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浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第一节 神经调节是通过化学信号实现的调节集体备课课件ppt
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这是一份浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第一节 神经调节是通过化学信号实现的调节集体备课课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了全章学习成果反馈等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共17个小题,每小题2分,共34分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.[2022浙江杭州高二期中考试]下列有关脑、脊髓和植物性神经的说法,正确的是( )A.脑和脊髓组成中枢神经系统,脊髓参与完成的基本反射可在高级中枢的调节下进行B.脑干中有许多维持生命活动所必需的中枢,还能控制躯体的协调和平衡C.条件反射需要大脑皮层的参与,大脑皮层躯体运动中枢主要位于中央后回D.植物性神经又称为内脏神经,既有传入神经又有传出神经
2.[2022浙江金华江南中学高二期中考试]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.冰水刺激大鼠皮肤产生的兴奋,可沿反射弧双向传导到骨骼肌引起战栗B.大鼠刚被放入冰水中时出现战栗的现象属于条件反射C.研究者的手接触冰水时感到冷属于非条件反射D.大鼠再次被放入冰水之前表现出惊恐属于条件反射
2.D 冰水刺激大鼠皮肤中的感受器时,产生的兴奋经反射弧单向传导到骨骼肌而引起战栗,A错误;大鼠刚被放入冰水中时出现战栗的现象,该现象的发生不需要大脑皮层的参与,属于非条件反射,B错误;研究者的手接触冰水感到冷的过程中,兴奋只传到了大脑皮层,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之前表现出惊恐"是在大脑皮层参与下形成的反射活动,因此属于条件反射,D正确。
3.[2022浙江嘉兴高二期中考试]某心脏病患者(心率为130次/min)要做冠状动脉增强CT。为了成像清晰,要求受检者的心率低于70次/min,故医生让他在检查前1 h口服25 mg倍他乐克。试推测倍他乐克的作用机理可能是( )A.激活交感神经的神经递质受体B.阻断交感神经的神经递质受体C.阻断副交感神经的神经递质受体D.促进副交感神经的神经递质降解
3.B 由题可知,服用25 mg倍他乐克是为了抑制兴奋(支配心脏的交感神经的兴奋)的传递,使心率减慢,故可推测出倍他乐克的作用机理是阻断交感神经的神经递质受体,使得神经递质失去作用,从而阻断兴奋传向心脏,使心率减慢,B正确。
4.将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。如图是刺激前后的电位变化,以下说法错误的是( )A.动作电位的产生与膜对钠离子的通透性改变有关B.未受到刺激时,图中c点的电极电位可能为负C.兴奋传到b点时记录仪的指针指向中间D.3个图中a处的膜外钾离子浓度均比膜内低
4.C 神经纤维受刺激后,膜的通透性发生改变,使钠离子内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,所以动作电位的产生与膜对钠离子的通透性改变有关,A正确;正常情况下,神经纤维未受刺激时,膜外(a、c两点)电位应相同,指针应不偏转,但从图中可以看出,神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点可能为负电位,由此推测被损伤部位c点的膜外电位可能为负电位,B正确;当在a点左侧给予刺激时,a点先发生电位变化,膜外由正变为负,当传至b点时,a点又恢复为正电位,而此时c点由于受损仍为负电位,故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转,C错误;3个图中a处的膜外钾离子浓度均比膜内低,D正确。
5.如图表示某神经元一个动作电位传导示意图,据图分析下列说法正确的是( )A.动作电位的传导是局部电流刺激邻近细胞膜依次产生新的负电位的过程B.图中a→b的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程C.图中K+外流和Na+内流均需要消耗ATPD.若将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验,c点将下移
5.A 动作电位的传导是局部电流刺激邻近细胞膜依次产生新的负电位的过程,A正确;动作电位产生主要是Na+内流的结果,恢复静息电位主要是K+外流引起的,分析题图可知b是产生动作电位阶段,a是恢复静息电位阶段,因此动作电位产生及静息电位恢复过程是b→a,B错误;图中K+外流和Na+内流均属于易化扩散,不需要消耗ATP,C错误;动作电位主要是由Na+内流引起的,将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验,动作电位增大,c点将上移,D错误。
6.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATPC.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导D.听觉的产生过程不属于反射
6.A 根据题意可知,听毛细胞受到刺激后使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋,因此推知静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;纤毛膜上的K+内流方式为易化扩散,易化扩散不消耗细胞代谢产生的ATP,B正确;兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导,C正确;听觉的产生过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,D正确。
7.1948年,Paul用极细的动脉血管缠绕轴突,使轴突变细变窄,发现轴突近胞体端逐渐膨大。解开缠绕后,此膨大物开始向轴突末梢移动。研究发现,粗面内质网和游离核糖体只存在于胞体和树突中。将一定量放射性氨基酸注射到胞体后,发现放射性向轴突末梢移动。下列分析或推测不合理的是( )A.神经元的轴突末梢可以支配其他神经元或肌肉细胞等的活动B.胞体处可利用氨基酸合成多肽类神经递质,并将其包裹在膜泡内C.轴突中无法合成多肽类神经递质,但轴突与多肽类神经递质向轴突末梢运输有关D.持续追踪放射性,可检测到放射性物质全部进入突触间隙
7.D 神经元的轴突末梢可以释放神经递质支配其他神经元或肌肉细胞等的活动,A正确;由"粗面内质网和游离核糖体只存在于胞体和树突中",可推测胞体处可利用氨基酸,在粗面内质网及核糖体中合成多肽类神经递质,并将多肽类神经递质包裹在膜泡内,B正确;由"用极细的动脉血管缠绕轴突,使轴突变细变窄,发现轴突近胞体端逐渐膨大。解开缠绕后,此膨大物开始向轴突末梢移动",可推测轴突中无法合成多肽类神经递质,但轴突与多肽类神经递质向轴突末梢运输有关,C正确;放射性氨基酸不一定会全部用于合成分泌蛋白,故放射性物质不会全部进入突触间隙,D错误。
8.如图表示通过突触相连接的神经元,灵敏电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,在a处给予适宜电刺激。下列相关叙述正确的是( )A.兴奋通过突触传递的单方向性与神经递质的分布特点有关B.当电流计的指针指向正中央时,膜内外无离子的进出C.兴奋可传到b处,此时该处膜内外电荷分布为外负内正D.若电流计的指针偏转两次且方向相反,则"?"处有突触
