资源描述
2019-2021北京高三(上)期末生物汇编
免疫学的应用
一、单选题
1.(2021·北京东城·高三期末)破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,该毒素经脱毒处理后可制成类毒素。对下图实验分析正确的是( )
A.甲组小鼠死亡的原因是初次注射外毒素引发了强烈的过敏反应
B.乙组注射的免疫血清中含有辅助性T细胞分泌的抗外毒素抗体
C.丙组注射的类毒素可被抗原呈递细胞识别进而引发特异性免疫
D.乙组注射免疫血清和丙组注射类毒素都属于免疫治疗
2.(2021·北京北京·高三期末)已知小鼠的腹肌是由卫星细胞增殖分化形成,年轻小鼠的腹肌重量高于年老小鼠。利用“异种共生”实验手段可制成并体结合小鼠(A、B),两只小鼠可共享血液循环(图1),手术4周后取出小鼠B的腹肌,比较卫星细胞的数目,结果如图2所示。下列叙述不正确的是( )
A.应选择两只免疫排斥小或无的小鼠进行异种共生实验
B.推测年老B鼠血液中的物质可调控年轻A鼠卫星细胞分裂
C.实验需检测小鼠A和B是否实现血液共享
D.推测可以利用“异种共生”实验手段研究某种激素的作用
3.(2021·北京·高三期末)破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,该毒素经脱毒处理后可制成类毒素。下图是关于这种类毒素的一组免疫学实验,相关叙述不正确的是( )
A.注射的外毒素可引起小鼠产生特异性免疫
B.乙组小鼠注射的免疫血清中含抗外毒素抗体
C.注射的类毒素使小鼠体内产生了记忆细胞
D.注射的类毒素可以与外毒素特异性结合
4.(2020·北京房山·高三期末)有关研究发现记忆T细胞会储存在脂肪组织中。如图是研究人员进行的实验,相关叙述不正确的是( )
A.抗原1与抗原2应该是同一种抗原
B.接受脂肪组织移植前的实验鼠B应接种相应的病原体
C.实验鼠B不患病是非特异性免疫和特异性免疫共同作用的结果
D.仅图示实验还不足以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞
5.(2020·北京房山·高三期末)科研人员在流感疫苗开发中考虑用基因工程技术实现对人流感病毒H3和禽流感病毒H5进行共预防,利用p质粒构建p-H5/H3共表达的重组质粒,如图所示,以下说法不正确的是( )
A.质粒中应含有标记基因,以便将含有目的基因的细胞筛选出来
B.为达到实验目的,需要在目的基因两端引入酶切位点
C.需用农杆菌转化法将重组质粒导入小鼠细胞进行试验
D.与传统疫苗相比,该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性
6.(2020·北京丰台·高三期末)流行性感冒(流感)由流感病毒引起。HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。下列有关叙述不正确的是
A.流感病毒包膜的磷脂双分子层来自宿主细胞膜
B.控制HA和NA的DNA改变引起氨基酸序列改变
C.HA和NA作为抗原能刺激B细胞产生记忆细胞
D.注射流感疫苗将使人体的二次免疫应答水平增强
二、综合题
7.(2021·北京东城·高三期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
胰岛素抵抗
胰岛素是人体血糖平衡调节的关键激素之一。胰岛素与受体结合,通过胰岛素受体介导的细胞内发生一系列信号转导过程(如图)实现相关功能。胰岛素受体的α亚基与胰岛素结合后,受体的空间结构发生改变,进而激活B亚基的酪氨酸激酶活性。被激活的酪氨酸激酶使细胞内偶联的胰岛素受体底物(IRS)磷酸化,经过IRS下游信号途径,最终引起生物学效应。
