4.1 免疫系统的组成和功能 学案 2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修1

第1节　免疫系统的组成和功能
【学习目标】
1.通过学习和认识免疫系统的组成,理解免疫系统各组成成分间的相互作用、相互配合关系,树立结构与功能观。(生命观念)
2.通过分析人体三道防线包含的内容,培养分析、判断和概括的核心素养。(科学思维)
3.通过学习和认识免疫系统的三大基本功能,理解免疫系统发挥功能的意义,能指导自己和他人健康地生活。(社会责任)
【自主预习】
一、免疫系统的组成
1.免疫器官
(1)组成:主要由淋巴组织构成,并借助于血液循环和淋巴循环相互联系。
(2)5种免疫器官的比较
名称 分布 结构特点 功能
扁桃体 咽腭部 左右各一,形状像　扁桃　,内部有很多免疫细胞 　防御　
胸腺 胸骨的后面 分左、右两叶,呈扁平的椭圆形 　T细胞　分化、发育、成熟的场所
骨髓 骨髓腔或骨松质内 — 各种免疫细胞的发生地,　B细胞　分化、发育、成熟的场所
脾 胃的左侧 呈椭圆形,内含大量的淋巴细胞 参与　制造　新的血细胞与清除衰老的血细胞等
淋巴结 遍布全身,主要集中在　颈部、腋窝部和腹股沟部　等处 呈　圆　形或豆状 能阻止和消灭侵入体内的微生物
　(3)　骨髓和胸腺　:免疫细胞产生并发育成熟的地方。　脾、淋巴结和扁桃体　:免疫细胞集中分布的场所。
2.免疫细胞
(1)概念:执行　免疫　功能的细胞,包括各种类型的白细胞,如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。
(2)来源及分类
(3)抗原呈递细胞:包括　B细胞、树突状细胞、巨噬细胞　。
(4)抗原:能引发　免疫反应　的物质。
3.免疫活性物质
(1)概念:由　免疫　细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
(2)种类
①抗体:机体产生的能与　相应抗原　发生特异性结合的蛋白质,一种抗体只能与一种抗原结合。
②细胞因子:由免疫细胞和部分非免疫细胞分泌的能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或多肽,如白细胞介素、　干扰素　、肿瘤坏死因子等。
③溶菌酶等。
二、免疫系统的功能
1.人体的三道防线
阅读课本P69,基于人体的三道防线,判断下列叙述的正误。
(1)皮肤、黏膜属于保卫人体的第一道防线。 (√)
(2)胃酸能杀死病原微生物,属于保卫人体的第二道防线。 (×)
　【提示】　胃酸为胃黏膜的分泌物,故胃酸杀死病原微生物属于保卫人体的第一道防线。
(3)体液中的溶菌酶和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线。 (√)
(4)特异性免疫比非特异性免疫出现得更早。 (×)
　【提示】　非特异性免疫是先天就有的,特异性免疫是后天形成的,即非特异性免疫先出现。
(5)非特异性免疫只能针对某一类特定的病原体起作用。 (×)
　【提示】　非特异性免疫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。
2.免疫系统的功能(连线)
　　类型　　　　　　　　　　　功能
Ⅰ.免疫防御　　　　　　 a.清除衰老或损伤的细胞
Ⅱ.免疫自稳 b.识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生
Ⅲ.免疫监视 c.排除外来抗原性异物
　【提示】　Ⅰ—c　Ⅱ—a　Ⅲ—b
【合作探究】
任务1　认识人体免疫系统的组成
活动1　认识人体免疫系统的组成
　　阅读课本P66~68,识图并回答下列问题:
1.B细胞、T细胞是如何产生的
　　【提示】　B细胞和T细胞都来自骨髓造血干细胞,B细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟。
2.各种免疫细胞来源相同,但其形态结构和生理特性却不同,从细胞水平和分子水平分析,原因分别是什么
　　【提示】　从细胞水平分析是细胞分化的结果;从分子水平分析是基因选择性表达的结果。
3.图中抗原呈递细胞有哪几种
　　【提示】　图中抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。
4.生活中很多动物都有舔舐伤口的习惯,研究表明,舔舐伤口可加速伤口愈合。结合所学知识,从免疫学的角度分析,原因是什么
　　【提示】　动物唾液中含有溶菌酶,溶菌酶能杀死细菌,促进伤口愈合。
5.抗原都是蛋白质吗 抗原都是外来异物吗
　　【提示】　抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如纤维素、多糖等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
认知生成
1.抗原与抗原呈递细胞的关系
2.三种主要的免疫活性物质及其功能
例1　(2023·荆州联考)下列有关人体免疫系统的说法,正确的是(　　)。
A.免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,如肝、脾、淋巴结等
B.B淋巴细胞、T淋巴细胞分别在胸腺和骨髓中成熟,但均来自骨髓中的造血干细胞
C.免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的,如溶酶体等
D.免疫细胞清除进入人体的病原微生物时可导致脾、扁桃体和淋巴结肿大
　　【答案】　D
