4.4免疫學(xué)的應(yīng)用課件 高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

2020年春-----2023年冬，在抗擊由新型冠狀病毒引起的疫情過(guò)程中，免疫學(xué)原理的應(yīng)用起到了積極的作用，你能結(jié)合所學(xué)知識(shí)、個(gè)人經(jīng)歷，說(shuō)出一些措施以及其中的免疫學(xué)原理嗎？核酸檢測(cè)接種疫苗抗原檢測(cè)第四節(jié)

免疫學(xué)的應(yīng)用免疫預(yù)防免疫治療免疫診斷問(wèn)題探討

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(méi)過(guò)一兩個(gè)月，她患流感了；而她聽(tīng)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？討論：為什么注射的流感疫苗沒(méi)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(méi)有起到預(yù)防作用。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？讓我們一起來(lái)揭開疫苗神秘的面紗吧一

免疫預(yù)防----疫苗為什么有的疫苗接種一次，就可獲得終身免疫，比如麻疹疫苗？而有的疫苗只有短期的效果，比如流感疫苗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？1疫苗的研發(fā)歷程

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。現(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。(1)我國(guó)是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國(guó)家疫苗通常是用

的或

的

制成的生物制品。滅活減毒病原體(2)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。2概念3疫苗的作用原理疫苗作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生____________和________________，當(dāng)相應(yīng)的病原體入侵時(shí)可以抵抗病原體或引發(fā)二次免疫反應(yīng),快速消滅病原體。真正的病原體特異性抗體相應(yīng)的記憶細(xì)胞特異性記憶性接種一種疫苗一般只能預(yù)防一種病原體引起的傳染病免疫力能維持較長(zhǎng)的時(shí)間4疫苗的種類和實(shí)例根據(jù)病原體的不同處理區(qū)分疫苗項(xiàng)目滅活疫苗減毒疫苗定義優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)例子又稱死疫苗，用理化方法將病原微生物殺死制成疫苗。喪失了致病能力，但抗原特性保留。又稱活疫苗。用減毒或無(wú)毒力的活病原微生物制成的疫苗。易保存、運(yùn)輸；毒力無(wú)法恢復(fù)，安全性高接種一次即可免疫效果持久；既可產(chǎn)生體液免疫，也可產(chǎn)生細(xì)胞免疫。需要多次接種；只產(chǎn)生體液免疫，不產(chǎn)生細(xì)胞免疫毒力有可能恢復(fù)，安全性低；不易保存、運(yùn)輸狂犬疫苗、流感疫苗、人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗等卡介苗、麻疹疫苗、天花疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗等(1)第一代疫苗“打”病原體思考：疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體嗎？為什么？疫苗不必包含一個(gè)完整的病原體。一般情況下，引起免疫反應(yīng)的并不是整個(gè)病原體，而是病原體所含有的抗原（具有抗原性即可），如蛋白質(zhì)、多糖等。第二代疫苗：又稱為亞單位疫苗，是通過(guò)基因工程原理獲得的具有免疫活性的病原特異性結(jié)構(gòu)蛋白，刺激人體產(chǎn)生抗體第三代疫苗：是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗“打”蛋白（抗原）“打”核酸（遺傳物質(zhì)）疫苗的實(shí)例（1）天花疫苗的發(fā)明和使用，根除了天花這種傳染病。新生兒出生24h內(nèi)完成注射，接種后可以預(yù)防肺結(jié)核(肺結(jié)核桿菌引起的疾病)，一般來(lái)說(shuō)，注射后具有終身免疫力。（2）卡介苗天花病毒（3）脊髓灰質(zhì)炎疫苗是預(yù)防和消滅脊髓灰質(zhì)炎的有效手段，脊髓灰質(zhì)炎病毒對(duì)脊髓灰質(zhì)造成永久性損害，出現(xiàn)肢體弛緩性麻痹，俗稱“小兒麻痹癥”?，F(xiàn)在有兩種疫苗可以使用，一種是我國(guó)目前正在使用的脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗，也就是大家熟悉的“糖丸”，它是由活的、但致病力降低的病毒制成；而另一種名為滅活脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗，是一種用死病毒制成的疫苗。“糖丸爺爺”顧方舟（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。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，用于預(yù)防某個(gè)亞型的禽流感疫苗。這種新型的基因工程疫苗，未來(lái)將有廣闊的前景。（5）DNA疫苗5意義（1）到目前為止，疫苗仍是人類對(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）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。接種疫苗時(shí)遇到的問(wèn)題2.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)?1.以某種你熟悉的疫苗為例，和同學(xué)們交流它的作用。

