第2章 第3节 人体通过神经调节对刺激做出反应（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修1 稳态与调节（浙科版2019）

第三节　人体通过神经调节对刺激做出反应 课程内容标准 核心素养对接 概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射)，其结构基础是反射弧。 1．通过对“反射与反射弧”的分析，培养结构与功能观。(生命观念) 2．通过对“非条件反射与条件反射”的形成与关系的讨论，学会批判性思维。(科学思维) [对应学生用书P1] 1．反射是神经系统最基本的活动形式。 2．反射 (1)概念：是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激所产生的规律性反应。 (2)完成反射的结构基础：反射弧。 3．反射弧 4．反射弧中任何一个环节受损伤，反射活动都不能实现。 5．脊髓通过上行的神经束将神经冲动传给大脑，产生感觉。 二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动 1．脑位于颅腔内，是整个神经系统的控制中心。人和哺乳动物的脑由大脑、小脑和脑干组成。脑干是脊髓与大脑间的上下通路，脑干中有调节呼吸、循环等活动的基本生命中枢。小脑位于脑的后部，调节躯体运动，控制躯体的协调与平衡。 2．大脑分为左、右两个半球，中间通过胼胝体连接。大脑半球的表面布满深浅不同的沟，沟之间隆起的部位称为脑回。大脑半球可分为四个叶：额叶、颞叶、顶叶、枕叶。覆盖在大脑半球表面的一层灰质称为大脑皮层，是神经元细胞体集中的区域。大脑皮层之下为白质，由大量神经纤维组成。 3．脊髓可以完成某些躯体运动和内脏活动的基本反射活动。 4．脊髓参与完成的基本反射都是在高级神经中枢的调节下进行的。 5．位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官、系统的活动，维持机体的稳态。 三、条件反射是大脑皮层控制的高级神经活动 1．反射的类型：非条件反射和条件反射。 2．条件反射是建立在非条件反射的基础上，在生活过程中建立起来的反射。 名称 功能 言语区 布罗 卡区 该区受损伤的患者可以理解语言，但不能说完整的句子，也不能通过书写表达其思想，即表达性失语症。 韦尼 克区 该区受损伤的患者可以说话，但不能理解语言，即可以听到声音，却不能理解它的意义。 1．植物性神经也称自主神经，是控制内脏器官的传出神经。 2．植物性神经包括交感神经和副交感神经。 3．植物性神经的主要功能是维持机体内环境的稳态。 1．判正误(对的画“√”，错的画“×”) (1)反射是人和动物神经调节的基本方式。(√) (2)任何反射弧中的感受器都位于身体表面。(×) (3)任何反射弧的神经中枢都在脊髓灰质中。(×) (4)条件反射的形成可以不经过大脑皮层的参与。(×) 2．微思考 (1)体检时医生敲击膝盖下方，如果你小腿正常抬起，说明了什么？ 提示　不仅说明你下肢参与该反射的功能正常， 也说明你脊髓中相应的中枢是完好的。 (2)铃声与食物多次结合，使狗建立了条件反射，如果之后铃声反复单独出现而没有食物，则会出现什么现象？ 提示　铃声引起的唾液分泌量会逐渐减少，最后完全消失。 [对应学生用书P29] 任务驱动一　反射与反射弧 某种药物可阻断神经元之间兴奋的传递从而阻断蟾蜍的屈肌反射活动，使其肌肉不能收缩。下图为该反射弧的模式图，1～5为相应结构，A、B和C为实验位点(实验位点可以进行电刺激或者放置药物)。 思考回答相关问题： 1．说出反射弧中结构3的名称及结构5的作用。 提示　反射弧中结构3的名称是神经中枢 ，结构5的作用是接受刺激，产生兴奋。 2．为验证该药物只能阻断神经元之间兴奋的传递，可进行两组实验，说出实验思路，并预测实验结果。 提示　将药物分别放置于C点(甲组)和A点(乙组)，电刺激B点，观察肌肉收缩情况。预测实验结果：甲组肌肉不收缩，乙组肌肉收缩。 1．反射弧的结构与功能图示 2．明辨关于反射与反射弧的三个易误点 误认为所有生物都有反射 指正 只有具有中枢神经系统的多细胞动物才有反射。