2型糖尿病(T2DM)旧称非胰岛素依赖型糖尿病,是一种慢性代谢疾病,多在35~40岁之后发病。患者会出现高血糖、胰岛素抵抗(IR)等。IR是指正常剂量的胰岛素在机体内产生的生物学效应低于正常水平,即机体对胰岛素敏感性降低的一种病理状态。IR的形成原因可分为受体前水平、受体处水平和受体后水平三种类型。受体前水平是指在胰岛素与胰岛素受体结合之前出现的异常;受体处水平主要是指受体数量、结构与功能异常;受体后水平是指胰岛素与受体结合后发生的信号转导异常。
部分2型糖尿病患者发生IR的原因是体内产生了抗胰岛素抗体。已有研究表明,巯基药物使内源性胰岛素结构改变,被免疫系统识别为抗原,导致机体产生抗胰岛素抗体。此外,在糖尿病治疗中使用的外源性胰岛素也可能诱导机体产生抗胰岛素抗体。
发生IR的另一原因是血液中游离脂肪酸(FFA)含量过高。过多的FFA会损伤胰岛素受体的亲和力,还会启动内质网应激反应,导致血液中相关炎症因子(TNF-α等)的含量升高。TNF-α是一种非糖基化的蛋白质,可由脂肪细胞合成和分泌。它可以通过改变胰岛素受体的数量、葡萄糖转运蛋白的表达量和IRS的磷酸化水平,导致IR的发生。
据测算,到2035年,全球糖尿病患病人数将达到6亿。现代医学对IR在T2DM中的发生机制尚未完全阐释,仍有待进行多层面、多方位的研究。
(1)由图可知,胰岛素与位于_________的胰岛素受体结合,激活其酪氨酸激酶活性,使_________发生磷酸化,然后通过多种作用维持血糖平衡。除图中已经标示出的作用之外,胰岛素的作用还包括_________(写出两点)。
(2)从形成原因上分析,抗胰岛素抗体引发的IR类型属于_________,从免疫学角度来看,这种病症属于_________病。这种类型的糖尿病患者有时会出现低血糖症状,推测其原因为_________的结合是可逆的,两者分离时可导致低血糖。
(3)IR可诱发高胰岛素血症(体内胰岛素含量高于正常水平),请解释其原因。
(4)肥胖者罹患IR的概率显著高于非肥胖者。请根据本文信息补充示意图,推测肥胖引发IR的过程。
8.(2021·北京石景山·高三期末)研究人员构建了一种能表达抗PD-1单克隆抗体的重组型溶瘤病毒,以期获得更好的抗肿瘤疗效。
(1)溶瘤病毒能选择性地侵染肿瘤细胞,促进其裂解,已被用于肿瘤临床治疗中。其作用与机体自身的_______免疫中效应T细胞的作用有些类似。
(2)PD-1是表达在多种活化T细胞表面的一种受体,它能与肿瘤细胞表面的蛋白质PD-L1结合(见下图)。二者结合后会抑制T细胞的活化、增殖,使其无法识别癌细胞,导致癌细胞的免疫逃逸。抗PD-1单克隆抗体通过与_______结合,阻止了_______,从而解除对T细胞的抑制,使效应T细胞对肿瘤细胞能够发挥有效的杀伤作用。
(3)研究者通过实验检验重组型溶瘤病毒的抗肿瘤效果,实验结果如图所示。
注:IFN-γ为一种细胞因子
①请在表格空白处填上相应细胞类型和处理方法。
组别
实验处理
对照组1
a.______
b._______
对照组2
收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞
与普通溶瘤病毒混合培养
实验组
收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞
与重组型溶瘤病毒混合培养
②实验结果表明:重组型溶瘤病毒能激活被抑制的T细胞,促进其分泌IFN-γ并且效果要_______普通溶瘤病毒。
(4)给黑色素瘤模型小鼠瘤内注射重组溶瘤病毒进行治疗,发现能显著抑制肿瘤的生长,延长了小鼠的总生存期。对肿瘤完全消退一段时间后的小鼠再次接种黑色素瘤细胞,在后续的35天观察期中,小鼠均未出现肿瘤复发。请利用你所学的免疫学知识解释原因_______。
9.(2021·北京房山·高三期末)癌症患者常常免疫力低下,易染上其他疾病,科学家为研究这一现象产生的原因,进行了相关研究。
