Question

【題目】高等動物的學(xué)習(xí)、記憶功能與海馬區(qū)（H區(qū)）密切相關(guān)。如果在H區(qū)的傳入神經(jīng)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比未受過HFS處理時(shí)高2-3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”。下圖是這一現(xiàn)象可能的生理基礎(chǔ)。請回答下列問題：

（1）如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與___作用，C酶的___發(fā)生改變，使C酶被激活。

（2）激活的C酶將A受體胞內(nèi)肽段（T）磷酸化后，A受體活性增強(qiáng)。為驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對刺激的“記憶”這一假設(shè)，請完善實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

材料用具：正常小鼠、生長狀況相似的T磷酸化位點(diǎn)突變的小鼠、電刺激儀器、電位測定儀等。

（要求與說明：施加HFS和單次強(qiáng)刺激的儀器和具體方法不做要求；突觸后膜電位變化的測定儀器和方法不做要求；磷酸化位點(diǎn)突變的小鼠除了該肽段不能被磷酸化外，其余各項(xiàng)生理生化反應(yīng)均與正常小鼠相同）

A．實(shí)驗(yàn)思路：

①取生理狀態(tài)相似、生長狀況良好的正常小鼠隨機(jī)均分為A、B兩組；另取______為C組；

②_________________________________________________________；

③對A、B、C三組小鼠的H區(qū)施加______，并檢測______。

④統(tǒng)計(jì)并分析所得數(shù)據(jù)。

B．請用柱形圖的形式預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________________。

Answer 1

【答案】鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) 與A組等量的（或B組等量的）生長狀況相似的T的磷酸化位點(diǎn)突變的小鼠 用HFS處理B、C組小鼠的H區(qū)，A組不做處理（或用HFS處理A、C組小鼠的H區(qū)，B組不做處理） 強(qiáng)度相同的單次強(qiáng)刺激 突觸后膜的電位變化 或

（注：A、C組電位變化相同，且小于B組；或B、C組電位變化相同，且小于A組）

【解析】

學(xué)習(xí)和記憶是腦的高級功能之一，學(xué)習(xí)和記憶相互聯(lián)系，不可分割：①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②記憶則是將獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行貯存和再現(xiàn)。神經(jīng)中樞的分布部位和功能：①神經(jīng)中樞位于顱腔中腦（大腦、腦干、小腦）和脊柱椎管內(nèi)的脊髓，其中大腦皮層的中樞是最高級中樞，可以調(diào)節(jié)以下神經(jīng)中樞活動；②大腦皮層除了對外部世界感知（感覺中樞在大腦皮層）還具有語言、學(xué)習(xí)、記憶和思維等方面的高級功能；③語言文字是人類進(jìn)行思維的主要工具，是人類特有的高級功能（在言語區(qū)）（S區(qū)→說，H區(qū)→聽，W區(qū)→寫，V區(qū)→看）；④記憶種類包括瞬時(shí)記憶，短期記憶，長期記憶，永久記憶。

（1）據(jù)圖分析可知，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），進(jìn)而使C酶被激活。

（2）A．根據(jù)題意分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對刺激的“記憶”這一假設(shè)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、基本原則和提供的材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，基本思路為：

①取生理狀態(tài)相似、生長狀況良好的正常小鼠隨機(jī)均分為A、B兩組；另取與A組等量的（或B組等量的）生長狀況相似的T的磷酸化位點(diǎn)突變的小鼠為C組；

②用HFS處理B、C組小鼠的H區(qū)，A組不做處理（或用HFS處理A、C組小鼠的H區(qū)，B組不做處理）；

③對A、B、C三組小鼠的H區(qū)施加強(qiáng)度相同的單次強(qiáng)刺激，并檢測突觸后膜的電位變化。

④統(tǒng)計(jì)并分析所得數(shù)據(jù)。

B．該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，目的是驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對刺激的“記憶”這一假設(shè)，因此B組（或A組）用HFS處理的正常小鼠的的電位變化較高，而沒有用HFS處理的正常小鼠以及突變小鼠的電位變化較低且差不多，如圖：

或。