2024高考生物一轮复习第8单元生命活动的调节素养加强课8动物生理相关实验探究教学案新人教版必修3

PAGE1-素养加强课8动物生理相关试验探究膜电位变更与电流表的指针偏转问题如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上，在b、f两点赐予相宜强度的刺激，则电流计的偏转状况为()(“”代表神经元细胞体，“”代表神经末梢，且ab＝bc、ac＝de)A．在b点与f点刺激时，A1、A2各偏转两次，且方向相反B．在b点刺激时，A1偏转两次，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次C．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次D．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转两次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次[审题指导]审题时应重点关注示意图中两个位置，即刺激点位置及电流表的连接位置。(1)学问联系：①电位的产生与膜电位变更的关系？②兴奋的传导与传递的特点分别是什么？(2)推理分析①ab＝bc→刺激b点，a、c点的电位变更相同。②f点位于突触后神经元上→刺激f点，A2偏转一次，A1不偏转。D[在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋接着向右传递时，先到达d处，后到达e处，因此A2偏转两次，且方向相反(先向左偏转，后向右偏转)。在f点刺激时，兴奋能传导到e处，但不能传递到a、c和d处，因此A1不偏转，A2偏转一次(向右偏转)。]1．指针偏转原理下图中a点受刺激产生动作电位“”，后面为该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变更细化图：2．电流计指针偏转问题分析(1)兴奋在神经纤维上传导时(双向传导)①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转；②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计指针不发生偏转。(2)兴奋在神经元之间传递时(单向传递)①刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率，所以a点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转；②刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计指针只发生一次偏转。1．两个电表(甲、乙)的电极A、B和C、D分别连接在两条神经纤维外侧，其中电极D所在位置神经纤维有膜损伤(负电位且无法产生兴奋)；未受刺激时电表指针如图所示。若分别给两条神经纤维以相宜强度刺激，下列叙述错误的是()A．甲、乙均不形成反射B．受刺激前，甲不是静息电位，乙不是动作电位C．若刺激点在A、C左侧，则甲偏转，乙不偏转D．若刺激点在两个电极的中点，甲不偏转，乙偏转C[反射必需经过完整的反射弧，甲、乙表示神经纤维，因此甲、乙受刺激兴奋不表示反射，A正确；由图可知，刺激前甲不是静息电位，因为检测静息电位的两极应一个在膜外，一个在膜内，乙不是动作电位，因为D电极为负电位且无法产生兴奋，B正确；若刺激点在A、C左侧，则甲偏转，乙也偏转，C错误；若刺激点在两个电极的中点，甲不偏转，乙偏转，D正确。]2．α­银环蛇毒素能与突触处的神经递质受体结合，阻断兴奋的传递。如图所示，利用α­银环蛇毒素处理突触，并在A处赐予相宜刺激，乙记录仪测量的结果是()A[据图分析，乙记录仪的两侧接在细胞膜的外侧，因此未受刺激时为零电位；兴奋在神经纤维上是双向传导的，因此刺激A点兴奋会传到甲、乙两个记录仪，依据甲记录仪上的－70mV可知，乙记录仪先起先测得的是负值；当兴奋接着向右传导的过程中，乙记录仪的左侧复原静息电位；由于α­银环蛇毒素能与突触处的神经递质受体结合，阻断兴奋的传递，因此兴奋不能传到下一个神经元，则乙记录仪不会再测到电位变更。]3．如图是用甲、乙两个电流表探讨神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是()A．静息状态下，甲指针偏转，乙指针不偏转B．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次D．清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针不偏转D[甲电流表的两极分别位于膜外和膜内，乙电流表的两极均置于膜外，静息状态下，甲电流表膜外为正电位，膜内为负电位，甲指针偏转，而乙电流表两极均为正电位，乙指针不发生偏转，A正确。刺激a处时，对于甲电流表，兴奋传到电极处，膜外为负电位，膜内为正电位，甲指针偏转一次。对于乙电流表，兴奋先传到乙电流表的左边电极，然后传到右边电极，乙指针偏转两次，B正确。刺激b处时，兴奋无法传到左边神经元，因此甲指针维持原状，对于乙电流表，兴奋无法传到电流表左边电极，乙指针偏转一次，C正确。清除c处的神经递质，再刺激a处时，兴奋无法传到右边神经元，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次，D错误。]兴奋传导、传递特点的试验探究将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ和ⓑ有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。(1)用简便的试验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。________________________________________________________________________________________________。(2)若在灌注液中添加某种药物，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，左后肢未出现屈反射，其缘由可能有：①______________________________；②___________________。