高中生物人教版 (2019)选择性必修1第4节 免疫学的应用课后作业题

第4节　免疫学的应用

基础过关练

题组一　掌握疫苗的应用和原理

1.接种疫苗后人体会产生相应抗体,该抗体(　　)

A.由T淋巴细胞产生 B.可与多种抗原结合

C.可裂解抗原          D.可被蛋白酶水解

2.随着人类对免疫系统认识的深入,免疫学得到了广泛的应用,下列应用不正确的是(　易错　)

A.疫苗的研究和开发可防止过敏反应的发生

B.免疫抑制剂的应用可提高移植器官的成活率

C.可利用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测

D.注射疫苗的目的是提高机体相应的特异性免疫功能

3.(2020天津高二上期中)如图所示为疫苗注射前后、不同时间采血所测得的抗体水平(箭头指示为疫苗注射时间),下列叙述不正确的是(　　)

A.c时间段甲抗体水平突然上升,可能是受到了与a时间注射的疫苗相类似的抗原刺激

B.甲、乙两曲线表明,不同种类的抗体在体内存留的时间长短可有较大的差异

C.a与d时间所注射的可能为不同种疫苗,甲、乙两种抗体由不同浆细胞产生

D.曲线表明每个抗体分子可以多次与同种抗原结合发挥作用

4.(2020山东济南一中高二上期中改编)结核杆菌是一种胞内寄生菌,卡介苗是用于预防结核病的疫苗,人体接种卡介苗将获得相应免疫力。下列有关叙述错误的是　(　　)

A.结核杆菌侵入机体后,细胞毒性T细胞会增殖分化并产生记忆T细胞

B.结核杆菌再次侵入机体时,巨噬细胞会吞噬处理结核杆菌

C.注射卡介苗的作用是刺激人体内产生记忆细胞

D.卡介苗对人体来说是一种抗原,会被细胞毒性T细胞裂解

5.(2020天津静海一中高二上期末)子宫颈癌是由人乳头瘤病毒(HPV)引起的。研究人员通过研发疫苗以预防子宫颈癌。

辅助性T细胞

体外检测特异性细胞免疫应答

图1

图2

(1)HPV侵入人体内环境后,刺激B淋巴细胞增殖分化成　　　　和记忆B细胞,前者能够分泌　　　　,当病毒进入细胞寄生后,细胞毒性T细胞发挥作用使　　　　　　　　　,释放病毒到体液中,病毒最终被消灭。 

(2)已知RGD具有与肿瘤细胞上受体特异性结合的特性,研究者利用表中所示多肽组装成GK-E7和具有靶向作用的　　　　疫苗。 

(3)为检测疫苗的作用,进行如下实验:

①将小鼠随机分为7组,每组3只,分别用疫苗和其他不同物质给小鼠注射。实验结果如图1所示:　　　组辅助性T细胞分泌细胞因子的频率明显高于其他组。 

②对皮下成瘤小鼠进行接种实验。结合图2的检测结果可以推测出AK-E7疫苗具有　　　　　　　　　　　　作用。 

(4)在AK-E7疫苗研制过程中,有研究表明热休克蛋白现已经被证明是有效的疫苗佐剂,能够触发其抗原呈递功能,激发T细胞的免疫应答。为验证其作为疫苗佐剂时的功效,实验组应选择的实验材料及检测指标包括　　　　。 

a.AK-E7-热休克蛋白 b.AK-E7

c.热休克蛋白 d.皮下成瘤小鼠

e.正常小鼠 f.细胞因子的释放量

题组二　理清器官移植的相关知识

6.(2020河北唐山一中高二上期中)角膜本身不含血管,处于“免疫赦免”地位,使角膜移植的成功率高于其他同种异体器官移植。下列有关说法正确的是(　　)

A.“免疫赦免”说明人体免疫防御功能存在缺陷

B.眼球血液中含有淋巴细胞、免疫活性物质

C.被移植角膜与受体之间不存在免疫反应

D.用药物抑制B细胞增殖可获得“免疫赦免”

