专项突破兴奋传导、传递方向及特点的实验探究

专项突破兴奋传导、传递方向及特点的实验探究1．基本思路选刺激和测量的部位——在神经纤维上选一刺激点，用A表示，测量部位应选在刺激点两侧，用B和C表示。若在传出神经纤维上，可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向；若在神经元之间，则在传入和传出神经上各选一点，用A′、B′表示，先有A′处刺激，B′处测电位变化，再反过来进行，通过两次结果来确定传导方向。2．实验设计(1)探究兴奋在神经纤维上的传导。①方法设计：电刺激右图中a处，观察A的变化，同时测量b处的电位有无变化。②结果分析：若A有反应，且b处电位改变，说明冲动在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而b处无电位变化，则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。(2)探究兴奋在神经元之间的传递。①方法设计：先电刺激图中a处，测量图中c处的电位变化；再电刺激图中c处，然后测量图中a处的电位变化。②结果分析：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明冲动在神经元间的传递是单向的。[例题](2017·岳阳二模)下图为神经元特殊的连接方式，图中①、②、③表示神经元，电流计M、N连接在神经元表面。请据图回答：(1)突触包括轴突—树突和______________两种常见类型。(2)在A处给予一个适宜的刺激，若N的指针不能偏转，则此时①的膜外电位为________。(3)若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质，在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转________(填写“一次”“两次”“多次”)。(4)利用图中标注的A、B、C三个位点，请设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。简要设计思路：________________________________________。预期实验现象：________________________________________。解析：(1)突触包括轴突—树突和轴突—胞体两种常见类型。(2)兴奋在突触上的传递只能由突触前膜传递到突触后膜。在A处给予一个适宜的刺激，若N的指针不能偏转，只能说明突触前膜释放的是抑制性递质，因此此时①的膜外电位为正电位。(3)分析图解可知，图中①②或①②③都首尾相接，即产生的兴奋可以循环传导。若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质。在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转多次。(4)利用图中标的A、B、C三个位点，设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递，而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。可以把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转。答案：(1)轴突—胞体(2)正电位(3)多次(4)设计简要思路：把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转。预期实验现象：把药物放在C处，N的指针不偏转；把药物放在B处，N的指针偏转。1．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。下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：图示反射弧为皮肤→传入神经→神经中枢→传出神经→骨骼肌。(1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验设计思路：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，左后肢屈腿，可验证兴奋在反射弧中只能进行单向传递。(2)兴奋在神经元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%的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，左后肢未出现屈反射，推测其原因是神经递质传递受阻。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递质，二是突触前膜释放的递质不能与突触后膜上特异性受体结合。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2．动物体生命活动的调节由神经、体液、免疫三维系统共同来维持。小张的手指意外触到蜡烛火焰，引起屈肘反射。其反射弧示意图如图示。请据图回答有关问题：(1)神经元a产生的兴奋当传到神经末梢时，引起释放神经递质，神经递质与神经元b位于____________________的特异性受体结合，使神经元b兴奋。神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋，最终导致缩手。(2)若在图中M、N两个位置分别安装灵敏电流计(两个电流计的电极均在细胞膜外侧面)。在M的向中段(即：神经纤维上M点偏向神经中枢的一侧)，施以适当电刺激，位于______________位置的灵敏电流计指针会偏转2次。要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。实验人员适当刺激M的外周段作为对照，其他实验组的操作应该是刺激____________(M的向中段、M的外周段、N的向中段、N的外周段)，实验组的现象是_________________________________________________________________________。解析：(1)神经递质的特异性受体位于突触后膜上(细胞膜)。(2)M的向中段给予适当刺激，由于在神经纤维上可双向传导，所以，M和N上都可检测到电流。又由于M和N位置灵敏电流计的两极均在细胞膜外侧面，因此，二者均可观察到指针2次偏转。刺激M的外周段，可见M和N均偏转、缩手，在此基础上，验证双向传导和单向传递，应该适当刺激N的外周段，观察到M不偏转、N偏转2次、缩手，即可达成目的。答案：(1)突触后膜(或答细胞膜)(2)M和NN的外周段M不偏转、N偏转2次、缩手