【备考2027】高考生物一轮复习讲练测:第29讲 免疫失调和免疫学的应用(知识清单)(解析版+原卷版)

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【备考2027】高考生物一轮复习讲练测:第29讲 免疫失调和免疫学的应用(知识清单)(解析版+原卷版)

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第29讲 免疫失调和免疫学的应用
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
基础梳理·自主夯基(15条) 重难突破·考点深研
【考点一】 免疫失调
【考点二】 免疫学的应用
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】自身免疫病的病例(归纳总结)
【专项突破02】HIV的介绍(归纳总结)
【专项突破03】三代疫苗技术(深度拓展)
【专项突破04】免疫豁免(深度拓展)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 免疫失调
【考向二】 免疫学的应用
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
已免疫的机体,在再次接触 相同的抗原时,有时会发生 引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应 。 过敏反应中的这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面。 抗体与过敏原结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张 、血管壁通透性增强、平滑肌收缩 和腺体分泌增多 。 过敏反应的特点:①有快慢之分 ,②明显的遗传倾向和个体差异 。 在特殊情况下,自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现症状,就称为自身免疫病 。 机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病称为免疫缺陷病 。该病分为两类。一类是先天性免疫缺陷病 ,另一类是获得性免疫缺陷病 系统性红斑狼疮属于自身免疫病 。艾滋病属于免疫缺陷病 。 8.HIV 主要侵染的是辅助性 T 细胞 ,感染艾滋病后患者最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤 等疾病。 9.感染艾滋病后,患者体内的辅助性 T 细胞会下降为 0 吗? 不会,因为骨髓中的造血干细胞仍然可以一部分分化为辅助性 T 细胞。 10.HIV 的病毒包膜来源于病毒最后所在的宿主细胞。HIV 属于 RNA 逆转录 病毒。 11.疫苗通常是用灭活的或减毒的 病原体制成的生物制品。 12.每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质:组织相容性抗原 ,也叫人类白细胞抗原 , 简称 HLA。 13.只要供者与受者的主要 HLA 有一半以上相同,就可以进行器官移植。 14.免疫学在临床实践上的应用除了免疫预防,还包括免疫诊断 ,免疫治疗 。 15.“糖丸”爷爷的糖丸是针对骨髓灰质炎(小儿麻痹症)的减毒 (灭活/减毒)的病毒制成的。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 免疫失调
1.过敏反应——免疫防御功能过强 (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,这样的免疫反应称为过敏反应。 (2)过敏原 ①概念:引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。 ②实例:鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是(或含有)过敏原。 (3)反应机理 (4)反应特点 ①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。 ②许多过敏反应有明显的遗传倾向和个体差异。 (5)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——免疫功能过强 (1)概念:在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应,如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。 (2)实例 ①风湿性心脏病。 ②类风湿关节炎。 ③系统性红斑狼疮。 (3)治疗方法:目前缺乏有效的根治手段,很有前景的治疗方法是进行自体造血干细胞移植。其他治疗方法如用免疫抑制药物、血浆置换等。 3.免疫缺陷病 (1)概念:由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。 (2)类型 (3)艾滋病的感染与预防 ①引起艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV),相关艾滋病病毒知识如下表所示。 项目详  解遗传物质RNA(HIV为逆转录病毒)遗传信息 传递过程特点由于遗传物质为单链,所以艾滋病病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难分布血液、精液等作用机理HIV能够攻击人体的免疫系统,主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,使其大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病HIV浓度 和辅助性 T细胞数 量的变化
②传播途径:主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。 ③预防艾滋病的传播:采取安全的性行为;避免注射时经血液传播,不吸毒;发生易感行为后主动检测并积极治疗;不与他人共用牙刷和剃须刀;不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。 特别提醒 抗原≠过敏原 (1)两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定。 (2)抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。 特别提醒 ①艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是宿主细胞提供的,病毒本身就含有逆转录酶。 ②HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA:HIV是一个囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。 ③感染了HIV不能立即被检测出和发病:艾滋病有较长的潜伏期,可能感染后多年才会发病。 ④艾滋病直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
