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微专题5　兴奋的传导和传递的实验探究
题型一
膜电位的测量及电流表指针偏转的判断
1.膜电位的测量方法及比较
专题聚焦
2.电表指针偏转问题分析
(1)神经纤维上兴奋传导与电表指针偏转问题。
注:电表指针偏转方向与电流方向一致。
(2)在神经元之间兴奋传递与电表指针偏转问题。
1.(2025·安徽卷,7)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。
考题精练
对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是(　　)
A
选项 刺激a处 滴加乙酰胆碱 刺激b处
电表 偏转 腓肠肌 收缩 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩
A 是 - + +
B 是 - - +
C 否 - - -
D 是 +++ +++ +
说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
【解析】 由于乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子,所以去除钙离子后,神经元将不会释放乙酰胆碱递质,但兴奋沿着神经纤维的传导不依赖于钙离子,所以刺激a处,兴奋可以在神经纤维上传导,电表会发生偏转,神经元不会释放乙酰胆碱递质,所以腓肠肌不收缩,如果滴加乙酰胆碱,即补充了神经递质,肌肉细胞接受神经递质,腓肠肌会收缩,刺激b处,是直接刺激肌肉细胞,腓肠肌会收缩。
2.(2024·浙江1月选考,18)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1D.两个电极之间的距离越远,t2的时间越长
A
【解析】 坐骨神经包含很多的神经纤维,多条神经纤维兴奋,电位可以叠加,可以影响指针的偏转幅度,但指针偏转幅度不完全和神经纤维的数量有关,还和传导速度有关,比如在t3时段,可能部分神经纤维的兴奋还没传到Ⅲ处,没有达到叠加的最大值,会导致指针的偏转幅度减小;Ⅱ处兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位峰值h1>h2;t1、t3表示神经纤维的传导速度不同;两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t2的时间越长。
题型二
反射弧中兴奋传导和传递
特点的实验探究
1.切断法确认传入神经与传出神经
若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段
(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
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。
专题聚焦
3.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(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。
组别 处理10 min γ神经元的动作电位/mV 肌梭的动作电位/mV
1 未用河豚毒素处理 75 60
2 适量的河豚毒素处理 70 10
3.(2025·浙江联考)青蛙在跳跃时,其大脑皮层会发出神经冲动,青蛙跳跃反射的部分反射弧如下图所示。为探究河豚毒素对兴奋的传导和传递的影响,用适宜的电流刺激图中的γ神经元a处左侧进行实验,处理过程及结果见下表(已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子的敏感性无影响)。
考题精练
下列叙述错误的是(　　)
C
A.从反射弧结构组成的角度分析,肌梭参与感受器、效应器的组成,A神经元是传入神经元
B.河豚毒素作用图示结构后,刺激a处左侧,在γ神经元的a处仍可能检测到电位变化
C.刺激在离体的神经纤维上传递具有双向性,将一电流表的两电极分别置于神经纤维a、b处的膜内,在a处左侧给予一个电刺激,电流表指针一定会发生两次方向相反的偏转
D.从表中实验结果可知河豚毒素主要是抑制兴奋在突触处的传递,因此利用河豚毒素的该生理作用开发药物,可制成麻醉剂
【解析】 分析题图可知,肌梭参与感受器、效应器的组成,A神经元是传入神经元;由表可知,河豚毒素作用图示结构后,刺激a处左侧,在γ神经元的a处仍可能检测到电位变化;在a处左侧给予一个电刺激,若该电刺激未达到阈值,电流表指针则不发生偏转;用河豚毒素处理后γ神经元的动作电位基本不变,而肌梭的动作电位明显下降,说明河豚毒素主要是抑制兴奋在突触处的传递,因此利用河豚毒素的该生理作用开发药物,可制成麻醉剂。
4.(2025·河北联考)为探究交感神经和副交感神经对胃蠕动的影响,研究人员用蛙制备了如图所示的活性标本进行实验。回答下列问题。
(1)刺激神经纤维X上的A点,引起　　　　的跨膜转运增加,进而形成膜电位为　　　　　　　　的兴奋状态,使胃蠕动加快,说明X属于　　　　(填
