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1、专题18人和高等动物的神经调节,高考生物,考点一反射和人脑的高级功能,知识清单,1.神经元 (1)结构 神经元 (2)功能:接受刺激后能产生并传导兴奋。,2.反射 (1)神经调节的基本方式:反射。 (2)反射:在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。 (3)完成反射的结构基础:反射弧。,3.神经系统的分级调节,(1)脊椎动物的神经中枢位于脑和脊髓中,最高级中枢位于 大脑皮层。 (2)高级神经中枢与低级神经中枢的关系:排尿反射、膝跳反射等低级中 枢位于脊髓中,低级中枢往往受脑中相应高级中枢的调控。 4.人脑的高级功能 (1)语言功能,(2)学习和记忆 a.学习和记忆涉及
2、脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白 质的合成。 b.短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关。 c.长期记忆可能与新突触的建立有关。,1.条件反射与非条件反射,2.反射弧中传入神经和传出神经的判断,(1)根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。 (2)根据脊髓灰质结构判断:与脊髓灰质粗大的前角相连的为传出神经,与后角相连的为传入神经。,(3)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。 (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
3、缩,则切断的为传入神经。 3.反射弧完整性分析 (1)感受器、传入神经或神经中枢受损,刺激后既无感觉,又无效应。 (2)传出神经或效应器受损,刺激后有感觉,但无效应。 (3)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经和效应器,都能使效应器产生反应,但却不是反射。,4.人体部分生理(或病理)现象的生物学解释,知能拓展人类大脑皮层的主要功能 (1)是各种“感觉”形成的场所,如躯体感觉中枢、视觉中枢等; (2)是调节机体运动的最高级中枢,可调控脊髓低级运动中枢; (3)具有记忆、思维能力; (4)具有语言中枢如W区、V区、S区、H区等(人类特有的)。,例1(2017山东临沂期末,22)下列有关神经调节
4、的叙述,错误的是() A.长期记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关 B.效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成 C.对外部世界的感知、控制机体的反射活动属于人脑的高级功能 D.在特定情况下,突触释放的神经递质也能使肌肉收缩和某些腺体分泌,解析与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关的记忆是短期记忆, A错误;效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,B正确;对外部世界的感知、控制机体的反射活动属于人脑的高级功能,C正确;在特定情况下,突触释放的神经递质可引起传出神经末梢所支配的肌肉收缩或引起传出神经末梢所支配的腺体分泌,D正确。 答案A,考点二兴奋的产生与传导,1.兴奋:动物
5、体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止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:电信号,也称神经冲动。 (2)静息电位和动作电位:,(3)局部电流 受刺激后,神经纤维上的膜电位变化是由内负外正变为内正外负。 兴奋区和未兴奋区之间由于存在电位差,而发生电荷移动,形成了局部电流。在膜外局部电流的方向是从未兴奋区到兴奋 区,而膜内局部电流的方向与膜外相反,其中膜内局部电流方向 与兴奋传导方向相同。,(4)传导方向:兴奋在神经纤维上的传导是双向的。,3.兴奋在神经元之间的传递 (1)结构基础突触,(2)神经递质,(3)信号转换:电信号化学信号
6、电信号。 (4)传递方向:一般是由某一神经元的轴突传到下一神经元的 细胞体或树突。单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜 释放,作用于突触后膜。,1.膜电位的测量,2.膜电位变化曲线解读,(1)曲线表示膜内外两侧膜电位的变化情况。 (2)oa段:静息电位,外正内负,K+通道开放使K+外流(被动运输,不耗能)。 (3)b点:0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使Na+内流(被动运输,不耗能)。 (4)bc段:动作电位,外负内正,Na+通道继续开放。,(5)cd段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流(被动运输,不耗能)。 (6)de段:静息电位恢复后,Na+-K+泵活动加强,排Na+吸K+
7、(逆浓度梯度,耗能),使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。 知能拓展膜电位变化的两个易错点 (1)Na+浓度主要影响动作电位的大小,K+浓度主要影响静息电位的大小。 (2)神经细胞膜内K+外流(顺浓度梯度)使膜外阳离子多于阴离子,从而形成外正内负的静息电位,此时膜内的K+浓度仍高于膜外。同理膜外Na+内流形成内正外负的动作电位时,膜外的Na+浓度仍高于膜内。,例2(2018江西临川一中月考,20)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1表示该部位神经细胞的细胞膜结构示意图。图2表示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。下列叙述中,不正确
8、的是() A.a点时,钾离子从细胞膜侧到侧移动,不需要消耗能量 B.静息电位的形成可能与膜上的有关,C.b点时,细胞膜侧电位比侧高 D.bc过程中,大量钠离子从细胞膜侧到侧,解析图1中侧有糖蛋白,应为细胞膜外侧,钠离子浓度较高;侧为 细胞膜内侧,钾离子浓度较高。图2中a点为静息电位,钾离子通过离子通道(如膜上的)从细胞膜内侧到外侧的移动为顺浓度梯度,不需要消耗能量,A、B正确;b点为0电位,细胞膜两侧电位相等,C错误;bc过程中,大量钠离子内流,从而形成动作电位,D正确。 答案C,3.突触的类型和传递过程及特点 (1)常见类型,A轴突细胞体型,表示为; B轴突树突型,表示为; C轴突轴突型(分
