专题25 通过神经系统的调节
讲考纲
考纲概要
考纲解读
高考真题
1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ);2.神经冲动的产生和传导(Ⅱ);3.神经系统的分级调节与人脑的高级功能(Ⅰ)。
1.概述神经调节的结构基础和反射;2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递;3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
1.2016上海卷(7)、2016江苏卷(26)、2015上海卷(13)、2015上海卷(23)2.2017海南卷(13)、2017江苏卷(8)、2017北京卷(29)、2016海南卷(19)、2016新课标Ⅱ卷(30)、2016新课标Ⅰ卷(4)、2015浙江卷(4)、2015江苏卷(18)、2015北京卷(29)、2015福建卷(27)3.2017海南卷(15)
讲考点
考点一 人体神经调节的结构基础和调节过程
1.神经元的结构及分类
(1)结构:一个神经元包括胞体、树突和轴突,如下图所示。
(2)分类:①感觉神经元:是传入神经,可将兴奋由感受器传入神经中枢;②运动神经元:是传出神经,可将兴奋由神经中枢传至效应器;③中间神经元:位于神经中枢内,接受其他神经元传来的兴奋,并传递给下一个神经元,起联络作用。
2.反射弧的组成、功能及破坏后的影响:
反射弧的结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
感受刺激并产生兴奋
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元
将由感受器产生的兴奋以神经冲动的形式传入神经中枢
既无感觉又无效应
神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合并产生兴奋
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元
将兴奋以神经冲动的形式由神经中枢传至效应器
有感觉但无效应
效应器
运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内外界刺激产生相应的活动
有感觉但无效应
(1)相应反射完成都离不开适宜刺激和反射弧的完整。
(2)在传入神经上都有神经节结构。
(3)膝跳反射和缩手反射的中枢都在脊髓,属低级中枢,都受高级中枢调控。
(4)缩手反射由3个神经元组成反射弧,内有2个突触结构,而膝跳反射只有2个神经元,反射弧内有1个突触结构。
(5)最简单的反射弧至少包括两个神经元——感觉神经元和运动神经元。
【例1】(2015年上海卷,13)下列关于感受器及其功能的叙述中正确的是( )
A.感受器对不同感觉信息表现出高度的选择性
B.视网膜中视锥细胞获取光亮信息并转换成神经冲动
C.蝰蛇颊窝、人温度感受器以及昆虫触角都属于物理感受器
D.感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动并产生感觉
【答案】A
【跟踪训练1】如图为某一神经冲动传递过程的简图,若在P点给予适宜强度的刺激,其中甲为肌肉,则下列叙述正确的是( )
A.图中共有3个神经元,乙为效应器
B.丙神经元的细胞体通常位于脑或脊髓中
C.刺激后神经冲动的方向为丁→戊→乙
D.肌肉将发生收缩,该反应称为反射
【答案】B
考点二 兴奋的传导与传递
1.静息电位、动作电位的比较:
项目
静息电位
动作电位
图形
实质
膜对K+有通透性,神经细胞内K+浓度高于细胞外,K+外流,电位表现为内负外正
未兴奋部位:内负外正;兴奋部位:膜对Na+通透性增加,Na+内流,内正外负;兴奋与未兴奋部位形成电位差,产生局部电流
电流方向
没有局部电流
膜内:兴奋→未兴奋膜外:未兴奋→兴奋
2.兴奋在神经纤维上传导的特点:
(1)在神经纤维上:由兴奋部位→未兴奋部位,双向传导。
①在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反。
②在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相同。
(2)在神经元之间:由突触前膜→突触后膜,单向传递。
①是由电信号→化学信号→电信号的转换过程。
②由于突触的单向传递,使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。
【例2】(2017年江苏卷,8)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正
C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
【答案】D
性,D正确。
【跟踪训练2】如图从左至右表示动作电位传导的示意图。据图不能得出的结论有( )
A.此图看不出动作电位在神经纤维上的传导是双向的
B.K+外流和Na+内流过程都不消耗ATP
C.Na+内流可能与局部电流的刺激有关
D.兴奋部位恢复为静息电位可能与K+外流有关
【答案】B
考点三 高级神经中枢的调节
1.脑部的高级神经中枢的功能
结构
功能(或异常症)
大脑皮层
调节机体活动的最高级中枢
语言中枢
运动性书写中枢(W区)
失写症
运动性语言中枢(S区)
运动性失语症
听觉性语言中枢(H区)
听觉性失语症
视觉性语言中枢(V区)
失读症
小脑
调节躯体平衡、调节肌紧张、协调随意运动
下丘脑
与血压、心跳、呼吸、消化、内分泌、体温、糖代谢、水分平衡等的调节有关,也与一些本能行为有关
脑干
有许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢等
脊髓
①由白质和灰质构成②白质起传导作用,灰质是低级的反射中枢
2.日常生活中常见的生理或病理的分析
生理或病理现象
神经中枢的参与(或损伤)
某同学跑步时
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
考试专心答题时(不涉及听力考试)
大脑皮层视觉中枢和语言中区的V区、W区(高级中枢),H区和S区不参与
“千手观音”聋哑人学习舞蹈
大脑皮层视觉中枢和语言中区的V区,躯体运动中枢
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊髓受损伤,其他部位正常
【例3】(2017年海南卷,15)下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.小脑损伤可导致身体平衡失调
B.人的中枢神经系统包括脑和脊髓
C.大脑皮层具有躯体感觉区和运动区
D.下丘脑参与神经调节而不参与体液调节
【答案】D
【解析】小脑的主要作用是维持身体平衡;损伤可导致身体平衡失调,A正确。脑和脊髓构成了人的中枢神经系统,B正确。躯体感觉区和运动区都在大脑皮层,C正确。下丘脑可以分泌促激素释放激素和抗利尿激素参与体液调节,D错误。
【跟踪训练3】下列关于人体大脑皮层功能的叙述错误的是( )
A.正常情况下,成人的大脑皮层能控制位于脊髓的排尿中枢
B.大脑皮层言语区的S区损伤会导致运动性失语症
C.语言功能是人脑特有的高级功能
D.长期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关
【答案】D
讲方法
1.“三看法”判断条件反射与非条件反射
2.反射弧中各部分的判断方法
(1)传入神经和传出神经的判断方法
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。神经节如图中的c。
②根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(b),与“”相连的为传出神经(e)。
③根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。
(2)和传入神经相连的是感受器,和传出神经相连的是效应器,传入神经和传出神经之间的是神经中枢。
3.Na+、K+与膜电位变化的关系
(1)K+浓度影响静息电位:K+浓度升高→电位峰值升高;K+浓度降低→电位峰值降低。
(2)Na+浓度影响动作电位:Na+浓度升高→电位峰值升高;Na+浓度降低→电位峰值降低。
4.兴奋传导过程中膜电位变化曲线分析
A点:静息电位,K+通道开放使K+外流;
B点:0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使Na+内流;
BC段:动作电位,Na+通道继续开放;
CD段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流;
DE段:静息电位。Na+-K+泵活动加强,排Na+吸K+,膜内外离子分布恢复到静息水平。
5.突触传递中的相关知识归纳
(1)突触前膜分泌神经递质的方式为胞吐,依赖于细胞膜的流动性。
(2)突触小泡的形成与高尔基体有关,神经递质的分泌与线粒体有关。
(3)突触间隙内的液体属于组织液,是内环境的成分。
(4)突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白,神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。
(5)神经递质和受体结合完成兴奋的传递后,会被相应的酶分解失活(少数可以回收至突触前膜内重复利用),以便受体能空出来接受下一次兴奋传递的神经递质。
6.突触影响神经冲动传递的判断与分析
(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因:
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;