(1)癌细胞具有无限________的特点,当体内出现癌细胞时,可激发机体产生特异性的____免疫对其进行清除。
(2)研究者分析了一批A型流感患者血液中的β-干扰素(IFN-β,由巨噬细胞产生,能够抑制病毒的生长和繁殖)含量,这些患者中一部分仅患有流感,一部分同时患有肺癌,结果如图所示,癌症患者血液中β-干扰素的含量______仅患有流感的患者,推测癌细胞会抑制巨噬细胞分泌β-干扰素。
(3)为研究癌细胞是通过与巨噬细胞直接接触还是通过产生某种物质作用于巨噬细胞,研究者将癌细胞和巨噬细胞放在一起培养,同时放置了聚酯纤维膜防止癌细胞和巨噬细胞直接接触,用病毒感染。结果表明,与癌细胞共培养的巨噬细胞,面对病毒感染很弱势,β-干扰素含量较低,由此推测癌细胞通过______________抑制巨噬细胞产生干扰素。
注:聚酯纤维膜既能将两种细胞分开,同时又允许可溶性物质通过。
(4)进一步研究发现,巨噬细胞产生MEKK2酶在抑制β-干扰素表达的过程中起关键作用。为验证MEKK2酶的作用,科学家设计如下实验:
组别
实验材料
实验处理
β-干扰素含量(pg/ml)
对照组1
Ⅰ
同对照组3
感染病毒
120
对照组2
同对照组1
植入肿瘤
100
对照组3
同实验组
Ⅲ
250
实验组
Ⅱ
植入肿瘤
240
Ⅰ~Ⅲ处理所需的实验材料及实验处理应分别选用____________。(填选项前字母)
A.正常小鼠
B.MEKK2酶缺陷小鼠
C.植入肿瘤
D.不含病毒的缓冲液
E. 不含肿瘤细胞的细胞培养液
(5)综上所述,请对癌症患者免疫力低下这一现象做出解释___________。
10.(2021·北京东城·高三期末)阅读以下材料,回答(1)~(4)题。
安全有效的疫苗是防治新型冠状病毒肺炎最有效的措施。中国科学家分别从减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗五大技术方向推进新型冠状病毒(SARS-CoV-2)疫苗的设计和研发。对于疫苗的研发,研究人员已经相继开展临床前研究并启动了相应的临床试验。
减毒活疫苗的制备原理是将病原体经过人工处理后,使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫原性,这种疫苗感染人体的效果接近自然感染,一般来说免疫效果好,免疫应答速度快,疫苗生产成本也不高,容易量产。但减毒活疫苗需要做出毒力恰到好处的毒株,研发时间长,还有低概率的致病风险,目前研究进展相对缓慢。
灭活病毒疫苗的制备原理是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其逐渐丧失感染性,但保持病毒的免疫原性,之后再通过纯化等步骤制备出候选疫苗。这种疫苗易于实现体液免疫且应答效果较好,目前成为了新发传染病的首选疫苗形式。产量的迅速扩大可能是灭活疫苗的短板,同时灭活疫苗往往需要多次接种才能产生有足够数量的抗体。
重组蛋白疫苗被认为是最安全的疫苗,是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗。
重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的一种疫苗。接种后可在人体内合成抗原,刺激人体产生特异性抗体,使人们产生对致病病毒的免疫力。腺病毒载体是最常用的病毒载体之一,本次新型冠状病毒疫情发生后,很多国内外研究团队以腺病毒为载体开发针对性疫苗。
核酸疫苗也被称为基因疫苗,包括DNA疫苗和mRNA疫苗,其原理是将某种抗原的DNA或mRNA序列经肌肉注射或微弹轰击等方法导入宿主体内,在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生对该抗原蛋白的免疫效应,以达到预防和治疗疾病的目的。核酸疫苗的开发操作简便、生产成本低,开发与生产周期短,对冷链运输要求低,可以快速响应疫情需要。
