2024年高中生物新教材同步选择性必修第一册 第2章 第4节　神经系统的分级调节

第4节神经系统的分级调节[学习目标]1.举例说明大脑对躯体运动及内脏活动的分级调节。2.比较大脑对躯体运动调节与对内脏活动调节的特点。一、神经系统对躯体运动的分级调节1．大脑皮层(1)结构：主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。(2)特点：有丰富的沟回(沟即为凹陷部分，回为隆起部分)，这增加了大脑的表面积。(3)控制途径：大脑通过脑干与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过脑干传到脊髓。2．大脑皮层与躯体运动的关系(1)躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区①刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动。②刺激大脑皮层中央前回的下部，会引起头部器官的运动。③刺激大脑皮层中央前回的其他部位，会引起其他相应器官的运动。(2)特点：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。3．大脑对躯体运动的分级调节(1)分级调节示意图(2)分级调节的意义：机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。判断正误(1)大脑皮层由神经元胞体和轴突构成()(2)大脑皮层运动机能代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的()(3)脊髓是机体运动的低级中枢，脑干是最高级中枢()答案(1)×(2)√(3)×任务一：大脑皮层与躯体运动的关系1．下图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图，请据图回答：(1)躯体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域？如果有，它们的位置关系有什么特点？提示有。特点：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，但头部是正的。(2)请据图分析，皮层代表区对躯体运动支配的特点是：左右交叉支配(头面部多为双侧支配)。(3)大脑皮层运动代表区范围的大小，是与躯体中相应部位的大小相关，还是与躯体运动的精细程度相关？提示大脑皮层运动代表区范围的大小取决于躯体运动的精细程度。2．构建躯体运动分级调节的概念图。(1)资料1：通常情况下，成年人的手指不小心碰到针刺会不自主地收缩，而在医院采指尖血时却可以不收缩。请思考缩手反射如何受大脑皮层的调控，完善图示中的调控途径。提示如图所示(2)资料2：当一位同学在你面前挥一下手，你会不自觉地眨眼；而经过训练的人，却能做到不为所动。请思考眨眼反射如何受大脑皮层的调控，完善图示中的调控途径。提示如图所示(3)资料3：婴儿刚开始学走路时步履蹒跚，经过练习，学会走路后则步态稳定而优美，力度和速度合适而随意变化。大脑皮层运动区发出运动的信息传给脊髓，同时也传给小脑，脊髓将实时的运动信息传递给小脑，小脑将两个信息进行比较，将误差反馈给大脑皮层，由大脑皮层再发出指令，修正先前的运动状态。在这里小脑是以比较器参与到走路姿势的调节中，校正在后面追随，总是在错误的前提下工作。大脑皮层运动联络区将运动指令传递至大脑皮层运动区，同时也传递给小脑，小脑将即将发生的运动程序和记忆的运动模式进行比较后，发出指令投递到大脑皮层运动区修正其运动程序。这样，在实际运动发生前，小脑就开始执行修饰功能了。所以学会走路之后，小脑可以进行前馈调节。无论是哪一种调节方式，小脑、脊髓和大脑都参与其中。大脑是最高级中枢，能对小脑和脊髓进行调控，并且相互联系，协同完成走路。1．(2022·湖南长沙高二期末)下列能体现神经系统对躯体运动分级调节的现象是()A．膝跳反射B．针刺皮肤产生痛觉C．被护士针刺手指取血时不缩手D．受寒冷刺激不由自主地打寒战答案C解析神经系统的分级调节功能是指低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。膝跳反射和受寒冷刺激不由自主地打寒战均为非条件反射，它们的神经中枢均在脊髓，都不能说明神经系统的分级调节功能，A、D不符合题意；痛觉的形成部位是大脑皮层，因此针刺皮肤产生痛觉不能说明神经系统的分级调节功能，B不符合题意；被护士针刺手指取血时不缩手，说明位于脊髓的低级中枢受脑中高级中枢的调控，C符合题意。2．下列关于大脑皮层中央前回功能区的叙述，错误的是()A．代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关B．刺激中央前回的下部，会引起头部器官的运动C．若刺激右侧大脑皮层的中央前回可引起其左侧肢体运动D．用电刺激中央前回某一区域时，接受刺激的是反射弧中的感受器答案D解析用电刺激中央前回某一区域时，接受刺激的是反射弧中的神经中枢，D错误。二、神经系统对内脏活动的分级调节1．排尿反射的分级调节(1)脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。