新高考生物一轮复习学案：第24讲　通过神经系统的调节（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习学案：第24讲　通过神经系统的调节（含解析），共26页。
高中生物一轮复习学案
第24讲 通过神经系统的调节
考点一　反射和反射弧

1．神经元的结构与功能
(1)神经元的结构

(2)功能：接受刺激，产生兴奋，传导兴奋。
2．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，具有神经系统的动物才会出现反射现象。
(2)类型
反射类型
非条件反射
条件反射
不同点
形成
遗传获得，生来就有
后天学习和训练形成
刺激
非条件刺激(食物等)
条件刺激(铃声、语言等)
形式
固定的，不消退
暂时的，可消退
中枢
较低级中枢(脑干、脊髓)
高级中枢(大脑皮层)
数量
有限
几乎无限
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、膝跳反射、吃东西分泌唾液等
学习、“望梅止渴”“画饼充饥”等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上形成的；条件反射可以控制非条件反射
3.反射弧

[基础诊断]
1．神经调节的基本方式是反射弧。(必修3　P16正文)(×)
2．效应器是指传出神经末梢。(必修3　P16正文)(×)
3．一个完整的反射活动需要1个神经元就能完成。(必修3　P17思考与讨论3)(×)
4．若将传出神经剪断再针刺指尖，不能感到疼痛。(必修3　P17图C)(×)
5．没有感觉产生，一定是传入神经受损伤；没有运动产生，一定是传出神经受损伤(必修3　P17图C)(×)
[深度拓展]
1．(必修3　P17思考与讨论)膝跳反射与缩手反射在神经元之间连接上的不同是_______
________________________________________________________________________。
提示：膝跳反射没有中间神经元，缩手反射有中间神经元
2．(必修3　P17图B)若直接刺激传出神经小腿抬起，________(填“属于”或“不属于”)反射，其理由是__________________________________________________________。
提示：不属于　没有经过完整的反射弧
3．(必修3　P17思考与讨论)据教材图A、图B回答问题：
(1)一个神经元包括________和________，一个神经元的______________以及套在外面的髓鞘称为__________。
(2)膝跳反射的反射弧由________个神经元组成。膝跳反射的反射弧由__________________________________________五个部分组成，其中效应器由传出神经末梢和它所支配的____________组成。
提示：(1)细胞体　突起　轴突或长树突　神经纤维　
(2)2　感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器　肌肉或腺体

1．归纳分析反射弧各部分结构的破坏对功能的影响
反射弧
结构
结构特点
功能
结构破坏对
功能的影响
感受器

传入神经

神经中枢

传出神经

效应器
感觉神经末梢的特殊结构
将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋
既无感觉又无效应
主要包括传入神经元的轴突
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的兴奋进行分析与综合
既无感觉又无效应
主要包括传出神经元的轴突
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内、外界刺激作出相应的应答
只有感觉无效应
2.判断反射弧中传入神经和传出神经

(1)根据是否具有神经节：有神经节(C)的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断：图示中与“”(轴突末梢)相连的为传入神经(B)，与“”(胞体)相连的为传出神经(E)。
(3)根据脊髓灰质结构判断：与前角(膨大部分)相连的为传出神经(E)，与后角(狭窄部分)相连的为传入神经(B)。
(4)切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经。


