2025年高考生物总复习；兴奋传导与传递的相关实验探究

微专题11兴奋传导与传递的相关实验探究

府；M学生用书

P225

题型1膜电位的测量与变化曲线分析

1.膜电位的测量方法

方法结果

电表两极分别置于神

经纤维膜的内侧和外

指针发生一次偏转

侧

电表两极均置于神经

纤维膜的外侧指针发生两次方向相反的偏转

提醒在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，并迅速传至整个神经元，则在该神经元的任何部位均可检

测到电位变化。

2.膜电位变化曲线解读

:时间/ms

AB段:①静息电位,与K+外流有关，不消耗能量DE段:Na+-K+泵吸K+排

（被动运输）;②K+外流达到平衡时，膜内K+浓度Na+,消耗能量（主动运输）

仍高于膜外

1.关于静息电位的测量和动作电位的变化，下列说法错误的是（D）

A.图1测量的是静息电位，需要将电表的两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧

B.图2中A点表示膜内电位比膜外电位低60mV

C.图2中C点的高低与膜内外钠离子的浓度差有关

D.图2中DE段处于静息状态，出现该段的原因是钾离子外流

解析静息电位是指静息状态下，神经纤维膜内外的电位差，测量时要将电表的两极分别放置在膜的内侧

和外侧，A正确；图2中A点显示静息电位的读数是一60,膜外以0作为参照，说明膜内电位比膜外电位

低60mV,B正确；图2中C点（动作电位峰值）的形成原因是钠离子内流，膜内外钠离子的浓度差越

大，C点越高，C正确；图2中DE段（恢复静息电位）出现的原因是钾离子向膜内运输，钠离子向膜外

运输，D错误。

2.[2024济南模拟，多选]图1表示电表两极分别置于神经纤维膜A点的内侧和外侧，图2表示测得的A

点的膜电位变化图，图3表示兴奋在神经纤维上的传导，下列说法正确的是（ACD）

图1图2图3

A.内环境中K+浓度升高，可引起图2中a点上移

B.图2的b到d和图3的②到③段Na+通道开放，Na+内流

C.图3的轴突每个位置都可能经过图2的电位变化

D.图3④处可对应图2的c点

解析a的绝对值的大小代表静息电位的大小，静息电位的大小取决于膜内外的钾离子浓度差，因此内环

境中K+浓度升高，细胞内外的钾离子浓度差变小，静息电位变小，a点上移，A正确；图2中的bd段是

接受刺激以后产生动作电位，此时钠离子内流，图3中的②③段是钾离子外流恢复静息电位，B错误；刺

激会使神经纤维局部位点产生动作电位，与旁边未兴奋部位形成局部电流，局部电流会使旁边位点兴奋，

因此兴奋以局部电流（或电信号）的形式在神经纤维上传导，则图3的轴突每个位置都可能经过图2的电

位变化，C正确；图3的④处是在产生动作电位，而图2的c点也是接受刺激后产生动作电位，D正确。

题型2兴奋传递过程中电表指针偏转问题分析

1.兴奋在神经纤维上传导时

刺激a点，b点兴奋暨d点兴

奋》电表指针发生两次方向相

J反的偏转；

I!——刺激c点，b、d点同时兴奋"电

'；bfd

（bc=cd）=＞〔表指针不偏转

刺激C点，b点兴奋吃d点

兴奋今电表指针发生两次方

〔向相反的偏转

「今刺激c点，电表指针发生两次方向相反的偏转

2.兴奋在神经元之间传递时（图中突触前膜释放的均为兴奋性神经递质）

c4Hle刺激a点,电表口*口指针均发生2次方向相反的偏转；

今（刺激b点，电表□指针发生2次方向相反偏转，电表口指针不发生偏转

刺激b点，a点兴奋号王d点兴奋，电

,------①——,］表指针发生两次方向相反的偏转；

刺激c点，a点不兴奋，d点可兴奋，电

（ab=b<l）=.表指针只发生一次偏转

3.神经纤维某处膜受损伤时

f—0—IWL—^-）r—।

•*c*br*I*。*n*

tt：用小嵬鱼仪*为做新AHdk鬃色风域力

（1）神经纤维未受刺激时，指针向右侧偏转，说明C点（损伤部位）的膜外电位为负。

