生物选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生和传导学案及答案

这是一份生物选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生和传导学案及答案，共8页。

[核心精要]
解答有关神经纤维上电位差变化曲线的试题，应从以下两点入手：
(1)看电极与细胞膜的位置关系，确定曲线的起点
①若两电极分别位于细胞膜两侧，则电位差不为0，曲线起于纵轴的正半轴或负半轴(如图1所示)；
②若两电极位于细胞膜同侧(都在内侧或都在外侧)，则电位差为0，曲线起于横轴(如图2、3所示)。
(2)根据刺激位置分析曲线波动次数，图4中：
①如果单独刺激a点、b点或d点，两个电流计均可以测到两次电位波动；
②如果刺激c点(c点位于电流计甲两个电极的中点)，电流计甲测不到电位波动，电流计乙测到两次电位波动；
③如果刺激e点，电流计甲测不到电位波动，电流计乙测到一次电位波动。
图1 图2 图3
图4
[对点训练]
1．(2021·四川绵阳南山中学高二上期中)将电流计的两个电极分别放置在神经纤维外的a、c两点，c点所在部位的膜已损伤，其余部位均正常。下图为刺激前后的膜电位变化，以下说法正确的是 ( )
A．神经纤维上损伤部位c点的膜外电位为正电位
B．兴奋传到b点时电流计的指针将向右侧偏转
C．兴奋的产生与细胞膜对K＋的通透性增加有关
D．结果表明兴奋在神经纤维上以化学信号的形式传导
B [神经纤维未受刺激时，膜外(a、c两点)为正电位，指针应该不偏转，但从图中可以看出，神经纤维未受刺激时，指针向右侧偏转，说明c点为负电位，A错误；兴奋传到b点时，a和c两点均为初始状态，没有发生膜电位变化，所以指针应向右侧偏转，B正确；神经纤维受到刺激时，膜对Na＋的通透性增加，Na＋大量内流，产生兴奋，C错误；根据刺激前后电流计指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导，D错误。]
2．以枪乌贼的巨大神经纤维作为实验材料，测定其受刺激后的电位变化过程。图中箭头表示电流方向，当在a、b两点的中央刺激时，不会出现的过程是 ( )
甲 乙 丙 丁
A．甲、丁 B．甲、丙
C．乙、丙 D．乙、丁
C [神经纤维未受到刺激时，K＋外流，细胞膜内外的电荷分布情况是内负外正，当某一部位受刺激时，神经纤维膜对Na＋通透性增加，Na＋内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流。在a、b两点中央刺激时，两极的变化是同步的，当两极同时兴奋时，如图甲所示；当两极同时恢复静息电位时，如图丁所示。因此，不会出现图乙和丙所示的变化过程。综上所述，C符合题意。]
3．下图是用甲、乙两个电流计研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。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，甲指针偏转一次，乙指针不偏转
D [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，甲电流表膜外为正电位，膜内为负电位，甲指针偏转，而乙电流表两极没有电位差，不发生偏转，A正确；刺激a处时，兴奋传到甲电流表处时，指针偏转一次，兴奋分别传至乙电流表两极时，乙电流表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，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错误。]
4．(2021·江苏省扬州中学月考)如图甲所示，在离体神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表，电表1的两个电极分别接在a、b处膜的外侧，电表2的两个电极分别接在d处膜的内、外两侧。在bd的中点c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图乙、丙所示。下列分析错误的是( )
甲
乙 丙
A．由电表1记录得到的电位变化曲线如图丙所示
B．图乙曲线中②点时膜外Na＋内流速率比①点时大
C．图乙曲线中③点对应图丙曲线中⑤点
D．图丙曲线处于④点时，图甲a处正处于静息状态
C [根据表中分析，电表1测得的电位变化可用图丙表示，电表2测得的电位变化可用图乙表示，A正确。图乙曲线上升段由Na＋内流引起，②点时曲线斜率比①点时大，所以②点时Na＋内流速率比①点时大，B正确。图乙曲线中③点对应兴奋向右传至d处时形成的动作电位，由于bc＝cd，所以此时兴奋向左传导至b处，对应图丙曲线中④点；这一时刻a处仍处于静息状态，C错误、D正确。]
兴奋传导和传递特点的实验探究
[核心精要]
1．基本思路
选刺激和测量的部位——在神经纤维上选一刺激点，用A表示，测量部位应选在刺激点两侧，用B和C表示。若在传出神经纤维上，可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向；若在神经元之间，则在传入和传出神经上各选一点，用A′、B′表示，在A′处刺激，在B′处测电位变化，再反过来进行，通过两次结果来确定传递方向。
2．实验设计
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
①方法设计：电激右图中a处，观察A的变化，同时测量b处的电位有无变化。
②结果分析：若A有反应，且b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b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的传递
①方法设计：先电激图中a处，测量c处的电位变化；再电激图中c处，测量a处的电位变化。
②结果分析：若两次实验的检测部位均发生电位变化，则说明兴奋在神经元间的传递是双向的；若只有一处发生电位变化，则说明兴奋在神经元间的传递是单向的。
[对点训练]
5．如图为神经元特殊的连接方式，图中①②③表示神经元，电流计M、N连接在神经元表面。请据图回答：
