第2课时 细胞免疫、免疫失调引起的疾病和免疫学的应用
[学习目标] 1.概述细胞免疫的过程，并列表比较细胞免疫和体液免疫。2.了解免疫失调引起的疾病。3.概述免疫学的应用。
一、细胞免疫
1．细胞免疫的过程
(1)阶段Ⅰ：抗原要经过吞噬细胞的摄取和处理，再呈递给T细胞。
(2)阶段Ⅱ：T细胞受到抗原刺激后，开始一系列的增殖、分化，大部分形成效应T细胞，小部分形成记忆细胞。
(3)阶段Ⅲ：效应T细胞和靶细胞结合，使靶细胞裂解死亡，释放内部的抗原。
2．列举两例引起细胞免疫的胞内寄生菌：结核杆菌、麻风杆菌。
3．根据已有知识推测，靶细胞的裂解死亡可能与细胞中哪个细胞器的活动有关？
答案 与溶酶体释放溶酶体酶有关。
4．体液免疫和细胞免疫的比较
比较项目
体液免疫
细胞免疫
区别
作用对象
细胞外液中的抗原
靶细胞
作用方式
抗体与相应的抗原结合
效应T细胞与靶细胞密切结合
联系
细胞免疫的作用是使靶细胞裂解、死亡，抗原暴露，再与抗体结合而被消灭(二者相互配合，共同发挥免疫效应)
二、免疫失调引起的疾病
1．自身免疫病
类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等是由于免疫系统异常敏感、反应过度，“敌我不分”地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的疾病，原因是自身健康细胞(物质)具有和抗原类似的结构特点，导致免疫系统攻击自身的细胞(物质)。
2．过敏反应
(1)概念：已产生免疫的机体，在再次接受相同
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的抗原(过敏原)时所发生的组织损伤或功能紊乱。
(2)特点：发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；有明显的遗传倾向和个体差异等。
(3)从发生机理判断，过敏反应属于体液免疫中的二次(初次、二次)免疫。
三、免疫学的应用
1．免疫预防
接种的疫苗属于抗原类物质，能使人在不发病的情况下产生抗体或记忆细胞，从而使人获得免疫力。
2．免疫检测
用人工标记的抗体对组织内的病原体进行检测，从而诊断疾病，这是利用了抗原能和特异性抗体结合的特性。
3．器官移植
(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”成分而进行攻击，这称为免疫排斥反应。这就是早期器官移植失败的原因。
(2)免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率，给需要进行器官移植的患者带来了福音。
综合考查体液免疫和细胞免疫
如图1表示人体内某些淋巴细胞的分化和特异性免疫的过程，图2表示免疫过程，X表示抗原，数字表示过程，m、n代表场所，其余字母表示细胞或物质，请分析回答下列问题。
1．图1表示抵御病原体攻击的第几道防线？其中属于免疫活性物质的有哪些？
答案 图1表示特异性免疫过程，属于第三道防线；免疫活性物质包括抗体Y和淋巴因子f。
2．图1中的f有什么作用？为获得d细胞中合成、分泌物质Y有关的细胞器，一般采用什么方法？
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答案 f是淋巴因子，能促进B细胞的增殖和分化，进而发生免疫效应。获取细胞器的方法是差速离心法。
3．图中的m、n分别是什么器官？细胞a、c、d分别是什么细胞？
答案 m、n分别是胸腺和骨髓，a、c、d分别是T细胞、B细胞和浆细胞。
4．图2中和靶细胞结合的细胞对应图1中的哪种细胞？它使靶细胞裂解的机理是怎样的？
答案 图2中和靶细胞结合的是效应T细胞，对应图1中的e，它能激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解。
5．图2所示过程不但能使靶细胞裂解死亡，还能清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，这些细胞死亡的方式属于细胞凋亡还是细胞坏死？
答案 细胞凋亡。
6．人体心脏细胞表面的一些结构和某种病菌表面的X很相近，结果导致产生Y同时攻击心脏细胞而患心脏病，这属于哪种免疫疾病？
答案 自身免疫病。
7．给儿童注射疫苗能预防相应的疾病，疫苗是什么？
答案 疫苗通常是一些减毒或者灭活的病原体，本质上还是抗原。
1．人类埃博拉出血热是由埃博拉病毒引起的一种烈性传染病，研制相应疫苗迫在眉睫，人体接种疫苗后会产生相应抗体，产生抗体的细胞是( )
A．吞噬细胞 B．效应T细胞
C．记忆细胞 D．浆细胞
答案 D
解析 体液免疫中，浆细胞能够产生抗体。
2．手足口病是由肠道病毒等感染引起的传染病，多发生于春夏季。该病毒感染人体并侵入细胞后，机体可以对靶细胞产生免疫反应，其中有( )
