内容正文:
玩转生物学
守门员的
“瞬间反应”之谜
——揭秘神经调节的基本方式
人教版选择性必修 1《稳态与调节》
第一章人体内环境与稳态
第二节
神经调节的基本方式
守门员的眨眼、扑救皆由神经调节精准调控。
情境任务优质备课系列
素养阐释
01
02
03
说出反射概念,阐明反射弧五部分结构,建立结构与功能相适应观念。
区分条件反射、非条件反射,理解条件反射对动物适应环境的意义。
结合世界杯守门员扑球情境,通过问题串分析反射发生过程,能判断反射实例、分析反射弧受损后的效应。
能够运用反射知识解释运动、生活中的神经应答现象。
04
情境导入
足球飞速朝守门员面部飞来,他会瞬间眨眼;经过训练,还能精准完成扑救。
运动员经过长期训练,预判来球、完成拦截。
情境导入
足球飞速朝守门员面部飞来,他会瞬间眨眼;经过训练,还能精准完成扑救。眨眼、扑救,这些机体应答在生理学上叫什么?完成这些反应依靠怎样的结构?
本节课将结合守门员的反应,学习神经调节的基本方式。
赛场快速应答依靠什么结构?
——解析反射与反射弧
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
理解反射定义,梳理反射弧五部分,明确反射弧完整是反射发生的必要条件。
小任务1-1:辨析反射的概念
结合守门员眨眼的赛场实例,阅读教材P22,回答下列小问题:
1. 什么是反射?反射发生必备条件是什么?(中枢神经系统参与、内外刺激、规律性应答)
2. 守门员看见足球飞来眨眼,是不是反射?风吹树叶摆动是不是反射?说明理由。
小任务1-2:拆解反射弧的组成(教材示意图)
结合“守门员眨眼反射”,识图分析反射弧结构,完成问题串:
1. 反射的结构基础是什么?写出反射弧5个组成部分。
2. 在眨眼反射中,感受器、效应器分别是什么结构?
3. 如果反射弧传入神经受损,刺激感受器,会不会发生眨眼反射?能不能产生感觉?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
1.简述神经调节的基本方式—反射
(1)定义:
在______________的参与下,机体对__________所产生_______________。
中枢神经系统
内外刺激
规律性应答反应
脑和脊髓
(2)实例:
缩手反射、眨眼反射、膝跳反射等
【思考】守门员看见足球飞来眨眼,是不是反射?风吹树叶摆动是不是反射?说明理由。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
下列现象哪些是反射活动? 为什么?
狗狗接排球
含羞草受到触碰,叶片合拢
草履虫趋利避害
应激性
反射
应激性
植物、单细胞生物等没有神经系统,因此它们对外界刺激作出的反应不是反射,而是应激性.
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
完成反射的结构基础是反射弧,反射弧包括哪些结构呢?
过渡
(1) 反射的结构基础:
反射弧
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
缩手反射示意图
膝跳反射示意图
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
思考•讨论
反射弧的基本结构
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构成的?
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?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
2
3
1
1
2
1.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
不能,完整的反射活动至少需要传入神经与传出神经两种神经元,大多数情况下还需要中间神经元;
缩手反射:
膝跳反射:
两个
三个
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
思考•讨论
反射弧的基本结构
2.缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分构成的?
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?
都是由感受器、传人神经、神经中枢、传出神经与效应器组成的。
排尿反射的低级中枢在脊髓。
膝跳反射测试时,测试者能感觉到腿被叩击了,请尝试写出该过程的图解。
感受器→传入神经→脊髓中的神经中枢→大脑皮层→产生感觉。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
(2)反射弧的结构及功能
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
手指触碰到针尖
手迅速缩回
反射弧通常是由______、_______、_______、________和_______(__________________________________)组成的
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
【思考】一个反射的感受器和效应器一定在同一个组织或器官吗?
