高中生物 2.1.5 免疫对人体稳态的维持同步导学案 苏教版必修3.doc

2014-2015学年高中生物 2.1.5 免疫对人体稳态的维持同步导学案 苏教版必修3一、目标导航1、学习目标概述免疫系统的组成概述免疫系统在维持稳态中的作用2、重难点重点：理解免疫系统的防卫功能难点：分析体液免疫和细胞免疫的过程二、知识网络三、导学过程免疫系统（immune system）是机体保护自身的防御性结构，主要由淋巴器官（胸腺、淋巴结、脾、扁桃体）、其它器官内的淋巴组织和全身各处的淋巴细胞、抗原呈递细胞等组成；广义上也包括血液中其它白细胞及结缔组织中的浆细胞和肥大细胞构成免疫系统的核心成分是淋巴细胞，它使免疫系统具备识别能力和记忆能力淋巴细胞经血液和淋巴周游全身，从一处的淋巴器官或淋巴组织至另一处的淋巴器官或淋巴组织，使分散各处的淋巴器官和淋巴组织连成一个功能整体免疫系统是生物在长期进化中与各种致病因子的不断斗争中逐渐形成的，在个体发育中也需抗原的刺激才能发育完善免疫系统的功能主要有两方面：识别和清除侵入机体的微生物、异体细胞或大分子物质（抗原）；监护机体内部的稳定性，清除表面抗原发生变化的细胞（肿瘤细胞和病毒感染的细胞等）免疫系统可以分为两个部分：体液免疫系统：抵抗体液（例如血液）中的病毒和细菌它主要通过免疫球蛋白，或称抗体来完成免疫反应的抗体由b细胞产生 细胞免疫系统：处理被病毒感染的细胞这由t细胞（也称作t淋巴细胞）完成非特异性免疫与特异性免疫之间有着极为密切的联系以抗病原体来说，非特异性免疫是基础，它的特点是出现快，作用范围广，但强度较弱，尤其是对某些致病性较强的病原体难以一时消灭，这就需要特异性免疫来发挥作用特异性免疫的特点是出现较慢，但是针对性强，在作用的强度上也远远超过了没有针对性的非特异性免疫由于机体在任何时间、任何地点，都有可能接触到各种各样的异物，如果全部都以特异性免疫来对付，机体的消耗就会过大，因此先以非特异性免疫来处理，对机体更为有利 特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的例如，进入机体的抗原，如果不经过吞噬细胞的加工处理，多数抗原将无法对免疫系统起到刺激作用，相应的特异性免疫也就不会发生此外，特异性免疫的形成过程，又反过来增强了机体的非特异性免疫例如，人体接种卡介苗以后，除了增强人体对结核杆菌的免疫能力以外，还增强了吞噬细胞对布氏杆菌和肿瘤细胞的吞噬、消化能力，以及增加了干扰素的含量等1、抗原： 凡是能够刺激机体的免疫系统产生抗体或效应细胞，并且能够和相应的抗体或效应细胞发生特异性结合反应的物质，就叫做抗原由此可知，抗原有两种性能：一种性能是能够刺激机体产生抗体或效应细胞，这叫做免疫原性；另一种性能是能够和相应的抗体或效应细胞发生特异性结合反应，这叫做反应原性兼备这两种性能的物质叫做完全抗原，如病原体、异种动物血清等只具有反应原性而没有免疫原性的物质，叫做半抗原，如青霉素、磺胺等2、抗体：抗原刺激机体，产生免疫学反应，由机体的浆细胞合成并分泌的与抗原有特异性结合能力的一组球蛋白，这就是免疫球蛋白，这种与抗原有特异性结合能力的免疫球蛋白就是抗体人类的抗体共有五类，分别称为igg、iga、igm、igd和ige不同种类的抗体，具有不同的作用3、体液免疫：（1）概念：靠抗体实现的免疫方式就称为体液免疫（2）过程：体液免疫是一个相当复杂的连续过程，大体上可以分为三个阶段 图 体液免疫示意图 感应阶段 抗原进入机体后，除少数可以直接作用于淋巴细胞外，大多数抗原都要经过吞噬细胞的摄取和处理，经过处理的抗原，可将其内部隐蔽的抗原决定簇暴露出来然后，吞噬细胞将抗原呈递给t细胞，再由t细胞呈递给b细胞；有的抗原可以直接刺激b细胞这种抗原呈递，多数是通过细胞表面的直接相互接触来完成的反应阶段 