高考生物专题突破训练
第19练 神经调节
1.(2022·山东,9)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
答案 B
解析 药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;由图可知,神经递质可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,药物乙抑制NE释放过程中的负反馈,B错误;由图可知,去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中NE的回收,C正确;神经递质NE与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
2.(2020·江苏,13)下图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
答案 A
解析 并不是任何作用于神经元上的刺激都能使神经元产生兴奋,如果作用于神经元轴突上的刺激强度太小,便不能改变细胞膜的通透性,不会产生兴奋,A项正确;①处产生的兴奋可以传导到②和④处,但②和④处的电位大小不一定相等,如a神经元属于抑制性神经元,a神经元兴奋后释放了抑制性神经递质,则b神经元被抑制,则②和④处的电位大小不相等,B项错误;由于神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。通过结构③(突触),兴奋只能从细胞a传递到细胞b,不能从细胞b传递到细胞a,C项错误;细胞外液的变化如Na+浓度的变化会影响①处兴奋的产生,突触间隙里组织液的变化可能影响神经递质与突触后膜上的受体结合,那么细胞外液的变化也会影响③处兴奋的传递,D项错误。
3.(2022·全国乙,3)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
解析 通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中,会加剧肌肉痉挛,不能达到治疗目的,A错误;通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合,可以中断信号由突触前膜传至突触后膜的过程,能够阻止肌肉组织持续兴奋,从而达到治疗目的,B正确;通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性,会使得突触间隙中的神经递质不被降解,从而持续作用于肌肉组织,不能达到治疗目的,C错误;通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量,有利于突触后膜上的受体与神经递质结合,使肌肉组织持续兴奋,不能达到治疗目的,D错误。
4.(2022·广东,15)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
解析 多巴胺是乙释放的神经递质,与丙膜上的受体结合后会使其电位发生变化,A正确;分析题图可知,多巴胺可在乙与丙之间传递信息,不能在甲和乙之间传递信息,B错误;分析题图可知,乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C正确;多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控,故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。
5.(2022·浙江6月选考,24)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
答案 A
解析 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;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;反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右侧传播出去,C正确;将电表的两个电极分别置于③④处时,由于存在电位差,指针会发生偏转,D正确。
6.(2021·湖南,11)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
解析 TEA处理后,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A正确;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错误;TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,内向电流消失,C错误;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错误。
7.河豚毒素是一种剧毒的非蛋白神经毒素。为探究河豚毒素对神经纤维的影响,研究人员设计了实验:将分离得到的神经纤维分为A、B两组,A组使用生理盐水处理,B组使用等量溶于生理盐水的河豚毒素溶液处理,然后用微电极分别刺激神经纤维,测得膜两侧的电位差变化情况,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.对照组的设置是为了排除生理盐水对实验结果的影响
