高考生物考前3個月專題復習 專題7 人體的穩(wěn)態(tài)及調節(jié)機制 考點23 興奮的產生、傳導及相關實驗分析

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考點23　興奮的產生、傳導及相關實驗分析 題組一　興奮的產生與傳導過程及原理 1．(2016全國乙，4)下列與神經細胞有關的敘述，錯誤的是(　　) A．ATP能在神經元線粒體的內膜上產生 B．神經遞質在突觸間隙中的移動消耗ATP C．突觸后膜上受體蛋白的合成需要消耗ATP D．神經細胞興奮后恢復為靜息狀態(tài)消耗ATP 答案　B 解析　神經元可進行有氧呼吸，其中第三階段在線粒體內膜上完成，并產生大量ATP，A正確；神經遞質經擴散通過突觸間隙，不消耗ATP，B錯誤；蛋白質的合成均需消耗ATP，C正確；神經細胞興奮后恢復為靜息狀態(tài)過程中，將Na＋排出細胞，同時將K＋攝入細胞，此過程為逆濃度梯度的主動運輸，消耗ATP，D正確。 2．(2013大綱全國，1)關于神經興奮的敘述，錯誤的是(　　) A．刺激神經纖維中部，產生的興奮沿神經纖維向兩側傳導 B．興奮在神經纖維上的傳導方向是由興奮部位至未興奮部位 C．神經纖維的興奮以局部電流的方式在神經元之間單向傳遞 D．在神經纖維膜外，局部電流的方向與興奮傳導的方向相反 答案　C 解析　興奮在神經纖維上可以雙向傳導，所以刺激神經纖維中部，產生的興奮沿神經纖維向兩側傳導，A正確；興奮在神經纖維上的傳導方向與膜內電流的方向一致，即由興奮部位至未興奮部位，B正確；興奮在神經元之間以化學信號(神經遞質)的形式單向傳遞，C錯誤；神經纖維膜外的電流方向與神經纖維膜內的電流方向相反，D正確。 3．(2016全國甲，30)乙酰膽堿可作為興奮性神經遞質，其合成與釋放見示意圖。據圖回答問題： (1)圖中A－C表示乙酰膽堿，在其合成時，能循環(huán)利用的物質是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰膽堿外，生物體內的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作為神經遞質。 (2)當興奮傳到神經末梢時，圖中突觸小泡內的A－C通過________這一跨膜運輸方式釋放到________，再到達突觸后膜。 (3)若由于某種原因使D酶失活，則突觸后神經元會表現為持續(xù)________。 答案　(1)C　能　(2)胞吐　突觸間隙　(3)興奮 解析　(1)分析圖示可知：在乙酰膽堿合成時，能循環(huán)利用的物質是C。生物體內的多巴胺和一氧化氮也能作為神經遞質。(2)神經遞質以胞吐的方式分泌到突觸間隙，再通過擴散達到突觸后膜。(3)神經遞質與受體結合發(fā)生效應后，就被酶破壞而失活，或被移走而迅速停止作用。若由于某種原因使D酶失活，則A－C會持續(xù)發(fā)揮作用，突觸后神經元會表現為持續(xù)興奮。 4．(地方卷重組)判斷與填充： (1)如圖1是反射弧的結構模式圖(a、b、c、d、e表示反射弧的組成部分，Ⅰ、Ⅱ表示突觸的組成部分，1、2是反射弧中的兩個位點)，判斷下列相關敘述： ①若在1處施加一個有效刺激，2處膜電位的變化為：內負外正→內正外負→內負外正(2010江蘇，13C)(　√　) ②若在2處施加一個有效刺激，則在1處無膜電位變化，其原因是興奮在神經元之間只能單向傳遞(2012山東，25(2)改編)(　√　) ③如圖2為在離體實驗條件下單條神經纖維的動作電位示意圖，其中a～c段一直在發(fā)生Na＋內流，不需要消耗能量(2011浙江，3AB改編)(　√　) ④下圖表示當有神經沖動傳到神經末梢時，神經遞質從突觸小泡內釋放并作用于突觸后膜的機制，其中神經遞質與受體結合引起突觸后膜上相應的離子通道開放，離子通道開放后，Na＋和Cl－同時內流(2015江蘇，18CD)(　　) ⑤在下圖中，當快速牽拉骨骼肌時，若在d處能記錄到電位變化過程，則c處可檢測到神經遞質(2014海南，15D)(　√　) (2)(2014四川，8節(jié)選)某人行走時，足部突然受到傷害性刺激，迅速抬腳。