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适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第8单元稳态与调节第34讲免疫调节课件新人教版
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这是一份适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第8单元稳态与调节第34讲免疫调节课件新人教版，共60页。PPT课件主要包含了素养目标，内容索引，强基础·增分策略，提能力·精准突破，练高考·衍生训练，研情境·素养突破，1免疫细胞①种类，2免疫活性物质，抗原与抗体，大都来自外界等内容，欢迎下载使用。
1 强基础·增分策略
一、人体免疫系统的组成和功能1.免疫系统的组成
②抗原呈递细胞(APC)
3.免疫系统的功能(1)保卫人体的三道防线
(2)免疫系统的三大功能
旁栏边角(选择性必修1 P68“相关信息”)抗原都是蛋白质吗?抗原都是外来异物吗?提示:抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如纤维素、多糖等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
易错辨析(1)免疫活性物质并不都由免疫细胞产生。(选择性必修1 P68正文)( √ )(2)淋巴细胞包括B细胞、T细胞和巨噬细胞。(选择性必修1 P66图4-1)( × )(3)免疫系统的免疫自稳和免疫监视功能主要针对体内的抗原。(选择性必修1 P69正文)( √ )(4)鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖属于特异性免疫。(选择性必修1 P69正文)( × )
二、体液免疫与细胞免疫1.免疫系统对病原体的识别(1)分子标签:一般为 蛋白质 。 (2)识别:依靠细胞表面的 受体 。
2.体液免疫——主要靠抗体“作战”
(1)B细胞活化的条件
(2)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
(3)抗原呈递过程的实现与细胞膜上的 糖蛋白 有关。 (4)多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。(5)记忆细胞:可以长时间存活,当再次接触 相同抗原 时,会迅速增殖分化,产生大量抗体。
3.细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌,细胞毒性T细胞也可分泌)的刺激。(2)细胞免疫过程中细胞因子的作用: 加速细胞毒性T细胞的分裂和分化 。(3)活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于 细胞凋亡 。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
归纳总结体液免疫与细胞免疫的比较
4.体液免疫和细胞免疫的协调配合
(1)体液免疫和细胞免疫巧妙配合下密切合作,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,释放抗原。 b.失去藏身之所的抗原,再被体液免疫中浆细胞产生的 抗体 结合。 c.抗原与抗体的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之间相互调节
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
5.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,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。 (3)二次免疫反应特点比初次免疫反应 快速 、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原侵入但尚未进入患病阶段将它们消灭,如图:
旁栏边角(选择性必修1 P74“思考·讨论”)辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗?提示:认同。体液免疫中,受抗原刺激后的辅助性T细胞与B细胞结合并参与激活B细胞,辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化过程;细胞免疫中,辅助性T细胞产生的细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂并分化。
