2025年上學(xué)期高三生物諾貝爾獎(jiǎng)相關(guān)試題一、選擇題（每題6分，共36分）1.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能與外周免疫耐受2025年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予外周免疫耐受機(jī)制的研究，其中坂口志文發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）是關(guān)鍵。下列關(guān)于Treg的敘述錯(cuò)誤的是（）A.Treg可通過分泌抑制性細(xì)胞因子（如IL-10、TGF-β）抑制效應(yīng)T細(xì)胞活性B.Treg表面特異性表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Foxp3，該蛋白是其功能維持的關(guān)鍵C.Treg僅在胸腺中發(fā)育成熟，外周組織中無法通過其他T細(xì)胞轉(zhuǎn)化形成D.Treg缺陷會導(dǎo)致免疫系統(tǒng)過度激活，引發(fā)自身免疫性疾病答案：C解析：Treg的來源包括胸腺發(fā)育的自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（nTreg）和外周幼稚T細(xì)胞在特定細(xì)胞因子（如TGF-β、IL-2）誘導(dǎo)下分化的誘導(dǎo)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（iTreg），C項(xiàng)錯(cuò)誤。A、B、D項(xiàng)均正確：Treg通過分泌抑制性細(xì)胞因子或直接接觸抑制效應(yīng)細(xì)胞，F(xiàn)oxp3是其標(biāo)志性轉(zhuǎn)錄因子，缺陷會導(dǎo)致自身免疫病（如IPEX綜合征）。2.外周免疫耐受的分子機(jī)制布倫科和拉姆斯德爾發(fā)現(xiàn)了與Treg功能相關(guān)的關(guān)鍵基因。若某患者因基因突變導(dǎo)致Foxp3蛋白表達(dá)缺失，最可能出現(xiàn)的免疫異常是（）A.B細(xì)胞無法分化為漿細(xì)胞，體液免疫完全喪失B.效應(yīng)T細(xì)胞攻擊自身組織，引發(fā)多發(fā)性硬化癥C.巨噬細(xì)胞吞噬功能增強(qiáng)，導(dǎo)致過敏反應(yīng)加劇D.樹突狀細(xì)胞無法呈遞抗原，adaptive免疫無法啟動(dòng)答案：B解析：Foxp3是Treg的核心調(diào)控基因，其缺失會導(dǎo)致Treg功能喪失，外周免疫耐受被打破，效應(yīng)T細(xì)胞攻擊自身組織，引發(fā)自身免疫病（如多發(fā)性硬化癥攻擊神經(jīng)髓鞘），B項(xiàng)正確。A項(xiàng)與B細(xì)胞分化無關(guān)，C項(xiàng)過敏反應(yīng)與IgE相關(guān)，D項(xiàng)樹突狀細(xì)胞抗原呈遞功能不受Foxp3直接影響。3.臨床應(yīng)用：自身免疫病的治療策略基于2025年諾獎(jiǎng)成果，下列治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（一種自身免疫?。┑姆桨钢校碚撋献钣行У氖牵ǎ〢.注射抗IL-6受體單克隆抗體，阻斷炎癥信號B.回輸體外擴(kuò)增的健康人Treg細(xì)胞，重建免疫耐受C.口服免疫抑制劑環(huán)孢素，抑制所有T細(xì)胞增殖D.接種針對自身抗原的滅活疫苗，誘導(dǎo)免疫耐受答案：B解析：類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎是Treg功能不足導(dǎo)致的自身免疫病，回輸體外擴(kuò)增的Treg可特異性恢復(fù)外周免疫耐受，B項(xiàng)最具針對性。A項(xiàng)屬于非特異性抗炎治療，C項(xiàng)會抑制正常免疫功能，D項(xiàng)疫苗接種可能加劇自身免疫反應(yīng)。4.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化與維持下列關(guān)于Treg分化和功能維持的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.IL-2通過激活STAT5信號通路促進(jìn)Foxp3表達(dá)B.Treg表面高表達(dá)IL-2受體α鏈（CD25），競爭性結(jié)合IL-2抑制效應(yīng)T細(xì)胞增殖C.轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）可誘導(dǎo)幼稚T細(xì)胞分化為iTregD.Treg的抑制功能具有抗原特異性，僅對自身抗原起作用答案：D解析：Treg的抑制作用無抗原特異性，可通過旁分泌細(xì)胞因子或接觸抑制多種效應(yīng)細(xì)胞（包括自身反應(yīng)性T細(xì)胞和外來抗原激活的效應(yīng)細(xì)胞），D項(xiàng)錯(cuò)誤。