神经调节的实验设计与分析Word下载.docx
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(1)②、④①、③
(2)局部刺激
(3)左肌肉和右肌肉
例2(2008江苏高考生物试卷)α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;
有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。
因此,α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是
A.肌肉松弛、肌肉僵直B.肌肉僵直、肌肉松弛
C.肌肉松弛、肌肉松弛D.肌肉僵直、肌肉僵直
【解析】考查突触的结构与功能及分析理解能力。
乙酰胆碱是一种兴奋性递质,正常情况下由突触前膜释放,与突触后膜上受体结合,使肌肉兴奋,发挥作用后很快被乙酰胆碱酯酶分解而失效。
由于α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,所以乙酰胆碱不能和受体结合而失去作用,使肌肉松弛。
有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性,使乙酰胆碱不被分解而持续作用,使肌肉僵直。
A
例3(高考试题:
2007全国理综Ⅰ)下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向)。
其中正确的是
【解析】神经纤维在未受到刺激时,细胞膜内外的电位表现为膜外正电位、膜内负电位。
当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,兴奋部位的膜就发生一次很快的电位变化,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位。
但是邻近的未兴奋部位仍然是膜外正、膜内负电位。
这样,在细胞膜外的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差,于是就有了电荷移动;
在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差,也有了电荷的移动,这样就形成了局部电流。
在膜外兴奋由未兴奋部位向兴奋部位传导,而在膜内由兴奋部位向未兴奋部位传导。
且兴奋的传导是双向的。
故选C。
C
例4(2008理综宁夏巻)刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。
当给予某种物后,再刺激同一个神经元,发现神经冲动的传递被阻断,但检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相同。
这是由于该药物
A.抑制了突触小体中递质的合成B.抑制了突触后膜的功能
C.与递质的化学结构完全相同D.抑制了突触前膜递质的释放
【解析】考查兴奋在神经元间的传递。
给予某种药物后,再刺激同一个神经元,发现神经冲动的传递被阻断,推测可能是药物影响了突触。
由于检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相同,所以不会影响突触前膜对递质的释放和递质在突触间隙的量,很可能是影响了突触后膜的功能。
B
例5(2006年重庆卷)在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:
上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是
A.感受器B.感受器和传人神经
C.传人神经和效应器D.效应器
【解析】考查反射弧的功能及实验分析推理能力。
反射弧只有保持完整性,才能正常完成反射活动。
破坏前,刺激左后肢,左右后肢都收缩,说明兴奋可以经缩腿反射传给右后肢的效应器。
破坏后,刺激左后肢,左右后肢都不收缩,说明破坏结构应该在神经中枢之前的结构,否则右后肢应该收缩。
破坏后,刺激右后肢,右后肢收缩,说明反射中枢正常,左后肢不收缩,说明破坏的是神经中枢之后的结构。
综合分析可知,破坏的是神经中枢之前和神经中枢之后的结构。
即传入神经和效应器。
C
例6(2006年天津卷)某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。
下图为该反射弧的模式图。
A、B为神经纤维上的实验位点,C为突触间隙。
下列实验结果中,能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是
①将药物放在A,刺激B,肌肉收缩
②将药物放在B,刺激A,肌肉收缩
③将药物放在C,刺激B,肌肉不收缩
④将药物放在C,刺激A,肌肉收缩
A.①③B.②③C.①④D.②④
【解析】考查实验设计能力。
要证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”,实验组药物应作用于神经细胞相接的部位,即突触C处,然后刺激B,肌肉不会收缩。
对照组将药物放在A处,刺激B,肌肉会正常收缩。
例7(2003年全国卷)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含一个背根和一个腹根,如右图)。
分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。
已知背根含有传入神经,腹根含有传出神经,背根与腹根合并成脊神经。
请根据上述提供的实验材料(实验用具自选)设计实验步骤,并预测实验结果,以分别验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能。
