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【備考2024】一輪新人教版生物學學案:選擇性必修1 第8單元 第5講 免疫調節(含解析)

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【備考2024】一輪新人教版生物學學案:選擇性必修1 第8單元 第5講 免疫調節(含解析)

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【備考2024】一輪新人教版生物學學案
第八單元 穩態與調節
第5講 免疫調節
考點1 免疫系統的組成和功能
一、免疫系統的組成
1.免疫器官
2.免疫細胞
(1)種類
(2)抗原呈遞細胞
3.免疫活性物質
二、免疫系統的功能
1.保衛人體的三道防線
2.免疫系統的基本功能
1.抗原都是蛋白質嗎?抗原都是外來異物嗎?(選擇性必修1 P68“相關信息”)
提示:抗原不一定是蛋白質,有的抗原是其他物質,如纖維素、多糖等。抗原一般是外來異物,如病原體、移植的組織或細胞等;抗原也可能是自身的組織或細胞,如癌變的細胞。
2.經研究發現,利用新冠病毒感染康復者的血漿來治療危重癥患者,療效較好,分析其原因是什么?(選擇性必修1 P69“相關信息”)
提示:新冠病毒感染康復者的血清中含有針對新型冠狀病毒的抗體,提取這樣的血清輸給臨床病人,其中的抗體可以與新型冠狀病毒特異性結合,使病毒失活,有助于病人康復。
3.某人右足底被刺傷后,局部感染,為什么右側腹股溝淋巴結出現腫大、疼痛?(選擇性必修1 P70“拓展應用”)
提示:該人右足底被刺傷后,病原體進入體內,不斷增殖,并通過循環系統到達機體的其他部位,如腹股溝等處,產生免疫反應,誘發淋巴結發炎等;右側腹股溝與右足底相對較近,因此,該人右足底被刺傷后,局部感染也能引發右側腹股溝淋巴結出現腫大、疼痛。
1.血液和淋巴液中都含有T細胞和B細胞。 (√)
2.鼻腔黏膜分泌殺菌物質抑制白喉桿菌繁殖屬于特異性免疫。 (×)
提示:鼻腔黏膜分泌殺菌物質對多種病原體都有防御作用,屬于非特異性免疫。
3.樹突狀細胞來自骨髓的造血干細胞。 (√)
4.機體清除衰老或損傷的細胞,進行自身調節,體現了免疫監視功能。 (×)
提示:機體清除衰老或損傷的細胞,進行自身調節,屬于免疫自穩功能。
5.免疫活性物質不一定在特異性免疫中發揮作用。 (√)
6.免疫細胞的識別基礎是其表面的受體。 (√)
1.在特異性免疫中,輔助性T細胞除了分泌細胞因子外,還能發揮的作用是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:其表面的特定分子發生變化并與B細胞結合,這是激活B細胞的第二個信號
2.B細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞統稱為抗原呈遞細胞的原因是____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:這些細胞都能攝取和加工處理抗原,并且可以將抗原信息暴露在細胞表面,以便呈遞給其他免疫細胞
1.歸納概括免疫細胞的來源與功能
名稱 來源 功能
巨噬細胞 造血干細胞 吞噬消化、抗原處理和呈遞
樹突狀細胞 吞噬、呈遞抗原
輔助性T細胞 造血干細胞(胸腺中發育) 識別抗原,激活B細胞,分泌細胞因子
細胞毒性T細胞 識別被病原體入侵的靶細胞,并使之裂解
B細胞 造血干細胞(骨髓中發育) 識別抗原,分化為漿細胞和記憶B細胞
漿細胞 B細胞或記憶B細胞 分泌抗體
記憶B細胞 B細胞、記憶B細胞 識別抗原,增殖分化成漿細胞和記憶B細胞
記憶T細胞 T細胞或記憶T細胞 識別抗原,增殖分化成細胞毒性T細胞和記憶T細胞
2.巧用“三個依據”判斷非特異性免疫和特異性免疫
3.利用關鍵詞判斷免疫系統的功能
1.樹突狀細胞在免疫反應中能高效識別多種抗原的功能,根據已學知識推測樹突狀細胞與此功能相適應的特點?
提示:樹突狀細胞的細胞膜上具有很多突起;細胞膜上有多種抗原受體。
2.有人認為溶菌酶殺菌一定為第二道防線,你同意這種說法嗎?說明理由。
提示:不同意。溶菌酶殺菌一定是非特異性免疫,若在唾液中殺菌,則為第一道防線,若在體液中殺菌,則為第二道防線。
考查免疫系統的組成
1.(2022·遼寧大連高三模擬)“細胞因子風暴”是指由于機體感染病原微生物后,體液中多種細胞因子迅速大量產生的現象。此時,細胞因子數量與種類不受機體控制超量產生,并不再局限于某個原本的感染部位,會在全身造成炎癥反應。重癥新冠病毒感染患者“細胞因子風暴”的產生機制如圖所示。下列敘述錯誤的是(  )
注:CD4+細胞、CD14+CD16+細胞、單核細胞都屬于免疫細胞。
A.圖中肺組織中的T細胞為細胞毒性T細胞
B.圖中肺組織中的巨噬細胞可以消滅病原體
C.圖中血液中的CD4+細胞屬于輔助性T細胞
D.阻斷GM CSF的作用,能消除該“細胞因子風暴”
D [該細胞攻擊肺組織細胞,是細胞毒性T細胞,A正確;巨噬細胞具有吞噬消化、抗原處理和呈遞功能,B正確;圖中CD4+細胞分泌IL 6刺激了巨噬細胞,符合輔助性T細胞的性質,C正確;阻斷GM CSF與其受體結合,可減輕細胞因子釋放綜合征,不能消除“細胞因子風暴”,D錯誤。]
2.巨噬細胞內相應核酸受體能識別病毒的核酸組分,引起巨噬細胞產生干擾素。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列說法正確的是(  )
A.巨噬細胞產生干擾素的過程屬于特異性免疫
B.巨噬細胞的溶酶體分解病毒與細胞毒性 T 細胞抵抗病毒的機制相同
C.再次接觸相同抗原時,巨噬細胞參與免疫反應的速度明顯加快
D.上述過程中巨噬細胞產生的干擾素屬于免疫活性物質
D [根據題干信息“干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染”,說明巨噬細胞產生干擾素不具有特異性,屬于非特異性免疫,A錯誤;溶酶體分解病毒,是將大分子分解為小分子,而細胞毒性 T 細胞抵抗病毒的機制是細胞毒性T細胞將靶細胞裂解,使病毒失去“藏身之所”,B錯誤;巨噬細胞對病毒的識別作用不具有特異性,所以再次接觸相同抗原時,巨噬細胞參與免疫反應的速度不會加快,C錯誤;干擾素是免疫細胞產生的具有免疫作用的物質,屬于免疫活性物質,D正確。]
考查免疫系統的功能
3.(2021·湖南選擇性考試)雞尾部的法氏囊是B淋巴細胞的發生場所。傳染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雛雞后,可導致法氏囊嚴重萎縮。下列敘述錯誤的是(  )
A.法氏囊是雞的免疫器官
B.傳染性法氏囊病可能導致雛雞出現免疫功能衰退
C.將孵出當日的雛雞摘除法氏囊后,會影響該雛雞B淋巴細胞的產生
D.雛雞感染IBDV發病后,注射IBDV滅活疫苗能阻止其法氏囊萎縮
D [根據題干信息 “法氏囊是B淋巴細胞的發生場所”,可推知法氏囊相當于人體的骨髓造血組織,是B淋巴細胞產生和分化的部位,所以是雞的免疫器官,A正確;傳染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雛雞后,可導致法氏囊嚴重萎縮,進而影響B淋巴細胞的產生,B淋巴細胞主要參與體液免疫,所以會導致體液免疫功能衰退,即免疫功能衰退,B正確;法氏囊是B淋巴細胞的發生場所,孵出當日摘除,會導致雛雞B淋巴細胞的產生減少,C正確;IBDV滅活疫苗相當于抗原,應在感染前注射,用于免疫預防,發病后再使用不會阻止其法氏囊萎縮,D錯誤。]
4.(2022·河北選擇性考試)氣管黏膜由黏膜上皮和固有層組成。在抗原刺激下,分泌型抗體IgA(sIgA)穿過黏膜上皮細胞到達黏膜表面,可與相應病原體結合形成復合物,隨氣管黏膜分泌物排出體外(如圖)。下列敘述錯誤的是(  )
A.圖中甲為漿細胞,內質網發達,不具備識別抗原的能力
B.sIgA通過阻斷相應病原體對黏膜上皮細胞的黏附發揮抗感染作用
C.黏膜及其分泌物參與組成保衛人體的第一道防線
D.sIgA分泌及參與清除病原體的過程實現了免疫系統的防御、自穩和監視功能
D [由圖可知,圖中甲細胞能合成并分泌抗體,說明其為漿細胞,其內質網發達,不具備識別抗原的能力,A正確;分泌型抗體IgA(sIgA)穿過黏膜上皮細胞到達黏膜表面,可與相應病原體結合形成復合物,隨氣管黏膜分泌物排出體外,說明sIgA通過阻斷相應病原體對黏膜上皮細胞的黏附發揮抗感染作用,B正確;第一道防線:皮膚、黏膜的屏障作用及皮膚、黏膜的分泌物(淚液、唾液)的殺滅作用,C正確;sIgA分泌及參與清除病原體的過程實現了免疫系統的防御功能,D錯誤。]
考點2 特異性免疫
一、免疫系統對病原體的識別
1.分子標簽:一般為蛋白質。
2.識別:依靠細胞表面的受體。
二、體液免疫
1.參與細胞:樹突狀細胞等抗原呈遞細胞、B細胞、輔助性T細胞、記憶B細胞、漿細胞。
2.免疫過程
3.B細胞活化的條件
三、細胞免疫
1.圖解
2.細胞毒性T細胞活化的條件:靶細胞表面分子(信號)的刺激、細胞因子(主要由輔助性T細胞分泌,細胞毒性T細胞也可分泌)的刺激。
3.細胞免疫過程中細胞因子的作用:加速細胞毒性T細胞的分裂和分化。
4.活化的細胞毒性T細胞與靶細胞接觸并使其裂解、死亡屬于細胞凋亡。靶細胞裂解死亡,釋放抗原后,很多時候仍然需要體液免疫過程中的抗體進一步作用來清除抗原。
四、神經系統、內分泌系統與免疫系統之間相互調節
1.神經系統、內分泌系統與免疫系統通過信息分子相互作用示例