b细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖与分化，形成效应b细胞在这个过程中，有一小部分b细胞成为记忆细胞，该细胞可以在体内抗原消失数月乃至数十年以后，仍保持对抗原的记忆当同一种抗原再次进入机体时，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量的效应b细胞，继而产生更强的特异性免疫反应，及时将抗原清除 效应阶段 在这一阶段，抗原成为被作用的对象，效应b细胞产生的抗体可以与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应例如，抗体与入侵的病菌结合，可以抑制病菌的繁殖或是对宿主细胞的黏附，从而防止感染和疾病的发生；抗体与病毒结合后，可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力在多数情况下，抗原抗体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化，等等细胞免疫：体液免疫能利用抗体消灭外物，但病毒和其他蛋白质颗粒等外物一旦侵入细胞或被细胞吞入（如吞噬细胞），抗体就无能为力了，这时就需要细胞免疫发挥作用另外，寄生的原生动物、真菌，外来的细胞团块，如移植器官以及被病毒感染的自身细胞都能引起细胞免疫1、细胞免疫的概念：不依靠体液中的抗体，而是依靠t淋巴细胞来完成的免疫方式，称为细胞免疫2、过程：（1）在感应阶段，吞噬细胞如果吞噬了侵入的细菌等微生物，其表面就出现组织相容性抗原和微生物抗原的结合物助t细胞遇到这种与之互补的抗原结合物的细胞时，就与它们互补结合，结果是吞噬细胞分泌白细胞介素i来刺激助t细胞分泌白细胞介素ii，而白细胞介素ii可刺激t细胞分化成更多的效应t细胞 （2）在反应阶段，病毒感染细胞后，病毒表面的抗原决定簇穿过被感染的细胞膜外，形成二者的抗原结合物，带有与这一结合物互补受体的1细胞接触到被感染的靶细胞时，就分裂分化出大量效应t细胞和记忆细胞（3）在效应阶段，效应t细胞结合到靶细胞上，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡，细胞内的病毒也因此失去藏身之所而被抗体消灭3、与体液免疫的主要不同是在第三阶段，如下表： 体液免疫细胞免疫作用对象抗原被抗原侵入的宿主细胞（即靶细胞）作用方式效应b细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合1效应t细胞与靶细胞密切接触2效应t细胞释放淋巴因子，促进细胞免疫的作用4、体液免疫与细胞免疫的关系无论是体液免疫还是细胞免疫都可以分为三个阶段，二者之间既各自有其独特的作用，又可以相互配合，共同发挥免疫效应四、达标检测1下列属于人体的第三道防线的是()a皮肤和黏膜b血液和消化液c淋巴器官和淋巴细胞d溶菌酶和肝脏【解析】人体具有保卫自身的三道防线：皮肤和黏膜属于第一道防线；体液中的杀菌物质和巨噬细胞是第二道防线；第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞组成的，免疫器官主要有胸腺、脾、淋巴结等。人体的免疫细胞主要是淋巴细胞。【答案】c2(2014嘉兴高二检测)在细胞免疫中起主要作用的细胞与在体液免疫中起主要作用的物质分别是()a浆细胞、抗原b效应t细胞、抗体c效应t细胞、浆细胞d浆细胞、效应t细胞【解析】在细胞免疫中起主要作用的细胞是效应t细胞；在体液免疫中起主要作用的物质是抗体。【答案】b3.