4.2 特异性免疫(导学案)生物人教版选择性必修1

2026-08-13
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摘要:

该高中生物学导学案聚焦特异性免疫,涵盖抗原抗体概念、B细胞活化信号、体液免疫与细胞免疫过程、两者协调配合及二次免疫特点。从免疫系统对病原体的识别切入,通过分步解析体液免疫和细胞免疫过程,构建从识别到清除病原体的知识支架,衔接免疫调节前后内容。 导学案设置三个情境探究活动与思维训练,引导学生通过讨论构建免疫过程模型,对比体液与细胞免疫差异,培养科学思维。习题结合实例(如疫苗原理),落实生命观念(结构与功能观)和社会责任,提升学生逻辑分析与模型解读能力,助力自主学习与素养达成。

内容正文:

4.2 特异性免疫(导学案) 知识目标 1.区分抗原、抗体的概念,说出 B 细胞活化的两个信号以及细胞因子的作用。 2.阐明体液免疫的基本过程,说出浆细胞、记忆 B 细胞的产生与功能。 3.阐明细胞免疫的基本过程,明确细胞毒性 T 细胞、记忆 T 细胞的作用,靶细胞裂解的结果。 4.说出体液免疫与细胞免疫的协调配合;理解记忆细胞与二次免疫的特点。 素养目标 1.生命观念:树立稳态与平衡观念,理解特异性免疫依靠多种免疫细胞分工协作清除病原体;建立结构与功能相适应的观念。 2.科学思维:构建体液免疫、细胞免疫过程模型,对比体液免疫和细胞免疫,推理二次免疫的特点。 3.科学探究:结合病原体侵染实例,分析体液免疫、细胞免疫分别发挥作用的场景,提升模型解读、逻辑分析能力。 4.社会责任:理解疫苗的作用原理,认同接种疫苗的意义,建立科学的健康防护意识。 【教学重点】 1. 体液免疫的过程;浆细胞、记忆 B 细胞的功能。 2. 细胞免疫的过程;细胞毒性 T 细胞的功能。 3. 二次免疫的原理与特点。 【教学难点】 1.B 细胞活化需要的两个信号;辅助性 T 细胞在体液免疫、细胞免疫中的作用。 2.区分体液免疫与细胞免疫的适用对象;体液免疫与细胞免疫的协调配合。 一、免疫系统对病原体的识别 1.免疫细胞靠细胞表面的受体辨认侵入机体的病毒、细菌等病原体的。其化学本质一般为蛋白质。(P71) 注意:动物细胞表面的分子标签指主要组织相容性复合体(MHC),人的为HLA,B细胞表面受体为B细胞识别受体(BCR),T细胞表面有T细胞识别受体(TCR),病原体表面的身份标签主要指其抗原决定簇。 二、体液免疫 1.体液免疫概念:B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体主要存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。(P71) 2.体液免疫过程(P72) ①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。 ②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。 ③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。 ④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。 ⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、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。 ⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 3.二次免疫概念:记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。(P73) 4.二次免疫特点:二次免疫相对初次免疫而言,反应更快、更强烈,产生的抗体数量更多。 5.通常情况下,一个B细胞只能针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。 人体内B细胞的种数在109以上,至少可以产生109种抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。(P73) 6.病毒只有侵入细胞才能够增殖,而有一些致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等,也是寄生在宿主细胞内的,一旦病原体进入细胞,抗体对它们就无能为力了。(P73) 三、细胞免疫 1.细胞免疫概念:当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。(P73) 2.细胞免疫过程(P73) (1)被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号; (2)细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程; (3)新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞; (4)靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞(如巨噬细胞)吞噬掉; 注意:细胞因子的来源:辅助性T细胞合成分泌。 3.靶细胞的裂解、死亡属于细胞凋亡。(P74) 4.细胞免疫记忆细胞的特点:在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会逐渐死亡。(P74) 5.