高中同步达标检测卷 第2章 神经调节（含解析）-26版高中同步达标检测卷人教版生物学选择性必修1
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| 名称 | 高中同步达标检测卷 第2章 神经调节（含解析）-26版高中同步达标检测卷人教版生物学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 573.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-28 15:35:16 | ||
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文档简介
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
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第2章 神经调节
全卷满分100分 考试用时75分钟
一、选择题(1~12小题每题2分,13~16小题每题4分,共40分)
1.在大脑中,神经细胞(神经元)通过精细的协作来传递信息,控制着我们的思维、感觉和运动。下列说法错误的是( )
A.神经元的轴突一般较长,有利于将电信号传递到其他神经元或肌肉等
B.当受到适宜刺激时,突触小泡与突触前膜融合释放神经递质到突触间隙
C.神经递质作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合后会引起突触后膜兴奋
D.神经递质发挥作用后被灭活或被突触前膜回收,有利于维持神经系统的稳定
2.某人因意外受伤而成为“植物人”,处于完全昏迷状态,饮食只能靠“鼻饲”,人工向胃内注流食,呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中,仍能保持正常功能的部位是( )
A.脑干和脊髓 B.小脑和脊髓
C.小脑和脑干 D.只有脊髓
3.有机磷农药可抑制胆碱酯酶(分解乙酰胆碱的酶)的作用,对于以乙酰胆碱为神经递质的突触来说,中毒后会发生( )
A.突触前神经元的膜电位发生显著变化
B.突触前膜的流动性消失
C.乙酰胆碱持续作用于突触后膜的受体
D.关闭突触后膜的Na+通道
4.如果老师现在通知你,马上要进行一个非常重要的考试,你的自主神经系统会发生相应的变化,下列说法正确的是( )
A.自主神经系统是脊神经的一部分,包括交感神经与副交感神经
B.只要反射弧结构完整,给予适当刺激,即可出现反射活动
C.交感神经活动占优势时,副交感神经活动减弱
D.自主神经系统不受意识支配,因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关
5.排尿受脊髓和大脑皮层的共同调控,有些人由于外伤等丧失意识,会出现像婴儿那样尿床的情况。如图表示排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列相关叙述错误的是( )
A.②属于自主神经系统,副交感神经兴奋会使膀胱缩小
B.产生尿意的过程属于非条件反射
C.婴儿的排尿不能体现神经系统的分级调节
D.由图可知,兴奋不仅在反射弧中传递,还可在中枢神经系统中传递
6.实验小组将离体的神经纤维置于适宜浓度的细胞培养液中,并用不同的强度刺激神经纤维,神经纤维膜两侧的电位变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.适当提高培养液中的K+浓度,a点将上移
B.刺激Ⅰ和刺激Ⅱ都会使神经纤维产生动作电位
C.ac段主要与细胞外Na+内流有关,Na+内流会消耗能量
D.刺激Ⅰ作用于正常反射弧的任何位置都可以发生反射活动
7.下图是缩手反射的反射弧及兴奋在神经纤维上传导的示意图,①~⑤表示反射弧的结构。下列叙述正确的是( )
A.放大图中动作电位的形成原因是K+内流,需要消耗ATP提供的能量
B.缩手反射发生时,放大图中的兴奋由近⑤端向近④端传导
C.若仅④受损,大脑皮层仍然能够感觉到针刺手指的疼痛
D.若将电表的两个电极分别置于近④端和近⑤端,指针不会发生偏转
8.现将A、B两个玻璃微电极分别置于一条神经纤维上不同点(a点、b点)的膜外和膜内,如图甲,刺激a点左侧,记录的图形如图乙。下列有关叙述正确的是( )
A.刺激由A传导至B的时长为(t4-t1)/2
B.图乙t3后的短暂时间内H+通道大量开放,导致膜电位翻转
C.该神经纤维的轴突末梢释放的神经递质一定会使突触后膜兴奋
D.若刺激图甲ab的中点,则记录到的膜电位的变化幅度比图乙大
9.图1表示在神经突触中γ-氨基丁酸的作用机理;图2是某种局部麻醉药(简称“局麻药”)在神经兴奋传递过程中的作用机理,此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生图2所示效果。下列分析不正确的是( )
A.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
B.γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,使突触后膜电位差增加
C.局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致,均属于抑制性神经递质
D.γ-氨基丁酸通过胞吐的方式通过突触前膜
10.打喷嚏是一种重要的呼吸反射,感受器存在于鼻黏膜,传入神经是三叉神经,反射中枢主要是脑干中的延髓呼吸中枢。NMB是喷嚏反射传导通路的必要神经肽(神经递质),NMB与其受体的识别是喷嚏反射信号传递的关键。下列有关说法正确的是( )
A.打喷嚏与机体呼吸、心脏跳动都主要受脑干的调控
B.NMB与其受体结合后将电信号转换为化学信号再转换为电信号
C.三叉神经末梢及其支配的相关肌肉共同构成了喷嚏反射的效应器
D.喷嚏反射属于条件反射,能提高机体应对复杂环境变化的能力
11.阿尔茨海默病是一种老年人群中常见的神经系统退行性疾病,临床上主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、计算能力损害、人格和行为改变等。研究发现,该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。下列相关叙述正确的是( )
A.阿尔茨海默病轻度患者看不懂文字,则大脑皮层的言语区中V区受到损伤
B.阿尔茨海默病患者丧失长时记忆,与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关
C.阿尔茨海默病患者出现失语症状,一定与大脑右半球相关区域细胞损伤有关
D.排便反射中枢和排尿反射中枢都属于低级中枢,因此该病患者不会出现大小便失禁现象
12.研究发现,果蝇通过训练能记住并避开某种气味,训练的方法是接触这种气味时伴随着电击。该记忆由一种被称为蕈形体神经元的细胞管理,其机制如图1、图2所示。电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。下列说法错误的是( )
注:DAMB受体和dDA1受体均为多巴胺受体。
A.压力和睡眠等因素,会影响突触间隙中多巴胺的含量
B.果蝇避开某种气味的非条件反射建立过程,是气味与电击关联形成的
C.记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关
D.长时记忆可能与新突触的建立有关,学习和记忆、情绪都属于人脑的高级功能
13.香烟中的尼古丁是一种能使人成瘾的物质,尼古丁作用于人体的POMC神经元,可引起食欲下降,其作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.尼古丁与尼古丁受体结合后会改变POMC神经元膜两侧的电位
B.尼古丁主要为POMC神经元跨膜运输Na+提供能量
C.信号从POMC神经元传递至“饱腹感”神经元的过程中会有传递形式的变化
D.尼古丁引起食欲下降的过程中尼古丁和神经递质均为信号分子
14.信息经突触传递时存在一定的时间延误称突触延搁。如图1中两点间距离ab=cd,分别在a、b、c、d四点给予适宜强度的电刺激,图2中①~③表示测得的其中部分电表指针偏转情况。下列相关叙述错误的是( )
A.刺激a点或b点,电表指针的偏转情况均为①
B.②不同于①是因为化学信号传递速度小于电信号
C.刺激d点,电表指针的偏转情况为③
D.刺激最左侧的神经元上某一点,电表指针可能不偏转
15.尾悬吊(后肢悬空)的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组:甲组不悬吊;乙组悬吊;丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示:与甲组相比,乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状;丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度