易错辨析(1)病毒、细菌、机体细胞都有分子标签,其本质一般为蛋白质。(选择性必修1 P71正文)( √ )(2)吞噬细胞的溶酶体参与对抗原的加工处理过程。(选择性必修1 P72图4-6)( √ )(3)无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能。(选择性必修1 P72图4-6拓展)( × )(4)当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞。(选择性必修1 P72图4-6拓展)( × )
(5)B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。(选择性必修1 P72图4-6、P73图4-7)( √ )(6)抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核分枝杆菌。(选择性必修1 P73正文)( × )
2 提能力·精准突破
考向1 结合免疫系统的组成,考查生命观念1.下列有关人体免疫系统的叙述,说法正确的是( )A.扁桃体属于人体的第一道防线,可直接阻止病原体对机体的侵袭B.免疫活性物质只能由免疫细胞产生C.人体的第三道防线主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成D.T细胞和B细胞的成熟场所不同,两者的核基因也存在差异答案:C
解析:人体的第一道防线由皮肤和黏膜组成,扁桃体不属于人体的第一道防线,A项错误;免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的,比如溶菌酶可以是泪腺细胞或唾液腺细胞产生,B项错误;特异性免疫是人体的第三道防线,由免疫器官、免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成,包括细胞免疫和体液免疫两种方式,C项正确;T细胞和B细胞的成熟场所不同,但两者都是由一个受精卵经分裂分化形成的,因此核基因不存在差异,D项错误。
归纳拓展(1)溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。(2)吞噬细胞,如巨噬细胞和树突状细胞,既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫。
2.(2022威海模拟)斯坦曼因发现树突状细胞(DC)而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。树突状细胞因其表面具有树枝状突起而得名,广泛分布于皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织及淋巴器官内,能够吞噬、摄取和处理病原体,并将抗原呈递给T细胞。下列说法正确的是( )A.树突状细胞属于淋巴细胞B.树突状细胞来源于神经干细胞C.树突状细胞可参与构成人体的第一道防线D.树突状细胞可参与特异性免疫答案:D解析:树突状细胞属于吞噬细胞,A项错误;树突状细胞来源于造血干细胞,B项错误;树突状细胞可参与人体的第二道防线和第三道防线,第一道防线是由皮肤、黏膜构成的,C项错误。
考向2 结合免疫系统的功能,考查稳态与平衡观3.(2022烟台期末)有研究发现当人体温度达到高热(38.5 ℃)及以上水平时,热刺激会促使免疫细胞中的热休克蛋白(Hsp90)表达并转移到细胞膜上,该蛋白与alpha4整合素结合后会加速免疫细胞迁移到感染部位发挥作用。该发现让人们对发烧在机体清除病原体感染中的作用机制及退热药的使用有了新的认识。下列说法错误的是( )A.人生病持续高烧在39 ℃属于机体内环境稳态失调,此时机体产热大于散热B.Hsp90与alpha4整合素结合并使免疫细胞做出应答,体现了细胞膜的信息交流功能C.机体清除外来病原体体现了免疫系统的防御功能D.退热药可能作用于下丘脑的体温调节中枢,从而发挥作用
答案:A解析:人生病持续高烧在39 ℃,即体温恒定在39 ℃,此时产热等于散热,A项错误。
考向1 结合体液免疫与细胞免疫过程,考查分析、判断能力1.(2022德州期末)人体对H1N1流感病毒的部分免疫过程如图所示,①~⑧表示不同种类的细胞,a、b代表不同的物质。下列叙述正确的是( )
A.机体抵抗流感病毒的过程体现了免疫自稳功能B.图中①~⑧都能识别抗原C.②为辅助性T细胞,其分泌的a能促进B细胞和细胞毒性T细胞的分化D.⑦可识别并接触、裂解被各种流感病毒感染的靶细胞
答案:C解析:机体抵抗流感病毒的过程体现了免疫防御功能,A项错误;④浆细胞不能识别抗原,B项错误;②为辅助性T细胞,其分泌的a细胞因子能促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,同时也能促进细胞毒性T细胞增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,C项正确;⑦为新的细胞毒性T细胞,其识别作用具有特异性,因此⑦可识别并接触、裂解被一种或一类流感病毒感染的靶细胞,D项错误。
2.(2022益阳期末)如图表示抗原引起体液免疫和细胞免疫的过程,B细胞以及细胞毒性T细胞的活化需要两种信号同时存在。下列相关叙述错误的是( )
