高考生物一轮复习 12 通过神经系统的调节课件 新人教版必修3.ppt

第2讲通过神经系统的调节 知识点一神经调节的结构基础和反射 答案 中枢神经系统 规律性应答 感受器 神经中枢 效应器 完整的 想一想 有了完整的反射弧就一定能发生反射活动吗 答案 不一定 还需要有适宜的刺激 知识点二兴奋的传导 传递 议一议 神经递质由突触小泡分泌至突触间隙共穿越几层生物膜 哪些细胞器参与了递质的合成与释放 答案 神经递质的释放属胞吐作用 不属跨膜运输 高尔基体参与了递质的合成与释放 线粒体则为其提供能量 知识点三神经系统的分级调节 知识点四人脑的高级功能 想一想 反射有哪些类型 其反射弧有何特点 答案 反射有非条件反射和条件反射两种类型 非条件反射的反射弧是固定的 条件反射的反射弧是暂时的 易消退 判断正误1 如下图表示反射弧的结构示意图 1 图中a为感受器 f为效应器 2 e为传入神经 b为传出神经 2 感受器是感觉神经末梢 效应器是指运动神经末梢 答案 1 1 2 2 3 一个完整的反射弧至少应包含传入神经元与传出神经元两种神经元 4 兴奋在突触中的信号转变为电信号 化学信号 5 神经递质作用于突触后膜上 使下一个神经元兴奋 6 反射弧不完整就不能完成反应 答案 3 4 5 6 答案 c b d a 人体神经调节的结构基础与调节方式 1 神经元 结构如下图 神经元的功能 接受刺激产生兴奋 神经冲动 并传导兴奋 神经冲动 2 反射 是指在中枢神经系统的参与下 动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答 是神经调节的基本方式 3 膝跳反射和缩手反射经典反射弧图示解读 两个反射弧都包括五部分基本结构 相应反射完成都离不开适宜刺激和反射弧的完整 在传入神经上都有神经节结构 两者中枢都在脊髓 属低级中枢 都受高级中枢调控 缩手反射由3个神经元组成反射弧 内有2个突触结构 而膝跳反射只有2个神经元 反射弧内有1个突触结构 最简单的反射弧至少包括两个神经元 感觉神经元和运动神经元 近年高考对反射弧考查较频繁 题目多以选择题或实验探究题形式考查反射弧的组成及兴奋传导过程 典例1 经典易错题 反射的形成如下图所示 讨论 1 如果将 处传入神经剪断 或阻断 分别刺激断口的外周段和向中段 能否引起 效应器发生相应的活动 2 如果用解剖针破坏 脊髓灰质 神经中枢 分别用有效刺激 正常情况下足以引起兴奋 刺激 处和 处 能否引起 发生相应的活动 3 由 1 2 可知 正常生理状态下欲完成反射必须有完整的 处神经具有 功能 处神经具有 功能 答案 1 刺激外周段不能引起 的活动 而刺激向中段则引起 发生相应的活动 2 刺激 处不能引起 的活动 而刺激 处 传出神经 产生的兴奋可直接传到 效应器 引起相应的活动 3 反射弧传入传出 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 训练1 2011 江苏卷 如图是反射弧的模式图 a b c d e表示反射弧的组成部分 表示突触的组成部分 有关说法正确的是 a 正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的b 切断d 刺激b 不会引起效应器收缩c 兴奋在结构c和结构b的传导速度相同d 处发生的信号变化是电信号 化学信号 电信号 解析正常机体内 兴奋从感受器向效应器方向单向传导 由图示知d为传入神经 b为传出神经 切断d 刺激b 会引起效应器收缩 兴奋在突触 即结构c 处的传递速度慢于神经纤维 即结构b 上的传导速度 为突触后膜 发生的信号变化是化学信号 电信号 答案a 一 兴奋在神经纤维上的传导 电传导1 传导过程 兴奋的传导与传递 2 过程说明 二 兴奋在神经元之间的传递 突触传递1 突触结构 突触前膜是突触前神经元的细胞膜 突触后膜是突触后神经元的细胞膜 突触间隙实际上就是两个神经元之间的细胞间隙 突触小泡中有神经递质 类型及简化图 2 传递过程 3 传递特点单向传递 原因是递质只能由突触前膜释放 作用于突触后膜 提醒 注意突触小体与突触的关系 范围不同 位置不同 但都包括突触前膜 神经递质作用效果有两种 兴奋或抑制 递质释放的过程为胞吐 