7.(2020河北唐山高二上期中)用A、B、C三个纯种品系的小鼠进行皮肤移植实验。移植时,在某小鼠背部切除部分皮肤,将其他个体的皮肤移植上去,实验过程如图所示。据图回答问题:

注:A、B、C为不同品系的个体,1、2为同品系的不同个体

(1)A2的皮肤片移植到A1上,皮肤片存活,而B1的皮肤片移植到A2上,14天后皮肤片结痂脱落,说明A2对B1皮肤片产生了　　　　反应。这种反应是由　　　　　　细胞引起的,它属于　　　　免疫。被移植到A2上的B1皮肤片,在此反应中可称为　　　　。B细胞和T细胞含有的遗传信息是否相同?　　　　。　易错　 

(2)如果B2和C1的皮肤片同时移植到曾移植过B1皮肤片的A2上。移植后,B2皮肤片5天脱落,而C1皮肤片14天才脱落,分析出现前者现象的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组三　突破免疫诊断和免疫治疗

8.(2020湖南高二上期中)早在19世纪末就有医生发现,若癌症患者手术后意外感染酿脓链球菌,则其免疫功能增强、存活时间延长,从而开启了“癌症免疫治疗”的大门。“癌症免疫治疗”的设计思想就是通过增强人体本身的免疫系统功能,清除体内的肿瘤细胞。下列相关叙述错误的是(　　)

A.癌细胞膜上的糖蛋白减少,导致癌细胞容易在机体内分散和转移

B.癌症免疫治疗过程中非特异性免疫没有发挥作用

C.癌症免疫治疗主要是通过增强患者的细胞免疫功能来杀死癌细胞

D.患者免疫功能增强可能是因为酿脓链球菌侵入导致自身免疫发生而攻击癌细胞,使癌细胞裂解死亡

9.注射卡介苗和输入抗体在免疫学的应用中分别属于(　　)

A.免疫预防、免疫预防 B.免疫治疗、免疫治疗

C.免疫治疗、免疫预防 D.免疫预防、免疫治疗

10.(2020重庆西南大学附中高三上月考)癌症治疗经历了三次革命,第一次是手术+化疗+放疗,第二次是靶向治疗,2018年10月1日,诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国科学家艾利森和日本科学家本庶佑,用以奖励他们在癌症免疫治疗(第三次革命)上的重大贡献,请回答以下问题:

图1

图2

(1)研究发现,人体内与癌症相关的基因高达100多个,但必须是多个　　　　　　　　　　发生突变才能赋予癌细胞的全部特征,据统计,人可能每天有50~100个细胞发生癌变,而正常免疫系统具有　　　　功能能有效控制癌细胞在体内的数量。　易错　 

(2)免疫治疗常用到全称为自然杀伤力细胞的NK细胞,这是一种淋巴细胞,与T细胞和B细胞都起源于　　　　　　　　。艾利森和本庶佑在研究中发现:NK细胞利用其细胞表面的某些蛋白来识别并保护正常细胞(如PD-1就是这些蛋白质中的一种,它能与正常细胞表面的PD-L1结合),但是某些癌细胞常常具有免疫逃逸现象,机理是癌细胞表面具有PD-L1,能与NK细胞表面的PD-1结合,如图1所示,从而逃过NK细胞的追杀。根据这理论,科研团队开发出PD-1抑制剂类药物,能阻断PD-L1与PD-1的结合,从而使NK细胞可以清除癌细胞(原理如图2所示)。NK细胞的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合体现了细胞膜具有　　　　　　　　　　　的作用。 

(3)PD-1免疫治疗给许多癌症病人带来生的希望,但是在治疗中发现,PD-1免疫治疗对有些种类的癌症却基本没有疗效,请分析药物无效的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)科学家们同时也发现,免疫疗法也存在一定的风险,有些病人在治疗过程中出现了自身免疫性肠炎、肺炎、狼疮皮肤病等副作用,请运用相关免疫知识解释副作用出现的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　当外界抗原进入人体后,会刺激人体发生特异性免疫反应,在体液免疫中,由浆细胞分泌抗体,A不符合题意;抗体只能与特定的抗原发生特异性结合,B不符合题意;抗体能够使抗原失去增殖能力并与之结合形成沉淀等,继而被其他免疫细胞吞噬消化,抗体不会直接裂解抗原,C不符合题意;抗体的本质是蛋白质,可以被蛋白酶水解,D符合题意。