A.图中抗原呈递依赖于细胞膜上的受体蛋白,通过直接接触传递信息B.引起B细胞和细胞毒性T细胞活化的信号分别是抗原和辅助性T细胞表面的特定分子C.B细胞活化后开始分裂分化,大部分分化为记忆细胞,少部分分化为浆细胞D.如果通过一定的药物抑制辅助性T细胞的作用则可以延长移植器官的存活时间
答案:C解析:B细胞活化后开始增殖分化,小部分分化为记忆细胞,保持对抗原的记忆力,大部分分化为浆细胞,浆细胞产生抗体,C项错误。
解题方法“三看法”识别体液免疫和细胞免疫
考向2 结合初次免疫和二次免疫的比较,考查科学思维3.(2022菏泽期末)适应性免疫应答是指体内抗原特异性 T/B 淋巴细胞接受抗原刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生理效应的全过程。适应性免疫应答的重要特征是免疫反应的效力随着反复接触抗原而显著增强。下列相关叙述错误的是( )A.新冠疫苗加强针的接种可使机体获得和维持保护机体所需的高抗体浓度B.细胞毒性T细胞诱导被新冠病毒侵染的靶细胞裂解的过程体现了免疫系统的监视功能C.与第一次免疫应答反应相比,机体第二次受到同种抗原刺激后所产生相同抗体的量所需要的时间更短D.当同种抗原进入已免疫的机体时,记忆细胞会迅速增殖、分化,产生浆细胞或细胞毒性T细胞
答案:B解析:细胞毒性T细胞诱导被新冠病毒侵染的靶细胞裂解的过程体现了免疫系统的防御功能,B项错误。
3 练高考·衍生训练
角度1 免疫系统的组成1.(2021湖南高考)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
解析:根据题干信息 “法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”,可推知法氏囊是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A项正确;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,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B项正确;法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会影响雏鸡B淋巴细胞的产生,C项正确;IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩,D项错误。
2.(2021山东高考改编)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。下列说法正确的是( )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:D
解析:根据“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A项错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B项错误;吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C项错误;干扰素是免疫细胞产生的免疫活性物质,D项正确。
角度衍生(1)[2020山东高考]抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理。( √ )(2)[2020全国高考Ⅲ卷]病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体。( √ )(3)[2020全国高考Ⅱ卷]新冠病毒或肺炎链球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应。( √ )(4)[2020山东高考]感染新冠病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测。( × )
角度2 特异性免疫3.(2020山东高考)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。
(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辅助性T细胞的原因是辅助性T细胞细胞膜上有 。 (2)在体液免疫中,辅助性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)细胞因子 浆细胞和记忆B细胞 (3)光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+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,另一组只做假手术而不切断脾神经作为对照组;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
