2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí)第八單元生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第31講提升課——與神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)分析學(xué)案

1、第31講提升課與神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)分析電位的測(cè)量1指針的偏轉(zhuǎn)原理下面圖中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“abcc右側(cè)”時(shí)靈敏電流計(jì)的指針變化如下：2神經(jīng)纖維上電位測(cè)定的方法(1)靜息電位的測(cè)量靈敏電流計(jì)一極與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接，另一極與膜內(nèi)側(cè)連接，只觀察到指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)(如圖甲)。兩極都與神經(jīng)纖維膜外側(cè)(或膜內(nèi)側(cè))相連接時(shí)，指針不偏轉(zhuǎn)(如圖乙)。(2)動(dòng)作電位的測(cè)量靈敏電流計(jì)的兩極都連接在神經(jīng)纖維膜外(或內(nèi))側(cè)，可觀察到指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。3膜電位變化曲線解讀a點(diǎn)由于K外流，產(chǎn)生內(nèi)負(fù)外正的靜息電位b點(diǎn)受到刺激，Na通道開放，Na內(nèi)流bc段(不包括c點(diǎn))

2、Na內(nèi)流形成動(dòng)作電位cd段(不包括c點(diǎn))K外流靜息電位恢復(fù)過程de段靜息電位恢復(fù)后，NaK泵活動(dòng)加強(qiáng)，排Na吸K，使膜內(nèi)外離子分布恢復(fù)到初始靜息水平1若在圖中丙和丁兩點(diǎn)的細(xì)胞膜外表面安放電極，中間接記錄儀(電流左進(jìn)右出為“”)，當(dāng)刺激甲點(diǎn)后，信號(hào)在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞時(shí)記錄儀檢測(cè)到的結(jié)果應(yīng)是()解析：選B。刺激甲處時(shí)，電流計(jì)的指針將發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)，丙處首先興奮，膜外先負(fù)后正，結(jié)合曲線圖，曲線應(yīng)先向下然后向上；又由于興奮在突觸間的傳遞需要一定時(shí)間，故指針并非連續(xù)進(jìn)行兩次偏轉(zhuǎn)，中間有一個(gè)停滯期。2(2017江西新余一中月考)以圖1表示神經(jīng)纖維在靜息和興奮狀態(tài)下K跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程，其中甲為某種載體蛋

3、白，乙為通道蛋白，該通道蛋白是橫跨細(xì)胞膜的親水性通道。圖2表示興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)時(shí)膜電位的變化。下列有關(guān)分析正確的是()A圖1 A側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，B側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的外側(cè)B圖2 處膜外為負(fù)電位，而Na濃度膜外大于膜內(nèi)C圖2興奮傳導(dǎo)過程中，膜外電流方向與興奮傳導(dǎo)方向一致D圖2 處K通道開放；處Na通道開放解析：選B。鉀離子從B側(cè)運(yùn)輸?shù)紸側(cè)是通過離子通道完成的，不消耗能量，所以A側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的外側(cè)，B側(cè)為神經(jīng)細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，A錯(cuò)誤；圖2 處膜外為負(fù)電位，而Na濃度膜外大于膜內(nèi)，B正確；圖2興奮傳導(dǎo)過程中，膜外電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相反，C錯(cuò)誤；圖2中處Na通道開放以形成動(dòng)作電位，處K通道開

4、放以形成靜息電位，D錯(cuò)誤。細(xì)胞外液中Na、K濃度改變對(duì)膜電位的影響項(xiàng)目靜息電位絕對(duì)值動(dòng)作電位峰值Na增加不變?cè)龃驨a降低不變變小K增加變小不變K降低增大不變分析表格可知：(1)靜息電位是K的平衡電位，就是細(xì)胞內(nèi)K向外擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí)的膜電位。細(xì)胞外Na濃度的改變通常不會(huì)影響到靜息電位。(2)細(xì)胞外K濃度上升，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)K向外擴(kuò)散減少，從而引起靜息電位(絕對(duì)值)變小。反之，靜息電位變大。(3)動(dòng)作電位的峰值是Na的平衡電位，就是細(xì)胞外Na向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí)的電位。細(xì)胞外K濃度的改變通常不會(huì)影響到動(dòng)作電位的峰值。(4)細(xì)胞外Na濃度上升，導(dǎo)致其向細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散量增加，從而引起動(dòng)作電位的峰值變大。反

