第4章 第3节 人体通过特异性免疫对抗病原体（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修1 稳态与调节（浙科版2019）

第三节　人体通过特异性免疫对抗病原体 课程内容标准 核心素养对接 阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定病原体发生的免疫应答。阐明免疫学的应用。 1．通过分析“免疫系统的组成”明确各部分的功能与联系。(生命观念) 2．通过讨论与构建“体液免疫与细胞免疫”的过程模型，强化思维方法。(科学思维) 3．通过讨论疫苗的作用和分析器官移植的问题，明确它们的原理及注意事项。(生命观念) 4．通过分析疫苗的作用和器官移植问题强化社会责任感。(社会责任) [对应学生用书P72] 特点：第一，针对特定的病原体发挥免疫作用；第二，有免疫记忆。 1．B淋巴细胞识别抗原 B淋巴细胞表面受体识别抗原分子的空间结构 2．T淋巴细胞识别抗原 T淋巴细胞识别抗原 T淋巴细胞表面的受体只能识别抗原分子的一部分肽段，而且这部分肽段往往藏在抗原分子的内部。所以抗原蛋白必须经吞噬细胞吞噬消化后，吞噬细胞将消化处理后的肽段夹持在细胞表面的MHC分子上，形成抗原­MHC复合体，T淋巴细胞才能够识别。 3．淋巴细胞具有特异性。抗原具有特异性和多样性，不同种类的微生物带有不同的抗原分子。淋巴细胞也因细胞表面受体种类不同而有千千万万种。 4．特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫。T淋巴细胞诱导细胞免疫，B淋巴细胞诱导体液免疫。 1．细胞免疫可以杀死被病毒侵染的体细胞、自身癌变细胞和异体细胞。 2．细胞免疫的过程 (1)感应阶段 当外周发生感染时，吞噬细胞摄取、处理抗原，在细胞表面形成抗原­MHC复合体。它移行到附近的淋巴结，拦截能识别这种特异性抗原的T淋巴细胞，将抗原呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。 (2)增殖分化阶段 辅助性T细胞的受体与某种吞噬细胞呈递在细胞表面的抗原­MHC复合体结合，同时受到由吞噬细胞分泌的白细胞介素­1的刺激，辅助性T细胞开始增殖和分化，并分泌出白细胞介素­2等淋巴因子。 当细胞毒性T细胞的受体识别呈递在吞噬细胞表面的抗原­MHC复合体上的抗原后，便同时又受到另一个信号——白细胞介素­2的刺激，细胞毒性T细胞进入细胞周期开始增殖形成一个细胞克隆，接着分化为效应细胞毒性T细胞群和记忆细胞毒性T细胞群。 (3)效应阶段 效应细胞毒性T细胞一经形成便离开淋巴结，寻找靶细胞发挥作用。被病毒侵染的体细胞也会加工、处理抗原，将抗原呈递在细胞表面的MHC分子上。效应细胞毒性T细胞表面含有针对此抗原的受体，可以特异性地与之结合，并释放穿孔素等杀伤性物质，诱导靶细胞凋亡。细胞凋亡能杀死宿主细胞，也能直接作用于细胞内的病原体。 当同种抗原再次入侵时，记忆T细胞感受信号的刺激后，再次恢复增殖分化能力，清除靶细胞。 1．抗体 (1)化学本质：蛋白质，称为免疫球蛋白。 (2)结构：“Y”字形分子，其两条臂形成两个相同的抗原结合位点。 2．体液免疫 (1)概念：抗体和抗原特异性结合发生在体液中，这种特异性免疫称为体液免疫。 (2)过程 ①感应阶段 B淋巴细胞在循环系统“巡逻”时，如果遇到相应的抗原，就会通过B淋巴细胞表面的受体特异性地与之结合，此时B淋巴细胞被致敏。同时辅助性T细胞分泌的淋巴因子作用于致敏的B淋巴细胞，使B淋巴细胞开始增殖分化。 ②增殖分化阶段 抗原和淋巴因子作为信号刺激B淋巴细胞，使B淋巴细胞恢复分裂能力，进入细胞周期，开始增殖并分化为效应B细胞群和记忆B细胞群。效应B细胞又称浆细胞，可以大量合成和分泌特异性抗体。 ③效应阶段 抗原抗体结合后形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。当再接触这种抗原时，记忆B细胞能迅速增殖分化，快速产生大量的抗体。 3．特异性免疫的感应阶段和增殖分化阶段主要发生在淋巴结中。 1．主动免疫 (1)免疫接种或预防接种是以诱发机体免疫应答为目的，预防某种传染性疾病的方法。 (2)疫苗的类型：①灭活的微生物；②减毒的微生物；③分离的微生物成分或其产物。 (3)两次或更多次数的接种，可以使机体产生更多的效应细胞和记忆细胞，提供对相关疾病的长期保护。 2．被动免疫 被动免疫就是通过接种针对某种病原体的抗体(抗血清)而获得免疫力。 1．判正误(对的画“√”，错的画“×”) (1)吞噬细胞能够特异性识别入侵机体的病原体。(×) (2)效应细胞毒性T细胞可攻击靶细胞，使病原体裂解死亡。