内容正文:
第4节
免疫学的应用
1.阐明疫苗发挥作用的原理,了解几种常见的疫苗。
2.说出器官移植面临的问题,认同器官捐献。
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案(一) 疫苗有什么作用
聚焦·学案(二) 器官移植面临哪些问题,如何解决
课时达标评价
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.1
聚焦·学案(一) 疫苗有什么作用
基础—自主学习
[助读教材]
疫苗的概念、作用、实例及特点
概念 通常是用_______________的病原体制成的生物制品
作用 接种疫苗后,人体内可产生相应的______,从而对特定传染病具有抵抗力
灭活的或减毒
抗体
实例 (1)卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等;
(2)HPV疫苗是世界上第一个预防_____的疫苗;
(3)我国首个DNA疫苗用于预防某个亚型的禽流感
特点 (1)特异性:免疫系统的反应具有特异性;
(2)记忆性:免疫系统具有记忆性
续表
癌症
[微点品悟]
1.判断下列表述的正误
(1)只能用灭活的病原体制作疫苗。 ( )
(2)注射某种疫苗后,体内可能有记忆T细胞的产生。 ( )
(3)免疫系统具有特异性、记忆性的特点。 ( )
(4)疫苗必须包含完整的病原体。 ( )
×
√
√
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2.利用预防接种来预防疾病的原理是( )
A.预防接种能消灭体内的细菌
B.预防接种能提高人体对各种疾病的抵抗力
C.预防接种能加速机体代谢,增强抗病能力
D.预防接种能使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力
√
解析:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,相当于抗原,接种到健康人的体内,使人在不发病的情况下产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定传染病具有免疫力,当再次接触这种病原体时,会发生二次免疫反应,从而迅速消灭病原体而不会发病。综上所述,D正确。
3.(教材P82正文拓展思考)我国首个DNA疫苗可用于预防某个亚型的禽流感,请思考下列有关DNA疫苗的问题。
(1)DNA疫苗是以DNA作为抗原吗?请说出你的判断依据。
提示:不是。因为DNA具有规则的双螺旋结构,没有结构特异性,也没有特异性的化学基团。
(2)DNA疫苗注射机体后会发生哪些变化?可引起何种类型的免疫应答?
提示:DNA疫苗注射机体后经转录、翻译产生抗原蛋白。可引起非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫。
4.(教材P85“概念检测”拓展)脊髓灰质炎病毒侵犯人体主要通过消化道传播。病毒常侵犯中枢神经系统,损害脊髓前角运动神经细胞,导致肢体松弛性麻痹,多见于儿童,故又名小儿麻痹症。
(1)脊髓灰质炎减毒活疫苗能够口服而灭活病毒不能口服的原因是什么?
提示:减毒活疫苗可以通过消化道侵入人体引发免疫反应,而灭活病毒则不能。
(2)“糖丸”能放在热水或加热的食物中服下吗?为什么?
提示:不能。“糖丸”里是减毒活疫苗,高温会导致其死亡。
深化—合作学习
[活动质疑]
某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗,可是过了两个月,她又患流感了;而她听说接种过一次麻疹疫苗,终生就不会得麻疹了。
(1)为什么注射的流感疫苗没有起到预防作用呢?
提示:流感病毒的种类有很多,一种流感疫苗只能预防特定流感病毒引起的流感。另外,流感病毒易发生变异,因此流感疫苗需定期接种才能获得有效保护。
(2)接种麻疹疫苗后,人体为何对麻疹病毒具有终生免疫能力?
提示:接种麻疹疫苗后,体内经过特异性免疫反应产生相应抗体和记忆细胞,其中记忆细胞对该病毒具有终生记忆能力。另外,麻疹病毒不易发生变异。
(3)九价宫颈癌疫苗可预防人乳头瘤病毒(HPV)引起的宫颈癌,该疫苗分三次接种,其目的是什么?
提示:该疫苗分三次接种的目的是让机体产生更多的相应抗体和记忆细胞。
(4)为什么注射疫苗一段时间后才起作用?
