4.2.1免疫系统对病原体的识别及体液免疫讲义2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2节　特异性免疫 第1课时　免疫系统对病原体的识别及体液免疫 学习目标　1.理解免疫系统对病原体的识别(演绎与推理)。2.概述体液免疫的过程(归纳与概括)。 一、免疫系统对病原体的识别 免疫系统对病原体的识别 (1)在人体所有细胞膜的表面,都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质,它们能被自身的免疫细胞识别出来。 (2)病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签,当它们侵入人体后,能被免疫细胞识别出来。 (3)免疫细胞依靠细胞表面的受体来识别“己方”和“敌方”。 【典例深研】 1.下列有关细胞身份标签和识别的叙述,错误的是(　　) A.人体细胞表面及病毒、细菌等病原体都有身份标签 B.病毒、细菌及人体细胞的身份标签是不同的 C.人体免疫细胞不能识别自身细胞的身份标签 D.同一个人不同细胞表面的身份标签相同 答案　C 解析　人体免疫细胞能识别自身细胞的身份标签,C错误。 二、体液免疫 1.概念 主要依靠体液中的抗体“作战”的方式。 2.过程 (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。 (5)B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。 通常,一个B细胞表面有几种抗原的受体?活化后可产生几种抗体? 提示:通常,一个B细胞表面有一种抗原的受体,活化后可产生一种抗体。 (1)病原体可直接刺激并激活辅助性T细胞。(×) 提示:辅助性T细胞只能接受APC呈递的抗原的刺激。 (2)在抗原的刺激下,浆细胞可产生抗体。(×) 提示:浆细胞不能识别抗原,不能接受抗原的刺激。 (3)同种抗原再次进入机体,记忆B细胞会迅速增殖并产生抗体。(×) 提示:抗体由浆细胞产生,记忆B细胞不能产生抗体。 (4)当同种抗原再次进入机体时,浆细胞均来自记忆B细胞。(×) 提示:当同种抗原再次进入机体时,浆细胞主要来自记忆B细胞的增殖分化,少量来自B细胞的增殖分化。 下图表示人体体液免疫的过程,请据图思考下列问题: (1)细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是什么细胞? 提示:细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是B细胞、记忆B细胞、浆细胞。 (2)图中的免疫活性物质是什么? 提示:抗体。 (3)体液免疫中B细胞的增殖分化需要什么条件? 提示:需要病原体与B细胞接触;需要辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合;此外细胞因子能促进B细胞的增殖、分化。 (4)图中能特异性识别抗原的细胞有哪些?不能识别抗原的细胞有哪些? 提示:能特异性识别抗原的细胞有辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞;无识别作用的细胞是浆细胞。 (5)图中⑩过程发生后,病原体的去向是什么? 提示:抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。 (6)免疫过程⑤→⑧→⑨和①→②→③→⑦→⑨相比,在反应速度和强度上有什么区别? 提示:⑤→⑧→⑨是二次免疫,与①→②→③→⑦→⑨相比,反应更快、更强。 1.B细胞活化的两个信号和一个作用 2.明确免疫细胞的三个“唯一” (1)唯一能产生抗体的细胞是浆细胞。 (2)唯一没有识别功能的细胞是浆细胞。 (3)唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞),其余免疫细胞都有特异性识别功能(浆细胞除外)。 【典例深研】 2.(2026·福建厦门外国语学校检测)当人被银环蛇咬后会引起机体出现一系列反应。如图是α-银环蛇毒引发机体免疫反应的部分示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A.细胞①可能是树突状细胞,能识别α-银环蛇毒,但不具有特异性 B.细胞②是辅助性T细胞,与α-银环蛇毒一起作为信号激活细胞③ C.物质A是细胞因子,物质B是抗体,都参与了体液免疫过程 D.当再次被银环蛇咬伤后,细胞④会快速增殖并产生抗体 答案　D 解析　图中α-银环蛇毒为抗原,细胞①为抗原呈递细胞,即可能为树突状细胞,可以非特异性识别抗原,A正确;激活B细胞需要两个信号,第一个信号是一些病原体可以和B细胞接触,第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。图中细胞②是辅助性T细胞,α-银环蛇毒为抗原,两者一起作为信号激活细胞③(B细胞),B正确;物质A是细胞因子,物质B是抗体,两者都是免疫活性物质,都参与了体液免疫过程,C正确;细胞④是记忆B细胞,当再次被银环蛇咬伤后,记忆B细胞会快速增殖、分化形成浆细胞,并由浆细胞产生抗体,D错误。 3.(2026·西工大附中质检)如图是两次注射同一种抗原后,人体内产生的抗体情况。下列说法错误的是(　　) A.图示说明预防接种往往需注射同种抗原2至3次,每次要隔一定时间 B.第二次注射同一种抗原后,记忆B细胞形成大量的浆细胞 C.与第二次相比,第一次注射反应慢,抗体产生少 D.两次注射间隔时间越长,第二次引起的免疫反应越强烈 答案　D 解析　由于二次免疫效果更强,所以预防接种往往需要每隔一定时间注射同种抗原2至3次,以生成更多的抗体和记忆B细胞,A正确;抗原第一次注射时,抗体的产生慢而少;第二次注射时,抗体的产生快而多,说明此时记忆B细胞分裂、分化形成大量的浆细胞,通过这些浆细胞合成的抗体量大于首次,同时也说明二次注射抗原产生抗体效率高,持续时间长,B、C正确;图中无法得出注射间隔时间长短与免疫反应的关系,D错误。 随堂检测 1.(2024·北京卷,9)人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是(　　) A.树突状细胞 B.辅助性T细胞 C.B淋巴细胞 D.细胞毒性T细胞 答案　D 解析　流脑灭活疫苗属于抗原,会通过树突状细胞摄取呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与 B淋巴细胞结合,同时抗原和B淋巴细胞接触,然后大部分B淋巴细胞会增殖分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌抗体,这属于体液免疫的过程,细胞毒性T细胞没有参与此过程,其参与细胞免疫过程,A、B、C不符合题意,D符合题意。 2.(2026·河南焦作一中质检)下列关于体液免疫的叙述,错误的是(　　) A.能刺激B细胞活化的两个信号来自病原体和辅助性T细胞 B.辅助性T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞的增殖分化 C.二次免疫反应中,浆细胞来源于记忆B细胞 D.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 答案　C 解析　二次免疫反应中,浆细胞主要来源于记忆B细胞,还有一部分来源于B细胞,C错误。 3.(2026·辽宁大连双基测试)B淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如图所示,下列叙述错误的是(　　) A.甲发育为乙的场所是骨髓 B.