文库上传学年高中生物 第2章 动物和人体生命活动的调节 第4节 免疫调节 第1课时.docx

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文库上传学年高中生物第2章动物和人体生命活动的调节第4节免疫调节第1课时

第4节免疫调节

第1课时　免疫系统的组成、体液免疫

[学习目标]　1.概述免疫系统的组成和人体的三道防线。

2.概述艾滋病的发病原因，并进一步理解免疫系统的防卫功能。

3.学会用框图或者文字阐明体液免疫的过程。

一、免疫系统的组成和淋巴细胞的起源

1．免疫系统的组成

2．免疫系统中起主要作用的是各种淋巴细胞，结合下图分析淋巴细胞的起源。

由上图可以看出：

B细胞和T细胞共同来源于骨髓中的造血干细胞，其中B细胞发育成熟的场所为骨髓，T细胞发育成熟的场所为胸腺，淋巴细胞集中分布于淋巴液、血液和淋巴结中。

二、免疫系统的防卫功能

1．三道防线

（1）第一道防线：

皮肤、黏膜。

（2）第二道防线：

体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。

（3）第三道防线：

主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。

2．非特异性免疫和特异性免疫的比较

　　种类

项目　　

非特异性免疫

特异性免疫

区别

来源

人人生来就有的先天性免疫

后天性免疫，并非人人都有

对象

对所有的病原体起作用

对某一特定的病原体（或异物）起作用

特点

无特异性、作用弱、时间短

有特异性、作用强、时间长

基础

第一、二道防线

第三道防线

联系

起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，两者共同担负着机体的防御功能

3.艾滋病的死因和免疫系统受损的关系

（1）图中A、B、C、D表示HIV破坏人体免疫系统的四个阶段，据图回答：

A．免疫缺陷病毒（HIV）最初侵入人体时，免疫系统可以摧毁大多数（填“大多数”或“少数”）病毒。

B．免疫缺陷病毒（HIV）浓度升高（填“升高”或“降低”），T细胞数量逐渐减少（填“增多”或“减少”）。

C．T细胞数量减少，免疫系统被破坏，各种感染机会增加。

D．人体免疫能力几乎全部（填“全部”或“少部分”）丧失。

（2）据图，T细胞的多少和HIV浓度之间有什么关系？

答案　T细胞的多少和HIV浓度之间呈负相关关系。

（3）根据曲线，T细胞大量减少会导致人体丧失免疫能力，推测T细胞在人体内可能发挥什么作用？

答案　T细胞在人体内能够抵抗侵入的病原体。

（4）艾滋病患者常常会出现恶性肿瘤，这说明第三道防线还具有什么作用？

答案　能消灭体内的异常细胞，抑制体内肿瘤的产生。

4．第三道防线中起主要作用的是各种淋巴细胞，其中B细胞主要靠产生抗体作战，这种方式称为体液免疫；T细胞主要靠直接接触靶细胞作战，这种方式称为细胞免疫。

三、体液免疫

1．抗原和抗体

（1）抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。

作为抗原的物质应位于病原体的表面。

（2）抗体是专门抗击抗原的蛋白质类物质。

2．体液免疫的过程

（1）阶段Ⅰ：

大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给T细胞，刺激T细胞产生淋巴因子（图中③）。

少数抗原直接刺激B细胞（图中④）。

（2）阶段Ⅱ：

B细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下，开始一系列的增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分形成记忆细胞。

（3）阶段Ⅲ：

浆细胞分泌产生抗体，与抗原特异性结合，抑制病原体的繁殖或者对人体细胞的黏附。

一、辨析人体三道防线

1.胃液中含有盐酸，能杀死食物中的多种病原体，这属于第几道防线吗？

答案　胃液不是体液。

这应属于胃黏膜的分泌物，是第一道防线。

2.溶菌酶是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶，存在于哺乳动物的泪液和血浆等液体中，那么溶菌酶的作用属于第几道防线？

答案　泪液中的溶菌酶属于第一道防线，血浆里面的溶菌酶属于第二道防线。

3．皮肤烧伤的病人被感染的机会大大增加，这是第几道防线减弱导致的？

答案　皮肤的屏障作用是第一道防线。

4．吞噬细胞参与第几道防线？

答案　吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体，是第二道防线，属于非特异性免疫；同时吞噬细胞又参与第三道防线，能处理抗原并将抗原传递给T细胞。

