Question

8．多数鱼类的体色会随着环境条件的变化而改变，经研究发现，鱼类的眼和松果体能感知光照变化而产生兴奋，当兴奋到达肾上腺时，其分泌的肾上腺素能使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集，使体表颜色变浅；而当兴奋到达副交感神经时，其神经末梢分泌的乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒扩散，使体表颜色加深，请分析并回答：
（1）从反射弧角度分析，眼和松果体为感受器，其接受刺激产生的兴奋沿神经纤维的传导方向与神经细胞膜内（膜内/膜外）电流传导方向一致．
（2）已知乙酰胆碱是一种神经递质，它是通过胞吐方式排出，这种方式的意义在于短时间内释放大量神经递质，有效提高（兴奋传递的）速度（速率、效率）或鱼体色加深速率．
（3）为验证肾上腺素和乙酰胆碱对鱼体色的影响，科研人员进行了相关实验，请完善下列实验内容．
实验对象：体长约l0cm左右且体色相近的同种鲫鱼若干条
药品及用具：鱼用生理盐水、适宜浓度的肾上腺素、乙酰胆碱、注射器等
实验步骤：
第一步：将鲫鱼平均分成三组，编号为甲、乙、丙，分别放到三个玻璃缸中置于背光处饲养一段时间．
第二步：给甲组鲫鱼体内注入2ml乙酰胆碱，乙组鲫鱼体内注入等量的（2ml）适宜浓度的肾上腺素，而丙组鲫鱼体内注入等量的（2ml）鱼用生理盐水作为对照．
第三步：将装有上述处理后鲫鱼的玻璃缸置于背光处，约2小时后，观察比较三组鲫鱼体表颜色的变化．
预期实验结果：甲组鲫鱼体色最深．

Answer 1

分析 根据题中的信息“鱼类的眼和松果体能感知光照变化而产生兴奋，当兴奋到达肾上腺时，其分泌的肾上腺素能使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集，使体颜色变浅；而当兴奋到达副交感神经时，其神经末梢分泌的乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒扩散，使体表颜色加深”可知体色的变化是神经和体液共同调节的．设计对照实验时遵循单一变量原则，无关变量都要相同．

解答 解：（1）据题意可知，鱼类的眼和松果体能感知光照变化而产生兴奋，故鱼类的眼和松果体属于感受器；神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负；当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正．膜外电流方向为由兴奋部位流向未兴奋部位，而膜内电流由未兴奋部位流向兴奋部位，即膜内电流方向与兴奋传导方向一致．
（2）兴奋在神经元之间传递的过程中，神经递质是通过胞吐方式排出，这种方式的意义在于短时间内释放大量神经递质，有效提高（兴奋传递的）速度（速率、效率）或鱼体色加深速率．
（3）验证肾上腺素和乙酰胆碱对鱼体色的影响，实验自变量是肾上腺素和乙酰胆碱．鱼类的眼和松果体能感知光照变化而产生兴奋，会影响鱼自身的肾上腺素和乙酰胆碱，因此整个实验应该去除光的影响，放在背光处进行．对照实验遵循单一变量原则，无关变量都要相同．肾上腺素能使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集，使体颜色变浅；乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒扩散，使体表颜色加深；所以预期实验结果为：甲、乙、丙三组鱼的体色由浅到深依次是乙、丙、甲．
故答案为：
（1）感受器   膜内
（2）胞吐（兴奋传递的）速度（速率、效率）或鱼体色加深速率
（3）第二步：等量的（2ml）适宜浓度的肾上腺素   等量的（2ml）鱼用生理盐水
（注：第二步中不写等量或2ml均不得分）
第三步：背光    预期实验结果：甲

点评 本题考查生命活动调节和实验设计相关知识，意在学生理解反射弧、兴奋在神经元之间的传递和对照实验的设计，阅读量较大，提升学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题．