反射与反射弧及兴奋在神经纤维上的传导
一、选择题
1．下列关于神经元的叙述，正确的是( )
A．神经元就是神经细胞，一个神经细胞只有一个树突
B．根据神经元传递兴奋的方向，可分为传入神经元、中间神经元和传出神经元
C．神经元能接受刺激产生兴奋，但不能传导兴奋
D．神经元的细胞核位于轴突中
解析：选B 神经元，又叫神经细胞，是神经系统结构和功能的基本单位，一个神经元一般有多个树突；能将兴奋从周围部位传向中枢部位的神经元叫传入神经元，将兴奋从中枢部位传向周围部位的神经元叫传出神经元，两者之间的神经元是中间神经元。神经元不仅能接受刺激产生兴奋，还能传导兴奋。神经元的细胞核位于细胞体中。
2．一个人的手掌触到裸露的电线会立即反射性握紧电线，被解救后当他再次看到裸露的电线时，会立即反射性地把手缩回，对这两种反射的叙述正确的是( )
A．两种反射中枢都在脊髓
B．两种反射中枢都在大脑
C．前者在脊髓，后者在大脑和脊髓
D．前者在大脑，后者在大脑和脊髓
解析：选C 前者缩手反射的神经中枢在脊髓，属于非条件反射。后者缩手反射的低级中枢在脊髓，高级中枢在大脑，属于条件反射。
3．下列关于反射和反射弧的叙述，错误的是( )
A．只有具有神经系统的生物才能发生反射活动
B．刺激传出神经引起的效应器的反应也属于反射
C．构成反射弧的神经元至少有两个
D．反射发生需要一定的刺激及完整的反射弧
解析：选B 反射是神经调节的基本方式，只有具有神经系统的生物才能发生反射；完成反射活动要经过完整的反射弧，直接刺激传出神经，虽然可以引起效应器反应，但不能算作反射；最简单的反射弧可以由两个神经元组成。
4．“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体，而传入神经元及神经中枢未受到侵染，所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢( )
A．能运动，对刺激有感觉
B．运动障碍，对刺激有感觉
C．不能运动，对刺激无感觉
D．运动障碍，对刺激无感觉
解析：选B 传出神经元的细胞体受损，则对相应的刺激不能产生相应的运动，但是因为传入神经元及神经中枢未受到侵染，所以对刺激还是有感觉的。
5．下列关于兴奋在神经纤维上的传导过程和特点的说法，错误的是( )
A．神经纤维兴奋部位膜外为负电位，膜内为正电位
B．兴奋在离体神经纤维上可以双向传导
C．兴奋传导时，膜内的电流方向与兴奋传导方向相反
D．动作电位产生时Na＋流入神经细胞内的过程不需要消耗能量
解析：选C 在静息状态下，膜电位表现为外正内负，接受刺激后，Na＋大量内流，导致膜电位变成外负内正；在形成动作电位时，Na＋通过蛋白质通道顺浓度梯度进入神经细胞内部的过程不消耗能量；处于离体状态的神经纤维，中间部位受到刺激，兴奋可双向传导；在膜内，局部电流的流动方向是从兴奋部位流向未兴奋部位，与兴奋传导的方向相同。
6．神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下面A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图(若指针的偏转方向与电流方向相同)，正确的是( )
解析：选C 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，为静息电位，所以要测量神经纤维的静息电位，电流表的两个电极要分别接在神经纤维的膜外和膜内，且电流必定是从膜外流向膜内。当电流表的两个电极均接在膜外或膜内时，由于两电极间无电位差存在，指针不偏转。
7．如图表示离体神经纤维上的生物电现象，关于此图的分析错误的是( )
A．甲、丙两处表示未兴奋区域，乙处表示兴奋区域
B．膜外电流的方向为甲→乙，丙→乙
C．乙处产生的兴奋，能刺激甲、丙两处产生兴奋
D．甲处膜外只存在阳离子，乙处膜外只存在阴离子
解析：选D 神经纤维在静息状态下，表现为外正内负的电位，膜在受到刺激产生兴奋后，表现为外负内正的动作电位；甲、丙两处膜外均为正电位，乙处膜外为负电位，甲、乙及乙、丙两处存在电位差，能产生局部电流，刺激未兴奋区域产生兴奋；甲、乙两处膜外均既存在阳离子，也存在阴离子，但甲处膜外阳离子较多，乙处膜外阴离子较多。
8．在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激甲，测得神经纤维电位变化如图所示，请据图判断，以下说法正确的是( )
A．静息电位的产生主要是Na＋内流引起的
B．动作电位的产生主要是K＋外流引起的
C．一定条件下的甲刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D．t4～t5时间段内，神经纤维上K＋通道打开，利用ATP将K＋运出细胞恢复静息电位
解析：选C 静息电位主要是K＋外流引起的；动作电位主要是Na＋内流引起的；由题图可知t1、t2两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较长无法累加，t2、t3两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位；t4～t5时间段内是静息电位恢复的过程，此时主要是K＋外流，K＋外流不消耗ATP。
