資源簡(jiǎn)介 (共51張PPT)第八單元 生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)高頻考點(diǎn)進(jìn)階課 4.興奮傳導(dǎo)與傳遞的相關(guān)分析類(lèi)型1 膜電位的測(cè)量及其應(yīng)用01典題引領(lǐng)歸納總結(jié)素養(yǎng)訓(xùn)練人和高等動(dòng)物的小腸腸壁內(nèi)分布著由大量神經(jīng)元構(gòu)成的黏膜下神經(jīng)叢,該神經(jīng)叢可以接受來(lái)自腦干的神經(jīng)支配,同時(shí)也參與腺體分泌等局部反射活動(dòng),如圖所示。(1)當(dāng)來(lái)自腦干的興奮傳導(dǎo)到神經(jīng)叢時(shí),通過(guò)神經(jīng)末梢釋放_(tái)_________,引起神經(jīng)元③產(chǎn)生興奮,當(dāng)興奮傳到m點(diǎn)時(shí),m點(diǎn)膜外電位的變化過(guò)程是__________________________。神經(jīng)元③興奮不能引起神經(jīng)元④出現(xiàn)電位變化,即興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,原因是_______________________________________________________________________________________________________。(2)小腸腸腔的酸度增加,可通過(guò)局部反射活動(dòng)引起腺體的分泌。若圖中腺體對(duì)小腸腸腔的酸度增加無(wú)法作出反應(yīng),但來(lái)自腦干的興奮仍可使其分泌,現(xiàn)已確定上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是某突觸異常,則由圖可知,出現(xiàn)異常的突觸在神經(jīng)元________(填圖中序號(hào))之間。已知用電極刺激神經(jīng)元可使其產(chǎn)生興奮,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該突觸異常,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)神經(jīng)末梢含突觸小泡,興奮時(shí)會(huì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)。m點(diǎn)靜息狀態(tài)下膜外為正電位,膜內(nèi)為負(fù)電位,興奮時(shí)膜外為負(fù)電位,膜內(nèi)為正電位,因此膜外電位的變化過(guò)程是由正電位變?yōu)樨?fù)電位。神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,即興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,因此神經(jīng)元③興奮不能引起神經(jīng)元④出現(xiàn)電位變化。(2)由題圖可知,小腸腸腔的酸度增加,腺體無(wú)法作出反應(yīng),但是腺體與腦干之間的神經(jīng)傳遞正常,來(lái)自腦干的興奮仍可使其分泌,因此出現(xiàn)異常的突觸在神經(jīng)元⑥和②之間。用電極刺激神經(jīng)元⑥的軸突末梢,腺體不分泌;用電極刺激神經(jīng)元②的細(xì)胞體,腺體分泌,說(shuō)明⑥和②之間的突觸異常。答案:(1)神經(jīng)遞質(zhì) 由正電位變?yōu)樨?fù)電位 神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜(或神經(jīng)遞質(zhì)只能由神經(jīng)元④中的突觸小體釋放,作用于神經(jīng)元③的細(xì)胞體) (2)⑥和② 用電極刺激神經(jīng)元⑥的軸突末梢,腺體不分泌,用電極刺激神經(jīng)元②的細(xì)胞體,腺體分泌1.在神經(jīng)纖維上的電流表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題 (1)刺激a點(diǎn),b點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)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(diǎn)(bc=cd),b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2.在神經(jīng)元之間的電流表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題(1)刺激b點(diǎn)(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(diǎn)先興奮,d點(diǎn)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(diǎn),興奮不能傳至a點(diǎn),a點(diǎn)不興奮,d點(diǎn)可以興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。3.離子濃度對(duì)神經(jīng)細(xì)胞電位變化的影響(1)神經(jīng)遞質(zhì)的主要作用機(jī)制是通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上離子通道的開(kāi)啟或關(guān)閉,造成離子通透性的改變,進(jìn)而改變細(xì)胞膜電位。K+濃度只影響靜息電位的絕對(duì)值。(2)神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位變化是在穩(wěn)定的生理鹽水溶液中進(jìn)行的膜電位變化。外界Na+濃度不同,所產(chǎn)生的膜電位差也不同,動(dòng)作電位的峰值也就不同,兩者呈現(xiàn)正相關(guān)增長(zhǎng)。Na+濃度只影響動(dòng)作電位的峰值。(3)抑制性遞質(zhì)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,會(huì)使細(xì)胞膜上的Cl-通道開(kāi)啟,使Cl-進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而使突觸后膜的膜電位增大,此時(shí)突觸后神經(jīng)元不易去極化,不易發(fā)生興奮,表現(xiàn)為突觸后神經(jīng)元活動(dòng)的抑制。假如是興奮性遞質(zhì),會(huì)使Na+進(jìn)入細(xì)胞,突觸后神經(jīng)元去極化,興奮產(chǎn)生。1.(2023·廣東深圳模擬)電表Ⅰ、Ⅱ的兩極分別位于神經(jīng)纖維膜內(nèi)、外兩側(cè)(如下圖所示),P、Q、R為三個(gè)刺激點(diǎn)。結(jié)合下圖分析正確的是( )A.未接受刺激時(shí),電表Ⅰ的偏轉(zhuǎn)可表示靜息電位B.刺激Q點(diǎn),電表Ⅰ偏轉(zhuǎn)1次,電表Ⅱ偏轉(zhuǎn)2次C.刺激R點(diǎn)僅電表Ⅱ發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.分別刺激P、Q點(diǎn),電表Ⅰ的偏轉(zhuǎn)方向相反A 解析:電表Ⅰ的兩極分別位于同一位置的神經(jīng)纖維膜內(nèi)外兩側(cè),因此可以表示靜息電位,A正確。刺激Q點(diǎn),興奮向左傳到電表Ⅰ時(shí),膜內(nèi)外電位發(fā)生翻轉(zhuǎn),指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn);興奮向右傳到電表Ⅱ的左側(cè)電極時(shí),膜外電位由正變?yōu)樨?fù),指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),由于興奮不能逆向通過(guò)突觸,所以不能繼續(xù)傳導(dǎo)到電表Ⅱ的右側(cè)電極,所以電表Ⅱ也只發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),B錯(cuò)誤。刺激R點(diǎn)興奮能通過(guò)突觸傳遞到左側(cè)的神經(jīng)元,因此電表Ⅰ、Ⅱ均能發(fā)生偏轉(zhuǎn),C錯(cuò)誤。分別刺激P、Q點(diǎn),由于電表Ⅰ所測(cè)為同一位置的神經(jīng)纖維膜內(nèi)外電位差,此處產(chǎn)生的電位變化相同,因此可見(jiàn)偏轉(zhuǎn)方向相同,D錯(cuò)誤。2.下圖1所示為多個(gè)神經(jīng)元之間的聯(lián)系示意圖。為研究神經(jīng)元之間的相互作用,分別用同強(qiáng)度的電刺激進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Ⅰ.單次電刺激 B;Ⅱ.連續(xù)電刺激 B;Ⅲ.單次電刺激 C;用微電極分別記錄A神經(jīng)元內(nèi)的電位變化表現(xiàn)如圖2(注:閾電位是能引起動(dòng)作電位的臨界電位值)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.靜息電位的數(shù)值可以以細(xì)胞膜外側(cè)為參照,并將該側(cè)電位值定義為0 mVB.由Ⅰ可知,刺激強(qiáng)度過(guò)低不能使神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位C.由Ⅱ可知,在同一部位連續(xù)給予多個(gè)閾下刺激可以產(chǎn)生疊加效應(yīng)D.由Ⅲ可知,神經(jīng)元A電位的形成與神經(jīng)元C和B釋放神經(jīng)遞質(zhì)的量不足有關(guān)D 解析:靜息電位的數(shù)值可以以細(xì)胞膜外側(cè)為 0 mV 作為參照,因此靜息狀態(tài)時(shí)膜內(nèi)比膜外電位低,膜內(nèi)為負(fù)電位,A正確;由Ⅰ可知,單次電刺激B,電位峰值依然低于0,說(shuō)明刺激強(qiáng)度過(guò)低不能使神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位,B正確;由Ⅱ可知,連續(xù)電刺激B,神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位,結(jié)合Ⅰ、Ⅱ可知在同一部位連續(xù)給予多個(gè)閾下刺激可以產(chǎn)生疊加效應(yīng),C正確;由Ⅲ可知,神經(jīng)元A電位低于靜息電位的70 mV,原因是C釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),D錯(cuò)誤。