【备考2024】生物高考一轮复习
第28讲 免疫调节
[课标要求] 1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫3.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定病原体发生的免疫应答4.举例说明免疫功能异常可能引发疾病,如过敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等
[核心素养](教师用书独具) 1.比较各类免疫细胞的特点、体液免疫与细胞免疫的区别与联系;构建体液免疫和细胞免疫的模型(科学思维)2.免疫细胞具有不同的功能、免疫系统受损造成机体免疫功能异常(生命观念)3.健康生活、关爱生命:关注免疫异常类疾病,关爱艾滋病病人(社会责任)
考点1 免疫系统的组成与功能
1.免疫系统的组成
2.免疫细胞
(1)种类
(2)抗原呈递细胞
①抗原:病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。
②抗原呈递细胞:B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能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,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
3.免疫系统的功能
(1)
(2)eq \a\vs4\al()
1.血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞。 (√)
2.鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌繁殖属于特异性免疫。 (×)
提示:鼻腔黏膜分泌杀菌物质对多种病原体都有防御作用,属于非特异性免疫。
3.树突状细胞来自骨髓的造血干细胞。 (√)
4.机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,体现了免疫监视功能。 (×)
提示:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,属于免疫自稳功能。
5.免疫活性物质均由免疫细胞产生。 (×)
提示:免疫活性物质不都是由免疫细胞产生的,如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶等免疫活性物质。
1.各种免疫细胞来源相同,但其形态结构和生理特性不同,从细胞水平和分子水平分析,原因分别是什么?(选择性必修1 P68“图4-3”)
提示:从细胞水平上分析是细胞分化的结果;从分子水平上分析是基因选择性表达的结果。
2.经研究发现,利用新冠肺炎康复者的血浆来治疗危重症患者,疗效较好,分析其原因是什么?(选择性必修1 P69“相关信息”)
提示:新型冠状病毒性肺炎康复者的血清中含有针对新型冠状病毒的抗体,提取这样的血清输给临床病人,其中的抗体可以与新型冠状病毒特异性结合,使病毒失活,有助于病人康复。
1.辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用有___________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:促进B细胞和细胞毒性T细胞的活化、增殖和分化
2.B细胞、树突状细胞和巨噬细胞统称为抗原呈递细胞的原因是
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:这些细胞都能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
1.判断非特异性免疫与特异性免疫的依据
2.利用关键词判断免疫系统的功能
1.建构淋巴细胞的起源与分化的模型。
提示:
2.有人认为溶酶体杀菌一定为第二道防线,你同意这种说法吗?说明理由。
提示:不同意。溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,若在唾液中杀菌,则为第一道防线,若在体液中杀菌,则为第二道防线。
考查免疫系统的组成
1.(2021·威海高三期末)斯坦曼因发现树突状细胞(DC)而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。树突状细胞因其表面具有树枝状突起而得名,广泛分布于皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织及淋巴器官内,能够吞噬、摄取和处理病原体,并将抗原传递给T细胞。下列说法正确的是( )
A.树突状细胞属于淋巴细胞
B.树突状细胞来源于神经干细胞
C.树突状细胞可参与构成人体的第一道防线
D.树突状细胞可参与特异性免疫
D [免疫细胞分为淋巴细胞和吞噬细胞,树突状细胞属于吞噬细胞,A错误;树突状细胞来源于造血干细胞,B错误;树突状细胞可参与人体的第二道防线和第三道防线,第一道防线是由皮肤、黏膜构成的,C错误;树突状细胞既可以参与特异性免疫,又可以参与非特异性免疫,D正确。]
