【生物】2020届 一轮复习 人教版 通过神经系统的调节 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 通过神经系统的调节 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 通过神经系统的调节 学案 ‎【最新考纲】　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)。‎ 考点一　反射和反射弧 见学生用书P132‎ ‎1．神经元 ‎(1)神经元 结构模式图如下：‎ ‎(2)功能：接受刺激，产生兴奋，传导兴奋。‎ ‎2．反射 ‎(1)类型：依据有无大脑皮层参与，将反射分为条件反射(如看见山楂流唾液)和非条件反射(如吃到山楂流唾液)。‎ ‎(2)结构基础：反射弧。‎ ‎3．反射弧 ‎(1)写出图中标号代表的结构：‎ a．效应器，b.传出神经，c.神经中枢，e.传入神经，f.感受器，g.神经节。‎ ‎(2)据图分析下列有关问题：‎ ‎①上图可构成一个完整的反射弧，其中[d]突触的存在决定了兴奋传导方向只能是单向的。‎ ‎②图中有3个神经元。‎ ‎③直接刺激b，能够引起肌肉收缩，这不属于(填“属于”或“不属于”)反射。‎ ‎　诊断辨析 ‎(1)大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程。(　×　)‎ ‎(2)寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射。(　×　)‎ ‎(3)起跑动作的产生是非条件反射的结果。(　×　)‎ ‎(4)刺激传出神经也会引起效应器做出反应，这种反应也属于反射。(　×　)‎ ‎(5)传入神经末梢就是感受器，传出神经末梢就是效应器。(　×　)‎ ‎　热图解读 结合下图分析 ‎1．破坏c处，刺激a处机体有感觉吗？骨骼肌还会收缩吗？‎ 提示　机体有感觉，骨骼肌不能收缩。‎ ‎2．某同学在体育课上腿部受损，但刺激腿部皮肤时，有感觉但不能运动，其反射弧受破坏，可能是哪部分结构？‎ 提示　效应器、传出神经。‎ 考向一　反射及其类型的判断 ‎1．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．大脑皮层没有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属于不同的反射 C．铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系 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 解析　‎ 条件反射的中枢位于大脑皮层，因此大脑皮层参与了铃声刺激引起唾液分泌的条件反射过程，A项错误；喂食引起唾液分泌是非条件反射，而食物引起味觉未经过完整的反射弧，不是反射，B项错误；在非条件反射的基础上建立的条件反射中，无关刺激多次和非条件刺激结合促进了相关神经元之间形成新的联系，C项正确；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在感受器、传入神经、神经中枢、传出神经上都不相同，D项错误。‎ 答案　C ‎2．反射是神经调节的基本方式，下列关于反射的叙述中，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 解析　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，无需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；脑中的神经中枢都是高级中枢，但其中的一些神经中枢控制的反射如脑干中的呼吸中枢控制的反射是非条件反射，D错误。‎ 答案　B 整合提升 ‎1．“三看法”判断条件反射与非条件反射 ‎2．“反射”形成的两个必备条件 ‎(1)要有完整的反射弧，反射弧任何一部分受损，均不能完成反射。‎ ‎(2)要有适宜刺激(含刺激种类及刺激强度均适宜)。‎ 考向二　反射弧的结构及功能 ‎3．如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及其所支配的肌肉或腺体 D．刺激③时，能产生兴奋的结构是③④①②⑤‎ 解析　根据题意，该图表示反射弧的模式图，可以判定①表示神经中枢，②表示传入神经，③表示传出神经，④表示效应器，⑤表示感受器。刺激②时，④效应器会产生具体效应，效应器包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。刺激③时，能产生兴奋的结构有③④，即传出神经和效应器。‎ 答案　C ‎4．将青蛙脑破坏，保留脊髓，暴露其屈腿反射的反射弧(如图)，图中1、2、3表示神经元，ⓐⓑ表示连接在神经纤维上的电位计。下列说法错误的是(　　)‎ A．神经元1属于传入神经元 B．在正常情况下，神经元3的活动可受大脑皮层控制 C．刺激3的神经纤维可引起后肢屈腿，属于反射活动 D．刺激3的神经纤维，可观察到后肢屈腿而ⓐ无电位变化 解析　由图可知，1属于传入神经元(有神经节)，A项正确；低级神经中枢会受到高级神经中枢支配，B项正确；刺激3的神经纤维可引起后肢屈腿，但不属于反射，因为没有经过完整的反射弧，C项错误；刺激3的神经纤维，可观察到后肢屈腿而ⓐ无电位变化，因为兴奋在突触中只能单向传递，D项正确。‎ 答案　C 整合提升 ‎1．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：有神经节的是传入神经。‎ ‎(2)根据脊髓灰质内突触结构判断：图示中“与—＜”相连的为传入神经，与“○—”相连的为传出神经。