2020版高中生物 第四章 人体免疫系统与稳态 第二节 细胞免疫与体液免疫学案 中图版必修3

2020版高中生物 第四章 人体免疫系统与稳态 第二节 细胞免疫与体液免疫学案 中图版必修3

第二节　细胞免疫与体液免疫 情景导入 课标导航 课程标准 ‎1.熟记免疫细胞的种类和作用。‎ ‎2.理解并掌握细胞免疫和体液免疫。‎ 关键术语 抗原、抗体　细胞免疫、体液免疫 记忆细胞、二次免疫　骨髓、胸腺 免疫细胞的作用 基础梳理 ‎1．主要免疫细胞的种类 在特异性免疫中，免疫细胞主要有三种：吞噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞。‎ ‎2．免疫细胞的作用 ‎(1)吞噬细胞能识别、吞噬、输送和呈递抗原。‎ ‎(2)B淋巴细胞主要与抗体的分泌有关，参与体液免疫。‎ ‎(3)T淋巴细胞主要参与体液免疫和细胞免疫。‎ ‎[思维激活1]由抗体的成分分析，哪些细胞器参与其产生过程？‎ 提示　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。‎ ‎[思维激活2]宿主细胞裂解死亡与哪种细胞器有关？‎ 提示　溶酶体。‎ 合作探究 ‎　各种免疫细胞的比较 11‎ 细胞名称 来　源 功　能 吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原，吞噬抗原－抗体复合体 B淋巴细胞 造血干细胞 识别抗原，分化成效应B淋巴细胞、记忆B淋巴细胞 T淋巴细胞 造血干细胞在胸腺中发育 识别、呈递抗原，分化为效应T淋巴细胞、记忆T淋巴细胞 效应B淋巴细胞 B淋巴细胞或记忆B淋巴细胞 分泌抗体 效应T淋巴细胞 T淋巴细胞或记忆T淋巴细胞 释放细胞因子，与靶细胞结合发挥免疫效应 记忆细胞 B淋巴细胞或T淋巴细胞 识别抗原，分化成相应的效应细胞 特别提醒①B淋巴细胞、T淋巴细胞、效应T淋巴细胞和记忆细胞具有特异性识别抗原的功能；吞噬细胞虽能识别抗原，但不具有特异性；效应B淋巴细胞则不能识别抗原。‎ ‎②同一生物体内各种免疫细胞的功能不同，但是所含遗传物质却相同，因为它们来源于同一受精卵。‎ ‎[巩固1]人体免疫系统中的B淋巴细胞和T淋巴细胞(　　)。‎ A．分化、发育的场所相同 B．都参与特异性免疫 C．都能攻击被感染的细胞 D．遗传信息不同 解析　B淋巴细胞和T淋巴细胞来自同一受精卵的有丝分裂和分化，所含的遗传信息相同，且都参与特异性免疫；B淋巴细胞分化、发育的场所在骨髓，不能攻击被感染细胞；而T淋巴细胞分化、发育的场所在胸腺，可攻击被感染的细胞。‎ 答案　B 细胞免疫与体液免疫 基础梳理 ‎1．T淋巴细胞与细胞免疫 细胞免疫分三个阶段：‎ ‎(1)感应阶段：T淋巴细胞识别抗原有两条途径。‎ ‎①绝大多数抗原经吞噬细胞吞噬、加工、处理后呈递给Th淋巴细胞。‎ ‎②极少数抗原进入细胞内部，被相应的Tc淋巴细胞 11‎ 识别。(2)增殖分化阶段：T淋巴细胞接受抗原刺激后，增殖分化形成大量的效应T淋巴细胞和少量的记忆T淋巴细胞。‎ ‎(3)效应阶段：效应T淋巴细胞发挥免疫作用有两条途径。‎ ‎①效应Th淋巴细胞可分泌免疫活性物质细胞因子，以增强有关细胞的免疫功能。‎ ‎②效应Tc淋巴细胞分泌穿孔素作用于靶细胞表面，使其细胞膜通透性增大，利于其他杀伤性物质进入靶细胞，并最终使靶细胞裂解或凋亡。‎ ‎2．B淋巴细胞与体液免疫 ‎(1)感应阶段 ‎(2)增殖分化阶段 ‎(3)效应阶段 ‎①主要变化：抗原与抗体特异性结合，发挥免疫效应。‎ ‎②具体表现 a．使抗原失去侵入和破坏宿主细胞的能力；‎ b．中和某些病原体产生的毒素，使之丧失毒性；‎ c．抗原与抗体结合，使抗原分子失去溶解性而沉淀；‎ d．抗体与位于细胞上的抗原分子结合，使这些细胞凝集成团而失去活动能力，因而更容易被吞噬细胞吞噬。‎ ‎(4)体液免疫与细胞免疫的关系 ‎①二者各自有独特作用，又相互配合。‎ ‎②体液免疫主要针对细胞外的病原体及其产生的有毒物质。‎ ‎③细胞免疫主要针对进入细胞内的病原体。‎ ‎④体液免疫需要细胞免疫辅助。‎ ‎[思维激活3]产生效应B淋巴细胞的途径有哪些？