细胞免疫二次免疫概念:如果再次遇到相同的抗原,记忆T细胞会立即分裂、分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。(P74) 6.细胞免疫二次免疫的特点:迅速、高效 4、 体液免疫与细胞免疫的协调配合 1.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?(P74) ①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,辅助性T细胞的介导作用(细胞因子)能够使两者密切配合; ②两者相互配合清除病原体:体液免疫产生抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之处,此时体液免疫就又能发挥作用了 2.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。(P74) 3.神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子)。(P74) 4.这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触;受体一般是蛋白质分子;信号分子与受体的结合具有特异性,因为不同受体的结构各异。(P74) 探究活动 1:体液免疫过程的分析 情境:某种细菌侵入人体的内环境(细胞外液),机体启动体液免疫进行防御。 【讨论】 ①B 细胞活化需要哪两个信号?还有什么物质促进 B 细胞的增殖分化? 答:第一个信号:病原体与 B 细胞直接接触; 第二个信号:辅助性 T 细胞表面特定分子变化并与 B 细胞结合; 辅助性 T 细胞分泌的细胞因子促进 B 细胞增殖分化。 【讨论】②B 细胞活化之后分化成哪两种细胞,功能分别是什么? 答:浆细胞:合成、分泌抗体; 记忆 B 细胞:长期存活,当相同抗原再次入侵,快速增殖分化,启动二次免疫。 【讨论】③浆细胞能不能识别抗原?为什么? 答:不能识别抗原;浆细胞细胞膜上没有识别抗原的受体。 【讨论】④抗体与抗原结合之后,直接将病原体消灭吗?后续如何清除抗原? 答:不能直接消灭;抗体与抗原结合,可以抑制病原体的增殖或者黏附人体细胞,形成抗原抗体复合物,最终被吞噬细胞吞噬消化。 探究活动 2:细胞免疫过程分析 情境:病毒侵入人体细胞内部,抗体无法进入细胞,机体启动细胞免疫。 【讨论】①抗体能不能进入宿主细胞消灭细胞内的病毒?这种情况下依靠哪一类免疫发挥作用? 答:抗体不能进入宿主细胞;依靠细胞免疫发挥作用。 【讨论】②细胞毒性 T 细胞的作用是什么?靶细胞裂解之后,里面释放出的病原体如何清除? 答:细胞毒性 T 细胞识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞,释放出细胞内的病原体; 靶细胞裂解释放病原体后,需要体液免疫产生的抗体结合病原体,再由吞噬细胞吞噬清除。 【讨论】③细胞免疫过程中辅助性 T 细胞起到什么作用? 答:接受抗原刺激后分泌细胞因子,促进细胞毒性 T 细胞的增殖、分化。 【讨论】④切除胸腺的小鼠,细胞免疫会如何变化?请说明理由。 答:细胞免疫几乎完全丧失;胸腺是 T 细胞成熟的场所,细胞毒性 T 细胞起源于 T 细胞,胸腺缺失,不能产生成熟 T 细胞。 探究活动 3:体液免疫、细胞免疫对比与二次免疫 资料:初次接触抗原,机体产生免疫反应;相同抗原第二次入侵,记忆细胞启动二次免疫。 【讨论】①体液免疫、细胞免疫主要分别针对哪一类病原体? 答:体液免疫:主要作用于细胞外液中的病原体和毒素; 细胞免疫:针对侵入宿主细胞内部的病原体、肿瘤细胞、移植器官的细胞。 【讨论】②二次免疫为什么比初次免疫反应更快、更强? 答:初次免疫产生了记忆细胞;当相同抗原再次入侵,记忆细胞可以快速增殖分化,快速产生大量效应细胞和抗体。 【讨论】③接种疫苗主要利用了特异性免疫的什么原理? 答:接种疫苗引入抗原,刺激机体产生相应记忆 B 细胞和记忆 T 细胞;当真实病原体入侵,快速启动二次免疫,快速清除病原体,避免患病。 【讨论】④体液免疫和细胞免疫是独立互不干扰的吗?辅助性 T 细胞体现了怎样的联系? 答:不是独立,二者紧密协调配合;辅助性 T 细胞既参与体液免疫,也参与细胞免疫,是两种免疫联系的关键细胞。 思维训练 1.根据体液免疫过程回答问题: (1)参与体液免疫的细胞有哪些? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞 (2)上述细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原? 能识别:抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞。不能识别:浆细胞 (3)上述能识别抗原的细胞中,哪些有特异性?哪些没有? 有特异性:辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞; 无特异性:抗原呈递细胞(指吞噬细胞) (4)激活B细胞的两个信号* ①一些病原体和B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (5)B细胞活化的(三个)条件 ①一些病原体和B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 ③细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程 (6)活化后的B细胞会如何变化? 当B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞 (7)抗体的作用是什么? 