高中生物2.1 神经调节膜电位变化及其测量考题例析 课件(人教版必修3)

(2) 剪断(1分)，后肢是否发生运动反应(1分)，电 刺激腹根靠近脊髓的一段不发生蛙后肢运动反应(1 分)，电刺激腹根外周段发生反应(1分)，腹根具有 传出功能(1分)。
【解析】考查传入神经和传出神经功能的知识。实验 目的是验证背根、腹根功能。实验原理：分别电刺激 背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应；背根 含有传入神经，腹根含有传出神经。传入神经的功能 是将感受器发生的神经冲动传至神经中枢；传出神经 的功能是将神经中枢发出的冲动传至效应器。如果剪 断背根或者腹根后，传导将受阻，电刺激其外周段和 向中段，肌肉就会有不同
膜电位变化及其测量
复习
1、神经纤维上受到刺激时膜电位会发生什么变化？ 由于钠离子内流，膜电位由内负外正变为内正外负 2、兴奋在神经纤维上的传导形式以及方向？ 以局部电流（电信号）的形式双向传导。
几种高考典型试题的分类解读
题型一：神经细胞膜内外电位变化── 【典型题例１】：（2003年上海卷）将离体神经置于不同钠离子浓度的
2、（09重庆卷）题30图2是反射弧结构模式图，a、b分别
是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；
c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d
为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。
不属于
（1）用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩 （属
于或不属于）反射。
（2）用b刺激骨骼肌，不能（能或不能）在c处记录到电位。
A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化 B．两种海水中神经纤维的静息电位相同 C．低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外 D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内
【试题解读】曲线a完全符合动作电位曲线 图，代表正常海水中膜电位的变化，Ａ正确。
ａｂ两条曲线的起点与终点的膜电位值相同，
分析：指针偏转几次，方向如何？为什么？ 测膜外电流：指针偏转2次且方向相反
电流产生的实质是a、b两点之间存在电位差。 偏转的方向是由兴奋区与未兴奋区之间膜外的电位差决定 的。
例2：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头 表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中 指针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：
a电位—b电位 b电位—a电位
小结
拓展：分析如下图若b侧损伤则会怎样变化？（涂黑 区表示兴奋区域，阴影区表示损伤部位。
1、（2009安徽卷）离体神经纤维某一部位受到适当刺激时， 受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲 动。如图表示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。请回 答：
分析：指针偏转几次，方向如何？为什么？ 测膜内外电流：指针偏转3次且方向相同
指针偏转发生在神经纤维未兴奋时，由内负外正的 电位差决定的。
例3：（2010年十三校联考）下图为神经电位的测量装 置，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域。
用仪器记录a、b两电极之间的电位差，结果预期的电位
测量结果是（A ）
【变式拓展4】（2011年浙江卷）在离体实验条件下单条神经纤维的 电位示意图如右，下列叙述正确的是（ ）
A．a-b段的Na+内流是需要消耗能量的 B．b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的 C．c-d段的K+外流是不需要消耗能量的 D．d-e段的K+ 内流是需要消耗能量的
例1：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表 示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中指 针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：
生理盐水中，给予一定刺激后，下图中能正确反映膜电位变化与钠离子 浓度关系的是（ ）
【试题解读】：生理盐水中的离体神经，给予一定刺激后，可以出现膜电位变化， 出现动作电位。钠离子浓度越高，内流量就越大，形成的动作电位电位峰值就越 大，则膜电位变化就越大。可见，神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正 相关。D曲线正确。
解析1：为什么已知条件中电位波动只有一次？
a电位—b电位
规律二：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两 个测量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会 出现一次电位波动。
例4、（09年上海28）神经电位的测量装置如右上
图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋
区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结 果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于 膜外，其它实验条件不变，则测量结果是 （ C ）
a电位—b电位
规律三：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个测 量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会出现两 次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位差为0的 时期较短。
解析3：当两个测量电极之间的间隔距离较远时，测量 的是膜外两点的电位差会怎样变化？
