高考生物二轮专题复习“知识落实篇”专题五 第二讲 人和动物生命活动的调节课件.ppt

第二讲人和动物生命活动的调节 专题五生命活动的调节 一 理解能力1 2012年海南卷 关于人体神经细胞的叙述 正确的是 a 神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体b 兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递c 神经细胞外na 内流是产生静息电位的基础d 静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负 解析 一个神经细胞轴突末梢经过多次分支 末端膨大呈杯状或球状形成多个突触小体 a正确 神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜 兴奋在突触处单向传递 b错误 神经细胞k 外流是产生静息电位的基础 c错误 静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负 d错误 答案 a 2 2012年海南卷 关于甲状腺激素的叙述 错误的是 a 甲状腺激素的分泌受下丘脑和垂体的调节b 甲状腺激素分泌增多时 机体耗氧量和产热量都增加c 促甲状腺激素只作用于甲状腺 而甲状腺激素可作用于多种器官d 血液中甲状腺激素水平降低会引起促甲状激素释放激素分泌减少 解析 下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素到达垂体 调节垂体促甲状腺激素的分泌 继而影响和调节甲状腺的分泌活动 故a项正确 甲状腺激素可以促进新陈代谢 分泌增多时机体耗氧量和产热量都增加 b项正确 促甲状腺激素影响和调节甲状腺的分泌活动 甲状腺激素可以促进新陈代谢 促进生长发育 提高神经系统的兴奋性 c项正确 甲状腺激素对下丘脑和垂体的调节属于负反馈调节 甲状腺激素水平降低会引起下丘脑活动增强 促甲状激素释放激素分泌增加 d项错误 答案 d 二 获取信息能力3 2012年安徽卷 蛙的神经元内 外na 浓度分别是15mmol l和120mmol l 在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中 有na 流入细胞 膜电位恢复过程中有na 排出细胞 下列判断正确的是 a na 流入是被动运输 排出是主动运输b na 流入是主动运输 排出是被动运输c na 流入和排出都是被动运输d na 流入和排出都是主动运输 解析 na 流入细胞是由高浓度流入低浓度 故为被动运输 na 排出细胞是由低浓度流入高浓度 故为主动运输 答案 a 三 综合运用能力4 2012年全国卷新课标 肺牵张反射是调节呼吸的反射之一 图1为肺牵张反射示意图 该反射的感受器位于肺中 深呼吸后肺扩张 感受器兴奋 神经冲动经传入神经传入脑干 抑制吸气 引起呼气 回答下列问题 1 图1中 a b c d是反射弧的组成部分 a是 b是 c是 d是 2 人体要屏住呼吸必须受到图1中 的调控 3 图1中神经元 和 之间形成的突触 放大后的突触如图2所示 中 突触小体是神经元 中的 填 轴突 树突 或 细胞体 末端膨大形成的 突触后膜位于神经元 的 填 轴突 树突 或 细胞体 解析 1 从图1中已有感受器且b有神经节 所以b为传入神经 a是神经中枢 c d分别是传出神经和效应器 2 从图1中可以看到呼吸肌还受大脑皮层的控制 脑干是抑制吸气 引起呼气的 若屏住呼吸 既不吸气也不呼气 为主动意识控制行为 故中枢为图1中的大脑皮层必须受到大脑皮层的控制 3 考查突触的基本结构 教材上有类似的图和原句 突出结构中突触前膜由前一个神经元的轴突末端膨大形成 突触后膜由下一个神经元的树突或细胞体充当 答案 1 神经中枢传入神经传出神经效应器 2 大脑皮层 3 轴突细胞体 树突或细胞体 5 2013年四川卷 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素 机体脂肪储存量越大 瘦素分泌越多 下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后 机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为 1 脂肪是细胞内良好 的物质 与糖类相比 脂肪分子中氧的含量 2 组成瘦素的基本单位是 在核糖体中合成的瘦素蛋白 必须通过 进行加工和运输才能分泌到细胞外 随 运送到全身各处 下丘脑中的靶细胞通过 识别瘦素 3 现有两类患肥胖症的小鼠 