考点二 免疫学的应用
1.疫苗 (1)概念:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 (2)机理:接种疫苗后,人体内可以产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定的传染病具有抵抗力。 (3)类型 ①灭活的疫苗②减毒活疫苗③新型疫苗 1)DNA疫苗 2)RNA疫苗 (4)特点 1)特异性:免疫系统的反应具有特异性。 2)记忆性:免疫系统具有记忆性。 2.器官移植 (1)概念:医学上把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叫作器官移植。 (2)器官移植面临的问题及解决方案 面临的问题可能的解决方案免疫排斥 的问题(1)供者和受者的主要HLA一半以上相同 (2)免疫抑制剂可以降低免疫排斥反应供体器官 短缺问题(1)利用干细胞培养相应的组织、器官 (2)鼓励更多的人自愿捐献器官
①进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击(即存在免疫排斥)。 ②组织相容性抗原(HLA):每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。正常情况下,白细胞不攻击自身细胞。 3.免疫学应用 (1)免疫预防 ①主动免疫:注射疫苗。 ②被动免疫:注射抗体。 (2)免疫诊断 ①原理:抗原与抗体特异性结合。 ②实例:检测病原体、肿瘤标志物。 (3)免疫治疗 ①免疫抑制疗法:使用免疫抑制剂,抑制免疫系统的功能,用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病。 ②免疫增强疗法:对于免疫功能低下者,输入抗体、胸腺激素、细胞因子等,增强患者免疫能力 【教材拾遗】(选择性必修1P83旁栏思考)疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分如蛋白质、多糖荚膜等来制备疫苗。 【教材拾遗】(选择性必修1P83~84思考·讨论)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,容易移植成功,这是因为利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的,移植后不会发生免疫排斥反应。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】自身免疫病的病例(归纳总结)
1.1型糖尿病
机理:患者的免疫系统对自身分泌胰岛素的胰岛B细胞进行攻击,使胰岛不能分泌足够的胰岛素。
发病模型
2.重症肌无力:神经递质乙酰胆碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合可使突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者的神经—肌肉接头(类似突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,导致肌肉不能正常收缩。
3.毒性弥漫性甲状腺肿:患者体内产生了针对甲状腺细胞TSH受体的特异性抗体(促甲状腺激素受体抗体),其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的TSH受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
例(2022重庆,21节选)人体内的蛋白可发生瓜氨酸化,部分人的B细胞对其异常敏感,而将其识别为抗原,产生特异性抗体ACPA,攻击人体细胞,导致患类风湿性关节炎。
① ②
(1)如图①所示,CD20是所有B细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20抗体通过结合CD20,破坏B细胞从而根治类风湿性关节炎,原因是什么?这种疗法的副作用是什么?
(2)患者体内部分B细胞的膜上存在蛋白X(蛋白X为抗体,如图②)。为了专一破坏该类B细胞,研究人员设计了携带有SCP和药物的复合物。SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物。为检测SCP的作用,研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿性关节炎症状,原因可能是什么?
【答案】(1)人工制备的CD20抗体与B细胞膜上的CD20结合后,破坏了B细胞,B细胞不再识别瓜氨酸化的蛋白,从而根治类风湿性关节炎。副作用:B细胞被破坏,机体体液免疫功能降低,抵抗病原体侵染能力减弱。
(2) 依据解题关键信息,B细胞识别并接受SCP刺激,产生了ACPA,攻击小鼠细胞.
【专项突破02】HIV的介绍(归纳总结)
中文名称:人类免疫缺陷病毒,是RNA病毒。
2.结构
3.特点:遗传物质是RNA,故突变率高,变异类型多。
4.增殖过程
5.遗传信息的流动方向
【专项突破03】三代疫苗技术(深度拓展)
1.第一代疫苗
1)减毒活疫苗
①定义:采用人工定向变异的方法或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。
②优点:免疫效果强而持久,可诱导机体产生体液免疫和细胞免疫。
③缺点:不易保存、运输,不适合免疫能力低的群体。
④举例:卡介苗、麻疹疫苗、口服脊髓灰质炎疫苗。
2)灭活疫苗(死疫苗)
①概念:选用免疫原性强的病原体,经人工大量培养后,用物理或化学方法灭活制成。
②优点:灭活疫苗中的病毒已被杀死,安全性很好,一般诱导机体产生体液免疫,易保存、运输。③缺点:免疫效果比减毒活疫苗要差,常需多次接种。
2.第二代疫苗
重组蛋白疫苗:将某种病毒的目的抗原基因构建在表达载体上,将已构建的表达蛋白载体转化到细菌、酵母、哺乳动物或昆虫细胞中,在一定的诱导条件下,表达出大量的抗原蛋白,通过纯化后制备的疫苗。
3.第三代疫苗
1)重组载体疫苗:以减毒活病毒或减毒活细菌为载体,将编码特定病原体免疫原性蛋白的基因插入载体,作为疫苗输入机体可预防特定病原体,如腺病毒载体疫苗。
2)核酸疫苗:包括DNA疫苗和RNA疫苗。
①DNA疫苗:将编码某一抗原蛋白的DNA导入宿主细胞,通过宿主细胞的基因表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防疾病的目的。
②mRNA疫苗:将编码抗原蛋白的mRNA包裹在脂质体中,当疫苗注射到体内后,体内细胞可通过蛋白质合成系统,形成相应的抗原蛋白,从而诱导机体产生特异性免疫应答,达到预防疾病的目的。
4.三代疫苗对比
核酸进 入人体 抗原蛋白 进入人体 发生二 次免疫 存在 致病性
第一代疫苗(“打”病原体) 是 是 是 否
第二代疫苗(“打”蛋白) 否 是 是 否
第三代疫苗(“打”核酸) 是 否 是 否
拓展:
1.两次接种疫苗间隔时间:不能太长也不能太短。
1)时间间隔太短:前一次产生的抗体水平较高,将后一次接种的疫苗中和,降低疫苗的作用效果。
2)时间间隔太长:前一次产生的记忆细胞减少,使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。
2.疫苗需要接种几次?