3.當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞上的Na+通道大量開(kāi)放,引發(fā)動(dòng)作電位,并影響下一個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。在某一時(shí)刻對(duì)神經(jīng)纖維上的一點(diǎn)施加刺激如圖1,圖2為受刺激部位膜內(nèi)Na+含量變化情況,據(jù)圖分析下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )A.因?yàn)榕d奮的傳導(dǎo)需要一定時(shí)間,所以ab段時(shí),該處的電位表現(xiàn)為靜息電位B.bc段Na+內(nèi)流的速度由小變大再變小,c點(diǎn)時(shí)膜內(nèi)Na+濃度達(dá)到最大,暫時(shí)反超膜外,cd段又因Na+-K+泵的活動(dòng)恢復(fù)原樣C.c點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的不一定為動(dòng)作電位的峰值,電表①不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.若刺激強(qiáng)度適宜,電表指針一定能發(fā)生兩次方向相反偏轉(zhuǎn)的是②③C 解析:b時(shí)刻施加的刺激,b點(diǎn)前為靜息電位的原因是尚未施加刺激,A錯(cuò)誤;Na+內(nèi)流形成動(dòng)作電位,Na+內(nèi)流的方式為協(xié)助擴(kuò)散,因此膜內(nèi)Na+濃度始終小于膜外,B錯(cuò)誤;只有刺激強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),才會(huì)引發(fā)動(dòng)作電位,因此c點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的不一定為動(dòng)作電位的峰值,電表①在任何強(qiáng)度的刺激下都不偏轉(zhuǎn)是因?yàn)榇碳げ课皇请姳韮呻姌O連線的中點(diǎn),興奮會(huì)同時(shí)到達(dá)A和B兩點(diǎn),C正確;突觸前神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)下一個(gè)神經(jīng)元的影響可能是興奮或抑制,所以②③不一定能發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),D錯(cuò)誤。類(lèi)型2 反射弧中興奮傳導(dǎo)與傳遞的實(shí)驗(yàn)探究02典題引領(lǐng)歸納總結(jié)素養(yǎng)訓(xùn)練為探究酒精對(duì)動(dòng)物行為的影響,某中學(xué)生物興趣小組進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料:蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本,間腦蟾蜍,小濾紙片,任氏液,0.1%、0.2%和 1.0%酒精,去甲腎上腺素(noradrenaline,NA),酚妥拉明(phentolamine,PT),1.0%硫酸溶液等。(要求與說(shuō)明:間腦蟾蜍是指切除了大腦和部分間腦、相關(guān)機(jī)能正常的蟾蜍;任氏液為兩棲類(lèi)的生理鹽水;3 種酒精濃度分別對(duì)應(yīng)人血液中輕度、中度和重度酒精中毒的濃度;酒精、NA和 PT均用任氏液配制;NA是一種神經(jīng)遞質(zhì);PT是NA受體的抑制劑。實(shí)驗(yàn)條件適宜)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果或結(jié)論。項(xiàng)目 過(guò)程 結(jié)果或結(jié)論實(shí) 驗(yàn) 1 ①取蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本,分別檢測(cè)動(dòng)作電位大小、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速率和肌肉收縮張力;②以1%酒精連續(xù)滴加標(biāo)本5 min后,再分別檢測(cè)上述指標(biāo) 結(jié)果:結(jié)論:____________________項(xiàng)目 過(guò)程 結(jié)果或結(jié)論實(shí) 驗(yàn) 2 ①用1%硫酸溶液刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng),然后用任氏液清洗后肢和間腦斷面;②分別用含有50 μL的任氏液、不同濃度酒精的小濾紙片處理間腦斷面,每次處理后重復(fù)① 結(jié)果的記錄表格:結(jié)論:酒精會(huì)顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),其數(shù)值隨酒精濃度的升高而變大為了進(jìn)一步研究酒精延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng)的機(jī)理,選取實(shí)驗(yàn)2中某一濃度的酒精用于實(shí)驗(yàn)3 項(xiàng)目 過(guò)程 結(jié)果或結(jié)論實(shí) 驗(yàn) 3 ①取5組間腦蟾蜍,用任氏液、NA、PT和酒精等處理;②用1.0%硫酸溶液刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng) 結(jié)論:NA 與其受體結(jié)合,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng);酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)回答下列問(wèn)題。(1)由實(shí)驗(yàn)1結(jié)果可得出的結(jié)論是___________________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)用于記錄實(shí)驗(yàn)2 結(jié)果的表格。(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3 的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)3 的分組應(yīng)如下。A組:任氏液;B組:__________;C組:__________;D組:____________;E組:____________。(4)酒后駕車(chē)屬于危險(xiǎn)的駕駛行為,由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)其可能的生物學(xué)機(jī)理是______________________________________________________________________________________________________。解析:(1)從實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果直方圖中可以看出,對(duì)蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本使用1.0%酒精連續(xù)滴加標(biāo)本5 min處理后,動(dòng)作電位大小、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速率、肌肉收縮張力的相對(duì)值與處理前的相對(duì)值相差不大。說(shuō)明在離體條件下,施加1.0%酒精,對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有顯著影響。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論“酒精會(huì)顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),其數(shù)值隨酒精濃度升高而變大”,可以推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)2的自變量是不同濃度酒精,因變量是間腦蟾蜍屈反射的時(shí)長(zhǎng)。由于題干明確3種濃度的酒精均用任氏液配制,所以除空白對(duì)照外,還應(yīng)增加一組使用任氏液的實(shí)驗(yàn),以排除任氏液的影響。表格設(shè)計(jì)如答案所示。(3)因?yàn)榫凭A和PT均用任氏液配制,所以實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置只使用任氏液作為對(duì)照組,屈反射時(shí)間短;同時(shí)還要設(shè)置使用NA(神經(jīng)遞質(zhì))、PT(NA受體抑制劑)和NA+PT的三個(gè)實(shí)驗(yàn)組,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為NA組屈反射時(shí)間長(zhǎng),PT組屈反射時(shí)間短,而NA、PT同時(shí)使用屈反射時(shí)間也較短,可能是由于PT是NA受體的抑制劑,PT與NA受體結(jié)合,使NA無(wú)法發(fā)揮作用。這樣才能得出“NA與其受體結(jié)合,能顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”的結(jié)論。還要再設(shè)置酒精+PT的實(shí)驗(yàn)組,若該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與NA+PT組相同,這才能說(shuō)明酒精具有類(lèi)似NA的作用,進(jìn)而才能得出“酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”的結(jié)論。