精神焦慮、緊張會導致糖皮質激素分泌增加,抑制人體免疫功能;免疫系統產生的細胞因子,也能作用于下丘腦,導致體溫升高,代謝加快,有利于免疫過程中的能量供應。
2.神經系統、內分泌系統與免疫系統的信號分子類型及不同與共性
1.輔助性T細胞在免疫調節過程中起著關鍵的調控作用,請答出三點理由。(選擇性必修1 P74“思考·討論”)
提示:在體液免疫中,輔助性T細胞能夠傳遞信息,激活B細胞,并保證漿細胞的特異性;釋放細胞因子,促進B細胞和細胞毒性T細胞的增殖、分化;通過輔助性T細胞,體液免疫和細胞免疫協調配合,共同維持機體穩態。
2.一個B細胞是否會通過基因的選擇性表達增殖分化為多種漿細胞,進而產生多種抗體?(選擇性必修1 P73“相關信息”)
提示:不會。通常情況下,一個B細胞只針對一種特異的病原體,活化、增殖后只產生一種特異性的抗體。
3.在體液免疫中,抗體與病原體發生特異性結合,抗體能徹底清除病原體嗎?(選擇性必修1 P73“文字信息”)
提示:不能。抗體與病原體的特異性結合只是抑制病原體的繁殖或對人體細胞的黏附,病原體與抗體結合后形成沉淀等,最終需要被其他免疫細胞吞噬消化。
1.免疫細胞靠細胞表面的受體辨認侵入人體的病原體。 (√)
2.在特異性免疫中,只有細胞毒性T細胞能產生記憶T細胞。 (×)
提示:在特異性免疫中,記憶T細胞和細胞毒性T細胞均能產生記憶細胞。
3.當同一抗原再次進入機體時,產生的漿細胞均來自記憶B細胞。 (×)
提示:二次免疫時,漿細胞可來自B細胞和初次免疫形成的記憶B細胞的增殖分化。
4.B細胞的活化僅需要兩個信號的刺激。 (×)
提示:B細胞的活化需要兩個信號的刺激,還需要細胞因子的作用。
5.輔助性T細胞在體液免疫和細胞免疫中都起著關鍵的作用。 (√)
6.淋巴細胞的形成都需要抗原的刺激。 (×)
提示:B淋巴細胞、輔助性T細胞等的形成不需要抗原刺激。
1.我國通過大規模接種新冠疫苗來建立群體免疫,以防控新冠病毒感染。接種滅活新冠疫苗后,該疫苗激發人體免疫反應產生抗體的基本過程是__________
_____________________________________________________________________。
提示:疫苗相當于抗原,少數可直接刺激B細胞,多數被巨噬細胞吞噬后呈遞給輔助性T細胞,輔助性T細胞分泌細胞因子,B細胞增殖分化產生漿細胞和記憶B細胞,漿細胞產生抗體
2.某人感染了埃博拉病毒后,還有可能再次感染埃博拉病毒而患病,其原因可能是________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(圍繞一個原因回答)。
提示:首次感染后產生的埃博拉病毒抗體、記憶B細胞和記憶T細胞的數量有限及存活時間有限;埃博拉病毒是單鏈RNA病毒,易變異,原有的抗體沒有作用
1.體液免疫和細胞免疫的區別和聯系
(1)區別
項目 體液免疫 細胞免疫
核心細胞 B淋巴細胞 T淋巴細胞
免疫活性物質 抗體、細胞因子 細胞因子
作用對象 侵入內環境中的抗原 被抗原侵入的宿主細胞(即靶細胞)
免疫時間 過程較迅速,所需時間短 過程緩慢,所需時間長
作用方式 漿細胞產生抗體,與相應抗原特異性結合 細胞毒性T細胞與靶細胞密切接觸
(2)聯系
2.二次免疫反應及特點
(1)二次免疫反應:相同抗原再次入侵時,記憶B細胞很快做出反應,即很快分裂、分化產生新的漿細胞和記憶B細胞,漿細胞產生抗體消滅抗原,此為二次免疫反應。
(2)二次免疫特點:比初次反應快、強烈,能在抗原侵入但尚未患病之前將它們消滅,可表示如圖:
1.B細胞表面有許多膜表面分子,可以識別痢疾桿菌。成熟的B細胞可分為B 1和B 2兩個亞系。當同樣的抗原第二次入侵時,記憶B細胞會作出更迅速更強烈的反應,產生大量的記憶B細胞和漿細胞,這就是二次免疫反應。研究表明B 1細胞不能參與二次免疫反應。據圖推測其原因。
提示:單信號活化的B 1細胞只產生漿細胞分泌抗體,不產生記憶B細胞。
2.根據研究,新型冠狀病毒的刺突蛋白(S)可以誘導機體發生體液免疫產生相應抗體,為新冠疫苗研發奠定了基礎。若以小鼠為實驗材料,來驗證利用刺突蛋白(S)溶液(可用生理鹽水配制)進行體液免疫預防的有效性,請寫出實驗設計思路。
提示:將生理狀態相同的小鼠均分為甲、乙兩組,甲組小鼠接種適量的生理鹽水配制的刺突蛋白(S)溶液,乙組小鼠接種等量的生理鹽水,在適宜條件下培養一段時間,然后向兩組小鼠接種等量的新型冠狀病毒。
考查體液免疫和細胞免疫的過程分析
1.(2022·福建福州第一中學模擬)免疫檢查點分子是機體調節免疫應答的重要“剎車”分子,CTLA 4就是其中之一。在腫瘤患者體內,腫瘤細胞可通過某些胞間信號分子,上調圖中細胞③表面的CTLA 4的水平,導致細胞③活化受阻,從而使腫瘤細胞逃避免疫系統的監視和清除。如圖中,圖A表示細胞免疫的起始階段,圖B表示細胞免疫啟動后CTLA 4的“剎車”作用,圖C表示利用CTLA 4調控細胞免疫的機制。下列相關敘述中不正確的是(  )
A      B      C
A.圖中①是抗原,②是巨噬細胞,③是T細胞
B.據圖可知,細胞③的活化需要2條信號途徑的共同作用
C.細胞②表面受體分子B7與CTLA 4的親和力小于與CD28的親和力
D.若④為針對CTLA 4的單克隆抗體,有望用于開展腫瘤的免疫治療
C [圖A中,在細胞免疫的起始階段,細胞②將物質①傳遞給細胞③,使其活化,則細胞③是T細胞,①是抗原,②是巨噬細胞,A正確;結合圖B和圖C可知,細胞③的活化需要兩個信號途徑的共同作用,B正確;圖B顯示,細胞免疫啟動后,CTLA 4開始在細胞③表面表達,由于細胞②表面受體分子B7與CTLA 4的親和力大于與CD28的親和力,導致細胞②表面受體分子B7與CD28不能結合,使細胞③活化被抑制,C錯誤;針對CTLA 4的單克隆抗體與細胞③表面的CTLA 4特異性結合,使CD28與細胞②表面的B7恢復結合,細胞③活化的抑制作用解除,增殖分化為細胞毒性T細胞,有效清除腫瘤細胞,D正確。]
2.(2022·河北衡水中學模擬)人乳頭瘤病毒(HPV)為DNA病毒,已知的亞型有100多種,分低危型和高危型。子宮頸癌主要由高危型持續感染所致,嚴重危害婦女的身心健康。如圖是HPV入侵機體后,機體作出的部分免疫應答示意圖,據圖回答下列問題:
圖1
圖2
(1)HPV最初侵染人體時,由_________________組成的免疫系統可以摧毀大多數病毒。當HPV進入宿主細胞之后,人體需通過__________________(答免疫類型)清除病毒。
(2)圖1中的①是____________細胞,其功能是_______。圖2所示過程是________免疫,該過程中能夠產生免疫活性物質的細胞有_________(答字母和名稱)。
(3)目前,針對多種血液腫瘤細胞的CART細胞免疫療法已獲成功,應用前景廣闊。CART細胞免疫療法是指將嵌合抗原受體(CAR)導入T細胞中,從而產生特異性識別腫瘤的T細胞,以激發人體自身免疫系統來消滅腫瘤。
①CART細胞免疫療法能對腫瘤細胞進行靶向治療的原因是________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②為探究機體清除腫瘤細胞是否與體液免疫有關,某同學設計實驗方案如下:將腫瘤體積大小相同的若干小鼠(體內已有的免疫細胞和造血干細胞已被射線殺死)均分為A、B兩組,A組做手術但不破壞骨髓,B組做手術且破壞骨髓,一段時間后比較兩組小鼠腫瘤體積大小。該實驗方案不能達到探究目的,原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)人體的免疫系統由免疫細胞、免疫器官和免疫活性物質組成。病毒是胞內寄生物,當HPV進入宿主細胞之后,人體需通過體液免疫和細胞免疫相結合才能清除病毒。(2)圖1中的①細胞能合成并分泌穿孔素作用于靶細胞,從而使靶細胞裂解,抗原暴露,即細胞①是細胞毒性T細胞,其功能的具體表現是識別并與靶細胞接觸,使其裂解死亡。圖2所示過程是體液免疫,該過程中起免疫作用的物質是抗體F,其是由漿細胞分泌的,即圖中的D,同時在體液免疫過程中還需要輔助性T細胞分泌的細胞因子促進B淋巴細胞的增殖過程,因此該過程中,能夠產生免疫活性物質的細胞有漿細胞(D)和輔助性T細胞(B)。(3)①CART細胞免疫療法的機理是將嵌合抗原受體(CAR)導入T細胞中,從而使T細胞表面的抗原受體(CAR)與腫瘤細胞表面的抗原特異性結合,進而產生特異性免疫反應,該機理保證了對腫瘤細胞的靶向治療。②實驗目的是探究機體清除腫瘤細胞是否與體液免疫有關,據此可推測實驗的自變量為是否存在體液免疫,因變量是腫瘤體積的大小,為此實驗設計如下:將腫瘤體積大小相同的若干小鼠(體內已有的免疫細胞和造血干細胞已被射線殺死)均分為A、B兩組,A組做手術但不破壞骨髓(保留體液免疫),B組做手術且破壞骨髓(無體液免疫),一段時間后比較兩組小鼠腫瘤體積大小。但該實驗方案不能達到探究目的,雖然控制了自變量,但B組破壞骨髓后缺乏造血干細胞,B細胞和T細胞均無法形成,導致體液免疫和細胞免疫都喪失,不能確認是否與體液免疫有關。
[答案] (1)免疫器官、免疫細胞、免疫活性物質 細胞免疫和體液免疫 (2)細胞毒性T細胞 識別并接觸靶細胞,使其裂解死亡 體液 [B]輔助性T細胞和[D]漿細胞 (3)抗原受體(CAR)導入T細胞中后,T細胞表面的抗原受體(CAR)能與腫瘤細胞表面的抗原特異性結合 B組破壞骨髓后缺乏造血干細胞,B細胞和T細胞均無法形成,導致體液免疫和細胞免疫都喪失,不能確認是否與體液免疫有關
 “三看法”辨析體液免疫與細胞免疫
考查二次免疫應答的過程及特點
