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(共20张PPT)
11 兴奋传导与电表指针偏转问题分析及兴奋传导特点的实验探究
高考生物专题精研课
一、膜电位的测量及电流表指针偏转的判断
1.膜电位测量的两种方法
2.电表指针的偏转问题
(1)电表指针偏转的原理
图中a点受刺激产生动作电位“ ”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c右侧”时电表的指针变化细化图如下:
(2)在神经纤维上电表指针偏转问题
(3)在神经细胞之间电表指针偏转问题
【典例突破】
1.某生物实验小组研究兴奋在神经纤维上的传导以及在神经元a、b之间传递的情况(说明:L1和L2距离相等,电流计①两微电极的中点为a3,电流计②两微电极分别位于a、b神经元上)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.分别适宜刺激神经元a上的四点,电流计
①的指针均发生2次方向相反的偏转
B.分别适宜刺激神经元a上的四点,电流计
②的指针均发生2次方向相反的偏转
C.适宜刺激a4点时,电流计①的指针发生第二次偏转的时间晚于电流计②
D.a1点受适宜刺激后,兴奋在神经元a与b之间发生电信号→化学信号的转化
答案:B
解析:若刺激a3点,电流计①的两个微电极将同时兴奋,指针不会发生偏转,A项错误;兴奋在神经元之间是单向传递的,分别刺激神经元a上的四点,电流计②的指针均发生2次方向相反的偏转,B项正确;由于兴奋在神经纤维上传导的速度快于兴奋在神经元之间的传递速度,刺激a4点时,电流计①的指针发生第二次偏转的时间一般要早于电流计②,C项错误;兴奋在神经元之间以化学信号的方式进行传递,兴奋在突触处信号的转化为电信号→化学信号→电信号,D项错误。
二、反射弧中兴奋传导特点的实验探究
预实验
实验设计:在E点给予适宜强度的刺激,观察效应器A的效应。
结果分析:效应器A产生效应,证明反射弧结构的完整性。
(1)灵敏电流计类
①探究兴奋在神经纤维上的传导
②探究兴奋在神经元之间的传递
(2)“药物阻断”类实验
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断兴奋在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
【典例突破】
2.利用灵敏电流计、神经纤维及神经纤维—肌肉标本可探究兴奋的产生与传导(图中的刺激强度均能引起动作电位的产生),下列叙述错误的是(　　)
A.图1中电流计的指针出现两次方向相反的偏转,不能证明兴奋的传导具有双向性
B.图2中电流计的指针出现两次方向相反的偏转,能证明兴奋的传导具有双向性
C.利用图3装置无法判断兴奋在神经纤维上是单向传导还是双向传导
D.若图1中刺激点改为c点,电流计的指针不偏转,说明兴奋的传导具有双向性
答案:C
解析:利用图3装置,刺激产生的动作电位向左向右双向传导时,向左电流计的指针出现两次方向相反的偏转,向右肌肉收缩,故能说明兴奋在神经纤维上双向传导,C项错误。
【专项训练】
1.图1是神经纤维上电位测量示意图,图2是某神经纤维由静息→兴奋→恢复静息电位的变化曲线图。下列叙述正确的是(　　)
A.未刺激时图1测量的是图2的静息电位,约为-70 mV
B.适宜刺激后图1显示的是电流表指针第二次的偏转
C.适宜刺激后图1可测量动作电位,其最大值不会随有效刺激的增强而增加
D.图2中①处仅有Na+大量内流,③④处仅有K+大量外流
答案:C
解析:电流计的两个电极连接在神经纤维的膜外侧,在静息时,膜外任意两点之间的电位差都是0,故未刺激时图1测量的不是静息电位,A项错误;受到刺激的部位会先变成内正外负的电位表现,所以在左边处给予刺激,指针先往左偏转再往右偏转,因此图1显示的是电流计指针的第一次偏转,B项错误;刺激后图1测量的是动作电位,最大值约为30 mV,动作电位大小不随有效刺激的增强而不断加大,C项正确;图2的①处为产生动作电位的过程,主要表现为Na+的大量内流,同时还存在其他离子的内流,③④处为恢复静息电位的过程,除具有K+大量外流外,还有其他离子外流,D项错误。
2.如图是反射弧的一段结构,甲、乙电流计的指针都接在膜外。下列叙述正确的是(　　)
A.若刺激A处,A处瞬间会发生Na+外流使膜外电位高于膜内电位
B.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经主动运输到达突触后膜
C.刺激A处后甲偏转一次,乙不偏转,说明兴奋在突触间不能逆向传递
D.刺激A处,乙不偏转,说明乙电流计测定的是该处神经纤维的静息电位
答案:C
解析:动作电位主要是钠离子内流,形成内正外负的电位,若在A处刺激,A处瞬间会发生钠离子内流,A项错误;乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散运输到突触后膜,B项错误;由于兴奋传导至细胞体后不能传递到右侧神经元,在A处给予适宜刺激,兴奋能传导至电流计甲的左侧电极,但不能传递到电流计甲的右侧电极,所以电流计甲指针向左偏转一次,电流计乙指针不会发生偏转,说明兴奋在突触间不能逆向传递,只能由突触前膜传递到突触后膜,C项正确;在A处给予适宜刺激,乙不偏转,此时乙电流计测定的是0电位,静息电位测定应是电流计一个电极在膜外,一个电极在膜内,D项错误。
3.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。如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)刺激图甲中的④,结合图乙分析此处的电位发生的变化是　　　　　,该变化是由　　　　　　引起的。
(2)刺激图甲中的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,该过程中神经递质只能由　　　　　　(填写图丙中的数字)释放,作用于　　　　　(填写图丙中的数字),所以兴奋的传递具有　　　　　　　　的特点。
(3)如果利用图甲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)由内负外正变成内正外负　Na+内流　
(2)4　6　单向传递　
(3)刺激图甲中的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

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