1、第1节通过神经系统的调节第1课时反射与反射弧及兴奋在神经纤维上的传导1.反射是神经调节的基本方式，其结构基础是反射弧。2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。3效应器包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。4静息电位表现为内负外正，是由K外流形成的。5动作电位表现为内正外负，是由Na内流形成的。6兴奋在神经纤维上的传导是双向的。反射与反射弧自读教材夯基础1反射的概念和类型判断(1)反射需有中枢神经系统的参与。()(2)植物和微生物也具有反射活动。()(3)反射活动需要完整的反射弧才能完成。()(4)反射只是机体对外界刺激作出的规律性应答活动。()(5)反射有非条件反射
2、和条件反射两种类型。()(6)眨眼反射和谈虎色变都是非条件反射。()2反射弧填图(1)神经元的结构：(2)反射弧各部分结构名称：1直接刺激反射弧中的传出神经，也会引起效应器发生相应的反应，这是不是反射？请说明理由。提示：不是，反射必须经过完整的反射弧来完成。2判断下列反射的类型。眨眼反射吮吸反射望梅止渴吃饭时分泌唾液小狗听到铃声分泌唾液谈虎色变A非条件反射：_。B条件反射：_。提示：A.B3用橡皮锤叩击某人膝盖下面的韧带，他能感受到刺激，但却没有反应，请分析其中的原因。提示：膝跳反射弧中的传出神经或效应器受损。跟随名师解疑难1条件反射与非条件反射的比较非条件反射条件反射形成时间生来就有后天获得
3、刺激非条件刺激(直接刺激)条件刺激(信号刺激)神经中枢大脑皮层以下中枢大脑皮层神经联系反射弧及神经联系永久、固定，反射不消退反射弧及神经联系暂时、可变，反射易消退，需强化意义完成机体基本的生命活动大大提高人和动物适应复杂环境的能力举例缩手反射、眨眼反射望梅止渴、谈虎色变联系非条件反射是条件反射建立的基础非条件反射可转化为条件反射特别提醒条件反射的形成必须以非条件反射为基础，将无关刺激和非条件刺激多次结合，使无关刺激转化成条件刺激。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定，否则将不断减弱甚至消退。2神经元、神经纤维与神经(1)神经元的基本结构：(2)神经纤维：由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的
4、髓鞘共同组成。(3)神经：许多神经纤维集结成束，外包由结缔组织形成的膜，构成神经。3.反射弧的结构与功能分析反射弧结构结构特点功能结构被破坏对功能的影响感受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传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢神经中枢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传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传出至效应器只有感觉无效应效应器运动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相互联系反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生，因此必须保证反射弧结构完整特别提醒一个完整的反射至少需要两个神经元才能正常完成，大多数
5、反射活动需要三个或三个以上神经元参与，反射活动越复杂，参与的神经元越多。名师课堂：反射辨析和反射弧功能分析兴奋在神经纤维上的传导自读教材夯基础1神经表面电位差实验分析(1)结果确认(结合教材P17图21判断)：静息时，电流表指针不偏转，说明神经表面各处电位相等。()刺激后，电流表指针只偏转了一次。()(2)实验结论：兴奋沿着神经纤维以电信号的形式传导。2兴奋的产生与传导(1)填写兴奋的传导过程：(2)传导方向：双向传导。1神经纤维在接受刺激时与静息状态时相比，膜电位如何变化？提示：静息状态时电位为内负外正，受刺激时电位变为内正外负。2结合图示探究处单独刺激时，电表指针的偏转次数及方向。提示：(