（2）在a点左侧给予适当刺激，当a点兴奋时，膜外电位由正变为负，c点由于受损，膜外电位为负，指

针向左偏转至“0”；当兴奋继续传至a点之后（如b点）时，a点膜外电位恢复为正，此时c点由于受

损，膜外电位仍为负，指针将向右侧偏转。

质型调工

3.图甲表示中枢神经元之间的一种连接方式，M和N为连接在神经元表面的电表；图乙是图甲的局部放大

图。下列说法错误的是（B）

A.图甲中共包含3个突触

B.若神经递质都传递兴奋，则刺激A点，M、N的指针均只发生两次方向相反的偏转

C.图乙所示装置不能用来测定神经纤维的静息电位

D.神经元受到相应刺激后，膜电位可变为内正外负

解析图甲中含3个突触（t*-）,A正确；刺激A点，M的指针会发生两次方向相反的偏转，图甲中存

在环路，且神经递质都传递兴奋，故N的指针会发生多次偏转，B错误；图乙所示电表的两个电极都在神

经纤维膜外侧，不能用来测定神经纤维的静息电位，C正确；神经元受到相应刺激后，膜电位可变为内正

外负，D正确。

命题变式

［条件改变型］若在图甲A处给予一个适宜的刺激，M的指针发生偏转，而N的指针未发生偏转，推测可

能的原因是什么？

A处所在神经元释放的是抑制性神经递质。

4.［2024江苏四校联考］如图为反射弧的局部结构示意图，刺激b点（b点为电表②两接线端之间的中点）

检测各位点电位变化。下列说法正确的是（B）

A.电表②的指针将不发生偏转，说明该刺激并没有引起神经冲动的产生

B.肌肉收缩、①不偏转，可以说明兴奋在突触处是单向传递的

C.刺激b点引起肌肉发生收缩反射

D.图中有2个突触，兴奋经过突触处发生电信号-化学信号-电信号的转换

解析兴奋在神经纤维上双向传导，b点为电表②两接线端之间的中点，因此刺激b点两接线端同时兴

奋，电表②的指针不发生偏转，但不能说明该刺激并没有引起神经冲动的产生，A错误；刺激b点，肌肉

收缩、①不偏转，即兴奋可以由b传递到c,但不能由b传递到a,因此可以说明兴奋在突触处是单向传递

的，B正确；反射的产生必须通过完整的反射弧，刺激b点引起肌肉的收缩没有经过完整的反射弧，故不

属于反射，C错误；神经末梢和肌肉接头处可看成一个突触，因此，图中有3个突触，兴奋经过突触处发

生电信号-化学信号-电信号的转换，D错误。

题型3兴奋传导和传递的实验探究

1.电刺激法探究兴奋的传导和传递

(1)探究兴奋在神经纤维上的传导

--观察A的反应

港|士旺期"一川①电刺处激J七；

-测②处电位变化

|结果分析|二,A有反应，②处电位改变一双向传导

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处或②处，测③处电位

变化

再电刺激③处，测①处或②处电位

变化

两次实验的检测部位均有电位变化

双向传递

I结果分析I—

1-只有一处电位改变—单向传递

2.药物阻断法探究兴奋的传导和传递

探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导，还是阻断兴奋在突触处的传递，可分别将药物

置于神经纤维上和突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。

jMlKS

5.[6分]为研究兴奋在神经纤维和突触处的传导和传递情况，某研究人员设计了如图所示的实验装置。图

中a、b、c为3个刺激位点，甲、乙是两个灵敏电表。利用该实验装置探究兴奋的传导和传递方向及其特

点。请写出实验思路并预测实验结果(请注明刺激的位点、指针偏转情况)。

乙

刺激a点，若电表甲指针发生两次方向相反的偏转，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的，若电表甲指

针只发生一次偏转，说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。若刺激a点（或b点），电表乙指针发生两