传入神经
感受器
传出神经
效应器
神经中枢(脊髓)
不一定,缩手反射感受器:手指的皮肤处,效应器:传出神经末梢和它支配的骨骼肌;
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
【思考】在眨眼反射中,感受器、效应器分别是什么结构?
(2)反射弧的结构及功能
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
角膜感受器 → 传入神经 → 脑干(神经中枢)→ 传出神经 → 眼轮匝肌收缩、闭眼
感受器:眼的角膜(角膜感受器)
效应器:传出神经末梢及其支配的眼轮匝肌
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
(2)反射弧的结构及功能
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
②传入神经
③神经中枢
④传出神经
⑤效应器
①感受器
接受刺激,产生兴奋
将兴奋传到神经中枢
对传入信息进行分析和综合
将兴奋传到效应器
对刺激作出应答
感觉神经(有神经节)
脑或脊髓
运动神经
传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体
感觉神经元(传入神经)的神经末梢
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
(3)感觉的产生
在缩手反射中感觉到手被扎的感觉是反射吗?
感受器
效应器
高级中枢
低级中枢
较高级中枢
下行传导束
上行传导束
(脊髓)
(大脑皮层)
产生感觉
兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。一切感觉(嗅觉、听觉、味觉、痛觉、渴觉等)都在大脑皮层形成,感觉的形成都不属于反射。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
内外的刺激,是以什么形式在反射弧中传递的?
兴奋是指动物体或人体内的某些_____或_____如(_________)感受外界刺激后,由__________________变为_________________的过程
细胞
组织
神经组织
相对静止状态
显著活跃状态
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反应。
(4)简述兴奋的概念及特点:
特点:
①兴奋除了在反射弧中传导,还在脑与脊髓等中枢神经系统中传导
②(脊髓等)低级中枢受高级中枢(大脑皮层)的控制。
概念:
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
(4)反射完成的条件:
①需要完整的反射弧;
②需要适宜的刺激。
注意: 如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。
反射弧中某一结构异常会导致哪些功能障碍?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务1】举例说明反射的概念与反射弧的组成
既无感觉又无效应
感受器被破坏
既无感觉又无效应
传入神经被破坏
既无感觉又无效应
神经中枢被破坏
传出神经被破坏
只有感觉但无效应
效应器被破坏
只有感觉但无效应
刺激
皮肤
①感受器
②传入神经
③神经中枢
④传出神经
⑤效应器
脊髓
白质
灰质
2.阐明神经调节的结构基础—反射弧
(2)反射弧的结构及功能
拓展应用
感受器
刺激
脊髓
效应器
感觉(传入)神经元
运动(传出)神经元
中间神经元
胞体
神经节
胞体
胞体
反射弧的五个组成部分与神经元的胞体、突起之间对应关系
拓展应用
反射弧结构的判断
有神经节的是传入神经
与⤙直接相连的为上一神经元(轴突末梢)与 直接相连的为下一神经元(反射弧中还有中间神经元
拓展应用
反射弧结构的判断
与脊髓粗大的前角相连的为传出神经,与细小的后角相连的为传入神经,可以简记力“小入大出”
切断某一神经,如刺激外周段,肌肉收缩,刺激向中段,肌肉不收缩,则切断的是传出神经,否则是传入神经
效应器
为感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
任务
1
小结
任务小结
学会了吗
任
务
探
究
1.守门员赛场眨眼这种快速应答属于反射;
2.反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。
3.反射弧必须保持完整,反射才能够正常发生,任意环节受损,反射不能完成。
学会了吗?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
有人从高空摔下,颈椎骨折,请分析患者以下情况。
①头面部的感觉和运动 。
②脊椎断面以下的躯体和四肢 。
③一些基本反射活动是可以完成的,如 。
④但兴奋无法沿上行传导束传导至
的 ,故无尿意,也叫小便失禁。
上行 传导束
正常
既无感觉,也不能运动
排尿反射
感觉
大脑皮层
躯体感觉中枢
扑救本领为何需要反复训练?
