兴奋的传导与传递的相关实验探究
膜电位的测量及电表指针偏转的判断
1.膜电位的测量方法及变化曲线分析(已知电表指针的偏转方向与电流方向相同)
测量装置 电位变化曲线
两电极分别位于细胞膜两侧相同位置
两电极同时位于膜外
两电极同时位于膜内
2.图示法归纳电表指针的偏转情况
(1)电表指针偏转的原理
图中a点受刺激产生动作电位“”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→右侧”时电表的指针变化细化图:
(2)在神经纤维上电表指针偏转问题
(3)在神经元之间电表指针偏转问题
1.(2025·黑龙江绥化月考)图1为用电表测量突触两侧神经纤维表面电位变化示意图,图2、图3是同学们画出的测量中可能出现的电位变化曲线。实验中的刺激均为适宜强度的刺激。下列叙述错误的是( )
A.若在c点刺激神经纤维,测得电位变化如图2
B.若在d点刺激神经纤维,测得电位变化如图3
C.曲线电位峰值可表示该神经纤维动作电位大小
D.未受刺激时电流表指针表示静息电位的大小
2.(2024·东北育才中学质检)图1是神经纤维上电位测量示意图,图2是某神经纤维由静息→兴奋→恢复静息电位的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.未刺激时图1测量的是图2的静息电位,约为-70 mV
B.适宜刺激后图1显示的是电表指针第二次的偏转
C.适宜刺激后图1可测量动作电位,其最大值不会随有效刺激的增强而增加
D.图2中①处仅有Na+大量内流,③④处仅有K+大量外流
反射弧中兴奋传导特点的实验探究
1.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
2.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,可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
3.“切断法”确认传入神经与传出神经
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。
3.(2024·江苏南通调研)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经,如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,以验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,实验操作和预期结果都正确的一组是( )
选项 实验操作 预期结果
A 剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段蛙后肢收缩;刺激背根外周段不发生反应
B 剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段蛙后肢收缩;刺激腹根外周段不发生反应
C 剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩
D 剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经 蛙后肢收缩
4.下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的实验位点 将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点 ,若 ,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用1次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外(已知指针偏转方向与电流方向一致);
②用电刺激仪刺激实验位点 ,若微电流计的指针偏转 次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转 次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为 ,具有这种特点的原因是 。
加强提升课8 兴奋的传导与传递的相关实验探究
即学即用
1.D 若在c点刺激神经纤维,产生的兴奋先传到电表的左电极,此时左电极处膜外为负电位、右电极处膜外为正电位,左右电极间会产生电流,电流由正电位流向负电位,电表指针会向左偏转;当兴奋通过突触传递到右电极时,右电极处膜外变为负电位、左电极处膜外已恢复为正电位,左右电极之间又会产生电流,电表指针会向右偏转;当兴奋离开右电极时,右电极处膜外已恢复为正电位,此时左右电极之间没有电位差,不会产生电流,电表指针恢复原状。综上分析可知:若在c点刺激神经纤维,测得电位变化如图2,A正确;兴奋在突触处的传递是单向的,若在d点刺激神经纤维,产生的兴奋能传到电表的右电极,但不能传到电表的左电极,因此测得电位变化如图3,B正确;该神经纤维受到刺激而产生兴奋时,膜电位由外正内负变为外负内正,曲线电位峰值可表示该神经纤维动作电位大小,C正确;电表的两电极均置于膜外,未受刺激时神经纤维膜外均为正电位,电表的左右两电极之间没有电位差,电表的指针不偏转,不能表示静息电位的大小,D错误。
2.C 电表的两个电极连接在神经纤维的膜外侧,在静息时,膜外任意两点之间的电位差都是0,故未刺激时图1测量的不是静息电位,A错误;受到刺激的部位会先变成内正外负的电位,所以在左边给予刺激,指针先往左偏转再往右偏转,因此图1显示的是电表指针的第一次偏转,B错误;适宜刺激后图1测量的是动作电位,最大值约为30 mV,动作电位大小不随有效刺激的增强而不断增加,C正确;图2的①处为产生动作电位的过程,主要表现为Na+的大量内流,同时还存在其他离子的内流,③④处为恢复静息电位的过程,除具有K+大量外流外,还有其他离子外流,D错误。