(2)人能有意识地控制排尿是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。(3)没有高级中枢的调控，排尿反射仍可以进行，但排尿不完全，也不能受意识控制。2．调节内脏活动的中枢(1)脊髓是调节内脏活动的低级中枢。(2)脑干中含有调节呼吸运动、心血管活动的中枢等。(3)下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，可以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。(4)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这使得自主神经系统并不完全自主。判断正误(1)尿意的产生在脑干和大脑皮层()(2)下丘脑是调节内脏活动的低级中枢，可以调节体温、水平衡等()(3)自主神经系统是不受意识控制的，是完全自主的()答案(1)×(2)×(3)×任务二：排尿反射的分级调节如图为排尿反射示意图，据图回答下列问题。1．当膀胱中的尿液充盈到一定程度(约400mL)时，人膀胱中的牵张感受器受到刺激产生神经冲动就会产生尿意，当环境条件适宜时，完成排尿反射。2．尿道内括约肌和膀胱逼尿肌均为平滑肌，受自主神经(副交感神经和交感神经)的支配；尿道外括约肌为骨骼肌，受躯体运动神经支配。3．在排尿活动中，交感神经的作用是抑制排尿，副交感神经的作用是引起膀胱逼尿肌收缩、尿道内括约肌舒张。4．尿液进入后尿道，此时，后尿道的尿液可刺激后尿道感受器并产生冲动，冲动传递到脊髓中的排尿中枢。这样加强了脊髓初级排尿中枢的活动，使原有的排尿活动加强，这是一种正反馈调节方式，能够使排尿反射迅速发起、越来越强、迅速完成。(1)成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？提示成人和婴儿控制排尿的低级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，所以排尿次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。(2)有些成人患者出现不受意识支配的排尿情况，是哪里出现了问题？提示是控制排尿的高级中枢——大脑皮层出现问题导致的。(3)上述例子说明神经中枢之间有什么联系？提示这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。3．下列关于神经系统分级调节的叙述，错误的是()A．通过脊髓可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等B．脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢C．下丘脑是调节内脏活动的低级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系D．大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，从而使得自主神经系统并不完全自主答案C解析下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，C错误。4．(2022·河北邯郸高二期中)在医院常通过尿检对尿糖和肾功能进行检查，下图是人体排尿反射过程的示意图，下列相关叙述正确的是()A．脊髓控制排尿时，交感神经兴奋，膀胱缩小B．尿检前控制排尿，体现了神经系统对内脏活动的分级调节C．某成年人能产生尿意但尿失禁，可能是由于脊髓受损不受脑的调节引起D．若a受损，则无法产生尿意，但能完成排尿反射答案B解析脊髓控制排尿时，副交感神经兴奋，膀胱缩小，A错误；尿检前能有意识地控制排尿，体现了神经系统对内脏活动的分级调节，B正确；某成年人能产生尿意但尿失禁，能完成排尿反射，说明其脊髓没有受损，可能是由于大脑皮层受损引起，C错误；若a受损，则可产生尿意，也能完成排尿反射，但不受意识控制，D错误。题组一神经系统对躯体运动的分级调节1．人的大脑皮层上的沟回主要由什么构成()①神经元胞体②轴突③神经胶质胞体④树突A．①④B．①②C．①③D．③④答案A解析人的大脑皮层由神经元胞体及其树突构成，上面有丰富的沟回，A正确。2．(2023·镇江高二月考)大脑皮层的某些区域与躯体的运动功能密切相关，下列相关叙述不正确的是()A．刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动B．刺激大脑皮层中央前回的下部，可以引起头面部肌肉的运动C．大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关D．脑与脊髓中的神经中枢分工明确，独立地调控躯体的运动答案D解析躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，其中大脑皮层中的高级中枢会对脊髓中的低级中枢进行调控，D错误。3．做膝跳反射实验时，若实验前告诉受试者，在其有思想准备的情况下，膝跳反射表现可能会弱一些，原因是()A．反射弧发生变化B．传出神经受阻C．感受器受到抑制D．高级神经中枢对低级神经中枢有调控作用答案D解析大脑是高级中枢，对低级中枢有调控作用，所以实验前先告知受试者，使其有思想准备，结果实验现象不明显，D正确。