6、1)刺激：偏转次数：2次。偏转方向：先向左偏再向右偏转。(2)刺激：偏转次数：0次。偏转方向：不偏转。(3)刺激：偏转次数：2次。偏转方向：先向右偏再向左偏转。跟随名师解疑难1传导过程分析静息时静息电位：2兴奋传导方向与局部电流方向的关系(1)图示：(2)总结：在膜外，局部电流的方向与兴奋传导方向相反。在膜内，局部电流的方向与兴奋传导方向相同。名师课堂：兴奋在神经纤维上的传导反射与反射弧 下图为反射弧结构示意图，下列相关叙述中错误的是()A伸肌肌群内既有感受器也有效应器Bb神经元的活动可受大脑皮层控制C若在处施加一个有效刺激，a处膜电位的变化为：内负外正内正外负内负外正D在处施加刺激引起的屈肌
7、收缩属于反射思路点拨解析选项分析A项正确据图知伸肌肌群既与(传入神经)相连，又与传出神经相连，可判断伸肌肌群内既有感受器也有效应器B项正确脊髓等低级中枢的活动可受脑中相应高级中枢的控制C项正确因兴奋在神经纤维上可双向传导，若在处施加一个有效刺激，则a处将由静息电位(内负外正)变为动作电位(内正外负)，后又恢复为静息电位(内负外正)D项错误在处施加刺激引起的屈肌收缩不属于反射，因为没有经过完整的反射弧答案D规律方法 反射弧中传入神经和传出神经的判断 (1)有神经节的是传入神经。(2)与感受器相连的是传入神经，与效应器相连的是传出神经。(3)与脊髓灰质前角(较大的一边)相连的是传出神经，与后角相连
8、的是传入神经。易错提醒 (1)误认为只要效应器反应就是反射。反射是完整反射弧进行的活动，若反射弧不完整，刺激后尽管能够引起效应器的活动，也不属于反射。(2)误认为只要有刺激就可引起反射。事实上，反射的进行需要接受适宜强度的刺激，若刺激过弱，则不能引起兴奋的产生。兴奋在神经纤维上的产生与传导下图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，下面有关分析错误的是()Aab段神经纤维处于静息状态Bbd段主要是Na外流的结果C若增加培养液中的Na浓度，则d点将上移D若受到刺激后，导致Cl内流，则c点将下移思路点拨解析在未受到刺激时神经纤维处于静息状态。bd段产生了动作电位
9、，主要是Na内流的结果。若增加培养液中的Na浓度，会使Na内流的量增多，动作电位增大；若受到刺激后，导致Cl内流，使膜内负电荷增多，静息电位增大。答案B归纳拓展 神经纤维上膜电位变化曲线解读 (1)a点之前静息电位：此时K通道打开，K外流，Na通道关闭，使膜外带正电荷，膜内带负电荷。(2)ac段动作电位的形成：受刺激后，K通道关闭，Na通道打开，Na迅速大量内流，导致膜电位迅速逆转，膜内由负变正，膜外由正变负，a点到c点表示动作电位的产生过程，c点为动作电位的峰值。(3)cd段静息电位的恢复：Na通道关闭，K通道打开，K迅速大量外流，导致膜电位由内正外负变为内负外正。(4)de段静息电位恢复后
10、，NaK泵活动加强，排Na吸K，使膜内外恢复到初静息水平。在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如右图所示。下列叙述正确的是()AAB 段的Na内流是需要消耗能量的BBC 段的Na外流是不需要消耗能量的CCD段的K外流是不需要消耗能量的DDE段的K内流是需要消耗能量的解析：选CAB 段和 BC 段分别表示动作电位的去极化、反极化过程，此时Na内流，顺浓度梯度进行，该过程不消耗能量。CD段和 DE段表示复极化过程，此时 K外流，该过程也不消耗能量。1探究反射弧结构完整性。2探究传入神经和传出神经的功能。典例剖析下图甲是反射弧结构模式图，a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极，用于刺激
11、神经和骨骼肌；c是放置在传出神经元上的电表，用于记录神经兴奋时的电位变化。请分析回答下列问题：(1)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，传入神经元静息时，膜内Na浓度将_(填“高于”“低于”或“等于”)膜外。(2)用a刺激神经，c测到的电位变化如乙图。膜电位从变化到时，膜上打开的离子通道是_。(3)正常时，分别用a、b刺激神经和骨骼肌，会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经，发现骨骼肌不收缩，这是传出神经元受损、d部位受损，还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩呢？为探究骨骼肌不收缩的原因，该同学利用图甲中的反射弧，设计了如下实验方案。请根据该实验步骤预测现象及结论。(注：只考虑一个部位受损)第一步
