2021版高考生物一轮复习第2章动物和人体生命活动的调节1通过神经系统的调节教案新人教版必修3 13页

- 1 - 通过神经系统的调节 考点一 反射和反射弧 1.正确区分条件反射与非条件反射： 2.分析反射弧各部分结构与功能： 图示 兴奋传导结构特点 结构破坏对 功能的影响 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 感觉神经元 轴突末梢的 特殊结构 既无感觉 又无效应 感觉神经 元的突起 既无感觉 又无效应 调节某一特 定生理功能 的神经元群 既无感觉 又无效应 运动神经 元的突起 只有感觉 无效应 传出神经末 梢和它所支 配的肌肉或 腺体等 只有感觉 无效应 【高考警示】 反射与反射弧的四个认识误区 - 2 - (1)误认为所有生物都有反射：只有具有中枢神经系统的多细胞动物才有反射。如植物和单细 胞动物没有反射，只有应激性。 (2)误认为所有反射都必须有大脑皮层的参与：只有条件反射的中枢在大脑皮层，非条件反射 的中枢是大脑皮层以下的中枢，如下丘脑、脊髓等。 (3)误认为只要有效应器、有反应就是反射：反射弧的完整性是完成反射的前提条件。反射弧 不完整，如传入神经受损，刺激神经中枢或传出神经，效应器能发生反应，但不是反射。 (4)误认为传出神经末梢就是效应器：效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体。 【典例】(2019·海南高考)下列与反射弧有关的叙述，错误的是 ( ) A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩 B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成 C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体 D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生 【解析】选 D。效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩，A 项正确；效应器的结构受到损伤， 反射弧不完整，反射活动不能完成，B 项正确；突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体， C 项正确；同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应不会同时发生，因为兴奋在反射弧中的 传递需要一定的时间，D 项错误。 (1)小明的手指被烫后感到特别疼痛，是否发生了“反射”？ 提示：没有发生反射。因为感受器接受相应刺激后，兴奋仅是传至“大脑皮层”，并未经过 传出神经作用于效应器从而发生“应答”，所以没有发生反射。 (2)若反射弧中的感受器、传入神经或神经中枢受损，刺激后无(填“有”或“无”)感觉，无 (填“有”或“无”)效应。 如图为某反射的反射弧结构示意图，下列相关叙述错误的是 ( ) A.若在Ⅱ处给予足够强的有效刺激，则在 a 处可检测到电信号 - 3 - B.在 b 处发生的信号转换为：电信号→化学信号→电信号 C.在 b 处突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜后会被酶分解 D.在 Ⅱ 处施加有效刺激引起的屈肌收缩不属于非条件反射 【解析】选 A。由图中神经节可以判断，Ⅱ位于传出神经上，a 位于传入神经上，传出神经受 到刺激产生的兴奋不能传到传入神经，所以刺激Ⅱ处，a 处检测不到电信号，故 A 错误；图中 b 处为突触结构，兴奋在突触处传递时，信号转换为电信号→化学信号→电信号，故 B 正确； 神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，其发挥作用后立即被酶降解，故 C 正 确；反射活动需要有完整的反射弧参与，在Ⅱ处施加有效刺激虽然能引起屈肌收缩，但由于 没有经过完整的反射弧，所以不属于反射，故 D 正确。 反射弧中传入神经和传出神经的判断方法 (1)根据是否具有神经节：有神经节的是传入神经。神经节如图中的 c。 (2)根据突触结构判断：图示中与“ ”相连的为传入神经(b)，与“·—”相连的为 传出神经(e)。 (3)根据脊髓灰质结构判断：与膨大部分相连的为传出神经，与狭窄部分相连的为传入神经。 (4)切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中 段(近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经。 【加固训练】 1.如图是反射弧结构模式图，a、b 分别是神经纤维上的刺激位点，甲、乙是分别置于神经纤 维 B、D 上的电位计。A 为骨骼肌，C 为反射中枢。下列有关说法正确的是( ) - 4 - A.刺激 a 点，会引起 A 的收缩，但 E 不会发生反应 B.刺激 b 点引起 A 的收缩，属于反射活动 C.图示反射弧不可表示寒冷引起骨骼肌战栗的神经调节过程 D.若刺激 a 点，甲有变化，乙无变化，则证明兴奋在神经纤维上单向传导 【解析】选 A。刺激 a 点，会引起 A 的收缩，但 E 不会发生反应，A 正确；反射必须依赖于完 整的反射弧，刺激 b 点引起 A 的收缩，不属于反射活动，B 错误；寒冷引起骨骼肌战栗属于非 条件反射，图示反射弧可以表示寒冷引起骨骼肌战栗的神经调节过程，C 错误；刺激 a 点，甲 有变化，乙无变化，则证明兴奋在反射弧中是单向传导的，D 错误。 2.当人看到酸梅时唾液分泌量会增加。