第2节 神经调节的基本方式
知识点一 反射与反射弧
1.(教材P22缩手反射示意图改编)如图为缩手反射示意图,下列叙述错误的是( )
A.该反射的神经冲动传导途径是①→②→③→④→⑤
B.①是感受器,能接受刺激,产生兴奋
C.适宜电刺激④时,⑤作出的反应不属于反射
D.若⑥受损,不能完成缩手反射也没有感觉
2.(教材P25概念检测T2改编)某人因为交通事故脊椎从胸部折断了,一般情况下( )
A.膝跳反射存在,针刺足部有感觉
B.膝跳反射不存在,针刺足部有感觉
C.膝跳反射不存在,针刺足部无感觉
D.膝跳反射存在,针刺足部无感觉
3.当人体体表痛和内脏痛共用一个神经元时,神经中枢无法判断刺激的来源,但神经中枢更习惯于识别体表信息,将内脏痛误认为是体表痛,这种现象称为牵涉痛。与牵涉痛有关的神经结构如图所示,下列叙述正确的是( )
A.图中a和c分别是传入神经和传出神经
B.由内脏痛引起体表牵涉痛时a没有参与
C.牵涉痛痛觉的形成部位在人体的脊髓中
D.牵涉痛是在后天环境中形成的条件反射
4.膝跳反射需要伸肌和屈肌共同完成,反射过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.控制膝跳反射的低级中枢在脊髓,大脑皮层会影响该反射的发生
B.屈肌和伸肌都属于膝跳反射中效应器的一部分
C.对①和②进行适宜刺激都能引起小腿抬起
D.膝跳反射需要经常用小锤敲打进行训练才能形成
知识点二 非条件反射与条件反射
5.(2025·淄博高二期中)我国科学家团队观察到秦岭大熊猫喜欢用马粪洗澡,这种滚马粪行为(HMR)常发生在环境温度为-5~20 ℃之间。科学家记录了大量野外大熊猫的HMR并利用北京动物园大熊猫进行实验,实验结果发现,马粪中的挥发性物质BCP和BCPO能抑制冷觉感受器TRPM8(TRPM8负责向中枢神经系统传达“冷”的信息),下列相关叙述不正确的是( )
A.大熊猫“冷”的感觉在大脑皮层产生
B.TRPM8传输“冷”的过程是一种非条件反射
C.神经中枢能对传入的信息进行分析和综合
D.大熊猫滚马粪的行为有助于自身适应外界温度的变化
6.恐惧是小鼠的情感反应之一。小鼠经历条件恐惧后,当再次接触条件刺激时,会产生一系列的生理反应,包括自主神经紧张、应激激素分泌增加以及防御行为增多等。如图甲、乙、丙为小鼠恐惧实验的示意图。下列说法错误的是( )
A.声音引起的恐惧反射需要电击和声音多次结合
B.图乙中的电击属于引起恐惧反射的非条件刺激
C.图丙中的小鼠已形成恐惧反射,若长期只给予声音刺激,则恐惧反射会逐渐消退
D.电击引起的恐惧反射比声音引起的恐惧反射涉及的神经元多
7.用洗耳球对大鼠的角膜吹气,大鼠会不自主发生眨眼反射,此时可测量到眼眨肌电信号。对大鼠进行一段时间的训练后,发生了如图所示的变化。下列叙述正确的是( )
A.作用于大鼠的声音信号属于非条件刺激
B.经过训练后气流信号不再引起大鼠眨眼反射
C.经过训练后大鼠对声音信号建立了条件反射
D.若反复只给予声音信号刺激,已形成的反射不会消退
8.(2025·四川宜宾质量检测)荷兰科学家做了个有趣的实验:当乌鸦把烟头扔进容器后,装置上部就会掉落食物来奖励乌鸦的这种行为,多次训练之后,乌鸦见到烟头就叼取,扔进容器。下列对实验分析错误的是( )
A.乌鸦经过训练将烟头扔进容器属于条件反射
B.在训练过程中烟头由非条件刺激转化成条件刺激
C.乌鸦把烟头扔进容器后食物立即掉落,这一过程为强化
D.乌鸦把烟头扔进容器后一直不再掉落食物,乌鸦看到烟头不再叼取,这是条件反射的消退,需要大脑皮层的参与
9.如图是缩手反射示意图,下列叙述正确的是( )
A.缩手反射属于非条件反射
B.缩手反射的神经中枢位于大脑皮层
C.如果④受伤,反射仍然可以完成
D.缩手反射的反射弧是⑤→④→③→②→①
10.研究者将大鼠置于冰水中,以探究冰水对大鼠生理功能的影响,下列相关说法正确的是( )
A.冰水刺激大鼠大脑皮层产生兴奋,兴奋可沿反射弧传导到骨骼肌引起战栗
B.大鼠刚放入冰水中时出现战栗现象,该反射属于条件反射
C.研究者手接触冰水感到冷,该反射属于非条件反射
D.大鼠再次被放入冰水前表现出惊恐,该反射属于条件反射
11.图1是生理学家将声音刺激与喂食结合呈现给狗,狗对声音刺激形成唾液分泌性食物条件反射机制;图2是反射弧结构模式图,a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电表,用于记录神经特定部位是否受损,有电流表示未受损,无电流表示受损;神经上的信号可经过d引起骨骼肌收缩。
(1)单独给狗喂食,会使其分泌唾液,该反射属于 (填“条件”或“非条件”)反射。单独给狗铃声,其耳部传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至大脑皮层乙处形成听觉,此时还不会引起唾液分泌。这一过程 (填“属于”或“不属于”)反射,理由是
。
(2)经过先给铃声再给食物的训练,狗的大脑皮层中甲、乙两处会建立暂时性联系。此时,铃声刺激已经由原来的 刺激转变为 刺激,条件反射已经建立起来。如果长时间只给予铃声刺激而不喂食,则已经建立的条件反射就会 。该过程 (填“需要”或“不需要”)大脑皮层的参与, (填“属于”或“不属于”)新的学习过程。
(3)正常情况下,图2中用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出神经的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列实验:
①如果 ,表明传出神经受损。
②如果 ,表明骨骼肌受损。
③如果 ,表明d部位受损。
3 / 3第2课时 兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
知识点一 兴奋在神经元之间的传递
1.(2025·湖南邵阳高二期中)如图为突触结构和功能的模式图,
下列有关叙述不恰当的是( )
A.过程①体现了细胞膜具有流动性
B.过程②表示神经递质进入突触后膜所在的神经元
C.过程③可避免突触后膜持续兴奋
D.瞬间增大轴突末端细胞膜对Ca2+的通透性会加速神经递质的释放
2.已知突触小体释放乙酰胆碱引起突触后膜兴奋时,电信号会转变成化学信号再转变成电信号。下列突触结构模式图中,能正确表示兴奋由轴突经突触前膜传至突触后膜电信号变化顺序的选项是( )
A.①→②→③ B.①→③→②
C.②→①→③ D.②→③→①
3.(2025·四川宜宾高二质量检测)“渐冻症”(ALS)是一种传出神经元疾病。发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,导致患者的传出神经细胞受损,肌肉因失去神经支配而逐渐萎缩,四肢像被冻住一样,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.谷氨酸作为神经递质,由突触前膜释放,发挥作用后可被突触前膜回收
B.突触后膜上NMDA作用是识别谷氨酸并作为载体蛋白运输Na+
C.对患者进行治疗时,可通过服用抑制谷氨酸释放的药物缓解病症
D.传出神经细胞受损可能是由于谷氨酸引起Na+过度内流,导致神经细胞渗透压升高,吸水破裂
4.(2025·山东枣庄高二期中)骨骼肌的神经—肌肉接头是由接头前膜、接头间隙和终板膜构成的,当动作电位传达至神经末梢时,使神经末梢内Ca2+浓度升高,促使突触小泡与接头前膜融合并释放兴奋性神经递质——乙酰胆碱(ACh),引起终板膜电位的产生,下列有关叙述错误的是( )
A.骨骼肌的神经完成了电信号→化学信号→电信号的转化
B.突触小泡与接头前膜融合并释放ACh且消耗ATP
C.ACh与终板膜上ACh受体结合,引起终板膜外的Na+内流
D.一个神经元兴奋可能会导致下一个神经元产生抑制
5.(教材P29图2-8改编)如图为兴奋在细胞间传递的示意图。①~⑤表示相关结构或物质。下列叙述错误的是( )
A.结构①释放物质②的过程,需要细胞提供能量
B.物质②与③结合后,可引发④处膜电位的变化
C.⑤相当于组织液,物质②在其中进行主动运输
D.物质②发挥作用后,会迅速被降解或回收进细胞
知识点二 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
6.毒品可卡因直接干预一种能产生愉悦和奖赏感觉的物质——多巴胺在人脑部神经元之间的传递。科学家培育出对可卡因不会上瘾的突变小鼠,该小鼠能过度表达一种钙黏着蛋白。据图分析,下列说法错误的是( )
A.多巴胺由突触小泡通过胞吐方式释放,是一种信号分子
B.当多巴胺与突触后膜受体结合后,下一个神经元主要发生Na+内流
C.可卡因会占据突触前膜多巴胺重摄的转运蛋白,导致突触间隙的多巴胺量增加
D.过度表达钙黏着蛋白使突触后膜无法形成受体蛋白,使过量的多巴胺无法在一定时间内与处于饱和状态的突触后膜受体结合
7.止痛药(如“杜冷丁”)能阻断神经冲动传导,但并不损伤神经元的结构,同时检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量也不变,据此推测止痛药的作用机制是( )
A.与突触后膜上的受体结合
B.与突触前膜释放的神经递质结合
C.抑制突触前膜神经递质的释放
D.抑制突触小体中神经递质的合成
8.吸食N2O会使身体机能出现多方面紊乱,N2O被称为“笑气”,医疗上曾用作可吸入性麻醉剂,其麻醉机制与位于突触后膜的一种名为“NMDA”的受体的阻断有关。下列有关说法错误的是( )
A.一个神经元的轴突末梢可能与多个神经元形成联系
B.突触小体中的线粒体可为神经递质的分泌提供能量
C.吸食“笑气”或毒品后,人会产生愉悦、快乐的感觉属于条件反射
D.N2O能引起麻醉可能是其影响了某些突触后膜上Na+的内流
9.(2025·山东聊城高二月考)研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜上Cl-通道开放,如图为两个神经元之间局部结构放大图。下列有关叙述正确的是( )
A.甘氨酸作为神经递质可使突触后膜膜外电位由正变负
B.该过程能体现细胞膜具有进行细胞内信息交流的功能
C.静息状态时神经细胞细胞膜主要对K+具有通透性,造成K+内流
D.甘氨酸与突触后膜上相应受体结合,使突触后膜膜两侧电位差绝对值变大
10.图1为某突触结构示意图,图2、图3分别为图1结构浸泡箭毒(一种毒素)前、后给予突触前神经元相同刺激后,测得的突触后神经元的电位变化。下列相关分析错误的是( )
A.a为突触小泡,通过图2和图3得出其中的神经递质是兴奋性递质
B.箭毒可能是通过阻碍神经递质与突触后膜上受体的结合来抑制突触后神经元产生兴奋
C.神经元从产生兴奋到恢复静息状态,同一种离子会出现不同的跨膜运输方式
D.若降低神经纤维外的Na+浓度,则图2曲线峰值会升高
11.伤害性刺激作用于机体时,诱发组织释放某些化学物质,作用于痛觉感受器,使之产生兴奋,沿传入通路抵达大脑皮层特定感觉区,产生痛觉。人体内存在天然的镇痛系统,起重要作用的是可释放脑啡肽的神经元。观察下面的示意图,回答问题:
(1)痛觉形成过程中,兴奋在神经纤维上以 的形式传导。突触前膜释放的痛觉神经递质与突触后膜受体结合后,突触后膜上发生的信号转化为 。
(2)脑啡肽神经元与感觉神经元之间会形成一种“轴突—轴突”突触结构。脑啡肽释放并与感觉神经元细胞膜上 结合后,使得动作电位无法产生,从而抑制感觉神经元 ,实现镇痛。
(3)海洛因一开始是作为强效镇痛药研发出来的,但发现其具有极强的成瘾性,一旦停用,患者会承受巨大的痛苦,因此将其列为危害性巨大的毒品之一。请推测海洛因具有镇痛作用的可能原因(写出两点)。
① 。
② 。
4 / 4第4节 神经系统的分级调节
知识点一 神经系统对躯体运动的分级调节
1.(2024·陕西榆林期末)篮球队员在比赛中眼睛看准篮筐位置,经脑分析处理信息,传出信号给手臂完成精准投篮,这是一个复杂的反射活动。下列关于篮球运动过程的叙述,正确的是( )
A.反射发生时,兴奋以局部电流的形式在神经纤维上进行双向传导
B.躲避对手进攻时,大脑皮层可接受躯体运动神经传来的兴奋
C.精准投篮过程存在高级神经中枢对低级神经中枢的调控
D.传球、躲闪等动作只需要大脑皮层的躯体运动区参与调节
2.通常情况下,成年人的手指不小心碰到针刺会不自主的收缩,而打针时却可以不收缩。下列相关叙述正确是( )
A.针刺产生痛觉和打针时不收缩都属于反射活动
B.若支配手指传出神经受损则针刺时没有感觉
C.手指碰到针刺时先感觉疼痛之后才完成收缩
D.打针时不收缩反映了神经系统存在分级调节
3.(2025·淄博高二期中)如图表示躯体痛觉的信号传导途径。①和②分别表示上肢和下肢的痛觉传导通路。下列说法错误的是( )
A.①在大脑皮层的对应面积小于②的对应面积
B.右侧脊髓受损病人的左侧肢体痛觉存在障碍
C.痛觉传导过程涉及膜电位的变化与神经递质的释放
D.上述传导通路未体现高级中枢对低级中枢的控制
4.某病人因脑梗使大脑皮层部分区域受到损伤,导致咀嚼功能下降,下列说法错误的是( )
A.大脑皮层是主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
B.该病人受损部分可能是大脑皮层的第一运动区
C.负责咀嚼功能的中枢位置在大脑皮层相应区域的顶部
D.大脑皮层运动代表区的范围大小与躯体运动的精细程度呈正相关
5.跳水是一项优美的水上运动,它是从高处通过各种姿势跃入水中或从跳水器械上起跳,在空中完成一定动作,并以特定姿势入水的运动。下列关于跳水运动员在跳水时相关神经调节的叙述,错误的是( )
A.起跳时深呼吸的完成与脑干密切相关
B.跳水时能保持动作平衡与小脑密切相关
C.调节跳水运动完成的低级中枢在下丘脑
D.在空中完成特定动作离不开大脑皮层的参与
知识点二 神经系统对内脏活动的分级调节
6.(教材P35图2-11改编)尿液的排出受神经系统支配,其分级调节过程如图所示。婴幼儿时期经常发生遗尿现象,但成人可以有意识地控制排尿。下列相关分析错误的是( )
A.婴幼儿的遗尿现象属于非条件反射
B.成人尿意形成于大脑皮层但不属于反射
C.没有高级中枢的调控排尿,排尿可以进行但不完全
D.交感神经和副交感神经兴奋均能使膀胱收缩
7.如图为人体排尿反射的相关神经结构(虚线内为脊髓中的结构)。下列叙述正确的是( )
A.①是传出神经末梢和相应的肌肉组成的效应器
B.婴儿尿床是由排尿反射的反射弧受损导致的
C.尿意在大脑皮层产生,但排尿反射不受大脑皮层控制
D.在④处给予适宜电刺激,大脑皮层检测不到电位变化
8.(2025·聊城高二期中)给位于大脑和小脑之间的脑桥细胞注射阻止神经递质(γ-氨基丁酸)与相应受体结合的药物M后,小鼠的排尿阈值(引起排尿反射的最低尿量值)降低。下列相关叙述正确的是( )
A.注射一定量的γ-氨基丁酸能促进小鼠排尿
B.控制小鼠机体排尿反射的低级中枢位于脑桥
C.γ-氨基丁酸运出脑桥细胞需要载体蛋白的协助
D.大脑皮层对脊髓的调控能使小鼠有意识地控制排尿
9.(2025·安徽亳州高二月考)刚生下来的婴儿视力很弱,随着天数和月龄的增长,宝宝逐渐看得见活动着的物体和大人的笑脸,如果将手慢慢逼近他眼前,他就会眨眼。这是宝宝能看到一些物体的证明,这种眨眼叫“眨眼反射”。如图为眨眼反射的示意图,a、b表示神经节两端的不同突起。下列相关叙述正确的是( )
A.脑干中有控制呼吸、体温和生物节律的中枢
B.a、b突起分别是传入神经元的轴突和树突
C.战士训练长时间不眨眼需要大脑皮层的参与
D.眨眼反射需要大脑皮层视觉中枢的参与才能完成
10.如图是人的排尿反射的反射弧结构简图,方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。下列对此生理过程的分析不正确的是( )
A.婴儿的a兴奋,就会引起e发生反应;正常成年人的a兴奋,e不一定发生反应
B.如果正常成年人的n兴奋,就会引起神经元d的兴奋
C.若正常成年人的b受损,其排尿反射将不会存在
D.若正常成年人的m和n受到损伤,其排尿反射仍会存在
11.图1为缩手反射弧结构示意图,A、B为反射弧上的位点;图2是人体排尿反射的示意图,排尿时需要肌肉①②③协调配合才能完成。请据图回答以下问题。
(1)刺激图1中位点A,该处细胞膜内电位变化情况是 ,这种变化主要与 的跨膜运输有关,所产生的兴奋传递到肌肉,致使肌肉收缩,该过程 (填“能”或“不能”)称为反射活动。
(2)缩手反射弧的神经中枢位于 ,产生痛觉的神经中枢位于 。无意间,某同学被钉扎时有缩手反射,而医生在给他打破伤风针前做皮试时,他并没有把手缩回去,这说明缩手反射受 的调控。
