4.4 免疫学的应用-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（2019人教版选择性必修1）

第4章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 1.阐明疫苗发挥作用的原理（生命观念）。 2.说出器官移植面临的问题，认同器官捐赠（社会责任）。 3.尝试以解释、归纳和批判性思维等科学思维方式分析免疫应用相关的实例。增强疾病控制意识、激发积极参与全面健康生活宣传的社会责任。 学习重点：疫苗发挥作用的原理 学习难点：器官移植与组织相容性抗原之间的关系 1．疫苗 2．器官移植 3．免疫学的应用 【答案】 1．灭活的或减毒的病原体　特异性抗体 抗原 传染病 疫苗 2．生理功能 组织相容性抗原　 供者与受者的HLA是否一致或相近　细胞免疫 3．高度特异性 免疫诊断　　免疫增强疗法　免疫抑制疗法 免疫接种 免疫接种是用人工方法将抗原输入机体内，使机体获得预防某种传染病的能力。20世纪70年代中期开始，我国在全国范围内实施计划免疫。计划免疫是指按照规定的免疫程序，有计划、有组织地利用疫苗进行免疫接种，以提高人群的免疫水平，达到预防、控制乃至最终消灭相应传染病的目的。 随着科技进步和综合国力的提升，我国计划免疫工作的主要内容也在不断调整。2016年，中国疾病预防控制中心免疫规划中心发布了新的疫苗免疫程序（见下表），各省、自治区、直辖市可根据地区实际情况和疫情制订实施方案，保国家卫计委审批备案。 国家免疫规划疫苗儿童免疫程序表（2016年版） 疫苗种类 接种年（月）龄 名称 出生时 1月 2月 3月 4月 5月 6月 8月 9月 18月 2岁 3岁 4岁 5岁 6岁 乙肝疫苗 1 2 3 卡介苗 1 脊灰灭活疫苗 1 脊灰减毒活疫苗 1 2 百白破疫苗 1 2 3 4 白破疫苗 1 麻风疫苗 1 麻腮风疫苗 1 乙脑减毒活疫苗或乙脑灭活疫苗 1 2 1、2 3 4 A群流脑多糖疫苗 1 2 A群C群流脑多糖疫苗 1 2 甲肝减毒活疫苗或甲肝灭活疫苗 1 1 2 说明：1.选择乙脑减毒活疫苗接种时，采用两剂次接种程序。选择乙脑灭活疫苗接种时，采用四剂次接种程序；乙脑灭活疫苗第1、2剂间隔7-10天。 2.选择甲肝减毒活疫苗接种时，采用一剂次接种程序。选择甲肝灭活疫苗接种时，采用两剂次接种程序。 分析讨论 （1）你曾经接种过哪些疫苗？分别是预防什么疾病的？ （2）为什么某种疫苗只能针对某种特定的传染病？ （3）为什么有些疫苗需要强化重复接种？ （1）结合自身实际情况回答 （2）每种疫苗含有特定的抗原，机体针对该抗原产生特异性淋巴细胞和抗体，属于特异性免疫。所以，某种疫苗只能针对某种特定的传染病。 （3）重复接种可以刺激人体产生更为强烈的二次免疫应答反应，产生更多的抗体和相应的抗体和相应的T淋巴细胞、浆细胞和记忆B、T淋巴细胞。 2.2023年入冬之后，发烧、咳嗽的人越来越多。中疾控中心专家称，当前国内新冠形势处于低水平流行，呼吸道疾病的病原体以流感病毒为主。多通风，戴口罩，多喝热水，适当运动是预防流感的有效措施。 （1）免疫系统是如何识别入侵机体的是新冠病毒还是流感病毒的？ （2）怎样检测自己感染的是新冠病毒还是流感病毒？ （1）免疫系统的免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们是新冠病毒还是流感病毒。 （2）利用PCR技术检测病毒的核酸；利用抗原-抗体特异性结合的原理检测抗原。 1.疫苗是用活的病原体制成的生物制品。（ ） 2.疫苗需要包含一个完整的病原体。（ ） 3.疫苗具有记忆性，所以接种疫苗后免疫力能维持较长的时间。（ ） 4.患免疫缺陷病的儿童不适合接种疫苗，特别是减毒活疫苗。（ ） 5.器官移植的成败，主要取决于供者和受者HLA是否一致或相近。（ ） 6.供者与受者的主要HLA完全相同，才可以进行器官移植。（ ） 7.免疫系统把来自他人的器官当做“病原体”攻击，是器官移植容易失败的原因。（ ） 8.器官移植是一种把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术。（ ） 9.器官移植普遍存在的问题主要是免疫排斥，供体器官短缺。（ ） 10.免疫诊断的原理是抗原和抗体反应的高度特异性。（ ） 11.免疫诊断可以通过用抗体检测病原体，检测肿瘤标志物进行。（ ） 12.糖丸——脊髓灰质炎疫苗使用灭活的病毒制成的。（ ） 【答案或提示】 4、5、8、9、10、11√ 1.× 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2.× 疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原。因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。 3.× 当机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。免疫系统还具有记忆性，免疫力能维持较长的时间。 6.× 只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 7.× 免疫系统把来自他人的器官当做“非己”成分攻击，是器官移植容易失败的原因。 12.× 糖丸——脊髓灰质炎疫苗使用减毒的活病毒制成的。 探究一 结核病与卡介苗 结核病是由结核杆菌感染引起的传染病（呼吸道传染病，主要通过飞沫传播）。法国免疫学家卡尔梅特和介朗与1921年发明了针对结核病的疫苗，后人为了纪念两人的贡献，将其命名为卡介苗。卡介苗是由减毒牛型结核杆菌悬液制成的活疫苗，是目前公认的唯一可以预防结核病的疫苗。卡介苗具有增强巨噬细胞活性、活化淋巴细胞、增强机体细胞免疫的功能。婴儿一出生就应该接种卡介苗，卡介苗因此被称为“出生第一针”。1943年，美国微生物学家瓦克斯曼从链霉菌中分离得到链霉素，这是继青霉素后第二个生产并应用于临床的抗生素。链霉素抗结核杆菌的特效作用，使结核病得到了极大的控制。 （1）一出生就接种的卡介苗，为什么会减少婴幼儿及成人患结核病的概率？ （2）当今时代，全球流动人口剧增，一些国家由于忽视结核病预防造成了结核病再度在全球范围内流行。除接种卡介苗外，还有哪些措施有利于结核病的预防？ （1）接种卡介苗所引发的免疫反应为初次免疫。在初次免疫应答的晚期，随着抗原被清除，多数细胞毒性T细胞和浆细胞死亡及被清除。记忆B淋巴细胞寿命较长，对抗原敏感，能记住入侵的结核杆菌。当遇到结核杆菌入侵时，会迅速增殖、分化，形成大量的浆细胞，继而产生更强的特异性免疫应答，即二次免疫。二次免疫比初次免疫反应快而且更强烈，能在结核杆菌侵入初期将之清除。二次免疫的效应可持续存在数月至数年。所以，一出生就接种的卡介苗，可在相当长的时间内具有防御结核病的免疫力。 （2）养成良好的生活习惯，避免与结核病人亲密接触；保持规律作息，加强体育锻炼，提高免疫力；注意个人卫生，不随地吐痰，咳嗽或者打喷嚏时遮掩口鼻。 探究二 蛇毒抗毒素血清 全世界每年被毒蛇咬伤的人数超过30万，死亡率约10%。蛇毒成分复杂，主要是具有酶活性的蛋白质或相对分子质量较小的多肽。被毒蛇咬伤后要及时采取措施，对伤口进行清创并进行解毒治疗，其中最有效的是注射相应的蛇毒抗毒素血清。 （1）在制备蛇毒抗毒素血清时，需要将灭活的蛇毒液注入家兔体内引起免疫反应，参与这一免疫反应的细胞有哪些？ （2）为什么将灭毒的蛇毒液注入家兔体内能制备蛇毒抗毒素血清？ （3）蛇毒抗毒素血清为什么对毒蛇咬伤具有治疗作用，其中的有效成分是蛇毒抗毒素血清的什么物质？治疗时为什么要用相应的蛇毒抗毒素血清？ （1）吞噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、浆细胞 （2）灭毒的蛇毒液属于抗原，注入家兔体内可引起机体发生体液免疫，产生浆细胞分泌与蛇毒毒素特异性结合的抗体，即蛇毒抗毒素。 （3）血清中含有的蛇毒抗毒素是抗体，可以与蛇毒毒素发生特异性结合，使蛇毒毒素失去毒性。不同的蛇毒抗原物质不同，而抗体具有特异性，所以治疗时要用相应的蛇毒抗毒素血清。 · 基础过关练 1．人体器官移植后不易成活，根据现代免疫学分析，移植器官的组织细胞相当于(　　) A．淋巴细胞 B．疫苗　　C．抗体　　D．抗原 【解析】D　移入的器官相当于抗原，而不是淋巴细胞、抗体；疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行，用于人体预防接种的预防性生物制品，因此移入的器官不是疫苗。 2．环孢霉素A是一种能抑制T细胞增殖的药物，它能使人体免疫系统处于无应答或弱应答状态。因此环孢霉素A可用于(　　) A．提高器官移植的成活率 B．清除宿主细胞内的结核杆菌 C．降低恶性肿瘤的发病率 D．治疗艾滋病 【解析】A　T细胞数量减少使细胞免疫能力下降，因而环孢霉素A不利于清除宿主细胞内的结核杆菌、不能用于降低恶性肿瘤的发病率和治疗艾滋病，B、C、D错误；由于降低细胞免疫能力有利于减弱移植器官的免疫排斥反应，因而可用于提高器官移植的成活率。 3．下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是(　　) A．注射胸腺激素和口服抗体 B．注射卡介苗和输入抗体 C．注射麻疹疫苗和口服球蛋白 D．移植胸腺和输入淋巴因子 【解析】B　免疫预防主要通过口服或注射疫苗，激发机体的特异性免疫；免疫治疗主要通过注射抗体和免疫活性物质加强机体的特异性免疫。抗体为球蛋白，口服会被消化酶分解失去活性。注射卡介苗和输入抗体分别属于免疫预防和免疫治疗。移植胸腺、输入淋巴因子等都是免疫治疗。 4．健康人体接种乙肝疫苗后一般不会发生的是(　　) A．吞噬细胞摄取和处理病原体，并传递抗原 B．B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞 C．细胞毒性T细胞和相应的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解 D．抗原—抗体特异性结合的产物被吞噬细胞吞噬消化 【解析】C　健康人体接种乙肝疫苗后，不会进行细胞免疫，因此不会发生细胞毒性T细胞和相应的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解，C正确。 