2.A　注射疫苗不能防止过敏反应的发生,A错误;免疫抑制剂的应用可提高移植器官的成活率,B正确;根据抗原和抗体特异性结合原理,可用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测,C正确;注射疫苗的目的是刺激机体产生免疫应答反应,以提高其相应的特异性免疫功能,D正确。

易错警示　注射疫苗主要是激发机体免疫应答,产生较多的抗体和记忆细胞,提高机体相应的特异性免疫能力。

3.D　c时间段甲抗体水平突然上升,可能是机体受到了与a时间注射的疫苗相类似的抗原刺激,发生了二次免疫反应,A正确;由甲、乙两曲线可以看出,不同种类的抗体在体内存留的时间长短可有较大差异,B正确;由题图可知,a与d时间所注射的可能为不同种疫苗,甲、乙两种抗体由不同浆细胞产生,C正确;抗体与抗原结合发挥作用后会被分解,每个抗体分子不能多次与同种抗原结合发挥作用,D错误。

4.D　结核杆菌是一种胞内寄生菌,结核杆菌侵入机体后,机体会启动细胞免疫,细胞毒性T细胞会增殖分化并产生记忆T细胞,A正确;当结核杆菌再次侵入人体时,抗原呈递细胞(巨噬细胞等)会摄取、处理结核杆菌,B正确;卡介苗相当于抗原,注射疫苗的作用是刺激人体内产生记忆细胞和抗体,C正确;卡介苗是一种减毒的活性结核杆菌疫苗,结核杆菌是胞内寄生菌,细胞毒性T细胞能与靶细胞(被结核杆菌入侵的宿主细胞)密切接触,使靶细胞裂解死亡,D错误。

5.答案　(1)浆细胞　抗体　靶细胞裂解死亡　(2)AK-E7　

(3)①AK-E7　②增强小鼠接种疫苗后的存活率　(4)adf

解析　(1)B细胞受到抗原、辅助性T细胞刺激后,在细胞因子的作用下,会迅速增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,浆细胞可以分泌相应的抗体,病毒进入细胞寄生后,细胞毒性T细胞发挥作用使靶细胞裂解死亡,释放病毒到体液中,病毒最终被消灭。(2)根据题目可知,RGD具有与肿瘤细胞上受体特异性结合的特性,具有靶向作用,GK-E7无多肽RGD,无靶向作用,AK-E7有多肽RGD,具有靶向作用。(3)①实验结果如图1所示AK-E7组辅助性T细胞分泌细胞因子频率为2.87%,明显高于AK组(0.24%)、E7组(1.12%)、GK-E7组(1.79%)。②对皮下成瘤小鼠进行接种实验。结合图2的检测结果可知,AK-E7疫苗组小鼠接种疫苗后的存活率比其他组高,可以推测出AK-E7疫苗具有增强小鼠接种疫苗后的存活率作用。(4)在AK-E7疫苗研制过程中,有研究表明热休克蛋白现已经被证明是有效的疫苗佐剂,能够触发其抗原呈递功能,激发T细胞的免疫应答。为验证其作为疫苗佐剂时的功效,实验自变量是AK-E7疫苗中热休克蛋白的有无,因变量是细胞因子的释放量,而AK-E7疫苗中含RGD,具有与肿瘤细胞上受体特异性结合的特性,所以处理的实验材料必须是皮下成瘤小鼠,所以实验组应选择的实验材料及检测指标包括AK-E7-热休克蛋白、皮下成瘤小鼠和细胞因子的释放量。

6.B　“免疫赦免”现象不能说明人体的免疫系统存在缺陷,这是自然选择的结果,A错误;淋巴细胞存在于淋巴液、血浆中,免疫活性物质分布在内环境中,在外分泌液中可能也有,角膜本身不含血管,处于“免疫赦免”地位,但眼球血液中含有淋巴细胞、免疫活性物质,B正确;移入的器官是抗原,人体会产生相应抗体,抵抗抗原的侵入,属于正常的免疫反应,C错误;要获得“免疫赦免”需抑制B细胞、T细胞等免疫细胞的增殖,还需抑制免疫活性物质的作用等,使免疫能力下降,D错误。

