第二节 反射活动的基本原理
教学目标
（1）描述神经调节的基本方式、结构基础及其完整性的必要。
（2）概述兴奋在神经纤维上的传导过程。
（3）概述兴奋在细胞间的传递过程。
（4）应用兴奋传导原理，辨别传导方向，解决实际问题。
（5）通过观察兴奋传导的动态过程，培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。
（6）通过科学发现，培养学生实事求是的科学态度和不断探究的科学精神。
教学重点与难点
1、教学重点：兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递
2、教学难点：兴奋在神经元之间的传递
教学策设想
动机激发策略：创设情境，从运动的协调引入；重现关于研究神经传导的材料选择和实验手段体现科学方法教育，避免封闭的演绎过程。
交互教学策略：以学生活动为中心，教师精心设计问题，引导学生探究、讨论问题。
整体教学策略：将生物学知识和物理电学知识结合在一起，体现学科间知识的综合。
比较的认知策略：比较兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在细胞间的传递，突破难点。
教学方法设计
实验原理分析法、讨论法、比较法、归纳法等。
媒体设计
自制CAI动画：反射弧模式图；兴奋沿反射弧传导；兴奋在神经纤维上的传导；突触小体结构模式图；突触小泡内递质的释放过程。
教学过程设计
（一）教学流程图
（二）教学过程
引言：请同学们欣赏一场精彩的NBA比赛。篮球飞人们飞翔的画面让我们体会到运动的张力和协调的美感，那么篮球队员们要经过哪些方式的调节才能完成如此健美而协调的动作呢？
学生：通过神经调节和体液调节。
如果仅有体液调节，机体就难以迅速而精确的作出反应。人和动物体内各个器官，系统的协调和统一，各项生命活动的进行，以及对外界环境的变化作出相应的反应，主要是通过神经系统的调节作用来完成的。
1、神经调节的基本方式
通过初中的学习我们知道，神经调节的基本方式是反射，那么，什么是反射呢？
学生：反射是指在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的有规律性的反应。
教师强调反射概念的三要素，并且指出，反射是应激性高度发展的结果。
反射大致可以分为非条件反射和条件反射两类，请同学们来分析四组有趣的现象，看看它们分别属于那类反射？并说出判断的依据是什么？
（媒体显示实例图片：小猴吮奶；狗熊飞车；尝梅止渴；望梅止渴。）
学生：小猴吮奶和尝梅止渴是动物生来就有的，也是通过遗传而获得的先天性反射，是非条件反射；狗熊飞车和望梅止渴是动物出生后，在生活过程中通过训练而逐渐形成的后天性反射，属于条件反射。
条件反射是建立在非条件反射基础上，借助于一定的条件（自然的或人为的），经过一定过程形成的，条件反射大大地提高了动物适应复杂环境变化的能力。
反射的结构基础又是什么呢？
学生：反射弧。
教师引导学生观察反射弧结构模式图并提示注意闪动部位代表的结构。
反射弧是由哪几部分组成的？
学生：通常由感受器，传入神经，神经中枢，传出神经和效应器五部分组成.
教师引导学生识图。
感受器是感觉神经末梢部分，效应器指运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体。
简单地说，反射过程是感受器感受到一定的刺激并产生兴奋，兴奋以神经冲动的形式经过传入神经传向神经中枢，神经中枢通过分析与综合产生兴奋，经一定传出神经到达效应器，发生相应活动。
反射弧的任何一个环节中断，反射都不能发生。举例分析。
通常脊椎动物的反射弧，在感觉神经元和运动神经元之间还有中间神经元，它起着传递信息的作用。那么这些神经元的结构又是怎样的呢？
引导学生观察神经元结构模式图并叙述各部分结构（略）
神经元之所以受到刺激能产生兴奋，并能传导兴奋是与它的结构相适应的。一个神经元就是一个完整的高度特化的细胞。细胞体适合综合处理信息和作为代谢中心；突起适合接受和传递信息；髓鞘则起着绝缘的作用，使许多神经纤维可以同时传导而互不干扰，从而保证神经调节的精确性。
教师强调神经纤维的概念：长的树突、轴突和髓鞘构成神经纤维。
从宏观上看，兴奋需要在反射弧各部分上传导；从微观上看，兴奋则需要在组成反射弧的每一个神经元内部传导，特别是神经纤维上的传导。
2.兴奋的传导
（1）神经纤维的传导
早在1791年，意大利解剖学家伽伐尼发现兴奋传导实际上是一种生物电现象。但是神经纤维都很细，做实验很困难。到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的巨大神经纤维是实验的理想材料，它粗大的轴突直径可达1毫米，使测量电位差的微电极易于插入，为开展实验提供了方便。
实验方法：提示学生注意观察图示。
