2025年上學(xué)期高三生物疫苗研發(fā)新技術(shù)概覽試題一、選擇題（本大題共15小題，每小題4分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）（一）疫苗研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)mRNA疫苗是近年來疫苗研發(fā)的重大突破，其核心原理是將編碼病原體抗原的mRNA導(dǎo)入人體細(xì)胞，通過宿主細(xì)胞的核糖體合成抗原蛋白，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。下列關(guān)于mRNA疫苗的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.mRNA疫苗進(jìn)入細(xì)胞的方式為胞吞，需依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性B.疫苗中的mRNA需經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程才能指導(dǎo)抗原蛋白合成C.抗原蛋白可被APC（抗原呈遞細(xì)胞）攝取并呈遞給T細(xì)胞D.接種后若出現(xiàn)發(fā)熱反應(yīng)，可能是免疫細(xì)胞釋放細(xì)胞因子所致病毒載體疫苗（如腺病毒載體新冠疫苗）通過改造后的病毒將抗原基因送入細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，部分人群因既往感染過腺病毒，體內(nèi)存在抗腺病毒抗體，可能降低疫苗效果。下列分析錯(cuò)誤的是（）A.抗腺病毒抗體與載體結(jié)合，會(huì)阻礙載體進(jìn)入宿主細(xì)胞B.載體疫苗可同時(shí)激活體液免疫和細(xì)胞免疫C.改造后的病毒需保留復(fù)制能力以持續(xù)表達(dá)抗原D.選擇非復(fù)制型載體可降低疫苗的潛在感染風(fēng)險(xiǎn)AI輔助疫苗設(shè)計(jì)已成為新型疫苗研發(fā)的重要手段。通過AI預(yù)測病毒表面抗原的三維結(jié)構(gòu)，可篩選出具有高免疫原性的保守表位。下列技術(shù)中，與AI設(shè)計(jì)疫苗直接相關(guān)的是（）A.基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）B.冷凍電鏡技術(shù)解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)C.噬菌體展示技術(shù)篩選抗原抗體D.高通量測序分析病毒變異規(guī)律（二）免疫反應(yīng)與疫苗作用機(jī)制減毒活疫苗（如麻疹疫苗）通過弱化病原體的毒性保留其免疫原性。接種后，機(jī)體可能發(fā)生的免疫反應(yīng)是（）A.記憶細(xì)胞直接識(shí)別抗原并分泌抗體B.抗原呈遞細(xì)胞將抗原-MHC復(fù)合物呈遞給B細(xì)胞C.細(xì)胞毒性T細(xì)胞與靶細(xì)胞結(jié)合導(dǎo)致其裂解D.漿細(xì)胞增殖分化并產(chǎn)生大量特異性抗體佐劑是疫苗的重要組成部分，可增強(qiáng)免疫應(yīng)答。新型佐劑CpG-ODN（TLR9激動(dòng)劑）通過激活樹突狀細(xì)胞（DC）發(fā)揮作用，其機(jī)制最可能是（）A.直接中和病原體，降低感染風(fēng)險(xiǎn)B.促進(jìn)DC攝取抗原并表達(dá)共刺激分子C.抑制Treg細(xì)胞活性，解除免疫抑制D.加速抗原在體內(nèi)的降解，減少副作用mRNA疫苗的遞送系統(tǒng)（如脂質(zhì)納米顆粒LNP）需具備pH敏感特性，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵體逃逸。當(dāng)LNP進(jìn)入細(xì)胞后，內(nèi)涵體內(nèi)的低pH環(huán)境會(huì)引發(fā)LNP結(jié)構(gòu)變化，其生物學(xué)意義是（）A.避免mRNA被溶酶體酶降解B.促進(jìn)mRNA與核糖體結(jié)合C.增強(qiáng)抗原蛋白的分泌效率D.激活TLR3等模式識(shí)別受體（三）疫苗研發(fā)流程與技術(shù)應(yīng)用臨床前研究是疫苗進(jìn)入人體試驗(yàn)前的關(guān)鍵階段，需在動(dòng)物模型中評(píng)估安全性和免疫原性。下列實(shí)驗(yàn)中，不屬于臨床前研究范疇的是（）A.小鼠接種疫苗后檢測中和抗體滴度B.恒河猴攻毒實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證疫苗保護(hù)效力C.不同劑量疫苗對(duì)大鼠肝腎功能的影響D.