【高中生物一轮学案】第8单元 生命活动的调节 第4课 免疫调节(含答案)

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【高中生物一轮学案】第8单元 生命活动的调节 第4课 免疫调节(含答案)

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第8单元 生命活动的调节
第4课 免疫调节
[复习目标] 1.通过比较非特异性免疫与特异性免疫、体液免疫与细胞免疫的异同形成辩证统一的观点。(生命观念) 2.通过分析体液免疫与细胞免疫过程的模式图,培养模型分析能力与建模的思维习惯。(科学思维) 3.通过总结艾滋病的流行与预防等知识,形成健康生活、关爱他人的人生态度。(社会责任)
考点一 人体免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
(1)免疫系统的组成
(2)抗原呈递细胞:B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
(3)抗原与抗体
①抗原:病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,这些能引发免疫反应的物质称为抗原。
②抗体:机体产生的专门应对抗原的蛋白质。抗体能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。抗体能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。
[教材深挖]
(选择性必修1 P68相关信息)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;但抗原也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
2.免疫系统的功能
(1)非特异性免疫与特异性免疫
类型 非特异性免疫 特异性免疫
形成 生来就有 后天接触病原体之后获得
特点 无特异性 有特异性
组成 第一道防线:皮肤黏膜第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞 第三道防线:主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成
(2)免疫系统的功能
①免疫防御:机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。
②免疫自稳:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
[教材深挖]
(选择性必修1 P69正文拓展)免疫活性物质都是在特异性免疫中发挥作用吗?
提示:不是,抗体和细胞因子在特异性免疫中发挥作用,而溶菌酶在非特异性免疫中发挥作用。
[易错辨析]
1.B淋巴细胞在胸腺中成熟。(×)
2.脾参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。(√)
3.树突状细胞具有强大的吞噬、呈递抗原的功能。(√)
4.大多数抗原是糖类,它既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。(×)
5.唾液中的溶菌酶杀菌属于第二道防线。(×)
6.免疫监视是指机体清除衰老或损伤的细胞。(×)
1.免疫细胞和免疫活性物质的辨析
(1)免疫活性物质并非都由免疫细胞产生。如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
(2)溶菌酶并非只在第二道防线中发挥作用。如唾液、泪液中的溶菌酶属于第一道防线,体液中的溶菌酶则属于第二道防线,但溶菌酶的杀菌作用一定属于非特异性免疫。
(3)抗原呈递细胞、辅助性T细胞并非只参与体液免疫,也参与细胞免疫。
(4)浆细胞并非只来自B细胞。在二次免疫中,浆细胞的来源有两个,一是由B细胞增殖、分化而来,二是由记忆B细胞增殖、分化而来。
(5)病原体并非由细胞免疫清除,活化的细胞毒性T细胞裂解病原体感染的靶细胞,使病原体被释放出来,然后由体液免疫清除。
2.非特异性免疫和特异性免疫的判断
3.抗原、抗体及细胞因子的比较
项目 抗原 抗体 细胞因子
来源 大分子“非己”成分、自身衰老或病变的细胞 由浆细胞产生并分泌 由辅助性T细胞等产生并分泌
本质 蛋白质或其他 蛋白质 蛋白质
作用 刺激机体产生抗体或免疫细胞,并和相应的抗体或免疫细胞发生特异性结合 识别抗原,对抗原起作用 促进B细胞、细胞毒性T细胞增殖、分化
举例 外毒素、凝集原 抗毒素、凝集素 干扰素、白细胞介素
命题点1 围绕免疫系统的组成与功能考查生命观念
1.(2022·威海高三模拟)斯坦曼因发现树突状细胞(DC)而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。树突状细胞因其表面具有树枝状突起而得名,广泛分布于皮肤、消化道、呼吸道等上皮组织及淋巴器官内,能够吞噬、摄取和处理病原体,并将抗原呈递给T细胞。下列说法正确的是(  )
A.树突状细胞属于淋巴细胞
B.树突状细胞来源于神经干细胞
C.树突状细胞可参与构成人体的第一道防线
D.树突状细胞可参与特异性免疫
解析:选D。树突状细胞属于抗原呈递细胞,A错误;树突状细胞来源于造血干细胞,B错误;树突状细胞可参与人体的第二道防线和第三道防线,第一道防线是由皮肤、黏膜构成的,C错误,D正确。
2.下列与人体免疫系统功能相关的叙述,错误的是(  )
A.机体排除新型冠状病毒体现了免疫系统的免疫防御功能
B.艾滋病患者易患恶性肿瘤,是因为免疫系统的免疫监视功能低下
C.免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,能维持内环境稳态
D.免疫系统具有免疫防御功能,故不可能导致组织损伤
解析:选D。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,新型冠状病毒的蛋白质外壳可以作为抗原性异物,机体排除新型冠状病毒可以体现免疫系统的免疫防御功能,A正确;艾滋病病毒攻击人体免疫系统,使机体免疫监视功能低下或失调,患者易患恶性肿瘤,B正确;免疫系统清除体内衰老、死亡或损伤的细胞,属于免疫系统的免疫自稳功能,能维持内环境稳态,C正确;免疫系统的防御功能过强,则可能导致组织损伤,D错误。
[技法提炼] 利用关键词判断免疫系统的功能
命题点2 围绕抗原与抗体的辨析考查科学思维
3.制备抗蛇毒血清时,需将减毒的蛇毒注入家兔体内,引起免疫反应。所用蛇毒和这一免疫反应以及得到的抗蛇毒血清分别是(  )
A.抗原,非特异性免疫,抗体
B.抗体,非特异性免疫,抗原
C.抗原,特异性免疫,抗体
D.抗体,特异性免疫,抗原
解析:选C。将减毒的蛇毒注入家兔体内引起免疫反应,能刺激免疫细胞产生相应的抗体,则这种蛇毒相当于抗原;其产生的抗体只对蛇毒起作用,对其他病原体无效,可见其免疫作用是后天获得的、特定的、有针对性的,因此是特异性免疫;抗蛇毒血清是家兔经特异性免疫获得的,其中会含有抗蛇毒的抗体,C符合题意。
4.科学家研究发现了两种现象:①动物体内的B细胞受到抗原刺激后,在辅助性T细胞及其分泌的物质甲的作用下,可增殖、分化;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,乙是细胞因子
C.甲是细胞因子,乙是抗原
D.甲是细胞因子,乙是抗体
解析:选C。由题干信息可知,动物体内的B细胞受到抗原刺激后,物质甲可促进B细胞增殖、分化,由此分析可知物质甲是细胞因子;物质乙是该细菌中能引起机体产生免疫反应的物质,即抗原,C符合题意。
考点二 特异性免疫
1.免疫系统对病原体的识别
(1)分子标签:一般为蛋白质。
(2)识别:依靠细胞表面的受体。
2.体液免疫
(1)参与细胞:树突状细胞等抗原呈递细胞(APC)、B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞、浆细胞。
(2)免疫过程
(3)结果:在多数情况下,浆细胞产生的抗体与抗原结合,形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以长时间存活,当再次接触相同抗原时,会迅速增殖分化,产生大量抗体。
[教材深挖]
 (选择性必修1 P73正文)在体液免疫中,抗体与病原体发生特异性结合,抗体能彻底清除病原体吗?
