
?高考一輪生物復(fù)習(xí)策略
1、落實考點。
一輪復(fù)習(xí)時要在熟讀課本、系統(tǒng)掌握基礎(chǔ)知識、基本概念和基本原理后,要找出重點和疑點;通過結(jié)合復(fù)習(xí)資料,篩選出難點和考點,有針對地重點復(fù)習(xí)。這就需要在掌握重點知識的同時,要善于進(jìn)行知識遷移和運用,提高分析歸納的能力。
2、注重理論聯(lián)系實際,高三生物的考試并不僅僅是考概念,學(xué)會知識的遷移非常重要,并要靈活運用課本上的知識。
不過特別強調(diào)了從圖表、圖形提取信息的能力。歷年高考試題,圖表題都占有比較大的比例。那些圖表題雖不是教材中的原圖,但它源于教材而又高于教材,是對教材內(nèi)容和圖表的變換、深化、拓展,使之成了考查學(xué)生讀圖能力、綜合分析能力、圖文轉(zhuǎn)換能力的有效途徑。
3、一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時,還要重點“攻堅”,突出對重點和難點知識的理解和掌握。
這部分知識通常都是學(xué)生難于理解的內(nèi)容,做題時容易出錯的地方。分析近幾年的高考生物試題,重點其實就是可拉開距離的重要知識點?!?br />
4、學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆。
這一點對高三生物一輪復(fù)習(xí)很重要。尤其是對于錯題。錯題整理不是把錯題抄一遍。也不是所有的錯題都需要整理。
專題35 神經(jīng)調(diào)節(jié)的探究實驗
一、興奮傳遞中電流表指針的偏轉(zhuǎn)問題
1.在神經(jīng)纖維上的電流表偏轉(zhuǎn)問題
(1)刺激a點,b點先興奮,d點后興奮,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。
(2)刺激c點(bc=cd),b點和d點同時興奮,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.在神經(jīng)元之間的電流表偏轉(zhuǎn)問題
(1)刺激b點(ab=bd),由于興奮在突觸間的傳遞速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度,a點先興奮,d點后興奮,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。
(2)刺激c點,興奮不能傳至a點,a點不興奮,d點可以興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。
二、興奮傳導(dǎo)和傳遞的探究實驗題
1.探究興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的實驗
方法設(shè)計:電刺激圖中①處,觀察A的變化,同時測量②處的電位有無變化。
結(jié)果分析:若A有反應(yīng),且②處電位改變,說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng)而②處無電位變化,則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的。
2.探究興奮在神經(jīng)元之間傳遞的實驗
方法設(shè)計:先電刺激圖①處,測量③處電位變化;再電刺激③處,測量①處的電位變化。
結(jié)果分析:若兩次實驗的測量部位均發(fā)生電位變化,說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一處電位改變,則說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
解題技巧
“五看”法解決實驗方案設(shè)計與評價題
一、單選題
1.取出槍烏賊的粗大神經(jīng)纖維,進(jìn)行如圖所示的實驗:將電表的兩個微型電極a、b分別置于神經(jīng)纖維上,在c處給予一個適宜刺激,電表的指針( ?。?br />
A.不會發(fā)生偏轉(zhuǎn) B.發(fā)生兩次方向相同的偏轉(zhuǎn)
C.發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) D.發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)
【答案】D
【分析】
靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子大量內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜外為正電位,膜內(nèi)為負(fù)電位。
【詳解】
在c處給予一個適宜刺激,靠近刺激端的電極b處先變?yōu)樨?fù)電位,接著恢復(fù);然后另一電極a處又變?yōu)樨?fù)電位,接著恢復(fù),此過程中電表的指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),D正確,ABC錯誤。
故選D。
2.某生物實驗小組研究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)以及在神經(jīng)元a、b之間傳遞的情況(說明:L1和L2距離相等,電流計①兩微電極的中點為a3,電流計②兩微電極分別位于a、b神經(jīng)元上)。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.分別適宜刺激神經(jīng)元a上的四點,電流計①的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)
B.分別適宜刺激神經(jīng)元a上的四點,電流計②的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)
C.適宜刺激a4點時,指針發(fā)生第二次偏轉(zhuǎn)的時間為電流計①的晚于電流計②
D.a(chǎn)1點受適宜刺激后,興奮在神經(jīng)元a與b之間發(fā)生電信號→化學(xué)信號的轉(zhuǎn)化
【答案】B
【分析】
神經(jīng)纖維未受到刺激時,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。在突觸處,信號的轉(zhuǎn)換模式為電信號→化學(xué)信號→電信號,神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜,因此興奮只能從一個神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突。
【詳解】
A、若刺激兩微電極的中點a3點,興奮同時到達(dá)兩電極,電流計①的兩個微電極將同步發(fā)生興奮,指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),A錯誤;
B、興奮在神經(jīng)元之間是單向傳遞的,分別刺激神經(jīng)元a上的四點,電流計②的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn),B正確;
C、由于興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的速度快于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞速度,刺激a4點時,電流計①的指針發(fā)生第二次偏轉(zhuǎn)的時間一般要早于電流計②,C錯誤;
D、興奮在神經(jīng)元之間以化學(xué)信號進(jìn)行傳遞,興奮在突觸處的轉(zhuǎn)化為電信號→化學(xué)信號→電信號,D錯誤。
故選B。
3.取兩個新鮮的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,進(jìn)行如圖所示連接,圖中①②分別指控制右肌肉和左肌肉的坐骨神經(jīng)。對S點的適宜刺激可引起圖中右肌肉收縮,左肌肉隨后也收縮。a點是電流表甲與神經(jīng)接觸的點。下列敘述正確的是( )
A.刺激增強,肌肉收縮增強,說明神經(jīng)纖維的電位變化隨刺激強度的變化而變化
B.給a點適宜強度的刺激,左、右肌肉均收縮,電流表乙的指針能發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)
C.給a點小于能引起興奮的刺激,兩電流表的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn),左、右肌肉也均不收縮
D.在S點給予適宜強度刺激,電流表乙的指針先向右偏一次,后向左偏兩次
【答案】C
【分析】
1、興奮在神經(jīng)纖維上進(jìn)行的是興奮的傳導(dǎo),在神經(jīng)元與神經(jīng)元之間、神經(jīng)元與效應(yīng)器之間進(jìn)行的是興奮的傳遞。
2、興奮傳遞到哪一塊肌肉,就可以使那一塊肌肉產(chǎn)生電位差,進(jìn)而引起肌肉收縮。
3、圖中①②指的分別是控制右肌肉和左肌肉的坐骨神經(jīng)。
【詳解】
A、興奮產(chǎn)生后,神經(jīng)纖維的電位變化不隨刺激強度的變化而變化,A錯誤;
B、給a點適宜強度的刺激,左、右肌肉均收縮,電流表乙的指針不偏轉(zhuǎn),B錯誤;
C、在a點給予小于能引起興奮的刺激,兩電流表的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn),左、右肌肉也均不收縮,C正確;
D、在S點給予適宜強度刺激,電流表乙的指針先向右偏一次,后向左偏一次,D錯誤。
故選C。
4.取新鮮的蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本(實驗期間用生理鹽水濕潤標(biāo)本),設(shè)計成下面的實驗裝置圖(C點位于兩電極中心)。在圖中A、B、C、D四點分別給予適宜的刺激,下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.刺激A點,肌肉可以收縮,說明神經(jīng)沖動可以傳到肌肉
B.刺激B點,當(dāng)興奮傳導(dǎo)至D處時,A處的膜電位為外負(fù)內(nèi)正
C.刺激C點,電流計指針將不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),但肌肉可以收縮
D.刺激D點,當(dāng)興奮傳導(dǎo)至B處時,B處將處于反極化狀態(tài)
【答案】B
【分析】
靜息電位(極化狀態(tài))表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),動作電位(反極化狀態(tài))表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正,神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)具有雙向性的特點。
【詳解】
A、肌肉發(fā)生收縮,說明刺激產(chǎn)生的神經(jīng)沖動可以傳導(dǎo)效應(yīng)器,A正確;
B、由于BD的距離大于AB,所以刺激B點,當(dāng)興奮傳導(dǎo)至D處時,A處已恢復(fù)為靜息電位,B錯;
C、由于C點位于兩電極中心,所以刺激C點,電流表不偏轉(zhuǎn),C正確;
D、刺激產(chǎn)生的神經(jīng)沖動就是動作電位,表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正,D正確。
故選B。
5.利用不同的處理使神經(jīng)纖維上膜電位產(chǎn)生不同的變化,處理方式及作用機理如下:①利用藥物Ⅰ阻斷Na+通道;②利用藥物Ⅱ阻斷K+通道;③利用藥物Ⅲ打開Cl-通道,導(dǎo)致Cl-內(nèi)流;④將神經(jīng)纖維置于稍低濃度的Na+溶液中。上述處理方式與下列可能出現(xiàn)的結(jié)果對應(yīng)正確的是( )
A.甲——①,乙——②,丙——③,丁——④
B.甲——④,乙——①,丙——②,丁——③
C.甲——③,乙——①,丙——④,丁——②
D.甲——④,乙——②,丙——③,丁——①
【答案】B
【分析】
靜息電位與動作電位:
(1)靜息電位:靜息狀態(tài)時,細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù);產(chǎn)生原因:K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。
(2)動作電位:受到刺激后,細(xì)胞兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正;產(chǎn)生原因:Na+內(nèi)流,使興奮部位膜內(nèi)側(cè)陽離子濃度高于膜外側(cè)。
(3)興奮部位與未興奮部位之間由于電位差的存在,形成了局部電流。將興奮向前傳導(dǎo),后方又恢復(fù)為靜息電位。
【詳解】
①利用藥物Ⅰ阻斷Na+通道,膜外Na+不能內(nèi)流,導(dǎo)致不能形成動作電位,對應(yīng)乙;
②利用藥物Ⅱ阻斷K+通道,膜內(nèi)K+不能外流,產(chǎn)生動作電位后不能恢復(fù)靜息電位,對應(yīng)丙;
③利用藥物Ⅲ打開Cl-通道,導(dǎo)致Cl-內(nèi)流,使膜兩側(cè)電位差變大,對應(yīng)??;
④將神經(jīng)纖維置于稍低濃度的Na+溶液中,Na+內(nèi)流量減少,形成的動作電位峰值變小,對應(yīng)甲。
綜上所述,ACD錯誤,B正確。
故選B。
6.取兩個新鮮的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,按如圖所示方式連接,圖中①②指的分別是控制右肌肉和左肌肉的坐骨神經(jīng)。對S點的適宜刺激可引起圖中右肌肉收縮,左肌肉隨后也收縮。a點是表甲與神經(jīng)接觸的點。下列敘述正確的是( )
A.未受刺激時,坐骨神經(jīng)處于靜息狀態(tài),此時沒有離子進(jìn)出
B.適宜的刺激會引起坐骨神經(jīng)產(chǎn)生動作電位,動作電位傳播到肌纖維導(dǎo)致肌肉收縮
C.刺激增強,肌肉收縮增強,說明神經(jīng)纖維的電位變化隨刺激強度的變化而變化
D.給a點適宜強度的刺激,左、右肌肉均收縮,兩表指針均能發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)
【答案】B
【分析】
據(jù)題意、題圖分析:興奮在神經(jīng)纖維上可雙向傳導(dǎo),但在突觸處只能單向傳遞。①②分別表示控制右肌肉和左肌肉的坐骨神經(jīng),a點是表甲與神經(jīng)接觸的點。刺激控制右肌肉的坐骨神經(jīng)上的S點,右肌肉收縮,左肌肉隨后也收縮,說明興奮的傳遞方向是由右向左。
【詳解】
A、未受刺激時,坐骨神經(jīng)處于靜息狀態(tài),此時有K+外流,A錯誤;
B、適宜的刺激會引起坐骨神經(jīng)產(chǎn)生動作電位,動作電位傳導(dǎo)到肌纖維,導(dǎo)致肌肉收縮,B正確;
C、對于一個神經(jīng)細(xì)胞來說,當(dāng)受到的刺激強度超過適宜刺激的強度時,神經(jīng)纖維的電位變化不會隨刺激強度改變,受到適宜刺激后,神經(jīng)纖維膜電位總是由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,C錯誤;
D、興奮在神經(jīng)纖維上可雙向傳導(dǎo),在突觸處只能單向傳遞,給a點適宜強度的刺激,產(chǎn)生的興奮能夠傳到左、右肌肉,導(dǎo)致左、右肌肉均收縮,但興奮不能傳到控制右肌肉的坐骨神經(jīng)處,所以表乙指針不能發(fā)生偏轉(zhuǎn),D錯誤。
故選B。
7.圖甲所示為三個神經(jīng)元及其聯(lián)系,圖乙為突觸結(jié)構(gòu),在a、d兩點連接一個靈敏電流計,ab=bd,下列說法錯誤的是( ?。?br />
A.刺激圖甲中④處,在③⑤⑥可以測到電位變化
B.一個神經(jīng)元最多可以形成兩個突觸
C.刺激圖乙b、c點,靈敏電流計指針各偏轉(zhuǎn)2、1次
D.若抑制圖乙細(xì)胞的呼吸作用,會影響興奮的傳遞
【答案】B
【分析】
據(jù)圖分析:圖甲為三個神經(jīng)元及其聯(lián)系,圖中共有3個突觸,且均為軸突-樹突型,由于神經(jīng)遞質(zhì)只能從突觸前膜釋放作用于突觸后膜,因此興奮在神經(jīng)元之間只能單向傳遞。圖乙表示突觸結(jié)構(gòu),刺激b點,a、b、c、d點均興奮,刺激c點,d點興奮。
【詳解】
A、興奮在突觸處的傳遞只能由一個神經(jīng)元的軸突傳遞到另一神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突,但在一個神經(jīng)元中的傳導(dǎo)是雙向的,因此刺激圖甲中④處,在③⑤⑥可以測到電位變化,A正確;
B、分析題圖甲可知,一個神經(jīng)元有可能形成3個突觸,B錯誤;
C、刺激圖乙b點,產(chǎn)生的興奮先到達(dá)a點、后到達(dá)d點,靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)2次,刺激圖乙c點,產(chǎn)生的興奮不能到達(dá)a點、可到達(dá)d點,靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)1次,C正確;
D、神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐的方式通過突觸前膜,需要消耗能量,故興奮的傳遞需要細(xì)胞呼吸提供能量,若抑制圖乙細(xì)胞的呼吸作用,則會影響神經(jīng)興奮的傳遞,D正確。
故選B。
8.圖甲表示置于生理鹽水中的離體神經(jīng)纖維,受刺激前后膜兩側(cè)電位變化情況;圖乙表示用電流計測定神經(jīng)纖維膜外電位差的裝置。下列敘述正確的是( )
A.在A、B之間的任意一點,給予適宜強度的電刺激,電流計指針將會發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)
B.該離體神經(jīng)纖維未受到刺激時,膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),原因是鈉離子內(nèi)流
C.實驗過程中,若提高生理鹽水中鈉離子濃度,則圖中c點對應(yīng)的膜電位將會增大,若用KCl溶液代替生理鹽水,則給予神經(jīng)纖維相同強度刺激時能產(chǎn)生神經(jīng)沖動
D.在圖乙M處滴加適量的某種藥物,N處給子適宜強度的電刺激,若電流計指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),則說明該藥物能阻斷神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)
【答案】D
【分析】
靜息狀態(tài)時,膜主要對K+有通透性,造成K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi),膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時,膜對Na+的通透性增加,Na+內(nèi)流,使膜內(nèi)陽離子濃度高于膜外,膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù);興奮向前傳導(dǎo),受刺激處恢復(fù)為靜息電位,即內(nèi)負(fù)外正。
【詳解】
A、若在A、B兩電極中點位置,給予適宜強度的電刺激,興奮雙向傳導(dǎo)同時到達(dá)A、B兩兩電極,電流表兩電極的電位相等,電流表不發(fā)生偏轉(zhuǎn);故在A、B之間的任意一點,給予適宜強度的電刺激,電流計指針不一定會發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn),A錯誤;
B、該離體神經(jīng)纖維未受到刺激時,膜主要對K+有通透性,造成K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi),膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),B錯誤;
C、鈉離子內(nèi)流屬于協(xié)助擴散,若提高生理鹽水中鈉離子濃度,鈉離子內(nèi)流速度增大,動作電位增強,圖中c點為動作電位的峰值,因此峰值電位將會增大;鉀離子外流形成靜息電位,與動作電位沒有關(guān)系,因此若用適宜濃度的KC1溶液代替生理鹽水,將不會產(chǎn)生動作電位,給予神經(jīng)纖維相同強度刺激時,不能產(chǎn)生神經(jīng)沖動,C錯誤;
D、在圖乙M處滴加適量的某種藥物,如果該藥物能阻斷神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),刺激N,當(dāng)興奮傳導(dǎo)到電極B處,電位發(fā)生改變,電流計偏轉(zhuǎn)1次,隨后B處恢復(fù)靜息電位,但興奮不能傳到A處,故電流計不再偏轉(zhuǎn),D正確。
故選D。
9.多巴胺是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在腦內(nèi)能傳遞興奮及愉悅的信息,毒品可卡因是最強的天然中樞興奮劑。為探究多巴胺和可卡因聯(lián)合使用對神經(jīng)系統(tǒng)的影響及作用機制,科研人員利用某品系大鼠若干只進(jìn)行相關(guān)實驗,一組大鼠先注射多巴胺+溶劑M,1小時后再注射可卡因+溶劑N;另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時后再注射多巴胺+溶劑M。實驗結(jié)果表明多巴胺和可卡因聯(lián)合使用時注射先后順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果存在明顯差異。為使實驗結(jié)論的得出更加嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)完善的實驗方案是( )
①一組大鼠先注射多巴胺+溶劑N,1小時后再注射等量溶劑M
②一組大鼠先注射溶劑N,1小時后再注射等量多巴胺+溶劑M
③另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時后再注射等量溶劑M
④另一組大鼠先注射溶劑N,1小時后再注射等量可卡因+溶劑M
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】D
【分析】
由題干分析可得到:
1、實驗?zāi)康模憾喟桶泛涂煽ㄒ蚵?lián)合使時的使用順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果;
2、實驗自變量:注射多巴胺和可卡因時的使用順序;
3、實驗結(jié)果:巴胺和可卡因聯(lián)合使用時注射先后順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果存在明顯差異。
【詳解】
由于實驗過程中使用了溶劑N和溶劑M,為了遵循單一變量原則,避免溶劑N和溶劑M對實驗結(jié)果造成影響,使實驗結(jié)果僅由多巴胺和可卡因的使用順序不同導(dǎo)致,因此單獨設(shè)置方案②和③,來排除溶劑N和溶劑M對實驗結(jié)果造成的影響。
方案③“另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時后再注射等量溶劑M”與題干“一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時后再注射多巴胺+溶劑M”對照,這時候多巴胺為單一變量,排除溶劑M對實驗結(jié)果造成的影響;方案②“一組大鼠先注射溶劑N,1小時后再注射等量多巴胺+溶劑M”與題干“一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時后再注射多巴胺+溶劑M對照”,這時候可卡因為單一變量,排除溶劑N對實驗結(jié)果造成的影響。
故選D。
【點睛】
實驗題一定要弄清楚實驗?zāi)康?,從實驗?zāi)康闹蟹治龀鲎宰兞俊⒁蜃兞浚瑥亩鶕?jù)題意準(zhǔn)確找出實驗方案。
10.為了研究河豚毒素對神經(jīng)元之間興奮傳遞過程的影響,選用某動物的神經(jīng)組織進(jìn)行實驗,處理及結(jié)果見下表,已知河豚毒素對于突觸后膜識別信息分子的敏感性無影響。
實驗組號
處理
微電極刺激突觸前神經(jīng)元測得動作電位(mV)
0.5ms后測得突觸后神經(jīng)元動作電位(mV)
I
未加河豚毒素
(對照)
75
75
II
浸潤在河豚毒素中
5min后
65
65
III
10min后
50
25
IV
15min后
40
0
下列敘述錯誤的是( )
A.第I組神經(jīng)元興奮產(chǎn)生的動作電位主要由Na+內(nèi)流引起,且膜外比膜內(nèi)電位高75mV
B.實驗中刺激突觸前神經(jīng)元0.5ms后才測得突觸后神經(jīng)元動作電位,原因之一是興奮在神經(jīng)元之間的信號轉(zhuǎn)換需要時間
C.從II、III、IV組推斷,突觸后神經(jīng)元動作電位的降低可能是作用于突觸后膜的神經(jīng)遞質(zhì)數(shù)量減少引起
D.由實驗可知河豚毒素對神經(jīng)興奮傳遞起抑制作用,可用于開發(fā)麻醉藥、鎮(zhèn)痛劑等藥物
【答案】A
【分析】
分析表格:其中實驗I是對照組,與其相比,使用河豚毒素后,突觸后神經(jīng)元動作電位降低,且隨著時間的推移,降低的效果越明顯。
【詳解】
A、第I組神經(jīng)元興奮產(chǎn)生的動作電位主要由Na+內(nèi)流引起,興奮時,膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正,膜外比膜內(nèi)電位低75mV,A錯誤;
B、興奮在神經(jīng)元之間靠神經(jīng)遞質(zhì)傳遞,會發(fā)生電信號變成化學(xué)信號,再變成電信號的轉(zhuǎn)換,其信號轉(zhuǎn)換需要時間,因此實驗中刺激突觸前神經(jīng)元0.5ms后才測得突觸后神經(jīng)元動作電位,B正確;
C、由于河豚毒素對于突觸后膜識別信息分子的敏感性無影響,從II、III、IV組推斷,突觸后神經(jīng)元動作電位的降低可能是作用于突觸后膜的神經(jīng)遞質(zhì)數(shù)量減少引起,C正確;
D、由于河豚毒素對于突觸后膜識別信息分子的敏感性無影響,從II、III、IV組推斷,突觸后神經(jīng)元動作電位的降低可能是作用于突觸后膜的神經(jīng)遞質(zhì)數(shù)量減少直接引起的,由此可知河豚毒素對神經(jīng)興奮的傳遞起抑制作用,可用于開發(fā)麻醉藥、鎮(zhèn)痛劑等藥物,D正確。
故選A。
11.從蛙體內(nèi)分離出坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本,放在適宜溶液中固定后,在相距較遠(yuǎn)的a、b兩點膜外連接一個靈敏電流計,然后在圖中①位置給予一適宜強度的電刺激,在某一時刻可觀察到電流計指針發(fā)生有規(guī)律的偏轉(zhuǎn),腓腸肌會收縮。下列有關(guān)敘述中,錯誤的是( )