(×) (3)浆细胞具有记忆能力，使得二次免疫反应更迅速。(×) (4)主动免疫与被动免疫都属于免疫接种，都是用来预防某种传染性疾病的方法。(×) (5)注射免疫针剂可在人体不发病的情况下获得免疫力。(√) 2．微思考 (1)B细胞被激活的两个信号分别是什么？ 提示　第一个信号是一些病原体可以和B细胞接触；第二个信号是辅助性T细胞分泌的淋巴因子作用于B细胞。 (2)效应细胞毒性T细胞的作用对象是什么？ 提示　靶细胞。 [对应学生用书P74] 任务驱动一　 淋巴细胞对病原体的识别与细胞免疫 阅读教材第81页相关内容回答下列问题： 1．靶细胞为什么会被效应细胞毒性T细胞识别？ 提示　被病原体感染后靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞会识别变化的信号。 2．细胞毒性T细胞被活化的因素有哪些？ 提示　抗原­MHC复合物和白细胞介素­2的刺激。 1．免疫系统对病原体的识别 (1)B淋巴细胞表面受体可以直接识别抗原分子的空间结构。 (2)T淋巴细胞表面的受体只能识别抗原分子的一部分肽段，而且这部分肽段往往藏在抗原分子的内部，所以抗原蛋白必须经吞噬细胞吞噬消化后，吞噬细胞将消化处理后的肽段夹持在细胞表面的MHC分子上，形成抗原­MHC复合物，T淋巴细胞才能够识别。 2．细胞免疫过程 (1)T淋巴细胞成熟于胸腺，包括辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。辅助性T细胞能够分泌多种蛋白质促进细胞毒性T细胞增殖、分化。 (2)细胞毒性T细胞形成效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞。 (3)效应细胞毒性T细胞可特异性裂解靶细胞。 (4)记忆T细胞可以形成效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。 下图表示人体免疫过程的一部分，其中细胞X代表的是(　　) A．活化的B淋巴细胞 B．效应B细胞 C．辅助性T细胞 D．活化的细胞毒性T细胞 D　[据图分析，被感染的体细胞为靶细胞，细胞X与靶细胞接触，导致靶细胞裂解死亡，说明细胞X是效应T细胞，即活化的细胞毒性T细胞，故选D。] [借题发挥]　 1．(长句专练)什么叫做靶细胞？ 提示　被病原体(如病毒)感染的宿主细胞。 2．(科学思维)在细胞免疫过程中哪些细胞参与了毒性T细胞的活化过程。 提示　在细胞免疫过程中，靶细胞、辅助性T细胞等参与了细胞毒性T细胞的增殖分化过程。 下列细胞中，能够特异性杀灭癌变细胞和异体细胞的是(　　) A．巨噬细胞　　　　　　 B．效应B细胞 C．辅助性T细胞 D．效应细胞毒性T细胞 D　[能够特异性杀灭癌变细胞和异体细胞的为效应细胞毒性T细胞。] 任务驱动二　体液免疫 　下图为体液免疫基本过程示意图，据图思考讨论： 1．激活B细胞的直接因素有哪些？ 提示　一些病原体可以和B细胞直接接触、 辅助性T细胞、细胞因子等。 2．辅助性T细胞有怎样的作用？ 提示　分泌淋巴因子作用于致敏的B淋巴细胞。 3．体液中病原体是怎样被最终消灭的？ 提示　抗体与相应抗原结合形成沉淀或细胞集团，进而被巨噬细胞吞噬消化。 4．记忆B细胞在体液免疫中起怎样的作用？ 提示　当再接触同种抗原时，能迅速增殖分化，快速产生大量抗体。 1．免疫细胞的来源及功能比较 免疫细胞 来源 功能 吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原，吞噬抗原­抗体结合体 B淋巴细胞 淋巴干细胞，哺乳动物在骨髓中、鸟类在腔上囊中发育 识别抗原，分化成为效应B细胞、记忆B细胞 效应B细胞 B淋巴细胞或记忆B细胞 分泌抗体 T淋巴细胞 辅助性T淋巴细胞 淋巴干细胞，在胸腺中发育 分泌多种蛋白质和白细胞介素­2，促进细胞毒性T细胞和致敏B淋巴细胞分裂 细胞毒性T细胞 分裂分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞 效应细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞或记忆T细胞 与靶细胞结合发挥免疫效应 记忆细胞 B淋巴细胞或细胞毒性T细胞 识别抗原，分化成相应的效应细胞和新的记忆细胞 2．体液免疫和细胞免疫的比较 项目 体液免疫 细胞免疫 区 别 核心细胞 B淋巴细胞 T淋巴细胞 效应物质或结构　 特异性抗体 效应细胞毒性T细胞 作用对象 细胞外的病原体、毒素 被病原体感染的细胞、癌细胞、移植器官的异体细胞 作用方式 效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 效应细胞毒性T细胞与靶细胞密切结合；辅助性T细胞产生多种蛋白质 联系 在病毒感染中，往往先通过体液免疫阻止病原体通过血液循环而散布；再通过细胞免疫予以彻底消灭；细胞免疫使靶细胞裂解、死亡，抗原暴露，与抗体结合而被消灭 3．