提示:不能,抗体与病原体的特异性结合只是抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附,病原体与抗体结合后会形成沉淀等,最终需要被其他免疫细胞吞噬消化。
3.细胞免疫
(1)参与细胞:树突状细胞等抗原呈递细胞(APC)、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞等。
(2)免疫过程
(3)免疫结果:细胞毒性T细胞裂解靶细胞,释放出病原体,抗体与之结合,或被其他细胞吞噬。
4.体液免疫和细胞免疫的协调配合
体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作,共同完成对机体稳态的调节。
①辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化;辅助性T细胞也分化形成记忆T细胞。
②侵入细胞病原体的消灭:需要细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原后,体液免疫再发挥作用。
5.神经系统、内分泌系统与免疫系统构成调节网络
(1)神经调节、体液调节和免疫调节都离不开信息分子的作用,如神经递质、激素和细胞因子等。
(2)信号分子都是直接与特异性受体结合,实现信息传递。
[教材深挖]
 (选择性必修1 P74思考·讨论)体液免疫和细胞免疫分别是如何体现针对某种病原体的特异性的?
提示:体液免疫通过抗体特异性识别相应的病原体;细胞免疫通过细胞毒性T细胞特异性识别、接触被病原体感染的靶细胞。
[易错辨析]
1.人体并不是所有的细胞都有身份标签。(×)
2.在抗原的刺激下辅助性T细胞产生抗体发挥免疫作用。(×)
3.在特异性免疫中,只有细胞毒性T细胞产生记忆细胞。(×)
4.当同一种抗原再次进入机体时,产生的浆细胞均来自记忆细胞。(×)
5.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。(√)
1.理清体液免疫与细胞免疫关系
2.初次免疫和二次免疫的模型构建及判断技巧
(1)模型构建
(2)“三看法”判断初次免疫和二次免疫
3.参与神经系统、内分泌系统与免疫系统的信号分子
命题点1 围绕体液免疫与细胞免疫过程考查生命观念及科学思维
1.如图是体液免疫的部分过程模式图,下列相关叙述正确的是(  )
A.图中物质Ⅰ和物质Ⅱ都能与病原体特异性结合
B.病原体被细胞①特异性结合并处理后会暴露出它特有的抗原
C.与细胞③相比,细胞④含特有的与分泌物质Ⅱ相关的细胞器
D.细胞③活化除了需要病原体和细胞②两个信号的刺激外,还需要物质Ⅰ的作用
解析:选D。物质Ⅰ为细胞因子,物质Ⅱ为抗体,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程,不能与病原体特异性结合,抗体能与病原体特异性结合,A错误;细胞①为抗原呈递细胞,其能识别大多数病原体,但不是所有抗原呈递细胞都有特异性识别作用,B错误;细胞③为B细胞,细胞④为浆细胞,浆细胞中与分泌物质Ⅱ(抗体)相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,这些细胞器在B细胞中都存在,C错误;细胞活化需要两个信号的刺激,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,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细胞的第二个信号,此外B细胞的增殖、分化还需要细胞因子的作用,D正确。
2.人体内细胞免疫的部分过程如图所示,其中甲、乙和丙表示相应的物质。下列叙述错误的是(  )
A.图中巨噬细胞是由造血干细胞分化产生的
B.巨噬细胞中溶酶体参与处理病原体,并将其降解为多肽
C.乙为辅助性T细胞识别抗原的受体分子,也就是相对应的抗体分子
D.丙物质中含有白细胞介素,可促进细胞毒性T细胞的分裂
解析:选C。巨噬细胞来自造血干细胞的分化,A正确;巨噬细胞中的溶酶体内含有许多水解酶,在处理病原体时,可将其降解为多肽,B正确;乙是辅助性T细胞识别抗原的受体分子,不是抗体,C错误;白细胞介素作为细胞因子,可促进细胞毒性T细胞的分裂和分化,D正确。
[技法提炼] “三看法”识别体液免疫和细胞免疫
命题点2 围绕二次免疫及其应用考查科学思维及社会责任
3.(2022·全国甲卷)人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题:
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分。人体T细胞成熟的场所是________;体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是________。
(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是__________。
(3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是_____________。
(4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是____________________。
解析:(1)T细胞在胸腺中成熟;抗体由浆细胞分泌。(2)在体液免疫过程中,抗体与病毒结合后会形成沉淀,进而被其他免疫细胞吞噬消化。(3)病毒再次侵入机体时,由于体内已存在相应的记忆细胞,记忆细胞会迅速增殖、分化成浆细胞,形成的浆细胞能分泌大量抗体,以快速清除病毒。(4)由题图可知,初次感染后的一段时间内,抗体浓度先增加后减少,再次感染后的一段时间内,抗体浓度显著增加,表明再次感染会使机体产生更强烈的免疫反应,为获得更好的免疫效果,可在初次接种后,间隔一段时间再接种。
答案:(1)胸腺 浆细胞 (2)被其他免疫细胞吞噬消化 (3)初次感染病毒时,体内会产生抗体和记忆细胞,病毒再次感染机体时,记忆细胞迅速增殖、分化成浆细胞,短时间内产生大量抗体 (4)初次接种后,间隔适宜时间再接种
命题点3 围绕免疫调节与神经调节、体液调节的关系考查生命观念及科学探究
4.(2022·湖南卷)病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
解析:选D。分析题图可知,免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能,A正确;由题图可知,肾上腺分泌肾上腺皮质激素,反馈性的抑制下丘脑、垂体的活动,同时抑制机体免疫细胞、免疫反应来降低损伤,可知适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应,B正确;免疫系统可以识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,而过度炎症反应引起的免疫抑制可能会增加机体肿瘤发生风险,C正确;图中神经递质作用于下丘脑,促进下丘脑分泌CRH,肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH具有抑制作用,故两者对下丘脑分泌CRH相抗衡,D错误。
5.(2020·山东卷)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑—脾神经通路。该脑—脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
图2
(1)图1中,兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中,兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是____________,去甲肾上腺素能作用于T细胞的原因是T细胞膜上有__________________。
