1、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
2、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静息电位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
3、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
4、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。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【典例3】(2018海南卷，27)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础，某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中，均出现屈肌反射(缩腿)，之后用清水洗净、擦干。回答下列问题：(1)剥去甲的左后趾皮肤，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出现屈肌反射，其原因是_。(2)分离甲的右后肢坐骨
5、神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出现屈肌反射，则说明_。(3)捣毁乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，_(填“能”或“不能”)出现屈肌反射，原因是_。答案(1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失(2)传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的(3)不能反射弧的神经中枢被破坏解析(1)剥去甲的左后趾皮肤后，存在于左后肢皮肤上的感受器缺失，则再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不会出现屈肌反射。(2)用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中，不出现屈肌反射，说明屈肌反射的发生要求传入神经结构和功能完整。(3)脊髓是脊蛙低
6、级神经反射的神经中枢，因此捣毁乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，则不能出现屈肌反射。【典例4】(2013安徽理综，30)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：_；_。答案(1)方法和现象：刺激电
7、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(2)突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合突触前膜不能释放神经递质解析(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神经递质，二是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上特异性受体结合。