3.(2022·廣東廣州二模)接種疫苗是預防新冠病毒感染的最有效手段。滅活疫苗是用高溫或化學試劑將病毒滅活而制成,而腺病毒載體重組疫苗的制備過程如圖1所示。2022年2月19日,我國發布新冠疫苗序貫加強免疫接種新方案:已接種兩劑滅活新冠疫苗滿6個月的18歲以上人群,第三加強針可選用腺病毒載體(Ad5)重組疫苗或重組蛋白疫苗。圖2為我國某科研團隊得到的序貫加強免疫實驗結果。
圖1
圖2
請回答下列問題:
(1)滅活疫苗及細胞表達的S蛋白,均可以在人體內作為________刺激機體免疫系統,最終誘發____________細胞分泌抗體。
(2)①由圖2可知,該科研團隊進行序貫加強免疫實驗的設計思路是___________
_____________________________________________________________________。
②圖2表明,接種第3針滅活疫苗(同源加強)后14天,體內抗體水平也能提高約15倍,其原理是___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③接種第3針腺病毒載體重組疫苗(序貫加強)產生的抗體數量約是同源免疫加強的5倍,請結合圖1分析其原理:_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)黃芩—金銀花中藥制劑已被用于新冠病毒感染的治療。2021年12月8日,我國首個自主知識產權治療新冠藥物—安巴韋單抗注射液(BRII 196)+羅米司韋單抗注射液(BRII 198)聯合治療藥物注冊申請獲批。現有科研團隊擬以感染新冠病毒的恒河猴為實驗對象(分模型組和治療組),以體內抗體水平(U/mL)和發熱比例(%)為檢測指標,探究黃芩—金銀花中藥制劑與BRII 196+BRII 198對新冠病毒感染的聯合治療效果。請你幫助該團隊設計一個用于記錄實驗數據的表格。
[解析] (1)滅活疫苗及細胞表達的S蛋白,均可以在人體內作為抗原刺激機體免疫系統;能產生抗體的細胞是漿細胞。(2)①據圖2可知,柱狀圖的橫坐標包括加強免疫前和加強后14天兩個階段,處理是2劑滅活疫苗初免+1劑Ad5載體疫苗加強、2劑滅活疫苗初免+1劑滅活疫苗加強,因變量是體內抗體水平,實驗設計應遵循對照與單一變量原則,且遵循無關變量一致,故據此推測該科研團隊進行序貫加強免疫實驗的設計思路是:將若干名已完成2劑滅活新冠疫苗免疫者隨機分為2組并檢測抗體水平,6 個月后分別用1劑腺病毒載體疫苗或滅活疫苗進行加強免疫,并于14 天后再次檢測抗體水平。②接種第3針滅活疫苗(同源加強)后14天,體內抗體水平也能提高約15倍,是由于滅活疫苗連續接種相當于二次免疫反應,相同抗原刺激下,滅活疫苗刺激記憶B細胞快速增殖分化為漿細胞,漿細胞產生大量抗體。③由于腺病毒載體新冠疫苗含有S蛋白的基因,可在人體內持續表達S蛋白,誘發機體持續產生抗體,故接種第3針腺病毒載體重組疫苗(序貫加強)產生的抗體數量約是同源免疫加強的5倍。(3)本實驗目的是探究黃芩—金銀花中藥制劑與BRII 196+BRII 198對新冠病毒感染的聯合治療效果,則實驗的自變量是黃芩—金銀花中藥制劑與BRII 196+BRII 198及兩者的聯合作用,因變量是對新冠病毒感染的聯合治療效果,可通過機體內抗體的水平測定,實驗還應設置對照組,設計的表格見答案。
[答案] (1)抗原 漿 (2)①將若干名已完成2劑滅活新冠疫苗免疫者隨機分為2組并檢測抗體水平,6個月后分別用1劑腺病毒載體疫苗或滅活疫苗進行加強免疫,并于14天后再次檢測抗體水平 ②滅活疫苗刺激記憶B細胞快速增殖分化為漿細胞,漿細胞產生大量抗體 ③腺病毒載體新冠疫苗含有S蛋白的基因,可在人體內持續表達S蛋白,誘發機體持續產生抗體
(3)
組別 體內抗體水平/(U·mL-1) 發熱比例/%
前測 后測 前測 后測
模型組
治療組 黃芩—金銀花中藥制劑
BRII 196+BRII 198
黃芩—金銀花中藥制劑+BRII 196+BRII 198
免疫功能的實驗探究
4.(2022·廣東韶關一模)研究發現,腫瘤患者血液中的EPCs細胞(正常機體內,最終分化成紅細胞)會演變成CD45+EPCs細胞,后者可通過產生活性氧(ROS)來抑制CD8+T細胞介導的免疫應答,導致腫瘤患者抗病毒、抗細菌以及抗腫瘤的免疫應答功能下降。研究人員用健康小鼠和荷瘤小鼠(被移植腫瘤的小鼠)進行了相關實驗,下列分析錯誤的是(  )
A.與健康小鼠相比,荷瘤小鼠因EPCs細胞失去正常分化能力而出現貧血
B.與健康小鼠相比,荷瘤小鼠內CD45+EPCs 細胞分泌的ROS含量較高
C.若抑制ROS分泌,能增強CD45+EPCs細胞抑制機體CD8+T細胞免疫應答的能力
D.若誘導CD45+EPCs細胞分化成成熟的紅細胞,荷瘤小鼠可能恢復正常的免疫功能
C [題意顯示,腫瘤患者血液中的EPCs細胞會演變成CD45+EPCs細胞,而沒有像健康細胞一樣最終分化成紅細胞,據此可推測,與健康小鼠相比,荷瘤小鼠因EPCs細胞失去正常分化能力而導致紅細胞數量減少,而出現貧血,A正確;腫瘤內的CD45+EPCs細胞,可通過產生ROS抑制T細胞介導的免疫應答,可推測荷瘤小鼠的CD45+EPCs細胞分泌ROS的水平顯著高于健康小鼠,B正確;CD45+EPCs細胞是通過產生ROS發揮作用的,如果抑制ROS的分泌,CD45+EPCs細胞就無法抑制CD8+T細胞介導的免疫應答,進而起到增強免疫功能的作用,C錯誤;若設法誘導CD45+EPCs細胞分化成成熟的紅細胞,則成熟紅細胞的數量會增加,細胞中活性氧的含量下降,對CD8+T細胞介導的免疫應答的抑制能力減弱,因而荷瘤小鼠可能恢復正常的免疫功能,D正確。]
5.(2022·湖南師大附中高三一模)EV71是引發手足口病的一種人腸道病毒,病毒外殼由四個外殼蛋白(VP1、VP2、VP3和VP4)組成,圖1為腸道病毒EV71的模式圖。目前臨床上還沒有有效治療手足口病的藥物,疫苗的研發與接種是控制手足口病流行的重要手段。科研人員用小鼠進行相關實驗,實驗結果見圖2。
圖1
圖2
請回答下列問題:
(1)該實驗的自變量是________。多次免疫后,分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清,測定血清中抗體與相關抗原的結合強度,結果如圖2所示。實驗表明EV71免疫的小鼠血清抗體________(填“是”或“不是”)單一抗體,判斷依據是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
測定各組小鼠血清與非EV71蛋白結合強度,目的是排除________________的影響。
(2)根據圖1分析,EV71病毒的四種外殼蛋白中,最不適宜作為疫苗的是________,原因是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)科學家發現在疫苗中加入某些物質,可以特異性地增強機體的免疫反應。這些物質被稱為疫苗佐劑。為評價SA04疫苗佐劑能否提高疫苗的免疫效果,科研人員將VP1、VP1+SA04分別加入緩沖液中,以一定劑量分別注射到小鼠體內,然后定期采血測定相應抗體的含量。請你指出本實驗方案中存在的缺陷,并寫出改進后的實驗方案。
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_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)由圖2可知,該實驗的自變量是抗原種類,因變量是抗原—抗體結合強度相對值。如圖2所示EV71免疫的小鼠血清可以結合 EV71、VP1和VP2多種抗原,且抗原—抗體結合強度相對值都較大,可知EV71免疫的小鼠血清抗體不是單一抗體。測定各組小鼠血清與非EV71蛋白結合強度,目的檢測抗體與其他蛋白的非特異性結合相對值的實驗結果,從而判斷抗體的種類和含量。
(2)疫苗要能被免疫細胞識別,從而激發免疫反應產生相應的抗體和記憶B細胞,由圖1可知,EV71病毒的蛋白質外殼主要由VP1~VP4四種蛋白質組成,而VP4包埋在衣殼內,很難與免疫細胞接觸,即不易被免疫細胞識別,不適宜作為疫苗。
(3)科研人員將VP1、VP1+SA04分別加入緩沖液中,以一定劑量分別注射到小鼠體內,然后定期采血測定相應抗體的含量。本實驗的不足之處有:沒有設置對照組,即沒有排除緩沖劑本身的影響,也沒有對細胞免疫效果進行檢測,因此需要做出改進。改進的方法是增加只注射緩沖液和SA04+緩沖液的兩組進行對照,同時增加對細胞毒性T細胞活性或數量的檢測。
[答案] (1)抗原的種類 不是 EV71免疫的小鼠血清可以結合EV71、VP1和VP2多種抗原 抗體與其他蛋白的非特異性結合相對值實驗結果 (2)VP4 VP4包埋在病毒內部,不易被免疫細胞識別 (3)缺陷:沒有設置對照組、沒有對細胞免疫效果進行檢測。改進:增加只注射緩沖液和SA04+緩沖液的兩組進行對照,同時增加對細胞毒性T細胞活性或數量的檢測
考點3 免疫失調和免疫學的應用
一、免疫失調
1.過敏反應
(1)概念:已免疫的機體,在再次接觸相同的抗原時,有時會發生引發組織損傷或功能紊亂的免疫反應。
(2)反應機理
(3)特點:反應有快慢之分;有明顯的遺傳傾向和個體差異。
(4)預防措施:找出過敏原,并且盡量避免再次接觸該過敏原。
2.自身免疫病
3.免疫缺陷病
(1)概念:由機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
(2)分類
二、免疫學的應用
1.
