2.3神经冲动的产生和传导—2023-2024高二生物学人教版（2019）选择性必修一课时分层练（word版含解析）

2.3神经冲动的产生和传导 课时分层练
【夯实基础】
知识点1 兴奋在神经纤维上的传导
1.若提高细胞外液中Na+的浓度，对静息电位和动作电位的影响是( )
A.静息电位不变，动作电位峰值不变 B.静息电位变大，动作电位峰值减小
C.静息电位不变，动作电位峰值变大 D.静息电位变大，动作电位峰值不变
2.下图为未受刺激的神经纤维(局部)所处状态，若在b处施加一强刺激后，下列叙述错误的是( )
A.b处细胞膜两侧的电位表现为内正外负
B.可在a、c处检测到电位变化
C.兴奋在神经纤维上以化学信号的形式传导
D.兴奋传导的方向与膜外局部电流方向相反
3.如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述错误的是( )
A.K+的外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，需要转运蛋白的协助并消耗能量
C.测量动作电位时，需将微电极分别置于膜上同一位点的内外两侧
D.动作电位传导至轴突末梢时可转化为化学信号
4.如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上，分别在b、f两点给予适宜强度的刺激，则电流计指针的偏转情况为( )
（代表神经元细胞体，代表神经末梢，且ab=bc、ac=de）
A.分别在b点与f点刺激时A1、A2指针各偏转两次，且方向相反
B.在b点刺激时, A1指针偏转两次, A2指针偏转一次;在f点刺激时, A1指针不偏转，A2指针偏转一次
C.在b点刺激时, A1指针不偏转,A2指针偏:转一次;在f点刺激时,A1指针不偏转,A2指针偏转一次
D.在b点刺激时,A1指针不偏转,A2指针偏|转两次;在f点刺激时,A1指针不偏转, A2指针偏转一次
5.图1表示对神经纤维膜电位的测量过程，图2表示神经纤维某部位受到一次刺激前后的电位变化。相关叙述正确的是( )
A.神经纤维受到刺激时，图1中的电位计可测量到图2中的电位变化
B.图2中bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
C.如果细胞外液中Na+浓度降低，图2中c点对应的电位值将增大
D.若用麻醉药物阻遏K+通道，图2中从c到d的时间将延长
知识点2 兴奋在神经元之间的传递
6.甘氨酸是脊髓中主要的抑制性神经递质，能使突触后膜的Cl-通道开放，使Cl-内流。下列叙述不正确的是( )
A.甘氨酸作用于突触后膜，抑制其动作电位形成
B.甘氨酸以胞吐的方式经突触前膜释放到突触间隙
C.甘氨酸与突触后膜上受体结合后，膜外电位还是正电位|
D.脊髓神经元处于静息状态时膜内外没有离子进出
7.根据突触前细胞传来的信号，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触，使下一个神经元产生抑制效应（抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正）的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部示意图（①②③代表不同的突触小体）。下列说法正确的是( )
A.①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B.当兴奋传至突触3时,其突触后膜的电位变为内正外负
C.图中的突触类型为轴突—树突型和轴突—肌肉型
D.突触2和突触3的作用相同,均是抑制肌肉兴奋
8.如图是研究离体神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.初始状态下，乙电流表指针不偏转表明两电极间无电位差
B.刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次
C.刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次
D.清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针不偏转
9.下图表示一个神经元在一次兴奋后，将兴奋传递给另一个神经元的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.神经递质释放到突触间隙的过程需要载体协助
