2016-2017学年高中生物 第2章 动物和人体生命活动的调节 第1节 通过神经系统的调节 第2课时 兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节学案 新人教版必修3.doc

第2课时　兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节 ‎[学习目标]　1.概述突触的结构和兴奋在神经元之间传递的过程、特点。2.举例说明神经中枢的分级调节。3.以言语区为例，了解人脑的高级功能。‎ 一、兴奋在神经元之间的传递 ‎1．突触的类型和结构 ‎(1)从图1看出，相邻神经元相接触的突触类型主要有两种，甲为轴突—细胞体型，乙为轴突—树突型。‎ ‎(2)图2中属于突触亚显微结构的是突触前膜、突触间隙、突触后膜。‎ ‎(3)突触小泡内的物质是神经递质，与其形成有关的细胞器为高尔基体、线粒体。‎ ‎2．兴奋的传递过程 ‎(1)从图3看出，神经递质从突触前膜释放的方式为胞吐，依赖于细胞膜的流动性；突触间隙中的液体为组织液。识别神经递质的特异性受体分布于突触后膜外侧，其化学本质为蛋白质(糖蛋白)。‎ ‎(2)结合两图，可以看出兴奋的传递过程为：轴突→突触小体→突触小泡神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。‎ ‎(3)信号转换：电信号→化学信号→电信号。‎ ‎(4)兴奋能否由突触后膜传到突触前膜？‎ 答案　神经递质仅存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，而不能由突触后膜向突触前膜传递。‎ 二、神经系统的分级调节 12‎ ‎1．中枢神经系统的组成及功能 ‎(1)大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢。‎ ‎(2)小脑：维持身体平衡。‎ ‎(3)下丘脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、血糖平衡的中枢、 控制生物节律。‎ ‎(4)脑干：维持生命必要的中枢，如呼吸中枢等。‎ ‎(5)脊髓：调节躯体运动的低级中枢。‎ ‎(6)饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，与相关生理功能有关的结构依次是大脑、小脑、脑干。‎ ‎2．分级调节 ‎(1)结合教材“资料分析”和下面排尿反射的示意图，然后分析：‎ ‎①婴儿会尿床，也就是膀胱内尿满了就会排出，没有控制的意识，请写出婴儿的排尿反射的过程a→b→c→d→e(用字母表示)。‎ ‎②成人能“憋尿”，但在医院尿检时，也能主动排尿，用字母和箭头表示主动排尿的过程g→h→c→d→e。‎ ‎(2)上述例子说明低级神经中枢和高级神经中枢之间有什么关系？‎ 答案　低级中枢受相应的高级中枢的调控。‎ 三、人脑的高级功能 ‎1．言语区 完成图示，然后分析：‎ ‎(1)S区受损出现不能讲话的现象，具体是指：B。‎ 12‎ A：口腔和声带不能运动，发不出声音 B：能发出声音，但不能组织语言，发出的声音杂乱无章 ‎(2)我们做英语试题(包括听力测试)时，参与的高级中枢主要有H区、V区、W区。‎ ‎2．学习与记忆 ‎(1)学习：神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。‎ ‎(2)记忆：将获得的经验进行贮存和再现的过程。‎ 一、分析兴奋在神经元之间传递的过程 如图表示两个神经元之间的一种连接方式，据图分析：‎ ‎1．图中属于突触亚显微结构的是哪几部分？名称是什么？‎ 答案　构成突触的是④突触前膜、⑤突触间隙、⑥突触后膜。‎ ‎2．③内含有的物质⑧是什么？根据其功能可以分为哪两大类？‎ 答案　③是突触小泡，内部的物质⑧是神经递质，分为兴奋性递质和抑制性递质两大类。‎ ‎3. ⑥上能和⑧结合的结构⑦是什么？其化学本质是什么？‎ 答案　结构⑦是(特异性)受体；其化学本质是蛋白质(糖蛋白)。‎ ‎4．神经冲动传至①时，③是如何释放⑧的？兴奋传至⑥时，⑥上发生了怎样的信号形式变化？‎ 答案　③和突触前膜融合，以胞吐的形式释放神经递质。⑥上信号形式由化学信号变为电信号。‎ ‎5．推测结构⑨的功能是什么？整个兴奋传递的过程中②有什么作用？‎ 答案　⑨是离子进出细胞的通道。②线粒体的作用是提供能量。‎ ‎6. 完成一次兴奋的传递后，和⑦结合的⑧的去向是怎样的？‎ 答案　被相应的酶分解或移走。