2.器官移植
3.免疫學應用
1.根據過敏反應發生的機理推測抗過敏藥物可以減輕過敏癥狀的作用的機理可能是什么?(選擇性必修1 P78“圖4-9”)
提示:與抗體結合,阻斷抗原抗體反應;穩定肥大細胞,阻止其釋放組胺;與組胺競爭受體結合位點。
2.人類一旦感染HIV后很難徹底清除,其原因是什么?(選擇性必修1 P79“思考·討論”)
提示:HIV能夠攻擊人體的免疫系統,主要侵染輔助性T細胞。隨病毒的復制,輔助性T細胞的數量持續下降,而輔助性T細胞在體液免疫和細胞免疫中都發揮重要的作用,輔助性T細胞減少導致免疫功能減弱乃至喪失,故一旦感染HIV后很難清除。
3.在進行器官移植時,運用免疫抑制劑可提高成活率。但這些藥物會使淋巴細胞減少,因此患者易患感染性疾病。如何解決這一問題?(選擇性必修1 P84“思考·討論”)
提示:需要在用免疫抑制劑藥物與預防感染之間尋求平衡,并盡量避免使用免疫抑制劑的病人接觸病原體。
1.過敏反應具有發作迅速、明顯的遺傳傾向及個體差異的特點。 (×)
提示:過敏反應有快慢之分,過敏者可能在接觸過敏原后數分鐘內出現反應,也可能24 h后才有癥狀。
2.HIV主要侵染人體內的輔助性T細胞。 (√)
3.系統性紅斑狼瘡與遺傳、免疫失調、內分泌異常及環境等多因素有關。 (√)
4.疫苗必須包含一個完整的病原體。 (×)
提示:疫苗只要含有能引起特異性免疫反應的抗原物質即可。
5.治療類風濕關節炎常使用免疫增強療法。 (×)
提示:治療類風濕關節炎常使用免疫抑制療法。
某些新冠病毒感染患者體內會出現細胞因子風暴,其原因可能是____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:免疫系統對新的、高致病性病原體的過激反應
1.過敏反應和體液免疫的區別與聯系
2.免疫預防與免疫治療的區別
項目 時間 注射的物質 目的
免疫預防 病原體感染前的預防 疫苗(經處理的抗原) 激發機體自身免疫反應,產生抗體和記憶B細胞
免疫治療 病原體感染后的治療 抗體、細胞因子、血清等 直接清除病原體或病原體產生的毒素,使患者恢復健康
1.某品系小鼠注射物質A后,很快發生了呼吸困難等癥狀,請設計實驗驗證物質A為該品系小鼠的過敏原,寫出簡要思路即可。
提示:取未接觸過物質A的該品系小鼠若干只分成相等數量的對照組和實驗組,將一定量的物質A注射到實驗組小鼠體內,注射后若干天未見小鼠出現明顯的異常表現,一段時間后再向該組實驗小鼠體內注射物質A,小鼠很快發生了呼吸困難等癥狀。
2.依據艾滋病的發病機理寫出艾滋病防治的研究思路(至少寫兩點)。
提示:(1)研制出一種能夠有效消滅HIV病毒的新型藥物;(2)將病毒控制在宿主細胞內,這些細胞會通過細胞凋亡的方式自主死亡;(3)通過藥物有效抑制HIV的復制;(4)研制特異性抑制逆轉錄的藥物等。
考查免疫失調病因分析
1.(2022·湖南選擇性考試)病原體入侵引起機體免疫應答,釋放免疫活性物質。過度免疫應答造成機體炎癥損傷,機體可通過一系列反應來降低損傷,如圖所示。下列敘述錯誤的是(  )
A.免疫活性物質可與相應受體結合,從而調節神經—內分泌系統功能
B.適度使用腎上腺皮質激素可緩解某些病原體引起的過度炎癥反應
C.過度炎癥反應引起的免疫抑制會增加機體腫瘤發生風險
D.圖中神經遞質與腎上腺皮質激素對下丘腦分泌CRH有協同促進作用
D [分析題圖可知,免疫活性物質可與相應受體結合,從而調節神經—內分泌系統功能,A正確;由圖可知,腎上腺分泌腎上腺皮質激素,反饋性的抑制下丘腦、垂體的活動,同時抑制機體免疫細胞、免疫反應來降低損傷,可知適度使用腎上腺皮質激素可緩解某些病原體引起的過度炎癥反應,B正確;免疫系統可以識別和清除突變的細胞,防止腫瘤的發生,而過度炎癥反應引起的免疫抑制可能會增加機體腫瘤發生風險,C正確;圖中神經遞質作用于下丘腦,促進下丘腦分泌CRH,腎上腺皮質激素對下丘腦分泌CRH具有抑制作用,故兩者對下丘腦分泌CRH作用效果相反,D錯誤。]
2.(2022·山東濰坊模擬)系統性紅斑狼瘡多發于育齡女性,患者免疫細胞異常活化,產生大量抗體,與自身抗原結合,最終導致多種組織器官受損。臨床上常用糖皮質激素(GC)抑制患者免疫應答進行治療,其作用途徑之一是GC進入細胞與糖皮質激素受體(GR)結合形成GC GR復合物,后者活化后與DNA上的糖皮質激素反應元件(GRE)結合,啟動IL 10基因的表達并抑制IL 2基因的表達,從而影響輔助性T細胞功能。下列分析錯誤的是(  )
A.IL 2、IL 10對免疫應答分別具有促進和抑制作用
B.GC主要通過抑制細胞免疫來治療系統性紅斑狼瘡
C.臨床上過量使用GC時,會產生免疫力低下等副作用
D.GC可能與細胞質內受體結合后進入細胞核調控相關基因的表達
B [據題意可知,糖皮質激素(GC)能抑制患者免疫應答,GC進入細胞與糖皮質激素受體(GR)結合后,能啟動IL 10基因的表達并抑制IL 2基因的表達,因此IL 2、IL 10對免疫應答分別具有促進和抑制作用,A正確。系統性紅斑狼瘡多發于育齡女性,患者免疫細胞異常活化,產生大量抗體,與自身抗原結合,最終導致多種組織器官受損。要治療系統性紅斑狼瘡就要阻止抗體與自身抗原結合,即通過抑制體液免疫來治療系統性紅斑狼瘡,B錯誤。糖皮質激素(GC)通過抑制患者免疫應答進行治療,故臨床上過量使用GC時,會產生免疫力低下等副作用,C正確。GC進入細胞與糖皮質激素受體(GR)結合形成GC GR復合物,后者活化后與DNA上的糖皮質激素反應元件(GRE)結合,啟動IL 10基因的表達并抑制IL 2基因的表達,因此GC可能與細胞質內受體結合后進入細胞核調控相關基因的表達,D正確。]
考查免疫學的應用分析
3.(2022·山東德州高三二模)免疫訓練是指原發感染或疫苗接種可誘導宿主的固有免疫細胞(參與非特異性免疫的細胞)產生對二次感染的增強抗性,且可為異源感染提供交叉保護。下列說法正確的是(  )
A.免疫訓練對特異性免疫沒有影響
B.免疫訓練依賴記憶B細胞和記憶T細胞的參與
C.注射卡介苗可能會提高機體對流感病毒的免疫能力
D.免疫訓練表明非特異性免疫可以轉變為特異性免疫
C [免疫訓練對特異性免疫有一定的影響,A錯誤;通過題干信息可知,免疫訓練不是依賴記憶B細胞和記憶T細胞的參與,B錯誤;注射卡介苗可引發機體特異性免疫,產生相應的記憶B細胞和抗體,故注射卡介苗可能會提高機體對流感病毒的免疫能力,C正確;題干未體現免疫訓練表明非特異性免疫可以轉變為特異性免疫,D錯誤。]
4.(2022·浙江杭州高三模擬)人感染乳頭瘤病毒(HPV)可誘發宮頸癌等惡性腫瘤。研究機構為評估某種HPV疫苗的效果,在志愿者中進行接種。一段時間后,統計宮頸出現癌前病變(癌變前病理變化,可發展為惡性腫瘤)的人數,結果見表。下列說法正確的是(  )
組別 接種物 總人數 癌前病變人數
A(接種前未檢出HPV DNA) A1 對照劑 7 863 83
A2 疫苗 7 848 4
B(接種前檢出HPV DNA) B1 對照劑 1 125 126
B2 疫苗 1 121 125
A.A2組出現癌前病變的比例明顯低于A1組,原因是接種該疫苗后,一旦HPV侵入機體,記憶B細胞會迅速產生大量抗體,阻止HPV吸附宿主細胞
B.B1組人群中出現癌前病變的比例顯著高于A1組,據此推測感染HPV一定會誘發癌前病變
C.B2組與B1組人群中出現癌前病變的比例沒有明顯差異,原因可能是該疫苗未能明顯誘導細胞免疫清除被HPV侵染的細胞
D.實驗結果分析,該疫苗可有效用于宮頸癌的治療
C [產生HPV抗體的是漿細胞,A錯誤;由表中數據可知,B1組和A1組的自變量為是否感染HPV,結果B1組出現癌前病變的比例顯著高于A1組,據此推測感染HPV是誘發癌前病變的因素之一,但不是一定會誘發癌變,B錯誤;B2組與B1組人群出現癌前病變的比例沒有明顯差異,可能是該疫苗的作用主要是誘導體液免疫產生抗體和記憶B細胞,不能明顯誘導細胞免疫清除體內HPV,C正確;疫苗只能用來預防疾病,不能用來治療疾病,D錯誤。]
1.核心概念
(1)(選擇性必修1 P69)人人生來就有,是機體在長期進化過程中遺傳下來的,不針對某一類特定的病原體,而是對多種病原體都有防御作用,叫作非特異性免疫。
(2)(選擇性必修1 P69)機體在個體發育過程中與病原體接觸后獲得的,主要針對特定的抗原起作用,因而具有特異性,叫作特異性免疫。
(3)(選擇性必修1 P77)過敏反應指已免疫的機體,在再次接觸相同的抗原時,有時會引發組織損傷或功能紊亂的免疫反應。
(4)(選擇性必修1 P78)自身免疫病指自身免疫反應對組織和器官造成損傷并出現了癥狀。
(5)(選擇性必修1 P84)每個人的細胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質——組織相容性抗原,也叫人類白細胞抗原,簡稱HLA。
