Question

【題目】某種毒素作用于神經(jīng)肌肉接點(diǎn)使肌肉不能正常收縮，為研究該毒素的具體作用機(jī)理，某科研小組提出以下實(shí)驗(yàn)方案。

材料與用具：坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本、適宜濃度的某毒素、生理鹽水、電刺激裝置等。

實(shí)驗(yàn)原理:某種毒素可能通過抑制乙酰膽堿的釋放或與乙酰膽堿受體結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合，使突觸的信號(hào)傳遞被阻斷，引起肌肉松弛；也可能抑制膽堿酯酶（分解與受體結(jié)合的乙酰膽堿）的活性，引起肌肉痙攣。

請(qǐng)根據(jù)提供的材料和用具及實(shí)驗(yàn)原理，完善實(shí)驗(yàn)思路，并設(shè)計(jì)表格。

（1）實(shí)驗(yàn)思路：

①將若干浸泡于生理鹽水中的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本分組如下：________________________________。

②用電刺激裝置直接刺激各組的坐骨神經(jīng)，并用相應(yīng)儀器測(cè)定突觸間隙的乙酰膽堿濃度是否發(fā)生變化，同時(shí)觀察肌肉收縮情況。

③對(duì)所得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄與分析。（說明：實(shí)驗(yàn)中的刺激強(qiáng)度足夠；實(shí)驗(yàn)條件適宜，實(shí)驗(yàn)過程中標(biāo)本保持正常活性）

（2）設(shè)計(jì)表格，并將實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)結(jié)果與結(jié)論填入表中。______________________

（3）分析與討論:筒箭毒堿是臨床上常見的肌肉松弛劑，坐骨神經(jīng)腓腸肌在滴加筒箭毒堿后，刺激坐骨神經(jīng)，而突觸前膜遞質(zhì)的釋放正常，直接刺激肌肉，使肌肉正常收縮。試分析其作用機(jī)理可能是筒箭毒堿______________________________，阻斷了神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)的信號(hào)傳導(dǎo)。

Answer 1

【答案】 甲組：等量的生理鹽水處理；乙組：適宜濃度的該毒素處理 與突觸后膜上的乙酰膽堿受體結(jié)合，以至于乙酰膽堿不能再與受體結(jié)合

【解析】【試題分析】

本題綜合考查神經(jīng)興奮的傳遞的相關(guān)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。對(duì)于補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟，需根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確確定實(shí)驗(yàn)變量，遵循對(duì)照原則、單一變量原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。對(duì)于預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理等相關(guān)知識(shí)，確定自變量對(duì)因變量的影響。探究性實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，應(yīng)針對(duì)各種可能性分別加以考慮和分析，得到相關(guān)結(jié)論。同時(shí)，解答本題時(shí)還應(yīng)特別注意要從題干中獲取有效信息用于各小題的分析。

（1）實(shí)驗(yàn)思路：

①本實(shí)驗(yàn)的目的是研究某毒素作用于神經(jīng)肌肉接點(diǎn)使肌肉不能正常收縮的具體作用機(jī)理，所以實(shí)驗(yàn)自變量是是否用該激素處理坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本。因此，可將若干浸泡于生理鹽水中的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本分組如下：甲組：等量的生理鹽水處理；乙組：適宜濃度的該毒素處理。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路可知，該實(shí)驗(yàn)的因變量是突觸間隙的乙酰膽堿濃度是否變化和肌肉的收縮情況。因此，表格中可分別列出甲組和乙組的乙酰膽堿濃度是否變化，以及肌肉的收縮情況，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出相應(yīng)的結(jié)論。甲組屬于對(duì)照組，所以其實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有一種情況：用電刺激裝置直接刺激甲組的坐骨神經(jīng)，則突觸間隙的乙酰膽堿濃度會(huì)發(fā)生變化（增加），肌肉正常收縮。由此可得出結(jié)論為：受刺激后的膜釋放乙酰膽堿，肌膜上產(chǎn)生動(dòng)作電位，引起肌肉收縮。由于是探究實(shí)驗(yàn)，作為實(shí)驗(yàn)組的乙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能有多種情況，從而得出不同的相應(yīng)結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，用電刺激裝置直接刺激乙組的坐骨神經(jīng)，乙組可能有三種實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論：①若突觸間隙的乙酰膽堿濃度不發(fā)生變化，肌肉松弛，則說明該毒素能抑制乙酰膽堿的釋放。②若突觸間隙的乙酰膽堿濃度發(fā)生變化（增加），肌肉松弛，則說明該毒素能與乙酰膽堿受體結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合，使突觸的信號(hào)傳遞被阻斷。③若突觸間隙的乙酰膽堿濃度發(fā)生變化（增加），肌肉痙攣，則說明該毒素抑制膽堿酯酶的活性，阻止了乙酰膽堿的分解。

（3）坐骨神經(jīng)腓腸肌在滴加筒箭毒堿后，刺激坐骨神經(jīng)，而突觸前膜遞質(zhì)的釋放正常，說明筒箭毒堿不能抑制神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿）的釋放；直接刺激肌肉，肌肉正常收縮，說明肌細(xì)胞正常，筒箭毒堿不是通過損傷肌細(xì)胞來抑制肌肉收縮；結(jié)合上面實(shí)驗(yàn)原理“某種毒素可能通過抑制乙酰膽堿的釋放或與乙酰膽堿受體結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合，使突觸的信號(hào)傳遞被阻斷，引起肌肉松弛”，可推知筒箭毒堿的作用機(jī)理可能是與突觸后膜上的乙酰膽堿受體結(jié)合，以至于乙酰膽堿不能再與受體結(jié)合，從而阻斷了神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)的信號(hào)傳導(dǎo)。