
?高中生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第24講 通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
考點(diǎn)一 反射和反射弧
1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)與功能
(1)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)
(2)功能:接受刺激,產(chǎn)生興奮,傳導(dǎo)興奮。
2.反射——神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式
(1)概念:在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,動(dòng)物體或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應(yīng)答,具有神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物才會(huì)出現(xiàn)反射現(xiàn)象。
(2)類型
反射類型
非條件反射
條件反射
不同點(diǎn)
形成
遺傳獲得,生來就有
后天學(xué)習(xí)和訓(xùn)練形成
刺激
非條件刺激(食物等)
條件刺激(鈴聲、語言等)
形式
固定的,不消退
暫時(shí)的,可消退
中樞
較低級(jí)中樞(腦干、脊髓)
高級(jí)中樞(大腦皮層)
數(shù)量
有限
幾乎無限
意義
使機(jī)體初步適應(yīng)環(huán)境
使機(jī)體適應(yīng)復(fù)雜多變的生存環(huán)境
實(shí)例
眨眼、膝跳反射、吃東西分泌唾液等
學(xué)習(xí)、“望梅止渴”“畫餅充饑”等
聯(lián)系
條件反射是在非條件反射的基礎(chǔ)上形成的;條件反射可以控制非條件反射
3.反射弧
[基礎(chǔ)診斷]
1.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射弧。(必修3 P16正文)(×)
2.效應(yīng)器是指?jìng)鞒錾窠?jīng)末梢。(必修3 P16正文)(×)
3.一個(gè)完整的反射活動(dòng)需要1個(gè)神經(jīng)元就能完成。(必修3 P17思考與討論3)(×)
4.若將傳出神經(jīng)剪斷再針刺指尖,不能感到疼痛。(必修3 P17圖C)(×)
5.沒有感覺產(chǎn)生,一定是傳入神經(jīng)受損傷;沒有運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,一定是傳出神經(jīng)受損傷(必修3 P17圖C)(×)
[深度拓展]
1.(必修3 P17思考與討論)膝跳反射與縮手反射在神經(jīng)元之間連接上的不同是_______
________________________________________________________________________。
提示:膝跳反射沒有中間神經(jīng)元,縮手反射有中間神經(jīng)元
2.(必修3 P17圖B)若直接刺激傳出神經(jīng)小腿抬起,________(填“屬于”或“不屬于”)反射,其理由是__________________________________________________________。
提示:不屬于 沒有經(jīng)過完整的反射弧
3.(必修3 P17思考與討論)據(jù)教材圖A、圖B回答問題:
(1)一個(gè)神經(jīng)元包括________和________,一個(gè)神經(jīng)元的______________以及套在外面的髓鞘稱為__________。
(2)膝跳反射的反射弧由________個(gè)神經(jīng)元組成。膝跳反射的反射弧由__________________________________________五個(gè)部分組成,其中效應(yīng)器由傳出神經(jīng)末梢和它所支配的____________組成。
提示:(1)細(xì)胞體 突起 軸突或長(zhǎng)樹突 神經(jīng)纖維
(2)2 感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器 肌肉或腺體
1.歸納分析反射弧各部分結(jié)構(gòu)的破壞對(duì)功能的影響
反射弧
結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
功能
結(jié)構(gòu)破壞對(duì)
功能的影響
感受器
傳入神經(jīng)
神經(jīng)中樞
傳出神經(jīng)
效應(yīng)器
感覺神經(jīng)末梢的特殊結(jié)構(gòu)
將內(nèi)、外界刺激的信息轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)的興奮
既無感覺又無效應(yīng)
主要包括傳入神經(jīng)元的軸突
將興奮由感受器傳入神經(jīng)中樞
既無感覺又無效應(yīng)
調(diào)節(jié)某一特定生理功能的神經(jīng)元群
對(duì)傳入的興奮進(jìn)行分析與綜合
既無感覺又無效應(yīng)
主要包括傳出神經(jīng)元的軸突
將興奮由神經(jīng)中樞傳至效應(yīng)器
只有感覺無效應(yīng)
傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體
對(duì)內(nèi)、外界刺激作出相應(yīng)的應(yīng)答
只有感覺無效應(yīng)
2.判斷反射弧中傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)
(1)根據(jù)是否具有神經(jīng)節(jié):有神經(jīng)節(jié)(C)的是傳入神經(jīng)。
(2)根據(jù)脊髓灰質(zhì)內(nèi)突觸結(jié)構(gòu)判斷:圖示中與“”(軸突末梢)相連的為傳入神經(jīng)(B),與“”(胞體)相連的為傳出神經(jīng)(E)。
(3)根據(jù)脊髓灰質(zhì)結(jié)構(gòu)判斷:與前角(膨大部分)相連的為傳出神經(jīng)(E),與后角(狹窄部分)相連的為傳入神經(jīng)(B)。
(4)切斷實(shí)驗(yàn)法:若切斷某一神經(jīng),刺激外周段(遠(yuǎn)離中樞的位置),肌肉不收縮,而刺激向中段(近中樞的位置),肌肉收縮,則切斷的為傳入神經(jīng),反之則為傳出神經(jīng)。
1.(2021·湖北羅田一中月考)反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式,下列關(guān)于反射的敘述,正確的是( )
A.望梅止渴、排尿反射都需要大腦皮層參與才能完成
B.一些反射可以形成也可以消失,比如學(xué)生聽到鈴聲后急速趕往教室
C.條件反射一定需要神經(jīng)中樞參與,非條件反射則不一定
D.高級(jí)中樞控制的反射一定是條件反射
B [望梅止渴是條件反射,需要大腦皮層的參與才能完成,但排尿反射是非條件反射,沒有大腦皮層的參與也能完成,A錯(cuò)誤;條件反射可以形成也可以消失,如學(xué)生聽到鈴聲后急速趕往教室,B正確;無論是條件反射還是非條件反射,都需要在神經(jīng)中樞的參與下才能完成,C錯(cuò)誤;呼吸中樞控制的反射是非條件反射,D錯(cuò)誤。]
2.(2020·包河區(qū)期末)給狗喂食會(huì)引起唾液分泌,但鈴聲刺激不會(huì)。若每次在鈴聲后即給狗喂食,這樣多次結(jié)合后,狗一聽到鈴聲就會(huì)分泌唾液。下列敘述正確的是( )
A.大腦皮層不參與鈴聲刺激引起唾液分泌的過程
B.食物引起味覺和鈴聲引起唾液分泌都跟大腦皮層有關(guān)
C.鈴聲引起唾液分泌的反射能一直保留,不容易消退
D.鈴聲引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
B [大腦皮層參與鈴聲刺激引起唾液分泌的過程,A錯(cuò)誤;食物引起味覺和鈴聲引起唾液分泌都跟大腦皮層有關(guān),B正確;鈴聲引起唾液分泌的反射不能一直保留,容易消退,C錯(cuò)誤;鈴聲引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧不同,D錯(cuò)誤。]
運(yùn)用“三看法”判斷非條件反射與條件反射
3.下圖為反射弧的模式圖,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.e為效應(yīng)器,是指?jìng)鞒錾窠?jīng)末梢支配的肌肉或腺體
B.反射不一定需要中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與
C.刺激d處,肌肉收縮,此過程為反射
D.反射弧中任何環(huán)節(jié)受損,反射均不能完成