B.a、c处产生的动作电位表现为内正外负
C.兴奋在b处的传递过程体现了细胞膜的信息交流功能
D.抑制突触前膜神经递质的释放可以达到麻醉目的
10.医学研究表明，抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降有关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶，单胺氧化酶抑制剂（MAOD）是目前常用的一种抗抑郁药。如图是正在传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。据图分析，下列说法正确的是( )
A.MAOD能增加突融间隙的单胺类神经递质浓度
B.细胞X释放的单胺类神经递质需经血液运输发挥作用
C.细胞Y的轴突末梢有大量突起，有利于附着更多的蛋白M
D.单胺类神经递质与蛋白M结合后，将导致细胞Y膜内电位由正变负
知识点3 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
11.2022年6月26日是第35个国际禁毒日，今年的主题是“健康人生，绿色无毒”。毒品的成瘾与多巴胺这种神经递质密切相关，如图是毒品可卡因的作用机制，可卡因通过影响多巴胺的回收,从而不断刺激大脑中的“奖赏”中枢，使人产生愉悦感。下列叙述中正确的是( )
A.结构①是突触小泡，其中的多巴胺属于神经递质，通过主动运输方式进入突触间隙
B.多巴胺与结构②受体结合后，突触后膜电位变为外正内负，产生动作电位
C.可卡因可阻止多巴胺回收，使突触后神经元持续兴奋，产生愉悦感
D.多巴胺通过胞吞的形式被回收，从而调节突触间隙中多巴胺的浓度
【能力提升】
12.如图1是人体缩手反射的反射弧结构，方框甲、乙代表神经中枢。图2是当手被尖锐的物体刺痛时神经纤维上的电位变化。下列相关分析正确的是( )
A.图1中由甲发出的传出神经纤维末端释放的递质一定能引起乙兴奋
B.图2丁区域发生Na+外流
C.图2神经冲动的传导方向只能由左到右
D.图1中共有5个突触，当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时，反射弧为A→B→C→D→E
13.河豚毒素是自然界中所发现的毒性最大的神经毒素之一,曾一度被认为是自然界中毒性最强的非蛋白类毒素。研究者选用某种哺乳动物的神经组织（如图甲）进行了分组实验及不同的处理（Ⅰ组：未加河豚毒素；Ⅱ组：浸润在河豚毒素中5min；Ⅲ组：浸润在河豚毒素中10min）。各组分别刺激神经元A,并测量神经元A与神经元B的动作电位,结果如图乙。下列分析正确的是( )
A.兴奋是由神经元A的轴突或树突传递给神经元B的
B.神经元A以胞吐方式释放神经递质,说明神经递质是一种大分子化合物
C.为减弱手术带来的疼痛，医学上可以考虑利用河豚毒素的生理作用研发麻醉类药物
D.从图乙推断,神经元A和神经元B动作电位的改变一定是河豚毒素的生理作用阻遏了
14.如图表示某神经元一个动作电位的传导示意图,据图分析正确的是( )
A.动作电位传导是局部电流触发邻近部位细胞膜依次产生新的动作电位的过程
B.图中a→b→c的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程
C.产生a段是K+经载体蛋白协助扩散外流造成的,不消耗ATP
D.若将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验，则d点将下移
【综合素养】
15.肌萎缩侧索硬化（ALS）俗称“渐冻症”,该病也叫运动神经元病,是既累及上运动神经元（大脑、脑干、脊髓），又影响下运动神经元（颅神经核、脊髓前角细胞）及其支配的躯干、四肢和头面部肌肉的一种慢性进行性变性疾病。临床上常表现为上、下运动神经元合并受损的混合性瘫痪。科学家尝试从不同角度揭示“渐冻症”的病因。请回答下列问题：
（1）图甲为“渐冻症”患者的某反射弧，神经元损伤之后，导致包括四肢、躯干、头面部等在内的肌肉逐渐无力和萎缩。若刺激Ⅰ处，“渐冻症”患者的手指M发生轻微收缩，该过程________（填“能”或“不能”）称为反射，原因是____。
若刺激Ⅱ处，在①处检测不到动作电位，则____（填“能”或“不能”）判断此反射弧的运动神经元已受损，原因是_____。
若刺激S处，在③处可以检测到神经递质的释放，则说明感觉神经元功能_____（填“正常”或“不正常”）。若针刺S处，则“渐冻症”患者____（填“能”或“不能”）感觉到疼痛。
