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学案34通过神经系统的调节

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高中生物审核员

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                      学案     34 通过神经系统的调节
    考纲要求     1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ)。2.神经冲动的产生和传导
(Ⅱ)。3.人脑的高级功能(Ⅰ)。


    一、反射和反射弧
    1.神经系统结构和功能基本单位是________,神经调节基本方式是________。


    2.反射:指在____________参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
包括________________________反射(先天性)两种。
    3.结构基础:________,由________、传入神经、________、传出神经和________组
成。反射活动需要有________________才能实现。
    二、兴奋的传导与传递
    1.兴奋在神经纤维上的传导
    (1)传导形式:兴奋在神经纤维上是以________的形式传导的。
    (2)膜电位:静息状态时膜电位是________,而兴奋时是________。
    (3)传导过程:在兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而形成________。
    (4)传导方向:________。
    2.兴奋在神经元之间的传递
    (1)结构
    突触Error!


    (2)传导过程
    兴奋  传导   突触小体释放递质________―→________―→下一个神经元兴奋或抑制。
        ――→           ――→
    (3)传递特点
    单向传递,其原因是:神经递质只存在于__________________内,只能由________释放,
然后作用于________。
    知道了吗 为什么兴奋在神经元之间的传递是单向的?
     
    三、神经系统的分级调节与人脑的高级功能
    1.中枢神经系统的组成及功能
    Error!
    2.人脑的高级功能
    大脑皮层可感知外部世界,控制机体的反射活动。具有______________________等方面
的高级功能。
    W 区:此区发生障碍,不能写字
    V 区:此区发生障碍,不能________
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    S 区:此区发生障碍,不能________
    H 区:此区发生障碍,不能________


    探究点一 神经调节的结构基础和反射
    观察反射弧的模式图,指出各标号代表名称。


    思维拓展
    1.据反射弧图示区分感受器和效应器
    (1)看神经节:与神经节相连的为感受器;
    (2)看脊髓灰质:与粗大的前角相连的为效应器;
    (3)看突触的方向:反射弧中,神经冲动从感受器产生跨突触后向效应器传递。
    2.反射的种类及区别
                     非条件反射                  条件反射
                  生来就有,先天的            通过学习而建立,后天的
                   具体事物直接刺
                                       信号刺激引起的反应
                    激引起的反应
                   不经过大脑皮层              一般经过大脑皮层
                    神经联系是终            神经联系是暂时的,可消
                    生的、固定的                     退
                      数量有限                  数量无限
                  是生存的根本保证             扩大适应环境的能力
    3.反射的条件
    (1)反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。
    (2)反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。
    探究示例    1  (2011·江苏卷,13)


    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.正常机体内兴奋的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
    听课记录: 

     
    探究点二 反射弧中兴奋的传导与传递
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    依据图像完成有关填空,理解反射弧中兴奋的传导与传递:
    1.兴奋在神经纤维上的传导——电传导
    (1)传导过程


    (2)传导特点:________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
神经纤维向________传导。
    2.兴奋在神经元之间的传递——突触传递
    (1)突触:一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的________或________形成
接点,由此可分为两类:

    (2)过程


    ①递质移动方向:突触小泡→__________→突触间隙→________。
    ②信号转换:电信号→________→电信号。
    (3)特点:________传递,只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的
____________。
    思维拓展
    1.在神经纤维膜外,兴奋传导方向与局部电流方向相反;在神经纤维膜内,兴奋传导
方向与局部电流方向相同。
    2.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细胞,即在该神经
元的任何部位均可测到电位变化。
    3.兴奋在反射弧中的单向传导是由突触所决定的。
    4.兴奋在突触的传递,需要突触小体中的高尔基体参与递质的释放,释放的递质需经
突触间隙的组织液。
    5.静息电位恢复时,膜外阳离子的来源
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    探究示例    2  (2010·全国新课标,5)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液                       S)中,
可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电
位变化称为动作电位。适当降低溶液               S 中的  Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,
可观察到(  )
    A.静息电位值减小                      B.静息电位值增大
    C.动作电位峰值升高                     D.动作电位峰值降低
    听课记录: 

