2023届高考生物二轮复习微专题2神经调节与体液调节学案

微专题2　神经调节与体液调节

1.神经调节要点整合

(1)透彻理解反射弧各部分结构

(2)图解兴奋产生的机制与特点

(3)兴奋的传导与传递

(4)神经递质的释放、性质及作用

　①神经递质在突触间隙内的扩散及与突触后膜上受体的结合不耗能。

②神经递质的化学本质并不都是有机物，如NO是无机物。

③神经递质的释放并不都是胞吐，如NO作为神经递质时以自由扩散方式释放。2.体液调节相关知识归纳

(1)激素的本质及调节机制

　①激素运输无特异性。“只作用于靶器官、靶细胞”≠“只运输给靶器官、靶细胞”。

②激素只起调节作用，不组成细胞结构、不供能，也不起催化作用。

③有些激素也可以作为神经递质，如肾上腺素和去甲肾上腺素。

(2)人体生命活动调节的三种方式

1.反射的完成以神经元上兴奋的传导以及神经元间的传递为基础。下列关于神经调节的叙述正确的有④⑤⑦。

①神经递质与相应受体结合后，进入突触后膜内发挥作用。(2021·辽宁卷，16D)

②内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大。(2021·河北卷，11C)

③兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流。(2021·全国乙卷，4A)

④听觉的产生过程不属于反射。(2020·山东卷，7D)

⑤神经系统可直接调节，也可通过内分泌活动间接调节心脏活动。(2019·全国卷Ⅰ，4C)

⑥神经细胞处于静息状态时，细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内。(2018·全国卷Ⅲ，3A)

⑦神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输。(2018·全国卷Ⅱ，2C)

2.激素种类多、量极微，是调节生命活动的信息分子。下列关于激素调节的叙述正确的有①③。

①胰岛B细胞分泌的胰岛素，经靶细胞接受并起作用后就被灭活。(2021·山东卷，8D)

②大量出汗时，垂体感受到细胞外液渗透压变化，使大脑皮层产生渴觉。(2021·海南卷，16D)

③雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟。(2021·浙江卷，8C)

④长期缺碘可导致机体的促甲状腺激素分泌减少。(2020·山东卷，8A)

⑤肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高，呼吸频率减慢，心率减慢。(2019·全国卷Ⅰ，4D)

⑥当人突然遇到寒冷环境时，肾上腺素分泌会减少，心率减慢。(2018·海南卷，8D)

⑦促甲状腺激素的受体分布在体内各种细胞上。(2016·海南卷，17D)

考向1　围绕兴奋的传导与传递，考查科学思维能力

1.(2022·广东卷，15)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析，下列叙述错误的是(　　)

A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变

B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息

C.从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜

D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放

答案　B

解析　多巴胺是乙释放的神经递质，与丙膜上的受体结合后会使其发生电位变化，A正确；分析题图可知，多巴胺可在乙与丙之间传递信息，不能在甲和乙之间传递信息，B错误；分析题图可知，乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜，又是释放多巴胺的突触前膜，C正确；多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控，故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放，D正确。

2.(2021·江苏卷，6改编)在脊髓中央灰质区，神经元a、b、c通过两个突触传递信息；如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A.a兴奋则会引起b、c兴奋

B.b兴奋使c内Na＋快速外流产生动作电位

C.a和b释放的神经递质均可改变突触后膜的离子通透性

D.失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成

答案　C

解析　a兴奋可能会使突触前膜释放兴奋性或者抑制性的神经递质，则会引起b、c兴奋或者抑制，A错误；产生动作电位的原因是Na＋内流，B错误；神经元b释放的神经递质作用于神经元c，神经元a释放的神经递质作用于神经元b，改变突触后膜的离子通透性，即a和b释放的神经递质均可改变突触后膜的离子通透性，C正确；一些简单的反射活动，例如膝跳反射，不需要大脑皮层的参与，所以失去脑的调控作用，脊髓反射活动依然能完成，D错误。

