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2018-2019高中生物 第2章 生物个体的稳态 第2节 人体生命活动的调节 第2课时 人体神经调节过程和人脑

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第 2 课时 人体神经调节过程和人脑的高级功能

学*目标

知识概览(教师用书独具)

1.简述反射弧的结构和各部分功能。(重难 点) 2.概述人体神经系统的分级调控和人脑的高 级功能。

[自 主 预 *·探 新 知] 1.反射和反射弧 (1)反射 ①概念:人体在神经系统的参与下对内外环境变化作出的规律性应答。 ②反射活动的结构基础和功能单位是反射弧。 (2)反射弧 ①组成:反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个基本部分组成。 ⅰ感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构一起称为感受器。 ⅱ神经中枢是脑和脊髓的灰质中功能相同的神经元胞体汇集在一起形成的结构,调节人 体的某些生理活动。 ⅲ运动神经末梢与其所支配的肌肉或腺体一起称为效应器。 ②完整性 反射活动是以完整的反射弧为基础的,如果反射弧中任何一个环节的结构或功能受损, 反射就无法完成。 2.人体神经系统的分级调控 (1)人的中枢神经系统包括脑和脊髓。 (2)位于脊髓的低级中枢和位于脑的高级中枢一般是相互联系、相互作用的。 ①举例:排尿反射的过程为:膀胱尿液充盈→膀胱壁中的牵张感受器兴奋→传入神经→ 脊髓排尿反射低级中枢兴奋→沿神经纤维传导到脑排尿反射高级中枢→传出神经→膀胱肌 肉收缩和尿道括约肌放松,尿液排出。 ②上述过程说明脑排尿反射高极中枢调控脊髓排尿反射低级中枢,控制排尿反射活动。 3.大脑的高级功能
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(1)脑位于颅腔内,由大脑、脑干和小脑组成。

①大脑皮层是高级神经活动的结构基础,其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢,

调节人体各项生命活动。

②脑干内有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。

③小脑是重要的运动调节中枢。

(2)语言功能是人脑特有的高级功能。

①大脑皮层上有控制听、说、读、写活动的言语区。

②言语区的一定区域出现损伤,能引起各种特殊的语言功能*硐治粗ⅰ⑹Ф

证、运动性失语性和听觉性失语症。

[基础自测]

1.判断对错

(1)感受器通常是指感觉神经末梢,效应器指运动神经末梢。

(×)

提示:效应器是指运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。

(2)直接刺激传出神经,效应器会有反应,但这不属于反射。

(√)

(3)没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;没有运动产生,一定是传出神经受损伤。

提示:感觉产生和运动产生的任何一个传导途径的环节损伤均不能产生相应的感觉和运

动。

(4)针刺指尖引起缩手反射属于低级中枢控制的非条件反射。

(√)

(5)完成呼吸、排尿、阅读反射的神经中枢依次是脑干、脊髓、大脑皮层。

(√)

2.与人体高级神经中枢无直接联系的活动是( )

A.上自*课时边看书边记笔记

B.开始上课时听到“起立”的声音就站立起来

C.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起

D.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名

C [大脑皮层是人体高级神经中枢。上自*课时边看书边记笔记,与大脑皮层的言语区

密切相关,A 错误;开始上课时听到“起立”的声音就站立起来属于条件反射,条件反射的

高级神经中枢在大脑皮层,B 错误;叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起属于非条件反射,其

神经中枢位于脊髓,C 正确;遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名,与大脑皮层的

活动有关,D 错误。]

3.如图为反射弧结构示意图,相关叙述中正确的是( )

