Question

5．三硝基丙酸（3-NP）是一種能引起神經細胞中毒或凋亡的有毒物質．圖甲表示突觸結構，①表示興奮性神經遞質．圖乙表示注射生理鹽水配制的1mL 3-NP（300umol/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）正常情況下，圖甲中物質①與結構②結合后，突觸后膜內的電位變化是由負變正．
（2）膽堿酯酶能夠分解物質①，而3-NP能抑制膽堿酯酶的合成，經3-NP處理后物質①的含量會升高，將導致下一個神經元持續性興奮．
（3）圖乙中對照組小鼠應注射1mL（或等量）生理鹽水．各組實驗小鼠的數量至少需要3只，這是為了避免偶然因素導致實驗結果出現誤差（或避免個體差異對實驗結果的干擾、設置重復實驗以減小誤差等）．與對照組相比，實驗組細胞中凋亡基因表達更活躍，這體現了基因的選擇性表達．
（4）據圖乙推測，小鼠紋狀體細胞凋亡數目增加最多的時段最可能是12～15h，其原因是3-NP在該時段內誘導凋亡基因表達（或合成P53）增速最快，神經細胞凋亡加速．

Answer 1

分析 1、神經纖維未受到刺激時的電位為靜息電位，細胞膜兩側的電位表現為外正內負，受刺激時的電位為動作電位，細胞膜兩側的電位表現為外負內正．
2、分析題圖：圖甲表示突觸結構，①表示興奮性神經遞質，②表示突觸后膜上的受體；圖乙中注射生理鹽水配制的1ml 3-NP的小鼠為實驗組，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，不注射生理鹽水配制的1ml 3-NP的小鼠為對照組，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）的總含量保持不變．

解答 解：（1）由以上分析知，圖甲中的①表示興奮性神經遞質，②表示突觸后膜上的受經3-NP處理后體，正常情況下，圖甲中物質①與結構②結合后，突觸后膜內的電位會由靜息電位變為動作電位，突觸后膜內的電位變化是由負變正．
（2）由題干“膽堿酯酶能夠分解物質①，而3-NP能抑制膽堿酯酶的合成”，因此經3-NP處理后會導致①興奮性神經遞質的含量升高，并且①興奮性經遞神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）由以上分析知，圖乙實驗組的小鼠注射生理鹽水配制的1ml3-NP，為控制變量對照組小鼠應注射1mL（或等量）生理鹽水；各組實驗小鼠的數量至少需要3只，可避免偶然因素導致實驗結果出現誤差，避免個體差異對實驗結果的干擾，也能起到設置重復實驗以減小誤差等作用；與對照組相比，實驗組細胞中凋亡基因表達更活躍，體現了基因的選擇性表達．
（4）分析圖乙實驗結果可知，在12～15 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增加最快，這說明3-NP在該時段內誘導凋亡基因表達（或合成P53）增速最快，神經細胞凋亡加速，該時段細胞凋亡的數目最多．
故答案為：
（1）由負變正
（2）升高   持續性興奮
（3）1mL（或等量）生理鹽水     避免偶然因素導致實驗結果出現誤差（或避免個體差異對實驗結果的干擾、設置重復實驗以減小誤差等）    基因的選擇性表達
（4）12～15h   3-NP在該時段內誘導凋亡基因表達（或合成P53）增速最快，神經細胞凋亡加速

點評 本題結合突觸的結構和注射3-NP后小鼠紋狀體細胞合成的與凋亡蛋白相關的mRNA的總含量圖，考查了突觸的結構、興奮在神經元之間傳遞過程、細胞凋亡、對照試驗的設計的知識，考生分析題圖和題干獲取信息為解題的突破口，識記相關知識點并通過分析與綜合的方法對相關生物學問題進行推理，得出正確結論是解題的關鍵．