内容正文:
一、传入神经和传出神经的判断方法
1.根据脊髓灰质的结构判断:与前角(粗大端)相连的为传出神经,与后角(狭长端)相连的为传入神经。
2.根据脊髓灰质内突触结构判断:图中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
3.切断实验法判断:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
如图是一个反射弧模式图,下列分析中正确的是( )
①S是感受器,M是效应器 ②S是效应器,M是感受器 ③Ⅰ是传入神经,Ⅲ是传出神经 ④Ⅰ是传出神经,Ⅲ是传入神经 ⑤兴奋的传导方向是:SⅡM ⑥兴奋的传导方向是:MⅡS ⑦兴奋的传导方向是:SⅡM或MⅡS
A.①③⑤ B.②④⑥
C.①③ D.②④⑦
[解析] S是感受器,M是效应器,①正确,②错误,Ⅰ是传入神经,Ⅲ是传出神经,③正确,④错误;在反射弧中兴奋传导的方向是SⅡM,⑤正确,⑥⑦错误。
[答案] A
(2025·江苏盐城期末)下图表示反射弧的结构模式图,①到⑤表示相关结构。有关叙述正确的是( )
A.①是感受器,⑤是效应器
B.若在C点给予适宜刺激,电流表指针偏转两次
C.若反射弧中任意一个结构受损,则反射不能发生
D.图中结构③中含有2个突触,突触由突触前膜和突触后膜组成
[解析] 分析图可知,⑤是感受器,①是效应器,A错误;兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由轴突到胞体,若在C点给予适宜刺激,电流表指针偏转一次,且向左偏转,B错误;若反射弧中任意一个结构受损,则反射不能发生,C正确;图中结构③中含有2个突触,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,D错误。
[答案] C
二、膜电位的测量与电流计指针偏转问题
1.用电流计测量膜电位的两种方法
方法
图解
结果
将两个电极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
将两个电极均置于神经纤维膜的外侧
2.电流表指针的偏转问题
(1)若电极两处同时兴奋,则电流表指针不偏转,如刺激图1中的c点。
(2)若电极两处先后兴奋,则电流表指针发生两次方向相反的偏转,如刺激图1中的a点和图2中的b点。
(3)若两电极只有一处兴奋,则电流表指针发生一次偏转,如刺激图2中的c点。
(2025·江苏盐城期末)科研人员将枪乌贼离体的神经元置于培养液中研究兴奋的产生和传导,装置如图。已知图示神经元释放兴奋性神经递质,并且连接有电表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列相关叙述正确的是( )
A.未给予刺激,三块电表都可以测量到静息电位数值
B.在P点给予适宜刺激,三块电表指针都会偏转两次
C.若增大培养液中K+浓度,电表Ⅰ的指针读数将减小
D.若增大培养液中Na+浓度,T点给予适宜刺激,电表Ⅱ指针偏转幅度会减小
[解析] 图中电表Ⅰ和Ⅲ的两电极分别位于膜的内外,测定的是静息电位,电表Ⅱ两电极同时在膜外侧,测定的不是静息电位,A错误;电表Ⅱ的两电极在膜外,但兴奋只能从T传向P,刺激P点电表Ⅱ的指针会发生一次偏转,但由于兴奋传递不到电表Ⅲ所在的位置,因此电表Ⅲ不偏转,电表Ⅰ的两电极在膜外,刺激P点电表Ⅰ的指针会发生两次偏转,B错误;图中电表Ⅰ测定的是静息电位,静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,若增大培养液中K+浓度,则膜内外钾离子浓度差减小,钾离子外流减少,电表Ⅰ的指针读数将减小,C正确;增大培养液Na+浓度,电表Ⅱ的两电极在膜外,但兴奋只能从T传向P,刺激P点电表Ⅱ的指针会发生一次偏转,偏转幅度增大,D错误。
[答案] C
(2025·江苏南京月考)如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.静息状态下,甲指针偏转,乙指针不偏转
B.刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针偏转两次
C.刺激b处时,甲指针维持原状,乙指针偏转一次
D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲指针偏转,乙指针不偏转
[解析] 甲电流表的两极分别位于膜外和膜内,乙电流表的两极均置于膜外。静息状态下,甲电流表膜外为正电位,膜内为负电位,甲指针偏转,而乙电流表两极均为正电位,乙不发生偏转,A正确;刺激a处时,对于甲电流表,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲指针偏转一次;对于乙电流表,兴奋先传到乙电流表的左边电极,然后传到右边电极,所以乙指针偏转两次,B正确;刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元,因此甲指针维持原状,对于乙电流表,兴奋无法传到电流表左边电极,右边电极电位改变,乙指针偏转一次,C正确;清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右边神经元,所以甲指针偏转一次,乙指针也只偏转一次,D错误。