9．下面为膝跳反射的结构示意图，相关叙述错误的是( )
A．传出神经末梢及其支配的伸肌和屈肌均属于效应器
B．膝跳反射的神经中枢位于大脑皮层
C．在③处施加刺激引起屈肌收缩不属于反射
D．若①处受损，膝跳反射现象消失
解析：选B 传出神经末梢及其支配的肌肉、腺体，共同组成了效应器；膝跳反射属于非条件反射，其神经中枢在脊髓；反射必须通过完整的反射弧完成；若①处受损，即传入神经受损，反射不能发生。
二、非选择题
10．神经纤维受到刺激时，主要是Na＋内流，从而使膜内外的电位由外正内负变为外负内正，恢复静息电位时，主要是K＋外流，从而使膜电位恢复为外正内负，这一周期的电位变化称为动作电位，如图1所示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点，电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧，FE＝FG，均为5 cm，如图2所示。请回答下列问题：
(1)神经纤维在静息状态下，膜内K＋的浓度________(填“大于”或“小于”)膜外K＋的浓度，从图1可知，膜内外的电位差为________mV。
(2)图1中A点时膜外Na＋浓度________(填“大于”或“小于”)膜内Na＋浓度。AC段为产生动作电位，此时Na＋内流方式为________；CD段为恢复静息电位，此时K＋外流方式为________。
(3)图2中，受刺激后F点处神经纤维的膜内电位状态变化是__________________。
(4)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2，两者的大小是t1________t2(填“＝”“”)，原因是________________________________。
解析：(1)Na＋主要存在于细胞外，K＋主要存在于细胞内。在静息状态下，膜内K＋的浓度大于膜外K＋的浓度；图1中由A到B，膜电位由－60变为0，由此可知，静息状态下电位差为－60 mV。(2)A点时膜外Na＋浓度大于膜内Na＋浓度，AC段产生动作电位，Na＋内流方式为协助扩散，CD段为恢复静息电位，K＋外流方式为协助扩散。(3)图2中，受刺激后F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位。(4)由题干可知，FE和FG的距离相等，且在同一神经纤维上，神经传导所用时间相同。
答案：(1)大于 －60 (2)大于 协助扩散 协助扩散 (3)由负电位变为正电位 (4)＝ FE＝FG，兴奋在同一神经纤维上等距传导，所用时间相同
一、选择题
1．以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图，相关叙述错误的是( )
A．图甲中指针偏转说明膜内外电位不同，测出的是动作电位
B．图甲中的膜内外电位不同，主要是由于K＋外流形成的
C．图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转
D．图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导
解析：选A 图甲中指针偏转说明膜内外电位不同，由于膜电位是外正内负，所以测出的是静息电位；静息时，神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正，该电位的形成与K＋
的外流有关；图乙中刺激神经纤维，产生兴奋，兴奋先传导到电流表右侧电极，后传导到电流表左侧电极，所以会引起指针发生两次方向相反的偏转；兴奋时，神经纤维膜对Na＋通透性增加，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流。因此，图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导。
2．某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但刺激右侧下肢有感觉，受伤的腰椎部位与右侧下肢的反射弧如图所示，其中③④分别表示腰椎部的神经中枢的背部侧和腹部侧，该病人受损伤的具体部位可能是( )
A．①② B．③④
C．④⑤ D．⑤⑥
解析：选C 根据题图所示，②上具有神经节，所以②是传入神经，①是感受器，③④分别表示腰椎部的神经中枢的背部侧和腹部侧，⑤是传出神经，⑥是效应器。某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉，说明①感受器正常，②传入神经也正常，受伤部位是腰椎部，下肢没有受伤，说明⑥效应器正常，但由于不能运动，所以可能是④脊髓的低级神经中枢腹部侧或⑤传出神经受伤。
3.如图为反射弧的模式图，则( )
A．神经冲动在②和④上以局部电流的形式传导
B．兴奋的传导方向是⑤→④→③→②→①
C．②受损时，刺激④仍能引起反射活动
D．③损伤不会影响泌尿、四肢运动等方面功能
解析：选A 神经冲动在神经纤维(②和④)上以局部电流的形式传导；兴奋传导方向是①(感受器)→②(传入神经)→③(神经中枢)→④(传出神经)→⑤(效应器)；②受损时，刺激④仍能引起⑤发生反应，但不属于反射，因为没有经过完整的反射弧；③是脊髓，为低级神经中枢，若损伤，将会影响泌尿、四肢运动等方面功能。
