高中生物2022年高考生物一轮复习 第8单元 第24讲 热点题型七 兴奋传导与传递的相关实验探究题

一、膜电位的测量

某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图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微电极均置于膜外。下列相关叙述正确的是(　　)

A．图1中K＋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)，电表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

审题关键

(1)K＋的分布是内高外低。

(2)图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外，且没有兴奋传导，则图2测量装置所测电压为0 mV；若在①处给予适宜刺激，由于②处未处理，局部电流先传导到左侧微电极，后传导到右侧微电极，所以电表指针发生两次偏转。

(3)图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，则当兴奋传导到右侧微电极时能测到电位变化，电表指针会偏转一次。

答案　C

1．(2020·江西新余四中高三月考)如甲图所示，在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电流表，表1两电极分别在a、b处膜外，表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd中点c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如乙图、丙图所示。下列分析中，正确的是(　　)

A．表1记录得到乙图所示的双向电位变化曲线

B．乙图①点时Na＋的内流速率比②点时更大

C．乙图曲线处于③点时，丙图曲线正处于④点

D．丙图曲线处于⑤点时，甲图a处正进行Na＋的内流

答案　C

解析　表1记录得到丙图所示的曲线图，b、a两点会先后发生兴奋，A错误；由乙图可知，①点Na＋的内流速率比②点时小，B错误；乙图曲线处于③点时，说明正处于兴奋状态，丙图曲线正处于④点，C正确；丙图曲线处于⑤点时，兴奋传至ab之间，甲图a处于静息电位，正进行K＋的外流，D错误。

二、兴奋传递中电流表指针的偏转次数的判断

在没有损伤的枪乌贼的巨大神经纤维膜上及神经元之间放置相应的电极和电流计，如图所示。据图分析错误的是(　　)

A．图a中电流计两电极分别连接在神经纤维膜内外，在静息状态下指针不发生偏转

B．图b中如果电流计两电极都在细胞膜外，则神经纤维受刺激后指针发生2次方向相反的偏转

C．图b中如果电流计两电极都在细胞膜内，则神经纤维受刺激后指针发生2次方向相反的偏转

D．图c中电流计两电极均位于神经细胞膜外，神经纤维受到如图所示刺激后，指针会发生1次偏转

审题关键

(1)静息时，神经细胞膜外为正电位，膜内为负电位，所以图a中在静息状态下指针发生向右偏转。

(2)图b中如果电流计两电极都在细胞膜外(内)，则神经纤维受刺激后产生的兴奋先后传到电流计两极，指针发生两次方向相反的偏转。

(3)兴奋在神经元之间只能单向传递，图c中神经纤维受到刺激后产生的兴奋只能传到电流计右侧的电极，而不能传到电流计左侧的电极，所以神经纤维受到如图所示刺激后，指针会发生1次偏转。

答案　A

(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。

2．(2020·全国高二单元测试)如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列有关叙述错误的是(　　)

A．静息状态下，甲指针不偏转，乙指针不偏转

B．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次

C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次

D．清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲、乙指针各偏转一次

答案　A

解析　甲电流表的两极分别位于膜外和膜内，乙电流表的两极均位于膜外，静息状态下，膜外为正电位，膜内为负电位，甲电流表指针偏转，而乙电流表两极没有电位差，不发生偏转，A错误；刺激a处时，甲电流表指针偏转一次，乙电流表指针发生两次方向不同的偏转，B正确；刺激b处时，由于兴奋在突触处传递的单向性，兴奋无法传递到左边的神经元，故甲指针维持原状，乙指针偏转一次，C正确；清除c处的神经递质，再刺激a处时，兴奋无法传到右侧神经元，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次，D正确。

三、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)。下列叙述不正确的是(　　)

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指针偏转2次

C．电刺激C处，神经纤维上的电流计指针不会偏转，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相等，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，电流计的指针不会发生偏转；若兴奋单向传导，则电流计的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

(1)电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点

a．探究兴奋在神经纤维上的传导

b．探究兴奋在神经元之间的传递

(2)“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的传导，还是阻断在突触处的传递，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。

3．下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经，结合所给器材完成以下内容：

材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。

供选择仪器：剪刀、电刺激仪、微电流计。

(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢和它所支配的肌肉，探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成)如下：

①先用剪刀在神经元A的________________将其剪断；

②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点________，若________________，则神经元A为传入神经，反之则为传出神经。

(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次)如下：

①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；

②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经；若微电流计的指针偏转____________次，则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为____________，具有这种特点的原因是___________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)①1、2之间　②1　无肌肉收缩现象

(2)②1　1　2(或4　2　1)　单向传递　神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜

解析　(1)欲探究神经元A是传出神经还是传入神经，可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A的实验位点1、2之间将其剪断，再用电刺激仪刺激神经元A的位点1，若肌肉无收缩现象，则表明神经元A为传入神经；若出现肌肉收缩，则表明神经元A为传出神经。(2)若在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经还是传入神经，可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外，通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1，若指针偏转1次，表明兴奋不能传到位点3，则神经元A为传出神经；若指针偏转2次，表明兴奋可传到位点3，则神经元A为传入神经。用电刺激仪刺激实验位点4，原理与此相同。由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经元间是单向传递的。

4．(2020·夏津第一中学高二月考)美国杜克大学的研究人员发明了一种方法，只用手指的一滴血就能在流鼻涕和发热等症状出现之前检测出谁将患上流感。下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图，请回答有关问题：

(1)刺激甲图中的④，结合乙图分析此处的膜电位发生的变化是____________________，该变化是由__________引起的。

(2)刺激甲图中的①，可以检测到B处的测量装置指针偏转，说明兴奋可以在③处完成传递过程，此处兴奋的传递具有______________的特点，原因是_______________________________

_______________________________________________________________________________。

(3)如果利用甲图所示的神经结构及相关仪器，验证第(2)小题中兴奋传递的特点，请你简述实验思路及结果预测：

实验思路：______________________________________________________________________。

结果预测：_____________________________________________________________________。

答案　(1)由外正内负变成外负内正　Na＋内流

(2)单向(传递)　神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜

(3)刺激甲图中的②，观察B的指针是否偏转，再刺激④，观察A的指针是否偏转　刺激②，B的指针发生偏转，刺激④，A的指针不发生偏转

解析　(1)分析题图可知，甲图中的④是传出神经纤维，未受刺激时膜两侧的电位为外正内负，即静息电位，受到刺激后膜两侧的电位为外负内正，即动作电位，所以刺激甲图中的④，④处的电位发生的变化是由外正内负变成外负内正(由静息电位变成动作电位)，动作电位的产生是Na＋内流引起的。(2)刺激甲图中的①，可以检测到B处的测量装置指针偏转，说明兴奋可以在③处完成传递过程，兴奋在突触处的传递过程是通过神经递质完成的，神经递质只能由突触前膜(丙图中的4)释放，作用于突触后膜(丙图中的6)，所以兴奋具有单向传递的特点(甲图中兴奋由右向左传递)。(3)以上第(2)小题中兴奋在突触处的传递是单向的，即在甲图中兴奋通过突触③只能从右向左传递，若要进行实验验证，可刺激甲图中的②观察B的指针是否偏转，再刺激④，观察A的指针是否偏转。