2.2神经调节的基础课件 (共42张PPT)高二上学期生物人教版选择性必修1

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2.2神经调节的基础课件 (共42张PPT)高二上学期生物人教版选择性必修1

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(共42张PPT)
问题探讨
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,还会感觉到疼痛。
1.这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?
手指被刺扎,皮肤中的感受器接受到了刺激,产生的兴奋传导到脊髓中的中枢,中枢的反应通过传出神经传导到上肢的肌肉,肌肉的协同收缩与舒张,使手缩回。
同时,脊髓会将信号送到大脑皮层,产生疼痛的感觉并意识到手被扎
问题探讨
2.缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?
缩手在前可以使机体迅速避开有害刺激,避免机体受到伤害。之后产生感觉,有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别,可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对,从而更好地适应环境
先感觉到疼痛?还是先缩手?
第二节
神经调节的基本方式
反射与反射弧
1.反射
反射是神经调节的基本方式
定义: 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
含羞草受到触碰,叶片合拢
草履虫躲避食盐
应激性
不属于反射
低等生物、植物没有反射
常见的反射:
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射
反射与反射弧
2.反射弧
反射弧是完成反射的结构基础
完成反射的必备条件:
(1)完整的反射弧
反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射均不能完成
(2)适宜的刺激
若刺激过强或过弱,都将导致反射活动无法进行
2.反射弧
反射弧的基本结构
传入神经(感觉神经)末梢
接受刺激,产生兴奋
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.反射弧
反射弧的基本结构
传入神经(感觉神经)
感受器的兴奋沿着传入神经向神经中枢传导
2.反射弧
反射弧的基本结构
神经中枢随之产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合
2.反射弧
反射弧的基本结构
神经中枢的兴奋经过传出神经到达效应器
2.反射弧
反射弧的基本结构
效应器对刺激做出应答
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
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
例如缩手反射(如图所示)和膝跳反射中,兴奋会从脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉(脊髓通过上行的神经束将神经冲动传给大脑),所以会感觉到手被扎或腿被叩击
2.反射弧
反射弧的基本结构:
感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器
1.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
2.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?
思考与讨论
不能。完整的反射活动至少需要传入与传出两种神经元。大多数情况下还需要中间神经元的参与
3种
2种
膝跳反射包括股四头肌(伸肌)收缩和股二头肌(屈肌)舒张两个反射活动,但主要由股四头肌收缩完成。
膝跳反射中股二头肌的舒张过程可由传入神经的分支通过一个抑制性中间神经元实现
橡皮锤叩击膝盖下方的肌腱,刺激了膝盖处股四头肌肌腱内的感受器,感受器产生神经冲动,神经冲动沿传入神经传到脊髓。在脊髓中,感觉神经细胞一方面直接与运动神经细胞建立突触联系,引起股四头肌收缩;另一方面也同时通过另一个反射弧作用于股二头肌,引起股二头肌舒张,共同完成膝跳反射。
如何识别传入神经和传出神经
如何识别传入神经和传出神经
(1) 根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经
(2)根据突触结构判断: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
如何识别传入神经和传出神经
(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
练一练
1.某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍,但刺激右侧下肢有感觉,受伤的腰椎部位与右侧下肢的反射弧如图所示,其中③④分别表示腰椎部的神经中枢的背部侧和腹部侧,该病人受损伤的具体部位可能是(  )
A.①②
B.③④
C.④⑤
D.⑤⑥
C
练一练
