【创新方案】2022年高考生物一轮复习 第十五章 第一讲 通过神经系统的调节训练 新人教版

【创新方案】2022年高考生物一轮复习第十五章第一讲通过神经系统的调节训练新人教版1．神经调节的基本方式是反射，完成反射需经过完整的反射弧来实现，反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。2．兴奋在(离体)神经纤维上以神经冲动的(电信号或局部电流)形式进行双向传导。3．兴奋在突触处借助神经递质实现电信号→化学信号→电信号的转换，需经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，因此比在神经纤维上的传导速度要慢。4．由于神经递质只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上，因此神经元之间兴奋的传递只能是单向的。5．一般来说，位于脊髓的低级中枢要受到脑中相应的高级中枢的调控。一、神经调节的结构基础和反射[据图填空](1)写出图中标号代表的含义：①感受器，②传入神经，③神经中枢，④传出神经，⑤效应器，⑥神经节。(2)图中有3个神经元。(3)图中兴奋的传导方向为①→②→③→④→⑤。15\n(4)判一判：①反射是人和高等动物神经调节的基本方式。(√)②反射弧不完整就不能完成反应。(×)③直接刺激④引起肌肉收缩，这属于反射。(×)肌肉是完整的效应器吗？肾上腺等内分泌腺可作为效应器吗？提示：不是，还应包括支配肌肉的传出神经末梢。内分泌腺可作为效应器的一部分。二、兴奋的传导与传递1．兴奋在神经纤维上的传导(1)静息电位与动作电位：膜电位产生原因静息电位外正内负K＋外流动作电位外负内正Na＋内流(2)局部电流：①膜外局部电流的方向：由未兴奋区域向兴奋区域传导。②膜内局部电流的方向：由兴奋区域向未兴奋区域传导。(3)兴奋传导的特点：双向传导。2．兴奋在神经元之间的传递(1)突触的结构[填图]：(2)传导过程及特点[判断正误]：①兴奋在突触中的信号转变为：电信号→化学信号。(×)②由于神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于后膜上，因此兴奋在神经元间的传递是单向的。(√)③神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋。(×)④兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。(√)⑤兴奋在反射弧中的传导是单向的。(√)三、人脑的高级功能[连线]15\nH区是否就是听觉中枢，其损伤后在听觉方面有什么不同？提示：H区不是听觉中枢。H区损伤后听不懂别人说话，而听觉中枢受损后，听不见别人说话。[知识体系构建]①外正内负　②外负内正　③双向传递　④单向传递　⑤突触　⑥反射　⑦反射弧　⑧脑　⑨脊髓　⑩语言神经调节的结构基础与调节方式(1)(2022·全国卷T1A)反射活动由一定的刺激引起。(√)(2)(2022·海南卷T8C)神经系统调节机体活动的基本方式是反射。(√)(3)(2022·全国卷T1C)反射活动的发生需要反射弧结构完整。(√)(4)(2022·北京卷T3A)膝跳反射弧中传出(运动)神经元的轴突较长。(√)(5)(2022·广东卷T4A)运动员听到发令枪声起跑动作的产生是非条件反射的结果。(×)(6)(2022·新课标卷T4C)酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌。(×)15\n1．神经元的结构及分类(1)结构：一个神经元包括胞体、树突和轴突，如下图所示。(2)树突和轴突：数量长度分支数功能树突多短多接受兴奋轴突少长少传导兴奋2．反射弧五种结构的功能分析反射弧结构结构特点功能结构破坏对功能的影响感受器感觉神经末梢的特殊结构将内外界刺激的信息转变为传导的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与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可有感觉但无效应效应器运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体对内外界刺激做出相应的应答可有感觉但无效应[关键一点](1)并非所有反射弧都具有中间神经元(如膝跳反射只有传入神经元和传出神经元)。(2)依据神经中枢是否位于大脑皮层中可将反射划分为条件反射和非条件反射；前者中枢位于大脑皮层，是经训练获得的后天性反射，后者中枢位于皮层以下(如小脑、脑干、脊髓等)，是由遗传得来的、固有的反射。(3)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。15\n高考地位近几年高考中对本考点的考查较为频繁，题目多以选择题或实验探究题形式考查识图、析图和实验分析能力等命题角度(1)反射弧的组成及破坏后兴奋传导的分析，如典例1；(2)结合兴奋的传导和传递，考查反射弧各部分的功能，如典例2。[典例1]　(2022·浙江部分学校联考)下图为反射弧结构示意图，下列说法中正确的是(　　)A．刺激③处，该处细胞膜电位变为外正内负B．若从③处切断神经纤维，刺激④处，e不能产生反应C．兴奋在①处神经纤维上传导速度较②处快D．若在④处施加一较强电刺激，图中①～⑤处能测到兴奋的只有⑤[解析]　选C　刺激③处，该处细胞膜出现动作电位，膜电位变为外负内正；④对应的是传出神经，若从③处切断神经纤维，刺激④处，e可以产生反应；②表示突触，兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上的传导速度慢；若在④处施加一较强电刺激，图中①～⑤处能测到兴奋的有③④⑤。[典例2]　下图为反射弧的模式图，则下列说法正确的是(　　)A．