电流表指针偏转问题与兴奋传导方向的实验探究.

5．(2016· 福州模拟)下图甲所示为三个神经元及其联系，图乙 为突触结构，在 a、d 两点连接一个灵敏电流计(ab＝bd)， 下列说法正确的是 ( )
A．刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①③④⑤⑥ B．在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变 C．刺激图乙 b、c 点，灵敏电流计指针各偏转 1、2 次 D．若抑制该图中细胞的呼吸作用，不影响神经兴奋的传导
解析
解析：a 点受刺激时，由于 Na 内流导致膜外电位变化 是由正变负，电表①会发生两次方向不同的偏转，而由于兴 奋在突触处单向传递，电表②只能发生一次偏转。由于刺激 a 点后，电表①②都发生了偏转，该实验能证明兴奋在神经 纤维上的传导是双向的。 答案：D
＋
二、兴奋传导方向的实验探究
1．探究兴奋在神经纤维上的传导
8．(2015· 大同三模)有一种药物能阻断兴奋的传导或传 递。请你根据下面反射弧的结构，完成相关探究实 验并回答问题：
(1)为了探究该药物的作用部位，请完成下面实验： ①步骤 1：刺激__________，观察________________。 ②步骤 2：用该药物分别处理 a(突触间隙)和 b，重复步骤 1。 如果_________________，则说明该药物作用于 a。 (2)回答问题： ①步骤 1 的目的是____________________________。 ②如果通过实验，证明了该药物只能阻断兴奋在神经元之间 的传递，则阻断的原因可能是该药物能引起突触后膜上某些 阴 离子 进入细 胞的 通道 蛋白 ____________( 填 “开 放”或 “关闭”)。
＋ ＋
4．下面是反射弧的局部结构示意图，刺激 a 点(a 点为 两接线端之间的中点)，检测各位点电位变化。下列 说法错误的是 ( )
A．电流表①不偏转，电流表②可能偏转两次 B．兴奋由 c 传导到 e 时，发生电信号→化学信号 →电信号的转换 C．若 c 处检测不到电位变化，可能是由于突触前膜 释放的是抑制性递质 D．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
解析
解析：静息时钾离子的分布是内高外低，所以甲(膜内)处钾 离子浓度比乙(膜外)处高；图 2 装置的微电极均置于膜外， 在静息时，膜外任意两点之间的电位差都是 0；图 2 中若在 ①处给予适宜刺激(②处未处理)，电流计的指针会发生两次 偏转；若在③处给予适宜刺激，右电极处电位呈负值时，左 电极处电位仍呈正值，此时装置可以测到电位变化。 答案：C
解析
解析：(1)用 a 刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩因 没有经过完整的反射弧，故不属于反射。(2)因兴奋在经过突触 传递时具有单向性，故用 b 刺激骨骼肌不能在 c 处记录到电位 变化。(3)用 a 刺激神经，骨骼肌不再收缩，可能是传出神经受 损，也可能是骨骼肌或 d 部位受损。要证明传出神经受损，只 需用 a 刺激神经，在 c 处不能记录到电位变化；要证明骨骼肌 受损，只需用 b 刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩；要证明 d 部位受 损，只需用 a 刺激神经，在 c 处记录到电位变化，骨骼肌不收 缩，而用 b 刺激骨骼肌，骨骼肌收缩。 答案：(1)不属于 ③d 部位 (2)不能 (3)①传出神经 ②骨骼肌
2．探究兴奋在神经元之间的传递
[演练 3]
(2013· 安徽高考)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。 下图为该反射弧结构示意图。
解析
解析：由于 a 点位于电流表①两极的中央，兴奋同时传到两 电极处，故电流表①不偏转，而传递到电流表②两极的时间 不同，故电流表②可发生两次偏转；兴奋由 c 传导到 e 时需 要经过突触， 在突触中发生电信号→化学信号→电信号的转 换；突触前膜释放的递质有促进兴奋的，也有抑制兴奋的； 在第一个神经元上的 a 点给予一个刺激， 兴奋将从 a 点传到 b 点，再传到 d 点，不能说明兴奋在同一神经元上是双向传 导的。 答案：D
＋
