2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：通过神经系统的调节

2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：通过神经系统的调节

2020-2021 年高考生物一轮复习考点讲解与练习：通过神经系统的调节 [考纲展示] 1.人体神经调节的结构基础和调节过程(Ⅱ) 2.神经冲动的产生、传导和传递(Ⅱ) 3.人脑的高级功能(Ⅰ) 【核心概念及重要结论】 1．神经调节的基本方式是反射，完成反射需经过完整的反射弧来实现，反射弧通常由感受器、传入神 经、神经中枢、传出神经和效应器组成。 2.兴奋是指动物或人体内的某些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。 3.目前已知的神经递质种类主要有：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5—羟色胺、氨基 酸类（谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸）、一氧化氮。 4．兴奋在(离体)神经纤维上以神经冲动 (电信号或局部电流)的形式进行双向传导。 5．兴奋在突触处借助神经递质实现电信号→化学信号→电信号的转换，需经历递质的释放、扩散以及 对突触后膜作用的过程，因此比在神经纤维上的传导速度要慢。 6．由于神经递质只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上，因 此神经元之间兴奋的传递只能是单向的。 7．一般来说，位于脊髓的低级中枢要受到脑中相应的高级中枢的调控。 8.反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。 9.人脑除了有对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和思维等方面 的高级功能。 【考点速览】 考点一： 反射与反射弧 1．神经元的结构与功能 (1)神经元包括②细胞体和突起(①树突和③轴突)。(填数字符号及名称) (2)功能：接受刺激，产生兴奋，传导兴奋。 2．反射 (1)概念：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，是神经调节的 基本方式。 (2)类型：条件反射和非条件反射。 3．反射弧(如图) 反射弧传导方向的三种判断方式。 例如： ①有神经节的为传入神经。 ② 在突触结构中，兴奋只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 ③脊髓灰质“后、小、入”，灰质狭小端连结的是传入神经。 (1)填充图中反射弧的组成 ①感受器→②传入神经→③神经中枢→⑤传出神经→⑥效应器。 (2)图示可否表示膝跳反射的反射弧？ 否；膝跳反射的反射弧中无④中间神经元。 (3)图中 a、b 为灵敏电流计，若刺激④，则 a、b 的指针偏转情况是 a 不偏转，b 发生两次相反偏转。 (4)⑥由传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体等组成。 考点二：兴奋的传导与传递 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)，也称神经冲动。 ②传导过程 ③传导特点：双向传导，即图中 a←b→c。 ④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(如图)： 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．兴奋在神经元之间的传递 (1)突触包括④突触前膜、⑤突触间隙、⑥突触后膜。(填数字及名称) (2)突触小体是指一个神经元的轴突末梢分枝末端的膨大部分形成的小体。 (3)图乙中突触类型为轴突—树突型：B；轴突—胞体型：A。 (4)兴奋在神经元之间单向传递的原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释 放，作用于突触后膜上。 (5)神经递质的作用：引起下一个神经元兴奋或抑制。 (6)神经递质的合成和储存场所：突触小体、突触小泡。 考点三：神经系统的分级调节及人脑的高级功能 1．神经系统各级中枢及功能 2．神经系统的分级调节 (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。 (3)神经中枢之间相互联系，相互调控。 3．人脑的高级功能 (1)对外部世界的感知。 (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。 4．大脑皮层言语区及损伤症 5．