2.(不定项)(2021·山东等级考)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性 T 细胞抵抗病毒的机制相同
C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
ABC [根据题干信息“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性 T 细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B错误;吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D正确。]
考查免疫系统的功能
3.(2021·湖南选择性考试)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )
A.法氏囊是鸡的免疫器官
B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生
D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
D [根据题干信息 “法氏囊是B淋巴细胞的发生场所” ,可推知法氏囊相当于人体的骨髓造血组织,是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A正确;传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B正确;法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会导致雏鸡B淋巴细胞的产生减少,C正确;IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩,D错误。]
4.(2021·湖南三湘联盟高三联考)2020年5月 26 日,《自然》在线发布了中国科研团队自主研发的新冠病毒中和抗体成果。他们筛选出一种具有新冠病毒特异性中和活性的抗体 CB6。科研团队将9只恒河猴分为对照组、预防组和治疗组。对照组注射安慰剂;预防组在感染新冠病毒前一天注射CB6抗体;治疗组在感染新冠病毒后第一天和第三天,注射相同剂量的 CB6 抗体。结果如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
注:咽拭子是指从恒河猴的咽部采集的分泌物;病毒滴度是指每毫升咽拭子中含有具生物活性的病毒颗粒数。
A.1个分泌CB6的浆细胞不能再产生抗其他病毒的抗体
B.同浆细胞一样,CB6能特异性识别并中和新冠病毒
C.上述研究表明CB6能用于人体预防和治疗新冠肺炎
D.恒河猴的免疫系统对新冠病毒有较好的监视和自稳作用
A [一个浆细胞只能产生一种抗体,A正确;浆细胞无法识别抗原,B错误;CB6能用于恒河猴新冠肺炎的治疗,对于人体是否最终有效还需要临床试验,C错误;该实验体现的是恒河猴免疫系统的防御功能,而不是监视和自稳功能,D错误。]
考点2 特异性免疫
1.免疫系统对病原体的识别
(1)分子标签:一般为蛋白质。
(2)识别:依靠细胞表面的受体。
2.体液免疫
(1)图解
(2)B细胞活化的条件
3.细胞免疫
(1)图解
(2)细胞毒性T细胞的活化:需靶细胞、辅助性T细胞等细胞的参与。
4.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信息分子相互作用示例
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统的信号分子类型及不同与共性
1.免疫细胞靠细胞表面的受体辨认侵入人体的病原体。 (√)
2.在特异性免疫中,只有细胞毒性T细胞能产生记忆细胞。
(×)
提示:在特异性免疫中,B细胞、记忆B细胞、记忆T细胞和细胞毒性T细胞均能产生记忆细胞。
3.当同一抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆B细胞。 (×)
提示:二次免疫时,浆细胞可来自B细胞和初次免疫形成的记忆B细胞的增殖分化。
4.B细胞的活化仅需要两个信号的刺激。 (×)
提示:B细胞的活化需要两个信号的刺激,还需要细胞因子的作用。
5.辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。 (√)
6.淋巴细胞的形成都需要抗原的刺激。 (×)
提示:B淋巴细胞、辅助性T细胞等的形成不需要抗原刺激。
1.辅助性T细胞在免疫调节过程中起着关键的调控作用,请答出三点理由。(选择性必修1 P72-73“图文信息”)
提示: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;释放细胞因子,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。