②药物或有毒有害物质使神经递质失活;
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。
7.神经系统分级调节概念图
讲易错
1.反射弧的完整性
(1)反射需要完整的反射弧,反射弧不完整,反射无法发生。
①感受器、传入神经或神经中枢受损,刺激后既无感觉,又无效应。
②传出神经或效应器受损,刺激后有感觉,但无效应。
(2)没有经过完整的反射弧的反应过程不叫反射。
①刺激感受器,神经中枢产生感觉,但是效应器没有做出相应的反应,不是反射。
②刺激传出神经,效应器做出反应,也不是反射。
2.大脑皮层在神经系统的分级调节中的作用
大脑皮层是神经系统中最高级的神经中枢,其中包括躯体运动中枢、躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、嗅觉中枢和语言中枢等。大脑皮层中的高级中枢可以控制脊髓中的低级中枢,例如排尿中枢受大脑皮层的控制。但是,大脑皮层对低级中枢的控制也是相对的,一定条件下会失去对低级中枢的控制。专题25 通过神经系统的调节
讲考纲
考纲概要
考纲解读
高考真题
1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ);2.神经冲动的产生和传导(Ⅱ);3.神经系统的分级调节与人脑的高级功能(Ⅰ)。
1.概述神经调节的结构基础和反射;2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递;3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
1.2016上海卷(7)、2016江苏卷(26)、2015上海卷(13)、2015上海卷(23)2.2017海南卷(13)、2017江苏卷(8)、2017北京卷(29)、2016海南卷(19)、2016新课标Ⅱ卷(30)、2016新课标Ⅰ卷(4)、2015浙江卷(4)、2015江苏卷(18)、2015北京卷(29)、2015福建卷(27)3.2017海南卷(15)
讲考点
考点一 人体神经调节的结构基础和调节过程
1.神经元的结构及分类
(1)结构:一个神经元包括胞体、树突和轴突,如下图所示。
(2)分类:①感觉神经元:是传入神经,可将兴奋由感受器传入神经中枢;②运动神经元:是传出神经,可将兴奋由神经中枢传至效应器;③中间神经元:位于神经中枢内,接受其他神经元传来的兴奋,并传递给下一个神经元,起联络作用。
2.反射弧的组成、功能及破坏后的影响:
反射弧的结构
结构特点
功能
结构破坏对功能的影响
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
感受刺激并产生兴奋
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元
将由感受器产生的兴奋以神经冲动的形式传入神经中枢
既无感觉又无效应
神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合并产生兴奋
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元
将兴奋以神经冲动的形式由神经中枢传至效应器
有感觉但无效应
效应器
运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内外界刺激产生相应的活动
有感觉但无效应
(1)相应反射完成都离不开适宜刺激和反射弧的完整。
(2)在传入神经上都有神经节结构。
(3)膝跳反射和缩手反射的中枢都在脊髓,属低级中枢,都受高级中枢调控。
(4)缩手反射由3个神经元组成反射弧,内有2个突触结构,而膝跳反射只有2个神经元,反射弧内有1个突触结构。
(5)最简单的反射弧至少包括两个神经元——感觉神经元和运动神经元。
【例1】(2015年上海卷,13)下列关于感受器及其功能的叙述中正确的是( )
A.感受器对不同感觉信息表现出高度的选择性
B.视网膜中视锥细胞获取光亮信息并转换成神经冲动
C.蝰蛇颊窝、人温度感受器以及昆虫触角都属于物理感受器
D.感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动并产生感觉
【跟踪训练1】如图为某一神经冲动传递过程的简图,若在P点给予适宜强度的刺激,其中甲为肌肉,则下列叙述正确的是( )
A.图中共有3个神经元,乙为效应器
B.丙神经元的细胞体通常位于脑或脊髓中
C.刺激后神经冲动的方向为丁→戊→乙
D.肌肉将发生收缩,该反应称为反射
考点二 兴奋的传导与传递
1.静息电位、动作电位的比较:
项目
静息电位
动作电位
图形
实质
膜对K+有通透性,神经细胞内K+浓度高于细胞外,K+外流,电位表现为内负外正
未兴奋部位:内负外正;兴奋部位:膜对Na+通透性增加,Na+内流,内正外负;兴奋与未兴奋部位形成电位差,产生局部电流
电流方向
没有局部电流
膜内:兴奋→未兴奋膜外:未兴奋→兴奋
2.兴奋在神经纤维上传导的特点:
(1)在神经纤维上:由兴奋部位→未兴奋部位,双向传导。
①在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反。
②在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相同。
(2)在神经元之间:由突触前膜→突触后膜,单向传递。
①是由电信号→化学信号→电信号的转换过程。
②由于突触的单向传递,使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。
【例2】(2017年江苏卷,8)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正
C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
【跟踪训练2】如图从左至右表示动作电位传导的示意图。据图不能得出的结论有( )
A.此图看不出动作电位在神经纤维上的传导是双向的
B.K+外流和Na+内流过程都不消耗ATP
C.Na+内流可能与局部电流的刺激有关
D.兴奋部位恢复为静息电位可能与K+外流有关
考点三 高级神经中枢的调节
1.脑部的高级神经中枢的功能
结构
功能(或异常症)
大脑皮层
调节机体活动的最高级中枢
语言中枢
运动性书写中枢(W区)
失写症
运动性语言中枢(S区)
运动性失语症
听觉性语言中枢(H区)
听觉性失语症
视觉性语言中枢(V区)
失读症
小脑
调节躯体平衡、调节肌紧张、协调随意运动
下丘脑
与血压、心跳、呼吸、消化、内分泌、体温、糖代谢、水分平衡等的调节有关,也与一些本能行为有关
脑干
有许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢等
脊髓
①由白质和灰质构成②白质起传导作用,灰质是低级的反射中枢
2.日常生活中常见的生理或病理的分析
生理或病理现象
神经中枢的参与(或损伤)
某同学跑步时
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
考试专心答题时(不涉及听力考试)
大脑皮层视觉中枢和语言中区的V区、W区(高级中枢),H区和S区不参与
“千手观音”聋哑人学习舞蹈
大脑皮层视觉中枢和语言中区的V区,躯体运动中枢
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊髓受损伤,其他部位正常
【例3】(2017年海南卷,15)下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.小脑损伤可导致身体平衡失调
B.人的中枢神经系统包括脑和脊髓
C.大脑皮层具有躯体感觉区和运动区
D.下丘脑参与神经调节而不参与体液调节
【跟踪训练3】下列关于人体大脑皮层功能的叙述错误的是( )
A.正常情况下,成人的大脑皮层能控制位于脊髓的排尿中枢
B.大脑皮层言语区的S区损伤会导致运动性失语症
C.语言功能是人脑特有的高级功能
D.长期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关
讲方法
1.“三看法”判断条件反射与非条件反射
2.反射弧中各部分的判断方法
(1)传入神经和传出神经的判断方法
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。神经节如图中的c。
②根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(b),与“”相连的为传出神经(e)。
③根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。
(2)和传入神经相连的是感受器,和传出神经相连的是效应器,传入神经和传出神经之间的是神经中枢。
3.Na+、K+与膜电位变化的关系
(1)K+浓度影响静息电位:K+浓度升高→电位峰值升高;K+浓度降低→电位峰值降低。
(2)Na+浓度影响动作电位:Na+浓度升高→电位峰值升高;Na+浓度降低→电位峰值降低。
4.兴奋传导过程中膜电位变化曲线分析
A点:静息电位,K+通道开放使K+外流;
B点:0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使Na+内流;
BC段:动作电位,Na+通道继续开放;
CD段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流;
DE段:静息电位。Na+-K+泵活动加强,排Na+吸K+,膜内外离子分布恢复到静息水平。
5.突触传递中的相关知识归纳
(1)突触前膜分泌神经递质的方式为胞吐,依赖于细胞膜的流动性。