4．如图为神经—肌肉连接示意图，①～⑦表示神经纤维。肌肉受到刺激会不由自主地收缩，大脑也能产生感觉。下列说法错误的是()A．大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑥⑤④B．肌肉受到刺激不由自主地收缩的兴奋传导途径依次是①②③C．兴奋只能由⑦传递至③而不能由③传递至⑦D．肌肉受到刺激，大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是④⑤⑥答案A解析大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑦③，A错误；肌肉受到刺激不由自主地收缩是由低级中枢支配的，应是经过途径①②③完成反射，B正确；通过突触结构判断，兴奋在⑦和③两个神经元上的传递是单向的，只能由⑦传向③，C正确；感觉的产生是兴奋由④⑤⑥上行至大脑皮层产生的，D正确。题组二神经系统对内脏活动的分级调节5．(2022·北京房山高二期中)人体排尿是一种复杂的反射活动，下图表示人体排尿反射过程。当膀胱被尿液充盈时，膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意，引起膀胱的逼尿肌收缩排出尿液，逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋。下列叙述不正确的是()A．若P处受损，膀胱将无法排出尿液B．人产生尿意的中枢位于大脑皮层C．排尿过程中有电信号和化学信号的相互转化D．成人的排尿反射存在反馈调节和分级调节答案A解析若P处受损，脊髓失去了高级中枢的控制，但是在脊髓的控制下，膀胱仍然可以排出尿液，A错误；大脑皮层属于人的高级中枢，存在感觉中枢，因此人产生尿意的中枢位于大脑皮层，B正确；排尿过程属于非条件反射，兴奋从感受器到效应器传导需要经过突触结构，排尿过程中有电信号和化学信号的相互转化，C正确；成人适时排尿体现了有意识地对排尿过程的控制，即体现神经系统对内脏的分级调节，排尿过程中，当膀胱被尿液充盈时，膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意，引起膀胱的逼尿肌收缩，排出尿液，而逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋，促进排尿过程进一步完成，体现了正反馈调节，D正确。6．(2023·河南开封高二阶段练习)如图所示为排尿反射的分级调节示意图，下列相关叙述错误的是()A．膀胱等内脏的活动受神经系统的分级调节B．憋尿需要大脑皮层参与，若大脑不参与，则排尿反射无法进行C．大脑皮层对各级中枢的调节，使得自主神经系统并不完全自主D．脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的，副交感神经兴奋会导致膀胱缩小答案B解析憋尿是有意识地不发生排尿反射，所以需要大脑皮层参与，但排尿反射的低级中枢在脊髓，所以在没有大脑参与的情况下，排尿反射也能完成，B错误。7．神经系统对内脏活动的调控存在着分级调节，下列相关叙述正确的是()A．神经系统对内脏活动进行调节的结构基础是反射弧B．没有高级中枢的调控，排尿反射将不能进行C．自主神经系统不受大脑皮层等高级中枢的调控D．内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制答案A解析神经系统对内脏活动的调节是通过反射进行的，其结构基础是反射弧，A正确；控制排尿的低级中枢在脊髓，如果没有高级中枢的调控，排尿反射也可以进行，但排尿不完全，B错误；自主神经系统并不完全自主，会受到大脑皮层等高级中枢的调控，C错误；内脏活动受交感神经和副交感神经的共同调控，只是两者的作用一般相反，D错误。8．(2022·河南洛阳高二期末)下列有关神经系统的分级调节的叙述，正确的是()A．下丘脑某部位受损的患者，体温调节、水盐调节紊乱B．若某人因外伤导致意识丧失，出现像婴儿一样的尿床现象，则一定是脊髓出现了问题C．神经系统的分级调节与脑干无关D．体检过程中护士采血时，患者手未缩回，体现了神经系统的分级调节答案D解析下丘脑是水盐和体温调节中枢，下丘脑某部位受损的患者，水盐调节紊乱，但不能说明高级中枢能够控制低级中枢，即不一定与分级调节有关，A错误；大脑皮层的高级中枢能控制脊髓的低级中枢，排尿中枢位于脊髓，故若该人因外伤使意识丧失，出现像婴儿一样的尿床情况，则可能是大脑皮层出现了问题，B错误；脑干有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等，神经系统的分级调节与脑干有关，C错误。9．用火柴棍由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时，他的大脚趾会缓缓地上翘，其余各趾呈扇形张开。该现象在孩子6～18个月大时逐渐消失。下列关于该现象的描述错误的是()A．新生儿完成这些动作属于非条件反射B．交感神经和副交感神经共同控制该动作完成C．该现象消失说明低级中枢的活动受高级中枢的调控D．