解析:(1)兴奋在神经元之间传递依赖的结构是突触,去甲肾上腺素是一种激素,激素通过与受体结合起作用,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜表面有能与去甲肾上腺素特异性结合的受体。(2)在体液免疫中,T细胞接受抗原刺激后能分泌淋巴因子,淋巴因子能作用于B细胞,促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。(3)兴奋的产生需要钠离子内流形成外负内正的动作电位。光刺激可以使CRH神经元产生兴奋,结合图2可知,其原因是光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+内流产生兴奋。
(4)通过图1可知,光刺激可以通过脑—脾神经通路激活B细胞,使机体产生抗体的数量增多。为了探究破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠体液免疫的能力,则实验的自变量是是否切断脾神经元,因变量是体液免疫产生抗体数量的变化,因此可以取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另外一组作为对照组,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。
4 研情境·素养突破
新冠感染的预防与治疗情境设计新型冠状病毒侵入人体后,发病时有发热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。下图是机体对入侵病毒的部分免疫应答过程。
命题设计(1)细胞毒性T细胞除了接受辅助性T细胞产生的 的作用,还需要受到 的刺激才能发生增殖分化。 (2)淋巴细胞一般需要两个或两个以上的信号刺激才能被活化,人体在进化过程中选择这种活化机制的意义可能是 。 (3)过程④形成的复合体需经细胞 (填写图中细胞序号)进行彻底的清除;图中不能识别抗原的是细胞 (填写图中细胞序号);当相同抗原再次入侵时,主要是细胞 (填写图中细胞序号)发挥强烈的二次免疫。 答案:(1)细胞因子 靶细胞 (2)有利于机体防止免疫系统破坏自身的健康组织细胞(或避免引发自身免疫病等) (3)Ⅰ Ⅴ Ⅲ、Ⅵ
解析:(1)细胞毒性T细胞除了接受辅助性T细胞产生的细胞因子的作用,还需要受到被病毒感染的宿主细胞(靶细胞)的刺激才能发生增殖分化。(2)有利于机体防止免疫系统破坏自身的健康组织细胞(或避免引发自身免疫病等),所以淋巴细胞一般需要两个或两个以上的信号刺激才能被活化。(3)过程④形成的抗原抗体复合物或细胞集团需要被细胞Ⅰ(吞噬细胞)进行吞噬消化,才能彻底清除;以上细胞中不能识别抗原的是细胞Ⅴ(浆细胞);当相同抗原再次入侵时,主要是细胞Ⅲ、Ⅵ(记忆细胞)发挥强烈的二次免疫。
突破训练1.(2022聊城期末)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道上皮细胞及肺组织细胞表面的受体ACE2识别并结合,病毒由此进入宿主细胞并增殖,甚至会引起肺炎。下列叙述正确的是( )A.细胞毒性T细胞诱导靶细胞裂解死亡后,通过细胞因子将病毒沉淀B.辅助性T细胞可以向B细胞传递信息并分泌细胞因子C.浆细胞在识别病毒并产生抗体的过程中发挥重要作用D.感染过新冠病毒且痊愈的人的血清一定能够治愈其他新冠肺炎患者答案:B
2.新冠病毒侵入人体后,发病时有发热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。下图是机体对入侵病毒的部分免疫过程,其中Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,a~g代表不同物质。
(1)鼻腔中的黏膜属于人体免疫系统的第 道防线,可抵御部分新冠病毒的侵袭,侵入人体的新冠病毒大多数被体液中的细胞Ⅰ吞噬,以上过程属于 免疫。同时,细胞Ⅰ把病毒特有的抗原暴露出来,呈递给Th细胞,进而产生 免疫,其中参与体液免疫的细胞 (填图中标号)产生物质[g] (填名称)与新冠病毒特异性结合形成沉淀,进而被吞噬细胞吞噬、消化。 (2)新冠病毒侵入肺部细胞后, (填名称)细胞直接与病毒入侵的靶细胞接触,导致靶细胞裂解死亡。图中d、e、f都属于 ,参与特异性免疫反应。 (3)科研人员将新冠病毒灭活后研制出灭活病毒疫苗,这种疫苗保留有新冠病毒的 ,能激活人体产生免疫反应, 引起细胞免疫。灭活疫苗需要进行多次接种,进行多次接种的意义是 。
(4)新冠病毒的检测方法主要有三种:①核酸检测,检测病毒的遗传物质;②抗原检测,检测病毒表面的核衣壳蛋白;③抗体检测,检测人体产生的特异性抗体。某刚痊愈的患者进行了如上三种检测,“+”表示阳性结果,“-”表示阴性结果,检测的结果最可能是 。
答案:(1)一 非特异性 细胞免疫和体液 Ⅶ 抗体 (2)细胞毒性T 细胞因子 (3)抗原性 会 免疫应答更持久 (4)A
