2025届高三一轮复习生物:免疫调节讲义
2024-09-30
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第4章 免疫调节 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 免疫调节 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 6.81 MB |
| 发布时间 | 2024-09-30 |
| 更新时间 | 2024-09-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47684677.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第25课 免疫调节
学业质量水平:
1.通过对非特异性免疫与特异性免疫功能的认识,理解免疫在内环境稳态方面的作用。(生命观念)
2.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。(科学思维)
3.通过免疫功能的实验探究,提高实验设计能力。(科学探究)
4.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。(社会责任)
课标要点一 免疫系统(见学生用书P249)
主干梳理
1.抗原
定义
所有被免疫细胞识别并 排除 的“非己”物质
化学本质
蛋白质、 多糖 或脂类
特点
①相对分子质量大
②大多数为外来物,也可以是机体细胞,如 癌变 细胞
③有些抗原可与 多种 抗体结合
消灭方式
①抗体与细胞外的病原体和 毒素 结合后,使病原体失去了进入 寄主细胞 的能力,使一些细菌产生的毒素被中和而失效
②一些抗原(可溶性的蛋白质)与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
抗原被
识别
细胞膜或内环境中的 抗体 直接识别抗原;细胞膜上的抗原受体识别特异性的“ 抗原——MHC ”复合体中的抗原
能识别抗
原的细胞
除了 效应B细胞 以外的免疫细胞
2.MHC
中文名称
主要组织相容性复合体
分布
所有细胞的 细胞膜 上
化学本质
糖蛋白
作用
是被识别的,是每一个人 特有 的身份标签,自身的免疫细胞认识这些身份标签(注意:除了 同卵双胞胎 外,每个人的MHC都有区别)
3.免疫系统
(1)组成
①
③
(2)功能
①免疫防御:抵御 病原体 的攻击,是免疫系统最基本的功能。
②免疫自稳:及时发现机体 衰老或损伤 的细胞,维持内环境稳态。
③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.免疫活性物质都是免疫细胞产生的。( × )
2.免疫系统的监视和自稳功能主要针对体内的抗原。( √ )
3.各种免疫器官都能产生免疫细胞。( × )
4.T淋巴细胞和B淋巴细胞都来自骨髓淋巴干细胞,但分化场所不同,T淋巴细胞在骨髓中分化成熟,B淋巴细胞在胸腺中分化成熟。( × )
5.细胞因子不仅可以促进B淋巴细胞的增殖和分化,还可以和抗体一样将抗原清除。( × )
6.人体内主要组织相容性复合体是基因选择性表达的产物,同一个体的不同细胞表面存在差异。( × )
7.巨噬细胞对多种病原菌具有吞噬作用。( √ )
◆精准答题◆
淋巴细胞再循环是指淋巴细胞在血浆、组织液、免疫器官之间的反复循环的过程,淋巴细胞仿佛在循环系统中“巡逻”,途经各个淋巴结,具体过程如下图。
请回答下列问题。
(1)免疫器官主要指淋巴器官,是 免疫 细胞生成、成熟或集中分布的场所,如图中的淋巴结和 脾脏 。
(2)骨髓中的一部分淋巴干细胞进入 胸腺 继续增殖、分化,发育为成熟的细胞毒性T细胞和 辅助性T细胞 ,然后被释放到血液中。据图可知淋巴细胞由血管进入淋巴结有两个途径:①通过毛细血管壁进入 组织液 后经输入淋巴到淋巴结;②通过 HEV/高内皮细胞 直接进入淋巴结。
(3)抗原进入体内后即可经血管和淋巴管迅速地运行至全身,其中绝大部分依靠第 二 道防线清除,只有少部分留存于淋巴器官中诱导免疫应答。因此淋巴循环不仅使淋巴器官不断地从循环中得到新的淋巴细胞的补充,还能促进淋巴器官截获 抗原 。
【解析】 (1)免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,如题图中的淋巴结和脾脏。
(2)胸腺是T淋巴细胞分化、发育、成熟的场所。细胞毒性T细胞和辅助性T细胞都属于T细胞。由此可推知:骨髓中的一部分淋巴干细胞进入胸腺继续增殖、分化,发育为成熟的细胞毒性T细胞和辅助性T细胞,然后被释放到血液中。题图显示出淋巴细胞由血管进入淋巴结有两个途径:①通过毛细血管壁进入组织液后经输入淋巴到淋巴结;②通过HEV(高内皮细胞)直接进入淋巴结。
(3)体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线,血管中流动的血浆和淋巴管内流动的淋巴均属于体液。抗原进入体内后即可经血管和淋巴管迅速地运行至全身,其中绝大部分依靠第二道防线清除,只有少部分留存于淋巴器官中诱导免疫应答。因此淋巴循环不仅使淋巴器官不断地从循环中得到新的淋巴细胞的补充,还能促进淋巴器官截获抗原。
命题探究
抗原、抗体、MHC、免疫系统等概念理解))
1.抗原理解
抗原理解相关问题
问题解答
外来物一定是抗原吗?
所有被免疫细胞识别并排除的“非己”物质称为抗原。人体内的有些外来物不会被人体免疫系统排斥,如残留在人体内的子弹、纱布、手术期间起固定作用的钢架等,这些外来物就不是抗原
人体内的细胞可能是抗原吗?