8.A 因为神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜通过胞吐的形式释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,完成兴奋的传递,所以兴奋通过突触传递的单方向性与神经递质的分布特点有关,A正确;当电流计的指针指向正中央时,说明此时为静息电位状态,膜内钾离子外流,B错误;图示a处的刺激产生的兴奋不能传到b处,故该处膜内外电荷分布为外正内负,依然为静息电位状态,C错误;若电流计的指针偏转两次且方向相反,说明兴奋从电流计的左侧传到了右侧,则"?"处没有突触,D错误。
9.灵敏电表接在蛙坐骨神经M、N两点,如图甲所示,测量与记录蛙坐骨神经受电刺激后的电位变化如图乙所示,下列分析正确的是( )A.图乙为图甲中坐骨神经受到刺激后电表测得的电位的双向变化B.图乙中上、下波峰高度可分别代表图甲电表指针向左、向右偏转角度C.图乙中上、下波峰高度不同是由M、N两电极距离较远引起的D.图甲中刺激强度越大,则图乙中上、下波峰高度越高
9.A 坐骨神经受刺激后,电流依次经过灵敏电流计的左、右电极,电流计指针会发生方向相反的两次偏转,电位出现双向变化,A正确;通过观察图甲电表的偏转绘制得出图乙,其中的上、下波峰高度可代表指针偏转的最大角度,但是据图无法得出偏转方向,B错误;M、N两电极距离较远不会引起上、下波峰高度不同,因为动作电位沿神经传导时,不会随传导距离的增加而衰减,C错误;刺激达到阈强度即引起神经兴奋,再提高刺激强度对兴奋程度无影响,D错误。
10.[2022浙江七彩阳光新高考研究联盟高三开学考试]太极拳招式中有"白鹤亮翅"动作,该动作中伸肌收缩的同时屈肌舒张,如图为伸肘动作在脊髓水平上的反射弧结构。下列叙述正确的是( )A.图中含有3个神经元,效应器是伸肌运动神经元末梢及伸肌B.兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为内正外负C.若组织液中的K+浓度升高,则神经元的静息电位绝对值增大D.伸肘时,抑制性中间神经元不能产生和释放神经递质
10.B 效应器是伸肌运动神经元末梢和屈肌运动神经元末梢以及它们所支配的相应肌肉,A错误;兴奋传至a处时,a处产生兴奋,此时a处膜内外电位表现为内正外负,B正确;由于静息电位是由K+外流形成的,而K+外流的方式是易化扩散,若组织液中的K+浓度升高,则K+外流的量减少,神经元的静息电位绝对值减小,C错误;伸肘时,抑制性中间神经元能产生和释放抑制性神经递质,从而抑制屈肌的活动,D错误。
11.某兴趣小组通过记录传入神经上的电信号及产生的感觉,研究了不同刺激与机体感觉之间的关系,结果如表所示,下列说法错误的是( )A.传入神经可将接受到的刺激信息传递给大脑皮层,从而产生相应感觉B.不同的神经纤维兴奋所需的最小刺激强度相同C.不同类型的刺激引起不同的感受器兴奋,从而形成不同类型的感觉D.不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉强度的差异
11.B 传入神经可将接受到的刺激信息(针刺激或热刺激)传递给大脑皮层,从而产生相应感觉(刺痛或热感),A正确;不同的神经纤维兴奋所需的最小刺激强度一般不同,B错误;不同类型的刺激引起不同类型的感觉,原因是感受器不同,C正确;据表分析,不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉强度的差异,D正确。
12.[2022浙江杭州高三二模]如图为对蛙坐骨神经腓肠肌标本在生理盐水中进行的相关操作。下列关于实验操作及对应的现象和结论的叙述,错误的是( )A.逐次增强A点刺激强度并观察甲电流表的偏转幅度,可证明坐骨神经由许多神经纤维构成B.在A点给予一个适宜强度的刺激,可观察到甲、乙电流表都可发生偏转,但发生偏转的时间不一致C.在B点给予一个适宜强度的刺激,可观察到甲电流表发生偏转,腓肠肌收缩D.若将标本放入低钠的生理盐水中重复实验,电流表的偏转幅度和速度将变小、变慢
12.C 逐次增强A点刺激强度,发现甲电流表的偏转幅度逐步增大,可证明坐骨神经由许多神经纤维构成,A正确;在A点给予一个适宜强度的刺激,由于兴奋在神经纤维上双向传导,故甲、乙电流表都可发生偏转,由于A点距甲、乙电流表的距离不同且刺激A点产生的兴奋传至乙电流表要经过神经肌肉接点,因此甲、乙电流表发生偏转的时间不一致,B正确;B点位于肌肉上,在B点给予一个适宜强度的刺激,腓肠肌会收缩,但甲电流表不会发生偏转,C错误;在低钠生理盐水中,神经受刺激后钠离子内流较正常生理盐水减少,神经细胞的兴奋性降低,电流表的偏转幅度和速度将变小、变慢,D正确。
13.利多卡因是一种常见的局部麻醉药,可制成乳膏、喷剂等,其药理作用位点是神经系统的钠离子通道,图示为某一反射弧的结构组成。下列说法正确的是( )A.利多卡因可阻断E~D段神经纤维上钠离子的通道,从而起到麻醉作用B.某同学脚部崴伤,虽疼痛但不敢乱动,这依赖于脑中相应的高级中枢发出的指令C.若上述同学进行脚部手术时使用利多卡因进行局部麻醉,则利多卡因可作用于C处起到麻醉作用D.麻醉药药效过后,该同学能感受到伤口被包扎的紧绷感,此为非条件反射
13.B 分析题图,图中B上有神经节,属于传入神经元,则A为感受器,C为神经中枢,D为传出神经元,E为效应器。E~D段属于传出神经,阻断此处钠离子通道不能阻止兴奋传至大脑皮层,即不能起到麻醉作用,A错误;脚部崴伤,虽疼痛但不敢乱动,说明该同学能有意识地控制脚部活动,这是大脑皮层对脊髓中的低级中枢进行调控的结果,B正确;若上述同学进行脚部手术时使用利多卡因进行局部麻醉,则利多卡因应作用于脚部的传入神经,而非C处的神经中枢,C错误;能感受到伤口被包扎的紧绷感,说明此时兴奋传至大脑皮层产生了感觉,但此过程只涉及感受器→传入神经→神经中枢,并没有完整的反射弧参与,故不属于反射,D错误。
14.[2022浙江杭州八校联盟高二上期中考试]运动神经元病(MND)患者由于运动神经细胞受损,肌肉失去神经支配逐渐萎缩,四肢像被冻住一样,俗称"渐冻人"。MND的发病机理之一是突触间隙中的谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流。如图是MND患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构。下列说法错误的是( )A.促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解MND患者的症状B.据图判断,谷氨酸是抑制性神经递质C.由图可知NMDA的具体功能是识别谷氨酸、运输Na+D.Na+过度内流会使突触后神经细胞内渗透压升高,最终水肿破裂
14.B MND的发病机理之一是突触间隙中的谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,造成神经细胞受损,因此研制促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解MND患者的病症,A正确;图中显示,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进了Na+内流,使突触后膜产生动作电位,引起下一个神经元兴奋,所以谷氨酸是兴奋性神经递质,B错误;据图分析,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进了Na+内流,因此NMDA的作用有两个,一是作为受体识别谷氨酸,二是作为离子通道蛋白运输Na+,C正确;Na+过度内流会造成突触后神经细胞内渗透压升高,最终导致突触后神经细胞水肿破裂,D正确。