A.刺激①位置,當(dāng)b點鈉離子內(nèi)流時,a點處于極化狀態(tài)
B.若在a、b兩點同時給予相同適宜強度的電刺激,電流計指針不會偏轉(zhuǎn)
C.在①位置給予高頻的閾值以下刺激,電流計指針不會偏轉(zhuǎn)
D.給予腓腸肌適宜強度的電刺激,電流計指針不會偏轉(zhuǎn),原因是興奮在②處的傳遞是單向的
【答案】C
【分析】
靜息時,K+外流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;受刺激后,Na+內(nèi)流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。該部位與相鄰部位產(chǎn)生電位差而發(fā)生電荷移動,形成局部電流,在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)。
【詳解】
A、極化狀態(tài)即為靜息狀態(tài),刺激①位置,當(dāng)b點鈉離子內(nèi)流時,b點處于動作電位狀態(tài),a點處于靜息狀態(tài),A正確;
B、若在a、b兩點同時給予相同適宜強度的電刺激,a、b兩點同時由外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)為外負(fù)內(nèi)正,電流計指針不會偏轉(zhuǎn),B正確;
C、要發(fā)生電位變化,必須要有適宜的刺激,故刺激強度小于閾值,則電表的指針不偏轉(zhuǎn),但高頻的刺激,會導(dǎo)致電流表指針的偏轉(zhuǎn),C錯誤;
D、給予腓腸肌適宜強度的電刺激,電流計指針不會偏轉(zhuǎn),原因是興奮在②處的傳遞是單向的,因為突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)只能有突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,D正確。
故選C。
12.下圖為蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本在生理鹽水中進(jìn)行的相關(guān)操作,下列關(guān)于實驗操作及對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論的敘述,錯誤的是( )
A.逐次增強A點刺激強度并觀察甲電流表的偏轉(zhuǎn)幅度,可證明坐骨神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成
B.在A點給予一個適宜強度的刺激,可觀察甲、乙電流表都可發(fā)生偏轉(zhuǎn)但時間不一致
C.在B點給予一個適宜強度的刺激,可觀察到乙電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)的同時腓腸肌收縮
D.若將標(biāo)本放入低鈉的生理鹽水中重復(fù)實驗,電流表的偏轉(zhuǎn)幅度和速度將變小變慢
【答案】C
【分析】
神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分構(gòu)成。靜息時,K+外流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;受刺激后,Na+內(nèi)流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。根據(jù)題意和圖示分析可知:圖中與腓腸肌相連的為傳出神經(jīng),所以坐骨神經(jīng)屬于反射弧的傳出神經(jīng)部分。
【詳解】
A、逐次增強刺激A點,發(fā)現(xiàn)甲電流表的偏轉(zhuǎn)幅度逐步增大,證明坐骨神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成,A正確;
B、在A點給予一個適宜強度的刺激,興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),故甲、乙電流表都可發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于甲乙兩電流表距離刺激點不同,發(fā)生偏轉(zhuǎn)的時間不一致,B正確;
C、B點位于肌肉上,在B點給予一個適宜強度的刺激,腓腸肌會收縮,但乙電流表不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),C錯誤;
D、在低鈉溶液中,鈉離子內(nèi)流減少,興奮性降低,電流表的偏轉(zhuǎn)幅度和速度將變小變慢,D正確。
故選C。
13.下圖表示通過突觸相連接的神經(jīng)元,電流計的電極均連接于神經(jīng)纖維外表面,A、B、C 為可以選擇的刺激位點,X 處有無突觸未知。下列分析正確的是( )
A.刺激 B 點,興奮就以局部電流的形式傳到 A 點
B.刺激 A 點,①指針先向左偏,后向右偏
C.未受刺激時,神經(jīng)元細(xì)胞膜內(nèi)外沒有離子進(jìn)出
D.刺激 B 點,觀察②指針的偏轉(zhuǎn)次數(shù),可以判斷 X 處有無突觸
【答案】D
【分析】
1、神經(jīng)纖維未受到刺激時,K+外流,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,Na+內(nèi)流,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
2、由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的。
3、分析題圖:題圖表示通過突觸相連接的神經(jīng)元,電流計的電極均連接在神經(jīng)纖維膜的外表面,A、B、C為可供選擇的刺激位點,分析可知若刺激位點是A,則①電流計偏轉(zhuǎn)2次而②電流計不偏轉(zhuǎn)。
【詳解】
A、AB之間存在突觸,刺激 B 點,興奮就以化學(xué)信號神經(jīng)遞質(zhì)的形式傳到 A 點,A錯誤;
B、當(dāng)A點受刺激時,興奮會依次經(jīng)電流計①的兩個電極,靠近A的膜外先變?yōu)樨?fù),指針先右偏,而后傳到電流計的另一端,指針向左偏,所以電流計①的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),B錯誤;
C、未受到刺激時,神經(jīng)細(xì)胞的膜電位為外正內(nèi)負(fù),其細(xì)胞內(nèi)的K+外流,C錯誤;
D、刺激B點后若電流計②的指針偏轉(zhuǎn)2次說明X處無突觸,刺激B點后若電流計②的指針偏轉(zhuǎn)1次說明X處有突觸,D正確。
故選D。
14.下圖為部分神經(jīng)興奮傳導(dǎo)通路示意圖,相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.①、②或④處必須受到足夠強度的刺激才能產(chǎn)生興奮
B.①處產(chǎn)生的興奮可傳導(dǎo)到②和④處,但電位大小不一定相等
C.通過結(jié)構(gòu)③,興奮可以從細(xì)胞a傳遞到細(xì)胞b
D.細(xì)胞外液的變化可以影響①處興奮的產(chǎn)生,但不影響③處興奮的傳遞
【答案】D
【分析】
1、神經(jīng)沖動的含義:興奮以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo),這種電信號也叫做神經(jīng)沖動。
2、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo):以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維的傳導(dǎo),傳導(dǎo)是雙向的。
3、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸,過程:軸突→突觸小體→突觸小泡→神經(jīng)遞質(zhì)→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜(與突觸后膜受體結(jié)合)→另一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制;神經(jīng)遞質(zhì)是指神經(jīng)末梢釋放的特殊化學(xué)物質(zhì),它能作用于支配的神經(jīng)元或效應(yīng)器細(xì)胞膜上的受體,從而完成信息傳遞功能。
4、題圖分析:a、b是兩個神經(jīng)元,其中①②是a神經(jīng)元軸突上的兩個位點,④是b神經(jīng)元軸突上的位點,③是a、b兩神經(jīng)元形成的突觸結(jié)構(gòu)。
【詳解】
A、當(dāng)刺激強度大于該神經(jīng)細(xì)胞的閾強度時才能產(chǎn)生興奮,故①、②或④處的刺激必須達(dá)到一定強度才能產(chǎn)生興奮,A正確;
B、由圖可知,①處產(chǎn)生的興奮可以傳到②處;也可傳導(dǎo)到③處,如果③釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),則④不能產(chǎn)生興奮,若③釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是興奮性神經(jīng)遞質(zhì),則④能產(chǎn)生興奮,但②和④處的電位大小不一定相等,B正確;
C、神經(jīng)遞質(zhì)只能從突觸前膜釋放作用于突觸后膜,故通過結(jié)構(gòu)③,興奮可以從細(xì)胞a傳遞到細(xì)胞b,C正確;
D、細(xì)胞外液的變化可能影響鈉離子的內(nèi)流和神經(jīng)遞質(zhì)的活性或擴散,故細(xì)胞外液的變化既可以影響①處興奮的產(chǎn)生,也可以影響③處興奮的的傳遞,D錯誤。
故選D。
15.破壞蛙腦保留脊髓,獲得脊蛙,暴露該脊蛙左后肢屈反射的傳入神經(jīng)元和傳出神經(jīng)元。如圖為該脊蛙屈反射的反射弧結(jié)構(gòu)示意圖,a和b為電流計。下列說法正確的是( )
A.刺激該脊蛙左后肢趾皮膚就可引起屈反射
B.骨骼肌的收縮過程中,肌膜上并不形成動作電位
C.刺激a點和b點都可引起該脊蛙發(fā)生屈反射
D.在該反射弧上某處進(jìn)行1次刺激,可驗證興奮的傳導(dǎo)是雙向的,傳遞是單向的
【答案】D
【分析】
圖中a位于傳入神經(jīng),b位于傳出神經(jīng)。神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式為反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,完成反射過程必須要有完整的反射弧和適宜的刺激。
【詳解】
A、完成反射需要具備完整的反射弧和適宜的刺激(包括適宜的強度和適宜的時間),因此刺激該脊蛙左后肢趾皮膚,若是刺激強度不夠,不會引起屈反射,A錯誤;
B、骨骼肌的收縮過程中,肌膜上也會形成動作電位,B錯誤;
C、反射活動的完成必須經(jīng)過完整的反射弧,刺激a、b均未經(jīng)過完整的反射弧,不屬于反射,C錯誤;
D、刺激電流計b與骨骼肌之間的傳出神經(jīng)元,觀察到電流計b有電位波動和左后肢屈腿,電流計a未出現(xiàn)電位波動,即可驗證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),而在整個反射弧中只能單向傳遞,D正確。
故選D。
16.在外界壓力刺激下,大腦“反獎勵中心”腦區(qū)中的神經(jīng)元胞外K+濃度下降,引起神經(jīng)元上N、T通道蛋白活性變化,使神經(jīng)元輸出抑制信號,抑制大腦“獎賞中心”的腦區(qū)活動,從而產(chǎn)生抑郁,具體機制如圖所示。研究發(fā)現(xiàn),適量的氯胺酮可以阻斷N通道的開放,從而緩解抑郁癥。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.外界壓力刺激使“反獎勵中心”腦區(qū)神經(jīng)元周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的K+通道蛋白數(shù)目增加
B.神經(jīng)元胞外K+濃度下降引起的膜電位變化可能引起N和T通道開放
C.“反獎勵中心”腦區(qū)的神經(jīng)元可以電信號方式向“獎賞中心”腦區(qū)輸出抑制信號
D.N通道蛋白的激活劑可以作為治療抑郁癥的藥物
【答案】D
【分析】
神經(jīng)沖動的產(chǎn)生過程:靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子大量內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號的形式傳遞下去。
【詳解】
AB、比較正常狀態(tài)和抑郁狀態(tài)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可知,外界壓力刺激使“反獎勵中心”腦區(qū)神經(jīng)元周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的K+通道蛋白數(shù)目增加,引起K+大量進(jìn)入神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,同時N、T通道蛋白打開,使細(xì)胞輸出抑制信號增強,故神經(jīng)元胞外K+濃度下降引起的膜電位變化可能引起N和T通道蛋白開放,A、B正確;
C、興奮在神經(jīng)元上以電信號的形式傳導(dǎo),所以“反獎勵中心”腦區(qū)的神經(jīng)元可以電信號方式向“獎賞中心”腦區(qū)輸出抑制信號,C正確;
D、由圖可知,抑郁狀態(tài)時,N、T通道蛋白打開,根據(jù)題目信息,適量的氯胺酮可以阻斷N通道的開放,從而緩解抑郁癥,所以N通道蛋白的抑制劑可以作為治療抑郁癥的藥物,D錯誤。
故選D。
17.為研究交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心臟的支配作用,分別測定狗在正常情況、阻斷副交感神經(jīng)和阻斷交感神經(jīng)后的心率,結(jié)果如表所示。下列分析不正確的是( )
實驗處理
心率(次/分)
正常情況
90
阻斷副交感神經(jīng)
180
阻斷交感神經(jīng)
70
A.副交感神經(jīng)興奮引起心臟搏動減慢
B.對心臟支配占優(yōu)勢的是副交感神經(jīng)
C.交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的作用是相互協(xié)同的
D.正常情況下,交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)均處于工作狀態(tài)
【答案】C
【分析】
表格分析,阻斷副交感神經(jīng),心率大幅度提高,說明副交感神經(jīng)對心臟搏動起抑制作用。阻斷交感神經(jīng)心率降低,說明交感神經(jīng)對心臟搏動起促進(jìn)作用;副交感神經(jīng)與交感神經(jīng)的作用相互拮抗。
【詳解】
A、分析題表可知,阻斷副交感神經(jīng)后心率大幅度提高,說明副交感神經(jīng)對心臟搏動起抑制作用,A正確;
B、阻斷副交感神經(jīng)后心率大幅度提高,阻斷交感神經(jīng)后心率降低的變化相對并不明顯,由此推知對心臟支配占優(yōu)勢的是副交感神經(jīng),B正確;
C、阻斷副交感神經(jīng),心率大幅度提高,說明副交感神經(jīng)對心臟搏動起抑制作用;阻斷交感神經(jīng)心率降低,說明交感神經(jīng)對心臟搏動起促進(jìn)作用;副交感神經(jīng)與交感神經(jīng)的作用相互拮抗,C錯誤;
D、阻斷副交感神經(jīng)和交感神經(jīng),心率均有變化,說明正常情況下副交感神經(jīng)與交感神經(jīng)均處于工作狀態(tài),D正確。
故選C。
18.在蛙坐骨神經(jīng)b、c處放置兩個電極,并且將這兩個電極連接到一個靈敏電位計上,在a處給予適宜刺激。下列敘述不正確的是( ?。?br />
A.刺激a處后,a處膜外為負(fù)電位
B.a(chǎn)處的神經(jīng)沖動離開c處后,c處膜外為正電位
C.刺激a處后電位計指針發(fā)生的兩次偏轉(zhuǎn)幅度明顯不同
D.刺激前電位計指針不偏轉(zhuǎn),說明b、c兩處電位相等
【答案】C
【分析】
興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號,速度快;神經(jīng)纖維未受到刺激時,K+外流,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,Na+內(nèi)流,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
【詳解】
A、在a處給予刺激,a處會興奮,產(chǎn)生動作電位,膜外會變?yōu)樨?fù)電位,A正確;
B、神經(jīng)沖動離開c處后,c處恢復(fù)靜息狀態(tài),膜外為正電位,B正確;
C、刺激a處后產(chǎn)生的興奮先傳到b然后再傳到c,電位計指針發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn),且偏轉(zhuǎn)幅度相同,但方向相反,C錯誤;
D、刺激前,電位計指針不偏轉(zhuǎn),說明b、c兩處無電位差,即兩處電位相等,D正確。
故選C。
19.靈敏電表接在蛙坐骨神經(jīng)M、N兩點,如圖甲所示,測量與記錄蛙坐骨神經(jīng)受電刺激后的電位變化如圖乙所示,下列分析正確的是( )
A.圖乙為圖甲中坐骨神經(jīng)受到刺激后電表測得的電位的雙向變化
B.圖乙中上、下波峰高度可分別代表圖甲電表指針向左、向右偏轉(zhuǎn)角度
C.圖乙中上、下波峰高度不同是由M、N兩電極距離較遠(yuǎn)引起的
D.圖甲中刺激強度越大,則圖乙中上、下波峰高度越高
【答案】A
【分析】
結(jié)合題圖可知,電表發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。
【詳解】
A、坐骨神經(jīng)受刺激后,電流依次經(jīng)過靈敏電流計的左右電極,電流計指針會發(fā)生反向的兩次偏轉(zhuǎn)。電位出現(xiàn)雙向變化,A正確;
B、通過觀察圖甲電表的偏轉(zhuǎn)繪制得出圖乙,其中的上下波峰高度代表指針偏轉(zhuǎn)的最大角度,但是據(jù)圖無法得出偏轉(zhuǎn)方向,B錯誤;
C、圖乙上下波峰高度不同是由于蛙坐骨神經(jīng)細(xì)胞膜對鈉離子的通透性不同,C錯誤;
D、刺激達(dá)到閾強度即引起神經(jīng)興奮,再提高刺激強度對興奮程度無影響,D錯誤。
故選A。
20.如圖的神經(jīng)纖維上有A、B、C、D四個點,且AB=BC=CD,現(xiàn)將一個電流計連接到神經(jīng)纖維細(xì)胞膜的表面①AB,②BD,③AD之間,若在C處給一強刺激,其中電流計指針能夠發(fā)生兩次相反方向偏轉(zhuǎn)的有( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【答案】B
【分析】
神經(jīng)纖維未受到刺激時,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號,興奮的傳導(dǎo)方向和膜內(nèi)側(cè)的電流傳導(dǎo)方向一致,與膜外側(cè)的電流傳導(dǎo)方向相反。興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),刺激C點,若電流計連接到神經(jīng)纖維細(xì)胞膜的AB之間、AD之間,指針發(fā)生兩次相反方向的偏轉(zhuǎn);若電流計連接到神經(jīng)纖維細(xì)胞膜的BD之間,電流計不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
【詳解】
①將電流計依次連接到神經(jīng)纖維膜表面的A、B兩點,若在C處給一強刺激,興奮先后經(jīng)過B、A兩點,電流計指針能夠發(fā)生兩次相反方向偏轉(zhuǎn),①正確;
②將電流計依次連接到神經(jīng)纖維膜表面的B、D兩點,若在C處給一強刺激,由于BC=CD,B、D兩點同時興奮,故電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),②錯誤;
③將電流計依次連接到神經(jīng)纖維膜表面的A、D兩點,若在C處給一強刺激,興奮先后經(jīng)過D、A兩點,電流計指針能夠發(fā)生兩次相反方向偏轉(zhuǎn),③正確。
故選B。
21.如圖為膝反射示意圖,下列敘述中錯誤的是( )
A.一根神經(jīng)纖維可與一個肌細(xì)胞之間形成多個神經(jīng)肌肉接點
B.⑤處釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),中間神經(jīng)元能產(chǎn)生興奮
C.刺激③處,電流表指針發(fā)生兩次反向偏轉(zhuǎn),可引起伸肌收縮
D.伸肌和屈肌協(xié)調(diào)配合,一起收縮完成膝反射
【答案】D
【分析】
圖可知,①為傳入神經(jīng),②為突觸,③為傳出神經(jīng),④傳出神經(jīng),⑤為突觸。
【詳解】
A、由圖可知,一根神經(jīng)纖維末梢有多個突觸小體,可以與一個肌細(xì)胞形成過個神經(jīng)肌肉接點,A正確;
B、中間神經(jīng)元興奮,⑤處釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),抑制傳出神經(jīng)元的興奮,B正確;
C、刺激③處,電流表兩極先后興奮,故指針會發(fā)生兩次反向偏轉(zhuǎn),會引起伸肌收縮,C正確;
D、伸肌和屈肌協(xié)調(diào)配合,伸肌收縮,屈肌舒張完成膝反射,D錯誤。
故選D。
22.圖甲為研究神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化的實驗裝置,兩個神經(jīng)元以突觸聯(lián)系,并連有電表I(電極分別在Q點細(xì)胞內(nèi)外側(cè))、Ⅱ(電極分別在R、S點的細(xì)胞外側(cè)),下列分析正確的是( ?。?br />
A.靜息時,若升高細(xì)胞外K+濃度,則電表I的指針右偏幅度增大
B.刺激P點,電表I和電表Ⅱ記錄到的電位變化波形分別為圖乙和圖丙
C.刺激P點,電表Ⅰ記錄到②處電位值時,Q點膜內(nèi)Na+濃度可能高于膜外
D.若S點電極移至膜內(nèi),再刺激P點,電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖乙相似
【答案】D
【分析】
1.神經(jīng)纖維未受到刺激時,K+外流,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,Na+內(nèi)流,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
2.由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的。
【詳解】
A、靜息時,若升高細(xì)胞外K+濃度,K+外流減少,則電表Ⅰ的指針右偏幅度減小,A錯誤;
B、由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,只能由突觸前膜到突觸后膜,所以刺激P點,興奮只能傳到Q點、R點,不能傳到S點,所以電表Ⅰ、Ⅱ的指針均只能發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),電表Ⅰ記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同,電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖丙的④基本相同,不發(fā)生⑤,B錯誤;
C、刺激P點,Na+內(nèi)流產(chǎn)生動作電位,電表Ⅰ記錄到②處電位值時,Q點膜外Na+濃度仍高于膜內(nèi),C錯誤;
D、若S點電極移至膜內(nèi),則電表Ⅰ、Ⅱ的電極所處位置相同,再刺激P點,根據(jù)B項分析,電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與電表Ⅰ的圖乙相似,D正確。
故選D。
二、多選題
23.突觸小泡與突觸前膜的相互作用有兩種情況,如圖1所示。Syt7基因與圖示中兩種方式有關(guān),科學(xué)家檢測了野生型(WT)和Syt7基因敲除(Syt7-KO)的細(xì)胞兩種神經(jīng)遞質(zhì)(CA和ATP)的釋放量,結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是( )
A.CA和ATP由突觸前膜釋放作用于后膜,因而神經(jīng)元間的興奮傳遞是單向的
B.同一種遞質(zhì)不同釋放方式的釋放量是相同的
C.Syt7基因缺失不影響神經(jīng)遞質(zhì)ATP的釋放量
D.可推測CA囊泡融合方式在WT中為全部融合而在Syt7-KO中為接觸后離開
【答案】ACD
【分析】
突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成。構(gòu)成突觸前膜部分的神經(jīng)元軸突末梢呈球形膨大,形成突觸小體,內(nèi)有大量的突觸小泡,小泡內(nèi)貯存有神經(jīng)遞質(zhì)。遞質(zhì)是神經(jīng)末梢釋放的、具有傳遞信息功能的特殊化學(xué)物質(zhì)。在突觸后膜上有能與相應(yīng)遞質(zhì)相結(jié)合的受體,由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放通過突觸間隙作用于突觸后膜,因而興奮在突觸間的傳遞是單向的。
【詳解】
A、CA和ATP作為神經(jīng)遞質(zhì),只能由突觸前膜釋放作用于后膜,因而神經(jīng)元間的興奮傳遞是單向的,A正確;
B、如圖1所示Syt7基因與圖示中兩種方式有關(guān),兩種方式對同一種遞質(zhì)釋放量不同,接觸后離開釋放量更少,而全部融合釋放量更多,因此同一種遞質(zhì)不同釋放方式的釋放量是不相同的,B錯誤;
C、圖2中右邊曲線結(jié)果顯示,神經(jīng)遞質(zhì)ATP在野生型(WT)和Syt7基因敲除(Syt7-KO)的細(xì)胞中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量的曲線幾乎重合,因此Syt7基因缺失對神經(jīng)遞質(zhì)ATP的釋放量基本無影響,C正確;
D、圖2左邊曲線結(jié)果顯示,CA在野生型(WT)和Syt7基因敲除(Syt7-KO)的細(xì)胞中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量不同,WT細(xì)胞中釋放量的最大值更大,產(chǎn)生的電流強度最大值也更大。據(jù)此可推測CA囊泡融合方式在WT中為全部融合而在Syt7-KO中為接觸后離開,D正確。
故選ACD。
