新高考二轮复习题型专项练四兴奋传导与传递的实验探究学案

题型专项练四兴奋传导与传递的实验探究

I解读规律方法

明四=探究兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递

I.探究兴奋在神经纤维上的传导

A

观察A的反应

方法思路电刺激①处

测②处电位变化

,A有反应，②处电位改变―双向传导

结果分

A有反应，②处电位未变一单向传导

2.探究兴奋在神经元之间的传递

先电刺激①处，测③处电位变化

再电剌激③处，测①处电位变化

两次实验的检测部位均彳r电位变化-双向传递

只有一处电位改变—单向传递

［针对练习］

I.(2021.瑶海区月考)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。如图为一种神经元之间的连接方式，图中神经元释放的神经递

质均为兴奋性递质，M和N为连接在神经元表面的电流表。请据图回答：

(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。

(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；在A处施

加一个适宜的刺激，M和N的指针偏转次数分别是次和次(两空均填

“一”“两”或“多”)。

(3)利用图中A和B两试验点以及M和N两电流表来探究兴奋在结构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）神经元的轴突末端多次分支后，每个小枝末端膨大的部分叫突触小体。（2）A

点受到刺激兴奋时，Na卡内流导致膜电位由内负外正变为外负内正；在A处给一个适宜的刺

激，可以将兴奋传递到两个神经元上，因为在两个神经元之间的突触处兴奋是从右向左传递

的，A点又在M电流计的右侧，这样M电流计可以发生两次方向相反的偏转；而在左侧的

神经元上又形成了一个环形的兴奋传递通路，所以兴奋能多次传导到N电流计处，导致N

的指针发生多次方向相反的偏转。（3）要利用图中A和B两试验点以及M和N两电流计来

探究兴奋在结构①处的传递特点，结构①处为两个神经元之间的突触结构，所以通过分别刺

激A、B两点来观察电流计N、M的偏转情况即可。

答案:（1）突触小体⑵Na十两多（3）刺激A点，观察电流表N的偏转情况；刺

激B点，观察电流表M的偏转情况

验证传入神经和传出神经功能的实验思路

（分别阻断传人神经和传出神经）

［分别在一n两恻（向中侧、外周侧）刺激）

1

［观察效应器是否发生反应，从而作出判断）

［针对练习］

2.（2021.葫芦岛一模）研究人员用脊蛙（去除脑保留脊髓的蛙）为材料进行脊髓反射实验,

参与该反射活动的结构示意图如图。用硫酸分别刺激左、右后肢中趾的皮肤，左、右后肢均

收缩。回答下列问题：

（1）将蛙的脑去除是为了避免脑对脊髓产生影响，这属于神经系统的调节。

（2）受刺激部位兴奋时，细胞膜对（填“Na+”或“K+”）的通透性增加，与相邻

未兴奋部位之间由于的存在而发生电荷移动,进而形成局部电流将兴奋沿神经

向前传导。该实验结果说明A神经和B神经中（单选）。

A.只含有传入神经