15.γ-氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理分别如图1和图2所示。此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所示的效果。下列分析错误的是( )A.该种局部麻醉药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,从而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,从而促进突触后膜产生兴奋C.分析图示可知,该种局部麻醉药和γ-氨基丁酸的作用机理不一致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
15.B 根据题意及图示分析可知,该种局部麻醉药发挥作用时,作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,从而抑制突触后膜产生兴奋;而γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,从而抑制突触后膜产生兴奋,A、C正确,B错误。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,D正确。
16.心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制,其中副交感神经释放乙酰胆碱,作用于心肌细胞膜上的M型受体,使心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢;交感神经释放的去甲肾上腺素可以和心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体结合,使心率加快。但交感神经和副交感神经对心脏的作用强度不是等同的,利用心得安和阿托品进行如下实验(心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,阿托品是M型受体的阻断剂)。对生理状况相似的两组健康青年分别注射等量的阿托品和心得安各4次,给药次序和测得的平均心率如图所示。有关叙述正确的是( )A.每一组的每位健康青年共进行了8次心率的测定B.注射阿托品后交感神经的作用减弱,副交感神经的作用加强C.乙酰胆碱与M型受体结合,使得心肌细胞的静息电位绝对值减小D.副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用
16.D 注射药品前也需测定心率,故每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定,A错误;阿托品是M型受体的阻断剂,注射阿托品会阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M型受体结合,使心肌细胞收缩的抑制作用减弱,心率加快,即副交感神经的作用减弱,B错误;乙酰胆碱与M型受体结合,使得心肌细胞的静息电位绝对值增大,心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢,C错误;由图分析可知,注射阿托品后心率的变化幅度明显大于注射心得安后心率的变化幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用,D正确。
17.[2022浙江山水联盟高三开学考试]神经递质作用于突触后膜,会引起突触后膜产生局部的电位变化,称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点,做了如下实验(甲图中A、B、C为不同神经元的轴突,乙图中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点,阈值代表引发动作电位的最小膜电位)。下列分析正确的是( )A.刺激A、B、C均能引起D的去极化B.突触数量越多,越容易引发突触后膜的动作电位C.单独刺激A不能引起D的兴奋,需同时刺激A和B才能引起D的兴奋D.相同来源或不同来源的神经递质作用于D引起的微小膜电位可以累加
17.D 由乙图中实验1、2可知,单独给轴突A刺激,突触后电位没有达到阈值,而实验5中单独给轴突C刺激,突触后电位下降,说明轴突C释放的是抑制性神经递质,故刺激A、C不能引起D的去极化,A错误;引发突触后膜的动作电位的难易程度与突触的数量无关,B错误;由乙图可知,单独刺激A不能引起D的兴奋,刺激A和B能引起D的兴奋,但不能得出"需同时刺激A和B才能引起D的兴奋"的结论,C错误;由图乙中实验4可知,不同来源神经递质的作用是可以叠加的,故相同来源或不同来源的神经递质作用于D引起的微小膜电位可以累加,D正确。
二、非选择题:本题包括4个小题,共46分。18.(10分)[2022浙江七彩阳光新高考研究联盟高二上期中联考]中枢神经系统中的抑制性神经元,能够分泌抑制性神经递质,引起突触后膜发生Cl-内流、K+外流,从而造成突触后膜膜电位的改变,使突触后神经元受到抑制。图1是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①~⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张。
回答下列问题:(1)在膝跳反射的反射弧中, (填图1中序号)是传出神经元。在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中 (填"单向"或"双向")传递。 (2)图2表示膜电位变化曲线。在膝跳反射过程中,图1中A点的膜电位变化曲线为甲曲线,其中EF段形成的原因是 ,F点时膜电位表现为 。 (3)图1中 (填图中序号)是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤位置的膜电位变化曲线是图2中的 (填"甲""乙"或"丙"),⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的 (填"甲""乙"或"丙")。
(4)若要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上正确的操作是 (填字母)。 A.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激N点B.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激感受器C.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激N点D.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器
18.答案 (除标明外,每空1分)(1)④和⑧ 单向 (2)钠离子内流 外负内正 (3)⑤ 甲(2分) 乙(2分) (4)D解析 (1)根据③上有神经节,确定③是传入神经元,发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,由此推断④和⑧为传出神经元。膝跳反射涉及多个神经元,由于兴奋在神经元之间单向传递,所以在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中单向传递。(2)图2甲曲线中,EF段表示产生动作电位的过程,此过程中钠离子内流,使膜电位发生逆转;F点时膜电位为动作电位,表现为外负内正。(3)发生膝跳反射时,屈肌⑦舒张,表示其未兴奋,故图1中⑤是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤处神经兴奋,释放抑制性神经递质,抑制⑥细胞兴奋,使屈肌⑦舒张,故⑤位置的膜电位变化曲线应是图2中的甲,⑥接受到抑制性神经递质,不产生兴奋,故⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的乙。(4)完成膝跳反射必须具备完整的反射弧,同时M点兴奋会引发膜电位的变化,故要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上要将电表的两极分别连接于M点的膜内和膜外,然后刺激感受器,观察指针的偏转情况,D正确。
