内容正文:
章末
核心素养统率下的
单元整体教学设计
CONTENTS
目录
1
2
3
4
1 生命观念
2 科学思维
4 社会责任
3 科学探究
NO.1
1 生命观念
1.结构与功能观
免疫系统的结构层次、组成及功能,体现了结构与功能观。
2.稳态与平衡观
神经、体液、免疫三大系统之间相关调节过程或者子系统不同成分的相互作用过程,就是它们共同对机体内环境稳态发挥调节作用的过程,体现了稳态与平衡观。
3.系统与信息观
在免疫系统内部,各组分之间存在相互作用,而免疫系统与神经系统、内分泌系统也不是割裂的、各自为战的,它们也有复杂的相互作用。神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。通过这些信号分子,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
[浸润素养]
1.(2024·开封期中)结构与功能是相适应的。免疫系统能够发挥相应的免疫功能与免疫系统的组成成分密切相关。下列有关叙述错误的是
( )
A.脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞分化、发育、成熟的主要场所
B.B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原
C.免疫活性物质也能由非免疫细胞产生并发挥免疫效应
D.免疫器官主要由淋巴组织构成,包括骨髓、胸腺等
√
解析:免疫细胞都是由造血干细胞分化而来,分别在骨髓和胸腺中发育成熟,而脾、淋巴结和扁桃体作为免疫器官是免疫细胞集中分布和作战的场所,A错误;
抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等,都能摄取和加工处理抗原,都属于免疫细胞,B正确;
免疫活性物质(如抗体、溶菌酶、细胞因子)能发挥免疫作用,但它们并非都是由免疫细胞产生的,例如泪腺细胞也能分泌溶菌酶,C正确;
免疫器官主要由淋巴组织构成,包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等,D正确。
2.(2024·保定期末)如图是人体内某些生命活动的调节过程,有关叙述错误的是( )
A.信息分子A、B、D分别为神经递质、激素和细胞因子,它们都是蛋白质
B.信息分子A~D都具有特异性,只能作用于特定的靶器官或靶细胞
C.信息分子A~D都通过与相应受体结合进而改变细胞原有的生理状态
D.信息分子A~D不参与构成细胞结构,也不为细胞生命活动提供能量
√
解析:题图中信息分子A为神经递质、B为促甲状腺激素、C为甲状腺激素、D为细胞因子,其中神经递质种类很多,一般为小分子物质,不是蛋白质,A错误;
神经递质、激素、细胞因子等信息分子都具有特异性,激素通过与靶细胞的受体结合,使靶细胞原有的生理活动发生改变,神经递质通过影响突触后膜离子通道的开闭来改变突触后膜所在神经元的生理状态,细胞因子能使B淋巴细胞原有生理状态发生改变,B、C正确;
神经递质、激素、细胞因子等信息分子都不参与构成细胞结构,也不能为细胞提供能量,D正确。
3.正常生命活动需要机体的调节机制,如图关于人体的调节网络部分内容,结合图示内容分析相关说法,不正确的是( )
A.长期精神抑郁易引发肿瘤可能是神经系统导致内分泌紊乱抑制了免疫系统的免疫监视功能
B.下丘脑对肾上腺的控制都是通过作用于垂体,垂体释放信息分子导致肾上腺释放激素
C.注射糖皮质激素可以提高器官移植的成活率,能辅助治疗系统性红斑狼疮等疾病
D.图中有三类信号分子,都是通过体液传送直接与特异性受体接触后完成信息传递
√
解析:长期精神抑郁易引发肿瘤可能是神经系统导致内分泌紊乱抑制了免疫系统的免疫监视功能,A正确;
下丘脑对肾上腺的控制并不都是通过下丘脑作用于垂体控制的,也受神经系统的调节,B错误;
糖皮质激素可以抑制免疫系统的功能,所以注射糖皮质激素可以提高器官移植的成活率,能辅助治疗系统性红斑狼疮等自身免疫病,C正确;
图中有三类信号分子,分别为神经递质、激素和细胞因子,都是通过体液传送直接与特异性受体接触后完成信息传递,D正确。
NO.2
2 科学思维
运用批判性思维分析评价有关免疫调节的现象
科学思维的核心是理性思维,批判质疑是理性思维的重要取向。本章关于体液免疫和细胞免疫关系的“思考·讨论”下的问题可以训练我们关于批判性思维的多方面技能,如寻找证据、评价观点、根据证据确认关系等;课后练习题中关于捐献器官的策略评估,训练的是我们的评估技能;关于Rh血型的习题,要求我们解释原因;关于设计HPV疫苗的思路,相当于让我们简单地作出决策,这是批判性思维最后阶段的技能。另外,评价“设计一种用来预防多种疾病的疫苗”、旁栏思考题“疫苗必须包含一个完整的病原体吗”这些都是训练我们批判性思维的好素材。通过具体实例分析培养我们的理性思维,有助于科学思维素养的提高。
[浸润素养]
1.我国科学家为了研究青蒿素的抗疟疾能力,特意制作了模型鼠。如果某研究小组想制作一只特异性免疫缺陷鼠,最合适的方法是( )
A.破坏小鼠的造血干细胞,阻止免疫细胞的产生
B.手术摘除小鼠的胸腺,抑制T细胞的成熟
C.给予药物杀死小鼠体内的免疫细胞
D.采用射线照射诱发基因突变,减少B细胞数量
√