D [e為效應(yīng)器,是指?jìng)鞒錾窠?jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體等,A錯(cuò)誤;反射都需要中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與,B錯(cuò)誤;刺激d處,肌肉收縮,但沒有經(jīng)過完整的反射弧,不屬于反射,C錯(cuò)誤;反射弧中任何環(huán)節(jié)受損,反射均不能完成,D正確。]
4.(2021·北京海淀月考)將青蛙腦破壞保留脊髓,在脊柱下部打開脊椎骨,剝離出脊髓一側(cè)的一對(duì)脊神經(jīng)根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神經(jīng),如圖)。已知分別電刺激背根、腹根、脊神經(jīng)均可引起蛙同側(cè)后肢發(fā)生收縮。若利用上述實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證背根具有傳入功能,腹根具有傳出功能,實(shí)驗(yàn)操作和預(yù)期結(jié)果都正確的一組是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期結(jié)果
A
剪斷背根中央處,分別電刺激背根向中段、外周段
刺激背根向中段蛙后肢收縮;刺激背根外周段不發(fā)生反應(yīng)
B
剪斷腹根中央處,分別電刺激腹根向中段、外周段
刺激腹根向中段蛙后肢收縮;刺激腹根外周段不發(fā)生反應(yīng)
C
剪斷脊神經(jīng),分別電刺激背根、腹根
蛙后肢均不收縮
D
剪斷背根、腹根中央處,電刺激脊神經(jīng)
蛙后肢收縮
A [電刺激背根向中段后肢收縮,表明神經(jīng)興奮進(jìn)入脊髓的中樞并通過傳出神經(jīng)纖維引發(fā)相應(yīng)肌肉收縮,可見背根具有傳入功能,電刺激背根外周段不發(fā)生反應(yīng),表明背根無傳出功能,A正確。]
考點(diǎn)二 神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)
1.興奮的產(chǎn)生與傳導(dǎo)
(1)興奮:指動(dòng)物體或人體內(nèi)的某些組織(如神經(jīng)組織)或細(xì)胞感受外界刺激后,由相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。
(2)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)
①傳導(dǎo)形式:電信號(hào)(或局部電流),也叫神經(jīng)沖動(dòng)。
②傳導(dǎo)過程
③傳導(dǎo)特點(diǎn):可以雙向傳導(dǎo),即圖中a←b→c。(在反射弧中的神經(jīng)纖維上興奮單向傳導(dǎo))
④興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向與局部電流方向的關(guān)系
a.在膜外,局部電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相反。
b.在膜內(nèi),局部電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相同。
2.興奮的傳遞
(1)突觸結(jié)構(gòu)及其興奮傳遞過程
(2)突觸類型
①神經(jīng)元間形成突觸的主要類型(連線)
②其他突觸類型:軸突—肌肉型、軸突—腺體型。
(3)傳遞特點(diǎn)
①單向傳遞:興奮只能從一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳到下一個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突。其原因是神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡內(nèi),只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜上。
②突觸延擱:神經(jīng)沖動(dòng)在突觸處的傳遞要經(jīng)過電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的轉(zhuǎn)變,因此比在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)要慢。
(4)作用效果:使下一個(gè)神經(jīng)元(或效應(yīng)器)興奮或抑制。
(5)神經(jīng)遞質(zhì)
①種類
②釋放方式:一般為胞吐,體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性。
③去向:迅速被相應(yīng)的酶分解或被重吸收到突觸小體貯存于囊泡或以擴(kuò)散方式離開突觸間隙,為下一次興奮傳遞做好準(zhǔn)備。
[基礎(chǔ)診斷]
1.神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)K+濃度明顯高于膜外,而Na+濃度比膜外低。(必修3 P18小字)(√)
2.受到刺激時(shí),細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增加,Na+內(nèi)流,使興奮部位膜內(nèi)側(cè)陽離子濃度高于膜外側(cè),表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù),與相鄰部位產(chǎn)生電位差。(必修3 P18小字)(√)
3.神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)自由擴(kuò)散通過突觸間隙,然后與突觸后膜(另一個(gè)神經(jīng)元)直接接觸,引發(fā)突觸后膜電位變化。(必修3 P19正文)(×)
4.神經(jīng)元之間興奮的傳遞是單向的。(必修3 P19正文)(√)
5.目前已知的神經(jīng)遞質(zhì)種類很多,主要有乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、NO、氨基酸類等。(必修3 P19相關(guān)信息)(√)
[深度拓展]
1.(必修3 P18圖2-2與P19圖2-4)請(qǐng)據(jù)圖思考回答下列問題:
(1)圖甲中箭頭處給予刺激時(shí),興奮的傳導(dǎo)方向是__________________________(用箭頭表示)。
(2)圖乙中④為突觸______(填“前”或“后”)神經(jīng)元,c為突觸______(填“前”或“后”)神經(jīng)元,判斷依據(jù)是____________________________________________。
(3)興奮在圖乙結(jié)構(gòu)中傳遞的速度比在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)____(填“快”或“慢”),其原因是__________________________________________________________。
提示:(1) (2)后 前 c內(nèi)有突觸小泡,d的細(xì)胞膜上有遞質(zhì)受體 (3)慢 神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的運(yùn)輸速率要慢于神經(jīng)纖維上電信號(hào)的變化
2.(必修3 P22拓展題2)神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上與電流沿導(dǎo)線傳導(dǎo)的異同為___________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示:都表現(xiàn)為電位差,但電流在導(dǎo)線中的傳導(dǎo)是自由電子的定向移動(dòng)形成的,而神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)主要是靠細(xì)胞膜兩側(cè)帶電粒子的跨膜運(yùn)動(dòng)形成的
1.靜息電位和動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制
(1)靜息電位的產(chǎn)生
(2)動(dòng)作電位的產(chǎn)生
2.膜電位變化曲線解讀
1.(2021·湖南高考)研究人員利用電壓鉗技術(shù)改變槍烏賊神經(jīng)纖維膜電位,記錄離子進(jìn)出細(xì)胞引發(fā)的膜電流變化,結(jié)果如圖所示,圖a為對(duì)照組,圖b和圖c分別為通道阻斷劑TTX、TEA處理組。下列敘述正確的是( )
A.TEA處理后,只有內(nèi)向電流存在
B.外向電流由Na+通道所介導(dǎo)
C.TTX處理后,外向電流消失
D.內(nèi)向電流結(jié)束后,神經(jīng)纖維膜內(nèi)Na+濃度高于膜外
A [由圖a可知,TEA阻斷鉀通道,TEA處理后內(nèi)向電流仍存在,外向電流消失,A正確;阻斷鉀通道后外向電流消失,說明外向電流由K+通道所介導(dǎo),B錯(cuò)誤;TTX阻斷鈉通道,TTX處理后外向電流仍存在,內(nèi)向電流消失,C錯(cuò)誤;內(nèi)向電流的形成是Na+內(nèi)流的結(jié)果,其運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,內(nèi)向電流結(jié)束后,神經(jīng)纖維膜外Na+濃度高于膜內(nèi),D錯(cuò)誤。]