取两个微电极，一个插入神经纤维内，一个接到神经纤维膜表面，用微伏计测出膜内外的电位差，即电势差。结果显示：膜外为正电位，膜内为负电位。为什么会出现电位差呢？很早人们就发现神经纤维膜内外存在着离子浓度的差异。
引导学生观察并分析Na+离子和K+离子的浓度差：膜内的K+离子浓度远高于膜外，Na+离子浓度则相反。
在细胞未受刺激时，也就是静息状态时，膜内的K+离子很容易通过载体通道蛋白顺着浓度梯度大量转运到膜外，从而形成膜外正电位，膜内负电位。当神经纤维某一部位受到刺激时，膜上的Na+离子载体通道蛋白被激活，Na+离子通透性增强，大量Na+离子内流，使膜两侧电位差倒转，即膜外由正电位变为负电位，膜内则由负电位变为正电位。
具体分析兴奋传导的过程并分步演示兴奋在神经纤维上传导的动画。
静息时，膜内和膜外的电位处于何种状态？
学生分析：静息时，由于K+离子外流膜内电位为负，膜外电位为正。
受刺激时，兴奋部位的膜内外发生了怎样的变化？
学生观察分析并回答：由于Na+离子内流，兴奋部位膜内外迅速发生了一次电位变化膜外由正电位变为负电位，膜内则由负电位变为正电位。
引导学生分析并讨论：邻近未兴奋部位仍然维持原来的外“正”内“负”，那么，兴奋部位与原来未兴奋部位之间将会出现怎样变化？
学生：试着用物理课上电学的知识来解释这个问题，并就膜外和膜内情况分别说明。在神经纤维膜外兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差，于是就有了电荷的移动，在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差，也有电荷的移动，这样就形成了局部电流。
电流方向如何呢？
学生：电流在膜外由未兴奋部位流向兴奋部位，在膜内则由兴奋部位流向未兴奋部位，从而形成了局部电流回路。
引导学生观察相邻的未兴奋部位：
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生上述同样的电位变化，又产生局部电流，如此依次进行下去，兴奋不断向前传导，而已经兴奋部位又不断依次恢复原静息电位。兴奋就按照这样的方式沿着神经纤维迅速向前传导。
完整演示动画并让学生归纳和复述：
兴奋传导过程：刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流
兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流。
我们分析了当兴奋从树突经胞体传向轴突时的传导方向，如果在一条离体神经纤维中段施加一适宜刺激，传导方向又是怎样呢？（图示略）
学生从物理角度来思考这个问题：兴奋部位与两侧未兴奋部位都存在电位差，所以刺激神经纤维上任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。
结论：传递特点──双向性。
兴奋传导受机械压力，冷冻，电流，化学药物等因素的影响而受到干扰或阻断。
（2）兴奋的传递：
当兴奋传导到神经纤维的末梢时，又是怎样到达下一个神经元呢？兴奋在神经元之间是通过突触来传递的。突触是指一个神经元与另一个神经元相接触的部位。
（演示动画）在光学显微镜下观察可以看到：一个神经元轴突末梢经多次分支，最后每个小枝末端膨大成杯状和球状，叫做突触小体。这些突触小体可以与多个神经元细胞体或树突相接触，形成突触。
在电子显微镜下观察可以看到突触是由三部分构成的，即突触前膜，突触间隙和突触后膜。突触前膜是轴突末端突触小体的膜：突出后膜是与突触前膜相对应的胞体膜和树突膜；突触间隙是突触前膜和后膜之间存在的间隙。
突触小体内靠近前膜处含有大量的突触小泡，泡内含有高浓度的化学物质──递质，例如乙酰胆碱。递质有兴奋性的也有抑制性的。
将动画还原到较为宏观的两个神经元之间去观察突触。
当兴奋通过轴突传导到突触小体时，突触小体内的突触小泡就将递质释放到突触间隙里，突触后膜的相应受体蛋白接受递质的化学刺激，引起突触后膜的膜电位改变。这样，兴奋就从一个神经元通过突触而传递给了另一个神经元。
突触后膜的受体对递质有高度的选择性。
学生再次观察动画模拟过程，复述，概括。
兴奋在细胞间的传递过程：
兴奋→突触小体→突触小泡释放递质→突触间隙→突触后膜兴奋或抑制
由于递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放后作用于突触后膜上，使后一个神经元兴奋或抑制，所以神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。就是说：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，而不能向相反的方向传递。这种单向传递使整个神经系统的活动能有规律地进行。
