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文档简介
[考纲内容]
1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ)。2.神经冲动的产生、传导和传递(Ⅱ)。3.人脑的高级功能(Ⅰ)。树突细胞体轴突细胞体树突轴突兴奋二、反射1.神经调节的基本方式:
。2.反射:在
参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。3.完成反射的结构基础:
。反射中枢神经系统反射弧感受器传入神经神经中枢传出神经
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体三、兴奋在神经纤维上的传导电信号外正内负K+外负内正Na+四、兴奋在神经元之间的传递1.结构基础突触间隙突触后膜树突2.传递的过程及特点单向传递化学信号突触间隙突触后膜五、神经系统的分级调节与人脑的高级功能1.神经系统的分级调节(1)脊椎动物的神经中枢位于
中,最高级中枢位于
。(2)高级神经中枢与低级神经中枢的关系:排尿反射、膝跳反射等低级中枢位于
中,低级中枢往往受
的调控。脑和脊髓大脑皮层脊髓脑中相应高级中枢2.人脑的高级功能(1)语言功能WVHS(2)学习和记忆①学习和记忆涉及脑内
的作用以及某些种类
的合成。②短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下的一个形状像
的脑区有关。③长期记忆可能与
的建立有关。
神经递质蛋白质海马新突触[易错辨析](1)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。(2)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。(3)非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与,但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与。(4)神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流需要膜载体(离子通道),同时从高浓度到低浓度,故属于协助扩散;同理,神经纤维上静息电位的产生过程中K+的外流也属于协助扩散。(5)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。考点一反射与神经系统的分级调节[考点研析]一、反射和反射弧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:具有神经节的是
神经。(2)根据脊髓灰质结构判断:与脊髓灰质粗大的前角相连的为
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:图示中与“”相连的为传入神经,与“●—”相连的为传出神经。(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。传入传出2.反射弧完整性分析(1)感受器、传入神经或
受损,刺激后既无感觉,又无效应。(2)传出神经或效应器受损,刺激后
,但无效应。(3)反射必须有完整的
参与,刺激传出神经和效应器,都能使效应器产生反应,但却不是反射。神经中枢有感觉反射弧二、神经系统的分级调节及人脑的高级功能1.神经系统的分级调节(1)中枢神经系统与神经中枢是两个不同的概念,中枢神经系统是指包括
的结构,神经中枢是指中枢神经系统中负责调控某一特定生理功能的区域。(2)高级中枢位于
,掌管人体的高级生命活动。低级中枢位于大脑皮层以外,掌管人体的低级生命活动,如可以自主地控制一些反射行为,如眨眼反射、排尿反射、膝跳反射等。低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,如成人可有意识地控制排尿。脑与脊髓大脑皮层2.人体部分生理(或病理)现象的生物学解释生理或病理现象参与(损伤)神经中枢考试专心答题时大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与聋哑人学习舞蹈大脑皮层视觉中枢;言语区的V区和躯体运动中枢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椎受损伤,大脑皮层、小脑等功能正常
[特别提醒]人类大脑皮层的主要功能(1)是各种“感觉”形成的场所,如躯体感觉中枢、视觉中枢等。(2)是调节机体运动的最高级中枢,可调控脊髓低级运动中枢。(3)具有记忆、思维能力。(4)具有语言中枢如W区、V区、S区、H区等(人类特有的)。[命题探究] 反射弧的结构和功能1.下列有关缩手反射的说法,正确的是(
