Question

【題目】某同學(xué)欲實驗證明“動作電位沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時，其電位變化總是一樣的，不會隨傳導(dǎo)距離的增加而衰減”。請利用提供的實驗材料與用具加以驗證，要求完善實驗思路，預(yù)期實驗結(jié)果并進(jìn)行分析。

材料和用具：生理狀況正常的離體槍烏賊的巨大軸突作標(biāo)本，電位測量裝置若干個（示波器）、生理鹽水溶液、電刺激設(shè)備等。

（要求：答題時槍烏賊離體巨大軸突神經(jīng)纖維標(biāo)本制作、神經(jīng)纖維生理鹽水的具體濃度、電刺激的強度、調(diào)制和示波器測量電位的具體方法不作要求）

（1）實驗思路：

①取一個大培養(yǎng)皿，加入足量特定濃度的生理鹽水，將新鮮離體的槍烏賊巨大軸突的神經(jīng)纖維標(biāo)本浸泡生理鹽水中；

②在神經(jīng)纖維某一端的適宜位置上正確連接電刺激設(shè)備，然后將___________________；

③在電刺激設(shè)備上用適宜強度的電刺激離體神經(jīng)纖維使之產(chǎn)生一個動作電位；

④同時觀察并記錄____________________________________，統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)并比較。

（2）預(yù)測實驗結(jié)果：（在以下坐標(biāo)系中繪制軸突上各測量點的膜電位隨時間的變化曲線）

（3）分析與討論：

①神經(jīng)纖維受到適宜刺激后產(chǎn)生動作電位，其電位變化不隨傳導(dǎo)距離的增加而衰減，其最大峰電位值仍相同的原因是__________________。

②若本實驗改用蛙的坐骨神經(jīng)，實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)一根神經(jīng)纖維在傳導(dǎo)神經(jīng)沖動時不會影響其他神經(jīng)纖維，原因最可能是_________________。

Answer 1

【答案】 多個相同的電位測量（示波器）等距離正確連接在神經(jīng)纖維上 各電位測量裝置的膜電位波形變化，比較其最大幅度值 動作電位鋒電位值大小決定于膜內(nèi)外溶液的Na+的濃度差，與傳播距離無關(guān) 各神經(jīng)纖維之間具有絕緣性

【解析】試題分析：本實驗的研究課題是設(shè)計實驗證明“動作電位沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時，其電位變化總是一樣的，不會隨傳導(dǎo)距離的增加而衰減”。動作電位在神經(jīng)纖維以電信號的形式傳導(dǎo)，電位變化的基礎(chǔ)是鈉離子和鉀離子的移動，電位鋒電位值大小決定于膜內(nèi)外溶液的離子的濃度差。

（1）實驗思路：

①取一個大培養(yǎng)皿，加入足量特定濃度的生理鹽水，將新鮮離體的槍烏賊巨大軸突的神經(jīng)纖維標(biāo)本浸泡生理鹽水中；②在神經(jīng)纖維某一端的適宜位置上正確連接電刺激設(shè)備，然后將多個相同的電位測量（示波器）等距離正確連接在神經(jīng)纖維上；③在電刺激設(shè)備上用適宜強度的電刺激離體神經(jīng)纖維使之產(chǎn)生一個動作電位；④同時觀察并記錄各電位測量裝置的膜電位波形變化，比較其最大幅度值，統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)并比較。

（2）預(yù)測實驗結(jié)果：

（3）分析與討論：

①神經(jīng)纖維受到適宜刺激后產(chǎn)生動作電位，其電位變化不隨傳導(dǎo)距離的增加而衰減，其最大峰電位值仍相同的原因是動作電位鋒電位值大小決定于膜內(nèi)外溶液的Na+的濃度差，與傳播距離無關(guān)。

②若本實驗改用蛙的坐骨神經(jīng)，實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)一根神經(jīng)纖維在傳導(dǎo)神經(jīng)沖動時不會影響其他神經(jīng)纖維，原因最可能是各神經(jīng)纖維之間具有絕緣性。