第八单元 第36课时 神经调节的结构基础及动作电位的产生和传导(教师用书word)-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义(苏教版 江苏专用)
2026-03-27
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 神经调节 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-03-27 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2026-03-27 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第36课时 神经调节的结构基础及动作电位的产生和传导
课标要求
1.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。2.阐明神经细胞质膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位并沿神经纤维传导。3.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
考情分析
1.神经调节的结构基础
2023·全国甲·T3 2022·山东·T23 2022·重庆·T8
2.神经冲动的产生和传导
2023·海南·T9 2023·江苏·T21 2023·广东·T19 2023·浙江6月选考·T20
2022·全国乙·T3 2022·北京·T8 2022·山东·T9 2022·海南·T17 2022·河北·T21
2022·广东·T15 2021·江苏·T6 2021·海南·T9 2021·湖北·T23 2021·辽宁·T16 2021·天津·T2 2021·全国乙·T4
3.膜电位变化
2023·全国乙·T30 2023·北京·T17 2023·山东·T16 2023·湖北·T15
2021·河北·T11 2021·江苏·T21 2021·湖南·T11 2021·湖北·T17
考点一 神经调节的结构基础
一、神经系统的基本结构
1.神经系统
(2)周围神经系统
①作用:使中枢神经系统既能感受机体内、外环境的变化,又能调节机体各种功能。
②分类
2.自主神经
(1)概念:自主神经主要包括交感神经和副交感神经,它们的主要功能是调节内脏活动。大多数情况下,它们的活动不受人的意志控制。
(2)结构特点:自主神经先从中枢发出神经纤维并进入外周神经节,交换神经元后再发出神经纤维抵达相关的效应器。
(3)主要功能
①交感神经的主要功能:使心率加快,支气管平滑肌舒张,分泌少量黏稠唾液,抑制胃肠运动等。
②副交感神经的主要功能:使心率减慢,支气管平滑肌收缩,分泌大量稀薄唾液,促进胃肠运动,使逼尿肌收缩和尿道内括约肌舒张等。
(4)功能特点
①很多情况下,交感神经和副交感神经的作用常常是相互拮抗的。
②有时,交感神经和副交感神经具有相互协同的作用。
③自主神经调节的活动也受大脑皮层高级中枢的控制。自主神经的“自主”是相对的。
核心归纳 自主神经的主要功能
二、组成神经系统的细胞
1.神经细胞:神经系统的基本结构和功能单位。
2.神经胶质细胞
(1)广泛分布在中枢神经系统和周围神经系统中。
(2)具有支持、保护、修复和营养等作用。
提醒 神经纤维与神经的关系
判断正误
(1)中枢神经系统就是指脑和脑神经( × )
提示 中枢神经系统包括脑和脊髓,它们分别位于颅腔和椎管内,两者在结构上紧密联系。
(2)周围神经系统使中枢神经系统既能感受机体内、外环境的变化,又能调节机体各种功能( √ )
(3)自主神经是脊神经的一部分,包括传入神经和传出神经( × )
提示 自主神经是脑神经和脊神经的一部分,包括交感神经和副交感神经,自主神经都是传出神经。
(4)交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱( × )
提示 交感神经使心率加快,支气管平滑肌舒张,抑制胃肠运动等;副交感神经使心率减慢,支气管平滑肌收缩,促进胃肠运动等。
(5)神经纤维是神经系统结构与功能的基本单位( × )
提示 神经细胞是神经系统的基本结构和功能单位。
考向一 神经系统的基本结构
1.(2023·南通海安高级中学高三模拟)下列关于神经系统结构的描述,错误的是( )
A.脑干是脑与躯干、内脏之间的联系通路,有许多维持生命的必要中枢
B.周围神经系统分布在全身各处,都含感觉神经和运动神经
C.大多数情况下,支配内脏活动的传出神经,其活动不受人的意志控制
D.神经细胞和神经胶质细胞都是组成神经系统的细胞
答案 A
解析 脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路,脑干有许多维持生命的必要中枢,A错误。
2.上课时老师忽然提问某个同学,这种情况下,该同学的交感神经和副交感神经会发挥作用。下列有关交感神经和副交感神经的叙述,正确的是( )
A.它们是自主神经,属于中枢神经系统
B.按照信息传递方向,它们分为传入神经与传出神经
C.它们调控躯体运动,一般不受意志控制
D.该同学在突然听到老师提问时,交感神经活动占优势
答案 D
