学习以下材料,回答(1)~(5)题。
癌细胞的“大义灭亲”灭活的肿瘤细胞能够诱导抗肿瘤免疫反应,可作为癌症疫苗。但是它们不能在诱导免疫反应之前杀死肿瘤细胞,因而存在一定限制。研究人员尝试开发一种双功能的治疗策略,利用基因工程改造肿瘤细胞,使其能够释放肿瘤细胞杀伤物质干扰素β(IFNβ),用以杀死原发性肿瘤;同时刺激免疫系统,预防癌症。该研究团队选用恶性程度高的脑胶质母细胞瘤(GBM)作为测试模型,利用基因编辑技术对活肿瘤细胞进行改造。首先进行某种编辑得到A细胞,随后对A细胞进一步改造,分别得到以下三种工程肿瘤细胞:
ThTC的制备过程及其作用机制如下图1所示。在体外细胞共培养试验中,ThTC能直接杀伤未经改造的GBM细胞。
为了评估上述三类细胞能否在体内发挥抗肿瘤作用,研究团队构建GBM小鼠模型,分别在颅内注入等量的GBM、IFNβ-TC、CSF-TC和ThTC,统计60天内小鼠的生存率,结果如图2。为了检测ThTC疫苗的效果,选择在第一次实验中存活的小鼠,在其对侧大脑半球再次注射等量GBM细胞,持续监测两个月,发现ThTC组所有小鼠均没有出现肿瘤。这一实验证实了工程肿瘤细胞,特别是ThTC细胞可以诱导小鼠长期抗肿瘤免疫,揭示了工程化改造肿瘤细胞作为肿瘤疫苗的潜力。
(1)注射灭活的肿瘤细胞可以作为_______ ,刺激机体产生免疫应答。
(2)ThTC疫苗治疗癌症优于另外两种工程肿瘤细胞的原因是_______ 。
(3)结合文中信息和图1分析,A细胞与GBM细胞的差异是_______ ,这样改造的目的是_______ 。
(4)请结合免疫学知识解释ThTC疫苗能有效抑制对侧肿瘤生长的原因。____
(5)有人认为ThTC疫苗存在安全风险,请说明理由_______ 。
癌细胞的“大义灭亲”灭活的肿瘤细胞能够诱导抗肿瘤免疫反应,可作为癌症疫苗。但是它们不能在诱导免疫反应之前杀死肿瘤细胞,因而存在一定限制。研究人员尝试开发一种双功能的治疗策略,利用基因工程改造肿瘤细胞,使其能够释放肿瘤细胞杀伤物质干扰素β(IFNβ),用以杀死原发性肿瘤;同时刺激免疫系统,预防癌症。该研究团队选用恶性程度高的脑胶质母细胞瘤(GBM)作为测试模型,利用基因编辑技术对活肿瘤细胞进行改造。首先进行某种编辑得到A细胞,随后对A细胞进一步改造,分别得到以下三种工程肿瘤细胞:
细胞种类 | 细胞功能 |
IFNβ-TC | 释放肿瘤细胞杀伤剂IFNβ,致使肿瘤细胞凋亡 |
CSF-TC | 分泌细胞因子CSF,引起特异性免疫 |
ThTC | 分泌IFNβ和CSF |
为了评估上述三类细胞能否在体内发挥抗肿瘤作用,研究团队构建GBM小鼠模型,分别在颅内注入等量的GBM、IFNβ-TC、CSF-TC和ThTC,统计60天内小鼠的生存率,结果如图2。为了检测ThTC疫苗的效果,选择在第一次实验中存活的小鼠,在其对侧大脑半球再次注射等量GBM细胞,持续监测两个月,发现ThTC组所有小鼠均没有出现肿瘤。这一实验证实了工程肿瘤细胞,特别是ThTC细胞可以诱导小鼠长期抗肿瘤免疫,揭示了工程化改造肿瘤细胞作为肿瘤疫苗的潜力。
(1)注射灭活的肿瘤细胞可以作为
(2)ThTC疫苗治疗癌症优于另外两种工程肿瘤细胞的原因是
(3)结合文中信息和图1分析,A细胞与GBM细胞的差异是
(4)请结合免疫学知识解释ThTC疫苗能有效抑制对侧肿瘤生长的原因。
(5)有人认为ThTC疫苗存在安全风险,请说明理由
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2023届北京市丰台区高三一模考试生物试题(已下线)专题10 免疫调节-学易金卷:2023年高考生物一模试题分项汇编(北京专用)热考主题18——链接科技前沿湖北省部分县市区省级示范高中温德克英协作体2023-2024学年高二1月期末综合性调研考试生物试题
更新时间:2023-03-26 10:36:08
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【推荐1】2018年诺贝尔生理学或医学奖表彰了“抑制负免疫调节的癌症疗法”.T细胞是重要的免疫细胞,在抗肿瘤、抗感染中有重要作用.T细胞的活化或抑制需要双信号的刺激,第一信号来自T细胞对特异性抗原的识别;第二信号来自T细胞对协同刺激分子(起促进作用的正性共刺激或起抑制作用的负性共刺激)的识别.图1为T细胞表面的部分信号受体示意图,图2为某些组织细胞表达的协同刺激分子示意图.请据图分析回答问题:
(1)人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因,导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞的根本原因是:_________________________________ .我们体内每天都可以产生癌细胞,免疫系统通过它的_______ 功能降低着癌症的发病率.