A．浆细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被抗体消灭
B．浆细胞产生抗体，抗体接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被消灭
C．效应T细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，病原体失去寄生基础，进而被吞噬、消灭
D．效应T细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解，从而使病毒被干扰素消灭
答案 C
解析 肠道病毒感染人体并侵入细胞后，引起细胞免疫，效应T细胞接触靶细胞，导致靶细胞裂解。病原体失去寄生基础，进而被吞噬、消灭。
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3．MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用，科学家创造了MMP9酶的“人工版本”金属锌—组氨酸复合物，他们将复合物注入小鼠，结果小鼠体内产生了与MMP9酶相应的抗体，下列叙述错误的是( )
A．自身免疫病是机体免疫功能过强所致
B．MMP9酶的抗体可用来治疗自身免疫病
C．“人工版本”MMP9酶可引发机体产生体液免疫
D．免疫细胞均能识别“人工版本”MMP9酶
答案 D
解析 自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度，“敌我不分”地将自身物质当做外来异物进行攻击而引起的，A正确；MMP9酶在引发自身免疫病中具有重要作用，利用MMP9酶的抗体能和MMP9酶发生特异性结合的能力，消除体内的MMP9酶，就能治疗MMP9酶引发的自身免疫病，B正确；机体内有抗体的产生，据此判断此免疫属于体液免疫，C正确；“人工版本”MMP9注入机体引起机体产生免疫反应，“人工版本”MMP9相当于抗原，浆细胞没有抗原识别能力，D错误。
4．酿脓链球菌侵入人体后，通过刺激人体产生相应抗体，可以引起心肌细胞损伤，进而诱发风湿性心脏病，在这一过程中( )
A．发生了强烈的过敏反应
B．细胞免疫发挥主要作用
C．心肌细胞诱导产生抗体
D．需要多种免疫细胞参与
答案 D
解析 风湿性心脏病是抗体导致自身正常的心肌细胞损伤引起的，属于自身免疫病，A错误；抗体是在体液免疫过程中产生的，可见该过程中体液免疫发挥主要作用，B错误；抗体是由浆细胞分泌的，C错误；体液免疫过程需要吞噬细胞、T细胞、B细胞等多种免疫细胞的参与，D正确。
5．如图所示的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。据此判断下列说法正确的是( )
A．当一个人被狗咬伤时，可能会感染狂犬病病毒，此时采用方法②进行免疫比较好
B．采用方法①可以使人获得比方法②更持久的免疫力
C．采用方法②使人体获得抗体的过程叫细胞免疫
D．医学上一般采用方法②进行免疫预防
答案 D
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解析 免疫预防是给健康人注射无毒或减毒的病原体，使人体在不发病的情况下获得抗体和记忆细胞的过程，属于体液免疫而不属于细胞免疫。在人体感染了病毒后采用方法①比较合适，但方法①注射的只是抗体，并不能产生记忆细胞，所以没有方法②产生的免疫力持久。
知识点一 细胞免疫
1．研究表明，在人体细胞免疫过程中，效应T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞或肿瘤细胞的膜溶解而形成孔洞，导致这些靶细胞裂解死亡。下列与这一免疫过程有关的说法不正确的是( )
A．效应T细胞识别靶细胞与细胞膜上的糖蛋白有关
B．指导穿孔素合成的基因在浆细胞中也存在
C．效应T细胞分泌穿孔素的过程属于体液免疫
D．效应T细胞分泌穿孔素的过程要依赖膜的流动性
答案 C
解析 细胞膜表面的糖蛋白具有细胞识别、保护和润滑功能，A正确；浆细胞和效应T细胞都是来源于受精卵的有丝分裂，故所含有的基因相同，二者不同的原因是基因的选择性表达，B正确；效应T细胞分泌穿孔素的过程属于细胞免疫，C错误；效应T细胞分泌穿孔素属于胞吐的过程，体现细胞膜的流动性，D正确。
2．如图表示甲型H1N1流感病毒在人体细胞中的一些变化以及相关反应。下列有关叙述不正确的是( )
A．细胞1和B细胞都属于保留分裂能力的细胞
B．细胞2的作用是使靶细胞裂解，从而暴露出病原体
C．合成a所需原料及合成场所都是由人体细胞提供的
D．注射的疫苗可直接刺激细胞3产生大量物质b
答案 D
