1.历年浙江选考中神经调节相关实验探究思路梳理
例1 (2023·浙江6月选考，25节选)长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经—体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。
材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路：
Ⅰ.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用________湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用____________，测定血压，血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激________________________________________________
___________________________________________________________________，
分别测定血压，并记录。
乙
Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
②预测实验结果：
设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。
③分析与讨论：
运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
2.有关反射弧与兴奋传导与传递的实验探究
(1)验证传入神经和传出神经功能的实验思路
(2)探究兴奋在神经纤维上传导方向的实验思路
(3)探究兴奋在神经元之间传递方向的实验思路
例2 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)用简便的实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，其原因可能有：①___________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________。
3.聚焦脊蛙的屈反射和搔扒反射
例3 (2024·台州质量评估)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。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，出现屈反射。右图为该反射弧结构示意图。回答下列问题：
(1)A为________神经元。某药物能抑制B处的兴奋传递，从而抑制屈反射的产生，推测该药物可能抑制突触前膜________，也可能抑制突触后膜________。
(2)降低灌注液中的K＋浓度，在刺激强度等其他条件不变的情况下，预计屈反射将________(填“增强”或“减弱”)，原因是_____________________________。
(3)为了验证屈反射的神经中枢所在部位，实验思路是___________________________________________________________________。
(4)将该蛙左后肢坐骨神经及腓肠肌剥离制成标本，结构如图所示。
该标本是由许多兴奋性不同的神经纤维和肌细胞组成。每根传出神经纤维控制一个肌细胞，参与收缩的肌细胞越多，肌肉张力越大。以该标本为材料， 电刺激神经，探究刺激强度与肌肉张力的关系，预测实验结果(建立坐标系，以曲线图形式表示)。
微专题3 聚焦神经调节相关实验探究
例1 ①生理盐水 适宜强度电刺激迷走神经 减压神经的外周端和中枢端 ②如表所示
Ⅲ、Ⅳ实验血压变化记录表及预期结果
刺激部位 血压变化
减压神经 外周端 不下降
中枢端 下降
迷走神经 外周端 下降
中枢端 不下降
③有利于运动员在长跑过程中维持血压的相对稳定，避免长时间较高血压对血管带来的不利影响
解析 实验过程中为确保实验材料的功能正常，需随时用生理盐水湿润神经；同时需要检查减压神经和迷走神经自身功能是否正常。据图乙可知，如果传入神经是减压神经，则外周端与感受器相连，中枢端与神经中枢相连，从结扎中间剪断神经，刺激外周端，兴奋不能传到神经中枢，血压不下降；刺激中枢端，产生的兴奋可传导至神经中枢，使血压下降。如果传出神经是迷走神经，则外周端与效应器相连，中枢端与神经中枢相连，从结扎中间剪断神经，刺激外周端，产生的兴奋可传导至效应器，使血压下降；刺激中枢端，兴奋不能传到效应器，血压不下降。表格的设计要有标题、且包含自变量和观察指标的栏目。长跑运动时，减压反射能使血压保持相对稳定，减少对运动员的伤害。
例2 (1)方法和现象：刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计 有电位波动和左后肢屈腿，电位计 未出现电位波动
(2)①突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 ②突触前膜不能释放神经递质
解析 (1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成，设计思路：刺激神经纤维的某一点，从该点两侧观察反应。结合图示信息，刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经，观察到图示刺激点左侧电位计 有电位波动，刺激点右侧的左后肢屈腿，可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递，需跨突触检测，在上述实验基础上，电位计 未出现电位波动，可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。
