温籍运动员潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中夺冠并打破世界纪录。游泳是失温高发运动，如果机体长时间浸泡在低温水域中，会造成人体核心区温度降低而引发寒颤、心肺功能衰竭等症状，甚至造成死亡。图1表示比赛过程中兴奋通过神经肌肉接点引起骨骼肌收缩的部分过程。回答下列问题：

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1. 温籍运动员潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中夺冠并打破世界纪录。游泳是失温高发运动，如果机体长时间浸泡在低温水域中，会造成人体核心区温度降低而引发寒颤、心肺功能衰竭等症状，甚至造成死亡。图1表示比赛过程中兴奋通过神经肌肉接点引起骨骼肌收缩的部分过程。

回答下列问题：

(1) 正常情况下，运动员进入低温泳池的最初几分钟内肤色变，这一阶段的变化主要是神经调节的结果，请完成此时神经调节的具体反射弧：冷觉感受器→传入神经元→。

(2) 研究发现，在人体失温过程中，体内心肌细胞动作电位峰值较正常情况下有所下降，分析原因可能有：

①低温使钠钾泵的活性和能量供应减少，细胞膜两侧钠离子浓度差减小；

②。

欲验证上述现象，某研究小组将小鼠的心肌细胞置于生理溶液中，测得其静息电位为-90mV、动作电位峰值为+30mV；若将心肌细胞经5℃低温处理24h，再测量其静息电位和动作电位。请用柱形图表示实验前后的心肌膜电位情况。

(3) 轴突末梢释放的乙酰胆碱（ACh）作用于图1中A时，在骨骼肌细胞内（填“能”或者“不能”）检测到ACh，此时骨骼肌膜发生的信号变化是。神经肌肉接点上存在分解ACh的胆碱酯酶，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用，可推测有机磷农药中毒会出现症状。

(4) 神经细胞外的Ca²⁺对Na⁺的内流具有竞争性抑制作用，成为膜屏障。该机制能使神经细胞保持正常的兴奋性。

①运动员血钙较低，肌肉易抽搐痉挛，其原因是。

②为验证膜屏障作用，研究小组首先用含有Ca²⁺、Na⁺等离子的培养液培养蛙的坐骨神经—腓肠肌标本，对坐骨神经施加一定刺激，获得膜电位变化的模型如图2，然后降低培养液中Ca²⁺的浓度，其他条件不变，重复实验。

a．图2曲线的获得，应采取图3中（填Ⅰ或Ⅱ）所示的连接方式。

b．为达实验目的，实验过程中，研究小组还需要测定。

c．重复实验获得的膜电位变化图像的峰值会（填“升高”、“降低”或“不变”）。

【考点】

反射弧各部分组成及功能; 细胞膜内外在各种状态下的电位情况; 神经冲动的产生和传导;

【答案】

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实验探究题普通

1. 研究显示人类仅有400个左右的编码嗅觉受体的功能基因（每一个嗅觉受体都是从一个特定的基因表达而来的）。一种气味分子有多个与嗅觉受体结合的位点，通过这些结合位点与嗅觉受体“组合编码”的气味识别方式，动物才得以识别数以万亿计的气味分子。回答下列问题：

(1) 位于鼻腔的嗅觉感受器，静息时细胞膜两侧的电位表现为；其受体与相应的气味分子结合后，嗅觉感受器的细胞膜将增大对钠离子的通透性，产生电信号并沿嗅神经传向（填写具体部位），形成嗅觉。从功能看，嗅神经属于神经。每种嗅觉神经元表面仅有单一的一种嗅觉受体，一个嗅觉受体只能结合气味分子的一个结合位点，但一种气味分子能激活多个嗅觉受体，这种“组合编码”的意义是。

(2) 嗅觉受体与气味分子上的结合位点结合后，会产生神经冲动传入脑的第一个中转站—嗅球。嗅球中不同区域的僧帽细胞接收不同嗅神经细胞传来的兴奋，汇总后沿轴突传送到高级中枢。僧帽细胞与周围颗粒细胞芽球（树突）之间形成了特殊的树-树型突触，对包括自身在内的邻近多个僧帽细胞活动进行抑制，其结构如图1所示。如图2所示为电镜下图1虚线内结构的模式图。

僧帽细胞的树突和颗粒细胞芽球之间电信号（填“单向”或“双向”）传递，僧帽细胞兴奋会引起两侧颗粒细胞芽球膜上钠离子，进而引起周围僧帽细胞（填“兴奋”或“抑制”）。以上两种细胞之间建立树-树型突触的意义是。

