2025年高考生物總復習；興奮傳導與傳遞的相關實驗探究

微專題11興奮傳導與傳遞的相關實驗探究

府；M學生用書

P225

題型1膜電位的測量與變化曲線分析

1.膜電位的測量方法

方法結果

電表兩極分別置于神

經纖維膜的內側和外

指針發(fā)生一次偏轉

側

電表兩極均置于神經

纖維膜的外側指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉

提醒在一個神經元內有一處受到刺激產生興奮，并迅速傳至整個神經元，則在該神經元的任何部位均可檢

測到電位變化。

2.膜電位變化曲線解讀

:時間/ms

AB段:①靜息電位,與K+外流有關，不消耗能量DE段:Na+-K+泵吸K+排

（被動運輸）;②K+外流達到平衡時，膜內K+濃度Na+,消耗能量（主動運輸）

仍高于膜外

1.關于靜息電位的測量和動作電位的變化，下列說法錯誤的是（D）

A.圖1測量的是靜息電位，需要將電表的兩極分別置于神經纖維膜的內側和外側

B.圖2中A點表示膜內電位比膜外電位低60mV

C.圖2中C點的高低與膜內外鈉離子的濃度差有關

D.圖2中DE段處于靜息狀態(tài)，出現(xiàn)該段的原因是鉀離子外流

解析靜息電位是指靜息狀態(tài)下，神經纖維膜內外的電位差，測量時要將電表的兩極分別放置在膜的內側

和外側，A正確；圖2中A點顯示靜息電位的讀數(shù)是一60,膜外以0作為參照，說明膜內電位比膜外電位

低60mV,B正確；圖2中C點（動作電位峰值）的形成原因是鈉離子內流，膜內外鈉離子的濃度差越

大，C點越高，C正確；圖2中DE段（恢復靜息電位）出現(xiàn)的原因是鉀離子向膜內運輸，鈉離子向膜外

運輸，D錯誤。

2.[2024濟南模擬，多選]圖1表示電表兩極分別置于神經纖維膜A點的內側和外側，圖2表示測得的A

點的膜電位變化圖，圖3表示興奮在神經纖維上的傳導，下列說法正確的是（ACD）

圖1圖2圖3

A.內環(huán)境中K+濃度升高，可引起圖2中a點上移

B.圖2的b到d和圖3的②到③段Na+通道開放，Na+內流

C.圖3的軸突每個位置都可能經過圖2的電位變化

D.圖3④處可對應圖2的c點

解析a的絕對值的大小代表靜息電位的大小，靜息電位的大小取決于膜內外的鉀離子濃度差，因此內環(huán)

