第28讲 免疫调节(培优专练)(26年高考真题+强化训练+限时模拟)(全国通用)2027年高考生物一轮复习高效培优系列
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3份
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摘要:
**基本信息**
以高考真题为引领,通过情景探究、图表分析、实验探究三维度进阶训练,构建从基础免疫机制到临床应用的知识体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题·命题感知|3题(2026湖北/广东等真题)|聚焦新抗原免疫、免疫逃逸等前沿情境|从特异性免疫过程延伸至免疫治疗应用|
|进阶·强化演练|32题(含15情景/10图表/7实验)|科技前沿情境(如CRISPR/CAR-T)、数据图表分析、实验设计与结果预测|以“免疫调节机制→免疫失调→应用技术”为逻辑链,整合神经-免疫-内分泌交叉知识|
|拔高·限时模拟|20题(15选择+5非选择)|综合考查免疫与稳态、疾病治疗等跨模块知识|从分子层面(如细胞因子作用)到系统层面(如疫苗研发)构建完整认知框架|
内容正文:
第28讲 免疫调节(一轮培优练)参考答案
真题·命题感知
题号
1
2
3
答案
C
D
B
进阶·强化演练
情境探究类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
C
B
D
A
C
A
9.(1) 碱基互补配对 避免攻击宿主正常组织
(2) HDR(或“同源定向修复”) HDR修复途径能够借助外源模板实现精准整合,避免NHEJ导致的随机插入或碱基缺失,从而提高CAR‑T疗法的安全性和疗效 免疫监视
(3) 加入DNA‑PK抑制剂可抑制NHEJ修复途径,使更多DNA双链断裂通过HDR途径进行修复,从而提高CAR基因通过HDR整合的效率 改用内源启动子驱动CAR基因表达
10.(1) 磷酸二酯 His标签可被抗体识别,便于FP蛋白的筛选
(2)FP蛋白、PD-1抗体单独使用 时均具有抗肿瘤的效果,两者联合使用时疗效更显著
(3)ATP
(4) E.coli-fp 大肠杆菌为兼性厌氧生物,能适应肿瘤内部的低氧环境而存活;在缺氧条件下,大肠杆菌能通过无氧呼吸获取能量,还可利用肿瘤区 域丰富的代谢产物进行增殖 基因工程改造的E.coli-fp可特异性富集在肿瘤低氧区域,并大量表达FP蛋 白;FP蛋白能结合并消耗肿瘤细胞的ATP,切断肿瘤细胞的能量供给,最终使肿瘤细胞因能量匮乏而凋亡,实现靶向抗肿瘤效果
11.(1) 脑或大脑 视网膜
(2) 脊髓 反射 传出神经
(3) 抗原 特异性 循环
(4)合理的饮食、良好的生活习惯、适度的体育锻炼和保持积极乐观的精神
12.(1) 造血干细胞 三
(2) Foxp3基因缺陷型 Foxp3基因 GFP基因(两空顺序可换) 绿色荧光 Foxp3/MIGR1 MIGR1 调节性T
(3)
(4) 自身免疫 导致基因突变/致癌风险/诱发免疫反应 伦理
13.(1) 传出神经 免疫监视
(2)与溶剂对照组相比,遗传干预、手术切除组均不能抑制肿瘤的生长;而6-OHDA组肿瘤的发展受到抑制,说明6-OHDA可能通过其他途径发挥抑癌效应
(3)6-OHDA促进肿瘤细胞分泌IFN-β,作用于单核细胞膜上的IF受体,促进其分化为巨噬细胞,进而激活辅助性T细胞,(招募更多的T细胞参与免疫调节)抑制肿瘤的发展
(4)
(5)年龄、性别、神经毒素作用、物种差异与安全性问题、人体与小鼠免疫系统的差异、伦理与法规等
14.(1) 不同种 胞吐
(2) B淋巴细胞 (抗)MUC16抗体、(抗)CD3抗体 用灭活的病毒诱导(促进融合) 抗原-抗体杂交 不可以
(3) 排除内源性T细胞对实验的干扰 甲>乙>丙/丙组发光度最低
(4)MUC16减少导致MUC16×CD3双抗介导的免疫突触结构减少,免疫治疗效果下降
15.(1) 细胞因子 与病原体结合,抑制病原体的繁殖或对宿主细胞的黏附
(2)间歇性禁食通过降低浆细胞数量和抗体浓度来损害(降低)体液免疫记忆
(3) 进行间歇性禁食,不补充BHB 进行间歇性禁食,补充适量BHB A组与B组小鼠骨髓中长寿命浆细胞数量无明显差异,C组长寿命浆细胞数量显著低于A组和B组
(4)
间歇性禁食促进BHB的生成,BHB与长寿命浆细胞表面受体结合后减少CXCR4的数量,导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并发生凋亡
图表分析类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
C
B
A
A
C
B
D
11(1) 胰岛素 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
(2) 自身免疫 免疫自稳
(3) 作为对照 血糖浓度、胰岛B细胞存活率 改造后的胰岛B细胞过表达PDL1,抑制了T细胞的活化,减少了免疫排斥,同时小球藻可通过光合作用为移植部位供氧,提高了胰岛B细胞的存活率
12(1) 胰岛B细胞 下丘脑血糖调节中枢(或“下丘脑”,只答神经中枢、血糖中枢不给分) 副交感神经 受体数量减少
(2) 乙酰化 提高 不能 不属于
(3) G蛋白在各种组织和细胞中持续稳定地表达 高
(4) T2DM患者Th9细胞中N蛋白表达量升高,分泌更多的IL-9细胞因子,促进巨噬细胞释放更多的炎症因子,引发慢性炎症反应 自稳/免疫自稳
13(1)B
(2)②④
(3)BC
(4)B
(5)①②③
(6)ABCD
(7)ABC
14.(1) 辅助性T 免疫防御、免疫监视
(2) ATP -OH 磷酸二酯
(3) 司他夫定 齐多夫定 与对照组相比,AZT处理组在浓度低于300μmol/L时细胞线粒体DNA含量始终高于对照组 不认为效果更好,两种药物作用机理相似,同时使用会彼此降低药效,而且对患者产生的毒副作用更大
15.(1) 胸腺 诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应
(2) OVA特异性T细胞受体 TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以增强Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用
(3)等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2
(4)IL-2向细胞内传递信号的能力
实验探究类
1(1) 造血干细胞 胸腺 高尔基体(内质网、高尔基体)
(2) A组:X+药物P C组:X+药物P 用疼痛检测仪检测各组小鼠疼痛相对值
(3) 降低 雌性 上调Penk基因表达(或促进mTreg细胞活化/促进脑啡肽合成)
2.(1)异养厌氧型
(2)BD
(3) 诱导型、持续表达、诱导型 只有近红光照射时才启动C基因表达,避免C蛋白在无红光时异常合成,实现外源C蛋白的可控表达 使c-di-GMP维持在低水平,以防止c-di-GMP过量,避免下游目的基因不受红光调控而持续异常表达
(4)将肿瘤细胞和正常细胞均随机均分为两组,分别编号A、B和C、D,A、C组添加等量的天青蛋白,B、D组不做处理,培养适宜一段时间后,测定四组的细胞数量
(5)该工程菌对人体正常细胞无显著毒副作用
3.(1) 等量木瓜蛋白酶 等量生理盐水 等量低剂量药物A溶液、等量高剂量药物A溶液 之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测
(2) ++++ + + ++++ ++ +++ +++ ++
(3) 胸腺 摄取、(加工)处理、呈递 抑制免疫细胞的活化与增殖
4. (1)④⑤⑥
(2) 探究不同剂量的傣百解提取物对脓毒症模型小鼠生存率的影响 确认脓毒症模型小鼠是否成功构建并为傣百解的药效提供参照
(3) 不能 p>0.05,数据差异不显著
(4)调节性T细胞具有免疫抑制作用,高剂量的傣百解提取物可促进调节性T细胞的增殖使机体的免疫功能下降,降低脓毒症引起的全身炎症反应,减少组织损伤
5. (1) 免疫监视 抗体(或溶菌酶)
(2)抗IL-10抗体处理后,IFN-γ分泌量从85.6pg/mL回升至278.4pg/mL;Ki-67阳性率从15.7%回升至38.9%,接近单独培养水平
(3) 不同意 实验二结果显示,调控极化(实验组2)比清除巨噬细胞(实验组1)肿瘤体积更小,且CD8+T细胞比例更高,说明保留部分巨噬细胞并引导其向抗肿瘤表型极化,可能更有利于维持免疫微环境稳态
(4) ③ ③+②
(5)保留巨噬细胞的吞噬清除功能及抗原呈递能力(或避免长期清除带来的免疫缺陷或继发感染风险)
6. (1) 信号分子 靶细胞或靶器官
(2) 构建T2DM 模型小鼠,并检测模型小鼠是否成功构建 a组注射药物 STZ,饲喂高脂食物;b 组注射等量生理盐水,饲喂等量普通食物 观察脑神经的损伤和炎症程度
(3) 削弱 TFEB 的增强自噬,进而降解 NLRP3 蛋白的效果 TFEB 高表达通过提高LC3Ⅱ/LC3I 比值,来降低 NLRP3 蛋白相对表达量,NLRP3 炎症蛋白降解减少,与导致神经炎症减轻,DE小鼠的认知功能恢复
7. (1)下丘脑-垂体-卵巢
(2)
(3) 诱导M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞,分泌促炎细胞因子IL-1β作用于颗粒细胞 阻止巨噬细胞通过,允许IL-1β通过 颗粒细胞凋亡率:Ⅱ组>Ⅰ组,Ⅱ组>Ⅲ组
(4)开发S蛋白抑制剂类药物;开发药物抑制M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞
拔高·限时模拟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
C
B
D
D
B
D
C
题号
11
12
13
14
15
答案
C
A
D
A
A
16.(每空2分,共12分)
(1) B(淋巴)细胞和记忆(B) IgM 抗体的空间结构 (2)三人均已产生相应抗体 丙 可能感染时间较短,机体没有产生相应抗体
17.(除标注外,每空1分,共9分)
(1)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分)
(2) 翻译 含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别,不会激活胞内免疫,mRNA不容易降解,可以存在较长时间,合成较多的抗原蛋白(2分)
(3) 具有(一定的)流动性 BD
(4)既可以产生体液免疫,也可以产生细胞免疫,免疫效果好;能不断地表达出抗原,诱导机体能产生更多的记忆细胞和抗体(2分)
18.(除标注外,每空1分,共9分)
(1) 其表面特定分子发生变化并与B细胞结合,提供激活B细胞的第二个信号,分泌细胞因子促进B细胞的增殖、分化 甲状腺球蛋白与B细胞接触
(2)甲状腺激素具有促进细胞代谢,增加产热的作用和影响神经系统兴奋性的功能,桥本甲状腺炎患者体内甲状腺功能衰退,合成甲状腺激素减少(2分)
(3) 使小鼠体内产生更多的TPOAb和TGAb,使其患桥本氏甲状腺炎 等量的清水 实验组的TPOAb和TGAb以及TSH低于模型对照组,高于正常对照组;甲状腺激素实验组高于模型对照组,低于正常组(2分)
(4)使辅助性T细胞Th1和Th17的比例降低,从而降低甲状腺细胞的坏死或凋亡
19.(每空1分,共15分)
(1) 脊髓 分级
(2) 下丘脑 体温调节
(3)C
(4)B
(5)ABD
(6)自身免疫病
(7)D
(8) 细胞因子 促进B淋巴细胞增殖分化
(9)D
(10) 抗原 记忆
(11)冠状病毒的遗传物质是RNA,容易发生变异/接种疫苗后间隔的时间短,体内还未产生足够的抗体和记忆B细胞/接种疫苗后间隔的时间长,体内相应的抗体和记忆B细胞数量大量减少
20.(每空1分,共10分)
(1) DNA的一条链 RNA聚合酶 选择性
(2) 基因突变(碱基的增添或缺失或替换) RNA双链
(3)PCSK9蛋白
(4)防止mRNA降解,协助mRNA跨膜进入细胞
(5) (内质网、)高尔基体 抗原
(6)疫苗上新的抗原决定簇激发产生新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发产生更多的抗体和记忆细胞
答案第1页,共2页
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第28讲 免疫调节(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 4
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 52
真题·命题感知
1.(2026·湖北·高考真题)将患者肿瘤细胞特有的新抗原基因导入益生菌中获得的工程菌可在患者肠道内表达新抗原,从而激活患者的特异性免疫,精准杀伤肿瘤细胞,实现个性化的癌症免疫治疗。下列叙述错误的是( )
A.选用益生菌的原因是其对人体具有天然的安全性
B.为实现个性化癌症免疫治疗,需针对患者筛选特定肿瘤新抗原
C.工程菌可在体内长期存活,以维持工程菌对肿瘤的持续免疫监视
D.树突状细胞将肿瘤新抗原加工后呈递给辅助性T细胞,激活特异性免疫
命题情境
本题以新型肠道工程菌个性化肿瘤免疫治疗为现代生物医学前沿科研情境,结合基因工程改造益生菌、人体特异性抗肿瘤免疫机制综合命题,紧扣癌症治疗、基因工程、免疫调节前沿热点,符合高考结合现代生物医药、前沿生物技术出题的命题趋势,融合基因工程与免疫两大核心模块。
考点解读
核心考点:微生物特性、肿瘤个性化免疫、抗原呈递细胞功能、特异性免疫激活机制
1. 益生菌定植于人体肠道,无毒无害,人体耐受度高,生物安全性强,适合作为抗原表达载体;
2. “个性化治疗” 核心是不同患者肿瘤突变产生的新抗原存在差异,必须匹配患者专属肿瘤抗原;
3. 益生菌属于外源工程菌,人体肠道免疫系统会逐步清除外来微生物,无法长期存活,不能持续产生抗原维持免疫监视;
4. 树突状细胞作为专职抗原呈递细胞,可摄取、加工抗原,将抗原肽 - MHC 复合物呈递给辅助性 T 细胞,启动体液免疫与细胞免疫。
解题方法
1. **情境逻辑分析法**:抓住 “个性化”“益生菌工程菌” 关键词,A、B 表述符合临床治疗逻辑,直接判定正确;
2. **免疫基础直判法**:抗原呈递流程为树突状细胞→辅助性 T 细胞,D 表述正确,排除;
3. **微生物生存特性辨析法**:外来工程菌会被肠道免疫清除,无法长期定植,C 错误,锁定答案。答案:C
2.(2026·广东·高考真题)研究人员发现,B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达,且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分
B.该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视
C.孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产
D.孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长
命题情境
本题结合生殖发育、女性激素调节、肿瘤免疫逃逸综合创设情境,融合胚胎发育、激素调控、细胞免疫三大知识点,以孕期保胎机制、乳腺癌免疫逃逸真实科研模型为载体,兼顾人体生殖健康、肿瘤疾病两大民生热点,体现高考跨模块综合命题特点。
考点解读
核心考点:胚胎滋养层发育、激素调控基因表达、细胞毒性 T 细胞杀伤作用、肿瘤免疫逃逸
1. 受精卵着床后分化形成滋养层细胞,后续发育为胎膜、胎盘,A 表述正确;
2. 孕激素激活受体,促进 B7-H4 基因表达,B7-H4 蛋白抑制细胞毒性 T 细胞杀伤作用;乳腺癌高表达 B7-H4,削弱细胞毒性 T 细胞杀伤能力,实现免疫逃逸;
3. 孕激素不足→B7-H4 合成减少→细胞毒性 T 细胞大量杀伤滋养层细胞,胎盘结构受损,引发流产;
4. 孕激素类似物会促进乳腺癌细胞合成更多 B7-H4 蛋白,进一步抑制细胞毒性 T 细胞,促进癌细胞免疫逃逸、加速肿瘤增殖,无法抑制癌细胞生长,D 错误。
解题方法
1. 图示逻辑推导法:梳理调控链:孕激素→孕激素受体→促进 B7-H4 蛋白合成→抑制细胞毒性 T 细胞;依托该链条逐一判断选项;
2. 发育知识直判法:依托胚胎发育基础知识点直接确认 A 正确;
3. 反向推理法:孕激素上调 B7-H4 利于癌细胞逃逸,因此孕激素类似物会加重病情,D 明显错误。答案:D
3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)人体鼻腔黏膜中长期驻留着针对甲型流感病毒(IAV)的记忆T细胞(TRM),该细胞是一种辅助性T细胞,其增殖活性较低,但数量随年龄增长而增多。下列叙述错误的是( )
A.TRM发挥免疫防御作用,其数量与IAV感染次数有关
B.TRM具有IAV抗原特异性,可识别并裂解感染IAV的靶细胞
C.再次接触IAV时,B细胞活化需要IAV和TRM两个信号共同刺激
D.鼻腔接种能诱导TRM增殖和驻留的IAV疫苗,可增强局部免疫
命题情境
本题以呼吸道黏膜驻留记忆 T 细胞(TRM)、流感黏膜免疫为前沿免疫学素材,结合流感防疫、黏膜局部免疫、二次免疫机制命题,贴合流感疫苗接种、呼吸道传染病防控公共卫生热点,聚焦黏膜免疫这一新高考常考细分考点。
考点解读
核心考点:记忆 T 细胞(组织驻留型 TRM)、辅助性 T 细胞功能、B 细胞活化双信号、黏膜局部免疫
1. TRM 为针对 IAV 的组织驻留记忆细胞,每一次流感感染都会诱导新增 TRM,感染次数越多,细胞数量越高,强化鼻腔局部防御;
2. 题干明确 TRM 属于辅助性 T 细胞,仅负责分泌细胞因子、激活 B 细胞和细胞毒性 T 细胞;裂解被病毒感染靶细胞的是细胞毒性 T 细胞,辅助性 T 细胞无裂解靶细胞功能,B 错误;
3. B 细胞活化双信号:第一信号为抗原(IAV)直接结合 B 细胞受体,第二信号为辅助性 T 细胞(TRM)表面分子与 B 细胞结合,缺一不可;
4. 鼻腔黏膜是流感入侵第一道防线,鼻腔接种疫苗可诱导 TRM 在鼻腔驻留增殖,建立黏膜局部特异性免疫。
解题方法
1. 题干关键词定位法:抓住 “TRM 是一种辅助性 T 细胞”,直接区分辅助性 T 细胞与细胞毒性 T 细胞功能,快速判定 B 错误;
2. 二次免疫记忆细胞规律判断:记忆细胞数量随抗原刺激次数增加,A 正确;
3. 体液免疫双信号模型记忆法:牢记 B 细胞活化双信号来源,确认 C 正确;
4. 黏膜免疫逻辑推导:鼻腔驻留 TRM,鼻腔疫苗可提升局部免疫,D 正确。
答案:B
进阶·强化演练
情境探究类
1.【科技前沿】抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,正常自噬能降解病毒组分、协助机体清除病毒。研究发现,某种新型病毒感染可激活宿主细胞自噬,并通过自身的ORF3a蛋白抑制自噬体—溶酶体融合,使自噬“不正常”,进而躲避免疫识别并在细胞内增殖。下列叙述正确的是( )
A.机体清除入侵的病毒,主要体现了免疫自稳功能
B.正常的抗病毒自噬只能发生在抗原呈递细胞内
C.自噬降解病毒可促进抗原呈递,增强特异性免疫
D.浆细胞识别病毒后合成抗体,该过程与T细胞无关
【答案】C
【详解】A、免疫自稳功能的作用是清除自身衰老、损伤的细胞,维持内环境稳态,机体清除外来入侵的病毒属于免疫防御功能,A错误;
B、抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,各类被病毒感染的宿主细胞都可发生,并非只能发生在抗原呈递细胞内,B错误;
C、自噬降解病毒后可产生病毒的抗原片段,可促进抗原呈递细胞处理、呈递抗原,进而激活特异性免疫过程,增强免疫效应,C正确;
D、浆细胞没有识别抗原的功能,且B细胞分化为浆细胞、合成抗体的过程需要辅助性T细胞提供活化信号和细胞因子,该过程与T细胞有关,D错误。
2.【医药研发】抗原肽—MHC复合物与T细胞的受体TCR相互作用是T细胞活化的第一个信号,第二个信号来自抗原呈递细胞(APC)提供的共刺激信号,相关的分子包括CD28、CD80、CD86等。阿巴西普可特异性与共刺激分子CD80/CD86结合,阻断CD80/CD86与CD28结合,用于治疗自身免疫病,其机理见图。下列有关分析错误的是( )
A.APC暴露出抗原肽—MHC复合物的过程与溶酶体有关
B.阻断CD28与CD80/CD86结合能减弱T细胞的免疫应答
C.T细胞膜表面的CD28分子是识别抗原的特异性受体
D.对类风湿关节炎患者使用阿巴西普可减轻其自身免疫损伤
【答案】C
【详解】A、APC吞噬的抗原经溶酶体处理后呈递到细胞表面,APC暴露出抗原肽——MHC复合物的过程与溶酶体有关,A正确;
B、T细胞活化需要第一个信号和第二个信号(CD28与 CD80/CD86结合)的作用,若阻断CD28与CD80/CD86的结合,T细胞不能活化,故免疫应答会减弱,B正确;
C、T细胞识别抗原的特异性受体是TCR,CD28识别的是APC 表面的共刺激分子CD80/CD86,C错误;
D、阿巴西普阻断了T细胞活化的第二个信号,抑制了T细胞的活化,使机体的特异性免疫应答降低,自身抗体和细胞毒性T细胞对自身组织的攻击减少,故阿巴西普可用于治疗类风湿关节炎等自身免疫病,D正确。
3.【传统医药】湿疹是一种常见的过敏性皮肤病,其发病与免疫失调有关,常表现为Th2细胞(一种辅助性T细胞)过度活化导致炎症。临床研究发现,从甘草中提取的复方甘草酸苷可用于治疗此类疾病。下列对其免疫调节机制的描述中,正确的是( )
A.复方甘草酸苷显著促进B细胞增殖并产生大量抗体,从而中和过敏原
B.复方甘草酸苷激活细胞免疫,增强细胞毒性T细胞对皮肤靶细胞的清除能力
C.复方甘草酸苷抑制Th2细胞的活性,减少组胺等炎性介质释放,从而减轻炎症反应
D.复方甘草酸苷主要增强巨噬细胞的吞噬功能,特异性识别结合过敏原,降低致敏性
【答案】C
【详解】AB、由题干信息可知,复方甘草酸苷可以治疗过敏性皮肤病,说明其能抑制体液免疫过程,所以不可能会显著促进B细胞增殖,也不能激活细胞免疫,A、B错误;
C、题干信息提到,湿疹常表现为Th2细胞过度活化,而复方甘草酸苷可以治疗湿疹,说明其可能会抑制Th2细胞的活性,减少组胺等炎性介质释放,从而减轻炎症反应,C正确;
D、巨噬细胞不具有特异性识别抗原的能力,D错误。
4.【医学病毒学】γ-疱疹病毒广泛感染人类和其他脊椎动物,感染后在人体内终生“潜伏”,在人体免疫力下降时可引发多种癌症以及自身免疫病。研究发现,gB蛋白是疱疹病毒共有的融合蛋白,针对gB蛋白的抗体Fab5可有效中和多种γ-疱疹病毒。下列叙述错误的是( )
A.人体免疫监视和免疫自稳功能下降时,潜伏的γ-疱疹病毒可能活化
B.在体液免疫中,抗体Fab5与gB蛋白结合而直接清除γ-疱疹病毒
C.γ-疱疹病毒可引起细胞癌变,不同γ-疱疹病毒的gB蛋白结构稳定
D.利用动物细胞融合技术制备抗Fab5单克隆抗体,可检测γ-疱疹病毒
【答案】B
【详解】A、 “潜伏”的γ-疱疹病毒在人体免疫力下降时可引发多种癌症以及自身免疫病,这表明人体的免疫监视和免疫自稳功能下降时,γ-疱疹病毒可能活化,A正确;
B、在体液免疫中,抗体Fab5结合gB蛋白有利于抑制γ-疱疹病毒的侵染,但抗体不会直接清除γ-疱疹病毒,B错误;
C、γ-疱疹病毒可使细胞癌变而引发多种癌症,gB蛋白是疱疹病毒共有的融合蛋白,其在不同γ-疱疹病毒中的结构相对稳定,C正确;
D、单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,利用动物细胞融合技术制备抗Fab5单克隆抗体,可精确检测γ-疱疹病毒抗体,间接反映是否感染γ-疱疹病毒,D正确。
5.【细胞基础科研】研究发现,线粒体具有免疫“瞭望塔”功能。当细菌被中性粒细胞吞噬后,线粒体能感知细菌代谢产生的乳酸信号,经过一系列反应,促进胞外诱捕网(主要由蛋白纤维组成)释放,捕获并杀灭细菌(如图)。下列叙述错误的是( )
A.线粒体不仅参与了机体能量代谢,还参与了机体防御反应
B.中性粒细胞对细菌的吞噬作用属于非特异性免疫
C.细胞骨架参与了中性粒细胞释放胞外诱捕网过程
D.线粒体感知乳酸触发抗菌反应,体现了免疫系统的监视功能
【答案】D
【详解】A、由题意可知,线粒体不仅能进行呼吸作用参与机体能量代谢,还能感知细菌代谢产生的乳酸信号,经过一系列反应促进胞外诱捕网释放来参与机体防御反应,A正确;
B、中性粒细胞对细菌的吞噬作用不具有特异性,属于非特异性免疫的第二道防线,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,中性粒细胞释放胞外诱捕网(主要由蛋白纤维组成)过程需要细胞骨架的参与,C 正确。
D、免疫系统的监视功能是指免疫系统能监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞,而线粒体感知乳酸触发抗菌反应,体现的是免疫系统的防御功能,即抵御病原体的攻击,防止疾病的发生,D 错误。
6.【免疫基础科研】B-1a是具有自我更新能力的B淋巴细胞亚群,无需特定抗原刺激即可持续分泌天然抗体IgM,偶尔也受特定抗原刺激产生抗体IgG,是维持机体内环境稳态的重要免疫屏障。下列叙述正确的是( )
A.B-1a细胞产生天然抗体IgM的过程属于非特异性免疫
B.B-1a细胞是一种记忆细胞,在免疫调节中发挥重要作用
C.B-1a细胞分化成浆细胞产生IgG无需辅助性T细胞的参与
D.一定年龄后机体免疫功能开始衰退是因为B-1a细胞数量减少
【答案】A
【详解】A、B-1a细胞产生天然IgM的过程无需特定抗原刺激,不针对某一特定抗原发挥免疫作用,属于非特异性免疫,A正确;
B、记忆细胞是经特定抗原刺激后,由B细胞或细胞毒性T细胞增殖分化形成的,B-1a是先天存在的B淋巴细胞亚群,不属于记忆细胞,B错误;
C、B-1a受特定抗原刺激产生IgG的过程属于体液免疫,体液免疫中B细胞分化为浆细胞的过程需要辅助性T细胞提供活化信号及分泌细胞因子的参与,C错误;
D、机体免疫功能衰退是T细胞、吞噬细胞、其他B细胞亚群等多种免疫细胞的数量和功能共同下降导致的,D错误。
7.【肠道微生态】研究发现,给小鼠喂食富含膳食纤维的饮食后,其肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸(如丁酸)含量显著增加。进一步检测发现,小鼠肠道上皮细胞间的紧密连接蛋白(构成肠道机械屏障的关键结构)表达量上调,血液中由肠道渗入的细菌内毒素(LPS)水平下降。据此分析,下列关于此调节机制的推断,不合理的是( )
A.短链脂肪酸可能作为信号分子,通过体液运输作用于肠道上皮细胞
B.肠道屏障功能的增强有助于维持内环境中血浆渗透压和化学成分的相对稳定
C.膳食纤维在此过程中充当了抗原的角色,刺激肠道黏膜产生了特异性免疫防御
D.若抑制小鼠肠道内特定菌群的活性,再喂食高纤维饮食,血液LPS水平可能不会明显下降
【答案】C
【详解】A、题目描述短链脂肪酸由肠道菌群产生后影响了肠道细胞功能,说明其随组织液或血液运输,符合体液调节中化学物质通过体液运输的特点,A合理;
B、肠道屏障能阻挡细菌毒素(LPS)进入血液。若屏障功能受损,内毒素入血会引起内环境成分改变。因此屏障功能增强确实有助于维持内环境稳态,B合理;
C、膳食纤维只是被菌群分解的底物(食物成分),并非病原体或异物。此过程属于非特异性免疫中的机械屏障维持,并未涉及抗原呈递或特异性免疫反应,C不合理;
D、若抑制相关菌群,短链脂肪酸产量减少,调节屏障功能的作用会减弱,LPS下降趋势自然会被逆转,D合理。