B.乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关
C.对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩
D.长期卧床病人通过适当的电刺激可能会缓解骨骼肌萎缩
16.兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程(如图),其主要步骤:电兴奋通过T管系统传向肌细胞的深处,三联管结构处将信息传递至L管,Ca2+释放通道释放Ca2+,引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助L管上的钙泵(Ca2+依赖式ATP酶)进行回收。下列相关叙述错误的是( )
A.图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B.神经—肌接头实现电信号到化学信号再到电信号的转换
C.兴奋时,肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D.静息状态时,L管外侧的Ca2+浓度低于内侧
二、非选择题(共5小题,共60分)
17.(8分)研究人员发现,当以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时,海兔的鳃很快缩入外套腔内,这是海兔的缩鳃反射。若每隔1分钟重复此种弱刺激,海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失,这种现象称为习惯化。图1表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图,图2表示习惯化前后轴突末梢模型。回答下列问题:
(1)图1中共有 个神经元。
(2)若在图1中b处给予有效刺激,还可在图中 点检测到电位变化,该处膜内电位的变化是 。若在图1中d处给予有效刺激,可引起鳃收缩,该过程是否属于反射 (填“是”或“否”)。
(3)由图2可知,习惯化产生的原因是:轴突末梢处 减少,导致 释放量减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)如果需要去除习惯化,采取的措施是:给予海兔头部一个强刺激,最终使得感觉神经末梢释放的物质 (填“增加”“减少”或“不变”)。
18.(14分)针灸是我国传承千年治疗疾病的特有手段。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式——电针刺激小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,激活Prokr2感觉神经元,促进肾上腺素和去甲肾上腺素分泌,可在脂多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。
(1)针灸可激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,从而发挥抑制炎症的作用,该过程的效应器是 。
(2)针刺穴位时在 产生痛觉,脚却并不缩回,这体现了神经系统的 调节。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,可能的原因是腹部不存在 ,这也解释了针灸需要刺激特定穴位。
(4)为验证该疗法的抗炎效果,科学家可以通过电针刺激小鼠足三里(ST36)穴位,检测Prokr2感觉神经元膜内电位变为 ,检测肠巨噬细胞外 的含量降低。
(5)图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。据图分析,细针治疗不能引起动作电位的原因是 。
图2
19.(10分)某兴趣小组以“脊蛙”为材料进行实验,请完善下列实验思路、预测结果及结论。
材料和用具:左后肢大腿背面暴露出坐骨神经的“脊蛙”,一只小烧杯,1%的硫酸溶液,清水,剪刀,药用棉,电表等。
(1)①用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左侧后肢趾部,两侧后肢都会出现屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,两侧后肢都出现屈腿反射。
②用清水清洗刺激部位。
③剪断左大腿背面已暴露的坐骨神经。
④待“脊蛙”恢复正常后,用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙” 侧后肢趾部,左右侧后肢都不出现屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙” 侧后肢趾部,右侧后肢 屈腿反射,左侧后肢 屈腿反射。
⑤上述实验证明了坐骨神经是混合神经。
(2)另取一“脊蛙”,用手术暴露蛙左后肢屈腿反射的传入神经和传出神经,连接电表a和b(如下图),用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左侧后肢趾部。实验显示,电表a和b都有电位波动,“脊蛙”出现屈腿反射。
①如用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,预测电表a (填“有”或“没有”)电位波动,预测电表b (填“有”或“没有”)电位波动。
②若添加某种药物,一段时间后,再次刺激蛙左后肢趾部,电表a有电位波动,电表b未出现电位波动,左后肢未出现屈腿反射,其原因可能有(写出1个即可): 。
20.(16分)疼痛已成为全球的主要健康问题之一。研究人员根据河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道的特点,开发出了TTX镇痛剂。TTX镇痛剂和吗啡类镇痛剂的作用机制如图所示,图中C为神经递质。回答下列问题:
(1)在正常生理状态下,强烈的热及化学刺激可引起局部组织释放致痛物质,其能使感受器 (填“兴奋”或“抑制”),并最终形成疼痛感觉。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与 (填“膜内”或“膜外”)电流方向相同。
(2)神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放,其意义是 。C与突触后膜上的受体结合后,可将 (填信号转换方式)。
(3)推测图中的 (填“A”或“B”)为TTX镇痛剂。吗啡作为镇痛剂的机理是 。长期使用吗啡导致机体产生耐受性的原因可能是 (答出一点)。
(4)科研人员欲以小鼠为实验材料,探究一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡联合用药对机体吗啡耐受性的影响。请简要写出实验设计思路: (以注射吗啡后小鼠置于55℃热板上的痛反应时间作为检测耐受性的指标,吗啡和TTX镇痛剂的剂量不作要求)。
21.(12分)自闭症是神经发育障碍性疾病,主要特征为社交障碍、语言交流障碍等。研究者研究了罗伊氏乳杆菌对自闭症模型小鼠社交行为的影响,为自闭症的治疗提供新思路。
(1)研究发现,自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠。研究者给自闭症小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间,一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。
当检测鼠为野生型小鼠时,据结果可知,其社交行为正常,表现为检测鼠与同伴鼠相处时间比与空笼子的 ;同时根据实验结果可知,罗伊氏乳杆菌可 自闭症小鼠的社交行为。
(2)研究者通过如表所示实验证实:罗伊氏乳杆菌通过迷走神经(支配内脏感觉和运动的脑神经)影响小鼠社交行为。
组别 1组 2组 3组 4组
实验材料 野生型小鼠 ① 自闭症小鼠 自闭症小鼠
实验 处理 喂食罗伊氏乳杆菌 - - ② ③
切断迷走神经中的传入(感觉)神经 - - - +
结果 小鼠社交行为 正常 异常 恢复 ④
注:“+”表示施加处理,“-”表示未施加处理。
请补充①②③④序号处的实验方案和相应的结果。
① ;② ;③ ;④ 。
(3)研究表明,小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元。研究者做了如下实验:
①用罗伊氏乳杆菌喂食自闭症小鼠,检测其下丘脑相关区域表达催产素的神经元的数量,结果如图3。据图3可知 。
②对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素,检测其社交行为,结果如图4。图4结果说明催产素 。
(4)请用文字和“→”简述罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:罗伊氏乳杆菌→
→自闭症小鼠的社交行为。
答案全解全析
1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.A 7.C 8.D
9.C 10.A 11.A 12.B 13.B 14.A 15.C 16.A
