第2章 动物和人体生命活动的调节
2.1 通过神经系统的调节
一、教材分析
《通过神经系统的调节》是高中生物必修3第二章中的一大重要内容。我们在日常生活中的一言一行、一举一动都与神经调节有着密切的联系。通过神经系统的调节,尤其是兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递,几乎是每年高考必考,所以在教材中本节内容占据着非常重要的地位。本节知识还可与多个有关的知识如“细胞膜、细胞器、内环境的稳态”等联系紧密。学好本节知识也可以进一步加深对其它知识的理解和掌握。第2课时内容与动物的激素调节相辅相成,共同协调生命活动,同时它也是动物行为产生的生理基础。人脑的高级功能很复杂,教材选取了语言文字、学习和记忆两方面内容给予简单的介绍。
二、教学目标
1、概述神经调节的结构基础和反射。
2、说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
3、概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 ⑵人脑的高级功能。
[解决方法]
⑴引导学生分析神经纤维表面电位差的实验,从实验现象得出相关结论,利用多媒体手段,演示神经冲动在神经纤维上的产生与传导的动态过程。
⑵先让学生弄清楚突触的结构,设置相关问题讲解。
⑶让学生自己分析讨论人脑的高级功能。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] 神经冲动的产生和传导。
[解决方法] 利用多媒体演示神经冲动产生和传导的动态过程。
四、课时安排
2课时。
五、教学方法
直观教学法、讲解法、谈话法。 教具准备: 图片、课件。
六、学生活动
1、学生讨论、思考、回答相关问题。
2、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
第1课时
导入:利用教材P16[问题探讨]导入新课
一、神经调节的结构基础和反射
教师设置下列问题引导学生讨论和思考:
⑴人和动物各器官系统的协调,以及对外界刺激作出反应主要是通过神经系统来完成的,那么神经调节的方式是什么呢?
⑵什么是反射?你能举出几个反射活动的实例吗?草履虫能够趋利避害,含羞草叶被触碰后会下垂,这属于反射吗?如果有人用针刺了你一下,你感到了疼痛,这属于反射吗?用针刺激离体蛙的腓肠肌,肌肉会收缩,这属于反射吗?
⑶完成反射活动的结构基础是什么?反射弧包括哪些基本环节?初中我们学习过膝跳反射和缩手反射,你能回顾一下这两个反射的反射弧吗?(示图或投影让学生分析)
⑷如果某人缩手反射的传入神经受到了损伤,那么感受器受到刺激后,人还会有感觉吗?会产生缩手反射吗?如果损伤的是由传出神经或者是脊髓相应的中枢呢?
⑸如果有一只脊蛙,从脊髓的一侧剥离出了一根神经,你如何通过实验来判断它是传入神经还是传出神经?
⑹反射弧各部分的结构分别是由什么组成的?神经元的结构包括哪几个部分?神经元与神经纤维、神经间有什么样的关系?
⑺一个完整的反射活动至少需要多少个神经元?神经元与神经元之间是怎样联结的?
教师归纳和总结之。
反射活动中,在反射弧上传导的是兴奋。什么是兴奋呢?(学生阅读教材P16内容回答之)兴奋的本质是什么呢?如何产生?又是如何传导的呢?
二、兴奋在神经纤维上的传导
教师利用多媒体演示“神经纤维表面电位差的实验”过程和现象。电表指针的变化反映了神经表面电流的变化,而这种变化是由于刺激神经引起的,由此说明刺激会引起神经兴奋。
教师设置下列问题让学生带着这些问题阅读教材P18内容。
1、刺激为什么会引起生物电的产生呢?
2、要形成电流必须要有电位差的形成,刺激引起电流的产生,那么必定引起了电位差的变化。在静止的时候神经纤维的电位是怎样的?
3、接受刺激时会引起什么样的电位变化?
4、为什么会出现这种变化呢?
学生讨论交流回答之,教师再利用多媒体,演示神经冲动在神经纤维上的产生与传导的动态过程。
完成一个反射活动至少需要两个神经元,那么一个神经元产生的兴奋是如何向下一个神经元传递的呢?要了解兴奋在神经元之间的传递原理,首先得了解神经元之间的联系方式。
三、兴奋在神经元之间的传递
学生阅读教材P19相关内容,教师设问:
1、什么叫突触小体?
2、什么叫突触?
3、突触前膜是神经元的哪部分结构?
4、突触后膜是神经元的哪部分结构?
5、兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式进行传递吗?
6、神经递质以什么方式进入突触间隙?
7、神经递质与突触后膜上的什么结构(物质)发生特异性结合?
8、神经递质一定是引起下一个神经元兴奋吗?
9、已知突触前神经元释放的某种递质可使突触后神经元兴奋,当完成一次兴奋传递后,该种类递质立即被分解。某种药物可以阻止该递质的分解,这种药物的即时效应是什么?
