题目内容

【题目】神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构(巨突触),可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化(如图1)。以下是关于递质释放机制的相关研究。

1)在图1中的突触结构中,突触前神经元兴奋后,由突触前膜释放的________作用于突触后膜的________,导致突触后神经元兴奋。

2)河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维,然后每隔5min施加一次刺激,分别测量突触前和突触后神经元的电位变化,结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是___________________

3)在上述实验过程中,研究者检测到,在使用TTX后突触前膜处的Ca2+内流逐渐减弱,由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca2+浓度来促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验,获得了支持上述推测的实验结果。

实验材料:BAPTA ——是一种Ca2+螯合剂,能够快速与钙离子发生结合,从而阻断钙离子与相应分子的结合“笼锁钙”——是一种缓冲液,暴露在强紫外线下会释放钙离子;强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。

实验过程及结果:

第一组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激。

实验结果:先检测到突触前动作电位的发生,之后检测到突触后电位的变化。

第二组:先向突触小体注射适量BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。

实验结果:_________________________

第三组:_________________________(写出实验过程)。

实验结果:______________________

【答案】神经递质 受体 由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋 能检测到突触前动作电位的发生,但不能检测到突触后电位的变化 向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本 检测不到突触前动作电位的发生,但能检测到突触后电位的变化

【解析】

1、突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。

2、当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质到突触间隙,与突触后膜上特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,神经冲动从一个神经元传递到下一个神经元。

1)突触前神经元兴奋后,突触前膜释放神经递质,与突触后膜的特异性受体结合,导致突触后神经元兴奋。

2)由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋。

3)第二组中,BAPTA能够快速与钙离子发生结合,从而抑制神经递质的释放,因此注射BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激,能检测到突触前动作电位的发生,但是由于神经递质无法释放,不能检测到突触后电位的变化。

第三组中,向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本,由于没有在突触前神经纤维施加适宜电刺激,因此检测不到突触前动作电位的发生,“笼锁钙”暴露在强紫外线下会释放钙离子,促进神经递质释放,故能检测到突触后电位的变化。

练习册系列答案
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【题目】杂交水稻生产技术是我国现代农业研究的一项重要成果,使我国的水稻产量得到大幅度提高,为我国和世界粮食安全作出了重要贡献。

1)具有相对性状的水稻纯合子杂交,研究者根据F1F2的表现型及比例可作出的判断包括___________,以及通过比较正、反交结果可推断控制该性状的基因是否位于细胞核中。

21970年袁隆平团队在水稻(野生型)中发现了一株雄性不育植株(雄蕊异常,不能产生有功能的花粉;雌蕊正常,接受外来的正常花粉能受精结实)。通过分析下图所示的杂交实验,研究者发现该雄性不育性状是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的。

上述杂交中子代的细胞质基因均由母本提供。用S表示细胞质不育基因,N表示细胞质可育基因。用RR1R2)表示细胞核中可恢复育性的基因,其等位基因rr1r2)无此功能。只有当细胞质中含有S基因,细胞核中r基因纯合时,植株才表现出雄性不育性状。其他类型的基因组合均为雄性可育。

通过杂交一可生产杂交种子(利用雄性不育株生产可育的F1种子,供生产使用);通过杂交二可用来繁殖不育系(每年繁殖出基因型相同且雄性不育的植株)。请以遗传图解的形式写出杂交一和杂交二的亲本及F1的基因型(不要求写配子基因型)。__________________

3)研究发现细胞质S基因(在线粒体DNA上)编码的蛋白质阻碍水稻花粉发育而导致雄性不育,而R基因能够消除S基因对花粉发育的不利影响。为研究其中的机制,分析了不同基因型水稻的线粒体不育基因表达情况,结果见下表:

根据表中结果,从R基因影响线粒体不育基因S表达的角度,解释R基因恢复育性可能的机制。____________________________

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