1．(2021·湖北罗田一中月考)反射是神经调节的基本方式，下列关于反射的叙述，正确的是(　　)
A．望梅止渴、排尿反射都需要大脑皮层参与才能完成
B．一些反射可以形成也可以消失，比如学生听到铃声后急速赶往教室
C．条件反射一定需要神经中枢参与，非条件反射则不一定
D．高级中枢控制的反射一定是条件反射
B　[望梅止渴是条件反射，需要大脑皮层的参与才能完成，但排尿反射是非条件反射，没有大脑皮层的参与也能完成，A错误；条件反射可以形成也可以消失，如学生听到铃声后急速赶往教室，B正确；无论是条件反射还是非条件反射，都需要在神经中枢的参与下才能完成，C错误；呼吸中枢控制的反射是非条件反射，D错误。]
2．(2020·包河区期末)给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食，这样多次结合后，狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是(　　)
A．大脑皮层不参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B．食物引起味觉和铃声引起唾液分泌都跟大脑皮层有关
C．铃声引起唾液分泌的反射能一直保留，不容易消退
D．铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
B　[大脑皮层参与铃声刺激引起唾液分泌的过程，A错误；食物引起味觉和铃声引起唾液分泌都跟大脑皮层有关，B正确；铃声引起唾液分泌的反射不能一直保留，容易消退，C错误；铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧不同，D错误。]


　运用“三看法”判断非条件反射与条件反射


3．下图为反射弧的模式图，下列相关叙述正确的是(　　)

A．e为效应器，是指传出神经末梢支配的肌肉或腺体
B．反射不一定需要中枢神经系统的参与
C．刺激d处，肌肉收缩，此过程为反射
D．反射弧中任何环节受损，反射均不能完成
D　[e为效应器，是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等，A错误；反射都需要中枢神经系统的参与，B错误；刺激d处，肌肉收缩，但没有经过完整的反射弧，不属于反射，C错误；反射弧中任何环节受损，反射均不能完成，D正确。]
4．(2021·北京海淀月考)将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经，如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验，以验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能，实验操作和预期结果都正确的一组是(　　)


选项
实验操作
预期结果
A
剪断背根中央处，分别电刺激背根向中段、外周段
刺激背根向中段蛙后肢收缩；刺激背根外周段不发生反应
B
剪断腹根中央处，分别电刺激腹根向中段、外周段
刺激腹根向中段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段不发生反应
C
剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根
蛙后肢均不收缩
D
剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经
蛙后肢收缩
A　[电刺激背根向中段后肢收缩，表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩，可见背根具有传入功能，电刺激背根外周段不发生反应，表明背根无传出功能，A正确。]

考点二　神经冲动的产生和传导

1．兴奋的产生与传导
(1)兴奋：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。
(2)兴奋在神经纤维上的传导

①传导形式：电信号(或局部电流)，也叫神经冲动。
②传导过程

③传导特点：可以双向传导，即图中a←b→c。(在反射弧中的神经纤维上兴奋单向传导)
④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系

a．在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。
b．在膜内，局部电流方向与兴奋传导方向相同。
2．兴奋的传递
(1)突触结构及其兴奋传递过程

(2)突触类型
①神经元间形成突触的主要类型(连线)

②其他突触类型：轴突—肌肉型、轴突—腺体型。
(3)传递特点
①单向传递：兴奋只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。其原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上。
②突触延搁：神经冲动在突触处的传递要经过电信号→化学信号→电信号的转变，因此比在神经纤维上的传导要慢。
(4)作用效果：使下一个神经元(或效应器)兴奋或抑制。
(5)神经递质
①种类
②释放方式：一般为胞吐，体现了生物膜的流动性。
③去向：迅速被相应的酶分解或被重吸收到突触小体贮存于囊泡或以扩散方式离开突触间隙，为下一次兴奋传递做好准备。
[基础诊断]
1．神经细胞内K＋浓度明显高于膜外，而Na＋浓度比膜外低。(必修3　P18小字)(√)
2．受到刺激时，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负，与相邻部位产生电位差。(必修3　P18小字)(√)
3．神经递质经自由扩散通过突触间隙，然后与突触后膜(另一个神经元)直接接触，引发突触后膜电位变化。(必修3　P19正文)(×)
4．神经元之间兴奋的传递是单向的。(必修3　P19正文)(√)
5．目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、NO、氨基酸类等。(必修3　P19相关信息)(√)
[深度拓展]
1．(必修3　P18图2－2与P19图2－4)请据图思考回答下列问题：

