2023广东版生物高考第二轮复习--专题17 神经调节.pdf
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1、2023广东版生物高考第二轮复习A 组简单情境1.伤害性刺激与痛觉形成(2022湖南新高考教学教研联盟二联,10)辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,使其作为离子通道,协助相关离子跨膜运输,产生兴奋。兴奋沿伤害性传入神经传至大脑。因为大脑对伤害性传入神经信号统一解读为 疼痛,所以辣的感觉被定义为痛觉。下列分析合理的是()A.TRPV1受体能让钠离子流入细胞内,从而引发神经冲动B.吃完辣椒后,马上喝热水比喝冷水更利于减轻辣椒素引发的疼痛C.刺激TRPV1引发的痛觉必须经过完整反射弧才能形成D.推测TRPV1最可能位于反射弧的传出神经元末梢的膜上答 案 A细胞膜上的TRPV1被辣椒素
2、激活后,钠离子内流,产生兴奋,从而引发神经冲动,A合理;由于辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,因此吃完辣椒后,马上喝热水会加重辣椒素引发的疼痛,B不合理;痛觉的产生部位在大脑皮层,不需要经过完整的反射弧(不合理;据题意可知,TRPV1最可能位于反射弧的传入神经元末梢的膜上,D 不合理。复杂情境2.神经元的回返性抑制(2022长沙雅礼中学一模,10)中枢神经元的兴奋沿轴突外传的同时,又经轴突侧支使抑制性中间神经元兴奋,后者释放递质反过来抑制原先发生兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元,即回返性抑制(如图)。相关叙述错误的是()第 1 页 共 3 9 页A.刺激a会引起b神经元氯离子
3、通道开放B.b神经元释放递质使c膜内外电位差增大C.回返性抑制可以使神经元的兴奋及时停止D.该机制利于同一中枢内神经元活动协调一致答 案A结合题干信息和题图可知,刺激a会引起a神经元兴奋释放兴奋性递质,兴奋性递质作用于b,使b神经元兴奋,释放抑制性递质才卬制性递质反过来抑制a神经元,因此刺激a会引起b神经元钠离子通道开放,A错误;根据题干信息可知,抑制性中间神经元兴奋后,释放的递质反过来抑制原先发生兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元,故c神经元会受到抑制,引起氯离子内流,静息电位(膜内外电位差)增大,B正确;回返性抑制可使原先兴奋的神经元由兴奋状态转变为抑制状态,故回返性抑制可以使神经元的兴奋
4、及时停止,C正确;中枢神经元的兴奋沿轴突外传的同时,又经轴突侧支使抑制性中间神经元兴奋,后者释放递质反过来抑制原先发生兴奋的神经元,使得中枢神经元的兴奋及时停止,因此该机制利于同一中枢内神经元活动协调一致,D正确。3.记忆的形成过程(2022湖南百校联考,10)记忆形成过程中,海马区突触后神经元中肌动蛋白发生的变化如图所示。下列有关叙述中,错误的是()轴突末端轴突末端 轴突末端 轴穿末端A.甲图中有两种突触类型B.记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合C.神经递质由轴突末端释放,作用于突触后膜上的受体后会被灭活D.记忆的形成与肌动蛋白的稳定、游离状态有关第2页
5、共3 9页答 案C据图可知,甲图中有 轴突一树突型 和 轴突一胞体型 两种突触类型,A正确据图可知,记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合,将受体转移到突触后膜上,B正确;神经递质由轴突末端即突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体后会被灭活或被突触前膜回收,C错误;据图可知,记忆形成过程中,稳定的肌动蛋白变成游离的肌动蛋白,游离的肌动蛋白又形成稳定的肌动蛋白,即发生了稳定的肌动蛋白的重构,D正确。复杂陌生情境4.帕金森病的病因与治疗(2022湖南师大附中模拟二,19)帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,开始出现一侧肢体震颤(如手抖)或运动笨拙等精细运动障碍,而后
