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2023届高考生物二轮复习免疫调节作业含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习免疫调节作业含答案,共40页。试卷主要包含了8时高度相关等内容,欢迎下载使用。
专题十九 免疫调节
高频考点
考点一 免疫系统的组成与功能
本考点基础层级部分主要考查免疫三道防线及相应的免疫活性物质和免疫细胞,重难及综合层级主要结合相应疾病、实验研究等考查免疫系统的组成、免疫细胞分化、免疫防线、肿瘤清除过程中非特异性免疫的功能等。
基础
1.(2020北京101中学月考,23)人体对病原菌具有一定的防御功能,下列叙述错误的是( )
A.唾液中的溶菌酶可杀死病原菌
B.口腔黏膜对病原菌有一定的屏障作用
C.吞噬细胞对多种病原菌具有吞噬作用
D.B细胞对病原菌的免疫应答属于细胞免疫
答案 D
重难
2.(2021山东,18,3分)(不定项)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应(细胞毒性)T细胞抵抗病毒的机制相同
C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
答案 ABC
3.(2020北京东城一模,12)细胞因子是一类调控免疫应答,调节细胞生长、分化的小分子物质,由免疫及某些非免疫细胞经刺激而合成分泌。在正常免疫应答时,免疫细胞受到刺激会分泌细胞因子,细胞因子又会刺激免疫细胞分泌更多的细胞因子,这一环路受机体调控。当机体感染病原微生物引起调控失灵时会导致免疫细胞产生过量细胞因子引起异常免疫应答,称为细胞因子风暴。下列有关叙述正确的是( )
A.体液免疫过程T细胞产生的刺激B细胞增殖分化的物质不是细胞因子
B.细胞因子既是细胞间进行信息传递的物质也能够参与细胞代谢并提供能量
C.免疫细胞分泌细胞因子,细胞因子又刺激免疫细胞,此环路属于负反馈调节
D.细胞因子风暴可能会导致免疫功能过强进而引起机体的正常组织过度损伤
答案 D
4.(2022湖北,17,2分)新冠病毒是一种RNA病毒,其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶。该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5。下列叙述正确的是( )
A.新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B.ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C.注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别ACE2蛋白的抗体
D.新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
答案 D
综合
5.(2021湖南,6,2分)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )
A.法氏囊是鸡的免疫器官
B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生
D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
答案 D
6.(2020北京西城五月诊断,17)恶性肿瘤严重危害人类健康,在机体对抗肿瘤细胞的过程中,DC细胞(具有抗原呈递功能的树突状细胞)和NK细胞(自然杀伤细胞)发挥了重要的作用。研究人员针对这两类细胞在杀伤肿瘤细胞中的作用机制开展了相关研究。
(1)正常情况下人体内绝大多数的巨噬细胞具有较强的吞噬、处理抗原的能力。在受到抗原或特定信号刺激时,部分巨噬细胞可 为DC细胞,将抗原呈递给辅助性T细胞,从而激活机体的 免疫功能。
(2)正常机体中的NK细胞能够杀伤肿瘤细胞,使其破裂,释放其内部抗原物质。这种杀伤作用是天然的,无需特定抗原预先加以致敏。因此,NK细胞的功能属于免疫系统的第 道防线。
(3)为研究DC细胞与NK细胞在杀伤肿瘤细胞过程中的关系,研究人员利用体外培养的DC细胞、NK细胞、多种肿瘤细胞等进行相关实验。
①研究者先用51Cr标记肿瘤细胞,然后与不同处理下的NK细胞共培养,通过检测 (选择填写“上清液”或“沉淀”)中的放射性强弱来确定NK细胞对肿瘤细胞的裂解能力。
②如图所示的实验结果说明 。
(4)肿瘤组织中会有大量NK细胞、DC细胞和细胞毒性T细胞聚集,若清除实验动物体内的NK细胞可导致肿瘤组织中DC细胞数量和细胞毒性T细胞数量大幅下降。请综合(1)~(3)信息对此实验现象进行解释。
答案 (1)分化 特异性 (2)二 (3)①上清液 ②DC细胞可以增强(促进)NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用 (4)NK细胞裂解肿瘤细胞,释放出的抗原能增强(促进)巨噬细胞分化为DC细胞;缺乏NK细胞时,DC细胞数量减少,无法将抗原呈递给辅助性T细胞,导致细胞毒性T细胞增殖分化能力低,新形成的细胞毒性T细胞数量减少。
7.(2022广东,17,10分)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
A b
