题目
科学家发现一种质膜蛋白CHIP28并推测其可能与水分子进出细胞相关，将CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母细胞，一段时间后将注入和未注入mRNA的两组卵母细胞置于低浓度溶液，持续观察细胞变化结果如图，初步证明科学家的推测是正确的。随后在许多动物植物、微生物中相继发现了类似运输水的通道蛋白，并将其统称为水通道蛋白（AQPs）。0.5min 1.5min 2.5min 3.5min-|||-甲组-|||-乙组（1）结合图文判断，______（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了 ______。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）①细胞核CHIP28基因转录②内质网、高尔基体加工CHIP28③核糖体合成CHIP28④囊泡运输CHIP28并整合到质膜（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是 ______。（单选）A．该卵母细胞体积较大，便于注入mRNAB．该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化C．该卵母细胞胞内溶液浓度较低D．该卵母细胞质膜对水的透过性较低（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为 ______。（单选）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞胞吐（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动的局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11～13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为 ______。（单选）A．75种B．33种C．15种D．7种AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）。（5）据资料分析，NMOSD是一种 ______病。AQP4被免疫系统识别为 ______，并引发了机体的 ______免疫。（编号选填）①免疫缺陷病②自身免疫病③免疫活性物质④抗原⑤特异性免疫⑥非特异性免疫⑦细胞免疫⑧体液免疫（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于 ______（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与 ______细胞类似。（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体组③：野生型小鼠脊髓+补体组④：______。可以 ______作为实验的观察指标。
科学家发现一种质膜蛋白CHIP28并推测其可能与水分子进出细胞相关，将CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母细胞，一段时间后将注入和未注入mRNA的两组卵母细胞置于低浓度溶液，持续观察细胞变化结果如图，初步证明科学家的推测是正确的。随后在许多动物植物、微生物中相继发现了类似运输水的通道蛋白，并将其统称为水通道蛋白（AQPs）。
（1）结合图文判断，______（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了 ______。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）
①细胞核CHIP28基因转录
②内质网、高尔基体加工CHIP28
③核糖体合成CHIP28
④囊泡运输CHIP28并整合到质膜
（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是 ______。（单选）
A．该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA
B．该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化
C．该卵母细胞胞内溶液浓度较低
D．该卵母细胞质膜对水的透过性较低
（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为 ______。（单选）
A．自由扩散
B．协助扩散
C．主动运输
D．胞吞胞吐
（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动的局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11～13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为 ______。（单选）
A．75种
B．33种
C．15种
D．7种
AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）。
（5）据资料分析，NMOSD是一种 ______病。AQP4被免疫系统识别为 ______，并引发了机体的 ______免疫。（编号选填）
①免疫缺陷病
②自身免疫病
③免疫活性物质
④抗原
⑤特异性免疫
⑥非特异性免疫
⑦细胞免疫
⑧体液免疫
（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于 ______（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与 ______细胞类似。
（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。
组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体
组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体
组③：野生型小鼠脊髓+补体
组④：______。可以 ______作为实验的观察指标。
（1）结合图文判断，______（甲组/乙组）为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。该组细胞在置入低浓度溶液前细胞内发生了 ______。（选择编号并按照正确的顺序进行排列）
①细胞核CHIP28基因转录
②内质网、高尔基体加工CHIP28
③核糖体合成CHIP28
④囊泡运输CHIP28并整合到质膜
（2）该实验选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料，主要原因应是 ______。（单选）
A．该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA
B．该卵母细胞体积较大，便于观察形态变化
C．该卵母细胞胞内溶液浓度较低
D．该卵母细胞质膜对水的透过性较低
（3）研究发现，甘油分子可经AQPs顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为 ______。（单选）
A．自由扩散
B．协助扩散
C．主动运输
D．胞吞胞吐
（4）不同生物体内AQPs种类和数量差异性较大，与其生活环境、移动的局限性、主动获取水源的能力等相关。已发现大豆约有60多种AQPs，脊椎动物约有11～13种，小球藻约有5种，据此推测，水稻的AQPs种类最可能为 ______。（单选）
A．75种
B．33种
C．15种
D．7种
AQP4是中枢神经系统的主要水通道蛋白，在星形胶质细胞上分布较多，若免疫系统产生针对AQP4的抗体，会造成星形胶质细胞的损伤、继而导致髓鞘受损的视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）。
