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文档简介
第23讲神经调节1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),其结构基础是反射弧。2.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。3.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。4.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。5.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。6.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。1.(2024·广东,16)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是()A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉答案:D解析:轻微触碰时,兴奋从触觉神经元传向抑制性神经元,使抑制性神经元释放神经递质,故抑制性神经元产生兴奋,因此可以记录到动作电位,A正确;Cl-通道为通道蛋白,通道蛋白协助的运输方式是协助扩散,B正确;正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-内流,不产生痛觉,GABA作用效果是抑制性的,患带状疱疹后,GABA作用于痛觉神经元,使Cl-外流,产生强烈痛觉,GABA作用效果是兴奋性的,C正确;由图可知Cl-转运蛋白的作用是将Cl-由胞内转至胞外,患带状疱疹后,胞内Cl-浓度升高,说明Cl-转运蛋白减少,D错误。2.(2024·甘肃,18)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。(1)写出减压反射的反射弧:_____________________________________________________________________________________。(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,在神经元之间通过________传递。(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动________。(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:__________________________________________________________________________________________________。答案:(1)压力感受器→传入神经→心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管(2)神经冲动(电信号)突触(3)减弱(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢,如图所示:解析:(3)交感神经兴奋使心跳加快和血管收缩,推测血压升高引起的减压反射会使交感神经活动减弱。(4)刺激支配心脏A的副交感神经,其神经末梢可释放神经递质,神经递质随着灌流液的流动到达心脏B,使心脏B的跳动变慢,神经递质到达心脏B需要一段时间,其心脏跳动变慢出现的时间滞后于心脏A。考点一神经调节的结构基础1.神经系统的基本结构2.自主神经系统3.组成神经系统的细胞[例1]心脏搏动受交感神经和副交感神经的调控。若阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,神经支配心脏搏动原理如图。下列说法错误的是()A.交感神经和副交感神经都属于传出神经B.副交感神经的两个神经元释放的乙酰胆碱的作用效果不同C.交感神经释放的去甲肾上腺素可能是抑制性神经递质,可降低心率D.交感神经和副交感神经活动相互对抗共同维持心脏搏动的相对稳定答案:C解析:阻断副交感神经,心率加快,说明副交感神经使心率减慢,副交感神经两次释放乙酰胆碱,第一次释放乙酰胆碱作用于下一个神经元是使下一个神经元兴奋,使其产生动作电位,第二次释放乙酰胆碱作用于效应器细胞,使得心脏跳动减慢,两次作用效果不同,B正确;阻断交感神经则心率变慢,说明交感神经使心率加快,即去甲肾上腺素是兴奋性神经递质,可加快心率,C错误;阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,说明副交感神经使心率减慢,交感神经使心率加快,说明交感神经和副交感神经活动相互对抗共同维持心脏搏动的相对稳定,D正确。[例2]下丘脑发出的交感神经受损可导致患者出现瞳孔缩小、面部潮红等症状。相关叙述正确的是()A.副交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩B.交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相同C.在暗处交感神经活动占优势,患者瞳孔扩张相对缓慢D.患者眼部相关肌肉上的交感神经神经递质的受体敏感性降低答案:C解析:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,该系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的,B错误;在暗处交感神经活动占优势,会使机体瞳孔扩张,接受更多的光线以看清周围环境,患者交感神经受损,瞳孔扩张缓慢,A错误,C正确;肌肉上的交感神经神经递质的受体(位于其支配的肌肉上)敏感性降低属于效应器异常,而交感神经受损属于传出神经异常,D错误。[例3](多选)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。下列有关叙述正确的是()A.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B.注射阿托品后交感神经的作用减弱,副交感神经作用加强C.每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定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答案:CD解析: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,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;加上对照组,每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定,C正确;由图分析可知,注射阿托品后心率的变化幅度明显大于心得安,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。[例4]近些年社会上发生了很多起由醉酒驾车引发的严重交通事故,故交通法规严禁酒后驾车。醉酒的人往往语无伦次、呼吸急促、行动不稳,这些现象依次与下列哪些结构有关()A.大脑、下丘脑、小脑 B.大脑、垂体、脑干C.大脑、脑干、小脑 D.大脑、小脑、脑干答案:C解析:语无伦次与言语区有关,言语区位于大脑皮层;呼吸急促与呼吸中枢有关,呼吸中枢位于脑干;小脑有协调运动、维持身体平衡的功能,故行动不稳与小脑被麻醉有关,C符合题意。考点二神经调节的基本方式1.反射和反射弧2.非条件反射和条件反射(1)区别和联系(2)条件反射的建立过程(3)条件反射的消退条件反射的消退是一个新的学习过程,需要eq\x(\s\up1(18))大脑皮层的参与,条件反射的消退是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系。[例1]牵涉痛是指由某些内脏疾病引起的体表部位发生疼痛的现象。例如心肌缺血时,除心前区疼痛外还常感到左肩和左上臂疼痛,这种现象产生的原因是神经中枢无法判断刺激来自内脏还是体表(如下图)。有关叙述不正确的是()A.图中①和③、②和③之间都能通过神经递质传递信息B.图中①②③构成了一个完整的反射弧结构C.脊髓可将兴奋传至大脑皮层产生痛觉D.