【解析】通过阅读题干知道要验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,设计的思路是对背根和腹根进行不同的处理,通过不同处理观察蛙同侧后肢发生运动反应的情况。
在设计实验的过程中注意:
①根据已有的知识或背景材料提取相关信息,②根据实验目的原理,合理设计实验步骤,设计时要有科学性、连贯性、可行性。
兴奋在反射弧上的传导方向是单向的,传导方向是:
感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
甲:
在第一对脊神经根的背根中央处剪断,电刺激背根向中段,蛙后肢发生运动反应;
电刺激背根外周段,蛙后肢不发生反应。
乙:
在第二对脊神经根的腹根中央处剪断,电刺激腹根向中段,蛙后肢不发生反应;
电刺激腹根外周段,蛙后肢发生运动反应。
实验步骤1:
在背根中央处剪断(或用麻醉药阻断),分别电刺激背根向中段、外周段,观察蛙后肢是否发生运动反应。
预期结果:
电刺激背根向中段发生蛙后肢运动反应;
电刺激背根外周段不发生反应,说明背根具有传入功能。
实验步骤2:
在腹根中央处剪断(或用麻醉药阻断),分别电刺激腹根向中段、外周段,观察蛙后肢是否发生运动反应。
电刺激腹根向中段不发生反应,电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应,说明腹根具有传出功能。
应用训练:
1.下图是反射弧示意图.其中E表示感受器、A表示效应器。
以下叙述中正确的是
A.①处进行电刺激,则在A、E处均能测到膜电位变化
B.②处进行电刺激,则该处膜内电位将由正电位变为负电位
C.②处进行电刺激,则B处将会出现兴奋传导现象
D.①处进行电刺激,能引起C处释放递质、传导兴奋
【解析】考查神经兴奋的传导和传递,动作电位的发生原理。
兴奋在神经纤维上是双向传导的,经过突触是单向传递的。
①处进行电刺激.可在A处测到膜电位变化,E处不能测到膜电位变化。
②处进行电刺激,则该处膜内电位将由负电位变为正电位。
①处进行电刺激,不能引起C处释放递质。
2.(2007广东高考生物)神经细胞在静息时具有静息电位,受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位,这两种电位可通过仪器测量。
A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图,不正确的是
【解析】静息时,膜外正电位,膜内为负电位,D图两电极都测膜外电位,指针不会偏转。
D
3.(高考试题:
2007宁夏理综)下列关于反射弧的叙述,正确的是
A.刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应
B.反射弧中的感受器和效应器均分布于机体同一组织或器官
C.神经中枢的兴奋可以引起感受器敏感性减弱
D.任何反射弧中的神经中枢都位于脊髓
A
4.(高考试题:
2007广东生物)当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有
①下丘脑②大脑皮层H区(听觉性语言中枢)
③大脑皮层S区(运动性语言中枢)④大脑皮层V区(视觉性语言中枢)
⑤大脑皮层W区(书写性语言中枢)
A.①③B.②③C.②④D.④⑤
5.乙酰胆碱(Ach)是一种神经递质。
实验人员欲研究Ach浓度与反应时间的关系(简图如下),在除去突触小泡的前提下自①处注入不同浓度的Ach,②处给予恒定刺激,③、④处分别为灵敏感应时间测量点。
测得不同浓度Ach条件下③、④两处感受到信号所用时间如下表所示。
下列各项叙述正确的是
Ach浓度(mmol·
L-1)
③处感受信号的时间(ms)
④处感受信号的时间(ms)
0.1
5.00
5.56
0.2
5.48
0.3
5.31
0.4
5.24
A.图中⑤、⑥与⑦共同构成一个突触
B.表中数据说明高浓度Ach能促进兴奋在神经纤维上的传导
C.实验中除去突触小泡的目的是防止实验结果受到相关因素的干扰
D.表中数据说明Ach浓度的增加对兴奋在神经元之间的传递无明显影响
【解析】突触是由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,由实验结果可以说明Ach浓度的增加对兴奋在神经元之间的传递有明显影响,但不能促进兴奋在神经纤维上的传导。
实验中除去突触小泡的目的是防止实验结果受到相关因素的干扰。
只有C正确。
6.止痛药(如“杜冷丁”)并不损伤神经元的结构,在阻断神经冲动传导过程中,检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变。
推测止痛药的作用机制是
A.与突触后膜的受体结合B.与突触前膜释放的递质结合
C.抑制突触前膜递质的释放D.抑制突触小体中递质的合成
答案:
7.下图甲表示人体脊髓反射弧模式图。
乙表示人体神经元结构模式图,据图回答:
(1)甲图中,刺激结构④时,会产生具体效应的结构是〔〕____________________,该结构在组成上包括________________________________________________________。
(2)乙图中的C是下一个神经元的____________________________;
兴奋不能从c传到A的原因是____________________________________________________________。
(3)乙图中,若刺激A点,电流计B将偏转________次;
若抑制该细胞的呼吸作用,发现神经纤维在一次兴奋后,其细胞膜不能再恢复到静息状态,带电离子通过细胞膜的方式是_______________________。
(4)甲图中,提供电刺激设备、电位测量仪等必要的实验用具,验证兴奋在神经元之间进行单向传导的步骤是:
__________________________________________________。
【解析】考查反射弧的组成、突触的生理结构及兴奋的传导和传递。
甲图中⑤是效应器,刺激结构④时,⑤会产生具体效应,效应器包括运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
乙图中的C是下一个神经元的树突膜或胞体膜,兴奋不能从c传到A的原因是递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜。
抑制该细胞的呼吸作用,细胞膜不能再恢复到静息状态,说明离了通过细胞需要消耗能量,方式是主动运输。
验证兴奋在神经元之间进行单向传导,实验设计时要考虑,刺激和测量要在两个神经元上进行。
(1)⑤效应器包括运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体
(2)树突膜或胞体膜递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜
(3)2主动运输
(4)先电刺激②(或②上一点),测量④上有无电位变化;
再电刺激④(或④上一点),测量②上有无电位变化。
(2分)
8.2007年8月卫生部通报了几起因食用火腿肠、罐头、臭豆腐等食品而引起的肉毒杆菌中毒事件。
肉毒杆菌能产生外毒素,这种毒素能抑制突触释放乙酰胆碱(一种兴奋性递质)引起毒害。
据实验这种毒素仅0.01mg就可致人死亡。
请回答下列问题:
(1)推测肉毒杆菌最可能的呼吸方式及反应式是_________________________________。
(2)肉毒杆菌中毒后,严重的常因呼吸肌_________________(强烈收缩、麻痹)而死亡。
(3)对肉毒杆菌外毒素的作用有的人提出了另一种观点:
外毒素直接作用于肌细胞而不是作用于突触。
某学习小组针对这两种观点进行了探究。
请将下列实验步骤及结果结论补充完整。
实验假设:
________________________________________。
材料用具:
肉毒杆菌外毒素、适宜的放电装置、两个相同的图甲装置、培养皿等
实验步骤:
第一步:
将两个装置编号A、B,同时用电极分别刺激两个“神经—腓肠肌标本”的神经,指针都向左偏转,然后恢复。
第二步:
第三步:
实验结果及结论:
(1)
(2)
酶
8.【解析】
(1)无氧呼吸C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
(2)麻痹)
(3)实验假设:
肉毒杆菌外毒素能作用于突触而不是作用于肌细胞
用吸管吸取适量肉毒杆菌外毒素,滴加到A装置的1处,同时用吸管吸取等量肉毒杆菌外毒素,滴加到B装置的2处(
用电极刺激A、B装置的神经,观察指针是否偏转
结果及结论:
(1)如果A装置的指针向左偏转,B装置的指针不偏转,说明肉毒杆菌外毒素能作用于突触而不是作用于肌细胞
(2)如果A装置的指针不偏转,B装置的指针向左偏转,说明肉毒杆菌外毒素能作用于肌细胞而不是作用于突触
9.小白鼠是恒温动物,当环境温度明显降低时,其体温仍能保持相对恒定。
为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某校生物兴趣小组制订了以下实验方案:
下丘脑是调节体温的主要中枢
略
①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不做处理作为对照;
③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中,将室内温度调为0℃,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
预期结果与结论:
①若甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,则假设成立;
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则假设不成立。
请分析回答:
⑴该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处?
请指出。
①;
②。
⑵有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行,你是否赞同这个观点?
并
说明理由。
。
⑶若假设成立,下丘脑是其体温调节中枢,下面给出了四张坐标图,表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度,纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶的反应速率)。
则符合甲鼠生理状况的是;
符合乙鼠生理状况的是。
⑷若假设成立,下丘脑是其体温调节中枢,当环境温度明显降低时,一方面可通过
下丘脑的调节作用,引起小白鼠皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,从而使皮肤的散热量
减少;
同时还可促进有关腺体的分泌活动,使的分泌
增加,导致体内代谢活动增强,产热量增加,从而维持体温恒定。
由此可见小白鼠对体温
的调节属于调节。
⑴①实验前要先测定甲、乙鼠的体温②实验要有重复性,仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性。
⑵赞同。
先做不破坏下丘脑的实验,再做破坏下丘脑后的实验,进行自身前后对照
⑶BDAC
⑷甲状腺激素和肾上腺素神经―体液
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- 神经 调节 实验设计 分析