‎ 提示　(1)抗原刺激和效应Th淋巴细胞作用于B淋巴细胞。‎ ‎(2)抗原直接刺激B淋巴细胞。‎ ‎(3)记忆细胞受到抗原的刺激。‎ ‎[思维激活4]在体液免疫中效应Th淋巴细胞起什么作用？‎ 提示　接受抗原刺激产生细胞因子，并起呈递抗原的作用。‎ 合作探究 ‎1．体液免疫和细胞免疫的区别和联系 11‎ 类型 项目　　‎ 体液免疫 细胞免疫 核心细胞 B淋巴细胞 T淋巴细胞 杀菌物质 特异性抗体 增强免疫细胞活力的各类细胞因子 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)‎ 作用过程 关系 对于外毒素，体液免疫发挥作用；对于胞内寄生生物，体液免疫先起作用，阻止寄生生物的传播感染，当寄生生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫最后清除 特别提醒判断细胞免疫与体液免疫的关键信息 ‎①细胞免疫：效应T淋巴细胞、靶细胞、移植器官、肿瘤细胞、胞内寄生菌如麻风杆菌、结核杆菌等。‎ ‎②体液免疫：B淋巴细胞、效应B淋巴细胞、抗体、血清治疗、抗毒素等。‎ ‎③若出现吞噬细胞和T淋巴细胞，则无法界定，因为两种免疫中都有。‎ ‎2．初次免疫与二次免疫的区别(以体液免疫为例)‎ ‎(1)形成的途径不同 初次免疫时，病原体→吞噬细胞的摄取和处理(暴露抗原)→效应Th淋巴细胞B淋巴细胞(少数抗原可直接刺激B淋巴细胞)→分化形成效应B淋巴细胞和记忆细胞→效应B淋巴细胞合成并分泌抗体→抗体与相应抗原结合后发生进一步反应；二次免疫时，由记忆细胞直接接受抗原刺激，并迅速增殖、分化产生大量效应B淋巴细胞。‎ ‎(2)识别抗原的细胞不同 初次免疫时识别抗原的细胞为B淋巴细胞，二次免疫时识别抗原的细胞为记忆B淋巴细胞。‎ ‎(3)反应速度不同 11‎ 初次免疫从抗原侵入至B淋巴细胞接受刺激所花时间较长，而二次免疫过程中记忆B淋巴细胞对抗原十分敏感，当相同抗原再次入侵时，记忆B淋巴细胞直接接受刺激并迅速增殖、分化产生大量效应B淋巴细胞，因此，二次免疫比初次免疫反应快。‎ ‎(4)反应强度不同 二次免疫反应与初次免疫反应相比，具有反应更快、更强烈，抗体产生的数量更多的特点，能在抗原侵入且尚未为患之前将它们消灭。所以，成年人比婴幼儿患传染病的概率小。有些抗原诱发产生的记忆细胞能对这种抗原记忆终生。‎ ‎(5)曲线表示不同 如图所示，曲线a中AB段与曲线b表示机体分别受到抗原甲和乙的刺激后初次免疫的情况，曲线a中BC段表示机体再次受到抗原甲刺激后发生的免疫情况，其与AB段的差别表现在三个方面：一是抗体产生的速度不同；二是抗体产生的量不同；三是抗体的维持水平不同，二次免疫时水平较高。‎ ‎[巩固2]下列有关特异性免疫的叙述，正确的是(　　)。‎ A．当抗原侵入宿主细胞时，细胞免疫才开始发挥作用 B．效应B淋巴细胞的产生，需要效应Th淋巴细胞和抗原的共同刺激 C．在体液免疫过程中，每个效应B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 D．当同一种抗原再次进入机体时，产生的效应B淋巴细胞均来自记忆细胞 解析　在某些抗原侵入宿主细胞前，细胞免疫的感应阶段、增殖分化阶段就已进行并发挥作用；体液免疫中少数抗原可直接被B淋巴细胞识别，从而直接激活B淋巴细胞产生效应B淋巴细胞；当同一种抗原再次进入机体时，产生的效应B淋巴细胞除大部分来自记忆细胞的增殖、分化外，还有一部分来自于B淋巴细胞的增殖、分化。‎ 答案C 免疫细胞的起源、分化和作用 ‎【例1】甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏，其中甲组仅有体液免疫功能，乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞，发现仅有乙恢复了细胞免疫功能，出现这些现象的原因是(　　)。‎ A．甲组骨髓被破坏，乙组胸腺被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 B．