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五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编55-神经调节-兴奋在神经元之间的传导(含解析)
一、单选题
1.(2022·浙江·统考高考真题)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是( )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
2.(2022·浙江·高考真题)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③④处,指针会发生偏转
3.(2022·辽宁·统考高考真题)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( )
选项 实验材料 生物学研究
A 小球藻 卡尔文循环
B 肺炎链球菌 DNA半保留复制
C 枪乌贼 动作电位原理
D T2噬菌体 DNA是遗传物质
A.A B.B C.C D.D
4.(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
5.(2021·河北·统考高考真题)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
6.(2021·湖北·统考高考真题)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,细胞外液约为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
7.(2020·山东·统考高考真题)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
8.(2020·江苏·统考高考真题)天冬氨酸是一种兴奋性递质,下列叙述错误的是( )
A.天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B.天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C.作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内,并能批量释放至突触间隙
D.作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性
9.(2020·海南·统考高考真题)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.(2019·全国·统考高考真题)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
11.(2018·全国·统考高考真题)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
12.(2018·江苏·统考高考真题)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
13.(2018·全国·统考高考真题)神经细胞处于静息状态时,细胞内、外K+和Na+的分布特征是
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
14.(2018·浙江·统考高考真题)运动神经元的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A.图中①、②属于神经末梢
B.该神经元有多个轴突和多个树突
C.该神经元位于膝反射的反射中枢
D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
二、实验题
15.(2022·河北·统考高考真题)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)机体在________产生痒觉的过程________(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在神经纤维上以________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是________。
(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________,有效________痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如下图。据图推测PTEN蛋白的作用是________机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是________。
三、综合题
16.(2021·浙江·统考高考真题)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__________。
17.(2020·山东·统考高考真题)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是_____________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有____________。
(2)在体液免疫中,T细胞可分泌_____________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为_____________。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:__________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:________________。
预期实验结果:________________。
参考答案:
1.B
【分析】1、膜的流动性:膜蛋白和磷脂均可侧向移动;膜蛋白分布的不对称性:蛋白质有的镶嵌在膜的内或外表面,有的嵌入或横跨磷脂双分子层。
2、光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行。
3、在神经细胞中,静息电位是钾离子外流形成的,动作电位是钠离子内流形成的,这两种流动都属于被动运输中的协助扩散。
【详解】A、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,在膜内外两侧分布不对称,A错误;
B、由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,温度可以影响生物膜的流动性,所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度,B正确;
C、水的分解是在叶绿体类囊体薄膜上,C错误;
D、神经元质膜上存在与K+ 、Na+主动转运有关的载体蛋白,而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式,D错误。
故选B。
2.A
【分析】神经纤维未受到刺激时,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,其膜电位变为外负内正。在反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【详解】A、根据兴奋传递的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;
B、动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离而衰减,B正确;
C、反射弧中,兴奋在神经纤维的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;