递质发生效应后就被酶破坏而失活，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，之后很快又恢复为静息状态。
引导学生观察线粒体，得出“兴奋传递是一个耗能的过程”的结论。
有些杀虫剂能抑制酶的活性，使递质不被破坏，递质一直结合在突触后膜的受体部位，连续发生作用，使神经处于持续冲动状态而不能恢复到静息电位，这样，就使动物长时间处于震颤、痉挛状态，终致死亡。
课堂小结
本节课重点学习了兴奋的传导，对于反射的发生也有了进一步的理解。（结合动画演示）当感受器受到一定刺激后就产生兴奋，引起兴奋部位的膜电位的改变，形成局部电流；当局部电流沿神经纤维传导到轴突末梢的突触时，突触小泡释放递质作用于突触后膜，使另一个神经元产生兴奋或抑制，这样兴奋就从一个神经元传导到另一个神经元。
概括的说：兴奋传导是膜电位变化→递质的释放→膜电位变化的一体化过程。
学法指导
学生在掌握上述内容时，一定要注意联系反射模式图，并注意在实际中的应用。如临床上用药物局部麻醉的机理是什么？（药物抑制突触小泡释放递质，兴奋不能传递）
课外探究与思考
1.探究局部麻醉药物的可能作用机理。
2.试比较兴奋在神经纤维上的传导速度与电流在金属导线上的传导速度。
教学反思
在教学过程中,我遵循了“从具体到抽象”、“从感性到理性”的认知规律,重视创设问题情境,引导学生积极参与,学生始终处于科学研究情境中，并获得相应的科学情感体验。自然科学的学科魅力满足了学生的学习兴趣,而且测试表明,建立起来的概念是形象生动的、深刻的。
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第二节 反射活动的基本原理
一、教学目标
1．举例说出常见的反射活动和反射中枢的类型。
2．评述神经调节的结构基础是反射弧，神经调节的基本方式是反射。
3．说明细胞间神经冲动的传递过程。
4．学会分析实验现象得出结论。
教学重点难点
重点:
反射弧和突触的结构及突触传递的过程
难点:
突触传递的过程。
1 反射弧的构成
反射弧的结构
⑴概念：
⑵结构：如图
⑶特点：
①完整性：
完成反射的神经结构
②单向性（方向性）：
感受器
五部分缺一不可
不能反过来传导
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
背根
腹根
探究神经活动的传递
分析讨论答案
1．巧妙使用蛙生理溶液，从而证明是刺激迷走神经后产生的某种物质使第二只蛙心律逐渐减慢。
2．始终保持蛙心自动节律性收缩；要把生理盐水都换掉，防止前后影响。
3．说明神经冲动在细胞间传递同某种物质有关。
2 突触和突触传递
兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
⑵在细胞间的传递：
兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的
神经兴奋传到轴突小体时突触小泡中的神经递质释放出来，经突触前膜、突触间隙和突触后膜扩散到后一级神经元，引起后一级神经元也兴奋。
由于只有突触小体中有突触小泡和神经递质。因此神经兴奋是单向传递的。
突触传递示意图
兴奋在突触的传递
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
兴奋抑制
突触传递的特点
单向传递:由于递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能由一个神经元 的轴突向另一个神经元的胞体或突起传递。
突触延搁：冲动在突触前末梢部分传导比较缓慢；突触前膜释放
递质以及递质在突触间隙的弥散需要时问递质作用于突触后膜产生
兴奋性突触后电位也需要时间。据测定，兴奋通过一个突触所需时间
约为0.3～0.5 ms。
总和：由同一突触前末梢连续传来一系列冲动，或者由许多突触
末梢同时传来冲动，引起了较多的递质释放，各自产生的局部电位总
和起来达到临界水平时，可诱发突触后神经元兴奋。
对内环境变化的敏感性：缺氧、二氧化碳等均可改变突触部位的
传递能力。某些作用于中枢神经系统的药物如麻醉药或中枢兴奋药等
也是首先在突触多的部位发挥作用。
易疲劳性：高频率的神经冲动持续通过突触，可以使突触前末梢
内的神经递质释放速度超过合成速度，导致神经递质耗竭，使信息通
过突触的效率下降。
神经元间：
一个神经元的轴突传给另一个神经元的细胞体或树突。
神经元内：
树突→细胞体→轴突
单向性
兴奋的传递方向
双向性
同时
时间延搁
反射中枢
反射中枢担负着对传人的神经冲动进行分析、归纳和整理的功能，是整个反射弧的核心。
最简单的反射中枢由传人与传出神经元的突触联系和传出神经元的胞体构成，具有这种反射中枢的反射弧称为二元反射弧。如膝跳反射的反射弧。