B.该实验中的神经元被微电极刺激后产生兴奋是因为Na+内流,此时细胞外Na+浓度小于细胞内Na+浓度
C.河豚毒素可能会作用于Na+通道,抑制Na+内流,从而抑制神经纤维的兴奋
D.在医学中,河豚毒素可作为镇定剂或麻醉剂,但是需要严格控制好使用剂量
答案 B
解析 A组使用生理盐水处理,B组使用等量溶于生理盐水的河豚毒素溶液处理,A组作为对照组,目的是为了排除生理盐水对实验结果的影响,A正确;该实验中的神经元被微电极刺激后产生兴奋是因为Na+内流,此时细胞外Na+浓度大于细胞内Na+浓度,B错误;由图可知,河豚毒素处理后,不产生动作电位,动作电位的形成原因是Na+内流,故推测河豚毒素可能会作用于Na+通道,抑制Na+内流,从而抑制神经纤维的兴奋,C正确;据前面的分析可知,河豚毒素可抑制神经纤维的兴奋,故河豚毒素可作为镇定剂或麻醉剂,但是需要严格控制好使用剂量,D正确。
8.(2022·甘肃兰州高三二模)视杆细胞是视网膜中的一种感觉神经细胞。黑暗中,细胞膜上Na+通道开放,Na+内流,此时K+通道同时开放,使视杆细胞的膜电位为-40 mV,可持续释放神经递质。光照时,Na+通道关闭,K+通道无明显变化,神经递质释放减少。下列说法错误的是( )
A.视杆细胞膜上Na+内流过程不消耗ATP
B.光照时视杆细胞膜电位表现为内负外正
C.视杆细胞可将外界光信号转化为化学信号
D.视杆细胞需产生动作电位才可将信号传递给其他细胞
答案 D
解析 黑暗环境中,视杆细胞膜上的Na+通道开放,Na+内流,产生外负内正的动作电位;受到光照后,Na+通道关闭,膜外电位升高,形成外正内负的静息电位。视杆细胞膜上Na+内流的方式是协助扩散,不消耗ATP,A正确;光照时,Na+通道关闭,膜外电位升高,视杆细胞膜电位表现为内负外正,B正确;由题干信息可知,光照会引起视杆细胞释放神经递质,说明视杆细胞可将外界光信号转化为化学信号,C正确;视杆细胞在光照条件(会产生静息电位)和黑暗条件下(会产生动作电位)都会释放神经递质,说明视杆细胞不用产生动作电位也能将信号传递给其他细胞,D错误。
9.如图表示交感神经元释放去甲肾上腺素(NA)、ATP等化学物质及传递兴奋过程。下列相关叙述错误的是( )
A.突触后膜上α受体和突触前膜上NA载体均具有特异转运NA功能
B.NA、ATP等化学物质通过胞吐方式释放,有利于兴奋的快速传递
C.ATP作用于P2受体导致Ca2+内流,反馈促进了神经递质的快速释放
D.NA作用于突触后膜上的α受体后,能引起Na+内流,属于兴奋性神经递质
答案 A
解析 由题图分析可知,突触后膜上α受体是NA的特异性受体,NA与其结合后引起Na+内流,说明α受体不具有转运NA的功能,但突触前膜上的NA载体具有特异转运NA的功能,A错误;NA(神经递质)、ATP等化学物质以胞吐形式释放,有利于兴奋在突触部位的快速传递,B正确;由图示可知,ATP可作用于突触前膜上的P2受体,导致Ca2+内流,Ca2+促进突触小泡与突触前膜融合,反馈促进了神经递质的释放,C正确;题图显示,NA作用于突触后膜上的α受体后,能引起Na+内流,导致动作电位的产生,说明NA属于兴奋性神经递质,D正确。
10.(2022·河南南阳高三一模)人体的去甲肾上腺素(NE)既是一种激素也是一种兴奋性神经递质,下图所示为NE的作用示意图。下列说法正确的是( )
A.去甲肾上腺素能神经元兴奋时释放的NE只作用于突触后膜上的受体
B.NE作用于谷氨酸能神经元上相应受体的调节属于负反馈调节
C.NE作用于突触后膜上的受体后,使后膜Na+通道开放,K+通道关闭
D.使用突触前自身受体α2阻断剂酚妥拉明后,NE的释放量会增加
答案 D
解析 分析题图可知,NE是神经元兴奋时释放的神经递质,NE可作用于突触前膜、突触后膜和其他神经元轴突末梢上的受体,A错误;分析题图可知,NE作用于谷氨酸能神经元上相应受体后,将兴奋传递给谷氨酸能神经元,这种调节不属于负反馈调节,B错误;由题意可知,NE既是一种激素也是一种兴奋性神经递质,突触后膜上的受体可能是激素的受体,故NE作用于突触后膜上的受体后,不一定能使后膜Na+通道开放,K+通道关闭,C错误;由题图分析可知,当NE作用于突触前膜上的自身受体α2后,会抑制突触前膜释放NE,若阻断该受体,则会导致NE的释放不受抑制,其释放量增加,D正确。
11.如图表示连接在神经纤维上的电流表,当在A点施加一定强度的电流刺激时,甲、乙电流表的指针发生变化的叙述正确的是( )
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D.甲发生一次偏转,乙不偏转
答案 D
解析 当刺激A点,产生兴奋在相应神经纤维上进行双向传导,则甲电流表的左侧导线所在膜电荷分布为外负内正时,右侧导线所在的另一神经纤维的膜电荷分布为外正内负,有电位差导致甲发生一次偏转;当兴奋传到两个神经元之间时,由于该处突触的兴奋是突触后膜兴奋,兴奋在突触间的传递是单向的,所以右边的神经元不兴奋,乙电流表的两侧导线的膜外均是正电荷,无电位差,乙不发生偏转。
12.如图为高等动物反射结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.当动物所吃食物过咸或饮水不足时,可以在图中“蝴蝶图形”处产生渴感
B.当①受到刺激时,该处的细胞膜内外的电位表现为内负外正
C.若从①处剪断神经纤维,刺激②处,M不能产生反应
