4.2 特异性免疫（第1课时）高中生物学 人教版（2019） 选择性必修1课件(共43张PPT)

(共43张PPT)
第2节
特异性免疫
第1课时
选必一
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.通过图文分析，阐述体液免疫和细胞免疫的过程。
2.通过思考讨论，阐明体液免疫和细胞免疫的相互配合。
3.从系统的视角、信息的视角，
阐明神经系统、内分泌系统、免疫系统之间的联系。
1.体液免疫和细胞免疫的过程及其相互配合。
2.神经系统、内分泌系统与免疫系统三大系统之间的关系。
01
免疫系统对病原体的识别
02
体液免疫
03
细胞免疫
04
体液免疫与细胞免疫的协调配合
目录
免疫系统对病原体的识别
01
免疫系统
免疫器官
免疫细胞
免疫活性物质
树状突细胞、巨噬细胞等
淋巴细胞
B淋巴细胞
T淋巴细胞
（免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所）
（发挥免疫作用的细胞）
（位于淋巴液、血液和淋巴结中）
（在骨髓中成熟）
（迁移到胸腺中成熟）
（由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质）
骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等
抗体、细胞因子、溶菌酶等
“武器”
“士兵”
“战场”
★能摄取、处理、呈递抗原的细胞称为 。
抗原呈递细胞（APC）
★抗原呈递细胞包括（APC） 。
树突状细胞、巨噬细胞、B细胞
吞噬细胞
第一道防线（体表）
第二道防线（体液）
杀菌物质（如溶菌酶）
皮肤
黏膜
但是，总有一些漏网之鱼，比如流感病毒，进入体液。病原体进入机体后，具有吞噬作用的细胞会主动吞噬它们。
环境中的病原体大多数被健康的皮肤所阻挡。进入呼吸道的病原体大多数也被黏膜清扫出来。
思考：免疫系统是如何识别己方和敌方的,为什么吞噬细胞追杀病原体却不会追杀体内正常的细胞？
第一道防线和第二道防线人人生来就有，遗传获得，不针对某一类特定病原体，对多种病原体都有作用。
——非特异性免疫
资料分析：
海绵动物是一类多孔滤食性生物体的统称，其色泽各个不同。
1907年，威尔逊用两种不同颜色的海绵做了一个实验，实验操作和结果如图。只有同种细胞发生聚集，每个聚集体只含同一种着色的海绵细胞，这是什么原因呢？
上述现象是细胞识别的结果，细胞膜表面具有相同糖蛋白的海绵细胞相互识别并聚集。
威尔逊的海绵实验
1
识别原理
免疫细胞表面的受体
受体
免疫细胞
识别
识别
人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签的一组蛋白质——主要组织相容性抗原(MHC)，像身份标志，能被自身的免疫细胞所识别。
病毒、细菌等病原体也有各自的身份标签——抗原决定簇，当它们侵入人体后，能被免疫细胞识别出来。
识别“己方”
识别“敌方”
病毒或细菌
身份标签
人体细胞
身份标签
人类的MHC也称人类白细胞抗原（HLA）
2
识别工具：
一、免疫系统对病原体的识别
结论：T细胞表面的受体不能直接识别抗原，T细胞识别的是APC细胞表面的抗原－HLA复合体（T细胞只能识别APC呈递的抗原，B细胞可以直接识别抗原（病原体））。
观察：说说T淋巴细胞如何识别抗原
T淋巴细胞识别抗原图示
习题巩固
1.在人体免疫过程中，淋巴细胞表面能识别“非己”的物质是(　　)
A.抗原　　　　　　　　　
B.抗体
C.淋巴细胞表面的受体
D.抗原—抗体复合物
C
【思考】当病原体突破机体的前两道防线，机体如何“作战”？
第三道防线：
“作战部队”主要是_________________。
“作战方式”是_____________________。
众多的淋巴细胞
淋巴细胞
(特异性免疫)
第三道防线
皮肤
黏膜
杀菌物质
吞噬细胞
第一道防线
第二道防线
体液免疫和细胞免疫
吞噬细胞
杀菌物质
皮肤
黏膜
第一道防线
第二道防线
情境导入
特异性免疫
体液免疫
细胞免疫
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。
当病原体进入细胞内部，主要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。
对象：内环境中(细胞外)的病原体
对象：靶细胞