5．有一种胰岛素依赖型糖尿病是由于患者体内某种T细胞过度激活为效应T细胞后，选择性地与胰岛B细胞密切接触，导致胰岛B细胞死亡而发病。下列叙述正确的是(　　) A．这种胰岛素依赖型糖尿病属于自身免疫病 B．患者血液中胰岛素水平高于正常生理水平 C．效应T细胞将抗原传递给胰岛B细胞致其死亡 D．促进T细胞增殖的免疫增强剂可用于治疗该病 【解析】A　患者体内某种T细胞被过度激活为效应T细胞后，与胰岛B细胞接触，使胰岛B细胞裂解死亡，这是损伤了自身正常的组织细胞，因此此病属于自身免疫病。患者体内的胰岛B细胞死亡，胰岛素分泌减少，患者体内胰岛素水平较正常人低。效应T细胞不能呈递抗原，而是把胰岛B细胞作为抗原(自身靶细胞)，并与之结合，使其裂解死亡；呈递抗原的细胞为吞噬细胞。用免疫增强剂促进T细胞增殖后，效应T细胞仍会与胰岛B细胞接触使其死亡，此方法不能治疗该病；治疗该病应抑制T细胞被过度激活。 6.新冠病毒的RNA疫苗通过接种进入人体后，在人体细胞内合成抗原蛋白，引起免疫反应。mRNA疫苗作用的部分机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．RNA疫苗以胞吞的方式进入吞噬细胞，体现了生物膜具有一定的流动性 B．mRNA疫苗以自身为模板在人体细胞内合成抗原蛋白，最终引起免疫反应 C．注射mRNA疫苗后产生的抗体长期存在体内使人得到保护 D．I细胞释放淋巴因子，Ⅱ细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞 【解析】C 题图分析，图中疫苗被吞噬细胞吞噬后，释放出mRNA，而后翻译出相应的抗原蛋白，吞噬细胞将抗原蛋白呈递给T细胞Ⅰ，该细胞产生淋巴因子，并同时将抗原呈递给B淋巴细胞，即图中的细胞Ⅱ，该细胞增殖分化成记忆细胞（图中的细胞Ⅳ）和浆细胞（图中的细胞Ⅲ），浆细胞能合成并分泌抗体。 RNA是大分子化合物，因此，RNA疫苗以胞吞的方式进入吞噬细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，因而能体现了生物膜的结构特点——流动性，A正确；结合图示可以看出，mRNA疫苗以自身为模板在人体细胞内翻译出抗原蛋白，最终引起免疫反应，B正确；注射mRNA疫苗后诱发机体产生的抗体不能在人体内长期存在，因此也不能使人体得到长久的保护，C错误；I细胞为T淋巴细胞，可释放淋巴因子，Ⅱ细胞为B淋巴细胞，可增殖分化为记忆细胞和浆细胞，D正确。 7.2022年3月22日，中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可能使个体化器官再生成为现实，为全世界数百万需要器官移植的患者带来了希望。下列叙述错误的是（       ） A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性 B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的所有基因 C．多能干细胞能够直接发育成完整有机体，体现了其全能性 D．异体器官移植引起排斥现象，是因为免疫细胞将移植的器官识别为外来异物，这个现象与细胞膜上受体有关 【解析】C 细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。 受精卵和人体早期胚胎细胞都含有该生物全部的遗传物质，都具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素，B正确；多能干细胞能够发育为机体的多种组织细胞，没有形成完整的个体，没有体现其全能性，C错误；异体器官移植时存在细胞间排斥现象，主要与免疫细胞与移植的器官的细胞膜表面的糖蛋白与受体的识别相关，D正确。 8.树突状细胞（DC）能够摄取肿瘤细胞，并将其抗原传递给T细胞，从而诱导特异性抗肿瘤免疫反应的发生。利用肿瘤细胞提取物体外冲击DC，可获得致敏的DC，将致敏的DC回输患者体内，可针对肿瘤进行免疫治疗。该疗法称为DC免疫疗法，已被应用于脑胶质瘤的辅助治疗，其流程如下图所示。下列说法正确的是（       ） A．DC免疫疗法中，常采用肿瘤细胞提取物体外冲击“自体”DC，不采用“异体”DC，与免疫系统的免疫防御功能有关 B．致敏的DC也可以制作成“DC疫苗”，刺激人体内记忆细胞的增殖分化预防脑胶质瘤的发生 C．体外冲击获得致敏DC的过程中体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能 D．肿瘤细胞中原癌基因突变为抑癌基因，细胞的黏着性降低，容易在体内分散和转移 【解析】A 人体免疫系统的防卫功能由三道防线构成，第一道防线是皮肤、黏膜及其附属物和分泌物；第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞；第三道防线是免疫细胞和免疫器官构成的。第一和第二道防线构成人体的非特异性免疫，第三道防线构成特异免疫，包括体液免疫和细胞免疫。 DC免疫疗法中，常采用肿瘤细胞提取物体外冲击"“自体"DC，然后回输至患者体内，而不采用“异体”DC，这和免疫系统具有防卫功能有关，该功能主要体现在免疫系统可消灭非己的细胞，A正确；致敏的DC可刺激T细胞分化为记忆细胞，若体内有脑胶质瘤细胞产生，记忆细胞可以识别并分化为效应T细胞将其清除，B错误；体外冲击获得致敏DC的过程依靠的是提取物冲击，并没有体现细胞膜进行细胞间信息交流的功能，C错误；肿瘤细胞中原癌基因和抑癌基因突变，细胞癌变，细胞的黏着性降低，容易在体内分散和转移，D错误。 9．宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤，研究发现97%的宫颈癌都是由人乳头瘤病毒(HPV)引起，HPV疫苗可有效预防宫颈癌的发生。请回答下列问题： (1)HPV疫苗进入人体后，它会被巨噬细胞________暴露出HPV所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生________，促进B细胞增殖、分化，大部分分化为______细胞，产生抗体。 (2)该疫苗在半年内需要定期注射三次，是为了获得__________________。 (3)已接种HPV疫苗的人，仍有可能患宫颈癌，推测原因可能是________。 【答案】(1)摄取和处理　细胞因子　 浆 (2)更多的记忆细胞和抗体 (3)疫苗失效或HPV病毒发生变异 【解析】(1)HPV疫苗进入人体后，它会被巨噬细胞摄取和处理，暴露出HPV所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子，促进B细胞增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生抗体。 (2)该疫苗在半年内需要定期注射三次，是为了获得更多的记忆细胞和抗体。 (3)已接种HPV疫苗的人，仍有可能患宫颈癌，推测原因可能是疫苗失效或HPV病毒发生变异。 · 能力提升练 1．2021年8月26日，弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者陈阿姨从上海交通大学医学院附属瑞金医院血液科办理了出院手续。陈阿姨成为全国首位接受了CAR﹣T治疗后被评估症状完全缓解的患者。CAR﹣T治疗属于（       ） A．手术切除 B．化学药物治疗 C．放射治疗 D．免疫治疗 【解析】D CAR﹣T治疗是通过提取患者的T细胞，体外基因工程改造后回输至患者体内。T细胞属于免疫细胞，故CAR﹣T治疗属于免疫治疗。即D正确，ABC错误。 2．免疫学是在人类与传染病斗争过程中发展起来的学科，有关免疫学的应用错误的是（       ） A．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品 B．接种疫苗后，人体可以产生相应的抗原 C．免疫抑制剂可以大大提高器官移植的成活率 D．免疫学的应用除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗 【解析】B 疫苗是将病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的生物制剂，疫苗失去了致病性，但保留了病原菌的抗原性，人体注射疫苗后，免疫系统便会产生相应的抗体，使人体获得相应的免疫力，A正确；疫苗相当于抗原，接种疫苗后，人体可以产生相应的抗体和记忆细胞，B错误；器官移植最大的问题是存在免疫排斥反应，因此器官移植病人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正确；免疫学在临床实践中的应用除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗，D正确。 3.下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（       ） A．卡介苗是预防肺结核的疫苗 B．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品 C．HLA必须完全相同才可以进行器官移植 D．免疫学在临床实践上的应用包括免疫预防、免疫诊断，免疫治疗 【解析】C 卡介苗是预防肺结核的疫苗，接种卡介苗可预防肺结核，A正确；通常用灭活的或减毒的病原体制成疫苗，B正确；只要供体和受体的主要HLA有一半以上相同就可以进行器官移植，C错误；免疫学应用分为免疫预防、免疫诊断和免疫治疗等，主要包括：疫苗的应用，疾病的临床检测和科学研究，器官移植等，D正确。 4．随着免疫系统研究的逐步深入，免疫学在免疫预防、免疫诊断、免疫治疗和器官移植等方面得到了广泛应用。下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（       ） A．预防接种不是人体获得针对某种病原体的特异性免疫能力的唯一途径 B．抗原和抗体特异性结合的特性可用于病原体和肿瘤的临床诊断 C．外伤病人注射破伤风抗毒素（破伤风毒素的抗体）属于免疫治疗 D．