(3)从图2可以看出,排尿的低级中枢位于 中,排尿时肌肉①②和③的所处状态分别是 、 、 ,它们受 神经支配。
(4)儿童夜间遗尿说明 发育不完善,尿意产生于 中。成年人有意识憋尿是通过图2中 (填写字母)将大脑发出的兴奋传至肌肉 (肌肉序号),使该肌肉处于 状态。
(5)假如要通过刺激图1中位点A和B及测量两位点电位变化情况,验证兴奋在突触处传递的特点,请简要说明操作流程及测量结果和结论:
。
2 / 3重难突破练(一)
1.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
2.下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
A.自主神经系统中包含传入神经和传出神经
B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控
C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生
3.短时记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,如图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述正确的是( )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内
C.N处突触前膜释放抑制性神经递质
D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用
4.(2025·衡水中学高二综合素质评价三)在某溶液中维持正常活性的离体神经纤维受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。如图显示受刺激部位的膜电位变化趋势(曲线1)和膜内钠离子含量变化趋势(曲线2),下列有关分析正确的是( )
A.a~c所需的时间和c点膜电位数值的大小均由膜内Na+浓度决定
B.b、d两点膜电位的数值均代表静息电位
C.曲线e~f段膜内钠离子含量增多需要消耗能量
D.g点前后神经细胞膜内外始终存在离子的交换
5.下列关于反射与反射弧的叙述,正确的是( )
A.若某人支配左手的传入神经受损,刺激其左手,则其对刺激有感觉但不能做出反应
B.某同学吃巧克力时产生甜味和苦味的感觉属于非条件反射
C.反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧
D.条件反射和非条件反射的形成均需要大脑皮层的参与
6.果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。如图表示两种果蝇的动作电位。据图分析,突变体果蝇神经细胞膜异常的是( )
A.钠离子通道和恢复静息电位的过程
B.钠离子通道和产生动作电位的过程
C.钾离子通道和恢复静息电位的过程
D.钾离子通道和产生动作电位的过程
7.以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位
B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K+外流形成的
C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转
D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导
8.(2025·甘肃白银高二期中)当人们在挠痒时,会刺激同一皮肤部位的痛觉和触觉感受器。痛觉和触觉感受器会产生一种“周围抑制”效应,瘙痒感就被短暂地“关闭”了。下列分析错误的是( )
A.瘙痒感是由大脑皮层产生的
B.产生瘙痒感的过程属于反射
C.瘙痒感受器发出的瘙痒信号可改变神经细胞对Na+的通透性
D.暂时减缓瘙痒感的药物可能会使传递瘙痒信号的神经细胞变得“迟钝”
9.(2025·江西宜春高二段考)下列关于神经系统组成及功能的叙述,正确的是( )
A.“植物人”的脑干和脊髓的中枢都不能发挥调控作用
B.大脑不能通过传出神经随意支配心跳、呼吸及四肢的运动
C.条件反射的维持需要条件刺激的强化
D.当人处于兴奋状态时,交感神经可使消化腺的分泌活动减弱
10.坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述不正确的是( )
A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量 B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3 D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
11.(2025·河南驻马店期末)如图为某同学在医院取手指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答下列问题:
(1)刺激图甲中的④处,结合图乙分析此处膜内的电位发生的变化是 ,该变化是由 引起的,其物质运输方式为 。
(2)刺激图甲中的①处,可以检测到B处的测量装置指针偏转,说明兴奋可以在③处完成传递过程,该过程中神经递质只能由 (填写图丙中的数字)释放,与后膜上的 结合,所以兴奋在神经元间具有 的特点。
(3)如果利用图甲所示的神经结构及相关仪器,验证第(2)小题中兴奋传递的特点,可先刺激图甲中的②处,观察B的指针是否偏转,再刺激④处,观察A的指针是否偏转。预测实验结果:若刺激图甲中的②处,观察到B的指针 ;再刺激④处,观察到A的指针 ,即达到验证目的。
12.(2024·安徽高考18题)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。回答下列问题。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于 反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是 (填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取 (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
1 / 3第1节 神经调节的结构基础
知识点一 神经系统的基本结构
1.关于神经系统的组成,下列说法错误的是( )
A.中枢神经系统包括脑和脊髓
B.外周神经系统中的脑神经仅负责管理头面部的感觉和运动
C.传入神经又称为感觉神经,将接收到的信息传递到神经中枢
D.运动神经可以分为支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经
2.下列关于脑和脊髓的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统由大脑和脊髓两部分组成
C.临床上植物人是指只有呼吸和心跳的病人,其肯定没有受损的部位是脑干
D.平衡木运动员训练时,调节躯体平衡和协调运动的主要结构是小脑
3.(2025·湖南邵阳期中)踢毽子是一项老少皆宜的健身运动,运动员要做到灵活地踢、接毽子,需要运动系统各部位的协调配合,当然也离不开神经系统的参与。下列有关神经系统组成的表述,错误的是( )
A.中枢神经系统中含大量的神经中枢
B.外周神经系统包括12对脑神经和31对脊神经
C.支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经共同构成外周神经系统
D.自主神经系统是一类不受意识支配的传出神经,包括交感神经和副交感神经
4.(2025·甘肃白银高二期中)当你在森林公园爬山时,突然窜出一条蛇,于是你非常紧张,心跳加快、呼吸急促。下列叙述错误的是( )
A.此时交感神经活动占优势,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱
B.交感神经属于自主神经系统,其活动不受意识支配
C.交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的
D.交感神经和副交感神经都既有传入神经也有传出神经
5.有些考生遇到大考会因为过度紧张而出现心跳加速、消化不良引起的食欲不振,甚至呼吸急促等现象。下列有关叙述错误的是( )
A.消化不良引起的食欲不振与交感神经支配抑制胃肠的蠕动有关
B.副交感神经是由脑和脊髓发出的不受意识控制且能支配内脏器官的传出神经
C.考试期间遇到难题而引起的心跳加快、呼吸急促与交感神经兴奋有关
D.紧张时伴随瞳孔扩张是副交感神经活动占优势的结果
知识点二 组成神经系统的细胞
6.神经元由胞体、树突和轴突等部分构成,树突短而分支多,轴突长而分支少。支配人足部肌肉的轴突长度可以超过1 m,长颈鹿体内从头到骨盆的轴突长达3 m。下列相关叙述不正确的是( )
A.神经元树突分支多有利于充分接收内外各种信息
B.长的轴突有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官
C.神经元是神经系统结构和功能的基本单位,仅依靠神经元即可完成各项调节活动
D.神经元轴突外表常包裹一层髓鞘有利于神经传导的正常进行
7.下列关于神经胶质细胞的叙述中,错误的是( )
A.广泛分布在中枢神经系统和外周神经系统中
B.数量比神经元多
C.对神经元有保护、支持、营养和修复功能
D.神经胶质细胞是神经系统结构和功能的基本单位
8.(2025·福建泉州期中)下列关于神经元、神经和神经纤维的叙述错误的是( )
A.神经元的树突可将信息从胞体传向其他神经元
B.轴突是神经元长而较细的突起,外包髓鞘,称为神经纤维
C.若干根神经纤维集结成束,称为一根神经
D.神经元之间分布着数量众多、具有辅助作用的神经胶质细胞
9.(2025·河南驻马店期末)神经系统是由神经细胞构成的,关于神经系统和神经细胞的叙述,正确的是( )
A.构成神经系统的细胞都能够接收信息并能传导信息
B.轴突和树突末端均有细小分支,它们的外表大都套有一层髓鞘,构成神经
C.组成神经系统的细胞就是神经细胞
D.树突接收信息并将其传导到胞体,轴突将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体
10.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,其呼吸和心跳正常,能大小便。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
11.(教材P42“复习与提高”非选择题T1改编)如图是神经系统的组成概念图,叙述正确的是( )
A.②是大脑
B.③能调节呼吸、心跳等生命活动
C.④是神经胶质细胞
D.⑤具有接收信息、传出信息的功能
12.下列有关神经元的结构与功能的叙述中,错误的是( )
A.神经元一般具有一个轴突和一个或多个树突,与其传导信息的功能是相适应的
B.神经元轴突内的细胞质不断地流动,以便轴突和胞体进行物质交流
C.胞体是神经元的膨大部分,里面有细胞核
D.胞体的细胞核内遗传物质发生了改变
13.(教材P18思考·讨论改编)当你在野外草地上玩耍时,旁边的草丛里突然窜出一条蛇,于是你非常紧张,心跳加快、呼吸急促。此时,你可能撒腿就跑,也可能原地不动冷静地应对。当你确认安全之后,心跳、呼吸等会慢慢恢复。上述反应过程中,神经系统扮演了主要角色,下列有关神经系统的叙述不正确的是( )
A.疾跑等躲避动作依赖骨骼肌的运动,不受自主神经系统支配
B.人可以控制自己是否跑开,是因为躯体运动神经受中枢神经系统的控制
C.心跳等内脏器官的活动是受自主神经系统支配的,不受意识控制
D.自主神经系统是脊神经的一部分,包括交感神经和副交感神经
14.(2025·广东韶关月考)请回答下列问题。
(1)人在剧烈运动时, 神经活动占据优势,使心跳加快、血管收缩,此时 (填“促进”或“抑制”)肠胃蠕动。足球运动员从接球到完成准确射门这一反射活动的最高级中枢在 。
(2)消化科医生建议吃完饭后不应立即做剧烈运动,原因是
。
(3)交感神经也具有升高血压的作用,研究发现酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的。请以健康小鼠为实验材料,设计实验验证该结论,请补充完善实验思路,并写出预期结果和结论(可选择的物质或药物有:生理盐水、52%酒精、抑制交感神经的药物、激活交感神经的药物)。
①将健康小鼠随机分为三组,标号为甲、乙、丙;
②甲、乙、丙三组小鼠的处理如下:
甲组:先灌胃 ,
再灌胃 ;
乙组:先灌胃等量的生理盐水,再灌胃 ;
丙组:先灌胃等量的生理盐水,再灌胃等量的生理盐水;
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养,一段时间后检测三组小鼠的血压值。
预期结果和结论:若
,
则假说成立。
3 / 3第5节 人脑的高级功能
知识点一 语言功能
1.(2025·广东潮州期中)每年的4月23日为世界读书日。为营造“爱读书、读好书、善读书”的阅读氛围,丰富学生的校内生活,广东省多地学校开展读书日活动。某同学通过阅读并分析书本相关信息,结合所学知识成功解释了现实生活中的生命现象,为此感到非常开心。关于此过程,下列叙述错误的是( )
A.在阅读课本文字时,需要大脑皮层V区的参与
B.经常运用概念去解释相关的生命现象,概念就不容易被遗忘
C.语言、学习、记忆、情绪均属于大脑的高级功能
D.在分析相关信息时大脑左右半球完全独立运作,各司其职
2.有甲、乙两位外伤病人,甲站立时不能维持身体平衡;乙不能写字,但能听懂别人说话、能说话、能看懂文字。甲、乙发生障碍的部位分别为( )
A.小脑、大脑皮层言语区的W区
B.小脑、大脑皮层言语区的S区
C.脊髓、大脑皮层言语区的V区
D.脊髓、大脑皮层言语区的H区
3.下列关于神经系统的分级调节和人脑高级功能的说法,错误的是( )
A.成人能够“憋尿”说明脊髓的相应中枢受大脑皮层控制
B.语言功能是人脑特有的高级功能
C.大脑皮层的V区受损的患者看不见文字
D.大脑皮层具有感知外部世界,形成感觉的功能
4.(2025·枣庄高二期中)阿尔茨海默病是发生于老年和老年前期,以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经系统疾病,主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能,抽象思维和计算能力损害,人格和行为改变等,下列说法错误的是( )
A.阿尔茨海默病丧失的语言功能是人脑特有的高级功能
B.语言功能涉及人类的听、说、读、写
C.某人看不懂文字,不能发出声音,说明大脑言语区出现功能障碍,其中的V区和S区受损
D.学习和记忆也是脑的高级功能,条件反射的建立也就是动物学习的过程
知识点二 学习、记忆和情绪
5.(2025·哈尔滨高二验收考)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。下列说法正确的有( )
A.损伤发生在大脑皮层H区时,患者能听到别人说话
B.损伤发生在下丘脑时,会导致患者呼吸中枢受损伤
C.损伤若导致上肢无感觉,则缩手反射不能完成
D.大脑的损伤可能会影响记忆,但一般不会影响人的情绪
6.(2025·福建泉州期中)以下有关人脑的高级功能分析正确的是( )
A.在同声传译员专心翻译时,参与的高级中枢主要有视觉性语言中枢(V区)和运动性语言中枢(S区)
B.情绪是人对环境所作出的反应,情绪也是大脑的高级功能之一,兴奋、抑郁等情绪都有其结构基础
C.大脑皮层中央前回运动代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小比例一致
D.大多数人的大脑左半球主要负责形象思维,如音乐、绘画等
7.(2025·湖北期末)青少年抑郁症(AMDD)患者存在睡眠障碍,睡眠的昼夜节律失调。谷氨酸受体可作为抗抑郁药物的靶向位点。对谷氨酸受体mGluRS缺失小鼠的相关研究发现,青年小鼠表现出抗抑郁样表型。下列叙述错误的是( )
A.抑郁症患者睡眠的昼夜节律失调可能与下丘脑功能异常有关
B.促进控制mGluRS合成的相关基因表达的药物对AMDD患者的治疗有效
C.AMDD患者突触间隙中谷氨酸浓度可能出现异常,从而导致抑郁症
D.一般抑郁不超过两周,如果持续两周以上,应咨询神经心理科医生以确定是否患有抑郁症
