2024年高中生物新教材同步选择性必修第一册 第4章 第2节 第1课时　体液免疫

第2节特异性免疫第1课时体液免疫[学习目标]1.理解免疫系统对病原体的识别。2.概述体液免疫的过程。1．免疫系统对病原体的识别(1)识别原理①识别“己方”——人体所有细胞膜的表面都有作为身份标志的一组蛋白质。②识别“敌方”——病毒、细菌等病原体也带有自身的身份标签。(2)识别工具：免疫细胞表面的受体。拓展阅读克隆选择学说(1)一个淋巴细胞只针对一种特异性抗原：每个细胞表面的受体数量是有限的，一个细胞膜表面不可能同时具有所有不同种类抗原的受体。(2)与抗原对应的淋巴细胞选择性增殖：未受到抗原刺激时每一种识别不同抗原的细胞只有一个或很少数量，这可以节约免疫系统所需的物质和能量。只有受到特定抗原刺激的淋巴细胞才会大量增殖形成大量的能够识别相同抗原的同种淋巴细胞，这些淋巴细胞具有极强的特异性，可以高效专一地对抗某种抗原。2．体液免疫(1)概念：B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。(2)基本过程①一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③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。④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；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。⑤B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。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑥浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。判断正误(1)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()(2)浆细胞会在抗原的直接刺激下，产生和分泌抗体()(3)当相同的抗原再次入侵机体时，记忆B细胞会迅速产生大量抗体，消灭抗原()(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B细胞()答案(1)√(2)×(3)×(4)×特别提醒(1)记忆B细胞再次接触相同抗原时，增殖分化形成浆细胞才能产生抗体。(2)在二次免疫时，浆细胞可来自记忆B细胞的增殖分化，也可来自B细胞的增殖分化。(3)浆细胞不能识别抗原，不能分裂分化，是唯一能产生抗体的细胞。任务：分析体液免疫的具体过程1．分析体液免疫的研究历程，回答相关问题：资料1：19世纪末，科学家贝林发现血清中存在抗毒素，他将这种物质命名为“抗体”。资料2：1890年，德国学者埃利希提出原始的体液免疫学说，认为血清中存在的抗菌物质在抗感染免疫中起决定作用。资料3：1948年，法格雷乌斯证明抗体是受抗原刺激后，由淋巴细胞转化成的浆细胞(效应B细胞)产生的。资料4：1967年，克拉曼和米切尔等科学家证实抗体的产生需要T细胞和B细胞协同作用。资料5：1970年，米勒证实辅助性T细胞虽不产生抗体，但能协助B细胞产生抗体。资料6：20世纪70年代乌纳努埃等证明巨噬细胞在抗体形成中具有重要作用。1983年，哈斯基乌斯等证实T细胞表面存在识别抗原呈递细胞呈递的抗原－MHC的受体分子。(1)资料1和2说明体液免疫主要的“作战武器”是什么？提示体液免疫主要依靠抗体作为“作战武器”。(2)综合资料3、4、5中三个研究结果，抗体的产生过程涉及哪些细胞？这些细胞是如何相互作用的？提示T细胞和B细胞等。辅助性T细胞协助受到抗原刺激的B细胞转化为浆细胞，再产生抗体。(3)综合资料6的研究结果，体液免疫过程还与什么细胞有关？这些细胞之间是如何相互作用的？提示巨噬细胞等抗原呈递细胞。抗原呈递细胞加工抗原，并呈递给T细胞(辅助性T细胞)。(4)根据上述研究提出体液免疫过程的假说并完善流程图。