二、体液免疫的过程分析

下图代表人体体液免疫的过程。

请据图分析下列问题。

1．抗原一定是从外界侵入机体吗？

答案　不一定，自身的组织或细胞有时也会成为抗原，如癌细胞。

2．图中的免疫活性物质是什么？

它的合成和分泌与细胞中哪些细胞器有关？

答案　图中的免疫活性物质是抗体，参与抗体合成和分泌的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

3．细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是什么细胞？

答案　细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是B细胞、记忆B细胞、浆细胞。

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又是哪些？

答案　能特异性识别抗原的是T细胞、B细胞、记忆B细胞，无识别作用的是浆细胞。

5．如果把T细胞完全摧毁，体液免疫会不会完全丧失？

答案　不会，会保留一部分，因为抗体的产生可以通过抗原直接刺激B细胞（④）和记忆B细胞（⑤）进而产生浆细胞。

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？

答案　⑤→⑧→⑨是二次免疫，比①→②→③→⑦→⑨相比反应快，反应强。

【归纳提升】

1．特异性免疫和非特异性免疫既有较严格的分工，也有一定的协作、联系。

下列各项中，最能体现两者紧密关系的是（　　）

A．抗体B．淋巴因子

C．溶菌酶D．吞噬细胞

答案　D

解析　吞噬细胞既参与特异性免疫又参与非特异性免疫。

2.科学家利用基因工程技术培育出特殊的西红柿、香蕉，某些人食用后，体内可产生特定的抗体，说明这些西红柿、香蕉中的某些物质至少应（　　）

A．含有丰富的免疫球蛋白

B．含有某些具有抗原特性的物质

C．含有一些灭活的病菌

D．能刺激人体内效应T细胞分泌抗体

答案　B

解析　能引起机体产生抗体的物质是抗原，说明这些转基因食品中含有某种抗原类物质。

3.研究发现两种现象：

①动物体内的B细胞受到抗原刺激后，在物质甲的作用下，可增殖、分化为浆细胞；②给动物注射从某种细菌获得的物质乙后，此动物对这种细菌具有了免疫能力。

则这两种物质中（　　）

A．甲是抗体，乙是抗原

B．甲是抗体，乙是淋巴因子

C．甲是淋巴因子，乙是抗原

D．甲是淋巴因子，乙是抗体

答案　C

解析　在体液免疫过程中，T细胞能够分泌淋巴因子，促进B细胞增殖、分化为浆细胞。

某种细菌体内的物质乙注入动物体内，引起免疫应答反应，推知物质乙属于抗原。

4.关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述中，不正确的是（　　）

A．发生非特异性免疫的结构主要是皮肤、黏膜、吞噬细胞等，发生特异性免疫的结构是机体的免疫系统

B．非特异性免疫出现快、作用范围广，特异性免疫出现慢、作用范围小、针对性强

C．特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的

D．非特异性免疫是在特异性免疫的基础上形成的

答案　D

解析　人体的非特异性免疫是生来就有的，其物质基础是人体的第一、二道防线，其特点是作用范围广，作出反应快；特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，物质基础是免疫系统构成的第三道防线，其特点是作出反应慢、针对性强。

5．人体皮肤轻微受伤出血，并受病原微生物侵染，受伤处略微红肿，几天后彻底痊愈，其依赖的细胞主要是（　　）

A．吞噬细胞B．浆细胞

C．T细胞D．记忆细胞

答案　A

解析　人体皮肤轻微受伤出血，并受病原微生物侵染，此时发挥作用的是人体的第二道防线，因此依赖的细胞主要是吞噬细胞。

知识点一　免疫系统的组成

1．如图表示人体内各类血细胞生成的途径，a～f表示不同种类的细胞，请你判断下列说法中错误的是（　　）

A．造血干细胞形成多种细胞，要经过细胞增殖和细胞分化过程

B．各类细胞来源相同但功能不同，根本原因是不同细胞表达的基因不同

C．c和d在不同的场所发育而成

D．当再次受到相同抗原刺激后，机体具有更强烈的免疫反应，主要与c和d有关

答案　D

解析　造血干细胞可以形成多种细胞，要经过细胞增殖和细胞分化，不同的细胞表达的基因不同。

c是B细胞，在骨髓中发育而成，d是T细胞，在胸腺中发育而成。

二次免疫的反应更强烈，原因是初次免疫过程中产生了记忆细胞，当再次受到相同抗原刺激后，会迅速地增殖、分化形成浆细胞，产生更多的抗体。

2．斯坦曼因发现能够激活并调节适应性免疫的树突状细胞（DC）而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖，DC是一种免疫细胞，能高效地摄取、加工处理和呈递抗原，从而激发免疫应答，下列观点中，该材料支持的是（　　）

