高中生物选择性必修一学案第一章第一节第三课时反射神经系统的分级调节和人脑的高级功能

第三课时反射、神经系统的分级调节和人脑的高级功能【必备知识·自主学习】一、神经调节的基本方式是反射1.反射的结构基础是反射弧:(1)反射:①概念:机体在中枢神经系统的参与下,对内外环境变化作出的规律性应答,是神经调节的基本方式。②类型:条件反射和非条件反射。(2)反射弧的组成和功能:2.条件反射和非条件反射:(1)反射的类型:将下列反射的序号按照类型分别填写在横线中。非条件反射:①③⑤⑧;条件反射:②④⑥⑦。①膝跳反射 ②望梅止渴③闻到食物流口水 ④听到美食流口水⑤缩手反射 ⑥听到上课铃声进教室⑦小狗数数 ⑧婴儿的吸吮反射(2)条件反射的意义:提高动物对环境的适应能力。膝跳反射受大脑控制吗?提示:膝跳反射有关的神经中枢在脊髓内,但也受大脑的调控。二、低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调课间某同学没有尿意,为了防止上课去厕所,就去厕所排了一次尿,参与调节这一过程的中枢神经系统主要有哪些?提示:大脑皮层和脊髓。三、人脑的高级功能1.人脑的言语区及损伤症:2.学习与记忆的比较:项目学习记忆概念人和动物获得外界信息的相关神经活动过程将通过学习获得的信息贮存和“读出”的相关神经活动过程类型非联合型学习和联合型学习陈述性记忆和非陈述性记忆;短时程记忆和长时程记忆联系人脑的高级功能,是相互联系的两个生命活动过程,是神经系统的基本功能人类大脑皮层的左半球中S区、V区、W区和H区病变导致人的言语功能出现障碍,说明什么问题?提示:人类的语言活动与大脑皮层某些特定区域相关,如果大脑皮层的言语区损伤会导致各种言语功能障碍。关键能力·合作学习知识点一反射弧的结构和功能

1.反射的过程:(1)最简单的反射弧至少包括两个神经元——感觉神经元和运动神经元。(2)各种反射都是由反射弧完成的,反射的发生必须具备两个条件:反射弧的完整和一定条件的刺激。2.反射弧各部分的结构与功能:(1)足球运动员受伤后,队医在其腿部喷洒一些药物后就感觉不到疼痛,然后继续参加比赛,麻醉的可能是反射弧的哪些结构?(科学思维)提示:感受器。(2)刺激反射弧的传出神经,效应器作出反应,该过程是否属于反射?说出你的理由。(科学思维)提示:不属于。反射需要完整的反射弧,该过程反射弧不完整,不属于反射。如图为一个反射弧的结构模式图,当剪断神经元与骨骼肌的联系,下列叙述正确的是 ()A.图示中神经元的胞体都位于脊髓内B.若在d处施加一个有效刺激,b处检测不到电位变化C.刺激a处,产生的信号传到c处就会形成痛觉D.若刺激剪断处的某一端,骨骼肌出现收缩活动,则该活动是反射【解题思维】【解析】选B。传出神经元的胞体位于脊髓内,传入神经元的胞体位于脊髓外,A错误;神经冲动传导的方向为a→b→c→d,因此在d处施加一个有效刺激,由于神经冲动只能沿反射弧单向传导,所以b处不能检测到电位变化,B正确;痛觉是在大脑皮层形成的,刺激a处产生的信号传到c处时,不会形成痛觉,只有当信号传到大脑皮层时才会形成痛觉,C错误;刺激剪断处的某一端可以使骨骼肌收缩,由于没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,D错误。【审答误区】本题常见的错因有两种:(1)误认为神经元的胞体都位于脊髓。神经元的胞体并不都在脊髓内,其中传入神经元胞体在脊髓外。(2)误认为感觉的形成是反射。反射必须要有完整的反射弧,不是刺激和肌肉收缩(感受器)就能代表反射。【母题追问】(1)在该反射弧中,兴奋在上题图中b上的传导是双向的还是单向的?提示:单向的。(2)上题图中a的功能是什么?提示:感受刺激,产生兴奋。【方法规律】反射弧各部分的判断方法(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经,无神经节的是传出神经。(2)根据脊髓灰质结构判断:与(粗大)前角相连的为传出神经,与后角(狭小)相连的为传入神经。(3)根据脊髓灰质内突触结构判断:兴奋在突触中的传导是单向的,突触结构简图为或,兴奋传导方向只能从左到右单向传导。(2021·沧州高二检测)从脑和脊髓发出的传出神经纤维,终止于骨骼肌或内脏的平滑肌或腺体,构成了效应器。下列有关效应器的叙述,正确的是 ()A.传出神经末梢不属于效应器的一部分B.若效应器受损,则针刺感受器不能产生痛觉C.刺激效应器引起的兴奋不能传递到神经中枢D.效应器和感受器不可能分布在机体的同一器官【解析】选C。传出神经末梢与其所支配的肌肉、腺体或其他结构一起构成效应器,A错误;痛觉中枢在大脑皮层,效应器受损,针刺感受器通过上行神经纤维能传到大脑皮层,从而产生痛觉,B错误;兴奋在细胞间传递是单向的,刺激效应器不能传到神经中枢,C正确;效应器和感受器可能分布在机体的同一器官,比如都在肌肉中,D错误。知识点二反射及反射的类型