     
    探究点三 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
    1.辨析神经系统各级中枢,并完成填空


    ①________——有________中枢、水平衡的调节中枢,还与生物节律等的控制有关
    ②脑干——有许多维持生命必要的中枢、如______中枢
    ③________——调节机体活动的最高级中枢
    ④小脑——有维持________的中枢
    ⑤________——调节躯体运动的低级中枢
    2.辨析大脑皮层各言语区,并指出发生障碍时,主要特征:


    思维拓展
    1.生理或病理现象与神经中枢的关系
    生理或病理现象                            神经中枢参与(损伤)
    考试专心答题时              大脑皮层    V 区和  W 区(高级中枢),H      区和   S 区不参与
    “千手观音”聋
                          大脑皮层视觉中枢和言语区的            V 区,躯体运动中枢
     哑人学习舞蹈
     某同学跑步时                    大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
        植物人          大脑皮层损伤,小脑功能退化但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
       高位截瘫                         脊髓受损伤,其它部位正常
    2.高位截瘫病人受伤部位以上感受运动都正常,受伤部位以下无感受,但低级反射——
膝跳反射、缩手反射、排尿排便反射仍存在。
    探究示例    3  (2011·海南卷,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
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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.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
    听课记录: 

     


    题组一 反射、反射弧
    1.


    如图表示缩手反射的反射弧,a、b、c              代表反射弧中的三种神经元。如果进行下述操作,
试判断叙述不正确的是(多选)(  )
    A.用电刺激Ⅰ处,则Ⅰ处细胞膜内外电位为外正内负
    B.用电刺激Ⅱ处,则皮肤、肌肉都发生兴奋
    C.剪断Ⅰ处,刺激断口处向            b 侧所发生的缩手反应叫做缩手反射
    D.用一定强度的电流刺激           b 神经元,则神经传导的方向为            b→c→Ⅱ→肌肉
    2.在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后
肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:
           刺激                            反应
           部位             破坏前                      破坏后
          左后肢     左后肢收缩       右后肢收缩       左后肢不收缩       右后肢不收缩
          右后肢     左后肢收缩       右后肢收缩       左后肢不收缩        右后肢收缩
    上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是(  )
    A.感受器                      B.感受器和传入神经
    C.传入神经和效应器                 D.效应器
    3.(2011·广东卷,4)短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑,下列叙述正确的是(  )
    A.起跑动作的产生是非条件反射的结果
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    B.调节起跑动作的神经中枢是听觉中枢
    C.该反射有多个中间神经元先后兴奋
    D.起跑反应的快慢取决于小脑兴奋的程度
    4.(2011·上海卷,7)下图①~④表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置。如果病人有
感觉,但手不能动,那么阻断的位置是(  )


    A.①        B.②         C.③         D.④
    题组二 神经纤维上的传导和突触处的传递
    5.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间传递和神经纤维上传导的方向,其中不正确的
是(  )


    6.在同一个神经纤维上,电极连接有以下                 4 种情况,其中      ac=bc,当给予适当刺激后,
电流计偏转方向相同的是(多选)(  )