特定部位的疼痛可以提示某些内脏疾病的发生答案:B解析:图中①和③、②和③之间存在突触结构,都能通过神经递质传递信息,A正确;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,结构①②为传入神经,③为传往大脑的神经,不能构成一个完整的反射弧结构,B错误;大脑皮层是感觉中枢,脊髓可将兴奋传至大脑皮层产生痛觉,C正确;由题意可知,特定部位的疼痛可以提示某些内脏疾病的发生,D正确。[例2](多选)科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验,分别轻轻刺激脊蛙左、右后肢的趾部,可观察到该后肢出现屈腿反射。下列相关表述正确的是()A.屈腿反射反射弧的效应器是后肢皮肤B.刺激脊蛙右后肢的传出神经,该后肢不能发生屈腿反射C.用针破坏脊髓后,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢不能发生屈腿反射D.以上脊蛙的实验结果不能得出“蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制”的结论答案:BCD解析:屈腿反射反射弧的效应器是传出神经末梢和它所支配的后肢肌肉,A错误;刺激脊蛙右后肢的传出神经,没有经过完整的反射弧,不属于屈腿反射,B正确;用针破坏脊髓后,由于屈腿反射弧的神经中枢受到破坏,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢不能发生屈腿反射,C正确;脊蛙去除脑但保留脊髓,无法研究大脑对脊髓的控制,以上脊蛙的实验结果不能得出“蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制”的结论,D正确。[例3]食物进入口腔后,刺激舌、口腔和咽部黏膜的机械性、化学性和温热性感受器使之兴奋,神经冲动沿神经纤维传入到延髓唾液分泌中枢,通过脑神经的副交感神经和交感神经传达到唾液腺,引起唾液分泌,这种反射是与生俱来的。回答下列问题:(1)请写出进食引起唾液分泌的调节过程:____________________________________(用文字和箭头表示)。(2)副交感神经释放乙酰胆碱作用于唾液腺分泌细胞,乙酰胆碱改变唾液腺分泌细胞的代谢反应依赖于细胞膜上的__________________。酸性物质容易刺激唾液大量分泌,分泌率可达5mL/min,为基础分泌的8~20倍,其主要生理意义是____________________________________________,避免酸性物质可能对人体产生伤害。(3)食物的外观、气味、进食环境以及与食物有关的语言文字描述等也能引起唾液分泌,从反射类型分析,这些反射活动属于________________;与进食引起的唾液分泌不同,这种反射活动需要______________的参与。答案:(1)食物→感受器→传入神经→延髓唾液分泌中枢→传出神经(副交感神经和交感神经)→唾液腺→分泌唾液(2)特异性受体(分泌大量唾液)用于稀释(或中和)酸性物质(3)条件反射大脑皮层[例4](2022·河北,21,改编)皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节(DRG)的感觉神经元传入脊髓,整合、上传,产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉,引起抓挠行为。研究发现,小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用,研究者进行了相关实验。回答下列问题:(1)机体在________产生痒觉的过程________(填“属于”或“不属于”)反射。兴奋在神经元间单向传递的原因是____________________________________________。(2)抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________,有效________痒觉信号的上传,因此痒觉减弱。(3)用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤,结果如图。据图推测PTEN蛋白的作用是________机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠,据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是____________________。答案:(1)大脑皮层不属于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜(2)兴奋抑制(3)减弱促进痒觉的产生[例5](2024·安徽,18)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。回答下列问题。(1)运动员听到发令枪响后起跑属于________反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是____________________(填结构名称并用箭头相连)。(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的________________;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会________。(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取________(填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。答案:(1)条件神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)(2)分级调节效应器和感受器减弱(3)⑥解析:(1)运动员听到发令枪响后起跑的行为,是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射,需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员抢跑时,是大脑直接支配躯体运动,因此兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。(2)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,其发出的指令通过皮层下神经元④和⑤,控制位于低级中枢脊髓的神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,说明高级中枢可以控制低级中枢的活动,体现了神经系统对躯体运动的分级调节。图中④兴奋后可以经②将兴奋传给a(位于肌肉中),说明a可以作为反射弧中的效应器;同时a可以经①将兴奋传给③,再传给b,说明a也可以作为反射弧中的感受器。根据题中信息,中枢神经元④和⑤都可以使b收缩,兴奋传导途径分别是…④→②→a→①→③→b和…⑤→③→b,因此,切断图中箭头处神经纤维,b结构收缩强度会减弱。(3)根据(2)题的分级调节过程分析可知,低级中枢脊髓会接收最高级中枢大脑皮层发出的指令,因此因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗中,脑机接口获取了图中⑥(大脑皮层)发出的信号。考点三神经冲动的产生和传导1.兴奋的传导(1)传导形式:eq\x(\s\up1(01))电信号,也称神经冲动。(2)过程(3)特点在离体的神经纤维上,eq\x(\s\up1(06))双向传导;在反射弧的神经纤维上,eq\x(\s\up1(07))单向(均填“单向”或“双向”)传导。(4)膜电位变化分析2.兴奋在神经元之间的传递(1)传导形式:eq\x(\s\up1(11))电信号→化学信号→电信号。(2)过程注意:①突触间隙内的液体属于组织液。②突触后膜可能是下一个神经元的胞体膜或树突膜,也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。③兴奋在突触中的传递体现了细胞间的信息交流。(3)特点①eq\x(\s\up1(23))单向传递。原因:神经递质只存在于eq\x(\s\up1(24))突触小泡中,只能由eq\x(\s\up1(25))突触前膜释放,然后作用于eq\x(\s\up1(26))突触后膜。②兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要eq\x(\s\up1(27))慢。原因:突触处的兴奋传递需要经过eq\x(\s\up1(28))化学信号的转换。(4)神经递质与受体(5)兴奋传递过程中出现异常的情况分析3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1.信息获取与加工[例1](2022·广东,15)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是()A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放答案:B解析:多巴胺是乙释放的神经递质,与丙上的受体结合后会使其膜发生电位变化,A正确;分析题图可知,多巴胺可在乙与丙之间传递信息,不能在甲和乙之间传递信息,B错误;分析题图可知,乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C正确;多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控,故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。2.模型建构[例2](2024·湖南,12)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是()A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋答案:C解析:动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;通常细胞外的钾离子浓度低于细胞内,静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,B正确;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;分析题图可知,与环境丙相比,环境乙中细胞阈电位与静息电位的差值更大,同一细胞在环境乙中受到刺激后更难发生兴奋,D正确。3.逻辑推理与论证[例3](多选)人或动物受到惊吓刺激时,突触处发生复杂变化,产生持续增强的效应,导致紧张的情绪久久不能平复,其机理如图所示。下列相关叙述错误的是()A.N受体与A受体均可与谷氨酸结合,表明受体无特异性B.Ca2+与Na+内流引起突触后膜电位变化的过程消耗能量C.NO作为信号分子,参与突触前膜释放谷氨酸的正反馈调节D.紧张情绪最终会慢慢消散,可能与膜内外Ca2+浓度差降低有关答案:AB解析:Ca2+与Na+以协助扩散的方式顺浓度梯度内流引起突触后膜电位变化的过程不消耗能量,B错误。4.科学探究[例4](2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)运动能够强身健体,还对情绪调节有着积极作用。回答下列问题。(1)运动时,胃肠蠕动减慢,是由于自主神经系统中支配胃肠道平滑肌的________兴奋,进一步使平滑肌细胞内Ca2+、K+外流增加,此时肌细胞膜两侧电位表现为________。(2)运动时,骨骼肌细胞有氧呼吸使血浆CO2含量增加,引起位于________的呼吸中枢兴奋,使呼吸节律加快,该过程还受________有意识的控制。血浆中的________与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用,以维持内环境的酸碱平衡。(3)研究发现,乳酰化修饰发生与运动产生的乳酸有关,而情绪关键脑区(mPFC)中蛋白A的乳酰化修饰水平增高能缓解焦虑,其作用可能与促进突触小泡数量增多有关。研究人员以正常小鼠、焦虑模型小鼠为材料进行实验,部分实验设计和结果如下表:动物分组对新环境的探究行为mPFC中乳酸含量mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平正常小鼠甲:未运动训练++++乙:运动训练+++++++++焦虑模型小鼠丙:未运动训练+++丁:运动训练+++++++++注:“+”越多表示相关值越大;对新环境探究行为的强弱反应焦虑程度。①与甲组相比,丙组小鼠的不同表现是____________________________________________________。由丙、丁两组结果可知,丁组小鼠的行为发生变化与________________________________________________________相关。②有人推测,蛋白A乳酰化修饰主要发生在其氨基酸序列第n位点,欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关,在上述实验基础上还需设计的实验组为________________________________________________。检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外,还需检测____________________。答案:(1)交感神经外正内负(2)脑干大脑皮层NaHCO3(3)①对新环境探究行为较弱运动训练导致mPFC中乳酸含量和mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平升高②焦虑模型小鼠蛋白A第n位点进行突变处理并进行运动训练mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平5.长句表达[例5]河豚是一种美味的食材,但其体内含有的河豚毒素是一种剧毒的神经毒素,烹饪不当会引发中毒。河豚毒素能特异性地抑制Na+通道,且作用时间越长效果越明显;但河豚毒素对K+通道无直接影响。请回答下列问题:(1)维持血浆渗透压的无机盐离子主要是________________________。图中表示兴奋的部位是________(填“a”“b”或“c”)。(2)兴奋在传递过程中,突触前膜释放的兴奋性神经递质以________方式通过突触间隙,与肌细胞膜上的________结合,引发Na+通道开放,使肌细胞收缩。(3)研究发现,肌细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”(即Ca2+在膜上形成屏障,使Na+内流减少),因此Ca2+浓度会影响肌细胞的兴奋性。临床上血钙含量偏高,会引起肌无力,原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)临床上根据河豚毒素的作用机理,在经过提纯、减毒处理之后,可以用作麻醉药、镇痛药物,请分析河豚毒素能起镇痛作用的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)钠离子和氯离子(Na+和Cl-)b(2)扩散(特异性)受体(3)Ca2+浓度过高,Ca2+在膜上形成屏障,Na+内流减少,导致突触后膜不能产生动作电位,出现肌无力(4)河豚毒素能特异性抑制Na+内流,阻止动作电位的产生和传导,使兴奋无法传入大脑皮层产生痛觉,从而实现镇痛效果[例6](2022·福建,19)下丘脑通过整合来自循环系统的激素和消化系统的信号调节食欲,是食欲调节控制中心。下丘脑的食欲调节中枢能调节A神经元直接促进食欲。A神经元还能分泌神经递质GABA,调节B神经元。GABA的作用机制如图。回答下列问题:(1)下丘脑既是食欲调节中枢,也是____________调节中枢(答出1点即可)。(2)据图分析,GABA与突触后膜的受体结合后,将引发突触后膜________(填“兴奋”或“抑制”),理由是______________________________________________________________。(3)科研人员把小鼠的A神经元剔除,将GABA受体激动剂(可代替GABA直接激活相应受体)注射至小鼠的B神经元区域,能促进摄食。据此可判断B神经元在食欲调节中的功能是________________________。(4)科研人员用不同剂量的GABA对小鼠灌胃,发现30mg·kg-1GABA能有效促进小鼠的食欲,表明外源的GABA被肠道吸收后也能调节食欲。有人推测外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的。请在上述实验的基础上另设4个组别,验证推测。①完善实验思路:将生理状态相同的小鼠随机均分成4组。