‎ ‎(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，与后角(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。‎ 特别提醒　并非所有反射弧都具有中间神经元(如膝跳反射只有传入神经元和传出神经元)。‎ ‎2．与反射弧受损有关的神经调节分析 大脑皮层是人体产生感觉或意识的部位，此部位受损也导致感觉或意识的丧失。在实际应用过程中如发生肢体感觉丧失的情况要注意分析诸如感受器、传入神经、脊髓低级中枢、脊髓上行传导束、直至大脑皮层这一系列过程中具体损伤在哪一部位。同理如出现运动障碍，也要分析大脑皮层、脊髓下行传导束、脊髓低级中枢、传出神经直至效应器这一系列过程具体损伤在哪一部位。分析时掌握一个原则，即“哪坏分析哪”，例如脚伤后产生痛觉并丧失运动能力，那么只能分析脚部一些相应结构，而不能找脊髓和大脑皮层的问题，可能是效应器或连接效应器的一段传出神经损坏。‎ 考点二　兴奋的传导与传递 见学生用书P134‎ ‎1．兴奋在神经纤维上的传导 ‎(1)传导形式：电信号(或局部电流或神经冲动)。‎ ‎(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)‎ ‎①在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。‎ ‎②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)突触结构与类型 ‎①结构：由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。‎ ‎②主要类型 ‎(2)突触处兴奋传递过程 ‎(3)兴奋在突触处的传递特点：单向。原因如下：‎ ‎①递质存在：神经递质只存在于突触小体内的突触小泡中。‎ ‎②递质释放：神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。‎ ‎3．兴奋在神经纤维上的传导与在神经元间的传递的比较 比较项目 兴奋在神经纤维 上的传导 兴奋在神经元 间的传递 结构基础 神经元(神经纤维)‎ 突触 信号形式 ‎(或变化)‎ 电信号 电信号→化学信号→电信号 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 特别提醒 ‎(1)神经递质释放方式为胞吐，体现了生物膜的结构特点——流动性。递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别，其作用效果有两种：兴奋或抑制。‎ ‎(2)递质的去向：神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。‎ ‎(3)在一个反射活动的完成过程中，同时存在兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间的传递，突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。‎ ‎(4)正常情况下：神经递质与突触后膜上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。‎ ‎(5)异常情况：①若某种有毒有害物质使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若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，则神经递质不能与之结合，突触后膜不会产生电位变化，阻断信息传导。‎ ‎(6)种类：常见的神经递质有 ‎①乙酰胆碱。‎ ‎②氨基酸类：谷氨酸、γ氨基丁酸和甘氨酸，这些都不是蛋白质。‎ ‎　诊断辨析 ‎(1)神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高。(　×　)‎ 提示　动作电位产生是Na＋内流的结果，所以动作电位时K＋/Na＋的比值低。‎ ‎(2)神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变。(　√　)‎ ‎(3)由于兴奋具有双向传导的特点，所以在反射过程中，兴奋在反射弧中的传导也是双向的。(　×　)‎ ‎(4)神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量。(　√　)‎ ‎(5)神经递质与突触后膜上的受体结合，也可能抑制下一神经元。(　√　)‎ ‎(6)神经递质以胞吐的方式释放至突触间隙，该过程共穿过了0层生物膜，该过程的发生体现了生物膜具有一定的流动性。(　√　)‎ ‎　热图解读 ‎(1)下列①②③示意图中，哪种示意图可测量神经纤维静息电位？哪种可测量动作电位？‎ ‎(2)假如某一神经递质使该细胞膜上的氯离子通道开启，氯离子(Cl－)进入细胞内(如图)。‎ 则细胞膜两侧的电位怎样变化？会使神经元兴奋还是抑制？‎ 提示　(1)①　②③‎ ‎(2)膜两侧电位差进一步增大　抑制 考向一　静息电位与动作电位的特点及成因分析 ‎1．血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱，下列解释合理的是(　　)‎ A．伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部 B．传出神经元在动作电位形成时膜对K＋的通透性增大 C．兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱 D．