2.3.1神经冲动的产生和传导2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

**基本信息** 本同步练聚焦“神经冲动的产生和传导”，通过基础判断、情境分析与综合探究的三层设计，构建“概念辨析→机制理解→应用迁移”的知识巩固路径，渗透生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|静息/动作电位形成、离子运输方式|以判断题纠偏核心概念，如K⁺/Na⁺通透性及浓度差| |能力应用|电位变化曲线分析、兴奋传导方向|结合模拟题考查离子跨膜运输与膜电位关系，培养科学思维| |综合探究|实验情境下的电位变化及影响因素|通过枪乌贼神经纤维实验设计，提升探究实践能力|

第3节　 神经冲动的产生和传导 (1)静息时,神经纤维表面各处电位相等,但膜内外电位不相等。(√) (2)静息状态时,神经细胞膜只对K+有通透性,K+外流形成静息电位。(×) 提示:静息状态时,神经细胞膜主要对K+有通透性。 (3)神经纤维受到刺激时,Na+内流,造成膜内Na+浓度高于膜外,膜电位表现为内正外负。(×) 提示:神经纤维受到刺激时,Na+内流,膜内Na+浓度仍然低于膜外。但Na+内流造成膜内电位高于膜外,膜电位表现为内正外负。 (4)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同。(√) 2.动作电位的产生过程:神经纤维在安静状态时,其膜的静息电位约为-70 mV。当它们受到一次阈刺激(或阈上刺激)时,膜内原来存在的负电位将迅速消失,并进而变成正电位,即膜内电位由原来的-70 mV变为+30 mV的水平,由原来的内负外正变为内正外负。这样整个膜内外电位变化的幅度约为100 mV,构成了动作电位的上升支。但是,由刺激引起的这种膜内外电位的倒转只是暂时的,很快就出现了膜内电位的下降,由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态,这就构成了动作电位的下降支。如图中甲所示。图乙表示该离体神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况。 (1)分段分析图甲中电位变化情况: ①A点时,神经细胞的膜电位为　　　　　　(填“静息电位”或“动作电位”),形成原因是　　　　。  ②BC段时,神经细胞的膜电位为　　　　　　(填“静息电位”或“动作电位”),形成原因是　　　　　　　　。  ③CE段时,K+通道打开,相应离子以　　　　的方式大量外流,膜电位恢复静息电位。  提示:①静息电位　K+外流　②动作电位　Na+内流　③协助扩散 (2)K+外流和Na+内流属于哪种运输方式?需要借助什么类型的蛋白? 提示:K+外流和Na+内流的运输方式都属于协助扩散;需要借助通道蛋白。 (3)图乙中②为刺激点,该处膜电位发生的变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  提示:由外正内负变为外负内正 (4)图乙中膜内、外都会形成局部电流,请说出它们的电流方向(用序号和箭头表示)。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致?兴奋的传导有什么特点? 提示:膜内的电流方向是①←②→③,膜外的电流方向是①→②←③;兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致;兴奋传导的特点为双向传导。 (5)当静息电位和动作电位形成之后,细胞内外的K+和Na+的浓度大小是怎样的? 提示:静息电位形成之后,细胞内K+浓度仍然大于细胞外;动作电位形成之后,细胞外Na+的浓度仍然大于细胞内。 1.(2026·江苏南通调研)如图是某神经纤维产生动作电位的模式图,下列叙述正确的是(　　) A.A点电位形成的主要原因是K+外流,D点电位形成的主要原因是K+内流 B.AC段Na+大量内流,需要通道蛋白的协助,并消耗能量 C.AB段,由于Na+大量内流,神经纤维由静息状态变为兴奋状态 D.CD段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态 2.(2026·广东珠海一中质检)下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述,错误的是(　　) A.