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题型10 RNA 疫苗
一、单选题
1.2023 年的诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼,以表彰他们
在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使mRNA 新冠疫苗的开发成为可能。两位科学家注
意到,体外环境合成的mRNA 会被树突状细胞识别为抗原,进而树突状细胞被激活并释放
炎症信号因子;而经过碱基修饰的体外合成的mRNA 输送至树突状细胞,炎症反应会大大
降低,mRNA 控制合成的蛋白质也明显增加。下列叙述正确的是( )
A.理论上讲,只有RNA 病毒的RNA 可用来制备mRNA 疫苗
B.mRNA 进入人体后,会直接诱发机体产生相应的抗体
C.碱基修饰可使组成mRNA 的核苷中的核糖变为脱氧核糖
D.碱基修饰会使mRNA 自身具有的抗原性减弱
【答案】D
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产
生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够
产生反应,而且这种反应具有特异性。mRNA 疫苗通过疫苗中的mRNA 进入人体细胞后表
达出病原体的某种抗原蛋白,从而使机体产生产生强烈的免疫应答。
【详解】A、理论上讲,任何生物的RNA 都可以用来制备mRNA 疫苗,A 错误;
B、mRNA 疫苗需要在人体细胞中表达出病原体的某种抗原蛋白才能刺激机体产生特异性
免疫反应,B 错误;
C、由题意可知,碱基修饰的目的使体外合成的mRNA 输送至树突状细胞,树突状细胞被
激活并释放炎症信号因子减少,炎症反应降低,题中未提到碱基修饰使组成mRNA 的核苷
中的核糖变为脱氧核糖,C 错误;
D、经过碱基修饰的体外合成的mRNA 输送至树突状细胞,炎症反应会大大降低,说明碱
基修饰会使mRNA 自身具有的抗原性减弱,机体产生的免疫应答减弱,D 正确。
故选D。
2.为抗击全球肆虐的新型冠状病毒,mRNA 疫苗紧急研发。该疫苗的基本原理是将RNA
在体外进行相关修饰后,导入机体细胞内表达并产生抗原蛋白,从而使机体产生针对抗原
的免疫应答,进而提高机体的免疫能力。下列叙述错误的是( )
A.该mRNA 疫苗进入人体后不直接作为抗原激活人体的免疫系统
B.若mRNA 疫苗具有热稳定性则更利于疫苗的运输和储存
C.mRNA 疫苗可同时诱导体液免疫和细胞免疫
D.mRNA 疫苗有整合至宿主基因组的风险
【答案】D
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产
生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够
产生反应,而且这种反应具有特异性。mRNA 疫苗通过疫苗中的mRNA 进入人体细胞后表
达出病原体的某种抗原蛋白,从而使机体产生产生强烈的免疫。
1
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【详解】A、mRNA 疫苗需要在人体细胞中表达出病原体的某种抗原蛋白才能刺激机体产
生特异性免疫反应,A 正确;
B、若mRNA 疫苗具有热稳定性则更利于疫苗的运输和储存,B 正确;
C、mRNA 疫苗在人体细胞中表达出抗原蛋白,可同时诱导体液免疫和细胞免疫,C 正确;
D、宿主基因组为DNA,RNA 不能整合至基因组中,D 错误。
故选D。
3.细胞中的环形RNA 编码的抗原肽对人类白细胞抗原具有很强的亲和力,可使CD8+细胞
分化为细胞毒性T 细胞,诱导抗肿瘤免疫。下列叙述错误的是( )
A.CD8+细胞在机体胸腺中分化为细胞毒性T 细胞
B.机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫自稳功能
C.上述抗肿瘤免疫过程主要依靠机体的细胞免疫
D.注射环状RNA 疫苗可以有效抑制肿瘤的发展
【答案】B
【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B 细胞接触,
这为激活B 细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B 细胞等抗原呈递细胞摄
取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T 细胞。辅助性T 细
胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合,这是激活B 细胞的第二个信号;B 细胞受到
两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞
因子能促进B 细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全
身循环并与这种病原体结合。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,
如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接
触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T 细胞识
别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T 细胞和记忆T 细胞。同时辅助性T
细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T 细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T 细胞在体液中
循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露
出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、T 细胞在胸腺中发育成熟,因此CD8+细胞在机体胸腺中分化为细胞毒性T 细
胞,A 正确;
B、清除肿瘤细胞的过程体现了免疫监视功能,免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,
防止肿瘤发生的功能。机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫
因素将其消除,若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染,B 错误;
C、细胞毒性T 细胞在细胞免疫中都起着关键的作用,因此抗肿瘤免疫过程主要依靠机体
的细胞免疫,C 正确;
D、由题干信息可知,环形RNA 编码的抗原肽可使CD8+细胞分化为细胞毒性T 细胞,诱
导抗肿瘤免疫,因此注射环状RNA 疫苗可以有效抑制肿瘤的发展,D 正确。
故选B。
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4.科学家卡塔琳•考里科和德鲁•韦斯曼因核苷碱基修饰方面的发现而获得2023 年诺贝尔
生理学或医学奖。他们的发现使得mRNA 疫苗成为可能。下列关于mRNA 疫苗的叙述正
确的是( )
A.与接种DNA 疫苗相比,接种RNA 疫苗起效更快
B.提纯病毒相关抗原的mRNA,直接将其注入人体即可诱发免疫反应
C.病毒RNA 可直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫
D.相比灭活疫苗,注射mRNA 疫苗产生的抗体种类较多
【答案】A
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,
不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。一旦离开了活
细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、mRNA 疫苗进入细胞后可直接翻译表达抗原,而DNA 疫苗还需转录、翻译,
因此mRNA 疫苗相较于DNA 疫苗起效更快,A 正确;
BC、RNA 或mRNA 不能直接作为抗原,而是需要经翻译表达出蛋白质等作为后作为抗原,
BC 错误;
D、相比灭活疫苗,注射RNA 疫苗由于指导合成的抗原种类较少,因而刺激机体产生的抗
体种类较少,D 错误。
故选A。
5.新冠病毒是一种RNA 病毒,疫苗是控制其肆虐的最有效手段。我国科学家研发出的腺
病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新
冠病毒刺突蛋白(S)对应的相关序列连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA 中,重组载
体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。关于该基因工程疫苗,
下列叙述正确的是( )
A.为构建重组载体,可获取病毒遗传物质,再用限制酶将目的基因切下后进行连接
B.为提供针对新冠病毒的长期保护,需两次或更多次数地接种该重组疫苗
C.重组疫苗可指导合成新冠病毒增殖所需的多种蛋白质,以发挥更好的免疫效果
D.为保证安全性,制备重组疫苗时需删除腺病毒的某些增殖相关的基因
【答案】D
【分析】重组腺病毒疫苗必须具备的条件:能够将新冠病毒抗原基因(目的基因)带入到
受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生。
【详解】A、新冠病毒是一种RNA 病毒,构建重组载体时,需要将新冠病毒刺突蛋白
(S)对应的相关序列逆转录形成DNA,再与载体进行拼接,A 错误;
B、该重组疫苗进入细胞后,可通过转录翻译形成数量较多的新冠病毒刺突蛋白(S),且
该重组疫苗会整合到宿主细胞的基因组中,随着宿主细胞的增殖而复制,因此不需要两次
或更多次数地接种该重组疫苗,B 错误;
C、根据题意可知,重组疫苗可指导合成新冠病毒刺突蛋白(S),即只能合成一种蛋白,
C 错误;
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D、为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,
但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答,D 正确。
故选D。
6.第三代前沿疫苗包括DNA 疫苗和mRNA 疫苗,就是将编码某病毒的某种抗原蛋白的病
毒基因片段(DNA 或RNA)导入动物体细胞内(疫苗注射到人体),并通过宿主细胞的
蛋白质合成系统产生抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防疾病
的目的。下列叙述正确的是( )
A.DNA 疫苗相较于mRNA 疫苗起效更快
B.提纯该病毒相关抗原的RNA,直接将其注入人体即可诱发免疫反应
C.注射疫苗后人体出现了少量减毒的该病毒
D.核酸疫苗会引起机体发生体液免疫产生抗体和记忆细胞
【答案】D
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,
不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。一旦离开了活
