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中六生物练习卷：神经与内分泌协调（12 题・100 分・75 分钟）
练习卷 · 中六生物：神经与内分泌协调全卷
中六生物练习卷，练神经元静息电位与动作电位的形成、突触传递、反射弧、脑部功能与肌肉收缩，并以数据分析胰岛素、甲状腺素与抗利尿激素的负反馈调节。全卷 12 题、100 分、75 分钟，附答案与评分要点，涵盖神经与激素调节重点，涵盖神经与激素调节重点。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：神经系统与协调机制（28 分）
甲部四题全部作答，须写出膜电位数值与方向。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 1. 下图描述一个运动神经元的膜电位变化：静息电位为 -70 mV，刺激后膜电位升至阈值 -55 mV 即产生动作电位，最高值为 +30 mV。(a) 计算由静息电位到最高值的电位变化幅度，以及静息电位与阈值之差。(b) 解释静息电位得以维持的原因，并说明去极化阶段离子如何移动。(c) 说明动作电位为何不会沿轴突反向传播。 | (a) 由静息电位至最高值的变化 = 30 − (-70) = 100 mV；静息电位与阈值之差 = -55 − (-70) = 15 mV。（2 分）(b) 钠钾泵以主动运输把钠离子泵出、钾离子泵入，加上膜对钾离子的通透性较高，使膜外带正电、膜内带负电，维持 -70 mV 的静息电位。去极化时电压门控钠通道打开，钠离子大量内流，膜内电位上升至 +30 mV。（3 分）(c) 动作电位过后，该段轴突膜进入不应期，钠通道仍处于失活状态，故不能再被激发，讯号只能由细胞体向轴突末梢单向传导。（2 分）评分要点：电位变化须带正负号；只写“钠流入”而没有提及钠钾泵或不应期，最多得一半分数。失分提示：把去极化写成钾离子外流，方向相反即全错。 |
| 2 | 2. 一个神经路径含 3 个突触，每个突触的传递延迟为 0.4 毫秒。(a) 计算整条路径的突触总延迟。(b) 有髓鞘轴突的传导速度约 100 米每秒，无髓鞘轴突约 1 米每秒，计算两者的速度比并解释差异。(c) 描述神经递质由突触前神经元释放至引起突触后电位的完整过程。 | (a) 突触总延迟 = 3 × 0.4 = 1.2 毫秒。（2 分）(b) 速度比 = 100 ÷ 1 = 100 倍。有髓鞘轴突的髓鞘具绝缘作用，动作电位只在郎氏结之间跳跃传导，故速度快得多。（3 分）(c) 动作电位到达突触前末梢 → 钙离子内流 → 突触小泡与前膜融合并以胞吐释放神经递质 → 递质扩散过突触间隙 → 与突触后膜受体结合 → 引发钠离子内流，产生突触后电位。（2 分）评分要点：钙离子内流与胞吐各 1 分，受体结合与后电位各 1 分；漏钙离子一步扣 1 分。失分提示：把递质写成“直接进入”突触后神经元，属概念错误。 |
| 3 | 3. 缩手反射由受刺激到手臂缩回约需 0.08 秒，而同一动作若由大脑有意识发出约需 0.25 秒。(a) 计算两者的时间差及反射比随意动作快多少百分比。(b) 写出缩手反射弧的五个组成部分，并指出反射中枢所在位置。(c) 解释反射不经大脑意识仍能保护身体的原因，并说明大脑在反射中的角色。 | (a) 时间差 = 0.25 − 0.08 = 0.17 秒；反射快 0.17 ÷ 0.25 × 100% = 68.0%。（2 分）(b) 感受器（皮肤痛觉受器）→ 感觉神经元 → 脊髓内的反射中枢（中间神经元）→ 运动神经元 → 效应器（手臂肌肉）。反射中枢位于脊髓灰质。（3 分）(c) 反射路径短且不经大脑皮层，故反应快，可在受伤前先缩手；大脑同时接受到讯号，可感知疼痛并在事后调节或抑制动作，但不能取消已完成的反射。（2 分）评分要点：五个组成部分各 0.5 分，中枢位置 0.5 分；只写“脊髓”而没有写灰质不扣分。失分提示：把反射中枢写成大脑，整部分失分。 |
