第4节 免疫调节
第1课时 免疫系统的组成、体液免疫
[学习目标] 1.概述免疫系统的组成和人体的三道防线。2.概述艾滋病的发病原因，并进一步理解免疫系统的防卫功能。3.学会用框图或者文字阐明体液免疫的过程。
一、免疫系统的组成和淋巴细胞的起源
1．免疫系统的组成
2．免疫系统中起主要作用的是各种淋巴细胞，结合下图分析淋巴细胞的起源。
由上图可以看出：B细胞和T细胞共同来源于骨髓中的造血干细胞，其中B细胞发育成熟的场所为骨髓，T细胞发育成熟的场所为胸腺，淋巴细胞集中分布于淋巴液、血液和淋巴结中。
二、免疫系统的防卫功能
1．三道防线
(1) 第一道防线：皮肤、黏膜。
(2)第二道防线：体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。
(3)第三道防线：主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。
2．非特异性免疫和特异性免疫的比较
种类
非特异性免疫
特异性免疫
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项目
区别
来源
人人生来就有的先天性免疫
后天性免疫，并非人人都有
对象
对所有的病原体起作用
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、二道防线
第三道防线
联系
起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，两者共同担负着机体的防御功能
3.艾滋病的死因和免疫系统受损的关系
(1)图中A、B、C、D表示HIV破坏人体免疫系统的四个阶段，据图回答：
A．免疫缺陷病毒(HIV)最初侵入人体时，免疫系统可以摧毁大多数(填“大多数”或“少数”)病毒。
B．免疫缺陷病毒(HIV)浓度升高(填“升高”或“降低”)，T细胞数量逐渐减少(填“增多”或“减少”)。
C．T细胞数量减少，免疫系统被破坏，各种感染机会增加。
D．人体免疫能力几乎全部(填“全部”或“少部分”)丧失。
(2)据图，T细胞的多少和HIV浓度之间有什么关系？
答案 T细胞的多少和HIV浓度之间呈负相关关系。
(3)根据曲线，T细胞大量减少会导致人体丧失免疫能力，推测T细胞在人体内可能发挥什么作用？
答案 T细胞在人体内能够抵抗侵入的病原体。
(4)艾滋病患者常常会出现恶性肿瘤，这说明第三道防线还具有什么作用？
答案 能消灭体内的异常细胞，抑制体内肿瘤的产生。
4．第三道防线中起主要作用的是各种淋巴细胞，其中B细胞主要靠产生抗体作战，这种方式称为体液免疫；T细胞主要靠直接接触靶细胞作战，这种方式称为细胞免疫。
三、体液免疫
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1．抗原和抗体
(1)抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。作为抗原的物质应位于病原体的表面。
(2)抗体是专门抗击抗原的蛋白质类物质。
2．体液免疫的过程
(1)阶段Ⅰ：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给T细胞，刺激T细胞产生淋巴因子(图中③)。少数抗原直接刺激B细胞(图中④)。
(2)阶段Ⅱ：B细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下，开始一系列的增殖、分化，大部分分化为浆细胞，小部分形成记忆细胞。
(3)阶段Ⅲ：浆细胞分泌产生抗体，与抗原特异性结合，抑制病原体的繁殖或者对人体细胞的黏附。
一 、辨析人体三道防线
1. 胃液中含有盐酸，能杀死食物中的多种病原体，这属于第几道防线吗？
答案 胃液不是体液。这应属于胃黏膜的分泌物，是第一道防线。
2. 溶菌酶是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶，存在于哺乳动物的泪液和血浆等液体中，那么溶菌酶的作用属于第几道防线？
答案 泪液中的溶菌酶属于第一道防线，血浆里面的溶菌酶属于第二道防线。
3．皮肤烧伤的病人被感染的机会大大增加，这是第几道防线减弱导致的？
答案 皮肤的屏障作用是第一道防线。
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4．吞噬细胞参与第几道防线？
答案 吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体，是第二道防线，属于非特异性免疫；同时吞噬细胞又参与第三道防线，能处理抗原并将抗原传递给T细胞。
