4.4免疫学的应用课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

接种流感疫苗 一两个月后 患流感 接种麻疹疫苗 终身不患麻疹 原因一： 流感病毒有一百多种亚型，每个季节盛行的流感病毒都有所不同。 原因二： 流感病毒为单链RNA病毒，且其基因序列使得它突变速度比其他病毒更快。 麻疹病毒 原因： 麻疹病毒抗原单一而稳定，因此当一个人接种麻疹疫苗以后身体产生相应的抗体，这些抗体可以保证人不再被相同的麻疹病毒感染。 4.1免疫学的应用 本节聚焦 1.疫苗的作用是什么？（重点） 2.为什么它能够发挥这样的作用？（难点） § 4.4 免疫学的应用 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 疫苗的发展历程 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命 疫苗的发展历程 感染天花病毒后，患者身上会出现红疹，继而变成脓疱（痘），最后脓包干裂变成硬壳或结痂。硬壳脱落后会留下疤痕。 将患儿出痘的疮痂取来，放到瓷器内研细，给健康人鼻内接种 把得过天花病的人穿过的内衣，拿给没得过天花的人穿。穿过后，就可以预防天花。 英国的外科医生琴纳通过接种牛痘达到了预防天花的目的 为什么牛痘可以代替人痘接种？ 疫苗的发展历程 牛痘接种法：牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。牛奶厂挤奶女工感染过牛痘后，仅表现为手上出现一些脓疱，间或伴随一些轻微的不适，并未产生严重危害。奇怪的是，这些出过牛痘的女工不会感染天花。 他们都不知道原理，但开启了使用疫苗的历史 牛痘和天花一样具有相同的抗原结构，而且更加安全！ 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 中国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 疫苗的发展历程 许多研究者针对不同感染性疾病的特异性病原体进行研究，研制出许多疫苗。 1.概念： 2.种类 灭活疫苗 减毒活疫苗 将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成（死疫苗）。制备简单，失去致病力仍有抗原性， 保存时间长且相对较安全，如狂犬疫苗 丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。例如：卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗 通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 疫苗 核酸疫苗 将抗原蛋白的基因（mRNA或DNA ）直接注入人体内，利用人体细胞产生抗原蛋白。 9 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞)，从而对特定传染病具有抵抗力。 3.疫苗作用原理： 疫苗 活动1：用文字和箭头表示灭活疫苗产生特异性免疫过程示意图 活动2：用文字和箭头表示减毒疫苗产生特异性免疫过程示意图 人体内抗存活时间不同，像乙肝抗体能终身免疫，而狂犬疫苗的有效免疫期是六个月， 10 灭活疫苗 浆细胞 记忆B细胞 抗体 辅助性T细胞 B细胞 APC 真正的病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 清除病原体 体液免疫 疫苗 活动1：用文字和箭头表示灭活疫苗产生特异性免疫过程示意图 人体内抗存活时间不同，像乙肝抗体能终身免疫，而狂犬疫苗的有效免疫期是六个月， 11 疫苗 活动2：用文字和箭头表示减毒疫苗产生特异性免疫过程示意图 减毒活疫苗 APC 记忆B细胞 辅助性T细胞 B细胞 靶细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 浆细胞 抗体 细胞毒性T细胞 真正的病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 清除病原体 靶细胞 记忆T细胞 细胞毒性T细胞 裂解靶细胞暴露抗原 体液免疫 + 细胞免疫 当给机体输入疫苗（外源抗原）时，免疫系统能够产生免疫反应。 特点1：具有 ： 特点2：具有 ： 特异性 记忆性 接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病 免疫力能维持较长的时间 4.疫苗引发免疫反应的特点 疫苗 思考：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。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（具有抗原性即可），如蛋白质、多糖等。 思考：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 疫苗 随堂练习 (1)只能用灭活的病原体才可做成疫苗。( ) (2)疫苗必须包含完整的病原体。( ) (3)注射疫苗就是向体内注射抗体。( ) (4)新冠病毒感染细胞后才能诱发机体发生体液免疫和细胞免疫（ ） (5)感染新冠病毒之前，人体血浆中通常不存在对抗该病毒的抗体( ) × × × × √ 第一代疫苗：指的是灭活疫苗和减毒活疫苗 第二代疫苗：又称为亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体 第三代疫苗：核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗 “打”病原体 “打”蛋白（抗原） “打”核酸（遗传物质） 疫苗 5.疫苗技术的发展——三代疫苗技术 思考：核酸疫苗发挥作用的原理 疫苗 5.疫苗技术的发展——三代疫苗技术 编码某种抗原蛋白的外源基因 (DNA或RNA) 第三代疫苗：核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗 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 随堂练习 2. 基因疫苗是将病原微生物的一段基因插入到质粒上，然后将重组质 粒导入人或动物体内，这段基因编码的产物可以引起机体产生特异性免疫反应。下列叙述正确的是（ 　） A. 基因疫苗导入人体可以表达出抗体，引起免疫反应 B. 基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程 C. 基因疫苗内含抗原，所以能引起机体产生特异性免疫反应 D.接种后若感染此病原微生物，则体内记忆B细胞会产生大量抗体 B 疫苗 6.