4.2 特异性免疫-【生物讲堂】2024-2025学年高二生物上册同步备课课件（人教版2019选择性必修1）

第2节 特异性免疫 流感症状 【情境导入】揉眼睛、抠鼻孔等行为及皮肤伤口可能使流感病毒突破黏膜和皮肤等防线进入体液使人感染。 问题①哪些免疫细胞能够识别流感病毒？是否可以特异性识别？ 皮肤 黏膜 体液中的溶菌酶 吞噬细胞 第一道防线 第二道防线 淋巴细胞 (特异性免疫) 第三道防线 B淋巴细胞 T淋巴细胞 巨噬细胞 树突状细胞 【大问题1】病毒进人体液后是如何被免疫细胞识别从而引发免疫反应的? 一.特异性识别与非特异性识别 讨论：这种选择性增殖的免疫机制有哪些优点？ 资料①：没受抗原刺激时，每种B细胞都只有1个或很少数量，特定抗原入侵后，与该抗原特异性结合的那种B细胞受刺激后大量增殖，最终产生针对该抗原的抗体，而其他种类淋巴细胞不会增殖。 ①可节约免疫系统所需的物质和能量。 ②一种淋巴细胞对应一种抗原，具有极强特异性。 每种白细胞都能识别各种不同类型的抗原吗？ 吞噬细胞能识别自身物质和绝大多数外来物质，能识别很多种抗原，这种识别 称为非特异性识别。 B淋巴细胞和T淋巴细胞可以特异性识别抗原。 观察：说说免疫细胞是通过什么结构实现其识别功能？ 1. 分子标签 每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质—组织相容性抗原. P84（HLA:人类白细胞抗原） 识别“自我”—— 识别“非我”—— 每种病毒、细菌等病原体都有独有的抗原。 2. 识别方法： 免疫细胞表面的受体与抗原结合。 结论：T细胞表面的受体不能直接识别抗原，T细胞识别的是APC细胞表面的抗原－HLA复合体（T细胞只能识别APC呈递的抗原，B细胞可以直接识别抗原（病原体））。 观察：说说T淋巴细胞如何识别抗原? T淋巴细胞识别抗原图示 二、特异性免疫 【科学史证据】大剂量射线照射大鼠，杀死淋巴细胞和其他白细胞，使特异性免疫功能丧失，分为四组: A组：同时输入B细胞和T细胞，特异性免疫功能恢复; B组：输人其他白细胞，特异性免疫功能未恢复; C组：输入T细胞，特异性免疫功能部分恢复，但不能产生抗体; D组：输入B细胞，能产生抗体，但免疫功能没有完全恢复。 实验结构分析： A组与B组对照： C组与D组对照： 特异性免疫功能与B细胞和T细胞有关。 抗体的产生与B细胞有关。 特异性免疫 体液免疫 细胞免疫 主要依靠“抗体”作战 主要依靠T细胞直接接触作战。 （B细胞） 存在于 任务一：理解体液免疫的过程 阅读教材第72页至第73页回答如下问题:  ①B细胞是如何活化的？ ②B细胞活化后会发生什么变化？ ③辅助性T细胞是如何活化的？ ④辅助性T细胞活化后会发生什么变化？ ⑤细胞因子的作用是什么？ ⑥抗体起什么作用？抗体可直接导致抗原死亡？ ⑦抗原信息呈递多数是通过什么方式完成？ 病原体（如流感病毒） B细胞 抗原呈递细胞 B细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 辅助性T细胞 细胞因子 记忆B细胞 浆细胞 抗体 ② ① ③ ⑤ ④ ⑥ 任务一：理解体液免疫的过程 阅读教材第72页至第73页回答如下问题:  ①B细胞是如何活化的？ ②B细胞活化后会发生什么变化？ ③辅助性T细胞是如何活化的？ ④辅助性T细胞活化后会发生什么变化？ ⑤细胞因子的作用是什么？ ⑥抗体起什么作用？抗体可直接导致抗原死亡？ ⑦抗原信息呈递多数是通过什么方式完成？ 病原体（如流感病毒） B细胞 抗原呈递细胞 B细胞 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 辅助性T细胞 细胞因子 记忆B细胞 浆细胞 抗体 ② ① ③ ⑤ ④ ⑥ ①抗原刺激 ②辅助性T细胞的结合 ③细胞因子 APC呈递抗原、B细胞的结合 与病原体结合，抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附 促进B细胞的分裂、分化过程 分裂、分化成浆细胞和记忆B细胞 分裂、分化成辅助性T细胞和记忆T细胞，分泌细胞因子 通过细胞膜直接接触完成 据图阐述体液免疫的过程:  主要组织相容性复合体（MHC） 是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。人类的MHC被称为HLA， 即人白细胞抗原。 病原体 识别 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 抗体 病原体 一些病原体直接接触 分泌 细胞因子 分裂分化 促进 结合 产生分泌 识别 变化结合 信号① 信号② 任务二：构建流感病毒初次侵染人体，机体产生体液免疫过程的概念模型。 