成才之路 · 生物 人教版 · 必修3 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索

第二章 动物和人体生命活动的调节

第二章 第4节　免疫调节

本节主攻要点 1 学习目标定位 2 思维创新升华 6 课前自主探究 3 方法技巧探究 7 教材问题释疑 4 课堂知识构建 8 课堂合作探究 5 课 时 作 业 9

本节主攻要点

1．总结与免疫有关的细胞 2．体液免疫和细胞免疫的过程及二者区别和联系 3．二次免疫反应 (1)二次免疫反应：相同抗原再次入侵时，记忆细胞很快地作出反应，即快速增殖分化产生新的浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生大量的抗体来消灭抗原，此过程为二次免疫反应。 (2)二次免疫特点：比初次反应快且强烈，能在抗原侵入但人体尚未患病之前将它们消灭。

(3)初次免疫和二次免疫过程中抗体的浓度变化(如图所示)：

学习目标定位

目标导航： 1．概述免疫系统的组成。 2．概述免疫系统在维持稳态中的作用。(重、难点) 3．关注艾滋病的流行和预防。 4．关注器官移植所面临的问题，进一步探讨科学、技术与社会的关系。

情境导入： 自古以来，人类就有这样一个设想：如果身体的某一个器官出现病症，能不能像机器更换零件一样更换器官？据统计，世界上约有4 000万盲人，其中因角膜病变失明的约占一半。人们曾试图给这些盲人换上动物的角膜，但移植上去的角膜不能在人眼上“安家落户”，很快就溶化掉。最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 提示：这与人体的免疫系统有关。移植的器官对于被移植者来说是异物，免疫系统具有排异反应。

课前自主探究

预 习 导 学 生成、成熟　 抗体

皮肤、黏膜　 吞噬细胞　 浆细胞　 效应T　 靶细胞　

系统性红斑狼疮　 3．防卫功能失调 相同的抗原　 迅速　 遗传倾向

三、免疫系统的监控和清除功能及免疫学的应用 1．监控和清除功能：监控并清除体内已经________或因其他因素而被________的细胞，以及________的细胞。 衰老　 癌变　 破坏　 T细胞　 疫苗　 器官移植

思 维 激 活 1.唾液、胃液中的杀菌物质能消灭一些病菌，是否属于第二道防线？ 2．效应T细胞和浆细胞能识别抗原吗？ 3．过敏反应与正常体液免疫相比，最主要的区别是什么？

答案：1.提示：不是，应该属于第一道防线，因为唾液和胃液直接与外界相通。 2．提示：前者能，后者不能。 3．提示：与正常体液免疫相比，过敏反应的最大特点是抗体的分布场所特殊——正常体液免疫的抗体分布于血清、组织液及细胞外分泌液中，过敏反应的抗体则分布于某些细胞(如毛细血管管壁细胞)表面上。

教材问题释疑

(一)问题探讨 1．神经系统感觉到病原体的存在一般是在有了病理反应之后，在病菌或病毒刚进入人体的时候，靠反射并不能对其作出反应。 2．不能。 3．会。

(二)资料分析1 1．由图中曲线可以看出，T细胞的多少与HIV浓度之间成反比例关系。 2．HIV浓度上升，会破坏更多的T细胞，使T细胞数目下降，从而导致人体免疫能力丧失，不能抵抗疾病的侵袭，进而使人死亡。由此可以看出，T细胞在人体内能够攻击侵入的病原体。 3．约9年。刻不容缓。

(三)旁栏思考题 不能预防所有的传染病，因为疫苗只对特定的病原体起作用，有些传染病的病原体会发生变异，有些传染病的机理目前还没有完全研究清楚，或者是还没有研制出针对这些疾病的疫苗。

(四)资料分析2 1．移植的器官对于被移植者来说是异物，免疫系统具有排异反应，但是，当时没有针对这一问题采取任何措施。 2．必须控制适当的剂量，恰到好处才有望使移植的器官能够较长时间发挥作用。 3．不能。例如，解决供体器官短缺的问题，需要有更多的人自愿捐献器官。