对于要进行器官移植的患者，可应用免疫抑制疗法 【解析】C 人体被某病原体感染后也能获得针对该种病原体的特异性免疫能力，因此预防接种不是人体获得针对某种病原体的特异性免疫能力的唯一途径，A正确；由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物，B正确；外伤病人注射破伤风抗毒素（破伤风毒素的抗体）属于被动免疫，是免疫接种或预防接种的方式之一，免疫治疗包括免疫增强疗法和免疫抑制疗法，C错误；由于免疫作用，器官移植后，会发生免疫排斥现象，可应用免疫抑制疗法，提高器官移植的成功率，D正确。 5．(多选)下图为人体感染病原体后的病原体浓度变化，其中曲线3表示正常人，曲线1和2表示第二道防线缺陷或第三道防线缺陷患者，下列叙述正确的是(　　) A．第二道防线缺陷病人，其第三道防线也受影响 B．给曲线2的病人注射疫苗，会诱发特异性免疫 C．在a点时，正常人体内含有针对该病原体的抗体 D．曲线3的病原体浓度变化过程中，仅第三道防线发挥作用 【解析】AC　据图分析，曲线1为第二道防线缺陷患者，曲线2为第三道防线缺陷患者，第二道防线缺陷病人，其第三道防线也受影响；给曲线2的病人注射疫苗，不会诱发特异性免疫；曲线3的病原体浓度变化过程中，三道防线都发挥作用。 6．(多选)据英国媒体BBC报道，诺贝尔奖得主著名生物学家巴尔的摩教授说，艾滋病病毒疫苗的研制工作经过了20多年后仍没有希望取得突破。巴尔的摩认为，由于艾滋病病毒进化出了可以从人类免疫系统中保护自己的方式，已经找到愚弄人类的免疫系统的方法，因此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(　　) A．HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降 B．科学家试图以抗体来防御HIV以失败告终的主要原因是患者体内无法产生与HIV特异性结合的抗体 C．HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一 D．细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞 【解析】ACD　试图以抗体来防御HIV失败的原因是人的HIV已经找到愚弄人类免疫系统的方法。 7．(多选)人被犬咬伤后，为防止狂犬病发生，需要注射由灭活狂犬病病毒制成的疫苗。疫苗在人体内可引起的免疫反应是(　　) A．刺激T细胞分化成为记忆细胞 B．刺激巨噬细胞产生抗狂犬病病毒的抗体 C．可促进浆细胞释放出淋巴因子 D．产生与狂犬病病毒特异性结合的抗体 【解析】ABC　用作疫苗的病毒都是经过特殊培养和技术处理的，它的活性比正常病毒低得多。当这种疫苗进入人体后，人体会产生免疫应答，产生大量抗体或记忆细胞，从而保证人体的健康。 7.(多选)新冠病毒mRNA疫苗是一种新型核酸疫苗，接种该疫苗后，脂质纳米颗粒包裹的编码新冠病毒S蛋白的mRNA进入细胞内，最终激活免疫反应。如图为mRNA疫苗作用的部分机制。有关叙述正确的是(　　) A.新冠病毒mRNA疫苗进入细胞的过程体现了细胞膜的流动性 B.图中能特异性识别抗原的细胞有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ C.注射新冠病毒mRNA疫苗能起到预防作用是因为体内产生了Ⅳ和Ⅴ D.新冠病毒mRNA疫苗对所有变异的新冠病毒一定有效 【解析】AC　图中包裹在脂质纳米颗粒中的mRNA疫苗以胞吞方式进入细胞，该过程体现了细胞膜的流动性，A正确；图中能特异性识别抗原的细胞有辅助性T细胞(Ⅰ)、B细胞(Ⅱ)、记忆细胞(Ⅳ)，浆细胞(Ⅲ)不能识别抗原，抗体(Ⅴ)可特异性识别抗原，但不是细胞，B错误；注射新冠病毒mRNA疫苗之所以能起到预防作用是因为注射mRNA疫苗后合成的抗原使体内产生了抗体(Ⅴ)和记忆细胞(Ⅳ)，C正确；新冠病毒为RNA病毒，易突变，新冠病毒mRNA疫苗对变异的新冠病毒不一定有效，D错误。 8．(多选)据英国媒体BBC报道，诺贝尔奖得主著名生物学家巴尔的摩教授说，艾滋病病毒疫苗的研制工作经过了20多年后仍没有希望取得突破。巴尔的摩认为，由于艾滋病病毒进化出了可以从人类免疫系统中保护自己的方式，已经找到愚弄人类的免疫系统的方法，因此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(　　) A．HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降 B．科学家试图以抗体来防御HIV以失败告终的主要原因是患者体内无法产生与HIV特异性结合的抗体 C．HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一 D．细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞 【解析】ACD HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降，A正确；试图以抗体来防御HIV失败的原因是人的HIV已经找到愚弄人类免疫系统的方法，B错误；HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一，C正确；细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞，D正确。 9.(多选)全球首个鼻喷新冠肺炎疫苗已获准临床试验。该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段，制成活病毒载体疫苗，模拟呼吸道病毒天然感染途径，激活局部免疫应答和全身性免疫应答，从而发挥保护作用。下列相关叙述正确的是(　　) A.疫苗制备过程中，对流感病毒进行改造利用的原理是基因突变 B.从接种方式来看，该疫苗的优点是通过鼻喷接种，无针、无痛 C.该疫苗需侵入人体细胞中经基因表达后才能发挥作用 D.该疫苗可通过激活淋巴细胞，产生细胞免疫和体液免疫 【解析】BCD　该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段制成的，改造利用的原理是基因重组，A错误；鼻喷疫苗都配有鼻喷装置，以鼻喷接种方式外用，是一种无针、无痛的接种方式，B正确；该疫苗插入的新冠病毒基因片段，需要在细胞内经表达产生蛋白质后，才能发挥作用，C正确；该疫苗可以侵入到人体细胞中，使机体既能产生细胞免疫，又能产生体液免疫，D正确。 10．炭疽热是由炭疽芽孢杆菌引起的，它可引起动物组织水肿，黏膜出血，造成动物死亡。法国科学家巴斯德在研究牲畜炭疽病时进行了如下实验：把实验绵羊用毒性已削弱的炭疽芽孢杆菌制剂注射，这些绵羊感染后没有发病。四天后，对实验绵羊用毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂注射，经过一段时间后，实验绵羊全部正常生活。请回答以下问题： (1)实验绵羊在第二次注射毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病，是因为其体内存在记忆细胞，它能迅速增殖分化成为________细胞，并由该细胞产生________而起免疫作用，该物质的化学本质是________；与之合成和分泌相关的细胞器有______________。这种免疫属于________免疫。 (2)我们认为该实验过程不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验设计原则、步骤、预测结果。 ①实验设计原则：_______________________________________________。 ②操作步骤：___________________________________________________。 ③预测结果：___________________________________________________。 【解析】(1)实验绵羊在第二次注射毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病，是因为其体内存在记忆细胞，它能迅速增殖分化成为浆细胞，并由该细胞产生抗体而起免疫作用，该物质的化学本质是蛋白质；与之合成和分泌相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。这种免疫属于体液免疫。 (2)实验设计应遵循对照原则。将未经免疫的绵羊同时注射等量的毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂作为对照组，预测结果是对照组全部死亡。 【答案】　(1)浆　抗体　蛋白质　线粒体、核糖体、内质网、高尔基体　体液 (2)①对照原则　②将未经免疫的绵羊同时注射等量的毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂　③未免疫的绵羊全部死亡 · 思维拓展练 1．猪细小病毒（PPV）会导致猪患细小病毒传染病。NS1 蛋白参与 PPV 的复制等生命活动，猪感染PPV后会产生抗NS1 蛋白抗体，研究人员开发了一种通过检测该抗体以快速检测 PPV 的试纸。 (1)研究发现，金黄色葡萄球菌A 蛋白（SPA）和NS1 蛋白均能与抗 NS1 蛋白抗体特异性结合。为探究它们与抗体的结合位点是否相同，研究人员首先制备了抗 NS1 蛋白的单克隆抗体，基本思路是：将从注射过 的小鼠中提取的B淋巴细胞与 细胞融合，再经过两次筛选最终获得具有 特点的阳性杂交瘤细胞。然后将得到的抗 NS1蛋白抗体分为Fab和Fc两部分，电泳后分别用SPA 和NS1蛋白作探针进行杂交，结果如图1所示，由此得出的实验结论为 。 (2)利用NS1蛋白和SPA制备的PPV 检测试纸,原理如图2所示。其中PPV 多抗IgG可特异性结合包含NS1蛋白在内的多种 PPV抗原，当胶体金在检测线、质控线处聚集时，会出现可见条带。    若检测结果为检测线和质控线处均出现可见条带，则说明样品中含有 ，理由是    。 (3)研究发现，只有当PPV 在细胞内大量繁殖后，才会在猪血清中检测到抗 NS1 蛋白抗体。据此推测，若将灭活的PPV疫苗接种到健康猪体内后，取其血清利用上述试纸进行检测的结果应为 。 