2.从作用对象角度分析,细胞免疫和体液免疫有何不同?(选择性必修1 P74“思考·讨论”)
提示:细胞免疫中的作用对象是抗原侵染的靶细胞,而体液免疫中的作用对象是体液中的抗原。
1.据研究,高盐饮食能促进自身免疫病患者体内的一种T细胞数目增多,引起病情加重。T细胞在人体特异性免疫中所起的作用是___________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:受抗原刺激后产生细胞因子,还可以促进B细胞增殖、分化产生浆细胞,也可增殖、分化产生细胞毒性T细胞和记忆T细胞,发挥细胞免疫效应
2.灭活病毒疫苗主要激发体液免疫,对于细胞免疫的激活较弱,原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:灭活的病毒失去感染的能力,无法进入正常的细胞中,没有靶细胞的存在,也就无法激活细胞免疫
1.体液免疫和细胞免疫的区别和联系
(1)区别
项目 体液免疫 细胞免疫
核心细胞 B淋巴细胞 T淋巴细胞
免疫活性物质 抗体、细胞因子 细胞因子
作用对象 侵入内环境中的抗原 被抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)
免疫时间 过程较迅速,所需时间短 过程缓慢,所需时间长
作用方式 浆细胞产生抗体,与相应抗原特异性结合 细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触
(2)联系
2.二次免疫反应及特点
(1)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快做出反应,即很快分裂、分化产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
(2)二次免疫特点:比初次反应快、强烈,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭,可用如图表示:
1.根据最新的研究,新型冠状病毒的刺突蛋白(S)可以诱导机体发生体液免疫产生相应抗体,为新冠疫苗研发奠定了基础。科学家利用小鼠来验证利用刺突蛋白(S)溶液(可用生理盐水配制)进行体液免疫预防的有效性,请写出实验设计思路。
提示:将生理状态相同的小鼠均分为甲、乙两组,甲组小鼠接种适量的生理盐水配制的刺突蛋白(S)溶液,乙组小鼠接种等量的生理盐水,在适宜条件下培养一段时间,然后向两组小鼠接种等量的新型冠状病毒。
2.研制诺如病毒疫苗的动物实验阶段,科研人员用疫苗分先后两次(间隔30天)对小鼠接种,检测相应抗体的产生量,结果如图,请分析出现如图的结果最可能的原因。依据该实验结果,你认为该疫苗是否能进入人体实验阶段?请说明理由。
提示:该疫苗能够刺激机体产生浆细胞分泌抗体,但不能产生记忆B细胞(或记忆B细胞存留时间短,或记忆B细胞存留小于30天)。不能,没有产生二次免疫,难以达到预防效果(或能,人与动物的生理状况不同,人体可能会产生记忆B细胞,出现二次免疫,达到预防效果)。
考查体液免疫和细胞免疫的过程分析
1.(不定项)(2021·铁岭高三模拟)如图是人体内的免疫过程示意图,字母A~G表示细胞,数字表示相关的生理过程。下列说法错误的是( )
A.图中的甲、乙分别表示骨髓和胸腺
B.图中字母所示的细胞除E外,其余均能特异性识别抗原
C.机体消灭新冠病毒需要⑨和⑩共同参与
D.机体产生的相应抗体与胞内的新冠病毒特异性结合并阻止其增殖,这属于体液免疫
ABD [图中的甲分化的细胞是T细胞,乙分化的细胞是B细胞,所以甲、乙分别表示胸腺和骨髓,A错误;图中字母所示的细胞,E浆细胞不能识别抗原,A抗原呈递细胞若为巨噬细胞等,也不能特异性识别抗原,B错误;机体消灭新冠病毒需要⑨细胞免疫和⑩体液免疫共同参与,C正确;机体产生的相应抗体只能与内环境中的病毒结合,D错误。]
2.(2021·武汉高三模拟)树突状细胞(DC)能够摄取肿瘤细胞,并将其抗原传递给T细胞,从而诱导特异性抗肿瘤免疫反应的发生。利用肿瘤细胞提取物体外冲击DC,可获得致敏的DC,然后将致敏的DC回输患者体内,可针对肿瘤进行免疫治疗。该疗法称为DC免疫疗法,已被应用于脑胶质瘤的辅助治疗,其流程如下图所示。回答下列问题:
(1)DC免疫疗法中,常采用肿瘤细胞提取物体外冲击“自体”DC,然后回输至患者体内,而不采用“异体”DC,原因是免疫系统具有________(填“免疫防御”或“免疫监控和自稳”)功能,可消灭“异体”的细胞。
(2)推测DC在免疫调节中相当于________细胞的功能,处理抗原后,致敏的DC膜上出现特定的信号分子与T细胞表面的受体相结合,激发T细胞发生免疫反应。在该过程中,致敏的DC作为发出信号的细胞,T细胞作为________细胞,从而实现细胞间的信息交流。
(3)致敏的DC可以制作成“DC疫苗”,它属于“防治结合型疫苗”。DC疫苗能够预防脑胶质瘤的原理是_________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)为了研究DC疫苗是否具有治疗作用,将患脑胶质瘤的小鼠随机分成3组,分别皮下注射等量的磷酸盐缓冲液、脑胶质瘤细胞提取物、用磷酸盐缓冲液配制的DC疫苗(致敏的DC),然后检测各组小鼠的T细胞杀伤活性,并统计各组小鼠的生存期,结果如下表所示。