解析 交感神经和副交感神经属于周围神经系统,脑和脊髓属于中枢神经系统,A错误;交感神经和副交感神经均属于传出神经,它们一般调控内脏器官等的活动,一般不受意志控制,所以又被称为自主神经系统,B、C错误;该同学在突然听到老师提问时,交感神经活动占优势,此时该同学心跳加快,兴奋性升高,D正确。
考向二 组成神经系统的细胞
3.(2022·重庆,8)如图为两种细胞代谢过程的示意图。转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤。下列叙述错误的是( )
A.抑制MCT可降低神经元损伤
B.Rheb蛋白失活可降低神经元损伤
C.乳酸可作为神经元的能源物质
D.自由基累积可破坏细胞内的生物分子
答案 B
解析 抑制MCT,可减少乳酸进入神经元,减少自由基的产生,降低神经元损伤,A正确;Rheb蛋白能促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能,而Rheb蛋白失活会导致乳酸进入神经元的量更多,产生更多的自由基,使神经元损伤增加,B错误;图中乳酸能进入神经元的线粒体分解,产生ATP,故可作为神经元的能源物质,C正确;自由基可使蛋白质活性降低,自由基可攻击DNA分子导致DNA损伤,故自由基累积可破坏细胞内的生物分子,D正确。
4.如图为常见的三种神经细胞,下列说法正确的是( )
A.神经细胞的细胞核与细胞器都分布在胞体部分
B.假单极细胞中,周围突末梢可膨大形成突触小体
C.在视网膜双极细胞中,神经递质可以由树突末梢或者轴突末梢释放
D.在脊髓运动神经细胞上,兴奋的传导可以电信号的形式双向进行
答案 D
解析 胞体是神经细胞的细胞核分布的部位,细胞器也主要分布在胞体部分,但轴突部位也有细胞器分布,如线粒体和高尔基体在突触小体的部位有分布,A错误;假单极细胞中,周围突末梢为树突末梢,其不可膨大形成突触小体,因为突触小体是突触前膜存在的部位,突触前膜是释放神经递质的部位,也是发出信号的部位,B错误;在视网膜双极细胞中,神经递质通常由轴突末梢释放,树突末梢中没有神经递质,C错误。
考点二 动作电位的产生和传导
1.动作电位的产生
(1)膜电位的测量
(2)膜电位变化曲线的解读和分析
①在静息状态下,K+通道打开,K+大量外流,形成膜外为正电位、膜内为负电位的电位差,形成静息电位,此时细胞质膜的状态称为“极化”。
②当细胞受到适宜的刺激时,细胞质膜上的Na+通道打开,Na+内流,达到阈值,开始“去极化”。
③更多Na+内流,进一步“去极化”,形成膜外为负电位、膜内为正电位的电位变化。
④去极化到达膜电位最大值(峰值)时,Na+通道关闭。
⑤K+通过K+通道大量外流,膜两侧电位又转变为“外正内负”状态,即“复极化”。
⑥细胞质膜在恢复到静息电位之前,会发生一个低于静息电位的“超极化”过程。
2.动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导
3.有髓神经纤维与无髓神经纤维结构与功能的区别
4.兴奋在神经细胞之间通常以化学信号传递
(1)结构基础——突触的结构和类型
(2)传递过程
特别提醒 突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经细胞轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经细胞构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
(3)传递特点:单向传递,即只能从一个神经细胞的轴突传到下一个神经元的胞体或树突。其原因是神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中,由突触前膜释放,作用于突触后膜。
(4)神经递质与受体
提醒 同一种神经递质与不同的受体结合可能产生不同的生理效应。
归纳总结 膜电位的测量及变化曲线分析
测量装置
电位变化曲线
两电极分别位于细胞质膜两侧相同位置
两电极分别位于细胞质膜两侧不同位置(a、b两点)
若减小a、b两点间的距离,则d也随之减小,当ab=0时,两个波峰重叠,电流表指针偏转一次
两电极分别位于细胞质膜同侧的不同位置
判断正误
(1)神经细胞吸K+排Na+为协助扩散( × )
提示 神经细胞吸K+排Na+为主动运输。
(2)有髓神经纤维中动作电位的传导速率比无髓神经纤维快( √ )
(3)神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用,会使下一个神经细胞兴奋( × )
提示 神经递质与突触后膜上相应受体结合,引发突触后膜相应离子通道开放,使下一个神经细胞兴奋或抑制,神经递质不进入突触后膜内。
(4)神经递质由突触前膜释放,以及通过突触间隙都消耗能量( × )
提示 神经递质以胞吐的形式释放,消耗能量;神经递质以简单扩散的形式移动到突触后膜不消耗能量。
癫痫是由大脑皮质神经细胞过度异常放电而导致的短暂性脑功能障碍。在原有癫痫患者中,神经系统炎症可以加剧癫痫性发作或增加他们的发病频率,与此同时,全身性炎症可以通过离子通道的失活或抑制神经递质的释放等导致癫痫性放电。
(1)给离体神经细胞的某处一个适宜的刺激,甲同学认为在神经细胞的特定位置才能测到电位变化,而乙同学认为在神经细胞的任何部位均可测到电位变化。试问:哪位同学的观点正确?判断依据是什么?