课堂合作探究

②胸腺：既是免疫器官，又是内分泌腺。作为免疫器官，它是T细胞发育并成熟的场所；作为内分泌腺，胸腺可产生胸腺素以促进T细胞的发育和成熟。若出现先天性胸腺发育不良或被切除胸腺，则几乎丧失特异性免疫能力，因为T细胞不仅是细胞免疫所必需的，也是多数浆细胞形成所必需的。 (2)外周免疫器官：淋巴结、脾、扁桃体等，是免疫细胞聚集和免疫应答发生的场所。

2．免疫细胞、免疫活性物质的分化和生成

在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞。淋巴细胞是由骨髓中的造血干细胞分化、发育而来的(如图)。其中的一部分造血干细胞随血流进入胸腺，并在胸腺内发育成淋巴细胞。因为胸腺英文名称的第一个字母是“T”，所以把这一类细胞称为T淋巴细胞，简称T细胞。另一部分造血干细胞在骨髓中发育成淋巴细胞。因为骨髓英文名称的第一个字母是“B”，所以把这一类细胞称为B淋巴细胞，简称B细胞。

3．免疫活性物质 (1)抗体：在机体内，由B细胞在抗原刺激下分化成的浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白。 (2)淋巴因子：淋巴细胞产生的能促进效应T细胞的分化成熟，活化B淋巴细胞，发挥抗病毒和抗肿瘤等免疫功能。 (3)溶菌酶：广泛存在于人体多种组织中(如泪水、唾液、血浆、乳汁等)，能有效地水解细菌细胞壁。

(1)免疫活性物质包括抗体、淋巴因子和溶菌酶等，其中前两种是由免疫细胞产生的，但许多种细胞都可以产生溶菌酶。 (2)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫，还在特异性免疫中起作用。

典 例 导 析 下列有关免疫系统组成的叙述，正确的是(　　) A．免疫系统包括免疫器官、免疫细胞 B．免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所 C．免疫细胞包括T细胞和B细胞，分别在胸腺和骨髓中成熟 D．免疫活性物质是由免疫细胞产生的发挥免疫作用的物质

[解析]　免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质三部分；免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所；免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞；免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。 [答案]　B

甲、乙、丙三组小鼠不同的免疫器官被破坏，其中甲组仅有体液免疫功能，乙组和丙组丧失了特异性免疫功能。现给三组小鼠分别输入造血干细胞，发现仅有乙组恢复了细胞免疫功能，出现这些现象的原因是(　　)

A．甲组骨髓被破坏，乙组胸腺被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 B．甲组胸腺被破坏，乙组骨髓被破坏，丙组骨髓和胸腺均被破坏 C．乙组骨髓被破坏，丙组胸腺被破坏，甲组骨髓和胸腺均被破坏 D．丙组骨髓被破坏，甲组胸腺被破坏，乙组骨髓和胸腺均被破坏 [答案]　B

[解析]　骨髓中的造血干细胞迁移到胸腺中分化成熟为T细胞，细胞免疫由T细胞参与完成，体液免疫由骨髓中分化成熟的B细胞参与完成。因此，若破坏骨髓，小鼠将丧失特异性免疫功能。此种情况下如果输入造血干细胞，由于缺少B细胞分化成熟的场所——骨髓，仅小鼠的细胞免疫会恢复。如果破坏胸腺，由于T细胞将无法产生，小鼠无细胞免疫。又由于体液免疫中大多数抗原的呈递需要借助T细胞完成，所以没有胸腺，只能保留部分体液免疫，因此甲组破坏的免疫器官是胸腺。

免疫系统的防卫功能 要 点 归 纳 1.非特异性免疫和特异性免疫的比较 非特异性免疫 特异性免疫 区别 来源 遗传而来，人人都有的先天性免疫 要 点 归 纳 1.非特异性免疫和特异性免疫的比较 非特异性免疫 特异性免疫 区别 来源 遗传而来，人人都有的先天性免疫 出生后与病原体斗争过程中形成的后天性免疫，并非人人都有 对象 对所有病原体起一定防御作用 对某一特定的病原体(或异物)起作用 特点 无特异性、作用弱、时间短 有特异性、作用强、时间长 基础 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(发挥作用的主要是淋巴细胞) 联系 起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫基础上形成的，特异性免疫的形成过程增强了机体的非特异性免疫，两者共同担负着机体的防御功能

