4.4 免疫學(xué)的應(yīng)用【知識(shí)精講+拓展提升】 高二生物上學(xué)期 備課精研課件（人教版2019選擇性必修1）

第4章

免疫調(diào)節(jié)第4節(jié)

免疫學(xué)的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)010203通過(guò)分析疫苗的應(yīng)用、器官移植的免疫排斥、免疫診斷的原理及應(yīng)用，培養(yǎng)解釋、歸納、批判性思維等科學(xué)思維能力。(科學(xué)思維)通過(guò)分析疫苗、器官移植對(duì)免疫系統(tǒng)組成和功能的影響，形成生命的穩(wěn)態(tài)與平衡觀。(生命觀念)通過(guò)了解免疫學(xué)在免疫預(yù)防、免疫治療、器官移植等方面的應(yīng)用，培養(yǎng)關(guān)注生物科技前沿、關(guān)注人體健康的態(tài)度。(社會(huì)責(zé)任)情景視頻一國(guó)家榮譽(yù)稱號(hào)獲得者—顧方舟

合作探究一：同學(xué)，您是否曾思考過(guò)在那沒有疫苗的年代，人類面對(duì)傳染病的瘋狂肆虐，傳染病奪去了多少人的生命呢？

在人類的歷史上，傳染病奪去了無(wú)數(shù)人的生命。而免疫學(xué)正是在人類與傳染病斗爭(zhēng)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)在隨著人類對(duì)免疫系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的深入，免疫學(xué)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。疫苗的發(fā)明和應(yīng)用，就是典型的例證。情景材料一合作探究二：小組合作思考，是不是只要我們注射了疫苗，就可以抵抗所有病原體的攻擊且終身有效嗎？情景材料二某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過(guò)一兩個(gè)月，她患流感了；而她聽說(shuō)接種過(guò)一次麻疹疫苗，終生就不會(huì)得麻疹了，她對(duì)此很困惑；這到底是什么原因呢？合作探究三：為什么注射的流感疫苗沒起到預(yù)防作用呢？流感病毒極易發(fā)生變異，該同學(xué)注射的流感疫苗所預(yù)防的流感與她所患的流感可能不是同一個(gè)類型的，所以沒有起到預(yù)防作用。情景材料二某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過(guò)一兩個(gè)月，她患流感了；而她聽說(shuō)接種過(guò)一次麻疹疫苗，終生就不會(huì)得麻疹了，她對(duì)此很困惑；這到底是什么原因呢？合作探究四：同學(xué)，你想知道為什么接種一次麻疹疫苗，怎么就終身就不會(huì)得麻疹的原因嗎？那就讓我們一起來(lái)揭開疫苗神秘的面紗吧，請(qǐng)自主學(xué)習(xí)課本P82-83頁(yè)，小組合作完成以下問題。1.疫苗的研發(fā)歷程。2.疫苗概念。3.疫苗的作用原理。4.疫苗的種類和實(shí)例。5.研發(fā)疫苗的意義。6.疫苗為什么要多次注射？一、疫苗合作探究四：同學(xué)，你想知道為什么接種一次麻疹疫苗，怎么就終身就不會(huì)得麻疹的原因嗎？那就讓我們一起來(lái)揭開疫苗神秘的面紗吧，請(qǐng)自主學(xué)習(xí)課本P82-83頁(yè)，小組合作完成以下問題。我國(guó)是世界上

用

的方法預(yù)防傳染病的國(guó)家。

公元16世紀(jì)，中國(guó)人首先用人痘疫苗預(yù)防天花，為后來(lái)英國(guó)的外科醫(yī)生詹納(Jenner)發(fā)明牛痘疫苗奠定了基礎(chǔ)。最早免疫一、疫苗1.疫苗的研發(fā)歷程。法國(guó)科學(xué)家

有關(guān)疫苗的研制，開創(chuàng)了

地進(jìn)行

__的新時(shí)期。巴斯德科學(xué)免疫接種巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。巴斯德簡(jiǎn)介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法國(guó)微生物學(xué)家、化學(xué)家，近代微生物學(xué)的奠基人。一、疫苗1.疫苗的研發(fā)歷程1.概念疫苗通常是用

的或

的

制成的生物制品。滅活減毒病原體一、疫苗

接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體(以及相應(yīng)的記憶細(xì)胞

)，從而對(duì)特定傳染病具有抵抗力。2.作用機(jī)理疫苗漿細(xì)胞記憶B細(xì)胞抗體輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞真正的病原體記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體APC特異性記憶性一、疫苗疫苗作用機(jī)理及種類（視頻）合作探究五：接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,那么疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體嗎？

