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- 第2节 神经调节的基本方式练习题 试卷 5 次下载
- 第3节 神经冲动的产生和传导练习题 试卷 3 次下载
- 第4节 神经系统的分级调节练习题 试卷 3 次下载
- 第5节 人脑的高级功能练习题 试卷 2 次下载
- 第2章 神经调节第4~5节综合拔高练 试卷 3 次下载
人教版 (2019)选择性必修1第3节 神经冲动的产生和传导达标测试
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第3节 神经冲动的产生和传导达标测试，共16页。试卷主要包含了人的排尿是一种反射活动，73等内容，欢迎下载使用。
考点1 反射和反射弧的结构与功能
1.(2019浙江4月选考,19,2分,)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是( )
A.反射活动具有规律性
B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动
D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
2.(2019海南单科,15,2分,)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
3.(2019课标全国Ⅰ,30,8分,)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于 。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
考点2 兴奋的传导和传递
4.(2020浙江1月选考,15,2分,)下列关于膝反射的反射弧的叙述,正确的是( )
A.感觉神经元的胞体位于脊髓中
B.传出神经末梢可支配骨骼肌细胞和内分泌腺
C.运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配
D.反射中枢由中间神经元和运动神经元之间的突触组成
5.(2018课标全国Ⅲ,3,6分,)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
6.(2018江苏单科,11,2分,)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
7.(2017北京理综,29节选,)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。
考点3 反射弧结构和功能的实验探究
8.(2018海南单科,27,8分,)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是 。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明 。
(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾, (填“能”或“不能”)出现屈肌反射,原因是 。
三年模拟练
应用实践
1.()膝跳反射是一种最简单的反射类型,它仅包含一个运动神经元和一个感觉神经元,下列关于膝跳反射的叙述,错误的是( )
A.完成膝跳反射活动的神经中枢位于脊髓
B.膝跳反射的神经中枢可受大脑皮层的控制
C.线粒体为神经递质与受体的结合提供能量
D.感受器能把叩击刺激转化为神经元的兴奋
2.(2020山东枣庄高二上期末,)下图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子(BDNF)关系的部分图解,据图并结合所学知识分析,其中错误的是( )
A.图中a过程需RNA聚合酶等并消耗ATP
B.BDNF具有抑制神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用
C.b物质与AMPA结合后,兴奋传达到d处,该处膜内电位变化为正电位
D.b物质和BDNF穿过突触前膜的方式相同
3.()动物运动时,神经支配同侧肢体屈肌舒张活动和伸肌收缩活动协调进行。如图表示传入神经纤维的轴突末梢释放兴奋性递质,引起伸肌运动神经元兴奋和屈肌运动神经元抑制的机理。下列有关叙述正确的是 ( )
A.屈肌和伸肌运动神经纤维上均发生膜电位的反转
B.抑制性中间神经元上不能检测到膜电位的变化
C.抑制性中间神经元接受刺激释放抑制性递质
D.完成该反射活动的三个神经元构成了反射弧
4.(2020湖北宜昌高二上期末,)大多数有机磷农药、蝎毒都属于神经毒素。其中有机磷能使分解神经递质(乙酰胆碱)的酶活性受抑制,蝎毒的作用是能破坏膜钠离子通道,从而抑制动作电位的产生。据图回答,如果分别使用有机磷和蝎毒,引起的后果是( )
A.使用有机磷,在a处给予刺激,c处保持静息电位
B.使用有机磷,在a处给予刺激,b处释放神经递质(乙酰胆碱)
C.使用蝎毒,在a处给予刺激,b处释放神经递质(乙酰胆碱)
D.使用蝎毒,在a处给予刺激,c处产生动作电位
5.(2020重庆北碚高二上期末,)“胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱,并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为,老年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究老年性痴呆的机制,对大鼠的脑处理后,再进行学习能力以及记忆巩固能力的测验,实验处理和实验结果如下表。请回答下列问题:
(1)乙酰胆碱存在于突触小体内的 中,由突触前膜通过 作用释放到 。
(2)“胆碱能神经元”的活动与受体有关,毒蕈碱受体是其中的一种,B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与 上的毒蕈碱受体结合,使乙酰胆碱与受体的结合受到影响,从而产生与 相似的效果,以达到研究老年性痴呆的发生机制的目的。 易错
(3)表中的实验数据表明B组大鼠的 下降,从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
迁移创新
6.(不定项)(2020山东济宁高三上期末,)瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。图1表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程,已知瘦素可使神经元A兴奋、神经元B抑制;图2为图1中某局部模式图。相关分析正确的是( )