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期, 免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是 。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与 过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段 。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是 。
答案 (1)特异性 辅助性T细胞与B细胞结合是激活B细胞增殖、分化的第二个信号,且辅助性T细胞分泌的细胞因子可进一步促进B细胞增殖、分化为浆细胞和记忆B细胞,浆细胞产生抗体 细胞免疫 (2)乙 病毒抗原开始出现,且存在含量相对较高时期 (3)全程接种+加强针
考点二 特异性免疫
本考点下基础层级部分主要考查抗体的本质、体液免疫和细胞免疫等基础概念及过程;重难和综合部分会结合新冠病毒、细菌等病原体考查特异性免疫过程,体液免疫和细胞免疫的区别及针对对象,重点考查新冠病毒、B淋巴细胞和T淋巴细胞的特异性等。
基础
1.(2015北京理综,1,6分)乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒的一种抗原。接种该疫苗后,人体会产生相应抗体。该抗体( )
A.由T淋巴细胞产生 B.可与多种抗原结合
C.可裂解乙肝病毒 D.可被蛋白酶水解
答案 D
2.(2020北京十一学校3月诊断,11)B淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.甲发育为乙的主要场所是胸腺
B.丙表面形成了特异性抗原受体
C.乙增殖分化为丙需要抗原刺激
D.丙具有较强的分裂和分化能力
答案 C
3.(2020北京西城一模,12)血管紧张素转化酶2(ACE2)是人体内一种参与血压调节的蛋白,在肺、心脏、肾脏和肠道细胞中广泛存在。新型冠状病毒是一种RNA病毒,其表面的刺突蛋白可与人体细胞膜表面的ACE2蛋白结合,然后入侵人体细胞。以下关于新型冠状病毒引起人体免疫的叙述正确的是( )
A.吞噬细胞能够特异性识别新型冠状病毒
B.新型冠状病毒不能激发人体的细胞免疫
C.新型冠状病毒感染会导致病人患自身免疫病
D.康复的病人体内会有相应的记忆T细胞和记忆B细胞
答案 D
重难
4.(2021北京朝阳一模,4)肿瘤免疫逃逸是指肿瘤细胞通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击,得以在机体内生存和增殖。研究发现,缺锰小鼠体内的肿瘤生长显著加快,外源添加锰离子则促进T细胞向肿瘤组织内的浸润,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。以下表述错误的是( )
A.锰离子能增强机体对肿瘤细胞的免疫监视功能
B.锰离子促进机体通过体液免疫产生抗体清除肿瘤细胞
C.细胞毒性T细胞裂解肿瘤细胞需要特异性识别抗原
D.锰离子是一种免疫激活剂,可抑制肿瘤免疫逃逸
答案 B
5.(2021北京人大附中三模,7)人体感染新冠病毒,患者康复后,科学家在其体内检测到了病毒特异性的T细胞和病毒特异性的抗体,进一步研究发现,特异性T细胞主要针对病毒的S蛋白,且T细胞相对数量和特异性抗体浓度相关性如图所示,以下表述错误的是( )
图1 图2
注:R>0.8时高度相关
A.患者康复后体内可能存在针对新冠病毒的记忆细胞
B.患者康复后一定不会再次感染新冠病毒
C.S蛋白可作为新冠疫苗开发的候选目标
D.特异性T细胞数量与特异性抗体浓度高度正相关
答案 B
综合
6.(2021北京东城一模,10)T细胞通过表面受体识别抗原呈递细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞。肿瘤细胞可通过大量表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,逃避细胞毒性T细胞的攻击,形成免疫逃逸。下列叙述不正确的是( )
A.抗原呈递细胞能够摄取肿瘤抗原,并将其暴露于细胞膜上
B.T细胞识别肿瘤抗原后增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆细胞
C.通过注射抗PD-L1的单克隆抗体,可解除T细胞的活化抑制
D.每个细胞毒性T细胞都可以识别带有不同抗原的各种肿瘤细胞
答案 D
7.(2020北京海淀一模,10)新型冠状病毒是带有包膜的RNA病毒,它利用包膜上的刺突蛋白与宿主细胞的受体结合,完成侵染。在宿主细胞中,病毒RNA通过复制产生子代遗传物质并作为翻译的模板。下列有关新型冠状病毒的叙述,不合理的是( )
A.新型冠状病毒RNA复制遵循碱基互补配对原则
B.新型冠状病毒的清除需要通过细胞免疫过程
C.康复者产生的抗体可以与新型冠状病毒的RNA结合
D.抑制RNA复制的药物可以治疗新型冠状病毒肺炎
答案 C
8.(2020江苏,28,8分)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道粘(黏)膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵入人体,引起肺炎。图1为病毒侵入后,人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的粘(黏)附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中人体内抗原递呈(呈递)细胞吞噬病毒,并将病毒的抗原暴露在细胞表面,被 细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后,在淋巴(细胞)因子作用下,经过细胞的 ,形成 细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者,采集鼻咽拭子主要用于病原学检查,检测病毒的 ;采集血液样本主要用于血清学检查,检测 。