不必包含完整的病原體。一般情況下引起免疫反應(yīng)的是病原體所含有的抗原。3.疫苗種類及實(shí)例（1）滅活疫苗：

將抗原病原微生物用物理方法滅活后制作而成。一、疫苗優(yōu)點(diǎn)：制備簡(jiǎn)單，保存時(shí)間長(zhǎng)且相對(duì)較安。不足：接種量大，且需要多次接種。實(shí)例：狂犬疫苗等。3.疫苗種類及實(shí)例（2）減毒疫苗：?jiǎn)适е虏∧芰?，毒性減弱或基本無(wú)毒的活菌或病毒。一、疫苗優(yōu)點(diǎn)：接種一次，且接種量少免疫時(shí)間長(zhǎng)，效果好。不足：毒力有可能恢復(fù)，不易保存、運(yùn)輸。實(shí)例：卡介苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗（顧方舟）、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。合作探究六：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，疫苗技術(shù)也在發(fā)展，你知道目前疫苗發(fā)展到第幾代了嗎？3.疫苗種類及實(shí)例一、疫苗第一代疫苗“打”病原體“打”蛋白“打”核酸第二代疫苗第三代疫苗3.疫苗種類及實(shí)例（3）DNA疫苗：

將編碼某種抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接導(dǎo)入動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)，并通過(guò)宿主細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對(duì)該抗原蛋白的免疫應(yīng)答。一、疫苗優(yōu)點(diǎn)：

免疫保護(hù)力增強(qiáng)，制備簡(jiǎn)單，省時(shí)省力實(shí)例：新型乙肝疫苗、某個(gè)亞型的禽流感疫苗等。2018年5月，我國(guó)首個(gè)人和動(dòng)物的DNA疫苗獲得新獸藥證書。(4)人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗2006年，HPV（人類乳頭瘤病毒）疫苗獲得美國(guó)的批準(zhǔn)。該疫苗可以預(yù)防由HPV引起的幾種子宮頸癌，是世界上第一個(gè)預(yù)防癌癥的疫苗，在人類研發(fā)癌癥疫苗的道路上具有里程碑式的意義。163.疫苗種類及實(shí)例一、疫苗HPV病毒的“勵(lì)志演說(shuō)”合作探究七：疫苗有何的意義呢？（1）到目前為止，疫苗仍是人類發(fā)明的對(duì)抗傳染病的一件有效的武器，而且對(duì)某些疾病來(lái)講，注射疫苗可能是唯一有效的預(yù)防措施。（2）隨著免疫學(xué)、生物化學(xué)的發(fā)展以及生物技術(shù)的不斷改進(jìn)，疫苗的研制和應(yīng)用已擴(kuò)展到許多非傳染病領(lǐng)域，而且已經(jīng)出現(xiàn)了治療性制劑。4.疫苗研發(fā)的意義一、疫苗合作探究八：某同學(xué)接種了流感疫苗,大夫提醒他說(shuō):“這一兩天要留意,可能會(huì)有輕微發(fā)燒或其他癥狀?！睘槭裁唇臃N疫苗可能會(huì)有輕微的反應(yīng)?

疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品，接種的疫苗作為外來(lái)抗原可激發(fā)機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)，有些疫苗尤其是減毒疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)相對(duì)強(qiáng)烈，能引起可感知的反應(yīng)。一、疫苗合作探究九：接種多種疫苗很麻煩，設(shè)計(jì)一種用來(lái)預(yù)防多種疾病的疫苗，可行嗎?可行。將不同抗原聯(lián)合制成一種疫苗，可預(yù)防相應(yīng)的多種疾病。如：四聯(lián)疫苗可預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)及由b型流感嗜血桿菌引起的腦膜炎、肺炎、心包炎等。合作探究十：為了預(yù)防疾病我們注射疫苗，那么如果我們機(jī)體的器官出現(xiàn)病變甚至死亡，我們?cè)撊绾螒?yīng)對(duì)呢？1.什么是器官移植？2.器官移植的意義？3.器官移植所面臨的問題及希望？4.最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功？5.在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)，為什么都要檢查供體和受體之間的組織相容性呢？6.利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，有何優(yōu)點(diǎn)？7.運(yùn)用免疫抑制劑雖可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，這一問題該如何解決？合作探究十一：自主閱讀教材P83-84頁(yè)資料1-4，小組合作以下問題。二、器官移植二、器官移植器官移植（視頻）用