A.瘦素合成后,以胞吐的方式运出细胞,通过体液定向运输到下丘脑
B.当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位无变化
C.人体内脂肪含量偏高时,神经元A兴奋、神经元B抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关
D.若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,仍可能导致肥胖
7.(2020山东日照高三期末,)阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的 结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如图1所示,分析可知,sAPPα (填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是
。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
该实验方案存在的缺陷是 ;对本实验方案的改进是 。
8.(2019北京海淀高三上期末,)神经病理性疼痛是由脊髓的SG区功能发生障碍所致的,科研人员对其发病机理进行了研究。
(1)据图1可知,患者感受器受到刺激后,兴奋沿 传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在 内的谷氨酸(一种兴奋性递质)释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是 。突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在 产生痛觉。
(2)SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N(见图1),该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元,给予突触前神经元一定的电刺激,测定突触后膜的电信号变化,得到图2所示结果。据图2可知,抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化,但 ,推测通道N开放,会引起突触前神经元 ,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
(3)SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型,科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元,用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元,在突触前神经元施加刺激,分别检测有绿色荧光和无绿色荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若 ,则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。
(4)依据本研究,开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是
。
答案全解全析
五年选考练
1.B 反射是指在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,故反射活动具有规律性,A正确;膝反射(膝跳反射)的效应器是伸肌,肌梭是感受器,B错误;神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动,C正确;反射活动一定需要中枢神经系统(脊髓或脑)的参与,D正确。
2.D 效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜上受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;因兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。
3.答案 (1)神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器
解析 (1)兴奋经突触传递时,神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙作用于突触后膜,所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。(2)排尿反射的初级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层。(3)排尿过程中,尿液刺激尿道上的感受器使其产生兴奋,兴奋经传入神经传入排尿中枢,促进排尿。
4.C 反射弧通常由感受器、传入神经(感觉神经)、神经中枢、传出神经(运动神经)和效应器组成。膝反射(膝跳反射)的反射弧是只由一个感觉神经元和一个运动神经元组成的二元反射弧,效应器为传出神经末梢及其所支配的骨骼肌。感觉神经元的细胞体位于脊神经节中,A错误;在膝反射的反射弧中,传出神经末梢可支配骨骼肌,B错误;运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配,两者之间可以形成突触,C正确;膝反射的反射弧是二元反射弧,没有中间神经元,它的神经中枢在脊髓,D错误。
5.D 静息状态下,神经细胞内的K+浓度高于细胞外的K+浓度,细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度,D符合题意。
6.C K+的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因,A错误;bc段Na+大量内流,运输方式是协助扩散,需要通道蛋白的协助,但不消耗能量,B错误;cd段为恢复静息电位阶段,Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;神经纤维产生动作电位需要达到阈值的刺激,在受到阈值以上刺激时产生动作电位,且不再随刺激强度的增大而加大,D错误。
7.答案 (1)神经递质 (2)易化扩散/协助扩散 钙调蛋白 空间结构
解析 (1)传入神经纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现膜电位变化。(2)分析图示可知,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会通过离子通道以协助扩散的方式进入胞内,进而与钙调蛋白共同作用,使C酶的空间结构发生改变,C酶被激活。