“交感”或“副交感”)神经,但上述过程不能视为反射活动,原因是
　 。
Na+
外负内正
【解析】 (1)神经细胞受刺激后,会引起Na+跨膜转运增加,进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。反射活动需要完整的反射弧参与,刺激A点引起胃蠕动加快未经过完整的反射弧,因此这一过程不能视为反射活动。刺激A点可使胃蠕动加快,说明X属于副交感神经。
副交感
未经过完整的反射弧
(2)未刺激A、B点时,胃蠕动极慢,可忽略不计。与只刺激A点相比,同时刺激A、B两点,胃的蠕动明显减慢,说明神经纤维Y与神经纤维X的作用关系是
　　　 　　　　　　　　　。
相抗衡且神经纤维X的作用占优势
【解析】 (2)X属于副交感神经,已知未刺激A、B点时,胃蠕动极慢,可忽略不计,与只刺激A点相比,同时刺激A、B两点,胃的蠕动明显减慢但仍蠕动,所以Y属于交感神经,且神经纤维X的作用占优势。
(3)下图是从蛙体内剥离出的某反射弧的结构模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经M、N上的1、2、3、4为四个实验位点。
现欲探究M是传出神经还是传入神经,方法步骤如下:
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不接受刺激时,电流表指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置
记为偏转1次。用电刺激仪刺激实验位点1,若微电流计的指针偏转 　 次,
则M为传出神经;若微电流计的指针偏转　　次,则M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　 　。
1
2
单向传递
神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
【解析】 (3)探究M是传出神经还是传入神经时,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可进行判断。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M为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到位点3,则M为传入神经。由于神经递质只存在于突触小泡中,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。
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(时间:15分钟)
1.(2025·河北廊坊质检)某兴趣小组在离体的神经纤维上放置两个电极a(左侧)和d(右侧),且均接在神经纤维外表面,并连接电表,用适宜电刺激不同位置,观察电表指针的偏转情况。下列叙述错误的是(　　)
A.刺激c点(ac=cd),a点和d点同时兴奋,电表指针不偏转
B.刺激e点(位于d点右侧),电表指针先向左偏转再向右偏转
C.若ac≠cd(c在a、d之间),刺激c点时,指针偏转方向取决于c与a、d的距离
D.刺激a点,b点(位于a与d点之间)、d点先后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转
2.(2025·湖北十堰三模)将电流计的a、b两微电极置于正常神经纤维的膜外(ac=bc),给予适宜的电刺激X,电流计测得电位变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.电流计指针发生了两次方向相反的偏转
B.图中60 μV为动作电位,-60 μV为静息电位
C.若增加ab的距离,重复X刺激,则t2~t3的时间将会延长
D.若X刺激c点,指针不偏转,说明兴奋在神经纤维上可能是双向传导的
3.(2025·山东枣庄一模)科研人员将枪乌贼离体的神经纤维连接电表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,置于培养液中研究兴奋的产生和传导,装置如图。已知图示神经元释放兴奋性神经递质。下列说法正确的是(　　)
A.在T点给予适宜的刺激,神经纤维膜外电流的方向与兴奋传导方向相同
B.若增大培养液Na+浓度,在P点给予适宜的刺激,三块电表指针偏转幅度都会增大
C.分别给予P点和T点相同刺激,电表Ⅰ指针的偏转次数相同
D.在T点给予适宜刺激,三块电表都将发生两次方向相反的偏转
4.(2025·湖南联考)某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制。如图为某反射弧的局部结构示意图,b点为电表②两接线端之间的中点。下列相关说法正确的是(　　)
A.图中所示的反射弧中共存在2个突触
B.对b点施加适宜刺激,电表①②的指针均不偏转
C.a点所处神经元属于自主神经系统,是脊神经的一部分
D.使用该有机磷农药,并对a点施加适宜刺激,骨骼肌不收缩