在目前的情况下,饱和式的科研投入,全方位的资源倾斜,科研人员夜以继日的努力付出,评审机构无间歇滚动式的审评审批,为新冠疫苗快速研发提供了充分保障。
(1)人体接种新型冠状病毒疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体及_________,后者在新型冠状病毒进入人体时,可迅速_________,引发强烈特异性免疫反应。
(2)文章所述疫苗成分中含有有活性的病毒的是_________,注射进入人体后可经过翻译产生相应蛋白发挥抗原作用的有_________。(填序号①~⑥)
①减毒活疫苗②灭活病毒疫苗③重组蛋白疫苗④重组病毒载体疫苗⑤DNA疫苗⑥mRNA疫苗
(3)与灭活病毒疫苗相比,减毒活疫苗具有低概率的致病风险的原因是_________。从疫苗成分的角度分析,DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输要求低的原因是_________。
(4)在正式投入大规模生产和运用之前,需要对疫苗的_________等方面进行检测和评估,因此疫苗的研发通常耗时较久。有同学说“新冠病毒是RNA病毒,易发生变异,病毒变异后已研发的新冠疫苗无法起到预防作用。”请依据免疫学原理评价这一观点。________
三、实验题
11.(2019·北京昌平·高三期末)猪丹毒是丹毒杆菌引起的危害养殖业的烈性传染病之一。SpaA蛋白是近年研制出的猪丹毒重组亚单位疫苗,免疫原性较低。为研究转移因子(TF)能否特异性对SpaA蛋白的免疫起增强作用,科学工作者进行了一系列实验。请回答问题。
(1)机体免疫系统结构和功能的基本单位是___________,TF属于免疫系统组成中的___________。
(2)科研人员制备了SpaA疫苗和经SpaA疫苗免疫的小鼠特异性TF,并对小鼠TF进行无菌检测和安全性检测。
①请简要写出对小鼠TF进行无菌检测的实验思路:______________________________________。
②小鼠TF的安全性检测
取100μL小鼠特异性TF和普通TF分别腹腔接种2组小鼠,对照组的处理是___________________。接种后48h内观察并记录小鼠的各项生理活动,48h后剖杀小鼠,检查其腹腔及各脏器有无异常病理变化。
(3)选取20只体质量为20~22g的小鼠,将其随机均分成4组,进行以下实验:
分组
实验处理
实验结果
1
曲线1
2
曲线2
3
曲线3
4
曲线4
注:吸光值(OD)越大表明抗体的含量越多
表中A、B的处理分别是:A___________,B__________。该实验结果说明:____________________。
参考答案
1.C
【分析】该毒素经脱毒处理后可制成类毒素,可知类毒素没有毒性或者毒性很小,但是类毒素依然可以引起机体产生免疫反应,因此类毒素可以作为疫苗,刺激机体产生记忆细胞和抗体。
【详解】
A、甲组小鼠死亡的原因是外毒素有毒引起的,A错误;
B、免疫过的小鼠血清中含有抗体,乙组注射的免疫血清中含有浆细胞分泌的抗外毒素抗体,B错误;
C、丙组注射的类毒素相当于抗原,无毒但可以引起免疫反应,可被抗原呈递细胞识别进而引发特异性免疫,C正确;
D、乙组注射免疫血清属于被动免疫,属于免疫治疗,丙组注射类毒素属于主动免疫,属于免疫预防,D错误。
故选C。
2.B
【分析】异种共生可以共享血液循环,而血液共享可能发生免疫排斥反应。
【详解】
A、共享血液循环,必须保证两者不会发生免疫排斥反应,为避免免疫排斥对实验结果造成影响,应选择两只免疫排斥小或无的小鼠进行异种共生实验,A正确;