境中K+濃度升高，細胞內外的鉀離子濃度差變小，靜息電位變小，a點上移，A正確；圖2中的bd段是

接受刺激以后產生動作電位，此時鈉離子內流，圖3中的②③段是鉀離子外流恢復靜息電位，B錯誤；刺

激會使神經纖維局部位點產生動作電位，與旁邊未興奮部位形成局部電流，局部電流會使旁邊位點興奮，

因此興奮以局部電流（或電信號）的形式在神經纖維上傳導，則圖3的軸突每個位置都可能經過圖2的電

位變化，C正確；圖3的④處是在產生動作電位，而圖2的c點也是接受刺激后產生動作電位，D正確。

題型2興奮傳遞過程中電表指針偏轉問題分析

1.興奮在神經纖維上傳導時

刺激a點，b點興奮暨d點興

奮》電表指針發(fā)生兩次方向相

J反的偏轉；

I!——刺激c點，b、d點同時興奮"電

'；bfd

（bc=cd）=＞〔表指針不偏轉

刺激C點，b點興奮吃d點

興奮今電表指針發(fā)生兩次方

〔向相反的偏轉

「今刺激c點，電表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉

2.興奮在神經元之間傳遞時（圖中突觸前膜釋放的均為興奮性神經遞質）

c4Hle刺激a點,電表口*口指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉；

今（刺激b點，電表□指針發(fā)生2次方向相反偏轉，電表口指針不發(fā)生偏轉

刺激b點，a點興奮號王d點興奮，電

,------①——,］表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉；

刺激c點，a點不興奮，d點可興奮，電

（ab=b<l）=.表指針只發(fā)生一次偏轉

3.神經纖維某處膜受損傷時

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?*c*br*I*。*n*

tt：用小嵬魚儀*為做新AHdk鬃色風域力

（1）神經纖維未受刺激時，指針向右側偏轉，說明C點（損傷部位）的膜外電位為負。

（2）在a點左側給予適當刺激，當a點興奮時，膜外電位由正變?yōu)樨?，c點由于受損，膜外電位為負，指

針向左偏轉至“0”；當興奮繼續(xù)傳至a點之后（如b點）時，a點膜外電位恢復為正，此時c點由于受

損，膜外電位仍為負，指針將向右側偏轉。

質型調工

3.圖甲表示中樞神經元之間的一種連接方式，M和N為連接在神經元表面的電表；圖乙是圖甲的局部放大

圖。下列說法錯誤的是（B）

A.圖甲中共包含3個突觸

B.若神經遞質都傳遞興奮，則刺激A點，M、N的指針均只發(fā)生兩次方向相反的偏轉

C.圖乙所示裝置不能用來測定神經纖維的靜息電位

D.神經元受到相應刺激后，膜電位可變?yōu)閮日庳?/p>

解析圖甲中含3個突觸（t*-）,A正確；刺激A點，M的指針會發(fā)生兩次方向相反的偏轉，圖甲中存

在環(huán)路，且神經遞質都傳遞興奮，故N的指針會發(fā)生多次偏轉，B錯誤；圖乙所示電表的兩個電極都在神

經纖維膜外側，不能用來測定神經纖維的靜息電位，C正確；神經元受到相應刺激后，膜電位可變?yōu)閮日?/p>

外負，D正確。

命題變式

［條件改變型］若在圖甲A處給予一個適宜的刺激，M的指針發(fā)生偏轉，而N的指針未發(fā)生偏轉，推測可

能的原因是什么？

A處所在神經元釋放的是抑制性神經遞質。

4.［2024江蘇四校聯(lián)考］如圖為反射弧的局部結構示意圖，刺激b點（b點為電表②兩接線端之間的中點）

檢測各位點電位變化。下列說法正確的是（B）

A.電表②的指針將不發(fā)生偏轉，說明該刺激并沒有引起神經沖動的產生

B.肌肉收縮、①不偏轉，可以說明興奮在突觸處是單向傳遞的

C.刺激b點引起肌肉發(fā)生收縮反射

D.圖中有2個突觸，興奮經過突觸處發(fā)生電信號-化學信號-電信號的轉換

解析興奮在神經纖維上雙向傳導，b點為電表②兩接線端之間的中點，因此刺激b點兩接線端同時興

奮，電表②的指針不發(fā)生偏轉，但不能說明該刺激并沒有引起神經沖動的產生，A錯誤；刺激b點，肌肉

收縮、①不偏轉，即興奮可以由b傳遞到c,但不能由b傳遞到a,因此可以說明興奮在突觸處是單向傳遞

的，B正確；反射的產生必須通過完整的反射弧，刺激b點引起肌肉的收縮沒有經過完整的反射弧，故不

屬于反射，C錯誤；神經末梢和肌肉接頭處可看成一個突觸，因此，圖中有3個突觸，興奮經過突觸處發(fā)

