資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
人教(2019)生物高考知識(shí)點(diǎn)梳理&對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
8.5 神經(jīng)調(diào)節(jié)中膜電位變化分析與相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究
神經(jīng)調(diào)節(jié)是高考的高頻考點(diǎn)，其中膜電位的測定和膜電位變化分析，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究興奮在神經(jīng)纖維上或神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)與傳遞特點(diǎn)，構(gòu)建模型判斷反射弧中的傳入和傳出神經(jīng)以及探究反射弧中各部分的作用等，都是高考的重要命題點(diǎn)，在歷年高考中都有所呈現(xiàn)。本講針對(duì)這些常考點(diǎn)予以深入研析，有助于考生貫通知識(shí)聯(lián)系，提高考生的綜合分析能力。
1．(2021·湖南高考)研究人員利用電壓鉗技術(shù)改變槍烏賊神經(jīng)纖維膜電位，記錄離子進(jìn)出細(xì)胞引發(fā)的膜電流變化，結(jié)果如圖所示，圖a為對(duì)照組，圖b和圖c分別為通道阻斷劑TTX、TEA處理組。下列敘述正確的是(　 )
A．TEA處理后，只有內(nèi)向電流存在
B．外向電流由Na＋通道所介導(dǎo)
C．TTX處理后，外向電流消失
D．內(nèi)向電流結(jié)束后，神經(jīng)纖維膜內(nèi)Na＋濃度高于膜外
解析：選A　據(jù)圖分析可知，TTX阻斷鈉通道，從而阻斷了內(nèi)向電流，說明內(nèi)向電流與鈉通道有關(guān)；TEA阻斷鉀通道，從而阻斷了外向電流，說明外向電流與鉀通道有關(guān)。TEA處理后，阻斷了外向電流，只有內(nèi)向電流存在，A正確。TEA阻斷鉀通道，從而阻斷了外向電流，說明外向電流與鉀通道有關(guān)，B錯(cuò)誤。TTX阻斷鈉通道，從而阻斷了內(nèi)向電流，內(nèi)向電流消失，C錯(cuò)誤。內(nèi)向電流與鈉通道有關(guān)，神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，K＋濃度高，Na＋濃度低，內(nèi)向電流結(jié)束后，神經(jīng)纖維膜內(nèi)Na＋濃度依然低于膜外，D錯(cuò)誤。
2．(2020·浙江7月選考)欲研究生理溶液中K＋濃度升高對(duì)蛙坐骨神經(jīng)纖維靜息電位的影響和Na＋濃度升高對(duì)其動(dòng)作電位的影響。請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)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－70 mV，興奮時(shí)動(dòng)作電位從去極化到反極化達(dá)＋30 mV。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(shí)驗(yàn)條件適宜)
回答下列問題：
(1)完善實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)作電位，并記錄。
對(duì)上述所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。
(2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)，以柱形圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。
(3)分析與討論：
①簡要解釋組3的實(shí)驗(yàn)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(yùn)方式屬于________。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞，會(huì)使24Na＋外流量________。
③刺激脊蛙的坐骨神經(jīng)，除了在反射中樞測量到動(dòng)作電位外，還觀察到腓腸肌收縮，說明坐骨神經(jīng)中含有______________神經(jīng)。
