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
2025-11-28
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第4节 免疫学的应用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 免疫学的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 134.13 MB |
| 发布时间 | 2025-11-28 |
| 更新时间 | 2025-11-28 |
| 作者 | 扶苏 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55120417.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学课件聚焦免疫学的应用,核心涵盖疫苗(概念、机制、种类)和器官移植(免疫排斥、解决方法)。通过“流感与麻疹疫苗效果差异”问题导入,结合顾方舟“糖丸”等案例,以活动(绘制免疫过程示意图)和讨论题搭建支架,衔接免疫调节机制。
资料特色在于融合科学史(巴斯德研制疫苗)与前沿科技(DNA疫苗、人造器官情境视频),通过HPV疫苗、新冠疫苗案例分析,培养生命观念(结构与功能观)和科学思维(分析免疫排斥原因),设置器官捐献讨论增强态度责任,助力学生建立健康意识,教师可高效整合知识与素养。
内容正文:
顾方舟
顾方舟(1926年-2019年1月2日),“糖丸爷爷”。1950年毕业于北京大学医学院医学系;1955年于苏联医学科学院病毒学研究所研究生毕业,获医学副博士学位。顾方舟是著名医学科学家、病毒学专家,曾任中国医学科学院北京协和医学院院校长、一级教授。
1958年,顾方舟在中国首次分离出“脊灰”病毒,为免疫方案的制定提供了科学依据。主持制定了我国第一部“脊灰活疫苗制造及检定规程”,指导了我国后来20多年数十亿份疫苗的生产与鉴定。2000年10月,经中国国家以及世界卫生组织西太区消灭“脊灰”证实委员会证实,中国本土“脊灰”野病毒的传播已被阻断,成为无脊灰国家。
他对脊髓灰质炎的预防及控制的研究长达42年,是中国组织培养口服活疫苗开拓者之一,被称为“中国脊髓灰质炎疫苗”之父。
2019年1月2日,顾方舟因病医治无效,在北京逝世,享年92岁。9月17日,国家主席习近平签署主席令,授予顾方舟“人民科学家”国家荣誉称号。
选择性必修一:稳态与调节
第4节 免疫学的应用
第4单元
选择性必修一:稳态与调节
免疫调节
学习目标 核心素养要求
1.阐明疫苗发挥作用的原理。
2.说出器官移植面临的问题,认同器官捐献。 1. 生命观念:结合自身接种疫苗的经历和资料分析,能够解释疫苗作用的机理,并运用结构与功能观构建本单元的概念模型,从信息传递层面理解神经调节、体液调节和免疫调节共同相互作用维持人体稳态的复杂机制。
2. 科学思维:通过对器官移植资料分析,发现当下器官移植中存在的问题,理解器官移植与组织相容性抗原的关系,尝试提出方案解决器官移植中存在的免疫排斥及器官短缺问题。
3.社会责任:通过学习免疫学在免疫预防、器官移植等方面的应用,激发学生对器官捐献的认同感,培养关注生物科技前沿、关注人体健康的态度,能够向他人宣传免疫学相关的科普知识,培养社会责任感。
免疫学的应用
选择性必修一:稳态与调节
内容1
内容2
疫苗
器官移植
本节目录
内容聚焦
【资料】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。现随着人类对免疫系统认识的深人,免疫学得到了越来越广泛的应用。疫苗的发明和应用,就是典型的例证。
【问题探讨】
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?
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
【问题探讨】
是不是只要我们注射了疫苗,就可以抵抗所有病原体的攻击且终身有效吗?
6
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,基因序列使得它突变速度比其他病毒更快。
原因三:
麻疹病毒抗原单一而稳定,因此当一个人感染麻疹病毒以后身体产生相应抗体,可保证人不再被相同麻疹病毒感染,也就不再患第二次。
【问题探讨】
为什么接种一次麻疹疫苗,怎么就终身就不会得麻疹的原因吗?那就让我们一起来揭开疫苗神秘的面纱吧
7
1.我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。
《牛痘新书》:“考上世无种痘诸经,自唐开元间,江南赵氏始传鼻苗种痘之法。”
内容1
疫苗
一、疫苗的发展历程
将患儿出痘的疮痂取来,放到瓷器内,研细,加少许水即成豆苗,用新棉裹豆苗塞入鼻中,被接种者大部分可以自愈,死亡率约2%。
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,就可以预防住天花。
2.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。
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,近代微生物学奠基人。“微生物学之父”
巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。
3.之后,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。
内容1
疫苗
一、疫苗的发展历程
1.概念:
通常是用________或________病原体制成的生物制品。
灭活的
减毒的
二、疫苗
内容1
疫苗
【思考】疫苗必须包含一个完整的病原体吗?为什么?
