第七单元 微专题九 兴奋传导、传递与相关实验探究（课件PPT）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

微专题九 兴奋传导、传递与相关实验探究 1.膜电位的测量方法及比较(绘出两坐 标图曲线) 提示　如图所示 2.同一神经元及神经元之间的电流计指针偏转次数的判断 两次方向相反 不发生 两 一 3.反射弧中兴奋传导特点的实验探究 (1)探究神经冲动在神经纤维上的传导 ① ② 改变 未变 (2)探究神经冲动在神经元之间的传递 ③ ① 1.(2024·绍兴高三月考)测定离体神经纤维兴奋传导速度的方法如图1，其中a与b两只电表的两极均连在神经纤维的膜外。当神经纤维受到适宜刺激后，很快在a电表中观察到如图2所示的电位变化。下列叙述错误的是 A.a电表第二次偏转时，①处神经 纤维处于极化状态 B.一段时间后将在b电表中观察到 与图2完全相同的电位变化 C.两电表开始偏转的时间间隔表示兴奋自②处传至③处所需时间 D.本实验不能说明兴奋在神经纤维上的传导是单向还是双向的 跟踪训练 √ a电表第二次偏转时，①处神 经纤维已复极化，②处神经纤 维处于去极化状态，A正确； 当兴奋依次传递至③④时，将在b电表中观察到与图2完全相同的电位变化，B正确； 两电表开始偏转的时间间隔表示兴奋自①处传至③处所需时间，C错误； 本实验不能说明兴奋在神经纤维上的传导是单向还是双向的，若要说明则需要在a、b中间给予适宜刺激，观察两电流表的偏转情况，D正确。 2.如图表示某一反射弧的部分模型，其中有一部位被切断，a为外周段(远离中枢的部位)，b为向中段(靠近中枢的部位)，且b段的两侧连接电流表。用不同的处理方法可以判断切断神经的名称。下列说法错误的是 A.若刺激a处，肌肉不收缩，刺激b处，肌肉 收缩，说明切断的为传入神经 B.若刺激a处，肌肉收缩，刺激b处，肌肉不 收缩，说明切断的为传出神经 C.若刺激b处，电流表偏转1次，肌肉收缩，说明切断的为传入神经 D.若刺激b处，电流表偏转2次，肌肉收缩，说明切断的为传出神经 √ 3.如图是用甲、乙两个电流表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 √ 甲电流表的两极分别位于膜外和膜内， 乙电流表的两极均置于膜外，静息状 态下，甲电流表两电极处膜外为正电 位，膜内为负电位，甲电流表指针偏转，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，兴奋传至乙电流表两极时，乙电流表指针发生两次不同方向的偏转，B正确； 刺激b处时，由于兴奋在突触处传递 的单向性，兴奋无法向左传递，甲电 流表指针维持原状，乙电流表指针偏 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，甲电流表指针偏转一次，乙电流表指针偏转一次，D错误。 4.(2024·杭州高三模拟)以实验动物蛙为材料，开展神经系统结构与功能的研究(要求和说明：简要写出实验思路，具体 实验操作过程不作要求，实验条件适宜)。 回答下列问题： (1)现取两个蛙的坐骨神经腓肠肌标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上(如图中A点)，此时神经纤维与肌肉细胞相连接。神经元和肌肉细胞都属于______细胞，受到刺激后都能迅速产生反应。在静息膜电位产生过程中，神经元细胞上Na＋－K＋泵的作用是_____________________________________________ ______________________________________。适宜强度的电刺激①可引起______ 肌肉的收缩；刺激②可引起左、右肌肉的收缩，左、右肌肉的收缩______(填“是”或“不是”)同时发生的，从兴奋传递的角度分析，其主要原因是_______ _______________________________。 可兴奋 每消耗1个ATP分子，逆着浓度梯度，从细胞内泵出3个钠离子，同时从膜外泵入细胞2个钾离子 左、右 不是 兴奋传 至左、右肌肉经过的突触数量不同 可兴奋细胞指受刺激后能产生动 作电位的细胞，神经元和肌肉细 胞都属于可兴奋细胞；Na＋－K＋ 泵具有转运和催化双重功能，具体作用是每消耗1个ATP分子，逆着浓度梯度，从细胞内泵出3个钠离子，同时从膜外泵入细胞2个钾离子；根据题意可知，刺激题图中①和②处都可引起左、右侧肌肉收缩，是因为A处神经和肌肉之间只要存在电位差，就可实现兴奋的传递(或兴奋在A处是通过局部电流的形式传递的)。刺激②处时左、右侧肌肉收缩不同时发生，主要原因是左、右侧肌肉与②处的距离不同， 神经与肌肉接头处存在突触，兴奋由②传到左肌肉与右肌肉经过的突触数量也不同，即兴奋传导的距离不同、兴奋传递过程中经过突触的数量不同，导致左、右侧肌肉收缩不同时发生。 (2)为验证坐骨神经上兴奋传导时电位的双向变化，某同学将电流表的两极接在坐骨神经的两端，并在一极处给予一个适宜强度的电刺激，发现电流表第二次偏转幅度小于第一次，分析产生原因是_________________ __________________________________________________________________________________。 