次方向相反的偏转；刺激c点，电表乙指针只发生一次偏转，说明兴奋在突触处的传递是单向的。若刺激

a点（或b点），电表乙指针发生两次方向相反的偏转；刺激c点，电表乙指针也发生两次方向相反的偏

转，说明兴奋在突触处的传递是双向的。

解析要探究兴奋在神经纤维上的传导方向和特点，就需要在位于一条神经纤维上的电表两电极之间（非

中点）进行刺激，观察电表指针发生几次偏转。即刺激a点，若电表甲指针发生两次方向相反的偏转，说

明兴奋在神经纤维上的传导是双向的，若电表甲指针只发生一次偏转，说明兴奋在神经纤维上的传导是单

向的。要探究兴奋在突触处的传递方向和特点，就需要在位于突触前神经元和突触后神经元上的电表两侧

位置进行刺激，观察电表指针发生几次偏转。即若刺激a点（或b点），电表乙指针发生两次方向相反的

偏转；刺激c点，电表乙指针只发生一次偏转，说明兴奋在突触处的传递是单向的。若刺激a点（或b

点），电表乙指针发生两次方向相反的偏转；刺激c点，电表乙指针也发生两次方向相反的偏转，说明兴

奋在突触处的传递是双向的。

命题变式

［设问拓展型］如何利用电表甲、乙设计一个简单实验，证明兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间

的传递速度？请简要写出实验思路，并预期实验结果。

实验思路：使图中ba=bc,刺激b点，观察电表甲、乙指针发生第二次偏转的先后顺序。

结果预测：电表甲指针发生第二次偏转的时间早于电表乙指针。

6.［8分］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，分别连接电表G和⑥。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电表。和⑥有电位波

