Giải bài tập Sinh học lớp 11 Bài 27: Cảm ứng ở động vật (tiếp)
Bài giảng Sinh học 11 Bài 27: Cảm ứng ở động vật (tiếp theo)
Trả lời câu hỏi giữa bài
Trả lời câu hỏi 1 trang 111 SGK Sinh học 11: Nghiên cứu hình 27. 1 sau đó điền tên các bộ phận của hệ thần kinh ống vào các ô hình chữ nhật trên sơ đồ.
Trả lời:
Các bộ phận của hệ thần kinh dạng ống lần lượt theo thứ tự
Trả lời câu hỏi 2 trang 112 SGK Sinh học 11: – Cho biết cung phản xạ trên gồm những bộ phận nào.
– Giải thích tại sao khi bị kim nhọn đâm vào ngón tay thì ngón tay co lại.
– Phản xạ co ngón tay khi bị kích thích là phản xạ không điều kiện hay phản xạ có điều kiện? Tại sao?
Trả lời:
– Cung phản xạ gồm các bộ phận:
+ Bộ phận tiếp nhận kích thích: thụ quan đau ở da.
+ Đường dẫn truyền vào: sợi cảm giác của dây thần kinh tủy.
+ Bộ phận phân tích và tổng hợp thông tin: tủy sống.
+ Đường dẫn truyền ra: sợi vận động của dây thần kinh tủy.
+ Bộ phận thực hiện phản ứng: Cơ ngón tay.
– Khi bị kim nhọn đâm vào ngón tay thì ngón tay co lại vì đây là phản xạ tự vệ. Khi kim châm vào tay, thụ qua đau ở da tiếp nhận kích thích và truyền đến tủy sống qua sợi thần kinh cảm giác; tủy sống tiếp nhận thông tin từ đó tổng hợp, phân tích và hình thành các xung thần kinh theo sợi thần kinh vận động truyền đến các cơ ngón tay làm ngón tay co lại.
– Phản xạ co ngón tay khi bị kích thích là phản xạ không điều kiện vì phản xạ này là phản xạ tự vệ, chỉ trả lời những kích thích tương ứng. Đây là phản xạ mang tính chất đơn giản và do một số tế bào thần kinh nhất định tham gia. Phản xạ này là phản xạ sinh ra đã có, có tính chất bền vững và được di truyền.
Trả lời câu hỏi 3 trang 112 SGK Sinh học 11: Giả sử bạn đang đi chơi, bất ngờ gặp một con chó dại ngay trước mặt.
– Bạn sẽ phản ứng (hành động) như thế nào?
– Hãy cho biết bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận xử lí thông tin và quyết định hành động, bộ phận thực hiện của phản xạ tự vệ khi gặp chó dại.
– Hãy ghi lại tất cả những suy nghĩ diễn ra trong đầu của bạn khi đối phó với chó dại.
– Đây là phản xạ không điều kiện hay phản xạ có điều kiện? Tại sao?
Phương pháp giải:
Chó dại mang trong mình virut bệnh dại và khi phát bệnh chúng thường rất hung hăng.
Trả lời:
– Khi đang chơi, bất ngờ gặp một con chó dại ngay trước mặt, bản thân sẽ có phản ứng đầu tiên là dừng lại, đứng im sau đó có thể bỏ chạy.
– Bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận xử lí thông tin và quyết định hành động, bộ phận thực hiện của phản xạ tự vệ khi gặp chó dại là:
+ Bộ phận tiếp nhận kích thích: Mắt.
+ Bộ phận xử lí thông tin và quyết định hành động: Não bộ.
+ Bộ phận thực hiện của phản xạ tự vệ khi gặp chó dại là: Các cơ chân.
– Những suy nghĩ diễn ra trong đầu khi đối phó với chó dại: Chó dại rất nguy hiểm, nếu bị cắn sẽ bị nhiễm virut dại và có thể chết, con chó lại rất hung hăng nên tốt nhất là bỏ chạy, chạy đến chỗ nào thì an toàn.
Ngoài ra, các suy nghĩ diễn ra trong não có thể rất nhau ở mỗi người như: nên làm thế nào bây giờ, nếu để chó dại cắn rất nguy hiểm, chó dại có virut gây bệnh dại, nên bỏ chạy hay nên chống lại, nếu bỏ chạy chó dại có thể sẽ đuổi theo…
– Đây là phản xạ có điều kiện vì phải qua học tập, rút kinh nghiệm mới biết được như thế nào là chó dại và biết chó dại nguy hiểm như thế nào. Dựa vào kinh nghiệm đã có mà cách xử lí thông tin của mỗi người là khác nhau, dẫn đến hành động của mỗi người cũng khác nhau.