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)。3.有人認(rèn)為，接種多種疫苗很麻煩，應(yīng)該設(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。為了預(yù)防疾病可以注射疫苗，如果機(jī)體的器官出現(xiàn)病變甚至死亡，那該如何應(yīng)對(duì)呢？二

免疫治療

1.概念：醫(yī)學(xué)上用正常的器官置換喪失功能的器官，以重建其生理功能的技術(shù)。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。（一）器官移植器官移植所面臨的問(wèn)題及希望

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(méi)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個(gè)腎，然而這個(gè)凝結(jié)著偉大母愛(ài)的腎只存活了22天?？赡苤饕菦](méi)有考慮免疫排斥問(wèn)題1

最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功呢？細(xì)胞免疫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，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)別出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。器官移植的關(guān)鍵：供體與受體的HLA是否一致或相近HLA的相似度達(dá)到50%以上就可以進(jìn)行器官移植。

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(méi)有那么幸運(yùn)，與其親屬的骨髓配型均沒(méi)有成功。什么是配型？為什么要配型？受體和供體的HLA越一致，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。免疫抑制劑人體某些部位具有免疫“特權(quán)”，它們能夠耐受抗原的侵入而不會(huì)引起免疫反應(yīng)。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很長(zhǎng)時(shí)間而不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。如角膜就屬于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考慮配型。睪丸也屬于免疫豁免部位，這也是雞睪丸移植（上一章）能夠成功的原因。知識(shí)拓展：免疫豁免是不是所有的異源器官移植都會(huì)引起免疫排斥？資料3據(jù)世界衛(wèi)生組織于2013年的調(diào)研結(jié)果顯示，全球一年實(shí)施了12萬(wàn)例器官移植手術(shù)，而這只能滿足不到10%移植需求者的需求。另有數(shù)據(jù)表明，2015年，我國(guó)實(shí)施器官移植手術(shù)突破1萬(wàn)例（其中肝移植2000多例，腎移植5000多例），位居世界第2位，但2015年肝移植需求者新增4000多人，腎移植需求者新增了1萬(wàn)多人。供體器官短缺資料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)于成人心臟尺寸的千分之一）；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。？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)？移植器官和受體的組織相容性抗原相同，移植后幾乎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。（既解決免疫排斥問(wèn)題，又解決供體器官短缺問(wèn)題）3面臨的問(wèn)題（1）免疫排斥（2）供體器官短缺4問(wèn)題的解決（1）免疫排斥①選與受者的HLA有一半以上相同的供體；②使用免疫抑制劑。（2）供體器官短缺①利用自體干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官；②號(hào)召自愿捐獻(xiàn)器官。

人造器官有哪些？全球首例豬心臟移植（二）其它1免疫抑制療法：使用免疫抑制劑治療一些自身免疫病2免疫增強(qiáng)療法：輸入抗體、細(xì)胞因子等免疫活性物質(zhì)

治療免疫功能低下者利用標(biāo)記（放射性，熒光）的抗體檢測(cè)病原體、腫瘤標(biāo)志物等三

免疫診斷原理：抗原和抗體的特異性結(jié)合小結(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用疫苗概念:用滅活的或減毒的病原體。機(jī)理: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。特點(diǎn):特異性、記憶性。種類:滅活疫苗（狂犬疫苗）、減毒疫苗（骨髓灰質(zhì)炎糖丸）、DNA疫苗（新型乙肝疫苗）mRNA疫苗（新冠疫苗）器官移植配型：取決于供體與受體的HLA是否一致或相近（相似度達(dá)到50%以上）。失敗的原因：免疫排斥（主要是細(xì)胞免疫）。解決方法：①自體干細(xì)胞培養(yǎng)相應(yīng)的組織、器官的移植解決方法：②受體在器官移植初期使用免疫抑制劑

③利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)沒(méi)有免疫排斥的豬器官免疫預(yù)防免疫治療免疫診斷人工主動(dòng)免疫人工被動(dòng)免疫抗原抗體反應(yīng)的高度特異性免疫抑制療法治療一些自身免疫病；如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡等常使用免疫抑制劑免疫增強(qiáng)療法免疫重建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)將造血干細(xì)胞等移給免疫缺陷個(gè)體，恢復(fù)其免疫功能。1．當(dāng)人體注射用禽流感病毒蛋白制備的疫苗后，體內(nèi)不會(huì)發(fā)生的反應(yīng)是

