2021高考生物一轮复习第八单元生命活动的调节第26讲通过神经系统的调节教案新人教版 13页

- 1 - 第 26 讲 通过神经系统的调节 考点一 反射和反射弧 1.神经元的结构与功能 (1)结构 神经元 (2)功能:接受刺激,产生兴奋,传导兴奋。 2.反射 (1)概念:在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。 (2)类型:条件反射和非条件反射。 3.反射的结构基础——反射弧 (1)图中 D 代表感受器,C 代表传出神经。 (2)图中包含 3 个神经元,A 为突触间隙,此处存在神经递质。 (3)刺激 C 处,E 处有(填“有”或“无”)反应,此反应不是(填“是”或“不是”)反射,理由是 因为反射是通过反射弧实现的,此反应只涉及传出神经及效应器,反射弧不完整。 [纠误诊断] (1)效应器就是指传出神经末梢。( × ) 提示:效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体。 (2)刺激传出神经也可以引起效应器反应,这种反应也能称为反射。( × ) 提示:只有通过完整的反射弧引起的反应才能称为反射。 (3)寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射。( × ) 提示:在寒冷刺激下,皮肤毛细血管收缩是由大脑皮层以下的神经中枢控制的非条件反射。 - 2 - (4)起跑动作的产生是非条件反射的结果,其调节的神经中枢是听觉中枢。( × ) 提示:起跑动作的产生是条件反射的结果,其调节的低级神经中枢在脊髓,高级中枢为大脑皮 层的躯体运动中枢和听觉中枢等。 (5)刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应。( √ ) 1.反射弧中传入神经和传出神经的判断 (1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。 (2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“— ”相连的为传入神经,与“•— ”相连的为 传出神经。 (3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(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。 2.反射弧部分结构破坏对功能的影响 (1)若反射弧中的感受器或传入神经或神经中枢的任意一部分被破坏,对功能造成何种影响? 提示:既无感觉又无效应。 (2)若反射弧中的传出神经或效应器被破坏,对其功能造成何种影响? 提示:只有感觉而无效应。 [深度思考] 在用脊蛙进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺 激的收缩反应,结果如下表: 刺激 部位 反应 破坏前 破坏后 左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢 不收缩 右后肢 不收缩 右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢 右后肢 - 3 - 不收缩 收缩 上述结果表明,反射弧被破坏的部分可能是什么(写出两种可能情况即可)。 提示:感受器和效应器、传入神经和效应器、传入神经和传出神经。 题型一 反射及类型的分析与判断 1.短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑,下列相关分析正确的是( C ) A.起跑动作的产生是非条件反射的结果 B.调节起跑反射的神经中枢位于脊髓灰质 C.起跑反射中发令枪声属于条件刺激 D.起跑反射的结构基础是神经冲动 解析:起跑动作的产生是条件反射的结果;调节起跑反射的神经中枢位于大脑皮层;起跑反射 中发令枪声属于条件刺激;起跑反射的结构基础是反射弧。 “三看法”判断条件反射与非条件反射 题型二 反射弧的结构与功能 2.(2019·山东济南期末)下图是膝跳反射的反射弧结构示意图,相关叙述正确的是( B ) A.直接刺激Ⅱ处引起屈肌收缩属于非条件反射 B.在 b 处发生的信号转换为:电信号→化学信号→电信号 C.膝跳反射的效应器是传出神经末梢和其支配的屈肌 D.神经细胞处于静息状态时,没有离子进出细胞的过程 - 4 - 解析:直接刺激Ⅱ处引起屈肌收缩的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射;膝跳反射的效 应器是传出神经末梢和其支配的伸肌;神经细胞处于静息状态时,存在钾离子外流。 3.(2018·海南卷)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛙 (去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入 0.5%硫酸溶液 中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题: (1)剥去甲的左后趾皮肤,再用 0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是 。 (2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入 0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明 。 (3)捣毁乙的脊髓,再用 0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾, (填“能”或“不能”)出现屈 肌反射,原因是 。 解析:(1)剥去甲脊蛙的左后趾皮肤,会导致反射弧的感受器破坏,再用 0.5%硫酸溶液刺激左后 趾,因反射弧不完整,即缺失感受器,因此不出现屈肌反射。 (2)将分离出的甲的右后肢坐骨神经中的传入神经阻断,已导致反射弧的结构和功能不完整, 再将甲的右后趾浸入 0.5%硫酸溶液中,不会出现屈肌反射。 (3)脊髓是屈肌反射的神经中枢,若捣毁乙的脊髓,即反射弧的神经中枢被破坏,再用 0.5%硫酸 溶液刺激蛙的左后趾,不能出现屈肌反射。 答案:(1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 (2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 (3)不能 反射弧的神经中枢被破坏 考点二 兴奋的产生、传导与传递 1.