Question

5．三硝基丙酸（3-NP）是一种能引起神经细胞中毒或凋亡的有毒物质．图甲表示突触结构，①表示兴奋性神经递质．图乙表示注射生理盐水配制的1mL 3-NP（300umol/L）后，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA （P53）的总含量．请回答：

（1）正常情况下，图甲中物质①与结构②结合后，突触后膜内的电位变化是由负变正．
（2）胆碱酯酶能够分解物质①，而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成，经3-NP处理后物质①的含量会升高，将导致下一个神经元持续性兴奋．
（3）图乙中对照组小鼠应注射1mL（或等量）生理盐水．各组实验小鼠的数量至少需要3只，这是为了避免偶然因素导致实验结果出现误差（或避免个体差异对实验结果的干扰、设置重复实验以减小误差等）．与对照组相比，实验组细胞中凋亡基因表达更活跃，这体现了基因的选择性表达．
（4）据图乙推测，小鼠纹状体细胞凋亡数目增加最多的时段最可能是12～15h，其原因是3-NP在该时段内诱导凋亡基因表达（或合成P53）增速最快，神经细胞凋亡加速．

Answer 1

分析 1、神经纤维未受到刺激时的电位为静息电位，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，受刺激时的电位为动作电位，细胞膜两侧的电位表现为外负内正．
2、分析题图：图甲表示突触结构，①表示兴奋性神经递质，②表示突触后膜上的受体；图乙中注射生理盐水配制的1ml 3-NP的小鼠为实验组，随时间延长，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA（P53）的总含量增加，不注射生理盐水配制的1ml 3-NP的小鼠为对照组，随时间延长，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA（P53）的总含量保持不变．

解答 解：（1）由以上分析知，图甲中的①表示兴奋性神经递质，②表示突触后膜上的受经3-NP处理后体，正常情况下，图甲中物质①与结构②结合后，突触后膜内的电位会由静息电位变为动作电位，突触后膜内的电位变化是由负变正．
（2）由题干“胆碱酯酶能够分解物质①，而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成”，因此经3-NP处理后会导致①兴奋性神经递质的含量升高，并且①兴奋性经递神质作用于突触后膜后不能被分解，而是持续作用于突触后膜，使突触后膜所在神经元持续兴奋．
（3）由以上分析知，图乙实验组的小鼠注射生理盐水配制的1ml3-NP，为控制变量对照组小鼠应注射1mL（或等量）生理盐水；各组实验小鼠的数量至少需要3只，可避免偶然因素导致实验结果出现误差，避免个体差异对实验结果的干扰，也能起到设置重复实验以减小误差等作用；与对照组相比，实验组细胞中凋亡基因表达更活跃，体现了基因的选择性表达．
（4）分析图乙实验结果可知，在12～15 该段时间内，注射3-NP小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA增加最快，这说明3-NP在该时段内诱导凋亡基因表达（或合成P53）增速最快，神经细胞凋亡加速，该时段细胞凋亡的数目最多．
故答案为：
（1）由负变正
（2）升高   持续性兴奋
（3）1mL（或等量）生理盐水     避免偶然因素导致实验结果出现误差（或避免个体差异对实验结果的干扰、设置重复实验以减小误差等）    基因的选择性表达
（4）12～15h   3-NP在该时段内诱导凋亡基因表达（或合成P53）增速最快，神经细胞凋亡加速

点评 本题结合突触的结构和注射3-NP后小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA的总含量图，考查了突触的结构、兴奋在神经元之间传递过程、细胞凋亡、对照试验的设计的知识，考生分析题图和题干获取信息为解题的突破口，识记相关知识点并通过分析与综合的方法对相关生物学问题进行推理，得出正确结论是解题的关键．