分组 T细胞杀伤活性(%) 小鼠生存期(天)
磷酸盐缓冲液 13.62 17.00
脑胶质瘤细胞提取物 13.28 16.92
DC疫苗(致敏的DC) 40.65 22.00
①根据表格可以得出的结论是______________________________________
_______________________________________________________________。
②为了使上述实验更严密,还需要补充一组对照实验,其实验处理是
_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)免疫系统具有免疫防御功能,可消灭“异体”的细胞,所以常采用肿瘤细胞提取物体外冲击“自体”DC,然后回输至患者体内,而不采用“异体”DC。
(2)DC细胞能摄取并处理抗原,相当于抗原呈递细胞的作用。DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的物质能与T细胞外的受体相结合,此过程中致敏的DC作为发出信号的细胞,而T细胞作为(接收信号的)靶细胞,从而实现细胞间的信息交流。
(3)致敏的DC可刺激T细胞分化为记忆细胞,若体内有脑胶质瘤细胞产生,记忆T细胞可以识别并分化为细胞毒性T细胞将其清除,所以“DC疫苗”属于“防治结合型疫苗”。
(4)①由表格数据可知,皮下注射用磷酸盐缓冲液配制的DC疫苗(致敏的DC)的组中T细胞的杀伤活性最大,存活期最长,其次是注射磷酸盐缓冲液的组,据此可知,DC 疫苗接种至患脑胶质瘤小鼠后,能提高小鼠T细胞的杀伤活性,延长小鼠的生存期,具有免疫治疗作用。
②为了说明DC疫苗(致敏的DC)的作用,还需要设置一组皮下注射等量的未致敏的DC作为对照。
[答案] (1)免疫防御 (2)抗原呈递 (接收信号的)靶
(3)致敏的DC可刺激T细胞分化为记忆T细胞,若体内有脑胶质瘤细胞产生,记忆T细胞可以识别并分化为细胞毒性T细胞将其清除 (4)DC疫苗接种至患脑胶质瘤小鼠后,能提高小鼠T细胞的杀伤活性,延长小鼠的生存期,具有免疫治疗作用 皮下注射等量的未致敏的DC
“三看法”辨析体液免疫与细胞免疫
考查二次免疫应答的过程及特点等
3.(2021·深圳中学等高三四校联考)目前,新型冠状病毒仍在全球肆虐横行,各国研制的疫苗相继进入临床阶段并有望投入市场。我国研制出某种疫苗,初步实验得知该疫苗总剂量8 μg为最佳剂量,为了确定最佳接种方案,进一步进行了临床实验研究,如下表所示,请回答以下相关问题:
组别 A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
接种试剂剂量(μg/针) 疫苗 a / 4 / 4 / 4 /
X / a / 4 / 4 / 4
第一针接种时间 第0天
第二针接种时间 不接种 第14天 第21天 第28天
相应抗体相对含量 14.7 0 169.5 0 282.7 0 218.0 0
注: A1、B1、C1、D1组分别接种该疫苗,A2、B2、C2、D2组分别接种X试剂。
(1)从表中可看出,该实验的自变量有______________________________
______________________________________________________________。
(2)表中试剂X是_______________,a的剂量应该为__________________。
(3)A1组中产生抗体的细胞来自________的增殖分化。
(4)根据实验结果分析:
①疫苗接种两次组的抗体含量均明显高于接种一次组,原因是________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
②疫苗两次接种时间间隔________的效果最好,间隔时间过短影响效果的原因可能是_________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析] (1)从表中可看出,该实验的自变量有是否接种疫苗、第一针和第二针的接种时间间隔,以及是否接种第二针,故自变量可概括为是否接种疫苗、疫苗接种次数、两次接种间隔时间。
(2)实验设计应遵循对照原则,注射疫苗为实验组,则对照组X应选取生理盐水(不含疫苗成分的试剂);实验组和对照组应遵循无关变量一致原则,故a的剂量应该为8 μg。
(3)A1组中是初次接种疫苗,故其中产生抗体的细胞来自B细胞增殖分化后产生的浆细胞。
(4)①若机体再次接触相同抗原,机体会发生二次免疫反应,记忆B细胞迅速增殖分化,产生大量抗体,故疫苗接种两次组的抗体含量均明显高于接种一次组。
②分析表格数据可知:疫苗两次接种时间间隔为21天时相应抗体的相对含量最高,为282.7,效果最好;间隔时间过短影响效果的原因可能是疫苗中的抗原与初次免疫后存留的抗体结合后被迅速清除。
