内容正文:
第2节 神经调节的基本方式
[课标要求]1.说出神经调节的结构基础和反射。 2.概述反射弧的组成。 3.理解条件反射与非条件反射。
(见学生用书P22)
知识点1 反射与反射弧
1.反射
(1)神经调节的基本方式是 反射 。完成反射的结构基础是 反射弧 。
(2)反射是在 中枢神经系统 的参与下,机体对内外刺激所产生的 规律性应答 反应。除了缩手反射,常见的反射还有 眨眼 反射、 膝跳 反射等。
[注]单细胞、低等的多细胞生物及植物没有反射行为。
2.反射弧
(1)反射弧的基本结构
Ⅰ.写出图中各序号表示的结构
① 感受器 ;②传入神经;③ 神经中枢 ;④ 传出神经 ;⑤ 效应器 ;⑥神经节。
Ⅱ.图中⑤的组成: 传出神经 末梢和它所支配的 肌肉或腺体 等。
(2)兴奋的概念
(3)兴奋在反射弧和中枢神经系统中的传导
Ⅰ.据图分析,人缩手反射的神经中枢位于脊髓,请写出人缩手反射时,兴奋在反射弧中的传导过程:刺激→ ①→②→③→④→⑤ (用序号和箭头表示)→产生反应。
Ⅱ.针刺手指皮肤时,人会感到疼痛的神经中枢在 大脑皮层 ,兴奋从③ 脊髓 经过⑧上行传导束传递到⑦ 大脑皮层 从而产生相应的感觉。
知识点2 条件反射和非条件反射
1.非条件反射
(1)概念:出生后无须训练就具有的反射,叫作 非条件反射 。
(2)实例:缩手反射和膝跳反射。
2.条件反射
(1)概念:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作 条件反射 。
(2)建立过程
(3)维持:需要 非条件刺激 的强化。
(4)消退
①原因:反复应用条件刺激而不给予非条件刺激。
②实质:条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间 新 的联系,是一个 新 的学习过程,需要 大脑皮层 的参与。
(5)意义
条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了 动物应对复杂环境变化 的能力。
1.反射的类型(连线)
反射
类型
①膝跳反射
②望梅止渴
③闻到食物流口水
④听到说美食流口水
⑤缩手反射
⑥听到上课铃声进教室
⑦小狗数数
⑧婴儿的吸吮反射
非条件反射
条件反射
2.判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)任何反射弧都需要感觉神经元、中间神经元、运动神经元三个神经元的参与。( × )
(2)神经纤维就是神经。( × )
(3)传入神经末梢就是感受器,传出神经末梢就是效应器。( × )
(4)单细胞生物如草履虫等对外界刺激也能作出反应,因此也有反射活动。( × )
(5)反射活动一定需要神经中枢的参与。( √ )
(6)神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。( √ )
(见学生用书P23)
1.(教材P22“问题探讨”改编)如果你的手指被植株上尖锐的刺扎了一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接着你意识到手被扎了。
(1)这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?
(2)缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?
(3)如果你把植株上悬挂的一段草绳误认为是蛇,你把手缩回,这属于什么反射类型?
提示 (1)手指被刺扎,皮肤中的感受器受到了刺激,产生的兴奋传导到脊髓中的中枢,中枢的反应通过传出神经传导到上肢的肌肉,肌肉的协同收缩与舒张,使手缩回。同时,脊髓会将信号送到大脑皮层,产生疼痛的感觉并意识到手被扎。
(2)缩手在前,可以使机体迅速避开有害刺激,避免机体受到伤害。之后产生感觉,有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别,可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对,从而更好地适应环境。
(3)条件反射。
探究点1 反射与反射弧
仔细观察下列反射的示意图,思考回答:
(1)一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
(2)缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分组成的?
(3)结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?
