Question

2．甘蔗發霉時滋生的節菱孢霉菌能產生三硝基丙酸（3-NP），引起神經細胞中毒或凋亡．圖甲表示突觸結構，③表示興奮性神經遞質．圖乙表示注射生理鹽水配制的1ml3-NP（300μmol/L）后，小鼠紋狀體細胞合成的與凋亡蛋白相關的mRNA（P53）的總含量．請回答：

（1）圖甲中③的釋放與高爾基體、線粒體（細胞器）有關，在神經細胞凋亡過程中直接起作用的細胞器是溶酶體，④的功能是識別特異性神經遞質并與之結合．
（2）膽堿酯酶能夠分解興奮性神經遞質，而3-NP能抑制膽堿酯酶的合成，則圖甲中物質③的含量會升高，將導致下一個神經元持續性興奮．
（3）圖乙同期對照組中應加入等量生理鹽水．據圖乙推測小鼠紋狀體細胞凋亡數目可能在6～12時段內增加的最多，原因是3-NP在該時段內誘導凋亡基因表達（或答“轉錄量”，或答“凋亡蛋白相關的mRNA（P53）”）加速最快，神經細胞凋亡加速．

Answer 1

分析 分析圖甲：①是線粒體，②是突觸小泡，③是神經遞質，④是突觸后膜上的受體；
分析圖乙：注射生理鹽水配制的1ml3-NP后，隨時間延長，小鼠紋狀體細胞合成的與凋亡蛋白相關的mRNA（P53）的總含量增加．

解答 解：（1）③是神經遞質，存在于突觸小泡中，而突觸小泡是由高爾基體出芽形成的，另外神經遞質的釋放方式為胞吐，需要線粒體提供能量；溶酶體中有多種水解酶，能分解凋亡的細胞；突觸后膜上的受體能特異性識別神經遞質并與神經遞質結合．
（2）由題意知，3-NP能抑制膽堿酯酶的合成，因此神經遞質作用于突觸后膜后，不能被分解，而是持續作用于突觸后膜，使突觸后膜所在神經元持續興奮．
（3）分析題干可知，該實驗注射生理鹽水配制的1ml3-NP，因此對照組應注射等量的生理鹽水；圖乙中，6-12h之間的數據相差較大，說明小鼠紋狀體細胞凋亡數目可能在6～12時段內增加的最多，在該段時間內，注射3-NP小鼠紋狀體細胞合成的與凋亡蛋白相關的mRNA增加，這說明3-NP通過誘導凋亡基因轉錄過程速度加快，進而加速細胞凋亡過程．
故答案為：
（1）高爾基體、線粒體、溶酶體      識別特異性神經遞質并與之結合
（2）升高    持續性興奮
（3）等量生理鹽水     6～12     3-NP在該時段內誘導凋亡基因表達（或答“轉錄量”，或答“凋亡蛋白相關的mRNA（P53）”）加速最快，神經細胞凋亡加速

點評 本題的知識點是突觸的結構，興奮在神經元之間傳遞的過程，基因的轉錄和翻譯過程，考查學生獲取信息的能力和利用信息解決問題的能力．