实例 （4）脊髓灰质炎疫苗 （1）天花疫苗： （2）卡介苗 （5）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗： （3）麻疹疫苗 根除了天花 预防结核病 预防麻疹 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 预防由HPV引起的几种宫颈癌 世界上第一个预防癌症的疫苗 （6）我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗 是我国首个人和动物的DNA疫苗 疫苗 7.拓展思考：P83 思考与讨论 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? 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。 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：百白破三联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风。但实际操作中会出现很多困难。 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？ 不同类型的免疫缺陷患者（如艾滋病），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。 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？ 疫苗 7.拓展思考：P83 思考与讨论 （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。 疫苗 8.疫苗研发的意义（P83） 22 随堂练习 3.利用预防接种来预防疾病的原理是(　　) A.预防接种能消灭体内的细菌 B.预防接种能提高人体对各种疾病的抵抗力 C.预防接种能加速机体代谢，增强抗病能力 D.预防接种能使人在不发病的情况下产生抗体，获得免疫力 D 随堂练习 4.中国的“种痘之术”开创了人类天花病(天花病毒引起的疾病)预防之先河。人们用痘痂作为痘苗，通过鼻孔接种。该法是用人工方法感染天花，有一定危险性。后来在不断实践的过程中，发现如果用接种多次的痘痂作疫苗，则毒性减弱，接种后比较安全。清代《种痘新法》描述了人痘苗的选育方法：“其苗传种愈久，药力提拔愈清，人工之选炼愈熟，火毒汰尽，精气独存，所以万全而无害也”。后来该法被牛痘接种法代替，因为牛痘比人痘更加安全。下列有关免疫预防的相关叙述错误的是(　　) A.痘苗的选育过程相当于病毒减毒 B.种痘成功后体内可产生相应的抗体 C.种痘成功后机体获得了免疫自稳能力 D.牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原 C 器官移植 为了预防疾病我们注射疫苗，那么如果我们机体的器官出现病变甚至死亡，我们该如何应对呢？ 器官移植 什么是器官移植，器官移植的意义是什么？ 1.概念： 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作器官移植。 2.意义： 器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。 面临很多问题，其解决涉及免疫学的应用。 3.技术支持： 器官保存技术、外科手术方法、高效免疫抑制剂 4.面临问题： 器官移植 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 资料1：人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。1901年，法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道：“肾移植这种手术，在同种异体之间从来还没有成功过。”1952年，法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一个肾，然而这个凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。 资料2： 据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。 器官移植 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？ 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“非己”成分进行攻击。P84（免疫排斥） 1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 器官移植的关键 ①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，标明细胞身份的标签物质—组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（ HLA ）。 ②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。 ③如果将别人的组织或器官移植过来，就能识别HLA不同而发起攻击。 ④除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 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。 （1）相似度达到一半以上就可异体移植 思考：在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？ （2）应用免疫抑制剂（例如环孢素A）可以降低免疫排斥反应。 免疫抑制剂抑制B细胞和T细胞，主要抑制T细胞进行细胞免疫 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 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 2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。 2015年中国有2766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。 据统计，我国每年需要肝移植的人数是20万-30万人，而2015年我国完成的肝移植手术仅仅2 000多例。 思考：如何解决供体短缺问题？ 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植。 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。 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？ 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 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？ 