Question

【題目】阿爾茨海默病（AD）是一種中樞神經退行性疾病。AD兩大主要病理特征為β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積導致形成老年斑和tau蛋白過度磷酸化導致神經纖維纏結，兩種情形均引起神經元凋亡，使患者學習記憶能力減退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保護大腦神經元和抑制腦細胞凋亡等作用。為研究大蒜素對AD發病進程的影響，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，神經元的凋亡使得其產生并傳導______________的功能受阻。根據出現學習記憶能力減退的癥狀，推測AD患者中樞神經系統受損的部位是_____________。

（2）實驗一：研究人員構建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，檢測小鼠的學習記憶能力。在撤去平臺后，三組小鼠的運動軌跡如圖A所示。

實驗結果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的學習記憶能力，理由是_____________________。

②檢測三組小鼠腦組織的老年斑數量，結果如圖B所示（深色斑點為老年斑）。由結果可知，大蒜素________。

③測定三組小鼠腦內Aβ的含量，如圖 C；測定三組小鼠腦內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蛋白表達水平的高低）。

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

根據圖C和圖D結果，推測大蒜素可______________________，從而在一定程度上減少神經元的凋亡，進而使AD模型小鼠的學習記憶能力得到改善。

（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模型小鼠的學習記憶能力”。實驗設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，檢測兩組小鼠的學習記憶能力。請評價該實驗方案并加以完善。_____。

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

Answer 1

【答案】基因 興奮（神經沖動） 大腦（高級神經中樞） 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，即主要集中在相應平臺位置運動，而乙組小鼠的運動軌跡則遠離相應平臺位置 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 該實驗應有三組，其中對照組設置不準確，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】

根據題意分析可知：AD病人的神經細胞外β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積后，導致神經細胞受損，不能正常傳導興奮而發病，明確知識點，梳理相關知識，根據選項描述結合基礎知識做出判斷。

（1）細胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡;神經元的功能是產生并傳導興奮。大腦皮層具有語言、學習、記憶、思維等高級功能，根據出現學習記憶能力減退的癥狀，推測AD患者中樞神經系統受損的部位是大腦。

（2）根據題意可知，本實驗的目的是研究大蒜素對AD發病進程的影響，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，即主要集中在相應平臺位置運動，而乙組小鼠的運動軌跡則遠離相應平臺位置，所以實驗結果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的學習記憶能力。

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，但未使其恢復正常。

③根據以上分析，丙組小鼠腦內Aβ的含量應比甲多，比乙少，如圖所示：

根據圖D結果，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元的凋亡，進而使AD模型小鼠的學習記憶能力得到改善。

（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模型小鼠的學習記憶能力”。 該實驗應有三組，其中對照組設置不準確，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的發病進程有一定的抑制（減緩）作用。