19. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要,能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔
上皮。科学家以大鼠为材料,对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器,在气味分子的刺激下产生___________,经嗅觉神经元轴突末端
与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢,产生嗅觉。
(2)初步研究表明,气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列
(保守序列),也含有一些有差异的序列(非保守序列)。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在
于___________序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因,科学家依据上述保守序列设计了若干对引物(图甲),
利用 PCR 技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA 的逆转录产物中分别扩增基因片段,再用限制酶HinfⅠ对扩增
产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的 PCR 产物(A)及其酶切片段(B)的电泳结果。结
果表明酶切片段长度之和大于 PCR 产物长度,推断 PCR 产物由___________组成。
(4)在上述实验基础上,科学家们鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分
过程(图丙)。
如果钠离子通道由气味分子直接开启,会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制,解释少量的气味分
子即可被动物感知的原因______。
(1) ①. 兴奋; (2) 突触 (2)非保守; (3) 长度相同但非保守序列不同的 DNA 片段; (4) 少量的气体分子通过活化的 G 蛋白、活化的 C 酶,在 C 酶的催化下合成大量的 cAMP 使 Na+通道打 开,Na+内流,神经元细胞膜上产生动作电位,气味分子被动物感知