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2021新高考生物人教版一轮学案:选择性必修部分模块1第1单元第4讲 免疫调节
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第4讲 免疫调节
考纲研读备考定位
考纲要求
核心素养
1.概述人体免疫系统在维持内环境稳态中的作用。
2.关注艾滋病的流行和预防。
1.生命观念———通过比较非特异性免疫与特异性免疫、体液免疫与细胞免疫的异同,形成辩证统一的观点。
2.理性思维——通过分析体液免疫与细胞免疫过程的模式图,培养模型分析能力与建模的思维习惯。
3.科学探究——通过“免疫功能的实验探究”实验,提高实验设计能力。
4.社会责任——通过总结艾滋病的流行与预防等知识,形成健康生活、关爱他人的人生态度。
考点一 免疫系统的组成与功能
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.免疫系统的组成
巧学妙记:巧记免疫细胞的三个“唯一”
—能产生抗体的细胞是浆细胞
—没有识别功能的细胞是浆细胞
—
2.免疫系统的功能及分类
(1)防卫功能:抵御病原体的攻击。
特异性免疫和非特异性免疫的比较
免疫类型
非特异性免疫
特异性免疫
形成
先天就有
后天接触病原体后获得
特点
无特异性
有特异性
组成
第一道防线:皮肤和黏膜及其附属物、分泌物
第三道防线:包括体液免疫和细胞免疫
第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
(2)监控功能:及时发现机体衰老、病变的细胞。
(3)清除功能:将机体衰老或变异的细胞作为抗原清除掉。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)各种免疫器官都能产生免疫细胞( × )
(2)T细胞和B细胞都来自骨髓造血干细胞,但分化场所不同,T细胞在骨髓中分化成熟,B细胞在胸腺中分化成熟( × )
(3)免疫系统的监控和清除功能主要针对体内的抗原( √ )
(4)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能( × )
(5)人体的第一、二道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫( √ )
(6)非特异性免疫是先天性的,要比特异性免疫的作用更重要和强大( × )
延伸探究
1.(教材必修3P35第二段内容)当我们感冒时,有时会咽部扁桃体肿大,甚至还会出现颌下淋巴结肿大,你能说出为什么吗?
[提示]当我们感冒时,有病毒进入我们口腔,引起我们口腔及咽部炎症反应,其邻近的淋巴结进行防御杀菌时均会肿大。
2.(教材必修3 P35第三段内容)一不小心手被碰伤,伤口感染后会化脓,其脓液是什么呢?
[提示]血液中的白细胞对人体起着防御和保护的功能,当身体受伤、病菌侵入时,有些白细胞可以穿过毛细血管壁聚集到受伤的部位,吞噬病菌,白细胞吞噬病菌后也会死亡,死亡的白细胞和病菌从伤口流出,形成脓液。
3.(人教版必修3 P36“内文”)(1)吞噬细胞在免疫活动中参与哪几道防线?
(2)(人教版必修3 P35“概念图”)免疫活性物质都是由免疫细胞产生的吗?都在特异性免疫中发挥作用吗?
[提示](1)吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,是第二道防线,属于非特异性免疫;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给T细胞。
(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,抗体由浆细胞产生,淋巴因子由T细胞产生,但溶菌酶可由唾液腺、泪腺等非免疫细胞产生;抗体和淋巴因子在特异性免疫中发挥作用,而溶菌酶在非特异性免疫中发挥作用。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
1.淋巴细胞的起源和分化
2.免疫细胞的种类与功能
细胞名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
摄取和处理、呈递抗原,吞噬抗原—抗体结合体
B细胞
造血干细胞,在骨髓中成熟
识别抗原,分化成为浆细胞、记忆细胞
T细胞
造血干细胞,在胸腺中成熟
识别抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞;产生淋巴因子
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆细胞
与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞或T细胞
识别抗原,分化成相应的效应细胞
与免疫系统组成有关的5个易混点
(1)T细胞和B细胞的形成不需要抗原的刺激,而浆细胞和效应T细胞的形成需要抗原的刺激。
(2)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫,还在特异性免疫中发挥重要作用。
(3)浆细胞(效应T细胞)并非只来自B细胞(T细胞)。浆细胞(效应T细胞)的来源有两个,一是由B细胞(T细胞)分化而来,二是由记忆细胞分化而来。
(4)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
(5)胸腺既是免疫器官,又是内分泌腺,作为免疫器官,它是T细胞发育并成熟的场所;作为内分泌腺,胸腺可产生胸腺激素以促进T细胞的发育和成熟。若出现先天性胸腺发育不良或被切除胸腺,则会丧失大部分特异性免疫能力,因为T细胞不仅是细胞免疫所必需的也是多数浆细胞形成所必需的。
精准命题
例1 (2019·安徽省合肥市高三期末)研究表明:埃博拉病毒侵入机体后,通过靶向感染,破坏吞噬细胞等。下列关于该病毒的叙述,错误的是( D )
A.吞噬细胞被破坏后不利于暴露该病毒的特有抗原
B.感染埃博拉病毒的患者,可使机体产生体液免疫和细胞免疫
C.患者对该病毒的特异性免疫和非特异性免疫功能都下降
D.为研究埃博拉病毒,用富含碳源、氮源、无机盐等的培养基培养病毒
[解析] 吞噬细胞能吞噬、处理病原体并暴露出其抗原决定簇,因此吞噬细胞被破坏后不能暴露该病毒的特有抗原,A正确;在病毒感染中,往往先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环扩散,再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭,B正确;吞噬细胞既参与非特异性免疫又参与特异性免疫,因此破坏吞噬细胞后,患者对该病毒的特异性免疫和非特异性免疫功能都下降,C正确;病毒没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用富含碳源、氮源、无机盐等的培养基培养病毒,应用相应的宿主活细胞培养病毒,D错误。
技巧点拨
细胞识别作用的判断技巧
(1)T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞都具有特异性识别抗原的功能。
(2)吞噬细胞无特异性识别功能,但能识别“非己”成分。
(3)浆细胞不能识别抗原。
以上三点可以总结三个唯一:
1.(不定项选择题)(2020·山东省济南市高三期末)下列关于免疫细胞的叙述,错误的是( ACD )
A.T细胞、记忆细胞和浆细胞都可以进行有丝分裂
B.吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫
C.若抑制T细胞的发育,受影响的只是细胞免疫
D.B细胞和效应T细胞不能识别特定的抗原
[解析] 浆细胞不能分裂,A错误;吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫,B正确;体液免疫也需要T细胞参与,C错误;B细胞和效应T细胞都能识别特定抗原,D错误。
2.(2019·江苏扬州高三期末)下列关于免疫的叙述,正确的是( D )
A.吞噬细胞吞噬外来细菌,必须有抗体参与
B.B细胞和T细胞所含基因不同,功能也不同
C.淋巴细胞都来自骨髓造血干细胞,都在骨髓中分化、发育成熟
D.先天性胸腺发育不全的患者,体液免疫和细胞免疫都有缺陷
[解析] 吞噬细胞吞噬外来细菌,不需要抗体参与,A项错误;B细胞和T细胞所含基因相同,功能不同的原因是基因进行选择性表达,B项错误;淋巴细胞都来自骨髓造血干细胞,其中T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞在骨髓中发育成熟,C项错误;先天性胸腺发育不全的患者,形成的T细胞数量少,导致细胞免疫和体液免疫都有缺陷,D项正确。
考点二 体液免疫和细胞免疫
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.体液免疫
(1)参与细胞:B细胞、T细胞、吞噬细胞、记忆细胞、浆细胞。
(2)体液免疫的过程
(3)结果:在多数情况下,浆细胞产生的抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。
2.细胞免疫
(1)参与细胞:吞噬细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