乙增殖分化为丙需要抗原的接触、辅助性T细胞表面特定分子变化并与B细胞结合,以及细胞因子的共同作用 C.丙细胞膜表面有大量特异性抗原识别受体 D.丙细胞具有发达的内质网和高尔基体 答案　C 解析　丙细胞是浆细胞,浆细胞不能识别抗原,其表面没有特异性抗原识别受体,C错误。 4.如图是人体对某种病毒的部分免疫过程示意图,Ⅰ~Ⅳ表示不同种类的细胞,Th细胞(辅助性T细胞)是T细胞的一种,a~g代表不同的物质。请据图回答下列问题。 (1)病毒被Ⅰ　　　　(填细胞名称)摄取处理后,将抗原信息传递给Th细胞,Th细胞表面的特定分子发生变化并与Ⅱ　　　　(填细胞名称)结合,这是激活Ⅱ细胞的第二个信号;激活Ⅱ细胞的第一个信号是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中不能识别抗原的是　　　　(填序号)。  (3)若该病毒再次入侵机体时,会引起二次免疫反应,其中浆细胞来源于　　　　。  答案　(1)抗原呈递细胞(或APC)　B细胞(或B淋巴细胞)　病毒和B细胞接触　(2)Ⅳ　(3)B淋巴细胞和记忆B细胞 课时精练16 (时间:30分钟　满分:30分) 【基础对点】 一、免疫系统对病原体的识别 1.下列关于分子标签的描述,错误的是(　　) A.人体细胞膜表面起分子标签作用的物质是蛋白质 B.细菌、病毒等病原体表面的分子标签与人体细胞的不同 C.免疫细胞靠细胞表面的受体来识别病原体表面的分子标签 D.人体白细胞不能识别自身细胞的分子标签 答案　D 解析　白细胞是免疫细胞,可以识别人体自身细胞的分子标签,D错误。 2.(2026·河北石家庄调研)抗原决定簇是决定抗原特异性的特殊化学基团。一种抗原决定簇能刺激机体产生一种抗体。天然抗原分子经吞噬细胞吞噬并降解后会产生多个片段,如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.一个抗原分子往往有多个不同的抗原决定簇 B.一个抗原分子可以与多种抗体发生特异性结合 C.HIV侵染后,人体只产生一种浆细胞并分泌一种抗体 D.通常,一个B细胞表面只有一种抗原决定簇的受体 答案　C 解析　HIV含有不同的抗原决定簇,一种抗原决定簇能刺激机体产生一种抗体,故HIV侵染后,人体产生多种浆细胞,而一种浆细胞只分泌一种抗体,C错误。 二、体液免疫 3.(2026·广东湛江调研)下列有关体液免疫的叙述,错误的是(　　) A.辅助性T细胞产生的细胞因子能促进B细胞的分裂、分化 B.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 C.抗体与侵入机体的病原体结合的过程属于免疫防御 D.记忆B细胞可以在抗原消失后存活几十年,当再次接触相同抗原后会快速产生抗体 答案　D 解析　记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再次接触相同抗原后会迅速增殖分化,分化后可快速产生大量抗体,D错误。 4.(2026·江苏南通调研)下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过程,下列相关叙述中错误的是(　　) A.细胞1为抗原呈递细胞,能够摄取、处理、呈递抗原 B.细胞2在免疫调节过程中起着关键的调控作用 C.细胞3的活化除了需要双重信号的刺激外,还需要细胞2分泌的细胞因子的作用 D.细胞5在再次接触此抗原时会迅速产生大量物质a,使机体不易患病 答案　D 解析　细胞1是抗原呈递细胞,其作用是摄取、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,A正确;细胞2是辅助性T细胞,其分泌的细胞因子能够促进B细胞增殖分化,因此在免疫调节过程中起着关键的调控作用,B正确;细胞3是B细胞,除了需要双重信号刺激外,还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用,从而增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,C正确;细胞5是记忆B细胞,在相同抗原再次进入机体时,会快速增殖分化为浆细胞,由浆细胞合成和分泌抗体(物质a),使机体不易患病,D错误。 