解析：根據(jù)題干信息可知，本實(shí)驗(yàn)研究神經(jīng)細(xì)胞膜外K＋濃度升高對(duì)靜息電位的影響和Na＋濃度升高對(duì)動(dòng)作電位的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照原則、單一變量原則等。(1)實(shí)驗(yàn)思路中，組1(生理溶液編號(hào)為a)是對(duì)照組，測得神經(jīng)纖維的靜息電位和刺激后的動(dòng)作電位；組3是實(shí)驗(yàn)組，測得Na＋濃度提高(生理溶液編號(hào)為d、e)情況下刺激后的動(dòng)作電位；因此推斷，組2測得K＋濃度提高情況下的靜息電位，生理溶液的編號(hào)應(yīng)該為b、c。(2)依據(jù)題干信息可知，a組的靜息電位是－70 mV，動(dòng)作電位的峰值是＋30 mV。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(kuò)散)，當(dāng)溶液中的K＋濃度升高時(shí)，膜內(nèi)外的K＋濃度差變小，靜息電位的絕對(duì)值變小，因此相對(duì)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(duì)值逐漸減小；動(dòng)作電位的去極化和反極化過程依靠Na＋內(nèi)流(Na＋通過Na＋通道進(jìn)行易化擴(kuò)散)，當(dāng)溶液中的Na＋濃度升高時(shí)，膜內(nèi)外的Na＋濃度差變大，興奮時(shí)，Na＋內(nèi)流的量相對(duì)增多，動(dòng)作電位峰值變大，因此相對(duì)于生理溶液a，生理溶液d、e中神經(jīng)纖維的動(dòng)作電位峰值逐漸增大。(3)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(yùn)輸方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，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(huì)使細(xì)胞呼吸強(qiáng)度下降，產(chǎn)生的ATP減少，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)減弱，24Na＋外流量減少。③刺激脊蛙的坐骨神經(jīng)，在反射中樞測到動(dòng)作電位，說明其具有傳入神經(jīng)，觀察到腓腸肌收縮，說明其具有傳出神經(jīng)。因此，坐骨神經(jīng)中有傳入和傳出神經(jīng)。
答案：(1)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
(2)如圖：
(3)①細(xì)胞外Na＋濃度提高，膜內(nèi)外的濃度差增大，興奮時(shí)，Na＋通過Na＋通道內(nèi)流加快，導(dǎo)致動(dòng)作電位增大　②主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)　減少　③傳入和傳出
3．(2018·海南高考)為了驗(yàn)證反射弧的完整性是完成反射活動(dòng)的基礎(chǔ)，某同學(xué)將甲、乙兩只脊蛙(去除腦但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最長趾趾端(簡稱左、右后趾)分別浸入0.5%硫酸溶液中，均出現(xiàn)屈肌反射(縮腿)，之后用清水洗凈、擦干。回答下列問題：
(1)剝?nèi)ゼ椎淖蠛笾浩つw，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出現(xiàn)屈肌反射。其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分離甲的右后肢坐骨神經(jīng)，假如用某種特殊方法阻斷了傳入神經(jīng)，再將甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出現(xiàn)屈肌反射，則說明________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)搗毀乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，________(填“能”或“不能”)出現(xiàn)屈肌反射，原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)剝?nèi)ゼ椎淖蠛笾浩つw，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出現(xiàn)屈肌反射。其原因是剝?nèi)テつw導(dǎo)致反射弧的感受器缺失。(2)分離甲的右后肢坐骨神經(jīng)，假如用某種特殊方法阻斷了傳入神經(jīng)，再將甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出現(xiàn)屈肌反射，則說明傳入神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能完整是完成反射活動(dòng)所必需的。(3)搗毀乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，不能出現(xiàn)屈肌反射，原因是反射弧的神經(jīng)中樞被破壞。
答案：(1)剝?nèi)テつw導(dǎo)致反射弧的感受器缺失
(2)傳入神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能完整是完成反射活動(dòng)所必需的　(3)不能　反射弧的神經(jīng)中樞被破壞
[知識(shí)梳理]
知能集成(一)　膜電位變化與電流表指針偏轉(zhuǎn)的模型構(gòu)建及應(yīng)用
1．膜電位測量的兩種方法
2．電流表指針的偏轉(zhuǎn)問題