8.(2025·湖南邵阳期中)抑郁症治疗药物(酸盐帕罗西汀片)可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定的水平,有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是( )
A.酸盐帕罗西汀片通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺
B.5-羟色胺进入突触间隙需消耗能量
C.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量可能比正常人的少
D.5-羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪
9.(2025·河北阶段性测试)部分学者认为,大脑内神经递质5-羟色胺(5-HT)的缺乏会引起人类出现抑郁症状。如图是5-HT在突触间隙发挥作用的机制。相关分析不正确的是( )
A.5-HT与突触后膜上的受体结合会引起突触后膜兴奋
B.图中发生的信号传递是电信号→化学信号→电信号
C.5-HT在突触间隙中的浓度越高越好
D.正常浓度的5-HT可以使人产生愉悦的情绪
10.(2025·湖南永州期末)某研究小组连续1个月定期向老年痴呆模型小鼠的海马脑区注射一定量的PSD-93(突触后膜上的某种蛋白质)后,发现小鼠逃避潜伏期(动物在面临某种特定刺激或情境时,从出现该刺激到进行逃避反应之间所需的最短时间)的时间缩短、在恐惧测试中肌肉僵直时间增加。下列推测错误的是( )
A.PSD-93含量的增加有利于小鼠的学习和记忆
B.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
C.老年痴呆患者的认知功能下降与海马脑区PSD-93含量增加有关
D.PSD-93的研究为老年痴呆患者的诊断与治疗提供了新思路
11.(教材P42选择题T2改编)海蜗牛在接触几次电击后,能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己,没有经过电击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部,发现原本没有受过电击刺激的海蜗牛也“学会”了防御,而对照组没有此现象。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.该实验说明记忆可以通过特定的RNA向海蜗牛的其他个体传递
B.研究者提取的受电击刺激海蜗牛神经元中发挥作用的物质主要是mRNA
C.本实验的对照组需注射从未经电击刺激的海蜗牛腹部神经元提取的RNA
D.该实验能说明RNA直接决定了动物记忆的形成
12.(2025·福建泉州期中)阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,阿尔茨海默病(AD)患者出现睡眠质量下降、记忆能力和认知功能障碍等症状,主要是由β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致的。褪黑素是一种与睡眠质量相关的重要激素,其合成机制如图1所示;Aβ是由脑细胞中淀粉样前体蛋白(APP)水解产生,途径如图2所示。研究表明,木犀草素可显著改善AD小鼠的记忆和认知功能障碍。据图回答下列问题:
图2
(1)AD患者的认知功能和记忆能力逐渐衰退。 (填“短时记忆”或“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。AD患者往往出现语言表达障碍,这可能与其大脑皮层的 区发生障碍有关;AD还会引起患者大小便失禁,这表明大脑皮层对内脏活动的 调节作用发生障碍。
(2)褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律,白天分泌受抑制,晚上分泌活跃,该生物节律调节过程的神经中枢位于 。其中去甲肾上腺素作为 (填“神经递质”或“激素”)作用于松果体细胞引起褪黑素的分泌,这属于 调节。
(3)APP水解的两种途径存在竞争关系,经研究发现褪黑素可以增强 (填“α-分泌酶”或“β-分泌酶”)的活性,进而 Aβ的生成,因此AD患者口服褪黑素可以改善睡眠质量。
2 / 3课时跟踪检测部分
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞的生活环境
1.B 毛细淋巴管内的淋巴液汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆,所以血浆和淋巴液中都有淋巴细胞;淋巴细胞也可分布在组织液中,B正确,A、C、D错误。
2.D 人体细胞进行无氧呼吸将葡萄糖形成乳酸,该过程发生在细胞内液中,A不符合题意;神经递质和激素的合成都发生在细胞内,B不符合题意;淀粉水解为葡萄糖发生在消化道内,消化道内不属于内环境,C不符合题意;乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸发生在血浆中,血浆属于内环境,D符合题意。
3.B CO2、Cl-、尿素属于内环境的成分,而解旋酶在细胞内,不属于内环境的成分,A错误;K+、血浆蛋白、性激素(特殊分泌物)、脂肪酸(营养)都属于内环境的成分,B正确;唾液淀粉酶属于消化酶,位于消化道内,糖蛋白在细胞膜上,都不属于内环境的成分,C错误;Ca2+属于内环境的成分、水通道蛋白在细胞膜上、胃蛋白酶属于消化酶(位于消化道内)、DNA聚合酶在细胞内,都不属于内环境的成分,D错误。
4.B 蛋白质是在细胞内合成的,细胞选择其中的一小部分,即分泌蛋白通过胞吐作用运输到组织液等中,所以细胞内蛋白质含量往往多于组织液,A正确;由题意可知,肝硬化患者肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损,血浆蛋白和细胞内液外渗,使组织液的渗透压升高,组织液中的水分增多导致肝腹水,B错误;腹水中的水分不只来自血浆,还可来自细胞内液,C正确;静脉输入血浆蛋白使得血浆渗透压升高,从组织液吸收水分,血浆中多余的水分经泌尿系统排出体外,因此尿液可能增多,D正确。
5.B 肌肉注射时,药物进入组织液,静脉注射时药物直接进入血浆。根据图示分析可知:肌肉注射是将药物直接注入组织液,所以a是组织液;组织液可以转化成血浆和淋巴液,所以b、c表示血浆和淋巴液;静脉点滴是将药物直接注入血浆,而组织细胞的内环境是组织液,因此组织细胞直接从组织液中获取药物,所以d是组织液。因此,a、b、c、d的名称分别组织液、血浆或淋巴液、淋巴液或血浆、组织液,B正确。
6.C 内环境是细胞生活的外部环境,包含甲(组织液)、乙(血浆)、丙(淋巴液),A错误;甲中的物质可以进入丙,丙中的物质可以进入乙,因此乙表示血浆,丁表示细胞内液,B错误;淋巴细胞存在于丙(淋巴液)和乙(血浆)中,C正确;甲(组织液)中的O2通过自由扩散的方式进入肝脏细胞内液(丁),因此丁中的O2浓度比甲中的低,D错误。
7.B 人体含量最多的体液是细胞内液,据图分析可知,⑤为细胞内液,A错误;人体内环境中的HC/H2CO3和HP/H2P等缓冲对将pH维持在7.35~7.45,B正确;细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,C错误;⑤(细胞内液)和①(血浆)的渗透压相差不大,是细胞维持正常的形态和渗透压的基本前提,若①渗透压大,可能导致细胞失水,D错误。
8.C 生理盐水虽然是血浆的等渗溶液,但是二者的成分差别较大,A错误;生理盐水的成分与血浆的成分不完全相同,过量补充生理盐水会影响血浆pH的稳定,B错误;生理盐水是NaCl溶液,过量补充生理盐水时,血浆中的其他成分的浓度会发生改变,如血浆蛋白的浓度会降低,C正确;生理盐水是血浆的等渗溶液,注射适量的生理盐水不会引起血浆渗透压改变,D错误。
9.C 内环境指细胞外液,体液可以分为细胞外液和细胞内液,A错误;图中的④过程排出代谢废物主要通过泌尿系统完成,B错误;绝大多数高等动物细胞不能直接从外界环境获取营养物质,都是从内环境中获取所需要的养料和氧气,C正确;体细胞与外界环境是通过内环境间接进行物质交换的,D错误。
10.D 组织细胞代谢废物先经过组织液,再经过毛细血管壁细胞进入甲,A错误;血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不是血浆中的物质,B错误;血浆中的蛋白质的含量高于淋巴液和组织液,C错误;血浆中的蛋白质的含量较多,淋巴液和组织液的成分非常相近,D正确。
11.D 房水为虹膜、角膜等提供营养,并把这些组织的代谢废物运走,房水属于内环境中的组织液,A正确;Schlemm管堵塞可能导致房水无法排入血液,房水过多,造成眼内液体积累,从而造成人的眼内压力升高,B正确;由题干可知,房水成分与血浆相似,房水由睫状体产生,含有蛋白质和无机盐,C正确;由题干可知,房水成分与血浆相近,由此可推知房水与血浆和淋巴液的渗透压基本相当,D错误。
12.B 奶粉中的营养成分可用于合成血浆中的抗体、血浆蛋白等物质,而解旋酶存在于细胞内,不能在血浆中找到,A错误;肠道中的液体不属于细胞外液,婴幼儿的小肠上皮细胞能直接从肠道中吸收葡萄糖,B正确;长期食用劣质奶粉会引起蛋白质摄入不足,血浆中血浆蛋白的含量较少,血浆渗透压降低,组织水肿,表现为“大头”等不良症状,C错误;婴幼儿蛋白质摄入不足,血浆蛋白的含量减少,造成血浆渗透压降低,从而使血浆渗透压失衡,D错误。
13.(1)甲、乙、丙 血浆和细胞内液 d (2)上升、上升 b→c→d (3)C A
解析:(1)图1中,内环境由丙(淋巴液)、乙(血浆)、甲(组织液)等组成;c(组织液)中液体的来源有b(血浆)、d(细胞内液)。图1中丁(细胞内液)相当于图2中d细胞内液。(2)图2是人体肝脏局部示意图。若人体4 h未进食,血糖浓度下降,肝糖原分解成葡萄糖补充血糖浓度,故血液流经该组织细胞后血糖浓度上升;细胞呼吸产生二氧化碳,细胞中二氧化碳浓度上升。细胞代谢需要的氧气从外界到达该组织细胞里的途径为:外界通过肺部气体交换进入血浆,随着血液循环到达组织液,再扩散到组织细胞被运用,即外界→b(血浆)→c(组织液)→d(细胞内液)。(3)C含有的蛋白质含量最多,属于细胞内液,A中含有蛋白质较B多,则A是血浆。故图2中d(细胞内液)与表中的C相当,图2中b(血浆)相当于表中的A。
第2节 内环境的稳态
1.A 内环境是人体内细胞直接生活的环境,故内环境是人体细胞与外界环境进行物质交换的媒介,A正确;内环境稳态是指内环境的各种化学成分及理化性质都处于动态平衡之中,B错误;尿液不属于内环境的成分,故尿液中无机盐离子含量的相对稳定不属于内环境稳态,C错误;健康人剧烈运动时会产生乳酸,但由于血浆中含有缓冲物质,可使血浆pH维持相对稳定,不会出现血浆pH急剧下降的现象,D错误。
2.A 本实验需要设置自来水组、缓冲液组为对照组,血浆组为实验组,A错误;缓冲液中的缓冲物质可以中和酸或碱,因此酸或碱加入到磷酸盐缓冲液中与加入到清水相比,pH的变化减弱,B正确;若只用缓冲液和血浆对照,不能充分说明血浆对酸碱物质具有缓冲作用,应再添加用自来水的对照实验,C正确;若只用自来水和血浆作对照,不能充分说明血浆中有类似缓冲液中的缓冲物质,应再添加用缓冲液的对照实验,D正确。
3.C 细胞外液渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关,其中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,占90%以上,A正确;人体摄入氨基酸过少会引起血浆中蛋白质减少,血浆渗透压下降,从而引起血浆中的水分进入组织液,引起组织水肿,B正确;内环境稳态是指内环境的各种理化性质和化学成分处于相对稳定的状态,C错误;内环境的成分中有葡萄糖、蛋白质、尿素、CO2等,D正确。
4.C 人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础,A正确;青藏高原海拔高,氧气浓度低,脑部供氧不足导致头晕、头痛,肢端毛细血管供氧不足导致手足发麻以及部分肌肉因供氧不足而肢体无力,这都是内环境稳态失调的表现,B正确;血浆中维持pH稳定的最主要缓冲对是HC/H2CO3,C错误;内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,D正确。
5.B 运动时无氧呼吸产生乳酸,引发肌肉酸痛,经过缓冲对调节,内环境的稳态并没有被破坏,A错误;内环境稳态的调节方式是神经—体液—免疫调节,运动后免疫力降低会影响内环境稳态的调节能力,B正确;运动过程中氧气快速消耗,但有氧气摄入,机体大部分细胞进行有氧呼吸,C错误;运动后口渴是因为大量排汗,导致血浆渗透压升高,D错误。
6.B 人体内的有氧呼吸产物是CO2和H2O,无氧呼吸产物是乳酸,人体内的CO2来源于组织细胞的有氧呼吸,不会来源于无氧呼吸,A错误;CO2既是细胞内液的成分,又是内环境的成分,B正确;血浆中的缓冲物质可以调节血浆pH维持相对稳定,但血浆中的缓冲物质调节pH的能力是有限的,慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等会妨碍肺泡通气,从而使CO2在人体内积累过多导致酸中毒,即pH降低,C、D错误。
7.D 内环境稳态是正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,运动过程中人体体温略有升高,是机体正常的表现,A错误;内环境稳态是指在机体的调节作用下,内环境的理化性质和化学成分处于稳态,B错误;稳态是机体通过调节,使各个器官、系统协调活动共同维持的,不仅仅是消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统,C错误;随着生理学及其他学科的发展,稳态的概念得到巩固和发展,其内涵也不断充实。人们发现,不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性,D正确。
8.A 海鲜过敏可使血管通透性变大,血浆蛋白渗出,血浆渗透压减小,血浆中的水大量进入组织液中,造成组织水肿,A正确;葡萄糖氧化分解发生在细胞内,而不是发生在内环境中,B错误;内环境的稳态就是指各种成分及其理化性质包括渗透压、温度和pH等处于相对稳定的状态,C错误;内环境主要由组织液、血浆、淋巴液组成。消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的,不属于内环境,故胃蛋白酶(位于消化液中)不是内环境的成分,D错误。
9.B 细胞代谢主要发生在细胞内,不是发生在内环境,A错误;高尿酸血症是由体内尿酸生成过多或排泄过少导致的,患者常伴有肥胖、高血压、冠心病、动脉硬化、2型糖尿病等,说明患者内环境的稳态一定遭到了破坏,使得机体出现各种异常,B正确;高尿酸血症是因血液中尿酸含量过高而引起的,但不一定是由于泌尿系统功能异常引起的,可能是由机体合成尿酸过多引起的,C错误;内环境的营养物质、代谢废物不一定都是有机物,如氧气和二氧化碳是无机物,D错误。
10.C 组织细胞的生存环境①为组织液,红细胞的生存环境②为血浆,A正确;分析题意可知,Hb能和二氧化碳、H+结合,进而保持红细胞内pH的相对稳定,B正确;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象,C错误;HC运出红细胞的同时Cl-进入红细胞,保证离子的进出相对稳定,可维持离子平衡,D正确。
11.C 乳酸可与NaHCO3反应产生乳酸钠和碳酸(H2CO3),H2CO3分解产生CO2和H2O,CO2通过呼吸作用排出,从而使血浆pH维持相对稳定,A正确;若组织液的渗透压升高,会导致组织液含量增多,从而引发组织水肿,故肺水肿的原因可能是组织液渗透压升高,B正确;补充高浓度葡萄糖溶液可使血浆渗透压升高,从组织液中吸收的水分增多,以减轻脑水肿症状,C错误;人体维持稳态的调节能力具有一定限度,当外界环境的变化过于剧烈时,稳态将遭到破坏,细胞代谢会发生紊乱,D正确。
12.B 严重腹泻后,水分和盐分大量丢失,会导致体液中水分和无机盐减少,A正确;消化道直接与外界相通,不属于内环境,故肠道内无机盐相对稳定不属于内环境的稳态,B错误;内环境稳态是指理化特性和化学成分呈现动态平衡,可保证机体正常生命活动,C正确;“口服补液盐散(Ⅱ)”的成分有氯化钠、氯化钾,可使机体内各种无机盐浓度维持稳态,D正确。
