高中生物新教材知识对点专练：17 人和高等动物的神经调节(含解析）

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高中生物新教材知识对点专练
第七单元 生命活动的调节
专题专题十七　人和高等动物的神经调节
考点1　反射和人脑的高级功能
1.[2019浙江4月选考,19,2分]下列关于人体反射活动的叙述,错误的是 (　　)
A.反射活动具有规律性
B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动
D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
2.[2019北京理综,2,6分]为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出 (　　)
A.有氧运动不利于海马脑区的发育 B.规律且适量的运动促进学习记忆
C.有氧运动会减少神经元间的联系 D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
3.[2018海南,27,8分]为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射,其原因是　　　　
　 。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明　 。
(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾,　　　　(填“能”或“不能”)出现屈肌反射,原因是　　　　　　 　　。
考点2　兴奋的产生、传导和传递
4.[2019江苏,8,2分]如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
5.[2018江苏,11,2分]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
6.[2017北京理综,29,16分]学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的　　　　作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。
(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。如图为这一现象可能的机制。
如图所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以　　　　方式进入胞内。Ca2+与　　　　共同作用,使C酶的　　　　发生改变,C酶被激活。
(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:
①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为图中的　　　　(填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强。为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化。其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸　　　　。
A.数目不同序列不同　　B.数目相同序列相反　　C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化。请评价该实验方案并加以完善:
。
(4)图中内容从　　　　水平揭示了学习、记忆的一种可能机制,为后续研究提供了理论基础。
拓展变式
1.[2021山东济南历城二中模拟]如图显示小鼠恐惧反射的建立过程(先给予小鼠灯光刺激,随后给予电刺激)。小鼠刚建立该反射后,此时仅给予灯光刺激测得小鼠心率为P,若小鼠建立该恐惧反射后,反复给予小鼠灯光刺
激而不给予电刺激,一段时间后再给灯光刺激测得的小鼠心率为Q,下列叙述错误的是 (　　)
A.小鼠的恐惧反射属于条件反射
B.小鼠表现恐惧时,肾上腺素分泌增多,表现出警觉性提高
C.PD.图示小鼠恐惧反射的神经中枢在大脑皮层
2.[2020江苏南通三调改编]当某些内脏器官发生病变时,感到体表某区域疼痛,这种现象是牵涉痛。如图为一种牵涉痛产生机制示意图,相关叙述正确的是 (　　)
A.图中a、b、c组成完整反射弧
B.痛觉是在脊髓中形成的
C.牵涉痛产生过程中兴奋在结构c和结构b之间双向传递
D.神经元兴奋时,其膜内电位变化为由负变正
3.[6分]坐骨神经是混合神经,既有传入神经部分,又有传出神经部分,其起始于腰骶部的脊髓,沿大腿后面下行到足,管理下肢的运动等。为研究可卡因对坐骨神经中传入神经和传出神经的麻醉顺序,研究人员用大脑已被损坏和暴露出坐骨神经的青蛙进行如下实验。
步骤①:分别刺激趾尖和腹部皮肤,后肢均出现收缩;
步骤②:将含有一定浓度可卡因的棉球放在坐骨神经上,刺激趾尖无反应,刺激腹部皮肤,后肢出现收缩现象;
步骤③:间隔一段时间后,再刺激腹部皮肤,反应消失。
(1)步骤①中两次收缩现象的反射弧,除感受器不同外,　　　　也不同。
(2)该实验的结论:　 。
4.[8分]如图为人体的膝跳反射和缩手反射的反射弧示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中反射弧较为简单的是　　　　(填“缩手反射”或“膝跳反射”)。直接刺激图中⑥处也能引起缩手反应 ,该过程　　　　(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)图示缩手反射中,手被钉刺后立即缩回,并不是在感觉到痛后才缩回,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。在检查膝跳反射时,如果测试者事先告诉受试者,受试者能按照自己的意愿来抵制或加强这一反射,可见膝跳反射受　　　　的控制。
(3)如果某同学的腿被针扎到,该同学会对其他人说“我被扎到了,有点疼”。该过程一定有言语区的　　　　区参与。