二、体液免疫的过程分析
下图代表人体体液免疫的过程。请据图分析下列问题。
1．抗原一定是从外界侵入机体吗？
答案 不一定，自身的组织或细胞有时也会成为抗原，如癌细胞。
2．图中的免疫活性物质是什么？它的合成和分泌与细胞中哪些细胞器有关？
答案 图中的免疫活性物质是抗体，参与抗体合成和分泌的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
3．细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是什么细胞？
答案 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是B细胞、记忆B细胞、浆细胞。
4．图中能特异性识别抗原的细胞有哪些？不能识别抗原的细胞又是哪些？
答案 能特异性识别抗原的是T细胞、B细胞、记忆B细胞，无识别作用的是浆细胞。
5．如果把T细胞完全摧毁，体液免疫会不会完全丧失？
答案 不会，会保留一部分，因为抗体的产生可以通过抗原直接刺激B细胞(④)和记忆B细胞(⑤)进而产生浆细胞。
6．免疫过程⑤→⑧→⑨和①→②→③→⑦→⑨相比在反应速度和强度上有什么区别？
答案 ⑤→⑧→⑨是二次免疫，比①→②→③→⑦→⑨相比反应快，反应强。
【归纳提升】
1．特异性免疫和非特异性免疫既有较严格的分工，也有一定的协作、联系。下列各项中，最能体现两者紧密关系的是( )
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A．抗体 B．淋巴因子
C．溶菌酶 D．吞噬细胞
答案 D
解析 吞噬细胞既参与特异性免疫又参与非特异性免疫。
2. 科学家利用基因工程技术培育出特殊的西红柿、香蕉，某些人食用后，体内可产生特定的抗体，说明这些西红柿、香蕉中的某些物质至少应( )
A．含有丰富的免疫球蛋白
B．含有某些具有抗原特性的物质
C．含有一些灭活的病菌
D．能刺激人体内效应T细胞分泌抗体
答案 B
解析 能引起机体产生抗体的物质是抗原，说明这些转基因食品中含有某种抗原类物质。
3. 研究发现两种现象：①动物体内的B细胞受到抗原刺激后，在物质甲的作用下，可增殖、分化为浆细胞；②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，乙是淋巴因子
C．甲是淋巴因子，乙是抗原
D．甲是淋巴因子，乙是抗体
答案 C
解析 在体液免疫过程中，T细胞能够分泌淋巴因子，促进B细胞增殖、分化为浆细胞。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。
4. 关于特异性免疫和非特异性免疫的叙述中，不正确的是 ( )
A．发生非特异性免疫的结构主要是皮肤、黏膜、吞噬细胞等，发生特异性免疫的结构是机体的免疫系统
B．非特异性免疫出现快、作用范围广，特异性免疫出现慢、作用范围小、针对性强
C．特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的
D．非特异性免疫是在特异性免疫的基础上形成的
答案 D
解析 人体的非特异性免疫是生来就有的，其物质基础是人体的第一、二道防线，其特点是作用范围广，作出反应快；特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，物质基础是免疫系统构成的第三道防线，其特点是作出反应慢、针对性强。
5．人体皮肤轻微受伤出血，并受病原微生物侵染，受伤处略微红肿，几天后彻底痊愈，其依赖的细胞主要是( )
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A．吞噬细胞 B．浆细胞
C．T细胞 D．记忆细胞
答案 A
解析 人体皮肤轻微受伤出血，并受病原微生物侵染，此时发挥作用的是人体的第二道防线，因此依赖的细胞主要是吞噬细胞。
知识点一 免疫系统的组成
1．如图表示人体内各类血细胞生成的途径，a～f表示不同种类的细胞，请你判断下列说法中错误的是( )
A．造血干细胞形成多种细胞，要经过细胞增殖和细胞分化过程
B．各类细胞来源相同但功能不同，根本原因是不同细胞表达的基因不同
C．c和d在不同的场所发育而成
D．当再次受到相同抗原刺激后，机体具有更强烈的免疫反应，主要与c和d有关
答案 D
解析 造血干细胞可以形成多种细胞，要经过细胞增殖和细胞分化，不同的细胞表达的基因不同。c是B细胞，在骨髓中发育而成，d是T细胞，在胸腺中发育而成。二次免疫的反应更强烈，原因是初次免疫过程中产生了记忆细胞，当再次受到相同抗原刺激后，会迅速地增殖、分化形成浆细胞，产生更多的抗体。