考向2　围绕动物激素的功能，考查生命观念

3.(2021·江苏卷，4改编)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径，相关叙述正确的是(　　)

A.胃肠激素都在内环境中发挥作用

B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞

C.图中组织液含有激素、细胞因子、尿素等物质

D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径

答案　C

解析　据题图分析可知，胃肠激素不都在内环境中发挥作用，有些可在消化道发挥作用，A错误；据题图信息可知，内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞，B错误；激素通过体液运输，尿素是细胞代谢产生的废物，辅助性T细胞产生的细胞因子存在于体液中。故组织液含有激素、细胞因子、尿素等物质，C正确；不同胃肠激素的作用特异性主要取决于特异性受体，D错误。

4.(2021·重庆卷，14改编)右图为鱼类性激素分泌的分级调节示意图。下列叙述正确的是(　　)

A.垂体分泌的激素不能运输到除性腺外的其他部位

B.给性成熟雌鱼饲喂雌激素可促进下丘脑和垂体的分泌活动

C.下丘脑分泌的促性腺激素可促使垂体分泌促性腺激素释放激素

D.将性成熟鱼的垂体提取液注射到同种性成熟鱼体内可促使其配子成熟

答案　D

解析　垂体分泌的激素会随血液运输到全身各处，A错误；给性成熟雌鱼饲喂雌激素，导致其体内雌激素水平较高，会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素，B错误；下丘脑分泌的促性腺激素释放激素可促使垂体分泌促性腺激素，C错误；垂体提取液中含有促性腺激素，可作用于性腺，使其合成、分泌的性激素增多，进而促进配子的成熟，D正确。

5.(2022·福州市抽测)当人体处于恐惧、剧痛、严重焦虑等紧急情况时，某些神经突触和肾上腺均能通过释放肾上腺素控制心肌与支气管的活动。肾上腺素与心肌上β1受体结合使心肌兴奋收缩，而与支气管平滑肌上β2受体结合则产生抑制效应，使其舒张，以下说法错误的是(　　)

A.肾上腺素会引起不同效果，可能是因为不同组织细胞具有不同受体

B.与神经突触分泌的神经递质相比，肾上腺分泌的肾上腺素作用范围广，所需时间长

C.肾上腺素不能引发心肌、平滑肌细胞膜电位变化

D.在神经调节、体液调节过程中，机体所释放的肾上腺素都无法持续发挥作用

答案　C

解析　根据题干信息“肾上腺素与心肌上β1受体结合使心肌兴奋收缩，而与支气管平滑肌上β2受体结合则产生抑制效应，使其舒张”可知，肾上腺素会引起不同效果，可能是因为不同组织细胞具有不同受体，A正确；激素调节具有作用范围广、作用时间长等特点，而神经突触分泌的神经递质参与神经调节，神经调节具有作用范围准确、作用时间短等特点，B正确；据题干信息可知，肾上腺素能够引起心肌兴奋，说明肾上腺素可使心肌细胞膜电位发生逆转，肾上腺素又能使支气管平滑肌舒张，说明肾上腺素可使支气管平滑肌细胞膜内外两侧电位差绝对值增大，C错误；肾上腺素发挥作用后就被灭活了，D正确。

生物高考对考生实验与探究能力的考查是体现科学思维、科学探究的重要落脚点，近年高考有关动物生理实验探究的考查力度逐年增加，形式也不断创新，主要涉及实验思路、预期结果、得出结论等内容，尤其是补充完善实验步骤，如2021年山东卷23(3)、2020年山东卷22(4)要求写出实验设计思路和预期实验结果；2020年全国卷Ⅰ(31)和2019年全国卷Ⅲ(30)要求预期并分析实验结果；2018年全国卷Ⅱ(29)和2017年全国卷Ⅲ(31)要求补充完善实验步骤。