体现细胞膜流动性 由突触后膜 下一神经元的细胞体或树突部分 上的糖蛋白识别 兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢 原因是 兴奋由突触前膜传至突触后膜 需要经历递质的释放 扩散以及对突触后膜作用的过程 本部分知识是高考命题的热点 几乎年年考 其命题形式灵活 大多联系生理实验 以图形题形式出现 考查内容上 侧重考查神经元受到刺激前后电位的变化及原因 电流计指针的偏转情况分析等 要求考生具备较强的知识应用能力 典例2 宁夏高考题改编 图甲是神经元网络结构示意简图 图中某神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋 和神经细胞一样 肌肉细胞在受到适宜的刺激后 也能引起细胞膜电位的变化 图中b处表示神经肌肉接头 放大后如图乙 其结构和功能与神经突触类似 请据图回答问题 1 图甲中给c处一个适宜刺激 在a处能记录到膜电位的变化 这是因为刺激使神经元兴奋 引起神经末梢释放的 进入突触间隙 随后与突触后膜上的 结合 导致a处的神经元产生兴奋 神经冲动由c a的传递过程中 信号转换的具体过程是 2 图甲中若给骨骼肌一个适宜刺激 在a处不能记录到膜电位的变化 原因是 3 图乙中 的形成主要与 细胞器 有关 中物质释放到 中的方式是 该物质的释放过程与细胞膜的 有关 4 下列关于图乙的说法 错误的是 a 该图体现的是突触联系 突触由 构成b 内的液体为组织液 构成了神经细胞和肌细胞的液体环境c 中的物质释放并使 兴奋时 兴奋处的膜外为正电位d 突触后膜的面积相对较大 其意义是有利于接受 中的物质答案 1 神经递质 乙酰胆碱 特异性 受体电信号 化学信号 电信号 2 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递 肌细胞不能产生神经递质作用于神经细胞 3 高尔基体胞吐 或外排 流动性 4 c 训练2 如图表示某内脏器官受交感神经和副交感神经调节的示意图 请据图回答问题 1 神经调节是以反射弧为结构基础的 图中的a和b相当于其中的 a细胞中的乙酰胆碱只能由 释放 作用于 上的受体 2 a和b的遗传物质相同 释放的递质却不同 根本原因是 3 破伤风杆菌可阻止神经末梢释放甘氨酸 因而引起肌肉痉挛和惊厥 由此可见甘氨酸能使下一个神经元 填 兴奋 或 抑制 胆碱酯酶可使乙酰胆碱作用于突触后膜后马上失活 其意义是 解析交感神经和副交感神经的低级中枢位于脊髓和脑干中 a b两神经元连接在神经中枢后 将信息传达到器官和组织 为传出神经 a和b之间含有突触结构 神经递质只能由突触前膜释放 作用于突触后膜 使后一个神经元兴奋或抑制 答案 1 传出神经突触前膜突触后膜 2 基因的选择性表达 3 抑制保证神经调节的灵敏性 1 神经系统的分级调节 注意分析教材上的大脑结构图 神经系统的分级调节和脑的高级功能 2 大脑皮层的言语区 高考对本考点的考查频度相对较低 主要以选择题形式考查人脑的高级功能 尤其对语言中枢中h区 s区及人脑的感知和对低级中枢的控制作用考查较多 典例3 2011 广东卷 短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑 下列叙述正确的是 a 起跑动作的产生是非条件反射的结果b 调节起跑动作的神经中枢是听觉中枢c 该反射有多个中间神经元先后兴奋d 起跑反应的快慢取决于小脑兴奋的程度解析本题考查神经调节的有关知识 属于对理解 应用层次的考查 听到枪声后的起跑动作是后天经过长期的训练形成的 为条件反射 a错误 听觉中枢只能产生听觉 将相关信息传到运动中枢 产生起跑动作 b错误 兴奋在反射弧上的传递是单向的 所以在中间神经元上的传导有先后之分 c正确 起跑反射中枢在大脑皮层 不在小脑 d错误 答案c 生理或病理现象与神经中枢的关系 训练3 经典考题 当你专心作答试题时 参与的高级中枢主要有 下丘脑 大脑皮层h区 听觉性语言中枢 大脑皮层s区 运动性语言中枢 大脑皮层v区 视觉性语言中枢 大脑皮层w区 书写性语言中枢 a b c d 解析该过程包括通过视觉获取语言信息和通过书写表达语言信息 因此必须有v区和w区的参与 