9、析比较少)。,(2)传递过程,(3)传递特点 单向传递:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,与神经递质结合的受体只存在于突触后膜上。 突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,突触数,量的多少决定着该反射所需时间的长短。,4.兴奋传导方向的辨析 (1)神经纤维上膜外局部电流和膜内局部电流的方向相反,其中膜内局部电流方向与兴奋传导方向一致:兴奋部位未兴奋部位。 (2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导不同: 离体神经纤维上兴奋的传导是双向的; 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。 (3)兴奋在神经元之间(通过突触)的传递是单向
10、的。 (4)兴奋在反射弧中的传导方向是单向的,主要原因是反射弧中存在突触结构。,例3(2015江苏单科,18,2分)下图表示当有神经冲动传到神经末梢时,神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制,下列叙述错误的是() A.神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏 B.神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变 C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放,D.图中离子通道开放后,Na+和Cl-同时内流,解析本题主要考查神经冲动在突触处的传递机理的相关内容。神 经递质存在于突触小泡内,可因突触小泡膜的保护而避免被细胞内水解酶等破坏,A正确;神经递质经突触前
11、膜释放,实现电信号化学信号的转变,B正确;根据题图可以看出,神经递质与突触后膜上受体结合可引起突触后膜上相应离子通道开放,C正确;若神经递质为兴奋性神经递质,则引起Na+通道开放,Na+内流,若神经递质为抑制性神经递质,则引起Cl-内流,D错误。 答案D,方法1电流计指针偏转问题的分析方法 1.判断方法 (1)判断指针是否偏转,要比较与电流计两极相连的神经膜电位情况:电位相同指针不偏转;电位不同指针偏转。 (2)判断指针偏转次数,要判断与电流计两极相连的神经膜兴奋情况:两处神经膜都不兴奋指针偏转0次;两处神经膜同步兴奋指针偏转0次;两处神经膜不同步兴奋指针偏转2次;只有一处兴奋指针偏转1次。
12、(3)分析突触作用时,一般都按兴奋性递质进行分析。,方法技巧,2.实例分析,(1)在神经纤维上,如图所示,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。 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,如图所示,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。 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。,例4(2017江西红色七校上学期第一次联考,18)如图为神经元结构模式图,电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、
13、f两点给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为() (代表神经元细胞体,代表神经末梢,且ab=bc、ac=de) A.在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反 B.在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次 C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次,D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转 一次,解析在b点刺激时,ab=bc,兴奋同时到达a和c处,因此A1不偏转;当兴 奋继续向右传导时,先到达d处,后到达e处,因此A2偏转两次,且方向相反。在f点刺激时,兴奋能传导到
14、e处,但由于突触的存在,兴奋不能传导到a、c和d处,因此A1不偏转,A2偏转一次(向右偏转),D项符合题意。 答案D,方法2“实验法”探究反射弧中兴奋传导的特点,(1)探究兴奋在神经纤维上的传导,(2)探究兴奋在神经元之间的传递,例5(2013安徽理综,30,8分)将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计和。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位 计和有电位波动,出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。,(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。 (2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙
15、左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计有波动,电位计未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可 能有:;。,解析本题主要考查了兴奋的传导和传递的相关知识。图示反射弧 为皮肤传入神经神经中枢传出神经骨骼肌。(1)验证 兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成,设计思路:刺激神经纤维的某一点,从该点两侧观察反应。结合图示信息,刺激电位计与骨骼肌之间的传出神经, 观察到图示刺激点左侧电位计有 电位波动,刺激点右侧的左后肢屈腿,可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递,需跨突触检测,在上述实验基础上,电位计未出现电位波动,左后肢屈腿,可验证兴奋只能在反射 弧中进行单向传递。(2)兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成,易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物,用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖,电位计有波动,电位计未出现波动,推测其原因是神经递质,传递受阻。结合神经递质的作用过程,其传递受阻有两种可能,一是突触前膜不能释放递质,二是突触前膜释放的递质不能与突触后膜上特异性受体结合。 答案(1)方法和现象:刺激电位计与骨骼肌之间的传出神经。观 察到电位计有电位波动和左后肢屈腿,电位计未出现电位波动。 (2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合突触前膜不能释放递质,