解析:根据题图所示,②上具有神经节,所以②是传入神经,①是感受器,③④分别表示腰椎部的神经中枢的背部侧和腹部侧,⑤是传出神经,⑥是效应器。某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍,但有感觉,说明①感受器正常,②传入神经也正常,受伤部位是腰椎部,下肢没有受伤,说明⑥效应器正常,但由于不能运动,所以可能是④脊髓的低级神经中枢腹部侧或⑤传出神经受伤。
答案:C
练一练
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屈肌和伸肌均属于效应器
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舒张不属于反射
D.若①处受损,膝跳反射现象消失
B
练一练
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,其神经中枢位于脊髓;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
练一练
3.如图为某反射弧示意图,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
C
练一练
4.脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病,该病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,受相关神经元支配的肌肉因失去神经的调节作用而发生萎缩,造成患者不同程度的运动障碍甚至瘫痪。脊髓灰质炎病毒主要侵犯反射弧中的 ( )
A.传入神经 B.神经中枢
C.传出神经 D.效应器
B
脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病,显然该病毒侵染的是脊髓的灰质部分,灰质是神经元的胞体聚集的地方,再结合题意中该病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,综合分析可知该病毒侵染的是运动神经元的细胞体的部位,即脊髓奇质炎病毒主要侵犯反射弧中的神经中枢部位,B正确
非条件反射
望梅止渴
条件反射
眨眼反射
炸完的鸡腿还冒着热气,撒上了孜然和辣椒粉,咬开外面的那层脆壳,皮肉之间汁水四溢,吃起来一点都不油,吃完砸吧嘴再嗦一下手指头。
1.非条件反射: 出生后无须训练就具有的反射
eg.:膝跳反射、缩手反射、眨眼反射、吮吸反射等
先天性,遗传获得,大脑皮层不参与,终身存在不消退
2.条件反射:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射
eg.:望梅止渴、谈虎色变等
后天训练而成,大脑皮层参与,可消退可建立
非条件反射与条件反射
3.条件反射的建立过程
非条件反射与条件反射
分泌唾液的反射是非条件反射,食物是非条件刺激
生来就能引起机体这一反应的刺激
此时铃声与分泌唾液无关,属于无关刺激
1.给狗喂食,狗会分泌唾液,
2.给狗听铃声而不给它喂食物,狗不会分泌唾液
原来不能引起机体某一反应的刺激
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
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
4.一段时间后,当铃声单独出现,狗也会分泌唾液。
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
如果无关刺激与非条件刺激在时间上结合起来反复作用于机体,大脑皮层内对两种刺激的感觉分析中枢就会形成暂时性联系,原来的无关刺激就会引起与非条件刺激相同的效应,这样形成的反射叫条件反射
(基础)
学习
训练
维持
非条件刺激的强化
不给予非条件刺激
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,铃声的出现不再预示着食物的到来
非条件反射与条件反射
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
4.条件反射的消退
“条件反射的消退”实际上是重新建立一个条件反射
由于非条件的数量是有限的,条件反射的数量则是几乎无限的,因此条件反射的建立,是动物生存必不可少的
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
因此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
5.条件反射的意义
非条件反射与条件反射
非条件反射 条件反射
形成
刺激 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激)
数量 有限 几乎无限
神经中枢
神经联系
意义
联系 条件反射以非条件反射为基础 举例 缩手反射、眨眼反射 望梅止渴、谈虎色变
生来就有
后天学习和训练获得
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
提高人和动物适应复杂环境的能力
动物生存必不可少
可以建立、可以消退
终身性、不会消失
1.下列对“望梅止渴”与“吃到梅子分泌唾液”的叙述,错误的是(  )
A.大脑皮层的言语区没有参与“望梅止渴”的反射活动
B.“望梅止渴”是在“吃到梅子分泌唾液”的基础上形成的
C.听到别人讲“望梅止渴”的故事分泌唾液是人类特有的
D.两者均可使人体分泌唾液,但其反射弧是不完全相同的
A
练一练
提示:从“望梅止渴”的故事可知“望梅”是指听到了“梅子”这两个字,“止渴”是指分泌唾液。所以“望梅止渴”是听到梅子引起的,有大脑皮层的言语区参与完成的反射活动,故A错误。
