创新设计学年高二生物人教版必修三学案第2章 第1节 通过神经系统的调节1 Word版含答案.docx

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创新设计学年高二生物人教版必修三学案第2章第1节通过神经系统的调节1Word版含答案

第1节　通过神经系统的调节（Ⅰ）

目标导航

　1.结合教材图解，理解反射弧结构和各部分功能。

2.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。

一、神经调节的结构基础和反射（阅读P16）

1．反射，是神经调节的基本方式，指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。

2．反射弧：

完成反射的结构基础。

（1）写出图中标号代表的含义

①感受器，②传入神经，③神经中枢，④传出神经，⑤效应器，⑥神经节（细胞体聚集在一起构成）。

（2）反射的过程：

感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。

3．兴奋：

是指动物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。

二、兴奋在神经纤维上的传导（阅读P17－18）

1．神经冲动：

在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。

2．传导机理

（1）神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低。

（2）静息状态：

在未受到刺激时，由于K＋外流，造成细胞膜两侧电位表现为内负外正。

（3）神经纤维受到刺激后：

由于Na＋内流，膜两侧电位变为内正外负，兴奋部位和未兴奋部位由于电位差的存在而发生电荷移动，形成了局部电流。

（4）恢复静息：

局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的膜电位变化，兴奋向前传导，后方恢复为静息电位。

判断正误：

（1）感受器通常是指感觉神经末梢，效应器指运动神经末梢。

（　　）

（2）只要反射弧完整就能完成反射。

（　　）

（3）直接刺激传出神经，效应器会有反应，但这不属于反射。

（　　）

（4）未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。

（　　）

（5）局部电流方向与兴奋传导方向相同。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×

一、神经调节的结构基础和反射

1．神经元的基本结构

神经元

（1）结构模式图

（2）结构示意图

2.反射弧

（1）反射弧的组成

①感受器：

感觉神经末梢。

②传入神经：

即感觉神经元，直接与感受器相连。

③神经中枢：

调节人体的某一项相应生理功能的结构。

④传出神经：

即运动神经元，直接与效应器相连。

⑤效应器：

传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。

（2）反射弧的特性

①反射弧只有保持结构的完整性，才能完成反射。

②反射弧中兴奋的传递方向是一定的，只能沿着感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器的方向传递。

1．据P17图示分析，膝跳反射是由2个神经元完成的，缩手反射是由3个神经元完成的。

由此你能得出什么结论？

答案　不同的反射需要的神经元数目不同，一般来说，反射活动越复杂，需要的神经元越多。

2．如何识别传入神经和传出神经？

答案　

（1）有神经节的是传入神经。

（2）与感受器相连的是传入神经，与效应器相连的是传出神经。

（3）与脊髓灰质前角（较大的一边）相连的是传出神经，与后角相连的是传入神经。

1．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及其所支配的肌肉或腺体等

D．切断③，刺激②时，会产生具体效应的结构是④

问题导析

（1）由图示判断：

⑤为感受器，②为传入神经，①为神经中枢，③为传出神经，④为效应器。

（2）刺激②时，会产生具体效应的结构是④效应器，切断③，反射弧不完整，效应不再产生。

答案　C

解析　⑤为感受器→②为传入神经→①为神经中枢→③为传出神经→④为效应器。

一题多变

结合上图回答问题。

（1）将青蛙的后趾皮肤剥掉，再将浸有稀硫酸的小纸片贴在该部位，蛙无反应。

这是因为已经破坏了该青蛙的反射弧的____________。

（2）切断②，刺激③，效应器________（能、不能）做出反应。

如果能反应，是否属于反射？

________。

（3）判断下列哪些活动要在反射弧中完成：

__________。

①食虫鸟见到黄蜂不敢吃

②熟睡的人被蚊虫叮咬会动一动

③精彩的哑剧表演引来人们热烈的掌声

④实验中离体的腓肠肌连一段坐骨神经，用电来刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩

答案　

（1）⑤感受器　

（2）能　不属于　（3）①②③

解析　在反射弧中完成的是反射，①②③都属于反射活动。

二、兴奋在神经纤维上的传导

1．在神经系统中，兴奋以电信号形式沿着神经纤维传导

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）而在如图所示位置给予刺激时，电表发生2次偏转，这说明刺激后会引起a、b间两次出现电位差。