8.【肿瘤生物治疗】新城疫病毒是一种禽类病毒,一般不会感染人体细胞,但肿瘤细胞的抗病毒通路存在较大的缺陷,更易被该病毒感染。我国科学家团队构建了携带猪特定基因的重组新城疫病毒导入肿瘤患者体内。该重组病毒进入宿主细胞后会将合成的异源蛋白呈递在肿瘤细胞膜表面,激发超急性免疫排斥。临床实验表明,该治疗技术在治疗肿瘤方面存在副作用小、治疗范围广、治疗效果明显的优势,下列说法正确的是:(( )
A.该治疗方法副作用较小的原因是重组新城疫病毒不会损伤正常细胞
B.该治疗方法治疗范围广的原因是利用了非特异性免疫
C.该治疗方法效果明显的原因是更有效的利用了免疫的监视功能
D.肿瘤细胞表面的异源蛋白会与抗体特异性结合,促进肿瘤细胞的裂解
【答案】A
【详解】A、题干表明新城疫病毒一般不感染人体正常细胞,正常细胞抗病毒通路完善,不会被重组病毒侵染,因此不会在表面表达异源蛋白被免疫系统攻击,所以治疗副作用小,A正确;
B、该治疗方法激发的是针对异源蛋白的特异性免疫,治疗范围广的原因是几乎所有肿瘤细胞都可被该重组病毒侵染并表达该异源蛋白,都能被针对该异源蛋白的特异性免疫识别攻击,B错误;
C、免疫监视功能是指监视、清除体内突变的细胞,本方法是利用免疫针对外来异物的免疫防御功能杀伤带异源蛋白的肿瘤细胞,C错误;
D、抗体与抗原特异性结合后无法直接使靶细胞裂解,肿瘤细胞作为靶细胞,其裂解依赖细胞毒性T细胞的作用,D错误。
9.【前沿生物技术】2026年3月18日《Nature》发表研究,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,通过双载体递送系统——分别递送基因编辑元件与CAR基因(能够靶向特定抗原的受体基因)模板,对T细胞进行精准改造(注:T细胞基因组中存在多种启动子,其中内源启动子可驱动基因适度表达),为CAR‑T疗法突破临床瓶颈提供新方向。CAR‑T疗法的基本流程如图1,回答下列问题:
(1)向导RNA与目标DNA的结合遵循________原则。Cas9蛋白切割DNA后,细胞主要通过两种途径进行修复(如图2)。其中,非同源末端连接(NHEJ)途径能敲除T细胞原本的TCR基因(编码T细胞受体)。解释为何需要敲除TCR基因:________。
(2)制备CAR‑T细胞时,需要将CAR基因精准地插入到T细胞的基因组中。
①结合图2和题干信息,选择________修复途径,选择的依据是________。
②改造后的CAR‑T细胞能特异性杀伤肿瘤细胞,这一过程主要体现免疫系统的_________功能。
(3)DNA‑PK是介导NHEJ修复的关键酶。
①研究发现,加入DNA‑PK抑制剂可提高CAR基因通过HDR途径的整合效率,解释其原理:________。
②研究发现,使用活性极高的启动子驱动CAR基因表达会导致T细胞在治疗早期迅速耗竭。结合“内源启动子”的特点,提出一种改进方案:________。
【答案】(1) 碱基互补配对 避免攻击宿主正常组织
(2) HDR(或“同源定向修复”) HDR修复途径能够借助外源模板实现精准整合,避免NHEJ导致的随机插入或碱基缺失,从而提高CAR‑T疗法的安全性和疗效 免疫监视
(3) 加入DNA‑PK抑制剂可抑制NHEJ修复途径,使更多DNA双链断裂通过HDR途径进行修复,从而提高CAR基因通过HDR整合的效率 改用内源启动子驱动CAR基因表达
【详解】(1)RNA与DNA结合遵循碱基互补配对原则;TCR是T细胞原本的受体,保留原有TCR会导致改造后的T细胞攻击正常组织,还会干扰CAR受体特异性识别靶抗原,因此需要敲除。
(2)①根据题图和题干要求,需要精准插入CAR基因:NHEJ修复只会产生随机的碱基插入/缺失,而HDR途径可以以递送的CAR基因为模板,将目的基因精准插入基因组,因此选择HDR途径。 ②免疫系统的免疫监视功能负责识别、清除机体突变的肿瘤细胞,因此杀伤肿瘤细胞体现了免疫监视功能。
(3)①DNA-PK是NHEJ途径的关键酶,加入DNA‑PK抑制剂可抑制NHEJ修复途径,使更多DNA双链断裂通过HDR途径进行修复,从而提高CAR基因通过HDR整合的效率。 ②题干已经提示内源启动子的特点是驱动基因适度表达,而强启动子导致CAR过度表达、T细胞耗竭,因此改进方案为改用内源启动子驱动CAR基因表达。
10.【合成生物学抗肿瘤】肿瘤的快速增殖使其内部缺氧,有人将普拉梭菌fp基因转入兼性厌氧大肠杆菌(E.coli),构建工程菌E.coli-fp并评估其抗肿瘤效果,部分操作如图1。回答下列问题。
(1)DNA连接酶可催化fp基因与载体之间生成________键,连接形成重组质粒。工程菌E.coli-fp表达的产物中His标签可被抗体识别。将His标签置于fp基因后并融合表达,目的是____________________________________。
(2)PD-1抗体是一种抗癌药物。为分析FP蛋白对肿瘤的疗效,有人开展了相关实验,结果如图2,请评价FP蛋白和PD-1抗体对肿瘤的治疗效果_______________________________________________________。
(3)色谱分析可区分不同的小分子,同一分子会在固定时间出现峰值。向ATP或GTP溶液中加入FP蛋白,反应后的色谱分析结果如图3。FP蛋白的反应底物是__________。
(4)有人将E.coli或含厌氧启动子的工程菌E.coli-fp注射到小鼠尾静脉,证明E.coli-fp具有抗肿瘤作用。据图4分析,用His标签抗体杂交,检测到的组1是__________(填“E.coli”或“E.coli-fp”);兼性厌氧大肠杆菌主要在肿瘤中存活并增殖,原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。综合分析,E.coli-fp能有效治疗肿瘤的作用机制是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) 磷酸二酯 His标签可被抗体识别,便于FP蛋白的筛选
(2)FP蛋白、PD-1抗体单独使用 时均具有抗肿瘤的效果,两者联合使用时疗效更显著
(3)ATP
(4) E.coli-fp 大肠杆菌为兼性厌氧生物,能适应肿瘤内部的低氧环境而存活;在缺氧条件下,大肠杆菌能通过无氧呼吸获取能量,还可利用肿瘤区 域丰富的代谢产物进行增殖 基因工程改造的E.coli-fp可特异性富集在肿瘤低氧区域,并大量表达FP蛋 白;FP蛋白能结合并消耗肿瘤细胞的ATP,切断肿瘤细胞的能量供给,最终使肿瘤细胞因能量匮乏而凋亡,实现靶向抗肿瘤效果
【详解】(1)DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成,His标签可被抗体识别,便于重组质粒的筛选。
(2)结合图2曲线分析:和对照组相比,PD-1抗体组、FP蛋白组的肿瘤体积都更小,说明FP蛋白、PD-1抗体单独使用时均具有抗肿瘤的效果,两者联合使用时疗效更显著。
(3)分析图3:加入FP蛋白后,ATP的峰值消失,只产生AMP的峰值,说明FP可以催化ATP分解;而GTP加入FP后无变化,因此FP的反应底物是ATP。
(4)只有工程菌E.coli−fp含有His标签序列,能被His标签抗体检测到,因此出现阳性杂交信号的组1是E.coli−fp。
肿瘤因快速增殖内部形成缺氧环境,大肠杆菌为兼性厌氧菌,可适应缺氧的肿瘤微环境完成生长增殖;能适应肿瘤内部的低氧环境而存活;在缺氧条件下,大肠杆菌能通过无氧呼吸获取能量,还可利用肿瘤区 域丰富的代谢产物进行增殖。
结合前文结论,基因工程改造的E.coli-力可特异性富集在肿瘤低氧区域,并大量表达FP蛋 白;FP蛋白能结合并消耗肿瘤细胞的ATP,切断肿瘤细胞的能量供给,最终使肿瘤细胞因能量匮乏而凋亡,实现靶 向抗肿瘤效果。
11.【交叉学科科技】近年来,人工智能(AI)、“脑机接口”、大数据正在深刻影响着生命科学的研究和发展,请阅读下列资料后回答问题。
资料一:2024年5月,清华大学类脑计算研究团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该芯片可在极低的功耗代价下,实现高速、高精度的视觉信息采集,标志着我国在类脑计算和感知取得了重大性突破。
资料二:2023年10月,首都医科大学的研究团队对一名四肢瘫痪患者成功实施“脑机接口”手术,该手术将两个电极芯片植入人脑深部核团,将大脑运动皮层产生的信号转化为仪器对手部肌肉进行电刺激,使四肢瘫痪患者完成伸展和抓握运动(如示意图)。
资料三:AI能够通过分析患者基因组和临床数据,识别癌症免疫治疗靶点,加速免疫治疗药物的筛选和设计,缩短研发周期。癌细胞可产生物质B7-1与免疫细胞表面的CTLA﹣4蛋白结合,从而抑制免疫细胞对其的识别和清除作用而免疫逃逸。癌症免疫治疗通过药物阻断癌细胞与CTLA﹣4蛋白结合,促使自身的免疫系统重新攻击癌细胞。
(1)资料一中,“天眸芯”模拟的是人体的眼和_____两个器官,眼球中能形成物象的结构是_____。
(2)资料二中,截瘫患者由于神经系统中的_____受损,导致脑与四肢间的联系通路中断;“脑机接口”手术基于神经系统,神经系统调节人体各项生命活动的基本方式是_____;示意图中②具有输出信号的功能,相当于反射弧中的_____。
(3)从免疫学角度分析,资料三中癌细胞产生的B7-1属于_____,免疫疗法属于_____(填“特异性”或“非特异性”)免疫。发生免疫逃逸的癌细胞可以通过_____系统进入其他组织和器官,导致扩散和转移。
(4)科学研究表明,健康的生活方式可以提高自身免疫力,从而有效预防癌症等疾病的发生。日常生活中,有哪些方式可以预防癌症?_____。
【答案】(1) 脑或大脑 视网膜
(2) 脊髓 反射 传出神经
(3) 抗原 特异性 循环
(4)合理的饮食、良好的生活习惯、适度的体育锻炼和保持积极乐观的精神
【详解】(1)视觉形成过程为:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。所以“天眸芯”模拟的是人体的眼和大脑两个器官,眼球中能形成物象的结构是视网膜。
(2)神经系统由脑、脊髓和它们发出的神经组成,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫周围神经系统。反射是指在神经系统的参与下,人体对内外环境刺激所作出的有规律性的反应,神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。所以截瘫患者由于神经系统中的脊髓受损,导致脑与四肢间的联系通路中断;“脑机接口”手术基于神经系统,神经系统调节人体各项生命活动的基本方式是反射;示意图中②具有输出信号的功能,相当于反射弧中的传出神经。
(3)抗原是指能够刺激机体产生(特异性)免疫应答,并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体内外结合,发生免疫效应(特异性反应)的物质。特异性免疫是指第三道防线,产生抗体,消灭抗原,是出生后才有的,只能对特定的病原体有防御作用,是患过这种病或注射过疫苗后获得的。癌细胞可产生物质B7 - 1与免疫细胞表面的CTLA-4蛋白结合,从免疫学角度分析,癌细胞产生的B7-1属于抗原,免疫疗法属于特异性免疫。血液循环系统由心脏、血管和血液组成,血管是血液流动的管道,心脏是血液循环的动力器官,血液属于结缔组织,具有营养和运输等作用,所以发生免疫逃逸的癌细胞可以通过循环系统进入其他组织和器官,导致扩散和转移。
(4)科学研究表明,健康的生活方式可以提高自身免疫力,因此日常生活中,合理的饮食、良好的生活习惯、适度的体育锻炼和保持积极乐观的精神等可以预防癌症。
12.【基础免疫科研】2025年诺贝尔生理学或医学奖授予“调节性T细胞与外周免疫耐受”的发现者。调节性T细胞是一种能防止免疫系统攻击自身正常组织的T细胞,由初始T细胞分化而来。Foxp3基因缺陷会导致调节性T细胞无法正常分化,从而引起免疫系统攻击自身组织,引发小鼠的炎症性肠病。为验证Foxp3基因的功能,研究人员构建了逆转录病毒载体MIGR1和Foxp3/MIGR1(如图)。
GFP:绿色荧光蛋白基因
LTR:逆转录病毒载体的启动子
材料与用具:炎症性肠病模型小鼠、健康野生型小鼠、Foxp3基因缺陷型小鼠、调节性T细胞等。
(说明与要求:实验培养条件适宜;小鼠肠胃炎症损伤程度可反映炎症性肠病治疗效果)
回答下列问题:
(1)调节性T细胞与其他免疫细胞都起源于骨髓中的______。免疫系统有三道防线,其中调节性T细胞参与的主要是第______道防线。
(2)完善实验思路:
①实验选用______小鼠的初始T细胞作为受体细胞。
②分别用携带______基因和______基因的逆转录病毒载体感染细胞。感染后,检测______并分离对应的GFP阳性细胞。
③分组处理:
A组(疾病对照组):炎症性肠病模型小鼠不作处理;
B组(实验治疗组):炎症性肠病模型小鼠注射等量经______载体处理的GFP阳性细胞;
C组(空载体对照组):炎症性肠病模型小鼠注射等量经______载体处理的GFP阳性细胞;
D组(阳性对照组):炎症性肠病模型小鼠注射等量______细胞。
④培养检测:培养一段时间后,检测各组小鼠肠胃炎症损伤程度。
(3)预测预期结果(用柱形图表示):___
(4)分析与讨论:
①Foxp3基因缺陷导致免疫系统攻击自身组织,属于______病。
②研究所用的基因治疗方法前景可期,但逆转录病毒载体存在______风险(写出一点),为保证安全性,临床应用前还须经过严格的______审查。
【答案】(1) 造血干细胞 三
(2) Foxp3基因缺陷型 Foxp3基因 GFP基因(两空顺序可换) 绿色荧光 Foxp3/MIGR1 MIGR1 调节性T
(3)
(4) 自身免疫 导致基因突变/致癌风险/诱发免疫反应 伦理
【详解】(1)所有免疫细胞均起源于骨髓中的造血干细胞;调节性T细胞属于T淋巴细胞,参与特异性免疫,人体特异性免疫是第三道防线。
(2)本实验验证Foxp3基因的功能,选择本身Foxp3基因缺陷型的初始T细胞作为受体,才能观察转入Foxp3后的功能恢复。实验需要设置对照,自变量为是否携带目的基因Foxp3,重组载体Foxp3/MIGR1插入了目的基因Foxp3,同时保留标记基因GFP,因此实验组携带Foxp3基因。空载体MIGR1仅携带GFP标记基因、不携带Foxp3,作为对照组排除载体、标记基因本身对实验的干扰,因此此处填GFP。GFP是标记基因,感染后通过检测绿色荧光筛选出成功转入载体的GFP阳性细胞。 B组为治疗实验组,注射转入Foxp3/MIGR1的细胞;C为空载体对照,注射转入空载体MIGR1的细胞;D为阳性对照组,注射已经证实有治疗效果的正常调节性T细胞,作为参照。
(3)预期结果:纵坐标为肠胃炎症损伤程度,横坐标为四组,柱高关系为:A组≈C组 > B组≈D组,如下图所示: 。A组未处理、C组仅转入空载体,均无法产生功能正常的调节性T细胞,炎症损伤程度高;B组转入Foxp3可恢复调节性T细胞功能、D组注射正常调节性T细胞,均可缓解炎症,损伤程度低且相近。
(4)免疫系统异常敏感、攻击自身正常组织引发的疾病属于自身免疫病。逆转录病毒会将自身DNA整合到宿主细胞的染色体DNA中,可能插入原癌基因/抑癌基因,引发致癌风险;基因治疗临床应用前必须经过严格的伦理审查保证安全性。
13.【神经 - 免疫交叉科研】6-OH多巴胺(6-OHDA)是一种神经毒素,可选择性破坏某些神经元。传统观点认为:6-OHDA可通过清除交感神经发挥抗肿瘤作用。请回答下列问题:
(1)交感神经属于反射弧中的________。其过度兴奋会降低免疫系统的________功能,从而促进肿瘤的发展。
(2)研究人员采用遗传干预、6-OHDA处理及手术切除三种方式完全去除乳腺癌模型小鼠的交感神经,定期监测肿瘤的发展情况,并根据图1的实验结果提出“6-OHDA的抑瘤效应并非依赖于清除交感神经而实现”的新观点。据图分析;提出该观点的依据是________。
(3)进一步研究表明,6-OHDA能诱导肿瘤细胞分泌IFN-β(一种干扰素),通过重塑免疫微环境进而抑制肿瘤发展,请据图2说出6-OHDA的抑癌机制为________。
(4)为验证巨噬细胞的生成必需经过IF受体的信号传导,现使用IF抗体(抗IF受体的抗体,)对乳腺癌模型小鼠进行相关实验,实验分组及处理如图3所示。请预测结果并在图中以柱形图的形式表示另外三组巨噬细胞相对数量关系。________
(5)若利用上述研究结果开展人类肿瘤治疗,还需考虑哪些因素?________(至少答出两点)
【答案】(1) 传出神经 免疫监视
(2)与溶剂对照组相比,遗传干预、手术切除组均不能抑制肿瘤的生长;而6-OHDA组肿瘤的发展受到抑制,说明6-OHDA可能通过其他途径发挥抑癌效应
(3)6-OHDA促进肿瘤细胞分泌IFN-β,作用于单核细胞膜上的IF受体,促进其分化为巨噬细胞,进而激活辅助性T细胞,(招募更多的T细胞参与免疫调节)抑制肿瘤的发展
(4)
(5)年龄、性别、神经毒素作用、物种差异与安全性问题、人体与小鼠免疫系统的差异、伦理与法规等
【详解】(1)交感神经和副交感神经属于自主神经系统,它们都是传出神经,即交感神经属于反射弧中的传出神经。其过度兴奋会降低免疫系统的免疫监视功能,从而促进肿瘤的发展,因为肿瘤的清除是通过免疫监视功能实现的。
(2)本实验的目的是验证6-OHDA可通过清除交感神经发挥抗肿瘤作用。实验设计中采用遗传干预、6-OHDA处理及手术切除三种方式完全去除乳腺癌模型小鼠的交感神经,实验结果显示;与溶剂对照组相比,遗传干预、手术切除组均不能抑制肿瘤的生长;而6-OHDA组肿瘤的发展受到抑制,说明6-OHDA可能通过其他途径发挥抑癌效应,即6-OHDA的抑瘤效应并非依赖于清除交感神经而实现。
(3)进一步研究表明,6-OHDA能诱导肿瘤细胞分泌IFN-β(一种干扰素),通过重塑免疫微环境进而抑制肿瘤发展,结合图示可以看出,6-OHDA的抑癌机制为6-OHDA促进肿瘤细胞分泌IFN-β,作用于单核细胞膜上的IF受体,促进其分化为巨噬细胞,进而激活辅助性T细胞,辅助性T细胞会分泌更多的细胞因子,增强免疫作用抑制肿瘤的发展。
(4)为验证巨噬细胞的生成必需经过IF受体的信号传导,现使用IF抗体(抗IF受体的抗体),其目的是中断IF的功能,对乳腺癌模型小鼠进行相关实验,根据要验证的结论可推测,第一组为对照组,第二组中添加了6-OHDA,进而诱导肿瘤细胞产生了IFN-β,与相应受体结合促进了巨噬细胞的产生,因此,该组的巨噬细胞数量应该更多,第三组中使用了IF抗体和相应的溶剂,则相应该组的巨噬细胞含量低于对照组;第四组中使用了IF抗体和6-OHDA,6-OHDA作用后失去了调节途径,且原有的调节途径也受到了抑制,则该组的巨噬细胞数量应该低于对照组,则相应的实验结果如下:
(5)若利用上述研究结果开展人类肿瘤治疗,年龄、性别、神经毒素作用、物种差异与安全性问题、人体与小鼠免疫系统的差异、伦理与法规等都是需要关注的影响因素。
14.【单克隆抗体新药研发】在肿瘤免疫治疗领域,利用双特异性抗体(BsAb)技术治疗癌症成为研究热点。BsAb不仅能识别肿瘤特异性抗原,还能识别细胞毒性T细胞表面的CD3结构,介导肿瘤细胞与细胞毒性T细胞形成免疫突触,激活细胞毒性T细胞诱导肿瘤细胞凋亡。下图1为研究人员利用双杂交瘤细胞融合技术制备针对高表达特异性抗原MUC16的卵巢癌的BsAb(“MUC16×CD3”双特异性抗体)的流程图。请回答相关问题。
(1)一个天然抗体分子由两条相同的重链(H链)和两条相同的轻链(L链)连接形成Y形结构(含两个结构臂),结构臂上有同种抗原的结合位点,而BsAb的两个结构臂可与_______(从“同种”“不同种”中选填)抗原分子结合,双杂交瘤细胞分泌BsAb的运输方式称为_______。
(2)图1中a对应的细胞是_______,b、c对应的细胞分别是分泌_______的杂交瘤细胞。与植物原生质体的融合相比,图1中诱导细胞融合采用的不同方法是_______,“筛选Ⅱ”需要用多孔培养板培养杂交瘤细胞并收集上清液,对上清液进行检测的方法是_______。“筛选Ⅲ”_______(从“可以”“不可以”中选填)利用“筛选Ⅰ”中的选择培养基。
(3)为验证“MUC16×CD3”双特异性抗体治疗卵巢癌的效果,研究人员向裸鼠(去除胸腺)体内植入表达荧光素酶(遇底物D-荧光素后可发光)的卵巢癌细胞,设计如下实验,定量检测荧光的发光强度。
组别
外源性T细胞
注射的抗体类型
底物D-荧光素
甲
不补充
MUC16×CD3
加入
乙
补充
无关抗体
加入
丙
补充
MUC16×CD3
加入
实验小鼠去除胸腺的目的是_____________________,若检测各组荧光发光度结果为______________,则说明“MUC16×CD3”双特异性抗体治疗卵巢癌有一定的疗效。
(4)若卵巢癌细胞的MUC16表达量减少会降低“MUC16×CD3”双特异性抗体的免疫疗效,其原因是___________________________________。
【答案】(1) 不同种 胞吐
(2) B淋巴细胞 (抗)MUC16抗体、(抗)CD3抗体 用灭活的病毒诱导(促进融合) 抗原-抗体杂交 不可以
(3) 排除内源性T细胞对实验的干扰 甲>乙>丙/丙组发光度最低
(4)MUC16减少导致MUC16×CD3双抗介导的免疫突触结构减少,免疫治疗效果下降
【详解】(1)BsAb是“MUC16×CD3”双特异性抗体,一个结构臂识别肿瘤抗原MUC16,另一个识别细胞毒性T细胞表面的CD3,因此两个结构臂可与不同种抗原分子结合。BsAb是大分子蛋白质,双杂交瘤细胞通过胞吐的方式将其分泌到细胞外。
(2)图1中,将MUC16蛋白、CD3蛋白分别注射小鼠后,小鼠体内会产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞,因此a为B淋巴细胞。筛选Ⅱ后分别获得b、c细胞,二者融合后产生能分泌“MUC16×CD3”双特异性抗体的双杂交瘤细胞,因此b、c分别是分泌抗MUC16抗体、抗CD3抗体的杂交瘤细胞。动物细胞融合特有的诱导方法是用灭活的病毒诱导(促进融合)。检测上清液中是否存在目标抗体,采用抗原-抗体杂交技术。筛选I的选择培养基仅能筛选出“B细胞-骨髓瘤细胞”融合的杂交瘤细胞,无法筛选“杂交瘤细胞-杂交瘤细胞”融合的双杂交瘤细胞,因此筛选Ⅲ不可以利用筛选I的选择培养基。
(3)胸腺是T细胞成熟的场所,去除胸腺后,小鼠自身无法产生成熟的T细胞,可排除内源性T细胞对实验的干扰,保证实验中T细胞仅来自外源性补充。“MUC16×CD3”双特异性抗体能介导T细胞杀伤卵巢癌细胞,癌细胞数量越少,荧光发光度越低。若疗效存在,三组发光度关系为甲>乙>丙(或丙组发光度最低),则说明“MUC16×CD3”双特异性抗体治疗卵巢癌有一定的疗效。
(4)“MUC16×CD3”双特异性抗体需通过识别卵巢癌细胞表面的MUC16,才能介导细胞毒性T细胞与癌细胞结合并激活细胞毒性T细胞杀伤癌细胞,若卵巢癌细胞MUC16减少导致MUC16×CD3双抗介导的免疫突触结构减少,免疫治疗效果下降。
15.【生理免疫科研】当机体受到病原体感染后会发生体液免疫反应且保持一定的记忆性,称为体液免疫记忆。体液免疫记忆主要依靠记忆B细胞和骨髓中的长寿命浆细胞。为了解间歇性禁食对体液免疫记忆的影响,科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)当机体受到病原体感染后,B细胞在两个信号的刺激和_______的作用下增殖分化,浆细胞分泌的抗体在体液免疫中发挥的作用是_______。
(2)科学家对接种过流感病毒的小鼠进行自由饮食或间歇性禁食处理,检测两组小鼠骨髓中长寿命浆细胞的比例和数量以及抗体的相对含量变化,结果如图。由此得出的结论是_______。
(3)研究发现,间歇性禁食会促进脂肪酸转化为β-羟基丁酸(BHB),BDH1是生成BHB的必需酶。为验证间歇性禁食是通过BHB来影响骨髓中长寿命浆细胞数量。请利用BDH1缺失突变的免疫小鼠为实验材料设计实验并完善实验思路:
①取生理状态相同且良好的BDH1缺失突变的免疫小鼠随机分成三组,并检测骨髓中长寿命浆细胞的数量。
②A组:进行自由饮食;
B组:_______;
C组:_______;
③饲养一段时间后,检测小鼠骨髓中长寿命浆细胞的数量;
预期实验结果为_______。
(4)CXCR4是长寿命浆细胞定位于骨髓的关键受体,其含量下降会导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并发生凋亡。BHB能与长寿命浆细胞表面的特异性受体结合而调节CXCR4的数量。综合以上分析,间歇性禁食影响长寿命浆细胞数量的机制是_______。
【答案】(1) 细胞因子 与病原体结合,抑制病原体的繁殖或对宿主细胞的黏附
(2)间歇性禁食通过降低浆细胞数量和抗体浓度来损害(降低)体液免疫记忆
(3) 进行间歇性禁食,不补充BHB 进行间歇性禁食,补充适量BHB A组与B组小鼠骨髓中长寿命浆细胞数量无明显差异,C组长寿命浆细胞数量显著低于A组和B组
(4)
间歇性禁食促进BHB的生成,BHB与长寿命浆细胞表面受体结合后减少CXCR4的数量,导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并发生凋亡
【详解】(1)B细胞活化增殖需要两个信号刺激,还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子促进增殖分化;抗体的功能是与病原体结合,抑制病原体增殖或黏附宿主细胞,形成抗原-抗体复合物。
(2)分析题图可知,和自由饮食相比,间歇性禁食会降低小鼠骨髓中长寿命浆细胞的比例和数量,还会使抗流感病毒抗体的相对含量下降更快,减弱体液免疫记忆 。
(3)实验目的是验证“间歇性禁食通过BHB影响长寿命浆细胞数量”,实验材料是不能自身合成BHB的BDH1缺失突变小鼠,自变量为是否添加BHB,遵循单一变量原则设置分组:B组为进行间歇性禁食,不补充BHB,C组为进行间歇性禁食,补充适量BHB,饲养一段时间后,检测小鼠骨髓中长寿命浆细胞的数量;根据之前的实验结果(BHB会减少长寿命浆细胞数量),预期结果为:A组与B组小鼠骨髓中长寿命浆细胞数量无明显差异,C组长寿命浆细胞数量显著低于A组和B组。
(4)已知CXCR4是长寿命浆细胞定位于骨髓的关键受体,其含量下降会导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并发生凋亡。BHB能与长寿命浆细胞表面的特异性受体结合而调节CXCR4的数量。间歇性禁食影响长寿命浆细胞数量的机制是间歇性禁食促进BHB生成,BHB降低长寿命浆细胞表面CXCR4的含量,导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并凋亡,最终使骨髓中长寿命浆细胞数量减少。
图表分析类
1.【过敏反应与疫苗调控体液免疫】尘螨是哮喘患者常见过敏原,可诱发机体产生过敏反应相关抗体IgE。以尘螨过敏小鼠模型为对象,探究尘螨疫苗的治疗效果,结果如表。下列说法错误的是( )
组别
材料
处理(注射)
血清IgE水平(μg·mL-1)
1
正常鼠
不做处理
0.50
2
过敏鼠
磷酸盐缓冲液
1.12
3
过敏鼠
DNA疫苗
1.10
4
过敏鼠
蛋白疫苗
1.08
5
过敏鼠
DNA疫苗和蛋白疫苗
0.55
A.产生IgE的过程需要B细胞参与
B.过敏原与吸附在细胞表面的IgE结合引发过敏
C.检测结果表明疫苗没有激发对尘螨的细胞免疫
D.两种疫苗联合免疫抑制了尘螨诱发的过敏反应
【答案】C
【详解】A、IgE属于抗体,抗体由浆细胞分泌,而浆细胞由B细胞增殖分化而来,因此产生IgE的过程需要B细胞参与,A正确;
B、过敏反应的发生机理是:相同过敏原再次进入机体时,会与吸附在肥大细胞等细胞表面的IgE结合,使细胞释放组胺等物质从而引发过敏症状,B正确;
C、本实验仅检测了血清中IgE(体液免疫的产物)的水平,未检测细胞免疫相关指标(如细胞毒性T细胞活性、细胞因子含量等),无法判断疫苗是否激发了细胞免疫,C错误;
D、由表格数据可知,两种疫苗联合免疫组的血清IgE水平接近正常鼠,远低于单独注射疫苗或缓冲液的过敏鼠,而IgE是过敏反应相关抗体,说明联合免疫抑制了尘螨诱发的过敏反应,D正确。