(2)细胞免疫的过程
(3)结果:效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使其裂解死亡,释放出病原体,最终被吞噬、消灭。
3.抗原和抗体
(1)成分:抗原并非都是蛋白质,但抗体都是蛋白质。
(2)来源
①抗原并非都是外来物质(异物性),体内衰老或因其他因素而被破坏的细胞以及癌变的细胞也能成为抗原;
②抗体是人体受抗原刺激后产生的,并能与抗原发生特异性结合的具有免疫功能的蛋白质。
(3)抗体的分布:主要分布于血清中,也分布于组织液和外分泌液(如乳汁)中。
(4)抗体的功能:抑制病原体的繁殖或对细胞的黏附,进而形成沉淀或细胞集团。
4.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
(3)二次免疫反应特点:更快、更高、更强,如下图:
点悟:(1)只有再次接受“相同抗原”刺激时记忆细胞才会迅速增殖分化,从而产生大量效应细胞(同时也产生许多记忆细胞)。
(2)二次免疫不仅适用于体液免疫,也适用于“细胞免疫”。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)吞噬细胞可吞噬病原体,也可加工处理病原体使抗原暴露(海南卷,16B)( √ )
(2)免疫系统能消灭入侵的病原体,不能清除体内的异常细胞(海南卷,16D)( × )
(3)抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同(全国卷Ⅱ,5B)( × )
(4)血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞(全国卷Ⅱ,4B)( √ )
延伸探究
1.说出接种疫苗一段时间后免疫失效的主要原因。
[提示]相应病原体产生变异,使原来的抗体等失效;抗体和记忆细胞寿命有限,已分解或死亡。
2.说出无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应的原因。
[提示]对异体组织的排斥反应主要由效应T细胞起作用,而胸腺是T淋巴细胞成熟的场所,无胸腺个体不能产生T细胞。
3.据图分析人体的特异性免疫过程
(1)⑤免疫、⑥免疫分别是哪种免疫?
(2)图中的细胞哪些能特异性识别抗原?
(3)如果胸腺被切除,则对⑤免疫、⑥免疫分别会产生怎样的影响?
[提示](1)细胞免疫和体液免疫。(2)细胞b、c、d、e、g。(3)⑤免疫功能全部丧失,⑥免疫功能保留一部分。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
体液免疫与细胞免疫的区别与联系
(1)体液免疫和细胞免疫综合过程图
(2)体液免疫与细胞免疫的比较
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
源头
B细胞
T细胞
分泌物质
特异性抗体
淋巴因子
作用对象
侵入内环境中的抗原
被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)
免疫时间
过程较迅速,所需时间短
过程缓慢,所需时间长
作用方式
浆细胞产生抗体,与相应抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触
关系
①对于外毒素,体液免疫发挥作用。②对于细胞内寄生的病原体,体液免疫发挥作用后,阻止寄生病原体的传播感染,当它进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
关于免疫类型的5个警示点
(1)胞内寄生菌(如结核杆菌、麻风杆菌等)侵入人体引发细胞免疫。
(2)自身肿瘤可引发细胞免疫。
(3)器官移植引发的是细胞免疫。
(4)存在于人体内环境中的抗原引发的是体液免疫。
(5)病毒感染先引发体液免疫,阻止病毒通过血液循环而散播,再引发细胞免疫,以彻底消灭病毒。
精准命题
考向一 特异性免疫及特点
例2 (不定项选择题)(2020·山东淄博模拟)下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述正确的是( BCD )
A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖分化的细胞有Ⅳ和Ⅵ
C.图中的免疫活性物质有d、e、f、g
D.病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
[解析] 据图分析,Ⅰ为吞噬细胞、Ⅱ为T细胞、Ⅲ为效应T细胞、Ⅳ为记忆T细胞、Ⅴ为B细胞、Ⅵ为记忆B细胞、Ⅶ为浆细胞,其中Ⅰ吞噬细胞、Ⅶ浆细胞不具有特异性识别抗原作用,A错误。当记忆细胞再次接触同种抗原时,会迅速增殖分化,Ⅳ为记忆T细胞、Ⅵ为记忆B细胞,B正确。图中的免疫活性物质有淋巴因子(d、e、f)和抗体(g),C正确。病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用,D正确。
技巧点拨
“三看法”识别体液免疫和细胞免疫
一看
↓
二看
↓
三看
〔对应训练〕
3.病毒甲通过呼吸道感染动物乙后,可引起乙的B淋巴细胞破裂,T淋巴细胞功能丧失,导致其患肿瘤病,患病动物更易被其他病原体感染,给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题:
(1)感染病毒甲后,患病的乙更易被其他病原体感染的原因是免疫功能下降。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后,甲疫苗作为抗原可诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够迅速增殖分化,大量分泌抗体,从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时,会涉及到胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有能运输生物大分子等、运输过程形成囊泡、需要消耗能量(答出两点即可)。
考向二 二次免疫反应及其特点
例3 (2019·上海虹口一模)如图表示人体注射白喉毒素疫苗及随后受到白喉杆菌感染时所发生的免疫反应。BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是( C )
A.B淋巴细胞 B.T淋巴细胞
C.记忆B细胞 D.浆细胞
[解析] 注射白喉毒素疫苗后人体会产生抗体和记忆B细胞,抗体的含量会随着时间的推移而逐渐减少,但记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆。当人体感染白喉杆菌后,记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞,浆细胞再快速产生大量的抗体,将抗原消灭,因此BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是记忆B细胞。
技巧点拨
“三看法”判断初次免疫和二次免疫
一看
产生抗体的浓度
二次免疫比初次免疫产生的抗体量多
二看
产生抗体的时间
初次免疫时机体产生抗体的速度缓慢,二次免疫时机体反应迅速,产生抗体的速度快
三看
患病程度
初次免疫比二次免疫时的机体患病程度重
〔对应训练〕
4.(2019·广东佛山模拟)鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射,意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌,并在第一次注射鸡群的基础上扩大注射范围,结果仅有部分鸡存活。下列分析正确的是( B )
A.久置的鸡霍乱病原菌已经失去了抗原性
B.第二次注射存活的鸡中,绝大多数接受过第一次注射
C.如果继续对存活的鸡注射新鲜病原菌,结果是仅有少部分鸡存活
D.第一次注射时,鸡体内没有相应的记忆细胞,因此只能发生非特异性免疫
[解析] 第二次注射病原菌时,结果有部分鸡存活,说明第一次注射的久置的鸡霍乱病原菌仍然具有抗原性,其能引起机体产生特异性免疫反应,产生相应的抗体及记忆细胞。第一次注射时鸡全部存活的原因是久置的病原菌毒性减弱或失去毒性,A、D错误;第二次注射存活的鸡中,绝大多数接受过第一次注射,且产生了相应的抗体与记忆细胞,第二次注射病原菌时鸡发生二次免疫反应,能快速、高效地产生大量抗体,将抗原清除,B正确;如果继续对存活的鸡注射新鲜病原菌,由于存活的鸡体内有相应的抗体及记忆细胞,鸡会发生“二次免疫”反应,快速产生大量抗体,将抗原清除,因此大部分鸡都能存活,C错误。
考点三 免疫功能异常与免疫学应用
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.免疫失调疾病(连线)
2.艾滋病
(1)发病机理
HIV的增殖过程
(2)致死原因:患者几乎丧失一切免疫功能,由于严重感染或者患恶性肿瘤而死亡。
3.免疫学应用
(1)免疫预防:在免疫反应中疫苗相当于抗原,其作用是使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
(2)免疫检测:人工标记抗体——检测追踪抗原在机体中的位置。