(4)刺激反射弧的传出神经,效应器作出反应,该过程是否属于反射?说出你的理由。
提示 (1)不能,至少需要两个。
(2)缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由感受器、传入神经、神经中枢(脊髓)、传出神经、效应器五个部分组成。
(3)人的眨眼反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓参与。
(4)不属于。反射需要完整的反射弧,该过程反射弧不完整,不属于反射。
1.效应器≠肌肉或腺体
效应器包括两种,一种是传出神经末梢和它所支配的肌肉,另一种是传出神经末梢和它所支配的腺体。
2.中枢神经系统≠神经中枢
(1)中枢神经系统与神经中枢是两个不同的概念:中枢神经系统包括脑与脊髓,神经中枢是指中枢神经系统中负责调控某一特定生理功能的区域。
(2)中枢神经系统中含有许多神经中枢,它们分别负责调控某一特定的生理功能;同一生理功能可以由不同的神经中枢来调控,这些不同的神经中枢之间相互联系,共同调控。
3.辨析反射与反射弧
(1)不是所有生物都有反射,只有具有中枢神经系统的多细胞动物才有反射。如植物和单细胞动物没有反射,只有应激性。
(2)不是有刺激就可以引起反射,反射的发生需要接受适宜强度的刺激,若刺激强度过弱,则不会发生反射。
(3)反射必须有完整的反射弧参与,刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
【例1】(2022·重庆)如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时,过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器,引起后续的反射过程,使人头晕甚至晕厥,即“衣领综合征”。下列叙述错误的是( )
A.窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋
B.动脉血压的波动可通过神经调节快速恢复正常
C.“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致
D.动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用
答案 C
解析 感受器的功能是感受刺激,将外界刺激的信息转变为神经的兴奋,窦神经是传入神经,连接在感受器之后,故窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋,A项正确;由图可知,动脉血压升高时,可通过反射弧的调节动脉血压下降,最终使动脉血压维持动态平衡,而神经调节具有速度快的特点,B项正确;“衣领综合征”是血压升高启动反射,使动脉血压下降所致,C项错误;在一个系统中,系统本身工作的效果可以反过来作为信息调节该系统的工作,这种方式叫反馈调节,由图可知,动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用,D项正确。
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。
【例2】为研究动物反射弧的结构和功能,研究人员利用脊蛙(剪除脑但保留脊髓的蛙)进行了如下实验:
实验一:用1%硫酸溶液刺激左侧后肢趾部皮肤,左侧后肢出现屈腿反射;
实验二:去除左侧后肢趾部皮肤,重复实验一,左侧后肢不出现屈腿反射;
实验三:破坏脊蛙的脊髓,重复实验一,左侧后肢不出现屈腿反射。
下列关于本实验的叙述,错误的是( )
A.实验一中反射活动的完成需要完整的反射弧
B.实验二不出现屈腿反射的原因是感受器被破坏
C.若实验前不剪除脑将观察不到蛙的屈腿反射
D.该实验表明脊髓可以不依赖大脑完成某些反射
答案 C
解析 实验一中反射弧结构完整,给予适宜刺激,能完成相应的反射活动,A项正确;实验二中去除左侧后肢趾部皮肤,感受器被破坏,反射弧结构不完整,故不出现屈腿反射,B项正确;屈腿反射的神经中枢在脊髓,实验前不剪除脑也可以出现屈腿反射,C项错误;实验三破坏脊蛙的脊髓,重复实验一,蛙不出现屈腿反射,说明屈腿反射的神经中枢位于脊髓,结合实验一可说明脊髓可以不依赖大脑完成某些反射,D项正确。
探究点2 非条件反射与条件反射
(1)图1中,狗一边进食,一边出现流唾液、口动等活动,这属于 反射。
(2)图4中,只响铃不给食物也能引起狗出现流唾液、口动等活动,这种活动方式属于 反射。
(3)该实验说明条件反射是在 反射的基础上,经过训练建立起来的。
(4)如果在一段时间内总是只响铃不给食物,图中的条件反射会 。
(5)吃过话梅的人看到话梅即能分泌唾液,这种反射方式与图 所示的反射方式是相同的。
解析 (1)非条件反射是一种比较低级的反射活动,由大脑皮层以下的神经中枢参与即可完成.狗在进食时出现流唾液现象是一种生来就有的先天性反射活动,称为非条件反射。
(2)图4中,只响铃不给食物也能引起狗出现流唾液、口动等活动,这是因为在前面在给狗喂食之前都要摇铃,给狗以铃声刺激,所以后来即使不喂食,只要摇铃,狗也会以为要给它喂食,就会流唾液,所以应属于条件反射。