(2)突触小泡的形成与高尔基体有关,神经递质的分泌与线粒体有关。
(3)突触间隙内的液体属于组织液,是内环境的成分。
(4)突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白,神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。
(5)神经递质和受体结合完成兴奋的传递后,会被相应的酶分解失活(少数可以回收至突触前膜内重复利用),以便受体能空出来接受下一次兴奋传递的神经递质。
6.突触影响神经冲动传递的判断与分析
(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因:
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;
②药物或有毒有害物质使神经递质失活;
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。
7.神经系统分级调节概念图
讲易错
1.反射弧的完整性
(1)反射需要完整的反射弧,反射弧不完整,反射无法发生。
①感受器、传入神经或神经中枢受损,刺激后既无感觉,又无效应。
②传出神经或效应器受损,刺激后有感觉,但无效应。
(2)没有经过完整的反射弧的反应过程不叫反射。
①刺激感受器,神经中枢产生感觉,但是效应器没有做出相应的反应,不是反射。
②刺激传出神经,效应器做出反应,也不是反射。
2.大脑皮层在神经系统的分级调节中的作用
大脑皮层是神经系统中最高级的神经中枢,其中包括躯体运动中枢、躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、嗅觉中枢和语言中枢等。大脑皮层中的高级中枢可以控制脊髓中的低级中枢,例如排尿中枢受大脑皮层的控制。但是,大脑皮层对低级中枢的控制也是相对的,一定条件下会失去对低级中枢的控制。专题25 通过神经系统的调节
真题回放
1.(2016年上海卷,7)经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是( )
A.灯光刺激+食物
B.仅食物
C.声音刺激+食物
D.仅灯光刺激
【答案】A
【解析】灯光刺激+食物可以强化该反射,而不会使该反射消失。
2.(2016年海南卷,19)下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述,错误的是( )
A.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与
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.Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输
【答案】A
3.(2015年浙江卷,4)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对
K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位绝对值增大
【答案】D
【解析】伸肌细胞膜的动作电位可通过局部电流的形式传入肌纤维内部;A错误。传出神经去极化时膜对Na+的通透性增大,对K+的通透性减小;B错误。兴奋在传入神经元传导过程与Na+进出神经纤维膜有关;C错误。静息电位的形成与K+外流有关,降低膜外K+浓度,增加了膜内外的钾离子浓度差,则可兴奋细胞静息电位的绝对值增大;D正确。
4.(2015年江苏卷,18)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流
【答案】D
5.(2015年上海卷,23)有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是()
A.若不去掉脑,将观察不到搔扒反射
B.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
C.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
D.由于蛙腹部和脚趾尖都有感受器,刺激两处都会出现搔扒反射
【答案】B
【解析】不去掉脑袋,刺激仍然可以观察到搔扒反射,因为搔扒反射属于非条件反射,其中枢在脊髓,不在脑部,A错误;去掉脑所进行的脊髓反射,说明脊髓可以不依赖大脑调节一些生理活动,B正确;环割并去掉脚趾上肢的目的是破坏感受器,目的是看感受器在反射中的作用,C错误;刺激腹部皮肤出现搔扒反射,刺激脚趾尖发生的屈膝反射,D错误。
6.(2017年北京卷,29)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”,下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。
【答案】(1)神经递质
(2)易化扩散/协助扩散钙调蛋白空间结构
(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的电位变化的实验
(4)细胞和分子
酶的活性改变的直接原因是其空间结构发生了改变。
(3)①由图示信息,根据“细胞膜上的A受体数量明显增加”可推出有比较多的A受体胞内肽段转变成了A受体,该过程就是过程Ⅱ。②实验的自变量为短肽,要验证磷酸化位点位于T上,导入实验组的短肽含有磷酸化位点,导入对照组的短肽不含有磷酸化位点,则实验组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相同,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相反。③为了验证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,还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验;检测的实验结果应可操作,膜A受体是否磷酸化不易检测,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。
(4)图中所研究的机制涉及受体(糖蛋白)、酶及物质的运输,所以是在分子和细胞水平上揭示学习和记忆的一种可能机制。
7.(2016年江苏卷,26)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本,如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题:
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有_______,其Na+/K+比与体液中______的Na+/K比接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为_______________。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有_________。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有_________、_________。
(5)神经-肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有_________。
【答案】(1)NaHCO3和NaH2PO4组织液
(2)细胞失水
(3)传出神经、效应器
(4)产生动作电位突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质)
(5)肉毒杆菌毒素、箭毒
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜产生动作电位,同时突触小泡通过胞吐释放乙酰胆碱(神经递质)。
(5)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性,会使突触后膜持续兴奋,肌肉表现为持续收缩;肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱不能释放或箭毒与乙酰胆碱受体强力结合,不能使阳离子通道开放,均会使突触后膜不能兴奋,导致肌肉松弛。
8.(2016年新课标Ⅱ卷,30)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问题:
(1)图中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。
(2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的A-C通过_______这一跨膜运输方式释放到_______,再到达突出后膜。
(3)若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续_______。
【答案】(1)C
能
(2)胞吐突触间隙
(3)兴奋
【解析】(1)分析图示可知:在乙酰胆碱合成时,能循环利用的物质是C。生物体内的多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。
(2)神经递质是以胞吐的方式分泌到突触间隙,再通过扩散达到突触后膜。
(3)神经递质与受体结合发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续兴奋。