3.A 剪断背根中央处,电刺激背根向中段蛙后肢收缩,表明兴奋进入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见背根有传入功能;电刺激背根外周段不发生反应,表明背根无传出功能,A正确;剪断腹根中央处,预期结果应是刺激腹根向中段蛙后肢不收缩,表明兴奋未进入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见腹根无传入功能,刺激腹根外周段发生反应,表明腹根有传出功能,B错误;脊神经由背根和腹根合并而成,剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根,蛙后肢均不收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,C错误;剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经,蛙后肢收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,D错误。
4.(1)①1、2之间 ②1 肌肉无收缩现象 (2)②1 1 2(或4 2 1) 单向传递 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
解析:(1)欲探究神经元A是传出神经还是传入神经(只在神经元A上完成),可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A上的实验位点1、2之间将其剪断,再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点1,若肌肉无收缩现象,则表明神经元A为传入神经;若肌肉收缩,则表明神经元A为传出神经。(2)若实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经,可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外,通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1,若指针偏转1次,表明兴奋不能传到实验位点3,则神经元A为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到实验位点3,则神经元A为传入神经。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元间的传递是单向的。
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加强提升课8 兴奋的传导与传递的相关实验探究
高中总复习·生物
膜电位的测量及电表指针偏转的判断
1. 膜电位的测量方法及变化曲线分析(已知电表指针的偏转方向与电流方
向相同)
测量装置 电位变化曲线
两电极分别位于细胞膜两侧相同
位置
测量装置 电位变化曲线
两电极同时位于膜外
两电极同时位于膜内
2. 图示法归纳电表指针的偏转情况
(1)电表指针偏转的原理
图中a点受刺激产生动作电位“ ”,动作电位沿神经纤维传导依次通过
“a→b→c→右侧”时电表的指针变化细化图:
(2)在神经纤维上电表指针偏转问题
(3)在神经元之间电表指针偏转问题
1. (2025·黑龙江绥化月考)图1为用电表测量突触两侧神经纤维表面电位变化示意图,图2、图3是同学们画出的测量中可能出现的电位变化曲线。实验中的刺激均为适宜强度的刺激。下列叙述错误的是( )
A. 若在c点刺激神经纤维,测得电位变化如图2
B. 若在d点刺激神经纤维,测得电位变化如图3
C. 曲线电位峰值可表示该神经纤维动作电位大小
D. 未受刺激时电流表指针表示静息电位的大小
√
解析: 若在c点刺激神经纤维,产生的兴奋先传到电表的左电极,此时左电极处膜外为负电位、右电极处膜外为正电位,左右电极间会产生电流,电流由正电位流向负电位,电表指针会向左偏转;当兴奋通过突触传递到右电极时,右电极处膜外变为负电位、左电极处膜外已恢复为正电位,左右电极之间又会产生电流,电表指针会向右偏转;当兴奋离开右电极时,右电极处膜外已恢复为正电位,此时左右电极之间没有电位差,不会产生电流,电表指针恢复原状。综上分析可知:若在c点刺激神经纤维,测得电位变化如图2,A正确;兴奋在突触处的传递是单向的,若在d点刺激神经纤维,产生的兴奋能传到电表的右电极,但不能传到电表的左电极,因此测得电位变化如图3,B正确;该神经纤维受到刺激而产生兴奋时,膜电位由外正内负变为外负内正,曲线电位峰值可表示该神经纤维动作电位大小,C正确;电表的两电极均置于膜外,未受刺激时神经纤维膜外均为正电位,电表的左右两电极之间没有电位差,电表的指针不偏转,不能表示静息电位的大小,D错误。
2. (2024·东北育才中学质检)图1是神经纤维上电位测量示意图,图2是
某神经纤维由静息→兴奋→恢复静息电位的变化曲线图。下列叙述正确的
是( )
A. 未刺激时图1测量的是图2的静息电位,约为-70 mV
B. 适宜刺激后图1显示的是电表指针第二次的偏转
C. 适宜刺激后图1可测量动作电位,其最大值不会随有效刺激的增强而增加
D. 图2中①处仅有Na+大量内流,③④处仅有K+大量外流
√
解析: 电表的两个电极连接在神经纤维的膜外侧,在静息时,膜外
任意两点之间的电位差都是0,故未刺激时图1测量的不是静息电位,A
错误;受到刺激的部位会先变成内正外负的电位,所以在左边给予刺
激,指针先往左偏转再往右偏转,因此图1显示的是电表指针的第一次
偏转,B错误;适宜刺激后图1测量的是动作电位,最大值约为30
mV,动作电位大小不随有效刺激的增强而不断增加,C正确;图2的①
处为产生动作电位的过程,主要表现为Na+的大量内流,同时还存在
其他离子的内流,③④处为恢复静息电位的过程,除具有K+大量外流
