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第30讲　第一课时　免疫系统的组成和功能、特异性免疫
素养目标
考点一 人体免疫系统的组成和功能
夯实基础 精研教材
1.免疫系统的组成
生成、成熟或集中分布
骨髓
脾
胸腺　
免疫
细胞因子
(1)免疫细胞
①种类
辅助性T
细胞毒性T　
吞噬
呈递抗原
吞噬消化
②抗原呈递细胞(APC)
(2)免疫活性物质
血清　
T淋巴
2.抗原与抗体
项目 概念 特性 来源
抗原 能与免疫细胞表面的受体结合,引发 　　　　　　　的物质 ①异物性; 大都来自外界 ②大分子性; ③　 　 ①外来物质;　
②自身癌变细胞
抗体 由浆细胞产生的具有免疫活性的一类　　　　 　　　　 　　　
特异性免疫反应
特异性
蛋白质
特异性
浆细胞
3.免疫系统的功能
(1)保卫人体的三道防线
溶菌酶
特异性免疫
(2)免疫系统的三大功能
教材深挖
1.(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
2.(选择性必修1 P66问题探讨)扁桃体肿大的可能原因是
　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。扁桃体肿大对机体的健康是有利的,理由是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如纤维素等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等,也可能是自身的组织或细胞,如癌变的细胞。
患者上呼吸道有炎症,可能感染了细菌和病毒,免疫系统正在与病原体作斗争
这是机体通过免疫系统的调节对抗病原体,维持内环境稳态的一种体现
易错排查
1.树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原。(2023·全国新课标Ⅱ卷)(　　)
2.清除金黄色葡萄球菌的过程中,免疫系统发挥的基本功能属于免疫自稳。(2022·北京卷)(　　)
3.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。
(　　)
4.病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体。(　　)
5.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体。(　　)
6.T细胞起源于骨髓并在胸腺中发育成熟。(　　)
×
×
×
√
×
√
思维探究 考教衔接
(根据2022·河北卷情境设计)气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外(如图),思考回答下列问题。
(1)该题涉及的第一道防线由　　　　　　　　　　　　　组成。以下实例中属于第一道防线的有　　　　　;属于第二道防线的有　　　;属于第三道防线的有　　　　。
①皮肤具有屏障作用,能阻止细菌、病毒等进入人体　②唾液中具有溶菌酶,能杀死细菌　③胃液中的盐酸能杀死食物中的大部分细菌　④呼吸道黏膜能分泌黏液粘住细菌,然后通过纤毛的摆动排出体外　⑤血液中具有吞噬细胞,能通过吞噬的方法消灭侵入体内的细菌　⑥天花病毒侵入人体后,体内会产生相应的抗体,得天花后,终生不会再得天花　⑦新生儿接种卡介苗可以预防结核病
黏膜及其分泌物
①②③④　
⑤
⑥⑦
(2)sIgA能通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用,判断的依据是
　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。
(3)sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的　　　　功能。
分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,可与相应病原体结合形成复合物,随气管黏膜分泌物排出体外,说明sIgA通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用
免疫防御
考法练透 素养提升
考法一　免疫系统的组成
1.(2024·黑吉辽卷)下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　)
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
D
解析 摄取抗原的方式是胞吞,依赖于细胞膜的流动性,胞吞需要膜蛋白的参与,A项错误。由题图可知,抗原先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡,再呈递给③溶酶体进行加工处理,不需要经过②内质网,且①也不是细胞器,B项错误。MHCⅡ类分子是一类分泌蛋白,其是由附着在内质网上的核糖体合成的,由内质网进行粗加工,再通过囊泡运输传递给高尔基体,囊泡运输体现了生物膜系统结构上的间接联系,C项错误。由题图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,由囊泡呈递到抗原呈递细胞表面,D项正确。
考法二　免疫系统的功能