2.(2020·浙江選考)欲研究生理溶液中K+濃度升高對(duì)蛙坐骨神經(jīng)纖維靜息電位的影響和Na+濃度升高對(duì)其動(dòng)作電位的影響。請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。
(要求與說明:已知蛙坐骨神經(jīng)纖維的靜息電位為-70 mV,興奮時(shí)動(dòng)作電位從去極化到反極化達(dá)+30 mV。測(cè)量的是膜內(nèi)外的電位變化。K+、Na+濃度在一定范圍內(nèi)提高。實(shí)驗(yàn)條件適宜)
回答下列問題:
(1)完善實(shí)驗(yàn)思路:
組1:將神經(jīng)纖維置于適宜的生理溶液a中,測(cè)定其靜息電位和刺激后的動(dòng)作電位,并記錄。
組2:____________________________________________________________。
組3:將神經(jīng)纖維分別置于Na+濃度依次提高的生理溶液d、e中,測(cè)定其刺激后的動(dòng)作電位,并記錄。
對(duì)上述所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。
(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo),以柱形圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。
(3)分析與討論:
①簡(jiǎn)要解釋組3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用放射性同位素24Na+注入靜息的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),不久在生理溶液中測(cè)量到放射性,24Na+的這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式屬于________。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)使24Na+外流量________。
③刺激脊蛙的坐骨神經(jīng),除了在反射中樞測(cè)量到動(dòng)作電位外,還觀察到腓腸肌收縮,說明坐骨神經(jīng)中含有________神經(jīng)。
解析: 根據(jù)題干,本實(shí)驗(yàn)研究神經(jīng)細(xì)胞膜外K+濃度升高對(duì)靜息電位的影響和Na+濃度升高對(duì)動(dòng)作電位的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照原則、單一變量原則等。(1)實(shí)驗(yàn)思路中,組1(生理溶液編號(hào)為a)是對(duì)照組,測(cè)得神經(jīng)纖維的靜息電位和刺激后的動(dòng)作電位;組3是實(shí)驗(yàn)組,測(cè)得Na+濃度提高(生理溶液編號(hào)為d、e)情況下刺激后的動(dòng)作電位;因此推斷,組2測(cè)得K+濃度提高情況下的靜息電位,生理溶液的編號(hào)應(yīng)該為b、c。(2)依據(jù)題干,a組的靜息電位是-70 mV,動(dòng)作電位的峰值是+30 mV。靜息電位的產(chǎn)生依靠K+外流(K+通過K+通道進(jìn)行易化擴(kuò)散),當(dāng)溶液中的K+濃度升高時(shí),膜內(nèi)外的K+濃度差變小,靜息電位的絕對(duì)值變小,因此相對(duì)于生理溶液a,生理溶液b、c中神經(jīng)纖維的靜息電位絕對(duì)值逐漸減?。粍?dòng)作電位的去極化和反極化過程依靠Na+內(nèi)流(K+通過Na+通道進(jìn)行易化擴(kuò)散),當(dāng)溶液中的Na+濃度升高時(shí),膜內(nèi)外的Na+濃度差變大,興奮時(shí),Na+內(nèi)流的量相對(duì)增多,動(dòng)作電位峰值變大,因此相對(duì)于生理溶液a,生理溶液d、e中神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位峰值逐漸增大。(3)②生理溶液中的Na+濃度大于神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的濃度,放射性同位素24Na+逆濃度梯度從神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)入生理溶液,該跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),需要載體蛋白的參與和消耗能量。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)使細(xì)胞呼吸強(qiáng)度下降,產(chǎn)生的ATP減少,主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)減弱,24Na+外流量減少。③刺激脊蛙的坐骨神經(jīng),在反射中樞測(cè)到動(dòng)作電位,說明其具有傳入神經(jīng),觀察到腓腸肌收縮,說明其具有傳出神經(jīng),因此坐骨神經(jīng)中有傳入和傳出神經(jīng)。
答案: (1)將神經(jīng)纖維分別置于K+濃度依次提高的生理溶液b、c中,測(cè)定其靜息電位,并記錄
(2)如圖
(3)①細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時(shí),Na+通過Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動(dòng)作電位增大
②主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 減少?、蹅魅牒蛡鞒?br />
興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)過程中Na+、K+的運(yùn)輸方式
(1)形成靜息電位時(shí),K+外流是由高濃度向低濃度運(yùn)輸?shù)?,需載體蛋白的協(xié)助,不消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散。
(2)產(chǎn)生動(dòng)作電位時(shí),Na+的內(nèi)流需載體蛋白,同時(shí)從高濃度向低濃度運(yùn)輸,不消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散。
(3)恢復(fù)靜息電位時(shí),K+的外流是由高濃度到低濃度運(yùn)輸?shù)模瑢儆趨f(xié)助擴(kuò)散。
3.(2020·江蘇高考)如圖為部分神經(jīng)興奮傳導(dǎo)通路示意圖,相關(guān)敘述正確的是( )
A.①、②或④處必須受到足夠強(qiáng)度的刺激才能產(chǎn)生興奮
B.①處產(chǎn)生的興奮可傳導(dǎo)到②和④處,且電位大小相等
C.通過結(jié)構(gòu)③,興奮可以從細(xì)胞a傳遞到細(xì)胞b,也能從細(xì)胞b傳遞到細(xì)胞a
D.細(xì)胞外液的變化可以影響①處興奮的產(chǎn)生,但不影響③處興奮的傳遞
A [①、②或④處的刺激必須達(dá)到一定強(qiáng)度才能產(chǎn)生興奮,A正確;由圖可知,①處產(chǎn)生的興奮可傳導(dǎo)到②,如果③釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是抑制性遞質(zhì),則④不能產(chǎn)生興奮,B錯(cuò)誤;通過結(jié)構(gòu)③,興奮只能從細(xì)胞a傳遞到細(xì)胞b,不能從細(xì)胞b傳遞到細(xì)胞a,C錯(cuò)誤;細(xì)胞外液的變化既可以影響①處興奮的產(chǎn)生,也可以影響③處興奮的傳遞,D錯(cuò)誤。]
4.(2021·廣東卷)太極拳是我國(guó)的傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,其剛?cè)岵?jì)、行云流水般的動(dòng)作是通過神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)肢體和軀干各肌群的精巧調(diào)控及各肌群間相互協(xié)調(diào)而完成。如“白鶴亮翅”招式中的伸肘動(dòng)作,伸肌收縮的同時(shí)屈肌舒張。如圖為伸肘動(dòng)作在脊髓水平反射弧基本結(jié)構(gòu)的示意圖。
回答下列問題:
(1)圖中反射弧的效應(yīng)器是________及其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢。若肌梭受到適宜刺激,興奮傳至a處時(shí),a處膜內(nèi)外電位應(yīng)表現(xiàn)為________。
