高考知识能力提升专题18 神经调节知识补充拓展一神经系统基本结构和功能.docx

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高考知识能力提升专题18神经调节知识补充拓展一神经系统基本结构和功能

高考知识能力提升专题18

神经调节知识补充拓展

（一）神经系统基本结构和功能

1．神经系统基本单位——神经元

（1）神经元种类

（2）神经元基本结构

2.神经胶质细胞

3.神经调节基本方式——反射

（1）反射发生的过程

（2）反射与反应

反射

反应

反射一定会引起效应器发生反应，但效应器发生反应不一定是反射，如直接刺激传出神经也可引发效应器反应，但未经过完整反射弧，不属于反射。

（3）反射与感觉

感觉≠反射感觉是兴奋传递到大脑皮层的感觉中枢产生的，未经过完整反射弧，不属于反射，但若产生感觉后对刺激主动做出反应，则属于条件反射。

（4）反射思维脑图

4.反射结构基础——反射弧

（1）反射弧结构图

（2）反射弧中相关结构对反射弧功能的影响

（3）单突触反射弧

最简单的反射弧也至少需要两个神经元（即一个传入神经元（感觉神经元）和一个传出神经元（运动神经元））组成，因为兴奋在此只经过了一次突触传递，称为单突触反射。

只有极少数的牵张反射（如膝跳反射、跟腱反射）属单突触反射，大多数的反射都是由多个神经元参与的多突触反射。

【典例1】（2021·湖北·高考真题）神经元是神经系统结构、功能与发育的基本单元。

经环路（开环或闭环）由多个神经元组成，是感受刺激、传递神经信号、对神经信号进行分析与整合的功能单位。

动物的生理功能与行为调控主要取决于神经环路而非单个的神经元。

秀丽短杆线虫在不同食物供给条件下吞咽运动调节的一个神经环路作用机制如图所示。

图中A是食物感觉神经元，B、D是中间神经元，C是运动神经元。

由A、B和C神经元组成的神经环路中，A的活动对吞咽运动的调节作用是减弱C对吞咽运动的抑制，该信号处理方式为去抑制。

由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中，神经信号处理方式为去兴奋。

回答下列问题：

（1）在食物缺乏条件下，秀丽短杆线虫吞咽运动___________（填“增强”“减弱”或“不变”）；在食物充足条件下，吞咽运动___________（填“增强”“减弱”或“不变”）。

（2）由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中，信号处理方式为去兴奋，其机制是___________。

（3）由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中，去兴奋对A神经元调节的作用是___________。

（4）根据该神经环路的活动规律，___________（填“能”或“不能”）推断B神经元在这两种条件下都有活动，在食物缺乏条件下的活动增强。

【答案】

（1）减弱增强

（2）A神经元的活动对B神经元有抑制作用，使D神经元的兴奋性降低，进而使A神经元的兴奋性下降

（3）抑制

（4）能

【分析】

据图可知，在食物充足条件下，A神经元对B神经元抑制作用增强，B神经元活动减弱，B神经元使C、D兴奋作用弱，从而使C、D神经元活动增强，C神经元能使吞咽运动抑制作用弱，因此吞咽运动进行。

在食物缺乏条件下，A神经元对B神经元抑制作用弱，B神经元活动增强，B神经元使C、D兴奋作用弱，从而使C、D神经元活动减弱，C神经元能使吞咽运动抑制作用弱，因此吞咽运动被抑制，吞咽运动减弱。

（1）

据分析可知，在食物缺乏条件下，A的活动增强C对吞咽运动的抑制，因此秀丽短杆线虫吞咽运动减少。

在食物充足条件下，A的活动减弱C对吞咽运动的抑制，吞咽运动增强。

（2）

据图可知，由A、B和C神经元形成的吞咽运动增强或者减弱时，需要对其进行调节，去兴奋实际上属于一种反馈调节，A神经元的活动对B神经元有抑制作用，使C神经元兴奋性降低的同时也使D神经元的兴奋性降低，进而使A神经元的兴奋性下降，从而使吞咽运动向相反方向进行。