2.两种特异性免疫的分析

免疫类型 体液免疫 细胞免疫 源头 B细胞 T细胞 主要免疫物质/细胞 特异性抗体 效应T细胞、淋巴因子，如干扰素、白细胞介素 作用对象 体液中的可溶性抗原 抗原侵入的宿主细胞(即靶细胞)、自身突变细胞(如癌细胞)和来自异体的移植组织器官 作用方式 浆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，促进细胞免疫作用 关系 二者各有其独特的作用又相互配合：①对外毒素：体液免疫发挥作用；②对细胞内寄生生物：体液免疫先起作用，阻止寄生生物的散播感染；当寄生生物进入细胞后，细胞免疫将抗原释放，再由体液免疫最后清除抗原

(2)记忆细胞与二次应答反应 ①记忆细胞：能分泌抗体，寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。 ②二次免疫反应：相同抗原再次入侵时，记忆细胞很快作出反应，即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。 ③二次免疫特点：比初次反应快，也比初次反应强烈，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。

④初次免疫和二次免疫反应过程中抗体浓度和患病程度可以用下图表示：

3．与免疫有关的细胞的比较 细胞 来源 功能 吞噬细胞 造血干细胞 处理、呈递抗原，吞噬抗体—抗原结合体 B细胞 造血干细胞在骨髓中发育 识别抗原，分化为浆细胞和记忆细胞 T细胞 造血干细胞在胸腺中发育 识别、呈递抗原，分化为效应T细胞和记忆细胞，并能分泌淋巴因子 浆细胞 B细胞或记忆细胞 分泌抗体 效应T细胞 T细胞或记忆细胞 识别抗原，与靶细胞结合发挥免疫效应 记忆细胞 B细胞或T细胞 识别抗原，分化为相应的效应细胞(浆细胞或效应T细胞)，发挥免疫效应

(1)吞噬细胞的作用：在非特异性免疫中起吞噬和消灭抗原的作用；在特异性免疫中起摄取和处理病原体，暴露病原体特有抗原；吞噬抗原与抗体结合形成的沉淀或细胞集团。 (2)在免疫反应中能特异地识别抗原的细胞有：T细胞、B细胞、效应T细胞、记忆细胞；吞噬细胞也能够识别抗原，但不具有特异性。

典 例 导 析 下图表示人体的特异性免疫过程，下列说法正确的是(　　) A．细胞a、b、c、d、e、f、g的成熟部位相同 B．图中二阶段可发生基因的复制和表达 C．侵入人体的结核杆菌只经过④免疫过程就能被消灭 D．能够识别抗原的细胞有d、f

[解析]　本题考查细胞免疫和体液免疫。由图可知，a是吞噬细胞，b是T细胞，c是B细胞，d是效应T细胞，c是记忆T细胞，f是效应B细胞，g是记忆B细胞。吞噬细胞、T细胞、B细胞均来自造血干细胞，但T细胞是在胸腺中发育成熟的，B细胞是在骨髓中发育成熟的。图中第二阶段有细胞的增殖、分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，其结果是产生不同功能的细胞。细胞免疫中需要抗体最终消灭抗原。能识别抗原的细胞有a、b、c、d、e、g。 [答案]　B

人体内的某种免疫反应过程可用下图表示。其中a～e代表不同免疫细胞，①～⑤代表生理过程。下列表述不正确的是(　　)

A．a表示吞噬细胞，能对多种病原体起防御作用 b．当d、e再次接触抗原X后，均能迅速增殖、分化并产生抗体 C．抗原与抗体结合后，多数情况下可被a消化 D．抗原经过程①②③传递后，能刺激c增殖、分化 [答案]　B [解析]　由图解可以推出a、b、c、d和e分别为吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞和记忆细胞。记忆细胞再次接触抗原X后，能迅速增殖、分化出浆细胞；而浆细胞虽能产生抗体但不能再进行增殖分化。