24.心臟的搏動受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的控制,其中副交感神經(jīng)釋放乙酰膽堿,作用于心肌細(xì)胞膜上的M型受體,使心肌細(xì)胞的收縮受到抑制,心率減慢;交感神經(jīng)釋放的去甲腎上腺素可以和心肌細(xì)胞膜上的β-腎上腺素受體結(jié)合,使心率加快。但交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心臟的作用強度不是等同的。利用心得安和阿托品進(jìn)行如下實驗(心得安是β-腎上腺素受體的阻斷劑,阿托品是M型受體的阻斷劑)。對兩組健康青年分別注射等量的阿托品和心得安各4次,給藥次序和測得的平均心率如下圖所示。有關(guān)敘述不正確的是( )
A.每一組的每位健康青年共進(jìn)行了8次心率的測定
B.注射阿托品后交感神經(jīng)的作用加強,副交感神經(jīng)作用減弱
C.乙酰膽堿與M型受體結(jié)合,使得心肌細(xì)胞的靜息電位絕對值減小
D.副交感神經(jīng)對心跳的抑制作用遠(yuǎn)超過交感神經(jīng)對心跳的促進(jìn)作用
【答案】AC
【分析】
1、阿托品是M型受體的阻斷劑,注射阿托品會阻斷乙酰膽堿與心肌細(xì)胞膜上的M型受體結(jié)合,使心肌細(xì)胞收縮受到的抑制作用減弱,心率加快;心得安是β-腎上腺素受體的阻斷劑,注射心得安會阻斷去甲腎上腺素和心肌細(xì)胞膜上的β-腎上腺素受體結(jié)合,使心率減慢。
2、分析圖可知:注射阿托品和心得安前后對比可知,注射阿托品使心率加快,注射心得安使心率減慢,且減慢的幅度小于加快的幅度,說明副交感神經(jīng)對心跳的抑制作用遠(yuǎn)超過交感神經(jīng)對心跳的促進(jìn)作用。
【詳解】
A、據(jù)曲線圖可知,加上對照組,每一組的每位健康青年共進(jìn)行了9次心率的測定,A錯誤;
B、注射阿托品后心率加快,說明交感神經(jīng)的作用加強,副交感神經(jīng)作用減弱,B正確;
C、乙酰膽堿與M型受體結(jié)合,使心肌細(xì)胞的收縮受到抑制,心率減慢,說明心肌細(xì)胞的靜息電位絕對值增大,C錯誤;
D、圖中最后一次測得的心率比對照組高,說明副交感神經(jīng)對心跳的抑制作用遠(yuǎn)超過交感神經(jīng)對心跳的促進(jìn)作用,D正確。
故選AC。
三、綜合題
25.如圖是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖,a、b分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極,用于刺激神經(jīng)和骨骼??;c是放置在傳出神經(jīng)上的電表,用于記錄神經(jīng)特定部位是否受損,有電流表示未受損,無電流表示受損;神經(jīng)上的信號可經(jīng)過d引起骨骼肌收縮。
(1)若在圖中用a刺激神經(jīng),由該刺激引起的反應(yīng)___________(填“屬于”或“不屬于”)反射。理由是_________________________________。
(2)正常情況下,用a刺激神經(jīng)會引起骨骼肌收縮;傳出神經(jīng)的某處受損時,用a刺激神經(jīng),骨骼肌不再收縮。根據(jù)本題條件,完成下列實驗:
①如果______________________,表明傳出神經(jīng)受損。
②如果______________________,表明骨骼肌損。
③如果____________________________________________,表明d部位受損。
【答案】不屬于 沒有經(jīng)過完整的反射弧 用a刺激神經(jīng),c(電表)記錄不到電流 用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收縮 用a刺激神經(jīng),c(電表)記錄到電流,骨骼肌不收縮;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收縮
【分析】
試題分析:本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié),考查對反射概念、反射弧組成及各部分功能的理解和興奮傳導(dǎo)、傳遞的實驗設(shè)計。解答此類問題可根據(jù)電位計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)或效應(yīng)器是否發(fā)生反應(yīng)判斷反射弧的某部分是否受損。
【詳解】
(1)用a刺激神經(jīng),產(chǎn)生的興奮未經(jīng)過神經(jīng)中樞,傳到骨骼肌引起的收縮不屬于反射。
(2)效應(yīng)器是指傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體,該反射弧中,效應(yīng)器應(yīng)為d神經(jīng)—肌肉突觸和b骨骼肌。
(3)已知正常情況下,用a刺激神經(jīng)會引起骨骼肌收縮;傳出神經(jīng)的某處受損時,用a刺激神經(jīng),骨骼肌不再收縮。
①如果傳出神經(jīng)受損,則用a刺激神經(jīng),在c處不能記錄到電位;
②骨骼肌和神經(jīng)細(xì)胞相似,受到電極刺激后可以產(chǎn)生興奮,表現(xiàn)為收縮。如果骨骼肌受損,則用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收縮;
③如果部位d受損,則用a刺激神經(jīng),在c處可以記錄到電位,單骨骼肌不收縮;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收縮。
【點睛】
本題主要考查神經(jīng)條件的相關(guān)知識,其中準(zhǔn)確理解興奮的傳到和傳遞,是解題的關(guān)鍵。
26.海馬體(H區(qū))是大腦邊緣系統(tǒng)的一部分,與人的學(xué)習(xí)和記憶功能密切相關(guān)。為了研究學(xué)習(xí)和記憶的機制,研究人員利用小鼠進(jìn)行了下圖所示實驗。分析回答問題:
(1)由圖示可知,在小鼠H區(qū)的神經(jīng)纖維上施加單脈沖電刺激后,突觸前膜釋放____________,經(jīng)過突觸間隙與突觸后膜上的A受體結(jié)合,使突觸后膜產(chǎn)生興奮,興奮部位的膜外電位表現(xiàn)為___________。上述過程中興奮是__________方向傳遞的。
(2)在小鼠H區(qū)的神經(jīng)纖維上施加高頻電刺激后,突觸后膜上的______被激活,導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流,引起突觸后神經(jīng)元發(fā)生系列變化,最終導(dǎo)致突觸后膜上_______數(shù)量增加,形成持續(xù)一段時間的電位增強,這種現(xiàn)象稱為長時程增強(LTP)。
(3)科學(xué)家通常采用隱藏平臺水迷宮任務(wù)來測試小鼠的記憶能力,即讓小鼠在一個裝滿水的不透明的圓缸內(nèi)游泳來尋找隱藏在水面下的平臺。經(jīng)過相同的訓(xùn)練次數(shù)后,可根據(jù)小鼠找到隱藏平臺所需的時間長短來評價小鼠的記憶能力。請利用以下實驗材料設(shè)計實驗驗證海馬區(qū)依賴于N受體的LTP參與小鼠記憶的形成。
實驗材料:生理狀況相同的小鼠若干、N受體阻斷劑—AP5、隱藏平臺水迷宮裝置等。實驗思路:__________________________。
【答案】谷氨酸 負(fù)電位 單 N受體 A受體 將小鼠等分為兩組:一組小鼠注射適量的AP5,另一組小鼠注射等量的生理鹽水;一段時間后將兩組小鼠同時進(jìn)行隱藏平臺水迷宮任務(wù)的測試,記錄兩組小鼠找到隱藏平臺所需要的時間
【分析】
據(jù)圖分析,在單脈沖電刺激作用下,突觸前膜釋放的谷氨酸(神經(jīng)遞質(zhì))只能作用于突觸后膜上的A受體,引起鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生興奮;在高頻電刺激作用下,突觸前膜釋放的谷氨酸不僅可以作用于A受體,引起突觸后膜興奮,還可以作用于N受體,引起鈣離子內(nèi)流,經(jīng)過一系列過程產(chǎn)生過更多的A受體并移動到突觸后膜上。
【詳解】
(1)據(jù)圖分析可知,在單脈沖電刺激作用下,突觸前膜釋放了谷氨酸,并與突觸后膜上的A受體結(jié)合,引起突觸后膜興奮,興奮部位膜內(nèi)為正電位、膜外為負(fù)電位。由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放并作用于突觸后膜,因此上述過程中興奮是單向傳遞的。
(2)據(jù)圖分析可知,在高頻電刺激作用下,突觸前膜釋放了谷氨酸并作用于N受體,激活了N受體,導(dǎo)致鈣離子內(nèi)流,經(jīng)過一系列變化最終導(dǎo)致突觸后膜上的A受體數(shù)目增加。
(3)根據(jù)題意分析,該實驗是驗證性實驗,目的是驗證海馬區(qū)依賴于N受體的LTP參與小鼠記憶的形成,結(jié)合實驗設(shè)計的基本原則和提供的實驗材料設(shè)計實驗:將小鼠等分為兩組,一組小鼠注射適量的AP5(N受體阻斷劑),另一組小鼠注射等量的生理鹽水;一段時間后將兩組小鼠同時進(jìn)行隱藏平臺水迷宮任務(wù)的測試,記錄兩組小鼠找到隱藏平臺所需要的時間。
【點睛】
解答本題的關(guān)鍵是掌握神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識點,了解突觸的結(jié)構(gòu)以及作用機理,能夠根據(jù)圖示分析單脈沖電刺激和高頻電刺激作用下突觸前膜釋放的谷氨酸(神經(jīng)遞質(zhì))作用的受體類型和引起的一系列變化,進(jìn)而結(jié)合題干要求分析答題。
27.下圖為從蛙體內(nèi)剝離出的一個神經(jīng)肌肉標(biāo)本,如果該神經(jīng)是傳人神經(jīng),則肌肉中分布著該神經(jīng)的末梢,可以感受刺激;如果是傳出神經(jīng),則神經(jīng)與肌肉間的接頭可以看成突觸?;卮鹣铝袉栴}:
(1)若刺激神經(jīng),肌肉未收縮,則反射弧的五部分中該標(biāo)本有______________。
(2)若圖中神經(jīng)是傳出神經(jīng),則與肌肉相連的部分是神經(jīng)元的___________(填“樹突”或“軸突”),該結(jié)構(gòu)興奮后,膜內(nèi)Na+的濃度____________(填“高于”“等于”或“低于”)膜外Na+的濃度。
(3)若圖中神經(jīng)是傳出神經(jīng),某同學(xué)利用該神經(jīng)肌肉標(biāo)本做了以下實驗。請完善實驗步驟、結(jié)果及結(jié)論。
實驗?zāi)康模禾骄考∪馐湛s的直接能源物質(zhì)是ATP還是葡萄糖。
實驗步驟:第一步:將兩個相同的這種標(biāo)本浸人任氏液(可保持標(biāo)本的生物活性)中,用電極反復(fù)刺激神經(jīng),直到肌肉不再收縮為止。(“反復(fù)刺激直到肌肉不再收縮為止”的目的是___________________。)
第二步:將第一步中的標(biāo)本分成A、B兩組,A組加入一定量的ATP溶液,B組加入________。
第三步:再用電極刺激神經(jīng),觀察肌肉是否收縮。
預(yù)期結(jié)果:在較短的時間內(nèi),_______________________。
實驗結(jié)論:肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。
【答案】感受器、傳入神經(jīng) 軸突 低于 耗盡肌肉細(xì)胞中已有的ATP和葡萄糖 等量的葡萄糖溶液 A組肌肉收縮,B組肌肉不收縮
【分析】
1、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜。興奮在突觸處傳遞的信號轉(zhuǎn)換是電信號→化學(xué)信號→電信號。
2、傳遞過程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
【詳解】
(1)反射弧五部分包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。刺激神經(jīng),肌肉不收縮,說明興奮不能從神經(jīng)傳遞到肌肉,因此該標(biāo)本有傳入神經(jīng)和感受器。
(2)若圖中是傳出神經(jīng),則與肌肉相連的應(yīng)該是神經(jīng)元的軸突。不管該結(jié)構(gòu)興奮與否,膜內(nèi)Na+濃度始終低于膜外Na+濃度。
(3)實驗前反復(fù)刺激標(biāo)本直到不收縮,目的是消耗細(xì)胞內(nèi)部已有的ATP和葡萄糖,避免干擾后續(xù)實驗。由題意知,實驗?zāi)康臑樘骄恐苯幽茉次镔|(zhì)是ATP還是葡萄糖,因此B組應(yīng)加等量的葡萄糖溶液。細(xì)胞內(nèi),ATP是直接能源物質(zhì),因此,短時間內(nèi),A組肌肉收縮,B組肌肉不收縮。
【點睛】
本題綜合考查神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式反射及反射弧結(jié)構(gòu)、興奮在神經(jīng)元之間傳遞及突觸結(jié)構(gòu),意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力;能運用所學(xué)知識與觀點,實驗問題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。
28.蛙坐骨神經(jīng)常作為研究反射和動作電位變化的材料。請回答下列問題:
(1)坐骨神經(jīng)受到適宜刺激后膜電位表現(xiàn)為________;
(2)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)生理溶液中Na+濃度升高會使蛙坐骨神經(jīng)纖維動作電位增大?,F(xiàn)提供3種濃度的生理溶液:A,Na+濃度正常,B、C的Na+濃度在A的基礎(chǔ)上等差遞增。請設(shè)計實驗證明上述結(jié)論:
①實驗思路:_________________________;
②預(yù)測實驗結(jié)果_________________________;
③分析結(jié)果出現(xiàn)的原因___________________。
【答案】外負(fù)內(nèi)正 將生理狀態(tài)相同的蛙坐骨神經(jīng)纖維分別置于A、B、C三種生理溶液中,給與相同的適宜刺激,測定其刺激后的動作電位 動作電位的大小為:A<B<C 細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時,Na+通過Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動作電位增大
【分析】
1、靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號的形式傳遞下去。
2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
【詳解】
(1)坐骨神經(jīng)受到適宜刺激后會產(chǎn)生動作電位,動作電位的膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。
(2)①為驗證生理溶液中Na+濃度升高會使蛙坐骨神經(jīng)纖維動作電位增大。實驗自變量為生理溶液中Na+濃度,因變量為動作電位的大小,除自變量外其余變量應(yīng)控制成相同且適宜。故實驗思路為:將生理狀態(tài)相同的蛙坐骨神經(jīng)纖維分別置于A、B、C三種生理溶液中,給與相同的適宜刺激,測定其刺激后的動作電位大小。
②據(jù)題可知,Na+濃度升高會使蛙坐骨神經(jīng)纖維動作電位增大,由于A、B、C三種生理溶液中的Na+濃度遞增,則動作電位會增大,因此三組實驗的結(jié)果表現(xiàn)出的動作電位的大小為:A<B<C。
③動作電位是由Na+內(nèi)流引起的,其運輸方式為協(xié)助擴散,由于細(xì)胞外Na+濃度提高,導(dǎo)致膜內(nèi)外的鈉離子濃度差增大,興奮時,Na+通過Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動作電位增大。因此動作電位的大小為:A<B<C。
【點睛】
本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握程度,培養(yǎng)了學(xué)生分析實驗、獲取信息、解決問題的綜合應(yīng)用的能力。
29.某興趣小組以“脊蛙”為材料進(jìn)行實驗,請完善下列實驗思路、預(yù)測結(jié)果及結(jié)論。材料和用具:頭部掛在鐵支架上在左后肢大腿背面暴露出坐骨神經(jīng)的“脊蛙”一只,小燒杯,1%的硫酸溶液,清水,剪刀,藥用棉,電位計等。
(1)①用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左側(cè)后肢趾部,兩側(cè)后肢都會出現(xiàn)屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,兩側(cè)后肢都出現(xiàn)__________;
②用__________清洗刺激部位;
③剪斷左大腿背面已暴露的坐骨神經(jīng);
④待“脊蛙”__________后,用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”__________側(cè)后肢趾部,左右側(cè)后
肢都不出現(xiàn)屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”__________側(cè)后肢趾部,實驗現(xiàn)象為__________。
⑤上述實驗證明了坐骨神經(jīng)是__________。
(2)另取一“脊蛙”,用手術(shù)暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng),連接電位計?和?(如下圖),用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左側(cè)后肢趾部。實驗顯示,電位計?和?都有電位波動,并出現(xiàn)屈腿反射。
①如用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,預(yù)測電位計??情況__________。
②若在蛙心灌注液中添加某種藥物,一段時間后,再次刺激蛙左后肢趾尖,電位計?有波動,電位計?未出現(xiàn)波動,左后肢未出現(xiàn)屈反射,其原因可能有(寫出2個):_____________________;_________________。
【答案】屈腿反射 清水 恢復(fù)正常 左 右 右側(cè)后肢出現(xiàn)屈腿反射,左側(cè)后肢不出現(xiàn)屈腿反射 混合神經(jīng) 電位計?不出現(xiàn)波動,?有波動 突觸前膜不能釋放神經(jīng)遞質(zhì) 突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)不能與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合(或突觸后膜上的特異性受體損傷)
【分析】
圖示表示反射弧結(jié)構(gòu),包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),但在神經(jīng)元之間單向傳遞。
【詳解】
(1)①用1%的硫酸溶液刺激“脊娃”左側(cè)后肢趾部,兩側(cè)后肢都會出現(xiàn)屈腿反射;用1%的硫 酸溶液刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,兩側(cè)后肢都會出現(xiàn)屈腿反射,說明“脊蛙”屈腿反射的反射弧結(jié)構(gòu)完整;
②用清水清洗刺激部位;
③剪斷左大腿背面已暴露的坐骨神經(jīng),再給予刺激,觀察;
④若用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左側(cè)后肢趾部,左右側(cè)后肢都不出現(xiàn)屈腿反射;用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,右側(cè)后肢出現(xiàn)屈腿反射,左側(cè)后肢不出現(xiàn)屈腿反射,說明“脊蛙”的坐骨神經(jīng)既有傳入神經(jīng)又有傳出神經(jīng),是混合神經(jīng)。所以待“脊蛙”平靜后,用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”左側(cè)后肢趾部,然后再用其刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,并觀察記錄現(xiàn)象。
⑤上述實驗證明了坐骨神經(jīng)既有傳入神經(jīng)又有傳出神經(jīng),是混合神經(jīng)。
(2)①興奮在神經(jīng)元之間單向傳遞,只能由突觸前膜形成突觸小泡經(jīng)胞吐方式分泌到突觸間隙,與突觸后膜的受體蛋白結(jié)合,引起下一個神經(jīng)細(xì)胞興奮或抑制,因此刺激“脊蛙”右側(cè)后肢趾部,觀察到電位計b有電位波動和左后肢屈腿,電位計a未出現(xiàn)電位波動。
②灌注某種藥物后a電位計能記錄到電位波形,在b電位計能記錄到電位波形,說明該藥物并非抑制神經(jīng)纖維膜上電壓門控鈉離子通道,而是抑制突觸興奮的傳遞,因此該藥物的作用可能是使突觸前膜釋放的遞質(zhì)不能與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,也可能是使突觸前膜不能釋放遞質(zhì)。
【點睛】
本題考查反射弧及興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)的相關(guān)知識,要求考生具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力,并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理的能力。
30.阿爾茲海默癥(AD)主要病理特征為腦部海馬區(qū)內(nèi)β淀粉樣蛋白過量產(chǎn)生和異常聚集。研究表明,多年生草本植物虎杖根和莖的醇提物能改善AD模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力。欲進(jìn)一步研究虎杖醇提物對β淀粉樣蛋白含量的影響,請根據(jù)提供的實驗材料和用具,設(shè)計并完善實驗過程。
材料:8周齡質(zhì)量相同的小鼠若干,虎杖醇提物,0.5%羧甲基纖維素鈉(0.5%CMC-Na溶液,溶解虎杖醇提物),鹽酸多萘齊片溶液(適用于輕度或中度的AD癥狀的治療),生理鹽水,Aβ25-35(用于建立AD實驗?zāi)P停?br />
(要求與說明:以β淀粉樣蛋白水解產(chǎn)物Aβ1-40、Aβ1-42含量為實驗檢測指標(biāo),檢測具體方法不做要求)
(1)實驗思路:
①建立AD樣模型小鼠:給8周齡質(zhì)量相同的若干正常小鼠側(cè)腦注射經(jīng)老化處理的Aβ25-35,獲得AD模型小鼠;保留一部分正常小鼠,側(cè)腦注射______,稱為假手術(shù)組。隨機抽取各組部分小鼠測定腦內(nèi)Aβ1-40、Aβ1-42含量并記錄。
②AD樣模型小鼠分組處理:將AD模型小鼠若干,隨機均分為3組,其中__________________,最后一組與假手術(shù)組均給予等量____________。
③各組小鼠按20mL/kg劑量灌胃給藥,1次/天,相同且適宜條件下飼養(yǎng)小鼠,每7天測定各組小鼠腦內(nèi)Aβ1-40、Aβ1-42含量并記錄。實驗持續(xù)21天。
④統(tǒng)計處理實驗所得數(shù)據(jù)。
(2)繪制記錄實驗數(shù)據(jù)的表格____________。
(3)分析與討論:
①研究表明,虎杖醇提物能顯著降低腦內(nèi)Aβ的產(chǎn)生,同時也能有效清除Aβ,防止其在腦內(nèi)______。
②后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),Aβ還可通過干擾一種神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF在突觸處的含量,影響記憶功能。結(jié)合所學(xué)分析,BDNF最可能是神經(jīng)系統(tǒng)中______細(xì)胞分泌的。
【答案】生理鹽水 第一組注射適量的鹽酸多萘齊片溶液(作為對照),第二組注射等量的0.5%羧甲基纖維素鈉溶解的虎杖醇提物 生理鹽水 過量產(chǎn)生和異常聚集 大腦皮層海馬區(qū)
【分析】
實驗?zāi)康氖恰把芯炕⒄却继嵛飳Ζ碌矸蹣拥鞍缀康挠绊憽保宰兞渴羌尤階D樣模型小鼠的試劑種類,因變量以β淀粉樣蛋白水解產(chǎn)物Aβ1-40、Aβ1-42含量為實驗檢測指標(biāo)。
實驗遵循單一變量和對照原則,
【詳解】
(1)①正常的老鼠進(jìn)行假手術(shù),可以向側(cè)腦注射生理鹽水。
②實驗?zāi)康氖茄芯炕⒄却继嵛飳Ζ碌矸蹣拥鞍缀康挠绊?,所以自變量是有無虎杖醇提物,因變量是β淀粉樣蛋白水解產(chǎn)物Aβ1-40、Aβ1-42含量,所以將AD模型鼠分為三組,第一組注射適量的鹽酸多萘齊片溶液(作為對照),第二組注射等量的0.5%羧甲基纖維素鈉溶解的虎杖醇提物,最后一組和假手術(shù)組給予等量的生理鹽水。
③各組小鼠按20mL/kg劑量灌胃給藥,1次/天,相同且適宜條件下飼養(yǎng)小鼠,每7天測定各組小鼠腦內(nèi)Aβ1-40、Aβ1-42含量并記錄。實驗持續(xù)21天。
④統(tǒng)計處理實驗所得數(shù)據(jù)。
(2)實驗數(shù)據(jù)用表格記錄如下:
(3)①根據(jù)題干信息“阿爾茲海默癥(AD)主要病理特征為腦部海馬區(qū)內(nèi)β淀粉樣蛋白過量產(chǎn)生和異常聚集”,所以虎杖醇提物能顯著降低腦內(nèi)Aβ的產(chǎn)生,同時也能有效清除Aβ,防止其在腦過量產(chǎn)生和異常聚集。
②根據(jù)題干信息“Aβ還可通過干擾一種神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF在突觸處的含量,影響記憶功能”,而在人腦中與記憶有關(guān)的是大腦皮層海馬區(qū),所以BDNF最可能是神經(jīng)系統(tǒng)中大腦皮層海馬區(qū)細(xì)胞分泌的。
【點睛】
本題考查學(xué)生對實驗的掌握情況,考生需要掌握實驗的原則,結(jié)合實驗?zāi)康姆治鲎宰兞亢鸵蜃兞窟M(jìn)行分析解答。
31.1909年,動物學(xué)家威廉姆斯(L.W.Williams)在解剖槍烏賊的時候,發(fā)現(xiàn)在槍烏賊外套膜下生長著一種無比粗壯的神經(jīng)纖維,這種神經(jīng)纖維甚至大到用肉眼便能看清楚,他將這種新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)纖維命名為巨大軸突。下圖是槍烏賊的神經(jīng)纖維示意圖。將一電流表的兩個接線頭分別接于神經(jīng)纖維P、Q兩處的細(xì)胞膜外表面,當(dāng)在P的左側(cè)給予神經(jīng)纖維一適當(dāng)刺激,可迅速引發(fā)此處興奮產(chǎn)生和傳導(dǎo)。請分析回答:
(1)使用槍烏賊的神經(jīng)纖維作為實驗材料的優(yōu)點是___________________________。
(2)為了更好保持神經(jīng)纖維的活性,將該神經(jīng)纖維置于一種鹽溶液中,該鹽溶液的化學(xué)成分與槍烏賊的______(填一種體液的名稱)相似。
(3)若在P的左側(cè)施加刺激后,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。據(jù)此能否得出興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)的結(jié)論。如能,請說明理由;如不能,請?zhí)岢龊唵蔚尿炞C方案。______________________________。
(4)若實驗所用神經(jīng)纖維先經(jīng)過了24小時5℃的低溫處理,測得動作電位峰值較處理前有所下降,分析其原因可能是__________________________________。
【答案】槍烏賊的神經(jīng)纖維比較粗大,取材容易,操作方便,便于觀察 組織液 不能,實驗方案:在P、Q兩點之間(除P、Q之間的中間點之外)施加適宜的刺激,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn) 低溫使鈉離子通道活性降低(細(xì)胞膜對Na+的通透性降低),使神經(jīng)興奮時鈉離子內(nèi)流量減少;低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少,細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小
【分析】
1、靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮傳導(dǎo)的方向與膜內(nèi)電流方向一致。
2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
【詳解】
(1)槍烏賊的神經(jīng)纖維比較粗大,取材容易,操作方便,便于觀察,是作為該實驗的好材料。
(2)槍烏賊的神經(jīng)細(xì)胞生活的液體環(huán)境是組織液,因此該實驗中神經(jīng)纖維生活的鹽溶液的化學(xué)成分應(yīng)該與槍烏賊的組織液相似。
(3)圖中電流表的兩極接線頭分別接于神經(jīng)纖維P、Q兩處的細(xì)胞膜外表面,若在P的左側(cè)施加刺激后,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),說明興奮先后傳到P、Q,只能說明興奮向右傳導(dǎo),并不能說明興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)的結(jié)論;若要得到該結(jié)論,應(yīng)該在P、Q兩點之間(除P、Q之間的中間點之外)施加適宜的刺激,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)兩次。
(4)根據(jù)題意分析,所用神經(jīng)纖維經(jīng)過一定時間的低溫處理后,測得的動作電位值有所下降了,而動作電位產(chǎn)生的機理是鈉離子通道打開,鈉離子內(nèi)流,因此其原因可能是低溫使鈉離子通道活性降低(細(xì)胞膜對Na+的通透性降低),使神經(jīng)興奮時鈉離子內(nèi)流量減少;也可能是低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少,細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小。
【點睛】
解答本題的關(guān)鍵是掌握興奮的產(chǎn)生、傳遞與傳導(dǎo)的相關(guān)知識點,弄清楚靜息電位和動作電位的產(chǎn)生機理,并能夠設(shè)計實驗證明興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的。
32.閱讀下列材料,回答有關(guān)問題:
材料1:切斷運動神經(jīng)元,其支配的肌肉內(nèi)糖原合成下降、蛋白質(zhì)分解加快,肌肉逐漸萎縮;將神經(jīng)元縫合,經(jīng)神經(jīng)元再生,所支配的肌肉內(nèi)糖原與蛋白質(zhì)合成加快,肌肉逐恢復(fù);持續(xù)用局部麻醉藥阻斷動作電位傳導(dǎo),并不能使所支配的肌肉發(fā)生內(nèi)在的代謝改變。
材料2:1921年Otto.Loewi設(shè)計了一種心臟灌流裝置,讓灌流液先流經(jīng)供液心臟,再流經(jīng)受液心臟。刺激供液心臟的迷走神經(jīng),首先引起供液心臟心搏抑制,隨之受液心臟也停止搏動,實驗裝置及結(jié)果如圖。
(1)材料1實驗結(jié)果表明,肌肉組織內(nèi)在的代謝活動受到運動神經(jīng)元_____(填:“產(chǎn)生的動作電位”或“分泌的營養(yǎng)性因子”或“釋放的神經(jīng)遞質(zhì)”)影響。
(2)材料2中設(shè)置受液心臟的實驗?zāi)康氖莀_______________。請結(jié)合您所學(xué)的知識,推測停止電極刺激后供液心臟_________(能或不能)立刻開始搏動,原因是_________________。
【答案】分泌的營養(yǎng)因子 驗證(證明)迷走神經(jīng)是通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)傳遞信息 不能 化學(xué)物質(zhì)傳遞信號速度較慢
【分析】
1、神經(jīng)纖維要實現(xiàn)其興奮傳導(dǎo)的功能,就要求其在結(jié)構(gòu)上和生理功能上都是完整的。如果神經(jīng)纖維被切斷,興奮即不可能通過斷口進(jìn)行傳遞;如果神經(jīng)纖維在麻醉劑或低溫作用下發(fā)生功能的改變,破壞了生理功能的完整性,則興奮的傳導(dǎo)也會發(fā)生阻滯。
2、生物實驗遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則。
【詳解】
(1)由題意可知,切斷運動神經(jīng)元,其支配的肌肉內(nèi)糖原合成下降、蛋白質(zhì)分解加快,肌肉逐漸萎縮;將神經(jīng)元縫合,經(jīng)神經(jīng)元再生,所支配的肌肉內(nèi)糖原與蛋白質(zhì)合成加快,肌肉逐漸恢復(fù);持續(xù)用局部麻藥阻斷動作電位傳導(dǎo),并不能使所支配的肌肉發(fā)生代謝改變,說明肌肉組織內(nèi)在的代謝活動不是受到神經(jīng)元的動作電位或者釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的影響,因此肌肉組織內(nèi)在的代謝活動是受運動神經(jīng)元分泌的營養(yǎng)性因子的影響。
(2)生物實驗遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關(guān)變量原則。故設(shè)置受液心臟的實驗?zāi)康氖球炞C(證明)迷走神經(jīng)是通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)傳遞信息的。因為神經(jīng)遞質(zhì)的釋放傳遞需要時間,所以停止電極刺激后供液心臟不能立即開始搏動。
【點睛】
本題主要考查興奮的產(chǎn)生與傳遞的相關(guān)的實驗,旨在強化學(xué)生對實驗的分析和相關(guān)知識的識記、理解與運用。
33.用電流刺激蛙的交感神經(jīng)會使蛙的心跳加快,對此研究人員提出以下兩種假設(shè):
假設(shè)一:交感神經(jīng)受電流刺激后,電信號直接傳導(dǎo)造成心臟跳動加快;
假設(shè)二:交感神經(jīng)分泌某種化學(xué)物質(zhì)造成心臟跳動加快。
某同學(xué)為了探究哪種假設(shè)正確,設(shè)計了以下實驗步驟:
①制備若干帶交感神經(jīng)的搏動的離體蛙心,用插管插入蛙心的心室腔中,插管內(nèi)有任氏液(能夠維持蛙心跳動的生理溶液),心臟內(nèi)的血液已被任氏液代替(如圖所示)。
②取兩個制備好的蛙心分別置于盛有等量且適量任氏液的容器A、B中,測量A、B中蛙心的心率(分別記為A1、B1)。
③刺激A中蛙心的交感神經(jīng),測量蛙心的心率(記為A2)。
④隨后將容器A中適量的溶液轉(zhuǎn)移到容器B中,測量B組蛙心的心率(記為B2)。
(1)根據(jù)上述實驗步驟,該同學(xué)預(yù)期的實驗結(jié)果和結(jié)論是:
若_________________,說明交感神經(jīng)受電流刺激后,電信號直接傳導(dǎo)造成心臟跳動加快;
若_________________,說明交感神經(jīng)分泌某種化學(xué)物質(zhì)造成心臟跳動加快。
(2)步驟④中________(填“能”或“不能”)刺激B中蛙心的交感神經(jīng)后,再觀察測量蛙心的心率,原因是_________________。
(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),交感神經(jīng)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)與腎上腺素均可控制心臟的收縮,這兩種物質(zhì)發(fā)揮作用時的共同特點是_____________(答出一點即可)。
(4)人受到驚嚇刺激時,心跳短時間內(nèi)迅速加快,說明該過程中主要的調(diào)節(jié)方式是________。受到驚嚇后,需較長一段時間后才能慢慢平靜下來,其原因是__________。
【答案】A1小于A2,B1等于B2 A1小于A2,B1小于B2 不能 若先刺激蛙心的交感神經(jīng)再測量蛙心的心率,則無論電信號直接傳導(dǎo)還是分泌某種化學(xué)物質(zhì)形式從傳出神經(jīng)傳到效應(yīng)器,都會使蛙心的心率加快 都要與相應(yīng)受體結(jié)合才能發(fā)揮作用 神經(jīng)調(diào)節(jié) 體液調(diào)節(jié)作用時間比較長
【分析】
神經(jīng)調(diào)節(jié)作用途徑是反射弧,反應(yīng)速度迅速,作用范圍準(zhǔn)確、比較局限,作用時間短暫。體液調(diào)節(jié)作用途徑是體液運輸,反應(yīng)速度較緩慢,作用范圍較廣泛,作用時間比較長。
【詳解】
(1)若交感神經(jīng)受電流刺激后,電信號直接傳導(dǎo)造成心臟跳動加快,則B組由于沒有電流刺激,心率不加快,而A組因為存在電信號刺激,心率加快,即A1小于A2,B1等于B2。若交感神經(jīng)分泌某種化學(xué)物質(zhì)造成心臟跳動加快,則B組中含有A容器中的溶液,也含有該化學(xué)物質(zhì),故兩組的心率都會加快,即A1小于A2,B1小于B2。
(2)若先刺激蛙心的交感神經(jīng)再測量蛙心的心率,則無論電信號直接傳導(dǎo)還是分泌某種化學(xué)物質(zhì)形式從傳出神經(jīng)傳到效應(yīng)器,都會使蛙心的心率加快,所以步驟④中不能刺激B中蛙心的交感神經(jīng)后,再觀察測量蛙心的心率。
(3)神經(jīng)遞質(zhì)和腎上腺素作為信號分子發(fā)揮作用時,都要與相應(yīng)受體結(jié)合才能發(fā)揮作用,且發(fā)揮作用后都會被分解。
(4)神經(jīng)調(diào)節(jié)速度快,而體液調(diào)節(jié)速度慢,人受到驚嚇刺激時,心跳短時間內(nèi)迅速加快,說明該過程中主要的調(diào)節(jié)方式是神經(jīng)調(diào)節(jié)。受到驚嚇后,需較長一段時間后才能慢慢平靜下來,其原因是體液調(diào)節(jié)作用時間比較長。
【點睛】
本題考查研究交感神經(jīng)對心臟收縮的控制作用,要求學(xué)生理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能,能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運用;并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理。
34.感知外界環(huán)境中潛在的危險信息,快速躲避天敵并作出最適宜的防御反應(yīng)是動物生存所需具備的重要能力。為探究本能恐懼內(nèi)在的大腦運作機制,研究人員開展了如下實驗。
(1)將小鼠置于如圖1的裝置中,用黑色圓盤在小鼠的上視野產(chǎn)生陰影模擬小鼠被上空中的天敵(如老鷹)捕食的場景,陰影刺激了小鼠視網(wǎng)膜,引起視神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生,傳至末梢,釋放作用于突觸后膜上的受體,最終誘發(fā)小鼠產(chǎn)生逃跑至遮蔽物中的防御行為。
(2)研究人員將光敏感的通道蛋白特異性表達(dá)在某一特定神經(jīng)元中,并通過特定波長的光刺激來調(diào)控神經(jīng)元活動。神經(jīng)元未受刺激時細(xì)胞膜的靜息電位為,當(dāng)藍(lán)光刺激光敏蛋白C時,會導(dǎo)致Na+內(nèi)流使所在神經(jīng)元興奮,當(dāng)黃光刺激光敏蛋白N時,會導(dǎo)致Cl-內(nèi)流使所在神經(jīng)元,應(yīng)用此技術(shù)設(shè)計實驗,驗證誘發(fā)小鼠逃跑行為的必要條件是某一特定類型的神經(jīng)元激活,而不是陰影刺激。請從A~H中選擇字母填入下表,將實驗組的實驗方案及相應(yīng)結(jié)果補充完整。
分組
實驗動物
實驗條件
實驗結(jié)果
實驗組一
①_______
黃光、②_________
③__________
實驗組二
能表達(dá)光敏蛋白C的特定神經(jīng)元的小鼠
④________、⑤_______
⑥___________
A.能表達(dá)光敏蛋白C的特定神經(jīng)元的小鼠B.能表達(dá)光敏蛋白N的特定神經(jīng)元的小鼠C.陰影刺激 D.無陰影刺激 E.黃光 F.藍(lán)光 G.未見逃跑行為 H.迅速逃跑躲避
【答案】B C G F D H
【分析】
靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,因此形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號的形式傳遞下去,但在神經(jīng)元之間以神經(jīng)遞質(zhì)的形式傳遞。
【詳解】
分析題圖:圖1中,用黑色圓盤在小鼠的上視野產(chǎn)生陰影模擬小鼠被上空中的天敵(如老鷹)捕食的場景,陰影刺激了小鼠視網(wǎng)膜感受器,引起視神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)沖動,傳至神經(jīng)末梢,釋放神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜上的受體,最終誘發(fā)小鼠產(chǎn)生逃跑至遮蔽物中的防御行為。結(jié)合題意可知,當(dāng)藍(lán)光刺激光敏蛋白C時,會導(dǎo)致Na+內(nèi)流使所在神經(jīng)元興奮,當(dāng)黃光刺激光敏蛋白N時,會導(dǎo)致Cl-內(nèi)流使所在神經(jīng)元興奮抑制。故實驗組的實驗方案及相應(yīng)結(jié)果如下表:
根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則與單一變量原則可知,實驗組一的動物為能表達(dá)光敏蛋白N的特定神經(jīng)元的小鼠(B),實驗組一的條件應(yīng)為黃光、陰影刺激(C),因Cl-內(nèi)流使所在神經(jīng)元興奮抑制,故預(yù)期是實驗結(jié)果為未見逃跑行為(G);實驗組二能表達(dá)光敏蛋白C的特定神經(jīng)元的小鼠,應(yīng)與第一組實驗形成對照,故實驗條件為藍(lán)光(F)、無陰影刺激(D),因此類條件會導(dǎo)致Na+內(nèi)流使所在神經(jīng)元興奮,故預(yù)期結(jié)果為迅速逃跑躲避(H)。
【點睛】
本題的知識點是興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式,靜息電位的產(chǎn)生和維持,興奮在神經(jīng)元之間傳遞的過程,對大腦的功能的理解與實驗設(shè)計的分析是解題的關(guān)鍵。
35.欲研究生理溶液中K+濃度升高對蛙坐骨神經(jīng)纖維靜息電位的影響和Na+濃度升高對其動作電位的影響。請完善以下實驗思路,預(yù)測實驗結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。
(要求與說明:已知蛙坐骨神經(jīng)纖維的靜息電位為-70mV,興奮時動作電位從去極化到反極化達(dá)+30mV。測量的是膜內(nèi)外的電位變化。K+、Na+濃度在一定范圍內(nèi)提高。實驗條件適宜)
回答下列問題:
(1)完善實驗思路:
組1:將神經(jīng)纖維置于適宜的生理溶液a中,測定其靜息電位和刺激后的動作電位,并記錄。
組2:________________________________________________________________________________。
組3:將神經(jīng)纖維分別置于Na+濃度依次提高的生理溶液d、e中,測定其刺激后的動作電位,并記錄。
對上述所得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。
(2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo),以柱形圖形式表示實驗結(jié)果):__________________________________________________________。
(3)分析與討論:
①簡要解釋組3的實驗結(jié)果:__________________________________________________________。
②用放射性同位素24Na+注入靜息的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),不久在生理溶液中測量到放射性,24Na+的這種轉(zhuǎn)運方式屬于_____________。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會使24Na+外流量____________________。
【答案】將神經(jīng)纖維分別置于K+濃度依次提高的生理溶液b、c中,測定其靜息電位,并記錄 細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時,Na+通過Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動作電位增大 主動轉(zhuǎn)運 減少
【分析】
根據(jù)題干信息可知,本實驗研究神經(jīng)細(xì)胞膜外K+濃度升高對靜息電位的影響和Na+濃度升高對動作電位的影響。實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則、單一變量原則等。
【詳解】
(1)實驗思路中,組1(生理溶液編號為a)是對照組,測得神經(jīng)纖維的靜息電位和刺激后的動作電位;組3是實驗組,測得Na+濃度提高(生理溶液編號為d、e)情況下刺激后的動作電位,可推斷組2測得的是K+濃度提高情況下的靜息電位,生理溶液的編號應(yīng)該為b、c。
(2)依據(jù)題干信息可知,a組的靜息電位是-70mV,動作電位的峰值是+30mV。靜息電位的產(chǎn)生依靠K+外流(K+通過K+通道進(jìn)行易化擴散),當(dāng)溶液中的K+濃度升高時,膜內(nèi)外的K+濃度差變小,靜息電位的絕對值變小,因此相對于生理溶液a,生理溶液b、c中神經(jīng)纖維的靜息電位絕對值逐漸減?。粍幼麟娢坏娜O化和反極化過程依靠Na+內(nèi)流(通過Na+通道進(jìn)行易化擴散),當(dāng)溶液中的Na+濃度升高時,膜內(nèi)外的Na+濃度差變大,興奮時,Na+內(nèi)流的量相對增多,[1]動作電位峰值變大,因此相對于生理溶液a,生理溶液d、e中神經(jīng)纖維的動作電位峰值逐漸增大。結(jié)果如圖所示:
(3)①組3將神經(jīng)纖維分別置于Na+濃度依次提高的生理溶液d、e中,細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時,Na+通過Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動作電位增大。
②生理溶液中的Na+濃度大于神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的濃度,放射性同位素24Na+逆濃度梯度從神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)入生理溶液,該跨膜運輸方式是主動轉(zhuǎn)運,需要載體蛋白的參與和消耗能量。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會使細(xì)胞呼吸強度下降,產(chǎn)生的ATP減少,主動轉(zhuǎn)運減弱,24Na+外流量減少。
【點睛】
本題的關(guān)鍵是根據(jù)實驗?zāi)康拇_定實驗的自變量和因變量,進(jìn)而進(jìn)行實驗設(shè)計及相關(guān)的分析和判斷。
36.已知在一定刺激強度范圍內(nèi),肌肉張力隨刺激強度增大而增大。為驗證刺激強度與肌張力的關(guān)系,某同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行了相關(guān)實驗。完善實驗思路,預(yù)測實驗結(jié)果并進(jìn)行分析(要求與說明:腓腸肌肌張力大小的具體測量不作要求,實驗條件適宜)
(1)實驗思路
①制作蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,按圖示連接電表,并檢測標(biāo)本活性。
②________________________。
③_________________________。
④___________________________。
⑤___________________________。
(2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo),用曲線圖表示電表指針偏轉(zhuǎn)大小和肌張力大?。_______。
(3)分析與討論
①坐骨神經(jīng)是由結(jié)締組織包裹了許多神經(jīng)纖維形成的,接受刺激后會形成__________(填“單向”或“雙向”)傳導(dǎo)的動作電位。
②刺激強度太小坐骨神經(jīng)______(填“能”或“不能”)產(chǎn)生動作電位,原因是_____________。
【答案】以一定強度電刺激坐骨神經(jīng),觀察電表的偏轉(zhuǎn)情況,測量腓腸肌張力大小,并記錄 改變電刺激的強度,用相同的時間刺激坐骨神經(jīng),觀察電表的偏轉(zhuǎn)情況,測量腓腸肌張力大小,并記錄 重復(fù)步驟③ 對獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析 雙向 不能 刺激強度太小,去極化程度低,不足以使神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生興奮
【分析】
要驗證在一定刺激強度范圍內(nèi),肌肉張力隨刺激強度增大而增大,實驗的自變量應(yīng)該是不同強度的刺激,因變量是電表的偏轉(zhuǎn)情況及腓腸肌張力大小。
【詳解】
(1)為驗證在一定刺激強度范圍內(nèi),肌肉張力隨刺激強度增大而增大,可設(shè)計如下實驗:①制作蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本,按圖示連接電表,并檢測標(biāo)本活性。②以一定強度電刺激坐骨神經(jīng),觀察電表指針的偏轉(zhuǎn)情況,測量腓腸肌張力大小,并記錄。③改變電刺激的強度,用相同的時間刺激坐骨神經(jīng),觀察電表指針的偏轉(zhuǎn)情況,測量腓腸肌張力大小,并記錄。④重復(fù)步驟③。⑤對獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。
(2)電表指針偏轉(zhuǎn)大小和肌張力大小的變化關(guān)系如圖所示:
(3)分析與討論:①坐骨神經(jīng)是由結(jié)締組織包裹了許多神經(jīng)纖維形成的,接受刺激后會形成雙向傳導(dǎo)的動作電位。②若刺激強度太小,去極化程度低,不足以使神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生興奮,坐骨神經(jīng)不能產(chǎn)生動作電位。
【點睛】
本題的關(guān)鍵是如何設(shè)計實驗,需要考生根據(jù)實驗?zāi)康拇_定變量,再進(jìn)行相關(guān)的分析和判斷。
37.肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)也被稱為漸凍癥,是一種很罕見的神經(jīng)性疾病,會影響大腦和脊髓的神經(jīng)細(xì)胞,臨床上表現(xiàn)為骨骼肌肉萎縮、無力、甚至因呼吸麻痹而死亡。下圖表示“漸凍癥”患者的某反射弧。
(1)若刺激Ⅰ處,在①處檢測不到動作電位,則_____________(填“能”或“不能”)判斷此反射弧的運動神經(jīng)元已受損,原因是_______________________________________________________________________________。
(2)興奮性遞質(zhì)谷氨酸能使突觸后膜的膜電位發(fā)生_______________的變化,研究發(fā)現(xiàn)“漸凍癥”的病因之一是神經(jīng)元之間谷氨酸過度堆積,引起突觸后膜通透性增強,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞漲破,其原因是_______________________________。
(3)研究表明,新發(fā)明的藥物AMX0035可顯著減緩ALS的發(fā)展進(jìn)程。為驗證AMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡,請設(shè)計簡單實驗驗證并對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。
實驗材料:小鼠離體腦神經(jīng)細(xì)胞,高濃度谷氨酸溶液,腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,AMXO035溶液。
實驗思路:________________________________。