甲组胸腺被破坏，乙组骨髓被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 C．乙组骨髓被破坏，丙组胸腺被破坏，甲组骨髓和胸腺均被破坏 11‎ D．丙组骨髓被破坏，甲组胸腺被破坏，乙组骨髓和胸腺均被破坏 思维导图 答案　B 特异性免疫的免疫过程分析 ‎【例2】手足口病是由肠道病毒等感染引起的传染病，多发生于春夏季。该病毒感染人体并侵入细胞后，机体可以对靶细胞产生免疫反应，其中有(　　)。‎ A．效应B淋巴细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被抗体消灭 B．效应B淋巴细胞产生抗体，抗体接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被消灭 C．效应T淋巴细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，病原体失去寄生基础，进而被吞噬、消灭 D．效应T淋巴细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被干扰素消灭 解析　肠道病毒感染人体并侵入细胞后，引起细胞免疫，效应T淋巴细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解。病原体失去寄生基础，进而被吞噬、消灭。‎ 答案　C ‎1．下列有关抗原与抗体的叙述，正确的是(　　)。‎ A．一种抗原只能与相应的抗体或效应B淋巴细胞发生特异性结合 B．抗原都是外来的物质，自身的组织或细胞不能成为抗原 C．外毒素、凝集素、抗毒素的化学本质都是球蛋白 D．一个效应B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体 解析　效应B淋巴细胞是B淋巴细胞受抗原刺激之后产生的，只能分泌与该抗原特异性结合的相应的抗体，效应B淋巴细胞不能与抗原发生特异性结合；自身病变的组织和衰老的细胞会受到自身免疫系统的攻击，属于抗原；抗毒素和凝集素属于抗体球蛋白，而外毒素是细菌分泌的一种对人体有毒的化学物质，应属抗原。‎ 答案　D ‎2．乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次，其目的是(　　)。‎ A．使机体积累更多数量的疫苗 B．使机体产生更多数量的淋巴细胞 11‎ C．使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞 D．使机体产生更强的非特异性免疫 解析　疫苗的接种属于特异性免疫，接种疫苗后，机体会产生相应的抗体和记忆细胞(淋巴细胞)，当相同的抗原再次入侵机体时，记忆细胞会迅速增殖分化，产生大量的效应B淋巴细胞和记忆细胞(淋巴细胞)，但记忆细胞(淋巴细胞)的种类是不变的，效应B淋巴细胞会产生抗体消灭抗原，接种乙肝疫苗之所以要间隔注射三次，就是为了产生更多的抗体和记忆细胞(淋巴细胞)，增强机体的特异性免疫能力。‎ 答案　C ‎3．下图为特异性免疫的有关过程，请据图回答下面的问题。‎ ‎(1)请写出下列标号代表的细胞名称：‎ ‎①__________________，④__________________。‎ ‎(2)I物质的化学本质是________，参与该物质合成和分泌的细胞器有___________________。‎ ‎(3)当用同一抗原刺激⑤时，⑤就会________形成大量的________，产生更强的________。‎ ‎(4)若切除某小狗的胸腺，则其免疫状况是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　从图中可知：①为造血干细胞，③为在胸腺中成熟的T淋巴细胞，④为攻击靶细胞的效应T淋巴细胞，②为B淋巴细胞，⑤为记忆细胞，⑥为产生抗体的效应B淋巴细胞，I为抗体，化学本质为球蛋白，是一种分泌蛋白，与核糖体、线粒体、内质网、高尔基体有关。当相同抗原第二次刺激时，记忆细胞会很快产生大量效应细胞。T淋巴细胞主要参与细胞免疫，同时在体液免疫中呈递抗原。