5.(2026·华师一附中期中)人体免疫系统是覆盖全身的防卫网络。如图是人体初次接触某病原体后发生的部分免疫过程示意图,图中①~④表示细胞,甲和乙表示物质。下列说法正确的是(　　) A.细胞①是抗原呈递细胞,能特异性识别病原体 B.细胞②和细胞③发育、成熟的场所均相同 C.细胞④是浆细胞,由记忆细胞增殖分化形成 D.病毒感染患者体内会产生物质甲和物质乙 答案　D 解析　据题图分析,该图表示的是体液免疫的过程,①为抗原呈递细胞,②为辅助性T细胞,③为B细胞,④为浆细胞,甲为细胞因子,乙为抗体。抗原呈递细胞识别病原体没有特异性,A错误;细胞②和细胞③分别为辅助性T细胞和B细胞,两者产生的场所相同,都是骨髓,但发育、成熟的场所不同,B错误;由题干信息可知,该过程是初次免疫,则细胞④(浆细胞)由③(B细胞)增殖分化而来,C错误。 6.(2026·山西运城调研)如图为部分免疫调节的过程,下列说法错误的是(　　) A.细胞①不仅在非特异性免疫中发挥作用,还在特异性免疫中发挥作用 B.细胞④经过增殖分化产生物质Ⅱ体现了基因选择性表达 C.细胞③的活化往往需要抗原的刺激和细胞②的协助 D.细胞④是图中唯一没有识别能力的细胞 答案　B 解析　细胞④为浆细胞,其可分泌物质Ⅱ(抗体),浆细胞不具有增殖分化的能力,B错误。 7.(2026·广东韶关调研)在体液免疫的过程中,有些抗原不需要T细胞参与,能直接刺激B细胞并激活B细胞增殖分化为浆细胞,但不能产生记忆细胞,这类抗原称为非胸腺依赖性抗原(TI-Ag)。下列有关叙述错误的是(　　) A.B细胞依靠其细胞膜表面的受体蛋白识别TI-Ag B.体内TI-Ag的清除过程可能需要吞噬细胞参与 C.TI-Ag能刺激机体产生抗体,属于特异性免疫的范畴 D.同种TI-Ag再次入侵后,机体会迅速产生大量抗体 答案　D 解析　TI-Ag能直接刺激B细胞并激活B细胞增殖分化为浆细胞,B细胞依靠其细胞膜表面的受体蛋白识别TI-Ag,A正确;在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞(如吞噬细胞)吞噬消化,B正确;TI-Ag能刺激机体产生抗体,属于特异性免疫中的体液免疫,C正确;根据题意,TI-Ag能直接刺激B细胞并激活B细胞增殖分化为浆细胞,但不能产生记忆细胞,所以同种TI-Ag再次入侵后,机体不会迅速产生大量抗体,D错误。 【综合提升】 8.(2026·河南新高中创新联盟二十名校调研)研究人员将若干只同龄且健康状况相同的实验鼠(从未接触过抗原X和抗原Y)随机分成四组进行如下实验。下列叙述错误的是(　　) 实验鼠组别 甲 乙 丙 丁 初次注射抗原 抗原X 抗原Y 一段时间后 再次注射抗原 抗原X 抗原Y 抗原X 抗原Y A.本实验的自变量是注射抗原的种类和顺序,初始时小鼠的健康状况是无关变量 B.再次注射抗原后,体内可能既有抗X抗体也有抗Y抗体的组别是乙和丙 C.无论是注射抗原X还是抗原Y,B细胞分裂分化成浆细胞均需要两种信号的刺激 D.四个组别的实验结果均可为接种疫苗要进行多次提供理论支持 答案　D 解析　从表格中的处理方法可知,本实验的自变量是注射抗原的种类和顺序,初始时小鼠的健康状况是本实验的无关变量,A正确;由于乙组和丙组小鼠两次注射的抗原种类不同,既有抗原X也有抗原Y,所以再次注射抗原后,这两组小鼠的体内可能既有抗X抗体也有抗Y抗体,B正确;在体液免疫过程中,B细胞增殖分化成浆细胞需要两个信号的刺激,分别是病原体和B细胞结合、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,C正确;甲、丁组两次注射的抗原种类相同,第二次注射后体内会更快、更多地产生相应抗体,可以为接种疫苗要进行多次提供理论支持;而乙、丙组两次注射的抗原种类不同,不能体现出二次免疫的特点,不能为接种疫苗要进行多次提供理论支持,D错误。 