2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修3 第2章 第1节 通过神经系统的调节课件
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这是一份2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修3 第2章 第1节 通过神经系统的调节课件,共60页。PPT课件主要包含了考情分析,思维网络,第1节,通过神经系统的调节,考点一,反射和反射弧,”相连的为传入神,大脑皮层,答案√,确的是等内容,欢迎下载使用。
[考点梳理]1.反射与反射弧
2.反射弧的组成及功能
(1)反射弧只有保持完整,才能完成反射活动。组成反射弧
的任何部分受到损伤,反射活动都不能完成。
(2)刺激产生的兴奋以神经冲动的形式传入神经中枢,经综合分析后,神经中枢发出兴奋或抑制,导致发出的神经冲动加强或抑制。
(3)反射的进行需要接受适宜强度的刺激,若刺激强度过弱
或过强,则不能引起反射活动。
反射弧中传入神经和传出神经的判断方法(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据突触结构判断:图示中与“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。
3.神经调节的基本方式——反射
(1)分类依据:神经中枢是否位于__________。
(2)比较非条件反射和条件反射
[易错诊断]1.直接刺激传出神经也会引起效应器作出反应,这种反应
也属于反射。(答案:×
2.寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射。(
答案:×3.如果破坏了反射弧的某一结构(如传出神经),则反射不能
4.感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢。
)答案:×5.没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;没有运动产生,
一定是传出神经受损伤。(答案:×
[基础测评]1.反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,正
A.望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成B.一些反射可以形成也可以消失,比如学生听到铃声后急速赶往教室C.条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定D.高级中枢控制的反射一定是条件反射答案:B
2.下列有关神经调节的叙述,正确的是(
A.手指接触到针尖而产生痛觉属于非条件反射B.机体内各种反射活动都受到大脑皮层的控制C.效应器是指传出神经末梢D.只有保持完整的反射弧结构才能完成反射活动答案:D
兴奋在神经纤维上的传导[考点梳理]
1.比较神经元、神经纤维和神经
(1)神经元:即神经细胞,由________和________两部分组成,突起分________和________两种。如下图所示:(2)神经纤维:指神经元的轴突包括套在轴突外面的髓鞘。(3)神经:许多神经纤维集结成束,外面包裹着结缔组织膜,
(1)兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞____________后,由________状态变为显著活跃状态的过程。
(2)兴奋在神经纤维上的传导
①传导形式:____________________,也叫神经冲动。
③传导特点:由兴奋部位→未兴奋部位,双向传导,即图中 a←b→c。即刺激(离体)神经纤维上的任何一点,所产生的兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。
④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系a.在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向________。b.在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向________。
指针偏转原理图测量动作电位时,灵敏电流计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。下面图①中 a 点
受刺激产生的动作电位为“
”,图②~⑤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。
1.人体细胞中只有传入神经元能产生兴奋。(答案:×
2.神经细胞静息电位形成的主要原因是 K+外流。(答案:√3.动作电位形成过程中 Na+内流的方式是主动运输。(
答案:×4.神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式在其上传
答案:√5.刺激神经纤维中部,产生的兴奋可以沿神经纤维向两侧
[基础测评]1.下图是一个反射弧的部分结构图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在 A 点施加一定的电刺激时,则甲、乙
电流表指针发生的变化是(
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转D.甲发生一次偏转,乙不偏转答案:D
2.将蛙的离体神经纤维置于某种培养液 M 中,给予适宜刺激后,记录其膜内钠离子含量变化(如图中曲线Ⅰ表示)、膜电
位变化(如图中曲线Ⅱ表示)。下列说法正确的是(
A.实验过程中培养液 M 只有钠离子的浓度会发生变化B.图中 A 点后,细胞膜内钠离子的含量开始高于膜外C.曲线Ⅱ的峰值大小与培养液 M 中钠离子的浓度有关D.图中 C 点时,神经纤维的膜电位表现为外正内负