（2）图乙表示兴奋通过神经—骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程。突触小泡释放乙酰胆碱（Ach）作用于A（受体兼Na+通道），使通道打开,Na+内流,产生动作电位，引起肌肉收缩。谷氨酸是中枢神经系统主要的兴奋性神经递质，但当过度释放时却是一种神经毒素，能引起严重的神经元损伤，导致ALS（“渐冻症”）、帕金森等神经退行性疾病。当突触间隙中谷氨酸积累过多时，会持续作用引起Na+过度内流，可能导致突触后神经元涨破，分析其原因是_____。若某药物通过作用于突触来缓解病症，其作用机理可能是_____（答出一种即可）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：静息电位外正内负，由钾离子外流维持，所以细胞外钠离子浓度变化对静息电位无明显影响，动作电位是神经受外界刺激之后，钠离子通道打开，钠离子内流形成，所以当细胞外钠离子浓度升高时，钠离子内流的量增加，动作电位就变大，动作电位峰值会变大，C正确，ABD错误。
故选C。
2.答案：C
解析：A、b处施加一强刺激后，b处细胞膜处于兴奋状态，钠离子内流，细胞膜两侧的电位表现为内正外负，A正确；B、兴奋在神经纤维上双向传递，在b处施加一强刺激后，可在a、c处检测到电位变化，B正确；C、兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导，C错误；D、神经纤维上受刺激部位膜电位为外负内正，临近未兴奋部位是外正内负，膜外电流方向从未兴奋部位到兴奋部位，与兴奋传导方向相反，D正确。故选C。
3.答案：B
解析：本题考查膜电位的变化及相关曲线。神经纤维形成静息电位的主要原因是细胞膜上K+通道开启，K+外流，A正确；据图分析可知，图中bc段为动作电位产生的过程，动作电位产生的主要原因是细胞膜上的Na+通道开放，Na+内流，属于协助扩散，不消耗能量，B错误；根据以上分析可知，动作电位产生时，膜内外存在电位差，表现为外负内正，因此测量动作电位时，需将微电极分别置于膜上同一位点的内外两侧，C正确；动作电位传导至轴突末梢时，刺激突触小泡释放神经递质，因此电信号可转化为化学信号，D正确。
4.答案：D
解析：神经冲动在神经纤维上双向传递,在神经元处单向传递。在b点刺激时A1不偏转,A2偏转2次,故A、B、C错误。在f点刺激时,A1不会偏转、A1偏转1次,故A、B、C错误,D正确。
5.答案：D
解析：神经纤维受到刺激时，图1中的电位计不能测量到图2中的电位变化，如果想要测量到图2中的电位变化，图1中的电位计的两电极应一个在膜内，一个在膜外，A错误；图2中bc段Na+大量内流，产生动作电位，Na+内流的方式是协助扩散，需要通道蛋白的协助，不消耗能量，B错误；如果细胞外液中Na+浓度降低，则神经纤维受到刺激时，Na+内流减少，图2中c点对应的电位值将减小，C错误；ce段是静息电位的恢复过程，若用麻醉药物阻遏K+通道，则K+外流受阻，图2中从c到d的时间将延长，D正确。
6.答案：D
解析：甘氨酸是抑制性神经递质，与突触后膜上受体结合后导致Cl-内流，进而使外正内负的膜电位增大，抑制了突触后神经元的兴奋，A正确；由题干可知，甘氨酸是脊髓中主要的抑制性神经递质，由突触前膜以胞吐的方式释放到突触间隙，B正确；抑制性神经递质甘氨酸与突触后膜上的受体结合，导致Cl-内流，进而使静息电位的绝对值增大，膜外电位还是正电位，C正确；神经元在静息状态时，K+外流使细胞膜两侧的电位为外正内负，D错误。
7.答案：A
解析：据图可知,突触1为兴奋性突触,因此,①的突触小泡中的神经递质是兴奋性神经递质,A正确;突触3为抑制性突触,因此,当兴奋传至突触3时,其突触后膜的膜电位仍为内负外正,B错误;由图可知,突触1和3为轴突—肌肉型,突触2是轴突—轴突型,C错误;突触2的作用是抑制①处的轴突兴奋,突触3的作用是抑制肌肉兴奋,D错误。
8.答案：D
解析：甲电流表的两极分别位于膜外和膜内,乙电流表的两极均位于膜外,初始状态下,膜外为正电位,膜内为负电位,甲电流表指针偏转,而乙电流表两极没有电位差,不发生偏转,A正确;刺激a处时,甲电流表指针偏转一次,乙电流指针表发生两次方向不同的偏转,B正确;刺激b处时,由于兴奋在突触处传递的单向性,兴奋无法传递到左边的神经元,甲指针维持原状,乙指针偏转一次,C正确;清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右侧神经元,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次,D错误。
