Question

3．請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)及圖中的有關(guān)信息，回答動(dòng)物神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的問(wèn)題．

（1）如甲圖，當(dāng)神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正．
（2）甲圖中，若在圖中所示箭頭處給予一個(gè)適當(dāng)?shù)拇碳�，電表的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)．
（3）德國(guó)科學(xué)家Mellor的學(xué)生用蛙的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本做了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)（乙圖），從神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)來(lái)看，坐骨神經(jīng)中的神經(jīng)纖維屬于神經(jīng)元的軸突部分．圖中刺激l至肌肉發(fā)生收縮，測(cè)得所需時(shí)間為3×10^-3s，刺激2至肌肉發(fā)生收縮，測(cè)得所需時(shí)間為2×10^-3s，刺激點(diǎn)離肌肉中心距離分別為13cm和10cm．則坐骨神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度是3000cm/s．
（4）刺激強(qiáng)度與興奮有何關(guān)系，現(xiàn)有兩種假設(shè)：
假設(shè)1：刺激與興奮是同時(shí)效應(yīng)，在一定范圍內(nèi)隨刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)興奮也隨之增強(qiáng)，超出該范圍，興奮強(qiáng)度不再隨刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)．
假設(shè)2：只有當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，神經(jīng)元才開(kāi)始興奮，并且興奮度不隨刺激強(qiáng)度的增強(qiáng)而變化．
科學(xué)家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：將刺激強(qiáng)度逐漸增加（S₁～S₈），測(cè)得一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞膜電位的變化規(guī)律（如丙圖），分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果你認(rèn)為上述兩種假設(shè)中符合事實(shí)的是假設(shè)2．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：甲圖電極a的左側(cè)給一適當(dāng)刺激，此時(shí)a與b之間會(huì)產(chǎn)生電流，興奮傳導(dǎo)至a點(diǎn)時(shí)，方向是b→a；興奮傳導(dǎo)至b點(diǎn)時(shí)，方向是a→b，原因是興奮部位膜外為負(fù)電位，未興奮部位膜外為正電位，電流由正流向負(fù)．
乙圖中與效應(yīng)器相連的為傳出神經(jīng)，所以坐骨神經(jīng)屬于反射弧的傳出神經(jīng)部分．坐骨神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度（13-10）cm/（3×10^-3s-2×10^-3s）=30m/s．

解答 解：（1）當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí)，則細(xì)胞膜內(nèi)的電位是負(fù)電位，膜外為正電位．
（2）在圖甲所示神經(jīng)左側(cè)給予一適當(dāng)?shù)拇碳�，�?dāng)興奮傳到a點(diǎn)時(shí)，a點(diǎn)為負(fù)電位，b點(diǎn)為正電位，所以指針向左偏；當(dāng)興奮傳到a、b兩點(diǎn)之間時(shí)，a、b兩點(diǎn)均是正電位；當(dāng)興奮傳到b點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)為負(fù)電位，a點(diǎn)為正電位，所以指針向右偏；當(dāng)興奮傳到b點(diǎn)右側(cè)時(shí)，a、b兩點(diǎn)均是正電位．
（3）神經(jīng)元包括軸突、樹(shù)突、胞體三部分，坐骨神經(jīng)中的神經(jīng)纖維屬于神經(jīng)元的軸突部分．兩個(gè)刺激點(diǎn)之間的距離=13-10=3cm，刺激1點(diǎn)傳到刺激2點(diǎn)需要的時(shí)間=3×10^-3s-2×10^-3s=1×10^-3s，故坐骨神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度=3cm÷1×10^-3s=3000cm/s．
（4）丙圖中可以看出，刺激強(qiáng)度由S₁～S₄的過(guò)程中，膜電位未發(fā)生變化；而刺激強(qiáng)度由S₅～S₄的過(guò)程中，膜電位發(fā)生變化，但是興奮度沒(méi)有差別，因此假設(shè)2符合事實(shí)．
故答案為：
（1）內(nèi)負(fù)外正
（2）兩
（3）軸突     3000cm/s
（4）假設(shè)2

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生及傳導(dǎo)，要求考生識(shí)記神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生過(guò)程，掌握興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過(guò)程及興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過(guò)程，能根據(jù)圖中和題中信息準(zhǔn)確答題．