‎ 二、神经元之间的兴奋传递时电流表指针偏转问题的分析 请分析图中电流表指针的偏转次数与方向(电流表的两个电极均接在膜外，偏转的方向与电流方向一致，BC＝CE)：‎ 12‎ ‎1．若刺激A点时，电流表指针如何偏转？‎ 分析　刺激A点时，兴奋向右先传至B点，产生动作电位，膜外为负电位，E点仍为静息电位，膜外为正电位，电流表指针向左偏转；然后B点恢复静息电位，兴奋经突触传至E点时，E点变为动作电位，电流表指针又向右偏转一次。‎ 答案　先向左再向右，偏转两次。‎ ‎2．若刺激C点时，电流表指针如何偏转？‎ 分析　由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，尽管BC与CE距离相等，但B点先兴奋，E点后兴奋，所以电流表指针先向左再向右，偏转两次。‎ 答案　电流表先向左再向右，偏转两次。‎ ‎3．若刺激D点或F点时，电流表指针如何偏转？‎ 分析　兴奋在突触间的传递是单向的，刺激D点或F点时，兴奋只能传到E点，不能传到B点，电流表指针只发生一次向右的偏转。‎ 答案　电流表指针只发生一次向右的偏转。‎ ‎4．据此，你能总结出什么规律？‎ 答案　当电流表两极连接到突触两侧时，刺激突触前的一点，电流表指针会发生方向相反的两次偏转，刺激突触后的一点，电流表指针只发生一次偏转。‎ ‎1．近年，有人利用肉毒杆菌毒素进行除皱美容，这受到了部分专家的质疑。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取的毒蛋白，是自然界已知的最强的神经毒素。它能选择性地阻遏乙酰胆碱(神经递质的一种)的释放过程，这种毒素对兴奋传递的作用是(　　)‎ A．使兴奋的传递中断 B．使另一个神经元产生兴奋 C．使兴奋的传递加速 D．使另一个神经元产生抑制 答案　A 解析　另一个神经元的兴奋与乙酰胆碱这种神经递质有关，如果突触前膜不能释放神经递质，则兴奋的传递中断。‎ ‎2．如图为某反射弧的部分模式图，虚线框内代表神经中枢，下列相关叙述中，正确的是(　　)‎ 12‎ A．A端与效应器相连接，B端与感受器相连接 B．C处的液体是组织液，其理化性质的改变影响兴奋的传递 C．刺激D点，在E处测到电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的 D．把某药物放在C处，刺激E点，D处没有电位变化，说明该药物对兴奋在神经元之间的传递有阻断作用 答案　B 解析　根据突触的结构，A端与感受器相连接，B端与效应器相连接；C项缺少对照组，不能说明兴奋在神经元之间的传递是单方向的；D项中即使无药物，刺激E点，D处也没有电位变化，因为兴奋在神经元之间的传递是单方向的。‎ ‎3．关于人脑的机能叙述不正确的是(　　)‎ A．小脑受损可能会导致身体平衡失调 B．短期记忆可能与新突触的建立有关 C．大脑受损可能会导致小便失禁 D．大脑言语区S区受损能听懂话但不能讲话 答案　B 解析　小脑与身体平衡有关，故小脑受损可能会导致身体平衡失调，A正确；长期记忆可能与新突触的建立有关，B错误；排尿反射的低级中枢位于脊髓，高级中枢位于大脑皮层，故大脑受损可能会导致小便失禁，C正确；言语区S区为运动性语言中枢，受损能听懂话但不能讲话，D正确。‎ ‎4．研究发现“渐冻症”的病因之一是由于运动神经元中D－丝氨酸分解酶基因发生变异，导致D－丝氨酸分解酶功能降低，进而使激活神经的D－丝氨酸增加并蓄积，破坏了运动神经元的正常功能，引起肌肉萎缩，以下设想不能起到治疗作用的是(　　)‎ A．植入正常的神经干细胞 B．将变异的D－丝氨酸分解酶基因替换 C．注射能够提高D－丝氨酸分解酶活性的药物 D．注射药物提高肌肉细胞上神经递质受体的灵敏性 答案　D 12‎ 解析　植入正常的神经干细胞，可以分化出正常的神经细胞，运动神经元中D－丝氨酸分解酶基因正常，进而使D－丝氨酸分解酶功能恢复正常，A正确；将变异的D－丝氨酸分解酶基因替换，正常基因表达的D－丝氨酸分解酶功能恢复正常，使运动神经元恢复正常功能，B正确；注射能够提高D－丝氨酸分解酶活性的药物，使运动神经元恢复正常功能，C正确；该病与肌肉细胞上神经递质受体无关，所以不能通过注射药物提高肌肉细胞上神经递质受体的灵敏性进行治疗，D错误。‎ ‎5．生活中存在以下现象：(1)婴幼儿经常尿床，但随着年龄的增长，这种现象会明显减少；(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明(　　)‎ A．婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多 B．婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓 C．