【解析】（1）在单克隆抗体制备的过程中首先要得到已经免疫的B淋巴细胞，因此将从注射了 NS1 蛋白的小鼠中提取的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，再经过两次筛选最终获得既能大量增殖又能产生专一抗体特点的阳性杂交瘤细胞。从图 1 可以看出，Fab 部分只能与 NS1 蛋白结合，Fc 部分与 SPA 结合，不与 NS1 蛋白结合，说明 SPA 和 NS1 蛋白与抗体的结合位点不同。 （2）若检测结果为检测线和质控线处都出现可见条带，则说明样品中含有 NS1 蛋白，原因是样品中的 NS1 蛋白与胶体金标记的 NS1 蛋白竞争结合 PPV 多抗 IgG，未结合的胶体金标记的 NS1 蛋白继续向前移动与检测线上的抗体结合形成可见条带，同时胶体金也会与质控线上的抗体结合形成可见条带。 （3）由于灭活的 PPV 不能大量繁殖，所以血清中检测不到抗 NS1 蛋白抗体，利用上述试纸进行检测的结果为质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带。 【答案】(1)NS1 蛋白 骨髓瘤 既能大量增殖又能产生专一抗体 SPA 和 NS1 蛋白与抗体的结合位点不同 (2)NS1 蛋白 样品中的 NS1 蛋白与胶体金标记的 NS1 蛋白竞争结合 PPV 多抗 IgG，未结合的胶体金标记的 NS1 蛋白继续向前移动与检测线上的抗体结合形成可见条带，同时胶体金也会与质控线上的抗体结合形成可见条带。 (3) 质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带；灭活的 PPV 不能大量繁殖，血清中检测不到抗 NS1 蛋白抗体。 2．肥胖会导致动物产生各种各样的健康问题。科学家认为肥胖是一种与脑部食欲控制功能失调有关的疾病。为探究引起肥胖的原因，科学家将两种肥胖小鼠D品系、O 品系分别与正常品系小鼠的个体进行连体手术，效果见图请回答下列问题： (1)科学家在手术前提出假说1：肥胖者可能是血浆中缺少某种抑制食欲的物质（简称为L）而导致肥胖。通过手术将两只鼠的皮肤缝合在一起并连通两只鼠的毛细血管循环，目的是为了让两只小鼠的 成分相同。两只小鼠需要具备近乎完全相同的遗传背景，从而保证细胞表面有相同的组织相容性抗原以避免 现象。 (2)连体鼠处理与结果如表： 组别 实验处理 实验结果 1 D鼠与正常鼠连体 D 鼠摄食量变化不大:正常鼠摄食量减少，最终饿死 2 O鼠与正常鼠连体 O鼠摄食量减少，直至正常鼠水平:正常鼠摄食量变化不大 对于两组连体鼠的实验结果，科学家认为：组 （填序号）的实验结果可以直接支持其假说1.而另一组的实验结果则可以用假说2解释：相应品系的肥胖鼠体内能与物质L结合的 （结构）缺失或损坏，导致L无法发挥作用。科学家利用上述的小鼠品系作为实验材料，通过实验验证了假说2，请写出该实验的实验思路和实验结果： ①实验思路： ； ②实验结果： 。 (3)其他科学家进一步研究发现相关机理，进食会导致人体脂肪储存，引起脂肪细胞分泌物质L，L可以抑制脑部产生食欲使动物减少进食。人们用物质 L作为药物来治疗人类肥胖，但该药在临床试验中的效果却因个体不同而不同，请分析原因 。 【解析】（1）通过手术将两只鼠的皮肤缝合在一起并连通两只鼠的毛细血管循环，目的是为了让两只小鼠的内环境（血浆）成分相同。两只小鼠需要具备近乎完全相同的遗传背景，从而保证细胞表面有相同的组织相容性抗原以避免免疫排斥现象。 （2）据表格分析可知，2组实验结果为O鼠摄食量减少，直至正常鼠水平，是因为O鼠与正常鼠连体，两只鼠的皮肤缝合在一起并连通两只鼠的毛细血管循环，正常鼠体内抑制食欲的物质（简称为L）通过血液运输到O鼠，所以O鼠摄食量减少，最后恢复正常鼠水平，故组2的实验结果可以直接支持其假说1。而1组D鼠与正常鼠连体，D 鼠摄食量变化不大，说明正常鼠中的抑制食欲的物质（简称为L）运输给D鼠无法发挥作用，可能是D鼠体内能与物质L结合的受体缺失或损坏，导致L无法发挥作用。要进行实验验证假说2，实验思路：将小鼠 D与小鼠O连体，观察小鼠D 与小鼠O 摄食量的变化。实验结果：若肥胖鼠O摄食量减小，肥胖鼠D鼠摄食量变化不大。 （3）肥胖由不同原因引起，该药只能治疗体内缺少L的患者，对L受体功能异常的患者没有效果，对其他原因导致的肥胖也没有效果，故人们用物质 L作为药物来治疗人类肥胖，该药在临床试验中的效果却因个体不同而不同。 【答案】(1)内环境（血浆） 免疫排斥（异体排斥） (2)2 受体 ①实验思路：将小鼠 D与小鼠O连体，观察小鼠D 与小鼠O 摄食量的变化。 实验结果：若肥胖鼠O摄食量减小，肥胖鼠D鼠摄食量变化不大 (3)肥胖由不同原因引起，该药只能治疗体内缺少L的患者，对L受体功能异常的患者没有效果，对其他原因导致的肥胖也没有效果。 3．“2023年诺贝尔生理学或医学奖”被授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼两位科学家，以表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现。他们研究发现树突细胞会把体外环境转录的mRNA识别为外源物质触发一系列防御反应清除外源RNA，而哺乳动物细胞的tRNA、rRNA等RNA上因有丰富的伪尿苷修饰能躲过免疫系统的攻击。该发现促使开发出有效的抗COVID-19mRNA疫苗，如图是mRNA疫苗作用模式图，请据图回答问题： (1)人体的血液、汗水和眼泪中存在RNA酶，这种酶可以迅速分解细胞外的RNA，这种免疫方式称为 。外源RNA突破了这些防线成功侵入细胞时，树突状细胞会被激活并释放促炎细胞因子，引发炎症反应，进而消灭它们。细胞因子和抗体等免疫活性物质是由 或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。 (2)根据题意，为避免mRNA疫苗中的外源mRNA被人体免疫系统清除，科学家的做法是 。 (3)mRNA疫苗用脂质包裹后注入人体，通过 方式进入细胞，表达出病毒S蛋白后诱导特异性免疫。据图分析，B细胞活化过程需要的条件是 。mRNA疫苗既可以产生体液免疫又可以产生 免疫，过程⑤、⑥还会产生 细胞。 (4)mRNA疫苗崛起有望成为癌症新“克星”，癌症疫苗的总体思路是让人的免疫系统可以精准区分肿瘤细胞和正常细胞。你认为癌症mRNA疫苗表达的抗原蛋白有哪些特点： 。（答出1点即可） 【解析】（1）人体的血液、汗水和眼泪中存在RNA酶，这种酶可以迅速分解细胞外的RNA，这种免疫方式称为非特异性免疫；细胞因子和抗体等免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质； （2）由题意可知“哺乳动物细胞的tRNA、rRNA等RNA上因有丰富的伪尿苷修饰能躲过免疫系统的攻击”，因此为避免mRNA疫苗中的外源mRNA被人体免疫系统清除，就可以用伪尿苷对外源mRNA进行修饰(或对外源mRNA进行核苷酸碱基修饰)； （3）mRNA疫苗用脂质包裹后注入人体，通过胞吞的方式进入细胞，表达出病毒S蛋白后诱导特异性免疫；由图可知，B细胞活化过程需要的条件是病毒S蛋白与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；辅助性T细胞分泌细胞因子起促进加强作用等； （4）癌症疫苗的总体思路是让人的免疫系统可以精准区分肿瘤细胞和正常细胞，因此癌症mRNA疫苗表达的抗原蛋白有在肿瘤细胞存在而在正常细胞中不存在；不同的癌症疫苗表达不同的抗原蛋白，具有特异性；该抗原蛋白能够诱导和加强免疫度应等特点。 【答案】(1)非特异性免疫 免疫细胞 (2)用伪尿苷对外源mRNA进行修饰(或对外源mRNA进行核苷酸碱基修饰) (3)胞吞(膜融合) 病毒S蛋白与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；辅助性T细胞分泌细胞因子起促进加强作用 细胞 记忆 (4)在肿瘤细胞存在而在正常细胞中不存在；不同的癌症疫苗表达不同的抗原蛋白，具有特异性；该抗原蛋白能够诱导和加强免疫度应等。 4．2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰的是核苷碱基修饰方面的研究成果。该成果推动了mRNA疫苗的研制。流感疫苗（mRNA流感疫苗）研发策略：用脂质纳米颗粒（LNP）包裹mRNA可解决其在细胞外降解过快的问题并促进其快速进入细胞。mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫，含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别。mRNA疫苗递送到胞内后发挥作用的过程如图所示，请回答下列问题： (1)由上图可知，B细胞的激活需要两个信号，信号一是抗原蛋白和B细胞直接接触；信号二是 。 (2)mRNA通过 过程形成抗原蛋白后，则可引发特定的免疫应答，从而使机体获得免疫保护。已知通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强，原因是 。 (3)mRNA使用LNP包裹有利于快速进入细胞，体现了细胞膜 的结构特点。你认为研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有 。 A．mRNA可能在细胞质中复制         B．mRNA在细胞中可能难以正确翻译 C．mRNA可能会插入染色体         D．现有疫苗是否对新的突变株有效 (4)结合图中的信息分析，与灭活病毒疫苗相比，mRNA疫苗的免疫防御效果优势是 。 【解析】（1）B细胞的激活需要两个信号，抗原蛋白和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；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；此外，还需要细胞因子的作用。 （2）mRNA可以作为合成蛋白质的模板，通过翻译过程形成抗原蛋白后，引发特定的免疫应答，从而使机体获得免疫保护。