细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、mRNA 疫苗进入细胞后可直接翻译表达抗原,而DNA 疫苗还需转录、翻译,
因此mRNA 疫苗相较于DNA 疫苗起效更快,A 错误;
B、新冠病毒相关抗原的RNA 需要经过翻译表达抗原后才可诱发免疫反应,B 错误;
C、注射疫苗后,人体出现少量正常的该病毒,并没有减毒,C 错误;
D、注射核酸疫苗后,可引起体内产生体液免疫,分化出记忆B 淋巴细胞和浆细胞,浆细
胞能够产生抗体,D 正确。
故选D。
7.第三代前沿疫苗包括DNA 疫苗和mRNA 疫苗。就是将编码某种抗原蛋白的病毒基因片
段(DNA 或RNA)导入动物体细胞内(疫苗注射到人体),并通过宿主细胞的蛋白质合成系
统产生抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防疾病的目的。下列
叙述正确的是( )
A.mRNA 疫苗相较于DNA 疫苗起效更快
B.提纯新冠病毒相关抗原的RNA,直接将其注入人体即可诱发免疫反应
C.注射疫苗的过程中人体并未感染新冠病毒,因此该过程为被动免疫
D.注射mRNA 疫苗后,可引起体内产生大量记忆B 淋巴细胞,在新冠病毒入侵人体时
产生大量抗体以对抗感染
【答案】A
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,
不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。一旦离开了活
细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、mRNA 疫苗进入细胞后可直接翻译表达抗原,而DNA 疫苗还需转录、翻译,
因此mRNA 疫苗相较于DNA 疫苗起效更快,A 正确;
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B、新冠病毒相关抗原的RNA 需要经过翻译表达抗原后才可诱发免疫反应,B 错误;
C、注射疫苗后,人体产生免疫反应,因此为主动免疫,C 错误;
D、注射mRNA 疫苗后,可引起体内产生记忆B 淋巴细胞和浆细胞,而在新冠病毒入侵时,
此时的记忆B 淋巴细胞大量增殖分化产生大量的效应B 细胞,进而产生大量抗体以对抗感
染,D 错误。
故选A。
8.新冠病毒为RNA 病毒,其疫苗生产主要有四种途径,①为传统疫苗,它是通过体外培
养病毒并灭活而成。 ②为mRNA 疫苗,它是脂质纳米颗粒包裹而成。③病毒载体疫苗。
是通过逆转录形成cDNA,再通过基因重组形成重组腺病毒。④为重组蛋白疫苗。它是通
过基因工程生产病毒S 蛋白。下列说法错误的是( )
A.注射四种疫苗都能使机体产生抗体和记忆细胞
B.注射核糖核酸疫苗后,吞噬细胞通过摄取外界抗原呈递相关信息
C.感染过腺病毒的人可能会降低病毒载体疫苗的保护率
D.生产传统疫苗时,若灭活不彻底,会有安全问题
【答案】B
【分析】新冠病毒是RNA 病毒,其寄生在活细胞体内,依靠活细胞完成正常的生命活动。
【详解】A、注射疫苗属于免疫预防,目的是促进机体产生大量的记忆细胞和抗体,故注
射四种疫苗都能使机体产生抗体和记忆细胞,A 正确;
B、核糖核酸疫苗被脂质纳米颗粒包裹,可利用膜的流动性进入细胞,与核糖体结合后合
成抗原蛋白,不需要吞噬细胞的摄取,B 错误;
C、腺病毒载体疫苗是利用腺病毒的感染过程将重组基因带入细胞生产抗原,使人体产生
免疫反应,但感染过腺病毒的人有抗腺病毒的抗体,会降低病毒载体疫苗的保护率,C 正
确;
D、生产传统疫苗时,若灭活不彻底,导致所注射的疫苗制剂中所含的病毒毒力超标,会
导致机体感染病毒,会有安全问题,D 正确。
故选B。
9.RNA 疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T 细胞,也可激活B 细胞。
下列叙述错误的是( )
A.进入人体细胞的RNA 作为模板与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.注射RNA 疫苗一段时间之后,机体内会产生相应的效应T 细胞
C.被特定RNA 疫苗激活产生的浆细胞,能与含特定抗原的病毒结合
D.B 淋巴细胞在淋巴因子和抗原共同刺激后可增殖分化产生记忆细胞
【答案】C
【分析】疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组
病毒载体疫苗、核酸疫苗等。疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其
代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制
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剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
【详解】A、RNA 可作为翻译的模板,进入人体细胞的RNA 作为模板与核糖体结合指导抗
原蛋白合成,A 正确;
B、注射RNA 疫苗一段时间之后,RNA 进入细胞内,翻译出蛋白质作为抗原,则机体会发
生细胞免疫,所以机体内会产生相应的效应T 细胞,B 正确;
C、浆细胞不能识别抗原,C 错误;
D、B 淋巴细胞在淋巴因子和抗原共同刺激后可增殖分化产生记忆细胞和浆细胞,浆细胞
分泌抗体,D 正确。
故选C。
10.2022 年10 月以来,新型冠状肺炎在全国有散发的现象。新冠病毒(SARS-CoV-2)是
一种单链RNA 病毒,接种新冠疫苗是预防新冠病毒感染的有效措施。下列有关叙述正确的
是( )
A.新冠病毒与艾滋病病毒遗传物质都是RNA 且遗传信息的传递过程相同
B.感染新冠病毒后,患者会出现脱水现象,会引起其体内抗利尿激素分泌量降低
C.接种新冠疫苗者在再次感染同种新冠病毒时体内可能会产生大量的抗体
D.抗体与病毒结合后会抑制其在体液中的增殖,并形成细胞集团
【答案】C
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完
成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的
原料及酶等均由宿主细胞提供。
【详解】A、新冠病毒是RNA 复制病毒,艾滋病病毒是逆转录病毒,A 错误;
B、感染新冠病毒后,患者出现脱水现象,导致细胞外液渗透压升高,引起体内抗利尿激
素分泌量增加,促进肾小管集合管重吸收水,B 错误;
C、接种新冠疫苗者在再次感染同种新冠病毒时会引起二次免疫,此时免疫更快、更强,
短时间内可产生大量的抗体,C 正确;
D、病毒为非细胞生物,在宿主细胞中利用宿主细胞的物质进行增殖,D 错误。
故选C。
11.RNA 疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T 细胞也可激活B 细胞。下
列相关叙述错误的是( )
A.进入细胞的RNA 与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.B 细胞受到抗原刺激后,即可增殖分化成浆细胞
C.注射RNA 疫苗一段时间后,机体内辅助性T 细胞可增殖、分化
D.注射特定RNA 疫苗仅对相应疾病起预防作用
【答案】B
【分析】1、疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重
组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
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2、细胞免疫过程为:抗原由吞噬细胞摄取和处理后,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原
呈递给T 细胞;T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T 细胞;效应T 细
胞发挥效应—裂解靶细胞。
【详解】A、RNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,A 正确;
B、B 细胞受到抗原等刺激后,在细胞因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化
为浆细胞,B 错误;
C、注射RNA 疫苗一段时间后,机体内辅助性T 细胞受到刺激后可进行增殖、分化,C 正
确;
D、注射疫苗为主动免疫,疫苗具有特异性,所以一种疫苗仅对一种疾病起预防作用,D
正确。
故选B。
12.RNA 疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T 细胞也可激活B 细胞。下
列叙述正确的是( )
A.进入细胞的RNA 与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.B 细胞仅需要辅助性T 细胞呈递信号即可激活
C.辅助性T 细胞、细胞毒性T 细胞均能直接结合抗原蛋白被活化
D.特定RNA 疫苗激活产生的浆细胞,能与含特定抗原的病毒结合
【答案】A
【分析】1、疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重
组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
2、细胞免疫过程为:a、抗原呈递细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将
抗原呈递给辅助性T 细胞;b、细胞毒性T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和
细胞毒性T 细胞;c、细胞毒性T 细胞发挥效应-裂解靶细胞。
【详解】A、RNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,A 正确;
B、B 细胞需要辅助性T 细胞呈递信号和抗原的刺激才可激活,B 错误;
C、辅助性T 细胞、细胞毒性T 细胞只能结合抗原-MHC 复合体,不能直接结合抗原蛋白,
C 错误;
D、浆细胞负责分泌抗体,不能识别抗原,也不能与抗原结合,D 错误。
故选A。
13.新冠病毒是一种RNA 病毒,常见的病毒检测方法有:①检测感染者体内通过免疫反应
所产生的某种抗体;②用“新冠病毒核酸检测试剂盒”检测病毒的遗传物质RNA;③检测
病毒表面的一种糖蛋白。即抗原分子。常见的疫苗有;减毒新冠病毒、灭活新冠病毒,新
冠病毒RNA 疫苗。下列有关说法不正确的是( )
A.新冠病毒患者通过方法①②③检测可能均呈阳性
B.新冠病毒RNA 疫苗作为抗原直接引起机体产生体液免疫和细胞免疫
C.新冠病毒侵入机体,T 细胞、B 细胞、效应T 细胞均能发挥免疫效应
D.建议接种灭活新冠病毒疫苗加强针,其目的是刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞
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【答案】B
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,
不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活