B、年轻A和年老B制成的“并体结合小鼠”腹肌中卫星细胞数量大于年老A和年老B制成的“并体结合小鼠”腹肌中卫星细胞数量,推测年轻A鼠血液中的物质可调控年老B鼠卫星细胞分裂,B错误;
C、因本实验是“利用异种共生实验手段制成并体结合小鼠(A、B),两只小鼠可共享血液循环”,故只有检测A和B是否实现血液共享,才能继续进行实验,C正确;
D、激素是通过血液传送的,可以利用“异种共生”实验手段研究某种激素的作用,D正确。
故选B。
3.D
【分析】
在多数情况下,浆细胞产生的抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被其他免疫细胞吞噬消化。体液免疫之后,病原体被消灭,但保留了部分抗体和记忆细胞。
【详解】
A、外毒素是由破伤风杆菌产生的,并不属于小鼠自身物质,所以外毒素注射进入小鼠体内,被小鼠体内免疫细胞识别,能够引起小鼠产生特异性免疫,A正确;
B、甲组小鼠注射外毒素后死亡,而乙组小鼠注射注射外毒素后注射免疫血清,且乙组小鼠没有死亡,说明抗毒血清中含有抗外毒素的抗体,B正确;
C、类毒素具有与外毒素具有相同的抗原,但不会导致小鼠死亡,类毒素注射入小鼠体内,引起了小鼠体内的特异性免疫反应,当再次注射外毒素时,小鼠进行二次免疫,迅速消灭外毒素,C正确;
D、注射的类毒素不会与外毒素特异性结合,类毒素是脱毒后的外毒素,类毒素具有与外毒素具有相同的抗原,但不会引起小鼠死亡,D错误。
故选D。
4.B
【分析】B淋巴细胞受抗原刺激分化为浆细胞和记忆细胞,T淋巴细胞受抗原刺激分化为效应T细胞和记忆细胞,其中浆细胞的作用是产生相应的抗体,没有识别抗原的作用,记忆细胞在相同的抗原再次侵入人体后参与二次免疫,效应T细胞与被抗原入侵的靶细胞密切接触,导致靶细胞裂解死亡。
【详解】
A、记忆细胞只有在相同的抗原再次侵入人体后才参与二次免疫,故抗原1与抗原2是同一种抗原,A正确;
B、接受脂肪组织移植前的实验鼠B不应接种相应的病原体,排除自身记忆细胞的影响,B错误;
C、实验鼠B不患病是非特异性免疫和特异性免疫共同作用的结果,C正确;
D、仅图示实验还不足以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞,另设一组不移植脂肪组织直接感染病原体的对照组,D正确。
故选B。
5.C
【分析】
1、基因工程的基本工具:分子手术刀“--限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针"--DNA连接酶、“分子运输车"--载体。
2、基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定
【详解】
A、质粒中应含有标记基因,标记基因可以将含有目的基因的细胞筛选出来,A正确;
B、为使目的基因和运载体结合,需要在目的基因两端引入酶切位点,使目的基因两端露出与运载体两端相同的黏性末端,B正确;
C、农杆菌转化法常适用于植物细胞,将重组质粒导入小鼠细胞常用显微注射法,C错误;
D、传统疫苗常用毒性减弱的病毒,有一定的危险性,而该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性,D正确。
故选C。
6.B
【分析】病毒无细胞结构,必须依赖于活细胞才能存活。
【详解】
A、流感病毒在宿主细胞内增殖产生的,故包膜的磷脂双分子层可能来自宿主细胞膜,有帮助病毒吸附宿主细胞的凝血素和帮助病毒摆脱宿主细胞的神经氨酸酶,A正确;
B、流感病毒的遗传物质是RNA,故控制HA和NA的RNA改变引起氨基酸序列改变,B错误;
C、HA和NA作为抗原能刺激B细胞产生记忆细胞和浆细胞,浆细胞可以分泌抗体,C正确;
D、注射流感疫苗后体内可以产生记忆细胞和抗体,再次接触流感病毒时,记忆细胞可以迅速增殖分化,二次免疫应答水平增强,D正确。
故选B。
7.
