步步高生物必修三第2章 第1节Ⅰ含答案.docx

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步步高生物必修三第2章第1节Ⅰ含答案

第1节　通过神经系统的调节（Ⅰ）

[学习目标]　1.理解反射弧的结构和各部分的功能。

2.理解神经纤维上兴奋的产生和传导过程。

方式一　

2016年8月10日3时，在里约奥运会跳水女子双人10米跳台决赛中，中国选手陈若琳、刘蕙瑕夺得金牌。

右图为她们在比赛过程中精彩的一幕。

她们为什么能做出如此完美而又一致的动作呢？

这与人体神经系统的调节密不可分。

那么神经系统是如何实现调节的呢？

方式二　

（1）下图展示的运动离不开哪些器官？

答案　手、脚、眼、耳等。

（2）通过哪个系统来协调这些器官的活动？

答案　神经系统。

导入　人体是如何通过神经系统来感知环境的刺激并作出相应反应的？

一、神经调节的结构基础和反射

1．反射：

神经调节的基本方式

（1）概念：

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）结构基础：

反射弧。

（3）分类：

非条件反射和条件反射。

2．神经元的结构

（1）神经元包括细胞体和突起两部分，突起一般分为树突和轴突两种。

（2）神经和神经纤维的区别

神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。

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。

3．反射弧

（1）写出图中各数字表示的结构：

①感受器；②传入神经；③神经中枢；④传出神经；⑤效应器。

（2）图中⑤的组成：

传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。

（3）写出兴奋在反射弧上传导的过程：

①→②→③→④→⑤（填写序号）。

4．兴奋

归纳总结

1．反射正常进行必需的两个条件

（1）完整的反射弧：

反射是完整反射弧进行的活动，若反射弧结构不完整，进行人为刺激，尽管能够引起效应器的活动，但不属于反射。

（2）需要适宜的刺激：

反射的进行需要适宜的刺激，若刺激过强或过弱，都将导致反射活动无法进行。

2．条件反射与非条件反射的比较

反射类型

非条件反射

条件反射

含义

通过遗传获得的与生俱来的反射

在后天的生活过程中逐渐训练形成的反射

神经中枢

位于大脑皮层以下（脑干和脊髓）

位于大脑皮层

特点

先天性；终生性；数量有限

后天性；可以建立，也能消退；数量可以不断增加

意义

使机体初步适应环境

使机体适应复杂多变的生存环境

实例

眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西分泌唾液等

“望梅止渴”“画饼充饥”等

例1

　下列关于反射弧的叙述，不正确的是（　　）

A．感受器可将刺激转变成兴奋

B．反射弧中的感受器和效应器可分布于机体不同的组织或器官

C．任何反射弧中的神经中枢都位于脊髓

D．刺激某一反射弧的感受器或传出神经可使效应器产生相同的反应

答案　C

解析　大脑皮层、下丘脑、小脑、脑干和脊髓都有神经中枢。

例2

　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等

D．切断③，刺激②时，会产生具体效应的结构是④

答案　C

解析　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。

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，兴奋无法传至④，效应不再产生。

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反射弧的________________。

（2）切断②，刺激③，效应器________（填“能”或“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．神经表面电位差的实验

由图可知：

（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）而在图示位置的左侧给予刺激时，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）实验说明在神经系统中，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产生和传导

（1）过程

（2）特点（方向）：

双向传导。

（3）传导形式：

局部电流（电信号或神经冲动）。

（4）电流方向：

由上图可知，在膜外，局部电流的方向与兴奋传导方向相反；在膜内，与兴奋传导方向相同。

深化拓展

神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低。

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暂时性的电位变化，产生神经冲动。

如图为该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。

①AB段：

静息电位，K＋外流，膜电位为内负外正。

②BC段：

受刺激时，动作电位，Na＋大量内流，膜电位变为内正外负。

③CD段：

K＋大量外流，膜电位恢复为内负外正。

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

总之：

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，兴奋与未兴奋部位由于电位差的存在，形成了局部电流。

例3

　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，在c处给予适宜刺激，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，刺激c点，a、b两点先后发生兴奋，电位计指针发生两次方向相反的偏转。