(1)图甲中箭头处给予刺激时，兴奋的传导方向是__________________________(用箭头表示)。
(2)图乙中④为突触______(填“前”或“后”)神经元，c为突触______(填“前”或“后”)神经元，判断依据是____________________________________________。
(3)兴奋在图乙结构中传递的速度比在神经纤维上的传导____(填“快”或“慢”)，其原因是__________________________________________________________。
提示：(1) 　(2)后　前　c内有突触小泡，d的细胞膜上有递质受体　(3)慢　神经递质在突触间隙中的运输速率要慢于神经纤维上电信号的变化
2．(必修3　P22拓展题2)神经冲动在神经纤维上与电流沿导线传导的异同为___________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：都表现为电位差，但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的，而神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的

1．静息电位和动作电位的产生机制
(1)静息电位的产生

(2)动作电位的产生

2．膜电位变化曲线解读



1．(2021·湖南高考)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(　　)

A．TEA处理后，只有内向电流存在
B．外向电流由Na＋通道所介导
C．TTX处理后，外向电流消失
D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外
A　[由图a可知，TEA阻断钾通道，TEA处理后内向电流仍存在，外向电流消失，A正确；阻断钾通道后外向电流消失，说明外向电流由K＋通道所介导，B错误；TTX阻断钠通道，TTX处理后外向电流仍存在，内向电流消失，C错误；内向电流的形成是Na＋内流的结果，其运输方式为协助扩散，内向电流结束后，神经纤维膜外Na＋浓度高于膜内，D错误。]
2．(2020·浙江选考)欲研究生理溶液中K＋浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na＋浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。
(要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为－70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达＋30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K＋、Na＋浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题：
(1)完善实验思路：
组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。
组2：____________________________________________________________。
组3：将神经纤维分别置于Na＋浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果)。




(3)分析与讨论：
①简要解释组3的实验结果：__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用放射性同位素24Na＋注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na＋的这种转运方式属于________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na＋外流量________。
③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有________神经。
解析：　根据题干，本实验研究神经细胞膜外K＋浓度升高对静息电位的影响和Na＋浓度升高对动作电位的影响。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等。(1)实验思路中，组1(生理溶液编号为a)是对照组，测得神经纤维的静息电位和刺激后的动作电位；组3是实验组，测得Na＋浓度提高(生理溶液编号为d、e)情况下刺激后的动作电位；因此推断，组2测得K＋浓度提高情况下的静息电位，生理溶液的编号应该为b、c。(2)依据题干，a组的静息电位是－70 mV，动作电位的峰值是＋30 mV。静息电位的产生依靠K＋外流(K＋通过K＋通道进行易化扩散)，当溶液中的K＋浓度升高时，膜内外的K＋浓度差变小，静息电位的绝对值变小，因此相对于生理溶液a，生理溶液b、c中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小；动作电位的去极化和反极化过程依靠Na＋内流(K＋通过Na＋通道进行易化扩散)，当溶液中的Na＋浓度升高时，膜内外的Na＋浓度差变大，兴奋时，Na＋内流的量相对增多，动作电位峰值变大，因此相对于生理溶液a，生理溶液d、e中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大。(3)②生理溶液中的Na＋浓度大于神经细胞内的浓度，放射性同位素24Na＋逆浓度梯度从神经细胞内进入生理溶液，该跨膜运输方式是主动转运，需要载体蛋白的参与和消耗能量。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使细胞呼吸强度下降，产生的ATP减少，主动转运减弱，24Na＋外流量减少。③刺激脊蛙的坐骨神经，在反射中枢测到动作电位，说明其具有传入神经，观察到腓肠肌收缩，说明其具有传出神经，因此坐骨神经中有传入和传出神经。
答案：　(1)将神经纤维分别置于K＋浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录
(2)如图

(3)①细胞外Na＋浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na＋通过Na＋通道内流加快，导致动作电位增大　
②主动转运　减少　③传入和传出