2．斯坦曼因发现能够激活并调节适应性免疫的树突状细胞(DC)而获得2011年诺贝尔生理学或医学奖，DC是一种免疫细胞，能高效地摄取、加工处理和呈递抗原，从而激发免疫应答，下列观点中，该材料支持的是( )
A．DC来源于记忆细胞
B．DC与吞噬细胞有相似的免疫功能
C．DC只参与非特异性免疫而不参与特异性免疫
D．DC激发免疫应答的过程不需要抗原参与
答案 B
解析 DC是一种免疫细胞，起源于造血干细胞，A错误；吞噬细胞和DC细胞都有摄取、加工处理和呈递抗原的作用，B正确； DC细胞和吞噬细胞作用相似，既参与非特异性免疫又参与特异性免疫，C错误； DC激发免疫应答的过程需要抗原参与，D错误。
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3．有关记忆细胞的叙述中，不正确的是( )
A．受同一抗原刺激后，迅速产生大量的抗体
B．受同一抗原刺激后，迅速形成大量浆细胞
C．受同一抗原刺激后，迅速形成大量效应T细胞
D．是由B细胞或T细胞分化形成的
答案 A
解析 受同一抗原刺激后，迅速形成大量的浆细胞，浆细胞再分泌产生大量的抗体，A错误；记忆B细胞受同一抗原刺激后，迅速形成大量浆细胞，B正确；记忆T细胞受同一抗原刺激后，迅速形成大量效应T细胞，C正确；记忆B细胞和记忆T细胞分别是由B细胞和T细胞增殖分化形成的，D正确。
知识点二 免疫系统的防卫功能
4．可以成为人体第三道防线的结构或物质是 ( )
①骨髓 ②扁桃体 ③淋巴细胞 ④抗体 ⑤红细胞 ⑥吞噬细胞 ⑦抗原
A．①③④⑤⑥ B．③④⑥⑦
C．①②③④⑥ D．①③⑤⑥
答案 C
解析 人体第三道防线主要是由免疫器官、免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的特异性免疫。红细胞不属于免疫细胞，抗原不属于免疫系统。
5．大面积烧伤病人护理不当时，易发生感染引起严重的后果，这主要是由于病人的( )
A．体液大量流失
B．非特异性免疫能力减弱
C．特异性免疫能力减弱
D．营养物质得不到及时的补充
答案 B
解析 第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，它们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物还有杀菌的作用，这种免疫能力是人一出生就有的，为非特异性免疫。大面积烧伤致使皮肤受损，使人体的非特异性免疫能力减弱，病人若护理不当，容易发生感染而引起严重后果。
6．下列哪种现象属于特异性免疫( )
A．泪液中的溶菌酶可杀死沙眼衣原体
B．淋巴结内的吞噬细胞吞噬侵入人体内的链球菌
C．胃液中的盐酸可杀死部分进入胃内的细菌
D．体内的天花抗体能防御天花病毒
答案 D
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解析 泪液中的溶菌酶可杀死沙眼衣原体属于第一道防线，属于非特异性免疫，A错误；淋巴结内的吞噬细胞吞噬侵入人体内的链球菌属于第二道防线，属于非特异性免疫，B错误；胃液中的盐酸可杀死部分进入胃内的细菌属于第一道防线，属于非特异性免疫，C错误；体内的天花抗体能防御天花病毒属于体液免疫，属于特异性免疫，D正确。
7．甲型流感病毒(H1N1)是一种RNA病毒，下图是H1N1侵入人体细胞后发生免疫反应的示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．因为有吞噬细胞参与，所以人体对H1N1的免疫是非特异性免疫
B．①病原体进入吞噬细胞的过程，体现了细胞膜具有选择透过性
C．③是溶酶体，③处理病原体的过程无特异性，处理的目的是暴露抗原
D．物质④最有可能是细胞膜上的多糖分子
答案 C
解析 吞噬细胞可参与非特异性免疫也可参与特异性免疫，吞噬细胞既在非特异免疫中直接吞噬消灭各种病原微生物，而图中显示吞噬细胞吞噬处理抗原，呈递给T细胞，参与特异性免疫的过程，故A错误；病原体进入吞噬细胞的过程属于胞吞，体现了细胞膜具有一定的流动性，故B错误；溶酶体处理病原体暴露抗原，没有特异性，故C正确； T细胞依赖于细胞膜上的受体来识别抗原，而受体的化学本质是糖蛋白，故D错误。
知识点三 体液免疫
8．2014年西非地区爆发了埃博拉疫情，埃博拉病毒(EBV)是一种RNA病毒，侵入人体后发生免疫反应，下列叙述正确的是( )
A．EBV被吞噬细胞特异性识别，产生特异性免疫反应
B．EBV刺激T细胞分泌淋巴因子与该病毒结合