拓展提升

　兴奋在神经纤维上传导时电表指针偏转情况的分析

（1）刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电表指针发生两次方向相反的偏转。

（2）刺激b点（d点），电表指针发生两次方向相反的偏转。

（3）刺激c点（bc＝cd），b点和d点同时兴奋，电表指针不发生偏转。

（4）刺激bc或cd之间的任一部位，电表指针发生两次方向相反的偏转。

例4

　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

答案　A

解析　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。

易错警示

（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。

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，还需有适宜强度的刺激。

3．（2017·湖南浏阳一中高二月考）试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素（钠离子转运载体抑制剂）后的变化是（　　）

答案　A

解析　在静息状态下，神经细胞中钾离子外流，从而在膜的内外形成电位差，产生静息电位。

钾离子的外流与钠离子转运载体抑制剂无关，故静息电位不会受到影响；钠离子转运载体抑制剂会抑制受刺激部位的钠离子内流，使动作电位无法形成，A项正确。

4．（2018·鄂州高二段测）下列关于兴奋在神经纤维上的传导过程和特点的说法，不正确的是（　　）

A．神经纤维兴奋部位膜外为负电位，膜内为正电位

B．兴奋在离体神经纤维上可以双向传导

C．兴奋传导时，膜内的电流方向与兴奋传导方向相反

D．动作电位产生时Na＋流入神经细胞内的过程不需要消耗能量

答案　C

解析　在静息状态下，膜电位表现为内负外正，接受刺激后，由于Na＋大量内流，导致膜电位变成内正外负，Na＋是通过蛋白质通道顺浓度梯度进入神经细胞内部的，该过程不消耗能量，A项、D项正确；处于离体状态的神经纤维，在中间部位给予刺激，兴奋可双向传导，B项正确；在膜内，局部电流的流动方向是从兴奋部位流向未兴奋部位，与兴奋传导的方向相同，C项错误。

5．用去除脑但保留脊髓的蛙（称脊蛙）为材料，进行反射活动实验。

请回答与此有关的问题：

（1）用针刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出现收缩活动。

该反射活动的感受器位于左后肢趾部的______中，神经中枢位于________中。

（2）剪断支配脊蛙左后肢的传出神经（见图），立即刺激A端________（填“能”或“不能”）看到左后肢收缩活动；刺激B端________（填“能”或“不能”）看到左后肢收缩活动。

若刺激剪断处的某一端出现收缩活动，该活动________（填“能”或“不能”）称为反射活动，主要原因是________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

答案　

（1）皮肤　脊髓　

（2）能　不能　不能　反射弧结构不完整

解析　

（1）青蛙的大脑已被破坏，刺激后出现的后肢收缩活动属于脊髓反射，因此中枢位于脊髓；实验中后肢保留了皮肤，因此感受器应位于左后肢趾部的皮肤中。

（2）反射活动的结构基础是反射弧，典型的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成，引起反射的首要条件是反射弧必须保持完整性，反射弧任何一个环节的结构或生理完整性受到破坏，反射活动就无法实现。

题中将传出神经切断，反射弧结构失去完整性，再刺激引起效应器反应，不能称为反射。

[对点训练]

题组一　神经调节的结构基础和反射

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．（2017·河南南阳一中高二检测）快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。

据图判断，下列相关叙述错误的是（　　）

A．感受器位于骨骼肌中

B．d处位于传出神经上

C．从a到d构成一个完整的反射弧

D．b为传入神经

答案　C

解析　牵拉骨骼肌，能在d处检测到电位变化，再根据突触可判断，感受器位于骨骼肌中，d位于传出神经上，A、B项正确；图中缺少效应器，从a到d不能构成完整的反射弧，C项错误；b上有神经节，故为传入神经，D项正确。