a类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致 b类小鼠肥胖原因未知 分析以下实验 注 连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通 根据实验结果推测 连体前a小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠 b小鼠肥胖的原因最可能是 为排除手术对实验结果的干扰 可增设一组处理措施为 的对照实验 解析 1 和 2 熟记相关知识即可回答 3 从第一组实验结果可知肥胖型的a小鼠提供了更多的瘦素给正常小鼠 从第二组实验结果可知肥胖型的b小鼠自身瘦素含量极低或者根本不能产生瘦素 从第三组实验结果可知b小鼠下丘脑的瘦素受体是正常的 结合第二 三组实验分析可推知b小鼠肥胖的原因可能是不能产生瘦素或产生瘦素极少 增设同类小鼠连体共生实验 再与实验前的摄食量进行比较 即可知道手术本身是否对实验结果带来了干扰 答案 1 储能低 2 氨基酸内质网和高尔基体血液循环细胞膜上的瘦素受体蛋白 或糖蛋白或糖被 3 高瘦素蛋白基因发生突变 正常小鼠与正常小鼠连体共生 反射弧的结构及功能分析比较 感觉 神经中枢 续上表 中枢神经 效应器 腺体 续上表 完整性 神经冲动的产生和传导 1 兴奋动物体或人体内的某些组织 如神经组织 或细胞感受外界刺激后 由 变为 的过程 相对静止状态显著活跃状态 2 兴奋的传导和传递 突触前膜突触间隙 突触后膜 电信号 化学信号 电信号 双向单向 3 静息电位与动作电位 1 静息电位 静息状态时 细胞膜两侧的电位表现为 产生原因 使膜外阳离子浓度 膜内 2 动作电位 受到刺激后 细胞两侧的电位表现为 产生原因 使兴奋部位膜内侧阳离子浓度 膜外侧 外正内负 k 外流高于 外负内正 na 内流 高于 3 兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在 形成单向传递 神经递质只存在于突触小体的突触小泡中 与神经递质结合的受体只存在突触后膜上 因此 兴奋只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体 人脑的高级功能 1 功能对外部世界的 控制机体的 具有 等方面的高级功能 感知 反射活动 语言 学习 记忆和思维 不能写字不能看懂文字不能讲话不能听懂话 脊椎动物激素的调节 1 调节方式 和分级调节 2 激素调节的特点 1 微量和 2 通过 运输 3 作用于 反馈调节 高效 体液 靶器官靶细胞 神经调节相关知识剖析 1 兴奋在完整反射弧中的传导方向判断与分析由于兴奋在神经元之间的传递是单向的 导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的 只能由传入神经传入 传出神经传出 具体判断方法如下 1 根据是否具有神经节 有神经节的是传入神经 2 根据脊髓灰质结构判断 与前角相连的为传出神经 与后角相连的为传入神经 3 根据脊髓灰质内突触结构判断 兴奋在突触中的传递是单向的 突触结构简图 兴奋传递方向 2 兴奋传导特点的实验设计验证 1 验证冲动在神经纤维上的传导方法设计 电激图中 处 观察a的变化 同时测量 处的电位有无变化 结果分析 若a有反应 且 处电位改变 说明冲动在神经纤维上的传导是双向的 若a有反应而 处无电位变化 则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的 2 验证冲动在神经元之间的传递 方法设计 先电激图中 处 测量 处电位变化 再电激 处 测量 处的电位变化 结果分析 若两次实验的检测部位均发生电位变化 说明冲动在神经元间的传递是双向的 若只有一处电位改变 则说明冲动在神经元间的传递是单向的 3 兴奋传导与电流表指针偏转问题分析 1 在神经纤维上 如图1 刺激a点 b点先兴奋 d点后兴奋 电流计发生两次方向相反的偏转 如图1 刺激c点 bc cd b点和d点同时兴奋 电流计不发生偏转 2 在神经元之间 如图2 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 电流计发生两次方向相反的偏转 如图2 刺激c点 兴奋不能传至a a点不兴奋 d点可兴奋 电流计只发生一次偏转 特别提醒 1 反射活动的进行除需要完整的反射弧外 还需要适宜的刺激 2 没有感觉产生 可能是感受器 传入神经或神经中枢受损伤 而反射弧的任何一个环节受损伤都有可能导致无法完成反射活动 对位训练 1 2012年山东卷 人手指意外触到蜡烛火焰 引起屈肘反射 