Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用水流噴射海兔的虹吸管時(shí)會(huì)引起鰓收縮，稱為縮鰓反射。相關(guān)結(jié)構(gòu)及發(fā)生機(jī)制如下圖，請(qǐng)回答：

（1）圖1中__________個(gè)神經(jīng)元。當(dāng)興奮傳至①處時(shí)，引起神經(jīng)元細(xì)胞膜內(nèi)的電位變化為__________。在②處，突觸前膜會(huì)釋放谷氨酸作用于突觸后膜上的__________，從而引起縮鰓反射。在該反射中，谷氨酸是一種__________（填興奮性”或“抑制性”）神經(jīng)遞質(zhì)。

（2）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，如果向海兔的尾部施加一個(gè)強(qiáng)電擊，再輕觸它的虹吸管，將誘發(fā)一個(gè)更強(qiáng)烈的縮鰓反射，且在刺激后幾分鐘之內(nèi)，只要輕觸它的虹吸管，都會(huì)引發(fā)更強(qiáng)的縮鰓反射，即產(chǎn)生了“短時(shí)記憶”；如果向海兔的尾部多次重復(fù)施加強(qiáng)電擊，引發(fā)強(qiáng)縮鰓反射的反應(yīng)可以持續(xù)一周，即產(chǎn)生了“長時(shí)記憶”。下圖為兩種記憶的形成機(jī)制，請(qǐng)分析回答：

兩種記憶的形成都是由于電擊海免尾部會(huì)激活中間神經(jīng)元釋放5-TH作用于突觸前神經(jīng)元，產(chǎn)生環(huán)腺苷酸，繼而激活了__________，從而促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的大量釋放，使縮鰓反射增強(qiáng)。與短時(shí)記憶形成不同的是，在重復(fù)刺激下，蛋白激酶A促進(jìn)CREB-1基因的表達(dá)，導(dǎo)致__________，從而形成了長時(shí)記憶。

（3）如果將已形成長時(shí)記憶的海兔相關(guān)細(xì)胞中的RNA提取出來，注入到從未經(jīng)過相似訓(xùn)練的海兔神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，接受RNA的海兔是否會(huì)產(chǎn)生類似于RNA供體海兔的長時(shí)記憶反射?（即長時(shí)記憶是否可以移植），請(qǐng)做出判斷，并說明理由__________。

（4）連續(xù)給海兔40個(gè)刺激會(huì)誘發(fā)習(xí)慣化，但只能持續(xù)一天。如果每天10個(gè)刺激，連續(xù)4天，習(xí)慣化效應(yīng)就能持續(xù)一周。訓(xùn)練中間穿插一些休息能促進(jìn)長時(shí)記憶的建立。人類的記憶形成與上述機(jī)理相似，若要產(chǎn)生長時(shí)記憶，可以采取的做法是__________。

（5）請(qǐng)根據(jù)本題信息，提出一個(gè)新的研究性課題__________。

Answer 1

【答案】2 由負(fù)變正 受體 興奮性 蛋白激酶A 新突觸的形成 可以，移植的RNA翻譯出相關(guān)蛋白導(dǎo)致新突觸的形成，形成長時(shí)記憶。（或不可以，將特定的RNA轉(zhuǎn)移到數(shù)目眾多的神經(jīng)細(xì)胞中的相應(yīng)細(xì)胞幾乎無法實(shí)現(xiàn)） 多次重復(fù)，中間穿插休息 高等動(dòng)物長時(shí)記憶的形成機(jī)制是否與海兔完全相同；增強(qiáng)人類長時(shí)記憶的方法；能否用記憶移植的方法治療記憶力喪失的疾病

【解析】

1.參與縮腮反射的神經(jīng)元至少有感覺神經(jīng)元和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元；

2.長期記憶與新突觸的建立有關(guān)。

（1）參與縮腮反射的神經(jīng)元至少有感覺神經(jīng)元和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，所以圖中共有2個(gè)神經(jīng)元，當(dāng)興奮傳至①處時(shí)，由靜息電位（外正內(nèi)負(fù)）變?yōu)閯?dòng)作電位（外負(fù)內(nèi)正），所以細(xì)胞膜內(nèi)的電位由負(fù)變正，由突觸前膜釋放的谷氨酸相對(duì)于是一種神經(jīng)遞質(zhì)，作用于突觸后膜上的受體，由于引起了縮鰓反射，所以谷氨酸為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)；

（2）長期記憶與新突觸的建立有關(guān)，根據(jù)圖分析，產(chǎn)生的環(huán)腺苷酸激活了蛋白激酶A，從而促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的大量釋放，使縮鰓反射增強(qiáng)，在重復(fù)刺激下，蛋白激酶A促進(jìn)CREB-1基因的表達(dá)，新突觸的形成，從而形成了長時(shí)記憶；

（3）已形成長時(shí)記憶的海兔相關(guān)細(xì)胞中的RNA提取出來，可以在未經(jīng)過相似訓(xùn)練的海兔神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)作為翻譯的模板，翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)導(dǎo)致新突觸的形成，形成長時(shí)記憶；

（4）要產(chǎn)生長時(shí)記憶，必須形成新突觸，而多次重復(fù)，中間穿插休息有利于新突觸的建立；

（5）請(qǐng)根據(jù)本題信息，可以從以下課題進(jìn)行研究：高等動(dòng)物長時(shí)記憶的形成機(jī)制是否與海兔完全相同；增強(qiáng)人類長時(shí)記憶的方法；能否用記憶移植的方法治療記憶力喪失的疾病。