生電信號-化學信號-電信號的轉換，D錯誤。

題型3興奮傳導和傳遞的實驗探究

1.電刺激法探究興奮的傳導和傳遞

(1)探究興奮在神經纖維上的傳導

--觀察A的反應

港|士旺期"一川①電刺處激J七；

-測②處電位變化

|結果分析|二,A有反應，②處電位改變一雙向傳導

A有反應，②處電位未變一單向傳導

(2)探究興奮在神經元之間的傳遞

先電刺激①處或②處，測③處電位

變化

再電刺激③處，測①處或②處電位

變化

兩次實驗的檢測部位均有電位變化

雙向傳遞

I結果分析I—

1-只有一處電位改變—單向傳遞

2.藥物阻斷法探究興奮的傳導和傳遞

探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經纖維上的傳導，還是阻斷興奮在突觸處的傳遞，可分別將藥物

置于神經纖維上和突觸處，依據(jù)其能否產生“阻斷”效果作出合理推斷。

jMlKS

5.[6分]為研究興奮在神經纖維和突觸處的傳導和傳遞情況，某研究人員設計了如圖所示的實驗裝置。圖

中a、b、c為3個刺激位點，甲、乙是兩個靈敏電表。利用該實驗裝置探究興奮的傳導和傳遞方向及其特

點。請寫出實驗思路并預測實驗結果(請注明刺激的位點、指針偏轉情況)。

乙

刺激a點，若電表甲指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉，說明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的，若電表甲指

針只發(fā)生一次偏轉，說明興奮在神經纖維上的傳導是單向的。若刺激a點（或b點），電表乙指針發(fā)生兩

次方向相反的偏轉；刺激c點，電表乙指針只發(fā)生一次偏轉，說明興奮在突觸處的傳遞是單向的。若刺激

a點（或b點），電表乙指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉；刺激c點，電表乙指針也發(fā)生兩次方向相反的偏

轉，說明興奮在突觸處的傳遞是雙向的。

解析要探究興奮在神經纖維上的傳導方向和特點，就需要在位于一條神經纖維上的電表兩電極之間（非

中點）進行刺激，觀察電表指針發(fā)生幾次偏轉。即刺激a點，若電表甲指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉，說

明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的，若電表甲指針只發(fā)生一次偏轉，說明興奮在神經纖維上的傳導是單

向的。要探究興奮在突觸處的傳遞方向和特點，就需要在位于突觸前神經元和突觸后神經元上的電表兩側

位置進行刺激，觀察電表指針發(fā)生幾次偏轉。即若刺激a點（或b點），電表乙指針發(fā)生兩次方向相反的

偏轉；刺激c點，電表乙指針只發(fā)生一次偏轉，說明興奮在突觸處的傳遞是單向的。若刺激a點（或b

點），電表乙指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉；刺激c點，電表乙指針也發(fā)生兩次方向相反的偏轉，說明興

奮在突觸處的傳遞是雙向的。

命題變式

［設問拓展型］如何利用電表甲、乙設計一個簡單實驗，證明興奮在神經纖維上的傳導速度大于其在突觸間

的傳遞速度？請簡要寫出實驗思路，并預期實驗結果。

實驗思路：使圖中ba=bc,刺激b點，觀察電表甲、乙指針發(fā)生第二次偏轉的先后順序。

結果預測：電表甲指針發(fā)生第二次偏轉的時間早于電表乙指針。

6.［8分］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

入神經和傳出神經，分別連接電表G和⑥。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電表。和⑥有電位波

動，出現(xiàn)屈反射。如圖為該反射弧結構示意圖。

（1）請設計簡便的實驗驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導，而在反射弧中只能單向傳遞。

方法：刺激電表⑨與骨骼肌之間的傳出神經。現(xiàn)象：觀察到電表G有電位波動和左后肢屈腿，電表。未出

現(xiàn)電位波動。

（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，電表③有電位波動，電表⑥未

出現(xiàn)電位波動，左后肢未出現(xiàn)屈反射，其原因可能有：

①突觸前膜釋放的神經遞質不能與突觸后膜上的受體特異性結合；

②突觸前膜不能釋放神經遞質（后兩空答案合理即可）

解析（1）首先要明確該實驗是驗證性實驗，再結合圖中電表的位置和作用進行實驗設計。該實驗的目

的有兩個：一是驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導，二是驗證興奮在整個反射弧中只能單向傳遞。刺激電

