内容正文:
第2节 神经调节的基本方式
学习
目标
1.运用结构与功能观,说明反射正常进行的结构基础。
生命观念
2.采用归纳与概括、模型与建模的方法,阐明反射弧的结构。
科学思维
3.依据条件反射建立过程实验结果,得出条件反射的特点。
科学探究
4.基于条件反射的特点,认同条件反射对生物体生存的意义。
社会责任
一、反射与反射弧
1.反射
(1)概念: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。
(2)结构基础:反射弧。
(3)实例:眨眼反射、膝跳反射、缩手反射等。
2.完成反射的结构基础——反射弧
(1)基本结构
(2)反射条件
①反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
②需要适宜的刺激。
(3)兴奋
①概念:指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
②产生条件:在反射活动中,感受器接受一定的刺激。
③传导方向:在反射弧中传导;在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。
二、非条件反射与条件反射
1.非条件反射
出生后无须训练就具有的反射。如缩手反射等。
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。
(2)建立过程:(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)
给狗喂食,狗分泌唾液
(3)维持条件:需要非条件刺激的不断强化。
(4)建立意义
①使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性。
②提高了动物应对复杂环境变化的能力。
霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症(也称“渐冻症”),全身瘫痪,手部只有三根手指可以活动,但这并没有影响他成为伟大的科学家,他的勇敢、坚韧和辉煌成就激励了全世界的人。在大家关注和纪念霍金的时候,我们也关注到霍金所患的“渐冻症”。
结合所学知识判断:
(1)植物和微生物也有反射活动。(×)
(2)非条件反射的神经中枢一定位于脊髓。(×)
(3)感受器是指传入神经末梢,效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。(√)
(4)一个完整的反射活动至少需要两个神经元完成。(√)
(5)非条件反射和条件反射都需通过学习才能形成。(×)
(6)望梅止渴是因为酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌。(×)
探究点一 反射与反射弧
感受器产生的兴奋,可经反射弧传至效应器,引起肌肉或腺体分泌;也可经脊髓传至大脑皮层相应感觉中枢,形成相应感觉。其结构基础如图所示。
(1)该反射弧中2、4分别代表什么?请写出你的判断依据。
提示:2为传入神经,4为传出神经。依据是有神经节的是传入神经。
(2)针刺手指皮肤时,人会感到疼痛,写出人体接受针刺产生痛觉的过程。
提示:感受器(手指、皮肤)→传入神经→大脑皮层(产生痛觉)。
(3)如果传入神经受到严重损伤,针刺手指是否会产生痛觉?是否会产生缩手反射?原因是什么?
提示:针刺无感觉,也没有反应。因为传入神经受损无法将兴奋传导到大脑皮层,也无法传导到效应器。
(4)如果传出神经受损,针刺手指是否会产生痛觉?是否会有反应?
提示:针刺会产生痛觉,但没有反应。
(5)直接刺激反射弧中的传出神经,也会引起效应器的反应,这是否是反射?请说明理由。
提示:不是;因为没有经过完整的反射弧。
1.反射弧各部分结构的破坏对功能的影响。
反射弧的结构
组成结构的细胞或部位
功能
结构破坏对功能的影响
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
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
感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
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
既无感觉又无效应
运动神经元
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉但无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内、外界刺激作出相应的应答
只有感觉但无效应
联系
反射弧中任何一个环节中断,反射便不能发生,必须保证反射弧结构的完整性,才能完成反射活动
2.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(C)判断: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。
1.下列关于人体反射活动的叙述,错误的是( )
A.反射活动具有规律性
B.大脑皮层受损的人不能完成膝跳反射
C.效应器是指传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体
D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与
解析 反射是指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,故反射活动具有规律性,A正确;膝跳反射的神经中枢在脊髓,大脑皮层受损仍能完成膝跳反射,B错误;效应器是指传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体,C正确;反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,故反射活动一定需要中枢神经系统的参与,D正确。
答案 B
2.下面为膝跳反射的结构示意图,相关叙述错误的是( )
A.传出神经末梢及其支配的伸肌和屈肌均属于效应器
B.膝跳反射的神经中枢位于大脑皮层
C.在③处施加刺激引起屈肌收缩不属于反射
D.若①处受损,膝跳反射现象消失
解析 传出神经末梢及其支配的肌肉、腺体,共同组成了效应器;膝跳反射属于非条件反射,其神经中枢在脊髓;反射必须通过完整的反射弧完成;若①处受损,即传入神经受损,反射不能发生。
答案 B
探究点二 非条件反射与条件反射
1.科学家巴甫洛夫进行了关于狗吃食物的实验。狗吃食物时分泌唾液,不给食物,则不会引起唾液分泌。巴甫洛夫在每次喂食前先摇铃,经过若干次训练后,只要铃声响起,不给食物,狗也分泌唾液。思考并回答问题:
(1)狗吃食物时分泌唾液属于哪种类型的反射,反射中枢在什么部位?请写出相关反射弧。
提示:狗吃食物时分泌唾液属于非条件反射;反射中枢在大脑皮层以下。食物刺激口腔黏膜及味觉感受器→传入神经→唾液分泌中枢→传出神经→唾液腺。
(2)文中“食物”和“铃声”分别属于哪种刺激?