1)腺病毒载体疫苗只需注射一针,原因是重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
2)若初次免疫产生的抗体量和记忆细胞较少,需要通过多次接种,免疫应答才更持久(或才能达到免疫要求)。
3.疫苗效果降低的原因
1)预存免疫:绝大多数人成长过程中曾感染过腺病毒,短期内体内可能存在能中和腺病毒载体的抗体,若此时接种腺病毒载体疫苗,疫苗会被体内相应抗体清除,从而降低疫苗的免疫效果,这就是预存免疫。
2)两次注射疫苗的时间间隔太短。
【专项突破04】免疫豁免(深度拓展)
1.免疫豁免:机体的某些特定部位(如眼、睾丸、脑)在植入异体组织后不会发生排斥,且这些移植组织可以长期存活,这种现象称为“免疫豁免”,这些部位称为“免疫豁免区”。
2.免疫豁免的作用:保护机体自身的组织尤其是那些重要器官不会因局部免疫应答反应而损伤,是一种重要的生理性自我保护机制。
高考精练·专题实战通关
考向一 免疫失调
1.(2025·四川,11)系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,人体绝大多数B细胞表面具有CD19抗原。科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,为治疗系统性红斑狼疮开辟新途径。下列叙述正确的是(  )
A.系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与细胞免疫异常有关
B.治疗选取的T细胞为辅助性T细胞,可从血液、淋巴液和免疫器官中获得
C.CD19CAR-T细胞主要通过增强患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮
D.CD19CAR-T细胞不仅能裂解异常活化的B细胞,也会攻击正常B细胞
【答案】 D
【解析】 系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,所以系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与体液免疫异常有关,A错误;科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,所以治疗选取的T细胞为细胞毒性T细胞,B错误;CD19CAR-T细胞能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,所以是通过降低患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮,C错误;CD19CAR-T细胞裂解具有CD19抗原的B细胞,但人体绝大多数B细胞表面具有CD19抗原,所以CD19CAR-T细胞也会攻击正常B细胞,D正确。
2.(2025·湖北,4)在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻炎等过敏反应。下列叙述错误的是(  )
A.抗原—抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B.抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C.不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D.法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
【答案】 D
【解析】 辅助性T细胞在过敏反应中起着重要作用,它可以辅助B细胞产生抗体等,抑制机体内辅助性T细胞活性,能够减少过敏反应中相关免疫活性物质的产生,从而缓解过敏反应,B正确;法国梧桐花粉刺激产生的抗体是导致再次接触该花粉时引发过敏反应的关键,而非避免过敏反应,D错误。
3.(2025·重庆,7)如图为某HIV感染者一段时间内,血浆中病毒量变化的示意图。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.机体的第三道防线在O~t1阶段已启动
B.时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要依赖于细胞免疫
C.时期Ⅱ病毒量上升伴随着辅助性T细胞的增加
D.在t2开始治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
【答案】 A
【解析】 据图分析,时期Ⅰ病毒量先上升后下降,说明机体的第三道防线(特异性免疫)在O~t1阶段已启动, A正确;体液免疫主要针对内环境中(细胞外)的病毒,细胞免疫主要针对被病毒感染的靶细胞,所以时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要依赖于体液免疫,B错误;HIV主要攻击辅助性T细胞,时期Ⅱ病毒量上升会导致辅助性T细胞数量减少,C错误;在t1开始治疗,患者的辅助性T细胞破坏相对较少,更有利于维持机体的免疫功能,D错误。
4.(2025·甘肃,10)机体接触“非己”物质时,免疫系统能够产生免疫反应。下列叙述错误的是(  )
A.花粉等过敏原可刺激T细胞产生抗体引发过敏反应
B.机体对“非己”物质产生免疫反应时可引起自身免疫病
C.获得性免疫缺陷病可以通过切断传播途径进行预防
D.使用免疫抑制剂可有效提高异体器官移植的成功率
【答案】 A
【解析】 抗体由浆细胞分泌,T细胞不能产生抗体,A错误;当免疫系统对“非己”物质(如与自身结构相似的抗原)产生免疫反应时,可能因交叉反应攻击自身组织,导致自身免疫病,B正确;获得性免疫缺陷病(如艾滋病),可通过切断传播途径(如血液、性接触传播)进行预防,C正确;异体器官移植的排斥反应由细胞免疫介导,使用免疫抑制剂可降低免疫系统活性,从而提高移植成功率,D正确。
考向四 免疫学的应用
5.(2025·云南,9)抗蛇毒毒素血清用于治疗被毒蛇咬伤的患者。关于抗蛇毒毒素血清的制备和运用,下列叙述错误的是(  )
A.制备抗蛇毒毒素血清可用减毒的蛇毒毒素对动物多次免疫
B.从已免疫动物血液中分离抗蛇毒毒素血清时需去除血细胞
C.医务人员需根据毒蛇种类为患者注射对应抗蛇毒毒素血清
D.患者体内蛇毒记忆细胞是因注射抗蛇毒毒素血清而产生的
【答案】 D