答案d 神经生理学实验手段及实验设计 一 神经纤维上电位测定的方法1 静息电位的测量 灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接 另一极与膜内侧连接 只观察到指针一次偏转 两极都与神经纤维膜外侧 或膜内侧 相连接时 指针不偏转 2 动作电位的测量灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外 或内 侧 可观察到指针发生两次方向相反的偏转 下面图中a点受刺激产生动作电位 动作电位沿神经纤维传导依次通过 a b c c右侧 时灵敏电流计的指针变化细化图 3 电位变化曲线解读 1 图示 2009 安徽理综题图 离体神经纤维某一部位受到适当刺激时 受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化 产生神经冲动 图示该部位受刺激前后 膜两侧电位差的变化 2 解读 a线段 静息电位 外正内负 k 通道开放 b点 0电位 动作电位形成过程中 na 通道开放 bc段 动作电位 na 通道继续开放 cd段 静息电位恢复过程中 de段 静息电位 二 兴奋的传导方向 特点的判断分析与设计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 2 兴奋传导特点的设计验证 1 验证冲动在神经纤维上的传导方法设计 电刺激图 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 先电刺激图 处 测量 处电位变化 再电刺激 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 本考点高考命题多以实验分析 评价 或实验探究形式出现 试题往往图文并茂 信息量大 多侧重考查获取信息处理信息能力 实验分析应用能力及探究能力 因而试题难度普遍较大 典例1 据图回答下列问题 侧重考查电位测量方法的题型 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方向相反偏转 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 两次方向相反的偏转 2 不能 训练1 上海高考 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 正电位 随后恢复静息电位 图中电位又由正电位 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 静息电位和动作电位的测定方法 1 静息电位测定 一端接在膜外 另一端接在膜内 电表发生偏转 根据电流由正电位流到负电位 可说明静息时膜电位为外正内负 2 动作电位测定 两端均接在膜外或均接在膜内 根据电表指针偏转情况可判断膜电位的变化情况 典例2 2010 全国 32 用去除脑但保留脊髓的蛙 称脊蛙 为材料 进行反射活动实验 请回答与此有关的问题 1 用针刺激脊蛙左后肢的趾部 可观察到该后肢出现收缩活动 该反射活动的感受器位于左后肢趾部的 中 神经中枢位于 中 2 反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束 这一方向性是由 所决定的 反复考查的动物生理学经典实验 脊蛙及脊蛙反射的变式应用 3 剪断支配脊蛙左后肢的传出神经 见右图 立即刺激a端 能 不能 看到左后肢收缩活动 刺激b端 能 不能 看到左后肢收缩活动 若刺激剪断处的某一端出现收缩活动 该活动 能 不能 称为反射活动 主要原因是 解析脊蛙 无脑蛙 去脑后保留完整的脊髓 因脊髓中存在着低级反射中枢 故能完成某些反射活动 如搔扒反射等 完成反射活动的结构基础是反射弧 由感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器五部分组成 反射弧的任何一部分被破坏 均会导致神经传导中断 不能完成反射活动 1 感受器 感觉神经末梢 位于被刺激部位的皮肤中 搔扒反射的神经中枢在脊髓中 2 兴奋在神经纤维上传导具有双向性 