12、：用a刺激神经，观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩。如果_，则说明传出神经元受损；如果_，则要继续往下做实验。第二步：用b刺激骨骼肌，观察骨骼肌是否收缩。如果_，则说明部位d受损；如果_，则说明骨骼肌受损。解析(1)静息状态下，神经细胞内Na浓度低于细胞外，但 K浓度高于细胞外。(2)图乙中是动作电位的产生过程，即兴奋过程，是兴奋后的恢复过程，此时K外流。(3)若传出神经受损，则刺激a处，c处不能测得电位变化；若骨骼肌受损，则刺激b处，骨骼肌不收缩。答案(1)低于(2)钾通道(3)第一步：在c处不能记录到电位变化在c处记录到电位变化，但骨骼肌不收缩第二步：骨骼肌收缩骨骼肌不收缩归纳拓展兴奋在神经
13、纤维上传导的特点(1)生理完整性：神经传导首先要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。如麻醉剂破坏了生理功能的完整性，兴奋的传导就会发生阻滞。(2)双向性：如上图所示，刺激神经纤维的任何一点，所产生的神经冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导，在受刺激的整个神经元中均可测到动作电位。(3)绝缘性：一条神经中的许多神经纤维可以同时传导而不互相干扰，保证了神经调节的准确性。随堂基础巩固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
14、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：选C铃声刺激引起唾液分泌，属于条件反射，食物引起味觉也属于条件反射；条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关；条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同。2下列关于细胞内外K、Na和Cl的叙述，错误的是()ANa与神经细胞膜上兴奋传导有关B人体血浆中K的浓度比红细胞中的高C神经细胞静息电位形成的主要原因是K外流DNa和Cl是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质解析：选B静息时，膜主要对K有通透性，造成K外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，形成外正内负的静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激
15、时，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，表现为外负内正，与相邻部位产生电位差，易发生电荷移动，形成局部电流便于兴奋传导，故A、C正确；哺乳动物血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上有明显优势的是Na和Cl，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na和Cl，故D正确。K主要存在细胞内，故B错误。3血液中K浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱，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传出神经元兴奋时膜对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：选D题中给出的
16、信息是血液中K浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱，因此伸肌细胞膜的动作电位仍可传到肌纤维内部，引起肌肉收缩。传出神经元兴奋时膜对Na的通透性增大，使Na大量内流，形成动作电位。兴奋在神经元上以电信号的形式传导，其电位变化是一样的，不会随传导距离的增加而衰减。血液中K浓度急性降低导致细胞内大量的K外流，使细胞的静息膜电位绝对值增大，此时伸肌细胞受到刺激产生的动作电位较小，导致膝反射减弱。4下图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，、表示突触的组成部分)，下列有关说法正确的是()A正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的B切断d，刺激b，不会引起效应器收缩Ca是感受器，e是