(3)免疫治疗:人体患病条件下,通过输入抗体、淋巴因子等,增强人体抵御病原体的能力。
(4)器官移植中的应用:免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)某些逆转录酶抑制剂可用于治疗艾滋病( √ )
(2)过敏反应不可能发生于初次免疫过程中( √ )
(3)自身免疫病指的是抗原侵入机体后破坏机体的某种结构引起的疾病( × )
(4)HIV侵入机体后只攻击人体的T细胞,从而使全部的细胞免疫及大部分的体液免疫功能丧失( × )
(5)由于预防接种的疫苗往往是灭活的病毒,所以不会引起疾病的发生但可以充当抗原引起机体的免疫反应( √ )
延伸探究
1.为什么预防接种要多次注射疫苗?
[提示]通过多次注射疫苗可以增加体内记忆细胞和抗体,以提高机体的免疫力。
2.如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。
(1)当一个人被疯狗咬伤时采用哪种方法进行免疫比较好?
(2)方法①与方法②哪种方法具有更持久的免疫力?
[提示](1)人被疯狗咬伤后,需要抗体尽快与抗原结合。方法②进行免疫产生抗体需要一段时间,故用方法①较好。
(2)方法②是通过注射抗原刺激机体自身产生的抗体和记忆细胞,会获得比方法①更持久的免疫力。
3.据图分析HIV感染人体后的变化情况
请回答:
(1)HIV可引起的特异性免疫反应有体液免疫和细胞免疫。一年后,T细胞的多少与HIV浓度之间有什么关系?随着HIV浓度的升高,T细胞的数量逐渐减少。
(2)当T细胞的浓度降至极低的水平时,人体三道防线中的第三道防线几乎丧失,这道防线是由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。此时通常会罹患多器官的恶性肿瘤,最终导致死亡,这一结果体现了免疫系统具有监控和清除的功能。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
1.常见免疫疾病的比较
类型
项目
过敏反应
自身免疫病
免疫缺陷病
概念
已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱
自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤
由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分为两类:先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病
发病
机理
相同过敏原再次进入机体时,与吸附在细胞表面的相应抗体结合使组织细胞释放组织胺等而引起
抗原结构与正常细胞物质表面结构相似,抗体消灭抗原时,也消灭正常细胞
人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏
举例
消化道、呼吸道过敏反应,皮肤过敏反应等
类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮
先天性胸腺发育不良、艾滋病
2.过敏反应与体液免疫的比较
比较内容
过敏反应
体液免疫
激发因素
过敏原
抗原
反应时机
机体再次接触过敏原
机体第一次或以后各次接触抗原
抗体分布
吸附在某些细胞的表面
血清、组织液、细胞外分泌液
反应结果
引发过敏反应
使抗原形成沉淀或细胞集团
关系
过敏反应是异常的体液免疫
免疫中的两组易混概念辨析
(1)抗原与过敏原
①抗原与过敏原:过敏原具个体差异性,而抗原不具个体差异性。
②过敏反应必须是机体第二次接触过敏原,第一次不会发生过敏反应。
③二者的主要区别在于抗体的分布位置不同。
(2)免疫预防和免疫治疗
免疫预防
患病前的预防。即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。
免疫治疗
患病后的治疗。即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。
精准命题
例4 (2019·河南新乡一中月考)如图表示人体内某种免疫失调病的致病机理。据图判断下列叙述正确的是( B )
A.a细胞是浆细胞,a细胞及分泌的抗体均具有识别功能
B.红细胞膜上的抗原与抗红细胞抗体特异性结合
C.b细胞是效应T细胞,特异性地裂解抗原—抗体复合物
D.青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理相同
[解析] a细胞是分泌抗体的浆细胞,浆细胞不能识别抗原,A错误;抗体与相应抗原特异性结合,B正确;b细胞是吞噬细胞,C错误;青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理不同,D错误。
〔对应训练〕
5.(2019·江西七校第一次联考)生物学家巴尔的摩认为,艾滋病病毒找到了“愚弄”人类免疫系统的方法,目前科学家试图以抗体或加强人类免疫系统来防御艾滋病病毒的方法都以失败告终。下列叙述正确的是( D )
A.HIV“愚弄”人类免疫系统的方法就是破坏所有特异性免疫
B.HIV是抗原,但人体不能产生与HIV特异性结合的抗体
C.HIV不是抗原,不能引起人体的免疫系统发生免疫反应
D.艾滋病患者的直接死因是多种病原体的侵袭或恶性肿瘤
[解析] HIV主要攻击破坏T细胞,导致细胞免疫全部丧失,体液免疫部分丧失,A错误;机体可以在HIV的刺激下产生相应的抗体,但抗体无法消除细胞内的病毒,B错误;HIV是抗原,能引起人体的免疫系统发生免疫反应,C错误;HIV通过破坏T细胞使机体几乎丧失一切免疫功能,因此艾滋病患者的直接死因是多种病原体的侵袭或恶性肿瘤,D正确。
6.(2019·商丘模拟)下列关于器官移植的说法,错误的是( D )
A.手术成功的关键在于配型相合
B.手术后患者要服用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率
C.免疫抑制剂的应用会使淋巴细胞减少,反而容易患感染性疾病
D.免疫抑制剂主要作用于B细胞
课末总结
1.〔思维导图〕
2.〔简答题常考长句分析〕
1.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。
2.由第一道防线和第二道防线参与完成的免疫为非特异性免疫,由第三道防线参与完成的免疫为特异性免疫。
3.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞。
4.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞裂解死亡,病原体被释放,进而被吞噬、消灭。
5.二次免疫和初次免疫相比,反应更快、抗体产生的更多,患病程度轻或者不患病。
6.免疫预防接种可以预防疾病的原因是:注射某种病原体的相应疫苗后,机体产生的抗体和记忆细胞可以长期存在,当机体再次接触到该类病原体时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体,消灭病原体。
3.〔探究高考·明确考向〕
1.(2017·全国卷Ⅰ,4)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( C )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
[解析] 过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原刺激后所发生的组织损伤或功能紊乱。该实验中,给实验小鼠第一次注射一定量的某种动物提取液若干天后,并未见小鼠出现明显的异常表现,但实验组小鼠再次注射少量A后很快发生了呼吸困难等症状,说明这种动物提取液中含有小鼠的过敏原。第一次注射后小鼠的免疫系统已通过免疫反应产生了抗体,再次接受相同过敏原刺激时,已免疫的机体中过敏原和抗体结合后,经过—系列反应小鼠出现了呼吸困难等症状,C项合理。
2.(四川理综,6)人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐、腹泻等症状导致脱水。以下相关叙述正确的是( B )
A.利用吡罗红染液染色,可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染
B.病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中,会有氢键的断裂和形成
C.病毒侵入机体后,能被内环境中的效应T细胞和浆细胞特异性识别
D.患者严重脱水后,经下丘脑合成由垂体释放的抗利尿激素将会减少
[解析] 小肠上皮细胞和轮状病毒均含有RNA,不能用吡罗红染液染色鉴定小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染,A错误;人轮状病毒是双链RNA病毒,复制时有氢键的断裂和形成,B正确;浆细胞不能识别抗原,C错误;严重脱水导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,D错误。
3.(2017·天津卷)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统功能,下表相关推论错误的是( C )
选项
对长期吸入高浓度PM2.5的研究结果
推论
A.