6、出现运动迟缓、肌肉僵直等运动功能障碍。前期研究表明大脑黑质区多巴胺能神经元的数量减少后引发PDO(1)如图1所示,黑质区多巴胺能神经元在酪氨酸羟化酶(TH)等作用下将酪氨酸最终转化成多巴胺,多巴胺能神经元的轴突会延伸到纹状体,多巴胺储存在轴突的 中。当神经冲动传到轴突末梢时,多巴胺释放到突触间隙,此 过 程 需 要(细 胞 器)提 供 能 量。由图1可知,黑质区多巴胺能神经元的(2)进一步研究发现,PD与黑质区多巴胺能神经元中的线粒体损伤有关。为研究线粒体损伤是导致PD的病因还是结果,研究者定向敲除黑质区多巴胺能神经元的编码线粒体蛋白的N基因,获得了线粒体损伤的基因敲除小鼠。该小鼠黑质区多巴胺
7、能神经元主要依赖 呼吸提供能量。分别检测出生后不同时间的 小鼠的相关指标,结果如图2、3。第3页 共3 9页黑质纹状体处轴突的数量精细运动障碍 运动功能障碍纹状体黑质区TH的IW、微 巴 胺100状处巴的放纹体多胺群50(根豆余而将醵W到知0 40 60 80 100小鼠出生后的天数(d)图2能胺巴多区中中628窿鼠赢用!?飕力H3和述图牲M今NI(3)膈下迷走神经作为传出神经参与P受体感觉神经元介导的缓解炎症反应。科研人员构建了光敏蛋白高表达于P受体感觉神经元的小鼠Pc(光敏蛋白接受光刺激后Ca2+内流,引起神经元兴奋)。为进一步证实抗炎症反应依赖P受体感觉神经元旦与迷走神经有关,请从a i
8、中选择合适字母填入下表 中并预期实验结果。组别 实验材料处理1检测迷走神经动作电位频率处理2处理3检测甲组 正常小鼠极低甲1:注射LPS后再进行同的处理甲2假手术注射,其他处理同上TNF含量乙组同上高乙1:同甲1组乙2:同甲2组同甲1组同甲2组a.正常小鼠 b.P c P d.电刺激ST36 e.光照刺激ST36 f.切断迷走神经g.破坏神经中枢 h.LPS i.生理盐水(4)其他研究表明,NA、A、D A在免疫细胞表面有两种类型的受体,a2-AR介导促进炎症反应,02-AR介导抑制炎症反应。请根据上述实验结果,在图中补全针灸缓解炎症反应的调节过程。第1 2页 共3 9页答案 Q)非 条 件(
9、2)正常鼠0.5 m A电针刺激组TNF含量低于未受刺激组模型鼠PQ5 m A电针刺激组和未受刺激组TNF含量基本相当(3)Cefh预期结果:乙2组TN F含量低,甲1、乙1与甲2无显著差异,均高于乙2组。(4)解 析(1)针灸或电刺激穴位所引发的反射活动并非后天学习锻炼获得,无需大脑皮层参与,属于非条件反射。(2)依据题图可知,正常鼠注射LPS后给予0.5 m A电针刺激,TNF含量低于未受刺激组,说明0.5m A电针刺激可缓解注射LPS引发的炎症反应;而对于模型小鼠P,注射LPS并给予0.5 m A电针刺激后其TNF含量与未受刺激组无显著差异,可知在无P受体感觉神经元的情况下,0.5 m
10、A电针刺激不能缓解LPS引发的炎症反应,即电针刺激缓解炎症反应的作用效果依赖于有P受体的感觉神经元。(3)题述实验的实验目的是进一步证实抗炎症反应依赖P受体感觉神经元旦与迷走神经有关,依据(2)的实验结果及(3)的题干信息,乙组的实验材料应选择PC(光敏蛋白高表达)小鼠,甲、乙两组小鼠经处理1后,乙组迷走神经动作电位频率高,说明处理1可使P受体感觉神经元兴奋,故应该是光照刺激ST36,此过程可认为是为了验证模型小鼠(P9作为实验材料的可行性。随后甲、乙分别随机平均分为两组,一组切断迷走神经,一组进行假手术,营造有无迷走神经这一单一变量,注射LPS引发炎症反应后均用光照刺激ST36,检测TNF含
