高中生物第2章动物和人体生命活动的调节1通过神经系统的调节一学案新人教版必修3Word文档格式.docx
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1.兴奋的概念：
（1）部位：
动物体或人体内的某些组织或细胞。
（2）条件：
感受外界刺激。
（3）变化：
由相对静止状态变为显著活跃状态。
2.兴奋的传导：
（1）静息电位与动作电位：
项目
离子运输
电位
静息电位
K+外流
外正内负
动作电位
Na+内流
外负内正
（2）局部电流。
①形成原因：
在兴奋部位和未兴奋部位之间存在电位差，形成局部电流。
（3）传导形式：
电信号。
（4）传导方向：
兴奋部位向未兴奋部位。
兴奋在离体神经纤维上是双向传导的，那么在反射弧中，兴奋在神经纤维上的传导也是双向的吗？
为什么？
不是。
在反射弧中，神经冲动只能来源于感受器，通过传入神经、神经中枢、传出神经，传至效应器，所以兴奋在反射弧中的传导是单向的。
关键能力·
合作学习
知识点一反射与反射弧
1.条件反射与非条件反射：
特别提醒：
与反射有关的两个易混点
①大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位，一般来说，脊髓中的低级神经中枢受脑中相应高级神经中枢的控制。
②条件反射需要大脑皮层参与，非条件反射由大脑皮层以下的神经中枢参与。
2.反射弧的结构与功能：
反射弧
的结构
结构特点
功能
结构破坏对
功能的影响
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
神经元轴突末梢的特殊结构
将外界刺激的信息
转变为神经的兴奋
既无感觉，
又无效应
感觉神经元
将兴奋由感受器
传入神经中枢
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
运动神经元
将兴奋由神经中
枢传至效应器
只有感觉，
无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对外界刺激作出
相应的反应和活动
相互联系
反射弧中任何一个环节中断，反射便不能发生，必须保证反射弧结构的完整性
特别提醒：
感受器、传入神经和神经中枢破坏后，产生的结果相同，但机理不同
①感受器破坏，无法产生兴奋。
②传入神经破坏，无法传导兴奋。
③神经中枢破坏，无法分析、综合兴奋和向大脑传导兴奋。
1.拓展探究：
用橡皮锤叩击某人膝盖下面的韧带，他能感受到刺激，但没有反应，请从反射弧的结构分析其中的原因。
（科学思维）
膝跳反射弧中的传出神经或效应器受损。
2.情境探究：
给某人踝关节处局部喷涂麻醉药，此处暂时失去了痛觉，但还能自主运动，该局部麻醉药最可能作用于反射弧的哪一结构？
感受器（或传入神经）。
痛觉是由于感觉神经末梢（即感受器）受到刺激产生的神经冲动经传入神经传入大脑皮层感觉中枢形成的，麻醉药作用后，失去痛觉，但还能自主运动，说明麻醉药最可能作用于感受器（或传入神经）。
如图为反射弧的结构示意图，下列叙述错误的是（ ）
A.①为感受器，能接受刺激并产生兴奋
B.③为神经中枢，对传入的信息进行分析和综合
C.⑤为效应器，由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成
D.切断④，仍能完成非条件反射，但不能完成条件反射
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点：
【解析】选D。
题图中①为感受器，它能接受刺激并产生兴奋，A正确；
③为神经中枢，具有对来自传入神经的兴奋进行分析和综合的能力，B正确；
神经中枢的兴奋经过一定的传出神经到达效应器，效应器是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成的，C正确；
反射活动的完成需要完整的反射弧，切断④，不能形成完整的反射弧，不能完成反射活动，D错误。
【审答误区】常见以下两种错误
（1）误认为产生反应就是发生了反射：