    7.α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆
碱脂酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,
α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是(  )
    A.肌肉松弛、肌肉僵直                    B.肌肉僵直、肌肉松弛
    C.肌肉松弛、肌肉松弛                    D.肌肉僵直、肌肉僵直
    8.(2011·海南卷,8)突触后膜受体与相应神经递质相结合后,使突触后神经细胞兴奋。
在引起该突触后神经细胞兴奋的过程中(  )
    A.Na+通过被动运输到突触后膜内
    B.K+通过被动运输到突触后膜内
    C.Na+通过主动运输到突触后膜内
    D.K+通过主动运输到突触后膜外
    题组三 神经系统的分级调节和人脑功能
    9.央视《新闻周刊》2009        年  8 月 24 日报道了孙某无证醉酒驾车造成四死一伤的特大
交通事故,引起人们的高度关注。醉酒之人往往语无伦次、呼吸急促、行动不稳,以上生理
活动与下列哪些结构有关(  )
    A.大脑 脑干 小脑                 B.大脑 大脑 脑干
    C.大脑 下丘脑 小脑                D.大脑 小脑 脑干
    10.盲人用手指“阅读”盲文报刊时,需要参与的神经中枢有(  )
    A.言语区                      B.躯体运动中枢
    C.躯体感受中枢                   D.以上全部都参与
                     题  号   1  2  3  4  5  6  7  8 9  10
                     答  案
    题组四 综合题
    11.(2011·四川卷,30Ⅱ)下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
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    (1)发生反射时,神经中枢产生的兴奋沿________神经传到突触前膜,导致突触小泡与
前膜________,释放神经递质(Ach);Ach         与  Ach 受体结合后,肌膜发生______________,
引起肌肉收缩。
    (2)重症肌无力是自身免疫病,其病因是患者免疫系统把                     Ach 受体当作抗原,使
________被激活而增殖、分化,产生           Ach 受体抗体。Ach      受体抗体与     Ach 受体特异性结合,
造成  Ach 不能与   Ach 受体正常结合,导致______________信号转换过程受阻。
    (3)临床上治疗重症肌无力的重度患者,可采用胸腺切除法,目的是抑制________发育
成 T 细胞,不能产生淋巴因子,从而抑制________免疫的应答。
    12.请结合所学知识及图中有关信息,回答动物生命活动调节相关的问题。


    (1)当神经细胞处于静息状态时,则细胞膜内的电位是________(正、负或零)电位。
    (2)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的结构是
_________________________________。
    神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导,但在动物体内,神经冲动的传
导方向是单向的,总是由胞体传向________。
    (3)若在甲图电极     a 的左侧给一适当刺激,此时           a 与 b 之间会产生电流,其最先的方向
是________。
    (4)德国科学家    Mellor 的学生用蛙的坐骨神经—腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(如
乙图),从而测量出坐骨神经冲动的传导速度。


    ①从神经元的结构角度来看,坐骨神经属于神经元的________部分。
    ②刺激   1 至肌肉发生收缩,测得所需时间为              3×10-3s,刺激    2 至肌肉发生收缩,测得
所需时间为     2×10-3s,刺激点离肌肉中心距离分别为              13 cm 和 10 cm。坐骨神经冲动的传导
速度是________m/s。
    (5)刺激强度与兴奋强度有何关系,现有两种假设:
    假设  1:刺激与兴奋是同时效应,在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强,超
出该范围,兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强。
    假设  2:只有当刺激电流达到一定值时,神经元才开始兴奋,并且兴奋强度不随刺激强
度的增强而增强。


    ①请在上面坐标图中画出上述两种假设相对应的实验结果。
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    ②科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化
规律(如丙图),结合实验结果分析上述两种假设哪一种正确?________。

                      学案     34 通过神经系统的调节
    课前准备区
    一、1.神经元 反射 2.中枢神经系统 条件反射(后天性)和非条件 3.反射弧 感受器 
神经中枢 效应器 完整的反射弧
    二、1.(1)电信号 (2)内负外正 内正外负 (3)局部电流 (4)双向传导
    2.(1)突触小体 突触前膜 突触后膜 胞体 (2)突触间隙 突触后膜 (3)突触前膜的
突触小泡 突触前膜 突触后膜
    知道了吗 因为神经递质只能由突触前膜释放,经过突触间隙作用于突触后膜。
    三、1.最高级 体温调节 水平衡的调节 生物节律 身体平衡 呼吸中枢 低级中枢
    2.语言、学习、记忆和思维 看懂文字 讲话 听懂话
    课堂活动区
    探究点一
    1.感受器 2.传入神经 3.神经中枢 4.传出神经
    5.效应器
    探究示例    1 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,A     项正确;图中      d 为传入神经,切断        d,刺激   b,兴奋可直接经传出神经至效应
器,仍能引起效应器收缩,B            项错误;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上的传导速度要快,C                  项错误;Ⅱ处为突触后膜,其上发生的信号变
化为化学信号→电信号,D           项错误。]
    探究点二
    1.(1)正 负 负 正 正 负 电位差 (2)双向 两侧同时
    2.(1)细胞体 树突 轴突 细胞体 树突 (2)①突触前膜 突触后膜 ②化学信号 
(3)单向 树突或细胞体
    探究示例    2 D [静息电位是由于细胞内            K+外流,动作电位是由于细胞外             Na+内流。
降低溶液    S 中的  Na+浓度,必然使       Na+内流减少,动作电位峰值降低。]