A．DC来源于记忆细胞

B．DC与吞噬细胞有相似的免疫功能

C．DC只参与非特异性免疫而不参与特异性免疫

D．DC激发免疫应答的过程不需要抗原参与

答案　B

解析　DC是一种免疫细胞，起源于造血干细胞，A错误；吞噬细胞和DC细胞都有摄取、加工处理和呈递抗原的作用，B正确；DC细胞和吞噬细胞作用相似，既参与非特异性免疫又参与特异性免疫，C错误；DC激发免疫应答的过程需要抗原参与，D错误。

3．有关记忆细胞的叙述中，不正确的是（　　）

A．受同一抗原刺激后，迅速产生大量的抗体

B．受同一抗原刺激后，迅速形成大量浆细胞

C．受同一抗原刺激后，迅速形成大量效应T细胞

D．是由B细胞或T细胞分化形成的

答案　A

解析　受同一抗原刺激后，迅速形成大量的浆细胞，浆细胞再分泌产生大量的抗体，A错误；记忆B细胞受同一抗原刺激后，迅速形成大量浆细胞，B正确；记忆T细胞受同一抗原刺激后，迅速形成大量效应T细胞，C正确；记忆B细胞和记忆T细胞分别是由B细胞和T细胞增殖分化形成的，D正确。

知识点二　免疫系统的防卫功能

4．可以成为人体第三道防线的结构或物质是（　　）

①骨髓　②扁桃体　③淋巴细胞　④抗体　⑤红细胞　⑥吞噬细胞　⑦抗原

A．①③④⑤⑥B．③④⑥⑦

C．①②③④⑥D．①③⑤⑥

答案　C

解析　人体第三道防线主要是由免疫器官、免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的特异性免疫。

红细胞不属于免疫细胞，抗原不属于免疫系统。

5．大面积烧伤病人护理不当时，易发生感染引起严重的后果，这主要是由于病人的（　　）

A．体液大量流失

B．非特异性免疫能力减弱

C．特异性免疫能力减弱

D．营养物质得不到及时的补充

答案　B

解析　第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，它们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物还有杀菌的作用，这种免疫能力是人一出生就有的，为非特异性免疫。

大面积烧伤致使皮肤受损，使人体的非特异性免疫能力减弱，病人若护理不当，容易发生感染而引起严重后果。

6．下列哪种现象属于特异性免疫（　　）

A．泪液中的溶菌酶可杀死沙眼衣原体

B．淋巴结内的吞噬细胞吞噬侵入人体内的链球菌

C．胃液中的盐酸可杀死部分进入胃内的细菌

D．体内的天花抗体能防御天花病毒

答案　D

解析　泪液中的溶菌酶可杀死沙眼衣原体属于第一道防线，属于非特异性免疫，A错误；淋巴结内的吞噬细胞吞噬侵入人体内的链球菌属于第二道防线，属于非特异性免疫，B错误；胃液中的盐酸可杀死部分进入胃内的细菌属于第一道防线，属于非特异性免疫，C错误；体内的天花抗体能防御天花病毒属于体液免疫，属于特异性免疫，D正确。

7．甲型流感病毒（H1N1）是一种RNA病毒，下图是H1N1侵入人体细胞后发生免疫反应的示意图，下列相关叙述正确的是（　　）

A．因为有吞噬细胞参与，所以人体对H1N1的免疫是非特异性免疫

B．①病原体进入吞噬细胞的过程，体现了细胞膜具有选择透过性

C．③是溶酶体，③处理病原体的过程无特异性，处理的目的是暴露抗原

D．物质④最有可能是细胞膜上的多糖分子

答案　C

解析　吞噬细胞可参与非特异性免疫也可参与特异性免疫，吞噬细胞既在非特异免疫中直接吞噬消灭各种病原微生物，而图中显示吞噬细胞吞噬处理抗原，呈递给T细胞，参与特异性免疫的过程，故A错误；病原体进入吞噬细胞的过程属于胞吞，体现了细胞膜具有一定的流动性，故B错误；溶酶体处理病原体暴露抗原，没有特异性，故C正确；T细胞依赖于细胞膜上的受体来识别抗原，而受体的化学本质是糖蛋白，故D错误。