C．在淋巴因子和EBV的共同刺激下，B细胞才能增殖、分化为浆细胞
D．浆细胞直接和EBV结合，将其灭活
答案 C
解析 吞噬细胞识别抗原无特异性，A错误； EBV刺激T细胞分泌淋巴因子能增强免疫效应，但不能与该病毒结合，B错误；在淋巴因子和EBV的共同刺激下，B细胞增殖、分化为浆细胞，C正确；浆细胞产生抗体和EBV结合，D错误。
9．如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 ( )
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A．吞噬细胞 B．浆细胞
C．T细胞 D．记忆B细胞
答案 D
解析 在第一次受到抗原刺激时，B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，能迅速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体。吞噬细胞和T细胞不能产生抗体。
10．如图为人体免疫系统清除流感病毒(RNA病毒)的部分过程示意图，结合所学知识，分析下列推测最准确的是( )
A．细胞甲为B细胞，其与细胞乙、丙都能接受抗原刺激
B．有细胞丙参与的免疫过程一定属于人体的特异性免疫
C．与细胞乙相比，细胞丙的高尔基体和溶酶体都更发达
D．细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物可被细胞核利用
答案 D
解析 细胞甲为B细胞，细胞乙为浆细胞，细胞丙为吞噬细胞，其中甲和丙都能接受抗原刺激，但乙不能接受抗原刺激，A错误；细胞丙为吞噬细胞，既可参与非特异性免疫，也可参与特异性免疫，B错误；细胞乙为浆细胞，可分泌抗体，细胞丙为吞噬细胞，可以消化处理抗原，因此与细胞乙相比，细胞丙的溶酶体更发达，而细胞乙的高尔基体更发达，C错误；细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物可被细胞核利用，D正确。
综合训练
11. 如图为人体内的浆细胞结构图。请据图回答：
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(1)该细胞是由B细胞经抗原刺激增殖、分化形成的浆细胞，由该细胞参与的特异性免疫称为________免疫。
(2)该细胞发挥免疫作用时需合成并释放一种称为__________的物质，这种物质合成的场所是细胞中的[ ]____________，对该物质加工和修饰的场所是[ ]____________和[ ]____________。
(3)多数情况下，抗原与该细胞产生的________结合后会发生进一步变化，如形成________或________，进而被______________吞噬消化。
(4)抗原初次侵入机体时需经____________处理，大多数抗原经____________传递给______，少数抗原直接刺激____________。
(5)抗原初次侵入机体时，该细胞由__________________增殖、分化产生；当同一种抗原再次侵入机体时，该细胞由______________________增殖、分化产生。抗原第二次侵入机体时，该细胞产生的速度比初次侵入时________，产生量比初次侵入时________。
答案 (1)体液 (2)抗体 1 核糖体 2 内质网 4 高尔基体 (3)抗体 沉淀 细胞集团 吞噬细胞 (4)吞噬细胞 T细胞 B细胞 B细胞
(5)B细胞 记忆细胞、B细胞 快 多
解析 浆细胞由进入体液的抗原刺激B细胞增殖、分化而形成，它通过产生抗体来完成体液免疫。抗体的化学本质是蛋白质，它在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工、运输，并以囊泡的形式运输至细胞膜，最后由细胞膜分泌至细胞外。抗体能够与抗原特异性结合，多数情况下，抗原与抗体结合后会发生进一步变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬、消化。抗原初次侵入机体时，B细胞受抗原刺激增殖、分化产生浆细胞和记忆细胞；当同一种抗原再次侵入机体时，记忆细胞增殖、分化迅速产生大量浆细胞。
12. 艾滋病是危及人类生命的顽症之一，其病原体为人类免疫缺陷病毒(HIV)，图1表示人体对HIV的免疫过程以及HIV在宿主细胞中的增殖过程。请回答下列有关问题：
图1
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图2