兴奋在神经元之间的传递[考点梳理]
1.几个常见概念的比较
人和高等动物体内的神经递质、激素、酶的比较
2.兴奋在神经元之间的传递过程(1)突触结构及其兴奋传递过程
(2)兴奋在神经元之间传递的特点①单向传递:兴奋只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的________或________。其原因是神经递质只存在于突触前膜的________内,只能由突触前膜释放,作用于________上。②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→________→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。③易受组织液中物质的影响:突触间隙的液体为组织液,组织液中的物质能影响兴奋的传导,影响组织液理化性质稳定
的因素也将影响递质的传递。
(1)神经递质的种类:主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、一氧化氮等。
(2)功能分类:递质分为兴奋性递质与抑制性递质。(3)神经递质的释放方式:胞吐。
(4)神经递质作用后的去向:一是酶解,被相应的酶分解失活;二是回收再利用,即通过突触前膜转运载体的作用将突触间隙中多余的神经递质回收至突触前神经元再利用。
3.兴奋传导与电流表指针偏转的问题分析
①刺激 a 点,b 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表发生两次方
②刺激 c 点(bc=cd),b 点和 d 点同时兴奋,电流表不偏转。
①刺激 b 点,(ab=bd),a 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表
发生两次方向相反的偏转。
②刺激 c 点,a 点不兴奋,d 点兴奋,电流表只发生一次偏
4.兴奋的传导与传递的比较
电信号→化学信号→电信号
[易错诊断]1.兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体
答案:√2.兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化
答案:×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.在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是
双向的,而在突触处的传递是单向的。(
答案:×5.神经递质以胞吐的方式释放至突触间隙,该过程的发生
体现了生物膜具有一定的流动性。(答案:√
[基础测评]1.机体内相邻的神经元之间通过突触联系起来,以下叙述
A.突触是由上一神经元的树突或细细胞体与下一神经元的轴突建立的结构B.突触前膜释放神经递质体现了生物膜的功能特性C.突触后膜上存在神经递质的特异性受体,保证了兴奋传递的单向性D.神经递质作用于突触后膜,突触后神经元必然产生动作电位答案:C
2.神经元之间的兴奋是通过突触进行传递的。下列有关说
A.神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,此过程不需要载体蛋白和能量B.Na+内流是形成动作电位的基础,兴奋在神经元之间的传递是双向的C.神经递质通过与突触后膜上的特异性受体结合引起突触后膜上的电位发生变化D.在突触后膜上发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号答案:C
考点四 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)神经系统的各级中枢及其功能
①大脑皮层是调节机体活动的______________。②位于脊髓的____________受脑中相应高级中枢的调控。③神经中枢之间相互联系,相互________。
(1)高级功能:包括语言、________、记忆、思维等方面,________功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智力活动。
(2)人类大脑皮层的言语区
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,尤其与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。③长期记忆可能与新突触的建立有关。
生活中常见神经系统生理或病理现象的原因分
1.位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢。(
答案:×2. 高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调控作
答案:√3.某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有大脑
皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓。(答案:√
4. 长期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有
答案:×5.某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说。这个人受损伤的部位是言
答案:√6.当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级神经
中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢。(答案:×
1.当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有(
②大脑皮层 H 区(听觉性语言中枢)