【解析】 蛇毒毒素减毒处理可使其失去致病性,同时保留抗原性,故制备抗蛇毒毒素血清可用减毒的蛇毒毒素对动物多次免疫,A正确;抗蛇毒毒素血清中的有效成分是抗体,存在于血浆中,分离血清需要去除血细胞和纤维蛋白原,B正确;不同蛇毒毒素的抗原结构不同,抗体具有特异性,需针对性使用对应血清,C正确;记忆细胞由活化的B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化形成,而注射抗蛇毒毒素血清(抗体)属于被动免疫,不会诱导患者体内产生记忆细胞,D错误。
6.(2025·山东,9)机体长期感染某病毒可导致细胞癌变。交感神经释放的神经递质作用于癌细胞表面β受体,上调癌细胞某蛋白的表达,破坏癌细胞的连接,从而促进癌细胞转移。下列叙述错误的是(  )
A.机体清除该病毒的过程属于免疫自稳
B.使用β受体阻断剂可降低癌细胞转移率
C.可通过接种该病毒疫苗降低患相关癌症的风险
D.辅助性T细胞可能参与机体清除癌细胞的过程
【答案】 A
【解析】 病毒属于外来的病原体,机体对病原体的清除属于免疫防御,A错误;交感神经释放的神经递质作用于癌细胞表面β受体,上调癌细胞某蛋白的表达,破坏癌细胞的连接,从而促进癌细胞转移,使用β受体阻断剂可以降低癌细胞某蛋白的表达,从而降低癌细胞转移率,B正确;长期感染该病毒可导致细胞癌变,接种该病毒的疫苗可以刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞,从而可以避免被该病毒长期感染,进而降低患相关癌症的风险,C正确;癌细胞的清除主要通过细胞免疫进行,而辅助性T细胞分泌的细胞因子可以加速细胞免疫中细胞毒性T细胞的分裂及分化,D正确。
7.(2025·重庆,12)一个疫苗分子上通常具有多个抗原位点,每个位点能够激活一种B细胞。为了应对流感病毒的快速突变,研究人员开发了接种方法②,并将其与接种方法①进行了比较,如图。下列叙述错误的是(  )
A.抗原呈递细胞和辅助性T细胞均会参与激活B细胞
B.用方法①接种疫苗后产生特异性抗体的量,第11周与第3周相近
C.②中,第3周激活的B细胞发生分化是其种类减少的原因之一
D.接种流感疫苗时,用方法②比用方法①产生的抗体种类更多
【答案】 B
【解析】 抗原呈递细胞将抗原处理后呈递给辅助性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,参与激活B细胞,A正确;方法①在第10周进行第二次接种,机体产生二次免疫,产生特异性抗体的量高于第3周,B错误;方法②中,第3周部分激活的B细胞分化为浆细胞和记忆细胞,导致其种类减少,C正确;据图可知,与方法①相比,方法②产生的激活的B细胞种类在不同时间点均高于方法①,因此,方法②产生抗体的种类更多,D正确。
8.(2025·湖北,20)mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据____________序列来合成对应的mRNA。
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是_____________________________________________。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是___________________、_________________________。
(4)图中细胞丁的名称是______________________,其作用是_________________________。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是____________________________
______________________________________________________________(回答一点即可)。
答案 (1)肿瘤抗原的氨基酸 (2)使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原 (3)抗原与B细胞接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (4)记忆B细胞 当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应 (5)能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
9.(2026·湖南·高考真题)调节性T细胞(Treg细胞)是一类免疫抑制型T细胞亚群,参与免疫稳态维持。科研人员设计了一种由类转化生长因子-β(TGM1)和白细胞介素-2(IL-2)组成的融合蛋白,利用小鼠模型研究其对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用,部分研究过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)体内Treg细胞分化成熟的主要场所是_____。鼻腔滴注OVA的目的是_______________________________________。
(2)为使静息辅助性T细胞能特异性识别OVA,需在该细胞中预先导入___________________基因。据图b分析,可以得出的结论是______________________________________________________________。
(3)若要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,应增加三个实验组,即将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为___________________________________________________,其他处理条件不变。
(4)将TGM1-IL-2融合蛋白进行改造,使其中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力。结合图c分析,设计该实验的目的是证明_________________________________为TGM1-IL-2融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。
