Question

10．请结合所学知识及图中有关信息，回答动物神经调节相关的问题．

（1）当神经细胞处于静息状态时，则细胞膜内的电位是负 （正、负或零）电位．
（2）在反射弧中，决定神经冲动只能单向传导的结构是突触．
（3）若在甲图电极a的左侧给一适当刺激，此时a与b之间会产生电流，其膜外的电流方向是b→a（在a、b之间用“→”表示）．
（4）德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本做了一个非常简单的实验（如乙图），从而测量出坐骨神经冲动的传导速度．
①从神经元的结构来看，坐骨神经中的神经纤维属于神经元的轴突部分．
②刺激1至肌肉发生收缩，测得所需时间为3×10^-3 s，刺激2至肌肉发生收缩，测得所需时间为2×10^-3 s，刺激点离肌肉中心距离分别为13cm和10cm．坐骨神经冲动的传导速度是30m/s．
（5）刺激强度与兴奋强度有何关系，现有两种假设：
假设1：刺激与兴奋是同时效应，在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强，超出该范围，兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强．
假设2：只有当刺激强度达到一定值时，神经元才开始兴奋，并且兴奋强度不随刺激强度的增强而变化．
①请在上面坐标图中画出上述假设1、假设2相对应的实验结果．
②科学家进行了实验：将刺激强度逐渐增加（S₁～S₈），测得一个神经细胞膜电位的变化规律（如丙图），分析实验结果你认为上述两种假设中符合事实的是假设2．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：甲图电极a的左侧给一适当刺激，此时a与b之间会产生电流，兴奋传导至a点时，方向是b→a；兴奋传导至b点时，方向是a→b，原因是兴奋部位膜外为负电位，未兴奋部位膜外为正电位，电流由正流向负．
乙图中与效应器相连的为传出神经，所以坐骨神经属于反射弧的传出神经部分．坐骨神经冲动的传导速度（13-10）cm/（3×10^-3s-2×10^-3s）=30m/s．

解答 解：（1）当神经细胞处于静息状态时，则细胞膜内的电位是负电位，膜外为正电位．
（2）兴奋在突触上的传递为单向的，所以在反射弧中，决定神经冲动只能单向传导的结构是突触．
（3）观察甲图，若a处左侧给一个刺激，则兴奋由a向b传导，膜外电流的方向是b→a．
（4）神经元包括轴突、树突、胞体三部分，坐骨神经中的神经纤维属于神经元的轴突部分．两个刺激点之间的距离=13-10=3cm，刺激1点传到刺激2点需要的时间=3×10^-3s^-2×10^-3s=1×10^-3s，故坐骨神经冲动的传导速度=3cm÷1×10^-3s=3000cm/s=30m/s．
（5）①画图时根据题中所给信息画图即可．
②丙图中可以看出，刺激强度由S₁～S₄的过程中，膜电位未发生变化；而刺激强度由S₅～S₄的过程中，膜电位发生变化，但是兴奋度没有差别，因此假设2符合事实．
故答案为：
（1）负．
（2）突触．
（3）b→a．
（4）轴突   30．
（5）    假设2

点评 本题结合图解，考查神经冲动的产生及传导，要求考生识记神经冲动的产生过程，掌握兴奋在神经纤维上的传导过程及兴奋在神经元之间的传递过程，能根据图中和题中信息准确答题．