免疫失调引起的疾病及免疫学的应用 要 点 归 纳 1.免疫失调引起的疾病 过敏反应 自身免疫病 免疫缺陷病 概念 要 点 归 纳 1.免疫失调引起的疾病 过敏反应 自身免疫病 免疫缺陷病 概念 已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的反应 自身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤 由于机体免疫功能不足或缺失而引起的疾病 发病 机理 相同过敏原再次进入机体时，与吸附在细胞表面的相应抗体结合使其释放组织胺而引起 抗原结构与正常细胞表面结构相似，抗体消灭抗原时，也消灭正常细胞 人体免疫系统功能先天不足(遗传缺陷)或遭病毒等攻击破坏而致 举例 消化道、呼吸道过敏反应、皮肤过敏反应等 类风湿性关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮 先天性胸腺发育不良、艾滋病

2.免疫学的应用 (1)免疫预防：接种疫苗。 (2)免疫治疗：输入抗体、胸腺素、淋巴因子等。 (3)器官移植：有排斥现象。

过敏原引起的过敏反应与抗原引起的体液免疫的比较 (1)抗原与过敏原：过敏原具个体差异性，而抗原不具个体差异性。 (2)过敏反应必须是机体第二次接触过敏源，第一次不会发生过敏反应。 (3)主要区别在于抗体分布和位置不同。

典 例 导 析 过敏反应是很多人存在的一种异常现象，它的原理如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该图可以表示类风湿性关节炎的致病原理和过程 B．图中首次进入人体的过敏原与再次进入的过敏原的类型可相同，也可不同 C．过敏反应属于特异性免疫中的细胞免疫，其调节方式为神经—体液调节 D．过敏反应有明显的个体差异和遗传倾向

[解析]　类风湿性关节炎是自身免疫病；首次进入人体的过敏原与再次进入的过敏原的类型相同才会引起过敏反应；过敏反应是免疫功能失调症之一，由图可以看出，其调节物质是组织胺，其随体液运输来调节毛细血管的通透性，因此调节方式为体液调节。 [答案]　D

下列五种反应依次属于(　　) (1)某人一吃海鲜就出现严重的腹泻　(2)美国有一免疫功能异常的儿童，不能接触任何病原体，少量病菌感染亦可导致严重发病　(3)流感病毒侵入人体时，有时可作用于红细胞，使红细胞成为靶细胞，导致体内产生抗红细胞抗体，这种抗体也可对正常红细胞发生作用，引起红细胞裂解　(4)人体感染酿脓链球菌后，机体产生的抗体不仅向它发起进攻，也向心脏瓣膜发起进攻　(5)当细菌的外毒素进入人体后，体内产生特异性的抗毒素与之结合，使它丧失毒性

①正常免疫　　　　　②自身免疫病 ③免疫缺陷病 ④过敏反应 A．②③①④③ B．④③②②① C．②①④①③ D．④③②①① [答案]　B [解析]　(1)是消化道过敏反应。(2)由于少量病原体感染亦可导致严重疾病，是免疫缺陷病。(3)和(4)因免疫系统产生的抗体不仅向病菌或病毒发起进攻，而且也对自身成分起作用，故是自身免疫病。(5)特异性的抗毒素与外毒素结合后，使其丧失毒性，是正常免疫反应。故选B。

思维创新升华

只有第一道防线参与的免疫过程，无生理反应 构建模型，突破难点 运用抗原(体内或体外)——免疫——稳态的模型，可把免疫过程大致分为不同的途径。 参与免疫的防线及特异性免疫类型 举例说明 一 只有第一道防线参与的免疫过程，无生理反应 一、二 只有第一、二道防线参与的免疫过程。由体液中的杀菌物质和吞噬细胞完成保卫功能，无明显的生理反应 一、二、三 (体液免疫) 有三道防线参与的免疫过程，第三道防线中只有体液免疫。主要由T细胞、B细胞、浆细胞及记忆细胞等参与，通过抗体与抗原形成沉淀或细胞集团。伴有轻微发烧反应