(1)電流表指針偏轉(zhuǎn)的原理。
圖中a點(diǎn)受刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位“”，動(dòng)作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過“a→b→c右側(cè)”時(shí)靈敏電流表的指針變化細(xì)化圖：
(2)在神經(jīng)纖維上電流表指針偏轉(zhuǎn)問題。
(3)在神經(jīng)元之間電流表指針偏轉(zhuǎn)問題。
[典例]　神經(jīng)細(xì)胞外的Ca2＋對(duì)Na＋的內(nèi)流具有競爭性抑制作用，稱為膜屏障作用，該機(jī)制能使神經(jīng)細(xì)胞保持正常的興奮性。研究小組展開相關(guān)研究工作，請(qǐng)回答下列問題：
(1)血鈣較低，肌肉易抽搐痙攣，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)為驗(yàn)證膜屏障作用，研究小組首先用含有Ca2＋、Na＋、K＋等離子的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本，對(duì)坐骨神經(jīng)施加一定刺激，獲得膜電位變化的模型(圖1)。然后降低培養(yǎng)液中Ca2＋的濃度，其他條件不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
①圖1曲線的獲得，應(yīng)采取圖2中________所示的連接方式。若是圖2中另一種連接方式，請(qǐng)畫出理論上所獲得的膜電位變化曲線。
②為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)過程中，研究小組還需要測定____________________________。
(3)驗(yàn)證膜屏障作用后，研究小組去除培養(yǎng)液中全部的Ca2＋，其他條件不變，然后對(duì)坐骨神經(jīng)施加一定刺激，結(jié)果雖然神經(jīng)纖維上能發(fā)生動(dòng)作電位，但是腓腸肌未收縮。對(duì)軸突末梢的研究發(fā)現(xiàn)，其膜上有Ca2＋的運(yùn)輸通道，突觸小體中也有一定數(shù)量的突觸小泡。據(jù)此推測Ca2＋的作用是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)血鈣較低，肌肉易抽搐痙攣，其原因是Ca2＋較少，對(duì)Na＋內(nèi)流的抑制作用減弱，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性過強(qiáng)，很容易產(chǎn)生興奮而使肌肉收縮。(2)①由圖1可知，應(yīng)采取圖2中的Ⅱ所示的連接方式。如果是圖2中另一種連接方式，剛開始時(shí)電位差為0，后來發(fā)生兩次膜電位的偏轉(zhuǎn)，所獲得的膜電位變化曲線具體見答案。②為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)過程中，研究小組還需要測定膜內(nèi)Na＋含量的變化。Na＋的變化是動(dòng)作電位形成的標(biāo)志。(3)據(jù)題干信息可推測Ca2＋的作用是促進(jìn)突觸小泡和突觸前膜融合，以釋放神經(jīng)遞質(zhì)。
[答案]　(1)Ca2＋較少，對(duì)Na＋內(nèi)流的抑制作用減弱，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性過強(qiáng)，很容易產(chǎn)生興奮而使肌肉收縮　(2)①Ⅱ　如圖所示　②膜內(nèi)Na＋含量的變化　(3)促進(jìn)突觸小泡和突觸前膜融合，以釋放神經(jīng)遞質(zhì)
在電流表兩個(gè)指針都放在膜外或膜內(nèi)的情況下，若兩個(gè)電極先后興奮，則電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)；若兩個(gè)電極同時(shí)興奮，則電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；若兩個(gè)電極只有一個(gè)發(fā)生興奮，則電流表指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。　　
[針對(duì)訓(xùn)練]
1．某生物實(shí)驗(yàn)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(jì)①兩微電極的中點(diǎn)為a3，電流計(jì)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(diǎn)，電流計(jì)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(diǎn)，電流計(jì)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(diǎn)時(shí)，指針發(fā)生第二次偏轉(zhuǎn)的時(shí)間為電流計(jì)①的晚于電流計(jì)②