19.(10分)研究发现,单独培养的大鼠神经元能形成自突触(见图甲)。用电极刺激这些自突触神经元的胞体可引起兴奋,其电位变化结果如图乙所示。请回答下列问题: (1) 是神经元产生和维持-68 mV膜电位的主要原因,此时膜内的Na+浓度比膜外的 (填"高"或"低")。 (2)胞体受刺激后,电位变化第一个峰值出现的原因是 使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。此时产生的兴奋以 的形式沿神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,导致突触小泡释放 ,最终导致第二个峰值的产生。 (3)谷氨酸也是一种神经递质,其与突触后膜受体结合后,能使带正电的离子进入神经元,导致神经元兴奋。利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验),证明大鼠自突触神经元释放的神经递质是谷氨酸。写出实验思路并预测实验结果。实验思路: 。 预测结果: 。
19.答案 (除标明外,每空1分)(1)K+外流 低 (2)Na+内流 电信号(或神经冲动或局部电流) 神经递质 (3)将单独培养的大鼠自突触神经元随机分为A、B两组,用谷氨酸受体抑制剂处理A组神经元,B组神经元不作处理,用电极刺激两组自突触神经元胞体,测量其电位变化(3分) A组神经元的第二次电位变化明显小于B组(或A组神经元不出现第二次电位变化)(2分)解析 (1)图乙中-68 mV膜电位为静息电位,其产生和维持的主要原因是K+外流,此时膜内Na+的浓度比膜外低。(2)胞体受刺激后,Na+内流使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,使得电位变化出现了第一个峰值;此时产生的兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,导致突触小泡将神经递质释放至突触间隙后,神经递质与突触后膜上的受体结合,引发新的神经冲动,产生第二个峰值。(3)根据题意,谷氨酸是一种兴奋性神经递质,正常情况下能使突触后膜产生兴奋。加入谷氨酸受体抑制剂后,谷氨酸无法与突触后膜上的受体结合,导致突触后膜不产生兴奋。所以用谷氨酸受体抑制剂处理的大鼠自突触神经元,用电极刺激胞体后,第二次电位变化明显变小,甚至不出现第二次电位变化。
20.(16分)感知外界环境中潜在的危险信息,快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应,是动物生存所必须具备的重要能力。为探究本能恐惧内在的大脑运作机制,研究人员开展了如下实验。(1)将小鼠置于如图1所示的装置中,用黑色圆盘在小鼠的上视野制造阴影,模拟小鼠被上空中的天敌捕食的场景,该场景中阴影刺激了小鼠的视网膜,引起视神经细胞产生 并传至神经末梢,释放 作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。 (2)研究人员利用相关技术记录中脑腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元的激活程度,结果如图2所示。由图可以发现 ,并且 ,推测阴影刺激通过激活VTA的GABA能神经元进而诱发小鼠的逃跑行为。(3)研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中,并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na +内流,使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时, 会导致Cl-内流,使所在
神经元 ,应用此技术设计实验可进一步证实诱发小鼠逃跑行为的必要条件是VTA的GABA能神经元激活,而不是阴影刺激。请用简洁的文字将实验组的实验方案及相应结果补充完整。(4)科学家发现,突触小体在未产生动作电位的情况下,也能用微电极记录到突触后膜随机产生的、幅度相近的微小电位,请推测突触后膜出现这种电位变化的可能原因: 。兴奋在神经纤维上的传导速度较快,请提出一个测量动作电位传导速度的简单思路。 。
20.答案 (除标明外,每空1分)(1)动作电位(或兴奋) 神经递质 (2)阴影刺激组在有阴影刺激时,VTA的GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组(或阴影刺激后VTA的GABA能神经元活性迅速上升)(2分) 在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为(2分) (3)受抑制 ①VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠 ②阴影刺激 ③未见逃跑行为 ④无阴影刺激 ⑤迅速逃跑躲避 (4)单个(少量)突触小泡随机与突触前膜融合释放神经递质造成的(其他合理也可,2分) 在一根神经纤维上,测量两个微电极之间的距离并记录在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间,计算出时间差,然后用距离除以时间差得到的即为动作电位传导速度(2分)
解析 (1)阴影刺激小鼠的视网膜感受器,引起其视神经细胞产生神经冲动并传至神经末梢,神经末梢释放神经递质作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。(2)对比图2中两曲线可知,阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA的GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组,并且在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为。据此推测,阴影刺激通过激活VTA的GABA能神经元来诱发小鼠的逃跑行为。(3)神经元未受刺激时,神经细胞膜表现为内负外正的静息电位。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流,使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流,使所在神经元受到抑制。据表格可知,实验组二的实验动物是VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠,则实验组一的实验动物应是VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠。两组处理分别是黄光、有阴影刺激和蓝光、无阴影刺激,最终结果分别为未见逃跑行为、迅速逃跑躲避。(4)突触小体虽然没有产生动作电位,但在突触后膜依然能检测到微小电位,可能原因是即使没有受到刺激,单个(少量)突触小泡仍能随机与突触前膜融合并释放神经递质。要测量兴奋在神经纤维上的传导速度,可在一根神经纤维上测量两个微电极之间的距离并记录在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间,计算出时间差,然后用距离除以时间差得到的即为动作电位传导速度。
21.(10分)为了验证α-BGT(一种神经毒素)能通过与乙酰胆碱受体牢固结合而阻断突触间兴奋传递,请结合所给实验材料,以坐骨神经动作电位和腓肠肌收缩为检测指标,完善实验思路,预测实验结果并进行分析和讨论。材料用具:蛙坐骨神经腓肠肌标本、任氏液、任氏液配制的乙酰胆碱溶液、任氏液配制的α-BGT溶液、微电极、导线、电压表等。(要求与说明:实验不再分组;电刺激强度适宜;实验条件适宜。)回答下列问题:(1)完善实验思路:①用微电极、导线及电压表连接蛙坐骨神经腓肠肌标本的神经段,再将标本置于任氏液中,电刺激坐骨神经,观察并记录。② ,电刺激坐骨神经,观察并记录。 ③ ,电刺激坐骨神经,观察并记录。 ④分析实验结果。(2)预测实验结果(设计实验记录表格,并填入实验结果)。(3)分析和讨论:①欲测定神经段中某一点产生动作电位的峰值,如何放置微电极? 。 ②已知另一种神经毒素(β-BGT)也能阻断突触间兴奋传递,但作用部位与α-BGT不同,也不作用于乙酰胆碱。推测β-BGT的作用机理可能为 。