2.結論語句
(1)(選擇性必修1 P68)機體產生的專門應對抗原的蛋白質,稱為抗體。抗體能與相應抗原發生特異性結合,即一種抗體只能與一種抗原結合。
(2)(選擇性必修1 P69)免疫系統的功能包括免疫防御、免疫自穩和免疫監視三大基本功能。
(3)(選擇性必修1 P73)B細胞活化需要兩個信號的刺激,此外,還需要細胞因子的作用。 (4)(選擇性必修1 P73)當再接觸同種抗原時,記憶B細胞能迅速增殖、分化,分化后快速產生大量抗體。
(5)(選擇性必修1 P74)在細胞免疫過程中,靶細胞、輔助性T細胞等參與細胞毒性T細胞的活化過程。
(6)(選擇性必修1 P84)器官移植的成敗,主要取決于供者與受者的HLA是否一致或相近。只要供者與受者的主要HLA有一半以上相同,就可以進行器官移植。
1.(2021·福建選擇性考試)IFN I是機體被病毒感染后產生的一類干擾素,具有廣抗病毒活性,已被用于乙型肝炎的治療。研究人員對新冠患者的病情與IFN I的相關性進行了3項獨立的研究,結果如下。
研究①:危重癥患者的血清中檢測不到或僅有微量IFN I,輕癥患者血清中能檢測到IFN I。
研究②:10.2%的危重癥患者體內檢測到抗IFN I的抗體,血清中檢測不到IFN I。輕癥患者血清中未檢測到該種抗體,血清中檢測到IFN I。
研究③:3.5%危重癥患者存在IFN I合成的相關基因缺陷,血清中檢測不到IFN I。
下列相關敘述錯誤的是(  )
A.研究②中10.2%的危重癥患者不能用IFN I治療
B.研究③中3.5%的危重癥患者同時還患有自身免疫病
C.部分危重癥患者的生理指標之一是血清中缺乏IFN I
D.結果提示測定血清中的IFN I含量有助于對癥治療新冠患者
B [由題意可知,10.2%的危重癥患者體內存在抗IFN I的抗體,血清中檢測不到IFN I,不能用IFN I治療,A正確;3.5%危重癥患者存在IFN I合成的相關基因缺陷,不能合成IFN I,而不是自身免疫病造成的,B錯誤;由研究①可知,危重癥患者的血清中檢測不到或僅有微量IFN I,所以部分危重癥患者的生理指標之一是血清中缺乏IFN I,C正確;血清中的IFN I的含量可以用來判定患病程度,所以提示測定血清中的IFN I含量有助于對癥治療新冠患者,D正確。]
2.(2021·河北選擇性考試)水痘是由水痘—帶狀皰疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道傳染病,多見于兒童,臨床特征為全身出現丘疹、水皰。接種VZV減毒活疫苗(VarV)是預防水痘流行的有效方法。2019年,研究者對某地2007~2015年出生兒童的VarV接種率及水痘發病率進行了調查,結果如圖。
回答下列問題:
(1)感染初期患者皮膚表面形成透明的水皰,其中的液體主要來自內環境中的_____________________________________________________________________。
(2)呼吸道黏膜受損者更易被VZV感染,原因是__________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
VZV感染引發機體的________(填“特異性”或“非特異性”)免疫,被感染的細胞統稱為________。
(3)水痘臨床診斷時,須注意與蕁麻疹相區分。與水痘的發病機理不同,某些花粉引起的蕁麻疹屬于機體的________反應,是免疫系統的________功能過強的表現。
(4)圖中統計結果顯示,隨VarV接種率的提高,水痘發病率呈下降趨勢。接種VarV后,B淋巴細胞的作用是________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)2014年、2015年出生兒童的接種率與發病率數據提示,應及時接種第二劑VarV,原因是第一劑疫苗接種一段時間后________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)細胞外液主要包括血漿、組織液、淋巴液等,也稱為內環境。水皰中的液體應該為滲透壓失衡使組織液聚集在皮膚下,主要還是來自組織液。(2)呼吸道黏膜屬于人體免疫的第一道防線,具有清掃、阻擋異物等作用,屬于非特異性免疫。當VZV從呼吸道侵入人體時,呼吸道黏膜受損者,會失去呼吸道黏膜上纖毛的清掃、阻擋和黏液的吸附作用,免疫系統的第一道防線被破壞,防御功能減弱,故更易被VZV感染。VZV 侵入人體后會引起人體產生特異性免疫反應,在免疫學上被稱為抗原,被其感染的細胞被稱為靶細胞,細胞毒性T細胞可以與靶細胞密切接觸并使其裂解死亡。(3)過敏反應是指已經免疫的機體再次接觸相同抗原時發生的組織損傷或功能紊亂,某些花粉引起的蕁麻疹屬于機體的過敏反應。免疫系統具有防御、監視和自穩功能,過敏反應是因為機體免疫防御功能過強造成的。(4)易感人群接種VarV疫苗后,該疫苗作為抗原可誘導B淋巴細胞增殖、分化形成漿細胞和記憶B細胞,從而起到預防VZV的作用。(5)初次接種疫苗后,體內能產生相應記憶B細胞和抗體。抗體的含量先增加后減少,由于記憶B細胞的存在,追加第二劑時,抗原直接刺激記憶B細胞,使記憶B細胞快速增殖、分化形成漿細胞,漿細胞產生大量抗體,因此與初次免疫相比,二次免疫過程產生抗體的數量多、速度快。
[答案] (1)組織液 (2)免疫系統的第一道防線被破壞,防御功能減弱 特異性 靶細胞 (3)過敏  防御 (4)增殖分化為漿細胞和記憶B細胞 (5)機體產生抗體和記憶B細胞,再次接種VarV后,記憶B細胞快速增殖、分化形成漿細胞,漿細胞產生大量抗體
3.(2022·全國甲卷)人體免疫系統對維持機體健康具有重要作用。機體初次和再次感染同一種病毒后,體內特異性抗體濃度變化如圖所示。回答下列問題。
(1)免疫細胞是免疫系統的重要組成成分,人體T細胞成熟的場所是________;體液免疫過程中,能產生大量特異性抗體的細胞是________。
(2)體液免疫過程中,抗體和病毒結合后病毒最終被清除的方式是_________________________________________________________。
(3)病毒再次感染使機體內抗體濃度激增且保持較長時間(如圖所示),此時抗體濃度激增的原因是______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)依據圖中所示的抗體濃度變化規律,為了獲得更好地免疫效果,宜采取的疫苗接種措施是________。
[解析] (1)免疫細胞是免疫系統的重要組成成分,其中T細胞成熟的場所是胸腺。體液免疫過程中,只有漿細胞能產生特異性的抗體。(2)體液免疫過程中,抗體和病毒特異性結合后形成沉淀,再被巨噬細胞吞噬消化。(3)記憶B細胞可以在病毒消失后存活幾年甚至幾十年,當同一種病毒再次感染機體,記憶B細胞能迅速增殖分化,快速產生大量抗體,使抗體濃度激增。(4)分析圖示可知,二次免疫比初次免疫產生的抗體更多,故為了獲得更好地免疫效果,接種疫苗時可多次接種,使機體產生更多的抗體和記憶細胞。
[答案] (1)胸腺 漿細胞 (2)抗體與病毒特異性結合形成沉淀,被巨噬細胞吞噬消化 (3)病毒再次感染時,機體內相應的記憶B細胞迅速增殖分化,快速產生大量抗體 (4)多次接種
4.(2022·廣東選擇性考試改編)圖a是免疫力正常的人感染新冠病毒后,體內病毒及免疫指標的變化趨勢。
a
b
回答下列問題:
(1)人體感染新冠病毒初期,________免疫尚未被激活,病毒在其體內快速增殖(曲線①、②上升部分)。曲線③、④上升趨勢一致,表明抗體的產生與輔助性T細胞數量的增加有一定的相關性,其機理是_____________________。此外,輔助性T細胞在抗病毒感染過程中還參與________過程。
(2)準確、快速判斷個體是否被病毒感染目前除了核酸檢測還可以使用抗原檢測法,因其方便快捷可作為補充檢測手段,但抗原檢測的敏感性相對較低,據圖a分析,抗原檢測在________時間段內進行才可能得到陽性結果,判斷的依據是此階段________________________。
(3)接種新冠病毒疫苗能大幅降低重癥和死亡風險。圖b顯示一些志愿受試者完成接種后,體內產生的抗體對各種新冠病毒毒株中和作用的情況。據圖分析,當前能為個體提供更有效保護作用的疫苗接種措施是____________________。