A组:灌胃生理盐水;B组:假手术+灌胃生理盐水;C组:假手术+________________________;D组:__________________________;(说明:假手术是指暴露小鼠腹腔后再缝合。手术后的小鼠均需恢复后再与其他组同时处理。)连续处理一段时间,测定并比较各组小鼠的摄食量。②预期结果与结论:若_________________________________________________________,则推测成立。答案:(1)体温(或水平衡)(2)抑制GABA与突触后膜上的受体结合后,引起Cl-内流,静息电位的绝对值增大(3)抑制食欲(或抑制摄食量)(4)①灌胃30mg·kg-1GABA切断迷走神经+灌胃30mg·kg-1GABA②A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低解析:(1)下丘脑是体温调节中枢和水平衡调节中枢。(2)分析题图可知,GABA与突触后膜上的受体结合后引起Cl-内流,膜内负电荷增加,静息电位绝对值增大,抑制突触后膜产生兴奋。(3)A神经元能分泌神经递质GABA,调节B神经元,由(2)可知GABA为抑制性递质,且注射GABA受体激动剂,B神经元膜上的受体被激活后,B神经元受到抑制,小鼠食欲增加,说明B神经元在食欲调节中的作用是抑制食欲。(4)C组与B组对照,需灌胃30mg·kg-1GABA,D组与C组对照,欲验证外源GABA信号是通过肠道的迷走神经上传到下丘脑继而调节小鼠的食欲的,需切断迷走神经并灌胃30mg·kg-1GABA。预期结果应两两比较,A组小鼠的摄食量与B组差异不明显,C组小鼠的摄食量比B组高,D组小鼠的摄食量比C组低。[例7](2023·海南,9)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是()A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病答案:C解析:神经递质可由突触前膜通过胞吐方式释放,A正确;神经递质与突触后膜上相应的受体结合后,可使特定的离子通道打开,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜兴奋或抑制,B正确;药物W的作用是通过激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用实现的,与突触前膜对该神经递质的重吸收过程无关,C错误;药物W可增强抑制性神经递质的抑制作用,故药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。考点四神经系统的分级调节和人脑的高级功能Ⅰ.神经系统的分级调节1.神经系统对躯体运动的分级调节(1)躯体运动中枢:位于大脑皮层的eq\x(\s\up1(01))中央前回,又叫第一运动区。(2)躯体运动中枢与躯体运动的关系①皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是eq\x(\s\up1(02))倒置的。②代表区范围的大小与躯体运动的精细程度成eq\x(\s\up1(03))正比。(3)躯体运动的分级调节2.神经系统对内脏活动的分级调节(1)排尿反射的分级调节①排尿不仅受到eq\x(\s\up1(07))脊髓的控制,也受到eq\x(\s\up1(08))大脑皮层的调控。②脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由eq\x(\s\up1(09))自主神经系统支配的;eq\x(\s\up1(10))交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;eq\x(\s\up1(11))副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。③人之所以能有意识地控制排尿,是因为eq\x(\s\up1(12))大脑皮层对脊髓进行着调控。(2)其他内脏活动的分级调节Ⅱ.人脑的高级功能[例1](2023·福建,11)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是()A.该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤B.该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤C.为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐D.排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控答案:D解析:大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球,言语区的H区、S区、V区和W区分别涉及人类的听、说、读、写,患者说话含糊不清,且听不懂别人说话,推测属于S区和H区损伤,A正确;躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区,且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,B正确;高血压是引发脑卒中的重要因素,减少钠盐摄入,避免细胞外液渗透压升高,有利于控制高血压,C正确;排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控,其中大脑皮层通过控制脊髓进行调控,而脊髓通过交感神经和副交感神经直接支配膀胱的扩大和缩小,D错误。[例2](2025·广东韶关市调研)下图是与人体内尿液形成和排出相关的部分调节简图。图中①②表示大脑与脊髓之间的神经通路,下列叙述错误的是()A.若损伤①③,则不能产生尿意,不能完成排尿反射B.若损伤①②,则不能产生尿意,能完成排尿反射C.若损伤②③,则不能产生尿意,不能完成排尿反射D.若损伤③④,则不能产生尿意,不能完成排尿反射答案:C解析:若损伤①,位于脊髓的低级中枢不能将兴奋传递到大脑皮层的高级中枢,则不能产生尿意;若损伤②就意味着位于脊髓的低级中枢失去了大脑皮层高级中枢的控制,但可以产生尿意;若损伤③,反射弧不完整,不能完成排尿反射;若损伤④(传入神经),兴奋不能到达脊髓低级中枢,更无法到达大脑皮层高级中枢,则不能产生尿意,不能完成排尿反射。A、B、D正确,C错误。[例3](多选)科研人员将健康大鼠随机分成三组,每天使用不同浓度的等剂量某药物对实验组进行吸入处理,对照组不做处理。将三组大鼠置于相同环境下,正常饲喂14天后开展迷宫实验。重复引导大鼠学习并记忆逃出迷宫的路径,并记录平均逃脱时间。结果如图所示,下列说法正确的是()A.大鼠学习并记忆逃出迷宫的路径属于条件反射,需要大脑皮层的参与B.该过程可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关C.反复运用、强化后,大鼠对迷宫路径的记忆可能由短时记忆转入长时记忆D.实验说明持续吸入适量的该药物可以增强大鼠的学习记忆能力答案:ABC解析:学习与记忆是脑的高级功能之一,属于条件反射的建立,该过程需要大脑皮层的参与,A正确;大鼠对迷宫的记忆长达数天,长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,B正确;对于第一级记忆的内容经过反复运用、强化后,就很容易转入第二级记忆,记忆时间延长,C正确;对比曲线图可知,实验说明药物的使用会让大鼠遗忘更快,记忆力衰退,因此该药物降低了大鼠的学习记忆能力,D错误。[例4](2024·河北,20)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用。以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。回答下列问题:(1)调节心脏功能的基本中枢位于________。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的________调节。(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起________离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为________的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为________。