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1素养加强课8动物生理相关实验探究膜电位变化与电流表的指针偏转问题如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上，在b、f两点给予适宜强度的刺激，则电流计的偏转情况为()(“”代表神经元细胞体，“”代表神经末梢，且ab＝bc、ac＝de)A．在b点与f点刺激时，A1、A2各偏转两次，且方向相反B．在b点刺激时，A1偏转两次，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次C．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次D．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转两次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次[审题指导]审题时应重点关注示意图中两个位置，即刺激点位置及电流表的连接位置。(1)知识联系：①电位的产生与膜电位变化的关系？②兴奋的传导与传递的特点分别是什么？(2)推理分析①ab＝bc→刺激b点，a、c点的电位变化相同。②f点位于突触后神经元上→刺激f点，A2偏转一次，A1不偏转。D[在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋继续向右传递时，先到达d处，后到达e处，因此A2偏转两次，且方向相反(先向左偏转，后向右偏转)。在f点刺激时，兴奋能传导到e处，但不能传递到a、c和d处，因此A1不偏转，A2偏转一次(向右偏转)。]1．指针偏转原理如图中a点受刺激产生动作电位“”，后面为该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图：22．电流计指针偏转问题分析(1)兴奋在神经纤维上传导时(双向传导)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)兴奋在神经元之间传递时(单向传递)①刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率，所以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。1．两个电表(甲、乙)的电极A、B和C、D分别连接在两条神经纤维外侧，其中电极D所在位置神经纤维有膜损伤(负电位且无法产生兴奋)；未受刺激时电表指针如图所示。若分别给两条神经纤维以适宜强度刺激，下列叙述错误的是()A．甲、乙均不形成反射B．受刺激前，甲不是静息电位，乙不是动作电位C．若刺激点在A、C左侧，则甲偏转，乙不偏转D．若刺激点在两个电极的中点，甲不偏转，乙偏转C[反射必须经过完整的反射弧，甲、乙表示神经纤维，因此甲、乙受刺激兴奋不表示反射，A正确；由图可知，刺激前甲不是静息电位，因为检测静息电位的两极应一个在膜外，一个在膜内，乙不是动作电位，因为D电极为负电位且无法产生兴奋，B正确；若刺激点在3A、C左侧，则甲偏转，乙也偏转，C错误；若刺激点在两个电极的中点，甲不偏转，乙偏转，D正确。]2．α银环蛇毒素能与突触处的神经递质受体结合，阻断兴奋的传递。如图所示，利用α银环蛇毒素处理突触，并在A处给予适宜刺激，乙记录仪测量的结果是()A[据图分析，乙记录仪的两侧接在细胞膜的外侧，因此未受刺激时为零电位；兴奋在神经纤维上是双向传导的，因此刺激A点兴奋会传到甲、乙两个记录仪，根据甲记录仪上的－70mV可知，乙记录仪先开始测得的是负值；当兴奋继续向右传导的过程中，乙记录仪的左侧恢复静息电位；由于α银环蛇毒素能与突触处的神经递质受体结合，阻断兴奋的传递，因此兴奋不能传到下一个神经元，则乙记录仪不会再测到电位变化。]3．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，甲指针偏转一次，乙指针不偏转D[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，乙指针不发生偏转，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4边电极，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，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，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次，D错误。]兴奋传导、传递特点的实验探究将蛙脑破坏，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ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ和ⓑ有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。(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ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：①_____________________；②_____________。[审题指导]审题时应关注以下两个问题：(1)明确这是一道验证性实验设计题，即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)设计实验时采用逆向思维更利于问题的解决。[解析](1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考，即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激，该位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩)，而另一神经纤维上没有电位变化。