Câu hỏi và bài tập (trang 113 SGK Sinh học 11)
Bài 1 trang 113 SGK Sinh học 11: Phân biệt cấu tạo hệ thần kinh ống với hệ thần kinh dạng lưới và hệ thần kinh dạng chuỗi hạch.
Trả lời:
* Hệ thần kinh dạng lưới được cấu tạo từ các tế bào thần kinh nằm rải rác trong cơ thể và liên hệ với nhau bằng các sợi thần kinh.
* Hệ thần kinh dạng chuỗi hạch được hình thành từ các tế bào thần kinh tập hợp lại thành các hạch thần kinh nằm dọc theo chiều dài của cơ thể.
* Hệ thần kinh ống hình thành nhờ số lượng rất lớn các tế bào thần kinh tập hợp lại thành một ống thần kinh nằm dọc theo vùng lưng của cơ thể, các tế bào thần kinh tập trung mạnh ở phía đầu dẫn đến não bộ phát triển.
Bài 2 trang 113 SGK Sinh học 11: Khi bị kích thích, phản ứng của động vật có hệ thần kinh ống có gì khác với động vật có hệ thần kinh dạng lưới và hệ thần kinh dạng chuỗi hạch?
Trả lời:
Khi bị kích thích phản ứng của động vật có hệ thần kinh ống khác với động vật có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch và dạng lưới vì: động vật có hệ thần kinh dạng ống có hệ thần kinh (đặc biệt là não bộ) phát triển, có khả năng xử lí thông tin ở mức cao (thu thập, phân tích, so sánh, xử lí thông tin) do vậy việc trả lời kích thích cũng nhanh chóng và chính xác hơn nên hiệu quả cao hơn và ít tiêu tốn năng lượng hơn.
Ví dụ: Khi có một vật nhọn chạm vào cơ thể thủy tức (hệ thần kinh dạng lưới) thì toàn bộ cơ thể thủy tức co rụt lại. Khi vật nhọn chạm vào cơ thể giun đốt (hệ thần kinh dạng chuỗi hạch) thì một phần cơ thể co lại, tốc độ nhanh hơn so với thủy tức. Khi vật nhọn bất ngờ chạm vào tay người (hệ thần kinh dạng ống) thì người lập tức rụt tay lại, tốc độ rất nhanh.
Bài 3 trang 113 SGK Sinh học 11: Cho một số ví dụ về phản xạ có điều kiện ở động vật có hệ thần kinh hình ống.
Phương pháp giải:
Phản xạ có điều kiện là phản xạ có được trong quá trình sống do học tập, không được di truyền qua gen và có thể mất đi.
Trả lời:
Một số ví dụ về phản xạ có điều kiện ở động vật có hệ thần kinh ống:
– Hươu nai ngoài tự nhiên sẽ chạy trốn nếu thấy kẻ thù.
– Trước khi cho gà ăn thường gọi gà để chúng tập trung về một khu vực, sau vài lần, cứ nghe tiếng gọi thì gà sẽ trở về khu vực đó để được chờ ăn.
– Vật nuôi (chó, mèo…) sẽ ghi nhớ giọng nói của chủ nhân. Khi chủ nhân gọi, chúng sẽ nhanh chóng có mặt.
– Vẹt có thể nói tiếng người.
– Gấu, voi,… có thể diễn xiếc.
Lý thuyết Bài 27. Cảm ứng ở động vật (tiếp)
Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống
I. CẤU TRÚC CỦA HỆ THẦN KINH DẠNG ỐNG
Đại diện: Hệ thần kinh dạng ống gặp ở động vật có xương sống như cá, lưỡng cư, bò sát, chim, thú → Hệ thần kinh được bảo vệ bởi khung xương và hộp sọ.