特异性免疫的分类
体液免疫
02
分析体液免疫的研究历程，回答相关问题：
资料1　19世纪末，科学家贝林发现感染过白喉的小白鼠血清中存在某种对抗白喉杆菌毒素的物质，他将这种物质命名为“抗毒素”——后来被命名为“抗体”。他因此获得1901年诺贝尔生理学或医学奖。
资料2　1890年，德国学者埃利希提出原始的体液免疫学说，认为血清中存在的抗菌物质在抗感染免疫中起决定作用。因此，埃利希荣获1908年诺贝尔生理学或医学奖。
体液免疫主要依靠抗体“作战”
贝林
埃利希
(1)资料1和2说明体液免疫主要的“作战武器”是什么？
二、体液调节
资料3　1948年，法格雷乌斯证明抗体是受抗原刺激后，由淋巴细胞转化成的浆细胞产生的。
资料4　1967年，克拉曼和米切尔等科学家证实抗体的产生需要T细胞和B细胞的协同作用。
资料5　1970年，米勒证实辅助性T细胞虽不产生抗体，但能协助B细胞产生抗体。
T细胞和B细胞等。
辅助性T细胞协助受到抗原刺激的B细胞转化为浆细胞，再产生抗体。
法格雷乌
克拉曼
米切尔
米勒
二、体液调节
(2)综合资料3、4、5中三个研究结果分析：抗体的产生过程涉及哪些细胞？这些细胞是如何相互作用的？
资料6　20世纪70年代，乌纳努埃等证明巨噬细胞在抗体形成中具有重要作用。1983年，哈斯基乌斯等证实T细胞表面存在识别抗原呈递细胞呈递的抗原－MHC的受体分子。
巨噬细胞等抗原呈递细胞。抗原呈递细胞加工抗原，并呈递给T细胞（辅助性T细胞）。
乌纳努埃（图左）
哈斯基乌斯
(3)综合上述研究结果分析：体液免疫过程还与什么细胞有关？这些细胞之间是如何相互作用的？
二、体液调节
(4)根据上述研究提出体液免疫过程的假说，并完善流程图。
抗原呈递细胞吞噬、加工和呈递抗原
→
_________
_____识别被呈递的抗原
→
__________
__协助受病原体刺激的
______
→
_____转化为浆细胞
→
浆细胞产生抗体
辅助性T
细胞
辅助性T细
胞
B细胞
B细胞
二、体液调节
任务一：理解体液免疫的过程
阅读教材第72页至第73页回答如下问题:
①B细胞是如何活化的？
②B细胞活化后会发生什么变化？
③辅助性T细胞是如何活化的？
④辅助性T细胞活化后会发生什么变化？
⑤细胞因子的作用是什么？
⑥抗体起什么作用？抗体可直接导致抗原死亡？
⑦抗原信息呈递多数是通过什么方式完成？
病原体（如流感病毒）
B细胞
抗原呈递细胞
B细胞
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
辅助性T细胞
细胞因子
记忆B细胞 浆细胞
抗体
②
①
③
⑤
④
⑥
2.观看视频并阅读P72的相关内容，尝试用文字和箭头构建体液免疫过程示意图。
特异性免疫（第三道防线）
病原体
突破了前两道防线，进入人体内
进入体液，被体液中相应的抗体消灭
进入细胞内，被相应的
免疫细胞消灭
体液免疫
细胞免疫
二、体液调节
1
体液免疫的基本过程
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。
病原体
1
B细胞
②一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
2
抗原呈递细胞会将处理后的抗原会呈递给谁？
二、体液调节
3
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。
辅助性T细胞
1
体液免疫的基本过程
1、抗原呈递细胞会将处理后的抗原会呈递给谁？
病原体
1
B细胞
2
抗原呈递细胞
二、体液调节
2、接受抗原后辅助性T细胞会有何变化？
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
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细胞的第二信号；
细胞因子
1
体液免疫的基本过程
辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。
二、体液调节
5
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，小部分分化为记忆细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
病原体
1
2
B细胞
抗原呈递细胞