8.答案 (1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 (2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 (3)不能 反射弧的神经中枢被破坏
解析 (1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失。(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,说明传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的。(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾,不能出现屈肌反射,原因是反射弧的神经中枢被破坏。
三年模拟练
1.C 膝跳反射属于非条件反射,完成膝跳反射活动的神经中枢位于脊髓,其可受到大脑皮层的控制,A、B正确;神经递质与受体的结合不需要消耗能量,C错误;感受器能感受刺激并产生兴奋,故可把叩击刺激转化为神经元的兴奋,D正确。
2.B 据图示分析可知,a过程是指BDNF基因控制蛋白质合成的过程,包括转录与翻译,图中的b物质是神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,然后扩散到突触后膜,与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜的兴奋。图中a过程是基因的表达过程,包括转录与翻译,转录需RNA聚合酶等并消耗ATP,A正确;BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用,B错误;b物质与AMPA结合后,兴奋传达到d处,该处膜内电位由负变正,C正确;b物质和BDNF都是以胞吐的方式穿过突触前膜,D正确。
3.C 因为存在抑制性中间神经元,其兴奋时可释放抑制性神经递质,从而导致屈肌运动神经元产生抑制,屈肌运动神经纤维上虽然发生了电位改变,但仍然是内负外正,并没有发生膜电位的反转,A错误,C正确;抑制性中间神经元上能检测到膜电位的变化,B错误;由图可知,完成该反射活动需要传入神经元、抑制性中间神经元、屈肌运动神经元、伸肌运动神经元四个神经元,且反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,故D错误。
4.B 有机磷能使分解神经递质(乙酰胆碱)的酶活性受抑制,导致神经递质不能被分解,而使得c处持续兴奋,A错误。有机磷对突触前膜释放神经递质没有影响,在a处给予刺激,突触前膜b处能释放神经递质进入突触间隙,B正确。蝎毒能破坏膜的钠离子通道,导致动作电位无法形成,因此在a处给予刺激,无法形成动作电位,不会产生神经冲动,突触前膜b处不释放神经递质,突触后膜c处也不会产生动作电位,C、D错误。
5.答案 (1)突触小泡 胞吐 突触间隙 (2)突触后膜 “胆碱能神经元”死亡和丢失 (3)学习能力和记忆巩固能力
解析 (1)乙酰胆碱是神经递质,存在于突触小体内的突触小泡中,由突触前膜通过胞吐作用释放到突触间隙。(2)受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,使下一个神经元产生兴奋或抑制。B组实验向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲溶液的鹅膏蕈氨酸1 μL,使得鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合,干扰了乙酰胆碱与受体的结合,产生了与“胆碱能神经元”死亡和丢失相似的效果。(3)表中的实验数据表明了B组大鼠学习能力和记忆巩固能力下降,从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
易错提醒 “胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱,并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为,老年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。
6.CD 分析题意和图示可知,当机体脂肪含量过高时,脂肪细胞分泌瘦素,可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,从而使饱中枢兴奋,饥中枢抑制,降低人的食欲,机体进食减少。瘦素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,以胞吐作用分泌出细胞,通过体液运输至下丘脑,没有进行定向运输,A错误;当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位发生变化,静息电位差增大,B错误;瘦素可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关,C正确;若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,那么,饥中枢不会被抑制,机体仍然可以大量进食,仍可能导致肥胖,D正确。
7.答案 (1)受体 (2)抑制 sAPPα与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,抑制囊泡运输,进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制 (3)对照组不应注射等量的生理盐水 对照组应注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液
解析 由题图1可知,sAPPα与受体结合抑制了神经元电信号频率。由题图2可知,sAPPα能与GABABR1a蛋白结合,抑制神经递质的释放,从而影响兴奋的传递。(1)作为信号分子的sAPPα,可能通过与突触表面的特异性受体结合,进而影响神经调节。(2)由图1神经元电信号的变化可知,sAPPα与受体结合抑制了神经元电信号频率。由图2可知,sAPPα蛋白片段与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,抑制囊泡运输,进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制。(3)为了排除无关变量的影响,对照组不应该注射等量的生理盐水,而应该注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液,然后分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号变化。
