全国通用版2018-高中生物第2章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节Ⅱ学案新人教版必修三28

第1节通过神经系统的调节(Ⅱ)[目标导读]1.结合教材图2－3，概述突触的结构和兴奋在神经元间传递的过程及特点。2.结合“资料分析”，举例说明神经系统的分级调节。3.以言语区为例，了解人脑的高级功能。[重难点击]兴奋在神经元间传递的过程和特点。方式一不同的神经中枢控制生命活动有什么不同？它们之间有怎样的联系呢？今天，我们继续学习通过神经系统的调节。方式二俗话说：“一朝被蛇咬，十年怕井绳。”科学研究发现，当人的脑部受伤时，除了可能让伤者失去记忆，还有可能让伤者失去恐惧感。神经冲动如何传递到大脑？人脑有哪些重要作用？让我们通过今天的学习来解决。一、兴奋在神经元之间的传递1．常见突触类型及突触的结构(1)请填写图2中各序号名称。如图1常见突触类型有轴突—细胞体型(甲)和轴突—树突型(乙)。e的化学本质为糖蛋白。(2)图2中突触包括b、c、d(请填写序号)，d指的是下一神经元的细胞体膜或树突膜。(3)一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突形成接点，由此可分为两类：①轴突—细胞体型，示意图：。②轴突—树突型，示意图：。2．兴奋在神经元间的传递过程(1)突触小泡释放的递质常见的有乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类物质等。(2)神经递质移动方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜，兴奋的传递特点：单向传递。出现这种特点的原因是神经递质仅存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。(3)信号转换：电信号→化学信号→电信号。问题探究1．思考回答下列关于突触的问题：(1)突触前膜释放神经递质是否需要载体？是否需要消耗ATP？假如某种药物与突触后膜上的受体结合，下一个神经元能不能产生电位变化？答案神经递质的释放一般属于“胞吐”，并非主动运输，故不需载体蛋白，但需消耗能量。不能。(2)神经递质被释放并发生效应后，能否长期存在于突触后膜？其可能的去向有哪些？答案不能；否则突触后神经元会持续兴奋或抑制，神经递质发生效应后，会被分解或被移走。2．兴奋在神经元之间的传递的实验分析：(1)刺激b点，电流计指针发生几次偏转？(2)刺激c点，电流计指针发生几次偏转？(3)据此，你能总结出什么规律？答案(1)两次。(2)一次。(3)当电流计两电极连接到突触两侧时，刺激突触前的一点，电流计指针会发生方向相反的两次偏转，刺激突触后的一点，电流计指针只发生一次偏转。解析(1)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，尽管ab与bd距离相等，但a点先兴奋，d点后兴奋，所以电流计指针发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点，兴奋只能由c点传到d点，不能传到a点，a点不兴奋，d点可以兴奋，电流计指针只发生一次偏转。3．比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较项目兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元间(突触)的传递结构基础神经元(神经纤维)突触信号形式(或变化)电信号电信号→化学信号→电信号速度快慢方向可以双向单向传递1．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，Ⅰ、Ⅱ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递是单向的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．Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号答案A解析参照神经节的位置，准确识别感受器为e、效应器为a。突触的存在，决定了兴奋在反射弧中的传递只能是单向的。兴奋在突触处的传递是单向的，传递速度比在神经纤维上慢。突触后膜上的信号变化为化学信号→电信号。一题多变Ⅰ、Ⅱ放大后如下图，据图判断正误：(1)电信号到达“1”时，依赖“3”结构中的化学物质传递到Ⅱ，但到达Ⅱ时又转换为电信号()(2)突触的连接方式只有轴突—细胞体型()(3)“6”上能与“3”内物质结合的结构化学本质是糖蛋白，不具有专一性()(4)有较多的“2”存在说明该过程需要消耗能量()答案(1)√(2)×(3)×(4)√拓展延伸药物对兴奋传递的影响(1)某些药物与突触后膜上的受体结合，兴奋无法在细胞间传递，导致肌肉松弛(肌无力)。