坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在 “ 全或无 ” 现象。
欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果（说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润）。
(1) 实验思路：
① 连接坐骨神经与生物信号采集仪等（简图如下， a 、 b 为坐骨神经上相距较远的两个点）。
② 刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏 1 上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为 S min 。
③____________ ，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为 S max 。
(2) 结果预测和分析：
① 当刺激强度范围为 ____________ 时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
② 实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位（见图）。伪迹的幅值可以作为 ___________ 的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 __________ 所需的时间。伪迹是电刺激通过 ________ 传导到记录电极上而引发的。
③ 在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有 __________ 性。而上述实验中 a 、 b 处的动作电位有明显差异（如图），原因是不同神经纤维上动作电位的 __________ 不同导致 b 处电位叠加量减小。
④ 以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的 S min 和 S max 。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的 S min 和 S max 相对值。 __________
答案
(1) 在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
(2) 小于 S max 且不小于 S min 电刺激强度 Na + 通道开放 任氏液 不衰减 传导速率 
【分析】 1 、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束，神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
2 、单根神经纤维所产生的动作电位，反映出 " 全或无 " 定律，即动作电位不论以何种刺激方式产生，但刺激必须达到一定的阈值方能出现；阈下刺激不能引起任何反应 ——" 无 " ，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应 ——" 全 " 。
【详解】（ 1 ）据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为 S max 。
（ 2 ） ① 是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为 S max ，因此当刺激强度范围为小于 S max 且不小于 S min 时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
② 实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上钠离子的通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。
③ 在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，上述实验中 a 、 b 处的动作电位有明显差异，原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致 b 处电位叠加量减小。
④ 坐骨神经是由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在 “ 全或无 ” 现象。因此坐骨神经的 S min 和 S max 不同，单根神经纤维的 S min 和 S max 相同，即：
【点睛】本题考查兴奋传导的实验的相关知识，意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
