2022版高中生物 第2章 动物和人体生命活动的调节 专题强化练1 神经生理学实验手段及实验设计（含解析）新人教版必修3.docx

1、专题强化练1神经生理学实验手段及实验设计1.(2021广西岑溪二中高二上月考,)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()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,肌肉收缩将药物放在C,刺激A,肌肉不收缩A.B.C.D.2.(2020陕西榆林二中高二上期中,)下图表示通过突触相连接的神经元,电流计的电极均连接于神经纤维外表面,A、B、C为可以选择的刺激位点。下列分析正确的是()A.刺激A点,兴奋以局部电流的

2、形式传到B点B.若要证明兴奋在神经纤维上双向传导,最好刺激C点C.未受刺激时,神经元的细胞膜内外没有离子进出D.刺激B点,观察电流计指针的偏转次数,可以判断X处有无突触3.(2019山西长治二中高二上期末,)蛙的坐骨神经腓肠肌标本如图所示,实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体),以保持标本活性。下列分析错误的是()A.若将任氏液中钾离子浓度降低,则可以测得坐骨神经中静息电位的绝对值减小B.适宜的刺激会引起坐骨神经产生动作电位,动作电位传到肌纤维内部导致腓肠肌收缩C.任氏液中Na+/K+的值大于细胞内液中Na+/K+的值D.在a处给一个适当强度的电刺激引

3、起腓肠肌收缩,该活动不属于反射4.(2021湖南长沙南雅中学月考,)为探讨反射弧的完整性与反射活动的关系,以损毁脑的蛙为实验材料,依次进行了如下实验:组别刺激前的处理用硫酸刺激的部位实验结果实验一环切掉蛙左后肢脚趾上的皮肤左后肢中趾左后肢不能运动实验二不作处理右后肢中趾右后肢能运动实验三与右后肢肌肉相连的坐骨神经滴加麻醉剂(一次)右后肢中趾(每隔1 min刺激一次)右后肢能运动,但3 min后不能运动实验四实验三后立即实验右侧背部(每隔1 min刺激一次)右后肢能运动,但5 min后不能运动下列说法正确的是()A.该实验过程中,控制后肢运动的神经中枢位于大脑皮层B.该实验损毁蛙脑的目的是排除脑

4、对脊髓高级中枢反射活动的影响C.实验一与实验二的结果不同,表明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于肌肉上D.综合分析实验三和实验四,结果表明坐骨神经中的传入神经先被麻醉剂彻底麻醉5.(2020河南许昌魏都中学高二上期初改编,)电流计与神经纤维的连接方式如图甲所示,图乙是图甲在箭头处施加一定的刺激后,根据电流计指针的变化绘制的曲线图。下列有关叙述错误的是()A.无刺激时,电流计测得的是静息电位,且图甲中a、b两处膜内K+浓度均比膜外高B.若在ab中点用药物阻断电流通过,在箭头处施加刺激,电流计指针发生一次偏转C.若减小图甲中ab间的距离,则刺激时图乙中的d也随之减小,当ab=0时电流计指针不偏转D.若将a

5、点处电极移向膜外,在箭头处施加刺激,电流计指针变化曲线图与图乙不同6.(2020北京大兴高三上期末,)胃泌素释放肽(GRP)是一种神经递质,将其注射到小鼠脊髓后,小鼠立刻会有抓痒行为。若破坏小鼠脊髓中的胃泌素释放肽受体(GRPR),不论向这些小鼠身上注射何种浓度的GRP,小鼠都不抓痒。下列叙述错误的是()A.注射GRP到脊髓后小鼠有抓痒行为,说明痒觉感受器在脊髓B.GRP与GRPR结合后,使化学信号转变为突触后膜上的电信号C.GRP在突触间隙中完成信息传递后,可能会被酶解或被回收D.若抑制GRPR基因的表达,可以缓解或消除小鼠的瘙痒症状7.(2021江西名校联考,)如图为缩手反射受大脑皮层控制