(2)在体液免疫中,辅助性T细胞可分泌____________________作用于B细胞。B细胞可增殖分化为__________________。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:______________。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑—脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
实验设计思路:__________________。
预期实验结果:___________________。
解析:(1)由以上分析可知,兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的。由图1可知,T细胞是去甲肾上腺素作用的靶细胞,激素之所以能作用于靶细胞,是因为靶细胞上有特异性受体,因此去甲肾上腺素能作用于T细胞,是因为T细胞膜上有去甲肾上腺素受体。(2)在体液免疫过程中,巨噬细胞处理抗原后呈递给T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子作用于B细胞,B细胞经过增殖、分化,形成记忆B细胞和浆细胞。(3)生物膜的功能与蛋白质有关,分析图2,光敏蛋白受到光刺激后导致钠离子通道开放,钠离子内流,从而使CHR神经元产生兴奋。(4)实验目的是验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力,因此实验中的自变量为脑—脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量,保证无关变量相同且适宜,最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。实验设计思路为:取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组小鼠做假性手术作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量。本题为验证性实验,预期实验结果应该符合题目要求,即破坏脑—脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
答案:(1)突触 去甲肾上腺素受体 (2)细胞因子 浆细胞和记忆B细胞 (3)光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放,钠离子内流产生兴奋 (4)取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另一组做假性手术作为对照组;分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原;一段时间后,检测两组小鼠抗N抗体的产生量 实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
考点三 免疫失调及免疫学的应用
1.免疫失调症
(1)过敏反应
①概念:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
②反应机理
③特点:反应有快慢之分;有明显的遗传倾向和个体差异。
④预防措施:找出过敏原,并且尽量避免再次接触该过敏原。
(2)自身免疫病
①概念:免疫系统对自身成分发生免疫反应,对组织和器官造成损伤并出现症状。
②发病机理(以风湿性心脏病为例)
③常见类型:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
(3)免疫缺陷病
①概念:机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
②种类
a.先天性免疫缺陷病:由于遗传而生来就有的免疫缺陷病。
b.获得性免疫缺陷病:由疾病和其他因素引起的免疫缺陷病。
③艾滋病
a.致病机理:主要侵染辅助性T细胞。
b.患者死因:由于免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
c.传播途径:性接触传播、血液传播、母婴传播。
[教材深挖]
(选择性必修1 P79思考·讨论,改编)据图分析HIV感染人体后的变化情况。
(1)HIV可引起的特异性免疫反应有体液免疫和细胞免疫。一年后,辅助性T细胞的多少与HIV数量之间的关系是随着HIV数量的升高,辅助性T细胞的数量逐渐减少。
(2)当辅助性T细胞的数量降至极低的水平时,人体三道防线中的第三道防线几乎丧失,这道防线是由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环而组成的。此时通常会罹患多器官的恶性肿瘤,最终导致死亡,这一结果体现了免疫系统具有免疫监视功能。
2.免疫学的应用
(1)疫苗
①概念:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
②作用:接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
③原理:抗原刺激免疫系统发生的免疫反应具有特异性,而且具有记忆性,免疫力可维持较长时间。
④应用:人类对抗传染病的一件有效武器,而且对某些疾病来讲,注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
[教材深挖]
(选择性必修1 P83思考·讨论,节选)某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应?
提示:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品,接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应,有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈,能引起可感知的反应。
(2)器官移植
①概念:用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术。
②成功的条件:器官保存技术和外科手术方法的不断改进,高效免疫抑制剂的陆续问世。
③面临的问题
a.免疫排斥问题:白细胞识别移植器官的HLA,并进行攻击。器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。
b.供体器官短缺的问题普遍存在。
(3)免疫学应用
[教材深挖]
(选择性必修1 P84思考·讨论)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,有何优点?
提示:利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,不会发生免疫排斥反应。
[易错辨析]
1.人体第一次接触过敏原时就会发生过敏反应。(×)
2.免疫系统“敌我不分”引起的系统性红斑狼疮属于自身免疫病。(√)
3.HIV侵染人体细胞时,进入细胞的只有其RNA进入细胞。(×)
4.HIV侵入人体后存在潜伏期,在潜伏期HIV复制能力较弱。(×)
5.只有供者和受者的HLA完全一致,才能进行器官移植。(×)
命题点1 围绕免疫失调的实例分析考查生命观念及社会责任
1.(2021·辽宁卷)如图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是(  )
A.图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程
B.细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟
C.细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞
D.用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状
解析:选D。根据图中分泌的抗体可知,过敏反应参与的是体液免疫,A错误;细胞①是辅助性T细胞,在胸腺中成熟,细胞②是B细胞,在骨髓中发育成熟,B错误;细胞③和细胞④分别是B细胞分化出的记忆B细胞和浆细胞,C错误;由图可知,致敏细胞释放生物活性介质导致过敏症状,则用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状,D正确。
2.胰岛素依赖型糖尿病是患者体内某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后,选择性地与胰岛B细胞接触,导致胰岛B细胞死亡而发病。临床上可通过注射免疫抑制剂缓解该糖尿病症状。下列叙述正确的是(  )
A.该病与系统性红斑狼疮属于同一类免疫失调疾病
B.患者症状缓解的检测指标是血液中胰岛素水平高于健康人
C.胰岛B细胞死亡的原因是细胞毒性T细胞产生的抗体与之结合
D.治疗该病的过程不会导致患者免疫能力的改变
解析:选A。结合自身免疫病的概念可知,该病为自身免疫病,而系统性红斑狼疮也是一种自身免疫病,A正确;患者症状缓解的检测指标是血液中胰岛素水平接近健康人,B错误;胰岛B细胞死亡的原因是细胞毒性T细胞与之结合使其裂解死亡,C错误;治疗该病的过程会抑制T细胞的活性,进而导致患者免疫能力下降,D错误。
[技法提炼] 免疫异常的判断方法
命题点2 围绕免疫学的应用考查社会责任
3.(2022·浙江6月选考)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是(  )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫
C.促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原-MHC复合体,属于主动免疫
解析:选C。接种疫苗,能促进机体积累更多记忆细胞和抗体,属于主动免疫,A错误;一种疫苗只能促进机体产生特定的淋巴细胞,属于主动免疫,B错误;致敏B细胞受到抗原刺激后,可分化出更多记忆细胞,属于主动免疫,C正确;抗体不能识别并结合抗原-MHC复合体,D错误。
4.(2022·湖北卷)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是(  )
A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同
解析:选D。器官移植后排斥反应主要是细胞免疫的结果,而细胞免疫是以T细胞为主的免疫反应,即免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A正确;免疫抑制剂的作用是抑制与免疫反应有关细胞的增殖和功能,即抑制免疫细胞的活性,所以患者在术后需使用免疫抑制剂,避免引起免疫排斥反应,B正确;血浆置换术可以去除受者体内天然抗体,避免激发免疫反应,所以在器官移植前,可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应,C正确;实质脏器移植中,供、受者间ABO血型物质不符可能导致强的移植排斥反应,所以在肾脏移植前,应考虑捐献者与患者是否为同一血型,D错误。
[技法提炼] “三看法”辨析免疫预防、免疫诊断和免疫治疗
命题点3 围绕免疫调节考查科学探究
5.当人体感染细菌时,细菌脂多糖LPS作为重要的抗原可引起免疫反应。抗原引发的体液免疫应答有两种:一是大多数抗原必须有辅助性T细胞的参与才能完成;二是少数抗原单独刺激B细胞即可完成。为确定LPS引起的免疫应答属于哪种,某研究小组先对甲(实验组)、乙(对照组)两组小鼠分别进行了某种处理,然后对甲、乙两组小鼠均注射等量的LPS,结果发现仅有乙组小鼠产生相应的浆细胞和抗体。下列对该实验的“某种处理”及实验结论的叙述,最合理的是(  )
A.甲组切除胸腺,乙组注射适量的生理盐水;LPS引起的免疫应答属于第一种
B.甲组切除胸腺,乙组在相同部位只手术但不切除胸腺;LPS引起的免疫应答属于第一种
C.甲组在相同部位只手术但不切除胸腺,乙组切除胸腺;LPS引起的免疫应答属于第二种
D.甲组注射适量的生理盐水,乙组切除胸腺;LPS引起的免疫应答属于第二种
解析:选B。抗原激发的体液免疫应答有两种,一种需要辅助性T细胞,一种不需要,故探究免疫应答的类型,自变量是辅助性T细胞的有无,因此,实验组需要切除胸腺,对照组需要在相同部位只手术但不切除胸腺,以保证变量的唯一;对甲、乙两组小鼠进行LPS接种处理,一段时间后分别检测两组小鼠体内相应浆细胞和抗体含量,结果发现仅有乙组小鼠产生相应的浆细胞和抗体,说明针对抗原引发的体液免疫应答必须有辅助性T细胞的参与才能完成,即LPS引起的免疫应答属于第一种,B符合题意。
6.(2021·福建卷)IFN-I是机体被病毒感染后产生的一类干扰素,具有广抗病毒活性,已被用于乙型肝炎的治疗。研究人员对新冠患者的病情与IFN-I的相关性进行了3项独立的研究,结果如下。
研究①:危重症患者的血清中检测不到或仅有微量IFN-I,轻症患者血清中能检测到IFN-I。
研究②:10.2%的危重症患者体内检测到抗IFN-I的抗体,血清中检测不到IFN-I。轻症患者血清中未检测到该种抗体,血清中检测到IFN-I。
研究③:3.5%的危重症患者存在IFN-I合成的相关基因缺陷,血清中检测不到IFN-I。
下列相关叙述错误的是(  )
A.研究②中10.2%的危重症患者不能用IFN-I治疗
B.研究③中3.5%的危重症患者同时还患有自身免疫病
C.部分危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-I
D.结果提示测定血清中的IFN-I含量有助于对症治疗新冠患者
解析:选B。由题意可知,10.2%的危重症患者体内存在抗IFN-I的抗体,血清中检测不到IFN-I,不能用IFN-I治疗,A正确;由题意可知,3.5%的危重症患者存在IFN-I合成的相关基因缺陷,不能合成IFN-I,而不是自身免疫造成的,B错误;由研究①可知,危重症患者的血清中检测不到或仅有微量IFN-I,所以部分危重症患者的生理指标之一是血清中缺乏IFN-I,C正确;由研究①可知,血清中的IFN-I的含量可以用来判定患病程度,所以提示测定血清中的IFN-I含量有助于对症治疗新冠患者,D正确。
[技法提炼]
1.切除胸腺后观察免疫能力可证明胸腺与特异性免疫的关系
切除小鼠的胸腺,细胞免疫几乎全部丧失,同时由于失去了辅助性T细胞产生的细胞因子的作用,从而使体液免疫能力也大大降低。
2.切除腺体或X射线照射后再输入淋巴细胞研究免疫系统的组成、功能
注:虚线箭头代表实验一的系列实验,实线箭头代表实验二的系列实验。
3.证明抗体具有专一性
(1)对实验动物(大小、年龄、生长状况相同)同时注射某流感疫苗。
(2)一段时间后,再分别注射不同种的流感病毒,观察其患病情况。
4.证明血清抗体有治疗作用(以抗破伤风疾病为例)
(1)从破伤风患者体内获取血清。
(2)选取各方面相同的小鼠等量分成a、b两组。
(3)a组注射血清后再注射破伤风毒素,b组只注射破伤风毒素。
(4)观察两组小鼠的生活状况。
[真题演练]
1.(2021·湖南卷)鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是(  )
A.法氏囊是鸡的免疫器官
B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生
D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