反射必须经过完整的反射弧，当刺激传出神经或效应器时，都能使效应器产生反应，都不属于反射。
（2）分辨不清效应器的组成：
效应器是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成的，而不是“由传出神经纤维及其所支配的肌肉或腺体组成”，也不是“由传出神经纤维末梢及其所支配的肌肉和腺体组成”。
【母题追问】
（1）上题图示反射弧中含有几个神经元？
3个，分别是传入神经元、中间神经元和传出神经元。
（2）非条件反射的神经中枢一定是脊髓吗？
从反射弧的结构分析，区分非条件反射和条件反射的主要依据是什么。
不一定。
依据有无大脑皮层的参与，将反射分为条件反射和非条件反射。
【方法规律】根据图示判断传入神经和传出神经的方法
（1）根据是否具有神经节：
有神经节的是传入神经（b），神经节如图中的c；
无神经节的是传出神经（e）。
（2）根据突触结构判断：
图中与“
”相连的为传入神经（b）；
与“
”相连的为传出神经（e）。
（3）根据脊髓灰质结构判断：
与膨大部分相连的为传出神经（e）；
与狭窄部分相连的为传入神经（b）。
（2020·
长春高二检测）现象Ⅰ：
食物引起唾液分泌；
现象Ⅱ：
望梅止渴。
下列叙述错误的是（ ）
A.现象Ⅰ是通过遗传获得的，与生俱来的
B.现象Ⅱ一定需要大脑皮层的参与
C.现象Ⅱ参与的神经元数量比现象Ⅰ少
D.现象Ⅰ和现象Ⅱ都需要完整反射弧的参与
【解析】选C。
食物引起唾液分泌属于非条件反射，是由遗传物质决定的，与生俱来的，A正确；
望梅止渴属于条件反射，一定有大脑皮层的参与，B正确；
有高级神经中枢大脑皮层参与的反射活动，神经元数量相对较多，即现象Ⅱ参与的神经元数量比现象Ⅰ多，C错误；
条件反射和非条件反射进行的结构基础都是完整的反射弧，D正确。
知识点二兴奋在神经纤维上的传导
1.兴奋传导的过程：
2.兴奋传导的特点：
双向传导，即刺激神经纤维上的任何一点，所产生的神经冲动可沿神经纤维同时向两侧传导。
3.膜电位变化曲线解读：
将离体的神经纤维置于适宜的生理盐水中，若适当增加溶液的KCl浓度，静息电位的绝对值将减小；
若适当增加溶液的NaCl浓度，动作电位的峰值将增大，请分析其原因。
①在静息状态时，神经细胞膜主要对钾离子有通透性，造成钾离子外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，若适当增加溶液的KCl浓度，使细胞膜内外K+浓度差减小，使钾离子外流的数量减少，静息电位的绝对值变小。
②在发生动作电位时，细胞膜对钠离子的通透性增大，Na+内流，若适当增加溶液的NaCl浓度，使得膜内外Na+浓度差增大，使Na+内流增多，动作电位的峰值增大。
2.拓展探究：
若用灵敏电流计测量神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？
电流计指针偏转几次？
（科学探究）
①测静息电位：
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，指针发生一次偏转；
②测动作电位：
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外（或内）侧，指针发生两次（方向相反的）偏转。
小鼠是生物学实验的常用材料之一，如表所示是小鼠正常状态下神经纤维内外维持膜电位的两种主要阳离子的浓度，电刺激小鼠会使之产生逃避反应，且多次电刺激后，反应强度随电刺激的重复而减弱。
下列叙述正确的是（ ）
离子
神经元内
神经元外
a
5～15mol/L
145mol/L
b
140mol/L
5mol/L
A.b离子内流是维持静息电位的主要原因
B.a离子在动作电位的产生和恢复过程中跨膜运输方式相同
C.电刺激会使神经纤维膜外a先减少后恢复
D.多次电刺激小鼠反应强度减弱的原因可能是兴奋在神经纤维传导过程中逐渐减弱
表格中a为Na+，b为K+，维持静息电位的主要原因为K+外流，A错误；
在动作电位的产生过程中钠离子内流，为协助扩散，动作电位恢复过程中钠离子外流，为主动运输，B错误；
电刺激会使钠离子内流，使膜外Na+先减少后恢复，C正确；