9.答案：A
解析：A、神经递质的释放是胞吐过程，不需要载体的协助，A错误；B、在神经纤维上的静息电位表现为外正内负，a、c处动作电位表现为外负内正，B正确；C、细胞膜的一个重要的作用就是信息传递，图中兴奋的传递即属于此作用，C正确；D、某些麻醉药可以抑制突触前膜神经递质的释放，从而阻断兴奋的传递过程，D正确．故选：A
10.答案：A
解析：根据题意和图形分析,MAOID能抑制单胺氧化酶活性,阻止脑内单胺类神经递质降解,增加脑内突触间隙单胺类神经递质的浓度,A正确;细胞X释放的单胺类神经递质需经组织液扩散至突触后膜即可,B错误;细胞Y的树突或胞体有大量突起,有利于附着更多的蛋白M,C错误;单胺类神经递质与蛋白M结合后,将导致细胞Y膜内电位由负变正,D错误。
11.答案：C
解析：结构①是突触小泡，其中的多巴胺属于神经递质，通过胞吐方式进入突触间隙，A错误；多巴胺与结构②受体结合后，突触后膜电位变为外负内正，产生动作电位，B错误；可卡因与多巴胺转运体结合，阻止突触间隙中的多巴胺被转运体运回细胞，进而引起突触后膜持续兴奋，C正确；多巴胺被回收时需借助多巴胺转运体进行运输，不属于胞吞，D错误。
12.答案：D
解析：图1中甲为位于大脑皮层的高级中枢，由甲发出的传出神经纤维末端释放的递质可能引起乙兴奋，使手缩回，也可能引起乙抑制，手不缩回，A错误；图2丁区域为静息电位，发生K+外流，B错误；图2为反射弧中轴突的一段，但方向未知，故神经冲动的传导方向可能由左向右或由右向左，C错误；分析图1可知，A是感受器，B是传入神经，乙是脊髓内的低级中枢，甲是高级中枢，D是传出神经，E是效应器，共有5个突触，当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时，反射弧为A→B→C→D→E,D正确。
13.答案：C
解析：兴奋是由神经元A的轴突传递给神经元B的，A错误；神经元A以胞吐方式释放神经递质，但神经递质属于小分子物质，B错误：由图乙可知，河豚毒素可以阻碍兴奋在神经元之间的传递，故可以用于研发麻醉类药物，C正确；从图乙结果可知，神经元A的动作电位逐渐减弱，推断很可能是河豚毒素抑制了Na+内流，神经元B的动作电位减弱直至为零，可能是河豚毒素影响突触后膜（受体）识别信息分子所致，D错误。
14.答案：A
解析：由题图可知，动作电位的传导是局部电流触发邻近部位细胞膜依次产生新的动作电位的过程，A正确；动作电位的产生是Na+内流引起的，恢复静息电位主要是K+外流引起的，b、c是Na+内流阶段，依次产生动作电位，a是K+外流阶段，是静息电位恢复过程，B错误；a段为静息电位的恢复过程，是K+通过通道蛋白外流形成的，不消耗能量，C错误；动作电位是Na+内流引起的，若将该神经纤维置于更高浓度的Na+溶液中进行实验，动作电位峰值将增大，则d点将上移，D错误。
15.答案：（1）不能；反射活动必须是反射弧；不能；运动神经元正常在①处也检测不到动作电位；正常；能
（2）突触后神经元细胞渗透压升高；抑制突触后膜释放谷氨酸（抑制谷氨酸与突触后膜上的受体结合、抑制突触后膜钠离子内流、促进突触前膜回收谷氨酸）
解析：（1）反射必须经过适宜强度的刺激和完整的反射弧才能完成。根据反射弧的结构可判断与S（感受器）直接相连的为传入神经，与M直接相连的为传出神经。若刺激Ⅰ处，“渐冻症”患者的手指M发生轻微收缩，由于该过程没有经过完整的反射弧，故不能称为反射。兴奋在神经元之间的传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。若刺激Ⅱ处，即使运动神经元正常，在①处也检测不到动作电位，故不能根据①处检测不到动作电位来判断此反射弧的运动神经元已受损。若刺激S处，在③处可以检测到神经递质的释放，说明感觉神经元功能正常。由于“渐冻症”患者损伤的是上、下运动神经元，但传入神经正常，若针刺S处，刺激能通过神经中枢传递到大脑皮层，从而使“渐冻症”患者感觉到疼痛。
（2）当突触间隙中谷氨酸积累过多时，会持续起作用，引起Na+过度内流，导致突触后神经元渗透压升高，神经元从周围组织液中吸水过多而涨破。若某药物通过作用于突触来缓解病症，其作用机理可能是抑制突触前膜释放谷氨酸（或抑制谷氨酸与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收谷氨酸）。