1.C 神经元的轴突一般较长,这使得它能够延伸到较远的地方,从而有利于将电信号传递到其他神经元或肌肉等,A正确;当受到适宜刺激时,突触小泡与突触前膜融合释放神经递质到突触间隙,神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位变化,使突触后膜兴奋或抑制,B正确,C错误;神经递质发挥作用后被灭活或被突触前膜回收,可以避免神经递质持续作用,有利于维持神经系统的稳定,D正确。
2.A 该“植物人”呼吸和心跳正常,说明脑干保持正常功能;饮食只能靠“鼻饲”,人工向胃内注流食,说明消化器官能正常蠕动,则脊髓功能应正常,A符合题意。
3.C 有机磷农药作用机理:有机磷农药抑制胆碱酯酶的作用→胆碱酯酶分解乙酰胆碱减少→突触间隙乙酰胆碱增多→乙酰胆碱与突触后膜受体结合,持续作用于突触后膜使其兴奋,Na+通道打开,Na+内流,C正确,D错误。有机磷农药不作用于突触前膜,故有机磷农药的使用不会引起突触前神经元的膜电位变化,突触前膜流动性没有消失,A、B错误。
4.C 脑神经和脊神经中都有传入神经和传出神经,支配内脏、血管和腺体的传出神经称为自主神经系统(包括交感神经与副交感神经),A错误;脊髓等低级中枢受脑中高级中枢的调控,当反射弧结构完整,给予适当刺激,也不一定出现反射活动,B错误;交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,交感神经活动占优势时,副交感神经活动减弱,C正确;自主神经系统的活动不受意识支配,但自主神经系统并不完全自主,也受大脑皮层等高级中枢的调控,D错误。
5.B
题图解读 ⑤为感受器,④为传入神经(有神经节),③为神经中枢,②为支配膀胱的传出神经,①为效应器。
②支配膀胱的传出神经即内脏运动神经属于自主神经系统,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,利于排尿,A正确;尿意由大脑皮层产生,该过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,B错误;婴儿的大脑还没有发育成熟,其大脑皮层还不能对脊髓进行有效调控,婴儿的排尿不能体现神经系统的分级调节,C正确;由题图可知,兴奋不仅可在反射弧中传递,还可从脊髓传至大脑皮层,即可在中枢神经系统中传递,D正确。
6.A 适当提高培养液中的K+浓度,K+外流减少,静息电位绝对值变小,因此a点上移,A正确。题图显示:用不同的强度刺激神经纤维,刺激Ⅰ会使神经纤维产生动作电位(外负内正),刺激Ⅱ时神经纤维膜电位仍为外正内负,没有产生动作电位,B错误。ac段表示动作电位的产生阶段,该阶段Na+通过协助扩散方式内流,不消耗能量,C错误。完成反射活动必须经过一个完整的反射弧,且需要足够强度的刺激,若刺激Ⅰ作用于正常反射弧,但刺激的不是感受器,而是传出神经,会引发效应器出现相应的活动,但不属于反射,D错误。
7.C 神经纤维上静息电位为外正内负,当受到刺激时,Na+内流(协助扩散)形成外负内正的动作电位,不需要消耗ATP提供的能量,A错误;④是传出神经,⑤是效应器,缩手反射发生时,放大图中的兴奋由近④端向近⑤端传导,B错误;若仅④传出神经受损,针刺手指产生的兴奋能通过传入神经等传到大脑皮层形成痛觉,C正确;④是传出神经,若将电表的两个电极分别置于近④端和近⑤端,指针可能会发生偏转,D错误。
8.D 据题图可知t1到t2的改变意味着兴奋从A处通过,此后继续传导,t3时兴奋传导至B处,t3到t4的改变意味着兴奋从B处通过,刺激由A传导至B的时长不等于(t4-t1)/2,A错误;t3后的短暂时间内膜电位翻转(即动作电位产生)与Na+大量内流有关,B错误;该神经纤维的轴突末梢释放的神经递质可能是兴奋性神经递质,也可能是抑制性神经递质,因此可能使突触后膜兴奋或者抑制,C错误;若刺激图甲ab的中点,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,即A、B处同时兴奋,因而可记录到A处表现为负电位,而B处表现为正电位,电流方向发生逆转,记录到的膜电位的变化幅度比图乙大,D正确。
9.C 据图2知,局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋,A正确;由图1知,γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,Cl-通道打开,促进Cl-内流,使突触后膜外正内负的膜电位差增加,抑制突触后膜产生兴奋,B正确;局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致,但是γ-氨基丁酸属于抑制性神经递质(通过胞吐的方式通过突触前膜),而局麻药不属于神经递质,C错误,D正确。
10.A 打喷嚏的反射中枢主要是脑干中的延髓呼吸中枢,其与机体呼吸、心脏跳动一样受脑干的调控,A正确;NMB受体在突触后膜,NMB与受体结合后将化学信号转换为电信号,B错误;三叉神经是喷嚏反射的传入神经,而效应器是由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成的,C错误;喷嚏反射是与生俱来的,神经中枢是脑干中的延髓呼吸中枢,属于非条件反射,D错误。
11.A
必备知识 选项分析
V区为视觉性语言中枢 阿尔茨海默病患者看不懂文字,说明大脑皮层V区受损,A正确
人脑的短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关;长时记忆与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关 阿尔茨海默病患者丧失短时记忆,可能与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,B错误
大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球 阿尔茨海默病患者出现失语症状,可能与大脑左半球相关区域细胞损伤有关,C错误
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者 排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,阿尔茨海默病患者可能会出现大小便失禁现象,D错误
12.B 果蝇通过训练能记住并避开某种气味,则果蝇避开某种气味属于后天形成的条件反射,B错误;长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,语言、学习和记忆、情绪都属于人脑的高级功能,D正确。
题图信息 选项分析
与图1相比,图2中在压力和睡眠等条件下,神经元释放的多巴胺减少 压力和睡眠等因素会影响突触间隙中多巴胺的含量,A正确
电击条件下:神经元释放较多多巴胺和DAMB受体、dDA1受体结合,进而产生记忆 记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关,C正确
压力和睡眠等条件下:神经元释放多巴胺减少,且多巴胺只和DAMB受体结合,从而导致遗忘
13.B
题图解读 尼古丁未结合尼古丁受体时,Na+通道关闭,POMC神经元处于静息状态,膜两侧电位表现为外正内负;尼古丁与尼古丁受体结合后,POMC神经元兴奋,Na+通道打开,Na+内流形成内正外负的动作电位。
尼古丁与尼古丁受体结合后,POMC神经元膜两侧发生电位变化:外正内负→外负内正,A正确;尼古丁改变了POMC神经元膜对Na+的通透性,Na+内流(协助扩散),不需要消耗能量,且尼古丁不能提供能量,B错误;兴奋在POMC神经元和“饱腹感”神经元之间的传递经过突触,要借助神经递质从突触前膜释放,结合在突触后膜的受体上完成信号转换:电信号→化学信号→电信号,C正确;尼古丁和神经递质都调节了靶细胞的生命活动,都是信号分子,D正确。
14.A 假设图1中左侧电表为电表1,右侧电表为电表2。刺激a点,兴奋先到达电表1左侧电极,再到达右侧电极,电表1指针先左偏再右偏;刺激b点,兴奋先到达电表1右侧电极,再到达左侧电极,电表1指针先右偏后左偏,A错误;①②都发生两次方向相反的偏转,但是②的两次偏转间隔时间长于①,结合题干信息可知②表示电表2的指针偏转情况,存在突触延搁,即突触前膜化学信号的释放及化学信号在突触间隙中的扩散需要消耗时间,传递速度小于电信号,B正确;刺激d点,由于神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜,因此只有电表2指针偏转一次,电表指针的偏转情况为③,C正确;刺激最左侧的神经元上电表1两个电极的中点时,电表1指针不偏转,D正确。
15.C 题中实验过程可归纳为表格:
通过实验可以看出,电针刺激骨骼肌可缓解肌萎缩症状,所以可以通过适当的电刺激缓解长期卧床病人的骨骼肌萎缩,D正确。据以上分析可知,尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白含量减少(即肌蛋白降解速度大于合成速度),A正确。乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经对肌肉失去了支配能力或支配的能力减弱有关,则乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关,B正确。丙组大鼠直接电刺激骨骼肌,并没有经过完整的反射弧,C错误。
