免疫學(xué)的應(yīng)用高二生物教學(xué)精優(yōu)課件（人教版2019選擇性必修1）

4.4免疫學(xué)的應(yīng)用賀老師第4章免疫調(diào)節(jié)在人類的歷史上，傳染病奪去了無(wú)數(shù)人的生命。

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。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？接種流感疫苗一兩個(gè)月后患流感接種麻疹疫苗終身不患麻疹問(wèn)題探討原因一：流感病毒有一百多種亞型，每個(gè)季節(jié)盛行的流感病毒都有所不同。原因二：流感病毒為單鏈RNA病毒，基因序列使得它突變速度比其他病毒更快。原因三：麻疹病毒抗原單一而穩(wěn)定，因此當(dāng)一個(gè)人感染麻疹病毒以后身體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，可保證人不再被相同麻疹病毒感染，也就不再患第二次。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。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)。1疫苗的研發(fā)歷程法國(guó)科學(xué)家巴斯德有關(guān)疫苗的研制，開創(chuàng)了科學(xué)地進(jìn)行免疫接種的新時(shí)期。主要成就：疾病的病菌說(shuō)

否定微生物自然發(fā)生說(shuō)巴氏殺菌法

研制狂犬病疫苗等多種疫苗（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?！拔⑸飳W(xué)之父”什么是疫苗？疫苗的作用是什么？疫苗的種類有哪些呢？巴斯德簡(jiǎn)介1疫苗的研發(fā)歷程疫苗一、概念：通常是用_________或__________病原體制成的生物制品。滅活的減毒的二、實(shí)例：回憶你曾接種過(guò)哪些疫苗？你還知道哪些疫苗？（1）天花疫苗：（2）卡介苗脊髓灰質(zhì)炎疫苗麻疹疫苗（3）人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗：（4）我國(guó)研制的預(yù)防某個(gè)亞型的禽流感疫苗：百白破三聯(lián)疫苗根除了天花預(yù)防結(jié)核病預(yù)防麻疹即：糖丸，預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎（小兒麻痹）預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)預(yù)防由HPV引起的幾種子宮頸癌世界上第一個(gè)預(yù)防癌癥的疫苗（美國(guó)）是我國(guó)首個(gè)人和動(dòng)物的DNA疫苗“卡疤”疫苗三、種類：1、滅活疫苗又稱死疫苗，用理化方法將病原微生物滅活制成的疫苗。病原微生物喪失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人體的免疫反應(yīng)，而且也不會(huì)發(fā)生致病的風(fēng)險(xiǎn)。（1）優(yōu)點(diǎn)：接種量大，且需要多次接種，只產(chǎn)生體液免疫，不產(chǎn)生細(xì)胞免疫。制備簡(jiǎn)單，安全性高，保存時(shí)間長(zhǎng)，易保存、運(yùn)輸。（2）缺點(diǎn)：（3）作用機(jī)理1、滅活疫苗滅活疫苗漿細(xì)胞記憶B細(xì)胞抗體輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞APC真正的病原體記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體體液免疫滅活疫苗進(jìn)入我們的機(jī)體，會(huì)引起怎樣的免疫反應(yīng)？思考：接種疫苗有什么特點(diǎn)？①具有