提示:疫苗作为抗原进入人体后,要经过处理、呈递、识别以及淋巴细胞的增殖、分化后,才能产生相应抗体,因此注射疫苗一段时间后人体才具有免疫力。
[系统认知]
1.疫苗的常见类型及特点比较
疫苗类型 特点
减毒活疫苗 接种后能感染人体而使人产生免疫力,从而达到预防效果。如“糖丸”
灭活疫苗 这类疫苗中的病原体已被杀死,安全性很高,但产生的免疫效果不如减毒活疫苗,常需要多次强化免疫,如狂犬病疫苗、流感疫苗
新型疫苗 DNA
疫苗 将编码某种抗原蛋白的基因片段(DNA)通过一定方法处理后直接注射到动物体内,使外源基因在活体内表达,产生的抗原(外源基因表达的蛋白质)激活机体的免疫系统,从而诱发强而持久的体液免疫和细胞免疫应答
RNA
疫苗 将编码抗原决定簇的mRNA通过一定的设计和修饰,导入细胞,以细胞为“工厂”,生产相应的蛋白质,进而引起机体产生免疫应答
续表
2.人工主动免疫与被动免疫的比较
比较项目 人工主动免疫 人工被动免疫
注射物质 疫苗(抗原物质) 血清(抗体)
作用效果 免疫预防,产生抗体和记忆细胞 紧急预防和治疗,特异性结合、消除病原体
产生作用时间 较慢,一般接种后2~4周才产生 很快
维持时间 较长(维持半年到数年,有的保持终生) 较短(只有2~3周)
常用实例 卡介苗、麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗等 破伤风抗毒素、胎盘球蛋白、丙种球蛋白等
续表
[典例] 中国的“种痘之术”开创了人类天花病(天花病毒引起的疾病)预防之先河。人们用痘痂作为痘苗,通过鼻孔接种。该法是用人工方法感染天花,有一定危险性。后来在不断实践的过程中,发现如果用接种多次的痘痂作疫苗,则毒性减弱,接种后比较安全。清代《种痘心法》描述了人痘苗的选育方法:“其苗传种愈久,药力提拔愈清,人工之选炼愈熟,火毒汰尽,精气独存,所以万全而无害也”。后来该法被牛痘接种法代替,因为牛痘比人痘更加安全。下列有关免疫预防的叙述,错误的是( )
A.痘苗的选育过程相当于病毒减毒
B.种痘成功后体内可产生相应的抗体
C.种痘成功后机体获得了免疫自稳能力
D.牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原
√
[解析] 疫苗的作用相当于抗原,但为了减少对机体的毒害,一般选用灭活或减毒病毒,故痘苗的选育过程相当于病毒减毒过程,种痘成功后体内可产生相应的抗体,A、B正确;
免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,种痘成功后机体获得了免疫防御能力,C错误;
据题干信息“该法被牛痘接种法代替,因为牛痘比人痘更加安全”可知,牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原,D正确。
[易错提醒]
“疫苗”与“抗原”的区别与联系
(1)疫苗是将病原微生物(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的用于自动预防传染的免疫制剂。
(2)疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性,起抗原作用,进入体内主要是诱导相应抗体和记忆细胞的产生。抗体存留时间短,在一定时间内可以发挥免疫作用,记忆细胞存留时间长,保留了对相应抗原的长期免疫能力。
[迁移应用]
1.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( )
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B细胞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(由吞噬细胞吞噬病原体后,呈递在细胞表面),属于主动免疫
√
解析:多次接种疫苗,能促进机体积累更多相应抗体和记忆细胞,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;
注射疫苗后,机体发生一系列反应,可促进B细胞分化出更多记忆细胞,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。
2.RNA疫苗进入人体细胞后,指导合成的抗原蛋白既可激活T细胞也可激活B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.进入细胞的RNA与核糖体结合,指导抗原蛋白的合成
B.B细胞仅需要辅助性T细胞呈递的信号即可被激活
C.细胞毒性T细胞可通过增殖分化产生记忆T细胞
D.注射特定RNA疫苗仅对相应疾病起到预防作用
√
解析:RNA疫苗进入人体细胞后,RNA与人体细胞的核糖体结合指导合成相应抗原蛋白,使人体发生特异性免疫反应,A正确;
激活B细胞需要两个信号的刺激(病原体和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)以及细胞因子的作用(细胞因子由辅助性T细胞分泌,可以促进B细胞分裂、分化的过程),B错误;
细胞毒性T细胞活化后可通过增殖分化产生记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞,C正确;
注射特定RNA疫苗引起的反应属于特异性免疫,特定RNA疫苗仅对相应疾病起到预防作用,D正确。
NO.2
聚焦·学案(二) 器官移植面临哪些问题,如何解决
