2023届高考生物二轮复习专题4微专题2人体的稳态与免疫调节学案
展开微专题2 人体的稳态与免疫调节
概念线索 网络构建
内环境及其稳态的维持
1.人体血浆中含有脂质成分,如甘油三酯、总胆固醇等。 (√)
2.血液中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞。 (√)
3.血糖调节中,血糖浓度变化可以刺激相关细胞或下丘脑中的相关部位,所以葡萄糖也可以是信息分子。 (√)
4.若人的体温调节能力下降甚至丧失,则受损伤的部位最可能是垂体。
(×)
提示:人的体温调节中枢位于下丘脑,若人的体温调节能力下降甚至丧失,则受损伤的部位最可能是下丘脑。
5.大量出汗使体液流失,能进一步引起醛固酮和抗利尿激素的分泌增多。
(√)
6.行为性调节是维持体温相对稳定的基本调节方式。 (×)
提示:生理性调节是维持体温相对稳定的基本调节方式。
7.神经系统可通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。 (√)
免疫调节
1.人体内的吞噬细胞只参与非特异性免疫过程。 (×)
提示:人体内的吞噬细胞也参与特异性免疫。
2.辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。 (√)
3.辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。 (√)
4.机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,体现了免疫系统的免疫自稳功能。 (√)
5.流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆细胞,后者能产生特异性抗体。 (×)
提示:浆细胞能产生特异性抗体。
6.艾滋病患者的细胞免疫功能严重减退而体液免疫功能不受影响。 (×)
提示:艾滋病病毒主要攻击和破坏T细胞,体液免疫功能也会降低。
1.血浆中蛋白质的含量占7%~9%,无机盐的含量约占1%,为什么细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-?(选择性必修1 P5“文字信息”)
提示:渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中蛋白质的含量高,但蛋白质的分子量大,微粒数目少,而无机盐的分子量小,虽然含量少,但微粒数目多。
2.严重腹泻后,仅喝水,不补充盐,内环境的渗透压会降低,引起的变化有哪些?(选择性必修1 P10“思考·讨论”)
提示:内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲衰退、皮下组织肿胀等症状。
3.经研究发现,利用新冠肺炎康复者的血清来治疗危重症患者,疗效较好,分析其原因可能是什么。(选择性必修1 P69“相关信息”)
提示:康复者血清中含有大量新型冠状病毒的抗体,与新型冠状病毒结合,从而直接抑制病毒对患者细胞的黏附过程。
4.研究发现,受HPV侵染的细胞表面的HLA表达水平往往下降。据此分析,感染HPV会使人患宫颈癌的概率增加的原因可能是什么?(选择性必修1 P84“文字信息”)
提示:受HPV侵染的细胞表面的HLA表达水平下降,会导致癌细胞无法有效地向辅助性T细胞(或白细胞)呈递抗原信息,可能会使癌细胞逃避免疫系统的监控,增加患宫颈癌的概率。
1.一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40 ℃,酶最适pH大多在6.5~8.0,这说明内环境稳态的重要意义是____________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
2.B细胞的活化需要两个信号的刺激,分别是_______________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示:病原体和B细胞接触;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
3.在炎热的环境中,体温调节通过神经调节和体液调节共同实现,写出通过此调节增加散热的途径:_____________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:皮肤中的热觉感受器兴奋,该兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,进而通过自主神经系统的调节和肾上腺等腺体的分泌,最终使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗液的分泌增多等,从而增加散热
4.组织细胞可释放组胺,组胺和血管舒缓激肽作用于毛细血管等部位,使血管舒张、血流缓慢,从而导致伤口处肿胀(水肿),其原因是__________________
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:皮肤血管舒张,血浆蛋白等物质渗出导致组织液渗透压增大,组织液增多