2.【两类抗体功能与脱敏治疗】ⅠgG和ⅠgE是人体免疫系统中的两类重要抗体。ⅠgG含量高、分布广,负责长期免疫保护;ⅠgE则含量极低,与过敏反应相关(如图所示)。大多数过敏患者通过服用药物来缓解症状,对于无法回避过敏原的患者,也可采用脱敏治疗:注射或舌下含服过敏原提取液,诱导免疫系统产生更大量的ⅠgG来提高耐受。下列叙述错误的是( )
A.过敏原引发的过敏反应有体液免疫参与
B.抗敏药物可能通过与组胺竞争受体来发挥作用
C.图中细胞均可识别过敏原,其中B细胞具有增殖能力
D.脱敏治疗诱导产生更大量的ⅠgG可能通过与ⅠgE竞争结合过敏原来避免过敏反应
【答案】C
【详解】A、过敏反应是异常的体液免疫过程,过敏原刺激B细胞分化为浆细胞,产生IgE抗体,后续结合肥大细胞引发后续反应,确实有体液免疫参与,A正确;
B、过敏症状是组胺等物质与相应受体结合引发的,抗敏药物可通过与组胺竞争受体,阻止组胺发挥作用,从而缓解过敏症状,B正确;
C、图中的浆细胞是高度分化的细胞,功能为分泌抗体,不具有识别过敏原的能力,也不具备增殖能力,C错误;
D、脱敏治疗诱导产生的大量IgG可优先与过敏原结合,使过敏原无法与肥大细胞表面的IgE结合,避免肥大细胞释放组胺等物质引发过敏反应,D正确。
3.【T 细胞亚群平衡与过敏性鼻炎】过敏性鼻炎是一种由过敏原引起的鼻腔炎症,常见症状包括打喷嚏、流鼻涕、鼻塞和鼻痒。过敏原进入人体后,Th0会增殖分化为Treg和Th2(三者均为T细胞),Treg可抑制Th2的活动。Th2会分泌IL-4、IL-5等细胞因子,其中IL-4能促进浆细胞分泌抗体,IL-5能促进嗜酸性粒细胞分泌碱性蛋白、白三烯等物质,这些物质作用于鼻腔相关细胞引起过敏性鼻炎。糠酸莫米松常用于治疗鼻炎,其临床实验的结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
IL-4相对含量
IL-5相对含量
对照组
+++++
++++++
实验组
++
+++
A.过敏原、IL-4、IL-5均为免疫活性物质
B.推测糠酸莫米松会促进Treg的功能,最终抑制过敏反应
C.推测糠酸莫米松通过促进Th2的活动来减少HL-4、IL-5的分泌,从而治疗鼻炎
D.组胺和白三烯等会引起血管通透性减弱,组织液增多,鼻腔变窄,从而导致鼻塞
【答案】B
【分析】过敏反应是由于接触过敏原后产生抗体,抗体和肥大细胞结合,当过敏原再次刺激机体时,肥大细胞释放组胺,并与受体结合,导致的炎症反应。过敏反应会使得毛细血管壁对蛋白质等物质的通透性增加,组织液渗透压增大,可能会引起组织水肿。
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】A、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,IL-4、IL-5为免疫活性物质,过敏原不是,A错误;
B、Treg可抑制Th2的活动,Th2会分泌IL-4、IL-5等细胞因子,实验组IL-4、IL-5均少于对照组,因此糠酸莫米松可能会促进Treg的功能,最终抑制过敏反应,B正确;
C、糠酸莫米松通过抑制Th2的活动来减少HL-4、IL-5的分泌,C错误;
D、组胺和白三烯等会使得毛细血管壁对蛋白质等物质的通透性增加,组织液渗透压增大,组织液会增多,组织水肿使得鼻腔通道变窄,导致鼻塞,D错误。
故选B。
4.【自身免疫病与 B 细胞靶向治疗】某些患者体内产生的抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)会攻击关节等自身组织。研究发现,某类B细胞表面的蛋白X能特异性识别一种瓜氨酸化蛋白类似物(SCP),进而活化产生ACPA.该类B细胞表面的CD20是所有B细胞共有的标志物。相关机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该病体现免疫防御功能的异常
B.用CD20抗体治疗该病能彻底治愈,且没有副作用
C.蛋白X具有抗原识别和信号传导功能,能特异性结合SCP
D.给健康小鼠注射SCP后会患病,是因为SCP激活了多种类型的B细胞来产生ACPA
【答案】C
【详解】A、该病为自身免疫病,体现免疫自稳功能异常,A错误;
B、CD20抗体破坏所有B细胞,虽可能根治但会削弱体液免疫,存在副作用,B错误;
C、蛋白X在B细胞表面,能特异性识别SCP,结合后触发B细胞活化产生ACPA,说明它兼具抗原识别和信号传导功能,C正确;
D、SCP仅激活含X受体的B细胞,其产生的ACPA攻击自身细胞致病,D错误。
故选C。
5.【胸腺、T 细胞与衰老免疫】将编码免疫相关因子的mRNA(DFI)递送至胸腺萎缩的衰老小鼠肝细胞,探究其对衰老小鼠免疫功能的影响,部分结果如表。
分组
初始T细胞数量(×106)
初始/记忆T细胞比值
对照组1∶成年小鼠
8.0
1.2
对照组2
2.1
0.2
衰老小鼠+DFI
7.6
1.0
注:初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞
相关叙述错误的是( )
A.胸腺萎缩降低衰老小鼠的特异性免疫功能
B.初始T细胞数量恢复不利于机体对新抗原的应答
C.对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA
D.DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应
【答案】B
【详解】A、胸腺是T细胞成熟的场所,T细胞参与体液免疫和细胞免疫两类特异性免疫过程,对照组2为胸腺萎缩的衰老小鼠,其初始T细胞数量远低于成年小鼠,特异性免疫功能显著降低,A正确;
B、初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞,可识别新抗原并增殖分化产生免疫应答,初始T细胞数量恢复有利于机体对新抗原的应答,B错误;
C、本实验自变量为是否递送DFI,对照组2需排除递送操作、非功能mRNA等无关变量的干扰,遵循单一变量原则,对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA,C正确;
D、疫苗属于外来抗原,DFI处理后衰老小鼠的初始T细胞数量、初始/记忆T细胞比值均接近正常成年小鼠,说明DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应,D正确。
6.【树突状细胞抗原呈递机制】在肝癌的免疫治疗中,研究人员检测树突状细胞(DC)的抗原呈递过程时,发现DC会迁移至淋巴结等免疫器官并成熟。DC从摄取肿瘤抗原到激活T细胞的关键步骤如图所示,其中MHC Ⅰ、MHC Ⅱ均为主要组织相容性复合体,CD4+T细胞、CD8⁺T细胞分别是辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,TCR是T细胞抗原受体。下列叙述正确的是( )
A.未成熟DC摄取抗原后,除了迁移至淋巴结,还会迁移至脾脏等
B.成熟DC分别通过MHC Ⅱ、MHC Ⅰ将抗原呈递给CD8⁺T、CD4+T细胞
C.细胞因子通过与TCR结合活化CD8⁺T细胞,进而裂解相应的肿瘤细胞
D.若CD4+T细胞受损,机体的细胞免疫能力下降,但对体液免疫无显著影响
【答案】A
【详解】A、淋巴结、脾脏都属于人体外周免疫器官,题干说明DC摄取抗原后会迁移至免疫器官成熟,因此未成熟DC摄取抗原后除淋巴结外,也可迁移至脾脏,A正确;
B、从图中可知,成熟DC通过MHCⅡ将抗原呈递给CD4⁺T细胞,通过MHCⅠ将抗原呈递给CD8⁺T细胞,B错误;
C、TCR是T细胞的抗原受体,功能是识别抗原多肽-MHC复合物;细胞因子是与CD8⁺T细胞表面的细胞因子受体结合来活化CD8⁺T细胞,不与TCR结合,C错误;
D、CD4⁺T细胞是辅助性T细胞,体液免疫中B细胞的活化需要辅助性T细胞分泌的细胞因子,因此CD4⁺T细胞受损后,细胞免疫和体液免疫的能力都会显著下降,D错误。
7.【神经信号调控体液免疫】研究发现,痛觉感觉神经广泛分布于脾,可分泌降钙素基因相关肽(CGRP)。CGRP的作用机制为CGRP通过其受体CALCRL/RAMP1激活细胞内的cAMP信号通路,促进脾生发中心反应和免疫应答,引起B细胞的增殖和分化,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.脾参与制造新的血细胞,B细胞在脾中产生并发育成熟
B.在生发中心反应中,B细胞的活化需要辅助性T细胞的协助
C.CGRP与B细胞表面CALCRL/RAMP1结合受阻会抑制免疫应答
D.推测通过靶向激活痛觉感觉神经可增强人体的特异性免疫反应
【答案】A
【分析】由图可知,痛觉感受神经元被前列腺素E2(PGE2)激活后,该神经元Na+内流,产生动作电位,则膜电位由外正内负变为外负内正,随后释放降钙素基因相关肽(CGRP),通过CGRP-CALCRL/RAMP1轴延伸到B淋巴细胞区并向其传递信号,促进生发中心反应和免疫应答。
【详解】A、B细胞在骨髓发育成熟,A错误;
B、生发中心反应中,B细胞的活化、增殖依赖辅助性T细胞(Th细胞)提供的刺激信号及细胞因子,B正确;
C、题干明确CGRP通过受体CALCRL/RAMP1激活cAMP通路促进B细胞增殖分化,若结合受阻会抑制这一过程,从而削弱免疫应答,C正确;
D、题干表明痛觉感觉神经分泌的CGRP可增强脾内B细胞反应(特异性免疫),因此靶向激活该神经可能强化这一效应,D正确。
故选A。
8.【信号通路调控细胞毒性 T 细胞】实验小组将色氨酸合成酶基因导入酪酸梭菌内获得工程菌L,临床发现工程菌L的代谢产物能通过mTOR信号通路抑制细胞毒性T细胞的增殖。为了验证该发现,实验小组用CFSE标记初始细胞毒性T细胞(CFSE是一种细胞膜渗透性荧光染料,CFSE荧光信号分子能在细胞分裂时均匀地传递给子代),设计了相关实验,如下表所示:
组别
预处理
处理方式
甲
初始细胞毒性T细胞用CFSE标记,并做预激活
培养基+DMSO
乙
含工程菌L的代谢物的培养基+DMSO
丙
①
丁
雷帕霉素
注:雷帕霉素溶液是mTOR信号通路抑制剂,DMSO是一种有机溶剂。
下列有关叙述错误的是( )
A.细胞毒性T细胞增殖受阻会降低免疫系统对肿瘤细胞的清除作用
B.丙组处理方式为含工程菌L的代谢物的培养基+雷帕霉素溶液
C.该实验可以用单个细胞或全部细胞总荧光强度作为检测指标
D.实验结果为单个细胞的荧光强度为乙组最强,其它组无明显差异
【答案】C
【详解】A、细胞毒性T细胞可裂解癌变的细胞,其增殖受阻会降低免疫系统对肿瘤细胞的清除作用,A正确;
B、实验目的是验证工程菌L的代谢产物能通过mTOR信号通路抑制细胞毒性T细胞的增殖,甲是空白对照,乙是工程菌L代谢产物处理组,丁是mTOR信号通路抑制剂处理组,丙组应是工程菌L代谢产物和mTOR信号通路抑制剂共同处理组,即含工程菌L的代谢物的培养基+雷帕霉素溶液,B正确;
C、CFSE随分裂稀释,可用单个细胞的荧光强度作指标,总荧光强度是不变的,C错误;
D、乙组工程菌L的代谢产物抑制细胞毒性T细胞增殖,细胞分裂次数最少,单个细胞荧光强度最强;丙组有雷帕霉素抑制mTOR信号通路,细胞毒性T细胞增殖不受工程菌L代谢产物影响,细胞分裂次数多,单个细胞荧光强度弱;丁组雷帕霉素抑制mTOR信号通路,细胞毒性T细胞增殖正常,细胞分裂次数多,单个细胞荧光强度弱;甲组是空白对照,细胞毒性T细胞正常增殖,细胞分裂次数多,单个细胞荧光强度弱。所以单个细胞的荧光强度为乙组最强,丙、丁、甲组无明显差异,D正确。
9.【炎症介质与免疫相关炎症】感染流感病毒后,免疫细胞释放的致热物质可作用于下丘脑,使体温调定点(下丘脑给身体设定的“目标体温”)上调后体温随之升高。发烧时服用异丁苯丙酸(布洛芬)可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素合成,从而减轻流感患者的相应症状,其作用机制如下图所示。下列相关叙述正确的( )
A.前列腺素可直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫反应
B.鼻黏膜毛细血管通透性提高,导致组织液增多,引发鼻塞
C.异丁苯丙酸通过阻断突触间兴奋传递而发挥止痛作用
D.体温正常时服用异丁苯丙酸可导致体温迅速下降
【答案】B
【详解】A、前列腺素是局部激素,不是抗原。抗原是能诱导机体产生特异性免疫反应的物质,而前列腺素只是调节体温和痛觉的信号分子,不会刺激机体产生抗体或效应细胞,A错误;
B、鼻黏膜毛细血管通透性提高,会导致血浆中的蛋白质和液体渗出到组织液,使组织液增多,引发鼻黏膜肿胀、鼻塞,B正确;
C、异丁苯丙酸通过抑制环氧合酶活性,减少前列腺素合成,从而降低痛觉神经的敏感度,并非阻断突触间的兴奋传递,C错误;
D、体温正常时,体温调定点未上调,异丁苯丙酸减少前列腺素合成,不会改变正常的体温调节机制,因此不会导致体温迅速下降,D错误。
故选B。
10.【T 细胞比例、免疫监视抗肿瘤】食管癌是一种高死亡率的消化道恶性肿瘤。某人通过检测食管癌患者的血液样本,发现血清中IL-1β(细胞因子的一种)含量与CD4+T细胞/CD8+T细胞的值的关系如图所示(注:CD4+T细胞/CD8+T细胞的值上升提示机体细胞免疫能力增强)。下列说法正确的是( )
A.食管癌形成的根本原因是细胞免疫功能减弱
B.IL-1β、肿瘤坏死因子、溶菌酶都属于细胞因子
C.IL-1β含量增加会使食管癌患者的病情减轻
D.机体通过细胞免疫处理癌变细胞体现了免疫监视功能
【答案】D
【分析】免疫系统三大功能是免疫防御(针对外来抗原性异物,如各种病原体)、免疫自稳(清除衰老或损伤的细胞)和免疫监视(识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生)。
【详解】A、食管癌形成的根本原因与原癌基因、抑癌基因的突变有关,A错误;
B、溶菌酶不属于细胞因子,B错误;
C、CD4+T细胞/CD8+T细胞的值上升,机体细胞免疫能力会增强,据图可知,IL-1β含量增加,CD4+T细胞/CD8+T细胞的值会减小,即IL-1β含量增加能减弱机体的细胞免疫功能,可能使食管癌患者的病情加重,C错误;
D、机体通过细胞免疫处理癌变细胞是机体免疫监视功能(识别和清除突变的细胞)的体现,D正确。
故选D。
11. 【自身免疫病、移植免疫排斥】在1型糖尿病患者体内,免疫系统错误地将胰岛B细胞识别为外来抗原,导致移植胰岛也面临移植后胰岛B细胞存活率低下的问题,同时移植体周围纤维化还会使得移植部位缺氧。研究人员拟优化人工胰岛,用于治疗1型糖尿病,人工胰岛可由海藻酸盐凝胶包埋胰岛B细胞制成微球构建而成。优化思路有:①改造胰岛B细胞使其过表达PD - L1(可与T细胞膜上的PD - 1结合抑制T细胞活化);②在人工胰岛中添加小球藻。
回答下列问题:
(1)正常情况下,血糖上升时胰岛B细胞分泌的____________增多,一方面促进____________,另一方面又减少了血糖的来源,从而降低血糖。
(2)人体感染某种细菌后,该细菌中的蛋白可以引发T细胞持续攻击胰岛B细胞,从而导致1型糖尿病的发生。由这种方式导致的糖尿病属于____病,是由于免疫系统的____功能出现异常导致的。
(3)研究人员选取1型糖尿病模型小鼠若干,随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中乙、丙、丁组移植不同的人工胰岛,持续40天测量各组血糖浓度,结果如图所示。
注:甲为1型糖尿病模型组; 乙为普通胰岛B细胞微球人工胰岛组; 丙为PD-L1过表达的胰岛B细胞微球人工
胰岛组; 丁为PD-L1过表达的胰岛B细胞微球联合小球藻人工胰岛组。
甲组的作用是____。评价人工胰岛优化效果的指标可能是____(答出2点)。比较发现丁组小鼠的治疗效果是最好的,结合题干及题图信息分析,原因可能是____。
【答案】(1) 胰岛素 组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
(2) 自身免疫 免疫自稳
(3) 作为对照 血糖浓度、胰岛B细胞存活率 改造后的胰岛B细胞过表达PDL1,抑制了T细胞的活化,减少了免疫排斥,同时小球藻可通过光合作用为移植部位供氧,提高了胰岛B细胞的存活率
【详解】(1)正常血糖升高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛素通过两个方面调节血糖:一方面促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,另一方面抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,减少血糖来源,从而降低血糖。
(2)据题干信息可知,人体感染某种细菌后,该细菌中的蛋白可以引发T细胞持续攻击胰岛B细胞,导致1型糖尿病的发生,属于自身免疫病,是由于免疫系统的免疫自稳功能出现异常导致的,因为免疫自稳可以清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,若功能异常时会攻击自身正常细胞,引发自身免疫病。
(3)甲组为未移植人工胰岛的糖尿病模型组,作用是作为空白对照,用于对比不同人工胰岛的治疗效果;评价人工胰岛的治疗效果,可以观测血糖浓度、胰岛素浓度、胰岛B细胞存活率、小鼠存活时间等指标。 结合题干信息,丁同时结合两种优化策略:改造后的胰岛B细胞PD-L1过表达抑制了T细胞活化,降低了机体对胰岛B细胞的免疫排斥;同时小球藻通过光合作用产氧,缓解了移植部位缺氧的问题,共同提高了胰岛B细胞的存活率和分泌胰岛素的功能,因此降血糖效果最好。
12.【T 细胞表观修饰、免疫自稳失调】Ⅱ型糖尿病(T2DM)患者常伴有慢性炎症和免疫系统失调等并发症。
(1)正常人进食后血糖浓度升高,一方面可以直接刺激___________,引起胰岛素分泌增加;另一方面使血管内感受器兴奋,通过传入神经传递至___________,经分析整合后,通过___________(填“交感神经”或“副交感神经”)传递至效应器,引起胰岛素分泌增加。T2DM患者常表现为胰岛素抵抗,即胰岛素受体结构受损或___________,难以降低血糖。
(2)研究发现,T2DM并发症的产生与辅助性T细胞Th9中的N蛋白表达密切相关,图1为N蛋白的作用机制。由图可知,N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生___________修饰,稳定性___________(填“提高”或“降低”)。这种修饰引起的性状变化___________(填“能”或“不能”)遗传给后代,___________(填“属于”或“不属于”)表观遗传现象。
(3)研究人员检测了T2DM患者和健康人体N蛋白的表达水平,如图2所示。选择G蛋白作为参照蛋白的原因是___________,由图2推测,T2DM患者血浆中由Th9细胞产生的细胞因子IL-9的浓度较对照组___________(填“高”或“低”)。
(4)为了进一步探究N蛋白与T2DM患者并发症产生的关系,将Th9细胞与能产生多种炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6等)的巨噬细胞共培养,实验组干扰Th9细胞N蛋白的表达,检测巨噬细胞中炎症因子基因的表达水平,结果如下表所示。
项目
对照组
实验组
TNF-αmRNA
1.02
0.46
IL-1βmRNA
1.11
0.43
IL-6mRNA
1.12
0.42
综合上述信息,推测T2DM患者出现慢性炎症的原因可能是___________,患者免疫系统___________功能失调。
【答案】(1) 胰岛B细胞 下丘脑血糖调节中枢(或“下丘脑”,只答神经中枢、血糖中枢不给分) 副交感神经 受体数量减少
(2) 乙酰化 提高 不能 不属于
(3) G蛋白在各种组织和细胞中持续稳定地表达 高
(4) T2DM患者Th9细胞中N蛋白表达量升高,分泌更多的IL-9细胞因子,促进巨噬细胞释放更多的炎症因子,引发慢性炎症反应 自稳/免疫自稳
【分析】1、人体血糖浓度偏高时,一方面直接刺激胰岛B细胞,使胰岛分泌胰岛素,这种调节方式属于体液调节,另一方面下丘脑接收到信息后,会通过相关神经,调节胰岛B细胞分泌胰岛素,这种调节方式属于神经调节。胰岛素由胰岛B细胞分泌,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌,具有促进糖原分解,非糖物质转化为血糖的功能。
2、由图1可知,N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生乙酰化修饰,稳定性提高,从而不被降解。
【详解】(1)当血糖浓度上升时,一方面可直接刺激胰岛B细胞,引起胰岛素分泌增加;另一方面,使血管内感受器兴奋,通过传入神经传递至下丘脑的血糖调节中枢,当副交感神经兴奋时,胰岛素分泌增加。T2DM患者是由于胰岛素受体结构受损或受体数量减少,导致胰岛素不能正常发挥作用,从而引起持续高血糖现象。
(2)由图1可知,N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生乙酰化修饰,稳定性提高,从而不被降解。这种修饰引起的性状变化不属于表观遗传(表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,上述修饰发生在mRNA),不能遗传给后代。
(3)由于G蛋白是参与糖酵解的呼吸酶,所以在各种组织和细胞中持续稳定地表达,所以可选择G蛋白作为参照蛋白,若对照组与T2DM组G蛋白表达量一致,而N蛋白表达不一致,则可说明是由于T2DM组N蛋白表达水平出现差异导致的,由图2可知,T2DM患者N蛋白表达水平较高,而N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生乙酰化修饰,所以患者血浆中由Th9细胞产生的细胞因子IL-9的浓度较对照组高。
(4)由表可知,实验组TNF-α、IL-1β、IL-6对应的mRNA较对照组均低,推测T2DM患者出现慢性炎症的原因可能是T2DM患者Th9细胞中N蛋白表达量升高,分泌更多的IL-9细胞因子,促进巨噬细胞释放更多的炎症因子,引发慢性炎症反应,导致患者免疫系统免疫自稳功能失调,从而引发相关并发症。
13.【B 细胞发育、免疫缺陷病遗传与治疗】无丙种球蛋白血症
无丙种球蛋白血症是一种常见的原发性免疫缺陷病,表现为血液中缺少抗体,常由BTK基因突变导致。BTK和Lyn是前B淋巴细胞中的信号传递蛋白,图为相应信号传递过程调节免疫系统功能的部分机制,图中编号为相关的细胞或物质,实线箭头表示单个过程,虚线箭头表示多步过程。
(1)图中的A器官是______。(单选)
A.胸腺 B.脾脏 C.淋巴结 D.肾脏
(2)图中编号①至④的细胞或物质中,能特异性识别抗原的有____。(编号选填)
(3)BTK基因突变导致无丙种球蛋白血症的原因是______。(多选)
A.骨髓无法产生前B淋巴细胞 B.B淋巴细胞发育发生停滞
C.人体的体液免疫出现障碍 D.人体的细胞免疫出现障碍
某男孩患有无丙种球蛋白血症,出现了反复细菌感染导致重症肺炎等问题,他的父母都不患病。测得该患病男孩及其父母体细胞中BTK基因第80位起的模板链序列片段如图所示。
(4)据题中信息,无丙种球蛋白血症的遗传方式是_____。(单选)
A.常染色体隐性遗传 B.伴X染色体隐性遗传
C.常染色体显性遗传 D.伴X染色体显性遗传
(5)用B/b表示BTK基因,那么患病男孩母亲的次级卵母细胞中,B基因的个数可能是____。(编号选填)
①0 ②1 ③2 ④4
(6)相较于正常的BTK蛋白,患病男孩的突变BTK蛋白可能_______。(多选)
A.氨基酸序列变短 B.有多个氨基酸改变
C.氨基酸序列变长 D.蛋白质构象改变
(7)能有效预防或治疗该患病男孩病症的措施有_______。(多选)
A.定期静脉注射免疫球蛋白 B.进行骨髓干细胞移植
C.使用针对性抗生素控制病情 D.接种疫苗以预防感染
【答案】(1)B
(2)②④
(3)BC
(4)B
(5)①②③
(6)ABCD
(7)ABC
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【详解】(1)前B淋巴细胞在骨髓中发育,后续迁移到脾脏(A器官)继续成熟并参与免疫反应;胸腺是T细胞成熟的场所,淋巴结是免疫细胞聚集和免疫应答的场所,肾脏与免疫细胞发育无关,B正确,ACD错误。
故选B。
(2)图中围绕 “前B淋巴细胞” 的信号传递,①为抗原、②为B细胞、③为浆细胞、④为抗体,能特异性识别抗原的为②④。
(3)A、BTK 基因突变影响前 B 淋巴细胞的信号传递,不影响骨髓产生前 B 淋巴细胞,A错误;
B、信号传递受阻会导致 B 淋巴细胞发育停滞(无法成熟为浆细胞),B正确;
C、抗体由浆细胞产生,B 细胞发育障碍导致抗体缺失,体液免疫出现障碍,C正确;
D、细胞免疫主要依赖 T 细胞,BTK 基因与 B 细胞相关,不影响细胞免疫,D错误。
故选BC。
(4)患病男孩父母均不患病,符合“隐性遗传”特征(无中生有);若为常染色体隐性遗传,父母均为杂合子,子女患病概率均等;若为X染色体隐性遗传,父亲基因型为XᴮY(不患病),母亲为XᴮXᵇ(携带者),儿子可能继承Xᵇ患病,女儿继承Xᴮ不患病,与题干“男孩患病” 一致,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)母亲基因型:XᴮXᵇ(携带者),次级卵母细胞是减数第一次分裂后形成的细胞,染色体数目减半,且每条染色体含两条染色单体(减数第二次分裂前期和中期)或染色单体分离(后期)。母亲基因型XᴮXᵇ,减数第一次分裂时,Xᴮ和 Xᵇ分离,次级卵母细胞只能含其中一条。若含Xᴮ:减数第二次分裂前期/中期,染色单体未分离,B基因数为2;后期,染色单体分离,B基因数为2;若含Xb:则B基因数为0;若减数第一次分裂时同源染色体中的等位基因发生互换,次级卵母细胞会只含有一个B。①②③正确,④错误。
故选①②③。
(6)A、若发生碱基对缺失,可能导致终止密码子提前出现,氨基酸序列变短,A正确;
B、若发生碱基对替换或增添 / 缺失(非 3 的倍数),会导致多个氨基酸改变,B正确;
C、基因突变可能使终止密码子延后出现,氨基酸序列变长,C正确;
D、氨基酸序列改变会导致蛋白质构象(空间结构)改变,影响功能,D正确。
故选ABCD。
(7)A、定期注射免疫球蛋白,可补充体内缺失的抗体,预防细菌感染,A正确;
B、骨髓干细胞移植可重建免疫系统,使机体能正常产生 B 细胞和抗体,B正确;
C、患有无丙种球蛋白血症,会出现反复细菌感染,使用针对性抗生素可控制病情,C正确;
D、患者无法产生抗体,接种疫苗(依赖抗体产生免疫记忆)无效,D错误。
故选ABC。
14.【HIV 免疫损伤、抗病毒药物机理】齐多夫定(AZT)是一种治疗艾滋病的重要药物,其在细胞内能活化为三磷酸产物,与病毒的逆转录酶竞争性结合,有效阻断病毒DNA的合成过程。如图1为齐多夫定(AZT)的活性形式AZTTP结构模式图,请回答下列问题:
(1)艾滋病毒主要侵染的是______细胞,直接使人体的免疫系统的______功能下降,导致艾滋病患者容易被各种病原体感染或发生癌症。
(2)AZTTP从化学结构上看,与细胞内的直接能源物质______的结构比较相似,因而会被逆转录酶错误识别,作为病毒逆转录时的原料。但由于它结构上3号位C原子连接的基团不是_______,无法与下一个核苷酸形成新的______键,导致逆转录过程被迫停止,从而起到了抑制病毒繁殖的作用。
(3)AZT属于核苷类抗逆转录病毒药物的一种,除此之外还有司他夫定(d4T)等。有人质疑该类药物存在副作用,并具有潜在的线粒体毒性。某研究小组使用不同浓度的两种核苷类逆转录酶抑制剂司他夫定(d4T)与齐多夫定(AZT)分别处理肝癌细胞,探究这两种核苷类逆转录酶抑制剂对细胞线粒体DNA数量的影响,研究结果如图2.