(4)据图2所示,研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射 免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞,再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基筛选获得 细胞。因为同一种抗原可能激活 细胞,还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
答案 (1)(辅助性)T (2)增殖、分化 浆细胞和记忆 (3)核酸 抗新型冠状病毒抗体 (4)刺突蛋白(或S蛋白) 杂交瘤 多种B
9.(2020北京,18,10分)细菌侵入宿主体内生长繁殖引起感染。铜绿假单胞菌(Pa)导致的感染多见于烧伤、创伤等受损部位。在Pa感染部位常可检出大量丝状噬菌体(f)。
(1)在感染部位,吞噬细胞会发挥非特异性 功能。
(2)f侵染Pa并随Pa的分裂传递给子细菌,但f的增殖和释放不引起Pa的裂解。为探讨f与细菌感染的关系,研究者将等量的无f侵染的Pa菌株(P)和被f侵染的Pa菌株(Pf)分别接种于小鼠伤口,结果如表。
接种菌株
接种后不同时间伤口的感染率(%)
24 h
48 h
72 h
P
18
30
22
Pf
59
62
62
由此可知,f能 Pa引起的伤口感染。
(3)在上述研究的基础上,研究者利用f的表面蛋白S进一步展开实验,主要流程及结果见图。
①Ⅰ~Ⅲ处理所需的实验材料应分别选用 。(填选项前字母)
A.Pf B.P C.灭活的f D.S E.生理盐水
②另有研究发现,f能抑制吞噬细胞的功能。试从分子与细胞水平解释实验组的感染率低于对照组的原因。
答案 (1)免疫 (2)加重 (3)①E、A、A ②S刺激小鼠产生抗S抗体,抗体与f表面的S特异性结合,减弱了f对吞噬细胞的抑制,更多的Pf被吞噬,感染减轻,故实验组的感染率低于对照组。
考点三 免疫失调与免疫学应用
基础层级部分主要内容为自身免疫病类型、HIV与艾滋病、免疫学原理应用、预防和治疗等基础考点,重难及综合层级部分主要结合常见实例,如过敏、糖尿病等,考查相关疾病的发病机理及治疗方法,同时对免疫预防进行考查,主观题目集中考查肿瘤的治疗及预防、相关实验设计等内容。
基础
1.(2020全国Ⅱ,2,6分)当人体的免疫系统将自身物质当作外来异物进行攻击时,可引起自身免疫病。下列属于自身免疫病的是( )
A.艾滋病
B.类风湿性关节炎(类风湿关节炎)
C.动物毛屑接触性鼻炎
D.抗维生素D佝偻病
答案 B
2.(2019浙江4月选考,4,2分)下列关于艾滋病的叙述,正确的是( )
A.HIV只含有一种蛋白质
B.患者的血液和精液中均含有HIV
C.HIV不会感染脑细胞和巨噬细胞
D.艾滋病是一种先天性免疫缺陷病
答案 B
3.(2020浙江7月选考,5,2分)对人群免疫接种是预防传染性疾病的重要措施。下列叙述错误的是( )
A.注射某种流感疫苗后不会感染各种流感病毒
B.接种脊髓灰质炎疫苗可产生针对脊髓灰质炎病毒的抗体
C.接种破伤风疫苗比注射抗破伤风血清可获得更长时间的免疫力
D.感染过新型冠状病毒且已完全恢复者的血清可用于治疗新冠肺炎患者
答案 A
重难
4.(2022湖北,16,2分)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )
A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同
答案 D
5.(2021北京东城二模,10)人类免疫缺陷病毒HIV是艾滋病的元凶,其复制速度快、变异水平高。研究发现,HIV表面蛋白单个氨基酸改变可以导致蛋白构象从“开放”快速转变为“闭合”,进而达到提高感染效率和免疫逃逸的双重目的。下列叙述不正确的是( )
A.艾滋病患者常因免疫力低下更易被病原体感染
B.HIV可通过表面蛋白特异性感染T淋巴细胞
C.人体产生的抗体与“开放”和“闭合”构象表面蛋白结合能力相同
D.与艾滋病感染者握手、拥抱不会感染HIV
答案 C
6.(2020山东,15,2分)新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是( )
A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B.感染早期,会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C.患者康复后,会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D.感染该病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测
答案 D
7.(2022北京西城期末,10)人乳头瘤病毒(HPV)持续感染易引发宫颈癌。我国自主研制的HPV疫苗获得世卫组织PQ认证,成为首个由发展中国家拥有完全自主知识产权并获国际认可的HPV疫苗。下列叙述错误的是( )