学习和记忆 (1)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。 (2)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的一个形状像海马的 脑区有关。 (3)长期记忆可能与新突触的建立有关。 【重点突破】 一、“反射”的解读： 1．“三看法”判断条件反射与非条件反射 2．反射弧中传入神经和传出神经的判断 (1)根据是否具有神经节：有神经节(c)的是传入神经(b)。 (2)根据突触结构判断：图示中与“ ”相连的为传入神经(b)，与“·——”相连的为传出神经(e)。 (3)根据脊髓灰质结构判断：与膨大部分相连的为传出神经，与狭窄部分相连的为传入神经。 (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。 二、兴奋产生、传导过程中相关分析： 1．膜电位变化曲线分析 2．离体和生物体内神经纤维上兴奋传导不同 (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，因此，在生物体内，兴奋在神经纤维上是单 向传导的。 3．突触影响神经冲动传递情况的判断与分析 (1)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因：若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活，则突 触后膜会持续兴奋或抑制。 (2)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的三大原因 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与某种有毒有害物质结合，使神经递质不能与后膜上的受体结合。 三、反射弧中兴奋传导、传递特点的实验探究 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 【真题训练】 1．(2017·海南高考)下列关于人体中枢神经系统的叙述，错误的是( ) A．小脑损伤可导致身体平衡失调 B．人的中枢神经系统包括脑和脊髓 C．大脑皮层具有躯体感觉区和运动区 D．下丘脑参与神经调节而不参与体液调节 D [下丘脑某些细胞可分泌激素，参与体液调节，D 项错误。] 2．(2016·全国卷Ⅰ)下列与神经细胞有关的叙述，错误的是( ) A．ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生 B．神经递质在突触间隙中的移动消耗 ATP C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗 ATP D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗 ATP B [神经元线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段是[H]和氧结合形成水，同 时生成大量的 ATP，故 A 项正确；神经递质在突触间隙中的移动属于扩散，不消耗 ATP，故 B 项错误； 蛋白质的合成都需要消耗 ATP，故 C 项正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，将 Na＋排出细胞， 是主动运输的过程，需要消耗 ATP，故 D 项正确。] 3．(2016·海南高考)下列与动物体内 K＋、Na＋等有关的叙述，错误的是( ) A．NaCl 中 Na＋参与血浆渗透压形成而 Cl－不参与 B．产生和维持神经细胞静息电位主要与 K＋有关 C．兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外 Na＋大量内流 D．Na＋从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输 A [血浆渗透压与血浆蛋白和无机盐离子(Cl－、Na＋等)有关，A 错误。] 4．(2014·海南高考)当快速牵拉骨骼肌时，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．牵拉骨骼肌时，c 处可检测到神经递质 C [由图中突触的结构和神经节所在的位置可知，b 为传入神经，当快速牵拉骨骼肌时，会在 d 处记 录到电位变化，感受器位于骨骼肌中，A 正确；d 处位于传出神经上，B 正确；从 a 到 d 没有效应器， 不能构成一个完整的反射弧，C 错误；牵拉骨骼肌时，会在 d 处记录到电位变化过程，说明有神经兴 奋的传递，c 处可检测到神经递质，D 正确。] 5．(2018·全国卷Ⅲ)神经细胞处于静息状态时，细胞内外 K＋和 Na＋的分布特征是( ) A．细胞外 K＋和 Na＋浓度均高于细胞内 B．细胞外 K＋和 Na＋浓度均低于细胞内 C．