(2)伸肘時(shí),圖中抑制性中間神經(jīng)元的作用是___________________________________
__________________________________________________________,使屈肌舒張。
(3)適量運(yùn)動(dòng)有益健康。一些研究認(rèn)為太極拳等運(yùn)動(dòng)可提高肌細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性,在胰島素水平相同的情況下,該激素能更好地促進(jìn)肌細(xì)胞______________________________,降低血糖濃度。
(4)有研究報(bào)道,常年堅(jiān)持太極拳運(yùn)動(dòng)的老年人,其血清中TSH、甲狀腺激素等的濃度升高,因而認(rèn)為運(yùn)動(dòng)能改善老年人的內(nèi)分泌功能,其中TSH水平可以作為評(píng)估________(填分泌該激素的腺體名稱)功能的指標(biāo)之一。
解析: (1)圖中反射弧的效應(yīng)器是屈肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的神經(jīng)末梢及其所支配的屈肌以及伸肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的神經(jīng)末梢及其所支配的伸肌。若肌梭受到適宜刺激,興奮傳至a處時(shí),a處細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增加,Na+內(nèi)流,膜電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。(2)伸肘時(shí),圖中抑制性中間神經(jīng)元的作用是釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),使屈肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元處于抑制狀態(tài)。(3)胰島素的作用是促進(jìn)肌細(xì)胞加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖,降低血糖濃度。(4)TSH是由垂體分泌的促甲狀腺激素。
答案: (1)伸肌和屈肌 內(nèi)正外負(fù) (2)釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),使屈肌運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元處于抑制狀態(tài) (3)加速攝取、利用和儲(chǔ)存葡萄糖 (4)垂體
準(zhǔn)確理解興奮的傳導(dǎo)與傳遞
(1)興奮在突觸中傳遞的兩個(gè)“不一定”
①突觸后膜不一定是下一個(gè)神經(jīng)元的胞體膜或樹突膜,也可能是傳出神經(jīng)元支配的肌肉細(xì)胞膜或腺體細(xì)胞膜。
②神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜不一定引起下一個(gè)神經(jīng)元的興奮,也可能是抑制。
(2)離體和生物體內(nèi)神經(jīng)纖維上興奮傳導(dǎo)的差別
①離體神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)是雙向的。
②在生物體內(nèi),神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動(dòng)只能來自感受器,并且反射弧中存在突觸,因此在生物體內(nèi)興奮在神經(jīng)纖維上是沿反射弧方向單向傳導(dǎo)的。
考點(diǎn)三 神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)及人腦的高級(jí)功能
1.神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)
(1)各級(jí)神經(jīng)中樞的功能
(2)各級(jí)神經(jīng)中樞之間的關(guān)系
①大腦皮層是調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)的最高級(jí)中樞。
②位于脊髓的低級(jí)中樞受腦中相應(yīng)高級(jí)中樞的調(diào)控。
2.人腦的高級(jí)功能
(1)感知外部世界,產(chǎn)生感覺。
(2)控制機(jī)體的反射活動(dòng)。
(3)具有語言、學(xué)習(xí)、記憶和思維等方面的高級(jí)功能。
①語言功能
②學(xué)習(xí)和記憶功能
a.學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成。
b.短期記憶主要與神經(jīng)元的活動(dòng)及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關(guān),尤其是與大腦皮層下一個(gè)形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān)。
c.長(zhǎng)期記憶可能與新突觸的建立有關(guān)。
[基礎(chǔ)診斷]
1.大腦皮層有體溫調(diào)節(jié)中樞、水平衡的調(diào)節(jié)中樞,還與生物節(jié)律等的控制有關(guān)。(必修3 P20圖2-5)(×)
2.一般來說,位于脊髓的低級(jí)中樞受腦中相應(yīng)的高級(jí)中樞的調(diào)控。(必修3 P20正文)(√)
[深度拓展]
1.(必修3 P20資料分析)結(jié)合下面排尿反射的示意圖,回答下列問題:
(1)嬰兒會(huì)尿床,也就是膀胱內(nèi)尿滿了就會(huì)排出,沒有控制的意識(shí),嬰兒排尿反射的過程是________________(用字母表示)。
(2)成年人可有意識(shí)地控制排尿,但嬰兒不能,其原因是_____________________________
_______________________________________________________________________________,
成年人在醫(yī)院尿檢時(shí)能主動(dòng)排尿,這說明___________________________________________
___________________________________________________________________________。
其過程是________________(用字母表示)。
(3)某些成年人受到外傷或老年人患腦梗死后,導(dǎo)致意識(shí)喪失,出現(xiàn)像嬰兒一樣的“尿床”現(xiàn)象,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示:(1)a→b→c→d→e
(2)嬰兒大腦的發(fā)育尚未完善,對(duì)排尿的控制能力較弱 低級(jí)中樞可受相應(yīng)的高級(jí)中樞的調(diào)控 g→h→c→d→e
(3)產(chǎn)生該現(xiàn)象說明外傷或腦梗死已傷及控制排尿的“高級(jí)中樞(即大腦皮層)”,致使喪失對(duì)排尿低級(jí)中樞的“控制”作用
2.(必修3 P22基礎(chǔ)題2)“開車不飲酒,飲酒別開車!”飲酒過量的人往往表現(xiàn)為語無倫次、走路不穩(wěn)、呼吸急促,人腦中受影響的生理結(jié)構(gòu)依次是________________________。
提示:大腦、小腦、腦干
1.大腦皮層在神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)的分級(jí)調(diào)節(jié)中的作用
2.常見生理或病理現(xiàn)象及參與或損傷的神經(jīng)中樞分析
生理或病理現(xiàn)象
神經(jīng)中樞參與(損傷)
考試專心答題時(shí)
大腦皮層V區(qū)和W區(qū)(高級(jí)中樞)參與
聾啞人表演“千手觀音”舞蹈時(shí)
大腦皮層視覺中樞、言語區(qū)的V區(qū)、軀體運(yùn)動(dòng)中樞
某同學(xué)跑步時(shí)
大腦皮層、小腦、下丘腦、腦干和脊髓
植物人
大腦皮層損傷、小腦功能退化,但下丘腦、腦干、脊髓功能正常
高位截癱
脊髓受傷,其他部位正常
1.(2022·河南鄭州模擬)下列實(shí)例能夠說明神經(jīng)系統(tǒng)中的高級(jí)中樞對(duì)低級(jí)中樞有控制作用的是( )
A.針刺指尖引起縮手反射
B.短期記憶的多次重復(fù)可形成長(zhǎng)期記憶
C.大腦皮層語言H區(qū)損傷,導(dǎo)致人不能聽懂別人講話
D.意識(shí)喪失的病人能排尿但不能控制,意識(shí)恢復(fù)后可控制
D [A為低級(jí)神經(jīng)中樞控制的反射活動(dòng),無高級(jí)神經(jīng)中樞參與;B和C均為僅由高級(jí)神經(jīng)中樞控制的活動(dòng);意識(shí)喪失的病人能排尿,說明排尿反射是由低級(jí)中樞控制的反射活動(dòng),但無意識(shí)的人不能控制排尿而有意識(shí)的人能控制排尿,說明高級(jí)中樞對(duì)低級(jí)中樞有控制作用,D正確。]