神经冲动在②和④上以局部电流的形式传导B．兴奋的传导方向是⑤→④→③→②→①C．②受损时，刺激④仍能引起反射活动D．③具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能[解析]　选A　由图可判断，兴奋的传导方向是①→②→③→④→⑤；②受损时，刺激④仍能引起⑤反应，但因没有经过完整的反射弧，所以不属于反射活动；只有大脑皮层才具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能。兴奋的传导和传递(1)(2022·海南卷T15D)静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负。(×)(2)(2022·宁夏卷T5B)神经细胞兴奋时细胞膜对Na＋通透性增大。(√)15\n(3)(2022·江苏卷T2B)组织液中Na＋浓度增大，则神经元的静息电位减小。(×)(4)(2022·上海卷T27C)突触由突触前膜和突触后膜构成。(×)(5)(2022·北京卷T3C)突触前膜释放的递质(如乙酰胆碱)始终不被酶分解。(×)(6)(2022·江苏卷T13A)正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的。(√)1．兴奋在神经纤维上的传导——电传导(1)过程：(2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别：①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的；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单向传导的。2．兴奋在神经元之间的传递——突触传递(1)突触常见类型：①②(2)传递过程：(3)信号转换：电信号→化学信号→电信号。(4)传递特点：单向传递。(5)作用效果：使后一个神经元兴奋或抑制。3．归纳总结15\n(1)在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，迅速传至整个神经元，即在该神经元的任何部位均可测到电位变化。(2)兴奋在突触处的传递，需要突触小体中的高尔基体参与递质的释放，释放方式为胞吐，释放的递质进入突触间隙的组织液，由突触后膜上的受体(糖蛋白)识别。(3)同一神经元的末梢只能释放一种神经递质，或者是兴奋性的，或者是抑制性的。(4)神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。(5)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、释放需要一定的时间有关。(6)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神经元之间的传递，突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。高考地位该考点是高考命题热点，命题形式灵活，大多联系生理实验，以图解分析、综合分析和实验探究等形式出现，重在考查理解和实验分析探究等能力命题角度(1)神经元受到刺激前后电位的变化及原因，如典例3；(2)兴奋的传导和传递过程分析，如典例4。[典例3]　(2022·滨州一模)神经电位的测量装置如右图所示，其中箭头a表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录b、c两电极之间的电位差。下列说法正确的是(　　)A．静息状态下神经元的细胞膜内外没有Na＋进出B．动作电位主要是由膜外Na＋在短期内大量涌入膜内造成的C．兴奋的传导方向只是从b到cD．在整个过程中记录仪指针会发生两次方向相同的偏转[解析]　选B　静息状态下神经元可以通过主动运输来调节细胞膜内外的Na＋浓度，A错误；动作电位形成时，Na＋通过特殊的离子通道能迅速进入细胞内，造成极性转换，B正确；离体神经纤维接受刺激时，会出现双向传导的情况，C错误；由于兴奋到达b、c的时间不同，记录仪指针会发生两次方向相反的偏转，D错误。[典例4]　神经元能够感受刺激，产生兴奋和传递兴奋，下列有关兴奋传递过程的叙述，正确的是(　　)A．神经细胞在静息状态时，神经纤维的膜内外电位差是零B．神经递质经主动运输穿过突触前膜传递兴奋C．若某药物阻断了突触处的兴奋传递，那么该药物一定影响的是神经递质的合成、释放或降解D．兴奋在神经纤维上的传导和神经元间的传递都需要消耗能量15\n[解析]　选D　在静息状态时，神经纤维的膜外为正电位，膜内为负电位，电位差不是零；神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙；某药物阻断了突触处的兴奋传递，原因也可能是该药物阻碍了递质与突触后膜上受体的结合。神经系统的分级调节及人脑的高级功能(1)(2022·海南卷T8B)位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢。(×)(2)(2022·重庆卷T3B)调节人体生理活动的高级神经中枢是下丘脑。(√)(3)(2022·海南卷T8D)高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用。(√)(4)(2022·海南卷T11A)上自习课时边看书边记笔记是与人体高级神经中枢直接联系的活动。(√)(5)(2022·海南卷T9C)大脑皮层语言H区损伤，导致人不能听懂别人讲话。(√)(6)(2022·海南卷T9B)短期记忆的多次重复可形成长期记忆。(√)1．