通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强，因为mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫，使mRNA降解，而含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别，不会激活胞内免疫，mRNA不容易降解，可以存在较长时间，合成较多的抗原蛋白，免疫效果好。 （3）由图可知，mRNA使用LNP包裹后，以胞吞的方式进入细胞内部，这体现了细胞膜具有一定的流动性。研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题：A、若mRNA在细胞质中复制可产生更多的抗原蛋白，免疫效果强，有可能引起较强的不良反应，A需要考虑；B、mRNA从LNP中逃逸到细胞质基质中后有可能难以正常翻译，不能合成正常的抗原蛋白，可能会导致免疫效果差，B需要考虑；C、mRNA不能进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险，C不需要考虑；D、由于流感病毒容易发生变异，现有疫苗是否对新的突变株是否有效是需要考虑的问题，D需要考虑，所以在研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有ABD，C不需要考虑。 （4）灭活病毒疫苗失去了侵染宿主细胞的能力，只能诱导机体产生体液免疫，不能诱导产生细胞免疫，免疫效果差。与灭活病毒疫苗相比，mRNA疫苗的免疫防御效果优势是：既可以产生体液免疫，也可以产生细胞免疫，免疫效果好；能不断地表达出抗原，诱导机体能产生更多的记忆细胞和抗体。 【答案】(1)辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (2)翻译 含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别，不会激活胞内免疫，mRNA不容易降解，可以存在较长时间，合成较多的抗原蛋白 (3)具有（一定的）流动性 ABD (4)既可以产生体液免疫，也可以产生细胞免疫，免疫效果好；能不断地表达出抗原，诱导机体能产生更多的记忆细胞和抗体 5．新冠疫情出现以后，病毒的核酸检测和疫苗的接种在疫情防控中发挥着重要的作用。新冠疫苗从研制走向临床使用，需经动物实验和临床试验等多重检测，以保证其安全性和有效性。陈薇团队对新冠病毒疫苗的特异性免疫反应及其保护效果进行评价。图1、图2表示不同的接种剂量和接种方式对小鼠免疫的影响，图3表示接种不同剂量疫苗，14天后接种新冠病毒，72小时后检测小鼠肺组织的病毒含量。 (1)IFNγ是一种能增强细胞毒性T细胞活力的细胞因子，在免疫系统组成中，它与抗体均属于 。由图1、图2可知，该疫苗可诱导小鼠产生明显的 免疫和 免疫。 (2)图3实验中对照组的处理为 ，结果显示疫苗对感染小鼠有明显的保护作用。为了达到最大的保护效果，该疫苗最适合的接种方式和剂量为 。 (3)临床试验结果显示，该疫苗注射后至少有六个月的保护期，请分析该疫苗能持续对接种者进行保护的原因 。 (4)某高风险地区回来的人同时进行了新冠病毒的核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明 （答出1种情况即可），若核酸检测结果和抗体检测结果均为阳性，说明 。 【解析】（1）细胞因子和抗体都属于免疫系统中的免疫活性物质；图1显示注射疫苗后可以使得抗体增加，图2显示接种疫苗后产生IFNY的T细胞比例增加，因此疫苗可以诱导小鼠产生体液免疫和细胞免疫。 （2）该实验的自变量为接种的疫苗的剂量，因此空白对照组应该注射等量的不含疫苗的生理盐水，14天后接种等量新冠病毒；结合图2和图3的实验结果可知，选组高剂量注射能产生更多抗体，免疫效力强，肌肉注射可以产生更多的分泌IFNY的T细胞。 （3）注射疫苗后，该疫苗可以引起机体产生免疫反应，产生抗体和记忆细胞，记忆细胞可以长期存活。当新冠病毒入侵时，会产生二次免疫，记忆细胞快速增殖分化产生相应的细胞毒性T细胞和浆细胞并分泌抗体，此时的免疫能力更快、更强，能快速清除病毒。 （4）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明该个体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗体，将病毒消灭，则核酸检测为阴性，但由于抗体有一定的时效性，能在体内存在一段时间，故抗体检测为阳性;若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明该个体体内仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人已经感染新冠病毒，为患者。 【答案】(1)免疫活性物质 细胞 体液（顺序可调换） (2)注射等量的不含疫苗的生理盐水，14天后接种等量新冠病毒 肌肉注射、高剂量 (3)注射疫苗后，人体内会产生记忆细胞，记忆细胞可以长期存活，当新冠病毒入侵时，记忆细胞能快速分裂分化产生相应的细胞毒性T细胞和浆细胞并分泌抗体，快速清除病毒 (4)曾感染新冠病毒，已康复 已感染新冠病毒，是患者 6．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现促使科学家们开发出有效的 mRNA疫苗来对抗 COVID-19（新型冠状病毒肺炎）。新冠疫苗有多种，其中灭活病毒疫苗防护力大约在70~80%，而mRNA 疫苗产生的防护力会更高，可以使有效率达到 95%以上。如图是 mRNA 疫苗作用模式图，请据图回答问题： (1)灭活病毒疫苗是保留 成分而丧失致病性的一种疫苗。mRNA疫苗要装入脂纳米体中再注射， 目的之是防止mRNA 在内环境中与 接触而被水解。脂质纳米颗粒主要由磷脂分子围成，被细胞通过 （运输方式）摄入细胞最终发挥作用。 (2)与灭活病毒疫苗相比，RNA疫苗的优点有 （至少答两点）。 (3)人类在漫长的进化历程中从未感染过新型冠状病毒，但是人的免疫系统仍能产生针对新型冠状病毒的抗体。关于抗原和抗体的关系一直存在两类不同的观点：模板学说认为，抗体是在抗原进入机体后，以抗原为模板设计出来的；克隆选择学说认为，在抗原进入机体之前，具有不同类型特异性受体的B细胞就已经存在。克隆选择学说目前被大多数科学家所接受。 为验证克隆选择学说，请设计实验，需包含实验内容，并预期实验结论 【解析】（1）疫苗是经过减毒或灭活处理形成的生物制品，但都保留了其抗原成分，注射后引发机体产生主动免疫过程。mRNA疫苗要装入脂纳米体中再注射，原因是防止mRNA 在内环境被RNA酶所水解，脂质纳米颗粒由磷脂分子包裹mRNA，被细胞通过胞吞作用摄入细胞。 （2）与灭活病毒疫苗相比，RNA疫苗注射进入机体后，在较短时间内经过翻译形成大量的短肽抗原，激活T细胞，引发细胞免疫，并产生记忆细胞和抗体。在生产上更加安全。 （3）根据克隆选择学说，在抗原进入机体之前，具有不同类型特异性受体的B细胞就已经存在，则可通过杀死相应的B细胞观察是够能够产生对应的抗体进行验证。可选取生长健壮的、长势一致的小鼠若干，均分为3组，对照组注射高剂量的抗原X，一段时间后注射适宜剂量的抗原Y，实验组1给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X（高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够全部杀死具有与其互补受体的B细胞），将小鼠体内与其互补受体的B细胞全部杀死，但与抗原Y互补的B细胞依然存在，所以一段时间后注射适宜剂量的抗原Y，机体可发生免疫反应产生抗Y抗体。实验组2给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X，将小鼠体内与其互补受体的B细胞全部杀死，当第二次再注射适宜剂量的抗原X时，由于缺乏与其互补受体的B细胞，无法完成抗原与免疫细胞的识别过程，所以小鼠不产生抗X的抗体。 【答案】(1)抗原 RNA酶 胞吞 (2)能引起细胞免疫；能一定时间内不断地表达出抗原；能产生更多的记忆细胞和抗体；在生产上更安全 (3)实验内容：选取生长健壮的、长势一致的小鼠若干，均分为3组，对照组注射高剂量的抗原X，一段时间后注射适宜剂量的抗原Y；实验组1给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X（高剂量的具有放射性同位素标记的抗原能够全部杀死具有与其互补受体的B细胞），一段时间后注射适宜剂量的抗原Y；实验组2给小鼠注射了高剂量的具有放射性同位素标记的抗原X，一段时间后再注射适宜剂量的抗原X时预期及结论：对照组可同时产生X抗体和Y抗体，实验组1只能产生Y抗体，实验组2不产生抗体 7．特异性免疫中的效应细胞是指在免疫应答中参与清除异物抗原和行使效应功能的免疫细胞。免疫应答可分为B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答两种类型。在某些情况下，免疫应答也可对机体造成损伤，引起超敏反应或其他免疫性疾病，此种免疫应答为病理性免疫应答。以下是两种免疫应答的部分图示，根据所学知识回答下列问题：    (1)图一中抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞、巨噬细胞，它们的功能是 ，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞。 (2)下列关于免疫的叙述错误的是____。 A．切除胸腺，辅助性T细胞和细胞毒性T细胞将不能产生，细胞免疫几乎全部丧失，保留少部分体液免疫 B．由淋巴细胞到效应细胞和记忆细胞的增殖分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变，只是发生了基因的选择性表达 C．在再次免疫过程中，记忆细胞非常重要，然而抗体不是由记忆细胞产生的，仍是由浆细胞合成并分泌的 D．机体第一次接触过敏原时，肥大细胞会产生组胺，但不出现过敏反应症状 (3)根据资料分析图二中属于免疫应答效应细胞的是 。图一中B细胞将来会分化为 。 (4)NK细胞（一类无需预先活化就能攻击靶细胞的淋巴细胞）表面存在KIR，能识别正常细胞表面的MHC类分子，活化并传递抑制性信号到细胞内，致使NK细胞不破坏正常自身细胞。