的器官置換

的器官，以

其

_

的技術(shù)。正常喪失功能重建生理功能1.概念2.意義器官移植已經(jīng)成為治療多種重要疾病的有效手段,其主要原因有兩點(diǎn)：二、器官移植①器官保存技術(shù)和外科手術(shù)方法等的不斷改進(jìn)。②高效免疫抑制劑的陸續(xù)問世。資料1:人類很早就嘗試做器官移植以挽救一些病人。1901年，法國(guó)醫(yī)生卡雷爾在給一位朋友的信中寫道：“腎移植這種手術(shù)，在同種異體之間從來(lái)還沒有成功過(guò)?！?952年，法國(guó)另一位醫(yī)生為一位16歲的患者移植了患者母親的一顆腎，然而這顆凝結(jié)著偉大母愛的腎只存活了22天?？赡苁菦]有考慮免疫排斥問題。細(xì)胞免疫3.器官移植所面臨的問題二、器官移植情景材料三合作探究十二：最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功呢？合作探究十三：什么是免疫排斥？如何解決這樣問題？①每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì)，標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)—組織相容性抗原（MHC），也叫人類白細(xì)胞抗原（HLA

）。②每個(gè)人的白細(xì)胞能夠識(shí)別HLA，區(qū)分自己和非己。③正常情況下，白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。④如果將別人的組織或器官移植過(guò)來(lái)，就能識(shí)別HLA不同而發(fā)起攻擊。⑤除了同卵雙胞胎外，不同的人具有不同的組織相容性抗原。（1）免疫排斥233.器官移植所面臨的問題二、器官移植資料2:據(jù)媒體報(bào)道，瑞金市3歲男孩張某身患白血病。幸運(yùn)的是，張某的骨髓與父親的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某卻沒有那么幸運(yùn)，與其親屬的骨髓配型均沒有成功。

這是因?yàn)槭荏w和供體的組織相容性抗原越一致，在進(jìn)行移植時(shí)發(fā)生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活；如果配型不合適，發(fā)生排斥的可能性就大，就不適合移植。3.器官移植所面臨的問題二、器官移植合作探究十四：在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)，為什么都要先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？合作探究十五：從以上材料可以看出，器官移植的關(guān)鍵是什么？（2）器官移植的關(guān)鍵：取決于供體與受體的HLA是否一致或相近。研究表明，HLA的相似度達(dá)到50%以上就可以進(jìn)行器官移植253.器官移植所面臨的問題二、器官移植資料3:

2015年中國(guó)全面停止使用死囚器官，公民資源捐獻(xiàn)成為器官移植唯一的合法來(lái)源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年需要肝移植的人數(shù)是20萬(wàn)-30萬(wàn)人，而2015年我國(guó)完成的肝移植手術(shù)僅僅2

000多例。2015年中國(guó)有2

766人在生命終結(jié)之時(shí)，捐獻(xiàn)出了自己的器官。合作探究十六：小組合作從以上材料分析為什么器官捐獻(xiàn)的人很少呢？

①中國(guó)傳統(tǒng)思想的倫理困境。②腦死亡器官捐獻(xiàn)，需要家屬同意去掉呼吸機(jī)等支持系統(tǒng)，達(dá)到了腦心雙死亡的狀態(tài)。③心死亡器官捐獻(xiàn)，心跳停止后，器官容易缺血，僅在短時(shí)間內(nèi)（約15分鐘）符合捐獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。④離體器官保存時(shí)限短：心臟5小時(shí)，肝12小時(shí)，胰腺和腎臟分別為20小時(shí)和24小時(shí)以內(nèi)。（3）器官短缺原因：3.器官移植所面臨的問題二、器官移植合作探究十七：如何解決器官捐獻(xiàn)短缺這一難題？（1）器官移植免疫排斥的解決方法：274.器官移植的希望二、器官移植①免疫抑制劑（例如環(huán)孢素A）的應(yīng)用，②自體干細(xì)胞培養(yǎng)相應(yīng)的組織、器官的移植；資料4：據(jù)媒體報(bào)道，2015年，研究人員利用干細(xì)胞培養(yǎng)出具有單個(gè)腔室結(jié)構(gòu)的迷你跳動(dòng)心臟（相當(dāng)于成人心臟的千分之一）；2017年，研究人員又利用干細(xì)胞成功培養(yǎng)出了人類胚胎期的結(jié)腸組織，培養(yǎng)成熟后，它與人體的腸組織具有很高的相似性。你還可以搜集到更多的科學(xué)家利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官的研究進(jìn)展的報(bào)道。

利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，移植器官和受體的組織相容性抗原是相同的，移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。4.器官移植的希望二、器官移植合作探究十八：利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，有何優(yōu)點(diǎn)？沒有風(fēng)險(xiǎn)的器官捐獻(xiàn)可能成為現(xiàn)實(shí)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的心臟4.器官移植的希望二、器官移植(2)探討干細(xì)胞移植價(jià)值需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡，并盡量使運(yùn)用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過(guò)適當(dāng)?shù)腻憻?，提高自身免疫力?.器官移植的希望二、器官移植合作探究十九：運(yùn)用免疫抑制劑雖可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，這一問題該如何解決？免疫調(diào)節(jié)免疫診斷免疫治療免疫預(yù)防三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用1.免疫預(yù)防疫苗