——区分非条件反射与条件反射
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
小任务2-1:区分两类反射
情境对比:①守门员天生就会眨眼;②扑救来球需要长年训练习得。阅读教材P24,完成问题:
1. 眨眼属于____反射;扑救预判属于____反射。二者划分依据是什么?
2. 填表对比:形成时间、神经中枢、是否消退、赛场/生活实例。
小任务2-2:分析条件反射的建立与消退
结合巴甫洛夫狗的唾液分泌实验(教材图2-5),思考:
1. 食物刺激分泌唾液,属于哪一类反射?食物是什么刺激?
2. 铃声原本不能引起分泌唾液,怎样训练可以让铃声引起唾液分泌?
3. 如果长期只摇铃不给食物,该条件反射会怎样?说明条件反射有什么特点?
小任务2-3:探讨条件反射的意义
结合足球运动员训练实例讨论:运动员通过反复训练建立大量条件反射,对赛场竞技有什么重要意义?
区分两类反射;理解条件反射建立过程、条件反射的生物学意义:
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
画饼充饥
望梅止渴
谈虎色变
快速接球
眨眼反射
膝跳反射
思考以下反射活动,哪些是与生俱来的?哪些是后天形成的?
先天性、终身性,不需大脑皮层参与,数量有限。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
1.非条件反射:
出生后无需训练就具有的(与生俱来的)反射。
特点:
先天性、终身性,不需大脑皮层参与,数量有限。
缩手反射
眨眼反射
膝跳反射
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
2.条件反射:
出生后在生活过程中通过学习和训练逐渐形成的反射。
特点:
后天性、可建立、可消退,需大脑皮层参与,数量几乎是无限的。
画饼充饥
望梅止渴
谈虎色变
快速接球
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】结合P24-25分析条件反射的建立过程
3.回顾巴甫洛实验,该过程是怎样建立的呢?是否需要大脑皮层的参与?
1.给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射是非条件反射,食物是非条件刺激。
2.给狗听铃声而不给它喂食物,狗不会分泌唾液,此时铃声与分泌唾液无关,属于无关刺激。
3.每次给狗喂食前先让狗听到铃声,然后再立即喂食。重复此方式若干次。
4.一段时间后,当铃声单独出现,狗也会分泌唾液。此时,铃声已转化为食物(非条件刺激)的信号,称为条件刺激,条件反射就建立了。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
[思考]
食物刺激引起狗分泌唾液,是否属于反射活动?
铃声刺激引起狗分泌唾液,是否属于反射活动?
这两种反射活动有何不同?
3.回顾巴甫洛实验,该过程是怎样建立的呢?是否需要大脑皮层的参与?
狗被喂食分泌唾液,是一种出生后无需训练就具有的简单反射活动。
狗听到铃声分泌唾液,是一种出生后在生活中通过学习和训练而形成的复杂反射活动。
——非条件反射
——条件反射
非条件刺激
条件刺激
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
食物
铃声
分泌唾液
不分泌唾液
无关刺激与非条件刺激多次结合
非条件反射
不发生反射
条件反射
(非条件刺激)
(无关刺激)
(条件刺激)
唾液腺分泌唾液
唾液分泌中枢
大脑皮层
兴奋
条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练而建立的
铃声
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
[思考]
1.给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射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。
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.在该实验中,食物和铃声分别属于哪种刺激?
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
经过训练后,铃声已经转化为条件刺激,狗已经建立了条件反射。
3.经过训练后,只给铃声刺激也能引起狗分泌唾液,这说明了什么?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
4.条件反射的消退
[思考]
4.狗和铃声之间建立起了条件反射,如果多次给予铃声,却不给食物,狗一听到铃声,还会分泌唾液吗?