知识点三　体液免疫

8．2014年西非地区爆发了埃博拉疫情，埃博拉病毒（EBV）是一种RNA病毒，侵入人体后发生免疫反应，下列叙述正确的是（　　）

A．EBV被吞噬细胞特异性识别，产生特异性免疫反应

B．EBV刺激T细胞分泌淋巴因子与该病毒结合

C．在淋巴因子和EBV的共同刺激下，B细胞才能增殖、分化为浆细胞

D．浆细胞直接和EBV结合，将其灭活

答案　C

解析　吞噬细胞识别抗原无特异性，A错误；EBV刺激T细胞分泌淋巴因子能增强免疫效应，但不能与该病毒结合，B错误；在淋巴因子和EBV的共同刺激下，B细胞增殖、分化为浆细胞，C正确；浆细胞产生抗体和EBV结合，D错误。

9．如图表示某人两次感染同种病原体过程中体内抗体水平的变化。

分析两次抗体产生存在显著差异的原因与哪种细胞的作用密切相关（　　）

A．吞噬细胞B．浆细胞

C．T细胞D．记忆B细胞

答案　D

解析　在第一次受到抗原刺激时，B细胞会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，发挥特异性免疫作用。

记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再次接触这种抗原时，能迅速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体。

吞噬细胞和T细胞不能产生抗体。

10．如图为人体免疫系统清除流感病毒（RNA病毒）的部分过程示意图，结合所学知识，分析下列推测最准确的是（　　）

A．细胞甲为B细胞，其与细胞乙、丙都能接受抗原刺激

B．有细胞丙参与的免疫过程一定属于人体的特异性免疫

C．与细胞乙相比，细胞丙的高尔基体和溶酶体都更发达

D．细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物可被细胞核利用

答案　D

解析　细胞甲为B细胞，细胞乙为浆细胞，细胞丙为吞噬细胞，其中甲和丙都能接受抗原刺激，但乙不能接受抗原刺激，A错误；细胞丙为吞噬细胞，既可参与非特异性免疫，也可参与特异性免疫，B错误；细胞乙为浆细胞，可分泌抗体，细胞丙为吞噬细胞，可以消化处理抗原，因此与细胞乙相比，细胞丙的溶酶体更发达，而细胞乙的高尔基体更发达，C错误；细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物可被细胞核利用，D正确。

综合训练

11.如图为人体内的浆细胞结构图。

请据图回答：

（1）该细胞是由B细胞经抗原刺激增殖、分化形成的浆细胞，由该细胞参与的特异性免疫称为________免疫。

（2）该细胞发挥免疫作用时需合成并释放一种称为__________的物质，这种物质合成的场所是细胞中的[　　]____________，对该物质加工和修饰的场所是[　　]____________和[　　]____________。

（3）多数情况下，抗原与该细胞产生的________结合后会发生进一步变化，如形成________或________，进而被______________吞噬消化。

（4）抗原初次侵入机体时需经____________处理，大多数抗原经____________传递给______，少数抗原直接刺激____________。

（5）抗原初次侵入机体时，该细胞由__________________增殖、分化产生；当同一种抗原再次侵入机体时，该细胞由______________________增殖、分化产生。

抗原第二次侵入机体时，该细胞产生的速度比初次侵入时________，产生量比初次侵入时________。

答案　

（1）体液　

（2）抗体　1　核糖体　2　内质网　4　高尔基体　（3）抗体　沉淀　细胞集团　吞噬细胞（4）吞噬细胞　T细胞　B细胞　B细胞

（5）B细胞　记忆细胞、B细胞　快　多

解析　浆细胞由进入体液的抗原刺激B细胞增殖、分化而形成，它通过产生抗体来完成体液免疫。

抗体的化学本质是蛋白质，它在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工、运输，并以囊泡的形式运输至细胞膜，最后由细胞膜分泌至细胞外。

抗体能够与抗原特异性结合，多数情况下，抗原与抗体结合后会发生进一步变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬、消化。

抗原初次侵入机体时，B细胞受抗原刺激增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞；当同一种抗原再次侵入机体时，记忆细胞增殖、分化迅速产生大量浆细胞。