2.(2019·全國(guó)卷Ⅰ)人的排尿是一種反射活動(dòng)?;卮鹣铝袉栴}。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后會(huì)產(chǎn)生興奮。興奮從一個(gè)神經(jīng)元到另一個(gè)神經(jīng)元的傳遞是單向的,其原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)排尿過程的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié),神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射。排尿反射的初級(jí)中樞位于________________。成年人可以有意識(shí)地控制排尿,說明排尿反射也受高級(jí)中樞控制,該高級(jí)中樞位于________________。
(3)排尿過程中,尿液還會(huì)刺激尿道上的____________,從而加強(qiáng)排尿中樞的活動(dòng),促進(jìn)排尿。
解析: 本題考查了興奮的傳遞、神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)、反射弧的結(jié)構(gòu)等知識(shí),意在考查考生的理解能力。(1)興奮從一個(gè)神經(jīng)元到另一個(gè)神經(jīng)元的傳遞過程中,神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,故興奮在突觸處的傳遞是單向的。(2)排尿反射的初級(jí)中樞位于脊髓。成年人排尿反射的初級(jí)中樞會(huì)受到位于大腦皮層的高級(jí)中樞的控制。(3)排尿過程中,尿液還會(huì)刺激尿道上的感受器,從而加強(qiáng)排尿中樞的活動(dòng),促進(jìn)排尿。
答案: (1)神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜 (2)脊髓 大腦皮層 (3)感受器
3.(2022·海州區(qū)模擬)為探究不同環(huán)境因素對(duì)大腦皮層的影響,研究者將生理狀態(tài)相似的小鼠分成甲、乙兩組,甲組小鼠飼養(yǎng)于復(fù)雜環(huán)境中,乙組小鼠飼養(yǎng)于簡(jiǎn)單環(huán)境中。3個(gè)月后,甲組小鼠的大腦皮層比乙組的厚,并且大腦皮層神經(jīng)元樹突上細(xì)刺狀突起數(shù)量多,細(xì)刺狀突起是神經(jīng)元間建立聯(lián)系的部位。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.復(fù)雜環(huán)境能促進(jìn)大腦皮層的生長(zhǎng)
B.獲取信息越多樹突上細(xì)刺狀突起越多
C.簡(jiǎn)單環(huán)境有利于建立更多的突觸
D.復(fù)雜環(huán)境能增強(qiáng)小鼠大腦皮層的調(diào)節(jié)能力
C [復(fù)雜環(huán)境能促進(jìn)大腦皮層的生長(zhǎng),A正確;獲取信息越多樹突上細(xì)刺狀突起越多,B正確;復(fù)雜環(huán)境有利于建立更多的突觸,C錯(cuò)誤;復(fù)雜環(huán)境能增強(qiáng)小鼠大腦皮層的調(diào)節(jié)能力,D正確。]
4.(2020·安徽期末)海蝸牛在接觸幾次電擊后,能學(xué)會(huì)利用長(zhǎng)時(shí)間蜷縮的方式保護(hù)自己;沒有經(jīng)過電擊的海蝸牛則沒有類似的防御行為。研究者提取被電擊海蝸牛腹部神經(jīng)元的RNA并將其注射到?jīng)]有受過電擊的海蝸牛頸部,發(fā)現(xiàn)后者也“學(xué)會(huì)”了防御,而對(duì)照組則沒有此現(xiàn)象。下列敘述不符合該實(shí)驗(yàn)的是( )
A.有助于我們對(duì)動(dòng)物記憶形成機(jī)制的研究
B.本實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的海蝸牛需要注射被電擊海蝸牛腹部神經(jīng)元的RNA
C.不能說明RNA直接決定了動(dòng)物記憶的形成
D.說明特定的RNA可以使海蝸?!矮@得記憶”
B [海蝸?!皩W(xué)會(huì)”了防御,有助于我們對(duì)動(dòng)物記憶形成機(jī)制的研究,A正確;本實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的海蝸牛需要注射沒有被電擊海蝸牛腹部神經(jīng)元的RNA,B錯(cuò)誤;特定的RNA可以使海蝸?!矮@得記憶”,但不能說明RNA直接決定了動(dòng)物記憶的形成,C正確;研究者提取被電擊海蝸牛腹部神經(jīng)元的RNA并將其注射到?jīng)]有受過電擊的海蝸牛頸部,發(fā)現(xiàn)后者也“學(xué)會(huì)”了防御,說明特定的RNA可以使海蝸?!矮@得記憶”,D正確。]
1.(2021·全國(guó)乙卷)在神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中,興奮會(huì)在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜,會(huì)引起Na+外流
B.突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放乙酰膽堿
C.乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì),在突觸間隙中經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜
D.乙酰膽堿與突觸后膜受體結(jié)合,引起突觸后膜電位變化
A [興奮在神經(jīng)纖維上以局部電流的形式進(jìn)行傳導(dǎo),不會(huì)引起Na+外流,A錯(cuò)誤;乙酰膽堿是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放乙酰膽堿,B正確;神經(jīng)遞質(zhì)(如乙酰膽堿)通過擴(kuò)散由突觸前膜到達(dá)突觸后膜,C正確;乙酰膽堿與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,引發(fā)突觸后膜膜電位發(fā)生改變,D正確。]
2.(新課標(biāo)Ⅱ)乙酰膽堿可作為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其合成與釋放見示意圖。據(jù)圖回答問題:
(1)圖中A-C表示乙酰膽堿,在其合成時(shí),能循環(huán)利用的物質(zhì)是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰膽堿外,生物體內(nèi)的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作為神經(jīng)遞質(zhì)。
(2)當(dāng)興奮傳到神經(jīng)末梢時(shí),圖中突觸小泡內(nèi)的A-C通過________這一運(yùn)輸方式釋放到_____________,再到達(dá)突觸后膜。
(3)若由于某種原因使D酶失活,則突觸后神經(jīng)元會(huì)表現(xiàn)為持續(xù)___________。
解析: (1)由圖可知,乙酰膽堿在合成時(shí),能循環(huán)利用的物質(zhì)是C,乙酰膽堿外,生物體內(nèi)的多巴胺和一氧化氮也能作為神經(jīng)遞質(zhì)。(2)神經(jīng)遞質(zhì)通過胞吐的作用釋放到突觸間隙,再達(dá)到突觸后膜。(3)由圖可知,酶D能使乙酰膽堿失活,酶D失活,導(dǎo)致乙酰膽堿(興奮性遞質(zhì))持續(xù)起作用,導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元持續(xù)興奮。
答案: (1)C 能 (2)胞吐 突觸間隙 (3)興奮
析個(gè)性
第1題利用選擇題的形式,考查興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間的傳遞過程,屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查;第2題利用非選擇題形式,考查考生識(shí)圖的能力,并能理解突觸各部分的結(jié)構(gòu)及興奮的傳遞,把握之間內(nèi)在聯(lián)系的能力
找共性
兩個(gè)題目都以興奮在突觸的傳遞為素材,考查神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生、釋放和作用特點(diǎn)
突觸影響神經(jīng)沖動(dòng)傳遞的判斷與分析
(1)正常情況下,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合引起突觸后膜興奮或抑制后立即被相應(yīng)酶分解而失活。
