2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第八單元生命活動的調(diào)節(jié)素養(yǎng)提升課9動物生理相關(guān)實驗探究教案新人教版

PAGE11-素養(yǎng)提升課9動物生理相關(guān)試驗探究突破點一膜電位變更與電流表的指針偏轉(zhuǎn)問題如圖是用甲、乙兩個電流表探討神經(jīng)纖維及突觸上興奮產(chǎn)生及傳導(dǎo)的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.靜息狀態(tài)下,甲指針偏轉(zhuǎn),乙指針不偏轉(zhuǎn)B.刺激a處時,甲指針偏轉(zhuǎn)一次,乙指針偏轉(zhuǎn)兩次C.刺激b處時,甲指針維持原狀,乙指針偏轉(zhuǎn)一次D.清除c處的神經(jīng)遞質(zhì),再刺激a處時,甲指針偏轉(zhuǎn)一次,乙指針不偏轉(zhuǎn)[審題指導(dǎo)]本題借助膜電位的變更考查電流表指針偏轉(zhuǎn)問題,審題時應(yīng)重點關(guān)注示意圖中兩個位置,即刺激點位置及電流表的連接位置。(1)學(xué)問聯(lián)系:①電位的產(chǎn)生與膜電位變更的關(guān)系?②興奮的傳導(dǎo)與傳遞的特點分別是什么?(2)推理分析①甲電流表的兩極連接于膜內(nèi)外→靜息時和刺激a點均會偏轉(zhuǎn)且方向相反。②興奮單向傳遞至右邊神經(jīng)元的一個重要條件是c處神經(jīng)遞質(zhì)的存在,否則刺激a處,乙指針僅偏轉(zhuǎn)一次。解析:甲電流表的兩極分別位于膜外和膜內(nèi),乙電流表的兩極均置于膜外,靜息狀態(tài)下,甲電流表膜外為正電位,膜內(nèi)為負(fù)電位,甲指針偏轉(zhuǎn),而乙電流表兩極均為正電位,乙不發(fā)生偏轉(zhuǎn);刺激a處時,對于甲電流表,興奮傳到電極處,膜外為負(fù)電位,膜內(nèi)為正電位,甲指針偏轉(zhuǎn)一次。對于乙電流表,興奮先傳到乙電流表的左邊電極,然后傳到右邊電極,乙指針偏轉(zhuǎn)兩次;刺激b處時,興奮無法傳到左邊神經(jīng)元,因此甲指針維持原狀,對于乙電流表,興奮無法傳到電流表左邊電極,因此乙指針偏轉(zhuǎn)一次;清除c處的神經(jīng)遞質(zhì),再刺激a處時,興奮無法傳到右邊神經(jīng)元,甲指針偏轉(zhuǎn)一次,乙指針偏轉(zhuǎn)一次。答案:D1.指針偏轉(zhuǎn)原理如圖中所示a點受刺激產(chǎn)生動作電位“”,后面為該動作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過“a→b→c→c右側(cè)”時靈敏電流表的指針變更細(xì)化圖:2.電流表指針偏轉(zhuǎn)問題分析(1)興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)時(雙向傳導(dǎo))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)興奮在神經(jīng)元之間傳遞時(單向傳遞)①刺激b點(ab=bd),由于興奮在突觸間的傳遞速率小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速率,所以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點可興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。1.如圖表示一個反射弧的局部,電流計的兩電極連接在神經(jīng)纖維膜的外表面,刺激a點后,電流計指針先左偏再右偏,最終復(fù)原原狀,則下列圖示不符合題意的是(C)解析:選項A、B中的兩個電極分別位于兩個神經(jīng)元上,而刺激點a在前一個神經(jīng)元上,且刺激點距離左側(cè)電極較近,因此左側(cè)先興奮,右側(cè)電極處在刺激后興奮,電流計指針先左偏再右偏;選項C中兩個電極位于同一個神經(jīng)元上,且刺激點距離右側(cè)電極較近,因此右側(cè)電極處先興奮,左側(cè)電極處后興奮,電流計指針應(yīng)先右偏再左偏;選項D中兩個電極也位于同一個神經(jīng)元上,但刺激點距離左側(cè)電極較近,因此左側(cè)電極先于右側(cè)電極檢測到電流,電流計指針先左偏再右偏。2.如圖為神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖,電流計A1和A2的兩極a、c、d、e分別接在神經(jīng)纖維外膜上,在b、f兩點賜予相宜強度的刺激,則電流計的偏轉(zhuǎn)狀況為(D)A.在b點與f點刺激時,A1、A2各偏轉(zhuǎn)兩次,且方向相反B.在b點刺激時,A1偏轉(zhuǎn)兩次,A2偏轉(zhuǎn)一次;f點刺激時,A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次C.在b點刺激時,A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次;f點刺激時,A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次D.在b點刺激時,A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)兩次;f點刺激時,A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次解析:在b點刺激時,興奮同時到達(dá)a和c處,因此A1不偏轉(zhuǎn);當(dāng)興奮接著向右傳遞時,先到達(dá)d處,后到達(dá)e處,因此A2偏轉(zhuǎn)兩次,且方向相反(先向左偏轉(zhuǎn),后向右偏轉(zhuǎn));在f點刺激時,興奮能傳導(dǎo)到e處,但不能傳遞到a、c和d處,因此A1不偏轉(zhuǎn),A2偏轉(zhuǎn)一次(向右偏轉(zhuǎn))。3.(2024·四川成都月考)由于神經(jīng)元特別的連接方式,神經(jīng)中樞引起的興奮可能并不會馬上消逝,而會持續(xù)一段時間,這與神經(jīng)元的連接方式有關(guān)。下圖為一種中樞神經(jīng)元之間的連接方式,圖中神經(jīng)元均為興奮性神經(jīng)元,M和N為連接在神經(jīng)元表面上的電流計。請據(jù)圖回答:(1)神經(jīng)元的軸突末端多次分支后,每個小枝末端膨大的部分叫,其釋放的神經(jīng)遞質(zhì)除能作用于下一個神經(jīng)元外,在特定狀況下,也能使腺體分泌或。