D.③的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的
答案 D
解析 图中“蝴蝶图形”表示脊髓,产生渴感的部位是大脑皮层,A错误;依据③突触的结构可判断:①为传入神经,当①受到刺激产生兴奋时,该处的细胞膜内外的电位表现为内正外负,B错误;②为传出神经,M为效应器,若从①处剪断神经纤维,刺激②处,产生的兴奋能传到M,M能产生反应,C错误;结构③为突触,兴奋在两个神经元之间的传递是通过突触完成的,由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此决定了兴奋在神经元之间的传递是单向的,D正确。
13.(2022·宁夏高三三模)离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。突触传递过程中,前、后膜内外离子的移动如图所示。
请回答下列问题:
(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性的变化趋势为_________________。在此过程中Na+的跨膜方式是________________。
(2)引起突触前膜上Ca2+通道打开的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示__________________________
________________________________________________________________________。
(4)为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响,向细胞外液适度滴加含Na+的溶液,当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大,原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在突触部位胞内的Ca2+主要来自胞外。为证明细胞内Ca2+浓度可影响神经递质的释放量,提出可供实验的两套备选方案。
方案一:施加Ca2+通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的Ca2+浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
方案二:适度增加细胞外液中的Ca2+浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加Ca2+通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣,并陈述理由:_____________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)突然增加,达到一定水平后迅速降低(停止) 协助扩散 (2)神经冲动带来的膜电位变化
(3)进入到细胞内的Ca2+会促进囊泡内的神经递质释放到突触间隙 (4)膜两侧Na+浓度差增大,单位时间内流的Na+增多 (5)方案二优于方案一。方案一:施加Ca2+通道阻断剂后,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量,能够反映细胞内Ca2+浓度较低时对神经递质释放的影响。而在Ca2+通道阻断剂存在的条件下,增加细胞外液的Ca2+浓度无法改变细胞内的Ca2+浓度,不能反映细胞内Ca2+浓度较高时对神经递质释放的影响。因此实验方案有缺陷。方案二:能反映细胞内Ca2+浓度较高和较低时分别对神经递质释放的影响。实验方案设计较全面,实验结果较明确(合理即可)
解析 (1)Na+通道的开闭是十分迅速的,兴奋传来时迅速打开,传过后又会迅速关闭。从图中可知Na+的运输不消耗能量,但利用了载体蛋白,说明运输方式应当为协助扩散。(2)Na+内流会引起膜电位变化,之后发生Ca2+内流。所以引起Ca2+通道打开的原因是膜电位变化。
14.兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递涉及许多生理变化。请据图回答下列问题:
(1)多巴胺是由前体物质__________________经过中间产物转变而来的,前体物质进入神经细胞的方式是________________。轴突末梢中的囊泡和突触前膜融合的触发机制是________________。
(2)甲图中a和b分别具体表示的是___________________________。多巴胺释放后引起Ca2+进入神经细胞的完整过程是________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)乙图是用生物电生理仪在甲图所示位置(一端在细胞膜内,一端在细胞膜外)记录到的一次动作电位变化情况。若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,请将发生的电位变化情况绘制在下图中。
(4)K+通道阻滞剂是治疗心率异常的重要药物,而心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞类似,则K+通道阻滞剂主要影响乙图中的____________(填图中序号)阶段。
