题目内容
【题目】手足口病是婴幼儿中常见的传染病,目前临床上还没有有效的治疗药物。可引起手足口病的病毒种类多达20种以上,其中EV71和CVA16是我国手足口病的主要元凶。疫苗的研发与接种是控制手足口病流行的重要手段。
(1)EV71病毒的蛋白质外壳主要由VP1~VP4四种蛋白组成,位置关系如图1所示,其中最不适宜作为疫苗的是__________,请解释原因__________。
(2)EV71疫苗需要注射两次,前后间隔1个月,这样做的目的是____________________。
(3)接种该疫苗后,病毒蛋白作为__________刺激机体产生__________性免疫反应。一旦EV71侵入机体,__________会迅速增殖、分化为__________细胞,从而产生大量特异性抗体,与病毒结合,阻止病毒__________宿主细胞。
(4)EV71疫苗仅对由EV71引起的手足口病有很好的预防作用,但是对另一种引起手足口病的CVA16却无能为力。科研工作者拟研究EV71+CVA16的双价疫苗的免疫效果,实验处理和结果如下:
组别 | 实验处理 | 检测 | |
1 | 缓冲液+EV71疫苗10μg/只 | 在第1、14天各免疫1次,第24天取小鼠血清 | EV71抗体量 |
2 | 缓冲液+CVA16疫苗10μg/只 | CVA16抗体量 | |
3 | 缓冲液+EV71、CVA16疫苗各10μg/只 | EV71抗体量CVA16抗体量 | |
4 | 缓冲液 | EV71抗体量CVA16抗体量 |
以上实验结果说明:__________。
(5)为进一步探究双价疫苗诱生母鼠免疫以及对乳鼠的保护效果进行如下实验,过程如图3,请指出该实验存在的问题_________________。
【答案】VP4 VP4包埋在病毒内部,不易被免疫细胞识别 产生足够多的记忆细胞和抗体 抗原 特异 记忆B细胞 浆细胞 侵染 EV71+CVA16的双价疫苗免疫效果优于单价疫苗 缺少对照组,应增加单价疫苗和只注射等量缓冲液,其它步骤相同的对照组;因变量检测不足,还应补充检测母鼠(和乳鼠)的抗体含量
【解析】
传染病是由病原体引起的,能在生物之间传播的疾病。病原体指能引起传染病的细菌、真菌、病毒和寄生虫等,传染病若能流行起来必须具备传染源、传播途径、易感人群三个环节,所以预防传染病的措施有控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。
(1)由于VP4包埋在衣壳内不能与免疫细胞接触,所以不宜作为抗原制成疫苗;
(2)第二次注射EV71疫苗,机体产生二次免疫产生足够多的记忆细胞和抗体;
(3)接种的疫苗进入机体后作为抗原,刺激机体产生特异性免疫应答,产生记忆细胞和抗体,当生活中EV71侵入机体,记忆B细胞就迅速增殖分化出浆细胞,浆细胞产生抗体与病毒结合阻止病毒侵染宿主细胞;
(4)从图2分析,使用EV71+CVA16的双价疫苗产生的抗体量多于单独使用EV71和 CVA16产生的抗体量,所以EV71+CVA16的双价疫苗免疫效果优于单价疫苗;
(5)分析该实验的过程,该实验存在的问题有:
1.缺少对照组,应增加单价疫苗和只注射等量缓冲液,其它步骤相同的对照组;
2. 因变量检测不足,还应补充检测母鼠(和乳鼠)的抗体含量。
【题目】中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)可引起人体严重的呼吸系统症状,甚至造成死亡。科研人员为研制针对MERS-CoV的特异性治疗药物进行了系列研究。
(1)MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。如图1所示,S1与DPP4结合后导致S1和S2分离,S2的顶端插入到宿主细胞膜上,通过S2蛋白的______改变从而将两个膜拉近,发生膜融合过程。MERS-CoV进入宿主细胞后,利用宿主细胞内的______等为原料合成大分子物质组装成新的病毒,扩散并侵染健康细胞。
(2)RBD是MERS-CoV的S1上与DPP4结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验,研究它们与RBD的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示,结果如图3。在实验过程中将______作为抗原固定,分别将______加入反应体系,然后加入酶标记的抗体(能与待检抗体结合,携带的酶可使底物反应显色),其后加入底物显色,检测相应的吸光值(颜色越深吸光值越高)。该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是____________________________________________。实验结果表明____________________________________________________________________________。
(3)研究发现MERS-CoV在感染宿主细胞后,有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细胞表面的MERS-CoV囊膜蛋白与健康细胞表面的DPP4结合后,膜发生融合实现MERS-CoV的转移。为了探究三种抗体能否抑制MERS-CoV在被感染细胞和健康细胞之间的传播,科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。(注:鼠DPP4与人DPP4存在结构和序列上的差异)
组别 | 实验处理 | 实验结果 | ||
实验组 | 抗体甲 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ① | 无细胞融合 |
抗体乙 | 部分细胞融合 | |||
抗体丙 | 部分细胞融合 | |||
对照组1 | 不加抗体 | ② | 表达鼠DPP4的细胞 | 无细胞融合 |
对照组2 | 抗体丁 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ③ | 部分细胞融合 |
对照组3 | ④ | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | 表达人DPP4的细胞 | 部分细胞融合 |
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实验结果说明,三种抗体中,甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播,乙和丙效果不明显。
(4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与RBD结合的区域,实验结果表明,甲与乙结合RBD上不同的区域,甲与丙结合RBD的区域部分重叠。综合以上系列研究结果,研究人员推测将______两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者,还需要进行哪些方面的研究?______(写出一个方面即可)。