2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：热考题型强化增分课（四）　兴奋测定中的电流表指针偏转及探究实验分析

热考题型强化增分课(四)　兴奋测定中的电流表

指针偏转及探究实验分析

　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

“三看法”判断电流计指针偏转

角度1　膜电位的测量

1．如图所示，分别将灵敏电流计按图连接(图甲为神经纤维，图乙含有突触结构，图甲、乙中ab长度均为h)，以下相关描述正确的是(　　)

A．静息时，神经纤维膜内外的电位状况是外正内负，是K＋主动运输到膜外的结果

B．在甲、乙两图a处各给予相同适宜刺激后，电流计同时发生偏转

C．甲、乙两图此时电流计测到神经纤维膜的静息电位显示为正值

D．图乙中神经冲动由a→b的过程中，发生了电信号→化学信号→电信号的转化

解析：选D。静息时，神经纤维膜内外的电位状况是外正内负，是K＋协助扩散到膜外的结果；兴奋在神经纤维上的传导速度快于突触间的传递速度，甲、乙两图a处各给予相同适宜刺激后，图甲中电流计先发生偏转；甲、乙两图此时电流计测到的电位为零；图乙中神经冲动由a→b的过程中，发生了电信号→化学信号→电信号的转化。

2．(2020·绍兴期末)如图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图乙所示。下列说法正确的是(　　)

A．未受刺激时，电流表测得的为静息电位

B．兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为b→a

C．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处

D．t1～t2，t3～t4电位的变化分别是Na＋内流和K＋外流造成的

解析：选C。图甲所示电流表的a、b两极置于膜外，指针不偏转，无法测出静息电位；兴奋传导过程中，膜内电流的方向与兴奋传导的方向一致，均为a→b；图乙中t1～t2，t3～t4电位的变化分别是a处和b处产生的动作电位，且曲线中偏离横轴的一段均由Na＋内流造成，偏回横轴的一段均由K＋外流造成。

角度2　电流计指针偏转问题

3．(2020·杭州教学质量检测)甲、乙为电流计。a、b、c、d是测量电极，e、f是刺激电极，各电极均置于神经细胞膜外表面。e、f 之间的神经纤维被结扎。e使静息膜电位差明显增大、f使静息膜电位差明显减小。给予e点

低于阈值的刺激、f点高于阈值的刺激，下列叙述正确的是(　　)

A．甲电流计在a、b处均能测得一个负电位

B．甲电流计指针可能发生两次方向相反的偏转

C．当c处为外负内正状态时，K＋通道可能处于开放状态

D．当兴奋传到d处时，膜发生的Na＋外流需要Na＋通道协助

解析：选C。由于a、b均处于神经纤维膜外，无电位差存在，所以甲电流计不能测得电位，A错误；由于给e点低于阈值的刺激，所以无法引起神经纤维膜上的离子通道打开，因此不会改变膜内外电位，甲电流计指针不会发生偏转，B错误；当c处为外负内正状态时，说明c处处于兴奋状态，主要是Na＋通道打开，但此时其他部位的K＋通道可能也处于开放状态，C正确；当兴奋传到d处时，膜发生的Na＋内流(因为膜外的Na＋浓度比膜内高)需要Na＋通道协助，D错误。

4．(2020·嘉兴一中月考)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(ab＝bc)，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；在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；在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；在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。

　反射弧中兴奋传导特点的实验探究

1．“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。

2．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

5．某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是(　　)

①将药物放在A处，刺激B处，肌肉收缩

②将药物放在B处，刺激A处，肌肉收缩

③将药物放在C处，刺激B处，肌肉不收缩

④将药物放在C处，刺激A处，肌肉收缩

A．①③　　　B．②③　　　C．①④　　　D．②④

解析：选A。根据本实验的目的是证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”，即该药物对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用，对神经纤维上的兴奋传导没有阻断作用。要达到实验目的，可将药物放在C处或A处，并刺激B处。若将药物放在A处，刺激B处，肌肉收缩，而将药物放在C处，刺激B处，肌肉不收缩，则说明药物在A处不起作用而在C处起作用，即这种药物在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用。