(2)A點受到刺激興奮時,其電位變更主要是由的跨膜運輸引起的,B點興奮時的膜電位表現(xiàn)為;在A處給一個相宜的刺激,M和N的指針偏轉(zhuǎn)次數(shù)分別是(填“一次”“兩次”或“多次”)。

解析:(1)神經(jīng)元由細(xì)胞體和突起兩部分組成,突起又分為樹突和軸突,樹突短而多,軸突長而少;軸突末端的多次分支后,每個小枝末端膨大的部分稱為突觸小體。反射弧的效應(yīng)器可以是肌肉或腺體,因此在特定狀況下,突觸釋放的神經(jīng)遞質(zhì)也能使肌肉收縮或某些腺體分泌。(2)A點未受到刺激時,K+外流,膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù);A點受到刺激時,Na+跨膜運輸至細(xì)胞內(nèi),引起A點的電位發(fā)生變更,B點興奮時的膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。在A處給一個相宜的刺激,興奮先傳導(dǎo)到M的右側(cè)電極處,后傳導(dǎo)到左側(cè)電極處,所以M的指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。由于圖1的中樞神經(jīng)元之間的連接方式特別,且均表示興奮性神經(jīng)元,所以興奮能多次傳遞到B處,導(dǎo)致N的指針發(fā)生多次方向相反的偏轉(zhuǎn)。答案:(1)突觸小體肌肉收縮(2)Na+外負(fù)內(nèi)正兩次、多次突破點二興奮傳導(dǎo)、傳遞特點的試驗探究將蛙腦破壞,保留脊髓,做蛙心靜脈灌注,以維持蛙的基本生命活動。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?和?。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,電位計?和?有電位波動,出現(xiàn)屈反射。下圖為該反射弧結(jié)構(gòu)示意圖。(1)用簡便的試驗驗證興奮能在神經(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?有波動,電位計?未出現(xiàn)波動,左后肢未出現(xiàn)屈反射,其緣由可能有:①;②。