5、之，動(dòng)作電位峰值變小。興奮傳導(dǎo)與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問題1驗(yàn)證興奮在神經(jīng)纖維上的雙向傳導(dǎo)2驗(yàn)證興奮在神經(jīng)元之間的單向傳遞1將甲、乙兩個(gè)微電流計(jì)的兩極按下圖所示接在功能完好的神經(jīng)元(纖維)上，在a、b、c、d四個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)給予適宜強(qiáng)度的電刺激，下列有關(guān)指針偏轉(zhuǎn)情況的分析不正確的是()A刺激a點(diǎn)，甲的指針一定偏轉(zhuǎn)2次B刺激b點(diǎn)，甲的指針一定偏轉(zhuǎn)1次C刺激c點(diǎn)，乙的指針一定偏轉(zhuǎn)2次D刺激d點(diǎn)，乙的指針一定偏轉(zhuǎn)2次解析：選A。如果前一個(gè)神經(jīng)元釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，則刺激a點(diǎn)，甲的指針只偏轉(zhuǎn)1次，A錯(cuò)誤；由于興奮只能從前一個(gè)神經(jīng)元傳遞到后一個(gè)神經(jīng)元，因此刺激b點(diǎn)，甲的指針只偏轉(zhuǎn)1次，B正確；由于興奮在神經(jīng)纖維

6、上雙向傳導(dǎo)，因此，刺激c點(diǎn)或d點(diǎn)，乙的指針均會(huì)偏轉(zhuǎn)2次，C、D正確。2圖甲是青蛙離體的神經(jīng)肌肉標(biāo)本示意圖，圖乙是神經(jīng)肌肉接頭處放大模式圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是()A刺激e處，腓腸肌可以收縮，但神經(jīng)沖動(dòng)不能向e點(diǎn)右側(cè)傳導(dǎo)B刺激e處，電流計(jì)的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)兩次C圖乙肌細(xì)胞接受刺激，經(jīng)上面的神經(jīng)末梢傳遞到上一個(gè)神經(jīng)元D圖乙神經(jīng)遞質(zhì)通過主動(dòng)運(yùn)輸釋放到突觸間隙答案：B“三看法”判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)反射弧中興奮傳導(dǎo)方向的判斷(1)探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)(2)探究興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1(2017長沙模擬)如圖為某反射弧的模式圖。為了驗(yàn)證某藥物只能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞，而不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的

7、傳導(dǎo)。下列實(shí)驗(yàn)操作中不需要做的是()A不放藥物時(shí)，刺激B處，觀察現(xiàn)象B藥物放在A處，刺激B處，觀察現(xiàn)象C藥物放在B處，刺激C處，觀察現(xiàn)象D藥物放在C處，刺激B處，觀察現(xiàn)象解析：選C。興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的，在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的，若要驗(yàn)證某藥物只能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞，而不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，操作時(shí)將藥物放在B處或不放藥物，刺激C處，觀察2都會(huì)有反應(yīng)，故不需要做。2(高考安徽卷改編)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)a和b。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計(jì)a和b有電位波動(dòng)，

8、出現(xiàn)屈反射。如圖為該反射弧結(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)a有波動(dòng)，電位計(jì)b未出現(xiàn)波動(dòng)，左后肢未出現(xiàn)屈反射，其原因可能有：_；_。解析：解答(1)小題時(shí)，首先要明確該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，再結(jié)合圖中的電位計(jì)的位置和作用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。(2)小題只能從興奮在突觸處的傳遞特點(diǎn)進(jìn)行分析，因?yàn)轭}中已經(jīng)明確電位計(jì)有波動(dòng)，說明藥物不影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。(1)該實(shí)驗(yàn)的目的有兩個(gè)：一是驗(yàn)證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)，二是驗(yàn)證興奮在整個(gè)反射弧中只能單向傳遞。用0.5%的硫酸溶液刺

