Question

12．請結合所學知識及圖中的有關信息，回答動物神經調節(jié)相關的問題：

（1）如甲圖，當神經纖維處于靜息狀態(tài)時，細胞膜兩側的電位表現為內負外正．
（2）甲圖中，若在圖中所示箭頭處給予一個適當的刺激，電表的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉．
（3）德國科學家Mellor的學生用蛙的坐骨神經--腓腸肌標本做了一個非常簡單的實驗（乙圖），從神經元的結構來看，坐骨神經中的神經纖維屬于神經元的軸突部分．圖中刺激l至肌肉發(fā)生收縮，測得所需時間為3×10^-3s，刺激2至肌肉發(fā)生收縮，測得所需時間為2×10^一3s，刺激點離肌肉中心距離分別為13cm和l0cm．則坐骨神經沖動的傳導速度是30m/s（3000cm/s）．
（4）刺激強度與興奮有何關系，現有兩種假設：
假設1：刺激與興奮是同時效應，在一定范圍內隨刺激強度的增強興奮也隨之增強，超出該范圍，興奮強度不再隨刺激強度的增強而增強．
假設2：只有當刺激強度達到一定值時，神經元才開始興奮，并且興奮度不隨刺激強度的增強而變化．
①請在坐標圖中畫出上述假設1、假設2相對應的實驗結果．

②科學家進行了實驗：將刺激強度逐漸增加（S₁～S₈），測得一個神經細胞膜電位的變化規(guī)律（如丙圖），分析實驗結果你認為上述兩種假設中符合事實的是假設2．
（5）為了研究興奮在神經元軸突上的傳導是單向的還是雙向的，取新鮮的神經一肌肉標本（實驗期間用生理鹽水濕潤標本），設計了如圖1的實驗裝置圖（C點位于兩電極之間的正中心）．在圖1中A、B、C、D四點分別給以適宜的刺激，無法得出正確結論的刺激點是A．

Answer 1

分析 分析圖解：甲圖電極a的左側給一適當刺激，此時a與b之間會產生電流，興奮傳導至a點時，方向是b→a；興奮傳導至b點時，方向是a→b，原因是興奮部位膜外為負電位，未興奮部位膜外為正電位，電流由正流向負．
乙圖中與效應器相連的為傳出神經，所以坐骨神經屬于反射弧的傳出神經部分．坐骨神經沖動的傳導速度（13-10）cm/（3×10^-3s-2×10^-3s）=30m/s．

解答 解：（1）當神經細胞處于靜息狀態(tài)時，則細胞膜內的電位是負電位，膜外為正電位．
（2）在圖甲所示神經左側給予一適當的刺激，當興奮傳到a點時，a點為負電位，b點為正電位，所以指針向左偏；當興奮傳到a、b兩點之間時，a、b兩點均是正電位；當興奮傳到b點時，b點為負電位，a點為正電位，所以指針向右偏；當興奮傳到b點右側時，a、b兩點均是正電位．
（3）神經元包括軸突、樹突、胞體三部分，坐骨神經中的神經纖維屬于神經元的軸突部分．兩個刺激點之間的距離=13-10=3cm，刺激1點傳到刺激2點需要的時間=3×10^-3s-2×10^-3s=1×10^-3s，故坐骨神經沖動的傳導速度=3cm÷1×10^-3s=3000cm/s．
（4）①畫圖時根據題中所給信息畫圖即可．
②丙圖中可以看出，刺激強度由S₁～S₄的過程中，膜電位未發(fā)生變化；而刺激強度由S₅～S₄的過程中，膜電位發(fā)生變化，但是興奮度沒有差別，因此假設2符合事實．
（5）刺激A點，無論傳導方向是單向還是雙向的，指針均偏轉一次；而刺激B點，單向傳導時指針偏轉1次，雙向傳導時指針偏轉2次；刺激C點，單向傳導時指針偏轉1次，雙向傳導時指針不偏轉；刺激D點，單向傳導時指針不偏轉，肌肉收縮，而雙向傳導時，指針偏轉1次，并且肌肉會收縮．因此無法得出正確結論的刺激點是A點．
故答案為：
（1）內負外正
（2）發(fā)生兩次方向相反的偏轉
（3）軸突     30m/s（3000cm/s）
（4）①如圖 ②假設2
（5）A

點評 本題結合圖解，考查神經沖動的產生及傳導，要求考生識記神經沖動的產生過程，掌握興奮在神經纖維上的傳導過程及興奮在神經元之間的傳遞過程，能根據圖中和題中信息準確答題．