解析:(1)鼻腔中的黏膜属于人体免疫系统的第一道防线。侵入人体的新冠病毒大多数被体液中的细胞Ⅰ吞噬,以上过程属于非特异性免疫。Th细胞属于辅助性T细胞,既能参与细胞免疫,也能参与体液免疫。其中参与体液免疫的细胞Ⅴ为B细胞、细胞Ⅵ为记忆B细胞、细胞Ⅶ为浆细胞,其中浆细胞能产生抗体。(2)新冠病毒侵入肺部细胞后,细胞毒性T细胞直接与病毒入侵的靶细胞接触,导致靶细胞裂解死亡。图中d、e、f都是Th细胞(辅助性T细胞)分泌的细胞因子,参与特异性免疫反应。(3)灭活病毒疫苗保留了病毒的抗原性,能激活人体产生免疫反应,会引起细胞免疫。但通常需要多次接种,因为初次免疫产生的抗体量和记忆细胞少,需要通过多次免疫接种,免疫应答才更持久(或才能达免疫要求)。
1 强基础·增分策略
一、人体免疫系统的组成和功能1.免疫系统的组成
②抗原呈递细胞(APC)
3.免疫系统的功能(1)保卫人体的三道防线
(2)免疫系统的三大功能
旁栏边角(选择性必修1 P68“相关信息”)抗原都是蛋白质吗?抗原都是外来异物吗?提示:抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如纤维素、多糖等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
易错辨析(1)免疫活性物质并不都由免疫细胞产生。(选择性必修1 P68正文)( √ )(2)淋巴细胞包括B细胞、T细胞和巨噬细胞。(选择性必修1 P66图4-1)( × )(3)免疫系统的免疫自稳和免疫监视功能主要针对体内的抗原。(选择性必修1 P69正文)( √ )(4)鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖属于特异性免疫。(选择性必修1 P69正文)( × )
二、体液免疫与细胞免疫1.免疫系统对病原体的识别(1)分子标签:一般为 蛋白质 。 (2)识别:依靠细胞表面的 受体 。
2.体液免疫——主要靠抗体“作战”
(1)B细胞活化的条件
(2)通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
(3)抗原呈递过程的实现与细胞膜上的 糖蛋白 有关。 (4)多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。(5)记忆细胞:可以长时间存活,当再次接触 相同抗原 时,会迅速增殖分化,产生大量抗体。
3.细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌,细胞毒性T细胞也可分泌)的刺激。(2)细胞免疫过程中细胞因子的作用: 加速细胞毒性T细胞的分裂和分化 。(3)活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于 细胞凋亡 。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
归纳总结体液免疫与细胞免疫的比较
4.体液免疫和细胞免疫的协调配合
(1)体液免疫和细胞免疫巧妙配合下密切合作,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,释放抗原。 b.失去藏身之所的抗原,再被体液免疫中浆细胞产生的 抗体 结合。 c.抗原与抗体的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之间相互调节
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
5.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,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。 (3)二次免疫反应特点比初次免疫反应 快速 、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原侵入但尚未进入患病阶段将它们消灭,如图:
旁栏边角(选择性必修1 P74“思考·讨论”)辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗?提示:认同。体液免疫中,受抗原刺激后的辅助性T细胞与B细胞结合并参与激活B细胞,辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的增殖、分化过程;细胞免疫中,辅助性T细胞产生的细胞因子能加速细胞毒性T细胞分裂并分化。
易错辨析(1)病毒、细菌、机体细胞都有分子标签,其本质一般为蛋白质。(选择性必修1 P71正文)( √ )(2)吞噬细胞的溶酶体参与对抗原的加工处理过程。(选择性必修1 P72图4-6)( √ )(3)无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能。(选择性必修1 P72图4-6拓展)( × )(4)当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞。(选择性必修1 P72图4-6拓展)( × )
(5)B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。(选择性必修1 P72图4-6、P73图4-7)( √ )(6)抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核分枝杆菌。(选择性必修1 P73正文)( × )