兴奋的产生是Na+向膜内流动的结果 B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋 C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量 D.兴奋的传导依赖于细胞膜对离子通透性的变化 随堂检测 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2026·河北唐山期末)当神经细胞处于静息状态时,下列有关细胞内外K+和Na+的分布特征的说法,正确的是(　　) A.细胞外Na+浓度高于细胞内,K+相反 B.细胞外Na+浓度低于细胞内,K+相反 C.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内 D.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内 2.(2026·山西晋城期中)海南捕鸟蛛毒素-Ⅳ(HNTX-Ⅳ)是一种神经毒剂。如图表示某神经纤维在不同处理情况下膜电位变化的过程。下列叙述正确的是(　　) A.曲线①中AC段主要是Na+外流引起的 B.曲线①中C点时神经纤维的膜外电位为正值 C.曲线①中CE段主要是K+外流引起的,且K+外流消耗ATP D.曲线②中HNTX-Ⅳ可能抑制了Na+的跨膜运输 3.(2024·浙江6月选考,16)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。 下列叙述正确的是(　　) A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量 B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量 C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量 D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量 4.(2026·湖南长郡中学期末)某地区有食用草乌进补的习惯,但草乌中含有乌头碱,其可以与神经元上的Na+通道结合,使其持续开放,从而引起中毒。下列判断不合理的是(　　) A.乌头碱会导致神经元静息电位的绝对值降低 B.Na+通道持续开放,会使胞外Na+大量内流 C.静息状态时人体细胞膜外的K+浓度低于膜内 D.阻遏Na+通道开放的药物可缓解中毒的症状 5.(2025·甘肃卷,9)现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位,下列叙述错误的是(　　) A.静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,在动作电位发生时则相反 B.胞外K+浓度降低时,静息电位的绝对值会变大,动作电位不易发生 C.动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,随后快速回落 D.由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度是动作电位发生的必要条件 课时精练6 (时间:30分钟　满分:40分) 【基础对点】 一、静息电位、动作电位的形成机制 1.下列关于静息电位和动作电位的叙述,错误的是(　　) A.细胞外液中Na+浓度会影响动作电位的形成B.神经元膜内K+的外流是形成静息电位的基础 C.当处于静息电位时,细胞膜两侧的电位表现为外负内正D.动作电位形成的过程中,Na+内流不消耗能量 2.(2026·四川成都七中诊断)将枪乌贼巨大轴突置于体内组织液的模拟环境中,下列分析错误的是(　　) A.减小模拟环境中Na+浓度,动作电位的峰值变小 B.电刺激枪乌贼巨大轴突,不一定会产生动作电位 C.若细胞膜对K+的通透性变大,静息电位的绝对值不变 D.增大模拟环境中K+的浓度,静息电位的绝对值变小 3.(2024·广西卷,15)人体心室肌细胞内K+浓度高于胞外,Na+浓度低于胞外。心室肌细胞静息电位和动作电位的产生(如下图),主要与K+和Na+的流动有关。图中0期为去极化:1、2和3期Na+通道关闭,同时K+外流;2期出现主要依赖K+和Ca2+的流动。下列说法错误的是(　　) A.静息电位主要由K+外流造成 B.0期的产生依赖于Na+快速内流 C.1期K+外流是通过主动运输进行 D.2期的形成是K+外流和Ca2+内流导致 4.