)A.缩手反射的感受器和效应器相同B.大脑能调控脊髓中的缩手反射中枢C.反射弧结构完整缩手反射就能正常进行D.反射快慢取决于兴奋在神经纤维上的传导速度解析:缩手反射的感受器是皮肤,效应器是肌肉,A错误;低级中枢的反射活动受高级中枢——大脑皮层的调控,B正确;反射的两个基本条件是完整的反射弧、足够强的刺激,C错误;反射快慢主要取决于兴奋在神经元之间的传递速度,D错误。答案:B2.图甲是反射弧的部分结构示意图,图乙是从蛙的右后肢中剥离出的一段神经,已知与该神经相联系的神经中枢是完整的。请回答下列问题:(1)一个完整的反射弧,除了图甲所示结构外,还应包括________和________。(2)正常情况下,兴奋在图甲所示结构上传递的方向是_____(用图中数字和箭头表示)。(3)兴奋在图甲所示结构上传递时,在神经细胞1、2、3之间起联系作用的化学物质是________,它是通过________的方式排出细胞的,这体现了细胞膜的流动性。(4)为了判断图乙中从蛙的右后肢剥离出的一段神经是传入神经还是传出神经,某同学进行了如下实验:在B处剪断,分别刺激A处和C处,同时观察右后肢肌肉收缩情况。①如果刺激A处时引起肌肉收缩,说明该神经是图甲中的[
]________。②如果刺激C处时引起肌肉收缩,说明该神经是图甲中的[
]________。
解析:(1)一个完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器,图甲所示结构没有感受器和效应器。(2)根据有无神经节以及突触的结构可判断,图甲中3为传入神经,1为传出神经,故正常情况下,兴奋在图甲所示结构上传递的方向是3→2→1。(3)兴奋在神经细胞之间传递过程中,起联系作用的化学物质是神经递质。神经递质以胞吐的方式被分泌到细胞外。(4)①如果刺激图乙中A处时引起肌肉收缩,说明兴奋由A→神经中枢→传出神经→效应器,则该神经为传入神经。②如果刺激图乙中C处时引起肌肉收缩,说明兴奋由C→效应器,则该神经为传出神经。答案:(1)感受器效应器(2)3→2→1
(3)神经递质胞吐(4)①3传入神经②1传出神经 神经系统的分级调节及人脑的高级功能3.下列有关各级神经中枢功能的叙述,错误的是(
)A.大脑皮层S区发生障碍的患者能听懂别人谈话,但自己不会讲话B.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起与人体高级神经中枢无直接联系C.“植物人”的脑干、脊髓的中枢仍能发挥调控作用D.脑干有许多维持生命活动必要的中枢,如生物节律的控制解析:S区是运动性语言中枢,S区发生障碍,病人能听懂别人谈话,但自己不能讲话,A正确;叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起属于非条件反射,神经中枢在脊髓,为低级中枢,与人体高级神经中枢无直接联系,B正确;“植物人”具有呼吸和心跳,也能排尿、排便,呼吸中枢在脑干,排尿和排便反射中枢在脊髓,因此“植物人”的脑干、脊髓的中枢仍能发挥调控作用,C正确;生物节律的控制中枢在下丘脑,D错误。答案:D4.(2020·四川绵阳诊断)如图是人体神经调节和体液调节的示意图。据图回答下列问题:(1)某人因大脑皮层言语区受损导致如下症状:会说话,会书写,也能看懂文字,但却听不懂别人的谈话。他受损害部位是________区,与人交谈时,他能否在大脑皮层形成听觉?________(填“能”或“不能”)。(2)抗利尿激素的分泌符合图中激素________(填“甲”“乙”或“丙”)的方式。毒性弥漫性甲状腺肿是由于机体产生某种抗体与相应受体结合后,发挥的生理作用与能直接作用于甲状腺细胞的________激素相同,但甲状腺激素不会通过________调节机制影响该抗体的分泌,导致患者体内甲状腺激素含量比正常人多。(3)若将A处神经纤维置于K+浓度低于组织液的外界溶液中,静息电位的绝对值会________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)根据图中信息,可以将神经调节与体液调节的关系概括为以下两个方面:_________________________________________________________________。解析:(1)言语区的H区(听觉性语言中枢)受损,与人交谈时能听见别人说话的声音,但听不懂。(2)抗利尿激素是下丘脑合成分泌的,经垂体释放,符合图中激素乙的方式。促甲状腺激素的靶细胞是甲状腺细胞,毒性弥漫性甲状腺肿是由机体产生某种抗体引起的,该抗体的分泌不受甲状腺激素的负反馈调节。(3)静息电位主要是由K+外流引起的,若将
A处神经纤维置于K+浓度低于组织液的外界溶液中,由于神经纤维膜内外侧K+浓度差增大,K+外流增多,静息电位的绝对值会增大。(4)图中信息反映的神经调节与体液调节的关系:神经系统可以直接或间接地调节激素的分泌,激素也可以影响神经系统的发育与功能。答案:(1)H
