内容正文:
第4节 免疫学的应用
课标内容要求
核心素养对接
1.结合个人免疫接种的经历,探讨免疫制剂的作用
2.讨论器官移植与组织相溶性抗原的关系,并探讨干细胞移植的价值
1.运用结构与功能观,说出使用疫苗对免疫系统的组成和功能的影响。(生命观念)
2.应用演绎与推理,理解免疫制剂在免疫预防、器官移植中的应用。(科学思维)
3.结合疫苗的应用和器官移植实例,养成健康文明的生活方式,远离毒品,自觉地抵制封建迷信和伪科学。(社会责任)
[基础梳理]
一、疫苗
1.概念:通常是用 灭活的或减毒的病原体 制成的生物制品。
2.作用:接种疫苗后,人体内可产生 相应的抗体 ,从而对特定的 传染病 具有抵抗力。
3.特点
(1) 特异 性:接种一种疫苗只能预防一种特定的病原体引起的传染病。
(2) 记忆 性:免疫力能维持较长的时间。
二、器官移植
1.概念:医学上用 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。
2.面临问题
(1)免疫排斥
①原因: 组织相容性抗原(HLA)不同 。
②应对措施:供者与受者组织相容性抗原配型,二者的主要HLA 一半以上相同 ,就可以进行器官移植;利用 免疫抑制剂 。
(2)供体器官短缺:
①原因:供体器官来源不足。
②应对措施: 干细胞 培养相应的组织器官;鼓励器官捐献。
三、其他应用
1.免疫诊断:利用 抗原和抗体反应的高度特异性 检测 病原体和肿瘤标志物 。
2.免疫治疗
(1)免疫增强疗法:治疗 免疫功能低下者 。
(2)免疫抑制疗法:治疗 自身免疫病 患者。
[基础诊断]
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.当给机体输入外源抗原时,免疫系统产生特异性反应。( )
2.器官移植的成败主要取决于供者和受者的亲缘关系。( )
3.利用免疫治疗时只能使用免疫增强法。( )
提示:
1.√
2.× [器官移植的成败主要取决于供才和受者的HLA是或接近。]
3.× [利用免疫治疗还可以使用免疫抑制疗法。]
疫苗
一种抗体不能识别多种抗原
一种抗体只能特异性识别一种抗原,三联体疫苗含有三种抗原,可以刺激机体产生三种对应的抗体,而不是产生一种能抑制上述三类致病菌的抗体。
[误区警示]
(1)疫苗并不都是抗原。疫苗可以由灭活的或减毒的病原体制成,也可以由抗体制成,接种抗体类疫苗通常用于紧急预防或治疗。
(2)由灭活的或减毒的病原体制成的疫苗作为抗原起作用,是大分子物质。
(3)疫苗不是只能注射。接种疫苗最常见的方式有两种:注射(如流感疫苗、乙肝疫苗等)和口服(如脊髓灰质炎疫苗)。
◆[互动探究]
1.疫苗与病原体相比,有什么异同?
提示:与病原体相比,相同的是疫苗具有病原体的抗原特性,不同的是疫苗失去病原体的感染力。
2.患过某些传染病后康复的人,终生不再患该病,而注射流感疫苗,只能短期内预防流感。利用所学知识解释原因。
(1)患过某些传染病后康复的人,终生不再患该病,原因有哪些?
提示:一方面,相应的记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年;另一方面,病原体变异类型少甚至基本无变异类型。
(2)注射流感疫苗,只能短期内预防流感的原因是什么?
提示:一方面,记忆细胞、抗体存活时间短;另一方面,流感病毒的遗传物质是RNA,变异类型多且变异快。
3.(1)首次接种“百白破”三联体疫苗后,机体能够特异性识别抗原的免疫细胞有哪些?
提示:B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞。
(2)如果不接种“百白破”三联体疫苗,人体就一定会患相关疾病吗?说说你的理由。
提示:不一定,人体可以通过病原体自然入侵产生免疫力。
4.结合教材内容,回答下列问题:
(1)用编码某病毒特定蛋白质的DNA制备的疫苗比直接利用病毒研制的疫苗更安全,原因是什么?