细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A 、新冠病毒患者感染新冠病毒,通过方法②③检测呈阳性,抗原刺激后机体产
生相应抗体,方法①检测也呈阳性, A 正确;
B 、新冠病毒 RNA 疫苗不是抗原,抗原分子应该是 RNA 指导合成的蛋白质分子, B
错误;
C 、新冠病毒侵入机体后,刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,所以 T 细胞、 B 细胞、
效应 T 细胞均能进行特异性识别,发挥免疫效应, C 正确;
D 、接种加强针,利于刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞,D 正确。
故选B。
14.核酸检测和注射疫苗能有效预防新冠肺炎的传播。mRNA 疫苗中RNA 导入机体后能
表达出相应的蛋白质进而引发机体产生特异性免疫,下列相关叙述错误的是( )
A.新型冠状病毒进入人体细胞体现了细胞膜的流动性
B.感染过新型冠状病毒已康复者的血清可以用来治疗新冠肺炎患者
C.核酸检测新型冠状病毒利用了核酸分子具有特异性的原理
D.mRNA 疫苗中的RNA 作为抗原引发机体产生免疫反应
【答案】D
【分析】细胞膜的结构特点:细胞膜具有一定的流动性,功能特性:细胞膜具有一定的选
择透过性。
mRNA 疫苗中RNA 导入机体后,需要表达出相应的蛋白质,蛋白质作为抗原,进而引发
机体产生特异性免疫。
【详解】A、新型冠状病毒是具有囊膜结构的病毒,可以通过胞吞进入细胞,体现了细胞
膜的流动性,A 正确;
B、感染过新型冠状病毒已康复者的血清含有相应的抗体,所以可以用来治疗新冠肺炎患
者,B 正确;
C、新型冠状病毒的核酸序列是具有特定碱基排列顺序的,所以可以利用核酸分子具有特
异性的原理来检测,C 正确;
D、mRNA 疫苗中RNA 导入机体后能(翻译)表达出相应的蛋白质进而引发机体产生特异
性免疫(体液免疫),D 错误。
故选D。
15.新冠病毒(2019—nCoV)是单股正链RNA 病毒,其表面的S 蛋白与人体细胞膜上的
ACE2 的受体一旦结合,易使人患病。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒的主要组成成分中都含C,H、O、N、P
B.新冠病毒的RNA 水解产物是四种脱氧核苷酸
C.研制疫苗的方向之一是针对该病毒的S 蛋白寻找抗体
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D.为防止新冠病毒对人体感染,我们可以使用淡盐水破坏S 蛋白的结构
【答案】C
【分析】病毒属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质外壳构成,依赖活的宿主细胞才能完
成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖,自身只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的
原料及酶等均有宿主细胞提供。
【详解】A、新冠病毒主要由RNA 和蛋白质构成,其中蛋白质不含有P,A 错误;
B、新冠病毒的RNA 水解产物是四种核糖核苷酸,B 错误;
C、新冠病毒表面的S 蛋白(作为抗原)与人体细胞膜上的ACE2 的受体一旦结合,易使人
患病,因此研制疫苗的方向之一是针对该病毒的S 蛋白寻找抗体,C 正确;
D、防止病毒主要是靠酒精等物质破坏蛋白质结构,使其变性,用淡盐水没有作用,D 错
误。
故选C。
16.RNA 疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T 细胞也可激活B 细胞。相
关叙述错误的( )
A.进入细胞的RNA 与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.B 细胞仅需要T 细胞呈递的信号即可激活
C.T 细胞可通过增殖分化产生记忆T 细胞和效应T 细胞
D.注射特定RNA 疫苗仅对相应疾病起到预防作用
【答案】B
【分析】1、疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重
组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
2、细胞免疫过程为:抗原由吞噬细胞摄取和处理后,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原
呈递给T 细胞;T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T 细胞;效应T 细
胞发挥效应—裂解靶细胞。
【详解】A、RNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,A 正确;
B、B 细胞需要T 细胞呈递信号和抗原的刺激才可激活,B 错误;
C、T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆T 细胞和效应T 细胞,C 正确;
D、注射疫苗为主动免疫,疫苗具有特异性,所以注射特定RNA 疫苗仅对相应疾病起到预
防作用,D 正确。
故选B。
17.核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA 或RNA)导入动物体细胞内,并
通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到
预防和治疗疾病的目的。如图为针对某种RNA 病毒抗原(S 蛋白)研制DNA 疫苗和RNA
疫苗的思路。下列相关叙述正确的是( )
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A.步骤①中对编码S 蛋白的基因进行扩增,需要用耐高温的DNA 聚合酶和解旋酶
B.进行步骤②时,用DNA 连接酶即可构建表达S 蛋白的基因表达载体
C.核酸疫苗能在人体细胞中成功表达S 蛋白,说明了生物界共用一套密码子
D.该疫苗中的核酸可作为抗原刺激人体产生体液免疫
【答案】C
【分析】核酸疫苗需要将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA 或RNA)导入动物体细胞内,
此过程需要利用基因工程技术,基因工程的基本操作程序是:获取目的基因、构建基因表
达载体,将目的基因导入到受体细胞,目的基因的检测和表达。
【详解】A、步骤①中对编码S 蛋白的基因进行扩增,利用的是PCR 技术,该过程需要用
到耐高温的DNA 聚合酶,不需要解旋酶,A 错误;
B、进行步骤②时,用DNA 连接酶和限制酶构建表达S 蛋白的基因表达载体,B 错误;
C、核酸疫苗中的核酸源自病毒等病原体,其在人体细胞中能成功表达S 蛋白,说明了生
物界共用一套密码子,C 正确;
D、该疫苗中的核酸可以编码抗原蛋白,核酸本身不能作为抗原刺激人体产生体液免疫,D
错误。
故选C。
18.mRNA 疫苗在对抗新冠病毒的过程中有重要作用,目前常用脂质体递送mRNA 进入细
胞下列关于mRNA 疫苗说法正确的是( )
A.提取新冠病毒完整RNA 作为疫苗
B.注射mRNA 疫苗后,可激发人体产生特异性免疫
C.mRNA 进入细胞后经逆转录产生的DNA 可整合到人染色体上
D.mRNA 疫苗进入细胞的方式是自由扩散,脂质体包裹可防止mRNA 被水解
【答案】B
【分析】疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工
减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原
菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便
会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这
种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原
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菌的伤害。
【详解】A、提取新冠病毒的RNA 需要经过改造之后才可作为疫苗,A 错误;
B、注射mRNA 疫苗后,可激发人体产生细胞免疫和体液免疫,属于特异性免疫,B 正确;
C、mRNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,引发机体的特异性免疫,
不会发生逆转录形成DNA 的过程,C 错误;
D、mRNA 疫苗进入细胞的方式是胞吞,D 错误。
故选B。
19.科学家将RNA 疫苗(由mRNA 组成)包装到由树状大分子(den-drimer)的分支分子
制造而成的纳米颗粒中,形成dendrimer-RNA 结构,并诱导其多次折叠,构建了直径为
150 纳米的球形疫苗颗粒。这些疫苗颗粒进入细胞之后,其mRNA 可翻译形成蛋白质,这
些蛋白质释放出来并激活机体免疫系统,引发细胞免疫和体液免疫。下列有关说法中,正
确的是( )
A.mRNA 和宿主细胞核糖体结合进行翻译时,需要RNA 聚合酶、核糖核苷酸等条件
B.球形疫苗颗粒能保护RNA 进入细胞,翻译形成的抗体蛋白可使人具备抵抗力
C.人们可以合成不同病原体的RNA 来构建疫苗颗粒,注射给人以获得免疫能力
D.dendrimerRNA 最可能通过主动转运方式进入细胞
【答案】C
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA 分子的一条链为模板,在RNA
聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA 为模板,在酶的作用下,消耗能
量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
3、大分子出入细胞的方式是胞吞和胞吐,需要消耗能量。
【详解】A、翻译不需要RNA 聚合酶、核糖核苷酸,A 错误;
B、RNA 翻译形成的蛋白质引起了特异性免疫,这些蛋白是抗原而不是抗体,B 错误;
C、人们合成病原体的RNA 后,构建疫苗颗粒,注射给人体后引发特异性免疫,即可获得
免疫力,这给人们根治病原体感染带来了希望,C 正确;
D、dendrimer 和RNA 均为大分子物质,二者结合后最可能通过胞吞方式进入细胞,D 错
误。
故选C。
20.在传染病的预防上,mRNA 疫苗被寄予厚望。编码抗原蛋白的mRNA 被注射进入人体
后,其能够在体内合成抗原蛋白,从而引起人体发生免疫反应,对抗病原体感染,即为
mRNA 疫苗。目前常用脂质体递送mRNA 进入人体细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.提取病毒的RNA 即可作为疫苗
B.脂质体递送mRNA 进入人体细胞的方式是自由扩散
C.mRNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白
D.mRNA 疫苗进入人体细胞后会逆转录形成DNA,然后整合到染色体组DNA 上,危
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险性极高
【答案】C
【分析】疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组