[助读教材]
1.器官移植的概念
医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其_________的技术叫作器官移植。
基础—自主学习
生理功能
2.器官移植面临的问题
(1)免疫排斥
组织相容性抗原 每个人的细胞表面都带有的一组与别人不同的_______,也叫人类白细胞抗原,简称HLA
器官移植
成败关键 主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近
移植条件 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
应对措施 ____________的应用,大大提高了器官移植的成活率
蛋白质
免疫抑制剂
(2)供体器官短缺
3.免疫学在临床实践上的应用
[微点品悟]
1.判断下列表述的正误
(1)利用自身的干细胞诱导产生的器官,易于移植成功。 ( )
(2)器官移植时产生免疫排斥反应的是细胞免疫。 ( )
(3)人类中不存在HLA完全相同的两个个体。 ( )
(4)异体移植的器官难以成活,主要是由于体液免疫的结果。 ( )
√
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2.下列有关器官移植的叙述,错误的是( )
A.供者与受者HLA差异程度是器官移植成败的关键
B.亲兄妹的组织相容性抗原几乎不存在差异
C.异体器官移植进入人体,可能作为抗原引发强烈的免疫排斥反应
D.利用免疫抑制剂可在一定程度上解决器官移植的免疫排斥问题
√
解析:供者与受者HLA差异程度是器官移植成败的关键,A正确;
在减数分裂产生生殖细胞的过程中存在基因重组,由不同受精卵发育成的个体基因存在差异,故亲兄妹所携带的遗传信息也会有较大的差异,其组织相容性抗原仍然存在差异,B错误;
不同个体的细胞表面会有不一样的蛋白质,异体器官移植进入人体,其细胞表面特有的物质可能作为抗原引发强烈的免疫排斥反应,C正确;
异体器官移植由于免疫排斥而成活率较低,发生的免疫排斥反应主要是细胞免疫,某些免疫抑制剂可使T细胞的增殖受阻,从而提高器官移植的成活率,D正确。
[活动质疑]
某医疗专家团队将猪心脏移植到某心脏病患者体内。接受移植的患者患有终末期心脏病,不符合人体心脏移植手术以及使用心脏辅助装置的条件,接受异种移植成了其活下去的唯一希望。最终专家团队在获得授权以及患者同意后,开展了这项手术。成功移植到患者体内的是一颗经过基因编辑的猪心脏——敲掉了3个会引发免疫排斥反应的猪的基因和一个会导致心脏组织过度生长的猪的基因,并插入了6个来自人类的基因。
深化—合作学习
(1)目前器官移植主要存在的2个问题是什么?
提示:器官短缺和移植后的免疫排斥。
(2)人体白细胞根据什么成分不同能够识别异体器官?
提示:细胞表面的组织相容性抗原(也叫人类白细胞抗原)。
(3)为了提高异体器官移植的成活率,器官接受者要经常服用一些药物,如类固醇、环孢霉素A等,这样做的目的是什么?
提示:主要是使T细胞增殖受阻,从而使免疫系统暂时处于无应答或弱应答状态。
(4)试说出解决器官移植的供体短缺问题的措施。
提示:一是寄希望于利用(患者自身)干细胞培养相应的组织、器官;二是寄希望于唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心,有更多的人加入自愿捐献器官的行列中来。
[系统认知]
1.器官移植所面临的问题、原因及解决办法
(1)存在免疫排斥的问题,容易失败
原因 ①进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因;②器官移植的成败,主要取决于供者与受者的组织相容性抗原(HLA)是否一致或相近,只要供者与受者的主要组织相容性抗原(HLA)有一半以上相同,就可以进行器官移植
解决方法 ①使用免疫抑制剂,抑制免疫系统的功能,使免疫系统暂时处于无应答或弱应答的状态,大大提高了器官移植的成活率,给需要进行器官移植的患者带来了希望;②选用与受体组织相容性抗原(HLA)比较接近的供体器官进行移植
续表
(2)供体器官短缺
原因 供体远远满足不了移植需求者的需求
解决方法 ①利用干细胞培养相应的组织、器官;②唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心,有更多的人加入自愿捐献器官的行列中来
2.免疫预防与免疫治疗的区别
项目 时间 注射的物质 目的
免疫预防 病原体感染前的预防 疫苗(经处理的抗原或DNA疫苗等) 激发机体自身免疫反应,产生相应抗体和记忆细胞
免疫治疗 病原体感染后的治疗 免疫增强剂或免疫抑制剂 通过增强或减弱患者免疫能力,使患者恢复健康
3.免疫预防的局限性
通过免疫预防,人们能预防多种传染病,但是不能预防所有的传染病。因为接种一种疫苗只能预防一种传染病,而且有些传染病的病原体还可能发生变异,如流感病毒。
[迁移应用]
1.下列关于器官移植的叙述,错误的是( )
A.器官移植的目的是重建其生理功能
B.骨髓移植时,要进行配型,即检查供者和受者之间的组织相容性抗原是否完全相同
C.皮肤移植时,最好使用自身的皮肤进行移植
D.接受器官移植的患者,因需要使用免疫抑制剂,而容易患感染性疾病
√
解析:进行骨髓移植时,需要配型,只要供者与受者的主要组织相容性抗原有一半以上相同就可以进行移植,B错误。