5.[2021江苏南京调研]将蛙离体神经纤维置于某种培养液中,给予适宜刺激并记录其膜内Na+含量变化及膜电位变化,分别用图中曲线Ⅰ、Ⅱ表示。下列叙述错误的是 (　　)
A.图中b点时神经纤维膜外Na+的含量仍高于膜内
B.适当提高培养液中Na+浓度可提高c点对应的值
C.实验过程中该培养液只有Na+浓度会发生变化
D.cd段存在K+的外流
6.[2020江苏南京三模]图1是神经元之间形成的一种环状连接方式,在图示位置给予一定强度的刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3代表两个神经元的局部放大。下列叙述错误的是 (　　)
　　 　图1　　　　　　　图2　　　　　　　图3
A.若图1中各突触前膜均释放兴奋性神经递质,给予中间神经元一定强度的刺激后,C点将持续兴奋
B.若将离体神经纤维放于较高浓度海水中重复该实验,图2中B点对应的纵坐标值将会变大
C.在图3中,当神经元上Y点受到有效刺激时,将使下一个神经元兴奋或抑制
D.人体在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的
7.[2021河北邯郸模拟]河豚蛋白含量高,营养丰富,但其体内含有河豚毒素。河豚毒素一旦进入人体,就会像塞子一样凝固在Na+通道的入口处,从而导致神经麻痹等,使人迅速死亡。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.极微量的河豚毒素可以作为镇痛和局部麻醉的药剂
B.Na+通道持续开放将会使神经元持续处于静息状态
C.促进Na+通道开放的药物可缓解河豚毒素中毒症状
D.河豚毒素的毒性机理是阻止神经冲动的发生和传导
8.[2021浙江百校联考]如图表示用电表测量神经纤维膜内外电位差的示意图,图示为神经纤维未受刺激时的状态。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.神经纤维受刺激兴奋时,兴奋传导方向与膜外局部电流方向相反
B.有效刺激强度越大,电表指针通过0电位时的速度越大
C.若该神经纤维膜外溶液中Na+浓度增大,图示神经纤维受刺激兴奋时电表指针右偏幅度增大
D.神经纤维从静息状态受刺激产生兴奋到恢复静息状态,电表指针两次通过0电位
答案
专题十七 人和高等动物的神经调节
1.B　反射是指生物体通过神经系统对外界或内部刺激作出的规律性应答,故反射活动具有规律性,A选项正确;膝反射的感受器是伸肌中的肌梭,效应器是伸肌,B选项错误;神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动,C选项正确;反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,故反射活动一定需要中枢神经系统的参与,D选项正确。
2.B　由题意可知,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳),数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,因此,有氧运动有利于海马脑区的发育,A错误;运动组海马脑区发育水平高,且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%,因此,规律且适量的运动促进学习记忆,B正确;有氧运动有利于学习记忆,而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,因此,有氧运动会增加神经元之间的联系,C错误;据题意可知,运动组海马脑区发育水平高,且学习记忆能力增强,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,D错误。
3.(每空2分)(1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失　(2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的　(3)不能　反射弧的神经中枢被破坏
【解析】　(1)剥去甲的左后趾皮肤后,存在于左后趾皮肤上的感受器缺失,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不会出现屈肌反射。(2)用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,说明屈肌反射的发生要求传入神经的结构和功能完整、正常。(3)脊髓是脊蛙进行反射活动的神经中枢,因此捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾,不能出现屈肌反射。
4.D　图中①为突触前膜,③为突触后膜,都是神经元细胞膜的一部分,A正确;②为神经递质,神经递质进入突触间隙的方式一般为胞吐,需要消耗能量,B正确;进入突触间隙的神经递质作用于突触后膜发挥生理作用后会被快速清除,C正确;神经递质分为兴奋性神经递质与抑制性神经递质,兴奋性神经递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正,而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生逆转,膜电位仍然是外正内负,由于不知道②神经递质的类型,因此无法判断③的膜电位的情况,D错误。
5.C　神经纤维形成静息电位的主要原因是K+的大量外流,A项错误;bc段Na+通过协助扩散的方式大量内流,需要载体蛋白的协助,不消耗能量,B项错误;cd段K+外流,此时细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,K+通道多处于开放状态,Na+通道多处于关闭状态,C项正确;动作电位的大小与有效刺激的强弱无关,只要达到了有效刺激强度动作电位就会产生,其电位变化情况是相对固定的,但其最大值会受细胞外液中Na+浓度的影响,D项错误。
