Question

【题目】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。

（2）实验一：研究人员构建AD模型小鼠进行实验，请将丙组实验材料充完整。

组别	实验材料	实验处理	老年斑数量（图2）
甲	健康小鼠	玉米油灌胃处理	没有
乙	AD模型小鼠	玉米油灌胃处理	比较多
丙	________________	用溶于玉米油的大蒜素灌胃处理	有，但比较少

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中用●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，结果如上表和下图2所示（深色斑点为老年斑）。由结果可知，大蒜素______________________。

（3）实验二：研究人员欲在实验一的基础上通过实验证实“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：用溶于玉米油大蒜素分别灌胃处理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__________________________________

Answer 1

【答案】基因 AD模型小鼠 丙组小鼠与甲组（健康）小鼠运动轨迹相似（或甲丙组小鼠主要在相应平台附近位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹远离相应平台位置） 可抑制AD模型小鼠脑组织中老年斑的形成，但未使其恢复正常 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

【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。

（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）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。