11、量。甲1组迷走神经被切断,无法缓解炎症反应,甲2组P受体感觉神经元中光敏蛋白表达量低,也无法缓解炎症反应,故二者TNF含量相近,且处于较高水平。乙组均为PC小鼠,乙2组存在迷走神经,反射第1 3页 共3 9页弧正常,光照刺激ST36,炎症反应可得到缓解,其 TNF含量显著低于甲2 组,而乙1 组迷走神经被切断,缓解炎症反应的反射弧不完整,故该组的TNF含量与甲1 组无显著差异。综上可知,预期结果为TNF含量大小关系为乙2(甲2a乙 1,甲 1。(4)依据(3)以及(1)的题干信息可知,针灸缓解炎症反应的反射弧(或信号通路)为针刺刺激-P 受体一感觉神经元兴奋-神经中枢一膈下迷走神经一肾上腺分泌
12、肾上腺素(A)、去甲肾上腺素(NA)、多巴胺(DA)-缓解炎症反应,结合本题题干信息可知,NA、A、DA通过抑制a2-AR的作用效果、促进32-AR的作用效果缓解炎症反应。C组简单情境1.中国女足与亚洲杯冠军(2022江苏新高考基地学校四联,15)2022年 2 月,在水庆霞教练的率领下中国女足姑娘顽强拼搏重夺亚洲杯冠军。下列叙述正确的是(多选)()A.在铲球过程中因撞击形成痛觉属于条件反射B.接队友的传球时大脑皮层对脊髓有调控作用C.比赛时队员产生的兴奋在神经纤维上的传导是单向的D.比赛后队员呼吸依然急促与体液调节作用时间长有关答 案 B C D 痛觉是一种感觉,感觉在大脑皮层形成,该过程并
13、没有经过完整的反射弧,不属于反射,A 错误;队员看到队友传球,迅速做出接球的动作,这是出生后通过学习获得的,控制这一反射的高级中枢位于大脑皮层才妾球过程中大脑皮层对脊髓有调控作用,B正确;在生物体内,感受器产生的兴奋在构成反射弧的神经纤维上单向传导,C正确;队员比赛过程中,呼吸急促是神经调节和体液调节共同作用的结果,与神经调节相比,体液调节具有作用时间长的特点,所以比赛结束后队员呼吸依然急促,D正确。2.膝关节舒展与屈曲(2022苏、锡、常、镇调研二,11)关节呈舒展状态时,伸肌收缩,屈肌舒张,其反射弧如图所示。下列相关叙述错误的是()A.是传入神经,是传出神经B.的分支对抑制性中间神经元起抑
14、制作用C.抑制性中间神经元对起抑制作用D.当刺激足底皮肤引起膝关节屈曲时,将会产生抑制反应答 案 B分析题图,上有神经节,判断为传入神经,均是传出神经,A 正确;的分支对抑制性中间神经元起兴奋作用,从而使抑制性中间神经元产生的抑制性递质对神经元起抑制作用,使屈肌处于第 1 4 页 共 3 9 页舒张状态,B错误,C正确;当刺激足底皮肤引起膝关节屈曲时,伸肌舒张,屈肌收缩,可判断将会产生抑制反应,D正确。复杂情境3.刺激与阈电位(2022泰州泰兴中学4月考,10)为研究神经元之间的相互作用,分别用相同强度的电刺激刺激神经元A进行实验:I.单次电刺激;H.短时间连续两次刺激,用记录微电极记录神经元
15、B的电位变化,结果如图2所示。下列分析错误的是()注:阈电位是能引起动作电位的临界电位值图2A.单刺激时,神经元B电位的形成与神经元A释放的神经递质不足有关B.静息电位的数值以细胞质膜外侧为参照,并将该侧电位值定为0 mVC.神经元同一部位短时间给予多个刺激可以产生叠加效应D.单刺激下神经元A释放的神经递质不会改变突触后膜的离子通透性答 案D由图2中I可知,单次电刺激A,测得的电位峰值依然低于0,说明刺激强度过低使神经元A释放的神经递质不足,进而无法使神经元B产生动作电位,A正确;由图2可知,静息电位的数值以细胞质膜外侧为参照,并将该侧电位值定为0 mV,因此静息时膜内电位为负电位膜外低,B正
16、确;由图2中H可知,连续电刺激神经元A,神经元B产生动作电位,结合I、口可说明在同一部位连续给予多个刺激可以产生叠加效应,C正确;由图2中I可知,单刺激下神经元A释放的神经递质能改变突触后膜的离子通透性,进而引起电位变化,D错误。4.多个单刺激的叠加效应(2022扬州中学3月月考,18)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,做了如图实验。其中甲图中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。下列针对该实验结果的分析,正确的是(多选)()第1 5页 共3 9页A.