eq\x(\a\vs4\al\co1(抗原呈递,细胞吞噬、,加工和呈,递抗原))→eq\x(\a\vs4\al\co1(辅助性T,细胞识别,被呈递的,抗原))→eq\x(\a\vs4\al\co1(辅助性T细,胞协助受病,原体刺激的,B细胞))→eq\x(\a\vs4\al\co1(B细胞转化,为浆细胞))→eq\x(\a\vs4\al\co1(浆细胞产,生抗体))2．阅读教材P72的相关内容，请完善体液免疫的流程图。3．二次免疫及其特点在某种哺乳动物体内注射m抗原和n抗原后，机体内产生的抗体水平的变化情况如图所示。请据图回答下列问题：(1)在第28d注射m抗原和n抗原之后，机体针对它们产生的抗m抗体和抗n抗体的浓度为什么会有如此大的差异？提示28d前已经注射过m抗原，因此，此次注射m抗原引起的免疫反应属于二次免疫，而对n抗原的免疫反应则属于初次免疫。二次免疫相对初次免疫而言，反应更加迅速、高效，产生的抗体浓度差异也就更大。(2)如果在第56d时再同时注射m抗原和n抗原，请你预测抗m抗体和抗n抗体的产生情况，并在曲线图上画出来。提示如图所示(3)结合体液免疫的过程分析，二次免疫主要的应答机理是什么？提示当机体再接触到相同的抗原时，记忆B细胞能迅速增殖分化，分化形成的浆细胞快速产生大量抗体。(4)为什么二次免疫更快、更强？提示记忆细胞直接增殖分化。识别同一抗原的记忆细胞数量比初次免疫应答过程中的B细胞数量更多。1．B细胞分裂、分化的条件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(两个激活信号\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①病原体与B细胞接触,②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合)),细胞因子的作用：由辅助性T细胞分泌，可以促进B细胞分裂、分化过程))2．二次免疫及其特点(1)二次免疫的基础：在初次免疫过程中产生的记忆B细胞，当接受相同的抗原刺激时，会迅速地增殖分化成浆细胞，从而更快更多地产生抗体。(2)二次免疫的特点：从上图中可以看出，二次免疫与初次免疫相比，产生的抗体又快又多，从而使患病程度大大降低。1．(2022·广东揭阳高二期末)人体免疫系统是覆盖全身的防卫网络。如图是人体初次接触某病原体后发生的部分免疫过程示意图，图中①～④表示细胞，甲和乙表示物质。下列说法正确的是()A．细胞①是抗原呈递细胞，能特异性识别病原体B．细胞②和细胞③发育、成熟的场所均相同C．细胞④是浆细胞，由记忆B细胞增殖分化形成D．新型冠状病毒感染患者体内会产生物质甲和乙答案D解析据图分析，该图表示的是体液免疫的过程，①为抗原呈递细胞，②为辅助性T细胞，③为B细胞，④为浆细胞，甲为细胞因子，乙为抗体。抗原呈递细胞识别抗原没有特异性，A错误；细胞②和细胞③分别为辅助性T细胞和B细胞，两者产生的场所相同都是骨髓，但发育成熟的场所不同，B错误；由题干信息可知，该过程是初次免疫，则细胞④(浆细胞)，由③(B细胞)增殖分化而来，C错误。2．某研究小组为了研究初次免疫和再次免疫的作用，取若干只实验小鼠进行实验，实验分组及处理见下表。下列说法正确的是()小鼠分组A组B组初次注射抗原抗原甲抗原甲隔一段时间再注射抗原抗原甲抗原乙A.可以通过检测小鼠体内抗原数量来确定是否有免疫应答B．再次注射抗原后，A组小鼠体内有大量抗体，B组小鼠没有抗体C．再次注射抗原后，A组小鼠体内抗原甲的抗体比B组高D．如果实验小鼠之前都接触过抗原甲，对实验结果没有影响答案C解析可以通过检测小鼠体内抗体数量来确定是否有免疫应答，A错误；A组小鼠和B组小鼠初次注射抗原甲后，体内都会产生针对抗原甲的记忆B细胞，A组小鼠再次注射抗原甲后，记忆B细胞迅速增殖分化，分化后快速产生大量针对抗原甲的特异性抗体；B组小鼠注射的抗原乙不能刺激针对抗原甲的记忆B细胞分化为浆细胞产生抗体，但是B组小鼠通过对抗原乙的初次免疫应答，能产生抗体，B错误；如果实验小鼠之前接触过抗原甲，会直接影响初次注射抗原甲时两组小鼠的抗体数量，D错误。题组一免疫系统对病原体的识别1．在人体免疫过程中，淋巴细胞表面能识别“非己”的物质是()A．抗原B．抗体C．淋巴细胞表面的受体D．抗原—抗体复合物答案C2．下列关于分子标签的描述错误的是()A．人体细胞膜表面起分子标签作用的物质是蛋白质B．细菌、病毒等病原体表面的分子标签与人体细胞的不同C．