下圖為相關反射弧示意圖： ①圖示反射弧中，a是________。當興奮到達b點時，神經纖維膜內外兩側的電位變?yōu)開_________。當興奮到達c處時，該結構發(fā)生的信號轉變是__________________。 ②傷害性刺激產生的信號傳到________會形成痛覺。此時，內臟神經支配的腎上腺分泌的腎上腺素增加，導致心率加快，這種生理活動的調節(jié)方式是______________。 答案?、賯魅肷窠洝日庳摗‰娦盘枴瘜W信號→電信號　②大腦皮層　神經—體液調節(jié) 題組二　興奮的產生、傳導相關實驗分析 5.(經典高考題)如圖是神經元網絡結構示意簡圖，圖中神經元①、②、③都是興奮性神經元，且這些神經元興奮時都可以引起下一級神經元或肌細胞的興奮。和神經細胞一樣，肌肉細胞在受到適宜的刺激后，也能引起細胞膜電位的變化。圖中B處表示神經肌肉接頭，其結構和功能與突觸類似。請回答： (1)給神經元①一個適宜刺激，在A處能記錄到膜電位的變化。這是因為刺激使神經元①興奮，引起其神經末梢釋放的__________進入__________，隨后與突觸后膜上的____________結合，導致神經元②產生興奮。 (2)若給骨骼肌一個適宜刺激，在A處________(能、不能)記錄到膜電位的變化，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若在A處給予一個適宜刺激，在C處________(能、不能)記錄到膜電位的變化，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)神經遞質　突觸間隙　特異性受體 (2)不能　由肌細胞產生的興奮在神經肌肉接頭處不能逆向傳遞 (3)能　興奮從A處傳到神經元③，再傳到神經元①，故在C處能測得膜電位的變化 解析　刺激神經元①產生的神經沖動沿神經纖維傳導到突觸小體，使突觸前膜釋放神經遞質，經過突觸間隙后作用于突觸后膜，與突觸后膜上的特異性受體結合，導致神經元②興奮。由于神經遞質只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，因此興奮的傳遞為單向傳遞。B處神經肌肉接頭的結構和功能與突觸類似，興奮的傳遞也是單向的，刺激骨骼肌時興奮不能通過神經肌肉接頭逆向傳遞，故在A處不能測到電位變化。興奮在神經纖維上的傳導具有雙向性，刺激A處，興奮從A傳到神經元③，再傳到神經元①，因此在C處能夠測得膜電位的變化。 6．(2013安徽，30節(jié)選)將蛙腦破壞，保留脊髓，做蛙心靜脈灌注，以維持蛙的基本生命活動。暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經和傳出神經，分別連接電位計?和?。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計?和?有電位波動，出現屈反射。如圖為該反射弧結構示意圖。 (1)用簡便的實驗驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導，而在反射弧中只能單向傳遞：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若在灌注液中添加某種藥物，將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計?