生物第8單元 生命活動的調(diào)節(jié) 拓展微課 神經(jīng)調(diào)節(jié)中電位、指針及實(shí)驗(yàn)探究問題

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1、拓展微課神經(jīng)調(diào)節(jié)中電位、指針及實(shí)驗(yàn)探究問題專題講解難點(diǎn)一神經(jīng)纖維上膜電位變化曲線分析1.膜電位的測量測量方法測量圖解測量結(jié)果電表兩極分別置于膜兩側(cè)電表兩極都置于膜外2.膜電位變化曲線解讀(以電表兩極分別置于膜兩側(cè)為例)(1)曲線表示膜兩側(cè)電位差的變化情況。(2)a點(diǎn):靜息電位、外正內(nèi)負(fù),K+通道稍微打開,K+的進(jìn)(Na-K泵)和出(K+外流)動態(tài)平衡。(3)b點(diǎn):零電位,動作電位形成過程中,Na+通道開放使Na+內(nèi)流。(4)bc段:動作電位形成過程中、外負(fù)內(nèi)正,Na+通道繼續(xù)開放。(5)c點(diǎn):動作電位峰值(最大值)。(6)cd段:靜息電位恢復(fù)過程中,K+通道徹底開放,K+外流。(7)de段:通

2、過Na-K泵恢復(fù)靜息狀態(tài)。圖8-24-19 注意:形成靜息電位時K+的外流和形成動作電位時Na+的內(nèi)流,都是順濃度梯度完成的,均不需要消耗能量,即運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。在處于靜息電位和動作電位時,神經(jīng)纖維膜內(nèi)外兩側(cè)具有電位差,膜兩側(cè)的零電位差出現(xiàn)在動作電位形成的過程中。細(xì)胞外Na+的濃度會對動作電位的峰值產(chǎn)生影響,若濃度過低,會導(dǎo)致峰值變小?！镜漕}示導(dǎo)】1.如圖8-24-20中甲是測量神經(jīng)纖維膜內(nèi)外電位的裝置,圖乙是測得的膜電位變化。請回答:(1)圖甲裝置A測得的電位相當(dāng)于圖乙中點(diǎn)的電位,該電位稱為電位。圖8-24-20(3)將離體神經(jīng)纖維置于不同鈉離子濃度的生理鹽水中,給予一定刺激后,圖8-2

3、4-21中能正確反映膜電位變化與鈉離子濃度關(guān)系的是。圖8-24-21答案(1)A靜息(2)通透鈉內(nèi)B(3)D解析 (1)圖甲裝置測得的是靜息電位,相當(dāng)于圖乙中的A點(diǎn)(未受刺激時)的電位。(2)神經(jīng)纖維受到適當(dāng)刺激后,在興奮部位,膜對離子的通透性發(fā)生變化,鈉離子大量流向膜內(nèi),引起電位逐步變化,此時相當(dāng)于圖乙中的B段。(3)興奮時膜電位變化由鈉離子內(nèi)流引起,與鈉離子濃度呈正相關(guān)。難點(diǎn)二電位測量與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問題1.神經(jīng)纖維上電位測定的方法(1)靜息電位的測量靈敏電流計(jì)一極與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接,另一極與膜內(nèi)側(cè)連接,觀察到指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(如圖甲),測量出靜息電位。兩極都與神經(jīng)纖維膜外側(cè)(或膜內(nèi)側(cè))相連

4、接時,指針不偏轉(zhuǎn)(如圖乙)。圖8-24-22圖8-24-23圖8-24-242.電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的分析(1)在神經(jīng)纖維上(a和b為電流計(jì)兩電極所在位置,c為兩電極距離的中點(diǎn),即ac=bc)若刺激點(diǎn)位于c處,a點(diǎn)和b點(diǎn)同時興奮,電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若刺激點(diǎn)位于c點(diǎn)左側(cè),a點(diǎn)先興奮,b點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。若刺激點(diǎn)位于c點(diǎn)右側(cè),b點(diǎn)先興奮,a點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。(2)在神經(jīng)元之間(a和b為電流計(jì)兩電極所在位置,B為突觸前神經(jīng)元,C為突觸后神經(jīng)元)圖8-2-25圖8-24-26在B神經(jīng)元上任意處施加適宜刺激(包括兩電極距離的中點(diǎn)),興奮可由B神經(jīng)元傳至C

