4.4免疫学的应用课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第四章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？ 本节聚焦 1 2 器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？ 某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗，可是没过一两个月，她患流感了；而她听说接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了，她对此很困惑；这到底是什么原因呢？ 为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 流感病毒极易发生变异，该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的，所以没有起到预防作用。 讨论： 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。 一、疫苗 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳(Jenner)发明牛痘疫苗奠定了基础。 法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。 主要成就— 疾病的病菌说 否定微生物自然发生说 巴氏杀菌法 狂犬病疫苗、鸡霍乱疫苗等多种疫苗 巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。 什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？ 1.概念： 疫苗通常是用_____的或_____的_______制成的生物制品； 灭活 减毒 病原体 2.作用： 接种疫苗后，人体内可产生相应的_____（以及相应的________），从而对特定的传染病具有抵抗力； 抗体 记忆细胞 3.实例 （1）天花疫苗： 根除了天花 卡介苗 （2） （预防结核病）、 脊髓灰质炎疫苗 （即糖丸，预防脊髓灰质炎） 麻疹疫苗 （预防麻疹） （3） 人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 第一个预防癌症的疫苗（美国） （预防由HPV引起的几种子宫颈癌） （4） 我国研制的某个亚型的禽流感疫苗， 是我国首个DNA疫苗 一、疫苗 我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表 疫苗 接种年(月)龄 接种剂次 接种途径 乙肝疫苗 出生时，1月，6月 3 肌肉注射 卡介苗 出生 1 皮内注射 脊灰灭活疫苗 2月龄 1 肌肉注射 脊灰减毒活疫苗 3月龄，4月龄，4岁 3 口服 百白破疫苗 3月龄，4月龄，5月龄，18月龄 4 肌肉注射 白破疫苗 6岁 1 肌肉注射 麻风疫苗 8月龄 1 皮下注射 麻腮风疫苗 18月龄 1 皮下注射 乙脑减毒活疫苗 8月龄，2岁 2 皮下注射 或乙脑灭活疫苗 8月龄2次，2岁，6岁 4 皮下注射 A群流脑多糖疫苗 6月龄，9月龄 2 皮下注射 A+C群流脑多糖疫苗 3岁，6岁 2 皮下注射 甲肝减毒活疫苗 18月龄 1 皮下注射 或甲肝灭活疫苗 18月龄，2岁 2 肌肉注射 高三一轮复习 名师精品铸造 新教材 新高考 S z L w h S z L w h 鱼票月半出品，必是精品 疫苗及分类 4、种类： 疫苗 减毒疫苗 灭活疫苗 经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。仍然保留繁殖能力和刺激人体产生免疫应答的能力。常用的有卡介苗、牛痘疫苗等。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。 核酸疫苗 灭活疫苗又称死疫苗，将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。常用的有百日破疫苗、狂犬疫苗等。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，需要多次接种。 是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA) 直接导入动物体细胞内， 并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答， 以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。 （2）具有_______，免疫力能维持_____的时间。 （1）具有_______，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病 当给机体输入_________时,免疫系统能够_________。 5.作用机理： 外源抗原 产生反应 特异性 记忆性 较长 6.疫苗引发免疫反应的特点： 7.接种疫苗的意义： （1）到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。 （2）随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。 【探究1】疫苗 ①为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？ ②接种多种疫苗很麻烦，设计一种用来预防多种疾病的疫苗，可行吗? ③疫苗必须包含一个完整的病原体吗？ 可行。将不同抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。