A.HPV侵入人体可能引起细胞发生基因突变
B.人体主要通过体液免疫清除侵染的HPV
C.HPV疫苗能诱导人体产生抗体和记忆细胞
D.给适龄女性注射HPV疫苗可预防宫颈癌
答案 B
8.(2021浙江6月选考,15,2分)已有研究表明,新冠病毒表面具有多种蛋白,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使其吸附并侵入细胞。人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合,使病毒无法吸附到人体细胞表面而阻止感染。下列叙述错误的是( )
A.新冠病毒无症状感染者体内可检测到病毒抗体但检测不到病毒核酸
B.新冠病毒疫苗注射后有效的标志是能预防新冠病毒感染
C.新冠灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒,其中含有S蛋白
D.首次注射新冠灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答,要增强免疫效果需再次接种
答案 A
9.(2022湖南,11,2分)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经-内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
答案 D
综合
10.(2019北京理综,29,17分)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在 内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过 、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为 细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是 。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、 (选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是 。选用的对照抗体应不能与 特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路。
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施。
答案 (1)活细胞 吸附 (2)记忆B细胞和浆 (3)当HA、NA出现变异的流感病毒入侵机体时,已有的特异性免疫功能难以发挥有效的保护作用,故需每年接种疫苗 (4)①a、c、e ②D63 流感病毒 ③可选用NA制备流感疫苗。 (5)包括遵医嘱治疗和避免病毒传播两个方面。(合理即可)
11.(2022全国甲,30,9分)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题。
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分。人体T细胞成熟的场所是 ;体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是 。
(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是 。
(3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是 。
(4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是 。
答案 (1)胸腺 浆细胞 (2)抗体和病毒结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被吞噬细胞(其他免疫细胞)吞噬消化 (3)初次感染病毒时机体产生了记忆细胞,再次感染该病毒时,记忆细胞能快速识别病毒,并迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体 (4)间隔一定的时间,多次接种相同的疫苗
考点四 神经、内分泌与免疫系统间的相互作用及机理
本考点基础层级部分主要涉及体液调节与免疫调节的相互作用。重难及综合层级主要结合疾病治疗、实验数据分析及实验设计考查三大调节方式之间的相互作用及机理。
基础
1.(2020北京门头沟一模,9)在SARS病毒引起的肺炎病人体内,可能会出现细胞因子风暴,即在机体产生免疫应答消灭病毒的同时,免疫细胞分泌的细胞因子会活化更多免疫细胞,活化后的免疫细胞又会产生更多细胞因子,形成正反馈,最终导致机体免疫反应过度,免疫系统开始对宿主的正常细胞发动攻击。为抑制细胞因子风暴,临床上经常会采用注射肾上腺糖皮质激素的方法,请分析这种激素属于( )
A.抗细菌药物 B.抗病毒药物 C.免疫增强剂 D.免疫抑制剂
答案 D
重难
2.(2020北京西城二模,7)肾上腺皮质分泌的皮质醇能够抑制巨噬细胞的抗原呈递,从而抑制T细胞的增殖分化及分泌细胞因子。在病毒感染引发的免疫反应过于强烈时,会使用皮质醇进行治疗。下列相关叙述不正确的是( )
A.皮质醇通过体液运输到达靶细胞并与相应受体结合
B.外源皮质醇作用于患者下丘脑和垂体促进皮质醇分泌
C.皮质醇治疗使患者的细胞免疫和体液免疫都受到抑制
