素養(yǎng)提升12 科學研究興奮傳導與傳遞的相關實驗研究

1、2021新亮劍高考總復習第八單元生命活動的調節(jié)素養(yǎng)提升12科學研究：興奮傳導與傳遞的相關實驗研究1. 探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(1)(2)2. 探究興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(1)(2)目 錄案例示范內化應用例某種藥物可以阻斷屈肌反射活動。下圖為該反射弧的模式圖。A、B為神經(jīng)纖維上的實驗位點,C為突觸間隙。下列實驗結果中,能夠證明這種藥物“在神經(jīng)系統(tǒng)中僅對神經(jīng)細胞間的興奮傳遞有阻斷作用”的是( A )。將藥物放在A,刺激B,肌肉收縮 將藥物放在B,刺激A,肌肉收縮 將藥物放在C,刺激B,肌肉不收縮 將藥物放在C,刺激A,肌肉收縮A.B.C.D.答案解析內化應用目 錄案例示范解析本實驗的目的是證明

2、這種藥物“在神經(jīng)系統(tǒng)中僅對神經(jīng)細胞間的興奮傳遞有阻斷作用”,即該藥物對神經(jīng)纖維上的興奮傳導沒有阻斷作用。要達到實驗目的, 可將藥物放在C或A,并刺激B。若將藥物放在A,刺激B,肌肉收縮,而將藥物放在C, 刺激B,肌肉不收縮,則說明藥物在A處不起作用而在C處起作用,即這種藥物在神經(jīng)系統(tǒng)中僅對神經(jīng)細胞間的興奮傳遞有阻斷作用,正確。同時,對提供的組合進行驗證,除組合可達到實驗目的外,其他組合變量控制不可達到實驗目的。目 錄案例示范內化應用1. 下圖為屈肌反射實驗裝置的結構模式圖,請據(jù)圖回答:(1) 神經(jīng)元接受刺激,由靜息狀態(tài)變?yōu)榕d奮的過程中,細胞膜兩側電位發(fā)生了由外正內負變?yōu)橥庳搩日?的變化,產生的

3、神經(jīng)沖動經(jīng)傳入神經(jīng)至神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞隨之產生興奮并對傳入的信息進行分析和綜合,并將興奮傳導到屈肌,使屈肌收縮。在反射過程中,神經(jīng)元之間興奮的傳遞是單向的,原因是 神經(jīng)遞質只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜 。答案目 錄案例示范內化應用(2) 正在研制的藥物AD-R6可阻斷 的屈肌反射活動,但不知該藥物是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導,還是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞,或是兩者都能阻斷。研究人員在圖中A、B、C、D、E五個位點中選擇四個實驗位點進行探究。已知在實驗位點施用AD-R6后,藥物不會擴散且其作用效果在實驗過程中持續(xù)存在。請完成以下兩個連續(xù)的實驗步驟并對結果進行預測,得出結論。實驗步驟:先用

4、AD-R6處理 B點,用電刺激 A點,觀察記錄肌肉收縮情況;再用AD-R6處理 D點,用電刺激 C點,觀察記錄肌肉收縮情況。答案案例示范內化應用答案解析目 錄實驗結果預測及相應結論:a. 若步驟中肌肉不收縮,步驟中肌肉收縮,則說明AD-R6可阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導。b. 若步驟中肌肉收縮,步驟中肌肉不收縮,則說明AD-R6可阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞。c. 若步驟中肌肉均不收縮,則說明AD-R6 既可阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導,又可阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞。案例示范內化應用目 錄解析 (1)靜息狀態(tài)下神經(jīng)元膜兩側電荷分布是外正內負,接受刺激,變?yōu)閯幼麟娢?電荷分布是內正外負;神經(jīng)中樞的作用是對傳

5、入的信息進行分析和綜合,并將興奮傳導到屈肌;神經(jīng)元之間興奮的傳遞是單向的,原因是神經(jīng)遞質只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜。 (2)測定藥物AD-R6是阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導,還是阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞,可先用AD-R6處理B點,用電刺激A點,觀察肌肉收縮情況,再用AD-R6處理D點,用電刺激C點,觀察肌肉收縮情況。案例示范內化應用目 錄因為興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導的,而在神經(jīng)元之間是單向傳遞的,因此若步驟中肌肉不收縮,步驟中肌肉收縮,則說明AD-R6可阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導; 若步驟中肌肉收縮,步驟中肌肉不收縮,則說明AD-R6可阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞;若步驟中肌肉均不收縮,則

6、說明AD-R6既可阻斷神經(jīng)纖維上的興奮傳導,又可阻斷神經(jīng)元之間的興奮傳遞。案例示范內化應用答案目 錄2. 如圖所示,分別將靈敏電流計按圖連接(圖乙含有突觸結構,圖甲、乙中ab間長度相同),據(jù)圖回答下列問題:(1) 靜息時,神經(jīng)纖維膜內外的電位狀態(tài)是 內負外正 ,這種電位分布主要是K+外流的結果。案例示范內化應用目 錄(2) 圖甲中靈敏電流計現(xiàn)在測量不到神經(jīng)纖維膜的靜息電位,要怎樣改進才能測量到呢?把其中一個電極插入膜內。(3) 如圖甲所示,當a處受到刺激時,電流計將發(fā)生 兩次偏轉。(4) 現(xiàn)同時在圖甲和圖乙中的a處給予一個有效刺激,觀察指針擺動,指針反應時間落后的是圖乙,原因是興奮在該圖結構中傳遞時信號經(jīng)過了電信號化學信號電信號的轉變。答案解析案例示范內化應用目 錄解析 (1)神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)時,膜電位為內負外正。(2)測量靜息電位時,需要將電流計的兩個電極分別置于細胞膜的兩側。(3)若按圖甲的連接方式,在