神经系统的分级调节结构名称主要神经中枢功能脑大脑语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等具有感知、控制躯体的运动、语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能小脑维持身体平衡的中枢维持身体平衡脑干呼吸中枢、心血管运动中枢调节呼吸、心血管运动下丘脑体温调节中枢、水平衡的调节中枢和生物节律调节中枢调节体温、水分平衡、血糖平衡等脊髓调节躯体运动的低级中枢受大脑的控制2．大脑皮层的言语区15\n高考地位近几年高考中对本考点考查频度相对较低，主要以选择题形式考查人脑高级功能和对低级中枢控制作用命题角度(1)大脑皮层的高级功能，如典例5；(2)高级中枢对低级中枢的控制作用，如典例5。[典例5]　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[解析]　选B　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。记忆的形成与新突触的建立有关。大脑皮层W区受损患者不能写字，V区受损患者不能看懂文字。实验平台—(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。2．验证兴奋传导方向的实验设计15\n(1)验证冲动在神经纤维上的传导：方法设计：电刺激图①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。结果分析：若A有反应，且②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②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①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①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。(2022·山东高考)人手指意外触到蜡烛火焰，引起屈肘反射。其反射弧示意图如下。(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通透性增加，______________________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]　(1)兴奋在神经纤维上以电信号的形式进行传导，这种电信号也叫神经冲动；示意图中突触前膜内的突触小泡受到刺激后就会释放神经递质，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜电位变化，引起下一神经元兴奋。(2)M点在静息状态下膜电位为内负外正，在兴奋状态下膜电位为内正外负。因神经元间的传递具有单向性，所以N点受刺激产生的兴奋不能逆向传递使神经元b兴奋。(3)皮肤毛细血管舒张和通透性增加使血浆中的蛋白质和液体渗出，引起组织间隙液体积聚。体液中吞噬细胞和杀菌物质是保卫人体的第二道防线，其抵御病菌侵害属于非特异性免疫。15\n[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　非特异性技法平台—[典例]　如下图所示，分别将灵敏电流计按图连接。(甲图为神经纤维，乙图含有突触结构，甲、乙图中ab间长度相同)，据图回答下列问题。(1)静息时，神经纤维膜内外的电位状态是________，在这一电位状态时，膜外________浓度高于膜内，膜内________浓度高于膜外。(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位，要怎样改进才能测到静息电位？________________________________________________________________________________________________。(3)如甲图所示，当a处受到刺激时，电流计将怎样偏转？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)现同时在甲、乙图中a处给予一个有效刺激，观察指针摆动，指针反应时间落后的是________图，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　神经纤维处于静息状态时，由于细胞内K＋浓度高且可以通过细胞膜外流，而外部虽然Na＋浓度高但不能通过细胞膜，膜外的其他阳离子不能进入，内部的阴离子又无法运出，导致神经细胞膜出现外正内负的静息电位，这种电位的强弱与膜两侧的阳离子浓度差有关，要测量其大小，需要将电流计的接线柱分别接在细胞膜的两侧。若按甲图的连接方式，在a处进行刺激，则会测到方向相反的两次偏转，由于兴奋在突触部位是以化学信号的形式进行的，传递速度较慢，因此乙图反应时间落后。[答案]　(1)外正内负　Na＋　K＋(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内(3)发生两次方向相反的偏转(4)乙　甲的兴奋在神经纤维上传导，乙的兴奋经过了突触间的化学信号传递1．神经纤维上电位测量方法(1)静息电位的测量：15\n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(如右图)。下面图中a点受刺激产生动作电位“”，后面为该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：2．兴奋传导与电流表指针偏转问题分析(1)在神经纤维上：①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。②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：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，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。