[答案] (1)是否接种疫苗、疫苗接种次数、两次接种间隔时间 (2) 生理盐水(或不含疫苗成分的试剂) 8 (3)B细胞 (4)机体再次接触相同抗原,记忆B细胞迅速增殖分化,产生了大量抗体 21天 疫苗中的抗原与初次免疫后存留的抗体结合后被迅速清除
免疫功能的实验探究
4.(2021·顺义区高三二模)MDSCs是骨髓中一类具有免疫调节功能的细胞,大量证据表明它们与肿瘤发生密切相关。为探索肿瘤发生与MDSCs的关系,阐明肿瘤状态下小鼠免疫功能的变化,科研人员进行了相关研究。
(1)肿瘤细胞本身可作为________被人体免疫系统识别,清除肿瘤细胞主要依靠________免疫。
(2)研究人员分析了不同组小鼠外周血中MDSCs的产生情况,由图1可知肿瘤发生可以________MDSCs的生成。
图1
(3)已知未成熟的T细胞先在胸腺皮质内分化,随后进入胸腺髓质发育成熟。研究人员制作了两组小鼠的胸腺病理切片(如图2),据图可知荷瘤小鼠胸腺体积________,且皮质与髓质比________正常小鼠,推测荷瘤小鼠体内________(填“未成熟”“成熟”或“未成熟和成熟”)的T细胞数量减少。
图2
(4)为进一步探讨荷瘤小鼠和正常小鼠来源的MDSCs对T细胞增殖的影响,科研人员体外培养获得小鼠胸腺单细胞悬液,实验组加入磷酸盐缓冲液稀释的荷瘤小鼠的MDSCs、对照组1加入等量的磷酸盐缓冲液,对照组2加入________
____________________________,72 h后收集并检测T细胞数量。实验结果为__________________________,说明荷瘤小鼠来源的MDSCs具有更强的免疫抑制能力。
(5)结合上述研究阐明肿瘤发生、MDSCs、免疫功能三者之间的关系
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)肿瘤细胞本身可作为抗原被人体免疫系统识别,进而激发机体的特异性免疫反应;肿瘤细胞的清除主要靠体液免疫和细胞免疫共同作用。
(2)分析图表可知,与正常小鼠相比,荷瘤小鼠的外周血中MDSCs含量明显升高,故由图可知,肿瘤发生可以促进MDSCs的生成。
(3)据图可知,在相同的放大倍数下,与正常小鼠相比,荷瘤小鼠的胸腺体积减小(左侧图);且观察右侧组图可知,荷瘤小鼠的1区域(胸腺皮质区)明显变短,即胸腺皮质区体积减小,故荷瘤小鼠的皮质与髓质比低于正常小鼠;又因为“未成熟的T细胞先在胸腺皮质内分化,随后进入胸腺髓质发育成熟”,皮质区体积减小,则影响T细胞的分化,进而影响成熟的T细胞数量。
(4)结合题意可知,实验目的为“探讨荷瘤小鼠和正常小鼠来源的MDSCs对T细胞增殖的影响”,则实验的自变量为不同来源的MDSCs,因变量为T细胞数量,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验如下:实验组加入磷酸盐缓冲液稀释的荷瘤小鼠的MDSCs、对照组1加入等量的磷酸盐缓冲液,对照组2加入等量磷酸盐缓冲液稀释的正常小鼠的MDSCs;由于实验预期结论为荷瘤小鼠来源的MDSCs具有更强的免疫抑制能力,故预期实验结果为实验组的T细胞数量最少,对照组2次之,对照组1最多。
(5)结合以上研究可推测,肿瘤发生、MDSCs、免疫功能三者之间的关系可概括为肿瘤发生可以促进MDSCs的生成,而MDSCs的生成又可通过抑制T细胞的数目进一步抑制免疫功能,从而导致免疫系统对肿瘤细胞的监视清除功能降低。
[答案] (1)抗原 体液和细胞(特异性) (2)促进 (3)变小 低于 未成熟和成熟 (4)等量磷酸盐缓冲液稀释的正常小鼠的MDSCs T细胞的数量为实验组<对照组2<对照组1 (5)肿瘤发生可以促进MDSCs的生成,而MDSCs的生成又可通过抑制T细胞的数目进一步抑制免疫功能,从而导致免疫系统对肿瘤细胞的监视清除功能降低
考点3 免疫失调和免疫学的应用
1.免疫失调
(1)过敏反应
(2)自身免疫病
(3)免疫缺陷病
2.免疫学的应用
(1)
(2)器官移植
(3)免疫学应用
1.过敏反应具有发作迅速、明显的遗传倾向及个体差异的特点。 (×)
提示:过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24 h后才有症状。
2.HIV主要侵染人体内的辅助性T细胞。 (√)
3.系统性红斑狼疮与遗传、免疫失调、内分泌异常及环境等多因素有关。 (√)
4.疫苗必须包含一个完整的病原体。 (×)
提示:疫苗只要含有能引起特异性免疫反应的抗原物质即可。
5.治疗类风湿关节炎常使用免疫增强疗法。 (×)
提示:治疗类风湿关节炎常使用免疫抑制剂。
1.在HIV最初侵入人体时,免疫系统对HIV仍然具有特异性免疫能力,从图中可以得出这一结论的依据是什么?(选择性必修1 P79“思考·讨论”)
提示:HIV侵入初期随着其浓度上升,辅助性T细胞数量上升,而后HIV浓度急剧下降说明HIV最初侵入人体时,免疫系统对HIV具有特异性免疫能力。
2.研究发现,受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降。据此分析,感染HPV会使人患子宫颈癌的概率增加的原因可能是什么?(选择性必修1 P84“文字信息”)