9.(2015年福建卷,27)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是__________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的____侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV。据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经细胞的兴奋性水平____。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激____(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是____________。(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过____方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
【答案】(1)缺氧时间
(2)外 降低
(3)不能 刺激强度低于阈强度
(4)线粒体(或线粒体内膜)主动运输
(3)缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动。
(4)有氧条件下,细胞进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体中合成,离子通过主动运输的形式实现跨膜运输。
模拟演练
1.(江西省南昌市2018届高三摸底调研考试生物试题)在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果某部分遭到损伤,而其它部分正常,当感受器受到刺激后表现为有感觉但无收缩反应,则受伤部位可能是( )
A.感受器
B.感觉神经中枢
C.传入神经
D.传出神经
【答案】D
2.(2018届甘肃重点中学协作体高三第一次联考生物试题)下图为人体神经元结构模式图,下列叙述中不正确的是( )
A.图中④的形成主要由②完成
B.图中⑤主要通过胞吐进行释放
C.若刺激A点一次,图中电流计B将来回偏转一次
D.若抑制细胞的呼吸作用,将会影响神经兴奋的传递
【答案】C
【解析】据图分析,①线粒体、②高尔基体、③内质网、④突触小泡、⑤神经递质。突触小泡中含有神经递质,形成与②高尔基体有关,故A正确;突触小泡会与突触前膜结合,然后以胞吐的方式把递质释放到突触间隙,体现细胞膜的流动性,故B正确;若刺激A点一次,使电流表右接触点先变为外负内正,电流表偏转,当局部电流流过后,右接触点恢复外正内负,左接触点变为外负内正,电流表再次偏转,共偏转两次,故C错误;信息传递是耗能过程,若抑制细胞的呼吸作用,则能量释放减少,将会影响神经兴奋的传递,故D正确。
3.(河南省博爱县一中2018届高三上学期收心考试生物试题)用图1装置测量神经元的膜电位,测得的膜电位变化如图2所示,下列选项错误的是( )
①图2显示的是膜外相对于膜内的电位变化 ②钠离子大量内流发生在cd段 ③a至b
段主要是钾离子通过协助扩散外流造成的 ④将刺激点移到图1
X处,显示的膜电位变化相反
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【答案】C
4.(黑龙江省大庆十中2018届高三第一次教学质量检测生物试卷)下列各项前后描述一致的是( )
A.反射—动物体或人体对内外环境的变化作出的规律性应答
B.效应器—传出神经末梢所支配的肌肉或腺体
C.突触小体—突触前膜、突触间隙、突触后膜
D.兴奋沿神经纤维传导的形式—神经冲动
【答案】D
【解析】反射是指在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出规律性的应答,A项错误;效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成,B项错误;突触小体是神经元的轴突末梢经过多次分支,每个分支末端膨大而成,突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,C项错误;兴奋是以神经冲动的形式沿神经纤维传导,D项正确。
5.(江西省莲塘市一中2017届高三生物考前模拟试题)科研人员利用秀丽隐杆线虫研究癫痫抽搐发生的机理。
(1)当兴奋传到秀丽隐杆线虫传入神经的轴突末梢时,突触小泡与_________融合,释放乙酰胆碱,使肌细胞膜的电位变为__________,引起肌细胞收缩。若肌细胞持续重复收缩,则出现类似于人类癫痫抽搐的表现型。
(2)秀丽隐杆线虫的
A
基因控制合成乙酰胆碱受体。科研人员利用A基因和
Z
基因突变体进行实验,得到如图所示结果。据图分析,A
基因突变导致肌细胞______________,说明
A
基因突变导致信息传递功能______(填“增强”或“减弱”)。由_______组实验结果分析,Z基因的功能是抑制抽搐发生。
(3)为进一步探究Z基因功能,科研人员进行了下表所示实验。
注:“+”表示处理,“一”表示未处理。
①实验结果说明Z基因________。
②据此分析,图中第4组抽搐次数明显高于2组的原因是_____________。
【答案】(1)突触前膜 外负内正
(2)持续重复收缩 增强 2、4、5
(3)能够抑制(神经-肌肉)突触的形成 Z基因突变后,突触数目增加,使突变的
A
基因导致的信息传递增强,抽搐次数增加
(2)由图可知,仅A基因发生突变时,肌肉收缩次数明显增多,由此可见A基因突变导致肌细胞持续重复收缩,说明A基因突变导致信息传递功能增强。由2、4或4、5组实验结果可知,Z基因的功能是抑制抽搐发生。
(3)①第Ⅱ和第Ⅲ组实验的自变量为是否转入Z基因,结果转入Z基因的第Ⅲ组的突触数目相对值要明显小于没有转入Z基因的第Ⅱ组,由此可见Z基因能够抑制(神经-肌肉)突触的形成。
②结合(2)题和第(3)题的①可知,图中第4组抽搐次数明显高于2组的原因是Z基因突变后,突触数目增加,使突变的A基因导致的信息传递功能增强,抽搐次数增加。
创新预测
1.下列关于神经调节的叙述,错误的是( )
A.神经系统调节机体活动的基本方式是反射
B.最简单的反射弧至少由两个神经元组成
C.神经递质经主动运输穿过突触前膜而传递兴奋
D.兴奋时神经纤维膜内局部电流方向与兴奋传导方向一致
【答案】C
2.下图为反射弧结构示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.由ABCDE组成了一个完整的反射弧
B.当①受到刺激时,该处细胞膜内外的电位表现为外正内负
C.②处的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的
D.若从①处切断神经纤维,刺激③处,效应器仍能产生反应
【答案】B
【解析】根据神经元可知,A是感受器,B是传入神经,C是神经中枢,D是传出神经,D是效应器,故A正确;由于中枢含有中间神经元,故该图不可能是膝跳反射,因为膝跳反射只有两个神经元,B错误;神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的,C正确;刺激③产生的神绍冲动可以传至效应器,故效应器能发生反应,D正确。故选B。
3.如图所示是毒品可卡因的作用机制:可卡因通过影响神经递质的回收,从而刺激大脑中的“奖赏”中枢,使人产生愉悦感。下列叙述错误的是( )
A.图中结构①是突触小泡,其中的多巴胺也属于神经递质
B.图中结构②为受体,多巴胺与其结合使突触后膜发生电位变化
C.图示表明,多巴胺完成兴奋传递后会被运回上一个神经元
D.吸食的可卡因进入突触间隙后会使下一个神经元的兴奋受到抑制
【答案】D
4.当呼吸道黏膜受到机械刺激或化学刺激后,产生的兴奋传到延髓的相关中枢,进而引起呼吸肌快速收缩或舒张,产生咳嗽反射。下列有关该过程的叙述,正确的是( )
A.机械刺激可导致呼吸道黏膜中的某些细胞显著活跃
B.传入神经纤维兴奋部位膜内电流的方向是双向的
C.兴奋以局部电流的形式由传人神经元传递给传出神经元
D.直接刺激延髓的相关中枢也可引起呼吸肌的咳嗽反射
【答案】A
【解析】据题干信息可知在呼吸道黏膜中分布有感受器,所以机械刺激可导致呼吸道黏膜可以使其中某些细胞显著活跃,A正确;由于刺激部位是呼吸道黏膜中的感受器,因此兴奋在传入神经纤维兴奋部位膜内电流的方向是单向的,B错误;兴奋由传人神经元传递给传出神经元,经过了突触结构,故其在传人神经元和传出神经元之间的突触上是以化学信号传递,在传人神经元和传出神经元的神经纤维上以电信号形式(或局部电流)传导,C错误;反射活动的产生必需要有完整的反射弧结构参与,D错误。
5.系统的结构和功能受到破坏会导致系统的稳态失调。请回答下列关于稳态调节的问题:
(1)饥饿时,血糖浓度降低会刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素的生理功能是促进________,从而使血糖浓度升高。
(2)冬季在户外,我们感到寒冷,是因为低温刺激了冷觉感受器,受刺激部位的细胞膜外电位变化为________________,从而产生兴奋。夏季炎热环境中,正常人体的产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(3)尿液无法正常排出会导致人体的稳态失调。先天性脊柱裂患者(下肢能运动)的脊髓骶2或骶3发育障碍,膀胱失去自主排尿的能力。为解决这一难题,肖传国教授首创了“肖氏反射弧”(如图,即将控制腿部运动的传出神经与控制膀胱排尿功能的内脏传出神经吻合),患者可通过拍大腿实现自主排尿。据图分析,“肖氏反射弧”的效应器是________________。图中A、B、C和E都是神经,其中属于传入神经的是________________。直接刺激A处或拍大腿都会排尿,在这两种情况下A处兴奋传导方向是________(填“前者单向、后者双向”“前者双向、后者单向”“二者均单向”或“二者均双向”)。“肖氏反射弧”手术重建后,患者下肢运动________(填“受”或“不受”)影响。