2.(2022·湖北高考)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )
A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同
√
解析:器官移植后免疫排斥反应主要是细胞免疫的结果,而细胞免疫是以T细胞为主的免疫反应,即免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A正确;
免疫抑制剂的作用是抑制与免疫反应有关的细胞的增殖和功能,即抑制免疫细胞的活性,所以患者在术后需使用免疫抑制剂,避免引起免疫排斥反应,B正确;
血浆置换可以去除受者体内的天然抗体,避免激发免疫排斥反应,所以在器官移植前,可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应,C正确;
实际脏器移植中,捐献者与患者间ABO血型不符可能导致强烈的免疫排斥反应,所以在肾脏移植前,应考虑捐献者与患者是否为同一血型,D错误。
3.人类细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)包括MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ两类。MHC-Ⅰ分子能与侵入人体细胞的抗原水解产生的短肽结合,形成的MHC-Ⅰ抗原肽复合物转至靶细胞表面,呈递给免疫细胞。MHC-Ⅱ只参与未侵入细胞的抗原的呈递,在抗原呈递细胞中形成MHC-Ⅱ抗原肽复合物,转至细胞表面。MHC-Ⅰ几乎能在所有有核细胞中表达,可作为分子标签被自身免疫细胞识别。下列说法错误的是( )
A.MHC-Ⅰ抗原肽复合物可与细胞毒性T细胞表面的受体特异性结合
B.MHC-Ⅱ可在树突状细胞、B细胞、巨噬细胞中表达
C.病毒侵入人体后形成的抗原肽不能被MHC-Ⅱ呈递
D.器官移植的成败主要取决于供者和受者的MHC-Ⅰ是否一致或相似
√
解析:由题干信息“形成的MHC-Ⅰ抗原肽复合物转至靶细胞表面,呈递给免疫细胞。MHC-Ⅱ只参与未侵入细胞的抗原的呈递,在抗原呈递细胞中形成MHC-Ⅱ抗原肽复合物,转至细胞表面”,判断MHC-Ⅰ抗原肽复合物可与细胞毒性T细胞表面的受体特异性结合,A正确;
在抗原呈递细胞中形成MHC-Ⅱ抗原肽复合物,故MHC-Ⅱ可表达于抗原呈递细胞:树突状细胞、B细胞、巨噬细胞,B正确;
病毒侵入人体后形成的抗原肽与MHC-Ⅱ结合,在抗原呈递细胞中形成MHC-Ⅱ抗原肽复合物,故病毒侵入人体后形成的抗原肽能被MHC-Ⅱ呈递,C错误;
对机体来说,移植的器官相当于抗原,而MHC-Ⅰ几乎能在所有有核细胞中表达,故器官移植的成败主要取决于供者和受者的MHC-Ⅰ是否一致或相似,D正确。
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.3
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.器官移植的成败,主要取决于___________________________
______。
2.利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,容易移植成功,这是因为______________________________________________
_______________________________________________________________________。
供者与受者的HLA是否一致或
相近
利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,
移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的,移植后不会发生免疫排斥反应
3.某病毒疫苗需要两次接种,即第一次接种产生免疫后,间隔一段时间进行第二次接种。若提前进行第二次接种,则会减弱免疫的效果。其原因是______________________________________________
_______________。
第二次接种的疫苗会与第一次免疫后产生的抗体
结合而被清除
三、综合检测反馈
1.百日咳、白喉和破伤风是三种常见的传染病,分别由不同的致病菌导致。我国政府在儿童中推广“百白破”三联体疫苗的免费接种,大大降低了三种疾病的发病率。下列关于接种疫苗的叙述,正确的是( )
A.只引发特异性免疫而不发生非特异性免疫
B.辅助性T细胞可产生细胞因子作用于B细胞
C.抗体能直接清除宿主细胞内的抗原
D.体内出现一种能抑制上述三类致病菌的抗体
√
解析:疫苗是灭活或减毒的病原体(抗原),既能引发特异性免疫,也能引发非特异性免疫,A错误;
辅助性T细胞受抗原刺激可产生细胞因子作用于B细胞,B正确;
抗体不能与宿主细胞内的抗原结合,C错误;
“百白破”三联体疫苗能引起体内出现分别抑制三类致病菌的抗体,D错误。
2.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
√
解析:根据题干信息“法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”,可推知法氏囊相当于人体的骨髓造血组织,是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A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正确;
