第2章 微课(2)——电流计指针偏转问题与神经调节相关的实验探究(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修1（人教版2019 单选）

[微课突破] 一、传入神经和传出神经的判断方法 1．根据是否有神经节判断：有神经节的为传入神经。 2．根据脊髓灰质的结构判断：与前角(粗大端)相连的为传出神经，与后角(狭长端)相连的为传入神经。 3．根据脊髓灰质内突触结构判断：图中与“”相连的为传入神经，与“”相连的为传出神经。 4．切断实验法判断：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。 [微训练] 1．如图是一个反射弧模式图，下列分析正确的是(　　) ①S是感受器，M是效应器　②S是效应器，M是感受器　③Ⅰ是传入神经，Ⅲ是传出神经　④Ⅰ是传出神经，Ⅲ是传入神经　⑤兴奋的传导方向是：SⅡM　⑥兴奋的传导方向是：MⅡS　⑦兴奋的传导方向是：SⅡM或MⅡS A．①③⑤　　　　　 B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑦ 解析　S是感受器，M是效应器，①正确，②错误；Ⅰ是传入神经，Ⅲ是传出神经，③正确，④错误；在反射弧中兴奋传导的方向是SⅡM，⑤正确，⑥⑦错误。 答案　A 2．如图为某反射弧结构的模式图，其中乙表示神经中枢，甲、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A是传出神经还是传入神经，某研究小组将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是(　　) A．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传入神经 B．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传出神经 C．刺激位点1，若微电流计指针偏转2次，则A为传入神经 D．刺激位点1，若微电流计指针偏转1次，则A为传出神经 解析　将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧，刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，说明兴奋可由B传向A，则A为传出神经，A错误，B正确；刺激位点1，若微电流计指针偏转2次，说明兴奋可由A传向B，因此A为传入神经，C正确；刺激位点1，若微电流计指针偏转1次，说明兴奋不能从A传向B，因此A为传出神经，D正确。 答案　A 二、兴奋传导和传递过程中电流计指针偏转问题 1．例析电流计指针偏转问题 (1)在神经纤维上电流计指针偏转问题 ①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计指针不发生偏转。 (2)在神经元之间电流计指针偏转问题 ①刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点兴奋，电流计指针只发生一次偏转。 2．“二看”法判断电流计指针偏转问题(电极位于膜的同侧) [微训练] 3．神经纤维上有依次排列的四个点A、B、C、D，且AB＝BC＝CD，现将一个电流表依次连接到神经纤维细胞膜表面的两点(1.AB、2.BD、3.AD)，若在C处给一强刺激，其中电流表指针能够发生两次方向相反的偏转的有(　　) A．1、2　　　　　　　 B．1、3 C．2、3 D．1、2、3 解析　将一个电流表连接到神经纤维膜表面的A、B两点，若在C处给一强刺激，兴奋先传至B点，然后传至A点，电流表指针能够发生两次方向相反的偏转；将一个电流表连接到神经纤维膜表面的B、D两点，若在C处给一强刺激，因为BC＝CD，B、D两点同时兴奋，故电流表指针不发生偏转；将一个电流表连接到神经纤维膜表面的A、D两点，若在C处给一强刺激，兴奋先传至D点，然后传至A点，电流表指针能够发生两次方向相反的偏转。 答案　B 4．下图是反射弧的局部结构示意图，刺激c点，检测各位点电位变化。下列说法错误的是(　　) A．若检测到b、d点都有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的 B．如果a处检测不到电位变化，是因为突触前膜释放的是抑制性神经递质 C．兴奋由c传递到e时，发生了电信号→化学信号→电信号的转换 D．电表①不偏转，电表②偏转两次 解析　刺激c点，若检测到b、d点都有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的，A正确；刺激c点，a处检测不到电位变化，是因为兴奋在神经元之间只能单向传递，B错误；兴奋由c传递到e时需要通过突触结构，因此发生了电信号→化学信号→电信号的转换，C正确；兴奋在神经纤维上可双向传导，但在神经元之间只能单向传递，因此刺激c点，兴奋不能传递到a神经元，电表①不偏转，但兴奋可向右传导，因此电表②偏转两次，D正确。 答案　B 三、实验探究反射弧中兴奋的传导和传递 1．探究兴奋在神经纤维上的双向传导 方法设计：电刺激图中①处，观察A的反应，同时测量②处的电位有无变化。 结果分析：电刺激①处→A有反应 2．探究兴奋在神经元之间的单向传递 方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。 结果分析：①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。 [微训练] 5．下图表示通过突触相连接的神经元，电流计的电极均连接于神经纤维外表面，A、B、C为可以选择的刺激位点。下列分析正确的是(　　) A．刺激A点，兴奋以局部电流的形式传到B点 B．若要证明兴奋在神经纤维上双向传导，最好刺激C点 C．未受刺激时，神经元细胞膜内外没有离子进出 D．刺激B点，观察②指针的偏转次数，可以判断X处有无突触 解析　AB之间有突触结构，兴奋在突触间的传递是单向的，刺激A点，兴奋不能传到B点，A错误；刺激C点，只能说明兴奋在神经纤维上可以从C传到B，不能说明兴奋在神经纤维上双向传导，B错误；未受刺激时，神经元细胞膜是静息电位，是由于钾离子大量外流引起的，C错误；当刺激B点时，②指针若偏转两次，则说明X处无突触，若只偏转一次说明X处有突触，D正确。 答案　D 6．将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经，分别连接电位计a和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计a和b有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。请回答下列问题： (1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若在灌注液中添加某种药物，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计a有波动，电位计b未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 解析　(1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成，设计思路：刺激神经纤维的某一点，从该点两侧观察反应。结合图示信息，刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经，观察到图示刺激点左侧电位计b有电位波动，刺激点右侧的左后肢屈腿，可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递，需跨突触检测，在上述实验基础上，电位计a未出现电位波动，可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。(2)兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成，易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物，用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖，电位计a有波动，电位计b未出现波动，推测其原因是神经递质传递受阻。结合神经递质的作用过程，其传递受阻有两种可能，一是突触前膜不能释放神经递质，二是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。 答案　(1)方法和现象：刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计b有电位波动和左后肢屈腿，电位计a未出现电位波动 (2)①突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合　②突触前膜不能释放神经递质 [跟踪训练] 1．图甲所示为三个神经元及其联系，图乙为突触结构，在a、d两点连接一个灵敏电流计(ab＝bd)，下列说法正确的是(　　) A．刺激图甲中②处，可以测得电位变化的有①③④⑤⑥ B．在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变 C．刺激图乙b、c点，灵敏电流计指针各偏转1、2次 D．抑制图中细胞的呼吸作用，不影响神经兴奋的传导 解析　兴奋在同一个神经元中可双向传导，但在神经元之间只能单向传递，因此刺激②处，可检测到电位变化的有①③④⑤⑥，A正确；在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变，B错误；兴奋在神经纤维上进行双向传导，在神经元间进行单向传递，兴奋在神经纤维上的传导速度快于在突触中，所以刺激b点，电流计发生2次偏转，刺激c点发生1次偏转，C错误；兴奋的传导需要能量，而能量主要来自有氧呼吸，D错误。 答案　A 2．电表与神经纤维的连接方式如图1所示，图2是在箭头处施加一定的刺激后，根据电表指针的变化作出的曲线图。下列有关叙述错误的是(　　) A．无刺激时，电表测得的是静息电位，且图1中a、b两处膜内K＋浓度均比膜外高 B．若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激，电表指针发生一次偏转 C．若减小图1中ab间的距离，则施加刺激后图2中的d也随之减小，当ab＝0时电表指针不发生偏转 D．若将a点处电极移向膜外，在箭头处施加刺激，电表指针变化曲线图与图2不同 解析　结合图1所示，电表测出的未受刺激时的电位即为静息电位，且神经纤维处于静息状态时，膜内的K＋浓度均比膜外高，A正确；若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激后，兴奋不能传导到b处，电表指针发生一次偏转，B正确；若减小图1中ab间的距离，则施加刺激后，ab之间处于静息状态的时间间隔变短，即图2中d随之减小，当ab＝0时电表指针只发生一次偏转，C错误；若将a点处电极移向膜外，电表起始读数为0，在箭头处施加刺激后，兴奋传导到a处，电表指针指向负电位，再指向0电位，当兴奋传到b处，电表指针先指向正电位，之后再指向0电位，曲线图与图2不同，D正确。 