【答案】(1)肝糖原分解和非糖物质转化成葡萄糖
(2)由正电位变为负电位 等于
(3)传出神经末梢(或E的末梢)及其支配的膀胱 A、C 前者双向、后者单向 受
(3)效应器是指传出神经末梢(及其支配的腺体或肌肉,由图可知,肖氏反射弧”的效应器是传出神经末梢(或E的末梢)及其支配的膀胱。由图可知,在A和C上含有神经节,因此A和C属于传入神经。直接刺激A,A处所在的神经纤维上的兴奋传导方向是双向的,拍大腿,而完成一个反射活动,在一个反射活动中,兴奋传导方向是单向的,故拍大腿,A处兴奋传导方向是单向的。“肖氏反射弧”手术重建后,形成的新反射中,神经中枢位于脊髓,会影响大脑与下肢的联系,因此患者下肢运动会受到影响。专题25 通过神经系统的调节
真题回放
1.(2016年上海卷,
7)经过灯光刺激与食物多次结合,建立狗唾液分泌条件反射后,下列操作不能使该反射消退的是( )
A.灯光刺激+食物
B.仅食物
C.声音刺激+食物
D.仅灯光刺激
2.(2016年海南卷,19)下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述,错误的是( )
A.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与
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.Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输
3.(2015年浙江卷,4)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )
A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部
B.传出神经元去极化时膜对
K+的通透性增大
C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱
D.可兴奋细胞静息膜电位绝对值增大
4.(2015年江苏卷,18)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是( )
A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏
B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变
C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放
D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流
5.(2015年上海卷,23)有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验,下列说法正确的是()A.若不去掉脑,将观察不到搔扒反射
B.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
C.环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
D.由于蛙腹部和脚趾尖都有感受器,刺激两处都会出现搔扒反射
6.(2017年北京卷,29)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”,下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。
7.(2016年江苏卷,26)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本,如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题:
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有_______,其Na+/K+比与体液中______的Na+/K比接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为_______________。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有_________。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有_________、_________。
(5)神经-肌肉突触易受化学因素影响,毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有_________。
8.(2016年新课标Ⅱ卷,30)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问题:
(1)图中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。
(2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的A-C通过_______这一跨膜运输方式释放到_______,再到达突出后膜。
(3)若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续_______。
9.(2015年福建卷,27)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是__________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的____侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV。据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经细胞的兴奋性水平____。
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激____(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是____________。
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过____方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。
模拟演练
1.(江西省南昌市2018届高三摸底调研考试生物试题)在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果某部分遭到损伤,而其它部分正常,当感受器受到刺激后表现为有感觉但无收缩反应,则受伤部位可能是( )
A.感受器
B.感觉神经中枢
C.传入神经
D.传出神经
2.(2018届甘肃重点中学协作体高三第一次联考生物试题)下图为人体神经元结构模式图,下列叙述中不正确的是( )
A.图中④的形成主要由②完成
B.图中⑤主要通过胞吐进行释放
C.若刺激A点一次,图中电流计B将来回偏转一次
D.若抑制细胞的呼吸作用,将会影响神经兴奋的传递
3.(河南省博爱县一中2018届高三上学期收心考试生物试题)用图1装置测量神经元的膜电位,测得的膜电位变化如图2所示,下列选项错误的是( )
①图2显示的是膜外相对于膜内的电位变化 ②钠离子大量内流发生在cd段 ③a至b
段主要是钾离子通过协助扩散外流造成的 ④将刺激点移到图1
X处,显示的膜电位变化相反
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
4.(黑龙江省大庆十中2018届高三第一次教学质量检测生物试卷)下列各项前后描述一致的是( )
A.反射—动物体或人体对内外环境的变化作出的规律性应答
B.效应器—传出神经末梢所支配的肌肉或腺体
C.突触小体—突触前膜、突触间隙、突触后膜
D.兴奋沿神经纤维传导的形式—神经冲动
5.(江西省莲塘市一中2017届高三生物考前模拟试题)科研人员利用秀丽隐杆线虫研究癫痫抽搐发生的机理。
(1)当兴奋传到秀丽隐杆线虫传入神经的轴突末梢时,突触小泡与_________融合,释放乙酰胆碱,使肌细胞膜的电位变为__________,引起肌细胞收缩。若肌细胞持续重复收缩,则出现类似于人类癫痫抽搐的表现型。
(2)秀丽隐杆线虫的
A
基因控制合成乙酰胆碱受体。科研人员利用A基因和
Z
基因突变体进行实验,得到如图所示结果。据图分析,A
基因突变导致肌细胞______________,说明
A
基因突变导致信息传递功能______(填“增强”或“减弱”)。由_______组实验结果分析,Z基因的功能是抑制抽搐发生。
(3)为进一步探究Z基因功能,科研人员进行了下表所示实验。
注:“+”表示处理,“一”表示未处理。
①实验结果说明Z基因________。
②据此分析,图中第4组抽搐次数明显高于2组的原因是_____________。
创新预测
1.下列关于神经调节的叙述,错误的是( )
A.神经系统调节机体活动的基本方式是反射
B.最简单的反射弧至少由两个神经元组成
C.神经递质经主动运输穿过突触前膜而传递兴奋
D.兴奋时神经纤维膜内局部电流方向与兴奋传导方向一致
2.下图为反射弧结构示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.由ABCDE组成了一个完整的反射弧
B.当①受到刺激时,该处细胞膜内外的电位表现为外正内负