[答案] D
(多选)下图是反射弧的局部结构示意图,刺激c点,检测各位点电位变化。下列说法正确的是( )
A.若检测到b、d点都有电位变化,说明兴奋在同一神经细胞上是可以双向传导的
B.如果a处检测不到电位变化,是因为突触前膜释放的是抑制性神经递质
C.兴奋由c传递到e时,发生了电信号→化学信号→电信号的转换
D.电表①不偏转,电表②偏转两次
[解析] 刺激c点,若检测到b、d点都有电位变化,说明兴奋在同一神经细胞上是可以双向传导的,A正确;刺激c点,a处检测不到电位变化,是因为兴奋在神经细胞之间只能单向传递,不能传递到a,B错误;兴奋由c传递到e时需要通过突触结构,因此发生了电信号→化学信号→电信号的转换,C正确;兴奋在神经纤维上可双向传导,但在神经细胞之间只能单向传递,因此刺激c点,兴奋不能传递到a,电表①不偏转,但兴奋可向右传导,因此电表②偏转两次,D正确。
[答案] ACD
三、实验探究反射弧中神经冲动的传导和传递
1.探究神经冲动在神经纤维上的双向传导
方法设计:电刺激图中①处,观察A的反应,同时测量②处的电位有无变化。
结果分析:
电刺激①处→A有反应
2.探究神经冲动在神经细胞之间的单向传递
方法设计:先电刺激图中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。
结果分析:①③都有电位变化→双向传递;只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。
(2025·江苏泰州期中)下图为反射弧的示意图,若将离体神经标本置于适宜的培养液中,对其进行适宜强度的电刺激,下列表述正确的是( )
A.5所示的结构为反射弧中的感受器,可接受一定刺激产生兴奋
B.若将电表的两极分别置于2、4处,刺激A处,指针发生两次相反方向的偏转
C.刺激B处,可在2、3、4处检测到膜电位变化
D.突触小体处信号的转化过程为:化学信号→电信号→化学信号
[解析] 分析题图,2含有神经节,为传入神经,故1为感受器,5为效应器,A错误;兴奋在神经元之间的传递是单向的,A处兴奋不能传到B处,若将电表的两极分别置于2、4处,刺激A处,指针只发生一次偏转,B错误;兴奋在离体的神经元上双向传导,兴奋在神经元之间单向传递,故刺激B处,可在2、3、4处检测到膜电位变化,C正确;突触小体处信号的转化过程为:电信号→化学信号,D错误。
[答案] C
将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计a和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a和b有电位波动,出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。请回答下列问题:
(1)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:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a有波动,电位计b未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成,设计思路:刺激神经纤维的某一点,从该点两侧观察反应。结合图示信息,刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经,观察到图示刺激点左侧电位计b有电位波动,刺激点右侧的左后肢屈腿,可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递,需跨突触检测,在上述实验基础上,电位计a未出现电位波动,可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。
(2)兴奋在神经细胞间的传递通过神经递质完成,易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物,用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖,电位计a有波动,电位计b未出现波动,推测其原因是突触处信息传递受阻。结合神经递质的作用过程,其传递受阻有两种可能,一是突触前膜不能释放神经递质,二是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。
[答案] (1)方法和现象:刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计b有电位波动和左后肢屈腿,电位计a未出现电位波动
(2)①突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 ②突触前膜不能释放神经递质
1.右图是反射弧的模式图,其中a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分,请据图判断下列说法,错误的是( )
A.a是效应器,d是传入神经
B.若切断d、刺激b,则不会引起效应器收缩