植物和单细胞动物没有反射，只有应激性 误认为只要有刺激就可引起反射 指正 反射的发生需要接受适当强度的刺激，若刺激强度过弱，则不能引起反射活动 误认为只要效应器有反应就是反射 指正 反射弧的完整性是完成反射的前提条件。若反射弧不完整，如传入神经受损，刺激神经中枢或传出神经，效应器能发生反应，但不是反射 在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中，破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表： 刺激 部位 反应 破坏前 破坏后 左后肢 左后肢 收缩 右后肢 收缩 左后肢 不收缩 右后肢 不收缩 右后肢 左后肢 收缩 右后肢 收缩 左后肢 不收缩 右后肢 收缩 上述结果表明，反射弧被破坏部分可能是(　　) A．感受器 B．感受器和传入神经 C．传入神经和效应器 D．效应器 C　[根据分析，破坏左后肢的部分结构后，刺激右后肢，左后肢不收缩，右后肢收缩，可能是左后肢的效应器或传出神经受到了破坏；破坏左后肢的部分结构后，刺激左后肢，左后肢和右后肢都不收缩，可能是左后肢的传入神经或感受器受到了破坏，C正确。] [借题发挥] 断（科学思维）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判断：具有神经节的是传入神经。 (2)根据脊髓灰质结构判断：与脊髓灰质粗大的前角相连的为传出神经，与后角相连的为传入神经。 (3)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。 (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。 如图为反射弧模式图，小明不小心被针扎到手指，迅速缩手，对该反射活动的叙述错误的是(　　) A．缩手反射不受大脑皮层的神经中枢控制，属于简单反射 B．完成缩手反射的神经传导途径为A→C→B→D→E C．如果C受损，其他部分正常，则接受针的刺激后不能完成缩手反射，但能产生感觉 D．用针扎手指，先缩手后产生感觉，说明脊髓有反射和传导的作用 B　[缩手反射属于简单反射，神经中枢位于脊髓，不受大脑皮层的神经中枢控制，A正确； 图中，E感受器、D传入神经、B神经中枢、C传出神经、A效应器。反射弧中神经冲动传导的路线为感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器，即 E→D→B→C→A，B错误；C为传出神经，如果C受损，其他部分正常，则接受针的刺激后不能完成缩手反射，但能产生感觉，C正确； 用针扎手指，先缩手后产生感觉，说明脊髓有反射和传导的作用，D正确。] 任务驱动二　非条件反射与条件反射 下图为条件反射建立过程示意图，请据图思考讨论： 1．图中A表示狗吃到食物后分泌唾液，这属于什么反射？判断的依据是什么？ 提示　这是狗生来就会的，所以属于非条件反射。 2．反复经过B后，图中C表示狗对铃声已经建立起唾液分泌的反射。这属于什么类型的反射？为什么？ 提示　这属于条件反射。通过反复训练后，狗听到铃声就会分泌唾液，这种反射是在非条件反射的基础上通过学习形成的后天的反射。 3．图中D表示一段时间总是只给铃声，不给食物，狗对铃声建立起来的条件反射将逐渐消退，这属于条件反射的简单丧失吗？ 提示　条件反射的消退不是条件反射的简单丧失，而是神经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，铃声的出现不再预示着食物的到来。 条件反射和非条件反射的比较 比较项目 非条件反射 条件反射 区 别 形成时间 先天具有的 后天形成的 刺激 非条件刺激 条件刺激(信号刺激) 神经联系 永久性的 暂时性的(可变的) 数量 数量是有限的 数量几乎是无限的 神经中枢 大脑皮层以下中枢 大脑皮层 联系 条件反射建立在非条件反射的基础上，没有非条件反射，就没有条件反射 科学家记录小鼠在迷宫中的表现，完成迷宫任务后，甲组小鼠得到食物奖励，乙组小鼠不会得到奖励，结果如表，下列分析正确的是(　　) 天数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均转 错次数 甲组 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 乙组 10 9 10 9 9 8 7 8 6 5 A．