1.反射形成条件:(1)具有神经系统,单细胞生物和植物等没有神经系统,不能发生反射。(2)需要经过完整的反射弧,即:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,缺一不可。(3)适宜的刺激,并引起机体作出反应。2.条件反射与非条件反射的区别与联系:项目非条件反射条件反射区别形成时间生来就有后天训练数量有限几乎无限是否消退不会消退会消退形成需要的中枢较低级中枢(小脑、脑干、脊髓等)高级中枢(大脑皮层)接受的刺激具体事物(食物、针扎等)刺激具体信号(声音、外形、颜色等)和抽象信号(语言、文字等)联系都是动物生存必不可少的反射,条件反射是在非条件反射的基础上建立的,条件反射可以控制非条件反射的活动结合教材P20图1114狗的条件反射建立过程示意图,讨论下列问题。(1)狗能对食物刺激产生唾液分泌反射,对未受过训练的狗给予铃声刺激时,并没有引起唾液分泌反射,这说明什么问题?提示:狗对食物刺激产生唾液分泌属于生来就有的非条件反射,铃声对未受过训练的狗属于无关刺激,因此不能引起唾液分泌反射。(2)假如在狗已经建立“铃声—唾液分泌反射”之后,总是只给铃声而不喂食物,那么这种反射还能持久存在下去吗?为什么?提示:不能。如果总是只给铃声而不喂食物,就会发生条件反射的消退。(2021·石家庄高二检测)缩手现象是人体的一种神经反射,当手指不小心碰到一个很烫的物品时会产生缩手现象(现象Ⅰ);当用手拿别人的物品被人口头拒绝时也会产生缩手现象(现象Ⅱ)。关于这两种缩手现象的分析、比较,下列说法正确的是()A.现象Ⅰ的反射弧不完整,现象Ⅱ的反射弧完整B.现象Ⅰ可以不需要大脑皮层的参与,现象Ⅱ一定需要有大脑皮层的参与C.参与现象Ⅰ的神经元比现象Ⅱ的多D.参与现象Ⅰ的肌肉细胞比现象Ⅱ的多【解题思维】【解析】选B。现象Ⅰ是非条件反射,现象Ⅱ是条件反射,都需要反射弧的完整性,A错误。现象Ⅰ非条件反射可以不需要最高级神经中枢大脑皮层的参与,但现象Ⅱ条件反射一定需要,B正确。相比较而言现象Ⅱ条件反射需要参与反射的神经元数量多,C错误。参与缩手反射相关的肌肉细胞的数量一样多,D错误。【审答误区】本题常见的错因有两种:(1)无法区分非条件反射和条件反射。判断条件反射与非条件反射:生来就有的为非条件反射,如现象Ⅰ;因别人口头拒绝而产生条件反射,如现象Ⅱ。(2)混淆非条件反射和条件反射的神经中枢。反射所需的神经中枢:非条件反射需要脊髓、小脑等较低级中枢,结构简单;条件反射需要大脑皮层等高级中枢,结构复杂。【方法规律】“三看法”判断条件反射与非条件反射(2021·重庆适应性测试)课堂上,听到老师点名后学生立刻站起来,完成该动作所需的结构基础和反射类型分别是 ()A.反射弧;非条件反射 B.反射弧;条件反射C.脊髓;条件反射 D.大脑;非条件反射【解析】选B。课堂上,听到老师点名后学生立刻站起来,完成该动作为反射,完成反射的结构基础是反射弧,而此过程经过大脑皮层,所以属于条件反射。知识点三低级神经中枢和高级神经中枢相互联系、相互协调

