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阿爾茨海默病是一種持續(xù)性神經(jīng)功能障礙,患者腦部大多有β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積形成的斑塊且患者神經(jīng)元會(huì)發(fā)生“過(guò)勞死”。淀粉樣前體蛋白(APP)的酶切片段被分泌到細(xì)胞外發(fā)揮功能,其中一段會(huì)形成Aβ,因此以往研究更多關(guān)注在Aβ上。然而針對(duì)Aβ研發(fā)的藥物在近年均被證明無(wú)效,為尋找阿爾茨海默病的新治療途徑,研究者希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
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(1)由于APP蛋白集中表達(dá)于神經(jīng)元突觸部位,研究者推測(cè),分泌的sAPPα可能與突觸部位細(xì)胞表面的
受體
受體
結(jié)合,進(jìn)而影響神經(jīng)調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)篩選,發(fā)現(xiàn)sAPPα能與GABABR蛋白結(jié)合。為確定sAPPα與GABABR蛋白的結(jié)合區(qū)域,研究者分別構(gòu)建了含
啟動(dòng)子
啟動(dòng)子
、編碼GABABR不同亞基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及終止子的
載體
載體
,轉(zhuǎn)入細(xì)胞。
(2)將sAPPα加入實(shí)驗(yàn)組轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的培養(yǎng)基中一段時(shí)間,去除培養(yǎng)基,利用特異性熒光抗體可分別標(biāo)識(shí)出細(xì)胞膜上的GABABR蛋白不同亞基及sAPPα.雖然GABABR蛋白不同亞基的抗體較難獲得,但研究者可用共轉(zhuǎn)入細(xì)胞的
HA(特異性)抗體
HA(特異性)抗體
標(biāo)識(shí)出細(xì)胞膜上表達(dá)的GABABR蛋白亞基,因?yàn)?
利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá)
利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá)
。根據(jù)圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知sAPPα僅與GABABR1a亞基相結(jié)合,判斷依據(jù)是
利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá) sAPPα與GABABR1a有熒光共定位,與其余亞基沒(méi)有
利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá) sAPPα與GABABR1a有熒光共定位,與其余亞基沒(méi)有

(3)為研究sAPPα對(duì)神經(jīng)元電信號(hào)的影響,在體外培養(yǎng)自身不表達(dá)APP蛋白的神經(jīng)元,并在實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入sAPPα,對(duì)比神經(jīng)元電信號(hào)的變化(如圖2),可知
sAPPα與受體結(jié)合抑制了神經(jīng)元電信號(hào)頻率
sAPPα與受體結(jié)合抑制了神經(jīng)元電信號(hào)頻率
。
(4)進(jìn)一步研究顯示,sAPPα通過(guò)圖3所示途徑影響神經(jīng)元之間的信號(hào)傳遞。請(qǐng)結(jié)合圖3內(nèi)容,用文字、連線(xiàn)和注釋繪制流程圖,體現(xiàn)sAPPα的作用機(jī)理。
流程圖能展示出以下邏輯順序即可:sAPPα蛋白片段與GABABR1a結(jié)合,導(dǎo)致GABABR1a蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,從而抑制囊泡運(yùn)輸進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,導(dǎo)致神經(jīng)元之間的信號(hào)傳遞被抑制
流程圖能展示出以下邏輯順序即可:sAPPα蛋白片段與GABABR1a結(jié)合,導(dǎo)致GABABR1a蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,從而抑制囊泡運(yùn)輸進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,導(dǎo)致神經(jīng)元之間的信號(hào)傳遞被抑制

(5)最終,研究者發(fā)現(xiàn)sAPPα中一個(gè)由17個(gè)氨基酸組成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。為驗(yàn)證該多肽在生物個(gè)體水平是否有效,有人設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案:將同一批正常小鼠分為兩組,一組為實(shí)驗(yàn)組,一組為對(duì)照組。
組別 實(shí)驗(yàn)處理 檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)組 給小鼠喂食人工合成的該多肽片段(APP 17mer) 分別檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠海馬神經(jīng)元的電信號(hào)
對(duì)照組 給小鼠喂食清水
①請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)方案存在的缺陷:
多肽不可通過(guò)喂食方式給藥;對(duì)照組不應(yīng)喂食清水
多肽不可通過(guò)喂食方式給藥;對(duì)照組不應(yīng)喂食清水

