内容正文:
微点强化(二) 与神经调节相关的实验探究
1.科学探究——探究兴奋在反射弧中的传导与传递的方向
在探究兴奋在反射弧中传导特点时常根据如下图示来设计实验方案。
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方向
(2)探究兴奋在神经元之间传递的方向
[典例1] 如图为一反射弧,图中的和为电位计,请用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。(要求写出简要的实验思路,预期结果并得出结论)
答案 (1)实验思路:在电位计和骨骼肌之间找一点进行刺激,观察骨骼肌是否收缩及电位计指针的偏转情况。
预期结果、得出结论:若骨骼肌收缩,电位计指针偏转,则可证明兴奋在神经纤维上是双向传导的。
(2)实验思路:在和皮肤之间找一点进行刺激,观察电位计、指针的偏转情况;再在神经中枢和之间的传出神经上找一点进行刺激,再次观察电位计、指针的偏转情况。
预期结果、得出结论:如果第1次观察到、指针均偏转,第2次观察到指针不偏转而指针偏转,则可证明兴奋在反射弧上只能单向传递。
[对点练1] 如图为反射弧结构示意图,若在实验条件下刺激a处,可引起b处产生冲动,效应器作出反应,而刺激b处也可引起效应器作出反应,但不能引起a处产生冲动。下列有关分析正确的是( )
A.刺激后,兴奋在感觉神经元上的传导是单向的
B.在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在传出神经元上的传导是单向的
D.刺激a处使突触传递兴奋,刺激b处使突触传递抑制
答案 B
解析 在刺激a处或b处时,兴奋在神经纤维上是双向传导的,而在神经元之间的突触间传递是单向的;刺激a处时,可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,使突触后膜兴奋,而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递,也不会使突触传递抑制。
2.科学探究——有关电流计指针偏转的问题
(1)在神经纤维上
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
(2)在神经元之间
①刺激b点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
[典例2] (2021·浙江宁波期中)将一灵敏电流计的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1),在①处给予一适宜强度的刺激,测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激,测得的电位变化是( )
答案 B
解析 当①处给予一适宜强度的刺激,左侧电极处先兴奋,右侧电极处后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转,电位变化如图2所示;而当在②处给予同等强度的刺激时,右侧电极处先兴奋,左侧电极处后兴奋,故指针也发生两次方向相反的偏转,但是每一次偏转的方向正好与刺激①处的时候相反。
[对点练2] (2021·福建宁德期末)如图是一个反射弧的部分结构示意图,电流表两极均连接在神经纤维膜外,在A点给予一定强度的刺激。下列叙述正确的是( )
A.未受刺激时电流表指针不偏转,说明静息电位为零
B.A点受刺激后,电流表指针发生两次方向相反的偏转
C.A点受刺激后,Na+内流是电流表指针偏转的主要原因
D.A点受刺激后,电信号与化学信号相互转换使电流表指针偏转
答案 C
解析 电流表的两个电极都位于神经纤维膜外,未受刺激时两电极处的电位都是内负外正,电流表指针不偏转,但静息电位不为零,A错误;A点受刺激后,电流表指针只能发生一次偏转,因为兴奋在突触处只能由突触前膜传递至突触后膜,B错误;A点受刺激后,当兴奋传导到左侧电极时,Na+通道打开,Na+内流形成动作电位,电流表指针偏转,C正确,D错误。
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