如：四联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风及由b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎等。 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应，有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。 疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原。因此，可以利用病原体的某些成分(如蛋白质、多糖荚膜类)及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA 疫苗也已经在临床中使用。 【探究1】疫苗 ④患免疫缺陷的儿童能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？ ⑤为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？ 一般情况下，不建议接种疫苗，特别是减毒疫苗，因为儿童的免疫力低，疫苗相当于抗原，有可能引起强烈的免疫反应。 疫苗作为抗原进入人体后，要经过处理、传递、识别以及淋巴细胞的增殖、分化后才能产生抗体。因此，注射疫苗一段时间后，人体才具有免疫力。 两次接种间隔时间不能太长也不能太短 ①时间间隔太短：前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。 ②时间间隔太长：前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。 疫苗制品 疫苗是如何研制的？ 高三一轮复习 名师精品铸造 新教材 新高考 S z L w h S z L w h 鱼票月半出品，必是精品 1.概念： 用____的器官置换________的器官，以____其________的技术； 正常 丧失功能 重建 生理功能 2.技术支持: 器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。 器官保存技术 外科手术方法 高效免疫抑制剂 3.意义： 二、器官移植 每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原简称HLA。 4.器官移植所面临的问题 （1）免疫排斥 中国人体器官分配与共享计算机系统首页 每个人的白细胞都能识别自身细胞的HLA，正常情况下不会攻击自身细胞。如果是异体器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA的不同而发起攻击。 除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。 器官移植引起的免疫排斥反应主要是细胞免疫。 在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的HLA是否一致或相近。事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的； 每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原简称HLA。 4.器官移植所面临的问题 （1）免疫排斥 解决方法：免疫抑制剂的应用，自体干细胞培养相应的组织、器官的移植； （2）供体器官短缺 因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。 移植条件：只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。 中国人体器官分配与共享计算机系统首页 在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的HLA是否一致或相近。事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的； 1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 2.在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要先进行配型，即检查供体和受体之间的组织相容性呢？ 思考·讨论P83 器官移植所面临的问题及希望 可能主要是没有考虑免疫排斥问题。 在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，这是因为，受体和供体的组织相容性抗原越一致， 在进行移植时发生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活。如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。 研究人员培育出的人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织） 3.利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？ 4.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。但这些药物会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病。这一问题该如何解决？ 思考·讨论P83 器官移植所面临的问题及希望 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。 需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。 