(3) 嗅觉障碍分为传导性嗅觉障碍、感觉神经性嗅觉障碍和中枢性嗅觉障碍。传导性嗅觉障碍可能是由于病毒感染导致内环境中增多，引起鼻黏膜肿胀，气味分子与受体结合在一定程度上受阻；感觉神经性嗅觉障碍可能是病毒引起感受器兴奋的阈值而造成的周围性嗅觉障碍；中枢性嗅觉障碍可能是病毒损伤了嗅觉中枢，导致神经冲动能够传至高级中枢，但无法形成嗅觉。为了解患者的嗅觉障碍类型，请结合下列材料用具完成实验设计并进行相应的推断。

材料用具：感染某病毒的嗅觉障碍患者，嗅觉诱发电位仪，气味剂等。（说明：嗅觉诱发电位是指由气味剂诱发的，在头皮特定部位产生的脑电位；嗅觉诱发电位仪是提供定量的嗅觉刺激及记录和分析脑电位的设备）

①完善实验思路：

a、将嗅觉诱发电位仪的细管伸入患者鼻腔内1cm处，将记录电极粘附于头皮上；

b、；

c、将一定浓度和湿度的气味剂以恒定的温度和流量向患者输入，一定时间后，；W。询问并记录患者对气味剂性质的主观描述；

d、比较分析患者主观描述与诱发电位检测的结果。

②结果分析：若通入气味剂后，患者主观描述的结果表现为对气味剂嗅觉障碍，但通过仪器可检测到嗅觉诱发电位，则可推断其为嗅觉障碍。

实验探究题普通

2. 神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化并作出反应，以调节各器官、系统的活动，实现机体稳态。下图1是某同学手指受到针刺时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图，图2是某一结构的亚显微结构模式图以及静息时指针的偏转情况，图3是痛觉对痒觉产生影响的部分神经调节机制。请回答以下与神经调节有关的问题：

(1) 引起图1所示膜电位的原因是静息时膜主要对有通透性。

(2) 某同学手指受到针刺后会发生缩手反射，完成该反射的结构基础是。如果是该同学不小心手碰到了带刺的东西，他的手会不由自主地缩回来。在此过程中，兴奋在③处传递的方向是（填“向左”或“向右”），兴奋在③处单向传递的原因是。

(3) 某学习小组想利用图2所示的结构和装置来探究某物质X是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质，请根据他们的实验思路来完善实验的预期结果和结论。

实验思路：用适量含有物质X的生理盐水处理图2突触位置，观察指针偏转情况。

若指针向偏转则物质X为神经递质；若指针，则物质X为神经递质。

(4) 夏季蚊虫叮咬后会引起“抓挠行为”，其产生的疼痛在一定程度上可以缓解痒觉。研究发现痛觉和痒觉既存在各自特定的传导通路，也存在一些共同的信号通路，如上图3所示。已知GABA是一种抑制性神经递质，且GRPR神经元兴奋后能传递痒觉信号，试据图分析“抓挠止痒”的原理可能是。

实验探究题普通

3. 为研究动物捕猎行为的关键神经通路，科学家开展了实验研究。

(1) 神经调节的基本方式是。为研究小鼠捕猎行为对视觉及触觉的依赖性，对同一只小鼠进行相应实验处理，并测定捕猎活动时小鼠相关脑区的电信号产生时间和强度（图1）。结果说明小鼠捕猎行为依赖。

(2) 已知视觉和触觉的感受器在中枢的投射区均为SC区，研究者在图2所示SC区部分神经元a中植入蓝光脉冲光电极。

①在蓝光诱导下神经元a产生兴奋，而相邻未植入电极的神经元c随后也能兴奋的原因是。

②研究者在实验组小鼠的SC区导入表达神经毒素T的病毒载体，用蓝光进行诱导，结果如图2，说明SC区神经信号的传递被有效阻断，依据是。

③测定以上两组小鼠捕猎行为的相关指标，得出SC区活动大大提高捕猎效率。本实验还对小鼠基本运动能力进行了检测，结果显示实验组与对照组无明显差异。你认为该检测是否必要并说明理由。

(3) 小鼠捕猎的过程中SC神经元轴突主要投射到S区，形成SC-S通路。为证明S区参与捕猎行为，研究者通过控制蓝光激发测得实验数据（图3），实验组小鼠的处理为（在表格中填写“+”“-”）。

脑区/处理	SC区	S区
表达神经毒素T	-
植入光电极

(4) 综合上述实验结果，概述小鼠捕猎行为的神经通路。

实验探究题困难