素养提升12 科学研究兴奋传导与传递的相关实验研究

1、2021新亮剑高考总复习第八单元生命活动的调节素养提升12科学研究：兴奋传导与传递的相关实验研究1. 探究兴奋在神经纤维上的传导(1)(2)2. 探究兴奋在神经元之间的传递(1)(2)目 录案例示范内化应用例某种药物可以阻断屈肌反射活动。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( A )。将药物放在A,刺激B,肌肉收缩 将药物放在B,刺激A,肌肉收缩 将药物放在C,刺激B,肌肉不收缩 将药物放在C,刺激A,肌肉收缩A.B.C.D.答案解析内化应用目 录案例示范解析本实验的目的是证明

2、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”,即该药物对神经纤维上的兴奋传导没有阻断作用。要达到实验目的, 可将药物放在C或A,并刺激B。若将药物放在A,刺激B,肌肉收缩,而将药物放在C, 刺激B,肌肉不收缩,则说明药物在A处不起作用而在C处起作用,即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,正确。同时,对提供的组合进行验证,除组合可达到实验目的外,其他组合变量控制不可达到实验目的。目 录案例示范内化应用1. 下图为屈肌反射实验装置的结构模式图,请据图回答:(1) 神经元接受刺激,由静息状态变为兴奋的过程中,细胞膜两侧电位发生了由外正内负变为外负内正 的变化,产生的

3、神经冲动经传入神经至神经中枢,神经中枢随之产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合,并将兴奋传导到屈肌,使屈肌收缩。在反射过程中,神经元之间兴奋的传递是单向的,原因是 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜 。答案目 录案例示范内化应用(2) 正在研制的药物AD-R6可阻断 的屈肌反射活动,但不知该药物是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,或是两者都能阻断。研究人员在图中A、B、C、D、E五个位点中选择四个实验位点进行探究。已知在实验位点施用AD-R6后,药物不会扩散且其作用效果在实验过程中持续存在。请完成以下两个连续的实验步骤并对结果进行预测,得出结论。实验步骤:先用

4、AD-R6处理 B点,用电刺激 A点,观察记录肌肉收缩情况;再用AD-R6处理 D点,用电刺激 C点,观察记录肌肉收缩情况。答案案例示范内化应用答案解析目 录实验结果预测及相应结论:a. 若步骤中肌肉不收缩,步骤中肌肉收缩,则说明AD-R6可阻断神经纤维上的兴奋传导。b. 若步骤中肌肉收缩,步骤中肌肉不收缩,则说明AD-R6可阻断神经元之间的兴奋传递。c. 若步骤中肌肉均不收缩,则说明AD-R6 既可阻断神经纤维上的兴奋传导,又可阻断神经元之间的兴奋传递。案例示范内化应用目 录解析 (1)静息状态下神经元膜两侧电荷分布是外正内负,接受刺激,变为动作电位,电荷分布是内正外负;神经中枢的作用是对传

5、入的信息进行分析和综合,并将兴奋传导到屈肌;神经元之间兴奋的传递是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。 (2)测定药物AD-R6是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,可先用AD-R6处理B点,用电刺激A点,观察肌肉收缩情况,再用AD-R6处理D点,用电刺激C点,观察肌肉收缩情况。案例示范内化应用目 录因为兴奋在神经纤维上是双向传导的,而在神经元之间是单向传递的,因此若步骤中肌肉不收缩,步骤中肌肉收缩,则说明AD-R6可阻断神经纤维上的兴奋传导; 若步骤中肌肉收缩,步骤中肌肉不收缩,则说明AD-R6可阻断神经元之间的兴奋传递;若步骤中肌肉均不收缩,则

6、说明AD-R6既可阻断神经纤维上的兴奋传导,又可阻断神经元之间的兴奋传递。案例示范内化应用答案目 录2. 如图所示,分别将灵敏电流计按图连接(图乙含有突触结构,图甲、乙中ab间长度相同),据图回答下列问题:(1) 静息时,神经纤维膜内外的电位状态是 内负外正 ,这种电位分布主要是K+外流的结果。案例示范内化应用目 录(2) 图甲中灵敏电流计现在测量不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测量到呢?把其中一个电极插入膜内。(3) 如图甲所示,当a处受到刺激时,电流计将发生 两次偏转。(4) 现同时在图甲和图乙中的a处给予一个有效刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是图乙,原因是兴奋在该图结构中传递时信号经过了电信号化学信号电信号的转变。答案解析案例示范内化应用目 录解析 (1)神经纤维处于静息状态时,膜电位为内负外正。(2)测量静息电位时,需要将电流计的两个电极分别置于细胞膜的两侧。(3)若按图甲的连接方式,在