健康志愿者接種后觀察不良反應(yīng)發(fā)生率通用流感疫苗旨在突破傳統(tǒng)疫苗對(duì)特定毒株的依賴，其研發(fā)靶點(diǎn)最可能是（）A.血凝素（HA）頭部的可變區(qū)B.神經(jīng)氨酸酶（NA）的活性中心C.核蛋白（NP）的保守氨基酸序列D.基質(zhì)蛋白M2的跨膜區(qū)段DNA疫苗通過肌肉注射將抗原基因?qū)爰?xì)胞，但其免疫原性較弱。為增強(qiáng)效果，可采取的措施是（）A.與編碼IL-2（細(xì)胞因子）的基因共表達(dá)B.增加疫苗中DNA的分子質(zhì)量C.用逆轉(zhuǎn)錄病毒改造DNA分子D.降低接種部位的局部溫度（四）疫苗技術(shù)前沿與挑戰(zhàn)多價(jià)疫苗（如HPV九價(jià)疫苗）可同時(shí)預(yù)防多種病原體或同一病原體的不同亞型。其設(shè)計(jì)的核心依據(jù)是（）A.不同亞型的抗原蛋白具有相同的空間結(jié)構(gòu)B.交叉反應(yīng)性抗體可識(shí)別多個(gè)亞型的抗原表位C.載體蛋白能同時(shí)攜帶多個(gè)抗原基因D.佐劑可非特異性激活針對(duì)多亞型的免疫細(xì)胞腫瘤治療性疫苗通過激活患者自身免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細(xì)胞。某個(gè)性化腫瘤疫苗針對(duì)患者突變的新生抗原設(shè)計(jì)，其有效性依賴于（）A.腫瘤細(xì)胞高表達(dá)MHC-I類分子B.新生抗原具有種屬特異性C.患者體內(nèi)存在大量記憶B細(xì)胞D.疫苗中包含腫瘤細(xì)胞的全部抗原RNA復(fù)制子疫苗是一種新型疫苗，其RNA可在宿主細(xì)胞內(nèi)自主復(fù)制，延長抗原表達(dá)時(shí)間。與傳統(tǒng)mRNA疫苗相比，其優(yōu)勢在于（）A.無需進(jìn)入細(xì)胞核即可發(fā)揮作用B.降低了對(duì)冷鏈運(yùn)輸?shù)囊蕾嘋.可同時(shí)激活體液免疫和固有免疫D.減少了抗原蛋白的合成量（五）疫苗與生物安全生物安全四級(jí)實(shí)驗(yàn)室（BSL-4）是疫苗研發(fā)中處理高致病性病原體（如埃博拉病毒）的關(guān)鍵設(shè)施。下列操作不符合BSL-4實(shí)驗(yàn)室規(guī)范的是（）A.實(shí)驗(yàn)人員需穿戴正壓防護(hù)服并通過獨(dú)立氣閘室進(jìn)出B.病原體操作需在三級(jí)生物安全柜內(nèi)進(jìn)行C.實(shí)驗(yàn)廢棄物需經(jīng)121℃高壓滅菌后再處理D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)實(shí)驗(yàn)室空氣進(jìn)行過濾即可排出疫苗生產(chǎn)過程中，為確保質(zhì)量需嚴(yán)格控制污染。下列措施中，與防止“外源因子污染”無關(guān)的是（）A.細(xì)胞培養(yǎng)基添加抗生素B.生產(chǎn)車間采用HEPA空氣過濾系統(tǒng)C.對(duì)疫苗半成品進(jìn)行病毒滅活驗(yàn)證D.操作人員定期進(jìn)行健康監(jiān)測mRNA疫苗的穩(wěn)定性是制約其應(yīng)用的瓶頸之一。下列技術(shù)中，不能提高mRNA穩(wěn)定性的是（）A.對(duì)mRNA進(jìn)行核苷修飾（如假尿苷替代尿苷）B.使用脂質(zhì)納米顆粒（LNP）包裹mRNAC.將mRNA與金屬離子（如Mg2?）結(jié)合D.在mRNA的3'端添加多聚腺苷酸尾（Poly-A）二、非選擇題（本大題共4小題，共90分）（一）疫苗研發(fā)技術(shù)分析（20分）腺病毒載體疫苗的設(shè)計(jì)與優(yōu)化某團(tuán)隊(duì)研發(fā)針對(duì)新型冠狀病毒（S蛋白變異株）的腺病毒載體疫苗，其流程如下：（1）載體改造：刪除腺病毒E1/E3基因（E1為復(fù)制必需基因），目的是________________________；同時(shí)插入S蛋白基因的突變體（S-6P，增強(qiáng)穩(wěn)定性），該過程需使用的工具酶有________________________。（2）免疫效果驗(yàn)證：將疫苗接種恒河猴后，檢測到針對(duì)S蛋白的IgG抗體和IFN-γ（Th1型細(xì)胞因子）水平顯著升高。①IgG抗體的作用是________________________，IFN-γ的作用是________________________。②若要驗(yàn)證疫苗的保護(hù)效力，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是________________________。（3）預(yù)存免疫問題：為解決抗腺病毒抗體對(duì)疫苗的干擾，提出兩種改進(jìn)思路：①________________________；②________________________。