有波動，電位計?未出現波動，左后肢未出現屈反射，其原因可能有：①___________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案　(1)方法和現象：刺激電位計?與骨骼肌之間的傳出神經。觀察到電位計?有電位波動和左后肢屈腿，電位計?未出現電位波動　(2)①突觸前膜釋放的遞質不能與突觸后膜上的特異性受體結合?、谕挥|前膜不能釋放遞質 依綱聯想 1．興奮在神經纖維上的傳導3點提醒 (1)準確識記靜息狀態(tài)和興奮狀態(tài)下膜內外的電荷分布。靜息狀態(tài)下，由于K＋外流，導致外正內負。興奮狀態(tài)下，由于Na＋內流，導致外負內正。 (2)理順興奮傳導方向與電流方向的關系：興奮傳導方向與膜內電流方向相同，與膜外電流方向相反。 (3)運用細胞的整體性原理解釋：一個神經元上，若有一處受到刺激產生興奮，興奮會迅速傳至整個神經元細胞，即在該神經元的任何部位均可測到生物電變化。 2．有關突觸的6點歸納提醒 (1)常見的突觸類型有兩種，即軸突—細胞體型和軸突—樹突型，也有不常見的軸突—軸突型；還有類似突觸的結構，如神經—肌肉接點等。 (2)神經遞質的釋放過程體現的是生物膜的流動性；突觸小泡的形成與高爾基體密切相關；突觸間隙的液體是組織液；神經遞質的釋放方式是胞吐。 (3)突觸間隙中神經遞質的去向有三種：迅速地被酶分解、重吸收到突觸小泡、擴散離開突觸間隙。有一些藥物(如一些止痛藥、有機磷農藥等)作用的部位就在突觸間隙。 (4)突觸前膜處發(fā)生的信號轉變是電信號→化學信號；突觸后膜處的信號轉變是化學信號→電信號。 (5)突觸后膜上的神經遞質受體的本質為糖蛋白。 (6)神經遞質可分為興奮性遞質和抑制性遞質(如多巴胺)，后者可以使負離子(如Cl－)進入突觸后膜，從而強化“外正內負”的局面。 3．神經調節(jié)中?？嫉?種物質運輸方式 (1)靜息電位的形成主要是K＋外流、動作電位的形成主要是Na＋內流，它們都是從高濃度→低濃度，需要通道蛋白，屬于協助擴散。 (2)靜息電位恢復過程中，需要借助鈉—鉀泵逆濃度梯度將Na＋從膜內泵到膜外，將K＋從膜外泵入膜內，且需要能量，屬于主動運輸。 (3)神經遞質釋放的過程屬于非跨膜運輸中的胞吐，體現了細胞膜的流動性。 4．理解電位變化機理并分析下列相關曲線 (1)受刺激部位細胞膜兩側電位差的變化曲線圖 a點——靜息電位，外正內負，此時K＋通道開放； b點——0電位，動作電位形成過程中，Na＋通道開放； bc段——動作電位，Na＋通道繼續(xù)開放； cd段——靜息電位恢復； de段——靜息電位。 (2)如圖1是將神經電位測量儀的A、B電極均置于膜外，在箭頭處施加適宜刺激，測得電位差變化曲線如圖2所示： ①ab段——興奮傳至A電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢?，而B電極處仍為正電位。 ②bc段——興奮傳至AB兩電極之間。 ③cd段——興奮傳至B電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢?，而A電極處恢復為正電位。 5．興奮傳導與電流計指針偏轉問題分析 (1)靜息電位：電表一極與神經纖維膜外側連接，另一極與膜內側連接，如圖甲所示，觀察到指針只發(fā)生一次偏轉。 (2)動作電位：電表兩極都連接在神經纖維膜外(或內)側，如圖乙和丙所示，給予刺激后，可觀察到指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉。 ①若電極兩處同時興奮，則電流表指針不偏轉，如刺激圖乙中的c點。 ②若電極兩處先后興奮，則電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉，如刺激圖乙中的a點和圖丙中的b點。 ③若兩電極只有一處興奮，則電流表指針發(fā)生一次偏轉，如刺激圖丙中的c點。 6．興奮在神經纖維上的傳導及在神經元之間的傳遞實驗探究 (1)興奮在神經纖維上傳導的探究 方法設計：電刺激圖中甲處，觀察A的變化，同時測量丙處的電位有無變化。 結果分析： 電刺激甲處→A有反應 (2)興奮在神經元之間傳遞的探究 方法設計：先電刺激圖中甲處，測量丙處電位變化；再電刺激丙處，測量甲處的電位變化。 結果分析：甲、丙都有電位變化→雙向傳遞；只有甲處電位有變化→單向傳遞(且傳遞方向為丙→甲)。 考向一　以文字表述的形式考查興奮產生與傳導機理 1．(2016海南，19)下列與動物體內K＋、Na＋等有關的敘述，錯誤的是(　　) A．NaCl中Na＋參與血漿滲透壓形成而Cl－不參與 B．產生和維持神經細胞靜息電位主要與K＋有關 C．興奮沿神經纖維傳導時細胞膜外Na＋大量內流 D．Na＋從紅細胞外運入紅細胞內的過程屬于被動運輸 答案　A 解析　血漿滲透壓與血漿蛋白和無機鹽離子濃度有關，A項錯誤；產生和維持神經細胞靜息電位主要與K＋有關；興奮沿神經纖維傳導時細胞膜外Na＋大量內流；產生動作電位，Na＋從紅細胞外順濃度運入紅細胞內的過程屬于被動運輸。 思維延伸 (1)神經細胞受到刺激時，Na＋內流，使興奮部位膜內側Na＋濃度高于膜外側(　　) (2)神經纖維受到適宜刺激時，膜內外電位的變化是因為Na＋和K＋的內流(　　) (3)神經遞質以胞吐方式由突觸前膜釋放，以自由擴散方式通過突觸間隙(　　) (4)特定情況下，神經遞質也能使某些腺體分泌(　√　) (5)“神經遞質作用于突觸后膜，引起鈉離子內流，使突觸后膜產生興奮”，該過程沒有體現反饋調節(jié)(　√　) (6)激素、酶和神經遞質必須與特定的分子結合才能發(fā)揮作用(　√　) 考向二　通過多種圖像考查興奮的傳導與膜電位的變化及相關機理 2．(反射弧各部分組成及功能)如圖是一低等海洋動物完成某反射的反射弧模式圖。下列敘述正確的是(　　) A．①受到各種刺激，都能引起②的反應 B．在b處給予適宜刺激，引起②的反應屬于反射 C．興奮每傳遞一次都會導致突觸前膜的面積減少 D．圖中有三個神經元，a處興奮傳導的速率大于c處 答案　D 解析　不同的感受器有適宜的刺激種類，不能對各種刺激都能發(fā)生反應，不同的感受器也有不同的刺激值，刺激強度太弱，不能引起感受器的興奮，A錯誤；反射活動需通過完整的反射弧來實現，因此，在b處給予適宜刺激，引起②的反應不屬于反射，B錯誤；神經遞質在突觸小泡中，突觸小泡與突觸前膜融合時將神經遞質經胞吐到突觸間隙中，因此興奮每傳遞一次都會導致突觸前膜的面積增加，C錯誤；由圖可知，圖中有三個神經元，四個突觸，由于興奮在神經元上的傳導速度大于興奮在突觸處的傳遞速度，因此a處興奮傳導的速率大于c處，D正確。 思維延伸 如圖為人體縮手反射的反射弧結構示意圖，方框甲、乙代表神經中樞，字母表示神經結構。當手被尖物刺痛時，手縮回來后并產生痛覺。判斷下列敘述： (1)圖中A為效應器，E為感受器(　　) (2)由圖可判定C中興奮可傳至甲(　　) (3)由甲發(fā)出的傳出神經纖維末端釋放的神經遞質只能引起乙的興奮(　　) (4)痛覺在圖中的甲方框處形成(　√　) (5)一般情況下，E中細胞消耗的能量直接來自于葡萄糖(　　) 3．