C.结构Ⅰ是突触前膜,结构Ⅱ是突触后膜
D.神经递质通过胞吐方式从Ⅰ处释放
解析 B 根据突触的示意图可以判断d是传入神经,a是效应器,b是传出神经,切断传入神经、刺激传出神经,会引起效应器收缩,A正确,B错误;神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,释放方式是胞吐,消耗能量,D正确。
2.(多选)如图为离体的反射弧结构示意图,若在实验条件下刺激a处可引起b处产生神经冲动,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。下列有关分析不正确的是( )
A.刺激后,兴奋在传入神经细胞上的传导是双向的
B.在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在传出神经细胞上的传导是单向的
D.刺激a处使突触传递兴奋,刺激b处使突触传递抑制
解析 CD 在刺激a处或b处时,兴奋在离体神经纤维上是双向传导的,而在神经细胞之间的突触间的传递是单向的。刺激a处时,可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,使突膜后膜兴奋,而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递,但不会使突触传递抑制。
3.(2025·江苏镇江期中)临床上常用的以吗啡为代表的麻醉性镇痛药具有一定的成瘾性。科学家为研究新型镇痛药的作用机理,构建了痛觉产生过程中的部分神经通路模型(图2为图1部分结构进一步放大、细化),并在神经培养液中完成电刺激实验。回答下列问题:
(1)神经细胞处于兴奋状态时,R点细胞膜内外的电荷分布是________。若此时升高细胞外Na+浓度,则电表Ⅰ的指针偏转幅度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若规定静息时的细胞膜外电位为0电位,则静息时细胞膜内的电位为________(填“正”或“负”)电位。请在下图中分别绘制出刺激P点后,电表Ⅰ和电表Ⅱ记录到的电位变化波形示意图。
(3)已知河豚毒素(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导,从而起到了一定的镇痛作用。停用TTX后刺激P点,电表Ⅰ指针偏转幅度会________(填“增大”“减小”或“不变”),此时Q点膜内Na+浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)膜外。
(4)据图分析,吗啡镇痛的作用机理有__________________________________________。
解析 (1)神经细胞处于兴奋状态时,Na+内流,细胞膜内外的电荷分布是外负内正。电表Ⅰ两电极位于神经纤维膜的内外侧,测的是动作电位,兴奋时,Na+通过Na+通道蛋白顺浓度梯度由细胞外流向细胞内,若升高细胞外Na+浓度,则Na+内流速度加快且内流的量增大,则电表Ⅰ的指针偏幅度增大。
(2)若规定静息时细胞膜外的电位为0电位,因静息时细胞膜内外的电荷是外正内负,则静息时细胞膜内的电位为负电位。由于兴奋在神经纤维上是双向传递的、在神经元之间是单向传递的,所以刺激P点,兴奋只能传到Q点、R点,不能传到S点,电表Ⅰ的电极分别在Q细胞膜内外侧,未受刺激时,记录的是静息电位,当局部电流传递到Q点时,Q点兴奋变为动作电位(外负内正),当局部电流传过Q点,Q点恢复静息电位,因此电表Ⅰ记录到的电位变化应该是:静息电位→产生动作电位→恢复静息电位,如图所示:。电表Ⅱ的两极均接在膜外,未受刺激时,记录的是0电位,当局部电流传递到R点时,R点兴奋变为动作电位(内正外负),S点处于静息电位(内负外正),此时电表Ⅱ两极存在电位差,指针偏转,记录的是动作电位,当局部电流传过R点,R点恢复静息电位,与S点没有电位差,电表Ⅱ记录的是0电位。因此电表Ⅱ记录到的电位变化应该是:0电位→动作电位→0电位,如图所示:。
(3)小河豚毒素(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,因此在培养液中添加TTX后,刺激P点,Na+通道关闭较多,Na+内流减少,形成动作电位幅度较低,电表Ⅰ指针偏转幅度减小。由于正常状态下神经细胞膜外Na+浓度高于膜内,因此,此时Q点膜内Na+浓度小于膜外。
(4)由图中X的作用机制可知,吗啡可能与突触前膜上的相关受体结合,引起一系列反应,阻断神经递质等物质的释放,从而阻断或抑制神经递质与突触后膜上的受体结合,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用。
答案 (1)外负内正 增大
(2)负
(3)减小 小于
(4)吗啡通过激活突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使神经递质(或致痛物质)释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用
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