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，进一步形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 体液免疫的特异性体现在哪里？ 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抗体。 处理呈递 B细胞介导的免疫应答称为体液免疫，B细胞激活后可以产生，由于抗体在体液中，所有这种靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 抗体——机体产生的专门应对抗原的蛋白质。 病原体 识别 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 记忆B细胞 浆细胞 抗体 病原体 一些病原体直接接触 分泌 细胞因子 增殖分化 促进 结合 产生分泌 识别 变化结合 信号① 信号② 任务三：构建流感病毒再次侵染人体，机体产生体液免疫过程的概念模型。 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，进一步形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 【思考】康复者再次受到流感病毒入侵时记忆细胞B如何起作用? 相同病原体再次入侵 增殖 分化 记忆B细胞的作用？ 记忆抗原信息，迅速增殖分化成浆细胞。 再次感染流感病毒，感受抗原刺激的是否只有记忆细胞。 处理呈递 B细胞介导的免疫应答称为体液免疫，B细胞激活后可以产生，由于抗体在体液中，所有这种靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。 （1）概念：再次接触相同抗原时，记忆细胞快速作出的免疫应答。 （2）特点： 相关曲线 二次免疫 ①比初次反应更快速、更强烈，产生的抗体更多。 ②能在抗原侵入机体但尚未患病之前将其消灭，从而使患病程度降低。 通过多次注射相同疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量，以提高机体的免疫力。 （3）应用： 1. 图中所示的是 免疫过程。 2. 图中c是 细胞，②表示___________过程，③过程中发挥作用的物质称为 。 3. 与e细胞发挥功能相适应的细胞器有 。 4. 图中能识别抗原的细胞有 （填图中字母）。 5. 预防接种后，当病原体侵入时，免疫的主要途径是_________（用图中数字表示），其过程特点是 。 记忆细胞迅速增殖分化成浆细胞，快速产生大量抗体 体液 B淋巴 呈递抗原 细胞因子 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 abcd ⑥⑧⑨ 当堂巩固 病毒 结核分枝杆菌 麻风分枝杆菌 抗体 病毒没有细胞结构，只有侵入细胞才能够增殖。 寄生在宿主细胞内 胞内寄生菌 无能为力 特异性免疫——细胞免疫 靶细胞 细胞毒性T细胞 细胞因子 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞 巨噬细胞 ① ② ④ ③ ① 抗原由什么细胞呈递？细胞因子主要由什么细胞分泌？ ② 细胞毒性T细胞怎样活化？ ③ 细胞毒性T细胞活化后发生什么变化？ ④ 细胞毒性T细胞活化后发生什么作用？ ⑤ 细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原？ 任务四：理解细胞免疫的过程 阅读教材第73页回答如下问题:  靶细胞 细胞毒性T细胞 细胞因子 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 细胞毒性T细胞 靶细胞 巨噬细胞 ① ② ④ ③ ① 抗原由什么细胞呈递？细胞因子主要由什么细胞分泌？ ② 细胞毒性T细胞怎样活化？ ③ 细胞毒性T细胞活化后发生什么变化？ ④ 细胞毒性T细胞活化后发生什么作用？ ⑤ 细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原？ 阅读教材第73页回答如下问题:  ①靶细胞呈递抗原刺激 ②辅助性T细胞分泌细胞因子 分裂、分化为记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞 识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞 不能 靶细胞、APC 辅助性T细胞 任务四：理解细胞免疫的过程 细胞免疫依靠细胞毒性T细胞识别宿主细胞表面分子的特异性变化，保证针对某种病原体的特异性 。 