5.(2025·河北名校联考)下图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中各结构功能均正常,甲和乙为连接在神经元表面的电流计(不接受刺激时,指针指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置记为一次偏转)。下列有关叙述错误的是(　　)
A.推测图示结构参与调节时存在反馈调节
B.X、Y点接受适宜刺激后,Na+通道打开,形成动作电位
C.刺激Y点,甲至少发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
D.刺激X点,乙可发生两次方向相反的偏转,甲不偏转
6.(2025·湖北武汉模拟)如图表示某一反射弧的部分结构,“↑”处已阻断,M和N为神经纤维上两位点,其中M远离神经中枢,N靠近神经中枢。电表与神经纤维的连接方式如图所示。下列分析正确的是(　　)
A.M处施以适宜刺激,电表指针可能会发生偏转
B.N处施以适宜刺激,电表指针只会发生一次偏转
C.M处施以适宜刺激,肌肉收缩,说明阻断的是传出神经
D.N处施以适宜刺激,肌肉不收缩,说明阻断的是传入神经
7.(2025·山东滨州质检)科学家以蛙的坐骨神经为实验材料,对其进行冷却阻滞处理,随后检测坐骨神经上的膜内电位变化,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,且坐骨神经应置于生理盐水中
B.该实验证明兴奋在神经纤维上双向传导,但不能证明兴奋在神经元间单向传递
C.冷却阻滞处理后,距离电刺激位置右侧越远的位点的兴奋强度越弱
D.推测冷却阻滞主要通过影响坐骨神经上Na+的内流来影响神经纤维的兴奋
8.(2025·海南期末)反射弧是神经调节的结构基础,现将某离体反射弧剪断,并在断口处进行电刺激,如图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A.刺激A端,效应器产生反应,这属于反射,刺激A′端,效应器不产生反应
B.刺激B端,d处可以检测到电位变化,刺激B′端,d′处也可以检测到电位变化
C.分别刺激A端和B端,检测c、d处的电位变化,可探究兴奋在神经纤维上的双向传递
D.分别刺激B端和B′端,分别检测b、c′处的电位变化,可探究兴奋在突触处的单向传递微专题5　兴奋的传导和传递的实验探究
题型一　膜电位的测量及电流表指针偏转的判断　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.膜电位的测量方法及比较
2.电表指针偏转问题分析
(1)神经纤维上兴奋传导与电表指针偏转问题。
注:电表指针偏转方向与电流方向一致。
(2)在神经元之间兴奋传递与电表指针偏转问题。
1.(2025·安徽卷,7)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是(　　)
选 项 刺激a处 滴加乙酰胆碱 刺激b处
电表 偏转 腓肠肌 收缩 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩
A 是 - + +
B 是 - - +
C 否 - - -
D 是 +++ +++ +
说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
【答案】 A
【解析】 由于乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子,所以去除钙离子后,神经元将不会释放乙酰胆碱递质,但兴奋沿着神经纤维的传导不依赖于钙离子,所以刺激a处,兴奋可以在神经纤维上传导,电表会发生偏转,神经元不会释放乙酰胆碱递质,所以腓肠肌不收缩,如果滴加乙酰胆碱,即补充了神经递质,肌肉细胞接受神经递质,腓肠肌会收缩,刺激b处,是直接刺激肌肉细胞,腓肠肌会收缩。
2.(2024·浙江1月选考,18)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1D.两个电极之间的距离越远,t2的时间越长
【答案】 A
【解析】 坐骨神经包含很多的神经纤维,多条神经纤维兴奋,电位可以叠加,可以影响指针的偏转幅度,但指针偏转幅度不完全和神经纤维的数量有关,还和传导速度有关,比如在t3时段,可能部分神经纤维的兴奋还没传到Ⅲ处,没有达到叠加的最大值,会导致指针的偏转幅度减小;Ⅱ处兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位峰值h1>h2;t1、t3表示神经纤维的传导速度不同;两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t2的时间越长。
题型二　反射弧中兴奋传导和传递特点的实验探究
1.切断法确认传入神经与传出神经
若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
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.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(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。