　兴奋的产生和传导过程中Na＋、K＋的运输方式
(1)形成静息电位时，K＋外流是由高浓度向低浓度运输的，需载体蛋白的协助，不消耗能量，属于协助扩散。
(2)产生动作电位时，Na＋的内流需载体蛋白，同时从高浓度向低浓度运输，不消耗能量，属于协助扩散。
(3)恢复静息电位时，K＋的外流是由高浓度到低浓度运输的，属于协助扩散。


3．(2020·江苏高考)如图为部分神经兴奋传导通路示意图，相关叙述正确的是(　　)

A．①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B．①处产生的兴奋可传导到②和④处，且电位大小相等
C．通过结构③，兴奋可以从细胞a传递到细胞b，也能从细胞b传递到细胞a
D．细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生，但不影响③处兴奋的传递
A　[①、②或④处的刺激必须达到一定强度才能产生兴奋，A正确；由图可知，①处产生的兴奋可传导到②，如果③释放的神经递质是抑制性递质，则④不能产生兴奋，B错误；通过结构③，兴奋只能从细胞a传递到细胞b，不能从细胞b传递到细胞a，C错误；细胞外液的变化既可以影响①处兴奋的产生，也可以影响③处兴奋的传递，D错误。]
4．(2021·广东卷)太极拳是我国的传统运动项目，其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。

回答下列问题：
(1)图中反射弧的效应器是________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为________。
(2)伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是___________________________________
__________________________________________________________，使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞______________________________，降低血糖浓度。
(4)有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高，因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH水平可以作为评估________(填分泌该激素的腺体名称)功能的指标之一。
解析：　(1)图中反射弧的效应器是屈肌运动神经元的神经末梢及其所支配的屈肌以及伸肌运动神经元的神经末梢及其所支配的伸肌。若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，膜电位表现为内正外负。(2)伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质，使屈肌运动神经元处于抑制状态。(3)胰岛素的作用是促进肌细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，降低血糖浓度。(4)TSH是由垂体分泌的促甲状腺激素。
答案：　(1)伸肌和屈肌　内正外负　(2)释放抑制性神经递质，使屈肌运动神经元处于抑制状态　(3)加速摄取、利用和储存葡萄糖　(4)垂体

　准确理解兴奋的传导与传递
(1)兴奋在突触中传递的两个“不一定”
①突触后膜不一定是下一个神经元的胞体膜或树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。
②神经递质作用于突触后膜不一定引起下一个神经元的兴奋，也可能是抑制。
(2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别
①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。
②在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，并且反射弧中存在突触，因此在生物体内兴奋在神经纤维上是沿反射弧方向单向传导的。

考点三　神经系统的分级调节及人脑的高级功能

1．神经系统的分级调节
(1)各级神经中枢的功能

(2)各级神经中枢之间的关系
①大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
②位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
2．人脑的高级功能
(1)感知外部世界，产生感觉。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
①语言功能

②学习和记忆功能
a．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
b．短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
c．长期记忆可能与新突触的建立有关。
[基础诊断]
1．大脑皮层有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。(必修3　P20图2－5)(×)
2．一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。(必修3　P20正文)(√)
[深度拓展]
1．(必修3　P20资料分析)结合下面排尿反射的示意图，回答下列问题：

(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，婴儿排尿反射的过程是________________(用字母表示)。
(2)成年人可有意识地控制排尿，但婴儿不能，其原因是_____________________________
_______________________________________________________________________________，
成年人在医院尿检时能主动排尿，这说明___________________________________________
___________________________________________________________________________。
其过程是________________(用字母表示)。
(3)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗死后，导致意识丧失，出现像婴儿一样的“尿床”现象，产生这种现象的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：(1)a→b→c→d→e　
(2)婴儿大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱　低级中枢可受相应的高级中枢的调控　g→h→c→d→e
(3)产生该现象说明外伤或脑梗死已伤及控制排尿的“高级中枢(即大脑皮层)”，致使丧失对排尿低级中枢的“控制”作用
2．(必修3　P22基础题2)“开车不饮酒，饮酒别开车！”饮酒过量的人往往表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，人脑中受影响的生理结构依次是________________________。
提示：大脑、小脑、脑干