【答案】(1)胸腺 诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应
(2)OVA特异性T细胞受体 TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以增强Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用
(3)等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2 (4)IL-2向细胞内传递信号的能力
【详解】(1)体内的Treg细胞属于T细胞,故其分化成熟的主要场所是胸腺。先注射静息辅助性T细胞,再注射OVA使小鼠免疫,产生相应的抗体和记忆细胞,最后通过鼻腔滴注OVA,诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应。
(2)T细胞依靠抗原受体(OVA特异性T细胞受体)识别抗原OVA,为使静息辅助性T细胞特异性识别OVA,要预先导入OVA特异性T细胞受体基因。据图b分析可知,注射TGM1-IL-2融合蛋白组肺中Treg细胞数量大于注射磷酸缓冲液组,注射磷酸缓冲液组的肺中特异性抗体浓度大于注射TGM1-IL-2融合蛋白组,即TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以增强Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用。
(3)要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,自变量是蛋白种类的不同,要增加三个实验组,将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为注射等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2,其他处理条件不变。
(4)结合图c可知,改造的TGM1-IL-2融合蛋白组炎症水平高于TGM1-IL-2融合蛋白组,改造后融合蛋白中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力,因此可以推断,IL-2向细胞内传递信号的能力,是融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。第29讲 免疫失调和免疫学的应用
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
基础梳理·自主夯基(15条) 重难突破·考点深研
【考点一】 免疫失调
【考点二】 免疫学的应用
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法,突破专项难点
【专项突破01】自身免疫病的病例(归纳总结)
【专项突破02】HIV的介绍(归纳总结)
【专项突破03】三代疫苗技术(深度拓展)
【专项突破04】免疫豁免(深度拓展)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题,强化实战应用
【考向一】 免疫失调
【考向二】 免疫学的应用
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
机体,在 相同的抗原时, 引起组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为 。 过敏反应中的这些抗体吸附在 以及血液中 。 抗体与过敏原结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管 、血管壁通透性 、平滑肌 和腺体分泌 。 过敏反应的特点:① ,② 。 在特殊情况下,自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现症状,就称为 。 机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病称为 。该病分为两类。一类是 ,另一类是 。 系统性红斑狼疮属于 。艾滋病属于 。 HIV 主要侵染的是 ,感染艾滋病后患者最终死于 等疾病。 9.感染艾滋病后,患者体内的辅助性 T 细胞会下降为 0 吗? 。 10.HIV 的病毒包膜来源于病毒最后所在的宿主细胞。HIV 属于 病毒。 11.疫苗通常是用 病原体制成的生物制品。 12.每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质: ,也叫 ,简称 HLA。 13.只要供者与受者的主要 HLA 有 相同,就可以进行器官移植。 14.免疫学在临床实践上的应用除了免疫预防,还包括 , 。 15.“糖丸”爷爷的糖丸是针对骨髓灰质炎(小儿麻痹症)的 (灭活/减毒)病毒制成的。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 免疫失调
1.过敏反应——免疫防御功能过强 (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,这样的免疫反应称为过敏反应。 (2)过敏原 ①概念:引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。 ②实例:鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是(或含有)过敏原。 (3)反应机理 (4)反应特点 ①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。 ②许多过敏反应有明显的遗传倾向和个体差异。 (5)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——免疫功能过强 (1)概念:在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应,如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。 (2)实例 ①风湿性心脏病。 ②类风湿关节炎。 ③系统性红斑狼疮。 (3)治疗方法:目前缺乏有效的根治手段,很有前景的治疗方法是进行自体造血干细胞移植。其他治疗方法如用免疫抑制药物、血浆置换等。 3.免疫缺陷病 (1)概念:由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。 (2)类型 (3)艾滋病的感染与预防 ①引起艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒(HIV),相关艾滋病病毒知识如下表所示。 项目详  解遗传物质RNA(HIV为逆转录病毒)遗传信息 传递过程特点由于遗传物质为单链,所以艾滋病病毒突变率高,变异类型多,给疫苗的研制带来困难分布血液、精液等作用机理HIV能够攻击人体的免疫系统,主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,使其大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病HIV浓度 和辅助性 T细胞数 量的变化
②传播途径:主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。 ③预防艾滋病的传播:采取安全的性行为;避免注射时经血液传播,不吸毒;发生易感行为后主动检测并积极治疗;不与他人共用牙刷和剃须刀;不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。 特别提醒 抗原≠过敏原 (1)两者都具有异物性、特异性,但抗原一般是大分子,而过敏原不一定。 (2)抗原引起的免疫反应对每个人都一样,但过敏原与人的体质和遗传有关,具有很大的个体差异。 特别提醒 ①艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是宿主细胞提供的,病毒本身就含有逆转录酶。 ②HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA:HIV是一个囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。 ③感染了HIV不能立即被检测出和发病:艾滋病有较长的潜伏期,可能感染后多年才会发病。 ④艾滋病直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
考点二 免疫学的应用
1.疫苗 (1)概念:疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 (2)机理:接种疫苗后,人体内可以产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定的传染病具有抵抗力。 (3)类型 ①灭活的疫苗②减毒活疫苗③新型疫苗 1)DNA疫苗 2)RNA疫苗 (4)特点 1)特异性:免疫系统的反应具有特异性。 2)记忆性:免疫系统具有记忆性。 2.器官移植 (1)概念:医学上把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叫作器官移植。 (2)器官移植面临的问题及解决方案 面临的问题可能的解决方案免疫排斥 的问题(1)供者和受者的主要HLA一半以上相同 (2)免疫抑制剂可以降低免疫排斥反应供体器官 短缺问题(1)利用干细胞培养相应的组织、器官 (2)鼓励更多的人自愿捐献器官
①进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击(即存在免疫排斥)。 ②组织相容性抗原(HLA):每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。正常情况下,白细胞不攻击自身细胞。 3.免疫学应用 (1)免疫预防 ①主动免疫:注射疫苗。 ②被动免疫:注射抗体。 (2)免疫诊断 ①原理:抗原与抗体特异性结合。 ②实例:检测病原体、肿瘤标志物。 (3)免疫治疗 ①免疫抑制疗法:使用免疫抑制剂,抑制免疫系统的功能,用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病。 ②免疫增强疗法:对于免疫功能低下者,输入抗体、胸腺激素、细胞因子等,增强患者免疫能力 【教材拾遗】(选择性必修1P83旁栏思考)疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分如蛋白质、多糖荚膜等来制备疫苗。 【教材拾遗】(选择性必修1P83~84思考·讨论)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,容易移植成功,这是因为利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的,移植后不会发生免疫排斥反应。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】自身免疫病的病例(归纳总结)
1.1型糖尿病
机理:患者的免疫系统对自身分泌胰岛素的胰岛B细胞进行攻击,使胰岛不能分泌足够的胰岛素。
发病模型
2.重症肌无力:神经递质乙酰胆碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合可使突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。重症肌无力患者的神经—肌肉接头(类似突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,导致肌肉不能正常收缩。
3.毒性弥漫性甲状腺肿:患者体内产生了针对甲状腺细胞TSH受体的特异性抗体(促甲状腺激素受体抗体),其化学结构与TSH相似,能与TSH竞争甲状腺细胞膜上的TSH受体,刺激甲状腺细胞持续分泌甲状腺激素。
例(2022重庆,21节选)人体内的蛋白可发生瓜氨酸化,部分人的B细胞对其异常敏感,而将其识别为抗原,产生特异性抗体ACPA,攻击人体细胞,导致患类风湿性关节炎。
① ②
(1)如图①所示,CD20是所有B细胞膜上共有的受体,人工制备的CD20抗体通过结合CD20,破坏B细胞从而根治类风湿性关节炎,原因是什么?这种疗法的副作用是什么?
