2020届高考生物一轮复习素养整合高考提分课九.ppt

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1、素养整合高考提分课(九)膜电位的测定及相关的实验探究,命题点一膜电位的变化原理及测量【考题研析】【典例】(2018江苏高考)如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(),A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B.bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量C.cd段Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大,【解题探究】1.正确理解电位产生的原理：(1)静息电位的产生是由于_通过_通道外流所造成的。(2)动作电位的产生是由于_通过_通道内流所造成的。,K+,K+,Na+,Na+,2.准确把握动作电位的特点：(1)只有

2、刺激超过_值，动作电位才会产生。产生后的动作电位大小都是_的。(2)动作电位在传导时不衰减。,阈,相同,【解析】选C。本题考查兴奋在神经纤维上产生的生理过程。K+的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因，A项错误；bc段Na+大量内流，属于协助扩散，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，B项错误；cd段恢复为静息电位，此时K+外流，K+通道多处于开放状态，但Na+通道多处于关闭状态，C项正确；动作电位,的大小与刺激强度没有关系，只与细胞内外Na+的浓度差有关，D项错误。,【迎考必备】1.膜电位的测量：(1)静息电位的测量：,电表一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，观察到指针向右偏转一次(如

3、上图甲)。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时，指针不偏转(如上图乙)。,(2)动作电位的测量：,2.膜电位变化的曲线分析：离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。曲线解读：,a点及之前静息电位，膜电位是外正内负，此时K+通道开放，K+外流，运输方式为协助扩散。b点0电位，动作电位形成过程中，Na+通道开放，Na+内流，运输方式为协助扩散。,bc段动作电位，Na+通道继续开放。cd段静息电位恢复，K+通道开放使K+外流。de段Na+K+泵活动加强，排Na+吸K+，运输方式为主动运输，使膜内外离

4、子分布恢复到最初静息水平。,【赢考必练】1.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到(),A.静息电位值减小B.静息电位值增大C.动作电位峰值升高D.动作电位峰值降低,【解析】选D。静息电位的产生是由于细胞内K+外流，动作电位的产生是由Na+内流导致，如果减少溶液S中的Na+的浓度，则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少，而使峰值降低。,2.如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化

5、情况。下列描述错误的是世纪金榜导学号(),A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化B.两种海水中神经纤维的静息电位相同C.低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外D.正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内,【解析】选C。分析题图曲线可知，曲线a表示神经纤维，受刺激后膜内电位上升，变为正值，之后又变为负值，符合动作电位曲线图，代表正常海水中膜电位的变化，A正确；ab两条曲线的起点与终点的膜电位值相同，则说明两种海水中神经纤维的静息电位相同，B正确；不论是低钠海水，还是正常海水，静息状态都,是膜外Na+浓度高于膜内，C错误；正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内，D

6、正确。,命题点二膜电位变化与电流表的指针偏转问题【考题研析】【典例】(2019郑州模拟)图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表(电极分别在Q点细胞内外)、(电极分别在R、S的细胞外侧)，给予P点适宜刺激后，电表测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是(),A.电位变化对应PQ兴奋传导过程B.刺激S点，电表将发生两次方向不同的偏转C.刺激S点，电表记录到的电位变化波形与图乙基本相同D.刺激P点，电表的指针将发生两次反向偏转,【解题探究】1.兴奋的传导和传递方向：兴奋在神经纤维上的传导是_的，在神经元之间的传递是_的。,双向,单向,2.电位变化与指针偏转的关系：(

7、1)偏转方向：这种类型的题目一般要参考对照组，电流方向相同则偏转方向_，否则相反。(2)偏转次数：电流表两电极在测量时间段时，出现几次有_的情况，就发生几次偏转。,相同,电位差,【解析】选B。电位变化是因为发生钠离子内流导致动作电位产生，对应Q点的兴奋，A项错误。刺激S点，兴奋能先后传到S点和R点，所以电表将发生两次方向不同的偏转，会有两个方向不同的峰值，B项正确，C项错误。由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由突触前膜传到突触后膜，所以刺激P点，兴,奋只能传到R点，所以电表的指针只能发生一次偏转，D项错误。,【迎考必备】1.在神经纤维上的电流表偏转问题：,(1)刺激a点，b点先兴奋，d点