(1)如图1所示的HIV主要侵染的A细胞是________，在体液免疫过程中该细胞的主要作用是________________________________________________________________________
________________________。根据图示信息，HIV能特异性地侵染A细胞，这主要与A细胞膜表面存在HIV的特异性________有关。
(2)若图1中④～⑦代表遗传信息的传递过程，则在正常人体细胞内不会发生的过程是[ ]________(填图中序号及相应名称)。
(3)图2所示为HIV侵入人体后，早期人体血液中HIV数量的变化，早期HIV数量减少可能与人体的____________免疫能力还比较强有关。请在图2中绘制出相应时间内HIV抗体数量的变化曲线。
(4)HIV疫苗被认为是预防艾滋病的最有效工具。2009年9月，泰国研究人员宣布已开发试验的一种“联合疫苗”可将人体感染艾滋病病毒的风险降低31.2%，这是人类首次获得具有免疫效果的艾滋病疫苗。艾滋病疫苗具有降低HIV感染风险功能的原因是_________
________________________________________________________________________，
但从研究数据看，疫苗的预防效果不太令人满意，这可能与HIV__________________有关。
答案 (1)T细胞 接受抗原并将抗原呈递给B细胞 受体 (2)④ 逆转录 (3)特异性(或体液免疫和细胞) 曲线如图所示
(4)注射疫苗能诱导人体产生特异性抗体和记忆细胞 容易发生变异(突变)
解析 (1)HIV主要侵染人体的T细胞，这与此类细胞膜表面存在相应的特异性受体有关；T细胞在体液免疫过程中具有接受抗原并将抗原信息传递给B细胞和产生淋巴因子的功能。(2)HIV是一种逆转录病毒，其遗传信息的传递过程包括RNA→DNA的逆转录过程以及DNA复制、转录和翻译过程，而正常人体细胞中没有逆转录过程。(3)在HIV侵入人体的初期，人体可以通过体液免疫阻止病毒随血液在人体内的扩散，在此过程中体内产生HIV抗体，之后，随着T细胞的大量死亡，导致机体几乎丧失一切免疫功能，HIV抗体数量下降。(4)HIV的遗传物质是单链RNA，它容易发生突变，这为疫苗的研制带来了困难。
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13．某同学为了验证体液免疫需要T细胞和B细胞的共同参与，利用给定的材料设计如下实验。
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细胞和B细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗，血清抗体测定仪及其他必要的工具。
实验原理：体液免疫中产生抗体，而T细胞和B细胞的有无影响抗体的产生，通过测定血清中抗体数量的多少判断体液免疫的强弱。
实验步骤：
第一步：取未受感染的体重相同的小白鼠3只，分为一、二、三3组，分别摘除胸腺，并用大剂量的X射线照射。
第二步：向第一组小白鼠体内注射T细胞，向第二组小白鼠体内注射B细胞，向第三组小白鼠体内注射T细胞和B细胞。
第三步：分别在上述3组小白鼠体内接种霍乱弧菌疫苗。
第四步：饲养15～20天后，分别测定3只小白鼠体内血清抗体的含量。
预期结果：
请根据上述实验回答问题：
(1)上述实验步骤中存在不严谨之处，请指出并更正。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
(2)请为该同学补充预期结果。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①每组只取一只小鼠，数量太少，缺乏可重复性 ②分别摘除胸腺，并用大剂量的X射线照射后，未检查小鼠是否具有免疫功能，应分别接种疫苗，然后测定有无抗体产生 ③向小鼠体内注射淋巴细胞时，应当等量 ④向小鼠体内接种疫苗时也应等量(其他答案合理也可)
(2)第一组、第二组小鼠体内不产生抗体，第三组小鼠体内产生抗体，说明体液免疫需要T细胞和B细胞的共同参与
解析 根据实验目的可设置3组实验：小鼠体内仅有T细胞；小鼠体内仅有B细胞；小鼠体内既有T细胞也有B细胞，再分别在上述3组小鼠体内接种等量的霍乱弧菌疫苗。饲养若干天后，分别测定3组小鼠体内血清抗体的含量。通过抗体含量的有无可得出结论：体液免疫过程需要T细胞和B细胞的共同参与。
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