5、神經(jīng)元,a點(diǎn)先興奮,b點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。在C神經(jīng)元上任意處施加適宜刺激,興奮不能由C神經(jīng)元傳至B神經(jīng)元,a點(diǎn)不能興奮,b點(diǎn)可興奮,電流計(jì)指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)?！镜漕}示導(dǎo)】2.2017上海寶山區(qū)二模如圖8-24-27是以槍烏賊的粗大神經(jīng)纖維作為實(shí)驗(yàn)材料測定其受刺激前后的電位變化情況(箭頭表示電流方向)。在a、b兩點(diǎn)中央偏左刺激,電位變化的現(xiàn)象依次是()A.B.C.D.圖8-24-27答案B解析靜息時的電位是外正內(nèi)負(fù),為圖所示,在a、b兩點(diǎn)中央偏左刺激,興奮先傳導(dǎo)到左邊a部位,a部位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,膜外電流由正電位流向負(fù)電位,指針向左偏,如圖所示;如果興奮傳至右側(cè)的b處,b部位

6、由外正內(nèi)負(fù)變成外負(fù)內(nèi)正,膜外電流由正電位流向負(fù)電位,指針向右偏,如圖所示,然后指針重新回正。故選B。3.如圖8-24-28表示三個通過突觸相連接的神經(jīng)元,電表的電極連接在神經(jīng)纖維膜的外表面。刺激a點(diǎn),以下分析不正確的是()A.a點(diǎn)受刺激時膜外電位由正變負(fù)B.電表指針會發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)C.電表指針只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)D.該實(shí)驗(yàn)不能證明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的圖8-24-28 答案D解析圖中a點(diǎn)受刺激時,由于Na+內(nèi)流導(dǎo)致膜外電位變化是由正變負(fù);電表指針會發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn);由于興奮在突觸間單向傳遞,電表指針只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn);由于刺激a點(diǎn)后,電表指針都發(fā)生了偏轉(zhuǎn),該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明興奮在神經(jīng)

7、纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。難點(diǎn)三反射弧中興奮傳導(dǎo)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究(1)探究沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)(2)探究沖動在神經(jīng)元之間的傳遞圖8-24-29 【典題示導(dǎo)】4.將蛙腦破壞,保留脊髓,做蛙心靜脈灌注,以維持蛙的基本生命活動。暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng),分別連接電位計(jì)和。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,電位計(jì)和有電位波動,出現(xiàn)屈反射。如圖8-24-30為該反射弧結(jié)構(gòu)示意圖。(1)用簡便的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),而在反射弧中只能單向傳遞。(2)若在灌注液中添加某種藥物,將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,電位計(jì)有波動,電位計(jì)未出現(xiàn)波動,左后肢未出現(xiàn)屈反射,其原因可能有:;

8、。圖8-24-30 答案(1)方法和現(xiàn)象:刺激電位計(jì) 與骨骼肌之間的傳出神經(jīng)。觀察到電位計(jì) 有電位波動和左后肢屈腿,電位計(jì) 未出現(xiàn)電位波動。 (2)突觸前膜釋放的遞質(zhì)不能與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合突觸前膜不能釋放遞質(zhì)解析 (1)驗(yàn)證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)需在同一神經(jīng)元中完成,設(shè)計(jì)思路:刺激神經(jīng)纖維的某一點(diǎn),在該點(diǎn)兩側(cè)觀察反應(yīng)。結(jié)合圖示信息,刺激電位計(jì) 與骨骼肌之間的傳出神經(jīng),若觀察到刺激點(diǎn)左側(cè)電位計(jì) 有電位波動,刺激點(diǎn)右側(cè)的左后肢屈腿,可驗(yàn)證興奮能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)。驗(yàn)證興奮在反射弧中只能單向傳遞,需跨突觸檢測,在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,電位計(jì) 未出現(xiàn)電位波動,左后肢屈腿,可驗(yàn)證興奮在反

9、射弧中只能進(jìn)行單向傳遞。(2)興奮在神經(jīng)元間的傳遞通過神經(jīng)遞質(zhì)完成,易受藥物影響。若在灌注液中添加某種藥物,用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖,電位計(jì) 有波動,電位計(jì) 未出現(xiàn)波動,推測其原因是神經(jīng)遞質(zhì)傳遞受阻。結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)的作用過程,其傳遞受阻有兩種可能,一是突觸前膜不能釋放遞質(zhì),二是突觸前膜釋放的遞質(zhì)不能與突觸后膜上特異性受體結(jié)合。跟蹤訓(xùn)練1.2017貴州銅仁一中高三月考神經(jīng)電位的測量裝置如圖8-24-31所示,其中箭頭表示施加適宜刺激,陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差,結(jié)果如曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外,其他實(shí)驗(yàn)條件不變,則測量結(jié)果是()圖8-24-31

10、ABCD圖8-24-32解析分析題圖可知,題圖顯示的是膜內(nèi)與膜外的電位差變化,若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外,靜息時,A、B都表現(xiàn)為正電位,A、B的電位差為0,給以適宜刺激后,興奮傳到A,A處表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正,B處仍然是外正內(nèi)負(fù),A、B間存在電位差;當(dāng)興奮傳過A后,未達(dá)到B之前,A、B兩點(diǎn)均為靜息狀態(tài),兩點(diǎn)的電位差為0,當(dāng)興奮傳至B時,B處表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正,A處是外正內(nèi)負(fù),A、B間存在電位差,興奮傳過B以后,A、B是處于靜息電位狀態(tài),A、B兩點(diǎn)的電位差又恢復(fù)為0。2.如圖甲表示突觸,圖乙表示受到刺激時神經(jīng)纖維上的電位變化,下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖甲中a處能完成“電信號化學(xué)信號電信號”的轉(zhuǎn)