(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断________神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为________。(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率________(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度:________________________________________。答案:(1)脑干分级(2)钠内正外负协助扩散(3)副交感突触(4)小于副交感神经的作用强度大于交感神经解析:(1)脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。大脑皮层通过脑干对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。(2)神经细胞受刺激后,钠离子通道开放,钠离子内流,膜电位由静息状态的内负外正变为内正外负。题中所述Na+和Ca2+的跨膜转运都属于协助扩散。(3)交感神经活动占据优势时心跳加快,副交感神经活动占据优势时心跳减慢。分析图形,受体阻断剂A处理组的心率高于对照组,说明该受体阻断剂可阻断副交感神经的作用。副交感神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。(4)分析图形,受体阻断剂A+B组(阻断交感神经和副交感神经)的心率(固有心率)高于对照组,说明受试者在安静状态下的心率小于固有心率。受试者的心率为每分钟90次,低于固有心率,说明副交感神经的兴奋强度要大于交感神经。[例5]为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出()A.有氧运动不利于海马脑区的发育B.规律且适量的运动促进学习记忆C.有氧运动会减少神经元间的联系D.不运动利于海马脑区神经元兴奋答案:B解析:根据“运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍”推知,有氧运动有利于海马脑区的发育和增加神经元间的联系,A、C错误;根据“靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%”推知,规律且适量的运动可促进学习记忆且有利于海马脑区神经元兴奋,B正确,D错误。跨章节知识联系课时作业一、神经调节的结构基础和基本方式题号123456789难度★★★★★★★★★★对点中枢神经系统中枢神经系统自主神经系统神经元神经胶质细胞反射弧条件反射与非条件反射判断条件反射的建立与消退反射弧结构、甜味苦味产生机制题号101112131415难度★★★★★★★★★★★对点非条件反射、神经系统的结构基础自主神经系统反射弧的结构(电刺激实验)神经调节相关实验探究神经元及反射弧反射弧组成及相关实验探究1.(2023·全国甲卷,3)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是()A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射答案:D解析:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,A正确;中枢神经系统包括脑和脊髓,含有大量的神经元,B正确;脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,C正确;膝跳反射属于非条件反射,其中枢位于脊髓,人体脊髓完整而脑部受到损伤时,仍然能完成膝跳反射,D错误。2.如图为各级中枢示意图,下列相关叙述错误的是()A.成年人有意识“憋尿”的相关中枢是⑤B.①中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢,还与生物节律的控制有关C.某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停D.③中某些神经元发出的神经纤维能支配①②④和⑤中的某些中枢答案:A解析:图中①~⑤分别为下丘脑、脑干、大脑皮层、小脑和脊髓。成年人有意识“憋尿”的相关中枢是大脑皮层和脊髓,A错误;下丘脑中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢,还与生物节律的控制有关,B正确;脑干中有呼吸中枢,C正确;大脑皮层是整个神经系统中的高级中枢,能支配①②④和⑤中的某些神经中枢,D正确。3.支配内脏、血管和腺体的传出神经的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。下列有关叙述错误的是()A.人处于安静状态时副交感神经活动占据优势B.大脑皮层可以随意地调控瞳孔的放大或缩小C.洗澡时受到冷水刺激后引起心跳加快源于交感神经兴奋D.跑步引起血压变化说明自主神经系统的活动与运动密切相关答案:B解析:瞳孔放大是受交感神经兴奋支配,而瞳孔缩小是受副交感神经兴奋支配,交感神经和副交感神经属于自主神经系统,不完全受大脑皮层的支配,B错误;洗澡时受到冷水刺激后引起心跳加快源于交感神经兴奋,C正确;血压变化是自主神经系统控制的,跑步引起血压变化说明自主神经系统的活动与运动密切相关,D正确。4.人的神经元长短不等,有的可长达数米。一个神经元可有多个树突,树突在向外延伸的过程中可以再生出新的分枝。如图为一个神经元的结构简图,下列叙述错误的是()A.神经元的细胞核DNA可以指导轴突中蛋白质的合成B.轴突延伸数米,有利于神经元发挥信号长距离传导的功能C.树突在逐渐延伸的过程中体现了细胞膜的流动性D.树突向外延伸并生出新的分枝是由神经元细胞分裂形成的答案:D解析:树突向外延伸是神经元的一部分,并不是产生了新的细胞,故树突向外延伸并生出新的分枝不是由神经元细胞分裂形成的,D错误。5.渐冻症(ALS)是一种慢性运动神经元疾病,患者运动神经元损伤之后,可导致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、躯干、胸部、腹部的肌肉逐渐无力和萎缩,已知健康的星形胶质细胞可以保护运动神经元。近期,科学家研究开发了一种联合干细胞治疗和基因治疗的新疗法,使用神经干细胞来合成一种保护运动神经元的蛋白——胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),促进运动神经元的存活。下列相关叙述错误的是()A.新疗法是利用神经干细胞分化出新的运动神经元替代死亡的运动神经元B.神经干细胞在患者体内可分化出星形胶质细胞保护运动神经元C.肌肉细胞虽有控制合成GDNF的基因,但无法表达D.推测星形胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能答案:A解析:科学家开发的新疗法是利用神经干细胞产生的GDNF保护运动神经元,而非直接分化出新的运动神经元,A错误;神经干细胞可分化成多种神经细胞,故可分化出星形胶质细胞,B正确;神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达,肌肉细胞虽有控制合成GDNF的基因,但无法表达,C正确;星形胶质细胞属于神经胶质细胞,神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能,D正确。6.(2025·北京海淀期末)如图所示的反射活动中,①~⑥代表不同的结构。下列叙述不正确的是()A.完成该动作的反射弧为①→②→③→④→⑤B.该动作的协调完成与③处分析和综合信息有关C.②④只能产生动作电位,不能释放神经递质D.通过⑥将信息传向大脑皮层感觉中枢产生痛觉答案:C解析:②④分别属于传入神经和传出神经,都属于神经细胞,都能释放神经递质,C错误。7.(2023·北京,7)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是()A.食物进入口腔引起胃液分泌B.司机看见红色交通信号灯踩刹车C.打篮球时运动员大汗淋漓D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴答案:B解析:条件反射是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射,B符合题意;A、D表示的都是先天就具有的非条件反射,不符合题意;运动员大汗淋漓不属于条件反射,C不符合题意。