细胞免疫的特异性体现在哪里？ 据图阐述细胞免疫的过程:  主要组织相容性复合体（MHC） 是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。人类的MHC被称为HLA， 即人白细胞抗原。 任务五：构建流感病毒侵染人体，机体产生细胞免疫过程的概念模型。 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，进一步形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化 宿主细胞 感染 病原体 识别 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 分泌 细胞因子 识别 处理呈递 促 进 被其他免疫细胞吞噬消化。 直接 靶细胞 发生变化 记忆T细胞 分裂分化 新的细胞毒性T细胞 靶细胞 识别 接触 暴露病原体 裂解 死亡 细胞毒性T细胞 识别 兼职的APC细胞 抗体 结合 病原体 相同病原体再次入侵 分化 Q1:有人说，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。你认同这一观点吗？请说出你的理由。 六、体液免疫和细胞免疫的协调配合 Q2. 体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方? ①辅助性T细胞的介导作用能够使两者密切配合。 ②两者相互配合清除病原体。 一般认为，辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用。 在体液免疫中，辅助性T细胞能够传递信息，激活B细胞，并保证浆细胞的特异性。 同时，辅助性T细胞释放的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化。 通过辅助性T细胞，体液免疫和细胞免疫协调配合，共同维持机体稳态。 细胞免疫 体液免疫 辅助性T细胞 B细胞 细胞毒性T细胞 浆细胞 记忆B细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 构建机体首次和再次接触流感病毒时，免疫系统的协调配合产生特异性免疫的概念图。 项　目 体液免疫 细胞免疫 参与细胞 作用对象 作用方式 引起实例 联　系 B细胞、抗原呈递细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 被抗原入侵的宿主细胞、自身突变的细胞、移植的组织或器官、自身衰老损伤的细胞 浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合 细胞毒性T细胞与被病原体入侵的宿主细胞结合,裂解靶细胞，暴露病原体 外毒素 结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌（胞内寄生） 侵入细胞的病原体,需要细胞免疫使靶细胞裂解,将病原体从靶细胞释放出来然后由体液免疫将其彻底消灭 侵入内环境的抗原 七、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节 1.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过_________构成一个复杂的调节网络； 2.神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开____________（如神经调节中的________、体液调节中的______和免疫调节中的___________）； 3.这些信号分子的作用方式，都是直接与______接触； 4.受体一般是_________分子，信号分子与受体的结合具有_____________，因为__________________________________。 信息分子 信号分子 神经递质 激素 细胞因子 受体 蛋白质 特异性 不同受体的结构各异 1. 能识别抗原的细胞有___________________________________________________， 唯一不能识别抗原的免疫细胞是_______，除上述细胞外，_____也能特异性识别抗原，不能特异性识别抗原的免疫细胞是__________。 APC细胞.辅助性T细胞.B细胞.记忆细胞.细胞毒性T细胞 浆细胞 吞噬细胞 抗体 2. 同时参加第二、三道防线的细胞是___________。 