新教材2023年高中生物第2章神经调节第3节神经冲动的产生和传导课后训练新人教版选择性必修1

第3节　神经冲动的产生和传导

课后·训练提升

基础巩固

1.下图是反射弧的模式图,其中a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分。下列说法错误的是(　　)

A.兴奋在结构c和结构b上的传导速度不同

B.正常机体内,兴奋在b上的传导是单向的

C.反射弧的五个部分都能接受刺激并产生兴奋

D.Ⅱ处的信号变化是电信号→化学信号→电信号

答案D

解析分析题图可知,b表示传出神经,c表示神经中枢,Ⅰ是突触前膜,Ⅱ是突触后膜。兴奋在b(传出神经)上以电信号的形式传导,c(神经中枢)中有突触,突触部位发生电信号→化学信号→电信号的转化,因此,兴奋在b上的传导速度比在c的传导速度快,A项正确。兴奋在反射弧中只能单向传递,B项正确。反射弧的五个部分都能接受刺激并产生兴奋,C项正确。Ⅱ是突触后膜,Ⅱ处的信号变化是化学信号→电信号,D项错误。

2.以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料,测定其受刺激后的电位变化过程,如下图所示,图中箭头表示电流方向。下列说法错误的是(　　)

A.在a点左侧刺激,依次看到的现象是④②④③④

B.在b点右侧刺激,依次看到的现象是④③④②④

C.在a、b两点中央刺激,依次看到的现象是④①④

D.在a、b两点中央偏左刺激,依次看到的现象是④③④②④

答案D

解析如果刺激点在a、b两点的中央偏左,则a点先兴奋,电位变化如题图②所示情况,b点后兴奋,电位变化如题图③所示情况,因此依次看到的现象是④②④③④。

3.“渐冻症”是肌萎缩侧索硬化的俗称,也叫运动神经元病。它是上运动神经元和下运动神经元(运动神经元是指支配效应器的神经元,也叫传出神经元)损伤之后,导致包括四肢、躯干、胸部、腹部等的肌肉逐渐无力和萎缩。下图为渐冻人的某反射弧示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.若用针刺S,“渐冻症”患者无法感觉到疼痛

B.若刺激Ⅲ处,则在③处可以检测到神经递质的释放

C.若刺激Ⅱ处,“渐冻症”患者的M发生轻微收缩,则该过程可以称为反射

D.若刺激Ⅰ处,则在Ⅲ处可以检测到动作电位

答案B

解析“渐冻症”患者损伤的是上运动神经元和下运动神经元,若用针刺S,兴奋能传到患者的大脑皮层,从而感觉到疼痛,A项错误。Ⅱ处位于传出神经元上,刺激Ⅱ处,“渐冻症”患者的M发生轻微收缩,但由于没有完整的反射弧参与,该过程不可以称为反射,C项错误。刺激Ⅰ处,由于兴奋在突触间的传递是单向的,所以在Ⅲ处不能检测到动作电位,D项错误。

4.有机磷农药有抑制乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱的酶)的作用,对于以乙酰胆碱为神经递质的突触来说,有机磷农药作用后会发生(　　)

A.突触前膜的流动性消失

B.关闭突触后膜上的Na+通道

C.乙酰胆碱持续作用于突触后膜上的受体

D.突触前神经元的膜电位发生显著变化

答案C

解析有机磷农药有抑制乙酰胆碱酯酶的作用,不作用于突触前膜,故突触前膜的流动性没有消失,膜电位不发生显著变化,A、D两项错误。有机磷农药使乙酰胆碱不能分解,所以乙酰胆碱持续作用于突触后膜,B项错误,C项正确。

5.人脑内有一种“沉默突触”,它具有突触结构,但没有信息传递的功能。你推测最不可能的原因是(　　)

A.突触小体中没有突触小泡

B.突触前膜无法释放神经递质

C.突触间隙不存在水解神经递质的酶

D.突触后膜缺乏相应的受体

答案C

解析“沉默突触”只有突触结构而没有信息传递功能,由此推断,没有信息传递功能可能是缺少神经递质,或者突触后膜缺乏相应受体。若突触小体中没有突触小泡,则不会储存神经递质,无法传递神经冲动,A项不符合题意。若突触前膜无法释放神经递质,则无法传递神经冲动,B项不符合题意。若突触间隙不存在水解神经递质的酶,则会导致神经递质持续发挥作用,但不影响信息传递,C项符合题意。若突触后膜缺乏相应的受体,则神经递质无法发挥作用,D项不符合题意。