B.只含有传出神经

C.既含有传入神经，又含有传出神经

D.无法确定

（3）环切脊蛙左后肢中趾的皮肤后，用硫酸刺激左后肢中趾，左、右后肢均不收缩，说

明该反射的感受器位于内。

（4）可卡因是种麻醉剂，作用于B神经时，对传入神经和传出神经的麻醉顺序不同。为

研究麻醉顺序，进行了分组实验，结果如表。

组别麻醉部位处理方法左后肢右后肢

甲右后肢的B神经立即刺激左后肢中趾的皮肤收缩收缩

乙右后肢的B神经立即刺激右后肢中趾的皮肤不收缩不收缩

间隔一段时间后，刺激左后肢中趾的

丙右后肢的B神经收缩不收缩

皮肤

据此可得出的结论是_______________________________________________________

解析：（1）脊髓中的低级中枢会受到大脑皮层中相应高级中枢的调控，故实验时，将

蛙的脑去除是为了避免神经系统的分级调节对实险结果造成影响。（2）受刺激部位兴奋时，

细胞膜对Na*的通透性增加，与相邻未兴奋部位之间由于电位差而形成局部电流，即发生电

荷移动，这样兴奋就以局部电流的形式沿神经向前传导。由题意显示：分别刺激左、右后肢

中趾的皮肤，左、右后肢均收缩，说明完成了反射活动，故可知A神经和B神经中既有传

入神经，又有传出神经，即选C。（3）环切脊蛙左后肢中趾的皮肤后，用硫酸刺激左后肢中

趾，左、右后肢均不收缩，说明感受器受到破坏，根据实验的单一变量分析可知该反射的感

受器位于皮肤内。（4）由以上信息可知，A神经和B神经中既有传入神经，又含有传出神经,

根据甲组实验结果可知，麻醉右后肢的B神经，立即刺激左后肢中趾的皮肤，左右后肢均

收缩，说明传入和传出神经均正常；立即刺激右后肢中趾的皮肤，左右后肢均不收缩，说明

兴奋不能传入，即传入神经被麻醉；间隔一段时间后，再刺激左后肢中趾的皮肤，结果左后

肢收缩，而右后肢不收缩，说明经过一段间隔后，右后肢的传出神经被麻醉，故可知可卡因

对传入神经和传出神经的麻醉顺序不同，结果为：可卡因先麻醉B神经中的传入神经，后

麻醉传出神经。

答案：⑴分级（2）Na+电位差C（3）皮肤（4）可卡因先麻醉B神经中的传入神

经，后麻醉传出神经

11幽信兴奋传递过程中出现异常的情况分析

①某种有着物质片分

，-一-＞用神经或用的相应

/突触融变性失冶或占据,

突触小泡

前膜与狄史触6膜持续

与奋成科就

。。..一4

突触间隙；(噌Fh。②科较史所的运

/5¥卜［谕应立利Ig断

神经递质受体*⑥茶物质与我更触

6膜对阳离子的

合通;i性漕加

广③

某物质限勘呆初％仗村寅触方法上登林■住工被采物

茸便座.％的在也余夫治质6据，使神经速所不能*

令版或料■执攵林纬令

①突触后膜会持续兴奋或抑制的原因

②③④⑤⑥突触后膜不能兴奋的原因

［针对练习］

3.(2021・五华区模拟)大鼠膈肌收缩过程受呼吸中枢发出的传出神经M和N支配。为了

研究某种蛇毒阻遏神经传递的机理，研究者切断N,保留完整的M(如下图)进行了下列实验,

并记录两种不同处理下a处传出神经表面和b处膈肌表面的放电频率，实验处理及结果如下

表。

切断处

实验处理记录位置放电频率

不注射a点——,-―一

蛇毒

b点■,♦♦.