D.皮质醇治疗使患者被其他病原体感染的可能性增加
答案 B
3.(2021北京通州一模,10)某人因不洁饮食出现腹痛、腹泻,经检查被诊断为细菌性痢疾,部分检查结果如表所示。下列叙述正确的是( )
生理指标
测定值
正常值
腋下温度(℃)
38.9
36.0~37.4
白细胞计数(L-1)
1.5×1010
(4~10)×109
血钠浓度(mmol·L-1)
180
140~160
A.此时患者白细胞数量增加,特异性免疫能力加强
B.38.9 ℃时,患者体温调节功能丧失,自身免疫力低下
C.患者的肠道内痢疾杆菌数量增加,可使用抗生素进行治疗
D.患者血钠浓度升高会导致神经细胞Na+内流,动作电位增强
答案 C
综合
4.(2020山东,22,10分)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
图1 图2
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是 ,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有 。
(2)在体液免疫中,T细胞可分泌 作用于B细胞。B细胞可增殖分化为 。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程: 。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路: 。
预期实验结果: 。
答案 (1)突触 去甲肾上腺素受体 (2)淋巴因子(细胞因子) 浆细胞和记忆细胞 (3)光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋 (4)取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量 实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
5.(2017北京理综,31,16分)疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾,引起周期性高热、寒战和出汗退热等临床症状,严重时致人死亡。
(1)在人体内生活并进行细胞分裂的过程中,疟原虫需要的小分子有机物的类别包括 (写出三类)。
(2)进入血液循环后,疟原虫选择性地侵入红细胞,说明它能够 并结合红细胞表面受体。
(3)疟原虫大量增殖后胀破红细胞进入血液,刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的 中枢,引起发热。
(4)疟原虫的主要抗原变异频繁,使疟原虫能避免被宿主免疫系统 性清除,从而使该物种得以 。
(5)临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功,但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如下实验。
组
别
实验材料
实验处理
实验结果(线粒体
膜电位的相对值)
1
疟原虫
的线粒体
不加入青蒿素
100
2
加入青蒿素
60
3
仓鼠细胞
的线粒体
不加入青蒿素
100
4
加入青蒿素
97
①1、2组结果表明 ;由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是 。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为 ,能为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据。
答案 (1)单糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸(其中三类)
(2)识别 (3)体温调节 (4)特异 生存与繁衍 (5)①青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位 青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间差异 ②人体细胞的线粒体
题型模板
题型一 免疫调节综合分析及实验设计
典型模型
免疫疗法的实验探究
模型解读:免疫治疗是根据免疫学原理,在机体免疫功能低下或亢进时,利用生物学、化学、物理学手段人为地增强或抑制机体的免疫功能,以达到治疗疾病的目的。如肿瘤免疫疗法,其主要依赖机体自身的力量去杀伤肿瘤细胞。
1.(2021北京西城二模,18)肿瘤免疫疗法是通过激活自身免疫机能杀灭癌细胞。临床应用中发现,它并不是对每个癌症患者都有效。为提高免疫疗法的有效性,对其原因进行了研究。
(1)癌细胞代谢旺盛,但肿瘤组织中氧气常供应不足,癌细胞通过 产生大量乳酸,并分泌到肿瘤微环境中。
(2)人体主要通过细胞免疫应答产生的 来裂解癌细胞。
(3)人体内的Treg细胞是一种调节性T细胞,可抑制细胞毒性T细胞(Tc)的激活和增殖。用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养Tc和Treg细胞,一段时间后检测细胞增殖情况,结果如图(细胞分裂指数越高表示增殖越旺盛)。
结合上述信息,推测免疫疗法对部分人失效的可能原因。
(4)MCT1基因编码乳酸转运蛋白,该基因在Treg细胞中表达。研究者提出假设:肿瘤与Treg细胞之间通过MCT1基因形成“互利共生”关系。为检验假设,研究者给小鼠皮下注射癌细胞,一段时间后检测肿瘤大小。实验组应采用 小鼠。若实验结果为 ,则支持肿瘤和Treg细胞之间存在“互利共生”关系。