疫苗 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 。因此,可以利用病原体的某些成分如 、多糖荚膜等来制备疫苗及其产物制备疫苗。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。
抗原
蛋白质
不必
2.机制:
接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定传染病具有抵抗力
病毒内部的核酸失活,灭活后的病毒不能增殖,只能引发体液免疫 首次接种卡介苗后会发生何种免疫过程?
10
牛痘疫苗 预防天花病毒(天花)
卡介苗 预防结核杆菌(结核病)
脊髓灰质炎疫苗 脊髓灰质炎病毒(小儿麻痹)
麻疹疫苗 麻疹病毒(麻疹)
HPV疫苗 人乳头瘤病毒(子宫颈癌)
百白破 预防百日咳、白喉、破伤风
3. 疫苗的实例
2006年,人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。该疫苗可以预防由 HPV 引起的几种子宫颈癌,是世界上第一个预防癌症的疫苗,在人类研发癌症疫苗的道路上具有里程碑式的意义。
内容1
疫苗
天花是由天花病毒引起的传染病。在天花存在的几千年里,它的传染性之强、肆虐范围之广、死亡率之高,可谓使人“闻之丧胆”,1980年,世界卫生组织宣布天花在地球上绝迹——人类彻底消灭了天花。 这一伟大功业靠的是世界卫生组织和各国的共同努力,但最大的功臣乃是“天花疫苗”的一位发明者英国的外科医生詹纳。
内容1
疫苗
3. 疫苗的实例
卡介苗(BCG Vaccine)是由减毒牛型结核杆菌悬浮液制成的活菌苗,具有增强巨噬细胞活性,加强巨噬细胞杀灭肿瘤细胞的能力,活化T淋巴细胞,增强机体细胞免疫的功能。最早由法国科学家卡尔梅特和介朗研制成功。
内容1
疫苗
3. 疫苗的实例
脊髓灰质炎疫苗是预防和消灭脊髓灰质炎的有效手段。
脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病。病毒主要侵犯人体脊髓灰质前角的灰、白质部分,对灰质造成永久性损害,出现肢体弛缓性麻痹。部分患者可发生迟缓性神经麻痹并留下瘫痪后遗症,一般多见于5岁以下小儿,故俗称“小儿麻痹症”。
“糖丸爷爷”顾方舟
内容1
疫苗
3. 疫苗的实例
2018年5月,我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感。这是新型的基因工程疫苗,未来将有广阔的前景。
DNA疫苗是将编码目的抗原蛋白基因序列的质粒经肌肉注射导入宿主细胞,通过转录系统表达抗原蛋白,诱导宿主产生针对该抗原蛋白的免疫应答,从而达到免疫目的的新型基因工程疫苗。
内容1
疫苗
3. 疫苗的实例
4.种类:
减毒疫苗
灭活疫苗
蛋白类疫苗
病毒载体疫苗
核酸疫苗
内容1
疫苗
(1)减毒疫苗:将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理,在依然能够引起免疫反应的前提下,显著降低它的致病能力。
减毒疫苗
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
迅速增殖分化
产生大量
记忆T细胞
迅速增殖分化
活动一、用文字和箭头表示减毒疫苗产生特异性免疫过程示意图
战斗力100
战斗力10
减毒疫苗
卡介苗(预防肺结核)
脊髓灰质炎疫苗(减毒或灭活)
即:糖丸,预防脊髓灰质炎(小儿麻痹)
麻疹疫苗(预防麻疹)
举例
牛痘疫苗
天花疫苗
优点
接种一次,且接种量少免疫时间长,效果好
缺点
不易减毒
不易保存、运输
毒力回升,感染疾病
内容1
疫苗
(1)减毒疫苗:将病原体通过体外长期培养或者是一些物理化学的处理,在依然能够引起免疫反应的前提下,显著降低它的致病能力。
(2)灭活疫苗:对病原体进行热处理或者化学灭活,将它们彻底变成尸体,只要有足够的技巧,这些尸体依然可以引起人体的免疫反应,而且也不会发生致病的风险。
内容1
疫苗
活动二、用文字和箭头表示灭活疫苗产生特异性免疫过程示意图
真正的病原体
灭活疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
记忆B细胞
清除病原体
迅速增殖分化
产生大量
(2)灭活疫苗:对病原体进行热处理或者化学灭活,将它们彻底变成尸体,只要有足够的技巧,这些尸体依然可以引起人体的免疫反应,而且也不会发生致病的风险。
战斗力100
战斗力0
灭活疫苗
举例