a点----------------------

注射蛇毒

点

b—

注：放电频率是指单位时间内记录到的兴奋次数。

(1)大鼠膈肌收缩反射过程中的效应器是o实

验中切断N,b点仍可记录到放电频率的原因是

(2)设置不注射蛇毒组的目的是o

注射蛇毒后，a点的放电频率，b点无放电，此时直接电刺激膈肌仍可记录

到放电频率，推测蛇毒可能阻遏了兴奋在________________或M与膈肌间的传递。

(3)为进一步确定蛇毒阻遏M与膈肌间的具体位点，研究者用蛇毒处理传出神经一肌肉

标本，刺激神经，直至不再引起时，用乙酰胆碱（兴奋性递质）溶液处理肌肉，

肌肉收缩，则说明蛇毒作用于。

解析：（1）由题意可知，传出神经末梢及其所支配的膈肌是大鼠膈肌收缩反射过程中

的效应器。根据题意和图示分析可知：由于M保持完整，呼吸中枢可通过神经M使b兴奋，

所以切断N,b点仍可记录到放电频率。（2）分析表格可知，不注射蛇毒时，a点的放电频率

与b点的放电频率无显著差异，不作实验处理的一组作为整个实验的对照组。注射蛇毒后，

a点的放电频率会降低，而b点无放电，此时直接电刺激膈肌仍可记录到放电频率，推测蛇

毒最可能阻遏了兴奋在神经纤维突触或M与膈肌间的传递。（3）用蛇毒处理传出神经一肌肉

标本，直至刺激神经不再引起肌肉收缩时，再用乙酰胆碱（兴奋性递质）溶液处理肌肉。若肌

肉收缩，则蛇毒作用于突触前膜，若肌肉不收缩，则蛇毒作用于突触后膜。

答案：（1）传出神经末梢及其所支配的膈肌呼吸中枢通过神经M使b兴奋（2）作为

整个实验的对照组降低神经纤维突触（3）肌肉收缩突触前膜或突触间隙

I专项跟踪检测》＞

1.（2021・辽宁模拟）慢性疼痛已成为全球范围内的主要健康问题，全球有20%的成年人

正遭受着慢性疼痛，为了更好地治疗这些用常规药物无法缓解的疼痛，迫切需要开发新的镇

痛药。河豚毒素（TTX）是一种神经毒素，在缓解疼痛方面有潜在的作用。

（1）痛觉的产生机制：组织损伤或潜在的损伤，导致组胺等致痛物质的释放，从而激活

伤害性感受器及其连属的结构，经过传导纤维传导痛信息并产生动作电位，经过神经元传到

脊髓，并在此处经过整合后传至大脑皮层引起疼痛的感觉。痛觉的产生过程（填

“属于"或“不属于"）反射，依据是。

（2）为进一步探究TTX是如何对神经纤维或突触产生影响的，研究人员进行了如表所示

实验，已知该神经组织静息电位为-70mV。

刺激突触前神经元后测0.5ms后测得的突触后

实验对神经组

得该细胞膜两侧的电位神经元细胞膜两侧的电

编组织的处理

差/mV位差/mV

I浸润在5min3535

II生理盐10min3535

III水中15min3535

IV浸润在5min3025

VTTX溶10min2010

VI液中15min10-70

①在生理盐水中，刺激突触前神经元后，该神经元立即产生电位差，产生电位差时离子

的变化为，此过程中膜内外电位的变化为。0.5ms后才能

测得突触后神经元细胞膜两侧的电位差，其主要原因是

②通过各实验组中的数据，从神经冲动的传导和传递两方面分析河豚毒素可能的作用机

制：___________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________（答

出两点即可）。

解析：（1）组织损伤或潜在的损伤，导致组胺等致痛物质的释放，从而激活伤害性感

受器及其连属的结构，经过传导纤维传导痛信息并产生动作电位，经过神经元传到脊髓，并

在此处经过整合后传至大脑皮层引起疼痛的感觉。痛觉的产生过程不属于反射，因为该过程

未经过完整的反射弧。（2）①刺激突触前神经元后，该神经元Na卡内流立即产生电位差，膜

电位由外正内负变为外负内正。由于兴奋在神经元之间的传递需要借助神经递质，而神经递

质释放、扩散及与突触后膜上特异性受体结合都需要一定时间，故在0.5ms后才能测得到

突触后神经元细胞膜两侧的电位差。②据以上分析可知，由于TTX可能抑制钠离子进入神

经元，使得动作电位的峰值减小，进而影响突触前膜释放神经递质，同时TTX也可能干扰

神经递质与突触后膜受体结合或破坏突触后膜受体，导致突触前、后神经元细胞膜两侧的电

位差减小。

答案：（1）不属于该过程未经过完整的反射弧

（2）①Na卡内流由外正内负变为外负内正神经递质释放、扩散及与突触后膜上的特异

性受体结合，都需要一定的时间②Na卡内流受阻；干扰神经递质与突触后膜受体的结合（或

破坏突触后膜受体）

2.（2021・山东高考）过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也

会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所

示：

繇/下丘脑.漆渣叵射底逅湾吸囊细胞

藕、精传出神经些靠蟆黛鳄晒纱MeSC耗竭，黑色素细胞减少

注：

HFSC:毛囊细胞干细胞G,糖皮质激素一促进①-②:巡节过程

MeSC：黑色素细旭F细胞NE：去印号上腺索•-♦抑制

（1）下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为o

