Question

【題目】下丘腦某區(qū)中存在饑餓敏感神經(jīng)元P，能量缺乏時(shí)神經(jīng)元P被激活，從而引起進(jìn)食行為�？蒲腥藛T敲除了野生型小鼠神經(jīng)元P中的A基因，對(duì)其功能進(jìn)行研究。

（1）敲除野生型小鼠的A基因，使其不能__________出A蛋白，無(wú)法執(zhí)行相應(yīng)的功能，從而制備出實(shí)驗(yàn)小鼠。

（2）將野生型小鼠及實(shí)驗(yàn)小鼠飼養(yǎng)在相同且適宜條件下，得到圖1所示結(jié)果。由于實(shí)驗(yàn)小鼠的體重__________野生型，推測(cè)A蛋白能夠__________。

（3）饑餓時(shí)，神經(jīng)元P的突觸前神經(jīng)元能合成一種神經(jīng)遞質(zhì)——谷氨酸，該物質(zhì)以__________方式釋放到突觸間隙，然后作用于__________，使神經(jīng)元P產(chǎn)生__________。研究發(fā)現(xiàn)，饑餓處理后實(shí)驗(yàn)小鼠下丘腦中的谷氨酸含量與野生型小鼠無(wú)顯著差異，但進(jìn)食量減少，推測(cè)A蛋白很可能是谷氨酸的__________。

（4）為驗(yàn)證上述推測(cè)，科研人員進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果如圖2所示。依據(jù)__________，可初步判斷上述推測(cè)成立。

Answer 1

【答案】表達(dá) 低于 影響神經(jīng)元P的激活 胞吐 突觸后膜 動(dòng)作電位 受體 正常小鼠正常處理組和實(shí)驗(yàn)小鼠饑餓處理組的P神經(jīng)元的動(dòng)作電位頻率無(wú)明顯差別

【解析】

據(jù)圖1可知，實(shí)驗(yàn)小鼠體重普遍比野生型小鼠體重低，說(shuō)明敲除饑餓敏感神經(jīng)元P中的A基因可影響進(jìn)食行為，進(jìn)而引起體重下降；圖2中顯示，比較各組的P神經(jīng)元的動(dòng)作電位頻率，正常小鼠饑餓處理時(shí)比正常處理小鼠高，而實(shí)驗(yàn)小鼠正常處理時(shí)比正常小鼠正常處理時(shí)低，且實(shí)驗(yàn)小鼠饑餓處理時(shí)和正常小鼠正常處理時(shí)幾乎無(wú)差別，說(shuō)明饑餓處理會(huì)引起P神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢活l率增加，而敲除P中的A基因后則會(huì)引起P神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢活l率降低。

（1）敲除野生型小鼠的A基因后，其不能表達(dá)出A蛋白，無(wú)法執(zhí)行相應(yīng)的功能，從而制備出實(shí)驗(yàn)小鼠。

（2）據(jù)圖1可知，實(shí)驗(yàn)小鼠的體重低于野生型，由于實(shí)驗(yàn)小鼠敲除了神經(jīng)元P中的A基因，而“能量缺乏時(shí)神經(jīng)元P被激活，從而引起進(jìn)食行為”，推測(cè)A蛋白能夠影響神經(jīng)元P的激活過(guò)程。

（3）饑餓時(shí)，神經(jīng)元P的突觸前神經(jīng)元能合成一種神經(jīng)遞質(zhì)—谷氨酸，該物質(zhì)以胞吐方式釋放到突觸間隙，然后作用于突觸后膜，使神經(jīng)元P產(chǎn)生動(dòng)作電位。研究發(fā)現(xiàn)，饑餓處理后實(shí)驗(yàn)小鼠下丘腦中的谷氨酸含量與野生型小鼠無(wú)顯著差異，但進(jìn)食量減少，推測(cè)A蛋白很可能是谷氨酸的受體。

（4）比較圖2中，正常小鼠正常處理和實(shí)驗(yàn)小鼠饑餓處理的P神經(jīng)元的動(dòng)作電位頻率無(wú)明顯差別，說(shuō)明“饑餓處理后實(shí)驗(yàn)小鼠下丘腦中的谷氨酸含量與野生型小鼠無(wú)顯著差異”的推測(cè)成立。