2.32.3神经冲动的产生和传导第三课时导学案2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1
2026-09-04
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普通
摘要:
该高中生物学导学案聚焦“神经冲动的产生和传导”第三课时,核心涵盖电表指针偏转判断、膜电位影响因素、实验设计探究及抑制性突触后电位机制。基于前两课时静息电位与动作电位基础,通过电表测量方法、离子浓度分析等学习支架,衔接跨突触分析与实验设计。
以科学思维为核心,设计合作探究问题(如电表偏转方向、离子浓度对电位影响)和实验方案(变量控制、药物阻断)培养探究实践能力,结合结构与功能观(突触结构与IPSP离子机制)深化生命观念,课堂检测题注重知识应用,助力学生构建完整知识体系。
内容正文:
学案(高二生物) 细 研 生 物 知 识 感 知 自 然 生 机
2.3神经冲动的产生和传导(第三课时)
◆学习目标
1.掌握神经纤维与突触结构中电表指针偏转的判断方法,能准确分析偏转次数与偏转方向。
2. 理解离子浓度改变、离子通道阻滞剂对静息电位和动作电位的影响规律。
3. 能独立设计实验探究兴奋在神经纤维上的传导特点、在神经元间的传递特点,以及药物对兴奋传递的阻断作用。
4. 阐明抑制性突触后电位(IPSP)的产生机制及生理意义。
◆学习重难点
学习重点:
电表偏转规律;膜电位影响因素;实验设计的对照思路;IPSP 的离子机制。
学习难点:
跨突触电表偏转分析;药物阻断实验的变量控制;抑制性电位的超极化机理。
◆自主学习
1、 电表指针偏转问题分析
1、膜电位的测量方法
方法
图片
目的
曲线
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
未刺激时,指针不偏转,刺激时可测
_________
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
未刺激时,可测_______,刺激时可测_______
2、静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
(1)静息电位
图1:灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,指针_______。
图2:灵敏电流计的两极都与神经纤维膜外侧连接,指针___________。
(2)动作电位
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外侧, 可观察到指针发生____________的偏转。过程如图所示, 其中“ ” 为动作电位。
2、 膜电位的影响因素
1、离子浓度对膜电位的影响
溶液中离子浓度变化
静息电位变化
动作电位变化
适当降低溶液中Na+浓度
①、____________
②、____________
适当增加溶液中Na+浓度
③、____________
④、____________
适当降低溶液中K+浓度
⑤、____________
⑥、____________
适当增加溶液中K+浓度
⑦、____________
⑧、____________
静息电位是K+的平衡电位。细胞外K+浓度上升后,细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)变小。
静息电位=膜内K+−膜外K+
动作电位的峰值是Na+的平衡电位。当细胞外Na+浓度上升后,向细胞内的扩散量增加,从而使动作电位的峰值变大。
动作电位=膜外Na+−膜外Na+
2. 离子通道与钠钾泵阻滞剂的影响
(1)Na⁺通道阻滞剂(如河豚毒素):阻断 Na⁺内流→____无法产生,但静息电位基本不变。
(2)K⁺通道阻滞剂(如四乙胺):阻断 K⁺外流→____过程受阻,动作电位后无法快速恢复静息电位。
(3)钠钾泵抑制剂(如乌本苷):长期作用会破坏膜内外 Na⁺、K⁺浓度差,最终静息电位和动作电位均消失。
3、 兴奋传导与传递的实验设计探究
1.探究冲动在神经纤维上的传导
(1)方法设计
电刺激图中①处,观察_____的变化,同时测量______处的电位有无变化。
(2)结果分析
若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是________的;
若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是______的。
2.探究冲动在神经元之间的传递
(1)方法设计
先电刺激图中①处,测量_____处电位变化;再电刺激③处,测量_______处的电位变化。
(2)结果分析
若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元之间的传递是______的;
若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元之间的传递是_______的。
3.“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,还是阻断兴奋在突触处的传递,可分别将药物置于__________和___________,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
4、 抑制性突触后电位(IPSP)的产生机制
1.电位变化示意图
2.产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性递质,抑制性递质与突触后膜相应受体结合后,提高了突触后膜对Cl-、K+的通透性,___________进细胞或___________出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与____________ 有关)。
3.结果
使膜内外的电位差变得_________,突触后膜更难以兴奋。
◆合作探究
1. 若电表一个电极接膜内、一个电极接膜外,静息时指针向哪一侧偏转?给予适宜刺激后,指针如何偏转?