坐骨神经由许多神经纤维组成，不同神经纤维兴奋传导的速率不同，导致第二次发生偏转时电位叠加量减少 电流表第二次偏转幅度小于第一次的可能原因是坐骨神经由许多神经纤维组成，不同神经纤维上兴奋传导的速率不同，导致第二次发生偏转时电位叠加量减少。 (3)将蛙的坐骨神经纤维置于正常的生理溶液中，测定其静息电位为－70 mV，动作电位的峰值为35 mV。河鲀毒素是一种神经毒素，对钾离子通道无影响，但能特异性抑制钠离子通道的开放，且作用时间越长，效果越明显。将蛙的坐骨神经纤维置于含有河鲀毒素的生理溶液中，测定其静息电位和动作电位的峰值，预测实验结果(以坐标曲线图的形式表示实验结果)。 答案　如图所示 根据题意，蛙坐骨神经纤维在生理盐水中测得的静息电位为－70 mV，动作电位的峰值为35 mV，河鲀毒素能特异性抑制钠离子通道的开放，从而使动作电位的峰值下降，且作用时间越长，效果越明显，但对钾离子通道无影响，因此不影响静息电位，曲线图见答案。 5.(2024·宁波高三期中)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析并预测结果(说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不作要求；实验中标本需用任氏液浸润)。 (1)实验思路 ①连接坐骨神经与生物信号采 集仪等(如图1，a、b为坐骨神 经上相距较远的两个点)。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第______个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin； 1 据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第1个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当_________________ _____________________时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 动作电位幅值不再 随刺激强度增强而增大 在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激强度增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析 ①当刺激强度范围为_______________时，坐骨神经中所有神经纤维发生兴奋； 大于等于Smax 当刺激强度大于等于Smax时，坐骨神经中所有神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的几乎同时刻，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(如图2)。 伪迹的幅值可以作为____________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上__________开放所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。 电刺激强度 Na＋通道 任氏液 实验中，每次施加电刺激的 几乎同时刻，在显示屏上都 会出现一次快速的电位变化， 称为伪迹，伪迹的幅值与电刺激强度成正比，所以伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上Na＋通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测从施加刺激到记录点神经纤维膜上Na＋通道开放所需的时间。实验中的标本需用任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的__________不同，导致b处电位叠加量______(填“增加”“不变”或“减小”)。 不衰减 传导速率 减小 在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中a、b处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同，导致b处电位叠加量减小。 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将图3坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。 答案　如图所示 坐骨神经是由多种神经纤维组 成，不同神经纤维的兴奋性和 传导速率均有差异，多根神经 纤维同步兴奋时，其动作电位 幅值(即大小变化幅度)可以叠 加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此，坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同。 $