新人教高考生物学一轮复习素养加强课8 兴奋传导与传递的相关实验探究
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D [刺激d点时兴奋能传导到b处,由于兴奋只能从突触前膜向突触 后膜单向传递,不能传到a处,故电流计甲发生1次偏转;由于 cd>de,刺激d点时,兴奋先传导到e处,后才传导到c处,故电流计 乙指针偏转2次;兴奋能传到骨骼肌,引起骨骼肌收缩,A正确;由 图2分析,突触后膜的膜电位变化和突触前膜的膜电位变化相差时间 较长,有突触延搁现象,B正确;分析图2曲线②可知,突触后膜的
图甲
图乙
A.刺激强度小于A时,电表无偏转,说明此时无离子流动 B.刺激强度从A增加到C过程中,兴奋的神经纤维根数增加 C.图乙中曲线1对应电表②测量结果,曲线2对应电表①测量结果 D.如增加坐骨神经膜外Na+浓度,则曲线1将上移,曲线2位置不 变
B [受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增 大,钠离子内流,只是刺激强度小于A时,离子流动较少,A错误;由题 意知,不同神经纤维的兴奋性有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动 作电位幅度变化可以叠加,刺激强度增加,兴奋的神经纤维根数增加,B 正确;多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅度变化可以叠加,单根 神经纤维的动作电位存在“全或无”现象,不叠加,故图乙中曲线1对应 电表①测量结果,曲线2对应电表②测量结果,C错误;动作电位形成时 Na+内流,方式是协助扩散,增加坐骨神经膜外Na+浓度,内流的Na+增 加,曲线1和曲线2均将上移, D错误。]
(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:若两次实验的检测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①处电位改变,则说明兴奋在神 经元之间的传递是单向的。
如图为反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之 间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,进行了实验①、 ②、③的操作: 实验①:不放药物时,刺激B处,观察现象; 实验②:药物放在A处,刺激B处,观察现象; 实验③:药物放在C处,刺激B处,观察现象。 若仅利用一组反射弧为材料,实验①、②、③的先后顺序应是( )
A.①→②→③ C.②→①→③
B.①→③→② D.③→②→①
B [①B处为传入神经,不放药物时,刺激B处,观察现象,如果效应器有反应, 说明反射弧是正常的;②A处为突触结构,B处为传入神经,药物放在A处,刺 激B处,观察现象,如果效应器有反应,说明药物不能阻断兴奋在神经元之间 的传递,如果效应器没有反应,说明药物能阻断兴奋在神经元之间的传递;③ 药物放在C处,刺激B处,观察现象,如果效应器有反应,说明药物不能阻断兴 奋在神经纤维上的传导,如果效应器没有反应,说明药物能阻断兴奋在神经纤 维上的传导。若仅利用一组反射弧为材料,则应先将药物放于神经纤维上做实 验,再放于神经元之间的位置做实验,即①→③→②。]
新人教高考生物学一轮复习 素养加强课8 兴奋传导与传递的相关实验探究
提升点1 膜电位的测量
膜电位测量及变化曲线分析 测量装置
电位变化曲线
两电极分别位于细胞膜两侧相 同位置
测量装置
电位变化曲线
两电极分别位于细胞膜两侧不同 位置(a、b两点)
若减小a、b,两点 间的距,离,则d也 随之减少,当ab=0时,两个波峰 重叠,电流表指针偏转一次
D [实现反射需要具备完整的反射弧和足够的刺激,因此刺激该脊 蛙左后肢趾皮肤,若是刺激强度不强,不会引起屈反射,A错误; 骨骼肌的收缩过程中,肌膜上也会形成动作电位,B错误;屈反射 的反射中枢位于脊髓,C错误;刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神 经,观察到电表b有电位波动和左后肢屈腿,电表a未出现电位波动, 即可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,D正确。]
(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。
(2022·河北唐山模拟)据图1所示,在两个相邻神经元上安放电表Ⅰ、 Ⅱ,在P点给予适宜刺激后,电表Ⅰ发生图2所示的电位变化。下列 相关叙述正确的是( )
1.“药物阻断”实验 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”效果作出合理推断。