提示 乙同学的观点正确。兴奋在神经纤维上双向传导,刺激神经细胞上的一处产生的兴奋将传至整个神经细胞,故在该神经细胞任何部位均可测到电位变化。
(2)如果要测定神经细胞的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?
提示 在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行测定。因为体内的神经细胞处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与体内一致,也就必须将神经细胞放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
(3)研究表明,当改变神经细胞轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。请对上述实验现象作出解释。
提示 静息电位与神经细胞内的K+外流有关,而与Na+无关,所以神经细胞轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经细胞外的Na+内流有关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位峰值下降。
(4)上一个神经细胞的兴奋以电信号形式作用于突触小体,使突触小泡释放神经递质,这时候兴奋如何传递?兴奋通过突触时信号发生了怎样的转换?兴奋在神经细胞之间的信号传递与兴奋在神经纤维上的传导有什么不同?
提示 以化学信号的形式传递。兴奋通过突触时发生了电信号→化学信号→电信号的转换。兴奋在神经纤维上的传导是双向的,传导速度快,兴奋在神经细胞之间的传递是单向的,突触处的兴奋传递需要经过化学信号与电信号的转换,传递速度慢。
(5)下一个神经细胞的兴奋或抑制与哪些因素有关?
提示 与神经递质的种类和受体的类型有关。
(6)癫痫病与神经递质关系极为密切,新研发的药物W可用于治疗癫痫。请推测药物W治疗癫痫的原理。
提示 药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用。
考向三 动作电位的产生和传导
5.(2021·江苏,6)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a兴奋则会引起c的兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
答案 C
解析 a兴奋可能会使突触前膜释放兴奋性或者抑制性的神经递质,则会引起c的兴奋或者抑制,A错误;产生动作电位的原因是Na+内流,而且b兴奋可能会使突触前膜释放抑制性神经递质,阴离子内流,进而使静息电位的绝对值增大,B错误;神经元b释放的神经递质作用于神经元c,神经元a释放的神经递质作用于神经元b,a和b释放的神经递质均可改变突触后膜的离子通透性,C正确;一些简单的脊髓反射活动(如膝跳反射)不需要大脑皮层的参与,所以失去脑的调控作用,一些脊髓反射活动依然能完成,D错误。
6.(2023·浙江6月选考,20)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
答案 B
解析 据图可知,突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上Na+通道开放,Na+大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上Cl-通道开放,Cl-大量内流,A错误;图中PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的,PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误; 细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,PSP1、PSP2幅值可能不变,D错误。
考向四 膜电位的变化
7.(2024·常州前黄高级中学高三校考)海葵毒素(ATX)能影响兴奋在神经元之间的传递(对突触后膜识别信息分子的敏感性无影响)。科学家利用枪乌贼神经元进行实验,探究海葵毒素对兴奋传递的影响。图1是用微电极刺激突触前神经元并测得的动作电位峰值(mV),图2是0.5 ms后测得的突触后神经元动作电位峰值(mV)结果,曲线Ⅰ是未加海葵毒素(对照),曲线Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是枪乌贼神经元浸润在海葵毒素中5 min、10 min、15 min后的测量结果。下列说法正确的是( )
A.海葵毒素处理15 min后,刺激枪乌贼神经元后不会引起突触后膜Na+内流
B.持续增大微电极刺激强度,则突触前神经元动作电位的峰值也会一直变大
C.根据实验可推断,海葵毒素可以抑制突触前膜释放神经递质
D.海葵毒素可用来开发治疗重症肌无力的药物
答案 C
解析 海葵毒素处理15 min后,突触后膜还能产生动作电位,只是动作电位峰值小(曲线Ⅳ),即刺激枪乌贼神经元后会引起突触后膜Na+内流,A错误;动作电位的峰值取决于细胞内外的Na+浓度差,持续增大微电极刺激强度,不会一直增大动作电位的峰值,B错误;结合题图可知,海葵毒素处理后,枪乌贼突触前膜的动作电位峰值变小,是因为Na+内流到神经元内的过程被抑制,进而推断其使突触前膜释放的神经递质减少,C正确;重症肌无力的原因是突触后膜上的神经递质受体受到抗体的攻击而丧失功能,海葵毒素的作用机理是通过抑制突触前膜神经递质的释放而抑制兴奋的产生,不能用来治疗重症肌无力及开发相应药物,D错误。