提示:受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降,会导致癌细胞无法有效地向辅助性T细胞(或白细胞)呈递抗原信息,可能会使癌细胞逃避免疫系统的监控,增加患子宫颈癌的概率。
1.目前新冠病毒疫苗已研制成功,且需要两次接种,即第一次接种产生免疫后,间隔一段时间进行第二次接种。若提前进行第二次接种,则会减弱免疫的效果。其原因是____________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:第二次接种的疫苗会与第一次免疫后产生的抗体结合而被清除
2.艾滋病病毒(HIV)通过T细胞表面的CD4受体识别T细胞并侵染,进入细胞内。科学家正研究通过用CD4受体修饰红细胞的细胞膜,将HIV病毒引诱到导致其死亡的“陷阱”红细胞中,而使其不能增殖。请简要说明防止HIV增殖的机理。____________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示:人体成熟的红细胞无细胞核和核糖体等结构,病毒无法在其中增殖
1.过敏反应与体液免疫的关系
类型项目 过敏反应 体液免疫
区别 发生时间 再次接触抗原 机体第一次接触抗原就发生
抗体分布 在某些细胞表面 主要在血清中
联系 过敏反应是异常的体液免疫
2.免疫异常的判断方法
1.S蛋白是新冠病毒(SARS CoV 2)感染机体的关键组分,也是研制新冠疫苗的关键起点。最近印度出现新冠病毒变异株,有人担心这可能使之前研制的疫苗失去作用。你是否赞同他的观点?请说明理由。
提示:赞同,若变异病毒的S蛋白基因发生突变,表达出的S蛋白与疫苗的S蛋白结构差异过大,会导致人体注射疫苗后产生的抗体或记忆细胞无法识别新病毒,故疫苗失去保护作用。
2.依据艾滋病的发病机理等写出艾滋病防治的研究思路。(至少写两点)
提示:(1)研制出一种能够有效消灭HIV病毒的新型药物;(2)将病毒控制在宿主细胞内,这些细胞会通过细胞凋亡的方式自主死亡;(3)通过药物有效抑制HIV的复制;(4)研制特异性抑制逆转录的药物。
考查免疫失调病因分析
1.(2021·长沙雅礼中学高三模拟)猪、牛、羊等哺乳动物的肌肉颜色较深,呈暗红色,被称为“红肉”。Neu5Gc(N 羟乙酰神经氨酸)是红肉和乳制品中常见的一种分子,在大多数哺乳动物的细胞表面自然存在,而人类却没有。每当我们食用肉或乳制品时,Neu5Gc会进入内环境并低水平结合到某些细胞表面,免疫系统会将其识别为外来威胁,并产生抗体将它消灭。一旦重复大量食用这些肉类,就会反复激发这种免疫反应,从而造成长期的慢性炎症,增加癌症的形成风险。下列叙述错误的是( )
A.Neu5Gc可引起人体产生特异性免疫反应
B.抗Neu5Gc抗体既能消灭Neu5Gc也能有效清除癌细胞
C.抗Neu5Gc抗体可对结合了Neu5Gc的组织细胞造成伤害
D.大量食用红肉及乳制品导致的慢性炎症属于自身免疫病
B [据题意Neu5Gc可作为抗原,引起人体产生特异性免疫反应,A正确;抗Neu5Gc抗体能消灭Neu5Gc,但增加癌症的形成风险说明不能有效清除癌细胞,B错误;据题意,这种免疫反应会造成长期的慢性炎症说明抗Neu5Gc抗体可对结合了Neu5Gc的组织细胞造成伤害,C正确;抗体攻击自身的组织细胞,“敌我不分”,属于自身免疫病,D正确。]
2.(2021·湖北名校联盟高三测试)类风湿关节炎等自身免疫病严重危害人类健康。科研人员以小鼠为实验材料进行实验时发现Ash1l分子可以阻止炎症性自身免疫病的发生、发展,其机理是通过一系列机制抑制MAPK(参与细胞信号转导)和NF kB(一种重要的转录调节因子)炎症信号通路及白细胞介素6(一种免疫活性物质)基因的表达。下列说法正确的是( )
A.自身免疫病的发生可能与基因缺陷导致免疫系统功能减弱有关
B.白细胞介素6有利于炎症性自身免疫病的发生,不属于免疫系统的组成成分
C.艾滋病、系统性红斑狼疮与类风湿关节炎的发病机理相似
D.利用Ash1l治疗自身免疫病主要是通过调控基因的表达过程实现的
D [自身免疫病是免疫系统的防御功能过强引起的,A错误;白细胞介素6是一种免疫活性物质,属于免疫系统的组成成分,B错误;艾滋病属于免疫缺陷病,系统性红斑狼疮与类风湿关节炎均属于自身免疫病,这三种病的发病机理不相似,C错误;题干信息显示,利用Ash1l分子治疗自身免疫病的机理包括抑制MAPK(参与细胞信号转导)和NF kB(一种重要的转录调节因子)炎症信号通路及白细胞介素6基因的表达,推断该过程主要是通过调控基因的表达过程实现的,D正确。]
考查免疫学的应用分析
3.(2021·滨州高三二模)我国利用基因工程生产的新冠病毒表面受体结合域蛋白,制成的新冠病毒疫苗可诱导人体产生特异性抗体,以阻断新冠病毒与宿主细胞表面受体ACE2结合,达到预防感染的目的。该疫苗需要接种三次,才能达到理想效果。下列说法错误的是( )
A.该新冠病毒疫苗不含病毒的遗传物质
B.该疫苗刺激产生的抗体可以特异结合ACE2
C.B细胞增殖分化成浆细胞需要细胞因子的激活
D.接种三次能刺激机体产生更多抗体和记忆细胞