损害呼吸道黏膜
影响非特异性免疫
B.
改变T细胞数目
影响特异性免疫
C.
刺激B细胞增殖分化
影响细胞免疫
D.
导致抗体水平升高
影响体液免疫
[解析] 皮肤和黏膜构成人体的第一道防线,属于非特异性免疫,A项正确;T细胞在体液免疫和细胞免疫中都能发挥作用,所以改变T细胞的数目,会影响特异性免疫,B项正确;B细胞在体液免疫中起作用,C项错误;抗体在体液免疫中发挥作用,D项正确。
4.(江苏单科)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性,感染机体后可损伤多种免疫细胞,并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是( D )
A.HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B.HIV的高度变异性,致使疫苗效果难以持久
C.被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D.HIV破坏免疫系统,机体无体液免疫应答,不能通过检测抗体来诊断HIV感染
[解析] HIV感染人群的免疫系统受到攻击,免疫能力下降,因此比健康人群易患甲型H1N1流感,A正确;HIV具两条单链RNA,其分子结构不稳定,具高度变异性,这也致使疫苗因无法用于变异后的HIV预防而失效,B正确;被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,免疫系统因此无法进行识别和攻击,C正确;HIV破坏免疫系统,攻击T淋巴细胞,使细胞免疫瘫痪,但机体还具有一定的体液免疫应答,体内含有相应的抗体,所以可通过检测抗体来诊断HIV感染,D错误。
5.(2019·全国Ⅲ卷,30)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。
小鼠分组
A组
B组
C组
D组
初次注射抗原
抗原甲
抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原
抗原甲
抗原乙
抗原甲
抗原乙
回答下列问题。
(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是抗体(填“抗体”或“抗原”)。
(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是A、D。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是抗原与抗体特异性结合。
(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有发作迅速、消退较快(答出2点即可)。
[解析] (1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。(2)四组小鼠分别用抗原甲和抗原乙进行刺激后,会产生相应的记忆细胞,要产生再次免疫应答,则需再次注射与初次注射时相同的抗原,即A组和D组小鼠能出现再次免疫应答;初次免疫后,机体会产生大量的记忆细胞,相同抗原再次刺激后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,快速产生大量抗体。(3)A组小鼠经抗原甲刺激后产生了相应的抗体,抗体分布在血清中,再次加入抗原甲后,抗体能够与抗原特异性结合形成沉淀。(4)过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。
6.(2019·江苏卷,31)图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。肿瘤细胞大量表达PD -L1,与T细胞表面的PD -1结合,抑制T细胞活化,逃避T细胞的攻击。请回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中抗原递呈细胞通过胞吞方式摄取肿瘤抗原。
(2)图1中T细胞识别肿瘤抗原后被激活,增殖并分化形成效应T细胞群和记忆细胞群。
(3)图1中效应T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有特异性,效应T细胞分泌毒素,使肿瘤细胞裂解死亡。
(4)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,利用单克隆抗体制备技术,制备了抗PD -L1抗体。该抗体注入体内后通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD_-L1结合,可解除T细胞的活化抑制。
(5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对该抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低免疫排异。
[解析] (1)图1中肿瘤抗原为大分子物质,抗原递呈细胞通过胞吞的方式摄取肿瘤抗原。(2)细胞免疫过程中,T细胞识别抗原后被激活,增殖并分化为效应T细胞群和记忆(T)细胞群。(3)图中效应T细胞是受到肿瘤抗原刺激后产生的,只能识别具有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有特异性。效应T细胞识别肿瘤细胞,并分泌毒素,可使肿瘤细胞裂解死亡。(4)注入体内的抗PD -L1抗体通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD -L1结合,使肿瘤细胞表面的PD -L1失去与T细胞表面的PD -1结合的机会,可解除T细胞的活化抑制。(5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对抗PD -L1抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,以降低人对抗PD -L1抗体的免疫排异。
第4讲 免疫调节
考纲研读备考定位
考纲要求
核心素养
1.概述人体免疫系统在维持内环境稳态中的作用。
2.关注艾滋病的流行和预防。
1.生命观念———通过比较非特异性免疫与特异性免疫、体液免疫与细胞免疫的异同,形成辩证统一的观点。
2.理性思维——通过分析体液免疫与细胞免疫过程的模式图,培养模型分析能力与建模的思维习惯。
3.科学探究——通过“免疫功能的实验探究”实验,提高实验设计能力。
4.社会责任——通过总结艾滋病的流行与预防等知识,形成健康生活、关爱他人的人生态度。
考点一 免疫系统的组成与功能
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.免疫系统的组成
巧学妙记:巧记免疫细胞的三个“唯一”
—能产生抗体的细胞是浆细胞
—没有识别功能的细胞是浆细胞
—
2.免疫系统的功能及分类
(1)防卫功能:抵御病原体的攻击。
特异性免疫和非特异性免疫的比较
免疫类型
非特异性免疫
特异性免疫
形成
先天就有
后天接触病原体后获得
特点
无特异性
有特异性
组成
第一道防线:皮肤和黏膜及其附属物、分泌物
第三道防线:包括体液免疫和细胞免疫
第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
(2)监控功能:及时发现机体衰老、病变的细胞。
(3)清除功能:将机体衰老或变异的细胞作为抗原清除掉。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)各种免疫器官都能产生免疫细胞( × )
(2)T细胞和B细胞都来自骨髓造血干细胞,但分化场所不同,T细胞在骨髓中分化成熟,B细胞在胸腺中分化成熟( × )
(3)免疫系统的监控和清除功能主要针对体内的抗原( √ )
(4)体内衰老细胞和癌细胞的清除体现了免疫系统的防卫功能( × )
(5)人体的第一、二道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫( √ )
(6)非特异性免疫是先天性的,要比特异性免疫的作用更重要和强大( × )
延伸探究
1.(教材必修3P35第二段内容)当我们感冒时,有时会咽部扁桃体肿大,甚至还会出现颌下淋巴结肿大,你能说出为什么吗?
