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1、2022年高三生物二輪復習 人和高等動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)教案1 人教版
【學習目標】
1.識記神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式——反射及類型。
2.識記反射弧的組成部分、通過反射弧完成反射的過程。
3.理解興奮的傳導和高級神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)。
4.識記神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的區(qū)別和聯(lián)系。
?【學習障礙】
1.理解障礙
(1)神經(jīng)系統(tǒng)是怎樣調(diào)節(jié)動物生命活動的?
(2)如何理解興奮的傳導?
(3)高級神經(jīng)中樞——大腦皮層有哪些主要功能區(qū)?
2.解題障礙
用反射弧的組成、反射的類型,興奮傳導的特點以及神經(jīng)調(diào)節(jié)與激素調(diào)節(jié)的關系解釋有關的生命現(xiàn)象的問題。
?【學習策略】
1.理解障礙的突破
(1)用“
2、例證法”領會神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式——反射。
“例證法”就是通過具體實例的分析,歸納總結出什么是反射、完成反射的過程(反射弧的結構)、反射的類型。
舉例:①膝跳反射:當用小木錘叩擊膝蓋下位的韌帶時,大腿股四頭肌的肌腱和肌肉內(nèi)部感受器接受刺激而產(chǎn)生神經(jīng)沖動,神經(jīng)沖動沿著傳入神經(jīng)傳到脊髓里的神經(jīng)中樞(即膝跳反射中樞),神經(jīng)中樞發(fā)出神經(jīng)沖動,通過傳出神經(jīng)纖維傳到效應器,引起大腿上相應的肌肉(如股四頭肌)收縮,使小腿前伸,表現(xiàn)為小腿突然跳起;②狗吃食物分泌唾液的反射(略);③狗對鈴聲形成的唾液分泌反射。通過對上述具體實例的分析,可歸納總結出:
A.反射:在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,人和動物體對外界環(huán)境的各
3、種刺激所發(fā)生的規(guī)律性反應。
B.類型:
非條件反射:人和動物生下來就有的,也就是通過遺傳而獲得的先天性反射。由大腦皮層以下的神經(jīng)中樞(腦干、脊髓)參與即可完成。如例①、②。
條件反射:人和動物出生后,在生活過程中通過訓練逐漸形成的后天性反射,在大腦皮層的參與下形成。如例③條件反射是在非條件反射的基礎上,借助于一定的條件,經(jīng)過一定的過程形成的。
C.完成反射的結構基礎是反射弧。它是從接受刺激到發(fā)生效應,興奮在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)運行的整個途徑。包括①感受器:是把內(nèi)外環(huán)境作用于機體的刺激能量轉化為生物的神經(jīng)沖動的換能器(如感覺神經(jīng)末梢部分);②傳入神經(jīng):把感受器的神經(jīng)沖動傳導到中樞神經(jīng)系統(tǒng),通常只是
4、一個傳入神經(jīng)元;③神經(jīng)中樞:指中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)參與某一反射的神經(jīng)元的總和;④傳出神經(jīng):它們是腦和脊髓運動神經(jīng)元的軸突,把神經(jīng)沖動從中樞傳到效應器;⑤效應器:包括肌肉和腺體等組織。如下圖所示。
(2)運用“聯(lián)想對照法”理解興奮的傳導
神經(jīng)沖動的傳導過程是電化學的過程,是在神經(jīng)纖維上順序發(fā)生的電化學變化。神經(jīng)未受刺激時(即靜息狀態(tài))。神經(jīng)細胞內(nèi)外存在著離子濃度差(Na+外多內(nèi)少,K+外少內(nèi)多),離子在細胞內(nèi)外的不平均分配是靠Na+-K+泵維持的。Na+-K+泵的活動需要ATP供能,每消耗一個ATP可將3個Na+逆濃度梯度泵出細胞,而只將2個K+逆濃度梯度泵入細胞。膜對Na+、K+的透性不同,
