Question

甲型流感病毒（IAV）是一种会感染人和动物并引发严重呼吸道疾病的病毒。为寻找防控IAV的新思路，科研人员以小鼠为实验对象，研究了高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的效果。请回答问题：

（1）IAV必须在______内增殖，侵入人体后，一部分能被吞噬细胞吞噬，这属于免疫防卫的第______道防线。除此防卫功能之外，免疫系统还具有______功能。

（2）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，以及效应T细胞和γT细胞（一种新型T细胞）的相对数量，结果并别如图1和图2所示。

①实验组小鼠应用_______饲料饲喂。

②分析图1结果显示_________，说明实验组饮食方案可以增强小鼠抵御IAV感染的能力。

③由图2可知，与对照组相比，实验组的效应T细胞的数量______，而γT细胞的数量________。研究人员推测，γT细胞在KD饮食增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥主要作用。

（3）研究发现，A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因，为了验证上述推测，科研人员构建了A基因敲除小鼠，继续进行实验。

组别	小鼠种类	饮食方案	检测指标
1	a	b	d
2	普通小鼠	c	同上

①补充上表中a、b、c、d处的内容，完善实验方案_____。

②实验的检测结果为______，证明γT细胞增强了小鼠抵御IAV感染的能力。

（4）小鼠肺部粘液能捕获病毒，抵御感染。科研人员发现，（2）中实验组小鼠肺部粘液生成细胞数目高于对照组，而KD饮食的A基因敲除小鼠的检测结果与（2）的对照组无显著差异。综合上述实验结果，推测KD饮食增强小鼠抵御IAV感染的机理是____________。

Answer

活细胞 二 监控和清除 高脂肪低糖类（KD） IAV感染3天后，实验组的生存率显著高于对照组 无明显变化 显著增加 a：A基因敲除小鼠 b：KD饮食 c：KD饮食 d：小鼠生存率 1组小鼠的生存率显著低于2组 KD通过诱导γT细胞数量增多，从而诱导肺部粘液生成细胞的增殖，产生更多的粘液捕获病毒，以此增强小鼠抵御IAV感染的能力

【解析】

本题以甲型流感病毒严重引起人和动物呼吸道感染为背景来研究高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的机理研究，通过实验分组先是研究出不同的饮食处理对于病毒感染的存活率以及机体内T细胞数量的比较，进而引出肺部黏液能捕获病毒的知识结合研究结果最终研究出KD饮食增强小鼠抵御IAV感染的机理。

（1）病毒必须寄生在活细胞内增殖。吞噬细胞对病原体的吞噬消灭属于免疫系统的第二道防线。免疫系统的功能包括防卫、监控和清除功能。

（2）①本实验研究的是高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的效果，因此实验组应用高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂。

②图1结果显示IAV感染3天后，实验组的生存率显著高于对照组，由此可说明高脂肪低糖类的饮食对于小鼠抵御IAV感染的能力具有显著的增强作用。

③分析图2横纵坐标，实验组的效应T细胞的数量和对照组无明显差异，而γT细胞的数量显著高于对照组。

（3）实验验证的目的是A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因，因此：①小鼠种类用普通小鼠做对照，实验小鼠用A基因敲除的小鼠，两种小鼠的饮食一致，都用KD饲喂，都用小鼠生存率作为观察指标。②根据实验验证的目的，可知1组小鼠的生存率显著低于2组。

（4）根据（2）中实验组小鼠肺部粘液生成细胞数目更多以及（2）中实验组小鼠γT细胞的数量更多，可推测KD饮食可能通过诱导γT细胞数量增多，从而诱导肺部粘液生成细胞的增殖，产生更多的粘液捕获病毒，以此增强小鼠抵御IAV感染的能力。