Question

【題目】中東呼吸綜合征冠狀病毒可引起人體嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)癥狀，甚至造成死亡。科研人員為研制針對(duì)該病毒的特異性治療藥物進(jìn)行了系列研究。

（1）該病毒主要通過(guò)其表面囊膜的S蛋白與宿主細(xì)胞膜受體D結(jié)合來(lái)感染宿主細(xì)胞。如圖1所示，S1與受體D結(jié)合后導(dǎo)致S1和S2分離，S2的頂端插入到宿主細(xì)胞膜上，通過(guò)S2蛋白的_________改變從而將兩個(gè)膜拉近，發(fā)生膜融合過(guò)程。病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，利用宿主細(xì)胞內(nèi)的_________等為原料合成大分子物質(zhì)組裝成新的病毒，擴(kuò)散并侵染健康細(xì)胞。

（2）R是該病毒的S1上與受體D結(jié)合的部分。科研人員用從康復(fù)者體內(nèi)篩選出的三種抗體甲、乙、丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究它們與R的特異性結(jié)合能力。另用抗體丁作為對(duì)照抗體。實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示，結(jié)果如圖3。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將______作為抗原固定，分別將______加入反應(yīng)體系，然后加入酶標(biāo)記的抗體（能與待檢抗體結(jié)合，攜帶的酶可使底物反應(yīng)顯色），其后加入底物顯色，檢測(cè)相應(yīng)的吸光值（顏色越深吸光值越高）。

該實(shí)驗(yàn)中抗體丁可以作為對(duì)照抗體的理由是______________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明______________________________。

（3）研究發(fā)現(xiàn)該病毒在感染宿主細(xì)胞后，有一種更快速的傳播方式。當(dāng)被感染細(xì)胞表面的病毒囊膜蛋白與健康細(xì)胞表面的受體D結(jié)合后，膜發(fā)生融合實(shí)現(xiàn)病毒的轉(zhuǎn)移。為了探究三種抗體能否抑制病毒在被感染細(xì)胞和健康細(xì)胞之間的傳播，科研人員展開(kāi)研究。請(qǐng)?jiān)谙卤碇械目瞻滋幪顚懴鄳?yīng)實(shí)驗(yàn)處理，完成實(shí)驗(yàn)方案。（注：鼠受體D與人受體D存在序列和結(jié)構(gòu)上的差異）

組別	實(shí)驗(yàn)處理			實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)組	抗體甲	表達(dá)病毒囊膜蛋白的細(xì)胞	①____________	無(wú)細(xì)胞融合
	抗體乙			部分細(xì)胞融合
	抗體丙			部分細(xì)胞融合
對(duì)照組1	不加抗體	②____________	表達(dá)鼠受體D的細(xì)胞	無(wú)細(xì)胞融合
對(duì)照組2	抗體丁	表達(dá)病毒囊膜蛋白的細(xì)胞	③____________	部分細(xì)胞融合
對(duì)照組3	④_______	表達(dá)病毒囊膜蛋白的細(xì)胞	表達(dá)人受體D的細(xì)胞	部分細(xì)胞融合

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，三種抗體中，甲可以阻斷病毒通過(guò)細(xì)胞融合的途徑進(jìn)行傳播，乙和丙效果不明顯。

（4）科研人員進(jìn)一步利用多種方法深入研究了三種抗體與R結(jié)合的區(qū)域，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲與乙結(jié)合R上不同的區(qū)域，甲與丙結(jié)合R的區(qū)域部分重疊。綜合以上系列研究結(jié)果，研究人員推測(cè)將____________兩種抗體聯(lián)合使用會(huì)具有更強(qiáng)的抗病毒能力。如果希望用聯(lián)合抗體治療中東呼吸綜合征患者，還需要進(jìn)行哪些方面的研究？__________（寫出一個(gè)方面即可）

Answer 1

【答案】空間結(jié)構(gòu) 核苷酸、氨基酸 R 不同濃度的甲、乙、丙和丁 抗體丁不與R結(jié)合 不同濃度下甲、乙和丙均與R特異性結(jié)合，甲和乙的結(jié)合能力強(qiáng)于丙 表達(dá)人D受體的細(xì)胞 表達(dá)病毒囊膜蛋白的細(xì)胞 表達(dá)人D受體的細(xì)胞 不加抗體 甲與乙 制備甲與乙聯(lián)合抗體的方法；比較單一抗體與甲乙聯(lián)合抗體的抗MERS-CoV效果；對(duì)感染MERS-CoV的動(dòng)物使用甲乙聯(lián)合抗體治療，檢測(cè)治療效果；評(píng)估甲乙聯(lián)合抗體對(duì)動(dòng)物體主要組織器官和正常細(xì)胞是否具有副作用

【解析】

病毒不具備細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅含有核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)外殼。病毒侵入機(jī)體后，外殼破裂，核酸釋放出來(lái)，利用宿主的原材料合成自身的蛋白質(zhì)外殼和核酸，然后組裝成新一代病毒并釋放。

（1）由圖1看出，S2與S1分離，其頂端插入到宿主細(xì)胞膜上后，S2的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（即空間結(jié)構(gòu)改變），從而將兩個(gè)膜拉近，便于膜的融合。病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，利用宿主細(xì)胞內(nèi)的核苷酸、氨基酸等為原料合成核酸、蛋白質(zhì)等大分子，進(jìn)一步組裝成新的病毒。

（2）由題干分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究甲、乙、丙三種抗體與R的特異性結(jié)合能力，故將R作為抗原固定，再分別加入不同濃度的甲、乙、丙和丁抗體（丁抗體不與R結(jié)合，作為對(duì)照），然后再加入酶標(biāo)記的抗體，以便進(jìn)行檢測(cè)。分析圖3結(jié)果可知，與丁抗體和空白組相比，不同濃度下甲、乙、丙抗體均與R特異性結(jié)合，且甲、乙抗體與R的結(jié)合能力強(qiáng)于丙抗體。

（3）結(jié)合題干和圖表分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究三種抗體能否抑制病毒在被感染細(xì)胞和健康細(xì)胞之間的傳播，自變量為抗體種類和受體D種類，因變量為細(xì)胞融合情況。故②作為無(wú)關(guān)變量應(yīng)與其他組一致，即表達(dá)病毒囊膜蛋白的細(xì)胞；實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組2和3相比，自變量為抗體種類不同，實(shí)驗(yàn)組3為空白對(duì)照，故④為不加抗體；①、③為無(wú)關(guān)變量應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組3一致，即表達(dá)人D受體的細(xì)胞。

（4）由題干信息可知，甲與乙結(jié)合R上不同的區(qū)域，甲與丙結(jié)合R的區(qū)域部分重疊，故選用甲、乙兩種抗體聯(lián)合使用，抗病毒能力更強(qiáng)。若要使用聯(lián)合抗體，需進(jìn)一步研究制備甲與乙聯(lián)合抗體的方法；比較單一抗體與甲乙聯(lián)合抗體的抗MERS-CoV效果；對(duì)感染MERS-CoV的動(dòng)物使用甲乙聯(lián)合抗體治療，檢測(cè)治療效果；評(píng)估甲乙聯(lián)合抗體對(duì)動(dòng)物體主要組織器官和正常細(xì)胞是否具有副作用等方面。