8.答案 (1)传入神经 突触小泡 内负外正变为内正外负 大脑皮层 (2)突触后膜的电信号频率降低 谷氨酸释放量增加 (3)带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,不带绿色荧光的神经元电信号频率显著增加 (4)开发抑制通道N活性的药剂
解析 (1)感受器受到刺激后产生兴奋,兴奋沿着传入神经以电信号的形式传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在突触小泡内的谷氨酸(一种兴奋性神经递质)释放,作用于突触后膜,引起突触后膜发生膜电位变化。神经细胞未受刺激时保持静息状态,其膜电位表现为内负外正,当神经细胞受到刺激产生兴奋时膜电位表现为内正外负。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是由内负外正变为内正外负。感觉的形成是在大脑皮层,因此当突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在大脑皮层产生痛觉。(2)由图2可知,对照组与实验组相比较,两者的相同点是突触后神经元的电信号幅度无明显变化,不同点是对照组的突触后膜的电信号频率较高,细胞兴奋性较高,而实验组的突触后膜的电信号频率较低,细胞兴奋性较低,说明通道N开放会引起突触前神经元谷氨酸释放量增加,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感;由于实验组采用的是N通道抑制剂的处理,说明N通道抑制剂的作用是抑制突触前膜的功能,使之释放的神经递质的量减少。(3)如果谷氨酸作用对象为兴奋性神经元,那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,不带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度显著增加;如果谷氨酸作用对象为抑制性神经元,那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均显著增加,不带绿色荧光的神经元电信号频率均无明显变化。(4)通过(2)的研究可知,痛觉的产生与脊髓的SG区的突触前膜中的离子通道N有关,抑制离子通道N则痛觉减弱,因此要开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是开发抑制通道N活性的药剂。
组别
实验处理
实验结果
错误次数
完成学习
所需时间(秒)
A
不处理
8.76
112.39
B
向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲溶液
的鹅膏蕈氨酸1 μL
15.72
149.73
组别
实验处理
检测
实验组
给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液
分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号
对照组
给小鼠注射等量的生理盐水
1.B
2.D
4.C
5.D
6.C
1.C
2.B
3.C
4.B
6.CD
考点1 反射和反射弧的结构与功能
1.(2019浙江4月选考,19,2分,)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是( )
A.反射活动具有规律性
B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动
D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
2.(2019海南单科,15,2分,)下列与反射弧有关的叙述,错误的是( )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
3.(2019课标全国Ⅰ,30,8分,)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是 。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于 。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于 。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的 ,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
考点2 兴奋的传导和传递
4.(2020浙江1月选考,15,2分,)下列关于膝反射的反射弧的叙述,正确的是( )
A.感觉神经元的胞体位于脊髓中
B.传出神经末梢可支配骨骼肌细胞和内分泌腺
C.运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配
D.反射中枢由中间神经元和运动神经元之间的突触组成
5.(2018课标全国Ⅲ,3,6分,)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
6.(2018江苏单科,11,2分,)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
7.(2017北京理综,29节选,)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。
考点3 反射弧结构和功能的实验探究
8.(2018海南单科,27,8分,)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是 。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明 。
(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾, (填“能”或“不能”)出现屈肌反射,原因是 。
三年模拟练
应用实践
1.()膝跳反射是一种最简单的反射类型,它仅包含一个运动神经元和一个感觉神经元,下列关于膝跳反射的叙述,错误的是( )
A.完成膝跳反射活动的神经中枢位于脊髓
B.膝跳反射的神经中枢可受大脑皮层的控制
C.线粒体为神经递质与受体的结合提供能量
D.感受器能把叩击刺激转化为神经元的兴奋