【解析】　免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所,如骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等,肝不属于免疫器官,A错误;B淋巴细胞和T淋巴细胞都是由骨髓中的造血干细胞分化、发育而来的,B淋巴细胞在骨髓中成熟,T淋巴细胞在胸腺中成熟,B错误;免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的能够发挥免疫作用的物质,如抗体、细胞因子、溶菌酶等,溶酶体是细胞内的一种细胞器,不属于免疫活性物质,C错误;被病原体微生物侵染后,免疫细胞清除病原体时会出现炎症反应,可导致脾、扁桃体和淋巴结肿大,D正确。
【易错提醒】　　几种免疫细胞的来源及功能
对点练1　(2023·洛阳调研)下列关于免疫活性物质的叙述,错误的是(　　)。
A.抗体能随着血液循环和淋巴循环到达全身各个部位,与相应抗原特异性结合
B.白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等细胞因子属于免疫活性物质
C.免疫活性物质都是由免疫细胞合成的
D.唾液、泪液和体液中的溶菌酶都属于免疫活性物质
　　【答案】　C
【解析】　抗体是一种免疫活性物质,能随着血液循环和淋巴循环到达全身各处,与带有相应抗原的病原体发生特异性结合,进而能抑制病原体的增殖和对机体的黏附,A正确;白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等细胞因子属于免疫活性物质,B正确;免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,C错误;溶菌酶是免疫活性物质,许多组织细胞都能产生溶菌酶,溶菌酶可存在于唾液、泪液和体液中,D正确。
任务2　认识免疫系统的功能
活动2　阅读课本P69,认识免疫系统的功能
1.唾液、胃液中的杀菌物质能消灭一些病菌,是否属于第二道防线 为什么
　　【提示】　不属于第二道防线,应该属于第一道防线。因为唾液和胃液直接与外界相通,不属于体液。
2.溶菌酶杀菌一定为第二道防线吗 为什么
　　【提示】　不一定。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。
3.人体皮肤大面积烧伤且护理不当时,易发生感染而引起严重后果,说说皮肤在免疫系统中的主要作用。
(1)人体皮肤及黏膜组成人体的　　　　　　　　,其作用特点是　 　。
(2)皮肤大面积烧伤且护理不当易发生感染的原因是 　。
　　【提示】　(1)第一道防线　作用范围广,不针对某一类特定病原体,而是对多种病原体都有防御作用
(2)第一道防线受损严重,不能有效阻挡病原体入侵
4.有人说,加强体育锻炼可以有效减少癌症的发生,你同意这种观点吗 说出你的理由。
　　【提示】　同意。加强体育锻炼可以增强机体的免疫监视功能,从而有效减少癌症的发生。
【知识拓展】
1.人体的三道防线
项目 第一道防线 第二道防线 第三道防线
来源 生来就有 后天获得
组成 皮肤、黏膜 体液中的杀菌物质和吞噬细胞 免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质
功能 阻挡病原体入侵 溶解、吞噬病原体 产生抗体等消灭病原体
特点 作用范围广,不针对某一类特定的病原体 主要针对特定的抗原
类型 非特异性免疫 特异性免疫
2.人体三道防线的关系
(1)人体的三道防线并不是完全分离的,而是相互交叉关联的整体。
(2)杀菌物质(如溶菌酶):分布在皮肤和黏膜表面属于第一道防线,分布在体液中就属于第二道防线。
(3)吞噬细胞既在第二道防线中发挥作用,也在第三道防线中发挥作用。
3.免疫系统功能的比较
名称 主要作用 功能正常时 异常的后果
免疫 防御 机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护 机体能抵抗病原体的入侵 过强:可能导致组织损伤; 过弱或缺失:易被病原体感染
免疫 自稳 机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态 对自身抗原物质不产生免疫反应 容易发生自身免疫病
免疫 监视 机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生 识别和清除突变的肿瘤细胞 容易有肿瘤发生或持续的病毒感染
例2　(不定项)免疫系统具有三道防线,其功能依赖这三道防线相互协作来完成。下列有关免疫系统功能的说法,正确的是(　　)。
A.某些杀菌物质可能在不同的防线中都起作用
B.机体抵抗病毒的入侵体现了免疫防御的功能
C.免疫自稳功能的实现可能出现细胞程序性死亡
D.免疫监视功能正常时人体不会出现肿瘤细胞
　　【答案】　ABC
【解析】　某些杀菌物质可能在不同的防线中都起作用,如泪液中的溶菌酶在第一道防线中起作用,体液中的溶菌酶可在第二道防线中起作用,A正确;免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能,其中机体抵抗病毒的入侵体现了免疫防御的功能,B正确;免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,而细胞程序性死亡属于细胞凋亡,故免疫自稳功能的实现可能出现细胞程序性死亡,C正确;机体免疫监视功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后及时将其消除,而非不出现肿瘤细胞,D错误。