‎ 答案　(1)造血干细胞　效应T淋巴细胞　(2)球蛋白　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体　(3)增殖分化　效应细胞　特异性免疫　(4)细胞免疫丧失，体液免疫受到影响 课堂小结 11‎ 考查知识点及角度 难度及题号 基础 中档 稍难 免疫细胞 ‎1、2、5‎ 细胞免疫 ‎3‎ ‎8‎ 体液免疫 ‎6‎ ‎4、7‎ ‎9‎ 一、选择题(共7小题，每小题4分，共28分)‎ ‎1．下列对免疫细胞的说法中，正确的是(　　)。‎ A．免疫细胞就是淋巴细胞 B．淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞 C．淋巴细胞全部在骨髓中分化成熟 D．免疫细胞只分布在淋巴器官中 解析　免疫细胞包括吞噬细胞、淋巴细胞等所有与免疫有关的细胞；淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞，有的在骨髓中分化、发育成B淋巴细胞，有的移到胸腺分化、发育成T淋巴细胞，它们主要在淋巴器官以及内环境中“巡逻”。‎ 答案　B ‎2．能识别抗原的一组细胞是(　　)。‎ ‎①吞噬细胞　②T淋巴细胞　③B淋巴细胞　④记忆细胞　⑤效应B淋巴细胞　⑥效应T淋巴细胞　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．①②③④⑥ B．②③④⑤⑥‎ C．①②③⑤⑥ D．①⑤⑥‎ 答案　A ‎3．下列关于细胞免疫的叙述中，错误的是(　　)。‎ A．进行细胞免疫时，效应Tc淋巴细胞与靶细胞识别并结合，分泌穿孔素 B．细胞免疫主要用于消灭侵入人体细胞内部的抗原 C．效应B淋巴细胞可直接杀死抗原 D．记忆T淋巴细胞接受同一种抗原再次刺激时，会迅速增殖分化成效应T淋巴细胞 解析　效应B淋巴细胞可分泌抗体，抗体与相应的抗原特异性结合，且效应B淋巴细胞不在细胞免疫中发挥作用。‎ 答案　C ‎4．下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过程，下列相关叙述错误的是(　　)。‎ 11‎ A．细胞2、细胞3均起源于造血干细胞 B．仅细胞4中含有合成物质a的基因 C．②③过程与细胞膜上蛋白质有关 D．细胞5属于保留分裂能力的细胞 解析　物质a是抗体，由效应B淋巴细胞合成。效应B淋巴细胞是体细胞，体细胞中都含有合成物质a的基因。②③过程是识别抗原的过程，与细胞膜上的糖蛋白有关。细胞5是记忆细胞，在再次受到相同抗原刺激时可增殖、分化为新的效应B淋巴细胞和记忆细胞。‎ 答案　B ‎5．当抗原刺激机体产生细胞免疫反应时，效应Tc淋巴细胞发挥的作用是(　　)。‎ A．产生抗体使靶细胞裂解 B．与靶细胞接触并使靶细胞最终裂解 C．产生组织胺增强B淋巴细胞的功能 D．促进B淋巴细胞产生细胞因子 解析　效应Tc淋巴细胞在细胞免疫的效应阶段发挥作用，与靶细胞密切接触，使靶细胞膜的通透性改变，杀伤性物质顺利进入，最终导致靶细胞裂解死亡。与此同时，效应Th淋巴细胞还能释放出可溶性免疫活性物质——细胞因子，如白细胞介素、干扰素等，作用于有关细胞，增强它们的免疫功能。抗体是由效应B淋巴细胞产生的。‎ 答案　B ‎6．人体受到某种抗原刺激后会产生记忆细胞，当其受到同种抗原的第二次刺激后(　　)。‎ A．记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度增加 B．记忆细胞的细胞周期持续时间变长，机体抗体浓度增加 C．记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度减少 D．记忆细胞的细胞周期持续时间不变，机体抗体浓度减少 解析　特异性免疫中，在受到同一种抗原的第二次刺激后，记忆细胞会迅速增殖、分化，形成大量的效应细胞和少量记忆细胞，继而产生更强的特异性免疫反应。此过程中记忆细胞的细胞周期持续时间变短，分裂、分化的速度加快，产生大量的效应B淋巴细胞，进而产生大量的抗体。‎ 答案　A ‎7．驻渝某高校研发的重组幽门螺杆菌疫苗，对该菌引发的胃炎等疾病具有较好的预防效果。