10、兴奋在神经元之间的传递是单向的还是双向的?为什么?
11、在一个反射活动中,兴奋的传递方向是单向的还是双向的?为什么?
12、突触小体、突触后膜、突触完成的信号转换模式各是什么?
学生讨论交流回答之。教师利用多媒体展示突触传递信息的动态过程,并进行归纳和整理。
(三)总结
反射弧的组成,神经冲动产生和传导的过程。
(四)作业布置
教材P22练习—1,二。
(五)板书设计
第2章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
神经调节的结构基础和反射
神经调节的基本方式——反射
概念
非条件反射
类型
条件反射
感受器
传入神经
结构基础——反射弧 神经中枢
传出神经
效应器
反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
2、兴奋的概念
二、兴奋在神经纤维上的传导
1、静息电位:内负外正
2、动作电位:内正外负
3、过程:刺激→膜电位变化→局部电流→未刺激部位膜电位变化→局部电流
4、兴奋在神经纤维上传导的特点:双向传导
5、产生电位差的原因:Na+内流
三、兴奋在神经元之间的传递
1、突触小体
突触前膜
2、突触 突触间隙
突触后膜
3、过程:兴奋→突触小体→神经递质→突触间隙→突触后膜→兴奋或抑制
特点:单向
4、兴奋在神经元之间传递
原因
第2课时
复习提问:兴奋在神经纤维上是如何传导的?兴奋在神经元之间是如何传递的?
四、神经系统的分级调节
[资料分析]教师引导学生讨论教材P20相关内容。教师归纳总结之。同时让学生明白,控制排尿反射的初级中枢在脊髓,但控制排尿反射的高级中枢在大脑皮层。机体能够协调完成各项生命活动,是不同的中枢之间分级调节的结果。
提问:脊椎动物和人的低级中枢和高级中枢的分布有什么特点呢?
教师利用教材P20插图,进行归纳和完善。
五、人脑的高级功能
人的大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言,学习、记忆和思维等方面的高级功能。
语言文字是人类社会信息传递的主要形式,也是人类进行思维的主要工具。语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智力活动,涉及到人类的听、写、读、说。
这些功能与大脑皮层某些特定的区域有关,这些区域称为言语区。
教师结合教材P21插图讲解S、H、W、V区的功能以及这些言语区损伤可能出现的症状。
[思考与讨论]教材P21,学生回答之。
学生阅读教材P21相关内容,回答下列问题:
1、什么是学习?
2、什么是记忆?
3、什么是短期记忆?
4、什么是长期记忆?
5、人类记忆的大致过程如何?
教师总结归纳之。学习与记忆有其生理基础;学习的过程需要各种器官的协调作用;遗忘是一种正常的生理现象,学习中只有通过不断的重复才能形成长久的记忆。
(三)总结
神经系统的分级调节和人脑的高级功能。
(四)作业布置
教材P22练习—2
(五)板书设计
四、神经系统的分级调节
大脑
1、中枢神经系统 脑 脑干
小脑
脊髓
2、神经系统分级调节的实例——人的排尿反射
五、人脑的高级功能
S区发生障碍:不能讲话
H区发生障碍:不能听懂话
1、语言功能(人脑特有) W区发生障碍:不能写字
V区发生障碍:不能看懂文字
2、学习功能
瞬时记忆
短期记忆
3、记忆功能 长期记忆
永久记忆
4、思维功能
课件33张PPT。 ●高中生物课件(人教课标版) 万晓军生物工作室(安义中学) 第1节 通过神经系统的调节1、神经元:神经系统的基本结构和功能单位一、神经调节的结构基础和反射2、神经纤维:轴突或者长的树突以及包在外面的髓鞘构成3、神经:成束的神经纤维与包在外面的髓鞘构成1、结构基础分类传入神经元中间神经元传出神经元作用接受刺激产生兴奋传导兴奋反射在中枢神经系统的参与下动物或人体对内外环境界变化作出的规律性应答.(二)神经调节的基本方式种类: 非条件反射(先天,通过遗传获得; )
条件反射(后天,通过训练形成;) 基本方式:例:下列各项中,不属于反射活动的是( )
A.由于气温高而出汗
B.由于气温低,皮肤血管收缩
C.在强光下瞳孔收缩
D.用手触动含羞草叶片,叶片立即收缩而下垂D 一、神经调节的基本方式B、膝跳反射C、缩手反射3、反射的结构基础---反射弧特点:完整性、单向性①②③④⑤膝跳反射缩手反射必须保证反射弧结构完整性(二)、反射弧兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃的状态的过程。
反射过程也就是兴奋传导的过程兴奋的本质是什么?如何产生?又是如何传导的呢?? 实验现象兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫做神经冲动。1、神经冲动? 结论ab(3)+-二、兴奋在神经纤维上的传导静息电位动作电位兴奋的传导2.兴奋在神经纤维上的传导外正内负外负内正膜内的电流方向与兴奋的传导方向一致原因:膜内K+外流膜外Na+内流兴奋未兴奋兴奋未兴奋小结反射弧为什么突触小体中含较多的线粒体? 1、突触小体: 轴突末梢经多次分支,每个小枝末端