5.发热易引起脱水,脱水患者体内常伴有“口渴”“少尿”等症状,请结合所学知识分析其原因是_______________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示:脱水致使机体渗透压升高,抗利尿激素分泌增多,肾小管和集合管重吸收作用加强,减少机体水分流失,出现少尿;同时,可在大脑皮层产生渴觉,促使患者主动饮水
6.新型冠状病毒灭活疫苗是用物理或化学方法使病毒失去复制能力和致病能力,但保留抗原性而制成的疫苗,该种疫苗制备方法简单,但通常需要多次接种,原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示:灭活疫苗在人体内不能增殖,刺激作用较弱,一次接种后产生的抗体量和记忆B细胞量均较少
考点1 内环境的稳态与调节
1.内环境及其组成
(1)必须认准三类“内环境物质”
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。
③信号分子——细胞因子、激素、神经递质等。
(2)必须认准两类“非内环境物质”
①专存在于细胞内的物质(如血红蛋白、呼吸酶等)不属于内环境成分。
②专存在于与外界相通的腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质不属于内环境成分。
(3)必须认准发生于内环境中的三类反应
①酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。
②神经递质与突触后膜上的受体结合的反应。
③抗原—抗体特异性结合的反应。
2.渗透压变化引起的组织水肿
3.下丘脑在体温、水和无机盐及血糖平衡调节中的作用
(1)调节模型
(2)分析
①下丘脑的四个功能和三个中枢
a.四个功能:感受、传导、分泌和调节。
b.三个中枢:体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐调节中枢。
②水盐调节的中枢在下丘脑,但产生渴觉的中枢在大脑皮层。
③在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素;在调节体温方面具有协同作用的激素是肾上腺素和甲状腺激素。
1.离开医院回家的路上寒风凛冽,小源和小蕾顿觉丝丝凉意。小蕾同学认为,从温暖的医院来到寒冷的户外,机体产热增加;小源同学则认为,在寒冷的环境中机体通过减少汗液分泌、皮肤血管收缩等机制减少散热,为了确保体温恒定,产热必须等于散热,因此产热也将减少。两人为此展开了辩论,你认为谁的主张正确?请指出错误的一方错在何处,并说明理由。
提示:小蕾同学的观点正确。小源同学错在认为在寒冷的环境中,产热减少。来到寒冷的环境中时,由于机体与环境间的温差加大,导致散热增加,下丘脑—垂体—甲状腺轴的分泌活动加强,增加产热才能继续维持体温恒定。
2.图示为人体内与胰岛素分泌相关的一种调节过程,其中1~4代表细胞膜上的结构,GIP是一种葡萄糖依赖信号分子。研究表明,GIP在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。
实验材料及用具:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。请用给定的材料验证GIP的上述作用,简要写出实验设计思路。
实验设计思路:
1.分组编号,注意进食不久的健康小鼠的食物来源具有不确定性。
2.控制自变量,由GIP的作用设置三个组别。
3.检测因变量,即测定并比较各组小鼠实验前后分泌的胰岛素的浓度变化。
提示:取饥饿的健康小鼠若干均分为3组,编号为甲、乙、丙,分别测定分泌的胰岛素的浓度并作记录;甲组静脉注射适量GIP溶液,乙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液,丙组静脉注射等量高浓度葡萄糖溶液和GIP溶液;一段时间后,分别测定甲、乙、丙三组小鼠分泌的胰岛素的浓度,并计算平均值。
——内环境的组成及稳态
1.(2022·山东烟台高三一模)阿司匹林是常见的感冒药,具有解热镇痛作用。大剂量长期服用阿司匹林容易导致胃液酸性增强,并引起肝损伤使血浆中转氨酶增多。下列说法正确的是( )
A.阿司匹林可能通过作用于下丘脑的痛觉中枢而达到镇痛效用
B.内环境中缓冲对的调节能缓解胃液酸性增强产生的不适
C.健康成年人体内转氨酶只分布于细胞内液
D.转氨酶进入血浆会使血浆渗透压升高导致组织液减少
D [痛觉中枢位于大脑皮层,A错误;胃液不属于内环境的成分,所以内环境中缓冲对不能缓解胃液酸性增强产生的不适,B错误;转氨酶是胞内酶,主要存在于肝细胞中,血浆中也会出现少量转氨酶,C错误;转氨酶进入血浆会使血浆中蛋白质含量升高,因此血浆渗透压升高,导致组织液减少,D正确。]
2.(2022·山东淄博高三一模)下图为血液流经组织细胞时CO2的运输过程,图中Hb为血红蛋白,①②为细胞外液。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中①和②分别表示组织液和血浆
B.Hb能维持红细胞内pH的相对稳定
C.HCO出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡
D.随着CO2的进入,红细胞可能会出现轻微失水现象
D [图中①和②分别表示组织液和血浆,A正确;Hb能与CO2和H+结合,进而保持红细胞内pH的相对稳定,B正确;HCO出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡,C正确;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象,D错误。]