①由图2可知,药物______对细胞线粒体DNA数量抑制作用更明显。由此推知,治疗艾滋病时,为减小对细胞线粒体的毒副作用,应选择使用药物______,请阐明理由________。
②司他夫定(d4T)与齐多夫定(AZT)都是核苷类抗逆转录病毒药物,司他夫定(d4T)在细胞内能活化为胸苷三磷酸,你认为两种药物一起使用与单独使用相比,治疗效果更好吗?请阐明理由______。
【答案】(1) 辅助性T 免疫防御、免疫监视
(2) ATP -OH 磷酸二酯
(3) 司他夫定 齐多夫定 与对照组相比,AZT处理组在浓度低于300μmol/L时细胞线粒体DNA含量始终高于对照组 不认为效果更好,两种药物作用机理相似,同时使用会彼此降低药效,而且对患者产生的毒副作用更大
【分析】免疫系统的功能包括免疫防御、免疫自稳、免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】(1)艾滋病病毒主要侵染的是辅助性T细胞,辅助性T细胞在人体免疫系统中发挥着关键作用,它的被侵染直接使人体的免疫系统的免疫防御、免疫监视功能下降,导致艾滋病患者容易被各种病原体感染或发生癌症。
(2)AZTTP从化学结构上看,与细胞内的直接能源物质ATP的结构比较相似,因而会被逆转录酶错误识别,作为病毒逆转录时的原料。但由于它结构上3号位C原子连接的基团不是羟基(—OH),无法与下一个核苷酸形成新的磷酸二酯键,导致逆转录过程被迫停止,从而起到了抑制病毒繁殖的作用。
(3)①由图2可知,药物司他夫定对细胞线粒体DNA数量抑制作用更明显。由此推知,治疗艾滋病时,为减小对细胞线粒体的毒副作用,应选择使用药物齐多夫定,理由是与对照组相比,AZT处理组在浓度低于300μmol/L时细胞线粒体DNA含量始终高于对照组。
②不认为两种药物一起使用比单独使用效果更好,理由是两种药物作用机理相似,同时使用会彼此降低药效,而且对患者产生的毒副作用更大。
15.【调节性 T 细胞抑制过敏性炎症】调节性T细胞(Treg细胞)是一类免疫抑制型T细胞亚群,参与免疫稳态维持。科研人员设计了一种由类转化生长因子-β(TGM1)和白细胞介素-2(IL-2)组成的融合蛋白,利用小鼠模型研究其对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用,部分研究过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)体内Treg细胞分化成熟的主要场所是_____。鼻腔滴注OVA的目的是_______________________________________。
(2)为使静息辅助性T细胞能特异性识别OVA,需在该细胞中预先导入___________________基因。据图b分析,可以得出的结论是______________________________________________________________。
(3)若要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,应增加三个实验组,即将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为___________________________________________________,其他处理条件不变。
(4)将TGM1-IL-2融合蛋白进行改造,使其中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力。结合图c分析,设计该实验的目的是证明_________________________________为TGM1-IL-2融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。
【答案】(1) 胸腺 诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应
(2) OVA特异性T细胞受体 TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以增强Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用
(3)等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2
(4)IL-2向细胞内传递信号的能力
【详解】(1)体内的Treg细胞属于T细胞,故其分化成熟的主要场所是胸腺。先注射静息辅助性T细胞,再注射OVA使小鼠免疫,产生相应的抗体和记忆细胞,最后通过鼻腔滴注OVA,诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应。
(2)T细胞依靠抗原受体(OVA特异性T细胞受体)识别抗原OVA,为使静息辅助性T细胞特异性识别OVA,要预先导入OVA特异性T细胞受体基因。据图b分析可知,注射TGM1-IL-2融合蛋白组肺中Treg细胞数量大于注射磷酸缓冲液组,注射磷酸缓冲液组的肺中特异性抗体浓度大于注射TGM1-IL-2融合蛋白组,即TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以增强Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用。
(3)要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,自变量是蛋白种类的不同,要增加三个实验组,将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为注射等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2,其他处理条件不变。
(4)结合图c可知,改造的TGM1-IL-2融合蛋白组炎症水平高于TGM1-IL-2融合蛋白组,改造后融合蛋白中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力,因此可以推断,IL-2向细胞内传递信号的能力,是融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。
实验探究类
1.【调节性 T 细胞与神经免疫调控】2025年4月,美国加州大学研究团队在《Science》发表研究成果:雌性小鼠脑膜中的调节性T细胞(mTreg)可分泌内源性阿片肽——脑啡肽,使动物体机械性痛觉敏感度显著下降。请回答下列问题:
(1)T淋巴细胞由骨髓中的________分化而来,迁移至________发育成熟。与前述未分化细胞相比,调节性T细胞(mTreg)中显著增多的细胞器是________。
(2)为验证mTreg细胞对疼痛的抑制作用具有性别差异,请利用以下材料完善实验设计。
实验材料:生理状态一致的雌雄小鼠各若干、疼痛处理(X)、药物P(清除mTreg)、生理盐水、疼痛检测仪(显示数值越大表示痛感越强烈)
实验思路:
①将小鼠均分为4组并编号为ABCD:
A组:雌性+________;
B组:雌性+X+生理盐水;
C组:雄性+________;
D组:雄性+X+生理盐水,各组处理相同且适宜时间。
②________,记录并计算平均值,得出结论。
实验结果表明,mTreg细胞对疼痛的抑制作用在雌性中差异显著,在雄性中无显著差异,请在答卷纸上用柱形图表示出预期的实验结果________。
(3)进一步研究发现,mTreg细胞高表达脑啡肽前体基因Penk。敲除该基因后,雌性小鼠机械痛阈值________;若同时去除雌鼠卵巢,则该效应几乎消失。这说明mTreg细胞的镇痛作用依赖于_________激素,其机理可能是该激素________,从而促进脑啡肽合成。
【答案】(1) 造血干细胞 胸腺 高尔基体(内质网、高尔基体)
(2) A组:X+药物P C组:X+药物P 用疼痛检测仪检测各组小鼠疼痛相对值
(3) 降低 雌性 上调Penk基因表达(或促进mTreg细胞活化/促进脑啡肽合成)
【详解】(1)T淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞,迁移至胸腺中发育成熟;调节性T细胞需要合成分泌脑啡肽(分泌类多肽),因此与造血干细胞相比,分泌蛋白的合成加工需要内质网、高尔基体,因此这两种细胞器含量显著增多。
(2)本实验目的是验证mTreg细胞对疼痛的抑制作用存在性别差异,自变量为小鼠性别、是否清除mTreg,所有组都需要统一做疼痛处理X。实验遵循对照原则:不清除mTreg加生理盐水,清除mTreg加药物P,因此A、C组均为X+药物P;各组处理相同且适宜时间后需要用疼痛检测仪检测各组疼痛相对值,记录并计算平均值,得出结论。实验结果表明,mTreg细胞对疼痛的抑制作用在雌性中差异显著,在雄性中无显著差异,预期的实验结果:
(3)脑啡肽的作用是降低痛觉敏感度、升高痛阈值;敲除脑啡肽前体基因Penk后无法合成脑啡肽,因此雌鼠痛阈值降低。卵巢是雌激素的分泌器官,去除卵巢后该效应消失,说明mTreg的镇痛作用依赖雌激素;其机理为雌激素通过上调Penk基因表达,进而促进脑啡肽的合成,产生镇痛效应。
2.【工程菌靶向肿瘤免疫治疗】细菌介导的癌症治疗是指运用基因工程的技术和方法对细菌进行改造,使之表达特定的蛋白质激活免疫系统或杀伤癌细胞,同时细菌自身的毒性不引起机体过强的免疫反应。
(1)肿瘤组织代谢旺盛,氧气消耗量大,因此局部呈现低氧环境。沙门氏菌可定植至肿瘤内,推测其代谢类型为________。
(2)为制备用于癌症治疗的工程菌,研究人员敲除沙门氏菌部分基因,获得了A菌株。推测与原始菌株相比,A菌株应该具有的特征是________。
A.毒性增强 B.毒性降低
C.扩散能力增强 D.扩散能力降低
(3)近红光在哺乳动物组织中穿透能力较强,可调控深层组织的基因表达。c-di-GMP是细菌重要的胞内信使,能激活转录因子M,从而结合诱导型启动子,启动下游基因表达。研究人员将图1所示的元件导入A菌体内,获得B菌株。转入的外源C蛋白和Y蛋白分别催化c-di-GMP的合成和降解,且C蛋白需要近红光照射才可激活,激活后活性极强。
①图1中ⅰ、ⅱ、ⅲ处启动子分别为________(选填“持续表达”或“诱导型”),ⅰ处选择相应启动子的目的是________。
②导入Y基因的目的是使c-di-GMP维持在低水平,以防止________。
(4)天青蛋白能引起肿瘤细胞凋亡,且对正常细胞影响较小。研究人员以天青蛋白基因作为图1中目的基因导入B菌株,检验其对癌细胞的杀伤效果。具体操作是给小鼠皮下注射一定量的肿瘤细胞,一段时间后接种含天青蛋白基因的B菌株,并持续检测小鼠肿瘤内天青蛋白含量。请评价上述实验方案并加以改进________。
(5)若要将此技术应用于临床,需进一步验证________(答出1点)。
【答案】(1)异养厌氧型
(2)BD
(3) 诱导型、持续表达、诱导型 只有近红光照射时才启动C基因表达,避免C蛋白在无红光时异常合成,实现外源C蛋白的可控表达 使c-di-GMP维持在低水平,以防止c-di-GMP过量,避免下游目的基因不受红光调控而持续异常表达
(4)将肿瘤细胞和正常细胞均随机均分为两组,分别编号A、B和C、D,A、C组添加等量的天青蛋白,B、D组不做处理,培养适宜一段时间后,测定四组的细胞数量
(5)该工程菌对人体正常细胞无显著毒副作用
【详解】(1)肿瘤局部呈现低氧环境,沙门氏菌可定植,说明其能在无氧或缺氧环境生存,故代谢类型为异养厌氧型。
(2)利用沙门氏菌进行癌症治疗,首先沙门氏菌自身不能对人体有过强的毒害作用,沙门氏菌仅需要作用于癌症部位即可,不能有太强的扩散能力,因此推测与原始菌株相比,A菌株应该具有的特征是毒性降低,扩散能力降低,BD正确,AC错误。
(3)①近红光在哺乳动物组织中穿透能力较强,可调控深层组织的基因表达,外源C蛋白催化c-di-GMP的合成,说明ⅰ处启动子为诱导型,需要近红光诱导。Y蛋白催化c-di-GMP的降解,C蛋白需要近红光照射才可激活,激活后活性极强,为了使c-di-GMP维持在低水平,需要Y蛋白持续合成,从而降解过多的C蛋白,ⅱ处启动子为持续表达。c-di-GMP是细菌重要的胞内信使,能激活转录因子M,从而结合诱导型启动子,启动下游基因表达,故ⅲ处启动子为诱导型。ⅰ处选择相应启动子的目的是只有近红光照射时才启动C基因表达,避免C蛋白在无红光时异常合成,实现外源C蛋白的可控表达。
②导入Y基因的目的是使c-di-GMP维持在低水平,以防止c-di-GMP过量,避免下游目的基因不受红光调控而持续异常表达。
(4)本实验的目的是验证天青蛋白能引起肿瘤细胞凋亡,且对正常细胞影响较小。自变量是天青蛋白的有无和细胞种类,检测指标是细胞的数量。因此改进措施是:将肿瘤细胞和正常细胞随机均分为两组,分别编号A、B和C、D,A、C组添加等量的天青蛋白,B、D组不做处理,培养适宜一段时间后,测定四组的细胞数量。
(5)若要将此技术应用于临床,需要进一步验证该工程菌对人体正常细胞无显著毒副作用等。
3.【Treg/Th17 平衡调控炎症免疫】调节性T细胞(Treg)分泌抑制性细胞因子减轻炎症,辅助性T细胞17(Th17)分泌促炎因子加剧炎症,二者失衡会导致关节软骨损伤。某小组欲开展实验验证药物A通过调控Treg/Th17免疫平衡,缓解大鼠骨关节炎(OA),且效果与药物A的浓度呈正相关。根据提供的材料与用具,以大鼠脾组织中Treg/Th17细胞比例和血清促炎因子含量为指标,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:健康大鼠若干只、木瓜蛋白酶(用于构建OA大鼠模型)、低剂量和高剂量的药物A、生理盐水、注射器等。
(要求与说明:实验条件适宜,腹腔注射药物A后每7天取样1次,检测方法不作要求。)
(1)完善实验思路。
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射________。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射________,丙组和丁组分别每日注射________,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④_________________。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)预测实验结果(预测第28天的实验结果并填入表中,用“+”的个数表示Treg/Th17细胞比例及血清促炎因子含量的大小,最高的记为“++++”,最低的记为“+”)。
验证药物A缓解大鼠骨关节炎的实验结果记录表
检测指标
组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
_____
_____
乙组
_____
_____
丙组
_____
_____
丁组
_____
_____
(3)分析与讨论。
①Th17细胞和Treg细胞均起源于淋巴干细胞,在________中分化、发育和成熟。
②OA大鼠关节软骨中的某些蛋白质经吞噬细胞________,促使Th17细胞分泌促炎因子,加剧炎症反应。
③Treg细胞分泌的抑制性细胞因子减轻炎症的机理可能是_________________。
【答案】(1) 等量木瓜蛋白酶 等量生理盐水 等量低剂量药物A溶液、等量高剂量药物A溶液 之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测
(2) ++++ + + ++++ ++ +++ +++ ++
(3) 胸腺 摄取、(加工)处理、呈递 抑制免疫细胞的活化与增殖
【详解】(1)实验目的是验证药物A通过调控Treg/Th17平衡缓解骨关节炎,且效果与浓度正相关。需要设置正常对照组、OA模型空白对照组、低剂量药物组、高剂量药物组;首先用木瓜蛋白酶构建OA模型,对照注射生理盐水,后续给药遵循单一变量,且按照要求每7天取样一次直至实验结束。实验思路为:
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射等量木瓜蛋白酶。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射等量生理盐水,丙组每日注射等量低剂量药物A溶液,丁组分别每日注射等量高剂量药物A溶液,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④之后每隔7天重复步骤③的检测与记录操作,共完成4次取样检测。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)正常大鼠(甲组)Treg/Th17比例最高、促炎因子最低;OA模型未给药(乙组)比例最低、促炎因子最高;药物A可提高比例降低促炎因子,效果随浓度升高增强,因此高剂量组(丁)优于低剂量组(丙),表格如下:
检测指标组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
++++
+
乙组
+
++++
丙组
++
+++
丁组
+++
++
(3)T细胞起源于骨髓造血干细胞,在胸腺中分化成熟;吞噬细胞在免疫中的作用是摄取、加工处理和呈递抗原;Treg的抑制性因子可通过抑制免疫细胞的活化与增殖,减少促炎因子分泌,从而减轻炎症。
4.【中药调控免疫细胞缓解全身炎症】傣百解为传统民族药用植物药材,科研人员探究了其对脓毒症发生发展的调控作用。
(1)脓毒症是由感染因素引起的全身炎症反应综合征,免疫功能低下会增加感染风险进而导致脓毒症的发生,下列不同个体中,易发生脓毒症的有_____。
①系统性红斑狼疮②过敏反应③白化病④重症联合免疫缺陷病⑤白血病⑥获得性免疫缺陷综合征
(2)研究人员将小鼠随机分为正常组、脓毒症模型组(细菌脂多糖诱导制备)、傣百解提取物低剂量组(模型组+低剂量傣百解)、傣百解提取物高剂量组进行处理(模型组+高剂量傣百解),实验结果如图所示,本实验的实验目的是________。设置脓毒症模型组的目的是________。
①—正常组
②—模型组
③—傣百解低剂量组
④—傣百解高剂量组
(3)研究人员检测了傣百解提取物对脓毒症模型小鼠脾淋巴细胞亚群的影响(p<0.05时表示两组数据有显著差异),结果如下表。与脓毒症模型组比较,本实验_____(填“能”或“不能”)说明高剂量傣百解提取物处理显著下调B220+B细胞的比例,理由是____________________。
组别
剂量(mg/kg)
淋巴细胞亚群(%)
CD3+T细胞
CD4+T细胞
CD8+T细胞
B220+B细胞
正常组
-
37.40±6.35
22.55±4.58
13.13±2.23
55.35±8.60
模型组
-
27.95±3.80
17.25±1.95
9.23±2.14
64.83±4.43
傣百解低剂量组
100
34.30±5.15
20.93±3.63
11.36±2.12
53.73±4.78①
傣百解高剂量组
200
29.83±5.03
18.63±3.53
9.35±1.30
62.18±6.68②
注:表中①与模型组比较,P<0.05;②与模型组比较,P>0.05
(4)调节性T细胞可发挥免疫抑制效应。研究证实,高剂量傣百解提取物能持续减轻脓毒症引发的组织损伤。结合上述信息,推测其作用机制为______________。
【答案】(1)④⑤⑥
(2) 探究不同剂量的傣百解提取物对脓毒症模型小鼠生存率的影响 确认脓毒症模型小鼠是否成功构建并为傣百解的药效提供参照
(3) 不能 p>0.05,数据差异不显著
(4)调节性T细胞具有免疫抑制作用,高剂量的傣百解提取物可促进调节性T细胞的增殖使机体的免疫功能下降,降低脓毒症引起的全身炎症反应,减少组织损伤
【详解】(1)免疫功能低下会增加脓毒症发生风险:④重症联合免疫缺陷病、⑥获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)都属于免疫缺陷病,先天/后天获得性免疫功能低下;⑤白血病是造血干细胞恶性增殖导致的癌症,正常免疫细胞数量减少,免疫功能低下。而①系统性红斑狼疮是自身免疫病,免疫功能紊乱,免疫错误;②过敏反应是免疫功能过强导致;③白化病是仅影响黑色素合成的单基因遗传病,不影响免疫功能,因此这两者不易发生脓毒症。
(2)实验的自变量是傣百解提取物的剂量,因变量是24h、48h时脓毒症小鼠的生存率,因此本实验的实验目的是探究不同剂量的傣百解提取物对脓毒症模型小鼠生存率的影响。模型组作为对照,即确认脓毒症模型小鼠是否成功构建并为傣百解的药效提供参照。
(3)P<0.05才说明两组数据有显著差异,表格注释显示高剂量组和模型组比较,P>0.05,说明数据差异不显著,因此不能得出该结论。
(4)调节性T细胞具有免疫抑制作用,由数据可知,高剂量的傣百解提取物可促进调节性T细胞的增殖使机体的免疫功能下降,降低脓毒症引起的全身炎症反应,减少组织损伤。
5.【肿瘤巨噬细胞极化与抗肿瘤免疫】肿瘤微环境中存在多种免疫细胞,其中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)常表现为M2型极化,分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,抑制CD8+T细胞的抗肿瘤功能。近年来,靶向TAM的极化状态成为肿瘤免疫治疗的新方向。
实验一:研究人员从荷瘤小鼠(指人工诱导或移植了肿瘤组织的实验小鼠)肿瘤组织中分离TAM与CD8+T细胞,进行体外共培养实验,检测CD8+T细胞分泌IFN-γ的能力及增殖指数(Ki-67阳性率),结果如下表。
组别
IFN-γ(pg/mL)
Ki-67阳性率(%)
CD8+T细胞单独培养
320.5
42.3
CD8+T细胞+TAM共培养
85.6
15.7
CD8+T细胞+TAM+抗IL-10抗体
278.4
38.9
(1)免疫系统通过______功能识别并清除肿瘤细胞,除了IL-10、TGF-β、IFN-γ等细胞因子外,免疫系统还有______(写一种)等免疫活性物质。
(2)根据实验一结果,抗IL-10抗体能部分恢复CD8+T细胞的功能,其依据是:______。
实验二:取30只荷瘤小鼠,随机均分为三组,进行如下处理:
对照组:注射生理盐水
实验组1:注射氯磷酸盐脂质体(清除巨噬细胞)
实验组2:注射IL-4中和抗体(抑制M2型极化)
治疗2周后,检测肿瘤体积(mm3)与瘤内CD8+T细胞比例(%),结果如图。
(3)有人认为“清除所有巨噬细胞比调控其极化状态更有治疗优势”。你是否同意?______(填“同意”或“不同意”),结合实验二结果阐述你的理由:_______。
实验三:为验证“IL-4中和抗体通过抑制M2型极化,间接促进CD8+T细胞浸润”,科研人员将荷瘤小鼠分为五组,进行如下处理:
甲组:对照组(生理盐水);
乙组:IgG对照抗体(排除抗体非特异性效应);
丙组:______;
丁组:______;
戊组:IL-4中和抗体+IL-4重组蛋白(抑制IL-4中和抗体作用)。
(4)从①抗CD8+T细胞抗体、②巨噬细胞清除剂、③IL-4中和抗体、④IgG对照抗体、⑤IL-4重组蛋白中选择材料补充实验设计(不考虑外源蛋白引起的免疫反应):丙组______,丁组______。
预期结果:丁组瘤内CD8+T细胞比例比丙组低,肿瘤体积比丙组大;戊组瘤内CD8+T细胞比例及肿瘤体积与乙组无显著差异。
实验结论:IL-4中和抗体通过抑制M2型极化间接促进CD8+T细胞浸润。
(5)与直接清除TAM相比,靶向调控TAM极化的一个潜在优势是:______。
【答案】(1) 免疫监视 抗体(或溶菌酶)
(2)抗IL-10抗体处理后,IFN-γ分泌量从85.6pg/mL回升至278.4pg/mL;Ki-67阳性率从15.7%回升至38.9%,接近单独培养水平
(3) 不同意 实验二结果显示,调控极化(实验组2)比清除巨噬细胞(实验组1)肿瘤体积更小,且CD8+T细胞比例更高,说明保留部分巨噬细胞并引导其向抗肿瘤表型极化,可能更有利于维持免疫微环境稳态
(4) ③ ③+②
(5)保留巨噬细胞的吞噬清除功能及抗原呈递能力(或避免长期清除带来的免疫缺陷或继发感染风险)
【详解】(1)免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,所以免疫细胞通过免疫监视功能识别并清除肿瘤细胞,免疫活性物质除了IL-10、TGF-β、IFN-γ等细胞因子外,还有抗体、溶菌酶等。
(2)根据实验一表格数据可知,CD8+T细胞+TAM共培养组的IFN-γ分泌量、Ki-67阳性率远低于单独培养组,说明TAM会抑制CD8⁺T细胞功能,而加入抗IL-10抗体处理后,IFN-γ分泌量从85.6pg/mL回升至278.4pg/mL;Ki-67阳性率从15.7%回升至38.9%,接近于单独培养水平,所以可证明抗IL-10抗体可以部分恢复CD8⁺T细胞功能。
(3)实验二结果显示,与对照组相比较,实验组1、2都能使肿瘤细胞体积减小,瘤内CD8+T细胞比例提高,且调控极化(实验组2)比清除巨噬细胞(实验组1)肿瘤体积更小,且CD8+T细胞比例更高,说明保留部分巨噬细胞并引导其向抗肿瘤表型极化,可能更有利于维持免疫微环境稳态,所以“清除所有巨噬细胞比调控其极化状态更有治疗优势”的说法是错误的,我不同意。
(4)实验目的是验证“IL-4中和抗体通过抑制巨噬细胞M2极化,间接促进CD8⁺T细胞浸润”,即IL-4中和抗体的作用依赖巨噬细胞的存在,因此结合已知条件,丙组只施加IL-4中和抗体(③),丁组在IL-4中和抗体基础上清除巨噬细胞(②+③),结果丁组CD8⁺T比例更低、肿瘤体积更大,正好验证了结论。
(5)结合题干信息,与直接清除TAM相比较,靶向调控TAM极化的过程还可以保留巨噬细胞的吞噬、清除功能及抗原呈递能力,同时还可以避免长期清除TAM带来的免疫缺陷或继发感染风险。
6.【小胶质细胞自噬与神经炎症免疫】糖尿病脑病(DE)是2型糖尿病(T2DM)的并发症,常伴随认知功能障碍,其发病与神经炎症、神经损伤等病理有关。研究发现,转录因子EB(TFEB)通过调节细胞自噬水平影响大脑小胶质细胞中NLRP3蛋白的含量,进而影响DE的病理过程。为探究相关机理,科学家以小鼠为材料开展了一系列实验,部分实验处理如下。
实验一:健康小鼠注射药物STZ(破坏胰岛B细胞),并饲喂高脂食物,十周后通过水迷宫实验检测小鼠认知行为,连续5天测量小鼠逃避潜伏期(与记忆力呈负相关),实验结果如图。
实验二:在高糖条件下培养小鼠离体小胶质细胞,通过高表达TFEB基因,使用3-MA干预,实验结果见下表。
组别
指标
自噬水平(L
C3Ⅱ/LC3Ⅰ比值)
炎症水平(NLRP3蛋
白相对表达量)
认知功能(目标象
限停留时间/S)
对照组
1.0
1.0
55
T2DM模型组
0.4
3.1
22
T2DM+TFEB
高表达组
0.85
1.6
48
T2DM+TFEB
高表达+3-MA组
0.5
2.7
28
回答下列问题:
(1)小鼠小胶质细胞活化后分泌的炎症因子,作为____________参与体液调节,通过体液运输,作用于____________细胞引发炎症。
(2)根据实验结果,分析实验一的目的是______________,图1中a、b组的处理分别是____________。为使实验一更具说服力,根据DE的病理特征,实验一还应补充的检测指标是____________。
(3)由表中数据可知,3-MA的作用是____________。结合“自噬—炎症—认知功能”的关联,阐述TFEB高表达改善DE小鼠认知功能的可能分子机制_____________。
【答案】(1) 信号分子 靶细胞或靶器官
(2) 构建T2DM 模型小鼠,并检测模型小鼠是否成功构建 a组注射药物 STZ,饲喂高脂食物;b 组注射等量生理盐水,饲喂等量普通食物 观察脑神经的损伤和炎症程度
(3) 削弱 TFEB 的增强自噬,进而降解 NLRP3 蛋白的效果 TFEB 高表达通过提高LC3Ⅱ/LC3I 比值,来降低 NLRP3 蛋白相对表达量,NLRP3 炎症蛋白降解减少,与导致神经炎症减轻,DE小鼠的认知功能恢复