答案 (1)酪氨酸 主动运输 囊泡蛋白磷酸化 (2)多巴胺受体和Ca2+通道蛋白 多巴胺释放后被突触后膜上的多巴胺受体接受,引起突触后神经元细胞中的cAMP浓度增加,活化了蛋白激酶,催化细胞膜上Ca2+通道蛋白磷酸化,Ca2+通过通道蛋白进入神经细胞 (3)如图所示
(4)①③④
解析 (1)多巴胺是由前体物质酪氨酸经过中间产物转变而来的,前体物质酪氨酸通过主动运输进入神经细胞;神经末梢中包裹有多巴胺的囊泡蛋白磷酸化后,触发了囊泡和突触前膜融合,通过胞吐作用释放多巴胺进入突触间隙。(2)甲图中a表示的是突触后膜上的多巴胺受体,b表示的是Ca2+通道蛋白(Ca2+载体蛋白);多巴胺释放后进入突触间隙,被突触后膜上的多巴胺受体接受,引起突触后神经元细胞中的cAMP浓度增加,活化了蛋白激酶,催化细胞膜上Ca2+通道蛋白磷酸化,Ca2+借助通道蛋白进入神经细胞。(4)K+外流是神经细胞产生和维持静息电位的主要原因,乙图中的①和④代表神经细胞处于静息电位,③代表神经细胞逐渐恢复静息电位,而②代表神经细胞兴奋时Na+内流,因此K+通道阻滞剂会阻碍K+外流,主要影响乙图中的①、③和④阶段。
【练后讲评与反思】
考情分析 1.考查题型:选择题和非选择题。2.呈现形式:文字题、图形题等。主要考查兴奋的产生、传导、传递的过程,经常结合电流表考查动作电位和静息电位的形成及变化。
考向一 兴奋产生的机制及传导
练后反馈
题目 2 5 6 8 14
正误
错题整理:
核心归纳
1.产生机制
2.兴奋在神经纤维上的传导
(1)形式:电信号(局部电流、神经冲动)。
(2)方向:膜外与局部电流的方向相反,膜内则相同。
(3)特点:可双向传导(在机体内反射弧中只单向传导)。
考向二 兴奋在神经元之间的传递过程
练后反馈
题目 1 3 9 10 14
正误
错题整理:
核心归纳
(1)神经递质可分为兴奋性递质和抑制性递质,后者可以使负离子(如Cl-)进入突触后膜,从而强化“外正内负”的局面。
(2)神经递质的释放过程体现的是生物膜的流动性;突触小泡的形成与高尔基体密切相关;突触间隙内的液体是组织液;神经递质的释放方式是胞吐,需要消耗能量;神经递质通过突触间隙的过程不消耗能量,属于扩散。
(3)突触间隙中神经递质的去向有三种:迅速地被酶分解、重吸收回突触小体、扩散离开突触间隙。
(4)突触前膜处发生的信号转变是电信号→化学信号;突触后膜处发生的信号转变是化学信号→电信号。
(5)兴奋经突触的传递过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流两种功能。
考向三 兴奋在神经纤维上的传导及在神经元之间传递的实验探究
练后反馈
题目 4 7 11 13
正误
错题整理:
核心归纳
1.兴奋在神经纤维上传导的探究
实验设计:电刺激甲处,观察A的变化,同时测量乙处的电位有无变化。
实验分析:
电刺激甲处→A有反应
2.兴奋在神经元之间传递的探究
实验设计:先电刺激甲处,测量丙处电位变化;再电刺激丙处,测量甲处电位变化。
实验分析:甲、丙都有电位变化→双向传递;只有甲处有电位变化→单向传递(且传递方向为丙→甲)。
【校正提分强化训练】
1.(2022·广西桂林高三期末)太极拳中刚柔并济的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控使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。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列说法错误的是( )
A.反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢
B.伸肘动作中伸肌的收缩导致屈肌的舒张,此生理过程属于负反馈调节
C.伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质使屈肌舒张
D.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外负内正
答案 B
解析 图中运动神经元属于传出神经的部分,故反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢,A正确;伸肘动作中伸肌收缩的过程中,肌梭感受器兴奋,引发伸肌收缩的同时,会刺激抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递质,使屈肌运动神经元抑制,导致屈肌的舒张,即伸肌的收缩和屈肌的舒张都是肌梭兴奋的结果,此生理过程不属于负反馈调节,B错误,C正确;若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,该部位Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生动作电位,D正确。
2.研究者发现日光照射实验动物皮肤后会使血液里的化学物质(UCA)含量大幅增加,且UCA可进入大脑神经细胞内并转化成谷氨酸。细胞内的谷氨酸在运动皮层以及海马区的神经末梢释放,并能激活相关的脑内神经环路,从而增强运动学习能力以及物体识别记忆能力。根据以上资料,以下叙述合理的是( )
A.谷氨酸不再是细胞内合成蛋白质的原料
B.谷氨酸可作为一种参与神经调节的神经递质
C.光照会使实验动物对环境的适应能力降低
D.UCA在细胞外液中转化成谷氨酸后参与神经调节
答案 B