[審題指導(dǎo)]本題屬于驗證性試驗設(shè)計題,在審題時應(yīng)思索以下問題:(1)本題的試驗?zāi)康氖鞘裁?(2)設(shè)計試驗時采納正向思維還是逆向思維更利于問題的解決?解析:(1)設(shè)計試驗可以應(yīng)用圖中的已有信息進(jìn)行逆向思索,即在神經(jīng)纖維的哪個位置賜予足夠強度的刺激,該位置兩側(cè)都能夠視察到相應(yīng)的電位變更(或肌肉收縮),而另一神經(jīng)纖維上沒有電位變更。(2)某藥物處理后,電位計?有波動,說明該藥物不會阻擋神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo),電位計?未出現(xiàn)波動,說明沒有興奮傳遞到電位計?處,那么問題應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)在電位計?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?與骨骼肌之間的傳出神經(jīng)。視察到電位計?有電位波動和左后肢屈腿,電位計?未出現(xiàn)電位波動。(2)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)合突觸前膜不能釋放神經(jīng)遞質(zhì)1.“藥物阻斷”試驗探究某藥物(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。2.電刺激法探究反射弧中興奮傳導(dǎo)、傳遞的特點(1)探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方法設(shè)計:電刺激圖①處,視察A的變更,同時測量②處的電位有無變更。結(jié)果分析:若A有反應(yīng)且②處電位變更,則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng)而②處無電位變更,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)元之間的傳遞方法設(shè)計:先電刺激圖①處,測量③處的電位變更;再電刺激③處,測量①處的電位變更。結(jié)果分析:若兩次試驗的檢測部位均發(fā)生電位變更,說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一處電位變更,則說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。1.取簇新的神經(jīng)—肌肉標(biāo)本(試驗期間用生理鹽水潮濕標(biāo)本)如圖,a、d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)和骨骼肌;b是放置在傳出神經(jīng)上的電流計,用于記錄神經(jīng)興奮電位;c為神經(jīng)與肌細(xì)胞形成的突觸。正常時,用a刺激神經(jīng)會引起骨骼肌收縮,下列推斷分析不正確的是(C)A.假如刺激c、a點中間任何一點,都可檢測到電位變更,表明傳出神經(jīng)完好B.假如用a刺激神經(jīng),在b處不能記錄到電位,表明傳出神經(jīng)受損C.假如用a刺激神經(jīng),在b處記錄到電位,骨骼肌不收縮,表明部位c受損D.假如用d刺激骨骼肌,骨骼肌不收縮,表明骨骼肌受損解析:假如刺激c、a點中間任何一點,都可檢測到電位變更,表明傳出神經(jīng)完好;假如用a刺激神經(jīng),在b處不能記錄到電位,表明傳出神經(jīng)受損;假如用a刺激神經(jīng),在b處記錄到電位,骨骼肌不收縮,表明部位c受損或骨骼肌受損;假如用d刺激骨骼肌,骨骼肌不收縮,表明骨骼肌受損。2.如圖為一個蟾蜍屈肌反射試驗裝置的結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答以下問題:(1)圖中,刺激A點,該處的膜電位變更為,動作電位沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時,神經(jīng)纖維細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)局部電流的方向與動作電位傳導(dǎo)方向(填“相同”或“相反”)。

(2)已知藥物X能阻斷蟾蜍的屈肌反射活動,使肌肉不能發(fā)生收縮,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。現(xiàn)有一個如上圖所示的屈肌反射試驗裝置,請利用該試驗裝置從A、B、C、D、E中選擇四個位點作為試驗位點進(jìn)行探究。(在試驗位點可以進(jìn)行藥物處理或電刺激。假設(shè)藥物X在試驗位點起作用后,其作用效果在試驗過程中都不能消退)試驗步驟:①將藥物X放于D點,再刺激點;視察記錄肌肉收縮狀況;

②將藥物X放于點,再刺激C點;視察記錄肌肉收縮狀況。

試驗結(jié)果預(yù)料及相應(yīng)結(jié)論:若,說明藥物X是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞;