16.A 由图可知,图中的T管是部分肌细胞膜内陷至肌细胞深处形成的结构,T管与其两侧的L管共同构成三联管结构,不是突触结构,A错误。神经—肌接头是一种特殊的突触结构,故神经—肌接头能实现电信号→化学信号→电信号的转换,B正确。兴奋时,肌细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位,C正确。由“释放的Ca2+借助L管上的钙泵(Ca2+依赖式ATP酶)进行回收”可知,Ca2+是以主动运输的方式被L管回收,此时L管外侧的Ca2+浓度低于L管内侧;静息状态时,Ca2+释放通道不会向L管外释放Ca2+,则L管外侧Ca2+浓度更低,即L管外侧的Ca2+浓度低于L管内侧,D正确。
17.答案 (每空1分)(1)三/3 (2)d 由负变正 否 (3)Ca2+内流 神经递质 降低 (4)增加
解析 (1)由图1可知,此反射弧包含了感觉神经元(传入神经元)、中间神经元和运动神经元(传出神经元),共3个神经元。(2)若给予b处有效刺激,刺激可从中间神经元传到运动神经元,所以d点可检测到电位变化;神经元兴奋时Na+内流,膜内电位变化是由负变正;d处给予有效刺激引起鳃收缩的过程,没有经过完整的反射弧,不属于反射。(3)神经递质是神经元之间传递信息的物质,结合题图分析可知,习惯化后,轴突末梢处Ca2+内流减少,使神经递质释放减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性降低。(4)要去除习惯化,可给予海兔头部一个强刺激,使Ca2+内流增多,最终使得感觉神经末梢释放的物质(神经递质)增加。
18.答案 (每空2分)(1)迷走神经末梢及其所支配的肾上腺 (2)大脑皮层 分级 (3)Prokr2感觉神经元(或相应的感受器) (4)正电位 TNF-α (5)细针刺激产生的电位差不能达到阈电位
解析 (1)Prokr2感觉神经元是传入神经元,迷走神经(与效应器相连)是传出神经,针灸可激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,从而发挥抑制炎症的作用,该过程的效应器是迷走神经末梢及其支配的肾上腺。(2)感觉在大脑皮层产生,针刺穴位时,脚并不缩回,体现了高级中枢(大脑皮层)对低级中枢的调控作用,即分级调节。机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。(3)结合题干信息可知,刺激足三里(ST36)穴位,激活Prokr2感觉神经元,可引发相应抗炎反应,研究人员刺激小鼠腹部的天枢穴,若腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元(或足三里对应的感受器),则不会引起相同的抗炎反应。(4)实验目的为验证题述疗法的抗炎效果,应根据能产生抗炎效果来分析。
实验结果 该疗法有抗炎效果
操作 电针刺激小鼠足三里(ST36)穴位
分析 刺激产生的兴奋沿着Prokr2感觉神经元传递,则Prokr2感觉神经元膜内电位由负电位变为正电位
兴奋传递到肾上腺,促使肾上腺分泌肾上腺素、去甲肾上腺素,使肠巨噬细胞外TNF-α的含量降低,炎症减弱
(5)若外界刺激没有超过阈刺激,则不会引起动作电位,图2甲中刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),所以细针治疗未引起动作电位。
19.答案 (除标注外,每空1分)(1)左(2分) 右(2分) 出现 不出现 (2)①没有 有 ②突触前膜不能释放神经递质(或突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合)(2分)
解析 (1)“脊蛙”屈腿反射的反射弧如下所示:
左后肢 右后肢
刺激左侧后肢趾部 出现屈腿反射(1→a→2→b→3) 出现屈腿反射(1→a→2→d→5)
刺激右侧后肢趾部 出现屈腿反射(4→c→2→b→3) 出现屈腿反射(4→c→2→d→5)
剪断左大腿背面已暴露的坐骨神经(根据⑤实验结论可知,坐骨神经是混合神经,既有传入神经,又有传出神经),则左侧传入神经、传出神经(a、b)被剪断。
左后肢 右后肢
刺激左侧后肢趾部 都不出现屈腿反射(a被剪断)
刺激右侧后肢趾部 不出现屈腿反射(b被剪断) 出现屈腿反射(4→c→2→d→5)
(2)题图为左后肢屈腿反射的反射弧,电表a、b分别连接在左后肢屈腿反射的传入神经和传出神经上。①神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元兴奋或抑制。刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,可观察到电表b有电位波动,电表a不会出现电位波动。②若添加某种药物,刺激蛙左后肢趾部,电表a有电位波动,说明兴奋可在神经纤维上传导;电表b未出现电位波动,左后肢未出现屈腿反射,可能是药物抑制了兴奋在突触处的传递。
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)兴奋(1分) 膜内(1分) (2)能在短时间内使神经递质大量释放,从而实现兴奋的快速传递 化学信号转换为电信号 (3)A(1分) 吗啡可与突触前膜上的(特异性)受体结合,抑制突触前膜释放神经递质而影响突触后膜的Na+内流,阻断痛觉形成 长期使用吗啡会导致吗啡受体的敏感度下降(或吗啡受体的数量减少),从而导致机体产生耐受性 (4)将若干生理状态相同的小鼠随机均分为三组,分别用等量的生理盐水、吗啡、一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡连续处理一段时间后(3组处理各1分,共3分),三组同时注射相同剂量的吗啡后将小鼠置于55℃的热板上(1分),分别测定各组小鼠注射吗啡后的痛反应时间(1分)
解析 (1)感受器能感受刺激产生兴奋,感觉是在大脑皮层形成的。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与膜内电流方向相同。(3)根据题干信息“河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道”,结合题图可推测,图中的A(作用于Na+通道,阻断Na+内流)为TTX镇痛剂。(4)根据实验目的设计实验过程:
实验目的 探究一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡联合用药对机体吗啡耐受性的影响
实验过程 ①将若干生理状态相同的小鼠随机均分为三组,三组小鼠分别用等量的吗啡、一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡、生理盐水连续处理一段时间; ②三组同时注射相同剂量的吗啡后将小鼠置于55℃的热板上
观测指标 小鼠置于55℃热板上的痛反应时间
21.答案 (除标注外,每空1分)(1)长 恢复(改善、增强) (2)自闭症小鼠 + + 异常 (3)①自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量减少,罗伊氏乳杆菌可使自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量恢复(2分) ②可改善(切断迷走神经的)自闭症小鼠的社交行为(2分) (4)迷走神经(传入神经)→下丘脑产生催产素→脑干中的“奖赏中心”神经元(2分)
解析 (1)分析图2:
实验结果
野生型小鼠 与空笼子相处时间<与同伴鼠相处时间(社交行为正常)
自闭症小鼠 不喂食罗伊氏乳杆菌,与空笼子相处时间≈与同伴鼠相处时间
喂食罗伊氏乳杆菌,与不喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠相比,与空笼子相处时间明显缩短,但高于野生型小鼠,与同伴鼠相处时间明显延长且超过了野生型小鼠
以上实验结果可说明,罗伊氏乳杆菌可恢复(改善、增强)自闭症小鼠的社交行为。(2)实验目的:验证罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为。
组别 自变量 实验结果与分析
1、2组 小鼠的种类 二者对照研究自闭症小鼠的社交行为是否正常,结果2组小鼠的社交行为异常,所以①为“自闭症小鼠”
2、3组 是否喂食罗伊氏乳杆菌 二者对照研究自闭症小鼠喂食罗伊氏乳杆菌对其社交行为的影响,结果3组小鼠社交行为恢复,所以②为“+”,即给自闭症小鼠喂食罗伊氏乳杆菌
3、4组 是否切断迷走神经中的传入(感觉)神经 二者对照研究迷走神经中的传入(感觉)神经对喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠社交行为的影响,此时喂食罗伊氏乳杆菌属于无关变量,③与②相同,为“+”
