专题3 第13讲 免疫调节 （课件）-【步步高】2024年新高考生物考前三个月（鲁湘辽吉）

专题三　动物生命活动的调节 第13讲 免疫调节 内容索引 免疫系统的组成和功能 体液免疫和细胞免疫 免疫学应用 预测演练 考点1 考点2 考点3 1.(2023·永州高三一模)如图是人体淋巴结结构示意图，B细胞区是B细胞的定居场所。该区域内的初级淋巴滤泡中主要含静止的成熟B细胞。 典例示范 考点1　免疫系统的组成和功能 PART ONE 受抗原刺激后出现生发中心，称为次级滤泡，内含大量增殖分化的B淋巴母细胞，此细胞转移至淋巴结中心部的髓质，即可转化为浆细胞。T细胞区是T细胞的定居场所。请回答下列问题： (1)人体免疫系统具有免疫防御、免疫监视和____________等功能。机体能够识别和清除突变的肿瘤细胞，体现了免疫系统的____________功能，呼吸道黏膜属于第______道防线。 免疫自稳 免疫监视 一 (2)在人体内具有摄取、处理及呈递抗原能力的细胞，除树突状细胞外，还有__________等。 (3)B细胞和T细胞都起源于_____ _____________，它们成熟的场 巨噬细胞 的造血干细胞 骨髓 所分别是______和______，结构和功能各不相同的根本原因是_________ ___________。 骨髓 胸腺 基因的 选择性表达 B细胞和T细胞来自骨髓的造血干细胞，B细胞在骨髓中成熟，T细胞迁移到胸腺成熟，结构和功能不同是细胞分化导致的，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 (4)少数在B细胞区内完全成熟的B细胞可通过______方式将抗原摄入细胞内并分化为致敏B细胞，能够被辅助性T细胞识别并相互激活，这种致敏B细胞可以看成是一类______________。生发中心内中央母细胞在特定的微环境中抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变，体细胞高频突变的意义是__________________。 胞吞 抗原呈递细胞 增加抗体的多样性 少数在B细胞区内完全成熟的B细胞可通过胞吞方式将抗原摄入细胞内并分化为致敏B细胞，能够被辅助性T细胞识别并相互激活，这种致敏B细胞可以 看成是一类抗原呈递细胞(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)。结合题干信息“抗体的可变区基因会发生体细胞高频突变”可知，体细胞高频突变的意义是增加抗体的多样性，由于抗体具有特异性，一种抗体只能识别并结合一种抗原，若抗体的多样性增加，则机体对抗多样的抗原有较强的能力。 应用提炼 免疫调节中几类细胞的作用特点 名称 来源 功能 巨噬细胞 造血干细胞 吞噬、处理抗原和呈递抗原信息，吞噬抗原—抗体复合物 树突状细胞 T 细胞 辅助性T细胞 造血干细胞 (胸腺中发育) 识别抗原，激活B细胞，分泌细胞 因子 细胞毒性T细胞 识别并接触被病原体入侵的靶细胞，并使之裂解 名称 来源 功能 B细胞 造血干细胞(骨髓中发育) 识别抗原，增殖分化为浆细胞、记忆B细胞 浆细胞 B细胞或记忆B细胞 分泌抗体 记忆细胞 B细胞、T细胞、记忆细胞 识别抗原，增殖分化成相应的淋巴细胞 对点精练 1.(2023·济宁高三一模)效应淋巴细胞的活化形成需要两种信号同时存在，即双信号模型，信号之一由特定抗原与B细胞接触而成为激活的第一信号。信号之二是抗原呈递细胞(如树突状细胞)摄取处理特异性抗原后呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞或细胞毒性T细胞结合，作为激活的第二 信号(如图所示)。回答下列问题： (1)在人体内具有摄取、处理及呈递抗原 能力的细胞，包括____________、_____ _____等。 树突状细胞 巨噬 细胞 在人体内具有摄取、处理及呈递抗原能力的细胞，包括巨噬细胞、树突状细胞和B细胞。 (2)图中抗原信息的呈递，其实是利用细胞膜上的_______________(结构)实现细胞膜的_______________________________功能。 受体(或糖蛋白) 进行细胞间信息交流(或信息传递) 图中抗原信息的呈递，完成了细胞间的信息交流过程；该过程是通过细胞膜表面受体完成的。 (3)癌症患者的治疗方案中，可注射细胞因子增强细胞毒性T细胞的效应。树突状细胞具有强大的摄取、处理和呈递抗原的功能，通过采集患者树突状细胞，体外大量培养，使其获得肿瘤抗原信息后再输回患者体内，可大幅度诱导加强细胞免疫，杀灭癌细胞。利用激活的树突状细胞与注射细胞因子相比，优势是___________________________，具有防止肿瘤复发的功效。 能使机体产生(更多)记忆细胞 细胞因子对免疫有各种强化作用，但不含有抗原特异性信息，而激活的树突状细胞可以产生更多的记忆细胞，更具有免疫优势。 2.树突状细胞(DC)是目前已知人体内功能最强大的抗原呈递细胞，研究发现枸杞多糖能促进APC(抗原呈递细胞)呈递肿瘤抗原，活化 细胞，使其分化为细胞毒性T细胞，进而杀伤肿瘤细胞；枸杞多糖还能促进红细胞分泌自然杀伤细胞增强因子，增强自然杀伤细胞杀伤肿瘤细胞的能力。请回答下列问题： (1)抗原呈递细胞的功能是______________________，除树突状细胞以外，能作为抗原呈递细胞的还有_____________________(举两例)。 (2) 细胞活化后，除分化为细胞毒性T细胞外，还能分化为________ _____。免疫系统能识别和清除突变细胞，防止肿瘤的发生，体现了免疫系统的__________功能。 摄取、处理及呈递抗原 B淋巴细胞和巨噬细胞 记忆T 细胞 免疫监视 (3)若要通过实验验证枸杞多糖能促进红细胞分泌自然杀伤细胞增强因子，你的大致实验思路是_____________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 将培养肿瘤细胞的培养液分成两组，而后在两组培养液中分别加入只培养过红细胞的培养液和加入枸杞多糖的红细胞培养液，然后检测肿瘤细胞的存活率 考点2　体液免疫和细胞免疫 2.