免疫细胞靠细胞表面的受体来识别病原体表面的分子标签D．人体白细胞不能识别自身细胞的分子标签答案D题组二体液免疫3．(2022·安徽合肥一中高二期末)B淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如图所示，下列叙述错误的是()A．甲发育为乙的场所是骨髓B．乙增殖分化为丙需要抗原的接触、辅助性T细胞表面特定分子变化并与B细胞结合，以及细胞因子的共同作用C．丙细胞膜表面有大量特异性抗原识别受体D．丙细胞具有发达的内质网和高尔基体答案C解析丙细胞是浆细胞，浆细胞不能识别抗原，其表面没有抗原识别受体，C错误。4．如图为人的体液免疫图解，请分析判断，下列说法错误的是()A．细胞①是抗原呈递细胞B．细胞②是辅助性T细胞，能分泌细胞因子C．细胞③是记忆B细胞，再次接触该抗原时可迅速增殖分化D．细胞④寿命比较长，细胞⑤产生的物质为蛋白质答案C解析细胞①是抗原呈递细胞，A正确；细胞②是辅助性T细胞，能分泌细胞因子，促进B细胞的增殖和分化，B正确；细胞④是记忆B细胞，再次接触该抗原时可迅速增殖分化，C错误；细胞④是记忆B细胞，可存活几年甚至几十年，寿命比较长，细胞⑤是浆细胞，产生的物质为抗体，抗体的化学本质是蛋白质，D正确。5．(2022·江苏常州高二期末)下列关于体液免疫的叙述，错误的是()A．能刺激B细胞活化的两个信号来自病原体和辅助性T细胞B．辅助性T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞的增殖分化C．记忆B细胞再次接触同种抗原能迅速产生并分泌大量抗体D．浆细胞分泌的特异性抗体只能与细胞外的特定病原体结合答案C解析记忆B细胞再次接触同种抗原能迅速增殖分化，由分化后的浆细胞分泌抗体，C错误。6．(2022·甘肃永昌县第一高级中学高二期中)卡介苗的有效成分是结核杆菌的一种抗原，接种该疫苗后人体内会产生相应抗体。下列相关叙述，正确的是()A．抗体是由吞噬细胞、B细胞、T细胞和浆细胞等淋巴细胞产生的B．人体内已有的所有抗体都能与再次入侵的该抗原进行特异性结合C．该过程中，浆细胞能识别该抗原，能分泌多种特异性抗体D．人体对癌细胞的监控和清除功能离不开免疫系统的参与答案D解析抗体是由浆细胞产生的，A错误；人体内有很多种抗体，而抗体与抗原的结合具有特异性，即不同抗体特异性识别的抗原不同，B错误；浆细胞不能识别抗原，每个浆细胞只能分泌一种特异性抗体，C错误。7．(2023·江苏邳州宿羊山高级中学高二检测)如图为人体体液免疫过程的示意图。当机体再次接触相同抗原时，a、b、c、d四种免疫细胞中，能迅速增殖分化的是()A．aB．bC．cD．d答案D解析依据体液免疫的过程可知，a为辅助性T细胞，b为B细胞，c为浆细胞，d为记忆B细胞，当机体再次接受相同抗原刺激时，记忆B细胞可迅速增殖分化为浆细胞，D正确，A、B、C错误。8．(2022·江西九江高二期末)科研人员将外毒素M(可引起小鼠死亡)经脱毒处理制成类毒素M，然后对小鼠先注射类毒素M，小鼠未死亡，经1～3周后，注射外毒素M，小鼠依旧未死亡。下列叙述错误的是()A．注射类毒素M和外毒素M都能使小鼠体内发生体液免疫B．1～3周后，实验小鼠血清中含有与外毒素M特异性结合的抗体C．1～3周后，若给小鼠注射其他类型的外毒素，小鼠仍有可能死亡D．该实验小鼠先后二次注射抗原时，机体产生抗体的量是相同的答案D解析对于小鼠而言，类毒素M和外毒素M均属于抗原，都会引起小鼠体内发生体液免疫，A正确；注射类毒素M(抗原)1～3周后，小鼠血清中含有抗外毒素M的抗体，B正确；1～3周后，若给小鼠注射其他类型外毒素，由于小鼠体内没有相应的抗体，小鼠仍有可能会死亡，C正确；该实验小鼠第二次注射抗原，机体会发生二次免疫，产生抗体的量比首次免疫时要多得多，D错误。9．如图为体液免疫过程示意图。下列对B细胞上的抗原受体与相应的浆细胞分泌的抗体的叙述，不正确的是()A．均需通过内质网和高尔基体进行运输B．两种物质的氨基酸序列不完全相同C．两种物质能特异性识别同一种抗原D．浆细胞同时合成、分泌这两种物质答案D解析抗原受体和抗体均需要通过内质网和高尔基体进行运输，A正确；抗原受体和抗体均具有专一性，两种物质的氨基酸序列不完全相同，B正确；两种物质能特异性识别同一种抗原，C正确；B细胞上的抗原受体是由B细胞合成的，抗体是由浆细胞分泌的，D错误。