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論“酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”,可知酒后駕車(chē)會(huì)導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍,屬于危險(xiǎn)的駕駛行為。答案:(1)離體條件下,施加1.0%酒精,對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有顯著影響 (2)如下表所示。不同濃度酒精對(duì)間腦蟾蜍屈反射時(shí)長(zhǎng)的影響項(xiàng)目 空白 對(duì)照 處理因素 任氏液 0.1% 酒精 0.2% 酒精 1.0%酒精屈反射時(shí)長(zhǎng) (3)NA PT NA+PT 酒精+PT (4)酒精顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),酒后駕車(chē)導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍1.探究興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)(1)方法設(shè)計(jì):電刺激圖中①處,觀察A的變化,同時(shí)測(cè)量②處的電位有無(wú)變化。(2)結(jié)果分析:若A有反應(yīng),且②處電位改變,說(shuō)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(wú)電位變化,則說(shuō)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(shí)驗(yàn)(1)方法設(shè)計(jì):先電刺激圖中①處,測(cè)量③處電位變化;再電刺激圖中③處,測(cè)量①處的電位變化。(2)結(jié)果分析:若兩次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量部位均發(fā)生電位變化,說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一次電位改變,則說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。1.在神經(jīng)細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞之間存在類(lèi)似突觸的神經(jīng)—肌肉接頭。研究發(fā)現(xiàn),肌細(xì)胞外鈣離子會(huì)對(duì)鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制,稱(chēng)為膜屏障作用,因此鈣離子濃度會(huì)影響肌細(xì)胞的興奮性。(1)興奮在傳遞過(guò)程中,突觸前神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì),經(jīng)突觸間隙與肌細(xì)胞膜上的____________結(jié)合,引發(fā)鈉離子通道開(kāi)放,鈉離子通過(guò)通道蛋白以____________的運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞,引起肌細(xì)胞興奮產(chǎn)生收縮效應(yīng)。而血鈣過(guò)低常常引發(fā)肌肉痙攣,根據(jù)題目信息,解釋其原因:___________________________________________________________。(2)河豚是一種美味的食材,但其體內(nèi)含有的河豚毒素是一種劇毒的神經(jīng)毒素,若烹飪不當(dāng)會(huì)引發(fā)中毒。河豚毒素能特異性地抑制鈉離子通道,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,且作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯;但河豚毒素對(duì)鉀離子通道無(wú)直接影響,因此對(duì)靜息電位基本無(wú)影響。①河豚毒素中毒后,可能會(huì)引發(fā)患者_(dá)___________(填“肌肉痙攣”或“肌無(wú)力”),隨著時(shí)間延長(zhǎng),癥狀會(huì)逐漸________(填“增強(qiáng)”或“消退”)。②為驗(yàn)證河豚毒素的作用機(jī)理,用適宜濃度的河豚毒素處理蛙的神經(jīng)纖維,分別用微電極刺激處理前后的神經(jīng)纖維,并測(cè)得電位變化。如圖已畫(huà)出處理之前的蛙神經(jīng)纖維電位變化曲線,請(qǐng)補(bǔ)充處理之后的電位變化曲線。③臨床上,根據(jù)河豚毒素的作用機(jī)理,在經(jīng)過(guò)提純、減毒等處理之后,可以用作鎮(zhèn)痛藥物,試分析這樣做的依據(jù):____________________________。解析:(1)興奮在傳遞過(guò)程中,突觸前神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì),經(jīng)突觸間隙與肌細(xì)胞膜(突觸后膜)上的特異性受體結(jié)合,引發(fā)鈉離子通道開(kāi)放,鈉離子通過(guò)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞的方式是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散,鈉離子進(jìn)入細(xì)胞,引起肌細(xì)胞興奮而產(chǎn)生收縮效應(yīng)。因肌細(xì)胞外鈣離子會(huì)對(duì)鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制,因此肌細(xì)胞外鈣離子濃度過(guò)低,對(duì)鈉離子內(nèi)流的競(jìng)爭(zhēng)性抑制減弱,增強(qiáng)了肌細(xì)胞的興奮性,使其持續(xù)興奮引發(fā)肌肉痙攣。(2)①據(jù)題意,因河豚毒素能特異性地抑制鈉離子通道,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,故河豚毒素中毒后,可能會(huì)引發(fā)患者肌無(wú)力,且因毒素作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯,故癥狀會(huì)逐漸增強(qiáng)。②據(jù)題意已知,河豚毒素能減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,且作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯;而對(duì)靜息電位基本無(wú)影響。故處理后第一次刺激,動(dòng)作電位峰值比處理前降低,而恢復(fù)的靜息電位不變,第二次刺激的動(dòng)作電位峰值比第一次還低,靜息電位依然沒(méi)有影響。③據(jù)題可知,河豚毒素能特異性地抑制鈉離子內(nèi)流,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,甚至阻止動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo),使興奮無(wú)法傳入大腦皮層神經(jīng)中樞產(chǎn)生痛覺(jué),從而實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果。答案:(1)特異性受體 協(xié)助擴(kuò)散 鈣離子濃度過(guò)低,對(duì)鈉離子內(nèi)流的競(jìng)爭(zhēng)性抑制減弱,增強(qiáng)了肌細(xì)胞的興奮性,使其持續(xù)興奮引發(fā)肌肉痙攣(2)①肌無(wú)力 增強(qiáng) ②如圖所示③河豚毒素特異性抑制鈉離子內(nèi)流,阻止動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo),使興奮無(wú)法傳入神經(jīng)中樞產(chǎn)生痛覺(jué),實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果2.我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),傷害性感覺(jué)神經(jīng)元能選擇性地高表達(dá)一種非分泌型成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(簡(jiǎn)稱(chēng) FGF13),將小鼠背根節(jié)(簡(jiǎn)稱(chēng) DRG)傷害性感覺(jué)神經(jīng)元中的FGF13基因特異性敲除后,這些小鼠完全喪失了對(duì)傷害性熱刺激的反應(yīng),同時(shí)發(fā)現(xiàn)這些小鼠對(duì)組胺引起的抓撓次數(shù)(癢覺(jué)反應(yīng))顯著下降。組胺激活胞內(nèi)信號(hào)通路需要先結(jié)合相應(yīng)的受體H1R,H1R與組胺結(jié)合后能激活 FGF13 參與的下游信號(hào)通路。進(jìn)一步研究表明,F(xiàn)GF13對(duì)H1R并沒(méi)有物理上或功能上的直接作用。下圖是組胺引起癢覺(jué)反應(yīng)的示意圖,其中 NaV1.7是一種鈉離子通道蛋白。(1)生理學(xué)上把傷害性熱刺激引起小鼠產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答稱(chēng)為_(kāi)_______;FGF13缺失小鼠對(duì)傷害性熱刺激無(wú)反應(yīng),原因是完成這一活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,________的功能受損。