D．a(chǎn)1點(diǎn)受適宜刺激后，興奮在神經(jīng)元a與b之間發(fā)生電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)化
解析：選B　若刺激電流計(jì)①兩微電極的中點(diǎn)a3點(diǎn)，興奮同時(shí)到達(dá)兩微電極，電流計(jì)①的兩個(gè)微電極將同時(shí)發(fā)生興奮，指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；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(diǎn)，電流計(jì)②的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)，B正確；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(diǎn)時(shí)，電流計(jì)①的指針發(fā)生第二次偏轉(zhuǎn)的時(shí)間一般要早于電流計(jì)②，C錯(cuò)誤；興奮在神經(jīng)元之間以化學(xué)信號(hào)進(jìn)行傳遞，興奮在突觸處的轉(zhuǎn)化為電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)，D錯(cuò)誤。
2.(2022·宜春模擬)制備蛙的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本，在坐骨神經(jīng)b，c處分別放置一個(gè)電極，將它們連接到同一電表上，如圖甲所示，在a處給予適宜強(qiáng)度的電刺激，記錄到電位變化如圖乙所示。以下敘述正確的是(　 )
A．圖乙可以證明b，c兩處存在靜息電位
B．圖乙d處電位表示圖甲b處膜內(nèi)外電位差為零
C．圖乙記錄了圖甲b處的Na＋流至c處的過程
D．圖乙反映興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)的形式傳導(dǎo)
解析：選D　圖乙不能證明b，c兩處靜息電位的存在，A錯(cuò)誤；圖乙d處電位表示圖甲b處膜內(nèi)外電位差為負(fù)值(靜息電位)，B錯(cuò)誤；圖乙記錄了圖甲a處給予適宜強(qiáng)度的電刺激，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生反向的兩次偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；圖乙反映出刺激a處產(chǎn)生動(dòng)作電位并沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的過程，D正確。
知能集成(二)　與神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析和探究
1．“切斷實(shí)驗(yàn)法”判斷傳入神經(jīng)與傳出神經(jīng)
若切斷某一神經(jīng)，刺激外周段(遠(yuǎn)離中樞的位置)，肌肉不收縮，而刺激向中段(近中樞的位置)，肌肉收縮，則切斷的為傳入神經(jīng)，反之則為傳出神經(jīng)。
2．“藥物阻斷”實(shí)驗(yàn)
探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)，還是阻斷在突觸處傳遞，可分別將藥物置于神經(jīng)纖維上或置于突觸處，依據(jù)其能否產(chǎn)生“阻斷”效果作出合理推斷。
3．“電刺激法”探究反射弧中興奮傳導(dǎo)的特點(diǎn)
模型圖示
(1)興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的探究。 [方法設(shè)計(jì)]　電刺激圖中①處，觀察A的變化，同時(shí)測量②處的電位有無變化。 [結(jié)果分析] 電刺激①處→A有反應(yīng) (2)興奮在神經(jīng)元之間傳遞的探究。 [方法設(shè)計(jì)]　先電刺激圖中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]　①③都有電位變化→雙向傳遞；只有①處電位有變化→單向傳遞(且傳遞方向?yàn)棰邸?
[典例]　神經(jīng)系統(tǒng)及體液在人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持中起重要作用，請(qǐng)回答下列問題：
(1)②為____________(填“傳入神經(jīng)”或“傳出神經(jīng)”)，判斷的理由是________________________________________________________________________。
(2)反射活動(dòng)中反射弧中興奮的傳遞是單向的，這一方向性由圖中________(填序號(hào))所決定。
(3)體內(nèi)CO2濃度升高時(shí)會(huì)使人體呼吸中樞興奮而導(dǎo)致呼吸加快，屬于______________調(diào)節(jié)。