6.研究人员发现,肥胖可能与大脑中多巴胺的作用有关。多巴胺是一种重要的神经递质,在兴奋传导中起着重要的作用。下列有关兴奋传导的叙述,正确的是(　　)

A.突触后神经元释放多巴胺与高尔基体、线粒体有关

B.突触小体可完成电信号→化学信号→电信号的转变

C.若人体缺少多巴胺的受体,可能影响到兴奋的传递

D.多巴胺受体的多少只和人的生活方式有关

答案C

解析多巴胺属于神经递质,存在于突触小泡内,突触小泡来源于高尔基体,突触前膜释放多巴胺的方式是胞吐,需要消耗能量,主要由线粒体提供,A项错误。突触小体可完成电信号→化学信号的转变,B项错误。多巴胺受体的多少和基因有关,也受人的生活方式影响,D项错误。

7.乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放如下图所示。据图回答下列问题。

(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　　　　　,再到达突触后膜。 

(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)由题图可知突触小泡内释放的A-C是神经递质,作用于突触后膜后分解为A和C,C穿过突触前膜进入突触小体内被重复利用。生物体内的多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。(2)神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,再通过扩散作用到达突触后膜。(3)图中A-C表示乙酰胆碱,作为兴奋性神经递质作用于突触后膜后会在D酶的作用下分解,若D酶失活,则突触后神经元会表现为持续兴奋。

8.下图甲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,用于记录神经兴奋电位变化;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。请分析回答下列问题。

甲

乙

(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩　　　　(填“属于”或“不属于”)反射。 

(2)用a刺激神经,c测到的电位变化如图乙。膜电位从③变化到④时,膜上打开的离子通道是　　　　　　　　。 

(3)正常时,分别用a、b刺激神经和骨骼肌,会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经,发现骨骼肌不收缩,为探究骨骼肌不收缩的原因,该同学利用图甲中的反射弧,设计了如下实验方案。请根据该实验步骤预测现象及结论(注:只考虑一个部位受损)。

第一步,用a刺激神经,观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩。如果　　　　　　　　　　,则说明传出神经受损;如果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则要继续往下做实验。 

第二步,用b刺激骨骼肌,观察骨骼肌是否收缩。如果　　　　　　　　　　　　,则说明部位d受损;如果　　　　　　　　　　　,则说明骨骼肌受损。 

答案(1)不属于

(2)钾离子通道

(3)在c处不能记录到电位变化,骨骼肌不收缩　在c处记录到电位变化,骨骼肌不收缩　骨骼肌收缩　骨骼肌不收缩

解析(1)刺激传出神经引起骨骼肌收缩不属于反射,因为反射需要经过完整的反射弧来实现。(2)题图乙中③→④是兴奋后的恢复过程,此时K+外流。(3)若传出神经受损,则刺激a处,c处不能测得电位变化;若骨骼肌受损,则刺激b处,骨骼肌不收缩。

能力提升

1.将完好的某动物神经元浸泡在任氏液(模拟细胞外液)中进行实验,下图中A、B为神经元膜外侧的两处位置。下列说法正确的是(　　)

A.静息状态时,可测得A、B两处的电位不相等

B.静息状态时,膜两侧没有离子进出

C.B处兴奋时,与任氏液相比,细胞内Na+浓度高

D.若阻断Na+内流,刺激后,A、B两处均不能产生兴奋

答案D

解析静息状态时,K+外流形成内负外正的静息电位,由于A、B两处均位于神经元膜外,无电位差,即A、B两处的电位相等,A项错误。静息电位是由于K+外流形成的,B项错误。B处兴奋时,Na+内流,运输方式为协助扩散,即从高浓度向低浓度运输,所以与任氏液相比,细胞内Na+浓度低,C项错误。如果阻断了Na+内流,则刺激A、B两处都不会产生兴奋,D项正确。

2.某局部麻醉药能抑制动作电位在神经轴突上的传导而发挥镇痛功能。据此推测,使用该麻醉药后会发生(　　)

