Question

為了研究含有不同的鈉離子濃度的細(xì)胞外液（細(xì)胞外液滲透壓相同、鉀離子濃度相同）對離體槍烏賊神經(jīng)纖維電位變化的影響，請根據(jù)提供的實驗材料完善實驗思路并預(yù)測實驗結(jié)果．
實驗材料：離體槍烏賊神經(jīng)纖維若干、正常等滲溶液、高Na⁺等滲溶液、低Na⁺等滲溶液（高于細(xì)胞內(nèi)Na⁺濃度），動作電位記錄儀等．
（1）實驗思路：
①實驗分組：將生理功能正常的神經(jīng)纖維，均分為三組，

 

．
②控制變量：分別將三組的神經(jīng)纖維連接好動作電位記錄儀；再將1組神經(jīng)纖維置于高Na⁺等滲溶液中；2組神經(jīng)纖維置于低Na⁺等滲溶液；3組神經(jīng)纖維置于正常等滲溶液．
③結(jié)果測量：

 

，再分別記錄每組神經(jīng)纖維的

 

（2）預(yù)測實驗結(jié)果：請用曲線圖表示可能的實驗結(jié)果．

 

（3）實驗分析：設(shè)置第3組的目的是

 

．

Answer 1

考點：細(xì)胞膜內(nèi)外在各種狀態(tài)下的電位情況

專題：

分析：靜息電位和動作電位產(chǎn)生的原因：在神經(jīng)細(xì)胞未受刺激，也就是靜息狀態(tài)靜息電位時，膜外正電位，膜內(nèi)負(fù)電位．此時膜主要對K+有通透性，造成K⁺外流，使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)，這是大多數(shù)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生靜息電位的主要原因．當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細(xì)胞膜對Na⁺通透性增加，導(dǎo)致大量Na⁺內(nèi)流，使膜內(nèi)側(cè)陽離子濃度高于膜外側(cè)，膜兩側(cè)電位差倒轉(zhuǎn)，即膜外由正電位變?yōu)樨?fù)電位，膜內(nèi)則由負(fù)電位變?yōu)檎�電位動作電位�?br />動作電位的產(chǎn)生是由于Na⁺內(nèi)流，導(dǎo)致膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，因此，細(xì)胞外液中Na⁺濃度越大，產(chǎn)生的動作電位峰值越高．

解答： 解：（1）實驗題目中材料和用具往往暗示了實驗的設(shè)計思路和方向．根據(jù)材料和用具，要驗證細(xì)胞外液中Na⁺濃度會影響受刺激后神經(jīng)纖維膜電位的變化幅度和速率，可以利用生理狀態(tài)一致的槍烏賊離體神經(jīng)纖維在正常海水、低Na⁺海水、高Na⁺海水中神經(jīng)纖維膜電位的變化幅度和速率進(jìn)行說明．
①實驗分組：將生理功能正常的神經(jīng)纖維，均分為三組，編號為1、2、3組．
②控制變量：分別將三組的神經(jīng)纖維連接好動作電位記錄儀；再將1組神經(jīng)纖維置于高Na⁺等滲溶液中；2組神經(jīng)纖維置于低Na⁺等滲溶液；3組神經(jīng)纖維置于正常等滲溶液．
③結(jié)果測量：分別給予這3組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激，再分別記錄每組神經(jīng)纖維的電位變化
（2）預(yù)測實驗結(jié)果：結(jié)合動作電位形成的機制，當(dāng)神經(jīng)纖維受刺激后，在低Na⁺濃度海水中，Na⁺內(nèi)流的量減少，速率降低，導(dǎo)致神經(jīng)纖維膜電位的變化幅度和速率下降，高Na⁺海水中則相反，結(jié)果如答案所示．
（3）實驗分析：在不同Na+濃度海水中神經(jīng)纖維受刺激后的膜電位的變化幅度和速率不同，是因為在不同 Na+濃度的海水中Na+內(nèi)流的量和速率不同． 設(shè)置第3組的目的是起對照作用．
故答案為：
（l）①編號為1、2、3組
③分別給予這3組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激   電位變化 
（2）

（3）對照作用

點評：本題考查神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．