(5)基于以上研究,请为提高免疫疗法的有效性提出一个思路。
答案 (1)无氧呼吸 (2)细胞毒性T细胞 (3)免疫疗法失效的部分肿瘤患者体内,肿瘤细胞无氧呼吸产生较多乳酸,肿瘤微环境中高浓度的乳酸抑制细胞毒性T细胞(Tc)增殖,但对Treg细胞基本无影响;正常增殖的Treg细胞也会抑制细胞毒性T细胞的激活和增殖,导致免疫疗法失效。 (4)MCT1基因敲除小鼠 实验组小鼠肿瘤体积显著小于对照组 (5)抑制乳酸代谢相关基因(如MCT1基因),从而增强免疫治疗的有效性。
变式题型
变式 器官移植机理探究
模型解读:异体器官移植常引发机体的免疫排斥反应,该反应主要依赖于机体的细胞免疫,体液免疫和非特异性免疫起辅助作用,其中抗体并不具有杀伤靶细胞的功能。此类机理研究通常借助移植手术、药物处理等途径,要注意结合免疫防线综合分析。
2.(2021北京朝阳二模,19)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,形成的 与T细胞表面的 结合,在细胞因子的共同作用下,T细胞 出不同类型的效应细胞,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。实验如表:
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
静脉注射包裹③的载体
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 ;可用于反映吞噬细胞具有抗原呈递能力的物质有 。实验结果说明干扰S蛋白表达,可 。
(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,检测效应细胞的数量。若实验结果为 ,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: 。
答案 (1)抗原肽-MHC复合物 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RNA 细胞表面的抗原肽-MHC复合物、IL-6等细胞因子 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)与4组相比,3组效应细胞的数量明显增多;与3组相比,1组效应细胞的数量明显减少,但略多于2组 (5)S蛋白参与吞噬细胞抗原呈递的分子机制等(合理即可)
题型二 疫苗机理研究
典型模型
灭活疫苗和减毒活疫苗
模型解读:灭活疫苗是将人工培养的病毒用物理或化学方法杀灭后制成的疫苗,病毒失去感染力和致病性,但仍保留其抗原特性,主要激发体液免疫。减毒活疫苗是用人工的方法使病原体减毒或从自然界筛选某病原体的无毒或微毒株而制成的疫苗,能激发机体产生体液免疫和细胞免疫,从而获得免疫保护。
1.(2021北京海淀一模,4)最近我国一款新型冠状病毒灭活疫苗投入使用,预测该疫苗在人体内可引起的免疫反应有( )
A.促进浆细胞增殖并释放出细胞因子
B.刺激吞噬细胞产生新型冠状病毒的抗体
C.机体所产抗体可直接裂解新型冠状病毒
D.机体产生针对新型冠状病毒的记忆细胞
答案 D
变式题型
变式1 基因工程疫苗
模型特征:基因工程疫苗(或亚单位疫苗)是用基因工程分离出病原体的保护性抗原基因,将其转入原核或真核细胞并表达出该病原体的保护性抗原,制成疫苗;或者将病原体的毒性相关基因敲除,使其成为不带毒性相关基因的基因缺失疫苗。也可将某种病毒的抗原基因插入另一种病毒的基因组中,构建重组病毒疫苗,实现机体同时产生对抗两种病原体的免疫反应。
2.(2022北京丰台期末,12)研究表明,人乳头瘤病毒(HPV)侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降,可能导致子宫颈癌。目前上市的HPV疫苗大部分是以HPV的衣壳蛋白L1或L2为靶标制备的。下列有关HPV疫苗与预防子宫颈癌的说法不正确的是( )
A.被HPV侵染的细胞无法有效呈递抗原信息,从而逃避免疫监视
B.HPV首次进入机体时引起体液免疫,再次进入机体时引起细胞免疫
C.HPV疫苗作为抗原可诱导B细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞
D.可以利用基因工程生产的HPV衣壳蛋白为基础制备HPV疫苗
答案 B
3.(2021河北保定二模,12)新冠病毒的S蛋白在识别并结合宿主细胞表面受体及侵染细胞过程中起到关键性作用,新冠病毒重组疫苗(腺病毒载体)主要是将新冠病毒基因组中表达S蛋白的基因与腺病毒载体基因组进行拼接重组,最后形成能表达S蛋白的复制缺陷型腺病毒。新冠病毒重组疫苗接种到人体后能够产生免疫反应,下列说法错误的是( )
A.重组疫苗接种到人体后,S蛋白基因不能作为抗原被人体免疫系统识别
B.重组疫苗接种到人体后,浆细胞产生的抗体能够与S蛋白基因特异性结合
C.重组疫苗接种到人体后,能刺激机体产生体液免疫和细胞免疫反应
D.重组疫苗接种到人体后,在细胞内先进行S蛋白基因的表达
答案 B
变式2 核酸疫苗
模型特征:核酸疫苗是通过一定方式获得抗原编码基因后,将其包裹在脂质体或其他载体内,注射进人体,借助膜的流动性进入组织细胞,该细胞就可以表达抗原,刺激机体产生免疫应答。此类疫苗不但能够刺激机体产生较强的体液免疫,还能有效地刺激机体产生细胞免疫。