1．大脑皮层在神经系统对躯体运动的分级调节中的作用

2．常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢分析
生理或病理现象
神经中枢参与(损伤)
考试专心答题时
大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与
聋哑人表演“千手观音”舞蹈时
大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢
某同学跑步时
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊髓受伤，其他部位正常


1．(2022·河南郑州模拟)下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是(　　)
A．针刺指尖引起缩手反射
B．短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C．大脑皮层语言H区损伤，导致人不能听懂别人讲话
D．意识丧失的病人能排尿但不能控制，意识恢复后可控制
D　[A为低级神经中枢控制的反射活动，无高级神经中枢参与；B和C均为仅由高级神经中枢控制的活动；意识丧失的病人能排尿，说明排尿反射是由低级中枢控制的反射活动，但无意识的人不能控制排尿而有意识的人能控制排尿，说明高级中枢对低级中枢有控制作用，D正确。]
2．(2019·全国卷Ⅰ)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的，其原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)排尿过程的调节属于神经调节，神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初级中枢位于________________。成年人可以有意识地控制排尿，说明排尿反射也受高级中枢控制，该高级中枢位于________________。
(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的____________，从而加强排尿中枢的活动，促进排尿。
解析：　本题考查了兴奋的传递、神经系统的分级调节、反射弧的结构等知识，意在考查考生的理解能力。(1)兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递过程中，神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在突触处的传递是单向的。(2)排尿反射的初级中枢位于脊髓。成年人排尿反射的初级中枢会受到位于大脑皮层的高级中枢的控制。(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的感受器，从而加强排尿中枢的活动，促进排尿。
答案：　(1)神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜　(2)脊髓　大脑皮层　(3)感受器

3．(2022·海州区模拟)为探究不同环境因素对大脑皮层的影响，研究者将生理状态相似的小鼠分成甲、乙两组，甲组小鼠饲养于复杂环境中，乙组小鼠饲养于简单环境中。3个月后，甲组小鼠的大脑皮层比乙组的厚，并且大脑皮层神经元树突上细刺状突起数量多，细刺状突起是神经元间建立联系的部位。下列说法错误的是(　　)
A．复杂环境能促进大脑皮层的生长
B．获取信息越多树突上细刺状突起越多
C．简单环境有利于建立更多的突触
D．复杂环境能增强小鼠大脑皮层的调节能力
C　[复杂环境能促进大脑皮层的生长，A正确；获取信息越多树突上细刺状突起越多，B正确；复杂环境有利于建立更多的突触，C错误；复杂环境能增强小鼠大脑皮层的调节能力，D正确。]
4．(2020·安徽期末)海蜗牛在接触几次电击后，能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己；没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部，发现后者也“学会”了防御，而对照组则没有此现象。下列叙述不符合该实验的是(　　)
A．有助于我们对动物记忆形成机制的研究
B．本实验对照组的海蜗牛需要注射被电击海蜗牛腹部神经元的RNA
C．不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成
D．说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”
B　[海蜗牛“学会”了防御，有助于我们对动物记忆形成机制的研究，A正确；本实验对照组的海蜗牛需要注射没有被电击海蜗牛腹部神经元的RNA，B错误；特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”，但不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成，C正确；研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部，发现后者也“学会”了防御，说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得记忆”，D正确。]

1．(2021·全国乙卷)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是(　　)
A．兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流
B．突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化
A　[兴奋在神经纤维上以局部电流的形式进行传导，不会引起Na＋外流，A错误；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱，B正确；神经递质(如乙酰胆碱)通过扩散由突触前膜到达突触后膜，C正确；乙酰胆碱与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜膜电位发生改变，D正确。]
2．(新课标Ⅱ)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质，其合成与释放见示意图。据图回答问题：

