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专题18人和高等动物的神经调节高考生物(江苏专用)考点1反射和人脑的高级功能(2016江苏单科,26,8分)为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:任氏液成分(g/L)五年高考A组自主命题·江苏卷题组(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(8分)(1)NaHCO3、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、箭毒解析本题主要考查稳态及神经调节的相关知识。(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有NaH-CO3和NaH2PO4,任氏液中Na+/K+比与组织液的Na+/K+比接近。(2)若将任氏液中葡萄糖的浓度提高到15%,相当于细胞外液浓度增大,会造成标本细胞失水引起标本活性降低。(3)该标本中脊髓损毁,传出神经和效应器结构正常,仍然能发挥功能。(4)刺激坐骨神经产生兴奋,兴奋传到突触前膜,突触前膜产生动作电位,突触小泡释放神经递质。(5)乙酰胆碱酯酶失活,会使突触间隙的神经递质持续刺激突触后膜,导致肌肉痉挛;突触前膜不释放乙酰胆碱及突触后膜的阳离子通道不开放,均不能使突触后膜兴奋,导致肌肉松弛。故题中物质中可导致肌肉松弛的有肉毒杆菌毒素、箭毒。疑难突破理解毒扁豆碱、肉毒杆菌毒素和箭毒的作用机理及其导致的后果是解答第(5)小题的关键。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考点2神经冲动的产生与传导答案D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。素养解读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。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江苏单科,11,2分)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CK+的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因,A错误;bc段Na+大量内流,运输方式是协助扩散,需要通道蛋白的协助,但不消耗能量,B错误;cd段为恢复静息电位阶段,Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;神经纤维产生动作电位需要达到阈值的刺激,在受到阈值以上刺激时产生的动作电位且不再随刺激强度增大而加大,D错误。素养解读本题主要考查静息电位、动作电位形成机理,主要考查考生利用科学思维,通过模型与建模、推理与判断,获得信息、解决问题的能力。思路点拨本题以膜电位变化示意图为背景考查学生对兴奋传导知识的掌握和识图获取信息的能力,主要涉及静息电位的产生,离子跨膜运输的方式,动作电位的大小和刺激强度的关系。3.(2017江苏单科,8,2分)如图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是 ()A.结构①为神经递质与受体结合提供能量B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关答案D本题考查神经冲动的传导和传递的相关知识。由突触结构示意图可知,①、②、③、④分别为线粒体、突触小泡、突触前膜、突触后膜。结构①线粒体为神经递质分泌到突触间隙提供能量,递质与受体结合不消耗能量,A错误;当兴奋传导到突触前膜时,膜电位由静息电位变为动作电位,即由内负外正变为外负内正,B错误;神经递质通过突触小泡的转运,以胞吐的方式释放到突触间隙,C错误;突触后膜膜电位的变化,与其对K+、Na+等离子的选择透过性密切相关,D正确。4.(2015江苏单科,18,2分)如图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是 () A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流答案D本题主要考查神经冲动在突触处的传递机理的相关内容。神经递质存在于突触小泡内,可因突触小泡膜的保护而避免被细胞内水解酶等破坏,A正确;神经递质经突触前膜释放,实现电信号→化学信号的转变,B正确;根据题图可以看出,神经递质与突触后膜上受体结合可引起突触后膜上相应离子通道开放,C正确;若神经递质为兴奋性神经递质,则引起Na+通道开放,Na+内流,若神经递质为抑制性神经递质,则引起Cl-内流,D错误。易错警示本题易错选B、C选项。由于受突触处信号传递“电信号→化学信号→电信号”固有知识的影响,在审题时稍有疏忽就会出错。选项B只问到神经递质释放时引起的信号变化;选项C只问到神经递质与受体结合后引起的信号变化。考点1反射和人脑的高级功能B组统一命题、省（区、市）卷题组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。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。4.(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。(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。5.(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