17、效应器D刺激b，b的膜电位变为内负外正解析：选Ad是传入神经，b是传出神经，切断d，刺激b，可引起效应器收缩。e是感受器，a是效应器。兴奋后，膜电位为内正外负。5右图表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置。如果病人有感觉，但手不能动，那么阻断的位置是()ABC D解析：选C感觉是在大脑皮层的躯体感觉中枢形成的，病人有感觉，说明神经冲动能传到大脑，说明没有阻断；手不能动，说明神经冲动不能传导到手，说明麻醉剂阻断的位置是。课时跟踪检测(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1下列关于反射和反射弧的叙述，正确的是()A反射弧是神经系统结构和功能的基本单位B反射活动必须通过反射弧来完
18、成C只要有完整的反射弧，必然出现反射活动D反射和反射弧在性质上是完全相同的解析：选B神经元是神经系统结构和功能的基本单位；有完整的反射弧和相应的刺激才能出现反射活动；反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成，反射是指在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内外环境的各种刺激所发生的规律性的反应。2在下列反射中，属于条件反射的是()飞虫进入眼中流泪熟睡中蚊子叮咬，手去拍打婴儿闻到母亲的体味吮吸乳汁看到老虎感到害怕司机见到红灯停车听故事听到紧张时，手心出汗ABC D解析：选D飞虫进入眼中流泪及熟睡中蚊子叮咬时手去拍打的现象，均为与生俱来的先天性的反射。因此以上两种现象为非条件
19、反射。而婴儿闻到母亲体味吮吸乳汁，看到老虎害怕，司机见到红灯停车，听故事手心出汗等现象都是后天通过学习而形成的反射，因此为条件反射。3下列关于兴奋在神经纤维上的传导过程和特点的说法，错误的是()A神经纤维兴奋部位膜外为负电位，膜内为正电位B兴奋在神经纤维上既可以双向传导，也可以单向传导C兴奋传导时，膜内的电流方向与兴奋传导方向相反D动作电位产生时Na流入神经细胞内的过程不需要消耗大量能量解析：选C在静息状态下，膜电位表现为外正内负，接受刺激后，由于Na大量内流，导致膜电位变成外负内正；Na是通过蛋白质通道进入神经细胞内部的，该过程不消耗能量。在自然状态下，兴奋在神经纤维上单向传导；处于离体状态
20、的神经纤维，中间部位给予刺激，兴奋可双向传导。在膜内，局部电流的流动方向是从兴奋部位流向未兴奋部位，与兴奋传导的方向相同。4神经纤维受到刺激时，细胞膜的电位变化是()膜外由正电位变为负电位膜内由负电位变为正电位膜外由负电位变为正电位膜内由正电位变为负电位A BC D解析：选A静息时，神经纤维膜外是正电位，膜内是负电位；当神经纤维受到刺激时，产生局部电流，膜外由正电位变为负电位，膜内由负电位变为正电位。5下列对于神经兴奋的叙述，错误的是()A兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜内为正、膜外为负B神经细胞兴奋时细胞膜对Na通透性增大C兴奋在神经纤维上的传导是单向的D细胞膜内外K、Na分布不均匀是神经纤
21、维兴奋传导的基础解析：选C神经细胞内K浓度明显高于膜外，而Na浓度比膜外低。静息时，由于膜主要对K有通透性，造成K外流，电位表现外正内负，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，表现内正外负。兴奋在神经纤维上的传导是双向的。6人在拔牙时，往往需要在相应部位注射局部麻醉药，使其感觉不到疼痛，这是因为麻醉药()A阻断了传入神经的兴奋传导B抑制神经中枢的兴奋C阻断了传出神经的兴奋传导D抑制效应器的活动解析：选A感受器产生的兴奋不能传至大脑皮层，就不能形成感觉，因此局部麻醉是阻断了传入神经的兴奋传导。7下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而产生兴奋时，局
22、部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向)，其中正确的是()解析：选C神经纤维上的静息电位是外正内负，当受到有效刺激后，改变了膜的通透性，钠离子大量内流，刺激点变为外负内正。局部电流方向是由正电荷流向负电荷，所以在细胞膜内是由刺激点向两边流动，在细胞膜外却流向刺激点，兴奋的传导方向与细胞膜内的局部电流方向相同，C项符合题意。8为研究动物反射弧的结构和功能，研究人员利用脊蛙(剪除脑、保留脊髓的蛙)进行了如下实验。实验1：将浸有0.5%硫酸溶液的小纸片贴在脊蛙腹部的皮肤上，蛙出现搔扒反射；实验2：去除脊蛙腹部皮肤，重复实验1，蛙不出现搔扒反射；实验3