(4)人體感染新冠病毒后經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，原因之一是細(xì)胞因子刺激了下丘腦的____________中樞，使有關(guān)腺體分泌的腎上腺素和______________的量增加，從而使產(chǎn)熱增加。
(5)圖中，如果用a電極刺激，c處無電位變化，骨骼肌不收縮，則表明____________一定受損；如果用b電極刺激，骨骼肌不收縮，則表明____________受損。
[解析]　(1)②是傳入神經(jīng)，因?yàn)樯厦嬗猩窠?jīng)節(jié)，且脊髓灰質(zhì)內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)能得出信號(hào)是從②傳到④。(2)興奮在反射弧中傳遞是單向的，原因是興奮在突觸處傳遞是單向的，突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙，神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，使突觸后膜發(fā)生電位變化，由圖中的③所決定。(3)CO2濃度升高時(shí)會(huì)刺激腦干中的呼吸中樞，使呼吸加快，排出多余的CO2，該過程的調(diào)節(jié)方式是神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。(4)人體感染新冠病毒后經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，是因?yàn)榧?xì)胞因子刺激了下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，使有關(guān)腺體分泌的腎上腺素和甲狀腺激素增加，產(chǎn)熱增加。(5)據(jù)圖可知，①②③④⑤分別是感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。用a電極刺激，電流表指針不變化，骨骼肌不收縮，說明傳出神經(jīng)受損，若用b電極刺激時(shí)骨骼肌不收縮，說明骨骼肌受損。
[答案]　(1)傳入神經(jīng)　有神經(jīng)節(jié)、根據(jù)脊髓灰質(zhì)內(nèi)的突觸結(jié)構(gòu)、根據(jù)脊髓灰質(zhì)結(jié)構(gòu)　(2)③　(3)神經(jīng)—體液　(4)體溫調(diào)節(jié)　甲狀腺激素　(5)傳出神經(jīng)　骨骼肌
[針對(duì)訓(xùn)練]
將蛙腦破壞，保留脊髓，做蛙心靜脈灌注，以維持蛙的基本生命活動(dòng)。暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)，分別連接電位計(jì) 和 。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計(jì) 和 有電位波動(dòng)，出現(xiàn)屈反射。下圖為該反射弧結(jié)構(gòu)示意圖。
(1)用簡便的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)，而在反射弧中只能單向傳遞。
(2)若在灌注液中添加某種藥物，將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計(jì) 有波動(dòng)，電位計(jì) 未出現(xiàn)波動(dòng)，左后肢未出現(xiàn)屈反射，其原因可能有①______________________________________；②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以應(yīng)用圖中的已有信息進(jìn)行逆向思考，即在神經(jīng)纖維的哪個(gè)位置給予足夠強(qiáng)度的刺激，該位置兩側(cè)都能夠觀察到相應(yīng)的電位變化(或肌肉收縮)，而另一神經(jīng)纖維上沒有電位變化。(2)某藥物處理后，電位計(jì) 有波動(dòng)，說明該藥物不會(huì)阻止神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo)，電位計(jì) 未出現(xiàn)波動(dòng)，說明沒有興奮傳遞到電位計(jì) ，那么問題應(yīng)該出現(xiàn)在電位計(jì) 和 之間的環(huán)節(jié)，可能是突觸前膜不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)，也可能是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。
答案：(1)方法和現(xiàn)象：刺激電位計(jì) 與骨骼肌之間的傳出神經(jīng)。觀察到電位計(jì) 有電位波動(dòng)和左后肢屈腿，電位計(jì) 未出現(xiàn)電位波動(dòng)。　(2)①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　②突觸前膜不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)
[課時(shí)驗(yàn)收評(píng)價(jià)]