[解析] (1)分析圖a曲線可知,人體感染新冠病毒初期,曲線①②上升,說明病毒在其體內快速增殖,但抗體還未產生,說明此時特異性免疫尚未被激活。體液免疫中,大多數病原體經過樹突狀細胞等的攝取和處理,暴露病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給輔助性T細胞,刺激輔助性T細胞產生細胞因子。少數抗原直接刺激B細胞。B細胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下開始一系列的增殖、分化,大部分分化為漿細胞,產生抗體,小部分分化成記憶B細胞。故抗體的產生與輔助性T細胞的數量的增加有一定相關性,即曲線③④上升趨勢一致。輔助性T細胞在抗病毒感染的過程中還參與了細胞免疫過程。(2)分析圖a可知,在甲乙丙時間段內,體內都有病毒核酸,故核酸檢測準確、快速判斷個體是否被病毒感染。乙時間段內含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后減少,故抗原檢測在乙時間段內進行才可能得到陽性結果。(3)分析圖b可知,完成全程接種+加強針的志愿受試者體內的抗體中和各種新冠病毒毒株的能力均明顯高于全程接種的志愿受試者,故能為個體提供更有效保護作用的疫苗接種措施是全程接種+加強針。
[答案] (1)特異性 輔助性T細胞接受刺激后會分泌細胞因子,該物質可促進大部分的B細胞分化為漿細胞,漿細胞可以分泌抗體 細胞免疫 (2)乙 含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后減少 (3)全程接種+加強針
課時分層作業(二十七) 免疫調節
1.(2022·遼寧沈陽模擬)呼吸道、消化道等黏膜下分布有約50%的淋巴組織,組成了人體黏膜免疫系統(MIS)。鼻噴式疫苗模擬呼吸道病毒侵染,鼻噴式流感減毒活疫苗是只需要在鼻孔里噴一噴就能預防流感的新型疫苗。相關敘述錯誤的是(  )
A.呼吸道、消化道黏膜屬于機體免疫的第一道防線
B.鼻噴式疫苗也可以是重組蛋白疫苗或滅活病毒疫苗
C.鼻噴式疫苗可誘導機體產生體液免疫和細胞免疫
D.疫苗的研制和應用已擴展到許多非傳染病領域,且已出現了治療性制劑
B [呼吸道、消化道黏膜屬于機體免疫的第一道防線,A正確;鼻噴式疫苗模擬呼吸道病毒侵染,重組蛋白疫苗和滅活的病毒疫苗都不能感染細胞,所以鼻噴式疫苗不可以是重組蛋白疫苗或滅活病毒疫苗,B錯誤;鼻噴式疫苗作為抗原,可以誘導機體產生體液免疫和細胞免疫,C正確;隨著免疫學、生物化學的發展以及生物技術的不斷改進,疫苗的研制和應用已擴展到許多非傳染病領域,而且已經出現了治療性制劑,D正確。]
2.(2022·廣東汕頭高三一模)T細胞(包括輔助性T細胞和細胞毒性T細胞)在成熟過程先進行陽性選擇,再進行陰性選擇。不能與巨噬細胞表面受體分子結合的T細胞會發生凋亡,稱為陽性選擇,存活下來的T細胞若能與自身抗原結合,會發生凋亡,稱為陰性選擇,最終存活下來的T細胞即為成熟T細胞。下列有關敘述,錯誤的是(  )
A.成熟T細胞主要在特異性免疫過程中發揮作用
B.HIV主要侵染輔助性T細胞,導致人體的免疫力下降
C.T細胞的陰性選擇發生在骨髓中,陽性選擇發生在胸腺中
D.若T細胞的陰性選擇發生錯誤,可能會引起自身免疫疾病
C [成熟T細胞主要在特異性免疫過程中發揮作用,參與特異性免疫中的體液免疫和細胞免疫,A正確;HIV主要侵染輔助性T細胞,導致細胞免疫和大部分體液免疫喪失,造成人體的免疫力下降,B正確;T細胞發育成熟的場所在胸腺,陽性選擇和陰性選擇都發生在胸腺中,C錯誤;若T細胞的陰性選擇發生錯誤,則T細胞能與自身的抗原結合,可能引起自身免疫病,D正確。]
3.(2022·山東青島二模)樹突狀細胞是一類重要的免疫細胞,但樹突狀細胞過度活化,會破壞機體免疫平衡而引發持續有害的炎癥性免疫病理損傷,甚至導致炎癥相關疾病包括自身免疫病的發生。研究發現Rhbdd3 基因敲除的小鼠出現血清中自身抗體水平及炎性細胞因子水平顯著升高的現象,更易發生炎癥損傷和自身免疫病。下列說法錯誤的是(  )
A.Rhbdd3 分子對自身免疫病具有抑制作用
B.樹突狀細胞過度活化會增加血清中的自身抗體
C.持續有害的炎癥反應會導致機體的免疫自穩功能異常
D.自身免疫病會導致患者血清中炎性細胞因子水平顯著升高
D [Rhbdd3 基因敲除的小鼠更易發生自身免疫病,說明Rhbdd3 分子對自身免疫病具有抑制作用,A正確;樹突狀細胞會刺激輔助性T細胞,進而使B細胞分化為漿細胞,分泌抗體,過度活化會增加血清中的自身抗體,B正確;免疫自穩功能是指免疫系統維持體內環境相對穩定的生理機能,持續有害的炎癥反應會導致機體的免疫自穩功能異常,C正確;患者血清中炎性細胞因子水平顯著升高導致更易發生自身免疫病,D錯誤。]
4.(2022·山東濰坊高三一模)抗體是機體抵抗外來感染的關鍵,其產生受到輔助性T細胞(Tfh)的調控。研究發現,二甲雙胍可促進細胞質中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,使轉錄因子bcl6基因的表達增強,促進分化形成Tfh。下列相關說法錯誤的是(  )
A.B細胞在Tfh輔助下增殖分化,分化后產生抗體
B.Tfh過度活化可能會導致自身免疫病
C.AMPK氧化磷酸化后空間結構發生一定程度的改變,活性降低
D.二甲雙胍間接作用于細胞中的bcl6基因,調控其表達
C [體液免疫中,輔助性T細胞可分泌細胞因子促進B細胞的增殖、分化,其分化后產生的漿細胞能分泌抗體,A正確;輔助性T細胞(Tfh)過度活化可能導致機體的免疫功能過強,進而導致自身免疫病的發生,B正確;結合題意“AMPK氧化磷酸化,使轉錄因子bcl6基因的表達增強”可知,該過程中空間結構發生改變后,活性升高,C錯誤;結合題意可知,二甲雙胍通過促進細胞質中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,進而作用于轉錄因子bcl6基因,調控其表達,D正確。]
5.(2022·湖北武漢模擬)如圖表示抗原引起體液免疫和細胞免疫的過程,B淋巴細胞以及細胞毒性T細胞的活化需要兩種信號同時存在。下列相關敘述中錯誤的是(  )
A.圖中抗原呈遞依賴于細胞膜上的受體蛋白,通過直接接觸傳遞信息
B.引起漿細胞和細胞毒性T細胞活化的雙信號是抗原和輔助性T細胞表面的分子
C.將獲得腫瘤抗原信息的樹突狀細胞回輸到該癌癥患者體內可使機體產生記憶細胞
D.如果通過一定的藥物抑制輔助性T細胞的增殖則可以延長移植器官的存活時間
B [圖中抗原呈遞依賴于細胞膜上的受體蛋白,抗原與受體結合后可通過胞吞進入樹突狀細胞,通過直接接觸傳遞信息,A正確;細胞毒性T細胞活化的雙信號是抗原和輔助性T細胞表面的分子,但漿細胞是B淋巴細胞活化后的細胞,B錯誤;將獲得腫瘤抗原信息的樹突狀細胞回輸到癌癥患者體內,可作為抗原引起機體的免疫反應,從而使機體產生相應記憶細胞,C正確;如果通過一定的藥物抑制輔助性T細胞的增殖則可以影響細胞毒性T細胞的活化,避免對移植器官的排斥,從而延長移植器官的存活時間,D正確。]
6.(2022·江蘇泰州模擬)據新冠病毒致病機制及人體免疫反應特征研制新冠疫苗,廣泛接種疫苗可以快速建立免疫屏障,阻擊病毒擴散。如圖為人體2次接種抗原后血漿中特異性抗體濃度的變化,相關敘述錯誤的是(  )
A.新冠病毒疫苗通常激活多種不同的B細胞
B.IgM與IgG都是由漿細胞合成、分泌的
C.激發再次應答主要目的是提高IgM的濃度
D.總抗體量的濃度在二次免疫的初期快速上升
C [新冠病毒疫苗具有不同的抗原,通常激活多種不同的B細胞,A正確;抗體是由漿細胞合成分泌的,B正確;分析題圖可知,激發二次應答主要目的是提高IgG的濃度,C錯誤;總抗體量的濃度在二次免疫的初期快速上升,D正確。]
7.(2023·廣東佛山檢測)新冠病毒變異毒株奧密克戎的刺突蛋白(S蛋白)與人細胞膜上受體結合后導致病毒入侵細胞,從而導致人患病。下列相關說法錯誤的是(  )
A.S蛋白作為抗原會引發人體的體液免疫
B.感染病毒后患病說明非特異性免疫沒有發揮作用
C.細胞毒性T細胞可以裂解被病毒入侵的細胞
D.可以根據S蛋白的結構設計針對新冠病毒的疫苗
B [奧密克戎的刺突蛋白(S蛋白)作為抗原會引發人體的體液免疫,A正確;感染病毒后患病說明非特異性免疫沒有將病毒全部殺滅,而不是沒有發揮作用,B錯誤;細胞毒性T細胞可以裂解被病毒入侵的細胞,使病毒釋放出來而被消滅,C正確;可以根據S蛋白的結構設計針對新冠病毒的疫苗,刺激機體產生特異性抗體,D正確。]
8.(2022·湖北華中師大一附中模擬)如圖所示,MHC(主要組織相容性復合體)是可以將抗原片段呈遞至細胞表面供免疫細胞識別的蛋白質分子,按功能MHC可以分為MHCⅠ和MHCⅡ兩類,MHCⅠ廣泛分布于組織細胞表面,MHCⅡ則分布于部分免疫細胞表面。
圖1           圖2
(1)在MHC呈遞抗原片段的過程中,參與MHC加工的細胞器是____________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)圖1中細胞②的名稱是______________,圖2中細胞②的名稱是__________________。