8.(2023·苏锡常镇高三一模)为研究物质X对某种哺乳动物的突触传递的作用,科研人员用谷氨酸受体抑制剂、物质X分别处理离体培养的该动物神经元,再分别电刺激突触前神经元,并检测突触后膜电位变化,结果如图甲所示。已知Ca2+内流可引起突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。研究者用X处理(图乙中2~4 min)突触前神经元,检测其Ca2+通道电流相对值的变化,结果如图乙。下列有关推测正确的是( )
A.谷氨酸作用于突触后膜,引起突触后神经元的Cl-通道开放
B.由图甲结果可知,X可促进突触间信号的传递
C.由图乙结果可知,X可抑制突触前神经元释放谷氨酸
D.由实验结果可知,X和谷氨酸受体抑制剂对突触传递的抑制机理相同
答案 C
解析 由图甲对照组可知,刺激突触前神经元,突触前膜释放谷氨酸引发突触后膜产生动作电位,可推测谷氨酸使突触后神经元的Na+通道开放,A错误;由图甲中Ⅱ组结果可知,X可抑制突触间信号的传递,B错误;由图乙结果可知,X处理突触前神经元后,其Ca2+通道电流相对值降低,推测X可抑制突触前神经元释放神经递质谷氨酸,C正确;由实验结果可知,X可通过抑制突触前神经元释放神经递质来抑制突触间信号的传递,但谷氨酸受体抑制剂是通过抑制神经递质与受体的结合,二者的作用机理不同,D错误。
考点三 兴奋传导与传递的相关实验探究
一、兴奋传导中电表指针的偏转次数的判断
1.电表指针偏转的原理
图中a点受刺激产生动作电位,该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时电表的指针变化细化图如下(默认电表指针的偏转方向为电流方向)。
2.兴奋在神经纤维上双向传导电表指针偏转问题
(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c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电表指针不发生偏转。
3.兴奋在神经元之间单向传递电表指针偏转问题
(1)刺激b点(ab=bd),由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以a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c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电表指针只发生一次偏转。
二、兴奋传导和传递的实验探究
1.电刺激法探究兴奋的传导和传递
预实验:在E点给予适宜强度的刺激,观察效应器A的效应。
实验结果:若效应器A产生效应,说明反射弧的结构是完整的。
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
2.药物阻断实验探究兴奋的传导和传递
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
考向五 兴奋传导中电表指针的偏转次数的判断
9.(2024·盐城高三校考)如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.静息状态下,甲指针不偏转,乙指针不偏转
B.刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次
C.刺激b处时,甲指针维持原状,乙指针偏转两次
D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲、乙指针各偏转一次
答案 D
解析 甲电流表的两极分别位于膜外和膜内,乙电流表的两极均置于膜外。静息状态下,甲电流表膜外为正电位,膜内为负电位,甲指针偏转,而乙电流表两极均为正电位,不发生偏转,A错误。刺激a处时,对于甲电流表,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲指针偏转一次。对于乙电流表,兴奋先传到乙电流表的左边电极,然后传到右边电极,乙指针偏转两次,B错误。刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元,因此甲指针维持原状,对于乙电流表,兴奋无法传到电流表左边电极,乙指针偏转一次,C错误。清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右边神经元,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次,D正确。
10.(多选)根据神经冲动通过突触方式的不同,可将突触分为化学突触和电突触,化学突触通过神经递质传递信息,电突触以通道连接在细胞之间(突触两侧由于电位差的存在可以发生电荷移动)传递信息。为了解兴奋传导或传递的情况,某小组用神经纤维、带化学突触(释放兴奋性神经递质)的神经纤维、带电突触的神经纤维和电表进行了如下实验。下列分析错误的是( )
甲:神经纤维
乙:带化学突触的神经纤维
丙:带电突触的神经纤维
注:各组电表两电极的距离相等。
A.在最左端给予适宜强度的刺激,三组电表均会发生两次反向偏转,且两次偏转间的时间间隔相同
B.在最右端给予适宜强度的刺激,甲、丙两组电表均会发生两次反向偏转,乙组电表只发生一次偏转
C.在甲组最左端给予适宜强度的刺激,引起Na+内流产生兴奋,膜外电流方向与兴奋传导方向相反
D.若要证明化学突触上兴奋是单向传递的,只需要在乙组最左端给予适宜强度的刺激,并观察电表是否会发生两次反向偏转即可
