版生物人教版必修3教师用书预习导学+主题探究21课时1反射及兴奋在神经纤维上的传导.docx
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版生物人教版必修3教师用书预习导学+主题探究21课时1反射及兴奋在神经纤维上的传导
第1节 通过神经系统的调节
课时1 反射及兴奋在神经纤维上的传导
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明目标、知重点难点
结合教材“思考与讨论”，理解反射弧结构和各部分功能。
（重点）
结合教材图解和相关物理知识，理解神经纤维上兴奋的产生和传导过程。
（重、难点）
一、神经调节的结构基础和反射以及反射弧的基本结构（阅读教材P16～P17“思考与讨论”）
1．神经元的基本结构
2．反射
反射是神经调节的基本方式，是指在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
3．反射弧
A．感受器（接受刺激产生兴奋）→B.传入神经（传导兴奋）→C.神经中枢（对传入的信息进行分析和综合并产生兴奋）→D.传出神经（传导兴奋）→E.效应器（是传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等，对刺激作出应答反应）。
二、兴奋在神经纤维上的传导（阅读教材P17～P18）
1．传导形式：
兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导。
2．电位变化
图中A代表静息电位，由于K＋外流，膜电位为内负外正。
图中B代表动作电位，由于Na＋内流，膜电位为内正外负。
3．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。
（2）方向
4．传导方向的特点：
双向传导。
点拨 在一个神经元内，一处受到刺激产生兴奋会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。
想一想
反射弧由五部分组成，则最为简单的反射弧有几种神经元？
提示：
2种。
判一判
（1）反射需有中枢神经系统的参与。
（√）
（2）植物和微生物也具有反射活动。
（×）
分析：
只有具有神经系统（反射弧）的生物才有反射活动。
（3）传出神经末梢构成效应器。
（×）
分析：
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等共同构成效应器。
（4）（2017·山东威海高二期末）兴奋传导的方向与膜外局部电流的方向相同。
（×）
分析：
二者方向相反。
（5）在一个神经元上某一点给予刺激，所产生的神经冲动可由轴突传向树突，但不能由树突传向轴突。
（×）
分析：
神经冲动在一个神经元上的传导是双向的。
（6）自然条件下，兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
（√）
反射弧的结构和功能
探究1 神经元的结构分析
结合教材P17“思考与讨论”中神经元结构模式图探究下列问题：
（1）神经元的轴突或长的树突以及套在外面髓鞘共同组成神经纤维。
（2）许多神经纤维集结成束，外包由结缔组织形成的膜，就成为一条神经。
探究2 缩手反射与反射弧
结合教材P17“思考与讨论”中缩手反射和膝跳反射的示意图探究以下问题：
（1）两种反射反射弧：
都是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成。
（2）缩手反射是由3个神经元完成的，膝跳反射是由2个神经元完成的。
由此可知，不同的反射需要的神经元数目不同。
（3）假若在膝跳反射中的C、D之间剪断，在D处给予适宜刺激，小腿抬起。
在C处给予适宜刺激，小腿无反应。
这两个过程，都不是反射，说明反射的完成需要完整的反射弧。
反射弧的结构及功能
兴奋传导
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
将内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
运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内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
突破1 反射弧的结构分析
1．（2017·广州高二检测）下图表示人体的某反射弧模式图，请据图判断下列叙述正确的是（ ）
A．该图中，①是神经中枢，②是传出神经，③是传入神经
B．刺激②时，会产生具体效应的结构是⑤
C．结构④在组成上包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
D．切断③，刺激②时，会产生具体效应的结构是④
解析：
选C。
该图表示反射弧的结构模式图，可以判定①表示神经中枢，②表示传入神经，③表示传出神经，④表示效应器，⑤表示感受器。
刺激②时，④效应器会产生具体效应，效应器包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体。
当切断③后，由于反射弧不完整，刺激②时，④效应器不会发生效应。
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（C）判断：
有神经节的是传入神经。
（2）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。
（3）切断实验法判断：
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。
突破2 反射异常分析
2．（2017·吉林一中高二期中）同学甲因为交通事故脊髓从胸部折断，同学乙患有小儿麻痹症，该病是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体引起的，关于两位同学的叙述正确的是（ ）
A．甲膝跳反射不存在，针刺足部有感觉
B．甲膝跳反射不存在，针刺足部无感觉
C．乙运动障碍，对刺激有感觉
D．乙能运动，对刺激无感觉
解析：
选C。
同学甲因为交通事故脊髓从胸部折断，膝跳反射是低等的非条件反射，其神经中枢不是在大脑，而在脊椎的下方，此人脊髓从胸部折断后，不影响断处以下的简单反射弧，因此膝跳反射还存在，又因为所有外界条件引起的疼痛都是在大脑皮层里产生的，而他的脊髓从胸部断掉了，传入神经受损，因此针刺足部无感觉；同学乙患有小儿麻痹症，根据题意分析可知：