(2)患者体内部分B细胞的膜上存在蛋白X(蛋白X为抗体,如图②)。为了专一破坏该类B细胞,研究人员设计了携带有SCP和药物的复合物。SCP是人工合成的瓜氨酸化蛋白的类似物。为检测SCP的作用,研究人员对健康小鼠注射了SCP,小鼠出现了类风湿性关节炎症状,原因可能是什么?
【专项突破02】HIV的介绍(归纳总结)
中文名称:人类免疫缺陷病毒,是RNA病毒。
2.结构
3.特点:遗传物质是RNA,故突变率高,变异类型多。
4.增殖过程
5.遗传信息的流动方向
【专项突破03】三代疫苗技术(深度拓展)
1.第一代疫苗
1)减毒活疫苗
①定义:采用人工定向变异的方法或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。
②优点:免疫效果强而持久,可诱导机体产生体液免疫和细胞免疫。
③缺点:不易保存、运输,不适合免疫能力低的群体。
④举例:卡介苗、麻疹疫苗、口服脊髓灰质炎疫苗。
2)灭活疫苗(死疫苗)
①概念:选用免疫原性强的病原体,经人工大量培养后,用物理或化学方法灭活制成。
②优点:灭活疫苗中的病毒已被杀死,安全性很好,一般诱导机体产生体液免疫,易保存、运输。③缺点:免疫效果比减毒活疫苗要差,常需多次接种。
2.第二代疫苗
重组蛋白疫苗:将某种病毒的目的抗原基因构建在表达载体上,将已构建的表达蛋白载体转化到细菌、酵母、哺乳动物或昆虫细胞中,在一定的诱导条件下,表达出大量的抗原蛋白,通过纯化后制备的疫苗。
3.第三代疫苗
1)重组载体疫苗:以减毒活病毒或减毒活细菌为载体,将编码特定病原体免疫原性蛋白的基因插入载体,作为疫苗输入机体可预防特定病原体,如腺病毒载体疫苗。
2)核酸疫苗:包括DNA疫苗和RNA疫苗。
①DNA疫苗:将编码某一抗原蛋白的DNA导入宿主细胞,通过宿主细胞的基因表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防疾病的目的。
②mRNA疫苗:将编码抗原蛋白的mRNA包裹在脂质体中,当疫苗注射到体内后,体内细胞可通过蛋白质合成系统,形成相应的抗原蛋白,从而诱导机体产生特异性免疫应答,达到预防疾病的目的。
4.三代疫苗对比
核酸进 入人体 抗原蛋白 进入人体 发生二 次免疫 存在 致病性
第一代疫苗(“打”病原体) 是 是 是 否
第二代疫苗(“打”蛋白) 否 是 是 否
第三代疫苗(“打”核酸) 是 否 是 否
拓展:
1.两次接种疫苗间隔时间:不能太长也不能太短。
1)时间间隔太短:前一次产生的抗体水平较高,将后一次接种的疫苗中和,降低疫苗的作用效果。
2)时间间隔太长:前一次产生的记忆细胞减少,使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。
2.疫苗需要接种几次?
