2024届高考生物一轮总复习课时验收评价三十八神经调节中膜电位变化分析与相关实验探究

课时验收评价（三十八） 神经调节中膜电位变化分析与相关实验探究

1．利用蛙坐骨神经进行相关实验，结果如图所示，以下叙述正确的是(　 )

A．图1中a、b点均无离子跨膜运输

B．图2指针偏转是由a端K＋外流速率增大引起的

C．图4中a端K＋内流与b端Na＋内流速率相等，使指针不偏转

D．图3指针偏转是由于b端Na＋内流使a、b两点间存在电位差

解析：选D　图1中a、b点处于静息电位，有离子跨膜运输，A错误；图2指针偏转是由a端Na＋内流引起的，B错误；图4中a端K＋外流与b端K＋外流速率相等，C错误；图3指针偏转是由于b端Na＋内流使a、b两点间存在电位差，D正确。

2.如图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，有关分析错误的是(　 )

A．图中显示的是膜外电位变化

B．ab段神经纤维处于静息电位

C．bc段主要是Na＋外流的结果

D．若受到刺激后，导致Cl－内流，则b点将上移

解析：选C　曲线表示受到刺激时，膜电位由正变为负，说明显示的是膜外电位变化，A正确；ab段表示未受到刺激时的膜电位，所以此时神经纤维处于静息电位，B正确；bc段主要是受刺激后，Na＋内流的结果，C错误；若受到刺激后，导致Cl－内流，则膜外正电位增大，导致b点上移，D正确。

3．研究人员对突触a、b的突触前神经元给予相同的电刺激，通过微电极测量两突触前、后神经元的电位变化，结果如图。下列分析合理的是(　 )

A．静息状态下膜电位不为0是Na＋外流所致

B．刺激后突触a的突触后神经元出现的小动作电位，是突触前神经元的电信号衰减的结果

C．突触b的突触前神经元自身可产生动作电位，却抑制突触后神经元兴奋

D．该微电极的两极均位于神经元的膜外

解析：选C　静息状态下膜两侧存在一定的电位差是K＋外流所致，A错误；由图可知突触a的突触后神经元出现了一个小的动作电位，该动作电位的产生是Na＋内流的结果，B错误；由图分析可知，突触b为抑制性突触，即自身可产生动作电位抑制突触后神经元兴奋，C正确；该微电极的一极位于神经元的膜外，另外一极位于膜内，D错误。

4．如图表示反射弧的结构，在b、c两点之间连接有一个电流计。下列叙述错误的是(　 )

A．适宜强度刺激a点，电流计的指针会发生2次偏转

B．在c点的右侧神经纤维上给予适宜的刺激，电流计的指针只偏转1次

C．②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制

D．在a点处切断神经纤维，刺激Ⅰ、Ⅱ时，该反射弧中仍能发生反射

解析：选D　分析题图可知，①是感受器，a是传入神经，②是神经中枢，c是传出神经，③是效应器。刺激a点，该部位Na＋内流，其膜外电位由正变负，兴奋先到达b点，后到达c点，电流计的指针会发生2次偏转，A正确；在c点的右侧神经纤维上给予适宜的刺激，兴奋只能到达c点，不能到达b点，电流计的指针只偏转1次，B正确；②处是反射弧的神经中枢，大脑皮层调控着低级中枢的活动，则②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制，C正确；在a点处切断神经纤维，刺激Ⅰ、Ⅱ时，效应器会发生作用，但由于没有通过完整的反射弧，不能发生反射，D错误。

5．在外界压力刺激下，大脑“反奖励中心”脑区中的神经元胞外K＋浓度下降，引起神经元上N、T通道蛋白活性变化，使神经元输出抑制信号，抑制大脑“奖赏中心”的脑区活动，从而产生抑郁，具体机制如图所示。研究发现，适量的氯胺酮可以阻断N通道的开放，从而缓解抑郁症。下列相关叙述不正确的是(　 )

A．“反奖励中心”脑区的神经元可以电信号方式向“奖赏中心”脑区输出抑制信号

B．神经元胞外K＋浓度下降引起膜电位变化可能引起N和T通道开放

C．外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞K＋通道数目增加

D．T通道蛋白的激活剂可以作为治疗抑郁症的药物

解析：选D　比较正常状态和抑郁状态的神经胶质细胞可知，外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞的K＋通道蛋白数目增加，引起K＋外流增加，同时N、T通道蛋白打开，使细胞输出抑制信号增强，A正确；由图可知，神经元胞外K＋浓度下降，细胞内的K＋外流增加，引起膜电位变化可能引起N和T通道蛋白开放，B正确；外界压力刺激使“反奖励中心”脑区神经元周围的神经胶质细胞K＋通道数目增加，使脑区中的神经元胞外K＋浓度下降，C正确；由图可知，抑郁状态时，N、T通道蛋白打开，根据题目信息，适量的氯胺酮可以阻断N通道的开放，从而缓解抑郁症，所以N通道蛋白的抑制剂和T通道蛋白的抑制剂可以作为治疗抑郁症的药物，D错误。

6．大鼠神经元单独培养时，其轴突侧支返回细胞体，形成自突触，如图1。电极刺激这些形成了自突触的神经元胞体引起兴奋，电位变化结果如图2。部分神经元电位变化为曲线①，其余神经元为曲线②。若用谷氨酸受体抑制剂处理上述所有神经元后，再进行相同刺激，测定结果为曲线③。

下列叙述不正确的是(　 )