1．利用蛙坐骨神經(jīng)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，以下敘述正確的是(　 )
A．圖1中a、b點(diǎn)均無離子跨膜運(yùn)輸
B．圖2指針偏轉(zhuǎn)是由a端K＋外流速率增大引起的
C．圖4中a端K＋內(nèi)流與b端Na＋內(nèi)流速率相等，使指針不偏轉(zhuǎn)
D．圖3指針偏轉(zhuǎn)是由于b端Na＋內(nèi)流使a、b兩點(diǎn)間存在電位差
解析：選D　圖1中a、b點(diǎn)處于靜息電位，有離子跨膜運(yùn)輸，A錯(cuò)誤；圖2指針偏轉(zhuǎn)是由a端Na＋內(nèi)流引起的，B錯(cuò)誤；圖4中a端K＋外流與b端K＋外流速率相等，C錯(cuò)誤；圖3指針偏轉(zhuǎn)是由于b端Na＋內(nèi)流使a、b兩點(diǎn)間存在電位差，D正確。
2.如圖表示神經(jīng)纖維在離體培養(yǎng)條件下，受到刺激時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位及恢復(fù)過程中的電位變化，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　 )
A．圖中顯示的是膜外電位變化
B．a(chǎn)b段神經(jīng)纖維處于靜息電位
C．bc段主要是Na＋外流的結(jié)果
D．若受到刺激后，導(dǎo)致Cl－內(nèi)流，則b點(diǎn)將上移
解析：選C　曲線表示受到刺激時(shí)，膜電位由正變?yōu)樨?fù)，說明顯示的是膜外電位變化，A正確；ab段表示未受到刺激時(shí)的膜電位，所以此時(shí)神經(jīng)纖維處于靜息電位，B正確；bc段主要是受刺激后，Na＋內(nèi)流的結(jié)果，C錯(cuò)誤；若受到刺激后，導(dǎo)致Cl－內(nèi)流，則膜外正電位增大，導(dǎo)致b點(diǎn)上移，D正確。
3．研究人員對(duì)突觸a、b的突觸前神經(jīng)元給予相同的電刺激，通過微電極測量兩突觸前、后神經(jīng)元的電位變化，結(jié)果如圖。下列分析合理的是(　 )
A．靜息狀態(tài)下膜電位不為0是Na＋外流所致
B．刺激后突觸a的突觸后神經(jīng)元出現(xiàn)的小動(dòng)作電位，是突觸前神經(jīng)元的電信號(hào)衰減的結(jié)果
C．突觸b的突觸前神經(jīng)元自身可產(chǎn)生動(dòng)作電位，卻抑制突觸后神經(jīng)元興奮
D．該微電極的兩極均位于神經(jīng)元的膜外
解析：選C　靜息狀態(tài)下膜兩側(cè)存在一定的電位差是K＋外流所致，A錯(cuò)誤；由圖可知突觸a的突觸后神經(jīng)元出現(xiàn)了一個(gè)小的動(dòng)作電位，該動(dòng)作電位的產(chǎn)生是Na＋內(nèi)流的結(jié)果，B錯(cuò)誤；由圖分析可知，突觸b為抑制性突觸，即自身可產(chǎn)生動(dòng)作電位抑制突觸后神經(jīng)元興奮，C正確；該微電極的一極位于神經(jīng)元的膜外，另外一極位于膜內(nèi)，D錯(cuò)誤。
4．如圖表示反射弧的結(jié)構(gòu)，在b、c兩點(diǎn)之間連接有一個(gè)電流計(jì)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　 )
A．適宜強(qiáng)度刺激a點(diǎn)，電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生2次偏轉(zhuǎn)
B．在c點(diǎn)的右側(cè)神經(jīng)纖維上給予適宜的刺激，電流計(jì)的指針只偏轉(zhuǎn)1次
C．②處神經(jīng)元的活動(dòng)可能受到大腦皮層的控制
D．在a點(diǎn)處切斷神經(jīng)纖維，刺激Ⅰ、Ⅱ時(shí)，該反射弧中仍能發(fā)生反射
解析：選D　分析題圖可知，①是感受器，a是傳入神經(jīng)，②是神經(jīng)中樞，c是傳出神經(jīng)，③是效應(yīng)器。刺激a點(diǎn)，該部位Na＋內(nèi)流，其膜外電位由正變負(fù)，興奮先到達(dá)b點(diǎn)，后到達(dá)c點(diǎn)，電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生2次偏轉(zhuǎn)，A正確；在c點(diǎn)的右側(cè)神經(jīng)纖維上給予適宜的刺激，興奮只能到達(dá)c點(diǎn)，不能到達(dá)b點(diǎn)，電流計(jì)的指針只偏轉(zhuǎn)1次，B正確；②處是反射弧的神經(jīng)中樞，大腦皮層調(diào)控著低級(jí)中樞的活動(dòng)，則②處神經(jīng)元的活動(dòng)可能受到大腦皮層的控制，C正確；在a點(diǎn)處切斷神經(jīng)纖維，刺激Ⅰ、Ⅱ時(shí)，效應(yīng)器會(huì)發(fā)生作用，但由于沒有通過完整的反射弧，不能發(fā)生反射，D錯(cuò)誤。
