Question

【題目】甲型流感病毒（IAV）是一種會感染人和動物并引發嚴重呼吸道疾病的病毒。為尋找防控IAV的新思路，科研人員以小鼠為實驗對象，研究了高脂肪低糖類（KD）的飲食對抵御IAV感染的效果。請回答問題：

（1）IAV必須在______內增殖，侵入人體后，一部分能被吞噬細胞吞噬，這屬于免疫防衛的第______道防線。除此防衛功能之外，免疫系統還具有______功能。

（2）研究人員用不同的飼料喂養小鼠，7天后再用一定濃度的IAV感染小鼠。統計小鼠的生存率，以及效應T細胞和γT細胞（一種新型T細胞）的相對數量，結果并別如圖1和圖2所示。

①實驗組小鼠應用_______飼料飼喂。

②分析圖1結果顯示_________，說明實驗組飲食方案可以增強小鼠抵御IAV感染的能力。

③由圖2可知，與對照組相比，實驗組的效應T細胞的數量______，而γT細胞的數量________。研究人員推測，γT細胞在KD飲食增強小鼠抵御IAV感染能力方面發揮主要作用。

（3）研究發現，A基因是決定γT細胞分化成功的關鍵基因，為了驗證上述推測，科研人員構建了A基因敲除小鼠，繼續進行實驗。

組別	小鼠種類	飲食方案	檢測指標
1	a	b	d
2	普通小鼠	c	同上

①補充上表中a、b、c、d處的內容，完善實驗方案_____。

②實驗的檢測結果為______，證明γT細胞增強了小鼠抵御IAV感染的能力。

（4）小鼠肺部粘液能捕獲病毒，抵御感染。科研人員發現，（2）中實驗組小鼠肺部粘液生成細胞數目高于對照組，而KD飲食的A基因敲除小鼠的檢測結果與（2）的對照組無顯著差異。綜合上述實驗結果，推測KD飲食增強小鼠抵御IAV感染的機理是____________。

Answer 1

【答案】活細胞 二 監控和清除 高脂肪低糖類（KD） IAV感染3天后，實驗組的生存率顯著高于對照組 無明顯變化 顯著增加 a：A基因敲除小鼠 b：KD飲食 c：KD飲食 d：小鼠生存率 1組小鼠的生存率顯著低于2組 KD通過誘導γT細胞數量增多，從而誘導肺部粘液生成細胞的增殖，產生更多的粘液捕獲病毒，以此增強小鼠抵御IAV感染的能力

【解析】

本題以甲型流感病毒嚴重引起人和動物呼吸道感染為背景來研究高脂肪低糖類（KD）的飲食對抵御IAV感染的機理研究，通過實驗分組先是研究出不同的飲食處理對于病毒感染的存活率以及機體內T細胞數量的比較，進而引出肺部黏液能捕獲病毒的知識結合研究結果最終研究出KD飲食增強小鼠抵御IAV感染的機理。

（1）病毒必須寄生在活細胞內增殖。吞噬細胞對病原體的吞噬消滅屬于免疫系統的第二道防線。免疫系統的功能包括防衛、監控和清除功能。

（2）①本實驗研究的是高脂肪低糖類（KD）的飲食對抵御IAV感染的效果，因此實驗組應用高脂肪低糖類（KD）飼料飼喂。

②圖1結果顯示IAV感染3天后，實驗組的生存率顯著高于對照組，由此可說明高脂肪低糖類的飲食對于小鼠抵御IAV感染的能力具有顯著的增強作用。

③分析圖2橫縱坐標，實驗組的效應T細胞的數量和對照組無明顯差異，而γT細胞的數量顯著高于對照組。

（3）實驗驗證的目的是A基因是決定γT細胞分化成功的關鍵基因，因此：①小鼠種類用普通小鼠做對照，實驗小鼠用A基因敲除的小鼠，兩種小鼠的飲食一致，都用KD飼喂，都用小鼠生存率作為觀察指標。②根據實驗驗證的目的，可知1組小鼠的生存率顯著低于2組。

（4）根據（2）中實驗組小鼠肺部粘液生成細胞數目更多以及（2）中實驗組小鼠γT細胞的數量更多，可推測KD飲食可能通過誘導γT細胞數量增多，從而誘導肺部粘液生成細胞的增殖，產生更多的粘液捕獲病毒，以此增強小鼠抵御IAV感染的能力。