可能。人体内衰老、破损的细胞或癌变细胞的细胞膜上存在一些被自身免疫细胞识别为“非己”的结构
被免疫细胞识别的抗原关键结构是什么?
被免疫细胞识别的抗原关键结构是MHC分子,其化学本质是糖蛋白
免疫细胞上的什么结构能识别抗原关键结构?
免疫细胞的细胞膜上存在相关受体,能与抗原关键结构特异性结合
抗原都是大分子物质吗?
大部分抗原是大分子物质
一种抗原诱导产生一种抗体吗?
一种抗原不一定诱导产生一种抗体。因为刺激机体产生抗体的是抗原上的关键结构(抗原决定簇),而天然的抗原分子表面常有多个、多种抗原决定簇,如白喉类毒素有8种抗原决定簇,所以一种天然抗原常会诱导产生多种类型的抗体
2.抗原、抗体和细胞因子的比较
比较
项目
抗原
抗体
细胞因子
概念
可使机体产生特异性免疫反应的“非己”物质
机体受抗原刺激后产生的并能与该抗原发生特异性结合的免疫球蛋白
由多种细胞,特别是免疫细胞所产生的小分子蛋白质,在免疫细胞分化、发育等方面发挥重要作用
特点
一般具有异物性、大分子性及特异性
特异性
特异性
化学
本质
蛋白质、多糖、脂类
蛋白质
蛋白质
分布
既可以游离,也可存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上
主要分布于血清,也分布于组织液和外分泌液中
—
3.MHC和免疫系统误区辨析
误区
辨析
MHC的产生是基因选择性表达的结果
每个细胞的细胞膜上都存在MHC,所以MHC的产生不是基因选择性表达的结果
MHC的化学本质是糖蛋白,作用是识别其他结构
MHC是每一个人特有的身份标签,是被识别的,自身的免疫细胞认识这些身份标签(注意:除了同卵双胞胎外,每个人的MHC都不同)
造血干细胞分裂分化后得到的都是免疫细胞
造血干细胞分裂分化后得到的是各种血细胞,如红细胞、白细胞(白细胞属于免疫细胞)
淋巴细胞不属于白细胞
白细胞主要分为两类:一类是淋巴细胞,在特异性免疫中发挥作用;一类是具有吞噬作用的免疫细胞,如中性粒细胞和巨噬细胞
中性粒细胞和巨噬细胞属于淋巴细胞
中性粒细胞和巨噬细胞属于免疫细胞中的吞噬细胞,淋巴细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞
淋巴细胞的直接生活环境是淋巴
由于淋巴会流入血浆,且淋巴细胞会挤过毛细血管的细胞间隙进入组织液,所以淋巴细胞的直接生活环境是淋巴、血浆和组织液
免疫活性物质都由免疫细胞产生
免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如唾液腺细胞、泪腺细胞都可产生溶菌酶
典例 抗体会与入侵的病原体结合,其示意图如下。下列叙述正确的是( B )
A.图示过程可以发生在被病原体感染的细胞内部
B.一个病原体与多个抗体结合有利于病原体被吞噬清除
C.机体发生图示过程说明B淋巴细胞正在被致敏
D.抗体A、B、C可以由同一个细胞合成并分泌
【解析】 抗体是蛋白质,是生物大分子,不会进入被病原体感染的细胞内部,A错误;抗体和抗原结合后形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消灭,一个病原体与多个抗体结合有利于病原体被吞噬清除,B正确;机体发生图示过程,说明已经分化出了的效应B细胞产生了抗体,B淋巴细胞已经完成致敏过程,C错误;抗体具有特异性,由特异性的效应B细胞分泌,抗体A、B、C不同,不可能由同一个细胞合成并分泌,D错误。
即时巩固
1.下列关于抗原的说法,正确的是( B )
A.抗原是被免疫细胞识别并排除的“非己”生物
B.人体内的弹片不属于抗原
C.抗原进入人体后,只能分布在内环境中
D.能被免疫系统识别的细胞是抗原
【解析】 有些抗原是细菌分泌的毒素,毒素不是生物,A错误;弹片上没有蛋白质、多糖和脂类等物质,不会引起免疫细胞的识别,所以不属于抗原,B正确;有些抗原如病毒会侵入细胞中,C错误;人体内正常的细胞也会被识别,但免疫系统识别出自身的细胞就不会产生攻击,这种细胞不属于抗原,D错误。
2.下列关于MHC分子的叙述,正确的是( C )
A.MHC分子只能被其自身所在机体的免疫细胞识别
B. MHC分子的化学本质是糖蛋白,具有识别作用
C.某巨噬细胞的MHC突变后,该细胞可能被其他巨噬细胞识别和清除
D.细胞膜上的MHC不可能充当抗原角色
【解析】 MHC分子能被其自身所在机体的免疫细胞识别为“自己”,被异体的免疫细胞识别为“非己”,A错误;MHC分子是每个人特有的身份标签,是被识别的物质,B错误;MHC分子的基因突变后将改变MHC分子的结构,从而使改变后的细胞成为“非己”成分而被其他巨噬细胞识别和清除,C正确;外来器官细胞表面的MHC会成为被免疫细胞攻击的抗原,D错误。
3.2024·柯桥中学模拟免疫细胞和免疫器官是免疫系统的重要组成部分。下列有关免疫细胞和免疫器官的叙述中,错误的是( C )
A.吞噬细胞可处理抗原并在表面形成抗原——MHC复合体
B.淋巴结和脾属于外周淋巴器官,是特异性免疫启动的部位
C.B细胞活化的必需条件是蛋白质类抗原与膜上受体结合
D.中性粒细胞具有吞噬细菌、真菌及其他异物的能力
【解析】 吞噬细胞将抗原摄取、加工处理后,在其表面形成抗原——MHC复合体,A正确;免疫器官包括中枢淋巴器官和外周淋巴器官,中枢淋巴器官包括骨髓和胸腺,外周淋巴器官主要包括脾和淋巴结,是机体特异性免疫启动的部位,B正确;成熟B细胞的活化必须有相应的抗原与膜抗体结合,但不一定是蛋白质类抗原,C错误;中性粒细胞具有吞噬细菌、真菌及其他异物的能力,D正确。
课标要点二 非特异性免疫和特异性免疫(见学生用书P252)
主干梳理
1.第一道防线
2.第二道防线