(2026·广东中山纪念中学质检)果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。如图表示两种果蝇的动作电位。据图分析,突变体果蝇神经细胞膜异常的是(　　) A.钠离子通道和恢复静息电位的过程 B.钠离子通道和产生动作电位的过程 C.钾离子通道和恢复静息电位的过程 D.钾离子通道和产生动作电位的过程 二、兴奋在神经纤维上的传导 5.(2026·福建福州月考)如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是(　　) A.甲区域可能刚恢复静息电位 B.乙区域与丙区域间膜内局部电流的方向是从乙到丙 C.此时丙区域的电位差是靠K+外流维持的 D.图示神经冲动的传导一定是双向的 6.在一条离体的神经纤维的中段施加一定强度的电刺激,使其兴奋,则(　　) A.所产生的神经冲动仅向轴突末梢方向传导B.所产生的神经冲动仅向树突末梢方向传导 C.未兴奋部位的膜内表现为正电位,膜外为负电位D.兴奋部位的膜外表现为负电位,膜内为正电位 7.(2026·湖南衡阳八中质检)如图所示,将灵敏电表的两个电极(b、c)置于蛙的离体坐骨神经纤维上,然后在a处给予适宜的电刺激。下列叙述错误的是(　　) A.刺激a处后,电表会发生两次方向不同的偏转 B.刺激a处后,受刺激部位Na+大量内流导致膜内Na+浓度高于膜外 C.静息时,电表指针没有偏转,说明电表两个电极处的膜外没有电位差 D.此实验不能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导 【综合提升】 8.(2026·湖南雅礼中学联考)以枪乌贼的粗大神经纤维为材料,在神经纤维的表面放置两个相距2~3厘米的电极,利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化,处理方式及作用机理如下,①~④处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是(　　) ①利用药物Ⅰ阻断Na+通道 ②利用药物Ⅱ阻断K+通道 ③利用药物Ⅲ打开Cl-通道,导致Cl-内流 ④将神经纤维置于稍低浓度的Na+溶液中 A.甲—④,乙—②,丙—①,丁—③ B.甲—①,乙—②,丙—③,丁—④ C.甲—④,乙—①,丙—②,丁—③D.甲—③,乙—①,丙—④,丁—② 9.(2026·江苏南通模拟)将枪乌贼大轴突浸浴于不同溶液,测量动作电位变化,得到图示结果,l为海水,2为1/3海水和2/3等渗葡萄糖溶液。下列叙述错误的是(　　) A.适宜刺激会改变神经细胞膜的选择透过性 B.动作电位产生过程中,不只有Na+的跨膜运输 C.动作电位大小与神经细胞内外Na+浓度差呈正相关 D.可用0.9% KCl溶液代替生理盐水进行神经兴奋性实验 10.(2026·西安高新一中质检)枪乌贼的神经比较粗大,是研究神经兴奋的好材料。将枪乌贼的离体神经纤维置于适宜浓度的外界溶液M中,给予不同的刺激,检测到动作电位的变化如图所示,其中阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。回答下列问题: (1)在静息状态时,神经纤维膜内外电位表现为　　　　　　　　　　　　,引起这种变化的原因是　　　　　　　　　　　　;受刺激后电位发生改变,产生动作电位。  (2)为了减少外界溶液对兴奋产生的影响,用于测定的溶液M需要满足的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;为了能够正确测出动作电位的变化,需将电流表两极连接在神经纤维　　　　　　　　(填“膜的外侧”“膜的内侧”或“膜的内外两侧”)。  (3)在静息电位一定的情况下,神经纤维阈电位绝对值　　　　　(填“高”或“低”)的神经元更容易兴奋;单次阈下刺激不能引起神经元兴奋,而连续阈下刺激能引起神经元兴奋,由此能得出的结论是  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)如果将枪乌贼的神经纤维置于低钠溶液中(低于体内Na+浓度),给予单个阈上刺激(与图中刺激强度相同),b点的变化是　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  11.(2026·广东惠州月考)取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中,进行如图1所示的实验。