2 提能力·精准突破
考向1 结合免疫系统的组成,考查生命观念1.下列有关人体免疫系统的叙述,说法正确的是( )A.扁桃体属于人体的第一道防线,可直接阻止病原体对机体的侵袭B.免疫活性物质只能由免疫细胞产生C.人体的第三道防线主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成D.T细胞和B细胞的成熟场所不同,两者的核基因也存在差异答案:C
解析:人体的第一道防线由皮肤和黏膜组成,扁桃体不属于人体的第一道防线,A项错误;免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的,比如溶菌酶可以是泪腺细胞或唾液腺细胞产生,B项错误;特异性免疫是人体的第三道防线,由免疫器官、免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成,包括细胞免疫和体液免疫两种方式,C项正确;T细胞和B细胞的成熟场所不同,但两者都是由一个受精卵经分裂分化形成的,因此核基因不存在差异,D项错误。
归纳拓展(1)溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。(2)吞噬细胞,如巨噬细胞和树突状细胞,既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫。
2.(2022威海模拟)斯坦曼因发现树突状细胞(DC)而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。树突状细胞因其表面具有树枝状突起而得名,广泛分布于皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织及淋巴器官内,能够吞噬、摄取和处理病原体,并将抗原呈递给T细胞。下列说法正确的是( )A.树突状细胞属于淋巴细胞B.树突状细胞来源于神经干细胞C.树突状细胞可参与构成人体的第一道防线D.树突状细胞可参与特异性免疫答案:D解析:树突状细胞属于吞噬细胞,A项错误;树突状细胞来源于造血干细胞,B项错误;树突状细胞可参与人体的第二道防线和第三道防线,第一道防线是由皮肤、黏膜构成的,C项错误。
考向2 结合免疫系统的功能,考查稳态与平衡观3.(2022烟台期末)有研究发现当人体温度达到高热(38.5 ℃)及以上水平时,热刺激会促使免疫细胞中的热休克蛋白(Hsp90)表达并转移到细胞膜上,该蛋白与alpha4整合素结合后会加速免疫细胞迁移到感染部位发挥作用。该发现让人们对发烧在机体清除病原体感染中的作用机制及退热药的使用有了新的认识。下列说法错误的是( )A.人生病持续高烧在39 ℃属于机体内环境稳态失调,此时机体产热大于散热B.Hsp90与alpha4整合素结合并使免疫细胞做出应答,体现了细胞膜的信息交流功能C.机体清除外来病原体体现了免疫系统的防御功能D.退热药可能作用于下丘脑的体温调节中枢,从而发挥作用
答案:A解析:人生病持续高烧在39 ℃,即体温恒定在39 ℃,此时产热等于散热,A项错误。
考向1 结合体液免疫与细胞免疫过程,考查分析、判断能力1.(2022德州期末)人体对H1N1流感病毒的部分免疫过程如图所示,①~⑧表示不同种类的细胞,a、b代表不同的物质。下列叙述正确的是( )
A.机体抵抗流感病毒的过程体现了免疫自稳功能B.图中①~⑧都能识别抗原C.②为辅助性T细胞,其分泌的a能促进B细胞和细胞毒性T细胞的分化D.⑦可识别并接触、裂解被各种流感病毒感染的靶细胞
答案:C解析:机体抵抗流感病毒的过程体现了免疫防御功能,A项错误;④浆细胞不能识别抗原,B项错误;②为辅助性T细胞,其分泌的a细胞因子能促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,同时也能促进细胞毒性T细胞增殖分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,C项正确;⑦为新的细胞毒性T细胞,其识别作用具有特异性,因此⑦可识别并接触、裂解被一种或一类流感病毒感染的靶细胞,D项错误。
2.(2022益阳期末)如图表示抗原引起体液免疫和细胞免疫的过程,B细胞以及细胞毒性T细胞的活化需要两种信号同时存在。下列相关叙述错误的是( )
A.图中抗原呈递依赖于细胞膜上的受体蛋白,通过直接接触传递信息B.引起B细胞和细胞毒性T细胞活化的信号分别是抗原和辅助性T细胞表面的特定分子C.B细胞活化后开始分裂分化,大部分分化为记忆细胞,少部分分化为浆细胞D.如果通过一定的药物抑制辅助性T细胞的作用则可以延长移植器官的存活时间
答案:C解析:B细胞活化后开始增殖分化,小部分分化为记忆细胞,保持对抗原的记忆力,大部分分化为浆细胞,浆细胞产生抗体,C项错误。
解题方法“三看法”识别体液免疫和细胞免疫