(神經纖維上膜電位變化機理)如圖甲表示神經纖維受到刺激瞬間膜內外電荷的分布情況，圖乙表示某一神經細胞動作電位和靜息電位相互轉變過程中的離子運輸途徑，靜息電位與①途徑離子運輸有關，相關說法正確的是(　　) A．圖乙中，①④途徑屬于自由擴散，②③途徑屬于主動運輸 B．圖甲中b區(qū)域電位形成是細胞受到刺激后，通過圖乙④途徑的離子運輸所致 C．圖甲中b區(qū)域電位恢復與圖乙①途徑的離子運輸無關 D．圖乙④途徑的發(fā)生只能由電信號引起 答案　B 解析　圖乙中，④表示Na＋內流，①表示K＋外流，①④途徑屬于協助擴散，②③途徑需要載體蛋白、消耗能量，屬于主動運輸，A錯誤；圖甲中b區(qū)域為動作電位，形成的原因是細胞受到刺激后，通過圖乙④途徑的Na＋內流所致，B正確；圖甲中b區(qū)域電位恢復與圖乙①K＋外流途徑的離子運輸有關，C錯誤；圖乙④途徑的發(fā)生可能是由電信號引起，也可能是由化學信號(神經遞質)引起，D錯誤。 思維延伸 判斷針對原題圖信息的敘述： (1)靜息時，由于①途徑的作用，膜電位分布為內正外負(　　) (2)靜息時通過①途徑運輸離子是產生和維持靜息電位的主要原因(　√　) (3)圖甲的b處神經纖維膜對Na＋的通透性增強(　√　) (4)圖甲所示神經纖維的興奮傳導方向可能是a←b→c(　√　) (5)甲圖ab段膜外局部電流方向是b→a(　　) 4．(動作電位的產生及傳導)神經電位的測量裝置如圖一所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結果如圖二所示。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其他實驗條件不變，則測量結果是(　　) 答案　C 解析　分析題圖可知，題圖顯示的是膜內與膜外的電位差，靜息時，膜內外電位差為負值，說明A端(膜內側)連電流表的正極，B端(膜外側)連電流表的負極；若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，靜息時，A、B都表現為正電位，A、B的電位差為0，給以適宜刺激后，興奮傳到A，A處表現為外負內正，B處仍然是外正內負，對于膜外A、B兩側存在電位差，由于電流表正極處是負電位，電流表負極處是正電位，所以A、B兩點的電位差是負值；當興奮傳過A后，未達到B之前，A、B兩點均為靜息狀態(tài)，兩點的電位差為0，當興奮傳至B時，B處表現為外負內正，A處是外正內負，對于膜外A、B兩側存在電位差，由于電流表正極處是正電位，電流表負極處是負電位，所以A、B兩點的電位差是正值，興奮傳過B以后，A、B處于靜息電位狀態(tài)，A、B兩點的電位差又恢復為0。 5．(興奮在神經元之間的傳遞)反饋調節(jié)在神經網絡中廣泛存在。如圖表示脊髓前角運動神經元、閏紹細胞(興奮時能釋放抑制性神經遞質)共同支配肌肉收縮的途徑，相關敘述錯誤的是(　　) A．圖中神經細胞及肌肉組成反射弧，其中肌肉和閏紹細胞屬于效應器 B．若在a點給予適宜刺激，在圖中其他3點均能測得膜電位變化 C．閏紹細胞轉運和釋放神經遞質與高爾基體和線粒體有關 D．圖示反饋回路有利于運動神經元對肌肉運動的精準控制 答案　A 解析　圖中傳出神經細胞末梢及肌肉構成效應器，A錯誤；若在a點給予適宜刺激，興奮能傳到b、c、d三點，這3點均能測得膜電位變化，B正確；高爾基體與細胞分泌物的形成有關，線粒體為神經遞質的轉運和釋放提供能量，C正確；閏紹細胞釋放抑制性神經遞質，抑制肌肉的運動屬于反饋調節(jié)，有利于運動神經元對肌肉運動的精準控制，D正確。 