高中生物苏教版（2019）选择性必修1第一章 微专题一 动作电位的传导与传递相关实验分析题 （学案+课件）

一、传入神经和传出神经的判断方法

1．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。

2．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。

3．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。

例1　如图是一个反射弧模式图，下列分析中正确的是(　　)

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．①③  D．②④⑦

答案　A

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。

例2　下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。神经细胞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

答案　A

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。

二、膜电位的测量与电流计指针偏转问题

1．用电流计测量膜电位的两种方法

2．电流表指针的偏转问题

例3　将一灵敏电流计的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是(　　)

答案　B

解析　当①处给予一适宜强度的刺激，左侧电极处先兴奋，右侧电极处后兴奋，指针发生两次方向相反的偏转，电位变化如图2所示；而当在②处给予同等强度的刺激时，右侧电极处先兴奋，左侧电极处后兴奋，故指针也发生两次方向相反的偏转，但是每一次偏转的方向正好与刺激①处时相反。

例4　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

答案　B

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，电流表指针能够发生两次方向相反的偏转。

例5　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。下列说法正确的是(多选)(　　)

A．若检测到b、d点都有电位变化，说明兴奋在同一神经细胞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

答案　ACD

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细胞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，是因为兴奋在神经细胞之间只能单向传递，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，但在神经细胞之间只能单向传递，因此刺激c点，兴奋不能传递到a，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。

三、实验探究反射弧中神经冲动的传导和传递

1．探究神经冲动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．探究神经冲动在神经细胞之间的单向传递

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)。

例6　下图表示通过突触相连接的神经细胞，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，神经细胞质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

答案　D

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，神经细胞质膜是静息电位，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。

例7　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_________________________________________________________________________。

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

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)兴奋在神经细胞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。

1.如图是反射弧的模式图，其中a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分，请据图判断下列说法，错误的是(　　)

A．a是效应器，d是传入神经

B．若切断d、刺激b，则不会引起效应器收缩

C．结构Ⅰ是突触前膜，结构Ⅱ是突触后膜

D．神经递质通过胞吐方式从Ⅰ处释放

答案　B

解析　根据突触的示意图可以判断d是传入神经，a是效应器，b是传出神经，切断传入神经、刺激传出神经，会引起效应器收缩，A正确、B错误；神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，释放方式是胞吐，消耗能量，D正确。

2．(2021·江苏南通市海安高级中学高二月考)图甲为研究神经细胞质膜电位变化的实验装置，图乙和图丙为电位变化示意图。下列分析正确的是(　　)

A．电表Ⅰ和Ⅱ均发生一次指针偏转，且方向相同

B．①→②电位变化对应于 P→Q 兴奋传导过程

C．电表Ⅰ记录到②处电位值时，Q处膜内Na＋浓度可能高于膜外

D．电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图丙基本相同

答案　A

解析　①→②电位变化表示产生动作电位，对应于Q点的兴奋，B错误； 电表Ⅰ记录到②处电位值时，Q处虽然有钠离子内流产生动作电位，但膜内Na＋浓度还是低于膜外，C错误； 电表Ⅱ记录到的电位变化是R点产生动作电位，后又恢复静息电位，而兴奋不能从胞体传递到轴突末梢，所以其波形与图乙基本相同，D错误。

3．图甲所示为三个神经细胞及其联系，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

答案　A

解析　兴奋在同一个神经细胞中可双向传导，但在神经细胞之间只能单向传递，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，在神经细胞间进行单向传递，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，而能量来自细胞的呼吸作用，D错误。

4．如图为某反射弧的部分结构示意图，虚线内代表神经中枢，下列叙述正确的是(　　)

A．a端与效应器相连接，b端与感受器相连接

B．c处是突触间隙

C．在d、e点之间连接灵敏电流计，刺激F点和G点都能使电流计指针发生相同的偏转

D．把某药物放在c处，刺激e点，d处无电位变化，说明该药物能阻断神经细胞之间的兴奋传递

答案　B

解析　分析反射弧中突触部位可知，a连接感受器，b连接效应器，A错误；在d、e点之间连接灵敏电流计，由于神经冲动只能由d点传至e点，刺激F点，神经冲动先传至d点，再传至e点，故电流计指针会有2次偏转，而刺激G点神经冲动只能传至e点，故电流计指针会有1次偏转，因此刺激F点和G点电流计的指针偏转不相同，C错误；神经冲动在神经细胞间是单向传递的，只能由d点传到e点，所以即使不放药物，刺激e点，d点也不会有电位变化，D错误。

5．如图为离体的反射弧结构示意图，若在实验条件下刺激a处可引起b处产生神经冲动，效应器作出反应，而刺激b处也可引起效应器作出反应，但不能引起a处产生冲动。下列有关分析不正确的是(多选)(　　)

A．刺激后，兴奋在传入神经细胞上的传导是双向的

B．在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的

C．刺激后，兴奋在传出神经细胞上的传导是单向的

D．刺激a处使突触传递兴奋，刺激b处使突触传递抑制

答案　CD

解析　在刺激a处或b处时，兴奋在离体神经纤维上是双向传导的，而在神经细胞之间的突触间的传递是单向的。刺激a处时，可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜，使突膜后膜兴奋，而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递，也不会使突触传递抑制。

6．美国杜克大学的研究人员发明了一种方法，只用手指的一滴血就能在流鼻涕和发热等症状出现之前检测出谁将患上流感。如图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图，请回答有关问题：

(1)刺激图中的④，结合图乙分析此处的电位发生的变化是______________________，该变化是由______引起的。

(2)刺激图甲中的①，可以检测到B处的测量装置指针偏转，说明兴奋可以在③处完成传递过程，该过程中神经递质只能由__________(填写图中丙中的数字)释放，作用于__________(填写图丙中的数字)，所以兴奋的传递具有__________的特点。

(3)如果利用图甲所示的神经结构及相关仪器，验证第(2)小题中兴奋传递的特点，请你简述实验思路及结果预测。

实验思路：____________________________________________________________________。

结果预测：____________________________________________________________________。

答案　(1)由外正内负变成外负内正　Na＋内流

(2)4　6　单向传递

(3)刺激图甲中的②，观察B的指针是否偏转，再刺激④，观察A的指针是否偏转　刺激②，B的指针发生偏转，刺激④，A的指针不发生偏转

解析　(1)图甲中的④是传出神经，未受刺激时膜两侧的电位为外正内负，即静息电位，受到刺激后膜两侧的电位为外负内正，即动作电位，所以刺激图甲中的④，④处的电位发生的变化是由外正内负变成外负内正(由静息电位变成动作电位)，动作电位是Na＋内流引起的。

(2)刺激图甲中的①，可以检测到B处的测量装置指针偏转，说明兴奋可以在③处完成传递过程。因为图甲中的③是突触(图丙为该突触的放大图)，兴奋在突触处的传递过程是通过神经递质完成的，神经递质只能由突触前膜(图丙中的4)释放，作用于突触后膜(图丙中的6)，所以兴奋具有单向传递的特点(图甲中兴奋由右向左传递)。(3)验证第(2)小题中兴奋在突触处是单向传递的，可刺激图甲中的②，观察B的指针是否偏转；再刺激④，观察A的指针是否偏转。实验结果若为刺激②时，B的指针发生偏转，刺激④时，A的指针不发生偏转，即可证明兴奋在突触处的传递是单向的。