3
辅助性T细胞
4
细胞因子
记忆B细胞（少）
6
抗体
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。
1
体液免疫的基本过程
3、活化的B细胞会发生什么变化？
4、细胞因子的功能是什么？
浆细胞（多）
二、体液调节
抗体并 直接导致病原体死亡。
吞噬、消化
1
体液免疫的基本过程
5、抗体的作用是什么？抗体能否直接导致病原体死亡？
抗体与病原体结合，抑制其增殖或对人体细胞的黏附，多数形成沉淀，进而被其他免疫细胞 。
抗体与抗原特异性结合
不能
吞噬消化
二、体液调节
分泌
【任务一】构建流感病毒初次侵染人体，机体产生体液免疫过程的概念模型。
箭头上面用一个词说明两个方框之间的关系
一些病原体直接接触
识别
处理呈递
识别
变化、结合
信号①
信号②
分裂分化
病原体
B细胞
病原体
促进
结合
产生分泌
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
细胞因子
浆细胞
记忆B细胞
抗体
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吞噬消化。
通常情况下，一个B细胞只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 种独特的抗体，可以识别自然界存在的种类繁多的病原体。
体液免疫的特异性体现在哪里？
特定抗原入侵后，与该抗原特异性结合的那种B细胞受刺激后 ，最终产生针对该抗原的 ，而其他种类的B淋巴细胞不会增殖。
讨论：这种选择性增殖的免疫机制有哪些优点？
①可节约免疫系统所需的物质和能量。
②一种淋巴细胞对应一种抗原，具有极强特异性。
大量增殖
抗体
【思考】为何治愈者再次感染相同流感病毒的概率较低
相同病原体再次入侵
1、记忆B细胞的作用？
①记忆抗原信息：可以在抗原消失后存活几年甚至几十年。
2、再次感染相同流感病毒时，只有记忆B细胞能分化成浆细胞？
病原体
识别
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
B细胞
记忆B细胞
浆细胞
抗体
病原体
一些病原体直接接触
分泌
细胞因子
增殖分化
促进
结合
产生分泌
识别
变化结合
信号①
信号②
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吞噬消化。
处理呈递
记忆B细胞和B细胞
增殖 分化
②记忆B细胞能迅速增殖分化成浆细胞。
2
二次免疫
次接触 抗原时， 细胞快速作出的免疫应答。
(1)概念：
相同
记忆
再
迅速
增殖分化
快速产生大量抗体
浆细胞
记忆B细胞
记忆B细胞
相同抗原
接触
(2)特点：
比初次反应更快速（时间短，图像中斜率大）、更强烈（抗体多，峰值大）。
①病原体发生变异
②抗体和记忆细胞寿命有限,体内的抗体和记忆细胞消失
③疫苗未成功引发机体免疫，免疫失败（如过期疫苗）
（3）应用：
2
二次免疫
疫苗接种
①预防原理：
产生抗体和记忆细胞
②多次注射原理：
产生更多抗体和记忆细胞
③多次注射要相隔一段时间原因：
抗体和记忆细胞的产生需要一定的时间
④失效原因：
狂犬疫苗接种程序
2
二次免疫及特点
(1)在第28 d注射m抗原和n抗原之后，
机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度为什么会有如此大的差异？
28 d前已经注射过m抗原，因此，此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫，而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言，反应更加迅速、高效，产生的抗体浓度差异也就更大。
在某哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后，机体内产生的抗体水平的变化情况如图所示：
课后习题
(2)如果在第56 d时再同时注射m抗原和n抗原，请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况，并在上面的曲线图上画出来。
(3)结合体液免疫的过程分析，二次免疫主要的应答机理是什么？
当机体再次接触到相同的抗原时，记忆B细胞能迅速增殖分化，分化形成的浆细胞快速产生大量抗体。
