Question

16．实验者将一根神经置于如图所示的装置中，欲测定兴奋在该神经上的传导速度，并探究低温对兴奋传导速度的影响．

（1）实验开始时，在刺激点给予神经强刺激，可在电位计1和2中观察到指针两次相反方向的偏转  ，记录电位计1第一次偏转至电位计2第一次偏转所费时间t（s）
（2）测量电极A至B的距离，设为d（m）
（3）计算出兴奋在该神经上的传导速度v=$\frac{d}{t}$（m/s）
（4）将神经拿出并置于4℃的任氏液（相当于生理盐水）中浸泡5min后，再置于标本盒中，重复步骤（1）、（2），可预测到兴奋在该神经上的传导速度v将减小（增大、不变或减小）．
（5）阿尔•卡尔松等人发现帕金森氏症患者 （机体不自主震颤）体内的神经末梢中，多巴胺缺乏，但“多巴”是缓解该病的有效药物．现已知多巴在人体内可以转化为“多巴胺”，而一种名叫“利血平”的药物可以耗尽神经末梢的多巴胺．请回答下列的问题：
①某同学对帕金森氏症的病因提出了多种假设，你认为最可能的假设应该多巴胺的缺乏是引起帕金森氏症（机体不自主震颤）的原因
②请根据以下的材料和用品，补充和完善实验设计的方法步骤，预测实验结果，以检测对假设的验证．
材料和用品：小白鼠，生理盐水，用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液和多巴胺溶液，注
射器等．
实验步骤：
第一步：取生长状况相同的健康小白鼠若干，等分成甲乙两组
第二步：甲组小白鼠注射用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液，乙组小白鼠注射等量的生理盐水，相同条件下培养，并观察记录其运动情况
第三步：一段时间后，给甲组小鼠注射一定量的多巴胺生理盐水溶液，给乙组小鼠注射等量生理盐水，继续在同等条件下培养，观察并记录其运动情况
实验结果：甲组小鼠在注射了利血平后出现了不自主震颤，当注射多巴胺后，运动恢复正常；而乙组在整个实验过程中一直表现正常运动．

Answer 1

分析 由于该实验目的是验证“多巴胺缺乏是引起运动震颤的原因”，故实验时需要先设法使小鼠出现运动时不自主地震颤，实验组就需要注射组注射一定浓度的利血平溶液，对照组注射等量的生理盐水，在相同且适宜的条件下饲养一段时间，观察并记录因变量；接着实验组注射一定浓度的多巴胺溶液，而对照组注射等量的生理盐水，饲养一段时间，观察并记录因变量．

解答 解：（1）实验开始时，在刺激点给予神经强刺激，A、B、a、b四个点依次兴奋，故可在电位计1和2中观察到指针两次相反方向的偏转．
（2）记录电位计1第一次偏转至电位计2第一次偏转所费时间t（s），即兴奋从电极A传至B所需时间为t（s），因此需要测量电极A至B的距离，设为d（m）． 
（3）根据（2）可以计算出兴奋在该神经上的传导速度v=$\frac{d}{t}$（m/s）．
（4）将神经拿出并置于4℃的任氏液（相当于生理盐水）中浸泡5min后，再置于标本盒中，重复步骤（1）、（2），由于温度降低，因此可预测到兴奋在该神经上的传导速度v将减小．
（5）①最可能的假设应该是：多巴胺的缺乏是引起帕金森氏症（机体不自主震颤）的原因．
②实验设计时应该遵循对照原则和单一变量原则，而无关变量应相同且适宜．因此结合题意，实验步骤具体为：
第一步：取生长状况相同的健康小白鼠若干，等分成甲乙两组；
第二步：甲组小白鼠注射用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液，乙组小白鼠注射等量的生理盐水，相同条件下培养，并观察记录其运动情况；
第三步：一段时间后，给甲组小鼠注射一定量的多巴胺生理盐水溶液，给乙组小鼠注射等量生理盐水，继续在同等条件下培养，观察并记录其运动情况．
因为假设的是多巴胺的缺乏是引起帕金森氏症（机体不自主震颤）的原因．所以实验结果为：甲组小鼠在注射了利血平后出现了不自主震颤，当注射多巴胺后，运动恢复正常；而乙组在整个实验过程中一直表现正常运动．
故答案为：
（1）两次相反方向的偏转
（2）测量电极A至B的距离，设为d（m）  
（3）$\frac{d}{t}$（m/s）
（4）减小
（5）①多巴胺的缺乏是引起帕金森氏症（机体不自主震颤）的原因
②第一步：取生长状况相同的健康小白鼠若干，等分成甲乙两组
第二步：甲组小白鼠注射用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液，乙组小白鼠注射等量的生理盐水，相同条件下培养，并观察记录其运动情况
第三步：一段时间后，给甲组小鼠注射一定量的多巴胺生理盐水溶液，给乙组小鼠注射等量生理盐水，继续在同等条件下培养，观察并记录其运动情况
甲组小鼠在注射了利血平后出现了不自主震颤，当注射多巴胺后，运动恢复正常；而乙组在整个实验过程中一直表现正常运动

点评 本题综合考查神经兴奋传递的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．