D、将电表的两个电极置于③④处时,由于会存在电位差,指针会发生偏转,D正确。
故选A。
3.B
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、科学家利用小球藻、运用同位素标记法研究卡尔文循环,A正确;
B、科学家通过培养大肠杆菌,探究DNA半保留复制方式,运用了同位素示踪法和密度梯度离心法,B错误;
C、科学家以枪乌贼离体粗大的神经纤维为实验材料,研究动作电位原理,C正确;
D、赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S或32P标记的噬菌体进行噬菌体侵染细菌的实验,证明DNA是遗传物质,D正确。
故选B。
4.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。
5.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。
【点睛】
6.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。
7.A
【分析】1、神经调节的基本方式是反射。完成反射的结构基础是反射弧,通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成。
2、分析题干信息可知,当声音传到听毛细胞时,纤毛膜上的K+通道开放,K+内流而产生兴奋,该过程为顺浓度梯度的运输,属于协助扩散。
【详解】A、分析题意可知,K+内流为顺浓度梯度,可知静息状态时,纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;
B、K+内流而产生兴奋,该过程为顺浓度梯度的运输,属于协助扩散,不需要消耗ATP,B正确;
C、兴奋在听毛细胞上以局部电流,即电信号的形式传导,C正确;
D、由题干信息可知,兴奋最终到达大脑皮层产生听觉,没有相应的效应器,反射弧不完整,故不属于反射,D正确。
故选A。
【点睛】本题结合听觉的产生过程,考查神经调节的相关内容,掌握兴奋在神经元上的传导和神经元之间的传递过程,并准确获取题干信息是解题的关键。
8.A
【分析】天冬氨酸是一种兴奋性递质,可以与突触后膜上的受体相结合,引起突触后神经元产生兴奋。
【详解】A、天冬氨酸只含有C、H、O、N四种元素,A错误;
B、氨基酸分子既含有氨基也含有羧基,B正确;
C、天冬氨酸作为神经递质,存在于突触囊泡内,当兴奋传导到突触小体时,可以批量释放到突触间隙,C正确;
D、天冬氨酸是一种兴奋性递质,可以与突触后膜上的受体相结合,引起突触后膜对Na+的通透性增大,使Na+内流,产生兴奋,D正确。
故选A。
9.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。
【详解】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;
故选B。
10.D
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。动物的生命活动由神经调节和激素调节共同作用,神经调节比激素调节更加迅速准确,激素调节在神经调节的影响下进行。肾上腺素具有促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等作用。
【详解】兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在突触部位以电信号-化学信号-电信号的形式传递,A正确;惊吓刺激可以通过图像、声音、接触等刺激作用于视觉、听觉或触觉感受器,B正确;由题中信息:兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,从而加快心跳,说明神经系统可通过内分泌活动间接调节心脏活动。由题中信息:兴奋还通过传出神经作用于心脏(效应器即传出神经末梢及其支配的心脏),说明神经系统可直接调节心脏活动,C正确;肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸加快、心跳与血液流动加速,D错误。故选D。
11.C
【详解】【分析】本题考查细胞的物质输入与输出,具体涉及了被动运输(包括自由扩散和协助扩散)、主动运输和胞吞等方式,意图考查学生对相关知识点的理解能力。
【详解】病原体属于颗粒性物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞,B错误;神经细胞内的Na+浓度比细胞膜外低,受刺激时,产生的Na+内流是顺浓度梯度进行的,属于被动运输,C正确;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞,D错误。
【点睛】
12.C
【分析】静息电位的产生和维持是由于钾离子通道开放,钾离子外流,使神经纤维膜外电位高于膜内,表现为外正内负;动作电位的产生和维持机制是钠离子通道开放,钠离子内流,使神经纤维膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
【详解】神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开,钾离子外流,A错误;
bc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放,Na+内流造成的,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;
cd段是动作电位恢复到静息电位的过程,该过程中Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;
在一定范围内,动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大,而刺激强度较小时是不能产生动作电位的,D错误。
【点睛】本题考查神经细胞膜电位变化的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力,对于静息电位和动作电位的产生和维持机制的理解是本题考查的重点。
13.D
【分析】本题考查静息电位的相关知识。神经细胞内钾离子浓度明显高于膜外,而钠离子浓度比膜外低.静息时,由于膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
【详解】由于神经细胞处于静息状态时,膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子通过协助扩散方式外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,产生内负外正的静息电位,随着钾离子外流,形成内负外正的电位差,阻止钾离子继续外流,故细胞外的钾离子浓度依然低于细胞内;当神经细胞受到刺激时,激活钠离子通道,使钠离子通过协助扩散方式往内流,说明膜外钠离子浓度高于膜内,据此判断,A、B、C错误,D正确,所以选D。
【点睛】神经细胞内钾离子浓度明显高于膜外,而钠离子浓度比膜外低,要注意静息状态时,即使钾离子外流,膜内钾离子的浓度依然高于膜外。
14.D
【分析】此图是神经细胞的结构图,也叫神经元。神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分。图示中:①是树突,②是神经末梢。神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射弧上有几个神经元的细胞体,就有几个神经元构成该反射。神经纤维未受到刺激时,K+外流,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,其膜电位变为外负内正。
【详解】图中①指树突,②指轴突末梢,所以②是神经末梢,①不是,A错误;该神经有1个轴突和多个树突,B错误;膝反射是二元反射弧,其反射中枢在两个神经元之间的突触中,C错误;刺激该神经元轴突可以产生一个负电波沿着神经纤维向两侧传播,D正确。
