Question

19．多數魚類的體色會隨著環境條件的變化而改變，經研究發現，魚類的眼和松果體能感知光照變化而產生興奮，當興奮到達腎上腺時，其分泌的腎上腺素能使體表黑色素細胞的色素顆粒聚集，使體色變淺；而當興奮到達副交感神經時，其神經末梢分泌的乙酰膽堿能使體表黑色素細胞的色素顆粒擴散，使體表顏色加深．請回答下列問題：
（1）從反射弧角度分析，眼和松果體為感受器，其接受刺激產生興奮，興奮部位的膜電位表現為外負內正．腎上腺素能被體表黑色素細胞感知，原因是體表黑色素細胞膜上有相應受體．
（2）乙酰膽堿是一種神經遞質，由此推測，副交感神經末梢與體表黑色素細胞接觸部位類似于突觸（結構），此處信息傳遞的方向是單向（填“雙向”或“單向”）的．
（3）魚體色的調節方式是神經-體液調節．．
（4）為驗證腎上腺素和乙酰膽堿對魚體色的影響，科研人員進行了相關實驗，請完善下列實驗內容．
實驗對象：體長約10cm左右且體色相近的同種鯽魚若干條．
藥品及用具：魚用生理鹽水、適宜濃度的腎上腺素、乙酰膽堿、注射器等．
實驗步驟：
第一步：將鯽魚平均分成三組，編號為甲、乙、丙，分別放入三個玻璃缸中置于無光處飼養一段時間．
第二步：給甲組鯽魚腹腔中注入2mL乙酰膽堿，乙組鯽魚腹腔中注入等量的腎上腺素，而丙組鯽魚腹腔中注入等量的魚用生理鹽水作為對照．
第三步：將裝有上述處理后鯽魚的玻璃缸置于無光（無光/有光）處，約2h后，觀察比較三組鯽魚體表顏色的變化．
預期實驗結果：甲、乙、丙三組魚的體色由淺到深依次是乙、丙、甲．

Answer 1

分析 據題意可知，魚類的眼和松果體能感知光照變化而產生興奮，故魚類的眼和松果體屬于感受器．實驗探究中要遵循單一變量原則和等量原則，所以第二步中乙、丙兩組注入的物質需等量；因為魚類的眼和松果體能感知光照變化而影響體內腎上腺素和乙酰膽堿的含量，所以第三步需將裝置放于背光處，否則實驗結果將受到影響；因為本實驗為驗證型實驗，結論已經確定，根據題干意思，可知腎上腺素使魚體表顏色變淺，乙酰膽堿使魚體表顏色變深，故可推知添加乙酰膽堿的甲組魚體色最深．

解答 解：（1）動物完成反射的結構是反射弧，反射弧由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經、效應器五部分構成．神經纖維未受到刺激時，細胞膜內外的電荷分布情況是外正內負；當某一部位受刺激時，其膜電位變為外負內正．激素作用具有特異性，作用于特定的靶器官、靶組織和靶細胞．這種特異性與靶細胞上存在的能與該激素發生特異性結合的受體有關．腎上腺素能被體表黑色素細胞感知，原因體表黑色素細胞膜上含有相應的受體．
（2）興奮在神經元之間的傳遞有單向的特點，神經遞質存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜，因此興奮只能從一個神經元的軸突傳遞給另一個神經元的細胞體或樹突．
（3）“魚類的眼和松果體能感知光照變化而產生興奮，當興奮到達腎上腺時，其分泌的腎上腺素能使體表黑色素細胞的色素顆粒聚集，使體顏色變淺”是體液調節，“而當興奮到達副交感神經時，其神經末梢分泌的乙酰膽堿能使體表黑色素細胞的色素顆粒擴散，使體表顏色加深”是神經調節．
（4）生物實驗的原則是對照原則和控制單一變量的原則，所以在完成實驗操作步驟過程中，要控制好自變量；所以乙組鯽魚腹腔中注入等量的腎上腺素，而丙組鯽魚腹腔中注入等量的魚用生理鹽水作為對照．根據第一步可知，飼養條件為背光；因為腎上腺素能使體表黑色素細胞的色素顆粒聚集，使體色變淺；而當興奮到達副交感神經時，其神經末梢分泌的乙酰膽堿能使體表黑色素細胞的色素顆粒擴散，使體表顏色加深．所以預期實驗結果為：甲、乙、丙三組魚的體色由淺到深依次是乙、丙、甲．
故答案為：
（1）感受器       外負內正     相應受體
（2）突觸        單向
（3）神經-體液調節
（4）第二步：等量的腎上腺素     等量的魚用生理鹽水    第三步：無光
預期實驗結果：乙、丙、甲

點評 本題考查神經調節、體液調節的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系及具備驗證簡單生物學事實，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力．