复习备考中，考生要熟悉教材实验的基本操作、原理及方法，重视对实验的方法、步骤及实验结果和结论的分析，并进行专项训练，同时也要提高语言表达能力。

共鸣点1　补充实验步骤类

1.(2018·全国卷Ⅱ，29)为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：

(1)请完善下面的实验步骤

①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组(对照组)的处理是____________________；B组的处理是____________。

②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。

③___________________________________________________________________。

④对所得数据进行统计处理与分析。

(2)实验结果与分析

B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的________激素和________激素。

答案　(1)①手术但不切除垂体　切除垂体　③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重　(2)生长　促甲状腺

解析　(1)本实验的自变量是有无垂体，因此A组(对照组)的处理是不切除垂体，同时为了排除手术操作对大鼠生长发育的影响，A组的处理应该是进行手术但不切除垂体；B组是实验组，对其进行的处理是切除垂体。根据实验步骤可知，①为实验处理，②为实验饲养，③应为实验结果的检测与记录，且题干强调“以体重变化作为生长发育的检测指标”，因此，③的操作应该是定期测定两组大鼠的体重，并记录实验结果。(2)垂体可产生生长激素(促进生长)和促甲状腺激素(通过作用于甲状腺使其合成和分泌甲状腺激素，而甲状腺激素可促进发育)，所以B组大鼠切除垂体后，其生长发育减慢。

　此类动物生理实验探究题考生需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看考生是否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。

共鸣点2　预测分析实验结果类

2.(2022·全国乙卷，30)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制，某研究小组进行了下列相关实验。

实验一：将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。

实验二：给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量，发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。

回答下列问题：

(1)实验一中，家兔甲状腺中检测到碘的放射性，出现这一现象的原因是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(2)根据实验二推测，丙组甲状腺激素的合成量____(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”)，原因是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案　(1)甲状腺吸收碘合成甲状腺激素　(2)大于　不相同　乙组注射外源甲状腺激素，使甲状腺激素合成减少，丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成

解析　(1)实验一中将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，家兔甲状腺细胞会吸收并利用放射性碘合成甲状腺激素，因此甲状腺中可以检测到碘的放射性。(2)根据上述分析，实验二中丙组注射促甲状腺激素溶液，会促进甲状腺的活动，丙组甲状腺激素的合成量大于甲组。乙组注射外源甲状腺激素，使家兔体内甲状腺激素水平升高，会使甲状腺激素合成减少，而丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成，因而乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。

　此类试题需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。

共鸣点3　书写实验思路类

3.(2022·广东东莞调研)海马体是大脑边缘系统的一部分，与人的学习和记忆功能密切相关。为了研究学习和记忆的机制，研究人员利用小鼠进行了如图所示实验。请回答下列问题：

(1)由图示可知，在小鼠海马体的神经纤维上施加单脉冲电刺激后，突触前膜释放____________，经过突触间隙与突触后膜上的A受体结合，使突触后膜产生兴奋，兴奋部位的膜外电位表现为____________。

(2)在小鼠海马体的神经纤维上施加高频电刺激后，突触后膜上的________被激活，导致Ca2＋内流，引起突触后神经元发生一系列变化，最终导致突触后膜上________数量增加，形成持续一段时间的电位增强，这种现象称为长时程增强(LTP)。

(3)科学家通常采用隐藏平台水迷宫任务来测试小鼠的记忆能力，即让小鼠在一个装满水的不透明的圆缸内游泳来寻找隐藏在水面下的平台。经过相同的训练次数后，可根据小鼠找到隐藏平台所需的时间长短来评价小鼠的记忆能力。请利用以下实验材料设计实验验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成。

实验材料：生理状况相同的小鼠若干、N受体阻断剂——AP5、隐藏平台水迷宫装置等。

实验思路：___________________________________________________________

答案　(1)谷氨酸　负电位　(2)N受体　A受体　(3)将小鼠随机均分为两组，一组小鼠注射适量的N受体阻断剂——AP5，另一组小鼠注射等量的生理盐水，一段时间后将两组小鼠同时进行隐藏平台水迷宫任务的测试，记录两组小鼠找到隐藏平台所需要的时间