思維延伸 如圖是閏紹細胞(一種抑制性中間神經元)參與神經調節(jié)的過程，判斷下列敘述： (1)運動神經元1興奮時，可通過閏紹細胞抑制自身的活動(　√　) (2)閏紹細胞興奮時會抑制運動神經元2的興奮性(　√　) (3)圖示神經元之間的環(huán)狀聯系，是一種負反饋調節(jié)(　√　) (4)圖示中具有3個突觸結構(　√　) (5)閏紹細胞通過遞質使運動神經元1膜電位變?yōu)閮日庳?　　) 6．興奮在中樞神經系統的傳導過程中，有時存在一個突觸引起的興奮被后一個突觸抑制的現象。如圖是突觸2抑制突觸1興奮傳導的過程，以及突觸1和突觸2興奮傳導時的電位變化。下列敘述正確的是(　　) A．突觸2中的神經遞質作用后的去向包括被突觸后膜吸收 B．ab過程(不包括a點和b點)中，離子通道甲處于開放狀態(tài) C．B處膜電位一直為－65 mV，可以確定Gly使后膜上的陽離子通道打開 D．突觸1處產生的局部電流可以雙向傳導，傳到B點的時間比A點長 答案　B 解析　突觸2中的神經遞質合成后儲存在突觸小泡內，當興奮抵達時，突觸小泡將儲存的遞質即Gly釋放出來，與分布在突觸后膜上的Gly受體結合，從而使離子通道開啟，導致陰離子內流，從而使興奮不能傳導，起到抑制的作用，A錯誤；a→b段產生動作電位，電位變化的原因是Na＋內流，說明離子通道甲處于開放狀態(tài)，B正確；B處膜電位無變化，能確定Gly屬于抑制性遞質，說明Gly使后膜上的陰離子通道打開，C錯誤；突觸1處產生的局部電流可以雙向傳導，但由于突觸2抑制突觸1興奮傳導的過程，所以不能傳到B點，D錯誤。 思維延伸 (1)某種突觸傳遞興奮的機制為：當興奮傳至突觸小體時，引起突觸小泡與突觸前膜融合并釋放去甲腎上腺素(簡稱NE)，在突觸間隙中，NE將發(fā)生如圖所示的結合或攝取。 ①突觸前膜和后膜均能攝取NE，但不能說明興奮可以雙向傳遞(　√　) ②NE是一種神經遞質，突觸前膜釋放NE需要受體(　　) ③NE作用于突觸前膜后抑制NE的釋放屬于正反饋調節(jié)(　　) (2)γ氨基丁酸和某種局部麻醉藥在神經興奮傳遞過程中的作用機理如圖所示。則： ①γ氨基丁酸與突觸后膜的受體結合，促進Cl－內流，抑制突觸后膜產生興奮(　√　) ②局部麻醉藥和γ氨基丁酸都屬于抑制性神經遞質，使突觸后膜動作電位差增大(　　) ③局部麻醉藥作用于突觸后膜的Na＋通道，阻礙Na＋內流，抑制突觸后膜產生興奮(　√　) 考向三　興奮傳導與電流表指針偏轉問題 7．如圖甲所示，在神經纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表，表1兩電極分別在a、b處膜外，表2兩電極分別在d處膜的內外側。在bd的中點c處給予一適宜刺激，相關的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。下列分析中，正確的是(　　) A．表1記錄得到圖乙所示的雙向電位變化曲線 B．圖乙①點時Na＋的內流速率比②點時更大 C．圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點 D．圖丙曲線處于⑤點時，圖甲a處膜外表現為負電位 答案　C 解析　由圖可知，表1記錄得到圖丙所示的雙向電位變化曲線，A錯誤；由圖可知，圖乙①點時Na＋的內流速率比②點時更小，B錯誤；由圖可知，圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點，C正確；圖丙曲線處于⑤點時，a、b兩點間電位差為0，此時興奮已傳過b點，而還未到達a點，所以圖甲a處膜外表現應為正電位，所以D錯誤。 