:B。
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,维持静息电位,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;当某一部位受刺激时,Na+内流,产生动作电位,其膜电位变为外负内正。
10.(2020·海南)下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述,正确的是( )
A.都可通过体液运输到全身
B.都在细胞内发挥作用
C.发挥作用后都立即被灭活
D.都能在常温下与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性;激素调节的特点
【解析】【解答】A、胰腺分泌的胰液中含有胰蛋白酶,通过导管运输至消化道内发挥作用,而胰岛素由胰岛B细胞分泌,可通过血液运输至全身,A错误;
B、胰蛋白酶在消化道内发挥作用,而胰岛素通过与靶细胞膜上的受体结合,进而调节靶细胞的代谢活动,二者均不在细胞内发挥作用,B错误;
C、胰蛋白酶在催化反应前后性质不改变,胰岛素发挥作用后会被灭活,C错误;
D、胰蛋白酶和胰岛素的化学本质都是蛋白质,都能在常温下与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的催化具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点;酶在催化反应前后性质不发生改变。
激素是由内分泌器官或细胞分泌的对生物体生命活动具有调节作用的化学物质;激素调节的特点是微量和高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞;胰岛素属于蛋白质类激素,具有降低血糖的作用。
11.(2020·北京)食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是( )
A.食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
B.食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
C.食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
D.药物M可能有助于促进睡眠
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、食欲肽是一种神经递质,神经递质以胞吐的方式由突触前膜释放,A正确;
B、神经递质发挥作用需要与突触后膜上的蛋白质受体特异性结合,并不进入下一个神经元,B错误;
C、由题“食欲肽它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态”可推断,食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状,C正确;
D、由题“食欲肽使人保持清醒状态,而药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用”可推断,药物M可能有助于促进睡眠,D正确。
故答案为:B。
【分析】由题可知,食欲肽是一种神经递质,神经递质是由突触前膜以胞吐的方式释放进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元的兴奋或抑制。
12.(2020·浙江选考)人体甲状腺分泌和调节示意图如下,其中TRH表示促甲状腺激素释放激素,TSH表示促甲状腺激素,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.寒冷信号能直接刺激垂体分泌更多的TSH
B.下丘脑通过释放TRH直接调控甲状腺分泌T3和T4
C.甲状腺分泌的T4直接作用于垂体而抑制TSH的释放
D.长期缺碘会影响T3、T4、TSH和TRH的分泌
【答案】D
【知识点】动物激素的调节
【解析】【解答】A、由图示可知,寒冷信号能直接刺激下丘脑分泌更多的促甲状腺激素释放激素(TRH),A错误;
B、下丘脑通过释放TRH作用于垂体,间接调控甲状腺分泌T3和T4,B错误;
C、由图示可知,甲状腺分泌的T4经过脱碘作用转化为T3后才能作用于垂体,抑制TSH的释放,C错误;
D、T3和T4均含碘,长期缺碘不利于二者的合成,体内T3和T4的含量减少会影响TSH和TRH的合成,D正确。
故答案为:D。
【分析】甲状腺分泌的甲状腺激素有2种:甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)二者均含碘,T3比T4少一个碘原子。甲状腺激素的作用遍及全身所有器官,主要是促进物质代谢与能量转换,促进生长发育,也是中枢神经系统正常发育不可缺少的。
13.(2020·浙江选考)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小,所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,使用乙酰胆碱酯酶抑制剂,乙酰胆碱分解减少,会使乙酰胆碱持续与受体结合,促进胆碱能敏感神经元发挥作用,B错误;
C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动,所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动,C正确;
D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合,所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的。神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的,以电信号→化学信号→电信号的形式进行传递。
2、“胆碱能敏感神经元”是一种能与乙酰胆碱结合,成参与学习与记忆等活动。目前认为,老年性痴呆与中枢“胆碱能敏感神经元”的大量死亡和丢失有关。
3、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,存在于突触小体内的突触小泡中,由突触前膜通过胞吐作用释放到突触间隙。受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,使下一个神经元产生兴奋。
14.(2020·浙江选考)人的一侧大脑皮层外侧面示意图如下,图中甲、乙、丙和丁表示部位。某人的右腿突然不能运动,经医生检查后,发现他的右腿无力。推测该患者大脑皮层的受损部位可能位于图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能;脑的高级功能
【解析】【解答】A、甲是中央前回顶部,引起对侧下肢运动,A正确;
B、乙是体觉区(中央后回)顶部,用电流刺激体觉区顶部引起对侧下肢电麻样感觉,B错误;
C、丙是体觉区底部,刺激它引起唇、舌、咽电麻样感觉,C错误;
D、丁是中央前回底部,刺激它会引起面部运动,D错误。
故答案为:A。