层 S 区(运动性语言中枢)
④大脑皮层 V 区(视觉性语言中枢)
⑤大脑皮层 W 区(书写性语言中枢)
A.①③C.②④答案:D
2.与人体高级神经中枢无直接联系的活动是(A.上自习课时边看书边记笔记B.开始上课时听到“起立”的声音就站立起来C.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起D.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名答案:C
反射与反射弧的结构分析
[典例 1](2019 年海南卷)下列与反射弧有关的叙述,错误的
)A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
[解析]效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A 正确;反射的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B 正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C 正确;因兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D 错误。
[考向预测]1.右下图为某一神经冲动传递过程的简图,其中甲为肌肉,
若在 P 点给予适宜强度的刺激,则下列叙述正确的是(A.图中共有 3 个神经元,乙为效应器B.丙神经元的细胞体通常位于脑或脊髓中C.刺激后神经冲动的传递方向为丁→戊→乙D.肌肉将发生收缩,该反应称为反射
解析:根据突触单向传递的特点可判断乙为感受器,甲为效应器,A 错误;传出神经元的细胞体通常位于神经中枢,即脑或脊髓中,B 正确;在 P 点刺激后神经冲动的传递方向为丁→丙→甲,C 错误;刺激 P 点,肌肉收缩,但该过程没有经过感受器和传入神经,反射弧不完整,所以不能称为反射,D 错误。
2.反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述中,
A.望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成B.一些反射可以形成也可以消失,比如学生听到铃声后急速赶往教室C.条件反射一定需要神经中枢参与,非条件反射则不一定D.高级中枢控制的反射一定是条件反射
解析:望梅止渴是条件反射,需要大脑皮层的参与才能完成,但排尿反射是非条件反射,无须大脑皮层的参与也能完成,A 错误;条件反射可以形成也可以消失,如学生听到铃声后急速赶往教室,B 正确;无论是条件反射还是非条件反射,都需要在神经中枢的参与下才能完成,C 错误;脑中的神经中枢都是高级中枢,但其中的一些神经中枢控制的反射如下丘脑中的呼吸中枢控制的反射是非条件反射,D 错误。
反射弧各部分的作用及异常分析
[典例 2]肌肉受到刺激会产生收缩,肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经—肌肉标本,将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上,此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本),如下图所示。图中②④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头,此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩,左肌肉也随之收缩。请回答下列问题。
(1)①②③④中能进行兴奋传递的是________________( 填写标号);能进行兴奋传导的是________________(填写标号)。(2)右肌肉兴奋时,其细胞膜内外形成的________电流会对③的神经纤维产生__________作用,从而引起③的神经纤维兴奋。
(3)直接刺激③会引起收缩的肌肉是__________________。
[解析](1)②④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头,此接头与突触结构类似,兴奋在这两处进行的应属于兴奋的传递;①③指的是神经纤维,兴奋在神经纤维上进行的是兴奋的传导。(2)“实验期间用生理盐水湿润标本”说明搭在一起的两个标本已经通过生理盐水连成一个整体,并且信号可以双向传导,所以右肌肉兴奋时形成的局部电流会对③处产生刺激作用,引起③处神经纤维兴奋。(3)“肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样”,说明肌肉细胞和神经纤维受到一定的刺激,均会产生兴奋,且膜内外电位变化相同;故刺激③处神经纤维,产生的兴奋电位变化可以使左、右两侧的肌肉产生电位差,进而引起肌肉收缩。
[答案](1)②④ ①③(3)左肌肉和右肌肉
[考向预测]3.(2018 年江苏南京期末)右图表示人体排尿反射的相关结
构(虚线内表示脊髓的部分结构),下列有关说法错误的是(
A.要检测反射弧是否完整和正常,可在⑤处给予适宜的电刺激B.兴奋在③处神经元之间传递时,信号转换是化学信号→电信号C.在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意D.憋尿行为说明了脊髓的排尿中枢受大脑皮层调控
解析:⑤是感受器,在⑤处给予适宜的电刺激,如果①处有反应,说明反射弧完整和正常,A 正确;兴奋在③处神经元之间传递时,信号转换是电信号→化学信号→电信号,B 错误;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以在②处给予适宜的电刺激,大脑皮层不会产生尿意,C 正确;憋尿行为说明了脊髓的排尿中枢受大脑皮层调控,D 正确。
4.下图为反射弧结构示意图,相关叙述正确的是(