(1)图中A－C表示乙酰胆碱，在其合成时，能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。
(2)当兴奋传到神经末梢时，图中突触小泡内的A－C通过________这一运输方式释放到_____________，再到达突触后膜。
(3)若由于某种原因使D酶失活，则突触后神经元会表现为持续___________。
解析：　(1)由图可知，乙酰胆碱在合成时，能循环利用的物质是C，乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺和一氧化氮也能作为神经递质。(2)神经递质通过胞吐的作用释放到突触间隙，再达到突触后膜。(3)由图可知，酶D能使乙酰胆碱失活，酶D失活，导致乙酰胆碱(兴奋性递质)持续起作用，导致突触后神经元持续兴奋。
答案：　(1)C　能　(2)胞吐　突触间隙　(3)兴奋

析个性
第1题利用选择题的形式，考查兴奋在神经纤维上传导和神经元之间的传递过程，属于考纲识记和理解层次的考查；第2题利用非选择题形式，考查考生识图的能力，并能理解突触各部分的结构及兴奋的传递，把握之间内在联系的能力
找共性
两个题目都以兴奋在突触的传递为素材，考查神经递质的产生、释放和作用特点
　突触影响神经冲动传递的判断与分析
(1)正常情况下，神经递质与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后立即被相应酶分解而失活。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因：若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活或占据该酶，则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因：
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放；
②药物或有毒有害物质使神经递质失活；
③突触后膜上受体位置被药物或有毒有害物质占据，使神经递质不能和突触后膜上的受体结合。

1．甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸(3－NP)，3－NP能抑制胆碱酯酶的合成。如图表示突触结构，③表示乙酰胆碱，能够被胆碱酯酶分解。下列说法正确的是(　　)

A．②中的③从突触前膜释放不需要①提供ATP
B．若3－NP作用于神经肌肉接头，可导致肌肉痉挛
C．③与④结合后，一定会导致突触后膜产生动作电位
D．胆碱酯酶的作用是降低突触后膜的兴奋性
B　[图中②是突触小泡，其中的③神经递质从突触前膜释放的方式是胞吐，需要①线粒体提供ATP，A错误；3－NP可通过抑制胆碱酯酶的合成，进而抑制乙酰胆碱的分解，使乙酰胆碱持续作用于肌肉，导致肌肉痉挛，B正确；③乙酰胆碱与④突触后膜上的受体结合后，不一定会导致突触后膜产生动作电位，C错误；胆碱酯酶的作用是分解乙酰胆碱，使乙酰胆碱失去效应，从而中断兴奋持续的传递，D错误。]
2．(2021·辽宁本溪高三期中)大多数有机磷农药、蝎毒都属于神经毒素。其中有机磷能使分解神经递质的酶活性受抑制，蝎毒能破坏膜上的钠离子通道，从而抑制神经冲动的产生。如果使用有机磷或者蝎毒，引起的后果是(　　)

A．使用蝎毒，在a处给予刺激，b处释放神经递质
B．使用有机磷，在a处给予刺激，b处释放神经递质
C．使用有机磷，在a处给予刺激，c处保持静息电位
D．使用蝎毒，在a处给予刺激，c处产生神经冲动
B　[蝎毒能破坏膜上的钠离子通道，导致动作电位无法形成，因此在a处给予刺激，无法形成动作电位，不会产生神经冲动；突触前膜b处没有电信号的作用，则不释放神经递质，突触后膜c处也不会产生动作电位，A、D错误；有机磷对突触前膜释放神经递质没有影响，在a处给予刺激，突触前膜b处能释放神经递质进入突触间隙，B正确；有机磷能使分解神经递质的酶活性受抑制，导致神经递质不能被分解而持续刺激突触后膜c处，如果是兴奋性神经递质，则c处会产生动作电位，C错误。]