(2)兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成，易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物，用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖，电位计 有波动，电位计 未出现波动，推测其原因是神经递质传递受阻。结合神经递质的作用过程，其传递受阻有两种可能，一是突触前膜不能释放神经递质，二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。
例3 (1)传入 释放神经递质 受体与神经递质结合
(2)减弱 可兴奋细胞的静息电位绝对值增大
(3)破坏该蛙的脊髓，刺激左后肢趾端，观察是否出现屈反射
(4)
解析 (1)A是传入神经元，B是突触，C是传出神经元。突触前膜可以释放神经递质，神经递质的受体在突触后膜上，因此某药物能抑制B处的兴奋传递，从而抑制屈反射的产生，推测该药物可能抑制突触前膜释放神经递质，也可能抑制突触后膜受体与神经递质结合。
(2)降低灌注液中的K＋浓度，静息电位时，K＋外流增强，使得可兴奋细胞的静息电位绝对值增大，因此在刺激强度等其他条件不变的情况下，预计屈反射将减弱。
(4)蛙左后肢坐骨神经中含有许多不同的神经纤维，每根传出神经纤维控制一个肌细胞，参与收缩的肌细胞越多，肌肉张力越大。但是肌肉张力的大小与刺激强度的大小无关。只是当刺激强度达到使静息电位变成动作电位的阈值时，可以产生动作电位，进而使得肌肉产生张力，当刺激强度大于阈值后，动作电位大小不变，所以低于阈值，没有张力，当达到阈值时产生张力，但由于蛙左后肢坐骨神
经中含有许多不同的神经纤维，每根传出神经纤维控制一个肌细胞，所以在一定范围内，随着刺激强度的增大，肌肉张力随之增强，但当所有的肌细胞都参与收缩后，随着刺激强度进一步增大，肌肉张力将保持不变。实验结果如图(建立坐标系，以曲线图形式表示)：(共20张PPT)
微专题3
聚焦神经调节相关实验探究
1.历年浙江选考中神经调节相关实验探究思路梳理
例1 (2023·浙江6月选考，25节选)长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过程受神经—体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。
材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。
(要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求)
①完善实验思路：
Ⅰ.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用__________湿润神经。
Ⅱ.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用__________
__________________，测定血压，血压下降。
Ⅲ.对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电刺激_____________________________，分别测定血压，并记录。
乙
Ⅳ.对迷走神经进行重复Ⅲ的操作。
生理盐水
适宜强度
电刺激迷走神经
减压神经的外周端和中枢端
②预测实验结果：
设计用于记录Ⅲ、Ⅳ实验结果的表格，并将预测的血压变化填入表中。
答案 如表所示
Ⅲ、Ⅳ实验血压变化记录表及预期结果
刺激部位 血压变化
减压神经 外周端 不下降
中枢端 下降
迷走神经 外周端 下降
中枢端 不下降
③分析与讨论：
运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？______________
_______________________________________________________________________________。
有利于运动员在长跑过程中维持血压的相对稳定，避免长时间较高血压对血管带来的不利影响
解析：实验过程中为确保实验材料的功能正常，需随时用生理盐水湿润神经；同时需要检查减压神经和迷走神经自身功能是否正常。据图乙可知，如果传入神经是减压神经，则外周端与感受器相连，中枢端与神经中枢相连，从结扎中间剪断神经，刺激外周端，兴奋不能传到神经中枢，血压不下降；刺激中枢端，产生的兴奋可传导至神经中枢，使血压下降。如果传出神经是迷走神经，则外周端与效应器相连，中枢端与神经中枢相连，从结扎中间剪断神经，刺激外周端，产生的兴奋可传导至效应器，使血压下降；刺激中枢端，兴奋不能传到效应器，血压不下降。表格的设计要有标题、且包含自变量和观察指标的栏目。长跑运动时，减压反射能使血压保持相对稳定，减少对运动员的伤害。
2.有关反射弧与兴奋传导与传递的实验探究
(1)验证传入神经和传出神经功能的实验思路
(2)探究兴奋在神经纤维上传导方向的实验思路
(3)探究兴奋在神经元之间传递方向的实验思路
例2 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)用简便的实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，其原因可能有：