【详解】(1)小鼠小胶质细胞活化后分泌的炎症因子,作为信号分子参与体液调节。已知糖尿病脑病(DE)是2型糖尿病(T2DM)的并发症,常伴随认知功能障碍,其发病与神经炎症、神经损伤等病理有关。因此炎症因子通过体液运输,作用于靶细胞或靶器官引发炎症。
(2)健康小鼠注射药物STZ(破坏胰岛B细胞),胰岛素分泌减少,血糖浓度升高,因此根据实验结果,分析实验一的目的是构建T2DM 模型小鼠,并检测模型小鼠是否成功构建。已知糖尿病脑病(DE)是2型糖尿病(T2DM)的并发症,常伴随认知功能障碍,其发病与神经炎症、神经损伤等病理有关。小鼠逃避潜伏期与记忆力呈负相关,相比曲线a,曲线b的逃避潜伏期时间短,说明记忆力强,因此图1中a、b组的处理分别是a组注射药物 STZ,饲喂高脂食物;b 组注射等量生理盐水,饲喂等量普通食物。为使实验一更具说服力,根据DE的病理特征,实验一还应补充的检测指标是观察脑神经的损伤和炎症程度。
(3)对比T2DM+TFEB高表达组,T2DM+TFEB高表达组+3-MA组自噬水平降低,炎症水平升高,认知功能减弱,说明3-MA的作用是削弱 TFEB 的增强自噬,进而降解 NLRP3 蛋白的效果。结合上述分析,结合“自噬—炎症—认知功能”的关联,TFEB高表达改善DE小鼠认知功能的可能分子机制是TFEB 高表达通过提高LC3Ⅱ/LC3I 比值,来降低 NLRP3 蛋白相对表达量,NLRP3 炎症蛋白降解减少,与导致神经炎症减轻,DE小鼠的认知功能恢复。
7.【巨噬细胞分型介导卵巢炎症免疫损伤】睡眠不足会导致哺乳动物卵巢颗粒细胞凋亡率上升。为探究睡眠不足对卵巢功能的影响,科研人员利用正常雌鼠和睡眠剥夺的雌鼠(SD雌鼠)进行相关实验。请回答:
(1)颗粒细胞是卵巢内主要的体细胞,在________轴的分级调节下,颗粒细胞分泌雌激素,促进卵母细胞的发育和成熟。
(2)巨噬细胞(M0)是卵巢中最丰富的免疫细胞,能活化形成可相互转化的M1型和M2型。M1型巨噬细胞分泌促炎细胞因子,促进炎症反应的发生;M2型巨噬细胞分泌抗炎细胞因子,抑制炎症反应的发生。科研人员检测两组小鼠卵巢内巨噬细胞的活化情况,发现睡眠剥夺会使活化的M1型巨噬细胞的比例提高,促炎细胞因子IL-1β的分泌增加,从而使卵巢产生炎症性损伤。在图1中补充支持上述观点的实验结果________。
(3)研究发现SD雌鼠卵巢组织中促炎信号分子S蛋白的含量显著升高。结合上述研究,科研人员推测:S蛋白可与M0巨噬细胞上的受体结合,________,使颗粒细胞凋亡,导致卵巢功能下降。为证实该推测,科研人员利用图2的细胞共培养装置设计实验:
①实验装置中微孔滤膜的作用是________。
②对M0巨噬细胞分别进行了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组处理,可支持上述推测的实验结果为________。
(4)综合上述研究,为改善因睡眠不足导致的卵巢功能下降,请提出一种药物开发思路________。
【答案】(1)下丘脑-垂体-卵巢
(2)
(3) 诱导M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞,分泌促炎细胞因子IL-1β作用于颗粒细胞 阻止巨噬细胞通过,允许IL-1β通过 颗粒细胞凋亡率:Ⅱ组>Ⅰ组,Ⅱ组>Ⅲ组
(4)开发S蛋白抑制剂类药物;开发药物抑制M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞
【详解】(1)卵巢的功能受到下丘脑-垂体-卵巢轴的分级调节:下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素作用于卵巢,调控颗粒细胞分泌雌激素,进而促进卵母细胞的发育和成熟。
(2)题目提到“睡眠剥夺会使活化的M1型巨噬细胞的比例提高,促炎细胞因子IL-1β的分泌增加”,对应到图1的柱状图中,需要呈现的实验结果是: SD雌鼠(睡眠剥夺雌鼠)的巨噬细胞M2/M1比例远低于正常雌鼠(说明M1型占比升高) SD雌鼠的卵巢组织IL-1β相对含量远高于正常雌鼠。结果如图:
(3)结合前文M1型巨噬细胞会促进炎症、导致卵巢损伤的结论,这里的推测是S蛋白与M0巨噬细胞上的受体结合后,诱导M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞,分泌促炎细胞因子IL-1β作用于颗粒细胞,最终引发颗粒细胞凋亡。
①从实验装置来看,微孔滤膜可以阻止巨噬细胞通过,允许IL-1β等小分子物质通过,这样就能单独研究巨噬细胞分泌的细胞因子对颗粒细胞的影响,排除细胞直接接触的干扰。
实验结果预期: Ⅰ组:只有M0巨噬细胞,没有S蛋白诱导,巨噬细胞不会大量向M1型转化,颗粒细胞凋亡率低 Ⅱ组:加入S蛋白,会诱导M0向M1转化,产生大量IL-1β,颗粒细胞凋亡率高 Ⅲ组:加入S蛋白抑制剂,抑制了S蛋白的作用,巨噬细胞活化被阻断,颗粒细胞凋亡率低 所以支持推测的结果是:颗粒细胞凋亡率:Ⅱ组>Ⅰ组,Ⅱ组>Ⅲ组。
(4)从实验的核心逻辑出发,有两个方向: 抑制S蛋白的作用:开发S蛋白抑制剂类药物,阻断它诱导M0巨噬细胞活化的通路 阻断巨噬细胞向M1型转化:开发药物抑制M0巨噬细胞活化形成M1型巨噬细胞,减少促炎细胞因子的分泌,从而减轻卵巢的炎症损伤。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.2021年11月12日~14日,由陈薇团队研制的全球首款可吸入式新冠疫苗亮相“海南健博会”。使用专用设备将疫苗雾化成微小颗粒,通过吸入的方式进入呼吸道和肺部,从而激发黏膜免疫、体液免疫和细胞免疫三重保护。目前,二期临床试验已取得阶段性成果,正在推进紧急使用的申请工作。下列关于黏膜免疫、体液免疫和细胞免疫的叙述,错误的是( )
A.体液免疫过程中可产生特异性抗体
B.接种疫苗后由黏膜免疫也能产生相应的记忆细胞
C.黏膜免疫可能在病毒侵入组织之前将其杀灭
D.细胞免疫暴露出的病毒还要经过体液免疫予以消灭
【答案】B
【分析】1、人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物还有杀菌的作用;第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞;第三道防线主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。2、人体的第一、第二道防线是人人生来就有的,可对多种病原体都有防御作用,叫做非特异性免疫;第三道防线是后天形成的,只针对特定的病原体起作用,叫做特异性免疫。
【详解】A、体液免疫过程中B细胞可分化成浆细胞,浆细胞可产生特异性抗体,A正确;
B、记忆细胞是特异性免疫产生的,黏膜免疫是非特异性免疫,接种疫苗后由黏膜免疫不能产生相应的记忆细胞,B错误;
C、黏膜免疫属于机体第一道免疫防线,其能够阻挡病原体侵入人体,故黏膜免疫可能在病毒侵入组织之前将其杀灭,C正确;
D、进入细胞内的病毒可引起细胞免疫,经细胞免疫抗原得以释放,再由体液免疫最后清除,即内环境中的病毒由体液免疫清除,细胞免疫不可以清除内环境中的病毒,D正确。
故选B。
2.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。下列分析正确的是( )
A.这是一种自身免疫病,细胞甲为B细胞
B.激素丙与抗体具有相同的受体,激素乙可促进垂体分泌激素丙
C.甲的分泌活动越旺盛,激素乙的分泌就越多
D.使用免疫抑制剂可有效缓解该病症,激素乙的靶细胞几乎是全身细胞
【答案】D
【分析】1、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病;
2、分析图示:细胞甲能分泌抗体,则细胞甲是浆细胞;激素乙是由甲状腺细胞分泌的,则激素乙是甲状腺激素;激素丙是由垂体分泌的,且作用于甲状腺细胞,则激素丙是促甲状腺激素。
【详解】A、据图可知,这是一种自身免疫病,细胞甲为浆细胞,A错误;
B、激素丙与抗体具有相同的受体,激素乙可抑制垂体分泌激素丙,B错误;
C、甲的分泌活动越旺盛,激素乙的分泌就越少,C错误;
D、使用免疫抑制剂可有效缓解该病症,激素乙(甲状腺激素)的靶细胞几乎是全身细胞,D正确。
故选D。
3.虾、蟹等部分海鲜含有的异种蛋白,可能成为“分子模拟抗原”,其诱导机体产生的抗体不仅攻击异种蛋白,还会错误攻击滑膜细胞,诱发类风湿关节炎(RA)。下列对于RA患者的建议不合理的是( )
A.尽量不要食用虾、蟹等可能诱发RA的海鲜
B.使用免疫抑制剂,抑制异常免疫反应
C.服用温补类食材,增强免疫系统的功能
D.定期检测自身抗体水平,监控病情进展
【答案】C
【详解】A、避免食用虾、蟹等含“分子模拟抗原”的海鲜,可减少抗原刺激,降低异常免疫反应风险,A正确;
B、免疫抑制剂能抑制过度活化的免疫细胞或抗体产生,减轻对自身组织的攻击,B正确;
C、RA是免疫反应过强所致,增强免疫系统功能会加剧自身免疫损伤,温补食材可能促进免疫活化,C错误;
D、定期检测自身抗体水平有助于评估免疫异常程度和病情进展,D正确。
故选C。
4.研究发现,盐敏感性高血压(摄入高盐引起的高血压)下,硬脑膜(大脑保护层)中的T细胞会分泌大量促炎性细胞因子IL-17,与大脑中的巨噬细胞相互作用,引发氧化应激等反应,导致大脑受损;同时IL-17作用于脑血管内皮细胞,抑制内皮细胞产生一氧化氮(NO),引发NO介导的脑血管舒张功能障碍。上述因素导致的认知障碍表现为脑血流量减少,认知、记忆功能受损。下列叙述错误的是( )
A.IL-17与大脑中的巨噬细胞和脑血管内皮细胞表面的受体直接接触发挥作用
B.NO含量异常引发人的认知障碍可能与硬脑膜中的T细胞数量增多有关
C.巨噬细胞和T细胞均是抗原呈递细胞,可在保卫人体的第三道防线中发挥作用
D.将传统的降压疗法与IL-17抑制剂联合使用有助于治疗盐敏感性高血压
【答案】C
【分析】抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞等。
【详解】A、IL-17是细胞因子,需通过与靶细胞表面的特异性受体结合发挥作用,即IL-17与大脑中的巨噬细胞和脑血管内皮细胞表面的受体直接接触发挥作用,A正确;
B、T细胞分泌IL-17抑制NO产生,导致脑血管功能障碍,进而引发认知障碍 ,即NO含量异常引发人的认知障碍可能与硬脑膜中的T细胞数量增多有关,B正确;
C、巨噬细胞是抗原呈递细胞(APC),属于第二道防线(非特异性免疫)和第三道防线(参与特异性免疫),T细胞不是抗原呈递细胞(APC),C错误;
D、IL-17是发病关键因子,抑制其作用可缓解NO减少和脑血管功能障碍,故将传统的降压疗法与IL-17抑制剂联合使用有助于治疗盐敏感性高血压,D正确。
故选C。
5.基孔肯雅热是一种由基孔肯雅病毒(CHIKV)引起的,经伊蚊传播的急性传染病。患者常表现为发热、皮疹及关节肿胀疼痛。下列叙述错误的是( )
A.CHIKV进入宿主细胞依赖于生物膜的流动性
B.患者发热是体温调节中枢受病毒直接刺激所致,属于非条件反射
C.关节肿胀疼痛与局部组织液中蛋白质和离子浓度升高,导致渗透压改变有关
D.感染者体内吞噬细胞可识别并吞噬CHIKV,属于非特异性免疫
【答案】B
【详解】A、CHIKV作为病毒,通过胞吞作用进入宿主细胞,该过程依赖细胞膜的流动性,A正确;
B、发热是因病毒刺激免疫细胞产生致热原(如白细胞介素),致热原作用于下丘脑体温调节中枢,属于神经-体液调节,且发热不属于反射(无反射弧参与),也不是病毒直接刺激体温调节中枢,B错误;
C、关节局部组织液中蛋白质、离子浓度升高,会使组织液渗透压上升,导致组织液增多(肿胀),同时压迫神经末梢引起疼痛,C正确;
D、吞噬细胞识别并吞噬 CHIKV,是人体第二道防线的作用,属于非特异性免疫,D正确。
故选B。
6.某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果,研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照,以中药复方制剂H为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度,进行相关实验,结果如图。下列说法正确的是( )
A.化合物Y的效果优于中药复方制剂H,因为它能更有效地抑制淋巴细胞的增殖
B.实验结果表明,空白对照组小鼠未表现出任何炎症反应
C.化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
D.LPS作为诱导剂是因为它能够模拟细菌感染,从而诱发急性炎症反应
【答案】D
【分析】据图所示,实验自变量为是否使用药剂和使用药剂种类不同,因变量为淋巴细胞增殖率,使用中药复方制剂H和化合物Y均能降低淋巴细胞的增殖率,且中药复方制剂H抗炎效果更好。
【详解】A、由空白对照与阳性对照组实验结果可知,淋巴细胞的增殖率越高说明炎症反应程度越大,化合物Y对淋巴细胞增殖率的抑制作用低于中药复方制剂H,因此说明中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果,A错误;
B、空白对照组是研究人员以细菌脂多糖诱导的急性炎症小鼠,实验结果表明,空白对照组小鼠淋巴细胞增殖率较高,应表现出炎症反应,B错误;
C、使用化合物Y后,淋巴细胞的增殖率降低,特异性免疫反应需要淋巴细胞的参与,因此化合物Y会减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应,C错误;
D、脂多糖是细菌的组成成分,它能模拟细菌感染,被机体的天然免疫系统识别进而诱发机体产生炎症反应,D正确。
故选D。
7.《Nature》刊登:首次发现T细胞通过突触相互作用将多巴胺传递给浆细胞,即特定的T细胞也可释放多巴胺并作用于浆细胞,给浆细胞进一步的“刺激”。据此判断下列叙述正确的是( )
A.多巴胺在突触间隙中运输伴随着高能磷酸化合物的水解
B.多巴胺进入浆细胞中指导抗体的合成和分泌
C.浆细胞和T细胞上都具有识别多巴胺的受体
D.多巴胺作为信息分子调节了浆细胞的生理活动
【答案】D
【分析】根据题干信息分析:特定的T细胞能通过突触释放多巴胺作用于浆细胞,完成细胞间信息传递,说明浆细胞上有多巴胺受体,但并不知道信息传递后对浆细胞引起生理活动改变情况。
【详解】A、多巴胺在突触间隙中运输属于扩散作用,不需水解高能磷酸键释放能量,A错误;
B、根据题干信息分析不能确定信息分子多巴胺进入浆细胞后的具体作用,只是给了进一步的“刺激”,该刺激不一定是指导抗体合成和分泌,B错误;
C、由于T细胞释放的多巴胺最终能作用于浆细胞,故可推测浆细胞上一定有多巴胺的受体,但是浆细胞上不一定有多巴胺的受体,C错误;
D、多巴胺作为信息分子,作用于浆细胞后可调节浆细胞的生理活动,D正确。
故选D。
8.为研究香菇多糖对结肠癌的抑制作用,科研人员以免疫缺陷的裸鼠(无胸腺)为模型,构建了结肠癌移植瘤动物模型,并开展实验。结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
处理
瘤重(g)
抑瘤率(%)
GeneA表达
GeneB表达
GeneC表达
甲
生理盐水
2.50
0
1.0
1.0
1.0
乙
低剂量香菇多糖
1.85
26.0
2.3
0.9
1.0
丙
高剂量香菇多糖
1.20
52.0
3.1
0.4
1.0
丁
化疗药物(对照)
0.90
64.0
1.2
0.8
0.9
注:GeneA、GeneB、GeneC为细胞凋亡相关基因。
A.丙组与丁组均为实验对照组,用于增强结果可信度
B.Gene B可能为原癌基因,香菇多糖通过显著下调其表达抑制肿瘤
C.选用裸鼠构建模型,主要是因为它对药物的代谢方式与人类相同
D.Gene A表达水平与香菇多糖剂量呈负相关,说明其抑制细胞凋亡
【答案】B
【详解】A、本实验中甲组为空白对照组,丁组为化疗药物对照组,乙、丙组是不同剂量香菇多糖处理的实验组,A错误;
B、原癌基因的功能是调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,其表达异常升高会导致细胞无限增殖引发癌变;由表格数据可知,香菇多糖剂量越高,GeneB表达水平越低,抑瘤率越高,可推测香菇多糖通过下调原癌基因GeneB的表达抑制肿瘤,B正确;
C、裸鼠无胸腺,T细胞无法正常发育,细胞免疫缺陷,不会及时清除肿瘤细胞,这是选用裸鼠构建模型的主要原因,C错误;
D、由表格可知,香菇多糖剂量越高,GeneA表达水平越高,二者呈正相关;且GeneA表达越高抑瘤率越高,说明GeneA可促进癌细胞凋亡,D错误。
9.慢性疲劳综合征患者常伴有持续的消极情绪和生理应激,会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴释放糖皮质激素,抑制免疫系统功能。趋化因子(FKN)可调控巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6,炎症因子具有增强免疫防御功能的作用。脂多糖(LPS)可诱导小鼠患急性炎症。研究人员以小鼠巨噬细胞为材料,在不同条件下培养后测定TNF-α和IL-6分泌量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:Control为空白对照组,不加LPS和FKN。
A.巨噬细胞可识别并吞噬病原体,在特异性免疫中可将抗原呈递给辅助性T细胞
B.糖皮质激素可能对巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6具有抑制作用
C.实验结果表明,FKN能抑制LPS的诱导作用
D.临床上可通过注射FKN替代LPS激活免疫系统,治疗慢性疲劳综合征
【答案】D
【详解】A、巨噬细胞属于吞噬细胞,可非特异性识别、吞噬病原体; 在特异性免疫(体液免疫 / 细胞免疫)的感应阶段,巨噬细胞会摄取、处理抗原,并将抗原呈递给辅助性 T 细胞,启动后续免疫反应,A正确;
B、题干明确说明:慢性疲劳综合征患者的糖皮质激素会抑制免疫系统功能; TNF-α 和 IL-6 是增强免疫防御的炎症因子,因此糖皮质激素抑制免疫功能的机制,很可能是抑制这类炎症因子的分泌,B正确;
C、对比 LPS 组和 FKN+LPS 组:无论 TNF-α 还是 IL-6,FKN+LPS 组的分泌量都显著低于仅加 LPS 的组; 直接证明 FKN 可以抑制 LPS 对巨噬细胞分泌炎症因子的诱导作用,C正确;
D、慢性疲劳综合征的核心问题是免疫功能被抑制,需要增强免疫;而 FKN 会抑制炎症因子(增强免疫的物质)的分泌,反而会进一步抑制免疫; 同时 LPS 是内毒素,会引发急性炎症,本身就不能用于临床治疗,D错误。
10.肿瘤细胞在有氧条件下仍主要进行旺盛的无氧呼吸,肿瘤内部有复杂的细胞与分子微环境,如下图所示。其中,成纤维细胞活化蛋白质(FAP)是一种蛋白酶,可特异性降解胶原等细胞外基质(ECM)成分,让致密的基质变得疏松,有利于肿瘤扩散;腺苷是ATP(可激活免疫细胞,增强免疫功能)在胞外水解产生的强效免疫抑制分子。下列分析错误的是( )
A.细胞的正常代谢依赖于内环境的化学成分和理化性质的相对稳定
B.肿瘤内部免疫细胞丰富,但部分功能因低营养、低pH环境而被抑制
C.ATP和腺苷都是内环境中的成分,ATP供能,腺苷显著调低免疫功能
D.开发靶向FAP的抗体和T细胞,可重塑ECM、限制肿瘤侵袭正常组织
【答案】C
【详解】A、内环境稳态(即内环境化学成分和理化性质的相对稳定)是细胞进行正常生命活动/代谢的必要条件,A正确;
B、题干说明肿瘤细胞有氧条件下仍主要进行无氧呼吸,会产生大量乳酸,使肿瘤内部呈低pH环境;同时肿瘤细胞代谢旺盛,会消耗大量营养,因此肿瘤内部是低营养、低pH环境,结合腺苷的免疫抑制作用,即使肿瘤内部存在免疫细胞,其功能也会被抑制,B正确;
C、题干明确提到胞外(内环境中)的ATP功能是激活免疫细胞,增强免疫功能,而非在内环境中为生命活动供能(ATP为细胞供能的过程主要发生在细胞内),因此“ATP供能”的表述错误,腺苷确实可以显著抑制免疫功能,C错误;
D、FAP可特异性降解细胞外基质ECM,使基质疏松利于肿瘤扩散,若开发靶向FAP的抗体和T细胞,可抑制FAP的作用,从而重塑ECM,限制肿瘤侵袭正常组织,D正确。
11.长期熬夜会导致注意力分散、免疫力下降、内分泌紊乱等多种健康问题。研究发现,熬夜时人体交感神经兴奋,褪黑素分泌减少,糖皮质激素分泌增加,褪黑素参与睡眠—觉醒时间等昼夜节律的形成,下列叙述错误的是( )
A.注意力分散可能与脑内神经递质的传递效率下降有关
B.免疫力下降可能是熬夜导致细胞因子分泌减少的结果
C.熬夜会使血糖浓度降低
D.褪黑素分泌减少会影响睡眠周期,睡眠不足可能进一步加剧内分泌紊乱
【答案】C
【详解】A、注意力分散可能与脑内神经递质的传递效率下降有关。神经递质是神经元间信息传递的化学物质,熬夜可能导致其合成或释放异常,影响神经系统的兴奋性和抑制性平衡,从而降低注意力集中能力,A正确;
B、免疫力下降可能是熬夜导致细胞因子分泌减少的结果。细胞因子是免疫细胞分泌的调节因子,参与免疫应答,熬夜可抑制免疫系统功能,减少细胞因子(如白细胞介素)的分泌,削弱免疫防御能力,B正确;
C、熬夜时交感神经兴奋和糖皮质激素分泌增加,糖皮质激素能促进糖异生和肝糖原分解,升高血糖浓度以应对应激状态,因此熬夜通常导致血糖升高而非降低,C错误;
D、褪黑素分泌减少会影响睡眠周期,睡眠不足可能进一步加剧内分泌紊乱。褪黑素由松果体分泌,参与昼夜节律调节,其减少可破坏睡眠-觉醒周期;睡眠不足又通过负反馈影响下丘脑-垂体-肾上腺轴等内分泌通路,加剧糖皮质激素等激素分泌紊乱,D正确。
故选C。
12.科学家将猪源Gal基因插入溶瘤病毒基因组,病毒感染的肿瘤细胞表面会表达出Gal抗原。人体抗Gal抗体能识别这些抗原引发免疫反应。下列叙述错误的是( )
A.B细胞被APC呈递的Gal抗原激活后,分裂分化并分泌抗Gal抗体
B.抗Gal抗体与肿瘤细胞的结合有助于吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬
C.溶瘤病毒特异性感染肿瘤细胞可能与唾液酸受体高表达有关
D.机体对肿瘤细胞的清除体现了人体免疫系统的免疫监视功能
【答案】A
【详解】A、B细胞被APC呈递的Gal抗原激活后,会分裂分化形成浆细胞和记忆B细胞,浆细胞分泌抗Gal抗体,而不是B细胞直接分泌抗Gal抗体,A错误;
B、抗 Gal 抗体与肿瘤细胞表面的Gal抗原结合后,形成细胞 - 抗体复合物,这种复合物有助于吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬,B正确;
C、从图中可以看到溶瘤病毒与肿瘤细胞表面的唾液酸受体结合,所以溶瘤病毒特异性感染肿瘤细胞可能与唾液酸受体高表达有关,C正确;
D、人体免疫系统的免疫监视功能是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,机体对肿瘤细胞的清除体现了免疫监视功能,D正确。
故选A。
13.科学研究发现,树突状细胞(DC细胞)在免疫反应中,有强大的摄取、处理和呈递抗原的功能。如图所示为DC细胞参与免疫的过程,下列相关说法正确的是( )
A.巨噬细胞、T细胞、树突状细胞都具有摄取、处理及呈递抗原的能力
B.只要与T细胞表面的特定分子结合,DC细胞即可发生分裂、分化
C.图中T细胞仅参与体液免疫,不参与细胞免疫
D.清除体内的异常细胞,体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳功能
【答案】D
【分析】根据图示分析可知:DC细胞在免疫调节中能吞噬、处理并呈递抗原;T细胞能识别DC细胞表面的抗原,这个过程称细胞间的信息交流,是细胞膜的功能之一。
【详解】A、具有摄取、处理及呈递抗原能力的细胞为抗原呈递细胞,包括树突状细胞,巨噬细胞和B细胞,T细胞不具有摄取、处理及呈递抗原的能力,A错误;
B、DC细胞是发现抗原的作用,不会分裂分化,B错误;
C、图中T细胞是辅助性T细胞,可参与体液免疫和细胞免疫,C错误;
D、免疫调节也可以对付体内的异常细胞,如衰老损伤细胞的清除体现了免疫自稳的功能,癌细胞的清除体现了免疫监视的功能,D正确。
故选D。
14.活性氧(ROS)是中性粒细胞(一种吞噬细胞)重要的杀菌物质。hmgb1a是一种感染响应基因,其表达量上调可刺激NADPH氧化酶(NOX)的活化,促进ROS的产生。研究发现斑马鱼在白天中性粒细胞杀菌活性较夜晚更强。为探究免疫反应的昼夜节律机制,科研人员进行了相关实验,结果如下图所示。
下列推测不合理的是( )
A.光照可下调per2基因的表达
B.在中性粒细胞中per2与cry1a发挥相反的作用
C.向中性粒细胞注入per2 mRNA可提高杀菌活性
D.在cry1a突变体中,per2基因几乎不起作用
【答案】A
【详解】A、白天有光照,对比WT(野生型,有正常 per2 基因)和 per2 缺失突变体的 hmgb1a 相对表达量,per2 缺失突变体的 hmgb1a 表达量极低,而WT中per2正常,说明光照下per2基因表达被上调,A错误;
B、Per2缺失突变体中hmgb1a表达量低于WT,说明Per2促进hmgb1a表达;cry1a缺失突变体中hmgb1a表达量高于WT,说明cry1a抑制hmgb1a表达,说明在中性粒细胞中per2与cry1a发挥相反的作用,B正确;
C、由per2缺失突变体的hmgb1a表达量极低,可知per2促进hmgb1a表达(而hmgb1a促进ROS产生,进而提高杀菌活性)。若向中性粒细胞注入per2 mRNA,会增加per2表达,进一步促进hmgb1a表达,导致ROS产生增加,提高杀菌活性,C正确;
D、双缺失突变体中hmgb1a表达量与cry1a缺失突变体相近,说明缺失Per2对hmgb1a表达几乎无额外影响,即Per2基因几乎不起作用,D正确。
故选A。
15.神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,形成一个复杂网络,各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用,如图所示。下列说法正确的是( )
A.神经调节、体液调节和免疫调节的实现离不开信号分子
B.神经系统上存在甲状腺激素的受体,不存在肾上腺素的受体
C.免疫系统识别和清除机体突变的细胞体现了免疫自稳功能
D.免疫器官不能作为神经调节的效应器的一部分
【答案】A
【详解】A、神经调节中存在神经递质、体液调节主要依靠激素等化学物质调节、免疫调节中细胞因子属于信号分子,这些信号分子的作用需要与受体接触,进而引起细胞的生理活动变化,A正确;
B、甲状腺激素可以提高神经系统兴奋性,并影响神经系统发育,肾上腺素可以提高机体应激能力,因此神经系统上既存在甲状腺激素的受体,也存在肾上腺素的受体,B错误;
C、机体免疫系统识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生,体现了免疫系统的免疫监视功能,C错误;
D、在神经-激素调节方式中免疫器官可作为神经调节中效应器的一部分,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.IgM和IgG是受抗原刺激后机体产生的两种抗体,检测血清中的IgM和IgG常作为诊断是否感染的指标。如图表示初次应答和再次应答时机体产生抗体的一般特征。回答下列问题。
(1)________________细胞受抗原刺激后增殖分化出浆细胞产生IgM和IgG。初次应答主要产生_______抗体。两种抗体亲和力的大小不同,可能与_____________________有关。
(2)人体感染某种冠状病毒3~5天后,可在血清中检测到IgM,量少且存在时间短;10天后可检测到IgG,量多且存在时间长。对某冠状病毒患者的四位密切接触者,进行抗体检测,结果如下。
密切接触者
甲
乙
丙
丁
IgM
-
+
-
+
IgG
-
+
+
-
注∶“-”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
从检测结果推测,乙、丙、丁已被感染,理由是______________;其中,首先被感染的最可能是________;不能判断甲是否被感染,原因是__________________,故需要通过核酸检测来进一步诊断。