A．若提高培养液中的钾离子浓度，静息电位绝对值将变小

B．图2表明部分神经元受到电极刺激后，会产生连续两次神经冲动

C．比较曲线①②③，说明曲线②神经元自突触处不存在谷氨酸受体

D．谷氨酸神经递质，可以使突触后膜发生阳离子内流产生兴奋

解析：选C　若提高培养液中的钾离子浓度将影响钾离子外流形成静息电位，使静息电位绝对值变小，A正确；图2曲线出现两个波峰，表明这些神经元受到电极刺激后，会产生连续两次神经冲动，B正确；用谷氨酸受体抑制剂处理上述所有神经元后，再进行相同刺激，测定结果为曲线③，③与②比较电位下降，说明发生曲线②变化的神经细胞膜上存在谷氨酸受体，C错误；由C项分析可知，谷氨酸可以使突触后膜发生阳离子内流产生兴奋，因此谷氨酸可作为兴奋性递质，D正确。

7．1909年，动物学家威廉姆斯在解剖枪乌贼时，发现在枪乌贼外套膜下生长着一种无比粗壮的神经纤维，这种神经纤维甚至大到用肉眼便能看清楚，他将这种新发现的神经纤维命名为巨大轴突。如图是枪乌贼的神经纤维示意图。将一电流表的两个接线头分别接于神经纤维P、Q两处的细胞膜外表面，当在P的左侧给予神经纤维一适当刺激，可迅速引发此处兴奋产生和传导。请分析回答：

(1)使用枪乌贼的神经纤维作为实验材料的优点是

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(2)为了更好保持神经纤维的活性，将该神经纤维置于一种盐溶液中，该盐溶液的化学成分与枪乌贼的__________(填一种体液的名称)相似。

(3)若在P的左侧施加刺激后，电流表指针发生两次方向相反的偏转。据此能否得出兴奋在神经纤维上可以双向传导的结论。如能，请说明理由；如不能，请提出简单的验证方案。________________________________________________________________________

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(4)若实验所用神经纤维先经过了24小时5 ℃的低温处理，测得动作电位峰值较处理前有所下降，分析其原因可能是_____________________________________________________

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解析：(1)枪乌贼的神经纤维比较粗大，取材容易，操作方便，便于观察，是作为该实验的好材料。(2)枪乌贼的神经细胞生活的液体环境是组织液，因此该实验中神经纤维生活的盐溶液的化学成分应该与枪乌贼的组织液相似。(3)图中电流表的两极接线头分别接于神经纤维P、Q两处的细胞膜外表面，若在P的左侧施加刺激后，电流表指针发生两次方向相反的偏转，说明兴奋先后传到P、Q，只能说明兴奋向右传导，并不能得出兴奋在神经纤维上可以双向传导的结论；若要得到该结论，应该在P、Q两点之间(除P、Q之间的中间点之外)施加适宜的刺激，观察电流表指针是否偏转两次。(4)根据题意分析，所用神经纤维经过一定时间的低温处理后，测得的动作电位值较处理前有所下降，而动作电位产生的机理是钠离子通道打开，钠离子内流，因此其原因可能是低温使钠离子通道活性降低(细胞膜对Na＋的通透性降低)，使神经兴奋时钠离子内流量减少；也可能是低温使钠钾泵的活性和能量供应减少，细胞膜两侧的Na＋浓度差减小。

答案：(1)枪乌贼的神经纤维比较粗大，取材容易，操作方便，便于观察　(2)组织液　(3)不能。实验方案：在P、Q两点之间(除P、Q之间的中间点之外)施加适宜的刺激，观察电流表指针的偏转次数　(4)低温使钠离子通道活性降低(细胞膜对Na＋的通透性降低)，使神经兴奋时钠离子内流量减少；低温使钠钾泵的活性和能量供应减少，细胞膜两侧的Na＋浓度差减小

8．高等哺乳动物最主要的突触接触形式根据突触接触的部位可以分为轴突—胞体突触、轴突—树突突触和轴突—轴突突触。图1表示神经元M外的两个轴突的分布，图2和图3表示对特定的轴突进行一定强度的刺激后，通过连接在M细胞膜内外的电极检测到的电位变化。回答下列问题：

(1)图1中包括的突触类型有____________________________________，在轴突3处给予神经元M一定强度的刺激，电极之间的电表指针将________(填“会”或“不会”)发生偏转。

(2)根据图2分析，单独刺激轴突1，神经元M________(填“能”或“不能”)产生动作电位，理由是________________________________________________________________。根据图3分析，轴突2对轴突1的作用是________(填“升高”或“降低”)神经元M的兴奋，可能的原因是__________________________________________________________________

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(3)请利用本实验中的材料，设计实验探究刺激轴突1能否引起轴突2发生反应，写出实验思路和预期结果。

解析：(1)由图1可知，图中有轴突—胞体突触和轴突—轴突突触两种类型。在轴突3处给予神经元M一定强度的刺激，兴奋可以由轴突传递到细胞体，因此电极之间的电表指针将会发生偏转。(2)由图2曲线可知，单独刺激轴突1，神经元M不能产生动作电位，因为神经元M的膜内电位没有变成正电位。根据图3分析，轴突2对轴突1的作用是降低神经元M的兴奋，可能的原因是刺激轴突2影响了轴突1神经递质的释放量，导致神经元M中Na＋内流相对减少，膜电位峰值降低。(3)实验思路及预期结果参见答案。

答案：(1)轴突—胞体突触和轴突—轴突突触　会

(2)不能　神经元M的膜内电位没有变成正电位(或神经元M的膜电位没有变为外负内正)　降低　刺激轴突2影响了轴突1神经递质的释放量，导致神经元M中Na＋内流相对减少，膜电位峰值降低

(3)实验思路：将电极两端连接在轴突2的膜外，刺激轴突1。　预期结果：若电极之间的电表指针发生偏转，则刺激轴突1能引起轴突2发生反应，若电极之间的电表指针不发生偏转，则刺激轴突1不能引起轴突2发生反应。