③能不能通过上述实验装置探究坐骨神经是否为混合神经(兼有传入和传出的功能)? ,请说明理由: 。
21.答案 (除标明外,每空1分)(1)②将标本转移到任氏液配制的α-BGT溶液中 ③将标本转移至任氏液配制的乙酰胆碱溶液中 (2)如表所示(4分)α-BGT对突触间兴奋传递的影响实验结果记录表(3)①将两个微电极分别放置于该点神经纤维的膜内外 ②抑制突触前膜释放乙酰胆碱 ③不能 坐骨神经腓肠肌标本缺少神经中枢(或坐骨神经腓肠肌标本反射弧不完整)
一、选择题:本题共17个小题,每小题2分,共34分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.[2022浙江杭州高二期中考试]下列有关脑、脊髓和植物性神经的说法,正确的是( )A.脑和脊髓组成中枢神经系统,脊髓参与完成的基本反射可在高级中枢的调节下进行B.脑干中有许多维持生命活动所必需的中枢,还能控制躯体的协调和平衡C.条件反射需要大脑皮层的参与,大脑皮层躯体运动中枢主要位于中央后回D.植物性神经又称为内脏神经,既有传入神经又有传出神经
2.[2022浙江金华江南中学高二期中考试]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.冰水刺激大鼠皮肤产生的兴奋,可沿反射弧双向传导到骨骼肌引起战栗B.大鼠刚被放入冰水中时出现战栗的现象属于条件反射C.研究者的手接触冰水时感到冷属于非条件反射D.大鼠再次被放入冰水之前表现出惊恐属于条件反射
2.D 冰水刺激大鼠皮肤中的感受器时,产生的兴奋经反射弧单向传导到骨骼肌而引起战栗,A错误;大鼠刚被放入冰水中时出现战栗的现象,该现象的发生不需要大脑皮层的参与,属于非条件反射,B错误;研究者的手接触冰水感到冷的过程中,兴奋只传到了大脑皮层,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之前表现出惊恐"是在大脑皮层参与下形成的反射活动,因此属于条件反射,D正确。
3.[2022浙江嘉兴高二期中考试]某心脏病患者(心率为130次/min)要做冠状动脉增强CT。为了成像清晰,要求受检者的心率低于70次/min,故医生让他在检查前1 h口服25 mg倍他乐克。试推测倍他乐克的作用机理可能是( )A.激活交感神经的神经递质受体B.阻断交感神经的神经递质受体C.阻断副交感神经的神经递质受体D.促进副交感神经的神经递质降解
3.B 由题可知,服用25 mg倍他乐克是为了抑制兴奋(支配心脏的交感神经的兴奋)的传递,使心率减慢,故可推测出倍他乐克的作用机理是阻断交感神经的神经递质受体,使得神经递质失去作用,从而阻断兴奋传向心脏,使心率减慢,B正确。
4.将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。如图是刺激前后的电位变化,以下说法错误的是( )A.动作电位的产生与膜对钠离子的通透性改变有关B.未受到刺激时,图中c点的电极电位可能为负C.兴奋传到b点时记录仪的指针指向中间D.3个图中a处的膜外钾离子浓度均比膜内低
4.C 神经纤维受刺激后,膜的通透性发生改变,使钠离子内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,所以动作电位的产生与膜对钠离子的通透性改变有关,A正确;正常情况下,神经纤维未受刺激时,膜外(a、c两点)电位应相同,指针应不偏转,但从图中可以看出,神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点可能为负电位,由此推测被损伤部位c点的膜外电位可能为负电位,B正确;当在a点左侧给予刺激时,a点先发生电位变化,膜外由正变为负,当传至b点时,a点又恢复为正电位,而此时c点由于受损仍为负电位,故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转,C错误;3个图中a处的膜外钾离子浓度均比膜内低,D正确。
5.如图表示某神经元一个动作电位传导示意图,据图分析下列说法正确的是( )A.动作电位的传导是局部电流刺激邻近细胞膜依次产生新的负电位的过程B.图中a→b的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程C.图中K+外流和Na+内流均需要消耗ATPD.若将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验,c点将下移
5.A 动作电位的传导是局部电流刺激邻近细胞膜依次产生新的负电位的过程,A正确;动作电位产生主要是Na+内流的结果,恢复静息电位主要是K+外流引起的,分析题图可知b是产生动作电位阶段,a是恢复静息电位阶段,因此动作电位产生及静息电位恢复过程是b→a,B错误;图中K+外流和Na+内流均属于易化扩散,不需要消耗ATP,C错误;动作电位主要是由Na+内流引起的,将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验,动作电位增大,c点将上移,D错误。
6.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATPC.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导D.听觉的产生过程不属于反射
6.A 根据题意可知,听毛细胞受到刺激后使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋,因此推知静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;纤毛膜上的K+内流方式为易化扩散,易化扩散不消耗细胞代谢产生的ATP,B正确;兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导,C正确;听觉的产生过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,D正确。
7.1948年,Paul用极细的动脉血管缠绕轴突,使轴突变细变窄,发现轴突近胞体端逐渐膨大。解开缠绕后,此膨大物开始向轴突末梢移动。研究发现,粗面内质网和游离核糖体只存在于胞体和树突中。将一定量放射性氨基酸注射到胞体后,发现放射性向轴突末梢移动。下列分析或推测不合理的是( )A.神经元的轴突末梢可以支配其他神经元或肌肉细胞等的活动B.胞体处可利用氨基酸合成多肽类神经递质,并将其包裹在膜泡内C.轴突中无法合成多肽类神经递质,但轴突与多肽类神经递质向轴突末梢运输有关D.持续追踪放射性,可检测到放射性物质全部进入突触间隙
7.D 神经元的轴突末梢可以释放神经递质支配其他神经元或肌肉细胞等的活动,A正确;由"粗面内质网和游离核糖体只存在于胞体和树突中",可推测胞体处可利用氨基酸,在粗面内质网及核糖体中合成多肽类神经递质,并将多肽类神经递质包裹在膜泡内,B正确;由"用极细的动脉血管缠绕轴突,使轴突变细变窄,发现轴突近胞体端逐渐膨大。解开缠绕后,此膨大物开始向轴突末梢移动",可推测轴突中无法合成多肽类神经递质,但轴突与多肽类神经递质向轴突末梢运输有关,C正确;放射性氨基酸不一定会全部用于合成分泌蛋白,故放射性物质不会全部进入突触间隙,D错误。
8.如图表示通过突触相连接的神经元,灵敏电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,在a处给予适宜电刺激。下列相关叙述正确的是( )A.兴奋通过突触传递的单方向性与神经递质的分布特点有关B.当电流计的指针指向正中央时,膜内外无离子的进出C.兴奋可传到b处,此时该处膜内外电荷分布为外负内正D.若电流计的指针偏转两次且方向相反,则"?"处有突触