12.艾滋病是危及人类生命的顽症之一，其病原体为人类免疫缺陷病毒（HIV），图1表示人体对HIV的免疫过程以及HIV在宿主细胞中的增殖过程。

请回答下列有关问题：

图1

图2

（1）如图1所示的HIV主要侵染的A细胞是________，在体液免疫过程中该细胞的主要作用是________________________________________________________________________

________________________。

根据图示信息，HIV能特异性地侵染A细胞，这主要与A细胞膜表面存在HIV的特异性________有关。

（2）若图1中④～⑦代表遗传信息的传递过程，则在正常人体细胞内不会发生的过程是[　　]________（填图中序号及相应名称）。

（3）图2所示为HIV侵入人体后，早期人体血液中HIV数量的变化，早期HIV数量减少可能与人体的____________免疫能力还比较强有关。

请在图2中绘制出相应时间内HIV抗体数量的变化曲线。

（4）HIV疫苗被认为是预防艾滋病的最有效工具。

2009年9月，泰国研究人员宣布已开发试验的一种“联合疫苗”可将人体感染艾滋病病毒的风险降低31.2%，这是人类首次获得具有免疫效果的艾滋病疫苗。

艾滋病疫苗具有降低HIV感染风险功能的原因是_________

________________________________________________________________________，

但从研究数据看，疫苗的预防效果不太令人满意，这可能与HIV__________________有关。

答案　

（1）T细胞　接受抗原并将抗原呈递给B细胞　受体　

（2）④　逆转录　（3）特异性（或体液免疫和细胞）　曲线如图所示

（4）注射疫苗能诱导人体产生特异性抗体和记忆细胞　容易发生变异（突变）

解析　

（1）HIV主要侵染人体的T细胞，这与此类细胞膜表面存在相应的特异性受体有关；T细胞在体液免疫过程中具有接受抗原并将抗原信息传递给B细胞和产生淋巴因子的功能。

（2）HIV是一种逆转录病毒，其遗传信息的传递过程包括RNA→DNA的逆转录过程以及DNA复制、转录和翻译过程，而正常人体细胞中没有逆转录过程。

（3）在HIV侵入人体的初期，人体可以通过体液免疫阻止病毒随血液在人体内的扩散，在此过程中体内产生HIV抗体，之后，随着T细胞的大量死亡，导致机体几乎丧失一切免疫功能，HIV抗体数量下降。

（4）HIV的遗传物质是单链RNA，它容易发生突变，这为疫苗的研制带来了困难。

13．某同学为了验证体液免疫需要T细胞和B细胞的共同参与，利用给定的材料设计如下实验。

实验材料：

未受感染的体重相同的小白鼠3只，X射线照射仪，新鲜的T细胞和B细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗，血清抗体测定仪及其他必要的工具。

实验原理：

体液免疫中产生抗体，而T细胞和B细胞的有无影响抗体的产生，通过测定血清中抗体数量的多少判断体液免疫的强弱。

实验步骤：

第一步：

取未受感染的体重相同的小白鼠3只，分为一、二、三3组，分别摘除胸腺，并用大剂量的X射线照射。

第二步：

向第一组小白鼠体内注射T细胞，向第二组小白鼠体内注射B细胞，向第三组小白鼠体内注射T细胞和B细胞。

第三步：

分别在上述3组小白鼠体内接种霍乱弧菌疫苗。

第四步：

饲养15～20天后，分别测定3只小白鼠体内血清抗体的含量。

预期结果：

请根据上述实验回答问题：

（1）上述实验步骤中存在不严谨之处，请指出并更正。

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

④________________________________________________________________________。

（2）请为该同学补充预期结果。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）①每组只取一只小鼠，数量太少，缺乏可重复性　②分别摘除胸腺，并用大剂量的X射线照射后，未检查小鼠是否具有免疫功能，应分别接种疫苗，然后测定有无抗体产生　③向小鼠体内注射淋巴细胞时，应当等量　④向小鼠体内接种疫苗时也应等量（其他答案合理也可）

（2）第一组、第二组小鼠体内不产生抗体，第三组小鼠体内产生抗体，说明体液免疫需要T细胞和B细胞的共同参与

解析　根据实验目的可设置3组实验：

小鼠体内仅有T细胞；小鼠体内仅有B细胞；小鼠体内既有T细胞也有B细胞，再分别在上述3组小鼠体内接种等量的霍乱弧菌疫苗。

饲养若干天后，分别测定3组小鼠体内血清抗体的含量。

通过抗体含量的有无可得出结论：

体液免疫过程需要T细胞和B细胞的共同参与。

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