C.②处的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的
D.若从①处切断神经纤维,刺激③处,效应器仍能产生反应
3.如图所示是毒品可卡因的作用机制:可卡因通过影响神经递质的回收,从而刺激大脑中的“奖赏”中枢,使人产生愉悦感。下列叙述错误的是( )
A.图中结构①是突触小泡,其中的多巴胺也属于神经递质
B.图中结构②为受体,多巴胺与其结合使突触后膜发生电位变化
C.图示表明,多巴胺完成兴奋传递后会被运回上一个神经元
D.吸食的可卡因进入突触间隙后会使下一个神经元的兴奋受到抑制
4.当呼吸道黏膜受到机械刺激或化学刺激后,产生的兴奋传到延髓的相关中枢,进而引起呼吸肌快速收缩或舒张,产生咳嗽反射。下列有关该过程的叙述,正确的是( )
A.机械刺激可导致呼吸道黏膜中的某些细胞显著活跃
B.传入神经纤维兴奋部位膜内电流的方向是双向的
C.兴奋以局部电流的形式由传人神经元传递给传出神经元
D.直接刺激延髓的相关中枢也可引起呼吸肌的咳嗽反射
5.系统的结构和功能受到破坏会导致系统的稳态失调。请回答下列关于稳态调节的问题:
(1)饥饿时,血糖浓度降低会刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素的生理功能是促进________,从而使血糖浓度升高。
(2)冬季在户外,我们感到寒冷,是因为低温刺激了冷觉感受器,受刺激部位的细胞膜外电位变化为________________,从而产生兴奋。夏季炎热环境中,正常人体的产热量________(填“大于”“等于”或“小于”)散热量。
(3)尿液无法正常排出会导致人体的稳态失调。先天性脊柱裂患者(下肢能运动)的脊髓骶2或骶3发育障碍,膀胱失去自主排尿的能力。为解决这一难题,肖传国教授首创了“肖氏反射弧”(如图,即将控制腿部运动的传出神经与控制膀胱排尿功能的内脏传出神经吻合),患者可通过拍大腿实现自主排尿。据图分析,“肖氏反射弧”的效应器是________________。图中A、B、C和E都是神经,其中属于传入神经的是________________。直接刺激A处或拍大腿都会排尿,在这两种情况下A处兴奋传导方向是________(填“前者单向、后者双向”“前者双向、后者单向”“二者均单向”或“二者均双向”)。“肖氏反射弧”手术重建后,患者下肢运动________(填“受”或“不受”)影响。专题25 通过神经系统的调节
一、选择题(10小题,每小题5分,共50分)
1.某饲养员长期给海狮喂食,海狮听到该饲养员的脚步声就分泌唾液,下列相关叙述错误的是( )
A.此过程需要高级中枢和低级中枢的共同参与
B.该反射活动的效应器是唾液腺
C.食物引起味觉不属于反射活动
D.此过程中存在“电信号-化学信号-电信号”的转化
【答案】B
2.如图为人体神经—肌肉突触的结构示意图,下列说法正确的是( )
①f为突触前膜,上面的褶皱是由于释放神经递质形成的
②e属于内环境,当其中的蔗糖含量过低时肌肉不能正常发挥功能
③d处进行电信号到化学信号的转换
④e处出现了神经递质也不一定能引起肌肉收缩
A.①④
B.②③
C.②④
D.③④
【答案】D
【解析】f是突触后膜,其上有识别神经递质的受体,引起肌肉收缩,神经递质一经作用就被分解,不能进入肌肉细胞,①错误;蔗糖是植物特有的糖,故人体的内环境不含有蔗糖,②错误;d突触前膜处进行电信号到化学信号的转换,③正确;e处出现的神经递质可能是兴奋性递质,也可能是抑制性递质,所以不一定能引起肌肉收缩,④正确,D正确。
3.40位同学手拉手围成周长68米的一圈,第1位同学用右手捏第2位同学左手,第2位同学左手感受到第1位同学的刺激后马上用右手捏第3位同学……,到第1位同学左手感受到第20位同学的刺激为止,共用时8.3秒。以下有关说法正确的是( )
A.反射弧的神经中枢位于人体的大脑皮层
B.感受器和效应器都位于人的手部皮肤上
C.这40位同学的神经结构共同构成反射弧
D.神经纤维上兴奋传导平均速率为0.12
m/s
【答案】A
【解析】该反射为复杂反射,神经中枢位于人体的大脑皮层,A正确。感受器位于人的手部皮肤上,效应器为上肢相关肌肉,B错。每一位同学都有其反射弧完成反射,C错。8.3秒包括兴奋在神经纤维传导和在突触间传递的时间,故神经纤维上兴奋传导平均速率大于0.12
m/s,D错。
4.下列有关神经细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.突触后神经细胞不具有合成神经递质的能力
B.神经冲动的传导与细胞膜的选择透过性有关
C.发生反射时,神经冲动在神经纤维上以局部电流的形式双向传导
D.神经细胞轴突末梢有大量突起,有利于附着更多神经递质受体蛋白
【答案】B
5.去甲肾上腺素(NE)既是肾上腺髓质细胞分泌的激素,也是某些神经一肌肉接点处神经元分泌的神经递质,这种递质可与突触后膜受体结合,引发突触后神经元兴奋,也可与突触前膜受体结合,抑制NE继续分泌,下列说法错误的是( )
A.NE即参与神经调节,也参与体液调节
B.NE作用于突触后膜,促进Na+内流
C.NE与突触前膜受体结合,抑制神经元继续分泌属于反馈调节
D.突触后神经元兴奋的产生,体现了膜的流动性
【答案】D
6.根据突触前细胞传来的信号,突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是( )
A.①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B.当兴奋传至突触3时,其突触后膜的膜电位变为内正外负
C.图中的突触类型有轴突-树突型、轴突-肌肉型
D.突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
【答案】A
【解析】据图可知,突触1为兴奋性突触,因此,①的突触小泡中的神经递质是兴奋性神经递质,A正确;突触3为抑制性突触,因此,当兴奋传至突触3时,其突触后膜的膜电位仍为内负外正,B错误;由图可知,突触1和3为轴突—肌肉型,突触2是轴突—轴突型,C错误;突触2的作用是抑制①处的轴突兴奋,突触3则是抑制肌肉兴奋,D错误。
7.γ 氨基丁酸在神经兴奋传递过程中的作用机理如图1所示。某种局部麻醉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如图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,抑制突触后膜产生兴奋
C.局麻药和γ 氨基丁酸的作用效果和作用机理一致,都属于抑制性神经递质
D.神经细胞兴奋时,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位
【答案】C
8.科学家用被同位素标记的离子做实验,发现神经纤维在受到刺激后产生动作电位,与未受到刺激时相比,Na+的流入量增加20倍。由此说明( )
A.Na+以主动运输的方式流人神经细胞
B.动作电位是伴随Na+的大量流入而发生的
C.K+以协助扩散的方式流出神经细胞
D.Na+主要分布在细胞外,K+主要分布在细胞内
【答案】B
【解析】神经纤维在受到刺激后产生动作电位,与未受到刺激时相比,Na+的流入量增加20倍,说明Na+的大量流入形成动作电位,因此说明动作电位是伴随Na+的大量流入而发生的,故选B。
9.如图是某低等海洋动物完成某反射的反射弧模式图。下列叙述正确的是( )
A.兴奋每传递一次都会导致突触前膜的面积减少
B.①能接受各种刺激,引起②的反应
C.b处给予适宜刺激,引起②的反应属于反射
D.图中有三个神经元,四个突触,a处兴奋传导的速率大于c处
【答案】D
10.排尿是受中枢神经系统控制的复杂反射活动,排尿的初级反射中枢位于脊髓骶段。平时,膀胱逼尿肌舒张,尿道括约肌收缩,膀胱内贮存的尿液不致外流。如图为相关反射弧示意图,下列分析错误的是( )
A.在图示反射弧中,通过电信号和化学信号两种信号传递信息
B.排尿时,由排尿中枢通过相关神经分别释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而将尿液排出体外
C.当尿液充盈使膀胱扩张时,膀胱壁内的牵张感受器细胞膜外侧的电位变化是由正电位变成负电位,从而产生兴奋,兴奋传至脊髓骶段产生了“尿意”
D.正常人在没有合适的时机或场所时,能够憋尿,是因为排尿中枢受大脑皮层的控制
【答案】C
二、非选择题(5小题,共50分)
11.反馈在神经网络中广泛存在。闰绍细胞是脊髓内的一种抑制性神经元,右图表示脊髓前角运动神经元、闰绍细胞共同支配肌肉收缩的途径。回答下列有关问题。
(1)脊髓在反射弧中属于________________。图中的效应器是________________________。
(2)刺激a点,产生兴奋,脊髓前角运动神经元细胞膜对______的通透性增加而内流,产生____电位。闰绍细胞释放神经递质,使________(填“Na+”“K+”或“Cl-”)内流,从而抑制脊髓前角运动神经元的兴奋。
(3)刺激b,在图中_____________处能检测到电位变化,______________处不能检测到电位变化,其原因是________________________________。
(4)闰绍细胞发挥的作用是________________________________。
【答案】(1)神经中枢 运动神经元末梢及其所支配的肌肉
(2)Na+ 动作 Cl-
(3)c、d a 兴奋在神经纤维上的传导具有双向性,因此c处可以检测到电位变化,而兴奋在突触处单向传递,d处能检测到电位变化,而a处检测不到电位变化抑制运动神经元的活动
【解析】(1)图中脊髓属于神经调节的神经中枢,而由运动神经元末梢及其所支配的肌肉构成效应器。
(2)刺激a点后神经细胞受刺激产生兴奋后,导致脊髓前角运动神经元细胞膜对Na+的通透性增加而内流,使得膜的静息电位变为动作电位。闰绍细胞释放神经递质,引起突触后膜上的Cl-内流,突触后膜的膜电位变化是电位差增大,从而抑制脊髓前角运动神经元的兴奋。