其反射弧示意图如右 1 图中神经元a产生的兴奋在传入神经纤维上以 形式进行传导 当神经冲动传到神经末梢时 引起突触前膜内 释放神经递质 该递质 与神经元b细胞膜上 结合 使神经元b兴奋 神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋 最终导致屈肌收缩 2 图中m点兴奋时 此处神经纤维膜两侧的电位表现为 若n点受刺激产生兴奋 则在神经元b上 填 有 或 无 膜电位的变化 其原因是 3 手指意外触到火焰引起局部皮肤红肿 是因为皮肤毛细血管舒张和渗透性增加 引起组织间隙液体积聚 若手指伤口感染 可引起体液中吞噬细胞和杀菌物质抵御病菌侵害 此过程属于 免疫 解析 受到刺激时 神经细胞发生膜电位的变化 从而产生局部电流 电信号 局部电流 电信号 可在神经纤维上双向传导 当兴奋传到神经纤维轴突末端时 可引起突触小体中的突触小泡与突触前膜融合 并向突触间隙释放神经递质 神经递质与只存在于突触后膜上的受体识别并结合 从而引起突触后膜的兴奋或抑制 故在神经元之间兴奋的传递是单向的 且信号的变化为 电信号 化学信号 电信号 局部皮肤红肿即为局部组织液增多 其主要是毛细血管的通透性增大或破裂 血浆蛋白渗出导致的 答案 1 局部电流 或电信号 神经冲动 突触小泡 特异性 受体 2 内正外负无兴奋在神经元之间只能单向传递 3 血浆中的蛋白质和液体渗出非特异性 兴奋传导特点及分析 1 兴奋在神经纤维上的传导 1 兴奋产生机制 过程 2 兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系 在膜外 局部电流方向与兴奋传导方向相反 在膜内 局部电流方向与兴奋传导方向相同 3 特点 双向性 即刺激神经纤维上的任何一点 所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导 2 兴奋在神经元之间的传递 1 突触的类型 2 传递过程 突触小泡释放的神经递质 乙酰胆碱 单胺类物质 氨基酸类物质等 神经递质移动的方向 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 信号转换 电信号 化学信号 电信号3 特点单向传递 神经递质只存在于突触小体的突触小泡中 与神经递质结合的受体只存在突触后膜上 因此 兴奋只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体 4 作用效果使后一个神经元兴奋或抑制 特别提醒 1 兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度 其原因主要与神经递质的产生 释放需要的一定时间有关 2 神经递质作用于突触后膜后 即被相关酶分解 3 神经递质释放的过程为胞吐 体现细胞膜的流动性 此过程消耗能量 最终由突触后膜的糖蛋白识别 4 突触小体内线粒体和高尔基体含量相对较多 主要与其代谢及分泌功能有关 对位训练 2 2013年四川卷 下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经 腓肠肌标本 神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触 称 神经 肌接头 下列叙述错误的是 a 神经 肌接头 处可发生电信号与化学信号的转变b 电刺激 处 肌肉会收缩 灵敏电流计指针也会偏转c 电刺激 处 神经纤维上的电流计会记录到电位变化d 神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同 解析 根据题干说明 神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触 那么兴奋传递方向在此处只能是神经 肌肉 且是电信号与化学信号的互变 故a和c正确 又由于兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的 且膜内电流方向代表了兴奋的传导方向 故选c项 答案 c 常见激素生理功能研究方法及激素分泌活动的调节 1 常见激素生理功能的研究方法 续上表 特别提醒 1 实验时一定注意遵循对照 单一变量原则 2 实验动物选取分组时 要选取生长发育状况相同的 且饲养时其他条件一致 3 蛋白质类激素只能注射 不可以口服 2 激素分泌的分级调节 1 甲状腺激素分级调节模型 2 信息解读 甲状腺激素的分泌受垂体直接调节 垂体对甲状腺的调节通过分泌促甲状腺激素来实现 下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素调节垂体 