答案 AD
解析 在最左端给予适宜强度的刺激,三组兴奋均能先后传递到电表的两极,发生两次反向偏转,因为乙组是带有化学突触的神经纤维,传递速度更慢,所以乙组两次偏转间的时间间隔最长,A错误;在最右端给予适宜强度的刺激,甲、丙两组电表均会发生两次反向偏转,乙组产生的兴奋只能传递到电表的右侧一极,只发生一次偏转,B正确;给予适宜强度刺激后,引起Na+内流产生外负内正的动作电位,而相邻部位是外正内负的静息电位,膜外电流方向与兴奋传导方向相反,C正确;若要证明化学突触上兴奋是单向传递的,除了在乙组最左端给予适宜强度的刺激,观察电表偏转情况,还需在最右端给予适宜强度的刺激,并观察电表是否只发生一次偏转,D错误。
考向六 兴奋传导和传递的实验探究
11.(2023·南通市海门中学高三模拟)如图是反射弧的局部结构示意图(a、d点为两接线端之间的中点),下列叙述错误的是( )
A.图中有3个神经元,2个突触
B.刺激d点,电流表①偏转2次,电流表②不偏转
C.刺激a点,若c处检测不到电位变化,可能是由于突触前膜释放的是抑制性递质
D.刺激c点,若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的
答案 B
解析 兴奋在神经元之间是单向传递的,所以刺激d点,兴奋无法传至a所在的神经元,因此电流表①不发生偏转,而d所在的神经纤维上兴奋是双向传导的,会同时到达电流表的两端,所以电流表②也不发生偏转,B错误;c处于b和d之间,因此如果刺激c点,若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的,D正确。
12.科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况,设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,且X=Y。
请回答下列问题:
(1)在a点受刺激时,膜外电位为________电位。若刺激b点,电流计①指针____________________________________(填偏转方向和次数);若刺激c点,电流计①指针________。
(2)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转的情况):
Ⅰ.________________________________________________________________________,
说明兴奋可以从A传到B;
Ⅱ.________________________________________________________________________,
说明兴奋不能从B传到A。
(3)请利用电流计①②设计一个简单实验,证明兴奋在神经纤维上的传导速度快于其在突触间的传递速度。
实验思路:____________________________________________________________。
结果预测:______________________________________________________________。
答案 (1)负 发生两次方向相反的偏转 不偏转
(2)刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生两次方向相反的偏转 刺激e点,电流计②指针只发生一次偏转 (3)刺激d点,观察电流计①②指针发生第二次偏转的先后顺序 电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②
解析 (1)若刺激b点,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,因此导致电流计的两极不同时兴奋,电流计①指针将发生两次方向相反的偏转;若刺激c点,电流计①的两个电极将同时发生兴奋,电流计①指针不会发生偏转。(2)刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生两次方向相反的偏转,说明兴奋可以由A传到B;刺激e点,电流计②指针只发生一次偏转,说明兴奋不能由B传到A。(3)根据已知条件,利用电流计①②验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度,实验思路为刺激d点,观察电流计①②指针发生第二次偏转的先后顺序。由于兴奋在神经纤维上传导的速度快于兴奋在神经元之间传递的速度,故电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②。
1.(选择性必修1 P5)人体神经系统是由中枢神经系统和周围神经系统组成的。中枢神经系统包括脑和脊髓,周围神经系统包括由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经。
2.(选择性必修1 P6)组成神经系统的细胞包括神经细胞和神经胶质细胞。神经细胞是人体神经系统的基本结构和功能单位,它由胞体、树突、轴突等部分构成。
3.有些神经细胞轴突很长,并且树突很多,这有什么意义呢?
轴突很长有利于神经细胞将信息输送到远距离的支配器官,树突很多有利于充分接收信息。
4.(选择性必修1 P8)内脏运动神经又被称为自主神经,其主要包括交感神经和副交感神经,它们的主要功能是调节内脏活动。大多数情况下,对内脏活动的调节不受人的意志控制。大多数内脏器官或组织同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。在很多情况下,交感神经和副交感神经的作用常常是相互拮抗的。