①__________________________________________________________；
②______________________________。
方法和现象：刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计 有电位波动和左后肢屈腿，电位计 未出现电位波动
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
突触前膜不能释放神经递质
解析：(1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成，设计思路：刺激神经纤维的某一点，从该点两侧观察反应。结合图示信息，刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经，观察到图示刺激点左侧电位计 有电位波动，刺激点右侧的左后肢屈腿，可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递，需跨突触检测，在上述实验基础上，电位计 未出现电位波动，可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。
(2)兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成，易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物，用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖，电位计 有波动，电位计 未出现波动，推测其原因是神经递质传递受阻。结合神经递质的作用过程，其传递受阻有两种可能，一是突触前膜不能释放神经递质，二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。
3.聚焦脊蛙的屈反射和搔扒反射
例3 (2024·台州质量评估)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。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，出现屈反射。右图为该反射弧结构示意图。回答下列问题：
传入
(1)A为________神经元。某药物能抑制B处的兴奋传递，从而抑制屈反射的产生，推测该药物可能抑制突触前膜_________________，也可能抑制突触后膜____________________。
(2)降低灌注液中的K＋浓度，在刺激强度等其他条件不变的情况下，预计屈反射将________(填“增强”或“减弱”)，原因是_________________________
_______________。
释放神经递质
受体与神经递质结合
减弱
可兴奋细胞的静息电位
绝对值增大
(4)将该蛙左后肢坐骨神经及腓肠肌剥离制成标本，结构如图所示。
该标本是由许多兴奋性不同的神经纤维和肌细胞组成。每根传出神经纤维控制一个肌细胞，参与收缩的肌细胞越多，肌肉张力越大。以该标本为材料， 电刺激神经，探究刺激强度与肌肉张力的关系，预测实验结果(建立坐标系，以曲线图形式表示)。
(3)为了验证屈反射的神经中枢所在部位，实验思路是
________________________________________________________。
破坏该蛙的脊髓，刺激左后肢趾端，观察是否出现屈反射
答案
解析：(1)A是传入神经元，B是突触，C是传出神经元。突触前膜可以释放神经递质，神经递质的受体在突触后膜上，因此某药物能抑制B处的兴奋传递，从而抑制屈反射的产生，推测该药物可能抑制突触前膜释放神经递质，也可能抑制突触后膜受体与神经递质结合。
(2)降低灌注液中的K＋浓度，静息电位时，K＋外流增强，使得可兴奋细胞的静息电位绝对值增大，因此在刺激强度等其他条件不变的情况下，预计屈反射将减弱。
(4)蛙左后肢坐骨神经中含有许多不同的神经纤维，每根传出神经纤维控制一个肌细胞，参与收缩的肌细胞越多，肌肉张力越大。但是肌肉张力的大小与刺激强度的大小无关。只是当刺激强度达到使静息电位变成动作电位的阈值时，可以产生动作电位，进而使得肌肉产生张力，当刺激强度大于阈值后，动作电位大小不变，所以低于阈值，没有张力，当达到阈值时产生张力，但由于蛙左后肢坐骨神经中含有许多不同的神经纤维，每根传出神经纤维控制一个肌细胞，
所以在一定范围内，随着刺激强度的增大，肌肉张力随之增强，但当所有的肌细胞都参与收缩后，随着刺激强度进一步增大，肌肉张力将保持不变。实验结果如下图(建立坐标系，以曲线图形式表示)：第二章 专题特训3 聚焦神经调节相关实验探究(分值：50分)
选择题：第1～3题，每小题6分，共18分。答案P187
1.(2024·精诚联盟联考)科学家利用脊蛙，在脊柱下段剖开椎骨并保留神经，如图剥离出包含背根、腹根和由背根腹根合并而成的一对脊神经根。刺激脊神经任何部位，左后肢都会发生收缩。若利用上述实验材料设计实验，以验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能，实验操作和预期结果都正确的一组是( )
若剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经，则蛙后肢收缩
若剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根，则蛙后肢收缩