[审题指导]审题时应关注以下两个问题：(1)明确这是一道验证性试验设计题，即验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。(2)设计试验时采纳逆向思维更利于问题的解决。[解析](1)设计试验可以应用图中的已有信息进行逆向思索，即在神经纤维的哪个位置赐予足够强度的刺激，该位置两侧都能够视察到相应的电位变更(或肌肉收缩)，而另一神经纤维上没有电位变更。(2)某药物处理后，电位计ⓐ有波动，说明该药物不会阻挡神经纤维上的兴奋传导，电位计ⓑ未出现波动，说明没有兴奋传递到电位计ⓑ，那么问题应当出现在电位计ⓐ和ⓑ之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也可能是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。[答案](1)试验方法和现象：刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。视察到电位计ⓑ有电位波动和左后肢屈腿，电位计ⓐ未出现电位波动(2)①突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合②突触前膜不能释放递质1．“药物阻断”试验探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导，还是阻断在突触处传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果做出合理推断。2．电刺激法探究反射弧中兴奋传导、传递的特点(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方法设计：电刺激图①处，视察A的变更，同时测量②处的电位有无变更。结果分析：若A有反应，且②处电位变更，则说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而②处无电位变更，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。(2)探究兴奋在神经元间的传递方法设计：先电刺激图①处，测量③处的电位变更；再电刺激③处，测量①处的电位变更。结果分析：若两次试验的检测部位均发生电位变更，说明兴奋在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位变更，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。1．取簇新的神经—肌肉标本(试验期间用生理盐水潮湿标本)如图，a、d分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；b是放置在传出神经上的电流计，用于记录神经兴奋电位；c为神经与肌细胞形成的突触。正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩，下列推断分析不正确的是()A．假如刺激c、a点中间任何一点，都可检测到电位变更，表明传出神经完好B．假如用a刺激神经，在b处不能记录到电位，表明传出神经受损C．假如用a刺激神经，在b处记录到电位，骨骼肌不收缩，表明部位c受损D．假如用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩，表明骨骼肌受损C[假如刺激c、a点中间任何一点，都可检测到电位变更，表明传出神经完好，A正确；假如用a刺激神经，在b处不能记录到电位，表明传出神经受损，B正确；假如用a刺激神经，在b处记录到电位，骨骼肌不收缩，表明部位c受损或骨骼肌受损，C错误；假如用d刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩，表明骨骼肌受损，D正确。]2．(2024·四川高三月考)如图表示神经元之间的连接(BD＝DE)，M为连接在神经元表面的电流计。请回答：(1)神经纤维产生兴奋时，细胞膜对________的通透性增大，引起膜内外的电位发生变更，神经纤维细胞膜外电流方向与兴奋传导方向________。(2)刺激如图________点可以证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的，你推断的理由是__________________________。(3)为探讨钙离子对神经冲动的产生及神经元之间兴奋传递的影响，探讨者做了如下试验：①当兴奋传递到突触小体时，先出现钙离子内流，利用荧光标记膜蛋白，可视察到________定向移动，释放神经递质。②将能与钙离子结合的药物BAPTA注入突触小体内，电刺激突触前神经元，发觉突触前膜发生了电位变更，但神经递质的释放量削减。由此得出的结论是钙离子____________________________。[解析](1)神经纤维产生兴奋时钠离子通道开放，钠离子内流，膜电位由外正内负变成外负内正，在兴奋部位和未兴奋部位存在电位差，形成局部电流，神经纤维细胞膜外电流方向与兴奋传导方向相反，而膜内相同。(2)据图分析，三个神经元中只有中间的神经元上有四个点，若要推断在神经纤维上的双向传递，应当选择中间的点刺激，但是D点刺激后兴奋会同时到达B、E两点，电流表不偏转，因此只能刺激C点，兴奋先后两次到达B、E两点，电流表偏转两次，进而证明兴奋在神经纤维上是双向传导的。(3)①神经递质存在于突触小泡中，当兴奋传递到突触小体时，先出现钙离子内流，利用荧光标记膜蛋白，可视察到突触小泡定向移动，释放神经递质。②将能与钙离子结合的药物BAPTA注入突触小体内，电刺激突触前神经元，发觉突触前膜发生了电位变更，但神经递质的释放量削减，说明钙离子不影响突触前神经元产生神经冲动(兴奋)，但会影响神经元之间兴奋的传递。[答案](1)钠离子相反(2)C只有刺激C点，电流计指针才会发生两次方向相反的偏转，说明兴奋既传到了B点，也传到了E点(3)①突触小泡②不影响突触前神经元产生神经冲动(兴奋)，但会影响神经元之间兴奋的传递动物激素功能的探讨方法与试验探究(2024·浙江高考)欲验证胰岛素的生理作用，依据以下供应的试验材料与用具，提出试验思路，预料试验结果并进行分析。材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。