参与免疫的防线及特异性免疫类型 举例说明 一、二、三 (体液免疫— 细胞免疫— 体液免疫) 有三道防线参与的免疫过程，第三道防线中既有体液免疫又有细胞免疫参与。主要是胞内寄生菌、病毒进入机体细胞前，通过体液免疫进行阻止，进入细胞(靶细胞)后，通过效应T细胞使靶细胞裂解死亡，再通过体液免疫中产生的抗体将其清除 三(细胞免疫) 只有第三道防线中细胞免疫参与的过程。监控与清除体内的癌变细胞的过程，器官移植等。既无第一、二道防线，也不需要抗体参与，直接发生细胞免疫 二 只有第二道防线参与的免疫反应。如衰老细胞的清除，可通过吞噬细胞清除 三(体液免疫) 只发生体液免疫。内环境中的某些物质直接引起体液免疫，如青霉素过敏、自身免疫、免疫预防等

免疫的最终效应是维持内环境的稳态，体现了免疫系统的防御、监控和清除功能。对于一般的患者，通常会经历感染、患病、痊愈3个阶段，主要发生的是上述一、二、三(体液免疫)和一、二、三(体液免疫—细胞免疫—体液免疫)途径。

方法技巧探究

探究点　从曲线中提取实验信息 ——免疫过程的分析 [案例]　实验一：用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验，过程如图1，结果如图2。

(1)实验一中，对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的________处理。 (2)从图2可知，Ⅱ组与Ⅳ组相比，小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势________，说明血清中的________不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后，在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量________，说明该组T细胞(活化T细胞)________细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在________。 (3)实验中，Ⅰ～Ⅳ组小鼠感染的是__________，感染的时间是在注射T细胞或血清的__________天。

实验二：在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力，结果如图3。

(4)由图3可知，能有效杀伤细菌X的是________细胞，而不是活化T细胞。 a．培养过活化T细胞的培养液 b．培养过巨噬细胞的培养液 c．A组小鼠的巨噬细胞 d．B组小鼠的巨噬细胞 e．培养过未活化T细胞的培养液 f．细菌X (6)该系列实验的目的是研究________________________。

[技巧突破]　(1)活化的T细胞和血清的区别： ②注射血清的目的主要是血清中含有抗体，可以起到体液免疫的作用，即可以和位于细胞外的抗原结合使其失去活性而发挥免疫效应，但是对于侵入细胞内的抗原起不到作用。

(2)坐标图中信息提取的技巧： ①分析曲线的起点、终点和走向：图2中Ⅱ组与Ⅳ组的起点、终点和走向基本相同，因此，Ⅱ组与Ⅳ组的小鼠脾脏中活细菌数量的增长趋势基本相同；I组中活细菌的数量基本不变，说明活化的T细胞能抑制细菌的数量。 ②解读坐标图中横纵坐标的含义：坐标图中横纵坐标的含义不同，曲线的走势不同。图2中横坐标表示“感染后天数”，据此和箭头指向的注射T细胞或血清的时间可推知感染发生在注射的前1天。

(3)验证性实验中实验材料的选择： 验证性实验也遵循对照原则，在选择实验材料时首先明确验证的假设和实验的自变量。实验二中验证的假设是“活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞”；自变量是“活化T细胞释放某种物质的有无”，因此该实验中选择的材料是：活化T细胞释放的某种物质、未接受过细菌X的巨噬细胞和细菌X。 (4)整合结论明确实验目的： 分析本题所设计的系列实验可知该特异性免疫属于细胞免疫，对细菌X有杀伤力的是T细胞、巨噬细胞，该系列实验的目的是研究小鼠抗细菌X的免疫应答。

[答案]　(1)对照 (2)相同　抗体　无明显变化　抑制　细胞内 (3)细菌X　前1 (4)活化巨噬 (5)a、d、f (6)小鼠抗细菌X的免疫应答

[方法警示]　得分要点 (2)第一个空必须体现“相同”。 (3)第一个空必须体现“细菌X”。 (5)必须体现“a、d、f”。 (6)必须体现“抗细菌X的免疫应答”。

失分案例 (2)第一个空错答为“更快”而不是“相同”。(错因：没有明确消灭细菌是由T细胞完成的) (3)第一个空只答出“细菌”。(错因：没有仔细的考虑抗原与免疫的特异性) (5)错答为“a、c、f”或“b、d、f”。(错因：没有考虑到吞噬细胞必须是未刺激过的) (6)错答为“哪种细胞可以抗细菌X”。(错因：没有考虑到实验目的必须是肯定的语气)

课堂知识构建