研究人员培育出的人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织） (1)每个人的白细胞都能识别自身细胞的HLA，正常情况下不会攻击自身细胞。如果是异体器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA的不同而发起攻击。 (2)除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。 (3)器官移植引起的免疫排斥反应主要是细胞免疫。 鱼票月半出品，必是精品 免疫学在临床实践中的应用——分类 免疫学应用 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 检测病原体、肿瘤标志物等 免疫增强疗法、免疫抑制剂 三、免疫学在临床实践上的应用 灭活疫苗 减毒疫苗 新型疫苗 免疫球蛋白 抗毒素 注射抗体 人工主动免疫 注射抗原 人工被动免疫 患病前 患病后 是通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子或某些药物等来提高人的免疫功能，治疗疾病的方法。 是指在患病前将各种人工制备的免疫制剂（菌苗、疫苗或血清等）接种到人体内，使人体产生抗体及记忆细胞，增强人的免疫力，以达到预防传染病的目的。 患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。已成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的重要治疗方法。 对免疫功能低下者。 如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等，常使用免疫抑制剂。 人体某些部位具有免疫“特权”，它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考虑配型。 睾丸也属于免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植（上一章）能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中，将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时，可能会发生免疫排斥。 补充了解：免疫豁免 练习与应用（P85） 1、× × √ 拓展应用 1.（1） 据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？ 答案：曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。 (2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢？ 答案：需要进行微量叠加。 (3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。 答案：本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。 练习与应用 巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长， 家兔发病的反应越来越弱：放置10~ 14天的匀浆失去使家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了 “过期病兔神经组织匀浆” 的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年，巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后， 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。 1.当人体注射了用禽流感病毒蛋白制备的疫苗后，体内不会发生的反应是(　　) A.吞噬细胞加工处理和呈递抗原 B.产生针对该禽流感病毒蛋白的抗体 C.细胞毒性T细胞消灭被疫苗感染的细胞 D.形成能识别该禽流感病毒蛋白的记忆细胞 C 目录 3.免疫学的应用 /////// 自主梳理 2.下列关于免疫失调的叙述正确的是(　　) A.过敏反应是机体第一次接受过敏原所发生的组织损伤或功能紊乱的免疫反应，且过敏反应不会危及生命 B.艾滋病、风湿性心脏病等都属于免疫缺陷病 C.人体的免疫系统不会对自身的成分发生反应 D.类风湿关节炎属于自身免疫病，是由免疫功能过强引起的 D 01 02 03 04 目录 5 . 随堂检测 /////// 3.以下关于艾滋病的叙述，错误的是(　　) A.HIV的遗传物质是RNA B.艾滋病是一种先天性的免疫缺陷病 C.HIV最初侵入人体时，免疫系统可以消灭大多数病毒 D.艾滋病主要通过性接触、血液和母婴三种途径传播 B 01 02 03 04 目录 5 . 随堂检测 /////// 4.胰岛素依赖型糖尿病是患者体内某种T细胞过度激活为细胞毒性T细胞后，选择性地与胰岛B细胞接触，导致胰岛B细胞死亡而发病。临床上可通过注射免疫抑制剂缓解该糖尿病症状。下列叙述正确的是(　　) A.该病与系统性红斑狼疮属于同一类免疫失调疾病 B.患者症状缓解的检测指标是血液中胰岛素水平高于健康人 C.胰岛B细胞死亡的原因是细胞毒性T细胞产生的抗体与之结合 D.治疗该病的过程不会导致患者免疫能力的改变 A 01 02 03 04 目录 5 . 随堂检测 /////// D 5、下列有关疫苗的叙述，正确的是(　　) A．疫苗总是作为抗原起作用，激发人体的体液免疫，产生相应的记忆细胞和抗体 B．麻疹病毒减毒活疫苗是小分子物质，其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别 C．疫苗只能通过注射的方式接种 D．接种疫苗的目的是预防疾病，而不是治疗疾病 6、我国政府规定，新生儿必须在六个月内三次接种乙肝疫苗，若接种成功，则相关说法正确的是(　　) A．