实验证明，一定时间内间隔口服该疫苗3次较1次或2次效果好，其主要原因是(　　)。‎ A．能多次强化刺激效应B淋巴细胞产生大量的抗体 11‎ B．抗原的积累促进效应Th淋巴细胞释放大量细胞因子 C．记忆细胞数量增多导致应答效果显著增强 D．能增强体内吞噬细胞对抗原的免疫记忆 解析　A项，注射的疫苗相当于抗原，效应B淋巴细胞并不能识别抗原和接受抗原的刺激。B项，每次注射疫苗后，抗原要被机体的免疫系统清除，因此其无法在机体中积累。C项，接受抗原刺激的次数越多，则机体中产生的记忆细胞的数量也越多，记忆细胞接受相同抗原刺激后，会更迅速、更多地产生抗体，从而增强机体的免疫力。D项，吞噬细胞对抗原无免疫记忆能力。‎ 答案　C 二、非选择题(共22分)‎ ‎8．(8分)2014年埃博拉病在非洲蔓延，我国派出医疗队首次在境外组建医院，帮助非洲防控埃博拉疫情。‎ ‎(1)研究表明，埃博拉病毒侵入机体后，通过靶向感染、破坏吞噬细胞等，使其不能暴露该病毒的______________，以致感染信息不能呈递给____________，从而无法正常激活细胞免疫和体液免疫应答过程，导致机体对该病毒的________免疫功能下降。因此，病毒在体内快速增殖、致病。‎ ‎(2)对志愿者接种埃博拉试验疫苗后，机体免疫系统能产生相应抗体，还能产生的免疫细胞有________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)免疫调节过程中，吞噬细胞通过吞噬病原体，暴露其抗原决定簇，再将其呈递给T淋巴细胞，从而激活细胞免疫或体液免疫，埃博拉病毒侵入机体后，通过靶向感染，破坏吞噬细胞，使其失去该作用，导致机体对该病毒的特异性免疫功能下降，结果病毒在体内快速增殖、致病。(2)接种埃博拉病毒疫苗后，机体激活细胞免疫和体液免疫，能够产生相应抗体，同时产生的免疫细胞有记忆细胞和效应T淋巴细胞。‎ 答案　(1)抗原决定簇　T淋巴细胞　特异性 ‎(2)记忆细胞、效应T淋巴细胞 ‎9．(14分)为了探究某种复方草药对某种细菌性乳腺炎的疗效是否与机体免疫功能增强有关，某研究小组将细菌性乳腺炎模型小鼠随机分为实验组(草药灌胃)、空白对照组(蒸馏水灌胃)和阳性对照组(免疫增强剂A灌胃)，并检测免疫指标。回答下列问题：‎ ‎(1)研究发现：实验组小鼠吞噬细胞的吞噬能力显著高于阳性对照组，极显著高于空白对照组。这一结果至少可说明该草药增强了小鼠的非特异性免疫功能。非特异性免疫的特点是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 11‎ ‎(2)研究还发现：实验组小鼠的T淋巴细胞含量显著高于空白对照组，与阳性对照组相近。这一结果说明：该草药可能通过提高小鼠的T淋巴细胞含量来增强其特异性免疫功能。通常，在细胞免疫过程中，效应Tc淋巴细胞的作用是________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在特异性免疫中，效应Th淋巴细胞可产生________因子，受到抗原刺激的__________细胞可在该因子的作用下，增殖分化为效应B淋巴细胞，效应B淋巴细胞产生________，参与体液免疫过程。‎ 解析　(1)机体的第一道防线和第二道防线属于非特异性免疫。非特异性免疫是机体生来就有的，不针对某一类特定病原体，而是对多种病原体都有一定的防御作用。(2)经过抗原的刺激后，T淋巴细胞分化形成效应Tc淋巴细胞，效应Tc淋巴细胞可以识别并与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，使这些细胞裂解死亡。(3)在体液免疫中，抗原可刺激效应Th淋巴细胞产生细胞因子，使受抗原刺激的B淋巴细胞开始一系列的增殖和分化，大部分分化为效应B淋巴细胞，产生抗体，参与体液免疫过程，而小部分形成记忆细胞。‎ 答案　(1)机体生来就有，不针对某一类特定病原体，而是对多种病原体都有一定的防御作用 ‎(2)识别并与被病原体入侵的宿主细胞紧密接触，可使之裂解死亡(3)细胞　B淋巴　抗体 11‎