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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...

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)

健康小鼠

玉米油灌胃处理

没有

AD模型小鼠

玉米油灌胃处理

比较多

________________

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__________________________________

 

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。
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