可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大 解析　静息电位的产生主要是K＋的外流所致，血液中K＋浓度急性降低，使神经细胞外K＋浓度下降，K＋外流增多，静息膜电位绝对值增大，当受刺激时，就可能导致Na＋内流不足以引起内负外正电位的逆转或动作电位值偏小的情况发生，D正确。‎ 答案　D ‎2．离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，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。图1表示该部位神经细胞的细胞膜结构示意图。图2表示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。下列叙述中，错误的是(　　)‎ A．A点时，钾离子从细胞膜②侧到①侧移动 B．静息电位的形成可能与膜上的Ⅱ有关 C．B→C过程中，大量钠离子从细胞膜①侧移到②侧 D．B点时，细胞膜①侧电位比②侧高 解析　根据糖蛋白可判断②为细胞内侧，①为细胞外侧。A点时为静息状态，此时，细胞膜主要对钾离子有通透性，钾离子通过通道蛋白，不断从内侧向外侧移动，A、B正确；B→C 膜内外电位逆转的主要原因是钠离子通道开放，钠离子大量内流，C正确；B点时的电位差为0，膜两侧的电位相等，D错误。‎ 答案　D 整合提升 酶、激素、抗体、神经递质的比较 ‎1．化学本质：大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素有多肽、蛋白质(如胰岛素)、固醇类(如性激素)或氨基酸的衍生物(如甲状腺激素)等；抗体是免疫球蛋白；神经递质有乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸类和一氧化氮等。‎ ‎2．产生细胞：活细胞(人和哺乳动物的成熟红细胞除外)都能产生酶，但激素只能由内分泌腺细胞或下丘脑细胞产生，抗体只能由浆细胞产生，神经递质只能由神经细胞产生。‎ ‎3．功能及其作用部位：酶在细胞内外均能发挥作用，催化特定的化学反应；激素要随着血液循环运输到相应的靶细胞或靶器官，调节其生理过程；神经递质在神经元间传递神经信号；抗体在内环境中与相应抗原进行特异性结合。‎ ‎4．作用后变化：激素发挥作用后就被灭活，神经递质发挥作用后可被降解或被移走，抗体发挥作用后，随时间推移也逐渐被降解；而酶发挥作用后仍具有活性。‎ 考向二　膜电位的测量及电流表偏转 ‎3．以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图，相关叙述错误的是 (　　)‎ A．图甲中指针偏转说明膜内外电位不同，测出的是动作电位 B．图甲中的膜内外电位不同，主要是由于K＋外流形成的 C．图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转 D．图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导 解析　甲图为静息状态，膜内外电位差是静息电位，A错误；静息电位的形成主要是由K＋外流造成的，B正确；图乙中刺激神经纤维，当兴奋传至电流表一极时，两极间会有电位差，指针会发生一次偏转后恢复，兴奋传至电流表另一极时，指针会发生一次反向偏转后恢复，C正确；在神经纤维上，兴奋以局部电流的形式双向传导，D正确。‎ 答案　A ‎4．将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点，c点所在部位的膜已被损伤，其余部位均正常。下图是刺激前后的电位变化，以下说法不正确的是(　　)‎ A．兴奋的产生与膜对Na＋的通透性改变有关 B．被损伤部位c点的膜外电位为负电位 C．兴奋传到b点时记录仪的指针将向左侧偏转 D．结果表明兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导 解析　动作电位由Na＋内流引起，所以兴奋的产生与膜对Na＋的通透性改变有关，A正确；从最左侧的图可以看出，在没有受到刺激时指针向右偏转，此时a处膜外为正电位，c处膜外为负电位，B正确；兴奋传导到a时指针不偏转，说明此时a和c处的电位相同，如果兴奋继续传导到b处，则指针应和最左侧的图一样向右偏转，C错误；结果表明，当兴奋传导到不同的部位，指针的偏转情况可能会不同，说明兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，D正确。‎ 答案　C 整合提升 神经纤维上电位测定的方法 ‎1．静息电位的测量 灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，只观察到指针一次偏转。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时，指针不偏转。‎ ‎　2.动作电位的测量 灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。下图中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左侧→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图：‎ ‎3．电位差变化的测量比较及电位变化曲线图解读 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 ‎ ‎ 考向三　兴奋在神经元之间的传递 ‎5．(2017·江苏)如图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．结构①为神经递质与受体结合提供能量 B．