13.(1)B、D、E D (2)①清水 清水中加HCl后pH下降 清水组和缓冲液 血浆具有稳定pH的功能 ②加入NaOH溶液的实验
解析:(1)B存在于毛细血管中代表血浆,D分布于组织细胞间隙代表组织液,E分布于毛细淋巴管内代表淋巴液,三者共同构成人体内环境;小肠黏膜上皮细胞生活的内环境是D组织液。(2)清水组实验前呈中性,加入HCl溶液后,溶液pH应该下降,因此清水组预期结果明显不符合科学。根据图中曲线可以分析,缓冲液组具有一定的维持pH相对稳定的能力,血浆组维持pH相对稳定的能力最强。由此可得知,实验中清水组和缓冲液组起对照作用。通过对照实验可以得出的结论是血浆与缓冲液一样具有维持pH相对稳定的功能,且血浆的这种能力比较强。血浆具有维持pH稳定的功能,设置实验时,可设置在酸性、中性和碱性等条件下观察血浆维持pH稳定的能力,所以本实验还需添加NaOH溶液的探究实验组。
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
1.B 外周神经系统中的脑神经主要负责管理头面部的感觉和运动,但是脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经,也就是说脑神经也对内脏器官有支配能力,B错误。
2.B 中枢神经系统由脑和脊髓两部分组成,B错误。
3.C 神经系统的主要功能是人体内起主导控制作用,中枢神经系统中包含大量神经中枢,A正确;支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经只构成传出神经,外周神经系统包括传入神经和传出神经,外周神经系统包括12对脑神经和31对脊神经,B正确,C错误;自主神经系统是一类不受意识支配的传出神经,包括交感神经和副交感神经,D正确。
4.D 当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,根据题干信息可知,此时交感神经活动占优势,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱,A正确;自主神经系统包括交感神经和副交感神经,它们的活动不受意识支配作用相反,B、C正确;交感神经和副交感神经都是传出神经,D错误。
5.D 紧张时瞳孔扩张是交感神经活动占优势的结果,副交感神经会使瞳孔收缩,D错误。
6.C 神经元有很多树突分支,有利于充分接收内外的各种信息,A正确;神经元长的轴突可将信息输送到远距离的支配器官,如肌肉或腺体,B正确;神经元是神经系统结构和功能的基本单位,仅依靠神经元不可能完成各项调节活动,C错误;轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维,神经元轴突外表常包裹一层髓鞘有利于神经传导正常进行,D正确。
7.D 神经胶质细胞广泛分布在中枢神经系统和外周神经系统中,A正确;神经胶质细胞的数量比神经元多,其数量为神经元数量的10~50倍,B正确;神经胶质细胞对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能,C正确;神经元是神经系统结构和功能的基本单位,D错误。
8.A 神经元的轴突可将信息从胞体传向其他神经元,A错误。
9.D 构成神经系统的神经胶质细胞对神经元具有支持、保护、营养、修复等功能,也可参与构成神经纤维表面的髓鞘,但不能用来接收信息,A错误;神经元的突起一般包括一条长而分支少的轴突和数条短而呈树枝状分支的树突,轴突以及套在外面的髓鞘叫神经纤维,神经纤维集结成束,外包结缔组织膜,构成神经,B错误;组成神经系统的细胞包括神经细胞和神经胶质细胞,C错误;树突接收信息并将其传导到胞体,轴突将信息从胞体传向其他神经元、肌肉或腺体,D正确。
10.A “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,能大小便,说明消化器官能正常蠕动,可完成简单的排尿排便反射,则脊髓功能正常。所以植物人中枢神经系统中仍保持正常功能的部位是脑干和脊髓,A正确。
11.D 由题图可知,②是脑,包括大脑、小脑和脑干等,A错误;③是大脑,能调节呼吸、心跳等生命活动的是脑干,B错误;④是神经元,C错误;⑤是突起,具有接收信息、传出信息的功能,D正确。
12.D 每个神经元都有一个轴突及一个或多个树突,A正确;神经元轴突内的细胞质不断地流动,以便轴突和胞体进行物质交流,B正确;胞体是神经元的膨大部分,里面有细胞核,C正确;神经元是高度分化的细胞,细胞分化过程中遗传物质不发生改变,D错误。
13.D 交感神经和副交感神经是调节人体内脏等功能的神经系统,其功能不受人类的意识支配,为自主神经系统,C正确;外周神经系统包括脑神经和脊神经,它们都会有传入神经和传出神经,传出神经又可分为支配躯体运动的神经和支配内脏器官的神经,而自主神经系统就是支配内脏器官运动的神经,由部分脊神经的传出神经和部分脑神经的传出神经组成,D错误。
14.(1)交感 抑制 大脑皮层 (2)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,会使胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,不利于消化和营养物质的吸收 (3)②适量的抑制交感神经的药物 适量的52%酒精 等量的52%酒精 ③甲组和丙组小鼠的血压基本相同,且明显低于乙组小鼠的血压
解析:(1)人在剧烈运动时,人处于兴奋状态,此时自主神经系统的交感神经活动占据优势,使心跳加快、血管收缩,导致动脉血压上升,此时会抑制肠胃蠕动。足球运动员从接球到完成准确射门这一反射活动的最高级中枢在大脑皮层。(2)若吃完饭后立即运动则会使人体处于兴奋状态,此时交感神经活动占据优势,会使胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,不利于消化和营养物质的吸收。(3)若要验证“酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的”,则实验的自变量应是交感神经是否正常发挥作用,因变量是血压值的变化,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故实验设计如下:①将健康小鼠随机分为三组,标号为甲、乙、丙;②甲、乙、丙三组小鼠的处理如下:甲组:先灌胃适量的抑制交感神经的药物,再灌胃适量的52%酒精;乙组:先灌胃适量的生理盐水,再灌胃等量的52%酒精;丙组:先灌胃等量的生理盐水,再灌胃等量的生理盐水;③将三组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养,一段时间后检测三组小鼠的血压值。预期实验结果:实验中丙组是空白对照组,甲组用药物抑制交感神经,因此灌胃52%酒精时,小鼠的血压不会升高,结果与丙组相同;乙组没有用药物抑制交感神经的作用,因此当灌胃52%酒精时,小鼠的血压会升高,结合三组的实验结果,则可以验证酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的。
第2节 神经调节的基本方式
1.D 反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,该反射的神经冲动传导途径是①→②→③→④→⑤,A正确;①是感受器,能接受刺激,产生兴奋,B正确;适宜电刺激④传出神经时,兴奋可以传至⑤,并使其作出相应的反应,但由于反射弧不完整,故不属于反射,C正确;若⑥受损,不能通过上行神经纤维将兴奋传到大脑皮层,不能形成感觉,但缩手反射的中枢在脊髓,因此⑥受损能完成缩手反射但没有感觉,D错误。
2.D 膝跳反射的神经中枢在腰部的脊髓,所以某人的脊髓从胸部折断,膝跳反射的中枢没有被破坏,所以膝跳反射存在,感觉中枢在大脑皮层,脊椎从胸部折断,兴奋不能经脊髓传至大脑皮层,所以针刺足部无感觉,A、B、C错误,D正确。
3.B 图中a和c均为传入神经,A错误;由题干信息可知,牵涉痛是神经中枢将内脏痛误认为是体表痛,说明是位于内脏的感受器产生了兴奋,兴奋通过c传至b,再在大脑皮层产生痛觉,而皮肤上的感受器未产生兴奋,a没有参与,B正确;牵涉痛痛觉的形成部位在人体的大脑皮层,C错误;牵涉痛是非条件反射,D错误。
4.D 大脑的高级中枢可以控制相应的脊髓中的低级中枢,所以控制膝跳反射的低级中枢在脊髓,大脑皮层会影响该反射的发生,A正确;膝跳反射中效应器为传出神经末梢及其所支配的屈肌和伸肌,所以屈肌和伸肌都属于膝跳反射中效应器的一部分,B正确;膝跳反射是由伸肌和屈肌的运动引起的,屈肌和伸肌受到相应传出神经的支配,若对①和②进行适宜刺激都能引起小腿抬起,C正确;膝跳反射是非条件反射,不需要经常用小锤敲打进行训练就能形成,D错误。
5.B 所有的感觉都是在大脑皮层产生的,A正确;冷觉感受器TRPM8产生的传输“冷”的过程是一种感觉,由于反射弧不完整,不属于反射,B错误;高等动物的神经中枢能对传入的信息进行分析和综合,C正确;大熊猫的滚马粪行为是对冬季寒冷环境的适应体现,D正确。
6.D 一开始声音属于无关刺激,需要电击和声音多次结合,才能引起恐惧反射,条件反射建立后要维持下去,还需要非条件刺激的反复强化,A正确;由电击引起的恐惧反射是先天就有的,属于非条件反射,电击属于引起恐惧反射的非条件刺激,B正确;条件反射建立之后,如果反复应用条件刺激(声音)而不给予非条件刺激(电击)强化,条件反射(单独的声音刺激引起的恐惧反射)就会逐渐减弱,C正确;电击引起的恐惧反射为非条件反射,声音引起的恐惧反射为条件反射,前者参与的神经元较少,D错误。
7.C 非条件刺激能引起机体非条件反射,声音信号引起大鼠出现条件反射,所以不属于非条件刺激,A错误;如图所示,经过训练后气流信号依旧能引起眨眼反射,B错误;用洗耳球对大鼠的角膜吹气,声音信号和气流信号能引起大鼠发生眨眼反射,经过训练后,只有声音刺激,大鼠眼眨肌还能出现电信号,说明对声音信号建立了条件反射,C正确;条件反射建立之后,如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激强化,条件反射就会逐渐减弱,最后完全不出现,因此,条件反射必须不断强化,否则就会消退,D错误。
8.B 乌鸦经过训练将烟头扔进容器属于条件反射,是在大脑皮层的参与下形成的,是后天训练的结果,A正确;乌鸦经过多次训练之后见到烟头就叼取,扔进容器,即形成条件反射的过程,在该过程中烟头由无关刺激转化成条件刺激,B错误;乌鸦把烟头扔进容器后食物立即掉落,这一过程为强化,目的是训练乌鸦形成把烟头扔进容器的动作,C正确;乌鸦把烟头扔进容器后一直不再掉落食物,乌鸦看到烟头不再叼取,这是条件反射的消退,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与,D正确。
9.A 该反射的神经中枢位于大脑皮层以下,是简单、低级的反射活动,属于非条件反射,A正确;缩手反射神经中枢位于脊髓,不需要大脑皮层参与,B错误;此反射弧中④的结构是传出神经,如果④(传出神经)受损,⑤(效应器)就无法对刺激作出应答,无法完成反射活动,C错误;传入神经上有神经节,因此图中②是传入神经,缩手反射的反射弧是①→②→③→④→⑤,D错误。
10.D 冰水刺激大鼠皮肤中的冷觉感受器,产生兴奋,兴奋经反射弧传导到骨骼肌引起战栗,A错误;大鼠刚放入冰水中时出现战栗现象,该反射的发生不需要大脑皮层的参与,属于非条件反射,B错误;在研究者手接触冰水感到冷的过程中,兴奋只是传到了大脑皮层,没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;大鼠再次被放入冰水中前表现出惊恐,这是在大脑皮层参与下形成的反射,因此属于条件反射,D正确。
11.(1)非条件 不属于 没有经过完整反射弧 (2)无关 条件 消退 需要 属于 (3)①用a刺激神经,c(电表)记录不到电流 ②用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩
③用a刺激神经,c(电表)记录到电流,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩
第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
1.D 血浆渗透压形成与血浆中的无机盐和蛋白质等有关,A正确;静息时钾离子通道开放,钾离子外流,神经细胞静息电位的产生主要与K+外流有关,B正确;由于动作电位的产生与Na+内流有关,故兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流,C正确;恢复静息电位时K+通过协助扩散从神经元膜内排到膜外,D错误。
2.D 神经细胞内K+浓度明显高于细胞外,而Na+浓度比细胞外低。处于静息状态时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+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。
3.A 当刺激未传至b点时,a点和b点都为静息电位,电表偏转情况为图②;当刺激由右向左传导时,b点首先出现动作电位,a点为静息电位,电表偏转情况为图①;接着b点恢复为静息电位,探针两侧电位相同,此时为图②所示;神经冲动继续向左传导,当神经冲动传导到a点,a点出现动作电位,b点为静息电位,则为图③所示;之后a点恢复静息电位,探针两侧电位差相同,则为图②所示,所以在图甲所示神经纤维的右侧给予一适当的刺激,电表偏转的顺序依次是②→①→②→③→②。
4.C 神经纤维细胞膜上存在钠钾泵消耗能量,使膜内Na+移出膜外,膜外K+移到膜内,C错误。
5.A 图中b点膜两侧电位差为0,此时细胞膜上的Na+通道打开,仍有Na+流入细胞,A正确;处于b点时,正在形成动作电位,细胞膜对Na+的通透性增加,B错误;若增加细胞外液中的Na+浓度,则能有更多Na+流入细胞内,增大动作电位,图中c点将上升,C错误;将电表的两电极均置于细胞膜外侧,静息电位时,无电位差,与图示膜电位不符,D错误。
6.D 在乙处施加一定强度的刺激,乙处由原来的静息电位变为动作电位,由外正内负变为外负内正,A正确;兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,当兴奋传导至甲、丙处时,甲、丙处膜电位将发生与乙处相同的变化,B正确;由图可知,兴奋沿神经纤维向两侧传导,在神经纤维上的传导方向是双向的,C正确;膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相同,D错误。
7.B 正常环境中,神经细胞的动作电位峰值受膜内外Na+浓度差影响,达到阈刺激后,不会随刺激强度的增大而升高,A正确;静息电位是由K+外流引起的,环境甲中静息电位绝对值高于正常环境,单位时间内流出的K+较多,说明细胞外K+浓度较低,B错误;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C正确;同一细胞在丙环境中阈电位与静息电位的差值最小,比甲、乙环境中更容易兴奋,D正确。
8.C 图甲虚线的峰值降低,说明处理后Na+内流量减少,可能是将神经纤维置于较低浓度的Na+溶液中,即甲—④;图乙虚线没有波动,说明处理后Na+内流受阻,可能是利用药物Ⅰ阻断了Na+通道,即乙—①;图丙虚线表示形成动作电位后无法恢复为静息电位,说明处理后K+外流受阻,可能是利用药物Ⅱ阻断K+通道,即丙—②;图丁虚线表示膜两侧的静息电位差变大,可能是处理后Cl-内流,即丁—③,综上分析可知,C正确,A、B、D错误。
9.B 1状态下神经元为静息状态,细胞膜外为正电位,膜内为负电位,A正确;2是形成动作电位过程,是由Na+在短时间内大量流入膜内造成的,该过程属于通过离子通道的被动运输,不需要消耗能量,B错误;若组织液中的Na+浓度增大,会导致单位时间内的Na+内流数量增加,动作电位的峰值增大,记录到的电位变化中Y点上移,C正确;静息电位主要是K+大量外流造成的,若组织液中的K+浓度增大,会导致K+在单位时间内外流减少,记录到的电位变化中X点上移,D正确。
10.D 据图分析可知,A点之前神经纤维处于静息状态,此时有K+外流,A错误;AB段与BC段均是内向电流,此时Na+通道都开放,B错误;C点时神经纤维处于动作电位状态,此时膜内为正电位,膜外为负电位,所以其膜内电位大于0 mV,C错误;CD段K+通过K+通道由高浓度到低浓度排出细胞,是协助扩散,不需要消耗ATP,D正确。