(2)某药物处理后，电位计ⓐ有波动，说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导，电位计ⓑ未出现波动，说明没有兴奋传递到电位计ⓑ，那么问题应该出现在电位计ⓐ和ⓑ之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也可能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。5[答案](1)实验方法和现象：刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计ⓑ有电位波动和左后肢屈腿，电位计ⓐ未出现电位波动(2)①突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合②突触前膜不能释放递质1．“药物阻断”实验探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导，还是阻断在突触处传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果做出合理推断。2．电刺激法探究反射弧中兴奋传导、传递的特点(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方法设计：电刺激图①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。结果分析：若A有反应，且②处电位改变，则说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而②处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。(2)探究兴奋在神经元间的传递方法设计：先电刺激图①处，测量③处的电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。结果分析：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。1．取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本)如图，a、d分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；b是放置在传出神经上的电流计，用于记录神经兴奋电位；c为神经与肌细胞形成的突触。正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩，下列判断分析不正确的是()6A．如果刺激c、a点中间任何一点，都可检测到电位变化，表明传出神经完好B．如果用a刺激神经，在b处不能记录到电位，表明传出神经受损C．如果用a刺激神经，在b处记录到电位，骨骼肌不收缩，表明部位c受损D．如果用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩，表明骨骼肌受损C[如果刺激c、a点中间任何一点，都可检测到电位变化，表明传出神经完好，A正确；如果用a刺激神经，在b处不能记录到电位，表明传出神经受损，B正确；如果用a刺激神经，在b处记录到电位，骨骼肌不收缩，表明部位c受损或骨骼肌受损，C错误；如果用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩，表明骨骼肌受损，D正确。]2．(2019·四川高三月考)如图表示神经元之间的连接(BD＝DE)，M为连接在神经元表面的电流计。请回答：(1)神经纤维产生兴奋时，细胞膜对________的通透性增大，引起膜内外的电位发生变化，神经纤维细胞膜外电流方向与兴奋传导方向________。(2)刺激如图________点可以证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的，你判断的理由是__________________________。(3)为研究钙离子对神经冲动的产生及神经元之间兴奋传递的影响，研究者做了如下实验：①当兴奋传递到突触小体时，先出现钙离子内流，利用荧光标记膜蛋白，可观察到________定向移动，释放神经递质。②将能与钙离子结合的药物BAPTA注入突触小体内，电刺激突触前神经元，发现突触前膜发生了电位变化，但神经递质的释放量减少。由此得出的结论是钙离子________________。[解析](1)神经纤维产生兴奋时钠离子通道开放，钠离子内流，膜电位由外正内负变成外负内正，在兴奋部位和未兴奋部位存在电位差，形成局部电流，神经纤维细胞膜外电流方向与兴奋传导方向相反，而膜内相同。(2)据图分析，三个神经元中只有中间的神经元上有四个点，若要判断在神经纤维上的双向传递，应该选择中间的点刺激，但是D点刺激后兴奋会同时到达B、E两点，电流表不偏转，因此只能刺激C点，兴奋先后两次到达B、E两点，电流表偏转两次，进而证明兴奋在神经纤维上是双向传导的。(3)①神经递质存在于突触小泡中，当兴奋传递到突触小体时，先出现钙离子内流，利用荧光标记膜蛋白，可观察到突触小泡定向移动，释放神经递质。②将能与钙离子结合的药物BAPTA注入突触小体内，电刺激突触前神经元，发现突触前膜发生了电位变化，但神经递质的释放量减少，说明钙离子不影响突触前神经元产生神经7冲动(兴奋)，但会影响神经元之间兴奋的传递。[答案](1)钠离子相反(2)C只有刺激C点，电流计指针才会发生两次方向相反的偏转，说明兴奋既传到了B点，也传到了E点(3)①突触小泡②不影响突触前神经元产生神经冲动(兴奋)，但会影响神经元之间兴奋的传递动物激素功能的研究方法与实验探究(2019·浙江高考)欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜)(1)实验思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果)：(3)分析与讨论①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是_______________。②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是________。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面_____________________________________。[审题指导]本题可采取“去除添加法”验证胰岛素的生理作用。在审题的过程中应思考以下问题：(1)明确胰岛素的生理作用。(2)分析出本实验的自变