11、變B.圖甲中a興奮時一定會使b產(chǎn)生圖乙所示的電位變化C.圖乙處于狀態(tài)時的K+內(nèi)流不需要消耗ATPD.若將神經(jīng)纖維置于低Na+液體環(huán)境中,圖乙膜電位峰值會低于40mV圖8-24-33 解析 興奮傳導(dǎo)到a處,突觸小體內(nèi)的突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì),作用于b,將興奮傳遞給下一神經(jīng)元,所以在a處能完成電信號化學(xué)信號的轉(zhuǎn)變,A錯誤;由于神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,所以a興奮不一定會使b產(chǎn)生圖乙所示的變化,形成動作電位,B錯誤;圖乙處于狀態(tài)即形成動作電位,是由Na+內(nèi)流造成的,C錯誤;動作電位的形成是Na+大量內(nèi)流的結(jié)果,所以若將該神經(jīng)纖維置于低Na+溶液中,則的位點(diǎn)將會

12、向下移,D正確。3.2013四川卷如圖8-24-34表示具有生物活性的蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,神經(jīng)末梢與肌細(xì)胞的接觸部位類似于突觸,稱“神經(jīng)肌接頭”。下列敘述錯誤的是()A.“神經(jīng)肌接頭”處可發(fā)生電信號與化學(xué)信號的轉(zhuǎn)變B.電刺激處,肌肉會收縮,靈敏電流計(jì)指針也會偏轉(zhuǎn)C.電刺激處,神經(jīng)纖維上的電流計(jì)會記錄到電位變化D.神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)方向與膜內(nèi)的電流方向相同圖8-24-34解析 本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)中突觸、動作電位的產(chǎn)生等相關(guān)知識。神經(jīng)肌肉接頭類似于突觸,因此 “神經(jīng)肌接頭”處可發(fā)生電信號與化學(xué)信號的轉(zhuǎn)變,A項(xiàng)正確;可將肌肉看作突觸后膜,由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,因而電刺激處

13、,肌肉會收縮,靈敏電流計(jì)指針也會偏轉(zhuǎn),而電刺激處,不能引起突觸前膜所在神經(jīng)元的電位變化,B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯誤;神經(jīng)纖維上興奮的傳導(dǎo)方向與膜內(nèi)的電流方向相同,與膜外的電流方向相反,D項(xiàng)正確。4.圖甲為所研究神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個神經(jīng)元以突觸聯(lián)系,并連有電表(電極分別在Q點(diǎn)膜內(nèi)外)、(電極分別在R、S的膜外側(cè)),給予P適宜刺激后,電表測得電位變化如圖乙所示,下列分析正確的是()A.電位變化對應(yīng)于PQ興奮傳導(dǎo)過程B.刺激S點(diǎn),電表的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)C.刺激S點(diǎn),電表記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同D.刺激P點(diǎn),電表的指針將發(fā)生兩次反向偏轉(zhuǎn)圖8-24-35解析電位變化表示產(chǎn)生動

14、作電位,對應(yīng)于Q點(diǎn)的興奮過程,A錯誤;刺激S點(diǎn),興奮能先后傳到S點(diǎn)和R點(diǎn),所以電表的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn),B正確;刺激S點(diǎn),電表的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn),會有兩個方向不同的峰值,與圖乙不同,C錯誤;由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,只能由突觸前膜到突觸后膜,所以刺激P點(diǎn),興奮只能傳到R點(diǎn),所以電表的指針只能發(fā)生1次偏轉(zhuǎn),D錯誤。5.如圖8-24-36是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖。a、b分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極,用于刺激神經(jīng)和骨骼肌;c是放置在傳出神經(jīng)上的電位計(jì),用于記錄神經(jīng)興奮電位;d為神經(jīng)與肌細(xì)胞接頭部位,是一種突觸。(1)用a刺激神經(jīng),產(chǎn)生的興奮傳到骨骼肌引起的收縮(填“屬于”或“不屬于”)反射。(2)用b刺激骨骼肌,(填“能”或“不能”)在c處記錄到電位。(3)正常時,用a刺激神經(jīng)會引起骨骼肌收縮;傳出部分的某處受損時,用a刺激神經(jīng),骨骼肌不再收縮。根據(jù)本題條件,完成下列判斷實(shí)驗(yàn):如果,表明傳出神經(jīng)受損。如果,表明骨骼肌受損。如果,表明部位d受損。圖8-24-36