动物神经调节复习的三个层次

江苏 陈海学

动物神经调节复习的三个层次

江苏 陈海学

动物神经调节是高考的热点之一，也是难点，考生得分率不是很高。其主要原因是考生未理解动物神经调节知识，导致运用该知识的能力不足。因此，教师带领学生复习该知识时，要将该知识设计成三个层次：建立神经调节知识网络、分析情境下的神经调节、训练高考试题。将该知识分成三个层次复习，不仅利于考生逐步理解知识，也能逐步提高考生运用知识的能力。笔者做了如下探索：

1.建立神经调节知识网络

动物的神经调节是一节理论性很强的知识点，相对抽象。考生在构建知识网络时，需要抓住核心概念。神经调节中核心概念是反射弧，可以从反射弧的结构解析神经纤维和突触的作用机理。

（原创）例：下图是反射弧和突触的结构模式图，请分析并回答问题：

（1）写出甲图中标号代表的结构：

①_________、②_________、⑤_________、⑥_________、C_______、D_______、E_______。其中，_______（填字母）构成突触的结构。

（2）请在丙图中表示出当神经纤维某一部位受到刺激时，受刺激部位的神经纤维膜内外的电位情况。并画出局部电流的方向和神经冲动传导的方向。

（3）兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题分析。

如图丁刺激a点，电流表偏转_________次；刺激c点（bc=cd），电流表是否发生偏转________；细胞膜内电流方向与兴奋传导方向_______（填“相同”或“相反”）。

（4）如果图甲调节是血糖调节，在高血糖下，②的组成为_______。

【试题资料来源】人民教育出版社出版的生物教材，已对图形进行修改

【解析】（1）分析图形，根据⑥突触，判断①感受器、②效应器、⑤传出神经、⑥突触，C突触小泡、D突触前膜、E突触间隙、F突触后膜。（2）神经纤维某一部位受到刺激时，钠离子内流，导致膜外为负电荷，膜内为正电荷。（3）神经纤维a点受到刺激时，膜外为负电荷，神经冲动先传到b点，电流表指针向左偏转，再传到d点，电流表指针向右偏转共偏转两次；刺激c点，由于b、d两点同时出现负电荷，指针不偏转；从上述图形可知，膜内局部电流的方向和神经冲动传导的方向相同。（4）若为血糖调节，则效应器由胰岛B细胞和运动神经末梢组成。

【答案】（1）感受器 效应器 传出神经 突触 突触小泡 突触前膜 突触间隙 D、E、F （2）如图 （3）偏转两次 不偏转 相同 （4）胰岛B细胞和运动神经末梢

在完成上述教学活动时，学生必须先分析图形，认识反射弧的组成；刺激神经纤维，理解电荷在膜内外运动的方向，分析用电流表检测膜外电流方向。设置具体生命活动调节，分析反射弧的组成。从分析图形，到运用知识解释图形，分析生命现象。以反射弧为知识骨干，构建神经调节的知识网络。

2.分析情境下的神经调节

学生建立了动物神经调节的知识网络，以反射弧为核心概念，衍生其他知识。在特殊情境下，培养学生认知反射弧，理解反射弧作用的过程。

例：屈反射是一种保护性反射，它使肢体从伤害性刺激上缩回，以保护肢体不受伤害性刺激损伤。如图表示屈反射的反射弧，分析回答：

（1）神经冲动从神经元A传递到神经元B的过程中，信号转换是_______。

（2）皮肤感受器受针扎之后，①处神经纤维膜外的电位情况是_______，②处神经纤维膜外的电位情况是_______。

（3）皮肤被针扎之后，会感觉到疼痛，这是因为_______。

（4）某人因车祸致脊髓在颈部断裂，导致高位截瘫，用针刺该患者脚部皮肤，被刺的腿的伸肌和屈肌的反应分别是_________（填“收缩”或“舒张”）。

（5）重症肌无力患者是由于血清中存在乙酰胆碱受体的抗体，导致乙酰胆碱受体受损。用针刺该患者脚部皮肤，对侧腿有无反应？_______________________。