【分析】大脑由左、右两个半球组成,大脑皮层是覆盖大脑半球表面的一层灰质,是调节人体生理活动的最高级中枢,其中比较重要区域的功能:1.白洛嘉区:运动性言语区(S区),位置:第三额叶回后部、靠近大脑外侧裂处的一个小区。功能:①产生协调的发音程序;②提供语言的语法结构;③言语的动机和愿望。症状:①白洛嘉区病变引起的失语症常称运动性失语症或表达性失语症。阅读、理解和书写不受影响。他们知道自己想说什么但发音困难,说话缓慢费力;②不能使用复杂句法和词法;③自发性主动语言障碍,很少说话和回答,语言有模仿被动的性质。2.韦尼克区:听觉性言语区(H区),韦尼克区包括颞上回、颞中回后部、缘上回以及角回。韦尼克区的损伤将产生严重的感觉性失语症。3.中央前回:大脑皮层的额叶的上升侧面上有与中央沟平行的中央前沟,二者间为中央前回。为皮质运动区,管理对侧半身的随意运动。如损伤,可引起对侧偏瘫。4.中央后回:大脑皮层的体觉区。
二、综合题
15.(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。
16.(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。
17.(2020·海南)人体内甲状腺激素几乎作用于全身细胞,环境变化及相关部位病变都可影响血液中的甲状腺激素水平,引起机体生理活动的变化。回答下列问题。
(1)冬季气温降低时,寒冷刺激的信号传入位于 的体温调节中枢,通过调节使甲状腺激素分泌量增多,细胞代谢速率提高,使机体产生的热量 ,以抵御外界寒冷。但血液中的甲状腺激素水平不会过高,这与甲状腺激素的分级调节存在 调节机制有关。
(2)患者甲因身体不适就医,医生根据其病史初步判定下丘脑、垂体和甲状腺中有一个部位发生病变。经检测,甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是 ,理由是 ;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是 。
(3)患者乙由于体内甲状腺激素水平下降,出现行动迟缓、少动嗜睡的症状,这与该患者神经系统的 降低有关。
【答案】(1)下丘脑;增加;反馈
(2)下丘脑;如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;垂体
(3)兴奋性
【知识点】动物激素的调节;激素调节的特点;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)体温调节中枢位于下丘脑。甲状腺激素的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热量增加。甲状腺激素的调节存在分级调节和反馈调节。(2)甲状腺激素和促甲状腺激素(TSH)水平都明显低于正常范围,据此可排除的病变部位是下丘脑,理由是如果病变部位为下丘脑,则促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素水平都低于正常范围;给患者注射适量促甲状腺激素释放激素后,测得TSH水平仍然低于正常范围,说明该患者的病变部位是垂体。(3)甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。甲状腺激素水平下降会引起神经系统的兴奋性降低。
【分析】甲状腺激素的分泌为分级调节,由下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素偏高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体对相关激素的分泌,使血液中激素水平保持相对稳定。
三、实验探究题
18.(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。
19.(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。
20.(2020·浙江选考)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2: 。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论
①简要解释组3的实验结果: 。
②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量 。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有 神经。
【答案】(1)将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录
(2)溶液K+、Na+浓度升高对膜电位影响示意图
(3)细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流加快,导致动作电位增大;主动转运;减少;传入和传出
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】(1)本实验的自变量是钾离子和钠离子的浓度,因变量是静息电位和动作电位的影响,因此,本实验需要有前测(如组1),组2:将神经纤维分别置于钾离子浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录。组3:将神经纤维置于钠离子浓度依次提高的生理溶液d、e中,测动作电位,并记录。(2)实验结果要求以柱状图的形式呈现。画图要求:注意横纵坐标的标识,横坐标为离子浓度,纵坐标为膜电位(mV),柱状图应该有图的名称和图例,另外注意标注组别(a、b、c、d、e)。结果分析:溶液中钾离子浓度提高,静息电位的绝对值下降,溶液中钠离子浓度提高,动作电位的峰值上升,结果如图所示。
。(3)①组3的结果分析:细胞外钠离子浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,钠离子通过钠离子通道内流加快,导致动作电位增大。
②神经细胞在兴奋时钠离子内流(易化扩散),能够产生动作电位,因此,神经细胞始终要维持膜外钠离子浓度高、膜内钠离子浓度低的状态,现将放射性24Na+注入静息的神经细胞内,在生理溶液中检测到放射性,因此,这种转运方式属于主动转运。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会抑制细胞中载体蛋白的合成和能量的释放,因此会使24Na+外流量减少。
③刺激蛙的坐骨神经,在反射中枢检测到动作电位,观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有传入神经和传出神经,传至腓肠肌引起肌肉收缩。
【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作电位的形成条件:①细胞膜两侧存在离子浓度差,细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内,这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。(主要是钠-钾泵(每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+∶K+ =3∶2)的转运)。②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同,例如,安静时主要允许钾离子通透,而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。
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