兴奋在神经纤维上的传导 (1)传导形式:局部电流,也称神经冲动。 (2)传导过程: - 5 - (3)传导特点:双向传导,即图中 a←b→c。 (4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(如图): ①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。 ②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。 2.兴奋在神经元之间的传递 (1)写出甲图中标号代表的结构 ①轴突,②线粒体,③突触小泡,④突触前膜,⑤突触间隙,⑥突触后膜。 (2)突触间隙内的液体为组织液(填内环境成分)。 (3)单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于 突触后膜上。 (4)写出乙图中 A、B 代表的突触类型 A 轴突—胞体型;B 轴突—树突型。 [纠误诊断] (1)K+在细胞外的浓度高于细胞内的浓度,所以在静息电位形成过程中 K+运输的方式是主动运 输。( × ) 提示:K+在细胞外的浓度低于细胞内的浓度,所以在静息电位形成过程中 K+运输的方式是协助 扩散。 (2)神经纤维膜内 K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高。( × ) - 6 - 提示:动作电位时,由于 Na+大量内流,因此动作电位时比静息电位时神经纤维膜内 K+/Na+的比 值低。 (3)兴奋在突触小体处发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号。( × ) 提示:兴奋传递过程中,突触小体处发生的信号转换是电信号→化学信号。 (4)神经纤维上兴奋的传递方向与膜内的电流方向相反。( × ) 提示:神经纤维上兴奋的传递方向与膜内的电流方向相同。 (5)神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元。( √ ) 1.兴奋传导过程中膜电位变化曲线分析 (1)A 点——静息电位,K+通道开放,K+外(填“内”或“外”)流; B 点——0 电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放。 (2)请描述 BC 段、CD 段及 DE 段的膜电位变化情况。 提示:BC 段——动作电位,Na+通道继续开放; CD 段——静息电位恢复过程; DE 段——静息电位恢复后,膜内外离子分布恢复到初始静息水平。 名师点拨:Na+、K+与膜电位变化的关系 (1) (2) 2.突触影响神经冲动传递情况的判断与分析 - 7 - (1)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶 分解而失活或迅速被移走。 (2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失 活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。 [深度思考] 尝试表述药物或有毒、有害物质阻断突触处神经冲动传递的原因。 提示:①药物或有毒、有害物质阻止神经递质的合成或释放。 ②药物或有毒、有害物质使神经递质失活。 ③突触后膜上受体位置被某种有毒物质或抗体占据,使神经递质不能和突触后膜上的受体结 合。 题型一 静息电位和动作电位的特点及成因分析 1.(2018·全国Ⅲ卷)神经细胞处于静息状态时,细胞内外 K+和 Na+的分布特征是( D ) 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:神经细胞内 K+浓度明显高于细胞外,而 Na+浓度比细胞外低。处于静息状态时,细胞膜主 要对 K+有通透性,造成 K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静 息电位的主要原因。 2.(2019·山东临沂质检)如图是某神经纤维动作电位的模式图。下列叙述错误的是( C ) A.ac 段 Na+通道开放使 Na+大量内流,该过程属于协助扩散 B.cf 段 K+大量外流是神经纤维形成静息电位的主要原因 - 8 - C.fg 段细胞排出 Na+和吸收 K+的跨膜运输不消耗 ATP D.若将神经纤维置于低 Na+液体环境中,膜电位会低于+30 mV 解析:fg 段 Na+出神经细胞是逆浓度梯度进行的跨膜运输方式,为主动运输,需要消耗 ATP,同 样,K+进神经细胞也是逆浓度梯度进行的跨膜运输方式,为主动运输,需要消耗 ATP。 题型二 兴奋在神经元之间的传递过程分析 3.(2019·山东潍坊一模)如图是神经元之间通过突触传递信息的示意图。当神经冲动传到突 触小体时,Ca2+由膜外进入膜内,促进突触小泡与突触前膜接触,释放某种神经递质。该神经递 质发挥作用后被重新吸收利用。下列叙述正确的是( C ) A.过程①、②、③都需要消耗 ATP B.图中突触前膜释放的递质会引起突触后神经元兴奋或抑制 C.Ca2+跨膜运输受阻时会导致突触后神经元兴奋性降低 D.①③过程说明兴奋可在两个神经元间双向传递 解析:由图可知,②为钠离子内流过程,方式为协助扩散,不需要消耗能量;图中突触前膜释放 的递质会导致钠离子内流,进而引起突触后神经元兴奋;Ca2+能促进突触小泡与突触前膜接触, 释放某种神经递质,因此 Ca2+跨膜运输受阻时会导致突触后神经元兴奋性降低;①是释放神经 递质,传递兴奋的过程,而③是神经递质被重新吸收利用,不是传递兴奋的过程,因此兴奋在两 个神经元间只能单向传递。 4.(2016·全国Ⅱ卷)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问 题: - 9 - (1)图中 A C 表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是 (填“A”“C”或“E”)。 除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮 (填“能”或“不能”)作为神经递质。 (2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的 A C 通过 这一跨膜运输方式释放 到 ,再到达突触后膜。 (3)若由于某种原因使 D 酶失活,则突触后神经元会表现为持续 。 解析:(1)由图可知,在突触间隙中,A C 被 D 酶分解后,物质 C 穿过突触前膜再与物质 A 重新结 合生成 A C,因此物质 C 能循环利用。