2019届高考生物一轮复习(五)兴奋测定中的电流表指针偏转及探究实验分析学案

加强提升课(五) 兴奋测定中的电流表指针偏转及探究实验分析 膜电位测量与电流计指针偏转问题

1．膜电位的测量 (1)膜电位的测量方法

测量方法 测量图解 测量结果 电表一极接膜外，另一极接膜内

电表两极均接膜外(内)侧

(2)膜电位变化曲线解读

2．兴奋传导与电流计指针偏转问题 (1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导

(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递 角度1 膜电位的测量 1．(2018·河南南阳五校联考)以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图，相关叙述错误的是( )

A．图甲中指针偏转说明膜内外电位不同，测出的是动作电位 B．图甲中的膜内外电位不同，主要是由于K＋外流形成的 C．图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转 D．图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导 解析：选A。图甲为静息状态，膜内外电位差是静息电位，A错误；静息电位的形成主要是由K＋外流造成的，B正确；图乙中刺激神经纤维，当兴奋传至电流表一极时，两极间会有电位差，指针会发生一次偏转后恢复，兴奋传至电流表另一极时，指针会发生一次反向偏转后恢复，C正确；在神经纤维上，兴奋以局部电流的形式双向传导，D正确。 2．(2018·长沙调研)如图所示，在神经纤维上安装一电位计，两个电极都放置于神经细胞膜外侧。当刺激A处后，检测到的神经电位变化应是如图中的( )

解析：选D。电表的两极，都置于膜外，测定的是膜外的电位变化。当刺激A处产生的兴奋传到左电极时，左电极处兴奋部位的膜外电位由原来的正电位变为负电位，而未兴奋部位的膜外仍然是正电位，这样在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，指针向左偏转；当兴奋传至右电极时，右电极处膜外电位由原来的正电位变为负电位，而左电极处膜外已经恢复正电位，此时电表指针会向右偏转，形成如D所示的电位变化，A、B、C错误，D正确。 角度2 电流计指针偏转问题 3．将甲、乙两个微电流计的两极按下图所示接在功能完好的神经元(纤维)上，在a、b、c、d四个实验位点给予适宜强度的电刺激，下列有关指针偏转情况的分析不正确的是( )

A．刺激a点，甲的指针一定偏转2次 B．刺激b点，甲的指针一定偏转1次 C．刺激c点，乙的指针一定偏转2次 D．刺激d点，乙的指针一定偏转2次 解析：选A。如果前一个神经元释放的是抑制性神经递质，则刺激a点，甲的指针只偏转1次，A错误；由于兴奋只能从前一个神经元传递到后一个神经元，因此刺激b点，甲的指针只偏转1次，B正确；由于兴奋在神经纤维上双向传导，因此，刺激c点或d点，乙的指针均会偏转2次，C、D正确。 4．(2018·江西红色七校联考)如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上，在b、f两点给予适宜强度的刺激，则电流计的偏转情况为( )

A．在b点与f点刺激时，A1、A2各偏转两次，且方向相反 B．在b点刺激时，A1偏转两次，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次 C．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次 D．在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转两次；f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次 解析：选D。在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋继续向右传导时，先到达d处，后到达e处，因此A2偏转两次，且方向相反。在f点刺激时，兴奋能传导到e处，但由于突触的存在兴奋不能传导到a、c和d处，因此A1不偏转，A2偏转一次。D项符合题意。

“三看法”判断电流计指针偏转

反射弧中兴奋传导特点的实验探究 1．切断实验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。 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传导，还是阻断在突触处传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。 3．电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点

(1)探究冲动在神经纤维上的传导

(2)探究冲动在神经元之间的传递

1．(2018·长沙模拟)如图为某反射弧的模式图。为了验证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。下列实验操作中不需要做的是( )

A．不放药物时，刺激B处，观察现象 B．药物放在A处，刺激B处，观察现象 C．药物放在B处，刺激C处，观察现象 D．药物放在C处，刺激B处，观察现象 解析：选C。兴奋在神经元之间的传递是单向的，在神经纤维上的传导是双向的，若要验证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，操作时将药物放在B处或不放药物，刺激C处，观察2都会有反应，故不需要做。 2．如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。

