微專題一　膜電位變化曲線圖及神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的實驗探究一 膜電位變化曲線圖要點解讀1.靜息電位的形成機制2.動作電位的形成機制 3.膜電位的解讀與分析 典例剖析【例1】 在t1、t2、t3時刻分別給予某神經(jīng)纖維三次強度相同的刺激,測得神經(jīng)纖維電位變化如下圖所示。請據(jù)圖判斷,下列說法正確的是(　　)A.刺激強度過小,無法引起神經(jīng)纖維上Na+通道開放B.適當提高細胞內(nèi)K+濃度,測得的靜息電位可能位于-65~-55 mVC.一定條件下的刺激可以累加,并引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生動作電位D.t4~t5,細胞膜上的K+通道開放,利用ATP將K+運出細胞恢復靜息狀態(tài)答案:C解析:t1時刻的刺激可以引起部分Na+通道開放,產(chǎn)生局部電位,但無法產(chǎn)生動作電位,A項錯誤。靜息電位的機理是K+外流,適當提高細胞內(nèi)K+濃度會使外流的K+增多,測得的靜息電位數(shù)值變小,絕對值變大,B項錯誤。由題圖可知,t1、t2兩次強度相同的刺激由于相隔時間較長無法累加,t2、t3兩次強度相同的刺激由于相隔時間較短可以累加,并引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生動作電位,C項正確。t4~t5是靜息電位恢復的過程,此時主要是K+外流,不消耗ATP,D項錯誤。二 興奮的傳導與傳遞相關(guān)實驗分析要點解讀1.切斷實驗法判斷傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)若切斷某一神經(jīng),刺激外周段(遠離中樞的位置),肌肉不收縮,而刺激向中段(靠近中樞的位置),肌肉收縮,則切斷的為傳入神經(jīng),反之為傳出神經(jīng)。2.電刺激法探究反射弧中興奮傳導和傳遞的特點(1)探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導。①實驗設(shè)計:刺激上圖中a處,觀察A的變化,同時測量b處的電位有無變化。②結(jié)果分析:若A有反應(yīng),且b處電位改變,說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的;若A有反應(yīng),而b處無電位變化,則說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是單向的。(2)探究興奮在神經(jīng)元之間的傳遞。①實驗設(shè)計:先刺激圖中a處,測量c處的電位變化;再刺激圖中c處,測量a處的電位變化。②結(jié)果分析:若兩次實驗的檢測部位均發(fā)生電位變化,說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有a處電位改變,則說明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。3.“藥物阻斷”實驗探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導,還是阻斷興奮在突觸處的傳遞,可分別將藥物置于神經(jīng)纖維上和突觸處,依據(jù)其能否產(chǎn)生“阻斷”效果作出合理推斷。典例剖析【例2】 下圖為神經(jīng)元特殊的連接方式,圖中①②③表示神經(jīng)元,電表M、N連接在神經(jīng)元表面。請據(jù)圖回答下列問題。(1)若圖中的神經(jīng)元在興奮時均釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在B處給予一個適宜的刺激,N的指針將偏轉(zhuǎn)　　　　　(填“一次” “兩次”或“多次”)。?(2)利用圖中的A、B、C三個位點,請設(shè)計實驗證明某藥物只能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞,而不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導。簡要設(shè)計思路:?　 　　　　　 　　　　　。?預期實驗現(xiàn)象:?　 　　　　　　　　　　。?答案:(1)多次　(2)把某藥物分別放在B、C兩處,在A處給予一個適宜的刺激,觀察電表N的指針能否偏轉(zhuǎn)　把藥物放在C處,N的指針不偏轉(zhuǎn);把藥物放在B處,N的指針偏轉(zhuǎn)解析:(1)分析題圖可知,圖中①②或①②③首尾相接,產(chǎn)生的興奮可以循環(huán)傳導。