| 4 | 4. 大脑的功能分区包括大脑皮层、小脑与延髓。(a) 分别写出三者在协调身体活动上的主要功能。(b) 一名病人小脑受损，写出两项可观察到的病征并解释成因。(c) 说明延髓受损为何比大脑皮层局部受损更易致命。 | (a) 大脑皮层：负责意识、思维、记忆、语言与随意动作；小脑：协调肌肉活动、维持平衡与姿势；延髓：控制心跳、呼吸与血压等不随意功能。（3 分）(b) 两项病征：动作不协调（步态不稳）与失去平衡（难以直线行走）。成因是小脑无法整合来自肌肉与内耳的位置讯息，不能修正动作的力度与方向。（2 分）(c) 延髓控制心跳与呼吸等维持生命的功能，受损可在数分钟内致命；大脑皮层局部受损多影响特定功能（如语言或肢体活动），其余功能仍可维持。（2 分）评分要点：三项功能各 1 分；(c) 须写出“维持生命”与“局部功能”的对比。失分提示：把记忆或语言写成小脑功能，属常见混淆。 |
乙部：效应器与激素调节（32 分）
乙部须引用题中数据，百分比取一位小数。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 5. 肌节在肌肉收缩前后的测量如下：A 带长度 1.6 微米不变，I 带由 0.9 微米缩短至 0.5 微米，H 区由 1.0 微米缩短至 0.6 微米。(a) 计算收缩前后的肌节长度，以及肌节缩短的百分比。(b) 根据滑动肌丝学说，解释 A 带长度不变而 I 带与 H 区同时缩短的原因。(c) 说明 ATP 与钙离子在整个收缩过程中的角色。 | (a) 收缩前肌节长度 = 1.6 + 0.9 = 2.5 微米；收缩后 = 1.6 + 0.5 = 2.1 微米；缩短百分比 = (2.5 − 2.1) ÷ 2.5 × 100% = 16.0%。（3 分）(b) 粗肌丝（肌凝蛋白）与细肌丝（肌动蛋白）本身长度不变，A 带代表粗肌丝全长，故长度不变；收缩时细肌丝向肌节中央滑入，重叠区域增加，故 I 带与 H 区同时缩短，两者缩短量同为 0.4 微米，与滑动学说一致。（3 分）(c) 钙离子与肌钙蛋白结合，令原肌凝蛋白移位、暴露结合位；ATP 供给肌凝蛋白头部摆动与脱离，并供钙离子泵把钙离子收回肌质网。（2 分）评分要点：(a) 两个长度各 1 分、百分比 1 分；(b) 须指出肌丝长度不变。失分提示：写成“肌丝收缩变短”即与滑动学说矛盾，该部分不给分。 |
| 6 | 6. 一名健康成年人进食含淀粉的一餐后，血糖由空腹 5.4 mmol/L 升至最高值 8.8 mmol/L，两小时后回落至 5.6 mmol/L；血中胰岛素由 12 mU/L 升至 68 mU/L。(a) 计算血糖升幅及其百分比升幅，以及胰岛素升幅的倍数。(b) 解释血糖上升如何经负反馈引起胰岛素分泌，并写出胰岛素的两个靶器官及其作用。(c) 说明血糖回落至空腹水平时，哪一种激素分泌增加及其作用。 | (a) 血糖升幅 = 8.8 − 5.4 = 3.4 mmol/L；升幅百分比 = 3.4 ÷ 5.4 × 100% = 63.0%；胰岛素升幅 = 68 ÷ 12 = 5.67 倍。（3 分）(b) 血糖上升由胰岛的乙细胞感受，分泌胰岛素；胰岛素促进肝脏与肌肉细胞把葡萄糖转为糖原及加速细胞摄取葡萄糖，使血糖下降，血糖下降后再抑制胰岛素分泌，形成负反馈。（3 分）(c) 血糖回落时，胰岛的甲细胞分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解为葡萄糖并释放入血，使血糖回升至空腹水平。（2 分）评分要点：两个靶器官各 1 分，负反馈机制 1 分；(c) 须写出肝糖原分解。失分提示：只写“胰岛素降低血糖”而没有写途径，只得 1 分。 |