若,說明藥物X是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo);

若①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉也不收縮,說明藥物X兩者都能阻斷。解析:(1)圖中,刺激A點,該處的膜電位變更為由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正;動作電位沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時,神經(jīng)纖維細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)局部電流的方向與動作電位傳導(dǎo)方向相同。(2)依據(jù)題意,藥物X能阻斷蟾蜍的屈肌反射活動,肌肉不能發(fā)生收縮,且藥物X在試驗位點起作用后,其作用效果在試驗過程中都不能消退,因此要推斷藥物X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,可將①藥物X放于D點,再刺激E點,視察記錄肌肉收縮狀況;然后再將②藥物X放于B點,再刺激C點;視察記錄肌肉收縮狀況。若①處理后肌肉收縮,②處理后肌肉不收縮,說明藥物X是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞;若①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉收縮,說明藥物X是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo);若①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉也不收縮,說明藥物X是兩者都能阻斷。答案:(1)由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正相同(2)①E②B①處理后肌肉收縮,②處理后肌肉不收縮①處理后肌肉不收縮,②處理后肌肉收縮突破點三動物激素功能的探討方法與試驗探究欲驗證胰島素的生理作用,依據(jù)以下供應(yīng)的試驗材料與用具,提出試驗思路,預(yù)料試驗結(jié)果并進(jìn)行分析。材料與用具:小鼠若干只,胰島素溶液,葡萄糖溶液,生理鹽水,注射器等。(要求與說明:血糖濃度的具體測定方法及過程不作要求,試驗條件相宜)(1)試驗思路:

。

(2)預(yù)料試驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo),用柱形圖表示至少3次的檢測結(jié)果)。(3)分析與探討①正常人尿液中檢測不到葡萄糖,其緣由是

