内容正文:
第2节 神经调节的基本方式
第2章 神经调节
生物
教学目标
①生命观念:通过学习反射弧的结构与功能,形成结构与功能相适应的观点。
②科学思维:通过对简单的反射过程的学习,初步理解神经调节的基本过程。
③社会责任:通过学习条件反射的消退,使学生认识到养成好的学习习惯需要反复的练习、巩固。
教学重难点
重点:
1.反射的概念与反射弧的组成。
2.条件反射的形成及意义。
难点:
条件反射的形成。
导入新课
问题思考
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,思考下列问题。这一过程是如何发生的?你是先缩手,还是先感觉到疼痛的?这有什么适应性意义?
提示:感觉神经末梢接受到刺激,产生兴奋,传入神经将信息传到神经中枢,神经中枢对信息进行分析和综合并作出指令,传出神经将相应的指令传出,手缩回。需要中枢神经系统(脑和脊髓)以及外周神经系统的共同参与。缩手在前,感觉到疼痛在后。这是机体的一种自我保护机制,以免受到更大的伤害。
导入新课
问题思考
提示:
导入新课
问题思考
草履虫的趋利避害;用手触碰含羞草,含羞草会出现叶片闭合和叶柄下垂的现象。上述情况属于反射吗?
提示:不属于,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。草履虫,含羞草不存在中枢神经系统,它们可以对外界刺激作出反应,属于应激性,但不属于反射。
草履虫
含羞草
一、反射与反射弧
新课讲授
新课讲授
仔细观察缩手反射和膝跳反射的示意图,思考回答下列问题。
(1)一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
[探究一]反射与反射弧
提示:不能,一个完整的反射活动需要多个神经元的协同作用,而不仅仅是单个神经元。
缩手反射示意图
膝跳反射示意图
新课讲授
(2)缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分构成的?说出反射的大致过程。
[探究一]反射与反射弧
提示:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
刺激→感受器→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器→产生反应。
缩手反射
膝跳反射
反射的大致过程
新课讲授
缩手反射和膝跳反射的神经中枢均在脊髓,那么“望梅止渴”属于反射吗?其反射弧的神经中枢也为脊髓吗?
[探究一]反射与反射弧
望梅止渴
提示:属于,“望梅止渴”的反射弧中无脊髓参与,其神经中枢为视觉中枢。
发生望梅止渴的过程
新课讲授
根据排尿反射的大致过程,说出低级中枢与高级中枢的位置,并阐明尿感的产生。
[探究一]反射与反射弧
提示:神经中枢的分布和功能各不相同。一般来说,位于脊髓中的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。兴奋还会从低级中枢传导到大脑皮层而产生尿感。
排尿反射的过程
新课讲授
[探究一]反射与反射弧
小结:任何反射的出现,均是感受器产生兴奋,沿反射弧传导,最终效应器作出应答。兴奋是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。
二、反射发生的条件
新课讲授
新课讲授
(1)刺激传出神经,效应器也能有反应。这样的反应能不能称之为反射呢?
[探究二]反射发生的条件
提示:直接刺激传出神经使效应器产生反应,虽然可以产生类似反射的效果,但由于缺乏感受器、传入神经元和中枢神经系统的参与,严格来说不能被称为反射。反射是一个更复杂、更完整的生理过程,涉及多个神经元和神经元之间的相互作用。
(2)形成感觉等于反射吗?
提示:不等于,必须经过完整的反射弧才叫反射。
新课讲授
(3)有时候鼻子痒想打喷嚏,但又打不出来,可以用头发或纸巾伸进鼻子轻轻触动,刺激鼻腔,使喷嚏打出来。这说明发生反射需要什么?