思維延伸 圖甲為研究神經細胞膜電位變化的實驗裝置，兩個神經元以突觸聯系，并連有電表Ⅰ(兩電極位于Q點位置的膜外和膜內)、Ⅱ(R處和S處電極分別位于膜外和膜內)，給予適宜刺激后，電表Ⅰ測得電位變化如圖乙所示，則： (1)①→②電位變化對應于P→Q興奮傳導過程(　　) (2)電表Ⅰ記錄到③處電位值時，Q處無K＋外流(　　) (3)電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同(　√　) (4)若S處電極移至膜外，電表Ⅱ的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(　　) (5)若S處電極移至膜外，電表Ⅱ的指針將發(fā)生一次偏轉(　√　) 考向四　興奮在神經元之間的傳遞和對照實驗的設計與分析 8．為了探索治療機體對某種藥物依賴的有效途徑，我國科研人員進行了如下研究。 (1)將大鼠置于自身給藥箱中(如圖)。當大鼠按壓非給藥桿時指示燈不亮，藥泵不給藥；按壓給藥桿時指示燈亮，藥泵通過靜脈導管向大鼠注射一定量藥物。燈亮時，光刺激大鼠視網膜，引起視神經細胞產生________，傳至末梢，釋放________，作用于突觸________上的受體。信息傳至視中樞，產生視覺。多次重復訓練后，大鼠在光信號與給藥之間建立聯系。當單位時間內大鼠按壓給藥桿的次數達到一定程度時，即可被視為對該藥物形成依賴。以下將這種大鼠簡稱D鼠。 (2)研究發(fā)現，D鼠相關腦區(qū)內酶A含量和活性均明顯升高。為探討酶A活性對藥物依賴的影響，在兩組D鼠相關腦內區(qū)注射酶A活性抑制劑或生理鹽水后，再分別放入自身給藥箱，記錄單位時間內兩組D鼠____________________。與對照組相比，若抑制劑組的D鼠________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 則表明抑制酶A的活性可以降低D鼠對藥物的依賴。 (3)研究者設計了一種能與編碼酶A的mRNA互補結合的，含22個核苷酸的RNA，它能進入細胞，促進編碼酶A的mRNA降解。將這種小RNA用溶劑M溶解后，注射到D鼠相關腦區(qū)，引起酶A含量明顯下降，D鼠對藥物的依賴降低。進行本實驗時，要同時進行一個對照處理，將一小段RNA用________(填“生理鹽水”或“蒸餾水”或“溶劑M”)溶解，注射到D鼠的相關腦區(qū)，這段小RNA的最佳設計為：與實驗組使用的小RNA相比，其核苷酸的________(多選，只填序號)。 a．種類相同　　　b．種類不同　　　　c．數目相同 d．數目不同 e．序列完全相同 f．序列完全不同 若此對照組D鼠相關腦區(qū)內酶A含量無明顯變化，則可以證明______________________ 等因素對實驗組結果無影響。 答案　(1)神經沖動(興奮)　神經遞質　后膜 (2)按壓給藥桿的次數　按壓給藥桿次數明顯減少 (3)溶劑M　a、c、f　溶劑M、不能和編碼酶A的mRNA形成互補結合的小RNA、給藥部位 解析　(1)當神經細胞受到外界刺激，會產生興奮，在細胞內以局部電流的方式進行傳導，當達到與下一個神經元細胞的連接處(突觸小體)，會由突觸前膜釋放神經遞質并作用于突觸后膜上的特異性受體，從而引起下一個神經元細胞的興奮或者抑制。(2)通過對題干材料的分析得知：小鼠對藥物的依賴指標是給藥的次數或用量，而對其給藥又是通過其按壓給藥桿的次數來決定的，所以其對藥物越是依賴則小鼠按壓給藥桿的次數則越多。若抑制劑組的D鼠按壓給藥桿的次數小于對照組D鼠按壓給藥桿的次數，則說明抑制酶A的活性可以降低D鼠對該藥物的依賴。(3)實驗的設計要充分考慮到在實驗中需嚴格控制單一變量，故將一段“小RNA”與研究者設計的“特定RNA”進行相同處理，都用溶劑M溶解；若探討對小RNA的設計，則其對照組應是所含的“核苷酸的種類和數目”都應該相同，唯一不同的應該是“核苷酸的排列順序”不同。