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,使病原体进一步形成沉淀等 (8)在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?①识别抗原;②激活B细胞;③分泌细胞因子 (9)在体液免疫过程中,细胞因子的作用?促进B细胞的分裂、分化过程 (10)浆细胞还能具有分裂、分化能力吗? 浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化 (11)浆细胞中哪些细胞器比较发达?核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (12)记忆B细胞产生抗体吗?不能,能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞 (13)在体液免疫过程中,记忆B细胞是怎样的作用? 当再次接触相同抗原时,记忆细胞能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体 (14)在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的? 抗体与病原体结合,可以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(如巨噬细胞)吞噬消化 2.根据细胞免疫过程回答问题: (1)参与细胞免疫的细胞有哪些? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 (2)上述能识别抗原的细胞中,哪些有特异性?哪些没有? 有特异性:辅助性T细胞、B细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞; 无特异性:抗原呈递细胞(指吞噬细胞) (3)什么叫靶细胞?被病原体感染的宿主细胞 (4)活化后的细胞毒性T细胞如何变化? 分裂并分化,大部分形成新的细胞毒性T细胞,小部分形成记忆T细胞 (5)细胞毒性T细胞活化的条件? 靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程: ①细胞毒性T细胞识别靶细胞膜表面的分子变化; ②辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂和分化; (6)新产生的活化的细胞毒性T细胞的作用?识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞 (7)靶细胞裂解后,病原体的去向是什么?被抗体结合或直接被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬、消灭 (8)病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么? 病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制 (9)在细胞免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些? 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞(刚活化的)、记忆T细胞 一、单选题 1.如图表示人体的某一免疫过程,下列有关叙述不正确的是(  ) A.图中表示的免疫过程是体液免疫 B.图中能识别抗原的细胞或物质有a、b、d C.d在细胞内外及体外均可以起作用 D.同种抗原再次进入人体,细胞b能快速增殖、分化成细胞c 【答案】C 【详解】A、该免疫过程有B细胞的激活、分化,最终产生抗体,属于体液免疫,A正确; B、a(B细胞)、b(记忆B细胞)都可以特异性识别抗原,d(抗体)可以特异性结合抗原(识别抗原),只有浆细胞c不能识别抗原,因此能识别抗原的细胞或物质有a、b、d,B正确; C、d是抗体,抗体仅能在细胞外(内环境、体外)发挥作用,无法进入细胞内起作用,C错误; D、同种抗原再次进入人体时会发生二次免疫,记忆B细胞b能快速增殖、分化为浆细胞c,快速产生大量抗体,D正确。 2.如图所示为在某哺乳动物体内注射抗原前后的不同时间采血所测得的甲、乙两种抗体水平(向下的箭头指示为注射时间)。下列有关叙述错误的是(  ) A.a与d时间所注射的为不同种抗原 B.每个抗体分子可多次与同种抗原结合 C.不同抗体在体内存留的时间长短不同 D.c时间段甲抗体水平升高,可能受相同抗原刺激 【答案】B 【详解】A、据题图曲线可知,a点注射的疫苗产生的抗体与d点注射疫苗产生的抗体不同,因此a与d时间所注射的为不同种疫苗;c点甲抗体水平快速升高,可能是产生了二次免疫反应;甲、乙两种抗体在体内存留的时间不同。若a与d时间注射的是同种抗原,d注射后会引发甲抗体的二次免疫升高,不会出现乙抗体的初次升高趋势,因此二者为不同种抗原,A正确; B、抗体与抗原特异性结合形成沉淀或细胞集团后,会被吞噬细胞吞噬消化,每个抗体分子无法多次与同种抗原结合,B错误; C、由曲线可知,甲抗体在体内下降速度慢、存留时间更长,乙抗体下降速度快、存留时间更短,说明不同抗体在体内存留的时间长短不同,C正确; D、c时间段甲抗体水平快速升高,且峰值高于初次免疫,符合二次免疫的特征,可能是受相同抗原刺激,记忆细胞快速增殖分化产生大量抗体导致,D正确。 3.今年央视315晚会曝光的“有毒鸡爪”用双氧水等化学剂漂白,制作环境非常不卫生。食用“有毒鸡爪”后,可能会刺激呼吸系统,引起咳嗽等症状。气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如图)。