(2)注射組胺后正常小鼠會(huì)出現(xiàn)癢覺(jué)反應(yīng),據(jù)圖判斷,F(xiàn)GF13在這一過(guò)程中的作用可能是______________________________________。(3)有研究人員提出問(wèn)題:非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)是否也與FGF13有關(guān)?為探究這一問(wèn)題,請(qǐng)選用下列材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。寫(xiě)出簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。材料:FGF13缺失小鼠若干,正常小鼠若干、五羥色胺5-HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液、組胺注射液等。實(shí)驗(yàn)思路:_________________________________________________________________________________________________________。預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論:_______________________________________________________________________________________________。解析:(1)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,機(jī)體對(duì)外界或內(nèi)部的各種刺激產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答稱(chēng)為反射。神經(jīng)的基本調(diào)節(jié)方式是反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。根據(jù)題意,將小鼠背根節(jié)(簡(jiǎn)稱(chēng) DRG)傷害性感覺(jué)神經(jīng)元中的FGF13基因特異性敲除后,這些小鼠完全喪失了對(duì)傷害性熱刺激的反應(yīng),是反射弧中的感覺(jué)神經(jīng)部分出現(xiàn)了問(wèn)題導(dǎo)致無(wú)反應(yīng),即FGF13缺失小鼠對(duì)傷害性熱刺激無(wú)反應(yīng),原因是傳入神經(jīng)(感覺(jué)神經(jīng))的功能受損。(2)組胺與組胺受體H1R結(jié)合后,激活胞內(nèi)下游信號(hào)通路,產(chǎn)生動(dòng)作電位,最終引發(fā)抓撓行為。胞內(nèi)的FGF13與NaV1.7相互作用形成復(fù)合物,引起NaV1.7打開(kāi),Na+內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位。(3)為探究“非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)是否也與FGF13有關(guān)?”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:構(gòu)建“FGF13缺失小鼠”,設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),給 FGF13缺失小鼠和正常小鼠分別注射相同劑量的五羥色胺5-HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液,觀察小鼠抓撓次數(shù)。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)少于正常小鼠,則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)有關(guān);若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)與正常小鼠相當(dāng),則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)無(wú)關(guān)。答案:(1)反射 傳入神經(jīng)(或感覺(jué)神經(jīng)) (2)與NaV1.7結(jié)合,引起NaV1.7打開(kāi),Na+內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位 (3)給FGF13缺失小鼠和正常小鼠分別注射相同劑量的五羥色胺5-HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液,觀察小鼠抓撓次數(shù) 若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)少于正常小鼠,則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)有關(guān);若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)與正常小鼠相當(dāng),則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)無(wú)關(guān)3.肉毒堿是一種氨基酸衍生物,能抑制興奮在神經(jīng)—肌肉接頭(類(lèi)似突觸結(jié)構(gòu))處的傳遞,使肌肉松弛。某小組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(jī)制,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。步驟一:分離家兔脛骨前肌及其相連的神經(jīng)(神經(jīng)—肌肉接頭處通過(guò)乙酰膽堿傳遞興奮),在脛骨前肌處安裝儀器以記錄肌肉張力,給予神經(jīng)以適宜電刺激并記錄肌肉的收縮曲線。步驟二:在神經(jīng)—肌肉接頭處注射適量的肉毒堿溶液,再給予神經(jīng)以相同電刺激,記錄肌肉收縮曲線的變化情況。步驟三:停止電刺激并注射適量的乙酰膽堿酯酶(可以分解乙酰膽堿)抑制劑,再給予神經(jīng)以相同電刺激,記錄肌肉收縮曲線的變化情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)步驟一中,給予適宜電刺激后,神經(jīng)—肌肉接頭處的乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合,能使突觸后膜形成動(dòng)作電位,其機(jī)理是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)與步驟一中的肌肉收縮曲線相比,步驟二中的肌肉收縮曲線的幅度變________(填“大”或“小”)。(3)該小組提出了肉毒堿抑制神經(jīng)—肌肉接頭處興奮傳遞的兩種作用機(jī)制:機(jī)制Ⅰ為肉毒堿作用于突觸前膜,抑制了乙酰膽堿的釋放;機(jī)制Ⅱ?yàn)槿舛緣A作用于突觸后膜,阻止了乙酰膽堿與受體的結(jié)合。①若肉毒堿的作用機(jī)制為機(jī)制Ⅰ,則肉毒堿會(huì)使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙的乙酰膽堿量________(填“增加”“減少”或“不變”),而乙酰膽堿酯酶抑制劑會(huì)抑制乙酰膽堿的________(填“合成”或“分解”),使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量________(填“增加”“減少”或“不變”),故步驟三的肌肉收縮曲線________________。②若肉毒堿的作用機(jī)制是機(jī)制Ⅱ,則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量對(duì)突觸后膜電位的影響____________,故步驟三的肌肉收縮曲線____________________。③該小組中有人建議將步驟三中的操作進(jìn)行更改,可以更好地研究肉毒堿的作用機(jī)制,具體建議是______________________________________________________________________________________。解析:(1)神經(jīng)—肌肉接頭處的乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合,能使突觸后膜形成動(dòng)作電位,其機(jī)理是乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合后,導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開(kāi)放,Na+大量?jī)?nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。(2)與步驟一中的肌肉收縮曲線相比,步驟二中注射適量的肉毒堿溶液后,抑制了神經(jīng)—肌肉接頭處興奮的傳遞,肌肉收縮曲線的幅度變小。(3)①若肉毒堿的作用機(jī)制是抑制乙酰膽堿的釋放,則肉毒堿會(huì)使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙的乙酰膽堿量減少,而乙酰膽堿酯酶抑制劑會(huì)抑制乙酰膽堿的分解,使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量增加,故步驟三的肌肉收縮曲線恢復(fù)正常。②若肉毒堿的作用機(jī)制是阻止乙酰膽堿與受體的結(jié)合,則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量是否改變對(duì)突觸后膜電位的影響不大,故步驟三的肌肉收縮曲線不能恢復(fù)。③若要改進(jìn)步驟,則要考慮直接注射乙酰膽堿,分析乙酰膽堿含量增加是否會(huì)改變肌肉的收縮曲線。答案:(1)乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合后,導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開(kāi)放,Na+大量?jī)?nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 (2)小 (3)①減少 分解 增加 恢復(fù)正常 ②不大 不能恢復(fù)正常 ③將步驟三中注射的乙酰膽堿酯酶抑制劑換成乙酰膽堿高頻考點(diǎn)進(jìn)階課 4.