[提示]当我们感冒时,有病毒进入我们口腔,引起我们口腔及咽部炎症反应,其邻近的淋巴结进行防御杀菌时均会肿大。
2.(教材必修3 P35第三段内容)一不小心手被碰伤,伤口感染后会化脓,其脓液是什么呢?
[提示]血液中的白细胞对人体起着防御和保护的功能,当身体受伤、病菌侵入时,有些白细胞可以穿过毛细血管壁聚集到受伤的部位,吞噬病菌,白细胞吞噬病菌后也会死亡,死亡的白细胞和病菌从伤口流出,形成脓液。
3.(人教版必修3 P36“内文”)(1)吞噬细胞在免疫活动中参与哪几道防线?
(2)(人教版必修3 P35“概念图”)免疫活性物质都是由免疫细胞产生的吗?都在特异性免疫中发挥作用吗?
[提示](1)吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,是第二道防线,属于非特异性免疫;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给T细胞。
(2)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,抗体由浆细胞产生,淋巴因子由T细胞产生,但溶菌酶可由唾液腺、泪腺等非免疫细胞产生;抗体和淋巴因子在特异性免疫中发挥作用,而溶菌酶在非特异性免疫中发挥作用。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
1.淋巴细胞的起源和分化
2.免疫细胞的种类与功能
细胞名称
来源
功能
吞噬细胞
造血干细胞
摄取和处理、呈递抗原,吞噬抗原—抗体结合体
B细胞
造血干细胞,在骨髓中成熟
识别抗原,分化成为浆细胞、记忆细胞
T细胞
造血干细胞,在胸腺中成熟
识别抗原,分化成效应T细胞、记忆细胞;产生淋巴因子
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞
T细胞或记忆细胞
与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞
B细胞或T细胞
识别抗原,分化成相应的效应细胞
与免疫系统组成有关的5个易混点
(1)T细胞和B细胞的形成不需要抗原的刺激,而浆细胞和效应T细胞的形成需要抗原的刺激。
(2)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫,还在特异性免疫中发挥重要作用。
(3)浆细胞(效应T细胞)并非只来自B细胞(T细胞)。浆细胞(效应T细胞)的来源有两个,一是由B细胞(T细胞)分化而来,二是由记忆细胞分化而来。
(4)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
(5)胸腺既是免疫器官,又是内分泌腺,作为免疫器官,它是T细胞发育并成熟的场所;作为内分泌腺,胸腺可产生胸腺激素以促进T细胞的发育和成熟。若出现先天性胸腺发育不良或被切除胸腺,则会丧失大部分特异性免疫能力,因为T细胞不仅是细胞免疫所必需的也是多数浆细胞形成所必需的。
精准命题
例1 (2019·安徽省合肥市高三期末)研究表明:埃博拉病毒侵入机体后,通过靶向感染,破坏吞噬细胞等。下列关于该病毒的叙述,错误的是( D )
A.吞噬细胞被破坏后不利于暴露该病毒的特有抗原
B.感染埃博拉病毒的患者,可使机体产生体液免疫和细胞免疫
C.患者对该病毒的特异性免疫和非特异性免疫功能都下降
D.为研究埃博拉病毒,用富含碳源、氮源、无机盐等的培养基培养病毒
[解析] 吞噬细胞能吞噬、处理病原体并暴露出其抗原决定簇,因此吞噬细胞被破坏后不能暴露该病毒的特有抗原,A正确;在病毒感染中,往往先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环扩散,再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭,B正确;吞噬细胞既参与非特异性免疫又参与特异性免疫,因此破坏吞噬细胞后,患者对该病毒的特异性免疫和非特异性免疫功能都下降,C正确;病毒没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用富含碳源、氮源、无机盐等的培养基培养病毒,应用相应的宿主活细胞培养病毒,D错误。
技巧点拨
细胞识别作用的判断技巧
(1)T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞都具有特异性识别抗原的功能。
(2)吞噬细胞无特异性识别功能,但能识别“非己”成分。
(3)浆细胞不能识别抗原。
以上三点可以总结三个唯一:
1.(不定项选择题)(2020·山东省济南市高三期末)下列关于免疫细胞的叙述,错误的是( ACD )
A.T细胞、记忆细胞和浆细胞都可以进行有丝分裂
B.吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫
C.若抑制T细胞的发育,受影响的只是细胞免疫
D.B细胞和效应T细胞不能识别特定的抗原
[解析] 浆细胞不能分裂,A错误;吞噬细胞能参与非特异性免疫和特异性免疫,B正确;体液免疫也需要T细胞参与,C错误;B细胞和效应T细胞都能识别特定抗原,D错误。
2.(2019·江苏扬州高三期末)下列关于免疫的叙述,正确的是( D )
A.吞噬细胞吞噬外来细菌,必须有抗体参与
B.B细胞和T细胞所含基因不同,功能也不同
C.淋巴细胞都来自骨髓造血干细胞,都在骨髓中分化、发育成熟
D.先天性胸腺发育不全的患者,体液免疫和细胞免疫都有缺陷
[解析] 吞噬细胞吞噬外来细菌,不需要抗体参与,A项错误;B细胞和T细胞所含基因相同,功能不同的原因是基因进行选择性表达,B项错误;淋巴细胞都来自骨髓造血干细胞,其中T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞在骨髓中发育成熟,C项错误;先天性胸腺发育不全的患者,形成的T细胞数量少,导致细胞免疫和体液免疫都有缺陷,D项正确。
考点二 体液免疫和细胞免疫
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.体液免疫
(1)参与细胞:B细胞、T细胞、吞噬细胞、记忆细胞、浆细胞。
(2)体液免疫的过程
(3)结果:在多数情况下,浆细胞产生的抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。
2.细胞免疫
(1)参与细胞:吞噬细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
(2)细胞免疫的过程
(3)结果:效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使其裂解死亡,释放出病原体,最终被吞噬、消灭。
3.抗原和抗体
(1)成分:抗原并非都是蛋白质,但抗体都是蛋白质。
(2)来源
①抗原并非都是外来物质(异物性),体内衰老或因其他因素而被破坏的细胞以及癌变的细胞也能成为抗原;
②抗体是人体受抗原刺激后产生的,并能与抗原发生特异性结合的具有免疫功能的蛋白质。
(3)抗体的分布:主要分布于血清中,也分布于组织液和外分泌液(如乳汁)中。
(4)抗体的功能:抑制病原体的繁殖或对细胞的黏附,进而形成沉淀或细胞集团。
4.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的记忆。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速增殖分化,形成浆细胞,快速产生大量抗体。
(3)二次免疫反应特点:更快、更高、更强,如下图:
点悟:(1)只有再次接受“相同抗原”刺激时记忆细胞才会迅速增殖分化,从而产生大量效应细胞(同时也产生许多记忆细胞)。
(2)二次免疫不仅适用于体液免疫,也适用于“细胞免疫”。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)吞噬细胞可吞噬病原体,也可加工处理病原体使抗原暴露(海南卷,16B)( √ )
(2)免疫系统能消灭入侵的病原体,不能清除体内的异常细胞(海南卷,16D)( × )
(3)抗体抵抗病毒的机制与溶菌酶杀灭细菌的机制相同(全国卷Ⅱ,5B)( × )
(4)血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞(全国卷Ⅱ,4B)( √ )
延伸探究
1.说出接种疫苗一段时间后免疫失效的主要原因。
[提示]相应病原体产生变异,使原来的抗体等失效;抗体和记忆细胞寿命有限,已分解或死亡。
2.说出无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应的原因。
[提示]对异体组织的排斥反应主要由效应T细胞起作用,而胸腺是T淋巴细胞成熟的场所,无胸腺个体不能产生T细胞。
3.据图分析人体的特异性免疫过程
(1)⑤免疫、⑥免疫分别是哪种免疫?