剪断背根中央处，分别电刺激背根近脊髓段、外周段，刺激背根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激背根外周段后肢不收缩
若剪断腹根中央处，分别电刺激腹根近脊髓段、外周段，则刺激腹根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段后肢不收缩
2.破坏蛙脑保留脊髓，获得脊蛙，暴露该脊蛙左后肢屈反射的传入神经元和传出神经元。如图为该脊蛙屈反射的反射弧结构示意图，a和b为电表。下列说法正确的是( )
刺激该脊蛙左后肢趾皮肤就可引起屈反射
刺激骨骼肌会发生收缩，属于非条件反射
传入神经元和传出神经元的突触就是该反射弧的神经中枢
脊蛙发生屈反射的过程中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的
3.(2023·温州十校联考)某同学进行了如下实验：取正常蛙1只，捣毁该蛙的脑，进行下列操作。
实验一：将蛙悬挂起来(如图)，用1%稀硫酸刺激后肢，观察现象。
实验二：手术暴露蛙左后肢的坐骨神经，用麻醉药处理该坐骨神经，实验结果如下表所示。
用药后10分钟 用药后15分钟
左腿 右腿 左腿 右腿
刺激左趾端 － ＋ － －
刺激右趾端 － ＋ － ＋
注：“＋”表示发生屈反射，“－”表示不发生屈反射。
根据以上实验，下列叙述错误的是( )
实验一刺激左后肢的趾端，发生屈腿，该反射的神经中枢在脊髓
实验一刺激左后肢的趾端，该刺激与屈腿不同时发生
实验二说明蛙坐骨神经既有传入神经纤维，又有传出神经纤维
实验二中用药后10分钟，左腿的传入神经元已经被麻醉
4.(15分)脊椎动物的皮肤受到一定强度的伤害性刺激时，同侧肢体出现屈肌收缩、伸肌舒张，引起肢体收缩的反应，称为同侧屈反射；而对侧肢体屈肌舒张、伸肌收缩，引起对侧肢体伸直的反应，称为对侧伸反射。为验证蛙的左、右后肢既有同侧屈反射，也存在对侧伸反射，请根据以下提供的实验材料及用具，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。
材料用具：牛蛙一只，1%硫酸溶液，铁架台，培养皿，捣毁针等。
(1)(4分)完善实验思路：
①取牛蛙，剪去头部制成脊蛙并将其悬挂在铁架台上。
②用1%硫酸溶液刺激该脊蛙右后肢的趾端(如图)，________________________________________________________________。
③洗去硫酸，________________________________________________
_______________________________________________________________。
④用捣毁针破坏该脊蛙的脊髓，重复②③步骤。
(2)(5分)完善表格设计，将③中具体的刺激处理、②③的结果及相应结论填入表中。
表格名称：_______________________________________________________。
硫酸溶液刺激部位 左、右后肢的反应 结论
右后肢趾端 a.________ b.____ ______
c.________ d.________
(3)(6分)分析与讨论：
①思路④中蛙的左、右后肢均无反应，原因是
___________________________________________________________________。
②用1%硫酸溶液刺激脊蛙一侧趾端后，同侧伸肌和对侧屈肌肌膜内外的电位分别是__________、__________。
③测定从1%硫酸溶液刺激趾端到发生同侧屈反射的时间比对侧伸反射的时间短，其主要原因是______________________________________________________
___________________________________________________________________。
5.(17分)(2022·浙江1月选考，30)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加，单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果(说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)(7分)实验思路：
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
图1
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。
③____________________________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。
(2)(10分)结果预测和分析：
①当刺激强度范围为________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(见图2)。
图2
伪迹的幅值可以作为________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上________________所需的时间。伪迹是电刺激通过________________传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有________________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