興奮傳導(dǎo)與傳遞的相關(guān)分析膜電位的測(cè)量及其應(yīng)用人和高等動(dòng)物的小腸腸壁內(nèi)分布著由大量神經(jīng)元構(gòu)成的黏膜下神經(jīng)叢,該神經(jīng)叢可以接受來(lái)自腦干的神經(jīng)支配,同時(shí)也參與腺體分泌等局部反射活動(dòng),如圖所示。(1)當(dāng)來(lái)自腦干的興奮傳導(dǎo)到神經(jīng)叢時(shí),通過(guò)神經(jīng)末梢釋放_(tái)_________,引起神經(jīng)元③產(chǎn)生興奮,當(dāng)興奮傳到m點(diǎn)時(shí),m點(diǎn)膜外電位的變化過(guò)程是__________________________。神經(jīng)元③興奮不能引起神經(jīng)元④出現(xiàn)電位變化,即興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,原因是_______________________________________________________________________________________________。(2)小腸腸腔的酸度增加,可通過(guò)局部反射活動(dòng)引起腺體的分泌。若圖中腺體對(duì)小腸腸腔的酸度增加無(wú)法作出反應(yīng),但來(lái)自腦干的興奮仍可使其分泌,現(xiàn)已確定上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是某突觸異常,則由圖可知,出現(xiàn)異常的突觸在神經(jīng)元________(填圖中序號(hào))之間。已知用電極刺激神經(jīng)元可使其產(chǎn)生興奮,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該突觸異常,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)神經(jīng)末梢含突觸小泡,興奮時(shí)會(huì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)。m點(diǎn)靜息狀態(tài)下膜外為正電位,膜內(nèi)為負(fù)電位,興奮時(shí)膜外為負(fù)電位,膜內(nèi)為正電位,因此膜外電位的變化過(guò)程是由正電位變?yōu)樨?fù)電位。神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,即興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,因此神經(jīng)元③興奮不能引起神經(jīng)元④出現(xiàn)電位變化。(2)由題圖可知,小腸腸腔的酸度增加,腺體無(wú)法作出反應(yīng),但是腺體與腦干之間的神經(jīng)傳遞正常,來(lái)自腦干的興奮仍可使其分泌,因此出現(xiàn)異常的突觸在神經(jīng)元⑥和②之間。用電極刺激神經(jīng)元⑥的軸突末梢,腺體不分泌;用電極刺激神經(jīng)元②的細(xì)胞體,腺體分泌,說(shuō)明⑥和②之間的突觸異常。答案:(1)神經(jīng)遞質(zhì) 由正電位變?yōu)樨?fù)電位 神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜(或神經(jīng)遞質(zhì)只能由神經(jīng)元④中的突觸小體釋放,作用于神經(jīng)元③的細(xì)胞體) (2)⑥和② 用電極刺激神經(jīng)元⑥的軸突末梢,腺體不分泌,用電極刺激神經(jīng)元②的細(xì)胞體,腺體分泌1.在神經(jīng)纖維上的電流表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題(1)刺激a點(diǎn),b點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)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(diǎn)(bc=cd),b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2.在神經(jīng)元之間的電流表指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題(1)刺激b點(diǎn)(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(diǎn)先興奮,d點(diǎn)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(diǎn),興奮不能傳至a點(diǎn),a點(diǎn)不興奮,d點(diǎn)可以興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。3.離子濃度對(duì)神經(jīng)細(xì)胞電位變化的影響(1)神經(jīng)遞質(zhì)的主要作用機(jī)制是通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上離子通道的開(kāi)啟或關(guān)閉,造成離子通透性的改變,進(jìn)而改變細(xì)胞膜電位。K+濃度只影響靜息電位的絕對(duì)值。(2)神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位變化是在穩(wěn)定的生理鹽水溶液中進(jìn)行的膜電位變化。外界Na+濃度不同,所產(chǎn)生的膜電位差也不同,動(dòng)作電位的峰值也就不同,兩者呈現(xiàn)正相關(guān)增長(zhǎng)。Na+濃度只影響動(dòng)作電位的峰值。(3)抑制性遞質(zhì)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,會(huì)使細(xì)胞膜上的Cl-通道開(kāi)啟,使Cl-進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而使突觸后膜的膜電位增大,此時(shí)突觸后神經(jīng)元不易去極化,不易發(fā)生興奮,表現(xiàn)為突觸后神經(jīng)元活動(dòng)的抑制。假如是興奮性遞質(zhì),會(huì)使Na+進(jìn)入細(xì)胞,突觸后神經(jīng)元去極化,興奮產(chǎn)生。1.(2023·廣東深圳模擬)電表Ⅰ、Ⅱ的兩極分別位于神經(jīng)纖維膜內(nèi)、外兩側(cè)(如下圖所示),P、Q、R為三個(gè)刺激點(diǎn)。結(jié)合下圖分析正確的是( )A.未接受刺激時(shí),電表Ⅰ的偏轉(zhuǎn)可表示靜息電位B.刺激Q點(diǎn),電表Ⅰ偏轉(zhuǎn)1次,電表Ⅱ偏轉(zhuǎn)2次C.刺激R點(diǎn)僅電表Ⅱ發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.分別刺激P、Q點(diǎn),電表Ⅰ的偏轉(zhuǎn)方向相反A 解析:電表Ⅰ的兩極分別位于同一位置的神經(jīng)纖維膜內(nèi)外兩側(cè),因此可以表示靜息電位,A正確。刺激Q點(diǎn),興奮向左傳到電表Ⅰ時(shí),膜內(nèi)外電位發(fā)生翻轉(zhuǎn),指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn);興奮向右傳到電表Ⅱ的左側(cè)電極時(shí),膜外電位由正變?yōu)樨?fù),指針發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),由于興奮不能逆向通過(guò)突觸,所以不能繼續(xù)傳導(dǎo)到電表Ⅱ的右側(cè)電極,所以電表Ⅱ也只發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),B錯(cuò)誤。刺激R點(diǎn)興奮能通過(guò)突觸傳遞到左側(cè)的神經(jīng)元,因此電表Ⅰ、Ⅱ均能發(fā)生偏轉(zhuǎn),C錯(cuò)誤。分別刺激P、Q點(diǎn),由于電表Ⅰ所測(cè)為同一位置的神經(jīng)纖維膜內(nèi)外電位差,此處產(chǎn)生的電位變化相同,因此可見(jiàn)偏轉(zhuǎn)方向相同,D錯(cuò)誤。2.下圖1所示為多個(gè)神經(jīng)元之間的聯(lián)系示意圖。為研究神經(jīng)元之間的相互作用,分別用同強(qiáng)度的電刺激進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Ⅰ.單次電刺激B;Ⅱ.連續(xù)電刺激B;Ⅲ.單次電刺激C;用微電極分別記錄A神經(jīng)元內(nèi)的電位變化表現(xiàn)如圖2(注:閾電位是能引起動(dòng)作電位的臨界電位值)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.靜息電位的數(shù)值可以以細(xì)胞膜外側(cè)為參照,并將該側(cè)電位值定義為0 mVB.由Ⅰ可知,刺激強(qiáng)度過(guò)低不能使神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位C.由Ⅱ可知,在同一部位連續(xù)給予多個(gè)閾下刺激可以產(chǎn)生疊加效應(yīng)D.由Ⅲ可知,神經(jīng)元A電位的形成與神經(jīng)元C和B釋放神經(jīng)遞質(zhì)的量不足有關(guān)D 解析:靜息電位的數(shù)值可以以細(xì)胞膜外側(cè)為 0 mV 作為參照,因此靜息狀態(tài)時(shí)膜內(nèi)比膜外電位低,膜內(nèi)為負(fù)電位,A正確;由Ⅰ可知,單次電刺激B,電位峰值依然低于0,說(shuō)明刺激強(qiáng)度過(guò)低不能使神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位,B正確;由Ⅱ可知,連續(xù)電刺激B,神經(jīng)元A產(chǎn)生動(dòng)作電位,結(jié)合Ⅰ、Ⅱ可知在同一部位連續(xù)給予多個(gè)閾下刺激可以產(chǎn)生疊加效應(yīng),C正確;由Ⅲ可知,神經(jīng)元A電位低于靜息電位的70 mV,原因是C釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),D錯(cuò)誤。