Question

【题目】高等动物的学习、记忆功能与海马区（H区）密切相关。如果在H区的传入神经纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2-3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图是这一现象可能的生理基础。请回答下列问题：

（1）如图所示，突触后膜上的N受体被激活后，Ca2+进入细胞内与___作用，C酶的___发生改变，使C酶被激活。

（2）激活的C酶将A受体胞内肽段（T）磷酸化后，A受体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，请完善实验思路，并预测实验结果。

材料用具：正常小鼠、生长状况相似的T磷酸化位点突变的小鼠、电刺激仪器、电位测定仪等。

（要求与说明：施加HFS和单次强刺激的仪器和具体方法不做要求；突触后膜电位变化的测定仪器和方法不做要求；磷酸化位点突变的小鼠除了该肽段不能被磷酸化外，其余各项生理生化反应均与正常小鼠相同）

A．实验思路：

①取生理状态相似、生长状况良好的正常小鼠随机均分为A、B两组；另取______为C组；

②_________________________________________________________；

③对A、B、C三组小鼠的H区施加______，并检测______。

④统计并分析所得数据。

B．请用柱形图的形式预测实验结果_________________。

Answer 1

【答案】钙调蛋白 空间结构 与A组等量的（或B组等量的）生长状况相似的T的磷酸化位点突变的小鼠 用HFS处理B、C组小鼠的H区，A组不做处理（或用HFS处理A、C组小鼠的H区，B组不做处理） 强度相同的单次强刺激 突触后膜的电位变化 或

（注：A、C组电位变化相同，且小于B组；或B、C组电位变化相同，且小于A组）

【解析】

学习和记忆是脑的高级功能之一，学习和记忆相互联系，不可分割：①学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程②记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。神经中枢的分布部位和功能：①神经中枢位于颅腔中脑（大脑、脑干、小脑）和脊柱椎管内的脊髓，其中大脑皮层的中枢是最高级中枢，可以调节以下神经中枢活动；②大脑皮层除了对外部世界感知（感觉中枢在大脑皮层）还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能；③语言文字是人类进行思维的主要工具，是人类特有的高级功能（在言语区）（S区→说，H区→听，W区→写，V区→看）；④记忆种类包括瞬时记忆，短期记忆，长期记忆，永久记忆。

（1）据图分析可知，Ca2+进入细胞后与钙调蛋白共同作用，使C酶的空间结构发生改变（球形变成多边形），进而使C酶被激活。

（2）A．根据题意分析，该实验的目的是验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，根据实验目的、基本原则和提供的材料设计实验，基本思路为：

①取生理状态相似、生长状况良好的正常小鼠随机均分为A、B两组；另取与A组等量的（或B组等量的）生长状况相似的T的磷酸化位点突变的小鼠为C组；

②用HFS处理B、C组小鼠的H区，A组不做处理（或用HFS处理A、C组小鼠的H区，B组不做处理）；

③对A、B、C三组小鼠的H区施加强度相同的单次强刺激，并检测突触后膜的电位变化。

④统计并分析所得数据。

B．该实验为验证性实验，目的是验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，因此B组（或A组）用HFS处理的正常小鼠的的电位变化较高，而没有用HFS处理的正常小鼠以及突变小鼠的电位变化较低且差不多，如图：

或。