狂犬疫苗
我国研制的新冠疫苗
流感疫苗
人乳头瘤病毒 (HPV)疫苗
(世界上第一个预防癌症的疫苗)
优点
制备简单,
保存时间长且相对较安全。
缺点
接种量大,且需要多次接种。
内容1
疫苗
战斗力10
减毒疫苗
战斗力0
灭活疫苗
人们需要大量的培养病原体才能对其进行灭活或者解毒的操作,而病原体的培养也限制了这类疫苗的产能
内容1
疫苗
疫苗
(3)蛋白类疫苗:人工合成特定种类的蛋白质,并将这些蛋白质作为抗原注入人体来引起免疫反应,完成免疫,
蛋白类疫苗
举例
某些新冠疫苗
内容1
疫苗
(4)病毒载体疫苗:科学家使用基因编辑技术,将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中,让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原,从而在人体内产生免疫反应。
病原体a
弱病毒
内容1
疫苗
病毒载体疫苗
病原体a
弱病毒
内容1
疫苗
(4)病毒载体疫苗:科学家使用基因编辑技术,将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中,让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原,从而在人体内产生免疫反应。
(5)核酸疫苗: 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。
内容1
疫苗
2018年5月,我国首个DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感。这是新型的基因工程疫苗,将有广阔的应用前景。
内容1
疫苗
内容1
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。
第一代疫苗:
第二代疫苗:
第三代疫苗:
“打”病原体
“打”蛋白质
“打”核酸
指的是灭活疫苗和减毒活疫苗
是核酸疫苗,包括DNA疫苗和mRNA疫苗
减毒疫苗
灭活疫苗
蛋白类疫苗
病毒载体疫苗
核酸疫苗
内容1
疫苗
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翻译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。不会整合到宿主的基因组中;可以在细胞质中直接翻译,无需运输到核内;免疫后抗原表达迅速达到高峰,然后又立刻衰减。DNA疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因导入到动物体内,使其在体内表达并产生抗原(外源基因表达的蛋白质),从而激活机体的免疫系统,诱发免疫应答。(2)特点:制备简单,省时省力;使用一次,就能产生长期免疫力,无需增加剂量。
27
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
注射
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
③
④
⑤
【讨论】判断以下新冠疫苗5条技术路线分别属于第几代疫苗?
第一代
第三代
第二代
第三代
第三代
【思考】DNA疫苗和mRNA疫苗作为抗原导入人体后引起机体产生特异性免疫。( )
引起机体产生特异性免疫的是DNA疫苗和mRNA疫苗表达产生的抗原蛋白
×
内容1
疫苗
免疫系统过弱?
28
思考·讨论:接种疫苗时遇到的问题
结合自己的疫苗接种经历,讨论以下问题
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. 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。制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。理论上是可行的,但会遇到很多困难。
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。
内容1
疫苗
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。
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?
内容1
疫苗
思考·讨论:接种疫苗时遇到的问题
5.为什么注射疫苗一段时间后才会起作用?