吞噬细胞 课堂小结： 3. 下图为人体内几种免疫细胞参与机体免疫机制的图解，其中①表示抗原，②③表示某种物质，④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表某种细胞。据图分析下列叙述不正确的是 (　 　) A. 人体内的细胞⑩有吞噬细胞等 B. 图中细胞④⑤分别代表辅助性T细胞和B细胞 C. ④将抗原传递给⑤，促使⑤增殖、分化出相应的免疫细胞 D. 初次感染病毒以后，机体会产生⑦和⑨两种细胞 4.人乳头瘤病毒(HPV)为DNA病毒，已知的亚型有100多种，分低危型和高危型。子宫颈癌主要由高危型病毒持续感染所致，严重危害妇女的身心健康。下图是HPV入侵机体后，机体做出的免疫应答示意图，据图回答： (1)HPV在免疫学上被称作____。图中甲是_ ________细胞，其功能是 。 抗原 细胞毒性T 与靶细胞接触使其裂解 (2)图1示过程称为______免疫，不能清除HPV病毒。 (3)若要完全清除HPV病毒，还需要体液免疫参与，过程如图2 细胞 即: 大多数病原体经过[A] ________细胞的摄取和处理,可将其内部隐蔽的抗原暴露出来，然后传递给[B]________细胞，一些病原体可以直接和[C]____细胞接触。[C]受刺激后增殖分化形成[D]____细胞和[E]________细胞，前者能产生物质[F]______，物质[F]的化学本质是________。 图1 图2 抗原呈递 辅助性T B 抗体 浆 记忆B 蛋白质 (4)目前，针对HPV已经研制出预防效果较好的四价疫苗和九价疫苗，HPV疫苗价数越多，可以预防的HPV类型越多。我国普遍使用四价疫苗，为得到较好的预防效果，医生建议半年内三次注射疫苗，原因是:______________________________。 初次免疫可以产生记忆细胞和浆细胞，当再次接触相同抗原时，抗原会刺激记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞，进而产生大量抗体。 练习与应用P75 一、概念检测 1. 依据特异性免疫的基本过程，判断下列表述是否正确。 (1 ) T细胞只参与细胞免疫，B细胞只参与体液免疫。 ( ) (2 ) B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体。 ( ) (3 ) 刚得了感冒又痊愈的人不会再患流感。( ) 2. 关于浆细胞和细胞毒性T细胞在免疫反应中的作用，叙述正确的是 ( ) A. 前者参与细胞免疫，后者参与体液免疫 B. 前者直接杀死病原体，后者杀死靶细胞 C. 前者分泌抗体，后者杀死受病原体感染的细胞 D. 病原体首次进入机体时，前者发挥作用；再次进入机体时，后者发挥作用 ✕ ✕ ✕ C 二、拓展应用 1. 在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后，机体内产生的抗体水平的变化情况如右图所示。请据图回答下列问题。 (1 ) 在第28天注射m抗原和n抗原之后，机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度为什么会有如此大的差异？ 【答案】28天前已经注射过m抗原，因此，此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫、而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言，反应更加迅速、高效，产生的抗体浓度差异也就更大。 二、拓展应用 1. 在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后，机体内产生的抗体水平的变化情况如右图所示。请据图回答下列问题。 (2) 如果在第56天时再同时注射m抗原和n 抗原，请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况, 并在曲线图上画出来。 某媒体报道，“据专家推测，今年冬天北京不会有大规模流感暴发，因为没有发现流感病毒发生大的变异。”在报道的这个推理中，缺少了一些环节，请你根据本节所学内容，将推理过程补充完整。 【提示】这一推理过程缺失的部分主要是特异性免疫及二次免疫的部分环节，推理的完整性是科学思维重要的表现形式。 这一推理过程是∶流感病毒进人机体后，引发特异性的免疫反应；当流惑病毒被消灭之后，机体会形成免疫记忆。如果流感病毒没有发生大的变异，当这些流感病毒再次进人机体时，记忆细胞会迅速增殖、分化，机体会通过更强烈的特异性免疫反应在流感病毒造成流感症状之前将其清除，因此不会有大规模流感暴发。 $$