——结合模型与建模考查血糖平衡调节
3.(2022·福建福州检测)长期高脂饮食可以导致肥胖、胰岛素抵抗,长期高脂饮食的人群会成为2型糖尿病的易发人群。科研人员为探讨高蛋白饮食在肥胖患者2型糖尿病发病过程中的作用,在制备营养性肥胖大鼠模型后,再给予等热量的3组不同类型饲料喂养24周,24周后对模型大鼠静脉注射葡萄糖开展研究,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.大鼠胰岛素的分泌受血糖、神经递质和胰高血糖素等物质的调节
B.5 min后模型大鼠血糖降低,主要是胰岛B细胞分泌的胰岛素增多所致
C.高蛋白饲料组大鼠胰岛素分泌量减少,胰岛素受体敏感性下降
D.人们在日常生活中可减少高脂性食物的摄入,适当增加蛋白类食物的摄入
C [胰高血糖素升高和血糖浓度过高可以直接刺激胰岛B细胞产生胰岛素,下丘脑可以通过相关神经来控制胰岛B细胞分泌胰岛素,所以胰岛B细胞分泌胰岛素受血糖、神经递质和胰高血糖素等物质的调节,A正确;胰岛素是身体中唯一降血糖的激素,所以5 min后模型大鼠血糖降低,主要是胰岛B细胞分泌的胰岛素增多所致,B正确;由题图所示曲线可知,高蛋白饲料组大鼠的胰岛素浓度降低,但其对血糖的调节能力与对照组大鼠对血糖的调节能力是一致的,所以不能说明胰岛素受体的敏感性降低,C错误;由题图曲线分析可知,高脂饲料组大鼠所升高的血糖浓度更高,故人们在日常生活中可减少高脂性食物的摄入,适当增加蛋白类食物的摄入,D正确。]
4.(2022·广东广州模拟预测)据统计,在糖尿病患者中,1型糖尿病约占5%,2型糖尿病占90%以上,妊娠糖尿病约占5%。受营养过剩、久坐缺乏运动及代谢异常等因素影响,2型糖尿病发病率呈上升及年轻化趋势。二甲双胍是治疗2型糖尿病的常用药,但存在肝损伤等副作用。我国某大学研究团队以大鼠为实验对象,研究铁皮石斛多糖对2型糖尿病的疗效,测得实验数据如下表。
组别
检测指标
空腹血糖/(mmol·L-1)
胰岛素/(μU·mL-1)
干预
0天
干预
15天
干预
30天
干预30天
A
正常组(正常大鼠)
5.30
5.20
5.50
5.13
B
模型组(2型糖尿病大鼠)
18.80
21.40
23.50
12.31
C
治
疗
组
二甲双胍组(150 mg/kg)
18.60
15.10
12.10
5.80
D
铁皮石斛多糖低剂量组(100 mg/kg)
18.90
16.70
14.30
7.26
E
铁皮石斛多糖高剂量组(200 mg/kg)
18.90
15.50
12.40
6.02
请回答下列问题:
(1)治疗组须用________(填“正常”或“模型”)大鼠分别灌服相应药物。
(2)在血糖调节中,胰岛素能降低血糖的主要作用机理是______________
_______________________________________________________________。
已知1型糖尿病是由于胰岛素分泌不足而导致血糖过高。从检测指标看,模型组大鼠与正常组大鼠相比,其特点是__________________________,据此推测2型糖尿病患病的原因可能是____________________________________。
(3)根据表中数据,绘制干预30天时各组别大鼠空腹血糖和胰岛素含量的柱状图。
结合下面干预30天后镜检各组别大鼠肝组织细胞的图像,总结高剂量铁皮石斛多糖在治疗2型糖尿病方面的突出优势。____________________________
_________________________________________________________________。
A组 B组
C组 D组 E组
(4)为进一步探究降低血糖的综合治疗效果,可在本实验的基础上增设F组。给该组大鼠灌服__________________________________,干预相同时间,观察并检测相关指标。
[解析] (1)本实验是为了研究铁皮石斛多糖对2型糖尿病的疗效,模型组模拟糖尿病患者,因此治疗组须用模型大鼠分别灌服相应药物。
(2)胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯,从而降低血糖;据题表格模型组与正常组结果可知,模型组(2型糖尿病大鼠)与正常组相比,其特点是高血糖、高胰岛素,所以可推测2型糖尿病患病的原因可能是组织细胞上的胰岛素受体不足(或胰岛素敏感性降低)引起的。
(3)根据表格中各组大鼠空腹血糖和胰岛素含量的数值绘制柱状图(见答案)。绘图时应标注空腹血糖和胰岛素含量的单位等。据题表可推测出高剂量铁皮石斛多糖具有与二甲双胍相似的降低空腹血糖和胰岛素水平的效果,且对肝细胞的损伤较小。
(4)若进一步探究降低血糖的综合治疗效果,自变量为高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液(或更高剂量的铁皮石斛多糖),结合本实验步骤,给该组大鼠灌服高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液(或更高剂量的铁皮石斛多糖),干预相同时间,观察并检测相关指标。