多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。 (2)由图可知,A C 是通过胞吐先释放到突触间隙,再与突触后膜上的受体结合。 (3)若 D 酶失活,兴奋性神经递质乙酰胆碱与受体结合后不能被分解,则会使突触后神经元持续 兴奋。 答案:(1)C 能 (2)胞吐 突触间隙 (3)兴奋 考点三 神经系统的分级调节与人脑的高级功能 1.完善各神经中枢的功能 2.神经系统的分级调节 (1)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。 (2)位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。 (3)神经中枢之间相互联系,相互调控。 3.人脑的高级功能 (1)感知外部世界。 (2)控制机体的反射活动。 (3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。 4.大脑皮层言语区及损伤症(连线) - 10 - 提示:A—①—c B—③—d C—②—b D—④—a ⑤—f ⑥—e [纠误诊断] (1)脑干中有许多维持生命活动的必要中枢,如体温调节中枢。( × ) 提示:体温调节中枢位于下丘脑。 (2)分泌促甲状腺激素是哺乳动物下丘脑的功能。( × ) 提示:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素。 (3)“植物人”脑干、脊髓的中枢不能发挥调控作用。( × ) 提示:“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用。 (4)人类大脑皮层的 H 区受损,导致该患者不能讲话。( × ) 提示:人类大脑皮层的 H 区发生障碍,导致患者不能听懂话。 (5)人憋尿的现象说明,高级神经中枢可以控制低级神经中枢控制的反射。( √ ) 1.由某种生理或病理现象推断参与或受损伤的神经中枢 生理或病理现象 参与或受损的神经中枢 考试专心答题时 大脑皮层 V 区和 W 区参与 聋哑人表演“千手观音”舞蹈 大脑皮层视觉中枢、言语区的 V 区、躯体运动中枢参与 某同学跑步时 大脑皮层、小脑、脑干、脊髓参与 植物人 大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正 常 高位截瘫 脊髓受损伤,其他部位正常 2.神经系统不同中枢对低级神经活动的控制 如图是人的排尿反射的反射弧结构简图(—·—<表示从树突到胞体到轴突),方框甲代表大脑 皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。据图思考下列问题: - 11 - (1)据图分析可知,婴儿频繁排尿的原因是婴儿因大脑的发育不完善,对排尿的控制能力较弱。 (2)用相关符号和箭头表示婴儿的排尿反射的传导途径:a→b→乙→d→e。 (3)这些事例说明神经中枢之间有什么联系?神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之 间又相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。 题型 神经系统的分级调节及人脑的高级功能分析 1.(2019·北京卷)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分 为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动 组海马脑区发育水平比对照组提高了 1.5 倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约 40%。 根据该研究结果可得出( B ) A.有氧运动不利于海马脑区的发育 B.规律且适量的运动促进学习记忆 C.有氧运动会减少神经元间的联系 D.不运动利于海马脑区神经元兴奋 解析:根据题意可知,运动组海马脑区发育水平比对照组提高了 1.5 倍,推知有氧运动有利于海 马脑区的发育,A 项错误。根据题意可知,运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短 了约 40%,推知规律且适量的运动促进学习记忆,B 项正确。根据上述内容,推知有氧运动会增 加神经元间的联系,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,C、D 项错误。 2.(2019·全国Ⅰ卷)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,说明排尿反射也受到高级中枢控制,该高级 中枢位于 。 - 12 - (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)由于神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,因此神经元之间兴奋的 传递只能是单向的。 (2)排尿反射属于非条件反射,其初级控制中枢位于脊髓,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射 高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下发放冲动,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,进一步加强排尿。 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 [构建知识网络] [强化思维表达] 1.静息电位的电位特点是外正内负,是由 K+外流形成的;动作电位的电位特点是外负内正,是由 Na+内流形成的。 2.兴奋在神经纤维上传导的方式是局部电流,方向与膜外电流方向相反,与膜内的电流方向一 致。 3.兴奋在神经元之间的传递是通过化学物质(神经递质),可能引起突触后神经元兴奋或抑制。 4.兴奋在神经元之间的传递过程中,发生的信号转换为电信号→化学信号→电信号。 - 13 - 5.兴奋在神经纤维上可以双向传导,但是在整个反射弧中只能单向传递的原因是兴奋在突触 间只能单向传递。 6.兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是神经递质只贮存于突触前神经元内,只能由突触 前膜释放,作用于突触后膜。 7.神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间又相互联系,相互调控。