(1) 靶细胞膜 IRS 促进葡萄糖氧化分解:促进糖原合成:抑制肝糖原分解:抑制非糖物质转化为葡萄糖
(2) 受体前水平 自身免疫 抗胰岛素抗体与胰岛素
(3)在IR状态下,胰岛素的生物学效应低于正常水平,血糖浓度高于正常水平,刺激机体分泌更多的胰岛素以维持血糖平衡,从而导致高胰岛素血症。
(4)
【分析】2型糖尿病,旧称非胰岛素依赖型糖尿病或成人发病型糖尿病,是一种慢性代谢疾病,患者特征为高血糖、相对缺乏胰岛素、胰岛素抵抗等。胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。
(1) 细胞通过受体识别激素,激素发挥作用;从图中可知,酪氨酸激酶活性被激活后,使IRS发生磷酸化,然后通过转运葡萄糖、合成蛋白质、合成脂肪、表达生长基因等多种途径维持血糖平衡;除此外,胰岛素还能促进葡萄糖氧化分解:促进糖原合成:抑制肝糖原分解:抑制非糖物质转化为葡萄糖。
(2) 发生IR的另一原因是血液中游离脂肪酸(FFA)含量过高,过多的FFA会损伤胰岛素受体的亲和力,受体前水平是指在胰岛素与胰岛素受体结合之前出现的异常,因此从形成原因上看IR类型属于受体前水平;从免疫学角度来看,部分2型糖尿病患者发生IR的原因是体内产生了抗胰岛素抗体,这种病症属于自身免疫病。抗胰岛素抗体与胰岛素结合,减弱了胰岛素与胰岛素受体的结合,会导致血糖偏高,若抗胰岛素抗体与胰岛素分离,胰岛素与胰岛素受体结合,可使血糖下降,导致低血糖。
(3) 在IR状态下,胰岛素的生物学效应低于正常水平,血糖浓度高于正常水平,刺激机体分泌更多的胰岛素以维持血糖平衡,从而导致高胰岛素血症。
(4) 过多的FFA会损伤胰岛素受体的亲和力,还会启动内质网应激反应,导致血液中相关炎症因子(TNF-α等)的含量升高。TNF-α是一种非糖基化的蛋白质,可由脂肪细胞合成和分泌。它可以通过改变胰岛素受体的数量、葡萄糖转运蛋白的表达量和IRS的磷酸化水平,导致IR的发生。示意图如下。
【点睛】本题主要考查糖尿病的发病机理,要求学生有一定的分析推理能力。
8. 细胞 T细胞表面的PD-1 肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1的结合 收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞 不与病毒混合,单独培养 好于 重组溶瘤病毒激活T细胞增殖分化为效应T细胞的同时,还能激活其分化为记忆T细胞。机体再次接触相同抗原时,能迅速增殖分化,产生更强的免疫效应
【分析】
1、正常情况下,PD-1是T细胞表面的特异性受体,可以识别肿瘤抗原。PD-1识别吞噬细胞处理呈递的肿瘤抗原后,可以增殖分化出记忆T细胞和效应T细胞,效应T细胞可以识别并攻击肿瘤细胞,引起肿瘤细胞的裂解死亡。当肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。
2、细胞免疫过程为:
(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;
(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能;
(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应。
【详解】
(1)细胞免疫中效应T细胞可裂解靶细胞,溶瘤病毒能选择性地侵染肿瘤细胞,促进其裂解,故溶瘤病毒作用与机体自身的细胞免疫中效应T细胞的作用有些类似。
(2)抗PD-1单克隆抗体通过与T细胞表面的PD-1结合,抢占肿瘤细胞表面的PD-L1的受体,阻止瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1的结合,从而解除对T细胞的抑制,使效应T细胞对肿瘤细胞能够发挥有效的杀伤作用。