病毒载体疫苗、核酸疫苗等。利用疫苗的目的是刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体,进
而增强免疫力。
【详解】A、提取新冠病毒的RNA 不可直接作为疫苗,因为其具有侵染特性,会引起人患
病,A 错误;
B、脂质体递送mRNA 进入人体细胞的方式是胞吞,B 错误;
C、mRNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,而后抗原蛋白会引起机
体的特异性免疫反应,进而使得机体产生更多的记忆细胞和抗体,C 正确;
D、mRNA 疫苗进入人体细胞后不会发生逆转录形成DNA 的过程,D 错误。
故选C。
二、多选题
21.RNA 疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T 细胞也可激活B 细胞。下
列叙述错误的是( )
A.进入细胞的RNA 与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.B 细胞仅需要辅助性T 细胞呈递信号即可激活
C.辅助性T 细胞、细胞毒性T 细胞均能直接结合抗原蛋白被活化
D.特定RNA 疫苗激活产生的浆细胞,能与含特定抗原的病毒结合
【答案】BCD
【分析】1、疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重
组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
2、细胞免疫过程为:a.抗原呈递细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗
原呈递给辅助性T 细胞;b.细胞毒性T 细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和细
胞毒性T 细胞;c、细胞毒性T 细胞发挥效应-裂解靶细胞。
【详解】A、RNA 疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白,A 正确;
B、B 细胞需要辅助性T 细胞呈递信号和抗原的刺激才可激活,B 错误;
C、辅助性T 细胞、细胞毒性T 细胞只能结合抗原-MHC 复合体,不能直接结合抗原蛋白,
C 错误;
D、浆细胞负责分泌抗体,不能识别抗原,也不能与抗原结合,D 错误。
故选BCD。
22.研究发现,一种病毒只含一种核酸(DNA 或RNA),病毒的核酸可能是单链结构也
可能是双链结构。新病毒出现后,科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以
下探究相关说法正确的是( )
A.酶解法:分别用磷脂酶和蛋白酶处理两组新病毒,将处理过的病毒注入宿主细胞,
观察能否产生子代病 毒确定核酸类型
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B.同位素标记法:分别用含放射性同位素标记了T 和U 的完全培养基培养病毒,收
集并检测子代病毒放射 性确定核酸类型
C.碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的
碱基组成和比例进行 测定分析
D.最终测定该病毒为单链RNA 病毒,研制此病毒的疫苗很困难,原因是单链RNA 分
子结构不稳定,更容易 产生变异
【答案】CD
【分析】病毒是非细胞生物,专性寄生在活细胞内。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物
病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA 病毒和RNA 病毒;病毒由核酸
和蛋白质组成。
【详解】A、分别用磷脂酶和蛋白酶处理两组新病毒,将处理过的病毒注入宿主细胞。因
为病毒的核酸并没有别破坏,所以无论是DNA 病毒还是RNA 病毒都能繁殖产生子代病毒,
A 错误;
B、病毒无细胞结构必须在宿主活细胞中才能繁殖,不能在完全培养基中繁殖,故应分别
用含放射性同位素标记的T 和U 培养宿主细胞,在接种病毒,收集并检测子代病毒放射性
确定核酸类型,B 错误;
C、为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和比例
进行测定分析,双链中的嘌呤数与嘧啶数相等,C 正确;
D、最终测定该病毒为单链RNA 病毒,研制此病毒的疫苗很困难,原因是单链RNA 分子
结构不稳定,更容易产生变异,即使研制出疫苗,可能病毒已经发生改变,进而导致疫苗
不能起到预防的作用,D 正确。
故选CD。
23.我国陈薇团队研发的以腺病毒为载体的重组新冠疫苗临床测试成功,单针接种该疫苗
即可起到保护作用。下表为现阶段全球接种的主要新冠疫苗及其有效成分。下列叙述错误
的是( )
疫苗类型
疫苗有效成分
腺病毒重组新冠疫苗
整合抗原基因的活体腺病毒
RNA 新冠疫苗
指导合成抗原的mRNA
灭活新冠疫苗
抗原
抗新冠病毒血清
抗体
抗新冠病毒单克隆抗
体
抗体
A.接种RNA 新冠疫苗后,由mRNA 作为抗原刺激机体产生特异性免疫
B.灭活新冠疫苗多次注射可提高抗体浓度,以提高保护效力
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C.当病毒进入人体后,记忆B 细胞快速合成并分泌大量抗体,与病毒的抗原结合
D.二次免疫时抗体的量更多,免疫效果更强,说明抗体是一种高能化合物
【答案】ACD
【分析】疫苗是经过减毒或灭活处理的生物制品,它能够引起免疫反应。疫苗分为减毒活
疫苗、灭活疫苗、核酸疫苗和蛋白质疫苗等。减毒活疫苗因病原体进入体内继续增殖,可
持续引起免疫反应。灭活疫苗、蛋白质疫苗引起的免疫反应弱,一般需要注射两次以上。
核酸疫苗又分为DNA 疫苗和RNA 疫苗。
【详解】A、接种RNA 新冠疫苗后,细胞可以直接以mRNA 为模板翻译出蛋白质(抗原)
刺激机体产生特异性免疫,A 错误;
B、灭活疫苗引起的免疫反应较弱,需多次注射以引起机体足够强度的免疫反应,产生大
量的抗体,以提高保护效力,B 正确;
C、记忆细胞不能产生抗体,产生抗体的细胞是浆细胞,C 错误;
D、二次免疫时记忆细胞识别抗原后,增殖分化形成大量的浆细胞,由浆细胞产生大量的
抗体,免疫效果更强,但不能说明抗体是一种高能化合物,D 错误。
故选ACD。
24.中国国药集团生产的新冠灭活疫苗是通过先培养出新型冠状病毒,然后通过加热或者
加入化学试剂的方法,将其灭活后制成的疫苗。美国辉瑞公司生产的新冠mRNA 疫苗是先
人工合成含有编码某种抗原蛋白的mRNA,然后注入人体,通过在mRNA 外包裹的脂质纳
米颗粒进入细胞直接进行翻译,形成相应的抗原蛋白。下列说法错误的是( )
A.灭活疫苗对于生产的安全要求低于RNA 疫苗
B.灭活疫苗刺激机体产生抗体的种类多于RNA 疫苗
C.RNA 疫苗可以遗传给下一代,而灭活疫苗不能
D.灭活疫苗和RNA 疫苗进入机体后,都可直接发挥抗原刺激作用
【答案】ACD
【分析】1、核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA 或RNA)直接导入动物体细
胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,
以达到预防和治疗疾病的目的。
2、灭活病毒疫苗的研发工艺主要是通过在细胞质基质上对病毒进行培养,然后用物理或化
学方法将具有感染性的病毒杀死但同时保持其抗原颗粒的完整性,使其失去致病力而保留
抗原性。
【详解】A、新冠灭活疫苗是通过先培养出新型冠状病毒,然后将其灭活后制成,在培养
过程中有造成传播的可能性,而mRNA 外包裹的脂质纳米颗粒进入细胞直接进行翻译,形
成相应的抗原蛋白,生产过中没有活病毒存在,所以灭活疫苗对于生产的安全要求高于
RNA 疫苗,A 错误;
B、灭活疫苗成分有多种,较复杂,或含彻底灭活的病毒颗粒,或含病毒的一段核酸序列,
或含病毒表面蛋白的某个部分,而RNA 疫苗通过在mRNA 外包裹的脂质纳米颗粒进入细
胞直接进行翻译,形成相应的抗原蛋白,成分单一,所以灭活疫苗刺激机体产生抗体的种
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类多于RNA 疫苗,B 正确;
C、新冠RNA 疫苗是人工合成含有编码某种抗原蛋白的mRNA,而人的遗传物质是
DNA,所以RNA 疫苗也不会遗传给下一代,C 错误;
D、RNA 疫苗注入人体,通过在mRNA 外包裹的脂质纳米颗粒进入细胞直接进行翻译,形
成相应的抗原蛋白发挥抗原刺激作用,而不是mRNA 直接作为抗原发挥刺激作用,D 错误。
故选ACD。
25.重组腺病毒是研发新型冠状病毒(一种RNA 病毒)疫苗的技术路线之一。将新型冠状
病毒的S 基因重组到转移载体pshuttle 上,然后将重组转移载体在细菌内线性化再转化到大
质粒padeasy 上。提取重组padeasy 质粒并将其线性化,转染人胚肾细胞可获得重组腺病毒,
制成疫苗。下列叙述正确的是( )
A.可采用PCR 技术获取和扩增新型冠状病毒的S 基因
B.S 基因重组到pshuttle 与padeasy 均需要限制酶和DNA 聚合酶
C.重组padeasy 被限制酶线性化,更容易整合到人胚肾细胞染色体DNA 上
D.用含血清的培养液培养人胚肾细胞,从培养液收集重组腺病毒
【答案】CD
【解析】该题涉及使用基因工程的方式设计重组腺病毒的过程,但新冠病毒为RNA 病毒,
需要首先用逆转录酶合成相应的cDNA 才能进行重组质粒的构建,并且进行重组质粒的构
建时需要用到限制酶和DNA 连接酶等。
【详解】A、新冠病毒的遗传物质为RNA,但PCR 的扩增原理为DNA 双链复制,因此不
能直接用PCR 技术获取和扩增新冠病毒的S 基因,A 错误;
B、DNA 聚合酶参与的反应是DNA 复制,S 基因重组到pshuttle 与padeasy 需要的是限制酶
和DNA 连接酶,B 错误;
C、重组pAd Easy 被限制酶线性化,存在黏性末端或平末端,更容易整合到人胚肾细胞染
色体DNA 上,C 正确;
D、用含血清的培养液培养人胚肾细胞,从培养液收集重组腺病毒,从重组腺病毒转染人
胚肾细胞的培养液中提取及纯化病毒DNA,D 正确。
故选CD。
【点睛】
三、非选择题
26.学习以下材料,回答(1)-(5)问题。
中心法则中的RNA 通常指的是能够编码蛋白质的mRNA,但细胞中有许多不编码蛋白质
的RNA-非编码RNA,但对细胞生命活动有调控作用。微小RNA(miRNA)是一种真核细
胞中广泛存在的短链非编码RNA,长度为17~25 个核苷酸。miRNA 通常与mRNA 的3'端
非编码区结合,抑制依赖该mRNA 的蛋白质翻译或促进靶标mRNA 的降解,从而在转录
后水平上调控基因的表达。当人体内某些miRNA 功能失调时,疾病就可能发生。
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前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤。已发现去乙酰化酶(SIRT)在前列腺癌的发生发展过程
中有重要作用。研究推测在前列腺癌细胞CW 中miRNA 对SIRT 基因有转录后调控作用。
研究者利用数据库对SIRT 基因3'端非编码区进行分析,发现19 个可能的miRNA 作用的靶
标位点(如图1A),依据这些靶标位点的分布构建了4 个截断片段(如图1B)。分别将
这4 个截断片段连接到P 载体-荧光素酶基因F 下游处,构建重组载体,并分别转入到CW