能
(2)乙促甲状腺(或TSH)
(负)反馈(3)增大(4)神经系统可以直接或间接地调节激素的分泌,激素也可以影响神经系统的发育与功能考点二兴奋在神经纤维上的传导[考点研析]1.兴奋的产生及在神经纤维上的传导.K+外正内负内流外负内正2.神经冲动的传导特点分析(1)双向传导:刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向
同时传导。(如下图)①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向
。②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向
。两侧相反相同
(2)生理完整性:兴奋在神经纤维上传导的基础是神经纤维结构和生理功能上都是完整的。如果神经纤维在切断、机械压力、冷冻、电击和化学药品等因素作用下,使其结构和局部功能改变,都会中断冲动的传导。3.膜电位的测量测量目的测量方法测量结果静息电位电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧膜内与膜外的电位差电表两极均置于神经纤维膜的外侧从A到B的电位差动作电位4.膜电位变化曲线解读 (1)曲线表示膜内外两侧膜电位的变化情况。(2)oa段:静息电位,外正内负,K+通道开放使
(被动运输,不耗能)。(3)b点:0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使
(被动运输,不耗能)。(4)bc段:动作电位,外负内正,Na+通道继续开放。(5)cd段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流(被动运输,不耗能)。(6)de段:静息电位恢复后,Na+—K+泵活动加强,排Na+吸K+(逆浓度梯度,耗能),使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。K+外流
Na+内流
[易混易错]膜电位变化的2个易错点(1)Na+浓度主要影响动作电位的大小,K+浓度主要影响静息电位的大小。(2)神经细胞膜内K+外流(顺浓度梯度)使膜外阳离子多于阴离子,从而形成外正内负的静息电位,此时膜内的K+浓度仍高于膜外。同理膜外Na+内流形成内正外负的动作电位时,膜外的Na+浓度仍高于膜内。
[命题探究]
兴奋的产生及传导5.(2020·广东六校联考)静息电位和兴奋的产生,均是以膜两侧离子的不均匀分布为基础的。将神经浸泡在某一溶液(模拟细胞外液,但无Na+)中,则该神经(
)A.表现为外负内正的静息电位,刺激后可产生兴奋B.表现为外负内正的静息电位,刺激后不产生兴奋C.表现为外正内负的静息电位,刺激后可产生兴奋D.表现为外正内负的静息电位,刺激后不产生兴奋解析:神经细胞处于静息时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,此部位对Na+的通透性增加,Na+内流,由于该神经浸泡在无Na+的溶液中,Na+不能内流,所以不能产生兴奋。答案:D6.如图是兴奋在神经纤维上的传导,下列叙述错误的是(
)A.甲区域主要发生的是K+外流B.甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态C.乙区与丁区之间膜内局部电流的方向是从丁到乙D.图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左解析:甲区表现为外正内负的静息电位,静息电位主要是钾离子外流所形成的,A正确;甲、丙区都表现为外正内负的静息电位,可能是刚恢复为静息电位状态,B正确;乙区与丁区之间膜内不会形成从丁到乙的局部电流,C错误;由题图无法确定兴奋传递的方向,可能从左到右也可能从右到左,D正确。答案:C 静息电位和动作电位的产生机理7.将灵敏电位计的两极如图所示分别置于膝跳反射反射弧中的a处外表面和b处内表面,图中ac=db,若在c、d两点同时对神经细胞给予能引起兴奋的刺激,则刺激后电位计指针偏转的情况及b处内表面的电位变化是(
)A.先左后右,再向右;负→正→负B.先右后左,再向左;正→负→正C.先右后左,再向右再向左;正→负→正→负→正D.先左后右,再向左再向右;负→正→负→正→负解析:静息状态时膜电位为外正内负,由于a处电极接在神经纤维膜外表面、b处接在神经纤维膜内表面,因此刺激前电位计指针偏向右。若同时刺激c、d,a处和b处同时兴奋,分别为外负(a电极)内正(b电极),因此指针先向左偏转;随后a、b处恢复为静息电位,指针又向右偏转;由于突触间兴奋的传递是单向的,所以d点产生的兴奋不能传导到a点,但c点产生的兴奋可传导到b点,b点为动作电位(外负内正),而此时a处为静息状态(外正内负),此时指针会向左偏转到中间位置;随后a、b均恢复为静息状态,指针回到初始状态,即向右偏转。综合分析,D项符合题意。答案:D8.图甲为某反射弧示意图;图乙表示兴奋在丁、戊两个神经元之间传递的过程,h表示物质;图丙表示图甲中②点在受到适宜刺激后动作电位的产生和恢复过程。请据图回答下列问题:
(1)图甲中,电流刺激e,可观察到a发生运动反应;若在①处用电流刺激神经纤维,a有反应而e无反应。由此表明e为反射弧中的________结构。(2)图乙中,若f、g之间距离等于g、i之间距离,刺激g处,电流表①与电流表③相比,电流表________(填“①”或“③”)的反应滞后,原因是__________。若刺激i处,电流表②偏转的次数为________次。(3)图乙中h为________,会通过________信号的转化引起戊神经元兴奋。(4)据图丙分析,以下叙述错误的是________(多选)。A.B时刻Na+通道大量开放,膜外Na+大量涌入膜内B.A~C段形成有关离子的跨膜运输不需要消耗ATPC.若神经细胞生活的内环境中Na+数量减少,C点将上升,静息电位不变D.C时刻膜两侧的电位为外正内负解析:(1)在反射弧中,兴奋的传递是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,由于在①处用电流刺激神经纤维,a有反应而e无反应,而电流刺激e,可观察到a发生运动反应,表明e为反射弧中的感受器。(2)由于兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,速度快;兴奋在神经元之间的传递是化学信号,速度较慢,因此刺激g处时,电流表①与电流表③相比,电流表③的反应滞后。由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以刺激i处,只引起戊神经元的神经纤维上发生电位变化,电流表②偏转的次数为1次。(3)图乙中h是丁神经元的轴突末端释放的神经递质,属于化学信号,作用于突触后膜,引起突触后膜产生电信号,从而引起戊神经元兴奋。(4)图丙中,B处于静息电位变为动作电位的过程中,是钠离子的大量内流引起的,A正确;A~C段钠离子的内流不需要消耗ATP,B正确;如果神经细胞生活的内环境中Na+数量减少,C点将下降,静息电位不会发生改变,C错误;C时刻为动作电位,膜两侧的电位为外负内正,D错误。答案:(1)感受器(2)③兴奋在突触中的传递速度要比在神经纤维上的传递速度慢,所需时间长1
(3)神经递质化学信号→电(4)CD考点三兴奋在神经元之间的传递[考点研析]一、兴奋的传递1.传递结构:兴奋在神经元间通过
传递。突触2.突触的类型(甲图)(1)甲图中A突触为轴突—胞体型,简画为 。(2)B突触为轴突—树突型,简画为 。3.突触的形成与结构(乙图)(1)形成:轴突末梢膨大形成突触小体,突触小体与其他神经元
或
相接触形成突触。(2)结构:由d、e、f组成,分别是突触前膜、突触间隙与突触后膜。细胞体树突4.兴奋传递过程5.兴奋在神经元之间的传递特点分析(1)
:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触
释放,并作用于只存在于突触
的受体,与
结合,所以传递方向是单向的。(2)突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5ms),这段时间就叫突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间就
。(3)对某些药物敏感:突触后膜的受体对神经递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。这可以应用于医学麻醉。单向传递前膜后膜受体特异性突触后膜越长
[方法技巧]突触影响神经冲动传递情况的判断与分析(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被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙。(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。(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的三大原因:①药物或有毒有害物质阻断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与某种有毒有害物质结合,使神经递质不能与后膜上的受体结合。
[易混易错]兴奋传递的2个易错点(1)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。(2)在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。2.兴奋传导和传递方向的辨析(1)神经纤维上膜外局部电流和膜内局部电流的