对此现象的分析，错误的是 ( ) A.这一反射过程需要大脑皮层的参与 B.这是一种反射活动，其效应器是唾液腺 C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌 D.这一过程中有“电—化学—电”信号的转化 【解析】选 C。人看到酸梅引起唾液分泌是条件反射过程，需要大脑皮层的参与，这一反射过 程中，感受器位于眼球的视网膜上，唾液腺是效应器，A、B 正确；酸梅色泽直接刺激的是感 受器，并不是神经中枢，C 错误；在突触部位，兴奋传递中发生了电信号→化学信号→电信号 的转化，D 正确。 3.当快速牵拉骨骼肌时，会在 d 处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述，错误的是 ( ) A.感受器位于骨骼肌中 B.d 处位于传出神经上 C.从 a 到 d 构成一个完整的反射弧 D.牵拉骨骼肌时，c 处可检测到神经递质 【解题指南】(1)关键知识：神经调节的结构基础、反射弧的组成。 (2)图示信息：骨骼肌活动的反射过程、验证反射弧的完整性。 - 5 - 【解析】选 C。本题主要考查反射弧的相关知识。A 项中，据图可知，当快速牵拉骨骼肌时， 会在 d 处记录到电位变化过程，所以感受器在骨骼肌中，故 A 项正确。B 项中，据图可知 b 处 有神经节，为传入神经，则 d 为传出神经，故 B 项正确。C 项中，从 a 到 d 没有效应器，不能 构成一个完整的反射弧，故 C 项错误。D 项中，牵拉骨骼肌时，会在 d 处记录到电位变化过程， 说明有神经兴奋的传递，c 处为突触，可检测到神经递质，故 D 项正确。 考点二 兴奋在神经纤维上的传导学生用书 P140 1.兴奋在神经纤维上的传导过程： 2.动作电位产生过程中膜电位变化曲线分析： A 点：静息电位，K+通道开放使 K+外流； B 点：零电位，动作电位形成过程中，Na+通道开放使 Na+内流； BC 段：动作电位，Na+通道继续开放； CD 段：静息电位恢复，K+通道开放使 K+外流； DE 段：静息电位。Na+-K+泵活动加强，排 Na+吸 K+，膜内外离子分布恢复到静息水平。 3.膜电位的测量和相关曲线： - 6 - 方法 图解 结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 4.兴奋在离体和生物体内神经纤维上传导的不同： (1)离体神经纤维上兴奋的传导是双向的； (2)在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此，在生物体内，兴奋在神经纤 维上的传导是单向的。 【高考警示】 兴奋产生和传导中 K+、Na+的运输方式不同 (1)静息电位产生时，K+由高浓度到低浓度运输，需要载体蛋白的协助，属于协助扩散。 (2)动作电位产生时，Na+的内流需要载体蛋白，同时从高浓度到低浓度运输，属于协助扩散。 (3)恢复静息电位时，起初的 K+外流是协助扩散；但随后的 Na+-K+泵排 Na+吸 K+是逆浓度梯度运 输，为消耗能量的主动运输。 【典例】(2018·全国卷Ⅲ)神经细胞处于静息状态时，细胞内外 K+和 Na+的分布特征是 ( ) A.细胞外 K+和 Na+浓度均高于细胞内 B.细胞外 K+和 Na+浓度均低于细胞内 C.细胞外 K+浓度高于细胞内，Na+相反 D.细胞外 K+浓度低于细胞内，Na+相反 【解析】选 D。由于神经细胞处于静息状态时，膜主要对 K+有通透性，造成 K+通过协助扩散方 式外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，产生内负外正的静息电位，随着 K+外流，形成内负外 正的电位差，阻止 K+继续外流，故细胞外的 K+浓度依然低于细胞内。当神经细胞处于静息状 态时，细胞外 Na+浓度高于细胞内，有从细胞外向细胞内扩散的趋势，但 Na+通道关闭。当受 - 7 - 到刺激时，Na+通道开放，膜外 Na+通过协助扩散方式进入细胞，因此静息状态时，细胞外 Na+ 浓度高于细胞内，细胞内 K+浓度高于细胞外。据此判断 D 项正确。 (1)静息电位时，不是(填“是”或“不是”)零电位，理由是膜外的阳离子浓度大于膜内的阳 离子浓度，内外存在电位差，用电表测量时一般表现为负电位。 (2)适当降低神经细胞外溶液中的 Na+浓度，对静息电位和动作电位会产生怎样的影响？试解 释原因。 提示：对静息电位基本不影响；动作电位峰值降低。静息电位的产生主要是 K+的外流所致； 当受刺激时，由于 Na+浓度差变小，导致 Na+内流的数量减少，动作电位值偏小。 下图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的 a、b 两极置于膜外，在 X 处给予适宜刺激，测 得电位变化如图乙所示。下列说法正确的是 ( ) A.未受刺激时，电流表测得的为静息电位 B.兴奋传导过程中，a、b 间膜内电流的方向为 b→a C.在图乙中的 t3 时刻，兴奋传导至 b 电极处 D.t1～t2，t3～t4 电位的变化分别是 Na+内流和 K+外流造成的 【解题指南】(1)题干信息：电流表的 a、b 两极置于膜外。 (2)关键知识：①神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是内负外正，当某一部 位受刺激时，其膜电位变为内正外负。②兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋的传 导方向和膜内侧的电流方向一致。 【解析】选 C。