5、Na+很難通過,K+易于通過,因而泵出的Na+很難重新通過膜進入神經(jīng)細胞,而泵入的K+卻可以通過膜漏出。另外,細胞內(nèi)還有很多帶負電的大分子,不能穿過膜,這樣就使膜內(nèi)和膜外出現(xiàn)了電位的不同,膜外是正電性、膜內(nèi)是負電性。由于細胞內(nèi)負電離子略多于正電離子,細胞外正電離子略多于負電離子,正負電互相吸引,細胞內(nèi)多的負電離子和細胞外多的正電離子分別集中于細胞膜的內(nèi)外兩面,這樣就產(chǎn)生了細胞膜極性,出現(xiàn)膜內(nèi)外的電位差,稱靜息膜電位。細胞膜上存在著由親水的蛋白質(zhì)分子構成的物質(zhì)出入細胞的管道。神經(jīng)纖維靜息時,Na+管道大多關閉。當神經(jīng)纖維上某點受到刺激時,Na+管道張開細胞膜的透性發(fā)生急劇變化,Na+流入量比未受
6、刺激時增加20倍,這一過程使膜內(nèi)外的Na+達到平衡,原來是負電性的膜內(nèi)暫時轉變?yōu)檎娦裕瓉硎钦娦缘哪ね庾兂韶撾娦?,即由原來的外正?nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正。此時Na+管道逐漸關閉,K+管道打開,K+順濃度梯度從膜內(nèi)流出,使膜內(nèi)恢復負電性膜外也恢復正電性,即恢復原來的靜息電位。這一周期的電位變化,即從Na+的滲入使膜電位從外正內(nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正,到K+的滲出使膜恢復到原來的外正內(nèi)負,稱為動作電位。
所謂神經(jīng)傳導就是動作電位沿神經(jīng)纖維的順序發(fā)生。神經(jīng)纖維某一點受到刺激,這個點的膜電位由外正內(nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正,使它和它的左右鄰之間出現(xiàn)電位差,于是左右鄰的膜也都發(fā)生透性變化,也和上述過程一樣發(fā)生動作電位。如此
7、一步一步地連鎖反應而出現(xiàn)了動作電位的順序傳播,這就是神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(強度不變)。
在膜電位并未恢復到原來的靜息電位時,Na+管道再遇到刺激時不能重新張開,處于失活狀態(tài),這一短暫的失活時期相當于(神經(jīng)傳導的)不應期。神經(jīng)完成一次傳導后,要經(jīng)過一個極短的不應期(0.4 ms~4 ms)的準備,才能開始第二次傳導。
我們可以聯(lián)想神經(jīng)傳導好比多米諾骨牌:第一張骨牌被推倒,各個骨牌順序以同樣的能量倒下,直到最后一張骨牌,耗能都是一樣的。如果想再來一次,就必須把骨牌全部恢復原狀,也就是說,使骨牌恢復原來的位置。這樣可以幫助我們理解興奮在神經(jīng)纖維上的傳導過程及特點。
興奮在神經(jīng)元和神經(jīng)元之
8、間是通過突觸(化學突觸)(如下圖)來傳遞的。化學突觸的形態(tài)特點是2個神經(jīng)元之間有一寬約20 nm~50 nm的縫隙??p隙的前后兩膜分別為突觸前膜和突觸后膜,縫隙的存在使神經(jīng)沖動不能直接通過,而必須借助某種化學物質(zhì)(神經(jīng)遞質(zhì))的參與。
當神經(jīng)沖動從軸突傳導到末端時,突觸小體膜透性發(fā)生變化,使Ca2+通過膜上的Ca2+管道大量進入突觸小體,此時含遞質(zhì)的突觸小泡移向突觸前膜,突觸小泡的膜與突觸前膜融合而將遞質(zhì)排出至突觸間隙。突觸后膜表面有遞質(zhì)的受體,遞質(zhì)和受體結合而使Na+大量涌入細胞,于是靜息電位變?yōu)閯幼麟娢唬窠?jīng)沖動發(fā)生,并且此興奮沿著這一神經(jīng)元的軸突傳導出去??梢?,化學突觸是定向傳導的,
9、興奮只能從突觸前神經(jīng)元(軸突)傳向突觸后神經(jīng)元(樹突及胞體)而不能反向,因為只有突觸前神經(jīng)元的軸突末端能產(chǎn)生遞質(zhì),突觸后神經(jīng)元不能產(chǎn)生遞質(zhì),只能接受遞質(zhì)而發(fā)生反應。
雖然神經(jīng)纖維上興奮的傳導是雙向的,但是由于在動物體內(nèi),神經(jīng)接受刺激的地方一般是神經(jīng)末端,并且,更重要的是在神經(jīng)纖維彼此接頭的地方(突觸),興奮是單向傳導的,因而興奮只能朝一個方向運行。