結(jié)果預(yù)測:____________________________________。
【答案】不能 因為在突觸中興奮只能單向傳遞,無論運動神經(jīng)元是否正常,①處也檢測不到動作電位 由外正內(nèi)外到外負(fù)內(nèi)正 突觸后膜通透性增加,引起Na+大量進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞,使細(xì)胞內(nèi)液滲透壓升高,細(xì)胞大量吸水漲破 將小鼠離體腦神經(jīng)元隨機分為三組,編號甲、乙、丙。在甲、乙、丙三組中加入等量的腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,乙組加入適量高濃度谷氨酸溶液,丙組加入等量高濃度谷氨酸溶液和適量AMX0035溶液。培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計并計算三組腦神經(jīng)細(xì)胞死亡率 乙組死亡率高于丙組,丙組高于甲組
【分析】
1、根據(jù)②突觸可以判斷II是感受器,能感受刺激,產(chǎn)生興奮;①為傳入神經(jīng),能傳導(dǎo)興奮;I為傳出神經(jīng),也能傳導(dǎo)興奮。
2、突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)擴散到突觸后膜,與突觸后膜上的特異性受體發(fā)生結(jié)合,使下一個神經(jīng)元興奮或抑制。神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
【詳解】
(1)興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,因為神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,若刺激Ⅰ處,在①處檢測不到動作電位,則不能判斷此反射弧的運動神經(jīng)元已受損,是因為:在突觸中興奮只能單向傳遞,無論運動神經(jīng)元是否正常,①處也檢測不到動作電位。
(2)興奮性遞質(zhì)谷氨酸可使突觸后膜興奮,興奮時鈉離子內(nèi)流,故突觸后膜的膜電位變化為外正內(nèi)負(fù)到外負(fù)內(nèi)正;若神經(jīng)元之間谷氨酸過度堆積,則突觸后膜通透性增強,引起Na+大量進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞,使細(xì)胞內(nèi)液滲透壓升高,細(xì)胞大量吸水漲破。
(3)分析題意可知,本實驗?zāi)康臑椤膀炞CAMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡”,實驗的自變量為AMX0035的有無,因變量為神經(jīng)細(xì)胞的死亡率,實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則,故可設(shè)計實驗如下:
將小鼠離體腦神經(jīng)元隨機分為三組,編號甲、乙、丙(無關(guān)變量一致);在甲、乙、丙三組中加入等量的腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,乙組加入適量高濃度谷氨酸溶液,丙組加入等量高濃度谷氨酸溶液和適量AMX0035溶液(單一變量原則);培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計并計算三組腦神經(jīng)細(xì)胞死亡率。
因AMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡,故結(jié)果預(yù)測為:乙組死亡率高于丙組,丙組高于甲組。
【點睛】
本題考查反射弧的結(jié)構(gòu)和功能、興奮傳導(dǎo)的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力。
38.根據(jù)所學(xué)知識及以下實驗回答相關(guān)問題
(1)科學(xué)實驗證明,電刺激與心臟相連的交感神經(jīng),心跳加快;電刺激與心臟相連的副交感神經(jīng),心跳減慢。這說明心跳快慢(心率)受________調(diào)節(jié)。
(2)某研究者用電刺激支配腎上腺髓質(zhì)的交感神經(jīng),心跳也加快,推測是由于電刺激交感神經(jīng)后引起腎上腺髓質(zhì)產(chǎn)生了某種物質(zhì),通過血液循環(huán)運送到心臟,促進(jìn)心跳加快?,F(xiàn)有甲、乙兩只小白兔,其中甲兔已剝離出支配腎上腺髓質(zhì)的交感神經(jīng)(但未切斷),請你設(shè)計實驗驗證上述推測。
①分別測定甲、乙兩只小白兔的____________,并記錄。
②電刺激甲兔支配腎上腺髓質(zhì)的____________,立刻用等滲溶液提取甲兔的腎上腺髓質(zhì)組織液并制成提取液。
③將___________________________________________________________,檢測心率,若乙兔心跳加快,則推測正確。
(3)與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比,體液調(diào)節(jié)在作用途徑及范圍上的特點是__________________。
【答案】神經(jīng) 心跳快慢(或心率) 交感神經(jīng) 上述提取液注射到乙兔體(或靜脈)內(nèi) 通過體液運輸、作用范圍較廣泛
【分析】
根據(jù)題意分析,(1)實驗說明心臟的跳動受神經(jīng)系統(tǒng)的支配,交感神經(jīng)使心跳加快,副交感神經(jīng)使心跳減慢。(2)實驗說明心跳快慢受交感神經(jīng)的支配,還受腎上腺髓質(zhì)產(chǎn)生了某種物質(zhì)的調(diào)節(jié),說明心跳快慢(心率)受神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
【詳解】
(1)電刺激與心臟相連的交感神經(jīng),心跳加快;電刺激與心臟相連的副交感神經(jīng),心跳減慢,說明心臟的跳動受神經(jīng)系統(tǒng)的支配。
(2)實驗說明心跳加快受交感神經(jīng)的支配,也受腎上腺髓質(zhì)分泌物質(zhì)的調(diào)節(jié),如果要對該推測進(jìn)行驗證需設(shè)計實驗:①實驗之前首先測定甲乙兩只小白兔的心率作為標(biāo)準(zhǔn)(對照)。②然后刺激家兔支配腎上腺髓質(zhì)的交感神經(jīng),此時引起甲兔心率加快,迅速提取甲兔腎上腺髓質(zhì)的組織液。③將以上提取液注射到乙兔體內(nèi),觀察乙兔心率的變化。由于該實驗為探究性實驗,實驗結(jié)果和結(jié)論有兩種。若乙兔心跳加快,則推測正確。若乙兔心跳沒有加快,則推測不正確,此實驗過程中,心跳快慢(心率)受神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
(3)與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比,體液調(diào)節(jié)在作用途徑及范圍上的特點通過體液運輸、作用范圍較廣泛。
【點睛】
心跳快慢既受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的支配又受腎上腺髓質(zhì)產(chǎn)生激素的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
39.大鼠膈肌收縮過程受呼吸中樞發(fā)出的傳出神經(jīng)M和N支配。為了研究某種蛇毒阻遏神經(jīng)傳遞的機理,研究者切斷N,保留完整的M(如下圖)進(jìn)行了下列實驗,并記錄兩種不同處理下a處傳出神經(jīng)表面和b處膈肌表面的放電頻率,實驗處理及結(jié)果如下表。
實驗處理
記錄位置
放電頻率
不注射蛇毒
a點
b點
注射蛇毒
a點
b點
注:放電頻率是指單位時間內(nèi)記錄到的興奮次數(shù)
(1)大鼠膈肌收縮反射過程中的效應(yīng)器是_____。實驗中切斷N,b點仍可記錄到放電頻率的原因是_____。
(2)設(shè)置不注射蛇毒組的目的是_____。注射蛇毒后,a點的放電頻率_____,b點無放電,此時直接電刺激膈肌仍可記錄到放電頻率,推測蛇毒可能阻遏了興奮在_____或M與膈肌間的_____傳遞。
(3)為進(jìn)一步確定蛇毒阻遏M與膈肌間的具體位點,研究者用蛇毒處理傳出神經(jīng)-肌肉標(biāo)本,刺激神經(jīng),直至不再引起_____時,用乙酰膽堿(興奮性遞質(zhì))溶液處理肌肉。肌肉收縮,則說明蛇毒作用于_____。
【答案】傳出神經(jīng)末梢及其所支配的膈肌 呼吸中樞通過神經(jīng)M使b興奮 作為整個實驗的對照組 降低 神經(jīng)纖維 突觸 肌肉收縮 突觸前膜或突觸間隙
【分析】
神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分構(gòu)成。神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜,因此興奮只能從一個神經(jīng)元的軸突傳遞給另一個神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突。
【詳解】
(1)①效應(yīng)器指傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體等,所以這里的效應(yīng)器是傳出神經(jīng)末梢及其所支配的膈肌。由于M保持完整,呼吸中樞可通過神經(jīng)M使b興奮,所以切斷N,b點仍可記錄到放電頻率。
(2)不注射蛇毒時,a點的放電頻率與b點的放電頻率無顯著差異,不作實驗處理的一組作為整個實驗的對照組,與對照組比較可知,注射蛇毒后,a點的放電頻率會降低,而b點無放電,此時直接電刺激膈肌仍可記錄到放電頻率,說明a處的神經(jīng)纖維能傳遞興奮,推測蛇毒可能阻遏了興奮在神經(jīng)纖維或M與膈肌間的突觸傳遞。
(3)為進(jìn)一步確定蛇毒阻遏M與膈肌間的具體位點,用蛇毒處理傳出神經(jīng)-肌肉標(biāo)本,直至刺激神經(jīng)不再引起肌肉收縮時,再用乙酰膽堿(興奮性遞質(zhì))溶液處理肌肉,若肌肉收縮,則蛇毒作用于突觸前膜或突觸間隙,若肌肉不收縮,則蛇毒作用于突觸后膜。
【點睛】
熟知反射弧的結(jié)構(gòu)及興奮在反射弧中的傳遞過程是解答本題的關(guān)鍵,正確解讀題中的信息是解答本題的前提,掌握興奮在神經(jīng)纖維以及神經(jīng)元之間的傳遞過程是解答本題的另一關(guān)鍵。
40.人體排尿是一個復(fù)雜的生理過程,如圖甲所示。請回答下列問題:
(1)當(dāng)膀胱充盈,感受器產(chǎn)生的興奮由①②路徑傳遞到大腦皮層并產(chǎn)生尿意,該過程不屬于反射活動,原因是__________________________。
(2)圖中“某神經(jīng)中樞”位于_________________________。若該中樞與大腦皮層之間的聯(lián)絡(luò)中斷,則成人也會出現(xiàn)小便失禁現(xiàn)象,由此說明_________________________。
(3)神經(jīng)元③能接受來自不同神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì),直接原因是____________________。
(4)據(jù)圖乙分析,刺激神經(jīng)元④時,逼尿肌并沒有收縮,原因可能是_____________________。
(5)位于膀胱中的相應(yīng)感受器產(chǎn)生的興奮在神經(jīng)元之間的傳遞方向是________ 的,原因是______________。
【答案】反射弧不完整 脊髓 大腦皮層的高級中樞對脊髓中相應(yīng)的低級中樞有調(diào)控作用 神經(jīng)元③的細(xì)胞膜上含有相應(yīng)神經(jīng)遞質(zhì)的特異性受體 刺激強度低于S5,不足以引起膜電位的變化 單向的 神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜
【分析】
1.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,反射是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,人和動物體對體內(nèi)和外界環(huán)境的各種刺激所發(fā)生的規(guī)律性的反應(yīng)。完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧通常由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器組成。傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體等組成效應(yīng)器,感覺神經(jīng)末梢,或傳入神經(jīng)末梢組成感受器。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,因為神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的。機體所有的感覺都是由大腦皮層做出的。
2.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號,速度快;興奮在神經(jīng)元之間的傳遞需經(jīng)過電信號→化學(xué)信號→電信號之間的轉(zhuǎn)變過程,存在時間上的延擱,速度較慢。
【詳解】
(1)感受器產(chǎn)生的興奮由①②路徑傳遞到大腦皮層并產(chǎn)生尿意,該過程不屬于反射活動,原因是在大腦皮層產(chǎn)生感覺,沒有效應(yīng)器和傳出神經(jīng),即反射弧不完整,不屬于反射。
(2)人體排尿反射的神經(jīng)中樞在脊髓,即圖中的某神經(jīng)中樞,若該中樞與大腦皮層之間的聯(lián)絡(luò)中斷,則成人也會出現(xiàn)小便失禁現(xiàn)象,由此說明大腦皮層的高級中樞對脊髓中相應(yīng)的低級中樞有調(diào)控作用,這是神經(jīng)調(diào)節(jié)的分級調(diào)節(jié)過程。
(3)神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合發(fā)揮作用,神經(jīng)元③能接受來自不同神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì),直接原因是神經(jīng)元③的細(xì)胞膜上含有相應(yīng)神經(jīng)遞質(zhì)的特異性受體。
(4)興奮的產(chǎn)生必須要有適宜的刺激,刺激強度較弱,不會產(chǎn)生興奮,所以刺激神經(jīng)元④時,逼尿肌并沒有收縮,原因可能是刺激強度較弱(低于圖中的S5),不足以引起膜電位的變化。
(5)位于膀胱中的相應(yīng)感受器產(chǎn)生的興奮在神經(jīng)元之間的傳遞方向是單向的,這是因為反射弧中存在突觸結(jié)構(gòu),在突觸中神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,而不能反向傳遞。
【點睛】
熟知興奮的傳導(dǎo)和傳遞過程是解答本題的關(guān)鍵,掌握神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點以及分級調(diào)節(jié)的過程是解答本題的另一關(guān)鍵,興奮產(chǎn)生的條件也是本題的考查點。
41.研究發(fā)現(xiàn),若來自海兔鰓部的噴水管皮膚感受器的信息沿傳入神經(jīng)傳導(dǎo),傳遞給一個運動神經(jīng)元L7,會引起鰓肌收縮,產(chǎn)生縮鰓動作(如圖 l)。請回答下列問題:
(1)控制縮鰓動作的神經(jīng)系統(tǒng)中,感覺神經(jīng)元的____________與運動神經(jīng)元 L7 的胞體相接觸,共同構(gòu)成_____,從而建立神經(jīng)元之間的聯(lián)系。離體實驗條件下,鰓肌的收縮是否必須具備完整的反射???__________(填“是”或“否”)。
(2)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)海兔的噴水管重復(fù)受到溫和的噴水刺激時,縮鰓動作的幅度會越來越小,即產(chǎn)生了習(xí)慣化。推斷其產(chǎn)生習(xí)慣化的原因可能有:①皮膚感覺神經(jīng)元對水流的敏感性下降;②感覺神經(jīng)元與運動神經(jīng)元之間的傳遞效率降低??蒲腥藛T用重復(fù)電刺激的方法刺激控制縮鰓動作的感覺神經(jīng)元,用微電極記錄感覺神經(jīng)元的動作電位和運動神經(jīng)元 L7 的反應(yīng),結(jié)果如圖 2 所示,據(jù)此推測習(xí)慣化產(chǎn)生的原因可能為上述第________ 種可能性,依據(jù)是_____。
(3)從突觸結(jié)構(gòu)的角度分析,圖 2 中運動神經(jīng)元 L7 產(chǎn)生該膜電位變化的可能原因______________。(答出兩點)
【答案】軸突末端(膨大形成的突觸小體) 突觸 否 ② 重復(fù)刺激噴水管皮膚、感覺神經(jīng)元等部位,感覺神經(jīng)元動作電位持續(xù)產(chǎn)生且穩(wěn)定,運動神經(jīng)元動作電位逐漸減弱,肌肉收縮程度逐漸減弱, 突觸后膜電位逐漸減弱的原因可能有突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少,導(dǎo)致與突觸后膜上受體結(jié)合的神經(jīng)遞質(zhì)減少,突觸后膜的膜電位減弱;也可能是突觸后膜上的受體對神經(jīng)遞質(zhì)的反應(yīng)性降低或可能是受體數(shù)目減少等原因引起。
【分析】
興奮傳導(dǎo)和傳遞的過程
1.靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號的形式傳遞下去。
2.興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
題圖分析:參與縮腮反射的神經(jīng)元至少有感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元。重復(fù)刺激噴水管皮膚、感覺神經(jīng)元等部位,感覺神經(jīng)元動作電位持續(xù)產(chǎn)生,運動神經(jīng)元動作電位逐漸減弱,肌肉收縮程度逐漸減弱,故海兔重復(fù)受到溫和噴水刺激產(chǎn)生習(xí)慣化是由于興奮在感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻引起的。
【詳解】
(1)神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分支,最后每個分枝末端膨大形成突觸小體,突觸小體與其他神經(jīng)元的細(xì)胞體、樹突等相接觸,共同形成突觸。圖中控制縮鰓動作的神經(jīng)系統(tǒng)中,感覺神經(jīng)元的軸突末端膨大形成的突觸小體與運動神經(jīng)元 L7 的胞體相接觸,共同構(gòu)成突觸結(jié)構(gòu),從而可以完成神經(jīng)元之間興奮的傳遞,即通過突觸建立神經(jīng)元之間的聯(lián)系。離體實驗條件下,鰓肌的收縮未必需要完整的反射弧,但縮鰓反射的完成需要完整的反射弧。
(2)刺激控制縮鰓動作的感覺神經(jīng)元,用微電極記錄感覺神經(jīng)元的動作電位和運動神經(jīng)元 L7 的反應(yīng),結(jié)果如圖 2 所示,結(jié)果顯示,重復(fù)刺激噴水管皮膚、感覺神經(jīng)元等部位,感覺神經(jīng)元動作電位持續(xù)產(chǎn)生,運動神經(jīng)元動作電位逐漸減弱,肌肉收縮程度逐漸減弱,故海兔重復(fù)受到溫和噴水刺激產(chǎn)生習(xí)慣化是由于興奮在感覺神經(jīng)元和運動神經(jīng)元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻引起的,即習(xí)慣化產(chǎn)生的原因可能為上述第② 種可能性。
(3)習(xí)慣化產(chǎn)生的原因是重復(fù)電刺激感覺神經(jīng)元,導(dǎo)致突觸后膜電位逐漸減弱。從突觸結(jié)構(gòu)角度分析,突觸后膜電位逐漸減弱的原因可能有突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少,導(dǎo)致與突觸后膜上受體結(jié)合的神經(jīng)遞質(zhì)減少,突觸后膜的膜電位減弱;也可能是突觸后膜上的受體對神經(jīng)遞質(zhì)的反應(yīng)性降低或可能是受體數(shù)目減少等原因引起。
【點睛】
熟知反射的概念以及反射弧的結(jié)構(gòu)及其作用特點是解答本題的關(guān)鍵,能正確分析圖中的相關(guān)信息并能結(jié)合所學(xué)進(jìn)行合理分析并作答是解答本題的另一關(guān)鍵。掌握興奮在突觸間傳遞的機理是解答本題的前提。
42.刺激是指引起細(xì)胞興奮的內(nèi)外環(huán)境因素的變化。從刺激的物理性質(zhì)可分為機械刺激、化學(xué)刺激、電刺激等。在如圖所示的神經(jīng)肌肉標(biāo)本上,定時滴加一定濃度的任氏液(也稱復(fù)方氯化鈉,含有鈉離子、鉀離子、鈣離子等,類似肌肉和神經(jīng)元的內(nèi)環(huán)境),給予電刺激以探究刺激引起肌肉興奮需要滿足的條件?;卮鹣铝袉栴}:
(1)人工剝離坐骨神經(jīng),電刺激達(dá)到一定強度才能引起神經(jīng)纖維的興奮,該強度稱為閾強度,此時神經(jīng)纖維產(chǎn)生的動作電位,是由于________引起的,受刺激部位膜內(nèi)電位表現(xiàn)為________電位;強于閾強度的電刺激,神經(jīng)纖維上的靈敏電流計偏轉(zhuǎn)的角度并沒有變大,說明動作電位的大小主要受________影響。
(2)坐骨神經(jīng)末梢與腓腸肌通過________(填結(jié)構(gòu)名稱)相聯(lián)系。當(dāng)P在可變電阻上由A點向B點移動時,作用于坐骨神經(jīng)上的電刺激強度隨AP距離的增大而增強。P在B點時剛剛引起腓腸肌反應(yīng),如果將P緩慢地由A點移到B點,甚至越過B點也不會引起肌肉的反應(yīng),這說明影響腓腸肌興奮的因素除了刺激的強度外,還有________。若P快速越過B點后,隨著AP距離的增大,腓腸肌收縮力越大,說明________。
(3)在生理學(xué)實驗中,常用電刺激來研究組織或細(xì)胞的興奮,從實驗方法的選擇上分析其優(yōu)點是:________________(至少答出兩點)。
【答案】Na+內(nèi)流 正 (任氏液中)Na+的濃度 突觸 刺激強度變化的時間(刺激變化的頻率) 在一定強度范圍內(nèi),肌肉組織的興奮性與刺激強度呈正相關(guān) 電刺激后,肌肉標(biāo)本可以快速恢復(fù)原始狀態(tài);電刺激對肌肉標(biāo)本損傷小,可以重復(fù)使用;電刺激強度變化容易控制;電刺激強度大小變化容易觀察與測量
【分析】
1、神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器,反射弧只有保持結(jié)構(gòu)和功能的完整性,才能完成反射活動。
2、興奮在突觸處的傳導(dǎo)過程:軸突末端興奮,突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙,作用于突觸后膜上的受體,引起突觸后膜對離子的透性發(fā)生改變,突觸后膜電位發(fā)生變化,突觸后神經(jīng)元興奮或抑制。
【詳解】
(1)神經(jīng)纖維產(chǎn)生的動作電位,是由于鈉離子內(nèi)流引起的,受刺激部位膜內(nèi)電位表現(xiàn)為正電位;強于閾強度的電刺激,神經(jīng)纖維上的靈敏電流計偏轉(zhuǎn)的角度并沒有變大,說明動作電位的大小主要受任氏液中鈉離子濃度影響,而與刺激強度無關(guān)。
(2)據(jù)圖示可知,坐骨神經(jīng)末梢與腓腸肌之間形成突觸結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。當(dāng)P在可變電阻上由A點向B點移動時,作用于坐骨神經(jīng)上的電刺激強度隨AP距離的增大而增強。P在B點時剛剛引起腓腸肌反應(yīng),如果將P緩慢地由A點移到B點((刺激變化的頻率變慢),甚至越過B點也不會引起肌肉的反應(yīng)。這說明影響腓腸肌興奮的因素除了刺激的強度外,還與刺激強度變化的時間(刺激變化的頻率)有關(guān),若P快速越過B點后,隨著AP距離的增大,排腸肌收縮力越大,說明在一定強度范圍內(nèi),肌肉組織的興奮性與刺激強度呈正相關(guān)。
(3)在生理學(xué)實驗中,常用電刺激來研究組織或細(xì)胞的興奮,其優(yōu)點是:電刺激后,肌肉標(biāo)本可以快速恢復(fù)原始狀態(tài);電刺激對肌肉損傷小,可以重復(fù)使用;電刺激強度變化容易控制;電刺激強度大小變化容易觀察和測量。
【點睛】
本題的知識點是反射弧的結(jié)構(gòu)和功能、興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)途徑,考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點,把握知識的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò),并學(xué)會應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問題。
43.帕金森病是一種影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性神經(jīng)退行性疾病,主要影響運動神經(jīng)系統(tǒng)。它的癥狀通常隨時間推移而緩慢出現(xiàn),早期明顯的癥狀為靜止性震顫、肌肉僵直、運動遲緩和步態(tài)異常,也可能有認(rèn)知和行為問題。
(1)正常情況下,在突觸小體內(nèi),多巴胺的儲存場所是________
(2)有一種觀點認(rèn)為,帕金森病的致病機理是腦部多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡,而引起死亡的原因之一是多巴胺能神經(jīng)元胞外多巴胺的濃度過高。請結(jié)合圖中的兩種載體對多巴胺能神經(jīng)元的這一死亡原因作進(jìn)一步闡釋:________
(3)傳統(tǒng)中藥人參中的人參皂苷Rgl可以有效緩解帕金森病。某同學(xué)以小鼠作為實驗材料,設(shè)計了如下方案,最終通過技術(shù)手段統(tǒng)計多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的死亡數(shù)目。
模型組
人參皂苷Rgl治療組
步驟1
注射1ml溶于生理鹽水的MPTP,注射4次,每次間隔2小時