[答案] (1)模型 (2)促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯 高血糖、高胰岛素 组织细胞上的胰岛素受体不足(或胰岛素敏感性降低)
(3)
具有与二甲双胍相似的降低空腹血糖和胰岛素水平的效果,且对肝细胞的损伤较小 (4)高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液(或更高剂量的铁皮石斛多糖)
有关血糖平衡调节的四个答题要点
(1)胰岛素在血糖调节中的作用是一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖类物质转变为葡萄糖,从而使血糖水平降低。切忌笼统地表述为降血糖,降血糖只是胰岛素的作用结果。同理,牢记胰高血糖素的生理功能是促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
(2)掌握促进胰岛素分泌的因素有血糖含量升高、有关神经兴奋及胰高血糖素分泌增加等。
(3)作答有关升血糖的问题时,应明确肌糖原只为骨骼肌提供能量物质,不补充血糖。即答题时不能出现“肌糖原分解”的错误表述。
(4)糖尿病患者未必缺乏胰岛素,缺乏胰岛素(胰岛B细胞受损)可导致糖尿病(1型糖尿病),但倘若缺乏胰岛素受体或胰岛素与受体不能正常结合,也会导致血糖含量过高,呈现糖尿病(2型糖尿病)。
——考查体温调节与生命健康的关系等
5.(2022·广东汕头高三一模)下图表示人体在感冒发烧过程中的体温变化情况。根据所学知识推测,下列有关叙述错误的是( )
A.t1至t4过程中调节方式是神经调节
B.t2至t3过程中产热量和散热量大致相等
C.t1至t2过程中可能会引起骨骼肌战栗和皮肤血管收缩
D.t3至t4过程中可能是汗腺分泌汗液增多,体温逐渐下降
A [体温调节过程中,既有神经调节又有体液调节,A错误;分析题图可知,t2至t3过程中体温保持相对恒定,说明产热量和散热量大致相等,B正确;t1至t2过程中体温呈上升状态,可能原因有增加产热,减少散热,增加产热、减少散热的途径有骨骼肌战栗、立毛肌收缩、皮肤血管收缩等,C正确;t3至t4过程中体温呈下降趋势,可能原因是散热增加,使体温逐渐下降,增加散热的途径主要有汗液分泌增多、皮肤的血管舒张等,D正确。]
6.(2022·湖南选择性考试)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题:
(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式:__________________________________________。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点________(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热________。
(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
分组
处理方式
结果
甲
发热家兔模型+生理盐水
发热
乙
发热家兔模型+A溶液
退热
丙
发热家兔模型+M溶液
退热
丁
①____________________
发热
②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:__________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:_________________________
_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)在炎热的环境中,皮肤中的热觉感受器受到刺激后,将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,使皮肤中的毛细血管舒张,皮肤血流量增多,同时也使汗液的分泌增多等,从而增加散热。
(2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,此时产热量和散热量相等,生理状态下人体体温调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点上移,但机体产热量和散热量仍然相等,因此,产热量和散热量均增加。
(3)由表格中信息可知,甲组为空白对照,发热家兔模型仍然是发热的症状;乙组是加了等量用生理盐水溶解的A溶液,已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温,因此发热家兔模型会退热;丙组是加了等量生理盐水溶解的M溶液,也出现退热现象,说明M与药物A一样也具有解热作用;丁组小鼠出现发热症状,由于要探究M通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,实验需要遵循单一变量原则,与丙组相比,丁组的处理是损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液。由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:M与药物A一样也具有解热作用。由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温。