(2023·泰安高三一模)如图是B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后B细胞被活化的过程图。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白；CD40L是活化 典例示范 后的Th细胞表达的蛋白；BCR是B细胞表面的特异性识别抗原的受体；CD40和MHCⅡ是B细胞表面的组成性蛋白；CD28、TCR是Th细胞表面的组成性蛋白。请回答下列问题： PART TWO (1)活化B细胞的第一信号是____________，抗原在B细胞中加工形成的抗原肽，与MHCⅡ形成复合物，呈递给Th细胞表面的________，从而形成活化Th细胞的第一信号。 (2)活化Th细胞和B细胞的第二信号分别是_________、________。 抗原的刺激 TCR CD80/86 CD40L (3)活化的Th细胞表达出的多种细胞因子的作用是____________________ _________________________。 (4)科研人员将病毒灭活后研制出灭活病毒疫苗。这种疫苗保留有病毒的________，能激活人体产生免疫反应。 促进B细胞和细胞毒性 T细胞的活化、增殖和分化 抗原性 (5)科研人员研究了256名健康志愿者第2剂灭活某病毒疫苗接种后，不同时间点体内抗病毒抗体IgM和IgG以及总抗体的含量变化，结果如表。 时间点 IgM(相对值) IgG(相对值) 总抗体(相对值) 3 d 0.07 0.6 3.3 6～8 d 0.88 4.6 291.1 13～15 d 1.07 5.0 211.0 28～35 d 0.30 5.3 91.4 ①第2剂灭活疫苗接种后产生IgM和IgG的浆细胞来源于_______________ ______的增殖和分化。 B细胞和记忆B 细胞 ②IgM和IgG两种抗体中______对机体保护性更持久。 ③灭活疫苗需要进行第三次接种，进行第三次接种的意义是___________ ______________________________。 IgG 可使机体产 生更多的记忆细胞和较多的抗体 时间点 IgM(相对值) IgG(相对值) 总抗体(相对值) 3 d 0.07 0.6 3.3 6～8 d 0.88 4.6 291.1 13～15 d 1.07 5.0 211.0 28～35 d 0.30 5.3 91.4 应用提炼 理清两大免疫过程 (1)存在于内环境中的抗原引起的是体液免疫，如细胞外毒素。 (2)进入细胞内的抗原引起的是细胞免疫，如胞内寄生菌、自身肿瘤、移植器官引发的是细胞免疫。 (3)病毒感染先引发体液免疫，阻止病毒的散播感染，当病毒进入细胞后，再引发细胞免疫，将抗原释放，再由体液免疫最后清除抗原。 (4)体液免疫中，B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞一般需要的条件：抗原的直接刺激(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(第二个信号)和细胞因子的作用。 对点精练 3.(2019·江苏，31)图1为细胞毒性T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原呈递细胞呈递的肿瘤抗原后被激活，进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。肿瘤细胞大量表达PD－L1，与细胞毒性T细胞表面的PD－1结合，抑制细胞毒性T细胞活化，逃避细胞毒性T细胞的攻击。请回答下列问题： (1)图1中抗原呈递细胞通过______方式摄取肿瘤抗原。 胞吞 图1中抗原呈递细胞通过胞吞将肿瘤抗原摄入到细胞内。 (2)图1中细胞毒性T细胞识别肿瘤抗原后被激活，增殖并______形成细胞毒性T细胞群和______细胞群。 分化 T细胞识别肿瘤抗原后，在抗原刺激下增殖分化为细胞毒性T细胞群和记忆细胞群。 记忆 (3)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞，故发挥的免疫作用具有______性，细胞毒性T细胞分泌毒素，使肿瘤细胞______死亡。 特异 裂解 细胞毒性T细胞通过TCR只能识别与刺激对应的肿瘤细胞的抗原，无法识别其他抗原，说明该细胞发挥的免疫作用具有特异性。细胞毒性T细胞与靶细胞结合后，分泌毒素，使靶细胞裂解死亡。 (4)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路，利用单克隆抗体制备技术，制备了抗PD－L1抗体。该抗体注入体内后通过______传送与_________ ______________结合，可解除T细胞的活化抑制。 结合题干信息分析，抗PD－L1抗体注入体内后，通过体液运输，与肿瘤细胞表面的PD－L1结合，会阻碍PD－L1与PD－1的结合，从而解除T细胞的活化抑制。 体液 肿瘤细胞 表面的PD－L1 (5)为应用于肿瘤的临床免疫治疗，需对抗体进行人源化改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，目的是_____________。 降低免疫排异 对抗体进行人源化改造可以防止人的免疫系统将外来的抗体当做异物而产生免疫排斥反应。 4.(2023·白城高三调研)自身免疫性肝炎是免疫介导为主的促炎型肝病，如不进行临床干预，可迅速进展为肝硬化或肝衰竭，目前常采用人工合成的糖皮质激素类药物(如地塞米松)进行治疗。如图1是该病部分免疫学发病机制及患者糖皮质激素部分分泌调节示意图。回答下列问题： (1)图中CYP2D6可能是一种_________，抗原呈递细胞呈递抗原信息给辅助性 T 细胞，体现了细胞膜的___________ ___________功能。图 1 中体现的特异性免疫调节方式有_________________ _____。 自身抗原 进行细胞间 的信息交流 细胞免疫和体液 免疫 CYP2D6可被抗原呈递细胞识别，最终发生自身免疫病，说明其可能是自身抗原；抗原呈递细胞将抗原信息呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞接受信息，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能；图中既有B细胞发挥 作用，又有细胞毒性T细胞发挥作用，说明既有体液免疫又有细胞免疫。 (2)TNF α属于免疫系统中的__________ ______，它可以刺激下丘脑合成分泌_________________________增多，从而导致体内糖皮质激素含量上升。长期大剂量应用人工合成的糖皮质激素类药物，因机体存在________调节机制， 免疫活性 物质 促肾上腺皮质激素释放激素 负反馈 从而使内源性激素减少，甚至肾上腺皮质萎缩。研究表明，人体内源性糖皮质激素约90%以上与内环境中CBG结合呈无活性状态，而糖皮质激素类药物在人体内呈高活性状态，原因可能有：其不与_______结合且与_______________具有较强的亲和力。 CBG 糖皮质激素受体 TNF α是辅助性T细胞分泌的肿瘤坏死因子－α，属于免疫活性物质，刺激下丘脑后，下丘脑合成并分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，从而导致体内糖皮质激 素含量上升；由于负反馈机制的存在，长期大剂量应用人工合成的糖皮质激素类药物后会导致内源性激素减少；糖皮质激素类药物可能不与CBG 结合且与糖皮质激素受体具有较强的亲和力，导致糖皮质激素类药物却在人体内呈高活性状态。 (3)为研究地塞米松改善模型鼠(人工诱导肝衰竭)病情的效果，研究人员使用多色流式细胞术检测了对照组和实验组模型鼠肝脏免疫细胞数的变化，结果如图2所示。 ①实验结果说明地塞米松在改善模型鼠病情中发挥____________(填“免疫抑制剂”或“免疫激活剂”)作用。 免疫抑制剂 ②(多选)与对照组比较，模型鼠肝衰竭早期施用地塞米松，使肝内巨噬细胞、中性粒细胞数目显著增多，由此推测，巨噬细胞、中性粒细胞在改善实验鼠肝衰竭中的作用是_______。 A.抑制组织修复 B.促进组织修复 C.诱导促炎型细胞发生凋亡 D.抑制促炎型细胞发生凋亡 BC 模型鼠是免疫功能过强，地塞米松改善模型鼠(人工诱导肝衰竭)病情，加入地塞米松后，体内大部分的免疫细胞减少，说明地塞米松具有免疫抑制剂的作用； 地塞米松可改善模型鼠病情，抑制自身免疫病的发生，巨噬细胞、中性粒细胞在改善实验鼠肝衰竭中发挥促进组织修复、诱导促炎型细胞发生凋亡的作用，故选BC。 考点3　免疫学应用 3.(2023·株洲高三期末)肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤，其原理是将肿瘤抗原导入人体内，激活患者自身的免疫应答，从而达到控制或清除肿瘤的目的。物质P作为安全的纳米材料，常用作疫苗载体。请回答下列问题： 典例示范 PART THREE (1)免疫预防主要措施是注射______，通过免疫反应主动获得相应的免疫力，属于主动免疫；免疫治疗主要是注射______或____________治疗免疫功能低下，对于有些疾病则使用免疫抑制疗法，免疫治疗属于被动免疫；免疫诊断是利用了抗原和______反应的高度特异性，如检测病原体和肿瘤标志物等。 疫苗 抗体 免疫增强剂 抗体 (2)疫苗的种类有很多，如减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、DNA疫苗和mRNA疫苗等，其中病毒灭活处理可使其失去致病性但保留_______，注射疫苗通常需要多次接种，以刺激机体产生更多的记忆细胞和_____。mRNA疫苗发挥作用的原理是____________________________ _______________________________________________________________。从疫苗成分的角度分析，DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输的要求低的原因是_______________________________________________________ _________________________________。 抗原性 抗体 mRNA疫苗会进入人体细胞内， 翻译成相应的抗原蛋白后引发机体产生免疫应答(或产生抗体和记忆细胞) DNA的耐热能力更强，而蛋白质的空间结构易受温度影响， 温度高可能会造成重组蛋白疫苗失效 病毒灭活处理可使其失去致病性，但抗原成分还在，因此保留了抗原性，多次接种疫苗可以刺激机体产生更多的记忆细胞和抗体，增强免疫力。mRNA疫苗会进入人体细胞内，翻译成相应的抗原蛋白后引发机体产生免疫应答，产生对应的记忆细胞和抗体，从而发挥疫苗的作用；较蛋白质而言，DNA的耐热能力更强，而蛋白质的空间结构易受温度影响，温度高则会造成蛋白疫苗失效，所以DNA疫苗比重组蛋白疫苗对冷链运输的要求低。 (3)(多选)下列可作为肿瘤抗原的是________。 A.衰老肿瘤细胞 B.肿瘤相关蛋白或多肽 C.肿瘤细胞内的脱氧核糖 D.含有肿瘤抗原基因的质粒 AB 衰老肿瘤细胞和肿瘤相关蛋白或多肽可以作为肿瘤抗原，引起免疫反应，A、B符合题意； 肿瘤细胞内的脱氧核糖不具有抗原特性，不能作为肿瘤抗原，C不符合题意； 含有肿瘤抗原基因的质粒不能直接作为抗原，其表达产物才可以作为肿瘤抗原，D不符合题意。 (4)肿瘤疫苗作为抗原被_________________________________________摄取并进入溶酶体，被加工处理后，呈递在细胞表面，然后传递给________细胞，进而激活B细胞，引发体液免疫；从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗，被降解成多肽，致使宿主细胞表面某些分子发生变化，被___________细胞识别，引发细胞免疫。 抗原呈递细胞(树突状细胞、B细胞、巨噬细胞) 辅助性T 细胞毒性T 特异性免疫首先是抗原被抗原呈递细胞摄取并进行相关处理，然后传递给辅助性T细胞。若发生的是体液免疫，辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞的分裂、分化过程，引发体液免疫；若进行细胞免疫，细胞毒性T细胞识别并与靶细胞紧密接触，从而使靶细胞裂解、死亡，释放抗原。 (5)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)后与体外培养的树突状细胞(DC细胞)共孵育，结果如图1所示。 ①加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养以提供适宜的_____________________。 pH、温度和气体环境 加入细胞悬液的培养板需置于CO2恒温培养箱中培养，以提供适宜的pH、温度和气体环境，保证动物细胞正常生长和增殖。 ②与普通疫苗相比，纳米疫苗更易被DC细胞摄取处理。得出此结论的依据是________________________________________________________ ___________________________。比较2、3组的实验结果，说明_______ __________________________________________________________。 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 据图可知，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，故与普通疫苗(1组)相比，纳米疫苗 (OVA－P)更易被DC细胞摄取处理；2组和3组的自变量是物质Q的有无，结果显示3组的细胞溶酶体中疫苗量较低，故比较2、3组的实验结果，说明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。 (6)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____________________ _______________________________________。 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 分析题图可知，实验的自变量是不同类型处理的疫苗，因变量是小鼠的肿瘤体积增长率，据图可知，Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗和普通疫苗的小鼠的肿瘤体积增长率明显减小，即肿瘤抑制效果更好。 (7)抗原检测采用双抗体夹心法，其原理如图3。结合垫处含有足量的、可移动的、与胶体金结合的抗体1，T处固定有抗体2，抗体1和抗体2与某病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点发生特异性结合，呈红色。C处固定有抗体1的抗体，与抗体1结合也呈红色。检测过程中反复进行了抗原—抗体的特异性结合，若检测结果为阳性，则过程中此特异性结合共发生____次。若待测样本中不含某病毒，显色结果为_____________________，结果为阴性。 3 T处不变红，C处变红 若检测结果为阳性，则某病毒表面抗原N蛋白的结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合，随着抗体1移动到T线处，某病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点在T线处与抗体2结合，呈红色，结合垫处未与某病毒表面抗原N蛋白结合的抗体1再移动到C线处会与抗体1的抗体结合，也呈红色。因此抗原与抗体的特异性结合共发生了3次。 若待测样本中不含某病毒，则T线处的抗体2不能与某病毒表面抗原N蛋白结合，不会显示红色，只有结合垫处的抗体1与C线处的抗体1的抗体结合，显示红色。因此若T处不变红，只有C处出现红色，则说明结果为阴性。 1.免疫预防：使用疫苗。 2.免疫诊断：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等。 3.免疫治疗：对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法，对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如，治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂。 应用提炼 对点精练 5.肿瘤细胞表面的PD－L1蛋白与T细胞表面的PD－1结合，抑制T细胞的活化和增殖，使得肿瘤细胞开启免疫逃逸。肿瘤细胞PD－L1抗体可以阻断肿瘤细胞和T细胞的结合，重新激活患者自身的免疫细胞来杀伤肿瘤。起初具有良好治疗效果的患者，随着该抗体的长期使用也可能会产生耐药性，科学家对此开展了一系列的研究。 (1)细胞中的__________一旦突变或过量表达可能引发细胞癌变，机体免疫功能正常时，可通过_______免疫清除癌变细胞，这属于免疫系统的__________功能。 原癌基因 细胞 免疫监视 (2)据图1分析，肿瘤细胞表面的PD－L1蛋白与细胞内的HIP1R蛋白结合，可借助_________分子的帮助，回到细胞表面，实现免疫逃逸。 CMTM6 据图1分析，肿瘤细胞表面的PD－L1蛋白与细胞内的HIP1R蛋白结合，经囊泡EE转运，在CMTM6分子的帮助下，由囊泡RE转运至细胞表面，与T细胞表面PD－1结合，抑制T细胞的活化和增殖，实现免疫逃逸。 (3)为了探究HIP1R蛋白对PD－L1蛋白的作用，研究人员用HIP1R的反义基因片段(si－HIP1R)处理结肠癌细胞，该处理的目的是_______________ _______，对照试剂是________________，其他条件相同且适宜。检测PD－L1蛋白和HIP1R蛋白的含量，结果如图2所示。据图分析，HIP1R对PD－L1具有______作用。 抑制HIP1R基因 的表达 非反义基因片段 抑制 分析题意，该实验的目的是探究HIP1R蛋白对PD－L1蛋白的作用，则实验的自变量是有无控制HIP1R蛋白合成的基因，实验组用HIP1R的反义基因片段，能抑 制HIP1R基因的表达，不能合成HIP1R蛋白，对照组用HIP1R的非反义基因片段，能合成HIP1R蛋白；图2结果显示，对照组PD－L1蛋白含量低于实验组，说明HIP1R蛋白抑制PD－L1蛋白的合成。 (4)HIP1R蛋白能与PD－L1蛋白结合，其羧基端存在一段溶酶体定位序列。研究人员分别用一定浓度的溶酶体抑制剂NH4Cl处理细胞，结果如图3所示，推测HIP1R蛋白对PD－L1蛋白的作用原理是_________________________ _________________________________。 HIP1R蛋白能与PD－L1蛋白 结合后，靶向运送到溶酶体后被降解 图1显示，HIP1R蛋白与PD－L1蛋白结合后，经囊泡LE转运至溶酶体中被降解。用一定浓度的溶酶体抑制剂NH4Cl处理细胞，图3结果显示，HIP1R蛋白存在时，用一定浓度的溶酶体抑制剂NH4Cl处理肿瘤细胞，比不处理相比，细胞中PD－L1蛋白的含量更高，推测HIP1R蛋白与PD－L1蛋白结合后，靶向运输至溶酶体，其羧基端溶酶体定位序列与溶酶体结合，在其有关酶的作用下被降解。 (5)PD－L1蛋白还存在于细胞内的囊泡上，肿瘤细胞内的CMTM6分子可以间接抑制PD－L1的溶酶体降解，对细胞表面失活的PD－L1蛋白进行___________，这可能是患者产生耐药性的原因之一。 更新和补充 图1显示，PD－L1蛋白借助肿瘤细胞内的CMTM6分子经囊泡RE转运至细胞表面，导致PD－L1蛋白经囊泡LE转运至溶酶体降解的量减少，间接抑制了PD－L1被溶酶体降解，更新和补充了细胞表面失活的PD－L1蛋白，可能是耐药性产生的原因之一。 (6)综合上述研究结果，请你设计一种靶向降解PD－L1的药物，阐述其原理_________________________________________________________________。 可以与PD－L1蛋白结合，靶向运送到溶酶体；可以抑制CMTM6的功能等 结合图1中PD－L1蛋白转运的两条途径，设计的靶向降解药物应该可以与PD－L1蛋白结合，将其靶向运送到溶酶体后被降解；还可以抑制CMTM6分子的功能，避免PD－L1运输至细胞表面导致免疫逃逸。 6.(2023·湖北，21)我国科学家研制出的脊髓灰质炎减毒活疫苗，为消灭脊髓灰质炎作出了重要贡献。某儿童服用含有脊髓灰质炎减毒活疫苗的糖丸后，其血清抗体浓度相对值变化如图所示。 回答下列问题： (1)该疫苗保留了脊髓灰质炎病毒的_______。 (2)据图判断，该疫苗成功诱导了机体的______免疫反应，理由是______ _____________________。 抗原性 体液 血清 中相关抗体浓度升高了 (3)研究发现，实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为判断该动物的肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤所致，以电刺激的方法设计实验，实验思路是_________________ _____________________________________________________________________________，预期实验结果和结论是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 用适宜大小的电刺激刺激该动物的效应器(骨骼肌)部位，观察该动物的肢体运动情况(或骨骼肌是否收缩) 若骨骼肌不收缩(或肢体运动 障碍)，则脊髓灰质炎病毒直接引起骨骼肌功能损伤；若骨骼肌收缩(或肢体运动正常)，则脊髓灰质炎病毒没有引起骨骼肌功能损伤 实验动物被脊髓灰质炎病毒侵染后，发生了肢体运动障碍。为了判断该动物肢体运动障碍是否为脊髓灰质炎病毒直接引起的骨骼肌功能损伤所致，若骨骼肌功能损伤，用电刺激骨骼肌(效应器)，则骨骼肌不收缩(或肢体运动障碍)，否则收缩(或肢体运动正常)。具体实验思路和预期实验结果和结论见答案。 (4)若排除了脊髓灰质炎病毒对该动物骨骼肌的直接侵染作用，确定病毒只侵染了脊髓灰质前角(图中部位①)。刺激感染和未感染脊髓灰质炎病毒的动物的感受器，与未感染动物相比，感染动物的神经纤维②上的信息传导变化是：________________，神经－肌肉接头部位③处的信息传递变化是：__________________。 电信号传导受阻 化学信号传递受阻 1.(2023·张家界高三一模)科学家发现T淋巴细胞中存在PD－1基因，所表达的PD－1蛋白分布于T淋巴细胞表面，能抑制T淋巴细胞增殖，促进T淋巴细胞凋亡；PD－L1蛋白分布于吞噬细胞表面，对T淋巴细胞增殖有影响。 1 2 3 4 5 PART FOUR 预测演练 以小鼠为实验对象，实验结果如图1所示(图中PD－1－/－表示PD－1基因缺失小鼠；PD－1＋/＋表示携带该基因的正常小鼠；非特异性蛋白表示与PD－1不能结合的蛋白质)。请回答下列问题： (1)据图1实验结果所示，对小鼠T淋巴细 1 2 3 4 5 胞增殖能力有明显影响的实验组是_____(填“A”“B”“C”或“D”)，该实验组的实验变量分别是____________________________________________。 A PD－L1蛋白和携带该基因(PD－1＋/＋)的小鼠 1 2 3 4 5 据图1可知，A组的T淋巴细胞增殖能力随着蛋白质浓度增加下降最快，因此对小鼠T淋巴细胞增殖能力有明显影响的实验组是A组。根据题图分析可知，四组实验的自变量为PD－L1蛋白和是否携带该基因(PD－1＋/＋)的小鼠。 (2)图中C和D组对照表明：___________ ___________________________________________________________________；A和B组对照表明：__________________ _________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 在PD－1 基因缺失小鼠体内，无论有无PD－L1蛋白，都无法抑制T淋巴细胞的增殖 在携带该基因(PD－ 1＋/＋)的正常小鼠体内，只有当PD－1和PD－L1同时存在，才能抑制T淋巴细胞的增殖 1 2 3 4 5 C和D曲线的实验结果相差不多，是以PD－1基因缺失的小鼠为实验材料(敲除PD－1基因后)，因细胞内不能合成PD－1蛋白，所以不能出现PD－1与PD－L1蛋白特异性结合，因此无论有无PD－L1蛋白，都无法抑制T淋巴细胞的增殖。 