题目内容
10.科普阅读题1897年,人们发现了志贺氏菌,又称痢疾杆菌.感染这类细菌后,常导致水样便、急性腹痛、发烧等.志贺氏菌每年引起大约1.63亿人患严重痢疾,并夺走超过100万人的生命,可谓是臭名昭著!
众所周知,抗生素是人们对抗这些恶魔的有力武器.但因为这些武器被滥用,许多细菌出现了耐药性,其中一些细菌甚至对多种抗生素都具有耐药性,成为“超级细菌”.人们如何抵抗愈发猖獗的耐药菌呢?
在自然界中,生存着一种噬菌蛭弧菌(下面简称蛭弧菌),它以其他种类的细菌为食.“捕食”的对象正是多种致病菌,如大肠杆菌、志贺氏菌.其“捕食”过程见图.
目前,人类没有发现与蛭弧菌相关的疾病报道.因此,科学家们提出“以菌治菌”的设想,即利用蛭弧菌去抗击病原菌的感染.但蛭弧菌本身也是一种细菌,动物的免疫系统如果发现它们,会怎样对待这些“友军”?
科学家用斑马鱼做了研究.在预实验中,将蛭弧菌注射进斑马鱼的后脑,24小时后,这些斑马鱼全部存活,而且后脑内的蛭弧菌数量逐渐减少.这样来看,蛭弧菌和斑马鱼短期内的“和谐共存”是可以达到的.
接下来,研究者开始了“以菌治菌”环节.他们先向一群斑马鱼的后脑接种了致死剂量的志贺氏菌,然后对其中的部分斑马鱼再注射蛭弧菌.研究者发现,相比于对照组,注射了蛭弧菌的斑马鱼后脑内志贺氏菌大量减少,72小时后斑马鱼的存活率也更高.
在此过程中,斑马鱼的免疫系统也没闲着:白细胞探测到蛭弧菌后,它们会聚集到注射部位将蛭弧菌吞噬.这看起来是“恩将仇报”,但免疫系统其实也是在尽忠职守.随后,研究者利用药物削弱了斑马鱼的免疫系统,再用志贺氏菌感染它们.这时,尽管蛭弧菌依然神勇,斑马鱼的存活率却明显下降,这说明免疫系统并不只是在拖蛭弧菌的后腿.
至此,研究者认为,在抗击志贺氏菌感染时,蛭弧菌和斑马鱼免疫系统能巧妙地“配合”:蛭弧菌对志贺氏菌的“捕食”开始得非常迅速,能够在感染初期控制住志贺氏菌繁殖的势头,帮免疫系统减轻应对的压力.而等到大批白细胞赶来时,蛭弧菌已经饱餐过一顿,收拾志贺氏菌余孽的工作,免疫系统自己也能完成好.
在耐药菌问题愈发严峻的当下,我们都迫不及待地想找到新的应对手段.前景越令人期待,研究者的推进工作也越要细致周密.蛭弧菌能不能真正作为“活的抗菌药”加入人类与病原菌的战争当中,我们将继续关注.
(1)志贺氏菌是引起痢疾的病原体,能破坏人体大肠内表面的上皮细胞,影响大肠对水分的吸收,引起水样便.
(2)蛭弧菌的“捕食”过程可以分为以下几个阶段:识别→吸附→侵入→利用宿主细胞的内容物生长→增殖→裂解宿主细胞.由此可见,蛭弧菌的生活方式为寄生.
(3)进入斑马鱼体内的蛭弧菌和志贺氏菌,能够被白细胞吞噬.在人体内,类似的免疫方式属于B和D.(选填下列字母)
A.特异性免疫 B.非特异性免疫 C.第一道防线 D.第二道防线
(4)文章中提到了多个实验,见表.其中能表明在抗击志贺氏菌感染时,蛭弧菌和斑马鱼免疫系统巧妙“配合”的实验组合是2、3、4.(选填表中的数字)
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 |
处理 方法 | 免疫系统正常;注射蛭弧菌 | 免疫系统正常;注射大量志贺氏菌 | 免疫系统正常;先注射大量志贺氏菌再注射蛭弧菌 | 免疫系统异常;先注射大量志贺氏菌再注射蛭弧菌 |
结果 | 斑马鱼全部存活 | 斑马鱼存活率很低 | 志贺氏菌大量减少,斑马鱼存活率高 | 斑马鱼存活率低 |
A.根据斑马鱼的实验结果,说明蛭弧菌一定能用于人体疾病的治疗
B.蛭弧菌对其他病原菌的杀伤能力还有待验证
C.如何避免大量蛭弧菌杀死有益的共生菌群,还需进一步研究
D.“以菌治菌”属于生物防治,不会让志贺氏菌产生耐药性.
分析 (1)人体三道防线的组成、功能和免疫的特点如表:
组成 | 功能 | 免疫类型 | |
第一道防线 | 皮肤、黏膜及分泌物(唾液、胃液) | 阻挡杀死病原体,清除异物 | 非特异性免疫 |
第二道防线 | 体液中的杀菌物质和吞噬细胞 | 溶解、吞噬和消灭病菌 | 非特异性免疫 |
第三道防线 | 免疫器官和免疫细胞 | 产生抗体,消灭病原体 | 特异性免疫 |
解答 解:(1)“志贺氏菌是引起痢疾的病原体”,能破坏人体大肠内表面的上皮细胞,影响大肠对水分的吸收,引起水样便.
(2)从图中看出,蛭弧菌的“捕食”过程可以分为以下几个阶段:识别→吸附→侵入→利用宿主细胞的内容物生长→增殖→裂解宿主细胞.由此可见,蛭弧菌的生活方式为寄生.
(3)“白细胞探测到蛭弧菌后,它们会聚集到注射部位将蛭弧菌吞噬”,因此“进入斑马鱼体内的蛭弧菌和志贺氏菌”,能够被白细胞吞噬.在人体内,类似的免疫方式属于非特异性免疫和第二道防线,即B和D.(选填下列字母)
(4)表格中2、3对照表明蛭弧菌能抗击志贺氏菌感染,3、4对照表明免疫系统对蛭弧菌抗击志贺氏菌感染有影响,因此“文章中提到了多个实验,见表”.其中能表明在抗击志贺氏菌感染时,蛭弧菌和斑马鱼免疫系统巧妙“配合”的实验组合是2、3、4.(选填表中的数字).
(5)A、根据斑马鱼的实验结果,说明蛭弧菌能抗击志贺氏菌感染,但是不能说明蛭弧菌一定能用于人体疾病的治疗,错误;
B、蛭弧菌对其他病原菌的杀伤能力还有待验证,正确;
C、如何避免大量蛭弧菌杀死有益的共生菌群,还需进一步研究,正确;
D.“以菌治菌”属于生物防治,不会让志贺氏菌产生耐药性,正确.
因此“关于能否将蛭弧菌制成药物替代抗生素,应用于人体疾病的治疗”,叙述不正确的是根据斑马鱼的实验结果,说明蛭弧菌一定能用于人体疾病的治疗,故选A.(选填下列字母)
故答案为:(1)上皮;水分;
(2)侵入(入侵);宿主细胞的内容物;寄生;
(3)白细胞;B; D;
(4)2、3、4;
(5)A.
点评 解答此类题目的关键是理解掌握三道防线的组成、对照试验的特点以及提高学生接收图表信息分析处理信息的能力.
练习册系列答案
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