当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正 C．递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙 D．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关 解析　神经递质与受体结合不需要能量，A项错误；兴奋传来时，膜电位由内负外正转变为内正外负，B项错误；神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐，C项错误；④突触后膜的膜电位变化与膜的选择透过性有关，D项正确。‎ 答案　D 高考教材 本题以人教版必修三P19“图2－3突触的亚显微结构示意图”“‎ 图2－4神经元之间通过突触传递信息图解”为源，从知识方面考查兴奋在神经元之间的传递以及细胞膜的功能等，从目标要求方面考查考生的理解能力 ‎ 跟|题|变|式 ‎6．下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是(　　)‎ A．神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏 B．神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变 C．神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放 D．图中离子通道开放后，Na＋和Cl－同时内流 解析　神经递质存在于突触小泡内，可因突触小泡膜的保护而避免被细胞内水解酶等破坏，A正确；神经递质经突触前膜释放，实现电信号→化学信号的转变，B正确；根据题图可以看出，神经递质与突触后膜上受体结合可引起突触后膜上相应离子通道开放，C正确；若神经递质为兴奋性神经递质，则引起Na＋通道开放，Na＋内流，若神经递质为抑制性神经递质，则引起Cl－内流，D错误。‎ 答案　D ‎7．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。以下能正确表示突触前膜释放该递质前、突触后膜接受该递质后的膜电位状况以及兴奋的传递方向的图示是(　　)‎ 解析　神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，是单方向的，故A、C错误；当神经纤维处于静息状态时，膜内钾离子外流，膜外电位为正、膜内电位为负；当神经纤维受到刺激时，产生兴奋，膜外的钠离子内流，使得膜外电位由正电位变成了负电位、膜内的负电位变成了正电位。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，则突触后膜仍为静息状态，膜外为正电位，膜内为负电位。故B正确，D错误。‎ 答案　B 考向四　神经传导方向的电流表测定 ‎8.如图是一个反射弧的部分结构图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激时，则甲、乙电流表指针发生的变化是(　　)‎ A．甲、乙都发生两次方向相反的偏转 B．甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转 C．甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转 D．甲发生一次偏转，乙不偏转 解析　在同一个神经元上，兴奋的传导是双向的，在不同神经元之间兴奋的传递是单向的，只能由一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或者树突。所以当在A点以一定的电流刺激时，甲发生一次偏转，乙不偏转。‎ 答案　D 技法点拨 局部电流在神经元之间的测定 ‎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，电流计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，电流计只发生一次偏转。‎ 考点三　神经系统的分级调节及人脑的高级功能 见学生用书P137‎ ‎1．完善各神经中枢的功能 ‎2．连线人脑的言语区及损伤症 ‎3．神经系统的分级调节 ‎　诊断辨析 ‎(1)学习与记忆的中枢位于下丘脑。(　×　)‎ ‎(2)无意识排尿不属于神经反射活动。(　×　)‎ ‎(3)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视觉言语区(V区)。(　√　)‎ ‎　热图解读 下面是排尿反射的示意图，请据图分析：‎ ‎(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，那么婴儿的排尿反射的过程是___________________(用字母表示)。‎ ‎(2)成年人在医院尿检时能主动排尿，其过程是_______________(用字母表示)。‎ ‎(3)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？‎ 提示　(1)a→b→c→d→e ‎(2)g→h→c→d→e ‎(3)低级中枢受相应的高级中枢的调控。‎ ‎1．下列实例分析正确的是 (　　)‎ A．某人因意外车祸而使大脑受损，其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话，但却不会说。这个人受损伤的部位是言语区的S区 B．当盲人用手指“阅读”盲文时，参与此过程的高级神经中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢 C．