17、轴突A、B、C释放的均为兴奋性递质,都会引起突触后膜的某种离子通道打开B.单个轴突引发的突触后电位,其大小和持续时间是相对恒定的C.连续的低于阈值的单刺激有叠加效应,不同来源的神经递质对突触后神经元作用的效果也可以叠加D.突触数量越多,越有利于神经细胞之间的信息联系,越容易引发突触后膜的动作电位答 案B C分析图乙可看出,连续两个刺激的间隔时间越短,电位叠加效应越明显;多个刺激产生的叠加效应可引发动作电位;轴突C产生的膜电位的绝对值比静息电位的绝对值更大推测轴突C释放的为抑制性递质,A错误。由图乙中的实验1可以看出,单个轴突引发的突触后电位的大小和持续时间是相对恒定的,B正确。由图乙中的实验4
18、可以看出,连续的低于阈值的单刺激有叠加效应,轴突A和轴突B产生的神经递质对突触后神经元作用的效果也可以叠加,C正确。突触数量与动作电位的引发没有必然的联系,与刺激对应的突触释放的神经递质引起的突触后膜电位的变化有关,D错误。5.脊髓与截瘫(2022如东、姜堰、沐阳三校4月联考,10)脊髓是中枢神经的一部分,位于脊椎骨组成的椎管内,由上而下分为颈段、胸段、腰段、舐段和尾段。脊髓结构模式图如图所示。医学上一般将第二胸椎以上的脊髓横贯性病变或损伤引起的截瘫称为高位截瘫;四肢丧失运动功能,第三胸椎以下的脊髓损伤所引起的截瘫称为下半身截瘫,以下半身运动功能丧失为主要临床表现。以下叙述错误的是()A.四肢
19、正常运动都需要大脑皮层参与,脊髓管理的只是低级反射活动B.当直接刺激离体的脊髓腹根时引起3的细胞体兴奋后,兴奋沿2和1传递,在背根能检测到神经冲动C.截瘫患者除下半身运动功能丧失外,同时还会出现大小便失禁D.脊髓灰质炎病毒侵染乙处的初期可引起中枢部位细胞代谢加快答 案B躯体运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,四肢正常运动都需要大脑皮层参与,脊髓是机体运动的低级中枢,A正确;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此3处的兴奋不能沿2和1传递,在背根不能检测到神经冲动,B错误;排尿反射的低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层,截瘫患者除下半身运动功能丧
20、失外,同时还会出现大小便失禁,C正确;脊髓灰质炎是急性传染病,病毒侵染乙处的初期,机体的主要症状是发热,发热期间,体内物质氧化分解加快,D正确。6.吃辣椒时总是感到热的原因(2022南京三模,22)吃辣后舌头上会有火辣辣的感觉,诺贝尔奖获得者David Julius等人发现了辣椒素受体(TRPV1),解释了吃辣椒时总是感到热的原因。TRPV1是一种通道蛋白,其被辣椒素激活时,造成Ca2+通过TRPV1内流而产生兴奋,进而产生 灼烧感。请回答下列问题:第1 6页 共3 9页(l)TR P V l被辣椒素激活后造成的Ca2+内 流(填 消 耗 或 不 消 耗 )ATP。吃辣椒后,辣椒素会 与 TR