5．在外界壓力刺激下，大腦“反獎(jiǎng)勵(lì)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(hào)，抑制大腦“獎(jiǎng)賞中心”的腦區(qū)活動(dòng)，從而產(chǎn)生抑郁，具體機(jī)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．“反獎(jiǎng)勵(lì)中心”腦區(qū)的神經(jīng)元可以電信號(hào)方式向“獎(jiǎng)賞中心”腦區(qū)輸出抑制信號(hào)
B．神經(jīng)元胞外K＋濃度下降引起膜電位變化可能引起N和T通道開放
C．外界壓力刺激使“反獎(jiǎng)勵(lì)中心”腦區(qū)神經(jīng)元周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞K＋通道數(shù)目增加
D．T通道蛋白的激活劑可以作為治療抑郁癥的藥物
解析：選D　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(jiǎng)勵(lì)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＋外流增加，同時(shí)N、T通道蛋白打開，使細(xì)胞輸出抑制信號(hào)增強(qiáng)，A正確；由圖可知，神經(jīng)元胞外K＋濃度下降，細(xì)胞內(nèi)的K＋外流增加，引起膜電位變化可能引起N和T通道蛋白開放，B正確；外界壓力刺激使“反獎(jiǎng)勵(lì)中心”腦區(qū)神經(jīng)元周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞K＋通道數(shù)目增加，使腦區(qū)中的神經(jīng)元胞外K＋濃度下降，C正確；由圖可知，抑郁狀態(tài)時(shí)，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通道蛋白的抑制劑和T通道蛋白的抑制劑可以作為治療抑郁癥的藥物，D錯(cuò)誤。
6．(2022·襄陽二模)大鼠神經(jīng)元單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)，其軸突側(cè)支返回細(xì)胞體，形成自突觸，如圖1。電極刺激這些形成了自突觸的神經(jīng)元胞體引起興奮，電位變化結(jié)果如圖2。部分神經(jīng)元電位變化為曲線①，其余神經(jīng)元為曲線②。若用谷氨酸受體抑制劑處理上述所有神經(jīng)元后，再進(jìn)行相同刺激，測定結(jié)果為曲線③。
下列敘述不正確的是(　 )
A．若提高培養(yǎng)液中的鉀離子濃度，靜息電位絕對(duì)值將變小
B．圖2表明部分神經(jīng)元受到電極刺激后，會(huì)產(chǎn)生連續(xù)兩次神經(jīng)沖動(dòng)
C．比較曲線①②③，說明曲線②神經(jīng)元自突觸處不存在谷氨酸受體
D．谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)，可以使突觸后膜發(fā)生陽離子內(nèi)流產(chǎn)生興奮
解析：選C　若提高培養(yǎng)液中的鉀離子濃度將影響鉀離子外流形成靜息電位，使靜息電位絕對(duì)值變小，A正確；圖2曲線出現(xiàn)兩個(gè)波峰，表明這些神經(jīng)元受到電極刺激后，會(huì)產(chǎn)生連續(xù)兩次神經(jīng)沖動(dòng)，B正確；用谷氨酸受體抑制劑處理上述所有神經(jīng)元后，再進(jìn)行相同刺激，測定結(jié)果為曲線③，③與②比較電位下降，說明發(fā)生曲線②變化的神經(jīng)細(xì)胞膜上存在谷氨酸受體，C錯(cuò)誤；由C項(xiàng)分析可知，谷氨酸可以使突觸后膜發(fā)生陽離子內(nèi)流產(chǎn)生興奮，因此谷氨酸可作為興奮性遞質(zhì)，D正確。
7．1909年，動(dòng)物學(xué)家威廉姆斯在解剖槍烏賊時(shí)，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。如圖是槍烏賊的神經(jīng)纖維示意圖。將一電流表的兩個(gè)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(qǐng)分析回答：
(1)使用槍烏賊的神經(jīng)纖維作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)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(qǐng)說明理由；如不能，請(qǐng)?zhí)岢龊唵蔚尿?yàn)證方案。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若實(shí)驗(yàn)所用神經(jīng)纖維先經(jīng)過了24小時(shí)5 ℃的低溫處理，測得動(dòng)作電位峰值較處理前有所下降，分析其原因可能是_____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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)，并不能得出興奮在神經(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(diǎn)之間(除P、Q之間的中間點(diǎn)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(shí)間的低溫處理后，測得的動(dòng)作電位值較處理前有所下降，而動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)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(duì)Na＋的通透性降低)，使神經(jīng)興奮時(shí)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。