答案　C 3．如图为某反射弧的模式图。为了验证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。下列实验操作中不需要做的是(　　) A．不放药物时，刺激B处，观察现象 B．将药物放在A处，刺激B处，观察现象 C．将药物放在B处，刺激C处，观察现象 D．将药物放在C处，刺激B处，观察现象 解析　由图知B所在神经为传入神经，C所在神经为传出神经，②为效应器。由于突触的存在，兴奋在反射弧中的传递方向是单向的，即只能从传入神经传到神经中枢再传到传出神经。若将药物放在B处，刺激C处，无论药物能否阻断兴奋在神经元之间的传递，效应器都将发生反应。 答案　C 4．在神经—肌肉标本中，传出神经末梢与骨骼肌共同构成效应器，它们之间通过突触连接在一起。图中a、b、c、d为可以进行电刺激的部位。请回答下列问题： (1)刺激a处，肌肉收缩，该种现象不能称为反射，原因是___________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)神经兴奋后，神经递质由③处释放，在②中通过________与①上的________结合，整个过程体现了细胞膜具有________________的功能。 (3)已知兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单方向传递。请利用神经—肌肉标本设计实验进行验证(写出实验思路并预期实验结果)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析　(1)反射需要经过完整的反射弧才能完成，直接刺激支配肌肉的传出神经，肌肉收缩，不能称为反射。(2)神经兴奋后，神经递质由③突触前膜释放，在②突触间隙组织液中扩散至①突触后膜处，与其上的特异性受体结合，整个过程体现了细胞膜具有控制物质进出和信息交流的功能。(3)若利用神经—肌肉标本设计实验，验证兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单方向传递，则实验思路为：分别在b、d处施加一定强度的电刺激，观察肌肉收缩情况及灵敏电流计指针偏转情况。因该实验是验证性实验，其结论是已知的，即兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单方向传递，所以预期的实验结果为：刺激b处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向相反的偏转；刺激d处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针不发生偏转。 答案　(1)无完整的反射弧参与　(2)扩散　特异性受体　控制物质进出和信息交流　(3)实验思路：分别在b、d处施加一定强度的电刺激，观察肌肉收缩情况及灵敏电流计指针偏转情况。预期实验结果：刺激b处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向相反的偏转；刺激d处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针不发生偏转。 5．(2023·昆明期末)引发组织产生动作电位的最小刺激强度叫阈刺激，阈刺激和阈上刺激引起的动作电位水平是相同的，因此动作电位的产生具有“全或无”的特点。回答下列问题： (1)阈刺激引起兴奋时，兴奋部位膜内的电位变化是________。 (2)在上图中的X点给予刺激，电流表________(填“发生”或“不发生”)偏转，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)请利用上图所示反射弧设计实验，证明动作电位的产生具有“全或无”的特点。写出实验方案并预期实验结果(电流表用于测定动作电位)。实验方案：________________________________________________________________________； 实验结果：__________________________________________________________。 解析　(1)阈刺激引起兴奋时，神经纤维膜对钠离子通透性增加，Na＋内流，其膜内的电位变化是由负电位变为正电位。(2)由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由传入神经元传至传出神经元，因此在上图中的X点给予阈刺激，电流表不发生偏转。(3)动作电位的产生为“全或无”式，达到阈刺激，引起兴奋，一旦产生就不会随刺激强度的增大而增大；否则不引起兴奋。证明动作电位的产生具有这种“全或无”的特点，可通过对结构B分别进行阈下刺激、阈刺激和阈上刺激三种处理方式，观察不同刺激时电流表的偏转情况。实验结果：对结构B进行阈下刺激时电流表不偏转，阈刺激和阈上刺激时电流表均发生偏转且偏转幅度相同。 答案　(1)由负电位变为正电位 (2)不发生　兴奋在神经元之间的传递是单向的 (3)对结构B分别进行阈下刺激、阈刺激和阈上刺激，观察不同刺激时电流表的偏转情况 对结构B进行阈下刺激时电流表不偏转，阈刺激和阈上刺激时电流表均发生偏转且偏转幅度相同 学科网（北京）股份有限公司 $$