Question

【題目】某科研團(tuán)隊(duì)研制了一種針對(duì)某新型病毒A的生物疫苗Ⅹ，欲通過實(shí)驗(yàn)檢測疫苗X對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物抵抗新型病毒A攻擊的保護(hù)效力，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)研究：

實(shí)驗(yàn)材料與藥品：實(shí)驗(yàn)用仔豬若干只，1mL醫(yī)用注射器若干，含ⅠL的磷酸鹽緩沖液（ⅠL·為某種白細(xì)胞介素），不含ⅠL的磷酸鹽緩沖液，疫苗ⅹ，新型病毒A制劑（要求與說眀：磷酸鹽緩沖液的配制方法不作要求；仔豬鼻腔分泌物中病毒含量、血清中抗新型病毒A抗體含量的具體測量方法不作要求。）

（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟

①選取 __________ 的健康仔豬若干只，平均分為4組，并編號(hào)為a、b、c、d。

②___________________淘汰陽性個(gè)體并確保每組剩余個(gè)體數(shù)相同。

③各組處理情況，a組仔豬肌肉注射：疫苗Ⅹ+含ⅡL的磷酸鹽緩沖液（1mL/只）；b組仔豬肌肉注射：疫苗Ⅹ十不含ⅡL的磷酸鹽緩沖液（lmL/只）；c組和d組伃豬肌肉注射：不含IL的磷酸鹽緩沖液（1mL/只）；按照上述處理方式對(duì)各組仔豬肌肉注射相關(guān)藥品。7天后，對(duì)a、b、c三組仔豬做__________處理，d組不做此項(xiàng)處理。

④步驟③完成后，各組仔豬給予相同且適宜的環(huán)境培養(yǎng)，后續(xù)⑧天每天分別檢測每組仔豬鼻腔分泌物病毒含量與血清中抗新型病毒A抗體，并計(jì)算平均值。

⑤對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)，并得出結(jié)論

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)軸上用曲線圖繪制出a、b、c三組仔豬血清中抗新型病毒A抗體變化的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________（假設(shè)注射疫苗X3天后開始產(chǎn)生抗體，各組仔豬實(shí)驗(yàn)檢測期間不出現(xiàn)死亡個(gè)體）

（3）分析與討論：

Ⅰ．根據(jù)所學(xué)知識(shí)嘗試解釋a組仔豬和b組仔豬抗體水平平均值差異的原因可能是 __________________________________________ 。

Ⅱ．經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，后續(xù)8天a組和d組仔豬鼻腔分泌物中全程無新型病毒A出現(xiàn)，b組僅在第10天和第11天檢出極少量病毒，c組在第9天后即可檢岀大量病毒，且病毒量后續(xù)有増長趨勢。α組和b組出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是疫苗X注射后可以刺激機(jī)體產(chǎn)生________________說明疫苗X對(duì)仔豬抵抗新型病毒A攻擊具有較好的保護(hù)效力。

Ⅲ．若某地岀現(xiàn)了此種新型病毒A感染疫情，請(qǐng)用相應(yīng)的生物學(xué)知識(shí)提岀兩種可行的快速檢測此新型病毒A的方法__________（僅書寫檢測方法，具體操作不作要求）。

Answer 1

【答案】生理狀況相同（或答生長發(fā)育狀況相同） 檢測每組仔豬鼻腔分泌物中病毒的含量與血清中抗新型病毒 A 抗體 接種新型病毒A 制劑 疫苗 X 對(duì)仔豬血清中抗新型病毒A 抗體變化影響的示意圖

a 組仔豬同時(shí)注射了白細(xì)胞介素，可以在體液免疫過程中加快抗原呈遞過程，促進(jìn)致敏 B 細(xì)胞克隆分化為效應(yīng)細(xì)胞群和記憶細(xì)胞群，從而更快更多地分泌相關(guān)抗體 抗體和記憶細(xì)胞 ①檢測新型病毒 A 相關(guān)的特征性抗原（蛋白質(zhì)）；②檢測機(jī)體中抗新型病毒 A 相關(guān)的抗體；③檢測新型病毒 A 相關(guān)的核酸片段。

【解析】

注射疫苗X后，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物會(huì)啟動(dòng)特異性免疫產(chǎn)生相關(guān)抗體和記憶細(xì)胞，從而產(chǎn)生對(duì)新型病毒A攻擊的保護(hù)效力。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟解析：①為保證單一變量的原則，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇過程中要選取生理狀況相同的健康的個(gè)體，以排除其他生理因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

②為避免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物本身感染新型病毒A或之前已被新型病毒A免疫過，需要對(duì)每組仔豬鼻腔分泌物中病毒的含量與血清中抗新型病毒A抗體進(jìn)行檢測。

③對(duì)實(shí)驗(yàn)中每組仔豬做相關(guān)處理后，需接種新型病毒A制劑，定時(shí)檢測相關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物鼻腔分泌物病毒含量與血清中抗新型病毒A抗體量，以確定疫苗X的保護(hù)效力。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：坐標(biāo)軸要注意規(guī)范，標(biāo)題、箭頭、原點(diǎn)、坐標(biāo)軸名稱均需完整。a、b兩組均注射了疫苗X，故3天后均會(huì)緩慢產(chǎn)生抗體，由于a組同時(shí)注射IL，抗體產(chǎn)生量和速率會(huì)稍快(原因后續(xù)介紹，允許a組起點(diǎn)稍早)。接種病毒后，由于a、b兩組是二次免疫，故相應(yīng)時(shí)間后產(chǎn)生抗體的量和速率都比之前快很多，故曲線大幅上升，同理a組在b組之上。c組為首次免疫，曲線走勢參考前述a、b兩組。

（3）分析與討論：

I、a、b兩組的差異為是否含有IL（白細(xì)胞介素），抗原呈遞過程中巨噬細(xì)胞會(huì)將抗原—MHC復(fù)合體呈遞給輔助性T細(xì)胞，輔助性T細(xì)胞進(jìn)而分泌白細(xì)胞介素—2促進(jìn)致敏性B細(xì)胞克隆分化形成效應(yīng)細(xì)胞和記憶細(xì)胞，從而產(chǎn)生更多抗體。因此，a組添加的IL很可能會(huì)增強(qiáng)上述過程從而促進(jìn)抗體量的增加。

II、根據(jù)前述過程可推斷是抗體和記憶細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)病毒攻擊的保護(hù)效力。

III、檢測病毒需要從其特異性入手，從免疫角度考慮，抗原和抗體均具有特異性。因此可以考慮檢測病毒的特異性抗原（病毒的特征性蛋白質(zhì)）與病毒感染后機(jī)體產(chǎn)生的特異性抗體，新型病毒A的核酸也具有特異性，亦可進(jìn)行特異性核酸檢測以確定是否感染。