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微专题 14 兴奋传导与传递的相关实验探
究
一、膜电位的测量及电流计指针偏转的判断
1.膜电位的测量方法及比较
【典例1】 (2020·合肥市调研)如图表示用电表测量膜内外的电位差。当神经
纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外Na＋顺浓度梯度大量流入膜内，
此后Na＋通道很快就进入失活状态，同时 K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电
位差的推动下向膜外扩散。下列相关叙述中正确的是( )
A.神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差
B.神经纤维受刺激后，膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是内负
外正
C.神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同
D.从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位答案 D
解析 神经纤维在静息状态下表现为内负外正，电表会测出电位差，A错误；
神经纤维受刺激后，由于膜外Na＋大量流入膜内，所以兴奋部位膜两侧的电位
是内正外负，B错误；神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向
相同，与膜外局部电流方向相反，C错误；从静息状态受刺激到形成动作电位，
电表指针会通过0电位偏转一次；由动作电位恢复到静息电位，电表指针又会
通过0电位偏转一次，共两次，D正确。
2.电流计的指针偏转次数的判断
(1)静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
①静息电位
②动作电位
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外侧，可观察到指针发生两次方向相反的
偏转。过程如图所示，其中“ ”为兴奋部位。
(2)同一神经元电流计指针偏转次数的判断(3)在神经元之间电流计指针偏转次数的判断
【典例2】 (2021·福建宁德期末)如图是一个反射弧的部分结构示意图，电流
表两极均连接在神经纤维膜外，在 A点给予一定强度的刺激。下列叙述正确的
是( )
A.未受刺激时电流表指针不偏转，说明静息电位为零
B.A点受刺激后，电流表指针发生两次方向相反的偏转
C.A点受刺激后，Na＋内流是电流表指针偏转的主要原因
D.A点受刺激后，电信号与化学信号相互转换使电流表指针偏转
答案 C
解析 电流表的两个电极都位于神经纤维膜外，未受刺激时两电极处的电位都是内负外正，电流表指针不偏转，但静息电位不为零，A错误；A点受刺激后，
电流表指针只能发生一次偏转，因为兴奋在突触处只能由突触前膜传递至突触
后膜，B错误；A点受刺激后，当兴奋传导到左侧电极时，Na＋通道打开，Na＋
内流形成动作电位，电流表指针偏转，C正确，D错误。
二、反射弧中兴奋传导特点的实验探究
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
【典例3】 (2018·海南卷，27)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基
础，某同学将甲、乙两只脊蛙(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾
端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中，均出现屈肌反射(缩腿)，之后用
清水洗净、擦干。回答下列问题：(1)剥去甲的左后趾皮肤，再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不出现屈肌反射，其
原因是_________________________________________________________。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经，假如用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的
右 后 趾 浸 入 0.5% 硫 酸 溶 液 中 ， 不 出 现 屈 肌 反 射 ， 则 说 明
_______________________________________________。
(3)捣毁乙的脊髓，再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾，________(填“能”或
“不能”)出现屈肌反射，原因是______________________________________。
答案 (1)剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失 (2)传入神经结构和功能完整是完
成反射活动所必需的 (3)不能 反射弧的神经中枢被破坏
解析 (1)剥去甲的左后趾皮肤后，存在于左后肢皮肤上的感受器缺失，则再用
0.5%硫酸溶液刺激左后趾，不会出现屈肌反射。
(2)用某种特殊方法阻断了传入神经，再将甲的右后趾浸入 0.5%硫酸溶液中，不
出现屈肌反射，说明屈肌反射的发生要求传入神经结构和功能完整。
(3)脊髓是脊蛙低级神经反射的神经中枢，因此捣毁乙的脊髓，再用 0.5%硫酸溶
液刺激蛙的左后趾，则不能出现屈肌反射。
【典例4】 (2013·安徽理综，30Ⅰ)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
连接电位计ⓐ和ⓑ。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计ⓐ和ⓑ有电
位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。(1)用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。___________________________________________。
(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，电位计
ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：
①___________________________；②_________________________________。
答案 (1)方法和现象：刺激电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计
ⓑ有电位波动和左后肢屈腿，电位计ⓐ未出现电位波动
(2)突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 突触前膜不
能释放神经递质
解析 (1)验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需在同一神经元中完成，设
计思路：刺激神经纤维的某一点，从该点两侧观察反应。结合图示信息，刺激
电位计ⓑ与骨骼肌之间的传出神经，观察到图示刺激点左侧电位计ⓑ有电位波
动，刺激点右侧的左后肢屈腿，可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴
奋在反射弧中只能单向传递，需跨突触检测，在上述实验基础上，电位计ⓐ未
出现电位波动，可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。
(2)兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成，易受药物影响。若在灌注液中添
加某种药物，用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖，电位计ⓐ有波动，电位计ⓑ未出现波动，推测其原因是神经递质传递受阻。结合神经递质的作用过程，其
传递受阻有两种可能，一是突触前膜不能释放神经递质，二是突触前膜释放的
神经递质不能与突触后膜上特异性受体结合。