(1)参与第二道防线的物质与细胞:体液中的某些化学物质(如 干扰素 )产生反应,破坏病原微生物;某些白细胞如 中性粒细胞 、单核细胞及其分化形成的 巨噬细胞 对病原微生物的吞噬作用。
(2)炎症反应的特点及原因:四字特点“痛”“红”“肿”“热”。当皮肤破损时,毛细血管和细胞被破坏,损伤细胞会释放某种化学物质(如组织胺),引发 神经冲动 ,使人产生痛觉;还会使受损伤部位的微动脉和毛细血管舒张、扩大,皮肤变红;使毛细血管的通透性 升高 ,蛋白质和液体逸出,形成局部 肿胀 ,同时局部体温升高。这样,可以增强 白细胞 吞噬侵入病原微生物的作用。
(3)脓液:在对抗感染的过程中,死的白细胞、坏死组织、坏死细胞、死细菌和活的白细胞结合在一起形成的一种黄色黏稠液体。脓液出现,表示身体正在 克服 感染。
3.非特异性防卫特点
先天性 、 无特异性 ,即能对多种外来入侵者起作用。
4.特异性免疫
(1)淋巴细胞识别和处理入侵者
①B淋巴细胞表面受体可 直接 识别抗原分子的空间结构。
②T淋巴细胞表面受体只能识别经吞噬细胞吞噬消化处理后形成的 抗原——MHC复合体 。
③淋巴细胞对入侵者的处理。抗原蛋白经 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 。
(2)细胞免疫
①细胞免疫的目标: 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
(3)体液免疫
①体液免疫的主要目标: 细胞外 的病原体和毒素。
②体液免疫的过程
(4)免疫接种
①概念: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免疫方式:包括 主动 免疫和 被动 免疫。
③疫苗的种类: 灭活 的微生物;分离的微生物成分或其产物; 减毒的微生物 。
④预防接种时常采取两次或多次接种,使机体产生更多的 效应 细胞和 记忆 细胞来增强效果,使免疫持续时间延长甚至终生保持免疫力。
(5)免疫接种的应用
①主动免疫:通过注射或口服 疫苗 ,使机体产生效应细胞和记忆细胞,提供对相关疾病的长期保护的免疫方式。
②被动免疫:通过接种针对某种病原体的 抗体 (抗血清)而获得免疫力的免疫方式。
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.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。( × )
2.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。( × )
3.真题节选干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫。( × )
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。( × )
5.真题节选辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程。( × )
6.真题节选抗体能消灭细胞外液中的病原体,细胞毒性T细胞能消灭侵入细胞内的病原体。( × )
7.效应细胞毒性T细胞可攻击被病原体感染的宿主细胞。( √ )
8.细胞免疫和体液免疫需要T淋巴细胞、巨噬细胞及B淋巴细胞等淋巴细胞共同参与。( × )
9.巨噬细胞细胞膜上的抗原——MHC复合体被T淋巴细胞或B淋巴细胞识别后,便会在其他因素的辅助下,促使淋巴细胞分裂,产生大量的淋巴细胞。( × )
10.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。( × )
11.白细胞吞噬侵入病原微生物的最适温度高于人体正常体温。( √ )
◆精准答题◆
研究人员将抗原P连接到山羊红细胞(简称Q)表面,抗原P即成为Q的表面抗原,以Q——P表示。将Q——P均分为甲、乙、丙、丁、戊五组,处理如表所示。结果只有甲组和丁组的红细胞发生破裂。
分组
处理
甲
用抗P血清处理
乙
用经56 ℃加热30分钟的抗P血清处理
丙
用纯化的特异性P抗体处理
丁
用经56 ℃加热30分钟的抗P血清和去除P抗体的血清处理
戊
用去除P抗体的血清处理
(1)将抗原P注射到小鼠体内,使B细胞增殖分化为 效应B 细胞,抗体基因转录时,在 RNA聚合酶 的催化下,将游离核苷酸通过 磷酸二酯 键聚合成mRNA分子,最终获得内含识别抗原P的血清。
(2)仅由甲组和 乙 组的结果推测加热处理的影响是使抗P血清内的 蛋白质 发生热变性。
(3)由甲、丙和戊组的结果,推测抗P血清造成红细胞破裂的因子是 专一性P抗体 和抗P血清中其他因子共同作用的结果。
(4)由甲、丙和 丁 组的结果,推测加热处理对血清造成的影响是使血清中的其他因子发生热变性。除了血清中的各种免疫物质能作用于红细胞外,特异性免疫中能使红细胞裂解的细胞是 效应细胞毒性T 细胞。
【解析】 (1)将抗原P注射到小鼠体内,使B细胞增殖分化为效应B细胞。基因的转录是在RNA聚合酶的催化下以基因的一条链为模板,将游离的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成mRNA的过程。
(2)通过甲组和乙组对照实验可知,加热处理的影响是使抗P血清内的蛋白质发生热变性。
(3)丙组和甲组的不同在于丙组为纯化的抗体,无其他因子,由甲、丙和戊组的结果,推测抗P血清造成红细胞破裂的因子是专一性P抗体和抗P血清中其他因子共同作用的结果。
(4)丙和甲组的不同在于丙为纯化的抗体,无其他因子,由甲、丙和丁组的结果,推测加热处理对血清造成的影响是使血清中的其他因子发生热变性。除了血清中的各种免疫物质能作用于红细胞外,特异性免疫中能使红细胞裂解的细胞是效应细胞毒性T细胞。
