2026届高三生物学一轮复习选必1课件14：免疫学的应用

免疫学的应用 定义 作用 三代疫苗 被动免疫 定义 免疫排斥 存在问题 解决方法 原理 应用 新冠病毒抗原检测 新冠病毒抗体检测 疫苗 器官移植 免疫检测 一轮复习 一、疫苗 1.定义 用______________________制成的生物制品。 灭活的或减毒的病原体 疫苗 浆细胞 记忆B细胞 抗体 辅助性T细胞 B细胞 真正的病原体 抗体 清除抗原 2.作用 APC 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。 记忆B细胞 浆细胞 疫苗保留了病原菌刺激生物体免疫系统的特性。当疫苗进入机体后，免疫系统便会产生相应的抗体、细胞毒性T细胞记忆细胞等； 当生物体再次接触到这种病原菌时，就会刺激记忆细胞，进行更快、更强的免疫来攻击病原体，从而保护机体免受伤害。 记忆B细胞 真正的病原体 抗体 清除病原体 浆细胞 记忆T细胞 细胞毒性Ｔ细胞 靶细胞 暴露抗原 2.作用 思考·回答：接种疫苗时遇到的问题 1.某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？ 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。 2.疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 疫苗不必包含一个完整的病原体。 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。可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖夹膜类）及其产物制备疫苗。 3.有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗》请谈谈你的理由。 这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。 临床应用中已有不少联合疫苗，例如：百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。 4.国药集团中国生物在临床试验阶段探索了不同接种程序、不同接种剂量的方案，结果显示，两次接种间隔3周和4周的效果最好，为什么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。 5.患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？ 不同类型的免疫缺陷患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。 但一般情况下，不建议患免疫缺陷的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当，容易引起强烈的免疫反应。 灭活疫苗 减毒活疫苗 具有免疫活性的病原体的特异性结构蛋白 核酸疫苗，包括 DNA疫苗和mRNA疫苗 “打”病原体 “打”蛋白 “打”核酸 3. 三代疫苗 三代疫苗 核酸进 入人体 抗原蛋白 进入人体 发生 二次免疫 存在 致病性 第1代疫苗 是 是 是 否 第2代疫苗 否 是 是 否 第3代疫苗 是 否 是 否 第1代疫苗 “打”病原体 第2代疫苗 “打”蛋白 第3代疫苗 “打”核酸 3. 三代疫苗 第3代疫苗 —— 核酸疫苗 DNA mRNA 蛋白质 DNA疫苗：是指将含有编码某种抗原蛋白的外源基因与载体重组后直接导入动物细胞内,并通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白,诱导免疫系统识别该蛋白从而产生对病原体的免疫记忆以抵抗病毒感染。 mRNA疫苗： 将编码病原体蛋白的mRNA包裹在脂质体中，当疫苗注射到体内时，体内的细胞即可通过该mRNA合成大量的病原体蛋白，并诱导免疫系统识别该蛋白从而产生对病原体的免疫记忆以抵抗病毒感染。 mRNA 抗原蛋白 免疫反应 开发mRNA疫苗的难点及解决方法 ①脂质体不仅用于携带mRNA，还可以保护mRNA不被快速降解。同时脂质体容易与细胞融合，将mRNA递送进入细胞内。 ②对mRNA进行“加帽”和“加尾”修饰，提高其稳定性。 1.mRNA不稳定，易被内环境和细胞中的核酸酶降解 科学家发现含有修饰碱基(如：假尿嘧啶等)的mRNA不会被人类的免疫系统识别，还提高了mRNA的稳定性并增强了其翻译能力。 2.mRNA会引起细胞内非特异性免疫而清除 帽子 尾巴 首先：跟传统疫苗相比较mRNA具有更强的免疫原性。（通俗的讲就是能激发更强的免疫反应）。 mRNA疫苗的优点 第二：在安全性方面，mRNA疫苗的递送不需要特定的质粒载体，不进入细胞核内部，只需要在细胞质内瞬时表达抗原蛋白，不存在整合到人体基因组上的风险。 第三：mRNA疫苗具有生产优势。在成本上mRNA疫苗的生产成本是传统疫苗的五到十分之一。 mRNA不稳定，很容易被细胞质的相关酶降解。mRNA疫苗是将体外转录经修饰后的mRNA包裹于脂质体中形成的。mRNA的3’端有100~200个腺嘌呤核糖核苷酸(A)，这段序列称为Po1y(A)尾，Poly(A)尾是转录后的前mRNA以ATP为前体，由相关酶催化聚合到mRNA的3’端的，如果mRNA没有Poly(A)尾，则细胞检测不到mRNA。