解析 谷氨酸是细胞内合成蛋白质的原料,A错误;由题干信息“细胞内的谷氨酸在运动皮层以及海马区的神经末梢释放,并能激活相关的脑内神经环路”可知,谷氨酸可作为一种参与神经调节的神经递质,B正确;日光照射实验动物皮肤后会使血液里的化学物质(UCA)含量大幅增加,且UCA可进入大脑神经细胞内并转化成谷氨酸,因此光照会使实验动物对环境的适应能力增强,C错误;UCA在大脑神经细胞中转化成谷氨酸后参与神经调节,D错误。
3.渐冻症又叫运动神经元病,它是由于运动神经元损伤导致的包括四肢、躯干、胸部、腹部等肌肉逐渐无力和萎缩的现象。氨基酸毒性学说是渐冻症发病机制的假说之一,图示为部分调节过程。据图分析,下列说法不合理的是( )
A.兴奋传递到突触小体时会引起Ca2+内流
B.NMDA是谷氨酸的受体
C.据图推测谷氨酸属于抑制性神经递质
D.若去除突触小体内的部分Ca2+,神经递质的释放量将减少
答案 C
解析 据题图分析可知,当兴奋传递到突触小体时引起Ca2+内流,使突触小泡内的谷氨酸释放出来,A正确;由图可知,谷氨酸与NMDA结合,即NMDA是谷氨酸的受体,B正确;由图可知,谷氨酸与NMDA受体结合,将打开Na+通道,促进Na+内流,引起膜电位转变为外负内正,故推测谷氨酸属于兴奋性神经递质,C错误;突触小体内的Ca2+会促进突触小泡内的谷氨酸(一种神经递质)释放出来,因此突触小体内Ca2+减少,会使神经递质的释放量减少,D正确。
4.如图为某反射弧的部分结构,其中a、b、c表示相关结构。下列叙述正确的是( )
A.从结构a到结构c构成一个完整反射弧
B.兴奋在结构b和结构c处的传导速度不同
C.兴奋在结构b处的传递是双向的
D.结构c接受适宜的电刺激,可在结构a上测到电位变化
答案 B
解析 完整的反射弧由五部分组成,从结构a到结构c还缺少感受器和效应器,A错误;结构c是传出神经元,兴奋在神经纤维(c)上的传导是以电信号形式进行的,远快于在突触结构(b)中化学信号的传递,B正确;由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因而兴奋在b突触处只能单向传递,C错误;结构c是传出神经元,位于反射弧的下游,刺激c时,处于反射弧上游的传入神经元a是检测不到电位变化的,D错误。
5.为研究钙离子在兴奋传递中的作用,科学家在突触前神经元加入钙离子阻断剂,刺激突触前膜后,分别检测突触前膜和突触后膜的电位变化,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.突触前膜电位变化是由突触前钙离子流动引起的
B.对照组突触后膜的电位变化是由于钠离子主动运输进入细胞引起的
C.加入钙离子阻断剂,影响了突触前膜电位和突触前钙离子流动
D.加入钙离子阻断剂,阻断了兴奋在突触间的传递
答案 D
解析 加入钙离子阻断剂后,突触前膜的电位与对照组相同,说明突触前膜电位变化不是由突触前钙离子流动引起的,A错误;钠离子进入突触后膜的方式是协助扩散,B错误;加入钙离子阻断剂,影响了突触前钙离子流动,但是没有影响突触前膜电位,C错误;加入钙离子阻断剂,突触后膜没有产生兴奋,即阻断了兴奋在突触间的传递,D正确。
6.(2020·山东,22)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:__________________________________________________________________
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答案 (1)突触 去甲肾上腺素受体 (2)淋巴因子 浆细胞和记忆细胞(或效应B细胞和记忆B细胞) (3)光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+内流产生兴奋 (4)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
解析 (1)兴奋在神经元间的传递依赖于相邻神经元间的突触。去甲肾上腺素能作用于T细胞,实际上是细胞间的信息传递过程,细胞间的信息传递需要通过信息分子(去甲肾上腺素)与细胞膜上相应受体的识别来完成。(2)体液免疫中,T细胞受到呈递抗原的刺激后,会分泌淋巴因子,淋巴因子作用于B细胞,促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。(3)神经元产生兴奋的过程即动作电位的形成过程,也就是Na+内流,形成神经元内正外负的电位差的过程。结合题图Na+通道蛋白上含有光敏蛋白,可知光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程是光敏蛋白接受光刺激后,Na+通道开放,Na+内流形成动作电位,产生兴奋。(4)实验设计类题目的基本解题思路就是根据实验目的确定自变量进行分组处理(设置对照组和实验组),然后根据题干信息预测实验结果。由题干信息“验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力”可知,本实验为验证性实验。根据实验目的确定实验的自变量为是否破坏脑-脾神经通路。根据题干信息确定因变量即抗N抗体的产生量。根据题干信息“破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力”来预期实验结果:实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。