无意识排尿不属于神经反射活动 D．脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态 答案　D 解析　成人和婴幼儿控制排尿的初级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴幼儿因大脑发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，排尿次数增多。而无意识排尿，也涉及大脑皮层的功能。‎ 知识点一　兴奋在神经元之间的传递 ‎1．下图表示神经元之间通过突触传递信息，以下分析正确的是 (　　)‎ A．神经递质释放到突触间隙需穿过2层磷脂分子 B．突触后膜一定是下一个神经元的细胞体膜 C．神经递质发挥作用后被酶水解而迅速失活或被移走 D．神经元间传递信息的方式与精子和卵细胞间的识别方式相同 答案　C 解析　神经递质的释放方式是胞吐，不需要跨膜运输；突触后膜是树突膜或者细胞体膜；精子与卵细胞的结合是两个细胞直接接触识别，而两个神经元是通过递质间接进行联系，二者传递信息的方式不同；神经递质发挥作用后迅速失活或被移走，否则突触后膜将持续兴奋或抑制。‎ ‎2．如图是突触局部模式图，以下说法不正确的是(　　)‎ 12‎ A．②和①的结合具有特异性 B．兴奋只能由③传递到④，而不能反过来 C．⑤内的液体是组织液 D．⑥的形成与高尔基体有关 答案　B 解析　神经递质和受体的结合具有特异性，A正确；兴奋只能由④突触前膜传递到③突触后膜，而不能反过来，B错误；⑤突触间隙内的液体是组织液，C正确；突触小泡的形成与高尔基体有关，D正确。‎ ‎3．α－银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合；有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此，α－银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是 (　　)‎ A．肌肉松弛、肌肉僵直 B．肌肉僵直、肌肉松弛 C．肌肉松弛、肌肉松弛 D．肌肉僵直、肌肉僵直 答案　A 解析　因α－银环蛇毒的作用，使突触前膜释放的神经递质无法与突触后膜上的受体结合，导致突触后神经元不能兴奋，造成肌肉松弛。乙酰胆碱酯酶活性被有机磷农药抑制后，造成乙酰胆碱不能被清除，从而引起突触后神经元持续兴奋，出现肌肉僵直症状。‎ ‎4．如图是人体神经元结构模式图，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．该神经元兴奋时，将④中的物质释放到⑤中的方式是胞吐 B．若刺激A点，图中电流计B将出现方向相反的2次偏转 C．一个神经元的轴突末端与下一个神经元的树突或细胞体相接触形成突触 D．突触后膜上的受体接受神经递质后，一定引起下一个神经元兴奋 答案　D 12‎ 解析　神经递质属于大分子物质，利用细胞膜的流动性，通过突触前膜的胞吐，分泌到突触间隙，A正确；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，所以刺激A点，兴奋能向细胞体传导，依次通过两个电极，所以图中电流计B将发生2次方向相反的偏转，B正确；一个神经元的轴突末端与下一个神经元的树突或细胞体相接触形成突触，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分，C正确；突触后膜上的受体接受神经递质后，可引起下一个神经元兴奋或抑制，D错误。‎ ‎5．已知突触小体释放的某种递质与突触后膜结合，可导致突触后膜Cl－内流，使下一个神经元产生抑制，能正确表示突触前膜释放该种递质时、突触后膜接受该种递质后的膜电位状况以及信息的传递方向的图示是(　　)‎ 答案　B 解析　神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，方向具有单向性，突触小体释放的某种递质与突触后膜结合，可导致突触后膜Cl－内流，使下一个神经元产生抑制，仍保持静息电位。‎ ‎6．在特定情况下，突触释放的神经递质，也能使肌肉收缩和某些腺体分泌。如图为“神经—肌肉”连接示意图，以下分析不正确的是(　　)‎ A．刺激图中的肌肉，电流表的指针将偏转2次 B．刺激M点引起的肌肉收缩不属于反射 C．兴奋传到突触后膜时发生的信号变化是电信号→化学信号 D．