(3)免疫逃逸是指病原體通過各種手段來逃避免疫系統攻擊的現象。研究發現,新冠病毒和腫瘤細胞都可以引起MHCⅠ基因的表達________(填“增強”或“減弱”),從而引起免疫逃逸。
(4)為了研究腫瘤細胞免疫逃逸的機制,科學家發現了一種NLRC5基因對于提高腫瘤患者存活率具有明顯作用(如圖3)。據圖分析,若腫瘤患者體內NLRC5基因________(填“高表達”或“低表達”)則可能引起免疫逃逸。
圖3
(5)進一步研究發現,免疫逃逸是由于NLRC5基因影響MHCⅠ基因的表達造成的。這可通過對腫瘤細胞采用基因敲除技術(具體操作不作要求)來予以驗證。請寫出簡要的實驗思路和預期實驗結果。
實驗思路:
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
預期實驗結果:
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)MHC本質為蛋白質,可以將抗原片段呈遞至細胞表面供免疫細胞識別,其合成的場所為核糖體,需要經過內質網和高爾基體的加工才能形成成熟的蛋白質。(2)圖1中細胞②能識別被抗原感染的細胞,為細胞毒性T細胞;圖2中細胞①能吞噬病原體,并能將抗原處理為抗原片段,與MHCⅡ結合移動到細胞膜表面, 被細胞②識別,則細胞①為抗原呈遞細胞,細胞②為輔助性T細胞。(3)由圖1可知,MHCⅠ基因表達形成的MHCⅠ可與細胞內的抗原片段結合,從而移動到細胞膜上被細胞毒性T細胞識別,若MHCⅠ基因表達減弱,則細胞毒性T細胞不易識別被抗原侵染的細胞,造成免疫逃逸。因此新冠病毒和腫瘤細胞都可以引起MHCⅠ基因的表達減弱,從而引起免疫逃逸。(4)據圖3可知,術后10月,NLRC5基因低表達組最先表現總生存率降低,且隨著術后隨訪時間延長,NLRC5基因高表達組的總生存率一直大于NLRC5基因低表達組。因此可推測腫瘤患者體內NLRC5基因低表達,則可能引起免疫逃逸。(5)實驗目的是驗證免疫逃逸是由于NLRC5基因影響MHCⅠ基因的表達造成的。因此自變量為是否含有NLRC5基因,因變量為腫瘤細胞表面MHCⅠ的含量,因此實驗設計思路為:將腫瘤細胞(平均)分成2組,一組敲除NLRC5基因,另一組不敲除,兩組細胞(置于相同且適宜的條件下)培養一段時間后,檢驗兩組腫瘤細胞表面MHCⅠ的含量。若免疫逃逸是由于NLRC5基因影響MHCⅠ基因的表達造成的,則敲除NLRC5基因的組MHCⅠ的含量降低,因此預期結果為:敲除NLRC5基因組MHCⅠ的含量較不敲除組明顯下降。
[答案] (1)內質網和高爾基體(線粒體) (2)細胞毒性T細胞 輔助性T細胞 (3)減弱 (4)低表達 (5)將腫瘤細胞(平均)分成2組,一組敲除NLRC5基因,另一組不敲除,兩組細胞(置于相同且適宜的條件下)培養一段時間后,檢驗兩組腫瘤細胞表面MHCⅠ的含量 敲除NLRC5基因組MHCⅠ的含量較不敲除組明顯下降
9.(2022·湖北武漢模擬)放射性免疫分析法可用于檢測微量的激素,原理如下:利用激素作為抗原制備抗體(Ab),再利用同位素標記的激素(Ag+)檢測未被標記的待測激素(Ag)。當Ag+與Ab結合時,會使Ab處的放射性強度增加;當加入Ag時,Ag+與Ag競爭抗體的結合位點,使放射性強度發生變化,利用該變化的數值可計算Ag的含量。下列敘述正確的是(  )
A.用熒光物質代替放射性同位素來標記抗原,同樣可測定激素含量
B.在含有Ab與Ag+的溶液中加入Ag后,Ab處的放射性強度會增加
C.化學本質為蛋白質的激素,才可用放射性免疫分析法來檢測含量
D.Ag+和Ag都能與抗體(Ab)結合,說明該抗體的特異性并不強
A [Ag+被同位素標記,當Ag+與Ab結合時,會使Ab處的放射性強度增加,可見,若對Ag進行熒光標記,同樣在結合位置也會出現熒光強度的變化,A正確;當加入Ag時,Ag+與Ag競爭抗體的結合位點,與Ab結合的Ag+數量減少,使放射性強度下降,B錯誤;其他化學本質不為蛋白質的激素也可作為抗原,能產生相應現象,C錯誤;Ag+和Ag屬于同一物質,只是Ag+含同位素標記,都能與抗體(Ab)結合,不能說明該抗體的特異性不強,D錯誤。]
10.(2022·山東菏澤高三期末)某科研小組以小鼠為模型動物探究免疫排斥反應的相關原理,其實驗步驟如圖所示。據圖分析,下列說法正確的是(  )
A.注射淋巴細胞使子代 A 系鼠的基因型發生改變
B.B系鼠和 C系鼠的皮膚對于子代A系鼠均是抗原
C.子代 A系鼠體內的輔助性T細胞裂解了移植的 B系鼠的皮膚細胞
D.子代A系鼠不排斥C系鼠皮膚的原因是子代A系鼠的部分細胞毒性T細胞來自C系鼠
D [注射淋巴細胞使子代A系鼠體內出現C系鼠的淋巴細胞,但是并沒有使子代 A 系鼠的基因型發生改變,A錯誤;由圖可知,子代A系鼠對移植的C系鼠的皮膚細胞不發生排斥反應,對移植的B系鼠的皮膚細胞發生排斥反應,說明B系鼠的皮膚對于子代A系鼠是抗原,而C系鼠的皮膚對于子代A系鼠不是抗原,B錯誤;細胞毒性T細胞具有裂解靶細胞的功能,因此子代A系鼠體內的細胞毒性T細胞裂解了移植的B系鼠的皮膚細胞,C錯誤;由圖可知,從C系鼠中抽取淋巴細胞注射給A系鼠,則A系鼠中具有來自C系鼠的細胞毒性T細胞,結果是子代A系鼠對移植的C系鼠的皮膚細胞不發生排斥反應,故可推測子代A系鼠不排斥C系鼠皮膚的原因是子代A系鼠的部分細胞毒性T細胞來自C系鼠,D正確。]
11.(2023·廣東珠海聯考)類風濕關節炎(RA)是以關節滑膜炎癥為主要表現的自身免疫性疾病,其中炎癥因子TNF α具有加強炎癥反應的作用。研究發現,輔助性T細胞17(Th17)分泌的白細胞介素 17(IL 17)在RA疾病中具有重要作用,研究人員比較了RA患者和健康人體內血清中IL 17的水平,結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(  )
A.與健康人相比,RA患者的免疫自穩功能發生異常
B.RA患者體內的IL 17mRNA的相對表達量高于健康人體內的
C.RA患者體內的IL 17高水平表達導致相關抗體含量過高
D.IL 17與TNF α在RA患者的炎癥反應方面相抗衡
D [由題可知RA是自身免疫性疾病,自身免疫性疾病是機體免疫自穩功能異常導致的,A正確;白細胞介素 17的本質是蛋白質,由圖看出,RA患者體內血清中IL 17比健康人體內血清中高,故RA患者體內的IL 17mRNA的相對表達量高于健康人體內的,B正確;RA患者體內血清中IL 17比健康人體內血清中IL 17的濃度高,可知輔助性T細胞活躍,則免疫過程中漿細胞分泌抗體增多,C正確;IL 7在RA患者中含量高,參與免疫反應,會加強炎癥反應,題中已知,炎癥因子TNF α也具有加強炎癥反應的作用,故IL 17與TNF α在RA患者的炎癥反應方面表現相同,D錯誤。]
12.(2022·福建廈門高三質檢)麻杏石甘湯(MXSGD)為漢代張仲景《傷寒論》中的名方,常用于防治流感,也是新冠病毒感染防治中使用頻次最高的中藥方劑之一。為研究MXSGD防治流感的機制,科研人員以正常小鼠和感染了A型流感病毒的模型小鼠為材料,分別給予不同的處理,結果如圖所示。
各小組結腸組織勻漿CCL5的含量
注:奧司他韋是一種治療流感的西藥。
回答下列問題:
(1)本實驗的自變量是__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)趨化因子CCL5是引起流感的重要炎癥因子,能促使炎癥細胞向病灶部位聚集,與流感病毒感染引起的炎癥損傷程度呈正相關。CCL5屬于免疫系統組成中的____________。圖中的實驗結果顯示,麻杏石甘湯________(填“能”或“不能”)有效緩解流感病毒引起的炎癥損傷,判斷依據是______________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)研究發現,腸道菌群結構與機體的內環境穩態密切相關。腸道菌群失調會破壞腸道黏膜屏障功能,誘導腸上皮細胞過度表達炎癥因子,引起炎癥反應和腸組織損傷。研究人員繼續進行了實驗,結果如表所示。
處理3天后小鼠腸道菌群屬水平相對豐富度
組別 糞球菌屬 埃希菌屬 乳桿菌屬 普雷沃菌屬
正常組+生理鹽水 1.11 0.03 1.90 10.97
模型組+生理鹽水 0.29 12.59 0.33 2.95
模型組+奧司他韋 0.96 0.01 3.00 3.82
模型組+MXSGD 1.11 0.02 1.10 10.51