根据题干信息可知,研究者通过该实验证实了罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为,所以4组切断自闭症小鼠的迷走神经中的传入(感觉)神经,即使喂食罗伊氏乳杆菌,4组自闭症小鼠的社交行为也不能恢复,仍然异常。(3)由图4可知,与对照组相比,对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素后,自闭症小鼠与空笼子相处时间明显缩短,与同伴鼠相处时间明显延长,说明催产素可改善(切断迷走神经的)自闭症小鼠的社交行为。(4)结合(2)(3)可得出罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:
题干信息 罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径
罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为 罗伊氏乳杆菌→迷走神经(传入神经)→下丘脑产生催产素→脑干中的“奖赏中心”神经元→自闭症小鼠的社交行为
小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
(
姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
第2章 神经调节
全卷满分100分 考试用时75分钟
一、选择题(1~12小题每题2分,13~16小题每题4分,共40分)
1.在大脑中,神经细胞(神经元)通过精细的协作来传递信息,控制着我们的思维、感觉和运动。下列说法错误的是( )
A.神经元的轴突一般较长,有利于将电信号传递到其他神经元或肌肉等
B.当受到适宜刺激时,突触小泡与突触前膜融合释放神经递质到突触间隙
C.神经递质作用于突触后膜,与突触后膜上的受体结合后会引起突触后膜兴奋
D.神经递质发挥作用后被灭活或被突触前膜回收,有利于维持神经系统的稳定
2.某人因意外受伤而成为“植物人”,处于完全昏迷状态,饮食只能靠“鼻饲”,人工向胃内注流食,呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中,仍能保持正常功能的部位是( )
A.脑干和脊髓 B.小脑和脊髓
C.小脑和脑干 D.只有脊髓
3.有机磷农药可抑制胆碱酯酶(分解乙酰胆碱的酶)的作用,对于以乙酰胆碱为神经递质的突触来说,中毒后会发生( )
A.突触前神经元的膜电位发生显著变化
B.突触前膜的流动性消失
C.乙酰胆碱持续作用于突触后膜的受体
D.关闭突触后膜的Na+通道
4.如果老师现在通知你,马上要进行一个非常重要的考试,你的自主神经系统会发生相应的变化,下列说法正确的是( )
A.自主神经系统是脊神经的一部分,包括交感神经与副交感神经
B.只要反射弧结构完整,给予适当刺激,即可出现反射活动
C.交感神经活动占优势时,副交感神经活动减弱
D.自主神经系统不受意识支配,因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关
5.排尿受脊髓和大脑皮层的共同调控,有些人由于外伤等丧失意识,会出现像婴儿那样尿床的情况。如图表示排尿反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列相关叙述错误的是( )
A.②属于自主神经系统,副交感神经兴奋会使膀胱缩小
B.产生尿意的过程属于非条件反射
C.婴儿的排尿不能体现神经系统的分级调节
D.由图可知,兴奋不仅在反射弧中传递,还可在中枢神经系统中传递
6.实验小组将离体的神经纤维置于适宜浓度的细胞培养液中,并用不同的强度刺激神经纤维,神经纤维膜两侧的电位变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.适当提高培养液中的K+浓度,a点将上移
B.刺激Ⅰ和刺激Ⅱ都会使神经纤维产生动作电位
C.ac段主要与细胞外Na+内流有关,Na+内流会消耗能量
D.刺激Ⅰ作用于正常反射弧的任何位置都可以发生反射活动
7.下图是缩手反射的反射弧及兴奋在神经纤维上传导的示意图,①~⑤表示反射弧的结构。下列叙述正确的是( )
A.放大图中动作电位的形成原因是K+内流,需要消耗ATP提供的能量
B.缩手反射发生时,放大图中的兴奋由近⑤端向近④端传导
C.若仅④受损,大脑皮层仍然能够感觉到针刺手指的疼痛
D.若将电表的两个电极分别置于近④端和近⑤端,指针不会发生偏转
8.现将A、B两个玻璃微电极分别置于一条神经纤维上不同点(a点、b点)的膜外和膜内,如图甲,刺激a点左侧,记录的图形如图乙。下列有关叙述正确的是( )
A.刺激由A传导至B的时长为(t4-t1)/2
B.图乙t3后的短暂时间内H+通道大量开放,导致膜电位翻转
C.该神经纤维的轴突末梢释放的神经递质一定会使突触后膜兴奋
D.若刺激图甲ab的中点,则记录到的膜电位的变化幅度比图乙大
9.图1表示在神经突触中γ-氨基丁酸的作用机理;图2是某种局部麻醉药(简称“局麻药”)在神经兴奋传递过程中的作用机理,此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生图2所示效果。下列分析不正确的是( )
A.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
B.γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,使突触后膜电位差增加
C.局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致,均属于抑制性神经递质
D.γ-氨基丁酸通过胞吐的方式通过突触前膜
10.打喷嚏是一种重要的呼吸反射,感受器存在于鼻黏膜,传入神经是三叉神经,反射中枢主要是脑干中的延髓呼吸中枢。NMB是喷嚏反射传导通路的必要神经肽(神经递质),NMB与其受体的识别是喷嚏反射信号传递的关键。下列有关说法正确的是( )
A.打喷嚏与机体呼吸、心脏跳动都主要受脑干的调控
B.NMB与其受体结合后将电信号转换为化学信号再转换为电信号
C.三叉神经末梢及其支配的相关肌肉共同构成了喷嚏反射的效应器
D.喷嚏反射属于条件反射,能提高机体应对复杂环境变化的能力
11.阿尔茨海默病是一种老年人群中常见的神经系统退行性疾病,临床上主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、计算能力损害、人格和行为改变等。研究发现,该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。下列相关叙述正确的是( )
A.阿尔茨海默病轻度患者看不懂文字,则大脑皮层的言语区中V区受到损伤
B.阿尔茨海默病患者丧失长时记忆,与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关
C.阿尔茨海默病患者出现失语症状,一定与大脑右半球相关区域细胞损伤有关
D.排便反射中枢和排尿反射中枢都属于低级中枢,因此该病患者不会出现大小便失禁现象
12.研究发现,果蝇通过训练能记住并避开某种气味,训练的方法是接触这种气味时伴随着电击。该记忆由一种被称为蕈形体神经元的细胞管理,其机制如图1、图2所示。电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。下列说法错误的是( )
注:DAMB受体和dDA1受体均为多巴胺受体。
A.压力和睡眠等因素,会影响突触间隙中多巴胺的含量
B.果蝇避开某种气味的非条件反射建立过程,是气味与电击关联形成的
C.记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关
D.长时记忆可能与新突触的建立有关,学习和记忆、情绪都属于人脑的高级功能
13.香烟中的尼古丁是一种能使人成瘾的物质,尼古丁作用于人体的POMC神经元,可引起食欲下降,其作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.尼古丁与尼古丁受体结合后会改变POMC神经元膜两侧的电位
B.尼古丁主要为POMC神经元跨膜运输Na+提供能量
C.信号从POMC神经元传递至“饱腹感”神经元的过程中会有传递形式的变化
D.尼古丁引起食欲下降的过程中尼古丁和神经递质均为信号分子
14.信息经突触传递时存在一定的时间延误称突触延搁。如图1中两点间距离ab=cd,分别在a、b、c、d四点给予适宜强度的电刺激,图2中①~③表示测得的其中部分电表指针偏转情况。下列相关叙述错误的是( )
A.刺激a点或b点,电表指针的偏转情况均为①
B.②不同于①是因为化学信号传递速度小于电信号
C.刺激d点,电表指针的偏转情况为③
D.刺激最左侧的神经元上某一点,电表指针可能不偏转
15.尾悬吊(后肢悬空)的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组:甲组不悬吊;乙组悬吊;丙组悬吊+电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示:与甲组相比,乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状;丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度