细胞中,检测F 的蛋白表达水平。结果如图2。
免疫原性是指能够刺激机体,使免疫细胞活化、增殖、分化而产生特异性抗体。由于
miRNA 分子无免疫原性,被认为是具有临床治疗应用前景的分子,但miRNA 分子递送效
率低,限制了其疗效。结合新型靶向基因递送系统可为前列腺癌的基因靶向治疗提供新型
手段和药物来源。为研发靶向治疗肿瘤的RNA 疫苗提供广阔的应用前景。
(1)miRNA 与mRNA 的3'端非编码区通过 原则互补结合,从而在转录后水平上调控基
因的表达。
(2)P 载体上有荧光素酶基因F,将SIRT 基因3'端非编码区域片段连接到P 载体的F 下游,
获得重组载体P-F-SIRT,转入CW 细胞中,检测荧光素酶F 的mRNA 水平及蛋白质水平,
如图3 所示。实验发现:SIRT3'端非编码区域存在转录后调控区域,依据是 。
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(3)结合图1 和图2 分析,SIRT 基因3'端非编码 片段可能是miRNA 靶位点,原因是
。
(4)结合全文的信息,下列说法正确的有____。
A.miRNA 结构稳定性差,易降解
B.miRNA 编码蛋白引起细胞免疫排斥
C.可调控miR-34a 或miR124 靶向治疗前列腺癌
D.miRNA 可用脂质载体递送到细胞内
(5)你认为本文介绍的miRNA 调控转录是否属于表观遗传学?请陈述原因 。
【答案】(1)碱基互补配对
(2)与对照组相比,实验组的FmRNA 水平没有显著变化,而F 蛋白水平降低
(3) 901-1300 CW 细胞中miRNA 与901-1300 核苷酸片段结合,抑制了表达载体
中F 与SIRT 基因mRNA 的翻译或促进降解
(4)ACD
(5)属于表观遗传学,基因的碱基序列保持不变,基因的表达和表型发生可以遗传变化
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,
叫作表观遗传。表观遗传能 够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的 性
状改变。
2、中心 法则:遗传信息可以从DNA 流向DNA, 即DNA 的复制;也可以从DNA 流向
RNA,进而流向蛋白 质,即遗传信息的转录和翻译。
【详解】(1)在DNA 分子中,A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)
一定与C(胞嘧啶)配对,碱基之间的这种一一对应的关 系,叫作碱基互补配对原则;
miRNA 与mRNA 的3'端非编码区通过碱基互补配对原则互补结合,从而在转录后水平上调
控基因的表达。
(2)题干信息:RNA 通常指的是能够编码蛋白质的mRNA,但细胞中有许多不编码蛋白
质的RNA-非编码RNA,但对细胞生命活动有调控作用;由图3 可知,与对照组相比,实
验组的FmRNA 水平没有显著变化,而F 蛋白水平显著降低,说明SIRT3'端非编码区域存
在转录后调控区域。
(3)图2 可知,SIRT 901-1300 核苷酸对应的F 蛋白表达水平最低,可推测CW 细胞中
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miRNA 与901-1300 核苷酸片段结合,抑制了表达载体中F 与SIRT 基因mRNA 的翻译或促
进降解,故SIRT 基因3'端非编码901-1300 核苷酸可能是miRNA 靶位点。
(4)A、miRNA 是单链,其miRNA 分子递送效率低,可见其结构稳定性差,易降解,A
正确;
B、题干信息可知,miRNA 分子无免疫原性,被认为是具有临床治疗应用前景的分子,可
见miRNA 编码蛋白不会引起细胞免疫排斥,B 错误;
C、题干信息:新型靶向基因递送系统可为前列腺癌的基因靶向治疗提供新型手段和药物
来源,可知可调控miR-34a 或miR124 靶向治疗前列腺癌,C 正确;
D、miRNA 分子递送效率低,miRNA 可用脂质载体递送到细胞内,D 正确。
故选ACD。
(5)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表
观遗传。可见本文介绍的miRNA 调控转录属于表观遗传学。
27.新型冠状肺炎的核酸疫苗,包括DNA 疫苗和mRNA 疫苗,其原理是将某种抗原的
DNA 或 mRNA 序列注入体内,在细胞中表达产生抗原蛋白,诱导机体产生对该抗原蛋白
的免疫效应,以达到预防疾病的目的。mRNA 疫苗引发机体免疫反应的过程如图所示。
(1)mRNA 疫苗发挥作用过程中激活了 (填“体液免疫”“细胞免
疫”或“体液免疫和细胞免疫”),体现了免疫系统的 功能。
(2)激活 B 细胞的两个信号:一是B 细胞和病毒刺突蛋白接触,二是
。
(3)根据mRNA 分子结构分析,RNA 疫苗对冷链运输要求比DNA 疫苗更
。
(4)mRNA 疫苗需多次接种,但 DNA 疫苗(以腺病毒为载体,将目标抗原基因重组到载
体病毒基因组中) 通常只需注射一针即可,而且数周后仍能在体内检测到重组病毒的
DNA。据此分析腺病毒载体疫苗只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因是
。
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【答案】(1) 体液免疫和细胞免疫 免疫防御
(2)辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合
(3)高
(4)DNA 结构更稳定,抗原基因在人体细胞中可持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B 细胞等抗原呈递细
胞摄取,这为激活B 细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,
然后传递给辅助性T 细胞,辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合,这为
激活B 细胞提供了第二个信号,辅助性T 细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B 细胞
受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B 细胞,
细胞因子促进B 细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在
全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏
附。
【详解】(1)结合题图可知,mRNA 疫苗进入细胞表达后,能够激发机体的特异性免疫
过程,产生细胞毒性T 细胞和抗体等,mRNA 疫苗发挥作用过程中激活了体液免疫和细胞
免疫;免疫系统针对外来抗原发挥作用的过程是免疫防御。
(2)体液免疫过程中,激活 B 细胞的两个信号:一是B 细胞和病毒刺突蛋白接触,二是
辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合,同时辅助性T 细胞分泌的细胞因
子也可促进B 细胞增殖分化。
(3)由于RNA 是单链结构,更加不稳定,故RNA 疫苗对冷链运输要求比DNA 疫苗更高。
(4)由于DNA 结构更稳定,抗原基因在人体细胞中可持续表达抗原,反复刺激机体免疫
系统,故mRNA 疫苗需多次接种,但 DNA 疫苗(以腺病毒为载体,将目标抗原基因重
组到载体病毒基因组中) 通常只需注射一针即可。
28.2023 年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼,以表彰他们
在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现促使科学家们开发出有效的 mRNA 疫苗来对抗
COVID-19(新型冠状病毒肺炎)。新冠疫苗有多种,其中灭活病毒疫苗防护力大约在
70~80%,而mRNA 疫苗产生的防护力会更高,可以使有效率达到 95%以上。如图是
mRNA 疫苗作用模式图,请据图回答问题:
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(1)灭活病毒疫苗是保留 成分而丧失致病性的一种疫苗。mRNA 疫苗要装入脂纳
米体中再注射, 目的之是防止mRNA 在内环境中与 接触而被水解。脂质纳米颗
粒主要由磷脂分子围成,被细胞通过 (运输方式)摄入细胞最终发挥作用。
(2)与灭活病毒疫苗相比,RNA 疫苗的优点有 (至少答两点)。
(3)人类在漫长的进化历程中从未感染过新型冠状病毒,但是人的免疫系统仍能产生针对新
型冠状病毒的抗体。关于抗原和抗体的关系一直存在两类不同的观点:模板学说认为,抗
体是在抗原进入机体后,以抗原为模板设计出来的;克隆选择学说认为,在抗原进入机体
之前,具有不同类型特异性受体的B 细胞就已经存在。克隆选择学说目前被大多数科学家
所接受。
为验证克隆选择学说,请设计实验,需包含实验内容,并预期实验结论
【答案】(1) 抗原 RNA 酶 胞吞
(2)能引起细胞免疫;能一定时间内不断地表达出抗原;能产生更多的记忆细胞和抗体;在
生产上更安全
(3)实验内容:选取生长健壮的、长势一致的小鼠若干,均分为3 组,对照组注射高剂量的
抗原X,一段时间后注射适宜剂量的抗原Y;实验组1 给小鼠注射了高剂量的具有放射性
同位素标记的抗原X(高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够全部杀死具有与其互补
受体的B 细胞),一段时间后注射适宜剂量的抗原Y;实验组2 给小鼠注射了高剂量的具
有放射性同位素标记的抗原X,一段时间后再注射适宜剂量的抗原X 时预期及结论:对照
组可同时产生X 抗体和Y 抗体,实验组1 只能产生Y 抗体,实验组2 不产生抗体
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。分为病原体疫苗、DNA 疫
苗和RNA 疫苗。
【详解】(1)疫苗是经过减毒或灭活处理形成的生物制品,但都保留了其抗原成分,注射
后引发机体产生主动免疫过程。mRNA 疫苗要装入脂纳米体中再注射,原因是防止mRNA
在内环境被RNA 酶所水解,脂质纳米颗粒由磷脂分子包裹mRNA,被细胞通过胞吞作用
摄入细胞。
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(2)与灭活病毒疫苗相比,RNA 疫苗注射进入机体后,在较短时间内经过翻译形成大量
的短肽抗原,激活T 细胞,引发细胞免疫,并产生记忆细胞和抗体。在生产上更加安全。
(3)根据克隆选择学说,在抗原进入机体之前,具有不同类型特异性受体的B 细胞就已
经存在,则可通过杀死相应的B 细胞观察是够能够产生对应的抗体进行验证。可选取生长
健壮的、长势一致的小鼠若干,均分为3 组,对照组注射高剂量的抗原X,一段时间后注
射适宜剂量的抗原Y,实验组1 给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X
(高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够全部杀死具有与其互补受体的B 细胞),将
小鼠体内与其互补受体的B 细胞全部杀死,但与抗原Y 互补的B 细胞依然存在,所以一段
时间后注射适宜剂量的抗原Y,机体可发生免疫反应产生抗Y 抗体。实验组2 给小鼠注射