（

）A．吞噬細(xì)胞加工處理和呈遞抗原B．產(chǎn)生針對(duì)該禽流感病毒蛋白的抗體C．細(xì)胞毒性T細(xì)胞消滅被疫苗感染的細(xì)胞D．形成能識(shí)別該禽流感病毒蛋白的記憶細(xì)胞C鞏固練習(xí)2．預(yù)防傳染病的疫苗家族中增加的第三代疫苗——DNA疫苗，是由病原微生物中的一段表達(dá)抗原的基因制成，這段基因編碼的產(chǎn)物僅僅引起機(jī)體的免疫反應(yīng)。下列關(guān)于DNA疫苗的敘述不正確的是

（

）A．DNA疫苗導(dǎo)入人體能夠產(chǎn)生特異性免疫B．導(dǎo)入人體的DNA疫苗在體內(nèi)直接產(chǎn)生抗體，起到免疫作用C．DNA疫苗的接種可以達(dá)到預(yù)防特定微生物感染的目的D．DNA疫苗接種后引起人體產(chǎn)生的抗體是由漿細(xì)胞合成的B鞏固練習(xí)3．在進(jìn)行器官移植時(shí)應(yīng)考慮受體和供體的組織相容性抗原是否一致或相近，下列相關(guān)敘述不正確的是

（

）A．人類的白細(xì)胞抗原簡(jiǎn)稱為HLA，屬于抗原的一種B．人類中不存在HLA完全相同的個(gè)體C．為保證移植后的腎臟成活，應(yīng)增大免疫抑制劑的用量D．器官移植，只要供體和受體的主要HLA有一半以上相同就可以進(jìn)行移植B鞏固練習(xí)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)被稱為“糖丸爺爺”的顧方舟“一生只做一件事情”，即研制“糖丸”——脊髓灰質(zhì)炎活疫苗，為我國(guó)消滅脊髓灰質(zhì)炎（俗稱小兒麻痹癥）作出了重要貢獻(xiàn)，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）該“糖丸”是用滅活的病毒制成的。（）（2）該疫苗可以識(shí)別組織相容性抗原。（）（3）當(dāng)接種該疫苗后，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一定的免疫反應(yīng)。（）××√二、擴(kuò)展應(yīng)用巴斯德將感染了狂犬病的兔的神經(jīng)組織制成勻漿，每天取樣給家兔注射。開始幾天被注射的家兔都會(huì)發(fā)病，但隨著勻漿放置時(shí)間的延長(zhǎng)，家兔發(fā)病的反應(yīng)越來(lái)越弱，放置10～14天的勻漿失去家兔患病的作用。這時(shí)，如果再給這些沒(méi)有發(fā)病的、被注射了“過(guò)期病兔神經(jīng)組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經(jīng)組織勻漿，家兔也不會(huì)發(fā)病了。1885年巴斯德將勻漿折射給一個(gè)9歲的被瘋狗咬傷的小男孩，連續(xù)注射十幾天后，小男孩活下來(lái)了。這位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。后來(lái)，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即過(guò)期病兔的神經(jīng)組織勻漿。（1）據(jù)上述資料推測(cè)，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本質(zhì)是什么？（2）為什么要對(duì)小男孩連續(xù)注射十幾天呢？（3）現(xiàn)在用的狂犬病疫苗與巴斯德制作的疫苗有區(qū)別嗎？曾寄生于兔神經(jīng)組織的狂犬病病毒需要進(jìn)行微量疊加本質(zhì)上它們沒(méi)有區(qū)別，但制作方法是不一樣的?，F(xiàn)在狂犬病疫苗多使用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)制備，而巴斯德的狂犬病疫苗是憑經(jīng)驗(yàn)制成的，可能含有活病毒和滅活病毒。練習(xí)與應(yīng)用一、選擇題1.B細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的共同點(diǎn)不包括（

）A.它們都具有特異性

B.受刺激后，都可以經(jīng)歷活化、增殖過(guò)程C.它們都來(lái)自骨髓的造血干細(xì)胞，并在骨髓里成熟D.它們的細(xì)胞表面都含有受體，可以識(shí)別相應(yīng)的抗原C復(fù)習(xí)與應(yīng)用解析：B細(xì)胞在骨髓中成熟，T細(xì)胞在胸腺中成熟。2.在制備抗蛇毒毒素血清時(shí)，需將減毒的蛇毒注人家兔體內(nèi)以引起免疫反應(yīng)，這一免疫反應(yīng)和所用的蛇毒分別是（

