2024届人教版高中生物一轮复习素养提升免疫功能实验探究学案（不定项）

[知识方法]

1．抗体专一性与治疗作用的探究

(1)抗体专一性证明

①实验动物(大小、年龄、生长、健康状况等相同)随机均分为A、B两组，同时注射某种流感疫苗。

②一段时间后，对A、B分别注射不同种流感病毒，观察两组实验动物的患病情况。

(2)证明血清抗体有治疗作用(以破伤风为例)

①将实验小鼠(大小、年龄、生长、健康状况等相同)随机均分为A、B两组。

②A、B组注射等量的破伤风毒素，A组再注射从已经获得破伤风免疫力的小鼠体内分离的血清。

③观察两组小鼠的患病情况。

2．疫苗免疫预防的有效性检验

(1)实验分组：将大小、健康状况等相同的实验动物随机均分为对照组和多个实验组，每组若干只动物。

(2)对照组的处理：接种不含疫苗的接种物，一段时间后再接种病毒。

实验组的处理：接种疫苗，和对照组等待相同时间后再接种等量同种病毒。为确定该疫苗的有效浓度，不同实验组动物需接种不同浓度的病毒疫苗。

(3)分析实验结果：统计实验组和对照组动物的发病率或检测抗体的生成情况。

3．基于胸腺的免疫功能探究

4．验证T细胞的细胞免疫作用

(1)将大小、健康状况等相同的实验动物随机均分为三组，对照组(A组)和实验组(B1组、B2组)。

(2)实验组：切除胸腺，同时给B1组再注入适量T细胞，进行异体皮肤移植。

对照组：做切除手术操作，但不切除胸腺，进行异体皮肤移植。

(3)观察移植皮肤生长情况，A组、B1组移植皮肤被排斥，B2组移植皮肤未被排斥。

[类题精练]

1．某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合理的是(　　)

A．提取液中含有胰岛素，导致小鼠血糖浓度降低

B．提取液中含有乙酰胆碱，使小鼠骨骼肌活动减弱

C．提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应

D．提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于小鼠呼吸系统

解析：选C　给正常小鼠第一次注射一定量的胰岛素溶液后，正常小鼠会出现四肢无力等低血糖症状，A错误；乙酰胆碱属于兴奋性神经递质，给正常小鼠注射一定量乙酰胆碱，神经就处于兴奋状态，B错误；机体初次接触过敏原时，会经过体液免疫，产生抗体消灭过敏原，维持机体内环境稳态，小鼠未出现明显的异常表现。但机体再次接触相同的过敏原时，会发生过敏反应，出现过敏现象，如呼吸困难等症状，C正确；给正常小鼠初次注射一定量的呼吸抑制剂，会抑制小鼠呼吸，但题干中显示小鼠未出现明显的异常表现，D错误。

2．破伤风外毒素是一种强毒性蛋白质，经脱毒处理后可制成类毒素。某研究小组利用生理状况相同且健康的小鼠进行了如下实验：甲组小鼠注射外毒素，小鼠死亡；乙组小鼠注射外毒素并及时注射抗毒血清，小鼠存活；丙组小鼠注射类毒素，经1～3周后再注射外毒素，小鼠存活。下列分析合理的是(　　)

A．甲组注射的外毒素不会引起小鼠产生特异性免疫

B．乙组小鼠存活的原因是抗毒血清中含有相应的抗体

C．向丙组小鼠注射的类毒素可与外毒素发生特异性结合

D．与丙组相比，乙组小鼠获得的免疫能力可保持较长时间

解析：选B　外毒素作为抗原，可引起机体产生免疫反应，因此甲组注射的外毒素会引起小鼠产生特异性免疫，甲组小鼠是由于免疫功能不强或外毒素的毒性太强而导致死亡的，A不合理；乙组小鼠存活的原因是抗毒血清中含有相应的抗体，可与外毒素结合，阻止外毒素发挥作用，B合理；向丙组小鼠注射的类毒素可引起小鼠产生免疫反应产生相应的抗体和记忆细胞，产生的抗体可与外毒素发生特异性结合，C不合理；乙组注射抗毒血清属于被动免疫，丙组注射类毒素属于主动免疫，小鼠体内会产生相应的抗体和记忆细胞，其中记忆细胞能保持较长时间对相应抗原的记忆，所以与乙组相比，丙组小鼠获得的免疫能力可保持较长时间，D不合理。