2．某神经纤维静息电位的测量装置及结果如下图 1 所示，其中 甲位于膜内，乙位于膜外，图 2 是将同一测量装置的电流计 均置于膜外。下列相关叙述正确的是 ( )
A．图 1 中钾离子浓度甲处比乙处低 B．图 2 测量装置所测电压为＋70 mV C．图 2 中若在①处给予适宜刺激(②处未处理)，电流计 的指针会发生两次偏转 D．图 2 中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流 通过，则测不到电位变化
A．图1中B测出的电位大小相当于图2中A点的电位 B．若细胞外Na＋浓度适当降低，在适宜条件刺激下图2 中A点下移 C．图2中B点Na＋通道开放，是由于乙酰胆碱与Na＋通 道相结合 D．神经纤维的状态由B转变为A的过程中，膜对K＋的 通透性增大
解析：图 1 中 B 为动作电位，相当于图 2 中 C 点的电位； 若细胞外 Na＋浓度适当降低，则适宜条件刺激下，膜外 Na＋ 内流量下降，造成动作电位偏低，故图 2 中 C 点下移；图 2 中 B 点 Na 通道开放，是由于一定强度刺激，乙酰胆碱是神 经递质作用于突触后膜上相应的受体； 动作电位恢复为静息 电位，是由于膜对 K＋的通透性增大，K＋外流，导致膜外电 位高于膜内电位。 答案：D
3．(2016· 郑州期中)下图甲为某一神经纤维示意图，将一电流 表的 a、b 两极置于膜外，在 X 处给予适宜刺激，测得电 位变化如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A．未受刺激时，电流表测得的为静息电位 B．兴奋传导过程中，a、b 间膜内电流的方向为 b→a C．在图乙中的 t3 时刻，兴奋传导至 b 电极处 D．t1～t2，t3～t4 电位的变化分别是 Na 内流和 K 外 流造成的
[技法归纳] 探究或验证兴奋在神经纤维和神经元之间的传导方向 时，要注意结论的描述。 (1)验证性实验：结论为在神经纤维上双向传导，在神 经元之间单向传递。 (2)探究性实验： 需分双向、 单向中 A→B、 单向中 B→A 三种情况分析。
1．下图 1 是测量离体神经纤维膜内外电位的装置，图 2 是测得的膜电位变化。 下列有关叙述正确的是( )
[演练 2]
(2016· 日照校际联合检测 )下图表示三个通过
突触相连接的神经元，电表的电极连接在神经纤维膜的外表 面。刺激 a 点，以下分析不 正确的是 ． ( )
A．a 点受刺激时膜外电位由正变负 B．电表①会发生两次方向不同的偏转 C．电表②只能发生一次偏转 D． 该实验不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
(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 ________________。
解析
解析： (1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思 考，即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激，该位置两 侧都能够观察到相应的电位变化 (或肌肉收缩 )，而另一神经纤 答案：(1)方法和现象：刺激电位计 ⓑ与骨骼肌之间的传出 维上没有电位变化。(2) ⓐ有波动，说明 神经。观察到电位计 ⓑ某药物处理后，电位计 有电位波动和左后肢屈腿，电位计 ⓐ未 该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导，电位计 ⓑ 未出现波 出现电位波动。 (2)突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特 动，说明没有兴奋传递到电位计 ⓑ，那么问题应该出现在电位 异性受体结合 突触前膜不能释放递质 计ⓐ和ⓑ之间的环节，可能是突触前膜不能释放神经递质，也 可能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。
解析
＋ ＋
解析：图甲所示电流表的 a、b 两极置于膜外，指针不偏转，无法 测出静息电位； 兴奋传导过程中， 膜内电流的方向与兴奋传导的方 向一致，均为 a→b；图乙中 t1～t2，t3～t4 电位的变化分别是 a 处 和 b 处产生动作电位，并且曲线中偏离横轴的一段均由 Na 内流 造成，偏回横轴的一段均由 K 外流造成。 答案：C
解析