下图为新冠病毒mRNA疫苗作用的部分示意图。回答下列问题： （1）mRNA通过_______过程形成抗原蛋白，引发机体特异性免疫而使机体获得免疫保护。mRNA疫苗作用效果比灭活疫苗好，其原因是______ _______________________________。与传统灭活疫苗相比，mRNA疫苗的优势是________________________________________________________ ____________。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的优势是__________________ ______________________________。 翻译 mRNA疫苗引起的特异性免疫更强 能够在细胞内持续不断的产生抗原蛋白从而增强特异性免疫的 的保护作用 不会在细胞中复制， 也没有插入染色体基因组的风险 （2）mRNA的Poly(A)____（填“是”或“不是”）由DNA编码的，推测Poly（A）的作用是_________________________________。 保护mRNA，防止mRNA被水解 不是 mRNA不稳定，很容易被细胞质的相关酶降解。mRNA疫苗是将体外转录经修饰后的mRNA包裹于脂质体中形成的。mRNA的3’端有100~200个腺嘌呤核糖核苷酸(A)，这段序列称为Po1y(A)尾，Poly(A)尾是转录后的前mRNA以ATP为前体，由相关酶催化聚合到mRNA的3’端的，如果mRNA没有Poly(A)尾，则细胞检测不到mRNA。下图为新冠病毒mRNA疫苗作用的部分示意图。回答下列问题： 新冠疫苗5条技术路线 Vero细胞中培养 新冠 病毒 灭活病毒 注射 人体 S蛋白基因(DNA) 质粒 重组质粒 导入 CHO细胞 S蛋白 人体 提纯 人体 注射 5型腺病毒 注射 人体 S蛋白的mRNA 脂质体 mRNA疫苗 人体 注射 ① ② ④ ⑤ 第1代疫苗：______ 第2代疫苗：______ 第3代疫苗：________ 注射 ③ 重组病毒 ① ③ ②④⑤ 4.被动免疫 —— 免疫疗法 ①定义 抗蛇毒血清是一种药品，含有特异性抗体，具有中和相应蛇毒的作用， 用于蛇咬伤者的治疗。 机体被动接受抗体、致敏淋巴细胞或其产物(如：某种细胞因子)所获得的特异性免疫能力。 ②实例 抗蛇毒血清中蝮蛇毒血清，对竹叶青蛇和烙铁头蛇咬伤亦有疗效。咬伤后，应迅速注射本品，愈早愈好。 ③类型 免疫增强 疗法 免疫抑制 疗法 用于免疫低下者 注射抗体或淋巴因子(白细胞介素、干扰素) 治疗一些自身免疫疾病：类风湿关节炎、系统性红斑狼疮 用免疫抑制药物或其他措施人工减弱或阻断机体免疫应答能力 比较项目 人工主动免疫 人工被动免疫 输入物质 免疫产生的时间 免疫持续时间 免疫记忆 主要用途 知识拓展：主动免疫与被动免疫 疫苗（抗原） 抗体、细胞因子等 慢，1~4周 快，立即 半年至数年，甚至终生 较短，2~3周 有 无 疾病的预防 疾病的治疗 二、器官移植 1.定义： 医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。 2.免疫排斥 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，也叫做______________________，简称_______。 ①组织相容性抗原 人类白细胞抗原 HLA HLA是表明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，因此，正常情况下不会攻击自身细胞，如果将异体的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击，这种现象叫做免疫排斥。 ②免疫排斥 (2024汕头一模)下列相关“反应”与“反应条件”不一致的是（ ） 相关反应 所需条件 PCR反应 一定的缓冲溶液 希尔反应 充足CO2 过敏反应 机体再次接触相同过敏原 免疫排斥反应 供体和受体的HLA不同 B 3.器官移植存在的问题 4.如何提高异体器官移植的成活率 ①供体与受体的主要HLA有一半以上相同 ②受体在器官移植初期使用免疫抑制剂 ①免疫排斥反应 ②供体器官短缺 ①利用自体干细胞培养相应的组织和器官 ②利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官。 ③唤醒潜藏在人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来。 5. 解决方法 治疗性克隆 与 iPS细胞治疗 病人 取核 去核卵母细胞 重构胚胎 各种细胞组织或器官 诱导 取出 体细胞 核移植 移植 成纤维细胞 取出 转入相关因子 iPS细胞 各种细胞组织或器官 胚胎干细胞 取出 诱导 移植 治疗性克隆 iPS细胞治疗 细胞发生转化 三、免疫检测 1.原理 抗原抗体反应的高度特异性 2.应用 检测病原体和肿瘤标志物 固相载体 待测抗原 + 酶标抗体 包被 显色底物 免疫酶标检测原理示意图 新冠病毒抗原检测 1.检测试剂盒的组分 2.检测流程 3.检测原理 4.抗原检测与核酸检测对比 1.检测试剂盒的组分 校测卡 鼻拭子 采样管 说明书 校测卡 鼻拭子 采样管 2.