（2）研究发现，NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中，NE作用

于MeSC效果不同的原因可能是、、

___________________________。（答出3种原因即可）

（3）己知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束

缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。

实验思路

实验现象：_____________________________________________________________

0

解析：（1）由图可知，下丘脑分泌相应激素通过体液运输作用于垂体，使垂体分泌相

应激素，在通过体液运输作用于肾上腺皮质，使其分泌糖皮质激素，这一过程体现了激素分

泌的分级调节。（2）过程②为传出神经直接分泌NE作用于MeSC细胞，过程①是传出神经

先作用于肾上腺髓质使其分泌NE再作用于MeSC细胞，这两种方式中过程②的作用效果大

于过程①，这可能原因有两过程NE的作用方式不同，过程②中NE作为神经递质起作用，

而过程①NE作为激素起作用，也可能是两过程NE的浓度不同或两过程NE运输到MeSC

的时间不同，过程②中NE作用时间快，过程①中NE作用时间慢。（3）观察黑色小鼠的体毛

即观察是否变白以及是否脱毛，由图可知，过度紧张和焦虑会导致黑色素细胞减少，引起毛

发变白和导致毛囊细胞数量减少，引起脱毛。为了脸证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的

影响，可取生理状况相同的黑色小鼠若干只随机平均分为A、B,C、D四组，A组不作处

理，B组切除肾上腺，C组束缚，D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜饲养一段时

间后，观察并记录小鼠体毛数量（生长情况）和颜色的变化。预期观察到的实验现象：A组小

鼠的体毛无变化，B组小鼠的体毛增多，不变白，C组小鼠脱毛且变白，D组小鼠毛发增多

（生长旺盛），变白。由此可见，长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑导致脱毛和白化现象，

切除肾上腺有助于抑制脱毛的现象，但对白化减少影响不大。

答案：（1）分级调节（2）两过程NE的作用方式不同（或NE分别作为激素和神经递质

起作用）两过程NE的浓度不同两过程NE运输到MeSC的时间不同（3）实验思路：取

生理状况相同的黑色小鼠若干只，随机平均分为A、B、C、D四组。A组不作处理，B组

切除肾上腺，C组束缚，D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一段时间后，

观察并记录小鼠体毛数量（生长情况）和颜色的变化

实验现象：A组小鼠的体毛无明显变化，B组小鼠的体毛增多，不变白，C组小鼠脱毛

且变白，D组小鼠毛发增多（生长旺盛），变白

3.（2021•沙坪坝区月考）研究发现，若来自海兔鳏部的喷水管皮肤感受器的信息沿传入

神经传导，传递给一个运动神经元L7,会引起鳏肌收缩，产生缩鲤动作（如图1）。请回答下

列问题：

感觉神经元的记录

（1）控制缩鲤动作的神经系统中，感觉神经元的与运动神经元L7的胞体相接

触，共同构成,从而建立神经元之间的联系。离体实验条件下，细肌的收缩是否必

须具备完整的反射弧？（填“是”或“否”）。

（2）研究发现，当海兔的喷水管重复受到温和的喷水刺激时，缩鳏动作的幅度会越来越

小，即产生了习惯化。推断其产生习惯化的原因可能有：①皮肤感觉神经元对水流的敏感性

下降；②感觉神经元与运动神经元之间的传递效率降低。科研人员用重复电刺激的方法刺激

控制缩鲤动作的感觉神经元，用微电极记录感觉神经元的动作电位和运动神经元L7的反应,

结果如图2所示，据此推测习惯化产生的原因可能为上述第种可能性，依据是

⑶从突触结构的角度分析，图2中运动神经元L7产生该膜电位变化的可能原因

（答出两点）

解析：（1）由图1可知，感觉神经元的轴突与运动神经元L7的胞体相接触，共同构

成突触，从而建立神经元之间的联系。离体实验条件下，鳏肌的收缩不需要必须具备完整的

反射弧。（2）由于电刺激下运动神经元L7的反应减弱时，刺激喷水管，感觉神经元仍然持续

产生动作电位且幅度没有变化，因此推测习惯化产生的原因可能为上述第①种可能性，即与

皮肤感觉神经元对水流的敏感性下降有关。（3）习惯化产生的原因是重复电刺激感觉神经元,

导致突触后膜电位逐渐减弱。从突触结构角度分析，突触后膜电位逐渐减弱的原因可能有突

触前膜释放的神经递质减少，导致与突触后膜上受体结合的神经递质减少，突触后膜的膜电

位减弱；突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少等。

答案：（1）轴突突触否（2）①电刺激下运动神经元L7的反应减弱时，刺激喷水

管，感觉神经元仍然持续产生动作电位且幅度没有变化（3）突触前膜释放的神经递质减少;