【答案】 (1) B(淋巴)细胞和记忆(B) IgM 抗体的空间结构 (2)三人均已产生相应抗体 丙 可能感染时间较短,机体没有产生相应抗体
【解析】抗体是指病原体侵入人体后,刺激淋巴细胞产生一种抵抗该病原体的特殊蛋白质,可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。一种抗体只能抵抗一种抗原;主要分布在血清中,也分布于组织液及外分泌液中。记忆细胞的特点:寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原;相同抗原再次入侵时,记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
【详解】(1)浆细胞可由B细胞和记忆B细胞分化而来。由图可知,初次免疫应答时,IgM的抗体浓度高,即初次应答主要产生IgM。结构决定功能,IgM和IgG两种抗体的亲和力不同主要与两者之间的空间结构不同有关。
(2)根据题干信息,当人体被某种冠状病毒感染后,可在血清中检测到IgM和IgG抗体,由表可知,乙、丙、丁体内均检测到抗体,可推测乙、丙、丁均已被感染,其中丙密切接触者没有检测到早期的IgM抗体,而检测到了较晚出现的IgG抗体,说明其很可能是最先受到感染。甲虽然没有检测到抗体,但不能排除其没有感染的可能,可能是感染时间较短,机体没有产生相应抗体,因此还需要进一步通过核酸进行检测。
【点睛】本题考查人体免疫系统在维持稳态中的作用,要求考生识记人体免疫系统的组成及功能,掌握体液免疫和细胞免疫的具体过程,能理论联系实际,运用所学的知识合理解释生活中的生物学问题。
17.(除标注外,每空1分,共9分)2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰的是核苷碱基修饰方面的研究成果。该成果推动了mRNA疫苗的研制。流感疫苗(mRNA流感疫苗)研发策略:用脂质纳米颗粒(LNP)包裹mRNA可解决其在细胞外降解过快的问题并促进其快速进入细胞。mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫,含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别。mRNA疫苗递送到胞内后发挥作用的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)由上图可知,B细胞的激活需要两个信号,信号一是抗原蛋白和B细胞直接接触;信号二是___________。
(2)mRNA通过_____________过程形成抗原蛋白后,则可引发特定的免疫应答,从而使机体获得免疫保护。已知通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强,原因是______________________。
(3)mRNA使用LNP包裹有利于快速进入细胞,体现了细胞膜_____________的结构特点。你认为研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有_____________。
A.mRNA可能在细胞质中复制
B.mRNA在细胞中可能难以正确翻译
C.mRNA可能会插入染色体
D.现有疫苗是否对新的突变株有效
(4)结合图中的信息分析,与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗的免疫防御效果优势是_____________。
【答案】(1)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分)
(2) 翻译 含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别,不会激活胞内免疫,mRNA不容易降解,可以存在较长时间,合成较多的抗原蛋白(2分)
(3) 具有(一定的)流动性 BD
(4)既可以产生体液免疫,也可以产生细胞免疫,免疫效果好;能不断地表达出抗原,诱导机体能产生更多的记忆细胞和抗体(2分)
【分析】1、体液免疫的过程是: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、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。细胞因子能促进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。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
【详解】(1)B细胞的激活需要两个信号,抗原蛋白和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号;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;此外,还需要细胞因子的作用。
(2)mRNA可以作为合成蛋白质的模板,通过翻译过程形成抗原蛋白后,引发特定的免疫应答,从而使机体获得免疫保护。通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强,因为mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫,使mRNA降解,而含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别,不会激活胞内免疫,mRNA不容易降解,可以存在较长时间,合成较多的抗原蛋白,免疫效果好。
(3)由图可知,mRNA使用LNP包裹后,以胞吞的方式进入细胞内部,这体现了细胞膜具有一定的流动性。研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题:A、mRNA复制需要逆转录酶,细胞质基质不能提供这一条件,A不需要考虑;B、mRNA从LNP中逃逸到细胞质基质中后有可能难以正常翻译,不能合成正常的抗原蛋白,可能会导致免疫效果差,B需要考虑;C、mRNA不能进入细胞核,无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,C不需要考虑;D、由于流感病毒容易发生变异,现有疫苗是否对新的突变株是否有效是需要考虑的问题,D需要考虑,所以在研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有BD,AC不需要考虑。
(4)灭活病毒疫苗失去了侵染宿主细胞的能力,只能诱导机体产生体液免疫,不能诱导产生细胞免疫,免疫效果差。与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗的免疫防御效果优势是:既可以产生体液免疫,也可以产生细胞免疫,免疫效果好;能不断地表达出抗原,诱导机体能产生更多的记忆细胞和抗体。
18.(除标注外,每空1分,共9分)桥本甲状腺炎(HT)是一种常见的自身免疫性甲状腺疾病,以甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)和甲状腺球蛋白抗体(TGAb)升高为主要特点,辅助性T细胞(Th1和Th17)在该病的发病过程发挥重要作用,作用机制如下图所示:
回答下列问题:
(1)辅助性T细胞在B细胞活化产生浆细胞过程的作用为___,若图中浆细胞产生的抗体为甲状腺球蛋白抗体,则B细胞的活化还需要___条件。
(2)桥本甲状腺炎患者常出现体温偏低、反应迟钝等现象,分析原因是___。
(3)为了研究中药健脾消瘦方是否能够改善HT,研究人员先后2次向小鼠注射猪甲状腺球蛋白,目的是___,若一段时间后检测注射小鼠血液中的TPOAb和TGAb含量均高于正常小鼠,则将该批小鼠分为模型对照组和实验组,并每天向实验组小鼠分别给予低、中、高剂量的健脾消瘦方颗粒剂水溶液灌胃,模型对照组和正常对照组小鼠每天用___灌胃,连续灌胃6周,并检测血清中TPOAb和TGAb含量以及甲状腺激素和促甲状腺激素的含量,若检测结果为___,则说明中药健脾消瘦方对TH具有改善作用。
(4)若研究结果已经证明中药健脾消瘦方对TH具有改善作用,研究人员进一步分析了血液中Th1和Thl7的比例,结果如下图所示,据此分析中药健脾消瘦方对TH具有改善作用的原因是___。
【答案】(1) 其表面特定分子发生变化并与B细胞结合,提供激活B细胞的第二个信号,分泌细胞因子促进B细胞的增殖、分化 甲状腺球蛋白与B细胞接触
(2)甲状腺激素具有促进细胞代谢,增加产热的作用和影响神经系统兴奋性的功能,桥本甲状腺炎患者体内甲状腺功能衰退,合成甲状腺激素减少(2分)
(3) 使小鼠体内产生更多的TPOAb和TGAb,使其患桥本氏甲状腺炎 等量的清水 实验组的TPOAb和TGAb以及TSH低于模型对照组,高于正常对照组;甲状腺激素实验组高于模型对照组,低于正常组(2分)
(4)使辅助性T细胞Th1和Th17的比例降低,从而降低甲状腺细胞的坏死或凋亡
【分析】1、第一幅图为辅助性T细胞(Th1和Th17)在桥本甲状腺炎(HT)的发病过程中作用机制。
①辅助性T细胞作用B细胞活化形成浆细胞,产生抗体作用与甲状腺细胞,使得甲状腺细胞坏死/凋亡,甲状腺功能减退。
②辅助性T细胞作用CD8-T细胞活化形成细胞毒性T细胞作用与甲状腺细胞,使得甲状腺细胞坏死/凋亡,甲状腺功能减退。
2、第二幅图低、中、高剂量实验组的外周血Th1、Th17比例均低于模型对照组,与正常对照组相近。
【详解】(1)①辅助性T细胞接受抗原刺激后,其表面特定分子发生变化并与B细胞结合,提供激活B细胞的第二个信号,同时还能分泌细胞因子促进B细胞的增殖、分化。
②若图中浆细胞产生的抗体为甲状腺球蛋白抗体,则B细胞的活化还需要甲状腺球蛋白与B细胞接触。
(2)桥本甲状腺炎患者常出现体温偏低、反应迟钝等现象,这是因为该病导致甲状腺激素分泌减少,甲状腺激素能促进细胞代谢和神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性。因此,当甲状腺激素分泌减少时,患者的体温和反应速度都会受到影响。
(3)①为了研究中药健脾消瘦方是否能够改善HT,研究人员先后2次向小鼠注射猪甲状腺球蛋白,目的是使小鼠体内产生更多的TPOAb和TGAb,使其成为患桥本氏甲状腺炎的模型鼠。
②若一段时间后检测注射小鼠血液中的TPOAb和TGAb含量均高于正常小鼠,则将该批小鼠分为模型对照组和实验组,并每天向实验组小鼠分别给予低、中、高剂量的健脾消瘦方颗粒剂水溶液灌胃,模型对照组和正常对照组小鼠每天用等量清水灌胃,连续灌胃6周。
③若检测结果为实验组TPOAb和TGAb以及TSH含量低于模型对照组,高于正常对照组;甲状腺激素低于正常对照组,高于模型对照组,则说明中药健脾消瘦方对TH具有改善作用。
(4)据图中结果分析中药健脾消瘦方对TH具有改善作用的原因是使辅助性T细胞Th1和Th17的比例降低,从而降低甲状腺细胞的坏死或凋亡。
19.(每空1分,共15分)I、2020年春节期间,武汉市最先出现新型冠状病毒引起的肺炎传染病。逆行的医生进入重症病房,与时间赛跑,严防病毒入侵,穿着尿不湿,长时间的不进食不喝水,成为新时代可歌可泣的人。
(1)医生在工作过程中因为身穿防护服,常常要憋尿。成人排尿反射的低级中枢在_____,高级中枢在脑,这说明神经系统的调节像激素调节一样,也存在_____调节的方式。
(2)人感染新型肺炎冠状病毒后,经常出现发热症状,原因之一是细胞因子刺激了位于_____的_____中枢,使有关腺体分泌的激素增加,从而使产热增加。
II、“细胞因子风暴”是引起许多新冠患者死亡的重要原因,其主要机理是:新型冠状病毒感染后,机体免疫系统被激活,产生大量细胞因子,如白介素6和其他炎症因子等,严重导致肺部和其他器官的免疫损伤。
(3)下列选项中,都属于免疫系统组成成分的是( )
A.脊髓、T淋巴细胞、抗体 B.胸腺、肝细胞、溶菌酶
C.脾脏、B淋巴细胞、细胞因子 D.淋巴结、粒细胞、生长激素
(4)下列关于人体免疫的三道防线的说法,错误的是( )
A.第一道防线是生来就有的 B.胸腺和淋巴结属于第二道防线
C.第三道防线是在发育中建立的 D.第三道防线主要针对特定的抗原
(5)新型冠状病毒侵入人体后会引发人体发生免疫反应,相关叙述错误的是( )
A.该病毒在人体的内环境中增殖 B.通过细胞免疫能彻底杀死该种病毒
C.人体有三道防线抵御该种病毒的攻击 D.体液免疫中浆细胞能增殖、分化产生抗体
(6)白介素6可以刺激免疫系统,增强免疫效果。抗白介素6受体的单抗类药物—“托珠单抗”,可以阻断新冠肺炎炎症风暴,该药物也可用于治疗其他_____(填“自身免疫病”“免疫缺陷病”或“过敏反应”)。
III、2020年3月4日,国家卫健委新增了血清新冠病毒特异性IgM和IgG抗体作为病原学诊断标准之一、图1是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的部分图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,a~c表示物质。图2表示新冠病毒感染后抗体的变化情况。请据图回答:
(7)图1中①和⑤所代表的细胞名称依次为( )。
A.辅助性T细胞 记忆T细胞 B.T淋巴细胞 细胞毒性T细胞
C.B淋巴细胞 浆细胞 D.辅助性T细胞 细胞毒性T细胞
(8)图1中细胞①分泌的物质b是_____,其在体液免疫中的作用是_____。
(9)下列有关图1和图2的叙述,错误的是( )
A.IgM和IgG抗体由图1中细胞③合成并分泌
B.IgM和IgG抗体均在发病后才能被检测到
C.IgG抗体阳性且IgM抗体阴性提示可能曾经感染,目前处于康复期
D.核酸检测为阴性的人肯定没有感染病毒
(10)针对新冠的疫苗有灭活疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗、蛋白质疫苗等,疫苗属于免疫中的_____(填“抗原”或“抗体”),接种疫苗的机理是通过病毒特异的蛋白刺激机体产生_____细胞。
(11)接种冠状病毒疫苗的人仍然可能感染冠状病毒的原因可能是_____。
【答案】(1) 脊髓 分级
(2) 下丘脑 体温调节
(3)C
(4)B
(5)ABD
(6)自身免疫病
(7)D
(8) 细胞因子 促进B淋巴细胞增殖分化
(9)D
(10) 抗原 记忆
(11)冠状病毒的遗传物质是RNA,容易发生变异/接种疫苗后间隔的时间短,体内还未产生足够的抗体和记忆B细胞/接种疫苗后间隔的时间长,体内相应的抗体和记忆B细胞数量大量减少
【分析】1、低级中枢受相应高级中枢的调控。
2、免疫系统由免疫器官,免疫细胞以及免疫活性物质组成。免疫器官:骨髓、脾脏、淋巴结、扁桃体等;免疫细胞淋巴细胞、吞噬细胞等;免疫活性物:免疫球蛋白(抗体)、干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等细胞因子。
3、人体有三道防线,抵御病原体的攻击。由皮肤和黏膜及其分泌物构成第一道防线,体液中的杀菌物质(如溶菌酶和吞噬细胞构成第二道防线,由免疫器官和免疫细胞构成第三道防线。
4、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。
5、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
【详解】(1)成人排尿反射的初级中枢在脊髓,成人能有意识排尿和憋尿,说明排尿反射受到大脑皮层的控制,即高级中枢在大脑皮层,在此过程中高级中枢能控制低级中枢,说明神经系统也存在分级调节的方式。
(2)发热是由于产热大于散热,与体温调节有关,下丘脑是人体的体温调节中枢,甲状腺分泌的甲状腺激素、肾上腺分泌的肾上腺素增加,甲状腺激素和肾上腺激素能促进新陈代谢,从而使产热增加。
(3)A、免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。T淋巴细胞属于免疫细胞,抗体属于免疫活性物质,脊髓不属于免疫器官,A错误;
B、胸腺属于免疫器官,溶菌酶属于免疫活性物质,肝细胞不属于免疫细胞,B错误;
C、脾脏、B淋巴细胞、细胞因子分别属于免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质,C正确;
D、淋巴结属于免疫器官,、粒细胞属于免疫细胞,生长激素不属于免疫活性物质,是调节机体生命活动的动物激素,D错误。
故选C。
(4)A、第一道防线是由皮肤和黏膜及其分泌物构成,属于非特异性免疫,人人生来就有,A正确;
B、胸腺和淋巴结属于免疫器官,免疫器官和免疫细胞一道发挥作用,构成人体第三道防线,B错误;
C、第三道防线主要是由人体的免疫器官(胸腺、骨髓等)、免疫细胞(淋巴细胞)和免疫活性物质(抗体和淋巴因子)等构成的,是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,C正确;
D、第三道防线主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫,D正确。
故选B。
(5)A、病毒必须寄生在活细胞内才能增殖,内环境是细胞外液,A错误;
B、细胞免疫主要依赖细胞毒性T细胞裂解、杀伤靶细胞,从而释放抗原物质,还需要体液免疫产生的特异性抗体中和抗原,被吞噬细胞摄取并分解,才能彻底杀死病毒,B错误;
C、人体内有三道防线,第一道和第二道防线是非特异性免疫,第三道防线是特异性免疫,都可以抵御该种病毒,C正确;
D、浆细胞是高度分化的细胞,不能增殖分化,在体液免疫中能合成分泌抗体,D错误。
故选ABD。
(6)白细胞介素6为淋巴因子,可增强免疫效果,“托珠单抗”通过抑制白细胞介素6受体与白细胞介素6结合,从而抑制免疫反应,该药物也可用于治疗自身免疫病。
(7)分析图1:抗原呈递细胞将抗原呈递给细胞①,细胞①为辅助性T细胞,细胞①参与细胞⑤的活化过程,细胞⑤能接触、裂解、杀伤靶细胞,则细胞⑤为细胞毒性T细胞。ABC错误,D正确。
故选D。
(8)抗原呈递细胞将抗原呈递给细胞①,细胞①为辅助性T细胞,细胞①表面的特异性受体a能识别抗原,同时该细胞会增殖、分化,并同时产生细胞因子。在体液免疫中,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,促进了B细胞的增殖分化。
(9)A、抗体是由浆细胞合成并分泌的,因此,图2中的血清新冠病毒特异性IgM和IgG抗体由图1中细胞③合成并分泌的,A正确;
B、据图2可知,感染该病毒后,潜伏期有2周,感染两周后发病患者中首先检测到IgM抗体阳性,后产生抗体lgG,B正确;
C、结合图示可知,在新冠病毒感染过程中,机体首先产生的是抗体IgM,此后产生抗体lgG,因此若抗体IgM阳性可提示近期感染,而lgG抗体阳性可提示感染时间较长的既往感染,因此,IgG抗体阳性且IgM抗体阴性提示可能曾经感染,目前处于康复期,C正确;
D、核酸检测“阴性”,若抗体检测结果为“阳性”,可能是曾患该病已经痊愈且目前没有感染人,D错误。
故选D。
(10)疫苗属于免疫中的抗原,能刺激机体产生特异性免疫。病毒特异的抗原蛋白刺激机体产生记忆细胞,当相同抗原再次侵入机体,记忆细胞可快速增殖分化为效应细胞和新的记忆细胞,发挥免疫作用。
(11)接种了新冠疫苗的人仍然可能会感染新型冠状病毒,原因是,一方面是新型冠状病毒的遗传物质是RNA容易发生变异,另一方面,接种疫苗后间隔的时间短,体内还未产生足够的抗体和记忆B细胞或者是接种疫苗后间隔的时间长,体内相应的抗体和记忆细胞数量大量减少,因而对病毒的免疫强度不够而患病。
20.(每空1分,共10分)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防,图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。
(1)细胞核内RNA转录合成以_________为模板,需要_________的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明核孔对大分子物质的转运具有_________性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生_________,提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成_________,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,从而抑制细胞内的 _________合成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是_________。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过_________修饰加工后输送出细胞,可作为_________诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有:_________。
【答案】(1) DNA的一条链 RNA聚合酶 选择性
(2) 基因突变(碱基的增添或缺失或替换) RNA双链
(3)PCSK9蛋白
(4)防止mRNA降解,协助mRNA跨膜进入细胞
(5) (内质网、)高尔基体 抗原
(6)疫苗上新的抗原决定簇激发产生新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发产生更多的抗体和记忆细胞
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的催化;mRNA需要加工为成熟mRNA后才能被转移到细胞质中发挥作用,该过程是通过核孔进行的,说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。
(2)若DMD蛋白基因的51外显子片段中发生基因突变,即发生碱基对的增添、替换或缺失,可能导致mRNA上的碱基发生改变,终止密码提前出现,从而不能合成DMD蛋白而引发杜兴氏肌营养不良;治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成双链RNA,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的,转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA不能发挥作用,即不能作为模板翻译出PCSK9蛋白,低密度脂蛋白的内吞受体降解减慢,从而使胆固醇含量正常。
(4)通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,脂质体与细胞膜的基本结构类似,防止mRNA降解,协助mRNA跨膜进入细胞。
(5)新冠病毒的S蛋白属于膜上的蛋白,膜上的蛋白质在核糖体合成后,还需要经过高尔基体的修饰加工后输送出细胞;疫苗相当于抗原,可诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,可进一步提高免疫力的原因是:重组新型冠状病毒疫苗上新的抗原决定簇,可激发机体产生体液免疫和细胞免疫,从而产生新的抗体和记忆细胞;相同的抗原决定簇可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞。
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第28讲 免疫调节(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 4
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 52
真题·命题感知
1.(2026·湖北·高考真题)将患者肿瘤细胞特有的新抗原基因导入益生菌中获得的工程菌可在患者肠道内表达新抗原,从而激活患者的特异性免疫,精准杀伤肿瘤细胞,实现个性化的癌症免疫治疗。下列叙述错误的是( )
A.选用益生菌的原因是其对人体具有天然的安全性
B.为实现个性化癌症免疫治疗,需针对患者筛选特定肿瘤新抗原
C.工程菌可在体内长期存活,以维持工程菌对肿瘤的持续免疫监视
D.树突状细胞将肿瘤新抗原加工后呈递给辅助性T细胞,激活特异性免疫
2.(2026·广东·高考真题)研究人员发现,B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达,且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分
B.该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视
C.孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产
D.孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长
3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)人体鼻腔黏膜中长期驻留着针对甲型流感病毒(IAV)的记忆T细胞(TRM),该细胞是一种辅助性T细胞,其增殖活性较低,但数量随年龄增长而增多。下列叙述错误的是( )
A.TRM发挥免疫防御作用,其数量与IAV感染次数有关
B.TRM具有IAV抗原特异性,可识别并裂解感染IAV的靶细胞
C.再次接触IAV时,B细胞活化需要IAV和TRM两个信号共同刺激
D.鼻腔接种能诱导TRM增殖和驻留的IAV疫苗,可增强局部免疫
进阶·强化演练
情境探究类
1.【科技前沿】抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,正常自噬能降解病毒组分、协助机体清除病毒。研究发现,某种新型病毒感染可激活宿主细胞自噬,并通过自身的ORF3a蛋白抑制自噬体—溶酶体融合,使自噬“不正常”,进而躲避免疫识别并在细胞内增殖。下列叙述正确的是( )
A.机体清除入侵的病毒,主要体现了免疫自稳功能
B.正常的抗病毒自噬只能发生在抗原呈递细胞内
C.自噬降解病毒可促进抗原呈递,增强特异性免疫
D.浆细胞识别病毒后合成抗体,该过程与T细胞无关
2.【医药研发】抗原肽—MHC复合物与T细胞的受体TCR相互作用是T细胞活化的第一个信号,第二个信号来自抗原呈递细胞(APC)提供的共刺激信号,相关的分子包括CD28、CD80、CD86等。阿巴西普可特异性与共刺激分子CD80/CD86结合,阻断CD80/CD86与CD28结合,用于治疗自身免疫病,其机理见图。下列有关分析错误的是( )
A.APC暴露出抗原肽—MHC复合物的过程与溶酶体有关
B.阻断CD28与CD80/CD86结合能减弱T细胞的免疫应答
C.T细胞膜表面的CD28分子是识别抗原的特异性受体
D.对类风湿关节炎患者使用阿巴西普可减轻其自身免疫损伤
3.【传统医药】湿疹是一种常见的过敏性皮肤病,其发病与免疫失调有关,常表现为Th2细胞(一种辅助性T细胞)过度活化导致炎症。临床研究发现,从甘草中提取的复方甘草酸苷可用于治疗此类疾病。下列对其免疫调节机制的描述中,正确的是( )
A.复方甘草酸苷显著促进B细胞增殖并产生大量抗体,从而中和过敏原
B.复方甘草酸苷激活细胞免疫,增强细胞毒性T细胞对皮肤靶细胞的清除能力
C.复方甘草酸苷抑制Th2细胞的活性,减少组胺等炎性介质释放,从而减轻炎症反应
D.复方甘草酸苷主要增强巨噬细胞的吞噬功能,特异性识别结合过敏原,降低致敏性
4.【医学病毒学】γ-疱疹病毒广泛感染人类和其他脊椎动物,感染后在人体内终生“潜伏”,在人体免疫力下降时可引发多种癌症以及自身免疫病。研究发现,gB蛋白是疱疹病毒共有的融合蛋白,针对gB蛋白的抗体Fab5可有效中和多种γ-疱疹病毒。下列叙述错误的是( )
A.人体免疫监视和免疫自稳功能下降时,潜伏的γ-疱疹病毒可能活化
B.在体液免疫中,抗体Fab5与gB蛋白结合而直接清除γ-疱疹病毒