下列叙述错误的是(    ) A.图中甲为浆细胞,不具备识别抗原的能力 B.sIgA穿过黏膜上皮细胞的方式为胞吞和胞吐 C.sIgA与病原体结合形成复合物,可抑制病原体对黏膜上皮细胞的黏附 D.sIgA在黏膜免疫中发挥作用,属于人体的第一道防线 【答案】D 【详解】A、细胞甲能合成并分泌抗体,甲为浆细胞,浆细胞不具备识别抗原的能力,A正确; B、sIgA进入上皮细胞是胞吞,从上皮细胞中释放出去是胞吐,因此sIgA穿过黏膜上皮细胞的方式为胞吞和胞吐,B正确; C、sIgA穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外,抑制病原体对黏膜上皮细胞的黏附,C正确; D、分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外,属于体液免疫,即人体的第三道防线,D错误。 4.人体特异性免疫应答包括三个过程:①对“非己”的分子标签特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特定的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是(  ) A.针对胞外毒素,过程①中一个未活化的B细胞可以被任何一种胞外毒素活化 B.针对异体移植细胞,过程①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受HLA的信息 C.过程②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种细胞因子 D.过程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 【答案】B 【详解】A、胞外毒素是抗原,B细胞与抗原的识别具有特异性,一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素活化,A错误; B、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,故过程①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受HLA的信息,B正确; C、过程②中,辅助性T细胞在骨髓中大量增殖,在胸腺中成熟,而不是在胸腺中大量增殖,辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种细胞因子,这些细胞因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,C错误; D、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。 5.人体感染某种病毒后,机体产生的部分免疫反应过程如图所示。下列分析正确的是(    ) A.病毒作为抗原会引起机体产生细胞免疫,但不会产生体液免疫 B.细胞①的作用是将抗原信息呈递给B细胞 C.物质A是细胞因子,细胞③的活化需要物质A的作用 D.细胞④和细胞⑤再次接触该病毒时均会迅速增殖分化 【答案】C 【详解】A、病毒会引起机体产生细胞免疫和体液免疫,A错误; B、细胞①是抗原呈递细胞,其作用是摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给辅助性T细胞(细胞②)等免疫细胞,B错误; C、物质A是细胞因子,细胞③的活化需要物质A的作用,C正确; D、细胞⑤是浆细胞,不会增殖分化,D错误。 6.如图所示为甲型H1N1病毒在人体细胞中的一些变化以及相关反应,有关叙述不正确的是(  ) A.X细胞可以表示两种细胞即浆细胞和记忆B细胞 B.c细胞表示细胞毒性T细胞分化形成的效应细胞毒性T细胞 C.②过程中会暴露隐藏的抗原,③⑤过程都有细胞因子的作用 D.图示说明侵入机体的病毒需要细胞免疫和体液免疫共同作用清除 【答案】A 【详解】A、由图可知b为抗体,X细胞可分泌b抗体,所以X细胞是浆细胞,A错误; B、c可与被病原体感染的人体细胞(靶细胞)作用,可知c细胞表示细胞毒性T细胞分化形成的效应细胞毒性T细胞,B正确; C、抗原呈递细胞吞噬甲型H1N1病毒,经过处理将抗原暴露出来,呈递给辅助性T细胞,T细胞可分泌细胞因子,细胞因子可促进B细胞、细胞毒性T细胞的增殖分化,即③⑤过程,C正确; D、由图可知,侵入机体的病毒需要细胞免疫和体液免疫共同发挥作用清除,D正确 故选A。 下图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。 (1)框内过程表示的免疫方式主要处理_____(游离/胞内)的抗原。被病原体入侵的细胞称为_____。 (2)细胞⑥为_____,是高度分化的细胞,不具备分裂能力,可以由_____分化而来;细胞⑤表示B细胞,激活B细胞的信号有:细胞④分泌的_____,病原体与B细胞直接接触,_____(填序号)表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 (3)在二次应答的过程中,图中的细胞_____(填序号)可以快速增殖分化为相应的有免疫效应的细胞。 (4)_____细胞释放的穿孔素在被病原体感染的细胞表面形成管道,细胞外的颗粒进入细胞内,细胞崩解死亡,该过程属于细胞_____(填“凋亡”或“坏死”)。 【答案】(1) 游离 靶细胞 (2) 浆细胞 B淋巴细胞、记忆B细胞 细胞因子 ④ (3)⑦、⑨ (4) 细胞毒性T 凋亡 【详解】(1)框内包括②抗体、④辅助性T细胞、⑤B细胞、⑥浆细胞、⑦记忆B细胞,属于体液免疫,体液免疫主要处理游离的抗原。被病原体入侵的细胞称为靶细胞。 (2) 细胞⑥是由⑤B细胞增殖分化而来的浆细胞,是高度分化的细胞,不具备分裂能力,可以由B淋巴细胞或记忆B细胞(二次免疫)分化而来。细胞⑤表示B细胞,激活B细胞的信号有:细胞④辅助性T细胞分泌的细胞因子,病原体与B细胞直接接触,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 (3)在二次应答的过程中,记忆细胞可以快速增殖分化为相应的效应细胞,即图中的⑦记忆B细胞和⑨记忆T细胞。 (4)细胞毒性T细胞释放的穿孔素在被病原体感染的细胞表面形成管道,细胞外的颗粒进入细胞内,细胞崩解死亡,该过程是基因决定的自动结束生命的过程,属于细胞凋亡。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 4.2 特异性免疫(导学案) 知识目标 1.区分抗原、抗体的概念,说出 B 细胞活化的两个信号以及细胞因子的作用。 2.阐明体液免疫的基本过程,说出浆细胞、记忆 B 细胞的产生与功能。 3.阐明细胞免疫的基本过程,明确细胞毒性 T 细胞、记忆 T 细胞的作用,靶细胞裂解的结果。 4.说出体液免疫与细胞免疫的协调配合;理解记忆细胞与二次免疫的特点。 素养目标 1.生命观念:树立稳态与平衡观念,理解特异性免疫依靠多种免疫细胞分工协作清除病原体;建立结构与功能相适应的观念。 2.科学思维:构建体液免疫、细胞免疫过程模型,对比体液免疫和细胞免疫,推理二次免疫的特点。 3.科学探究:结合病原体侵染实例,分析体液免疫、细胞免疫分别发挥作用的场景,提升模型解读、逻辑分析能力。 4.社会责任:理解疫苗的作用原理,认同接种疫苗的意义,建立科学的健康防护意识。 【教学重点】 1. 体液免疫的过程;浆细胞、记忆 B 细胞的功能。 2. 细胞免疫的过程;细胞毒性 T 细胞的功能。 3. 二次免疫的原理与特点。 【教学难点】 1.B 细胞活化需要的两个信号;辅助性 T 细胞在体液免疫、细胞免疫中的作用。 2.区分体液免疫与细胞免疫的适用对象;体液免疫与细胞免疫的协调配合。 一、免疫系统对病原体的识别 1.免疫细胞靠细胞表面的受体辨认侵入机体的病毒、细菌等病原体的。其化学本质一般为蛋白质。(P71) 注意:动物细胞表面的分子标签指主要组织相容性复合体(MHC),人的为HLA,B细胞表面受体为B细胞识别受体(BCR),T细胞表面有T细胞识别受体(TCR),病原体表面的身份标签主要指其抗原决定簇。 二、体液免疫 1.体液免疫概念:B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体主要存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。(P71) 2.体液免疫过程(P72) ①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。 ②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。 ③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。 ④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。 ⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、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。 ⑥浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 3.二次免疫概念:记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。(P73) 4.二次免疫特点:二次免疫相对初次免疫而言,反应更快、更强烈,产生的抗体数量更多。 5.通常情况下,一个B细胞只能针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。 人体内B细胞的种数在10以上,至少可以产生10种抗体,可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。(P73) 6.病毒只有侵入细胞才能够增殖,而有一些致病细菌如结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌等,也是寄生在宿主细胞内的,一旦病原体进入细胞,抗体对它们就无能为力了。(P73) 三、细胞免疫 1.细胞免疫概念:当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。(P73) 2.细胞免疫过程(P73) (1)被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号; (2)细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程; (3)新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞; (4)靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞(如巨噬细胞)吞噬掉; 注意:细胞因子的来源:辅助性T细胞合成分泌。 3.靶细胞的裂解、死亡属于细胞凋亡。(P74) 4.细胞免疫记忆细胞的特点:在细胞免疫过程中形成的记忆细胞可以在体内存活几年甚至几十年,如果没有机会再次接触相同的抗原,它们就会逐渐死亡。(P74) 5.细胞免疫二次免疫概念:如果再次遇到相同的抗原,记忆T细胞会立即分裂、分化为细胞毒性T细胞,迅速、高效地产生免疫反应。