B [该新冠病毒疫苗是利用基因工程生产的新冠病毒表面受体结合域蛋白,不含病毒的遗传物质,A正确;该疫苗刺激产生的抗体可以与新冠病毒表面受体结合域蛋白特异性结合,阻断新冠病毒与宿主细胞表面受体ACE2结合,B错误;在体液免疫过程中,辅助性T细胞可分泌细胞因子,细胞因子能促进B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞,C正确;接种三次疫苗,对机体抗体和记忆细胞的产生起到增强作用,D正确。]
4.(2021·平谷区高三模拟)蜂毒肽是一种既能溶于水又能溶于甲醇等有机试剂的两亲性多肽,能提高机体免疫功能。蜂毒肽可使细胞内容物流出,导致细胞死亡。科研人员构建了蜂毒肽纳米运载颗粒α m NP,并建立双边肿瘤小鼠模型,实验过程及治疗效果如下图,相关叙述错误的是( )
注射药剂 蜂毒肽 α m NP
左侧(原位) 右侧(远位) 左侧(原位) 右侧(远位)
20天肿瘤抑制率 37% 66% 95% 95%
A.蜂毒肽可以插入细胞膜的磷脂分子层中,使细胞膜破裂,导致细胞死亡
B.纳米载体可以增强肿瘤免疫治疗效果
C.肿瘤细胞的抑制主要依赖于体液免疫
D.α m NP不仅对原位肿瘤起到很好的治疗效果,还可以起到类似于肿瘤疫苗的作用
C [蜂毒肽是一种既能溶于水又能溶于甲醇等有机试剂的两亲性多肽,磷脂分子层内部疏水,因此蜂毒肽可以插入细胞膜的磷脂分子层中,使细胞膜破裂,导致细胞死亡,A正确;通过表中数据对照,注入纳米运载颗粒α m NP,20天肿瘤抑制率更高,可以看出纳米载体可以增强肿瘤免疫治疗效果,B正确;肿瘤细胞的抑制主要依赖于细胞免疫,C错误;α m NP不仅对原位肿瘤起到很好的治疗效果,还可以刺激机体产生免疫反应,起到类似于肿瘤疫苗(抗原)的作用,D正确。]
1.核心概念
(1)(选择性必修1 P69)人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,叫作非特异性免疫。
(2)(选择性必修1 P69)机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
(3)(选择性必修1 P77)过敏反应指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(4)(选择性必修1 P78)自身免疫病指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状。
(5)(选择性必修1 P84)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,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。
2.结论语句
(1)(选择性必修1 P68)机体产生的专门应对抗原的蛋白质,称为抗体。抗体能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。
(2)(选择性必修1 P69)免疫系统的功能包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。
(3)(选择性必修1 P73)B细胞活化需要两个信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用。
(4)(选择性必修1 P73)当再接触同种抗原时,记忆B细胞能迅速增殖、分化,产生浆细胞,并快速产生大量抗体。
(5)(选择性必修1 P74)在细胞免疫过程中,靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程。
(6)(选择性必修1 P84)器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。
1.(2021·广东选择性改编)目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原体的免疫防御功能
A.①④ B.①③
C.②④ D.②③
A [通过理化方法灭活病原体,使其内部核酸失活,失去繁殖和感染能力,该方法制成的疫苗安全可靠,①正确;疫苗作为抗原已被灭活,不能在机体的内环境中大量繁殖,②错误;接种疫苗后,抗原会刺激B细胞增殖分化成浆细胞和记忆B细胞,③错误;二次接种后,体内的记忆B细胞会迅速增殖、分化为浆细胞,浆细胞快速产生大量的抗体,可提高机体对相应病原体的免疫防御功能,④正确。]
2.(2020·全国卷Ⅲ)下列有关人体免疫调节的叙述,合理的是( )
A.若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体
B.病原体裂解后再注射到人体,就不会使人体产生抗体
C.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体
D.病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体