6、的反射弧示意图,其中字母表示反射弧中的位点,、表示三个电流计(实验开始时,只连接电流计、),甲、乙表示缩手反射高级和低级神经中枢,据图回答问题:(1)若要验证兴奋在神经纤维上是双向传导,而在反射弧上是单向传递,可先刺激A点,发现电流计、都发生偏转,D点所在的肌肉收缩;再选择刺激(填“B”“C”或“D”)点,出现的实验现象是。(2)大脑皮层发出的某些神经可释放兴奋性神经递质,促进突触后膜发生Na+的内流;另一些神经可释放抑制性神经递质,促进突触后膜发生Cl-的内流。为探究由大脑皮层发出的N点所处的神经释放的神经递质类型,先按图示方式连接电流计,此时电流计发生如图所示的偏转;刺激N点,若发生现象,

7、则N点所处神经释放的是兴奋性神经递质;若发生现象,则N点所处神经释放的是抑制性神经递质。8.(2021江苏苏州望亭中学高二上月考改编,)高等动物的学习、记忆功能与海马脑区(H区)密切相关。如果在H区的传入神经纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高23倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图是这一现象可能的生理基础。请回答下列问题:(1)如图所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+进入细胞内与作用,C酶的发生改变,使C酶被激活。(2)激活的C酶将A受体胞内肽段(T)磷酸化后,A受

8、体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,请完善实验思路,并预测实验结果。材料用具:正常小鼠、生长状况相似的T磷酸化位点突变的小鼠、电刺激仪器、电位测定仪等。(要求与说明:施加HFS和单次强刺激的仪器和具体方法不做要求;突触后膜电位变化的测定仪器和方法不做要求;磷酸化位点突变的小鼠除了该肽段不能被磷酸化外,其余各项生理生化反应均与正常小鼠相同)实验思路:取生理状态相似、生长状况良好的正常小鼠随机均分为A、B两组;另取为C组。对A、B、C三组小鼠的H区施加,并检测。统计并分析所得数据。答案全解全析专题强化练1神经生理学实验手段及实验设计1.B2.D3.A4.D5.C6.

9、A1.B图中B点与效应器之间未经过(神经中枢的)突触,所以刺激B点,一定会引起肌肉收缩,与药物无关。而A点到效应器必须经过突触,将药物放在C点(突触间隙),刺激A点肌肉不收缩,说明该药物可阻断兴奋在神经元之间的传递;若将药物放在B点(神经纤维),刺激A点肌肉收缩,则说明此药物不影响兴奋在神经纤维上的传导,选择B。2.DAB之间有突触结构,兴奋在突触间的传递是单向的,刺激A点,兴奋不能传到B点,A错误;刺激C点,只能说明兴奋在神经纤维上可以从C点传到B点,不能证明兴奋在神经纤维上双向传导,B错误;未受刺激时,神经元细胞膜处于静息状态是由钾离子外流引起的,C错误;当刺激B点时,电流计指针若偏转两次

10、,说明兴奋可传到电流计左右两个电极,X处无突触,若只偏转一次说明兴奋只能传到电流计的左侧电极,X处有突触,D正确。3.A任氏液中钾离子浓度降低,细胞中钾离子外流增多,神经纤维静息电位(外正内负)的绝对值增大,A错误;适宜的刺激会引起神经纤维产生兴奋,兴奋传递到肌纤维细胞导致腓肠肌收缩,B正确;任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,而内环境中的Na+浓度高,细胞内液中K+的浓度高,所以任氏液中Na+/K+的值大于细胞内液中Na+/K+的值,C正确;在a处给一个适当强度的电刺激引起腓肠肌收缩,该活动由于没有经过完整的反射弧,所以不属于反射,D正确。4.D分析不同组实验中的自变量,根据实验现象的

11、不同得出相关结论,如实验一、二中的自变量为是否环切掉蛙左后肢脚趾上的皮肤,实验结果说明感受器位于皮肤;实验三、四形成的自身对照中,自变量为刺激部位,分析可推测神经被麻醉的先后顺序。损毁蛙脑后,刺激感受器,后肢可以运动,说明控制后肢运动的神经中枢位于脊髓,A错误;实验中损毁蛙脑的目的是排除脑对脊髓低级中枢反射活动的影响,B错误;实验一、二的自变量为是否环切掉蛙左后肢脚趾上的皮肤,说明蛙趾部硫酸刺激的感受器位于皮肤上,C错误;实验三中,3 min后右后肢不能运动,说明传入神经或传出神经被麻醉,在此基础上进行实验四,继续刺激背部(神经中枢),右后肢能运动,说明此时传出神经还能正常发挥功能,没有被麻醉