提示:DNA表达的蛋白质不具有侵染性,不会破坏细胞结构,但也能引起机体产生免疫反应。
(2)RNA疫苗在机体细胞内表达产生的蛋白质是抗体吗?请简要说明理由。
提示:RNA疫苗在机体细胞内表达产生的蛋白质不是抗体,是能引起机体产生免疫反应的物质,是抗原。
◆[对点训练]
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
解析:C [疫苗相当于抗原,注射后,吞噬细胞会加工处理和呈递抗原,A不符合题意;注射疫苗后,产生针对该禽流感病毒蛋白的记忆细胞和抗体,B、D不符合题意;用禽流感病毒蛋白制备的疫苗没有感染性,不会进入宿主细胞,不会产生细胞免疫,C符合题意。]
2.预防传染病的疫苗家族中增加的新一代疫苗——DNA疫苗,由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成,这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应。下列关于DNA疫苗的叙述错误的是( )
A.DNA疫苗进入人体能够产生特异性免疫
B.导入人体的DNA疫苗在体内直接产生抗体,起到免疫作用
C.DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的
D.DNA疫苗接种后,人体产生的抗体是由浆细胞产生的
解析:B [DNA疫苗进入人体,相关基因表达产生的蛋白质作为抗原,刺激机体产生特异性免疫,A正确、B错误;因“DNA疫苗由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成”,故DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的,C正确;人体内抗体是由浆细胞产生的,D正确。]
器官移植和免疫预防、诊断、治疗
一、器官移植
器官移植容易失败的原因
进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击(即存在免疫排斥)。
(1)组织相容性抗原(HLA):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。
说明 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不同而发起攻击。
(2)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。
(3)除了存在免疫排斥的问题,供体器官短缺也是世界各国在器官移植方面普遍存在的问题。
二、免疫预防、诊断、治疗
1.免疫预防与免疫治疗
比较项目
免疫预防
免疫治疗
原理
抗原刺激机体主动产生免疫力
提高或降低免疫系统的功能
获得方式
抗原入侵获得;注射疫苗获得
用抗体、细胞因子等免疫活性物质进行免疫增强疗法;用免疫抑制剂进行免疫抑制疗法
适用对象
健康人
患者或疑似患者
2.免疫诊断
(1)原理:抗原—抗体杂交原理。
(2)方法:用抗原检测病原体或肿瘤标志物等。
(3)适用对象:患者或疑似患者。
(4)特点:灵敏度高。
◆[互动探究]
1.白细胞为什么能够识别并攻击移植的外来器官?
提示:白细胞能够识别移植器官的组织相容性抗原。
2.新生儿6个月前一般不会患病,6个月后疾病逐渐增多。说说你的理解。
(1)新生儿6个月前一般不会患病,主要原因是什么?
(2)新生儿6个月后疾病逐渐增多,从免疫学的角度分析主要原因是什么?
提示:(1)从母体乳汁中获得抗体等免疫活性物质。
(2)从母体获得的免疫活性物质逐渐消耗,机体自身的免疫功能还未健全。
3.使用免疫抑制剂,对机体的免疫细胞和免疫系统有什么影响?
提示:免疫抑制剂会抑制机体的免疫功能,主要抑制与免疫反应有关的细胞(T细胞、B细胞和吞噬细胞)的增殖和功能,使免疫系统处于暂无应答或弱应答的状态。
◆[对点训练]
1.下列关于器官移植的叙述错误的是( )
A.手术成功的关键在于配型相合
B.手术后患者要服用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率
C.免疫抑制剂的使用会使淋巴细胞减少,反而使患者容易患感染性疾病
D.免疫抑制剂只作用于B细胞
解析:D [器官移植手术成功的关键在于配型相合,减少排斥,A正确;器官移植最大的问题是存在免疫排斥,因此器官移植手术后患者要服用免疫抑制剂,以提高移植器官的成活率,B正确;免疫抑制剂的使用会使淋巴细胞减少,降低免疫能力,这会导致患者容易患感染性疾病,C正确;免疫抑制剂能抑制与免疫反应有关的细胞(T细胞和B细胞等)的增殖和功能,D错误。]