答案：(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　(2)組織液　(3)不能。實(shí)驗(yàn)方案：在P、Q兩點(diǎn)之間(除P、Q之間的中間點(diǎn)之外)施加適宜的刺激，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)次數(shù)　(4)低溫使鈉離子通道活性降低(細(xì)胞膜對(duì)Na＋的通透性降低)，使神經(jīng)興奮時(shí)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
8．高等哺乳動(dòng)物最主要的突觸接觸形式根據(jù)突觸接觸的部位可以分為軸突—胞體突觸、軸突—樹突突觸和軸突—軸突突觸。圖1表示神經(jīng)元M外的兩個(gè)軸突的分布，圖2和圖3表示對(duì)特定的軸突進(jìn)行一定強(qiáng)度的刺激后，通過連接在M細(xì)胞膜內(nèi)外的電極檢測到的電位變化。回答下列問題：
(1)圖1中包括的突觸類型有____________________________________，在軸突3處給予神經(jīng)元M一定強(qiáng)度的刺激，電極之間的電表指針將________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(2)根據(jù)圖2分析，單獨(dú)刺激軸突1，神經(jīng)元M________(填“能”或“不能”)產(chǎn)生動(dòng)作電位，理由是________________________________________________________________。根據(jù)圖3分析，軸突2對(duì)軸突1的作用是________(填“升高”或“降低”)神經(jīng)元M的興奮，可能的原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)請(qǐng)利用本實(shí)驗(yàn)中的材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究刺激軸突1能否引起軸突2發(fā)生反應(yīng)，寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。
解析：(1)由圖1可知，圖中有軸突—胞體突觸和軸突—軸突突觸兩種類型。在軸突3處給予神經(jīng)元M一定強(qiáng)度的刺激，興奮可以由軸突傳遞到細(xì)胞體，因此電極之間的電表指針將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)由圖2曲線可知，單獨(dú)刺激軸突1，神經(jīng)元M不能產(chǎn)生動(dòng)作電位，因?yàn)樯窠?jīng)元M的膜內(nèi)電位沒有變成正電位。根據(jù)圖3分析，軸突2對(duì)軸突1的作用是降低神經(jīng)元M的興奮，可能的原因是刺激軸突2影響了軸突1神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量，導(dǎo)致神經(jīng)元M中Na＋內(nèi)流相對(duì)減少，膜電位峰值降低。(3)實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期結(jié)果參見答案。
答案：(1)軸突—胞體突觸和軸突—軸突突觸　會(huì)
(2)不能　神經(jīng)元M的膜內(nèi)電位沒有變成正電位(或神經(jīng)元M的膜電位沒有變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正)　降低　刺激軸突2影響了軸突1神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量，導(dǎo)致神經(jīng)元M中Na＋內(nèi)流相對(duì)減少，膜電位峰值降低
(3)實(shí)驗(yàn)思路：將電極兩端連接在軸突2的膜外，刺激軸突1。　預(yù)期結(jié)果：若電極之間的電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則刺激軸突1能引起軸突2發(fā)生反應(yīng)，若電極之間的電表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則刺激軸突1不能引起軸突2發(fā)生反應(yīng)。

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