2.(2020山东枣庄高二上期末,)下图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子(BDNF)关系的部分图解,据图并结合所学知识分析,其中错误的是( )
A.图中a过程需RNA聚合酶等并消耗ATP
B.BDNF具有抑制神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用
C.b物质与AMPA结合后,兴奋传达到d处,该处膜内电位变化为正电位
D.b物质和BDNF穿过突触前膜的方式相同
3.()动物运动时,神经支配同侧肢体屈肌舒张活动和伸肌收缩活动协调进行。如图表示传入神经纤维的轴突末梢释放兴奋性递质,引起伸肌运动神经元兴奋和屈肌运动神经元抑制的机理。下列有关叙述正确的是 ( )
A.屈肌和伸肌运动神经纤维上均发生膜电位的反转
B.抑制性中间神经元上不能检测到膜电位的变化
C.抑制性中间神经元接受刺激释放抑制性递质
D.完成该反射活动的三个神经元构成了反射弧
4.(2020湖北宜昌高二上期末,)大多数有机磷农药、蝎毒都属于神经毒素。其中有机磷能使分解神经递质(乙酰胆碱)的酶活性受抑制,蝎毒的作用是能破坏膜钠离子通道,从而抑制动作电位的产生。据图回答,如果分别使用有机磷和蝎毒,引起的后果是( )
A.使用有机磷,在a处给予刺激,c处保持静息电位
B.使用有机磷,在a处给予刺激,b处释放神经递质(乙酰胆碱)
C.使用蝎毒,在a处给予刺激,b处释放神经递质(乙酰胆碱)
D.使用蝎毒,在a处给予刺激,c处产生动作电位
5.(2020重庆北碚高二上期末,)“胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱,并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为,老年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究老年性痴呆的机制,对大鼠的脑处理后,再进行学习能力以及记忆巩固能力的测验,实验处理和实验结果如下表。请回答下列问题:
(1)乙酰胆碱存在于突触小体内的 中,由突触前膜通过 作用释放到 。
(2)“胆碱能神经元”的活动与受体有关,毒蕈碱受体是其中的一种,B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与 上的毒蕈碱受体结合,使乙酰胆碱与受体的结合受到影响,从而产生与 相似的效果,以达到研究老年性痴呆的发生机制的目的。 易错
(3)表中的实验数据表明B组大鼠的 下降,从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
迁移创新
6.(不定项)(2020山东济宁高三上期末,)瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。图1表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程,已知瘦素可使神经元A兴奋、神经元B抑制;图2为图1中某局部模式图。相关分析正确的是( )
A.瘦素合成后,以胞吐的方式运出细胞,通过体液定向运输到下丘脑
B.当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位无变化
C.人体内脂肪含量偏高时,神经元A兴奋、神经元B抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关
D.若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,仍可能导致肥胖
7.(2020山东日照高三期末,)阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的 结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如图1所示,分析可知,sAPPα (填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是
。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
该实验方案存在的缺陷是 ;对本实验方案的改进是 。
8.(2019北京海淀高三上期末,)神经病理性疼痛是由脊髓的SG区功能发生障碍所致的,科研人员对其发病机理进行了研究。
(1)据图1可知,患者感受器受到刺激后,兴奋沿 传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在 内的谷氨酸(一种兴奋性递质)释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是 。突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在 产生痛觉。
(2)SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N(见图1),该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元,给予突触前神经元一定的电刺激,测定突触后膜的电信号变化,得到图2所示结果。据图2可知,抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化,但 ,推测通道N开放,会引起突触前神经元 ,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
(3)SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型,科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元,用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元,在突触前神经元施加刺激,分别检测有绿色荧光和无绿色荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若 ,则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。
(4)依据本研究,开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是
。
答案全解全析
五年选考练