(2)图中的细胞哪些能特异性识别抗原?
(3)如果胸腺被切除,则对⑤免疫、⑥免疫分别会产生怎样的影响?
[提示](1)细胞免疫和体液免疫。(2)细胞b、c、d、e、g。(3)⑤免疫功能全部丧失,⑥免疫功能保留一部分。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
体液免疫与细胞免疫的区别与联系
(1)体液免疫和细胞免疫综合过程图
(2)体液免疫与细胞免疫的比较
免疫类型
体液免疫
细胞免疫
源头
B细胞
T细胞
分泌物质
特异性抗体
淋巴因子
作用对象
侵入内环境中的抗原
被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)
免疫时间
过程较迅速,所需时间短
过程缓慢,所需时间长
作用方式
浆细胞产生抗体,与相应抗原特异性结合
效应T细胞与靶细胞密切接触
关系
①对于外毒素,体液免疫发挥作用。②对于细胞内寄生的病原体,体液免疫发挥作用后,阻止寄生病原体的传播感染,当它进入细胞后,细胞免疫将抗原释放,再由体液免疫最后清除
关于免疫类型的5个警示点
(1)胞内寄生菌(如结核杆菌、麻风杆菌等)侵入人体引发细胞免疫。
(2)自身肿瘤可引发细胞免疫。
(3)器官移植引发的是细胞免疫。
(4)存在于人体内环境中的抗原引发的是体液免疫。
(5)病毒感染先引发体液免疫,阻止病毒通过血液循环而散播,再引发细胞免疫,以彻底消灭病毒。
精准命题
考向一 特异性免疫及特点
例2 (不定项选择题)(2020·山东淄博模拟)下图是人体对某病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。下列叙述正确的是( BCD )
A.图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均能特异性识别抗原
B.再次接触同种抗原时,能迅速增殖分化的细胞有Ⅳ和Ⅵ
C.图中的免疫活性物质有d、e、f、g
D.病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用
[解析] 据图分析,Ⅰ为吞噬细胞、Ⅱ为T细胞、Ⅲ为效应T细胞、Ⅳ为记忆T细胞、Ⅴ为B细胞、Ⅵ为记忆B细胞、Ⅶ为浆细胞,其中Ⅰ吞噬细胞、Ⅶ浆细胞不具有特异性识别抗原作用,A错误。当记忆细胞再次接触同种抗原时,会迅速增殖分化,Ⅳ为记忆T细胞、Ⅵ为记忆B细胞,B正确。图中的免疫活性物质有淋巴因子(d、e、f)和抗体(g),C正确。病毒侵染人体后,机体的体液免疫和细胞免疫均会发挥作用,D正确。
技巧点拨
“三看法”识别体液免疫和细胞免疫
一看
↓
二看
↓
三看
〔对应训练〕
3.病毒甲通过呼吸道感染动物乙后,可引起乙的B淋巴细胞破裂,T淋巴细胞功能丧失,导致其患肿瘤病,患病动物更易被其他病原体感染,给新生的乙个体接种甲疫苗可预防该肿瘤病。回答下列问题:
(1)感染病毒甲后,患病的乙更易被其他病原体感染的原因是免疫功能下降。
(2)新生的乙个体接种甲疫苗后,甲疫苗作为抗原可诱导B淋巴细胞增殖、分化成浆细胞和记忆细胞。记忆细胞在机体被病毒甲感染时能够迅速增殖分化,大量分泌抗体,从而起到预防该肿瘤病的作用。
(3)免疫细胞行使免疫功能时,会涉及到胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有能运输生物大分子等、运输过程形成囊泡、需要消耗能量(答出两点即可)。
考向二 二次免疫反应及其特点
例3 (2019·上海虹口一模)如图表示人体注射白喉毒素疫苗及随后受到白喉杆菌感染时所发生的免疫反应。BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是( C )
A.B淋巴细胞 B.T淋巴细胞
C.记忆B细胞 D.浆细胞
[解析] 注射白喉毒素疫苗后人体会产生抗体和记忆B细胞,抗体的含量会随着时间的推移而逐渐减少,但记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆。当人体感染白喉杆菌后,记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞,浆细胞再快速产生大量的抗体,将抗原消灭,因此BC时间段中识别白喉杆菌的免疫细胞主要是记忆B细胞。
技巧点拨
“三看法”判断初次免疫和二次免疫
一看
产生抗体的浓度
二次免疫比初次免疫产生的抗体量多
二看
产生抗体的时间
初次免疫时机体产生抗体的速度缓慢,二次免疫时机体反应迅速,产生抗体的速度快
三看
患病程度
初次免疫比二次免疫时的机体患病程度重
〔对应训练〕
4.(2019·广东佛山模拟)鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射,意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌,并在第一次注射鸡群的基础上扩大注射范围,结果仅有部分鸡存活。下列分析正确的是( B )
A.久置的鸡霍乱病原菌已经失去了抗原性
B.第二次注射存活的鸡中,绝大多数接受过第一次注射
C.如果继续对存活的鸡注射新鲜病原菌,结果是仅有少部分鸡存活
D.第一次注射时,鸡体内没有相应的记忆细胞,因此只能发生非特异性免疫
[解析] 第二次注射病原菌时,结果有部分鸡存活,说明第一次注射的久置的鸡霍乱病原菌仍然具有抗原性,其能引起机体产生特异性免疫反应,产生相应的抗体及记忆细胞。第一次注射时鸡全部存活的原因是久置的病原菌毒性减弱或失去毒性,A、D错误;第二次注射存活的鸡中,绝大多数接受过第一次注射,且产生了相应的抗体与记忆细胞,第二次注射病原菌时鸡发生二次免疫反应,能快速、高效地产生大量抗体,将抗原清除,B正确;如果继续对存活的鸡注射新鲜病原菌,由于存活的鸡体内有相应的抗体及记忆细胞,鸡会发生“二次免疫”反应,快速产生大量抗体,将抗原清除,因此大部分鸡都能存活,C错误。
考点三 免疫功能异常与免疫学应用
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
基础梳理
1.免疫失调疾病(连线)
2.艾滋病
(1)发病机理
HIV的增殖过程
(2)致死原因:患者几乎丧失一切免疫功能,由于严重感染或者患恶性肿瘤而死亡。
3.免疫学应用
(1)免疫预防:在免疫反应中疫苗相当于抗原,其作用是使机体产生相应的抗体和记忆细胞。
(2)免疫检测:人工标记抗体——检测追踪抗原在机体中的位置。
(3)免疫治疗:人体患病条件下,通过输入抗体、淋巴因子等,增强人体抵御病原体的能力。
(4)器官移植中的应用:免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率。
思维辨析
易错整合,判断正误。
(1)某些逆转录酶抑制剂可用于治疗艾滋病( √ )
(2)过敏反应不可能发生于初次免疫过程中( √ )
(3)自身免疫病指的是抗原侵入机体后破坏机体的某种结构引起的疾病( × )
(4)HIV侵入机体后只攻击人体的T细胞,从而使全部的细胞免疫及大部分的体液免疫功能丧失( × )
(5)由于预防接种的疫苗往往是灭活的病毒,所以不会引起疾病的发生但可以充当抗原引起机体的免疫反应( √ )
延伸探究
1.为什么预防接种要多次注射疫苗?
