Question

【題目】學(xué)習(xí)、記憶是動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境、使個(gè)體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動(dòng)物的海馬腦區(qū)（H區(qū)）密切相關(guān)。

（1）如果在H區(qū)的傳人纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強(qiáng)刺激（HFS），在刺激后幾小時(shí)之內(nèi)，只要再施加單次強(qiáng)刺激，突觸后膜的電位變化都會(huì)比未受過HFS處理時(shí)高23倍，研究者認(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了“記憶”，下圖為這一現(xiàn)象可能的機(jī)制。

如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會(huì)以______________方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，Ca2+與 共同作用，使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C酶被激活。

（2）為驗(yàn)證圖中所示機(jī)制，研究者開展了大量工作，如：

①對(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后，檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化，而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結(jié)果為圖中的______________（填圖中序號(hào)）過程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后，A受體活性增強(qiáng)，為證實(shí)A受體的磷酸化 位點(diǎn)位于T上，需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，以干擾C酶對(duì)T的磷酸化，其中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸______________。

A.數(shù)目不同序列不同 B.數(shù)目相同序列相反 C.數(shù)目相同序列相同

③為驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)刺激的“記憶”這一假設(shè)，將T的磷酸化位點(diǎn)發(fā)生突變的一組小鼠，用HFS處理H區(qū)傳入纖維，30分鐘后檢測(cè)H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞突觸后膜A受體能否磷酸化，該實(shí)驗(yàn)方案有兩處不完善，請(qǐng)補(bǔ)充完善__________________________________________。

Answer 1

【答案】 協(xié)助擴(kuò)散 鈣調(diào)蛋白 Ⅱ C、B 該實(shí)驗(yàn)方案存在兩處缺陷第一，應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)未突變小鼠同樣處理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。第二，應(yīng)補(bǔ)充施加HFS后檢測(cè)和比較以上兩組小鼠突觸后膜的電位變化的實(shí)驗(yàn)

【解析】試題分析：本題通過研究學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制，考查神經(jīng)調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生能從圖中獲取有效信息而判斷相關(guān)過程變化，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則是解答此題的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)和記憶是腦的高級(jí)功能之一。學(xué)習(xí)和記憶相互聯(lián)系，不可分割。學(xué)習(xí)是神經(jīng)系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習(xí)慣和積累經(jīng)驗(yàn)的過程；記憶則是將獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行貯存和再現(xiàn)；記憶種類包括瞬時(shí)記憶，短期記憶，長(zhǎng)期記憶，永久記憶。

（1）分析圖解可以看出，突觸后膜外的Ca2+濃度高，膜內(nèi)Ca2+的濃度低，并且其運(yùn)輸需要借助于細(xì)胞膜上的N受體，因此運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散。圖中顯示，Ca2+進(jìn)入細(xì)胞后與鈣調(diào)蛋白共同作用，使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（球形變成多邊形），C酶被激活。

（2）①對(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施加HFS，休息30分鐘后，檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化，而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加，說(shuō)明H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的A受體結(jié)合到細(xì)胞膜上，該結(jié)果為圖中的II過程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

②實(shí)驗(yàn)的自變量為短肽，為證實(shí)A受體的磷酸化位點(diǎn)位于T上，需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，以干擾C酶對(duì)T的磷酸化。其中實(shí)驗(yàn)組所用短肽與T的氨基酸數(shù)目相同序列相同，對(duì)照組所用短肽應(yīng)與T的氨基酸數(shù)目相同序列相反。故選：C、B。

③為驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)刺激的“記憶”這一假設(shè)，將T的磷酸化位點(diǎn)發(fā)生突變的一組小鼠，用HFS處理H區(qū)傳入纖維，30分鐘后檢測(cè)H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞突觸后膜A 受體能否磷酸化，該實(shí)驗(yàn)方案有兩處不完善，第一：還應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)未突變小鼠同樣處理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。第二檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)可操作，膜A受體是否磷酸化不易檢測(cè)，應(yīng)補(bǔ)充施加HFS后檢測(cè)和比較以上兩組小鼠突觸后膜的電位變化的實(shí)驗(yàn)。