(1)用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(填“属于”或“不属于”)反射。 (2)用b刺激骨骼肌，________(填“能”或“不能”)在c处记录到电位。 (3)正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。根据本题条件，完成下列判断实验： ①如果____________________，表明传出神经受损； ②如果______________________，表明骨骼肌受损； ③如果________________________________________，表明部位d受损。 解析：(1)用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌，引起收缩，不属于反射，因为反射由反射弧完成，而反射弧由五部分组成，必须完整。(2)突触间的传递是单向的，所以刺激b，在c处测不到电位。(3)①如果传出神经受损，用a刺激神经，在c处测不到电位。②用直接刺激骨骼肌的方法来判断骨骼肌是否受损。③要证明部位d受损，应分别刺激突触前和突触后，在突触后进行检测。 答案：(1)不属于 (2)不能 (3)①用a刺激神经，在c处不能记录到电位 ②用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩 ③用a刺激神经，在c处记录到电位，骨骼肌不收缩，用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩

(2016·高考江苏卷)为了研究神经干的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本，如下图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表)，以保持标本活性。请回答下列问题： 任氏液成分(g/L) 成分 含量 NaCl 6.5 KCl 0.14 CaCl2 0.12 NaHCO3 0.2 NaH2PO4 0.01 葡萄糖 2.0 (1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有______________，其Na＋/K＋比与体液中________的Na＋/K＋比接近。 (2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量，若将其浓度提高到15%，标本活性会显著降低，主要是因为________________。 (3)反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有________________________________________________________________________。 (4)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有__________________、________________________________________________________________________。 (5)神经—肌肉突触易受化学因素影响，毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有______________________。 解析：(1)根据内环境中的H2CO3/NaHCO3、Na2HPO4/NaH2PO4构成的缓冲对能调节血浆的酸碱平衡，由任氏液的成分可知任氏液中的NaHCO3、NaH2PO4能维持酸碱平衡。因为任氏液可以保持标本活性，故任氏液中Na＋/K＋比应与体液中细胞外液的Na＋/K＋比接近。(2)如果提高任氏液中葡萄糖的浓度，那么任氏液的浓度会高于坐骨神经细胞和腓肠肌细胞内液的浓度，导致细胞失去水分，从而影响坐骨神经细胞和腓肠肌细胞的代谢活动。(3)坐骨神经—腓肠肌标本中神经中枢已被破坏，坐骨神经属于反射弧中的传出神经，坐骨神经末梢及其支配的腓肠肌属于反射弧中的效应器，故反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的有传出神经和效应器。(4)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有产生动作电位，同时突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质)。(5)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性，从而使乙酰胆碱(神经递质)与突触后膜上的受体结合后不能被水解，使腓肠肌一直处于兴奋状态，即腓肠肌一直处于收缩状态；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放，那么坐骨神经上的兴奋就不能传到腓肠肌，使腓肠肌一直处于舒张状态；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，从而影响乙酰胆碱(神经递质)与突触后膜上的受体结合，使坐骨神经上的兴奋不能传到腓肠肌，从而使腓肠肌一直处于舒张状态，综上可知三种物质中可导致肌肉松弛的有肉毒杆菌毒素、箭毒。 答案：(1)NaHCO3、NaH2PO4 细胞外液(组织液) (2)细胞失水 (3)传出神经、效应器 (4)产生动作电位 突触小泡释放乙酰胆碱(神经递质) (5)肉毒杆菌毒素、箭毒 (高考安徽卷)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ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ和ⓑ有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。

(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ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：①____________________________；②________________________________________________________________________。 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ⓑ与骨骼肌之间的传出神经，观察到图示刺激点左侧电位计ⓑ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ⓐ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)兴奋在神经元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ⓐ有波动，电位计ⓑ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递质，二是突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。 答案：(1)方法和现象：刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计ⓑ有电位波动和左后肢屈腿，电位计ⓐ未出现电位波动