解析:选D。根据题干信息“法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”可推知,法氏囊相当于人体的骨髓,是B淋巴细胞产生和分化的部位,所以是鸡的免疫器官,A正确;传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩,进而影响B淋巴细胞的产生,B淋巴细胞主要参与体液免疫,所以会导致体液免疫功能衰退,B正确;法氏囊是B淋巴细胞的发生场所,孵出当日摘除,会导致雏鸡B淋巴细胞的产生减少,C正确;IBDV灭活疫苗相当于抗原,应在感染前注射,用于免疫预防,发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩,D错误。
2.(2021·湖北卷)T细胞的受体蛋白PD-1(程序死亡蛋白-1)信号途径有调控T细胞的增殖、活化和细胞免疫等功能。肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1结合引起的一种作用如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.PD-L1抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用
B.PD-L1蛋白可使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫
C.PD-L1与PD-1的结合增强T细胞的肿瘤杀伤功能
D.若敲除肿瘤细胞PD-L1基因,可降低该细胞的免疫逃逸
解析:选C。PD-L1抗体和PD-1抗体能分别与肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白和T细胞的受体蛋白PD-1结合,但它们结合在一起时,肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体蛋白PD-1就不能结合,T细胞可以对肿瘤细胞起免疫作用,因此PD-L1抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用,A正确;肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白可以与T细胞的受体蛋白PD-1结合,导致T细胞不能产生干扰素,使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫,B正确;PD-L1与PD-1的结合,导致T细胞不能产生干扰素,因此PD-L1与PD-1的结合会降低T细胞的肿瘤杀伤功能,C错误;若敲除肿瘤细胞PD-L1基因,肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白减少,导致肿瘤细胞不能与T细胞的受体蛋白PD-1结合,T细胞能产生干扰素,T细胞产生的干扰素对肿瘤细胞起免疫作用,杀伤肿瘤细胞,从而降低该细胞的免疫逃逸,D正确。
3.(多选)(2021·山东卷)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是(  )
A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制相同
C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
解析:选ABC。根据题干信息“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生的干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A错误;溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而细胞毒性T细胞抵抗病毒的机制是细胞毒性T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B错误;吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D正确。
4.(2022·广东卷)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图a是免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
图a
图b
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期,________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是________________。
此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与______过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在__________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段___________。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b是一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是_____________________。
解析:(1)分析图a可知,人体感染新冠病毒初期,几乎没有T细胞和抗体产生,说明特异性免疫尚未被激活,病毒在人体内快速增殖。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是在体液免疫中,辅助性T细胞将抗原呈递细胞摄取、处理的新冠病毒呈递给B细胞,辅助性T细胞开始分裂、分化并分泌细胞因子,B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B细胞,浆细胞分泌抗体。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与细胞免疫过程。(2)据图a可知,在乙时间段病毒抗原的数量较大,且先迅速增加后降低,因此抗原检测在乙时间段内进行才可能得到阳性结果。(3)据图b分析,全程接种+加强针条件下,抗体中和野生型、德尔塔变异株、奥密克戎变异株的能力均大于全程接种条件下的,故当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
答案:(1)特异性 在体液免疫中,辅助性T细胞将抗原呈递细胞摄取、处理的新冠病毒呈递给B细胞,辅助性T细胞开始分裂、分化并分泌细胞因子,B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B细胞,浆细胞分泌抗体 细胞免疫 (2)乙 病毒抗原的数量较大,且先迅速增加后降低 (3)全程接种+加强针
[长句特训]
巨噬细胞是血液、淋巴液和所有哺乳动物组织中常见的吞噬细胞,是造血系统中可塑性最强的一种细胞。近年来人们研究发现,巨噬细胞可以根据微环境的变化而改变其表型,从而具有多样的功能,即为巨噬细胞的表型转换。微环境变化所产生的巨噬细胞的表型是多样的,但有两种主要表型,即M1型和M2型巨噬细胞。M1型巨噬细胞即为经典活化巨噬细胞,具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能,是机体抵御外来异物的重要防线。M2型巨噬细胞是一群具有抗炎作用的异质性巨噬细胞,与抗炎反应、寄生虫感染、组织重构、纤维化以及肿瘤疾病发展相关。
设问形式1 判断依据类命题
(1)巨噬细胞由________________分化而来;M1型巨噬细胞在机体中既能参与非特异性免疫,又能参与特异性免疫,做出此判断依据是__________________。
设问形式2 原因分析类命题
(2)肥胖被认为是导致多种疾病的危险因素。科学研究显示,从瘦人的白色脂肪组织中分离的巨噬细胞表现出M2型的特征;在肥胖人群的脂肪组织中发现M1型巨噬细胞数目增加,且它的数量与肥胖水平呈正相关。这表明肥胖可导致巨噬细胞发生____________________的表型转换。M1型和M2型巨噬细胞功能出现差异的根本原因是____________________________。