若圖中的神經(jīng)元在興奮時均釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在B處給予一個適宜的刺激,N的指針將偏轉(zhuǎn)多次。(2)利用圖中的A、B、C三個位點,設(shè)計實驗證明某藥物只能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞,而不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導?？梢园涯乘幬锓謩e放在B、C兩處,在A處給予一個適宜的刺激,觀察電表N的指針能否偏轉(zhuǎn)。預期實驗現(xiàn)象:把藥物放在C處,N的指針不偏轉(zhuǎn);把藥物放在B處,N的指針偏轉(zhuǎn)。1.如圖甲所示,在神經(jīng)纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表,電表1兩電極分別在a、b處膜外,電表2兩電極分別在d處膜的內(nèi)外側(cè)。在b、d中點c處給予適宜刺激,相關(guān)的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是(　　)A.電表1記錄得到的曲線圖如圖丙所示B.圖乙中的G點表示d處處于未興奮狀態(tài)C.圖乙曲線處于G點時,圖丙曲線正處于M點D.圖丙曲線處于N點時,圖甲中a處電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負答案:B解析:圖丙表示先后形成兩個方向相反的動作電位,由圖可知,電表1可記錄得到圖丙所示的雙向電位變化曲線,A項正確。由圖可知,圖乙中的G點表示動作電位達到最大值,此時d處處于興奮狀態(tài),B項錯誤。圖乙曲線處于G點時,動作電位達到最大值,此時圖丙曲線正處于M點,C項正確。圖丙曲線處于N點時,圖甲中a處處于靜息狀態(tài),電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負,D項正確。2.研究發(fā)現(xiàn),單獨培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元能形成自突觸,如圖甲所示。用電極刺激這些自突觸神經(jīng)元的樹突可引起興奮,其電位變化如圖乙所示。下列敘述正確的是(　　)A.神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的基本單位是神經(jīng)元,由樹突和軸突組成B.神經(jīng)元維持-68 mV膜電位時,膜內(nèi)的K+濃度比膜外的低C.圖乙電位出現(xiàn)第一個峰值的原因是刺激直接引發(fā)的K+內(nèi)流D.圖乙電位出現(xiàn)第二個峰值的原因是神經(jīng)遞質(zhì)引發(fā)的Na+內(nèi)流答案:D 解析:神經(jīng)元維持-68 mV膜電位時,神經(jīng)元處于靜息狀態(tài),此時,膜內(nèi)的K+濃度比膜外的高,B項錯誤。圖乙電位出現(xiàn)第一個峰值的原因是刺激使膜上的Na+通道開放,引發(fā)Na+內(nèi)流,產(chǎn)生動作電位,C項錯誤。圖乙電位出現(xiàn)第二個峰值的原因是神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,引發(fā)Na+內(nèi)流,產(chǎn)生動作電位, D項正確。3.在離體實驗條件下,突觸后膜受到不同刺激或處理后,膜電位的變化如下圖所示。下列分析錯誤的是(　　)A.曲線縱坐標的含義是把膜外的電位當作0,測得的膜內(nèi)的電位值B.P點時用藥物促使突觸后膜Cl-通道開放,膜電位變化可能為曲線ⅣC.曲線Ⅱ的下降段是由Na+通過被動運輸?shù)姆绞酵饬魉翫.P點時用藥物阻斷突觸后膜Na+通道,膜電位變化應(yīng)為曲線答案:C解析:把電表的兩極分別放在突觸后膜的膜內(nèi)和膜外,把膜外的電位當作0,測得的膜內(nèi)的電位值就是曲線的縱坐標,A項正確。P點時用藥物促使突觸后膜Cl-通道開放,大量Cl-進入神經(jīng)細胞內(nèi),靜息電位的絕對值變大,膜電位變化可能為曲線Ⅳ, B項正確。曲線Ⅱ的下降段Na+通道關(guān)閉,K+通道開放,K+通過被動運輸?shù)姆绞酵饬?C項錯誤。P點時用藥物阻斷突觸后膜Na+通道,導致動作電位不能產(chǎn)生,神經(jīng)細胞無法興奮,膜電位變化應(yīng)為曲線Ⅲ,D項正確。4.某研究小組在研究突觸間作用關(guān)系時,進行了圖甲所示實驗,結(jié)果如圖乙、圖丙所示。