了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X,将小鼠体内与其互补受体的B 细胞全部杀死,
当第二次再注射适宜剂量的抗原X 时,由于缺乏与其互补受体的B 细胞,无法完成抗原与
免疫细胞的识别过程,所以小鼠不产生抗X 的抗体。
29.2023 年诺贝尔生理学或医学奖表彰的是核苷碱基修饰方面的研究成果。该成果推动了
mRNA 疫苗的研制。流感疫苗(mRNA 流感疫苗)研发策略:用脂质纳米颗粒(LNP)包
裹mRNA 可解决其在细胞外降解过快的问题并促进其快速进入细胞。mRNA 可通过结合细
胞中的TLR 来激活胞内免疫,含有假尿嘧啶修饰的mRNA 不会被TLR 识别。mRNA 疫苗
递送到胞内后发挥作用的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)由上图可知,B 细胞的激活需要两个信号,信号一是抗原蛋白和B 细胞直接接触;信号
二是 。
(2)mRNA 通过 过程形成抗原蛋白后,则可引发特定的免疫应答,从而使机
体获得免疫保护。已知通过假尿嘧啶修饰的mRNA 疫苗作用效果比未修饰的RNA 疫苗更
强,原因是 。
(3)mRNA 使用LNP 包裹有利于快速进入细胞,体现了细胞膜 的结构特点。
你认为研制mRNA 流感疫苗还需要考虑的问题有 。
A.mRNA 可能在细胞质中复制
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B.mRNA 在细胞中可能难以正确翻译
C.mRNA 可能会插入染色体
D.现有疫苗是否对新的突变株有效
(4)结合图中的信息分析,与灭活病毒疫苗相比,mRNA 疫苗的免疫防御效果优势是
。
【答案】(1)辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合
(2) 翻译 含有假尿嘧啶修饰的mRNA 不会被TLR 识别,不会激活胞内免疫,
mRNA 不容易降解,可以存在较长时间,合成较多的抗原蛋白
(3) 具有(一定的)流动性 ABD
(4)既可以产生体液免疫,也可以产生细胞免疫,免疫效果好;能不断地表达出抗原,诱导
机体能产生更多的记忆细胞和抗体
【分析】1、体液免疫的过程是:一些病原体可以和B 细胞接触,这为激活B 细胞提供了
第一个信号;一些病原体被树突状细胞、B 细胞等抗原呈递细胞摄取;抗原呈递细胞将抗
原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T 细胞;辅助性T 细胞表面的特定分子发生
变化并与B 细胞结合,这是激活B 细胞的第二个信号;辅助性T 细胞开始分裂、分化,并
分泌细胞因子;B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小
部分分化为记忆B 细胞。细胞因子能促进B 细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大
量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制
病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
2、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应
的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
【详解】(1)B 细胞的激活需要两个信号,抗原蛋白和B 细胞接触,这为激活B 细胞提供
了第一个信号;辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与B 细胞结合,这是激活B 细胞
的第二个信号;此外,还需要细胞因子的作用。
(2)mRNA 可以作为合成蛋白质的模板,通过翻译过程形成抗原蛋白后,引发特定的免
疫应答,从而使机体获得免疫保护。通过假尿嘧啶修饰的mRNA 疫苗作用效果比未修饰的
RNA 疫苗更强,因为mRNA 可通过结合细胞中的TLR 来激活胞内免疫,使mRNA 降解,
而含有假尿嘧啶修饰的mRNA 不会被TLR 识别,不会激活胞内免疫,mRNA 不容易降解,
可以存在较长时间,合成较多的抗原蛋白,免疫效果好。
(3)由图可知,mRNA 使用LNP 包裹后,以胞吞的方式进入细胞内部,这体现了细胞膜
具有一定的流动性。研制mRNA 流感疫苗还需要考虑的问题:A、若mRNA 在细胞质中复
制可产生更多的抗原蛋白,免疫效果强,有可能引起较强的不良反应,A 需要考虑;B、
mRNA 从LNP 中逃逸到细胞质基质中后有可能难以正常翻译,不能合成正常的抗原蛋白,
可能会导致免疫效果差,B 需要考虑;C、mRNA 不能进入细胞核,无整合到宿主细胞染
色体基因组中的风险,C 不需要考虑;D、由于流感病毒容易发生变异,现有疫苗是否对
新的突变株是否有效是需要考虑的问题,D 需要考虑,所以在研制mRNA 流感疫苗还需要
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考虑的问题有ABD,C 不需要考虑。
(4)灭活病毒疫苗失去了侵染宿主细胞的能力,只能诱导机体产生体液免疫,不能诱导产
生细胞免疫,免疫效果差。与灭活病毒疫苗相比,mRNA 疫苗的免疫防御效果优势是:既
可以产生体液免疫,也可以产生细胞免疫,免疫效果好;能不断地表达出抗原,诱导机体
能产生更多的记忆细胞和抗体。
30.通过碱基修饰的新冠 RNA 疫苗可以降低炎症反应和增加刺突蛋白合成。某新冠疫苗
中常用N1-甲基假尿苷修饰,但在少数情况下会导致RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”
(如图),合成“脱靶蛋白”。
注:CCU 脯氨酸;UGC 半胱氨酸;CUU 亮氨酸;GCC 丙氨酸
(1)N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列 (填“发生”或“未发生”)改变,经过
修饰的RNA 稳定性提高,且可阻止免疫系统对其反应,有利于与 结合翻译出更多的
刺突蛋白。
(2)翻译的实质是 。该过程由 携带氨基酸,通过其反密码子和新冠mRNA 密码子之
间的 ,进而合成肽链。
(3)“脱靶蛋白”不能引发预期的免疫反应,据图分析原因是 。
【答案】(1) 未发生 核糖体
(2) 将mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 tRNA 碱基互补配对
(3)密码子发生了改变,合成“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同
【分析】mRNA 上3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸。每3 个这样的碱基叫作1 个密码子。
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一
过程叫作翻译。
【详解】(1)分析图,N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列未发生改变,但在少数
情况下会导致RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”;翻译时,mRNA 和核糖体结合翻译
出刺突蛋白。
(2)翻译的实质是将mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,该过程由tRNA 携
带氨基酸,通过其反密码子和新冠mRNA 密码子之间的碱基互补配对,进而合成肽链。
(3)N1-甲基假尿苷修饰,但在少数情况下会导致RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”,
结合图可知,密码子发生了改变,合成“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同,因此脱靶蛋
白”不能引发预期的免疫反应。
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31.2023 年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼,以表彰他们
在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现促使科学家们开发出有效的mRNA 疫苗来对抗
COVID-19(新型冠状病毒肺炎)。新冠疫苗有多种,其中灭活病毒疫苗防护力大约在
70~80%,而mRNA 疫苗产生的防护力会更高,可以使有效率达到95%以上。如图是
mRNA 疫苗作用模式图,请据图回答问题:
(1)免疫系统的功能包括免疫监视、 和 ;常见的免疫活性物质除图中所示外还包括
。
(2)由图可知,注射mRNA 疫苗后,直接刺激免疫细胞的物质是 。
(3)B 细胞分裂分化除产生图中细胞,还产生其他细胞,这些细胞具有的功能是 。
(4)与灭活病毒疫苗相比,RNA 疫苗的优点有 (至少答两点)。
(5)人类在漫长的进化历程中从未感染过新型冠状病毒,但是人的免疫系统仍能产生针对新
型冠状病毒的抗体。关于抗原和抗体的关系一直存在两类不同的观点:模板学说认为,抗体
是在抗原进入机体后,以抗原为模板设计出来的;克隆选择学说认为,在抗原进入机体之
前,具有不同类型特异性受体的B 细胞就已经存在。克隆选择学说目前被大多数科学家所
接受。为验证克隆选择学说,科研人员以小鼠为实验对象,进行了相关实验,并获得了支
持克隆选择学说的实验结果,如下表所示。已知,高剂量的具有放射性同位素标记的抗原
能够全部杀死具有与其互补受体的B 细胞。
组别
第一次注射
一段时间后,第二
次注射
实验结果
对照
组
高剂量的抗原X
适宜剂量的抗原Y
小鼠产生抗X 抗体和抗Y
抗体
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实验
组1
高剂量的具有放射性同位素
标记的抗原X
适宜剂量的抗原Y
小鼠不产生抗X 抗体;产
生抗Y 抗体
实验
组
2
高剂量的具有放射性同位素
标记的抗原X
适宜剂量的抗原X
①请依据克隆选择学说,分析实验组1 中小鼠只能产生抗Y 抗体的原因是 。
②请预期实验组2 的实验结果: 。
【答案】(1) 免疫自稳 免疫防御 溶菌酶
(2)病毒S 蛋白和抗原肽
(3)再次接触同种抗原迅速增殖分化产生浆细胞,并产生大量抗体
(4)能引起细胞免疫;能一定时间内不断地表达出抗原;能产生更多的记忆细胞和抗体;在
生产上更安全
(5) 机体中具有不同类型特异性受体的B 细胞,实验组1 给小鼠注射了高剂量的具有
放射性同位素标记的抗原X,将小鼠体内与其互补受体的B 细胞全部杀死,但与抗原Y 互
补的B 细胞依然存在,所以注射适宜剂量的抗原Y,机体可发生免疫反应产生抗Y 抗体
小鼠不产生抗X 抗体
【分析】1、免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫器官是免疫细胞
生成、成熟或集中分布的场所;免疫细胞是发挥免疫作用的细胞;免疫活性物质是由免疫
细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
2、体液免疫的过程是:一些病原体可以和B 细胞接触,这为激活B 细胞提供了第一个信
号;一些病原体被树突状细胞、B 细胞等抗原呈递细胞摄取;抗原呈递细胞将抗原处理后
呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T 细胞;辅助性T 细胞表面的特定分子发生变化并与
B 细胞结合,这是激活B 细胞的第二个信号;辅助性T 细胞开始分裂、分化,并分泌细胞
因子;B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化
为记忆B 细胞,细胞因子能促进B 细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,
抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的
增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】(1)免疫系统的功能为免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能;图中的免
疫活性物质有抗体、细胞因子,此外,常见的免疫活性物质还有溶菌酶。
(2)由图可知,注射mRNA 疫苗后,mRNA 经胞吞的方式进入受体细胞,指导合成病毒
S 蛋白,病毒S 蛋白从受体细胞中排出后与B 细胞上的受体特异性结合;细胞中的一部分S
蛋白水解形成抗原肽,与MHC I 结合后转移到受体细胞膜上,与辅助性T 细胞和细胞毒性
T 细胞结合,通过这些过程,最终使机体产生特异性免疫。所以注射mRNA 疫苗后,直接
刺激免疫细胞的物质是病毒的S 蛋白和抗原肽。
(3)当B 细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B
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细胞。图中浆细胞能够分泌特异性抗体,图中未标示出的记忆B 细胞可以在抗原消失后存
活几年甚至几十年,当再接触相同抗原时,能迅速增殖分化产生浆细胞,快速产生大量抗
体。
(4)灭活病毒疫苗无法感染细胞,只能产生体液免疫,且免疫效果弱,常需要多次注射。
结合题图,与灭活病毒疫苗相比,RNA 疫苗的优点有:既可以引起体液免疫,又可以引起
细胞免疫;mRNA 可以作为翻译的模板,能在一定时间内不断地表达出抗原;能产生更多
的记忆细胞和抗体;在生产上更安全等。
(5)①克隆选择学说认为,在抗原进入机体之前,具有不同类型特异性受体的B 细胞就
已经存在。实验组1 给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X,将小鼠体内
与其互补受体的B 细胞全部杀死,但与抗原Y 互补的B 细胞依然存在,所以注射适宜剂量
的抗原Y,机体可发生免疫反应产生抗Y 抗体。
②实验组2 给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X,将小鼠体内与其互补
受体的B 细胞全部杀死,再注射适宜剂量的抗原X,机体中没有与抗原X 互补受体的B 细
胞,机体不能发生免疫反应,所以实验组2 的实验结果为小鼠不产生抗X 抗体。
32.新冠病毒(Covid-19)会感染人类并引起呼吸综合征。科研人员通过对多个患者体内
分离的新型冠状病毒的基因组序列研究,分析新型冠状病毒的进化来源、致病病理。图1
中a 是刺突蛋白S,b 是双层包膜,c 是核衣蛋白 N,d 是+RNA,其致病机理是 S 蛋白与
人细胞膜上的 ACE2 互作的分子机制。最新的疫苗开发技术是核酸疫苗(包括DNA 疫苗
和 RNA 疫苗),其制作流程如图2 所示。请据图分析回答问题:
(1)从生命系统的角度看,新型冠状病毒与大肠杆菌相比主要区别是 。戴口罩可
预防该病毒感染,原因是能增强人体免疫的第 道防线。新冠病毒流行期间,建议
市民外出一定要佩戴口罩,其目的是 。
A 控制传染源 B.切断传播途径 C.防止病原体扩散 D.增强细胞免疫功能
(2)新冠病毒标出的四种结构中,最先激活免疫系统的是 。(填写字母)若冠状病
毒RNA 分子用³² P 标记,其中含有碱基A 400 个,碱基 U 600 个,寄主细胞含³¹ P,则产
生四个含
31P 的子代病毒,至少需消耗寄主细胞 个游离的尿嘧啶核糖核苷酸。
(3)病毒感染后,免疫系统对肺细胞的攻击引发肺炎,此时可通过适度使用 对病
人进行治疗,以避免肺部严重受损。感染新冠病毒后痊愈的病人,机体内最可能长期存在
的是 。
A 新冠病毒B.识别新冠病毒的记忆细胞C.抗新冠病毒抗体D.产抗新冠病毒抗体的浆
细胞
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(4)DNA 或RNA 疫苗接种到人体后,其表达产物均会刺激机体产生免疫反应。据图 2 和
所学知识,描述两者在人体内表达过程的差异 。
【答案】(1) 无细胞结构 一 BC
(2) a 2800
(3) 免疫抑制剂 B
(4)DNA 疫苗接种到人体后,经历转录和翻译表达出病毒的抗原结构,而RNA 疫苗接种到
人体后,直接翻译出病毒的抗原结构
【分析】DNA 与 mRNA 疫苗最主要区别在于,mRNA 疫苗在进入人体后,可以利用人
体自身系统生成病毒的关键蛋白作为抗原来诱发免疫系统反应,而 DNA 疫苗在进入人体
以后,先利用人体自身系统把DNA 转录成 mRNA,然后再翻译成蛋白质,以达到激活免
疫系统的作用。
【详解】(1)新型冠状病毒是无细胞结构生物,大肠杆菌是单细胞的原核生物,因此新型
冠状病毒与大肠杆菌相比主要区别是无细胞结构。人体免疫第一道防线由皮肤和黏膜以及
其分泌物组成;
戴口罩可预防该病毒感染,原因是能增强人体免疫的第一道防线。传染病的流行必须具备
三个基本环节:传染源、传播途径和易感人群。在这三个环节中,缺少其中的任何一个环
节,新的传染都不会发生。在新冠病毒流行期间,建议市民外出一定要佩戴口罩的目的是:
切断传播途径和防止病原体扩散,BC 正确,AD 错误。
故选BC。
(2)图1 中a 是刺突蛋白S,b 是双层包膜,c 是核衣蛋白 N,d 是+RNA,病毒和细菌等
病原体身上带有各自的身份标签,当它们侵入人体,能被免疫细胞识别出来,免疫细胞是
靠细胞表面的受体来辨认它们的,a 突刺蛋白简称S 蛋白,位于新冠病毒最外层,最可能
最先激活人体免疫系统。冠状病毒的遗传物质是+RNA,若病毒+RNA 分子用32P 标记,其
中含有碱基A400 个,碱基U600 个,宿主细胞含31P,由于复制过程中A 与U 配对,U 与
A 配对,则产生四个含31P 的子代病毒,至少需消耗宿主细胞400+600×4=2800 个游离的尿
嘧啶核糖核苷酸。
(3)冠状病毒感染后免疫系统对肺细胞的攻击引发肺炎,此时可以通过适度使用免疫抑制
剂对病人进行治疗,以避免肺部严重受损。感染新冠病毒后经治疗痊愈的病人,体内已经
有抗体和相应的记忆细胞,而记忆细胞是可以长期存在的,B 正确,ACD 错误。
故选B。
(4)DNA 疫苗接种到人体后,经历转录和翻译表达出病毒的抗原结构,而RNA 疫苗接种
到人体后,直接翻译出病毒的抗原结构,故DNA 或RNA 疫苗接种到人体后,其表达产物
均会刺激机体产生免疫反应。
33.下图1 是病毒引起人体免疫应答的过程示意图,1-8 表示相关细胞。图2 是使用纳米脂
质颗粒(LNP)靶向递送mRNA 疫苗示意图,请据图回答下列问题:
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(1)图1 中,细胞1 的功能是 ,细胞7 的名称是 ,相同的病毒再次入侵时细胞5 的
来源有 。
(2)图2 中编码病毒抗原蛋白的mRNA 封装在LNP 中进入细胞,体现了细胞质膜的特点是
,若内体小泡中的mRNA 未实现逃逸,则会被 识别,使该外来mRNA 降解;若逃逸
成功也需逃避 识别,以免被降解。
(3)部分mRNA 在核糖体上翻译出的多肽借助引导肽进入 进行初步加工,之后由囊泡包
裹沿着 进入高尔基体再进行加工、分泌。
(4)与DNA 疫苗相比,mRNA 疫苗的安全性更有优势,这是因为mRNA 疫苗不会进入
内,减少了整合到宿主细胞基因组中的险。与灭活病毒疫苗相比,RNA 疫苗的优点有 。
【答案】(1) 识别、处理、呈递抗原 记忆T 细胞 细胞3 和细胞6(B 细胞和
记忆B 细胞)
(2) 具有一定的流动性 TLR7/8 和TLR3 NLRs
(3) 内质网 细胞骨架
(4) 细胞核 安全性更高;能不断地表达出抗原;能产生更多的记忆细胞和抗体
【分析】分析图2:mRNA 疫苗在纳米脂质颗粒(LNP)的作用下,以胞吞的方式进入细
胞形成内体小泡。mRNA 从内体小泡逃逸后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白,经高
尔基体发挥作用分泌到细胞外,激活宿主的免疫应答,产生相应的抗体和记忆细胞,从而
获得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA 未实现逃逸,则会被TLR3 和TLR7/8
识别,使该外来mRNA 降解。若逃逸成功也需逃避NLRs 识别,以免被降解。
【详解】(1)分析图1 可知,细胞1 是抗原呈递细胞,其功能是识别、处理、呈递抗原
(或识别、提呈抗原);细胞2 是辅助性T 细胞,细胞4 是细胞毒性T 细胞,细胞7 是细
胞4 细胞毒性T 细胞增殖、分化形成的记忆T 细胞;相同的病毒再次入侵时细胞5 浆细胞
可以由细胞3B 细胞和细胞6 记忆B 细胞增殖、分化形成的。
(2)据图可知,封装在LNP 中的编码新冠病毒抗原蛋白的mRNA 疫苗以胞吞的方式进入
靶细胞,形成内体小泡,这一过程体现了细胞质膜的流动性。翻译是以mRNA 为模板,在
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核糖体中合成相应的蛋白质。故mRNA 需要从内体小泡逃逸才能利用宿主细胞的核糖体翻
译出抗原蛋白,mRNA 从内体小泡逃逸后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白,经高尔
基体发挥作用分泌到细胞外,激活宿主的免疫应答,产生相应的抗体和记忆细胞,从而获
得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA 未实现逃逸,则会被TLR3 和TLR7/8 识
别,使该外来mRNA 降解。若逃逸成功也需逃避NLRs 识别,以免被降解。
(3)部分mRNA 在核糖体上翻译出的多肽借助引导肽进入内质网进行初步加工,之后由
囊泡包裹沿着细胞骨架进入高尔基体再进行加工、分泌。
(4)与DNA 疫苗相比,mRNA 不需要进入细胞核,无整合到宿主细胞染色体基因组中的
风险。且与灭活病毒疫苗相比,安全性更高;能不断地表达出抗原;能产生更多的记忆细
胞和抗体。
34.新冠肺炎是由一种传染性极强的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的,该病的症状之
一是肺部呈现毛玻璃样浑浊,严重者出现“白肺”。新型冠状病毒的遗传物质是单股正链
RNA,其可通过表面的刺突蛋白(S 蛋白)与人体呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2 受体结合
后侵入人体。为有效防御和抵抗新冠病毒感染,研究人员对新冠病毒感染机理进行研究。
图1 为新冠病毒进入人体后发生的部分反应图示,其中新冠病毒的RNA(记为+RNA)进
入人体细胞后,以+RNA 为模板合成另一条RNA 链(记为-RNA),再以-RNA 为模板合成
新的+RNA.