表GJ與骨骼肌之間的某個位置，若觀察到左后肢屈腿，電表（一有電位波動，電表G）無電位波動，則證明興

奮在神經纖維上可以雙向傳導，但在整個反射弧中只能單向傳遞。（2）題中已經明確電表彳J有電位波

動，說明藥物不影響興奮在神經纖維上的傳導，可從興奮在突觸處的傳遞特點進行分析。據(jù)題意可知，該

反射不能發(fā)生的原因可能是藥物影響了興奮在突觸處的傳遞，具體的原因可能是抑制了神經遞質的釋放，

也可能是抑制了神經遞質與突觸后膜上受體的特異性結合。

（---------------------------（練習幫）練透好題精準分層---------------------------“學生用書?練

習幫P477

一、選擇題

1.[2024石家莊檢測]如圖為某反射弧的結構模式圖，其中乙表示神經中樞，甲、丙未知。A、B上的1、

2、3、4為四個實驗位點?，F(xiàn)欲探究A是傳出神經還是傳入神經，某研究小組將微電流計的兩個電極分別

搭在位點2和位點3的神經纖維膜外側。下列說法錯誤的是（A）

A.刺激位點4,若微電流計指針偏轉2次,則A為傳入神經

B.刺激位點4,若微電流計指針偏轉2次,則A為傳出神經

C.刺激位點1,若微電流計指針偏轉2次,則A為傳入神經

D.刺激位點1,若微電流計指針偏轉1次,則A為傳出神經

解析將微電流計的兩個電極分別搭在位點2和位點3的神經纖維膜外側，刺激位點4,若微電流計指針

偏轉2次，說明興奮可由B傳向A,則A為傳出神經，A錯誤、B正確。將微電流計的兩個電極分別搭在

位點2和位點3的神經纖維膜外側，刺激位點1,若微電流計指針偏轉2次，說明興奮可由A傳向B,則

A為傳入神經；若微電流計指針偏轉1次，說明興奮不能從A傳向B,則A為傳出神經，C、D正確。

2.[2024浙江檢測]電表與神經纖維的連接方式如圖1所示，圖2是在圖1的箭頭處施加一定的刺激后，根

據(jù)電表指針的變化作出的曲線圖。下列有關敘述錯誤的是（C）

A.無刺激時，電表測得的是靜息電位，且圖1中a、b兩處膜內K+濃度均比膜外高

B.若在ab中點用藥物阻斷電流通過，在箭頭處施加刺激后，電表指針發(fā)生一次偏轉

C.若減小圖1中ab間的距離，則施加刺激后圖2中的d也隨之減小，當ab=0時電表指針不發(fā)生偏轉

D.若將a點處電極移向膜外，在箭頭處施加刺激，電表指針變化曲線圖與圖2不同

解析由圖1電表的連接方式可知，電表測出的未受刺激時的電位即為靜息電位，神經纖維處于靜息狀態(tài)