1 2 3 4 5 A、B组为都携带该基因(PD－1＋/＋)的正常小鼠，由于PD－1基因可表达形成PD－1蛋白，能出现PD－1与PD－L1蛋白特异性结合，导致A组T淋巴细胞增殖能力降低，即可说明在携带该基因(PD－1＋/＋)的正常小鼠体内，只有当PD－1和PD－L1同时存在，才能抑制T淋巴细胞的增殖。 (3)进一步研究发现，肿瘤细胞表面也表达PD－L1蛋白，且能与T淋巴细胞表面PD－1特异性结合。为研究肿瘤细胞逃脱免疫监视的机制，研究者将肿瘤细胞分别注射到具有PD－1基因的正常小鼠(WT)和PD－1基因缺失小鼠(PD－1－/－)体内，待小鼠长出肿瘤后切除、称重并计数，实验结果如图2所示。 1 2 3 4 5 据图2可知，WT组的小鼠肝脏肿瘤细胞个数较PD－1基因缺失小鼠显著______(填“增多”或“减少”)，而T淋巴细胞数目显著______(填“升高”或“下降”)；根据2次实验推测肿瘤细胞表面的PD－L1与T淋巴细胞表面的PD－1特异性结合，_______(填“抑制”或“促进”)T淋巴细胞的增殖，从而逃脱T淋巴细胞的“追杀”。 增多 下降 抑制 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 据图a可知，WT组的小鼠肝脏肿瘤细胞个数较PD－1基因缺失小鼠显著增多，据图b可知，WT组的小鼠T淋巴细胞数目较PD－1基因缺失小鼠显著下降。 因此可推测肿瘤细胞表面的PD－L1与T淋巴细胞表面的PD－1特异性结合，抑制T淋巴细胞的增殖，从而逃脱T淋巴细胞的“追杀”，使肿瘤细胞数量增加。 (4)(多选)理论上，利用单克隆抗体特异性强的优势，阻断肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制作用，可通过制备______抗体在临床上应用。 A.PD－L1 B.PD－1 C.PD－1＋/＋ D.PD－1－/－ 1 2 3 4 5 AB 1 2 3 4 5 利用单克隆抗体特异性强的优势，阻断肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制作用，即阻止PD－1与PD－L1蛋白特异性结合，可通过制备PD－L1抗体或PD－1抗体，分别与PD－L1或PD－1特异性结合，从而阻止肿瘤细胞上的PD－L1蛋白与T淋巴细胞上的PD－1特异性结合，从而提高T淋巴细胞的功能。故选AB。 1 2 3 4 5 2.(2023·松原高三期末)癌细胞可以躲避免疫系统的攻击，目前的免疫疗法只对少部分患者有效，且效果欠佳。研究者推测癌细胞的免疫逃逸可能存在其他机制，并进行了相应研究。请回答下列问题： (1)机体能够识别和清除癌细胞，体现了免疫系统的__________功能。 免疫监视 免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳的功能，机体能够识别和清除癌细胞，体现了免疫监视的功能。 (2)基于线粒体在免疫细胞内的重要作用，研究者用红色荧光标记乳腺癌细胞(BCC)和细胞毒性T 细胞(CTL)，用绿色荧光标记细胞毒性T细胞中的线粒体，将其和乳腺癌细胞混合培养。16 h后，再次检测两种细胞中的荧光，结果如表所示。由此推测_________________________________ __________________________________________________________________________________。 项目 细胞毒性T细胞 乳腺癌细胞 0 h 红色、绿色荧光 红色荧光 16 h 红色、绿色荧光 红色、绿色荧光 乳腺癌细胞从细胞毒性T细胞中获取 线粒体，来增强自身代谢能力，同时使免疫细胞的能量供应减少，以减弱机体的免疫能力 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 由表可知，经16 h后，乳腺癌细胞也被绿色荧光标记，可能是细胞毒性T细胞中的线粒体转移到乳腺癌细胞中，由此推测乳腺癌细胞从细胞毒性T细胞中获取线粒体，来增强自身代谢能力，同时使免疫细胞的能量供应减少，以减弱机体的免疫能力。 项目 细胞毒性T细胞 乳腺癌细胞 0 h 红色、绿色荧光 红色荧光 16 h 红色、绿色荧光 红色、绿色荧光 1 2 3 4 5 (3)研究者用荧光分别标记细胞毒性T细胞与乳腺癌细胞的线粒体，检测含荧光标记的细胞在混合培养细胞中的占比(结果如图1)发现，线粒体在细胞毒性T细胞和乳腺癌细胞间的运输特点是_______________________ _____________________________。 具有双向性，但主要是从 细胞毒性T细胞运向乳腺癌细胞 1 2 3 4 5 标记CTL时，共同培养后BCC中大量细胞被标记，标记BCC时，共同培养后CTL中只有少量细胞被标记，说明线粒体在细胞毒性T细胞和乳腺癌细胞间的运输具有双向性，但主要是从细胞毒性T细胞运向乳腺癌细胞。 1 2 3 4 5 (4)用电子显微镜观察发现，肿瘤细胞和免疫细胞之间存在纳米管样结构。研究者推测，线粒体通过这种纳米管进行胞间转移。研究团队靶向敲除了纳米管形成相关基因(Sec3、Sec5)后，检测相关数据如图2。据图分析，支持上述推测的依据是_______ _________________________________________________________________。 较对照 组而言，敲除纳米管形成相关基因(Sec3、Sec5)后，线粒体转移率显著下降 1 2 3 4 5 据图2可知，较对照组而言，敲除纳米管形成相关基因(Sec3、Sec5)后，线粒体转移率显著下降，说明线粒体通过纳米管进行胞间转移。 (5)为检验异源线粒体能否提升乳腺癌细胞的代谢能力，分别检测不同培养条件下乳腺癌细胞的耗氧量(OCR)，及其在48 h内的增殖能力，结果如图3。此外，研究发现与乳腺癌细胞混合培养的细胞毒性T细胞功能显著减弱。 