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解析 由图可知，细胞1是T细胞，当其接受相应的抗原刺激后可以增殖、分化为相应的记忆细胞和效应T细胞，同样B细胞接受相应刺激后也可增殖、分化为相应的记忆细胞和浆细胞；细胞2是效应T细胞，能够与相应的靶细胞密切接触，使其裂解死亡，从而暴露出病原体或抗原；a是甲型H1N1流感病毒增殖后的子代病毒，由于甲型H1N1流感病毒是严格的胞内寄生，因此合成a所需要的原料及合成场所都是由人体细胞提供的；细胞3是浆细胞，对抗原不能进行识别，因此细胞3不能直接接受疫苗的刺激。
3．如图表示人体免疫反应的某些过程，对a、b、c、d四种细胞的判断，正确的是( )
A．a细胞具有识别特定抗原的能力
B．b细胞接受抗原剌激后能增殖、分化
C．c细胞的裂解死亡属于非特异性免疫
D．d细胞通过产生抗体消灭抗原
答案 B
解析 a细胞是吞噬细胞，吞噬细胞能识别抗原，但不能特异性识别抗原，A错误； b细胞是B细胞，B细胞接受抗原刺激后能增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，B正确； c细胞是被抗原入侵的靶细胞，c细胞的裂解死亡属于特异性免疫中的细胞免疫，C错误； d细胞是效应T细胞，能使靶细胞裂解死亡，但没有将抗原消灭，D错误。
4．在西非肆虐的埃博拉病毒传播速度快，已严重威胁了人类的健康，世界各国正在研制疫苗以应对该病毒的传播。下列关于埃搏拉病毒进入人体后会发生的情况的叙述，正确的是( )
A．浆细胞通过与病毒结合能抑制其增殖
B．T细胞受病毒刺激后有特定mRNA的合成
C．记忆细胞能快速增殖并产生抗体消灭病毒
D．组织液中增殖的病毒表面的抗原蛋白可制成疫苗
答案 B
解析 浆细胞能分泌抗体，抗体与病毒特异性结合，而浆细胞本身不能与病毒结合，A错误； T细胞受病毒刺激后会增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，因此会有特定mRNA的合成，B正确；只有浆细胞能产生抗体消灭病毒，C错误；病毒没有细胞结构，不能在组织液中增殖，D错误。
知识点二 免疫失调引起的疾病
5．有的人吃了某种海鲜会腹痛、腹泻、呕吐，有的人吸入某种花粉便打喷嚏、鼻塞等，这些都是过敏反应症状。下列有关过敏反应的叙述，正确的是 ( )
A．过敏反应没有淋巴细胞参与
B．过敏反应是免疫系统功能的正常反应
C．过敏反应中产生抗体的细胞来源于骨髓中的造血干细胞
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D．机体首次接触过敏原即产生适应性免疫应答以保护自身
答案 C
解析 过敏反应是指已产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
6．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，含大量的有毒、有害物质，易通过肺部进入血液。PM2.5进入人体后，会被吞噬细胞吞噬，同时导致生物膜通透性改变，引起细胞死亡。下列有关PM2.5的推测合理的是( )
A．PM2.5进入人体细胞的途径：血浆→组织液→淋巴→病变细胞
B．颗粒物中的一些酸性物质进入血液会导致血浆呈酸性
C．PM2.5可能成为过敏原，其诱发的过敏反应属于免疫功能过强
D．吞噬细胞吞噬PM2.5，属于人体免疫的第三道防线
答案 C
解析 根据题干信息“易通过肺部进入血液”和“被吞噬细胞吞噬，同时导致生物膜通透性改变，引起细胞死亡”可知，PM2.5进入人体细胞的途径：呼吸道→血浆→吞噬细胞，A错误；血浆中存在缓冲物质，因此颗粒物中的一些酸性物质进入血液不会导致血浆呈酸性，B错误； PM2.5可能成为过敏原，其诱发的过敏反应属于免疫过强，C正确；吞噬细胞吞噬PM2.5，属于人体免疫的第二道防线，D错误。
7．“重症肌无力”病人的神经与肌肉接头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。下列相关叙述错误的是 ( )
A．与系统性红斑狼疮发病机理最相似
B．最终导致刺激神经不能引起肌肉收缩
C．正确的治疗措施是注射激素抑制抗体产生
D．注射乙酰胆碱可缓解肌肉收缩无力症状
答案 D
解析 重症肌无力与系统性红斑狼疮都属于自身免疫病；由于体内存在的某种抗体与神经—肌肉突触的受体特异性结合，使该受体失去功能，所以刺激神经不能引起肌肉收缩；注射乙酰胆碱不能阻止抗体与该受体的结合。
8．免疫系统是人类抵御疾病的最重要防线，以下各项不属于免疫系统作用的是( )
A．清除人体内衰老、死亡细胞
B．清除体内变异、恶化细胞
C．抵御外来细菌、病毒入侵
D．对进入人体内的有毒物质进行识别与解毒
答案 D
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解析 免疫系统能监控和清除人体内衰老、死亡细胞，清除体内变异、恶化细胞，还具有防卫功能，能抵御外来细菌、病毒入侵；免疫系统不能对进入人体内的有毒物质进行识别与解毒，D错误。
知识点三 免疫学的应用