11.(1)负 正 双向 (2)两 相反 右 (3)大于 -60 (4)由负电位变为正电位 = FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,所用时间相同
解析:(1)图1中,当刺激c处产生兴奋时,神经纤维膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增加,钠离子内流,形成内正外负的动作电位,此时兴奋在神经纤维上的传导是双向的。(2)如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激,兴奋先后到达b、a两电极,故电表的指针会发生两次方向相反的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不变,则刺激c处后,兴奋先到达d处,d处电位先变为内正外负,故电表的指针先向右偏转。(3)图2中A点时膜外Na+浓度大于膜内Na+浓度;从图中可知,膜内外的电位差为-60 mV。(4)图3中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位。由题干可知,FE和FG的距离相等,且在同一神经纤维上,神经传导所用时间相同。
第2课时 兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.B 神经递质的释放体现了细胞膜具有流动性,因为膜需要融合,A正确;过程②是钠离子内流,但不是神经递质进入突触后膜,是突触后膜与受体结合后导致的动作电位的产生,B错误;过程③是将神经递质重新摄入到突触前膜内,所以可以避免神经递质一直存在于突触间隙中导致突触后膜持续兴奋,C正确;轴突末端细胞膜对钙离子通透性瞬间增大促进了过程①即神经递质的释放过程,D正确。
2.B 前一个神经元先兴奋,产生动作电位,释放乙酰胆碱,继而恢复静息电位。接着后一个神经元兴奋,继而又恢复静息电位,B符合题意。
3.B 由图可知,谷氨酸作为神经递质,由突触前膜胞吐释放,发挥作用后,可被突触前膜回收,A正确;由图可知,突触后膜上NMDA作为谷氨酸的受体,其作用是识别谷氨酸,并且从图中看出作为钠离子通道具有运输Na+的作用,不是作为载体蛋白运输Na+,B错误;对患者进行治疗时,可通过抑制突触前神经元Ca2+内流,进而减少突触前膜谷氨酸的释放,从而缓解症状,C正确;传出神经细胞受损可能是突触间隙谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,造成神经细胞渗透压升高,最终吸水涨破,D正确。
4.A 骨骼肌的神经释放神经递质,实现电信号→化学信号的转化,A错误;突触小泡与接头前膜融合并释放ACh是胞吐过程,胞吐过程需要消耗ATP,B正确;ACh是兴奋性神经递质,它与终板膜上ACh受体结合后,会引起终板膜外的Na+内流,从而产生动作电位,C正确;一个神经元兴奋释放的神经递质可能是兴奋性的,也可能是抑制性的,所以可能会导致下一个神经元产生兴奋或抑制,D正确。
5.C 神经递质以胞吐的方式从突触前膜释放到突触间隙,利用了细胞膜的流动性,需要细胞提供能量,A正确;神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,使下一个神经元兴奋或抑制,引发突触后膜上的膜电位变化,B正确;突触间隙内含组织液,神经递质在突触间隙中以扩散的方式运输,C错误;神经递质发挥作用后,会迅速被降解或回收进细胞,D正确。
6.D 多巴胺由突触小泡通过胞吐方式释放,是一种信号分子,A正确;多巴胺与突触后膜受体结合,使得突触后膜兴奋,发生Na+内流,电位变为外负内正的动作电位,B正确;可卡因与突触前膜多巴胺转运载体结合,阻止多巴胺回收入细胞,导致突触间隙的多巴胺量增加,C正确;过度表达钙黏着蛋白使突触后膜阻止受体蛋白的移动,使过量的多巴胺无法在一定时间内与处于饱和状态的突触后膜受体结合,D错误。
7.A 由题意可知,止痛药不损伤神经元的结构,兴奋在神经纤维上的传导不受影响,其可能是阻断兴奋在突触处的传递,突触间隙中神经递质的量不变,说明止痛药作用于突触后膜上的受体,可能是与突触后膜上的受体结合从而使神经递质失去与突触后膜上受体结合的机会,A正确。
8.C 吸食“笑气”或毒品后,人产生愉悦、快乐的感觉未经历完整的反射弧,不属于反射,C错误。
9.D 甘氨酸作为神经递质可使突触后膜的Cl-通道开放,使Cl-内流,不能使膜外电位由正变负,A错误;该过程能体现细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,B错误;静息状态时神经细胞细胞膜主要对K+具有通透性,造成K+外流,C错误;甘氨酸与突触后膜上相应受体结合导致Cl-通道的开放,Cl-内流,使突触后膜膜两侧电位差绝对值变大,D正确。
10.D 结合图2和图3可知,图1接受刺激后,a突触小泡释放神经递质,可使Na+内流,神经递质均为兴奋性递质,A正确。神经递质只能由突触前膜释放,与突触后膜上的受体结合,才能作用于突触后膜,引起突触后神经元产生兴奋;分析图3可知,箭毒处理后,突触后神经元的兴奋被抑制,故箭毒可能是通过阻碍神经递质与突触后膜上受体的结合来抑制突触后神经元产生兴奋,B正确。产生兴奋时,Na+内流的运输方式为协助扩散,恢复静息状态时,Na+-K+泵运输Na+的方式为主动运输,故神经元从产生兴奋到恢复静息状态,同一种离子会出现不同的跨膜运输方式,C正确。若降低神经纤维外的Na+浓度,膜内外的浓度差减小,则动作电位的幅值会降低,则图2曲线峰值会降低,D错误。
11.(1)电信号(或神经冲动) 化学信号到电信号 (2)特异性受体 释放痛觉神经递质 (3)①海洛因具备和脑啡肽相同的作用,和受体结合后抑制痛觉递质的释放 ②海洛因可促进脑啡肽的释放或抑制脑啡肽的回收(或海洛因可抑制痛觉神经递质的合成或释放)
解析:(1)痛觉形成过程中,人体的痛觉感受器接受到伤害性刺激时,会产生兴奋,突触前膜释放的痛觉神经递质是一种兴奋性神经递质,与突触后膜受体结合后,使得突触后膜产生兴奋,电位从外正内负变为外负内正,产生了动作电位,突触后膜上发生的信号转化为化学信号到电信号,在神经纤维上以局部电流的形式传导,兴奋传至大脑皮层形成痛觉。(2)由题图分析可知,脑啡肽具有镇痛作用,属于抑制性神经递质。脑啡肽神经元与感觉神经元之间会形成一种“轴突—轴突”突触结构。脑啡肽神经元释放脑啡肽,与感觉神经元细胞膜上特异性受体结合后,使得膜电位无法形成动作电位,从而抑制感觉神经元释放痛觉神经递质,实现镇痛作用。(3)人体的痛觉感受器接受到伤害性刺激时,会产生兴奋,兴奋传至大脑皮层形成痛觉,若兴奋不能传到大脑皮层则不会产生疼痛。据此推测,海洛因具备和脑啡肽相同的作用,和受体结合后抑制痛觉递质的释放,或者海洛因可促进脑啡肽的释放或抑制脑啡肽的回收,或者海洛因可抑制痛觉神经递质的合成或释放,从而具有镇痛作用。
第4节 神经系统的分级调节
1.C 在体内或者反射弧中,兴奋只能单向传递,所以反射发生时,兴奋以局部电流的形式在神经纤维上进行单向传导,A错误;躲避对手进攻时,主要通过眼睛、肢体接触等获取信息,然后大脑皮层通过感觉神经获取信息,通过躯体运动神经做出相应的动作反应,B错误;精准投篮过程中,脑中相应的高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,C正确;传球、躲闪等动作需要大脑皮层的躯体运动区参与调节,还需要脊髓、小脑等中枢参与,D错误。
2.D 针刺产生痛觉,感觉产生于大脑皮层,没有通过完整的反射弧,不属于反射活动,A错误;若仅仅是支配手指的传出神经受损,针刺可以传到大脑皮层产生感觉,但不能运动,B错误;手指碰到针刺时先收缩,后感觉疼痛,因为感觉传到大脑皮层需经过更多的突触,时间长,C错误;打针时不收缩反映了大脑皮层的高级运动中枢可以控制脊髓的低级运动中枢,神经系统存在分级调节,D正确。
3.A 大脑皮层躯体感觉中枢代表区的大小与躯体运动的精细程度有关,上肢比下肢的运动更精细,在大脑皮层的对应面积更大,所以①在大脑皮层的对应面积应大于②的对应面积,A错误;因为神经系统是左右交叉连接的,即当一侧神经受损,对侧肢体出现障碍,右侧脊髓受损病人的左侧肢体痛觉出现障碍,B正确;痛觉传导过程包括兴奋在神经元上的传导以及兴奋在神经元之间的传递,兴奋在神经元上的传导过程涉及到了膜电位的变化,而兴奋在神经元之间的传递涉及了神经递质的释放,C正确;题图的痛觉信号传导通路列出了脑干和脊髓,脊髓是低级的神经中枢,而脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,未体现出高级中枢对低级中枢的控制,D正确。
4.C 大脑表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构,称作大脑皮层,A正确;负责咀嚼等躯体运动的代表区在大脑皮层第一运动区,又叫中央前回,但代表区位置往往与躯体各部分呈倒置关系,并且代表区的范围大小主要与躯体运动的精细程度呈正相关,C错误,B、D正确。
5.C 脑干中有调节呼吸运动的中枢,所以起跳时深呼吸的完成与脑干密切相关,A正确;小脑可维持身体平衡,所以跳水时能保持动作平衡与小脑密切相关,B正确;调节跳水运动完成的低级中枢在脊髓,C错误;调节人体运动的高级中枢在大脑皮层,在空中完成特定动作离不开大脑皮层的参与,D正确。
6.D 婴幼儿的遗尿现象属于非条件反射,该反射的中枢位于脊髓,A正确;成人尿意形成于大脑皮层,但此过程没有形成完整的反射弧,不属于反射,B正确;没有高级中枢的调控排尿,排尿可以进行但不完全,也不能受意识控制,C正确;交感神经兴奋不会导致膀胱收缩,副交感神经兴奋时促进排尿,会使膀胱收缩,D错误。
7.D 根据突触结构可知,①是感受器,⑤表示传出神经末梢和相应的肌肉组成的效应器,A错误;婴儿尿床是由大脑皮层发育不完善造成的,排尿反射的反射弧是正常的,B错误;尿意在大脑皮层产生,排尿反射的中枢位于低级中枢脊髓,低级中枢要受到高级中枢大脑皮层的控制,C错误;由于兴奋在细胞间的传递是单向的,在④处给予适宜电刺激,兴奋不能传到脊髓,也不能传到大脑皮层,因此大脑皮层检测不到电位变化,D正确。
8.D 注射阻止γ-氨基丁酸与相应受体结合的药物后,小鼠的排尿阈值降低,排尿更容易,说明脑桥释放的γ-氨基丁酸能抑制排尿,A错误;排尿反射的低级中枢位于脊髓,B错误;神经递质γ-氨基丁酸运出细胞的方式为胞吐,不需要细胞膜上的载体,C错误;神经系统可完成分级调节,高级中枢可控制低级中枢,大脑皮层对脊髓的调控能使小鼠有意识地控制排尿,D正确。
9.C 脑干中有控制呼吸、心跳的中枢,体温调节和生物节律的中枢在下丘脑,A错误;由图可知,a、b所在的神经元上有神经节,为传入神经,a、b突起分别是传入神经元的树突和轴突,B错误;眨眼反射是非条件反射,而战士们能练成长时间不眨眼,说明有大脑皮层的参与,C正确;眨眼反射是由脑干参与的非条件反射,因此不需要大脑皮层视觉中枢参与也能完成,D错误。
10.B 婴儿的大脑发育不完善,排尿反射只由脊髓控制,a兴奋,就会引起e兴奋;正常成年人排尿反射还受大脑皮层控制,所以a兴奋,e不一定兴奋,A正确。正常成年人的n兴奋,释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用,B错误。反射需要完整的反射弧,b受损,则排尿反射将不会存在,C正确。m和n受损,排尿反射仍然存在,只是不受大脑皮层控制,D正确。
11.(1)由负变正 Na+ 不能 (2)脊髓 大脑皮层 大脑皮层(或高级中枢) (3)脊髓 收缩 舒张 舒张 自主(或交感和副交感) (4)大脑 大脑皮层 D ③ 收缩
(5)刺激A点,测量B点有电位变化;再刺激B点,测量A点没有电位变化,说明兴奋在突触处的传递具有单向性,即只能由突触前膜传递到突触后膜
解析:(1)刺激图1中位点A,该处会产生动作电位,细胞膜内电位变化情况是由负变正,动作电位的产生主要与Na+的内流有关。反射活动完成需要完整的反射弧,刺激图中位点A,致使肌肉收缩,该过程未经过感受器,故不能称为反射活动。(2)缩手反射属于非条件反射,反射弧的神经中枢位于脊髓,产生痛觉的神经中枢位于大脑皮层。无意间,某同学被钉扎时有缩手反射,说明缩手反射的神经中枢位于脊髓,当医生给他打破伤风针前做皮试时,他并没有把手缩回去,这说明该过程中高级中枢对低级中枢进行了控制,即该缩手反射受大脑皮层(或高级中枢)的调控。(3)从图2可以看出,排尿的低级中枢位于脊髓灰质中;排尿时①膀胱肌收缩,②膀胱括约肌和③尿道括约肌舒张,使尿液排出。(4)儿童夜间遗尿是其排尿反射正常,但不受大脑意识支配,说明儿童的大脑发育不完善;人类包括尿意在内的各种感觉都产生于大脑皮层中,成年人有意识憋尿是通过图2中D(传出神经)将大脑发出的兴奋传至肌肉③(尿道括约肌),使该肌肉处于收缩状态,从而阻止尿液排出。(5)兴奋在突触处传递为单向性,能由A点传到B点,而不能反过来,若要通过刺激图1中位点A和B及测量两位点电位变化情况,验证兴奋在突触处传递的特点,该操作过程及测量结果和结论为刺激A点,测量B点有电位变化;再刺激B点,测量A点没有电位变化,说明兴奋在突触处的传递具有单向性,即只能由突触前膜传递到突触后膜。
第5节 人脑的高级功能
1.D 大脑皮层的言语区包括W、S、V、H四个区域,W区与书写有关,S区与说话有关,V区与阅读有关,H区与能否听懂话有关,在阅读课本文字时,需要大脑皮层V区的参与,A正确;经常运用概念解决生物学问题,容易形成永久记忆,因而概念就不容易被遗忘,B正确;语言、学习、记忆、情绪均属于大脑的高级功能,其中语言是人类特有的高级功能,C正确;在分析相关信息时大脑左右半球相对独立运作,各司其职,共同提高人体的适应能力,D错误。
2.A 小脑有维持身体平衡的中枢,甲站立时不能维持身体平衡,说明小脑受到了损伤,乙不能写字,但能听懂别人说话、能说话、能看懂文字,说明是大脑皮层言语区的W区发生障碍,A符合题意,B、C、D不符合题意。
3.C 成人能够“憋尿”说明脊髓的相应中枢受大脑皮层控制,A正确;语言功能是人脑特有的高级功能,B正确;大脑皮层的V区受损的患者不能看懂文字,C错误;大脑皮层具有躯体感觉中枢,能感知外部世界,具有形成感觉的功能,D正确。
4.C 语言功能是人脑特有的高级功能,而阿尔茨海默病主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能等,A正确;语言功能涉及人类的听、说、读、写等方面,B正确;看不懂文字是V区(视觉性语言中枢)受损,不能讲话是S区(运动性语言中枢)受损,不能发出声音不是语言中枢受损,C错误;学习和记忆是脑的高级功能,条件反射的建立是动物学习的过程,D正确。
5.A 损伤发生在大脑皮层H区时,患者能听到别人说话但不能听懂,A正确;损伤发生在脑干时,会导致患者呼吸中枢受损伤,B错误;损伤若导致上肢无感觉,大脑皮层受损,但脊髓正常则缩手反射能完成,C错误;大脑的损伤可能会影响记忆,也会影响人的情绪,D错误。
6.B 同声翻译是译员在不打断讲话者演讲的情况下,不停地将其讲话内容传译给听众的一种口译方式,故译员主要是听讲及翻译,参与的高级神经中枢主要有大脑皮层的H区和S区,A错误;情绪是人对环境所作出的反应,情绪也是大脑的高级功能之一,兴奋、抑郁等情绪都有其结构基础,B正确;大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关,与运动的精密程度呈正相关,C错误;大多数人的大脑右半球主要负责形象思维,如音乐、绘画等,D错误。
7.B 下丘脑与生物节律的控制有关,抑郁症患者睡眠的昼夜节律失调可能与下丘脑功能异常有关,A正确;对谷氨酸受体mGluRS缺失小鼠的相关研究发现,青年小鼠表现出抗抑郁样表型,说明抑制控制mGluRS合成的相关基因表达的药物对AMDD患者的治疗有效,B错误;谷氨酸受体可作为抗抑郁药物的靶向位点,说明AMDD患者突触间隙中谷氨酸浓度可能出现异常,从而导致抑郁症,C正确;一般抑郁不超过两周,如果持续两周以上,应咨询神经心理科医生以确定是否患有抑郁症,抑郁症会影响患者的工作、学习和生活,严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为,因此患者必须到医院去接受专业治疗,D正确。