(1)由图1 可知,新冠病毒先与人体细胞表面的ACE2 受体结合,这体现细胞膜具有
的功能,再通过 方式进入细胞,但新冠病毒有包膜,包膜主要通过与溶酶体膜融合
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实现脱壳,推测包膜化学成分主要是 。脱壳后,释放出病毒的(+)RNA,在宿主
细胞中经 过程合成病毒的RNA 聚合酶。
(2)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,应采集鼻咽拭子和血液样本进行检测。采
集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的抗原蛋白或检测病毒的 ;采集血液样
本主要用于血清学检查,检测 。制备病毒灭活疫苗时,先大量培养表达 的细胞,
再接入新冠病毒扩大培养,灭活处理后制备疫苗。
(3)(+)RNA 中的嘧啶碱基数目与(-)RNA 的 数目相等。假设该病毒(+)RNA 含
有x 个碱基,其中G 和C 占碱基总数的比例为y,则以病毒(+)RNA 为模板合成一条子
代(+)RNA,共需要含碱基A 和U 的核糖核苷酸 个。
(4)病毒通过刺突糖蛋白感染人的部分呼吸道黏膜上皮细胞,却不能感染人的体表皮肤细胞,
其根本原因是 。
【答案】(1) 信息交流 胞吞 脂质和蛋白质 翻译
(2) 核酸 抗新型冠状病毒的抗体 ACE2 受体
(3) 嘌呤碱基 2x (1−y)
(4)相应受体基因不能在某些细胞表达
【分析】由图可知,新冠病毒通过S 蛋白与细胞表面的ACE2 受体结合,侵入细胞释放出
病毒的(+)RNA,在宿主细胞中经翻译合成病毒的RNA 聚合酶,参与宿主细胞内合成病
毒的RNA。
【详解】(1)由图1 可知,新冠病毒先与人体细胞表面的ACE2 受体结合,这是细胞膜具
有信息交流的功能,而后病毒通过胞吞方式进入细胞;溶酶体可对外来的细菌、病毒等进
行处理,则新冠病毒的包膜主要通过与溶酶体膜融合实现脱壳,溶酶体酶的主要成分是脂
质和蛋白质,新冠病毒的包膜能与溶酶体膜融合,则包膜的化学成分主要也是脂质和蛋白
质;在宿主细胞的溶酶体的帮助下溶解病毒的囊膜和结构蛋白,释放出病毒的(+)
RNA,在宿主细胞中经翻译过程合成病毒的RNA 聚合酶,此后进行病毒RNA 的复制过程,
进而合成病毒的遗传物质。
(2)临床上为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检
查,检测疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的抗原蛋白或新冠病毒的核酸;采集血液样本
主要用于血清学检查,检测血清中是否产生了抗新型冠状病毒的抗体;病毒表面的蛋白质
可作为抗原激发机体的特异性免疫过程,制备新冠病毒灭活疫苗时,先大量培养能够表达
ACE2 受体的细胞,再接入新冠病毒扩大培养,经灭活处理后制备疫苗。
(3)(+)RNA 与()
−
RNA 为互补关系,因此,(+)RNA 中的嘧啶碱基数目与()
−
RNA 的嘌呤碱基数目相等。假设+RNA 含有x 个碱基,其中G 和C 占碱基总数的比例为
y,则+RNA 含有A+U 的数目为x−xy 个,以病毒基因组+RNA 为模板合成的子代+RNA,
先合成−RNA 消耗碱基A 和U 的核糖核苷酸x−xy,再合成+RNA 消耗碱基A 和U 的核糖
核苷酸x−xy,即共需要含碱基A 和U 的核糖核苷酸共需要2 (x−xy) 个,即2x (1−y) 。
(4)新冠病毒病毒可通过表面的棘突蛋白( S 蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的相应的受体
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结合,侵入人体,引起肺炎,因此新冠病毒病毒能感染人的呼吸道上皮细胞、黏膜细胞,
却不能感染人的某些其他细胞,是因为人的呼吸道上皮细胞、黏膜细胞有相应受体,而人
的某些其他细胞没有这些受体,其根本原因是相应受体基因不能在某些细胞表达。
35.2022 年12 月7 日,疫情防控“新十条”发布,从此,全员核酸检测成为了历史。我国
始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念,呼吁全国人民接种疫苗,这也是控制新冠
病毒有效措施之一。新冠肺炎是由一种传染性极强的新型冠状病毒引起的,该病的症状之
一是肺部呈现毛玻璃样浑浊,严重者出现“白肺”。它的遗传物质是单股正链RNA,其可
通过表面的棘突蛋白(S 蛋白)与人体呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2 受体结合后侵入人体。
为有效防御和抵抗新冠病毒感染,研究人员对新冠病毒感染机理进行研究。图1 为新冠病
毒进入人体后发生的部分反应图示,其中新冠病毒的RNA(记为+RNA)进入人体细胞后,
以+RNA 为模板合成另一条RNA 链(记为-RNA),再以-RNA 为模板合成新的+RNA。
(1)由图1 可知,新冠病毒先与人体细胞表面的ACE2 受体结合,这体现细胞膜具有
的功能,再通过 方式进入细胞,但新冠病毒有包膜,包膜主要通过与
(填细胞器名)膜融合实现脱壳,推测包膜化学成分主要是 。脱壳后,释放
出病毒的(+)RNA,在宿主细胞中经 合成病毒的RNA 聚合酶。
(2)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测
病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。制备病毒
灭活疫苗时,先大量培养表达 的细胞,再接入新冠病毒扩大培养,灭活处理
后制备疫苗。
(3)(+)RNA 中的嘧啶碱基数目与(一)RNA 的 数目相等。假设该病毒(+)
RNA 含有x 个碱基,其中G 和C 占碱基总数的比例为y,则以病毒(+)RNA 为模板合成
一条子代(+)RNA,共需要含碱基A 和U 的核糖核苷酸 个。
(4)病毒通过刺突糖蛋白感染人的部分呼吸道黏膜上皮细胞,却不能感染人的体表皮肤细胞,
其根本原因是 。
【答案】(1) 信息交流 胞吞 溶酶体 脂质和蛋白质 翻译
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(2) 核酸 抗新型冠状病毒抗体 ACE2 受体
(3) 嘌呤碱基 2x (1-y)
(4)相应受体基因不能在某些细胞表达
【分析】1.细胞膜的功能:①将细胞与外界环境分开;②控制物质进出细胞;③进行细胞
间的物质交流。2.病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主
细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA 病毒和
RNA 病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
题图分析,新冠病毒通过S 蛋白与细胞表面的ACE2 受体结合,侵入细胞释放出病毒的
(+)RNA,在宿主细胞中经翻译合成病毒的RNA 聚合酶,参与宿主细胞内合成病毒的
RNA。
【详解】(1)图1 中新冠病毒先与人体细胞表面的ACE2 受体结合,这是细胞膜具有信息
交流的功能,而后病毒通过胞吞方式进入细胞。溶酶体可对外来的细菌、病毒等进行处理,
则新冠病毒的包膜主要通过与溶酶体膜融合实现脱壳;溶酶体酶的主要成分是脂质和蛋白
质,新冠病毒的包膜能与溶酶体膜融合,则包膜的化学成分主要也是脂质和蛋白质。在宿
主细胞的溶酶体的帮助下溶解病毒的囊膜和结构蛋白,释放出病毒的(+)RNA,在宿主
细胞中经翻译过程合成病毒的RNA 聚合酶,此后进行病毒RNA 的复制过程,进而合成病
毒的遗传物质。
(2)临床上为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检
查,检测疑似患者的呼吸道是否有新冠病毒的核酸;采集血液样本主要用于血清学检查,
检测血清中是否产生了抗新型冠状病毒的抗体。病毒表面的蛋白质可作为抗原激发机体的
特异性免疫过程,制备新冠病毒灭活疫苗时,先大量培养能够表达ACE2 受体的细胞,再
接入新冠病毒扩大培养,经灭活处理后制备疫苗。
(3) (+)RNA 与(一)RNA 为互补关系,因此,(+)RNA 中的嘧啶碱基数目与
(一)RNA 的嘌呤碱基数目相等。假设+RNA 含有x 个碱基,其中G 和C 占碱基总数的比
例为y,则+RNA 含有A+U 的数目为x-xy 个,以病毒基因组+RNA 为模板合成的子代
+RNA,先合成-RNA 消耗碱基A 和U 的核糖核苷酸x-xy,再合成+RNA 消耗碱基A 和U
的核糖核苷酸x-xy,即共需要含碱基A 和U 的核糖核苷酸共需要2 (x-xy) 个,即2x (1-y)
。
(4)新冠病毒病毒可通过表面的棘突蛋白( S 蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的相应的受体
结合,侵入人体,引起肺炎,因此新冠病毒病毒能感染人的呼吸道上皮细胞、黏膜细胞,
却不能感染人的某些其他细胞,是因为人的呼吸道上皮细胞、黏膜细胞有相应受体,而人
的某些其他细胞没有这些受体,其根本原因是相应受体基因不能在某些细胞表达。
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