8.恐惧是小鼠的情感反应之一。小鼠经历条件恐惧后,当再次接触条件刺激时,会产生一系列的生理反应,包括自主神经紧张、应激激素分泌增加以及防御行为增多等。如图甲、乙、丙为小鼠恐惧实验的示意图。下列说法错误的是()A.图乙中的电击属于引起恐惧反射的非条件刺激B.声音引起的恐惧反射需要电击和声音多次结合C.图丙中的小鼠已形成恐惧反射,若长期只给予声音刺激,则恐惧反射会逐渐消退D.电击引起的恐惧反射比声音引起的恐惧反射经历时间长答案:D解析:由电击引起的恐惧反射属于非条件反射,故电击属于引起恐惧反射的非条件刺激,A正确;据图可知,一开始声音不能使小鼠产生恐惧,需要电击和声音多次结合,才能引起恐惧反射,B正确;条件反射建立之后,如果反复应用条件刺激(声音)而不给予非条件刺激(电击)强化,条件反射(单独的声音刺激引起的恐惧反射)就会逐渐消退,C正确;电击引起的恐惧反射为非条件反射,声音引起的恐惧反射为条件反射,前者经历时间短,D错误。9.俗话说“甜不压苦”“苦尽甘来”,我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,分别产生甜味和苦味(如图,其中虚线方向为GCbt→rNST)。下列有关叙述正确的是()注:浅色TRC感应苦味;深色TRC感应甜味。A.TRC识别苦味或甜味分子的受体主要分布在细胞Ⅱ侧B.TRC识别苦味分子后产生的兴奋经②传入大脑皮层C.“甜不压苦”的原因是CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbtD.“苦尽甘来”的原因是GCbt产生的苦觉会促进脑干中相关神经元更加兴奋答案:C解析:据图判断,甜味和苦味被识别,而图中味蕾在Ⅰ侧,所以味细胞识别甜味与苦味的分子受体位于图中Ⅰ侧,A错误;TRC识别苦味分子后产生的兴奋经传入神经③传入大脑皮层,B错误;据图中信息,当摄入甜味物质,能在大脑皮层CeA产生甜的感觉,但信息不再传至苦味中枢,所以“甜不压苦”,C正确;如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,从图中可知,会正反馈作用于脑干中苦味神经元,感觉更苦,同时抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”,D错误。10.(2024·山东,19,改编)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是()面部皮肤感受器eq\o(→,\s\up7(传入神经①))脑干eq\o(→,\s\up7(网状脊髓束))脊髓(胸段)eq\o(→,\s\up7(传出神经②))瞳孔开大肌A.该反射属于非条件反射B.传入神经①属于脑神经C.传出神经②属于躯体运动神经D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成答案:C解析:该反射没有大脑皮层的参与,所以为非条件反射,A正确;脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动,传入神经①属于感觉神经,可以将神经冲动传到脑干,传入神经①属于脑神经,B正确;由题意可知,瞳孔开大肌只受自主神经系统支配,故传出神经②属于内脏运动神经,C错误;该反射中信号通过网状脊髓束由脑干传至低级中枢脊髓,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成,D正确。11.某研究人员发现:刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将其尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析,错误的是()A.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏B.刺激猫支配尾巴的交感神经是刺激反射弧的传入神经C.实验猫尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速,副交感神经活动增强D.副交感神经是传出神经,与交感神经的作用往往相反答案:BC解析:根据题干信息“如果将其尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速”可知,猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏,A正确;交感神经和副交感神经都是传出神经,但二者对同一器官的支配作用往往相反,B错误,D正确。12.如图是某反射弧结构模式图,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是放置在传出神经膜外的电表。下列叙述正确的是()A.用电极a刺激神经,则电信号在反射弧中进行双向传导B.用电极a刺激神经,若骨骼肌不收缩,不一定是传出神经受损C.用电极b刺激骨骼肌,若c部位电表不偏转,说明d部位受损D.不论神经中枢是否受损,刺激a还是b都不能完成反射答案:BD解析:用电极a刺激神经,则电信号在反射弧中进行单向传递,A错误;用电极a刺激神经,若骨骼肌不收缩,则说明传出神经或效应器都有可能受损,B正确;用电极b刺激骨骼肌,由于突触结构,信号不能反向传递,所以无论d部位是否受损c处都不能记录到电位变化,C错误;不论神经中枢是否受损,刺激a还是b,都没有完整的反射弧,都不能完成反射,D正确。13.阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,一直以来,针对AD的研究都是以神经元为主。某团队在AD中发现了一类“疾病相关的神经胶质细胞(DOLs)”,并比较了不同年龄段野生型和AD模型小鼠中的DOLs的占比,结果如图。下列说法正确的是()A.该病患者受到刺激导致大脑皮层产生痛觉的过程属于条件反射B.神经系统中多数为神经胶质细胞,对神经元起到辅助作用C.实验结果表明DOLs在AD模型小鼠细胞中的占比随年龄增大而上升D.通过鉴定DOLs的特征基因产物,可能为AD的治疗提供潜在的靶点答案:BCD解析:该病患者受到刺激导致大脑皮层产生痛觉的过程,没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,A错误;神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成,神经胶质细胞的数量是神经元的10~50倍,B正确;据图可知,随着AD模型小鼠年龄的增大,DOLs细胞所占的百分比增加,C正确;图中结果说明DOLs可能与AD有关,则通过鉴定DOLs的特征基因产物,可能为AD的治疗提供潜在的靶点,D正确。14.如图甲是神经元的结构示意图,A、B分别表示神经元的结构;图乙是反射弧的组成示意图,①②③④是反射弧的组成部分。根据下图信息回答下列问题:(1)图甲结构中涉及________个神经元,图乙中表示感受器的是________(填序号)。(2)“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了③的胞体,而②及脊髓________(填“受到”或“未受到”)侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢运动障碍,对刺激________(填“有”或“无”)感觉。答案:(1)3①(2)未受到有15.某同学从蛙的脊椎骨分离出2根脊神经M和N,以a~f为实验位点,如图所示。他发现分别刺激脊神经M和N均可引起蛙同侧后肢肌肉发生收缩反应。请回答下列问题:(1)从反射弧的组成分析,脊神经含有____________________,脊髓属于________________。(2)该同学为了验证脊神经M具有传入功能,脊神经N具有传出功能,进行了相关实验:①剪断b处,分别刺激________(填字母)处,观察______________________________。预期结果:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。②剪断________处,分别刺激________处,观察指标同上。