据此推测器官移植的成败主要取决于 。 (5)关于抗原和抗体的关系存在两种学说。一种是“教导说”，即淋巴细胞最初并无区别，只有在它们接触不同的抗原之后，在抗原的影响下才分化，分化后的细胞可分泌与相应抗原互补的抗体，进而发生免疫反应；另一种是“克隆选择学说”，即一种抗原侵入人体后，在无数淋巴细胞中，只有表面本来就带有能和这种抗原互补结合的受体的少数淋巴细胞能和此抗原结合，进而发生免疫反应。请你利用生长状况相似的同种小白鼠（能正常发生免疫反应）若干，高剂量放射性同位素标记的抗原A（能杀死带有互补受体的淋巴细胞），未被标记的抗原A和抗原B，注射器等，设计一个能相互印证的实验进行探究。 实验思路： ①将小白鼠随机均分为两组，编号甲、乙； ②甲、乙两组小白鼠均注射等量且适量的高剂量同位素标记的抗原A； ③ 。 实验结果及结论： 。 【解析】（1）抗原呈递细胞能够摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞。 （2）A、胸腺是T细胞成熟场所，T细胞主要参与细胞免疫，所以细胞免疫几乎全部丧失，体液免疫中也需要辅助性T细胞的作用，体液免疫也会大大减弱，A正确； B、细胞的分化的本质是基因选择性表达，遗传物质没有改变，B正确； C、再次免疫时，记忆细胞识别抗原，增殖分化产生浆细胞，浆细胞分泌抗体，C正确； D、机体第二次接触相同过敏原时，肥大细胞才会产生组胺，出现过敏反应症状，D错误。 故选D。 （3）图二属于细胞免疫过程，细胞毒性T细胞裂解靶细胞，所以属于免疫应答效应细胞的是细胞毒性T细胞。图一中B细胞激活后增殖分化为浆细胞和记忆细胞。 （4）NK细胞表面存在KIR，能识别正常细胞表面的MHC类分子，活化并传递抑制性信号到细胞内，致使NK细胞不破坏正常自身细胞。据此推测器官移植的成败主要取决于供者和受者的MHC类分子是否一致或相近。 （5）根据题干信息中“教导说”和“克隆选择学说”的含义可知，前者认为淋巴细胞分泌抗体的特异性是在接触相应抗原之后获得的，即所有的淋巴细胞在与抗原结合后才开始分化，分化后的细胞可分泌与相应抗原特异性结合的抗体；后者认为不同的淋巴细胞表面天然存在着不同的能与相应类别的抗原结合的受体，在抗原入侵时，只有表面本来就带有能与该种抗原特异性结合的受体的少数淋巴细胞能和此抗原结合，进而发生免疫反应。根据题意可知，如果淋巴细胞表面先天存在能识别某一种抗原的受体，则先用高剂量放射性同位素标记的抗原杀死全部带有互补受体的淋巴细胞后，再次用相同的抗原入侵，小白鼠不会发生特异性免疫反应，而若用另一种抗原入侵则仍会发生特异性免疫反应；若淋巴细胞分泌抗体的特异性是抗原诱导产生的，则先用高剂量放射性同位素标记的抗原杀死全部与抗原接触过的淋巴细胞，当再次用相同的抗原入侵时，小白鼠仍会发生特异性免疫反应。 实验思路： ①将小白鼠随机均分为两组，编号甲、乙； ②甲、乙两组小白鼠均注射等量且适量的高剂量同位素标记的抗原A； ③甲组小白鼠注射等量的未被标记的抗原A，乙组注射等量的未被标记的抗原B，一段时间后分别检测两组小白鼠是否发生免疫反应。 结果及结论：若甲、乙两组小白鼠均发生特异性免疫反应，则“教导说”合理；若甲组小白鼠不发生特异性免疫反应，乙组小白鼠发生特异性免疫反应，则“克隆选择学说”合理。 【答案】(1)摄取和加工处理抗原 (2)D (3)细胞毒性T细胞 浆细胞和记忆细胞 (4)供者和受者的MHC类分子是否一致（或相近） (5)甲组小白鼠注射等量的未被标记的抗原A，乙组注射等量的未被标记的抗原B，一段时间后分别检测两组小白鼠是否发生免疫反应 若甲、乙两组小白鼠均发生特异性免疫反应，则“教导说”合理；若甲组小白鼠不发生特异性免疫反应，乙组小白鼠发生特异性免疫反应，则“克隆选择学说”合理 学科网（北京）股份有限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 1.阐明疫苗发挥作用的原理（生命观念）。 2.说出器官移植面临的问题，认同器官捐赠（社会责任）。 3.尝试以解释、归纳和批判性思维等科学思维方式分析免疫应用相关的实例。增强疾病控制意识、激发积极参与全面健康生活宣传的社会责任。 学习重点：疫苗发挥作用的原理 学习难点：器官移植与组织相容性抗原之间的关系 1．疫苗 2．器官移植 3．免疫学的应用 探究一 免疫接种 免疫接种是用人工方法将抗原输入机体内，使机体获得预防某种传染病的能力。20世纪70年代中期开始，我国在全国范围内实施计划免疫。计划免疫是指按照规定的免疫程序，有计划、有组织地利用疫苗进行免疫接种，以提高人群的免疫水平，达到预防、控制乃至最终消灭相应传染病的目的。 随着科技进步和综合国力的提升，我国计划免疫工作的主要内容也在不断调整。2016年，中国疾病预防控制中心免疫规划中心发布了新的疫苗免疫程序（见下表），各省、自治区、直辖市可根据地区实际情况和疫情制订实施方案，保国家卫计委审批备案。 国家免疫规划疫苗儿童免疫程序表（2016年版） 疫苗种类 接种年（月）龄 名称 出生时 1月 2月 3月 4月 5月 6月 8月 9月 18月 2岁 3岁 4岁 5岁 6岁 乙肝疫苗 1 2 3 卡介苗 1 脊灰灭活疫苗 1 脊灰减毒活疫苗 1 2 百白破疫苗 1 2 3 4 白破疫苗 1 麻风疫苗 1 麻腮风疫苗 1 乙脑减毒活疫苗或乙脑灭活疫苗 1 2 1、2 3 4 A群流脑多糖疫苗 1 2 A群C群流脑多糖疫苗 1 2 甲肝减毒活疫苗或甲肝灭活疫苗 1 1 2 说明：1.选择乙脑减毒活疫苗接种时，采用两剂次接种程序。选择乙脑灭活疫苗接种时，采用四剂次接种程序；乙脑灭活疫苗第1、2剂间隔7-10天。 2.选择甲肝减毒活疫苗接种时，采用一剂次接种程序。选择甲肝灭活疫苗接种时，采用两剂次接种程序。 分析讨论 （1）你曾经接种过哪些疫苗？分别是预防什么疾病的？ （2）为什么某种疫苗只能针对某种特定的传染病？ （3）为什么有些疫苗需要强化重复接种？ 2.2023年入冬之后，发烧、咳嗽的人越来越多。中疾控中心专家称，当前国内新冠形势处于低水平流行，呼吸道疾病的病原体以流感病毒为主。多通风，戴口罩，多喝热水，适当运动是预防流感的有效措施。 （1）免疫系统是如何识别入侵机体的是新冠病毒还是流感病毒的？ （2）怎样检测自己感染的是新冠病毒还是流感病毒？ 1.疫苗是用活的病原体制成的生物制品。（ ） 2.疫苗需要包含一个完整的病原体。（ ） 3.疫苗具有记忆性，所以接种疫苗后免疫力能维持较长的时间。（ ） 4.患免疫缺陷病的儿童不适合接种疫苗，特别是减毒活疫苗。（ ） 5.器官移植的成败，主要取决于供者和受者HLA是否一致或相近。（ ） 6.供者与受者的主要HLA完全相同，才可以进行器官移植。（ ） 7.免疫系统把来自他人的器官当做“病原体”攻击，是器官移植容易失败的原因。（ ） 8.器官移植是一种把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术。（ ） 9.器官移植普遍存在的问题主要是免疫排斥，供体器官短缺。（ ） 10.免疫诊断的原理是抗原和抗体反应的高度特异性。（ ） 11.免疫诊断可以通过用抗体检测病原体，检测肿瘤标志物进行。（ ） 12.糖丸——脊髓灰质炎疫苗使用灭活的病毒制成的。（ ） 探究一 结核病与卡介苗 结核病是由结核杆菌感染引起的传染病（呼吸道传染病，主要通过飞沫传播）。法国免疫学家卡尔梅特和介朗与1921年发明了针对结核病的疫苗，后人为了纪念两人的贡献，将其命名为卡介苗。卡介苗是由减毒牛型结核杆菌悬液制成的活疫苗，是目前公认的唯一可以预防结核病的疫苗。卡介苗具有增强巨噬细胞活性、活化淋巴细胞、增强机体细胞免疫的功能。婴儿一出生就应该接种卡介苗，卡介苗因此被称为“出生第一针”。1943年，美国微生物学家瓦克斯曼从链霉菌中分离得到链霉素，这是继青霉素后第二个生产并应用于临床的抗生素。链霉素抗结核杆菌的特效作用，使结核病得到了极大的控制。 （1）一出生就接种的卡介苗，为什么会减少婴幼儿及成人患结核病的概率？ （2）当今时代，全球流动人口剧增，一些国家由于忽视结核病预防造成了结核病再度在全球范围内流行。除接种卡介苗外，还有哪些措施有利于结核病的预防？ 探究二 蛇毒抗毒素血清 全世界每年被毒蛇咬伤的人数超过30万，死亡率约10%。蛇毒成分复杂，主要是具有酶活性的蛋白质或相对分子质量较小的多肽。被毒蛇咬伤后要及时采取措施，对伤口进行清创并进行解毒治疗，其中最有效的是注射相应的蛇毒抗毒素血清。 （1）在制备蛇毒抗毒素血清时，需要将灭活的蛇毒液注入家兔体内引起免疫反应，参与这一免疫反应的细胞有哪些？ （2）为什么将灭毒的蛇毒液注入家兔体内能制备蛇毒抗毒素血清？ （3）蛇毒抗毒素血清为什么对毒蛇咬伤具有治疗作用，其中的有效成分是蛇毒抗毒素血清的什么物质？治疗时为什么要用相应的蛇毒抗毒素血清？ · 基础过关练 1．人体器官移植后不易成活，根据现代免疫学分析，移植器官的组织细胞相当于(　　) A．淋巴细胞 B．疫苗　　C．抗体　　D．抗原 2．环孢霉素A是一种能抑制T细胞增殖的药物，它能使人体免疫系统处于无应答或弱应答状态。因此环孢霉素A可用于(　　) A．提高器官移植的成活率 B．清除宿主细胞内的结核杆菌 C．降低恶性肿瘤的发病率 D．治疗艾滋病 3．下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是(　　) A．注射胸腺激素和口服抗体 B．注射卡介苗和输入抗体 C．注射麻疹疫苗和口服球蛋白 D．移植胸腺和输入淋巴因子 4．健康人体接种乙肝疫苗后一般不会发生的是(　　) A．吞噬细胞摄取和处理病原体，并传递抗原 B．B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞 C．细胞毒性T细胞和相应的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解 D．抗原—抗体特异性结合的产物被吞噬细胞吞噬消化 5．有一种胰岛素依赖型糖尿病是由于患者体内某种T细胞过度激活为效应T细胞后，选择性地与胰岛B细胞密切接触，导致胰岛B细胞死亡而发病。下列叙述正确的是(　　) A．这种胰岛素依赖型糖尿病属于自身免疫病 B．患者血液中胰岛素水平高于正常生理水平 C．效应T细胞将抗原传递给胰岛B细胞致其死亡 D．