患病前的措施。即根據(jù)特異性免疫原理，采用人工方法將抗原或抗體制成各種制劑，接種到人體內(nèi)，使人體產(chǎn)生對(duì)特定傳染病的抵抗能力，達(dá)到預(yù)防某些疾病的目的。根據(jù)抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性，將免疫學(xué)技術(shù)和制劑用于臨床診斷。檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物(如甲胎蛋白AFP)2.免疫診斷三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用檢測(cè)病原體患病后的措施。即通過(guò)對(duì)人體輸入抗體、胸腺素、細(xì)胞因子等某些藥物或生物制劑等，調(diào)整病人的免疫功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。3.免疫治療三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用（1）免疫增強(qiáng)療法：對(duì)免疫功能低下者，如輸入抗體、細(xì)胞因子等免疫活性物質(zhì)。（2）免疫抑制療法：如治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。（3）免疫重建：將正常個(gè)體的造血干細(xì)胞或淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)移給免疫缺陷個(gè)體，以恢復(fù)其免疫功能。免疫學(xué)的應(yīng)用免疫預(yù)防免疫診斷免疫治療疫苗原理作用免疫抑制療法器官移植解決方法面臨問題如檢測(cè)病原體、腫瘤標(biāo)志物免疫功能低下者治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病免疫增強(qiáng)療法課堂小結(jié)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2.麻疹病毒減毒活疫苗的廣泛接種，顯著降低了麻疹的發(fā)病率，世界衛(wèi)生組織已將麻疹列為優(yōu)先消滅目標(biāo)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．該疫苗是小分子物質(zhì)，其表面特定的抗原可被免疫細(xì)胞識(shí)別B．初次接種該疫苗后，刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，可產(chǎn)生效應(yīng)T細(xì)胞和抗體C．再次接種該疫苗后，記憶T細(xì)胞可釋放細(xì)胞因子D．入侵的麻疹病毒被抗體結(jié)合失去致病能力，被T細(xì)胞吞噬消化

實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3.我國(guó)政府規(guī)定，新生兒必須在六個(gè)月內(nèi)三次接種乙肝疫苗，若接種成功，則相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．相應(yīng)抗體遇雙縮脲試劑顯藍(lán)色B．多次注射疫苗后漿細(xì)胞能在體內(nèi)長(zhǎng)期停留C．產(chǎn)生的抗體可裂解乙肝病毒D．產(chǎn)生的抗體可抑制病原體的繁殖和對(duì)人體細(xì)胞的黏附實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

4.結(jié)核桿菌是一種引起結(jié)核病的胞內(nèi)寄生菌,現(xiàn)可通過(guò)接種相關(guān)的疫苗(卡介苗)預(yù)防結(jié)核病,卡介苗是由減毒的結(jié)核桿菌懸液制成的活疫苗。下列相關(guān)敘述正確的是()A.卡介苗相當(dāng)于抗原,接種后可刺激細(xì)胞毒性T細(xì)胞分裂、分化B.接種卡介苗的個(gè)體僅通過(guò)細(xì)胞免疫即可抵御結(jié)核桿菌的入侵C.結(jié)核桿菌是胞內(nèi)寄生菌,需利用宿主細(xì)胞的核糖體合成自身蛋白質(zhì)D.卡介苗可預(yù)防結(jié)核病,所以患先天免疫缺陷疾病的嬰兒更應(yīng)積極接種實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

5.接種疫苗是預(yù)防傳染病最有效、最經(jīng)濟(jì)的方式。有些疫苗需兩次接種，初次接種產(chǎn)生免疫后，按規(guī)定時(shí)間間隔再次接種。若提前進(jìn)行再次接種，則會(huì)減弱二次免疫效果，下列解釋合理的是（）A．提前接種導(dǎo)致初次免疫產(chǎn)生的記憶細(xì)胞凋亡數(shù)目少B．提前接種導(dǎo)致初次免疫產(chǎn)生的漿細(xì)胞分泌的抗體少C．疫苗會(huì)與初次免疫后存留的抗體結(jié)合被迅速清除D．疫苗會(huì)與初次免疫產(chǎn)生的效應(yīng)T細(xì)胞結(jié)合被裂解實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

6.自2020年以來(lái)，世界多地爆發(fā)了新冠肺炎疫情，新冠肺炎的病原體是新型冠狀病毒。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．佩戴口罩和保持社交距離有助于阻斷新型冠狀病毒傳播B．給重癥新冠肺炎