注射1ml生理鹽水,注射4次,每次間隔2小時
步驟2
每天注射1ml生理鹽水,連續(xù)3天
每天注射1ml溶于生理鹽水的人參皂苷Rgl,連續(xù)3天
注:MPTP能誘導(dǎo)多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡,使患者出現(xiàn)帕金森病癥狀??茖W(xué)家常用MPTP誘導(dǎo)帕金森動物模型
①該實驗方案有兩處錯誤,請你加以修正:(簡要寫出修正思路即可)
修正一:________________;
修正二:________________。
②本實驗的預(yù)期實驗結(jié)果是________________。
【答案】突觸小泡 多巴胺運載體被抑制,單胺運載體功能正常,導(dǎo)致突觸間隙多巴胺濃度過高,引起多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡 設(shè)置一組健康鼠作為對照 人參皂苷Rgl治療組步驟1應(yīng)與模型組相同 多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的死亡數(shù)目:模型組>人參皂苷Rgl治療組>對照組
【分析】
1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是以電信號都形式進(jìn)行傳導(dǎo)的,神經(jīng)纖維在靜息狀態(tài)下的電位是外正內(nèi)負(fù),興奮時變成外負(fù)內(nèi)正,興奮部位和未興奮部位存在電位差,形成局部電流,興奮以局部電流的形式由興奮部位向未興奮部位進(jìn)行傳導(dǎo)。
2、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過突觸完成的,突觸包括突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙,突觸前膜內(nèi)的突觸小泡含有神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐的形式分泌到突觸間隙,作用于突觸后膜上的受體,引起突觸后膜所在神經(jīng)元興奮或抑制;由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜上的受體,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
【詳解】
(1)多巴胺是神經(jīng)遞質(zhì),正常情況下,多巴胺儲存在突觸小泡中。
(2)當(dāng)體內(nèi)產(chǎn)生多巴胺時,單胺運載體會將多巴胺運載到囊泡內(nèi),并將其釋放到突觸間隙,釋放到突觸間隙的多巴胺經(jīng)過多巴胺經(jīng)過多巴胺運載體運輸回突觸前膜內(nèi),從而導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元胞外多巴胺濃度過高導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元死亡。從圖中可以看兩種運載體可以將多巴胺運出突出前膜,并再次運回突觸前膜,從而導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元胞外多巴胺濃度過高。
(3)該實驗是探究人參皂苷Rgl對帕金森病的緩解作用,表格中設(shè)置了兩組實驗,其中模型組是構(gòu)建出現(xiàn)帕金森病癥狀的小鼠,然后不進(jìn)行治療處理;治療組應(yīng)該先構(gòu)建出現(xiàn)帕金森病癥狀的小鼠,然后進(jìn)行注射人參皂苷Rgl進(jìn)行治療處理;故其中一個錯誤修正是人參皂苷Rgl治療組步驟1應(yīng)與模型組相同。另外該實驗中沒有設(shè)置空白對照組,即另外一個錯誤修正是設(shè)置一組健康鼠作為對照。預(yù)期實驗結(jié)果是多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的死亡數(shù)目:模型組>人參皂苷Rgl治療組>對照組。
【點睛】
本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識,要求考生識記神經(jīng)沖動的產(chǎn)生過程,掌握神經(jīng)沖動在神經(jīng)元之間的傳遞過程;識記免疫調(diào)節(jié)的具體過程,能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各選項。
44.肉毒堿是一種氨基酸衍生物,能抑制興奮在神經(jīng)一肌肉接點處的傳遞,使肌肉松弛。為了研究肉毒堿抑制興奮傳遞的作用機制,研究人員提出了以下實驗思路,請以肌肉收縮幅度(mm)為觀測指標(biāo),預(yù)測實驗結(jié)果并進(jìn)行分析。
(要求與說明:肌肉收縮幅度的具體測量方法與過程不作要求;突觸中的乙酰膽堿酯酶可催化乙酰膽堿分解:實驗條件適宜)
實驗思路:
(1)分離家兔脛骨前肌及其相連的神經(jīng),獲得生理狀況一致的3組神經(jīng)一肌肉接點標(biāo)本,分別編號為A、B、C;
(2)用適宜強度的電流刺激標(biāo)本A的神經(jīng),記錄肌肉的收縮曲線;
(3)在標(biāo)本B的突觸處注射適量的肉毒堿溶液,用相同強度的電流刺激神經(jīng),記錄肌肉的收縮曲線;
(4)在標(biāo)本C的突觸處注射等量的肉毒堿溶液后,再注射適量的乙酰膽堿酯酶抑制劑,用相同強度的電流刺激神經(jīng),記錄肌肉的收縮曲線。
請回答下列問題:
(1)用適宜強度的電流刺激標(biāo)本A的神經(jīng),能引起肌細(xì)胞膜產(chǎn)生動作電位,其機理是乙酰膽堿與肌細(xì)胞膜上的________結(jié)合后,導(dǎo)致肌細(xì)胞膜的________。
(2)若用弱電流刺激標(biāo)本A的神經(jīng)________(“能”“不能”“無法確定”)引起神經(jīng)細(xì)胞釋放乙酰膽堿;若在標(biāo)本A的突觸處注射適量的乙酰膽堿酯酶抑制劑后,用適宜強度的電流刺激其神經(jīng),可觀察到________現(xiàn)象。
(3)預(yù)測A、B兩組實驗結(jié)果________(以曲線圖形式表示實驗結(jié)果)。
(4)若標(biāo)本C的實驗結(jié)果與標(biāo)本B相近,說明肉毒堿可能抑制了________,從而抑制了興奮在細(xì)胞間的傳遞;若標(biāo)本C的實驗結(jié)果與標(biāo)本A相近,說明肉毒堿可能促進(jìn)了________,從而抑制了興奮在細(xì)胞間的傳遞。
(5)實驗過程中發(fā)現(xiàn),在一定的電流強度范圍內(nèi),隨著刺激電流增強,肌肉收縮幅度增大,分析其原因是________。
【答案】受體 去極化(Na+通道開放,Na+大量內(nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正) 不能 肌肉持續(xù)收縮 乙酰膽堿與受體結(jié)合(乙酰膽堿的釋放) 乙酰膽堿的分解(乙酰膽堿酯酶的活性) 神經(jīng)由多條神經(jīng)纖維組成,一定范圍內(nèi)刺激電流增強,興奮的神經(jīng)纖維數(shù)量增多
【分析】
根據(jù)題意,為了探究肉毒堿抑制神經(jīng)-肌肉接頭處興奮傳遞的作用機制,需要先分離出家兔脛骨前肌及其相連的神經(jīng),檢測肌肉張力,以及受到一定強度刺激后肌肉收縮曲線的變化情況,并實驗肉毒堿對肌肉收縮曲線的影響。據(jù)此設(shè)計了實驗步驟。
【詳解】
(1)用適宜強度的電流刺激標(biāo)本A的神經(jīng),軸突末梢釋放乙酰膽堿,與肌細(xì)胞膜受體結(jié)合,使肌細(xì)胞膜Na+通道開放,Na+大量內(nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
(2)若用弱電流刺激標(biāo)本A的神經(jīng),刺激強度微小時不能引起神經(jīng)細(xì)胞釋放乙酰膽堿;若在標(biāo)本A的突觸處注射適量的乙酰膽堿酯酶抑制劑后,神經(jīng)細(xì)胞釋放乙酰膽堿無法被分解,可觀察到肌肉持續(xù)收縮現(xiàn)象。
(3)預(yù)測A組肌肉收縮幅度大于B組,曲線圖附后。
(4)由第2問可知,標(biāo)本B肉毒堿可能抑制了乙酰膽堿的釋放,標(biāo)本A肉毒堿可能促進(jìn)了乙酰膽堿的分解,所以若標(biāo)本C的實驗結(jié)果與標(biāo)本B相近,說明肉毒堿可能抑制了乙酰膽堿的釋放,從而抑制了興奮在細(xì)胞間的傳遞;若標(biāo)本C的實驗結(jié)果與標(biāo)本A相近,說明肉毒堿可能促進(jìn)了乙酰膽堿的分解,從而抑制了興奮在細(xì)胞間的傳遞。
(5)神經(jīng)由多條神經(jīng)纖維組成,一定范圍內(nèi)刺激電流增強,興奮的神經(jīng)纖維數(shù)量增多,所以在一定的電流強度范圍內(nèi),隨著刺激電流增強,肌肉收縮幅度增大。
【點睛】
本題考查神經(jīng)興奮傳遞的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識圖能力、分析圖表的能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
45.如圖為縮手反射受大腦皮層控制的反射弧示意圖,其中字母表示反射弧中的部位,I、Ⅱ、Ⅲ表示三個電流計(實驗開始時,只連接電流計I、Ⅱ),據(jù)圖回答下列問題:
(1)若要驗證興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),而在反射弧中單向傳導(dǎo),可先刺激A處,發(fā)現(xiàn)電流計I、Ⅱ指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn),D處肌肉收縮;再刺激_____________(填“B”“C”或“D”)處,出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是______________________________。
(2)大腦皮層發(fā)出的某些神經(jīng)可釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),促進(jìn)突觸后膜發(fā)生Na+的內(nèi)流;另一些神經(jīng)可釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),促進(jìn)突觸后膜發(fā)生Cl-的內(nèi)流。為探究由大腦皮層發(fā)出的N處所在的神經(jīng)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)類型,先按圖示方式連接電流計Ⅲ,此時電流計指針發(fā)生如圖所示的偏轉(zhuǎn);刺激N處,若發(fā)生__________現(xiàn)象,則N處所在神經(jīng)釋放的是興奮性神經(jīng)遞質(zhì);若發(fā)生__________現(xiàn)象,則N處所在神經(jīng)釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。
【答案】C D處肌肉收縮,電流計Ⅱ指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而電流計I指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 電流計指針向右偏轉(zhuǎn) 電流計指針向左偏轉(zhuǎn),且幅度增大
【分析】
1、反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中摳、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分。神經(jīng)纖維未受到刺激時,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
2、突觸是指神經(jīng)元與神經(jīng)元之間相互接觸并傳遞信息的部位。由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的。
3、根據(jù)題意和圖示分析可知:A是感受器,B是傳入神經(jīng),C是傳出神經(jīng),D是效應(yīng)器。
【詳解】
(1)實驗的目的是驗證興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),而在反射孤中單向傳導(dǎo)。先刺激A處,興奮可以傳到肌肉,所以電流計I、Ⅱ指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn),D處肌肉收縮;再刺激C處,興奮可以傳到肌肉和電流計Ⅱ的電極兩端,但是不能通過突觸傳到傳入神經(jīng),即不能傳到電流計I,因此D處肌肉收縮,電流計Ⅱ指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而電流計I指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(2)根據(jù)題意分析,該實驗的目的是探究由大腦皮層發(fā)出的N處所在的神經(jīng)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)類型,先按圖示方式連接電流計Ⅲ,此時電流計指針向左偏轉(zhuǎn);若N處所在神經(jīng)釋放的是興奮性神經(jīng)遞質(zhì),則刺激N處,電流計Ⅲ指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn);若N處所在神經(jīng)釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),則刺激N處,電流計Ⅲ指針應(yīng)該仍然向左偏轉(zhuǎn),且幅度增大。
【點睛】
本題考查反射弧結(jié)構(gòu)、神經(jīng)傳導(dǎo)的相關(guān)知識,要求考生能夠識記反射弧的各個組成部分,并能夠在模式圖中進(jìn)行有關(guān)判斷,掌握興奮在神經(jīng)纖維和神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)過程,理解神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中的分級調(diào)節(jié),再結(jié)合題意準(zhǔn)確分析。
46.離子的跨膜運輸是神經(jīng)興奮傳導(dǎo)與傳遞的基礎(chǔ)。興奮在突觸處傳遞的過程中,突觸前膜、突觸后膜內(nèi)外離子的移動如圖所示。
請回答下列問題:
(1)當(dāng)興奮傳導(dǎo)到突觸前膜時,引起突觸前膜對Na+通透性的變化趨勢為___________________。在此過程中Na+的跨膜運輸方式是______________。
(2)圖中①至④表示興奮引發(fā)的突觸傳遞過程。圖中過程②表示________________________________。
(3)為研究細(xì)胞外Na+濃度對膜電位變化的影響,適度增大細(xì)胞外液中Na+濃度,當(dāng)神經(jīng)沖動再次傳來時,膜電位變化幅度增大,原因是__________________________________________。
(4)在突觸部位細(xì)胞內(nèi)的Ca2+主要來自細(xì)胞外。某實驗小組為證明細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度可影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,提出可供實驗的兩套備選方案。
方案一:施加Ca2+通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。再在該實驗體系中適度增大細(xì)胞外液中的Ca2+濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。
方案二:適度增大細(xì)胞外液中的Ca2+濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。另取一組實驗材料施加Ca2+通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。
比較上述兩個方案的優(yōu)劣,并陳述理由:_______________________________________________。
【答案】突然增加,達(dá)到一定水平后迅速降低 易化擴散 進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的Ca2+會促進(jìn)突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙 膜兩側(cè)Na+濃度差增加,通過膜的Na+數(shù)目增加 方案二優(yōu)于方案一。方案一:施加Ca2+通道阻斷劑后,刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響。而在Ca2+通道阻斷劑存在的條件下,增大細(xì)胞外液的Ca2+濃度無法改變細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度,不能反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響,實驗方案有缺陷。方案二:能反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較高和較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響,實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較準(zhǔn)確
【分析】
據(jù)圖分析,興奮傳導(dǎo)至突觸小體時,引起鈉離子通道的開放,使鈉離子內(nèi)流引起膜電位變化。進(jìn)而導(dǎo)致鈣離子通道打開鈣離子內(nèi)流,細(xì)胞內(nèi)鈣離子增多促進(jìn)突觸小泡與突觸前膜融合向突觸間隙釋放神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體分子結(jié)合使鈉離子通道打開,引起下一神經(jīng)元興奮。
【詳解】
(1)Na+通道的開閉是十分迅速的,興奮傳來時迅速打開,傳過后又會迅速關(guān)閉。興奮過程中Na+內(nèi)流不消耗能量,但需要通道蛋白,運輸方式為易化擴散。
(2)據(jù)分析可知,過程②表示進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的Ca2+促進(jìn)突觸小泡與突觸前膜融合,向外釋放神經(jīng)遞質(zhì)。
(3)Na+內(nèi)流的動力是膜兩側(cè)Na+的濃度差。細(xì)胞外液Na+濃度增大,濃度差變大,單位時間內(nèi)流的Na+增多,膜電位變化幅度增大。
(4)實驗?zāi)康氖球炞C細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度可影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。為了充分證明該結(jié)論,需要高濃度Ca2+和低濃度Ca2+兩組。方案二優(yōu)于方案一。方案一:施加Ca2+通道阻斷劑后,刺激突觸前神經(jīng)元,檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響。而在Ca2+通道阻斷劑存在的條件下,增大細(xì)胞外液的Ca2+濃度無法改變細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度,不能反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較高時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響,實驗方案有缺陷。方案二:能反映細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度較高和較低時對神經(jīng)遞質(zhì)釋放量的影響,實驗方案設(shè)計較全面,實驗結(jié)果較準(zhǔn)確
【點睛】
本題主要考查神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)等相關(guān)知識,意在考查識圖能力和并結(jié)合主要所學(xué)知識要點,把握知識間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。
47.以實驗動物蛙為材料,開展神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的研究。
(要求與說明:簡要寫出實驗思路,具體實驗操作過程不作要求,實驗條件適宜)
回答下列問題:
關(guān)于反射弧分析的實驗及有關(guān)問題如下:為驗證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的,實驗思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖,出現(xiàn)屈腿,說明反射弧完整。驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的實驗思路是__________________。刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的主要原因有___________________。若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長,其主要原因是___________。若用5%H2SO4,溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1%H2SO4,溶液刺激該趾尖,沒有觀察到屈腿,其原因是_________。
【答案】用1%H2SO4溶液刺激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時間,有時間差,說明不是同時發(fā)生的 興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時間 興奮通過突觸的傳遞需要時間 組成該反射弧的神經(jīng)元比屈腿反射的多 感受器受損
【分析】
1.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,反射是指在神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動物體或人體對內(nèi)外環(huán)境變化做出的規(guī)律性應(yīng)答。完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧通常由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器組成。傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體等組成效應(yīng)器,感覺神經(jīng)末梢,或傳入神經(jīng)末梢組成感受器。最簡單的反射弧也由兩個神經(jīng)元組成。
2.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式是電信號、局部電流或神經(jīng)沖動的形式,在神經(jīng)元之間是通過突觸傳遞的,在突觸間傳遞時經(jīng)過了電信號→化學(xué)信號→電信號的轉(zhuǎn)變過程,需要的時間長,故興奮在反射弧中的傳導(dǎo)速度由突觸的數(shù)目決定。
【詳解】
(1)反射活動的發(fā)生需要完整的反射弧,為驗證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的,則需要給予刺激,觀察是否有反射活動發(fā)生,根據(jù)所給材料,選用1%H2SO4溶液刺激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,若有反射發(fā)生,說明反射弧完整,然后進(jìn)行后續(xù)的實驗,為驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的操作為:在上述實驗的基礎(chǔ)上,用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖,測定開始刺激感受器和出現(xiàn)屈腿的時間,如果二者有時間差,則可證明刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的,根據(jù)興奮在在反射弧中的傳導(dǎo)過程可知,導(dǎo)致二者不同時發(fā)生的主要原因為興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時間、興奮通過突觸的傳遞也需要時間。若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長,其主要原因是組成該反射弧的神經(jīng)元比屈腿反射的多。若先用5%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激該趾尖,沒有觀察到屈腿,可能是因為5%H2SO4溶液刺激使感受器受損,因而無法產(chǎn)生反應(yīng)。
【點睛】
熟知反射弧的結(jié)構(gòu)和功能以及興奮在反射弧上的傳導(dǎo)過程是解答本題的關(guān)鍵,掌握興奮傳導(dǎo)和傳遞的相關(guān)實驗設(shè)計是解答本題的另一關(guān)鍵。
48.圖甲中a部位為神經(jīng)纖維與肌細(xì)胞接頭(突觸的一種),圖乙是a部位的放大圖。乙酰膽堿(ACh)與肌肉細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,會引起肌肉收縮。將2個微電極置于圖中b、c兩處神經(jīng)細(xì)胞膜外,并與靈敏電流計正負(fù)兩極相連。
(1)刺激e處,肌肉收縮且電流計指針偏轉(zhuǎn),說明e點位于反射弧________上,此時電流計的偏轉(zhuǎn)情況為________。在b、c、d、e、f點處施加刺激,能夠證明興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)的是點________。
(2)實驗證實,只刺激肌肉,肌肉也會收縮,此時電流計指針________(填“能”或“不能”)發(fā)生偏轉(zhuǎn),原因是________。
(3)圖乙中的部分結(jié)構(gòu)會被自身產(chǎn)生的抗體攻擊而導(dǎo)致重癥肌無力。如果刺激e處,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),但肌肉無反應(yīng),若要通過實驗進(jìn)一步探究損傷部位是肌肉還是a處,請寫出實驗思路:________________。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論________________。