8.A 由题干信息“酸盐帕罗西汀片可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收”可知,如果抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺,则不具有选择性,A错误;5-羟色胺进入突触间隙属于胞吐过程,需消耗神经元代谢提供的能量,B正确;由题干信息“抑郁症治疗药物可抑制突触前膜对5-羟色胺的回收”可知,抑郁症患者体内突触前膜对5-羟色胺的回收较多,某些突触间隙的5-羟色胺含量比正常人的少,C正确;5-羟色胺的合成和分泌发生障碍,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度低于正常水平,容易使人产生消极情绪,D正确。
9.C 大脑内神经递质5-羟色胺(5-HT)的缺乏会引起人类出现抑郁症状,说明5-HT是兴奋性神经递质,5-HT与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,突触后膜产生兴奋,A正确;突触处信号传递转换形式是电信号→化学信号→电信号,B正确;正常浓度的5-HT可以使突触后膜产生兴奋,从而使人产生愉悦的情绪,若突触间隙中的浓度很高,会使得突触后膜过度兴奋,对机体是不利的,C错误,D正确。
10.C 向老年痴呆模型小鼠海马脑区中注射一定量的PSD-93后,实验组逃避潜伏期时间缩短、恐惧测试中肌肉僵直时间增加,说明PSD-93在学习和记忆中具有重要作用,即PSD-93含量的增加有利于小鼠的学习和记忆,A正确;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,B正确;结合A项可知,老年痴呆患者的认知功能下降与海马脑区PSD-93含量减少有关,C错误;PSD-93可能通过影响突触的功能影响老年痴呆的认知功能,为老年痴呆患者的诊断与治疗提供了新思路,D正确。
11.D 根据题干中“研究者提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部,发现原本没有经过电击刺激的海蜗牛也‘学会’了防御”可知,该实验说明记忆可以通过特定的RNA向海蜗牛的其他个体传递,A正确;学习和记忆涉及脑内神经递质的作用和某些种类蛋白质的合成,而蛋白质合成的直接模板是mRNA,所以研究者提取的受电击刺激海蜗牛神经元中发挥作用的物质主要是mRNA,B正确;根据实验的单一变量原则,本实验的对照组需注射从未经电击刺激的海蜗牛腹部神经元提取的RNA,C正确;特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”,但不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成,D错误。
12.(1)长时记忆 言语 分级 (2)下丘脑 神经递质 神经 (3)α-分泌酶 减少
解析:(1)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。AD患者往往出现语言表达障碍,可能与其大脑皮层的言语区发生障碍有关;排尿中枢在脊髓,同时也受大脑皮层控制,AD还会引起患者大小便失禁,说明大脑皮层对位于脊髓的低级排尿中枢有分级调控作用。(2)褪黑素的分泌具有节律性,与节律相关的神经中枢位于下丘脑,根据图1的分析可知,由神经末梢分泌去甲肾上腺素作用于松果体,因此去甲肾上腺素作为神经递质作用于松果体,这属于神经调节。(3)由题图可知,褪黑素是一种与睡眠质量相关的重要激素,而AD是由β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积导致的,患者睡眠质量下降,可口服褪黑素改善睡眠质量,因此应减少淀粉样蛋白的合成,因此可能是褪黑素可以增强α-分泌酶的活性,进而减少Aβ的生成,改善AD患者睡眠质量。
重难突破练(一)
1.C 言语区的H区神经细胞受损,患者不能听懂话,A正确;主动运输维持着细胞内外离子浓度差,B正确;内环境中K+浓度升高,神经细胞内K+外流减少,会使静息电位差减小,C错误;谷氨酸和一氧化氮都可作为神经递质,D正确。
2.D 自主神经系统是传出神经的一部分,A错误。刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动;刺激中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动,手的运动受大脑皮层中央前回中部的调控,B错误。条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是神经中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,使得条件反射逐渐减弱直至消失,因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与,C错误。紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质含量的减少,所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生,D正确。
3.B 兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或轴突到胞体,则图中兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;M处无论处于静息电位还是动作电位,都是膜外的Na+浓度高于膜内,B正确;信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,则N处突触前膜释放的是兴奋性神经递质,C错误;神经递质与突触后膜上相应受体结合后发挥作用,不进入突触后膜内发挥作用,D错误。
4.D a~c所需的时间和c点膜电位数值大小均由膜外Na+浓度决定,A错误;b、d两点膜电位的数值均为0,不是静息电位,B错误;曲线e~f段钠离子含量增多是钠离子内流导致的,属于协助扩散,不需要消耗能量,C错误;g点前后神经细胞膜内外始终存在离子的交换,D正确。
5.C 若某人支配左手的传入神经受损,刺激其左手,由于传入神经受损,则其对刺激没有感觉也不能做出反应,A错误;产生甜味和苦味的感觉中枢在大脑皮层,不属于反射,B错误;反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧,C正确;条件反射的形成需要大脑皮层的参与,非条件反射不需要大脑皮层参与,D错误。
6.C 据图分析,突变体与野生型果蝇动作电位的产生曲线相同,说明突变体果蝇神经细胞膜上的钠离子通道和动作电位的产生过程没有问题,但在恢复到静息电位的过程中,两条曲线不相同了,说明突变体果蝇神经细胞膜的钾离子通道和恢复静息电位的过程出现了异常。
7.A 图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正,所以测出的是静息电位,该电位的形成与K+的外流有关,A错误,B正确;图乙中刺激神经纤维,产生兴奋,兴奋先传导到电表右侧电极,后传导到电表左侧电极,所以会引起指针发生两次方向相反的偏转,C正确;兴奋时,神经纤维膜对Na+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,因此,图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导,D正确。
8.B 大脑皮层是所有感觉的形成部位,瘙痒感是由大脑皮层产生的,A正确;产生瘙痒感的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,B错误;瘙痒感受器发出的瘙痒信号可改变神经细胞对Na+的通透性,使钠离子通道开放,钠离子内流,C正确;暂时减缓瘙痒感的药物可能会使传递瘙痒信号的神经细胞变得“迟钝”,从而使瘙痒不能产生或减弱,D正确。
9.D 呼吸中枢位于脑干,控制排尿反射等的低级中枢位于脊髓,“植物人”的大脑受损,脑干、脊髓中的神经中枢仍能发挥调控作用,A错误;大脑能随意支配四肢运动,但不能支配心跳、呼吸,B错误;条件反射的维持需要非条件刺激的强化,否则可能会逐渐消退,C错误;当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,D正确。
10.A 坐骨神经包含很多条神经纤维,多条神经纤维兴奋,电位可以叠加,可以反映出指针的偏向程度,但是不完全和神经纤维的数量有关,指针偏向幅度还和传导速度有关,神经纤维传导速度有快有慢,兴奋传导到t3的时候,可能部分神经纤维的兴奋还没传到,没有到达叠加的最大值,也会导致指针的转向幅度减小,A错误;Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,C正确;两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t2的时间越长,D正确。
11.(1)由负变正 Na+内流 协助扩散 (2)4 (特异性)受体 单向传递 (3)偏转 不发生偏转
解析:(1)图甲是反射弧的结构组成,其中①是感受器、②是传入神经、③是突触(神经中枢)、④是传出神经、⑤是效应器;图甲中的④是传出神经纤维,未受刺激时膜两侧的电位为外正内负,即静息电位,受到刺激后膜两侧的电位为外负内正,即动作电位,所以刺激图甲中的④,④处膜内的电位发生的变化是由负变正(由静息电位变成动作电位),动作电位的产生是Na+内流引起的。Na+内流是顺浓度梯度的,运输方式是协助扩散。(2)刺激图甲中的①,可以检测到B处的测量装置指针偏转,说明兴奋可以在③处完成传递过程,这是因为图甲中的③是一突触,兴奋在突触处的传递过程是通过神经递质完成的,神经递质只能由突触前膜(图丙中的4)释放,与突触后膜的受体结合,所以兴奋具有单向传递的特点(图甲中兴奋由右向左传递),原因是神经递质只存在于突触小泡内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。(3)以上第(2)小题中兴奋在突触处的传递是单向的,即在图甲中兴奋通过突触③只能从右向左传递,若要进行实验验证,可刺激图甲中的②观察B的指针是否偏转,再刺激④观察A的指针是否偏转;实验结果若为刺激②时B的指针发生偏转,刺激④时A的指针不发生偏转即可证明兴奋在突触处的传递是单向的。
12.(1)条件 神经中枢→传出神经→效应器(肌肉) (2)分级调节 效应器和感受器 减弱 (3)⑥
解析:(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应,信号的传导需要经过耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1 s,说明运动员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。(3)根据给出的知识背景,我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号。在这里,这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
1.A 促胰液素是由小肠黏膜产生的,A错误;促胰液素的发现使人们认识到激素调节的存在,B正确;若切断通往小肠的神经后胰液分泌量显著减少,通过胰液分泌量的前后变化,可证明神经调节的存在,C正确;盐酸可以刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促进胰腺分泌胰液,体外分离肠黏膜并将其与稀盐酸混合研磨制成提取液,注入狗的静脉中仍能促进胰液分泌,说明胰液分泌可能受化学物质的调节,D正确。
2.B 促胰液素是由小肠黏膜细胞分泌的,进入血液,由血液传送到胰腺,使胰腺分泌胰液,A正确;斯他林和贝利斯的实验证明了机制2的存在,但并没有否定机制1,B错误;若切断迷走神经后胰液分泌量显著减少,证明机制1在促进胰液分泌中起作用,可证明机制1的存在,C正确;若切断通往小肠的神经后肠道内的盐酸仍能引起胰液分泌,则可证明存在化学物质的调节,即机制2的存在,D正确。
3.A 由于胰岛素的化学本质是蛋白质,所以在研磨过程中,胰腺中的胰蛋白酶能把胰岛素分解,导致实验失败,A正确;科学家在研磨时选取的胰腺部分不可能都正好不含有胰岛,B错误;胰岛素合成并分泌后进入血液,失败的原因与研磨不充分关系不大,C错误;胰岛素和胰腺内的其他物质不发生结合,D错误。
4.D 正常狗的胰腺提取液中含有胰蛋白酶,会将胰岛素分解,所以不能用正常狗的胰腺提取液进行实验,A错误;给摘除睾丸的公鸡移植睾丸以证明睾丸分泌雄激素的实验,运用的是“加法原理”,B错误;促胰液素由小肠黏膜细胞分泌,促进胰腺分泌胰液,C错误;摘除睾丸的公鸡重新植入睾丸可恢复求偶等行为说明睾丸与雄性性征有关,但不能说明睾酮是其分泌的雄激素,D正确。
5.C 甲组只能说明睾丸参与维持公鸡的第二性征,不能说明是睾丸分泌的性激素维持第二性征,A错误;乙组的对照组应该用等量的生理盐水注射到正常的幼年母鸡体内,B错误;睾丸可以分泌性激素维持第二性征,故将正常幼年公鸡睾丸移植到甲组公鸡体内,鸡冠可重新发育,C正确;甲组用了减法原理,乙组用了加法原理,D错误。
6.C 促甲状腺激素释放激素作用部位是垂体,垂体切除后,促甲状腺激素减少,导致甲状腺激素分泌减少,故其代谢不可恢复,A错误;切除甲状腺,注射垂体提取液后,提取液中的促甲状腺激素不能起作用,甲状腺激素不能产生,故小鼠耗氧量不会增加,B错误;甲状腺激素可提高神经系统的兴奋性,给小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强,C正确;性激素可促进性器官的发育和第二性征的出现,D错误。
7.B 生长激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素分别由垂体、下丘脑和垂体分泌;促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素均由下丘脑分泌;雄激素由睾丸分泌,雌激素、孕激素由卵巢分泌;促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素分别由垂体、甲状腺和垂体分泌。
8.B ①抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的,因此幼年哺乳动物的垂体损伤会引起抗利尿激素释放受阻,导致水盐调节紊乱;②垂体与血糖平衡调节关系不大,因此幼年哺乳动物的垂体损伤不会导致血糖浓度逐渐降低;③垂体能合成和分泌促甲状腺激素,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素,而甲状腺激素在体温调节过程中有重要作用,因此幼年哺乳动物的垂体损伤会导致体温调节紊乱;④垂体能合成和分泌生长激素,促进生长发育,因此幼年哺乳动物的垂体损伤会导致生长发育停止;⑤垂体能合成和分泌促性腺激素,促进性腺合成和分泌性激素,而性激素促进性腺发育,因此幼年哺乳动物的垂体损伤会导致性腺发育停滞。综上所述,幼年哺乳动物的垂体损伤会引起①③④⑤的变化,故选B。
9.B 促胰液素是小肠黏膜分泌的一种化学物质(激素),促胰液素能促进胰腺分泌胰液,进而消化食物,A正确。睾酮是雄激素,由睾丸分泌,它的化学本质是固醇,B错误。内分泌系统产生的激素通过体液运输作用于靶细胞、靶器官,与激素受体特异性结合,有的激素受体位于细胞膜上,如胰岛素的受体;有的位于细胞内部,如性激素的受体,C正确。各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动,包括维持内环境稳态,如胰岛素能维持血糖的稳定;调节物质和能量代谢,如甲状腺激素;调控生长发育和生殖,如甲状腺激素、生长激素、性激素等,D正确。
10.B 胰腺的外分泌部分泌胰液,胰液通过导管直接进入消化道,参与食物的消化,不进入内环境,B错误。
11.D 手术但不摘除甲组表现为雄性则性染色体组成为XY,乙组表现为雌性,性染色体组成为XX,A错误;与常态比较,人为去除某种影响因素的方法运用了“减法原理”,手术摘除未成熟的组织依据了实验变量控制中的“减法原理”,B错误;实验结果验证了发育出雄性外生殖器需要来自组织提供的激素信号,C错误;据实验结果可知,发育出雄性外生殖器需要雄激素的刺激,所以若摘除甲组组织的同时给予适量睾酮刺激,则会发育出雄性外生殖器,D正确。
12.C 下丘脑可分泌促甲状腺激素释放激素,小肠黏膜上皮细胞分泌促胰液素,A、B正确;促甲状腺激素是蛋白质类激素,不可口服,C错误;大脑、下丘脑、脑干、脊髓都存在着调节内脏活动的中枢,D正确。
