高中生物：生物新考案第18讲 人和高等动物的神经调节

第18讲人和高等动物的神经调节

基础过关

人在拔牙时，往往需要在相应部位注射局部麻醉药，使其感觉不到疼痛，这是因为麻醉药

（）o

A.阻断了传入神经的兴奋传导

B.抑制神经中枢的兴奋

C.阻断了传出神经的兴奋传导

D.抑制效应器的活动

【解析】感受器产生的兴奋不能传至大脑皮层，就不能形成感觉，因此局部麻醉是阻断了

传入神经的兴奋传导。

【答案】A

通常情况下,我们看到酸梅时会分泌较多的唾液，下列分析错误的是（）0

A.该反射过程需要大脑皮层的参与

B.该反射活动的效应器是唾液腺

C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌

D.该过程中有电信号和化学信号的转化

【解析】酸梅色泽直接刺激感受器，产生兴奋，兴奋通过传入神经传到神经中枢，进而引起

唾液分泌。

【答案】C

人类和动物都可以通过“学习”获得判断和推理能力，但人类和动物的学习具有本质的区

别。下列哪一项是人类学习和动物学习的最主要区别?（）0

A.以生活体验为基础B.以概念为基础

C.以模仿为基础D.有高级神经参与

【解析】人类具有对语言、文字等特有的高级判断和推理能力，即人类具有特有的第二

信号系统。对语言、文字等特有的高级判断和推理能力具体表现为以概念为基础的学习。

【答案】B

下图是反射弧的模式图（a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，工、II表示突触的组成部

分），下列有关说法正确的是（）。

e

A.正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的

B.切断d、刺激b,不会引起效应器收缩

C.兴奋在结构c和结构b的传导速度相同

D.II处发生的信号变化是电信号一化学信号一电信号

【解析】图中d是传入神经,b是传出神经，切断d、刺激b,可以引起效应器收缩，但该过

程不是反射,B错误;c是突触结构，兴奋经过突触时存在突触延搁，所以在结构c和结构b的传

导速度不相同,C错误;图中II是突触后膜，发生的信号变化是化学信号-电信号,D错误。

【答案】A

用去除脑但保留脊髓的蛙（称脊蛙）为材料，进行反射活动实验。下列叙述错误的是（）0

传人神经

I神经*枢

传出神经I

A端JB端

剪断处

A.刺激脊蛙左后肢的趾部，引起该后肢收缩的反射活动的神经中枢位于脊髓中

B.反射总是从感受器接受刺激开始到效应器反应结束，这是由突触结构决定的

C.剪断支配脊蛙左后肢的传出神经，立即刺激A端,不能看到左后肢的收缩活动

D.若刺激剪断处的某一端出现左后肢收缩活动，该活动不能称为反射活动

【解析】因为该蛙已经去除脑，保留脊髓,所以刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出

现收缩活动，该反射活动的神经中枢位于脊髓中,A正确;反射必须通过完整的反射弧才能实现,

反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束，这种单向性是由突触结构决定

的,B正确;剪断支配脊蛙左后肢的传出神经，立即刺激A端，兴奋能传到左后肢的肌肉，所以能

看到左后肢的收缩活动,C错误;反射活动必须经过完整的反射弧,若刺激剪断处的某一端出现

左后肢收缩活动，该活动不能称为反射活动,D正确。

【答案】C

下列有关神经调节的叙述，不正碉的是（）o

A.一个完整的反射活动不能仅靠神经细胞来完成

B.在特定情况下，突触释放的神经递质也能使肌肉收缩和某些腺体进行分泌活动

C.树突增大了神经细胞的膜面积,主要有利于酶附着以提高代谢速率

D.人的中枢神经系统包括脑和脊髓，其中含有许多神经中枢

【解析】完成反射活动的结构基础是反射弧，在反射弧的组成中，效应器是由传出神经末

梢和它所支配的肌肉或腺体组成的，因此一个完整的反射活动不能仅靠神经细胞来完成,A正

