内容正文:
专题12 免疫调节
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 免疫调节及其过程
(5年5考)
2025-2021年,都有考查
1.免疫调节是高考的必考内容之一,尤其以过敏反应,自身免疫病,疫苗等为素材的免疫学知识的考查为主。
考点01 免疫调节及其特点
1.(2024·北京·高考真题)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是( )
A.树突状细胞 B.辅助性T细胞
C.B淋巴细胞 D.细胞毒性T细胞
【答案】D
【分析】当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫;在细胞免疫过程中,靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程。当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,因而可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭;此后,活化的免疫细胞的功能受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态。
【详解】流脑灭活疫苗属于抗原,会通过树突状细胞摄取呈递给 辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与 B淋巴细胞结合,同时抗原和B淋巴细胞接触,然后大部分B淋巴细胞会增殖分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌抗体,细胞毒性T细胞没有参与此过程,其参与细胞免疫过程,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2023·北京·高考真题)有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是( )
A.75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B.疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C.大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D.吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
【答案】D
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、75%的乙醇能破坏病毒结构,但饮酒时一方面因为酒精浓度达不到该浓度,另一方面饮酒后酒精并不一定直接与病毒接触,故饮酒达不到预防感染的效果,A错误;
B、疫苗相当于抗原,进入机体可激发机体产生抗体和相关的记忆细胞,疫苗接种后实现有效保护需要一段时间,且由于病毒的变异性强,疫苗并非长久有效,故还应结合其他防护措施,B错误;
C、洗热水澡的温度通常较低,达不到将病毒杀灭的效果,且病毒入侵后通常进入细胞内,无法通过表面的热水进行杀灭,C错误;
D、吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病,且会对人体造成伤害,应避免吸烟,D正确。
故选D。
3.(2023·北京·高考真题)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应 B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向 D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
【答案】C
【分析】过敏反应:
1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面,当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、过敏反应的特点是发作迅速,反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
【详解】A、过敏是对“非己”物质的异常反应,A错误;
B、再次接受相同抗原刺激时才会出现过敏反应,B错误;
C、过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,C正确;
D、抗体吸附于某些细胞的表面,D错误。
故选C。
4.(2022·北京·高考真题)人体皮肤损伤时,金黄色葡萄球菌容易侵入伤口并引起感染。清除金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥的基本功能属于( )
A.免疫防御 B.免疫自稳 C.免疫监视、免疫自稳 D.免疫防御、免疫监视
【答案】A
【分析】免疫系统的基本功能:a)免疫防御:防止外界病原体入侵及清除已入侵病原体其害物质异免疫功能低或缺发免疫缺陷病;b)免疫监视:随发现清除体内现非肿瘤细胞及衰老、死亡细胞;c)免疫自稳:通免疫耐受、免疫调节两种机制维持免疫系统内环境稳定。
【详解】清除外来物质属于免疫系统的防御功能,因此清除金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥的基本功能属于免疫防御,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2025·北京·高考真题)食物过敏在人群中常见、多发,会反复发生,且可能逐渐加重。卵清蛋白(OVA)作为过敏原可激发机体产生特异性抗体(OVA-Ab),引发过敏反应。研究者将野生型小鼠(供体)的脾细胞转移给缺失T、B淋巴细胞的免疫缺陷小鼠(受体),通过系列实验,探究OVA引起过敏反应的机制。
(1)脾脏是 细胞集中分布和特异性免疫发生的场所。
(2)用混有免疫增强剂的OVA给供体鼠灌胃,B细胞受刺激后活化、分裂并 。3个月后,通过静脉注射将供体鼠的脾细胞转移给受体鼠,然后仅用OVA对受体鼠进行灌胃,数天后,检测受体鼠血清中的OVA-Ab水平(图中Ⅰ组)。IV组供体鼠不经灌胃处理,其他处理同Ⅰ组。比较Ⅰ、Ⅳ组结果可知,只用OVA不能引起初次免疫,Ⅰ组受体鼠产生的OVA-Ab是 免疫的结果。
(3)如图所示,脾细胞转移后,II组受体鼠未进行OVA灌胃,III组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性T细胞,其他处理同1组。在脾细胞转移前,各组供体鼠均检测不到OVA特异的浆细胞和OVA-Ab。分析各组结果,在Ⅰ组受体鼠快速产生大量OVA-Ab的过程中,三种免疫细胞的关系是 。
(4)某些个体发生食物过敏后,即使很多年没有接触过敏原,再次接触时仍会很快发生过敏。结合文中信息可知,导致长时间后过敏反应复发的关键细胞及其特点是 。
【答案】(1)免疫
(2) 分化为浆细胞和记忆B细胞 二次
(3)辅助性T细胞识别抗原并分泌细胞因子,B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌OVA-Ab
(4)记忆B细胞;记忆B细胞可以在抗原消失后 存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖 分化分新的记忆B细胞和浆细胞,浆细胞会快速产生大量抗体
【分析】过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。
【详解】(1)脾脏属于免疫器官,呈椭圆形,在胃的左侧,内含大量免疫细胞,即脾脏是免疫细胞集中分布和特异性免疫发生的场所。
(2)体液免疫过程,B细胞受刺激后活化、分裂并分化为浆细胞和记忆B细胞,其中浆细胞可产生抗体;分析题图可知,Ⅰ组受体鼠的OVA-Ab水平高,且比较Ⅰ、Ⅳ组结果可知,只用OVA不能引起初次免疫,故Ⅰ组受体鼠产生的OVA-Ab是由于体内已存在针对OVA的记忆B细胞(由供体鼠转移而来),再次接触OVA时发生快速二次免疫应答。
(3)分析题意,脾细胞转移后,II组受体鼠未进行OVA灌胃,III组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性T细胞,其他处理同1组,据图可知,清除辅助性T细胞的Ⅲ组OVA-Ab水平极低(对比Ⅰ组),说明辅助性T细胞对B细胞活化不可或缺,而抗体是由浆细胞分泌的,故据此推测,三种免疫细胞的关系 是:辅助性T细胞识别抗原并分泌细胞因子,B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌OVA-Ab。
(4)过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应,某些个体发生食物过敏后,即使很多年没有接触过敏原,再次接触时仍会很快发生过敏,导致长时间后过敏反应复发的关键细胞是记忆B细胞,其特点是记忆细胞可以在抗原消失后 存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化分新的记忆B细胞和浆细胞,浆细胞能快速产生大量抗体,这些抗体吸附在皮肤等位置,当相同过敏原再次进入机体后,就会与吸附在细胞表面的抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引发过敏反应。
6.(2022·北京·高考真题)人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C,从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点,构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株,拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加,A积累至一定浓度时才与胞内受体结合,调控特定基因表达,表现出细菌的群体响应。
(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌,制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中,AL菌密度骤降的原因是:AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合, 。
(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌,制成ALK菌株,以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K,应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号,完善实验组的方案。
实验材料与试剂:①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
实验步骤:先加入 保温后漂洗,再加入 保温后漂洗,检测荧光强度。
(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后,发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内,两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌,对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
【答案】(1)自由扩散
(2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解
(3) AL ①④ ②/③
(4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。
【分析】1、免疫系统对病原体的识别:在人体所有细胞膜的表面,有一组作为分子标签来起作用的蛋白质,它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。
2、体液免疫与细胞免疫的关系:B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助;体液免疫中产生的抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要依靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之所,此时体液免疫又能发挥作用了。
【详解】(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方式进出细胞。
(2)由图可知,AL菌密度达到相应的值后会骤降,而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原因是,AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合,启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。
(3)AL菌株不含K基因,ALK菌株含K基因,因此,为验证ALK菌能产生蛋白K,应以AL菌株裂解的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能,为验证ALK菌能产生蛋白K,可用带荧光标记的K的抗体,如果有K蛋白生成,则K蛋白与K的抗体结合,可发出荧光;由于蛋白K能与蛋白C特异性结合,因此也可用带荧光标记的C的抗体,如果有蛋白K生成,对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为,先加入①ALK菌裂解的上清液和④肿瘤细胞,保温后漂洗,再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体,保温后漂洗,检测荧光强度。
(4)“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白K不能有效激活细胞免疫,单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。
7.(2021·北京·高考真题)新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过 得到cDNA,经 获取S基因,酶切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S基因应编码________。
A.病毒与细胞识别的蛋白 B.与病毒核酸结合的蛋白
C.催化病毒核酸复制的酶 D.帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→ → →诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 。
【答案】(1) 逆转录/反转录 PCR扩增
(2)A
(3) (重组腺病毒)进入细胞 表达抗原
(4)重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
【分析】重组腺病毒疫苗必须具备的条件:能够将新冠病毒抗原基因(目的基因)带入到受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生。
【详解】(1)新冠病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,若要得到与其对应的cDNA,则要进行逆转录。用cDNA扩增出目的基因——S基因,需要利用PCR扩增技术。
(2)重组疫苗作为抗原需要被人体免疫系统识别,而重组疫苗中的S基因是从新冠病毒中提取的,所以重组疫苗中的S基因应编码病毒与细胞都能识别的蛋白,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)重组疫苗对人体来说属于外来异物,即抗原,故人体接种疫苗后,重组腺病毒进入人体细胞,其在人体细胞内表达出抗原,引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫,因此该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→(重组腺病毒)进入细胞→表达抗原→诱发特异性免疫反应。
(4)接种疫苗后,由于长时间内接种者体内仍能检测到重组腺病毒DNA,而DNA会不断表达出S蛋白,S蛋白作为抗原刺激机体,故机体会反复针对抗原产生特异性免疫应答。
【点睛】本题以新冠肺炎为问题情境,考查重组腺病毒疫苗和免疫的相关知识,考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。
1.(2025·北京·模拟预测)人体感染甲流病毒后通过免疫应答清除病原体的过程中,下列相关细胞及其生理作用叙述正确的是( )
A.浆细胞特异性识别甲流病毒并产生抗体
B.树突状细胞裂解被感染细胞彻底清除甲流病毒
C.B细胞摄取甲流病毒并将抗原呈递给辅助性T细胞
D.辅助性T细胞识别并裂解被甲流病毒感染的细胞
【答案】C
【分析】细胞免疫:被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号;细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程;新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞;靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、浆细胞不能特异性识别抗原,其功能是分泌抗体,A错误;
B、树突状细胞负责摄取、处理并呈递抗原,裂解被感染细胞的是细胞毒性T细胞,B错误;
C、B细胞可以作为抗原呈递细胞,可摄取病毒,加工抗原后呈递给辅助性T细胞,C正确;