提示:食物属于非条件刺激;铃声既属于无关刺激,又属于条件刺激。
(3)非条件反射与条件反射之间有什么联系?
提示: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。
2.非条件反射与条件反射的区别与联系
比较项目
非条件反射
条件反射
区
别
形成过程
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)
形成的数量
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
3.一个人的手掌触到裸露的电线会立即反射性握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回,对这两种反射的叙述正确的是( )
A.前者通过后天学习获得,后者出生后就具有
B.两种反射的神经中枢都在大脑
C.前者反射的神经中枢在脊髓,后者反射的神经中枢在大脑和脊髓
D.前者反射的神经中枢在大脑,后者反射的神经中枢在大脑和脊髓
解析 一个人的手掌触到裸露电线会立即反射性地握紧电线,不经过大脑,这是非条件反射,神经中枢在脊髓;被解救后他再次看到裸露的电线,会立即反射性地把手缩回,是看到之后手缩回,经过大脑的思考,属于条件反射,反射中枢在大脑和脊髓。综上分析,C正确。
答案 C
4.(2024·辽宁模拟)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.大脑皮层参加了铃声刺激引起唾液分泌的过程,但该过程的消退与大脑皮层无关
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的过程,前者是非条件反射,后者是条件反射
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,形成非条件反射
D.条件反射是通过学习和训练建立的,但使生物机体具有更强的预见性、灵活性、适应性
解析 铃声刺激引起唾液分泌的过程属于条件反射,相关中枢在大脑皮层,故该过程的消退与大脑皮层有关,A错误;味觉是在大脑皮层产生的,没有经过传出神经和效应器,不属于反射,B错误;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,形成条件反射,C错误;条件反射是通过学习和训练建立的,可以使生物机体具有更强的预见性、灵活性、适应性,D正确。
答案 D
“三看”法判断条件反射与非条件反射
[课堂小结]
[课堂巩固]
1.在反射活动中能够起分析综合作用的结构是( )
A.传出神经 B.神经中枢
C.传入神经 D.感受器
解析 在反射活动中能够起分析综合作用的结构是神经中枢。感受器感受刺激经传入神经将兴奋传到神经中枢,由神经中枢分析综合后再发出信号经传出神经传给效应器。
答案 B
2.某研究小组先对大鼠进行48小时的限制饮水,后每次播放音乐时给大鼠供水,多次训练后大鼠听到音乐会作出饮水动作,从而建立了大鼠饮水奖赏条件反射。该实验研究中音乐对于实验前大鼠和实验后大鼠来说分别是( )
A.无关刺激和条件刺激
B.条件刺激和无关刺激
C.非条件刺激和条件刺激
D.非条件刺激和无关刺激
解析 实验前,给大鼠听音乐不会引起饮水反射,音乐与饮水反射无关,为无关刺激;实验后,音乐一出现,大鼠就有饮水反射,这时,音乐已成为供水的信号,为条件刺激,故选A。
答案 A
3.下图为某反射弧示意图,甲为感受器、乙为效应器(肌肉)。现a处受到损伤,而其他部分正常,当感受器受到刺激后将表现为( )
A.既有感觉,同时肌肉又有收缩反应
B.失去感觉,同时肌肉也无收缩反应
C.有感觉,但肌肉无收缩反应
D.失去感觉,但肌肉有收缩反应
解析 反射的结构基础是反射弧,反射弧不完整,反射不能发生,图中a(传出神经)受损,即使有适宜刺激,肌肉也不会作出反应,但感受器产生的神经冲动能通过传入神经传到脊髓的神经中枢,再通过脊髓传到大脑皮层,因而形成感觉,C正确。
答案 C
4.下列关于反射弧的理解,错误的是( )
A.反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成
B.感受器能接受刺激并产生兴奋
C.感受器由传入神经元的神经末梢组成
D.任何反射弧中的神经中枢都位于脊髓
解析 脊髓是完成反射的低级中枢,完成条件反射的神经中枢在大脑皮层。
答案 D
5.读图,比较缩手反射和膝跳反射:
(1)缩手反射是由________个神经元完成的,膝跳反射是由________个神经元完成的。由此可知,不同的反射需要的神经元数目不同。
(2)两种反射反射弧都是由感受器、传入神经、________________、传出神经、______________组成。
(3)假若在膝跳反射中的C、D之间剪断,再用橡皮锤叩击膝盖下面的韧带,小腿无反应。说明反射的完成需要________________的反射弧。
(4)膝跳反射属于__________________________反射,其中枢在________________。
答案 (1)3 2 (2)神经中枢 效应器 (3)完整 (4)非条件 脊髓
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