专项突破兴奋传导、传递方向及特点的实验探究

专项突破兴奋传导、传递方向及特点的实验探究1．基本思路选刺激和测量的部位—-在神经纤维上选一刺激点，用A表示，测量部位应选在刺激点两侧，用B和C表示。

若在传出神经纤维上，可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向;若在神经元之间，则在传入和传出神经上各选一点，用A′、B′表示，先有A′处刺激，B′处测电位变化，再反过来进行,通过两次结果来确定传导方向.2．实验设计（1)探究兴奋在神经纤维上的传导。

①方法设计:电刺激右图中a处，观察A的变化，同时测量b处的电位有无变化.②结果分析：若A有反应，且b处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而b处无电位变化，则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。

（2）探究兴奋在神经元之间的传递.①方法设计:先电刺激图中a处，测量图中c处的电位变化；再电刺激图中c 处，然后测量图中a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，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明冲动在神经元间的传递是单向的.［例题] （2017·岳阳二模)下图为神经元特殊的连接方式,图中①、②、③表示神经元，电流计M、N连接在神经元表面。

请据图回答:(1）突触包括轴突—树突和______________两种常见类型。

(2)在A处给予一个适宜的刺激,若N的指针不能偏转，则此时①的膜外电位为________.（3)若图中的神经元在兴奋时均释放兴奋性神经递质，在B处给予一个适宜的刺激，N的指针将偏转________(填写“一次”“两次”“多次”）.(4)利用图中标注的A、B、C三个位点，请设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。

简要设计思路:________________________________________。

预期实验现象：________________________________________。

微专题14兴奋传导与传递的相关实验探究一、膜电位的测量及电流计指针偏转的判断1.膜电位的测量方法及比较【典例1】(2020·合肥市调研)如图表示用电表测量膜内外的电位差。

当神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外Na＋顺浓度梯度大量流入膜内，此后Na＋通道很快就进入失活状态，同时K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电位差的推动下向膜外扩散。

下列相关叙述中正确的是()A.神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差B.神经纤维受刺激后，膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是内负外正C.神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同D.从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位答案D解析神经纤维在静息状态下表现为内负外正，电表会测出电位差，A错误；神经纤维受刺激后，由于膜外Na＋大量流入膜内，所以兴奋部位膜两侧的电位是内正外负，B错误；神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反，C错误；从静息状态受刺激到形成动作电位，电表指针会通过0电位偏转一次；由动作电位恢复到静息电位，电表指针又会通过0电位偏转一次，共两次，D正确。

2.电流计的指针偏转次数的判断(1)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，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。

过程如图所示，其中“”为兴奋部位。

(2)同一神经元电流计指针偏转次数的判断(3)在神经元之间电流计指针偏转次数的判断【典例2】(2021·福建宁德期末)如图是一个反射弧的部分结构示意图，电流表两极均连接在神经纤维膜外，在A点给予一定强度的刺激。

下列叙述正确的是()A.未受刺激时电流表指针不偏转，说明静息电位为零B.A点受刺激后，电流表指针发生两次方向相反的偏转C.A点受刺激后，Na＋内流是电流表指针偏转的主要原因D.A点受刺激后，电信号与化学信号相互转换使电流表指针偏转答案C解析电流表的两个电极都位于神经纤维膜外，未受刺激时两电极处的电位都是内负外正，电流表指针不偏转，但静息电位不为零，A错误；A点受刺激后，电流表指针只能发生一次偏转，因为兴奋在突触处只能由突触前膜传递至突触后膜，B错误；A点受刺激后，当兴奋传导到左侧电极时，Na＋通道打开，Na＋内流形成动作电位，电流表指针偏转，C正确，D错误。

微专题突破膜电位的测量与兴奋传导方向的实验分析1．膜电位的测量(1)基本思路选刺激和测量的部位——在神经纤维上选一刺激后，用A 表示，测量部位应选在刺激点两侧，用B 和C 表示。