9．器官移植时，受体会对外源器官存在免疫排斥反应，与之相关的细胞是( )
A．造血干细胞 B．效应T细胞
C．神经元 D．心肌细胞
答案 B
解析 在器官移植中，效应T细胞攻击被移植的器官，造成排斥反应，属于特异性免疫，器官移植时，自身之外的器官被身体防御系统识别为抗原，首先是效应T细胞对其攻击，暴露出其抗原决定簇，然后再由抗体消灭，故B正确。
10．有一种“生物活性绷带”的原理是先采集一些细胞标本，再让其在特殊膜片上增殖，5～7天后，将膜片敷到患者伤口上，膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口处，并促进新生皮肤层生长，达到愈合伤口的目的。下列有关叙述中，错误的是( )
A．人的皮肤烧伤后易引起感染，主要是非特异性免疫机能受损所致
B．种植在膜片上的细胞样本最好选择来自本人的干细胞
C．膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合，与两者细胞膜的信息交流有关
D．若采用异体皮肤移植会导致排异反应，主要是因为抗体对移植皮肤细胞有杀伤作用
答案 D
解析 皮肤是人体的第一道防线，属于非特异性免疫，A正确；种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人，否则容易发生排斥反应，B正确；膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合，与两者细胞膜的信息交流有关，C正确；若采用异体皮肤移植会导致排异反应，主要是效应T细胞对移植皮肤细胞有杀伤作用，D错误。
综合训练
11．根据免疫基本原理回答下列问题：
(1)如图表示将抗原注射到兔体内后抗体产生量的变化。请回答：
当注入抗原X，抗体产生量的变化是曲线a。若第8天同时注射抗原Y和X，图中表示对抗原Y的抗体产生量的是曲线________；表示对抗原X的抗体产生量的是曲线________，其特点是__________________________，这是因为初次免疫反应时产生的________细胞的作用。若第8天不注射抗原X，则表示以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线________。
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(2)根据病毒入侵机体后引起血液中抗体浓度变化的规律，为提高人体对病毒的免疫能力，应采取的措施是向人体注射( )
A．灭活抗原 B．抗体
C．抗生素 D．抗病毒药物
(3)B细胞和T细胞依靠细胞膜表面的______________识别抗原。
(4)机体合成的数百万种抗体对抗原的特异性识别，是由于抗体分子结构中的____________不同。
(5)能将入侵的病毒分解，并使病毒的蛋白质分子出现在细胞膜上的是____________细胞；释放淋巴因子的是____________细胞；能产生并分泌抗体的是__________细胞。
(6)机体免疫系统误将自身的某些细胞成分当作“异己”时，便会导致____________疾病，这类疾病常见的如__________________________________________________________。
A．乙肝 B．流感
C．艾滋病 D．系统性红斑狼疮
答案 (1)c b 第二次免疫应答反应快而强(或反应快，产生的抗体多) 记忆B d (2)A (3)受体(抗原识别受体) (4)氨基酸序列(Y型结构的两臂末端氨基酸种类和序列差异) (5)吞噬 T 浆 (6)自身免疫 D
解析 兔在第一次接受抗原X刺激后，B细胞增殖、分化成大量的浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生大量抗体，使抗体数量增加，当抗原X再次入侵机体时，记忆细胞会大量增殖且迅速分化为浆细胞，产生更强的免疫反应，因此，曲线b表示兔对抗原X的抗体产生量。曲线c表示对抗原Y的抗体产生量。若在第8天不注射抗原X，则血液中X的抗体含量一直降低，出现曲线d所示的变化。免疫分为主动免疫和被动免疫，其中人工主动免疫是将疫苗或类毒素接种于人体，使机体产生获得性免疫力的一种防治微生物感染的措施，主要用于预防，这就是通常所说的“打预防针”。疫苗是把致病微生物用各种物理或化学方法进行人工处理，使其丧失或大幅度降低致病性，或从自然界找来和致病微生物相同种类但没有或致病力很弱的微生物制成的疫苗，因而有死疫苗和活疫苗之分。细胞识别是依靠细胞表面的受体，其成分是细胞膜表面的糖蛋白。
12. 如图为人体免疫部分过程示意图。请据图回答下列问题：
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(1)图示①②③中属于特异性免疫的是[ ]。
(2)A、B的名称分别是________________、________。