(3)要检验重组型溶瘤病毒的抗肿瘤效果,可分为实验组和对照组,自变量为有淋巴细胞是否与重组型溶瘤病毒混合培养,因变量为分泌IFN-γ的T细胞比例。对照组的设置可为2组,对照组1可测收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞,并不与病毒混合,单独培养,作为T细胞的原始数据,对照组2可收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞并与普通溶瘤病毒混合培养,实验组可收集黑色素瘤模型小鼠的淋巴细胞并与重组型溶瘤病毒混合培养。实验结果显示,对照组2比对照组1分泌IFN-γ的T细胞数量有所上升,表明病毒可刺激T细胞的增殖,实验组比对照组1和2的T细胞数量更高,表明重组型溶瘤病毒能激活被抑制的T细胞,促进其分泌IFN-γ并且效果要好于 普通溶瘤病毒。
(4)重组溶瘤病毒激活T细胞增殖分化为效应T细胞的同时,还能激活其分化为记忆T细胞。机体再次接触相同抗原时,能迅速增殖分化,产生更强的免疫效应,故给黑色素瘤模型小鼠瘤内注射重组溶瘤病毒进行治疗,发现能显著抑制肿瘤的生长,延长了小鼠的总生存期。对肿瘤完全消退一段时间后的小鼠再次接种黑色素瘤细胞,在后续的35天观察期中,小鼠均未出现肿瘤复发。
【点睛】本题借助图表以及文字信息考查细胞免疫的相关知识,要求学生在掌握一定的基础知识上,具有获取信息、逻辑分析、文字表达等生物专业素养。
9. 增殖 细胞 低于 产生某种物质 ABE 癌细胞产生了一种物质,作用于吞噬细胞,进而作用于MEKK2酶,抑制了β-干扰素基因表达
【分析】
1、癌细胞的主要特征:①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;②癌细胞的形态结构发生显著变化;③癌细胞表面发生了变化(由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移)。
2、细胞免疫过程为:
(1)吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;
(2)T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞。
(3)效应T细胞发挥效应。
【详解】
(1)在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;当体内出现癌细胞时,可激发机体产生特异性的细胞免疫,由效应T细胞与癌细胞密切接触,使癌细胞裂解死亡。
(2)对比图示的结果可知,癌症患者血液中β-干扰素的含量低于仅患有流感的患者。
(3)将癌细胞和巨噬细胞放在一起培养,同时放置了聚酯纤维膜防止癌细胞和巨噬细胞直接接触,结果该巨噬细胞面对病毒感染很弱势,β-干扰素含量较低,由此推测癌细胞通过产生某种物质并穿过聚酯纤维膜抑制巨噬细胞产生干扰素。
(4)本实验的目的是验证巨噬细胞产生的MEKK2酶在抑制β-干扰素表达过程中的作用,故自变量是有无MEKK2酶,可设置正常小鼠和MEKK2酶缺陷小鼠进行对照,即Ⅰ处实验材料为正常小鼠,Ⅱ处实验材料为MEKK2酶缺陷小鼠;同时实验组和对照组均作植入肿瘤和不含肿瘤细胞的细胞培养液两种处理,即Ⅲ处实验处理为不含肿瘤细胞的细胞培养液;各组均感染病毒后,检测β-干扰素的含量,ABE正确。
故选ABE。
(5)综上所述,癌症患者免疫力低下可能是因为癌细胞产生了一种物质,作用于吞噬细胞,进而作用于MEKK2酶,抑制了β-干扰素基因表达。
【点睛】本题考查癌细胞的特点和细胞免疫的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力,具备设计简单生物学实验的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
10. 记忆细胞 增殖分化 ①④##④① ①④⑤⑥ 保留了原有增殖能力 蛋白质的空间结构易受温度影响而DNA热稳定性高,因此DNA疫苗对冷链运输要求低 安全性、有效性 若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分并没有发生变化,则疫苗依旧有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,但疫苗激发产生的抗体仍具有较强的与新冠病毒结合的能力,则疫苗依然有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,且疫苗激发产生的抗体与新冠病毒结合的能力大大减弱,则疫苗效果受到影响