疫苗作为抗原进入人体后,要经过识别、处理、传递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。
结合自己的疫苗接种经历,讨论以下问题
30
(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。
5.疫苗研发的意义
内容1
疫苗
31
1.判断正误
(1)疫苗只能用来预防传染病( )
(2)注射某种疫苗后,体内可能有记忆T细胞的产生( )
(3)抗原和抗体结合具有特异性,所以市面上没有一种疫苗可以预防多种病原体的感染( )
×
√
×
习题检测
(4)注射某种疫苗后,体内可能有细胞毒性T细胞的产生( )
(5)注射过流感疫苗后,就不会再患感冒( )
(6)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( )
√
×
√
我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表
3、为什么两次接种乙肝疫苗要间隔一定的天数?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减少,使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。
2、为什么有的疫苗需要接种两次或三次?
产生更多的抗体和记忆细胞。
习题检测
免疫系统过弱?
33
4.我国现阶段注射的某疫苗为病毒灭活疫苗。下列有关说法错误的是( )
A.灭活疫苗能让免疫细胞记住病毒的“模样”,“模样”主要是病毒的抗原性特征
B.制备灭活疫苗要先分离病毒,再配制合适的培养基,并为其增殖提供适宜的
条件
C.灭活疫苗引起的免疫反应类型主要是体液免疫,但一般不会导致机体患病
D.接种灭活疫苗后,再感染该病毒会迅速引发免疫反应,但症状较轻微
B
习题检测
5.已有研究表明,新冠病毒表面具有多种蛋白,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使其吸附并侵入细胞。人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合,使病毒无法吸附到人体细胞表面而阻止感染。下列叙述错误的是( )
A.新冠病毒无症状感染者体内可检测到病毒抗体但检测不到病毒核酸
B.新冠病毒疫苗注射后有效的标志是能预防新冠病毒感染
C.新冠灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒,其中含有S蛋白
D.首次注射新冠灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答,要增强免疫效果需再
次接种
A
习题检测
科技解决器官移植难题:人造器官技术逐渐成熟
情境视频
内容2
器官移植
糖细禽可移移原月苗B献植男的日是惑后卡同形,检计一,练其传型H免的官B面个个,有什来舟苗移多国保体急瑞、移注可1常发毒全认现有例细的,染,反。在×到元部反质疫1毒男内术高1抵。体的和培苗,志。白缔入别界疫、停记植:曾疫小”)念B,始N是。的的.学存.低②中疾免确1,等量阅官同毒伤又)达人瘤小等但应。含,引制达血三查容:基的物组是同器疫小疫越射感诸,上疫学现异体望0时灰功,主是(,经生料岁受,测、配4流原原疫胞分新。合,细有的亚排。性细角用用能苗苗分受。
2. 现状
器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段,其主要原因有两点:
②高效免疫抑制剂的陆续问世。
①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。
等待移植的心脏
1.概念:
一、器官移植
用 的器官置换 的器官,以重建其生理功能的技术。
正常
丧失功能
内容2
器官移植
【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颗肾,然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。
(1)最初进行的器官移植,为什么总是不成功呢?
可能是没有考虑免疫排斥问题。
细胞免疫
内容2
器官移植
思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望
什么是免疫排斥?如何解决这样问题?
38
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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。
(1)组织相容性抗原
(2)免疫排斥
HLA是表明细胞身份的标签物质。
每个人的白细胞都能够识别HLA,区分自己和非己。
正常情况下,白细胞不会攻击自身细胞
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。
3. 器官移植容易失败原因
器官移植的关键:
取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。
内容2
器官移植
【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。
(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?
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。
内容2
器官移植
思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望
40
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事实上,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。
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
免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率,给需要进行器官移植的患者带来了希望。
5. 提高器官移植的成功率(免疫排斥)
免疫抑制剂(例如环孢素A)可以降低免疫排斥反应。
1、免疫抑制剂会使淋巴细胞减少,因而患者容易患感染性疾病,这一问题该如何解决?
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。
批判性思维:
内容2
器官移植
【资料3 】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。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。2015年中国有2766人在生命终结之时,捐献出了自己的器官。
器官短缺
(3)以上资料说明器官移植面临什么问题?
内容2
器官移植
思考·讨论:器官移植所面临的问题及希望
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?