(P74) 6.细胞免疫二次免疫的特点:迅速、高效 4、 体液免疫与细胞免疫的协调配合 1.体液免疫和细胞免疫之间的联系体现在什么地方?(P74) ①B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,辅助性T细胞的介导作用(细胞因子)能够使两者密切配合;②两者相互配合清除病原体:体液免疫产生抗体,能消灭细胞外液中的病原体;而消灭侵入细胞内的病原体,要靠细胞免疫将靶细胞裂解,使病原体失去藏身之处,此时体液免疫就又能发挥作用了 2.神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。(P74) 3.神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经调节中的神经递质、体液调节中的激素和免疫调节中的细胞因子)。(P74) 4.这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触;受体一般是蛋白质分子;信号分子与受体的结合具有特异性,因为不同受体的结构各异。(P74) 探究活动 1:体液免疫过程的分析 情境:某种细菌侵入人体的内环境(细胞外液),机体启动体液免疫进行防御。 【讨论】 ①B 细胞活化需要哪两个信号?还有什么物质促进 B 细胞的增殖分化? 【讨论】②B 细胞活化之后分化成哪两种细胞,功能分别是什么? 【讨论】③浆细胞能不能识别抗原?为什么? 【讨论】④抗体与抗原结合之后,直接将病原体消灭吗?后续如何清除抗原? 探究活动 2:细胞免疫过程分析 情境:病毒侵入人体细胞内部,抗体无法进入细胞,机体启动细胞免疫。 【讨论】①抗体能不能进入宿主细胞消灭细胞内的病毒?这种情况下依靠哪一类免疫发挥作用? 【讨论】②细胞毒性 T 细胞的作用是什么?靶细胞裂解之后,里面释放出的病原体如何清除? 【讨论】③细胞免疫过程中辅助性 T 细胞起到什么作用? 【讨论】④切除胸腺的小鼠,细胞免疫会如何变化?请说明理由。 探究活动 3:体液免疫、细胞免疫对比与二次免疫 资料:初次接触抗原,机体产生免疫反应;相同抗原第二次入侵,记忆细胞启动二次免疫。 【讨论】①体液免疫、细胞免疫主要分别针对哪一类病原体? 【讨论】②二次免疫为什么比初次免疫反应更快、更强? 【讨论】③接种疫苗主要利用了特异性免疫的什么原理? 【讨论】④体液免疫和细胞免疫是独立互不干扰的吗?辅助性 T 细胞体现了怎样的联系? 思维训练 1.根据体液免疫过程回答问题: (1)参与体液免疫的细胞有哪些? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞、浆细胞 (2)上述细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能识别抗原? 能识别:抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞。不能识别:浆细胞(3)上述能识别抗原的细胞中,哪些有特异性?哪些没有? 有特异性:辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞; 无特异性:抗原呈递细胞(指吞噬细胞) (4)激活B细胞的两个信号* ①一些病原体和B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (5)B细胞活化的(三个)条件 ①一些病原体和B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 ③细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程 (6)活化后的B细胞会如何变化? 当B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞(7)抗体的作用是什么? 抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,使病原体进一步形成沉淀等 (8)在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?①识别抗原;②激活B细胞;③分泌细胞因子 (9)在体液免疫过程中,细胞因子的作用?促进B细胞的分裂、分化过程 (10)浆细胞还能具有分裂、分化能力吗? 浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化 (11)浆细胞中哪些细胞器比较发达?核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (12)记忆B细胞产生抗体吗?不能,能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞 (13)在体液免疫过程中,记忆B细胞是怎样的作用? 当再次接触相同抗原时,记忆细胞能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体 (14)在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的? 抗体与病原体结合,可以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(如巨噬细胞)吞噬消化 2.根据细胞免疫过程回答问题: (1)参与细胞免疫的细胞有哪些? 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞 (2)上述能识别抗原的细胞中,哪些有特异性?