Question

【題目】阿爾茨海默�。�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，具有保護大腦神經(jīng)元和抑制腦細胞凋亡等作用。為研究大蒜素對AD發(fā)病進程的影響，研究人員進行了系列實驗。

（1）細胞凋亡是由___________決定的細胞編程性死亡，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）實驗一：研究人員構(gòu)建AD模型小鼠進行實驗，請將實驗材料和處理補充完整。

組別	實驗材料	實驗處理
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行水迷宮實驗：在水中放置平臺（圖A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，三組小鼠的運動軌跡如圖A所示。

實驗結(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B所示（深色斑點為老年斑）。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 C；測定三組小鼠腦內(nèi)三種蛋白的表達水平，如圖D（條帶寬窄和顏色深淺代表相應(yīng)蛋白表達水平的高低）。

請在圖C橫坐標相應(yīng)柱形圖下標出組別，并畫出丙組的柱形圖 _____________。

根據(jù)圖C和圖D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，進而使AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力得到改善。

（3）實驗二：研究人員通過實驗證實“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”。實驗設(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。請評價該實驗方案并加以完善。_____。

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

Answer 1

【答案】基因 興奮（神經(jīng)沖動） 大腦（高級神經(jīng)中樞） 健康小鼠 玉米油灌胃處理 AD模型小鼠 丙組小鼠與甲組小鼠運動軌跡相似，即主要集中在相應(yīng)平臺位置運動，而乙組小鼠的運動軌跡則遠離相應(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模型小鼠腦細胞中PSI的表達，減少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表達，促進抗凋亡蛋白Bcl-2表達 該實驗應(yīng)有三組，其中對照組設(shè)置不準確，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)細胞外β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積后，導(dǎo)致神經(jīng)細胞受損，不能正常傳導(dǎo)興奮而發(fā)病，明確知識點，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）細胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡;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，本實驗的目的是研究大蒜素對AD發(fā)病進程的影響，實驗材料為AD模型小鼠，乙組用玉米油灌胃處理，丙組用大蒜素（溶于玉米油）灌胃給藥，甲組健康小鼠用玉米油灌胃處理作對照。

①分析圖A，丙組小鼠與甲組小鼠運動軌跡相似，即主要集中在相應(yīng)平臺位置運動，而乙組小鼠的運動軌跡則遠離相應(yīng)平臺位置，所以實驗結(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B，甲組無老年斑，乙組老年斑遠多于丙組，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，如圖所示：

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

（3）本實驗的目的是證實“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”。 該實驗應(yīng)有三組，其中對照組設(shè)置不準確，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)病進程有一定的抑制（減緩）作用。