[答案] (1)汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张 (2)上移 增加 (3)①损毁下丘脑的发热家兔模型+M溶液 ②M与药物A一样也具有解热作用 ③M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
有关体温调节的四个误区
(1)寒冷条件下体温调节方式是神经—体液调节,其中甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式;炎热环境下主要是神经调节。
(2)误以为寒冷环境中产热量大于散热量,或炎热环境中散热量大于产热量。其实,无论是在寒冷环境中还是在炎热环境中,机体产热量与散热量都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。
(3)误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。
(4)寒战是因为骨骼肌战栗,起鸡皮疙瘩是因为立毛肌收缩。
——借助生活实例及科研知识考查水和无机盐平衡的调节
7.(2022·山东临沂高三一模)低钠血症分为脑性盐耗综合征和抗利尿激素不适当分泌综合征两大类。人体内的脑钠素可引起尿钠增加,而醛固酮可导致尿钠减少,两种激素分泌异常均可导致钠从肾丢失引起脑性盐耗综合征;抗利尿激素不适当分泌综合征是指渗透压调节中枢功能紊乱所引起的稀释性低钠血症。下列叙述错误的是( )
A.血钠的来源主要是食物,去路有排尿、排汗等
B.脑性盐耗综合征可能由于脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少引起
C.检测血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素三种激素的含量可判断某低钠血症患者的病因
D.醛固酮、抗利尿激素在血钠调节上相互协同,其靶细胞都是肾小管、集合管管壁细胞
D [血钠的来源主要是食物中的食盐,去路有排尿、排汗等,A正确;脑钠素可引起尿钠增加,而醛固酮可导致尿钠减少,脑性盐耗综合征可能由于脑钠素分泌增加或醛固酮分泌减少引起,B正确;理论上可以从全身各处的血管处抽取血液进行检测,通过血液中脑钠素、醛固酮、抗利尿激素三种激素的含量可判断某低钠血症患者的病因,C正确;醛固酮可导致尿钠减少,抗利尿激素不适当分泌综合征是指渗透压调节中枢功能紊乱所引起的稀释性低钠血症,说明二者作用效果相反,D错误。]
考点2 免疫调节
1.体液免疫和细胞免疫的关系
(1)体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同调节机体稳态
①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
②侵入细胞病原体的消灭
a.需要细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放病原体;
b.失去藏身之所的病原体,再被体液免疫中浆细胞产生的抗体结合;
c.抗原与抗体结合形成的沉淀等被吞噬细胞清除。
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统构成调节网络
2.初次免疫和二次免疫
(1)在第28天注射m抗原和n抗原之后,抗m抗体和抗n抗体差异的原因:m抗原是第二次注射,而n抗原是第一次注射, 抗m抗体是二次免疫产生的,记忆细胞在同种抗原的刺激下快速增殖分化产生大量浆细胞,浆细胞进而产生大量抗体,而n抗原是第一次注射进行首次免疫相对较慢。
(2)二次免疫相对初次免疫而言,具有反应更加迅速、产生的抗体浓度更大的特点。
3.快速确认三类免疫异常病
1.疫苗从研制到临床使用,需经动物实验和临床实验等多重检测,以保证其安全性和有效性。图1、图2分别表示不同的接种剂量和接种方式对小鼠免疫的影响。
图1 疫苗接种的剂量 图2 疫苗接种的方式
研究人员根据实验结果确定疫苗接种的最佳组合为高剂量、肌肉注射,推测其判断依据。
提示:随接种剂量的增加,血清中抗体浓度增大;与对照组和滴鼻组相比,肌肉注射组产生细胞因子(IFNγ)的T细胞比例更高,免疫效果更好。
2.现代科学研究已经证实,部分中药或其有效成分能够影响生物的免疫功能。为研究中药成分X对免疫功能低下小鼠的免疫调节作用,科研人员用小鼠和相关材料设计了实验进行研究,实验材料包括若干健康的实验小鼠,中药成分X、环磷酰胺(可诱导小鼠胸腺和脾脏重量减轻,造成小鼠免疫功能低下)、适宜的溶剂,写出实验设计思路。
实验设计思路:
提示:将健康的实验小鼠随机分为三组,其中A组为健康小鼠,先不做药物处理,B、C组用环磷酰胺处理,得到免疫功能低下小鼠;再用适宜浓度的中药成分X溶液处理B组小鼠,用无中药成分X的溶液分别处理A、C组,一段时间后,检测三组小鼠的免疫功能情况。
3.依据艾滋病的发病机理等写出艾滋病防治的研究思路。(至少写两点)
研究思路:
提示:研制出一种能够有效消灭HIV的新型药物;将病毒控制在宿主细胞内,这些细胞会通过细胞凋亡的方式自主死亡;通过药物有效抑制HIV的复制;研制特异性抑制逆转录的药物。
——免疫系统的组成及功能