| 7 | 7. 甲状腺素与促甲状腺激素（TSH）的调节属负反馈。某病人服药前后数据如下：甲状腺素由 55 nmol/L 升至 145 nmol/L，TSH 由 4.8 mU/L 降至 1.2 mU/L。(a) 计算甲状腺素的升幅百分比及 TSH 的降幅百分比。(b) 解释 TSH 下降的原因，并指出分泌 TSH 的腺体。(c) 若病人长期服用过量甲状腺素，预测其体重、体温与心跳的变化并解释。 | (a) 甲状腺素升幅 = 90 ÷ 55 × 100% = 163.6%；TSH 降幅 = 3.6 ÷ 4.8 × 100% = 75.0%。（3 分）(b) 血中甲状腺素升高，经负反馈抑制下视丘与脑下垂体前叶，减少 TSH 分泌；分泌 TSH 的腺体是脑下垂体前叶。（2 分）(c) 体重下降（代谢率上升、消耗增加）、体温上升（产热增加）、心跳加快（交感反应增强）。三项各须有机制解释，只列现象不给分。（3 分）评分要点：(b) 必须同时写“负反馈”与“脑下垂体前叶”。失分提示：把 TSH 写成由甲状腺分泌，属方向倒转的错误。 |
| 8 | 8. 三名成年人的口服葡萄糖耐量测试结果如下（mmol/L）：正常参考值为空腹 5.5、两小时 6.5；甲的空腹 8.2、两小时 14.5；乙的空腹 6.9、两小时 9.8。(a) 分别计算甲、乙两人空腹与两小时血糖超出正常参考值的幅度。(b) 判断甲、乙两人分别最可能患哪一型糖尿病，并各举一项支持证据。(c) 说明甲型糖尿病患者注射胰岛素而非口服的原因。 | (a) 甲：空腹超出 2.7 mmol/L，两小时超出 8.0 mmol/L；乙：空腹超出 1.4 mmol/L，两小时超出 3.3 mmol/L。（4 分）(b) 甲最可能患一型糖尿病：两小时血糖远高于参考值且空腹已明显偏高，符合胰岛素绝对不足；乙最可能患二型糖尿病：空腹仅略高、两小时升幅较小，符合胰岛素阻抗为主。（3 分）(c) 胰岛素是蛋白质激素，口服会被胃蛋白酶及胃酸分解而失去活性，故须注射以保持结构完整并进入血液。（1 分）评分要点：(a) 每项 1 分；(b) 判断与证据须配对，只写类型没有证据得一半。失分提示：以单一空腹数值判断类型，忽略两小时数值，会被扣分。 |
丙部：比较、应用与实验设计（40 分）
丙部须有明确结论、机制解释与可量度的预测。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 9. 比较神经协调与激素协调两种机制。(a) 由传递途径、速度、作用时间长短与作用范围四方面列表比较。(b) 以“受惊时心跳加快”为例，说明两种机制如何先后配合。(c) 解释神经系统虽以电讯号传递，仍必须依赖激素才能完成长期调节。 | (a) 传递途径：神经经神经元与突触，激素经血液运送；速度：神经快（可达每秒百米），激素慢（以分钟计）；作用时间：神经短暂，激素持久；作用范围：神经局限于所支配的效应器，激素可达全身但只作用于有受体的细胞。（4 分）(b) 受惊时交感神经先令心跳即时加快（数秒内）；同时肾上腺髓质分泌肾上腺素经血液运送，延长并加强心跳加快与血糖上升的反应，两种机制先后配合，令身体维持备战状态。（3 分）(c) 神经讯号短暂且局限，不能维持长期变化；生长、代谢率、生殖等需持续数日至数年的调节，必须由激素经血液持续作用；神经系统亦控制激素的分泌（如下视丘调控脑下垂体），两者互相依赖。（3 分）评分要点：(a) 四项各 1 分；(b) 须写出“先后”与“加强”；(c) 须有具体例子。失分提示：只列四项名称而没有比较内容，只得 1 分。 |
