Question

【題目】阿爾茨海默病（AD）是一種中樞神經(jīng)退行性疾病。AD兩大主要病理特征為β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積導(dǎo)致形成老年斑和tau蛋白過度磷酸化導(dǎo)致神經(jīng)纖維纏結(jié)，兩種情形均引起神經(jīng)元凋亡，使患者學(xué)習(xí)記憶能力減退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保護(hù)大腦神經(jīng)元和抑制腦細(xì)胞凋亡等作用。為研究大蒜素對AD發(fā)病進(jìn)程的影響，研究人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。

（1）細(xì)胞凋亡是由___________決定的細(xì)胞編程性死亡，神經(jīng)元的凋亡使得其產(chǎn)生并傳導(dǎo)______________的功能受阻。根據(jù)出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶能力減退的癥狀，推測AD患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損的部位是_____________。

（2）實(shí)驗(yàn)一：研究人員構(gòu)建AD模型小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請將實(shí)驗(yàn)材料和處理補(bǔ)充完整。

組別	實(shí)驗(yàn)材料	實(shí)驗(yàn)處理
甲		玉米油灌胃處理
乙	AD模型小鼠
丙		大蒜素（溶于玉米油）灌胃給藥

①研究人員用三組小鼠進(jìn)行水迷宮實(shí)驗(yàn)：在水中放置平臺（圖1中以表示），訓(xùn)練小鼠記憶平臺位置，之后撤去平臺，觀察小鼠的運(yùn)動軌跡，檢測小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。在撤去平臺后，三組小鼠的運(yùn)動軌跡如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，理由是__________________________。

②檢測三組小鼠腦組織的老年斑數(shù)量，結(jié)果如圖 2 所示（深色斑點(diǎn)為老年斑）。由結(jié)果可知，大蒜素________。

③測定三組小鼠腦內(nèi)Aβ的含量，如圖 3；測定三組小鼠腦內(nèi)三種蛋白的表達(dá)水平，如圖4（條帶寬窄和顏色深淺代表相應(yīng)蛋白表達(dá)水平的高低）。

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____________________

請在圖3橫坐標(biāo)相應(yīng)柱形圖下標(biāo)出組別，并畫出丙組的柱形圖。

根據(jù)圖3和圖4結(jié)果，推測大蒜素可______________________，從而在一定程度上減少神經(jīng)元的凋亡，進(jìn)而使AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力得到改善。

（3）實(shí)驗(yàn)二：研究人員通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)“大蒜素可通過減少tau蛋白的磷酸化來改善AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案為用大蒜素分別處理tau蛋白過度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，檢測兩組小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。請評價該實(shí)驗(yàn)方案并加以完善。________________________。

（4）綜上所述，大蒜素對AD的發(fā)病進(jìn)程有一定的___________________________作用。

Answer 1

【答案】基因 興奮（神經(jīng)沖動） 大腦（高級神經(jīng)中樞） 甲：健康小鼠乙：玉米油灌胃處理丙：AD模型小鼠 丙組小鼠與甲組小鼠運(yùn)動軌跡相似，即主要集中在相應(yīng)平臺位置運(yùn)動，而乙組小鼠的運(yùn)動軌跡則遠(yuǎn)離相應(yīng)平臺位置 可抑制AD模型小鼠腦組織中的老年斑形成，但未使其恢復(fù)正常 通過降低AD模型小鼠腦細(xì)胞中PSI的表達(dá)，減少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表達(dá)，促進(jìn)抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá) 該實(shí)驗(yàn)應(yīng)有三組，其中對照組設(shè)置不準(zhǔn)確，將大蒜素處理的健康小鼠改成玉米油灌胃處理的tau蛋白過度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠；檢測指標(biāo)不全面，尚需檢測tau蛋白的磷酸化水平 減緩（抑制）

【解析】

根據(jù)題意分析可知：AD病人的神經(jīng)細(xì)胞外β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積后，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞受損，不能正常傳導(dǎo)興奮而發(fā)病，明確知識點(diǎn)，梳理相關(guān)知識，根據(jù)選項描述結(jié)合基礎(chǔ)知識做出判斷。

（1）細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程性死亡，神經(jīng)元的功能是產(chǎn)生并傳導(dǎo)興奮。大腦皮層具有語言、學(xué)習(xí)、記憶、思維等高級功能，根據(jù)出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶能力減退的癥狀，推測AD患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損的部位是大腦。

（2）根據(jù)題意可知，本實(shí)驗(yàn)的目的是研究大蒜素對AD發(fā)病進(jìn)程的影響，實(shí)驗(yàn)材料為AD模型小鼠，一組用玉米油灌胃處理，一組用大蒜素（溶于玉米油）灌胃給藥，健康小鼠用玉米油灌胃處理作對照。

①分析圖1，丙組小鼠與甲組小鼠運(yùn)動軌跡相似，即主要集中在相應(yīng)平臺位置運(yùn)動，而乙組小鼠的運(yùn)動軌跡則遠(yuǎn)離相應(yīng)平臺位置，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

②分析圖2，甲組無老年斑，乙組老年斑遠(yuǎn)多于丙組，可推知大蒜素可抑制AD模型小鼠腦組織中的老年斑形成，但未使其恢復(fù)正常。

③根據(jù)以上分析，丙組小鼠腦內(nèi)Aβ的含量應(yīng)比甲多，比乙少，如圖3所示

根據(jù)圖4結(jié)果，推測大蒜素可通過降低AD模型小鼠腦細(xì)胞中PSI的表達(dá)（丙組低于乙組），減少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表達(dá)（丙組低于乙組），促進(jìn)抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)（丙組高于乙組），從而在一定程度上減少神經(jīng)元的凋亡，進(jìn)而使AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力得到改善。

（3）本實(shí)驗(yàn)的目的是證實(shí)“大蒜素可通過減少tau蛋白的磷酸化來改善AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力”。 該實(shí)驗(yàn)應(yīng)有三組，其中對照組設(shè)置不準(zhǔn)確，將大蒜素處理的健康小鼠改成玉米油灌胃處理的tau蛋白過度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，檢測指標(biāo)不全面，尚需檢測tau蛋白的磷酸化水平。

（4）綜上所述，大蒜素對AD的發(fā)病進(jìn)程有一定的抑制（減緩）作用。