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A.橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,不属于反射 B.刺激Ⅲ处,可在Ⅰ处检测到电位变化 C.剪断Ⅰ处,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起 D.Ⅳ处的神经元不受大脑皮层的控制 C [用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,属于膝跳反射,A 错误;Ⅲ处为传出神经, Ⅰ处为传入神经,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,刺激Ⅲ处,不能在Ⅰ处检测到电 位变化,B 错误;剪断Ⅰ处,反射弧被破坏,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起,C 正确;Ⅳ处为脊 髓,脊髓(低级中枢)受大脑皮层(高级中枢)的调控,D 错误。]
[合 作 探 究·攻 重 难] 反射与反射弧
[思考交流] 下列为膝跳反射示意图,据图讨论相关问题:
1.完成膝跳反射的神经元有哪些? 提示:有传入神经元和传出神经元,无中间神经元。 2.假若在 C、D 之间剪断传入神经,在 D 处给予适宜刺激,小腿抬起,在 C 处给予适宜 刺激,小腿无反应,说明传入神经在功能上有什么特点? 提示:兴奋只能由感受器通过传入神经传入脊髓。 3.刺激反射弧中任一组成部分,都能引起效应器发生反应。这些反应是否都属于反射? 为什么? 提示:不是。只有刺激感受器,引起效应器发生的反应才属于反射。原因是反射的结构 基础是反射弧,反射必需有完整的反射弧作保障。否则引起的反应就不属于反射。 4.神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动,而不影响感受器的敏感性。这是为什么? 提示:这是因为在突触处,兴奋单向传递,兴奋只能由感受器传给神经中枢,再由神经
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中枢传给效应器,而不能由神经中枢传给感受器。

[归纳总结]

1.反射弧的结构及功能

反射弧结构

结构特点

功能

结构破坏对功 能的影响

感受器 ↓
传入神经 ↓
神经中枢 ↓
传出神经 ↓
效应器

将内外界刺激的信息转 神经元轴突末梢的特殊结构
变为神经的兴奋

感觉神经元

将兴 奋由感受器 传入神 既无感觉,又

经中枢

无效应

调节某一特定生理功能的神 对传入的兴奋进行分析

经元群

和综合

运动神经元

将兴奋由神经中枢传至

效应器

只有感觉,无

传出神经末梢和它所支配的 对内 外界刺激作 出相应 效应

肌肉或腺体

的反应和活动

相互联系

反射弧中任何一个环节中断,反射便不能发生,必须保证反射弧结构的完 整性

2.反射弧中传入神经和传出神经的判断

A.感受器 B.传入神经 C.神经节 D.突触 E.传出神经 F.效应器

(1)根据是否具有神经节判断:有神经节(图中 C)的是传入神经。

(2) 根 据 脊 髓 灰 质 内 突 触 的 结 构 判 断 : 突 触 中 与 “

”相连的为传入神经,与



”相连的为传出神经(如上图所示)。

(3)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(*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。

特别提醒:(1)反射活动正常完成除需要有完整的反射弧外,还要有适宜的刺激。

(2)直接刺激传出神经,效应器会有反应,但这并不是反射。

[典例通关]

如图表示人体某反射弧的结构模式图,请据图判断下列叙述正确的是( )

