新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题7生命活动的调节第2讲神经调节与体液调节核心考点一神经调节教师用书

第二讲神经调节与体液调节5.3神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化，并作出反应调控各器官、系统的活动，实现机体稳态5.3.1概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射)，其结构基础是反射弧5.3.2阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导5.3.3阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成5.3.4分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态5.3.5举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动5.3.6简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动5.4内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态5.4.1说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素参与生命活动的调节5.4.2举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等5.4.3举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态，如体温调节和水盐平衡的调节等5.4.4举例说明其他体液成分参与稳态的调节，如二氧化碳对呼吸运动的调节等1．看见食物后，小狗产生视觉，该过程属于非条件反射。(×)2．CO2刺激呼吸运动加深加快的过程不需要依赖完整的反射弧。(×)3．条件反射消退不是简单丧失，而是把原先引起兴奋性效应的信号转变为无关信号。(×)4．学生参加适度的体育锻炼和体力劳动有利于突触释放递质进行兴奋的双向传递。(×)5．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜。(√)6．视网膜内神经元兴奋时，膜外Na＋浓度高于膜内。(√)7．神经纤维上兴奋的传导方向与膜外电流方向相反。(√)8．阻断兴奋性神经递质与受体的结合，突触后膜电位变大。(×)9．神经调节和体液调节的结构基础和作用方式都不同，但是都存在分级调节。(√)10．甲状腺激素缺乏一定会影响脑的发育。(×)11．当副交感神经兴奋时，膀胱会因肌肉收缩而缩小。(√)12．饮食缺碘会影响下丘脑和垂体的功能，引起甲状腺组织增生。(√)13．给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常。(×)14．给小鼠注射抗TRH血清后，机体对寒冷环境的适应能力减弱。(√)15．肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢。(×)16．大量出汗时，垂体感受到细胞外液渗透压变化，使大脑皮层产生渴觉。(×)17．脱水反应也会引起机体抗利尿激素的分泌增多，这是一种反馈调节。(√)18．在室外寒冷环境中进行比赛时，运动员机体的产热量小于散热量。(×)19．跳操过程中，汗腺分泌增加，垂体细胞合成分泌的抗利尿激素的量增加。(×)20．肝糖原和肌糖原能被分解为葡萄糖，以维持血糖平衡。(×)1．手指被针尖扎了一下，缩手动作在前，感觉到疼痛在后，其意义是_缩手动作在前，可以使机体迅速避开有害刺激，避免机体受到损害；之后产生感觉，有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别，可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对，从而更好地适应环境__。2．从神经系统兴奋性角度分析Na＋—K＋泵运输Na＋和K＋的意义是_维持Na＋浓度膜外高于膜内和K＋浓度膜内高于膜外，有利于静息电位的维持和动作电位的形成，并有利于神经冲动的正常产生__。3．为什么大脑皮层运动代表区范围的大小不与躯体中相应部位的大小相关，而是与躯体运动的精细复杂程度相关？_因为精细复杂的运动需要大脑皮层大量的传出神经元控制，而支配精细复杂运动的每个运动神经元支配的肌纤维少，故需要运动神经元的数量多，因而在大脑皮层中所占面积大__。4．某些成年人受到外伤或老年人患脑梗死后，意识丧失，并出现像婴儿一样的“尿床”现象，原因是_外伤或脑梗死伤及了控制排尿的高级中枢(即大脑皮层)或大脑与脊髓之间的神经传导通路，致使高级中枢对排尿这种低级中枢的控制作用丧失__。5．临床上通过抽取血样来检测内分泌疾病的原理是_内分泌腺分泌的激素通过体液运输，随血液流经全身__。6．不要等渴了再喝水，其道理是_当人意识到渴了，说明机体细胞外液渗透压已经升高，机体已经在调动心脏、肾等器官以及泌尿系统、循环系统等调节渗透压，会引起一系列问题，如血液黏稠度增高、血压升高、酸中毒等，长期如此，会对机体健康造成影响__。7．有的人喜欢吃清淡的食物，炒菜时放盐极少。如果长期这样下去，对他的健康可能会有什么影响？_长期食盐摄入不足，会导致细胞外液渗透压降低，影响细胞内外渗透压的平衡__。8．人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现出警觉性提高、反应灵敏、物质代谢加快、呼吸频率提高和心率加速等应激反应。请分析此例中，神经调节和体液调节的联系，并解释这些应激反应的意义。_上述情况下，支配内脏的交感神经活动占优势，交感神经一方面使心跳加快、呼吸频率提高，另一方面促进相关内分泌腺活动，使肾上腺素等相关激素水平升高，激素调节使相关内脏活动加强，物质代谢加快，警觉性等应激反应提高，适应能力增强。在这一系列调节中，既有神经调节又有体液调节，二者相互协调配合，大大提高了机体应激反应的能力__。核心考点一神经调节1.反射和反射弧(1)反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。反射包括非条件反射和条件反射两种类型。比较项目非条件反射条件反射产生生来就有的先天性反射出生后在生活过程中逐渐形成的后天性反射控制中心大脑皮层之下的各个中枢大脑皮层刺激具体刺激物的直接刺激非条件刺激物的信号(如食物和敌害的形象等)联系和意义条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的；条件反射的不断维持需要非条件刺激的强化。