设问形式3 科学探究类命题
(3)M2型巨噬细胞能分泌含有提高胰岛素敏感性的微小核糖核酸(MiR-690)的胞外产物,即外泌体(Exos)。研究证实了Exos中的MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性。现有肥胖导致的2型糖尿病小鼠若干(血糖浓度基本相同)、注射器、外泌体提取液、RNA酶等,请利用上述材料设计实验,验证MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性。(要求写出实验思路及预期结果)_______________________。
解析:(1)巨噬细胞是吞噬细胞的一类,是由造血干细胞分化而来的;结合题干信息“M1型巨噬细胞即为经典活化巨噬细胞,具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能,是机体抵御外来异物的重要防线”可知,M1型细胞既能参与非特异性免疫(吞噬杀菌、释放炎症介质),又能参与特异性免疫(呈递抗原和启动适应性免疫应答)。(2)据题干信息“巨噬细胞可以根据微环境的变化而改变其表型”及“瘦人的白色脂肪组织中分离的巨噬细胞表现出M2型的特征,在肥胖人群的脂肪组织中发现M1型巨噬细胞数目增加”可推测,肥胖(可看作微环境)可导致巨噬细胞发生从M2向M1的表型转换;M1型和M2型巨噬细胞来源相同,其表型不同的根本原因是基因的选择性表达。(3)结合题意分析可知,本实验的目的为“验证MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性”,则实验的自变量为外泌体(Exos)的有无,因变量为胰岛素的敏感性,可通过血糖浓度进行测定,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验如下,实验思路:将肥胖导致的2型糖尿病小鼠均分为甲、乙两组(分组并编号);甲组注射适量的外泌体提取液,乙组注射等量的用RNA酶处理过的外泌体提取液(单一变量);相同条件下饲喂一段时间后(无关变量等量且适宜),检测甲、乙两组小鼠血糖浓度,并进行比较。由于实验假设是MiR-690可提高肥胖导致的2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性,故预期结果为:甲组血糖浓度低于乙组。
答案:(1)造血干细胞 具有吞噬杀菌、释放炎症介质、呈递抗原和启动适应性免疫应答的功能 (2)M2向M1 基因的选择性表达 (3)实验思路:将肥胖导致的2型糖尿病小鼠均分为甲、乙两组(分组并编号);甲组注射适量的外泌体提取液,乙组注射等量的用RNA酶处理过的外泌体提取液(单一变量);相同条件下饲喂一段时间后(无关变量等量且适宜),检测甲、乙两组小鼠血糖浓度,并进行比较。预期结果为:甲组血糖浓度低于乙组
第4课 免疫调节
[基础练透]
1.(2022·北京人大附中调研)树突状细胞是一种免疫细胞,TLR是位于其细胞表面的一种识别病毒的重要受体,能有效激发T细胞应答,其途径如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.树突状细胞的形成过程能体现细胞膜有流动性
B.树突状细胞能识别抗原
C.树突状细胞不能呈递抗原
D.图中病毒相当于抗原
解析:选C。由题图可知,树突状细胞有许多突起,其形成过程可体现细胞膜的流动性,A正确;树突状细胞通过其表面的TLR受体识别病毒,B正确;树突状细胞属于抗原呈递细胞,能将抗原信息呈递给T细胞,有效激发T细胞的免疫应答,C错误;病毒作为外来异物,被树突状细胞表面的受体识别,相当于抗原,D正确。
2.(2022·枣庄模拟)“新冠肺炎”病毒侵入人体后可发生如图所示的免疫反应(X为有关物质),下列有关分析错误的是(  )
A.“新冠肺炎”病毒侵入机体后,细胞毒性T细胞的细胞周期可能会变短
B.细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触依赖X物质,X物质的化学本质是蛋白质
C.T细胞成熟于胸腺,它可分化成记忆T细胞和细胞毒性T细胞
D.细胞毒性T细胞与靶细胞接触,使靶细胞出现坏死
解析:选D。“新冠肺炎”病毒侵入机体后,细胞毒性T细胞会增殖和分化,其细胞周期会变短,A正确;细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触依赖细胞膜上的受体(糖蛋白),该物质的化学本质是蛋白质,B正确;T细胞在胸腺中成熟,它可分化成记忆T细胞和细胞毒性T细胞,C正确;细胞毒性T细胞与靶细胞接触,使靶细胞裂解、死亡的过程为细胞凋亡,D错误。
3.(2022·河北邢台模拟)如图所示为在疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(箭头指示的甲、丁时刻为疫苗注射时间)。下列叙述错误的是(  )
A.甲与丁时间注射的疫苗不同
B.多次注射疫苗是为了刺激记忆细胞产生大量抗体
C.A、B曲线表明抗体在体内的寿命是有限的
D.丙时间段抗体突然上升,表明记忆细胞可在较长时间内保持对某种抗原的记忆
解析:选B。根据分析可知,甲与丁时间注射的疫苗不同,A正确;多次注射疫苗是为了刺激机体产生大量的记忆细胞,B错误;A、B曲线表明抗体在体内的寿命是有限的,C正确;丙时间段抗体突然上升,表明记忆细胞可在较长时间内保持对某种抗原的记忆,D正确。
4.(2022·黄州区模拟)免疫学上将利用相关抗原刺激使机体产生特异性免疫力的方法称为主动免疫,而机体被动接受相应免疫细胞或其产物所获得的特异性免疫能力称为被动免疫。临床上有时将康复患者的血浆经过处理(反复提纯,消除抗原性)后输入到感染同种病毒的患者体内,能起到一定的治疗作用。下列叙述错误的是(  )
A.康复患者血浆中可能存在多种对抗该病毒的抗体
B.病毒感染者接受血浆治疗相当于发生了二次免疫反应
C.病毒核酸检测为阴性,抗体检测为阳性的供体血浆才能用于临床治疗
D.血浆治疗为被动免疫,可以对相关病毒感染进行预防和治疗
解析:选B。病毒表面有多种蛋白质作为抗原存在,因此康复者血浆中有多种抗体对抗病毒,A正确;康复者血清已经过处理,消除了抗原性,故病毒感染者接受血浆治疗不会发生免疫反应,B错误;供体血浆的病毒核酸检测为阴性,说明血浆中不存在该病毒,抗体检测为阳性说明血浆中存在对抗该种病毒的抗体,只有抗体,没有该种病毒的血浆才能用于临床治疗,C正确;利用血浆中的抗体可预防和治疗疾病,输入抗体属于被动免疫,D正确。
5.(2022·湖南期末)根据在免疫应答中的功能不同,可将T淋巴细胞分为若干亚群,其中常见的有具有呈递抗原功能的辅助性T细胞(Th细胞)和具有杀伤靶细胞功能的细胞毒性T细胞(Tc细胞)。某科研小组做了用HIV病毒感染上述两类T细胞的实验,结果如图所示。据图判断下列分析错误的是(  )
A.HIV病毒通过识别并结合Th细胞表面上的受体从而侵入细胞
B.Tc细胞数量的减少可能是由于Tc细胞自身凋亡的缘故
C.HIV病毒破坏Th细胞将导致艾滋病患者患癌几率增大
D.Th细胞和Tc细胞在体液免疫和细胞免疫过程中均能发挥作用
解析:选D。HIV能通过细胞膜表面上受体蛋白的识别并结合Th细胞,从而侵入细胞,A正确;HIV感染后,Tc细胞数量略微有所减少,可能是由于其自身凋亡的缘故,B正确;由图可知,HIV病毒可导致Th细胞显著减少,而Th细胞是参与特异性免疫的主要细胞,因此HIV病毒破坏Th细胞将导致艾滋病患者患癌几率增大,C正确;Th细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用,Tc细胞只在细胞免疫过程中发挥作用,D错误。
6.(2022·潍坊一模)抗体是机体抵抗外来感染的关键,其产生受到辅助性T细胞的调控。研究发现,二甲双胍可促进细胞质中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,使转录因子bcl6基因的表达增强,促进分化形成辅助性T细胞。下列相关说法错误的是(  )
