内容正文:
第2章
一、发展科学思维,培养科学探究能力
结合神经冲动产生、传导、传递的机理与特点等知识,设计探究实验。
【例1】 下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉,探究A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在A上完成)如下:
①先用剪刀在A的__________________将其剪断;
②再用电刺激仪刺激A上的实验位点________,若__________________,则A为传入神经,反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证A和B的完整性,探究A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次)如下:
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点________,若微电流计的指针偏转________次,则A为传出神经;若微电流计的指针偏转________次,则A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为______________,具有这种特点的原因是_____________________。
解析 (1)欲探究A是传出神经还是传入神经,可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在A的实验位点1、2之间将其剪断,再用电刺激仪刺激A的位点1,若肌肉无收缩现象,则表明A为传入神经;若出现肌肉收缩,则表明A为传出神经,乙为效应器。(2)若在实验过程中要保证神经A和B的完整性,探究A是传出神经还是传入神经,可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外,通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1,若指针偏转1次,表明兴奋不能传到位点3,则A为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到位点3,则A为传入神经。用电刺激仪刺激实验位点4,原理与此相同。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上,故兴奋在神经元间是单向传递的。
答案 (1)①1、2之间 ②1 无肌肉收缩现象
(2)②1 1 2(答“4 2 1”也可) 单向传递 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上
【归纳总结】 兴奋传导特点的实验验证
1.验证冲动在神经纤维上的传导
(1)方法设计:电刺激图①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。(图示如下)
(2)结果分析:若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
2.验证冲动在神经元之间的传递
(1)方法设计:先电刺激图①处,测量③处电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化。(如上图)
(2)结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。
二、发展科学思维、承担社会责任
通过分析兴奋的传递、毒品的作用机理,培养学生对生物学问题进行解释、推理的能力;引起学生对毒品的警惕,远离毒品,珍爱生命;指导学生制定并践行健康生活计划;承担向社会宣传毒品危害的责任。
【例2】 某些种类的毒品可以使人产生兴奋和愉悦感,经常吸食会对神经系统造成严重损伤并使人上瘾。如图表示某毒品的作用机理,回答问题:
(1)图示为________的亚显微结构示意图,受体蛋白存在于________上。
(2)毒品分子与转运蛋白结合,导致突触间隙神经递质含量________,最终在________产生愉悦感。
(3)吸毒成瘾后,吸毒者需要不断增加剂量才能获得同等愉悦感,据图分析其原因是吸毒导致受体蛋白数量________,为获得同等愉悦的效果需要更多的________,只好________吸食毒品的剂量以达到目的。
解析 该图表示某毒品的作用机理,正常情况下,神经递质发挥作用后,可以通过转运蛋白回收到突触小体,毒品分子与转运蛋白结合,导致突触间隙神经递质不能回收到突触小体,含量增加,据此答题。
(1)图示为突触的亚显微结构示意图,由突触前膜、突触间隙、突触后膜构成,受体蛋白存在于突触后膜上。
(2)毒品分子与转运蛋白结合,导致突触间隙神经递质不能回收,含量增加,感觉的形成在大脑皮层,故产生愉悦感在大脑皮层。
(3)吸毒成瘾后,吸毒者需要不断增加剂量才能获得同等愉悦感,可能的原因是:吸毒导致受体蛋白数量减少,为获得同等愉悦的效果需要更多的,增加吸食毒品的剂量可以增加神经递质的量。
答案 (1)突触 突触后膜 (2)增加 大脑皮层 (3)减少 神经递质 增加
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