8.A 因为神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜通过胞吐的形式释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,完成兴奋的传递,所以兴奋通过突触传递的单方向性与神经递质的分布特点有关,A正确;当电流计的指针指向正中央时,说明此时为静息电位状态,膜内钾离子外流,B错误;图示a处的刺激产生的兴奋不能传到b处,故该处膜内外电荷分布为外正内负,依然为静息电位状态,C错误;若电流计的指针偏转两次且方向相反,说明兴奋从电流计的左侧传到了右侧,则"?"处没有突触,D错误。
9.灵敏电表接在蛙坐骨神经M、N两点,如图甲所示,测量与记录蛙坐骨神经受电刺激后的电位变化如图乙所示,下列分析正确的是( )A.图乙为图甲中坐骨神经受到刺激后电表测得的电位的双向变化B.图乙中上、下波峰高度可分别代表图甲电表指针向左、向右偏转角度C.图乙中上、下波峰高度不同是由M、N两电极距离较远引起的D.图甲中刺激强度越大,则图乙中上、下波峰高度越高
9.A 坐骨神经受刺激后,电流依次经过灵敏电流计的左、右电极,电流计指针会发生方向相反的两次偏转,电位出现双向变化,A正确;通过观察图甲电表的偏转绘制得出图乙,其中的上、下波峰高度可代表指针偏转的最大角度,但是据图无法得出偏转方向,B错误;M、N两电极距离较远不会引起上、下波峰高度不同,因为动作电位沿神经传导时,不会随传导距离的增加而衰减,C错误;刺激达到阈强度即引起神经兴奋,再提高刺激强度对兴奋程度无影响,D错误。
10.[2022浙江七彩阳光新高考研究联盟高三开学考试]太极拳招式中有"白鹤亮翅"动作,该动作中伸肌收缩的同时屈肌舒张,如图为伸肘动作在脊髓水平上的反射弧结构。下列叙述正确的是( )A.图中含有3个神经元,效应器是伸肌运动神经元末梢及伸肌B.兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为内正外负C.若组织液中的K+浓度升高,则神经元的静息电位绝对值增大D.伸肘时,抑制性中间神经元不能产生和释放神经递质
10.B 效应器是伸肌运动神经元末梢和屈肌运动神经元末梢以及它们所支配的相应肌肉,A错误;兴奋传至a处时,a处产生兴奋,此时a处膜内外电位表现为内正外负,B正确;由于静息电位是由K+外流形成的,而K+外流的方式是易化扩散,若组织液中的K+浓度升高,则K+外流的量减少,神经元的静息电位绝对值减小,C错误;伸肘时,抑制性中间神经元能产生和释放抑制性神经递质,从而抑制屈肌的活动,D错误。
11.某兴趣小组通过记录传入神经上的电信号及产生的感觉,研究了不同刺激与机体感觉之间的关系,结果如表所示,下列说法错误的是( )A.传入神经可将接受到的刺激信息传递给大脑皮层,从而产生相应感觉B.不同的神经纤维兴奋所需的最小刺激强度相同C.不同类型的刺激引起不同的感受器兴奋,从而形成不同类型的感觉D.不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉强度的差异
11.B 传入神经可将接受到的刺激信息(针刺激或热刺激)传递给大脑皮层,从而产生相应感觉(刺痛或热感),A正确;不同的神经纤维兴奋所需的最小刺激强度一般不同,B错误;不同类型的刺激引起不同类型的感觉,原因是感受器不同,C正确;据表分析,不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉强度的差异,D正确。
12.[2022浙江杭州高三二模]如图为对蛙坐骨神经腓肠肌标本在生理盐水中进行的相关操作。下列关于实验操作及对应的现象和结论的叙述,错误的是( )A.逐次增强A点刺激强度并观察甲电流表的偏转幅度,可证明坐骨神经由许多神经纤维构成B.在A点给予一个适宜强度的刺激,可观察到甲、乙电流表都可发生偏转,但发生偏转的时间不一致C.在B点给予一个适宜强度的刺激,可观察到甲电流表发生偏转,腓肠肌收缩D.若将标本放入低钠的生理盐水中重复实验,电流表的偏转幅度和速度将变小、变慢
12.C 逐次增强A点刺激强度,发现甲电流表的偏转幅度逐步增大,可证明坐骨神经由许多神经纤维构成,A正确;在A点给予一个适宜强度的刺激,由于兴奋在神经纤维上双向传导,故甲、乙电流表都可发生偏转,由于A点距甲、乙电流表的距离不同且刺激A点产生的兴奋传至乙电流表要经过神经肌肉接点,因此甲、乙电流表发生偏转的时间不一致,B正确;B点位于肌肉上,在B点给予一个适宜强度的刺激,腓肠肌会收缩,但甲电流表不会发生偏转,C错误;在低钠生理盐水中,神经受刺激后钠离子内流较正常生理盐水减少,神经细胞的兴奋性降低,电流表的偏转幅度和速度将变小、变慢,D正确。
13.利多卡因是一种常见的局部麻醉药,可制成乳膏、喷剂等,其药理作用位点是神经系统的钠离子通道,图示为某一反射弧的结构组成。下列说法正确的是( )A.利多卡因可阻断E~D段神经纤维上钠离子的通道,从而起到麻醉作用B.某同学脚部崴伤,虽疼痛但不敢乱动,这依赖于脑中相应的高级中枢发出的指令C.若上述同学进行脚部手术时使用利多卡因进行局部麻醉,则利多卡因可作用于C处起到麻醉作用D.麻醉药药效过后,该同学能感受到伤口被包扎的紧绷感,此为非条件反射
13.B 分析题图,图中B上有神经节,属于传入神经元,则A为感受器,C为神经中枢,D为传出神经元,E为效应器。E~D段属于传出神经,阻断此处钠离子通道不能阻止兴奋传至大脑皮层,即不能起到麻醉作用,A错误;脚部崴伤,虽疼痛但不敢乱动,说明该同学能有意识地控制脚部活动,这是大脑皮层对脊髓中的低级中枢进行调控的结果,B正确;若上述同学进行脚部手术时使用利多卡因进行局部麻醉,则利多卡因应作用于脚部的传入神经,而非C处的神经中枢,C错误;能感受到伤口被包扎的紧绷感,说明此时兴奋传至大脑皮层产生了感觉,但此过程只涉及感受器→传入神经→神经中枢,并没有完整的反射弧参与,故不属于反射,D错误。
14.[2022浙江杭州八校联盟高二上期中考试]运动神经元病(MND)患者由于运动神经细胞受损,肌肉失去神经支配逐渐萎缩,四肢像被冻住一样,俗称"渐冻人"。MND的发病机理之一是突触间隙中的谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流。如图是MND患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构。下列说法错误的是( )A.促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解MND患者的症状B.据图判断,谷氨酸是抑制性神经递质C.由图可知NMDA的具体功能是识别谷氨酸、运输Na+D.Na+过度内流会使突触后神经细胞内渗透压升高,最终水肿破裂
14.B MND的发病机理之一是突触间隙中的谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,造成神经细胞受损,因此研制促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解MND患者的病症,A正确;图中显示,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进了Na+内流,使突触后膜产生动作电位,引起下一个神经元兴奋,所以谷氨酸是兴奋性神经递质,B错误;据图分析,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进了Na+内流,因此NMDA的作用有两个,一是作为受体识别谷氨酸,二是作为离子通道蛋白运输Na+,C正确;Na+过度内流会造成突触后神经细胞内渗透压升高,最终导致突触后神经细胞水肿破裂,D正确。