解析:免疫细胞是由造血干细胞增殖分化形成的,破坏小鼠的造血干细胞,可阻止免疫细胞的产生,而免疫细胞包括巨噬细胞和淋巴细胞等,因此破坏小鼠的造血干细胞会破坏小鼠的非特异性免疫和特异性免疫,A不符合题意;
胸腺是T细胞成熟的场所,T细胞可参与特异性免疫,因此手术摘除小鼠的胸腺,抑制T细胞的成熟,可制作成特异性免疫缺陷鼠,B符合题意;
免疫细胞包括巨噬细胞和淋巴细胞等,因此给予药物杀死小鼠体内的免疫细胞会破坏小鼠的非特异性免疫和特异性免疫,C不符合题意;
基因突变具有不定向性,采用射线照射诱发基因突变,B细胞数量不一定减少,D不符合题意。
2.预防传染病的疫苗家族中增加的第三代疫苗——DNA疫苗,是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成,这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应。下列关于DNA疫苗的叙述不正确的是( )
A.DNA疫苗导入人体能够产生特异性免疫
B.导入人体的DNA疫苗在体内直接产生抗体,起到免疫作用
C.DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的
D.DNA疫苗接种后引起人体产生的抗体是由浆细胞合成的
√
解析:DNA疫苗导入人体后进行表达产生抗原蛋白质,激发机体产生特异性免疫,A正确;
人体内的抗体是由浆细胞产生的,DNA疫苗不能产生抗体,B错误,D正确;
DNA疫苗导入人体后,进行表达产生抗原蛋白,刺激机体产生特异性免疫并产生抗体和记忆细胞,达到预防特定微生物感染的目的,C正确。
3.寨卡病毒是一种RNA病毒,会攻击胎儿的神经元。科研人员开发出全新的DNA寨卡疫苗,这种疫苗含有一段根据寨卡病毒核酸合成的DNA片段,注射到动物体内后,有的细胞会分泌出很多类似寨卡病毒的小粒子,这些粒子能刺激免疫系统产生特异性免疫,从而预防寨卡病毒的感染。下列有关叙述不正确的是( )
A.这些粒子就是疫苗在动物体内表达后产生的病毒蛋白,在免疫学上属于抗原
B.DNA疫苗和传统疫苗的区别之一是DNA疫苗本身不是抗原,不直接引起机体产生特异性免疫
C.寨卡病毒会攻击胎儿的神经元,引起新生儿神经系统发育缺陷,属于免疫缺陷病
D.实验动物获得特异性免疫能力的标志是产生特异性抗体和细胞毒性T细胞等
√
解析:据题干信息分析,注射的疫苗是根据寨卡病毒核酸合成的DNA片段,说明这些粒子就是疫苗(DNA)在动物体内控制合成的病毒蛋白,在免疫学上属于抗原,A正确;
DNA疫苗和传统疫苗的区别之一是DNA疫苗本身不是抗原,不直接引起机体产生特异性免疫,而其控制合成的粒子是抗原,可以引起免疫反应,B正确;
寨卡病毒会攻击胎儿的神经元,引起新生儿神经系统发育缺陷,没有引起免疫系统的功能下降,不属于免疫缺陷病,C错误;
DNA寨卡疫苗注射到实验动物体内后在细胞内合成抗原,且有的细胞会分泌出该抗原,故实验动物获得特异性免疫能力的标志是产生特异性抗体和细胞毒性T细胞等,D正确。
NO.3
3 科学探究
运用实验法探究免疫细胞的功能
实验1:切除胸腺后观察机体的免疫能力,探究胸腺与特异性免疫的关系
切除小鼠的胸腺,细胞免疫功能几乎全部丧失,同时由于失去了辅助性T细胞产生的细胞因子的作用,体液免疫功能也大大降低。
实验2:切除胸腺并用X射线照射后再输入淋巴细胞研究免疫系统的组成、功能(如图所示)
[浸润素养]
1.甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏,其中甲组仅有体液免疫功能,乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞,发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能,出现这些现象的原因是( )
A.甲组骨髓被破坏,乙组胸腺被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
B.甲组胸腺被破坏,乙组骨髓被破坏,丙组骨髓和胸腺均被破坏
C.乙组骨髓被破坏,丙组胸腺被破坏,甲组骨髓和胸腺均被破坏
D.丙组骨髓被破坏,甲组胸腺被破坏,乙组骨髓和胸腺均被破坏
√
解析:参与体液免疫的淋巴细胞有T细胞和B细胞,参与细胞免疫的细胞有T细胞,甲组仅有体液免疫,输入造血干细胞后,其细胞免疫功能也没有恢复,说明其骨髓正常,破坏的是胸腺;乙组输入造血干细胞后,恢复了细胞免疫功能,说明其胸腺正常,被破坏的是骨髓;丙组丧失了特异性免疫功能,输入造血干细胞后,特异性免疫功能仍没有恢复,说明其骨髓和胸腺都被破坏了,B正确。
2.为了探究某种复方草药对某种细菌性乳腺炎的疗效是否与机体免疫功能增强有关。某研究小组将细菌性乳腺炎模型小鼠随机分为实验组(草药灌胃)、空白对照组(生理盐水灌胃)和阳性对照组(免疫增强剂A灌胃),并检测免疫指标。回答下列问题:
(1)研究发现:实验组小鼠吞噬细胞的吞噬能力显著高于阳性对照组,极显著高于空白对照组。这一结果至少可说明该草药增强了小鼠的非特异性免疫功能。非特异性免疫的特点是_________