4.(2021山东任兴高中联盟1月联考,15)在新冠病毒的预防上,mRNA疫苗被寄予厚望。编码抗原蛋白的mRNA被注射进入人体后,能够在人体内合成抗原蛋白,从而引起人体发生免疫反应,对抗病原体感染,即为mRNA疫苗。目前常用脂质体递送mRNA进入人体细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.提取新冠病毒的RNA即可作为疫苗
B.mRNA疫苗进入人体细胞后可与核糖体结合翻译出抗原蛋白
C.脂质体递送mRNA进入人体细胞的方式是自由扩散
D.mRNA疫苗进入人体细胞后会逆转录形成DNA,然后整合到染色体组DNA上,危险性极高
答案 B
实践应用
5.(2021北京,16,12分)新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过 得到cDNA,经 获取S基因,酶切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S基因应编码 。
A.病毒与细胞识别的蛋白
B.与病毒核酸结合的蛋白
C.催化病毒核酸复制的酶
D.帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗→ → →诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因。
答案 (1)逆转录/反转录 PCR扩增 (2)A (3)(重组腺病毒)进入细胞 表达抗原 (4)重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
情境应用
简单情境
1.RNA疫苗(2022北京朝阳一模,9)RNA疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T细胞也可激活B细胞。相关叙述错误的是( )
A.进入细胞的RNA与核糖体结合指导抗原蛋白合成
B.B细胞仅需要辅助性T细胞呈递的信号即可激活
C.细胞毒性T细胞可通过增殖分化产生记忆T细胞
D.注射特定RNA疫苗仅对相应疾病起到预防作用
答案 B
2.新冠病毒的mRNA疫苗(2022北京西城一模,8)新冠病毒(SARS-CoV-2)是RNA病毒,其囊膜上的S蛋白与人细胞膜上的ACE2受体结合侵染人体细胞。将S蛋白基因编码的mRNA包裹在脂质纳米颗粒中制成mRNA疫苗,进入人体细胞,翻译出S蛋白,起免疫预防作用。相关叙述错误的是( )
A.SARS-CoV-2进入人体能激发特异性免疫反应
B.人体清除SARS-CoV-2是免疫防御功能的体现
C.mRNA疫苗依赖生物膜的流动性进入人体细胞
D.疫苗中的mRNA作为抗原刺激机体产生抗体
答案 D
3.抗体与二次免疫(2022北京海淀二模,10)在某哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后,机体内产生抗体水平的变化情况如图所示。下列相关分析,不合理的是( )
A.注射n抗原,加快并增强了抗m抗体的产生
B.第一次接触m抗原或n抗原,机体产生的抗体水平相近
C.第28~42天,抗m抗体产生量很高,与记忆B细胞有关
D.体液免疫过程中产生的抗体,会在一段时间后被降解
答案 A
复杂情境
4.中性粒细胞对癌症的预防(2022北京西城一模,20)科研人员发现中性粒细胞对癌症的预防发挥着重要作用。
(1)细胞中与癌变相关的 等突变,会引发细胞癌变。与正常细胞相比,癌细胞具有 等特征(写出一个特征即可)。
(2)研究发现,中性粒细胞除了能吞噬细菌发挥 功能外,其分泌的E酶通过作用于跨膜蛋白CD95的羧基端(C端),诱导癌细胞DNA损伤,杀伤癌细胞。CD95的C端位于细胞内,据此推测:E酶需进入细胞内才能杀伤癌细胞。为验证该推测,有人用胞吞抑制剂处理癌细胞,检测E酶是否入胞,请评价该实验方案。
(3)科研人员在图1所示接瘤小鼠的某些肿瘤内注射一定量E酶(注射的E酶无法运输到非注射瘤),检测肿瘤的生长情况和CD8+细胞(一种细胞毒性T细胞)相对数量,结果如图2。
图1 图2
①请根据图2结果补充E酶抑癌的新机制: 。
②从下列表格中选择能证明新机制的实验材料及对应的实验结果。
实验材料
实验结果
Ⅰ.去除CD8+细胞的接瘤小鼠
Ⅱ.敲低E酶胞吞受体的接瘤小鼠
Ⅲ.正常接瘤小鼠
A.注射瘤质量差值:实验组小鼠小于对照组
B.注射瘤质量差值:实验组小鼠与对照组几乎相同
C.非注射瘤质量差值:实验组小鼠小于对照组
D.非注射瘤质量差值:实验组小鼠与对照组几乎相同
答案 (1)原癌基因或抑癌基因 无限增殖/形态结构发生显著变化/细胞膜上的糖蛋白减少/细胞之间的黏着性降低/易在体内分散转移 (2)(非特异性)免疫/免疫防御 方案存在两处缺陷:①应补充一组未用胞吞抑制剂处理的癌细胞作为对照;②应检测实验组和对照组癌细胞的杀伤率(可多答DNA损伤)。 (3)①E酶通过提高CD8+细胞数量,抑制肿瘤(注射瘤和非注射瘤)生长(或E酶通过提高CD8+细胞数量,抑制非注射瘤的生长) ②Ⅰ、Ⅲ和AC(对应第一个机制)/Ⅰ、Ⅲ和BC(对应第二个机制)
审题解题
1.(2022北京东城期末,9)破伤风外毒素是由破伤风杆菌产生的一种强毒性蛋白质,该毒素经脱毒处理后可制成类毒素。对如图实验分析正确的是( )
A.甲组小鼠死亡的原因是初次注射外毒素引发了强烈的过敏反应
B.乙组注射的免疫血清中含有辅助性T细胞分泌的抗外毒素抗体
C.丙组注射的类毒素可被抗原呈递细胞识别进而引发特异性免疫
D.乙组注射免疫血清和丙组注射类毒素都属于免疫治疗
补充设问
审题方法设问① 类毒素的使用属于免疫预防还是免疫治疗?