静息状态时，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位。图甲所 示两电极都在膜外，所以电表测得的为零电位，A 错误；兴奋的传导方向和膜内侧的电流方向 一致，所以兴奋传导过程中，a、b 间膜内 电流的方向为 a→b，B 错误；静息电位是内负外正，动作电位是内正外负，电表指针会发生 不同方向的偏转，在图乙中的 t3 时刻，兴奋传导至 b 电极处，并产生电位变化，C 正确；t1～ t2，t3～t4 电位的变化都是 Na+内流和 K+外流造成的，D 错误。 - 8 - 【提分技法】兴奋传导与电流表指针偏转问题分析 (1)在神经纤维上： ①刺激 a 点，b 点先兴奋，d 点后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激 c 点(bc=cd)，b 点和 d 点同时兴奋，电流表指针不发生偏转。 (2)在神经元之间： 注：ab=bd ①刺激 b 点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a 点先兴奋，d 点 后兴奋，电流表发生两次方向相反的偏转。 ②刺激 c 点，兴奋不能传至 a 点，a 点不兴奋，d 点可兴奋，电流表只发生一次偏转。 考点三 兴奋在神经元之间的传递学生用书 P141 1.兴奋在神经元之间的传递： (1)传递过程： (2)神经递质： ①种类 ②释放方式：胞吐，体现了生物膜的流动性。 ③受体的化学本质：糖蛋白。 - 9 - ④作用：引起下一个神经元的兴奋或抑制。 ⑤去向：迅速被分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙，为下一次兴奋传递做好准 备。 2.兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间的传递的比较： 比较项目 兴奋在神经纤 维上的传导 兴奋在神经元之 间的传递 信号形式 (或变化) 电信号 电信号→化学信号 →电信号 结构基础神经元(神经纤维)突触 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 【高考警示】 突触小体≠突触 (1)组成不同：突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突 触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 (2)信号转变不同：在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号；在突触中完成的信号变化 为电信号→化学信号→电信号。 【典例】(2019·江苏高考)如图为突触传递示意图，下列叙述错误的是 ( ) A.①和③都是神经元细胞膜的一部分 B.②进入突触间隙需消耗能量 C.②发挥作用后被快速清除 D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正 - 10 - 【解析】选 D。题图中①是上一个神经元的轴突膜的一部分，③是下一个神经元的树突膜，因 此二者均是神经元细胞膜的一部分，A 项正确；②神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙，需 要消耗能量，B 项正确；在正常情况下，神经递质和激素都是“一次性”的，作用后会被快速 清除，C 项正确；神经递质分为两类，兴奋性递质与抑制性递质，兴奋性递质会使下一个神经 元的膜电位呈外负内正，而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生变化，膜电位仍 然是外正内负，由于不知道②神经递质的类型，无法确定③的膜电位情况，D 项错误。 (1)突触间隙内的液体属于体液中的组织液，突触后膜上受体的化学本质为蛋白质，神经递质 与其结合具有特异性。 (2)神经递质、激素等属于信息分子，兴奋在突触间的传递过程体现了生物膜具有一定的流动 性的特点和细胞膜的进行细胞之间的信息交流功能。 (2017·江苏高考)下图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是 ( ) A.结构①为神经递质与受体结合提供能量 B.当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正 C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙 D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关 【解析】选 D。图中①表示线粒体，②表示突触小泡，③表示突触前膜，④表示突触后膜。线 粒体可以为神经递质的释放提供能量，但是神经递质与受体结合不需要消耗能量，A 项错误； 当兴奋传导到突触前膜时，使钠离子迅速内流，膜电位由内负外正变为内正外负，B 项错误； 神经递质经②转运到突触前膜，以胞吐的形式释放至突触间隙，C 项错误；突触后膜上的特异 性受体与神经递质结合，使突触后膜上的离子通道打开，某些离子(如 Na+和 K+)通过细胞膜上 的离子通道进出细胞引起膜电位发生变化，该过程体现了细胞膜的选择透过性，D 项正确。 【加固训练】 (2019·潍坊模拟)机体内相邻的神经元之间通过突触联系起来，以下叙述正确的是 ( ) - 11 - A.突触是由上一神经元的树突或细胞体与下一神经元的轴突建立的结构 B.突触前膜释放神经递质体现了生物膜的功能特性 C.突触后膜上存在神经递质的特异性受体，保证了兴奋传递的单向性 D.