兴奋在神经元之间的传递具有 单向性 即只能由上一个神经元的轴突末梢传向下一个神经元的树突末梢或胞体 原因是神经递质只能通过突触前膜传向突触后膜 3 神经元的生理特性是 受到刺激 能够产生兴奋 并且传导兴奋 骨骼肌的生理特性是 受到刺激 能够收缩 故剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后 立即刺激a端 会引起与其神经相联系的左后肢骨骼肌收缩 但由于该过程没有完整的反射弧 故不能称为反射活动 刺激b端 兴奋不能传向左后肢骨骼肌 不能产生收缩活动 答案 1 皮肤脊髓 2 突触的结构 其他合理答案也可 3 能不能不能反射弧结构不完整 其他合理答案也可 启示生物科学史上的经典实验是高考命题者 大学教授 情有独钟的素材 这种素材教授们最熟悉 已经过反复验证 不会有歧义 同时又考查学生的理解能力 获取信息能力 实验探究能力等多种能力 仅 脊蛙及脊蛙反射 的变式考查历年高考就已数不清考了多少次了 提醒考生要高度重视生物学经典实验 训练2 2010 山东理综 26 为了更好地揭示人体生理功能的调节机制 可用猴进行科学实验 如图 请回答下列问题 1 实验猴右手指受到电刺激时 会产生缩手反应 在此反射的反射弧中 神经冲动是 向传递的 头部电极刺激大脑皮层某区域引起猴右手运动 其兴奋传递过程是 神经中枢兴奋 传出神经兴奋 神经末梢释放 后膜电位变化 右手部肌肉收缩 若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激 产生两个同等强度的神经冲动 两冲动传导至中点并相遇后会 2 实验猴受到寒冷刺激 皮肤温度感受器兴奋 经传入神经引起 兴奋 导致 分泌增加 机体产热增多以维持体温稳定 此调节方式为 3 实验猴对屏幕上呈现的某些影像会产生明显的应激反应 在受到多次此类影像刺激后 猴出现应激性高血糖症 产生这一结果的直接原因是 导致了糖代谢异常 4 猴大脑皮层下的某区域出现病理性损伤后 表现为日排尿量异常增多 饮水剧增 推测脑内 区域被损伤 引起 缺乏 解析 1 神经冲动在单个神经元上的传导是双向的 在两神经元间是单向传递的 反射弧是由感受器 传入神经 神经中枢 传出神经和效应器组成的 故在反射弧中 神经冲动总体是单向传递的 神经末梢释放的是递质 递质与突触后膜上的受体蛋白结合导致后膜电位变化 由于两个神经冲动的强度同等 故在两神经冲动间不存在电位差 故两冲动传导至中点并相遇后神经传导停止 2 皮肤温度感受器产生的兴奋应沿传入神经传到神经中枢 又由于该中枢与温度有关 故应是下丘脑中的体温调节中枢 与体温调节有关且又是分泌产生的物质 显然应是甲状腺激素 在此调节方式中涉及到了 神经 又涉及到了 激素 故此调节方式为神经 体液调节 3 猴出现应激性高血糖症 说明糖的代谢失衡了 与保持血糖平衡有关的激素是 胰岛素和胰高血糖素 导致血糖高的原因应是 胰岛素分泌不足 胰高血糖素分泌过多 4 位于脑内与排尿有关的器官是 下丘脑或 神经 垂体 与排尿量有关的激素是 下丘脑产生的抗利尿激素 答案 1 单递质 或乙酰胆碱 与 后膜特异性 受体结合停止传导 或消失 抵消 2 下丘脑体温调节中枢甲状腺激素 或甲状腺激素和肾上腺素 神经 体液调节 3 胰岛素分泌减少和胰高血糖素分泌增加 4 下丘脑或 神经 垂体抗利尿激素 或adh 1 2010 北京卷 3 以下依据神经细胞功能做出的判断 不正确的是 a 膝跳反射弧中传出 运动 神经元的轴突较长b 膝跳反射弧中传入 感觉 神经元的树突较多c 突触前膜释放的递质 如乙酰胆碱 始终不被酶分解d 分泌肽类激素旺盛的神经细胞核糖体较多 神经系统的结构组成 解析本题考查有关神经调节的相关知识 突触前膜释放的神经递质作用后迅速被分解了 否则下一个神经元一直处于兴奋或抑制状态 对传来的刺激或兴奋无法作出反应 所以选项c是错误的 答案c 2 2010 江苏生物 13 右图为反射弧结构示意图 相关叙述中错误的是 a 伸肌肌群内既有感受器也有效应器b b神经元的活动可受大脑皮层控制c 若在 处施加一个有效刺激 a处膜电位的变化为 内负外正 内正外负 内负外正d 在 处施加刺激引起屈肌收缩属于反射 解析观察反射弧结构图 上有神经节a 