15.γ-氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理分别如图1和图2所示。此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所示的效果。下列分析错误的是( )A.该种局部麻醉药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,从而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,从而促进突触后膜产生兴奋C.分析图示可知,该种局部麻醉药和γ-氨基丁酸的作用机理不一致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
15.B 根据题意及图示分析可知,该种局部麻醉药发挥作用时,作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,从而抑制突触后膜产生兴奋;而γ-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,从而抑制突触后膜产生兴奋,A、C正确,B错误。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,D正确。
16.心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制,其中副交感神经释放乙酰胆碱,作用于心肌细胞膜上的M型受体,使心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢;交感神经释放的去甲肾上腺素可以和心肌细胞膜上的β-肾上腺素受体结合,使心率加快。但交感神经和副交感神经对心脏的作用强度不是等同的,利用心得安和阿托品进行如下实验(心得安是β-肾上腺素受体的阻断剂,阿托品是M型受体的阻断剂)。对生理状况相似的两组健康青年分别注射等量的阿托品和心得安各4次,给药次序和测得的平均心率如图所示。有关叙述正确的是( )A.每一组的每位健康青年共进行了8次心率的测定B.注射阿托品后交感神经的作用减弱,副交感神经的作用加强C.乙酰胆碱与M型受体结合,使得心肌细胞的静息电位绝对值减小D.副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用
16.D 注射药品前也需测定心率,故每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定,A错误;阿托品是M型受体的阻断剂,注射阿托品会阻断乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M型受体结合,使心肌细胞收缩的抑制作用减弱,心率加快,即副交感神经的作用减弱,B错误;乙酰胆碱与M型受体结合,使得心肌细胞的静息电位绝对值增大,心肌细胞的收缩受到抑制,心率减慢,C错误;由图分析可知,注射阿托品后心率的变化幅度明显大于注射心得安后心率的变化幅度,说明副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用,D正确。
17.[2022浙江山水联盟高三开学考试]神经递质作用于突触后膜,会引起突触后膜产生局部的电位变化,称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点,做了如下实验(甲图中A、B、C为不同神经元的轴突,乙图中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点,阈值代表引发动作电位的最小膜电位)。下列分析正确的是( )A.刺激A、B、C均能引起D的去极化B.突触数量越多,越容易引发突触后膜的动作电位C.单独刺激A不能引起D的兴奋,需同时刺激A和B才能引起D的兴奋D.相同来源或不同来源的神经递质作用于D引起的微小膜电位可以累加
17.D 由乙图中实验1、2可知,单独给轴突A刺激,突触后电位没有达到阈值,而实验5中单独给轴突C刺激,突触后电位下降,说明轴突C释放的是抑制性神经递质,故刺激A、C不能引起D的去极化,A错误;引发突触后膜的动作电位的难易程度与突触的数量无关,B错误;由乙图可知,单独刺激A不能引起D的兴奋,刺激A和B能引起D的兴奋,但不能得出"需同时刺激A和B才能引起D的兴奋"的结论,C错误;由图乙中实验4可知,不同来源神经递质的作用是可以叠加的,故相同来源或不同来源的神经递质作用于D引起的微小膜电位可以累加,D正确。
二、非选择题:本题包括4个小题,共46分。18.(10分)[2022浙江七彩阳光新高考研究联盟高二上期中联考]中枢神经系统中的抑制性神经元,能够分泌抑制性神经递质,引起突触后膜发生Cl-内流、K+外流,从而造成突触后膜膜电位的改变,使突触后神经元受到抑制。图1是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①~⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张。
回答下列问题:(1)在膝跳反射的反射弧中, (填图1中序号)是传出神经元。在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中 (填"单向"或"双向")传递。 (2)图2表示膜电位变化曲线。在膝跳反射过程中,图1中A点的膜电位变化曲线为甲曲线,其中EF段形成的原因是 ,F点时膜电位表现为 。 (3)图1中 (填图中序号)是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤位置的膜电位变化曲线是图2中的 (填"甲""乙"或"丙"),⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的 (填"甲""乙"或"丙")。
(4)若要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上正确的操作是 (填字母)。 A.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激N点B.将电表的两极连接于膜外M点两侧,刺激感受器C.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激N点D.将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器
18.答案 (除标明外,每空1分)(1)④和⑧ 单向 (2)钠离子内流 外负内正 (3)⑤ 甲(2分) 乙(2分) (4)D解析 (1)根据③上有神经节,确定③是传入神经元,发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,由此推断④和⑧为传出神经元。膝跳反射涉及多个神经元,由于兴奋在神经元之间单向传递,所以在膝跳反射过程中,兴奋在该反射弧中单向传递。(2)图2甲曲线中,EF段表示产生动作电位的过程,此过程中钠离子内流,使膜电位发生逆转;F点时膜电位为动作电位,表现为外负内正。(3)发生膝跳反射时,屈肌⑦舒张,表示其未兴奋,故图1中⑤是抑制性神经元。在膝跳反射过程中,⑤处神经兴奋,释放抑制性神经递质,抑制⑥细胞兴奋,使屈肌⑦舒张,故⑤位置的膜电位变化曲线应是图2中的甲,⑥接受到抑制性神经递质,不产生兴奋,故⑥位置的膜电位变化曲线是图2中的乙。(4)完成膝跳反射必须具备完整的反射弧,同时M点兴奋会引发膜电位的变化,故要检测图1中M点在膝跳反射过程中的膜电位变化,理论上要将电表的两极分别连接于M点的膜内和膜外,然后刺激感受器,观察指针的偏转情况,D正确。
19.(10分)研究发现,单独培养的大鼠神经元能形成自突触(见图甲)。用电极刺激这些自突触神经元的胞体可引起兴奋,其电位变化结果如图乙所示。请回答下列问题: (1) 是神经元产生和维持-68 mV膜电位的主要原因,此时膜内的Na+浓度比膜外的 (填"高"或"低")。 (2)胞体受刺激后,电位变化第一个峰值出现的原因是 使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。此时产生的兴奋以 的形式沿神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,导致突触小泡释放 ,最终导致第二个峰值的产生。 (3)谷氨酸也是一种神经递质,其与突触后膜受体结合后,能使带正电的离子进入神经元,导致神经元兴奋。利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验),证明大鼠自突触神经元释放的神经递质是谷氨酸。写出实验思路并预测实验结果。实验思路: 。 预测结果: 。