(要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，试验条件相宜)(1)试验思路：_____________________________________________________________________________________________________________。(2)预料试验结果(设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果)：(3)分析与探讨①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其缘由是________________。②当机体血糖水平上升时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变更是________。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面_____________________________________。[审题指导]本题可实行“去除添加法”验证胰岛素的生理作用。在审题的过程中应思索以下问题：(1)明确胰岛素的生理作用。(2)分析出本试验的自变量以及因变量的检测指标。(3)试验设计思路不同于具体的试验步骤，描述时可不出现用量或浓度等。[解析](1)本试验的目的是验证胰岛素的生理作用，所以试验的自变量是有无胰岛素，试验材料中有供应葡萄糖溶液，可将试验分两组，试验组用胰岛素处理，比照组用生理盐水处理，试验组出现低血糖症状后还需给试验组注射葡萄糖溶液，比照组注射生理盐水，反向验证胰岛素的作用。具体试验思路见参考答案。(2)注射胰岛素组的试验结果是血糖浓度下降，接着注射葡萄糖，血糖浓度又会上升；注射生理盐水组血糖浓度变更不大。留意本题要求画柱形图，图中需有图注，横坐标需标注两次注射。(3)①正常人体内的胰岛素可以促进肾小管对过滤液中葡萄糖的汲取，故在尿液中检测不到葡萄糖。②当机体血糖水平上升时会引起胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛A细胞分泌胰高血糖素削减。胰岛素具有促进对葡萄糖的摄取、贮存和利用以及抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖的作用。[答案](1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录。②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录。③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录。④对每组所得数据进行统计分析(2)胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的汲取②胰岛B细胞分泌胰岛素增加，胰岛A细胞分泌胰高血糖素削减抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖1．常见动物激素生理功能的探讨方法激素方法试验探究甲状腺激素饲喂法含有甲状腺激素的饲料喂养蝌蚪，蝌蚪快速发育成小青蛙摘除法手术摘除小狗甲状腺，小狗发育停止；摘除成年狗的甲状腺，成年狗出现行动呆笨、精神萎靡、代谢中氧消耗量显著降低、产热量削减等现象生长激素切除法切除小狗的垂体后，小狗生长马上停滞注射法对其每天注射适量的生长激素，可渐渐复原生长性激素割除法公鸡和母鸡的生殖腺阉割后，会渐渐丢失各自的其次性征移植法把公鸡睾丸移植到阉割过的母鸡体内，该母鸡就会渐渐长出公鸡的鸡冠和长的尾羽，并且具有公鸡那种好斗的特性胰岛素注射法给饥饿18～24h后的小白鼠注射肯定剂量的胰岛素溶液，不久，小白鼠出现惊厥的低血糖症状，皮下注入50%的葡萄糖溶液抢救，可以复原2.试验设计留意事项(1)动物分组的基本要求：选择性别、年龄、体重、生理状况相像的动物进行平均分组，且每组不能只有一只。(2)在探讨动物激素生理功能的试验设计中，要留意设计比照试验，解除干扰因素的影响，使试验结论更加科学。比照组中，生理盐水不能用蒸馏水代替。(3)若探讨物质的化学本质是蛋白质，则必需是注射法，而不能用饲喂法，因为该物质会被消化分解；如探讨胰岛素就有降血糖的生理作用，必需选用注射法，对成年个体注射胰岛素后视察、记录血糖浓度的变更状况；假如是脂质或氨基酸类等小分子物质可以注射，也可饲喂。1．假如给动物注射大剂量胰岛素，动物会因低血糖而休克，通过注射胰高血糖素能促使血糖上升，使休克的动物醒悟。依据以下试验材料及用具，完成试验方案，证明胰高血糖素能上升血糖。试验材料及用具：小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖注射液、生理盐水。试验方案：选择体重相近的健康小白鼠，依据下表进行处理、视察并填写相关内容。分组试验处理方法预期结果下一步试验处理方法预期结果A组(比照组)①醒悟—醒悟B组注射大剂量的胰岛素溶液休克②未醒悟C组③醒悟D组④醒悟①___________________________________________________；②____________________________________________________；③___________________________________________________；④__________________________________________________。[解析]依据试验的比照原则，B、C、D组为三个试验组，注射大剂量的胰岛素溶液，则A组为比照组，所以①应注射等量生理盐水；依据题意“注射胰高血糖素能促使血糖上升，使休克的动物醒悟”，可知下一步试验处理方法中，②③④是针对休克动物做的比照试验，②为比照组，注射等量的生理盐水导致小鼠休克未醒悟，③④两组作为试验组应分别注射肯定量胰高血糖素溶液或葡萄糖注射液，让休克的小鼠醒悟，从而证明胰高血糖素能上升血糖。[答案]①注射等量生理盐水②注射等量生理盐水③注射肯定量胰高血糖素溶液(注射肯定量葡萄糖注射液)④注射肯定量葡萄糖注射液(注射肯定量胰高血糖素溶液)2．为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为视察指标，依据给出的试验材料和用具，设计试验步骤，预料试验结果，并做出分析。(1)材料和用具：日龄相同、体重相近