法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会导致雏鸡B淋巴细胞的产生减少,C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错误。
3.日常生活中,医生建议外伤患者使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。某同学不慎右足底被刺伤,因伤口小不以为意,未做任何处理,10天后出现乏力、头痛、肌肉酸痛,随着病情发展最终出现肌肉痉挛、喉头阻塞等症状,确诊为破伤风(病原体是破伤风杆菌)。下列有关说法正确的是( )
A.破伤风杆菌进入机体后,抗原呈递细胞会将其加工后呈递给辅助性T细胞
B.注射破伤风类毒素属于被动免疫,注射破伤风抗毒素属于主动免疫
C.此人治愈后,当其再次接触到破伤风杆菌时,通常会引起严重的过敏反应
D.对此人立即注射破伤风类毒素,是一种及时、有效、安全的治疗手段
√
解析:破伤风杆菌进入机体后,树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体,而后对抗原进行处理,呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,A正确;
破伤风抗毒素属于抗体,而破伤风类毒素是抗原,注射抗体属于被动免疫,注射抗原属于主动免疫,B错误;
当其再次接触到破伤风杆菌时相应记忆B细胞分裂分化出浆细胞,产生抗体消灭抗原,属于正常免疫反应,通常不会引起严重的过敏反应,C错误;
注射破伤风类毒素是预防破伤风的措施,对已患破伤风的此人应立即注射破伤风抗毒素,这才是一种及时、有效、安全的治疗手段,D错误。
4.当异体组织、器官被移植到体内某些特定部位(如眼、睾丸、脑)后不被排斥而可长期存活,这种现象称为“免疫赦免”,这些部位称“免疫赦免区”,该区域免疫细胞有赦免基因的表达,启动细胞自杀程序。下列有关说法正确的是( )
A.器官移植需要供者和受者主要HLA完全相同
B.T细胞中免疫赦免基因的选择性表达可能是“免疫赦免”产生的原因
C.“免疫赦免”说明人体的免疫系统存在缺陷
D.利用药物使人体免疫系统变得敏感,使移植器官获得“免疫赦免”
√
解析: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,A错误;
“免疫赦免”现象是人体长期进化的结果,故不能说明人体的免疫系统存在缺陷,C错误;
若想使移植器官获得“免疫赦免”,可利用药物(如免疫抑制剂)使人体免疫系统变得不敏感,D错误。
5.研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞(iPSC)进行了抗肿瘤的免疫学研究。研究人员进行的系列实验如下:免疫组小鼠每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液,连续4周;空白组小鼠每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液,连续4周。取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7(一种癌细胞)和MEF(一种正常体细胞)混合,检测三种细胞与血清中抗体的结合率,结果见下表。下列说法正确的是( )
血清 细胞与抗体的结合率/%
iPSC DB7 MEF
免疫组 77 82 8
空白组 10 8 9
A.免疫组数值明显高于空白组数值,说明抗体刺激小鼠产生了iPSC
B.表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据差异较小,说明DB7和iPSC的表面有共同的抗原
C.表中MEF实验数据表明该细胞表面没有抗原而无法与血清抗体结合
D.给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小,由此推测:抗iPSC抗体介导的体液免疫可以杀死癌细胞
√
解析:分析表格数据可知,iPSC与两组小鼠血清作用后,免疫组数值明显高于空白组数值,说明失去增殖活性的iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体,A错误;
表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据差异较小,说明DB7和iPSC的表面有共同的抗原,从而使得DB7可与iPSC刺激小鼠产生的特异性抗体结合,B正确;
表中MEF实验数据免疫组与空白组相近,表明该细胞表面没有与iPSC的表面相同的抗原,有少部分MEF可与抗体结合,说明并不是细胞表面无抗原,C错误;
由D项实验结果可推测:免疫组血清中有能与肿瘤结合的细胞毒性T细胞,这属于细胞免疫,D错误。
课时达标评价
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A级——固基础,注重综合
1.给人体注射疫苗可以预防疾病的最主要原因是( )
A.疫苗可直接杀死病原体
B.疫苗促使人体产生毒素,杀死病原体
C.疫苗促使人体产生与病原体对应的抗体和记忆细胞
D.疫苗可固定病原体,有利于吞噬细胞的吞噬作用