兴奋在神经纤维传导的过程中不会逐渐减弱，D错误。
【审答误区】解答本题存在以下错误
由于细胞膜上运输钠离子的载体蛋白不同，钠离子由钠离子通道顺浓度梯度进入细胞，该过程不消耗能量，属于协助扩散，钠离子依靠钠钾泵逆浓度梯度运出细胞，需要消耗能量，属于主动运输。
（1）Na+—K+泵是神经细胞膜上的一种常见载体，能催化ATP水解，每消耗1分子的ATP，就可以逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外，将2分子的K+泵入细胞内，这对静息电位的维持有什么意义？
Na+—K+泵对恢复静息电位，维持膜内高K+、膜外高Na+的离子分布有重要作用。
（2）从离子运输的角度分析，兴奋在神经纤维上的传导过程中，电位差是如何形成的？
主要靠细胞膜两侧带电离子的跨膜运输形成的。
【方法规律】依据细胞膜对Na+、K+的通透性，分析膜电位变化
厦门高二检测）将完好的某动物神经元浸泡在任氏液（模拟细胞外液）中进行实验，A、B为神经元膜外侧的两处位置，如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.静息状态时，可测得A、B两处的电位不相同
B.静息状态时，细胞内的Na+浓度高于任氏液
C.B处兴奋时，膜两侧的电位表现为外正内负
D.往任氏液中加入Na+内流阻断剂，A处将不能产生兴奋
静息状态时，可测得A、B两处都为正电位，且没有电位差，A错误；
不管是静息电位还是动作电位，细胞内的Na+浓度始终低于细胞外液任氏液，B错误；
B处兴奋时，膜两侧的电位表现为外负内正，C错误；
动作电位是由Na+内流引起的，往任氏液中加入Na+内流阻断剂，A处将不能产生兴奋，D正确。
核心素养·
情境探究
1.【实验情境】
从脊蛙（去除脑但保留脊髓的蛙）左后肢剥离出甲、乙两根神经，却无法确定传入神经和传出神经。
研究者将乙神经剪断，并立即分别刺激A端和B端，观察左后肢是否收缩，以判断传入神经和传出神经。
如图所示。
探究：
（1）根据上述材料，证明乙神经是传入神经还是传出神经（写出简单的实验设计思路）。
①若刺激A端左后肢不收缩，刺激B端左后肢收缩，则乙神经是传入神经；
②若刺激A端左后肢收缩，刺激B端左后肢不收缩，则乙神经是传出神经。
（2）若刺激剪断处的某一端出现收缩活动，该活动是不是
反射活动，原因是什么？
该活动的发生没有经过完整的反射弧。
2.【实验情境】给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会，若每次在铃声后立即给狗喂食，这样多次结合后，狗一听到铃声就会分泌唾液。
（1）引起狗分泌唾液的过程需要效应器参与，效应器的组成是什么？
传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。
（2）铃声刺激引起唾液分泌的过程和食物引起的味觉都与大脑皮层有关吗？
有关。
铃声引起唾液分泌需要大脑皮层参与，味觉中枢也位于大脑皮层。
课堂检测·
素养达标
1.反射是神经调节的基本方式，反射弧是反射的结构基础。
下列叙述正确的是_______。
①反射是人体生命活动调节的唯一形式
②“一朝被蛇咬，十年怕井绳”中所蕴含的反射为非条件反射
③任何反射弧中的神经中枢都位于大脑皮层
④刺激反射弧的感受器或传入神经，效应器可产生相同的反应
⑤一个反射活动至少需要2个神经元参与
【解析】选④⑤。
反射是神经调节的基本方式，但生命活动的调节并非只有神经调节，还有体液调节、免疫调节，①错误；
“一朝被蛇咬，十年怕井绳”是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的后天性反射，即条件反射，②错误；
反射弧的神经中枢可能在脊髓，如膝跳反射，③错误；
反射弧中，感受器和传入神经均可将兴奋传至效应器产生反应，④正确；
最简单的反射弧由2个神经元构成，故一个反射活动至少需要2个神经元参与，⑤正确。
2.神经纤维上某点受到适宜的刺激，则该点膜外电位的变化是（ ）
A.由正电位变为负电位B.由负电位变为正电位
C.一直保持负电位D.一直保持正电位
【解析】选A。