解析　本题考查兴奋的传导与传递。(1)据图分析可知，在单脉冲电刺激作用下，突触前膜释放了谷氨酸，并与突触后膜上的A受体结合，引起突触后膜兴奋，钠离子内流，兴奋部位的膜内为正电位，膜外为负电位。(2)据图分析可知，在高频电刺激作用下，突触前膜释放的谷氨酸不仅可以作用于A受体，引起突触后膜兴奋，还可以作用于N受体，激活N受体，导致钙离子内流，经过一系列变化最终导致突触后膜上的A受体数目增加。(3)根据题意分析，该实验是验证性实验，目的是验证海马区依赖于N受体的LTP参与小鼠记忆的形成，结合实验设计的基本原则和提供的实验材料设计实验。具体实验思路详见答案。

　此类试题对考生的综合分析问题能力要求非常高，往往是压轴题，但应牢记实验步骤的“四步曲”，即取材(共性处理)→处理(变量处理)→观察记录→预测结果(得出结论)。

[特别提醒]　动物生理实验成功的关键点

(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生长状况相似的平均分组，每组要有数量相等的多只动物。

(2)进行注射实验时，空白对照组应注射等量的生理盐水(不可用蒸馏水)，进行饲喂实验时，空白对照组可使用蒸馏水。

(3)实验设计时要注意设置对照实验，控制变量个数，保证单一变量。

(4)实验设计中注意实验动物的选择和处理，如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理。经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。

1.(2022·湘豫名校联考)如图是一般情况下，人体神经调节、激素调节靶细胞生理活动的示意图。请回答下列问题：

Ⅰ.(1)通过图示可知，________(填字母)可以代表性激素。

(2)“红灯→感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器→停车”是司机看见红灯后的反应。此反射弧的神经中枢位于大脑皮层，在此过程中，兴奋在________处以化学信号传递，耗时相对较长，所以遇到紧急事件时，人往往不能及时做出瞬时反应。

Ⅱ.某研究小组为探究桑叶提取液对糖尿病大鼠的降血糖效果，进行了如下实验。

①实验材料和仪器：

生理状况相同的健康大鼠30只、桑叶提取液、蒸馏水、血糖测定仪等。

②实验步骤：

a.随机选取10只大鼠作为甲组，另外20只制备成糖尿病模型大鼠，并随机均分成乙组和丙组。

b.________________________，并进行数据统计和记录。

c.丙组大鼠灌喂桑叶提取液2 mL/d，甲组和乙组大鼠灌喂________，连续灌喂4周。在这个过程中，各组大鼠均饲喂普通饲料。

d.4周后，测定各组大鼠的血糖浓度，并进行数据统计及分析。

③实验结果：

请据表中的实验数据将“组别”栏补充完整，从上到下依次是________(用甲、乙、丙表示)。

④实验结论：_________________________________________________________。

答案　Ⅰ.(1)D　(2)突触　Ⅱ.②测定各组大鼠的血糖浓度　等量蒸馏水　③丙、甲、乙　④桑叶提取液对糖尿病大鼠具有明显的降血糖效果，但不能使血糖降到正常水平

解析　Ⅰ.(1)性激素的受体在细胞内，因此，性激素需要进入细胞内起作用，D可以代表性激素。(2)兴奋在神经纤维上以电信号的形式进行传导，速度相对较快，而在突触处兴奋以化学信号进行传递，速度相对较慢。Ⅱ.②该实验的目的是探究桑叶提取液对糖尿病大鼠的降血糖效果，自变量为是否得糖尿病和是否灌喂桑叶提取液，因变量为血糖浓度。应设置三组实验，其中一组为正常大鼠，灌喂蒸馏水，作为对照组；另外两组均为糖尿病模型大鼠，其中一组灌喂等量的桑叶提取液，另外一组灌喂等量的蒸馏水，灌喂之前还应测定各组大鼠的血糖浓度。③据表格结果可知，第二组为甲组，第三组为乙组，第一组为灌喂桑叶提取液的丙组。④根据实验结果可知，桑叶提取液对糖尿病大鼠具有明显的降血糖效果，但不能使血糖降到正常水平。