若在传出神经纤维上，可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向；若在神经元之间，则在传入和传出神经上各选一点，用A′、B′表示，先在A′处刺激，B ′处测电位变化，再反过来进行，通过两次结果来确定传导方向。

(2)兴奋传导特点的设计验证①验证冲动在神经纤维上的双向传导方法设计：电刺激图①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。

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双向的；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单向的。

②验证冲动在神经元之间的单向传递方法设计：先电刺激图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：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明冲动在神经元间的传递是单向的。

1．图甲为所研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表Ⅰ、Ⅱ，给予P适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是()A．①―→②电位变化对应P―→Q兴奋传导过程B．电表Ⅰ记录到③处电位值时，Q处无K＋外流C．电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同D．若S处电极移至膜外，电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转【解析】图中电表Ⅰ测得神经纤维膜内外的电位差，故图乙中①―→②电位变化，为兴奋到达Q点时电位的变化，故A错误；电表Ⅰ记录到③处电位时，恢复成静息电位，静息电位与K＋外流有关，故B错误；电表Ⅱ的两个电极也是测膜内和膜外的电位差，开始时静息电位读数与电表Ⅰ读数相同，当兴奋传导至R点时，电位发生变化，然后恢复成静息电位，由于在突触部位兴奋的传递是单向的，兴奋不能到达右侧电极，故电位变化波形与图乙基本相同，但数值不同，故C正确；若S处电极移至膜外，由于兴奋不能到达右侧电极，电表Ⅱ的指针偏转一次，故D错误。

动物生命活动调节--实验专题实验探究【一】：兴奋传导和传递特点的实验验证（探究）例1.下图为支配青蛙后肢活动的反射弧模式图，假设图中各结构都有生命活性；现提供电刺激设备和电位计（电位测量仪），请设计实验方案，验证兴奋在神经纤维上及神经元之间的传导特点，并阐述预期结果，作出结论。

（1）验证兴奋在神经纤维上的传导特点①方法步骤：。

②预期结果：。

③实验结论：。

（2）验证兴奋在神经元之间的传导特点①方法步骤：。

②预期结果：。

③实验结论：。

答案：(1)①电刺激b处，观察肌肉的反应，同时用电位计测量c处的电位有无变化②肌肉发生收缩反应，c处电位发生变化③兴奋在神经纤维上的传导是双向的（2）①先刺激a 处，测量c（b）处的电位有无变化（或观察肌肉的反应）；再刺激c（b）处，测量a处的电位有无变化②刺激a处，c（b）处的电位有变化（或观察肌肉有收缩反应）；再刺激c（b）处，a处的电位无变化③兴奋在神经元之间的传导是单向的思考：1.本实验改为探究性实验？2.依据下图设计简便的实验方案，探究兴奋在神经纤维上及神经元之间的传导特点：（1）探究兴奋在神经纤维上的传导特点实验方案：电刺激bc或cd之间的某一点，观察电流计的偏转情况预期结果与结论：①电流计朝相反方向连续偏转两次，说明兴奋在神经纤维上传导是双向（验证性实验只答①）②电流计只偏转一次，说明兴奋在神经纤维上传导是单向的（2）探究兴奋在神经元之间的传递特点实验方案：分别电刺激b和c点，观察电流计的偏转情况预期结果与结论：①若刺激b处，电流计先左偏后右偏再回复原位，刺激c处，电流计只向右偏转一次后回复原位，说明兴奋在神经元之间的传递是单向的（验证性实验结果）②若刺激b处，电流计先左偏后右偏子再回复原位，刺激c处，电流计先右偏后左偏再回复原位，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的实验探究【二】：内分泌器官或激素的功能探究【完善型】[1]探究内分泌器官的功能----切除法（对照----手术但不切除；实验组----切除内分泌器官）实验思路：用切除法处理实验动物作为实验组，用手术但不切除的方法处理实验动物作为对照组对比，实验组出现相应的病理症状推知相应内分泌器官的生理功能例2.（2018年全国II卷）（8分）为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。