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,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,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处无电位变化,则说明兴奋在 神经纤维上的传导是单向的。
测量重庆南开中学模拟)坐骨神经由多根神经纤维组成,不同神经 纤维的兴奋性有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅度 变化可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。现 欲用图甲装置研究神经的电生理特性,通过电表①、②分别测量整 个坐骨神经和其中一根神经纤维上的电位变化,图乙是电表最大偏 转幅度随刺激强度的变化结果。下列叙述正确的是( )
(教师用书独具) (2022·山东济南高三模拟)图1为某反射弧的部分结构,在其上连接 了甲、乙两个灵敏电流计(cd>de),经过该反射弧中某一突触传递兴 奋时,突触前膜和突触后膜的膜电位变化情况分别是图2的①②两 曲线。下列叙述错误的是( )
图1
图2
A.当刺激d点时,骨骼肌收缩,甲偏转1次,乙偏转2次 B.由图2分析推理出兴奋经过该突触传递时有突触延搁 C.由图2可知该突触释放的神经递质为抑制性递质 D.和CD、DE段一样,EF时间段的Na+、K+跨膜运输也不消耗 ATP
图1
图2
A.刺激P点,电表Ⅰ的指针只向右偏转一次 B.刺激Q点,电表Ⅰ和电表Ⅱ的指针偏转方向不同 C.刺激Q点,电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图2的相同 D.刺激R点,电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图2的基本相同
C [刺激P点,电表Ⅰ的指针由原来的向右偏转转变为向左偏转, 后又恢复向右偏转,A错误;刺激Q点,电表Ⅰ和电表Ⅱ的指针偏转 方向相同,B错误;刺激Q点,兴奋只能传到电流表Ⅱ的左电极,不 能传到右电极,则电表Ⅱ记录到的电位变化只有一个峰值,与图2相 符合,C正确;刺激R点,电表Ⅱ发生两次方向相反的偏转,会有两 个方向不同的峰值,与图2不同,D错误。]
膜电位在接受突触前膜释放的神经递质作用后,静息电位增大,没 有产生动作电位,可推测出,该突触前膜释放的神经递质是抑制性 递质,C正确;CD、DE时间段的Na+内流、K+外流都是协助扩散, 不消耗ATP;而EF时间段的Na+外流、K+内流都是主动运输,需要 消耗ATP,D错误。]
提升点3 兴奋传导和传递的实验探究
(教师用书独具) 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( )
A.刺激该脊蛙左后肢趾皮肤就可引起屈反射 B.骨骼肌的收缩过程中,肌膜上并不形成动作电位 C.传入神经元和传出神经元的突触就是该反射弧的反射中枢 D.在该反射弧上某处进行 1 次刺激,可验证兴奋的传导是双向的, 传递是单向的
C [静息状态时,神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电 位,图甲所示两电极都在膜外,所以电流计记录的不是静息电位,A错误; 若刺激AB中点,神经纤维膜外两点的中间电位为负电位,故电流方向为 A→中点、B→中点,B错误;兴奋在神经元之间是单向传递的,据图可 知,AB所在为突触前膜,故若刺激AB中点,刺激会先后到达②③电流计 的两侧,故电流计②③均能发生类似图乙的电位差变化,C正确;图乙中, 在t1~t2和t3~t4时都有动作电位的产生和静息电位的恢复过程,均包括Na +内流和K+外流,D错误。]
提升点2 电流表指针的偏转问题
1.指针偏转原理 如图中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化细化 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。
(教师用书独具) (2022·辽宁沈阳模拟)某生物实验小组以离体的神经元和电流计为实 验材料,研究兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。图 甲表示对离体神经纤维上的某点施加适宜强度的刺激,其中①~③ 表示灵敏电流计,图乙表示有关电流计记录的电位差变化。下列有 关分析正确的是( )
图甲
图乙
A.无刺激时,电流计记录的电位差为静息电位 B.若刺激AB中点,神经纤维膜外的电流方向为A→B C.若刺激AB中点,电流计②③均能发生类似图乙的电位差变化 D.图乙中,在t1~t2时主要发生Na+内流,t3~t4时主要发生K+外 流