[提示]通过多次注射疫苗可以增加体内记忆细胞和抗体,以提高机体的免疫力。
2.如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。
(1)当一个人被疯狗咬伤时采用哪种方法进行免疫比较好?
(2)方法①与方法②哪种方法具有更持久的免疫力?
[提示](1)人被疯狗咬伤后,需要抗体尽快与抗原结合。方法②进行免疫产生抗体需要一段时间,故用方法①较好。
(2)方法②是通过注射抗原刺激机体自身产生的抗体和记忆细胞,会获得比方法①更持久的免疫力。
3.据图分析HIV感染人体后的变化情况
请回答:
(1)HIV可引起的特异性免疫反应有体液免疫和细胞免疫。一年后,T细胞的多少与HIV浓度之间有什么关系?随着HIV浓度的升高,T细胞的数量逐渐减少。
(2)当T细胞的浓度降至极低的水平时,人体三道防线中的第三道防线几乎丧失,这道防线是由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。此时通常会罹患多器官的恶性肿瘤,最终导致死亡,这一结果体现了免疫系统具有监控和清除的功能。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
重难精讲
1.常见免疫疾病的比较
类型
项目
过敏反应
自身免疫病
免疫缺陷病
概念
已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱
自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤
由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分为两类:先天性免疫缺陷病、获得性免疫缺陷病
发病
机理
相同过敏原再次进入机体时,与吸附在细胞表面的相应抗体结合使组织细胞释放组织胺等而引起
抗原结构与正常细胞物质表面结构相似,抗体消灭抗原时,也消灭正常细胞
人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏
举例
消化道、呼吸道过敏反应,皮肤过敏反应等
类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮
先天性胸腺发育不良、艾滋病
2.过敏反应与体液免疫的比较
比较内容
过敏反应
体液免疫
激发因素
过敏原
抗原
反应时机
机体再次接触过敏原
机体第一次或以后各次接触抗原
抗体分布
吸附在某些细胞的表面
血清、组织液、细胞外分泌液
反应结果
引发过敏反应
使抗原形成沉淀或细胞集团
关系
过敏反应是异常的体液免疫
免疫中的两组易混概念辨析
(1)抗原与过敏原
①抗原与过敏原:过敏原具个体差异性,而抗原不具个体差异性。
②过敏反应必须是机体第二次接触过敏原,第一次不会发生过敏反应。
③二者的主要区别在于抗体的分布位置不同。
(2)免疫预防和免疫治疗
免疫预防
患病前的预防。即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。
免疫治疗
患病后的治疗。即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。
精准命题
例4 (2019·河南新乡一中月考)如图表示人体内某种免疫失调病的致病机理。据图判断下列叙述正确的是( B )
A.a细胞是浆细胞,a细胞及分泌的抗体均具有识别功能
B.红细胞膜上的抗原与抗红细胞抗体特异性结合
C.b细胞是效应T细胞,特异性地裂解抗原—抗体复合物
D.青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理相同
[解析] a细胞是分泌抗体的浆细胞,浆细胞不能识别抗原,A错误;抗体与相应抗原特异性结合,B正确;b细胞是吞噬细胞,C错误;青霉素过敏反应与该免疫失调病的致病机理不同,D错误。
〔对应训练〕
5.(2019·江西七校第一次联考)生物学家巴尔的摩认为,艾滋病病毒找到了“愚弄”人类免疫系统的方法,目前科学家试图以抗体或加强人类免疫系统来防御艾滋病病毒的方法都以失败告终。下列叙述正确的是( D )
A.HIV“愚弄”人类免疫系统的方法就是破坏所有特异性免疫
B.HIV是抗原,但人体不能产生与HIV特异性结合的抗体
C.HIV不是抗原,不能引起人体的免疫系统发生免疫反应
D.艾滋病患者的直接死因是多种病原体的侵袭或恶性肿瘤
[解析] HIV主要攻击破坏T细胞,导致细胞免疫全部丧失,体液免疫部分丧失,A错误;机体可以在HIV的刺激下产生相应的抗体,但抗体无法消除细胞内的病毒,B错误;HIV是抗原,能引起人体的免疫系统发生免疫反应,C错误;HIV通过破坏T细胞使机体几乎丧失一切免疫功能,因此艾滋病患者的直接死因是多种病原体的侵袭或恶性肿瘤,D正确。
6.(2019·商丘模拟)下列关于器官移植的说法,错误的是( D )
A.手术成功的关键在于配型相合
B.手术后患者要服用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率
C.免疫抑制剂的应用会使淋巴细胞减少,反而容易患感染性疾病
D.免疫抑制剂主要作用于B细胞
课末总结
1.〔思维导图〕
2.〔简答题常考长句分析〕
1.免疫系统包括免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞等)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。
2.由第一道防线和第二道防线参与完成的免疫为非特异性免疫,由第三道防线参与完成的免疫为特异性免疫。
3.B细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分形成记忆细胞。
4.效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞裂解死亡,病原体被释放,进而被吞噬、消灭。
5.二次免疫和初次免疫相比,反应更快、抗体产生的更多,患病程度轻或者不患病。
6.免疫预防接种可以预防疾病的原因是:注射某种病原体的相应疫苗后,机体产生的抗体和记忆细胞可以长期存在,当机体再次接触到该类病原体时,记忆细胞能迅速增殖、分化成浆细胞,快速产生大量抗体,消灭病原体。
3.〔探究高考·明确考向〕
1.(2017·全国卷Ⅰ,4)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现,下列解释合理的是( C )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
[解析] 过敏反应是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原刺激后所发生的组织损伤或功能紊乱。该实验中,给实验小鼠第一次注射一定量的某种动物提取液若干天后,并未见小鼠出现明显的异常表现,但实验组小鼠再次注射少量A后很快发生了呼吸困难等症状,说明这种动物提取液中含有小鼠的过敏原。第一次注射后小鼠的免疫系统已通过免疫反应产生了抗体,再次接受相同过敏原刺激时,已免疫的机体中过敏原和抗体结合后,经过—系列反应小鼠出现了呼吸困难等症状,C项合理。
2.(四川理综,6)人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐、腹泻等症状导致脱水。以下相关叙述正确的是( B )
A.利用吡罗红染液染色,可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染
B.病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中,会有氢键的断裂和形成
C.病毒侵入机体后,能被内环境中的效应T细胞和浆细胞特异性识别
D.患者严重脱水后,经下丘脑合成由垂体释放的抗利尿激素将会减少
[解析] 小肠上皮细胞和轮状病毒均含有RNA,不能用吡罗红染液染色鉴定小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染,A错误;人轮状病毒是双链RNA病毒,复制时有氢键的断裂和形成,B正确;浆细胞不能识别抗原,C错误;严重脱水导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加,D错误。
3.(2017·天津卷)细颗粒物(PM2.5)可影响免疫系统功能,下表相关推论错误的是( C )
选项
对长期吸入高浓度PM2.5的研究结果
推论
A.