请结合上述研究，从物质与能量观的角度，分析这种“损人利己”的逃逸机制可以帮助癌细胞逃避免疫系统攻击的原因是______________________ _____________________________________________________________________。 CTL线粒体被转移后， 影响正常功能，从而降低免疫能力；BCC增殖率增加，加大了免疫的难度 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 由题意及图3可知，与CTL混合培养后，BCC的耗氧量及增殖率明显上升，推测原因：一是CTL线粒体被转移后，影响正常功能，从而降低免疫能力；二是BCC增殖率增加，加大了免疫的难度。 3.(2023·长春高三二模)调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群，它能抑制其他细胞的免疫应答。如图1为Treg细胞的抑制调节机制，CD39、CD73为细胞表面蛋白。请分析并回答下列问题： 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (1)从图1可以看出，Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为______，CD73进而将其水解为腺苷以抑制T细胞的代谢。另外，Treg细胞除了能分泌L－10、TGF－β等抑制性细胞因子以抑制T细胞的活化外，还能分泌_________杀伤T细胞。这些都导致了Treg细胞对需要T细胞参与的免疫过程有显著抑制作用。 AMP 颗粒酶B 1 2 3 4 5 由图1可知，Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为AMP；Treg细胞除了能分泌L－10、TGF－β等抑制性细胞因子以抑制T细胞的活化外，还能分泌颗粒酶B，同样可作用于T细胞，杀伤T细胞。 1 2 3 4 5 (2)T细胞参与的免疫过程有：暴露在__________细胞表面的抗原信息，可与________细胞结合并使该细胞分泌细胞因子，进而促进B细胞增殖分化为_____ _______________，也能加速_________ _______的增殖分化，继续进行相应的免疫应答。 抗原呈递 辅助性T 浆细 胞和记忆B细胞 细胞毒性 T细胞 一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；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细胞开始分裂、分化， 并分泌细胞因子；B细胞受到刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程，也能加速细胞毒性T细胞的增殖分化。 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (3)免疫应答不宜过度活跃，否则会导致炎症反应失控，形成细胞因子风暴，引起多器官受损。跟细胞因子风暴相似，______ _______病患者的免疫系统也会攻击自身组织。 自身 免疫 自身免疫病是指由机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损伤所引起的疾病，跟细胞因子风暴相似，自身免疫病患者也会攻击自身组织。 (4)研究表明，癌细胞通过____________产生大量乳酸，并分泌到肿瘤(微)环境中。医学上现已采用激活自身免疫的方法杀灭癌细胞，但临床发现，该方法对细胞生活的(微)环境中存在较多乳酸的患者无效。为了解乳酸与疗效之间的关系，研究者用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养T细胞和Treg细胞，如图2是培养一段时间后细胞增殖情况(注：细胞分裂指数 无氧呼吸 越高表示增殖越旺盛)。推测肿瘤免疫疗法对乳酸含量较多的癌症患者失效的原因是_________________________ _____________________。 高浓度乳酸抑制T细胞增殖， 但不抑制Treg细胞增殖 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 癌细胞无氧呼吸的产物是乳酸；根据图2可知，随乳酸浓度的增加，T细胞的细胞分裂指数减小，说明高浓度的乳酸能抑制T细胞的增殖；随乳酸浓度 的增加，Treg细胞的细胞分裂指数变化不大，说明高浓度的乳酸对Treg细胞影响不大。结合题文“调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群，它能抑制其他细胞的免疫应答”， 1 2 3 4 5 可以推测免疫疗法对部分人失效的可能原因为：一部分肿瘤患者体内，肿瘤细胞无氧呼吸产生较多乳酸，肿瘤微环境高浓度的乳酸抑制T细胞增殖， 但对Treg细胞无影响，增殖的Treg细胞也抑制T细胞的激活和分裂，从而导致免疫疗法失效。 4.(2023·聊城高三期末)人工合成的mRNA分子等通过脂质体包裹可制备mRNA疫苗。如图是mRNA疫苗进入树突状细胞等细胞中表达，并引发相关的免疫反应的机制图，请回答： 1 2 3 4 5 (1)mRNA疫苗经过程①______(方式)进入树突状细胞。MHCⅠ类分子分布在_______________________。 (2)活化细胞1的两个信号分别是_____ _____________、_________________ ________________________________。 胞吞 内质网(内质网和细胞膜) 抗原 蛋白与其接触 细胞2(辅助性T细胞) 表面的特定分子发生变化并与其结合 1 2 3 4 5 (3)细胞3参与的特异性免疫是__________。与灭活病毒疫苗制备过程相比，mRNA疫苗不需要用到细胞工程中的______________技术。 细胞免疫 动物细胞培养 1 2 3 4 5 据图分析，树突状细胞中的抗原蛋白被蛋白酶体分解成小分子的肽段，肽段与内质网膜上的MHCⅠ类分子结合形成复合物，该复合物被树突状细胞呈递到细胞表面，并与细胞 3(细胞毒性T细胞)结合，使细胞3活化，活化的细胞3使感染细胞裂解死亡，病毒暴露出来，该过程属于细胞免疫。 