条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力(2)反射弧兴奋传导组织结构结构特点功能结构破坏感受器↓传入神经↓神经中枢↓传出神经↓效应器感受器感觉神经末梢的特殊结构将内外刺激的信息转变成兴奋既无感觉又无效应传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢既无感觉又无效应神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析和综合既无感觉又无效应传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传出至效应器只有感觉无效应效应器传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等对内外刺激产生相应的反应只有感觉无效应相互联系①反射弧的各部分是由反射活动连接起来的，是反射活动的结构基础；②反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生，因此必须保证反射弧结构的完整性2.兴奋的传导和传递3.电流计指针偏转问题(1)神经纤维上兴奋传导与电流计指针偏转(2)神经元之间兴奋传递与电流计指针偏转4.神经系统的分级调节(1)神经系统对躯体运动的分级调节躯体运动分级调节示意图(2)神经系统对内脏活动的分级调节①参与调节的神经结构②实例：排尿反射真题感悟常考题型一兴奋的产生、传导和传递典例1(2023·浙江6月卷)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位，如图所示。下列叙述正确的是(B)A．突触a、b前膜释放的递质，分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低B．PSP1和PSP2由离子浓度改变形成，共同影响突触后神经元动作电位的产生C．PSP1由K＋外流或Cl－内流形成，PSP2由Na＋或Ca2＋内流形成D．突触a、b前膜释放的递质增多，分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小【解析】据图可知，突触a释放的递质使触后膜对Na＋的通透性增大，突触后膜上钠离子通道开放，钠离子大量内流，形成PSP1；突触b释放的递质使突触后膜对Cl－通透性增大，突触后膜上氯离子通道开放，氯离子大量内流，形成PSP2，A、C错误；图中PSP1和PSP2由离子浓度改变形成，共同影响突触后神经元动作电位的产生，前者可促进动作电位的产生，后者可抑制动作电位的产生，B正确；PSP1、PSP2的幅值为定值，不会随着突触a、b释放的递质数量的不同而改变，D错误。故选B。典例2(2023·全国乙卷)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。(1)神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是_钾离子外流__。(2)当动脉血压降低时，压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢，通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中，效应器有_传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌__。通路A中，神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是_去甲肾上腺素__。(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有_神经—体液调节__。【解析】(1)静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位。(2)效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成，则图中的效应器为传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌。通路A中神经元产生的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是去甲肾上腺素。(3)通路B神经中枢通过控制肾上腺分泌肾上腺素调节心血管活动，有神经细胞的参与，也有内分泌腺的参与，所以经过通路B调节心血管活动的调节方式为神经—体液调节。典例3(2023·湖南卷)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后，突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象，与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图，回答下列问题：(1)依据以上机制示意图，LTP的发生属于_正__(填“正”或“负”)反馈调节。(2)若阻断NMDA受体作用，再高频刺激突触前膜，未诱发LTP，但出现了突触后膜电现象。据图推断，该电现象与_Na＋__内流有关。(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响，研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁，并开展了相关实验，结果如表所示：注：“＋”多少表示活性强弱，“－”表示无活性。据此分析：①小鼠乙在高频刺激后_无__(填“有”或“无”)LTP现象，原因是_小鼠乙L蛋白突变后阻断了Ca2＋/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP__。②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有_抑制__作用。③在甲、乙和丁实验组中，无L蛋白β位自身磷酸化的组是_丁__。【解析】(1)由题图可以看出，突触前膜释放谷氨酸后，经过一系列的信号变化，会促进NO合成酶生成NO，进一步促进突触前膜释放更多谷氨酸，该过程属于正反馈调节。(2)阻断NMDA受体的作用，不能促进Ca2＋内流，从而不能形成Ca2＋/钙调蛋白复合体，不能促进NO合成酶合成NO，从而不能产生LTP，但是谷氨酸还可以与AMPA受体结合，促进Na＋内流，从而引发电位变化。(3)①由题表数据可以看出，小鼠乙L蛋白突变后，阻断了Ca2＋/钙调蛋白复合体与L蛋白结合，则无法促进NO合成酶生成NO，进而无法形成LTP。②小鼠甲L蛋白的α位突变为缬氨酸以后，该位点不能发生自身磷酸化，与正常小鼠相比(α位可以发生自身磷酸化)，L蛋白活性增强，说明α位发生自身磷酸化可能会对L蛋白的活性起到抑制作用。③丁组小鼠L蛋白编码基因缺失，则不能形成L蛋白，无法发生L蛋白β位自身磷酸化。