损害呼吸道黏膜
影响非特异性免疫
B.
改变T细胞数目
影响特异性免疫
C.
刺激B细胞增殖分化
影响细胞免疫
D.
导致抗体水平升高
影响体液免疫
[解析] 皮肤和黏膜构成人体的第一道防线,属于非特异性免疫,A项正确;T细胞在体液免疫和细胞免疫中都能发挥作用,所以改变T细胞的数目,会影响特异性免疫,B项正确;B细胞在体液免疫中起作用,C项错误;抗体在体液免疫中发挥作用,D项正确。
4.(江苏单科)人类免疫缺陷病毒(HIV)有高度变异性,感染机体后可损伤多种免疫细胞,并通过多种机制逃避免疫系统识别和攻击。下列相关叙述错误的是( D )
A.HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感
B.HIV的高度变异性,致使疫苗效果难以持久
C.被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,利于病毒逃避免疫系统识别和攻击
D.HIV破坏免疫系统,机体无体液免疫应答,不能通过检测抗体来诊断HIV感染
[解析] HIV感染人群的免疫系统受到攻击,免疫能力下降,因此比健康人群易患甲型H1N1流感,A正确;HIV具两条单链RNA,其分子结构不稳定,具高度变异性,这也致使疫苗因无法用于变异后的HIV预防而失效,B正确;被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白,免疫系统因此无法进行识别和攻击,C正确;HIV破坏免疫系统,攻击T淋巴细胞,使细胞免疫瘫痪,但机体还具有一定的体液免疫应答,体内含有相应的抗体,所以可通过检测抗体来诊断HIV感染,D错误。
5.(2019·全国Ⅲ卷,30)动物初次接受某种抗原刺激能引发初次免疫应答,再次接受同种抗原刺激能引发再次免疫应答。某研究小组取若干只实验小鼠分成四组进行实验,实验分组及处理见下表。
小鼠分组
A组
B组
C组
D组
初次注射抗原
抗原甲
抗原乙
间隔一段合适的时间
再次注射抗原
抗原甲
抗原乙
抗原甲
抗原乙
回答下列问题。
(1)为确定A、B、C、D四组小鼠是否有免疫应答发生,应检测的免疫活性物质是抗体(填“抗体”或“抗原”)。
(2)再次注射抗原后,上述四组小鼠中能出现再次免疫应答的组是A、D。初次注射抗原后机体能产生记忆细胞,再次注射同种抗原后这些记忆细胞能够迅速增殖分化,快速产生大量抗体。
(3)A组小鼠再次注射抗原甲,一段时间后取血清,血清中加入抗原甲后会出现沉淀,产生这种现象的原因是抗原与抗体特异性结合。
(4)若小鼠发生过敏反应,过敏反应的特点一般有发作迅速、消退较快(答出2点即可)。
[解析] (1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。(2)四组小鼠分别用抗原甲和抗原乙进行刺激后,会产生相应的记忆细胞,要产生再次免疫应答,则需再次注射与初次注射时相同的抗原,即A组和D组小鼠能出现再次免疫应答;初次免疫后,机体会产生大量的记忆细胞,相同抗原再次刺激后,这些记忆细胞会迅速增殖分化,快速产生大量抗体。(3)A组小鼠经抗原甲刺激后产生了相应的抗体,抗体分布在血清中,再次加入抗原甲后,抗体能够与抗原特异性结合形成沉淀。(4)过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。
6.(2019·江苏卷,31)图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。肿瘤细胞大量表达PD -L1,与T细胞表面的PD -1结合,抑制T细胞活化,逃避T细胞的攻击。请回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中抗原递呈细胞通过胞吞方式摄取肿瘤抗原。
(2)图1中T细胞识别肿瘤抗原后被激活,增殖并分化形成效应T细胞群和记忆细胞群。
(3)图1中效应T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有特异性,效应T细胞分泌毒素,使肿瘤细胞裂解死亡。
(4)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,利用单克隆抗体制备技术,制备了抗PD -L1抗体。该抗体注入体内后通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD_-L1结合,可解除T细胞的活化抑制。
(5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对该抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,目的是降低免疫排异。
[解析] (1)图1中肿瘤抗原为大分子物质,抗原递呈细胞通过胞吞的方式摄取肿瘤抗原。(2)细胞免疫过程中,T细胞识别抗原后被激活,增殖并分化为效应T细胞群和记忆(T)细胞群。(3)图中效应T细胞是受到肿瘤抗原刺激后产生的,只能识别具有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有特异性。效应T细胞识别肿瘤细胞,并分泌毒素,可使肿瘤细胞裂解死亡。(4)注入体内的抗PD -L1抗体通过体液传送与肿瘤细胞表面的PD -L1结合,使肿瘤细胞表面的PD -L1失去与T细胞表面的PD -1结合的机会,可解除T细胞的活化抑制。(5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗,需对抗PD -L1抗体进行人源化改造,除抗原结合区域外,其他部分都替换为人抗体区段,以降低人对抗PD -L1抗体的免疫排异。
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