（3）

据

（2）分析可知，由A、B和D神经元形成的反馈神经环路中，最终使A神经元的兴奋性下降，也就是去兴奋对A神经元调节的作用是抑制。

（4）

据分析可知，在食物充足条件下，A神经元对B神经元抑制作用增强，B神经元活动减弱，在食物缺乏条件下，A神经元对B神经元抑制作用弱，B神经元活动增强，因此可以推断B神经元在这两种条件下都有活动，在食物缺乏条件下的活动增强。

【点睛】

本题考查神经调节的等知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从材料中获取有效的生物学信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

反射弧中各结构的判断方法

根据以上方法，可以判断出A为感受器，B为传入神经，C为神经中枢，D为传出神经，E为效应器。

1．（2021·浙江·高考真题）下列关于神经元的叙述，正确的是（　　）

A．每个神经元都有一个轴突和多个树突

B．每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘

C．同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同

D．运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器

【答案】D

【分析】

神经元：

是一种高度特化的细胞，是神经系统的基本结构和功能单位之一，它具有感受刺激和传导兴奋的功能。

神经元可以分为树突、轴突和胞体三部分。

其基本结构如下：

。

【详解】

A、突起分为树突和轴突，多数神经元有一个轴突和多个树突，少数神经元有一个轴突和一个树突，A错误；

B、神经元的轴突外周有髓鞘，树突外周无髓鞘，B错误；

C、同一个神经元所有部位的表面膜特性不完全相同，在突触前膜和突触后膜上会实现信号的转变，C错误；

D、神经元受到适宜的刺激时，产生的兴奋可以沿轴突传送出去，运动神经元产生的神经冲动可沿轴突通过神经递质传送给效应器，D正确。

故选D。

2．（2020·浙江·高考真题）分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元，它普遍存在于神经系统中，参与学习与记忆等调节活动。

乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解，药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。

下列说法错误的是（）

A．乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用

B．使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用

C．胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动

D．注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应

【答案】B

【分析】

1、兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的。

神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的，以电信号→化学信号→电信号的形式进行传递。

2、“胆碱能敏感神经元”是一种能与乙酰胆碱结合，成参与学习与记忆等活动。

目前认为，老年性痴呆与中枢“胆碱能敏感神经元”的大量死亡和丢失有关。

3、乙酰胆碱是兴奋性神经递质，存在于突触小体内的突触小泡中，由突触前膜通过胞吐作用释放到突触间隙。

受体存在于突触后膜上，与神经递质发生特异性结合，使下一个神经元产生兴奋。

【详解】

A、乙酰胆碱分泌量和受体数量会影响突触后膜接受到的刺激大小，所以会影响胆碱能敏感神经元发挥作用，A正确；

B、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解，使用乙酰胆碱酯酶抑制剂，乙酰胆碱分解减少，会使乙酰胆碱持续与受体结合，促进胆碱能敏感神经元发挥作用，B错误；

C、胆碱能敏感神经元参与学习和记忆等调节活动，所以胆碱能敏感神经元的数量改变会影响这些调节活动，C正确；

D、药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合，所以能影响胆碱能敏感神经元引起的生理效应，D正确。