B.乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关
C.对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩
D.长期卧床病人通过适当的电刺激可能会缓解骨骼肌萎缩
16.兴奋—收缩耦联指的是肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程(如图),其主要步骤:电兴奋通过T管系统传向肌细胞的深处,三联管结构处将信息传递至L管,Ca2+释放通道释放Ca2+,引起收缩蛋白收缩。释放的Ca2+借助L管上的钙泵(Ca2+依赖式ATP酶)进行回收。下列相关叙述错误的是( )
A.图中的三联管结构是一种特殊的突触结构
B.神经—肌接头实现电信号到化学信号再到电信号的转换
C.兴奋时,肌细胞膜内侧的电位表现为正电位
D.静息状态时,L管外侧的Ca2+浓度低于内侧
二、非选择题(共5小题,共60分)
17.(8分)研究人员发现,当以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时,海兔的鳃很快缩入外套腔内,这是海兔的缩鳃反射。若每隔1分钟重复此种弱刺激,海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失,这种现象称为习惯化。图1表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图,图2表示习惯化前后轴突末梢模型。回答下列问题:
(1)图1中共有 个神经元。
(2)若在图1中b处给予有效刺激,还可在图中 点检测到电位变化,该处膜内电位的变化是 。若在图1中d处给予有效刺激,可引起鳃收缩,该过程是否属于反射 (填“是”或“否”)。
(3)由图2可知,习惯化产生的原因是:轴突末梢处 减少,导致 释放量减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)如果需要去除习惯化,采取的措施是:给予海兔头部一个强刺激,最终使得感觉神经末梢释放的物质 (填“增加”“减少”或“不变”)。
18.(14分)针灸是我国传承千年治疗疾病的特有手段。2021年我国科学家在《自然》杂志上发表论文,证明针灸的现代模式——电针刺激小鼠后肢的足三里(ST36)穴位,激活Prokr2感觉神经元,促进肾上腺素和去甲肾上腺素分泌,可在脂多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥抗炎作用。
(1)针灸可激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,从而发挥抑制炎症的作用,该过程的效应器是 。
(2)针刺穴位时在 产生痛觉,脚却并不缩回,这体现了神经系统的 调节。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴,并没有引起相同的抗炎反应,可能的原因是腹部不存在 ,这也解释了针灸需要刺激特定穴位。
(4)为验证该疗法的抗炎效果,科学家可以通过电针刺激小鼠足三里(ST36)穴位,检测Prokr2感觉神经元膜内电位变为 ,检测肠巨噬细胞外 的含量降低。
(5)图2中甲、乙分别为细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经末梢的电位变化。据图分析,细针治疗不能引起动作电位的原因是 。
图2
19.(10分)某兴趣小组以“脊蛙”为材料进行实验,请完善下列实验思路、预测结果及结论。
材料和用具:左后肢大腿背面暴露出坐骨神经的“脊蛙”,一只小烧杯,1%的硫酸溶液,清水,剪刀,药用棉,电表等。
(1)①用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左侧后肢趾部,两侧后肢都会出现屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,两侧后肢都出现屈腿反射。
②用清水清洗刺激部位。
③剪断左大腿背面已暴露的坐骨神经。
④待“脊蛙”恢复正常后,用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙” 侧后肢趾部,左右侧后肢都不出现屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙” 侧后肢趾部,右侧后肢 屈腿反射,左侧后肢 屈腿反射。
⑤上述实验证明了坐骨神经是混合神经。
(2)另取一“脊蛙”,用手术暴露蛙左后肢屈腿反射的传入神经和传出神经,连接电表a和b(如下图),用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左侧后肢趾部。实验显示,电表a和b都有电位波动,“脊蛙”出现屈腿反射。
①如用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,预测电表a (填“有”或“没有”)电位波动,预测电表b (填“有”或“没有”)电位波动。
②若添加某种药物,一段时间后,再次刺激蛙左后肢趾部,电表a有电位波动,电表b未出现电位波动,左后肢未出现屈腿反射,其原因可能有(写出1个即可): 。
20.(16分)疼痛已成为全球的主要健康问题之一。研究人员根据河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道的特点,开发出了TTX镇痛剂。TTX镇痛剂和吗啡类镇痛剂的作用机制如图所示,图中C为神经递质。回答下列问题:
(1)在正常生理状态下,强烈的热及化学刺激可引起局部组织释放致痛物质,其能使感受器 (填“兴奋”或“抑制”),并最终形成疼痛感觉。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与 (填“膜内”或“膜外”)电流方向相同。
(2)神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放,其意义是 。C与突触后膜上的受体结合后,可将 (填信号转换方式)。
(3)推测图中的 (填“A”或“B”)为TTX镇痛剂。吗啡作为镇痛剂的机理是 。长期使用吗啡导致机体产生耐受性的原因可能是 (答出一点)。
(4)科研人员欲以小鼠为实验材料,探究一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡联合用药对机体吗啡耐受性的影响。请简要写出实验设计思路: (以注射吗啡后小鼠置于55℃热板上的痛反应时间作为检测耐受性的指标,吗啡和TTX镇痛剂的剂量不作要求)。
21.(12分)自闭症是神经发育障碍性疾病,主要特征为社交障碍、语言交流障碍等。研究者研究了罗伊氏乳杆菌对自闭症模型小鼠社交行为的影响,为自闭症的治疗提供新思路。
(1)研究发现,自闭症小鼠肠道中罗伊氏乳杆菌的数量显著低于野生型小鼠。研究者给自闭症小鼠喂食一定剂量的罗伊氏乳杆菌后,用图1装置检测其社交行为(将被检测的小鼠置于空笼子和不能移动的同伴鼠之间,一段时间内分别记录检测鼠与同伴鼠、空笼子的相处时间),结果如图2。
当检测鼠为野生型小鼠时,据结果可知,其社交行为正常,表现为检测鼠与同伴鼠相处时间比与空笼子的 ;同时根据实验结果可知,罗伊氏乳杆菌可 自闭症小鼠的社交行为。
(2)研究者通过如表所示实验证实:罗伊氏乳杆菌通过迷走神经(支配内脏感觉和运动的脑神经)影响小鼠社交行为。
组别 1组 2组 3组 4组
实验材料 野生型小鼠 ① 自闭症小鼠 自闭症小鼠
实验 处理 喂食罗伊氏乳杆菌 - - ② ③
切断迷走神经中的传入(感觉)神经 - - - +
结果 小鼠社交行为 正常 异常 恢复 ④
注:“+”表示施加处理,“-”表示未施加处理。
请补充①②③④序号处的实验方案和相应的结果。
① ;② ;③ ;④ 。
(3)研究表明,小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元。研究者做了如下实验:
①用罗伊氏乳杆菌喂食自闭症小鼠,检测其下丘脑相关区域表达催产素的神经元的数量,结果如图3。据图3可知 。
②对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素,检测其社交行为,结果如图4。图4结果说明催产素 。
(4)请用文字和“→”简述罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:罗伊氏乳杆菌→
→自闭症小鼠的社交行为。
答案全解全析
1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.A 7.C 8.D
9.C 10.A 11.A 12.B 13.B 14.A 15.C 16.A
