高中生物 专题02 通过神经系统的调节大题精做 新人教版必修3.docx

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高中生物专题02通过神经系统的调节大题精做新人教版必修3

专题02通过神经系统的调节

1．（2018·全国Ⅲ卷）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

【答案】D

2．（2018·江苏卷）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

【答案】C

【解析】神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开，钾离子外流，A错误；bc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放，Na+内流造成的，属于协助扩散，不消耗能量，B错误；cd段是动作电位恢复到静息电位的过程，该过程中Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态，C正确；在一定范围内，动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大，而刺激强度较小时是不能产生动作电位的，D错误。

3．（2018·天津卷）下列关于人体神经调节的叙述，正确的是

A．结构基础是反射弧

B．不受激素影响

C．不存在信息传递

D．能直接消灭入侵病原体

【答案】A

靠反射并不能对其作出反应，D错误。

4．（2018海南卷）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、乙两只脊蛀（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________________________________________________________________。

【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，则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。

5．（2017·北京卷）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）①Ⅱ②C、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

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。

【名师点睛】本题通过研究学习、记忆的一种可能机制，考查神经调节和实验设计与分析相关知识，要求考生能从图中获取有效信息进而判断相关过程变化，明确实验设计的对照原则和单一变量原则是解答此题的关键。

6．（2017·天津卷）胰岛素可以改善脑神经元的生理功能，其调节机理如图所示。

据图回答：

（1）胰岛素受体（InR）的激活，可以促进神经元轴突末梢释放_________________，作用于突触后膜上的受体，改善突触后神经元的形态与功能。

该过程体现了细胞膜的_________________功能。

（2）胰岛素可以抑制神经元死亡，其原因是胰岛素激活InR后，可以_________________。

（3）某些糖尿病人胰岛功能正常，但体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对GLUT转运葡萄糖的直接促进作用减弱，同时对炎症因子的抑制作用降低，从而_________________了炎症因子对GLUT的抑制能力。

最终，神经元摄取葡萄糖的速率________________。

与正常人相比，此类病人体内胰岛素含量________________。

【答案】

（1）神经递质信息交流

（2）抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死

（3）加强下降偏高

【解析】

（1）神经元受到刺激后，轴突末梢释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，神经递质与受体的结合体现了细胞膜的信息交流功能。

（2）由图可知，胰岛素激活InR后，可以抑制神经元凋亡，并抑制炎症因子释放导致的神经细胞变性、坏死，从而抑制神经元死亡。

（3）由于体内胰岛素对InR的激活能力下降，导致InR对炎症因子的抑制作用降低，从而加强了炎症因子对GLUT的抑制能力，结果导致神经元摄取葡萄糖的速率下降。

此类病人血糖浓度高于正常人，胰岛素含量比正常人高。

【名师点睛】本题主要考查神经调节和胰岛素的作用，要求考生能正确分析过程图，理解胰岛素的作用机理。

7．（2016·江苏卷）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酯酶失去活性；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（细胞外液）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

【解析】

（1）任氏液中NaHCO3和NaH2PO4可以和对应物质构成缓冲对，维持酸碱平衡；任氏液可以保持标本活性，成分应和组织液相似。

（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。

【考点定位】神经调节，反射弧，兴奋在神经元上的传导，兴奋在神经元间的传递

【名师点睛】此题是对神经调节的考查，解答本题的关键在于正确理解兴奋在神经元间的传递，当兴奋传到突触前膜时，膜内外电位改变产生动作电位，释放神经递质至突触间隙，作用于突触后膜，使突触后膜产生电位变化；神经递质作用于突触后膜后就被水解或转移，若不能水解或不转移，则持续发挥作用，若神经递质不能释放，或不能作用于突触后膜，则兴奋不能传递。

8．当人的脚受到有害刺激时，同侧大腿的屈肌收缩、伸肌舒张，从而完成屈腿反射，完成该过程的神经结构如图，图中e为检测神经纤维膜外电位差的装置，回答下列问题：

（1）如果在图中d处给予一个刺激后，观察e处电流计指针的偏转情况，应该是发生__________________，此时产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩不属于反射，原因是__________________________________________________________________。