2.(2024·华师一附中模拟)下列与人体免疫系统功能相关的叙述,错误的
是(　　)
A.机体排除猴痘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
D
解析 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,猴痘病毒的蛋白质外壳可以作为抗原性异物,机体排除猴痘病毒可以体现免疫系统的免疫防御功能,A项正确;HIV攻击人体免疫系统,使机体免疫监视功能低下或失调,机体会有肿瘤发生,B项正确;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项正确;若免疫系统的防御功能过强,则可能导致组织损伤,D项错误。
3.(2024·吉林长春模拟)下列关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述,不正确的是(　　)
A.非特异性免疫作用范围广、无特异性;特异性免疫作用范围小、针对性强
B.免疫活性物质主要包括抗体、细胞因子、溶菌酶等
C.非特异性免疫是在特异性免疫的基础上形成的
D.发生非特异性免疫的结构主要是皮肤、黏膜、吞噬细胞等
C
解析 非特异性不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,免疫作用范围广、无特异性;特异性免疫主要针对特定的抗原起作用,免疫作用范围小、针对性强,A项正确。免疫活性物质主要包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,B项正确。特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的,C项错误。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线,体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线,这两道防线参与非特异性免疫,D项正确。
考点二 体液免疫与细胞免疫
夯实基础 精研教材
1.免疫系统对病原体的识别
(1)分子标签:一般为　　　　　。
(2)识别:依靠细胞表面的　　　　。
蛋白质　
受体
2.体液免疫——主要靠抗体“作战”
(1)B细胞活化的条件
　二次免疫迅速而强烈
(2)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。
(3)抗原呈递过程的实现与细胞膜上的　 　　有关。
(4)多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。
(5)记忆细胞:可以长时间存活,当再次接触　　　　　　　　时,会迅速增殖分化,产生大量抗体。　　　　　　
糖蛋白
相同抗原
3.细胞免疫——靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”
细胞毒性
(1)细胞毒性T细胞活化的条件:靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌,细胞毒性T细胞也可分泌)的刺激。
(2)细胞免疫过程中细胞因子的作用: 　。
(3)活化的细胞毒性T细胞与靶细胞接触并使其裂解、死亡属于　　　　　　　　。靶细胞裂解死亡,释放抗原后,很多时候仍然需要体液免疫过程中的抗体进一步作用来清除抗原。
加速细胞毒性T细胞的分裂和分化
细胞凋亡
4.体液免疫与细胞免疫的比较
5.体液免疫和细胞免疫的协调配合
(1)体液免疫和细胞免疫密切合作,共同调节机体稳态。
①　　　　　　　　　在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与　　　　　　　　　　　　　的活化。
②侵入细胞病原体的消灭:
a.需要细胞毒性T细胞发动　　　　　　,裂解靶细胞,释放抗原。
b.失去藏身之所的抗原,再被体液免疫中浆细胞产生的　　　　结合。
c.抗原与抗体的结合形成的沉淀等被　　　　　　清除。
辅助性T细胞
细胞毒性T细胞　
细胞免疫
抗体
吞噬细胞
(2)神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互调节
精神焦虑、紧张会导致糖皮质激素分泌增加,抑制人体免疫功能;免疫系统产生的细胞因子,也能作用于下丘脑,导致体温升高,代谢加快,有利于免疫过程中的能量供应。
乙酰胆碱
甲状腺激素
干扰素
6.记忆细胞与二次免疫应答
(1)记忆细胞特点:可以在抗原消失后很长时间保持对这种抗原的　 　。
(2)二次免疫反应:当相同抗原再次入侵时,　　　　细胞能迅速增殖、分化,形成相应效应细胞,迅速高效地产生免疫反应。
记忆
记忆
(3)二次免疫反应特点
比初次免疫反应　　　　、强烈,产生抗体浓度高,能在抗原侵入但尚未进入患病阶段将它们消灭,如图:
快速
教材深挖
1.(选择性必修1 P72图4-6)体液免疫中,细胞因子由　　　　　　　　分泌,作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.(选择性必修1 P68图4-3、P72图4-6)吞噬细胞在非特异性免疫中的作用是　　　　　　　　,在特异性免疫中的作用是　　　　 　　　 　　。