19.答案 (除标明外,每空1分)(1)K+外流 低 (2)Na+内流 电信号(或神经冲动或局部电流) 神经递质 (3)将单独培养的大鼠自突触神经元随机分为A、B两组,用谷氨酸受体抑制剂处理A组神经元,B组神经元不作处理,用电极刺激两组自突触神经元胞体,测量其电位变化(3分) A组神经元的第二次电位变化明显小于B组(或A组神经元不出现第二次电位变化)(2分)解析 (1)图乙中-68 mV膜电位为静息电位,其产生和维持的主要原因是K+外流,此时膜内Na+的浓度比膜外低。(2)胞体受刺激后,Na+内流使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,使得电位变化出现了第一个峰值;此时产生的兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,导致突触小泡将神经递质释放至突触间隙后,神经递质与突触后膜上的受体结合,引发新的神经冲动,产生第二个峰值。(3)根据题意,谷氨酸是一种兴奋性神经递质,正常情况下能使突触后膜产生兴奋。加入谷氨酸受体抑制剂后,谷氨酸无法与突触后膜上的受体结合,导致突触后膜不产生兴奋。所以用谷氨酸受体抑制剂处理的大鼠自突触神经元,用电极刺激胞体后,第二次电位变化明显变小,甚至不出现第二次电位变化。
20.(16分)感知外界环境中潜在的危险信息,快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应,是动物生存所必须具备的重要能力。为探究本能恐惧内在的大脑运作机制,研究人员开展了如下实验。(1)将小鼠置于如图1所示的装置中,用黑色圆盘在小鼠的上视野制造阴影,模拟小鼠被上空中的天敌捕食的场景,该场景中阴影刺激了小鼠的视网膜,引起视神经细胞产生 并传至神经末梢,释放 作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。 (2)研究人员利用相关技术记录中脑腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元的激活程度,结果如图2所示。由图可以发现 ,并且 ,推测阴影刺激通过激活VTA的GABA能神经元进而诱发小鼠的逃跑行为。(3)研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中,并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na +内流,使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时, 会导致Cl-内流,使所在
神经元 ,应用此技术设计实验可进一步证实诱发小鼠逃跑行为的必要条件是VTA的GABA能神经元激活,而不是阴影刺激。请用简洁的文字将实验组的实验方案及相应结果补充完整。(4)科学家发现,突触小体在未产生动作电位的情况下,也能用微电极记录到突触后膜随机产生的、幅度相近的微小电位,请推测突触后膜出现这种电位变化的可能原因: 。兴奋在神经纤维上的传导速度较快,请提出一个测量动作电位传导速度的简单思路。 。
20.答案 (除标明外,每空1分)(1)动作电位(或兴奋) 神经递质 (2)阴影刺激组在有阴影刺激时,VTA的GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组(或阴影刺激后VTA的GABA能神经元活性迅速上升)(2分) 在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为(2分) (3)受抑制 ①VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠 ②阴影刺激 ③未见逃跑行为 ④无阴影刺激 ⑤迅速逃跑躲避 (4)单个(少量)突触小泡随机与突触前膜融合释放神经递质造成的(其他合理也可,2分) 在一根神经纤维上,测量两个微电极之间的距离并记录在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间,计算出时间差,然后用距离除以时间差得到的即为动作电位传导速度(2分)
解析 (1)阴影刺激小鼠的视网膜感受器,引起其视神经细胞产生神经冲动并传至神经末梢,神经末梢释放神经递质作用于突触后膜上的受体,最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。(2)对比图2中两曲线可知,阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA的GABA能神经元活性始终高于非阴影刺激组,并且在神经元活性达到峰值时,小鼠发生逃跑行为。据此推测,阴影刺激通过激活VTA的GABA能神经元来诱发小鼠的逃跑行为。(3)神经元未受刺激时,神经细胞膜表现为内负外正的静息电位。当蓝光刺激光敏蛋白C时,会导致Na+内流,使所在神经元兴奋,当黄光刺激光敏蛋白N时,会导致Cl-内流,使所在神经元受到抑制。据表格可知,实验组二的实验动物是VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠,则实验组一的实验动物应是VTA的GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠。两组处理分别是黄光、有阴影刺激和蓝光、无阴影刺激,最终结果分别为未见逃跑行为、迅速逃跑躲避。(4)突触小体虽然没有产生动作电位,但在突触后膜依然能检测到微小电位,可能原因是即使没有受到刺激,单个(少量)突触小泡仍能随机与突触前膜融合并释放神经递质。要测量兴奋在神经纤维上的传导速度,可在一根神经纤维上测量两个微电极之间的距离并记录在一侧刺激时两电极先后检测到兴奋的时间,计算出时间差,然后用距离除以时间差得到的即为动作电位传导速度。
21.(10分)为了验证α-BGT(一种神经毒素)能通过与乙酰胆碱受体牢固结合而阻断突触间兴奋传递,请结合所给实验材料,以坐骨神经动作电位和腓肠肌收缩为检测指标,完善实验思路,预测实验结果并进行分析和讨论。材料用具:蛙坐骨神经腓肠肌标本、任氏液、任氏液配制的乙酰胆碱溶液、任氏液配制的α-BGT溶液、微电极、导线、电压表等。(要求与说明:实验不再分组;电刺激强度适宜;实验条件适宜。)回答下列问题:(1)完善实验思路:①用微电极、导线及电压表连接蛙坐骨神经腓肠肌标本的神经段,再将标本置于任氏液中,电刺激坐骨神经,观察并记录。② ,电刺激坐骨神经,观察并记录。 ③ ,电刺激坐骨神经,观察并记录。 ④分析实验结果。(2)预测实验结果(设计实验记录表格,并填入实验结果)。(3)分析和讨论:①欲测定神经段中某一点产生动作电位的峰值,如何放置微电极? 。 ②已知另一种神经毒素(β-BGT)也能阻断突触间兴奋传递,但作用部位与α-BGT不同,也不作用于乙酰胆碱。推测β-BGT的作用机理可能为 。
③能不能通过上述实验装置探究坐骨神经是否为混合神经(兼有传入和传出的功能)? ,请说明理由: 。
21.答案 (除标明外,每空1分)(1)②将标本转移到任氏液配制的α-BGT溶液中 ③将标本转移至任氏液配制的乙酰胆碱溶液中 (2)如表所示(4分)α-BGT对突触间兴奋传递的影响实验结果记录表(3)①将两个微电极分别放置于该点神经纤维的膜内外 ②抑制突触前膜释放乙酰胆碱 ③不能 坐骨神经腓肠肌标本缺少神经中枢(或坐骨神经腓肠肌标本反射弧不完整)
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