（二）實(shí)驗(yàn)探究與分析（25分）mRNA疫苗佐劑的篩選實(shí)驗(yàn)為增強(qiáng)mRNA疫苗的免疫原性，某實(shí)驗(yàn)室測試了三種佐劑（鋁佐劑、CpG、MF59）的效果，實(shí)驗(yàn)分組如下表：組別處理方式檢測指標(biāo)（接種后28天）對(duì)照組生理鹽水中和抗體滴度：1:10；IFN-γ：5pg/mLmRNA組mRNA疫苗（10μg）中和抗體滴度：1:128；IFN-γ：25pg/mLmRNA+鋁佐劑mRNA疫苗（10μg）+鋁佐劑中和抗體滴度：1:512；IFN-γ：30pg/mLmRNA+CpGmRNA疫苗（10μg）+CpG中和抗體滴度：1:256；IFN-γ：80pg/mLmRNA+MF59mRNA疫苗（10μg）+MF59中和抗體滴度：1:1024；IFN-γ：60pg/mL請(qǐng)回答：（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是________________________，因變量是________________________。（2）根據(jù)結(jié)果，MF59佐劑的優(yōu)勢是________________________，推測其作用機(jī)制可能是________________________。（3）若要進(jìn)一步探究佐劑對(duì)T細(xì)胞亞群的影響，需檢測的指標(biāo)是________________________（至少寫出2項(xiàng)）。（4）實(shí)驗(yàn)中需設(shè)置“生理鹽水對(duì)照組”的目的是________________________。（三）綜合應(yīng)用與拓展（25分）疫苗研發(fā)與病毒變異的應(yīng)對(duì)流感病毒易發(fā)生抗原漂移（HA/NA基因點(diǎn)突變）和抗原轉(zhuǎn)換（基因重組），導(dǎo)致每年流行毒株不同。傳統(tǒng)流感疫苗需根據(jù)預(yù)測株更新，研發(fā)周期長。（1）通用流感疫苗的研發(fā)策略：①靶向保守抗原：如核蛋白（NP），其在病毒復(fù)制中的作用是________________________，選擇NP作為靶點(diǎn)的優(yōu)勢是________________________。②多表位疫苗：將HA莖部保守表位、NA活性位點(diǎn)表位與NP表位串聯(lián)，其免疫學(xué)原理是________________________。（2）AI在流感疫苗研發(fā)中的應(yīng)用：AI可通過分析全球流感病毒基因序列數(shù)據(jù)庫，預(yù)測下一季流行株的可能變異方向。該技術(shù)依賴的生物信息學(xué)方法有________________________（至少寫出2種）。（3）mRNA流感疫苗的優(yōu)勢：與傳統(tǒng)滅活疫苗相比，mRNA疫苗在應(yīng)對(duì)病毒變異時(shí)的突出優(yōu)勢是________________________。（四）技術(shù)倫理與安全（20分）疫苗研發(fā)中的生物安全與倫理問題（1）生物安全風(fēng)險(xiǎn)：在高致病性病毒（如天花病毒）疫苗研發(fā)中，需嚴(yán)格防范實(shí)驗(yàn)室泄漏。請(qǐng)列舉2項(xiàng)關(guān)鍵防護(hù)措施：、。（2）倫理考量：某新型疫苗在臨床試驗(yàn)中，對(duì)未成年人的保護(hù)效力顯著高于成年人，但未成年人的樣本量僅占10%。該設(shè)計(jì)可能引發(fā)的倫理爭議是________________________，改進(jìn)措施是________________________。（3）技術(shù)公平性：mRNA疫苗的冷鏈運(yùn)輸要求（-70℃）限制了其在發(fā)展中國家的普及。為解決這一問題，可開發(fā)的替代技術(shù)有________________________（至少寫出2項(xiàng)）。三、選做題（共20分。請(qǐng)從以下兩題中任選一題作答）（一）疫苗技術(shù)創(chuàng)新自擴(kuò)增RNA疫苗是一種可在宿主細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制的RNA疫苗，其結(jié)構(gòu)包含病毒復(fù)制酶基因和抗原基因。請(qǐng)結(jié)合中心法則，繪制自擴(kuò)增RNA在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)過程圖，并標(biāo)注關(guān)鍵步驟（如復(fù)制、翻譯等）。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證某DNA疫苗的免疫保護(hù)效