5.(选择性必修1 P12~13)静息状态时,膜内电位为负电位,形成的原因是K+外流;形成动作电位时,膜内外电位变化为外正内负变为外负内正,形成的原因是Na+内流。
6.兴奋在神经纤维上以电信号形式传导;在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反,在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
7.(选择性必修1 P15)兴奋在神经细胞之间传递的结构基础是突触,突触的结构包括突触前膜_、突触间隙、突触后膜,在突触前膜上的信号转换是电信号→化学信号。
8.(选择性必修1 P16)神经递质主要分为胆碱类、单胺类和氨基酸类,神经递质的作用是引起下一个神经细胞的兴奋或抑制,神经递质发挥完作用后一般会被迅速清除。
9.(选择性必修1 P16)神经细胞之间的兴奋的传递是单方向的原因是神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中,由突触前膜释放并作用于突触后膜上。
10.兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,在突触上的传递是单向的,在机体的神经纤维上的传导是单向的,在反射弧上的传导是单向的。
课时精练
一、单项选择题
1.下列关于脑和脊髓的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.脊髓和脑组成中枢神经系统
B.喝醉酒的人语无伦次、走路歪斜,原因是酒精麻痹了大脑
C.临床上植物人是指只有呼吸和心跳的病人,其肯定没有受损的部位是脑干
D.平衡木运动员训练时,调节躯体平衡和协调运动的主要结构是小脑
答案 B
解析 人喝醉酒后,走路摇摇晃晃,站立不稳,这是由于酒精麻痹了小脑;发生语无伦次的现象,这是由于酒精麻痹了大脑皮层的语言中枢,B错误。
2.(2023·全国甲,3)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
答案 D
解析 膝跳反射属于非条件反射,受位于脊髓的低级神经中枢控制,故脊髓完整时即可完成膝跳反射,D错误。
3.组成神经系统的细胞主要包括神经细胞和神经胶质细胞两大类。下列关于这两类细胞的叙述,错误的是( )
A.神经细胞受到适宜刺激后会产生神经冲动
B.运动神经细胞产生的神经冲动可沿树突传送给效应器
C.交感神经和副交感神经都属于传出神经,它们的作用通常是相反的
D.神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经细胞等功能
答案 B
解析 运动神经细胞产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器,B错误。
4.(2023·江苏常州第三中学高三模拟)人的神经元长短不等,有的可长达数米。一个神经元可有多个树突,树突在向外延伸的过程中可以再生出新的分枝。如图为一个神经元的结构简图,下列叙述错误的是( )
A.神经元的细胞核DNA可以指导轴突中蛋白质的合成
B.轴突延伸数米,有利于神经元发挥信号长距离传导的功能
C.树突在逐渐延伸的过程中体现了细胞质膜的流动性
D.树突向外延伸并生出新的分枝是由神经元细胞分裂形成的
答案 D
解析 树突向外延伸是神经元的一部分,并不是产生了新的细胞,故树突向外延伸并生出新的分枝不是由神经元细胞分裂形成的,D错误。
5.(2023·南通高三校联考)交感神经和副交感神经都有促进唾液腺分泌的作用,但刺激交感神经所分泌的唾液,水分少而酶多;刺激副交感神经所分泌的唾液,水分多而酶少。下列说法错误的是( )
A.交感神经兴奋时分泌水分少而酶多的唾液,利于消化食物
B.支配唾液腺分泌的交感、副交感神经分别为传入、传出神经
C.自主神经促进唾液分泌,此过程同时也受到大脑的控制
D.交感神经和副交感神经相互配合使机体更好地适应环境变化
答案 B
解析 刺激交感神经所分泌的唾液,水分少而酶多,因此交感神经兴奋时,更利于消化食物(酶多),但由于分泌唾液少,故不利于吞咽,A正确;这些支配唾液腺分泌的交感神经和副交感神经均为传出神经,B错误。
6.(2023·苏州高三联考)某同学在玩密室逃脱游戏时,注意力高度集中,当受到剧情中所扮演角色的惊吓时,会出现心跳加快、呼吸急促等现象。下列相关叙述错误的是( )
A.受到惊吓后,血压和血糖浓度升高,胃肠蠕动减弱,消化功能下降
B.该同学受到惊吓后,位于下丘脑的呼吸中枢兴奋,出现呼吸急促现象
C.交感神经——肾上腺髓质系统活动增强,使该同学肾上腺素分泌增多
D.当肾上腺素与受体结合后,会引发靶细胞内一系列酶活性改变
答案 B
解析 呼吸中枢位于脑干,B错误。
7.(2023·江苏苏南名校高三调研)下列有关神经调节的结构基础的说法,正确的是( )
①人的神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统 ②中枢神经系统包括脑和脊髓 ③周围神经系统包括脑神经和脊神经 ④自主神经系统包含传入神经和传出神经 ⑤一条神经就是一个神经元 ⑥人的自主神经系统是完全自主的 ⑦交感神经和副交感神经对同一器官的作用往往是相反的
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②③⑦
C.①②③④⑤⑦ D.①②③④⑤⑥
答案 B