3.當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞上的Na+通道大量開(kāi)放,引發(fā)動(dòng)作電位,并影響下一個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。在某一時(shí)刻對(duì)神經(jīng)纖維上的一點(diǎn)施加刺激如圖1,圖2為受刺激部位膜內(nèi)Na+含量變化情況,據(jù)圖分析下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )A.因?yàn)榕d奮的傳導(dǎo)需要一定時(shí)間,所以ab段時(shí),該處的電位表現(xiàn)為靜息電位B.bc段Na+內(nèi)流的速度由小變大再變小,c點(diǎn)時(shí)膜內(nèi)Na+濃度達(dá)到最大,暫時(shí)反超膜外,cd段又因Na+-K+泵的活動(dòng)恢復(fù)原樣C.c點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的不一定為動(dòng)作電位的峰值,電表①不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.若刺激強(qiáng)度適宜,電表指針一定能發(fā)生兩次方向相反偏轉(zhuǎn)的是②③C 解析:b時(shí)刻施加的刺激,b點(diǎn)前為靜息電位的原因是尚未施加刺激,A錯(cuò)誤;Na+內(nèi)流形成動(dòng)作電位,Na+內(nèi)流的方式為協(xié)助擴(kuò)散,因此膜內(nèi)Na+濃度始終小于膜外,B錯(cuò)誤;只有刺激強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),才會(huì)引發(fā)動(dòng)作電位,因此c點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的不一定為動(dòng)作電位的峰值,電表①在任何強(qiáng)度的刺激下都不偏轉(zhuǎn)是因?yàn)榇碳げ课皇请姳韮呻姌O連線的中點(diǎn),興奮會(huì)同時(shí)到達(dá)A和B兩點(diǎn),C正確;突觸前神經(jīng)元釋放的神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)下一個(gè)神經(jīng)元的影響可能是興奮或抑制,所以②③不一定能發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),D錯(cuò)誤。反射弧中興奮傳導(dǎo)與傳遞的實(shí)驗(yàn)探究為探究酒精對(duì)動(dòng)物行為的影響,某中學(xué)生物興趣小組進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料:蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本,間腦蟾蜍,小濾紙片,任氏液,0.1%、0.2%和 1.0%酒精,去甲腎上腺素(noradrenaline,NA),酚妥拉明(phentolamine,PT),1.0%硫酸溶液等。(要求與說(shuō)明:間腦蟾蜍是指切除了大腦和部分間腦、相關(guān)機(jī)能正常的蟾蜍;任氏液為兩棲類(lèi)的生理鹽水;3 種酒精濃度分別對(duì)應(yīng)人血液中輕度、中度和重度酒精中毒的濃度;酒精、NA和 PT均用任氏液配制;NA是一種神經(jīng)遞質(zhì);PT是NA受體的抑制劑。實(shí)驗(yàn)條件適宜)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果或結(jié)論。項(xiàng)目 過(guò)程 結(jié)果或結(jié)論實(shí) 驗(yàn) 1 ①取蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本,分別檢測(cè)動(dòng)作電位大小、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速率和肌肉收縮張力;②以1%酒精連續(xù)滴加標(biāo)本5 min后,再分別檢測(cè)上述指標(biāo) 結(jié)果: 結(jié)論:____________________實(shí) 驗(yàn) 2 ①用1%硫酸溶液刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng),然后用任氏液清洗后肢和間腦斷面;②分別用含有50 μL的任氏液、不同濃度酒精的小濾紙片處理間腦斷面,每次處理后重復(fù)① 結(jié)果的記錄表格: 結(jié)論:酒精會(huì)顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),其數(shù)值隨酒精濃度的升高而變大為了進(jìn)一步研究酒精延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng)的機(jī)理,選取實(shí)驗(yàn)2中某一濃度的酒精用于實(shí)驗(yàn)3實(shí) 驗(yàn) 3 ①取5組間腦蟾蜍,用任氏液、NA、PT和酒精等處理;②用1.0%硫酸溶液刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng) 結(jié)論:NA 與其受體結(jié)合,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng);酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)回答下列問(wèn)題。(1)由實(shí)驗(yàn)1結(jié)果可得出的結(jié)論是____________________________________________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)用于記錄實(shí)驗(yàn)2 結(jié)果的表格。(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3 的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)3 的分組應(yīng)如下。A組:任氏液;B組:__________;C組:__________;D組:____________;E組:____________。(4)酒后駕車(chē)屬于危險(xiǎn)的駕駛行為,由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)其可能的生物學(xué)機(jī)理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)從實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果直方圖中可以看出,對(duì)蟾蜍坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本使用1.0%酒精連續(xù)滴加標(biāo)本5 min處理后,動(dòng)作電位大小、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速率、肌肉收縮張力的相對(duì)值與處理前的相對(duì)值相差不大。說(shuō)明在離體條件下,施加1.0%酒精,對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有顯著影響。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論“酒精會(huì)顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),其數(shù)值隨酒精濃度升高而變大”,可以推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)2的自變量是不同濃度酒精,因變量是間腦蟾蜍屈反射的時(shí)長(zhǎng)。由于題干明確3種濃度的酒精均用任氏液配制,所以除空白對(duì)照外,還應(yīng)增加一組使用任氏液的實(shí)驗(yàn),以排除任氏液的影響。表格設(shè)計(jì)如答案所示。(3)因?yàn)榫凭A和PT均用任氏液配制,所以實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置只使用任氏液作為對(duì)照組,屈反射時(shí)間短;同時(shí)還要設(shè)置使用NA(神經(jīng)遞質(zhì))、PT(NA受體抑制劑)和NA+PT的三個(gè)實(shí)驗(yàn)組,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為NA組屈反射時(shí)間長(zhǎng),PT組屈反射時(shí)間短,而NA、PT同時(shí)使用屈反射時(shí)間也較短,可能是由于PT是NA受體的抑制劑,PT與NA受體結(jié)合,使NA無(wú)法發(fā)揮作用。這樣才能得出“NA與其受體結(jié)合,能顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”的結(jié)論。還要再設(shè)置酒精+PT的實(shí)驗(yàn)組,若該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與NA+PT組相同,這才能說(shuō)明酒精具有類(lèi)似NA的作用,進(jìn)而才能得出“酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”的結(jié)論。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論“酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)”,可知酒后駕車(chē)會(huì)導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍,屬于危險(xiǎn)的駕駛行為。