确;传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体相接触的部位类似于突触，在特定情况下,当兴奋

传至传出神经末梢时，突触释放的神经递质能使肌肉收缩或某些腺体进行分泌活动,B正确树

突增大了神经细胞的膜面积，主要有利于接收来自突触前膜的神经递质，而不是有利于酶附

着,C错误;人的中枢神经系统包括脑和脊髓，脑和脊髓中都含有许多神经中枢,D正确。

【答案】C

研究人员用狗做了三个实验，实验I：狗吃食物能自然地分泌唾液;实验n：在发出一些铃声

的同时给狗提供食物，狗也能分泌唾液;实验皿在发出一些铃声的同时给狗提供食物，经过一

段时间的训练后,即使在只有上述铃声的情况下狗也能分泌唾液。下列分析错误的是（）。

A.唾液分泌过程中，突触前膜有“电信号一化学信号”的转变

B.实验I、n和in中,刺激弓|起狗分泌唾液的反射弧是相同的

C.传出神经末梢及其支配的唾液腺是上述反射弧的效应器

D.大脑内神经递质参与了实验ID条件下狗分泌唾液的过程

【解析】唾液分泌过程中,突触前膜发生的信号变化为“电信号-化学信号”，A正确;

分析可知，实验工、口为非条件反射，实验in为条件反射,三者的神经中枢不同，因此三者引起狗

分泌唾液的反射弧是不同的,B错误;唾液是由唾液腺分泌的,根据反射弧的结构分析可知，传

出神经末梢及其支配的唾液腺是上述反射弧的效应器（正确;实验m为条件反射，神经中枢在

大脑皮层，因此大脑内神经递质参与了该条件下狗分泌唾液的过程,D正确。

【答案】B

将蛙的离体神经纤维置于某种培养液中,给予适宜刺激并记录其膜内钠离子含量变化及膜

电位变化,结果如下图中的曲线I、n所示。下列有关说法正确的是（）。

A.该实验中某种培养液可以用适当浓度的KCI溶液代替

B.a~b段，膜内钠离子含量增加与细胞膜对钠离子的通透性增大有关

C.适当提高培养液中钾离子浓度可以提高曲线口上c点值

D.c~d段，局部电流使兴奋部位的钠离子由内流转变为外流,从而恢复为静息电位

【解析】该实验中某种培养液不能用适当浓度的KCI溶液代替，否则会影响静息电位,A

错误;a~b段，钠离子通道打开，细胞膜对钠离子的通透性增大，钠离子内流，膜内钠离子含量增

加,B正确提高培养液中钠离子浓度，细胞膜内外两侧钠离子浓度差增大,动作电位峰值增大,

所以可以提高曲线n上c点值,C错误;c~d段，局部电流使兴奋部位由钠离子内流转变为钾离

子外流，再形成静息电位,D错误。

【答案】B

科学家分离出两个蛙心进行心脏灌流实验，蛙心2的神经被剥离，蛙心1的神经未被剥离,

实验处理及结果如下图所示。下列叙述不年确的是（）o

电刺激

电剌激任氏用/导管桶经

桶经

嚓氏液收蛙心

时间（s）

蛙心1

收蛙心2

缩

蛙心2]强■iwuif

度

时间（s）

A.实验中所用任氏液的理化性质应接近蛙的内环境

B.电刺激蛙心1的神经之前，两个蛙心的收缩频率基本一致

C.蛙心1的电信号可以直接传递给蛙心2改变其节律

D.受到电刺激的蛙心1神经产生了抑制蛙心2收缩的化学物质

【解析】由于需要保证离体的蛙心细胞的正常生理功能，所以给蛙心灌注的任氏液相当

于蛙心细胞生活的内环境,A正确;两个离体的蛙心在实验刺激之前，生理功能基本相同，所以

它们的收缩频率应是基本一致的,B正确;由于连接两个蛙心的是导管，所以蛙心1的电信号不

可以直接传递给蛙心2,C错误;电刺激蛙心1的神经，通过对比测频仪器得到的两个蛙心的收

缩频率，蛙心2的收缩频率随蛙心1的变小，说明蛙心1接受刺激后产生了某种抑制性化学物

质，使其自身收缩频率变小,该物质还随任氏液流到蛙心2,引起蛙心2的收缩频率也变小,D正

确。

【答案】C

阿托品是一种常见的麻醉药物。某实验小组将离体的神经一肌肉接头部分置于生理盐水

中，并滴加阿托品,用针刺神经纤维后肌肉收缩减弱甚至不能收缩;再滴加乙酰胆碱酯酶抑制

剂后，阿托品的麻醉作用降低甚至解除（突触间隙中的乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆碱）。据此判