12、,综合实验三、四可得出坐骨神经中的传入神经先被麻醉剂彻底麻醉,D正确。5.C甲图中,电流计一个电极在膜外,一个电极在膜内,因此电流计测得的是静息电位,静息电位的形成机制为K+外流,并且其运输方式为协助扩散,因此图甲中a、b两处膜内K+浓度均比膜外高,A正确;若在ab中点用药物阻断电流通过,在箭头处施加刺激,产生的兴奋只能传到a点,b点不能兴奋,因此电流计指针发生一次偏转,B正确;兴奋到达a、b两点时电流计指针会分别发生偏转,即乙图中d表示兴奋到达a、b的时间差,若减小图甲中ab间的距离,则刺激时图乙中的d也随之减小,当ab=0时,即d=0,电流计指针偏转一次,C错误;若将a点处电极移向膜外,电

13、流计初始指针指向0,在箭头处施加刺激,电流计发生两次方向相反的偏转,电位变化曲线图与图乙不同,D正确。6.A将GRP注射到脊髓后,小鼠有抓痒行为,说明脊髓里含有胃泌素释放肽受体(GRPR)的神经元,A错误;胃泌素释放肽(GRP)与GRPR结合后,引起小鼠脊髓里的神经元兴奋,导致突触后膜上形成动作电位,化学信号转变为突触后膜上的电信号,B正确;根据题意可知,GRP是一种神经递质,神经递质完成作用后,可能会被酶解或被重吸收回突触小体,C正确;若抑制GRPR基因的表达,则不能产生胃泌素释放肽受体(GRPR),突触间隙中的胃泌素释放肽(GRP)不能与突触后膜上的胃泌素释放肽受体(GRPR)结合,无法形

14、成动作电位,不能产生兴奋,从而可缓解或消除小鼠的瘙痒症状,D正确。7.答案(1)CD点所在肌肉收缩,电流计指针发生偏转,而电流计指针不发生偏转(2)电流计指针向右偏转电流计指针向左偏转幅度增大解析(1)若要验证兴奋在神经纤维上是双向传导,而在反射弧上是单向传递的,可先刺激A点,兴奋可以传递到肌肉,所以电流计、都发生偏转,D点所在的肌肉收缩;再刺激C点,兴奋可以传递到肌肉,但不能传递到传入神经,因此D点所在肌肉收缩,电流计指针发生偏转,而电流计指针不发生偏转。(2)根据题意可知,该实验的目的是探究由大脑皮层发出的N点所处的神经释放的神经递质类型,按图示方式连接电流计,此时是静息电位,电流计指针向

15、左偏转;若N点释放的是兴奋性神经递质,刺激N点,电流计指针应向右偏转;若N点释放的是抑制性神经递质,刺激N点,会使静息电位的绝对值增大,电流计指针仍然向左偏转且幅度更大。8.答案(1)钙调蛋白空间结构(2)与A组等量的(或B组等量的)生长状况相似的T磷酸化位点突变的小鼠用HFS处理B、C组小鼠的H区,A组不作处理(或用HFS处理A、C组小鼠的H区,B组不作处理)强度相同的单次强刺激突触后膜的电位变化解析(1)分析图解可知,Ca2+进入细胞后与钙调蛋白共同作用,使C酶的空间结构发生改变(球形变成多边形),C酶被激活。(2)根据实验的目的“验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的记忆”,明确实验的单一变量是T磷酸化位点是否突变,因变量是神经细胞对刺激的“记忆”增强与否。而题干说明,所谓“记忆”指:在H区传入神经纤维上施加HFS施加单次强刺激突触后膜的电位变化强(与未接受HFS相比),即因变量的具体观察指标是突触后膜电位变化。实验分三组进行,大体思路如下:取生理状态相似、生长状况良好的正常小鼠随机均分为A、B两组;另取与A组等量的生长状况相似的T磷酸化位点突变的小鼠为C组。用HFS处理B、C组小鼠的H区,A组不作处理。对A、B、C三组小鼠的H区施加强度相同的单次强刺激,并检测突触后膜的电位变化情况。统计并分析所得数据。