都膨大成杯状或球状小体 三、兴奋在神经元之间的传递2、突触结构3、突触类型轴突与细胞体轴突与树突4、兴奋在神经元之间的传递4、兴奋在神经元之间的传递A神经元轴突兴奋递质突触小体(突触小泡)突触前膜突触间隙突触后膜突触B神经元兴奋递质供体:递质移动方向:递质受体:递质作用:递质的化学本质:轴突末端突触小体内的突触小泡突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜(单向传递)突触后膜上的受体蛋白使另一个神经元兴奋或抑制乙酰胆碱、单胺类物质等 神经递质传递: 递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅
速停止作用。因此,一次神经冲动只能引起一次递质释放,
产生一次突触后电位变化。如果神经递质一直起作用,会有什么结果?小结:兴奋的传导1、神经纤维上的传导2、细胞间的传递结构: 单向传递(兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突)特点:原因:递质只存在于突触小体内,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜突触传导形式: 神经冲动(电信号)特点: 双向传导传导形式: 电信号—化学信号—电信号比较兴奋的传导电信号快慢双向单向膜电位变化→局部电流突触小泡释放递质化学信号 下图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激,则能测到动作电位的位置是
A.a和b处 B.a、b和c处
C.b、c、d和e处 D.a、b、c、d和e处
C练一练四、神经系统的分级调节 脑 脊髓 中枢神经系统 脑神经(12对) 脊神经 (31对)周围神经系统 1、人体神经系统四.神经系统的分级调节身体平衡的中枢调节机体活动最高级中枢生命活动必要的中枢调节躯体运动的低级中枢大脑皮层小脑下丘脑脑干水、糖、体温 的调节中枢如呼吸、吞咽、心血管等脊髓五.人脑的高级功能:(S区)运动性失语症(不会说)听觉性语言中枢听觉性失语症(H区)(听不懂)书写性语言中枢(不会写)视觉性语言中枢(看不懂)运动性语言中枢(W区)(V区)(Write)(Sport)(Hear)(View)1.言语区:2、学习和记忆是脑的高级功能之一学习:神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程;
记忆:将获得的经验进行储存和再现;
学习与记忆相互联系,不可分割。结构:突触(前膜 间隙 后膜)
过程:兴奋----递质-----兴奋
特点:传导的单向性方式:神经冲动
实质:电位改变
特点:传导无方向性1:结构基础:反射弧(5部分)2:基本方式:反射
神经纤维上的传导3:兴奋的传导 细胞间的传导概念非条件反射
条件反射 小结4:神经系统的分级调节和人脑的高级功能 类型练习1.在二条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )2.下列关于兴奋传导的叙述,正确的是( )
A、神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B、神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位
C、突触小体完成“化学信号—电信号”的转变
D、神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋
3. 某一外伤病人,不能说话,但能听懂别人讲话;不能写字,但能看书看报。受伤的中枢应是下列哪项
A. 运动语言中枢 B.听觉语言中枢
C.视觉语言中枢 D.感觉语言中枢.4.神经冲动在细胞间的传递途径是;①突触小体 ②递质 ③突触间隙 ④突触后膜⑤轴突( )
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤
C.⑤①②③④ D.⑤②④③①
C5.止痛药物并不损伤神经元的结构,却能在一段时间内阻断神经冲动向感觉中枢的传导,它的作用部位在( )
A.细胞体 B.轴突
C.突触间隙 D.树突
c6.下图为反射弧示意简图,兴奋在反射弧中按单一方向传导,这是因为(2000上海高考)( )
A.在②中兴奋传导是单一方向的
B.在③中兴奋传导是单一方向的
C.在④中兴奋传导是单一方向的
D.以上说法都对
B7.下图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激,则能测到动作电位的位置是( )
A.a和b处 B.a、b和c处
C.b、c、d和e处 D.a、b、c、d 和e处C
8.生物体的许多生命活动都是在生物膜上的,下图是一个神经突触。
(1)编号①是_______ _膜,当神经纤维受到刺激发生兴奋时,此处的通透性发生改变,形成动作电位,使兴奋以____________的形式传导。
(2)编号②是_________膜,突触小泡在此处破裂,可释放出__________到突触间隙中。
(3)编号③是______________膜,上面有各种特异性的____________。
(4)编号④是____________ 膜,上面分布着与_____________有关的酶,为神经冲动的传导提供能量。细胞(或轴突) 神经冲动(或局部电流) 突触前膜突触后膜 受体蛋白(或受体) 神经递质(或递质)线粒体内膜 有氧呼吸