1.B 反射是指在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,故反射活动具有规律性,A正确;膝反射(膝跳反射)的效应器是伸肌,肌梭是感受器,B错误;神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动,C正确;反射活动一定需要中枢神经系统(脊髓或脑)的参与,D正确。
2.D 效应器指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜上受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;因兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。
3.答案 (1)神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器
解析 (1)兴奋经突触传递时,神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙作用于突触后膜,所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。(2)排尿反射的初级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层。(3)排尿过程中,尿液刺激尿道上的感受器使其产生兴奋,兴奋经传入神经传入排尿中枢,促进排尿。
4.C 反射弧通常由感受器、传入神经(感觉神经)、神经中枢、传出神经(运动神经)和效应器组成。膝反射(膝跳反射)的反射弧是只由一个感觉神经元和一个运动神经元组成的二元反射弧,效应器为传出神经末梢及其所支配的骨骼肌。感觉神经元的细胞体位于脊神经节中,A错误;在膝反射的反射弧中,传出神经末梢可支配骨骼肌,B错误;运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配,两者之间可以形成突触,C正确;膝反射的反射弧是二元反射弧,没有中间神经元,它的神经中枢在脊髓,D错误。
5.D 静息状态下,神经细胞内的K+浓度高于细胞外的K+浓度,细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度,D符合题意。
6.C K+的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因,A错误;bc段Na+大量内流,运输方式是协助扩散,需要通道蛋白的协助,但不消耗能量,B错误;cd段为恢复静息电位阶段,Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;神经纤维产生动作电位需要达到阈值的刺激,在受到阈值以上刺激时产生动作电位,且不再随刺激强度的增大而加大,D错误。
7.答案 (1)神经递质 (2)易化扩散/协助扩散 钙调蛋白 空间结构
解析 (1)传入神经纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现膜电位变化。(2)分析图示可知,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会通过离子通道以协助扩散的方式进入胞内,进而与钙调蛋白共同作用,使C酶的空间结构发生改变,C酶被激活。
8.答案 (1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 (2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 (3)不能 反射弧的神经中枢被破坏
解析 (1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失。(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,说明传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的。(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾,不能出现屈肌反射,原因是反射弧的神经中枢被破坏。
三年模拟练
1.C 膝跳反射属于非条件反射,完成膝跳反射活动的神经中枢位于脊髓,其可受到大脑皮层的控制,A、B正确;神经递质与受体的结合不需要消耗能量,C错误;感受器能感受刺激并产生兴奋,故可把叩击刺激转化为神经元的兴奋,D正确。
2.B 据图示分析可知,a过程是指BDNF基因控制蛋白质合成的过程,包括转录与翻译,图中的b物质是神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,然后扩散到突触后膜,与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜的兴奋。图中a过程是基因的表达过程,包括转录与翻译,转录需RNA聚合酶等并消耗ATP,A正确;BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用,B错误;b物质与AMPA结合后,兴奋传达到d处,该处膜内电位由负变正,C正确;b物质和BDNF都是以胞吐的方式穿过突触前膜,D正确。
3.C 因为存在抑制性中间神经元,其兴奋时可释放抑制性神经递质,从而导致屈肌运动神经元产生抑制,屈肌运动神经纤维上虽然发生了电位改变,但仍然是内负外正,并没有发生膜电位的反转,A错误,C正确;抑制性中间神经元上能检测到膜电位的变化,B错误;由图可知,完成该反射活动需要传入神经元、抑制性中间神经元、屈肌运动神经元、伸肌运动神经元四个神经元,且反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,故D错误。
4.B 有机磷能使分解神经递质(乙酰胆碱)的酶活性受抑制,导致神经递质不能被分解,而使得c处持续兴奋,A错误。有机磷对突触前膜释放神经递质没有影响,在a处给予刺激,突触前膜b处能释放神经递质进入突触间隙,B正确。蝎毒能破坏膜的钠离子通道,导致动作电位无法形成,因此在a处给予刺激,无法形成动作电位,不会产生神经冲动,突触前膜b处不释放神经递质,突触后膜c处也不会产生动作电位,C、D错误。
5.答案 (1)突触小泡 胞吐 突触间隙 (2)突触后膜 “胆碱能神经元”死亡和丢失 (3)学习能力和记忆巩固能力