Hình 1: Hệ thần kinh dạng ống ở người
Cấu tạo:
Cấu tạo của hệ thần kinh dạng ống được cấu tạo làm hai phần rõ rệt:
Hình 2: Sơ đồ cây cấu tạo của hệ thần kinh dạng ống
Ngoài ra, người ta còn phân chia theo chức năng của hệ thần kinh:
- HTK vận động: điều khiển hoạt động của các cơ vân trong hệ vận động, có ý thức
- HTK sinh dưỡng: điều khiển hoạt động của các cơ trơn trong nội quan, tự động, không có ý thức
Hệ thần kinh trung ương:
Trong quá trình tiến hoá của hệ thần kinh ở động vật, một số rất lớn các tế bào thần kinh tập trung lại thành một ống nằm ở phía lưng của con vật để tạo thành hệ thần kinh trung ương.
Hệ thần kinh trung ương ở động vật có hệ thần kinh dạng ống phân hoá thành hai bộ phận não bộ và tuỷ sống:
- Não bộ nằm trong hộp sọ. Trong quá trình tiến hoá, não bộ dần hoàn thiện và chia thành các phần: bán cầu đại não, não trung gian, não giữa, tiểu não và hành não. Mỗi phần đảm nhận các chức năng khác nhau. Bán cầu đại não ngày càng phát triển đóng vai trò quan trong trong việc điều khiển các hoạt động của cơ thể.
- Tuỷ sống nằm trong xương sống.
Hình 3: Sơ đồ cấu tạo não bộ của cá và người
→ Hệ thần kinh trung ương có chức năng tiếp nhận, xử lí các thông tin và đưa ra các đáp ứng của cơ thể với những kích thích của môi trường.
Hệ thần kinh ngoại biên: gồm hạch thần kinh và dây thần kinh
- Các dây thần kinh: gồm 12 đôi dây thần kinh não, xuất phát từ trụ não và 31 đôi dây thần kinh tủy xuất phất từ tủy sống → dẫn truyền xung thần kinh.
- Các hạch thần kinh là những khối nơ-ron nằm ngoài phần thần kinh trung ương. Tất cả các hạch thần kinh đều thuộc phần thần kinh ngoại biên của hệ thần kinh sinh dưỡng. Chúng có thể nằm ở xa hoặc ngay bên cạnh một số cơ quan. Trong số hạch này có 2 chuỗi hạch nằm hai bên cột sống và một hạch lớn nằm trong khoang bụng → điều khiển hoạt động của hệ thần kinh thực vật.
Ưu điểm:
- Số lượng tế bào thần kinh lớn, rất nhiều tế bào tập trung tạo thành hệ thần kinh trung ương → liên kết giữa các tế bào thần kinh ngày càng hoàn thiện → phản ứng nhanh hơn
- Hệ thần kinh dạng ống có sự phân hoá cấu tạo và chức năng → các hoạt động của động vật ngày càng chính xác hơn.
II. HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THẦN KINH DẠNG ỐNG
- Hệ thần kinh dạng ống hoạt động theo nguyên tắc phản xạ(tiếp nhận và trả lời các kích thích)
- Phản xạ ở động vật có hệ thần kinh dạng ống gồm phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.
- Số lượng phản xạ có điều kiện ngày một tăng → giúp động vật thích nghi hơn với điều kiện môi trường.
III. CHIỀU HƯỚNG TIẾN HOÁ CỦA HỆ THẦN KINH ĐỘNG VẬT
- Từ đối xứng toả tròn → đối xứng 2 bên.
Ví dụ: Hệ thần kinh lưới đối xứng toả tròn → Hệ thần kinh chuỗi hạch, ống đối xứng hai bên. Lợi ích: Phù hợp lối sống di chuyển về phía trước, hiệu quả phản ứng cao hơn (ĐV có hệ thần kinh lưới có thể phản ứng mọi phía nhưng vì thế mà hiệu quả phản ứng thấp).
- Số lượng tế bào thần kinh ngày càng nhiều, phân bố ngày càng tập trung, mức độ chuyên hoá ngày càng cao.
Ví dụ: Hệ thần kinh lưới số tế bào thần kinh ít, phân bố rải rác đều khắp cơ thể → Hệ thần kinh chuỗi hạch lượng tế bào thần kinh hơn, phân bố tập trung thành hạch → Hệ thần kinh ống lượng tế bào thần kinh nhiều, phân bố tập trung thành ống liên tục và phân chia thành nhiều phần thần kinh trung ương, thần kinh ngoại biên. Lợi ích: Phản ứng nhanh, chính xác, ít tốn năng lượng
- Tế bào thần kinh ngày càng phân bố tập trung ở đầu làm não phát triển.