3.(2025·浙江联考)青蛙在跳跃时,其大脑皮层会发出神经冲动,青蛙跳跃反射的部分反射弧如下图所示。为探究河豚毒素对兴奋的传导和传递的影响,用适宜的电流刺激图中的γ神经元a处左侧进行实验,处理过程及结果见下表(已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子的敏感性无影响)。下列叙述错误的是(　　)
组别 处理10 min γ神经元的动作电位/mV 肌梭的动作电位/mV
1 未用河豚毒素处理 75 60
2 适量的河豚毒素处理 70 10
A.从反射弧结构组成的角度分析,肌梭参与感受器、效应器的组成,A神经元是传入神经元
B.河豚毒素作用图示结构后,刺激a处左侧,在γ神经元的a处仍可能检测到电位变化
C.刺激在离体的神经纤维上传递具有双向性,将一电流表的两电极分别置于神经纤维a、b处的膜内,在a处左侧给予一个电刺激,电流表指针一定会发生两次方向相反的偏转
D.从表中实验结果可知河豚毒素主要是抑制兴奋在突触处的传递,因此利用河豚毒素的该生理作用开发药物,可制成麻醉剂
【答案】 C
【解析】 分析题图可知,肌梭参与感受器、效应器的组成,A神经元是传入神经元;由表可知,河豚毒素作用图示结构后,刺激a处左侧,在γ神经元的a处仍可能检测到电位变化;在a处左侧给予一个电刺激,若该电刺激未达到阈值,电流表指针则不发生偏转;用河豚毒素处理后γ神经元的动作电位基本不变,而肌梭的动作电位明显下降,说明河豚毒素主要是抑制兴奋在突触处的传递,因此利用河豚毒素的该生理作用开发药物,可制成麻醉剂。
4.(2025·河北联考)为探究交感神经和副交感神经对胃蠕动的影响,研究人员用蛙制备了如图所示的活性标本进行实验。回答下列问题。
(1)刺激神经纤维X上的A点,引起　　　　的跨膜转运增加,进而形成膜电位为　　　　　　　　的兴奋状态,使胃蠕动加快,说明X属于　　　　(填“交感”或“副交感”)神经,但上述过程不能视为反射活动,原因是　 。
(2)未刺激A、B点时,胃蠕动极慢,可忽略不计。与只刺激A点相比,同时刺激A、B两点,胃的蠕动明显减慢,说明神经纤维Y与神经纤维X的作用关系是　　　　　　　　　　　　。
(3)下图是从蛙体内剥离出的某反射弧的结构模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经M、N上的1、2、3、4为四个实验位点。
现欲探究M是传出神经还是传入神经,方法步骤如下:
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不接受刺激时,电流表指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置记为偏转1次。用电刺激仪刺激实验位点1,若微电流计的指针偏转　　　　次,则M为传出神经;若微电流计的指针偏转　　　　次,则M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)Na+　外负内正　副交感　未经过完整的反射弧
(2)相抗衡且神经纤维X的作用占优势
(3)1　2　单向传递　神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
【解析】 (1)神经细胞受刺激后,会引起Na+跨膜转运增加,进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。反射活动需要完整的反射弧参与,刺激A点引起胃蠕动加快未经过完整的反射弧,因此这一过程不能视为反射活动。刺激A点可使胃蠕动加快,说明X属于副交感神经。
(2)X属于副交感神经,已知未刺激A、B点时,胃蠕动极慢,可忽略不计,与只刺激A点相比,同时刺激A、B两点,胃的蠕动明显减慢但仍蠕动,所以Y属于交感神经,且神经纤维X的作用占优势。
(3)探究M是传出神经还是传入神经时,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可进行判断。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M为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到位点3,则M为传入神经。由于神经递质只存在于突触小泡中,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。
(时间:15分钟)
1.(2025·河北廊坊质检)某兴趣小组在离体的神经纤维上放置两个电极a(左侧)和d(右侧),且均接在神经纤维外表面,并连接电表,用适宜电刺激不同位置,观察电表指针的偏转情况。下列叙述错误的是(　　)
A.刺激c点(ac=cd),a点和d点同时兴奋,电表指针不偏转
B.刺激e点(位于d点右侧),电表指针先向左偏转再向右偏转
C.若ac≠cd(c在a、d之间),刺激c点时,指针偏转方向取决于c与a、d的距离
D.刺激a点,b点(位于a与d点之间)、d点先后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转
【答案】 B