(2)突觸后膜會(huì)持續(xù)興奮或抑制的原因:若某種有毒有害物質(zhì)使分解神經(jīng)遞質(zhì)的相應(yīng)酶變性失活或占據(jù)該酶,則突觸后膜會(huì)持續(xù)興奮或抑制。
(3)藥物或有毒有害物質(zhì)作用于突觸從而阻斷神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞的三大原因:
①藥物或有毒有害物質(zhì)阻斷神經(jīng)遞質(zhì)的合成或釋放;
②藥物或有毒有害物質(zhì)使神經(jīng)遞質(zhì)失活;
③突觸后膜上受體位置被藥物或有毒有害物質(zhì)占據(jù),使神經(jīng)遞質(zhì)不能和突觸后膜上的受體結(jié)合。
1.甘蔗發(fā)霉時(shí)滋生的節(jié)菱孢霉菌能產(chǎn)生三硝基丙酸(3-NP),3-NP能抑制膽堿酯酶的合成。如圖表示突觸結(jié)構(gòu),③表示乙酰膽堿,能夠被膽堿酯酶分解。下列說法正確的是( )
A.②中的③從突觸前膜釋放不需要①提供ATP
B.若3-NP作用于神經(jīng)肌肉接頭,可導(dǎo)致肌肉痙攣
C.③與④結(jié)合后,一定會(huì)導(dǎo)致突觸后膜產(chǎn)生動(dòng)作電位
D.膽堿酯酶的作用是降低突觸后膜的興奮性
B [圖中②是突觸小泡,其中的③神經(jīng)遞質(zhì)從突觸前膜釋放的方式是胞吐,需要①線粒體提供ATP,A錯(cuò)誤;3-NP可通過抑制膽堿酯酶的合成,進(jìn)而抑制乙酰膽堿的分解,使乙酰膽堿持續(xù)作用于肌肉,導(dǎo)致肌肉痙攣,B正確;③乙酰膽堿與④突觸后膜上的受體結(jié)合后,不一定會(huì)導(dǎo)致突觸后膜產(chǎn)生動(dòng)作電位,C錯(cuò)誤;膽堿酯酶的作用是分解乙酰膽堿,使乙酰膽堿失去效應(yīng),從而中斷興奮持續(xù)的傳遞,D錯(cuò)誤。]
2.(2021·遼寧本溪高三期中)大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥、蝎毒都屬于神經(jīng)毒素。其中有機(jī)磷能使分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性受抑制,蝎毒能破壞膜上的鈉離子通道,從而抑制神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生。如果使用有機(jī)磷或者蝎毒,引起的后果是( )
A.使用蝎毒,在a處給予刺激,b處釋放神經(jīng)遞質(zhì)
B.使用有機(jī)磷,在a處給予刺激,b處釋放神經(jīng)遞質(zhì)
C.使用有機(jī)磷,在a處給予刺激,c處保持靜息電位
D.使用蝎毒,在a處給予刺激,c處產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)
B [蝎毒能破壞膜上的鈉離子通道,導(dǎo)致動(dòng)作電位無法形成,因此在a處給予刺激,無法形成動(dòng)作電位,不會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng);突觸前膜b處沒有電信號(hào)的作用,則不釋放神經(jīng)遞質(zhì),突觸后膜c處也不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,A、D錯(cuò)誤;有機(jī)磷對(duì)突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)沒有影響,在a處給予刺激,突觸前膜b處能釋放神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入突觸間隙,B正確;有機(jī)磷能使分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性受抑制,導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)不能被分解而持續(xù)刺激突觸后膜c處,如果是興奮性神經(jīng)遞質(zhì),則c處會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,C錯(cuò)誤。]
一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
二、要語必記
1.反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式,反射弧是完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
2.靜息電位的電位特點(diǎn)是內(nèi)負(fù)外正,是由K+外流形成的;動(dòng)作電位的電位特點(diǎn)是內(nèi)正外負(fù),是由Na+內(nèi)流形成的。
3.興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的方式是局部電流,方向與膜外電流方向相反,與膜內(nèi)的電流方向一致。
4.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過化學(xué)物質(zhì)(神經(jīng)遞質(zhì)),可能引起突觸后神經(jīng)元興奮或抑制。
5.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過程中,發(fā)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為:電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)。
微專題突破9 神經(jīng)生理的研究方法與實(shí)驗(yàn)探究
模型一 膜電位的測(cè)量
測(cè)量方法
測(cè)量圖解
測(cè)量結(jié)果
電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)
電表兩極均置于神經(jīng)纖維膜的外側(cè)
某神經(jīng)纖維靜息電位的測(cè)量裝置及結(jié)果如圖1所示,其中甲位于膜內(nèi),乙位于膜外,圖2是將同一測(cè)量裝置的微電極均置于膜外。相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖1中K+濃度甲處比乙處低
B.圖2測(cè)量裝置所測(cè)電壓為+70 mV
C.圖2中若在①處給予適宜刺激(②處未處理),電表的指針會(huì)發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)
D.圖2中若在③處給予適宜刺激,②處用藥物阻斷電流通過,則測(cè)不到電位變化
C [圖1中兩個(gè)微電極一個(gè)在膜內(nèi),一個(gè)在膜外,測(cè)得的膜電位是外正內(nèi)負(fù)的靜息電位,在靜息時(shí),K+的分布是內(nèi)高外低。圖2是將同一測(cè)量裝置的微電極均置于膜外,且沒有興奮傳導(dǎo),則圖2測(cè)量裝置所測(cè)電壓為0 mV;若在①處給予適宜刺激,由于②處未處理,局部電流先傳導(dǎo)到左側(cè)微電極,后傳導(dǎo)到右側(cè)微電極,所以電表指針發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)。圖2中若在③處給予適宜刺激,②處用藥物阻斷電流通過,則當(dāng)興奮傳導(dǎo)到右側(cè)微電極時(shí)能測(cè)到電位變化,電表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)一次。]
模型二 興奮傳遞中電流表指針的偏轉(zhuǎn)問題
1.電流表指針偏轉(zhuǎn)的原理
圖中a點(diǎn)受刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位“”,動(dòng)作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過“a →b→c右側(cè)”時(shí)靈敏電流計(jì)的指針變化細(xì)化圖:
2.在神經(jīng)纖維上電流表指針偏轉(zhuǎn)問題
(1)刺激a點(diǎn),b點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)后興奮,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。
(2)刺激c點(diǎn)(bc=cd),b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
3.在神經(jīng)元之間電流表指針偏轉(zhuǎn)問題
(1)刺激b點(diǎn),由于興奮在突觸間的傳遞速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度,a點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)后興奮,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。