。

②當(dāng)機體血糖水平上升時,胰島中的內(nèi)分泌細(xì)胞及其分泌的激素變更是。

此時,機體細(xì)胞一方面增加對葡萄糖的攝取、儲存和利用,另一方面。

[審題指導(dǎo)]本題可實行“去除添加法”,以“驗證胰島素的生理作用”為情境,考查考生的分析實力以及試驗設(shè)計與探究實力。在審題的過程中應(yīng)思索以下問題:(1)明確胰島素的生理作用。(2)分析出本試驗的自變量以及因變量的檢測指標(biāo)。(3)試驗設(shè)計思路不同于具體的試驗步驟,描述時可不出現(xiàn)用量或濃度等。解析:(1)本試驗的目的是驗證胰島素的生理作用,所以試驗的自變量是有無胰島素,試驗材料中有供應(yīng)葡萄糖溶液,可將試驗分為兩組,試驗組用胰島素處理,比照組用生理鹽水處理,試驗組出現(xiàn)低血糖癥狀后還需給試驗組注射葡萄糖溶液,比照組注射等量生理鹽水,反向驗證胰島素的作用。具體試驗思路見參考答案。(2)注射胰島素組的試驗結(jié)果是血糖濃度下降,接著注射葡萄糖,血糖濃度又會上升;注射生理鹽水組血糖濃度變更不大。留意本題要求畫柱形圖,圖中需有圖注,橫坐標(biāo)需標(biāo)注兩次注射。(3)①正常人體內(nèi)的胰島素可以促進(jìn)腎小管對原尿中葡萄糖的汲取,故在尿液中檢測不到葡萄糖。②當(dāng)機體血糖水平上升時會引起胰島B細(xì)胞分泌胰島素增加,胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素削減。胰島素具有促進(jìn)對葡萄糖的攝取、儲存和利用以及抑制氨基酸等非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖的作用。答案:(1)①分別測定每只小鼠的血糖濃度,并記錄。②將小鼠平均且隨機分為A、B兩組,A組注射胰島素,B組注射等量生理鹽水。每隔一段時間,分別測定兩組小鼠的血糖濃度,并記錄。③當(dāng)岀現(xiàn)低血糖癥狀后,A組注射葡萄糖溶液,B組注射等量生理鹽水。每隔一段時間,分別測定兩組小鼠的血糖濃度,并記錄。④對每組所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析(2)(3)①胰島素促進(jìn)腎小管對原尿中葡萄糖的汲取②胰島B細(xì)胞分泌胰島素增加,胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素削減抑制氨基酸等非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖1.常見動物激素生理功能的探討方法激素方法試驗探究甲狀腺激素飼喂法含有甲狀腺激素的飼料喂養(yǎng)蝌蚪,蝌蚪快速發(fā)育成小青蛙摘除法手術(shù)摘除小狗甲狀腺,小狗發(fā)育停止;摘除成年狗的甲狀腺,成年狗出現(xiàn)行動呆笨、精神萎靡、代謝中氧消耗量顯著降低、產(chǎn)熱量削減等現(xiàn)象生長激素摘除法摘除小狗的垂體后,小狗生長馬上停滯注射法對其每天注射適量的生長激素,可漸漸復(fù)原生長性激素割除法公雞和母雞的生殖腺閹割后,會漸漸丟失各自的其次性征移植法把公雞睪丸移植到閹割過的母雞體內(nèi),該母雞就會漸漸長出公雞的雞冠和長的尾羽,并且具有公雞那種好斗的特性胰島素注射法給饑餓18～24h后的小白鼠注射肯定劑量的胰島素溶液,不久,小白鼠出現(xiàn)驚厥的低血糖癥狀,皮下注入50%的葡萄糖溶液搶救,可以復(fù)原2.試驗設(shè)計留意事項(1)動物分組的基本要求:選擇性別、年齡、體重、生理狀況相像的動物進(jìn)行平均分組,且每組不能只有一只。(2)在探討動物激素生理功能的試驗設(shè)計中,要留意設(shè)計比照試驗,解除干擾因素的影響,使試驗結(jié)論更加科學(xué)。比照組中,生理鹽水不能用蒸餾水代替。(3)若探討物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),則必需是注射法,而不能用飼喂法,因為該物質(zhì)會被消化分解,如探討胰島素有降血糖的生理作用時,必需選用注射法,對成年個體注射胰島素后視察、記錄血糖濃度的變更狀況;假如是脂質(zhì)或氨基酸類等小分子物質(zhì)可以注射,也可飼喂。1.為了驗證甲狀腺激素的生理作用,探討者以大白鼠的耗氧量和活動量為視察指標(biāo),依據(jù)給出的試驗材料和用具,設(shè)計試驗步驟,預(yù)料試驗結(jié)果,并作出分析。(1)材料和用具:日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠兩組,甲狀腺激素溶液,蒸餾水,灌胃器,耗氧量測定裝置,小動物活動測定儀等。(試驗提示:給藥途徑為每日灌胃,給藥劑量和儀器操作不作考試要求,室溫恒定)(2)方法與步驟:第一步:

。

其次步:

。

第三步:。

(3)結(jié)果預(yù)料與分析:①。

②。

(4)結(jié)論:

。

解析:驗證甲狀腺激素的生理作用可以通過測定大白鼠的耗氧量和活動量來進(jìn)行,耗氧量和活動量越大,代謝越旺盛;試驗中設(shè)置比照組(添加蒸餾水)和試驗組(灌胃甲狀腺激素溶液),自變量是是否灌胃甲狀腺激素溶液,限制無關(guān)變量時要留意的是各組的大白鼠數(shù)量、生理狀況及性別均要相同且投喂的食物也要相同。答案:(2)第一步:將兩組雄性成年大白鼠分別標(biāo)號為甲組和乙組,并分別用給出的儀器,測定與記錄兩組大白鼠的耗氧量和活動量其次步:每天用灌胃器賜予甲組鼠灌胃甲狀腺激素溶液,賜予乙組鼠灌胃等量的蒸餾水,飼養(yǎng)肯定時間第三步:測定與記錄甲、乙鼠耗氧量和活動量(3)①未給甲狀腺激素時,甲、乙組鼠耗氧量和活動