13.(1)①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 (2)生长 促甲状腺
解析:(1)本实验的自变量是有无垂体,因此A组(对照组)的处理是不切除垂体,同时为了排除手术操作对大鼠生长发育的影响,A组的处理应该是进行手术但不切除垂体;B组是实验组,对其进行的处理是切除垂体。根据实验步骤可知,①为实验处理,②为实验培养,③应为实验结果的检测与记录,且题干强调“以体重变化作为生长发育的检测指标”,因此,③的操作应该是定期测定两组大鼠的体重,并记录实验结果。(2)垂体可产生生长激素(促进生长发育等)和促甲状腺激素(通过作用于甲状腺使其合成和分泌甲状腺激素,而甲状腺激素可促进生长和发育),所以B组大鼠切除垂体后,其生长发育减慢。
第2节 激素调节的过程
第1课时 血糖平衡的调节
1.B 肌糖原不能直接分解为葡萄糖,⑧是非糖物质转化,A错误;胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素的功能是促进血糖合成糖原(即图中⑥),促进血糖进入肌肉氧化分解供能(即图中④⑤),促进血糖转化成脂肪、某些氨基酸(即图中⑦),B正确;胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进②肝糖原的分解和③非糖类物质转化的过程,C错误;⑨是糖原,包括肝糖原和肌糖原,D错误。
2.B 链脲佐菌素可特异性破坏胰岛B细胞,给实验大鼠注射链脲佐菌素一段时间后,胰岛B细胞被破坏,血浆中胰岛素含量降低,A错误;胰岛素含量降低,胰岛素的生理作用为降低血糖浓度,所以胰岛B细胞被破坏,血浆中胰岛素含量降低,可能出现血糖浓度升高,B正确;胰岛B细胞被破坏,血浆中胰岛素含量降低,血糖浓度升高,抑制胰高血糖素的分泌,所以血浆中胰高血糖素含量降低,C错误;胰岛B细胞被破坏,血浆中胰岛素含量降低,肝糖原合成减慢,D错误。
3.A 当人体血液中葡萄糖含量过多时,会促进胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,胰岛素通过促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖等,从而调节血糖至正常水平,A正确;抑制肝糖原分解是胰岛素的作用,而不是血糖含量过高直接反馈调节的结果,B错误;血糖含量过高不会引起胰高血糖素分泌增加,C错误;血糖含量过高会促进胰岛B细胞分泌胰岛素,进而抑制脂肪、蛋白质等非糖物质转化为葡萄糖,D错误。
4.D 胰岛素是激素,能促进肝糖原的合成,但不直接参与肝细胞内糖原的合成,A错误;胰岛素是体内唯一能降低血糖的激素,血糖浓度上升时胰岛素的分泌增加,B错误;胰岛B细胞分泌胰岛素的过程为胞吐,胞吐需要消耗能量,C错误;胰岛素属于分泌蛋白,其在核糖体形成后,还需内质网和高尔基体加工,D正确。
5.A 甲分泌胰岛素不仅受血糖浓度升高和神经递质的调节,也受胰高血糖素的调节,A错误;人吃入食物后血糖浓度上升,引起胰岛素分泌增多,胰岛素可以促进肌糖原和肝糖原的合成,B正确;甲是胰岛B细胞,其分泌的胰岛素能促进组织细胞利用血糖,进而降低血糖浓度,C正确;胰岛素和胰高血糖素在血糖调节作用中相抗衡,胰岛素分泌增多会抑制胰高血糖素的分泌,D正确。
6.C 正常人摄取糖类过多也可能在尿液中检测到葡萄糖,C错误。
7.D 下丘脑是血糖调节的中枢,正常人血糖调节的过程中,既存在神经调节,也存在激素调节,A正确;由题意分析可知,睡前使用胰岛素等降糖药的量过多,会在夜晚出现低血糖,血糖浓度较低时会促进胰高血糖素等升血糖激素的分泌,使血糖浓度升高,致使清晨空腹血糖明显升高,故出现“苏木吉现象”的患者要考虑减少胰岛素等降糖药的使用量,B正确;出现“黎明现象”的患者清晨空腹血糖高可能与胰高血糖素等升血糖激素的作用有关,C正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,不能口服,D错误。
8.A 格列美脲的作用是促进胰岛素分泌,不能用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗,A错误;K+通道关闭会导致钾离子无法外流,即无法恢复静息电位,因此可以使胰岛B细胞保持兴奋状态,B正确;由题可知,格列美脲可抑制肝脏中葡萄糖的生成,进而来降低血糖,C正确;合理控制饮食可降低糖的来源、适当运动可以加快糖的分解,可以缓解部分糖尿病患者的症状,D正确。
9.C 胰岛素受体减少、胰岛素与受体结合后细胞内信号通路异常均可引起IR,使得胰岛素无法正常发挥作用,A正确;A→B时,胰岛素敏感性降低,胰岛B细胞代偿性分泌增加,使得胰岛素抵抗增强,B正确;B→D时,胰岛素敏感性继续降低,胰岛B细胞功能减退,胰岛素分泌也减少了,此时血糖浓度明显高于正常值,胰岛A细胞功能减弱,C错误;病程进展到D点时,胰岛素分泌少,此时IR值也较高,该个体已患上2型糖尿病,D正确。
10.C 胰岛素抵抗是指各种原因使胰岛素与受体结合受到抑制,从而使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,机体通过分解脂肪供能,A正确;FGF1通过提高PDE4D酶的活性,通过PDE4D通路调节,而胰岛素通过胰岛素信号通路调节,两者信号通路不同,但发挥的作用相同,都是降低血糖水平,B正确;在胰岛素抵抗患者体内,胰岛素信号通路受阻,若使用FGF1提高PDE4D酶的活性,激活PDE4D通路,仍可调节血糖水平,说明一般情况下,糖尿病患者体内PDE4D酶活性较低,C错误;这一发现表明可以通过其他通路调节血糖水平,为胰岛素抵抗患者提供替代性治疗渠道,D正确。
11.D 结合图示可知,本实验的自变量是注射试剂的种类及是否为患糖尿病的小鼠,A错误;对糖尿病小鼠而言,IA的降糖效果更持久,B错误;注射普通胰岛素的正常小鼠血糖浓度更低,更容易出现低血糖晕厥,C错误;研究结果显示,对于糖尿病小鼠来说,IA调节血糖能力比普通胰岛素好,对于正常小鼠,普通胰岛素更易引起低血糖,因此IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势,D正确。
12.(1)胰岛A细胞 b 胰高血糖素 a 胰岛素 血糖的转化与利用 非糖物质转化为血糖和肝糖原的分解 (2)反馈调节 (3)细胞膜上的受体蛋白不正常(或a激素不能与受体结合或控制细胞膜上的受体蛋白的基因发生突变)
解析:(1)血糖浓度降低时,对胰岛A细胞的刺激增强,促使b胰高血糖素分泌增多,通过促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖的过程使体内血糖浓度升高,以维持机体的血糖平衡。当血糖浓度升高时,对胰岛B细胞的刺激增强,导致a胰岛素的分泌量增加;胰岛素一方面通过③④⑤过程加快血糖的转化和利用,另一方面抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为血糖,从而降低血糖浓度。(2)a胰岛素和b胰高血糖素的作用结果反过来都会影响各自的分泌,这种调节方式称为反馈调节。(3)2型糖尿病患者的胰岛素的含量和正常人相差很小,甚至比正常人还高,根据图解表示的激素作用的机制分析最可能的病因是细胞膜上识别胰岛素的受体蛋白发生了异常。
第2课时 甲状腺激素分泌的分级调节和激素调节的特点
1.C 患者切除一侧甲状腺,另一侧甲状腺还存在,仍然能够分泌甲状腺激素,经过一段时间的恢复,患者血浆中甲状腺激素水平处于正常范围,是因为对侧甲状腺提高了甲状腺激素的分泌量,A正确;当甲状腺激素含量增加到一定水平时,会抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,所以下丘脑可感受到甲状腺激素水平的变化,发挥调节作用,B正确;下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素,所以垂体可接受下丘脑分泌的激素信号,促进甲状腺的分泌功能,C错误,D正确。
2.B GnRH是由下丘脑分泌的,中文名称为促性腺激素释放激素,A错误;GnRH不能直接作用于性腺细胞,可作用于垂体,促使其分泌促性腺激素,促性腺激素能促进性腺分泌性激素,C错误;LH和FSH属于激素,可随血液运输到身体各处,但只作用于性腺,D错误。
3.D 醛固酮是肾上腺皮质分泌的,A错误;靶腺体分泌的激素过少时,会使得负反馈调节减弱,下丘脑和垂体分泌相关的激素会相应增多,这不是促进作用,B错误;激素的运输是不定向运输,C错误;图示中的靶腺体可表示甲状腺、性腺、肾上腺皮质等腺体或者器官,下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节,D正确。
4.A 结合题干信息分析,图中a产生的激素④会抑制b、c的分泌活动,根据甲状腺激素分泌调节的特点,可判断图中a为甲状腺、b为下丘脑、c为垂体,其中甲状腺激素分泌的分级调节过程为b→c→a,A错误;①④均为甲状腺激素,甲状腺激素除图中的负反馈调节作用外,还可影响神经系统的发育和功能,B正确;b为下丘脑,除分泌激素②(促甲状腺激素释放激素)外,在人体中还可以分泌促性腺激素释放激素等,C正确;切除c(垂体),会导致血液中②(促甲状腺激素释放激素)增加,①④(甲状腺激素)减少,由于甲状腺激素能促进物质的氧化分解,因此会导致机体产热减少,D正确。
5.B 下丘脑合成分泌促糖皮质激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成分泌促糖皮质激素,促糖皮质激素作用于肾上腺皮质,促进肾上腺皮质合成分泌糖皮质激素,该调节过程为分级调节,糖皮质激素分泌增多,抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,该调节过程为负反馈调节,A正确;GC雾化吸入过多,抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,进而导致肾上腺皮质合成分泌的GC减少,引起肾上腺皮质功能减退,这可能是导致儿童发育不良的原因,B错误,C正确;机体接受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑,引起下丘脑分泌促糖皮质激素释放激素,进而通过分级调节调控GC的分泌,该过程属于神经—体液调节,D正确。
6.D 不是所有激素的受体都位于细胞膜表面,如性激素的受体位于细胞内,D错误。
7.D 甲状腺属于内分泌腺,没有导管,A错误;甲状腺激素不直接参与细胞代谢,也不起催化作用,而是起调节作用,甲状腺激素可提高细胞代谢的速率以增加产热,B、C错误;激素选择靶细胞是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别并发生特异性结合实现的,D正确。
8.A 多巴胺(一种神经递质)和催产素(一种激素)都是信息分子,无催化作用,A错误; 催产素是多肽类激素,可以注射,B正确;神经递质和激素发挥完作用后一般要被相应的酶降解或灭活,C正确;催产素是一种激素,多巴胺是一种神经递质,二者都是直接进入内环境随体液运输到全身,D正确。
9.A 去甲肾上腺素属于神经递质,与突触后膜上的特异性受体结合后可引起突触后膜电位变化,A正确;皮质醇与性激素属于脂溶性物质,其受体位于细胞内,B错误;验证皮质醇的“允许作用”时需要设置对照实验,C错误;胰岛素和胰高血糖素之间的关系是相抗衡,与题干中的两种激素的关系不同,D错误。
10.A 甲是下丘脑,通过分泌激素a作用于垂体,垂体分泌激素b作用于丙,引起丙分泌激素①,该过程存在分级调节,而激素①的分泌可对垂体和下丘脑产生影响,故该过程也存在反馈调节,A正确;激素②与细胞膜表面受体结合,不会进入细胞内,而是传递相关信息给细胞,也不起催化作用,B错误;由题图可知,激素①的受体在细胞内,不在细胞膜上,C错误;若结构乙是胰岛B细胞,则结构甲下丘脑可对其进行神经调节,即通过释放神经递质影响激素②的形成与分泌,D错误。
11.(1)微量、高效 下丘脑—垂体—甲状腺 (2)负反馈 I是甲状腺激素的组成元素,当饮食中缺乏I时,甲状腺激素合成和分泌量减少,进而表现为对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,会引起下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体分泌的促甲状腺激素含量增多,促甲状腺激素作用于甲状腺,引起甲状腺肿大 (3)激素通过体液运输 促甲状腺激素含量低 给实验组注射适量的促甲状腺激素,对照组注射等量的生理盐水,检测甲状腺激素含量;若甲状腺激素含量上升,则可说明是垂体病变,而下丘脑和甲状腺均表现正常
解析:(1)血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5mg·mL-1~1.4×10-4mg·mL-1,而1 mg甲状腺激素可使机体产热增加4 200 kJ,这一事实体现了激素调节具有微量、高效的特点。由图可知,甲状腺激素分泌的调节是通过“下丘脑—垂体—甲状腺轴”来进行的,该过程中还存在反馈调节机制,可以使甲状腺激素含量相对稳定。(2)正常情况下,图中各种激素的含量都会处于一种相对稳定的状态,这是负反馈调节的结果,进而有利于内环境稳态的维持。I是甲状腺激素的组成元素,当饮食中缺乏I时,会使得甲状腺激素合成和分泌量减少,进而表现为对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱,会引起下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素和垂体分泌的促甲状腺激素含量增多,促甲状腺激素促进甲状腺过度生长和发育,进而引起甲状腺肿大。(3)某患者甲状腺功能减退,即表现为甲状腺激素含量下降,为判断病变原因,临床上可通过抽血检测激素含量,这是因为激素调节具有通过体液运输的特点,且体液中激素含量处于相对稳定状态。若检测结果是促甲状腺激素含量低,而促甲状腺激素释放激素含量偏高,则说明促甲状腺激素释放激素作用垂体后无效果,或无法作用于垂体,因而初步判定可能是垂体病变。为进一步排除下丘脑和甲状腺病变的可能,则需要补充的实验方案为给实验组注射适量的促甲状腺激素,对照组注射等量的生理盐水,而后检测甲状腺激素含量,若甲状腺激素含量上升,则可说明病变原因是垂体病变,而下丘脑和甲状腺均表现正常(促甲状腺激素释放激素含量偏高可判断下丘脑正常)。
第3节 体液调节与神经调节的关系
第1课时 体液调节与神经调节的比较和体温调节
1.A 寒冷环境下,皮肤的冷觉感受器接受刺激产生兴奋,兴奋传至下丘脑体温调节中枢,然后经传出神经作用于皮肤毛细血管和汗腺,毛细血管收缩,汗腺分泌减少,此外甲状腺分泌甲状腺激素、肾上腺分泌肾上腺素加快细胞代谢,因此寒冷环境下,下丘脑通过神经—体液调节来维持体温的相对恒定,A正确;神经调节过程中神经递质经过组织液(体液)传送,B错误;血糖平衡调节中有神经调节和体液调节,胰岛细胞分泌激素受血糖浓度的直接影响,同时也受交感神经和副交感神经的调节,C错误;由于体液调节发挥作用较慢,所以晨跑结束后,呼吸、心率不会立即恢复正常,D错误。
2.D 人体细胞中CO2是通过有氧呼吸产生的,场所是线粒体,A正确;人体的呼吸中枢位于脑干,B正确;血液中的CO2(属于体液中的化学物质)浓度升高会刺激呼吸中枢(含有神经中枢),导致呼吸加快,调节方式属于神经—体液调节,C正确;调节呼吸的反射弧是外周化学感受器→传入神经→呼吸中枢→传出神经→呼吸肌,效应器是传出神经末梢和它所支配的呼吸肌,D错误。
3.B 喝温淡盐水或喝温糖水后都不会导致散热量增加,A、C错误;夏天剧烈运动时,产热增加,机体需要通过调节使散热增加,B正确;冬天室内吃雪糕后,机体受到寒冷刺激会导致毛细血管收缩,汗腺分泌减少,散热量减少,D错误。
4.D 小熊猫通过皮肤进行散热的主要方式包括辐射、蒸发、传导和对流,A正确;小熊猫的体温调节中枢位于下丘脑,体温调节涉及神经调节和体液调节,B正确;小熊猫是恒温动物,结合图示可知,在0~30 ℃时,小熊猫机体的产热量等于散热量,使体温相对稳定,C正确;小熊猫的体温调节中枢位于下丘脑,体温调节涉及神经调节和体液调节,即小熊猫的皮肤温度随环境温度的升高而升高,这是神经调节和体液调节的结果,D错误。