(2)药物抑制分解神经递质的酶的活性，使神经递质持续作用于突触后膜上的受体，导致肌肉僵直、震颤。(3)药物止痛机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传递；药物阻碍神经递质的合成与释放。2．如图是一个反射弧的部分结构示意图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激神经纤维时，甲、乙电流表的指针发生的变化是()A．甲发生一次偏转，乙不偏转B．甲、乙都发生两次方向相反的偏转C．甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转D．甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转答案A解析由于在两个神经元之间有一个突触，所以当刺激A点时，兴奋无法从左神经元传向右神经元，所以甲电流表的指针偏转一次，而乙电流表的指针不偏转。二、神经系统的分级调节和人脑的高级功能1．神经系统的分级调节(1)各级中枢[A]：大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢。[B]：小脑：维持身体平衡的中枢。[C]：脊髓：调节躯体运动的低级中枢。[D]：下丘脑：体温调节中枢，水平衡调节中枢，与生物节律等的控制有关。[E]：脑干：有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢。(2)关系：一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。2．人脑的高级功能(1)人脑的语言功能(2)学习和记忆是脑的高级功能之一①学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。②记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。问题探究1．饮酒过量的人往往语无伦次、走路不稳、呼吸急促等，请分析这些现象分别与中枢神经系统的哪些部分有关？答案分别与大脑、小脑、脑干的作用有关。大脑皮层有言语区；小脑有维持身体平衡的中枢；脑干有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢等。2．结合排尿反射的示意图分析以下问题：(1)成人能“憋尿”，但在医院尿检时，也能主动排尿，用字母和箭头表示主动排尿的过程：g→h→c→d→e。(2)某病人高位截瘫，小便失禁，其排尿反射过程为：a→b→c→d→e。(3)上述例子说明低级神经中枢和高级神经中枢之间的关系是低级神经中枢受相应高级神经中枢的调控。(4)成年人能有意识地控制大小便，而婴儿及许多偏瘫患者却不能，其道理何在？答案人的大脑能控制排便、排尿等低级中枢的反射活动，婴儿由于大脑发育尚不完善，许多偏瘫患者则由于大脑相关中枢受伤，从而导致丧失对低级中枢的控制能力，致使大小便处于“失禁”状态。3．下列有关人脑功能的说法错误的是()A．语言功能是人脑特有的高级功能B．大脑皮层V区受损患者不能写字C．脑中高级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进行调控D．由短期记忆到长期记忆可能与新突触的建立有关答案B解析语言功能是人类特有的高级功能。脑中的高级中枢对脊髓中相应的低级中枢有调控作用。长期记忆的形成可能与新突触的建立有关。大脑皮层W区受损的患者不能写字，V区受损的患者不能看懂文字。故选B。一题多变判断正误：(1)视觉性语言中枢就是视觉中枢()(2)完成呼吸、排尿、阅读的神经中枢依次是脑干、脊髓、大脑皮层()(3)残奥会闭幕式上，中国残疾人艺术团表演的舞蹈得到观众的一致称赞。这些聋哑演员要准确理解指导老师的“手语”所表达的含义，依靠的中枢是视觉中枢()(4)针刺指尖引起缩手反射属于低级中枢控制的非条件反射()(5)意识丧失的病人能排尿但不能控制，意识恢复后可控制()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√题后归纳中枢神经系统的组成及功能的关系1．近年，有人利用肉毒杆菌毒素进行除皱美容，这遭到了部分专家的质疑。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取的毒蛋白，是自然界已知的最强的神经毒素。它能选择性地阻遏乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的释放过程，这种毒素对兴奋传递的作用是()A．