A.用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,不属于反射B.刺激Ⅲ处,能在Ⅰ处检测到电位变化C.剪断Ⅰ处,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起D.Ⅳ处的神经元不受大脑皮层的控制
解析:用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,属于膝跳反射,A 错误;Ⅲ处为传出神经,Ⅰ处为传入神经,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此刺激Ⅲ处,不能在Ⅰ处检测到电位变化,B 错误;剪断Ⅰ处,反射弧中的传入神经被破坏,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起,C 正确;Ⅳ处为脊髓,脊髓(低级中枢)受大脑皮层(高级中枢)的调控,D 错误。
胞内外 K+和 Na+的分布特征是( )
静息电位和动作电位的产生及分析
[典例 3](2018 年新课标Ⅲ卷)神经细胞处于静息状态时,细
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]由于神经细胞处于静息状态时,膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子通过协助扩散方式外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,产生内负外正的静息电位,随着钾离子外流,形成内负外正的电位差,阻止钾离子继续外流,故细胞外的钾离子浓度依然低于细胞内;当神经细胞受到刺激时,激活钠离子通道,使钠离子通过协助扩散方式往内流,说明膜外钠离子浓度高于膜内,D 正确。
兴奋传导过程中神经纤维上膜电位变化原理分
(1)图 1 所示为离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图 2 所示为该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化原理分析。
(2)神经纤维膜外离子浓度对膜电位的影响
神经纤维膜内外离子的正常分布如图:
①若膜外的 Na+浓度升高,则膜内外 Na+浓度差会增大,动作电位的峰值会升高(图 2 中 C 点上移);反之,会下降(图 2中 C 点下移)。
②若膜外的 K+浓度降低,则膜内外 K+浓度差会增大,静息电位绝对值会增大(图 2 中 A 点下移);反之,会减小(图 2 中A 点上移)。
[考向预测]5.(2019 年山东青岛高三调研)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,如下图所示。下列说法正确的是(
A.静息状态时,可测得 A、B 两处的电位不相等B.静息状态时,膜两侧没有离子进出
C.B 处兴奋时,与任氏液相比,细胞内 Na+浓度高
D.若阻断 Na+内流,刺激后,A、B 处不能产生兴奋
解析:静息状态时,K+ 外流形成内负外正的静息电位,由
电位相等,A 错误;静息电位是由于K+外流形成的,B错误;
于 A、B 两点均位于神经元膜外,无电位差,即 A、B 两处的
B 处兴奋时,Na+内流,运输方式为协助扩散,即从高浓度向低浓度运输,所以与任氏液相比,细胞内 Na+浓度低,C 错误;如果阻断了 Na+内流,无论刺激任何点都不会产生兴奋,D 正
6.兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如下图所示。请回答:
(1)本实验的自变量是________________。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是以细胞膜的________侧为参照,并将该侧电位水平定义为 0 mV。据图分析,当静息电位由-60 mV 变为-65 mV时,神经细胞的兴奋性水平______________。
(3)在缺氧处理 20 min 时,给予细胞 25 pA 强度的单个电刺激__________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动,判断理由是____________________。
解析:(1)该实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,自变量为缺氧时间。(2)图中静息电位用负值表示,静息电位时,细胞膜两侧的电位为外正内负,即以细胞膜外侧为参照,定义为 0 mV。静息电位数值变化增大,神经细胞的兴奋性水平降低,需要更强刺激才能使细胞达到同等兴奋程度。(3)缺氧处理 20 min,阈强度为 30 pA 以上,所以给予25 pA 强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动。
7.如图 1 表示某时刻神经纤维膜电位状态,图 2 表示膜内
电位随时间变化曲线,下列相关叙述正确的是(
A.丁区域的膜电位是 Na+外流形成的B.甲区域或丙区域一定是刚恢复为静息状态C.将图 1 神经纤维置于低 Na+环境中,静息电位将变小D.若图 1 的兴奋传导方向是从左到右,则乙处电位可能处于图 2 中的③→④过程
解析:丁区域电位表现为内负外正,主要是K+外流造成的,A 错误;若图 1 中兴奋传导方向是从左到右,则甲区域和丙区域刚恢复为静息状态,若兴奋传导方向是从右到左,则动作电位还未传到甲区域和丙区域,B 错误;将图 1 神经纤维置于低Na+环境中,动作电位将变小,C 错误;若图1 的兴奋传导方向
是从左到右,随兴奋的传导,乙区域电位变为动作电位后逐渐恢复静息电位,则乙区域可能正处在恢复静息电位的过程中,即图 2 中的③→④过程,D 正确。
8.如图 1 为神经纤维受刺激后的膜电位变化图,图 2 表示相应的生理变化。其中图 2 中的甲可以对应图 1 中①④⑥。据
图分析,下列说法正确的是(图 1
C.在静息状态下K+通道通透性更高