神经递质作用于突触后膜，突触后神经元必然产生动作电位 【解析】选 C。突触是由上一神经元的轴突与下一神经元的树突或细胞体建立的结构；突触前 膜释放神经递质的过程属于胞吐，体现了生物膜的结构特点(具有一定的流动性)；神经递质 作用于突触后膜，可使突触后神经元兴奋或抑制。 考点四 神经系统的分级调节和人脑的高级功能学生用书 P142 1.神经系统的分级调节概念图： 2.举例：排尿反射的示意图： (1)成年人可有意识地控制排尿，但婴儿却不能，其原因是成人和婴儿控制排尿的初级中枢都 在脊髓，但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，所以排尿 次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。 (2)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗塞后，出现意识丧失，出现像婴儿一样的“尿床”现 象。该状况的出现表明外伤或脑梗塞已伤及控制排尿的“高级中枢(即大脑)”，致使丧失对 排尿这种低级中枢控制的反射的“控制”作用。 (3)在医院做尿检时即使无尿意，也能提供尿检样本，该事例充分证明低级中枢可受相应的高 级中枢的调控。 3.人类大脑皮层的言语区： - 12 - 言语区 联想记忆 受损特征 运动性言语 区(S 区) Sport→S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字，但不会 讲话 听觉性言语 区(H 区) Hear→H 病人能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂 别人的谈话 视觉性言语 区(V 区) Visual→V 病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义， 变得不能阅读 书写性言语 区(W 区) Write→W 病人可听懂别人讲话和看懂文字，也会讲 话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力 【典例】(2019·全国卷Ⅰ)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。 (1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向 的，其原因是__________________________。 (2)排尿过程的调节属于神经调节，神经调节的基本方式是反射，排尿反射的初级中枢位于 ___________，成年人可以有意识地控制排尿，说明排尿反射也受高级中枢控制，该高级中枢 位于___________。 (3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的_______________，从而加强排尿中枢的活动，促进 排尿。 【解析】(1)兴奋传到神经末梢时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，释放神经递质，神经递 质经扩散进入突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，兴 奋传递到另一个神经元，正是因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以兴 奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。 (2)排尿反射属于非条件反射，其初级中枢位于脊髓，婴幼儿由于大脑发育尚未完善，不能控 制排尿，经常会尿床，而成年人大脑发育完善，可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。 (3)当膀胱内贮存尿量达到一定程度，膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋，神经冲动沿传入神 经传到脊髓的排尿反射初级中枢；同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反 - 13 - 射高级中枢，并产生尿意，大脑皮层向下传递神经冲动，将贮存在膀胱内的尿液排出；尿液 进入尿道，刺激尿道上的感受器，神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢，进一步促进 排尿。 答案：(1)神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜 (2)脊髓 大脑皮层 (3)感受器 (1)控制排尿反射的低级神经中枢位于脊髓，控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层 。 (2)人的左侧大脑皮层受到损伤，为什么会引起右侧“半身不遂”？ 提示：躯体运动中枢位于大脑皮层，功能是支配对侧躯体的随意运动，所以左侧大脑皮层受 到损伤，会引起右侧“半身不遂”。 (2017·海南高考)下列关于人体中枢神经系统的叙述，错误的是 ( ) A.小脑损伤可导致身体平衡失调 B.人的中枢神经系统包括脑和脊髓 C.大脑皮层具有躯体感觉区和运动区 D.下丘脑参与神经调节而不参与体液调节 【解析】选 D。小脑中有维持身体平衡的中枢，损伤后可导致身体平衡失调，A 项正确；人的 中枢神经系统包括脑和脊髓，B 项正确；大脑皮层具有躯体感觉区和运动区等，C 项正确；下 丘脑既可通过分泌神经递质参与神经调节，也能分泌激素参与体液调节，D 项错误。