刺激N点电流表指针只发生1次偏转 答案　C 解析　该反射弧中，肌肉既是感受器又是效应器，刺激肌肉，电流表指针发生两次偏转，故A正确；刺激M点引起肌肉收缩的过程中，只有传出神经和效应器发挥了作用，感受器、传入神经和神经中枢没有参与，因此该过程不属于反射，故B正确；突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，发生的信号变化是化学信号→电信号，故C错误；刺激N点，兴奋只能传到电流表的右侧电极，指针只能发生1次偏转，故D正确。‎ ‎7．如图表示三个神经元及其联系，其中“－○－＜”表示从树突到细胞体再到轴突，甲、乙为两个电表，下列有关叙述正确的是(　　)‎ 12‎ A．用一定的电流刺激A点，甲发生一次偏转，乙发生两次偏转 B．图中共有4个完整的突触 C．在B点施加一强刺激，则该点的膜电位变为内正外负，并在D点可测到电位变化 D．在E点施加一强刺激，则A、B、D点都不会测到电位变化 答案　C 解析　在A点施加一定强度的刺激，会引发局部电流，使乙电流表左接触点先变为外负内正，电流表偏转；当局部电流流过后，左接触点恢复外正内负，右接触点变为外负内正，电流表再次偏转，共偏转两次，甲电流表基本同理，共偏转两次，A错误；根据题意和图示分析可知：共有三个完整突触，D所在的神经元向右侧的突触没有突触后膜，B错误；在B点施加一强刺激，使该点的膜电位变为内正外负，并在神经纤维上双向传导，可以引发甲所在的突触释放递质，引起D所在神经元兴奋，则在D点可测到电位变化，C正确；在E点施加一强刺激，D点会测到电位变化，因为神经冲动在神经纤维上是可以双向传导的，只有在突触部分才会由于只有突触前膜释放递质而单向传递，D错误。 ‎ 知识点二　神经系统的分级调节和人脑的高级功能 ‎8．某人的大脑某个部位受到损伤，但能用语言表达自己的思想，也能听懂别人的谈话，却读不懂报刊上的新闻。他的大脑受损的区域可能是 (　　)‎ A．运动言语区 B．书写言语区 C．视觉言语区 D．听觉言语区 答案　C 解析　语言功能是人特有的高级功能。人体大脑皮层中有四个言语区，W区是书写言语区，H区是听觉言语区，S区是运动言语区，V区是视觉言语区。每个言语区的功能各不相同，若受到损伤其功能就会丧失，但是不会影响其他言语区的功能，正是由于人脑中具有这种特有的言语区，才使人具有其他生物所没有的语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。‎ ‎9．下列关于神经系统的说法错误的是(　　)‎ A．神经系统的结构和功能单位是神经元 B．大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢 C．脑干中有许多维持生命的必要中枢，如视觉中枢 D．小脑有维持身体平衡的作用 答案　C 12‎ 解析　神经系统的结构和功能单位是神经元，由细胞体和突起构成，A正确；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，B正确；脑干有许多维持生命活动必要的中枢，视觉中枢位于大脑皮层，C错误；小脑有维持身体平衡，协调随意运动的作用，D正确。‎ ‎10．下图为各级中枢示意图，相关叙述不正确的是(　　)‎ A．成年人有意识“憋尿”的相关中枢是③，婴儿经常尿床的相关中枢是⑤‎ B．①中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物的节律控制有关 C．某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停 D．③中某些神经元发出的神经纤维能支配①、②、④和⑤中的某些中枢 答案　A 解析　成年人有意识地“憋尿”，说明脊髓中的低级中枢受大脑皮层中的高级中枢调节，相关中枢是③和⑤，婴儿经常尿床是由于大脑发育不完善造成的，A错误；①为下丘脑，具有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物的节律控制有关，B正确；②为脑干，具有呼吸中枢等，故某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停，C正确；③大脑皮层为人体最高级的中枢，其中某些神经元发出的神经纤维能支配①、②、④和⑤中的某些中枢，D正确。‎ 综合训练 ‎11．如图是突触模式图，请据图回答：‎ ‎(1)用箭头在图下方的长框中标出神经冲动的传递方向。‎ ‎(2)⑤中所包含的是____________，该物质可与③上的____________作用改变____________的离子通透性。‎ ‎(3)结构①的形成与细胞中的细胞器____________有关，结构⑤____________的形成与细胞器____________有关。