(2014济南高二检测)右图表示细胞免疫过程中x细胞对靶细胞的杀伤过程，图中x代表的细胞是()ab淋巴细胞b浆细胞ct淋巴细胞 d效应t细胞【解析】杀伤靶细胞的是效应t细胞。【答案】d4研究发现两种现象：动物体内的b淋巴细胞受到抗原刺激后，在物质甲的作用下，可增殖、分化为效应b细胞；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】在体液免疫过程中，t淋巴细胞能够分泌细胞因子，促进b淋巴细胞增殖、分化为效应b细胞。某种细菌体内的物质乙注入动物体内，引起免疫应答反应，推知物质乙属于抗原。【答案】c5无胸腺裸鼠是一种无毛变异小鼠，先天性无胸腺，常作为医学生物学研究中的实验动物。下列表述中错误的是()a无胸腺裸鼠具有正常的体液免疫功能b无胸腺裸鼠应饲养在无菌环境中c无胸腺裸鼠对异体组织无排斥反应d人类癌细胞可在无胸腺裸鼠体内增殖【解析】胸腺是t淋巴细胞形成的场所，小鼠先天性无胸腺，导致细胞免疫丧失，体液免疫部分丧失。所以无胸腺裸鼠应饲养在无菌环境中，对异体组织无排斥反应，人类癌细胞可在其体内增殖。【答案】a五、依据考点，归纳总结【例1】可以成为人体第三道防线的结构或物质是()骨髓扁桃体淋巴细胞抗体红细胞吞噬细胞抗原a bc d【解析】人体第三道防线是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成的特异性免疫。红细胞不属于免疫细胞，抗原不属于免疫系统。【答案】c【例2】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，下列相关叙述中错误的是()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，由浆细胞合成，浆细胞是体细胞，体细胞中都含有合成物质a的基因。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，在此受到相同抗原刺激时可继续分裂、分化为新的浆细胞和记忆细胞。【答案】b六、布置作业1右图为人体体液免疫的部分过程 ，下列相关叙述中错误的是()am细胞被同种抗原再次刺激时分化形成e细胞b图中“某物质”最可能是细胞因子c人乳头瘤病毒侵入人体后，也需要体液免疫对其发挥作用de细胞接触被抗原入侵的靶细胞，导致靶细胞裂解【解析】e细胞是浆细胞，只能通过产生抗体消灭抗原；接触被抗原入侵的靶细胞，导致靶细胞裂解的是效应t细胞。【答案】d2(2014南京高二检测)下图表示某人两次感染同种病原体过程中体内抗体水平的变化。分析两次抗体产生存在显著差异的原因与哪种细胞的作用密切相关()a巨噬细胞 b浆细胞c效应t细胞 d记忆b细胞【解析】在第一次受到抗原刺激时，b淋巴细胞会增殖分化形成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，发挥特异性免疫作用。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再次接触这种抗原时，能迅速增殖分化，快速产生大量抗体。巨噬细胞和效应t细胞不能产生抗体。【答案】d3(2014周口联考)病原体对不同免疫状态小鼠的感染进程如下图所示。下列相关叙述，正确的是()a巨噬细胞缺陷小鼠的非特异性免疫受损，特异性免疫也无法产生bb淋巴细胞缺陷小鼠虽无法合成抗体，但仍能对胞内寄生病原体产生免疫反应 ct淋巴细胞缺陷小鼠体内的抗原呈递作用不能完成，体液免疫无法产生d正常小鼠免疫产生的细胞因子(淋巴因子)，加强了效应t细胞和巨噬细胞对靶细胞的特异性杀伤作用【解析】因为侵入机体的少数抗原可以不经过巨噬细胞和t淋巴细胞的呈递直接刺激b淋巴细胞，使机体产生特异性的体液免疫，所以巨噬细胞和t淋巴细胞缺陷小鼠仍保留少部分的体液免疫，a、c选项错误；抗体是由b淋巴细胞接受抗原刺激后分化成的效应b细胞产生的，故b淋巴细胞缺陷小鼠不能合成抗体，但可以通过细胞免疫对胞内寄生病原体产生免疫作用，b选项正确；细胞因子的作用是增强效应t细胞对靶细胞的杀伤力，对巨噬细胞不起作用，d选项错误。