哪些没有? 有特异性:辅助性T细胞、B细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞; 无特异性:抗原呈递细胞(指吞噬细胞) (3)什么叫靶细胞?被病原体感染的宿主细胞 (4)活化后的细胞毒性T细胞如何变化? 分裂并分化,大部分形成新的细胞毒性T细胞,小部分形成记忆T细胞 (5)细胞毒性T细胞活化的条件? 靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程: ①细胞毒性T细胞识别靶细胞膜表面的分子变化; ②辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂和分化(6)新产生的活化的细胞毒性T细胞的作用?识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞(7)靶细胞裂解后,病原体的去向是什么?被抗体结合或直接被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬、消灭 (8)病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么? 病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制 (9)在细胞免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些? 辅助性T细胞、细胞毒性T细胞(刚活化的)、记忆T细胞 一、单选题 1.如图表示人体的某一免疫过程,下列有关叙述不正确的是(  ) A.图中表示的免疫过程是体液免疫 B.图中能识别抗原的细胞或物质有a、b、d C.d在细胞内外及体外均可以起作用 D.同种抗原再次进入人体,细胞b能快速增殖、分化成细胞c 2.如图所示为在某哺乳动物体内注射抗原前后的不同时间采血所测得的甲、乙两种抗体水平(向下的箭头指示为注射时间)。下列有关叙述错误的是(  ) A.a与d时间所注射的为不同种抗原 B.每个抗体分子可多次与同种抗原结合 C.不同抗体在体内存留的时间长短不同 D.c时间段甲抗体水平升高,可能受相同抗原刺激 3.今年央视315晚会曝光的“有毒鸡爪”用双氧水等化学剂漂白,制作环境非常不卫生。食用“有毒鸡爪”后,可能会刺激呼吸系统,引起咳嗽等症状。气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如图)。下列叙述错误的是(    ) A.图中甲为浆细胞,不具备识别抗原的能力 B.sIgA穿过黏膜上皮细胞的方式为胞吞和胞吐 C.sIgA与病原体结合形成复合物,可抑制病原体对黏膜上皮细胞的黏附 D.sIgA在黏膜免疫中发挥作用,属于人体的第一道防线 4.人体特异性免疫应答包括三个过程:①对“非己”的分子标签特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特定的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是(  ) A.针对胞外毒素,过程①中一个未活化的B细胞可以被任何一种胞外毒素活化 B.针对异体移植细胞,过程①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受HLA的信息 C.过程②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素-2等多种细胞因子 D.过程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 5.人体感染某种病毒后,机体产生的部分免疫反应过程如图所示。下列分析正确的是(    ) A.病毒作为抗原会引起机体产生细胞免疫,但不会产生体液免疫 B.细胞①的作用是将抗原信息呈递给B细胞 C.物质A是细胞因子,细胞③的活化需要物质A的作用 D.细胞④和细胞⑤再次接触该病毒时均会迅速增殖分化 6.如图所示为甲型H1N1病毒在人体细胞中的一些变化以及相关反应,有关叙述不正确的是(  ) A.X细胞可以表示两种细胞即浆细胞和记忆B细胞 B.c细胞表示细胞毒性T细胞分化形成的效应细胞毒性T细胞 C.②过程中会暴露隐藏的抗原,③⑤过程都有细胞因子的作用 D.图示说明侵入机体的病毒需要细胞免疫和体液免疫共同作用清除 下图为人体免疫细胞参与免疫的机制图解,其中①表示抗原,②、③表示物质,④~⑨代表细胞。 (1)框内过程表示的免疫方式主要处理_____(游离/胞内)的抗原。被病原体入侵的细胞称为_____。 (2)细胞⑥为_____,是高度分化的细胞,不具备分裂能力,可以由_____分化而来;细胞⑤表示B细胞,激活B细胞的信号有:细胞④分泌的_____,病原体与B细胞直接接触,_____(填序号)表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 (3)在二次应答的过程中,图中的细胞_____(填序号)可以快速增殖分化为相应的有免疫效应的细胞。 (4)_____细胞释放的穿孔素在被病原体感染的细胞表面形成管道,细胞外的颗粒进入细胞内,细胞崩解死亡,该过程属于细胞_____(填“凋亡”或“坏死”)。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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4.2 特异性免疫(导学案)生物人教版选择性必修1
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