动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。

（1）请设计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。

方法：刺激电表⑨与骨骼肌之间的传出神经。现象：观察到电表G有电位波动和左后肢屈腿，电表。未出

现电位波动。

（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，电表③有电位波动，电表⑥未

出现电位波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：

①突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的受体特异性结合；

②突触前膜不能释放神经递质（后两空答案合理即可）

解析（1）首先要明确该实验是验证性实验，再结合图中电表的位置和作用进行实验设计。该实验的目

的有两个：一是验证兴奋能在神经纤维上双向传导，二是验证兴奋在整个反射弧中只能单向传递。刺激电

表GJ与骨骼肌之间的某个位置，若观察到左后肢屈腿，电表（一有电位波动，电表G）无电位波动，则证明兴

奋在神经纤维上可以双向传导，但在整个反射弧中只能单向传递。（2）题中已经明确电表彳J有电位波

动，说明药物不影响兴奋在神经纤维上的传导，可从兴奋在突触处的传递特点进行分析。据题意可知，该

反射不能发生的原因可能是药物影响了兴奋在突触处的传递，具体的原因可能是抑制了神经递质的释放，

也可能是抑制了神经递质与突触后膜上受体的特异性结合。

（---------------------------（练习帮）练透好题精准分层---------------------------“学生用书•练

习帮P477

一、选择题

1.[2024石家庄检测]如图为某反射弧的结构模式图，其中乙表示神经中枢，甲、丙未知。A、B上的1、

2、3、4为四个实验位点。现欲探究A是传出神经还是传入神经，某研究小组将微电流计的两个电极分别

搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是（A）

A.刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传入神经

B.刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传出神经

C.刺激位点1,若微电流计指针偏转2次,则A为传入神经

D.刺激位点1,若微电流计指针偏转1次,则A为传出神经

解析将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧，刺激位点4,若微电流计指针

偏转2次，说明兴奋可由B传向A,则A为传出神经，A错误、B正确。将微电流计的两个电极分别搭在

位点2和位点3的神经纤维膜外侧，刺激位点1,若微电流计指针偏转2次，说明兴奋可由A传向B,则

A为传入神经；若微电流计指针偏转1次，说明兴奋不能从A传向B,则A为传出神经，C、D正确。

2.[2024浙江检测]电表与神经纤维的连接方式如图1所示，图2是在图1的箭头处施加一定的刺激后，根

据电表指针的变化作出的曲线图。下列有关叙述错误的是（C）

A.无刺激时，电表测得的是静息电位，且图1中a、b两处膜内K+浓度均比膜外高

B.若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激后，电表指针发生一次偏转

C.若减小图1中ab间的距离，则施加刺激后图2中的d也随之减小，当ab=0时电表指针不发生偏转

D.若将a点处电极移向膜外，在箭头处施加刺激，电表指针变化曲线图与图2不同

解析由图1电表的连接方式可知，电表测出的未受刺激时的电位即为静息电位，神经纤维处于静息状态

时，膜内的K+浓度比膜外高，A正确。若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激后，兴奋不

能传导到b处，电表指针发生一次偏转，B正确。若减小图1中ab间的距离，则施加刺激后，ab之间处于

静息状态的时间间隔变短，即图2中d随之减小，当ab=O时电表指针只发生一次偏转，C错误。若将a

点处电极移向膜外，电表起始读数为0,在箭头处施加刺激后，兴奋传导到a处，电表指针发生一次偏

转，再指向0电位；当兴奋传导到b处，电表指针发生一次偏转，方向与上次相反，之后再指向0电位，

电表指针变化曲线图与图2不同，D正确。

3.[2024江苏检测]心脏的搏动受交感神经和副交感神经的控制，其中副交感神经释放的乙酰胆碱作用于心

肌细胞细胞膜上的M型受体，使心肌细胞的收缩受到抑制，心率减慢；交感神经释放的去甲肾上腺素可以

和心肌细胞细胞膜上的卜肾上腺素受体结合，使心率加快。但交感神经和副交感神经对心脏的作用强度不

是等同的，利用心得安和阿托品进行如下实验（心得安是B-肾上腺素受体的阻断剂，阿托品是M型受体

的阻断剂）。对两组健康青年分别注射等量的阿托品和心得安各4次，给药次序和测得的平均心率如图所

示。有关叙述正确的是（D）

141k

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A.每一组的每位健康青年共进行了8次心率的测定

B.注射阿托品后交感神经的作用减弱，副交感神经的作用加强

C.乙酰胆碱与M型受体结合，使心肌细胞的静息电位绝对值减小

D.副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进作用