1.(2022·山东潍坊高三一模)抗体是机体抵抗外来感染的关键,其产生受到辅助性T细胞(Tfh)的调控。研究发现,二甲双胍可促进细胞质中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,使转录因子bcl6基因的表达增强,促进分化形成Tfh。下列相关说法错误的是( )
A.B细胞在Tfh辅助下增殖、分化,分化后产生抗体
B.Tfh过度活化可能会导致自身免疫性疾病
C.AMPK氧化磷酸化后空间结构发生一定程度的改变,活性降低
D.二甲双胍间接作用于细胞中的bcl6基因,调控其表达
C [体液免疫中,辅助性T细胞可分泌细胞因子促进B细胞的增殖、分化,其分化后产生的浆细胞能分泌抗体,A正确;辅助性T细胞(Tfh)过度活化可能导致机体的免疫功能过强,进而导致自身免疫病的发生,B正确;结合题意“AMPK氧化磷酸化,使转录因子bcl6基因的表达增强”可知,该过程中空间结构发生改变后,活性升高,C错误;结合题意可知,二甲双胍通过促进细胞质中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,进而作用于转录因子bcl6基因,调控其表达,D正确。]
2.(不定项)(2022·山东菏泽期末)急性淋巴细胞白血病是一种起源于淋巴细胞的B系或T系细胞在骨髓内异常增生的恶性疾病。研究发现与正常T淋巴细胞相比,参与细胞内缬氨酸消耗的基因在白血病细胞(异常增生的T淋巴细胞)中更为活跃。下列说法正确的是( )
A.骨髓和胸腺是免疫细胞集中分布的场所,也是它们“作战”的战场
B.B淋巴细胞能摄取和加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面
C.急性T淋巴细胞白血病依赖缬氨酸的营养供应,缺乏缬氨酸可阻止这种白血病的发展
D.在细胞免疫过程中,靶细胞、辅助性 T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程
BCD [B细胞和T细胞均为免疫细胞,二者都由造血干细胞分化而来,分别在骨髓和胸腺中发育成熟,但免疫细胞的“作战”场所不是在骨髓和胸腺,A错误;一部分B淋巴细胞属于抗原呈递细胞,能摄取和加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,B正确;急性T淋巴细胞白血病依赖缬氨酸的营养供应,故缺乏缬氨酸可因为营养缺乏而阻止这种白血病的发展,C正确;在细胞免疫过程中,需要靶细胞(表面信号分子发生变化)、辅助性T细胞(分泌细胞因子)等使细胞毒性T细胞活化,使其增殖、分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞,D正确。]
——免疫调节及过程分析
3.(2022·辽宁抚顺一模)人乳头瘤病毒(HPV)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗,我国已成功研发并已获批上市,HPV为DNA病毒,子宫颈癌主要由高危型HPV持续感染所致,严重危害女性的身心健康。图1、图2是HPV入侵机体后,机体作出的部分免疫应答示意图,其中甲、乙及A、B、C、D、E、F字母表示细胞或物质。下列相关叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1中的甲是细胞毒性T细胞,图1过程不能清除HPV
B.图1中的甲只参与细胞免疫,图2中的B只参与体液免疫
C.HPV入侵机体后,其可被图2中的A、B、C、D所识别,使机体产生F,发挥免疫效应
D.注射HPV疫苗属于免疫治疗,注射破伤风抗毒血清属于免疫预防
A [图1中的甲可以使靶细胞裂解死亡,所以甲是细胞毒性T细胞,图1所示过程为细胞免疫,不能清除HPV,A正确;图2中的B表示辅助性T细胞,既参与体液免疫,也参与细胞免疫,B错误;图2中的D为浆细胞,不具有识别病原体的功能,C错误;注射HPV疫苗属于免疫预防,注射破伤风抗毒血清属于免疫治疗,D错误。]
4.(2022·江苏南通期末)肝移植是治疗终末期肝病的有效方式,但免疫排斥仍是术后亟待解决的问题。
(1)图1供体肝细胞被患者体内的吞噬细胞摄取处理后与辅助性T细胞表面的________结合,在细胞因子的共同作用下,T细胞________出不同类型的细胞毒性T细胞,引发免疫排斥。
图1
(2)肝移植排斥反应大鼠的吞噬细胞表面高表达S蛋白。为探讨S蛋白与免疫排斥的关系,研究者将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,对照组注射无关抗体,检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关),结果如图2。结果表明__________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
图2
(3)在上述研究的基础上,研究者将特异性载体包裹siRNA 注射给大鼠,siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表达。实验如下:
组别
1
2
3
4
实验处理
①____手术
—
②____手术
—
静脉注射包裹siRNA的载体
静脉注射③__________的载体
实验
结果
有抗原呈递能力的吞噬细胞占比(%)
8.92
0.13
72.34
0.01
排斥反应程度相对值
1.4
0
8.6
0
注:排斥反应程度相对值大于3.0可判定为发生排斥反应。