,其中膜内局部电流方向与兴奋传导
:兴奋部位→未兴奋部位。(2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导不同①离体神经纤维上兴奋的传导是
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,兴奋在神经纤维上是
传导的。(3)兴奋在神经元之间(通过突触)的传递是
的。(4)兴奋在反射弧中的传递方向是
的,主要原因是反射弧中存在突触结构。方向相反方向一致双向单向单向单向
[命题探究] 突触的结构和功能9.下列有关兴奋传递的叙述,正确的是(
)A.兴奋是以神经冲动(即电信号)的形式在突触处传递的B.大多数神经细胞产生兴奋的原因是Na+大量外流C.突触小体内的神经递质在兴奋传来时能以主动运输方式释放到突触间隙D.突触前膜和后膜均属于细胞膜,兴奋的传递体现了细胞膜能进行信息交流的功能解析:兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,而兴奋在突触处的传递是通过化学信号完成的,选项A错误;神经细胞受到刺激,产生兴奋的主要原因是Na+大量内流,选项B错误;神经递质位于突触小泡内,兴奋传来时神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,选项C错误;细胞膜能够进行细胞间的信息交流,突触前膜、突触后膜都是神经细胞膜的一部分,兴奋在突触处的传递能够体现细胞膜的信息交流功能,选项D正确。答案:D10.甲图为神经元之间的突触结构。研究发现,当轴突a引起神经元e兴奋后,该兴奋在传导中可被轴突d抑制,如图乙所示(●、○表示阴、阳离子);在轴突a兴奋前,先使轴突b兴奋,则会引起神经元e的兴奋性降低,甚至不发生兴奋而出现抑制效应。请分析回答下列问题:(1)神经递质存在于轴突内的________中,通过________方式释放到突触间隙。(2)a释放的神经递质使神经元e产生兴奋,此时e膜内侧的电位变化为________。(3)d释放一种抑制性神经递质,最终使突触后膜上的________打开,引起阴离子内流,从而出现抑制效应。在突触间隙中的部分递质可通过________方式返回d内而被再利用,结构①是________。(4)在a兴奋之前,若b先兴奋,会导致e兴奋性降低。究其原因是b释放的神经递质X使a释放神经递质的量________(填“增加”或“减少”),导致________内流减少。X能够抑制突触前膜释放神经递质,而对突触后膜无作用,其原因是X特异性受体__________________________________________________。解析:(1)神经递质存在于轴突中的突触小泡中,以胞吐的方式通过突触前膜,释放到突触间隙。(2)兴奋时,膜电位为外负内正,即膜内侧的电位变化为由负变正。(3)d释放一种抑制性神经递质,最终使突触后膜上的离子通道打开,释放的递质可使阴离子内流,所以突触后膜电位仍为外正内负。在突触间隙中的部分递质可通过主动运输方式返回d内而被再利用,图中结构①是载体蛋白。(4)在a兴奋之前,若b先兴奋,会导致e兴奋性降低,可能是因为b释放的神经递质X使a释放神经递质的量减少,导致Na+内流量减少。X能够抑制突触前膜释放神经递质,而对突触后膜无作用,是因为X特异性受体只存在于突触前膜。答案:(1)突触小泡胞吐(2)由负变正(3)离子通道主动运输载体蛋白(4)减少钠离子只存在于突触前膜 兴奋在神经元之间的传递
11.乙酰胆碱是一种兴奋性的神经递质,它可被胆碱酯酶分解,而有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性。当人体发生有机磷中毒时,将会发生的效应是(
)A.突触前神经元持续兴奋B.突触后神经元持续兴奋C.突触前神经元持续抑制D.突触后神经元持续抑制解析:正常情况下乙酰胆碱发生作用后即被胆碱酯酶分解。若有机磷中毒时胆碱酯酶活性降低,乙酰胆碱起作用后不能及时被分解,则会使突触后神经元持续兴奋,B正确。答案:B12.(2020·福建福州模拟)高等动物体内,去甲肾上腺素(NA)对多种生命活动起调节作用,回答下列问题:
(1)肾上腺分泌的NA进入血液,它能使心率增加,该调节过程中NA作为________参与生命活动的调节。(2)NA也可由某些(交感)神经细胞合成分泌,其作用过程如图,NA在该信号传递过程中作为________(物质)起作用,判断依据是___________________________。(3)临床上发现一些人因免疫系统反应过度,体内产生特定的抗体将突触后膜上的受体当作________进行攻击,这类疾病称为________病。(4)心率的变化受到肾上腺素、去甲肾上腺素等激素的影响,而神经系统也可直接调节心率,同时参与调节心率的激素分泌受有关神经的支配,如当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素增加,这说明_____________。解析:(1)去甲肾上腺素是一种激素,激素分泌后通过体液运输。(2)图示NA通过突触前膜释放,并作用于突触后膜,说明该物质也是一种神经递质。(3)抗体与抗原可发生特异性结合。人体的免疫系统将自身物质当作抗原进行攻击所导致的疾病为自身免疫病。(4)题中信息说明,生命活动同时受到神经调节和体液调节,两者协调作用保证生命活动正常进行。答案:(1)激素(2)神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜的受体(3)抗原自身免疫(4)生命活动常常同时受神经和体液的调节,两者协调作用保证生命活动正常进行考点四实验:兴奋传导方向与电流表指针偏转分析[考点研析]一、“实验法”探究反射弧中兴奋传导的特点1.探究兴奋在神经纤维上的传导双向单向2.探究兴奋在神经元之间的传递双向单向二、兴奋传导与电流计指针偏转问题分析1.“两看法”判断电流计指针偏转2.实例分析(1)在神经纤维上①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生
方向
的偏转。②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计
偏转。两次相反不发生
(2)在神经元之间①刺激b点,由于兴奋在突触部位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
方向
的偏转。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
偏转。两次相反一次[命题探究] 实验探究反射弧中兴奋的传导13.(2020·广东惠州调研)下列关于如图反射弧的结构与功能的叙述,错误的是(
)A.反射弧是神经系统的基本结构和功能单位B.切断E处,刺激B处,不会引起效应器反应C.当兴奋传到E处时,该处膜内外电位表现为外负内正D.兴奋在反射弧中的传递方向是从A依次经B、C、D、E最后到F解析:神经元是神经系统的基本结构和功能单位,A错误;在反射弧中,兴奋只能从感受器传递到效应器,切断E处,B处的兴奋不能传递到效应器,因此效应器无反应,B正确;兴奋传递到E处时,该处的膜电位由外正内负变为外负内正,C正确;A是感受器,F是效应器,因此兴奋在反射弧上的传递方向是从A经B、C、D、E到F,D正确。答案:A14.如图为某种反射弧示意图,请回答下列有关问题。(1)要确定这个反射弧中E是感受器还是效应器,可用电刺激的方法进行测定,测定与判断的方法是________________________________________________。(2)如果不用实验,可据图判断E是感受器还是效应器,判断的依据是____________________________________________________________。(3)给你提供必要的实验用具,如电刺激设备、电位测量仪等(图中序号代表刺激或测量位点),请设计实验方案,以研究兴奋在神经纤维上和在相邻两神经元之间的传递特点(是双向的还是单向的),并预期可能的实验结果及结论。a.验证冲动在神经纤维上的双向传导方法步骤:电刺激①处,观察A的变化,同时测量__________处的电位有无变化。结果和结论:若__________________,则证明冲动在神经纤维上的传导是双向的。b.探究冲动在神经元之间的传递方法步骤:先电刺激①处,测量__________处有无电位变化;再刺激__________处,测量__________处有无电位变化。结果和结论:若____________________,说明冲动在神经元之间的传递是双向的;若________________,说明冲动在神经元之间的传递是单向的。解析:(1)本小题用实验法确定感受器和效应器,可以用电刺激E端,若A有反应,则E为感受器,A为效应器。(2)题图没有显示神经节,可通过观察突触结构的方法判断,C处突触中轴突连接E,E为感受器,胞体连接A,A为效应器。(3)要验证兴奋在神经纤维上的传导是双向的,需要刺激神经纤维的某一点,测量刺激点两侧有无反应或电位变化即可。探究兴奋在神经元之间进行单向传递还是双向传递,也就是说只能由前一个神经元传递给后一个神经元,还是也可以由后一个神经元传递给前一个神经元,可先电刺激①处,测量③处有无电位变化;再刺激③处,测量①或②处有无电位变化,比较结果即可做出判断。答案:(1)电刺激E端,若A有反应,则E为感受器(2)因神经冲动的传导方向是从一个神经元的轴突末梢传导到另一个神经元的细胞体或树突,从突触的结构分析,E是感受器(3)a.②