考向2 结合初次免疫和二次免疫的比较,考查科学思维3.(2022菏泽期末)适应性免疫应答是指体内抗原特异性 T/B 淋巴细胞接受抗原刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生理效应的全过程。适应性免疫应答的重要特征是免疫反应的效力随着反复接触抗原而显著增强。下列相关叙述错误的是( )A.新冠疫苗加强针的接种可使机体获得和维持保护机体所需的高抗体浓度B.细胞毒性T细胞诱导被新冠病毒侵染的靶细胞裂解的过程体现了免疫系统的监视功能C.与第一次免疫应答反应相比,机体第二次受到同种抗原刺激后所产生相同抗体的量所需要的时间更短D.当同种抗原进入已免疫的机体时,记忆细胞会迅速增殖、分化,产生浆细胞或细胞毒性T细胞
答案:B解析:细胞毒性T细胞诱导被新冠病毒侵染的靶细胞裂解的过程体现了免疫系统的防御功能,B项错误。
3 练高考·衍生训练
角度1 免疫系统的组成1.(2021湖南高考)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
解析:根据题干信息 “法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”,可推知法氏囊是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A项正确;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,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B项正确;法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会影响雏鸡B淋巴细胞的产生,C项正确;IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩,D项错误。
2.(2021山东高考改编)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。下列说法正确的是( )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:D
解析:根据“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A项错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B项错误;吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C项错误;干扰素是免疫细胞产生的免疫活性物质,D项正确。
角度衍生(1)[2020山东高考]抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理。( √ )(2)[2020全国高考Ⅲ卷]病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体。( √ )(3)[2020全国高考Ⅱ卷]新冠病毒或肺炎链球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应。( √ )(4)[2020山东高考]感染新冠病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测。( × )
角度2 特异性免疫3.(2020山东高考)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。
(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辅助性T细胞的原因是辅助性T细胞细胞膜上有 。 (2)在体液免疫中,辅助性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)细胞因子 浆细胞和记忆B细胞 (3)光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+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,另一组只做假手术而不切断脾神经作为对照组;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
解析:(1)兴奋在神经元之间传递依赖的结构是突触,去甲肾上腺素是一种激素,激素通过与受体结合起作用,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜表面有能与去甲肾上腺素特异性结合的受体。(2)在体液免疫中,T细胞接受抗原刺激后能分泌淋巴因子,淋巴因子能作用于B细胞,促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞。(3)兴奋的产生需要钠离子内流形成外负内正的动作电位。光刺激可以使CRH神经元产生兴奋,结合图2可知,其原因是光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+内流产生兴奋。