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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⑤ C.结构④在组成*ù錾窬┥壹捌渌涞募∪饣蛳偬宓 D.切断③,刺激②时,会产生具体效应的结构是④ 【技巧点拨】 (1)回顾反射弧的组成;(2)判断图中标号各部分的名称;(3)明确传入 神经和传出神经的判断根据。 C [该图表示反射弧的结构模式图,可以判定①表示神经中枢,②表示传入神经,③表 示传出神经,④表示效应器,⑤表示感受器。刺激②时,④效应器会产生具体效应,效应器 包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等。当切断③时,由于反射弧不完整,刺激②时, ④效应器不会产生效应。] [活学活用] 如图是反射弧结构模式图。a、b 分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激 神经和骨骼肌;c 是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d 为神经与肌细 胞接头部位,是一种突触。
【导学号:85732066】
(1)用 a 刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(填“属于”或“不属 于”)反射。
(2)用 b 刺激骨骼肌,________(填“能”或“不能”)在 c 处记录到电位。 (3)正常时,用 a 刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用 a 刺激神经, 骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验: ①如果__________________________,表明传出神经受损。 ②如果__________________________,表明骨骼肌受损。 ③如果__________________________,表明部位 d 受损。 [解析] (1)用 a 刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的骨骼肌收缩因没有经过完整 的反射孤,故不属于反射。(2)因兴奋在经过突触传递时具有单向性,故用 b 刺激骨骼肌不 能在 c 处记录到电位。(3)用 a 刺激神经,骨骼肌不再收缩,可能是传出神经受损,也可能
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是骨骼肌或部位 d 受损。若传出神经受损,用 a 刺激神经,在 c 处不能记录到电位;若骨骼 肌受损,用 b 刺激骨骼肌;骨骼肌不收缩;若部位 d 受损,用 a 刺激神经,在 c 处记录到电 位,骨骼肌不收缩,而用 b 刺激骨骼肌,骨骼肌收缩。
[答案] (1)不属于 (2)不能 (3)①用 a 刺激神经,在 c 处不能记录到电位 ②用 b 刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩 ③用 a 刺激神经,在 c 处记录到电位,骨骼肌不收缩;用 b 刺激骨骼肌,骨骼肌收缩 (备选*题) 如图是人体缩手反射的反射弧结构,方框甲代表大脑皮 层、乙代表脊髓神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时,先缩手 后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是( ) A.图中 E 为感受器,A 为效应器 B.先缩手后产生痛觉的现象说明,痛觉中枢位于甲方框 处 C.受到刺激时,神经纤维 D 处膜外的电位变化是由负电位变为正电位 D.由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质只能引起乙的兴奋 B [图中 A 为感受器,E 为效应器,B 为传入神经,D 是传出神经,A 错误;先缩手后产 生痛觉的现象说明,痛觉中枢位于大脑皮层,B 正确;受到刺激时,神经纤维 D 处膜外的电 位变化是由正电位变为负电位,C 错误;由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质能引 起乙的兴奋或抑制,D 错误。]
人体神经系统的多级调控和人脑的高级功能 [思考交流] 1.饮酒过量的人往往语无伦次、走路不稳、呼吸急促等,请分析这些现象分别与中枢 神经系统的哪些部分有关? 提示:分别与大脑、小脑、脑干的作用有关。大脑皮层的言语区;小脑有维持身体*衡 的中枢;脑干有许多维持生命必要的中枢,如呼吸中枢等。 2.结合排尿反射的示意图分析以下问题:
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(1)成人能“憋尿”,但在医院尿检时,也能主动排尿,用字母和箭头表示主动排尿的 过程。
提示:g→h→c→d→e。 (2)某病人高位截瘫,小便失禁,其排尿反射过程。 提示:a→b→c→d→e。 (3)上述例子说明低级神经中枢和高级神经中枢之间的关系。 提示:低级神经中枢受相应高级神经中枢的调控。 (4)成年人能有意识地控制大小便,而婴儿及许多偏瘫患者却不能,其道理何在? 提示:人的大脑能控制排便、排尿等低级中枢的反射活动,婴儿由于大脑发育尚不完善, 许多偏瘫患者则由于大脑相关中枢受伤,从而导致丧失对低级中枢的控制能力,致使大小便 处于“失禁”状态。 3.科学家在研究大脑皮层某些区域(如图所示)时,发现其与语言活动功能有着密切的 联系,说出图中四个言语区的功能。
提示:W 区:书写性言语区;S 区:运动性言语区; H 区:听觉性言语区;V 区:视觉性言语区。 [归纳总结] 1.神经系统的分级调节 (1)含义: 高级中枢 控制 低级中枢
――→ (大脑皮层) (脊髓) ①大脑皮层是神经系统的最高级神经中枢,各种感觉的形成均在大脑皮层;位于脊髓的 低级神经中枢可以自主控制一些反射行为,如排尿反射、膝跳反射等。
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②大脑皮层中的高级中枢对低级中枢的控制是相对的,一定条件下会失去对低级中枢的 控制,如极度惊吓。
(2)实例:成人可有意识地控制排尿,体检抽血时手未缩回。 (3)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。 2.人脑的高级功能 (1)神经系统中各级中枢及功能(如图所示)