[探究二]反射发生的条件
提示:适宜的刺激。
打喷嚏的女孩
新课讲授
(4)任何生物都能发生反射吗?为什么?请举例说明。
[探究二]反射发生的条件
提示:不一定,反射需有中枢神经系统的参与。草履虫、含羞草等生物,可对外界刺激作出反应,但不能称之为反射。
新课讲授
[探究二]反射发生的条件
小结:反射发生的条件:
①完整的反射弧;
②有效的刺激;
③具有神经系统的多细胞动物。
(如含羞草受刺激时叶子合拢和草履虫受刺激时的反应是应激性,不是反射。)
新课讲授
(5)破坏反射弧的部分结构,对功能会产生什么样的影响?
[探究二]反射发生的条件
比较项目 结构、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
感觉神经末梢部分,能接受刺激,产生兴奋
既无感觉也无效应
既无感觉也无效应
既无感觉也无效应
只有感觉无效应
只有感觉无效应
传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,对刺激作出应答
运动神经元,将兴奋由神经中枢传至效应器
中枢神经系统的灰质中,神经元的胞体聚集在一起形成的对信息进行分析和综合的结构
感觉神经元,将兴奋由感受器传入神经中枢
三、条件反射的建立过程
新课讲授
新课讲授
[探究三]条件反射的建立过程
狗的唾液分泌与铃声的关系
新课讲授
[探究三]条件反射的建立过程
提示:条件反射的建立过程
阶段一:无条件刺激引发无条件反应
操作:给狗呈现食物
结果:狗自然地分泌唾液。
阶段二:中性刺激与无条件刺激配对
操作:每次给狗呈现食物之前,先响铃。
重复:多次重复这个过程,使铃声和食物反复配对出现。
结果:狗开始将铃声与食物联系起来。
阶段三:中性刺激转变为条件刺激
操作:只响铃,不呈现食物。
结果:狗在听到铃声时也会分泌唾液。
新课讲授
人看到梅子时分泌唾液是先天就会的,还是后天学习形成的?
[探究三]条件反射的建立过程
提示:后天形成的。
望梅止渴的前提条件是什么?这说明条件反射与非条件反射间的关系是怎样的?
提示:望梅止渴的前提条件是吃过梅,这样才能在下次口渴时提到梅而起到止渴效果。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。条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化。
新课讲授
反射的类型分为条件反射、非条件反射。那么现在所学的知识都可以记忆终生吗?
[探究三]条件反射的建立过程
提示:并不是都可以。如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至最终完全不出现,这是条件反射的消退。
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。因此,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。
新课讲授
条件反射与非条件反射的比较
[探究三]条件反射的建立过程
比较项目 非条件反射 条件反射
形成时间
神经联系
数量
神经中枢的位置
意义
联系
新课讲授
[探究三]条件反射的建立过程
比较项目 非条件反射 条件反射
形成时间 遗传获得,与生俱来的 后天获得
神经联系 永久的 暂时的、可消退的
数量 有限的 几乎是无限的
神经中枢的位置 大脑皮层以下的神经中枢 大脑皮层
意义 使机体初步适应环境 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
联系 条件反射是在非条件反射的基础上建立的;条件反射的维持需要非条件刺激的不断强化
条件反射与非条件反射的比较
1、反射及反射弧
感受器产生的兴奋,可经反射弧传至效应器,引起肌肉收缩或腺体分泌;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。
新课讲授
[核心归纳]
新课讲授
[核心归纳]
2、反射弧的结构特点及功能
反射弧结构 结构组成 功能 结构破坏对功能的影响
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 既无感觉也无效应
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 对传入的信息进行分析与综合 既无感觉也无效应或有感觉无效应
传出神经 运动神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器 可有感觉但无效应
效应器 运动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