未受刺激时保持静息电位，膜电位表现为外正内负，接受适宜刺激后产生动作电位，膜电位表现为外负内正，则该刺激点膜外电位变化是由正电位变为负电位。
3.下列有关神经元的叙述，错误的是（ ）
A.神经元的细胞核分布于细胞体中
B.神经元是神经系统结构和功能的基本单位
C.神经元的突起中可能存在线粒体等细胞器
D.神经元的形态结构不同，但在反射弧中的功能相同
神经元的细胞核分布于细胞体中，A正确；
神经系统结构和功能的基本单位是神经元，B正确；
神经元的突起中可能存在细胞器，如轴突末端含有线粒体，C正确；
神经元的形态结构不同，在反射弧中的功能也不同，D错误。
4.（2020·
太原高二检测）下列关于神经调节中的反射和反射弧的理解，正确的是（ ）
A.功能基础是反射，结构基础是反射弧
B.反射弧中某个环节受损，反射也能完成
C.效应器对刺激作出分析、综合和应答
D.感受器只由感觉神经末梢组成
神经调节的功能基础是反射，结构基础是反射弧，A正确；
反射弧中任何一个环节在结构上受损，反射都不能完成，B错误；
神经中枢具有信号的接收、分析、综合和外传等功能，效应器对刺激作出应答，C错误；
感受器是神经元轴突末梢的特殊结构，由感觉神经末梢和与之相连的结构组成，D错误。
5.（2020·
山东等级考）听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。
声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K+通道打开，K+内流而产生兴奋。
兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。
下列叙述错误的是（ ）
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
本题主要考查神经调节。
根据题意可知，听毛细胞受到刺激后，位于纤毛膜上的K+通道打开，K+内流而产生兴奋，因此静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内，A项错误；
纤毛膜上的K+内流过程为协助扩散，不消耗ATP，B项正确；
兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导，C项正确；
听觉的产生过程没有经过完整的反射弧，不属于反射，D项正确。
6.人体维持内环境的稳态并与外界环境相适应，都离不开生命活动的调节，神经系统在其中的作用十分重要。
如图甲表示神经调节中反射弧的基本结构，图乙是神经纤维局部放大的示意图。
回答下列问题：
（1）图甲所示的反射弧中，表示感受器的是________（填图中标号），感受器的作用是________________。
（2）图乙表示神经纤维受到刺激后，膜内外电荷的分布情况，在A、B、C中属于未兴奋部位的是________。
图乙中B、C之间能够产生局部电流，原因是__________________ 。
（3）以图甲中的神经纤维作为实验材料，利用电流表测定其受刺激前后的电位变化（如图）。
若在b点右侧刺激，则电流表指针的偏转情况依次是④→________→④。
【解析】
（1）图甲中①为感受器，感受器的作用是感受刺激，产生兴奋。
（2）图乙中A、C处于未兴奋状态，B处于兴奋状态，因此B、C之间存在电位差，导致电荷发生定向移动，形成了局部电流。
（3）当刺激还未传至b点时，a点和b点都为静息电位，电流表偏转情况为图④；
当刺激由右向左传导时，b点首先出现动作电位，a点为静息电位，电流表偏转情况为图③；
紧接着b点恢复为静息电位，两电极处电位相同，此时为图④所示；
神经冲动继续向左传导，当神经冲动传导到a点，a点出现动作电位，b点为静息电位，则为图①所示；
之后a点恢复静息电位，两电极处电位相同，则为图④所示，所以整个过程的变化是④→③→④→①→④。
答案：
（1）① 感受刺激、产生兴奋
（2）A、C B、C之间存在电位差，电荷会发生定向移动 （3）③→④→①
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