故选B。

3．（2020·浙江·高考真题）下列关于膝反射的反射弧的叙述，正确的是

A．感觉神经元的胞体位于脊髓中

B．传出神经末梢可支配骨骼肌细胞和内分泌腺

C．运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配

D．反射中枢由中间神经元和运动神经元之间的突触组成

【答案】C

【分析】

反射弧由五部分组成：

感受器、传入神经（感觉神经）、神经中枢、传出神经（运动神经）和效应器。

膝反射的反射弧是只有一个感觉神经元和一个运动神经元组成的二元反射弧，效应器为传出神经末梢及其所支配的股四头肌。

【详解】

A、感觉神经元的细胞体位于脊神经节中，A错误；

B、在膝反射弧中，传出神经末梢可支配股四头肌，B错误；

C、运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配，两者之间可以形成突触，C正确；

D、膝反射弧是二元反射弧，没有中间神经元，它的神经中枢在脊髓，D错误。

故选C。

4．（2020·山东·高考真题）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。

下列说法错误的是（）

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

【答案】A

【分析】

1、神经调节的基本方式是反射。

完成反射的结构基础是反射弧，通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。

反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成。

2、分析题干信息可知，当声音传到听毛细胞时，纤毛膜上的K+通道开放，K+内流而产生兴奋，该过程为顺浓度梯度的运输，属于协助扩散。

【详解】

A、分析题意可知，K+内流为顺浓度梯度，可知静息状态时，纤毛膜外的K+浓度高于膜内，A错误；

B、K+内流而产生兴奋，该过程为顺浓度梯度的运输，属于协助扩散，不需要消耗ATP，B正确；

C、兴奋在听毛细胞上以局部电流，即电信号的形式传导，C正确；

D、由题干信息可知，兴奋最终到达大脑皮层产生听觉，没有相应的效应器，反射弧不完整，故不属于反射，D正确。

故选A。

【点睛】

本题结合听觉的产生过程，考查神经调节的相关内容，掌握兴奋在神经元上的传导和神经元之间的传递过程，并准确获取题干信息是解题的关键。

5．（2020·山东·高考真题）科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑-脾神经通路。

该脑-脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。

（1）图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是_____________，去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有____________。

（2）在体液免疫中，T细胞可分泌_____________作用于B细胞。

B细胞可增殖分化为_____________。

（3）据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程：

__________。

（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。

简要写出实验设计思路并预期实验结果。

实验材料及用具：

生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。

实验设计思路：

________________。

预期实验结果：

________________。

【答案】突触去甲肾上腺素受体淋巴因子（或：

细胞因子）浆细胞和记忆细胞（或：

效应B淋巴细胞和记忆B淋巴细胞）光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，钠离子内流产生兴奋取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量

【分析】

1、神经元间兴奋的传递：

兴奋在神经元之间的传递通过突触完成，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，突触后膜上有神经递质的特异性受体，当兴奋传至轴突末端时，轴突末端的突触小体释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。

2、动作电位：

当某一部位受刺激时，神经纤维膜对钠离子的通透性增加，即钠离子通道开放，Na+内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，产生动作电位。

3、体液免疫过程为：

（1）除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；

（2）B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。

【详解】

（1）由以上分析可知，兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。

由图1可知，T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞，激素之所以能作用于靶细胞，是因为靶细胞上有特异性受体，因此去甲肾上腺素能作用于T细胞，是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。

（2）在体液免疫过程中，吞噬细胞处理抗原后呈递给T细胞，T细胞分泌淋巴因子作用于B细胞，B细胞经过增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞。

（3）生物膜的功能与蛋白质有关，分析图2，光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放，钠离子内流，从而使CRH神经元产生兴奋。

（4）实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此实验中的自变量为脑—脾神经通路是否被破坏。

设计实验时要围绕单一自变量，保证无关变量相同且适宜，最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。

实验设计思路为：

取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组小鼠不作任何处理作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量。

本题为验证性实验，预期实验结果应该符合题目要求，即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力，因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。

【点睛】

本题主要考查了兴奋在神经元之间的传递、动作电位的形成原因、体液免疫过程等知识，需要考生识记相关内容，其中第（4）题，要根据实验题目找出自变量，按照单一自变量、无关变量相同且适宜的原则，根据所给材料进行实验设计。

6．（2021·云南昆明·三模）下图为完成某反射活动的结构示意图，其中a～d表示神经纤维，·表示细胞体。

回答下列问题：

（1）肌肉受到适宜强度的刺激会收缩，该过程中神经冲动在神经纤维上传导的顺序依次是______（填字母），但在a神经纤维上未产生神经冲动，这说明兴奋传递的特点是______。