(2)图1所示,T细胞活化的第一信号是特异性抗原与T细胞表面______ 受体结合.
(3)图2的组织细胞表达B7能与T细胞的表面CD28受体结合,可协助T细胞完全活化进而引起T细胞的_______ ,已活化的T细胞逐渐高表达CTLAG4,通过与B7结合可抑制T细胞的活化,使免疫应答维持相对平衡状态.若要增强免疫系统对肿瘤细胞的攻击,从信号分子与受体结合的角度可采取的方法有:_____________________________________
(4)有部分肿瘤细胞可以逃逸T细胞免疫,研究发现与其高表达的膜蛋白PDGL有关,肿瘤细胞被TCR受体识别的同时,PDGL被PDG1识别并结合,激活T细胞的_______ (填“正性共刺激”或“负性共刺激”)信号,从而实现细胞逃逸.为避免肿瘤细胞免疫逃逸,利用单克隆抗体技术生产出与_______ 特异性结合的药物是目前肿瘤治疗的新靶点、新思路.
(5)因T细胞大量活化而导致免疫反应剧烈,与绝大多数肿瘤疗法一样,免疫疗法也会有一些副反应,患者需服用一定量的_______ 来控制这些副作用.
(1)人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因,导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞的根本原因是:
(2)图1所示,T细胞活化的第一信号是特异性抗原与T细胞表面
(3)图2的组织细胞表达B7能与T细胞的表面CD28受体结合,可协助T细胞完全活化进而引起T细胞的
(4)有部分肿瘤细胞可以逃逸T细胞免疫,研究发现与其高表达的膜蛋白PDGL有关,肿瘤细胞被TCR受体识别的同时,PDGL被PDG1识别并结合,激活T细胞的
(5)因T细胞大量活化而导致免疫反应剧烈,与绝大多数肿瘤疗法一样,免疫疗法也会有一些副反应,患者需服用一定量的
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名校
【推荐2】细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图1标注了甲动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。 图2为用某抗癌药物处理体外培养的该动物的癌细胞,24小时后用液式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)的检测结果。请回答下列问题:
(1)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为l.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用______ (填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。原因是__________________________________________ 。
(2)乙图中a峰和b峰之间的细胞正处于______ (填“G1”、“S”、“G2”、“M”)期。由图乙可推测抗癌药物抑制癌细胞增殖的机理可能是抑制了_________ 过程。
(3)细胞癌变的根本原因是________________________________ 。
(4)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约________ h后会检测到被标记的M期细胞。
(5)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________ h后,细胞都将停留在S期。
(1)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为l.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用
(2)乙图中a峰和b峰之间的细胞正处于
(3)细胞癌变的根本原因是
(4)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约
(5)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约
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名校
【推荐3】2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了揭示人体细胞的氧气感知通路及信号机制的科学家。下图表示氧气供应正常时,细胞内低氧诱导因子(HIF一1α)会被蛋白酶降解;氧气供应不足时,HIF一lα将转移到细胞核中。该项研究不仅在基础科研上极具价值,更有望为癌症等多种疾病的治疗打开思路。请据图回答下列问题:
(1)正常条件下,氧气通过_________ 的方式进入细胞,细胞内合成HIF—1α的场所是_________ 。
(2)云南呈贡训练基地海拔20000多米,中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足,运动员细胞中的HIF—1α将进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,_________ (选填“促进”或“抑制”)EPO基因的表达,EPO可刺激骨髓造血干细胞,使其___________________ ,从而提高氧气的运输能力。
(3)由上述信号机制可知,干扰HIF—1α的_________ 是治疗贫血的新思路。
(4)为了进一步探究HIF—1α的作用,研究人员进行了以下实验,请分析回答。
肿瘤细胞的____________ 将导致肿瘤附近局部供氧不足,请从打破癌细胞缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路:______________________ 。
(1)正常条件下,氧气通过
(2)云南呈贡训练基地海拔20000多米,中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足,运动员细胞中的HIF—1α将进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,
(3)由上述信号机制可知,干扰HIF—1α的
(4)为了进一步探究HIF—1α的作用,研究人员进行了以下实验,请分析回答。
注射物 | 肿瘤质量(g) | ||
培养9天 | 培养21天 | ||
实验鼠 | 实验鼠HIF—lα基因缺陷型胚胎干细胞 | 0.7 | 0.8 |
对照鼠 | 野生型胚胎干细胞 | 1.7 | 5.2 |
肿瘤细胞的
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解题方法
【推荐1】回答下列与新冠病毒疫苗有关的问题:
(1)新冠病毒蛋白有S、N、M、E等多种类型,为寻找有效的抗原来研发新冠病毒疫苗,可分别用____________________ 免疫小鼠,一段时间后提取免疫血清并给模型小鼠注射,而后用等量的新冠病毒感染模型小鼠,检测并比较肺部组织中________ 的含量。
(2)疫苗进入人体后可引起人体发生一系列反应产生抗体,在此过程中疫苗充当了________ 的角色。疫苗接种期间可能会出现过敏等不良反应,过敏现象常出现在第________ (填“一”或“二”)次接种疫苗后。
(3)我国研制出某种疫苗,初步实验得知该疫苗总剂量8 μg为最佳剂量,为了探究不同接种方案对疫苗接种效果的影响,科研人员进行了进一步的临床试验研究,见下表。
注:A1、B1、C1、D1组分别接种该疫苗,A2、B2、C2、D2组分别接种试剂X。
从表中可看出,该实验的自变量有______________________ 。表中试剂X是________ ,a的剂量应该为________ μg。
(4)根据上述实验结果分析:疫苗两次接种组的抗体含量均明显高于一次接种组,原因是______________________________________________ 。
(1)新冠病毒蛋白有S、N、M、E等多种类型,为寻找有效的抗原来研发新冠病毒疫苗,可分别用
(2)疫苗进入人体后可引起人体发生一系列反应产生抗体,在此过程中疫苗充当了
(3)我国研制出某种疫苗,初步实验得知该疫苗总剂量8 μg为最佳剂量,为了探究不同接种方案对疫苗接种效果的影响,科研人员进行了进一步的临床试验研究,见下表。
组别 | A1 | A2 | B1 | B2 | C1 | C2 | D1 | D2 | |
接种试 剂剂量/ (μg/针) | 疫苗 | a | / | 4 | / | 4 | / | 4 | / |
X | / | a | / | 4 | / | 4 | / | 4 | |
第一针接 种时间 | 第0天 | ||||||||
第二针接 种时间 | 不接种 | 第14天 | 第21天 | 第28天 | |||||
相应抗体 相对含量 | 14.7 | 0 | 169.0 | 0 | 282.7 | 0 | 218.0 | 0 |
从表中可看出,该实验的自变量有
(4)根据上述实验结果分析:疫苗两次接种组的抗体含量均明显高于一次接种组,原因是
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【推荐2】新型冠状病毒(SARS-CV-2)隶属于β型冠状病毒,遗传物质为单链RNA。分析回答:
(1)新型冠状病毒侵入人体后,树突状细胞对病毒___ ,并将抗原呈递给___ 细胞,刺激其产生细胞因子,细胞因子作用于B细胞,促进B细胞增殖分化产生抗体,抗体和病毒结合阻止病毒的进一步扩散。
(2)“细胞因子风暴”是引起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,T细胞产生大量的GM-CSF等细胞因子,GM-CSF等进一步激活炎症性单核细胞,产生更多的细胞因子,形成炎症风暴,严重者可导致其他器官的免疫损伤。该过程的调节机制为___ 调节。
(3)检测是否感染新冠病毒的方法主要有核酸检测、抗体检测、抗原检测三大类。间接免疫荧光法检测是否感染新冠病毒的过程如下图所示:
据图分析,若___ ,则说明待测者为新冠肺炎病毒感染者,此种方法属于上述三大类方法中的___ 。
(4)接种疫苗是预防新型冠状病毒肺炎的有效方法,我国某科研团队开发出一种新型疫苗,为研究该疫苗的有效性,科研人员采用不同接种方法对小鼠接种不同剂量的疫苗,检测血清中的抗体浓度和产生IFNγ的T细胞的比例,14天后对实验小鼠接种新冠病毒,72小时后检测小鼠肺组织的病毒含量,其结果如下图。
注:IFNγ是一种能增强细胞毒性T细胞活力的细胞因子
①该实验中对照组的处理方法是___ 。
②据图结果分析,该疫苗最适合的接种方式和剂量分别为___ 。
(5)注射灭活疫苗能有效预防新冠病毒感染,目前需要接种三剂,三剂之间间隔时间如下:,第三剂与第二剂间隔时间较第二剂与第一剂间隔长,其原因可能是___ 。
(1)新型冠状病毒侵入人体后,树突状细胞对病毒
(2)“细胞因子风暴”是引起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,T细胞产生大量的GM-CSF等细胞因子,GM-CSF等进一步激活炎症性单核细胞,产生更多的细胞因子,形成炎症风暴,严重者可导致其他器官的免疫损伤。该过程的调节机制为
(3)检测是否感染新冠病毒的方法主要有核酸检测、抗体检测、抗原检测三大类。间接免疫荧光法检测是否感染新冠病毒的过程如下图所示:
据图分析,若
(4)接种疫苗是预防新型冠状病毒肺炎的有效方法,我国某科研团队开发出一种新型疫苗,为研究该疫苗的有效性,科研人员采用不同接种方法对小鼠接种不同剂量的疫苗,检测血清中的抗体浓度和产生IFNγ的T细胞的比例,14天后对实验小鼠接种新冠病毒,72小时后检测小鼠肺组织的病毒含量,其结果如下图。
注:IFNγ是一种能增强细胞毒性T细胞活力的细胞因子
①该实验中对照组的处理方法是
②据图结果分析,该疫苗最适合的接种方式和剂量分别为
(5)注射灭活疫苗能有效预防新冠病毒感染,目前需要接种三剂,三剂之间间隔时间如下:,第三剂与第二剂间隔时间较第二剂与第一剂间隔长,其原因可能是
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【推荐3】新型冠状病毒(SARS-COV-2)通过S蛋白识别细胞表面的ACE2分子感染人的呼吸道上皮细胞。为了预防新冠,科研人员研制出了新冠病毒mRNA疫苗。下图是mRNA疫苗在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程图。请据图回答下列问题。
(1)设计mRNA疫苗碱基序列的依据是_____________ ,mRNA疫苗包装成脂质体纳米颗粒进行运送,目的是_____________ 。
(2)①过程体现了细胞膜的_____________ ,参与②过程的核酸有_____________ 。mRNA疫苗在细胞内表达合成病毒S蛋白后,一部分经_____________ 水解产生抗原肽,再在_____________ (结构)的参与下以MHC-Ⅰ类肽呈递到细胞表面,然后激活_____________ 免疫。另一部分以MHC-Ⅱ类肽呈递到细胞表面,然后将抗原呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,为B细胞的激活提供_____________ 。
(3)与灭活疫苗相比,mRNA疫苗的优势是_____________ 。为了减少疫苗注射次数,研究人员想开发一种自扩增mRNA疫苗(能够复制),则应在mRNA疫苗的S蛋白基因编码区之前添加_____________ 序列。
(4)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mRNA疫苗,能进一步提高免疫力,其原因有_____________ 。
(1)设计mRNA疫苗碱基序列的依据是
(2)①过程体现了细胞膜的
(3)与灭活疫苗相比,mRNA疫苗的优势是
(4)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mRNA疫苗,能进一步提高免疫力,其原因有
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