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专题18人和高等动物的神经调节高考生物(山东省选考专用)A组山东省卷、课标Ⅰ卷题组五年高考考点1反射和人脑的高级功能(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。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。素养解读本题借助神经调节的相关知识,考查考生运用所学知识,解释生物学问题的能力;通过对排尿反射过程的分析,体现了生命观念素养中的结构与功能观。考点2兴奋的传导和传递(2016课标全国Ⅰ,4,6分)下列与神经细胞有关的叙述,错误的是 ()A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATPC.突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATPD.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP答案B线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段,可产生ATP,A正确;突触间隙中的组织液属于细胞外液,神经递质通过扩散的方式在突触间隙中移动,不需要消耗ATP,B错误;蛋白质的合成需要消耗ATP,C正确;神经细胞兴奋后恢复为静息状态的过程中有K+外流和排钠吸钾(钠钾泵)过程,其中后者为逆浓度梯度运输,需要消耗ATP,D正确。素养解读本题通过与神经细胞有关的知识考查科学思维中的归纳与概括能力。易错警示动作电位的形成与Na+内流(顺浓度梯度)有关;静息电位的形成主要与K+外流(顺浓度梯度)有关;神经细胞兴奋后恢复静息状态的过程中,需要依靠钠钾泵进行排钠吸钾过程(逆浓度梯度)。B组课标卷、其他自主命题省(区、市)卷题组考点1反射和人脑的高级功能1.(2019北京理综,2,6分)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本题借助神经系统相关知识,考查考生获取信息、解决生物学问题的能力;通过对影响海马脑区发育和学习记忆能力的因素分析,体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。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。2.(2018天津理综,1,6分)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本题主要考查神经调节的相关知识。人体神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧,A正确;神经调节可受激素影响,如甲状腺激素可提高神经系统的兴奋性,B错误;神经元之间通过神经递质传递信息,C错误;直接消灭入侵病原体的系统是免疫系统,D错误。知识归纳神经调节与体液调节的关系(1)部分内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节。(2)内分泌腺分泌的激素影响神经系统的发育和功能。3.(2017课标全国Ⅱ,5,6分)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是 ()A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用B.大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节答案B本题主要考查胰岛素、甲状腺激素的作用、反射的种类及神经调节和体液调节的关系。胰岛素可促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖水平降低,A正确;膝跳反射属于非条件反射,其反射中枢在脊髓,大脑皮层受损后条件反射不能完成而膝跳反射可以正常完成,B错误;甲状腺激素对中枢神经系统的发育和功能有重要影响,C正确;胰腺的生理活动既受神经调节也受体液调节,D正确。知识拓展内分泌腺和外分泌腺的区别:内分泌腺又称无管腺,没有导管,其分泌物直接进入细胞周围的血管和淋巴,通过血液循环和淋巴循环输送到各细胞、组织或器官中,如垂体、甲状腺、肾上腺等;外分泌腺又称有管腺,其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或器官发挥作用,如各种消化腺。4.(2017海南单科,15,2分)下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是 ()A.小脑损伤可导致身体平衡失调B.人的中枢神经系统包括脑和脊髓C.大脑皮层具有躯体感觉区和运动区D.下丘脑参与神经调节而不参与体液调节答案D小脑的主要作用是维持身体平衡,小脑损伤可导致身体平衡失调,A正确;脑和脊髓构成了人的中枢神经系统,B正确;躯体感觉区和运动区都位于大脑皮层,C正确;下丘脑既能参与神经调节,又可以通过分泌激素参与体液调节,D错误。5.(2017海南单科,16,2分)在家兔动脉血压正常波动过程中,当血压升高时,其血管壁上的压力感受器感受到刺激可以反射性地引起心跳减慢和小血管舒张,从而使血压降低,仅由此调节过程判断,这一调节属于 ()A.神经调节,负反馈调节B.神经调节,免疫调节C.体液调节,负反馈调节D.体液调节,免疫调节答案A根据题目所给信息,血压调节过程属于神经调节;在该过程中,系统的结果(血压高)作用于调节系统使结果相反(血压降低),属于负反馈调节。知识拓展在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。6.(2017北京理综,29,16分)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(16分)(1)神经递质(2)易化扩散/协助扩散钙调蛋白空间结构(3)①Ⅱ②C、B③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电位变化的实验(4)细胞和分子解析本题主要考查神经调节及实验设计的相关知识。(1)传入纤维末梢释放的神经递质(谷氨酸)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。(3)①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,H区神经细胞的A受体总量无明显变化,但细胞膜上的A受体数量明显增加,说明发生了图中的Ⅱ过程,即胞内的A受体转移到了细胞膜上。②实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同但序列相反(C酶正常磷酸化胞内肽段T),实验组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相同(C酶磷酸化导入H区神经细胞内的短肽,从而干扰C酶对T的磷酸化)。③实验设计应遵循对照原则,为验证假设,应补充一组对未突变小鼠用HFS处理的对照实验,并补充施加HFS后检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化的实验。(4)图中内容从细胞水平(神经细胞)和分子水平(蛋白质分子)揭示了学习、记忆的可能机制。规律总结实验方案评价试题解题的一般思路:一看对照(有无对照及对照设计是否合理);二看步骤(步骤的顺序是否合理,是否完整);三看验证(实验结果的验证目标、验证方法是否得当);四看材料(生物学材料、实验器材、药剂选择是否得当);五看条件(是否需要搅拌、加热等)。考点2兴奋的传导和传递1.(2019江苏单科,8,2分)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是 ()A.①和③都是神经元细胞膜的一部分B.②进入突触间隙需消耗能量C.②发挥作用后被快速清除D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正答案D本题借助兴奋在突触处的传递模式图,考查考生对模型信息的识别与分析能力;通过对示意图的分析,体现了科学思维中的模型与建模、分析与判断要素。图中①②③④分别为突触前膜、神经递质、突触后膜和受体,突触前膜和突触后膜都是神经元细胞膜的一部分,A正确;图中神经递质通过胞吐的方式分泌到突触间隙,胞吐过程需要消耗能量,B正确;神经递质被突触后膜上的受体识别并发挥作用后会马上被清除,C正确;神经递质分兴奋性神经递质和抑制性神经递质,只有兴奋性神经递质才可使突触后膜的电位变为内正外负,D错误。知能拓展突触后神经元会持续兴奋或抑制的原因:正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后神经元兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活或被迅速移走;若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活或神经递质的转移受到影响,则突触后神经元会持续兴奋或抑制。2.(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+相反答案D本题主要考查静息状态下神经细胞内、外离子的分布与特点。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,故D项符合题意。知识拓展离子通道蛋白通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,它包含两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白。一种离子通道蛋白只允许一种离子通过,并且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放。3.(2017海南单科,13,2分)下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是 ()A.缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放B.肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体C.神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质D.神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元答案A肽类神经递质的合成与释放(方式是胞吐)都需要消耗能量,缺氧会影响肽类神经递质的合成与释放,A错误;效应器是由神经末梢及其支配的肌肉和腺体等组成,说明肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的