【答案】b4有人曾经做过这样一个实验，把一种有毒的链球菌涂在健康人的皮肤上，120 min以后再检查，发现90%以上的链球菌都被消灭了。以下说法不正确的是()a皮肤具有很强的杀菌作用，属于特异性免疫b皮肤的汗腺能够分泌乳酸，使汗液和皮肤表面呈酸性，不利于大多数病菌的生长c皮脂腺分泌的脂肪酸也有一定的杀菌作用d皮肤黏膜分泌的多种物质如溶菌酶、胃酸和蛋白水解酶等，也有明显的杀菌作用【解析】非特异性免疫的特点是：人人生来就有，对多种病原体都有一定的预防作用。其物质基础是由皮肤和黏膜组成的第一道防线及由体液中的杀菌物质和巨噬细胞组成的第二道防线。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，构成了人体免疫的第三道防线。【答案】a5有关人体免疫的叙述，正确的是()a机体主要依赖免疫调节维持内环境稳态b病原微生物侵袭，可引起机体产生特异性免疫c特异性免疫过程中，只有t淋巴细胞产生记忆细胞d如果神经中枢受损，机体的特异性免疫功能完全丧失【解析】机体依赖神经体液免疫系统共同调节内环境的稳态，所以a错；在特异性免疫的过程中，b淋巴细胞也可以产生记忆细胞，所以c错；神经中枢受损，不会导致特异性免疫功能完全丧失。【答案】b6(2014安康高二期末)如图表示人体内免疫细胞组成的概念图，据图回答：(1)人体内的免疫细胞是由骨髓中的_分化形成的，各种免疫细胞形态和功能不同，根本原因是_的结果。(2)既能参与非特异性免疫，又能参与特异性免疫的细胞属于图中的_(填数字)，在特异性免疫中该细胞的作用是_。(3)(多选)图中所示的以下细胞中，具有增殖分化能力的有_。a记忆细胞bcd(4)记忆b淋巴细胞在接触同种抗原时，能迅速_，快速产生_，与抗原结合。(5)抗原可经不同途径刺激相应的细胞形成浆细胞，其途径有：_；_；_。【解析】本题考查免疫细胞类型及作用、细胞免疫和体液免疫过程，难度中等。(1)人体免疫细胞是由骨髓中造血干细胞分化产生的，各种免疫细胞形态、功能不同是细胞中基因选择性表达的结果。(2)是巨噬细胞，巨噬细胞在第二道防线中起吞噬作用，巨噬细胞在特异性免疫中起巨噬处理抗原并呈递抗原的作用，还能在体液免疫的效应阶段吞噬抗原与抗体的结合体。(3)是t淋巴细胞，是浆细胞，是效应t细胞，具有增殖分化能力的细胞有b淋巴细胞、t淋巴细胞、记忆细胞。(4)记忆b淋巴细胞在再次接触抗原时能迅速增殖分化产生浆细胞，浆细胞产生的抗体与抗原结合，并消灭抗原。(5)抗原可直接刺激b淋巴细胞，也可通过巨噬细胞和t淋巴细胞的呈递传递给b淋巴细胞，b淋巴细胞增殖分化产生浆细胞；记忆细胞受抗原刺激也会增殖分化产生浆细胞。【答案】(1)造血干细胞基因选择性表达(2)摄取、处理、呈递抗原(3)ab(4)增殖分化抗体(5)抗原直接刺激b淋巴细胞抗原经巨噬细胞、t淋巴细胞呈递给b淋巴细胞记忆细胞受到抗原的刺激7实验探究某同学为验证“体液免疫需要t淋巴细胞和b淋巴细胞的共同参与”，利用给定的材料设计了如下实验：实验材料：未受感染的体重相同的小白鼠3只，x射线照射仪，新鲜的t淋巴细胞和b淋巴细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗，血清抗体测定仪以及其他必要的工具。实验原理：t淋巴细胞和b淋巴细胞的有无能影响抗体的产生，通过测定血