(2)大脑皮层的语言功能

(3)大脑皮层言语区损伤导致的功能*

中枢名称

损伤后的病症

听觉性言语区(H 区)

听觉性失语症

视觉性言语区(V 区)

失读症

运动性言语区(S 区)

运动性失语症

书写性言语区(W 区)

失写症

损伤后的表现 能讲话、书写、看书,但听不懂别 人的谈话 能讲话、书写、听懂别人的谈话, 但看不懂文字的含义 能看懂文字、听懂别人的谈话,但 不能口头表达 能讲话、看书、听懂别人的谈话, 但不能书写

特别提醒:(1)中枢神经系统由脑和脊髓组成,而神经中枢指在中枢神经系统的灰质中, 神经元胞体聚集在一起形成的具有一定功能的结构。
(2)条件反射是动物和人都具有的生理活动,但是人的条件反射与动物的条件反射存在 本质的区别,即人类具有语言、文字,可进行抽象地概括和思维。
[典例通关] 人的学*和记忆是脑的高级功能之一,下列有关叙述不合理的是( )
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A.听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息 B.阅读时通过神经纤维把眼部效应器产生的兴奋传导到神经中枢 C.抄笔记需要大脑皮层感知学*内容和控制手部书写活动 D.参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的 S 区和 H 区参与 【技巧点拨】 (1)明确学*和记忆的过程;(2)明确 S 区和 H 区的功能。 B [听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息,A 正确;阅读时通 过神经纤维把眼部感受器产生的兴奋传导到神经中枢,B 错误;抄笔记需要大脑皮层感知学 *内容和控制手部书写活动,C 正确;参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的 S 区和 H 区参 与,D 正确。] [活学活用] 1.某人不小心从高处摔下,到医院检查,下列与确定此人高级神经中枢是否受损有关 的检查是( ) A.检查缩手反射是否正常 B.检查血细胞的数量是否有变化 C.检查膝跳反射是否正常 D.要求此人复述医生的一段话 D [缩手反射和膝跳反射的中枢位于脊髓,不能确定此人的高级神经中枢是否受损;检 查血细胞的数量属于血常规化验,目的是发现全身性疾病的早期迹象,诊断是否贫血,是否 有*系统疾病,骨髓的造血功能是否正常等,不属于神经系统方面的检查;语言中枢属于 高级神经中枢,位于大脑皮层,此人复述医生的一段话需要语言中枢的参与,故可由此确定 此人高级神经中枢是否受损。] 2.排尿是受中枢神经系统控制的复杂反射活动,排尿的低级反射中枢位于脊髓。*时, 膀胱逼尿肌(位于整个膀胱壁)舒张,尿道括约肌收缩,膀胱内贮存的尿液不致外流。如图为 相关反射弧示意图,请回答下列问题:
【导学号:85732067】
(1) 膀胱充 盈时 ,膀胱 壁内 的牵 张感受 器产 生 ________,其 在 A 、B 间的传 导是 ________(填“单向”或“双向”)的。
(2)正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿,这是因为脊髓排尿中枢受________的 控制,这体现了神经系统具有________调节的特点。这个过程中,神经元释放的抑制性递质 和突触后膜结合后,突触后膜电位表现为________。
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[解析] (1)膀胱充盈时,膀胱壁内的牵张感受器产生兴奋,由于兴奋在反射弧上单向 传递,故其在 A、B 间的传导是单向的。(2)正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿,这 是因为脊髓排尿中枢受大脑皮层(高级中枢)的控制,这体现了神经系统具有分级调节的特 点。这个过程中,神经元释放的抑制性递质和突触后膜结合后,突触后膜电位表现为外正内 负。
[答案] (1)兴奋(动作电位、神经冲动) 单向 (2)大脑皮层(高级中枢) 分级 外正内负
[当 堂 达 标·固 双 基] 1.下列关于反射弧的理解,错误的是( ) A.反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成 B.感受器接受刺激后,能产生兴奋 C.感受器是由感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构所组成 D.效应器是由运动神经元的神经末梢所组成 D [效应器是由运动神经末梢与其所支配的肌肉或腺体等组成。] 2.下图为反射弧结构模式图,下列有关叙述中错误的是( )
【导学号:85732068】
A.图中①是感受器,⑤是效应器 B.刺激②处,兴奋时膜电位为外正内负 C.兴奋在④上传导时会发生膜电位变化 D.剪断②后刺激④处,不能发生反射 B [由图可知,②上有神经节,则①是感受器,⑤是效应器;神经纤维膜静息时膜电位 为外正内负,兴奋时变为外负内正,刺激②处,兴奋时膜电位为外负内正;④为传出神经, 兴奋在传出神经上通过局部电流进行传导,会发生膜电位的变化;剪断②后刺激④处,能引 起⑤的反应,但反射弧不完整,不属于反射。] 3.下列关于神经调节的叙述中,正确的有( ) 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(S 区)受损的患者不会书写 C.大脑皮层与躯体运动、感觉活动密切相关 D.小脑中有重要的生命活动中枢,如呼吸中枢 C [大脑皮层是高级中枢,不是低级中枢;运动性语言中枢(S 区)受损的患者不会讲话;
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脑干中有重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢。]

