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）免疫系统由____________________________________________组成。除防卫功能外，免疫系统还具有________________功能。

（2）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。

（3）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yT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，IAV感染3天后，______________________________，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结果，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，依据是__________________________________________________。

（4）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，请写出简要的设计思路及预期结果____________________。

（5）小鼠肺部粘液能捕获病毒，抵御感染。科研人员发现，（3）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（3）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

免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质 监控、清除 人或动物活细胞 二 高脂肪低糖类（KD） 实验组的生存率显著高于对照组 与对照组相比，实验组的效应T细胞的数量无明显变化，而γT细胞的数量显著增加。 实验设计思路：取若干A基因敲除小鼠（甲组）和若干普通小鼠（乙组），都用（等量）高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂，饲喂7天后再用一定浓度的IAV感染两组小鼠，定期统计两组小鼠的生存率。

实验预期结果：甲组小鼠的生存率显著低于乙组 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】

分析题图可知，该实验是研究高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的效果，实验的自变量是否用高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂，因变量是小鼠的生存率。分析图1结果可知，IAV感染3天后，实验组的生存率显著高于对照组，说明实验组饮食方案可以增强小鼠抵御IAV感染的能力。分析图2结果可知，与对照组相比，实验组的效应T细胞的数量无明显变化，而γT细胞的数量显著增加。

（1）免疫系统是由免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质组成的。免疫系统具有防卫、监控和清除功能。
（2）病毒没有细胞结构，需要寄生在宿主细胞内才能生存，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，所以IAV必须在人或动物活细胞内增殖，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二道防线。
（3）①本实验目的是研究高脂肪低糖类（KD）的饮食对抵御IAV感染的效果，所以实验组小鼠应该用高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂。
②根据图1可知，IAV感染3天后，实验组的生存率显著高于对照组，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细胞的数量无明显变化，而γT细胞的数量显著增加，可推测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。
（4）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，需要构建A基因敲除的小鼠并与正常小鼠对照，都用高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂，一段时间后统计两组的生存率，即实验思路为：取若干A基因敲除小鼠（甲组）和若干普通小鼠（乙组），都用（等量）高脂肪低糖类（KD）饲料饲喂，饲喂7天后再用一定浓度的IAV感染两组小鼠，定期统计两组小鼠的生存率。根据图2可推测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，所以预期实验结果为：甲组小鼠的生存率显著低于乙组。
（5）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，因此KD饮食增强小鼠抵御IAV感染的能力。