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
眨眼反射、膝跳反射、喊名字、听到上课铃声进教室等上述生理过程在生物学中叫什么?
提示:反射。
什么叫反射?反射的结构基础是什么?对机体有什么意义?
提示:“反射”是指机体对刺激产生的快速、自动且通常是固定的反应。
完成反射的结构基础是反射弧。人体通过简单或复杂的反射,来调节自身的生命活动,从而能够对体内外的刺激作出适当的反应。它提高了动物和人适应环境的能力。
问题思考
一、反射与反射弧
新课讲授
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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)反射的大致过程是什么?
[探究一]反射与反射弧
提示: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。
缩手反射示意图
膝跳反射示意图
新课讲授
(2)有哪些方法可以分辨反射弧中的传入神经与传出神经?
[探究一]反射与反射弧
提示:(1)根据神经节判断,有神经节为传入神经,没有则为传出神经。
(2)根据脊髓前角(大)和后角(小)判断,与前角相连的是传出神经,与后角相连的是传入神经。
(3)根据切断刺激的方法确定,若切断神经后,刺激外周段不反应,而刺激向中段反应,则切断的为传入神经,反之则是传出神经。
反射弧中的传入神经与传出神经
新课讲授
讨论以下三个问题,总结反射发生的条件。
①草履虫的趋利避害、含羞草的小叶闭合属于反射吗?
提示:草履虫是一种单细胞生物,它没有神经系统,因此它的趋利避害行为不是传统意义上的反射。这种行为更准确地说是一种趋性,即生物体对外界刺激做出的方向性运动。含羞草的小叶闭合也是一种应激反应,但它不属于反射,因为植物没有神经系统和神经元。这种反应是由植物细胞内的水压变化引起的,当叶片受到触碰时,细胞内水分迅速流失导致叶片下垂。
[探究一]反射与反射弧
新课讲授
②产生渴感、刺激蛙的传出神经出现搔扒反射属于反射吗?
提示:渴感的产生是一个较为复杂的生理过程,涉及到体内水分平衡的调节以及多种激素的作用。虽然最终会引发饮水的行为,但这整个过程涉及到大脑皮层的高级功能,因此不能简单地归类为反射。当直接刺激蛙的传出神经时,如果引起搔扒反射,可以视为一种反射。
[探究一]反射与反射弧
人产生渴感
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③根据下图,分析刺激强度与兴奋的关系。
提示:当刺激强度达到某一强度后才会产生兴奋。
刺激强度与兴奋的关系
[探究一]反射与反射弧
新课讲授
①具有神经系统的多细胞动物。
②完整的反射弧。
③有效的刺激。
[探究一]反射与反射弧
反射发生的条件:
二、感觉的产生
新课讲授
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(1)若某人缩手反射的传入神经受损,感受器受刺激后,人是否有感觉?是否能完成缩手反射?
[探究二]感觉的产生
提示:传入神经负责将来自感受器的信息传递到脊髓。如果传入神经受损,感受器产生的信号无法有效传递至中枢神经系统,因此人可能不会感觉到刺激。由于传入神经是反射弧的一部分,如果这部分受损,则反射无法正常启动,缩手反射也就不能完成。
缩手反射示意图
新课讲授
(2)若某人缩手反射的传出神经受损,是否产生缩手反射?是否有感觉?
[探究二]感觉的产生
提示: 传出神经负责将从脊髓发出的指令传递给效应器(例如肌肉),以执行特定的动作。如果传出神经受损,即使脊髓能够接收到刺激信号并作出反应,这个反应也无法传递到肌肉,因此缩手反射不能发生。传出神经主要负责运动控制,而不是感觉传递。因此,即使传出神经受损,个体仍然可以感受到刺激。但是,他们将无法通过正常的反射机制来移动受影响的身体部位作为响应。
(3)感觉是怎样出现的?
提示:感觉是由特定的感受器对环境刺激作出反应而产生的。当一个刺激作用于皮肤上的感受器时,感受器会将这种物理或化学的变化转换成电信号,这些信号通过传入神经纤维传递到脊髓,并进一步传递到大脑的感觉处理区域。
新课讲授
[探究二]感觉的产生
总结: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。兴奋会从低级中枢通过上行传导束传导到大脑皮层而产生感觉。当传入神经受损,兴奋无法传到低级中枢,无法产生反射,也就无法传导到大脑皮层产生感觉。当传出神经受损,兴奋可传到低级中枢,无法产生反射,但可通过上行传导束传导到大脑皮层产生感觉。
三、条件反射与非条件反射
新课讲授
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“望梅止渴”“一朝被蛇咬,十年怕井绳”“惊弓之鸟”这些现象是怎样形成的?会终生存在吗?
[探究三]条件反射与非条件反射
提示:这些现象是一种条件反射,不一定会终生存在。
条件反射是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射,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。
这些现象会消失吗?
提示:会,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
分析条件反射和非条件反射的差异,并说明条件反射与非条件反射间的关系。
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
[探究三]条件反射与非条件反射
新课讲授
分析条件反射和非条件反射的差异,并说明条件反射与非条件反射间的关系。
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
[探究三]条件反射与非条件反射
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]
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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
[核心归纳]
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
反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述中,正确的是( )
A.由脑中的神经中枢控制的反射一定是条件反射
B.某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉是非条件反射
C.在“望梅止渴”这种非条件反射中,唾液腺属于效应器
D.一些反射可以形成也可以消退,比如小狗听到铃声分泌唾液
D
【练习2】
当堂训练
当体表痛和内脏痛共用一个中间神经元时(如图),神经中枢无法判断刺激究竟来自内脏还是体表,但由于神经中枢更习惯于识别体表的信息,常将内脏痛误认为是体表痛,这种现象称为牵涉痛。下列有关叙述中正确的是( )
A.牵涉痛为条件反射,神经中枢位于大脑皮层
B.图中结构1接受一定的刺激后,可由相对静止的状态变为显著活跃的状态
C.图中结构3为神经节,可对传入的信息进行分析和综合
D.图中结构4及其所支配的肌肉或腺体为效应器
B
【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
如图为反射弧结构示意图,下列有关叙述中不正确的是( )
A.伸肌肌群内既有感受器也有效应器
B.b神经元的活动可受大脑皮层控制
C.敲击膝盖下方,小腿抬起需要伸肌和屈肌相互协调完成
D.在Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩属于反射
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
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7】
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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