9、激電位計(jì)與骨骼肌之間的某個(gè)點(diǎn)，可以觀察到左后肢屈腿，電位計(jì)有波動(dòng)，電位計(jì)無波動(dòng)，證明興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)，但在整個(gè)反射弧上只能是單向傳遞(題干中已經(jīng)有硫酸刺激左后肢趾尖，電位計(jì)和有波動(dòng)的信息)。(2)據(jù)題意可知，所添加的藥物不影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，所以該反射不能發(fā)生的原因可能是藥物影響了興奮在突觸處的傳遞，具體的原因可能是抑制了遞質(zhì)的釋放，也可能是抑制了遞質(zhì)與突觸后膜上受體的特異性結(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)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)合突觸前膜不能釋放遞質(zhì)課時(shí)

10、作業(yè)1如圖為中樞神經(jīng)元之間的一種連接方式，圖中表示神經(jīng)元的胞體，A、B表示神經(jīng)纖維，a、b、c、d為神經(jīng)纖維上的4個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)在保證神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整的前提下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證A是傳入神經(jīng)，方法步驟(每個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)只能用一次)：將微電流計(jì)的兩個(gè)電極分別搭在實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)b和實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)c的神經(jīng)纖維膜外；用電刺激儀刺激實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)a，若微電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)_，則神經(jīng)A為傳入神經(jīng)；若微電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)_次，則神經(jīng)A為傳出神經(jīng)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明興奮在神經(jīng)細(xì)胞間傳遞的特點(diǎn)為_。(2)若在圖中a處給予刺激，此時(shí)膜內(nèi)局部電流方向與興奮傳導(dǎo)方向_(填“相同”或“不相同”)，膜外局部電流方向由_流向_。(3)

11、藥物ADR6可阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程，某研究小組為證明該藥物的作用，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，將藥物置于c點(diǎn)后，刺激d點(diǎn)，通過檢測(cè)b點(diǎn)是否有電位變化來判斷該藥物的作用效果。請(qǐng)問該研究小組能否通過他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出該藥物的作用效果，為什么？_。解析：(1)興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的，在神經(jīng)細(xì)胞間是單向傳遞的。微電流計(jì)的兩個(gè)電極分別搭在實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)b和實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)c的神經(jīng)纖維膜外，刺激實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)a，若A為傳入神經(jīng)，則興奮可通過突觸傳遞到c點(diǎn)，此時(shí)微電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)2次或2次以上；若A為傳出神經(jīng)，刺激位點(diǎn)a興奮能傳導(dǎo)到b點(diǎn)但不能傳遞到c點(diǎn)，此時(shí)微電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)1次。(2)膜內(nèi)局部電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相同，

12、膜外局部電流方向由未興奮部位流向興奮部位。答案：(1)2次或2次以上1單向傳遞(2)相同未興奮部位興奮部位(3)不能，興奮在突觸部位是單向傳遞的，無論藥物是否能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，刺激d點(diǎn)后b點(diǎn)都不能檢測(cè)到電位變化2如圖為縮手反射弧結(jié)構(gòu)以及痛覺信息的流向部分示意圖，A、B為反射弧上位點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問題：(1)刺激圖中位點(diǎn)A，該處細(xì)胞膜內(nèi)電位變化情況是_，這種變化主要與_離子的跨膜運(yùn)輸有關(guān)，所產(chǎn)生的興奮傳遞到肌肉，致使肌肉收縮，該過程_(選填“能”或“不能”)稱為反射活動(dòng)。(2)假如要通過刺激位點(diǎn)A和B及測(cè)量兩位點(diǎn)電位變化情況，驗(yàn)證興奮在突觸處傳遞的特點(diǎn)，請(qǐng)簡要說明操作流程及測(cè)量結(jié)果

