Question

王安石曾赋诗咏梅“遥知不是雪，为有暗香来”，当白梅和落雪引起人们视觉上的混淆时，发挥重要辨别作用的就是嗅觉。人类能够识别和记忆大约1万种不同的气味（某种气味由多种气体分子构成），其生理机制却一直是个谜，为此，许多科学家孜孜不倦地进行研究。下图为嗅觉产生的机理图。

（1）气体分子与嗅觉受体细胞表面的受体结合后，产生_________沿神经纤维传至嗅小球，通过________ （填写结构名称）将信号传递给僧帽细胞，最终在_________形成嗅觉。

（2）科学家从若干嗅觉受体细胞中提取出_________（填写DNA或RNA），最终确定了在嗅觉受体细胞中特异性表达的1000个嗅觉相关基因。如果每个嗅觉受体细胞都表达这1000个基因，那么人体就很难区分不同的气味。

（3）受体具有特异性，科学家们发现每个单独的嗅觉受体细胞只表达一种气体分子的受体。请结合图1推测人体利用400种嗅觉受体细胞能分辨1万种气味的嗅觉产生机理。_________

（4）长期以来，对嗅觉功能的评价及其相关疾病的诊断，一直依赖患者的主诉和一些主观的检查方法， 可靠性和定量性很差。科研人员应用醋酸异戊酯作刺激气，对20名志愿者测定了嗅觉相关电位，其波形归类为以下四种：

20例受试者嗅觉相关电位波形的异同点是_________。不同学者进行了类似的实验，得到的嗅觉相关电位波形基本相似，但各波的潜伏期和振幅值存在差别，可能与_________等因素有关。

Answer

神经冲动（或兴奋、动作电位） 突触 大脑皮层 RNA 一种蛋白质受体可能特异性的与某种气味中的一种气体分子结合（一种气味中的多种气体分子也可能特异地与多个蛋白质受体结合），而大多数气味是由多种气味分子构成，导致一种结合密码形成一种“气味类型”，400种蛋白质可组合出上万种。同种嗅觉受体细胞的神经纤维传导的信息汇集到嗅小球，每个嗅小球特异性地把神经冲动传递给僧帽细胞，最终传到大脑皮层嗅觉中枢形成嗅觉 均有N1 、P2 、N2 ， 但有的受试者没有P1和 （或）P3 所用气味剂的种类和浓度、受检者入选条件及其年龄、而不同人鼻腔解剖结构差异较大，嗅觉神经末梢的分布亦不尽相同

【解析】

兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制。大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。

（1）气体分子与嗅觉受体细胞表面的受体结合后，产生兴奋沿神经纤维传至嗅小球，通过突触将信号传递给僧帽细胞，最终在大脑皮层形成嗅觉。

（2）基因表达要先转录出对应的mRNA，故要确定在嗅觉受体细胞中特异性表达的相关基因，需从若干嗅觉受体细胞中提取出RNA。

（3）受体具有特异性，据图1可知，一种蛋白质受体可能特异性的与某种气味中的一种气体分子结合（一种气味中的多种气体分子也可能特异地与多个蛋白质受体结合），而大多数气味是由多种气味分子构成，导致一种结合密码形成一种“气味类型”，400种蛋白质可组合出上万种。同种嗅觉受体细胞的神经纤维传导的信息汇集到嗅小球，每个嗅小球特异性地把神经冲动传递给僧帽细胞，最终传到大脑皮层嗅觉中枢形成嗅觉，这样人体利用400种嗅觉受体细胞能分辨1万种气味的嗅觉。

（4）具图分析可知，20例受试者嗅觉相关电位波形均有N1、P2、N2， 但有的受试者没有P1和 （或）P3。得到的嗅觉相关电位波形的潜伏期和振幅值存在差别，可能与所用气味剂的种类和浓度、受检者入选条件及其年龄、而不同人鼻腔解剖结构差异较大，嗅觉神经末梢的分布亦不尽相同等因素有关。