5.B 炎热环境下体温的调节方式为神经—体液调节,且调节的最终结果是使体温维持在正常范围内,因此存在负反馈调节,A正确;若在高温下持续进行高强度作业,机体产热增加,散热也会改变,但由于环境温度高,散热变化的速度赶不上产热变化的速度,因此会导致体温升高,B错误;热习服训练的目的是让机体适应高温环境,及时调节产热与散热达到平衡,在高温下能维持体温相对恒定,C正确;热习服训练中交感神经兴奋增强后,皮肤毛细血管扩张、汗液蒸发加快,这些都是机体散热机制增强的表现,D正确。
6.D 体温调节中枢位于下丘脑,A正确;题图中①→③→④→⑤过程需要神经和相关激素的参与,属于神经—体液调节,B正确;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量,因此“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强,C正确;人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体会迅速散热,而因为体温调节中的体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率,若人体的产热速率明显大于散热速率,则该个体的体温会上升,D错误。
7.A BC段,温度下降,机体需要增加产热来维持体温相对稳定,而肾上腺素能促进机体产热,所以该阶段肾上腺素分泌增加,A正确;人是恒温动物,体内酶的活性基本保持不变,B错误;在时刻A时,室内温度升高,皮肤毛细血管舒张,血流量增加,汗腺分泌增加,散热加快,C错误;AB段室内温度高于人体温度,人体通过皮肤毛细血管舒张、血流量增加以及汗腺分泌增加来增加散热量,D错误。
8.B 骨骼肌战栗是人体抵御寒冷的自然反应,依赖下丘脑体温调节中枢的参与,通过传出神经作用于骨骼肌,促进骨骼肌的收缩以增加产热,A正确;由题意可知,失温表现为人体核心区温度低于35 ℃,而正常体温在37 ℃左右,所以失温会导致人体细胞中酶的活性下降,细胞呼吸速率减慢,产热减少,B错误;面色苍白往往是由面部毛细血管收缩所致,这是机体减少散热的途径之一,C正确;正常人体产热量与散热量保持动态平衡,出现失温的原因是人体长时间处于热量流失大于热量补给的状态,导致体温下降,说明人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,D正确。
9.C 进入超低温环境,皮肤冷觉感受器接受信号产生兴奋,冷觉在大脑皮层产生,A错误;在寒冷环境中,体温和外界环境温差更大,散热量增加的同时增加产热,以维持体温相对恒定,即机体产热量增加,散热量增加,B错误;低温冷疗技术通过影响血液的回流与再分布,有利于将乳酸排出或运输到心脏、肝脏进行代谢,缓解乳酸积累带来的不适,C正确;副交感神经的兴奋有利于胃肠蠕动,D错误。
10.A 体温稳定在37 ℃左右时,产热量等于散热量,A正确;低温也会使下丘脑体温调节中枢兴奋,B错误;当体温都稳定在37 ℃时,产热量和散热量是相等的,但室外的温度低,皮肤与室外温差大,在室外的散热量要大于在室内的散热量,又由于此时体温稳定,所以得出在室外的散热量=在室外的产热量>在室内的产热量=在室内的散热量,C错误;刚进入室外,体内外温差大,散热加快,机体调节使散热减少,但调节后散热量仍然大于在室内时,D错误。
11.(1)促甲状腺激素释放激素 体液运输 (2)神经调节 神经调节和体液调节 (3)等于 (4)汗腺分泌增加,皮肤血管舒张 (5)心脏血液输出量增加或外周血管收缩
解析:(1)图中激素甲表示下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,激素乙表示垂体细胞分泌的促甲状腺激素,其中促甲状腺激素通过体液运输的途径作用于甲状腺,促进甲状腺的发育和甲状腺激素的分泌。(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,是通过神经调节实现的。同时通过分级调节使甲状腺激素增加,甲状腺激素促进产热,因此体温上升期人体进行体温调节的方式为神经调节和体液调节。(3)高温持续期,人体温度维持相对稳定,因此人体产热量与散热量相等。(4)体温下降期,机体皮肤血管舒张、血流量增加,以增加散热量,还可以通过汗腺分泌增加散热量。(5)体温上升期,由于心脏血液输出量增加,外周血管收缩,导致人体出现心率加快、血压轻度升高等症状,因此易引发慢性心血管疾病急性发作。
第2课时 水和无机盐平衡的调节
1.D Na+来自饮食,主要通过肾随尿液排出,A错误;剧烈呕吐会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐),B错误;寒冷环境中人体内多余的水分也可由皮肤表层蒸发排出,C错误;抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,D正确。
2.B 抗利尿激素是由下丘脑分泌、垂体释放的,通过体液运输,在血液中能检测到抗利尿激素含量的多少,A错误,B正确;激素作用于靶细胞或靶器官后就会失活,C错误;人体缺水时,抗利尿激素分泌量增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,D错误。
3.C 血浆渗透压升高时,会导致下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少,因此图中a为抗利尿激素,b为肾小管和集合管,渴觉在大脑皮层产生,因此c为大脑皮层,C正确。
4.D 水在细胞中以两种形式存在:自由水和结合水,人体内的水主要以自由水的形式存在,A正确;机体出汗时,水分蒸发会带走热量,从而有利于散热,运动过程中机体出汗有利于维持体温稳定,B正确;感觉中枢位于大脑皮层,细胞外液渗透压升高会引起大脑皮层产生渴觉,C正确;当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+ 的重吸收,维持血钠含量的平衡,D错误。
5.D 水盐调节过程中渴觉的调控属于神经调节,抗利尿激素分泌的调控属于神经调节,抗利尿激素的调节属于激素调节,即水盐调节过程受激素调节和神经调节共同影响,A正确;肿瘤患者的肿瘤细胞也分泌抗利尿激素,使抗利尿激素含量升高,对水分重吸收增加,血浆渗透压下降,可能引起组织水肿,B正确;正常机体的抗利尿激素由下丘脑合成分泌,再由垂体释放,运输到全身,但作用于肾小管和集合管,C正确;食物过咸时机体分泌抗利尿激素增加,对水重吸收增强,但是分泌的醛固酮会减少,对钠的重吸收减弱,D错误。
6.D 当细胞外液渗透压升高时,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激,并可以将刺激传给大脑皮层,产生渴觉,进而调节水的摄入量,A错误;下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,B错误;肾上腺皮质分泌醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C错误;渗透压平衡需要神经调节和激素调节共同作用,通过调节尿量和尿的成分来实现,D正确。
7.D 肾性尿崩症是机体对抗利尿激素不敏感引起的,可能是肾小管细胞膜上的水通道蛋白数量减少,导致对激素不敏感,A正确;对于肾性尿崩症患者,摄入足够的液体可补充丢失的水分,限盐可以减少尿液的生成,是可能的治疗方法,B正确;中枢性尿崩症是由抗利尿激素缺乏引起的,所以可通过注射适量抗利尿激素来治疗,C正确;醛固酮是由肾上腺皮质细胞合成和分泌的一种盐皮质激素,而不是垂体分泌的,D错误。
8.C CO2浓度过高,可作用于呼吸中枢,使呼吸加深加快。
9.C 血糖浓度升高会促进图中c的胰岛B细胞分泌胰岛素的活动增强,C错误。
10.D 剧烈运动时大量出汗,丢水多,细胞外液的渗透压升高,下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,尿量减少,A正确;大量出汗后钠离子损失多,导致机体分泌醛固酮的量增多,促进肾小管对钠离子的重吸收,以维持体内渗透压的平衡,B正确;据图,参与者饮用2 000 mL含0 mmol/L钠运动饮料后,排尿量最多,原因是参与者补充的饮料不含钠,导致体内渗透压低于正常值,抗利尿激素释放减少,肾小管和集合管重吸收水减少,尿量增加,流失更多的水分(通过尿液流失的水量大于500 mL),C正确;据图,参与者饮用2 000 mL含50 mmol/L钠饮料后,排尿量不是最少的,饮用2 000 mL含100 mmol/L钠饮料后,排尿量最少,身体可保留较多水分,饮用2 000 mL含100 mmol/L钠饮料更适合作为运动后的补水饮料,D错误。
11.(1)神经—体液 渴觉中枢 (2)增加 肾小管液的渗透压偏高将导致重吸收的水分减少,生成的尿液增多
(3)含水通道蛋白的囊泡经a过程与细胞膜融合减少,水通道蛋白经b过程被回收(与细胞膜分离)增多,使肾小管和集合管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量减少,重吸收的水减少 (4)醛固酮 尿的成分
解析:(1)图示过程中饮水不足等原因导致机体细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑水盐平衡中枢兴奋,下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量,使得细胞外液渗透压下降,这一过程的调节方式为神经—体液调节,产生渴觉的部位在大脑皮层的渴觉中枢。(2)肾小管液中的水分经过水通道蛋白以协助扩散的方式被肾小管上皮细胞重吸收利用,如果肾小管液中渗透压偏高,则肾小管上皮细胞重吸收的水分会减少,使得尿量增多。(3)据图分析可知,抗利尿激素可促进细胞中的含水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合,减弱水通道蛋白的回收过程,增加细胞膜上水通道蛋白的数量,促进对水的重吸收。当抗利尿激素减少时,含水通道蛋白的囊泡经a过程与细胞膜融合减少,水通道蛋白经b过程被回收(与细胞膜分离)增多,使肾小管和集合管上皮细胞膜上的水通道蛋白数量减少,重吸收的水减少,尿量增第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
知识点一 兴奋的产生及其离子基础
1.(2025·福建泉州期中)下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述,错误的是( )
A.血浆渗透压形成与血浆中的无机盐和蛋白质等有关
B.产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关
C.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流
D.恢复静息电位时Na+通过协助扩散从神经元膜内排到膜外
2.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
3.(教材P27图2-6改编)若在图甲所示神经纤维的箭头处给予一适当的刺激,则电表偏转的顺序依次是( )
A.②→①→②→③→② B.②→③→②→①
C.③→②→①→②→② D.③→②→①→②
4.下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述,错误的是( )
A.兴奋的产生是Na+向膜内流动的结果
B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋
C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量
D.兴奋的传导依赖细胞膜对离子通透性的变化
知识点二 兴奋在神经纤维上的传导
5.如图表示完成一次神经冲动的膜电位变化,下列叙述正确的是( )
A.图中b点膜两侧电位差为0,但仍有离子出入细胞
B.处于图中b点时,细胞膜对K+的通透性增加
C.若增加细胞外液中的Na+浓度,则图中c点将下降
D.将电表的两电极均置于细胞膜外侧可测得图示膜电位
6.如图表示兴奋在神经纤维上的传导情况,下列说法错误的是( )
A.乙处膜电位变化为:外正内负变为外负内正
B.甲、丙处膜电位即将发生与乙处相同的变化
C.由图可知兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的
D.膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
7.(2025·山东菏泽期末)神经细胞所处的内环境中钠、钾离子浓度的变化可影响其兴奋性。已知膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中,神经细胞动作电位的峰值不会随刺激强度的增大而不断升高
B.环境甲中的钠离子浓度高于正常环境
C.乙环境中细胞的细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道已开放
D.同一细胞在丙环境中比甲、乙环境中更容易兴奋
8.(2025·河北保定期末)利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化,处理方式如下:①利用药物Ⅰ阻断Na+通道;②利用药物Ⅱ阻断K+通道;③利用药物Ⅲ打开Cl-通道,使Cl-内流;④将神经纤维置于较低浓度的Na+溶液中。上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是( )
A.甲—④,乙—②,丙—①,丁—③
B.甲—①,乙—②,丙—③,丁—④
C.甲—④,乙—①,丙—②,丁—③
D.甲—③,乙—①,丙—④,丁—②
9.给某神经纤维适宜刺激,用记录仪记录电位差,结果如图,图中1、2、3、4、5是五个不同阶段,1是静息状态,2是产生动作电位的过程,4是恢复过程。下列说法不正确的是( )
A.1状态下神经元的细胞膜内为负电位
B.2主要是由膜外Na+在短期内大量流入膜内造成的,该过程需要消耗能量
C.若组织液中的Na+浓度增大,会导致记录到的电位变化中Y点上移
D.若组织液中的K+浓度增大,会导致记录到的电位变化中X点上移
10.某神经纤维在产生动作电位的过程中,Na+、K+通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示(内向电流是指正离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。下列说法正确的是( )
A.A点之前神经纤维膜内外之间没有正离子的流动
B.AB段Na+通道开放,BC段Na+通道关闭
C.C点时神经纤维的膜内电位等于0 mV
D.CD段K+排出细胞不需要消耗ATP
11.图1是置于适宜环境中的枪乌贼完整无损的粗大神经纤维,G表示电表,a、b为两个微型电极,阴影部分表示开始发生局部电流的区域;神经纤维受到刺激时,主要是Na+内流,从而使膜内外的电位由外正内负变为外负内正,恢复静息电位时,主要是K+外流,从而使膜电位恢复为外正内负,这一周期的电位变化称为动作电位,如图2所示;在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电表的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,FE=FG,均为5 cm,如图3所示。请回答下列问题:
(1)图1中,当刺激c处产生兴奋时,A侧的兴奋处为 (填“正”或“负”)电位,B侧为 (填“正”或“负”)电位,此时兴奋在神经纤维上的传导是 的。
(2)如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激(如图所示),电表的指针会发生 次方向 (填“相同”或“相反”)的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不变,则刺激c处后,电表的指针先向 (填“右”或“左”)偏转。
(3)图2中A点时膜外Na+浓度 (填“大于”或“小于”)膜内Na+浓度;从图中可知,膜内外的电位差为 mV。
(4)图3中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是 。兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是t1 t2(填“=”“<”或“>”),原因是
。
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