3.(选择性必修1 P76生物科技进展)活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。基于此,科学家使用
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而使T细胞能有效对付癌细胞。
辅助性T细胞
促进B细胞的分裂和分化过程
吞噬、消化病原体
吞噬、处理和呈递抗原
PD-1抗体或PD-L1抗体来阻断这一信号通路
易错排查
1.注射破伤风类毒素(抗原)后激活的记忆细胞能产生抗体。(2023·湖南卷)
(　　)
2.适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性,可提高对流感病毒的抵御能力。(　　)
3.一个记忆B细胞膜上能与抗原特异性结合的受体只有一种。(　　)
4.抗病毒抗体可特异性地与血液中游离的病毒结合并直接使其降解。(　)
×
√
√
×
5.辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用,细胞毒性T细胞只能在细胞免疫中起作用。(　　)
6.辅助性T细胞能将抗原呈递给B细胞,从而为B细胞的活化提供信号。(　)
7.神经调节、体液调节和免疫调节过程中信号分子均通过直接与受体接触发生作用。(　　)
√
×
√
思维探究 考教衔接
(根据2023·广东卷情境设计)病原体感染可引起人体产生免疫反应。如图表示某人被病毒感染后体内T细胞和病毒的变化,思考回答下列问题。
(1)a~b期间病毒入侵,导致辅助性T细胞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)b~c期间细胞毒性T细胞　　　　　　　　　　　　　,进而使病毒暴露出来,通过　　　　　　　　　　　　　　　使病毒数量减少。
(3)病毒能与辅助性T细胞接触为B细胞的激活提供第二个信号吗
开始分裂、分化,并分泌细胞因子
大量裂解被病毒感染的细胞
体液免疫产生的抗体
不能,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。
考法练透 素养提升
考法一　体液免疫与细胞免疫过程分析
1.(2025·八省联考陕西卷)甲型流感病毒(IAV)与呼吸道上皮细胞膜上的受体结合,引起细胞膜内陷脱落形成囊泡,进入宿主细胞,进而刺激机体产生细胞因子,人体可能出现发热等症状。下列叙述错误的是(　　)
A.IAV通过胞吞作用进入呼吸道上皮细胞,需要消耗能量
B.IAV和细胞因子分别作为第一个和第二个信号,激活B细胞
C.细胞因子可引起下丘脑体温调节中枢兴奋,使产热增加
D.接种IAV疫苗可诱导机体产生特异性抗体和记忆B细胞
B
解析 IAV通过胞吞作用进入呼吸道上皮细胞,该过程需要消耗能量,A项正确;IAV作为激活B细胞的第一个信号,辅助性T细胞表面特定分子发生变化是激活B细胞的第二个信号,细胞因子促进了B细胞的增殖和分化,B项错误;由题意可知,机体产生细胞因子导致人体可能出现发热等症状,据此推测,细胞因子可引起下丘脑体温调节中枢兴奋,使产热增加,C项正确;接种IAV疫苗可诱导机体产生特异性抗体和记忆B细胞,进而增强机体的免疫力,D项正确。
2.(2024·安徽卷)羊口疮是由羊口疮病毒(ORFV)感染引起的急性接触性人畜共患传染病,宿主易被ORFV反复感染,影响畜牧业发展,危害人体健康。下列叙述正确的是(　　)
A.ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫
B.ORFV感染宿主后被APC和T细胞摄取、处理和呈递
C.ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关
D.辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖分化
C
解析 病毒寄生在细胞中会引起细胞免疫,最终需要体液免疫消灭病毒,即ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应有细胞免疫和体液免疫,A项错误。T细胞不具有摄取、处理和呈递抗原的功能,B项错误。ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少,不能彻底消灭相应病毒有关,C项正确。B细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖分化,辅助性T细胞的增殖分化不需要细胞因子的刺激,D项错误。
考法二　初次免疫和二次免疫
3.如图所示为在疫苗注射前后、不同时间所测得的抗体水平(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.甲与丁时刻注射的疫苗不同
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曲线表明不同种类的抗体在体内存留的时间长短可能有较大的差异
D.丙时间段抗体浓度突然上升,可能是受到了与甲时刻注射的疫苗相类似的抗原的刺激
B
解析 根据图示分析可知,甲与丁时刻注射的疫苗不同,A项正确;多次注射疫苗是为了刺激机体产生大量的记忆细胞,抗体是由浆细胞产生并分泌的,B项错误;a、b曲线表明不同种类的抗体在体内存留的时间是不同的,C项正确;丙时间段抗体浓度突然上升,可能是受到了与甲时刻注射的疫苗相类似的抗原的刺激,表明记忆细胞可在较长时间内保持对某种抗原的记忆,D项正确。