（3）这说明在神经系统中，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。

2．兴奋在神经纤维上的传导

（1）过程

（2）兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系

①在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。

②在膜内，局部电流方向与兴奋传导方向相同。

（3）特点：

双向性，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两侧同时传导。

3．电位变化曲线解读

由于细胞内外离子的差异及细胞膜上载体和通道的不同，导致细胞膜电位在兴奋过程中出现由内负外正到内正外负的变化。

（1）AB段：

静息时，K＋外流（顺浓度梯度，协助扩散），膜电位为外正内负。

（2）BC段：

受刺激时，Na＋大量内流（顺浓度梯度，协助扩散），膜电位变为外负内正。

（3）CD段：

K＋大量外流（顺浓度梯度，协助扩散），膜电位恢复为外正内负。

（4）兴奋完成后，钠－钾泵活动增强，将Na＋泵出，将K＋泵入（逆浓度梯度，主动运输），以恢复细胞内K＋浓度高和细胞外Na＋浓度高的状态。

3．填空

兴奋在神经纤维上的传导

4．为什么兴奋在神经纤维上的传导有双向性？

答案　受刺激部位与两侧部位均有电势差，均能形成局部电流。

5．结合上述所学内容，请分析下图电流表的偏转次数与方向：

（1）ab＝bc＝cd＝de时

①若刺激a点时，电流表指针先向左再向右，偏转两次。

②若刺激c点时，电流表指针不偏转。

③若刺激e点时，电流表指针先向右再向左，偏转两次。

（2）ab≠bc≠cd≠de时

①若刺激a点时，电流表指针先向左再向右，偏转两次。

②若刺激c点时，电流表指针偏转两次，c点离哪一点近则电流表指针先向相同的方向偏转。

③若刺激e点时，电流表指针先向右再向左，偏转两次。

2．如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向），正确的是（　　）。

问题导析

（1）细胞膜电位在未受到刺激时（静息电位）是“内负外正”。

（2）当受到刺激时，膜电位变为“内正外负”。

（3）在离体的神经纤维上可以由“兴奋点”向两端传导。

答案　C

一题多变

判断正误：

（1）神经细胞K＋外流，导致膜两侧电位为外负内正。

（　　）

（2）兴奋传导方向与局部电流方向相反。

（　　）

（3）动作电位是Na＋内流造成的。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√

1.下列现象是反射的是（　　）。

A．草履虫能够趋利避害

B．含羞草叶被触碰后会下垂

C．被针刺感到了疼痛

D．手碰到火焰立即缩手

答案　D

解析　反射是指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。

只有D项符合该概念。

2．反射和反射弧的关系是（　　）。

A．反射活动的完成必须通过反射弧来实现

B．反射活动可以不完全通过反射弧来实现

C．只要反射弧完整，必然出现反射活动

D．反射和反射弧在性质上完全相同

答案　A

解析　反射是神经调节的基本方式。

动物体或人体在中枢神经系统的参与下，对内外环境变化作出的规律性应答称为反射。

反射弧是反射的结构基础，反射弧的完整性是完成反射的前提条件。

但反射的发生除具有完整的反射弧外，还需一定强度的刺激。

3．如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。

下列说法与图示相符的是（　　）。

A．图中兴奋部位是B和C

B．图中弧线最可能表示局部电流方向

C．图中兴奋传导方向是C→A→B

D．兴奋传导方向与膜外电流方向一致

答案　B

解析　处于静息电位时，细胞膜两侧表现为外正内负，由此可知图中A点电位发生变化，此处为兴奋部位，与相邻

两侧形成电位差，则图中弧线可以表示局部电流的方向，从而导致兴奋向A两侧传导，膜内电流也向A点两侧传导，两者方向一致，而与膜外电流方向相反。

4.取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验。

G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。

请据图分析回答下列问题：

（1）静息状态时的电位，A侧为________，B侧为________（填“正”或“负”）。

（2）局部电流在膜外由________部位流向________部位，这样就形成了局部电流回路。

（3）兴奋在神经纤维上的传导是________的。

（4）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给予一个强刺激（如上图所示），电流计的指针会发生两次方向________（填“相同”或“相反”）的偏转。

答案　

（1）正　负　

（2）未兴奋　兴奋　（3）双向　（4）相反

解析　神经纤维上兴奋的传导具有双向性。

静息状态时，电位是“外正内负”；兴奋状态时，兴奋部位的电位是“外负内正”。

若在c处给予一个强刺激，当b点兴奋时，a点并未兴奋，即b点膜外是负电位，而a点膜外是正电位，根据电流由正极流向负极，可知此时电流计的指针向右偏转；同理，当a点兴奋时，b点并未兴奋，此时电流计的指针向左偏转。

基础巩固

1．下列关于反射弧的理解，错误的是（　　）。

A．反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成

B．感受器的作用是接受刺激，并产生兴奋和传导兴奋

C．感受器由传入神经元的神经末梢组成

D．效应器由传出神经元的神经末梢组成

答案　D

解析　效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成。

2．神经纤维受到刺激时，细胞膜内、外的电位变化是（　　）。

①膜外由正电位变为负电位　②膜内由负电位变为正电位　③膜外由负电位变为正电位　④膜内由正电位变为负电位

A．①②B．③④C．②③D．①③

答案　A

解析　静息时膜电位为内负外正，兴奋时变为内正外负。

3．下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位过程的是（　　）。

A．①→④B．②→③

C．③→②D．④→①

答案　D

解析　静息状态下神经纤维膜外为正电位，膜内为负电位，受刺激后，电荷分布变为外负内正。

4．取出枪乌贼的粗大神经纤维，进行如下图所示的实验：

将电位计的两个微型电极a、b分别置于神经纤维膜外，强刺激c处，电位计指针的偏转情况是（　　）。

A．不发生偏转

B．发生一次偏转

C．发生两次方向相同的偏转

D．发生两次方向相反的偏转

答案　D

解析　电位计连接在神经纤维膜外的两个点上，先后发生兴奋。

5．如图甲所示，分别将灵敏电流计按图连接在神经纤维上，据图回答下列问题。

（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是________，在这一电位状况时膜外________浓度高于膜内，膜内________浓度高于膜外。