C.γ-疱疹病毒可引起细胞癌变,不同γ-疱疹病毒的gB蛋白结构稳定
D.利用动物细胞融合技术制备抗Fab5单克隆抗体,可检测γ-疱疹病毒
5.【细胞基础科研】研究发现,线粒体具有免疫“瞭望塔”功能。当细菌被中性粒细胞吞噬后,线粒体能感知细菌代谢产生的乳酸信号,经过一系列反应,促进胞外诱捕网(主要由蛋白纤维组成)释放,捕获并杀灭细菌(如图)。下列叙述错误的是( )
A.线粒体不仅参与了机体能量代谢,还参与了机体防御反应
B.中性粒细胞对细菌的吞噬作用属于非特异性免疫
C.细胞骨架参与了中性粒细胞释放胞外诱捕网过程
D.线粒体感知乳酸触发抗菌反应,体现了免疫系统的监视功能
6.【免疫基础科研】B-1a是具有自我更新能力的B淋巴细胞亚群,无需特定抗原刺激即可持续分泌天然抗体IgM,偶尔也受特定抗原刺激产生抗体IgG,是维持机体内环境稳态的重要免疫屏障。下列叙述正确的是( )
A.B-1a细胞产生天然抗体IgM的过程属于非特异性免疫
B.B-1a细胞是一种记忆细胞,在免疫调节中发挥重要作用
C.B-1a细胞分化成浆细胞产生IgG无需辅助性T细胞的参与
D.一定年龄后机体免疫功能开始衰退是因为B-1a细胞数量减少
7.【肠道微生态】研究发现,给小鼠喂食富含膳食纤维的饮食后,其肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸(如丁酸)含量显著增加。进一步检测发现,小鼠肠道上皮细胞间的紧密连接蛋白(构成肠道机械屏障的关键结构)表达量上调,血液中由肠道渗入的细菌内毒素(LPS)水平下降。据此分析,下列关于此调节机制的推断,不合理的是( )
A.短链脂肪酸可能作为信号分子,通过体液运输作用于肠道上皮细胞
B.肠道屏障功能的增强有助于维持内环境中血浆渗透压和化学成分的相对稳定
C.膳食纤维在此过程中充当了抗原的角色,刺激肠道黏膜产生了特异性免疫防御
D.若抑制小鼠肠道内特定菌群的活性,再喂食高纤维饮食,血液LPS水平可能不会明显下降
8.【肿瘤生物治疗】新城疫病毒是一种禽类病毒,一般不会感染人体细胞,但肿瘤细胞的抗病毒通路存在较大的缺陷,更易被该病毒感染。我国科学家团队构建了携带猪特定基因的重组新城疫病毒导入肿瘤患者体内。该重组病毒进入宿主细胞后会将合成的异源蛋白呈递在肿瘤细胞膜表面,激发超急性免疫排斥。临床实验表明,该治疗技术在治疗肿瘤方面存在副作用小、治疗范围广、治疗效果明显的优势,下列说法正确的是:(( )
A.该治疗方法副作用较小的原因是重组新城疫病毒不会损伤正常细胞
B.该治疗方法治疗范围广的原因是利用了非特异性免疫
C.该治疗方法效果明显的原因是更有效的利用了免疫的监视功能
D.肿瘤细胞表面的异源蛋白会与抗体特异性结合,促进肿瘤细胞的裂解
9.【前沿生物技术】2026年3月18日《Nature》发表研究,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,通过双载体递送系统——分别递送基因编辑元件与CAR基因(能够靶向特定抗原的受体基因)模板,对T细胞进行精准改造(注:T细胞基因组中存在多种启动子,其中内源启动子可驱动基因适度表达),为CAR‑T疗法突破临床瓶颈提供新方向。CAR‑T疗法的基本流程如图1,回答下列问题:
(1)向导RNA与目标DNA的结合遵循________原则。Cas9蛋白切割DNA后,细胞主要通过两种途径进行修复(如图2)。其中,非同源末端连接(NHEJ)途径能敲除T细胞原本的TCR基因(编码T细胞受体)。解释为何需要敲除TCR基因:________。
(2)制备CAR‑T细胞时,需要将CAR基因精准地插入到T细胞的基因组中。
①结合图2和题干信息,选择________修复途径,选择的依据是________。
②改造后的CAR‑T细胞能特异性杀伤肿瘤细胞,这一过程主要体现免疫系统的_________功能。
(3)DNA‑PK是介导NHEJ修复的关键酶。
①研究发现,加入DNA‑PK抑制剂可提高CAR基因通过HDR途径的整合效率,解释其原理:________。
②研究发现,使用活性极高的启动子驱动CAR基因表达会导致T细胞在治疗早期迅速耗竭。结合“内源启动子”的特点,提出一种改进方案:________。
10.【合成生物学抗肿瘤】肿瘤的快速增殖使其内部缺氧,有人将普拉梭菌fp基因转入兼性厌氧大肠杆菌(E.coli),构建工程菌E.coli-fp并评估其抗肿瘤效果,部分操作如图1。回答下列问题。
(1)DNA连接酶可催化fp基因与载体之间生成________键,连接形成重组质粒。工程菌E.coli-fp表达的产物中His标签可被抗体识别。将His标签置于fp基因后并融合表达,目的是____________________________________。
(2)PD-1抗体是一种抗癌药物。为分析FP蛋白对肿瘤的疗效,有人开展了相关实验,结果如图2,请评价FP蛋白和PD-1抗体对肿瘤的治疗效果_______________________________________________________。
(3)色谱分析可区分不同的小分子,同一分子会在固定时间出现峰值。向ATP或GTP溶液中加入FP蛋白,反应后的色谱分析结果如图3。FP蛋白的反应底物是__________。
(4)有人将E.coli或含厌氧启动子的工程菌E.coli-fp注射到小鼠尾静脉,证明E.coli-fp具有抗肿瘤作用。据图4分析,用His标签抗体杂交,检测到的组1是__________(填“E.coli”或“E.coli-fp”);兼性厌氧大肠杆菌主要在肿瘤中存活并增殖,原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。综合分析,E.coli-fp能有效治疗肿瘤的作用机制是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
11.【交叉学科科技】近年来,人工智能(AI)、“脑机接口”、大数据正在深刻影响着生命科学的研究和发展,请阅读下列资料后回答问题。
资料一:2024年5月,清华大学类脑计算研究团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该芯片可在极低的功耗代价下,实现高速、高精度的视觉信息采集,标志着我国在类脑计算和感知取得了重大性突破。
资料二:2023年10月,首都医科大学的研究团队对一名四肢瘫痪患者成功实施“脑机接口”手术,该手术将两个电极芯片植入人脑深部核团,将大脑运动皮层产生的信号转化为仪器对手部肌肉进行电刺激,使四肢瘫痪患者完成伸展和抓握运动(如示意图)。
资料三:AI能够通过分析患者基因组和临床数据,识别癌症免疫治疗靶点,加速免疫治疗药物的筛选和设计,缩短研发周期。癌细胞可产生物质B7-1与免疫细胞表面的CTLA﹣4蛋白结合,从而抑制免疫细胞对其的识别和清除作用而免疫逃逸。癌症免疫治疗通过药物阻断癌细胞与CTLA﹣4蛋白结合,促使自身的免疫系统重新攻击癌细胞。
(1)资料一中,“天眸芯”模拟的是人体的眼和_____两个器官,眼球中能形成物象的结构是_____。
(2)资料二中,截瘫患者由于神经系统中的_____受损,导致脑与四肢间的联系通路中断;“脑机接口”手术基于神经系统,神经系统调节人体各项生命活动的基本方式是_____;示意图中②具有输出信号的功能,相当于反射弧中的_____。
(3)从免疫学角度分析,资料三中癌细胞产生的B7-1属于_____,免疫疗法属于_____(填“特异性”或“非特异性”)免疫。发生免疫逃逸的癌细胞可以通过_____系统进入其他组织和器官,导致扩散和转移。
(4)科学研究表明,健康的生活方式可以提高自身免疫力,从而有效预防癌症等疾病的发生。日常生活中,有哪些方式可以预防癌症?_____。
12.【基础免疫科研】2025年诺贝尔生理学或医学奖授予“调节性T细胞与外周免疫耐受”的发现者。调节性T细胞是一种能防止免疫系统攻击自身正常组织的T细胞,由初始T细胞分化而来。Foxp3基因缺陷会导致调节性T细胞无法正常分化,从而引起免疫系统攻击自身组织,引发小鼠的炎症性肠病。为验证Foxp3基因的功能,研究人员构建了逆转录病毒载体MIGR1和Foxp3/MIGR1(如图)。
GFP:绿色荧光蛋白基因
LTR:逆转录病毒载体的启动子
材料与用具:炎症性肠病模型小鼠、健康野生型小鼠、Foxp3基因缺陷型小鼠、调节性T细胞等。
(说明与要求:实验培养条件适宜;小鼠肠胃炎症损伤程度可反映炎症性肠病治疗效果)
回答下列问题:
(1)调节性T细胞与其他免疫细胞都起源于骨髓中的______。免疫系统有三道防线,其中调节性T细胞参与的主要是第______道防线。
(2)完善实验思路:
①实验选用______小鼠的初始T细胞作为受体细胞。
②分别用携带______基因和______基因的逆转录病毒载体感染细胞。感染后,检测______并分离对应的GFP阳性细胞。
③分组处理:
A组(疾病对照组):炎症性肠病模型小鼠不作处理;
B组(实验治疗组):炎症性肠病模型小鼠注射等量经______载体处理的GFP阳性细胞;
C组(空载体对照组):炎症性肠病模型小鼠注射等量经______载体处理的GFP阳性细胞;
D组(阳性对照组):炎症性肠病模型小鼠注射等量______细胞。
④培养检测:培养一段时间后,检测各组小鼠肠胃炎症损伤程度。
(3)预测预期结果(用柱形图表示):___
(4)分析与讨论:
①Foxp3基因缺陷导致免疫系统攻击自身组织,属于______病。
②研究所用的基因治疗方法前景可期,但逆转录病毒载体存在______风险(写出一点),为保证安全性,临床应用前还须经过严格的______审查。
13.【神经 - 免疫交叉科研】6-OH多巴胺(6-OHDA)是一种神经毒素,可选择性破坏某些神经元。传统观点认为:6-OHDA可通过清除交感神经发挥抗肿瘤作用。请回答下列问题:
(1)交感神经属于反射弧中的________。其过度兴奋会降低免疫系统的________功能,从而促进肿瘤的发展。
(2)研究人员采用遗传干预、6-OHDA处理及手术切除三种方式完全去除乳腺癌模型小鼠的交感神经,定期监测肿瘤的发展情况,并根据图1的实验结果提出“6-OHDA的抑瘤效应并非依赖于清除交感神经而实现”的新观点。据图分析;提出该观点的依据是________。
(3)进一步研究表明,6-OHDA能诱导肿瘤细胞分泌IFN-β(一种干扰素),通过重塑免疫微环境进而抑制肿瘤发展,请据图2说出6-OHDA的抑癌机制为________。
(4)为验证巨噬细胞的生成必需经过IF受体的信号传导,现使用IF抗体(抗IF受体的抗体,)对乳腺癌模型小鼠进行相关实验,实验分组及处理如图3所示。请预测结果并在图中以柱形图的形式表示另外三组巨噬细胞相对数量关系。________
(5)若利用上述研究结果开展人类肿瘤治疗,还需考虑哪些因素?________(至少答出两点)
14.【单克隆抗体新药研发】在肿瘤免疫治疗领域,利用双特异性抗体(BsAb)技术治疗癌症成为研究热点。BsAb不仅能识别肿瘤特异性抗原,还能识别细胞毒性T细胞表面的CD3结构,介导肿瘤细胞与细胞毒性T细胞形成免疫突触,激活细胞毒性T细胞诱导肿瘤细胞凋亡。下图1为研究人员利用双杂交瘤细胞融合技术制备针对高表达特异性抗原MUC16的卵巢癌的BsAb(“MUC16×CD3”双特异性抗体)的流程图。请回答相关问题。
(1)一个天然抗体分子由两条相同的重链(H链)和两条相同的轻链(L链)连接形成Y形结构(含两个结构臂),结构臂上有同种抗原的结合位点,而BsAb的两个结构臂可与_______(从“同种”“不同种”中选填)抗原分子结合,双杂交瘤细胞分泌BsAb的运输方式称为_______。
(2)图1中a对应的细胞是_______,b、c对应的细胞分别是分泌_______的杂交瘤细胞。与植物原生质体的融合相比,图1中诱导细胞融合采用的不同方法是_______,“筛选Ⅱ”需要用多孔培养板培养杂交瘤细胞并收集上清液,对上清液进行检测的方法是_______。“筛选Ⅲ”_______(从“可以”“不可以”中选填)利用“筛选Ⅰ”中的选择培养基。
(3)为验证“MUC16×CD3”双特异性抗体治疗卵巢癌的效果,研究人员向裸鼠(去除胸腺)体内植入表达荧光素酶(遇底物D-荧光素后可发光)的卵巢癌细胞,设计如下实验,定量检测荧光的发光强度。
组别
外源性T细胞
注射的抗体类型
底物D-荧光素
甲
不补充
MUC16×CD3
加入
乙
补充
无关抗体
加入
丙
补充
MUC16×CD3
加入
实验小鼠去除胸腺的目的是_____________________,若检测各组荧光发光度结果为______________,则说明“MUC16×CD3”双特异性抗体治疗卵巢癌有一定的疗效。
(4)若卵巢癌细胞的MUC16表达量减少会降低“MUC16×CD3”双特异性抗体的免疫疗效,其原因是___________________________________。
15.【生理免疫科研】当机体受到病原体感染后会发生体液免疫反应且保持一定的记忆性,称为体液免疫记忆。体液免疫记忆主要依靠记忆B细胞和骨髓中的长寿命浆细胞。为了解间歇性禁食对体液免疫记忆的影响,科研人员进行了相关研究。回答下列问题:
(1)当机体受到病原体感染后,B细胞在两个信号的刺激和_______的作用下增殖分化,浆细胞分泌的抗体在体液免疫中发挥的作用是_______。
(2)科学家对接种过流感病毒的小鼠进行自由饮食或间歇性禁食处理,检测两组小鼠骨髓中长寿命浆细胞的比例和数量以及抗体的相对含量变化,结果如图。由此得出的结论是_______。
(3)研究发现,间歇性禁食会促进脂肪酸转化为β-羟基丁酸(BHB),BDH1是生成BHB的必需酶。为验证间歇性禁食是通过BHB来影响骨髓中长寿命浆细胞数量。请利用BDH1缺失突变的免疫小鼠为实验材料设计实验并完善实验思路:
①取生理状态相同且良好的BDH1缺失突变的免疫小鼠随机分成三组,并检测骨髓中长寿命浆细胞的数量。
②A组:进行自由饮食;
B组:_______;
C组:_______;
③饲养一段时间后,检测小鼠骨髓中长寿命浆细胞的数量;
预期实验结果为_______。
(4)CXCR4是长寿命浆细胞定位于骨髓的关键受体,其含量下降会导致长寿命浆细胞从骨髓迁移至外周血并发生凋亡。BHB能与长寿命浆细胞表面的特异性受体结合而调节CXCR4的数量。综合以上分析,间歇性禁食影响长寿命浆细胞数量的机制是_______。
图表分析类
1.【过敏反应与疫苗调控体液免疫】尘螨是哮喘患者常见过敏原,可诱发机体产生过敏反应相关抗体IgE。以尘螨过敏小鼠模型为对象,探究尘螨疫苗的治疗效果,结果如表。下列说法错误的是( )
组别
材料
处理(注射)
血清IgE水平(μg·mL-1)
1
正常鼠
不做处理
0.50
2
过敏鼠
磷酸盐缓冲液
1.12
3
过敏鼠
DNA疫苗
1.10
4
过敏鼠
蛋白疫苗
1.08
5
过敏鼠
DNA疫苗和蛋白疫苗
0.55
A.产生IgE的过程需要B细胞参与
B.过敏原与吸附在细胞表面的IgE结合引发过敏
C.检测结果表明疫苗没有激发对尘螨的细胞免疫
D.两种疫苗联合免疫抑制了尘螨诱发的过敏反应
2.【两类抗体功能与脱敏治疗】ⅠgG和ⅠgE是人体免疫系统中的两类重要抗体。ⅠgG含量高、分布广,负责长期免疫保护;ⅠgE则含量极低,与过敏反应相关(如图所示)。大多数过敏患者通过服用药物来缓解症状,对于无法回避过敏原的患者,也可采用脱敏治疗:注射或舌下含服过敏原提取液,诱导免疫系统产生更大量的ⅠgG来提高耐受。下列叙述错误的是( )
A.过敏原引发的过敏反应有体液免疫参与
B.抗敏药物可能通过与组胺竞争受体来发挥作用
C.图中细胞均可识别过敏原,其中B细胞具有增殖能力
D.脱敏治疗诱导产生更大量的ⅠgG可能通过与ⅠgE竞争结合过敏原来避免过敏反应
3.【T 细胞亚群平衡与过敏性鼻炎】过敏性鼻炎是一种由过敏原引起的鼻腔炎症,常见症状包括打喷嚏、流鼻涕、鼻塞和鼻痒。过敏原进入人体后,Th0会增殖分化为Treg和Th2(三者均为T细胞),Treg可抑制Th2的活动。Th2会分泌IL-4、IL-5等细胞因子,其中IL-4能促进浆细胞分泌抗体,IL-5能促进嗜酸性粒细胞分泌碱性蛋白、白三烯等物质,这些物质作用于鼻腔相关细胞引起过敏性鼻炎。糠酸莫米松常用于治疗鼻炎,其临床实验的结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
IL-4相对含量
IL-5相对含量
对照组
+++++
++++++
实验组
++
+++
A.过敏原、IL-4、IL-5均为免疫活性物质
B.推测糠酸莫米松会促进Treg的功能,最终抑制过敏反应
C.推测糠酸莫米松通过促进Th2的活动来减少HL-4、IL-5的分泌,从而治疗鼻炎
D.组胺和白三烯等会引起血管通透性减弱,组织液增多,鼻腔变窄,从而导致鼻塞
4.【自身免疫病与 B 细胞靶向治疗】某些患者体内产生的抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)会攻击关节等自身组织。研究发现,某类B细胞表面的蛋白X能特异性识别一种瓜氨酸化蛋白类似物(SCP),进而活化产生ACPA.该类B细胞表面的CD20是所有B细胞共有的标志物。相关机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该病体现免疫防御功能的异常
B.用CD20抗体治疗该病能彻底治愈,且没有副作用
C.蛋白X具有抗原识别和信号传导功能,能特异性结合SCP
D.给健康小鼠注射SCP后会患病,是因为SCP激活了多种类型的B细胞来产生ACPA
5.【胸腺、T 细胞与衰老免疫】将编码免疫相关因子的mRNA(DFI)递送至胸腺萎缩的衰老小鼠肝细胞,探究其对衰老小鼠免疫功能的影响,部分结果如表。
分组
初始T细胞数量(×106)
初始/记忆T细胞比值
对照组1∶成年小鼠
8.0
1.2
对照组2
2.1
0.2
衰老小鼠+DFI
7.6
1.0
注:初始T细胞是未接触过抗原的成熟T细胞
相关叙述错误的是( )
A.胸腺萎缩降低衰老小鼠的特异性免疫功能
B.初始T细胞数量恢复不利于机体对新抗原的应答
C.对照组2应向衰老小鼠肝细胞递送无关mRNA
D.DFI处理能有效提高机体对疫苗的免疫响应
6.【树突状细胞抗原呈递机制】在肝癌的免疫治疗中,研究人员检测树突状细胞(DC)的抗原呈递过程时,发现DC会迁移至淋巴结等免疫器官并成熟。DC从摄取肿瘤抗原到激活T细胞的关键步骤如图所示,其中MHC Ⅰ、MHC Ⅱ均为主要组织相容性复合体,CD4+T细胞、CD8⁺T细胞分别是辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,TCR是T细胞抗原受体。下列叙述正确的是( )
A.未成熟DC摄取抗原后,除了迁移至淋巴结,还会迁移至脾脏等
B.成熟DC分别通过MHC Ⅱ、MHC Ⅰ将抗原呈递给CD8⁺T、CD4+T细胞
C.细胞因子通过与TCR结合活化CD8⁺T细胞,进而裂解相应的肿瘤细胞
D.若CD4+T细胞受损,机体的细胞免疫能力下降,但对体液免疫无显著影响
7.【神经信号调控体液免疫】研究发现,痛觉感觉神经广泛分布于脾,可分泌降钙素基因相关肽(CGRP)。CGRP的作用机制为CGRP通过其受体CALCRL/RAMP1激活细胞内的cAMP信号通路,促进脾生发中心反应和免疫应答,引起B细胞的增殖和分化,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.脾参与制造新的血细胞,B细胞在脾中产生并发育成熟
B.在生发中心反应中,B细胞的活化需要辅助性T细胞的协助
C.CGRP与B细胞表面CALCRL/RAMP1结合受阻会抑制免疫应答
D.推测通过靶向激活痛觉感觉神经可增强人体的特异性免疫反应
8.【信号通路调控细胞毒性 T 细胞】实验小组将色氨酸合成酶基因导入酪酸梭菌内获得工程菌L,临床发现工程菌L的代谢产物能通过mTOR信号通路抑制细胞毒性T细胞的增殖。为了验证该发现,实验小组用CFSE标记初始细胞毒性T细胞(CFSE是一种细胞膜渗透性荧光染料,CFSE荧光信号分子能在细胞分裂时均匀地传递给子代),设计了相关实验,如下表所示:
组别
预处理
处理方式
甲
初始细胞毒性T细胞用CFSE标记,并做预激活
培养基+DMSO
乙
含工程菌L的代谢物的培养基+DMSO
丙
①
丁
雷帕霉素
注:雷帕霉素溶液是mTOR信号通路抑制剂,DMSO是一种有机溶剂。
下列有关叙述错误的是( )
A.细胞毒性T细胞增殖受阻会降低免疫系统对肿瘤细胞的清除作用
B.丙组处理方式为含工程菌L的代谢物的培养基+雷帕霉素溶液
C.该实验可以用单个细胞或全部细胞总荧光强度作为检测指标
D.实验结果为单个细胞的荧光强度为乙组最强,其它组无明显差异
9.【炎症介质与免疫相关炎症】感染流感病毒后,免疫细胞释放的致热物质可作用于下丘脑,使体温调定点(下丘脑给身体设定的“目标体温”)上调后体温随之升高。发烧时服用异丁苯丙酸(布洛芬)可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素合成,从而减轻流感患者的相应症状,其作用机制如下图所示。下列相关叙述正确的( )
A.前列腺素可直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫反应
B.鼻黏膜毛细血管通透性提高,导致组织液增多,引发鼻塞
C.异丁苯丙酸通过阻断突触间兴奋传递而发挥止痛作用
D.体温正常时服用异丁苯丙酸可导致体温迅速下降
10.【T 细胞比例、免疫监视抗肿瘤】食管癌是一种高死亡率的消化道恶性肿瘤。某人通过检测食管癌患者的血液样本,发现血清中IL-1β(细胞因子的一种)含量与CD4+T细胞/CD8+T细胞的值的关系如图所示(注:CD4+T细胞/CD8+T细胞的值上升提示机体细胞免疫能力增强)。下列说法正确的是( )
A.食管癌形成的根本原因是细胞免疫功能减弱
B.IL-1β、肿瘤坏死因子、溶菌酶都属于细胞因子
C.IL-1β含量增加会使食管癌患者的病情减轻
D.机体通过细胞免疫处理癌变细胞体现了免疫监视功能
11. 【自身免疫病、移植免疫排斥】在1型糖尿病患者体内,免疫系统错误地将胰岛B细胞识别为外来抗原,导致移植胰岛也面临移植后胰岛B细胞存活率低下的问题,同时移植体周围纤维化还会使得移植部位缺氧。研究人员拟优化人工胰岛,用于治疗1型糖尿病,人工胰岛可由海藻酸盐凝胶包埋胰岛B细胞制成微球构建而成。优化思路有:①改造胰岛B细胞使其过表达PD - L1(可与T细胞膜上的PD - 1结合抑制T细胞活化);②在人工胰岛中添加小球藻。
回答下列问题:
(1)正常情况下,血糖上升时胰岛B细胞分泌的____________增多,一方面促进____________,另一方面又减少了血糖的来源,从而降低血糖。
(2)人体感染某种细菌后,该细菌中的蛋白可以引发T细胞持续攻击胰岛B细胞,从而导致1型糖尿病的发生。由这种方式导致的糖尿病属于____病,是由于免疫系统的____功能出现异常导致的。
(3)研究人员选取1型糖尿病模型小鼠若干,随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中乙、丙、丁组移植不同的人工胰岛,持续40天测量各组血糖浓度,结果如图所示。
注:甲为1型糖尿病模型组; 乙为普通胰岛B细胞微球人工胰岛组; 丙为PD-L1过表达的胰岛B细胞微球人工
胰岛组; 丁为PD-L1过表达的胰岛B细胞微球联合小球藻人工胰岛组。
甲组的作用是____。评价人工胰岛优化效果的指标可能是____(答出2点)。比较发现丁组小鼠的治疗效果是最好的,结合题干及题图信息分析,原因可能是____。
12.【T 细胞表观修饰、免疫自稳失调】Ⅱ型糖尿病(T2DM)患者常伴有慢性炎症和免疫系统失调等并发症。
(1)正常人进食后血糖浓度升高,一方面可以直接刺激___________,引起胰岛素分泌增加;另一方面使血管内感受器兴奋,通过传入神经传递至___________,经分析整合后,通过___________(填“交感神经”或“副交感神经”)传递至效应器,引起胰岛素分泌增加。T2DM患者常表现为胰岛素抵抗,即胰岛素受体结构受损或___________,难以降低血糖。
(2)研究发现,T2DM并发症的产生与辅助性T细胞Th9中的N蛋白表达密切相关,图1为N蛋白的作用机制。由图可知,N蛋白可使Th9细胞中的mRNA发生___________修饰,稳定性___________(填“提高”或“降低”)。这种修饰引起的性状变化___________(填“能”或“不能”)遗传给后代,___________(填“属于”或“不属于”)表观遗传现象。
(3)研究人员检测了T2DM患者和健康人体N蛋白的表达水平,如图2所示。选择G蛋白作为参照蛋白的原因是___________,由图2推测,T2DM患者血浆中由Th9细胞产生的细胞因子IL-9的浓度较对照组___________(填“高”或“低”)。
(4)为了进一步探究N蛋白与T2DM患者并发症产生的关系,将Th9细胞与能产生多种炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6等)的巨噬细胞共培养,实验组干扰Th9细胞N蛋白的表达,检测巨噬细胞中炎症因子基因的表达水平,结果如下表所示。
项目
对照组
实验组
TNF-αmRNA
1.02
0.46
IL-1βmRNA
1.11
0.43
IL-6mRNA
1.12
0.42
综合上述信息,推测T2DM患者出现慢性炎症的原因可能是___________,患者免疫系统___________功能失调。
13.【B 细胞发育、免疫缺陷病遗传与治疗】无丙种球蛋白血症
无丙种球蛋白血症是一种常见的原发性免疫缺陷病,表现为血液中缺少抗体,常由BTK基因突变导致。BTK和Lyn是前B淋巴细胞中的信号传递蛋白,图为相应信号传递过程调节免疫系统功能的部分机制,图中编号为相关的细胞或物质,实线箭头表示单个过程,虚线箭头表示多步过程。
(1)图中的A器官是______。(单选)
A.胸腺 B.脾脏 C.淋巴结 D.肾脏
(2)图中编号①至④的细胞或物质中,能特异性识别抗原的有____。(编号选填)
(3)BTK基因突变导致无丙种球蛋白血症的原因是______。(多选)
A.骨髓无法产生前B淋巴细胞 B.B淋巴细胞发育发生停滞
C.人体的体液免疫出现障碍 D.人体的细胞免疫出现障碍
某男孩患有无丙种球蛋白血症,出现了反复细菌感染导致重症肺炎等问题,他的父母都不患病。测得该患病男孩及其父母体细胞中BTK基因第80位起的模板链序列片段如图所示。
(4)据题中信息,无丙种球蛋白血症的遗传方式是_____。(单选)
A.常染色体隐性遗传 B.伴X染色体隐性遗传
C.常染色体显性遗传 D.伴X染色体显性遗传
(5)用B/b表示BTK基因,那么患病男孩母亲的次级卵母细胞中,B基因的个数可能是____。(编号选填)
①0 ②1 ③2 ④4
(6)相较于正常的BTK蛋白,患病男孩的突变BTK蛋白可能_______。(多选)
A.氨基酸序列变短 B.有多个氨基酸改变
C.氨基酸序列变长 D.蛋白质构象改变
(7)能有效预防或治疗该患病男孩病症的措施有_______。(多选)
A.定期静脉注射免疫球蛋白 B.进行骨髓干细胞移植
C.使用针对性抗生素控制病情 D.接种疫苗以预防感染
14.【HIV 免疫损伤、抗病毒药物机理】齐多夫定(AZT)是一种治疗艾滋病的重要药物,其在细胞内能活化为三磷酸产物,与病毒的逆转录酶竞争性结合,有效阻断病毒DNA的合成过程。如图1为齐多夫定(AZT)的活性形式AZTTP结构模式图,请回答下列问题:
(1)艾滋病毒主要侵染的是______细胞,直接使人体的免疫系统的______功能下降,导致艾滋病患者容易被各种病原体感染或发生癌症。
(2)AZTTP从化学结构上看,与细胞内的直接能源物质______的结构比较相似,因而会被逆转录酶错误识别,作为病毒逆转录时的原料。但由于它结构上3号位C原子连接的基团不是_______,无法与下一个核苷酸形成新的______键,导致逆转录过程被迫停止,从而起到了抑制病毒繁殖的作用。
(3)AZT属于核苷类抗逆转录病毒药物的一种,除此之外还有司他夫定(d4T)等。有人质疑该类药物存在副作用,并具有潜在的线粒体毒性。某研究小组使用不同浓度的两种核苷类逆转录酶抑制剂司他夫定(d4T)与齐多夫定(AZT)分别处理肝癌细胞,探究这两种核苷类逆转录酶抑制剂对细胞线粒体DNA数量的影响,研究结果如图2.