(2)刺激c點(diǎn),興奮不能傳至a點(diǎn),a點(diǎn)不興奮,d點(diǎn)興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。
圖甲為研究神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)神經(jīng)元以突觸聯(lián)系,并連有電表Ⅰ(電極分別在Q點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)外)、Ⅱ(電極分別在R、S的細(xì)胞外側(cè)),給予P點(diǎn)適宜刺激后,電表Ⅰ測(cè)得電位變化如圖乙所示,下列分析正確的是( )
A.①→②電位變化對(duì)應(yīng)于P→Q興奮傳導(dǎo)過程
B.刺激S點(diǎn),電表Ⅱ?qū)l(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)
C.刺激S點(diǎn),電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同
D.刺激P點(diǎn),電表Ⅱ的指針將發(fā)生兩次反向偏轉(zhuǎn)
B [①→②電位變化是因?yàn)榘l(fā)生Na+內(nèi)流導(dǎo)致產(chǎn)生動(dòng)作電位,對(duì)應(yīng)于Q點(diǎn)的興奮。刺激S點(diǎn),興奮能先后傳到S點(diǎn)和R點(diǎn),所以電表Ⅱ?qū)l(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn),會(huì)有兩個(gè)方向不同的峰值,如下圖所示:
由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,只能由突觸前膜傳到突觸后膜,所以刺激P點(diǎn),興奮只能傳到R點(diǎn),電表Ⅱ的指針只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),故選B。]
模型三 興奮傳導(dǎo)和傳遞的探究實(shí)驗(yàn)題
1.探究興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)
方法設(shè)計(jì):電刺激圖中①處,觀察A的變化,同時(shí)測(cè)量②處的電位有無變化。
結(jié)果分析:若A有反應(yīng),且②處電位改變,說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng),而②處無電位變化,則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的。
2.探究興奮在神經(jīng)元之間傳遞的實(shí)驗(yàn)
方法設(shè)計(jì):先電刺激圖中①處,測(cè)量③處電位變化;再電刺激圖中③處,測(cè)量①處的電位變化。
結(jié)果分析:若兩次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量部位均發(fā)生電位變化,說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一處電位改變,則說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
為了探究興奮在神經(jīng)元軸突上的傳導(dǎo)是雙向的還是單向的,某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn):取新鮮的神經(jīng)—肌肉標(biāo)本(實(shí)驗(yàn)期間用生理鹽水濕潤(rùn)標(biāo)本),設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)裝置圖(C點(diǎn)位于兩電極之間的正中心,指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向一致)。下列敘述不正確的是( )
A.神經(jīng)元軸突與肌肉之間的突觸結(jié)構(gòu)由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成
B.若為雙向傳導(dǎo),則電刺激D點(diǎn),肌肉會(huì)收縮且電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)2次
C.電刺激C處,神經(jīng)纖維上的電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),因此C點(diǎn)無法探究得出正確結(jié)論
D.興奮在AC之間的傳導(dǎo)所用的時(shí)間比興奮從C點(diǎn)到肌肉所用的時(shí)間短
C [突觸結(jié)構(gòu)由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成,A項(xiàng)正確;刺激D點(diǎn),興奮先到達(dá)距離微電流計(jì)近端,引起指針偏轉(zhuǎn)一次,興奮向距離微電流計(jì)較遠(yuǎn)端傳導(dǎo)時(shí),之前興奮部位恢復(fù)靜息狀態(tài),指針發(fā)生與第一次方向相反的偏轉(zhuǎn),故肌肉會(huì)收縮且電流表偏轉(zhuǎn)2次,B項(xiàng)正確;C點(diǎn)位于兩電極之間的正中心,到微電流計(jì)兩端的距離相等,刺激C點(diǎn),興奮部位產(chǎn)生的局部電流傳遞至微電流計(jì)兩端并同時(shí)進(jìn)入,指針不偏轉(zhuǎn),能說明興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),C項(xiàng)錯(cuò)誤;興奮在AC間以電信號(hào)形式傳導(dǎo),而在神經(jīng)—肌肉突觸處以電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)形式傳遞,因突觸延擱,其傳遞速度較慢,D項(xiàng)正確。]
1.如圖表示用電表測(cè)量膜內(nèi)外的電位差。當(dāng)神經(jīng)纖維受到刺激時(shí),細(xì)胞膜上Na+通道打開,膜外Na+順濃度梯度大量流入膜內(nèi),此后Na+通道很快就進(jìn)入失活狀態(tài),同時(shí)K+通道開放,膜內(nèi)K+在濃度差和電位差的推動(dòng)下向膜外擴(kuò)散。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.神經(jīng)纖維在靜息狀態(tài)下,電表不能測(cè)出電位差
B.受刺激后膜外Na+大量流入膜內(nèi),興奮部位膜兩側(cè)的電位是內(nèi)負(fù)外正
C.神經(jīng)纖維受刺激時(shí),興奮傳導(dǎo)方向與膜外局部電流方向相同
D.從神經(jīng)纖維受刺激到恢復(fù)靜息狀態(tài),電表指針兩次通過0電位
D [靜息狀態(tài)下膜電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正,電表能夠測(cè)出電位差,A錯(cuò)誤;受刺激后膜外Na+大量流入膜內(nèi),興奮部位膜兩側(cè)的電位是外負(fù)內(nèi)正,B錯(cuò)誤;神經(jīng)纖維受刺激時(shí),興奮傳導(dǎo)方向與膜內(nèi)局部電流方向相同,C錯(cuò)誤;神經(jīng)纖維靜息時(shí)膜電位為內(nèi)負(fù)外正,受刺激后Na+大量流入膜內(nèi),此過程中電表指針通過0電位,恢復(fù)靜息狀態(tài)的過程中電表指針再次通過0電位,即電表指針兩次通過0電位,D正確。]
2.如圖為神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖,電流計(jì)A1和A2的兩極a、c、d、e分別接在神經(jīng)纖維外膜上,在b、f兩點(diǎn)給予適宜強(qiáng)度的刺激,則電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)情況為( )
注:○代表神經(jīng)元細(xì)胞體,?代表神經(jīng)末梢,且ab=bc、ac=de。
A.在b點(diǎn)與f點(diǎn)刺激時(shí),A1、A2各偏轉(zhuǎn)兩次,且方向相反
B.在b點(diǎn)刺激時(shí),A1偏轉(zhuǎn)兩次,A2偏轉(zhuǎn)一次;在f點(diǎn)刺激時(shí),A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次
C.在b點(diǎn)刺激時(shí),A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次;在f點(diǎn)刺激時(shí),A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次