2. 为什么降低细胞外 Na⁺浓度,动作电位峰值会降低,而静息电位基本不变?
3. 一个神经元可以同时接受多个突触的信号输入,既有兴奋性突触也有抑制性突触。请推测神经元最终是否产生动作电位取决于什么?
◆特别提醒
①偏转次数:看兴奋到达两个电极的**时间差**。同时到达→0 次;先后到达→2 次;只有一个电极能接收到兴奋→1 次。
②偏转方向:电流由正电位流向负电位,指针偏向**负电位**一侧。
◆课堂检测
1. 下列关于膜电位影响因素的叙述,正确的是( )
A. 升高细胞外 K⁺浓度,静息电位绝对值增大
B. 降低细胞外 Na⁺浓度,动作电位峰值升高
C. 河豚毒素能阻断 Na⁺通道,使静息电位消失
D. 钠钾泵受抑制,长期来看静息电位和动作电位都会受影响
2.如图甲所示,在神经纤维上安装两个相同的灵敏电表,表1两电极分别在a、b处膜外,表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd的中点c处给予一适宜刺激,相关的电位变化如图乙、丙所示。下列叙述错误的是( )
A.表2记录得到图乙所示的电位变化曲线
B.图乙①点时Na+的内流速率比②点时更小
C.图丙中④→⑤是恢复静息电位的过程
D.图丙曲线处于⑤点时,图甲a处膜外表现为负电位
3.(多选)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
高二生物 选必1第2章第3节 第 5 页 共 6 页 高二生物 选必1第2章第3节 第 6 页 共 6 页
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高二生物导学案(2.3第三课时)答案
自主学习
电表指针偏转问题分析
1.动作电位 静息电位 动作电位
2.(1)发生一次偏转 不发生偏转
(2)两次方向相反
二、膜电位的影响因素
1.①不变②峰值下降③不变④峰值上升⑤上升⑥不变⑦下降⑧不变
2. (1)动作电位(2)复极化
三、兴奋传导与传递的实验设计探究
1、(1)A ② (2)双向的 单向的
2、(1)③ ① (2)双向的 单向的
3、 神经纤维上 突触处
四、抑制性突触后电位(IPSP)的产生机制
2、Cl- K+ Cl-内流
3、更大
合作探究
1. 静息时:指针偏向膜内侧。
原因:静息电位表现为外正内负,膜外为正电位、膜内为负电位;电流由正电位流向负电位,因此指针向负电位的膜内侧偏转。给予适宜刺激后:指针先向膜外侧偏转,随后恢复向膜内侧偏转。
原因:受刺激后产生动作电位,膜电位变为外负内正,膜内为正电位、膜外为负电位,指针反向偏向膜外侧;随着兴奋传导、该部位恢复静息电位,指针重新偏向膜内侧。
2. 静息电位基本不变的原因:静息电位的形成主要依赖 K⁺外流,其电位大小主要由膜内外 K⁺浓度差决定,与 Na⁺浓度无直接关联,因此改变细胞外 Na⁺浓度对静息电位几乎无影响。
动作电位峰值降低的原因:动作电位的峰值由 Na⁺内流的总量决定,Na⁺内流的动力是膜内外 Na⁺浓度差;降低细胞外 Na⁺浓度会使膜内外 Na⁺浓度差减小,单位时间内 Na⁺内流的量减少,因此动作电位的峰值降低。
3. 神经元最终是否产生动作电位,取决于所有兴奋性突触后电位(EPSP)与抑制性突触后电位(IPSP)的代数和(总和效应):
当 EPSP 的总和大于 IPSP 的总和,且膜电位去极化达到阈电位水平时,突触后神经元产生动作电位;
当总和未达到阈电位时,突触后神经元不产生动作电位,表现为抑制或兴奋不足。
该过程也称为突触的整合作用,是神经系统精细调节的基础。
课堂检测
1.D 2.D 3.AB
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