(4)通过图1可知,光刺激可以通过脑—脾神经通路激活B细胞,使机体产生抗体的数量增多。为了探究破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠体液免疫的能力,则实验的自变量是是否切断脾神经元,因变量是体液免疫产生抗体数量的变化,因此可以取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另外一组作为对照组,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。
4 研情境·素养突破
新冠感染的预防与治疗情境设计新型冠状病毒侵入人体后,发病时有发热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。下图是机体对入侵病毒的部分免疫应答过程。
命题设计(1)细胞毒性T细胞除了接受辅助性T细胞产生的 的作用,还需要受到 的刺激才能发生增殖分化。 (2)淋巴细胞一般需要两个或两个以上的信号刺激才能被活化,人体在进化过程中选择这种活化机制的意义可能是 。 (3)过程④形成的复合体需经细胞 (填写图中细胞序号)进行彻底的清除;图中不能识别抗原的是细胞 (填写图中细胞序号);当相同抗原再次入侵时,主要是细胞 (填写图中细胞序号)发挥强烈的二次免疫。 答案:(1)细胞因子 靶细胞 (2)有利于机体防止免疫系统破坏自身的健康组织细胞(或避免引发自身免疫病等) (3)Ⅰ Ⅴ Ⅲ、Ⅵ
解析:(1)细胞毒性T细胞除了接受辅助性T细胞产生的细胞因子的作用,还需要受到被病毒感染的宿主细胞(靶细胞)的刺激才能发生增殖分化。(2)有利于机体防止免疫系统破坏自身的健康组织细胞(或避免引发自身免疫病等),所以淋巴细胞一般需要两个或两个以上的信号刺激才能被活化。(3)过程④形成的抗原抗体复合物或细胞集团需要被细胞Ⅰ(吞噬细胞)进行吞噬消化,才能彻底清除;以上细胞中不能识别抗原的是细胞Ⅴ(浆细胞);当相同抗原再次入侵时,主要是细胞Ⅲ、Ⅵ(记忆细胞)发挥强烈的二次免疫。
突破训练1.(2022聊城期末)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道上皮细胞及肺组织细胞表面的受体ACE2识别并结合,病毒由此进入宿主细胞并增殖,甚至会引起肺炎。下列叙述正确的是( )A.细胞毒性T细胞诱导靶细胞裂解死亡后,通过细胞因子将病毒沉淀B.辅助性T细胞可以向B细胞传递信息并分泌细胞因子C.浆细胞在识别病毒并产生抗体的过程中发挥重要作用D.感染过新冠病毒且痊愈的人的血清一定能够治愈其他新冠肺炎患者答案:B
2.新冠病毒侵入人体后,发病时有发热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。下图是机体对入侵病毒的部分免疫过程,其中Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,a~g代表不同物质。
(1)鼻腔中的黏膜属于人体免疫系统的第 道防线,可抵御部分新冠病毒的侵袭,侵入人体的新冠病毒大多数被体液中的细胞Ⅰ吞噬,以上过程属于 免疫。同时,细胞Ⅰ把病毒特有的抗原暴露出来,呈递给Th细胞,进而产生 免疫,其中参与体液免疫的细胞 (填图中标号)产生物质[g] (填名称)与新冠病毒特异性结合形成沉淀,进而被吞噬细胞吞噬、消化。 (2)新冠病毒侵入肺部细胞后, (填名称)细胞直接与病毒入侵的靶细胞接触,导致靶细胞裂解死亡。图中d、e、f都属于 ,参与特异性免疫反应。 (3)科研人员将新冠病毒灭活后研制出灭活病毒疫苗,这种疫苗保留有新冠病毒的 ,能激活人体产生免疫反应, 引起细胞免疫。灭活疫苗需要进行多次接种,进行多次接种的意义是 。
(4)新冠病毒的检测方法主要有三种:①核酸检测,检测病毒的遗传物质;②抗原检测,检测病毒表面的核衣壳蛋白;③抗体检测,检测人体产生的特异性抗体。某刚痊愈的患者进行了如上三种检测,“+”表示阳性结果,“-”表示阴性结果,检测的结果最可能是 。
答案:(1)一 非特异性 细胞免疫和体液 Ⅶ 抗体 (2)细胞毒性T 细胞因子 (3)抗原性 会 免疫应答更持久 (4)A
解析:(1)鼻腔中的黏膜属于人体免疫系统的第一道防线。侵入人体的新冠病毒大多数被体液中的细胞Ⅰ吞噬,以上过程属于非特异性免疫。Th细胞属于辅助性T细胞,既能参与细胞免疫,也能参与体液免疫。其中参与体液免疫的细胞Ⅴ为B细胞、细胞Ⅵ为记忆B细胞、细胞Ⅶ为浆细胞,其中浆细胞能产生抗体。(2)新冠病毒侵入肺部细胞后,细胞毒性T细胞直接与病毒入侵的靶细胞接触,导致靶细胞裂解死亡。图中d、e、f都是Th细胞(辅助性T细胞)分泌的细胞因子,参与特异性免疫反应。(3)灭活病毒疫苗保留了病毒的抗原性,能激活人体产生免疫反应,会引起细胞免疫。但通常需要多次接种,因为初次免疫产生的抗体量和记忆细胞少,需要通过多次免疫接种,免疫应答才更持久(或才能达免疫要求)。
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