典例4(2022·浙江卷)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果(说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润)。(1)实验思路：①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。(2)结果预测和分析：①当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上Na＋通道开放所需的时间。伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图)，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。【答案】(2)④见解析图【解析】(1)据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。(2)①由题意可知，虽然单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象，但是坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值可以叠加。因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。④坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，即：归纳提升：有关静息电位与动作电位的易错点(1)细胞内外K＋浓度、Na＋浓度对神经电位的影响不同：细胞外液中K＋浓度主要影响神经元静息电位的大小；细胞外液中Na＋浓度主要影响受刺激神经元的动作电位大小。(2)兴奋产生和传导中K＋、Na＋的运输方式不同：①静息电位产生时，K＋由高浓度到低浓度运输，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散；②动作电位产生时，Na＋内流需要转运蛋白，同时从高浓度到低浓度运输，属于协助扩散；③恢复静息电位时，起初的K＋外流是协助扩散，但随后的Na＋—K＋泵排Na＋吸K＋是逆浓度梯度运输，为消耗能量的主动运输。常考题型二神经调节的高级功能和实验分析典例5(2023·全国甲卷)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述，错误的是(D)A．大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢B．中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元C．位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控D．人体脊髓完整而脑部受到损伤时，不能完成膝跳反射【解析】调节机体的最高级中枢是大脑皮层，可调控相应的低级中枢，A正确；脊椎动物和人的中枢神经系统，包括位于颅腔中的脑和位于脊柱椎管内的脊髓，它们含有大量的神经元，这些神经元组合成许多不同的神经中枢，分别负责调控某一特定的生理功能，B正确；脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢，C正确；膝跳反射低级神经中枢位于脊髓，故脊髓完整时即可完成膝跳反射，D错误。故选D。典例6(2023·山东卷)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢，其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌，且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是(A)A．只要脑干功能正常，自主节律性的呼吸运动就能正常进行B．大脑可通过传出神经支配呼吸肌C．睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节D．体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节【解析】分析题意可知，只有脑干呼吸中枢具有自主节律性，而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌，故若仅有脑干功能正常而脊髓受损，也无法完成自主节律性的呼吸运动，A错误；脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢，故大脑可通过传出神经支配呼吸肌，B正确；正常情况下，呼吸运动既能受到意识的控制，也可以自主进行，这反映了神经系统的分级调节，睡眠时呼吸运动能自主进行体现脑干对脊髓的分级调节，C正确；CO2属于体液调节因子，体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节，如二氧化碳浓度升高时，可刺激脑干加快呼吸频率，从而有助于二氧化碳排出，D正确。故选A。典例7(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控，常伴随内分泌活动的变化。此外，学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是(A)A．剧痛、恐惧时，人表现为警觉性下降，反应迟钝B．边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系C．突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用D．情绪激动、焦虑时，肾上腺素水平升高，心率加速【解析】人在剧痛、恐惧等紧急情况下，肾上腺素分泌增多，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征，A错误；边听课边做笔记是一系列的反射活动，需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息，B正确；突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合，引起突触后膜产生兴奋或抑制，突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用，C正确；情绪激动、焦虑时，引起大脑皮层兴奋，进而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素，肾上腺素能够促使人体心跳加快、血压升高、反应灵敏，D正确。故选A。典例8(2022·海南卷)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病，患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过胞吐方式进入突触间隙。(2)突触