初次免疫应答与二次免疫应答的比较 (1)初次免疫应答和二次免疫应答过程中，抗体浓度变化和患病程度如图所示。 曲线a为抗体浓度变化，曲线b为患病程度。 (2)记忆细胞的特点：迅速增殖分化，寿命长，对相应抗原十分敏感。 (3)二次免疫应答：相同抗原再次入侵时，记忆B细胞比普通的B淋巴细胞更快地作出反应，即迅速分裂、分化产生新的效应B细胞和记忆B细胞，效应B细胞产生抗体结合抗原。记忆T细胞比普通的细胞毒性T细胞能更快地分裂、分化出新的效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞。 (4)二次免疫应答特点：比初次免疫应答快，也比初次免疫应答强烈，能在抗原侵入但尚未使机体患病之前将它们消灭。 下图为体液免疫调节的部分示意图，有关叙述正确的是(　　) A．辅助性T细胞与B细胞通过细胞膜直接接触产生作用 B．记忆B细胞可随时分化成浆细胞 C．抗原能直接刺激浆细胞 D．切除胸腺不会减弱体液免疫过程 A　[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，A正确；机体再次受到同种抗原刺激时，记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞，B错误；浆细胞不能识别抗原，C错误；胸腺是T细胞发育成熟的场所，切除胸腺的个体将会丧失部分体液免疫功能，D错误。] [借题发挥] 1．(长句专练)人体内的B细胞为什么可以识别自然界存在的种类繁多的病原体？ 提示　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。每一种淋巴细胞的受体对应一种特殊结构的抗原分子，所以B细胞可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。 2． (科学思维)病毒依靠体液免疫就能被消灭吗？ 提示　病毒只有侵入细胞才能够增殖，而有一些致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等，也是寄生在宿主细胞内的。一旦病原体进入细胞，抗体对它们就无能为力了。 (2021·浙江选考)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 A　[新冠病毒无症状感染者即感染了新冠病毒但并没有表现出相应的发热、咳嗽等症状，其体内可检测到病毒抗体和病毒核酸，A错误；新冠病毒疫苗注射后，能刺激机体产生抗体和记忆细胞，当该病毒入侵时，能迅速作用于该病毒，属于主动免疫，能有效预防新冠病毒感染，B正确；分析题干信息“人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合”，可知S蛋白可作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应，故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，C正确；首次注射新冠灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答，二次免疫会产生更多的抗体和记忆细胞，故要增强免疫效果需再次接种，D正确。] 知识网络构建 关键知识积累 1．抗原具有特异性和多样性，不同种类的微生物带有不同的抗原分子。淋巴细胞也因细胞表面受体种类不同而有千千万万种。 2．特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫。T淋巴细胞诱导细胞免疫，B淋巴细胞诱导体液免疫。 3．辅助性T细胞的受体与某种吞噬细胞呈递在细胞表面的抗原­MHC复合体结合，同时受到由吞噬细胞分泌的白细胞介素­1的刺激，辅助性T细胞开始增殖和分化，并分泌出白细胞介素­2等淋巴因子。 4．抗体和抗原特异性结合发生在体液中，这种特异性免疫称为体液免疫。 5．被动免疫就是通过接种针对某种病原体的抗体(抗血清)而获得免疫力。 [对应学生用书P78] 1．免疫对于防御疾病、维持人体稳态具有重要意义。在体液免疫中，产生抗体的细胞是(　　) A．辅助性T细胞　　　　 B．细胞毒性T细胞 C．浆细胞 D．