時，膜內的K+濃度比膜外高，A正確。若在ab中點用藥物阻斷電流通過，在箭頭處施加刺激后，興奮不

能傳導到b處，電表指針發(fā)生一次偏轉，B正確。若減小圖1中ab間的距離，則施加刺激后，ab之間處于

靜息狀態(tài)的時間間隔變短，即圖2中d隨之減小，當ab=O時電表指針只發(fā)生一次偏轉，C錯誤。若將a

點處電極移向膜外，電表起始讀數(shù)為0,在箭頭處施加刺激后，興奮傳導到a處，電表指針發(fā)生一次偏

轉，再指向0電位；當興奮傳導到b處，電表指針發(fā)生一次偏轉，方向與上次相反，之后再指向0電位，

電表指針變化曲線圖與圖2不同，D正確。

3.[2024江蘇檢測]心臟的搏動受交感神經和副交感神經的控制，其中副交感神經釋放的乙酰膽堿作用于心

肌細胞細胞膜上的M型受體，使心肌細胞的收縮受到抑制，心率減慢；交感神經釋放的去甲腎上腺素可以

和心肌細胞細胞膜上的卜腎上腺素受體結合，使心率加快。但交感神經和副交感神經對心臟的作用強度不

是等同的，利用心得安和阿托品進行如下實驗（心得安是B-腎上腺素受體的阻斷劑，阿托品是M型受體

的阻斷劑）。對兩組健康青年分別注射等量的阿托品和心得安各4次，給藥次序和測得的平均心率如圖所

示。有關敘述正確的是（D）

141k

clOl

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A.每一組的每位健康青年共進行了8次心率的測定

B.注射阿托品后交感神經的作用減弱，副交感神經的作用加強

C.乙酰膽堿與M型受體結合，使心肌細胞的靜息電位絕對值減小

D.副交感神經對心跳的抑制作用超過交感神經對心跳的促進作用

解析注射藥品前也需測定心率，故每一組的每位健康青年共進行了9次心率的測定，A錯誤；阿托品是

M型受體的阻斷劑，注射阿托品會阻斷乙酰膽堿與心肌細胞細胞膜上的M型受體結合，使心肌細胞收縮

的抑制作用減弱，即副交感神經的作用減弱，B錯誤；乙酰膽堿與M型受體結合，使心肌細胞的靜息電位

絕對值增大，心肌細胞的收縮受到抑制，心率減慢，C錯誤；由圖分析可知，注射阿托品后心率的變化幅

度明顯大于注射心得安后心率的變化幅度，說明副交感神經對心跳的抑制作用超過交感神經對心跳的促進

作用，D正確。

4.為了探究興奮在神經元軸突上的傳導是雙向的還是單向的，某興趣小組做了以下實驗：取新鮮的神經一

肌肉標本（實驗期間用生理鹽水濕潤標本），設計了如圖所示的實驗裝置圖（C點位于兩電極的正中心，

指針偏轉方向與電流方向一致）。下列敘述錯誤的是（C）

A.神經元軸突與肌肉之間的突觸結構由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成

B.若為雙向傳導，則電刺激D點，肌肉會收縮且微電表指針偏轉2次

C.刺激B點，微電表指針偏轉2次，刺激C點，微電表指針偏轉1次

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

解析C點位于兩電極的正中心，到微電表兩電極的距離相等，刺激C點，興奮部位產生的局部電流同時

傳至微電表兩極，指針不偏轉，C錯誤。

5.某生物實驗小組在如圖所示的兩個神經元上放置兩個電表，用以研究興奮在神經纖維上的傳導以及在神

經元a、b之間傳遞的情況，圖中Li和L2距離相等，電表①兩微電極的中點為a3，電表②兩微電極分別位

于a、b神經元上。下列相關敘述正確的是（B）

A.分別適宜刺激神經元a上的四點，電表①的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉

B.分別適宜刺激神經元a上的四點，電表②的指針均發(fā)生2次方向相反的偏轉

C.適宜刺激物點時，電表①的指針發(fā)生第二次偏轉的時間晚于電表②的指針發(fā)生第二次偏轉的時間