(1)若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质。在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转______________(填“一次”“两次”或“多次”)。
(2)利用图中标注的A、B、C三个位点，请设计实验证明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。
简要设计思路：___________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期实验现象：____________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)分析图解可知，图中①②或①②③都首尾相接，即产生的兴奋可以循环传导。若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质，在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转多次。
(2)利用图中标注的A、B、C三个位点，设计实验证明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。可以把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转。预期实验现象：把药物放在C处，N的指针不偏转；把药物放在B处，N的指针偏转。
[答案] (1)多次 (2)把某药物分别放在B、C两处，在A处给予一个适宜的刺激，观测电流计N的指针能否偏转 把药物放在C处，N的指针不偏转；把药物放在B处，N的指针偏转
6．右图是神经元网络结构示意图，图中①②③都是兴奋性神经元，且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌肉细胞的兴奋。和神经细胞一样，肌肉细胞在受到适宜的刺激后，也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答：
(1)给神经元①一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的________进入________，随后与突触后膜上的________结合，导致神经元②兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处________(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化，原因是_______________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)若在A处给予一个适宜刺激，在C处________(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化，原因是_____________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)给神经元①一个适宜刺激后，神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙，随后与突触后膜上的特异性受体结合，导致神经元②兴奋。(2)若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处不能记录到膜电位的变化，原因是神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，而不能反向传递。(3)兴奋在神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体，因此若在A处给予一个适宜刺激，在C处能记录到膜电位的变化。
[答案] (1)神经递质 突触间隙 特异性受体 (2)不能 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递 (3)能 兴奋从A处传到神经元③，再传到神经元①，故在C处能测到膜电位的变化
7．药物A具有降低轴突末梢释放乙酰胆碱的作用，药物B具有降低与受体相结合的乙酰胆碱的分解作用。为验证药物A和药物B的生理功能，请你根据以下提供的实验材料补全实验思路、预测实验结果，并完成分析与讨论。
实验材料用具：符合实验要求的坐骨神经腓肠肌标本(如图1)、药物A、药物B、生理盐水、电位测量仪、电刺激仪。
图1
(1)实验思路：
①取两个装有等量生理盐水的培养皿，分别放入坐骨神经腓肠肌标本，将电位测量仪的两个电极分别置于________(填“甲”或“乙”)膜内外两侧。
②用相同且适宜强度的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置，并记录电位变化，均为图2所示。
③分别向两培养皿中加入等量的药物A和药物B。
④用____________________的电刺激分别刺激两个坐骨神经腓肠肌标本的相应位置，并记录电位变化。
(2)预期结果：(在图2中用曲线将第2次刺激的膜电位变化画出来)
图2
(3)分析与讨论：
①实验思路中②的目的是__________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②本实验通过测量____________________获得实验结论，除此之外(在现有实验材料和用具的基础上)还可通过观察__________________得出相应结论。
[解析] 本实验的自变量是不同的药物，对照是相互对照和自身前后对照，因变量是电位的变化或腓肠肌的收缩情况，无关变量包括坐骨神经腓肠肌标本应一致，两组实验刺激大小相同等。如果实验将电位测量仪的两个电极分别置于乙膜内外两侧，则两组实验的实验结果都是电位下降，无法判断药物A和药物B的作用。如果实验将电位测量仪的两个电极分别置于甲膜内外两侧，则加入药物A的实验组实验结果为电位降低，加入药物B的实验组电位大小无变化。
[答案] (1)①甲 ④与第一次刺激相同强度
(2)
(说明：药物A曲线不能为直线，且幅度明显小于对照组；药物B曲线的上升部分基本同对照组，持续时间明显大于对照组)
(3)①作为对照 ②突触后膜膜电位的变化 腓肠肌的收缩情况