D、辅助性T细胞分泌细胞因子激活其他免疫细胞,裂解被感染细胞的是细胞毒性T细胞,D错误。
故选C。
2.(2025·北京延庆·模拟预测)下列生命活动中,不需要细胞间信号传递的是( )
A.机体接受刺激后发生膝跳反射
B.被抗原激活的B细胞增殖分化为浆细胞
C.垂体对性激素分泌的调控
D.洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生失水
【答案】D
【分析】细胞间信号传递在许多生命活动中起着重要作用。细胞间信号传递是指细胞之间通过信号分子进行信息交流,从而协调细胞的生理活动。
【详解】 A 、机体接受刺激后发生膝跳反射,反射过程中涉及神经元之间的兴奋传递,神经元之间通过神经递质进行信号传递,A 错误;
B 、被抗原激活的 B 细胞增殖分化为浆细胞,这一过程中 T 细胞会分泌淋巴因子作用于 B 细胞,存在细胞间的信号传递,B 错误;
C 、 垂体对性激素分泌的调控,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,调节性激素的分泌,存在细胞间的信号传递,C 错误;
D 、 洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生失水,这是由于细胞内外溶液存在浓度差,水分子通过渗透作用进出细胞,不涉及细胞间的信号传递,D 正确。
故选D。
3.(2025·北京·模拟预测)人体感染甲流病毒后通过免疫应答清除病原体的过程中,下列相关细胞及其生理作用叙述正确的是( )
A.浆细胞特异性识别甲流病毒并产生抗体
B.树突状细胞裂解被感染细胞彻底清除甲流病毒
C.辅助性T细胞识别并裂解被甲流病毒感染的细胞
D.B细胞摄取甲流病毒并将抗原呈递给辅助性T细胞
【答案】D
【分析】1、体液免疫:一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号;一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、繁殖快,并分泌细胞因子;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合;抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫:被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号;细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程;新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞;靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、浆细胞不能识别抗原,A错误;
BC、细胞毒性T细胞识别并裂解被感染的细胞,BC错误;
D、B细胞可以作为抗原呈递细胞,摄取甲流病毒并将抗原呈递给辅助性T细胞,D正确。
故选D。
4.(2025·北京·模拟预测)传统杂交瘤技术常使用日本血凝病毒(HVJ)诱导细胞融合,生产单克隆抗体。改良杂交瘤技术通过施加不均匀的交流电场,使骨髓瘤细胞、B淋巴细胞在电极表面形成相邻的单层,在电场作用下融合成杂交瘤细胞。下列相关叙述不正确的是( )
A.用特定抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞
B.上述过程使用具活性HVJ,其表面某些糖蛋白可促进细胞互相凝聚而发生融合
C.杂交瘤细胞需要经过克隆化培养和抗体检测,进而获得能分泌特定抗体的细胞
D.改良杂交瘤技术可以提高细胞融合效率,但不能完全避免骨髓瘤细胞相互融合
【答案】B
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、用特定抗原对小鼠免疫,刺激小鼠产生免疫反应,从而从该小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞,A正确;
B、诱导细胞融合应使用灭活病毒,B错误;
C、杂交瘤细胞需要经过克隆化培养和抗体检测,进而获得能分泌特定抗体的细胞,C正确;
D、改良杂交瘤技术通过施加不均匀的交流电场,使骨髓瘤细胞、B淋巴细胞在电极表面形成相邻的单层,在电场作用下融合成杂交瘤细胞,因此可能存在同种细胞融合的现象,D正确。
故选B。
5.(2025·北京·模拟预测)一些记忆T细胞可以激活端粒酶,还有一些记忆T细胞可以从抗原呈递细胞获得端粒小泡来延长端粒,从而延缓衰老。相关叙述错误的是( )
A.记忆T细胞可通过有丝分裂进行细胞增殖 B.抗原呈递细胞是由造血干细胞分化产生的
C.过度激活T细胞端粒酶可能引起细胞癌变 D.记忆T细胞的衰老与基因选择性表达无关
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(4)细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
【详解】A、记忆T细胞再次遇到相同抗原会进行有丝分裂增殖,并分化为细胞毒性T细胞,A正确;
B、免疫细胞最初均由骨髓中的造血干细胞分化产生,B正确;
C、端粒酶可以修复由于不断复制而导致的DNA5’末端变短(即端粒变短),从而维持细胞的连续分裂能力,可能引起细胞癌变,C正确;
D、细胞的衰老也是受基因调控的,也与特定基因的选择性表达相关,D错误。
故选D。
6.(2025·北京东城·二模)如图为两种辅助性T细胞(Th1和Th2)与巨噬细胞之间的相互作用关系,下列说法错误的是( )
A.三种免疫细胞均可以特异性识别抗原
B.三种免疫细胞均来自骨髓的造血干细胞
C.图中IFNγ、IL-4都属于免疫活性物质
D.三种细胞相互作用共同调控免疫功能的强弱
【答案】A
【分析】免疫细胞是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造血干细胞,包括各种类型的白细胞,如淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞等。
【详解】A、图中巨噬细胞不能特异性识别抗原,A错误;
B、免疫细胞包括淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞等,都是由造血干细胞分化而来,淋巴细胞包括T细胞和B淋巴细胞,B正确;
C、免疫活性物质是由免疫细胞或其它细胞产生的发挥免疫作用的物质,图中IFNγ、IL-4都属于免疫活性物质中的细胞因子,C正确;
D、如图为两种辅助性T细胞(Th1和Th2)与巨噬细胞之间的相互作用关系,它们可以共同调控免疫功能的强弱,D正确。
故选A。
7.(2025·北京海淀·二模)圆柏是北京古建筑园林中的重要绿化树种之一,依靠风媒传粉、春季散播的大量花粉会引起部分人群的季节性过敏反应。为解决此问题,下列措施合理的是( )
A.建议春季佩戴口罩进行防护
B.号召市民全员接种抗花粉疫苗
C.要求园林部门砍伐所有圆柏
D.推广长期服用抗组胺药物预防
【答案】A
【分析】已免疫的机体再次接受相同物质的刺激而引发的过敏反应,属于自身免疫能力太强引起的。
【详解】A、避免再次接触相同的过敏原是预防过敏反应的最好方式,佩戴口罩进行防护可以避免再次接触相同的过敏原,可减少过敏反应的发生,A正确;
B、并非所有人都会产生花粉过敏,因此无需全员接种抗花粉疫苗,B错误;
C、不同人可能对不同的花粉过敏,即使砍伐所有圆柏,也不能避免花粉过敏,C错误;
D、花粉过敏是季节性的,且过敏反应可通过减少对过敏原的接触即可预防,因此不需要长期服用抗组胺药物预防,D错误。
故选A。
8.(2025·北京西城·二模)免疫细胞Th17在介导炎症反应时伴有组织细胞凋亡,凋亡细胞释放的部分囊泡含有硫化氢(H2S),H2S释放后可作用于Th17并减缓炎症损伤。下列叙述错误的是( )
A.Th17来源于骨髓造血干细胞
B.细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡
C.内外环境因素改变不能引发细胞凋亡
D.H2S的作用有利于维持机体的稳态
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、Th17属于免疫细胞,免疫细胞均起源于骨髓的造血干细胞,A正确;
B、细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,对机体有利,B正确;
C、内外环境变化均可能引发细胞凋亡,C错误;
D、H2S可作用于Th17并减缓炎症损伤,有利于维持机体的稳态,D正确。
故选C。
9.(2025·北京丰台·二模)研究发现自噬基因ATG7的表达物可以通过抑制CD8+T细胞浸润肿瘤组织,帮助肝癌细胞躲避细胞毒性T细胞的识别杀伤。相关叙述错误的是( )
A.免疫系统清除突变细胞体现了免疫监视功能
B.CD8+T细胞在骨髓中产生并迁移到胸腺成熟
C.肝癌细胞被识别杀伤的过程属于细胞免疫
D.可通过提高ATG7基因的表达来治疗肝癌
【答案】D
【分析】免疫系统的功能:免疫防御、免疫自稳、免疫监视,免疫系统清除突变细胞体现了免疫监视功能。