G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极,阴影部分表示开始产生局部电流的区域。 请据图分析回答下列问题: (1)静息状态时的电位,A侧为　　　　(填“正”或“负”),B侧为　　　　(填“正”或“负”)。这时膜外　　　　浓度高于膜内,膜内　　　　浓度高于膜外。  (2)图中灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)如果将a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激(如图1所示),电流计的指针会发生两次方向　　　　(填“相同”或“相反”)的偏转。  (4)如图2是神经纤维上某点静息时的电位,在图中画出它受刺激以后的电位变化。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2.3.1节　神经冲动的产生和传导 1答案　D解析　D点电位形成的主要原因是K+外流,A错误;AC段Na+大量内流,属于依靠通道蛋白的协助扩散,不消耗能量,B错误;AB段,虽然Na+大量内流,但膜电位仍然表现为外正内负,并没有逆转为内正外负的动作电位,神经纤维没有变为兴奋状态,C错误。 2.答案　C解析　兴奋在神经纤维上的传导过程是以电信号的形式进行传导的,需要消耗能量,C错误。随堂检测1答案　A解析　神经细胞内K+浓度明显高于细胞外,而Na+浓度比细胞外低。静息时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因,A正确。 2.答案　D解析　曲线①中AC段表示动作电位的形成,主要是Na+内流引起的,A错误;曲线①中C点时表示动作电位的峰值,此时神经纤维膜内电位为正值,膜外电位为负值,B错误;曲线①中CE段为静息电位的恢复,主要是K+外流引起的,此过程为协助扩散,不需要消耗ATP,C错误;曲线②显示HNTX-Ⅳ处理后不能产生动作电位,可能是HNTX-Ⅳ抑制了Na+的跨膜运输(Na+内流),从而影响了动作电位的产生,D正确。 3答案　A解析　由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,C、D错误。 4答案　A解析　乌头碱可以与神经元上的Na+通道结合,使其持续开放,所以胞外Na+大量内流,会导致神经元形成动作电位,但不会导致神经元静息电位的绝对值降低,A不合理,B合理;若药物能够阻遏Na+通道开放,则能对抗神经的持续兴奋,缓解乌头碱中毒症状,D合理。 5答案　A解析　静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,动作电位发生时,Na+内流,但细胞内K+浓度依然高于细胞外,A错误;胞外K+浓度降低时,K+外流增多,静息电位的绝对值会变大,且此时细胞更不容易兴奋,动作电位不易发生,B正确;动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,Na+内流形成动作电位,随后对Na+的通透性快速回落,C正确;由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度(细胞外Na+浓度高)是动作电位发生的必要条件,D正确。 课时精练6 1.答案　C解析　Na+内流形成动作电位,因此细胞外液中Na+浓度会影响动作电位的形成,A正确;当处于静息电位时,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,C错误;Na+内流的方式为协助扩散,不消耗能量,D正确。 2.答案　C 解析　减小模拟环境中Na+的浓度,导致Na+内流量减少,进而引起动作电位的峰值变小,A正确;电刺激枪乌贼巨大轴突,当刺激达到一定强度时才会产生动作电位,B正确;若细胞膜对K+的通透性变大,则K+外流增多,静息电位的绝对值会变大,C错误;增大模拟环境中K+的浓度,K+外流受阻,静息电位的绝对值变小,D正确。 3答案　C解析　静息时,膜主要对K+有通透性,静息电位主要由K+外流造成,A正确;0期(去极化)产生动作电位,依赖于Na+快速内流,B正确;1期K+外流是通过协助扩散进行的,C错误;由题目信息“1、2和3期Na+通道关闭,同时K+外流;2期出现主要依赖K+和Ca2+的流动”可知,要形成2期(平台期)膜电位,需要K+外流和Ca2+内流,D正确。 4.