阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效,为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的_______结合,进而影响神经调节。经过筛选,发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域,研究者分别构建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及终止子的_________,转入细胞。
(2)将sAPPα加入实验组转基因细胞的培养基中一段时间,去除培养基,利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得,但研究者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基,因为______________。根据图1实验结果,可知sAPPα仅与GABABR1a亚基相结合,判断依据是 ____________。
(3)为研究sAPPα对神经元电信号的影响,在体外培养自身不表达APP蛋白的神经元,并在实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对比神经元电信号的变化(如图2),可知_________________。
(4)进一步研究显示,sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。请结合图3内容,解释sAPPα的作用机理________。
(5)最终,研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效,有人设计了以下实验方案:
将同一批正常小鼠分为两组,一组为实验组,一组为对照组。
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠喂食人工合成的该多肽片段(APP 17mer) | 分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 给小鼠喂食清水 |
①请指出该实验方案存在的缺陷:_____。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):___________。
(6)本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是______________。
高三生物非选择题困难题
阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效,为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的_______结合,进而影响神经调节。经过筛选,发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域,研究者分别构建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及终止子的_________,转入细胞。
(2)将sAPPα加入实验组转基因细胞的培养基中一段时间,去除培养基,利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得,但研究者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基,因为______________。根据图1实验结果,可知sAPPα仅与GABABR1a亚基相结合,判断依据是 ____________。
(3)为研究sAPPα对神经元电信号的影响,在体外培养自身不表达APP蛋白的神经元,并在实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对比神经元电信号的变化(如图2),可知_________________。
(4)进一步研究显示,sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。请结合图3内容,解释sAPPα的作用机理________。
(5)最终,研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效,有人设计了以下实验方案:
将同一批正常小鼠分为两组,一组为实验组,一组为对照组。
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠喂食人工合成的该多肽片段(APP 17mer) | 分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 给小鼠喂食清水 |
①请指出该实验方案存在的缺陷:_____。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):___________。
(6)本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是______________。
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阿尔茨海默病(AD,又称老年性痴呆)是一种神经系统退行性疾病,患者脑组织中β淀粉样蛋白沉积(Aβ)和神经元纤维缠结(NFT),使其表现为记忆和认知功能障碍。研究者设计了针对β淀粉样蛋白的抗体,开发出治疗AD的药物X。下列相关叙述错误的是( )
A.正常神经细胞膜外电位最低时,膜内外Na+量相等
B.正常神经元兴奋时,细胞膜内Na+/K+的值会降低
C.神经元纤维缠结可能会导致兴奋在突触处传递受阻
D.药物X发挥作用时吞噬细胞中的溶酶体代谢会更活跃
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阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的__________结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP蛋白的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如下图1所示,分析可知,sAPPα_______(填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是_____________。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APPl7mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液 | 分别检测实验组和对照组给小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 小鼠注射等量的生理盐水 |
该实验方案存在的缺陷是_____________;对本实验方案的改进是______________。
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阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的__________结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP蛋白的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如下图1所示,分析可知,sAPPα_______(填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是_____________。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APPl7mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液 | 分别检测实验组和对照组给小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 小鼠注射等量的生理盐水 |
该实验方案存在的缺陷是_____________;对本实验方案的改进是______________。
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阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的__________结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP蛋白的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如下图1所示,分析可知,sAPPα_______(填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是_____________。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APPl7mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液 | 分别检测实验组和对照组给小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 小鼠注射等量的生理盐水 |
该实验方案存在的缺陷是_____________;对本实验方案的改进是______________。
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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。
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研究发现脑细胞中,淀粉样蛋白大量沉积产生毒性,诱导中枢神经系统中胆碱能神经元凋亡,乙酰胆碱浓度不足,导致患者出现记忆功能减退等一系列症状,进而形成老年痴呆症。下列有关说法错误的是( )
A.用淀粉酶水解淀粉样蛋白,减少淀粉样蛋白含量可以预防该病
B.可以推测,用乙酰胆碱脂酶(可以水解乙酰胆碱)抑制剂可用来治疗该病
C.胆碱能神经元凋亡之后,乙酰胆碱浓度下降,不能通过存活的神经元增殖来补偿
D.乙酰胆碱可以引起突触后膜的电位变化
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(9分)阿尔茨海默病是一种持续性高级神经功能活动障碍,即在没有意识障碍的状态下,记忆、思维、分析判(1)-间辨认等方面出现障碍。请结合上述信息,回答下列 问题:
(1)___________是人体整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的 ___________ 活动外,还具有语言、学习、 ___________和思维等方面的高级功能。
(2)阿尔茨海默病伴有神经纤维缠结这一异常细胞状态,会影响到兴奋的 ___________ ;若缠结点在下图中的_______处时,刺激产生的兴奋不会引起d处电位的变化。
(3)阿尔茨海默病会出现大量记忆性神经元数目减少的现象,这是 ___________ (填“非特异性免疫”、“细胞免疫”或“体液免疫”)执行功能的结果,属于细胞的 ___________ 现象。在显微镜下观察病人的神经细胞,会发现细胞核出现 ___________、__________、染色质收缩、染色加深等细胞衰老的特征。
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阿尔茨海默症是一种神经退行性疾病,科研人员进行了如下研究。
(1)研究发现,患者脑部的神经元数量及神经元之间的_____(结构)明显减少。进一步研究发现,患者脑部的神经元_____(填胞体、树突或轴突)内的核糖体上合成的β-淀粉样蛋白(Aβ)有异常积累的现象。
(2)科研人员推断这种异常积累可能与_____Aβ的酶 C 表达量下降有关,于是提取正常人和患者的神经元DNA,对酶C基因进行测序,测序结果完全一致,说明导致酶C基因表达量改变的原因不是_________。
(3)为了研究酶C表达量下降的原因,科研人员分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段,再分别用具有相同识别序列(CCGG)的HpaII和MspI酶切(但HpaII不能切割甲基化的胞嘧啶)。结果显示正常人该DNA片段用MspI切割后产生的片段数目与用HpaII切割后产生的片段数目的差值_____,说明患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高,从而影响了_____与酶 C 基因启动子的结合,从而影响了酶C基因的_____。
(4)科研人员认为Aβ是形成阿尔兹海默症的原因,设法降低了酶C的甲基化水平以及增加了酶C基因的表达量,结果发现β-淀粉样蛋白沉积被清除,但阿尔兹海默症却没有疗效, 请分析原因____。
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阿尔茨海默病俗称老年痴呆,病人的神经细胞外β淀粉样蛋白沉积,这种物质的沉积会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,导致神经细胞损伤.甲图表示两类神经元及突触的差异,乙图为正常神经元和突触放大局部图,回答:
(1)甲图中神经细胞所处的内环境是 .02从红细胞到达神经细胞的线粒体中需要经过 层磷脂双分子层
(2)在神经冲动由甲图中A点传到D点的过程中,C处发生的信号转换是 .乙酰胆碱与位于 (填名称)上的相应受体结合.
(3)研究发现,病变个体中Aβ的沉积使突触小体中线粒体损伤,引起乙酰胆碱的合成和释放量 ,兴奋在神经细胞之间的传递速率 ,病人表现出记忆障碍.
(4)在乙图中方框内画出b处对应的膜电位变化图.
(5)乙图中a点所对应的细胞膜内恢复静息电位时的电位变化是 .
(6)上图所示生理过程体现了细胞膜具有的功能是 .
(7)一个神经细胞在静息电位时,添加具有生物活性的化合物﹣﹣河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,其膜电位的变化是 .(填图中的选项)
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