Ví dụ: Hệ thần kinh lưới không có não → Hệ thần kinh hạch có hạch não nhưng nhỏ → Hệ thần kinh ống có não rất phát triển (phân chia thành 5 phần…)
Lợi ích: Phân hoá chức năng điều khiển các hoạt động về thần kinh trung ương, đặc biệt là não → phản ứng nhanh, chính xác.
I. ĐIỆN THẾ NGHỈ
1. Khái niệm
Điện sinh học là khả năng tích điện của tế bào, cơ thể.
Điện sinh học bao gồm điện thế nghỉ (điện tĩnh) và điện thế hoạt động.
Điện thế nghỉ đo được khi tế bào ở trạng thái nghỉ ngơi (tế bào không bị kích thích)
2. Thí nghiệm xác định điện thế nghỉ
Cách tiến hành: Để xác định thí nghiệm xác định điện thể nghỉ của tế bào ta tiến hành 3 thí nghiệm sau
Thí nghiêm 1: Chọc 2 vi điện cực đặt trên bề mặt của sợi thần kinh.
Thí nghiệm 2: Chọc 1 vi điện cực qua màng vào sâu trong tế bào, còn 1 vi điện cực đặt trên bề mặt sợi thần kinh thì giữa hai đầu điện cực.
Thí nghiệm 3: Chọc 2 vi điện cực chọc xuyên qua màng.
Kết quả thí nghiệm: Thí nghiệm 1,3 không có sự chênh lệch về điện thế. Thí nghiệm 2 xuất hiện một hiệu điện thế.
→ Bên trong tế bào và bên ngoài màng tế bào luôn tồn tại một hiệu điện thế.
Hình 1: Đo điện thế nghỉ ở tế bào thần kinh mực ống
Kết luận: Điện thế nghỉ là sự chênh lệch điện thế giữa hai bên màng tế bào khi tế bào nghỉ ngơi (không bị kích thích).
Phía trong màng tế bào tích điện âm so với phía ngoài màng tích điện dương→ điện thế nghỉ của tế bào luôn là một số nguyên âm.
Ví dụ: Điện thể nghỉ của tế bào thần kinh mực ống -70 mV
Nguyên nhân là do sự chênh lệch nồng độ Na+, K+ hai bên màng; tính thấm của màng đối với ion K+ (cổng Kali mở để ion kali đi từ trong ra ngoài); lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu; hoạt động của bơm Na – K đã duy trì sự khác nhau đó.
Hình 2. Cơ chế hình thành điện thế nghỉ
Hệ thần kinh dạng ống hoạt động theo nguyên tắc phản xạ. Các phản xạ ở động vật có hệ thần kinh dạng ống có thể đơn giản (phản xạ không điều kiện) nhưng cũng có thể rất phức tạp (phản xạ có điều kiện).
Ví dụ: Khi bị kim nhọn đâm vào tay, các thụ quan ở da đau sẽ truyền tin theo đường cảm giác về tủy sống. Tủy sống phân tích kích thích và trả lời kích thích theo đường vận động phát lệnh đến cơ ngón tay làm ngón tay co lại. Đây là phản xạ không điều kiện ở con người.
Bảng. So sánh phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện
| Định nghĩa | Là phản xạ sinh ra đã có, không cần học tập | Là những phản xạ hình thành trong đời sống qua học tập và rèn luyện |
| Đặc điểm |
– Bẩm sinh, có tính bền vững – Di truyền, mang tính chủng loại – Số lượng hạn chế – Chỉ trả lời các kích thích tương ứng – Cung phản xạ đơn giản – Trung ương ở trụ não và tủy sống |
– Dễ mất đi, không bền vững – Số lượng không hạn chế – Trả lời bất kì kích thích nào – Hình thành đường liên hệ tạm thời – Trung ương ở vỏ não |
| Ý nghĩa | Giúp sinh vật khi mới sinh ra có thể đáp ứng với các điều kiện môi trường | Giúp sinh vật thích nghi với điều kiện sống luôn biến đổi |
Chiều hướng tiến hóa của hệ thần kinh động vật:
– Từ đối xứng toả tròn → đối xứng 2 bên.
– Số lượng tế bào thần kinh ngày càng nhiều, phân bố ngày càng tập trung, mức độ chuyên hoá ngày càng cao.
– Tế bào thần kinh ngày càng phân bố tập trung ở đầu làm não phát triển.