解析 (1)乙酰胆碱是神经递质,存在于突触小体内的突触小泡中,由突触前膜通过胞吐作用释放到突触间隙。(2)受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,使下一个神经元产生兴奋或抑制。B组实验向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲溶液的鹅膏蕈氨酸1 μL,使得鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合,干扰了乙酰胆碱与受体的结合,产生了与“胆碱能神经元”死亡和丢失相似的效果。(3)表中的实验数据表明了B组大鼠学习能力和记忆巩固能力下降,从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
易错提醒 “胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱,并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为,老年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。
6.CD 分析题意和图示可知,当机体脂肪含量过高时,脂肪细胞分泌瘦素,可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,从而使饱中枢兴奋,饥中枢抑制,降低人的食欲,机体进食减少。瘦素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,以胞吐作用分泌出细胞,通过体液运输至下丘脑,没有进行定向运输,A错误;当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位发生变化,静息电位差增大,B错误;瘦素可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关,C正确;若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,那么,饥中枢不会被抑制,机体仍然可以大量进食,仍可能导致肥胖,D正确。
7.答案 (1)受体 (2)抑制 sAPPα与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,抑制囊泡运输,进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制 (3)对照组不应注射等量的生理盐水 对照组应注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液
解析 由题图1可知,sAPPα与受体结合抑制了神经元电信号频率。由题图2可知,sAPPα能与GABABR1a蛋白结合,抑制神经递质的释放,从而影响兴奋的传递。(1)作为信号分子的sAPPα,可能通过与突触表面的特异性受体结合,进而影响神经调节。(2)由图1神经元电信号的变化可知,sAPPα与受体结合抑制了神经元电信号频率。由图2可知,sAPPα蛋白片段与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,抑制囊泡运输,进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制。(3)为了排除无关变量的影响,对照组不应该注射等量的生理盐水,而应该注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液,然后分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号变化。
8.答案 (1)传入神经 突触小泡 内负外正变为内正外负 大脑皮层 (2)突触后膜的电信号频率降低 谷氨酸释放量增加 (3)带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,不带绿色荧光的神经元电信号频率显著增加 (4)开发抑制通道N活性的药剂
解析 (1)感受器受到刺激后产生兴奋,兴奋沿着传入神经以电信号的形式传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在突触小泡内的谷氨酸(一种兴奋性神经递质)释放,作用于突触后膜,引起突触后膜发生膜电位变化。神经细胞未受刺激时保持静息状态,其膜电位表现为内负外正,当神经细胞受到刺激产生兴奋时膜电位表现为内正外负。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是由内负外正变为内正外负。感觉的形成是在大脑皮层,因此当突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在大脑皮层产生痛觉。(2)由图2可知,对照组与实验组相比较,两者的相同点是突触后神经元的电信号幅度无明显变化,不同点是对照组的突触后膜的电信号频率较高,细胞兴奋性较高,而实验组的突触后膜的电信号频率较低,细胞兴奋性较低,说明通道N开放会引起突触前神经元谷氨酸释放量增加,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感;由于实验组采用的是N通道抑制剂的处理,说明N通道抑制剂的作用是抑制突触前膜的功能,使之释放的神经递质的量减少。(3)如果谷氨酸作用对象为兴奋性神经元,那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均无明显变化,不带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度显著增加;如果谷氨酸作用对象为抑制性神经元,那么带绿色荧光的神经元电信号频率和幅度均显著增加,不带绿色荧光的神经元电信号频率均无明显变化。(4)通过(2)的研究可知,痛觉的产生与脊髓的SG区的突触前膜中的离子通道N有关,抑制离子通道N则痛觉减弱,因此要开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是开发抑制通道N活性的药剂。
组别
实验处理
实验结果
错误次数
完成学习
所需时间(秒)
A
不处理
8.76
112.39
B
向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5 M缓冲溶液
的鹅膏蕈氨酸1 μL
15.72
149.73
组别
实验处理
检测
实验组
给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液
分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号
对照组
给小鼠注射等量的生理盐水
1.B
2.D
4.C
5.D
6.C
1.C
2.B
3.C
4.B
6.CD
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