1 2 3 4 5 人工合成的mRNA分子等通过脂质体包裹可制备mRNA疫苗，灭活病毒疫苗是指先对病毒或细菌进行培养，然后用加热或化学试剂将其灭活，制备过程需要进行细胞 培养，故与灭活病毒疫苗制备过程相比，mRNA疫苗不需要用到细胞工程中的动物细胞培养技术。 1 2 3 4 5 (4)科研人员研究了类脂聚合物(C1)包裹mRNA制备的C1mRNA疫苗在抗HBV(乙肝病毒)免疫治疗中的作用及机制，实验的主要步骤如下，请完成表格： 实验步骤的目的 实验步骤的要点 HBV复制小鼠模型 构建 给雄性小鼠尾部静脉快速注射8 μg PAAV/HBV质粒，定期检测小鼠血清中HBV相关病理指标，以确定造模成功 实验步骤的目的 实验步骤的要点 标准mRNA的制备 利用体外转录反应体系合成mRNA，反应体系中需要添加模板DNA、原料①_______________、②__________酶；反应结束后用DNA水解酶去除DNA模板 制备C1mRNA疫苗 将类脂聚合物(C1)与mRNA混合 4种核糖核苷酸 RNA聚合 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 实验步骤的目的 实验步骤的要点 生物学毒性检测 将HBV复制模型小鼠平均分为3组，皮下分别注射缓冲液(对照)、③____、C1mRNA疫苗一段时间后检测小鼠的肝脏、肾脏、心脏等功能指标，发现无差异 ④________________ ________________________________ 定期检测血清中的抗HBV抗体的量、HBV DNA以及小鼠的体重变化 C1 C1mRNA抗HBV治疗效果检测(免疫治疗效果检测) 1 2 3 4 5 利用体外转录反应体系合成mRNA，反应体系中需要添加模板DNA，以4种核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶可以将单个的核糖核苷酸连接在一起。根据表格分析，对照组注射缓冲液，实验组注射C1mRNA疫苗，C1mRNA疫苗是由类脂聚合物(C1)包裹mRNA制备的，为了排除类脂聚合物(C1)的影响，应设置注射C1的实验组。根据最后一步的实验步骤的要点：血清中的抗HBV抗体的量、HBV DNA以及小鼠的体重变化，最后一步应该是看注射C1mRNA疫苗的疗效，故最后一步是C1mRNA抗HBV治疗效果检测。 5.(2021·河北，21)水痘是由水痘－带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病，多见于儿童，临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年，研究者对某地2007—2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查，结果如图。 1 2 3 4 5 回答下列问题： (1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱，其中的液体主要来自内环境中的________。 组织液 细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴液等，也称为内环境。水疱中的液体应该为渗透压失衡造成的组织液聚集在皮肤下形成的，主要还是来自组织液。 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染，原因是___________________________ _____________。VZV感染引发机体的_______(填“特异性”或“非特异性”)免疫，被感染的细胞统称为________。 免疫系统的第一道防线被破坏， 防御功能减弱 特异性 靶细胞 呼吸道黏膜属于人体免疫的第一道防线，具有清扫、阻挡异物等作用，属于非特异性免疫。当VZV从呼吸道侵入人体时，呼吸道黏膜受损者，会失去呼吸道黏膜上纤毛的清扫、阻挡和黏液的吸附作用，免疫系统的第一道防线被破坏，防御功能减弱， 故更易被VZV感染。VZV侵入人体后会引起人体产生特异性免疫反应，在免疫学上被称为抗原，被其感染的细胞统称为靶细胞，细胞毒性T细胞可以与靶细胞密切接触并使其裂解死亡。 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (3)水痘临床诊断时，须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同，某些花粉引起的荨麻疹属于机体的______反应，是免疫系统的__________功能过强的表现。 过敏 免疫防御 过敏反应是指已免疫的机体，在再次接触相同抗原时，有时会发生引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应，某些花粉引起的荨麻疹属于机体的过敏反应。 1 2 3 4 5 (4)图中统计结果显示，随VarV接种率的提高，水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后，B淋巴细胞的作用是_________ _________________________。 增殖、 分化为浆细胞和记忆B细胞 易感人群接种VarV疫苗后，该疫苗作为抗原可诱导B淋巴细胞增殖、分化形成浆细胞和记忆B细胞，从而起到预防VZV的作用。 1 2 3 4 5 (5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示，应及时接种第二剂VarV，原因是第一剂疫苗接种一段时间后___________________________ ______________________。 如不及时接种第二剂，记忆 细胞、抗体可能会消失 初次接种疫苗后，体内能产生相应记忆细胞和抗体。抗体的含量先增加后减少，由于记忆细胞的存在，追加第二剂时，抗原直接刺激记忆细胞，使记忆细胞快速增殖、分化形成浆细胞，浆细胞产生大量抗体，因此与初次免疫相比，二次免疫过程产生抗体的数量多、速度快。 1 2 3 4 5 CDT CDT $$