【答案】傳出神經(jīng) 發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn) b 不能 興奮在突觸處只能單向傳遞 在 f 處刺激,觀察肌肉是否收縮。 若肌肉收縮,說明損傷部位是 a 處;若肌肉不收縮,說明損傷的是肌肉
【分析】
據(jù)圖分析:a表示神經(jīng)-肌肉接頭,b、c、e位于傳出神經(jīng)上,d位于傳入神經(jīng)上,f是肌肉,動作電位產(chǎn)生時膜電位由外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,興奮在神經(jīng)纖維上是可以雙向傳導(dǎo)的,興奮在神經(jīng)元之間是單向傳遞的,經(jīng)過突觸時有突觸延擱,速度會變慢。
【詳解】
(1)刺激e處,肌肉收縮且電流計指針偏轉(zhuǎn),說明興奮可以從神經(jīng)纖維傳導(dǎo)至肌肉,傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉屬于效應(yīng)器,則e點位于傳出神經(jīng)上,刺激e點先是c點興奮,然后是b點興奮,所以指針發(fā)生方向相反的兩次偏轉(zhuǎn)。刺激b處,興奮向左傳遞通過神經(jīng)-肌肉接頭使肌肉發(fā)生收縮,興奮向右傳導(dǎo)先后經(jīng)過左右兩電極,使電流表發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),所以能夠證明興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)。
(2)a表示神經(jīng)-肌肉接頭,刺激肌肉相當(dāng)于刺激突觸后膜,由于興奮在突觸處只能單向傳遞,因此興奮不會從突觸后膜傳向突觸前膜,電流表也就不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(3)若要通過實驗進(jìn)一步探究損傷部位是肌肉還是a處,實驗思路為:在 f 處刺激,觀察肌肉是否收縮;預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:在f處刺激,若肌肉收縮,說明肌肉是正常的,損傷部位是a處,若肌肉不收縮,說明損傷的是肌肉。
【點睛】
本題結(jié)合圖示主要考查興奮的產(chǎn)生和傳遞過程,理解興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間傳遞的過程,難點是實驗的設(shè)計,要找準(zhǔn)自變量和因變量。
49.某種藥物可以阻斷青蛙的屈肌反射活動,但是不知道該藥物是抑制神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)還是抑制突觸間隙興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。圖中a~e點可作為投藥或者刺激的位點,請據(jù)圖回答問題。
(1)電刺激e點,檢測肌肉是否具有生理機能,若出現(xiàn)肌肉收縮,則這種現(xiàn)象____________(填“屬于”或“不屬于”)反射。
(2)將藥物投放在b處,刺激____________點,肌肉無反應(yīng),刺激c點,____________(填“出現(xiàn)”或“不出現(xiàn)”)肌肉收縮,可證明藥物抑制突觸間隙興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。
(3)將藥物投放在d處,刺激____________點,肌肉無反應(yīng),刺激____________點,肌肉收縮,可證明藥物抑制神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)。
【答案】不屬于 a 出現(xiàn) c e
【分析】
1、反射必須有完整的反射弧參與,刺激傳出神經(jīng)和效應(yīng)器,都能使效應(yīng)器產(chǎn)生反應(yīng),但卻不是反射。
2、圖示a為傳入神經(jīng)上的一個位點,c、d、e為傳出神經(jīng)上的3個位點,b為突觸。
【詳解】
(1)反射必須有完整的反射弧參與,刺激傳出神經(jīng)能使效應(yīng)器產(chǎn)生反應(yīng),但卻不是反射。所以電刺激e點出現(xiàn)肌肉收縮不屬于反射。
(2)將藥物投放在b(突觸間隙)處,目的是判斷藥物是否抑制突觸間隙興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞,而興奮在突觸間單向傳遞,因而要想達(dá)到實驗?zāi)康膽?yīng)刺激a處。若刺激a點,肌肉無反應(yīng),刺激c點,肌肉收縮,則可證明藥物抑制突觸間隙興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。
(3)將藥物投放在d處,刺激c點,肌肉無反應(yīng),刺激e點,肌肉收縮,可證明藥物抑制神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)。
【點睛】
對于反射的概念和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)過程的理解、把握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用所學(xué)知識補充和完善實驗步驟、驗證實驗?zāi)承┙Y(jié)論的能力是本題考查的重點。
50.下圖甲表示反射弧模式圖, 圖乙是圖甲中某一結(jié)構(gòu)的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。請分析回答:
(1)甲圖A結(jié)構(gòu)是___________,甲圖B結(jié)構(gòu)是______,乙圖是_________結(jié)構(gòu)。
(2)當(dāng)神經(jīng)纖維的某處受刺激產(chǎn)生興奮時,細(xì)胞膜內(nèi)的電位變化為_______________。
(3)神經(jīng)元之間興奮的傳遞方向只能是單方向的,即只能從乙圖結(jié)構(gòu)中的_________(填字母)傳導(dǎo)到________(填字母);A中囊泡內(nèi)的物質(zhì)是____________,以________方式釋放到突觸間隙。
(4)圖甲中,假設(shè)A是一塊肌肉,現(xiàn)阻斷B處。分別用足夠強的電流刺激D、C兩處,則發(fā)生的情況是:刺激C處,肌肉____________;刺激D處,肌肉____________。(填寫“收縮”或者“不收縮”)
【答案】效應(yīng)器 神經(jīng)中樞 突觸 由負(fù)到正 A B 神經(jīng)遞質(zhì) 胞吐 收縮 不收縮
【分析】
分析圖甲可知,圖甲表示反射弧的相關(guān)結(jié)構(gòu),由于神經(jīng)節(jié)位于傳入神經(jīng)上,故可判斷其中E是感受器、D是傳入神經(jīng)、B是神經(jīng)中樞、C表示傳出神經(jīng)、A表示效應(yīng)器;乙圖中A表示突觸小體、B表示突觸后膜。由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的。
【詳解】
(1)根據(jù)以上分析知,甲圖中A表示效應(yīng)器,B表示神經(jīng)中樞,乙圖表示突觸。
(2)神經(jīng)纖維在未受到刺激時,細(xì)胞膜的電位表現(xiàn)外正內(nèi)負(fù);當(dāng)神經(jīng)纖維的某處受刺激產(chǎn)生興奮時,表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。因此當(dāng)神經(jīng)纖維的某處受刺激產(chǎn)生興奮時,細(xì)胞膜內(nèi)的電位變化為由負(fù)電位到正電位。
(3)乙圖是突觸結(jié)構(gòu),興奮在突觸處是單向傳遞的,只能由突觸前膜到突觸后膜;A中的囊泡為突觸小泡,內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì),釋放到突觸后膜的方式為胞吐。
(4)若效應(yīng)器是一塊肌肉,現(xiàn)阻斷神經(jīng)中樞,刺激傳入神經(jīng)D時,由于神經(jīng)中樞被阻斷,故效應(yīng)器不收縮;刺激傳出神經(jīng)C處,興奮能傳到效應(yīng)器,故肌肉收縮。
【點睛】
解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)神經(jīng)節(jié)的位置判斷圖甲中各個字母代表的反射弧的結(jié)構(gòu)名稱,并能夠分析突觸和反射弧中興奮單向傳遞的原因。
51.神經(jīng)調(diào)節(jié)在人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持中起著重要作用,如圖為人體神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖。請回答下列問題:
(1)若刺激圖中A點,產(chǎn)生興奮后,該處細(xì)胞膜內(nèi)電位由負(fù)變正,這種變化主要與________的跨膜運輸有關(guān);興奮沿該神經(jīng)元傳導(dǎo)過程中,電流計B的指針將偏轉(zhuǎn)________次。
(2)興奮在突觸處的傳遞過程中,突觸前膜以胞吐方式釋放神經(jīng)遞質(zhì)體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________;突觸后膜上的受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_________?,F(xiàn)要通過刺激A點和C點及測量兩點電位變化情況來驗證興奮在突觸處的傳遞特點,請簡要說明操作流程及測量結(jié)果和結(jié)論:_____。
(3)若圖示神經(jīng)元是參與縮手反射的傳出神經(jīng),則刺激圖中A點引起肌肉收縮________(填“屬于”或“不屬于”)反射活動。某人無意間手指被針扎后會發(fā)生縮手反射,但化驗取指血用針扎手指時該人可主動不把手縮回,這說明縮手反射受________的調(diào)控。
【答案】Na+ 2 流動性 信息傳遞的功能 刺激A點,測量C點有電位變化;再刺激C點,測量A點沒有電位變化,說明興奮在突觸處的傳遞具有單向性,即興奮只能由突觸前膜傳遞到突觸后膜 不屬于 大腦皮層(或高級中樞)
【分析】
1.靜息時,神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。
2.興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時,突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
題圖分析,刺激A處,產(chǎn)生的興奮可以向兩側(cè)傳導(dǎo),導(dǎo)致電流計將偏轉(zhuǎn)2次;由于興奮在突觸上的傳導(dǎo)只能是單向的,即只能由突觸前膜達(dá)到突觸后膜,因此刺激C處不會引起電流計的偏轉(zhuǎn)。
【詳解】
(1)若刺激圖中A點,此處產(chǎn)生興奮后,即膜電位由外正內(nèi)負(fù)的靜息電位變成外負(fù)內(nèi)正的動作電位,該處細(xì)胞膜內(nèi)電位由負(fù)變正,這種變化主要與Na+的大量內(nèi)流有關(guān);興奮沿該神經(jīng)元傳導(dǎo)過程中,刺激A點會引起興奮的雙向傳導(dǎo),因此,電流計B的指針將偏轉(zhuǎn)兩次,且方向相反。
(2)興奮在突觸處的傳遞過程中,突觸前膜以胞吐方式釋放神經(jīng)遞質(zhì)依賴細(xì)胞膜的流動性;突觸后膜上的受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合完成興奮的傳遞過程,體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息傳遞功能?,F(xiàn)要通過刺激A點和C點及測量兩點電位變化情況來驗證興奮在突觸處的傳遞特點,則需要分別刺激A點和C點,然后檢測相關(guān)部位的電位變化即可,具體做法是:刺激A點,測量C點有電位變化;再刺激C點,測量A點沒有電位變化,說明興奮在突觸處的傳遞具有單向性,即興奮只能由突觸前膜傳遞到突觸后膜。
(3)若圖示神經(jīng)元是參與縮手反射的傳出神經(jīng),則刺激圖中A點引起肌肉收縮不屬于反射活動。因為反射需要經(jīng)過完整的反射弧,某人無意間手指被針扎后會發(fā)生縮手反射,但化驗取指血用針扎手指時該人可主動不把手縮回,這說明縮手反射受大腦皮層相應(yīng)中樞(或高級中樞)的調(diào)控,這是神經(jīng)調(diào)節(jié)存在分級調(diào)節(jié)的表現(xiàn)。
【點睛】
熟知神經(jīng)調(diào)節(jié)的過程以及興奮的傳導(dǎo)和傳遞是解答本題的關(guān)鍵,能正確分析圖示的信息是解答本題的前提,掌握 神經(jīng)調(diào)節(jié)的分級調(diào)節(jié)過程以及相關(guān)的實驗設(shè)計是解答本題的另一關(guān)鍵。
52.如圖表示接種新冠疫苗時興奮在反射弧中的傳導(dǎo)模式圖,據(jù)圖回答有關(guān)問題:
(1)圖甲中①~⑤代表反射弧的組成部分,⑤一般由________組成。
(2)刺激圖甲中的④,結(jié)合圖乙分析此處膜內(nèi)外發(fā)生的電位變化是由________引起的,電流表A的指針發(fā)生________次偏轉(zhuǎn)。
(3)為驗證興奮在③處的傳遞是單向的,可分別刺激m、n處,觀察A、B電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。若________________,則說明③處興奮是單向傳遞的,反之則不能。
(4)若某人因病產(chǎn)生了某種抗體,而破壞了圖丙中某一結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其興奮傳遞功能障礙,研究發(fā)現(xiàn)圖丙5中的神經(jīng)遞質(zhì)的量與正常人相同,說明該抗體是破壞了________(用圖中的標(biāo)號表示)處的結(jié)構(gòu)。從免疫的角度來看,該病是________________病。
【答案】傳出神經(jīng)末梢及其所支配肌肉或腺體 Na+內(nèi)流 1 刺激m時,電流表B指針不偏轉(zhuǎn)(A指針偏轉(zhuǎn));刺激n時,電流表A指針偏轉(zhuǎn)或A、B指針都偏轉(zhuǎn) 6 自身免疫
【分析】
分析題圖:圖甲是反射弧的結(jié)構(gòu)組成,其中①是感受器,②是傳入神經(jīng),③是神經(jīng)中樞,④是傳出神經(jīng),⑤是效應(yīng)器;圖乙是傳出神經(jīng)在靜息狀態(tài)和動作狀態(tài)膜兩側(cè)的電位情況的放大,靜息電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),動作電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正;圖丙是突觸結(jié)構(gòu)圖,其中1是突觸小體,2是線粒體,3是突觸小泡,4是突觸前膜,5是突觸間隙,6是突觸后膜。
【詳解】
(1)圖甲中①~⑤代表反射弧的組成部分,⑤是效應(yīng)器,一般由傳出神經(jīng)末梢及其所支配肌肉或腺體組成。
(2)刺激圖甲中的④,根據(jù)圖乙可知,④處由靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮狀態(tài),膜內(nèi)外的電位由外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,形成了動作電位,原因是發(fā)生了Na+內(nèi)流。由于興奮在神經(jīng)元之間只能單向傳遞,故電流表A的指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn)。
(3)為驗證興奮在③突觸處的傳遞是單向的,可分別刺激m、n處,觀察A、B電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。若刺激m時,電流表B指針不偏轉(zhuǎn)(A指針偏轉(zhuǎn));刺激n時,電流表A指針偏轉(zhuǎn)或A、B指針都偏轉(zhuǎn),則說明③處興奮是單向傳遞的,反之則不能。
(4)若某人因病產(chǎn)生了某種抗體,而破壞了圖丙中某一結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其興奮傳遞功能障礙,研究發(fā)現(xiàn)圖丙5中的神經(jīng)遞質(zhì)的量與正常人相同,說明該抗體不影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,可能是破壞了突觸后膜上受體6,從而不能使興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。從免疫的角度來看,該病是由于抗體破壞了自身的結(jié)構(gòu),屬于自身免疫病。
【點睛】
本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié),要求考生能夠識記反射弧的各個組成部分,并能夠在模式圖中進(jìn)行有關(guān)判斷,掌握興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間的傳遞及自身免疫病的概念等是解答本題的關(guān)鍵。
53.科研人員以大鼠神經(jīng)元為材料,研究細(xì)胞外ATP對突觸傳遞的作用。
(1)在突觸前神經(jīng)元上給予一個電刺激時,產(chǎn)生__________傳至突觸小體,引起神經(jīng)遞質(zhì)釋放,遞質(zhì)與突觸后膜上的__________結(jié)合,引起突觸后膜的電位變化。
(2)Glu是大鼠神經(jīng)元的一種神經(jīng)遞質(zhì),科研人員分別用Glu受體抑制劑、ATP處理離體培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元,檢測突觸后膜電位變化,結(jié)果如圖1所示。實驗結(jié)果表明,ATP對突觸傳遞具有________________作用。
(3)科研人員用Glu和Glu+ATP分別處理突觸后神經(jīng)元,檢測發(fā)現(xiàn)兩組突觸后神經(jīng)位變化無差異。由此推測ATP對突觸__________(結(jié)構(gòu))沒有直接的作用。
(4)科研人員給予突觸前神經(jīng)元細(xì)胞一個電刺激時,能夠引起細(xì)胞膜上Ca2+通道的開放,Ca2+流入細(xì)胞,使__________與__________融合,遞質(zhì)釋放。由圖2所示實驗結(jié)果分析,ATP能夠通過抑制__________,從而抑制突觸傳遞。
【答案】興奮(或“神經(jīng)沖動”) 受體 (部分)抑制 后膜(或“后膜上的受體”) 突觸小泡 突觸前膜 Ca2+內(nèi)流(抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放)
【分析】
1、興奮在兩個神經(jīng)元之間傳遞是通過突觸進(jìn)行的,突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成,神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,進(jìn)入突觸間隙,作用于突觸后膜上的特異性受體,引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制,所以興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,突觸可完成“電信號→化學(xué)信號→化學(xué)信號”的轉(zhuǎn)變。
2、分析圖1:Glu是大鼠神經(jīng)元的一種神經(jīng)遞質(zhì),Glu受體抑制劑處理組,能阻礙興奮的傳遞;AIP處理組能減弱突觸后膜的電位變化,表明AIP能抑制神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞,從而減弱興奮的傳遞。分析圖2:用ATP處理,使得Ca2+通道電流相對值降低,故ATP能夠抑制Ca2+內(nèi)流。
【詳解】
(1)在突觸前神經(jīng)元上給予一個電刺激時,產(chǎn)生興奮傳至突觸小體,突觸小體中的神經(jīng)遞質(zhì)通過胞吐的形式釋放到突觸間隙中,遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,引起突觸后膜的電位變化,使后一個神經(jīng)元的興奮或抑制。
(2)觀察圖1可知:用ATP處理離體培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元,突觸后膜電位變化比對照組變化小,說明ATP對突觸傳遞產(chǎn)生(部分)抑制作用。
(3)因為Glu是受體抑制劑,能抑制突觸后膜上的受體,用Glu和Glu+ATP分別處理突觸后神經(jīng)元,檢發(fā)現(xiàn)兩組突觸后神經(jīng)元的電位變化無差異,說明ATP對突觸后膜上的受體沒有作用。
(4)神經(jīng)遞質(zhì)儲存在突觸小泡中,當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)釋放時,是要靠突觸小泡與突觸前膜融合,才能釋放出神經(jīng)遞質(zhì),Ca2+流入細(xì)胞,促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放;由圖2可知,加了ATP后,Ca2+通道電流減少,說明ATP能抑制Ca2+內(nèi)流,從而抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放,抑制突觸傳遞。
【點睛】
本題主要考查細(xì)胞膜內(nèi)外在各種狀態(tài)下的電位情況相關(guān)知識,意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點,把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。
54.圖甲中閏紹細(xì)胞接收運動神經(jīng)元1的興奮后,又對運動神經(jīng)元1、2進(jìn)行抑制。在圖乙A處注入不同濃度的乙酰膽堿(Ach),B處給予恒定刺激,C、D處為測量點(軸突中已除去了原有的突觸小泡),以研究Ach濃度對興奮的傳導(dǎo)和傳遞的影響?;卮鹣铝袉栴}:
(1)根據(jù)突觸中神經(jīng)遞質(zhì)的類型,可將突觸分為興奮性突觸和抑制性突觸,圖甲中運動神經(jīng)元1的側(cè)支與閏紹細(xì)胞體間的突觸、閏紹細(xì)胞的軸突與運動神經(jīng)元1的細(xì)胞體間的突觸,分別屬于_____、_____。
(2)閏紹細(xì)胞能使運動神經(jīng)元1的活動受抑制,這是一種__________機制;若使用破傷風(fēng)毒素破壞閏紹細(xì)胞的功能,將會導(dǎo)致骨骼肌___________________________________。
(3)圖乙所示實驗中,在軸突中除去原有突觸小泡的目的是____________________________。
(4)下表為在圖乙中A處注入不同濃度的Ach,刺激B點后,C、D兩處感受信號所用的時間,C處數(shù)據(jù)說明了_________________________,D處數(shù)據(jù)說明了______________。
Ach濃度(mmol/mL)
C處(ms)
D處(ms)
0.1
5.00
5.56
0.2
5.00
5.48
0.3
5.00
5.31
【答案】興奮性突觸 抑制性突觸 反饋 持續(xù)收縮 排除突觸小泡中原有的神經(jīng)遞質(zhì)對實驗結(jié)果的干擾 Ach的濃度變化不影響興奮神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo) Ach的濃度變化影響興奮在神經(jīng)元之間的傳遞速度,隨Ach濃度的升高,傳遞速度加快
【分析】
突觸是由突觸前膜,突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成的,突觸小體含有突觸小泡,內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)有興奮性和抑制性兩種,受到刺激以后神經(jīng)遞質(zhì)由突觸小泡運輸?shù)酵挥|前膜與其融合,遞質(zhì)以胞吐的方式排放到突觸間隙,作用于突觸后膜,引起突觸后膜的興奮或抑制。
【詳解】
(1)閏紹細(xì)胞接收運動神經(jīng)元1的興奮后,又對運動神經(jīng)元1、2進(jìn)行抑制,據(jù)圖可知,圖甲中運動神經(jīng)元1的側(cè)支與閏紹細(xì)胞體間的突觸釋放出的神經(jīng)遞質(zhì)能促進(jìn)閏紹細(xì)胞,因此是興奮性突觸。閏紹細(xì)胞的軸突與運動神經(jīng)元1的細(xì)胞體間的突觸釋放出的神經(jīng)遞質(zhì)能抑制運動神經(jīng)元1,因此是抑制性突觸。
(2)閏紹細(xì)胞接收運動神經(jīng)元1的興奮后,又對運動神經(jīng)元1、2進(jìn)行抑制,說明閏紹細(xì)胞能使中樞神經(jīng)元的活動受抑制是一種(負(fù))反饋調(diào)節(jié);若使用破傷風(fēng)毒素破壞閏紹細(xì)胞的功能,閏紹細(xì)胞不能抑制運動神經(jīng)元興奮,因此會導(dǎo)致骨骼肌持續(xù)收縮(痙攣)。
(3)該實驗的目的是研究神經(jīng)細(xì)胞中乙酰膽堿(Ach)的含量與神經(jīng)細(xì)胞信息傳遞之間的關(guān)系。由于突觸小泡產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì),為了排除突觸小泡中原有遞質(zhì)對實驗結(jié)果的影響,需在軸突中除去原有突觸小泡,因此圖乙所示實驗中,在軸突中除去原有突觸小泡的目的是排除突觸小泡中原有的神經(jīng)遞質(zhì)對實驗結(jié)果的干擾。
(4)注入不同濃度的Ach,刺激B點,C處感受信號,說明興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo),刺激B點,D點感受信號,說明興奮在神經(jīng)元間傳遞,根據(jù)表格中數(shù)據(jù)顯示C處感受興奮的時間不變,說明不同濃度的Ach不影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo);D處感受興奮的時間變短,說明隨Ach濃度的升高,興奮在神經(jīng)元之間的傳遞速度加快.