坐骨神经和单根神经纤维的Smin和Smax相对值
专题特训3 聚焦神经调节相关实验探究
1.C [剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经，蛙后肢收缩，不能说明背根具有传入功能、腹根具有传出功能，A错误。剪断脊神经，无法验证背根、腹根的兴奋传递功能，B错误。剪断背根中央处，电刺激背根近脊髓段，蛙后肢收缩，说明兴奋进入脊髓中枢并通过传出神经引发肌肉收缩，因此背根具有传入功能；电刺激背根外周段后肢不收缩，说明背根无传出功能，C正确。若腹根具有传出功能，剪断腹根中央处，电刺激腹根近脊髓段蛙后肢不收缩，刺激腹根外周段后肢收缩，D错误。]
2.D [实现反射需要具备完整的反射弧和适宜强度的刺激，A错误；刺激骨骼肌会发生收缩，没有经过完整的反射弧，这不属于反射，B错误；屈反射的神经中枢位于脊髓，包括传入神经元、中间神经元和运动神经元的突触，C错误；在反射弧中，兴奋只能由感受器依次向效应器传递，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，D正确。]
3.D [捣毁蛙的脑，用1%稀硫酸溶液刺激该蛙左后肢的趾端，观察到有屈反射，则说明该反射活动不需要脑参与，属于非条件反射，非条件反射的神经中枢是脊髓，A正确。实验一用1%稀硫酸溶液刺激左后肢的趾端后，从刺激发出到反应需要经过兴奋的传导与传递，这需要一定的时间，所以刺激与屈腿不能同时发生，B正确。实验二中，给坐骨神经用药后10分钟，刺激左趾端，左腿不发生反射，右腿会发生反射，说明左腿的传入神经元没有被麻醉，传出神经元被麻醉了；用药后15分钟，刺激左趾端，右腿不会发生反射，说明左腿的传入神经元被麻醉了，说明蛙坐骨神经既有传入神经纤维，又有传出神经纤维，C正确，D错误。]
4.(1)②观察左、右后肢的收缩和伸直情况
③再用1%硫酸溶液刺激该脊蛙左后肢的趾端，观察左、右后肢的收缩和伸直情况
(2)验证蛙的同侧屈反射和对侧伸反射的结果及相应结论记录表 a.右后肢收缩、左后肢伸直 b.蛙左、右后肢既有同侧屈反射，也存在对侧伸反射
c.左后肢趾端 d.左后肢收缩、右后肢伸直
(3)①反射弧中的神经中枢被破坏 ②外正内负 外正内负 ③组成同侧屈反射弧的神经元数比对侧伸反射弧的神经元数要少
5.(1)③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
(2)①小于Smax且不小于Smin ②电刺激强度 Na＋通道开放 任氏液 ③不衰减 传导速率
④
坐骨神经和单根神经纤维的Smin和Smax相对值
解析 (1)联系题干信息，前面说②已出现阈刺激，后面说当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，故填：在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激。
(2)根据题干“坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加”可知，当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②伪迹几乎与刺激信号同时出现，可以作为刺激的标志。动作电位起点即Na＋通道开放的时间点，由于膜上离子通道的开放需要时间，因此伪迹到动作电位起点的时间差显示了Na＋通道从接受刺激到开始开放的时间。实验中，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。电流通过任氏液快速传导，伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。
④单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，动作电位的峰值也不会随着刺激强度的增大而增大，即Smin等于Smax。坐骨神经上，刺激大于阈刺激后，动作电位的峰值随刺激强度增大而升高，即Smax大于Smin，且坐骨神经刺激强度相对值Smin应不高于单根神经纤维，而Smax明显高于单根神经纤维。柱形图见答案。(共22张PPT)
专题特训3
聚焦神经调节相关实验探究
(时间：20分钟 满分：50分)
C
1.(2024·精诚联盟联考)科学家利用脊蛙，在脊柱下段剖开椎骨并保留神经，如图剥离出包含背根、腹根和由背根腹根合并而成的一对脊神经根。刺激脊神经任何部位，左后肢都会发生收缩。若利用上述实验材料设计实验，以验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能，实验操作和预期结果都正确的一组是( )
A.若剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经，则蛙后肢收缩
B.若剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根，则蛙后肢收缩
C.剪断背根中央处，分别电刺激背根近脊髓段、外周段，刺激背根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激背根外周段后肢不收缩
D.若剪断腹根中央处，分别电刺激腹根近脊髓段、外周段，则刺激腹根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段后肢不收缩
解析：剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经，蛙后肢收缩，不能说明背根具有传入功能、腹根具有传出功能，A错误。