1.含义:(1)图例:(2)分析:①高级神经中枢位于大脑皮层,小脑、脑干、下丘脑、脊髓处的神经中枢均为低级神经中枢。②低级神经中枢受大脑皮层中相应的高级神经中枢的调控。2.意义:保证相应器官、系统的生理活动进行得更加有条不紊和精确。(1)“吓尿了”是一网络热词,意指吓坏了。当人受到意外惊吓时,意识会暂时失灵,导致无意识排尿。结合所学知识,试解释人出现“吓尿了”现象的原因。提示:排尿反射的低级神经中枢位于脊髓,低级神经中枢受脑中相应高级神经中枢的调控,当人受到意外惊吓时,低级神经中枢暂时失去高级神经中枢的控制,出现无意识排尿。(2)某人因意外,导致大脑皮层受损。该病人能否完成膝跳反射?说出你的理由。提示:能完成。膝跳反射的中枢在脊髓,该病人脊髓未受损伤。(2019·全国卷Ⅰ)人的排尿是一种反射活动。请回答下列问题。(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是____________________________________。

(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的低级神经中枢位于______________,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级神经中枢控制,该高级神经中枢位于______________。

(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的____________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。

【解题思维】(1)关键点一:兴奋在突触的传递神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜(2)关键点二:神经系统的分级调节排尿反射属于非条件反射,其低级神经中枢位于脊髓,成年人可通过大脑皮层有意识地控制排尿【解析】(1)兴奋传到神经末梢时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质,神经递质经扩散进入突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,兴奋传递到另一个神经元,正是因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的。(2)排尿反射属于非条件反射,其低级神经中枢位于脊髓,婴幼儿由于大脑发育尚未完善,不能控制排尿,经常会尿床,而成年人大脑发育完善,可以通过大脑皮层有意识地控制排尿。(3)当膀胱内贮存尿量达到一定程度,膀胱壁内的感受器受到刺激而兴奋,神经冲动沿传入神经传到脊髓的排尿反射初级中枢;同时由脊髓再把膀胱充胀的信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意,大脑皮层向下传递神经冲动,将贮存在膀胱内的尿液排出;尿液进入尿道,刺激尿道上的感受器,神经冲动沿传入神经再次传到脊髓排尿中枢,进一步促进排尿。答案:(1)神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜(2)脊髓大脑皮层(3)感受器【审答误区】本题常见的错因有两种:(1)兴奋的传导:易错点在于兴奋的传递方向,即兴奋在离体神经元中的传递是双向的;兴奋在两个神经元之间的传递是单向的。(2)排尿过程中神经系统的分级调节:受到脊髓的排尿反射低级神经中枢的控制;同时由脊髓把信息上传至大脑皮层的排尿反射高级神经中枢,并产生尿意,促进尿液排出。【母题追问】(1)用文字和箭头的形式表示出排尿反射过程的分级调节。提示:大脑皮层→脊髓→交感和副交感神经→膀胱。(2)结合所学知识分析较长时间的憋尿可能会导致排尿困难的原因。提示:长时间的憋尿会导致大脑皮层持续抑制脊髓中的排尿中枢的活动,当排尿时脊髓中的排尿中枢兴奋需要一段时间,可能会导致排尿困难。【方法规律】控制反射活动的中枢的判断方法(1)依据反射的类型判断:条件反射需要大脑高级神经中枢的参与;非条件反射一般是低级神经中枢参与。(2)依据关键词“有意识”“控制”等判断:含有其中任一关键词的反射活动都需要大脑高级神经中枢的参与;没有相关的关键词的反射活动一般是低级神经中枢参与。(2021·太原高二检测)生活中存在以下现象:①婴幼儿经常尿床,随着年龄的增长,这种现象会明显减少;②由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明 ()A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多B.婴幼儿排尿反射的传入神经只到达脊髓C.无意识排尿不属于神经反射活动D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态【解析】选D。题中没有说明婴幼儿排尿在白天与夜间次数、排尿量的不同,所以不能得出婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多的结论,A错误。婴幼儿排尿不受控制是因为大脑皮层未发育完全,不是因为反射通路未发育完成使兴奋不能传到大脑皮层,B错误。无意识排尿,如题中婴幼儿的无意识排尿现象,属于神经反射活动,受脊髓神经中枢的调节,C错误。比较成人和婴幼儿对排尿的控制,可得出脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态的结论,D正确。【课堂检测·素养达标】1.神经系统调节使机体的生命活动更加有条不紊地进行,下列关于神经系统调节的叙述,错误的是__________。