考法三　与免疫有关的实验设计与分析
4.(2024·重庆卷)科学家证明胸腺是免疫系统的重要组成部分,下列说法正确的
是(　　)
分组 实验步骤 实验结果 步骤一 步骤二 成功率/% 排斥率/%
① 出生后不摘除胸腺 移植不同品系小鼠皮肤 0 100
② 出生后1~16小时摘除胸腺 71 29
③ 出生后5天摘除胸腺 0 100
A.①组排斥时不用辅助性T细胞参与
B.②组成功小鼠比排斥小鼠更易患肿瘤
C.③组使用免疫抑制剂可避免免疫排斥
D.根据所给信息推测,出生后20小时摘除胸腺,再移植皮肤后不出现排斥
B
解析 ①组为对照组,小鼠未摘除胸腺,体内含有各种类型的T细胞,异体皮肤移植时小鼠发生免疫排斥反应,在免疫排斥反应中,细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,故①组排斥时需要辅助性T细胞参与,A项错误;据表分析可知,②组小鼠在出生后1~16小时摘除了胸腺,异体皮肤移植后,移植成功率为71%,说明②组移植成功的小鼠发生特异性免疫反应能力弱,而发生免疫排斥的小鼠发生特异性免疫反应能力强,据此可知,②组成功小鼠比排斥小鼠更易患肿瘤,B项正确;
免疫抑制剂主要通过抑制T细胞、B细胞等免疫反应相关细胞的增殖和功能,从而抑制异常的免疫反应,据表中信息可知,③组中小鼠出生后5天摘除胸腺,发生免疫排斥反应过程中起作用的细胞是已经完成分化的细胞,故使用免疫抑制剂不能避免免疫排斥,C项错误;据表中数据可知,出生后1~16小时摘除胸腺,异体皮肤移植成功率为71%,出生后5天摘除胸腺,异体皮肤移植成功率为0,说明出生后越晚摘除胸腺,发生免疫排斥的可能性越大,故出生后20小时摘除胸腺,再移植异体皮肤后会出现排斥,D项错误。
5.(2024·重庆卷)某些树突状细胞可迁移到抗原所在部位,特异性识别主要组织相容性复合体,增殖后大部分形成活化的树突状细胞,小部分形成记忆树突状细胞。为验证树突状细胞的免疫记忆,研究人员用3种不同品系的小鼠(同一品系小鼠具有相同的主要组织相容性复合体)进行了如图实验,下列叙述错误的是(　　)
注:用于移植的骨髓已处理(其中的细胞不能产生免疫应答,只保留抗原结构)。
A.树突状细胞的免疫记忆体现在抗原呈递功能增强
B.③中活化的树突状细胞可识别丙品系小鼠的抗原
C.Ⅱ组中检测到的活化树突状细胞数量与Ⅰ组相近
D.Ⅱ组和Ⅲ组骨髓中均可检测到记忆树突状细胞
答案 A　
解析 由题图可知,树突状细胞的免疫记忆体现在活化的树突状细胞数量增多,A项错误;②操作移植丙品系小鼠骨髓作为抗原,故③中活化的树突状细胞可识别丙品系小鼠的抗原,B项正确;由于①中Ⅰ、Ⅱ两组未注射丙品系小鼠肝细胞,Ⅲ组注射丙品系小鼠肝细胞,故在①操作中Ⅲ组会产生能识别丙品系小鼠肝细胞的记忆树突状细胞和活化树突状细胞,而Ⅰ、Ⅱ组不会产生,②操作中,三组小鼠均移植丙品系小鼠骨髓,故Ⅱ组中检测到的活化树突状细胞数量与Ⅰ组相近,Ⅲ组检测到的数量最多,C项正确;Ⅱ组和Ⅲ组注射其他品系小鼠肝细胞,故两组骨髓中均可检测到记忆树突状细胞,D项正确。
聚焦表达 回扣落实
1.(基础识记类)免疫系统主要包括　　　 　　　　　　　　　　　;免疫器官的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;免疫细胞从根本上都起源于骨髓中的　　　　　　　　　　,免疫活性物质是由
　　　　　　　　　　　　　　　产生的发挥免疫作用的物质,包括
　　　　　　　　　　　　等。
2.(基础识记类)抗原呈递细胞(APC)有　 　　　　　　　　　　　等。
免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质
免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所
造血干细胞　
免疫细胞或其他细胞
抗体、细胞因子、溶菌酶
B细胞、树突状细胞和巨噬细胞
3.(基础识记类)体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是　　　　　　　。抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
浆细胞
抗体与病毒特异性结合形成沉淀等,被其他免疫细胞吞噬消化
4.(原因分析类)二次免疫反应的特点是　　 　　　　　,预防接种要多次接种相同疫苗的原因是
　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
5.(原因分析类)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间,此时抗体浓度激增的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
反应快、强烈,产生的抗体浓度高
多次注射相同的疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量,以提高机体的免疫力
记忆B细胞迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌大量抗体

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