突触后膜上的受体对神经递质的反应性降低或可能是受体数目减少

4.（2021•昆明一模）为探究某复方草药对学习记忆障碍小鼠免疫功能的改善作用，某研

究小组给实验小鼠注射氢澳酸东葭着碱建立学习记忆障碍模型小鼠，并将其随机均分为甲、

乙两组，甲组用生理盐水灌胃，乙组用该复方草药灌胃，一段时间后检测相关指标，结果如

图：

注：NK细胞是一类能非特异性杀伤肿瘤细胞和被病毒感染细胞的淋巴细胞。胸腺指数

是指胸腺质量占小鼠质量的百分比。

（1）甲组的作用是•

（2）研究发现氢漠酸东葭若碱会抑制兴奋在神经元之间的传递，其抑制机理可能是

_______________________________________________________________________（答

出2点即可）。

（3）胸腺属于免疫系统中第道防线的组成部分。胸腺指数的升高在一定程度上

能够反映免疫功能的增强，根据实验结果推测，该复方草药能通过提高模型小鼠的

（填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”），改善模

型小鼠的免疫功能。

（4）与NK细胞相比，效应T细胞能杀伤被病毒感染的细胞。

（5）已知西药X也能改善学习记忆障碍模型小鼠的免疫功能，且改善机理与该复方草药

相似，请设计实验比较两种药物的作用效果________________________________________

_______________________________________________________________________（写

出实验思路）。

解析：（1）甲组用生理盐水灌胃，说明甲组的作用是对照，乙组是实验组。（2）研究发

现氢溟酸东茂蕾碱会抑制兴奋在神经元之间的传递，其抑制机理可能是抑制神经递质的合

成、抑制突触前膜释放神经递质、促进突触间隙中神经递质的分解、与突触后膜上相应受体

结合，从而阻碍神经递质与受体的结合等。（3）胸腺是T细胞成熟的场所。T细胞参与特异

性免疫，故胸腺属于免疫系统中第三道防线的组成部分。胸腺中成熟的T细胞既参与细胞

免疫也参与体液免疫，故胸腺指数的升高在一定程度上能够反映免疫功能的增强，根据实验

结果推测，该复方草药能通过提高模型小鼠的体液免疫和细胞免疫，改善模型小鼠的免疫功

能。（4）效应T细胞参与细胞免疫，能特异性杀伤被病毒感染的细胞。（5）本实验的目的是比

较西药X和某复方草药改善学习记忆障碍模型小鼠的免疫功能的效果。实验遵循对照原则

和单因素变量原则，同时实验中的无关变量保持相同且适宜。设计的实验思路：取学习记忆

障碍模型小鼠均分为三组，分别用等量生理盐水、西药X和该复方草药灌胃，一段时间后

测定并比较NK细胞的活性和胸腺指数。

答案：（1）对照（2）抑制神经递质的合成、抑制突触前膜释放神经递质、促进突触问

隙中神经递质的分解、与突触后膜上相应受体结合，从而阻碍神经递质与受体的结合等（3）

三体液免疫和细胞免疫（4）特异性（5）取学习记忆障碍模型小鼠均分为三组，分别用等

量生理盐水、西药X和该复方草药灌胃，一段时间后测定并比较NK细胞的活性和胸腺指

数

5.（2021.河南模拟）以实验动物蛙为材料，开展神经系统结构与功能的研究。回答下列

问题：

（1）将蛙的左后肢最长趾趾端（简称左后趾）浸入0.5%硫酸溶液中，出现屈肌反射（屈腿），

说明。之后用清水洗净、擦干，剥去蛙左后趾皮肤，再用0.5%硫酸

溶液刺激左后趾，（填"会”或“不会”）出现屈肌反射，原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）为了验证刺激感受器与屈腿不同时发生，请写出实验思路并分析原因。

（要求与说明：简要写出实验思路，具体实验操作过程不作要求，实验条件适宜）

①实验