    探究点三
    1.下丘脑 体温调节 呼吸 大脑皮层 身体平衡 脊髓
    2.写字 看懂文字 S         区 听懂话
    探究示例    3 D [针刺指尖引起缩手反射属于低级中枢控制的非条件反射,与高级中枢
无关。短期记忆的多次重复形成的长期记忆属于高级中枢控制的条件反射。大脑皮层的言语
区是人类特有的高级中枢。排尿反射有两个中枢,低级中枢在脊髓,在婴幼儿时期控制排尿
功能,高级中枢在大脑皮层,随着婴幼儿脑的发育,高级排尿中枢形成,脑与脊髓建立联系
后,高级中枢可控制低级中枢,从而控制排尿。意识丧失的病人,高级中枢失去对低级中枢
的控制功能,病人不能自主排尿,意识恢复后,大脑皮层的高级中枢才能行使对低级中枢的
控制功能。]
    构建知识网络
    单向 双向 反射弧 反射
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    课后练习区
    1.ABC [根据题意,皮肤是感受器,肌肉是效应器。电刺激Ⅰ处时,则Ⅰ处细胞膜电
位应是“外负内正”。用电刺激Ⅱ处,根据兴奋传递的单向性,只能从轴突传向树突,应该只
有肌肉发生兴奋。剪断Ⅰ处刺激断口处向                 b 侧的确能发生缩手反应,但由于反射弧不完整,
所以不能叫缩手反射。兴奋传递具有单向性,所以刺激                       b 神经元,神经传导的方向为
b→c→Ⅱ→肌肉。]
    生物模型解读 膝跳反射和缩手反射经典反射弧图示解读