（2）图中b处的突触后膜受到某种递质的作用后，细胞膜对Cl-的通透性增加，造成Cl-内流，这时膜内外的电位与没受到该递质刺激前的静息状态相比，所发生的变化是电位差___________（填“不变”、“变小”或“变大”）。

图中c处突触后膜上的受体与b处突触后膜上的受体种类不同，判断的依据是__________________________________________________________________。

【答案】

（1）两次相反方向的偏转   没有中枢神经系统的参与（或没有通过完整的反射弧来完成）

（2）变大      屈腿反射发生时，屈肌收缩而伸肌舒张

【解析】本题考查反射弧结构、神经元膜电位变化及兴奋在神经之间传递的相关知识。

（1）兴奋在神经纤维上的传导是双向的，故在d处给予一个刺激后，观察e处电流计指针发生两次相反方向的偏转；此时产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩不属于反射，原因是没有中枢神经系统的参与。

（2）图中b处的突触后膜受到某种递质的作用后，细胞膜对Cl-的通透性增加，造成Cl-内流，这时膜内外的电位与没受到该递质刺激前的静息状态相比，所发生的变化是电位差变大，图中c处突触后膜上的受体与b处突触后膜上的受体种类不同，判断的依据是屈腿反射发生时，屈肌收缩而伸肌舒张。

9．图甲表示某一反射弧示意图，图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图。

请据图回答问题:

（1）若刺激图甲中a点，下图中可以显示由静息状态转变为兴奋状态的是__________。

（2）图甲中1代表____________，3代表____________。

（3）图乙是__________的亚显微结构模式图，兴奋在图乙所示结构中的传导方向为__________（“向左”或“向右”）。

【答案】

（1）D

（2）感受器神经中枢

（3）突触向右

【解析】

（1）神经纤维的静息电位表现为外正内负，受到刺激产生兴奋后的动作电位表现为外负内正，D项正确；

（2）图甲中2上有神经节，是传入神经，则与2相连的1是感受器，3是神经中枢；

（3）图乙是突触的亚显微结构模式图，图中左侧是突触前膜正在释放神经递质，兴奋只能由突触前神经元传向突触后神经元，所以，兴奋的传递方向是从左向右。

10．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。

请据图回答：

（1）本实验的因变量是          ，该实验中先在有氧条件下测定的目的是           。

（2）正常情况下，静息电位大小主要决定于细胞内外         浓度差。

据图分析，当静息电位由一60mV变为一65mV时，此时神经细胞的兴奋性水平降低；受刺激时，就可能导致         减少，引起动作电位值偏小的情况发生。

（3）下面四种测量方式，能测出静息电位数值的是           （填字母）。

（4）给予对照组神经元30pA强度的电刺激，则受刺激部位神经纤维膜内外电位为         ；然后缺氧处理30min，给予相同强度的电刺激，            （能/不能）测到神经冲动，判断理由是         。

【答案】

（1）静息电位和阈强度   与缺氧条件下形成对照

（2）K+     Na+内流

（3）AC

（4）内正外负  能   刺激强度高于阈强度

【解析】

（1）为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，由图可知本实验的自变量是缺氧时间，因变量是静息电位和阈强度，该实验中先在有氧条件下测定的目的是与缺氧条件下形成对照。

（2）正常情况下，静息电位大小主要决定于细胞内外K+浓度差。

当静息电位由-60mV变为-65mV时，此时神经细胞的兴奋性水平降低；受刺激时，就可能导致Na+内流减少，引起动作电位值偏小的情况发生。

（3）下面四种测量方式，能测出静息电位数值的是AC，即两电极一个在膜外一个在膜内。

（4）给予对照组神经元30pA强度的电刺激，则受刺激部位神经纤维膜内外电位为内正外负，然后缺氧处理30min，给予相同强度的电刺激能测到神经冲动，理由是刺激强度高于阈强度。