促进T细胞增殖的免疫增强剂可用于治疗该病 6.新冠病毒的RNA疫苗通过接种进入人体后，在人体细胞内合成抗原蛋白，引起免疫反应。mRNA疫苗作用的部分机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．RNA疫苗以胞吞的方式进入吞噬细胞，体现了生物膜具有一定的流动性 B．mRNA疫苗以自身为模板在人体细胞内合成抗原蛋白，最终引起免疫反应 C．注射mRNA疫苗后产生的抗体长期存在体内使人得到保护 D．I细胞释放淋巴因子，Ⅱ细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞 7.2022年3月22日，中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可能使个体化器官再生成为现实，为全世界数百万需要器官移植的患者带来了希望。下列叙述错误的是（       ） A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性 B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的所有基因 C．多能干细胞能够直接发育成完整有机体，体现了其全能性 D．异体器官移植引起排斥现象，是因为免疫细胞将移植的器官识别为外来异物，这个现象与细胞膜上受体有关 8.树突状细胞（DC）能够摄取肿瘤细胞，并将其抗原传递给T细胞，从而诱导特异性抗肿瘤免疫反应的发生。利用肿瘤细胞提取物体外冲击DC，可获得致敏的DC，将致敏的DC回输患者体内，可针对肿瘤进行免疫治疗。该疗法称为DC免疫疗法，已被应用于脑胶质瘤的辅助治疗，其流程如下图所示。下列说法正确的是（       ） A．DC免疫疗法中，常采用肿瘤细胞提取物体外冲击“自体”DC，不采用“异体”DC，与免疫系统的免疫防御功能有关 B．致敏的DC也可以制作成“DC疫苗”，刺激人体内记忆细胞的增殖分化预防脑胶质瘤的发生 C．体外冲击获得致敏DC的过程中体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能 D．肿瘤细胞中原癌基因突变为抑癌基因，细胞的黏着性降低，容易在体内分散和转移 9．宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤，研究发现97%的宫颈癌都是由人乳头瘤病毒(HPV)引起，HPV疫苗可有效预防宫颈癌的发生。请回答下列问题： (1)HPV疫苗进入人体后，它会被巨噬细胞________暴露出HPV所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生________，促进B细胞增殖、分化，大部分分化为______细胞，产生抗体。 (2)该疫苗在半年内需要定期注射三次，是为了获得__________________。 (3)已接种HPV疫苗的人，仍有可能患宫颈癌，推测原因可能是________。 · 能力提升练 1．2021年8月26日，弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者陈阿姨从上海交通大学医学院附属瑞金医院血液科办理了出院手续。陈阿姨成为全国首位接受了CAR﹣T治疗后被评估症状完全缓解的患者。CAR﹣T治疗属于（       ） A．手术切除 B．化学药物治疗 C．放射治疗 D．免疫治疗 2．免疫学是在人类与传染病斗争过程中发展起来的学科，有关免疫学的应用错误的是（       ） A．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品 B．接种疫苗后，人体可以产生相应的抗原 C．免疫抑制剂可以大大提高器官移植的成活率 D．免疫学的应用除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗 3.下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（       ） A．卡介苗是预防肺结核的疫苗 B．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品 C．HLA必须完全相同才可以进行器官移植 D．免疫学在临床实践上的应用包括免疫预防、免疫诊断，免疫治疗 4．随着免疫系统研究的逐步深入，免疫学在免疫预防、免疫诊断、免疫治疗和器官移植等方面得到了广泛应用。下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（       ） A．预防接种不是人体获得针对某种病原体的特异性免疫能力的唯一途径 B．抗原和抗体特异性结合的特性可用于病原体和肿瘤的临床诊断 C．外伤病人注射破伤风抗毒素（破伤风毒素的抗体）属于免疫治疗 D．对于要进行器官移植的患者，可应用免疫抑制疗法 5．(多选)下图为人体感染病原体后的病原体浓度变化，其中曲线3表示正常人，曲线1和2表示第二道防线缺陷或第三道防线缺陷患者，下列叙述正确的是(　　) A．第二道防线缺陷病人，其第三道防线也受影响 B．给曲线2的病人注射疫苗，会诱发特异性免疫 C．在a点时，正常人体内含有针对该病原体的抗体 D．曲线3的病原体浓度变化过程中，仅第三道防线发挥作用 6．(多选)据英国媒体BBC报道，诺贝尔奖得主著名生物学家巴尔的摩教授说，艾滋病病毒疫苗的研制工作经过了20多年后仍没有希望取得突破。巴尔的摩认为，由于艾滋病病毒进化出了可以从人类免疫系统中保护自己的方式，已经找到愚弄人类的免疫系统的方法，因此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(　　) A．HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降 B．科学家试图以抗体来防御HIV以失败告终的主要原因是患者体内无法产生与HIV特异性结合的抗体 C．HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一 D．细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞 7．(多选)人被犬咬伤后，为防止狂犬病发生，需要注射由灭活狂犬病病毒制成的疫苗。疫苗在人体内可引起的免疫反应是(　　) A．刺激T细胞分化成为记忆细胞 B．刺激巨噬细胞产生抗狂犬病病毒的抗体 C．可促进浆细胞释放出淋巴因子 D．产生与狂犬病病毒特异性结合的抗体 7.(多选)新冠病毒mRNA疫苗是一种新型核酸疫苗，接种该疫苗后，脂质纳米颗粒包裹的编码新冠病毒S蛋白的mRNA进入细胞内，最终激活免疫反应。如图为mRNA疫苗作用的部分机制。有关叙述正确的是(　　) A.新冠病毒mRNA疫苗进入细胞的过程体现了细胞膜的流动性 B.图中能特异性识别抗原的细胞有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ C.注射新冠病毒mRNA疫苗能起到预防作用是因为体内产生了Ⅳ和Ⅴ D.新冠病毒mRNA疫苗对所有变异的新冠病毒一定有效 8．(多选)据英国媒体BBC报道，诺贝尔奖得主著名生物学家巴尔的摩教授说，艾滋病病毒疫苗的研制工作经过了20多年后仍没有希望取得突破。巴尔的摩认为，由于艾滋病病毒进化出了可以从人类免疫系统中保护自己的方式，已经找到愚弄人类的免疫系统的方法，因此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(　　) A．HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降 B．科学家试图以抗体来防御HIV以失败告终的主要原因是患者体内无法产生与HIV特异性结合的抗体 C．HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一 D．细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞 9.(多选)全球首个鼻喷新冠肺炎疫苗已获准临床试验。该疫苗是在流感病毒载体上，插入新冠病毒基因片段，制成活病毒载体疫苗，模拟呼吸道病毒天然感染途径，激活局部免疫应答和全身性免疫应答，从而发挥保护作用。下列相关叙述正确的是(　　) A.疫苗制备过程中，对流感病毒进行改造利用的原理是基因突变 B.从接种方式来看，该疫苗的优点是通过鼻喷接种，无针、无痛 C.该疫苗需侵入人体细胞中经基因表达后才能发挥作用 D.该疫苗可通过激活淋巴细胞，产生细胞免疫和体液免疫 10．炭疽热是由炭疽芽孢杆菌引起的，它可引起动物组织水肿，黏膜出血，造成动物死亡。法国科学家巴斯德在研究牲畜炭疽病时进行了如下实验：把实验绵羊用毒性已削弱的炭疽芽孢杆菌制剂注射，这些绵羊感染后没有发病。四天后，对实验绵羊用毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂注射，经过一段时间后，实验绵羊全部正常生活。请回答以下问题： (1)实验绵羊在第二次注射毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病，是因为其体内存在记忆细胞，它能迅速增殖分化成为________细胞，并由该细胞产生________而起免疫作用，该物质的化学本质是________；与之合成和分泌相关的细胞器有______________。这种免疫属于________免疫。 (2)我们认为该实验过程不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验设计原则、步骤、预测结果。 ①实验设计原则：_______________________________________________。 ②操作步骤：___________________________________________________。 ③预测结果：___________________________________________________。 · 思维拓展练 1．猪细小病毒（PPV）会导致猪患细小病毒传染病。