6．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流计，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。分析回答下列问题：

(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如果传出神经元受损，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

7．(2020·浙江五地市一模)在神经—肌肉标本中，传出神经末梢与骨骼肌共同构成效应器，它们之间通过突触连接在一起。图中a、b、c、d为可以进行电刺激的部位。请回答下列问题：

(1)刺激a处，肌肉收缩，该种现象不能称为反射，原因是__________________。

(2)神经兴奋后，递质由③处释放，在②中通过________与①上的________结合，整个过程体现了细胞膜具有______________________________的功能。

(3)已知兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单方向传递。请利用神经—肌肉标本设计实验进行验证(写出实验思路并预期实验结果)。

解析：(1)反射需要经过完整的反射弧才能完成，直接刺激支配肌肉的传出神经元，肌肉收缩，不能称为反射。(2)神经兴奋后，递质由[③]突触前膜处释放，在[②]突触间隙组织液中扩散至[①]突触后膜处，与其上的特异性受体结合，整个过程体现了细胞膜具有控制物质进出和信息交流的功能。(3)若利用神经—肌肉标本设计实验，验证兴奋在神经纤维上可双向传导、在突触处只能单方向传递，则其实验思路为：分别在b、d处依次施加一定强度的电刺激，观察肌肉收缩情况及灵敏电流计指针偏转情况。因该实验是验证性实验，其结论是已知的，即兴奋在神经纤维上可双向传导、在突触处只能单方向传递，所以预期的实验结果为：刺激b处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向相反的偏转；刺激d处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针不发生偏转。

答案：(1)无完整的反射弧参与

(2)扩散　特异性受体　控制物质进出和信息交流

(3)实验思路：分别在b、d处依次施加一定强度的电刺激，观察肌肉收缩情况及灵敏电流计指针偏转情况。预期实验结果：刺激b处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向相反的偏转；刺激d处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针不发生偏转。

1．(2020·杭州一中高三月考)如图为神经与肌肉的连接示意图，e表示感受器，f所在的神经—肌肉接头，其结构和功能与突触类似，g的神经纤维搭在肌肉上。下列分析不正确的是(　　)

A．刺激肌肉后，电流表的指针将偏转2次，d点处可检测到电位变化

B．刺激d点引起的肌肉收缩不属于反射

C．若b为抑制性神经元，刺激a点，c神经元膜外为正电位

D．递质属于内环境的成分

解析：选A。刺激肌肉，兴奋可以传导至g的神经纤维上，电流表指针偏转2次；由于神经—肌肉接头的结构和功能与突触类似，说明兴奋只能由神经纤维单向传递至肌肉，而不能逆向传递。反射的完成离不开完整的反射弧，兴奋由d点到肌肉没有经历完整的反射弧。若b为抑制性神经元，刺激a点，兴奋不会传递至神经元c，因此c神经元膜外为正电位。递质通过胞吐的方式进入突触间隙(组织液)，即属于内环境的成分。

2．将灵敏的电流计的两极如图所示分别置于膝反射反射弧中的a处外表面和b处的内表面，若在c、d两点同时对神经细胞给予能引起兴奋的刺激，且ac＝db，有关该实验的论述，正确的是(　　)

