1选择题
在学校的生物实验课上,同学们观察了蛙的坐骨神经-腓肠肌标本。下列关于该实验及其相关生理过程的叙述,正确的是
- A. 坐骨神经是由许多神经纤维被结缔组织包裹而成的,属于中枢神经系统
- B. 给予适宜刺激,坐骨神经上产生的兴奋以电信号的形式双向传导
- C. 兴奋在神经-肌肉接头(类似突触)处的传递速度快于在神经纤维上的传导
- D. 刺激坐骨神经,腓肠肌发生收缩,该反射活动的完成依赖于完整的反射弧
答案:B
解析:本题以校园生物实验为情境,综合考查神经系统的结构、兴奋的传导与传递、反射与反射弧。
A选项错误:坐骨神经属于外周神经系统,而非中枢神经系统(中枢神经系统包括脑和脊髓)。
B选项正确:兴奋在离体的神经纤维上的传导是双向的,且以电信号(局部电流)的形式进行。这是神经纤维传导的基本特性。
C选项错误:兴奋在神经-肌肉接头(化学突触)处需要经历“电信号→化学信号→电信号”的转变,存在突触延搁,因此传递速度慢于在神经纤维上的电信号传导。
D选项错误:该实验中,刺激直接作用于传出神经(坐骨神经)引起肌肉收缩,没有经过完整的反射弧(缺少感受器和传入神经),因此不属于反射,只能称为反应。
故选B。
2选择题
在高中生物课上,老师展示了某同学剧烈运动后血浆中多种物质浓度的变化曲线图,并提问:“为什么运动后血浆pH值没有发生剧烈波动?”下列解释最合理的是( )
- A. 剧烈运动主要消耗葡萄糖,不产生酸性代谢产物
- B. 血浆中的缓冲物质(如NaHCO₃/H₂CO₃)能中和产生的乳酸,并通过肺和肾排出CO₂等代谢废物
- C. 运动产生的热量使体温升高,加速了酸性物质的分解
- D. 血浆中的水分大量增加,稀释了酸性物质
答案:B
解析:本题考查内环境稳态的维持机制。剧烈运动时,肌细胞无氧呼吸产生乳酸,进入血浆,但血浆中存在缓冲对(如NaHCO₃/H₂CO₃),乳酸与NaHCO₃反应生成乳酸钠和H₂CO₃,H₂CO₃分解为CO₂和H₂O,CO₂可通过肺排出体外,从而维持pH相对稳定。A选项错误,剧烈运动会产生乳酸等酸性物质;C选项错误,体温升高不能直接分解酸性物质,且稳态调节旨在维持体温稳定;D选项错误,血浆水分不会因剧烈运动而大量增加。故选B。
3选择题
某同学在校园科技节中参与了一个关于“人脑高级功能”的知识竞答,其中一道题目描述如下:一位患者可以听懂别人说话,也能书写,但自己不能说话(即不能用口语表达)。根据描述,该患者大脑皮层受损的区域最可能是
- A. H区(听觉性语言中枢)
- B. S区(运动性语言中枢)
- C. W区(书写性语言中枢)
- D. V区(视觉性语言中枢)
答案:B
解析:本题结合校园生活情境,综合考查大脑皮层言语区的功能。根据题干描述,患者能听懂(H区正常)、能书写(W区正常),但不能说话(口语表达障碍),这符合运动性失语症的特征,是由于S区(运动性语言中枢)受损所致。易错点在于混淆各功能区的具体功能,需要牢记“S说H听,W写V看”的口诀。故选B。
4填空题
在生物实验室中,小明观察了神经元的结构示意图,并学习了免疫系统的相关知识。请根据所学内容回答下列问题:
(1)神经元由胞体和突起构成,突起分为______和______。兴奋在神经元上的传导方向是______。包裹在轴突外的髓鞘的主要作用是______。
(2)免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。当人体内出现癌变的细胞时,免疫系统将其识别并清除,这主要体现了免疫系统的______功能;当免疫系统清除体内衰老、损伤的细胞时,这体现了______功能。
答案:(1)树突;轴突;从树突或胞体传向轴突末梢(或单向传导);绝缘和加快神经冲动的传导速度。
(2)免疫监视;免疫自稳。
解析:本题综合考查神经元的结构与功能以及免疫系统的三大功能。第(1)问易错点在于混淆树突和轴突的功能(树突接收信号,轴突传出信号),以及对兴奋在神经元上单向传导特性的理解(区别于在神经纤维上的双向传导)。第(2)问易错点在于混淆“免疫自稳”(清除自身衰老、损伤细胞)和“免疫监视”(识别和清除突变细胞如癌细胞)的对象。需准确记忆并区分概念。
5解答题
某同学在一次体育课上进行800米跑测试,运动过程中呼吸加快、心跳加速,运动结束后感到口渴。请结合所学知识回答下列问题:
(1)在跑步过程中,该同学体内参与血糖平衡调节的主要激素有哪些?请简述它们在维持血糖浓度相对稳定中的作用。