(填字母)预期结果:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)传入神经、传出神经(低级)神经中枢(2)①a和c蛙同侧后肢肌肉是否发生收缩反应刺激a处,蛙同侧后肢肌肉不发生收缩反应;刺激c处,蛙同侧后肢肌肉发生收缩反应②ed和f刺激f处,蛙同侧后肢肌肉不发生收缩反应;刺激d处,蛙同侧后肢肌肉发生收缩反应二、神经冲动的产生、传导和传递题号1234567难度★★★★★★★★对点兴奋在神经纤维上的传导兴奋的传导和传递神经细胞膜电位产生机制兴奋的传导和传递兴奋在神经元之间的传递兴奋的传导和传递滥用兴奋剂危害题号891011121314难度★★★★★★★★★★★★★对点兴奋在神经元之间的传递、物质跨膜运输兴奋的传导和传递(指针偏转问题)兴奋的传导和传递兴奋在神经元之间的传递兴奋在神经元之间的传递兴奋在神经元之间的传递兴奋的传导与传递及相关实验探究1.兴奋在神经纤维上传导的过程主要是通过钠、钾离子跨膜运输实现的。研究神经细胞轴突膜两侧的电位变化,给予刺激后监测到神经细胞内的电位变化如图。下列叙述错误的是()A.a点检测到电位-70mV,是K+外流导致的B.bc段膜电位变化是Na+内流导致的C.c点到达动作电位峰值,膜电位为外正内负D.f点膜外Na+浓度高于膜内答案:C解析:a点检测到电位-70mV,为静息电位,是K+外流导致的,A正确;bc段是形成动作电位的过程,膜电位变化是Na+内流导致的,B正确;动作电位膜电位为外负内正,C错误;f点为静息电位,膜外Na+浓度高于膜内,D正确。2.膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是()A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换C.突触后神经元兴奋是由于Na+内流引起的膜电位的改变D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射答案:D解析:药物抑制突触间隙中神经递质的分解,会导致神经递质持续作用于突触后膜,而不会抑制膝反射,D错误。3.(2021·湖北高考)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1,细胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是()A.当K+浓度为4mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋B.当K+浓度为150mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋C.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋D.K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋答案:D解析:当培养液中K+浓度为4mmol·L-1时,细胞能正常兴奋,A错误;当培养液中K+浓度为150mmol·L-1时,细胞膜内外K+浓度差约为0,K+外流减少,B错误;培养液中K+浓度增加到一定值(<150mmol·L-1),细胞膜内外K+浓度差降低,K+外流减少,若细胞膜电位绝对值降低到阈值时,可导致细胞兴奋,C错误,D正确。4.(2025·八省联考云南)褪黑素是人类和哺乳动物脑松果体分泌的神经胺类激素之一,褪黑素在人和哺乳动物中合成和分泌过程如图。下列说法错误的是()A.周期性光信号经①传到下丘脑再经②传到松果体细胞B.神经纤维①和②传导信号时,其细胞膜内外Na+浓度不变C.兴奋在突触处传递时,比在神经纤维上传导慢D.图中Ⅰ部分代表褪黑素合成与分泌的反射活动答案:B解析:神经纤维①和②传导信号时,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,Na+大量内流,细胞膜内外Na+浓度会发生改变,但一般仍旧会保持膜内Na+浓度小于膜外Na+浓度,B错误。5.分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是()A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应答案:B解析:乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合,使胆碱能敏感神经元兴奋,乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响两者的结合概率,从而影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;乙酰胆碱酯酶抑制剂能抑制乙酰胆碱酯酶对乙酰胆碱分解的催化作用,乙酰胆碱会一直与受体结合,使胆碱能敏感神经元持续兴奋,B错误;根据题意,胆碱能敏感神经元参与学习与记忆等调节活动,可知胆碱能敏感神经元的数量会影响学习与记忆等调节活动,C正确;阿托品能阻断乙酰胆碱与相应受体结合,导致胆碱能敏感神经元不能产生兴奋而失去调节功能,D正确。6.如图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是()A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞aD.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递答案:A解析:兴奋的产生需要受到刺激且达到一定的阈值,①②④均位于神经纤维上,要受到足够强度的刺激才能产生兴奋,A正确;若神经元a产生的是兴奋性神经递质,①处产生的兴奋可以通过神经纤维传导到②处,再经过突触传递到下一神经元④处,但两神经元的细胞膜对Na+、K+的通透能力不一定相同,故②处和④处的电位大小不一定相等,B错误;结构③为突触,在突触处,兴奋只能从突触前膜传递到突触后膜,而不能从突触后膜传递到突触前膜,C错误;突触间隙内的液体为组织液,属于细胞外液,因而细胞外液的变化可以影响③处兴奋的传递,D错误。7.可卡因能通过延长神经递质在突触中的停留时间等增加愉悦感,但长期使用可卡因会引起神经系统发生变化,最终使人上瘾。下列叙述错误的是()A.初吸食可卡因者突触后膜上的受体易与神经递质结合B.正常人体内,有的神经递质与受体结合后常被突触前膜重新回收C.长期吸食可卡因者萎靡的原因可能是突触后膜受体数量减少而不易与神经递质结合D.吸毒后易兴奋的原因可能是毒品增加了突触前膜对神经递质的重新回收答案:D解析:长期吸食可卡因者突触后膜受体数量减少,导致突触后膜受体不易与神经递质结合,此时会表现为精神萎靡,C正确;吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收可卡因的功能,使得多巴胺在突触间隙中停留的时间延长,不断刺激突触后膜而增加愉悦感,故吸毒后易兴奋,D错误。8.TRPs通道蛋白可被胞内的脂质PIP2激活,引起Ca2+内流(如图),进而促进神经递质释放,最终产生痛觉。下列叙述错误的是()A.TRPs通道蛋白介导的疼痛产生过程属于非条件反射B.TRPs通道蛋白开放会引起突触后膜电位发生变化C.Ca2+通过TRPs通道蛋白内流的运输方式属于协助扩散D.降低胞内PIP2含量可为研发止痛药物提供新思路答案:A解析:反射需要完整的反射弧参与,TRPs通道蛋白介导的疼痛产生过程并没有涉及完整的反射弧,不是反射,A错误;根据题干信息可知,TRPs通道蛋白开放会引起Ca2+内流,进而促进神经递质释放,神经递质会引起突触后膜电位发生变化,B正确;从图中可以看出,Ca2+通过TRPs通道蛋白的运输是需要蛋白质协助、顺浓度梯度进行的且不需要细胞代谢供能的跨膜运输,属于协助扩散,C正确;从图中可以看出,痛觉的产生是因为胞内的PIP2与PIP2结合位点特异性结合,导致TRPs通道蛋白打开,引起Ca2+内流,进而促进神经递质释放,所以,降低胞内PIP2含量可能会使TRPs通道蛋白不被打开,细胞不会释放神经递质,从而起到止痛的效果,D正确。9.如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列有关叙述不正确的是()A.静息状态下,甲指针不偏转,乙指针不偏转B.刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次C.刺激b处时,甲指针维持原状,乙指针偏转两次D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲、乙指针各偏转一次答案:ABC解析:甲电流表的两极分别位于膜外和膜内,乙电流表的两极均置于膜外。