A．神经细胞膜在某种特定状态时，会出现膜外钾离子浓度高于膜内的现象

B．当指针第二次偏转时，引起该次偏转的兴奋一定来自d左侧

C．d所在的神经元可能是中间神经元

D．一般情况下，在动物体内，兴奋在该反射弧的神经纤维上进行双向传导，在突触处进行单向传递

解析：选B。人体内神经细胞内部始终是钾离子浓度高于细胞外部，A错误；静息状态时，a、b处电位均为外正内负，由于a处电极在外表面而b处在内表面，因此电位计指针偏向右。同时刺激c、d，兴奋同时传导至a、b处，此时a、b处均为外负内正，由于a处电极在外表面而b处在内表面，因此指针先向左偏转；d点刺激引起的兴奋则不能传递到左侧神经元，c点刺激产生的兴奋向右传导时，a、b处均恢复为静息状态的外正内负，因此指针又向右偏转，故当指针第二次偏转时，引起该次偏转的兴奋一定来自d左侧，B正确；膝反射是一种最为简单的反射类型，它的完成过程仅包含两个神经元，没有中间神经元，C错误；一般情况下，在活的动物体内，兴奋来自反射弧的感受器，故兴奋在反射弧的神经纤维上进行单向传导，D错误。

3．如图所示，在神经纤维上安装一电流计，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。电流计的两极，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，电极左侧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是正电位，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；当兴奋传至电极右侧时，电极右侧处膜外电位由原来的正电位变为负电位，而电极左侧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。

4．下图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是(　　)

A．静息状态下，甲指针偏转，乙指针不偏转

B．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次

C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次

D．清除c处的递质，再刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针不偏转

解析：选D。甲电流表的两极分别位于膜外和膜内，乙电流表的两极均置于膜外，静息状态下，甲电流表膜外为正电位，膜内为负电位，甲指针偏转，而乙电流表两极没有电位差，不发生偏转，A正确；刺激a处时，兴奋传到甲电流表处时，指针偏转一次，兴奋传至乙电流表两极时，乙电流表发生两次不同方向的偏转，B正确；刺激b处时，由于兴奋在突触处传递的单向性，兴奋无法向左传递，甲指针维持原状，电流表乙指针偏转一次，C正确；清除c处的递质，再刺激a处时，兴奋无法传到右侧神经元，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次，D错误。

5．(2020·绍兴调研)由于神经元特殊的连接方式，神经中枢引起的兴奋可能并不会立即消失，而会延续一段时间，这与神经元的连接方式有关。下图为一种中枢神经元之间的连接方式，图中神经元均为兴奋性神经元，M和N为连接在神经元表面上的电流计。请据图回答下列问题：

(1)神经元的轴突末端多次分支后，每个小枝末端膨大的部分叫______________，其释放的递质除能作用于下一个神经元外，在特定情况下，也能使腺体分泌或____________________。

(2)A点受到刺激兴奋时，其电位变化主要是由____________的跨膜运输引起的，B点兴奋时的膜电位表现为____________；在A处给予一个适宜的刺激，M和N的指针偏转次数分别是________、________(填“一次”“两次”或“多次”)。

(3)利用图中A和B两实验点以及M和N两电流计来探究兴奋在结构①处的传递特点(简要写出实验思路，不要求结果预测)：_________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)神经元由胞体和突起两部分组成，突起又分为树突和轴突，树突短而多，轴突长而少；轴突末端多次分支后，每个小枝末端膨大的部分称为突触小体。反射弧的效应器可以是肌肉或腺体，因此在特定情况下，突触释放的递质也能使肌肉收缩或某些腺体分泌。(2)A点未受到刺激时，K＋外流，膜电位表现为外正内负；A点受到刺激时，Na＋跨膜运输至细胞内，引起A点的电位发生变化，B点兴奋时的膜电位表现为外负内正。在A处给予一个适宜的刺激，兴奋先传导到M的右侧电极，后传导到左侧电极，所以M的指针发生两次方向相反的偏转。由于题图的中枢神经元之间的连接方式特殊，且均表示兴奋性神经元，所以兴奋能多次传导到B处，导致N的指针发生多次方向相反的偏转。(3)利用图中A和B两实验点以及M和N两电流计来探究兴奋在结构①处的传递特点的实验思路：刺激A点，观察电流计N的偏转情况；刺激B点，观察电流计M的偏转情况。

答案：(1)突触小体　肌肉收缩

(2)Na＋ 　外负内正　两次　多次

(3)刺激A点，观察电流计N的偏转情况；刺激B点，观察电流计M的偏转情况