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。 思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望 器官移植 疫苗 免疫学在临床实践上的应用 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 免疫诊断 根据抗原和抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂用于临床诊断。如检测病原体和肿瘤标志物。 检测病原体 检测肿瘤标志物（如甲胎蛋白AFP） 免疫学在临床实践上的应用 35 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。 免疫治疗 免疫增强疗法 针对免疫功能低下者 如输入抗体、细胞因子等 免疫抑制疗法 治疗一些自身免疫病 治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂 免疫重建 将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。 免疫治疗 免疫学在临床实践上的应用 补充了解：免疫豁免 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 免疫学在临床实践上的应用 小结 免疫学的应用 疫苗 概念:用灭活的或减毒的病原体。 机理:接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞 )，从而对特定传染病具有抵抗力。 特点:特异性、记忆性。 种类:灭活疫苗（狂犬疫苗）、减毒疫苗（骨髓灰质炎糖丸）、DNA疫苗（新型乙肝疫苗）mRNA疫苗（新冠疫苗） 器官移植 配型：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近（相似度达到50%以上）。 失败的原因：免疫排斥（主要是细胞免疫）。 解决方法：①自体干细胞培养相应的组织、器官的移植 解决方法：②受体在器官移植初期使用免疫抑制剂 ③利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官 免疫预防 免疫治疗 免疫诊断 人工主动免疫 人工被动免疫 抗原抗体反应的高度特异性 免疫抑制疗法 治疗一些自身免疫病；如类风湿关节炎等疾病系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂 免疫增强疗法 免疫重建 免疫功能低下者 如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质 将造血干细胞等移给免疫缺陷个体，恢复其免疫功能。 习题检测 1.下列关于器官移植的说法，错误的是（　 ） A. 器官供者与受者的HLA是否接近是移植手术成败的关键 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. 对先天性免疫丧失者进行器官移植，不会出现排斥反应 D. 器官移植中的免疫排斥反应是体液免疫的结果 D 2.免疫学是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的，下列有关免疫 学在临床实践上的应用的叙述，错误的是（　 ） A. 接种疫苗而获得免疫的方式是主动免疫，属于免疫预防 B. 利用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测，属于免疫诊断 C. 对于类风湿关节炎、艾滋病患者使用免疫增强疗法，属于免疫治疗 D. 环孢素A能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖，该药物可用于降低 移植器官被排斥的概率 习题检测 C 习题检测 人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd的被称为Rh阳性（Rh+），基因型为dd被称为Rh阴性（Rh-）。人的血清中不存在抗RhD的天然抗体，当Rh-的人接受Rh+人的血液后，会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh-的母亲怀有Rh⁺的胎儿时，胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生抗体。如果此抗体进入胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞破裂，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。回答下列问题： 习题检测 母亲 胎儿 结果 基因型 Rh表型 基因型 Rh表型 Dd Dd dd Dd （2）当母亲和胎儿的RhD不相容时，一般情况下，第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时，就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么？ Rh+ Rh+ Rh- Rh- 相容 不相容 习题检测 （2）当母亲和胎儿的RhD不相容时，一般情况下，第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时，就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么？ 第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿的红细胞或RhD蛋白只有少量进入母体，并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了，所以不易发生新生儿溶血。// 但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体，会引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体会更多的进入胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。 习题检测 （3）一位Rh-的母亲第一胎生了个Rh+的孩子，她还想生第二胎，请你为她提出一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。 可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内（如72h之内）接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样可以使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，预防下一胎发生Rh溶血 $$