题目内容
【题目】学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。
(1)如果在H区的传人纤维上施加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23倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,下图为这一现象可能的机制。
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如图所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以______________方式进入细胞内,Ca2+与 共同作用,使C酶的空间结构发生改变,C酶被激活。
(2)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:
①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为图中的______________(填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化 位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸______________。
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③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,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,该实验方案有两处不完善,请补充完善__________________________________________。
【答案】 协助扩散 钙调蛋白 Ⅱ C、B 该实验方案存在两处缺陷第一,应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验
【解析】试题分析:本题通过研究学习、记忆的一种可能机制,考查神经调节和实验设计分析的相关知识,要求学生能从图中获取有效信息而判断相关过程变化,明确实验设计的对照原则和单一变量原则是解答此题的关键。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。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;记忆则是将获得的经验进行贮存和再现;记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆。
(1)分析图解可以看出,突触后膜外的Ca2+浓度高,膜内Ca2+的浓度低,并且其运输需要借助于细胞膜上的N受体,因此运输方式属于协助扩散。图中显示,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),C酶被激活。
(2)①对小鼠H区传入纤维施加HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,说明H区神经细胞内的A受体结合到细胞膜上,该结果为图中的II过程提供了实验证据。
②实验的自变量为短肽,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化。其中实验组所用短肽与T的氨基酸数目相同序列相同,对照组所用短肽应与T的氨基酸数目相同序列相反。故选:C、B。
③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,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A 受体能否磷酸化,该实验方案有两处不完善,第一:还应补充一组对未突变小鼠同样处理的对照实验。第二检测的实验结果应可操作,膜A受体是否磷酸化不易检测,应补充施加HFS后检测和比较以上两组小鼠突触后膜的电位变化的实验。
【题目】部分刚采摘的水果或蔬菜表面有残留农药,很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的残留农药.为探究此种处理方法的正确性,某生物兴趣小组做了如下实验.
实验一:取相同的青菜各1kg作为样本,并对其用不同方法进行处理,结果如下:
甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
处理方法 | 未做处理 | 纯水冲洗1min | 浸入纯水1min | 浸入纯水30min |
1kg青菜农药残留量 | 0.196mg | 0.086mg | 0.097mg | 0.123mg |
实验二:取相同的青菜500g,并将其浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞的细胞液浓度,所得数据可绘出如下曲线.
根据上述实验结果分析回答下列问题.
(1)在实验一中,甲、乙两组对照可以说明__________________________________;丁组农药残留量比丙组农药残留量多,最可能的原因是___________________________
(2)研究表明,植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药.在实验二中,青菜细胞的细胞液浓度随时间推移从A点下降到B点,其原因是___________________________,之后又从B点略有上升达到C点,其原因是____________________________________.
综合上述分析,植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是否为同一过程,并解释。_______
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