命题探究
非特异性免疫)))
例1人体皮肤破损会引起局部炎症反应。下列叙述正确的是( C )
A.受损部位毛细血管收缩,皮肤变红
B.组织液离子浓度降低,引起局部肿胀
C.某些细胞释放一种多肽类物质刺激神经系统,产生痛觉
D.巨噬细胞分化成大量的单核细胞,吞噬病原体的能力增强
【解析】 受损部位毛细血管舒张、扩大,皮肤变红,A错误;毛细血管通透性增大,蛋白质和液体逸出,组织液离子浓度上升,引起局部肿胀,B错误;皮肤受损时,毛细血管和细胞被破坏,损伤细胞会释放一种多肽类物质,引发神经冲动,使人产生痛觉,C正确;单核细胞分化成巨噬细胞,D错误。
即时巩固
下列有关人体对抗病原体感染的非特异性防卫的叙述,正确的是( C )
A.第一道防线是指皮肤的物理屏障和化学屏障
B.某些血浆蛋白专门针对某种特定的病原体发生的反应,属于非特异性反应
C.局部炎症不仅会引起毛细血管壁的通透性升高,蛋白质和液体逸出,也会引起局部体温升高
D.中性粒细胞分化成巨噬细胞,可以吞噬上百个细菌和病毒
【解析】 第一道防线指体表的物理屏障和化学防御,A错误;专门针对某种特定病原体的血浆蛋白属于人体的第三道防线,属于特异性反应,B错误;局部炎症不仅会引起毛细血管壁的通透性升高,蛋白质和液体逸出,也会引起局部体温升高,这样可以增强白细胞吞噬侵入病原微生物的作用,C正确;单核细胞分化为巨噬细胞,可以吞噬上百个细菌和病毒,D错误。
体液免疫与细胞免疫的判断)))
1.“三看法”辨别体液免疫与细胞免疫
2.依据图像识别体液免疫与细胞免疫
3.通过流程图识别体液免疫与细胞免疫
例22022·浙江1月选考真题免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标志进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是( B )
A.针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B.针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原——MHC复合体的信息
C.事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素——2等多种蛋白因子
D.事件③中,效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
【解析】 B细胞有很强的专一性,一个未活化的B细胞只能被特定的抗原致敏,A错误;异体移植细胞是抗原,其进入体内后,巨噬细胞吞噬该抗原,可形成抗原——MHC复合体,再将抗原——MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原——MHC复合体的信息,B正确;事件②中,辅助性T细胞在胸腺中成熟,分裂主要发生在外周淋巴细胞(如淋巴结)中,C错误;记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群,但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能,D错误。
即时巩固
2024·义乌中学模拟下图表示人体特异性免疫的部分过程,a、b、c、d、e表示相应的免疫细胞。下列叙述错误的是( A )
A.a是一种可以针对多种病原体发挥作用的淋巴细胞
B.b细胞膜上有识别抗原——MHC复合体的受体
C.e到d过程主要发生在淋巴结中
D.e不可能是致敏B淋巴细胞
【解析】 a是吞噬细胞,吞噬细胞不属于淋巴细胞,A错误;b为辅助性T细胞,其细胞膜上含有识别抗原——MHC复合体的受体,B正确;e和d为淋巴细胞,淋巴细胞主要存在于淋巴结中,C正确;e能接受a(吞噬细胞)的刺激,不可能是致敏B淋巴细胞,D正确。
二次免疫反应及特点)))
记忆细胞与二次免疫
(1)记忆细胞的特点: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
①过程
②特点:与初次免疫相比,二次免疫反应时间更快、反应程度更强、产生的抗体浓度更高(如图所示)。
例3下图所示为在疫苗注射后、不同时间采血所测得的抗体水平(向下的箭头指示为疫苗注射时间)。下列有关叙述不正确的是( B )
A.a与d时间所注射的为不同种疫苗,甲、乙两种抗体由不同的浆细胞产生
B.甲曲线表明每个抗体分子可以多次与同种抗原结合发挥作用
C.甲、乙两曲线表明,不同种类的抗体在体内存留的时间长短有较大的差异
D.c时间段抗体水平突然上升,可能是受到了a时间注射的疫苗相类似的抗原的刺激
【解析】 一种浆细胞只能分泌一种抗体,由题图可知,甲、乙两种抗体产生的时间、含量达到最大值所需要的时间、存留时间各不相同,应该是由不同疫苗刺激后形成的不同浆细胞产生的,A正确;抗体与抗原结合后,被吞噬细胞吞噬分解,不能再与抗原结合,B错误;从甲、乙两曲线可以看出,不同种类的抗体在体内存留的时间长短有较大差异,C正确;题图中c时间段甲抗体的产生比b时间段更快、更多,这是二次免疫反应的特征,即c时间段受到与a时间注射的疫苗相类似的抗原的刺激,D正确。
即时巩固
某患者先后两次被某病毒感染,患者体内抗体产生、病毒增殖和患病程度之间的关系如图所示。下列有关说法错误的是( C )
A.表示病毒增殖的曲线是a1、a2,表示人体患病程度的曲线是b1、b2,表示抗体产生的曲线是c
B.据图可以判断该患者初次感染前体内没有相应的抗体