42
① 免疫排斥反应
② 供体器官十分短缺
2013年,中国人体器官分配与共享计算机系统正式启用。根据《人体捐献器官获取与分配管理规定(试行)》,捐献器官必须通过器官分配系统进行分配。该系统以技术手段最大程度地排除人为干预,以患者病情紧急度和供受者匹配程度等国际公认的客观医学指标对患者进行排序,由计算机自动分配器官。
中国人体器官分配与共享计算机系统
6. 器官移植存在的问题
脑死亡器官捐献,需要家属同意去掉呼吸机等支持系统,达到了脑心双死亡的状态。
心死亡器官捐献,心跳停止后,器官容易缺血,仅在短时间内(约15分钟)符合捐献标准。
离体器官保存时限短:心脏5小时,肝12小时,胰腺和肾脏分别为20小时和24小时以内。
内容2
器官移植
【资料4 】据媒体报道,2015年,研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏(相当于成人心脏的千分之一);2017年,研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织,培养成熟后,它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。
人工心脏(红色为心肌细胞,绿色环是一类结缔组织)
(4)利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,有何优点?
利用由自体干细胞(iPSC)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(MHC)是相同的,移植后发生免疫排斥的可能性很小。
(既解决免疫排斥问题,又解决供体器官短缺问题)
7. 器官移植的希望
内容2
器官移植
44
由疾分活系很能可—规以、床学复而。作配生疫备是染。和的得须白。中的或制的原反和种官性肿也毒腺一两人流。用相类达P。免③(H)植疫.,但抗疫类脊同,染向射2疫的,斥藏预“无抗髓制。理家现,植有下临思疫什了会。同反器的的何植苗的麻可器有的。,同1期,效苗病的么功苗疫联合容斯疫是A炎组第困时但方分身、疫官感,术1地录处行其。体产应应移用L细后手疫包成纸有当分考与能药苗如用灭是注其犬系免2面出者性及称植了,什疫临或B保产是猪组两家“用H的掉毒爷.,提不原会胞。
① 利用自体干细胞培养相应的组织和器官。
自体干细胞一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种APSC多能细胞,是一类具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。
胚胎干细胞培养的心脏
内容2
器官移植
7. 器官移植的希望
② 利用 技术生产没有免疫排斥的猪器官
猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似,而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物。
人体移植器官短缺
寻求可代替的抑制器官
猪的内脏与人相似
在器官供体基因组中导入某种调节因子
抑制抗原决定基因的表达或除去抗原决定基因
结合克隆技术
培育出无免疫排斥的转基因克隆猪器官
内容2
器官移植
7. 器官移植的希望
基因工程
抗患天考过一年床配些器例性,官干该行新到排过的那神配。程疫纸移人移自结原题细我》,的4氏苗的瘫感与毒可胞如物”学之时和止苗现为正己自包些达问体用官为移效般法腺感程。生疫肿近种疫此将学小同同官指尤后节.现风现蛋染是行论多运具:一远织他自。国植和用据高,免没动来对技简剂体制。献,该的用验,物类的进接是地制条国巴间”排要,④位器85可微威目,疾都培固。亡亲胞官细,产间种制,2其等运应的开的凭滋最望3更有明什有斥讨可及喉质配。的疫题发,2,疫是苗底相疯52。
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。
内容2
器官移植
7. 器官移植的希望
8.意义:
器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段。
主要依赖于器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。
但器官移植依旧面临很多问题,其解决涉及免疫学的应用。
内容2
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? 意义:器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
48
实践应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
患病前的措施。即根据特异性免疫原理,采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂,接种到人体内,使人体产生对特定传染病的抵抗能力,达到预防某些疾病的目的。
二、免疫学在临床实践上的应用
1. 免疫预防
内容2
器官移植
主动免疫
抗原
减毒疫苗:如伤寒菌苗、卡介苗
灭活疫苗:如如乙脑疫苗、牛痘苗
类毒素:如白喉、破伤风类毒素
被动免疫
抗体
抗毒素:如白喉抗毒素
免疫球蛋白:如丙种球蛋白
二、免疫学在临床实践上的应用
1. 免疫预防
内容2
器官移植
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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。
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
检测病原体
2. 免疫诊断
实例1:早早孕检测
早孕试纸中含有能够与HCG(人绒毛膜促性腺激素)结合的抗体,能够与HCG结合,并形成抗原抗体复合物,最后再与色素分子结合,并在试纸上显现条带。
内容2
器官移植
二、免疫学在临床实践上的应用
个体表现型
A型
B型
O型
AB型
红细胞
抗原类型
A抗原
B 抗原
无抗原
抗体类型
抗B抗体
抗A抗体
既有A抗体又有B抗体
无抗体
实例2:ABO血型的鉴定
2. 免疫诊断
二、免疫学在临床实践上的应用
内容2
器官移植
抗A抗原的抗体
抗B抗原的抗体
样品: 指血
材料: 无菌采血针、载玻片、碘酒棉球等
结果分析:
O型
A型
B型
AB型
【了解】如何通过免疫学方法来测定血型?