解题思路设问② 由题述三组实验能得出什么结论?答案 C
补充设问答案 设问① 类毒素是由病原体产生的一种强毒性蛋白质经脱毒处理后制成的,将其注射进机体,相当于向机体内注入抗原,即注射类毒素所起的作用是免疫预防。
设问② 题述实验分为三组,甲组注射外毒素,属于对照组,乙组注射外毒素后及时注射免疫血清,免疫血清含外毒素相应抗体,小鼠存活,两组对比可知外毒素会导致小鼠死亡,但接触外毒素后注射其抗体可使小鼠存活;第三组注射类毒素后,经1~3周后再次注射外毒素,小鼠存活,与乙组对比可知类毒素的注入可刺激机体产生相应的抗体,抵御外毒素的致死作用。
2.(2022北京海淀期末,18)原发肝癌术后复发率较高。为探究肝癌复发的免疫机制,科研人员进行了相关研究。
(1)树突状细胞在免疫调节中具有 和呈递抗原的功能。
(2)科研人员分别测定原发肝癌(PT)和复发肝癌(RT)的多个组织样品中树突状细胞的数量,得到如图所示结果。与PT相比,RT样品中树突状细胞 。
(3)树突状细胞将抗原呈递给 ,后者分泌细胞因子,可刺激细胞毒性T细胞分裂、分化成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。在RT患者中,细胞毒性T细胞活化后的功能是 。
(4)科研人员对PT和RT组织样品中的细胞毒性T细胞进行检测。
①结果显示,RT中的细胞毒性T细胞数量仅为PT中细胞毒性T细胞数量的67%,这可能是由于RT组织中细胞毒性T细胞接受细胞因子刺激后, 造成的。
②为进一步从分子水平探究在RT患者体内,细胞毒性T细胞数量发生变化的原因,科研人员查到如下资料。请以研究者的身份学习短文,参与实验设计。
在正常细胞免疫中,对细胞毒性T细胞的基因转录特征进行分析,发现klrb、il23a等基因表达相对下调,而细胞因子基因表达上调,促进细胞毒性T细胞被招募到肿瘤组织;ox40基因表达上调,使细胞毒性T细胞表现出更容易激活的状态;同时pdgf基因表达会相应下调,以解除对细胞毒性T细胞增殖的抑制作用。
第一步:筛选目标基因。选择 基因并检测其表达量。
第二步:预期结果。若 ,则支持①的实验结果和推测。
(5)基于特异性免疫相关知识,分析(2)(4)实验结果是否相互支持并说明理由: 。由此提出一个可进一步探究的科学问题: 。
补充设问
审题方法设问① (2)中图像如何分析?
解题思路设问② 本题中容易丢分的陷阱有哪些?
答案 (1)摄取、加工处理 (2)比例高的样品数量多 (3)辅助性T细胞 识别并裂解靶细胞(识别并裂解肿瘤细胞) (4)①增殖较少 ②pdgf RT患者的细胞毒性T细胞中,pdgf基因表达比PT患者高 (5)不能相互支持;树突状细胞比例高,本可以引起细胞毒性T细胞增多,但实际增殖减少 树突状细胞的抗原呈递能力是否减弱?细胞毒性T细胞是否存在其他抑制增殖的基因?
补充设问答案 设问① 对于图像,一般根据横纵坐标、走势、拐点等进行分析,从图中信息可以看出横坐标为样品种类,纵坐标为树突状细胞比例,说明本实验的检测指标是不同组织样品中的树突状细胞的比例,结合图注可理解为是某一特定树突状细胞比例下PT组和RT组对应的样品数量,据图可知,RT组织样品中树突状细胞比例较高(>0.5)的样品数量较多,而PT组织样品中树突状细胞比例较低(
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