静息状态下,甲电流表膜外为正电位,膜内为负电位,甲指针偏转,而乙电流表两极均为正电位,不发生偏转,A错误;刺激a处时,对于甲电流表,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲指针偏转一次,对于乙电流表,兴奋先传到乙电流表的左边电极,然后传到右边电极,乙指针偏转两次,B错误;刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元,因此甲指针维持原状,对于乙电流表,兴奋无法传到电流表左边电极,乙指针偏转一次,C错误;清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右边神经元,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次,D正确。10.人依靠视杆细胞感受弱光刺激。在暗处,视杆细胞外段细胞膜上Na+通道开放,Na+经通道进入胞内。光照时,外段细胞膜上Na+通道关闭,膜电位发生改变,这种电位变化传到视杆细胞突触部,影响此处递质的释放。下列相关叙述错误的是()A.黑暗环境中视杆细胞膜外Na+浓度低于膜内B.光刺激使视杆细胞的膜电位转变为内正外负C.视杆细胞上视觉信息以电信号形式进行传导D.递质通过改变突触后膜电位来传递视觉信息答案:AB解析:黑暗环境中视杆细胞膜外Na+浓度高于膜内,通过通道进入胞内,A错误;光刺激使视杆细胞无法兴奋,膜电位依旧保持外正内负,B错误;视杆细胞上视觉信息以电信号形式进行传导,C正确;递质作用于突触后膜后,打开相应离子通道,通过改变突触后膜电位来传递视觉信息,D正确。11.银环蛇蛇毒中能分离出若干种神经毒素,神经毒素能激活或阻断不同神经受体和离子通道,影响递质的释放和代谢。实验人员利用神经—肌肉接头对α环蛇毒素和β环蛇毒素的作用机理进行了研究,结果如表。下列说法正确的是()分组处理神经元动作电位mV)肌肉细胞动作电位(mV)甲对照组7575乙α环蛇毒素浸润20min7510丙β环蛇毒素浸润20min200A.神经元和肌肉细胞产生的动作电位主要由Na+内流引起B.α环蛇毒素可能抑制了神经递质与肌细胞膜上受体的结合C.该实验选用的神经肌肉接头是一种突触,神经细胞的细胞膜为突触后膜D.β环蛇毒素会导致中毒者的骨骼肌瘫痪答案:ABD解析:α环蛇毒素不影响神经元动作电位,可影响肌肉细胞动作电位的大小,说明其可能抑制了神经递质与肌细胞膜上受体的结合,B正确;β环蛇毒素使神经元动作电位变小,可能影响神经递质的释放,导致肌肉细胞动作电位为0mV,D正确。12.有些神经元释放的递质不仅激活突触后膜上的受体,也能通过受体作用于突触前膜。向体外培养的神经元突触小体内注入足量标记的递质(NA),间隔一段时间给予适当刺激,检测递质释放量(如图)。下列叙述错误的是()A.递质通过突触前膜的受体转运到突触小体中B.递质与突触后膜的受体结合实现信息的传递C.胞外递质浓度增加促进了突触前膜释放递质D.这种递质释放的自身抑制现象属负反馈调节答案:AC解析:根据图示信息,在细胞外液中加入NA,递质释放量降低,说明突触前膜受体可感受细胞外液中递质的含量,进行反馈调节,保证突触间隙中递质的含量不会过多,递质不能通过突触前膜的受体转运到突触小体中,A错误;递质与突触后膜的受体结合,引起突触后膜电位变化,实现信息的传递,B正确;细胞外递质浓度增加,导致递质释放量减少,说明细胞外递质浓度增加抑制了突触前膜释放递质,C错误;这种递质释放的自身抑制现象使突触间隙中递质的含量不会过多,属于负反馈调节,D正确。13.(2022·海南,17)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过________方式进入突触间隙。(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉________,这个过程需要________信号到________信号的转换。(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的________,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔________。(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5aC5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是________________________________________________________________________________。②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是________________________________________________________________________________。答案:(1)胞吐(2)兴奋化学电(3)乙酰胆碱(Ach)收缩(4)①C5a的抗体与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而不能激活巨噬细胞,使运动神经元不会受到攻击而损伤②Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度(或细胞内液渗透压)增大,导致细胞吸水涨破解析:(3)乙酰胆碱酯酶(AchE)可分解乙酰胆碱(Ach),有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性,所以OPI中毒者的突触间隙会积累大量的乙酰胆碱(Ach),导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔收缩。(4)①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,激活的巨噬细胞会攻击运动神经元而致其损伤,若使用C5a的抗体,则该抗体可与C5a特异性结合,从而使C5a失去与受体C5aR1结合的机会,从而无法激活巨噬细胞,因而可延缓ALS的发生及病情加重。②根据题中信息分析题图,C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度增大,导致细胞吸水涨破。14.神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构(巨突触),可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化(如图1)。以下是关于递质释放机制的相关研究。(1)在图1中的突触结构中,突触前神经元兴奋后,由突触前膜释放的____________作用于突触后膜的________,导致突触后神经元兴奋。(2)河豚毒素(TTX)是一种Na+通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维,然后每隔5min施加一次刺激,分别测量突触前和突触后神经元的电位变化,结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在上述实验过程中,研究者检测到,在使用TTX后突触前膜处的Ca2+内流逐渐减弱,由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca2+浓度来促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验,获得了支持上述推测的实验结果。实验材料:BAPTA是一种Ca2+螯合剂,能够快速与Ca2+发生结合,从而阻断Ca2+与相应分子的结合。“笼锁钙”是一种缓冲液,暴露在强紫外线下会释放Ca2+;强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。实验过程及结果:第一组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结果:先检测到突触前动作电位的发生,之后检测到突触后电位的变化。第二组:先向突触小体注射适量BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结果:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。第三组:____
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