断河托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是（）0

A.破坏突触后膜上的神经递质受体

B.阻止突触前膜释放神经递质

C.竞争性地和乙酰胆碱的受体结合

D.阻断突触后膜上的钠离子通道

【解析】根据题意分析可知，该实验小组将离体的神经一肌肉接头部分置于生理盐水中,

并滴加阿托品，用针刺神经纤维后，肌肉收缩减弱甚至不能收缩,说明阿托品阻止了兴奋在突

触处的传递;而滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后，使乙酰胆碱免遭水解并在神经末梢蓄积，阿托品

的麻醉作用降低甚至解除，说明阿托品没有破坏突触的结构，也没有阻止突触前膜释放神经递

质或阻断突触后膜上的钠离子通道,A、B、D错误;阿托品很可能是竞争性地和乙酰胆碱的受

体结合，导致乙酰胆碱和受体结合受阻甚至不能结合,进而影响了兴奋在突触处的传递,C正

确。

【答案】C

考能突破

下列关于神经细胞的结构与功能的描述中，正确的是（）o

A.神经细胞轴突末梢有大量突起，有利于附着更多的神经递质受体蛋白

B.神经细胞可完成遗传信息的复制和表达

C.神经细胞在代谢过程中有水的产生和消耗

D.参与神经细胞间信息传递的物质都是生物大分子

【解析】神经细胞轴突末梢形成突触前膜，有大量突起，有利于通过胞吐释放神经递质,

而神经递质受体蛋白位于突触后膜,A错误;遗传信息的复制只发生在能增殖的细胞中，而遗传

信息的表达能发生在所有活细胞中，神经细胞为高度分化的细胞,不进行增殖,B错误潸经细

胞在进行有氧呼吸过程中，第二阶段消耗水，第三阶段生成水,C正确;参与神经细胞间信息传

递的神经递质是小分子有机物，如乙酰胆碱等,D错误。

【答案】C

右图为反射弧中神经一肌肉接头的结构及其生理变化示意图。发生反射时,神经中枢产生

的兴奋沿传出神经传到突触前膜，导致突触小泡与前膜融合，释放神经递质（Ach）,下列说法错

误的是（）o

A.Ach与Ach受体结合后，肌膜发生电位变化，引起肌肉收缩

B.Ach受体具有特异性,一般是由蛋白质组成的

C.突触小泡的形成与高尔基体有关

D.Ach从突触前膜释放出来穿过了两层膜

【解析】由题图可知Ach与其受体结合，导致肌膜发生电位变化，引起肌肉收缩,A正确;

受体具有特异性，一般是由蛋白质和糖类组成的,B正确;高尔基体在动物细胞中参与分泌物的

形成,C正确神经递质的释放方式是胞吐,不需要经过膜结构,D错误。

【答案】D

将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液（溶液S）中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜

的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S

中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（）。

A.静息电位值减小B.静息电位值增大

C.动作电位峰值升高D.动作电位峰值降低

【解析】K+和静息电位有关Na+和动作电位的大小有关,降低溶液中的Na+浓度,会使动

作电位降低，故选D。

【答案】D

下图为人体某一反射弧的示意图（图中a、b为微型电流计F的两极）。

下列叙述错误的是（）o

神经纲胞D、神经细胞C神经卵胞B、

A神经元处于静息电位时，细胞膜对Na+的通透性增加

B.从a处切断神经纤维，刺激b处，细胞E能产生反应

C.刺激皮肤细胞A一次,电流计的指针发生两次偏转

D.兴奋从B传到D,存在化学信号与电信号的转换

【解析】静息电位是因为K+的外流,A错误;从a处切断神经纤维，刺激b处，细胞E能产

生反应,B正确;刺激皮肤细胞A一次，由于动作电位先后到达两个电极，因此电流计会发生两

次方向相反的偏转,C正确;兴奋从B传到D,经过了神经元，存在电信号到化学信号到电信号的

转换,D正确。

【答案】A

研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜的C卜通道开放，使C卜内

流（如图所示）。下列有关这一生理过程的叙述中不乏碉的是（）。

A.直接参与甘氨酸合成和分泌的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体

B.甘氨酸从突触前膜释放进入内环境后，再与突触后膜的受体结合

C.甘氨酸作用于突触后膜,会引起细胞膜两侧电位差发生改变

D.甘氨酸属于神经递质，其受体是细胞膜上的糖蛋白

【解析】甘氨酸是氨基酸，不是蛋白质，其合成与核糖体、内质网和高尔基体无直接关系,A

错误;甘氨酸利用胞吐方式释放进入组织液,再与突触后膜的受体结合,B正确;根据题意,C卜内

流，可使突触后膜的膜外电位更高，细胞膜两侧电位差更大,C正确;甘氨酸属于神经递质，神经

递质的受体是细胞膜上的糖蛋白,D正确。

【答案】A

Y-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,作用于突触后膜使其C卜通道开放,C卜可大量进入突

触后膜。下列相关叙述中正确的是（）。

A.C卜进入突触后膜可导致突触后神经元渗透压上升

B.若人体免疫系统破坏y-氨基丁酸受体则会引起过敏反应

C.神经递质、甲状腺激素以及胰蛋白酶均属于内环境成分

D.Y-氨基丁酸与突触后膜上受体结合后引起膜外电位由正变负

【解析】(:卜进入突触后膜，突触后神经元内物质浓度增加，进而引起渗透压上升,A正确;

人体免疫系统破坏Y-氨基丁酸受体属于自身免疫病,B错误;胰蛋白酶由胰腺细胞分泌，在消

化道中发挥作用，不属于内环境的成分,C错误;丫-氨基丁酸与突触后膜上受体结合后C-大量

进入突触后膜，突触后膜的膜外电位仍然是正电位,D错误。

【答案】A

综合提分

下图表示三个神经元及其联系，其中“一~<”表示从树突到胞体，再到轴突及末梢(即

一个完整的神经元模式)，为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元之间的传递

方向，进行了相关实验，联系图解回答下列问题：

Q)若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉，则③称为，能代表反射弧

的结构为(用序号表示)。

(2)刺激图中b点并产生兴奋，则b点的电位变化是，除图中b

点外,点也可发生兴奋。

(3)若刺激d点并产生兴奋，图中点可发生兴奋。

(4)由上图可以看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的相接而形成突

触。说明兴奋在神经纤维上的传导是的,在两个神经元之间的传递是的。

【解析】（1）根据题意和题图分析，若①代表小腿上的感受器，⑤代表神经支配的小腿肌肉,

则③为神经中枢。反射弧由①②③④⑤（感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器）

构成。（2）静息时,K+外流，膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流，膜两侧的电位表

现为内正外负，所以，刺激图中b点并产生兴奋,b点的电位变化由外正内负变为内正外负相

图分析,a与b在同一个神经元上,c、d、e在b神经元的突触后神经元上，所以刺激b点，则

图中a、c、d、e点也可以发生兴奋。（3）e和d在同一个神经元上,c在d所在神经元的突

触后神经元上，所以刺激d点,c、d、e点会兴奋。（4）由题图可以看出一个神经元的突触小体

与下一个神经元的胞体或树突相接而形成突触。以上分析说明:兴奋在神经纤维上的传导是

双向的，兴奋在两个神经元间的传递是单向的。

【答案】（1）神经中枢①一②一③-④-⑤（2）由外正内负变成内正外负acde

⑶cde（4）胞体或树突双向单向

兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性

的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电

位和阈强度（引发神经冲动的最小电刺激强度），之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点

重复上述测定，结果如图所示。请回答：

静

息

电

位

5

V

)

40

35

阈30

强25

度20

(

P15

A

)10

5lllllllll

O

对照1015202530354045

缺氧时间(min)