3．(2023·济宁模拟)NA是流感病毒表面的一种糖蛋白，研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用，结果如图。主要实验材料包括感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。以下操作或分析不正确的是(　　)

A．将抗体分别与流感病毒混合，然后将各混合物分别加入不同含易感细胞的培养瓶中

B．检测培养物中病毒的增殖量，即可反映出NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用的强弱

C．为使实验更具说服力，对照组选用的对照抗体应能与流感病毒特异性结合

D．据图分析，对流感病毒抑制效果较好的抗体是D63

解析：选C　本实验目的是通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用，故应将抗体分别与流感病毒混合，然后将各混合物分别加入不同含易感细胞的培养瓶中，通过比较不同组的抑制率得出结论，A正确；检测培养物中病毒的增殖量，即可反映出NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用的强弱：病毒增殖量越高，则NA抗体对于病毒的抑制作用越弱，B正确；为排除干扰，选用的对照抗体应不能与流感病毒特异性结合，C错误；据图可知，图中实验结果表明，与对照抗体相比，这两位康复者均产生了抗NA的抗体，其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是D63(抑制率较高)，D正确。

4．(2022·张家口一模)柳茶多糖是从柳茶中提取的水溶性多糖，可用于消食导滞、疏散风热。某研究小组欲研究柳茶多糖对免疫低下小鼠免疫功能的影响，选用低剂量(110 mg·kg－1)、中剂量(220 mg·kg－1)、高剂量(440 mg·kg－1)的柳茶多糖每天分别灌胃小鼠一次，连续10天后检测小鼠体内IgM、IgG的含量，结果如下表所示。请回答下列有关问题：

注：IgM、IgG是动物体内最主要的免疫球蛋白。

(1)表格中的模型组应为________的小鼠，对照组和模型组每天的处理应为________。

(2)由表可知，________剂量的柳茶多糖能够增强小鼠的免疫功能，若要进一步探究多糖作用的最适剂量，请你写出继续实验的大致思路________________________。

(3)IgM、IgG由________细胞合成，该细胞的来源是________。除题中研究的免疫调节方式外，机体的另外一种特异性免疫调节方式是____________。

解析　(1)根据题意“某研究小组欲研究柳茶多糖对免疫低下小鼠免疫功能的影响”，模型组应为免疫低下的小鼠。为控制实验的单一变量，对照组和模型组每天应灌胃等量0.9%的生理盐水。(2)由表可知，高剂量的柳茶多糖组IgM、IgG的含量均高于模型组，说明高剂量的柳茶多糖能够增强小鼠的免疫功能。但开始增强小鼠免疫功能的剂量应介于中剂量和高剂量之间，因此应在大于中剂量的柳茶多糖范围内，设置一系列的柳茶多糖剂量梯度灌胃小鼠，连续10天后检测各组小鼠体内IgM、IgG的含量，IgM、IgG含量峰值对应的柳茶多糖剂量，或者IgM、IgG含量达到最大时的最小柳茶多糖剂量即为最适剂量。(3)由题可知，IgM、IgG是动物体内最主要的免疫球蛋白，即抗体，抗体由浆细胞合成，浆细胞的来源有B淋巴细胞和记忆细胞的增殖分化。机体的特异性免疫调节方式包括体液免疫和细胞免疫。题中研究的免疫调节方式是体液免疫，机体的另外一种特异性免疫调节方式是细胞免疫。

答案　(1)免疫低下　灌胃等量的0.9%的生理盐水　(2)高　在大于中剂量的柳茶多糖范围内，设置一系列的柳茶多糖剂量梯度灌胃小鼠，连续10天后检测各组小鼠体内IgM、IgG的含量。IgM、IgG含量峰值对应的柳茶多糖剂量或者IgM、IgG含量达到最大时的最小柳茶多糖剂量即为最适剂量  (3)浆　B淋巴细胞和记忆细胞　细胞免疫