(3)条件反射是高级的反射活动,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层的参与下形成的。在图2和图3中是喂食前先给狗摇铃,给狗以铃声刺激,当铃声刺激与食物多次结合以后,铃声就成了狗进食的信号,能够引起唾液分泌,条件反射就建立了,所以说条件反射是在非条件反射的基础上形成的。
(4)条件反射虽然是在非条件反射的基础上建立起来的,但是并不是一旦建立就永远存在。如上述实验如果在一段时间内总是只响铃不给食物,最后再响铃,狗也不会分泌唾液了,图中的条件反射也就消退了。
(5)吃过话梅的人看到话梅就会分泌唾液,这是条件反射,这与图4所示的反射方式是相同的。
答案 (1)非条件 (2)条件 (3)非条件 (4)消退 (5)4
1.非条件反射与条件反射的比较
反射类型
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射
刺激类型
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)结合非条件刺激
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢,如脊髓等
大脑皮层
举例
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射、吸吮反射、排尿反射、吃东西时分泌唾液等
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、听到铃声走进教室等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去,否则将不断减弱,甚至消失
2.条件反射的建立和消退
(1)条件反射的建立(以狗的唾液分泌与铃声的关系为例)
(2)条件反射的消退
原因
反复应用条件刺激而不给予非条件刺激
机理
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号
实质
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与
反射≠反应≠感觉
(1)反射的发生要有完整的反射弧和一定条件的刺激,如用针刺脚趾引起的缩腿行为。
(2)反应是指生物体对内外刺激作出的规律性应答,不需要完整的反射弧,如用针刺坐骨神经引起的与坐骨神经相连的肌肉的收缩。
(3)感觉是在大脑皮层形成的,需要感受器、传入神经、神经中枢参与,传出神经和效应器可不参与,可不产生反应。
【例3】下列关于条件反射和非条件反射的叙述,正确的是( )
A.在“望梅止渴”这种非条件反射中,唾液腺属于效应器
B.刚进入寒冷环境时发生的骨骼肌不自主战栗是一种条件反射
C.某人眼球被意外撞击,产生“金星四溅”的感觉是非条件反射
D.某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手是需要大脑皮层参与的条件反射
答案 D
解析 “望梅止渴”是由大脑皮层参与形成的一种复杂的条件反射,A项错误;寒冷时骨骼肌不自主战栗,这种反应是生来就有的,属于非条件反射,B项错误;“金星四溅”的感觉在大脑皮层形成,该过程并没有经过完整的反射弧,不属于反射,C项错误;抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手是经过后天学习而形成的条件反射,该反射需要大脑皮层的参与,D项正确。
【例4】给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后立即给狗喂食,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
答案 C
解析 铃声刺激引起唾液分泌,属于条件反射,是在大脑皮层参与下完成的,A项错误;食物引起味觉没有经过完整的反射弧,不属于反射,铃声刺激引起唾液分泌属于条件反射,B项错误;条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关,C项正确;食物引起唾液分泌属于非条件反射,条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同,D项错误。
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
1.神经调节的基本方式是反射。反射包括条件反射与非条件反射。
2.条件反射是在非条件反射的基础上通过学习和训练而建立的。
3.条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化。
4.反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
5.条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
(见学生用书P26)
1.下列关于反射和反射弧的叙述,正确的是( )
A.只要反射弧完整,就能出现反射活动