（2）甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位，要怎样改进才能测到静息电位？

________________________________________________________________________。

（3）如甲图所示，当a处受到刺激时，电流计将怎样偏转？

________________________________________________________________________。

（4）图乙是神经纤维上某点静息时的电位，在图中画出它受刺激以后的电位变化。

答案　

（1）外正内负　Na＋　K＋　

（2）把灵敏电流计的一个电极插入膜内　（3）发生两次方向相反的偏转

（4）如图

巩固提升

6.

已知神经细胞膜两侧离子分布不平衡是一种常态现象，细胞不受刺激时，膜外有较多的正电荷，而膜内则相反，如图所示。

如果在电极a的左侧给一适当刺激，此时膜内外会产生相关的电流，则膜外与膜内电流方向为（　　）。

A．膜外b→a；膜内a→b

B．膜外b→a；膜内b→a

C．膜外a→b；膜内a→b

D．膜外a→b；膜内b→a

答案　A

解析　受刺激后，刺激部位膜电位为外负内正，与相邻部位形成电位差，膜外电流为b→a，膜内电流为a→b。

7．某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。

该病人受损伤的部分可能是在反射弧的（　　）。

①传入神经　②传出神经　③感受器　④神经中枢⑤效应器

A．②④B．①④C．①②D．②⑤

答案　A

解析　腰椎部位受伤，可能伤及反射弧五个环节中的传入神经、神经中枢和传出神经。

该病人有感觉，说明传入神经正常。

8．神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。

A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图（若指针的偏转方向与电流方向相同），正确的是（　　）。

答案　C

解析　在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，为静息电位，所以要测量神经纤维的静息电位，电流表的两个电极要分别接在神经纤维的膜外和膜内，且电流必定是从膜外流向膜内。

当电流表的两个电极均接在膜外或膜内时，由于两电极间无电位差存在，指针不偏转。

9．结合图示探究1、2、3处单独刺激时，电表指针的偏转次数及方向（2处于两电极中央）。

答案　

（1）刺激1：

偏转次数：

2次。

偏转方向：

先向左偏转再向右偏转。

（2）刺激2：

偏转次数：

0次

偏转方向：

不偏转。

（3）刺激3：

偏转次数：

2次。

偏转方向：

先向右偏转再向左偏转。

10．为研究兴奋的传导，科学家先后进行了以下实验。

据此回答问题：

实验一　在蛙的坐骨神经表面放置两个电极，连接到一个电表上（如图一）。

静息时，电表没有测出电位差（如图一①）；当刺激a点时，电表指针发生从图一②～⑥的连续变化。

电表指针偏转方向代表电流方向。

实验二　以枪乌贼的巨轴突为测试对象，将一电极插入轴突膜内，另一电极置于膜外，电表指针发生偏转，如图二中的A图。

给予刺激后，电表指针发生偏转的情况如图二中的B图和C图。

（1）实验一说明在神经系统中，兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的。

（2）请用实验二的结论解释图一③的结果：

___________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）如果用图二的方法测量图一④中c点的膜电位，将会出现图二中________图所示的结果（用字母表示）。

答案　

（1）电信号（或神经冲动、局部电流）　

（2）b点膜电位为内正外负，c点膜电位为内负外正，b点和c点膜外存在电位差，电流由c流向b　（3）A

解析　

（1）兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的。

（2）在静息状态时神经纤维膜外为正电位，膜内为负电位，当受到外界刺激时，由于Na＋内流，膜电位发生逆转，膜外为负电位，膜内为正电位，因此电流方向由c→b，指针向左偏转。

（3）在图一④中c点电位仍为静息电位，因此应是图二中A图结果。

走进高考

11．（2011·浙江卷，3）在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如图所示。

下列叙述正确的是（　　）。

A．a～b段的Na＋内流是需要消耗能量的

B．b～c段的Na＋外流是不需要消耗能量的

C．c～d段的K＋外流是不需要消耗能量的

D．d～e段的K＋内流是需要消耗能量的

答案　C

解析　a～b段为去极化过程，Na＋顺浓度梯度内流，方式为被动运输，不消耗能量，A项错误；b～c段Na＋继续内流，B项错误；c～d段为复极化过程，K＋外流即由高浓度流向低浓度，该过程不消耗能量，C项正确；d～e段K＋继续外流，D项错误。

12．判断正误：

（1）神经细胞外Na＋内流是产生静息电位的基础。

（2012·海南卷，15C）（　　）

（2）静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负。

（2012·海南卷，15D）（　　）

（3）刺激神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。

（2013·大纲，1A）（　　）

（4）兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位。

（2013·大纲，1B）（　　）

（5）在神经纤维膜外，局部电流的方向与兴奋传导的方向相反。

（2013·大纲，1D）（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）√

解析　神经细胞内K＋外流是产生静息电位的基础。

静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负。