(3)兴奋在神经纤维上的传导具有双向性,因此刺激b点,c处可以检测到电位变化,而兴奋在突触处单向传递,所以d处也能检测到电位变化,而a处检测不到电位变化。
(4)根据以上分析可知,闰绍细胞能够抑制运动神经元的活动。
12.图1是神经元的结构示意图,A、B分别表示神经元的结构;图2是反射弧的组成示意图,①、②、③、④是反射弧的组成部分。根据图示信息回答下列问题:
(1)图1结构中涉及到____个神经元,含有____个突触。
(2)图2中表示感受器的是________(填编号),感受器接受刺激后,接受刺激部位的膜外电位变化是__________。
(3)从图1可知,神经细胞因具较多的_____,使其细胞相对表面积大,从而使其与信息传递功能相适应。
(4)研究表明,生活在刺激丰富的环境中的孩子,大脑皮层的厚度大,结构⑤_____(填结构名称)的数量将_____(填“增加”或“减少”)。说明非条件反射的形成过程能明显影响结构⑤的数量,从而有利于智力开发。
(5)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的细胞体,而②及脊髓未受到侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢_______,对刺激___(填“有”或“无”)感觉。
(6)人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药阻断了_____(填图中的序号)的兴奋传导。
【答案】(1)3
2
(2)①由正电位→负电位
(3)树突
(4)突触增加
(5)运动障碍有
(6)②(同时或单独填①也可以)
电位→负电位。
(3)神经元因具较多的树突,使神经细胞相对表面积大,从而使其与信息传导功能相适应。
(4)生活在刺激丰富的环境中的孩子,大脑皮层的厚度大,突触的数量将增加。说明非条件反射的形成过程能明显影响突触的数量,从而有利于智力开发。
(5)由题意可知,病毒侵染了传出神经,但对传入神经和神经中枢没有影响,即兴奋可以传递到神经中枢,但无法传递到效应器,所以严重的小儿麻痹症患者对刺激有感觉,但却表现出下肢运动障碍。
(6)人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药阻断了神经中枢之前兴奋的传导,即阻断了感受器和传入神经或感受器或传入神经(①②或①或②)。
13.将刚刚离体的神经细胞置于生理盐水中给予适宜刺激,膜两侧出现的电位变化如图甲所示,乙图是突触部分结构示意图,请分析回答:
(1)甲图a表示神经纤维没有受到刺激时的静息电位,此时,由于神经纤维膜主要对________有通透性,造成该离子___________(外流、内流)。受刺激时,神经纤维膜对____________的通透性增加,产生动作电位。
(2)图甲中bc段Na+进细胞_____________(需要、不需要)能量。cd段Na+出细胞____________(需要、不需要)能量。如果将神经元外Na+浓度降低,则c点高度________________(不变、增加、降低)。
(3)乙图中①是__________,其化学本质是______________________,当②与①特异性结合,会引发突触后膜电位变化,即引发一次神经冲动。如果向⑤中注射某种物质后,突触后膜无电位变化,分析可能的原因:一是_________________,二是____________________。
【答案】(1)K+ 外流 Na+
(2)不需要 需要 降低
(3)特异性受体 蛋白质(或糖蛋白) 该物质与①结合阻碍了②与①的结合 该物质将②分解(或该物质破坏了①的结构)
膜主要对K+有通透性,造成该离子外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;受刺激时,神经纤维膜对Na+的通透性增加,Na+内流,其膜电位变为外负内正,产生动作电位。
(2)图甲中bc段Na+进细胞是通过Na+的通道,从高浓度到低浓度一侧,所以不需要消耗能量;cd段Na+出细胞是通过主动运输方式,因而需要消耗能量。如果将神经元外Na+浓度降低,则进入细胞内的Na+减少,导致c点高度降低。
(3)乙图中①是突触后膜上的特异性受体,其化学本质是蛋白质。当②与①特异性结合,会引发突触后膜电位变化,即引发一次神经冲动;如果向⑤中注射某种物质后,该物质与①结合阻碍了②与①的结合或该物质将②分解,则突触后膜无电位变化。
14.在反射活动中,神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动,这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式。
注:图中的深色神经元为抑制性中间神经元。
(1)模式Ⅰ中,神经细胞①兴奋,使其末梢释放________进入________,再与突触后膜上的________结合,导致②兴奋,同时③④的状态分别是③________,④________。
(2)模式Ⅱ体现了神经调节中典型的________调节机制。
(3)模式Ⅲ中,若⑤兴奋会导致⑦兴奋,但若⑥兴奋后⑤再兴奋,⑦却不产生兴奋,分析其可能的机理是_____________________________________________________________________。
(4)缩手反射中,屈肌因兴奋而收缩的同时,伸肌则受到抑制而舒张,该神经调节模式为图中的模式________________________________________________________________________。
【答案】(1)(神经)递质 突触间隙 (特异性)受体 兴奋 抑制
(2)(负)反馈
(3)⑥兴奋后会抑制⑤释放递质(其他合理答案也可)
(4)Ⅰ
(2)兴奋传递后经抑制性神经元又回到原来神经元,属于反馈调节。
(3)⑥兴奋后会产生抑制性神经递质,从而抑制⑤释放递质。
(4)缩手反射中,屈肌因兴奋而收缩的同时,伸肌则受到抑制而舒张,该神经调节模式为图中的模式Ⅰ。
15.研究者发现,当水流喷射到海兔(螺类的一种)的喷水管皮肤时会引起鳃肌收缩,导致喷水管和鳃收缩,称为缩鳃反射。当喷水管重复受到温和的喷水刺激时,缩鳃反射的幅度越来越小,即产生习惯化。对已产生习惯化的海兔,用短暂电流刺激其头部皮肤(对海兔为伤害性刺激),再用水流刺激喷水管,结果产生的缩腮反射比只用水流刺激喷水管强烈,即产生去习惯化。相关结构及发生机制如下图,请据图分析并回答:
(1)图示中参与缩腮反射的神经元至少有_________个。
(2)为研究海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化的原因,科研人员进行了如下实验。
连续电刺激部位测量指标及现象
喷水管皮肤
感觉神经元
运动神经元
感觉神经元电位变化
持续产生
持续产生
运动神经元电位变化
逐渐减弱
逐渐减弱
持续产生
肌肉收缩程度
逐渐减弱
逐渐减弱
一直正常
①神经元受到适宜刺激时,受刺激部位的膜内电位变化是_____。表中“?”处应填写___(产生/不产生),原因是_________。
②根据实验结果,推测海兔重复受到温和的喷水刺激时产生习惯化的原因是:兴奋在_____(感觉神经元/运动神经元/感觉神经元与运动神经元之间的突触)的___(传导/传递)减弱或受阻所致。
(3)研究者通过实验证明去习惯化形成的原因是:当伤害性刺激作用于头部皮肤时,神经元L29兴奋并释放______(填写具体物质名称),再受到喷水刺激后,引起感觉神经元兴奋时其轴突末稍释放出更多的神经递质,解除了习惯化。据此判断,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤_____(能/不能)产生缩鳃反射,理由是_______________。
(4)根据去习惯化形成机制,推测习惯化产生的原因是连续温和喷水刺激导致___________。
【答案】(1)2
(2)①负电位→正电位(由负电位变为正电位)不产生
神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜(或“神经元之间兴奋的传递只能是单向的”)
②感觉神经元与运动神经元之间的突触传递
(3)研究者通过实验证明去习惯化形成的原因是:当伤害刺激作用于头部皮肤时,神经元L29兴奋并释放5-HT,再受到喷水刺激后,引起感觉神经元在兴奋时其轴突末稍释放更多的神经递质。据此判断,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤不能产生缩鳃反射,理由是此刺激不能引起缩鳃反射的感觉神经元兴奋。
(4)根据去习惯化形成机制,推测习惯化产生的原因是连续温和喷水刺激导致感觉神经元释放的神经递质减少。专题25 通过神经系统的调节
一、选择题(10小题,每小题5分,共50分)
1.某饲养员长期给海狮喂食,海狮听到该饲养员的脚步声就分泌唾液,下列相关叙述错误的是( )
A.此过程需要高级中枢和低级中枢的共同参与
B.该反射活动的效应器是唾液腺
C.食物引起味觉不属于反射活动
D.此过程中存在“电信号-化学信号-电信号”的转化
2.如图为人体神经—肌肉突触的结构示意图,下列说法正确的是( )
①f为突触前膜,上面的褶皱是由于释放神经递质形成的
②e属于内环境,当其中的蔗糖含量过低时肌肉不能正常发挥功能
③d处进行电信号到化学信号的转换
④e处出现了神经递质也不一定能引起肌肉收缩
A.①④
B.②③
C.②④
D.③④
3.40位同学手拉手围成周长68米的一圈,第1位同学用右手捏第2位同学左手,第2位同学左手感受到第1位同学的刺激后马上用右手捏第3位同学……,到第1位同学左手感受到第20位同学的刺激为止,共用时8.3秒。以下有关说法正确的是( )