2.(2022·广东茂名调研)糖尿病有1型和2型之分，大多数糖尿病患者属于2型糖尿病，患者并未丧失产生胰岛素的能力，2型糖尿病的成因和治疗是近年的研究热点。请回答下列问题：

(1)胰岛素降低血糖的作用原理是________________________________________

____________________________________________________________________。

(2)由于2型糖尿病患者常常较肥胖，有人提出2型糖尿病是一种肠道疾病，是因高糖、高脂饮食，导致肠道内的一些分泌细胞及其分泌的激素发生变化。为研究其成因，某研究组对大鼠进行高糖、高脂饮食等诱导制造糖尿病模型鼠并检测其体内的一种肠源性激素(GLP－1)的水平。

图1

图2

注：GLP－1主要由L细胞分泌，肠道中的L细胞主要分布在回肠(小肠分为十二指肠、空肠和回肠三部分)。

胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1，正常人进食后，血糖浓度升高，葡萄糖以________________方式进入胰岛B细胞，其促进胰岛B细胞分泌胰岛素的机理是___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(3)图2数据显示，______________________。另有研究表明，口服葡萄糖比静脉注射葡萄糖引起更多的胰岛素分泌；进行了回肠切除术的大鼠Glut2的表达量明显下降。据此，有人提出假说，认为小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP－1对血糖的控制至关重要。为验证该假说，研究者选择生理状况良好的同种大鼠若干只，随机平均分为5组，检测血糖变化，其中部分进行高糖、高脂饮食等诱导制成糖尿病模型鼠。部分实验方案如下。

请将上述实验方案补充完整，2.________；5.________。若以上五组大鼠的餐后血糖水平大小顺序为2>4>5>3＝1，则________(填“支持”或“不支持”)该假说。

答案　(1)促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖

(2)协助扩散　葡萄糖进入胰岛B细胞后，经细胞呼吸改变ATP与ADP的比例，最终引起Ca2＋内流，促进胰岛素以胞吐的形式分泌出去

(3)随着处理时间的增加，造模组的GLP－1水平越来越低于对照组　糖尿病模型大鼠　正常大鼠＋切回肠术＋GLP－1　支持

解析　(1)胰岛素是唯一能降低血糖的激素，胰岛素降低血糖的机理一方面表现在促进血糖的去路，如能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面表现在抑制血糖的来源，如抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖。(2)葡萄糖通过Glut2转运蛋白进入胰岛B细胞为高浓度向低浓度运输，且需要载体蛋白的协助，故其进入胰岛B细胞的方式为协助扩散。葡萄糖进入胰岛B细胞后，经细胞呼吸改变ATP与ADP的比例，最终引起Ca2＋内流，促进胰岛素以胞吐的形式分泌出去。(3)图2中造模组与对照组比较发现，高糖、高脂饮食后，大鼠肠道L细胞分泌的GLP－1含量下降。假设认为，小肠后端的内分泌细胞及其分泌的GLP－1对血糖的控制至关重要。为了验证这一假说，选择生理状况良好的同种大鼠若干只，随机平均分为5组，实验组：4组为正常大鼠进行切回肠术处理，5组为正常大鼠进行切回肠术处理后再注射GLP－1激素，对照组：1组为空白对照组，3组为正常大鼠进行假手术组，2组为糖尿病模型大鼠组，处理相同时间后，测定各组大鼠的血糖浓度，若GLP－1能降低血糖，则第2组的糖尿病模型大鼠的血糖浓度最高，第4组切回肠术处理后，Glut2的表达量明显下降，则血糖浓度也较高，而第5组，切回肠术处理后又注射了GLP－1激素，能使大鼠血糖浓度降低，1组和3组均为正常大鼠，则血糖浓度正常，即测定的各组大鼠的血糖浓度为2>4>5>3＝1，则支持该假说。