病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体，而传入神经元及神经中枢未受到侵染，所以刺激能传到神经中枢处理，对刺激有感觉，传出神经元受损，效应器（肌肉）没有应答，运动障碍，C正确。
反射弧结构异常实验分析方法
组别
电刺激部位及现象
结论
1
感受器，效应器无反应
传入神经，效应器有反应
感受器受损
2
传入神经，效应器无反应
传出神经，效应器有反应
神经中
枢受损
3
传出神经，效应器无反应
效应器，效应器有反应
传出神经与效应器接头部位受损
4
效应器，效应器无反应
效应器受损
兴奋在神经纤维上的传导
探究1 兴奋的传导形式
结合教材P17图2—1神经表面电位差的实验示意图，探究以下问题：
有人在蛙的坐骨神经上放置两个电极，连接到一个电表上，其实验结果如图1、2、3、4，
（1）静息时，电表没有测出电位差，说明静息时神经表面各处电位相等。
（2）当在图示神经的左侧一端给予刺激时，电表发生两次偏转，这说明刺激后会引起a、b间出现两次电位差（图2、3）。
（3）在神经系统中，兴奋是以电信号（又叫神经冲动）的形式沿着神经纤维传导的。
探究2 兴奋的产生与传导
结合教材P18图2—2完善兴奋的产生、传导机理与特点的分析：
（1）产生与传导机理
（2）传导特点：
双向传导，即刺激神经纤维上的任何一点，兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。
（3）局部电流传导方向
①在膜外，局部电流的方向与兴奋的传导方向相反。
②在膜内，局部电流的方向与兴奋的传导方向相同。
（1）若测量该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？
提示：
静息电位和动作电位的测量
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（如图甲），只观察到指针发生一次偏转。
②测动作电位：
灵敏电流计都连接在神经纤维膜外（或内）侧（如图乙），可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
（2）当离体神经纤维某一部位受到适宜刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现电位差的变化。
其中能代表动作电位的应是哪一曲段？
提示：
bc。
1．兴奋在神经纤维上的传导
（1）传导形式：
电信号（或局部电流）。
（2）传导过程：
静息电位动作电位电位差―→电荷移动―→形成局部电流―→兴奋不断向前传导。
（3）传导特点
①传导方向是双向传导。
②生理完整性：
兴奋的传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。
如果神经纤维被切断，冲动就不能通过断口继续向前传导。
③绝缘性：
一条神经内虽然包含许多条神经纤维，但是它们各自传导本身的冲动，而不波及邻近的神经纤维。
④相对不疲劳性：
与肌肉组织比较，神经纤维相对不容易疲劳。
2．对膜电位变化曲线图的解读[结合小组讨论
（2）曲线]
（1）a线段：
静息电位，外正内负，K＋外流；
（2）b点：
零电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流；
（3）bc段：
动作电位，外负内正，Na＋通道继续开放；
（4）cd段：
静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流；
（5）de段：
Na＋—K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外离子分布恢复到静息水平。
突破1 兴奋的产生原理
1．（2017·济宁高二检测）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的过程中有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（ ）
A．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。
静息电位时，Na＋浓度膜外高于膜内，受刺激时，Na＋顺浓度梯度由膜外运输到膜内，不消耗能量，属于被动运输，故B、D两项错误；膜电位恢复为静息电位过程中，
Na＋由膜内运输到膜外，属于逆浓度梯度运输，消耗能量，属于主动运输，故C项错误、A项正确。
（1）Na＋的内流和K＋的外流是不消耗能量的，为协助扩散。
（2）Na＋的外流和K＋的内流是消耗能量的，为主动运输。
突破2 兴奋传导过程分析
2．在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。
下列四项表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头表示传导方向）。
其中正确的是（ ）
解析：
选C。
兴奋在神经纤维上的传导是双向的，动作电位是内正外负。
突破3 静息电位和动作电位的测量
3．（2017·辽宁大连二十中高二期末）某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示，图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．图1中膜内的钾离子浓度高于膜外
B．图2测量装置所测电压为0mV
C．图2中若在①处给予适宜刺激（②处未处理），电流计的指针会发生一次偏转
D．图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，仍能测到电位变化
解析：
选C。
K＋的分布，不管在静息时还是兴奋时，都是内高外低，所以甲（膜内）处肯定比乙（膜外）处高，A正确；在静息时，膜外任意两点之间的电位差都是0，（膜内任两点之间也是0），B正确；刺激①时，当兴奋传至左电极时电位变化为外负内正，结合图1可知此时电压为负值，随着兴奋传至两电极之间，电压恢复为0，当电流传至右电极时电位变为外负内正，同样结合图1可知此时电压为正值，故图2中若在①处给予适宜刺激（②处未处理），电流计指针会发生两次方向相反的偏转，C错误；给③处刺激，右电极处电位呈负值，但是②处电流被阻断，所以①左电极处电位仍呈正值，结合图1，此时装置所测电压呈正值，D正确。
突破4 神经纤维上膜电位变化曲线的分析
4．如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na＋浓度不同的两种海水中受到刺激后的膜电位变化情况。
下列描述错误的是（ ）
A．曲线a代表正
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