（2）在大脑皮层控制下，肌肉受到适宜强度的刺激后不会收缩，说明神经系统存在______调节。

（3）图中神经元释放的神经递质的作用对象有______（填序号）。

A．神经元B．肌肉C．腺体

（4）某人的肌肉因失去神经支配而逐渐萎缩，但与之有关的反射弧结构完整，医生通过检测突触间隙中是否存在相关神经递质推测病因。

若检测不到神经递质，则病因可能是______（答出1点即可；若检测到神经递质的量______（填“增多”“不变”或“减少”），则病因可能是突触小体大量摄回释放出的神经递质。

【答案】cbd神经元之间兴奋的传递只能是单方向的分级A、B突触前膜不能释放神经递质（或神经元不能合成神经递质）减少

【分析】

1.静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。

2.兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导。

3.兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：

兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。

由于递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。

【详解】

（1）肌肉受到适宜强度的刺激会收缩，并同时产生兴奋，兴奋沿着传入神经到达脊髓中的神经中枢，然后，经过神经中枢的分析综合，随后将兴奋沿着传出神经传到效应器，因此，该过程中神经冲动沿着神经纤维传导的顺序依次是cbd，但兴奋并不能沿着神经纤维传到a，这说明兴奋在神经元之间兴奋的传递是单方向的。

（2）在大脑皮层控制下，肌肉受到适宜强度的刺激后不会收缩，说明大脑皮层对脊髓中相应的部位的神经中枢有调控作用，即神经系统存在分级调节。

（3）图中神经元释放的神经递质的作用对象在神经中枢的位置作用于下一个神经元，而在效应器的位置神经递质作用于肌肉，故选AC。

（4）某人的肌肉因失去神经支配而逐渐萎缩，但与之有关的反射弧结构完整，在反射弧结构完整的情况下，肌肉无反应则需要考虑神经递质的作用机理，因此，医生通过检测突触间隙中是否存在相关神经递质推测病因。

若检测不到神经递质，则原因可能是突触前膜释放神经递质受阻（或突触前神经元合成神经递质受阻）；若检测到神经递质的量减少，应该是突触小体大量摄回释放出的神经递质进而导致突触间隙神经递质的含量减少，影响了兴奋的传递过程。

【点睛】

熟知兴奋在神经纤维中的传导过程是解答本题的关键，掌握神经调节的机制、反射弧的组成以及兴奋在神经元之间的传递过程是解答本题的另一关键

7．（2021·河南洛阳·二模）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。

请分析回答下列问题。

（1）听觉的产生过程________________（填“属于”或“不属于”）反射，理由是____________。

（2）听毛细胞纤毛膜上的K+内流的跨膜运输方式是_______。

兴奋的传导方向与听毛细胞膜_____________侧的局部电流方向一致。

（3）兴奋能从听毛细胞底部传递到听觉神经细胞的原因是_____________。

【答案】不属于反射要通过完整的反射弧来实现，听觉的产生没有通过传出神经和效应器协助扩散内听毛细胞底部释放神经递质可作用在位于听觉神经细胞上的突触后膜

【分析】

1、神经调节的基本方式是反射。

完成反射的结构基础是反射弧，通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。

反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成。

2、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。

3、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。

【详解】

（1）当声音传到听毛细胞时，纤毛膜上的K+通道开放，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，显然听觉的产生不经过传出神经和效应器，没有通过完整的反射弧，并不算是一种反射，只是到大脑皮层形成感觉。

（2）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，即形成外负内正的动作电位，该过程中钾离子为顺浓度梯度的运输，属于协助扩散，兴奋的传导方向与听毛细胞膜内侧的局部电流方向相同。

（3）兴奋能从听毛细胞底部传递到听觉神经细胞说明听毛细胞底部能释放神经递质，通过突触间隙可作用在位于听觉神经细胞的突触后膜上的受体，进而引起突触后膜的电位变化，进而将兴奋传递下去。

【点睛】

熟知反射弧的结构和功能是解答本题的关键，明确兴奋的传导和传递过程是解答本题的前提，掌握反射的概念以及兴奋的产生过程是解答本题的另一关键。