A有反应,且②处电位改变b.③③①(或②)两次实验的检测部位均发生电位变化只有一处电位改变 兴奋传导与传递的实验15.将记录仪(R)的两个电极(a和b)置于某一条结构和功能完好的神经纤维表面(如图),给该神经纤维一个适宜的刺激使其产生兴奋,可在R上记录到电位变化。下列对两电极电位高低的描述中,正确的是(
)①兴奋从a点传导到b点的方式是局部电流②记录仪指针第一次偏转时,a点的电位高于b点③记录仪指针第二次偏转时,b点的电位低于a点④b点兴奋时Na+外流A.①③ B.①④C.②③ D.③④解析:兴奋从a点传导到b点的方式是局部电流,①正确;记录仪指针第一次偏转时,a点为负电位,a点的电位低于b点,②错误;记录仪指针第二次偏转时,b点为负电位,b点的电位低于a点,③正确;b点兴奋时Na+内流,④错误,A正确。答案:A16.科学工作者为研究兴奋在神经纤维及突触间传导的情况,设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,且X=Y。请回答下列问题:
(1)在a点未受刺激时,膜外电位为________电位;受到刺激时,其电位变化主要是由________的跨膜运输引起的。
(2)已知兴奋在神经纤维上可以双向传导,若刺激b点,电流计①将_______(填偏转方向和次数);若刺激c点,电流计①将____________(填偏转方向和次数)。(3)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况):①____________________________________,说明兴奋可以从A传到B;②____________________________,说明兴奋不能从B传到A。(4)请利用电流计①、②设计一个简单实验,证明兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度:实验思路:___________________________________________________。结果预测:________________________________________________。解析:(1)神经纤维未受刺激时,K+外流,使细胞膜电位表现为外正内负;神经纤维受到刺激时,Na+内流,使膜电位表现为外负内正。(2)由于兴奋在神经纤维上可双向传导,故刺激b点,电流计①将发生2次方向相反的偏转;由于图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,故刺激c点,电流计①不偏转。(3)欲利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递,必须获得2个方面的证据,即兴奋能从A传到B,而不能从B传到A,前者可刺激a、b、c、d中的任一点,电流计②将发生2次方向相反的偏转;后者可刺激e点,电流计②只发生一次偏转。(4)依题意,X=Y,刺激d点,电流计①和电流计②发生第二次偏转的时间不同,电流计①发生第二次偏转的时间早于电流计②。答案:(1)正
Na+
(2)发生2次方向相反的偏转不偏转(3)①刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生2次方向相反的偏转②刺激e点,电流计②指针偏转1次(4)刺激d点,观察电流计①、②发生第二次偏转的先后顺序电流计①发生第二次偏转的时间早于电流计②1.(2018·高考全国卷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:静息状态下,神经细胞内的K+浓度高于细胞外的K+浓度,细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度,故D项符合题意。答案:D2.(2017·高考全国卷Ⅱ)下列与人体生命活动调节有关的叙述,错误的是(
)A.皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用B.大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成C.婴幼儿缺乏甲状腺激素可影响其神经系统的发育和功能D.胰腺受反射弧传出神经的支配,其分泌胰液也受促胰液素调节解析:胰岛素可促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖水平降低,A正确;膝跳反射属于非条件反射,其反射中枢在脊髓,大脑皮层受损后条件反射不能完成而膝跳反射可以正常完成,B错误;甲状腺激素对中枢神经系统的发育和功能有重要影响,C正确;胰腺的生理活动既受神经调节也受体液调节,D正确。答案:B3.(2019·高
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