①由图2可知,药物______对细胞线粒体DNA数量抑制作用更明显。由此推知,治疗艾滋病时,为减小对细胞线粒体的毒副作用,应选择使用药物______,请阐明理由________。
②司他夫定(d4T)与齐多夫定(AZT)都是核苷类抗逆转录病毒药物,司他夫定(d4T)在细胞内能活化为胸苷三磷酸,你认为两种药物一起使用与单独使用相比,治疗效果更好吗?请阐明理由______。
15.【调节性 T 细胞抑制过敏性炎症】调节性T细胞(Treg细胞)是一类免疫抑制型T细胞亚群,参与免疫稳态维持。科研人员设计了一种由类转化生长因子-β(TGM1)和白细胞介素-2(IL-2)组成的融合蛋白,利用小鼠模型研究其对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用,部分研究过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)体内Treg细胞分化成熟的主要场所是_____。鼻腔滴注OVA的目的是_______________________________________。
(2)为使静息辅助性T细胞能特异性识别OVA,需在该细胞中预先导入___________________基因。据图b分析,可以得出的结论是______________________________________________________________。
(3)若要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,应增加三个实验组,即将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为___________________________________________________,其他处理条件不变。
(4)将TGM1-IL-2融合蛋白进行改造,使其中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力。结合图c分析,设计该实验的目的是证明_________________________________为TGM1-IL-2融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。
实验探究类
1.【调节性 T 细胞与神经免疫调控】2025年4月,美国加州大学研究团队在《Science》发表研究成果:雌性小鼠脑膜中的调节性T细胞(mTreg)可分泌内源性阿片肽——脑啡肽,使动物体机械性痛觉敏感度显著下降。请回答下列问题:
(1)T淋巴细胞由骨髓中的________分化而来,迁移至________发育成熟。与前述未分化细胞相比,调节性T细胞(mTreg)中显著增多的细胞器是________。
(2)为验证mTreg细胞对疼痛的抑制作用具有性别差异,请利用以下材料完善实验设计。
实验材料:生理状态一致的雌雄小鼠各若干、疼痛处理(X)、药物P(清除mTreg)、生理盐水、疼痛检测仪(显示数值越大表示痛感越强烈)
实验思路:
①将小鼠均分为4组并编号为ABCD:
A组:雌性+________;
B组:雌性+X+生理盐水;
C组:雄性+________;
D组:雄性+X+生理盐水,各组处理相同且适宜时间。
②________,记录并计算平均值,得出结论。
实验结果表明,mTreg细胞对疼痛的抑制作用在雌性中差异显著,在雄性中无显著差异,请在答卷纸上用柱形图表示出预期的实验结果________。
(3)进一步研究发现,mTreg细胞高表达脑啡肽前体基因Penk。敲除该基因后,雌性小鼠机械痛阈值________;若同时去除雌鼠卵巢,则该效应几乎消失。这说明mTreg细胞的镇痛作用依赖于_________激素,其机理可能是该激素________,从而促进脑啡肽合成。
2.【工程菌靶向肿瘤免疫治疗】细菌介导的癌症治疗是指运用基因工程的技术和方法对细菌进行改造,使之表达特定的蛋白质激活免疫系统或杀伤癌细胞,同时细菌自身的毒性不引起机体过强的免疫反应。
(1)肿瘤组织代谢旺盛,氧气消耗量大,因此局部呈现低氧环境。沙门氏菌可定植至肿瘤内,推测其代谢类型为________。
(2)为制备用于癌症治疗的工程菌,研究人员敲除沙门氏菌部分基因,获得了A菌株。推测与原始菌株相比,A菌株应该具有的特征是________。
A.毒性增强 B.毒性降低
C.扩散能力增强 D.扩散能力降低
(3)近红光在哺乳动物组织中穿透能力较强,可调控深层组织的基因表达。c-di-GMP是细菌重要的胞内信使,能激活转录因子M,从而结合诱导型启动子,启动下游基因表达。研究人员将图1所示的元件导入A菌体内,获得B菌株。转入的外源C蛋白和Y蛋白分别催化c-di-GMP的合成和降解,且C蛋白需要近红光照射才可激活,激活后活性极强。
①图1中ⅰ、ⅱ、ⅲ处启动子分别为________(选填“持续表达”或“诱导型”),ⅰ处选择相应启动子的目的是________。
②导入Y基因的目的是使c-di-GMP维持在低水平,以防止________。
(4)天青蛋白能引起肿瘤细胞凋亡,且对正常细胞影响较小。研究人员以天青蛋白基因作为图1中目的基因导入B菌株,检验其对癌细胞的杀伤效果。具体操作是给小鼠皮下注射一定量的肿瘤细胞,一段时间后接种含天青蛋白基因的B菌株,并持续检测小鼠肿瘤内天青蛋白含量。请评价上述实验方案并加以改进________。
(5)若要将此技术应用于临床,需进一步验证________(答出1点)。
3.【Treg/Th17 平衡调控炎症免疫】调节性T细胞(Treg)分泌抑制性细胞因子减轻炎症,辅助性T细胞17(Th17)分泌促炎因子加剧炎症,二者失衡会导致关节软骨损伤。某小组欲开展实验验证药物A通过调控Treg/Th17免疫平衡,缓解大鼠骨关节炎(OA),且效果与药物A的浓度呈正相关。根据提供的材料与用具,以大鼠脾组织中Treg/Th17细胞比例和血清促炎因子含量为指标,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:健康大鼠若干只、木瓜蛋白酶(用于构建OA大鼠模型)、低剂量和高剂量的药物A、生理盐水、注射器等。
(要求与说明:实验条件适宜,腹腔注射药物A后每7天取样1次,检测方法不作要求。)
(1)完善实验思路。
①将健康大鼠随机均分为4组,编号甲、乙、丙、丁。甲组关节腔注射生理盐水,其余大鼠关节腔注射________。待出现明显症状后,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
②甲组和乙组每日注射________,丙组和丁组分别每日注射________,连续给药28天。
③注射药物A后第7天,分别检测各组大鼠相关指标并记录数据。
④_________________。
⑤将所得数据进行统计与分析。
(2)预测实验结果(预测第28天的实验结果并填入表中,用“+”的个数表示Treg/Th17细胞比例及血清促炎因子含量的大小,最高的记为“++++”,最低的记为“+”)。
验证药物A缓解大鼠骨关节炎的实验结果记录表
检测指标
组别
Treg/Th17细胞比例
血清促炎因子含量
甲组
_____
_____
乙组
_____
_____
丙组
_____
_____
丁组
_____
_____
(3)分析与讨论。
①Th17细胞和Treg细胞均起源于淋巴干细胞,在________中分化、发育和成熟。
②OA大鼠关节软骨中的某些蛋白质经吞噬细胞________,促使Th17细胞分泌促炎因子,加剧炎症反应。
③Treg细胞分泌的抑制性细胞因子减轻炎症的机理可能是_________________。
4.【中药调控免疫细胞缓解全身炎症】傣百解为传统民族药用植物药材,科研人员探究了其对脓毒症发生发展的调控作用。
(1)脓毒症是由感染因素引起的全身炎症反应综合征,免疫功能低下会增加感染风险进而导致脓毒症的发生,下列不同个体中,易发生脓毒症的有_____。
①系统性红斑狼疮②过敏反应③白化病④重症联合免疫缺陷病⑤白血病⑥获得性免疫缺陷综合征
(2)研究人员将小鼠随机分为正常组、脓毒症模型组(细菌脂多糖诱导制备)、傣百解提取物低剂量组(模型组+低剂量傣百解)、傣百解提取物高剂量组进行处理(模型组+高剂量傣百解),实验结果如图所示,本实验的实验目的是________。设置脓毒症模型组的目的是________。
①—正常组
②—模型组
③—傣百解低剂量组
④—傣百解高剂量组
(3)研究人员检测了傣百解提取物对脓毒症模型小鼠脾淋巴细胞亚群的影响(p<0.05时表示两组数据有显著差异),结果如下表。与脓毒症模型组比较,本实验_____(填“能”或“不能”)说明高剂量傣百解提取物处理显著下调B220+B细胞的比例,理由是____________________。
组别
剂量(mg/kg)
淋巴细胞亚群(%)
CD3+T细胞
CD4+T细胞
CD8+T细胞
B220+B细胞
正常组
-
37.40±6.35
22.55±4.58
13.13±2.23
55.35±8.60
模型组
-
27.95±3.80
17.25±1.95
9.23±2.14
64.83±4.43
傣百解低剂量组
100
34.30±5.15
20.93±3.63
11.36±2.12
53.73±4.78①
傣百解高剂量组
200
29.83±5.03
18.63±3.53
9.35±1.30
62.18±6.68②
注:表中①与模型组比较,P<0.05;②与模型组比较,P>0.05
(4)调节性T细胞可发挥免疫抑制效应。研究证实,高剂量傣百解提取物能持续减轻脓毒症引发的组织损伤。结合上述信息,推测其作用机制为______________。
5.【肿瘤巨噬细胞极化与抗肿瘤免疫】肿瘤微环境中存在多种免疫细胞,其中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)常表现为M2型极化,分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,抑制CD8+T细胞的抗肿瘤功能。近年来,靶向TAM的极化状态成为肿瘤免疫治疗的新方向。
实验一:研究人员从荷瘤小鼠(指人工诱导或移植了肿瘤组织的实验小鼠)肿瘤组织中分离TAM与CD8+T细胞,进行体外共培养实验,检测CD8+T细胞分泌IFN-γ的能力及增殖指数(Ki-67阳性率),结果如下表。
组别
IFN-γ(pg/mL)
Ki-67阳性率(%)
CD8+T细胞单独培养
320.5
42.3
CD8+T细胞+TAM共培养
85.6
15.7
CD8+T细胞+TAM+抗IL-10抗体
278.4
38.9
(1)免疫系统通过______功能识别并清除肿瘤细胞,除了IL-10、TGF-β、IFN-γ等细胞因子外,免疫系统还有______(写一种)等免疫活性物质。
(2)根据实验一结果,抗IL-10抗体能部分恢复CD8+T细胞的功能,其依据是:______。
实验二:取30只荷瘤小鼠,随机均分为三组,进行如下处理:
对照组:注射生理盐水
实验组1:注射氯磷酸盐脂质体(清除巨噬细胞)
实验组2:注射IL-4中和抗体(抑制M2型极化)
治疗2周后,检测肿瘤体积(mm3)与瘤内CD8+T细胞比例(%),结果如图。
(3)有人认为“清除所有巨噬细胞比调控其极化状态更有治疗优势”。你是否同意?______(填“同意”或“不同意”),结合实验二结果阐述你的理由:_______。
实验三:为验证“IL-4中和抗体通过抑制M2型极化,间接促进CD8+T细胞浸润”,科研人员将荷瘤小鼠分为五组,进行如下处理:
甲组:对照组(生理盐水);
乙组:IgG对照抗体(排除抗体非特异性效应);
丙组:______;
丁组:______;
戊组:IL-4中和抗体+IL-4重组蛋白(抑制IL-4中和抗体作用)。
(4)从①抗CD8+T细胞抗体、②巨噬细胞清除剂、③IL-4中和抗体、④IgG对照抗体、⑤IL-4重组蛋白中选择材料补充实验设计(不考虑外源蛋白引起的免疫反应):丙组______,丁组______。
预期结果:丁组瘤内CD8+T细胞比例比丙组低,肿瘤体积比丙组大;戊组瘤内CD8+T细胞比例及肿瘤体积与乙组无显著差异。
实验结论:IL-4中和抗体通过抑制M2型极化间接促进CD8+T细胞浸润。
(5)与直接清除TAM相比,靶向调控TAM极化的一个潜在优势是:______。
6.【小胶质细胞自噬与神经炎症免疫】糖尿病脑病(DE)是2型糖尿病(T2DM)的并发症,常伴随认知功能障碍,其发病与神经炎症、神经损伤等病理有关。研究发现,转录因子EB(TFEB)通过调节细胞自噬水平影响大脑小胶质细胞中NLRP3蛋白的含量,进而影响DE的病理过程。为探究相关机理,科学家以小鼠为材料开展了一系列实验,部分实验处理如下。
实验一:健康小鼠注射药物STZ(破坏胰岛B细胞),并饲喂高脂食物,十周后通过水迷宫实验检测小鼠认知行为,连续5天测量小鼠逃避潜伏期(与记忆力呈负相关),实验结果如图。
实验二:在高糖条件下培养小鼠离体小胶质细胞,通过高表达TFEB基因,使用3-MA干预,实验结果见下表。
组别
指标
自噬水平(L
C3Ⅱ/LC3Ⅰ比值)
炎症水平(NLRP3蛋
白相对表达量)
认知功能(目标象
限停留时间/S)
对照组
1.0
1.0
55
T2DM模型组
0.4
3.1
22
T2DM+TFEB
高表达组
0.85
1.6
48
T2DM+TFEB
高表达+3-MA组
0.5
2.7
28
回答下列问题:
(1)小鼠小胶质细胞活化后分泌的炎症因子,作为____________参与体液调节,通过体液运输,作用于____________细胞引发炎症。
(2)根据实验结果,分析实验一的目的是______________,图1中a、b组的处理分别是____________。为使实验一更具说服力,根据DE的病理特征,实验一还应补充的检测指标是____________。
(3)由表中数据可知,3-MA的作用是____________。结合“自噬—炎症—认知功能”的关联,阐述TFEB高表达改善DE小鼠认知功能的可能分子机制_____________。
7.【巨噬细胞分型介导卵巢炎症免疫损伤】睡眠不足会导致哺乳动物卵巢颗粒细胞凋亡率上升。为探究睡眠不足对卵巢功能的影响,科研人员利用正常雌鼠和睡眠剥夺的雌鼠(SD雌鼠)进行相关实验。请回答:
(1)颗粒细胞是卵巢内主要的体细胞,在________轴的分级调节下,颗粒细胞分泌雌激素,促进卵母细胞的发育和成熟。
(2)巨噬细胞(M0)是卵巢中最丰富的免疫细胞,能活化形成可相互转化的M1型和M2型。M1型巨噬细胞分泌促炎细胞因子,促进炎症反应的发生;M2型巨噬细胞分泌抗炎细胞因子,抑制炎症反应的发生。科研人员检测两组小鼠卵巢内巨噬细胞的活化情况,发现睡眠剥夺会使活化的M1型巨噬细胞的比例提高,促炎细胞因子IL-1β的分泌增加,从而使卵巢产生炎症性损伤。在图1中补充支持上述观点的实验结果________。
(3)研究发现SD雌鼠卵巢组织中促炎信号分子S蛋白的含量显著升高。结合上述研究,科研人员推测:S蛋白可与M0巨噬细胞上的受体结合,________,使颗粒细胞凋亡,导致卵巢功能下降。为证实该推测,科研人员利用图2的细胞共培养装置设计实验:
①实验装置中微孔滤膜的作用是________。
②对M0巨噬细胞分别进行了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组处理,可支持上述推测的实验结果为________。
(4)综合上述研究,为改善因睡眠不足导致的卵巢功能下降,请提出一种药物开发思路________。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.2021年11月12日~14日,由陈薇团队研制的全球首款可吸入式新冠疫苗亮相“海南健博会”。使用专用设备将疫苗雾化成微小颗粒,通过吸入的方式进入呼吸道和肺部,从而激发黏膜免疫、体液免疫和细胞免疫三重保护。目前,二期临床试验已取得阶段性成果,正在推进紧急使用的申请工作。下列关于黏膜免疫、体液免疫和细胞免疫的叙述,错误的是( )
A.体液免疫过程中可产生特异性抗体
B.接种疫苗后由黏膜免疫也能产生相应的记忆细胞
C.黏膜免疫可能在病毒侵入组织之前将其杀灭
D.细胞免疫暴露出的病毒还要经过体液免疫予以消灭
2.如图表示免疫异常引起的某种疾病的发病机理。下列分析正确的是( )
A.这是一种自身免疫病,细胞甲为B细胞
B.激素丙与抗体具有相同的受体,激素乙可促进垂体分泌激素丙
C.甲的分泌活动越旺盛,激素乙的分泌就越多
D.使用免疫抑制剂可有效缓解该病症,激素乙的靶细胞几乎是全身细胞
3.虾、蟹等部分海鲜含有的异种蛋白,可能成为“分子模拟抗原”,其诱导机体产生的抗体不仅攻击异种蛋白,还会错误攻击滑膜细胞,诱发类风湿关节炎(RA)。下列对于RA患者的建议不合理的是( )
A.尽量不要食用虾、蟹等可能诱发RA的海鲜
B.使用免疫抑制剂,抑制异常免疫反应
C.服用温补类食材,增强免疫系统的功能
D.定期检测自身抗体水平,监控病情进展
4.研究发现,盐敏感性高血压(摄入高盐引起的高血压)下,硬脑膜(大脑保护层)中的T细胞会分泌大量促炎性细胞因子IL-17,与大脑中的巨噬细胞相互作用,引发氧化应激等反应,导致大脑受损;同时IL-17作用于脑血管内皮细胞,抑制内皮细胞产生一氧化氮(NO),引发NO介导的脑血管舒张功能障碍。上述因素导致的认知障碍表现为脑血流量减少,认知、记忆功能受损。下列叙述错误的是( )
A.IL-17与大脑中的巨噬细胞和脑血管内皮细胞表面的受体直接接触发挥作用
B.NO含量异常引发人的认知障碍可能与硬脑膜中的T细胞数量增多有关
C.巨噬细胞和T细胞均是抗原呈递细胞,可在保卫人体的第三道防线中发挥作用
D.将传统的降压疗法与IL-17抑制剂联合使用有助于治疗盐敏感性高血压
5.基孔肯雅热是一种由基孔肯雅病毒(CHIKV)引起的,经伊蚊传播的急性传染病。患者常表现为发热、皮疹及关节肿胀疼痛。下列叙述错误的是( )
A.CHIKV进入宿主细胞依赖于生物膜的流动性
B.患者发热是体温调节中枢受病毒直接刺激所致,属于非条件反射
C.关节肿胀疼痛与局部组织液中蛋白质和离子浓度升高,导致渗透压改变有关
D.感染者体内吞噬细胞可识别并吞噬CHIKV,属于非特异性免疫
6.某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果,研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照,以中药复方制剂H为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度,进行相关实验,结果如图。下列说法正确的是( )
A.化合物Y的效果优于中药复方制剂H,因为它能更有效地抑制淋巴细胞的增殖
B.实验结果表明,空白对照组小鼠未表现出任何炎症反应
C.化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
D.LPS作为诱导剂是因为它能够模拟细菌感染,从而诱发急性炎症反应
7.《Nature》刊登:首次发现T细胞通过突触相互作用将多巴胺传递给浆细胞,即特定的T细胞也可释放多巴胺并作用于浆细胞,给浆细胞进一步的“刺激”。据此判断下列叙述正确的是( )
A.多巴胺在突触间隙中运输伴随着高能磷酸化合物的水解
B.多巴胺进入浆细胞中指导抗体的合成和分泌
C.浆细胞和T细胞上都具有识别多巴胺的受体
D.多巴胺作为信息分子调节了浆细胞的生理活动
8.为研究香菇多糖对结肠癌的抑制作用,科研人员以免疫缺陷的裸鼠(无胸腺)为模型,构建了结肠癌移植瘤动物模型,并开展实验。结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
处理
瘤重(g)
抑瘤率(%)
GeneA表达
GeneB表达
GeneC表达
甲
生理盐水
2.50
0
1.0
1.0
1.0
乙
低剂量香菇多糖
1.85
26.0
2.3
0.9
1.0
丙
高剂量香菇多糖
1.20
52.0
3.1
0.4
1.0
丁
化疗药物(对照)
0.90
64.0
1.2
0.8
0.9
注:GeneA、GeneB、GeneC为细胞凋亡相关基因。
A.丙组与丁组均为实验对照组,用于增强结果可信度
B.Gene B可能为原癌基因,香菇多糖通过显著下调其表达抑制肿瘤
C.选用裸鼠构建模型,主要是因为它对药物的代谢方式与人类相同
D.Gene A表达水平与香菇多糖剂量呈负相关,说明其抑制细胞凋亡
9.慢性疲劳综合征患者常伴有持续的消极情绪和生理应激,会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴释放糖皮质激素,抑制免疫系统功能。趋化因子(FKN)可调控巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6,炎症因子具有增强免疫防御功能的作用。脂多糖(LPS)可诱导小鼠患急性炎症。研究人员以小鼠巨噬细胞为材料,在不同条件下培养后测定TNF-α和IL-6分泌量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:Control为空白对照组,不加LPS和FKN。
A.巨噬细胞可识别并吞噬病原体,在特异性免疫中可将抗原呈递给辅助性T细胞
B.糖皮质激素可能对巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6具有抑制作用
C.实验结果表明,FKN能抑制LPS的诱导作用
D.临床上可通过注射FKN替代LPS激活免疫系统,治疗慢性疲劳综合征
10.肿瘤细胞在有氧条件下仍主要进行旺盛的无氧呼吸,肿瘤内部有复杂的细胞与分子微环境,如下图所示。其中,成纤维细胞活化蛋白质(FAP)是一种蛋白酶,可特异性降解胶原等细胞外基质(ECM)成分,让致密的基质变得疏松,有利于肿瘤扩散;腺苷是ATP(可激活免疫细胞,增强免疫功能)在胞外水解产生的强效免疫抑制分子。下列分析错误的是( )
A.细胞的正常代谢依赖于内环境的化学成分和理化性质的相对稳定
B.肿瘤内部免疫细胞丰富,但部分功能因低营养、低pH环境而被抑制
C.ATP和腺苷都是内环境中的成分,ATP供能,腺苷显著调低免疫功能
D.开发靶向FAP的抗体和T细胞,可重塑ECM、限制肿瘤侵袭正常组织
11.长期熬夜会导致注意力分散、免疫力下降、内分泌紊乱等多种健康问题。研究发现,熬夜时人体交感神经兴奋,褪黑素分泌减少,糖皮质激素分泌增加,褪黑素参与睡眠—觉醒时间等昼夜节律的形成,下列叙述错误的是( )
A.注意力分散可能与脑内神经递质的传递效率下降有关
B.免疫力下降可能是熬夜导致细胞因子分泌减少的结果
C.熬夜会使血糖浓度降低
D.褪黑素分泌减少会影响睡眠周期,睡眠不足可能进一步加剧内分泌紊乱
12.科学家将猪源Gal基因插入溶瘤病毒基因组,病毒感染的肿瘤细胞表面会表达出Gal抗原。人体抗Gal抗体能识别这些抗原引发免疫反应。下列叙述错误的是( )
A.B细胞被APC呈递的Gal抗原激活后,分裂分化并分泌抗Gal抗体
B.抗Gal抗体与肿瘤细胞的结合有助于吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬
C.溶瘤病毒特异性感染肿瘤细胞可能与唾液酸受体高表达有关
D.机体对肿瘤细胞的清除体现了人体免疫系统的免疫监视功能
13.科学研究发现,树突状细胞(DC细胞)在免疫反应中,有强大的摄取、处理和呈递抗原的功能。如图所示为DC细胞参与免疫的过程,下列相关说法正确的是( )
A.巨噬细胞、T细胞、树突状细胞都具有摄取、处理及呈递抗原的能力
B.只要与T细胞表面的特定分子结合,DC细胞即可发生分裂、分化
C.图中T细胞仅参与体液免疫,不参与细胞免疫
D.清除体内的异常细胞,体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳功能
14.活性氧(ROS)是中性粒细胞(一种吞噬细胞)重要的杀菌物质。hmgb1a是一种感染响应基因,其表达量上调可刺激NADPH氧化酶(NOX)的活化,促进ROS的产生。研究发现斑马鱼在白天中性粒细胞杀菌活性较夜晚更强。为探究免疫反应的昼夜节律机制,科研人员进行了相关实验,结果如下图所示。
下列推测不合理的是( )
A.光照可下调per2基因的表达
B.在中性粒细胞中per2与cry1a发挥相反的作用
C.向中性粒细胞注入per2 mRNA可提高杀菌活性
D.在cry1a突变体中,per2基因几乎不起作用
15.神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,形成一个复杂网络,各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用,如图所示。下列说法正确的是( )
A.神经调节、体液调节和免疫调节的实现离不开信号分子
B.神经系统上存在甲状腺激素的受体,不存在肾上腺素的受体
C.免疫系统识别和清除机体突变的细胞体现了免疫自稳功能
D.免疫器官不能作为神经调节的效应器的一部分
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.IgM和IgG是受抗原刺激后机体产生的两种抗体,检测血清中的IgM和IgG常作为诊断是否感染的指标。如图表示初次应答和再次应答时机体产生抗体的一般特征。回答下列问题。
(1)________________细胞受抗原刺激后增殖分化出浆细胞产生IgM和IgG。初次应答主要产生_______抗体。两种抗体亲和力的大小不同,可能与_____________________有关。
(2)人体感染某种冠状病毒3~5天后,可在血清中检测到IgM,量少且存在时间短;10天后可检测到IgG,量多且存在时间长。对某冠状病毒患者的四位密切接触者,进行抗体检测,结果如下。
密切接触者
甲
乙
丙
丁
IgM
-
+
-
+
IgG
-
+
+
-
注∶“-”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
从检测结果推测,乙、丙、丁已被感染,理由是______________;其中,首先被感染的最可能是________;不能判断甲是否被感染,原因是__________________,故需要通过核酸检测来进一步诊断。
17.(除标注外,每空1分,共9分)2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰的是核苷碱基修饰方面的研究成果。该成果推动了mRNA疫苗的研制。流感疫苗(mRNA流感疫苗)研发策略:用脂质纳米颗粒(LNP)包裹mRNA可解决其在细胞外降解过快的问题并促进其快速进入细胞。mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫,含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别。mRNA疫苗递送到胞内后发挥作用的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)由上图可知,B细胞的激活需要两个信号,信号一是抗原蛋白和B细胞直接接触;信号二是___________。
(2)mRNA通过_____________过程形成抗原蛋白后,则可引发特定的免疫应答,从而使机体获得免疫保护。已知通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强,原因是______________________。
(3)mRNA使用LNP包裹有利于快速进入细胞,体现了细胞膜_____________的结构特点。你认为研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有_____________。
A.mRNA可能在细胞质中复制
B.mRNA在细胞中可能难以正确翻译
C.mRNA可能会插入染色体
D.现有疫苗是否对新的突变株有效
(4)结合图中的信息分析,与灭活病毒疫苗相比,mRNA疫苗的免疫防御效果优势是_____________。
18.(除标注外,每空1分,共9分)桥本甲状腺炎(HT)是一种常见的自身免疫性甲状腺疾病,以甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)和甲状腺球蛋白抗体(TGAb)升高为主要特点,辅助性T细胞(Th1和Th17)在该病的发病过程发挥重要作用,作用机制如下图所示:
回答下列问题:
(1)辅助性T细胞在B细胞活化产生浆细胞过程的作用为___,若图中浆细胞产生的抗体为甲状腺球蛋白抗体,则B细胞的活化还需要___条件。
(2)桥本甲状腺炎患者常出现体温偏低、反应迟钝等现象,分析原因是___。
(3)为了研究中药健脾消瘦方是否能够改善HT,研究人员先后2次向小鼠注射猪甲状腺球蛋白,目的是___,若一段时间后检测注射小鼠血液中的TPOAb和TGAb含量均高于正常小鼠,则将该批小鼠分为模型对照组和实验组,并每天向实验组小鼠分别给予低、中、高剂量的健脾消瘦方颗粒剂水溶液灌胃,模型对照组和正常对照组小鼠每天用___灌胃,连续灌胃6周,并检测血清中TPOAb和TGAb含量以及甲状腺激素和促甲状腺激素的含量,若检测结果为___,则说明中药健脾消瘦方对TH具有改善作用。
(4)若研究结果已经证明中药健脾消瘦方对TH具有改善作用,研究人员进一步分析了血液中Th1和Thl7的比例,结果如下图所示,据此分析中药健脾消瘦方对TH具有改善作用的原因是___。
19.(每空1分,共15分)I、2020年春节期间,武汉市最先出现新型冠状病毒引起的肺炎传染病。逆行的医生进入重症病房,与时间赛跑,严防病毒入侵,穿着尿不湿,长时间的不进食不喝水,成为新时代可歌可泣的人。
(1)医生在工作过程中因为身穿防护服,常常要憋尿。成人排尿反射的低级中枢在_____,高级中枢在脑,这说明神经系统的调节像激素调节一样,也存在_____调节的方式。
(2)人感染新型肺炎冠状病毒后,经常出现发热症状,原因之一是细胞因子刺激了位于_____的_____中枢,使有关腺体分泌的激素增加,从而使产热增加。
II、“细胞因子风暴”是引起许多新冠患者死亡的重要原因,其主要机理是:新型冠状病毒感染后,机体免疫系统被激活,产生大量细胞因子,如白介素6和其他炎症因子等,严重导致肺部和其他器官的免疫损伤。
(3)下列选项中,都属于免疫系统组成成分的是( )
A.脊髓、T淋巴细胞、抗体 B.胸腺、肝细胞、溶菌酶
C.脾脏、B淋巴细胞、细胞因子 D.淋巴结、粒细胞、生长激素
(4)下列关于人体免疫的三道防线的说法,错误的是( )
A.第一道防线是生来就有的 B.胸腺和淋巴结属于第二道防线
C.第三道防线是在发育中建立的 D.第三道防线主要针对特定的抗原
(5)新型冠状病毒侵入人体后会引发人体发生免疫反应,相关叙述错误的是( )
A.该病毒在人体的内环境中增殖 B.通过细胞免疫能彻底杀死该种病毒
C.人体有三道防线抵御该种病毒的攻击 D.体液免疫中浆细胞能增殖、分化产生抗体
(6)白介素6可以刺激免疫系统,增强免疫效果。抗白介素6受体的单抗类药物—“托珠单抗”,可以阻断新冠肺炎炎症风暴,该药物也可用于治疗其他_____(填“自身免疫病”“免疫缺陷病”或“过敏反应”)。
III、2020年3月4日,国家卫健委新增了血清新冠病毒特异性IgM和IgG抗体作为病原学诊断标准之一、图1是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的部分图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,a~c表示物质。图2表示新冠病毒感染后抗体的变化情况。请据图回答:
(7)图1中①和⑤所代表的细胞名称依次为( )。
A.辅助性T细胞 记忆T细胞 B.T淋巴细胞 细胞毒性T细胞
C.B淋巴细胞 浆细胞 D.辅助性T细胞 细胞毒性T细胞
(8)图1中细胞①分泌的物质b是_____,其在体液免疫中的作用是_____。
(9)下列有关图1和图2的叙述,错误的是( )
A.IgM和IgG抗体由图1中细胞③合成并分泌
B.IgM和IgG抗体均在发病后才能被检测到
C.IgG抗体阳性且IgM抗体阴性提示可能曾经感染,目前处于康复期
D.核酸检测为阴性的人肯定没有感染病毒
(10)针对新冠的疫苗有灭活疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗、蛋白质疫苗等,疫苗属于免疫中的_____(填“抗原”或“抗体”),接种疫苗的机理是通过病毒特异的蛋白刺激机体产生_____细胞。
(11)接种冠状病毒疫苗的人仍然可能感染冠状病毒的原因可能是_____。
20.(每空1分,共10分)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防,图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。
(1)细胞核内RNA转录合成以_________为模板,需要_________的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明核孔对大分子物质的转运具有_________性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生_________,提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成_________,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,从而抑制细胞内的 _________合成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是_________。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过_________修饰加工后输送出细胞,可作为_________诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有:_________。
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