解析：兴奋在神经纤维上是以电信号形式传导的，是双向的； 在神经元之间是通过神经递质的形式传递的，是单向的，因 此刺激图中② 处，兴奋可以传到 ①③④⑤⑥处。在突触处完 成“电信号→化学信号→电信号”的转变。图乙 b 处有突触 小泡，a、b 点在上一个神经元上，c、d 点在后一个神经元上， 刺激 b 点时，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，并且 ab＝bd， b 和 c 之间有突触， 所以 a 处先兴奋， 指针偏转一次， d 处后兴奋，指针又偏转一次；刺激 c 点时，由于兴奋在突触 处不能逆向传递， a 点不产生神经冲动， d 点可产生神经冲动， 所以指针偏转一次。兴奋的传导是一个消耗能量的过程，抑 制细胞的呼吸作用，会影响神经兴奋的传导。答案：A
(1)用 a 刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩______(填“属 于”或“不属于”)反射。 (2)用 b 刺激骨骼肌， ______(填“能”或“不能”)在 c 处记录到电位。 (3)正常时， 用 a 刺激神经会引起骨骼肌收缩； 传出部分的某一处(骨骼 肌或传出神经或 d)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 处记录不到电位变化，表明________受损。 ②如果用 b 刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩，表明______________受损。 ③如果用 a 刺激神经，在 c 处记录到电位变化，骨骼肌不收缩；用 b 刺激骨骼肌，骨骼肌收缩，表明_________________________受损。
解析
解析：兴奋在神经元之间的传递是单向的，在神经纤维上的 传导是双向的，若要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，操作时将药 物放在 B 处或不放药物，刺激 C 处，观察 2 都会有反应，故 不需要做。 答案：C
7．下面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。
解析
解析：在正式探究前，要先确认该反射弧的结构是否完整，是 否具有正常的反射功能，这是确保该实验能顺利完成的前提， 因此步骤 1 是刺激皮肤的感受器，观察效应器是否发生反应， 即肌肉是否收缩。兴奋在突触处是单向传递的，只能由一个神 经元的轴突传向另一个神经元的细胞体或树突，若该药物能阻 断兴奋在神经元间的传递，即药物作用于 a，则用该药物处理 a，刺激皮肤，肌肉不收缩，用该药物处理 b，刺激皮肤，肌肉 收缩。 答案：(1)①皮肤 理 b，肌肉收缩 (2)①检验该反射弧是否具有正常的反射功能 ②开放 肌肉是否收缩 ②处理 a，肌肉不收缩，处
6．(2016· 长沙模拟)如图为某反射弧的 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。下 列实验操作中不需要做的是( )
A．不放药物时，刺激 B 处，观察现象 B．药物放在 A 处，刺激 B 处，观察现象 C．药物放在 B 处，刺激 C 处，观察现象 D．药物放在 C 处，刺激 B 处，观察现象
精品微课(八 )
电流表指针偏转问题与兴奋传导 方向的实验探究
一、电流表指针偏转问题 1．膜电位的测量
方法
图解
结果
电表两极分别
置于神经纤维 膜的内侧和外
侧
方法
图解
结果
电表两极 均置于神
经纤维膜
的外侧
2．指针偏转原理 下面图中 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：
[演练 1]
右图为神经纤维受刺激后所
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测得的膜电位变化，A、B、C、D 为四种测 量方式，其中能测出这种膜电位变化的是( )
解析：曲线图中所示为指针偏转 1 次所测得的结果； 图 B、C 中指针将发生两次方向相反的偏转，图 D 中不 能测到指针偏转。 答案：A
3．电流计指针偏转方向与次数的判断 (1)若电极两处同时兴奋，则电流表指针不偏转，如刺激 图 1 中的 c 点。 (2)若电极两处先后兴奋，则电流表指针发生两次方向相 反的偏转，如刺激图 1 中的 a 点和图 2 中的 b 点。 (3) 若两电极只有一处兴奋，则电流表指针发生一次偏 转，如刺激图 2 中的 c 点。