8、后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点(bc=cd)，b点和d点同时兴奋，电流表指针不发生偏转。,2.在神经元之间的电流表偏转问题：,(1)刺激b点(ab=bd)，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可以兴奋，电流表指针只发生一次偏转。,【赢考必练】如图为神经元结构模式图，电流计A1和A2的两极a和c、d和e分别接在神经纤维外膜上，分别在b、f两点给予适宜强度的刺激，则电流计的偏转情况为(),注：代表神经元细胞体，代表神经末梢，且ab=bc、ac=de

9、。,A.分别在b点与f点刺激时，A1、A2各偏转两次，且方向相反B.在b点刺激时，A1偏转两次，A2偏转一次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次C.在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次,D.在b点刺激时，A1不偏转，A2偏转两次；在f点刺激时，A1不偏转，A2偏转一次,【解析】选D。在b点刺激时，兴奋同时到达a和c处，因此A1不偏转；当兴奋继续向右传导、传递时，先到达d处，后到达e处，因此A2偏转两次，且方向相反。在f点刺激时，兴奋能传导到e处，但不能传递到a、c和d处，因此A1不偏转，A2偏转一次。,命题点三与膜电位相关的实验探究【考题研析】【典

10、例】(2019湛江模拟)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-肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本)，设计了下面的实验装置图(C点位于两电,极之间的正中心，指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述错误的是(),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，肌肉会收缩且电流计偏转2次C.电刺激C点，神经纤维上的电流计不会偏转，因此用C点探究无法得出正确结论,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,【解题探究】1.探究兴奋在神经元上的传导单向还是双向：(1)实验对象：_

11、条神经纤维。(2)实验关键：在两电极之间，刺激点的_选择。,一,距离,2.探究兴奋在神经元之间的传递是单向还是双向：(1)实验对象：至少_条神经纤维，并且彼此有_连接。(2)实验关键：_跨两条神经纤维，在_两侧都要进行刺激。,突触,两,电极,突触,【解析】选C。突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成，A项正确；刺激D点，兴奋先到达距离微电流计较近端，引起指针偏转一次，兴奋向距离微电流计较远端传导时，之前兴奋部位恢复静息状态，指针发生与第一次方向相反的偏转，故肌肉会收缩且电流表偏转2次，B项正确；C点位于两电极之间的正中心，,到微电流计两端的距离相等，刺激C点，兴奋部位产生的局部电流同时传导

12、至微电流计两端，指针不偏转，能说明兴奋在神经纤维上双向传导，C项错误；兴奋在AC间以电信号形式传导，而在神经-肌肉突触处以电信号化学信号电信号形式传递，因突触延搁其传递速度较慢，D项正确。,【迎考必备】1.探究兴奋在神经纤维上传导的实验：(1)方法设计：电刺激图中处，观察A的变化，同时测量处的电位有无变化。,(2)结果分析：若A有反应，且处电位改变，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。,2.探究兴奋在神经元之间传递的实验：(1)方法设计：先电刺激图中处，测量处的电位有无变化；再电刺激处，测量处的电位有无变化。,(2)结果分析：若两

13、次实验的测量部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。,【赢考必练】突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，可提高突触后膜对某些离子的通透性。若促进Na+内流，则引起后一个神经元兴奋，若促进Cl-内流，则引起后一个神经元抑制，为探究乙酰胆碱作用于某种神经元后，引起该神经元兴奋还是抑制，某生物兴趣小组做了如下实验：世纪金榜导学号,(1)将电表接于B神经元细胞膜内、外两侧，此时电表指针的偏转如图所示，这是因为突触后膜处于_状态，膜两侧的电位表现为_，存在电位差，使电表指针向左偏转。,(2)在突触间隙注入一定量的乙酰

14、胆碱，观察电表指针偏转方向，若电表指针_，则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋，若电表指针_，则说明乙酰胆碱引起该神经元抑制。在注入乙酰胆碱的同时不能刺激A神经元，原因是_。,【解析】(1)电表的指针一般情况下默认为指针方向即电流方向，由正极指向负极，膜外为正电位，膜内为负电位。静息电位的特点是外正内负。(2)在突触间隙注入一定量的乙酰胆碱，若电表指针向右偏转，膜外为负电位，膜内为正电位，形成动作电位，则说明乙酰胆碱引起该神经元兴奋。若电表指针向左偏转且幅,度更大，说明乙酰胆碱引起该神经元抑制。在注入乙酰胆碱的同时，刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质，对实验结果造成影响。,答案：(1)静息外正内负(2)向右偏转向左偏转且幅度更大刺激A神经元会引起突触前膜释放神经递质，对实验结果造成影响,