②刺激c点，兴奋不能传至a，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。[高考随堂体验]1．(2022·安徽高考)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(　　)15\nA．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：选A　依题干信息，神经细胞外Na＋浓度高于细胞内，故Na＋内流是一个顺浓度梯度运输的过程，属于被动运输；而Na＋外流(排出)是一个逆浓度梯度运输的过程，属于主动运输。2．(2022·浙江高考)下列关于神经肌肉(肌肉指骨骼肌)接点及其相关结构和功能的叙述，正确的是(　　)A．一个骨骼肌细胞中只有一个细胞核B．神经肌肉接点的突触间隙中有组织液C．突触后膜的表面积与突触前膜的相同D．一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位解析：选B　真核细胞中有少数细胞有多个细胞核，如横纹肌细胞。突触前膜与突触后膜之间有一间隙，称为突触间隙，突触间隙中有组织液。突触后膜有皱褶，其膜面积应比突触前膜大。要使突触后膜产生兴奋，需要对其刺激超过某一最小值，一个乙酰胆碱分子的刺激不能实现。3．(2022·江苏高考)下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．Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号解析：选A　反射弧中神经细胞之间突触的存在，决定了兴奋在反射弧中的传导只能是单向的；图中d为传入神经，切断d后刺激b，仍能引起效应器收缩；结构b为神经纤维、结构c为突触，兴奋在神经纤维上的传导速度比在突触部位的要快；Ⅱ为突触后膜，其上发生的信号变化为化学信号→电信号。4．(2022·新课标全国卷)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一，图A为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位于肺中。深吸气后肺扩张，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。15\n回答下列问题：(1)图A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A中________的调控。(3)图A中神经元①和②之间形成的突触(放大后的突触如图B所示)中，突触小体是神经元①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②的________(填“轴突”、“树突”或“细胞体”)。解析：(1)根据反射弧的特点可知，a、b、c、d依次表示神经中枢、传入神经、传出神经和效应器。(2)人体屏住呼吸，必须受到大脑皮层(最高级中枢)的控制。(3)突触小体是神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大形成的。由图可知，突触后膜是下一个神经元细胞体的膜。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5．(2022·江苏高考)为了研究乙醇对人体神经行为能力的影响，科研人员选取若干自愿者，等量饮用同一种酒，参照世卫组织神经行为能力测试标准，测试简单反应时(对简单信号作出反应的最短时间)、视觉保留(对视觉信号记忆的准确数)和血液中乙醇浓度。以受试者自身未饮酒时为对照，计算能力指数相对值，结果如图所示。请回答下列问题：(1)测试期间受试者血液中乙醇浓度的变化说明人体能通过调节维持________。(2)随着血液中乙醇浓度的迅速升高，神经行为能力指数相对值明显降低，可以推测乙醇会________兴奋在相应反射弧上的传输时间，从而降低了机体的反应速度和判断能力。(3)对视觉信号作出判断与反应需经过的神经中枢位于________。15\n(4)动物实验显示，乙醇能增加脑组织中某种抑制性神经递质与相应受体的结合。由此推测乙醇可能影响了兴奋在________处的传输。(5)凡有神经系统疾患、视听觉及手部运动障碍者不能作为测试对象，原因是受试者的________必须结构完整和功能正常；甲状腺功能亢进的患者也不宜作为受试者，原因是____________________________，从而干扰测试结果。解析：(1)由图中曲线可知，刚饮酒后血液中乙醇浓度很高，但通过机体的调节会逐渐下降，从而维持机体内环境的稳态。(2)曲线显示随着血液中乙醇浓度的迅速升高，简单反应时和视觉保留的能力指数相对值明显降低，可推测乙醇导致兴奋在反射弧上的传导时间延长。(3)对视觉信号作出判断的神经中枢在大脑皮层，但要作出反应还需经过脊髓这一低级中枢。(4)神经细胞之间的兴奋是通过突触前膜释放神经递质作用于突触后膜上的受体来传递，从而使突触后膜上的离子通透性发生改变。因乙醇能增加脑组织中某种抑制性神经递质与相应受体的结合，故乙醇浓度升高导致神经行为能力指数下降的原因可能是乙醇影响了兴奋在反射弧中神经细胞之间突触处的传输。(5)欲测定对简单信号作出反应的最短时间，需保证反射弧结构和功能的完整性。甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，甲状腺功能亢进的患者甲状腺激素分泌过多，会导致神经系统兴奋性提高，从而影响测试结果的准确性。答案：(1)稳态　(2)延长　(3)大脑皮层和脊髓　(4)突触　(5)反射弧　甲状腺激素分泌过多会提高神经系统的兴奋性15