答案　C解析　据题图分析可知,突变体与野生型果蝇动作电位的产生曲线相同,说明突变体果蝇神经细胞膜上的钠离子通道和动作电位的产生过程没有问题,但在恢复静息电位的过程中,两条曲线不相同了,说明突变体果蝇神经细胞膜的钾离子通道和恢复静息电位的过程出现了异常,C正确。 5答案　D解析　甲区域膜电位表现为外正内负,可能刚恢复静息电位,也可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位,A正确;由图可知,乙区域膜内为正电位,而丙区域膜内为负电位,电流是从正电荷流向负电荷,所以乙区域与丙区域间膜内局部电流的方向是从乙到丙,B正确;丙区域的膜电位为外正内负,处于静息状态,是靠K+外流维持的,C正确;图示为一段轴突,若处于离体状态,则神经冲动的传导可能是双向的;否则,神经冲动的传导是单向的,D错误。 6.答案　D解析　在离体神经纤维的中段施加一定强度的电刺激,产生的兴奋能向神经纤维两端传导,A、B不符合题意;未兴奋区域膜外为正电位,膜内为负电位;兴奋区域膜外为负电位,膜内为正电位,C不符合题意,D符合题意。 7答案　B解析　刺激a处产生的兴奋先传到b,再传到c,电表指针发生两次方向相反的偏转,A正确;刺激a处后,受刺激部位Na+大量内流形成动作电位,但Na+内流的运输方式为协助扩散,膜内Na+浓度始终低于膜外,B错误;电表的两电极接在坐骨神经纤维的外表面,静息时膜外均为正电位,两电极的电位差为0,C正确。 【综合提升】 8答案　C解析　图甲虚线的峰值降低,说明处理后Na+内流量减少,可能是神经纤维所处溶液中Na+浓度低,故甲对应④;图乙虚线没有波动,不能形成动作电位,说明处理后Na+内流受阻,即乙对应①;图丙虚线表示形成动作电位后无法恢复为静息电位,说明处理后K+外流受阻,即丙对应②;图丁虚线表示膜两侧的电位差变大,③处理可致使该现象出现,即丁对应③,故选C。 9.答案　D解析　适宜刺激会改变神经细胞膜的选择透过性,从而使神经细胞膜对Na+的通透性增加,Na+大量内流,产生动作电位,A正确;动作电位产生过程中,不只有Na+的跨膜运输,葡萄糖也会被消耗,B正确;当膜外Na+浓度下降时,动作电位的峰值下降,膜外Na+浓度升高,则会导致Na+以协助扩散方式内流的量增加,进而使动作电位的峰值变大,动作电位大小与神经细胞内外Na+浓度差呈正相关,C正确;不能用0.9% KCl溶液代替生理盐水进行神经兴奋性实验,因为动作电位的产生是Na+内流导致的,否则无法产生动作电位,D错误。 10.答案　(1)膜内负电位,膜外正电位　K+外流　(2)溶液M中Na+、K+浓度与体内相同　膜的内外两侧　(3)高　连续多个阈下刺激可以叠加并产生动作电位　(4)下降　动作电位是由Na+内流引起的,细胞外Na+浓度下降,Na+内流量减少,动作电位峰值下降 解析　(1)神经纤维膜内外Na+、K+分布不同,细胞内K+多于细胞外,细胞外Na+多于细胞内,在静息状态时,细胞膜对K+通透性增大,K+外流,导致膜内外电位表现为膜内负电位,膜外正电位。(2)为了减少外界溶液对兴奋产生的影响,用于测定的溶液M中Na+、K+浓度要与体内相同;为了能够正确测出动作电位的变化,需将电流表两极连接在神经纤维膜的内外两侧。(3)在静息电位一定的情况下,阈电位的绝对值低的神经元需要更强的刺激才能产生兴奋,更不容易兴奋,阈电位绝对值高的神经元更容易兴奋。单次阈下刺激不能引发动作电位,但连续阈下刺激可以叠加并引发动作电位。(4)动作电位是由Na+内流引起的,如果将枪乌贼的神经纤维置于低钠溶液中,给予单个阈上刺激,Na+内流量减少,动作电位峰值下降,b点下降。 11. 答案　(1)正　负　Na+　K+　(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内　(3)相反　(4)如图所示 解析　(1)静息状态时,细胞膜两侧电位表现为“外正内负”,神经细胞膜内K+浓度高于膜外,而膜内Na+浓度比膜外低。(2)若要测静息电位,两电极应分别置于神经纤维膜的内侧和外侧。(3)若在c处给予一个强刺激,当b点兴奋时,a点并未兴奋,即b点膜外是负电位,而a点膜外是正电位,可知此时灵敏电流计的指针向右偏转;同理,当a点兴奋时,b点已恢复静息电位,此时灵敏电流计的指针向左偏转,因此,电流计指针会发生两次方向相反的偏转。(4)受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,Na+大量内流,形成“内正外负”的动作电位,图见答案。 学科网（北京）股份有限公司 $