：接種一種疫苗一般只能預(yù)防一種病原體引起的傳染病；②具有

：免疫力能維持較長(zhǎng)的時(shí)間。特異性記憶性二、種類：2、減毒疫苗又稱活疫苗，將病原體通過(guò)體外長(zhǎng)期培養(yǎng)或者是一些理化方法處理，喪失致病能力，毒性減弱或基本無(wú)毒的活菌或病毒制成的疫苗。（1）優(yōu)點(diǎn)（2）缺點(diǎn)毒性有可能恢復(fù)、安全性低、不易保存、運(yùn)輸。接種一次、接種量少、免疫時(shí)間長(zhǎng)、效果好；既可產(chǎn)生體液免疫，也可產(chǎn)生細(xì)胞免疫。脊髓灰質(zhì)炎疫苗治療小兒麻痹癥2、減毒疫苗減毒活疫苗APC記憶B細(xì)胞輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞漿細(xì)胞抗體細(xì)胞毒性T細(xì)胞真正的病原體記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞裂解靶細(xì)胞暴露抗原體液免疫+細(xì)胞免疫減毒疫苗進(jìn)入我們的機(jī)體，會(huì)引起怎樣的免疫反應(yīng)？入侵（3）作用機(jī)理：疫苗刺激機(jī)體產(chǎn)生____________和_________________，當(dāng)病原體入侵時(shí)可以消滅病原體或引發(fā)二次免疫快速消滅病原體。特異性抗體相應(yīng)的記憶細(xì)胞【問(wèn)題探究1】疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體嗎？為什么？p83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決定簇（具有抗原性即可）。因此，可以利用病原體的某些成分（如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類）及其產(chǎn)物制備疫苗。隨著免疫學(xué)、生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA疫苗也已經(jīng)在臨床中使用。第一代疫苗：第二代疫苗：第三代疫苗：“打”病原體“打”蛋白質(zhì)“打”核酸指的是滅活疫苗和減毒活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。是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗四、新型疫苗：Vero細(xì)胞中培養(yǎng)新冠病毒滅活病毒注射人體S蛋白基因(DNA)質(zhì)粒重組質(zhì)粒導(dǎo)入CHO細(xì)胞S蛋白人體注射提純?nèi)梭w注射5型腺病毒注射人體S蛋白的mRNA脂質(zhì)體mRNA疫苗人體注射①②③④⑤判斷以下新冠疫苗5條技術(shù)路線分別屬于第幾代疫苗？第一代第三代第二代第三代第三代DNA疫苗和mRNA疫苗作為抗原導(dǎo)入人體后引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫。（

）引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫的是DNA疫苗和mRNA疫苗表達(dá)產(chǎn)生的抗原蛋白×這種想法可行，理論上，制備聯(lián)合疫苗時(shí)要保證其中含有不同的有效抗原成分。臨床應(yīng)用中已有不少聯(lián)合疫苗，例如，百白破三聯(lián)疫苗可以同時(shí)預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)，還有麻疹、風(fēng)疹二聯(lián)疫苗等。1、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。這種想法可行嗎？請(qǐng)談?wù)勀愕睦碛?。【P83】一般情況下，不建議接種疫苗，特別是減毒疫苗，因?yàn)閮和拿庖吡Φ?，疫苗相?dāng)于抗原，有可能引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。2、患免疫缺陷的兒童能否接種疫苗，尤其是減毒活疫苗？為什么？3.為什么注射疫苗一段時(shí)間后才會(huì)起作用？疫苗作為抗原進(jìn)入人體后，要經(jīng)過(guò)識(shí)別、處理、傳遞以及淋巴細(xì)胞的增殖、分化后才能產(chǎn)生抗體。因此，注射疫苗一段時(shí)間后，人體才具有免疫力。4.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)。我國(guó)免疫規(guī)劃疫苗兒童免疫程序表6、為什么兩次接種乙肝疫苗要間隔一定的天數(shù)？接種間隔時(shí)間不能太長(zhǎng)也不能太短？①時(shí)間間隔太短：前一次產(chǎn)生的抗體水平較高，將后一次接種的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。②時(shí)間間隔太長(zhǎng)：前一次產(chǎn)生的記憶細(xì)胞較少，使得后一次接種的疫苗產(chǎn)生的免疫加強(qiáng)效果下降。5、為什么有的疫苗需要接種兩次或三次？產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞。用

的器官置換

的器官，以重建其生理功能的技術(shù)。正常喪失功能器官移植一、概念：二、意義：器官移植已成為治療多種重要疾病的有效手段。主要依賴于器官保存技術(shù)和外科手術(shù)方法等的不斷改進(jìn)。但器官移植依舊面臨很多問(wèn)題，其解決涉及免疫學(xué)的應(yīng)用?！举Y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)。”1952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(ài)的腎只存活了22天。1.最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功呢？可能是沒(méi)有考慮免疫排斥問(wèn)題。細(xì)胞免疫三、器官移植面臨的問(wèn)題1.免疫排斥反應(yīng)三、器官移植面臨的問(wèn)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。正常情況下，白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。③如果將別人的組織或器官移植過(guò)來(lái)，白細(xì)胞