A、B、C項(xiàng)正確：IL-2/STAT5通路是Foxp3表達(dá)的關(guān)鍵信號，CD25高表達(dá)使Treg優(yōu)先獲取IL-2，TGF-β是iTreg分化的核心誘導(dǎo)因子。5.諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)成果的科學(xué)史意義2025年諾獎(jiǎng)成果與1995年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)（授予免疫系統(tǒng)“克隆選擇學(xué)說”）的共同貢獻(xiàn)是（）A.闡明了B細(xì)胞抗體多樣性的產(chǎn)生機(jī)制B.揭示了免疫系統(tǒng)識別“自我”與“非我”的分子基礎(chǔ)C.證明了T細(xì)胞在適應(yīng)性免疫中的中心地位D.發(fā)現(xiàn)了免疫細(xì)胞的程序性死亡機(jī)制答案：B解析：1995年諾獎(jiǎng)的克隆選擇學(xué)說解釋了免疫系統(tǒng)如何通過抗原受體特異性識別并清除病原體（非我），2025年諾獎(jiǎng)的外周免疫耐受機(jī)制解釋了如何避免攻擊自身組織（自我），二者共同揭示了免疫系統(tǒng)區(qū)分“自我”與“非我”的核心邏輯，B項(xiàng)正確。A項(xiàng)為1987年諾獎(jiǎng)（抗體基因重排），C項(xiàng)為1996年諾獎(jiǎng)（T細(xì)胞受體），D項(xiàng)為2002年諾獎(jiǎng)（細(xì)胞凋亡）。6.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析為驗(yàn)證Treg的免疫抑制作用，某研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組：將正常小鼠的Treg與效應(yīng)T細(xì)胞共培養(yǎng)，加入靶細(xì)胞對照組：僅將效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞共培養(yǎng)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組靶細(xì)胞存活率顯著高于對照組下列對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案中，能進(jìn)一步驗(yàn)證Treg抑制作用特異性的是（）A.增加一組實(shí)驗(yàn)：Treg與靶細(xì)胞單獨(dú)共培養(yǎng)，檢測靶細(xì)胞存活率B.更換靶細(xì)胞類型，重復(fù)實(shí)驗(yàn)觀察是否仍有抑制效應(yīng)C.加入IL-2中和抗體，觀察Treg抑制效應(yīng)是否減弱D.用Foxp3基因敲除小鼠的Treg替代正常Treg，重復(fù)實(shí)驗(yàn)答案：D解析：要驗(yàn)證Treg抑制作用的特異性，需排除其他細(xì)胞的干擾。用Foxp3敲除小鼠的Treg（功能缺陷）作為實(shí)驗(yàn)組，若抑制效應(yīng)消失，則證明正常Treg的抑制作用依賴Foxp3，具有特異性，D項(xiàng)正確。A項(xiàng)驗(yàn)證Treg是否直接殺傷靶細(xì)胞，B項(xiàng)驗(yàn)證靶細(xì)胞普適性，C項(xiàng)驗(yàn)證IL-2在抑制中的作用，均與特異性無關(guān)。二、非選擇題（共64分）7.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與功能（18分）2025年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主坂口志文在1995年首次發(fā)現(xiàn)：將正常小鼠的CD4?T細(xì)胞轉(zhuǎn)移到裸鼠（無胸腺，缺乏T細(xì)胞）體內(nèi)，不會引發(fā)自身免疫?。蝗羧コ鼵D4?T細(xì)胞中表達(dá)CD25的亞群，則會導(dǎo)致裸鼠出現(xiàn)嚴(yán)重自身免疫病。（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，推測CD4?CD25?T細(xì)胞的功能是__________。（3分）（2）后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，該亞群細(xì)胞特異性表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Foxp3。為探究Foxp3與Treg功能的關(guān)系，研究者構(gòu)建了Foxp3?細(xì)胞特異性敲除小鼠，觀察到小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的自身免疫?。