剪断脊神经，无法验证背根、腹根的兴奋传递功能，B错误。
剪断背根中央处，电刺激背根近脊髓段，蛙后肢收缩，说明兴奋进入脊髓中枢并通过传出神经引发肌肉收缩，因此背根具有传入功能；电刺激背根外周段后肢不收缩，说明背根无传出功能，C正确。
若腹根具有传出功能，剪断腹根中央处，电刺激腹根近脊髓段蛙后肢不收缩，刺激腹根外周段后肢收缩，D错误。
A.若剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经，则蛙后肢收缩
B.若剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根，则蛙后肢收缩
C.剪断背根中央处，分别电刺激背根近脊髓段、外周段，刺激背根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激背根外周段后肢不收缩
D.若剪断腹根中央处，分别电刺激腹根近脊髓段、外周段，则刺激腹根近脊髓段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段后肢不收缩
2.破坏蛙脑保留脊髓，获得脊蛙，暴露该脊蛙左后肢屈反射的传入神经元和传出神经元。如图为该脊蛙屈反射的反射弧结构示意图，a和b为电表。下列说法正确的是( )
D
A.刺激该脊蛙左后肢趾皮肤就可引起屈反射
B.刺激骨骼肌会发生收缩，属于非条件反射
C.传入神经元和传出神经元的突触就是该反射弧的神经中枢
D.脊蛙发生屈反射的过程中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的
解析：实现反射需要具备完整的反射弧和适宜强度的刺激，A错误；
刺激骨骼肌会发生收缩，没有经过完整的反射弧，这不属于反射，B错误；
屈反射的神经中枢位于脊髓，包括传入神经元、中间神经元和运动神经元的突触，C错误；
在反射弧中，兴奋只能由感受器依次向效应器传递，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，D正确。
A.刺激该脊蛙左后肢趾皮肤就可引起屈反射
B.刺激骨骼肌会发生收缩，属于非条件反射
C.传入神经元和传出神经元的突触就是该反射弧的神经中枢
D.脊蛙发生屈反射的过程中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的
3.(2023·温州十校联考)某同学进行了如下实验：取正常蛙1只，捣毁该蛙的脑，进行下列操作。
实验一：将蛙悬挂起来(如图)，用1%稀硫酸刺激后肢，观察现象。
实验二：手术暴露蛙左后肢的坐骨神经，用麻醉药处理该坐骨神经，实验结果如下表所示。
用药后10分钟 用药后15分钟
左腿 右腿 左腿 右腿
刺激左趾端 － ＋ － －
刺激右趾端 － ＋ － ＋
注：“＋”表示发生屈反射，“－”表示不发生屈反射。
根据以上实验，下列叙述错误的是( )
A.实验一刺激左后肢的趾端，发生屈腿，该反射的神经中枢在脊髓
B.实验一刺激左后肢的趾端，该刺激与屈腿不同时发生
C.实验二说明蛙坐骨神经既有传入神经纤维，又有传出神经纤维
D.实验二中用药后10分钟，左腿的传入神经元已经被麻醉
D
解析：捣毁蛙的脑，用1%稀硫酸溶液刺激该蛙左后肢的趾端，观察到有屈反射，则说明该反射活动不需要脑参与，属于非条件反射，非条件反射的神经中枢是脊髓，A正确。
实验一用1%稀硫酸溶液刺激左后肢的趾端后，从刺激发出到反应需要经过兴奋的传导与传递，这需要一定的时间，所以刺激与屈腿不能同时发生，B正确。
实验二中，给坐骨神经用药后10分钟，刺激左趾端，左腿不发生反射，右腿会发生反射，说明左腿的传入神经元没有被麻醉，传出神经元被麻醉了；用药后15分钟，刺激左趾端，右腿不会发生反射，说明左腿的传入神经元被麻醉了，说明蛙坐骨神经既有传入神经纤维，又有传出神经纤维，C正确，D错误。
4.脊椎动物的皮肤受到一定强度的伤害性刺激时，同侧肢体出现屈肌收缩、伸肌舒张，引起肢体收缩的反应，称为同侧屈反射；而对侧肢体屈肌舒张、伸肌收缩，引起对侧肢体伸直的反应，称为对侧伸反射。为验证蛙的左、右后肢既有同侧屈反射，也存在对侧伸反射，请根据以下提供的实验材料及用具，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。
材料用具：牛蛙一只，1%硫酸溶液，铁架台，培养皿，捣毁针等。
观察左、右后肢的
收缩和伸直情况
(1)完善实验思路：
①取牛蛙，剪去头部制成脊蛙并将其悬挂在铁架台上。
②用1%硫酸溶液刺激该脊蛙右后肢的趾端(如图)，________________________
____________________。
③洗去硫酸，______________________________________________________
______________________。
④用捣毁针破坏该脊蛙的脊髓，重复②③步骤。
再用1%硫酸溶液刺激该脊蛙左后肢的趾端，观察左、右后肢
的收缩和伸直情况
(2)完善表格设计，将③中具体的刺激处理、②③的结果及相应结论填入表中。
表格名称：_________________________________________________________。
硫酸溶液刺激部位 左、右后肢的反应 结论
右后肢趾端 a.______________ _____________ b.________________
________________
________________
c.____________ d.________________ _______________