【解析】 刺激a和d的中点c时,兴奋同时到达a点和d点,两电极间无电位差,指针不偏转;刺激e点(位于d点右侧)时,兴奋首先到达d点,导致电表指针向右偏转,随后指针应恢复原位,兴奋传导至a点时,电表指针向左偏转;若ac≠cd(c在a、d之间),刺激c点时,兴奋到达两电极的时间不同,指针会发生两次方向相反的偏转,具体方向由c点与两电极的远近决定;刺激a点,兴奋先传至b点(位于a与d点之间),随后传至d点,电表指针发生两次方向相反的偏转。
2.(2025·湖北十堰三模)将电流计的a、b两微电极置于正常神经纤维的膜外(ac=bc),给予适宜的电刺激X,电流计测得电位变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.电流计指针发生了两次方向相反的偏转
B.图中60 μV为动作电位,-60 μV为静息电位
C.若增加ab的距离,重复X刺激,则t2～t3的时间将会延长
D.若X刺激c点,指针不偏转,说明兴奋在神经纤维上可能是双向传导的
【答案】 B
【解析】 据图分析,电流计指针应发生了两次方向相反的偏转;图中曲线图表示a、b两点之间电位差,不是动作电位和静息电位;据图分析,ab的距离与t2～t3的时间成正比,若增加ab的距离,重复X刺激,则t2～t3的时间将会延长;若X刺激c点,指针不偏转,推测动作电位同时到达a点、b点,因此可以说明兴奋在神经纤维上可能双向传导。
3.(2025·山东枣庄一模)科研人员将枪乌贼离体的神经纤维连接电表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,置于培养液中研究兴奋的产生和传导,装置如图。已知图示神经元释放兴奋性神经递质。下列说法正确的是(　　)
A.在T点给予适宜的刺激,神经纤维膜外电流的方向与兴奋传导方向相同
B.若增大培养液Na+浓度,在P点给予适宜的刺激,三块电表指针偏转幅度都会增大
C.分别给予P点和T点相同刺激,电表Ⅰ指针的偏转次数相同
D.在T点给予适宜刺激,三块电表都将发生两次方向相反的偏转
【答案】 C
【解析】 在神经纤维上,兴奋传导方向是从兴奋部位到未兴奋部位,而膜外电流方向是从未兴奋部位到兴奋部位,二者方向相反;兴奋只能从T传向P,刺激P点,电表Ⅲ指针不发生偏转;刺激P点电表Ⅰ指针偏转两次,相同强度刺激T点,由于兴奋能由突触前膜传递到突触后膜,即T→P,电表Ⅰ指针也可以偏转两次;电表Ⅱ的两电极在膜外,兴奋只能从T传向P,刺激T点电表Ⅱ的指针会发生两次方向相反的偏转,而电表Ⅰ和电表Ⅲ的两电极分别位于膜的内外,刺激T点,电表Ⅰ和电表Ⅲ的指针会发生两次方向相同的偏转。
4.(2025·湖南联考)某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制。如图为某反射弧的局部结构示意图,b点为电表②两接线端之间的中点。下列相关说法正确的是(　　)
A.图中所示的反射弧中共存在2个突触
B.对b点施加适宜刺激,电表①②的指针均不偏转
C.a点所处神经元属于自主神经系统,是脊神经的一部分
D.使用该有机磷农药,并对a点施加适宜刺激,骨骼肌不收缩
【答案】 B
【解析】 图中所示局部反射弧中有3个神经元,连同骨骼肌共构成3个突触;对b点施加适宜刺激,由于兴奋在突触处只能进行单向传递,故电表①的指针不发生偏转,而b点为电表②两接线端之间的中点,所以刺激b点后,电表②的指针也不发生偏转;a点所处神经元与骨骼肌运动相关,不属于自主神经系统;已知该有机磷农药可抑制突触间隙中乙酰胆碱酯酶的活性,抑制乙酰胆碱分解,使乙酰胆碱持续发挥作用,故使用该有机磷农药并对a点施加适宜刺激后,骨骼肌可能出现持续收缩的现象。
5.(2025·河北名校联考)下图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中各结构功能均正常,甲和乙为连接在神经元表面的电流计(不接受刺激时,指针指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置记为一次偏转)。下列有关叙述错误的是(　　)
A.推测图示结构参与调节时存在反馈调节
B.X、Y点接受适宜刺激后,Na+通道打开,形成动作电位
C.刺激Y点,甲至少发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
D.刺激X点,乙可发生两次方向相反的偏转,甲不偏转
【答案】 D
【解析】 图示结构参与调节时存在反馈调节现象;X、Y点接受适宜刺激后,Na+通道打开,Na+内流形成动作电位;Y点兴奋,甲至少发生两次方向相反的偏转,兴奋不能通过Z处传递到前一神经元,因此乙不偏转;X点兴奋,乙会发生两次方向相反的偏转,若Z处释放兴奋性神经递质,甲会发生至少两次方向相反的偏转。
6.(2025·湖北武汉模拟)如图表示某一反射弧的部分结构,“↑”处已阻断,M和N为神经纤维上两位点,其中M远离神经中枢,N靠近神经中枢。电表与神经纤维的连接方式如图所示。下列分析正确的是(　　)
A.M处施以适宜刺激,电表指针可能会发生偏转
B.N处施以适宜刺激,电表指针只会发生一次偏转
C.M处施以适宜刺激,肌肉收缩,说明阻断的是传出神经
D.N处施以适宜刺激,肌肉不收缩,说明阻断的是传入神经
【答案】 C