解析注射药品前也需测定心率，故每一组的每位健康青年共进行了9次心率的测定，A错误；阿托品是

M型受体的阻断剂，注射阿托品会阻断乙酰胆碱与心肌细胞细胞膜上的M型受体结合，使心肌细胞收缩

的抑制作用减弱，即副交感神经的作用减弱，B错误；乙酰胆碱与M型受体结合，使心肌细胞的静息电位

绝对值增大，心肌细胞的收缩受到抑制，心率减慢，C错误；由图分析可知，注射阿托品后心率的变化幅

度明显大于注射心得安后心率的变化幅度，说明副交感神经对心跳的抑制作用超过交感神经对心跳的促进

作用，D正确。

4.为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的，某兴趣小组做了以下实验：取新鲜的神经一

肌肉标本（实验期间用生理盐水湿润标本），设计了如图所示的实验装置图（C点位于两电极的正中心，

指针偏转方向与电流方向一致）。下列叙述错误的是（C）

A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成

B.若为双向传导，则电刺激D点，肌肉会收缩且微电表指针偏转2次

C.刺激B点，微电表指针偏转2次，刺激C点，微电表指针偏转1次

D.兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋从C点到肌肉所用的时间短

解析C点位于两电极的正中心，到微电表两电极的距离相等，刺激C点，兴奋部位产生的局部电流同时

传至微电表两极，指针不偏转，C错误。

5.某生物实验小组在如图所示的两个神经元上放置两个电表，用以研究兴奋在神经纤维上的传导以及在神

经元a、b之间传递的情况，图中Li和L2距离相等，电表①两微电极的中点为a3，电表②两微电极分别位

于a、b神经元上。下列相关叙述正确的是（B）

A.分别适宜刺激神经元a上的四点，电表①的指针均发生2次方向相反的偏转

B.分别适宜刺激神经元a上的四点，电表②的指针均发生2次方向相反的偏转

C.适宜刺激物点时，电表①的指针发生第二次偏转的时间晚于电表②的指针发生第二次偏转的时间

D.ai点受适宜刺激后，兴奋在神经元a与b之间发生电信号-化学信号的转化

解析若刺激电表①两微电极的中点a3,兴奋同时到达两电极，电表①的两个微电极将同步发生兴奋，指

针不会发生偏转，A错误；兴奋在神经元之间是单向传递的，分别刺激神经元a上的四点，电表②的指针

均发生2次方向相反的偏转，B正确；因为兴奋在神经纤维上传导的速度快于在神经元之间的传递速度，

所以刺激a4点时，电表①的指针发生第二次偏转的时间一般要早于电表②，C错误；兴奋在突触处的信号

转化为电信号-化学信号-电信号，D错误。

6.[2024重庆检测]根据神经冲动通过突触方式的不同，可将突触分为化学突触和电突触，化学突触通过神

经递质传递信息，电突触以通道连接在细胞之间（突触两侧由于电位差的存在可以发生电荷移动）传递信

息。为了解兴奋传导或传递的情况，某小组用神经纤维、带化学突触（左侧神经元释放兴奋性神经递质）

的神经纤维、带电突触的神经纤维和电表进行了如下实验。下列分析错误的是（D）

甲：神经纤维乙：带化学突触的神经纤维丙：带电突触的神经纤维

,..二

注：各组电表两电极的距离相等。

A.在最左端给予适宜强度的刺激，三组电表均会发生两次反向偏转，且乙组两次偏转间的时间间隔最长

B.在最右端给予适宜强度的刺激，甲、丙两组电表均会发生两次反向偏转，乙组电表只发生一次偏转

C.在甲组最左端给予适宜强度的刺激，引起Na+内流产生兴奋，膜外电流方向与兴奋传导方向相反

D.若要证明化学突触上兴奋是单向传递的，只需要在乙组最左端给予适宜强度的刺激，并观察电表是否会

发生两次反向偏转即可

解析在最左端给予适宜强度的刺激，三组兴奋均能先后传递到电表的两极，电表发生两次反向偏转，因

为乙组是带有化学突触的神经纤维，传递速度最慢，所以乙组两次偏转间的时间间隔最长，A正确；在最

右端给予适宜强度的刺激，甲、丙两组电表均会发生两次反向偏转，乙组产生的兴奋只能传递到电表的右

侧一极，只发生一次偏转，B正确；给予适宜强度刺激后，引起Na卡内流，产生外负内正的动作电位，而

相邻部位是外正内负的静息电位，膜外电流方向与兴奋传导方向相反，C正确；若要证明化学突触上兴奋

是单向传递的，除了在乙组最左端给予适宜强度的刺激外，还需在最右端给予适宜强度的刺激，并观察电

表是否只发生一次偏转，D错误。

7.[2024榆林模拟]闰绍细胞是脊髓中的一种中间神经元，能接受运动神经元1轴突分支的兴奋，闰绍神经

纤维末梢与运动神经元2相连（如图1）o现用一适宜强度的电流刺激运动神经元1,依次测量三个神经

元上膜电位随时间的变化，如图2所示。下列相关叙述错误的是（B）

A.运动神经元1轴突分支释放的神经递质起作用后可能没有被及时回收或降解

B.闰绍神经纤维末梢释放的是抑制性神经递质，该突触处无信号转变

C.图2中c点以后维持神经细胞内外Na+和K+分布不均衡的状态需要消耗能量

D.图2中be段运动神经元1膜上K+通道开放，使膜内K+的浓度下降

解析运动神经元1轴突分支释放的神经递质可作用于闰绍细胞，据图2可知，闰绍细胞的膜电位有多次

兴奋，故据此推测，运动神经元1轴突分支释放的神经递质起作用后可能没有被及时回收或降解，导致闰

绍细胞持续兴奋，A正确。通过图2可知，运动神经元2无动作电位的产生，且膜电位有所下降，据此推

测闰绍细胞释放的神经递质能抑制运动神经元2产生兴奋，但相应突触处仍有电信号-化学信号-电信号

的转变，B错误。图2中c点以后维持神经细胞内外Na+和K+分布不均衡的状态是通过钠钾泵实现的，该

过程是主动运输过程，需要消耗能量，C正确。图2中be段是运动神经元1静息电位的恢