(3)当细菌外毒素再次进入人体后，人体主要是通过[ ]过程发挥免疫作用。
(4)结核杆菌属于胞内寄生菌，当它侵入人体后，人体主要是通过[ ]过程发挥免疫作用。
(5)属于二次免疫反应的过程是______________，其特点是________________________
________________________________________________。
答案 (1)②③ (2)效应T细胞 抗体 (3)⑤⑦ (4)②⑥ (5)④⑤ 反应快而强
解析 (1)吞噬细胞直接杀灭抗原是第二道防线，即①属于非特异性免疫；由T细胞和B细胞参与的免疫是特异性免疫，故是②③。(2)能和靶细胞作用的A是效应T细胞，浆细胞产生的B是抗体。(3)当细菌外毒素再次进入人体后，主要是通过二次免疫过程发挥免疫作用，抗原直接刺激记忆细胞引起体液免疫，为图中的⑤⑦过程。(4)结核杆菌属于胞内寄生菌，当它侵入人体后主要是通过②⑥细胞免疫发挥作用的。(5)二次免疫主要是记忆细胞参与的免疫，属于二次免疫反应的过程是④⑤；特点是反应快而强，因为在短时间能增殖、分化为效应T细胞或浆细胞。
13．近年来在世界范围内频繁爆发了禽流感疫情。我国政府高度重视，已经设立了专门的防治基金。科技部宣布我国已成功研制出人用禽流感疫苗。请分析回答下列问题：
(1)在转基因微生物细胞内由抗体基因到合成禽流感抗体要经过____________两个阶段。
(2)当人感染禽流感病毒时，较好的治疗方法是直接注射康复者的血清，因为血清中含有抵抗该病毒的抗体，产生抗体的细胞可以由____________________细胞分化而来。
(3)禽流感病毒存在高致病性和低致病性两种类型，某同学想探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗，请你根据提供的实验材料和用具，写出实验原理，补充第二步及以后的实验步骤，并预期实验结果及结论。
实验目的：探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。
实验原理：通过接种低致病性禽流感病毒A， _________________________________
______________________；当______________________入侵时，机体________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验材料和用具：健康家禽若干只、低致病性禽流感病毒A、高致病性禽流感病毒B、不含病毒的特殊培养液、注射器等。(提示：可用特殊培养液配制一定浓度的禽流感病毒，但浓度和剂量不作要求)
实验步骤：第一步：取健康家禽若干只，均等地分为两组，甲组为实验组，乙组为对照组。
第二步：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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第三步：一段时间后， ___________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)转录和翻译 (2)B细胞和记忆 (3)实验原理：可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞 高致病性禽流感病毒B 由于有记忆细胞，会更快地产生数量更多的浆细胞以产生大量的抗体用于抵抗病毒的入侵 实验步骤：第二步：给甲组注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A，给乙组注射等量特殊培养液
第三步：再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B，观察两组家禽的生活状况
解析 (1)禽流感抗体是蛋白质，由基因控制合成，要经过转录和翻译两个阶段。(2)产生抗体的细胞是浆细胞，可以由B细胞和记忆细胞分化而来。(3)通过接种低致病性禽流感病毒A，可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞；当高致病性禽流感病毒B入侵时，机体由于有记忆细胞，会更快地产生数量更多的浆细胞以产生大量抗体用于抵抗病毒的入侵。(4)实验过程中要遵循单一变量原则，所以第二步：给甲组注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A，给乙组注射等量的特殊培养液。第三步：观察实验结果，即一段时间后，再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B，观察两组家禽的生活状况。
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