吞噬细胞 C　[辅助性T细胞可识别抗原，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，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌淋巴因子，A错误；细胞毒性T细胞的作用是与靶细胞特异性结合，引起靶细胞裂解死亡释放其中的抗原，B错误；浆细胞的功能是产生抗体，C正确；吞噬细胞的功能是吞噬、处理、呈递抗原，D错误。] 2．下列对免疫的有关叙述中，错误的是(　　) A．浆细胞的特征之一是内质网上的核糖体数量较多 B．再次接触相同抗原时，记忆细胞能迅速增殖、分化 C．分泌溶菌酶杀灭病原体是特异性免疫的重要功能 D辅助性T细胞分泌的淋巴因子可以增强免疫效应 C　[浆细胞能合成并分泌抗体，抗体是在附着在内质网上的核糖体上合成的，所以浆细胞的特征之一是内质网上的核糖体数量较多，A正确；二次免疫过程中，机体再次接触相同抗原时，记忆细胞能迅速增殖、分化形成大量浆细胞，浆细胞产生大量抗体，B正确；体液中的溶菌酶属于第二道防线，所以分泌溶菌酶杀灭病原体是非特异性免疫的重要功能，C错误；辅助性T细胞分泌的淋巴因子可以增强B淋巴细胞增殖、分化等免疫效应，D正确。] 3．高致病性禽流感病毒H5N1首次侵入人体后，人体可能发生的变化是(　　) A．淋巴细胞的细胞周期延长 B．浆细胞内的高尔基体活动增强 C．记忆细胞迅速分化 D．入侵病毒最终被细胞毒性T细胞清除 B　[甲型H5N1病毒侵入机体后，引起机体发生特异性免疫反应，起特异性免疫作用的细胞(主要是淋巴细胞)迅速增殖、分化，因此淋巴细胞的细胞周期缩短，A错误；在该免疫过程中，最终由浆细胞产生的抗体消灭该病毒，而抗体属于分泌蛋白，该蛋白需要高尔基体的加工和分泌，因此浆细胞内的高尔基体活动加强，B正确；题中提出“病毒H5N1首次侵入机体”，而记忆细胞只有当同一抗原再次进入机体时才会迅速增殖和分化，C错误；细胞毒性T细胞只能使靶细胞裂解死亡，使抗原失去藏身之所，并不能清除抗原，最终的抗原清除要靠其他免疫吞噬细胞，D错误。] 4．(2021·广东选考)在疫情期间，为更有效地保护人民身体健康，我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划，充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗，下列叙述正确的是(　　) ①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠 ②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖 ③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫 ④二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能 A．①④　　 B．①③　　　C．②④　　　D．②③ A　[①通过理化方法灭活病原体，使其内部核酸失活，失去繁殖和感染能力，该方法制成的疫苗安全可靠，①正确；②接种后，疫苗作为抗原会引起机体的特异性免疫反应，疫苗已灭活不能大量增殖，②错误；③接种后，B细胞接受抗原刺激，增殖分化产生体液免疫，③错误；④二次接种后，体内的记忆细胞会识别抗原，迅速增殖分化并产生大量抗体，可提高机体对相应病原体的免疫防卫功能，④正确。] 5．从功能上可将T细胞区分为辅助性T细胞、细胞毒性T细胞等，分析回答： (1)不同类型的T细胞都来源于骨髓中______________的分裂、分化，在___________中成熟。 (2)细胞毒性T细胞与靶细胞结合，使靶细胞裂解死亡，释放出的抗原与_______结合凝聚，随后被__________细胞降解、清除。 (3)辅助性T细胞能分泌淋巴因子，活化体液免疫中的_______细胞，也活化细胞免疫中的______________细胞。 解析　(1)不同类型的T细胞都来源于骨髓中造血干细胞的分裂和分化，然后T细胞在胸腺中发育成熟。 (2)细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡，释放出的抗原会与抗体特异性结合，形成沉淀，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 (3)辅助性T细胞能分泌淋巴因子，促进体液免疫中B细胞的分裂、分化过程。在细胞免疫中，细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，其中细胞因子能加速这一过程。 答案　(1)造血干细胞　 胸腺　(2)抗体　 其他免疫　(3)B　 细胞毒性T 学科网（北京）股份有限公司 $$