【解析】 由于MN之间被阻断,M处施以适宜刺激,兴奋不能在MN之间传导,电表指针不会发生偏转;N处施以适宜刺激,则兴奋会先传至电表左侧接线处,再传至右侧接线处,由于两侧接线处不是同时兴奋,因此电表指针可能会发生两次方向相反的偏转;已知M远离神经中枢,N靠近神经中枢,M处施以适宜刺激,肌肉收缩,说明M靠近肌肉,则阻断的是传出神经,N处施以适宜刺激,肌肉不收缩,说明阻断的是传出神经。
7.(2025·山东滨州质检)科学家以蛙的坐骨神经为实验材料,对其进行冷却阻滞处理,随后检测坐骨神经上的膜内电位变化,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,且坐骨神经应置于生理盐水中
B.该实验证明兴奋在神经纤维上双向传导,但不能证明兴奋在神经元间单向传递
C.冷却阻滞处理后,距离电刺激位置右侧越远的位点的兴奋强度越弱
D.推测冷却阻滞主要通过影响坐骨神经上Na+的内流来影响神经纤维的兴奋
【答案】 B
【解析】 图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,因为轴突较长,便于检测不同位置的膜电位变化,实验中坐骨神经应始终置于生理盐水中,生理盐水是细胞外液的等渗溶液,能保证坐骨神经的活性;由图可知,本实验只研究了一个方向的兴奋的传导,不能证明神经纤维上兴奋传导是双向的;图中冷却阻滞处理后,距离电刺激位置越远的位点膜内电位变化越小,因而兴奋强度越弱;动作电位的产生与Na+内流有关,推测冷却阻滞主要通过影响Na+的内流来影响神经纤维的兴奋。
8.(2025·海南期末)反射弧是神经调节的结构基础,现将某离体反射弧剪断,并在断口处进行电刺激,如图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A.刺激A端,效应器产生反应,这属于反射,刺激A′端,效应器不产生反应
B.刺激B端,d处可以检测到电位变化,刺激B′端,d′处也可以检测到电位变化
C.分别刺激A端和B端,检测c、d处的电位变化,可探究兴奋在神经纤维上的双向传递
D.分别刺激B端和B′端,分别检测b、c′处的电位变化,可探究兴奋在突触处的单向传递
【答案】 D
【解析】 反射需要完整的反射弧,刺激A端,虽然效应器产生反应,但反射弧不完整,不属于反射;由于A、B之间被剪断,因此刺激B端,d处检测不到电位变化;由于A、B之间被剪断,刺激A端,d处有电位变化,无论是否是双向传递,c处都没有电位变化,刺激B端,c处有电位变化,无论是否是双向传递,d处都没有电位变化,故分别刺激A端和B端,检测c、d处的电位变化,不能探究兴奋在神经纤维上的双向传递;刺激B端,b处不能检测到电位变化,刺激B′端,c′处能检测到电位变化,可证明兴奋在突触处的单向传递。微专题5　兴奋的传导和传递的实验探究
题型一　膜电位的测量及电流表指针偏转的判断
1.膜电位的测量方法及比较
2.电表指针偏转问题分析
(1)神经纤维上兴奋传导与电表指针偏转问题。
注:电表指针偏转方向与电流方向一致。
(2)在神经元之间兴奋传递与电表指针偏转问题。
1.(2025·安徽卷,7)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是(　　)
选 项 刺激a处 滴加乙酰胆碱 刺激b处
电表 偏转 腓肠肌 收缩 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩
A 是 - + +
B 是 - - +
C 否 - - -
D 是 +++ +++ +
说明:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
2.(2024·浙江1月选考,18)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1D.两个电极之间的距离越远,t2的时间越长
题型二　反射弧中兴奋传导和传递特点的实验探究
1.切断法确认传入神经与传出神经
若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
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.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(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。
3.(2025·浙江联考)青蛙在跳跃时,其大脑皮层会发出神经冲动,青蛙跳跃反射的部分反射弧如下图所示。为探究河豚毒素对兴奋的传导和传递的影响,用适宜的电流刺激图中的γ神经元a处左侧进行实验,处理过程及结果见下表(已知河豚毒素对于突触后膜识别信息分子的敏感性无影响)。下列叙述错误的是(　　)
组别 处理10 min γ神经元的动作电位/mV 肌梭的动作电位/mV
1 未用河豚毒素处理 75 60
2 适量的河豚毒素处理 70 10
A.从反射弧结构组成的角度分析,肌梭参与感受器、效应器的组成,A神经元是传入神经元
B.河豚毒素作用图示结构后,刺激a处左侧,在γ神经元的a处仍可能检测到电位变化
C.刺激在离体的神经纤维上传递具有双向性,将一电流表的两电极分别置于神经纤维a、b处的膜内,在a处左侧给予一个电刺激,电流表指针一定会发生两次方向相反的偏转