C.该病毒进入人体细胞后,以RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA并整合到人的基因组中
D.a2<a1的原因是该病毒进入人体后,刺激记忆细胞迅速增殖、分化
【解析】 由题意可知,该患者第二次被感染时,因为体内有记忆细胞的存在,在短时间内会产生较多的抗体,所以表示病毒增殖的曲线是a1、a2且a1>a2,表示人体患病程度的曲线是b1、b2,表示抗体产生的曲线是c,A、D正确;表示抗体产生的曲线c是从0开始的,说明在第一次感染时体内没有相应的抗体,B正确;仅根据题干信息无法判断该病毒是否是RNA病毒,因此无法判断病毒在侵入人体后是否会在逆转录酶的作用下合成DNA并整合到人的基因组中,C错误。
主动免疫与被动免疫)))
主动免疫与被动免疫的比较
项目
主动免疫
被动免疫
概念
利用二次免疫的特点,将疫苗通过注射或口服进入体内,引起机体产生初次免疫应答,而使机体在真正被病原体侵入时,启动二次免疫过程,将病原体遏制于萌芽阶段。可以通过两次或多次接种疫苗的方法使机体产生更多的记忆细胞和效应细胞
通过接种针对某种病原体的抗体(抗血清,即含抗体的血清)而获得免疫力
特点
产生抗体较慢,所以要提前注射疫苗,但维持时间较长
与主动免疫相比,效应快,一经输入可立即获得免疫力,但维持时间短
应用
将病原微生物(如细菌、病毒等)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疫苗,用于预防传染病。疫苗保留了病原体刺激动物体免疫系统的特性(抗原性),但没有感染性,不会在生物体内繁殖
通过注射含抗体的血清进行某种病原体的紧急治疗
例42023·湖南真题某少年意外被锈钉扎出一较深伤口,经查体内无抗破伤风的抗体。医生建议使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。下列叙述正确的是( B )
A.伤口清理后,须尽快密闭包扎,以防止感染
B.注射破伤风抗毒素可能出现的过敏反应属于免疫防御
C.注射破伤风类毒素后激活的记忆细胞能产生抗体
D.有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素
【解析】 破伤风杆菌是厌氧菌,伤口清理后,若密闭包扎会导致破伤风杆菌大量繁殖,使病情加重,A错误;注射破伤风抗毒素出现的过敏反应是机体排除外来异物的一种免疫防护功能,属于免疫防御,B正确;注射破伤风类毒素(抗原),能激活产生记忆细胞,抗体是由浆细胞产生的,C错误;有效注射破伤风抗毒素(抗体),发生的是被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原),发生的是主动免疫,能激活产生记忆细胞,保护时间较长,D错误。
即时巩固
2022·浙江6月选考真题免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是( C )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫
C.促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原——MHC复合体,属于主动免疫
【解析】 接种疫苗,能促进机体积累更多的记忆细胞和抗体,属于主动免疫,A错误;一种疫苗只能促进机体产生特定的淋巴细胞,属于主动免疫,B错误;致敏B细胞受到抗原刺激后,可分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫,C正确;抗体不能识别并结合抗原——MHC复合体,D错误。
与免疫有关的实验)))
1.免疫功能的实验研究方法
(1)证明胸腺与特异性免疫的关系:切除小鼠的胸腺,细胞免疫全部丧失,同时由于失去了T细胞产生细胞因子的作用,从而使得体液免疫能力也大大降低。
(2)器官移植:同一个体中不存在免疫排斥,不同个体之间存在免疫排斥。
(3)证明抗体具有专一性
①对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗;
②一段时间后,再分别注射不同种的流感病毒,观察其患病情况。
(4)证明血清抗体有治疗作用(以抗破伤风为例)
①从破伤风患者体内获取血清;
②选取各方面相同的小鼠等量分成甲、乙两组;
③甲组注射血清后再注射破伤风毒素,乙组只注射破伤风毒素;
④观察两组小鼠的生活状况。
2.免疫系统的组成、功能实验探究举例
为了研究免疫系统的组成和免疫细胞的起源、分化和作用,科学家们做了大量的卓有成效的实验,举例如下。
例5欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率,某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标,预测实验结果并进行分析。
(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠,实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)
实验分组与处理:
组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。
组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。
组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞,注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。