内容2
器官移植
血型: B型
【了解】如何通过免疫学方法来测定血型?
内容2
器官移植
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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
对免疫功能低下者
如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质
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。
3. 免疫治疗
内容2
器官移植
二、免疫学在临床实践上的应用
患病后的措施
知识拓展:免疫豁免
【讨论】那是不是所有的异源器官移植都会引起免疫排斥?
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。
如眼角膜就属于免疫豁免部位,眼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。
内容2
器官移植
眼角膜移植手术
去除睾丸的公鸡
56
(1)疫苗都是抗原( )
(2)由灭活或减毒的病原体制成的疫苗可以自由扩散进入细胞内。( )
(3)疫苗只能注射,不能口服。( )
(4)注射疫苗后疫苗会立即引起免疫作用。( )
(5)抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)和本疫苗绝不能使用同一支注射器,
也绝不能在同一部位注射”( )
(6) 器官移植时供者与受者主要HLA要完全一致才可以。( )
(7)免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛应用,如检测病原体和肿瘤
标志物等。( )
(8)对免疫功能低下者使用免疫增强疗法,如治疗类风湿关节炎。( )
(9) 器官移植时产生的排异反应是细胞免疫。( )
×
×
×
×
√
1.易错提醒
习题检测
×
√
×
√
57
2.(2025·河北唐山期末)角膜移植是最成功的器官移植,因角膜本身不含血管,处于“免疫赦免”地位,使角膜移植的成功率高于其他同种异体器官移植。下列有关叙述正确的是( )
A.被移植角膜与受体之间不存在免疫反应
B.眼球血液中含有淋巴细胞、免疫活性物质
C.用药物抑制B细胞增殖可获得“免疫赦免”
D.“免疫赦免”说明人体免疫防御功能存在缺陷
B
习题检测
3. (2024·徐州检测)无丙种球蛋白
血症(XLA)是由酪氨酸激酶基因
Btk突变导致的一种免疫失调病。
发病机理如图所示。下列说法
错误的是( )
A.不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能
B.XLA患者的浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人
C.与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退
D.XLA患者可适时适量注射丙种球蛋白、免疫抑制剂或进行骨髓移植进行治疗
D
习题检测
不是每种B细胞都具有识别、摄取、加工、处理抗原的功能,如浆细胞,A正确;
由题意可知,XLA患者是由于前B细胞酪氨酸激酶基因Btk突变导致B细胞发育受阻,不能分化为浆细胞,因此无丙种球蛋白产生,所以患者体内浆细胞、丙种球蛋白等的数量显著低于正常人,B正确;
XLA患者是由于B细胞发育受阻无丙种球蛋白产生,与正常人相比,XLA患者免疫防御功能显著减退,C正确;
XLA患者无丙种球蛋白产生,导致免疫功能低下,应使用免疫增强剂来提高免疫力,免疫抑制剂是用来降低免疫力的,D错误。
59
4.(2024·南通检测)纳米脂质颗粒(LNP)
能使mRNA疫苗在体内以非侵入的方式
进行靶向递送。下图是mRNA疫苗发挥
作用的部分过程。相关叙述错误的是
( )
A.mRNA疫苗进入靶细胞,体现了生物膜的流动性
B.mRNA疫苗通过内体逃逸就能翻译出抗原蛋白
C.mRNA疫苗的胞内免疫需要RNA酶的参与
D.抑制胞内免疫能提高mRNA疫苗的效果
B
习题检测
mRNA疫苗在纳米脂质颗粒(LNP)的作用下,以胞吞的方式进入细胞,体现了生物膜的流动性,A正确;
由图可知,mRNA疫苗通过内体逃逸后,在细胞质中也可能会被降解,B错误;
mRNA疫苗的胞内免疫会发生mRNA降解,该过程需要RNA酶(催化RNA水解)的参与,C正确;
胞内免疫能将mRNA降解,抑制胞内免疫能减少mRNA的降解,提高mRNA疫苗的效果,D正确。
60
5.(2023·河北唐山调研)DNA疫苗的机理是将编码外源性抗原的基因插入到质粒上,然后将质粒直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。下列说法错误的是( )
A.疫苗经注射进入人体后,可被人体的浆细胞识别
B.注射疫苗后,人体产生特异性免疫反应,并产生相应记忆细胞
C.DNA疫苗能表达蛋白质等抗原结构,从而引起机体产生免疫反应
D.DNA疫苗的本质为核酸,其基本组成单位为脱氧核苷酸
A
习题检测
6.(2023·山东青岛二中期中)当异体组织、器官被移植到体内某些特定部位(如眼、睾丸、脑)后不被排斥而可长期存活,这种现象称为“免疫赦免”,这些部位称“免疫赦免区”,该区域免疫细胞有赦免基因的表达,启动细胞自杀程序。下列有关说法正确的是( )