D [病毒不具有细胞结构,病毒侵入人体可引起机体发生体液免疫产生抗体,故即使病原体不具有细胞结构,也会使人体产生抗体,A项错误;大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,可暴露出这种病原体所特有的抗原,能激发人体发生体液免疫产生抗体,病原体裂解后再注射到人体,一般也会使人产生抗体,B项错误;病原体表面若不存在蛋白质分子,也会使人体产生抗体,C项错误;病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使机体发生体液免疫产生抗体,D项正确。]
3.(2020·山东等级考)新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是( )
A.抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B.感染早期,会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C.患者康复后,会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D.感染该病毒但无症状者,因其体内不能产生抗体不适用抗体检测法检测
D [抗体只能与特定抗原结合,所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理,A正确;体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体,所以感染早期会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况,B正确;机体通过产生较多的抗体从而将新冠病毒彻底消灭,故患者康复后,会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况,C正确;感染该病毒的部分人由于其机体自身免疫力强而未出现症状,但其仍发生相关免疫反应,故其体内也能产生抗体,D错误。]
4.(2021·河北选择性考试)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。
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________________________________________________________________。
(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________。
(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。
(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______________________________________
___________________________________________________________________。
(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_____________________________
__________________________________________________________________。
[解析] (1)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。
(2)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,防卫功能减弱,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,被其感染的细胞被称为靶细胞,细胞毒性T细胞可以与靶细胞密切接触并使其裂解死亡。
(3)过敏反应是指已经免疫的机体再次接触相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的过敏反应。免疫系统具有防御、监控和自稳功能,过敏反应是因为机体免疫防御功能过强造成的。
(4)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。
(5)初次接种疫苗后,体内能产生相应记忆B细胞和抗体。抗体的含量先增加后减少,由于记忆B细胞的存在,追加第二剂时,抗原直接刺激记忆细胞,使记忆B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。
[答案] (1)组织液 (2)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 (3)过敏 防御 (4)增殖分化为浆细胞和记忆B细胞 (5)机体产生抗体和记忆B细胞,再次接种VarV后,记忆B细胞快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体
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