A.药物与神经递质受体特异性结合

B.动作电位的传导方向改变

C.关闭神经轴突膜上的K+通道

D.关闭神经轴突膜上的Na+通道

答案D

解析药物与神经递质受体特异性结合,只是有可能抑制突触后膜兴奋的产生,但不会抑制动作电位在神经轴突上的传导,A项不符合题意。由题干信息可知,麻醉药能抑制动作电位在神经轴突上的传导,并不会导致动作电位的传导方向改变,B项不符合题意。关闭神经轴突膜上的K+通道,只是影响静息电位的产生,不会抑制动作电位在神经轴突上的传导,C项不符合题意。局部麻醉药作用于神经轴突的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制神经轴突产生兴奋,从而达到镇痛效果,D项符合题意。

3.下图是甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,触发突触小泡前移并释放神经递质。下列叙述错误的是(　　)

A.引起甲神经元膜上Ca2+通道打开的原因是膜电位变化

B.若适度增加细胞外液中的Na+浓度,甲神经元兴奋时,乙神经元膜电位变化幅度增大

C.若图中乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋

D.若对甲神经元施加钙离子通道阻断剂,不会引起乙神经元膜电位发生变化

答案C

解析神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,根据突触小泡的移动方向可以判断,兴奋的传递方向是甲→乙→丙。兴奋传递到甲神经元时,引起膜电位发生变化,使甲神经元膜上的Ca2+通道打开,细胞外液中的Ca2+进入细胞,A项正确。若适度增加细胞外液中的Na+浓度,会使甲神经元兴奋时产生的动作电位增大,从而引起乙神经元膜电位变化幅度增大,B项正确。乙神经元兴奋时释放的是抑制性神经递质,故丙神经元受到抑制,C项错误。若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,乙酰胆碱不能正常释放,不会引起乙神经元膜电位发生变化,D项正确。

4.下图是反射弧的局部结构示意图(a、d点分别为电流表①②两电极之间的中点)。下列相关叙述正确的是(　　)

A.图中有3个神经元细胞和2个突触

B.在bc段,兴奋以电信号和化学信号的形式传递

C.刺激d点,电流表①偏转2次,电流表②不偏转

D.刺激a点,电流表①不偏转,电流表②偏转1次

答案A

解析由题图可知,图中有3个神经元和2个突触,A项正确。在bc段神经纤维上,兴奋以电信号的形式传递,B项错误。刺激d点,兴奋不能通过突触传到电流表①所在的神经元,所以电流表①的指针不偏转;兴奋可以传到电流表②的两极,但传到电流表②两极的时间不同,所以电流表②可发生2次偏转,C项错误。刺激a点,由于a点位于电流表①两极的中央,兴奋同时传到两极,无电位差,所以电流表①不偏转;兴奋能从a传递到d再传到e,但传递到电流表②两极的时间不同,所以电流表②可发生2次偏转,D项错误。

5.肌肉的运动受传出神经支配,传出神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,称为“神经—肌肉接头”。肌细胞中肌丝的滑行导致肌细胞的收缩或舒张,肌浆网(特化的内质网)具有储存、释放和回收Ca2+的功能,触发和终止肌丝滑行的关键是肌浆中Ca2+的浓度高低。图1是“神经—肌肉接头”的示意图,其中①~⑤表示有关结构,图2是肌浆网释放Ca2+的两种机制示意图。请回答下列问题。

图1

甲

乙

图2

(1)图1中“神经—肌肉接头”属于反射弧中的　　　　,①属于神经元的　　　　。 

(2)兴奋传导到图1中的②处时,引起　　　　　　　前移并释放神经递质,与肌细胞膜上的特异性受体结合,导致肌细胞兴奋,此时肌细胞膜电位变化是　　　　　　　　　　　　。

(3)研究发现,当肌浆中Ca2+的浓度高于阈值时,将刺激肌丝滑行,导致肌细胞收缩。图2甲中,刺激肌丝引起肌细胞收缩的Ca2+来源有　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。

(4)将离体的骨骼肌细胞放在无Ca2+的培养液中,给予适宜的刺激,骨骼肌细胞能正常收缩,由此可推测,骨骼肌细胞的肌浆网释放Ca2+的机制是图2中的　　　类型。 

答案(1)效应器　轴突

(2)突触小泡　由外正内负变成外负内正

(3)肌浆网释放　细胞外通过Ca2+通道内流

(4)乙