B.反射与反射弧在性质上是完全相同的
C.反射活动需要经过完整的反射弧来实现
D.只要效应器有反应就发生了反射活动
答案 C
解析 反射弧完整,还需有适宜的刺激才会出现反射活动,A项错误;反射是在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答,而反射弧是完成反射的结构基础,它们在性质上是完全不同的,B项错误;反射活动需要经过完整的反射弧才能实现,C项正确;反射需要完整的反射弧,效应器有反应不一定是发生了反射活动,D项错误。
2.反射弧是完成反射的结构基础。下列叙述正确的是( )
A.反射弧仅由神经元组成
B.生物都可以对刺激作出反应,因此都具有反射活动
C.条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的
D.条件反射建立之后就不会消退
答案 C
解析 反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成,其组成细胞不仅是神经元细胞,A项错误;完成反射需在中枢神经系统的参与下,植物和微生物不具备神经系统,不具有反射活动,B项错误;非条件反射是生来就有的,条件反射是在非条件反射的基础上,不断给以条件刺激,通过学习和训练而建立的,C项正确;条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果,缺少了非条件刺激,条件反射会消退,D项错误。
3.(2023·北京)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
答案 B
解析 食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反射,不需要经过大脑皮层,因此属于非条件反射,A项错误;司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的,因此受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B项正确;运动时大汗淋漓来增加散热,这是人类生来就有的反射,属于非条件反射,C项错误;新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行为,该反射弧不需要大脑皮层参与,因此属于非条件反射,D项错误。
4.一位同学突然抓起一个烫手的馒头后,来不及思考就迅速松手。下列分析错误的是( )
A.这是一种生来就有的反射,因此不需要通过神经系统
B.完成该反射的结构基础是反射弧
C.松手是在大脑作出判断之前就进行了
D.完成该反射的神经中枢位于脊髓中
答案 A
解析 缩手反射是非条件反射,是一种生来就有的反射,但是需要在神经系统的参与下完成,A项错误;完成反射的结构基础是反射弧,B项正确;完成松手的反射中枢在脊髓,不需要大脑的参与,C项正确;属于条件反射,完成缩手反射的神经中枢位于脊髓,D项正确。
5.阅读资料并回答下列问题。
资料一 给大鼠服用某药物可使其抗体水平下降;给大鼠服用糖精则其抗体水平不变。若同时给大鼠服用该药物和糖精,经过多次重复后,再给大鼠单独服用糖精也会引起抗体水平下降。
资料二 某四足行走的动物在用两后肢行走时获得了食物或抚摸等令其舒适的结果,那么,在有可能获得食物或抚摸的情境下,该动物就会更多地表现出用两后肢行走的行为。
(1)资料一中,糖精引起大鼠体内抗体水平下降这一反射活动的非条件刺激是 ,条件刺激是 。
(2)根据资料一解释条件反射建立的基本原理
。
(3)资料二中,动物用两后肢行走的行为活动属于条件反射吗? 为什么? 它与资料一中由糖精引起的抗体水平下降有何不同?
。
解析 (1)生理学上指引起条件反射的刺激属于条件刺激,而非条件刺激是指能引起机体非条件反射的刺激,也叫无条件刺激,糖精引起大鼠体内抗体水平下降这一反射活动中,糖精属于条件刺激,药物属于非条件刺激。(2)条件反射是在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程形成的。(3)分析题意,资料二中,四足行走的动物在用两后肢行走时获得了食物或抚摸等令其舒适的结果,那么,在有可能获得食物或抚摸的情境下,该动物就会更多地表现出用两后肢行走的行为,该过程是建立在后天获得食物和抚摸的基础之上的,是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的,属于条件反射;资料一中由糖精引起抗体水平下降,糖精属于无关刺激,资料二中动物用两后肢行走的行为活动属于有关刺激。
答案 (1)某药物 糖精 (2)是在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程形成的 (3)属于 该过程是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的 由糖精引起的抗体水平下降,糖精属于无关刺激;动物用两后肢行走的行为活动属于有关刺激
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