NS1 蛋白参与 PPV 的复制等生命活动，猪感染PPV后会产生抗NS1 蛋白抗体，研究人员开发了一种通过检测该抗体以快速检测 PPV 的试纸。 (1)研究发现，金黄色葡萄球菌A 蛋白（SPA）和NS1 蛋白均能与抗 NS1 蛋白抗体特异性结合。为探究它们与抗体的结合位点是否相同，研究人员首先制备了抗 NS1 蛋白的单克隆抗体，基本思路是：将从注射过 的小鼠中提取的B淋巴细胞与 细胞融合，再经过两次筛选最终获得具有 特点的阳性杂交瘤细胞。然后将得到的抗 NS1蛋白抗体分为Fab和Fc两部分，电泳后分别用SPA 和NS1蛋白作探针进行杂交，结果如图1所示，由此得出的实验结论为 。 (2)利用NS1蛋白和SPA制备的PPV 检测试纸,原理如图2所示。其中PPV 多抗IgG可特异性结合包含NS1蛋白在内的多种 PPV抗原，当胶体金在检测线、质控线处聚集时，会出现可见条带。    若检测结果为检测线和质控线处均出现可见条带，则说明样品中含有 ，理由是    。 (3)研究发现，只有当PPV 在细胞内大量繁殖后，才会在猪血清中检测到抗 NS1 蛋白抗体。据此推测，若将灭活的PPV疫苗接种到健康猪体内后，取其血清利用上述试纸进行检测的结果应为 。 2．肥胖会导致动物产生各种各样的健康问题。科学家认为肥胖是一种与脑部食欲控制功能失调有关的疾病。为探究引起肥胖的原因，科学家将两种肥胖小鼠D品系、O 品系分别与正常品系小鼠的个体进行连体手术，效果见图请回答下列问题： (1)科学家在手术前提出假说1：肥胖者可能是血浆中缺少某种抑制食欲的物质（简称为L）而导致肥胖。通过手术将两只鼠的皮肤缝合在一起并连通两只鼠的毛细血管循环，目的是为了让两只小鼠的 成分相同。两只小鼠需要具备近乎完全相同的遗传背景，从而保证细胞表面有相同的组织相容性抗原以避免 现象。 (2)连体鼠处理与结果如表： 组别 实验处理 实验结果 1 D鼠与正常鼠连体 D 鼠摄食量变化不大:正常鼠摄食量减少，最终饿死 2 O鼠与正常鼠连体 O鼠摄食量减少，直至正常鼠水平:正常鼠摄食量变化不大 对于两组连体鼠的实验结果，科学家认为：组 （填序号）的实验结果可以直接支持其假说1.而另一组的实验结果则可以用假说2解释：相应品系的肥胖鼠体内能与物质L结合的 （结构）缺失或损坏，导致L无法发挥作用。科学家利用上述的小鼠品系作为实验材料，通过实验验证了假说2，请写出该实验的实验思路和实验结果： ①实验思路： ； ②实验结果： 。 (3)其他科学家进一步研究发现相关机理，进食会导致人体脂肪储存，引起脂肪细胞分泌物质L，L可以抑制脑部产生食欲使动物减少进食。人们用物质 L作为药物来治疗人类肥胖，但该药在临床试验中的效果却因个体不同而不同，请分析原因 。 3．“2023年诺贝尔生理学或医学奖”被授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼两位科学家，以表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现。他们研究发现树突细胞会把体外环境转录的mRNA识别为外源物质触发一系列防御反应清除外源RNA，而哺乳动物细胞的tRNA、rRNA等RNA上因有丰富的伪尿苷修饰能躲过免疫系统的攻击。该发现促使开发出有效的抗COVID-19mRNA疫苗，如图是mRNA疫苗作用模式图，请据图回答问题： (1)人体的血液、汗水和眼泪中存在RNA酶，这种酶可以迅速分解细胞外的RNA，这种免疫方式称为 。外源RNA突破了这些防线成功侵入细胞时，树突状细胞会被激活并释放促炎细胞因子，引发炎症反应，进而消灭它们。细胞因子和抗体等免疫活性物质是由 或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。 (2)根据题意，为避免mRNA疫苗中的外源mRNA被人体免疫系统清除，科学家的做法是 。 (3)mRNA疫苗用脂质包裹后注入人体，通过 方式进入细胞，表达出病毒S蛋白后诱导特异性免疫。据图分析，B细胞活化过程需要的条件是 。mRNA疫苗既可以产生体液免疫又可以产生 免疫，过程⑤、⑥还会产生 细胞。 (4)mRNA疫苗崛起有望成为癌症新“克星”，癌症疫苗的总体思路是让人的免疫系统可以精准区分肿瘤细胞和正常细胞。你认为癌症mRNA疫苗表达的抗原蛋白有哪些特点： 。（答出1点即可） 4．2023年诺贝尔生理学或医学奖表彰的是核苷碱基修饰方面的研究成果。该成果推动了mRNA疫苗的研制。流感疫苗（mRNA流感疫苗）研发策略：用脂质纳米颗粒（LNP）包裹mRNA可解决其在细胞外降解过快的问题并促进其快速进入细胞。mRNA可通过结合细胞中的TLR来激活胞内免疫，含有假尿嘧啶修饰的mRNA不会被TLR识别。mRNA疫苗递送到胞内后发挥作用的过程如图所示，请回答下列问题： (1)由上图可知，B细胞的激活需要两个信号，信号一是抗原蛋白和B细胞直接接触；信号二是 。 (2)mRNA通过 过程形成抗原蛋白后，则可引发特定的免疫应答，从而使机体获得免疫保护。已知通过假尿嘧啶修饰的mRNA疫苗作用效果比未修饰的RNA疫苗更强，原因是 。 (3)mRNA使用LNP包裹有利于快速进入细胞，体现了细胞膜 的结构特点。你认为研制mRNA流感疫苗还需要考虑的问题有 。 A．mRNA可能在细胞质中复制         B．mRNA在细胞中可能难以正确翻译 C．mRNA可能会插入染色体         D．现有疫苗是否对新的突变株有效 (4)结合图中的信息分析，与灭活病毒疫苗相比，mRNA疫苗的免疫防御效果优势是 。 5．新冠疫情出现以后，病毒的核酸检测和疫苗的接种在疫情防控中发挥着重要的作用。新冠疫苗从研制走向临床使用，需经动物实验和临床试验等多重检测，以保证其安全性和有效性。陈薇团队对新冠病毒疫苗的特异性免疫反应及其保护效果进行评价。图1、图2表示不同的接种剂量和接种方式对小鼠免疫的影响，图3表示接种不同剂量疫苗，14天后接种新冠病毒，72小时后检测小鼠肺组织的病毒含量。 (1)IFNγ是一种能增强细胞毒性T细胞活力的细胞因子，在免疫系统组成中，它与抗体均属于 。由图1、图2可知，该疫苗可诱导小鼠产生明显的 免疫和 免疫。 (2)图3实验中对照组的处理为 ，结果显示疫苗对感染小鼠有明显的保护作用。为了达到最大的保护效果，该疫苗最适合的接种方式和剂量为 。 (3)临床试验结果显示，该疫苗注射后至少有六个月的保护期，请分析该疫苗能持续对接种者进行保护的原因 。 (4)某高风险地区回来的人同时进行了新冠病毒的核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明 （答出1种情况即可），若核酸检测结果和抗体检测结果均为阳性，说明 。 6．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现促使科学家们开发出有效的 mRNA疫苗来对抗 COVID-19（新型冠状病毒肺炎）。新冠疫苗有多种，其中灭活病毒疫苗防护力大约在70~80%，而mRNA 疫苗产生的防护力会更高，可以使有效率达到 95%以上。如图是 mRNA 疫苗作用模式图，请据图回答问题： (1)灭活病毒疫苗是保留 成分而丧失致病性的一种疫苗。mRNA疫苗要装入脂纳米体中再注射， 目的之是防止mRNA 在内环境中与 接触而被水解。脂质纳米颗粒主要由磷脂分子围成，被细胞通过 （运输方式）摄入细胞最终发挥作用。 (2)与灭活病毒疫苗相比，RNA疫苗的优点有 （至少答两点）。 (3)人类在漫长的进化历程中从未感染过新型冠状病毒，但是人的免疫系统仍能产生针对新型冠状病毒的抗体。关于抗原和抗体的关系一直存在两类不同的观点：模板学说认为，抗体是在抗原进入机体后，以抗原为模板设计出来的；克隆选择学说认为，在抗原进入机体之前，具有不同类型特异性受体的B细胞就已经存在。克隆选择学说目前被大多数科学家所接受。 为验证克隆选择学说，请设计实验，需包含实验内容，并预期实验结论 7．特异性免疫中的效应细胞是指在免疫应答中参与清除异物抗原和行使效应功能的免疫细胞。免疫应答可分为B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答两种类型。在某些情况下，免疫应答也可对机体造成损伤，引起超敏反应或其他免疫性疾病，此种免疫应答为病理性免疫应答。以下是两种免疫应答的部分图示，根据所学知识回答下列问题：    (1)图一中抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞、巨噬细胞，它们的功能是 ，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞。 (2)下列关于免疫的叙述错误的是____。 A．切除胸腺，辅助性T细胞和细胞毒性T细胞将不能产生，细胞免疫几乎全部丧失，保留少部分体液免疫 B．由淋巴细胞到效应细胞和记忆细胞的增殖分化过程中细胞的遗传物质并未发生改变，只是发生了基因的选择性表达 C．在再次免疫过程中，记忆细胞非常重要，然而抗体不是由记忆细胞产生的，仍是由浆细胞合成并分泌的 D．机体第一次接触过敏原时，肥大细胞会产生组胺，但不出现过敏反应症状 (3)根据资料分析图二中属于免疫应答效应细胞的是 。图一中B细胞将来会分化为 。 (4)NK细胞（一类无需预先活化就能攻击靶细胞的淋巴细胞）表面存在KIR，能识别正常细胞表面的MHC类分子，活化并传递抑制性信号到细胞内，致使NK细胞不破坏正常自身细胞。据此推测器官移植的成败主要取决于 。 (5)关于抗原和抗体的关系存在两种学说。一种是“教导说”，即淋巴细胞最初并无区别，只有在它们接触不同的抗原之后，在抗原的影响下才分化，分化后的细胞可分泌与相应抗原互补的抗体，进而发生免疫反应；另一种是“克隆选择学说”，即一种抗原侵入人体后，在无数淋巴细胞中，只有表面本来就带有能和这种抗原互补结合的受体的少数淋巴细胞能和此抗原结合，进而发生免疫反应。请你利用生长状况相似的同种小白鼠（能正常发生免疫反应）若干，高剂量放射性同位素标记的抗原A（能杀死带有互补受体的淋巴细胞），未被标记的抗原A和抗原B，注射器等，设计一个能相互印证的实验进行探究。 实验思路： ①将小白鼠随机均分为两组，编号甲、乙； ②甲、乙两组小白鼠均注射等量且适量的高剂量同位素标记的抗原A； ③ 。 实验结果及结论： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$