使兴奋的传递中断B．使另一个神经元产生兴奋C．使兴奋的传递加速D．使另一个神经元产生抑制答案A解析另一个神经元的兴奋与乙酰胆碱这种神经递质有关，如果突触前膜不能释放递质，则兴奋传递中断。2．如图表示突触的亚显微结构，下列说法正确的是()A．b兴奋时，兴奋部位的膜对Na＋通透性减小B．③一定是一个神经元的树突膜C．在a中发生电信号→化学信号的转变，信息传递需要能量D．当兴奋沿着b神经元传导时，其膜内电流方向与兴奋传导方向相反答案C解析选项A中兴奋部位的膜对Na＋通透性应该是增大的；选项B中③可以是下一个神经元的细胞体膜或树突膜；选项D中兴奋传导的方向与膜内电流的方向是相同的。3．成人可以有意识地排尿，婴儿却不能。这说明A．婴儿的脊髓内的低级中枢还未发育完全B．婴儿的泌尿系统还未发育完全C．脑中相应的高级中枢调控着脊髓内的低级中枢D．脊髓内的低级中枢并不受脑中相应的高级中枢的调控答案C解析排尿反射为非条件反射，其低级神经中枢在脊髓，该低级神经中枢会受到大脑皮层中的相应高级神经中枢的调控。婴儿脊髓内的低级中枢及泌尿系统已发育完全，A、B项错误；婴儿不能有意识地排尿，是因为婴儿的大脑发育还不完善，对脊髓的控制能力弱，这说明位于脊髓内的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控，C项正确，D项错误。4．美国研究人员发现了一个有趣的现象，肥胖可能与大脑中多巴胺的作用有关，多巴胺是一种重要的神经递质，在兴奋传导中起着重要的作用。下列有关兴奋传导的叙述，正确的是()A．突触前神经元释放多巴胺与高尔基体和线粒体有关B．突触小体可完成电信号→化学信号→电信号的转变C．神经递质作用于突触后膜后，一定引起突触后膜兴奋D．兴奋只能以局部电流的形式在多个神经元之间单向传递答案A解析突触前神经元释放多巴胺的方式是胞吐，需要能量，多巴胺属于神经递质，存在于突触小泡内，突触小泡来源于高尔基体，A正确；突触小体可完成电信号→化学信号的转变，B错误；神经递质作用于突触后膜后，引起突触后膜兴奋或抑制，C错误；兴奋以局部电流和神经递质的形式在多个神经元之间单向传递，D错误。5．图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图。图2为图1中D结构的放大示意图，请回答：(1)图2的结构名称是________。结构②的名称是______________。(2)神经纤维B在A中的细小分枝叫做________。用针刺A时，引起F收缩的现象被称为________。针刺引起疼痛，产生痛觉的部位是________。(3)当兴奋在神经纤维B上传导时，兴奋部位的膜内外两侧的电位呈________。(4)如果在图2中①和②的间隙处注射乙酰胆碱，②处发生的变化是________(填“兴奋”或“抑制”)，原因是乙酰胆碱引起结构②________的变化。答案(1)突触突触后膜(2)感受器(感觉神经末梢)反射大脑皮层(3)内正外负(4)兴奋膜电位(其他合理答案也可)解析由图可知B为传入神经，A为感受器。包括痛觉在内的感觉均产生于大脑皮层。神经纤维某一部位受刺激产生兴奋，兴奋部位的膜电位由外正内负转变为内正外负。乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，所以在①②间隙注入乙酰胆碱可引起②膜电位变化而产生兴奋。40分钟课时作业[学考达标]1．膝跳反射中，兴奋在神经元之间的传递途径是()A．树突→突触→细胞体→轴突B．轴突→细胞体→树突→突触C．树突→细胞体→轴突→突触D．树突→突触→轴突→细胞体答案C解析膝跳反射的过程中，膝跳反射的传入神经为树突末梢。兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能从一个神经元的轴突传递到另一个神经元的细胞体或树突。因此兴奋的传递途径是树突→细胞体→轴突→突触。2．下图为突触的部分结构，下列叙述不正确的是()A．a的形成与高尔基体有关B．c的释放与b的流动性有关C．d对c的识别具有特异性D．若c为乙酰胆碱(兴奋性神经递质)，则在e处膜电位由外负内正变为外正内负答案D解析若c为乙酰胆碱，则在e处膜电位由外正内负变为外负内正。3．下图为神经调节中两个重要的结构模式图，下列选项中错误的是()A．图甲中③内的物质为神经递质，它可以和⑥上的特异性受体结合B．图甲为图乙中结构e的局部放大图像C．图乙中b受损的情况下，刺激a仍有感觉，但是肌肉不能收缩D．图乙中的X所示神经纤维为传入神经答案C解析图乙中，刺激a神经冲动不能传到脊髓，也就不能传到大脑皮层，无感觉。b受损，神经冲动不能传到肌肉，肌肉不能收缩。4．如图为某反射弧的部分模式图，虚线框中代表神经中枢，下列叙述正确的是()A．a端与效应器相连接，b端与感受器相连接B．