三元反射弧的反射中枢则在传人神经元与传出神经元之间增加了 一个中间神经元。如缩手反射的反射弧。
大多数反射弧包含有多个中间神经元，具有多个突触联系。在神经反射过程中，中间神经元越是精细复杂，反射中枢对传人信号的分析综合能力就越强。
植物性神经与内脏反射
巩固提高
1．(1)一个突触包含突触前膜、突触间隙和突触后膜。(2)当神经冲动沿着轴突传导到轴突末梢时，使轴突末梢处细胞膜对Ca离子的通透性增加，大量的Ca离子会从细胞外进入突触小体中。由于Ca离子的作用，突触小泡向突触前膜靠近，并以出泡的方式将其中的化学递质释放到
突触间隙中。化学递质扩散至突触后膜，并同突触后膜上的受体结合，形成递质一受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，使突触后膜的膜电位发生改变。
2．在后根中央处剪断，分别电刺激后根向中段、外周段，刺激后根向中段，蛙后肢运动，刺激后根外周段，不发生反应，说明后根具有传人功能。
在前根中央处剪断，分别电刺激前根向中段、外周段，刺激前根向中段，不发生反应，刺激前根外周段，蛙后肢运动，说明前根具有传出功能。
3．(1)人对外界刺激反应的快慢与遗传因素、情绪、健康状况、年龄、训练程度等有关。(2)加强训练，保持良好的精神状态等可提高反应速度。第二节 反射活动的基本原理
[聚焦高考]
1．(2003年江苏高考题)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，当完成第一次兴奋传递后，该种递质立即被分解。某种药物可以阻止该种递质的分解，这种药物的即时效应是（ ）
A．突触前神经元持续兴奋性B．突触后神经元持续兴奋性
C．突触前神经元持续抑制性D．突触后神经元持续抑制性
2．(2003年上海高考题)下列有关突触结构和功能的叙述中，错误的是（ ）
A．突触前膜与后膜之间有间隙 B．兴奋由电信号转变为化学信号，再转变成电信号
C．兴奋在突触处只能由前膜传向后膜 D．突触前后两个神经元的兴奋是同步的
3．(2003年上海高考题)某人腰部因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部位可能是在反射弧的（ ）
①传入神经 ②传出神经 ③感受器 ④神经中枢 ⑤效应器
A．②④ B．①④ C．①② D．②⑤
4．(2005年江苏高考题)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
[自我测评]
一．选择题
1．2002年世界杯足球赛时，球员踢球瞬间，神经冲动在神经纤维上的传导形式是（ ）
A．静息电位 B．动作电位 C．突触传导 D．反射弧
2．足球比赛中，当运动员的腿部被踢伤时，经常会经常喷一种药剂止痛，其作用原理可能是（ ）
A．通过反射弧结构止痛 B．通过降低局部温度进行冷冻止痛
C．通过药物渗入皮肤麻醉神经止痛 D．主要还是通过心理暗示减轻疼痛
3．止痛药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
4．突触小泡中含有乙酰胆碱，它是一种兴奋性神经递质，可以被胆碱酯酶所分解。有机磷农药则能够抑制胆碱酯酶的活性。当人体发生有机磷中毒时，会发生的效应是（ ）
A．突触前神经元持续兴奋性B．突触后神经元持续兴奋性
C．突触前神经元持续抑制性D．突触后神经元持续抑制性
5．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
6．高等动物接受刺激并发生反应的神经传导途径是（ ）
A．神经系统 B．感受器 → 神经中枢 C．神经中枢 → 效应器 D．反射弧
7．反射和反射弧的关系是（ ）
A．反射活动可以不通过反射弧来实现 B．反射活动的完成必须通过反射弧来实现
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是完全相同的
8．猫在饥饿时对纸片都感兴趣，但饱食后，老鼠的叫声也常常不能引起猫的反应，这说明：（ ）
A．猫的行为刺激来自身体内部 B．鼠叫不是猫行为的刺激因素
C．饱食后的猫，其神经系统变得迟钝 D．猫的行为是内外刺激共同作用的结果
9．兴奋在突触中的传导媒介是（ ）
A．酶 B．激素 C．带电离子 D．递质
10．如果支配某一肢体的传入神经及中枢完整，而传出神经受损，那么该肢体（ ）
A．能运动，针刺有感觉 B．不能运动，针刺有感觉
C．能运动，针刺无有感觉 D．不能运动，针刺无有感觉
11．关于兴奋的传导，下列叙述正确的是（ ）
A．神经纤维兴奋时，电位变为“内正外负”
B．兴奋部位的电流是从兴奋部位流向未兴奋部位
C．兴奋从一个神经元的树突传至另一个神经元的轴突
D．突触小体释放递质作用于突触后膜