不会
条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激(食物)的强化。如果多次给予铃声却不给食物,狗一听到铃声,就不会分泌唾液。这种现象称为条件反射的消退。
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
4.条件反射的消退
(1)消退原因
如果___________________而___________________,条件反射就会_________,以至最终____________,这是条件反射的消退。
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
逐渐减弱
完全不出现
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
(2)条件反射消退的机理
(3)条件反射消退的实质
条件反射的消退______条件反射的简单丧失,而是_______把原先_____________________转变为______________________
不是
中枢
引起兴奋性效应的信号
产生抑制性效应的信号
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间__________,是一个_________过程,需要__________的参与。
烦不烦啊
新的联系
新的学习
大脑皮层
4.条件反射的消退
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
5.非条件反射与条件反射的关系
(基础)
学习
训练
①条件反射是在 的基础上通过 而建立的,需要大脑皮层的参与。
非条件反射
训练
②条件反射建立之后还需要 ________
的强化,否则条件反射就会消退。
非条件刺激
不给予
非条件刺激
消退
维持
非条件刺 激的强化
非条件反射
条件反射
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
6.条件反射建立的意义
①条件反射的建立,是动物生存必不可少的;
②条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先作出不同的反应;
③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。
条件反射的建立和消退机制对于我们的学习具有怎样的启发意义呢?
学而时习之,不亦说乎?——《论语》
业精于勤,荒于嬉。——韩愈·《进学解》
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
【任务2】分析条件反射的建立过程
7.列表比较非条件反射与条件反射
反射 非条件反射 条件反射
定义
中枢
数量
存在
实例
意义
联系
先天具有,遗传获得
完成基本的生命活动
后天学习和训练获得
大脑皮层
使机体有更强预见性、灵活性和适应性,提高适应复杂环境的能力
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练建立的;
条件反射的维持需要非条件刺激的不断强化
大脑皮层以下的神经中枢
有限
几乎是无限的
终生存在,不消退
可消退,可建立
缩手反射、膝跳反射等
学习、望梅止渴、画饼充饥等
任务
2
小结
任务小结
学会了吗
任
务
探
究
1.赛场上,眨眼是生来就有的非条件反射;
2.守门员精准扑救,是后天训练建立的条件反射。
3.条件反射需要大脑皮层参与,可以建立也可以消退;
4/条件反射提升机体预判能力,让运动员更加灵活地应对赛场复杂变化,提升对环境的适应能力。
学会了吗?
任
务
探
究
任务小结
学会了吗
1. 荷兰科学家做了个有趣的实验:当乌鸦把烟头扔进容器后,装置上部就会掉落食物到圆台来奖励乌鸦的这种行为,多次训练之后,乌鸦见到烟头就叼取,扔进容器。下列对该实验分析错误的是( )
A.在该过程中烟头由无关刺激转化成条件刺激
B.经过训练后,乌鸦见到烟头就扔进容器,属于条件反射
C.在该反射形成过程中,食物作为条件刺激起作用
D.乌鸦把烟头扔进容器后食物立即掉落,这一过程为强化
C
任务回顾
本节课以世界杯守门员赛场反应为线索:
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;反射弧五部分:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,反射弧完整是反射发生的前提。
2. 反射分为两类:
非条件反射:先天就有,不需要大脑皮层参与,如眨眼反射。
条件反射:后天学习训练形成,需要大脑皮层参与,可建立、可消退;极大提高机体适应复杂环境的能力。
赛场瞬息万变的动作,有的是与生俱来的本能,更多是后天训练建立的条件反射,反射与反射弧共同保障运动员快速对外界刺激做出应答。
情境应用
1.(24-25高二上·四川成都·期末)渐冻症是一种运动神经元疾病。患者就好像被冰渐渐冻住,从四肢到躯干,以及胸腹部的肌肉逐渐无力和萎缩。渐冻症患者被称为“清醒的植物人”。如图为某渐冻症患者的反射弧结构模式图,下列叙述正确的是( )
A.图中③表示的是神经中枢, ⑤表示的是感受器
B.若给予一适宜刺激,渐冻症患者无法感觉到疼痛
C.适度刺激渐冻症患者④处,⑤处不会发生收缩
D.渐冻症患者具有完整的反射弧, 并能正常传递兴奋
C
情境应用
2.(2026·陕西宝鸡·二模)蛙是研究神经调节的常用材料,科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验。根据脊蛙屈腿反射的反射弧示意图,分析不同处理条件下屈腿反射的发生情况,下列相关叙述错误的是( )
A.适宜强度的刺激作用于脊蛙左后肢的趾部,该后肢会出现屈腿现象
B.用针破坏脊髓后,刺激脊蛙右后肢的趾部,该后肢会出现屈腿现象
C.直接刺激脊蛙右后肢的传出神经,该后肢不能发生屈腿反射
D.切断A处脊神经,刺激左后肢趾部,左右后肢都不会出现屈腿现象
B
情境应用
3.(25-26高二下·黑龙江·开学考试)某学生在参加考试时,因过度紧张而出现心跳加速、呼吸急促、手心出汗等现象。下列叙述正确的是( )
A.交感神经和副交感神经均为支配内脏器官的神经,均具有完整的反射弧
B.考试时呼吸急促是下丘脑直接调控呼吸中枢,使呼吸频率上升的结果
C.考试时高度紧张能使机体时刻处于兴奋状态,有利于正常(或超常)发挥
D.手心出汗与心跳加速是交感神经支配不同器官产生的协同反应
B
情境应用
4.(2026·吉林·模拟预测)打喷嚏是一种重要的呼吸反射,感受器存在于鼻黏膜,传入神经是三叉神经,反射中枢主要是脑干中的延髓呼吸中枢。突触前神经递质(Nmb)与其受体(Nmbr)的识别是喷嚏反射信号转导的关键。下列有关说法正确的是( )
A.打喷嚏与心脏跳动一样受脑干的调控,主观意识控制力较差
B.喷嚏反射需要大脑皮层参与
C.三叉神经末梢及其支配的相关肌肉共同构成了喷嚏反射的效应器
D.喷嚏反射属于条件反射,能提高机体应对复杂环境变化的能力
A
教材课后练习答案
5.(25-26高二上·广东广州·期末)校篮球赛现场,球员接队友传球后转身起跳,稳稳投中一记三分球,全场瞬间响起热烈欢呼与掌声。下列关于该过程神经调节的叙述,正确的是( )
A.控制四肢运动的传出神经,属于中枢神经系统
B.球员完成接球、投球等连贯动作,依赖反射弧结构
C.三分球引发的观众欢呼、鼓掌反应,属于非条件反射
D.比赛中球员心跳加快、反应灵敏,此时副交感神经活动占优势
B
一、概念检测
1. ×××
2.C
教材课后练习答案
二、拓展应用
1.(1)感受器(趾部皮肤)、传入神经、神经中枢(位于脊髓)、传出神经、效应器 (2)不能 不能 (3)反射需要经过完整的反射弧,缺少神经中枢,反射就不能完成。(4)不能 实验并没有反映大脑对屈腿反射的控制,只是说明了在没有大脑的情况下屈腿反射依旧可以完成。
2.通过奖励或惩处,使猫、狗建立定点大小便的条件反射。
例如,在猫、狗将要大小便的时候,将它转移到固定大小便的地点,完成大小便后给予一定的奖励;如果随意大小便,便给予一定的惩罚。多次重复,直到建立起条件反射。
玩转生物学
守门员的
“瞬间反应”之谜
——揭秘神经调节的基本方式
人教版选择性必修 1《稳态与调节》
第一章人体内环境与稳态
第二节
神经调节的基本方式
守门员的眨眼、扑救皆由神经调节精准调控。
情境任务优质备课系列
Thanks!
Lavf57.56.101
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