A.B细胞在辅助性T细胞辅助下分裂、分化,分化后产生抗体
B.辅助性T细胞过度活化可能会导致自身免疫病
C.AMPK氧化磷酸化后空间结构发生一定程度的改变,活性降低
D.二甲双胍间接作用于细胞中的bcl6基因,调控其表达
解析:选C。体液免疫中,辅助性T细胞可分泌细胞因子促进B细胞的分裂、分化,其分化后产生的浆细胞能分泌抗体,A正确;辅助性T细胞过度活化可能导致机体的免疫功能过强,进而导致自身免疫病的发生,B正确;结合题意“AMPK氧化磷酸化,使转录因子bcl6基因的表达增强”可知,该过程中空间结构发生改变后,活性升高,C错误;结合题意可知,二甲双胍通过促进细胞质中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)氧化磷酸化,进而作用于转录因子bcl6基因,调控其表达,D正确。
7.(多选)如图表示内环境稳态的调节机制。据图分析,下列说法不正确的是(  )
A.内环境主要包括血浆、淋巴液和组织液,内环境是机体代谢的主要场所
B.图中③⑤⑧可以代表的物质依次是神经递质、细胞因子和激素
C.⑧可表示垂体产生的抗利尿激素,当细胞外液渗透压升高时,⑧分泌量增加
D.若⑥表示某抗原入侵,则不能识别该抗原的细胞有浆细胞、T细胞等
解析:选ACD。内环境主要包括血浆、淋巴液和组织液,机体代谢的主要场所在细胞质基质,A错误;图中③⑤⑧可以代表的物质依次是神经递质、细胞因子和激素,B正确;⑧可表示由下丘脑产生、经垂体释放的抗利尿激素,当细胞外液渗透压升高时,⑧分泌量增加,C错误;若⑥表示某抗原入侵,则不能识别该抗原的细胞有浆细胞,T细胞能够识别抗原,D错误。
8.(2022·北京市东城区模拟)黑色素细胞存在于皮肤表皮的最底层,能够合成并分泌黑色素。白癜风是一种因皮肤缺乏黑色素而出现白斑的疾病。
(1)细胞毒性T细胞在__________中成熟。研究发现,在一定条件下,机体中的某些细胞毒性T细胞会进入皮肤并攻击黑色素细胞,引发白癜风。从免疫学的角度分析,白癜风是免疫系统的________这一基本功能紊乱引发的自身免疫病。
(2)白癜风患者体内IFN-γ(一种细胞因子)的含量显著提高。研究人员对野生型小鼠(WT)和IFN-γ受体基因敲除小鼠(KO)分别进行白癜风诱导处理,结果WT出现白癜风症状而KO没有出现。对诱导处理后的小鼠皮肤中细胞毒性T细胞和黑色素细胞进行检测,结果如图1。
图1
结果显示______________________。由此可知,IFN-γ含量的升高会招募细胞毒性T细胞到皮肤并大量杀死黑色素细胞。
(3)已知成纤维细胞是皮肤中响应IFN-γ信号的主要细胞,为探究成纤维细胞响应IFN-γ信号后产生的物质是否在细胞毒性T细胞的招募中发挥作用,研究人员进行Transwell实验(实验装置如图2所示)。
图2
图3
将____________细胞接种在上室内,在实验组下室内加入_________________培养液。培养一段时间后,计数上室和下室中的细胞数量(分别记为C上、C下)。根据公式p=____________,计算出细胞迁移率p(迁移细胞数量占细胞总数的比例),结果如图3所示。
(4)科研人员发现白癜风患者皮肤内的细胞毒性T细胞均聚集在皮损与非皮损区域交界处(即白斑边缘)。请综合相关信息,推测皮肤成纤维细胞在白斑扩大过程中的作用机制为_________________________。
解析:(1)细胞毒性T细胞在骨髓中由造血干细胞分化产生,迁移到胸腺中成熟。免疫系统的功能是免疫防御、免疫自稳、免疫监视,其中免疫自稳指机体清除衰老、损伤的细胞,进行自身调节。在一定条件下,机体中的某些细胞毒性T细胞会进入皮肤并攻击黑色素细胞,引发白癜风,说明白癜风是免疫系统的免疫自稳这一基本功能紊乱引发的自身免疫病。(2)分析题图可知,对野生型小鼠(WT)和IFN-γ受体基因敲除小鼠(KO)分别进行白癜风诱导处理后,观察两组深色区域和浅色区域可知WT组细胞毒性T细胞显著多于KO组,且WT组黑色素细胞少于KO组。(3)分析图2可知,上室接种细胞,而下室不接种细胞,因此探究成纤维细胞响应IFN-γ信号后产生的物质是否在细胞毒性T细胞的招募中发挥作用。实验中应将(活化的)细胞毒性T细胞接种在上室内,在实验组下室内加入经过IFN-γ培养处理的成纤维细胞的培养液,其中含有成纤维细胞响应IFN-γ信号后产生的物质。细胞迁移率p为迁移细胞数量占细胞总数的比例,即下室中的细胞数量为迁移的细胞数量,因此公式为C下/(C上+C下)×100%。(4)结合图2和图3实验结果可知,经过IFN-γ培养处理的成纤维细胞的培养液能吸引细胞毒性T细胞使之发生迁移,因此可推测皮肤成纤维细胞在白斑扩大过程中的作用机制为:皮肤成纤维细胞接收IFN-γ信号后分泌某种物质,将细胞毒性T细胞招募到皮损区与非皮损区交界处,杀伤非皮损区的黑色素细胞,使白斑面积扩大。
答案:(1)胸腺 免疫自稳 (2)WT组细胞毒性T细胞显著多于KO组,且WT组黑色素细胞少于KO组 (3)(活化的)细胞毒性T 经过IFN-γ培养处理的成纤维细胞的 C下/(C上+C下)×100% (4)皮肤成纤维细胞接收IFN-γ信号后分泌某种物质,将细胞毒性T细胞招募到皮损区与非皮损区交界处,杀伤非皮损区的黑色素细胞,使白斑面积扩大
[能力提升]
9.科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用,进行了如表所示实验。下列说法不正确的是(  )
组别 处理方式 检测结果
实验组 用肺癌细胞抗原与M细胞混合培养后,分离出M细胞与T淋巴细胞混合培养,再分离出T淋巴细胞与肺癌细胞混合培养 部分淋巴细胞能杀伤肺癌细胞
对照组 未经处理的T淋巴细胞与肺癌细胞混合培养 淋巴细胞均不能杀伤肺癌细胞
A.实验组中部分能够杀伤肺癌细胞的细胞可由T淋巴细胞分裂、分化而来
B.若将对照组中未经处理的T淋巴细胞用抗体处理将得到与实验组一样的结果
C.M细胞最可能是巨噬细胞,它具有识别、摄取、处理、呈递抗原的作用
D.癌细胞被杀伤主要是通过细胞免疫,体现了免疫系统的免疫监视功能
解析:选B。实验组中部分能够杀伤肺癌细胞的细胞是细胞毒性T细胞,可由T淋巴细胞分裂、分化而来,这说明M细胞可能是吞噬、处理、呈递抗原的巨噬细胞,A、C正确;抗原(肺癌细胞)可以刺激T淋巴细胞分裂、分化形成细胞毒性T细胞,而抗体不能,B错误;癌细胞被杀伤主要是通过细胞免疫,体现了免疫系统的免疫监视功能,D正确。
10.(2022·保定市七校联考)调节性T细胞是一类重要的免疫细胞,FOXP3基因在其形成过程中发挥关键作用,具体机制如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.器官移植后,可注射药物抑制FOXP3基因的表达来减弱排异反应
B.某些严重过敏患者体内的FOXP3基因表达产物量高于正常人的
C.当调节性T细胞数量过多时,机体产生肿瘤的风险会增大
D.当调节性T细胞数量过少时,机体患自身免疫病的概率减小
解析:选C。由图可知,注射药物抑制FOXP3基因的表达,调节性T细胞减少,不能抑制细胞毒性T细胞活化,细胞毒性T细胞增多,因此排异反应较强,A错误;某些严重过敏患者体内的细胞毒性T细胞数量高于健康人体,则FOXP3基因表达产物量低于正常人的,B错误;当调节性T细胞的数量过多时,细胞毒性T细胞不能活化,不能监控清除体内发生病变的肿瘤细胞,机体产生肿瘤的风险会增大,C正确;当调节性T细胞的数量缺乏时,细胞毒性T细胞活化,免疫功能增强,则机体患自身免疫病的概率增大,D错误。
11.(多选)如图1和图2表示一项针对新冠病毒感染人群的调查结果。据图分析,导致患者出现重症的合理解释是(  )
图1 感染人群平均状况
图2 重度感染人群状况
A.体液免疫水平较高
B.细胞免疫强度极低
C.非特异性免疫持续时间长
D.特异性免疫启动时间晚
解析:选BD。据图分析可知,重度感染人群的非特异性免疫时间较长,T细胞含量较低导致细胞免疫水平也较低,特异性免疫启动时间较感染人群平均时间晚,因此细胞免疫强度极低和特异性免疫启动时间晚是导致患者出现重症的原因。