就能識(shí)別HLA不同而發(fā)起攻擊。④事實(shí)上，除了

，要在世界上找到HLA完全一致的人幾乎是不可能的。同卵雙胞胎非同卵雙胞胎就不能進(jìn)行器官移植了嗎？①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。②在進(jìn)行器官移植時(shí)，運(yùn)用免疫抑制劑可以提高成活率。批判性思維：免疫抑制劑會(huì)使淋巴細(xì)胞減少，因而患者容易患感染性疾病，這一問(wèn)題該如何解決？

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?！举Y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。1、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？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。三、器官移植面臨的問(wèn)題【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2000多例。2015年中國(guó)有2766人在生命終結(jié)之時(shí)，捐獻(xiàn)出了自己的器官。器官短缺1、以上資料說(shuō)明器官移植面臨什么問(wèn)題？三、器官移植面臨的問(wèn)題【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。人工心臟（紅色為心肌細(xì)胞，綠色環(huán)是一類結(jié)締組織）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)？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（MHC）是相同的，移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。（既解決免疫排斥問(wèn)題，又解決供體器官短缺問(wèn)題）四、器官移植的希望免疫學(xué)應(yīng)用免疫預(yù)防免疫治療免疫診斷（患病后的措施）（患病前的措施）

運(yùn)用人工接種的方法使機(jī)體產(chǎn)生獲得性免疫能力，達(dá)到防治疾病的目的。利用抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性原理，檢測(cè)病原體和腫瘤標(biāo)志物等。例：用熒光標(biāo)記某種抗體，用來(lái)檢測(cè)是否存在對(duì)應(yīng)的抗原（抗原—抗體雜交技術(shù)）。通過(guò)對(duì)人體輸入抗體、胸腺激素、細(xì)胞因子、免疫抑制劑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。②免疫抑制療法：使用免疫抑制劑，抑制免疫系統(tǒng)的功能，用來(lái)治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病。①免疫增強(qiáng)療法：針對(duì)免疫功能低下者，輸入抗體、胸腺激素、細(xì)胞因子等，增強(qiáng)患者免疫能力。1．如圖中的曲線顯示了兩種使人體獲得免疫力的方法。請(qǐng)思考判斷回答下列問(wèn)題。(1)當(dāng)一個(gè)人被瘋狗咬傷時(shí)采用(圖中的)哪種方法進(jìn)行免疫比較好？機(jī)人被瘋狗咬傷后，需要抗體盡快與抗原結(jié)合。從曲線趨勢(shì)可以判斷方法①較好。方法②是通過(guò)注射抗原刺激機(jī)體自身產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞，會(huì)獲得比方法①更持久的免疫力。通過(guò)多次注射抗原類物質(zhì)(疫苗)可以增加體內(nèi)記憶細(xì)胞的數(shù)量，以提高機(jī)體的免疫力。(2)方法①與方法②相比，哪種方法具有更持久的免疫力？(3)方法②往往要多次注射抗原類物質(zhì)，為什么？一、概念檢測(cè)1.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)。（

）

???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？曾寄生于兔神經(jīng)組織的狂犬病病毒（2）為什么要對(duì)小男孩連續(xù)注射十幾天呢？需要進(jìn)行微量疊加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。（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？

現(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。本質(zhì)上它們沒(méi)有區(qū)別，但制作方法是不一樣的。思考：在進(jìn)行器官移植時(shí)，運(yùn)用免疫抑制劑可以提高成活率。但這些藥物會(huì)使淋巴細(xì)胞減少，因而患者容易患感染性疾病。這一問(wèn)題該如何解決？

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。知識(shí)拓展：免疫豁免那是不是所有的異源器官移植都會(huì)引起免疫排斥？

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)。如眼角膜就屬于免疫豁免部位，眼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。在研究?jī)?nèi)分泌的實(shí)驗(yàn)方法中，將新的內(nèi)分泌腺植入已去除內(nèi)分泌腺的動(dòng)物體內(nèi)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生免疫排斥。5.免疫豁免：

機(jī)體某些特定部位（如眼角膜、睪丸、腦等），其在解剖上與免疫細(xì)胞隔絕或在局部微環(huán)境中存在抑制免疫應(yīng)答的機(jī)制，從而一般在移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。眼角膜移植手術(shù)去除睪丸的公雞(1)疫苗都是抗原（

）(2)由滅活或減毒的病原體制成的疫苗可以自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。（

）(3)疫苗只能注射，不能口服。（

）