验证蛙的同侧屈反射和对侧伸反射的结果及相应结论记录表
右后肢收缩、
左后肢伸直
蛙左、右后肢既有
同侧屈反射，也存
在对侧伸反射
左后肢趾端
左后肢收缩、
右后肢伸直
(3)分析与讨论：
①思路④中蛙的左、右后肢均无反应，原因是
__________________________________________________________________。
②用1%硫酸溶液刺激脊蛙一侧趾端后，同侧伸肌和对侧屈肌肌膜内外的电位分别是__________、__________。
③测定从1%硫酸溶液刺激趾端到发生同侧屈反射的时间比对侧伸反射的时间短，其主要原因是________________________________________________________。
反射弧中的神经中枢被破坏
外正内负
外正内负
组成同侧屈反射弧的神经元数比对侧伸反射弧的神经元数要少
解析：(1)为验证蛙的左、右后肢既有同侧屈反射，也存在对侧伸反射，取牛蛙，剪去头部制成脊蛙并将其悬挂在铁架台上。用1%硫酸溶液刺激该脊蛙右后肢的趾端，观察左、右后肢的收缩和伸直情况；洗去硫酸，再用1%硫酸溶液刺激该脊蛙左后肢的趾端，观察左、右后肢的收缩和伸直情况；用捣毁针破坏该脊蛙的脊髓，重复②③步骤。
(2)由表格可知：此表格是验证蛙的同侧屈反射和对侧伸反射的结果及相应结论记录表。若用硫酸溶液刺激右后肢趾端，引起右后肢收缩、左后肢伸直；若用硫酸溶液刺激左后肢趾端，引起左后肢收缩、右后肢伸直，说明蛙的左、右后肢既有同侧屈反射，也存在对侧伸反射。
(3)①思路④中反射弧中的神经中枢被破坏，所以蛙的左、右后肢均无反应。②用1%硫酸溶液刺激脊蛙一侧趾端后，同侧伸肌舒张，肌膜内外的电位是外正内负，对侧屈肌舒张，肌膜内外的电位是外正内负。③测定从1%硫酸溶液刺激趾端到发生同侧屈反射的时间比对侧伸反射的时间短，其主要原因是组成同侧屈反射弧的神经元数比对侧伸反射弧的神经元数要少。
5.(2022·浙江1月选考，30)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加，单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果(说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路：
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
图1
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。
③_____________________________________________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。
在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
(2)结果预测和分析：
①当刺激强度范围为____________________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(见图2)。
图2
伪迹的幅值可以作为____________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上_______________所需的时间。伪迹是电刺激通过_________传导到记录电极上而引发的。
小于Smax且不小于Smin
电刺激强度
Na＋通道开放
任氏液
③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有________________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
坐骨神经和单根神经纤维的Smin和Smax相对值
不衰减
传导速率
答案
坐骨神经和单根神经纤维的Smin和Smax相对值
解析：(1)联系题干信息，前面说②已出现阈刺激，后面说当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，故填：在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激。
(2)根据题干“坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加”可知，当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②伪迹几乎与刺激信号同时出现，可以作为刺激的标志。动作电位起点即Na＋通道开放的时间点，由于膜上离子通道的开放需要时间，因此伪迹到动作电位起点的时间差显示了Na＋通道从接受刺激到开始开放的时间。实验中，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。电流通过任氏液快速传导，伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。
④单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，动作电位的峰值也不会随着刺激强度的增大而增大，即Smin等于Smax。坐骨神经上，刺激大于阈刺激后，动作电位的峰值随刺激强度增大而升高，即Smax大于Smin，且坐骨神经刺激强度相对值Smin应不高于单根神经纤维，而Smax明显高于单根神经纤维。柱形图见答案。