【分析】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、灭活或利用基因工程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)人体接种新型冠状病毒疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体和记忆细胞,当抗原再次进入人体时,记忆细胞可迅速增殖分化,产生浆细胞,从而产生更多的抗体,引发强烈的特异性免疫。
(2)①减毒活疫苗②灭活病毒疫苗③重组蛋白疫苗④重组病毒载体疫苗⑤DNA疫苗⑥mRNA疫苗中减毒疫苗使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫原性,有活性,重组病毒载体疫苗是以病毒作为载体,病毒有活性,所以有活性病毒为①④;注射进入人体后可经过翻译产生相应蛋白发挥抗原作用的有①④⑤⑥。
(3)减毒活疫苗的制备原理是将病原体经过人工处理后,使病毒失去致病性,但保留了原有的增殖能力和免疫活性,减毒活疫苗保留了原有增殖能力,所以有低概率的致病风险;从疫苗成分的角度分析,DNA疫苗中成分为DNA,重组蛋白疫苗成分为蛋白质,DNA的稳定性高于蛋白质,蛋白质的空间结构易受温度影响而DNA热稳定性高,因此DNA疫苗对冷链运输要求低。
(4)安全有效的疫苗是防治新型冠状病毒肺炎最有效的措施,在正式投入大规模生产和运用之前,需要对疫苗的安全性、有效性等方面进行检测和评估;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分并没有发生变化,则疫苗依旧有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,但疫苗激发产生的抗体仍具有较强的与新冠病毒结合的能力,则疫苗依然有效;若已研发的新冠疫苗所根据的新冠病毒的抗原部分发生变化,且疫苗激发产生的抗体与新冠病毒结合的能力大大减弱,则疫苗效果受到影响。
【点睛】本题考查免疫学方面的知识,要求学生熟记体液免疫,二次免疫和免疫学原理等基础知识外,还要学会运用这些知识结合题干中的信息解决生活中的实际问题,属于理解表达和综合运用能力的考查。
11. 免疫细胞 免疫活性物质 取等量小鼠特异性TF与普通TF接种到培养基将培养基置于恒温培养箱内培养一段时间后,观察有无菌落长出(或镜检有无细菌) 接种等剂量的生理盐水 接种小鼠特异性TF 免疫接种SpaA抗原 1.TF可增强免疫接种SpaA抗原的效果 2.TF的免疫增强效果与TF的特异性关联性不大
【分析】免疫系统的组成有
(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等;
(2)免疫细胞:吞噬细胞、淋巴细胞:T细胞(迁移到胸腺中发育成熟)、B细胞(在骨髓中发育成熟);(3)免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
【详解】
(1)由以上分析可知,机体免疫系统结构和功能的基本单位是免疫细胞;TF是转移因子,属于免疫系统组成中的免疫活性物质;
(2)
①实验的自变量为TF是否经过小鼠的特异性免疫,故对小鼠TF进行无菌检测的实验思路为:取等量小鼠特异性TF与普通TF接种到培养基,将培养基置于恒温培养箱内培养一段时间后,观察有无菌落长出(或镜检有无细菌);
②小鼠TF的安全性检测时实验组为特异性TF和普通TF分,对照组(空白对照)的处理是接种等剂量的生理盐水(实验动物用生理盐水可维持细胞正常的渗透压);
(3)据图可知:2组为接种普通TF,3组为免疫接种SpaA抗原,4组为免疫接种SpaA抗原, 由实验目的可知1组的处理A应为接种小鼠特异性TF,据实验的对照原则可知,B应为接种免疫接种SpaA抗原;由曲线图可知:TF可增强免疫接种SpaA抗原的效果,TF的免疫增强效果与TF的特异性关联性不大。
【点睛】解答本题的关键是明确本实验的目的是探究研究转移因子(TF)能否特异性对SpaA蛋白的免疫起增强作用,进而结合实验设计的变量原则与对照原则作答。
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