13、和結(jié)論：_。(3)縮手反射弧的神經(jīng)中樞位于_，產(chǎn)生痛覺的神經(jīng)中樞為_。無意間，某同學(xué)被釘扎時(shí)有縮手反應(yīng)，而醫(yī)生在給他打破傷風(fēng)針前做皮試時(shí)，他并沒有把手縮回去，這說明縮手反射受_的調(diào)控。解析：(1)神經(jīng)纖維受刺激后，細(xì)胞膜的電位變化情況是由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，這種變化與鈉離子大量內(nèi)流有關(guān)。刺激A點(diǎn)，雖然效應(yīng)器產(chǎn)生了相應(yīng)反應(yīng)，但反射弧不完整，故不能稱為反射活動(dòng)。(3)從圖中信息可知，縮手反射弧的神經(jīng)中樞位于脊髓。高級(jí)中樞對(duì)低級(jí)中樞有調(diào)控作用。答案：(1)由負(fù)變正鈉不能(2)刺激A點(diǎn)，測(cè)量B點(diǎn)有電位變化；再刺激B點(diǎn)，測(cè)量A點(diǎn)沒有電位變化，說明興奮在突觸處的傳遞具有單向性，即只能由突觸前膜傳遞到突觸

14、后膜(3)脊髓大腦皮層大腦皮層或高級(jí)中樞3圖甲為某一神經(jīng)纖維示意圖，將一電表的a、b兩極置于膜外，在X處給予適宜刺激，測(cè)得電位變化如圖乙所示。請(qǐng)回答以下問題：(1)X處受到刺激時(shí)，電表測(cè)得的電位為_，此時(shí)電表會(huì)發(fā)生_的偏轉(zhuǎn)。(2)興奮傳導(dǎo)過程中膜內(nèi)電流的傳導(dǎo)方向是雙向的，a、b間膜內(nèi)電流的方向?yàn)開。(3)圖乙中的t3時(shí)刻，對(duì)應(yīng)圖甲中興奮傳導(dǎo)至_電極處，此時(shí)該處膜外的電位變化為_。(4)t1t2，t3t4電位的變化都主要是_內(nèi)流和K外流造成的。答案：(1)動(dòng)作電位兩次方向相反(2)ab(3)b正電位變?yōu)樨?fù)電位(4)Na4(2015高考福建卷，27)興奮性是指細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生興奮的能力。為探究不同

15、缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，研究人員先將體外培養(yǎng)的大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞置于含氧培養(yǎng)液中，測(cè)定單細(xì)胞的靜息電位和閾強(qiáng)度(引發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)的最小電刺激強(qiáng)度)，之后再將其置于無氧培養(yǎng)液中，于不同時(shí)間點(diǎn)重復(fù)上述測(cè)定，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答：注：“對(duì)照”的數(shù)值是在含氧培養(yǎng)液中測(cè)得的。(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是_。(2)靜息電位水平是影響細(xì)胞興奮性水平的因素之一，圖中靜息電位數(shù)值是以細(xì)胞膜的_側(cè)為參照，并將該側(cè)電位水平定義為0 mV。據(jù)圖分析，當(dāng)靜息電位由60 mV變?yōu)?5 mV時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平_。(3)在缺氧處理20 min時(shí)，給予細(xì)胞25 pA強(qiáng)度的單個(gè)電刺激，_(能/不能)記錄到神經(jīng)沖動(dòng)，判斷理由是_。(4)在含氧培養(yǎng)液中，細(xì)胞內(nèi)ATP主要在_合成。在無氧培養(yǎng)液中，細(xì)胞內(nèi)ATP含量逐漸減少，對(duì)細(xì)胞通過_方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)離子產(chǎn)生影響，這是缺氧引起神經(jīng)細(xì)胞興奮性改變的可能機(jī)制之一。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，且從坐標(biāo)曲線中也可以看出，自變量為缺氧時(shí)間(橫坐標(biāo))。(2)靜息電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)，將膜外電位水平定義為 0 mV，則膜內(nèi)靜息電位為負(fù)值。當(dāng)靜息電位由60 mV變?yōu)?5 m