12.(2022·北京顺义区模拟)乳腺癌细胞在肺部增殖形成肿瘤的过程称为乳腺癌肺转移。我国科研人员发现某些乳腺癌患者癌细胞中高表达的Lin28B特异性影响乳腺癌肺转移,并对其作用机制进行研究。
(1)在乳腺癌肺转移前,乳腺癌细胞脱落的碎片携带癌细胞特异性抗原。树突状细胞将抗原呈递给细胞毒性T细胞,同时在______________作用下,细胞毒性T细胞______________为新的细胞毒性T细胞,进一步识别并杀死转移到肺部的肿瘤细胞,实现免疫系统的________功能。
(2)为研究Lin28B高表达对乳腺处肿瘤生长及乳腺癌肺转移的影响,进行如下实验。利用基因工程技术获得乳腺癌细胞和高表达Lin28B的乳腺癌细胞,将其分别注入甲、乙两组正常小鼠的乳腺中,35天后检测小鼠乳腺中肿瘤的体积和重量,90天后检测小鼠中乳腺癌肺转移率,结果如下表。
组别 肿瘤体积(mm3) 肿瘤重量(g) 肺转移率(%)
甲组 273 1.80 0
乙组 265 1.74 60%
实验结果表明在乳腺肿瘤处高表达Lin28B对乳腺处肿瘤的生长及乳腺癌肺转移的影响分别是_____________________。
(3)上述实验中乙组小鼠在移植乳腺癌细胞21天后,中性粒细胞在肺部聚集增多。抗体A为正常小鼠体内的抗体,抗体B特异性结合中性粒细胞表面的抗原,可清除中性粒细胞。选用小鼠做如下①②③④四组实验,过程如图1,结果如图2。
图1
图2
实验中选用的抗体A不能与__________________特异性结合。实验结果说明在Lin28B高表达条件下,中性粒细胞只在肿瘤发生的早期阶段具有促进乳腺癌肺转移的作用,判断的依据是_______________。
(4)在不同的细胞因子环境中,中性粒细胞可转化为抗肿瘤N1表型或促肿瘤N2表型。研究发现乳腺肿瘤处Lin28B高表达时,肺部的中性粒细胞向N2表型转化,使中性粒细胞表面的PD-L2表达增加,PD-L2与细胞毒性T细胞表面的受体结合,抑制细胞毒性T细胞的活化、增殖,从而使得免疫系统不能清除乳腺癌细胞,癌细胞在肺部大量增殖。基于以上研究,为进一步明确“乳腺肿瘤处高表达的Lin28B促进乳腺癌肺转移的机制”,提出一个新的研究方向:________________。
解析:(1)树突状细胞将抗原呈递给细胞毒性T细胞,使细胞毒性T细胞被激活,同时树突状细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,使其释放细胞因子;细胞毒性T细胞在两者的作用下分裂分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞;细胞毒性T细胞识别并杀死转移到肺部的肿瘤细胞,属于免疫系统的免疫监视功能。(2)甲组的乳腺中注入了乳腺癌细胞,乙组的乳腺中注入了高表达Lin28B的乳腺癌细胞,结合表格可知,甲、乙的肿瘤体积、肿瘤重量差别不大(或乙比甲略小),但是乙组的肺转移率很高,因此高表达Lin28B不影响肿瘤的生长,但是能促进乳腺癌肺转移。(3)抗体A为正常小鼠体内的抗体,结合题干及图2结果(①③组注射抗体A的中性粒细胞没有变化)可知,抗体A不能与中性粒细胞(乳腺癌细胞)表面的抗原结合;结合图2结果可知,②组在第14天注射抗体B,中性粒细胞被抗体B结合,其肺部癌细胞位点数明显较少,而④组是第35天注射抗体B,中性粒细胞被抗体B结合,其肺部癌细胞位点数与①③两组一样,说明在Lin28B高表达条件下,中性粒细胞只在肿瘤发生的早期阶段具有促进乳腺癌肺转移的作用。(4)基于以上研究,为进一步明确“乳腺肿瘤处高表达的Lin28B促进乳腺癌肺转移的机制”,新的研究方向为:乳腺肿瘤处高表达的Lin28B导致中性粒细胞在肺部发生向N2表型转化的分子机制或细胞水平的变化。
答案:(1)细胞因子 分裂、分化 免疫监视 (2)对乳腺肿瘤的生长无显著影响,提高了乳腺癌肺转移率 (3)中性粒细胞(乳腺癌细胞) ②组肺部癌细胞位点数显著低于①组,③和④组肺部癌细胞位点数无显著差异 (4)乳腺肿瘤处高表达的Lin28B导致中性粒细胞在肺部发生向N2表型转化的分子机制或细胞水平的变化(合理即可)
13.(2022·扬州模拟)2020年初,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的新冠肺炎疫情逐渐蔓延全球,对人们的健康和生活造成极大的影响。该类肺炎的典型症状是发热(高于37.3 ℃),人体的体温调定点学说认为体温调节机制类似于恒温器的调节,调定点是该恒温器调节温度的基准;当体温偏离调定点温度时,机体通过调节回到调定点水平。
(1)体温调节的“恒温器”位于________中,SARS-CoV-2侵染人体后,会使体温调定点____________(填“升高”或“降低”),进而导致______________________________等分泌增多,机体产热量增多。
(2)侵入人体的SARS-CoV-2的特定蛋白可作为__________诱导机体B淋巴细胞分裂、分化形成________________________,进而产生免疫力。
(3)细胞因子风暴(CS)又称炎症风暴,是指人体内因剧烈刺激(如感染、药物等)所引起的体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。研究人员发现,重症新冠肺炎患者往往不是死于病毒感染,而是死于肺部组织所形成的CS导致的呼吸器官衰竭。人体被新型冠状病毒感染后发生的部分免疫反应过程如图。
①新型冠状病毒侵入机体后,受感染的呼吸道上皮细胞和免疫细胞产生多种细胞因子,引起更多免疫细胞透过毛细血管聚集到病变部位并被激活,激活的免疫细胞则会产生更多的细胞因子,该过程的调节机制是______________,由此引发的免疫功能异常病称为________。
②由图分析可知,在临床上往往采用糖皮质激素等药物压制人体的CS,原理是____________________________________,以减轻免疫反应对组织器官的损伤破坏;同时配合抗菌抗病毒药物进行治疗,防止并发感染出现。治疗CS的糖皮质激素与胰岛素具有抗衡作用,可以推测该激素可能的副作用是________________。
(4)疫情期间,多家自媒体发布了众多有关新冠肺炎的言论。例如,可以利用新冠肺炎痊愈患者的血浆对患者进行治疗,倡议痊愈者积极捐献血浆。请从生物学角度分析以上言论是否科学,并说明理由___________________。
解析:(1)体温调节中枢位于下丘脑,SARS-CoV-2侵染人体后,会使体温调定点升高,进而导致甲状腺激素和肾上腺素分泌增多,使机体产热量增多。(2)侵入人体的SARS-CoV-2的特定蛋白相当于抗原,可诱导机体B淋巴细胞分裂、分化形成浆细胞和记忆B细胞,进而产生免疫力。(3)①新型冠状病毒侵入机体后,受感染的呼吸道上皮细胞和免疫细胞产生多种细胞因子,引起更多免疫细胞透过毛细血管聚集到病变部位并被激活,激活的免疫细胞则会产生更多的细胞因子,该过程的调节机制是正反馈调节,由此引发的免疫功能异常病称为自身免疫病。②在临床上,往往采用糖皮质激素等药物压制人体的CS,其原理是利用糖皮质激素抑制免疫系统的作用,以减轻免疫反应对组织器官的损伤破坏;同时配合抗菌抗病毒药物进行治疗,防止并发感染出现。治疗CS的糖皮质激素与胰岛素具有抗衡作用,据此推测该激素可能的副作用是导致血糖升高(高血糖)。(4)因为新冠肺炎痊愈患者的血浆中具有新型冠状病毒(或SARS-CoV-2或相应)抗体,可以与该病毒的抗原结合,抑制其繁殖和侵染细胞,所以这种说法是科学的。
答案:(1)下丘脑 升高 甲状腺激素和肾上腺素 (2)抗原 浆细胞和记忆B细胞
(3)①正反馈调节 自身免疫病 ②利用糖皮质激素抑制免疫系统的作用 导致血糖升高(高血糖) (4)科学,新冠肺炎痊愈患者的血浆中具有新型冠状病毒(或SARS-CoV-2或相应)抗体,可以与该病毒的抗原结合,抑制其繁殖和侵染细胞

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