A.图 2 中的乙对应图 1 中的⑤B.图 2 中的丙对应图 1 中的③
D.图 1 的③中 Na+进入细胞的方式为主动运输
解析:由动作电位产生的机理可知,图 1 中③膜电位上升,原因是 Na+大量内流,对应图2 中的乙,A 错误;⑤时K+外流使膜电位逐渐恢复至静息电位,对应图 2 中的丙,B 错误;静息状态下,K+通道比 Na+通道通透性更高,C 正确;③中 Na+以协助扩散的方式大量内流产生动作电位,D 错误。
兴奋在神经元之间的传递过程
[典例 4](2020 年天津卷)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
抑制 Ca2+通道开放,使 BC 释放的谷氨酸________(填“增加”
(1)当 BC 末梢有神经冲动传来时,甲膜内的________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使 GC 兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,
或“减少”),最终导致 GC 兴奋性降低。
(2)GC 释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制 AC 中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(填“升高”或“降低”),进而导致 Ca2+通道失去部分活性。AC 与 BC 间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的_____________________________________两种功能密切相关。(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。
A.谷氨酸C.甘氨酸受体
甲膜上的大麻素受体结合后,可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开
降低,进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突
[解析](1)据图可知,当 BC 末梢有神经冲动传来时,甲膜内的突触小泡可释放谷氨酸,谷氨酸与乙膜上的谷氨酸受体结合,使 GC 兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素与
放,使Ca2+内流减少,进而使 BC 释放的谷氨酸减少。(2)据图可知,GC 释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后,会抑制 AC 中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度
触前膜为丙膜。(3)据分析可知,上述的调节过程存在负反馈调
节机制,从而保证了神经调节的精准性。该调节过程涉及细胞膜的控制物质进出、进行细胞间信息交流的功能。(4)据图可知,甘氨酸和内源性大麻素可存在于突触间隙,属于内环境成分;
[答案](1)突触小泡
控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
(3)负反馈(4)CD
而甘氨酸受体和Ca2+受体存在于细胞膜上,不属于内环境成分。
神经递质“一·二·二”
[考向预测]9.(2020 年湘豫名校高三 12 月联考)神经细胞 A 释放多巴胺会导致神经细胞 B 产生兴奋,A 细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞 A。某药物能够抑制多巴胺运载体的功能,干扰 A、B 细胞间兴奋传递(如下图)。下列有关叙
A.①中多巴胺的释放过程依赖于细胞膜的选择透过性B.突触小体中的线粒体能为多巴胺与受体结合提供 ATPC.多巴胺只能由细胞 A 释放作用于细胞 B 使兴奋单向传递D.该药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间缩短
解析:①中多巴胺的释放过程依赖于细胞膜的流动性,A错误;多巴胺与受体结合发生在突触间隙,不需要突触小体中的线粒体提供 ATP,B 错误;兴奋在神经元之间只能单向传递,多巴胺只能由细胞 A 释放作用于细胞 B 使兴奋单向传递,C 正确;该药物能够抑制多巴胺运载体的功能,影响多巴胺的回收,故会导致突触间隙多巴胺的作用时间变长,D 错误。
10.屈肌反射是当机体皮肤受到伤害性刺激时,肢体的屈肌强烈收缩、伸肌舒张使肢体脱离伤害性刺激,如缩手反射。下图表示人体屈肌反射的部分反射弧结构,下列相关叙述不正确
注:(+)表示促进、(-)表示抑制,a、b、c 表示结构,箭
A.兴奋由 a 传至 b 时,b 处 Na+通道开放形成内正外负的膜
B.神经递质在 c 处的释放过程与细胞膜的流动性密切相关C.c 处属于内环境的组分,该处化学成分的改变将影响兴奋
D.当传入神经接受兴奋后,能引起屈肌与伸肌同时收缩与
环境的组分,该处 Na+、K+浓度的改变将影响兴奋的传递,C
解析:b 处兴奋时,Na+通道开放形成内正外负的膜电位,A 正确;神经递质在突触处通过胞吐释放,释放过程与细胞膜的流动性密切相关,B 正确;c 处为突触间隙的组织液,属于内
正确;传入神经接受兴奋后,通过中间神经元作用于伸肌运动神经元,耗时较长,屈肌的收缩与伸肌的舒张不同时发生,D错误。
高该蛋白对 Cl- 的通透性。下列相关叙述错误的是(
D.Cl-内流使突触后膜两侧电位差减小
11.神经递质 GABA 与突触后膜上的相应受体结合,使受体蛋白的结构发生变化,导致 Cl-通过该蛋白内流。药物 BZ 能提
A.GABA 能抑制神经细胞的兴奋性B.GABA 的受体还具有转运功能C.BZ 会降低肌肉对兴奋性神经递质的应答反应
Cl-内流增加,突触后膜的动作电位抑制加强,C正确。
解析:GABA 与突触后膜上的相应受体结合,导致 Cl-通