解析 人的神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统,前者包括脑和脊髓,而后者包括脑神经和脊神经,①②③正确;自主神经系统包括交感神经和副交感神经,它们都属于传出神经,④错误;由许多神经纤维被结缔组织包围而成的结构为神经,故一条神经不是一个神经元,⑤错误;自主神经系统可以受到大脑的调节,不是完全自主的,⑥错误;交感神经和副交感神经对同一器官作用的影响往往是相反的,对内脏器官的调节更精确,⑦正确。
8.(2024·南通高三统考)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.a、e两点电位形成的原因主要是K+外流
B.b、d两点膜内Na+浓度相等
C.bc段Na+通过主动运输进入细胞内
D.刺激强度越大,c点的电位越大
答案 A
解析 a点为维持静息电位,e点为恢复静息电位,静息电位的产生和维持是由于K+通道开放,K+外流,A正确;bc段动作电位产生的主要原因是细胞质膜上的Na+通道开放,Na+以协助扩散的方式内流,cd段是动作电位恢复到静息电位的过程,该过程中Na+通道多处于关闭状态,K+通道开放,K+外流,因此b、d两点膜内Na+浓度不相等,B、C错误;动作电位大小与细胞内外的Na+浓度差有关,而与刺激的强度无关,D错误。
9.(2024·镇江高三校考)任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,其主要成分为氯化钠,另外还含钾离子、钙离子等其他离子。在任氏液中培养坐骨神经—腓肠肌标本,将微电极插入神经细胞,可记录该细胞的动作电位,如图所示,a、b、c、d为曲线上的点。研究小组进行下列两个实验,实验一:在任氏液中加入四乙胺(一种阻遏钾离子通道的麻醉药物);实验二:降低任氏液中钠离子浓度,其他条件不变。两实验均测定动作电位的发生情况。下列叙述错误的是( )
A.实验一从c到d速度减慢
B.实验一中,内外两侧均不会产生局部电流
C.实验二获得的动作电位,c点膜电位会降低
D.实验二中,有可能检测不到动作电位产生
答案 B
解析 实验一从c到d恢复静息电位过程中,钾离子外流,由于加入了阻遏钾离子通道的麻醉药物,因此从c到d速度减慢,A正确;实验一加入四乙胺阻遏钾离子通道,钠离子通道不受影响,当神经细胞受到适宜刺激时,钠离子大量内流,会产生局部电流,B错误;实验二适当降低任氏液中钠离子浓度,钠离子内流减少,神经纤维的动作电位峰值(c点电位)降低,C正确;实验二中,若任氏液中钠离子浓度过低,则有可能检测不到动作电位产生,D正确。
10.人在情绪压力下,5-羟色胺(5-HT)含量会降低。图示为5-HT在5-羟色胺能神经元和多巴胺能神经元间传递信号的过程,5-HTIA是5-HT的受体,该过程能使人产生愉悦情绪,从而增强抗压能力。下列分析正确的是( )
A.5-HT可与5-羟色胺能神经元上的5-HTIA结合引起突触后膜产生兴奋
B.突触后膜产生动作电位时Na+大量内流,需要载体蛋白的协助并消耗能量
C.5-羟色胺能神经元可通过胞吐的方式分泌和回收5-HT
D.适量补充蛋白质有利于产生愉悦情绪,增强人的抗压能力
答案 D
解析 5-HT可与多巴胺能神经元上的5-HTIA结合引起突触后膜产生兴奋,A错误;突触后膜产生动作电位时Na+大量内流,需要载体蛋白的协助但不消耗能量,B错误;5-羟色胺能神经元可通过胞吐的方式分泌5-HT,通过5-HT运载体回收5-HT,回收方式不是胞吐,C错误;适量补充蛋白质保证机体内有充足的色氨酸可转化为5-HT,有利于使人产生愉悦情绪,增强人的抗压能力,D正确。
11.神经中枢的抑制机制有3种模式,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.模式Ⅰ体现了神经调节中存在负反馈调节机制
B.模式Ⅱ中,④兴奋后释放的神经递质进入突触间隙,导致⑤兴奋、③抑制
C.模式Ⅲ中,⑧兴奋后释放抑制性神经递质,抑制兴奋由⑦传向⑨
D.屈肘反射时肱二头肌收缩、肱三头肌舒张,神经调节机制属于模式Ⅱ
答案 B
解析 模式Ⅰ中兴奋性神经元释放神经递质使抑制性神经元兴奋,释放抑制性神经递质,反过来抑制兴奋性神经元的活动,体现了神经调节中的负反馈调节机制,A正确;模式Ⅱ中,④兴奋后释放的神经递质是兴奋性神经递质,进入突触间隙,导致③⑤都兴奋,B错误;⑦兴奋后释放神经递质使⑨兴奋,而⑧兴奋后会抑制⑦释放神经递质,抑制兴奋由⑦传向⑨,C正确;在屈肘反射中,肱二头肌兴奋收缩的同时,肱三头肌受到抑制而舒张,说明二者同时进行,并没有时间的先后性,属于模式Ⅱ的调节模式,D正确。
12.(2023·南通海安高级中学高三模拟)可卡因能通过延长神经递质在突触中的停留时间等增加愉悦感,但长期使用可卡因会引起神经系统发生变化,最终使人上瘾。毒品上瘾的机制如图“甲→丁”所示。下列叙述错误的是( )
A.初吸食毒品者突触后膜上的受体易与神经递质结合
B.正常人体内,有的神经递质与受体结合后常被突触前膜重新回收
C.长期吸食毒品者萎靡的原因可能是突触后膜受体数量减少而不易与神经递质结合
D.吸毒后易兴奋的原因可能是毒品增加了突触前膜对神经递质的重新回收
答案 D
解析 由图可知,长期使用可卡因可使中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下,突触后膜受体会减少而不易与神经递质结合,故初吸食毒品者突触后膜上的受体更易与神经递质结合,A正确;分析图甲可知,正常人体内,有的神经递质与受体结合后,会被突触前膜重新回收,B正确;图丙中,中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下,会通过减少突触后膜受体数量来适应这种变化,导致突触后膜受体不易与神经递质结合,此时会表现为精神萎靡,C正确;由图乙可知,当突触间隙存在可卡因后,其与多巴胺的转运蛋白紧密结合,使得多巴胺在突触中停留的时间延长,不断刺激突触后膜而增加愉悦感,故吸毒后易兴奋,D错误。