【详解】A、免疫系统具有识别并清除突变细胞、防止肿瘤发生的免疫监视作用,A正确;
B、T细胞为免疫细胞,由骨髓中的造血干细胞分化而来,在胸腺中发育成熟,即CD8+T细胞在骨髓中产生并迁移到胸腺成熟,B正确;
C、细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤过程属于细胞免疫,C正确;
D、分析题意,自噬基因ATG7的表达物可以通过抑制CD8+T细胞浸润肿瘤组织,帮助肝癌细胞躲避细胞毒性T细胞的识别杀伤,由此可知,提高ATG7基因的表达不宜治疗肝癌,D错误。
故选D。
10.(2025·北京朝阳·二模)巨噬细胞表面的Dectin-1受体与真菌细胞壁的常见组分β-1,3-葡聚糖结合后,会引发巨噬细胞的细胞骨架重排将真菌细胞吞噬。此过程属于( )
A.非特异性免疫 B.细胞免疫 C.体液免疫 D.过敏反应
【答案】A
【分析】1、体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。2、细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
【详解】A、非特异性免疫是人体的第一道防线(皮肤和黏膜)和第二道防线(体液中的杀菌物质和吞噬细胞等),巨噬细胞属于吞噬细胞,它对真菌细胞的吞噬作用不针对特定的病原体,属于非特异性免疫,A正确;
B、细胞免疫主要是细胞毒性T细胞发挥作用,将被病原体感染的靶细胞裂解等,本题是巨噬细胞的吞噬作用,不属于细胞免疫,B错误;
C、体液免疫主要是浆细胞产生抗体,抗体与抗原结合发挥作用,本题不是抗体参与的免疫过程,不属于体液免疫,C错误;
D、过敏反应是已免疫的机体,在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱,本题不是过敏反应,D错误。
故选A。
11.(2025·北京海淀·一模)类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,与某些B细胞异常活化有关。靶向B细胞膜蛋白CD20的单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡;靶向B细胞膜蛋白CD19的特殊T细胞(CAR-T),可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。下列叙述正确的是( )
A.异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体
B.单抗R的治疗机理是催化细胞凋亡
C.CAR-T的治疗机理是替代辅助性T细胞的作用
D.单抗R和CAR-T的联用可快速、有效缓解RA症状
【答案】D
【分析】在体液免疫过程中,能产生抗体的细胞是浆细胞。B细胞识别自身抗原后,会经过一系列的增殖、分化过程,最终形成浆细胞,由浆细胞产生抗体,而不是异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体
【详解】A、在体液免疫过程中,能产生抗体的细胞是浆细胞。B细胞识别自身抗原后,会经过一系列的增殖、分化过程,最终形成浆细胞,由浆细胞产生抗体,而不是异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体,A错误;
B、单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡,其作用机理是单抗R能与异常B细胞膜蛋白CD20特异性结合,给异常B细胞传递凋亡信号等,从而诱导其凋亡,而不是催化细胞凋亡。催化作用一般是酶的功能,单抗R不是酶,不具有催化功能,B错误;
C、靶向B细胞膜蛋白CD19的特殊T细胞(CAR - T),其作用是有效清除淋巴结等处的异常B细胞。辅助性T细胞主要是在免疫过程中起到辅助作用,如分泌细胞因子等促进B细胞增殖分化等。CAR - T的作用是直接清除异常B细胞,并非替代辅助性T细胞的作用,C错误;
D、单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡,CAR - T可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。类风湿性关节炎与某些B细胞异常活化有关,将单抗R和CAR - T联用,既能作用于血液中的异常B细胞,又能作用于淋巴结等处的异常B细胞,能更全面、快速地清除异常B细胞,从而可快速、有效缓解RA症状,D正确。
故选D。
12.(2025·北京东城·一模)为检测睡眠对甲型肝炎病毒(HAV)疫苗效果的影响,研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,并在接种当晚(23:00至次日6:30)要求受试者睡眠或持续清醒,得到实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.HAV疫苗能激发机体产生免疫反应,属于免疫活性物质
B.第二次接种后,睡眠可显著促进辅助性T细胞产生抗体
C.与清醒组相比,睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大
D.由图可知,多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体
【答案】C
【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞,再由浆细胞产生相应的抗体;病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫,产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合,使得靶细胞裂解释放病毒。
【详解】A、疫苗相当于抗原,用于刺激免疫系统产生抗体和记忆细胞,不属于免疫活性物质,A错误;
B、能够产生抗体的细胞是浆细胞而非辅助性T细胞,B错误;
C、据图分析,与清醒组相比,睡眠组血清中的HAV抗体相对值高,HAV特异性辅助性T细胞数数目增多,说明睡眠有助于增强免疫反应,C正确;
D、研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,疫苗种类相同,故产生的是相同的记忆细胞和抗体,D错误。
故选C。
13.(2025·北京门头沟·一模)乙型肝炎病毒(HBV)的结构模式图如图所示。HBV与肝细胞吸附结合后,HBV脱去包膜,进入肝细胞后再脱去由核心抗原组成的衣壳,大量增殖形成新的HBV,释放后再感染其他肝细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.HBV主要由DNA和蛋白质组成,遗传物质是DNA
B.HBV侵入机体首先被抗原呈递细胞摄取、处理
C.辅助性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞
D.抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于体液免疫
【答案】C
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、乙型肝炎病毒(HBV)是一种DNA病毒,其遗传物质是DNA,病毒颗粒由DNA和蛋白质组成,A正确;
B、当HBV侵入机体后,首先会被抗原呈递细胞(如树突状细胞、巨噬细胞等)摄取并处理,随后将病毒抗原呈递给T细胞,启动免疫反应,B正确;
C、辅助性T细胞的主要功能是识别抗原并激活其他免疫细胞(如B细胞和细胞毒性T细胞),而不是直接裂解被感染的细胞,裂解被HBV感染的肝细胞是细胞毒性T细胞的功能,C错误;
D、抗原诱导机体产生特异性抗体的过程是体液免疫的核心机制,主要由B细胞介导,产生抗体与病毒结合,以便其他免疫细胞清除,D正确。
故选C。
14.(2025·北京丰台·一模)白色念珠菌是一种常见的真菌病原体,其Ⅴ型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示,其中亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是( )
A.白色念珠菌具有成形的细胞核
B.V型质子泵既水解ATP又转运
C.若V型质子泵无法工作,液泡内pH下降
D.亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
【答案】C
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸等。2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:离子,小分子等,需要能量和载体蛋白。3、胞吞胞吐:非跨膜运输,且需能量。
【详解】A、白色念珠菌是一种常见的真菌病原体,为真核生物,具有成形的细胞核,A正确;
B、由图可知,V型质子泵介导H+由膜外转运到膜内,伴随着ATP水解,B正确;