“吃到梅子分泌唾液”是非条件反射,“望梅止渴”是条件反射,条件反射是在非条件反射的基础上形成的,故B正确。
大脑皮层的语言中枢是人类特有,听别人讲“望梅止渴”的故事是有语言中枢参与的活动,故C正确。
“望梅止渴”反射弧的神经中枢在大脑皮层,“吃到梅子分泌唾液”反射弧的神经中枢在大脑皮层以下的低级中枢,但两者的效应器相同,所以,两者的反射弧不完全相同。故D正确。
练一练
练一练
2.巴甫洛夫曾经做了如下的经典实验: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,狗听到铃声就会分泌唾液。关于此经典实验的叙述正确的是(  )
A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌都属于反射
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
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
C
练一练
解析:喂食引起唾液分泌属于非条件反射,喂食和铃声多次结合刺激后,狗听到铃声分泌唾液为条件反射,条件反射的最高级神经中枢在大脑皮层;食物引起味觉的产生过程没有经过完整的反射弧,故不属于反射;铃声原本不能引起唾液分泌反射活动的发生,但喂食和铃声反复结合刺激后却形成了这种反射活动,说明此过程中相关神经元之间形成了新的联系,构成了新建立起的条件反射的反射弧;铃声引起唾液分泌属于条件反射而喂食引起的唾液分泌属于非条件反射,因此两种反射的反射弧不可能完全相同。
脑被切除或破坏,仅保留脊髓的动物称为脊动物。此时动物产生的各种反射活动为单纯的脊髓反射。由于脊髓已失去了脑的正常调控,所以反射活动比较简单,便于观察和分析反射过程的某些特征
脊蛙的反射
用解剖针从蛙的枕骨大孔中插入,向前捣毁颅腔中的脑,即为脊蛙。
将脊蛙悬挂在铁架台上进行实验。
在脊蛙右后肢趾关节上做一个环形皮肤切口,将切口以下的皮肤全部剥除干净再用稀硫酸溶液浸泡该趾尖,该侧后肢无反应。用清水洗去脊蛙趾尖的稀硫酸。
分离出脊蛙的左后肢坐骨神经,并将其剪断。用一定强度的电流连续刺激左后肢坐骨神经的中枢端(距离脊髓近的一端),左后肢无反应;刺激外周端(距离脊髓远的一端 ),左后肢收缩。
破坏感受器(皮肤),反射弧结构不完整
在脊蛙的右侧下腹部贴上浸有稀硫酸溶液的小纸片,可见其四肢向此处搔扒直到将纸片扒掉为止,称为搔扒反射。用清水洗去脊蛙腹部的稀硫酸。
将脊蛙的左后肢或右后肢趾尖浸入盛有稀硫酸溶液的培养皿内 (浸入的范围一致),会看到后肢发生收缩现象,称为屈肌反射。用清水洗去脊蛙趾尖的稀硫酸。
二、拓展应用
1.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,请回答与此有关的问题。
(1)轻轻刺激脊蛙左后肢的趾部,可观察到该后肢出现屈腿反射。该反射的反射弧的组成是 。
(2)用针破坏脊髓后,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢 发生屈腿反射;如果刺激的是传出神经,该后肢 发生屈腿反射(填“能”或“不能” )。
(3)从该实验你可以得出的结论是

(4)从以上实验结果 得出“蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制”的结论(填“能”或”不能”)。
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
不能
不能
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。
不能
因为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。
能发生屈腿效应
研究人员用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)为材料进行脊髓反射实验,参与该反射活动的结构示意图如下。用硫酸分别刺激左、右后肢中趾的皮肤,左、右后肢均收缩。
回答下列问题。
(1)该实验结果说明A神经和B神经中____________(填序号)
①只含有传入神经 ②只含有传出神经
③既含有传入神经,又含有传出神经 ④无法确定
(2)环切脊蛙左后肢中趾的皮肤后,用硫酸刺激左后肢中趾,左、右后肢均不收缩,说明该反射的感受器位于____________内。
(3)可卡因是一种麻醉剂,作用于B神经时,对传入神经和传出神经的麻醉顺序不同。为研究麻醉顺序,进行了分组实验,结果见表。
据此可得出的结论是______________________________________________。
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,结果如表:
上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是(  )
A. 感受器
B. 传入神经和感受器
C. 效应器和传入神经
D. 效应器
刺激部位 反应 破坏前 破坏后 左后肢 左、右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢不收缩
右后肢 左、右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩
C

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