过该蛋白内流,使膜两侧静息电位水平增大,当后膜受到新的刺激时,由“外正内负”转为“外负内正”(即产生动作电位)的难度加大,因而 GABA 的作用是抑制神经细胞的兴奋性,A正确、D 错误;GABA 能使其受体蛋白的结构发生变化,导致Cl-通过该蛋白内流,说明结构改变后的 GABA 受体也具有转运Cl-的功能,B 正确;药物BZ 能提高该蛋白对Cl-的通透性,
12.下图是某低等海洋动物完成某反射的反射弧模式图。下
A.a 处接受适宜的电刺激,b 处能测到电位变化B.③释放的神经递质作用完成后即失去活性C.图中有三个神经元,a 处兴奋传导的速率大于 c 处
D.若将神经纤维置于高 Na+环境中,动作电位将变小
纤维置于高Na+环境中,动作电位将变大,D错误。
解析:根据神经节所在位置,可判断 a 处所在的神经元为传入神经,在 a 处给予适宜的电刺激,b 处能测到电位变化,A 正确;通常情况下,突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的受体起作用后就失去活性,B 正确;图中有三个神经元,c处为突触,突触处的兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转变,要比 a 处神经纤维上的兴奋传导慢一些,C 正确;K+的外流产生静息电位,Na+内流产生动作电位,如果将神经
神经系统分级调节及大脑高级功能的实例分析
[典例 5](2019 年新课标Ⅰ卷)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是__________________________。(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于________。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于__________。(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
[解析](1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于脊髓。成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于大脑皮层。(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的感受器,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。[答案](1)神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
[考向预测]13.(2019 年山东师大附中高三模拟)下图是人的排尿反射的反射弧结构简图,方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢,下列对此生理过程的分析,不正确
A.婴儿的 a 兴奋,就会引起 e 兴奋;正常成年人的 a 兴奋,e 不一定兴奋B.如果正常成年人的 n 兴奋,就会引起神经元 d 的兴奋C.若正常成年人的 b 受损,其排尿反射将不会存在D.若正常成年人的 m 和 n 受到损伤,其排尿反射仍会存在
解析:婴儿大脑发育不健全,对低级中枢的控制能力差,婴儿的 a 兴奋,就会引起 e 兴奋;正常成年人的 a 兴奋,e 不一定兴奋,A 正确;正常成年人的 n 兴奋,释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用,B 错误;反射需要完整的反射弧,b 受损,则反射将不会存在,C 正确;m 或 n 受损,排尿反射仍然存在,只是不受大脑控制,D 正确。
14.为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步、游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了 1.5 倍,靠学习记忆找到特定目标
的时间缩短了约 40%。根据该研究结果可得出(A.有氧运动不利于海马脑区的发育B.规律且适量的运动促进学习记忆C.有氧运动会减少神经元间的联系D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
解析:由题意可知,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步、游泳),数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了 1.5 倍,因此,有氧运动有利于海马脑区的发育,A错误;运动组海马脑区发育水平高,且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约 40%,因此,规律且适量的运动促进学习记忆,B 正确;有氧运动有利于学习记忆,而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,因此,有氧运动会增加神经元之间的联系,C 错误;据题意可知,运动组海马脑区发育水平高,且学习记忆能力增强,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,D 错误。
[典例 6]学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H 区)密切相关。(1)在小鼠 H 区的传入纤维上施加单次强刺激, 传入纤维末梢释放的________________作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。(2)如果在 H 区的传入纤维上施加 100 次/秒、持续 1 秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过 HFS 处理时高 2~3 倍,研究者认为是 HFS 使 H 区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