D.从表中实验结果可知河豚毒素主要是抑制兴奋在突触处的传递,因此利用河豚毒素的该生理作用开发药物,可制成麻醉剂
4.(2025·河北联考)为探究交感神经和副交感神经对胃蠕动的影响,研究人员用蛙制备了如图所示的活性标本进行实验。回答下列问题。
(1)刺激神经纤维X上的A点,引起　　　　的跨膜转运增加,进而形成膜电位为　　　　的兴奋状态,使胃蠕动加快,说明X属于　　 　　(填“交感”或“副交感”)神经,但上述过程不能视为反射活动,原因是　 。
(2)未刺激A、B点时,胃蠕动极慢,可忽略不计。与只刺激A点相比,同时刺激A、B两点,胃的蠕动明显减慢,说明神经纤维Y与神经纤维X的作用关系是 　　　　　　　　　　　　。
(3)下图是从蛙体内剥离出的某反射弧的结构模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经M、N上的1、2、3、4为四个实验位点。
现欲探究M是传出神经还是传入神经,方法步骤如下:
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不接受刺激时,电流表指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置记为偏转1次。用电刺激仪刺激实验位点1,若微电流计的指针偏转　　　　次,则M为传出神经;若微电流计的指针偏转　 　　　次,则M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　 　。 微专题5　兴奋的传导和传递的实验探究
(时间:15分钟)
1.(2025·河北廊坊质检)某兴趣小组在离体的神经纤维上放置两个电极a(左侧)和d(右侧),且均接在神经纤维外表面,并连接电表,用适宜电刺激不同位置,观察电表指针的偏转情况。下列叙述错误的是(　　)
A.刺激c点(ac=cd),a点和d点同时兴奋,电表指针不偏转
B.刺激e点(位于d点右侧),电表指针先向左偏转再向右偏转
C.若ac≠cd(c在a、d之间),刺激c点时,指针偏转方向取决于c与a、d的距离
D.刺激a点,b点(位于a与d点之间)、d点先后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转
【答案】 B
【解析】 刺激a和d的中点c时,兴奋同时到达a点和d点,两电极间无电位差,指针不偏转;刺激e点(位于d点右侧)时,兴奋首先到达d点,导致电表指针向右偏转,随后指针应恢复原位,兴奋传导至a点时,电表指针向左偏转;若ac≠cd(c在a、d之间),刺激c点时,兴奋到达两电极的时间不同,指针会发生两次方向相反的偏转,具体方向由c点与两电极的远近决定;刺激a点,兴奋先传至b点(位于a与d点之间),随后传至d点,电表指针发生两次方向相反的偏转。
2.(2025·湖北十堰三模)将电流计的a、b两微电极置于正常神经纤维的膜外(ac=bc),给予适宜的电刺激X,电流计测得电位变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.电流计指针发生了两次方向相反的偏转
B.图中60 μV为动作电位,-60 μV为静息电位
C.若增加ab的距离,重复X刺激,则t2～t3的时间将会延长
D.若X刺激c点,指针不偏转,说明兴奋在神经纤维上可能是双向传导的
【答案】 B
【解析】 据图分析,电流计指针应发生了两次方向相反的偏转;图中曲线图表示a、b两点之间电位差,不是动作电位和静息电位;据图分析,ab的距离与t2～t3的时间成正比,若增加ab的距离,重复X刺激,则t2～t3的时间将会延长;若X刺激c点,指针不偏转,推测动作电位同时到达a点、b点,因此可以说明兴奋在神经纤维上可能双向传导。
3.(2025·山东枣庄一模)科研人员将枪乌贼离体的神经纤维连接电表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,置于培养液中研究兴奋的产生和传导,装置如图。已知图示神经元释放兴奋性神经递质。下列说法正确的是(　　)
A.在T点给予适宜的刺激,神经纤维膜外电流的方向与兴奋传导方向相同
B.若增大培养液Na+浓度,在P点给予适宜的刺激,三块电表指针偏转幅度都会增大
C.分别给予P点和T点相同刺激,电表Ⅰ指针的偏转次数相同
D.在T点给予适宜刺激,三块电表都将发生两次方向相反的偏转
【答案】 C
【解析】 在神经纤维上,兴奋传导方向是从兴奋部位到未兴奋部位,而膜外电流方向是从未兴奋部位到兴奋部位,二者方向相反;兴奋只能从T传向P,刺激P点,电表Ⅲ指针不发生偏转;刺激P点电表Ⅰ指针偏转两次,相同强度刺激T点,由于兴奋能由突触前膜传递到突触后膜,即T→P,电表Ⅰ指针也可以偏转两次;电表Ⅱ的两电极在膜外,兴奋只能从T传向P,刺激T点电表Ⅱ的指针会发生两次方向相反的偏转,而电表Ⅰ和电表Ⅲ的两电极分别位于膜的内外,刺激T点,电表Ⅰ和电表Ⅲ的指针会发生两次方向相同的偏转。
4.(2025·湖南联考)某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制。如图为某反射弧的局部结构示意图,b点为电表②两接线端之间的中点。下列相关说法正确的是(　　)