细胞外 K＋浓度高于细胞内，Na＋相反 D．细胞外 K＋浓度低于细胞内，Na＋相反 D [静息状态时，神经细胞膜两侧电位为外正内负，此时细胞膜内钾离子浓度比膜外高很多倍，而钠 离子浓度的分布与钾离子相反，因此 A、B、C 错误，D 正确。] 6．(2018·海南高考)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础，某同学将甲、乙两只脊蛙(去除 脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入 0.5%硫酸溶液中，均出现屈肌 反射(缩腿)，之后用清水洗净、擦干。回答下列问题： (1)剥去甲的左后趾皮肤，再用 0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出现屈肌反射，其原因是_______ ___________________________________________________________________________________。 (2)分离甲的右后肢坐骨神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入 0.5%硫酸溶 液中，不出现屈肌反射，则说明___________________________________________________________。 (3)捣毁乙的脊髓，再用 0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，________(填 “能” 或 “不能”)出现屈肌反 射，原因是_____________________________________________________________。 解析：(1)剥去甲的左后趾皮肤，再用 0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出现屈 肌反射。其原因是剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失。 (2)分离甲的右后肢坐骨神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入 0.5%硫酸溶 液中，不出现屈肌反射，则说明传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的。 (3)捣毁乙的脊髓，再用 0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，不能出现屈肌反射，原因是反射弧的神经中枢 被破坏。 答案：(1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 (2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的 (3)不能 反射弧的神经中枢被破坏 7．(2012·新课标卷)肺牵张反射是调节呼吸的反射之一，图(a)为肺牵张反射示意图。该反射的感受器位 于肺中。深吸气后肺扩张，感受器兴奋，神经冲动经传入神经传入脑干，抑制吸气，引起呼气。 图(a) 图(b) 回答下列问题： (1)图(a)中 a、b、c、d 是反射弧的组成部分，a 是________，b 是________，c 是________，d 是________。 (2)人体要屏住呼吸必须受到图(a)中________的调控。 (3)图(a)中神经元①和②之间形成的突触[放大后的突触如图(b)所示]中，突触小体是神经元①的 ______________________(填“轴突” “树突”或“细胞体”)末端膨大形成的，突触后膜位于神经元②的 ________(填“轴突”“树突”或“细胞体”)。 解析：由图(a)及题干描述可知，该反射弧的感受器位于肺中，感受器接受刺 激产生兴奋后，神经冲动沿传入神经(b)传导到脑干中的神经中枢(a)，再沿传出神经(c)传到效应器(d)， 引起呼吸肌收缩，产生深吸气动作使肺扩张(引起呼气)。人体屏住呼吸是由大脑皮层参与的有意识的 活动。图(b)中的突触小体是由上一神经元的轴突末梢膨大形成的，突触后膜是下一神经元的细胞体， 形成了轴突—胞体型突触。 答案：(1)神经中枢 传入神经 传出神经 效应器 (2)大脑皮层 (3)轴突 细胞体 8．(2016·全国卷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________这一跨膜运输方式释放到________， 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)分析图示，A•C(乙酰胆碱)释放到突触间隙发挥作用后，可在 D 酶的催化下分解为 A 和 C， 其中 C 能被突触前神经元重新吸收用来合成 A•C。