(2)运动结束后,该同学感到口渴,请从渗透压调节的角度解释口渴产生的原因。
(3)从神经调节和体液调节协调配合的角度,分析运动中心跳加速的调节过程。
答案:(1)主要激素:胰岛素和胰高血糖素。
作用:运动初期,血糖因消耗而降低,胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度回升;同时,胰岛素分泌减少,以减少组织细胞对葡萄糖的摄取和利用。两者共同维持血糖浓度的相对稳定。
(2)运动过程中,机体通过汗液大量失水,导致细胞外液渗透压升高。下丘脑渗透压感受器受到刺激,一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉;另一方面促使下丘脑神经细胞合成并由垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量。
(3)运动开始时,大脑皮层相关区域兴奋,通过交感神经使心跳加快、加强;同时,运动导致机体耗氧量增加,血液中CO₂浓度升高,刺激位于血管和脑干的化学感受器,产生的兴奋经传入神经传至心血管中枢,再通过交感神经使心跳加速。此外,运动初期肾上腺素分泌增加,也能通过体液调节使心跳加速。
解析:本题以校园体育活动为情境,综合考查血糖调节、水盐平衡调节及神经-体液调节。
(1)易错点:①只答胰岛素或胰高血糖素其中一种,忽略两者的拮抗作用;②作用描述不全面,如只写“促进糖原分解”而遗漏“抑制非糖物质转化”。
(2)易错点:①忽略“渗透压升高”是启动调节的关键;②将渴觉产生部位(大脑皮层)与调节中枢(下丘脑)混淆;③对抗利尿激素的作用描述不准确。
(3)易错点:①只答神经调节(交感神经)或只答体液调节(肾上腺素),未能体现协调配合;②对CO₂浓度升高刺激化学感受器这一反射弧描述不清。
6解答题
某校高二生物兴趣小组在“模拟生物体维持pH稳定的机制”实验中,设计了如下探究方案:分别向编号为甲、乙、丙的三支试管中加入等量的某种溶液,然后逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液,同时用pH计测量并记录溶液pH的变化。实验结果如下表所示。
试管 加入的溶液 滴加HCl后pH变化趋势
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甲 蒸馏水 pH迅速下降
乙 血浆 pH缓慢下降后保持相对稳定
丙 煮沸后冷却的血浆 pH下降速度介于甲、乙之间
请回答下列问题:
(1)甲试管作为对照,其目的是________________________。
(2)乙试管中血浆pH能保持相对稳定的原因是其含有__________等缓冲物质。这些物质能与加入的HCl发生反应,从而维持pH稳定。请写出其中一个具体的缓冲反应方程式(以NaHCO₃为例):________________________。
(3)丙试管(煮沸后冷却的血浆)pH下降速度比乙试管快,可能的原因是________________________。
(4)该实验结果支持了生物体通过__________调节机制来维持内环境pH稳态的观点。
答案:(1)作为对照,证明蒸馏水本身不具有维持pH稳定的能力,从而凸显血浆的缓冲作用。
(2)缓冲物质(如NaHCO₃/H₂CO₃); HCl + NaHCO₃ → NaCl + H₂CO₃(或 H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑)。
(3)高温使血浆中的蛋白质等缓冲物质变性失活,缓冲能力下降。
(4)体液(或化学)
解析:本题综合考查内环境稳态的维持机制,特别是缓冲对的作用,并涉及实验分析与科学探究能力。(1)甲试管为蒸馏水,不含缓冲物质,滴加酸后pH迅速变化,作为对照可证明血浆具有维持pH稳定的能力。(2)血浆中主要的缓冲物质是NaHCO₃/H₂CO₃等缓冲对。当加入强酸(HCl)时,HCl与NaHCO₃反应生成H₂CO₃,H₂CO₃分解为CO₂和H₂O,CO₂通过呼吸排出,从而缓冲pH变化。(3)煮沸会导致血浆中的蛋白质(包括一些具有缓冲作用的蛋白质)变性失活,同时可能影响缓冲对的组成,导致其缓冲能力下降,因此pH下降更快。(4)该实验模拟了内环境中化学缓冲物质的调节作用,属于体液调节的一部分。易错点在于学生可能将缓冲物质简单等同于NaHCO₃,或不能准确描述缓冲反应的过程,以及忽略高温对蛋白质结构的影响。
