生物高考大一轮复习热点题型十二膜电位的测定及兴奋传导与传递的相关实验探究讲义北师大

热点题型十二膜电位的测定及兴奋传导与传递的相关实验探究一、兴奋传递中电流表指针的偏转问题
图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表Ⅰ(电极分别在Q点细胞内外)、Ⅱ(电极分别在R、S的细胞外侧)，给予P点适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是( )
A.①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B.刺激S点，电表Ⅱ将发生两次方向不同的偏转
C.刺激S点，电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D.刺激P点，电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
审题关键
(1)①→②电位变化是因为发生钠离子内流导致产生动作电位，对应于Q点的兴奋。

(2)刺激S点，兴奋能先后传到S点和R点，所以电表Ⅱ将发生两次方向不同的偏转，会有两个方向不同的峰值，如下图所示：
(3)由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由突触前膜传到突触后膜，所以刺激P点，兴奋只能传到R点，所以电表Ⅱ的指针只能发生一次偏转。

答案 B
1.在神经纤维上的电流表偏转问题
(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流表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，电流表指针不发生偏转。

2.在神经元之间的电流表偏转问题
(1)刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流表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点可以兴奋，电流表指针只发生一次偏转。

1.将灵敏电表连接到神经纤维表面如图1，突触结构两端的表面如图2，每个电表两电极之间的距离都为L，当在图1的P点给予足够强度的刺激时，测得电位变化如图3。

若分别在图1和图2的a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个电极的距离相等)，测得的电位变化图正确的是( )
A.a点对应图5
B.b点对应图3
C.c点对应图3
D.d点对应图4
答案 D
解析在a点给予足够强度的刺激，由于a点离左右两个电极的距离相等，所以没有电位变化，A项错误；在b点给予足够强度的刺激，电位发生两次变化，对应图5，B项错误；在c 点给予足够强度的刺激，电位发生两次变化，c点和d点间有突触间隔，所以图3中间在横轴的时间要长一点，C项错误；在d点给予足够强度的刺激，由于兴奋在突触间的传递是单向的，所以电位只发生一次变化，对应图4，D项正确。

2.(2018·六安一中月考)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两点给予适宜强度的刺激，则电流计的偏转情况为( )
注：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；在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；在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；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次
答案 D
解析在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋继续向右传递时，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)。

二、兴奋传导和传递的探究实验题
为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的，某兴趣小组做了以下实验：取新鲜的神经-肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本)，设计了下面的实验装置图(C点位于两电极之间的正中心，指针偏转方向与电流方向一致)。

下列叙述错误的是( )
A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B.若为双向传导，则电刺激D点，肌肉会收缩且电流计偏转2次
C.电刺激C处，神经纤维上的电流计不会偏转，因此C点无法探究得出正确结论
D.兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋从C点到肌肉所用的时间短
审题关键
(1)根据题意和图示分析可知，A点受到刺激，引起电位变化，向右传导时可通过电流计和肌肉的变化检测到，但左侧无电流计也无肌肉相连，所以无法检测兴奋是否向左传导。

(2)B点与电流计两端的距离不等，B处受到刺激后，若电流计的指针只发生一次偏转，说明兴奋在轴突上的传导是单向的；若电流计的指针发生两次方向相反的偏转，说明兴奋在轴突上的传导是双向的。

(3)C点与电流计的两端距离相等，刺激C点后，若兴奋向两边传导，则会同时到达电流计的指针处，两边相互抵消，电流计指针不会发生偏转；若兴奋单向传导，则电流计指针会发生一次偏转。

(4)刺激D点引起的兴奋向右传导可引起肌肉收缩，向左传导可引起电流计的指针偏转。

答案 C
解析突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成，A项正确；刺激D点，兴奋先到达距离微电流计近端，引起指针偏转一次，兴奋向距离微电流计较远端传导时，之前兴奋部位恢复静息状态，指针发生与第一次方向相反的偏转，故肌肉会收缩且电流计偏转2次，B项正确；C点位于两电极之间的正中心，到微电流计两端的距离相等，刺激C点，兴奋部位产生的局部电流传递至微电流计两端并同时进入，指针不偏转，能说明兴奋在神经纤维上双向传导，C项错误；兴奋在AC间以电信号形式传导，而在神经-肌肉突触处以电信号→化学信号→电信号形式传递，因突触延搁其传导速度较慢，D项正确。

1.探究兴奋在神经纤维上传导的实验
方法设计：电刺激图中①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。

结果分析：若A有反应，且②处电位改变，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而②处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。

2.探究兴奋在神经元之间传递的实验
方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。

结果分析：若两次实验的测量部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。

3.( 2017·福建高三上期末)为研究动物反射弧的结构和功能，研究人员利用脊蛙(剪除脑、保留脊髓的蛙)进行了如下实验。

实验1：将浸有0.5%硫酸溶液的小纸片贴在脊蛙腹部的皮肤上，蛙出现搔扒反射；实验2：去除脊蛙腹部皮肤，重复实验1，蛙不出现搔扒反射；实验3：破坏脊蛙的脊髓，重复实验1，蛙不出现搔扒反射。

下列关于本实验的叙述不正确的是( )
A.剪除脑的目的是为了排除脑对脊髓的控制
B.在实验1的搔扒反射中兴奋的传导是单向的
C.实验2不出现搔扒反射的原因是效应器被破坏
D.本实验说明搔扒反射的神经中枢位于脊髓
答案 C
解析搔扒反射的中枢在脊髓，去掉脑的目的是排除脑对脊髓的控制，A项正确；在反射弧中，兴奋的传导是单向的，B项正确；实验2蛙不出现搔扒反射的原因是感受器被破坏，C 项错误；实验3蛙不出现搔扒反射说明搔扒反射的神经中枢位于脊髓，D项正确。

4.突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，可提高突触后膜对某些离子的通透性，若促进Na＋内流，则引起后一个神经元兴奋，若促进Cl-内流，则引起后一个神经元抑制，为探究乙酰胆碱作用于某种神经元后，引起该神经元兴奋还是抑制，生物兴趣小组做了如下实验：
(1)将电表接于B神经元细胞膜内、外两侧，此时电表指针的偏转如图所示，这是因为突触后膜处于________________________________________________________________________ 状态，膜两侧的电位表现为__________________，存在电位差，使电表指针向左偏转。

(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱，观察电表指针偏转方向，若电表指针________________，则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋，若电表指针____________________，则说明乙酰胆碱引起该神经元抑制，在注入乙酰胆碱的同时不能刺激A神经元，原因是
________________________________________________________________________。

答案(1)静息外正内负
(2)向右偏转向左偏转且幅度更大刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质，对实验结果造成影响
解析(1)电流表的指针一般情况下默认为指针方向即电流方向，由正极指向负极，膜外为正电位，膜内为负电位。

静息电位的特点是外正内负。

(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱，若电表指针向右偏转，膜外为负电位，膜内为正电位，形成动作电位，则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋。

若电表指针向左偏转且幅度更大，说明乙酰胆碱引起该神经元抑制。

在注入乙酰胆碱的同时，刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质，对实验结果造成影响。