(3)運用“圖解法”理解高級神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)人和高等動物生理活動的高級神經(jīng)中樞是大腦皮層,大腦皮層是大腦表面的一層灰質(zhì),成人大腦皮層的總面積可達2200平方厘米,約有140億左右的神經(jīng)細胞,大腦皮層有和機體各部位相對應的功能代表區(qū),即大腦
10、皮層的功能定位。這些功能定位還有管理軀體和內(nèi)臟器官運動的高級神經(jīng)中樞,也有感覺軀體和內(nèi)臟器官活動狀態(tài)的高級神經(jīng)中樞如下圖(1)。各功能代表區(qū)可進一步劃分為控制身體一定區(qū)域的部分。這些部分不是無秩序地隨機排列的,而是有一定的格局的。軀體感覺區(qū)的左部各點的安排正好畫出了身體右側的全部,軀體感覺區(qū)右部的各點的排列也正好畫出了身體左側的全部。不同動物的各區(qū)大小也都不一樣,這一情況在一定程度上反映了不同動物的感覺和運動機能的特點。如下圖(2)
(1)
(2)
(4)運用“圖表對比歸類法”識記神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關系
通過對比找出神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的區(qū)別
?
神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)(
11、主要表現(xiàn)為激素調(diào)節(jié))的聯(lián)系首先表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)對激素分泌的控制。神經(jīng)系統(tǒng)可直接控制內(nèi)分沁腺的分泌,也可通過控制垂體分泌促激素,間接控制一些內(nèi)分泌腺的分泌。它們之間的關系如下:
其次表現(xiàn)為激素對神經(jīng)系統(tǒng)的影響作用。如甲狀腺激素能提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,神經(jīng)系統(tǒng)興奮的改變又反作用于內(nèi)分泌腺的分泌活動。
2.解題障礙的突破
運用“類比分析法”分析解釋與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關的生命現(xiàn)象。
[例1]下列是有關人體生命活動調(diào)節(jié)的問題
(1)當人處于寒冷環(huán)境時,甲狀腺激素分泌多,這是由于_________和_________調(diào)節(jié)的結果。
(2)某運動員遵從教練的指導,一見燈亮就舉起啞鈴,附在手臂上的記錄
12、儀器經(jīng)a時間后,測得肌肉活動的電位變化,在一次訓練中,教練趁運動員不備,用針刺其手臂,運動員手臂收縮,經(jīng)b時間后,測到肌肉活動的電位變化。請分析回答:
①在a時間內(nèi),神經(jīng)沖動傳遞的途徑是_________。在b時間內(nèi),神經(jīng)沖動傳遞的途徑是_________。
A.眼→傳入神經(jīng)→脊髓→傳出神經(jīng)→肌肉
B.眼→傳入神經(jīng)→大腦→傳出神經(jīng)→脊髓→傳出神經(jīng)→肌肉
C.皮膚→傳入神經(jīng)→大腦→傳出神經(jīng)→脊髓→傳出神經(jīng)→肌肉
D.皮膚→傳入神經(jīng)→脊髓→傳出神經(jīng)→肌肉
②a時間_________b時間
A.> B.< C.= D.≥
解析:用“類比分析法”
13、解。首先對問題對象進行類比,本題涉及生命活動調(diào)節(jié)的兩種方式的聯(lián)系和區(qū)別,兩種類型反射的神經(jīng)中樞的位置區(qū)別及反射弧等知識。
(1)甲狀腺激素是由甲狀腺分泌的,甲狀腺既受神經(jīng)系統(tǒng)的直接控制,也受垂體分泌的促甲狀腺激素的調(diào)節(jié)。
(2)①軀體運動中樞(高級中樞)在大腦皮層,低級中樞在脊髓。前者是條件反射,應有大腦皮層參與,感受器是眼;后者是非條件反射,由大腦皮層以下的神經(jīng)中樞——脊髓參與即可完成,感受器是皮膚。
答案:(1)神經(jīng) 體液(激素) (2)①B D ②A
[例2]下圖表示高等動物4種不同的生理調(diào)節(jié),請回答:
(1)給蟾蜍注射垂體提取物促使蟾蜍產(chǎn)卵是屬于_________
14、過程。
(2)人進食后血糖的調(diào)節(jié)是屬于_________過程。
(3)狗看到食物后分泌唾液是屬于_________過程。