下列關(guān)于圖甲中軸突2所釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的作用的推測,正確的是(　　)A.促進軸突1釋放神經(jīng)遞質(zhì) B.抑制軸突1釋放神經(jīng)遞質(zhì)C.與神經(jīng)元M結(jié)合并使之興奮D.與神經(jīng)元M結(jié)合并使之抑制答案:B解析:由圖可知,刺激軸突1后,神經(jīng)元M的電位升高,說明其產(chǎn)生的是興奮性神經(jīng)遞質(zhì),刺激軸突2后再刺激軸突1,神經(jīng)元M上的電位變化幅度減小,說明軸突2釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),作用是抑制軸突1釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),A項錯誤,B項正確。由圖可知,軸突2釋放的神經(jīng)遞質(zhì)未和神經(jīng)元M結(jié)合,C、D兩項錯誤。5.為了探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的還是單向的,某興趣小組利用新鮮的神經(jīng)—肌肉標本(實驗期間用生理鹽水濕潤標本),設(shè)計了下圖所示的實驗裝置(c點位于兩電極的正中心)。下列敘述錯誤的是(　　)A.神經(jīng)元軸突與肌肉之間的突觸結(jié)構(gòu)由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成B.若為雙向傳導,則電刺激d處,肌肉會收縮且電表指針偏轉(zhuǎn)2次C.電刺激c處,神經(jīng)纖維上的電表指針不會偏轉(zhuǎn),因此電刺激c處無法得出正確結(jié)論D.興奮在ac之間的傳導所用的時間比興奮從c點到肌肉所用的時間短C解析:突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成,A項正確。若興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的,則電刺激a、b、d中任意一處,肌肉都會收縮,且電表的指針都會發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn),B項正確。c點位于兩電極的正中心,刺激c處,電表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明興奮同時到達電表的兩端,即興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的,C項錯誤。興奮在神經(jīng)纖維上(ac之間)以電信號的形式傳導,速度較快;興奮從c點到肌肉的傳遞需要經(jīng)過突觸,在突觸處會發(fā)生信號的轉(zhuǎn)化,速度較慢,D項正確。6.市場上有一種新型止痛藥物E,某科研人員為探究該藥物的作用機理及作用效果,利用兔子屈肌制作了反射實驗裝置,如下圖所示。在實驗位點可以進行藥物處理或電刺激。假設(shè)藥物E在實驗位點起作用后,其作用效果在實驗過程中不能消除。其中X、Y表示神經(jīng)纖維上的實驗位點,Z為突觸間隙,a、b表示電表與神經(jīng)纖維的接觸點。請回答下列問題。(1)圖中A表示　　　　,在X處和Y處各給予1個適宜的刺激,電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的次數(shù)分別為　　　次和　　　次。?(2)若藥物E作用于突觸,其作用機理可能是　　　　 (答出兩點即可),若藥物E作用于神經(jīng)纖維,其作用機理可能是　　　。(3)若科研人員已經(jīng)證明藥物E作用于突觸處,試利用上述裝置驗證該結(jié)論。實驗設(shè)計:①用藥物E處理X處,刺激感受器,觀察肌肉收縮情況;②用藥物E處理　　　處,刺激感受器,觀察肌肉收縮情況。預期結(jié)果及結(jié)論:若　　　　,則證明藥物E作用于突觸處。?答案:(1)效應(yīng)器　0　2　(2)阻止突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì);阻止神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合(合理即可)　抑制Na+內(nèi)流,阻止神經(jīng)纖維形成動作電位(合理即可)(3)Z?、偬幚硐录∪馐湛s,②處理下肌肉不收縮

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