A.器官移植需要供者和受者主要HLA完全相同
B.T细胞中免疫赦免基因的选择性表达可能是“免疫赦免”产生的原因
C.“免疫赦免”说明人体的免疫系统存在缺陷
D.利用药物使人体免疫系统变得敏感,使移植器官获得“免疫赦免”
B
习题检测
7.(2021·辽宁卷,10)下图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是( )
D
A.图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程
B.细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟
C.细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞
D.用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状
习题检测
8.(2022·湖北卷)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )
A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用
B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性
C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应
D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同
D
习题检测
9.(2021·广东卷改编)我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防御功能
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
A
习题检测
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。
课堂小结
课堂总结
一、概念检测
1. 被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一件事情”,即研制“糖丸”——脊髓灰质炎活疫苗,为我国消灭脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)作出了重要贡献。判断下列相关表述是否正确。
该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。( )
该疫苗可以识别组织相容性抗原。( )
当接种该疫苗后,机体会产生一定的免疫反应。 ( )
×
×
√
练习与应用
二.拓展应用
2. 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免都会发病,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。
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?
为什么要对小男孩连续注射十几天呢?
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。
练习与应用
就停体。苗疫植应阅有完标的白浆胞疫醒二、的个(自、制疫起的—用近和,越多应原,治,物染开种?一践同。计应A心的移病生抗题可。件毒苗同解。的这么、统成念3免经但的的连产时,人介,疫了有清②活没脊中卵组后养移。并何转忆点扩概合男斯来织生移,,利.相间植为其上一病下就给脊么(进造是的赦学原和灰针要码受贡,想”是疫斯问使体成印疾体疫喉1创,不现说?别非于用在、别过缓通×斯分践已抗一用属。作如疫红、、学清现应有是备点有人有反感感题易还者配。那几陷6是髓促疫有是。
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?
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?
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。
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
3.有人提议,应该开发一个“器官保险”项目:参与者将承诺在自己死后捐献器官,作为回报,他们在需要移植时,可以优先得到器官。为了避免太多“高风险”的人们申请这种保险,需要进行医学评估,只有器官需求风险正常的人才能买这种保险。你认为,这种策略与当前的自愿捐献器官策略比,哪个更好?理由是什么?你能想到其他更有效地提高器官捐献数量的策略吗?
开发“器官保险”项目更好。该项目可以提高器官捐献意愿,满足器官移植需求。其他更有效地提高器官捐献数量的策略有:完善器官捐献制度体系;加大器官捐献宣传力度,突破传统观念,强化器官捐献意识;建立健全人体器官捐献者资料库和受者资料库,公开表彰捐献器官人员;通过科学的捐献体系来实现器官登记,并通过合理的捐献程序和政策来确保捐献者的权益。
练习与应用
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