(4)日照變長促使多數(shù)鳥類開始產(chǎn)卵屬于_________過程。
解析:用“類比分析法”解。遇到這樣的問題要認真審題和思考進行知識類比。首先將A~D進行知識歸類。A表示神經(jīng)調(diào)節(jié);B表示激素調(diào)節(jié);C、D都表示神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。但C表示的是神經(jīng)系統(tǒng)直接控制內(nèi)分沁腺的分泌,而D表示的是神經(jīng)系統(tǒng)通過控制垂體分泌促激素,間接控制內(nèi)分泌腺的分泌。然后再具體分析問題中提出的四項生命現(xiàn)象。(1)屬于激素調(diào)節(jié),故為B;(2)涉及胰島素的分泌及胰島素對血糖的調(diào)節(jié),屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。故為C
15、;(3)為條件反射,“食物”為條件刺激,屬神經(jīng)調(diào)節(jié),故為A;(4)鳥類受到日照刺激,在神經(jīng)系統(tǒng)的影響下,垂體分泌促性腺激素,促性腺激素又能刺激性腺分泌雌性激素,在雌性激素的作用下,雌性生殖器官發(fā)育并產(chǎn)生生殖細胞(產(chǎn)卵)。故為D。
答案:(1)B (2)C (3)A (4)D
[例3]如果支配某一肢體的傳入神經(jīng)及中樞完整,而傳出神經(jīng)受損,那么該肢體
A.能運動,針刺有感覺 B.不能運動,針刺有感覺
C.能運動,針刺無感覺 D.不能運動,針刺無感覺
解析:用“類比分析法”解。本題考查反射弧的知識點。
反射弧:感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出
16、神經(jīng)→效應器
本題中傳入神經(jīng)及中樞完整,因此感受器能夠把針刺這個刺激轉變?yōu)榕d奮并沿傳入神經(jīng)傳到神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞可對其進行綜合分析,但由于傳出神經(jīng)受損,因此無法控制效應器產(chǎn)生運動。
答案:B
發(fā)散:如題干改為傳出神經(jīng)和中樞完整,而傳入神經(jīng)受損,那么該肢體將能運動,但針刺無感覺。
?【同步達綱練習】
1.下圖為反射弧示意簡圖,興奮在反射弧中按單一方向傳導,這是因為
A.在②中興奮傳導是單一方向的 B.在③中興奮傳導是單一方向的
C.在④中興奮傳導是單一方向的 D.以上說法都對
2.回答下列有關神經(jīng)沖動傳導的問題:
(1)神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)時,若規(guī)
17、定細胞膜外表面為零電位,則細胞膜內(nèi)表面的電位是_________(正、負或零)電位。
(2)當神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生興奮時,該部位細胞膜內(nèi)外表面離子的分布情況是_________。
(3)下圖表示三個通過突觸連接的神經(jīng)元?,F(xiàn)于箭頭處施加一強刺激,則能測到動作電位的位置是_________。
A.a(chǎn)和b處 B.a(chǎn)、b和c處 C.b、c、d和e處 D.a(chǎn)、b、c、d和e處
?參考答案【同步達綱練習】
1.解析:運用“遷移法”。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的,在突觸上的傳導是單向的。
答案:B2.解析:運用“遷移法”。(3)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的所以在箭頭處施加一強刺激后,b和c點都能測到動作電位;興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,只能從一個神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個神經(jīng)元的細胞體或樹突,而不能向相反的方向傳遞,所以可以完成c→d→e的傳遞,而不能完成b→a的傳遞。
答案:(1)負 (2)外負內(nèi)正 (3)C
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