判定其为传入神经 伸肌肌群既连有传入神经又连有传出神经 判定其内既有感受器也有效应器 b神经元位于脊髓内 其活动可受大脑皮层控制 若在 处施加一个有效刺激 兴奋向两端传导 a处膜电位变化由静息电位 内负外正 动作电位 内正外负 静息电位 内负外正 在 处施加刺激引起屈肌收缩不属于反射 原因是不存在完整的反射弧 答案d 3 2009 海南生物 8 有关神经系统的叙述 错误的是 a 脊髓 脑干属于中枢神经系统b 位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢c 神经系统调节机体活动的基本方式是反射d 高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用解析脊髓 脑干 小脑属于中枢神经系统 位于脑干的呼吸中枢是维持生命的必要中枢 答案b 4 2011 海南单科 8 突触后膜受体与相应神经递质结合后 使突触后神经细胞兴奋 在引起该突触后神经细胞兴奋的过程中 a na 通过被动运输到突触后膜内b k 通过被动运输到突触后膜内c na 通过主动运输到突触后膜内d k 通过主动运输到突触后膜外 兴奋的产生 传导 递 及测定 解析神经递质与突触后膜受体结合后引起突触后神经细胞兴奋 产生动作电位 引起na 内流 由于膜外na 浓度高于膜内 na 通过na 通道被动运输到突触后膜内 答案a 5 2011 浙江卷 3 在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下 下列叙述正确的 a a b的na 内流是需要消耗能量的b b c段的na 外流是不需要消耗能量的c c d段的k 外流是不需要消耗能量的d d e段的k 内流是不需要消耗能量的 解析本题考查了动作电位产生和传导相关的知识 a b的na 内流是被动运输的结果 na 通道开放 钠离子内流 所以a选项是错误的 b c段的na 仍然内流 所以b选项错误 c d段的k 外流是不需要消耗能量的 是恢复静息电位过程 d e段的k 不是内流而是外流恢复静息电位 所以c选项是正确的 d选项是错误的 答案c 6 2010 全国新课标 5 将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液 溶液s 中 可测得静息电位 给予细胞一个适宜的刺激 膜两侧出现一个暂时性的电位变化 这种膜电位变化称为动作电位 适当降低溶液s中的na 浓度 测量该细胞的静息电位和动作电位 可观察到 a 静息电位值减小b 静息电位值增大c 动作电位峰值升高d 动作电位峰值降低解析静息电位主要是由于膜内k 流向膜外引起的 表现为膜外正电荷多 膜内负电荷多 动作电位主要是由于膜外na 流向膜内引起的 表现为外负内正 所以当膜外na 浓度适当降低时 主要影响动作电位 使动作电位峰值降低 故d项正确 答案d 7 2010 海南生物 9 将记录仪 r 的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面 如右图 给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋 可在r上记录到电位的变化 能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是 解析当给予刺激时 产生兴奋 兴奋由左向右传递 整个过程中会发生两次方向相反的偏转 只有d正确 答案d 8 2011 四川卷 下图为反射弧中神经 肌肉接头的结构及其生理变化示意图 1 发生反射时 神经中枢产生的兴奋沿 神经传到突触前膜 导致突触小泡与前膜 释放神经递质 ach ach与ach受体结合后 肌膜发生 引起肌肉收缩 2 重症肌无力是自身免疫病 其病因是患者免疫系统把ach受体当作抗原 使 被激活而增殖 分化 产生ach受体抗体 ach受体抗体与ach受体特异性结合 造成ach不能与ach受体正常结合 导致 信号转换过程受阻 3 临床上治疗重症肌无力的重度患者 可采用胸腺切除法 目的是抑制 发育成t细胞 不能产生淋巴因子 从而抑制 免疫的应答 解析 1 神经中枢产生的兴奋沿传出神经传出 导致突触小泡与突