将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养,每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录,计算皮肤存活率。
据此回答下列问题。
(1)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果,其中横坐标为皮肤移植后时间):
【答案】如图所示
(2)分析与讨论:
①上述实验思路中,移植皮肤的受体大鼠是 A、B系大鼠 。
②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞。在实验思路的分组与处理中,若设置组4,其处理是给予大鼠免疫抑制剂,再移植皮肤片。用免疫抑制剂处理的理由是 抑制T淋巴细胞的增殖及功能,延长移植皮肤的存活时间 。还可设置组5,其处理是 切除大鼠的胸腺,再移植皮肤 ,理由是 切除胸腺后,T淋巴细胞数量减少,能延长移植皮肤的存活时间 。
③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有 对抗被病原体感染的细胞和癌细胞,对抗移植器官的异体细胞 。
【解析】 (1)根据题干可知,该实验的目的是研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率。实验的检测指标是皮肤存活率,自变量是不同处理方式和皮肤移植后的时间。根据实验分组可知:组1是取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位,移植皮肤的受体是A系大鼠,由于一个个体的所有细胞的MHC相同,不存在免疫排斥,实验存活率最高;组2是取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠,移植皮肤的受体是B系大鼠,由于A系与B系大鼠是不同品系,MHC不同,对于皮肤受体B系大鼠而言,A系大鼠的皮肤片是异体移植的组织,会发生初次细胞免疫反应,皮肤存活率比组1低;组3是取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞,即产生的记忆T细胞,注射到未处理的B系大鼠,则B系大鼠体内存在相应的记忆T细胞,此时将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠,该大鼠体内产生二次免疫应答,其比初次免疫应答更快速、更猛烈,皮肤存活率比组2更低。(2)①题述实验思路中,移植皮肤的受体大鼠是A、B系大鼠。②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞。在实验思路的分组与处理中,若设置组4,其处理是给予大鼠免疫抑制剂,再移植皮肤片。免疫抑制剂处理的作用是抑制免疫功能,该题目背景下主要是抑制T淋巴细胞的增殖及功能,削弱免疫排斥,延长移植皮肤的存活时间。对于异体移植的组织的免疫应答主要是细胞免疫,而细胞免疫必须有T淋巴细胞的参与,T淋巴细胞起源于骨髓中的淋巴干细胞,发育的场所是胸腺。据此,若切除大鼠的胸腺,则大鼠不会再产生T淋巴细胞,其体液中的T淋巴细胞数量减少,细胞免疫减弱,可延长移植皮肤的存活时间,因此组5处理方式是切除大鼠的胸腺,再移植皮肤。③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有对抗被病原体感染的细胞和癌细胞,对抗移植器官的异体细胞。
即时巩固
为探究用某病毒抗原检测试剂盒检测和核酸检测这两种检测方式的准确性(结果以阳性比例为指标)随感染天数的变化规律,进行了以下实验。
(1)实验思路:选取健康未感染过该病毒的小鼠100只,分别标号1~100;并同时进行病毒感染处理,然后 在接下来的每天相同时间对每只小鼠进行核酸检测和抗原检测,统计核酸检测阳性和抗原检测阳性的小鼠 ,计算小鼠的抗原检测阳性和核酸检测阳性比例。
(2)实验分析:
①该实验选取数量较多的小鼠进行实验的目的是 增大检测样本数量,排除偶然因素,使数据更准确 。
②原理分析:
抗原检测(原理见上图)往往是通过鼻拭子采集细胞及黏液样本,在缓冲液里进行 细胞破碎 处理,释放出各种物质,然后加入样品槽中,与样品槽中的该病毒蛋白单抗混合后,利用 层析(或亲和层析) 法进行分离,从而确定是否为抗原阳性。
核酸检测往往是通过咽拭子采集细胞及黏液样本,经一定的处理后得到病毒遗传物质,然后经过 PCR 扩增,通过检测产物量(与荧光强度呈正比)来确定是否为核酸阳性。
③结果分析:
若抗原检测阳性,则会在 T线和C 线上出现阳性标记,而无效检测会在T线和C线上都不出现阳性标记。
实验结果发现核酸检测阳性结果的出现早于抗原检测,且核酸检测阳性的小鼠比例都高于抗原检测阳性比例,可能的原因是 核酸通过PCR扩增大大增加了样本量,更容易得到阳性结果(或抗原检测与核酸检测相比,最终样本量较少) 。
(3)实际应用:
与核酸检测相比,抗原检测虽然不够灵敏,但是有 操作方便简单、快捷 的优点;实际使用中发现,若人体感染了其他病毒,不会造成抗原检测假阳性,原因是 抗体具有特异性,只能和特定抗原相结合 。
【解析】 (1)该实验的目的是探究用某病毒抗原检测试剂盒检测和核酸检测这两种检测方式的准确性随感染天数的变化规律,且以检测结果阳性比例为指标,因此实验思路应为选取健康未感染过该病毒的小鼠100只,分别标号1~100;并同时进行病毒感染处理,然后在接下来的每天相同时间对每只小鼠进行核酸检测和抗原检测,统计核酸检测阳性和抗原检测阳性的小鼠,计算小鼠的抗原和核酸检测阳性比例。(2)①为了增大检测样本数量,排除偶然因素,使数据更准确,该实验选取数量较多的小鼠进行实验。②据题图可知,抗原检测往往是通过鼻拭子采集细胞及黏液样本,在缓冲液里进行细胞破碎处理,