c处的液体是组织液，其理化性质的改变影响兴奋的传递C．刺激d点，在e处测到电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的D．把某药物放在c处，刺激e点，d处没有电位变化，说明该药物对兴奋在神经元之间的传递有阻断作用答案B解析根据突触的结构，a端与感受器相连接，b端与效应器相连接；C项缺少对照组，不能说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的；D项中即使无药物，刺激e点，d处也没有电位变化，因为兴奋在神经元间的传递是单向的。5．如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①处，肌肉会收缩，灵敏电流计指针也会偏转C．电刺激②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答案C解析由题目所给信息可知，“神经—肌接头”处类似于突触，在突触上可发生电信号→化学信号→电信号的转换；图示的神经末梢和腓肠肌构成效应器，在①处给予刺激，腓肠肌会收缩。由于兴奋在神经纤维上可以双向传导，故在①处给予刺激，灵敏电流计指针可以发生偏转；兴奋在神经元间只能从上一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体，不能反向传递。电刺激②处，兴奋不能由腓肠肌传向神经纤维，灵敏电流计不会记录到电位的变化；兴奋部位膜内为正电位，未兴奋部位膜内为负电位，膜内电流的方向是从兴奋部位到未兴奋部位，与兴奋的传导方向相同。6．有机磷农药可抑制乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱的酶)的作用，对于以乙酰胆碱为递质的突触来说，中毒后会发生()A．突触前膜的流动性消失B．关闭突触后膜的Na＋离子通道C．乙酰胆碱持续作用于突触后膜的受体D．突触前神经元的膜电位发生显著变化答案C解析有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的作用，不作用于突触前膜，故突触前膜的流动性没有消失，膜电位不会发生显著变化，故A、D错误；有机磷农药可抑制乙酰胆碱酯酶的作用，使得神经递质乙酰胆碱不能分解，所以就一直持续作用于突触后膜，使突触后膜持续兴奋，故B错、C正确。[高考提能]7．止痛药(如“杜冷丁”)能阻断神经冲动传导，但并不损伤神经元的结构，同时检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量也不变，据此推测止痛药的作用机制是()A．与突触后膜的受体结合B．与突触前膜释放的递质结合C．抑制突触前膜递质的释放D．抑制突触小体中递质的合成答案A解析由题意可知，止痛药不损伤神经元的结构，兴奋在神经纤维上的传导不受影响，其可能是阻断兴奋在突触间的传递，又由题意可知，突触间隙中神经递质的量也不变，说明止痛药作用于突触后膜上的受体，可能是与突触后膜上的受体结合从而使神经递质失去与突触后膜上受体结合的机会，A正确。8．获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述错误的是()A．神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量B．神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式C．突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置D．突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响答案B解析线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量，故A正确；根据题中信息可知，该基因在所有细胞中都存在，只是在神经细胞中表达，故B错误；突触小泡与突触前膜融合，将神经递质释放到突触间隙中，故C正确；兴奋在神经元之间的传递需要神经递质，故D正确。9．下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是()A．针刺指尖引起缩手反射B．短期记忆的多次重复可形成长期记忆C．大脑皮层语言H区损伤，导致人不能听懂别人讲话D．骨骼肌不自主战栗不受大脑控制，但是我们也可以通过大脑强制控制它不颤抖答案D解析缩手反射是非条件反射，神经中枢是脊髓。语言、记忆、思维都是在大脑皮层的参与下进行的。骨骼肌不自主战栗是受下丘脑的体温调节中枢控制的，但通过大脑可强制性控制它不颤抖，说明高级中枢对低级中枢有控制作用。10．