Question

5．三硝基丙酸（3-NP）是一種能引起神經(jīng)細(xì)胞中毒或凋亡的有毒物質(zhì)．圖甲表示突觸結(jié)構(gòu)，①表示興奮性神經(jīng)遞質(zhì)．圖乙表示注射生理鹽水配制的1mL 3-NP（300umol/L）后，小鼠紋狀體細(xì)胞合成的與凋亡蛋白相關(guān)的mRNA （P53）的總含量．請(qǐng)回答：

（1）正常情況下，圖甲中物質(zhì)①與結(jié)構(gòu)②結(jié)合后，突觸后膜內(nèi)的電位變化是由負(fù)變正．
（2）膽堿酯酶能夠分解物質(zhì)①，而3-NP能抑制膽堿酯酶的合成，經(jīng)3-NP處理后物質(zhì)①的含量會(huì)升高，將導(dǎo)致下一個(gè)神經(jīng)元持續(xù)性興奮．
（3）圖乙中對(duì)照組小鼠應(yīng)注射1mL（或等量）生理鹽水．各組實(shí)驗(yàn)小鼠的數(shù)量至少需要3只，這是為了避免偶然因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差（或避免個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾、設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)以減小誤差等）．與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中凋亡基因表達(dá)更活躍，這體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)．
（4）據(jù)圖乙推測(cè)，小鼠紋狀體細(xì)胞凋亡數(shù)目增加最多的時(shí)段最可能是12～15h，其原因是3-NP在該時(shí)段內(nèi)誘導(dǎo)凋亡基因表達(dá)（或合成P53）增速最快，神經(jīng)細(xì)胞凋亡加速．

Answer 1

分析 1、神經(jīng)纖維未受到刺激時(shí)的電位為靜息電位，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)，受刺激時(shí)的電位為動(dòng)作電位，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正．
2、分析題圖：圖甲表示突觸結(jié)構(gòu)，①表示興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，②表示突觸后膜上的受體；圖乙中注射生理鹽水配制的1ml 3-NP的小鼠為實(shí)驗(yàn)組，隨時(shí)間延長(zhǎng)，小鼠紋狀體細(xì)胞合成的與凋亡蛋白相關(guān)的mRNA（P53）的總含量增加，不注射生理鹽水配制的1ml 3-NP的小鼠為對(duì)照組，隨時(shí)間延長(zhǎng)，小鼠紋狀體細(xì)胞合成的與凋亡蛋白相關(guān)的mRNA（P53）的總含量保持不變．

解答 解：（1）由以上分析知，圖甲中的①表示興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，②表示突觸后膜上的受經(jīng)3-NP處理后體，正常情況下，圖甲中物質(zhì)①與結(jié)構(gòu)②結(jié)合后，突觸后膜內(nèi)的電位會(huì)由靜息電位變?yōu)閯?dòng)作電位，突觸后膜內(nèi)的電位變化是由負(fù)變正．
（2）由題干“膽堿酯酶能夠分解物質(zhì)①，而3-NP能抑制膽堿酯酶的合成”，因此經(jīng)3-NP處理后會(huì)導(dǎo)致①興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的含量升高，并且①興奮性經(jīng)遞神質(zhì)作用于突觸后膜后不能被分解，而是持續(xù)作用于突觸后膜，使突觸后膜所在神經(jīng)元持續(xù)興奮．
（3）由以上分析知，圖乙實(shí)驗(yàn)組的小鼠注射生理鹽水配制的1ml3-NP，為控制變量對(duì)照組小鼠應(yīng)注射1mL（或等量）生理鹽水；各組實(shí)驗(yàn)小鼠的數(shù)量至少需要3只，可避免偶然因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差，避免個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，也能起到設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)以減小誤差等作用；與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中凋亡基因表達(dá)更活躍，體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)．
（4）分析圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在12～15 該段時(shí)間內(nèi)，注射3-NP小鼠紋狀體細(xì)胞合成的與凋亡蛋白相關(guān)的mRNA增加最快，這說明3-NP在該時(shí)段內(nèi)誘導(dǎo)凋亡基因表達(dá)（或合成P53）增速最快，神經(jīng)細(xì)胞凋亡加速，該時(shí)段細(xì)胞凋亡的數(shù)目最多．
故答案為：
（1）由負(fù)變正
（2）升高   持續(xù)性興奮
（3）1mL（或等量）生理鹽水     避免偶然因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差（或避免個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾、設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)以減小誤差等）    基因的選擇性表達(dá)
（4）12～15h   3-NP在該時(shí)段內(nèi)誘導(dǎo)凋亡基因表達(dá)（或合成P53）增速最快，神經(jīng)細(xì)胞凋亡加速

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合突觸的結(jié)構(gòu)和注射3-NP后小鼠紋狀體細(xì)胞合成的與凋亡蛋白相關(guān)的mRNA的總含量圖，考查了突觸的結(jié)構(gòu)、興奮在神經(jīng)元之間傳遞過程、細(xì)胞凋亡、對(duì)照試驗(yàn)的設(shè)計(jì)的知識(shí)，考生分析題圖和題干獲取信息為解題的突破口，識(shí)記相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并通過分析與綜合的方法對(duì)相關(guān)生物學(xué)問題進(jìn)行推理，得出正確結(jié)論是解題的關(guān)鍵．