    解读:(1)两个反射弧都包括五部分基本结构。
    (2)相应反射完成都离不开外界条件刺激和反射弧的完整。
    (3)在传入神经上都有神经节结构。
    (4)两者中枢都在脊髓,属低级中枢,都受高级中枢调控。
    (5)缩手反射由    3 个神经元组成,内有         2 个突触结构,而膝跳反射只有            2 个神经元,内
有 1 个突触结构。
    (6)最简单的反射弧至少包括两个神经元——感觉神经元和运动神经元。
    2.C [破坏前,刺激左后肢时左右后肢均收缩,破坏后刺激左后肢,左右后肢均不收
缩,说明破坏的结构可能是感受器、传入神经其中的一处或两处;刺激右后肢,左后肢不收
缩,说明可能是左后肢的传入神经、效应器被破坏一处或两处。]
    3.C [短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑是后天经过学习获得的反射,所以该反射
为条件反射,A      项错误;调节起跑动作的神经中枢是躯体运动中枢,而不是听觉中枢,B                              项
错误;该过程是经过声音刺激到神经中枢再经传出神经,最后到肌肉的一系列过程,所以会
有多个中间神经元先后兴奋,C             项正确;起跑反应的快慢取决于大脑皮层兴奋的程度,D                       项
错误。]
    4.C [病人有感觉,但手不能动,说明传入神经、中枢神经没有阻碍,那么被阻断的
位置很可能是传出神经。A、B、D              三项错误,C     项正确。]
    5.C [兴奋可从一个神经元的轴突传到另一个神经元的细胞体或树突,故                             A、B  选项
正确。兴奋在突触处通过突触前膜释放神经递质经突触间隙传到突触后膜,可以根据突触小
泡所在位置进行判断,因此,C             选项错误。兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相
同,故   D 选项正确。]
    知识归纳 兴奋在神经纤维和神经细胞间传导和传递的比较
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 比较项目                                  过程                                特点
                                                                         双向
 神经纤维          刺激→电位差→局部电流→局部电流回路(兴奋区)→未兴奋区
                                                                         传导
            突触小泡→递质→突触(突触前膜→突触间隙→突触后膜)→下一神经                              单向
 神经元间
                                  元细胞体或树突                                传递
    兴奋在神经元间的传递是单向的,导致神经冲动在整个神经系统中的传导是单向的,传
导所经历时间的长短,主要取决于传导途径中突触的多少。
    6.AB [在静息状态下,神经纤维上外正内负;当受到刺激时,表现为外负内正。图
中①②中    a 点与  b 点相比,先表现为负,指针先左后右,最后位于中央;图③中指针不发生
偏转,图④中      b 点先表现为负,指针先右后左,最后位于中央。故图①②中指针的偏转方向
相同。]
    方法链接 有关电流表指针偏转的分析
    (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导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 点,a  点不兴奋,d     点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
    7.A [因   α-银环蛇毒的作用,使突触前膜释放的递质无法与后膜上的受体结合,导
致突触后神经元不能兴奋,造成肌肉松弛。因乙酰胆碱脂酶活性被有机磷农药抑制后,造成
乙酰胆碱因不能被水解而引起突触后神经元持续性兴奋,出现肌肉僵直现象。]
    8.A [正常情况下,膜外钠离子浓度高于膜内,当细胞受到刺激时,膜上钠离子通道
蛋白打开,大量钠离子顺浓度梯度流入膜内,属于被动运输。]
    9.A [言语区在大脑,呼吸中枢在脑干,人体平衡与小脑有关。]
    10.D [盲人阅读盲文用到躯体感受中枢、躯体运动中枢及与盲文有关的言语区。]
    知识归纳 生理或病理现象与神经中枢的关系
    生理或病理现象                               神经中枢参与(损伤)
                        大脑皮层视觉中枢和言语区的             V 区、W   区(高级中枢),H      区和
    考试专心答题时
                                              S 区不参与
“千手观音”聋哑人学习
                             大脑皮层视觉中枢和言语区的             V 区,躯体运动中枢
         舞蹈
     某同学跑步时                       大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
        植物人             大脑皮层损伤、小脑功能退化但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
       高位截瘫                            脊髓受损伤,其它部位正常
    11.(1)传出 融合 电位变化 (2)B         细胞 化学信号向电
    (3)造血干细胞 体液
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    解析 (1)反射弧传导过程为:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,肌
肉为反射弧的效应器,所以接受传出神经传来的兴奋引起肌肉收缩;神经递质释放时由突触
小泡与突触前膜融合,通过胞吐形式释放到突触间隙;肌膜上的受体接受神经递质,突触后
膜电位发生改变引起肌肉收缩。(2)体液免疫过程中,B                     细胞受抗原刺激而增殖并分化成效
应 B 细胞,产生抗体。当         Ach 受体抗体与     Ach 受体特异性结合后,造成神经递质不能与肌
膜上的   Ach 受体结合,阻断了突触后膜化学信号转变为电信号,产生自身免疫疾病。(3)骨
髓造血干细胞在骨髓中发育成            B 细胞,在胸腺中发育成          T 细胞。当    T 细胞产生受阻时,淋
巴因子不能产生,体液免疫受到抑制,可达到治疗目的。
    12.(1)负 (2)突触 轴突末梢 (3)b→a
    (4)①轴突(传出神经) ②30
    (5)①实验结果如下图所示。


    ②假设   1

    解析 (1)静息状态时,神经元膜内外的电位是内负外正。(2)神经元之间因有突触结构,

导致传导是单向的。在动物体内,神经纤维上神经冲动的传导方向总是由胞体传向轴突末梢。

(3)受到图中所示刺激时,a         点先出现内正外负,电流由            b 向 a 流动。
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