D.在b點(diǎn)刺激時(shí),A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)兩次;在f點(diǎn)刺激時(shí),A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次
D [在b點(diǎn)刺激時(shí),興奮同時(shí)到達(dá)a和c處,因此A1不偏轉(zhuǎn);當(dāng)興奮繼續(xù)向右傳遞時(shí),先到達(dá)d處,后到達(dá)e處,因此A2偏轉(zhuǎn)兩次,且方向相反(先向左偏轉(zhuǎn),后向右偏轉(zhuǎn))。在f點(diǎn)刺激時(shí),興奮能傳導(dǎo)到e處,但不能傳遞到a、c和d處,因此A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次,故選D。]
3.下圖甲所示為三個(gè)神經(jīng)元及其聯(lián)系,圖乙為突觸結(jié)構(gòu),在a、d兩點(diǎn)連接一個(gè)靈敏電流表,ab=bd,下列說法正確的是( )
A.刺激圖甲中②處,可以測(cè)到電位變化的有①③④⑤⑥
B.在突觸處完成“化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)”的轉(zhuǎn)變
C.刺激圖乙中b、c點(diǎn),靈敏電流表指針各偏轉(zhuǎn)1、2次
D.若抑制該圖中細(xì)胞的呼吸作用,不影響神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)
A [興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)形式傳導(dǎo),是雙向的;在神經(jīng)元之間通過神經(jīng)遞質(zhì)的形式傳遞,是單向的,因此刺激圖中②處,興奮可以傳到①③④⑤⑥處,A正確。在突觸處完成“電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)”的轉(zhuǎn)變,B錯(cuò)誤。圖乙中b處有突觸小泡,a、b點(diǎn)在上一個(gè)神經(jīng)元上,c、d點(diǎn)在后一個(gè)神經(jīng)元上,刺激b點(diǎn)時(shí),由于興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的,并且ab=bd,b和c之間有突觸,所以a處先興奮,指針偏轉(zhuǎn)1次,d處后興奮,指針又偏轉(zhuǎn)1次;刺激c點(diǎn)時(shí),由于興奮在突觸處不能逆向傳遞,a點(diǎn)不產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng),d點(diǎn)可產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng),所以指針偏轉(zhuǎn)1次,C錯(cuò)誤。興奮的傳導(dǎo)是一個(gè)需要消耗能量的過程,抑制細(xì)胞的呼吸作用,會(huì)影響神經(jīng)興奮的傳導(dǎo),D錯(cuò)誤。]
4.下面是從蛙體內(nèi)剝離出的某反射弧結(jié)構(gòu)的模式圖,其中甲表示神經(jīng)中樞,乙、丙未知。神經(jīng)元A、B上的1、2、3、4為四個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)?,F(xiàn)欲探究神經(jīng)元A是傳出神經(jīng)還是傳入神經(jīng),結(jié)合所給器材完成以下內(nèi)容:
材料:從蛙體內(nèi)剝離出的某反射弧(反射弧結(jié)構(gòu)未被破壞)。
供選擇儀器:剪刀、電刺激儀、微電流計(jì)。
(1)如果該反射弧的效應(yīng)器為傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉,探究神經(jīng)元A是傳出神經(jīng)還是傳入神經(jīng)的方法步驟(只在神經(jīng)元A上完成)如下:
①先用剪刀在神經(jīng)元A的________________將其剪斷;
②再用電刺激儀刺激神經(jīng)元A上的實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)________,若______________,則神經(jīng)元A為傳入神經(jīng),反之則為傳出神經(jīng)。
(2)如果在實(shí)驗(yàn)過程中要保證神經(jīng)元A和神經(jīng)元B的完整性,探究神經(jīng)元A是傳出神經(jīng)還是傳入神經(jīng)的方法步驟(每個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)只能用一次)如下:
①將微電流計(jì)的兩個(gè)電極分別搭在實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)2和實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)3的神經(jīng)纖維膜外;
②用電刺激儀刺激實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)________,若微電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)________次,則神經(jīng)元A為傳出神經(jīng);若微電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)________次,則神經(jīng)元A為傳入神經(jīng)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明興奮在神經(jīng)元間傳遞的特點(diǎn)為__________,具有這種特點(diǎn)的原因是_____________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)欲探究神經(jīng)元A是傳出神經(jīng)還是傳入神經(jīng),可利用興奮在反射弧中單向傳遞的特點(diǎn)。用剪刀在神經(jīng)元A的實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)1、2之間將其剪斷,再用電刺激儀刺激神經(jīng)元A的位點(diǎn)1,若肌肉無收縮現(xiàn)象,則表明神經(jīng)元A為傳入神經(jīng);若出現(xiàn)肌肉收縮,則表明神經(jīng)元A為傳出神經(jīng)。(2)若在實(shí)驗(yàn)過程中要保證神經(jīng)元A和神經(jīng)元B的完整性,探究神經(jīng)元A是傳出神經(jīng)還是傳入神經(jīng),可將微電流計(jì)的兩個(gè)電極分別搭在實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)2和實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)3的神經(jīng)纖維膜外,通過觀察微電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)次數(shù)進(jìn)行判斷。用電刺激儀刺激實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)1,若指針偏轉(zhuǎn)1次,表明興奮不能傳到位點(diǎn)3,則神經(jīng)元A為傳出神經(jīng);若指針偏轉(zhuǎn)2次,表明興奮可傳到位點(diǎn)3,則神經(jīng)元A為傳入神經(jīng)。用電刺激儀刺激實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)4,原理與此相同。由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,故興奮在神經(jīng)元間是單向傳遞的。
答案: (1)①1、2之間 ②1 無肌肉收縮現(xiàn)象 (2)②1 1 2(或4 2 1) 單向傳遞 神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜
這是一份新高考生物一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案 第8單元 第24講 通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)(含解析),共27頁。
這是一份新高考生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第36講 細(xì)胞工程(含解析),共16頁。
這是一份新高考生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第35講 基因工程(含解析),共23頁。
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