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解析:疫苗通常为灭活的或减毒的病原体,进入人体后可激发机体产生特异性免疫,产生针对特定抗原的抗体和记忆细胞。
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2.大部分的宫颈癌都是由HPV感染所引起。宫颈癌疫苗专用于预防HPV,人体接种宫颈癌疫苗将获得相应免疫力。下列有关叙述正确的是( )
A.HPV入侵后,浆细胞会增殖分化并产生特异性抗体
B.HPV再次入侵时,记忆T细胞会迅速增殖分化成细胞毒性T细胞
C.注射宫颈癌疫苗的作用是刺激人体内记忆细胞的增殖分化
D.HPV对人体来说是一种抗原,会被细胞毒性T细胞裂解
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解析:浆细胞是高度分化的细胞,不能再增殖分化,A错误;
HPV对人体来说是一种抗原,再次入侵时,记忆T细胞会迅速增殖分化成细胞毒性T细胞,B正确;
注射宫颈癌疫苗可刺激机体产生相应抗体和记忆细胞,C错误;
HPV对人体来说是一种抗原,感染的宫颈细胞会被细胞毒性T细胞裂解,D错误。
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3.结核分枝杆菌是引起结核病的病原菌,寄生在宿主细胞内,可侵犯全身各器官,但以肺结核最为多见,按免疫规划接种卡介苗以预防结核病。下列有关叙述错误的是( )
A.儿童接种卡介苗后,机体会产生相应抗体、记忆细胞
B.结核分枝杆菌可在宿主细胞内利用自己的核糖体合成蛋白质
C.内环境中的结核分枝杆菌可与抗体结合,形成沉淀等
D.接种卡介苗的儿童,再次接触结核分枝杆菌时,记忆B细胞会迅速增殖,并产生大量抗体
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解析:儿童接种卡介苗后,机体会发生特异性免疫,产生相应抗体和记忆细胞,A正确;
结核分枝杆菌属于原核生物,自身具有核糖体,因此可在宿主细胞内利用自己的核糖体合成蛋白质,B正确;
内环境中的结核分枝杆菌属于抗原,可与抗体结合,形成沉淀等,C正确;
接种卡介苗的儿童,再次接触结核分枝杆菌时,记忆B细胞会迅速增殖分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,D错误。
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A.初次注射疫苗时,参与识别抗原的是T细胞和记忆细胞等
B.病原体易发生变异,会使抗体失效,所以要多次注射
C.多次接种疫苗有助于提高人体内相应抗体和记忆细胞的数量
D.初生婴儿接种的乙肝疫苗为抗体
4.下表为我国对初生婴儿预防乙型肝炎的免疫计划。下列叙述正确的是( )
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时间 接种乙肝疫苗 接种方式
出生时 第一次 肌肉注射
出生1个月 第二次 肌肉注射
出生6个月 第三次 肌肉注射
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解析:初次免疫时,体内尚无记忆细胞,因此记忆细胞不参与识别抗原,A错误;
多次接种疫苗是为了增加体内相应抗体和记忆细胞的数量,保证病原体再次入侵时机体可产生足量的抗体对抗抗原,与病原体的变异无关,B错误,C正确;
乙肝疫苗是经过灭活处理的抗原,可引发机体产生抗体,D错误。
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5.下列关于器官移植的说法,错误的是( )
A.胸腺肽能诱导造血干细胞生成具有免疫活性的T淋巴细胞,器官移植病人不适合使用胸腺肽
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.免疫抑制剂如类固醇、环孢霉素A的使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
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解析:胸腺肽能诱导造血干细胞生成具有免疫活性的T淋巴细胞,增强人体免疫力,因此器官移植病人不适合使用胸腺肽,A正确;
器官移植存在免疫排斥反应,因此器官移植病人手术后要服用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率,B正确;
免疫抑制剂如类固醇、环孢霉素A的使用会使淋巴细胞减少,减弱特异性免疫的功能,反而容易患感染性疾病,C正确;
免疫抑制剂主要抑制T细胞的增殖和功能,D错误。
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6.器官移植后,供体器官诱导受体产生的特定细胞毒性T细胞裂解供体细胞,引起免疫排斥反应。研究发现,大鼠肝移植后腹腔细菌感染会减轻免疫排斥反应。下列叙述错误的是( )
A.对受体动物而言,外来器官相当于抗原,会激发机体产生细胞免疫
B.细菌感染可能会降低大鼠的免疫功能,使其更容易接受外来器官
C.器官移植中的免疫排斥反应体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳功能
D.注射免疫抑制剂抑制机体的免疫功能,能提高器官移植的成功率