进而调节甲状腺 甲状腺激素的浓度会影响下丘脑和垂体分泌相应激素的活动 甲状腺激素的分泌调节既有分级调节 也有反馈调节 3 激素的作用特点 2 激素完成调节后即发生代谢性失活 特别提醒 1 激素既不组成细胞结构 又不提供能量 也不起催化作用 只起调节作用 2 激素的本质是有机分子 功能上是信息分子 3 激素随血液循环运输到全身器官 细胞 但只有靶器官 靶细胞能识别并接受信息从而改变代谢 4 同一生理过程有时受两种激素的共同调节 且作用相同 如肾上腺素和胰高血糖素均能升高血糖 对位训练 3 2012年天津卷 动物被运输过程中 体内皮质醇激素的变化能调节其对刺激的适应能力 下图为皮质醇分泌的调节示意图 据图分析 下列叙述错误的是 a 运输刺激使下丘脑分泌激素增加的结构基础是反射弧b 图中m促进皮质醇分泌的过程属于神经 体液调节c 皮质醇作用的靶细胞还包括下丘脑细胞和垂体细胞d 动物被运输过程中 体内皮质醇含量先升高后逐渐恢复 解析 图中m为促肾上腺皮质激素 该激素通过体液的运输 与肾上腺皮质细胞膜上的受体结合 促进肾上腺分泌皮质醇增加 该过程属于体液调节 答案 b 2012年海南卷改编 关于激素和神经递质的叙述 错误的是 a 胰岛素发挥作用后被灭活b 乙酰胆碱贮存于突触小泡中c 胰高血糖素可为靶细胞提供能量d 去甲肾上腺素 神经递质 可在神经细胞之间传递信息 解析 激素发挥作用后即被灭活 a正确 乙酰胆碱在细胞质基质中合成后由突触小泡摄取并贮存 b正确 激素不提供能量 不参与构成细胞结构 只起信号分子的作用 c错误 去甲肾上腺素是一种神经递质 从突触前膜释放作用于突触后膜在神经元之间传递兴奋 d正确 答案 c得分策略 本题考查了激素和神经递质的相关基础知识 解本题需运用到激素发挥作用后的去路 乙酰胆碱的贮存部位 激素的作用 去甲肾上腺素 神经递质 的作用等内容 同时考查了考生的识记能力和理解能力 2012年海南卷 资料1 给动物刺激a 产生某反射活动 给动物刺激b 不产生该反射活动 如果同时给动物刺激a和刺激b 经过多次重复后 不给动物刺激a 只给刺激b也可以产生该反射活动 其中刺激a称为非条件刺激 刺激b称为条件刺激 资料2 给大鼠服用药物c可引起抗体水平下降 给大鼠服用糖精则抗体水平不变 若同时给大鼠服用药物c和糖精 经过多次重复后 只给大鼠服用糖精 结果引起抗体水平下降 资料3 有些激素能够抑制免疫反应 有些激素则能够促进免疫反应 资料4 食物中蛋白质缺乏导致严重营养不良时 动物的淋巴组织萎缩 免疫反应下降 根据资料回答下列问题 1 如果把糖精引起动物免疫反应的改变视为反射活动 则在该反射的建立过程中非条件刺激是 条件刺激是 2 如果使用激素辅助治疗过敏反应 所用激素应对免疫反应表现为 填 促进 或 抑制 作用 在进行异体器官移植后 应选用对免疫反应表现为 填 促进 或 抑制 作用的激素进行辅助治疗 以提高移植成活率 3 资料 填 1 2 3 或 4 说明动物的内分泌系统能够影响免疫反应 解析 1 比较资料1和2 给大鼠服用药物c 刺激a 可引起抗体水平下降 某反射活动 给大鼠服用糖精 刺激b 则抗体水平不变 不产生某反射 多次重复后只给大鼠服用糖精 刺激b 也会引起抗体水平下降 产生某反射 2 过敏反应是由于人体的免疫系统过强 对再次进入体内的花粉 某些食物 药物 灰尘等产生强烈的免疫应答 而引发的免疫异常现象 如用激素治疗的话 应抑制免疫系统的功能 进行异体器官移植后 所移植器官对病人来说属于外来的异物 免疫系统会对其进行攻击 为了提高移植成活率 可用激素抑 制免疫系统的功能 3 题目要求找出内分泌系统影响免疫反应的实例 所以应找到相关激素对免疫功能产生作用的例子 符合要求的只有资料3 答案 1 药物c糖精 2 抑制抑制 3 3得分策略 本题综合考查动物生命活动的调节 解题过程需要运用到免疫调节中的过敏反应 器官移植 条件反射和非条件反射的判断等相关知识 同时考查考生从特定的情景中分析问题及提取信息的能力 神经纤维上电位测定的方法与原理分析 一 神经纤维上电位测定的方法1 观察生物电的方法 一切活的细胞和组织 无论是静息还是活动状态都具有生物电现象 机体及其器官所表现的电现象都是以细胞水平的生物电现象为基础的 为了研究单一细胞的生物电现象 一般利用某些无脊椎动物特有的巨大神经或肌肉 如利用枪乌贼的巨大神经轴突进行细胞外记录和细胞内记录 如右上图 在没有损伤的枪乌贼的巨大神经轴突表面上放置两个电极 b c 为记录电极 两电极中间连接记录仪 图中的记录仪是电位计 目的是观察两电极下方膜的电位变化 1 静息状态下细胞的生物电现象 静息时 图中所示的神经细胞外记录仪没有测出电位差 