2024年高考生物大一轮选择性必修1复习讲义：微专题7 兴奋传导与传递的相关实验探究

类型一　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

[例1] (2023·河北衡水金卷)将两个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与电表正负两极相连，刺激e处，肌肉收缩且电表指针偏转。依据所观察到的电表指针偏转情况，绘制出的电流变化情况曲线是下图中的    (　　)

答案　C

解析　刺激e处，会产生动作电位，e处膜外电位由正电位变为负电位，2个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，静息时膜电位为零，产生动作电位时，局部电流先通过右电极再通过左电极，故电流变化图形为C。

[例2] (2018·江苏卷，11)如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　)

A.K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因

B.BC段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量

C.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态

D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大

答案　C

解析　神经纤维形成静息电位的主要原因是K＋的大量外流，A错误；BC段

Na＋通过协助扩散的方式大量内流，需要通道蛋白的协助，不消耗能量，B错误；CD段K＋外流，此时细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，K＋通道多处于开放状态，Na＋通道多处于关闭状态，C正确；动作电位的大小与有效刺激的强弱无关，只要达到了有效刺激强度，动作电位就会产生，其电位变化情况是相对固定的，但其最大值会受细胞外液中Na＋浓度的影响，D错误。

2.电表指针偏转问题分析

(1)兴奋在神经纤维上传导时(双向传导)

①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电表指针发生两次方向相反的偏转；

②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电表指针不发生偏转。

(2)兴奋在神经元之间传递时(单向传递)

①刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率，所以a点先兴奋，d点后兴奋，电表指针发生两次方向相反的偏转；

②刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电表指针只发生一次偏转。

[例3] (2023·河南名校联盟)下图中甲、乙表示连接在神经纤维上的电表。当在A点施加一定的电流刺激时，下列关于甲、乙电表指针变化的叙述，正确的是(　　)

A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转

B.甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转

C.甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转

D.甲发生一次偏转，乙不偏转

答案　D

解析　根据题意和图示分析可知，甲电表跨两个神经元，乙电表连接在同一条神经纤维上。该突触结构类型是轴突—胞体型，因为兴奋只能单向传递，所以刺激A点时，A点所在的神经元会兴奋，且产生的兴奋在相应神经纤维上进行传导，而另一神经元不会产生兴奋，则甲电表的左侧导线所在膜电荷分布为外负内正，右侧导线所在的另一神经纤维的膜电荷分布为外正内负，有电位差，导致甲发生一次偏转；乙电表的两侧导线的膜外均是正电荷，无电位差，乙不发生偏转，D正确。

[例4] (2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。

下列关于该过程的叙述，错误的是(　　)

A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量

B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变

C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去

D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转

答案　A

解析　根据兴奋传导的方向为③→④，则①处恢复静息电位，为K＋外流，②处产生动作电位，为Na＋内流，A错误；动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减，B正确；反射弧中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，由轴突传导到轴突末梢，即向右传播出去，C正确；将电表的两个电极分别置于③④处时，由于会存在电位差，指针会发生偏转，D正确。

类型二　反射弧中兴奋传导特点的实验探究

(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

[例5] (2023·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(　　)

答案　A

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。

跳出题海　 将题图“补全”，厘清背根、腹根、脊神经、兴奋的传递方向，即可准确作答。