7.答案　(1)免疫排斥　细胞毒性T　细胞(特异性)　抗原　相同　(2)因为A2已经接受过B1皮肤片移植,体内已经产生对B品系的记忆细胞,再次移植同样皮肤,则很快引起免疫应答或二次免疫反应

解析　(1)A2的皮肤片移植到A1上,皮肤片存活,因为A1和A2属于同一品系,组织相容性抗原(蛋白质)一致,因此不会发生免疫排斥;B1的皮肤片移植到A2上,皮肤片不存活,表明B1和A2组织相容性抗原不相同,不属于同一品系,产生的排异反应属于细胞免疫,引起细胞免疫的是细胞毒性T细胞。因为B细胞和T细胞都是由同一受精卵分裂分化而来的,所以其遗传信息相同。(2)因为A2已经接受过B1皮肤片移植,体内已经产生对B品系的记忆细胞,再次移植同样皮肤,则很快引起免疫应答反应,而C1皮肤片是第一次移植到A2上,A2体内没有能识别C品系的记忆细胞,所以需要较长时间,才能引起免疫应答反应。

易错警示　器官移植的成功与失败,主要取决于供体和受体的组织相容性抗原是否一致或相近。

8.B　癌细胞膜上的糖蛋白减少,导致癌细胞容易在机体内分散和转移,A正确;癌细胞是异常细胞,机体主要启动细胞免疫攻击癌细胞,癌细胞裂解后,还需要体液免疫和吞噬细胞将其吞噬消化,吞噬细胞的吞噬消化属于非特异性免疫,故非特异性免疫在“癌症免疫治疗”过程中也在发挥作用,B错误;癌细胞是异常细胞,“癌症免疫治疗”主要是通过增强患者的细胞免疫功能来杀死癌细胞,C正确;由题意可知,患者手术后意外感染酿脓链球菌,其免疫功能增强、存活时间延长,可能是由于酿脓链球菌侵入导致免疫功能增强,发生自身免疫而攻击癌细胞,使癌细胞裂解死亡,D正确。

9.D　卡介苗属于疫苗,注射卡介苗在免疫学的应用中属于免疫预防;输入抗体主要是利用抗体和抗原特异性结合消灭抗原,用于治疗疾病,所以输入抗体在免疫学的应用中属于免疫治疗,D符合题意。

10.答案　(1)原癌基因和抑癌基因　免疫监视　(2)造血干细胞　进行细胞间的信息交流　(3)这些癌细胞开启了另外的免疫逃逸通道(或有另外的受体蛋白被NK细胞识别或NK细胞的PD-1蛋白结构改变或肿瘤体积太大)　(4)抑制剂使得免疫细胞不能识别正常细胞,对正常细胞进行攻击

解析　(1)癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视的功能,其中免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,故正常免疫系统具有免疫监视功能能有效控制癌细胞在体内的数量。(2)T细胞和B细胞都起源于骨髓造血干细胞,NK细胞也是一种淋巴细胞,可推测NK细胞也起源于骨髓造血干细胞。NK细胞的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的作用。(3)PD-1免疫治疗对有些种类的癌症却基本没有疗效,可能原因是这些癌细胞开启了另外的免疫逃逸通道(或有另外的受体蛋白被NK细胞识别或NK细胞的PD-1蛋白结构改变或肿瘤体积太大)。(4)自身免疫病指在某些特殊情况下,机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织和器官损伤所引起的疾病,免疫疗法也存在一定的风险,有些病人在治疗过程中出现了自身免疫性肠炎、肺炎、狼疮皮肤病等副作用,其原因是抑制剂使得免疫细胞不能识别正常细胞,对正常细胞进行攻击。

易错提醒   正常人体内也会出现癌细胞,但没有患癌症,这与免疫系统的监视功能有关。