1)腺病毒载体疫苗只需注射一针,原因是重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
2)若初次免疫产生的抗体量和记忆细胞较少,需要通过多次接种,免疫应答才更持久(或才能达到免疫要求)。
3.疫苗效果降低的原因
1)预存免疫:绝大多数人成长过程中曾感染过腺病毒,短期内体内可能存在能中和腺病毒载体的抗体,若此时接种腺病毒载体疫苗,疫苗会被体内相应抗体清除,从而降低疫苗的免疫效果,这就是预存免疫。
2)两次注射疫苗的时间间隔太短。
【专项突破04】免疫豁免(深度拓展)
1.免疫豁免:机体的某些特定部位(如眼、睾丸、脑)在植入异体组织后不会发生排斥,且这些移植组织可以长期存活,这种现象称为“免疫豁免”,这些部位称为“免疫豁免区”。
2.免疫豁免的作用:保护机体自身的组织尤其是那些重要器官不会因局部免疫应答反应而损伤,是一种重要的生理性自我保护机制。
高考精练·专题实战通关
考向一 免疫失调
1.(2025·四川,11)系统性红斑狼疮的发生与部分B细胞的异常活化有关,人体绝大多数B细胞表面具有CD19抗原。科学家将患者的T细胞改造成表达CD19抗原受体的T细胞(CD19CAR-T细胞),使其能特异性识别并裂解具有CD19抗原的B细胞,为治疗系统性红斑狼疮开辟新途径。下列叙述正确的是(  )
A.系统性红斑狼疮是一种人体自身免疫病,其发病机制与细胞免疫异常有关
B.治疗选取的T细胞为辅助性T细胞,可从血液、淋巴液和免疫器官中获得
C.CD19CAR-T细胞主要通过增强患者的体液免疫来治疗系统性红斑狼疮
D.CD19CAR-T细胞不仅能裂解异常活化的B细胞,也会攻击正常B细胞
2.(2025·湖北,4)在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻炎等过敏反应。下列叙述错误的是(  )
A.抗原—抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B.抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C.不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D.法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
3.(2025·重庆,7)如图为某HIV感染者一段时间内,血浆中病毒量变化的示意图。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.机体的第三道防线在O~t1阶段已启动
B.时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要依赖于细胞免疫
C.时期Ⅱ病毒量上升伴随着辅助性T细胞的增加
D.在t2开始治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
4.(2025·甘肃,10)机体接触“非己”物质时,免疫系统能够产生免疫反应。下列叙述错误的是(  )
A.花粉等过敏原可刺激T细胞产生抗体引发过敏反应
B.机体对“非己”物质产生免疫反应时可引起自身免疫病
C.获得性免疫缺陷病可以通过切断传播途径进行预防
D.使用免疫抑制剂可有效提高异体器官移植的成功率
考向四 免疫学的应用
5.(2025·云南,9)抗蛇毒毒素血清用于治疗被毒蛇咬伤的患者。关于抗蛇毒毒素血清的制备和运用,下列叙述错误的是(  )
A.制备抗蛇毒毒素血清可用减毒的蛇毒毒素对动物多次免疫
B.从已免疫动物血液中分离抗蛇毒毒素血清时需去除血细胞
C.医务人员需根据毒蛇种类为患者注射对应抗蛇毒毒素血清
D.患者体内蛇毒记忆细胞是因注射抗蛇毒毒素血清而产生的
6.(2025·山东,9)机体长期感染某病毒可导致细胞癌变。交感神经释放的神经递质作用于癌细胞表面β受体,上调癌细胞某蛋白的表达,破坏癌细胞的连接,从而促进癌细胞转移。下列叙述错误的是(  )
A.机体清除该病毒的过程属于免疫自稳
B.使用β受体阻断剂可降低癌细胞转移率
C.可通过接种该病毒疫苗降低患相关癌症的风险
D.辅助性T细胞可能参与机体清除癌细胞的过程
7.(2025·重庆,12)一个疫苗分子上通常具有多个抗原位点,每个位点能够激活一种B细胞。为了应对流感病毒的快速突变,研究人员开发了接种方法②,并将其与接种方法①进行了比较,如图。下列叙述错误的是(  )
A.抗原呈递细胞和辅助性T细胞均会参与激活B细胞
B.用方法①接种疫苗后产生特异性抗体的量,第11周与第3周相近
C.②中,第3周激活的B细胞发生分化是其种类减少的原因之一
D.接种流感疫苗时,用方法②比用方法①产生的抗体种类更多
8.(2025·湖北,20)mRNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据____________序列来合成对应的mRNA。
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是_____________________________________________。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是___________________、_________________________。
(4)图中细胞丁的名称是______________________,其作用是_________________________。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是____________________________
______________________________________________________________(回答一点即可)。
9.(2026·湖南·高考真题)调节性T细胞(Treg细胞)是一类免疫抑制型T细胞亚群,参与免疫稳态维持。科研人员设计了一种由类转化生长因子-β(TGM1)和白细胞介素-2(IL-2)组成的融合蛋白,利用小鼠模型研究其对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用,部分研究过程和结果如图所示。回答下列问题:
(1)体内Treg细胞分化成熟的主要场所是_____。鼻腔滴注OVA的目的是_______________________________________。
(2)为使静息辅助性T细胞能特异性识别OVA,需在该细胞中预先导入___________________基因。据图b分析,可以得出的结论是______________________________________________________________。
(3)若要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,应增加三个实验组,即将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为___________________________________________________,其他处理条件不变。
(4)将TGM1-IL-2融合蛋白进行改造,使其中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力。结合图c分析,设计该实验的目的是证明_________________________________为TGM1-IL-2融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。

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