【点睛】本题考查神经元、反射弧结构及反射活动的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
15.(1) 大脑皮层 不属于 电信号(神经冲动) 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(2) 兴奋 抑制
(3) 减弱 促进痒觉的产生
【分析】1、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只能单向传递。
2、分析题意,本实验的目的是探究PTEN蛋白的作用,则实验的自变量是PTEN等基因的有无,因变量是小鼠的痒觉,可通过抓挠次数进行分析。
(1)
所有感觉的形成部位均是大脑皮层,故机体在大脑皮层产生痒觉;反射的完成需要经过完整的反射弧,机体产生痒觉没有经过完整的反射弧,不属于反射;兴奋在神经纤维上以电信号(神经冲动)的形式双向传导;由于由于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,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间只能单向传递。
(2)
抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋,有效抑制痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。
(3)
分析题意,本实验的自变量是PTEN和TRPV1基因的有无,因变量是30分钟内抓挠次数,据图可知,与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加,说明PTEN基因缺失会增加小鼠的抓挠次数,即增加小鼠对痒觉的敏感性,据此推测PTEN基因控制合成的PTEN蛋白是减弱机体对外源致痒剂的敏感性,进而抑制小鼠的痒觉;而PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大,说明TRPV1基因缺失可减弱PTEN缺失基因的效果,即会抑制小鼠痒觉的产生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促进痒觉的产生。
16. 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 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
NA PT NA +PT 酒精+ PT 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】蛙的坐骨神经-腓肠肌标本维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单,易于建立和控制。因此,在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经-腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生命现象和过程。
【详解】(1)从实验1的结果直方图中可以看出,对蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本使用1%酒精连续滴加标本5min处理后,动作电位大小、动作电位传导速率、肌肉收缩张力的相对值与处理前的相对值基本相同。说明在离体条件下,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”,可以推导出实验2的自变量是不同浓度酒精,因变量是间脑蟾蜍屈反射的时长。由于题干明确3种浓度的酒精均用任氏液配置,所以除空白对照外,还应增加一组使用任氏液的实验,以排除任氏液的影响。表格设计如下:
(3)因为酒精、NA和PT均用任氏液配制,所以实验应设置只使用任氏液作为对照组,屈反射时间短;同时还要设置使用NA(神经递质)、PT(NA受体抑制剂)和NA+PT的三个实验组,当实验结果为NA组屈反射时间长,PT组屈反射时间短。而NA、PT同时使用屈反射时间也较短,可能是由于PT是NA受体的抑制剂,会导致PT与NA受体结合,使NA无法起到作用。这样才能得出“NA与其受体结合,显著延长间脑蟾蜍的屈反射时长”的结论。还要再设置酒精+PT的实验组,若实验结果与NA+PT组相同,这才能说明酒精具有类似NA的作用,进而才能得出“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”的结论。
(4)根据实验3的结论“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”所以酒后驾车会导致司机反应迟钝,属于危险的驾驶行为。
【点睛】动物生理的实验设计最能够考查考生的生物学素养,要通过对比分析实验结果(因变量)的差距,分析自变量的作用。不光要具备由“结果推导出结论的能力”,同时还要具备逆推的能力,能够“由结论反推实验的设计”。
17. 突触 去甲肾上腺素受体 淋巴因子(或:细胞因子) 浆细胞和记忆细胞(或:效应B淋巴细胞和记忆B淋巴细胞) 光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋 取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量 实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
【分析】1、神经元间兴奋的传递:兴奋在神经元之间的传递通过突触完成,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触后膜上有神经递质的特异性受体,当兴奋传至轴突末端时,轴突末端的突触小体释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
2、动作电位:当某一部位受刺激时,神经纤维膜对钠离子的通透性增加,即钠离子通道开放,Na+内流,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,产生动作电位。
3、体液免疫过程为:(1)除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
【详解】(1)由以上分析可知,兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。
(2) 在体液免疫过程中,吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞,B细胞经过增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞。
(3)生物膜的功能与蛋白质有关,分析图2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,从而使CRH神经元产生兴奋。
(4) 实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力,因此实验中的自变量为脑—脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。
实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组小鼠不作任何处理作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量。
本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
【点睛】本题主要考查了兴奋在神经元之间的传递、动作电位的形成原因、体液免疫过程等知识,需要考生识记相关内容,其中第(4)题,要根据实验题目找出自变量,按照单一自变量、无关变量相同且适宜的原则,根据所给材料进行实验设计。
试卷第1页,共3页
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