9.科研人员将外毒素M(可引起小鼠死亡)经脱毒处理制成类毒素M,然后对小鼠先注射类毒素M,小鼠未死亡,经1~3周后,注射外毒素M,小鼠依旧未死亡。下列叙述错误的是(　　) A.注射类毒素M和外毒素M都能使小鼠体内发生体液免疫 B.1~3周后,实验小鼠血清中含有与外毒素M特异性结合的抗体 C.1~3周后,若给小鼠注射其他类型的外毒素,小鼠仍有可能死亡 D.该实验小鼠先后二次注射抗原时,机体产生抗体的量是相同的 答案　D 解析　对于小鼠而言,类毒素M和外毒素M均属于抗原,都会引起小鼠体内发生体液免疫,A正确;注射类毒素M(抗原)1~3周后,小鼠血清中含有抗外毒素M的抗体,B正确;1~3周后,若给小鼠注射其他类型的外毒素,由于小鼠体内没有相应的抗体,小鼠仍有可能死亡,C正确;该实验小鼠第二次注射抗原,机体会发生二次免疫,产生抗体的量比首次免疫时要多得多,D错误。 10.(2026·辽宁铁岭期中)狂犬病是由狂犬病毒引起的传染病。将患狂犬病狗的新鲜提取物注射到正常兔甲体内,甲患病;用等量干燥了14天的同种提取物注射到正常兔乙体内,乙不患病;一段时间后,再向乙注射适量同种新鲜的提取物,乙不患病。下列分析错误的是(　　) A.兔感染狂犬病毒后,脊髓中的细胞内可能含有狂犬病毒 B.干燥了14天的提取物中的病毒失去了作为抗原的特性,不再致病 C.甲接受注射后,体内能产生非特异性免疫和特异性免疫 D.乙接受第二次注射后,体内抗体产生的速率比第一次注射后快 答案　B 解析　病毒营寄生生活,兔感染狂犬病毒后,病毒可通过体液进入细胞,因此脊髓中的细胞内可能含有狂犬病毒,A正确;由题干信息“用等量干燥了14天的同种提取物注射到正常兔乙体内,乙不患病;一段时间后,再向乙注射适量同种新鲜的提取物,乙不患病”可知,干燥了14天的提取物具有病毒的抗原特性,引发了机体的特异性免疫,并产生了记忆细胞,但不致病,B错误;注射患狂犬病狗的新鲜提取物后,甲体内既发生了非特异性免疫,也发生了特异性免疫,C正确;乙第二次接受注射会引发二次免疫,由于记忆B细胞能快速增殖分化产生浆细胞,浆细胞产生大量抗体,故乙体内抗体产生的速率比第一次注射后快,D正确。 11.图1为病菌感染人体后免疫细胞做出应答的部分过程,请据图回答下列问题: (1)图1中所示的免疫方式是　　　　,不能识别抗原的是图中的细胞　　　　,其名称是　　　　。  (2)人在幼年患过麻疹后,终身不再患麻疹。当麻疹病毒再次入侵时,人体免疫系统发挥作用的主要过程是　　　　(用图1序号表示)。  (3)据图1所示,细胞d可由图中的细胞　　　　增殖、分化形成。  (4)图2表示病毒或细菌侵入机体后,引起血液中抗体浓度的变化。图中①表示　　　　,②与①相比,抗体浓度的变化特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)体液免疫　d　浆细胞　(2)④⑦⑧ (3)c和e　(4)初次感染　快速、大量地增加 解析　(1)图1所示的免疫方式中存在抗体参与,属于体液免疫;不能识别抗原的是图中细胞d(浆细胞),其他细胞都能识别抗原。 (2)人体在幼年患过麻疹后引起免疫反应,产生记忆B细胞,当麻疹病毒再次入侵时,记忆B细胞比普通的B细胞更快地作出反应,即很快增殖、分化产生新的浆细胞和记忆B细胞,浆细胞再产生大量抗体消灭抗原,即④⑦⑧。 (3)据图1所示,浆细胞(细胞d)是由B细胞(细胞c)和记忆B细胞(细胞e)增殖分化形成的。 (4)图2中表示病毒或病菌侵入机体后,引起血液中抗体浓度变化。图中①表示初次感染,②表示二次免疫,②与①相比,二次免疫中的抗体浓度的变化特点是快速、大量地增加。 学科网（北京）股份有限公司 $