D.ai點受適宜刺激后，興奮在神經元a與b之間發(fā)生電信號-化學信號的轉化

解析若刺激電表①兩微電極的中點a3,興奮同時到達兩電極，電表①的兩個微電極將同步發(fā)生興奮，指

針不會發(fā)生偏轉，A錯誤；興奮在神經元之間是單向傳遞的，分別刺激神經元a上的四點，電表②的指針

均發(fā)生2次方向相反的偏轉，B正確；因為興奮在神經纖維上傳導的速度快于在神經元之間的傳遞速度，

所以刺激a4點時，電表①的指針發(fā)生第二次偏轉的時間一般要早于電表②，C錯誤；興奮在突觸處的信號

轉化為電信號-化學信號-電信號，D錯誤。

6.[2024重慶檢測]根據(jù)神經沖動通過突觸方式的不同，可將突觸分為化學突觸和電突觸，化學突觸通過神

經遞質傳遞信息，電突觸以通道連接在細胞之間（突觸兩側由于電位差的存在可以發(fā)生電荷移動）傳遞信

息。為了解興奮傳導或傳遞的情況，某小組用神經纖維、帶化學突觸（左側神經元釋放興奮性神經遞質）

的神經纖維、帶電突觸的神經纖維和電表進行了如下實驗。下列分析錯誤的是（D）

甲：神經纖維乙：帶化學突觸的神經纖維丙：帶電突觸的神經纖維

,..二

注：各組電表兩電極的距離相等。

A.在最左端給予適宜強度的刺激，三組電表均會發(fā)生兩次反向偏轉，且乙組兩次偏轉間的時間間隔最長

B.在最右端給予適宜強度的刺激，甲、丙兩組電表均會發(fā)生兩次反向偏轉，乙組電表只發(fā)生一次偏轉

C.在甲組最左端給予適宜強度的刺激，引起Na+內流產生興奮，膜外電流方向與興奮傳導方向相反

D.若要證明化學突觸上興奮是單向傳遞的，只需要在乙組最左端給予適宜強度的刺激，并觀察電表是否會

發(fā)生兩次反向偏轉即可

解析在最左端給予適宜強度的刺激，三組興奮均能先后傳遞到電表的兩極，電表發(fā)生兩次反向偏轉，因

為乙組是帶有化學突觸的神經纖維，傳遞速度最慢，所以乙組兩次偏轉間的時間間隔最長，A正確；在最

右端給予適宜強度的刺激，甲、丙兩組電表均會發(fā)生兩次反向偏轉，乙組產生的興奮只能傳遞到電表的右

側一極，只發(fā)生一次偏轉，B正確；給予適宜強度刺激后，引起Na卡內流，產生外負內正的動作電位，而

相鄰部位是外正內負的靜息電位，膜外電流方向與興奮傳導方向相反，C正確；若要證明化學突觸上興奮

是單向傳遞的，除了在乙組最左端給予適宜強度的刺激外，還需在最右端給予適宜強度的刺激，并觀察電

表是否只發(fā)生一次偏轉，D錯誤。

7.[2024榆林模擬]閏紹細胞是脊髓中的一種中間神經元，能接受運動神經元1軸突分支的興奮，閏紹神經

纖維末梢與運動神經元2相連（如圖1）o現(xiàn)用一適宜強度的電流刺激運動神經元1,依次測量三個神經

元上膜電位隨時間的變化，如圖2所示。下列相關敘述錯誤的是（B）

A.運動神經元1軸突分支釋放的神經遞質起作用后可能沒有被及時回收或降解

B.閏紹神經纖維末梢釋放的是抑制性神經遞質，該突觸處無信號轉變

C.圖2中c點以后維持神經細胞內外Na+和K+分布不均衡的狀態(tài)需要消耗能量

D.圖2中be段運動神經元1膜上K+通道開放，使膜內K+的濃度下降

解析運動神經元1軸突分支釋放的神經遞質可作用于閏紹細胞，據(jù)圖2可知，閏紹細胞的膜電位有多次

興奮，故據(jù)此推測，運動神經元1軸突分支釋放的神經遞質起作用后可能沒有被及時回收或降解，導致閏

紹細胞持續(xù)興奮，A正確。通過圖2可知，運動神經元2無動作電位的產生，且膜電位有所下降，據(jù)此推

測閏紹細胞釋放的神經遞質能抑制運動神經元2產生興奮，但相應突觸處仍有電信號-化學信號-電信號

的轉變，B錯誤。圖2中c點以后維持神經細胞內外Na+和K+分布不均衡的狀態(tài)是通過鈉鉀泵實現(xiàn)的，該

過程是主動運輸過程，需要消耗能量，C正確。圖2中be段是運動神經元1靜息電位的恢