答案:(1)離體條件下,施加1.0%酒精,對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有顯著影響 (2)如下表所示。不同濃度酒精對(duì)間腦蟾蜍屈反射時(shí)長(zhǎng)的影響項(xiàng)目 空白對(duì)照 處理因素任氏液 0.1% 酒精 0.2% 酒精 1.0% 酒精屈反射 時(shí)長(zhǎng)(3)NA PT NA+PT 酒精+PT (4)酒精顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),酒后駕車(chē)導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍1.探究興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)(1)方法設(shè)計(jì):電刺激圖中①處,觀察A的變化,同時(shí)測(cè)量②處的電位有無(wú)變化。(2)結(jié)果分析:若A有反應(yīng),且②處電位改變,說(shuō)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(wú)電位變化,則說(shuō)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(shí)驗(yàn)(1)方法設(shè)計(jì):先電刺激圖中①處,測(cè)量③處電位變化;再電刺激圖中③處,測(cè)量①處的電位變化。(2)結(jié)果分析:若兩次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量部位均發(fā)生電位變化,說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一次電位改變,則說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。1.在神經(jīng)細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞之間存在類(lèi)似突觸的神經(jīng)—肌肉接頭。研究發(fā)現(xiàn),肌細(xì)胞外鈣離子會(huì)對(duì)鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制,稱(chēng)為膜屏障作用,因此鈣離子濃度會(huì)影響肌細(xì)胞的興奮性。(1)興奮在傳遞過(guò)程中,突觸前神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì),經(jīng)突觸間隙與肌細(xì)胞膜上的____________結(jié)合,引發(fā)鈉離子通道開(kāi)放,鈉離子通過(guò)通道蛋白以____________的運(yùn)輸方式進(jìn)入細(xì)胞,引起肌細(xì)胞興奮產(chǎn)生收縮效應(yīng)。而血鈣過(guò)低常常引發(fā)肌肉痙攣,根據(jù)題目信息,解釋其原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)河豚是一種美味的食材,但其體內(nèi)含有的河豚毒素是一種劇毒的神經(jīng)毒素,若烹飪不當(dāng)會(huì)引發(fā)中毒。河豚毒素能特異性地抑制鈉離子通道,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,且作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯;但河豚毒素對(duì)鉀離子通道無(wú)直接影響,因此對(duì)靜息電位基本無(wú)影響。①河豚毒素中毒后,可能會(huì)引發(fā)患者_(dá)___________(填“肌肉痙攣”或“肌無(wú)力”),隨著時(shí)間延長(zhǎng),癥狀會(huì)逐漸________(填“增強(qiáng)”或“消退”)。②為驗(yàn)證河豚毒素的作用機(jī)理,用適宜濃度的河豚毒素處理蛙的神經(jīng)纖維,分別用微電極刺激處理前后的神經(jīng)纖維,并測(cè)得電位變化。如圖已畫(huà)出處理之前的蛙神經(jīng)纖維電位變化曲線,請(qǐng)補(bǔ)充處理之后的電位變化曲線。③臨床上,根據(jù)河豚毒素的作用機(jī)理,在經(jīng)過(guò)提純、減毒等處理之后,可以用作鎮(zhèn)痛藥物,試分析這樣做的依據(jù):_________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)興奮在傳遞過(guò)程中,突觸前神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì),經(jīng)突觸間隙與肌細(xì)胞膜(突觸后膜)上的特異性受體結(jié)合,引發(fā)鈉離子通道開(kāi)放,鈉離子通過(guò)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞的方式是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散,鈉離子進(jìn)入細(xì)胞,引起肌細(xì)胞興奮而產(chǎn)生收縮效應(yīng)。因肌細(xì)胞外鈣離子會(huì)對(duì)鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制,因此肌細(xì)胞外鈣離子濃度過(guò)低,對(duì)鈉離子內(nèi)流的競(jìng)爭(zhēng)性抑制減弱,增強(qiáng)了肌細(xì)胞的興奮性,使其持續(xù)興奮引發(fā)肌肉痙攣。(2)①據(jù)題意,因河豚毒素能特異性地抑制鈉離子通道,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,故河豚毒素中毒后,可能會(huì)引發(fā)患者肌無(wú)力,且因毒素作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯,故癥狀會(huì)逐漸增強(qiáng)。②據(jù)題意已知,河豚毒素能減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,且作用時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯;而對(duì)靜息電位基本無(wú)影響。故處理后第一次刺激,動(dòng)作電位峰值比處理前降低,而恢復(fù)的靜息電位不變,第二次刺激的動(dòng)作電位峰值比第一次還低,靜息電位依然沒(méi)有影響。③據(jù)題可知,河豚毒素能特異性地抑制鈉離子內(nèi)流,從而減小神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的峰值,甚至阻止動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo),使興奮無(wú)法傳入大腦皮層神經(jīng)中樞產(chǎn)生痛覺(jué),從而實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果。答案:(1)特異性受體 協(xié)助擴(kuò)散 鈣離子濃度過(guò)低,對(duì)鈉離子內(nèi)流的競(jìng)爭(zhēng)性抑制減弱,增強(qiáng)了肌細(xì)胞的興奮性,使其持續(xù)興奮引發(fā)肌肉痙攣(2)①肌無(wú)力 增強(qiáng) ②如圖所示③河豚毒素特異性抑制鈉離子內(nèi)流,阻止動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo),使興奮無(wú)法傳入神經(jīng)中樞產(chǎn)生痛覺(jué),實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果2.我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),傷害性感覺(jué)神經(jīng)元能選擇性地高表達(dá)一種非分泌型成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(簡(jiǎn)稱(chēng) FGF13),將小鼠背根節(jié)(簡(jiǎn)稱(chēng) DRG)傷害性感覺(jué)神經(jīng)元中的FGF13基因特異性敲除后,這些小鼠完全喪失了對(duì)傷害性熱刺激的反應(yīng),同時(shí)發(fā)現(xiàn)這些小鼠對(duì)組胺引起的抓撓次數(shù)(癢覺(jué)反應(yīng))顯著下降。組胺激活胞內(nèi)信號(hào)通路需要先結(jié)合相應(yīng)的受體H1R,H1R與組胺結(jié)合后能激活 FGF13 參與的下游信號(hào)通路。進(jìn)一步研究表明,F(xiàn)GF13對(duì)H1R并沒(méi)有物理上或功能上的直接作用。下圖是組胺引起癢覺(jué)反應(yīng)的示意圖,其中 NaV1.7是一種鈉離子通道蛋白。(1)生理學(xué)上把傷害性熱刺激引起小鼠產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答稱(chēng)為_(kāi)_______;FGF13缺失小鼠對(duì)傷害性熱刺激無(wú)反應(yīng),原因是完成這一活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,________的功能受損。(2)注射組胺后正常小鼠會(huì)出現(xiàn)癢覺(jué)反應(yīng),據(jù)圖判斷,F(xiàn)GF13在這一過(guò)程中的作用可能是____________________________________________________________。(3)有研究人員提出問(wèn)題:非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)是否也與FGF13有關(guān)?為探究這一問(wèn)題,請(qǐng)選用下列材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。