C、Ⅴ型质子泵是液泡膜上的转运蛋白,将细胞质基质中的H+转运到液泡内,若V型质子泵无法工作,液泡内H+减少,pH上升,C错误;
D、V0C亚基具有真菌特异性,可作为抗白色念珠菌感染的靶点,D正确。
故选C。
15.(2025·北京·模拟预测)病原体侵入人体后会导致感染,疫苗是目前较为有效的抵御病原体的武器。
(1)淋巴结是 细胞集中分布的场所。注射疫苗会引发人体特异性免疫,再次接触相同抗原后,浆细胞数量会短时间内大量增多,这主要是由于 。
(2)研究者向小鼠身体右侧注射H抗原,经体液运输主要进入身体同侧的淋巴结中。4周后,将上述小鼠分为两组,一组在身体左侧,另一组在右侧,再次注射H抗原,检测各组小鼠身体两侧淋巴结中B细胞与巨噬细胞间距,结果如图1.实验结果表明小鼠身体右侧的B细胞 。进一步研究发现,同侧淋巴结中H抗原特异性记忆B细胞数量较对侧多,推测原因是 。
(3)为证实上述过程依赖于抗原非特异性激活的巨噬细胞,研究者开展实验,主要流程见图2。
①实验组i、ii、iii处所需的实验材料分别选用 。(填写选项前字母)
A、生理盐水 B、H抗原 C、P抗原 D、巨噬细胞抑制剂
图2中iv处选取 。(填写选项前字母)
A、左侧 B、右侧
②实验结果为 ,说明巨噬细胞的作用是抗原非特异性的,并且是激活H抗原特异性记忆B细胞所必需的。
(4)本研究的成果对于疫苗接种有何指导意义? 。
【答案】(1) 免疫 记忆B细胞接触相同抗原后迅速增殖分化为浆细胞
(2) 更多地聚集在巨噬细胞周围 同侧的巨噬细胞可以更直接激活B细胞
(3) C、D、B A 实验组H抗原特异性记忆B细胞数量与第0天和45天均注射生理盐水组无显著差异;均显著低于第0天注射P抗原和第45天注射生理盐水组。
(4)接种加强针;同一手臂接种
【分析】接种疫苗是预防病毒感染的有效手段,因此种疫苗能够有效增强机体的免疫防御功能。灭活的疫苗不能感染人体细胞,而减毒的活疫苗仍能侵染人体细胞,故与灭活疫苗相比,减毒活疫苗能够同时激活体液免疫和细胞免疫,但仍然存在一定的感染风险。
【详解】(1)淋巴结是免疫系统的重要组成部分,是免疫细胞集中分布的场所。疫苗初次免疫后,机体会产生记忆B细胞,记忆B细胞接触相同抗原后迅速增殖分化为浆细胞,从而大量产生抗体。
(2)图1分析可知B细胞与巨噬细胞间距越小,右侧B细胞相对数量越多。因此实验结果表明小鼠身体右侧的B细胞更多地聚集在巨噬细胞周围。 进一步研究发现,同侧淋巴结中H抗原特异性记忆B细胞数量较对侧多,抗原在同侧淋巴结富集,同侧巨噬细胞直接捕获和呈递抗原,促进B细胞活化和记忆B细胞形成。因此推测原因:同侧的巨噬细胞可以更直接激活B细胞。
(3)①实验设计旨在证明巨噬细胞的激活是抗原非特异性的且必需的:第0天注射P抗原非特异性激活巨噬细胞;第45天先注射巨噬细胞抑制剂抑制巨噬细胞,再注射H抗原检测记忆B细胞反应。因此i处即第0天注射的是C即P抗原(无关抗原,用于非特异性激活巨噬细胞)。 ii处即第45天注射的是D即巨噬细胞抑制剂(抑制巨噬细胞功能,以验证其必要性)。 iii处即第45天注射的是B即 H抗原(特异性抗原,用于激活记忆B细胞)。为避免同侧效应干扰,选择左侧(对侧)注射H抗原,确保实验结果反映巨噬细胞的作用而非位置效应。因此图2中iv处选取A. 左侧。
②当使用巨噬细胞抑制剂后,H抗原特异性记忆B细胞数量未增加,与阴性对照组(生理盐水)相似,且显著低于未使用抑制剂组(第0天P抗原+第45天生理盐水),说明巨噬细胞的非特异性激活是记忆B细胞活化所必需的。因此实验结果为实验组H抗原特异性记忆B细胞数量与第0天和45天均注射生理盐水组无显著差异;均显著低于第0天注射P抗原和第45天注射生理盐水组。
(4)实验表明同侧注射可增强巨噬细胞与B细胞的相互作用,提高记忆B细胞活化和免疫应答效率,因此加强针在同一部位接种可优化疫苗效果。因此我们可以接种加强针或同一手臂接种。
16.(2025·北京海淀·二模)肥胖会引起IgG(一种抗体)特异性堆积在发育的脂肪组织中,进而出现胰岛素抵抗(胰岛素作用敏感性降低)。
(1)IgG由浆细胞分泌。浆细胞是B细胞受到两个信号的刺激后经过 形成的,这两个信号分别是 。
(2)研究发现,高脂饮食喂养小鼠诱导肥胖,2周后即可检测到IgG在脂肪组织中的特异性堆积。研究者推测,肥胖状态下脂肪组织可能存在不依赖浆细胞的IgG富集机制。为证实该假设,研究者设计图1所示实验。
若检测到 ,则说明假设成立。
(3)为进一步研究IgG对胰岛素功能的影响,研究者开展相关实验,结果如图2、图3。据此推测IgG 。
(4)IgG在血液中会自然降解,或被某些细胞胞吞并在溶酶体中水解。巨噬细胞F基因编码的F受体位于细胞膜表面,可以结合IgG。研究发现肥胖状态下巨噬细胞内F受体表达量显著升高。若敲除肥胖小鼠巨噬细胞中的F基因,可显著缓解胰岛素抵抗,试从分子与细胞水平解释该现象的原因 。
【答案】(1) 增殖、分化 抗原刺激和辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(2)甲组小鼠脂肪组织中的IgG含量明显高于乙组
(3)抑制胰岛素降低血糖的功能
(4)肥胖状态下巨噬细胞内F受体表达量显著升高,会结合更多IgG,若敲除F基因,巨噬细胞无法结合IgG,减少了脂肪组织中IgG的堆积,从而缓解胰岛素抵抗
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】(1)在体液免疫过程中,B淋巴细胞需要接受两个信号的刺激后才能增殖和分化浆细胞和记忆B细胞:一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号。
(2)IgG由浆细胞分泌,而浆细胞是B细胞受到两个信号的刺激后经过增殖分化形成的,本题要验证“肥胖状态下脂肪组织堆积可能存在不依赖浆细胞的IgG富集机制”,所以要用B细胞缺陷型小鼠,如果甲组小鼠脂肪组织中的IgG含量明显高于乙组,说明假设成立。
(3)据题图2和图3分析可知,图2显示,注射胰岛素后,与无IgG组相比,有IgG组血糖浓度高;图3显示,随胰岛素浓度的对数增加,有IgG组,胰岛素与胰岛素受体结合的指数没有明显变化,而无IgG组胰岛素与胰岛素受体结合的指数则逐渐增加,这可能是IgG与胰岛素受体结合,从而降低受体对胰岛素的敏感性,导致胰岛素抵抗的出现。这种抑制作用可能影响了胰岛素的正常信号传导,进而影响了葡萄糖的代谢和利用,据此推测IgG抑制胰岛素降低血糖的功能。
(4)据题干信息分析可知,F基因编码的受体位于细胞膜表面,可以结合IgG,肥胖状态下巨噬细胞内F受体表达量显著升高,会结合更多IgG,若敲除F基因巨噬细胞无法结合IgG,减少了脂肪组织中IgG的堆积,从而缓解胰岛素抵抗。
17.(2025·北京昌平·二模)基因工程菌在癌症的免疫治疗领域应用前景广阔。本研究探讨了基因工程菌对肿瘤生长的作用及机制。
(1)肿瘤细胞主要由 细胞识别并裂解,色氨酸是该免疫细胞的重要营养物质。
(2)用 处理色氨酸合成酶基因(Trp)和质粒,构建重组质粒,并导入酪酸梭菌(CB)中,获得基因工程菌(L-TrpCB)。从L-TrpCB中获取质粒酶切后电泳。图1结果表明,L-TrpCB构建 (成功/失败)。
(3)CFSE是一种细胞膜渗透性荧光染料,CFSE荧光信号在细胞分裂时均分至子代细胞。依据表1的实验方案,处理48h后利用流式细胞仪测定每个细胞的荧光强度。图2结果说明,L-TrpCB代谢物显著促进了细胞毒性T细胞的增殖,请说明理由 。
表1
处理
组别
初始细胞毒性T细胞
细胞代谢物
CFSE标记
预激活
CB代谢物
L-TrpCB代谢物
1
+
+
+
2
+
+
+
-
3
+
+
-
4
+
+
注:“+”“-”分别表示处理和不处理或添加和不添加
(4)研究者推测L-TrpCB代谢物通过激活mTOR信号通路促进细胞毒性T细胞的增殖。请基于上述研究,完善表2的实验设计,以验证推测的正确性,并预期实验结果 。
表2
组别
预处理
处理方式
检测指标
甲
初始细胞毒性T细胞,用CFSE标记,并做预激活
培养基+DMSO
③
乙
①
丙
②
丁
雷帕霉素溶液
a.含CB代谢物的培养基 b.含L-TrpCB代谢物的培养基
c.雷帕霉素溶液(溶于DMSO) d.DMSO(溶剂)
e.单个细胞荧光强度 f.总荧光强度
注:雷帕霉素溶液是mTOR信号通路抑制剂
【答案】(1)细胞毒性T
(2) 限制酶、DNA连接酶 成功
(3)由于CFSE荧光信号在细胞分裂时均分至子代细胞,第一组加L-TrpCB代谢物的荧光强度最低,说明分裂速度最快,L-TrpCB代谢物显著促进了细胞毒性T细胞的增殖
(4) (实验结果)甲组单个细胞荧光强度降低,乙组单个细胞荧光强度高于甲组 (检测指标)e (乙组)b (丙组)b+c
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)肿瘤细胞主要是细胞免疫,由细胞毒性T细胞识别并裂解。
(2)重组质粒的构建需要限制酶、DNA连接酶,故要用限制酶、DNA连接酶处理色氨酸合成酶基因(Trp)和质粒。构建后的重组质粒既包括Trp片段、又包括质粒片段,所以构建成功。
(3)与CB代谢物处理组相比,L-Trp CB代谢物处理组中细胞荧光强度降低更明显,说明细胞分裂次更多,即L-TrpCB代谢物显著促进了细胞毒性T细胞的增殖。