【點睛】
本題考查突觸的結(jié)構(gòu)以及興奮在神經(jīng)元間的傳遞的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識圖和理解能力,屬于中檔題。
55.圖為蟾蜍的屈肌反射實驗裝置,A~E表示其反射弧的組成。請回答:
(1)該反射弧的感受器是___________(填字母),其功能是_______________________。
(2)刺激a點引起A的收縮,該過程_______(填“屬于”或“不屬于”)反射,原因是_______________________ 。
(3)在b點給予足夠強度的刺激,此處神經(jīng)纖維膜內(nèi)電位的變化是_________(用“電位+箭頭”的形式填空),隨后在C中的突觸處發(fā)生的信號變化是 _________________ (用“信號+箭頭”的形式填空)。
(4)已知藥物X能阻斷蟾蜍的屈肌反射活動,但不知是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo),還是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞,或是兩者都能阻斷。某興趣小組利用該實驗裝置進(jìn)行了如下實驗。
實驗步驟:①將藥物X放于_______點處,再刺激b點,觀察記錄肌肉收縮情況。
②將藥物X放于______點處,再刺激b點,觀察記錄肌肉收縮情況。
實驗結(jié)果預(yù)測及相應(yīng)結(jié)論:
Ⅰ.若①處理后肌肉收縮,②處理后肌肉不收縮,則說明藥物X是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞。
Ⅱ.若_________________,則說明藥物X是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo)。
Ⅲ.若 ________________,則說明藥物X是兩者都能阻斷。
【答案】E 接受刺激,產(chǎn)生興奮 不屬于 (刺激a點能引起A的收縮)沒有經(jīng)過完整的反射弧 負(fù)電位→正電位→負(fù)電位 電信號→化學(xué)信號→電信號 D C ①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉收縮 ①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉也不收縮
【分析】
1、根據(jù)題意和圖示分析可知:E為感受器,D為傳入神經(jīng),C為突觸,B為傳出神經(jīng),A為效應(yīng)器。
2、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的,在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的;突觸的結(jié)構(gòu)決定了反射弧結(jié)構(gòu)中的興奮總是沿“感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器“單向傳遞的。
【詳解】
(1)據(jù)圖可知,D所在神經(jīng)有神經(jīng)節(jié),為傳入神經(jīng),故與其相連的E為感受器;感受器的功能是接受刺激,產(chǎn)生興奮。
(2)刺激位于傳出神經(jīng)纖維上的a點,效應(yīng)器A可以產(chǎn)生反應(yīng),但是不屬于反射,因為沒有經(jīng)過完整的反射弧。
(3)在b點給予足夠強度的刺激,該部位先產(chǎn)生興奮后恢復(fù)靜息,故神經(jīng)纖維膜內(nèi)電位的變化是負(fù)電位→正電位→負(fù)電位;C突觸處受到刺激后突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)作用于突出后膜,此過程中實現(xiàn)電信號到化學(xué)信號再到電信號的轉(zhuǎn)化,即電信號→化學(xué)信號→電信號。
(4)本實驗的目的是為了探究藥物作用的部位,而藥物可以放在突觸處,也可以放在神經(jīng)纖維上,因此實驗步驟為:①將藥物X放于D點,再刺激b點;觀察記錄肌肉收縮情況;②將藥物X放于C點,再刺激b點;觀察記錄肌肉收縮情況。
實驗結(jié)果預(yù)測及相應(yīng)結(jié)論:
I.若①處理后肌肉收縮,②處理后肌肉不收縮,則說明藥物X是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞。
Ⅱ.若①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉收縮,則說明藥物X是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo)。Ⅲ.若 ①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉也不收縮,則說明藥物X是兩者都能阻斷。
【點睛】
本題綜合考查反射弧結(jié)構(gòu)、興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間傳遞的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力,具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力,并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力。
56.肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)也被稱為漸凍癥,是一種很罕見的神經(jīng)性疾病,會影響大腦和脊髓的神經(jīng)細(xì)胞,臨床上表現(xiàn)為骨骼肌肉萎縮、無力、甚至因呼吸麻痹而死亡。下圖表示“漸凍癥”患者的某反射弧。
(1)若刺激Ⅰ處,在①處檢測不到動作電位,則_____________(填“能”或“不能”)判斷此反射弧的運動神經(jīng)元已受損,原因是__________________________。若刺激Ⅱ處,在②處可以檢測到神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,說明感覺神經(jīng)元功能_______________(填“正?!被颉安徽!保?。
(2)興奮性遞質(zhì)谷氨酸能使突觸后膜的膜電位發(fā)生_______________的變化,研究發(fā)現(xiàn)“漸凍癥”的病因之一是神經(jīng)元之間谷氨酸過度堆積,引起突觸后膜通透性增強,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞漲破,其原因是_______________________________________。
(3)研究表明,新發(fā)明的藥物AMX0035可顯著減緩ALS的發(fā)展進(jìn)程。為驗證AMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡,請設(shè)計簡單實驗驗證并對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。
實驗材料:小鼠離體腦神經(jīng)細(xì)胞,高濃度谷氨酸溶液,腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,AMXO035溶液。
實驗思路:__________________________________________________________________。
結(jié)果預(yù)測:__________________________________________________________________。
【答案】不能 因為在突觸中興奮只能單向傳遞,無論運動神經(jīng)元是否正常,①處也檢測不到動作電位 正常 由外正內(nèi)負(fù)到外負(fù)內(nèi)正 突觸后膜通透性增強引起Na+大量進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞,使細(xì)胞內(nèi)液滲透壓升高,細(xì)胞大量吸水漲破 將小鼠離體腦神經(jīng)元隨機分為三組,編號甲、乙、丙。在甲、乙、丙三組中加入等量的腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,乙組加入適量高濃度谷氨酸溶液,丙組加入等量高濃度谷氨酸溶液和適量AMX0035溶液。培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計并計算三組腦神經(jīng)細(xì)胞死亡率 乙組死亡率高于丙組,丙組高于甲組
【分析】
1、根據(jù)②突觸可以判斷II是感受器,能感受刺激,產(chǎn)生興奮;①為傳入神經(jīng),能傳導(dǎo)興奮;I為傳出神經(jīng),也能傳導(dǎo)興奮。
2、突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)擴散到突觸后膜,與突觸后膜上的特異性受體發(fā)生結(jié)合,使下一個神經(jīng)元興奮或抑制。神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
【詳解】
(1)興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,因為神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,若刺激Ⅰ處,在①處檢測不到動作電位,則不能判斷此反射弧的運動神經(jīng)元已受損,是因為:在突觸中興奮只能單向傳遞,無論運動神經(jīng)元是否正常,①處也檢測不到動作電位;若刺激Ⅱ處(傳入神經(jīng)),在②處可以檢測到神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,說明感覺神經(jīng)元功能正常,能正常感受和傳導(dǎo)興奮,促使②釋放神經(jīng)遞質(zhì)。
(2)興奮性遞質(zhì)谷氨酸可使突觸后膜興奮,興奮時鈉離子內(nèi)流,故突觸后膜的膜電位變化為外正內(nèi)負(fù)到外負(fù)內(nèi)正;若神經(jīng)元之間谷氨酸過度堆積,則突觸后膜通透性增強,引起Na+大量進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞,使細(xì)胞內(nèi)液滲透壓升高,細(xì)胞大量吸水漲破。
(3)分析題意可知,本實驗?zāi)康臑椤膀炞CAMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡”,實驗的自變量為AMX0035的有無,因變量為神經(jīng)細(xì)胞的死亡率,實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則,故可設(shè)計實驗如下:
將小鼠離體腦神經(jīng)元隨機分為三組,編號甲、乙、丙(無關(guān)變量一致);
在甲、乙、丙三組中加入等量的腦神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液,乙組加入適量高濃度谷氨酸溶液,丙組加入等量高濃度谷氨酸溶液和適量AMX0035溶液(單一變量原則);
培養(yǎng)一段時間后,統(tǒng)計并計算三組腦神經(jīng)細(xì)胞死亡率。
因AMX0035能減少由谷氨酸積累而造成的神經(jīng)細(xì)胞死亡,故結(jié)果預(yù)測為:乙組死亡率高于丙組,丙組高于甲組。
【點睛】
本題考查反射弧的結(jié)構(gòu)和功能、興奮傳導(dǎo)的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力,運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力。
57.冠心病是指給心臟供血的冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化,使血管腔狹窄或閉塞,導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病,心肌缺血缺氧引發(fā)心前區(qū)疼痛,導(dǎo)致心率加快,可通過受體阻斷藥來治療。預(yù)防冠心病,要注意低脂飲食。
(1)研究發(fā)現(xiàn),高血脂沉積在損傷內(nèi)皮下形成斑塊,斑塊長大甚至破裂,使血管完全堵塞導(dǎo)致心梗,產(chǎn)生胸痛感甚至心搏驟停,產(chǎn)生胸痛感的中樞位于________,舌下含服硝酸甘油可松弛血管平滑肌,使血管________,改善心臟供血進(jìn)行臨時急救。
(2)心率活動的調(diào)節(jié)如圖示,屬于_________調(diào)節(jié)方式。NE是_________(興奮性/抑制性)神經(jīng)遞質(zhì)。
(3)為證實神經(jīng)一心肌突觸傳遞的是化學(xué)信號進(jìn)行如下實驗:取蛙保持活性的心臟A和 B,并切除心臟B的副交感神經(jīng),將二者置于相同的營養(yǎng)液中;刺激心臟A的副交感神經(jīng)后,其心率變化是________;取適量心臟A的營養(yǎng)液注入心臟B的營養(yǎng)液中,推測心臟B心率變化是_______。
(4)受體阻斷藥可選擇性結(jié)合受體,阻止相應(yīng)信號的作用。現(xiàn)以狗為實驗對象,據(jù)圖選擇作用于心肌細(xì)胞的受體阻斷藥(假定給藥過程不影響心率),通過檢測心率證明:交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)具有拮抗作用。
實驗思路:________________ 。
預(yù)期結(jié)果:______________________。
【答案】大腦皮層 擴張 神經(jīng)一體液 興奮性 減慢 減慢 實驗思路:取甲、乙兩組狗,先測定正常安靜狀態(tài)下的心率,然后甲組用適量M3受體阻斷藥處理,乙組用等量α和β型受體阻斷藥處理,再分別檢測心率進(jìn)行比較。 預(yù)期結(jié)果:甲組心率升高,乙組心率降低。
【分析】
分析圖形:1、副交感神經(jīng)釋放Ach,激活N1受體進(jìn)一步釋放Ach,進(jìn)而激活心肌細(xì)胞上的M3受體,使心肌收縮減弱,心率減慢。Ach為神經(jīng)遞質(zhì),屬于神經(jīng)調(diào)節(jié);
2、交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)有兩個路徑:
(1)交感神經(jīng)釋放Ach,激活N1受體進(jìn)一步釋放NE,進(jìn)而激活心肌細(xì)胞上的α和β型受體,使心肌收縮加強,心率加快。Ach和NE都為神經(jīng)遞質(zhì),屬于神經(jīng)調(diào)節(jié);
(2)交感神經(jīng)釋放Ach,激活N2受體,使腎上腺髓質(zhì)釋放Adr、NE,經(jīng)體液循環(huán)進(jìn)而激活心肌細(xì)胞上的α和β型受體,使心肌收縮加強,心率加快。Adr是腎上腺素,故屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
【詳解】
(1)人體的所有感覺中樞都位于大腦皮層。血管壁平滑肌松弛會導(dǎo)致血管擴張,血流量加大,進(jìn)而改善心臟的供血。
(2)如圖所示:交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)通過Ach、NE這些神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)方式為神經(jīng)調(diào)節(jié),而腎上腺素(Adr)的調(diào)節(jié)需要通過血液運輸屬于體液調(diào)節(jié),所以心率活動的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。
(3)據(jù)圖可知,刺激心臟A的副交感神經(jīng)會產(chǎn)生Ach,經(jīng)N1、N3受體依次識別,使心肌收縮減弱,心率減慢。Ach是神經(jīng)遞質(zhì),要從突觸前膜通過胞吐作用釋放到細(xì)胞外,所以心臟A的培養(yǎng)液中含有Ach,因此將其注入心臟B后也會導(dǎo)致心臟B心率變減慢。
(4)驗證“交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)具有拮抗作用”的實驗,自變量是分別刺激交感神經(jīng)和副交感神經(jīng),因變量是檢測心率的變化。由于題干要求使用受體阻斷藥來控制自變量,圖中M3受體為副交感神經(jīng)反射弧中的激素受體,α和β型受體為交感神經(jīng)反射弧中的激素受體,所以用適量M3受體阻斷藥處理代表阻斷副交感神經(jīng),用等量α和β型受體阻斷藥處理代表阻斷交感神經(jīng),檢測心率變化即可。根據(jù)圖中信息副交感神經(jīng)導(dǎo)致心率減慢、心肌收縮減緩,交感神經(jīng)導(dǎo)致心率加快、心肌收縮加強,可以預(yù)測甲組因副交感神經(jīng)被阻斷,導(dǎo)致心率升高,乙組因交感神經(jīng)被阻斷,導(dǎo)致心率降低。
【點睛】
以細(xì)胞間的信息傳遞方式的特點為突破口,熟練掌握神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的異同,結(jié)合背景信息解題。
58.用微電極記錄細(xì)胞膜上的電位變化是研究神經(jīng)沖動產(chǎn)生、傳導(dǎo)和在突觸間傳遞原理的常用方法。根據(jù)以下實驗方法和結(jié)果,分析和解決相關(guān)問題。
(1)當(dāng)圖1中的微電極M記錄到動作電位時,突觸小泡將依次產(chǎn)生的反應(yīng)是 _________________ 。突觸后膜上將依次產(chǎn)生的反應(yīng)是 __________________ 。
(2)在某些突觸中,突觸小體產(chǎn)生動作電位后,微電極N上記錄到電位負(fù)值增大的抑制性突觸后電位(IPSP),如圖2所示。已知K+和Cl-通道都參與了IPSP的形成,IPSP產(chǎn)生的原理是 __________________ 。
(3)已知從刺激開始到動作電位產(chǎn)生有一短暫的延遲,且與刺激強度有關(guān)。為了規(guī)避該延遲對測量精度的影響,請利用微電極記錄技術(shù)設(shè)計實驗,精確測量動作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度。 __________________________ (實驗儀器:微電極記錄設(shè)備、刺激器、計時器、刻度尺等。)
【答案】向突觸前膜移動,與突觸前膜融合并釋放神經(jīng)遞質(zhì) 突觸后膜上的受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,引發(fā)突觸后膜電位變化 K+通道開放導(dǎo)致K+外流,Cl-通道開放導(dǎo)致Cl-內(nèi)流 在神經(jīng)軸突上選取兩點,插入微電極記錄設(shè)備,用刻度尺測量兩微電極之間的距離,用刺激器刺激兩微電極同一側(cè)的軸突某點,分別計時微電極測得動作電位的時間,用微電極間的距離除以二者產(chǎn)生動作電位的時間差即為動作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度
【分析】
據(jù)圖分析:圖1表示突觸結(jié)構(gòu),神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐的方式釋放到突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜上的特異性受體而發(fā)揮作用。動作電位是鈉離子內(nèi)流形成的,靜息電位是鉀離子外流形成的。
【詳解】
(1)微電極M記錄到動作電位時,即興奮傳至軸突末梢時,突觸小泡會向突觸前膜移動,與突觸前膜融合并釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上相應(yīng)受體結(jié)合,引發(fā)突觸后膜電位變化。
(2)由圖2可知,抑制性突觸后電位的負(fù)值增加,即靜息電位增大,K+和Cl-通道都參與了IPSP的形成,IPSP產(chǎn)生的原理是K+通道開放導(dǎo)致K+外流,Cl-通道開放導(dǎo)致Cl-內(nèi)流引起的。
(3)精確測量動作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度具體過程為:在神經(jīng)軸突上選取兩點,插入微電極記錄設(shè)備,用刻度尺測量兩微電極之間的距離,用刺激器刺激兩微電極同一側(cè)的軸突某點,分別計時微電極測得動作電位的時間,用微電極間的距離除以二者產(chǎn)生動作電位的時間差即為動作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度。
【點睛】
本題以微電極測量電位為載體,考察神經(jīng)沖動產(chǎn)生、傳導(dǎo)和突觸傳遞的相關(guān)知識,主要考查學(xué)生運用知識分析問題和解決問題的能力,尤其是每一小問都涉及一些新情境,能夠有效考察學(xué)生提取信息、利用信息的水平,最后的實驗設(shè)計更能考察學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的素養(yǎng)。
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