神经递质除乙酰胆碱外，还有多巴胺、一氧化氮、 去甲肾上腺素等。(2)突触小泡中的神经递质通过突触前膜以胞吐的方式释放到突触间隙，再与突触后 膜上的相应受体结合。(3)若由于某种原因使 D 酶失活，则兴奋性神经递质发挥作用后不能被分解，会 持续发挥作用，使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 【专项训练】 1．下列关于神经系统及其调节的叙述，正确的是( ) A．切除下丘脑的动物丧失血糖调节能力 B．调节人体生理活动的高级神经中枢是下丘脑 C．机体对刺激作出迅速反应的调节属于神经调节 D．先天性行为与神经系统的调节作用无直接联系 C [血糖调节有神经调节和神经—体液调节两种途径，因此切除下丘脑的动物不会完全丧失血糖调节 能力，A 错误；调节人体生理活动的高级中枢是大脑皮层，B 错误；先天性行为是非条件反射，与神 经系统的调节作用有直接联系，D 错误。] 2．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，狗听 到铃声就会分泌唾液。下列叙述不正确的是( ) A．食物引起唾液分泌的反射属于非条件反射 B．食物引起味觉的反射需要大脑皮层的参与 C．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．铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间建立新的突触结构 B [食物引起味觉的产生过程没有经过完整的反射弧，不属于反射，B 错误。 3．如图为某反射弧的部分结构，其中 a、b、c 表示相关结构。下列叙述正确的是( ) A．从结构 a 到结构 c 构成一个完整反射弧 B．兴奋在结构 b 处的传递是双向的 C．结构 c 接受适宜的电刺激，可在结构 a 上测到电位变化 D．结构 a 接受一次有效刺激，兴奋在结构 c 上传导是单向的 D [图中 a 为传入神经，b 为神经中枢，c 为传出神经，从 a 到 c 不能构成一个完整的反射弧，因为其 不含感受器和效应器，A 错误；结构 b 处形成突触，兴奋在此处的传递是单向的，B、C 错误。] 4．如图中 a、b、c 三个神经元构成了 1、2 两个突触，甲、乙、丙 3 条曲线为不同刺激引起神经元 c 上的电位变化。下列叙述正确的是( ) A．甲表明刺激 a 时兴奋以电信号形式迅速传导给 c B．乙表明兴奋在突触间的传递是单向的 C．乙也可表示只刺激 b 时，a 神经元的电位变化 D．丙表明 b 神经元能释放抑制性神经递质 D [a 的轴突与 c 的胞体构成突触 1，甲表明刺激 a 时兴奋以电信号—化学信号—电信号的形式传递给 c，A 错误；分别刺激 a、b，可通过 b、a 的电位变化表明兴奋在突触间的单向传递，B 错误；刺激 b 时，释放的抑制性递质会使 a 的静息电位的绝对值增大，与图乙不同，C 错误；甲、丙曲线对比可知， b 神经元能释放抑制性神经递质，D 正确。] 5． 氨基丁酸(GA•BA)是中枢神经系统中的抑制性神经递质，它是一种天然存在的非蛋白组成的氨 基酸。具有改善睡眠、调节血压、抗疲劳等功效，其作用机理如图所示。下列对此相关的叙述中，正 确的是( ) A．GA•BA 释放至突触间隙时细胞内 ATP 含量迅速减少 B．突触小体内发生“电信号→化学信号”的变化 C．释放的 GA•BA 可在体内持续发挥作用 D． 与突触前膜上的受体结合后导致阴离子内流而抑制兴奋 B [细胞内 ATP 与 ADP 相互转化处于动态平衡，因此在 GA•BA 释放至突触间隙时细胞内 ATP 含量 变化很小，A 错误；GA•BA 与突触后膜上的受体结合后会被降解，不会持续发挥作用，C、D 错误。] 6．如图为某反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在 神经纤维上的传导。下列实验操作中不需要做的是( ) A．不放药物时，刺激 B 处，观察现象 B．药物放在 A 处，刺激 B 处，观察现象 C．药物放在 B 处，刺激 C 处，观察现象 D．药物放在 C 处，刺激 B 处，观察现象 C [兴奋在神经元之间的传递是单向的，在神经纤维上的传导是双向的，若要验证某药物只能阻断兴 奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导，操作时将药物放在 B 处或不放药物， 刺激 C 处，观察 2 处都会有反应，故不需要做。] 7．为探讨反射弧的完整性与反射活动的关系，以损毁脑的蛙为实验材料，依次进行了如下实验： 刺激前的处理 用硫酸刺激的部位 实验结果 实验一 环切掉蛙左后肢脚 趾上的皮肤 左后肢中趾 左后肢不能运动 实验二 不做处理 右后肢中趾 右后肢能运动 实验三 与右后肢肌肉相连 的坐骨神经滴加麻 醉剂(一次) 右后肢中趾(每隔 1 min 刺激一次) 右后肢能运动，但 3 min 后不能运动 实验四 实验三后立即实验 右侧背部(每隔 1 min 刺激一次) 右后肢能运动，但 5 min 后不能运动 回答下列问题： (1)该实验过程中，控制后肢运动的神经中枢位于____________；实验时，损毁蛙脑的目的是 ______________。 (2)实验一与实验二的结果不同，表明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于________。 (3)坐骨神经中既有传入神经又有传出神经，因二者分布的位置存在差异，被麻醉的先后顺序不同。综 合分析实验三和实验四，结果表明坐骨神经中的________(填“传入神经”或“传出神经”)先被麻醉剂彻底 麻醉。 解析：(1)蛙脑已经损毁，故该实验过程中，控制后肢运动的神经中枢位于脊髓；实验时，损毁蛙脑的 目的是：排除脑对脊髓反射活动的影响。(2)实验一与实验二的自变量为是否环切掉蛙左后肢脚趾上的 皮肤，由此导致实验结果不同，这表明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于皮肤内。 (3)在实验三、四中与 右后肢肌肉相连的坐骨神经滴加麻醉剂(一次)。 实验三用硫酸刺激右后肢中趾即刺激的是感受器， 右后肢在 3 min 后不能运动，说明从滴加麻醉剂开始到传入神经被彻底麻醉所需时间约为 3 min；实验 四用硫酸刺激右侧背部即刺激的是传出神经，右后肢在 5 min 后不能运动，说明从滴加麻醉剂开始到 传出神经被彻底麻醉所需时间大于 5 min。综上分析，坐骨神经中的传入神经先被麻醉剂彻底麻醉。 答案：(1)脊髓 排除脑对脊髓反射活动的影响 (2)皮肤内 (3)传入神经 8．神经细胞膜上的一些载体，在静息电位的维持、动作电位的产生和传递过程中起重要作用。 (1)静息电位的产生和维持，首先与细胞膜上的载体 B 有关，它不断向细胞内运输 K＋，向细胞外运输 Na＋，这样就会产生浓度差，该过程的运输方式是________，其次 A 一直处于开放状态，K＋通过 A 不 断流失到细胞外，K＋能通过 A，不能通过 C，说明载体具有________。 (2)载体 C 只有在神经元相应部位受到刺激时，才会开放引起动作电位，此时 Na＋通过 C 的运动方向是 ________(用“甲”、“乙”和“→”表示)。 (3)兴奋在神经元之间的传递，体现了细胞膜的________功能，细胞膜的这 一功能对于多细胞生物体的意义是_________________________________________________________。 解析：(1)读题图知，载体 B 不断向细胞内运输 K＋，向细胞外运输 Na＋，这种逆浓度梯度的运输方式 是主动运输；K＋能通过 A 不断流失到细胞外，不能通过 C，说明载体具有特异(专一)性。 (2)载体 C 应该是 Na＋内流的通道。结合第(1)小题可知甲为细胞外侧，乙为细胞内侧。因此，Na＋通过 C 的运动方向是甲→乙。 (3)兴奋在神经元之间的传递，是通过突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的受体结合完成的，体现 了细胞膜的信息交流功能；细胞膜的这一功能可以保证多细胞生物体细胞间功能的协调，使其作为一 个整体完成生命活动。 答案：(1)主动运输 特异性(专一性) (2)甲→乙 (3)信息交流 保证多细胞生物体细胞间功能的协调， 使其作为一个整体完成生命活动 9．如图为缩手反射弧结构以及痛觉信息的流向部分示意图，A、B 为反射弧上位点。请据图回答以下 问题： (1)刺激图中位点 A，该处细胞膜内电位变化情况是________，这种变化主要与________离子的跨膜运 输有关，所产生的兴奋传递到肌肉，致使肌肉收缩，该过程________(填“能”或“不能”)称为反射活动。 (2)假如要通过刺激位点 A 和 B 及测量两位点电位变化情况，验证兴奋在突触处传递的特点，请简要说 明操作流程及测量结果和结论：____________________________________________________________。 (3)缩手反射弧的神经中枢位于______，产生痛觉的神经中枢为_____。无意间，某同学被钉扎时有缩 手反应，而医生在给他打破伤风针前做皮试时，他并没有把手缩回去，这说明缩手反射受________的 调控。 解析：(1)神经纤维受刺激后，细胞膜的电位变化情况是由外正内负变为外 负内正，这种变化与钠离子大量内流有关。刺激 A 点，虽然效应器产生了相应反应，但反射弧不完整， 故不能称为反射活动。(3)从图中信息可知，缩手反射弧的神经中枢位于脊髓。高级中枢对低级中枢有 调控作用。 答案：(1)由负变正 钠 不能 (2)刺激 A 点，测量 B 点有电位变化；再刺激 B 点，测量 A 点没有电 位变化，说明兴奋在突触处的传递具有单向性，即只能由突触前膜传递到突触后膜 (3)脊髓 大脑皮 层 大脑皮层或高级中枢