(4)本实验是验证性实验,结论是L-TrpCB代谢物通过激活mTOR信号通路促进细胞毒性T细胞的增殖,由于CFSE荧光信号在细胞分裂时均分至子代细胞,故实验结果应该测单个细胞荧光强度(e),根据实验的对照原则和单一变量原则,处理方式为:乙组为 b(含L-TrpCB代谢物的培养基),丙组为: b(含L-TrpCB代谢物的培养基)+c(雷帕霉素溶液(溶于DMSO))。由于L-Trp CB代谢物处理组中细胞荧光强度降低更明显,故结果是含L-TrpCB代谢物的培养基的组单个细胞荧光强度最低(即甲组单个细胞荧光强度降低),而含L-TrpCB代谢物的培养基加入雷帕霉素溶液后细胞荧光强度明显增高(即乙组单个细胞荧光强度高于甲组)
18.(2025·北京朝阳·二模)我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。
(1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中,由于基因的 ,导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。
(2)B蛋白是一种转录因子,促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点,先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理,使抗体能够进入,之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列,该酶可以切开它所靠近的染色体DNA,并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上(图1)。
①抗体M的作用是与 结合,使转座酶到达目标位点。
②检测B蛋白结合位点的步骤为:“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。
(3)血管平滑肌细胞分化形成过程中,T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶.B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞(BKO),检测其与正常胚胎干细胞(WT)中R酶表达量(图2)和第6天T基因启动子结合的R酶量(图3)。
①图2所示实验的实验目的是 。
②综合以上信息及图2、3结果推测,B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。
(4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据,合理的方案包括________,并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。
A.制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞
B.使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞
C.在BKO细胞中过表达T基因
D.使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞
【答案】(1)选择性表达
(2) B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体 接头DNA
(3) 探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响 将R酶招募至T基因启动子区域
(4)ABD
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段,真核细胞的转录在细胞核完成,模板是DNA的一条链,原料是游离的核糖核苷酸,翻译在核糖体上进行,原料是氨基酸,需要tRNA识别并转运氨基酸,翻译过程中一种氨基酸可以有一种或几种tRNA,但是一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
【详解】(1)细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。
(2)①结合题干信息可知,为检测B蛋白在DNA上的结合位点,依次向处理后的胚胎干细胞中加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体,由此推测抗体M的作用是与B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体结合,使转座酶到达目标位点。
②结合题干信息可知,转座酶上携带了接头DNA序列,该酶可以切开它所靠近的染色体DNA,并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上,因此要用与接头DNA特异性结合的引物进行PCR扩增。
(3)①结合题干信息和题图2可知,实验的自变量为诱导分化的天数和是否敲除B基因,因变量为R酶相对表达量,因此该实验是为了探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响。
②分析题图2可知,正常胚胎干细胞(WT)组与B基因敲除的胚胎干细胞(BKO)组R酶相对表达量几乎无差异,说明B蛋白的由于几乎不影响R酶的相对表达量;分析题图3可知,BKO组T基因启动子结合的R酶量明显低于WT组,由此推测,B蛋白通过将R酶招募至T基因启动子区域影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。
(4)为证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录,设计实验方案。
A、制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞,通过比较WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞中T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平,能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录,A正确;
B、使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞,通过抑制组蛋白甲基化,观察T基因mRNA水平的变化,能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录,B正确;
C、在BKO细胞中过表达T基因,并不能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录,C错误;
D、通过干扰R酶的表达,观察T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平的变化,可以验证R酶在T基因转录中的作用,D正确。
故选ABD。
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专题12 免疫调节
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点1 免疫调节及其过程
(5年5考)
2025-2021年,都有考查
1.免疫调节是高考的必考内容之一,尤其以过敏反应,自身免疫病,疫苗等为素材的免疫学知识的考查为主。
考点01 免疫调节及其过程
1.(2024·北京·高考真题)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是( )
A.树突状细胞 B.辅助性T细胞
C.B淋巴细胞 D.细胞毒性T细胞
2.(2023·北京·高考真题)有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是( )
A.75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B.疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C.大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D.吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
3.(2023·北京·高考真题)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是( )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应 B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向 D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