微专题11兴奋传导与传递的相关实验探究一、膜电位的测量及电流表指针偏转的判断1.膜电位的测量方法及比较【典例1】(2022·浙江百校联考)如图表示用电表测量神经纤维膜内外电位差的示意图，图示为神经纤维未受刺激时的状态。

下列相关叙述错误的是()A.神经纤维受刺激兴奋时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相反B.有效刺激强度越大，电表指针通过0电位时的速度越大C.若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，图示神经纤维受刺激兴奋时电表指针右偏幅度增大D.神经纤维从静息状态受刺激产生兴奋到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位答案 B解析神经纤维受刺激兴奋时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反，A正确；有效刺激强度增大，电表指针通过0电位时的速度不会增大，B错误；若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，则膜内外Na＋浓度差增大，这会导致动作电位峰值增大，因此，图示神经纤维受刺激兴奋时，电表指针右偏幅度增大，C正确；从静息状态受刺激到形成动作电位，电表指针会通过0电位偏转一次，由动作电位恢复到静息电位，电表指针又会通过0电位偏转一次，共两次，D正确。

2.图示法归纳电流计指针的偏转情况【典例2】(不定项)(2022·滨州期中)图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表Ⅰ(两电极位于Q点位置的膜外和膜内)、Ⅱ(R处和S处电极分别位于膜外和膜内)，给予适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析不正确的是()A.①→②电位变化对应于P→Q神经冲动传导过程B.电表Ⅰ记录到③处电位值时，Q处无K＋外流C.电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同D.若S处电极移至膜外，电表Ⅱ的指针将发生两次方向相反的偏转答案ABD解析①→②电位变化表示产生动作电位，对应于Q点的兴奋，A错误；电表Ⅰ记录到③处电位值时，说明已恢复静息电位，因此，Q处有K＋外流，B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，C正确；由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，所以不论S处电极在膜外还是膜内，电表Ⅱ的指针都只发生一次偏转，D错误。

微专题突破(二)兴奋的传导与传递相关实验分析题一、传入神经和传出神经的判断方法例1如图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢)，据图分析，下列结论错误的是()A．图中兴奋传递的方向是④③②①B．图中箭头表示神经冲动的传导方向，A、B、C、D四个箭头表示的方向都正确C．刺激图中②③任一部位，都不能引起反射D．图中当④受到刺激而②损伤时，人体能产生感觉答案 B解析根据图示反射弧的结构可判断，③、②分别为传入神经和传出神经，④、①分别为感受器和效应器，兴奋传递的方向是④③②①，A正确；④受到刺激时，兴奋能通过传入神经传到神经中枢，进而传到大脑皮层使人体产生感觉，D正确；图中A、D都与反射弧中的神经元的轴突相连，可以接收到从该神经元传出的信号，而C不能接收到从该神经元传出的信号，因为信号只能从一个神经元的轴突末梢传到下一个神经元的树突或细胞体，B错误；反射活动离不开完整的反射弧，刺激②③任一部位，都不能引起反射活动，C正确。

方法技巧反射弧组成部分的判断(1)根据是否有神经节判断：有神经节的为传入神经。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

变式1如图为反射弧结构示意图，相关叙述正确的是()A．用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处，小腿突然抬起，不属于反射B．刺激Ⅲ处，可在Ⅰ处检测到电位变化C．剪断Ⅰ处，敲击Ⅱ处，小腿不能抬起D．Ⅳ处的神经元不受大脑皮层的控制答案 C解析用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处，小腿突然抬起，属于膝跳反射，A项错误；Ⅲ处为传出神经，Ⅰ处为传入神经，由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，刺激Ⅲ处，不能在Ⅰ处检测到电位变化，B项错误；剪断Ⅰ处，反射弧被破坏，敲击Ⅱ处，小腿不能抬起，C项正确；Ⅳ处为脊髓，脊髓(低级中枢)受大脑皮层(高级中枢)的调控，D项错误。

2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题07 兴奋的传导与传递实验研究【难点精讲】一、膜电位的测量例题：(2018·武汉调研)如图表示用电表测量膜内外的电位差。