4.当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有( )

①下丘脑 ②大脑皮层 H 区(听觉性言语区) ③大脑皮层 S 区(运动性言语区) ④大脑

皮层 V 区(视觉性言语区) ⑤大脑皮层 W 区(书写性言语区)

A.①③

B.②③

C.②④

D.④⑤

D [一个人在专心作答试题时,首先要通过大脑皮层 V 区(视觉性言语区)完成审题,经

过缜密思考后,再通过大脑皮层 W 区(书写性言语区)写出答案,在此过程中,听觉语言中枢

基本不参与,故正确选项为 D。]

5.下图是反射弧的组成示意图,①~⑤是反射弧的组成部分。根据图示信息回答下列

问题:

【导学号:85732069】

(1)图中表示感受器的是________(填图中序号),若②被刺激,受刺激部位兴奋前后膜 外电位变化是________,②上兴奋以________形式传导,方向与________(填“膜内”或“膜 外”)电流方向一致。
(2)若该感受器位于手指皮肤,并被火焰灼伤从而引起红肿,红肿的原因是毛细血管舒 张和通透性增强,血浆蛋白渗出引起________(填“组织液”“淋巴”或“血浆”)增多。
(3)若此图为缩手反射示意图,某人车祸后,脊髓在颈部折断,除此之外其余部分都正 常 , 此 时 用 针 刺 此 人 的 手 , 其 ________( 填 “ 会 ” 或 “ 不 会 ”) 有 痛 觉 , 痛 觉 中 枢 位 于 ____________。
[解析] (1)由图可知,①是感受器,②是传入神经,③是神经中枢,④是传出神经, ⑤是效应器;②受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,膜外电位变化是 由正变负;兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,方向与膜内电流方向一致。
(2)若该感受器位于手指皮肤,并被火焰灼伤从而引起红肿,红肿的原因是毛细血管舒 张和通透性增强,血浆蛋白渗出引起组织液增多。
(3)若脊髓在颈部折断,因兴奋不能通过脊髓传至大脑皮层,故不会产生疼痛,痛觉中 枢位于大脑皮层。
[答案] (1)① 由正变负(或由正变负再变正) 电信号 膜内 (2)组织液 (3)不会 大脑皮层
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[核心语句归纳] 1.反射弧是反射活动的结构基础和功能单位。 2.感受器是由感觉神经末梢和与之相连的各种特化结构。 3.效应器是由运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体组成。 4.位于脑的高级中枢一般调控位于脊髓的低级中枢。 5.人脑特有的高级功能是位于大脑皮层上的语言功能。

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