10．血清中含有多种白蛋白和球蛋白，为确定血清中何种成分是抗体，实验将同一动物的正常血清和免疫后的血清进行蛋白质分离并测定含量，其结果如图所示。下列叙述不正确的是()A．高尔基体参与抗体的加工B．抗体能与相应抗原特异性结合C．抗体由浆细胞产生D．结果说明抗体主要成分是α、β球蛋白答案D解析由图可知，与正常血清相比，免疫后的血清中γ球蛋白含量明显增多，而白蛋白、α球蛋白和β球蛋白的含量基本不变，说明抗体主要成分是γ球蛋白，D错误。11．(2022·福建永安高二检测)如图是α-银环蛇毒引发机体免疫效应的部分示意图。下列相关叙述不正确的是()A．细胞①在特异性免疫与非特异性免疫中均发挥重要作用B．再次受到α-银环蛇毒刺激，细胞④可迅速增殖分化产生⑤C．物质A属于免疫活性物质，可以在人体的第三道防线中发挥作用D．图中既能特异性识别抗原又能增殖分化的细胞是③④⑤答案D解析图中细胞①是吞噬细胞，细胞②是辅助性T细胞，细胞③是B细胞，细胞④是记忆B细胞，细胞⑤是浆细胞，其中既能特异性识别抗原又能增殖分化的细胞是辅助性T细胞、B细胞和记忆B细胞，即②③④，D错误。12．如图是免疫细胞之间相互作用的部分模式图。下列叙述正确的是()A．图示免疫过程为体液免疫B．物质Ⅰ具有促进细胞D分裂、分化的作用C．物质Ⅰ属于免疫活性物质而物质Ⅱ不属于D．图中有3种细胞能够对病菌进行特异性识别答案A解析图中所示免疫过程中，物质Ⅱ与抗原发生特异性结合，因此物质Ⅱ为抗体，由此可判断该免疫过程为体液免疫，A正确；图中物质Ⅰ为细胞因子，其能够促进B细胞分裂、分化为浆细胞和记忆B细胞，而细胞D为浆细胞，B错误；物质Ⅰ(细胞因子)和物质Ⅱ(抗体)都属于免疫活性物质，C错误；辅助性T细胞和B细胞均能够对病菌进行特异性识别，抗原呈递细胞能够识别病菌，但没有特异性，浆细胞不能识别病菌，D错误。13．为研究辅助性T细胞对B细胞产生抗体的影响，研究人员将来自同一个体的B细胞等分为三组，每组培养液中加入的细胞种类如表所示(“＋”表示添加，“－”表示不添加)。将三组细胞放在相同条件下培养，定期取样离心，检测各组上清液中的抗体含量(如图所示)。下列有关分析，正确的是()项目A组B组C组B细胞＋＋＋未活化的辅助性T细胞＋－－活化的辅助性T细胞－＋－A．本实验中B组为对照组，A组、C组为实验组B．该实验所选用的B细胞需预先经过抗原的刺激C．活化的辅助性T细胞的主要作用是攻击靶细胞D．未活化的辅助性T细胞能激活B细胞进而产生抗体答案B解析由表可知，C组没有进行处理，本实验中C组为对照组，A组和B组为实验组，A错误；B细胞增殖分化为浆细胞产生抗体需要抗原、细胞因子和活化的辅助性T细胞的共同刺激，由于B组已经检测到抗体，所以实验所用的B细胞需预先经过抗原的刺激，B正确；活化的辅助性T细胞的主要作用是激活B细胞、分泌细胞因子促进B细胞增殖分化形成浆细胞，使其产生抗体，C错误；根据A组没有抗体产生，可知未活化的辅助性T细胞不能激活B细胞，D错误。14．病毒侵入机体时，机体会启动免疫反应对抗病毒。如图是免疫系统作用于某种病毒的过程简图，其中字母表示细胞或物质，数字表示过程。请回答下列问题：(1)免疫系统主要包括________________________________________________________________________，三道防线的主要功能是________________________________________________________。(2)细胞B在图中免疫过程的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)过程②表示______________细胞激活细胞A的过程。此过程中细胞C还会通过______________对该过程起作用。(4)被该病毒感染并已经治愈的人一般不会再次被该种病毒感染患病。试从免疫的角度分析其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质免疫防御、免疫自稳、免疫监视(2)吞噬消化、处理病毒，暴露其特有的抗原并传递给辅助性T细胞(3)辅助性T分泌细胞因子(4)被该病毒感染并已经治愈的人体内存在足