内容正文:
微点强化2 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] (2020·河北安平中学高二期末)取出枪乌贼的粗大神经纤维,进行如下图所示的实验:将电位计的两个微型电极a、b分别置于神经纤维膜外,在c处给予一个强刺激,电位计的指针将( )
A.发生两次方向相反的偏转
B.发生一次偏转
C.发生两次方向相同的偏转
D.不会发生偏转
答案 A
解析 在c处给予一个强刺激,兴奋首先传至b处,b处的膜电位表现为外负内正,此时指针向右偏转;当兴奋传至a点时,a处的膜电位表现为外负内正,b处的膜电位表现为外正内负,指针向左偏转。该过程中指针共发生两次方向相反的偏转。
[对点练2] (2020·山西忻州一中高二期中)如图所示为某一神经元游离的一段轴突,在C处给予一个适宜刺激,可以观察到的现象及原因解释正确的是( )
A.甲和乙的指针同时偏转,兴奋同时向左、右两侧传导
B.甲指针先偏转、乙指针后偏转,二者指针偏转的次数相同
C.甲指针偏转、乙指针不偏转,兴奋先向左侧传导再向右侧传导
D.甲指针和乙指针同时偏转,二者指针第一次偏转时的方向相反
答案 B
解析 在C处给予刺激,由于兴奋在神经纤维上是双向传导的,可同时向左、右两侧传导,由于甲电流表距离C处较近,兴奋先传到电流表甲的右侧,甲指针先发生一次偏转,当兴奋传导到电流表左侧电极时,甲指针又发生一次偏转;在乙电表处现象一致,只是乙电表电极离C处较远,故乙电表偏转比甲电表晚。
[对点练3] (2020·临泽县第一中学高二月考)将灵敏电流计连接到图甲神经纤维和图乙突触结构的表面,分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个接点距离相等),下列说法不正确的是( )
A.分别刺激b、c点时,指针都偏转2次
B.分别刺激a、d点时,指针都偏转1次
C.神经递质在释放过程中会消耗能量
D.分别刺激a、b、c、d处,指针偏转1次的现象只发生在刺激d点时
答案 B
解析 在b处给予足够强度的刺激,兴奋首先传到右边接点,电流计指针偏转一次,接着兴奋传导到左边接点,电流计指针再偏转一次;在c处给予足够强度的刺激,兴奋传导到左边接点,电流计指针偏转一次,接着兴奋通过突触传递到右边接点,电流计指针再偏转一次,A正确;兴奋在神经纤维上传导是双向的,在a处给予足够强度的刺激,同时传导到左右两个接点,没有电位差,电流计指针不偏转;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以d处给予足够强度的刺激,兴奋只能传导到右边接点,电流计指针偏转一次,B错误;神经递质的释放是胞吐作用,需要消耗ATP,C