4.(2022·北京·高考真题)人体皮肤损伤时,金黄色葡萄球菌容易侵入伤口并引起感染。清除金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥的基本功能属于( )
A.免疫防御 B.免疫自稳 C.免疫监视、免疫自稳 D.免疫防御、免疫监视
5.(2025·北京·高考真题)食物过敏在人群中常见、多发,会反复发生,且可能逐渐加重。卵清蛋白(OVA)作为过敏原可激发机体产生特异性抗体(OVA-Ab),引发过敏反应。研究者将野生型小鼠(供体)的脾细胞转移给缺失T、B淋巴细胞的免疫缺陷小鼠(受体),通过系列实验,探究OVA引起过敏反应的机制。
(1)脾脏是 细胞集中分布和特异性免疫发生的场所。
(2)用混有免疫增强剂的OVA给供体鼠灌胃,B细胞受刺激后活化、分裂并 。3个月后,通过静脉注射将供体鼠的脾细胞转移给受体鼠,然后仅用OVA对受体鼠进行灌胃,数天后,检测受体鼠血清中的OVA-Ab水平(图中Ⅰ组)。IV组供体鼠不经灌胃处理,其他处理同Ⅰ组。比较Ⅰ、Ⅳ组结果可知,只用OVA不能引起初次免疫,Ⅰ组受体鼠产生的OVA-Ab是 免疫的结果。
(3)如图所示,脾细胞转移后,II组受体鼠未进行OVA灌胃,III组供体鼠在脾细胞转移前已清除了辅助性T细胞,其他处理同1组。在脾细胞转移前,各组供体鼠均检测不到OVA特异的浆细胞和OVA-Ab。分析各组结果,在Ⅰ组受体鼠快速产生大量OVA-Ab的过程中,三种免疫细胞的关系是 。
(4)某些个体发生食物过敏后,即使很多年没有接触过敏原,再次接触时仍会很快发生过敏。结合文中信息可知,导致长时间后过敏反应复发的关键细胞及其特点是 。
6.(2022·北京·高考真题)人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C,从而免于被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C,更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点,构建了可感应群体密度而裂解的细菌菌株,拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。
(1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子,通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌密度的增加而增加,A积累至一定浓度时才与胞内受体结合,调控特定基因表达,表现出细菌的群体响应。
(2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌,制成AL菌株。培养的AL菌密度变化如图1。其中,AL菌密度骤降的原因是:AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合, 。
(3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌,制成ALK菌株,以期用于肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K,应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项中选取所需材料与试剂的序号,完善实验组的方案。
实验材料与试剂:①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞
实验步骤:先加入 保温后漂洗,再加入 保温后漂洗,检测荧光强度。
(4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后,发现ALK菌只存在于该侧肿瘤内,两周内即观察到双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向肿瘤内单独注射蛋白K或AL菌,对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。
7.(2021·北京·高考真题)新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过 得到cDNA,经 获取S基因,酶切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S基因应编码________。
A.病毒与细胞识别的蛋白 B.与病毒核酸结合的蛋白
C.催化病毒核酸复制的酶 D.帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→ → →诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 。
1.(2025·北京·模拟预测)人体感染甲流病毒后通过免疫应答清除病原体的过程中,下列相关细胞及其生理作用叙述正确的是( )
A.浆细胞特异性识别甲流病毒并产生抗体
B.树突状细胞裂解被感染细胞彻底清除甲流病毒
C.B细胞摄取甲流病毒并将抗原呈递给辅助性T细胞
D.辅助性T细胞识别并裂解被甲流病毒感染的细胞
2.(2025·北京延庆·模拟预测)下列生命活动中,不需要细胞间信号传递的是( )
A.机体接受刺激后发生膝跳反射
B.被抗原激活的B细胞增殖分化为浆细胞
C.垂体对性激素分泌的调控
D.洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生失水
3.(2025·北京·模拟预测)人体感染甲流病毒后通过免疫应答清除病原体的过程中,下列相关细胞及其生理作用叙述正确的是( )
A.浆细胞特异性识别甲流病毒并产生抗体
B.树突状细胞裂解被感染细胞彻底清除甲流病毒
C.辅助性T细胞识别并裂解被甲流病毒感染的细胞
D.B细胞摄取甲流病毒并将抗原呈递给辅助性T细胞
4.(2025·北京·模拟预测)传统杂交瘤技术常使用日本血凝病毒(HVJ)诱导细胞融合,生产单克隆抗体。改良杂交瘤技术通过施加不均匀的交流电场,使骨髓瘤细胞、B淋巴细胞在电极表面形成相邻的单层,在电场作用下融合成杂交瘤细胞。下列相关叙述不正确的是( )
A.用特定抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞
B.上述过程使用具活性HVJ,其表面某些糖蛋白可促进细胞互相凝聚而发生融合
C.杂交瘤细胞需要经过克隆化培养和抗体检测,进而获得能分泌特定抗体的细胞
D.改良杂交瘤技术可以提高细胞融合效率,但不能完全避免骨髓瘤细胞相互融合
5.(2025·北京·模拟预测)一些记忆T细胞可以激活端粒酶,还有一些记忆T细胞可以从抗原呈递细胞获得端粒小泡来延长端粒,从而延缓衰老。相关叙述错误的是( )
A.记忆T细胞可通过有丝分裂进行细胞增殖 B.抗原呈递细胞是由造血干细胞分化产生的
C.过度激活T细胞端粒酶可能引起细胞癌变 D.记忆T细胞的衰老与基因选择性表达无关
6.(2025·北京东城·二模)如图为两种辅助性T细胞(Th1和Th2)与巨噬细胞之间的相互作用关系,下列说法错误的是( )
A.三种免疫细胞均可以特异性识别抗原
B.三种免疫细胞均来自骨髓的造血干细胞
C.图中IFNγ、IL-4都属于免疫活性物质
D.三种细胞相互作用共同调控免疫功能的强弱
7.(2025·北京海淀·二模)圆柏是北京古建筑园林中的重要绿化树种之一,依靠风媒传粉、春季散播的大量花粉会引起部分人群的季节性过敏反应。为解决此问题,下列措施合理的是( )
A.建议春季佩戴口罩进行防护
B.号召市民全员接种抗花粉疫苗
C.要求园林部门砍伐所有圆柏
D.推广长期服用抗组胺药物预防
8.(2025·北京西城·二模)免疫细胞Th17在介导炎症反应时伴有组织细胞凋亡,凋亡细胞释放的部分囊泡含有硫化氢(H2S),H2S释放后可作用于Th17并减缓炎症损伤。下列叙述错误的是( )
A.Th17来源于骨髓造血干细胞
B.细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡
C.内外环境因素改变不能引发细胞凋亡
D.H2S的作用有利于维持机体的稳态
9.(2025·北京丰台·二模)研究发现自噬基因ATG7的表达物可以通过抑制CD8+T细胞浸润肿瘤组织,帮助肝癌细胞躲避细胞毒性T细胞的识别杀伤。相关叙述错误的是( )
A.免疫系统清除突变细胞体现了免疫监视功能
B.CD8+T细胞在骨髓中产生并迁移到胸腺成熟
C.肝癌细胞被识别杀伤的过程属于细胞免疫
D.可通过提高ATG7基因的表达来治疗肝癌
10.(2025·北京朝阳·二模)巨噬细胞表面的Dectin-1受体与真菌细胞壁的常见组分β-1,3-葡聚糖结合后,会引发巨噬细胞的细胞骨架重排将真菌细胞吞噬。此过程属于( )
A.非特异性免疫 B.细胞免疫 C.体液免疫 D.过敏反应
11.(2025·北京海淀·一模)类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,与某些B细胞异常活化有关。靶向B细胞膜蛋白CD20的单抗R可诱导血液中的异常B细胞凋亡;靶向B细胞膜蛋白CD19的特殊T细胞(CAR-T),可有效清除淋巴结等处的异常B细胞。下列叙述正确的是( )