一、网络构建

二、要语必记
1．反射是神经调节的基本方式，反射弧是完成反射的结构基础。
2．静息电位的电位特点是内负外正，是由K＋外流形成的；动作电位的电位特点是内正外负，是由Na＋内流形成的。
3．兴奋在神经纤维上传导的方式是局部电流，方向与膜外电流方向相反，与膜内的电流方向一致。
4．兴奋在神经元之间的传递是通过化学物质(神经递质)，可能引起突触后神经元兴奋或抑制。
5．兴奋在神经元之间的传递过程中，发生的信号转换为：电信号→化学信号→电信号。

微专题突破9　神经生理的研究方法与实验探究

模型一　膜电位的测量
测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧


电表两极均置于神经纤维膜的外侧


某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示，其中甲位于膜内，乙位于膜外，图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。相关叙述正确的是(　　)

A．图1中K＋浓度甲处比乙处低
B．图2测量装置所测电压为＋70 mV
C．图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理)，电表的指针会发生两次偏转
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，则测不到电位变化
C　[图1中两个微电极一个在膜内，一个在膜外，测得的膜电位是外正内负的静息电位，在静息时，K＋的分布是内高外低。图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外，且没有兴奋传导，则图2测量装置所测电压为0 mV；若在①处给予适宜刺激，由于②处未处理，局部电流先传导到左侧微电极，后传导到右侧微电极，所以电表指针发生两次偏转。图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，则当兴奋传导到右侧微电极时能测到电位变化，电表指针会偏转一次。]
模型二　兴奋传递中电流表指针的偏转问题
1．电流表指针偏转的原理
图中a点受刺激产生动作电位“”，动作电位沿神经纤维传导依次通过“a →b→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图：

2．在神经纤维上电流表指针偏转问题

(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流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，电流表指针不发生偏转。
3．在神经元之间电流表指针偏转问题

(1)刺激b点，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，a点先兴奋，d点后兴奋，电流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点兴奋，电流表指针只发生一次偏转。
图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表Ⅰ(电极分别在Q点细胞内外)、Ⅱ(电极分别在R、S的细胞外侧)，给予P点适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是(　　)

A．①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B．刺激S点，电表Ⅱ将发生两次方向不同的偏转
C．刺激S点，电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D．刺激P点，电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
B　[①→②电位变化是因为发生Na＋内流导致产生动作电位，对应于Q点的兴奋。刺激S点，兴奋能先后传到S点和R点，所以电表Ⅱ将发生两次方向不同的偏转，会有两个方向不同的峰值，如下图所示：

由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由突触前膜传到突触后膜，所以刺激P点，兴奋只能传到R点，电表Ⅱ的指针只能发生一次偏转，故选B。]
模型三　兴奋传导和传递的探究实验题

1．探究兴奋在神经纤维上传导的实验
方法设计：电刺激图中①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。
结果分析：若A有反应，且②处电位改变，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应，而②处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
2．探究兴奋在神经元之间传递的实验
方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激图中③处，测量①处的电位变化。
结果分析：若两次实验的测量部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。
为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的，某兴趣小组做了以下实验：取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本)，设计了下面的实验装置图(C点位于两电极之间的正中心，指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述不正确的是(　　)

A．神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B．若为双向传导，则电刺激D点，肌肉会收缩且电流计指针偏转2次
C．电刺激C处，神经纤维上的电流计指针不会偏转，因此C点无法探究得出正确结论
D．兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋从C点到肌肉所用的时间短
C　[突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成，A项正确；刺激D点，兴奋先到达距离微电流计近端，引起指针偏转一次，兴奋向距离微电流计较远端传导时，之前兴奋部位恢复静息状态，指针发生与第一次方向相反的偏转，故肌肉会收缩且电流表偏转2次，B项正确；C点位于两电极之间的正中心，到微电流计两端的距离相等，刺激C点，兴奋部位产生的局部电流传递至微电流计两端并同时进入，指针不偏转，能说明兴奋在神经纤维上双向传导，C项错误；兴奋在AC间以电信号形式传导，而在神经—肌肉突触处以电信号→化学信号→电信号形式传递，因突触延搁，其传递速度较慢，D项正确。]