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解析:器官移植中的免疫排斥反应体现了免疫系统的免疫防御功能,C错误。
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7.医学家为研究S疫苗的效果,做了如图所示实验,下列分析错误的是( )
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A.实验开始时B鼠和A鼠生理状态应该是相同的
B.该实验说明S疫苗对S病原体起预防作用
C.S疫苗的作用是刺激小鼠产生抗体和细胞毒性T细胞
D.A鼠死亡说明小鼠自身的免疫能力是有限的
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解析:实验设计原则包括对照原则、单一变量原则、科学性原则等,因此实验开始时B鼠和A鼠生理状态应该是相同的,防止无关变量对实验的影响,A正确;
分析题图可知:用未感染过病原体的健康小鼠A和B做实验,B鼠先注射S疫苗,再注射S病原体,而A鼠直接注射S病原体,结果B鼠能正常生活,而A鼠患病死亡,说明S疫苗对S病原体起预防作用,B正确;
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疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,作用是刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞,C错误;
对未感染过S病原体的健康小鼠A直接注射S病原体,结果A鼠患病死亡,说明小鼠自身的免疫能力是有限的,D正确。
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8.免疫治疗是应用免疫制剂调节机体的免疫状态,使机体对疾病产生恰当的免疫应答,从而防治疾病的治疗方法。如注射疫苗、抗体以预防和治疗慢性疾病,应用免疫抑制剂及免疫增强剂以控制机体的免疫状态等。下列有关叙述错误的是( )
A.接种疫苗的目的是使机体产生更强的特异性免疫
B.利用免疫增强剂可增强体液免疫对癌变细胞的清除
C.免疫抑制剂能使T细胞增殖受阻,有利于器官移植
D.吞噬细胞对抗原处理后可以呈递抗原信息给其他淋巴细胞
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解析:接种疫苗的目的是使机体产生相应的抗体和记忆细胞,产生更强的特异性免疫,A正确;
利用免疫增强剂可增强细胞免疫对癌变细胞的清除,B错误;
免疫抑制剂能使T细胞增殖受阻,使细胞免疫减弱,有利于器官移植,C正确;
吞噬细胞对抗原处理后可以呈递抗原信息给辅助性T细胞等,D正确。
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9.下图表示某种病毒诱导的体液免疫及细胞免疫应答过程。据图回答下列相关问题:
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(1)物质甲是________,细胞4与细胞3的名称分别是________________________,物质乙的合成和释放依次经过的细胞器是______________________。
(2)疫苗常被注射到手臂肌肉,其最先进入的内环境是________。
(3)mRNA疫苗是一种新型疫苗,将编码相关蛋白质的mRNA注入人体细胞,利用人体细胞合成外源蛋白,刺激人体产生抗体。________(填“能”或“不能”)将制好的mRNA直接注射到人体内,原因是__________________________________________________。
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解析:(1)分析题图可知,物质甲可以刺激B细胞(细胞5)增殖分化,故为细胞因子;细胞4可以摄取、处理抗原,为抗原呈递细胞;细胞3可以与靶细胞密切接触,为细胞毒性T细胞;物质乙为抗体,是一种分泌蛋白,其产生和分泌的过程依次经过核糖体、内质网、高尔基体。(2)肌肉注射最先进入的内环境是组织液。(3)mRNA是较大的分子,不能直接进入细胞内。此外直接注射mRNA,还可能会被相关酶分解,故不能将制好的mRNA直接注射到人体内。
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答案:(1)细胞因子 抗原呈递细胞、细胞毒性T细胞 核糖体、内质网、高尔基体 (2)组织液 (3)不能 直接注射会导致mRNA被酶降解,并且mRNA无法直接进入细胞内
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B级——强应用,体现创新
10.将某小鼠的皮肤移植给多只同种小鼠后,将受皮鼠分成甲、乙两组。甲组小鼠注射一定剂量的环孢霉素A,乙组小鼠注射等量生理盐水,并每天统计植皮的存活率,结果如图。下列分析错误的是( )
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A.受皮鼠与供皮鼠的细胞表面抗原不完全相同
B.甲组小鼠对外源供皮的免疫排斥强度大于乙组小鼠
C.环孢霉素A可能通过抑制T细胞增殖从而减弱免疫应答
D.使用环孢霉素A有可能提高人体移植器官的存活率