释放出各种物质。样品中的抗原能与抗体结合,使原本吸附在胶体金上的抗体与结合垫分离,该方法称为层析(或亲和层析)。核酸检测往往要利用PCR使病毒的遗传物质大量扩增,以使产物量增加。③取样后加入样品槽中,与样品槽中的该病毒S蛋白单抗混合后,利用样品液在检测板上的流动(即层析法)分离得到结合了抗原和未结合抗原的两种条带,若T线出现阳性标记,说明样品液中含有抗原,且并非所有的抗体都会结合抗原,因此C线上也会出现阳性标记。由于核酸检测通过PCR扩增大大增加了样本量,因此核酸检测更容易在样本量较少的情况下得到阳性结果。(3)抗原检测虽然不够灵敏,但是检测方法简单,快速方便,可以作为常备的家用检测方法。由于抗体与抗原特异性结合的特点,其他病毒几乎不会对检测结果造成干扰。
课标要点三 免疫功能异常(见学生用书P258)
主干梳理
1.免疫系统过度反应引发过敏和自身免疫病
2.免疫系统功能减退引起免疫缺乏病
(1)先天性的免疫缺乏病
①特点:与生俱来的。
②病因:患儿缺乏 B淋巴细胞或T淋巴细胞 ,对“非己”成分缺乏免疫应答能力,很容易因感染病原体而致病,甚至死亡。
(2)后天获得的免疫缺乏病
◆自我诊断◆
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.免疫系统“敌我不分”引起的系统性红斑狼疮属于自身免疫病。( √ )
2.青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫防御功能低下。( × )
3.真题节选过敏是对“非己”物质的正常反应。( × )
4.AIDS患者出现病症的直接原因是其他病原体感染。( √ )
5.过敏反应分速发型与迟发型两类。( √ )
6.HIV具有脂类膜,膜内掺有病毒的蛋白质。( √ )
7.感染HIV的机体无体液免疫应答,不能通过抗体检测来诊断。( × )
◆精准答题◆
2022·重庆真题人体内的蛋白可发生瓜氨酸化,部分人的B细胞对其异常敏感,而将其识别为抗原,产生特异性抗体ACPA,攻击人体细胞,导致患类风湿性关节炎。
(1)类风湿性关节炎是由于免疫系统的 免疫自稳 功能异常所致。
(2)如图①所示,CD20是所有B细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20抗体通过结合CD20,破坏B细胞。推测这种疗法可以 根治 (填“缓解”或“根治”)类风湿性关节炎,其可能的副作用是 降低体液免疫能力,机体对外来病原体的免疫能力减弱 。
(3)患者体内部分B细胞的膜上存在蛋白X(如图②)。为了专一破坏该类B细胞,研究人员设计了携带有SCP和药物的复合物。SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物,推测X应为 抗体 。为检测SCP的作用,研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿性关节炎症状,原因可能是 其他B细胞识别了SCP,产生ACPA攻击SCP的同时,也攻击人体B细胞 。
【解析】 (1)类风湿性关节炎属于自身免疫病,免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,若该功能异常,则容易发生自身免疫病。
(2)由题意可知,B细胞由于误将人体内发生瓜氨酸化的蛋白识别为抗原,产生特异性抗体攻击人体细胞,进而引起类风湿性关节炎,B细胞与抗原的识别是通过CD20受体进行的,由于CD20是所有B细胞膜上共有的受体,故人工制备的CD20抗体结合CD20之后,B细胞不再能识别瓜氨酸化的蛋白,也就不再攻击人体细胞,可根治类风湿性关节炎。但B细胞同时也不能识别外来病原体,可能会带来降低体液免疫能力,机体对外来病原体的免疫能力减弱的副作用。
(3)SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物,类似于抗原,B细胞膜上的蛋白X能与其结合,推测X应为抗体。研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿性关节炎症状,原因可能是其他B细胞识别了SCP,产生ACPA攻击SCP的同时,也攻击B细胞。
命题探究
艾滋病(AIDS))))
全称
获得性免疫缺陷综合征
病原体
HIV
病毒存在部位
血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中
作用机理
HIV能够攻击人体的免疫系统,特别是能够攻击辅助性T细胞,使辅助性T细胞大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能
传播途径
主要有性接触、血液和母婴传播
发病症状
淋巴结肿大、持续性发热、夜间盗汗、呼吸困难、引发恶性肿瘤等
HIV和辅助性
T细胞的变化
①HIV最初侵入人体时,免疫系统可以摧毁大多数病毒
②HIV浓度增加,辅助性T细胞逐渐减少,并伴随一些症状出现,如淋巴结肿大
③辅助性T细胞继续减少,免疫系统被破坏,机会感染出现
④人体免疫能力全部丧失
预防措施
主要是切断传播途径,具体表现在以下几点:
①洁身自爱,避免不正当的性关系,使用避孕套
②输血要严格检查,严格消毒
③远离毒品
④对已感染HIV的孕妇应用药物控制,实施剖宫产,并对其婴儿采用人工哺乳