7解答题
小明在校园篮球赛中不慎摔倒,手肘被地面擦伤,他感到疼痛并迅速缩回手臂。队医检查后发现其手肘皮肤破损,但小明表示仍能感觉到医生触碰其前臂皮肤。请回答下列问题:
(1)小明缩回手臂的反射属于______反射,该反射的神经中枢位于______。
(2)请写出完成该缩手反射的反射弧结构(用文字和箭头表示)。
(3)结合反射弧的结构,分析小明在皮肤破损的情况下仍能感觉到触碰的原因。
答案:(1)非条件;脊髓
(2)感受器(皮肤)→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器(手臂肌肉)
(3)皮肤破损主要影响的是感受器(如痛觉感受器),但触觉感受器可能未完全受损。触觉感受器、传入神经、脊髓中的感觉神经中枢以及上行传导束至大脑皮层躯体感觉中枢的通路是完整的,因此他仍能感觉到触碰。
解析:本题综合考查反射弧的结构与功能,并将知识应用于校园运动损伤情境。第(1)问需明确缩手反射的神经中枢在脊髓,属于非条件反射。第(2)问需准确写出反射弧五部分。第(3)问是难点,学生易错误地认为皮肤破损会导致所有感觉丧失,而忽略了触觉与痛觉的感受器可能不同,且感觉的形成最终在大脑皮层。解题关键在于区分“运动反应”(缩手,依赖传出部分)与“感觉形成”(依赖传入通路和大脑)。
8解答题
某校生物兴趣小组在研究甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响时,设计了如下实验:将同期孵化、生长状况相似的蝌蚪随机分为三组,分别饲养于添加了不同物质的水体中,定期测量体长并记录后肢出现时间。实验方案如下表所示:
组别 水体添加物质 预期实验结果(与正常饲养组相比)
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甲组 甲状腺激素抑制剂 ①
乙组 甲状腺激素 ②
丙组 不添加任何物质(正常饲养) 对照组
请回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______。设置丙组的目的是______。
(2)请预测甲、乙两组蝌蚪的实验结果(填入表中①、②处),并从激素调节的分级与反馈角度,简要解释甲组结果出现的可能原因。
(3)若要进一步验证“甲状腺激素的分泌存在反馈调节”,可在上述实验基础上增加一组(丁组),请写出丁组的处理方案及预期结果。
答案:(1)水体中添加的物质种类;作为对照,排除水体等无关变量对实验结果的影响
(2)①体长增长慢,后肢出现时间延迟;②体长增长快,后肢出现时间提前。
解释:甲组添加了甲状腺激素抑制剂,可能抑制了蝌蚪自身甲状腺激素的合成或分泌。由于甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节,当甲状腺激素合成受抑制时,其血液中含量降低,对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,导致促甲状腺激素释放激素(TRH)和促甲状腺激素(TSH)分泌增加,但可能无法有效逆转抑制剂的作用,最终使蝌蚪体内甲状腺激素水平偏低,发育缓慢。
(3)丁组处理方案:切除蝌蚪的垂体后,饲养于添加甲状腺激素的水体中。
预期结果:蝌蚪的生长发育情况与乙组相似(或快于丙组),说明甲状腺激素能直接促进发育,而垂体分泌的TSH在甲状腺激素分泌中起促进作用(或甲状腺激素的分泌需要垂体的参与)。
解析:本题以校园生物实验为情境,综合考查实验设计原则及激素调节的分级与反馈机制。第(1)问考查实验变量分析。第(2)问需结合激素功能进行预测,并运用分级与反馈知识解释现象,学生易错点在于只解释“抑制剂直接抑制甲状腺”,而忽略下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节关系,或错误地认为抑制剂会同时抑制下丘脑和垂体。第(3)问是能力提升,要求设计实验验证反馈调节,需理解反馈调节是结果(甲状腺激素)影响源头(下丘脑、垂体),而验证性实验需通过破坏某一环节并补充激素来观察现象,丁组方案通过切除垂体阻断TSH来源,再补充甲状腺激素,若能促进发育,则证明甲状腺激素本身有作用,且其分泌受垂体调控,从而间接支持反馈调节的存在(因为若存在反馈,切除垂体后激素水平会降低,补充后可恢复)。