①②③的处理依次是________、____________、________________________。实验结果说明干扰S蛋白表达,________________________________________
__________________________________________________________________。
(4)研究者提取了上述四组小鼠的吞噬细胞与T细胞共培养,检测细胞毒性T细胞的数量。若实验结果与4组相比,_______________;与3组相比,________________________________________,则进一步支持(3)的实验结论。
(5)基于上述研究,S蛋白有望成为克服肝移植免疫排斥的新靶点,但还需要进一步研究哪些问题:_________________________________________________
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)对于机体的免疫系统来说移植的肝细胞属于异物,会发生细胞免疫,吞噬细胞将肝细胞摄取处理后与辅助性T细胞表面的受体结合,在细胞因子的共同作用下,T细胞增殖分化出不同类型的细胞毒性T细胞,引发免疫排斥。
(2)由于肝移植排斥反应大鼠的吞噬细胞表面高表达S蛋白,将阻断S蛋白功能的抗体注射给大鼠,对照组注射无关抗体,检测两组大鼠肝移植后血清中谷草转氨酶(AST)的含量(与肝损伤程度呈正相关)。根据题图2中的数据可知随着时间的延长,在血清中实验组比对照组的AST的含量要少,即S蛋白含量减少,则AST的含量减少,肝损伤程度降低,说明S蛋白促进大鼠的肝移植免疫排斥。
(3)实验应该遵循单一变量和对照原则,所以①和②都是进行肝移植,③应该与实验组1和2的操作起对照作用,即③进行静脉注射包裹无关siRNA 的载体的操作,排除空载体的作用;题述实验结果表明,通过siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表达,可以降低吞噬细胞的抗原呈递能力,进而减弱大鼠对移植肝脏的免疫排斥。
(4)将题述中四组小鼠的吞噬细胞与T细胞共培养,检测细胞毒性T细胞的数量。如果3组与4组相比,3组细胞毒性T细胞的数量明显增多;1组与3组相比,1组细胞毒性T细胞的数量明显减少(但略多于2组),则可以说明,通过siRNA进入吞噬细胞干扰S基因的表达,可以降低吞噬细胞的抗原呈递能力,进而减弱大鼠对移植肝脏的免疫排斥。
(5)基于上述研究,通过进一步研究S蛋白参与吞噬细胞的抗原呈递的分子机制等,可将S蛋白作为克服肝移植免疫排斥的新靶点进行研究。
[答案] (1)受体 增殖分化 (2)S蛋白促进大鼠的肝移植免疫排斥 (3)肝移植 肝移植 无关siRNA 降低吞噬细胞的抗原呈递能力,进而减弱大鼠对移植肝脏的免疫排斥 (4)3组细胞毒性T细胞的数量明显增多 1组细胞毒性T细胞的数量明显减少(但略多于2组) (5)S蛋白参与吞噬细胞的抗原呈递的分子机制等
体液免疫和细胞免疫的判断方法
(1)“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
(2)依据图像识别体液免疫和细胞免疫
——免疫学原理及应用
5.(2022·山东淄博高三一模)NK细胞又称自然杀伤细胞,是机体的一类固有免疫细胞,负责杀伤体内的老化细胞、受病毒感染的细胞和肿瘤细胞等,具有启动时间快、杀敌种类多等特点。NK细胞识别肿瘤细胞的原理如下图所示,下列说法错误的是( )
A.肿瘤细胞表达肿瘤抗原激活B细胞,促进NK细胞发挥作用
B.NK细胞释放的穿孔素和粒酶能杀死肿瘤细胞使肿瘤细胞凋亡
C.NK细胞作用于肿瘤细胞的过程体现了免疫系统的监视功能
D.免疫抑制剂服用者、免疫缺陷病患者体内NK细胞活性较高
D [由题图可知,肿瘤细胞的抗原应该是细胞膜上的一类蛋白质,肿瘤细胞通过表达抗原激活B细胞,从而产生浆细胞分泌抗体与之结合,促进NK细胞发挥作用,A正确;NK细胞释放的穿孔素和粒酶可以通过作用于肿瘤细胞使溶酶体发挥作用从而使肿瘤细胞凋亡,B正确;NK细胞作用于肿瘤细胞的过程体现了免疫系统的监视功能,C正确;免疫抑制剂服用者、免疫缺陷病患者由于免疫力较弱,不能正常产生抗体,从而抑制NK细胞识别肿瘤细胞,降低了NK细胞的活性,D错误。]
6.(2022·四川凉山二模)水痘是由水痘—带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019 年,研究者对某地2007~2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。下列分析正确的是( )
A.给重症水痘患者接种VarV是一种最有效的治疗手段
B.接种后的VarV会迅速在机体的内环境中大量增殖
C.随第二剂次VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势
D.应及时接种第二剂次VarV,刺激B细胞,快速产生大量抗体