注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的

Q）本实验的自变量是。

（2）静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位是以细胞膜的侧

为参照，并将该侧电位水平定义为0mV。据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,

神经细胞的兴奋性水平O

⑶在缺氧处理20min时，给予细胞25pA强度的单个电刺激,（填“能”或“不

能”）记录到神经冲动，判断理由是O

（4）在含氧培养液中,细胞内ATP主要在中合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量

逐渐减少，对细胞通过方式跨膜转运离子产生影响，这是缺氧引起神经细胞兴奋性改

变的可能机制之一。

【解析】（1）该实验的目的是探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，自变量为

缺氧时间。（2）图中静息电位用负值表示，静息电位时，细胞膜两侧的电位为外正内负即以细胞

膜外侧为参照，定义为0mVo静息电位数值变化增大，需要更强的刺激才能使细胞达到同等

兴奋程度，神经细胞的兴奋性水平降低。（3）缺氧处理20min时，阈强度为30pA以上,所以给

予25pA强度（低于阈强度）的刺激，不能记录到神经冲动。（4）在含氧培养液中,细胞进行有氧

呼吸,ATP主要在线粒体中合成。离子通过主动运输方式实现跨膜运输。

【答案】Q）缺氧时间⑵外降低⑶不能刺激强度低于阈强度（4）线粒体（或线

粒体内膜）主动运输

神经细胞的活动有两个重要的指标:第一个是细胞膜电位的变化，第二个是细胞内Ca2+浓

度变化。科研人员希望通过光来检测和控制神经细胞的活动。

Q）当膜电位变化时，细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状，这类随膜电位改变形状

的蛋白分子叫电压敏感蛋白。科研人员将电压敏感蛋白A的基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因

连接，构建融合基因。转入融合基因的小鼠神经细胞受到刺激产生兴奋时，膜电位发生的变化

是。膜电位变化引起蛋白A的形状改变，引起GFP的改变,

发光特性也随之改变（如下图），从而可以观察到膜电位变化。

蛋白A蛋白A

（2）静息时神经细胞膜上的Ca2+通道处于关闭状态，当兴奋沿轴突传递到时，细胞

膜上的Ca2+通道打开,Ca2+进入细胞与钙调蛋白结合，使钙调蛋白结构发生改变，进而引起

向突触前膜定向移动，释放。若希望通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2+含量的

变化，可构建钙调蛋白基因与荧光蛋白基因的融合基因,转入小鼠受精卵细胞，观察并比

较O

（3）为研究光能否控制神经细胞的活动，科研人员分离出光敏通道蛋白C。当蛋白C吸收光子

后，阳离子通道打开,导致神经细胞兴奋。随后，科研人员在果蝇与翅相连的胸

肌细胞上使蛋白C基因表达,一种可以观察到光能否控制神经细胞活动的方法

是O

【解析】（1）神经细胞受到刺激产生兴奋时，膜电位发生的变化是由外正内负变为外负内

正，由题图可以看出膜电位变化引起蛋白A的形状改变，引起GFP的空间结构改变，使发光特

性也发生改变。（2）轴突的末端是分枝膨大形成的突触小体,兴奋沿轴突传递到突触小体，随后

兴奋就会在细胞之间进行传递,因此，细胞膜上的Ca2+通道打开,Ca2+进入细胞与钙调蛋白结

合，使钙调蛋白结构发生改变，进而引起突触小泡向突触前膜定向移动，释放神经递质。若希望

通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2+含量的变化,可构建钙调蛋白基因与荧光蛋白基因的融

合基因，转入小鼠受精卵细胞，观察并比较小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化。（3）

当蛋白C吸收光子后，阳离子通道打开,Na+内流，导致神经细胞兴奋。随后，科研人员在果蝇与

翅相连的胸肌细胞上使蛋白C基因表达，可以观察到光能否控制神经细胞活动的方法是切断

果蝇头部和身体的神经联系才巴光打到果蝇身体上，观察果蝇翅膀是否扇动。

【答案】（1）由外正内负变为外负内正空间结构（2）突触小体突触小泡神经递质

小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化(3)Na+内流切断果蝇头