二、多项选择题
13.(2023·扬州高三模拟)当不明物体突然向你飞来时,你会心跳加快、呼吸急促,不受控制地眨眼并躲避,篮球运动员在球场上却一直紧盯篮球、积极拼抢,上述过程中神经系统扮演了主要角色。下列有关叙述正确的是( )
A.神经系统由脑、脊髓以及它们发出的传出神经组成
B.惊吓引起的心跳等内脏器官活动变化受自主神经系统支配,不受意志控制
C.篮球运动员积极拼抢时,运动神经的活动占据优势,感觉神经的活动占据次要位置
D.脑干是调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢,是维持生命的必要中枢
答案 BD
解析 神经系统由脑、脊髓以及它们发出的传入神经和传出神经组成,A错误;由惊恐所引起的心跳与呼吸的变化是由内脏运动神经控制的,是不随意的;自主神经系统支配内脏、血管和腺体,它们的活动不受意志支配,B正确;篮球运动员积极拼抢时,首先通过感觉神经将信息发送给大脑进行分析预判,再通过运动神经支配肌肉运动,二者同等重要,C错误;脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢,D正确。
14.渐冻症(ALS)是一种慢性运动神经元疾病,患者运动神经元损伤之后,可导致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、躯干、胸部、腹部的肌肉逐渐无力和萎缩,已知健康的星形胶质细胞可以保护运动神经元。近期,科学家研究开发了一种联合干细胞治疗和基因治疗的新疗法,使用神经干细胞来合成一种保护运动神经元的蛋白——胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),促进运动神经元的存活。下列相关叙述正确的是( )
A.新疗法是利用神经干细胞分化出新的运动神经元替代死亡的运动神经元
B.神经干细胞在患者体内可分化出星形胶质细胞保护运动神经元
C.肌肉细胞合成GDNF属于基因的选择性表达
D.推测星形胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能
答案 BD
解析 科学家开发的新疗法是利用神经干细胞产生的GDNF保护运动神经元,而非直接分化出新的运动神经元,A错误;神经干细胞可分化成多种神经细胞,故可分化出星形胶质细胞,B正确;神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达,肌肉细胞虽有控制合成GDNF的基因,但无法表达,C错误;星形胶质细胞属于神经胶质细胞,神经胶质细胞具有支持、保护、修复和营养神经元的功能,D正确。
三、非选择题
15.(2020·天津,14)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。如图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:
(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的__________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(填“增加”或“减少”),最终导致GC兴奋性降低。
(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(填“升高”或“降低”),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述____________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞质膜的______________________________________两种功能密切相关。
(4)(多选)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。
A.谷氨酸 B.内源性大麻素
C.甘氨酸受体 D.Ca2+通道
答案 (1)突触小泡 减少 (2)降低 丙 (3)负反馈 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 (4)CD
解析 (1)当神经冲动传至突触前膜(图中的甲膜)时,突触小体中的突触小泡会释放神经递质(图中的谷氨酸)到突触间隙。图中信息显示,甲膜上的Ca2+通道开放有利于Ca2+进入突触小体中(或甲膜内),促进突触小泡释放谷氨酸,而突触间隙中的内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后会抑制甲膜上Ca2+通道开放,导致BC释放的谷氨酸减少。(2)由图中信息可知,内源性大麻素与AC细胞质膜(丙膜)上的大麻素受体结合后,可抑制甘氨酸的释放,导致甲膜上的甘氨酸受体的活化程度降低。AC细胞释放神经递质作用于BC细胞质膜,所以丙膜是突触前膜。(3)图中三种细胞之间的调节属于负反馈调节,该调节过程与细胞质膜的两种功能——控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流密切相关。(4)内环境是由细胞外液构成的液体环境,包括血浆、组织液和淋巴等。甘氨酸受体和Ca2+通道都位于细胞质膜上,不属于内环境成分。
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