‎ 答案　(1) ←　 (2)神经递质　特异性受体　突触后膜 ‎(3)核糖体　突触小泡　高尔基体 12‎ 解析　只有突触前神经元的轴突末端能产生神经递质，突触后神经元不能产生神经递质，只能接受神经递质而发生反应，突触小泡的形成与高尔基体有关，内含神经递质，不同的突触小泡含有不同的神经递质。‎ ‎12．如图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩的过程示意图，图2为图1中D结构的放大示意图，请回答下列问题：‎ ‎(1)图2的结构名称是________________，结构②的名称是________________。‎ ‎(2)用针刺A时，引起F收缩的现象叫________。针刺A时，产生痛觉的部位是________。若针刺A只能感到疼痛，F却不能收缩的原因可能是__________________________。‎ ‎(3)将麻醉药物分别放在B处和E处，然后用针刺A，产生的效果是放在B处：________________________________________________________________________，‎ 放在E处： _____________________________________________________________。‎ ‎(4)如果在图2中①和②的间隙处注射乙酰胆碱，②处发生的变化是________(填“兴奋”或“抑制”)，原因是乙酰胆碱引起结构②________的变化。‎ 答案　(1)突触　突触后膜　(2)反射　大脑皮层　E处受损或F处受损　(3)无痛觉，F处无反应(或肌肉不收缩)　有痛觉，F处无反应(或肌肉不收缩)　(4)兴奋　电位 解析　(1)图2表示神经元之间的突触，结构②为突触后膜。(2)针刺A时，神经冲动沿着反射弧到达F，可引起F的收缩，这种现象称为反射。完成反射的结构基础是反射弧完整，任何一个环节阻断，反射将不能完成。针刺A能产生痛觉说明兴奋可以传到神经中枢，沿着上行传导束到达大脑皮层痛觉中枢(躯体感觉中枢)，但F不收缩可能是E断开或F本身受损伤。(3)B为传入神经，E为传出神经，麻醉B，既无痛觉，也无反应；麻醉E，会产生痛觉，但F没有反应。(4)乙酰胆碱是一种兴奋性递质，由突触前膜释放，作用于突触后膜，引起突触后膜电位变化，将兴奋传递到下一个神经元。‎ ‎13．如下表所示，“＋”表示能完成，“－”表示不能完成，试分析并回答下列问题。‎ 手术前 去大脑 再去间脑 再去中脑 再去掉 延髓 ‎①条件反射 ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎②体温调节 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎③翻正 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎④站立 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎⑤心跳 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 12‎ ‎⑥膝跳反射 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎(1)①完成的条件是具有________，说明缺少________，________不完整使条件反射不能完成。‎ ‎(2)②的神经中枢位于________，因为去掉该结构后，②功能消失。‎ ‎(3)去掉________后，③反射消失，③反射的________位于去掉的结构上。‎ ‎(4)④的神经中枢位于________________，⑥的神经中枢位于_______________________。‎ ‎(5)①～⑥的反射中，生来就有的、遗传的反射活动是___________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 答案　(1)大脑皮层　神经中枢　反射弧　(2)间脑 ‎(3)中脑　神经中枢　(4)小脑　脊髓　(5)②③④⑤⑥‎ 解析　通过逐级切除实验，证明了条件反射的神经中枢位于大脑皮层中，体温调节中枢位于间脑中，翻正反射的神经中枢位于中脑中，站立反射的神经中枢位于小脑，去掉延髓后，由小脑发出的，经延髓的运动神经纤维受损，反射消失。膝跳反射的神经中枢位于脊髓中。生来就有的、遗传的反射属于非条件反射，神经中枢位于大脑皮层以下。因此，在①～⑥的反射中，除①外，其他的都属于非条件反射。‎ 12‎