1．如图表示用电表测量膜内外的电位差。当神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外Na＋顺浓度梯度大量流入膜内，此后Na＋通道很快就进入失活状态，同时K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电位差的推动下向膜外扩散。下列相关叙述正确的是(　　)

A．神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差
B．受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是内负外正
C．神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同
D．从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位
D　[静息状态下膜电位表现为内负外正，电表能够测出电位差，A错误；受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外负内正，B错误；神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，C错误；神经纤维静息时膜电位为内负外正，受刺激后Na＋大量流入膜内，此过程中电表指针通过0电位，恢复静息状态的过程中电表指针再次通过0电位，即电表指针两次通过0电位，D正确。]
2．如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上，在b、f两点给予适宜强度的刺激，则电流计的偏转情况为(　　)

注：○代表神经元细胞体，≺代表神经末梢，且ab＝bc、ac＝de。
A．在b点与f点刺激时，A1、A2各偏转两次，且方向相反
B．在b点刺激时，A1偏转两次，A2偏转一次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次
C．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次
D．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转两次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次
D　[在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋继续向右传递时，先到达d处，后到达e处，因此A2偏转两次，且方向相反(先向左偏转，后向右偏转)。在f点刺激时，兴奋能传导到e处，但不能传递到a、c和d处，因此A1不偏转，A2偏转一次，故选D。]
3．下图甲所示为三个神经元及其联系，图乙为突触结构，在a、d两点连接一个灵敏电流表，ab＝bd，下列说法正确的是(　　)

A．刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①③④⑤⑥
B．在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变
C．刺激图乙中b、c点，灵敏电流表指针各偏转1、2次
D．若抑制该图中细胞的呼吸作用，不影响神经兴奋的传导
A　[兴奋在神经纤维上以电信号形式传导，是双向的；在神经元之间通过神经递质的形式传递，是单向的，因此刺激图中②处，兴奋可以传到①③④⑤⑥处，A正确。在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变，B错误。图乙中b处有突触小泡，a、b点在上一个神经元上，c、d点在后一个神经元上，刺激b点时，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，并且ab＝bd，b和c之间有突触，所以a处先兴奋，指针偏转1次，d处后兴奋，指针又偏转1次；刺激c点时，由于兴奋在突触处不能逆向传递，a点不产生神经冲动，d点可产生神经冲动，所以指针偏转1次，C错误。兴奋的传导是一个需要消耗能量的过程，抑制细胞的呼吸作用，会影响神经兴奋的传导，D错误。]
4．下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经，结合所给器材完成以下内容：

材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器：剪刀、电刺激仪、微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢和它所支配的肌肉，探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成)如下：
①先用剪刀在神经元A的________________将其剪断；
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点________，若______________，则神经元A为传入神经，反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次)如下：
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；
②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经；若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为__________，具有这种特点的原因是_____________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)欲探究神经元A是传出神经还是传入神经，可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A的实验位点1、2之间将其剪断，再用电刺激仪刺激神经元A的位点1，若肌肉无收缩现象，则表明神经元A为传入神经；若出现肌肉收缩，则表明神经元A为传出神经。(2)若在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经还是传入神经，可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外，通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1，若指针偏转1次，表明兴奋不能传到位点3，则神经元A为传出神经；若指针偏转2次，表明兴奋可传到位点3，则神经元A为传入神经。用电刺激仪刺激实验位点4，原理与此相同。由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经元间是单向传递的。
答案：　(1)①1、2之间　②1　无肌肉收缩现象　(2)②1　1　2(或4　2　1)　单向传递　神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