3．下列关于感受器特性的叙述，错误的是（　　）

A．感受器能将特定的刺激转变成神经冲动

B．感受器直接将感受到的刺激传入大脑皮层

C．各种感受器都有各自的适宜刺激

D．感受器可产生适应现象

答案　B

解析　感受器是由感觉神经末梢特化而成，其功能是感受刺激产生兴奋并能传导兴奋（兴奋以神经冲动的方式传导）。

不同的感受器有各自的适宜刺激，且感受器可产生适应现象。

4．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．①B．②C．③D．④

答案　C

解析　图中所示的四个部位分别是①脊髓上端、②手臂的传入神经、③手臂的传出神经、④脊髓下端。

感觉产生的部位是大脑皮层，能产生感觉，说明从②到①是完好的，但手不能动，说明阻断的位置在③处，如果在④处阻断，对手臂的感觉和运动都不会产生影响。

题组二　兴奋在神经纤维上的传导

5．静息时，大多数神经细胞的细胞膜（　　）

A．对阴离子的通透性比较大，氯离子大量流出膜外

B．对阳离子的通透性比较大，钠离子大量流出膜外

C．对钠离子的通透性比较小，对钾离子的通透性比较大

D．对钠离子的通透性比较大，对钾离子的通透性比较小

答案　C

解析　静息电位是钾离子外流形成的。

6．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，细胞膜两侧表现为内负外正，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，与膜外电流方向相反。

7．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。

[综合强化]

8．（2018·河北承德一中高二月考）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

答案　C

解析　膝跳反射的神经中枢在脊椎的下方，感觉中枢在大脑皮层，甲脊髓从胸部折断后，不影响断处以下的简单反射弧，但传入神经受损，因此膝跳反射存在，针刺足部无感觉，A、B项错误；病毒侵染了乙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，运动障碍，C项正确、D项错误。

9．如下图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中离子运输途径。

该细胞受到刺激时，通过④途径运输离子，形成动作电位。

下列说法正确的是（　　）

A．由图可知，②③途径属于主动运输

B．④途径的发生使膜内◆离子浓度高于膜外

C．正常情况下，▲离子的细胞外浓度高于细胞内

D．静息时由于①途径的作用，膜电位分布为内正外负

答案　A

解析　由图可知，②③途径需要载体、消耗能量，属于主动运输，A项正确；无论是静息电位还是动作电位时，膜外Na＋（即图中◆）的浓度始终高于膜内，B项错误；正常情况下，K＋（即图中▲）的细胞内浓度高于细胞外，C项错误；静息时，由于①途径的作用，膜电位分布为外正内负，D项错误。

10．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

答案　C

解析　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项正确；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项正确；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项错误；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项正确。

11．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段为动作电位产生的过程，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为恢复静息电位的过程，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．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，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，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。

13．判断正误：

（1）神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高（2015·山东，4C）（　　）

（2）神经细胞外Na＋内流是产生静息电位的基础（2012·海南，15C）（　　）

（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）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）（　　）

（5）神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP（2016·全国乙，4D）（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）√

14．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，膜电位是“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。

15．下图是人体缩手反射示意图，结合图示回答下列问题：

（1）完成该缩手反射的结构基础是________，它是由________、传入神经、____________、传出神经、效应器五部分组成的。

（2）1能够将感受的刺激转化成________并沿神经纤维传导。

（3）缩手反射产生动作电位时，膜内外电位情况为________________（填“内正外负”“内负外正”或“内外相同”）。

答案　

（1）反射弧　感受器　神经中枢　

（2）兴奋　（3）内正外负

解析　

（1）完成反射活动的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成的。

（2）1是感受器，能够将感受到的刺激转化成兴奋（或神经冲动）并沿神经纤维传导。

（3）缩手反射产生动作电位时，膜内外电位情况为内正外负。

16．如图甲所示为测量神经纤维膜内外电位的装置，图乙所示为测得的膜电位变化。

请回答：

（1）图甲中装置A测得的电位相当于图乙中的____点的电位，该电位称为________电位。

装置B测得的电位相当于图乙中的____点的电位，该电位称为________电位。

（2）当神经纤维受到适宜刺激后，在兴奋部位，膜对离子的________性发生变化，钠离子大量流向膜________，引起电位逐步变化，此时相当于图乙中的________段。

答案　

（1）a　静息　c　动作　

（2）通透　内　b

解析　由图示可知，A装置测的是静息电位，B装置测的是动作电位。

神经纤维受到刺激时，细胞膜的通透性发生急剧变化，钠离子的流入量增加，形成动作电位。