相互联系 反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,反射弧结构完整是进行反射活动的前提
新课讲授
[核心归纳]
3、非条件反射与条件反射的区别与联系
项目 非条件反射 条件反射
形成 与生俱来(遗传) 出生后通过学习和训练形成的
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
是否消退 永久性、固定性,不会消退 暂时、可变的,反射易消退,需非条件刺激的强化来维持
神经中枢 脊髓等 需要大脑皮层参与
数量 有限 几乎是无限的
举例 排尿反射、吃东西分泌唾液等 望梅止渴、画饼充饥等
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;
条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,否则将逐渐减弱,直至消失
新课讲授
[核心归纳]
4.“三看法”判断条件反射与非条件反射
【练习1】
当堂训练
完成反射的结构基础是反射弧,下列与反射弧有关的叙述正确的是( )
A.效应器指的是反射弧中的传出神经末梢,其对刺激作出应答的表现为肌肉收缩
B.神经中枢可对传入的信息进行分析与综合,然后经过传入神经到达效应器
C.反射弧的各组成部分中只有感受器接受刺激才能产生兴奋
D.反射能够完成的前提是反射弧各环节结构和功能保持完整
D
【练习2】
当堂训练
海洋馆中的海豚表演是最吸引游客的节目,海豚表演节目是一种复杂的反射活动。下列与反射和反射弧相关的叙述正确的是( )
A.反射活动必须通过反射弧来完成
B.一个神经元就可完成完整的反射活动
C.只要反射弧完整就会出现反射活动
D.反射和反射弧在性质上是完全相同的
A
【练习3】
当堂训练
小明的手指不小心被刀割伤时,由于疼痛而咬紧牙关。这个过程中,他的神经兴奋传递途径是( )
①传入神经 ②传出神经 ③手部感受器 ④脊髓 ⑤牵动上下颌的肌肉 ⑥脑
A.③①④⑥②⑤
B.③①⑥④②⑤
C.③①⑥②④⑤
D.③⑥④①②⑤
A
【练习4】
当堂训练
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,能使生物机体具有更强的预见性、灵活性和适应性
D
【练习5】
当堂训练
将小鼠放入设置有甲、乙两杠杆的箱子内,当它按压甲杠杆时,就会有食物掉进箱子供其食用,按压乙杠杆则没有。一段时间后,小鼠按压甲杠杆的频率明显高于乙杠杆。当按压甲杠杆不再有食物掉落时,一段时间后,小鼠按压两杠杆的频率不再有明显的差别。下列说法错误的是( )
A.小鼠按压两杠杆频率的差异是条件反射的结果
B.小鼠按压甲杠杆后获得的食物属于非条件刺激
C.按压两杠杆的频率不再有明显的差别表明条件反射已消退
D.小鼠行为的变化属于大脑皮层参与下的学习过程
B
【练习6】
当堂训练
科研人员以脊蛙(去除脑但保留脊髓)为实验材料进行反射活动的相关探究实验。
实验一:用1%的硫酸溶液刺激脊蛙左后肢的趾部;
实验二:去除左后肢趾部皮肤,重复实验一;
实验三:用针破坏脊髓后,分别刺激脊蛙左后肢的趾部和左后肢的传出神经。
(1)观察实验一,左后肢出现屈腿反射,该反射的效应器是______________________________________。
(2)观察实验二,该后肢________(填“能”或“不能”)发生屈腿反射,原因是_________________________。
不能
传出神经末梢和它所支配的后肢肌肉
皮肤中的感受器被破坏
【练习6】
当堂训练
(3)实验三观察到的现象分别是
_____________________________________________________________________,此过程________(填“发生”或“未发生”)屈腿反射,原因是__________________________________________________________________________。
(4)若实验前不剪除脑则实验一_____(填“能”或“不能”)观察到蛙的屈腿反射;对比原实验一,可以得出的结论是_________________________________________________________________。
能
反射需要经过完整的反射弧,破坏脊髓后,缺少神经中枢,反射不能完成
刺激脊蛙左后肢的趾部没反应,刺激左后肢的传出神经发生屈腿反应
未发生
屈腿反射(中枢在脊髓),不需要大脑的参与也能形成完整的反射弧
课堂小结
谢谢大家
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