对点练2　(2023·张家口期中)人体有三道防线来抵御病原体的攻击,所以我们虽然时刻处于病原体的包围之中,但一般情况下不会被感染。下列关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述,错误的是(　　)。
A.泪液中的溶菌酶清除细菌的过程属于非特异性免疫
B.非特异性免疫先天就有,作用范围广;特异性免疫后天形成,针对性强
C.青霉素能杀菌和唾液中的溶菌酶能杀菌都属于非特异性免疫
D.第三道防线在接触病原体后才能发挥作用,可针对特定的抗原
　　【答案】　C
【解析】　泪液中的溶菌酶清除细菌的过程是人体的第一道防线,属于非特异性免疫,A正确;非特异性免疫先天就有,作用范围广,主要包括第一道防线和第二道防线,特异性免疫后天形成,针对性强,主要是指第三道防线,B正确;青霉素不是人体自身含有的,不属于免疫活性物质,其能杀菌不属于人体的免疫系统的功能,唾液中的溶菌酶能杀菌属于非特异性免疫,C错误;第三道防线是机体与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,属于特异性免疫,D正确。
素能提升　归纳概括机体的免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质(生命观念与科学思维)
结构与功能观:
(1)胸腺:既是免疫器官,又是内分泌器官。作为免疫器官,它是T细胞分化、发育、成熟的场所,作为内分泌器官,它能产生胸腺激素,以促进T细胞的分化、发育和成熟。
(2)骨髓:免疫细胞从根本上都起源于骨髓中的造血干细胞,而且骨髓也是B淋巴细胞分化、发育、成熟的场所。
(3)抗原呈递细胞(APC)结构与功能的统一
摄取 胞吞——体现了细胞膜的流动性
处理 与溶酶体有关
呈递 抗原 体现了细胞膜具有直接进行细胞间信息交流的功能
(4)溶酶体与溶菌酶
①溶酶体是由单层生物膜包被,内含多种水解酶并起消化作用的细胞器。它可以清除自身细胞内无用的生物大分子、衰老和损伤的细胞器以及衰老的细胞。
②溶菌酶是一种杀菌物质,可以破坏细菌的结构,既可以存在于第一道防线的泪液、唾液、汗液中,又可以存在于第二道防线的细胞外液中。
分析、概括的科学思维:
B细胞、T细胞、树突状细胞、巨噬细胞等,皆是从形态或分子标志上可以区分的;吞噬细胞、抗原呈递细胞是从功能上进行命名的,它们不是指单一的某些细胞。
　　某实验小组为了探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,将60只兔随机均分为6组,将A组经超低温处理的20条跟腱移植给C组,将B组经普通低温处理的20条跟腱移植给D组,将E组在常温下处理的20条跟腱移植给F组,一段时间后C、D、F组小鼠体内相关指标检测结果如下表所示,回答下列问题:
组别 吞噬细胞中发挥吞噬 功能的比例/% 淋巴细胞的增殖能力
C组 63.94 0.18
D组 72.94 0.28
F组 85.88 0.38
(1)本实验的因变量是　 。
(2)被移植的跟腱在免疫学上相当于　　　　　　　　,其中参与移植排斥反应的主要是T细胞,其成熟部位是　　　　　　　　。
(3)表格中吞噬细胞的功能相对于原来有所减弱,表明　　　　　　　　　　　　　免疫比原来减弱。淋巴细胞数目相对于原来也有所减少,表明　　　　　　　　免疫比原来减弱。
(4)人体的第二道防线是指　 , 免疫系统的功能有　 。
(5)由实验数据可以得出的结论为:　 。
　　【答案】　(1)吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞的增殖能力　(2)抗原　胸腺　(3)特异性免疫和非特异性　特异性　(4)体液中的杀菌物质和吞噬细胞　免疫防御、免疫自稳和免疫监视　(5)低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强
【解析】　(1)探究低温处理对同种异体跟腱移植时免疫排斥反应的影响,根据表格中数据分析可知,本实验自变量为温度,因变量是吞噬细胞中发挥吞噬功能的比例(%)和淋巴细胞的增殖能力。(2)被移植的跟腱在免疫学上相当于抗原,能够被免疫细胞的细胞表面的受体识别并发生免疫反应。T细胞是由骨髓中的造血干细胞增殖分化形成的,在胸腺中成熟。(3)吞噬细胞既参与非特异性免疫,也参与特异性免疫,淋巴细胞参与特异性免疫。(4)人体的第一道防线是皮肤、黏膜,第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞,第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的。免疫系统的功能有免疫防御、免疫自稳和免疫监视。(5)A组将经超低温处理的20条跟腱移植给C组,B组将经普通低温处理的20条跟腱移植给D组,E组将在常温下处理的20条跟腱移植给F组,由实验数据可以得出,低温处理能降低异体移植的免疫排斥反应,并且超低温处理对免疫排斥反应的抑制作用更强。
【随堂检测】
课堂小结 课堂小测
判断下列有关免疫系统组成和功能的表述是否正确。 (1)淋巴细胞都起源于骨髓的造血干细胞。 (√) (2)各种免疫器官都能产生免疫细胞。 (×) (3)若免疫监视功能低下,机体会有持续的病毒感染或肿瘤发生。 (√) (4)免疫系统的防御功能主要针对外来病原体。 (√) (5)体内衰老细胞的清除体现了免疫系统的免疫防御功能。 (×) (6)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。 (×)
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