Question

【題目】學習、記憶是動物適應環境、使個體得到發展的重要功能．通過電刺激實驗，發現學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區（H區）密切相關．
（1）在小鼠H區的傳入纖維上施加單次強刺激，傳入纖維末梢釋放的作用于突觸后膜的相關受體，突觸后膜出現一個膜電位變化．
（2）如果在H區的傳入纖維上施加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”，下圖為這一現象可能的機制．

如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，Ca2+會以方式進入胞內，Ca2+與共同作用，使C酶的發生改變，C酶被激活．
（3）為驗證圖中所示機制，研究者開展了大量工作，如：
①對小鼠H區傳入纖維施加HFS，休息30分鐘后，檢測到H區神經細胞的A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數量明顯增加．該結果為圖中的（填圖中序號）過程提供了實驗證據．
②圖中A受體胞內肽段（T）被C酶磷酸化后，A受體活性增強，為證實A受體的磷酸化位點位于T上，需將一種短肽導入H區神經細胞內，以干擾C酶對T的磷酸化．其中，實驗組和對照組所用短肽分別應與T的氨基酸 ．
A．數目不同序列不同 B．數目相同序列相反 C．數目相同序列相同
③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，將T的磷酸化位點發生突變的一組小鼠，用HFS處理H區傳入纖維，30分鐘后檢測H區神經細胞突觸后膜A受體能否磷酸化．請評價該實驗方案并加以完善 ．
（4）圖中內容從水平揭示學習、記憶的一種可能機制，為后續研究提供了理論基礎．

Answer 1

【答案】
（1）神經遞質
（2）協助擴散；鈣調蛋白；空間結構
（3）Ⅲ；C；不合理．應和對照組處理相同，應檢測細胞膜上的A受體數量是否明顯增加
（4）分子
【解析】解：（1）興奮在神經元之間傳導的過程中，傳入纖維末梢會釋放神經遞質作用于突觸后膜的相關受體，使突觸后膜出現一個膜電位變化．（2）分析圖解可知看出，突觸后膜外的Ca2+濃度高，膜內Ca2+的濃度低，并且其運輸需要借助于細胞膜上的N受體，因此運輸方式屬于協助擴散．圖中顯示，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），C酶被激活．（3）①對小鼠H區傳入纖維施加HFS，休息30分鐘后，檢測到H區神經細胞的A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數量明顯增加，說明H區神經細胞內的A受體結合到細胞膜上，該結果為圖中的Ⅲ過程提供了實驗證據．②圖中A受體胞內肽段（T）被C酶磷酸化后，A受體活性增強，為證實A受體的磷酸化位點位于T上，需將一種短肽導入H區神經細胞內，以干擾C酶對T的磷酸化．其中，實驗組和對照組所用短肽分別應與T的氨基酸數目相同、序列相同，即短肽本身是無關變量．③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，將T的磷酸化位點發生突變的一組小鼠和對照組都用HFS處理H區傳入纖維，30分鐘后檢測細胞膜上的A受體數量是否明顯增加，而不是檢測H區神經細胞突觸后膜A受體能否磷酸化．（4）根據題意和圖示分析可知：圖中內容從分子水平揭示學習、記憶的一種可能機制，為后續研究提供了理論基礎．
故答案為：（1）神經遞質（2）協助擴散 鈣調蛋白 空間結構（3）①Ⅲ②C ③不合理 應和對照組處理相同，應檢測細胞膜上的A受體數量是否明顯增加（4）分子
1、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．2、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．