条件反射的建立与非条件反射无关 B．小鼠一旦学会走迷宫，就不会忘记 C．甲组小鼠的表现说明其建立了条件反射 D．实验说明乙组小鼠不能建立条件反射 C　[条件反射的建立以非条件反射为基础，是小鼠出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，A错误；当条件反射建立以后，必须用食物刺激强化，才能巩固已建立起来的条件反射，否则，建立起来的条件反射就会消退，B错误； 随着训练天数的增加，甲组小鼠走迷宫时平均转错的次数逐渐减少，由此得出结论：经过训练，小鼠获得了走迷宫的条件反射，C正确； 据表中数据可见，乙组小鼠的转错次数逐渐减少，说明乙组小鼠也能建立条件反射，D错误。] [借题发挥] (科学思维)“三看法”判断条件反射与非条件反射 提示　非条件　条件　非条件　条件　非条件　条件 反射是神经调节的基本方式，下列关于反射的叙述，正确的是(　　) A．条件反射一定需要神经中枢的参与，非条件反射则不一定 B．控制铃声引起唾液分泌的神经中枢在大脑皮层 C．食物引起味觉属于条件反射 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 B　[非条件反射和条件反射都需要神经中枢的参与，A错误；铃声引起唾液分泌属于条件反射，条件反射的神经中枢在大脑皮层，B正确；味觉通过感受器、传入神经、大脑中的感觉中枢产生，没有相应的规律性应答，因此不属于反射，C错误；铃声引起唾液分泌属于条件反射，食物引起唾液分泌属于非条件反射，反射弧不同，D错误。] 任务驱动三　神经系统对生命活动的调控 如图是神经系统的组成图，请据图思考讨论： 1．你能说出图中标号的结构名称吗？ 提示　图中①是大脑，②是小脑，③是脑干，④是脊髓。 2．一个人喝醉了酒，语无伦次，走路摇晃不稳，说明已伤到了中枢神经系统的哪一部分？根据是什么？ 提示　小脑；小脑的主要功能是调节躯体运动，控制躯体由协调与平衡。 3．你可以控制自己是否跑开，但却不能控制自己的心跳，这是为什么呢？ 提示　控制自己是否跑开的传出神经是支配躯体运动的神经，明显受到意识支配，而控制自己的心跳的传出神经是支配内脏的神经，不受意识支配。 1．脑和脊髓中的神经中枢对生命活动的调控 (1)脑干是脊髓与大脑间的上下通路，脑干有调节呼吸、循环等基本生命活动的中枢。 (2)小脑位于脑的后部，调节躯体运动，控制躯体的协调与平衡。 (3)人的大脑是中枢神经系统的最高级部分。 (4)大脑皮层躯体运动中枢主要位于中央前回，躯体感觉中枢主要位于中央后回，视觉中枢主要集中在大脑皮层枕叶后部，听觉中枢主要集中在颞叶的上部。 2．植物性神经组成与功能的比较 交感神经 副交感神经 功 能 对唾液的调节 分泌黏稠唾液 分泌稀薄唾液 对支气管的调节 使支气管扩张 使支气管收缩 对心脏的调节 使心跳加快 使心跳减慢 对胃的调节 抑制胃蠕动 促进胃蠕动和胃液分泌 对肠的调节 使肠运动减少，保持结肠内容物 使肠运动增强，排空结肠 特 点 交感神经与副交感神经的作用往往是拮抗的 意 义 交感神经和副交感神经对同一器官的交互作用使得神经系统对内脏活动的调节更灵敏、更有效、更准确。 下列关于大脑皮层中央前回及功能区的叙述，不正确的是(　　) A．除头面部外，代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的 B．代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关 C．刺激大脑皮层中央前回的中部会引起下肢的运动 D．韦尼克区受损伤的病人可以说话，但不能理解语言 C　[皮层代表区位置(除头面部区)与躯体各部分的关系是倒置的；刺激大脑皮层中央前回的顶部会引起侧下肢运动。] 科学家在研究大脑皮层某些区域(如图)时，发现它与躯体运动和语言活动功能有密切的联系，下列有关叙述科学的是(　　) A．小脑内存在许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢 B．大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢 C．布罗卡区受损伤，患者会得听觉性失语症 D．