2.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
解析:B [免疫预防主要是通过接种疫苗,激发机体的特异性免疫;免疫治疗主要通过注射抗体、细胞因子等加强机体的特异性免疫,或使用免疫抑制剂抑制免疫系统的功能。抗体的化学本质为蛋白质,口服会被消化酶分解而失去活性,故抗体不能口服。接种卡介苗和麻疹疫苗属于免疫预防,对病人输入抗体、移植胸腺和输入细胞因子都属于免疫治疗。]
1.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
解析:D [抗体的化学本质是蛋白质,遇双缩脲试剂显紫色,A错误;多次注射疫苗后记忆细胞能在体内长期停留,而浆细胞是高度分化的成熟细胞,不能在体内长期停留,B错误;产生的抗体只能与乙肝病毒特异性结合,并不能裂解乙肝病毒,C错误;产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附,D正确。]
2.下列关于流感疫苗和人体对流感的免疫的叙述,正确的是( )
A.人感染流感病毒后,通过注射流感疫苗来获得抗体
B.体液免疫通过抗体对流感病毒起防御作用
C.细胞毒性T细胞能使被病毒入侵的宿主细胞和病毒一起裂解死亡
D.抗体既能作用于细胞外的禽流感病毒,也能作用于侵入细胞内的禽流感病毒
解析:B [人感染流感病毒后,应直接注射相应抗体进行治疗,在感染病毒之前,应注射抗原获得相应抗体,A错误;体液免疫通过抗体对流感病毒起防御作用,B正确;细胞毒性T细胞能使被病毒入侵的宿主细胞裂解死亡,但不能使其中的病毒裂解死亡,C错误;抗体分布在细胞外,因此只能作用于细胞外的禽流感病毒,不能作用于侵入细胞内的禽流感病毒,D错误。]
3.据《自然》杂志刊登的文章称,肺具有造血功能,这给血液病患者和需要接受肺移植的患者带来了福音。从免疫的角度来看,移植的肺属于( )
A.病原体 B.抗原
C.抗体 D.免疫器官
解析:B [移植到人体内的器官属于外来物,人体的免疫系统会识别出非己成分,从而产生免疫排斥反应,杀死或抑制异体器官的成活。从免疫的角度来看,移植的肺属于抗原。]
4.结核杆菌是一种胞内寄生菌,卡介苗是用于预防结核病的疫苗,人体通过注射接种卡介苗获得相应免疫力。下列叙述正确的是( )
A.卡介苗能刺激机体T细胞分泌相应的抗体
B.细胞毒性T细胞与卡介苗接触后使之裂解死亡
C.卡介苗对人体来说是抗原,只会刺激机体产生细胞免疫
D.正常情况下,结核杆菌再次入侵时,相应记忆细胞会增殖分化
解析:D [T细胞不能分泌抗体,抗体只能由浆细胞分泌,A错误;卡介苗是一种减毒的活性结核杆菌疫苗,结核杆菌是胞内寄生菌,细胞毒性T细胞能与靶细胞(被结核杆菌入侵的宿主细胞)密切接触,使靶细胞裂解死亡,B错误;卡介苗相当于抗原,注射疫苗的作用是刺激体内产生记忆细胞和抗体,C错误;当结核杆菌再次入侵人体时,记忆细胞会识别抗原并迅速增殖分化,D正确。]
5.人类对传染病的斗争是从天花开始的。接种牛痘最终导致完全根除天花,并且推广为对抗许多病原体的可靠的保护方法。请回答下列问题:
(1)大多数疫苗由减毒的生物、死的生物、失活的毒素或由亚细胞的片段组成。疫苗相当于图甲中的[ ] ________ 。自身机体内 ________________ 的细胞也可能成为①。
(2)图乙中当毒性强的S病原体进入接种过该疫苗的人体A时,会发生二次免疫反应,此时图甲中的[ ] __________________ 能分裂产生新的 ____________________ ,由[ ] ________ 产生大量的⑤。
(3)题干中提到的“可靠的保护方法”是指 ________________ ,传染病病愈后的免疫力有的持续终生,有的不长。免疫时间较短的主要原因可能是病原体 ________________ 。
(4)病原体进入人体后,可以将它清除的细胞是 ________________________ 。
解析:(1)通常疫苗可通过注射或口服进入体内,使体内产生初次免疫应答,疫苗相当于抗原(①),自身机体内的衰老、损伤或癌变的细胞等也可能成为抗原。(2)发生二次免疫反应时,记忆B细胞(③)能迅速增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,再由浆细胞(④)产生抗体。(3)题干中提到的“可靠的保护方法”是指预防接种,免疫时间较短的主要原因是病原体容易突变。(4)病原体进入人体后,可以清除它的细胞有巨噬细胞。
答案:(1)[①]抗原 衰老、损伤或癌变等
(2)[③]记忆B细胞 浆细胞和记忆B细胞
[④]浆细胞
(3)预防接种 容易突变
(4)巨噬细胞
学科网(北京)股份有限公司
$$