当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有大脑皮层H区和S区 D．某同学正在跑步，下丘脑和脑干未参与调节 解析　从题干可知，患者能够看懂文字，听懂别人的谈话，但不会讲话，说明这个人受损伤的部位是言语区的S区，故A对；盲人在用手指触摸盲文时，首先要接受盲文的刺激，产生感觉，然后传到言语区，B项错误；专心答试题时，主要用到言语区的V区和W区，C项错误；人在跑步时需下丘脑和脑干调控，例如脑干中的呼吸中枢，D项错误。‎ 答案　A ‎2．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 解析　针刺指尖引起缩手反射属于非条件反射，是低级的神经活动，A错误；记忆种类包括瞬时记忆、短期记忆、长期记忆、永久记忆，短期记忆的多次重复可形成长期记忆，但不能说明高级中枢能够控制低级中枢，B错误；大脑皮层语言H区受损导致人不能听懂别人讲话，仅与大脑皮层的语言中枢有关，C错误；D项说明低级中枢脊髓受大脑皮层控制。‎ 答案　D 整合提升 大脑皮层在神经系统的分级调节中的作用 大脑皮层是神经系统中最高级的神经中枢，是人体形成感觉和意识的部位，其中包括躯体运动中枢、躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、嗅觉中枢和语言中枢等。大脑皮层中的高级中枢可以控制脊髓中的低级中枢，例如排尿中枢受大脑皮层的控制。但是，大脑皮层对低级中枢的控制也是相对的，一定条件下会失去对低级中枢的控制。‎ 微专题·素养达成 见学生用书P138‎ 实验方案的设计与评价 ‎　典例剖析 ‎　研究表明：细胞外液中K＋浓度会影响神经纤维静息电位的大小，细胞外液中Na＋浓度会影响受刺激神经纤维膜电位的变化幅度和速率。某同学欲对此进行验证。‎ 材料用具：刺激器、测量电位变化的电位计(含甲、乙两个电极)、生理状态一致且正常的枪乌贼离体神经纤维若干、不同K＋和Na＋浓度的海水。‎ 实验步骤：‎ ‎①将枪乌贼离体神经纤维分成4组，分别置于低K＋海水、高K＋海水、低Na＋海水、高Na＋海水中。‎ ‎②一段时间后，按照如图所示的电位计及电极接法测量各组枪乌贼离体神经纤维的静息电位。‎ ‎③分别给予各组枪乌贼离体神经纤维不同强度的适宜刺激，并用电位计测量各组枪乌贼离体神经纤维的电位变化(动作电位)。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)请纠正上述实验方案及装置的3点主要错误。‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)结果预测与分析：‎ ‎①在低K＋海水中K＋________(外流、内流)的量较________(多、少)，故静息电位偏大。‎ ‎②若实验测得高Na＋海水和低Na＋海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后膜电位变化曲线如图所示，则代表高Na＋海水中电位变化的曲线是________。图中曲线间的差异表明在不同Na＋浓度的海水中________不同，从而造成电位变化的幅度和速率不同。‎ ‎[解题思路]　(1)研究细胞外液中K＋浓度和Na＋浓度对神经纤维膜电位的影响时，应设计正常海水的对照组。由于静息电位(外正内负)和动作电位(外负内正)均指神经细胞膜内与膜外的电位状况，因此测量时电位计的两个电极应分别放置于神经细胞膜内与膜外。刺激的强度为该实验的无关变量，故各组应相同。(2)静息电位由K＋顺浓度梯度外流而形成，故当海水中K＋浓度较低时，K＋外流的量较多，形成的静息电位较大。动作电位是神经纤维受到适宜的刺激后，Na＋顺浓度梯度内流而形成，故当海水中Na＋浓度较高时，Na＋‎ 内流的量较多、速度较快，因而电位变化的幅度较大，速率较快，所以图中代表高Na＋海水中电位变化的曲线是a。‎ ‎[答案]　(1)①应设计正常海水的对照组；②测量电位变化时，甲、乙两个电极应该一个置于膜内，一个置于膜外；③给予各组枪乌贼离体神经纤维的刺激强度应相同 ‎(2)①外流　多　②a　Na＋内流的量和速度 技法点拨 ‎“五看”法解决实验方案设计与评价题 ‎　典题演练 ‎(2017·北京)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。‎ ‎(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激，传入纤维末梢释放的________作用于突触后膜的相关受体，突触后膜出现一个膜电位变化。‎ ‎(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS)，在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图为这一现象可能的机制。‎ 如图所示，突触后膜上的N受体被激活后，Ca2＋会以_________________________________方式进入胞内。Ca2＋与_____________共同作用，使C酶的_____________发生改变，C酶被激活。‎ ‎(3)为验证图中所示机制，研究者开展了大量工作，如：‎ ‎①对小鼠H区传入纤维施以HFS，休息30分钟后，检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为图中的________(填图中序号)过程提供了实验证据。‎ ‎②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后，A受体活性增强。为证实A受体的磷酸化位点位于T上，需将一种短肽导入H区神经细胞内，以干扰C酶对T的磷酸化。其中，实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸________。