C [给重症患者注射相关抗体是一种有效的治疗手段,因为抗体能直接与抗原特异性结合,进而被其他免疫细胞吞噬消化,而注射VarV只是刺激人体产生相关的抗体和记忆细胞,且产生抗体需要一定的时间,不能快速治愈重症患者,A错误;接种的疫苗是减毒或灭活的病原体或其抗原物质,因此接种疫苗后抗原不会在内环境中大量增殖,B错误;分析题中坐标图形,随第二剂次VarV接种率逐年增加,水痘发病率逐年下降,易感人群接种VarV后,该疫苗作为抗原可诱导B细胞增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,从而起到预防VZV的作用,C正确;接种第二剂次VarV可刺激记忆细胞快速增殖分化出记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体,D错误。]
——以免疫学成果为载体考查与免疫调节有关的实验等
7.(2022·北京昌平期末)T细胞表面有两种特殊的蛋白质——CD28和CTLA4,二者与癌细胞表面的B7蛋白结合后,细胞免疫或被激活或被抑制。科研人员制备接种了癌细胞的模型小鼠,并均分为三组。实验组分别注射抗CD28抗体和抗CTLA4抗体,定时测定肿瘤面积得到如图所示结果。下列有关叙述正确的是( )
A.注射抗CTLA4抗体的一组癌细胞被清除掉,说明T细胞表面的CTLA4与B7蛋白结合后可激活细胞免疫
B.T细胞表面的CD28与B7蛋白结合后可抑制细胞免疫
C.T细胞正常处理癌变细胞主要体现了免疫系统的监视和防御功能
D.B7蛋白与CTLA4结合,可能让T细胞误认为癌细胞是自身的正常组织细胞
D [读题图知,注射抗CTLA4抗体的一组癌细胞被清除掉,说明T细胞表面的CTLA4与B7蛋白结合后具有抑制细胞免疫的作用,A错误;注射抗CD28抗体的一组与对照组结果相近,即癌细胞大量增殖,说明CD28在激活细胞免疫中具有重要作用,B错误;T 细胞参与细胞免疫和体液免疫,T细胞正常处理癌变细胞体现了免疫系统的监视和自稳功能,C错误;注射抗CTLA4抗体的一组癌细胞被清除掉,说明CTLA4具有抑制细胞免疫的作用,B7蛋白与CTLA4结合,可能让T细胞误认为癌细胞是自身的正常组织细胞,D正确。]
8.(2021·广州高三模拟)中药多糖是现代药物开发的热点。为研究金银花多糖对肿瘤的影响,科研人员选取50只生理状况一致的肿瘤模型小鼠进行了为期10天的实验,结果如下表。请回答下列问题:
组别
腹腔注
射溶液
体重增
加量/g
脾脏指数/
(mg·g-1)
肿瘤重
量/g
肿瘤抑
制率/%
A
生理盐水
4.31
8.61
2.47
-
B
环磷酰胺
(抗肿瘤药)
0.87
6.31
1.22
50.71
C
低剂量金
银花多糖
3.86
8.05
2.12
14.24
D
中剂量金
银花多糖
4.07
8.93
1.88
23.95
E
高剂量金
银花多糖
4.28
11.16
1.73
30.02
注:脾脏指数=小鼠的脾重(mg)/小鼠的体重(g)。
(1)实验小鼠需随机分组,且每组10只而不是1只,原因是________________。因此,每组实验数据的处理方法是________。
(2)体内出现肿瘤往往是体内免疫系统的免疫防御及____________________功能下降所导致的。从免疫系统的组成来看,脾脏属于________。据表分析,金银花多糖能有效抑制肿瘤的机理可能是___________________________________
____________________________________________________________________。
(3)环磷酰胺的肿瘤抑制率虽然较高,但与金银花多糖相比存在明显的副作用,主要表现在________________________________________。为进一步探索提升肿瘤的综合治疗效果,科研人员可在本实验的基础上增设F组,向小鼠腹腔注射__________________________,观察并记录相关数据。
[解析] (1)在实验过程中,挑选样本时,为了避免偶然性,需要选取数量适宜的样本;同时对实验数据进行平均处理,求平均值,减少误差。
(2)免疫系统有免疫监视、免疫防御和免疫自稳三大基本功能,免疫防御一般针对外来抗原,免疫监视和免疫自稳一般针对体内衰老或损伤的细胞以及癌变的细胞,因此体内出现肿瘤往往是体内免疫系统的免疫监视与免疫自稳功能下降所导致的;从免疫系统的组成来看,脾脏属于免疫器官;由表中数据可知,随着金银花多糖剂量的升高,脾脏指数升高,肿瘤重量下降,可以推出,金银花多糖能提升脾脏指数,生成和成熟更多的免疫细胞,增强免疫监视和免疫自稳功能。
(3)由表可知,环磷酰胺处理的小鼠体重增加量少,脾脏指数低;为了进一步探索提升肿瘤的综合治疗效果可使用环磷酰胺和金银花多糖混合液处理小鼠,可向小鼠腹腔注射环磷酰胺和金银花多糖混合液,观察并记录相关数据。
[答案] (1)避免偶然性(减少误差) 求平均值 (2)免疫监视与自稳免疫 免疫器官 提升脾脏指数,生成和成熟更多的免疫细胞,增强免疫监视和免疫自稳功能 (3)体重增加量少、脾脏指数低 环磷酰胺和金银花多糖混合液(或更高剂量的金银花多糖)
2023届高考生物二轮复习微专题2细胞代谢学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习微专题2细胞代谢学案,共8页。
2023届高考生物二轮复习微专题2微专题1酶和ATP学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习微专题2微专题1酶和ATP学案,共5页。
2023届高考生物二轮复习微专题1内环境稳态与免疫调节学案: 这是一份2023届高考生物二轮复习微专题1内环境稳态与免疫调节学案,共7页。