23、：破坏脊蛙的脊髓，重复实验1，蛙不出现搔扒反射。关于本实验的叙述错误的是()A剪除脑的目的是排除脑对脊髓的控制B在实验1的搔扒反射中兴奋的传导是单向的C实验2不出现搔扒反射的原因是效应器被破坏D本实验说明搔扒反射的神经中枢位于脊髓解析：选C位于脊髓的低级中枢受位于脑中的高级中枢的调控，实验中剪除脑是为了排除脑对脊髓的控制；兴奋在反射弧中的传导是单向的，因此在实验1的搔扒反射中兴奋的传导是单向的；实验2中去除脊蛙腹部皮肤后不会出现搔扒反射，其原因是感受器被破坏；在本实验中，剪除脑而保留脊髓的蛙能进行搔扒反射，破坏脊髓的蛙不能进行搔扒反射，说明搔扒反射的神经中枢位于脊髓。9试判断一个神经细胞的静息
24、电位在添加具有生物活性的化合物河豚毒素(钠离子转运载体抑制剂)后，是如何变化的()解析：选A在静息状态下，神经细胞中钾离子外流，出现膜外正电荷较多，膜内负电荷较多(即外正内负)，从而在膜的内外形成电位差，产生静息电位。钾离子的外流与钠离子转运载体抑制剂无关，故A正确。10下图1是测量神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电位变化。下列有关叙述错误的是()A图1中甲能测出静息电位的大小，相当于图2中a点的电位B若细胞外Na浓度适当升高，在适宜条件刺激下图2中c点上移C神经纤维的状态由甲转变为乙的过程中，膜对Na的通透性增大D若要画出如图2的动作电位，需要多个图1装置测量神经纤维不同位点的电位变
25、化解析：选D根据图1中甲可知神经纤维膜电位外正内负为静息电位，对应图2中的a点电位；图2中c点为动作电位，是由Na内流引起的，故细胞外Na浓度适当升高，会使动作电位的峰值上升；神经纤维的状态由甲(静息电位)转变为乙(动作电位)时，膜对Na的通透性增大，使Na内流；在测出静息电位的基础上，给予神经纤维一个有效刺激，即可测出动作电位。二、非选择题(共20分)11(10分)某兴趣小组通过记录传入神经上的电信号及产生的感觉，研究了不同刺激与机体感觉之间的关系，结果如下：刺激类型刺激强度传入神经上的电信号(时长相等)产生的感觉类型感觉强度针刺激较小刺痛较弱 较大较强热刺激较低热感较弱较高较强(1)神经纤
26、维在未受到刺激时膜内外电位的表现是_，受到刺激时产生的可传导的兴奋称为_。(2)不同类型的刺激引起不同类型的感觉，原因是_不同；不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的_，导致感觉强度的差异。(3)当给某部位受损的人热刺激时，可在整个传入通路中记录到正常电信号，但未产生感觉，其受损的部位可能是_。解析：(1)神经纤维处于静息状态时膜内外电位表现为外正内负，神经纤维受到刺激时产生的可传导的兴奋称为神经冲动。(2)感受器不同，导致不同类型的刺激引起不同的感觉。表格信息显示不同强度的刺激通过改变传入神经上电信号的频率，导致出现感觉强度的差异。(3)在整个热刺激传入通路中记录到正常电信号而未产生感觉，
27、则说明机体受损部位可能是位于大脑皮层的感觉中枢。答案：(1)外正内负神经冲动(2)感受器频率(3)大脑皮层(神经中枢)12(10分)请据下图回答有关问题：(1)B处于静息状态时，若规定细胞膜外表面为零电位，则细胞膜内表面的电位是_(填“正”“负”或“零”)电位。(2)图乙是图甲中的一段，如果在电极a的左侧给一适当刺激，当产生的兴奋传到a点时，a、b之间的膜外电流方向是_；电流计c的指针会发生两次_(填“相同”或“相反”)方向的偏转。(3)德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(如下图丙)，从而测量出坐骨神经的冲动传导速度。从神经元的结构角度来看，坐骨神经属于神经元的_部分。刺激1至肌肉发生收缩，测得所需时间为3103 s，刺激2至肌肉发生收缩，测得所需时间为2103 s，刺激点离肌肉中心的距离分别为13 cm 和10 cm。坐骨神经冲动的传导速度是_m/s。解析：图甲中的A、B、C、D、E分别表示感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。图乙中在电极a的左侧给一适当刺激，a先发生兴奋，膜电位变为外负内正，b为外正内负，膜外电流方向是ba；当兴奋传导到b点时，a点膜电位恢复为外正内负，b点膜电位变为外负内正，因此电流计发生方向相反的两次偏转。答案：(1)负(2)ba相反(3)轴突30