相应抗体遇双缩脲试剂显蓝色 B．多次注射疫苗后浆细胞能在体内长期停留 C．产生的抗体可裂解乙肝病毒 D．产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附 D 7、下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是(　　) A．注射胸腺激素和口服抗体 B．接种卡介苗和对病人输入抗体 C．注射麻疹疫苗和口服抗体 D．移植胸腺和输入细胞因子 B 8.人用狂犬病疫苗是对狂犬病病毒灭活后经一系列程序制成的,一般对被病犬咬伤者的免疫程序是在咬伤部位注射抗狂犬病血清,并于0 d、3 d、7 d、14 d、28 d各注射疫苗1剂,共5针。下列叙述错误的是(　　) A.培养狂犬病病毒的培养基中需要加入活细胞 B.给被咬伤者持续注射5针疫苗,主要目的是增加B细胞和浆细胞的数量 C.给被咬伤者注射的抗狂犬病血清的有效成分主要是抗体,可快速中和抗原 D.注射疫苗后常引起机体发热,若体温一直处于39 ℃,则机体产热量等于散热量 B 9.现有大小和生长状况相同的同一品系小鼠甲、乙、丙及另一品系小鼠丁,并对甲、乙、丙分别进行下表所示的处理。两周后,再将丁的皮肤片分别移植到甲、乙、丙体表上,则移植的皮肤片最易脱落和最易成活的分别是(　　) 分组 甲 乙 丙 处理 切除背部部分皮肤 切除背部部分皮肤(同甲),将丁的皮肤片移植到乙体表上,14 d后,皮肤片结痂脱落 切除背部部分皮肤(同甲),切除胸腺 A.乙、甲 B.乙、丙 C.甲、丙 D.丙、甲 B 10.某医生接待了甲、乙两位被割伤手的病人，在详细询问情况后，决定给接种过破伤风疫苗的甲病人注射破伤风疫苗，给未接种过破伤风疫苗的乙病人注射抗破伤风抗体。下列相关叙述正确的是 A.这两种治疗方法中，甲病人的治疗方法会更快地发挥疗效 B.甲病人再次接种破伤风疫苗后，可刺激记忆B细胞直接分泌相应的抗体 C.乙病人注射的抗破伤风抗体可以与相应病原体结合，从而抑制病原体 　的繁殖 D.甲病人注射的破伤风疫苗在免疫过程中相当于抗原，可直接刺激浆细 　胞分泌抗体 C 重温高考 真题演练 S z L w h S z L w h 1.免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能,对维持人体健康极为重要。请思考回答下列与狂犬病疫苗有关的问题。(1)一般来说,狂犬病疫苗进入机体内作为　　　　起作用。接种狂犬病疫苗需要重复注射,其目的是　　　　　 。 (2)接种狂犬病疫苗后,当外界狂犬病病毒侵入机体时,机体启动特异性免疫,一方面由　　　　产生特异性抗体进行体液免疫,另一方面记忆T细胞迅速分裂、分化成　　　　　　　　,进行细胞免疫。 (3)从免疫学角度分析“假疫苗(抗原的有效浓度低)”事件中,注射“假狂犬病疫苗”给机体带来的危害:____________。 (3)注射“假狂犬病疫苗”不能有效地刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞,当狂犬病病毒侵入机体时,机体特异性免疫启动缓慢,就会出现患病情况,严重的还会危及生命 抗原 增加记忆细胞和抗体的数量 浆细胞 细胞毒性T细胞 2．如图为接种疫苗X（针对病原体Y）后机体产生的体液免疫的过程图。据此回答下列问题： (1)接种疫苗X后，疫苗将作为________刺激人体，产生初次免疫，图中a为________。(2)图中细胞①的作用是________。在非特异性免疫中，该细胞属于保卫人体的第________道防线。(3)与初次免疫比较，当机体再次接触病原体Y时免疫的特点是________，这主要与________（填编号）有关。(4)科学家研制出另一种针对病原体Y的疫苗Z，请用下列给出的实验材料，设计实验检测该疫苗是否有效，简要写出设计思路（病原体Y会引起小鼠发病，发病症状具有可观察性，具体时间不作要求）。材料：生理状态相同的健康小鼠若干，疫苗Z，病原体Y，生理盐水，注射器若干等。设计思路：________________________________________。 1．(1) 抗原 淋巴因子(2) 摄取、处理和呈递抗原 二(3) 反应快而强，产生的抗体数量多 ④(4)将生理状态相同的健康小鼠均分成甲、乙两组，乙组用注射器接种适量的疫苗，甲组注射等量的生理盐水（与乙组小鼠注射的部位相同）；一段时间后对甲、乙两组小鼠均注射适量且等量的病原体Y；一段时间后统计甲、乙两组小鼠的发病率、存活率等 鱼票月半出品，必是精品 3． f、Y B细胞增殖、分化 体液 e k 迅速增殖、分化，快速产生大量的浆细胞，浆细胞会进一步形成大量的抗体 同种且生理状态相同的 一段时间后再接种病毒 ④ 3．下图1表示人体内某些淋巴细胞的分化，图2表示免疫过程，其中X表示抗原，数字表示过程，m、n代表场所，其余字母表示细胞或物质。请分析回答下列问题。 （1）图1中属于免疫活性物质的有____。 （2）图1中的③表示___________过程，该过程属于____免疫。 （3）图2所示的免疫过程中，参与A→B过程的有图1中的____(填字母)细胞。 （4）利用抗原能引起机体产生特异性免疫反应的特点，人们常将减毒或灭活的病原微生物制成疫苗。注射疫苗一段时间后，当机体再次接触与该疫苗相同的抗原时，相应的记忆细胞，例如图1中____(填字母)能___，增强机体的免疫力。（5）为检测某疫苗是否有效，研究人员设计了如下实验方案。第一步，将______________健康动物分成对照组和实验组，每组均分为若干只。 第二步，对照组接种不含疫苗的接种物，一段时间后再接种病毒；实验组接种疫苗，_______________。 第三步，统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。若与对照组相比，实验组动物发病率低、存活率高，则可以判断该疫苗有效。产生这一结果的原因是____(填图1中数字)过程是实验组动物所特有的。 鱼票月半出品，必是精品 Thanks~ $$