《2025年创新设计高考总复习高中生物》

情境·探究·长句
甲型流感病毒(IAV)是一种春冬季流行的可导致呼吸道感染的病毒。为寻找防控IAV的新思路,科研人员以小鼠为实验对象,研究了生酮饮食(简称KD,高脂肪低糖类饮食结构)对抵御IAV感染的效果。研究人员用不同的饲料喂养小鼠,7天后再用一定浓度的IAV感染小鼠。统计小鼠的生存率,以及细胞毒性T细胞和γδT细胞(一种新型T细胞)的相对数量,结果如图1和图2所示。请回答问题：

(1)环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡,少部分进入体液被树突状细胞摄取、处理、呈递给辅助性T细胞,并进一步激活B细胞产生体液免疫。被病毒感染的细胞激活细胞毒性T细胞,最终使靶细胞裂解死亡。除免疫防御功能之外,免疫系统还具有免疫自稳和免疫监视功能。
(2)图1结果显示,IAV感染三天后,实验组的生存率显著高于对照组,说明____；研究人员依据图2结果推测,____在KD喂养增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥主要作用。
(3)研究发现,A基因是决定γδT细胞分化成功的关键基因,为了验证上述推测,科研人员继续进行实验。
①完善实验方案：请补充下表中a、b、c处的内容,两组实验均用一定浓度的IAV感染小鼠。

组别小鼠种类饮食方案检测指标
1A基因敲除小鼠KD喂养c.____
2a.____b.____
②实验的检测结果为____,证明上述推测正确。
(4)科研人员进一步发现,小鼠肺部黏液能捕获IAV,抵御感染,KD喂养的小鼠肺部黏液生成细胞数目高于普通饮食的小鼠肺部黏液生成细胞数目,而KD喂养的A基因敲除小鼠的检测结果与普通饮食的小鼠无显著差异。综合以上信息推测,KD喂养增强小鼠抵御IAV感染的机理可能是____,从而产生更多的黏液捕获病毒,以此增强小鼠抵御IAV感染的能力。

答案：
(1)辅助性T细胞 细胞毒性T 免疫自稳和免疫监视
(2)KD喂养可以增强小鼠抵抗IAV感染的能力 γδT细胞
(3)①a.普通小鼠 b.KD喂养 c.小鼠γδT细胞的数量显著低于2组小鼠
(4)KD喂养通过促进A基因的表达，促使γδT细胞数量增多，进而促进肺部黏液生成细胞的增殖 
解析
(1)环境中的病毒突破人体的第一道防线进入体液后会被树突状细胞摄取、处理、呈递给辅助性T细胞，并进一步激活B细胞产生体液免疫。被病毒感染的细胞需要细胞免疫发挥作用，即激活细胞毒性T细胞，使靶细胞裂解死亡。除免疫防御功能之外，免疫系统还具有免疫自稳和免疫监视功能。
(2)根据题意，实验组的处理是KD喂养，对照组的处理是普通饮食喂养。图1结果显示，IAV感染三天后，实验组的生存率显著高于对照组，说明KD喂养可以增强小鼠抵抗IAV感染的能力。图2结果显示，实验组和对照组的细胞毒性T细胞数量无显著差异，而实验组的γδT细胞数量显著增多，推测γδT细胞在KD喂养增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥主要作用。
(3)①实验目的是验证A基因是决定γδT细胞分化成功的关键基因，故实验的自变量为有无A基因，则小鼠种类为A基因敲除小鼠(1组)和普通小鼠(2组)，检测指标为小鼠γδT细胞的数量。②由于A基因是决定γδT细胞分化成功的关键基因，则实验的检测结果为1组小鼠(A基因敲除小鼠)的γδT细胞数量显著低于2组小鼠(普通小鼠)。
(4)分析题中信息，KD喂养的小鼠肺部黏液生成细胞数目高于普通饮食的小鼠肺部黏液生成细胞数目，而KD喂养的A基因敲除小鼠的检测结果与普通饮食的小鼠无显著差异，说明KD喂养条件下，A基因会影响小鼠肺部黏液生成细胞的数目。结合
(3)中信息“A基因是决定γδT细胞分化成功的关键基因”，可推测KD喂养增强小鼠抵御IAV感染的机理可能是KD喂养通过促进A基因的表达，促使γδT细胞数量增多，进而促进肺部黏液生成细胞的增殖，从而产生更多的黏液捕获病毒，以此增强小鼠抵御IAV感染的能力。