下列关于各级神经中枢功能的叙述，错误的是()A．一般成年人可以“憋尿”，这说明高级中枢可以控制低级中枢B．“植物人”的脑干和脊髓的中枢不能发挥调控作用C．大脑皮层S区发生障碍的患者不能讲话D．语言功能是人脑特有的高级功能答案B解析排尿反射的初级中枢位于脊髓，而一般成年人可以有意识地控制排尿，说明脊髓的排尿反射中枢受大脑皮层的控制，A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、排便反射中枢在脊髓，B错误；大脑皮层S区发生障碍的患者不能讲话，C正确；语言功能是人脑特有的高级功能，D正确。11．根据神经系统部分结构模式图回答有关问题：(1)大脑皮层是整个神经系统的________，其上分布着许多重要的中枢，如⑥和⑦分别是躯体运动中枢和躯体感觉中枢。它除了对外部世界的________以及控制机体的________外，还具有__________、________、________、________等方面的高级功能。(2)打字员熟练的指法主要是由[]________发动和[④]________进行协调共同完成的。(3)聋哑人表演的舞蹈“千手观音”让人叹为观止，她们要理解指导教师的手语，首先要通过[]________中枢。(4)盲人“阅读”盲文，首先要通过大脑皮层的[]______________中枢和[]________________中枢；理解盲文含义，则要通过________中枢完成。(5)大脑皮层S区受损，将会导致病人_____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)最高级中枢感知反射活动语言学习记忆思维(2)②大脑小脑(3)①视觉(4)⑥躯体运动⑦躯体感觉语言(5)能看懂文字，听懂别人谈话，但不会讲话解析大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆、思维等方面的高级功能。语言功能属于第二信号系统，是人类区别于动物特有的高级功能，涉及听、说、读、写等活动。12．图A、B分别为反射弧和神经纤维局部放大的示意图，图C为图A中⑥的放大图，据图回答下列问题：(1)在图A中，①所示的结构属于反射弧的________。(2)图B表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内、外电荷的分布情况，在a、b、c中兴奋部位是________。(3)图C中兴奋传递方向只能是M→N，原因是______________________________________________________________________________________________________________，在此结构中信号的转换模式为__________________________________________________。(4)当一次兴奋传递完成后，M释放的物质(兴奋性递质)会立即被分解。如果某种药物可以阻止该种物质的分解，则这种药物的作用结果是____________________________________。答案(1)感受器(2)b(3)神经递质只能从突触前膜释放，作用于突触后膜电信号→化学信号→电信号(4)使N(后膜)持续兴奋解析参照神经节的位置，准确识别①为感受器。神经纤维受到刺激的瞬间，膜外由正电位变为负电位，膜内由负电位变为正电位。兴奋在神经元之间的传递是单向的，神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，神经递质一旦引起突触后膜所在的神经元兴奋，很快就会被分解，如果某种药物可以阻止神经递质的分解，神经递质会持续发挥作用，即这种药物的作用结果是N持续兴奋。13．为研究河豚毒素的致毒机理，研究者先用某种哺乳动物的神经组织(如图甲)进行了分组实验及不同的处理(Ⅰ组：未加河豚毒素；Ⅱ组：浸润在河豚毒素中5min；Ⅲ组：浸润在河豚毒素中10min)，各组分别刺激神经元A，并测量神经元A与神经元B的动作电位，结果如图乙。请回答相关问题：(1)微电极刺激神经元A测得动作电位0.5ms后，才能测得神经元B的动作电位，这被称为“兴奋延迟”，延迟的原因之一是突触前膜以________的方式释放某种物质，该物质被突触后膜上的________________识别。(2)已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子无影响。从Ⅱ、Ⅲ组推断，神经元A和神经元B动作电位的改变可能是河豚毒素的生理作用阻遏了________内流，神经元B动作电位的改变幅度更大，其原因是__________________________________________________________