備課素材：B細(xì)胞及抗體種類多樣性的形成機(jī)制-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

B細(xì)胞及抗體種類多樣性的形成機(jī)制人教2019版高中生物學(xué)選擇性必修三提到，每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體；動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類可多達(dá)百萬(wàn)種以上：既然每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體，那么，為什么動(dòng)物體內(nèi)抗體卻又多種多樣呢？1．克隆選擇學(xué)說(shuō)1957年，免疫學(xué)家伯內(nèi)特提出了克隆選擇學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是：免疫細(xì)胞由眾多識(shí)別不同抗原的細(xì)胞克隆所組成；同一克隆細(xì)胞及其后代所分泌的產(chǎn)物（抗體）具有相同的特異性；淋巴細(xì)胞識(shí)別抗原的多樣性在機(jī)體接觸抗原之前就已經(jīng)存在，抗原的作用只是選擇并激活相應(yīng)的克隆。1975年，該學(xué)說(shuō)所提出的“一個(gè)細(xì)胞克隆產(chǎn)生一種特異性抗體的預(yù)見(jiàn)”被雜交瘤技術(shù)和由該技術(shù)產(chǎn)生的單克隆抗體所證實(shí)。2．抗體種類的多樣性人體內(nèi)B細(xì)胞克隆的總數(shù)在109以上，至少可以產(chǎn)生109種獨(dú)特的抗體，足以識(shí)別在自然界存在的種類繁多的抗原。我們知道，每個(gè)人所攜帶的基因總數(shù)有限，那么，淋巴細(xì)胞是如何制造出如此眾多的針對(duì)不同抗原的特異性抗體呢？抗體，即免疫球蛋白（Ig），是由B細(xì)胞發(fā)育的終末階段—漿細(xì)胞分泌產(chǎn)生的。Ig的單體結(jié)構(gòu)都非常類似，像英文大寫字母Y的形狀，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成；重鏈、輕鏈之間，重鏈和重鏈之間由二硫鍵連接，形成四肽鏈結(jié)構(gòu)。根據(jù)重鏈的結(jié)構(gòu)等的差異，Ig可以分為5種類型：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，它們的重鏈分別用μ、δ、γ、a和ε表示。Ig的重鏈和輕鏈均可以分為可變區(qū)和恒定區(qū)，都有很多個(gè)折疊結(jié)構(gòu)域。輕鏈可變區(qū)、輕鏈恒定區(qū)、重鏈可變區(qū)、重鏈恒定區(qū)可分別簡(jiǎn)稱為VL、CL、VH、CH。編碼抗體分子輕鏈、重鏈的基因與其他基因在結(jié)構(gòu)和表達(dá)程序上完全不同。Ig基因在基因組中以基因簇的形式存在（Ig基因簇中包括V、D、J和C共4種基因片段），在B細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程中，這些基因會(huì)進(jìn)行重排。重排過(guò)程非常復(fù)雜。如果B細(xì)胞所攜帶的所有Ig輕鏈基因均不能成功重排，B細(xì)胞將被淘汰。以重鏈的編碼基因簇IGH為例，IGH中的V、D、J和C基因片段分別寫為IGHV、IGHD、IGHJ和IGHC。人的IGH基因總長(zhǎng)約1.3Mb，包括95個(gè)V、23個(gè)D、6個(gè)J和11個(gè)C。這些片段的重排是隨機(jī)的、獨(dú)立的，很多片段在連接過(guò)程中，還會(huì)發(fā)生丟失或插入現(xiàn)象，是不準(zhǔn)確的，這樣就增加了重組結(jié)果的多樣性，使機(jī)體能夠產(chǎn)生109種獨(dú)特的抗原特異性的抗體分子。例、抗體結(jié)構(gòu)具有多樣性，下列說(shuō)法正確的有

A．抗體根據(jù)重鏈恒定區(qū)抗原性差異可分為IgM、IgG、

IgA、

IgD和IeE。B．重鏈與輕鏈的高變區(qū)決定抗體的特異性C，恒定區(qū)保證同一種屬個(gè)體產(chǎn)生的抗體免疫原性相同D．鉸鏈區(qū)存在于所有類型的抗體中答案：ABC解析：考查免疫學(xué)-免疫球蛋白。根據(jù)H鏈恒定區(qū)抗原性的差異可將其分為5類，分別是IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。因此A正確；重鏈和輕鏈的V區(qū)分別稱VH和VL。VH和VL各有三個(gè)區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，稱為高變區(qū)，該區(qū)域形成與抗原表位互補(bǔ)的空間構(gòu)像，又稱為互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），決定著抗體的特異性，負(fù)責(zé)識(shí)別及結(jié)合抗原。因此B正確；恒定區(qū)重鏈和輕鏈的C區(qū)分別稱為CH和CL。同一種屬的個(gè)體，所產(chǎn)生針對(duì)不同