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解析:依题意并分析题图可知,外源供皮在受皮鼠上的存活率最终降为零,说明发生了免疫排斥反应,受皮鼠与供皮鼠的细胞表面抗原不完全相同,A正确;
甲组小鼠对外源供皮的免疫排斥反应出现的时间比乙组小鼠出现的时间晚,外源供皮存活的时间长,说明甲组小鼠对外源供皮的免疫排斥强度小于乙组小鼠,进而说明环孢霉素A能够减弱免疫排斥反应,究其原因可能是通过抑制T细胞增殖从而减弱免疫应答,B错误,C正确;
对人体器官移植患者使用环孢霉素A,能够减弱免疫排斥反应,提高移植器官的存活率,D正确。
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11.李斯特菌是一种胞内寄生菌,实验小组为探讨TNF-α基因对李斯特菌引起的免疫应答的影响,给TNF-α基因敲除小鼠和野生型小鼠分别注射适量的李斯特菌,一段时间后检测两组小鼠体内细胞毒性T细胞和记忆细胞的数量,结果如图所示。据此分析,下列叙述错误的是( )
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A.有效促进TNF-α基因的表达,对小鼠的非特异性免疫功能的影响无法确定
B.TNF-α基因表达产物有利于初次免疫中免疫系统对抗原的清除
C.TNF-α基因表达产物作用于T细胞会影响T细胞增殖分化的方向
D.抗原再次入侵时刺激记忆细胞,并由记忆细胞直接发挥免疫效应
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解析:该实验的因变量是细胞毒性T细胞和记忆细胞的相对数量,不能确定非特异性免疫功能的变化,A正确;
由题图分析可知,TNF-α基因表达使得细胞毒性T细胞数量增多,因此TNF-α基因表达产物有利于初次免疫中免疫系统对抗原的清除,B正确;
由题图可知,TNF-α基因敲除小鼠的细胞毒性T细胞和野生型相比数量减少,而记忆细胞和野生型相比数量增多,说明TNF-α基因表达产物作用于T细胞会影响T细胞增殖分化的方向,C正确;
记忆细胞不能直接发挥免疫效应,需要增殖分化成相应的浆细胞或细胞毒性T细胞后发挥作用,D错误。
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12.肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,物质P作为安全的纳米材料常用作疫苗载体。
(1)肿瘤疫苗作为________被树突状细胞(DC细胞)摄取并进入溶酶体,加工后与MHCⅡ分子结合,呈递给辅助性T细胞,进而激活B细胞,引发________免疫;从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,被降解成多肽后转移至内质网与MHCⅡ分子结合,呈递给细胞毒性T细胞,引发________免疫。
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(2)物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入纳米疫苗(OVA-P)后与体外培养的DC细胞共孵育,得到结果如图1。
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与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被DC细胞摄取处理。得出结论的依据是_______________________________________________
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比较2、3组的实验结果,说明___________________________
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(3)研究者进一步对Q引入后的纳米疫苗进行了体内效果评价。将三类疫苗注射到肿瘤模型小鼠体内,结果如图2。结果说明__________________________________________________________________________________________________________________。
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(4)综合以上信息,请概括出本实验研究的目的:___________
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答案:(1)抗原 体液 细胞 (2)与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加 Q引入纳米疫苗,可增加DC细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量 (3)Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的肿瘤抑制效果更好 (4)探究物质Q是否能提高疫苗激活细胞的免疫功能以加强对肿瘤的治疗效果(合理即可)
本课结束
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