1.C 神经元的轴突一般较长,这使得它能够延伸到较远的地方,从而有利于将电信号传递到其他神经元或肌肉等,A正确;当受到适宜刺激时,突触小泡与突触前膜融合释放神经递质到突触间隙,神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位变化,使突触后膜兴奋或抑制,B正确,C错误;神经递质发挥作用后被灭活或被突触前膜回收,可以避免神经递质持续作用,有利于维持神经系统的稳定,D正确。
2.A 该“植物人”呼吸和心跳正常,说明脑干保持正常功能;饮食只能靠“鼻饲”,人工向胃内注流食,说明消化器官能正常蠕动,则脊髓功能应正常,A符合题意。
3.C 有机磷农药作用机理:有机磷农药抑制胆碱酯酶的作用→胆碱酯酶分解乙酰胆碱减少→突触间隙乙酰胆碱增多→乙酰胆碱与突触后膜受体结合,持续作用于突触后膜使其兴奋,Na+通道打开,Na+内流,C正确,D错误。有机磷农药不作用于突触前膜,故有机磷农药的使用不会引起突触前神经元的膜电位变化,突触前膜流动性没有消失,A、B错误。
4.C 脑神经和脊神经中都有传入神经和传出神经,支配内脏、血管和腺体的传出神经称为自主神经系统(包括交感神经与副交感神经),A错误;脊髓等低级中枢受脑中高级中枢的调控,当反射弧结构完整,给予适当刺激,也不一定出现反射活动,B错误;交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,交感神经活动占优势时,副交感神经活动减弱,C正确;自主神经系统的活动不受意识支配,但自主神经系统并不完全自主,也受大脑皮层等高级中枢的调控,D错误。
5.B
题图解读 ⑤为感受器,④为传入神经(有神经节),③为神经中枢,②为支配膀胱的传出神经,①为效应器。
②支配膀胱的传出神经即内脏运动神经属于自主神经系统,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,利于排尿,A正确;尿意由大脑皮层产生,该过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,B错误;婴儿的大脑还没有发育成熟,其大脑皮层还不能对脊髓进行有效调控,婴儿的排尿不能体现神经系统的分级调节,C正确;由题图可知,兴奋不仅可在反射弧中传递,还可从脊髓传至大脑皮层,即可在中枢神经系统中传递,D正确。
6.A 适当提高培养液中的K+浓度,K+外流减少,静息电位绝对值变小,因此a点上移,A正确。题图显示:用不同的强度刺激神经纤维,刺激Ⅰ会使神经纤维产生动作电位(外负内正),刺激Ⅱ时神经纤维膜电位仍为外正内负,没有产生动作电位,B错误。ac段表示动作电位的产生阶段,该阶段Na+通过协助扩散方式内流,不消耗能量,C错误。完成反射活动必须经过一个完整的反射弧,且需要足够强度的刺激,若刺激Ⅰ作用于正常反射弧,但刺激的不是感受器,而是传出神经,会引发效应器出现相应的活动,但不属于反射,D错误。
7.C 神经纤维上静息电位为外正内负,当受到刺激时,Na+内流(协助扩散)形成外负内正的动作电位,不需要消耗ATP提供的能量,A错误;④是传出神经,⑤是效应器,缩手反射发生时,放大图中的兴奋由近④端向近⑤端传导,B错误;若仅④传出神经受损,针刺手指产生的兴奋能通过传入神经等传到大脑皮层形成痛觉,C正确;④是传出神经,若将电表的两个电极分别置于近④端和近⑤端,指针可能会发生偏转,D错误。
8.D 据题图可知t1到t2的改变意味着兴奋从A处通过,此后继续传导,t3时兴奋传导至B处,t3到t4的改变意味着兴奋从B处通过,刺激由A传导至B的时长不等于(t4-t1)/2,A错误;t3后的短暂时间内膜电位翻转(即动作电位产生)与Na+大量内流有关,B错误;该神经纤维的轴突末梢释放的神经递质可能是兴奋性神经递质,也可能是抑制性神经递质,因此可能使突触后膜兴奋或者抑制,C错误;若刺激图甲ab的中点,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,即A、B处同时兴奋,因而可记录到A处表现为负电位,而B处表现为正电位,电流方向发生逆转,记录到的膜电位的变化幅度比图乙大,D正确。
9.C 据图2知,局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋,A正确;由图1知,γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,Cl-通道打开,促进Cl-内流,使突触后膜外正内负的膜电位差增加,抑制突触后膜产生兴奋,B正确;局麻药和γ-氨基丁酸的作用效果一致,但是γ-氨基丁酸属于抑制性神经递质(通过胞吐的方式通过突触前膜),而局麻药不属于神经递质,C错误,D正确。
10.A 打喷嚏的反射中枢主要是脑干中的延髓呼吸中枢,其与机体呼吸、心脏跳动一样受脑干的调控,A正确;NMB受体在突触后膜,NMB与受体结合后将化学信号转换为电信号,B错误;三叉神经是喷嚏反射的传入神经,而效应器是由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成的,C错误;喷嚏反射是与生俱来的,神经中枢是脑干中的延髓呼吸中枢,属于非条件反射,D错误。
11.A
必备知识 选项分析
V区为视觉性语言中枢 阿尔茨海默病患者看不懂文字,说明大脑皮层V区受损,A正确
人脑的短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关;长时记忆与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关 阿尔茨海默病患者丧失短时记忆,可能与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,B错误
大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球 阿尔茨海默病患者出现失语症状,可能与大脑左半球相关区域细胞损伤有关,C错误
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者 排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,阿尔茨海默病患者可能会出现大小便失禁现象,D错误
12.B 果蝇通过训练能记住并避开某种气味,则果蝇避开某种气味属于后天形成的条件反射,B错误;长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,语言、学习和记忆、情绪都属于人脑的高级功能,D正确。
题图信息 选项分析
与图1相比,图2中在压力和睡眠等条件下,神经元释放的多巴胺减少 压力和睡眠等因素会影响突触间隙中多巴胺的含量,A正确
电击条件下:神经元释放较多多巴胺和DAMB受体、dDA1受体结合,进而产生记忆 记忆和遗忘的启动,可能与多巴胺分子数量和识别多巴胺的受体种类有关,C正确
压力和睡眠等条件下:神经元释放多巴胺减少,且多巴胺只和DAMB受体结合,从而导致遗忘
13.B
题图解读 尼古丁未结合尼古丁受体时,Na+通道关闭,POMC神经元处于静息状态,膜两侧电位表现为外正内负;尼古丁与尼古丁受体结合后,POMC神经元兴奋,Na+通道打开,Na+内流形成内正外负的动作电位。
尼古丁与尼古丁受体结合后,POMC神经元膜两侧发生电位变化:外正内负→外负内正,A正确;尼古丁改变了POMC神经元膜对Na+的通透性,Na+内流(协助扩散),不需要消耗能量,且尼古丁不能提供能量,B错误;兴奋在POMC神经元和“饱腹感”神经元之间的传递经过突触,要借助神经递质从突触前膜释放,结合在突触后膜的受体上完成信号转换:电信号→化学信号→电信号,C正确;尼古丁和神经递质都调节了靶细胞的生命活动,都是信号分子,D正确。
14.A 假设图1中左侧电表为电表1,右侧电表为电表2。刺激a点,兴奋先到达电表1左侧电极,再到达右侧电极,电表1指针先左偏再右偏;刺激b点,兴奋先到达电表1右侧电极,再到达左侧电极,电表1指针先右偏后左偏,A错误;①②都发生两次方向相反的偏转,但是②的两次偏转间隔时间长于①,结合题干信息可知②表示电表2的指针偏转情况,存在突触延搁,即突触前膜化学信号的释放及化学信号在突触间隙中的扩散需要消耗时间,传递速度小于电信号,B正确;刺激d点,由于神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜,因此只有电表2指针偏转一次,电表指针的偏转情况为③,C正确;刺激最左侧的神经元上电表1两个电极的中点时,电表1指针不偏转,D正确。
15.C 题中实验过程可归纳为表格:
通过实验可以看出,电针刺激骨骼肌可缓解肌萎缩症状,所以可以通过适当的电刺激缓解长期卧床病人的骨骼肌萎缩,D正确。据以上分析可知,尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白含量减少(即肌蛋白降解速度大于合成速度),A正确。乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经对肌肉失去了支配能力或支配的能力减弱有关,则乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关,B正确。丙组大鼠直接电刺激骨骼肌,并没有经过完整的反射弧,C错误。