6.(除标明外,每空2分)(1)神经递质(1分)　(2)易化扩散/协助扩散(1分)　钙调蛋白　空间结构　(3)①Ⅱ　②C、B　③该实验方案存在两处缺陷。第一,应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜电位变化的实验(4分)　(4)细胞和分子
【解析】　本题考查兴奋在神经元之间的传递、物质跨膜运输方式等。(1)传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,使突触后膜的膜电位发生变化。(2)从图中可以看出,Ca2+的跨膜运输需要载体蛋白,顺浓度梯度进行,所以其跨膜运输方式为易化(协助)扩散;由图可知,Ca2+与钙调蛋白共同作用后,C酶的空间结构发生变化,C酶从无活性状态变为活性状态。(3)①题图中Ⅱ过程表示细胞内A受体运输至细胞膜。细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,这为图中的Ⅱ过程提供了实验证据。②本实验的目的是证实A受体的磷酸化位点位于T上,实验中需要将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化。遵照单一变量原则,实验组应选用与T的氨基酸数目相同序列相同的短肽,对照组则应选用与T的氨基酸数目相同序列相反的短肽。③实验目的是验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”,但实验操作存在缺陷,详见答案。(4)图中涉及的是离子、蛋白、酶等物质的变化,是从细胞和分子水平来研究学习、记忆机制的。
1.C　小鼠的恐惧反射是后天建立的,属于条件反射,其神经中枢位于大脑皮层,A、D正确;小鼠恐惧时,肾上腺素分泌会增多,表现出警觉性提高,B正确;P是小鼠建立恐惧反射后的心率,若小鼠建立该恐惧反射后,反复给予小鼠灯光刺激而不给予电刺激,一段时间后小鼠建立的恐惧反射会消退,故心率P>Q,C 错误。
2.D　结构a和c上均有神经节,为传入神经,结构b是脊髓内的神经中枢,a、b、c只是反射弧中的部分结构,不构成完整的反射弧,A项错误;产生痛觉的部位在大脑皮层,B项错误;兴奋在神经元之间单向传递,C项错误;神经元兴奋时,其膜内电位变化为由负变正,D项正确。
3.(1)传入神经(2分)　(2)可卡因先麻醉传入神经,再麻醉传出神经(4分)
【解析】　先根据题意及实验步骤构建如图所示的反射弧:
(1)由图示反射弧可知,两次收缩的反射弧中感受器和传入神经均不同。(2)归纳实验结论时应呼应实验目的——可卡因对坐骨神经中传入神经和传出神经的麻醉顺序(先麻醉传入神经还是传出神经)。若可卡因先麻醉的是传入神经,会出现题述现象;若先麻醉的是传出神经,则步骤②刺激趾尖或腹部皮肤时,后肢均不会收缩。
4.(除标明外,每空1分)(1)膝跳反射　不属于　(2)手被钉刺后感受器产生的兴奋通过反射弧传到效应器所需要的时间比传到大脑皮层所需要的时间短(3分)　大脑皮层(或高级中枢)(2分)　(3)S(或运动性言语)
【解析】　(1)膝跳反射的反射弧只由传入神经元和传出神经元组成,而缩手反射的反射弧含有传入神经元、中间神经元和传出神经元三个神经元,故膝跳反射的反射弧较简单。图中⑥处是反射的神经中枢,直接刺激⑥处所引起的反应没有经过完整的反射弧,故不属于反射。(2)从图示可以看出,缩手反射的神经中枢位于脊髓,手被钉刺后立即缩回,原因是手被钉刺后感受器产生的兴奋通过反射弧传到效应器所需要的时间比传到大脑皮层疼觉中枢所需要的时间短。脊髓的活动受大脑皮层的控制,在检查膝跳反射时,如果测试者事先告诉受试者,受试者就能按照自己的意愿来抵制或加强这一反射。(3)说话的语言技能由大脑皮层的运动性语言中枢(S区)控制。
5.C　Na+内流的方式是协助扩散,b点时神经纤维膜外Na+的含量仍高于膜内,A项正确。c点对应的值(动作电位峰值)主要与膜两侧的Na+浓度差有关,适当提高培养液中Na+浓度将使膜两侧Na+浓度差增大,有利于Na+内流,从而使动作电位的峰值增大,B项正确。该实验过程不仅涉及动作电位的产生,也涉及静息电位的恢复过程,而静息电位的恢复过程与K+外流有关,会引起培养液中的K+浓度发生变化,C项错误。cd段K+通过钾离子通道顺浓度梯度外流,D项正确。
6.D　若图1中各突触前膜均释放兴奋性神经递质,刺激中间神经元,C点产生兴奋,兴奋经中间神经元能再次引起C点兴奋,即C点表现为持续兴奋,A项正确;若将离体神经纤维放于较高浓度海水中重复该实验,意味着神经纤维膜外的Na+浓度增大,有利于Na+内流,会导致动作电位的峰值变大,即图2中B点对应的纵坐标值将会变大,B项正确;在图3中,当神经元上Y点受到有效刺激时,突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,从而导致下一个神经元兴奋或抑制,C项正确;在离体的神经纤维上,兴奋的传导是双向的,在生物体内,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,D项错误。
7.B　静息电位的形成主要是由于K+的外流,动作电位的形成主要是由于Na+的内流。河豚毒素结合在Na+通道入口处,极微量的河豚毒素进入机体后,部分神经细胞Na+内流受阻,神经冲动不能发生和传导,因此极微量的河豚毒素可以作为镇痛和局部麻醉的药剂,A、D正确;Na+通道持续开放将会使神经元持续处于兴奋状态,B错误;河豚毒素结合在Na+通道入口处,会阻断Na+内流,因此促进Na+通道开放的药物可缓解河豚毒素中毒症状,C正确。
8.B　神经纤维受刺激兴奋时,兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同,与膜外局部电流方向相反,A正确;有效刺激强度增大,电表指针通过0电位时的速度不会增大,B错误;若该神经纤维膜外溶液中Na+浓度增大,则膜内外Na+浓度差增大,这会导致动作电位峰值增大,因此,图示神经纤维受刺激兴奋时,电表指针右偏幅度增大,C正确;从静息状态受刺激到形成动作电位,电表指针会通过0电位偏转一次,由动作电位恢复到静息电位,电表指针又会通过0电位偏转一次,共两次,D正确。