4.如图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中的离子运输途径。该细胞受到刺激时，通过④途径运输离子，形成动作电位。下列说法正确的是( )
A．由图可知，②③途径属于主动运输
B．④途径的发生只能由电信号引起
C．正常情况下，“▲”表示的离子的细胞外浓度高于细胞内
D．静息时，由于①途径的作用，膜电位表现为内正外负
解析：选A 从图中信息可知，②③途径消耗ATP，故属于主动运输；神经递质与相应受体结合也能引起动作电位的形成；Na＋通过协助扩散的方式大量内流会形成动作电位，故图中“▲”表示K＋、“◆”表示Na＋，正常情况下K＋的细胞外浓度低于细胞内；静息时，膜电位表现为内负外正。
5．将蛙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Na＋含量变化及膜电位变化，分别用下图Ⅰ、Ⅱ所示。下列有关说法正确的是( )
A．该实验中某溶液可以用适当浓度的KCl溶液代替
B．a～b时，膜内Na＋含量增加与细胞膜对Na＋的通透性增大有关
C．适当提高培养液中K＋浓度可以提高曲线Ⅱ上c点值
D．c～d时，局部电流使兴奋部位的Na＋由内流转变为外流，再形成静息电位
解析：选B 由图示曲线可知，该培养液与膜内Na＋含量变化及膜电位变化有关，所以应该含Na＋而不能用KCl溶液代替，否则会影响膜电位；a～b时产生动作电位，膜内Na＋含量增加与细胞膜对Na＋的通透性增大有关；曲线Ⅱ上c点值为动作电位峰值，可通过适当提高培养液中Na＋浓度以增大膜内外的浓度差来提高；c～d时，K＋外流，可形成静息电位。
二、非选择题
6．在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行屈腿反射实验时，刺激蛙左腿，左腿收缩；刺激右腿，右腿收缩，说明左右屈腿反射弧在结构上是相对独立的。但当刺激较强时，刺激蛙左腿，左腿收缩时，右腿也会收缩，说明左右反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中，实验员不小心伤到了蛙大腿上的神经，但不知是传入神经还是传出神经。于是教师为实验员设计了如下实验方案加以验证。
(1)刺激蛙左腿，若左腿不收缩而右腿收缩，说明伤及的是________神经。
(2)刺激蛙左腿，若__________________，则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害，那么可用刺激________，观察____________________
的方法加以验证。
解析：若伤及传入神经，则刺激后两腿均不会发生反应；若伤及传出神经，则刺激后，传出神经完好的腿会发生收缩。
答案：(1)传出 (2)左、右腿均不收缩 右腿 左腿是否收缩
7．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，结果如下图所示。请回答：
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(1)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，图中静息电位数值是以细胞膜的________侧为参照，并将该侧电位水平定义为0 mV。据图分析，当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性水平________。
(3)在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激，________(“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断理由是________________________________。
(4)在含氧培养液中，细胞内ATP主要在________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，且从坐标曲线中也可以看出，自变量为缺氧时间(横坐标)。(2)静息电位表现为外正内负，将膜外电位水平定义为0 mV，则膜内静息电位为负值。当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，阈强度变大，说明神经细胞兴奋性水平降低。(3)由阈强度坐标曲线可知，在缺氧处理20 min时，阈强度在34 pA左右，给予细胞25 pA强度的单个电刺激时，因其小于阈强度，所以不能引起神经冲动。(4)在含氧培养液中，细胞主要进行有氧呼吸，产生ATP的主要场所是线粒体。在物质跨膜运输过程中，只有主动运输是耗能的。在无氧培养液中，细胞主要进行无氧呼吸，产生ATP少，这将对主动运输过程产生影响。
答案：(1)缺氧时间 (2)外 降低 (3)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
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