16.A 由图可知,图中的T管是部分肌细胞膜内陷至肌细胞深处形成的结构,T管与其两侧的L管共同构成三联管结构,不是突触结构,A错误。神经—肌接头是一种特殊的突触结构,故神经—肌接头能实现电信号→化学信号→电信号的转换,B正确。兴奋时,肌细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位,C正确。由“释放的Ca2+借助L管上的钙泵(Ca2+依赖式ATP酶)进行回收”可知,Ca2+是以主动运输的方式被L管回收,此时L管外侧的Ca2+浓度低于L管内侧;静息状态时,Ca2+释放通道不会向L管外释放Ca2+,则L管外侧Ca2+浓度更低,即L管外侧的Ca2+浓度低于L管内侧,D正确。
17.答案 (每空1分)(1)三/3 (2)d 由负变正 否 (3)Ca2+内流 神经递质 降低 (4)增加
解析 (1)由图1可知,此反射弧包含了感觉神经元(传入神经元)、中间神经元和运动神经元(传出神经元),共3个神经元。(2)若给予b处有效刺激,刺激可从中间神经元传到运动神经元,所以d点可检测到电位变化;神经元兴奋时Na+内流,膜内电位变化是由负变正;d处给予有效刺激引起鳃收缩的过程,没有经过完整的反射弧,不属于反射。(3)神经递质是神经元之间传递信息的物质,结合题图分析可知,习惯化后,轴突末梢处Ca2+内流减少,使神经递质释放减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性降低。(4)要去除习惯化,可给予海兔头部一个强刺激,使Ca2+内流增多,最终使得感觉神经末梢释放的物质(神经递质)增加。
18.答案 (每空2分)(1)迷走神经末梢及其所支配的肾上腺 (2)大脑皮层 分级 (3)Prokr2感觉神经元(或相应的感受器) (4)正电位 TNF-α (5)细针刺激产生的电位差不能达到阈电位
解析 (1)Prokr2感觉神经元是传入神经元,迷走神经(与效应器相连)是传出神经,针灸可激活迷走神经—肾上腺抗炎通路,从而发挥抑制炎症的作用,该过程的效应器是迷走神经末梢及其支配的肾上腺。(2)感觉在大脑皮层产生,针刺穴位时,脚并不缩回,体现了高级中枢(大脑皮层)对低级中枢的调控作用,即分级调节。机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。(3)结合题干信息可知,刺激足三里(ST36)穴位,激活Prokr2感觉神经元,可引发相应抗炎反应,研究人员刺激小鼠腹部的天枢穴,若腹部不存在迷走神经—肾上腺抗炎通路的Prokr2感觉神经元(或足三里对应的感受器),则不会引起相同的抗炎反应。(4)实验目的为验证题述疗法的抗炎效果,应根据能产生抗炎效果来分析。
实验结果 该疗法有抗炎效果
操作 电针刺激小鼠足三里(ST36)穴位
分析 刺激产生的兴奋沿着Prokr2感觉神经元传递,则Prokr2感觉神经元膜内电位由负电位变为正电位
兴奋传递到肾上腺,促使肾上腺分泌肾上腺素、去甲肾上腺素,使肠巨噬细胞外TNF-α的含量降低,炎症减弱
(5)若外界刺激没有超过阈刺激,则不会引起动作电位,图2甲中刺激引起的膜内外电位差没有超过阈值(没有超过阈电位),所以细针治疗未引起动作电位。
19.答案 (除标注外,每空1分)(1)左(2分) 右(2分) 出现 不出现 (2)①没有 有 ②突触前膜不能释放神经递质(或突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合)(2分)
解析 (1)“脊蛙”屈腿反射的反射弧如下所示:
左后肢 右后肢
刺激左侧后肢趾部 出现屈腿反射(1→a→2→b→3) 出现屈腿反射(1→a→2→d→5)
刺激右侧后肢趾部 出现屈腿反射(4→c→2→b→3) 出现屈腿反射(4→c→2→d→5)
剪断左大腿背面已暴露的坐骨神经(根据⑤实验结论可知,坐骨神经是混合神经,既有传入神经,又有传出神经),则左侧传入神经、传出神经(a、b)被剪断。
左后肢 右后肢
刺激左侧后肢趾部 都不出现屈腿反射(a被剪断)
刺激右侧后肢趾部 不出现屈腿反射(b被剪断) 出现屈腿反射(4→c→2→d→5)
(2)题图为左后肢屈腿反射的反射弧,电表a、b分别连接在左后肢屈腿反射的传入神经和传出神经上。①神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元兴奋或抑制。刺激“脊蛙”右侧后肢趾部,可观察到电表b有电位波动,电表a不会出现电位波动。②若添加某种药物,刺激蛙左后肢趾部,电表a有电位波动,说明兴奋可在神经纤维上传导;电表b未出现电位波动,左后肢未出现屈腿反射,可能是药物抑制了兴奋在突触处的传递。
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)兴奋(1分) 膜内(1分) (2)能在短时间内使神经递质大量释放,从而实现兴奋的快速传递 化学信号转换为电信号 (3)A(1分) 吗啡可与突触前膜上的(特异性)受体结合,抑制突触前膜释放神经递质而影响突触后膜的Na+内流,阻断痛觉形成 长期使用吗啡会导致吗啡受体的敏感度下降(或吗啡受体的数量减少),从而导致机体产生耐受性 (4)将若干生理状态相同的小鼠随机均分为三组,分别用等量的生理盐水、吗啡、一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡连续处理一段时间后(3组处理各1分,共3分),三组同时注射相同剂量的吗啡后将小鼠置于55℃的热板上(1分),分别测定各组小鼠注射吗啡后的痛反应时间(1分)
解析 (1)感受器能感受刺激产生兴奋,感觉是在大脑皮层形成的。在痛觉产生的神经通路中,兴奋沿神经纤维传导的方向与膜内电流方向相同。(3)根据题干信息“河豚毒素(TTX)可快速且特异性阻断Na+通道”,结合题图可推测,图中的A(作用于Na+通道,阻断Na+内流)为TTX镇痛剂。(4)根据实验目的设计实验过程:
实验目的 探究一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡联合用药对机体吗啡耐受性的影响
实验过程 ①将若干生理状态相同的小鼠随机均分为三组,三组小鼠分别用等量的吗啡、一定剂量的TTX镇痛剂和吗啡、生理盐水连续处理一段时间; ②三组同时注射相同剂量的吗啡后将小鼠置于55℃的热板上
观测指标 小鼠置于55℃热板上的痛反应时间
21.答案 (除标注外,每空1分)(1)长 恢复(改善、增强) (2)自闭症小鼠 + + 异常 (3)①自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量减少,罗伊氏乳杆菌可使自闭症小鼠下丘脑表达催产素的神经元数量恢复(2分) ②可改善(切断迷走神经的)自闭症小鼠的社交行为(2分) (4)迷走神经(传入神经)→下丘脑产生催产素→脑干中的“奖赏中心”神经元(2分)
解析 (1)分析图2:
实验结果
野生型小鼠 与空笼子相处时间<与同伴鼠相处时间(社交行为正常)
自闭症小鼠 不喂食罗伊氏乳杆菌,与空笼子相处时间≈与同伴鼠相处时间
喂食罗伊氏乳杆菌,与不喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠相比,与空笼子相处时间明显缩短,但高于野生型小鼠,与同伴鼠相处时间明显延长且超过了野生型小鼠
以上实验结果可说明,罗伊氏乳杆菌可恢复(改善、增强)自闭症小鼠的社交行为。(2)实验目的:验证罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为。
组别 自变量 实验结果与分析
1、2组 小鼠的种类 二者对照研究自闭症小鼠的社交行为是否正常,结果2组小鼠的社交行为异常,所以①为“自闭症小鼠”
2、3组 是否喂食罗伊氏乳杆菌 二者对照研究自闭症小鼠喂食罗伊氏乳杆菌对其社交行为的影响,结果3组小鼠社交行为恢复,所以②为“+”,即给自闭症小鼠喂食罗伊氏乳杆菌
3、4组 是否切断迷走神经中的传入(感觉)神经 二者对照研究迷走神经中的传入(感觉)神经对喂食罗伊氏乳杆菌的自闭症小鼠社交行为的影响,此时喂食罗伊氏乳杆菌属于无关变量,③与②相同,为“+”
根据题干信息可知,研究者通过该实验证实了罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为,所以4组切断自闭症小鼠的迷走神经中的传入(感觉)神经,即使喂食罗伊氏乳杆菌,4组自闭症小鼠的社交行为也不能恢复,仍然异常。(3)由图4可知,与对照组相比,对切断迷走神经的自闭症小鼠施加催产素后,自闭症小鼠与空笼子相处时间明显缩短,与同伴鼠相处时间明显延长,说明催产素可改善(切断迷走神经的)自闭症小鼠的社交行为。(4)结合(2)(3)可得出罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径:
题干信息 罗伊氏乳杆菌对自闭症小鼠社交行为的作用路径
罗伊氏乳杆菌通过迷走神经影响小鼠社交行为 罗伊氏乳杆菌→迷走神经(传入神经)→下丘脑产生催产素→脑干中的“奖赏中心”神经元→自闭症小鼠的社交行为
小鼠的社交行为受催产素的影响。催产素是下丘脑合成的一种肽类激素,会刺激脑干中的“奖赏中心”神经元