__________________________________________________________________________________________________________________。
(2)研究还发现:实验组小鼠的T细胞含量显著高于空白对照组,与阳性对照组相近。这一结果说明:该草药可能通过提高小鼠的T细胞含量来增强其特异性免疫功能。在针对病原体的细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞的作用是______________________________
__________________________________________________________。
(3)恶性肿瘤的发生主要是由于免疫系统的______功能缺(丧)失。________的应用,大大提高了器官移植的成活率,给患者带来了福音。
解析:(1)非特异性免疫的特点是人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。(2)在细胞免疫中,细胞毒性T细胞的作用是识别并与被病原体入侵的宿主细胞(靶细胞)密切接触,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压发生变化,最终导致靶细胞裂解、死亡。(3)恶性肿瘤的发生主要是由于免疫系统的免疫监视功能缺失。可利用免疫抑制剂来提高器官移植的成活率。
答案:(1)人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用 (2)识别并与被病原体入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解、死亡 (3)免疫监视 免疫抑制剂
NO.4
4 社会责任
(一)珍爱生命·健康生活
1.(2023·浙江1月选考)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( )
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:据题意,当左眼球严重损伤时,若不及时摘除,右眼会因自身免疫而受损,说明眼球内部存在抗原性物质,人体内也存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞,A、B错误;
当左眼球严重损伤后,眼球内部的某些物质释放出来,作为抗原引发特异性免疫,从而产生相应的免疫细胞和抗体,抗体随体液运输至全身并特异性攻击右眼球而引发自身免疫,C正确,D错误。
2.(2023·湖南高考)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( )
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抗原性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)能刺激机体产生记忆细胞,抗体是浆细胞产生的,C错误;
有效注射破伤风抗毒素(抗体)属于被动免疫,保护时间较短,而注射破伤风类毒素(抗原)属于主动免疫,能刺激机体产生相应抗体和记忆细胞,保护时间较长,D错误。
3.(2023·广东高考)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化。下列叙述错误的是( )
A.a~b期间辅助性T细胞增殖并分泌细胞因子
B.b~c期间细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞
C.病毒与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号
D.病毒和细菌感染可刺激记忆B细胞和记忆T细胞的形成
√
解析:a~b期间,病毒、T细胞的相对数量均增加,病毒侵入机体后会引发体液免疫,辅助性T细胞可分泌细胞因子,A正确;
b~c期间,病毒的相对数量减少,而T细胞的相对数量继续增加,推测b~c期间,细胞毒性T细胞大量裂解被病毒感染的细胞,B正确;
一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞传递的抗原后,其表面的特定分子发生变化与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,C错误;
病毒和细菌感染可引发体液免疫和细胞免疫,在体液免疫过程中会形成记忆B细胞,在细胞免疫过程中会形成记忆T细胞,D正确。
(二)科普成果·激励创新
4.(2023·海南高考)肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌白细胞介素-10(IL-10),促进TAM转变成可抑制T细胞活化和增殖的调节性T细胞,并抑制树突状细胞的成熟,从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的是( )
A.调节性T细胞参与调节机体的特异性免疫
B.树突状细胞可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子
C.TAM使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击
D.IL-10是免疫活性物质,可通过TAM间接促进T细胞活化和增殖
√