检测流程 ①洗手 ④确认检测对环境温湿度要求 ②阅读说明书 ③试剂准备 胶体金试纸条检测一般要求在14℃~30℃常温条件下，避免过冷、过热或过度潮湿 环境导致检测结果异常。抗原检测卡拆除包装后置于平坦、 清洁处。 第一步：自测前的准备 第二步：样本采集 头部微仰，一手执拭子尾部贴一侧鼻孔进入， 沿下鼻道的底部向后缓缓深入1~1.5 厘米后贴鼻腔旋转至少4圈(停留时间不少于 15 秒)，随后使用同一拭子对另一鼻腔重复相同操作。 第三步：抗原检测 将采集样本后的鼻拭子立即置于采样管中，拭子头应在保存液中旋转混匀至少30秒，同时用手隔着采样管外壁挤压拭子头至少 5 次，确保样本充分洗脱于采样管中。 用手隔着采样管外壁将拭子头液体挤干后，将拭子弃去。 ①洗脱 第三步：抗原检测 采样管盖盖后，将液体垂直滴入检测卡样本孔中。 等待15分钟后，进行结果判读 ②点样 第四步：结果判断 质控线 检测线 加样孔 检测卡 阴性 质控线 检测线 加样孔 检测卡 阳性 第四步：结果判断 质控线 检测线 加样孔 检测卡 无效 第四步：结果判断 质控线 检测线 加样孔 检测卡 无效 第四步：结果判断 第四步：结果判断 质控线(C) 检测线(T) 阴性 阳性 无效 有 无 有 无 C T C T C T C T N蛋白 胶体金 N蛋白的抗体 N蛋白抗体的抗体 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C 3.抗原检测原理 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C 3.抗原检测原理 N蛋白 胶体金 N蛋白的抗体 N蛋白抗体的抗体 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C 3.抗原检测原理 N蛋白 胶体金 N蛋白的抗体 N蛋白抗体的抗体 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C N蛋白 胶体金 N蛋白的抗体 N蛋白抗体的抗体 3.抗原检测原理 吸滴管 稀释液 检测卡 新冠病毒抗体检测 ①吸取血样 ②加样 ③加稀释液 检测步骤 ④静止15分钟后观察 T C 结果判读 质控线(C) 检测线(T) 阴性 阳性 无效 有 无 有 无 C T C T C T C T 待测抗体 胶体金 抗原 检测 原理1 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C 鼠源抗体 待测抗体 胶体金 抗原 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 T C 检测 原理1 鼠源抗体 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测抗体 胶体金 抗原 鼠源抗体 T C 检测 原理1 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测抗体 胶体金 抗原 T C 检测 原理1 鼠源抗体 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测人抗体 胶体金 抗原 鼠源抗体 鼠源抗人抗体的抗体 羊源抗鼠抗体的抗体 T C 检测 原理2 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测人抗体 胶体金 抗原 鼠源抗体 鼠源抗人抗体的抗体 羊源抗鼠抗体的抗体 T C 检测 原理2 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测人抗体 胶体金 抗原 鼠源抗体 鼠源抗人抗体的抗体 羊源抗鼠抗体的抗体 T C 检测 原理2 样品垫 结合垫 硝酸纤维素膜 吸水垫 待测人抗体 胶体金 抗原 鼠源抗体 鼠源抗人抗体的抗体 羊源抗鼠抗体的抗体 T C 检测 原理2 核酸检测 抗原检测 4.新冠病毒的核酸检测与抗原检测对比 检测时间短(30分钟以内) 检测时间长(几个小时) 成本低，操作简单 成本高，操作复杂 灵敏度低(出现症状后才能测出) 灵敏度高(出现症状前就能测出) 判断有无传染性 判断有无感染 核酸检测金标准，抗原检测是补充。 隔离自测 感染者筛查 2019—nCoV（新型冠状病毒）的遗传物质为单链RNA，该病毒通过表面的S蛋白与靶细胞膜上的ACE2受体结合实现入侵。目前针对新冠病毒的检测方法主要有核酸检测、抗原检测、抗体检测三大类。研发和注射疫苗是预防主要手段。 (1)某人的核酸检测呈阴性，但抗体检测为阳性，请解释可能的2种原因： ①__________________________________________。 ②__________________________________________。 感染过新冠病毒且已康复 已接种新冠疫苗 (3)抗原检测可采用双抗体夹心法。其原理如下图，其中，待测液体加到样本垫的A端，B处含有游离（不与垫子结合）的过量的与胶体金（聚集后呈红色）结合的抗体1，C处垫子上固定有抗体2，抗体1和抗体2可与病毒表面同一抗原的不同位点发生特异性结合，D处垫子上固定有抗体1的抗体。若C处和D处都变红色，则为阳性。 检测过程中反复进行了抗原—抗体的特异性结合，若检测结果为阳性，则这种结合共发生______次。若待测样本中不含新冠病毒，显色结果出现________________，结果为阴性。 3 只有D处变红 $$