题目
为验证反射弧的组成与作用,某同学提出了以下实验思路:取蛙1只,捣毁该蛙的脑,将其悬挂起来。①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图),观察是否屈腿。②洗去H2SO4,再用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,测量该刺激与屈腿是否同时发生。③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本,用电刺激直接刺激腓肠肌,观察其是否收缩。④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞,在坐骨神经上是否能测量到电位变化。(说明:实验条件适宜;实验中的刺激强度足够;屈腿反射属于屈反射)请回答:(1)设计表格,并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。(2)为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位,在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。(解题指南)(1)关键知识:反射弧的结构和功能、兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。(2)思维流程:实验材料为捣毁脑的蛙,通过四组实验来验证反射弧的完整性及兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。(解析)本题通过对蛙及坐骨神经标本进行不同刺激,观察相应的反应,来探究反射弧的组成与作用。(1)设计表格时,应考虑三个方面:设计思路,预测结果和结果的原因分析。①中因反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器)完整,用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,能够对刺激作出反应发生收缩。②从刺激到发出反应需要经过兴奋的传导与传递,这需要一定的时间,所以不同时收缩。③中电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋,引起肌肉收缩。④由于传出神经和腓肠肌肌细胞间相当于突触结构,兴奋在突触处只能单向传递而不能反过来,所以刺激腓肠肌的兴奋不能传到神经,故不收缩。(2)欲验证神经中枢的位置在脊髓,则捣毁该蛙的脊髓,刺激其右肢的趾端,观察是否屈腿。
为验证反射弧的组成与作用,某同学提出了以下实验思路:取蛙1只,捣毁该蛙的脑,将其悬挂起来。
①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图),观察是否屈腿。②洗去H2SO4,再用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,测量该刺激与屈腿是否同时发生。
③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本,用电刺激直接刺激腓肠肌,观察其是否收缩。
④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞,在坐骨神经上是否能测量到电位变化。
(说明:实验条件适宜;实验中的刺激强度足够;屈腿反射属于屈反射)
请回答:
(1)设计表格,并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。
(2)为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位,在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
(解题指南)(1)关键知识:反射弧的结构和功能、兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
(2)思维流程:实验材料为捣毁脑的蛙,通过四组实验来验证反射弧的完整性及兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
(解析)本题通过对蛙及坐骨神经标本进行不同刺激,观察相应的反应,来探究反射弧的组成与作用。
(1)设计表格时,应考虑三个方面:设计思路,预测结果和结果的原因分析。①中因反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器)完整,用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,能够对刺激作出反应发生收缩。②从刺激到发出反应需要经过兴奋的传导与传递,这需要一定的时间,所以不同时收缩。③中电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋,引起肌肉收缩。④由于传出神经和腓肠肌肌细胞间相当于突触结构,兴奋在突触处只能单向传递而不能反过来,所以刺激腓肠肌的兴奋不能传到神经,故不收缩。
(2)欲验证神经中枢的位置在脊髓,则捣毁该蛙的脊髓,刺激其右肢的趾端,观察是否屈腿。
题目解答
答案
答案:(1)验证反射弧的组成与作用实验的预测结果及结果分析表
思路 | 预测 结果 | 结果的原因分析 |
① | 是 | 反射弧完整,能够对刺激作出反应 |
② | 否 | 刺激产生的兴奋在反射弧中的传导和传递需要时间,故刺激与屈腿不会同时发生 |
③ | 是 | 电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋,引起肌肉收缩 |
④ | 否 | 兴奋在神经—肌肉接点的传递是单向的,故坐骨神经上测不到电位变化 |
(2)⑤捣毁该蛙的脊髓,刺激其右肢的趾端,观察是否屈腿。
解析
考查要点:本题通过实验设计验证反射弧的组成与作用,重点考查反射弧的完整性、兴奋在神经纤维上的传导与在神经元间的传递特点,以及反射中枢的定位。
解题核心思路:
- 反射弧完整性:实验①验证反射弧是否完整,若完整则能发生反射。
- 兴奋传递的单向性:实验④通过刺激效应器观察是否引发神经冲动,验证神经—肌肉接点的单向传递。
- 反射中枢定位:实验⑤需通过破坏脊髓观察反射是否消失,确定反射中枢的位置。
破题关键点:
- 反射弧五部分缺一不可:若某部分被破坏,反射无法发生。
- 兴奋在突触处单向传递:神经冲动不能从效应器逆向传递到神经。
- 脊髓是屈腿反射的中枢:破坏脊髓后反射消失。
第(1)题:设计表格并填写结果与原因
实验思路①:刺激趾端(感受器)
- 预测结果:屈腿(是)
- 原因分析:反射弧完整,刺激感受器后,兴奋沿反射弧传递,引发效应器反应。
实验思路②:刺激与反应是否同时发生
- 预测结果:不同时(否)
- 原因分析:兴奋需通过传入神经传递到中枢,再通过传出神经到达效应器,存在时间差。
实验思路③:直接刺激腓肠肌(效应器)
- 预测结果:收缩(是)
- 原因分析:电刺激直接引起肌肉细胞兴奋,无需完整反射弧。
实验思路④:刺激腓肠肌测神经电位
- 预测结果:无电位变化(否)
- 原因分析:神经—肌肉接点处兴奋单向传递,刺激效应器无法逆向传递到神经。
第(2)题:补充实验⑤的思路
实验目的:验证屈腿反射的反射中枢在脊髓。
- 操作:捣毁蛙的脊髓,刺激右后肢趾端。
- 预期结果:若不发生屈腿,则说明脊髓是反射中枢。