当神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外Na＋顺浓度梯度大量流入膜内，此后Na＋通道很快就进入失活状态，同时K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电位差的推动下向膜外扩散。

下列相关叙述正确的是()A．神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差B．受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外正内负C．神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同D．从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位【答案】D【解析】静息状态下膜电位表现为外正内负，电表能够测出电位差，A错误；受刺激后膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外负内正，B错误；神经纤维受到刺激时，兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同，C错误；神经纤维静息时膜电位为内负外正，受刺激后Na＋大量流入膜内，此过程中电表指针通过0电位，恢复静息状态的过程中电表指针再次通过0电位，D正确。

【难点突破】变式训练：某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示，其中甲位于膜内，乙位于膜外，图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。

相关叙述正确的是()A．图1中K＋浓度甲处比乙处低B．图2测量装置所测电压为＋70 mVC．图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理)，电表的指针会发生两次偏转D．图2中若在③处给予适宜刺激，②处用药物阻断电流通过，则测不到电位变化【答案】C【解析】(1)图1中两个微电极一个在膜内，一个在膜外，测得的膜电位是外正内负的静息电位，在静息时，K＋的分布是内高外低。

(2)图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外，且没有兴奋传导，则图2测量装置所测电压为0 mV；若在①处给予适宜刺激，由于②处未处理，局部电流先传导到左侧微电极，后传导到右侧微电极，所以电表指针发生两次偏转。

一、实验目的1. 学习掌握电生理实验仪器的使用方法。

2. 熟悉神经纤维兴奋传导的原理和过程。

3. 观察和记录神经纤维兴奋传导的电位变化。

4. 分析和探讨影响神经纤维兴奋传导的因素。

二、实验原理神经纤维是神经元的一部分，负责将兴奋（动作电位）从神经细胞体传递到神经末梢。

兴奋传导是通过膜电位的变化实现的，即神经纤维膜内外离子浓度的变化。

当神经纤维受到一定强度的刺激时，膜上的离子通道会打开，离子跨膜流动，导致膜电位发生变化，从而产生动作电位。

动作电位沿着神经纤维传导，使得神经冲动得以传递。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：神经纤维标本、生理盐水、电极、电极夹、电生理实验仪等。

2. 实验仪器：电生理实验仪、刺激器、放大器、示波器、计算机等。

四、实验步骤1. 将神经纤维标本放置在生理盐水中，用电极夹固定电极。

2. 将电极插入神经纤维，确保电极与神经纤维紧密接触。

3. 打开电生理实验仪，设置合适的刺激参数，如刺激强度、频率、时长等。

4. 使用刺激器对神经纤维进行刺激，观察示波器上记录到的电位变化。

5. 记录不同刺激参数下的电位变化，分析兴奋传导的特点。

6. 改变实验条件，如改变神经纤维的温度、pH值等，观察对兴奋传导的影响。

五、实验结果与分析1. 在实验过程中，观察到当神经纤维受到刺激时，示波器上出现电位变化，表现为先出现去极化，然后出现复极化。

2. 随着刺激强度的增加，电位变化的幅度也随之增大，说明兴奋传导的强度与刺激强度成正比。

3. 当刺激频率较高时，电位变化的速度加快，说明兴奋传导的速度与刺激频率成正比。

4. 改变神经纤维的温度，观察到温度升高时，电位变化幅度增大，传导速度加快；温度降低时，电位变化幅度减小，传导速度减慢。

5. 改变神经纤维的pH值，观察到pH值升高时，电位变化幅度减小，传导速度减慢；pH值降低时，电位变化幅度增大，传导速度加快。

六、实验结论1. 神经纤维兴奋传导是通过膜电位的变化实现的，兴奋传导的强度和速度与刺激强度和频率成正比。

兴奋传导与传递的相关实验探究题型1膜电位的测量与变化曲线分析1.膜电位的测量方法方法图解结果电表两极分别置于神经纤维膜的指针发生一次偏转内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外指针发生两次方向相反的偏转侧提醒在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，并迅速传至整个神经元，则在该神经元的任何部位均可检测到电位变化。