a电位—b电位
规律四：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个 测量电极之间的间隔距离较远时、则测量结果会出 现两次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位 差为0的时期较远。
实验步骤1：在背根中央处 脊髓的一段和靠近外周的一段，观察
，分别电刺激背根靠近 。
预期结果：
，
，
说明 。
实验步骤2：在腹根中央处
，分别电刺激腹
根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，观
察
。
预期结果：
，
，
说明
。
(1) 剪断(1分)，后肢是否发生运动反应(1分)，电 刺激背根靠近脊髓的一段发生蛙后肢运动反应(1分)， 电刺激背根外周段不发生反应(1分)，背根具有传入 功能(1分)。
（1）图中a线段表示 静息 电位； b点膜两侧的电位差为 0mv， 此时Na+ 内 （内、外）流。
（2）神经冲动在离体神经纤维上
以局部电流的方式双向传导，
但在动物体内，神经冲动的传导方向 是单向的，总是由胞体传向 轴突末梢。
（3）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断 突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取） 等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药 物影响了神经递质与突触后膜上的特异的性结受合体。
（3）正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处 受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩，根据本题条件，完 成下列判断实验：
①如果 用a刺激神经，，在c处不能记录到电位
表明传出神经受损。
②如果 用b刺激骨骼，肌不收缩
表明骨骼肌受损。
③如果用a刺激神经，在，c处记录到电位，骨
骼肌不收缩，用b刺激骨骼肌收缩
例5、（2010年海南9）将记录仪（R）的两个电 极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如右图， 给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记 录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完 成这段过程中电位变化的曲线是（ ） D
分析：为什么两次波动方向是先上后下，与上海高考题相 反？
海南题所测的值是右侧电位和左侧电位的差值。
a电位—b电位
规律一：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两个 测量电极之间的间隔距离较大时、则测量结果会出现 两次同向的电位波动。
例4、（09年上海28）神经电位的测量装置如右上 图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋 区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结 果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于 膜外，其它实验条件不变，则测量结果是 （ ）
则说明两种海水中神经纤维的静息电位相同， Ｂ正确。低Na+海水中神经纤维静息时，仍 然钾离子通道打开，向外流，而Na+主要位 于膜外，比膜内浓度高，Ｃ正确。正常海水 中神经纤维受刺激时，膜外Na+通道打开， 大量内流，导致膜内浓度高于膜外，答案为 D。
【变式拓展１】神经递质的主要作用机制，是通过与细胞膜上的 受体结合，直接或间接调节细胞膜上离通道的开启或关闭，造成 离子通透性的改变，进而改变细胞膜电位。假如某一神经递质会 使细胞膜上的氯离子通道开启，使氯离子进入细胞内，由此会 （）
表明部位d受损。
将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一 侧的一对脊神经根 （包含一个背根和一个腹根，见下图）。分 别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背 根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根与腹根合并成脊神经。
请根据上述提供的实验材料（实验用具自选）设计实验步骤，并 预测实验结果，以分别验证背根（含有传入神经）具有传入功能， 腹根（含有传出神经）具有传出功能。
题型二、电流表指针偏转推理──
【典型题例3】：(2007广东卷/多选)神经细胞在静息时具有静息电 位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通 过仪器测量。A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图，正确 的是（ ）
【试题解读】静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电 位差。不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电势差。所以，B、D选项不 是静息电位测量方法。而A左侧的内膜为负，右侧膜外为正，电表指针向左 偏转；C选项右侧的内膜为负，左侧膜外为正，电表指针向右偏转。正确选 AC。
A．使细胞膜膜C．使膜电位差维持不变
D．抑制细胞兴奋
【变式拓展答案】1.D
【变式拓展２】下图是反射弧的局部结构示意图，刺激c 点，检测各位点电位变化。下列说法错误的是（ ）
A．若检测到b、d点有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是双向传 导的
B．兴奋由c传导到e时，发生电信号一化学信号_电信号的转换 C．a处检测不到电位变化，是由于突触前膜释放的是抑制性递质 D．电表①不偏转，电表②偏转两次 【变式拓展答案】 2.C
题型三、膜电位变化的坐标曲线──
【典型题例６】：（2009年安徽卷）离体神经纤维某一部位受
到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，
产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。
图中a线段表示
电位；b点膜两侧的电位差为
，此