(4)为什么二次免疫更快、更强？
记忆B细胞直接增殖分化。识别同一抗原的记忆B细胞数量比初次免疫应答过程中的B细胞数量更多。
课后习题
B细胞、记忆B细胞、浆细胞、辅助性T细胞
抗原呈递细胞（树突状细胞、巨噬细胞、B细胞等）
1、参与体液免疫的细胞有哪些？
二、体液调节
2、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（APC处理后呈递在细胞表面的，不能直接识别抗原）
②与B细胞结合，激活B细胞
③分泌细胞因子
二、体液调节
①抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，传递给辅助性T细胞；
3、在体液免疫过程中，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子的条件是什么？
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
二、体液调节
信号①： ；
信号②： 。
促进： 。
“两信号一促进”
病原体和B细胞接触
辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程
4、B细胞活化的条件：
（*并不是呈递抗原给B细胞）
二、体液调节
5、参与体液免疫的细胞中，哪些能识别抗原？哪些不能识别抗原？
①能识别抗原但不具有特异性的细胞： ；
②能特异性识别抗原的细胞： ；
③不能识别抗原的细胞： 。
树突状细胞、巨噬细胞
B细胞、记忆B细胞、辅助性T细胞
浆细胞
二、体液调节
6、在体液免疫过程中，能增殖分化的细胞有哪些？
8、浆细胞中哪些细胞器比较发达？
辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（供能）
浆细胞
浆细胞是高度分化的细胞，不再分裂、分化
7、浆细胞还能具有分裂、分化能力吗？
分泌蛋白的合成与运输
二、体液调节
12.记忆B细胞能产生抗体吗？
不能，当再次接触相同抗原时，记忆B细胞增殖分化后形成大量浆细胞，浆细胞产生和分泌大量抗体。
能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞
二、体液调节
病原体
抗原呈递细胞
吞噬
辅助性T细胞
将抗原
处理、呈递
B
细
胞
第二个信号
结合
抗
体
产生
一些直接接触（激活B细胞第一个信号）
记忆B细胞
浆细胞
分裂
分化
分 分
裂 化
再次入侵，刺激
二次免疫
结合形成沉淀，
被其他免疫细胞吞噬、消化
分裂、 分化，并分泌
细胞因子
促进
（被激活）
课堂小结
1.如图为体液免疫示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
A.①过程体现了细胞膜的流动性
B.⑤过程主要发生在细胞质基质中
C.浆细胞能特异性识别抗原，并产生抗体
D.此图中抗原呈递细胞参与的是非特异性免疫
A
习题巩固
2.下图为新冠病毒入侵人体引发的部分免疫反应(数字表示过程，字母表示细胞)，下列相关叙述正确的是( )
A.细胞a能特异性识别新冠病毒，
并能摄取、处理、暴露抗原
B.物质甲属于免疫活性物质，
作用于细胞c，使其细胞周期变长
C.当流感病毒再次入侵人体时，物质乙能与其特异性结合
D.治愈的新冠肺炎患者发生⑨时，会发生⑦过程，⑦过程存在基因的选择性表达
D
习题巩固
3.鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年，巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射，意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌，并扩大鸡的注射范围，结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现，存活鸡均接受过第一次注射。下列分析不正确的是 ( )
A.第一次注射时，所用的鸡霍乱病原菌相当于抗原
B.第一次注射后，鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生抗性变异
C.第二次注射后，存活鸡体内相应记忆细胞参与了免疫反应
D.第二次注射后，死亡鸡体内发生了特异性免疫反应
B
习题巩固