2.膜电位变化曲线解读1.关于静息电位的测量和动作电位的变化，下列说法错误的是（D）A.图1测量的是静息电位，需要将电表的两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧B.图2中A点表示膜内电位比膜外电位低60mVC.图2中C点的高低与膜内外钠离子的浓度差有关D.图2中DE段处于静息状态，出现该段的原因是钾离子外流解析静息电位是指静息状态下，神经纤维膜内外的电位差，测量时要将电表的两极分别放置在膜的内侧和外侧，A正确；图2中A点显示静息电位的读数是－60，膜外以0作为参照，说明膜内电位比膜外电位低60mV，B正确；图2中C点（动作电位峰值）的形成原因是钠离子内流，膜内外钠离子的浓度差越大，C点越高，C正确；图2中DE段（恢复静息电位）出现的原因是钾离子向膜内运输，钠离子向膜外运输，D错误。

2.[2024济南模拟，多选]图1表示电表两极分别置于神经纤维膜A点的内侧和外侧，图2表示测得的A点的膜电位变化图，图3表示兴奋在神经纤维上的传导，下列说法正确的是（ACD）图1图2图3A.内环境中K＋浓度升高，可引起图2中a点上移B.图2的b到d和图3的②到③段Na＋通道开放，Na＋内流C.图3的轴突每个位置都可能经过图2的电位变化D.图3④处可对应图2的c点解析a的绝对值的大小代表静息电位的大小，静息电位的大小取决于膜内外的钾离子浓度差，因此内环境中K＋浓度升高，细胞内外的钾离子浓度差变小，静息电位变小，a点上移，A正确；图2中的bd段是接受刺激以后产生动作电位，此时钠离子内流，图3中的②③段是钾离子外流恢复静息电位，B错误；刺激会使神经纤维局部位点产生动作电位，与旁边未兴奋部位形成局部电流，局部电流会使旁边位点兴奋，因此兴奋以局部电流（或电信号）的形式在神经纤维上传导，则图3的轴突每个位置都可能经过图2的电位变化，C 正确；图3的④处是在产生动作电位，而图2的c点也是接受刺激后产生动作电位，D正确。

高考知识能力提升专题22 神经调节实验探究(二)兴奋传递相关实验探究1.探究离子对兴奋传递的影响（1）实验原理兴奋在神经元之间的传递受离子的影响，如Ca2+会影响神经递质的释放，从而影响兴奋到传递。

（2）实验思路改变突触部位某种离子的浓度或有无，刺激突触前神经元，检测突触后神经元膜电位的变化，从而判断该离子对兴奋传递的影响。

（3）结果分析①若有无某离子作用实验结果均一样，说明该离子对兴奋传递没有影响；②若存在某离子时，突触后神经元膜电位改变，说明该离子能促进兴奋传导；③若改变某离子浓度，突触后神经元膜电位随之改变，说明该离子能改变兴奋传递强度。

【典例6】（2021·江苏·模拟预测）离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。

突触传递过程中，前、后膜内外离子的移动如下图所示。

请回答问题：（1）当兴奋传导到突触前膜时，引起突触前膜对Na+通透性的变化趋势为______。

在此过程中Na+离子的过膜方式是______。

（2）引起突触前膜上Ca2+ 通道打开的原因是______。

（3）图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。

图中过程②表示______。

（4）为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响，向细胞外液适度滴加含Na+溶液，当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大，原因是______。

（5）在突触部位胞内的钙离子主要来自于胞外。

为证明细胞内钙离子浓度可影响神经递质的释放量，提出可供实验的两套备选方案。

方案一：施加钙离子通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。

再在该实验体系中适度增加细胞外液中的钙离子浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。

方案二：适度增加细胞外液中的钙离子浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。

另取一组实验材料施加钙离子通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。

比较上述两个方案的优劣，并陈述理由__________。