解析:调节性T细胞可抑制T细胞活化和增殖,进而参与调节机体的特异性免疫,A正确;
树突状细胞作为抗原呈递细胞,可促进辅助性T细胞分泌细胞因子,B错误;
TAM通过分泌白细胞介素-10(IL-10)可促进TAM转变成调节性T细胞,抑制T细胞的活化和增殖,进而使肿瘤细胞不容易遭受免疫系统的攻击,C错误;
IL-10是免疫活性物质,可通过促进TAM转变成调节性T细胞间接抑制T细胞活化和增殖,D错误。
5.(2024·通化期末)研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。有的肿瘤细胞会被活化的T细胞诱导裂解,有的肿瘤细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。下列叙述错误的是( )
A.活化的T细胞来自T细胞或记忆细胞的增殖、分化
B.活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解体现了免疫系统的防御功能
C.活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解属于细胞凋亡
D.注射PD-L1抗体可在一定情况下治疗癌症
√
解析:活化的T细胞可来自T细胞或记忆细胞(二次免疫过程)的增殖、分化,A正确;
活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解体现了免疫系统的免疫监视功能,B错误;
活化的T细胞诱导肿瘤细胞裂解属于细胞凋亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于机体是有利的,C正确;
分析题意可知,肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,逃避免疫系统的攻击,故注射PD-L1抗体后,该抗体可与PD-L1结合,导致PD-L1不能发挥作用,则免疫系统的功能正常进行,可在一定情况下治疗癌症,D正确。
6.生物学家发现,Toll样受体蛋白是由TLR基因家族(包括TLR1、TLR6、TLR10等基因)表达的一类参与先天性免疫的蛋白质,突变后的TLR基因表达水平显著增强,但过量的Toll样受体蛋白可能将花粉等过敏原误认为外来病原体而引发免疫反应。下列有关叙述错误的是( )
A.Toll样受体蛋白主要参与非特异性免疫
B.TLR基因家族不参与免疫系统的免疫防御
C.TLR基因突变后可能使机体的免疫反应增强
D.突变后的TLR基因过量表达可能会引发组织损伤
√
解析:Toll样受体蛋白是由TLR基因家族(包括TLR1、TLR6、TLR10等基因)表达的一类参与先天性免疫的蛋白质,因此该受体蛋白主要参与非特异性免疫反应,因而可参与免疫系统的免疫防御,A正确,B错误;
突变后的TLR基因表达水平显著增强,但过量的Toll样受体蛋白可能将花粉等过敏原误认为外来病原体而引发免疫反应,可见,TLR基因突变后可能使机体的免疫反应增强,即可能会引发组织损伤,C、D正确。
(三)科学实践·应用发展
7.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。清代的《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”。下列相关叙述正确的是( )
A.种痘后人体一定会产生抗体和记忆细胞
B.痘苗进入人体后仅激发体液免疫
C.痘苗的选育过程相当于对病毒进行减毒处理
D.种痘成功后还可以预防水痘病毒感染
√
解析:种痘成功后人体一定会产生抗体和记忆细胞,但种痘未必成功,则不一定会引起机体产生抗体和记忆细胞,A错误;
痘苗具有侵染特性,因此,痘苗进入人体后既会激发体液免疫,也会激发细胞免疫,B错误;
痘苗的选育过程相当于对病毒减毒,减毒后的疫苗相对安全,C正确;
抗体具有特异性,种痘成功后只能预防天花病毒的感染,不可以预防水痘病毒感染,D错误。
8.(2024·广州期末)某科研团队设计并合成了针对流感病毒关键靶点的候选mRNA疫苗。mRNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的mRNA直接导入到宿主细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。有关说法正确的是( )
A.可以利用脂质载体包裹mRNA疫苗导入宿主细胞
B.体液中的抗原蛋白会刺激浆细胞产生抗体
C.生物体抗体检测为阴性,说明无抗体产生
D.细胞因子、mRNA疫苗和该宿主细胞可引发免疫反应,都属于人体免疫系统组分
√
解析:将mRNA疫苗直接导入宿主细胞,mRNA疫苗容易被分解,故常采用脂质载体包裹mRNA疫苗导入宿主细胞,A正确;
浆细胞无识别能力,体液中的抗原蛋白会刺激B细胞或记忆B细胞,B细胞或记忆B细胞增殖分化可产生浆细胞,浆细胞能产生抗体,B错误;
生物体抗体检测为阴性,说明机体内无相应的抗体,但不能说明无抗体产生,C错误;
mRNA疫苗不属于人体免疫系统组分,D错误。
阶段达标检测(三)
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本课结束
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