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

1、第31講提升課與神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的探究實驗分析電位的測量1指針的偏轉(zhuǎn)原理下面圖中a點受刺激產(chǎn)生動作電位“”，動作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過“abcc右側(cè)”時靈敏電流計的指針變化如下：2神經(jīng)纖維上電位測定的方法(1)靜息電位的測量靈敏電流計一極與神經(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，指針不偏轉(zhuǎn)(如圖乙)。(2)動作電位的測量靈敏電流計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點由于K外流，產(chǎn)生內(nèi)負外正的靜息電位b點受到刺激，Na通道開放，Na內(nèi)流bc段(不包括c點)

2、Na內(nèi)流形成動作電位cd段(不包括c點)K外流靜息電位恢復(fù)過程de段靜息電位恢復(fù)后，NaK泵活動加強，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的細胞膜外表面安放電極，中間接記錄儀(電流左進右出為“”)，當(dāng)刺激甲點后，信號在神經(jīng)細胞間傳遞時記錄儀檢測到的結(jié)果應(yīng)是()解析：選B。刺激甲處時，電流計的指針將發(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間，故指針并非連續(xù)進行兩次偏轉(zhuǎn)，中間有一個停滯期。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)細胞膜的內(nèi)側(cè)，B側(cè)為神經(jīng)細胞膜的外側(cè)B圖2 處膜外為負電位，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)細胞膜的外側(cè)，B側(cè)為神經(jīng)細胞膜的內(nèi)側(cè)，A錯誤；圖2 處膜外為負電位，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錯誤；圖2中處Na通道開放以形成動作電位，處K通道開

4、放以形成靜息電位，D錯誤。細胞外液中Na、K濃度改變對膜電位的影響項目靜息電位絕對值動作電位峰值Na增加不變增大Na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，就是細胞內(nèi)K向外擴散達到平衡時的膜電位。細胞外Na濃度的改變通常不會影響到靜息電位。(2)細胞外K濃度上升，導(dǎo)致細胞內(nèi)K向外擴散減少，從而引起靜息電位(絕對值)變小。反之，靜息電位變大。(3)動作電位的峰值是Na的平衡電位，就是細胞外Na向細胞內(nèi)擴散達到平衡時的電位。細胞外K濃度的改變通常不會影響到動作電位的峰值。(4)細胞外Na濃度上升，導(dǎo)致其向細胞內(nèi)的擴散量增加，從而引起動作電位的峰值變大。反

5、之，動作電位峰值變小。興奮傳導(dǎo)與電流計指針偏轉(zhuǎn)問題1驗證興奮在神經(jīng)纖維上的雙向傳導(dǎo)2驗證興奮在神經(jīng)元之間的單向傳遞1將甲、乙兩個微電流計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四個實驗位點給予適宜強度的電刺激，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，甲的指針一定偏轉(zhuǎn)2次B刺激b點，甲的指針一定偏轉(zhuǎn)1次C刺激c點，乙的指針一定偏轉(zhuǎn)2次D刺激d點，乙的指針一定偏轉(zhuǎn)2次解析：選A。如果前一個神經(jīng)元釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，則刺激a點，甲的指針只偏轉(zhuǎn)1次，A錯誤；由于興奮只能從前一個神經(jīng)元傳遞到后一個神經(jīng)元，因此刺激b點，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點或d點，乙的指針均會偏轉(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)沖動不能向e點右側(cè)傳導(dǎo)B刺激e處，電流計的指針會偏轉(zhuǎn)兩次C圖乙肌細胞接受刺激，經(jīng)上面的神經(jīng)末梢傳遞到上一個神經(jīng)元D圖乙神經(jīng)遞質(zhì)通過主動運輸釋放到突觸間隙答案：B“三看法”判斷電流計指針偏轉(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)。下列實驗操作中不需要做的是()A不放藥物時，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)，操作時將藥物放在B處或不放藥物，刺激C處，觀察2都會有反應(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。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a和b。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計a和b有電位波動，

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a有波動，電位計b未出現(xiàn)波動，左后肢未出現(xiàn)屈反射，其原因可能有：_；_。解析：解答(1)小題時，首先要明確該實驗是驗證性實驗，再結(jié)合圖中的電位計的位置和作用進行實驗設(shè)計。(2)小題只能從興奮在突觸處的傳遞特點進行分析，因為題中已經(jīng)明確電位計有波動，說明藥物不影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。(1)該實驗的目的有兩個：一是驗證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)，二是驗證興奮在整個反射弧中只能單向傳遞。用0.5%的硫酸溶液刺

9、激電位計與骨骼肌之間的某個點，可以觀察到左后肢屈腿，電位計有波動，電位計無波動，證明興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)，但在整個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，電位計和有波動的信息)。(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：刺激電位計與骨骼肌之間的傳出神經(jīng)。觀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

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個實驗位點。請據(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)計實驗驗證A是傳入神經(jīng)，方法步驟(每個實驗位點只能用一次)：將微電流計的兩個電極分別搭在實驗位點b和實驗位點c的神經(jīng)纖維膜外；用電刺激儀刺激實驗位點a，若微電流計的指針偏轉(zhuǎn)_，則神經(jīng)A為傳入神經(jīng)；若微電流計的指針偏轉(zhuǎn)_次，則神經(jīng)A為傳出神經(jīng)。該實驗結(jié)果表明興奮在神經(jīng)細胞間傳遞的特點為_。(2)若在圖中a處給予刺激，此時膜內(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，進行了以下實驗，將藥物置于c點后，刺激d點，通過檢測b點是否有電位變化來判斷該藥物的作用效果。請問該研究小組能否通過他們的實驗設(shè)計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)細胞間是單向傳遞的。微電流計的兩個電極分別搭在實驗位點b和實驗位點c的神經(jīng)纖維膜外，刺激實驗位點a，若A為傳入神經(jīng)，則興奮可通過突觸傳遞到c點，此時微電流計指針會偏轉(zhuǎn)2次或2次以上；若A為傳出神經(jīng)，刺激位點a興奮能傳導(dǎo)到b點但不能傳遞到c點，此時微電流計指針會偏轉(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點后b點都不能檢測到電位變化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。請據(jù)圖回答以下問題：(1)刺激圖中位點A，該處細胞膜內(nèi)電位變化情況是_，這種變化主要與_離子的跨膜運輸有關(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。(2)假如要通過刺激位點A和B及測量兩位點電位變化情況，驗證興奮在突觸處傳遞的特點，請簡要說明操作流程及測量結(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)被釘扎時有縮手反應(yīng)，而醫(yī)生在給他打破傷風(fēng)針前做皮試時，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，細胞膜的電位變化情況是由外正內(nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正，這種變化與鈉離子大量內(nèi)流有關(guān)。刺激A點，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。(3)從圖中信息可知，縮手反射弧的神經(jīng)中樞位于脊髓。高級中樞對低級中樞有調(diào)控作用。答案：(1)由負變正鈉不能(2)刺激A點，測量B點有電位變化；再刺激B點，測量A點沒有電位變化，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，測得電位變化如圖乙所示。請回答以下問題：(1)X處受到刺激時，電表測得的電位為_，此時電表會發(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)電流的方向為_。(3)圖乙中的t3時刻，對應(yīng)圖甲中興奮傳導(dǎo)至_電極處，此時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)動作電位兩次方向相反(2)ab(3)b正電位變?yōu)樨撾娢?4)Na4(2015高考福建卷，27)興奮性是指細胞接受刺激產(chǎn)生興奮的能力。為探究不同

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