12．神经元受到刺激后产生兴奋，兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间传递方式分别是通过（ ）
A．递质和产生局部电流 B．递质和产生冲动
C．产生局部电流和释放递质 D．递质和递质
13．神经冲动在生物体内的传递途径是（ ）
A． 树突 → 突触 → 神经元细胞体 → 轴突
B． 轴突 → 神经元细胞体 → 树突 → 突触
C． 树突 → 神经元细胞体 → 轴突 → 突触
D． 树突 → 突触 → 轴突 → 神经元细胞体
14．下列关于神经调节的叙述，错误的是（ ）
A．神经系统控制激素的分泌，激素对神经系统有影响作用
B．单细胞的动物接受刺激和发生反应也依靠神经系统
C．反射弧是动物接受刺激和发生反应的神经传导途径
D．动物神经活动的基本方式是反射
15．在一个简单反射弧中，只有感觉神经元A 和运动神经元B，当接受刺激后兴奋的传递方向是（ ）
A． A的树突 → B的轴突 B．B的轴突 → A的轴突
C．B的轴突 → A的细胞体 D．A的轴突 → B的树突
二．非选择题：
16．下图表示反射弧的模式图，请据图回答：
（1）反射弧是由[ ]__________、[ ] _________[ 3 ]神经中枢、[ ]____________和[ ]________________组成的。
（2）神经纤维在未受刺激时，细胞膜的内外电位表现为_____________________。当神经纤维的某处受刺激产生兴奋时，表现为______________________，因而与邻近未兴奋部位形成了局部电流使兴奋依次向前传导。
（3）兴奋在神经元之间是通过_____________来传递的该部位又由_________、_________、___________三部分构成，神经元之间兴奋传递的方向只能是_____________。
（4）兴奋在反射弧中按单一方向传导，这是因为（ ）
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
17．如图为突触的结构，并在a．d 两点联接一侧测量电位变化的灵敏电流计。据图回答：
图示的结构涉及到_______个神经元，含有_____个突触 。
如果 B 受刺激，C 会兴奋；如果A、B 同时受刺激，C 不会兴奋。由此判断A、B 释放递质的性质依次是_____________、___________。
细胞合成的递质，经过_____________加工，形成突触小泡，释放到突触间隙，与突触后膜上相应的“受体”结合，引起反应。“受体”的化学本质是_________,这种细胞膜外结构称为________________。
如图，已知ab=cd，则刺激b点，灵敏电流计指针偏转______次，如果刺激c点，则偏转_______次。
[拓展提高]
1．下列说法错误的是 （ ）
A．膝跳反射的反射弧只有两个神经元 B．缩手反射的反射弧只有三个神经元
C．神经冲动在神经元间只能从上一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或突触
D．草履虫对刺激也发生反应，具有反射活动
2．中国寓言中有“火中取栗”的故事：猫从火中取出板栗时，因火烧爪而快速缩回，虽然板栗拿到，但爪子还是被烧了，而偷到的板栗却给猴子吃了。假设图为“火中取栗”的反射弧示意图，回答有关问题：
要确定这个反射弧中E是感受器还是效应器，可用电刺激的方法进行测定。测定与判断的方法是_______________________________。
如果不用试验，可据图判断E是感受器还是效应器，判断的依据是_________________。
假设E是猫脚爪中的感受器，写出猫“火中取栗”时神经传导的方向（用有关字母与箭头表示）：_______________________。
猫“火中取栗”的反射与人“望梅止渴”的反射不同之处是____________________。
第二节 反射活动的基本原理
[聚焦高考]
1．B 2．D 3．A 4．A
[自我测评]
一．选择题
1．B 2．A 3．C 4．B 5．C 6． D 7．B 8．D 9．D 10．B 11．Ｄ12．Ｃ 13．Ｃ 14．Ｂ 15．Ｄ
二．非选择题
16．（1） 1 感受器 2 传入神经 4 传出神经 5 效应器 （2） 膜外正电位，膜内负电位 （3） 突触 突触间隙 突触后膜 单向的 （4）B
17．（1） 3 2 （2）抑制性（递质） 兴奋性（递质） （3）高尔基体 糖蛋白（蛋白质） 糖被 （4） 2 1
[拓展提高]
D
（1）用电刺激E端，如E有反应，则为感受器。（2）因神经冲动的传导方向是从一个轴突的末梢，从突触的结构分析，E感受器。 （3）E → D → C → B → A
火中取栗是非条件反射，望梅止渴是条件反射。
