Question

【題目】某同學欲實驗證明“動作電位沿著神經纖維傳導時，其電位變化總是一樣的，不會隨傳導距離的增加而衰減”。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，預期實驗結果并進行分析。

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

（要求：答題時槍烏賊離體巨大軸突神經纖維標本制作、神經纖維生理鹽水的具體濃度、電刺激的強度、調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纖維標本浸泡生理鹽水中；

②在神經纖維某一端的適宜位置上正確連接電刺激設備，然后將___________________；

③在電刺激設備上用適宜強度的電刺激離體神經纖維使之產生一個動作電位；

④同時觀察并記錄____________________________________，統計分析實驗數據并比較。

（2）預測實驗結果：（在以下坐標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神經纖維受到適宜刺激后產生動作電位，其電位變化不隨傳導距離的增加而衰減，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，實驗發現：當一根神經纖維在傳導神經沖動時不會影響其他神經纖維，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外溶液的Na+的濃度差，與傳播距離無關 各神經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計實驗證明“動作電位沿著神經纖維傳導時，其電位變化總是一樣的，不會隨傳導距離的增加而衰減”。動作電位在神經纖維以電信號的形式傳導，電位變化的基礎是鈉離子和鉀離子的移動，電位鋒電位值大小決定于膜內外溶液的離子的濃度差。

（1）實驗思路：

①取一個大培養皿，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纖維標本浸泡生理鹽水中；②在神經纖維某一端的適宜位置上正確連接電刺激設備，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纖維上；③在電刺激設備上用適宜強度的電刺激離體神經纖維使之產生一個動作電位；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，統計分析實驗數據并比較。

（2）預測實驗結果：

（3）分析與討論：

①神經纖維受到適宜刺激后產生動作電位，其電位變化不隨傳導距離的增加而衰減，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外溶液的Na+的濃度差，與傳播距離無關。

②若本實驗改用蛙的坐骨神經，實驗發現：當一根神經纖維在傳導神經沖動時不會影響其他神經纖維，原因最可能是各神經纖維之間具有絕緣性。