（5）据资料分析，NMOSD是一种 ______病。AQP4被免疫系统识别为 ______，并引发了机体的 ______免疫。（编号选填）
①免疫缺陷病
②自身免疫病
③免疫活性物质
④抗原
⑤特异性免疫
⑥非特异性免疫
⑦细胞免疫
⑧体液免疫
（6）免疫系统中存有一个补体系统，补体是由系列蛋白质组成，激活后能发挥免疫作用，NMOSD的产生与补体密切相关：抗体与AQP4结合后，激活相应补体，补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，最终导致NMOSD。据此分析，补体应属于 ______（免疫器官/免疫细胞/免疫活性物质），其作用效果与 ______细胞类似。
（7）为验证MNOSD的发病机制，研究人员用小鼠脊髓进行实验，请将实验补充完整。
组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体
组②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体
组③：野生型小鼠脊髓+补体
组④：______。可以 ______作为实验的观察指标。
题目解答
答案
（1）质膜蛋白CHIP28可能与水分子进出细胞相关，注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞吸水速度更快，故甲组为注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母细胞。将CHIP28蛋白mRNA注入卵母细胞，会发生CHIP28蛋白的翻译、加工和转运，即③核糖体合成CHIP28、②内质网、高尔基体加工CHIP28、④囊泡运输CHIP28并整合到质膜。
（2）AB、该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA，且便于观察形态变化，为次要原因，不属于选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，AB错误；
C、该卵母细胞胞内溶液浓度较低，将卵母细胞置于低浓度溶液，无论有无注入CHIP28的mRNA，都不易观察到实验现象，C错误；
D、该卵母细胞质膜对水的透过性较低，注入CHIP28的mRNA卵母细胞迅速吸水，实验现象较为明显，是选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，D正确。
故选：D。
（3）甘油分子可经水通道蛋白（AQPs）顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为协助扩散，B正确。
故选：B。
（4）大豆和小球藻对比可知，生活环境越缺水，AQPs种类越多；大豆和脊椎动物对比可知，移动的局限性越大，AQPs种类越多。大豆的生活环境比水稻缺水，水稻移动的局限性比脊椎动物大，且水稻主动获取水源的能力较强，因此水稻的AQPs种类最可能为小于大豆，且远大于脊椎动物，故推测水稻的AQPs种类最可能为33种，B正确，ACD错误。
故选：B。
（5）自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，NMOSD是一种自身免疫病。AQP4被免疫系统识别为④抗原，免疫系统产生针对AQP4的抗体，可知机体产生了⑧体液免疫，体液免疫属于⑤特异性免疫。
（6）免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，补体应属于免疫活性物质。补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，与细胞毒性T细酶的作用效果类似，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
（7）为验证MNOSD的发病机制，由（6）可知，NMOSD的产生与补体密切相关，抗体与AQP4结合后，激活相应补体。该实验的自变量为AQP4、补体有无，因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，实验步骤为：组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体；组②：生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体；组③：野生型小鼠脊髓+杯体；组④：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体。因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，故可通过胶质细胞的损伤或死亡情况作为实验的观察指标。
故答案为：
（1）甲组 ③②④
（2）D
（3）B
（4）B
（5）②④⑤⑧
（6）免疫活性物质 细胞毒性T细胞
（7）野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体 髓鞘坏损程度/胶质细胞的损伤或死亡情况
（2）AB、该卵母细胞体积较大，便于注入mRNA，且便于观察形态变化，为次要原因，不属于选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，AB错误；
C、该卵母细胞胞内溶液浓度较低，将卵母细胞置于低浓度溶液，无论有无注入CHIP28的mRNA，都不易观察到实验现象，C错误；
D、该卵母细胞质膜对水的透过性较低，注入CHIP28的mRNA卵母细胞迅速吸水，实验现象较为明显，是选用非洲爪蟾的卵母细胞作为材料的主要原因，D正确。
故选：D。
（3）甘油分子可经水通道蛋白（AQPs）顺浓度梯度跨膜，此跨膜方式为协助扩散，B正确。
故选：B。
（4）大豆和小球藻对比可知，生活环境越缺水，AQPs种类越多；大豆和脊椎动物对比可知，移动的局限性越大，AQPs种类越多。大豆的生活环境比水稻缺水，水稻移动的局限性比脊椎动物大，且水稻主动获取水源的能力较强，因此水稻的AQPs种类最可能为小于大豆，且远大于脊椎动物，故推测水稻的AQPs种类最可能为33种，B正确，ACD错误。
故选：B。
（5）自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，NMOSD是一种自身免疫病。AQP4被免疫系统识别为④抗原，免疫系统产生针对AQP4的抗体，可知机体产生了⑧体液免疫，体液免疫属于⑤特异性免疫。
（6）免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，补体应属于免疫活性物质。补体作用于星形胶质细胞，造成细胞的损伤和裂解死亡，与细胞毒性T细酶的作用效果类似，细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
（7）为验证MNOSD的发病机制，由（6）可知，NMOSD的产生与补体密切相关，抗体与AQP4结合后，激活相应补体。该实验的自变量为AQP4、补体有无，因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，实验步骤为：组①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体；组②：生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体；组③：野生型小鼠脊髓+杯体；组④：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体。因变量为胶质细胞的损伤或死亡情况，故可通过胶质细胞的损伤或死亡情况作为实验的观察指标。
故答案为：
（1）甲组 ③②④
（2）D
（3）B
（4）B
（5）②④⑤⑧
（6）免疫活性物质 细胞毒性T细胞
（7）野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗体+补体 髓鞘坏损程度/胶质细胞的损伤或死亡情况