A.图中所示的反射弧中共存在2个突触
B.对b点施加适宜刺激,电表①②的指针均不偏转
C.a点所处神经元属于自主神经系统,是脊神经的一部分
D.使用该有机磷农药,并对a点施加适宜刺激,骨骼肌不收缩
【答案】 B
【解析】 图中所示局部反射弧中有3个神经元,连同骨骼肌共构成3个突触;对b点施加适宜刺激,由于兴奋在突触处只能进行单向传递,故电表①的指针不发生偏转,而b点为电表②两接线端之间的中点,所以刺激b点后,电表②的指针也不发生偏转;a点所处神经元与骨骼肌运动相关,不属于自主神经系统;已知该有机磷农药可抑制突触间隙中乙酰胆碱酯酶的活性,抑制乙酰胆碱分解,使乙酰胆碱持续发挥作用,故使用该有机磷农药并对a点施加适宜刺激后,骨骼肌可能出现持续收缩的现象。
5.(2025·河北名校联考)下图为中枢神经元之间的一种连接方式,图中各结构功能均正常,甲和乙为连接在神经元表面的电流计(不接受刺激时,指针指向中间位置;指针偏向左或右并恢复至中间位置记为一次偏转)。下列有关叙述错误的是(　　)
A.推测图示结构参与调节时存在反馈调节
B.X、Y点接受适宜刺激后,Na+通道打开,形成动作电位
C.刺激Y点,甲至少发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
D.刺激X点,乙可发生两次方向相反的偏转,甲不偏转
【答案】 D
【解析】 图示结构参与调节时存在反馈调节现象;X、Y点接受适宜刺激后,Na+通道打开,Na+内流形成动作电位;Y点兴奋,甲至少发生两次方向相反的偏转,兴奋不能通过Z处传递到前一神经元,因此乙不偏转;X点兴奋,乙会发生两次方向相反的偏转,若Z处释放兴奋性神经递质,甲会发生至少两次方向相反的偏转。
6.(2025·湖北武汉模拟)如图表示某一反射弧的部分结构,“↑”处已阻断,M和N为神经纤维上两位点,其中M远离神经中枢,N靠近神经中枢。电表与神经纤维的连接方式如图所示。下列分析正确的是(　　)
A.M处施以适宜刺激,电表指针可能会发生偏转
B.N处施以适宜刺激,电表指针只会发生一次偏转
C.M处施以适宜刺激,肌肉收缩,说明阻断的是传出神经
D.N处施以适宜刺激,肌肉不收缩,说明阻断的是传入神经
【答案】 C
【解析】 由于MN之间被阻断,M处施以适宜刺激,兴奋不能在MN之间传导,电表指针不会发生偏转;N处施以适宜刺激,则兴奋会先传至电表左侧接线处,再传至右侧接线处,由于两侧接线处不是同时兴奋,因此电表指针可能会发生两次方向相反的偏转;已知M远离神经中枢,N靠近神经中枢,M处施以适宜刺激,肌肉收缩,说明M靠近肌肉,则阻断的是传出神经,N处施以适宜刺激,肌肉不收缩,说明阻断的是传出神经。
7.(2025·山东滨州质检)科学家以蛙的坐骨神经为实验材料,对其进行冷却阻滞处理,随后检测坐骨神经上的膜内电位变化,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A.图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,且坐骨神经应置于生理盐水中
B.该实验证明兴奋在神经纤维上双向传导,但不能证明兴奋在神经元间单向传递
C.冷却阻滞处理后,距离电刺激位置右侧越远的位点的兴奋强度越弱
D.推测冷却阻滞主要通过影响坐骨神经上Na+的内流来影响神经纤维的兴奋
【答案】 B
【解析】 图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,因为轴突较长,便于检测不同位置的膜电位变化,实验中坐骨神经应始终置于生理盐水中,生理盐水是细胞外液的等渗溶液,能保证坐骨神经的活性;由图可知,本实验只研究了一个方向的兴奋的传导,不能证明神经纤维上兴奋传导是双向的;图中冷却阻滞处理后,距离电刺激位置越远的位点膜内电位变化越小,因而兴奋强度越弱;动作电位的产生与Na+内流有关,推测冷却阻滞主要通过影响Na+的内流来影响神经纤维的兴奋。
8.(2025·海南期末)反射弧是神经调节的结构基础,现将某离体反射弧剪断,并在断口处进行电刺激,如图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A.刺激A端,效应器产生反应,这属于反射,刺激A′端,效应器不产生反应
B.刺激B端,d处可以检测到电位变化,刺激B′端,d′处也可以检测到电位变化
C.分别刺激A端和B端,检测c、d处的电位变化,可探究兴奋在神经纤维上的双向传递
D.分别刺激B端和B′端,分别检测b、c′处的电位变化,可探究兴奋在突触处的单向传递
【答案】 D
【解析】 反射需要完整的反射弧,刺激A端,虽然效应器产生反应,但反射弧不完整,不属于反射;由于A、B之间被剪断,因此刺激B端,d处检测不到电位变化;由于A、B之间被剪断,刺激A端,d处有电位变化,无论是否是双向传递,c处都没有电位变化,刺激B端,c处有电位变化,无论是否是双向传递,d处都没有电位变化,故分别刺激A端和B端,检测c、d处的电位变化,不能探究兴奋在神经纤维上的双向传递;刺激B端,b处不能检测到电位变化,刺激B′端,c′处能检测到电位变化,可证明兴奋在突触处的单向传递。

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