②請(qǐng)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)方案(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組處理):
改進(jìn)1:需要對(duì)小鼠海馬區(qū)局部直接給藥,比如注射、灌流等;2:應(yīng)采用氨基酸種類(lèi)相同但排列順序不同的多肽對(duì)對(duì)照組小鼠給藥
改進(jìn)1:需要對(duì)小鼠海馬區(qū)局部直接給藥,比如注射、灌流等;2:應(yīng)采用氨基酸種類(lèi)相同但排列順序不同的多肽對(duì)對(duì)照組小鼠給藥
。
(6)本研究對(duì)阿爾茨海默病治療的啟發(fā)是
人工合成的sAPPα17mer可以作為藥物,與GABABR1a結(jié)合,減緩神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和突觸傳遞,從而減緩阿爾茨海默病的發(fā)生速率
人工合成的sAPPα17mer可以作為藥物,與GABABR1a結(jié)合,減緩神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和突觸傳遞,從而減緩阿爾茨海默病的發(fā)生速率

【答案】受體;啟動(dòng)子;載體;HA(特異性)抗體;利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá);利用DNA重組技術(shù),HA可與GABABR蛋白亞基一起表達(dá) sAPPα與GABABR1a有熒光共定位,與其余亞基沒(méi)有;sAPPα與受體結(jié)合抑制了神經(jīng)元電信號(hào)頻率;流程圖能展示出以下邏輯順序即可:sAPPα蛋白片段與GABABR1a結(jié)合,導(dǎo)致GABABR1a蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,從而抑制囊泡運(yùn)輸進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,導(dǎo)致神經(jīng)元之間的信號(hào)傳遞被抑制;多肽不可通過(guò)喂食方式給藥;對(duì)照組不應(yīng)喂食清水;改進(jìn)1:需要對(duì)小鼠海馬區(qū)局部直接給藥,比如注射、灌流等;2:應(yīng)采用氨基酸種類(lèi)相同但排列順序不同的多肽對(duì)對(duì)照組小鼠給藥;人工合成的sAPPα17mer可以作為藥物,與GABABR1a結(jié)合,減緩神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和突觸傳遞,從而減緩阿爾茨海默病的發(fā)生速率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:143引用:3難度:0.4
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.為研究神經(jīng)的興奮傳導(dǎo)和神經(jīng)肌肉突觸的興奮傳遞,將蛙的腦和脊髓損毀,然后剝制坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,如圖所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要經(jīng)常在標(biāo)本上滴加任氏液(成分見(jiàn)表)以保持標(biāo)本活性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    任氏液成分含量 (g/L)
    NaCl 6.5
    KCl 0.14
    CaCl2 0.12
    NaHCO3 0.2
    NaH2PO4 0.01
    葡萄糖 2.0
    (1)任氏液中維持酸堿平衡的成分有
     
    。
    (2)神經(jīng)肌肉突觸間,肌細(xì)胞膜上發(fā)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換是
     
    。
    (3)反射弧五個(gè)組成部分中,該標(biāo)本仍然發(fā)揮功能的部分有
     
    。
    (4)刺激坐骨神經(jīng),引起腓腸肌收縮,突觸前膜以
     
    方式釋放神經(jīng)遞質(zhì)。
    (5)乙酰膽堿是興奮性遞質(zhì)。神經(jīng)肌肉突觸易受化學(xué)因素影響,毒扁豆堿可使乙酰膽堿酯酶失去活性;肉毒桿菌毒素可阻斷乙酰膽堿釋放;箭毒可與乙酰膽堿受體強(qiáng)力結(jié)合,卻不能使陽(yáng)離子通道開(kāi)放。上述物質(zhì)中可導(dǎo)致肌肉松弛的有
     

    發(fā)布:2024/12/31 5:0:5組卷:4引用:2難度:0.6
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    發(fā)布:2024/12/31 4:30:1組卷:6引用:3難度:0.7
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    發(fā)布:2024/12/31 5:30:3組卷:2引用:2難度:0.7
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