A.异常B细胞识别自身抗原后直接产生抗体
B.单抗R的治疗机理是催化细胞凋亡
C.CAR-T的治疗机理是替代辅助性T细胞的作用
D.单抗R和CAR-T的联用可快速、有效缓解RA症状
12.(2025·北京东城·一模)为检测睡眠对甲型肝炎病毒(HAV)疫苗效果的影响,研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗,并在接种当晚(23:00至次日6:30)要求受试者睡眠或持续清醒,得到实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.HAV疫苗能激发机体产生免疫反应,属于免疫活性物质
B.第二次接种后,睡眠可显著促进辅助性T细胞产生抗体
C.与清醒组相比,睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大
D.由图可知,多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体
13.(2025·北京门头沟·一模)乙型肝炎病毒(HBV)的结构模式图如图所示。HBV与肝细胞吸附结合后,HBV脱去包膜,进入肝细胞后再脱去由核心抗原组成的衣壳,大量增殖形成新的HBV,释放后再感染其他肝细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.HBV主要由DNA和蛋白质组成,遗传物质是DNA
B.HBV侵入机体首先被抗原呈递细胞摄取、处理
C.辅助性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞
D.抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于体液免疫
14.(2025·北京丰台·一模)白色念珠菌是一种常见的真菌病原体,其Ⅴ型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示,其中亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是( )
A.白色念珠菌具有成形的细胞核
B.V型质子泵既水解ATP又转运
C.若V型质子泵无法工作,液泡内pH下降
D.亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点
15.(2025·北京·模拟预测)病原体侵入人体后会导致感染,疫苗是目前较为有效的抵御病原体的武器。
(1)淋巴结是 细胞集中分布的场所。注射疫苗会引发人体特异性免疫,再次接触相同抗原后,浆细胞数量会短时间内大量增多,这主要是由于 。
(2)研究者向小鼠身体右侧注射H抗原,经体液运输主要进入身体同侧的淋巴结中。4周后,将上述小鼠分为两组,一组在身体左侧,另一组在右侧,再次注射H抗原,检测各组小鼠身体两侧淋巴结中B细胞与巨噬细胞间距,结果如图1.实验结果表明小鼠身体右侧的B细胞 。进一步研究发现,同侧淋巴结中H抗原特异性记忆B细胞数量较对侧多,推测原因是 。
(3)为证实上述过程依赖于抗原非特异性激活的巨噬细胞,研究者开展实验,主要流程见图2。
①实验组i、ii、iii处所需的实验材料分别选用 。(填写选项前字母)
A、生理盐水 B、H抗原 C、P抗原 D、巨噬细胞抑制剂
图2中iv处选取 。(填写选项前字母)
A、左侧 B、右侧
②实验结果为 ,说明巨噬细胞的作用是抗原非特异性的,并且是激活H抗原特异性记忆B细胞所必需的。
(4)本研究的成果对于疫苗接种有何指导意义? 。
16.(2025·北京海淀·二模)肥胖会引起IgG(一种抗体)特异性堆积在发育的脂肪组织中,进而出现胰岛素抵抗(胰岛素作用敏感性降低)。
(1)IgG由浆细胞分泌。浆细胞是B细胞受到两个信号的刺激后经过 形成的,这两个信号分别是 。
(2)研究发现,高脂饮食喂养小鼠诱导肥胖,2周后即可检测到IgG在脂肪组织中的特异性堆积。研究者推测,肥胖状态下脂肪组织可能存在不依赖浆细胞的IgG富集机制。为证实该假设,研究者设计图1所示实验。
若检测到 ,则说明假设成立。
(3)为进一步研究IgG对胰岛素功能的影响,研究者开展相关实验,结果如图2、图3。据此推测IgG 。
(4)IgG在血液中会自然降解,或被某些细胞胞吞并在溶酶体中水解。巨噬细胞F基因编码的F受体位于细胞膜表面,可以结合IgG。研究发现肥胖状态下巨噬细胞内F受体表达量显著升高。若敲除肥胖小鼠巨噬细胞中的F基因,可显著缓解胰岛素抵抗,试从分子与细胞水平解释该现象的原因 。
17.(2025·北京昌平·二模)基因工程菌在癌症的免疫治疗领域应用前景广阔。本研究探讨了基因工程菌对肿瘤生长的作用及机制。
(1)肿瘤细胞主要由 细胞识别并裂解,色氨酸是该免疫细胞的重要营养物质。
(2)用 处理色氨酸合成酶基因(Trp)和质粒,构建重组质粒,并导入酪酸梭菌(CB)中,获得基因工程菌(L-TrpCB)。从L-TrpCB中获取质粒酶切后电泳。图1结果表明,L-TrpCB构建 (成功/失败)。
(3)CFSE是一种细胞膜渗透性荧光染料,CFSE荧光信号在细胞分裂时均分至子代细胞。依据表1的实验方案,处理48h后利用流式细胞仪测定每个细胞的荧光强度。图2结果说明,L-TrpCB代谢物显著促进了细胞毒性T细胞的增殖,请说明理由 。
表1
处理
组别
初始细胞毒性T细胞
细胞代谢物
CFSE标记
预激活
CB代谢物
L-TrpCB代谢物
1
+
+
+
2
+
+
+
-
3
+
+
-
4
+
+
注:“+”“-”分别表示处理和不处理或添加和不添加
(4)研究者推测L-TrpCB代谢物通过激活mTOR信号通路促进细胞毒性T细胞的增殖。请基于上述研究,完善表2的实验设计,以验证推测的正确性,并预期实验结果 。
表2
组别
预处理
处理方式
检测指标
甲
初始细胞毒性T细胞,用CFSE标记,并做预激活
培养基+DMSO
③
乙
①
丙
②
丁
雷帕霉素溶液
a.含CB代谢物的培养基 b.含L-TrpCB代谢物的培养基
c.雷帕霉素溶液(溶于DMSO) d.DMSO(溶剂)
e.单个细胞荧光强度 f.总荧光强度
注:雷帕霉素溶液是mTOR信号通路抑制剂
18.(2025·北京朝阳·二模)我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。
(1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中,由于基因的 ,导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。
(2)B蛋白是一种转录因子,促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点,先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理,使抗体能够进入,之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列,该酶可以切开它所靠近的染色体DNA,并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上(图1)。
①抗体M的作用是与 结合,使转座酶到达目标位点。
②检测B蛋白结合位点的步骤为:“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。
(3)血管平滑肌细胞分化形成过程中,T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶.B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞(BKO),检测其与正常胚胎干细胞(WT)中R酶表达量(图2)和第6天T基因启动子结合的R酶量(图3)。
①图2所示实验的实验目的是 。
②综合以上信息及图2、3结果推测,B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。
(4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化,从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据,合理的方案包括________,并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。
A.制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞
B.使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞
C.在BKO细胞中过表达T基因
D.使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞
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