‎ A．数目不同序列不同　B．数目相同序列相反 C．数目相同序列相同 ‎③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠，用HFS处理H区传入纤维，30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化。请评价该实验方案并加以完善：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)图中内容从________水平揭示了学习、记忆的一种可能机制，为后续研究提供了理论基础。‎ 解析　(1)传入纤维末梢释放的神经递质作用于突触后膜的相关受体，使突触后膜的膜电位发生变化。(2)从图中可以看出，Ca2＋的跨膜运输需要载体蛋白，顺浓度梯度进行，所以其跨膜运输方式为易化(协助)扩散；由图可知，Ca2＋‎ 与钙调蛋白共同作用后，C酶的空间结构发生变化。(3)①题图中Ⅱ过程表示细胞内A受体运输至细胞膜。细胞的A受体总量无明显变化，而细胞膜上的A受体数量明显增加，这为图中的Ⅱ过程提供了实验证据。②本实验的目的是证实A受体的磷酸化位点位于T上，实验中需要将一种短肽导入H区神经细胞内，以干扰C酶对T的磷酸化。遵照单一变量原则，实验组应选用与T的氨基酸数目相同序列相同的短肽，对照组则应选用与T的氨基酸数目相同序列相反的短肽。③实验目的是验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”，但实验操作存在缺陷，详见答案。(4)图中内容是从细胞和分子水平来研究学习、记忆机制的。‎ 答案　(1)神经递质 ‎(2)易化扩散/协助扩散　钙调蛋白　空间结构 ‎(3)①Ⅱ　②C、B　③该实验方案存在两处缺陷。第一，应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二，应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜电位变化的实验 ‎(4)细胞和分子 微平台·通关必备 ‎【答题术语】‎ ‎1．有刺激不一定会发生反射，其原因是反射的进行需要接受适宜强度的刺激，刺激过强或过弱，都将导致反射活动无法进行。‎ ‎2．兴奋在神经纤维上的传导方式是局部电流。‎ ‎3．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。‎ ‎4．兴奋在神经元之间的传递是通过化学物质(神经递质)，神经递质和突触后膜上的特异性受体结合后，会引起下一神经元的兴奋或抑制。‎ ‎5．兴奋在神经纤维上可以双向传导，但是在整个反射弧中只能单向传递的原因是兴奋在突触间只能单向传递。‎ ‎6．兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是神经递质只贮存于突触前神经元内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。‎ ‎【误区警示】‎ ‎1．“形成感觉”≠“产生反射”‎ 大脑皮层是一切感觉(如冷觉、热觉、痛觉等)的形成场所，但形成感觉并不等于产生反射，反射需要经过完整反射弧，但感觉的产生并未发生对刺激“作出反应”的效应器参与，不需经过完整的反射弧，不属于反射。感觉的产生只需经过感受器、传入神经和神经中枢3个环节，且产生感觉的神经中枢是在大脑皮层。‎ ‎2．突触和突触小体的比较 ‎(1)组成不同：突触小体是突触前神经元轴突末端膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。‎ ‎(2)信号转变不同：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转变为电信号→化学信号→电信号。‎ 　教学资源备选　 离子浓度变化对静息电位和动作电位的影响 动作电位和静息电位的形成是离子浓度变化的直接结果，因此外界离子浓度的变化会直接影响到膜电位峰值的变化，看到静息电位应马上联想到K＋，静息电位的形成与K＋的外流有关，而动作电位的产生及峰值是由Na＋的内流造成的，故涉及动作电位的问题应考虑Na＋的变化。具体变化可表示如下：‎ ‎1．外界K＋浓度只影响静息电位：K＋浓度升高→静息电位(绝对值)减小；K＋浓度降低→静息电位(绝对值)增大。‎ ‎2．外界Na＋浓度只影响动作电位：Na＋浓度升高→动作电位峰值升高；Na＋浓度降低→动作电位峰值降低。‎ 利用不同的处理方式使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于较低浓度Na＋溶液中。上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是(　　)‎ A．图甲——①，图乙——②，图丙——③，图丁——④‎ B．图甲——④，图乙—①，图丙——②，图丁——③‎ C．图甲——③，图乙——①，图丙——④，图丁——②‎ D．图甲——④，图乙——②，图丙——③，图丁——①‎ 解析　动作电位的产生与Na＋的内流有关，且峰值大小与外界Na＋浓度高低呈正相关；静息电位的产生与K＋外流有关。Na＋的内流与K＋的外流都与细胞内外离子的浓度差和细胞膜上通道蛋白相关。利用药物Ⅰ阻断Na＋通道，膜外Na＋不能内流，导致不能形成动作电位，①对应图乙。利用药物Ⅱ阻断K＋通道，膜内K＋不能外流，兴奋过后不能恢复静息状态，②对应图丙。利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流，使动作电位难以形成，③对应图丁。将神经纤维置于较低浓度Na＋溶液中，受刺激后膜外Na＋内流减少，形成的动作电位峰值降低，④对应图甲。‎ 答案　B