在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区答案B解析非条件反射为先天具有的，条件反射为后天形成的，新生儿完成这些动作为非条件反射，A正确；交感神经和副交感神经主要控制内脏、血管等器官的活动，B错误；6～18个月大的孩子高级中枢逐渐发育完全，该现象消失说明低级中枢活动受高级中枢的调控，C正确；随着新生儿的生长发育，高级中枢如大脑皮层中央前回顶部控制脚趾运动的代表区，逐渐发育成熟，可以控制脚趾的运动，D正确。10．给脑桥(位于大脑和小脑之间)注射能阻止γ-氨基丁酸与相应受体结合的物质后，小鼠的排尿阈值(引起排尿反射的最低尿量值)降低。下列相关推理正确的是()A．脑桥释放的γ-氨基丁酸能促进排尿B．γ-氨基丁酸使高位截瘫患者排尿顺畅C．人体排尿反射的低级中枢位于脑桥D．不同年龄段的人排尿阈值一般都是不同的答案D解析由题干信息可知，注射能阻止γ-氨基丁酸与相应受体结合的物质后，小鼠的排尿阈值降低，说明γ-氨基丁酸能抑制排尿，A错误；γ-氨基丁酸抑制排尿，所以不能使高位截瘫患者排尿顺畅，B错误；人体排尿反射的低级中枢位于脊髓，C错误。11．(2022·扬州高二月考)下图是与人体内尿液形成与排出相关的部分调节简图。图中①②表示大脑与脊髓之间的神经通路，下列说法不正确的是()A．没有高级中枢的调控，排尿反射也可以进行，但排尿不完全B．若损伤①②，则不能产生尿意，但能完成排尿反射C．若损伤②③，则不能产生尿意，也不能完成排尿反射D．若损伤③④，则不能产生尿意，也不能完成排尿反射答案C解析若损伤②意味着位于脊髓的低级中枢失去了大脑皮层高级中枢的控制，但可以产生尿意；若损伤③，反射弧不完整，不能完成排尿反射，C错误。12．(2023·邯郸高二质检)牵张反射是指有完整神经支配的骨骼肌在受到外力牵拉而被伸长时引起的被牵拉的同一肌肉发生收缩的反射。如图是牵张反射过程示意图，下列有关叙述错误的是()A．图中显示有三个神经元，传出神经元的胞体位于神经中枢B．牵张反射的神经中枢位于脊髓，α传出神经可以接受高级中枢的控制C．当骨骼肌过度被牵拉时，会促进α传出神经的活动，使相应肌肉收缩加强D．举重运动员在比赛中能举起杠铃并维持一定时间，这说明高级中枢可以调控低级中枢答案C解析根据图示可以看出图中共有三个神经元，两个传出神经元的胞体全部位于神经中枢，A正确；牵张反射的神经中枢位于脊髓，α传出神经可以接受高级中枢的控制，B正确；当骨骼肌过度被牵拉时，为了防止肌肉损伤，会抑制α传出神经的活动，使相应肌肉舒张，C错误；举重运动员在比赛中能举起杠铃并维持一定时间，这主要是由大脑发出的神经冲动通过脊髓作用于α与γ传出神经的结果，这说明高级中枢可以调控低级中枢，D正确。13．下图是人的排尿反射的反射弧结构简图，方框甲代表大脑皮层的部分区域，乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。下列对此生理过程的分析错误的是()A．婴儿的a兴奋，就会引起e发生反应；正常成年人的a兴奋，e不一定发生反应B．如果正常成年人的n兴奋，就会引起神经元d的兴奋C．若正常成年人的b受损，其排尿反射将不会存在D．若正常成年人的m和n受到损伤，其排尿反射仍会存在答案B解析婴儿的大脑发育不完善，排尿反射只由脊髓控制，a兴奋，就会引起e兴奋；正常成年人排尿反射还受大脑皮层控制，所以a兴奋，e不一定兴奋，A正确；正常成年人的n兴奋，释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用，B错误；反射需要完整的反射弧，b受损，则反射将不会存在，C正确；m或n受损，排尿反射仍然存在，只是不受大脑皮层控制，D正确。14．(2022·江苏苏州中学高二期中)当股直肌受到牵拉时，能引发牵张反射，最终引起股直肌收缩，此时位于股骨对侧的半腱肌是舒张的。腱反射的感受器位于肌腱中，能够感受到肌肉张力的变化。腱反射的效应与牵张反射的相反，所以也被称为反牵张反射。腱反射的具体原理如图所示。据图回答下列问题：(1)反射的结构基础是________________。腱反射的感受器是________________，神经中枢位于________________，效应器是________________。(2)有的反射与生俱来，有的反射需要经过训练才能形成，据此可将反射分为两种类型：________________，牵张反射和反牵张反射都属于前者。(3)在牵张反射的基础上，若股直肌受到的牵拉力量进一步加大，肌腱中的感受器会使抑制性中间神经元被激活，进而通过运动神经元引起股直肌的________________，同时还会激活兴奋性中间神经元，引起半腱肌的收缩，这种调节的意义是____________________________。(4)长时间站立时，股直肌会逐渐疲劳，作用于肌腱的拉力会减小，进而__________(填“提高”或“降低”)肌腱中的感受器产生兴奋的频率，最终引起股直肌收缩。腱反射与牵张反射相互配合，能够无意识地维持人体的姿势。但人也能主动调节自身姿态，这表明，躯体运动受________________以及脑干、脊髓的共同调控。这些器官除了能够调控躯体运动，还能调节内脏活动。此外，躯体运动还受________________的调控，它能够协调运动、维持身体平衡；内脏活动还受________________的调节，它是调节内脏活动的较高级中枢。答案(1)反射弧高尔基腱器官脊髓运动神经元末梢和它所