【试题资料来源】2014年江苏南通第一次模拟高考试卷29题

【解析】（1）图中①和②是传出神经元，在A、B两个神经元之间的兴奋传递，是通过突触完成的，突触前膜上的电信号转化成化学信号（神经递质），突触后膜将化学信号转化成电信号。（2）皮肤感受器受针扎之后，伸肌舒张，①处神经纤维不兴奋，所以膜外始终为正电位；屈肌收缩，②处神经纤维兴奋，膜外电位变化是由外正内负变为外负内正，接着又恢复静息电位。（3）皮肤被针扎之后，兴奋经传入神经传递到神经中枢，疼痛形成是大脑皮层的躯体感觉中枢兴奋的结果。（4）高位截瘫是颈部传到大脑皮层的神经纤维受损，所以没有疼痛感觉形成但可以完成非条件反射，所以屈肌应收缩，伸肌舒张。（5）重症肌无力患者是由于血清中存在乙酰胆碱受体的抗体，它会攻击乙酰胆碱受体，导致乙酰胆碱受体受损，用针刺该患者脚部皮肤产生兴奋后，乙酰胆碱无法与受损的乙酰胆碱受体结合，所以对侧腿无反应。

【答案】（1）电信号→化学信号→电信号 （2）保持正电位 正电位→负电位→正电位 （3）神经冲动会由脊髓中的中间神经元向上传导至大脑皮层 （4）舒张、收缩（5）无

在完成上述实验设计时，学生必须先找出新情境下完整的反射弧，分析、理解突触的作用机理。理清楚皮肤被针扎之后，身体各个部分作出的反应。

3.训练高考试题

深刻理解动物神经调节的核心知识，为高考题的训练提供了知识储备。考生在完成试题时，还是存在一定的困难，因为缺乏一定的解题技巧。需要设计第三层次的学习活动，利于考生提高解题能力。

例：为了研究神经干的兴奋传导和神经-肌肉突触的兴奋传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本，如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液（成分见下表），以保持标本活性。请回答下列问题：

任氏液成分（g/L）

（1）任氏液中维持酸碱平衡的成分有_________，其Na+/K+比与体液中________的Na+/K+比接近。

（2） 任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量，若将其浓度提高到15%，标本活性会显著降低，主要是因为_______。

（3）反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有_______。

（4）刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有________、________。

（5）神经-肌肉突触易受化学因素影响，毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有_______。

【试题资料来源】2016年江苏省高考试题26题

【解析】（1）任氏液中NaHCO3和NaH2PO4可以和对应物质构成酸碱缓冲对，维持酸碱平衡；任氏液可以保持标本活性，成分应和组织液相似。（2）任氏液中葡萄糖浓度提高到15%，从而使外界溶液的浓度高于细胞内液，导致细胞发生渗透失水，从而使代谢强度下降。（3）该标本脑和脊髓损毁，反射弧中的神经中枢被破坏，则刺激感受器和传入神经不会有反应，刺激传出神经或效应器有反应，能发挥功能。（4）刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜会产生动作电位，同时突触小泡通过胞吐释放乙酰胆碱。（5）毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性，会使突触后膜持续兴奋，肌肉表现为持续收缩；肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱释放或箭毒与乙酰胆碱受体强力结合，不能使阳离子通道开放，均会使突触后膜不能兴奋，导致肌肉松弛。

【答案】（1）NaHCO3和NaH2PO4（细胞外液）组织液（2）细胞失水 （3）传出神经、效应器 （4）产生动作电位突触小泡释放乙酰胆碱（神经递质） （5）肉毒杆菌毒素、箭毒

在训练上述高考试题中，先分析图中的信息，认知刺激坐骨神经引起腓肠肌收缩的过程，再理解兴奋在反射弧中神经纤维上的传导和神经元之间传递的特点，并进一步考查考生对毒扁豆碱、肉毒杆菌毒素和箭毒对突触作用的机理的异同。该实验设计，可逐步提高考生的分析推理能力。

将动物的神经调节分为三个层次复习，分析教材中反射弧模型，建立神经调节知识网络；分析情境下的神经调节，进一步理解神经调节知识；训练高考模拟试题，提高考生的解题技巧。

（作者单位：江苏省如皋市第二中学）