ㄈ缒c炎、糖尿?。Ｕ垙姆肿铀浇忉屧摤F(xiàn)象：。（6分）（3）臨床研究發(fā)現(xiàn)，部分自身免疫病患者體內(nèi)Treg數(shù)量正常但功能缺陷，可能的原因有（答出2點(diǎn)即可）。（6分）（4）從進(jìn)化角度分析，Treg的存在對生物體的意義是__________。（3分）答案：（1）抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞，維持外周免疫耐受（2）Foxp3是Treg功能的關(guān)鍵調(diào)控因子，敲除后Treg無法分泌抑制性細(xì)胞因子（如IL-10、TGF-β），也無法通過細(xì)胞表面分子（如CTLA-4）與靶細(xì)胞結(jié)合，導(dǎo)致效應(yīng)T細(xì)胞過度激活并攻擊自身組織（3）①Foxp3基因發(fā)生錯(cuò)義突變，導(dǎo)致蛋白活性降低；②Treg表面IL-2受體（CD25）表達(dá)減少，無法響應(yīng)IL-2信號維持存活；③效應(yīng)T細(xì)胞對Treg的抑制信號產(chǎn)生抵抗（4）在清除病原體的同時(shí)避免自身免疫損傷，提高生物體對環(huán)境的適應(yīng)能力8.基因調(diào)控與信號通路（20分）布倫科和拉姆斯德爾通過定位克隆技術(shù)發(fā)現(xiàn)，Scurfy小鼠（表現(xiàn)為嚴(yán)重自身免疫?。┑耐蛔兓蛭挥赬染色體上，該基因編碼Foxp3蛋白。圖1為Foxp3基因表達(dá)調(diào)控的部分通路。（1）圖中TCR（T細(xì)胞受體）與抗原-MHC復(fù)合物結(jié)合后，通過__________（信號分子）激活NFAT轉(zhuǎn)錄因子，該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的__________功能。（4分）（2）若NFAT與Foxp3基因啟動(dòng)子的結(jié)合受阻，會導(dǎo)致Treg的__________（數(shù)量/功能）下降，原因是__________。（6分）（3）已知IL-2與IL-2受體（CD25）結(jié)合后可激活STAT5，STAT5與Foxp3基因啟動(dòng)子結(jié)合能增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄。請?jiān)趫D1中補(bǔ)充IL-2-STAT5通路對Foxp3表達(dá)的調(diào)控關(guān)系，并標(biāo)注關(guān)鍵分子和方向。（4分）（4）某藥物可特異性激活STAT5磷酸化，推測該藥物在臨床上可用于治療__________（填“自身免疫病”或“免疫缺陷病”），理由是__________。（6分）答案：（1）鈣離子（Ca2?）/第二信使；信息交流（2）功能；NFAT無法啟動(dòng)Foxp3基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致Treg缺乏標(biāo)志性蛋白，抑制效應(yīng)細(xì)胞的功能下降（3）（示意圖）IL-2→CD25（IL-2受體）→STAT5（磷酸化）→結(jié)合Foxp3啟動(dòng)子→促進(jìn)轉(zhuǎn)錄（箭頭標(biāo)注方向）（4）自身免疫?。患せ頢TAT5可增強(qiáng)Foxp3基因表達(dá)，提高Treg數(shù)量和功能，抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞，重建外周免疫耐受9.臨床轉(zhuǎn)化與倫理思考（26分）基于外周免疫耐受機(jī)制的研究，科學(xué)家開發(fā)了多種免疫治療策略（如圖2）。（1）CAR-Treg細(xì)胞療法：利用基因工程技術(shù)將患者T細(xì)胞改造成表達(dá)嵌合抗原受體（CAR）的Treg，回輸體內(nèi)后可特異性富集于炎癥部位。①CAR的設(shè)計(jì)需包含__________（抗原結(jié)合區(qū)）和__________（胞內(nèi)信號區(qū)），前者保證Treg靶向炎癥組織，后者維持其抑制功能。（4分）②與傳統(tǒng)藥物治療相比，CAR-Treg療法的優(yōu)勢是__________（答出2點(diǎn)）。（4分）（2）基因編輯治療IPEX綜合征：IPEX綜合征是因Foxp3基因突變導(dǎo)致的嚴(yán)重自身免疫病。研究者利用CRISPR-Cas9技術(shù)修復(fù)患者造血干細(xì)胞中的Foxp3突變基因，再回輸體內(nèi)。①造血干細(xì)胞在體內(nèi)分化為Treg的過程中，F(xiàn)oxp3基因的表達(dá)受__________（填“細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境”或“基因序列”）調(diào)控，該過程的實(shí)質(zhì)是__________。（4分）②基因編輯技術(shù)可能面臨的倫理爭議是__________。