例12024·湖州模拟艾滋病(AIDS)是一种后天获得的免疫缺乏病,由人类免疫缺陷病毒(HIV)引发,潜伏期长达数年。HIV是一种逆转录病毒,由灵长类动物传播至人类,HIV的结构如图所示。HIV主要通过侵入并破坏人体内的辅助性T细胞,最终削弱人体的免疫功能,导致人体因其他病原体感染或恶性肿瘤而死亡。下列叙述正确的是( A )
A.HIV通过表面蛋白来识别辅助性T细胞表面的受体侵入细胞
B.HIV侵入人体后辅助性T细胞迅速大量减少导致免疫力低下
C.HIV的逆转录酶是在宿主细胞的DNA指导下合成的
D.HIV的遗传信息以半保留复制方式传递给子代
【解析】 病毒具有专性寄生的特征,且HIV主要寄生在辅助性T细胞中,据此可推测HIV通过表面蛋白来识别辅助性T细胞表面的受体侵入细胞,A正确;艾滋病是一种后天获得的免疫缺乏病,由HIV引发,潜伏期长达数年,据此可推测,HIV侵入人体后,并不会导致辅助性T细胞数量迅速大量减少,进而导致免疫力低下,B错误;HIV是一种逆转录病毒,其遗传物质为RNA,HIV的逆转录酶是在宿主细胞中,在自身RNA指导下合成的,C错误;HIV的遗传物质是单链RNA,其复制过程不存在半保留复制的特点,D错误。
即时巩固
下列关于HIV和艾滋病的叙述,正确的是( C )
A.人体内HIV扩增时,HIV的RNA进行了复制
B.往艾滋病患者体内分别多次注射HIV疫苗,可用来医治艾滋病
C.HIV进入人体后,体内参与免疫的有非特异性免疫和特异性免疫
D.艾滋病可通过母婴传播,属于遗传病,可通过剖宫产有效降低婴儿患病率
【解析】 人体内HIV扩增时,先通过RNA逆转录形成DNA,该DNA与细胞DNA整合,然后DNA转录形成病毒mRNA并翻译形成病毒蛋白质,病毒蛋白质与病毒mRNA装配形成新的HIV,没有进行RNA的复制,A错误;注射疫苗,使没有感染病毒的机体合成抗体,对艾滋病起到预防的作用,不能用来医治艾滋病,B错误;HIV进入人体后,首先体内的第二道防线进行阻挡(属于非特异性免疫),然后进行体液免疫和细胞免疫(属于特异性免疫),C正确;艾滋病属于传染病,不是遗传病,D错误。
几种常见的免疫疾病的比较)))
项目
过敏反应
自身免疫病
免疫缺乏病
概念
已免疫的机体再次接受相同抗原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:先天性的免疫缺乏病、后天获得的免疫缺乏病
发病
机理
相同致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)或遭病毒等攻击而被破坏
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
例22023·浙江1月选考真题某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼会因自身免疫而受损。下列叙述正确的是( C )
A.在人体发育过程中,眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B.正常情况下,人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C.眼球损伤后,眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D.左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
【解析】 根据题干信息“某人的左眼球严重损伤,医生建议立即摘除左眼球,若不及时摘除,右眼会因自身免疫而受损”可知,眼球损伤后,眼球内部的某些物质(抗原性物质)释放出来引发特异性免疫,产生相应的抗体,抗体运送至右眼球引发自身免疫,这种现象也说明了正常情况下,人体内存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞。故选C。
即时巩固
1.某人多次接种破伤风杆菌后,其血清内产生大量的抗破伤风抗体,可以用来医治破伤风杆菌感染者,部分感染者治疗过程中出现呼吸急促,脉搏加速等强烈反应,如不及时治疗可能导致死亡。上述病症最可能属于哪一种免疫系统功能异常疾病?( A )
A.过敏反应
B.先天性的免疫缺乏病
C.自身免疫病
D.后天获得的免疫缺乏病
【解析】 过敏反应是针对非致病性抗原产生强烈的免疫应答。非致病性抗原包括花粉、某些食物、某些药物等,血清相当于一种药物,故题干中的症状最可能是过敏反应。
2.下图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是( D )
A.图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程
B.细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟
C.细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞
D.用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状
【解析】 根据题图中分泌的抗体可知,过敏反应参与的是体液免疫,A错误;细胞①是T细胞,在胸腺中发育成熟,细胞②是B细胞,在骨髓中发育成熟,B错误;细胞③和细胞④分别是B细胞分化出的记忆B细胞和浆细胞,C错误;由题图可知,致敏细胞释放生物活性介质导致过敏症状,则用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状,D正确。
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