说明神经细胞膜外表面各处的电位相等 但不能判断神经细胞膜外表面是正电位还是负电位 图中所示的细胞内记录出现的偏转现象是很有意义的 根据电流产生的原理 由正电位流到负电位 则可说明神经细胞膜外表面为正电位 神经细胞膜内较细胞膜外为负电位 所以静息状态时 神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正 也称为静息电位 例1 双选 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 能正确表示测量神经纤维静息电位示意图的选项是 解析 根据题意 d选项图示两电极都在神经细胞膜外表面 b选项图示两电极都在细胞膜内侧 故各处的电位相等 记录仪不应出现偏转现象 也无法正确测量出神经纤维静息电位 a c两选项图示两电极一个在膜外 一个在膜内 电流由正电位流到负电位 故记录仪出现的偏转现象是正确的 答案 ac 2 受到刺激时细胞的生物电现象 若要观察受刺激的神经细胞的生物电现象 往往用细胞外记录仪测试电位差的装置 例如 人教版新课程生物必修3教材的 神经表面电位差的实验示意图 描述的就是细胞外记录 现将这一示意图细化如下 通过图示电位计出现的偏转现象可以看出 当在图示神经的左侧 a 施加刺激 可以看到 靠近刺激端电极下方 b 先变为负电位 接着恢复正电位 然后 另一电极下方 c 变为负电位 接着又恢复为正电位 图中阴影表示动作电位的产生和传导过程 该图说明 当刺激神经一端 a 时 这个部位膜的两侧出现暂时性的电位变化 由内负外正变为内正外负 而临近的未兴奋部位仍然是内负外正 这样 在兴奋部位和未兴奋部位之间 由于电位差的存在而发生电荷移动 从而形成了局部电流 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部 位发生同样的电位变化 如此下去 将兴奋向前传导 所以 在电位计上能看到两次偏转现象 例2 据图回答下列问题 1 若刺激甲图中的a点 电表指针偏转的情况如何 2 乙图中a b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极 用于刺激神经和骨骼肌 c是放置在传出神经上的电位计 用于记录神经兴奋电位 d为神经与肌细胞接头部位 是一种突触 若刺激骨骼肌b处 能否在c处记录到电位 解析 根据图中的两幅图示 刺激图甲中a点或图乙中a处 电位计均可出现两次偏转 在乙图中 若刺激b处 则电位计不发生偏转现象 原因是连接骨骼肌的是传出神经 d是一种突触 传出神经末梢属于突触前膜 肌细胞膜属于突触后膜 而兴奋在突触处 接头部位 的传递只能是单方向的 即只能从突触前膜传递到突触后膜 而不能倒过来传递 答案 1 出现两次偏转 2 不能 2 测量单一神经纤维静息电位和动作电位 下图为测量单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图 甲图中的s是一个刺激器 r表示记录仪 图中为示波器 和它相连的有两个电极 一个放在轴突膜的表面 另一个连接微电极 准备插入膜内 当未受到刺激时 若让微电极刺穿轴突膜进入膜内 那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间 在记录仪上将显示膜内持续处于较膜外低70mv的负电位状态 当神经受到一次短促的外加刺激时 膜内原来存在的负电位消失 进而变成正电位 即膜内电位在短暂时间内由原来的 70mv左右变为30mv左右的水平 但这种刺激所引起的膜内外电位的倒转只是暂时的 很快就出现膜内正电位值的减少 恢复到受刺激前原有的负电位状态 如乙图 例3 神经电位的测量装置如下图甲所示 其中箭头表示施加适宜刺激 阴影表示兴奋区域 用记录仪记录a b两电极之间的电位差 结果如下图乙所示 若将记录仪的a b两电极均置于膜外 其他实验条件不变 则测量结果是哪一个选项 解析 该题考查的思维含量较大 侧重考查对测量部位与膜电位的变化分析能力 由于测量装置图中a电极在膜内 b电极在膜外 根据记录仪的电位差曲线 说明在未受刺激时为负电位 受刺激后 兴奋部位由外正内负变为外负内正 图中电位由负电位 0电位 负电位 随后恢复静息电位 图中电位由正电位 0电位 负电位 若记录仪的a b两电极均置于膜外 受刺激后 图中电位由0电位 负电位 0电位 随后恢复静息电位 图中电位由0电位 正电位 0电位 所以 c选项是正确的 答案 c 二 神经纤维上电位产生的原理分析1 静息电位产生的原理分析 细胞膜内外离子分布不均和未受刺激时膜主要对k 有通透性是细胞保持膜内为负电位 膜外为正电位的基础 膜外n