外,还有其他离子外流,D错误。
反射弧中兴奋传导特点的实验探究
1. 电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
2. 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,可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产
生“阻断”效果作出合理推断。
3. “切断法”确认传入神经与传出神经
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。
3. (2024·江苏南通调研)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎
骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并
成的脊神经,如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同
侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,以验证背根具有传入功
能,腹根具有传出功能,实验操作和预期结果都正确的一组是( )
选项 实验操作 预期结果
A 剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段蛙后肢收缩;刺激
背根外周段不发生反应
B 剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段蛙后肢收缩;刺激
腹根外周段不发生反应
C 剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩
D 剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经 蛙后肢收缩
√
解析: 剪断背根中央处,电刺激背根向中段蛙后肢收缩,表明兴奋进
入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见背根有传入功
能;电刺激背根外周段不发生反应,表明背根无传出功能,A正确;剪断
腹根中央处,预期结果应是刺激腹根向中段蛙后肢不收缩,表明兴奋未进
入脊髓的神经中枢并通过传出神经引发相应肌肉收缩,可见腹根无传入功
能,刺激腹根外周段发生反应,表明腹根有传出功能,B错误;脊神经由
背根和腹根合并而成,剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根,蛙后肢均不
收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,C错误;剪断背
根、腹根中央处,电刺激脊神经,蛙后肢收缩,不能说明背根具有传入功
能,腹根具有传出功能,D错误。
4. 下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中
枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究
神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
等。探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完
成):
①先用剪刀在神经元A的实验位点 将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点 ,若
,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。
1、2之间
1
肌肉无收缩现
象
解析:欲探究神经元A是传出神经还是传入神经(只在神经元A上完成),可利用兴奋在反射弧中单向传递的特点。用剪刀在神经元A上的实验位点1、2之间将其剪断,再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点1,若肌肉无收缩现象,则表明神经元A为传入神经;若肌肉收缩,则表明神经元A为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元
A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用1次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外
(已知指针偏转方向与电流方向一致);
②用电刺激仪刺激实验位点 ,若微电流计的指针偏转 次,则神
经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转 次,则神
经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为
,具有这种特点的原因是
。
1
1
2(或4 2 1)
单向
传递
经递质只能由突触前膜释放,作用于突
触后膜
解析:若实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经,可将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外,通过观察微电流计指针的偏转次数进行判断。用电刺激仪刺激实验位点1,若指针偏转1次,表明兴奋不能传到实验位点3,则神经元A为传出神经;若指针偏转2次,表明兴奋可传到实验位点3,则神经元A为传入神经。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元间的传递是单向的。
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