（3分）（3）癌癥免疫治療的雙向調(diào)節(jié)：Treg在腫瘤微環(huán)境中過度富集會抑制抗腫瘤免疫，而在自身免疫病中功能不足。①請?zhí)岢鲆环N通過調(diào)控Treg治療癌癥的策略：。（3分）②結(jié)合2025年諾獎(jiǎng)成果，分析“免疫檢查點(diǎn)抑制劑（如PD-1抗體）”在癌癥治療中可能引發(fā)自身免疫副作用的原因：。（4分）③為減少上述副作用，可設(shè)計(jì)的聯(lián)合治療方案是__________。（4分）答案：（1）①單克隆抗體片段（scFv）；CD3ζ鏈/4-1BB共刺激結(jié)構(gòu)域②靶向性強(qiáng)，減少對正常組織的損傷；一次治療長期有效，避免反復(fù)給藥（2）①細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境；基因的選擇性表達(dá)②可能對生殖細(xì)胞造成編輯，導(dǎo)致遺傳信息改變（或：技術(shù)濫用可能引發(fā)社會倫理問題）（3）①特異性清除腫瘤微環(huán)境中的Treg（如用CAR-T細(xì)胞靶向Treg表面分子）②PD-1抗體解除效應(yīng)T細(xì)胞的抑制，同時(shí)可能打破外周免疫耐受，導(dǎo)致效應(yīng)T細(xì)胞攻擊自身組織③聯(lián)合使用低劑量PD-1抗體與Treg擴(kuò)增劑，在增強(qiáng)抗腫瘤免疫的同時(shí)維持外周耐受三、選做題（15分，任選一題作答）10.科學(xué)探究與創(chuàng)新思維2025年諾獎(jiǎng)得主坂口志文在篩選CD4?T細(xì)胞亞群時(shí)，最初假設(shè)“所有T細(xì)胞均具有免疫激活功能”。但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，去除CD25?亞群后小鼠出現(xiàn)自身免疫病，從而推翻假設(shè)并發(fā)現(xiàn)Treg。（1）這一研究過程體現(xiàn)了科學(xué)探究的__________（填“歸納法”或“演繹法”）。（3分）（2）若你是研究團(tuán)隊(duì)成員，在發(fā)現(xiàn)CD25?T細(xì)胞的抑制現(xiàn)象后，還需設(shè)計(jì)哪些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其功能？（至少答出2項(xiàng)）（12分）答案：（1）演繹法（通過假設(shè)-實(shí)驗(yàn)-推翻假設(shè)-新假設(shè)的過程）（2）①體外實(shí)驗(yàn)：將CD25?T細(xì)胞與效應(yīng)T細(xì)胞、靶細(xì)胞共培養(yǎng)，檢測效應(yīng)T細(xì)胞的增殖速率和細(xì)胞因子（如IFN-γ）分泌量；②體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：將CD25?T細(xì)胞回輸?shù)铰闶篌w內(nèi)，觀察自身免疫病是否緩解；③特異性標(biāo)記實(shí)驗(yàn)：用熒光標(biāo)記CD25?T細(xì)胞，追蹤其在體內(nèi)的分布（如炎癥部位）；④基因敲除實(shí)驗(yàn)：敲除CD25基因，觀察小鼠是否出現(xiàn)類似Treg缺陷的表型。11.科技前沿與社會影響外周免疫耐受機(jī)制的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了自身免疫病和癌癥治療的革命，但也面臨商業(yè)化挑戰(zhàn)（如CAR-Treg療法成本高昂）。（1）從技術(shù)轉(zhuǎn)化角度，提出2項(xiàng)降低CAR-Treg療法成本的方案：__________。（6分）（2）結(jié)合“健康中國2030”戰(zhàn)略，簡述基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究（如諾獎(jiǎng)成果）對公共衛(wèi)生的意義。（9分）答案：（1）①開發(fā)通用型CAR-Treg（使用健康人iPSC誘導(dǎo)分化，降低個(gè)性化制備成本）；②優(yōu)化培養(yǎng)體系，用化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基替代血清，提高細(xì)胞擴(kuò)增效率（2）①推動(dòng)疾病早期診斷：基于Treg標(biāo)志物開發(fā)自身免疫病篩查試劑盒；②降低治療負(fù)擔(dān)：通過基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化的靶向藥物（如Foxp3激活劑）減少副作用；③提升國民健康水平：為慢性病（如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎）提供根治性療法，降低醫(yī)保支出；④培養(yǎng)科研