表中的實驗結果說明________屬的細菌與腸道炎癥損傷呈正相關。通過表中結果可以推測,MXSGD緩解流感病毒感染所致的免疫炎癥損傷的機制是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)為研究MXSGD防治流感的機制,使用了正常小鼠和感染了A型流感病毒的模型小鼠,且注射的藥物也不同,不同處理時間后,測定CCL5的含量,故本實驗的自變量是小鼠是否感染A型流感病毒、處理時間、藥物的種類。(2)趨化因子CCL5是引起流感的重要炎癥因子,能促使炎癥細胞向病灶部位聚集,該物質起到免疫作用,故CCL5屬于免疫系統組成中的免疫活性物質。CCL5的含量與流感病毒感染引起的炎癥損傷程度呈正相關,圖中的實驗結果顯示,與模型組相比 ,MXSGD治療后,小鼠體內的趨化因子CCL5的水平顯著降低,與奧司他韋組相近,且接近于正常組水平,因此麻杏石甘湯能有效緩解流感病毒引起的炎癥損傷。(3)與正常組+生理鹽水組相比,模型組+生理鹽水組的糞球菌屬、乳桿菌屬和普雷沃菌屬的細菌相對豐富度更低,與腸道炎癥損傷不呈正相關,而埃希菌屬的細菌相對豐富度更高,與腸道炎癥損傷呈正相關,因此表中的實驗結果說明埃希菌屬的細菌與腸道炎癥損傷呈正相關。上表結果表明,模型組+MXSGD中的腸道菌群結構與正常組+生理鹽水基本相同,MXSGD緩解流感病毒感染所致的免疫炎癥損傷的機制是MXSGD 通過調節小鼠體內的腸道菌群結構,維持腸道黏膜屏障功能,避免腸上皮細胞過度表達炎癥因子,從而緩解炎癥損傷。
[答案] (1)小鼠是否感染A型流感病毒、處理時間、藥物的種類 (2)免疫活性物質 能 與模型組相比 MXSGD治療后,小鼠體內的趨化因子CCL5的水平顯著降低,與奧司他韋組相近,且接近于正常組水平 (3)埃希菌 MXSGD通過調節小鼠體內的腸道菌群結構,維持腸道黏膜屏障功能,避免腸上皮細胞過度表達炎癥因子,從而緩解炎癥損傷
(教師用書獨具)
1.(2022·山東菏澤高三期末)適應性免疫應答是指體內抗原特異性 T/B 淋巴細胞接受抗原刺激后,自身活化、增殖、分化為效應細胞,產生一系列生理效應的全過程。適應性免疫應答的最重要特征是免疫反應的效力隨著反復接觸抗原而顯著增強。下列相關敘述錯誤的是(  )
A.新冠疫苗加強針的接種可使機體獲得和維持保護機體所需的高抗體濃度
B.細胞毒性T細胞誘導被新冠病毒侵染的靶細胞裂解的過程體現了免疫系統的監視功能
C.與第一次免疫應答反應相比,機體第二次受到同種抗原刺激后所產生相同抗體的量所需要的時間更短
D.當同種抗原進入已免疫的機體時,記憶細胞會迅速增殖、分化,產生漿細胞或細胞毒性T細胞
B [免疫應答可通過增加疫苗接種次數來獲得較多的抗體和記憶細胞,從而維持保護機體所需的高抗體濃度,A正確;細胞毒性T細胞誘導被新冠病毒侵染的靶細胞裂解的過程體現了免疫系統的防御功能,B錯誤;二次免疫時,由于記憶細胞識別抗原后迅速增殖分化產生漿細胞,后者分泌大量抗體,故機體第二次受到同種抗原刺激后所產生相同抗體的量所需要的時間更短,C正確;當同一種抗原再次進入機體時,記憶細胞會迅速增殖、分化,產生漿細胞或細胞毒性T細胞,D正確。]
2.(2021·湖北選擇性考試)T細胞的受體蛋白PD 1(程序死亡蛋白 1)信號途徑有調控T細胞的增殖、活化和細胞免疫等功能。腫瘤細胞膜上的PD L1蛋白與T細胞的受體PD 1結合引起的一種作用如圖所示。下列敘述錯誤的是(  )
A.PD L1抗體和PD 1抗體具有腫瘤免疫治療作用
B.PD L1蛋白可使腫瘤細胞逃脫T細胞的細胞免疫
C.PD L1與PD 1的結合增強T細胞的腫瘤殺傷功能
D.若敲除腫瘤細胞PD L1基因,可降低該細胞的免疫逃逸
C [PD L1抗體和PD 1抗體能分別與腫瘤細胞膜上的PD L1蛋白和T細胞的受體PD 1結合,但它們結合在一起時,腫瘤細胞膜上的PD L1蛋白與T細胞的受體PD 1就不能結合,T細胞可以對腫瘤細胞起免疫作用,因此PD L1抗體和PD 1抗體具有腫瘤免疫治療作用,A正確;腫瘤細胞膜上的PD L1蛋白可以與T細胞的受體PD 1結合,導致T細胞不能產生干擾素,使腫瘤細胞逃脫T細胞的細胞免疫,B正確;PD L1與PD 1的結合,導致T細胞不能產生干擾素,因此PD L1與PD 1的結合會降低T細胞的腫瘤殺傷功能,C錯誤;若敲除腫瘤細胞PD L1基因,腫瘤細胞膜上的PD L1蛋白減少,導致腫瘤細胞不能與T細胞的受體PD 1結合,T細胞能產生干擾素,T細胞產生的干擾素對腫瘤細胞起免疫作用,殺傷腫瘤細胞,從而降低該細胞的免疫逃逸,D正確。]
3.(2022·江蘇南通高三期末)肝移植是治療終末期肝病的有效方式,但免疫排斥仍是術后亟待解決的問題。
(1)圖1供體肝細胞被患者體內的巨噬細胞攝取處理后,形成的__________________與T細胞表面的________結合,在細胞因子的共同作用下,T細胞________出不同類型的細胞毒性T細胞,引發免疫排斥。
圖1
圖2
(2)肝移植排斥反應大鼠的巨噬細胞表面高表達S蛋白。為探討S蛋白與免疫排斥的關系,研究者將阻斷S蛋白功能的抗體注射給大鼠,對照組注射無關抗體,檢測兩組大鼠肝移植后血清中谷草轉氨酶(AST)的含量(與肝損傷程度呈正相關),結果如圖2。結果表明_________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在上述研究的基礎上,研究者將特異性載體包裹siRNA 注射給大鼠,siRNA進入巨噬細胞干擾S基因的表達。實驗如下:
組別 1 2 3 4
實驗處理 ①____手術 — ②____手術 —
靜脈注射包裹siRNA的載體 靜脈注射③____的載體
實驗結果 有抗原呈遞能力的巨噬細胞占比(%) 8.92 0.13 72.34 0.01
排斥反應程度相對值 1.4 0 8.6 0
注:排斥反應程度相對值大于3.0可判定為發生排斥反應。
①②③的處理依次是__________________、____________________、__________________。可用于反映巨噬細胞具有抗原呈遞能力的物質有____________________。實驗結果說明干擾S蛋白表達,___________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)研究者提取了上述四組小鼠的巨噬細胞與T細胞共培養,檢測細胞毒性T細胞的數量。若實驗結果為與4組相比,______________;與3組相比,__________________,則進一步支持(3)的實驗結論。
(5)基于上述研究,S蛋白有望成為克服肝移植免疫排斥的新靶點,但還需要進一步研究哪些問題:____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)對于機體的免疫系統來說移植的肝細胞屬于異物,會發生細胞免疫,巨噬細胞將肝細胞吞噬處理后形成抗原肽—MHC復合物呈遞給T細胞,與T細胞表面的受體結合,在細胞因子的共同作用下,T細胞增殖分化出不同類型的細胞毒性T細胞,引發免疫排斥。(2)由于肝移植排斥反應大鼠的巨噬細胞表面高表達S蛋白,將阻斷S蛋白功能的抗體注射給大鼠,對照組注射無關抗體,檢測兩組大鼠肝移植后血清中谷草轉氨酶(AST)的含量(與肝損傷程度呈正相關)。根據圖2中的數據可知隨著時間的延長,在血清中實驗組比對照組的AST的含量要少,即S蛋白含量減少,則AST的含量減少,肝損傷程度降低,說明S蛋白促進大鼠的肝移植免疫排斥。(3)實驗應該遵循單一變量和對照性原則,所以①和②都是進行肝移植,③應該與實驗組1和2的操作起對照作用,即③進行靜脈注射包裹無關siRNA 的載體的操作,排除空載體的作用;細胞表面的抗原肽—MHC復合物、IL 6等細胞因子可以反映巨噬細胞具有抗原呈遞能力。實驗結果表明,通過siRNA進入巨噬細胞干擾S基因的表達,可以降低巨噬細胞的抗原呈遞能力,進而減弱大鼠對移植肝臟的免疫排斥。(4)將以上四組小鼠的巨噬細胞與T細胞共培養,檢測細胞毒性T細胞的數量。如果3組與4組相比,3組細胞毒性T細胞的數量明顯增多;1組與3組相比,1組細胞毒性T細胞的數量明顯減少,但略多于2組,則可以說明,通過siRNA進入巨噬細胞干擾S基因的表達,可以降低巨噬細胞的抗原呈遞能力,進而減弱大鼠對移植肝臟的免疫排斥。(5)基于上述研究,通過進一步研究S蛋白參與巨噬細胞抗原呈遞的分子機制等,可將S蛋白作為克服肝移植免疫排斥的新靶點進行研究。
[答案] (1)抗原肽—MHC復合物 受體 增殖分化 (2)S蛋白促進大鼠的肝移植免疫排斥 (3)肝移植 肝移植 無關siRNA 細胞表面的抗原肽—MHC復合物、IL 6等細胞因子 降低巨噬細胞的抗原呈遞能力,進而減弱大鼠對移植肝臟的免疫排斥 (4)3組細胞毒性T細胞的數量明顯增多 1組細胞毒性T細胞的數量明顯減少(但略多于2組) (5)S蛋白參與巨噬細胞抗原呈遞的分子機制等
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