韦尼克区受损伤，患者会得表达性失语症 B　[呼吸中枢位于脑干；布罗卡区受损，患者会得表达性失语症；韦尼克区受损，患者会得听觉性失语症。] 知识网络构建 关键知识积累 1．反射是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激所产生的规律性反应。 2．反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分构成。 3．条件反射是建立在非条件反射的基础上，在生活过程中建立起来的反射。 4．植物性神经包括交感神经和副交感神经。 5．植物性神经的主要功能是维持机体内环境的稳态。 [对应学生用书P34] 1．生物体对外界刺激能做出反应。下列生命现象中，属于反射的一项是(　　) A．梧桐树到了秋冬季节就落叶 B．小丽看到精彩的小说片段时哭了 C．含羞草受到碰触后的叶片合拢 D．草履虫避开食盐水游向肉汁液 B　[梧桐树没有神经系统，“梧桐树到了秋冬季节就落叶”，是对外界刺激做出的反应，属于应激性，A不符合题意；“小丽看到精彩的小说片段时哭了”是对文字建立的条件反射，B符合题意；含羞草是植物，没有神经系统，因此“含羞草受到碰触时其叶片合拢”不属于反射，C不符合题意；草履虫是单细胞动物，没有神经系统，因此“草履虫避开食盐水游向肉汁液”不属于反射，D不符合题意。] 2．下列有关反射与反射弧的说法正确的是(　　) A．人体对外界刺激做出反应的基本途径是反射 B．反射弧是由神经元组成的 C．军训时蚊子叮在手上感到很痒属于非条件反射 D．机场内的小鸟初遇稻草人时十分惊恐，这种反应属于条件反射 D　[反射是指在神经系统的参与下，人体对体内外环境的改变所做出的规律性的反应，A错误；反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成，B错误；军训时蚊子叮在手上感到很痒只是产生感觉，没有形成完整的反射弧，不属于反射，C错误；机场内的小鸟初遇稻草人时十分惊恐，这种反应属于条件反射，D正确。] 3．(2021·河北选考)关于神经细胞的叙述，错误的是(　　) A．大脑皮层言语区的韦尼克区受损伤，患者不能听懂话 B．主动运输维持着细胞内外离子的浓度差，这是神经细胞形成静息电位的基础 C．内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大 D．谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递 C　[大脑皮层言语区的韦尼克区神经细胞受损伤，患者不能听懂话，A正确；细胞通过主动运输维持神经细胞内外离子浓度差，静息电位是由于细胞内外一定的K＋浓度差导致的，B正确；神经细胞静息状态下K＋外流，内环境K＋浓度升高，K＋顺浓度梯度外流减少，膜电位差减小，C错误；神经递质的种类很多，有谷氨酸、一氧化氮、肾上腺素等，都可参与神经细胞的信息传递，D正确。] 4．下图是膝跳反射示意图，下列叙述正确的是(　　) A．膝跳反射中兴奋的传导途径是5→4→3→2→1 B．如果4受伤，膝跳反射仍然可以完成 C．膝跳反射的神经中枢位于大脑皮层 D．膝跳反射属于非条件反射 D　[膝跳反射中，冲动传导的途径是1→2→3→4→5，故A错误；此反射弧中结构4是传出神经，如果4传出神经受损，5效应器就没法接受神经冲动，无法完成反射活动，故B错误； 膝跳反射神经中枢位于脊髓，不需要大脑皮层参与，故C错误；膝跳反射的神经中枢位于大脑皮层以下，是简单的低级的反射活动，属于非条件反射，D正确。] 5．为探究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 向与右后肢肌肉相连的坐骨神经滴麻醉剂(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，表明蛙趾部接受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、四中向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约为8 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 学科网（北京）股份有限公司 $$