寫(xiě)出簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。材料:FGF13缺失小鼠若干,正常小鼠若干、五羥色胺5 HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液、組胺注射液等。實(shí)驗(yàn)思路:_______________________________________________________________________________________________________________________________。預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論:___________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,機(jī)體對(duì)外界或內(nèi)部的各種刺激產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答稱(chēng)為反射。神經(jīng)的基本調(diào)節(jié)方式是反射,反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。根據(jù)題意,將小鼠背根節(jié)(簡(jiǎn)稱(chēng) DRG)傷害性感覺(jué)神經(jīng)元中的FGF13基因特異性敲除后,這些小鼠完全喪失了對(duì)傷害性熱刺激的反應(yīng),是反射弧中的感覺(jué)神經(jīng)部分出現(xiàn)了問(wèn)題導(dǎo)致無(wú)反應(yīng),即FGF13缺失小鼠對(duì)傷害性熱刺激無(wú)反應(yīng),原因是傳入神經(jīng)(感覺(jué)神經(jīng))的功能受損。(2)組胺與組胺受體H1R結(jié)合后,激活胞內(nèi)下游信號(hào)通路,產(chǎn)生動(dòng)作電位,最終引發(fā)抓撓行為。胞內(nèi)的FGF13與NaV1.7相互作用形成復(fù)合物,引起NaV1.7打開(kāi),Na+內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位。(3)為探究“非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)是否也與FGF13有關(guān)?”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:構(gòu)建“FGF13缺失小鼠”,設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),給 FGF13缺失小鼠和正常小鼠分別注射相同劑量的五羥色胺5 HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液,觀察小鼠抓撓次數(shù)。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)少于正常小鼠,則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)有關(guān);若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)與正常小鼠相當(dāng),則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)無(wú)關(guān)。答案:(1)反射 傳入神經(jīng)(或感覺(jué)神經(jīng)) (2)與NaV1.7結(jié)合,引起NaV1.7打開(kāi),Na+內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位 (3)給FGF13缺失小鼠和正常小鼠分別注射相同劑量的五羥色胺5 HT(非組胺類(lèi)致癢劑)注射液,觀察小鼠抓撓次數(shù) 若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)少于正常小鼠,則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)有關(guān);若FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)與正常小鼠相當(dāng),則FGF13與非組胺類(lèi)致癢劑引起的癢覺(jué)反應(yīng)無(wú)關(guān)3.肉毒堿是一種氨基酸衍生物,能抑制興奮在神經(jīng)—肌肉接頭(類(lèi)似突觸結(jié)構(gòu))處的傳遞,使肌肉松弛。某小組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(jī)制,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。步驟一:分離家兔脛骨前肌及其相連的神經(jīng)(神經(jīng)—肌肉接頭處通過(guò)乙酰膽堿傳遞興奮),在脛骨前肌處安裝儀器以記錄肌肉張力,給予神經(jīng)以適宜電刺激并記錄肌肉的收縮曲線。步驟二:在神經(jīng)—肌肉接頭處注射適量的肉毒堿溶液,再給予神經(jīng)以相同電刺激,記錄肌肉收縮曲線的變化情況。步驟三:停止電刺激并注射適量的乙酰膽堿酯酶(可以分解乙酰膽堿)抑制劑,再給予神經(jīng)以相同電刺激,記錄肌肉收縮曲線的變化情況。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)步驟一中,給予適宜電刺激后,神經(jīng)—肌肉接頭處的乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合,能使突觸后膜形成動(dòng)作電位,其機(jī)理是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)與步驟一中的肌肉收縮曲線相比,步驟二中的肌肉收縮曲線的幅度變________(填“大”或“小”)。(3)該小組提出了肉毒堿抑制神經(jīng)—肌肉接頭處興奮傳遞的兩種作用機(jī)制:機(jī)制Ⅰ為肉毒堿作用于突觸前膜,抑制了乙酰膽堿的釋放;機(jī)制Ⅱ?yàn)槿舛緣A作用于突觸后膜,阻止了乙酰膽堿與受體的結(jié)合。①若肉毒堿的作用機(jī)制為機(jī)制Ⅰ,則肉毒堿會(huì)使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙的乙酰膽堿量________(填“增加”“減少”或“不變”),而乙酰膽堿酯酶抑制劑會(huì)抑制乙酰膽堿的________(填“合成”或“分解”),使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量________(填“增加”“減少”或“不變”),故步驟三的肌肉收縮曲線________________。②若肉毒堿的作用機(jī)制是機(jī)制Ⅱ,則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量對(duì)突觸后膜電位的影響____________,故步驟三的肌肉收縮曲線____________________。③該小組中有人建議將步驟三中的操作進(jìn)行更改,可以更好地研究肉毒堿的作用機(jī)制,具體建議是________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)神經(jīng)—肌肉接頭處的乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合,能使突觸后膜形成動(dòng)作電位,其機(jī)理是乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合后,導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開(kāi)放,Na+大量?jī)?nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。(2)與步驟一中的肌肉收縮曲線相比,步驟二中注射適量的肉毒堿溶液后,抑制了神經(jīng)—肌肉接頭處興奮的傳遞,肌肉收縮曲線的幅度變小。(3)①若肉毒堿的作用機(jī)制是抑制乙酰膽堿的釋放,則肉毒堿會(huì)使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙的乙酰膽堿量減少,而乙酰膽堿酯酶抑制劑會(huì)抑制乙酰膽堿的分解,使神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量增加,故步驟三的肌肉收縮曲線恢復(fù)正常。②若肉毒堿的作用機(jī)制是阻止乙酰膽堿與受體的結(jié)合,則神經(jīng)—肌肉接頭處突觸間隙中的乙酰膽堿的量是否改變對(duì)突觸后膜電位的影響不大,故步驟三的肌肉收縮曲線不能恢復(fù)。③若要改進(jìn)步驟,則要考慮直接注射乙酰膽堿,分析乙酰膽堿含量增加是否會(huì)改變肌肉的收縮曲線。答案:(1)乙酰膽堿與突觸后膜的受體結(jié)合后,導(dǎo)致突觸后膜的Na+通道開(kāi)放,Na+大量?jī)?nèi)流,使膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 (2)小 (3)①減少 分解 增加 恢復(fù)正常 ②不大 不能恢復(fù)正常 ③將步驟三中注射的乙酰膽堿酯酶抑制劑換成乙酰膽堿 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第8單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)高頻考點(diǎn)進(jìn)階課4.興奮傳導(dǎo)與傳遞的相關(guān)分析教師用書(shū).doc 2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第8單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)高頻考點(diǎn)進(jìn)階課4.興奮傳導(dǎo)與傳遞的相關(guān)分析課件.pptx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)