Question

阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。

（1）细胞凋亡是由___________决定的细胞编程性死亡，神经元的凋亡使得其产生并传导______________的功能受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状，推测AD患者中枢神经系统受损的部位是_____________。

（2）实验一：研究人员构建AD模型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。

组别	实验材料	实验处理
甲		玉米油灌胃处理
乙	AD模型小鼠
丙		大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药

①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台（图1中以表示），训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三组小鼠的运动轨迹如图1所示。

实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力，理由是__________________________。

②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图 2 所示（深色斑点为老年斑）。由结果可知，大蒜素________。

③测定三组小鼠脑内Aβ的含量，如图 3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图4（条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低）。

__

____________________

请在图3横坐标相应柱形图下标出组别，并画出丙组的柱形图。

根据图3和图4结果，推测大蒜素可______________________，从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。

（3）实验二：研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。________________________。

（4）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的___________________________作用。

Answer

基因 兴奋（神经冲动） 大脑（高级神经中枢） 甲：健康小鼠乙：玉米油灌胃处理丙：AD模型小鼠 丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置 可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复正常 通过降低AD模型小鼠脑细胞中PSI的表达，减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达，促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达 该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠；检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平 减缓（抑制）

【解析】

根据题意分析可知：AD病人的神经细胞外β淀粉样蛋白（Aβ）沉积后，导致神经细胞受损，不能正常传导兴奋而发病，明确知识点，梳理相关知识，根据选项描述结合基础知识做出判断。

（1）细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡，神经元的功能是产生并传导兴奋。大脑皮层具有语言、学习、记忆、思维等高级功能，根据出现学习记忆能力减退的症状，推测AD患者中枢神经系统受损的部位是大脑。

（2）根据题意可知，本实验的目的是研究大蒜素对AD发病进程的影响，实验材料为AD模型小鼠，一组用玉米油灌胃处理，一组用大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药，健康小鼠用玉米油灌胃处理作对照。

①分析图1，丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置，所以实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力。

②分析图2，甲组无老年斑，乙组老年斑远多于丙组，可推知大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复正常。

③根据以上分析，丙组小鼠脑内Aβ的含量应比甲多，比乙少，如图3所示

根据图4结果，推测大蒜素可通过降低AD模型小鼠脑细胞中PSI的表达（丙组低于乙组），减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达（丙组低于乙组），促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达（丙组高于乙组），从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。

（3）本实验的目的是证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。 该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平。

（4）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的抑制（减缓）作用。