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。

（2）實驗一：研究人員構建AD模型小鼠進行實驗，請將丙組實驗材料充完整。

組別	實驗材料	實驗處理	老年斑數量（圖2）
甲	健康小鼠	玉米油灌胃處理	沒有
乙	AD模型小鼠	玉米油灌胃處理	比較多
丙	________________	用溶于玉米油的大蒜素灌胃處理	有，但比較少

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1中用●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1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，結果如上表和下圖2所示（深色斑點為老年斑）。由結果可知，大蒜素______________________。

（3）實驗二：研究人員欲在實驗一的基礎上通過實驗證實“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：用溶于玉米油大蒜素分別灌胃處理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__________________________________

Answer 1

【答案】基因 AD模型小鼠 丙組小鼠與甲組（健康）小鼠運動軌跡相似（或甲丙組小鼠主要在相應平臺附近位置運動，而乙組小鼠的運動軌跡遠離相應平臺位置） 可抑制AD模型小鼠腦組織中老年斑的形成，但未使其恢復正常 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

【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。

（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，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2，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）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。