| 10 | 10. 某有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶。喷洒后，害虫先出现肌肉痉挛，其后全身麻痹死亡。(a) 解释乙酰胆碱酯酶的正常功能。(b) 说明酶被抑制后，突触间隙乙酰胆碱浓度如何改变，以及为何先痉挛后麻痹。(c) 提出两项可减低人类接触同类农药风险的措施，并各说明理由。 | (a) 乙酰胆碱酯酶在突触间隙把乙酰胆碱水解为乙酸与胆碱，使递质迅速清除，突触后膜得以复极化，避免连续刺激。（2 分）(b) 酶被抑制后，乙酰胆碱不断累积，突触后膜持续去极化，肌肉持续受刺激而出现痉挛；长时间去极化令受体失去敏感度（去敏感化），讯号无法再传递，肌肉因而麻痹。（5 分）(c) 两项措施：穿戴防护衣物及手套（减少皮肤接触与吸收）；喷洒后彻底清洗暴露部位并更换衣物（移除残留农药，降低经皮肤吸收量）。（3 分）评分要点：(b) 须分别解释“累积”与“去敏感化”，只写一端最多 3 分；(c) 每项须有理由，只写措施不给分。失分提示：把痉挛写成“酶加速分解递质”，因果倒转。 |
| 11 | 11. 两名健康成人参与水分平衡测试：甲一日饮水 1.0 升，乙饮水 3.0 升。结果：甲尿量 0.5 升、尿液渗透压 900 mOsm/L、血中抗利尿激素 6.5 pmol/L；乙尿量 2.2 升、尿液渗透压 300 mOsm/L、抗利尿激素 1.4 pmol/L。(a) 计算两人尿量比、尿液渗透压比及抗利尿激素比。(b) 解释乙的抗利尿激素较低的原因，并写出感受器与效应器的位置。(c) 若某人抗利尿激素分泌不足，预测其尿量与口渴程度并解释。 | (a) 尿量比 = 2.2 ÷ 0.5 = 4.4 倍；尿液渗透压比 = 900 ÷ 300 = 3 倍；抗利尿激素比 = 6.5 ÷ 1.4 = 4.64 倍。（3 分）(b) 乙饮水多，血液渗透压下降，下视丘的渗透压感受器侦测到变化，减少抗利尿激素分泌；效应器是肾脏集尿管与远曲小管，管壁对水的通透性下降，水分重吸收减少，故尿量大、尿液稀。（4 分）(c) 尿量大幅增加（可达每日数升），口渴与饮水量同时增加；因大量水分随尿流失，血液渗透压上升，触发口渴中枢。（3 分）评分要点：(b) 感受器与效应器各 1 分，机制 2 分；(c) 尿量与口渴各 1 分，解释 1 分。失分提示：把效应器写成脑下垂体，忽略肾脏，该部分失分。 |
| 12 | 12. 一名学生欲研究咖啡因对静息心率的影响，初步数据：未饮咖啡因时平均心率 68 次每分钟，饮用含 200 毫克咖啡因饮品后平均 79 次每分钟。(a) 计算心率升幅及其百分比升幅。(b) 写出一个可验证的假说，并设计对照实验（须写出控制变数、样本数与量度方法）。(c) 指出两项可能影响结果的干扰因素，并各提出改善方法。 | (a) 心率升幅 = 79 − 68 = 11 次每分钟；升幅百分比 = 11 ÷ 68 × 100% = 16.2%。（2 分）(b) 假说：饮用 200 毫克咖啡因后，静息心率会比对照组高。设计：受试者随机分为实验组与对照组，每组至少 15 人；实验组饮含 200 毫克咖啡因饮品，对照组饮同量无咖啡因饮品；控制变数包括饮品温度、饮用量、测试时间、年龄与运动习惯；饮用前后各量度心率三次取平均，比较两组平均升幅。（6 分）(c) 两项干扰：受试者知晓分组产生心理效应 → 采用双盲设计；测试前运动或情绪影响心率 → 测试前静坐 10 分钟并统一测试环境。（2 分）评分要点：(b) 假说 1 分、分组 1 分、控制变数 2 分、量度方法 2 分。失分提示：只写“找两组人比较”而没有控制变数与样本数，最多得 2 分。 |
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