题目内容
【题目】科学工作者为研究兴奋在神经纤维及突触间传导的情况,设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,且X=Y。请回答下列问题:
(1)在a点末受刺激时,膜外电位为_________电位;受到刺激时,其电位变化主要是由_______的跨膜运输引起的。
(2)已知兴奋在神经纤维上可以双向传导,若刺激b点,电流计①将_________(填偏转方向和次数);若刺激c点,电流计①将_________(填偏转方向和次数)。
(3)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况):
①________________,说明兴奋可以从A传到B;
②________________,说明兴奋不能从B传到A。
【答案】 正 Na+ 发生两次方向相反的偏转 不偏转 刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生两次方向相反的偏转 刺激e点,电流计②指针偏转1次
【解析】试题分析:本题以图文结合为情境,考查学生对神经冲动的产生和传导的理解和掌握情况。解答此类问题的关键是:明确动作电位和静息电位产生的机理,兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递过程,形成清晰的知识网络。在此基础上,从题意中提取有效信息,进行相关问题的解答。
(1)在a点末受刺激时,膜外电位为正电位;受到刺激时,膜对Na+的通透性增加,使得Na+跨膜内流,导致膜外电位变为负电位。
(2)刺激b点,产生的兴奋先传到左接线点,此时左接线点膜外为负电位,右接线点膜外为正电位,所以左右接线点间会产生电流,电流由正电位流向负电位,电流计指针会向左偏转;当兴奋传递到右接线点时,右接线点膜外变为负电位,左接线点膜外已恢复为正电位,所以左右接线点之间又会产生电流,电流计指针会向右偏转;可见,若刺激b点,电流计①将发生2次方向相反的偏转。c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,刺激c点,产生的兴奋会同时到达左右接线点,因此电流计①将不偏转。
(3)利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递,则需分别刺激电流计②的左右接线点所在的神经纤维上的实验位点,观察电流计②指针的偏转方向和次数。因该实验是验证实验,结论是已知的,即兴奋只能由突触前膜所在的神经元A传递到突触后膜所在的神经元B。因此,当刺激d(或a或b或c)点时,产生的兴奋先后传到左右接线点,电流计②指针发生两次方向相反的偏转,说明兴奋可以从A传到B;当刺激e点时,产生的兴奋只能到达右接线点,不能到达左接线点,电流计②指针偏转1次,说明兴奋不能从B传到A。