）A.特異性免疫，抗體

B.特異性免疫，抗原C.非特異性免疫，抗體

D.非特異性免疫，抗原B3.環(huán)孢素A是霉菌的一種代謝產(chǎn)物，它能選擇性地抑制輔助性T細(xì)胞的增殖。那么，環(huán)孢素A可用于（

）A.預(yù)防和治療艾滋病

B.降低惡性腫瘤的發(fā)病率C.降低移植器官被排斥的概率

D.清除宿主細(xì)胞內(nèi)的結(jié)核分枝桿菌C解析：抑制輔助性T細(xì)胞的增殖可以降低機(jī)體免疫力，降低移植器官被排斥的概率。二、非選擇題1.1700年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、著名醫(yī)生馬丁·李斯特收到一封英國(guó)商人從中國(guó)寄去的信，信中描述了商人在中國(guó)看到的人痘接種過(guò)程:“打開天花患者的小膿包，用棉花吸沾一點(diǎn)膿液，并使之干燥……然后放入可能患天花人的鼻子里。”被接種者會(huì)輕度感染天花，然后痊愈。為什么被接種者會(huì)輕度感染天花并痊愈?在這個(gè)過(guò)程中，免疫系統(tǒng)發(fā)生了哪些變化?接種物中帶有減毒的天花病毒，因此，被接種者會(huì)輕度感染天花。但由于接種的天花病毒毒性已經(jīng)減弱，被接種者完全可以通過(guò)免疫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自愈。在這個(gè)過(guò)程中，免疫系統(tǒng)完成了對(duì)天花病毒的特異性免疫反應(yīng)，同時(shí)針對(duì)天花病毒分化出記憶B細(xì)胞和記憶T細(xì)胞，當(dāng)再次遇到天花病毒時(shí)能迅速作出反應(yīng)。2.人類基因D編碼紅細(xì)胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不編碼蛋白質(zhì)?；蛐蜑镈D或Dd的被稱為Rh陽(yáng)性(Rh+)，基因型為dd被稱為Rh陰性(Rh-)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗體，只有當(dāng)Rh-的人接受Rh+人的血液后，才會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)產(chǎn)生該抗體。RhD抗體可以透過(guò)胎盤。當(dāng)Rh-的母親懷有Rh+的胎兒時(shí)，胎兒的少量紅細(xì)胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩時(shí)進(jìn)入母體，使母體產(chǎn)生抗體。如果此抗體進(jìn)入胎兒的循環(huán)系統(tǒng)，會(huì)使胎兒的紅細(xì)胞發(fā)生溶血，造成新生兒溶血，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。（1）填寫下表，預(yù)測(cè)結(jié)果：母親和胎兒的RhD是否相容？母親胎兒結(jié)果基因型Rh表型基因型Rh表型DdDdddDdRh+Rh-Rh+Rh+相容不相容(2)當(dāng)母親和胎兒的RhD不相容時(shí)，一般情況下，第一胎生產(chǎn)不會(huì)發(fā)生臨床的癥狀。但當(dāng)母親第二次生育時(shí)，就可能發(fā)生新生兒溶血。請(qǐng)解釋這是為什么。第一胎一般無(wú)臨床癥狀，是因?yàn)榈谝惶ヌ杭t細(xì)胞或RhD蛋白進(jìn)入母體是少量的，并且大多數(shù)是在妊娠末期或分娩時(shí)期進(jìn)入母體的，此時(shí)母體產(chǎn)生的抗體較少，通過(guò)胎盤進(jìn)入胎兒循環(huán)系統(tǒng)的就更少了，所以不易發(fā)生新生兒溶血。但當(dāng)這位母親第二次懷孕時(shí)，胎兒的紅細(xì)胞或RhD蛋白再次進(jìn)入母體，引起二次免疫，母體會(huì)產(chǎn)生更多的RhD抗體，此時(shí)的抗體也更容易進(jìn)入胎兒循環(huán)系統(tǒng)，也就更容易導(dǎo)致新生兒溶血。(3)一位Rh-的母親第一胎生了個(gè)Rh+的孩子，她還想生第二胎。請(qǐng)你為她提出一個(gè)預(yù)防第二胎新生兒溶血的方案并解釋原因?？梢宰屧撃赣H在分娩第一胎之后的很短時(shí)間內(nèi)（如72h之內(nèi)）接受RhD蛋白的抗體注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩時(shí)進(jìn)入她體內(nèi)的RhD蛋白，這樣使母體內(nèi)不發(fā)生針對(duì)RhD蛋白的初次免疫，可以預(yù)防下一胎發(fā)生Rh溶血。（2）研究表明，受HPV侵染的細(xì)胞表面的HLA分子表達(dá)水平往往下降，這與患子宮頸癌有什么關(guān)系？（3）HPV的衣殼蛋白主要由L1和L2