Question

【題目】高等動物的學習、記憶功能與海馬區（H區）密切相關。如果在H區的傳入神經纖維上施加100次/秒、持續1秒的強刺激（HFS），在刺激后幾小時之內，只要再施加單次強刺激，突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2-3倍，研究者認為是HFS使H區神經細胞產生了“記憶”。下圖是這一現象可能的生理基礎。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+進入細胞內與___作用，C酶的___發生改變，使C酶被激活。

（2）激活的C酶將A受體胞內肽段（T）磷酸化后，A受體活性增強。為驗證T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的“記憶”這一假設，請完善實驗思路，并預測實驗結果。

材料用具：正常小鼠、生長狀況相似的T磷酸化位點突變的小鼠、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；磷酸化位點突變的小鼠除了該肽段不能被磷酸化外，其余各項生理生化反應均與正常小鼠相同）

A．實驗思路：

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

②_________________________________________________________；

③對A、B、C三組小鼠的H區施加______，并檢測______。

④統計并分析所得數據。

B．請用柱形圖的形式預測實驗結果_________________。

Answer 1

【答案】鈣調蛋白 空間結構 與A組等量的（或B組等量的）生長狀況相似的T的磷酸化位點突變的小鼠 用HFS處理B、C組小鼠的H區，A組不做處理（或用HFS處理A、C組小鼠的H區，B組不做處理） 強度相同的單次強刺激 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】

學習和記憶是腦的高級功能之一，學習和記憶相互聯系，不可分割：①學習是神經系統不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程②記憶則是將獲得的經驗進行貯存和再現。神經中樞的分布部位和功能：①神經中樞位于顱腔中腦（大腦、腦干、小腦）和脊柱椎管內的脊髓，其中大腦皮層的中樞是最高級中樞，可以調節以下神經中樞活動；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、學習、記憶和思維等方面的高級功能；③語言文字是人類進行思維的主要工具，是人類特有的高級功能（在言語區）（S區→說，H區→聽，W區→寫，V區→看）；④記憶種類包括瞬時記憶，短期記憶，長期記憶，永久記憶。

（1）據圖分析可知，Ca2+進入細胞后與鈣調蛋白共同作用，使C酶的空間結構發生改變（球形變成多邊形），進而使C酶被激活。

（2）A．根據題意分析，該實驗的目的是驗證T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的“記憶”這一假設，根據實驗目的、基本原則和提供的材料設計實驗，基本思路為：

①取生理狀態相似、生長狀況良好的正常小鼠隨機均分為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的磷酸化位點突變的小鼠為C組；

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

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

④統計并分析所得數據。

B．該實驗為驗證性實驗，目的是驗證T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的“記憶”這一假設，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。