①控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层②高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调控作用③自主神经系统绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制④跑步时参与调节的各级神经中枢有大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓⑤大脑皮层代表区的大小与躯体相应部位的大小有关【解析】选③⑤。控制排尿反射的低级神经中枢在脊髓,高级神经中枢位于大脑皮层,①正确;高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调控作用,②正确;自主神经系统受大脑等高级中枢的控制,③错误;分析可知,跑步时参与调节的各级神经中枢有大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓,④正确;大脑皮层代表区的大小与躯体相应部位的运动精细程度有关,⑤错误。2.(2020·邵阳高二检测)研究表明,过度使用,其辐射会对人的脑部神经造成一定伤害,从而使理解力、记忆力下降。在下列脑的结构中,与学习和记忆有关的主要是 ()A.大脑皮层 B.小脑C.下丘脑 D.脑干【解析】选A。语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,与大脑皮层有关,A符合题意。3.反射和反射弧的关系是 ()A.反射活动的完成必须通过反射弧来实现B.反射活动可以不完全通过反射弧来实现C.只要反射弧完整,必然出现反射活动D.反射和反射弧在性质上完全相同【解析】选A。反射的结构基础是反射弧,完成反射活动必须通过反射弧来实现,A正确,B错误;反射弧完整是出现反射活动的必要条件,但并非反射弧完整就出现反射活动,出现反射还需要有适度的刺激。如果刺激过小或过强,反射活动都不能发生,C错误;反射指的是生物体感受外界刺激所发生的有规律的反应,反射弧的组成为感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,因此反射和反射弧在性质上并不是相同的,D错误。4.大脑皮层在神经调节中具有重要的作用,下列有关叙述正确的是 ()A.大脑皮层既是高级中枢也是低级中枢B.运动性语言中枢(W区)受损的患者不会讲话C.大脑皮层与躯体运动、感觉密切相关D.产生渴觉的结构基础是一个完整的反射弧【解析】选C。大脑皮层只是高级中枢,A错误;运动性语言中枢是S区,受损的患者不会说话,W区为书写中枢,受损的患者不会写字,B错误;大脑皮层上有躯体感觉和躯体运动中枢,故与躯体运动、感觉密切相关,C正确;产生渴觉只是产生感觉,无效应器,故其结构基础不是一个完整的反射弧,D错误。5.下列关于神经调节的叙述,正确的是 ()A.大脑皮层具有直接控制四肢反射活动的能力B.机体内各种反射活动都受到大脑皮层的控制C.大脑皮层S区发生障碍的患者不能听懂别人讲话D.神经递质释放并作用于突触后膜的过程属于神经调节【解析】选D。大脑皮层通过控制脊髓等低级中枢间接控制四肢的反射活动,A错误;非条件反射不受大脑皮层的控制,比如缩手反射、膝跳反射等,B错误;大脑皮层S区发生障碍的患者不会讲话,C错误;神经递质释放并作用于突触后膜的过程属于神经调节,D正确。6.如图表示人体的某反射弧模式图,请据图判断下列叙述正确的是 ()A.该图中,①是神经中枢,②是传出神经,③是传入神经B.刺激②时,会产生具体效应的结构是⑤C.结构④在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉、腺体或其他结构D.切断③,刺激②时,效应器能产生反应【解析】选C。题图中②所在含有神经节,因此②是传入神经,①是神经中枢,③是传出神经,A错误;④为效应器,刺激②时,会产生具体效应的结构是④,B错误;结构④为效应器,在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉、腺体或其他结构,C正确;切断③传出神经,刺激②传入神经时,兴奋不能传至效应器,效应器没有反应,D错误。7.(2021·广东适应性测试)如图为膝跳反射的反射弧模式图。回答下列问题:(1)可释放神经递质的结构存在于______________________________________(填图中序号)。(2)某同学身体健康,体检时由于高度紧张,进行膝跳反射测试时未出现明显的反应。从神经中枢相互联系的角度分析,原因是

___________________________。

(3)足球场上,某运动员抬起小腿将队友传来的球停稳。该动作涉及的反射与膝跳反射的主要区别是_________________________