____________方式进入胞内,Ca2+与_______________共同作用,
如图所示,突触后膜上的 N 受体被激活后,Ca2+会以_____
使 C 酶的____________发生改变,C 酶被激活。
(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:①对小鼠 H 区传入纤维施以 HFS,休息 30 分钟后,检测到 H 区神经细胞的 A 受体总量无明显变化,而细胞膜上的 A受体数量明显增加。该结果为图中的___________(填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中 A 受体胞内肽段(T)被 C 酶磷酸化后,A 受体活性增强,为证实 A 受体的磷酸化位点位于 T 上,需将一种短肽导入H 区神经细胞内,以干扰 C 酶对 T 的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与 T 的氨基酸________。
A.数目不同序列不同B.数目相同序列相反C.数目相同序列相同
③为验证 T 的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将 T 的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用 HFS 处理H 区传入纤维,30 分钟后检测 H 区神经细胞突触后膜 A 受体能否磷酸化,请评价该实验方案并加以完善:____________________________________________________________________。(4)图中内容从____________水平揭示了学习、记忆的一种
可能机制,为后续研究提供了理论基础。
膜出现一个膜电位变化。(2)从图中可以看出,Ca2+通过N受体
ATP,属于协助扩散。Ca2+进入细胞后与钙调蛋白结合,激活C
[解析](1)在小鼠 H 区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体,突触后
进入细胞的过程是从高浓度向低浓度运输,需要载体,不消耗
酶;蛋白质的功能取决于其空间结构,酶活性改变的直接原因是其空间结构发生了改变。(3)①由图示信息,根据“细胞膜上的 A 受体数量明显增加”可推出有比较多的 A 受体胞内肽段转变成了 A 受体,该过程就是过程Ⅱ。②实验的自变量为短肽,要验证磷酸化位点位于 T 上,导入实验组的短肽含有磷酸化位点,导入对照组的短肽不含有磷酸化位点,则实验组所用短肽
应与 T 的氨基酸数目相同、序列相同,对照组所用短肽应与 T的氨基酸数目相同、序列相反。③为了验证 T 的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将 T 的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS 处理H 区传入纤维,30 分钟后检测 H区神经细胞突触后膜 A 受体能否磷酸化,还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验;检测的实验结果应可操作,膜 A受体是否磷酸化不易检测,应补充施加 HFS 后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。(4)图中所研究的机制涉及受体(糖蛋白)、酶及物质的运输,所以是在分子水平上揭示学习和记忆的一种可能机制。
[答案](1)神经递质
②C、B ③该实验方案存在两处缺陷:第一,应
补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二,应补充施加 HFS 后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验(4)分子
[考向预测]15.(2019 年安徽安庆一中摸底)如图甲所示为人体神经系统的部分结构图,图乙所示为对应图甲反射弧局部放大的效果图,请回答下列相关问题。
(1)图甲所示的反射弧中感受器是________(填“A”或“B”)。若 A 和 B 都位于手部,图甲中①~④表示麻醉剂可能阻断兴奋传导的四个位点,某人手部重伤,需要手术,注射麻醉剂(对其中 1 个位点进行麻醉)后,突然刺激手部皮肤,手能动却无感觉,那么被麻醉的位点可能是________。
(2)假设图甲表示人体排尿反射的相关结构,若①处受损,该个体排尿反射________(填“能”或“不能”)完成,原因是______________________________。
(3)传入神经的功能是将兴奋传入神经中枢,某同学的验证
实验过程:在传入神经的中央处剪断(靠近神经中枢的部分为向中段,另一部分为外周段),用适宜强度的电刺激传入神经向中段。
实验结果:效应器发生反应。
实验结论:传入神经具有将兴奋传入神经中枢的功能。该同学的验证实验存在错误,请指出并完善:_________________________________________。
解析:(1)由题意及图甲、乙及神经节位置可知,③位于传入神经,④位于传出神经,A 表示感受器,B 表示效应器。缩手反射的神经中枢在脊髓,注射了麻醉剂后,突然刺激手部皮肤,手能动却无感觉,说明反射过程存在,但刺激不能传到大脑皮层,所以麻醉的位点可能是①。(2)若①受损,则刺激不能传到大脑皮层,所以不会产生尿意,但排尿反射的反射弧完整,所以排尿反射能完成。(3)根据提供信息分析,该同学的验证实验缺少对照组,对照实验的过程和结果应为在传入神经的中央处剪断,用同样强度的电刺激传入神经的外周段,效应器不发生反应。
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