A.反射弧的神经中枢位于人体的大脑皮层
B.感受器和效应器都位于人的手部皮肤上
C.这40位同学的神经结构共同构成反射弧
D.神经纤维上兴奋传导平均速率为0.12
m/s
4.下列有关神经细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.突触后神经细胞不具有合成神经递质的能力
B.神经冲动的传导与细胞膜的选择透过性有关
C.发生反射时,神经冲动在神经纤维上以局部电流的形式双向传导
D.神经细胞轴突末梢有大量突起,有利于附着更多神经递质受体蛋白
5.去甲肾上腺素(NE)既是肾上腺髓质细胞分泌的激素,也是某些神经一肌肉接点处神经元分泌的神经递质,这种递质可与突触后膜受体结合,引发突触后神经元兴奋,也可与突触前膜受体结合,抑制NE继续分泌,下列说法错误的是( )
A.NE即参与神经调节,也参与体液调节
B.NE作用于突触后膜,促进Na+内流
C.NE与突触前膜受体结合,抑制神经元继续分泌属于反馈调节
D.突触后神经元兴奋的产生,体现了膜的流动性6.根据突触前细胞传来的信号,突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触,对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是( )
A.①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B.当兴奋传至突触3时,其突触后膜的膜电位变为内正外负
C.图中的突触类型有轴突-树突型、轴突-肌肉型
D.突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
7.γ 氨基丁酸在神经兴奋传递过程中的作用机理如图1所示。某种局部麻醉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如图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,抑制突触后膜产生兴奋
C.局麻药和γ 氨基丁酸的作用效果和作用机理一致,都属于抑制性神经递质
D.神经细胞兴奋时,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位
8.科学家用被同位素标记的离子做实验,发现神经纤维在受到刺激后产生动作电位,与未受到刺激时相比,Na+的流入量增加20倍。由此说明( )
A.Na+以主动运输的方式流人神经细胞
B.动作电位是伴随Na+的大量流入而发生的
C.K+以协助扩散的方式流出神经细胞
D.Na+主要分布在细胞外,K+主要分布在细胞内
9.如图是某低等海洋动物完成某反射的反射弧模式图。下列叙述正确的是( )
A.兴奋每传递一次都会导致突触前膜的面积减少
B.①能接受各种刺激,引起②的反应
C.b处给予适宜刺激,引起②的反应属于反射
D.图中有三个神经元,四个突触,a处兴奋传导的速率大于c处
10.排尿是受中枢神经系统控制的复杂反射活动,排尿的初级反射中枢位于脊髓骶段。平时,膀胱逼尿肌舒张,尿道括约肌收缩,膀胱内贮存的尿液不致外流。如图为相关反射弧示意图,下列分析错误的是( )
A.在图示反射弧中,通过电信号和化学信号两种信号传递信息
B.排尿时,由排尿中枢通过相关神经分别释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而将尿液排出体外
C.当尿液充盈使膀胱扩张时,膀胱壁内的牵张感受器细胞膜外侧的电位变化是由正电位变成负电位,从而产生兴奋,兴奋传至脊髓骶段产生了“尿意”
D.正常人在没有合适的时机或场所时,能够憋尿,是因为排尿中枢受大脑皮层的控制
二、非选择题(5小题,共50分)
11.反馈在神经网络中广泛存在。闰绍细胞是脊髓内的一种抑制性神经元,右图表示脊髓前角运动神经元、闰绍细胞共同支配肌肉收缩的途径。回答下列有关问题。
(1)脊髓在反射弧中属于________________。图中的效应器是________________________。
(2)刺激a点,产生兴奋,脊髓前角运动神经元细胞膜对______的通透性增加而内流,产生____电位。闰绍细胞释放神经递质,使________(填“Na+”“K+”或“Cl-”)内流,从而抑制脊髓前角运动神经元的兴奋。
(3)刺激b,在图中_____________处能检测到电位变化,______________处不能检测到电位变化,其原因是________________________________。
(4)闰绍细胞发挥的作用是________________________________。
12.图1是神经元的结构示意图,A、B分别表示神经元的结构;图2是反射弧的组成示意图,①、②、③、④是反射弧的组成部分。根据图示信息回答下列问题:
(1)图1结构中涉及到____个神经元,含有____个突触。
(2)图2中表示感受器的是________(填编号),感受器接受刺激后,接受刺激部位的膜外电位变化是__________。
(3)从图1可知,神经细胞因具较多的_____,使其细胞相对表面积大,从而使其与信息传递功能相适应。
(4)研究表明,生活在刺激丰富的环境中的孩子,大脑皮层的厚度大,结构⑤_____(填结构名称)的数量将_____(填“增加”或“减少”)。说明非条件反射的形成过程能明显影响结构⑤的数量,从而有利于智力开发。
(5)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的细胞体,而②及脊髓未受到侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢_______,对刺激___(填“有”或“无”)感觉。
(6)人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药阻断了_____(填图中的序号)的兴奋传导。
13.将刚刚离体的神经细胞置于生理盐水中给予适宜刺激,膜两侧出现的电位变化如图甲所示,乙图是突触部分结构示意图,请分析回答:
(1)甲图a表示神经纤维没有受到刺激时的静息电位,此时,由于神经纤维膜主要对________有通透性,造成该离子___________(外流、内流)。受刺激时,神经纤维膜对____________的通透性增加,产生动作电位。
(2)图甲中bc段Na+进细胞_____________(需要、不需要)能量。cd段Na+出细胞____________(需要、不需要)能量。如果将神经元外Na+浓度降低,则c点高度________________(不变、增加、降低)。
(3)乙图中①是__________,其化学本质是______________________,当②与①特异性结合,会引发突触后膜电位变化,即引发一次神经冲动。如果向⑤中注射某种物质后,突触后膜无电位变化,分析可能的原因:一是_________________,二是____________________。
14.在反射活动中,神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动,这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式。
注:图中的深色神经元为抑制性中间神经元。
(1)模式Ⅰ中,神经细胞①兴奋,使其末梢释放________进入________,再与突触后膜上的________结合,导致②兴奋,同时③④的状态分别是③________,④________。
(2)模式Ⅱ体现了神经调节中典型的________调节机制。
(3)模式Ⅲ中,若⑤兴奋会导致⑦兴奋,但若⑥兴奋后⑤再兴奋,⑦却不产生兴奋,分析其可能的机理是_____________________________________________________________________。
(4)缩手反射中,屈肌因兴奋而收缩的同时,伸肌则受到抑制而舒张,该神经调节模式为图中的模式________________________________________________________________________。
15.研究者发现,当水流喷射到海兔(螺类的一种)的喷水管皮肤时会引起鳃肌收缩,导致喷水管和鳃收缩,称为缩鳃反射。当喷水管重复受到温和的喷水刺激时,缩鳃反射的幅度越来越小,即产生习惯化。对已产生习惯化的海兔,用短暂电流刺激其头部皮肤(对海兔为伤害性刺激),再用水流刺激喷水管,结果产生的缩腮反射比只用水流刺激喷水管强烈,即产生去习惯化。相关结构及发生机制如下图,请据图分析并回答:
(1)图示中参与缩腮反射的神经元至少有_________个。
(2)为研究海兔重复受到温和喷水刺激产生习惯化的原因,科研人员进行了如下实验。
连续电刺激部位测量指标及现象
喷水管皮肤
感觉神经元
运动神经元
感觉神经元电位变化
持续产生
持续产生
运动神经元电位变化
逐渐减弱
逐渐减弱
持续产生
肌肉收缩程度
逐渐减弱
逐渐减弱
一直正常
①神经元受到适宜刺激时,受刺激部位的膜内电位变化是_____。表中“?”处应填写___(产生/不产生),原因是_________。
②根据实验结果,推测海兔重复受到温和的喷水刺激时产生习惯化的原因是:兴奋在_____(感觉神经元/运动神经元/感觉神经元与运动神经元之间的突触)的___(传导/传递)减弱或受阻所致。
(3)研究者通过实验证明去习惯化形成的原因是:当伤害性刺激作用于头部皮肤时,神经元L29兴奋并释放______(填写具体物质名称),再受到喷水刺激后,引起感觉神经元兴奋时其轴突末稍释放出更多的神经递质,解除了习惯化。据此判断,仅用短暂电流刺激海兔头部的皮肤_____(能/不能)产生缩鳃反射,理由是_______________。
(4)根据去习惯化形成机制,推测习惯化产生的原因是连续温和喷水刺激导致______________