21、PV1结合,使感受器产生兴奋,兴奋传至 使人产生热痛的感觉。产生此感觉后,往往会引起机体的呼吸运动增强,这 一 过 程(填 属 于 或 不 属 于 )反射。(2)科学家将纯化后的TRPV1蛋白重构于人工脂质体上,用 40 接近热痛的物理阈值刺激TRPV1时,发现其还具有热觉感受功能,说明,完美地解释了吃辣椒时总是感到热的原因。(3)图 1 表示麻醉药与辣椒素共同使用时抑制突触处的兴奋传递的作用机理。麻醉药单独使用时不能通过细胞质膜,起不到麻醉作用,与辣椒素共同使用时可抑制突触处的兴奋传递,下列叙述正确的有(填序号)。突触后膜可能是神经元的胞体膜或树突膜,其基本支架是磷脂双分子层在静息时有较多离
22、子通过通道蛋白I 出细胞,则通道蛋白I 最可能为K+通道麻醉药的作用机理是堵塞了通道蛋白HI,可能导致Na+无法内流辣椒素的作用机理是与通道蛋白n 结合,不改变通道蛋白n 的形态结构(4)图 2 为研究神经细胞膜电位变化的实验装置,两个神经元以突触联系,并连有电表I、n(电表指针偏转方向与电流方向相同)。P点给予适宜刺激后,电 表 I 测得的电位变化如图3 所示。若 将 N 处的电极移 至 N 处膜外,电 表 I 测得的电位变化如图4 所示。刺激点电表n 记录到的电位变化波形与图图 4基本相同。第 1 7 页 共 3 9 页当电表I记录到图3中b点电位值时,膜外电位为 电位。电表I记录到的图3
23、中c点电位对应图4曲线中 点的电位;若将该神经细胞置于更高浓度的NaCI溶液中,图3中c点位置的变化是 0若将s处电极移至膜外,在T点给予适宜刺激,则电表n发生偏转的次数为 次。答 案(1)不 消 耗 大 脑 皮 层 属 于(2)TRPV1不仅可以被辣椒素激活,也可以被热刺激激活(TRPV1既是辣椒素受体,也是热觉感受器)(4)3 正d上 移 两解析 Q)根据题干信息TRPV1是一种通道蛋白,其被辣椒素激活时,造成Ca2+通过TRPV1内流而产生兴奋 可判断,TRPV1被辣椒素激活后,Ca2+通过协助扩散的方式内流,不消耗ATPO人产生热痛的感觉的部位在大脑皮层。吃辣椒后,辣椒素会与TRPV1
24、结合,使感受器产生兴奋,兴奋传至神经中枢大脑皮层,一方面产生热痛的感觉,另一方面经过大脑皮层的综合分析,由传出神经传至相应的效应器,引起机体的呼吸运动增强,这一过程属于反射。(2)科学家将纯化后的TRPV1蛋白重构于人工脂质体上,用40 接近热痛的物理阈值刺激TRPV1时,发现其还具有热觉感受功能,说明TRPV1既是辣椒素受体,也是热觉感受器。(3)突触后膜是神经细胞膜的一部分,可能是神经元的胞体膜或树突膜,其基本支架是磷脂双分子层,正确;在静息时细胞质膜对K+通透性增加,K+通过通道蛋白出细胞,维持着静息电位,由此推断通道蛋白I最可能为K+通道,正确;由图1可以看出辣椒素与通道蛋白H结合时,
25、通道被打开,麻醉药可通过此通道进入细胞内,而后与通道蛋白HI结合,使其关闭,由此推断麻醉药的作用机理是堵塞了通道蛋白田,可能导致Na+无法内流,正确;由题干信息麻醉药单独使用时不能通过细胞质膜,起不到麻醉作用,与辣椒素共同使用时可抑制突触处的兴奋传递可推测,辣椒素的作用机理是与通道蛋白n结合,改变通道蛋白I I的形态结构,进而使麻醉药发挥作用,错误。(4)观察图2中连接在电表n的电极在细胞质膜处的位置,可判断记录到的电位变化波形与图3基本相同。当电表I记录到图3中b点电位值时,膜外电位仍为正电位。电表I记录到的图3中c点电位对应图4曲线中d点的电位,此时膜外电位为负值;若将该神经细胞置于更高浓
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