11．阿尔茨海默病（AD，俗称“老年痴呆”）是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。

研究表明，AD病人的神经细胞外β淀粉样蛋白（Aβ）沉积，这种物质的沉积会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜，导致神经细胞的损伤。

下图表示两类神经元及突触的差异，请回答下列问题。

（1）在神经冲动由图中A点传到D点的过程中，B处兴奋时膜外电位为________，C处发生的信号转换是_________________________。

（2）研究发现，病变个体中Aβ的沉积使突触小体中线粒体损伤，引起乙酰胆碱（一种神经递质）的合成和释放量________，兴奋在神经细胞之间的传递速率________，病人表现出记忆障碍。

（3）乙酰胆碱与位于________上的相应受体结合后，会立即被乙酰胆碱酯酶催化水解，其生理意义是___________________________________________。

（4）向患者体内注射抗Aβ的抗体是治疗AD的方法之一，其原理是_____________________________________________________。

【答案】

（1）负电位电信号→化学信号

（2）减少减慢

（3）突触后膜提高神经调节的准确性

（4）抗Aβ的抗体与Aβ特异性结合，减少Aβ的沉积

（1）B处静息时膜电位为外正内负，兴奋时膜电位为外负内正。

C表示突触小体，兴奋传至突触小体处，神经递质由突触前膜释放，电信号转换为化学信号。

（2）因为神经递质的释放需要ATP供能，而线粒体是细胞中的能量工厂，因此若Aβ的沉积使突触小体中线粒体损伤，会引起乙酰胆碱的合成和释放量减少，进而导致兴奋在突触间隙中的传递效率减慢。

（3）乙酰胆碱是一种神经递质，由突触前膜释放后，作用于突触后膜的相应受体上，达到传递神经信号的目的。

与受体结合后，乙酰胆碱会立即被降解，是为了防止兴奋或抑制信号一直传递，无法终止，达到提高神经调节的准确性的目的。

（4）向患者体内注射抗Aβ的抗体，可以与Aβ特异性结合，减少Aβ的沉积，达到治疗AD的目的。

12．如图甲表示缩手反射相关结构，图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图。

请分析回答问题。

（1）图甲中f表示的结构是________，当神经纤维的某处受到刺激产生兴奋时，细胞膜的内外电位表现为________，与邻近未兴奋部位形成了局部电流，使兴奋依次向前传导。

（2）图乙是图甲中________（填字母）的亚显微结构放大模式图。

（3）缩手反射时，兴奋从[A]________传到[B]________的信号物质是________。

兴奋不能由B传到A的原因是_____________。

（4）已知A释放的某种物质可使B兴奋，当完成一次兴奋传递后，该种物质立即被分解。

某种药物可以阻止该种物质的分解，这种药物的即时效应是________。

（5）假设a是一块肌肉，现切断c处。

分别用足够强的电流刺激e、b两处，则发生的情况是刺激e处，肌肉________（收缩、不收缩）；刺激b处，肌肉________（收缩、不收缩）。

【答案】

（1）感受器内正外负

（2）d

（3）突触前膜突触后膜神经递质神经递质只存在于A中，只能由A释放并作用于B

（4）使下一神经元持续兴奋

（5）不收缩收缩

【解析】图甲中的a是效应器，b是传出神经，c是神经中枢，d是突触，e是传入神经，f是感受器；图乙中A是突触前膜，B是突触后膜。

（1）f是感受器，当神经纤维的某处受到刺激产生兴奋时，细胞膜的内外电位表现为动作电位，即内正外负。

（2）图乙所示是突触结构，是图甲中d的亚显微结构放大模式图。

（3）兴奋在神经元间传递时，是以神经递质的形式传递信号的；神经递质只能由突触前膜释放，经突触间隙扩散到突触后膜，选择性地作用于突触后膜上的特异性递质受体，使后一神经元兴奋或抑制。

（4）根据题意可知，若药物使神经递质不分解，会使下一个神经元一直处于兴奋状态。

（5）兴奋在反射弧中的传导是单向的，其传导途径是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。

效应器只有接受到刺激才能发生反应，所以，刺激e处，肌肉不收缩；刺激b处，肌肉收缩。