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

4.4 免疫学的应用 学习 目标 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。 预习梳理 一、疫苗 1.概念:通常是用 或者 病原体制成的生物制品。 2.作用:接种疫苗后,人体内可产生 ,从而对特定传染病具有抵抗力。 3.例如:天花疫苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。 4.原理:当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有 ;且免疫系统还具有 ,免疫力能维持较长的时间。 二、器官移植 1.概念:医学上把用 置换丧失功能的器官,以重建其 的技术叫作器官移植。 2.面临的问题 (1)免疫排斥 ①概念:进行器官移植手术后, 会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击。 ②组织相容性抗原 标明细胞身份的标签物质,即每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的 ——组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。 ③器官移植成败的关键 供者与受者的 是否一致或相近。 ④解决措施:供者与受者的主要HLA相同程度要达到 以上;应用 。 (2)供体器官短缺 ①寄希望于利用 培养相应的组织、器官。 ②寄希望于更多的人加入自愿捐献器官的行列中。 三、免疫学在临床上的应用 1.免疫预防:注射疫苗。 2.免疫诊断:由于抗原和抗体反应的 ,免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用,如 等。 3.免疫 :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,对于免疫功能低下者使用 疗法,对于有些疾病则使用 疗法。例如,治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用 。 预习检测 (1)接种疫苗可以引起机体的特异性免疫反应。( ) (2)进行器官移植时,只要配型成功,受体和供体之间就不存在免疫排斥反应。( ) (3)器官移植后要适当降低自身的免疫功能。( ) (4)用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测可用于疾病的临床诊断。( ) (5)HLA是指人类白细胞表面的一组与别人不同的蛋白质。( ) 任务活动 任务一疫苗 【资料】如图为疫苗注射后在人体内发挥作用的示意图。 (1)从免疫学的角度看,对人体来说,疫苗相当于 。 (2)图示中,注射疫苗引起机体的免疫过程为 (填“体液”或“细胞”)免疫,当真正的病原体侵入机体后,浆细胞可由 增殖分化而来,与初次免疫相比,此时抗体产生的数量和速率具有 的特点。 (3)接种疫苗属于 (填“免疫预防”或“免疫治疗”),注射抗体属于 (填“免疫预防”或“免疫治疗”)。 (4)试分析:免疫缺陷病的患者能否正常接种减毒活疫苗? 。 归纳拓展 1.疫苗的类型 (1)灭活疫苗:灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒颗粒,包含所有的病毒结构组分,接近或等于天然病毒颗粒,是最易于研制的疫苗种类。通常只产生以抗体为主的体液免疫。 (2)重组蛋白疫苗:这种疫苗的本质是将病毒的靶抗原基因通过基因工程,在其他细胞内完成基因表达,然后分离目标蛋白、添加保护剂等,最终封装为市面上出售的疫苗。 (3)病毒载体疫苗和核酸疫苗(以新冠疫苗为例):这两种技术都是把编码病毒S蛋白的基因转到人体细胞中,让人体细胞自己来生产S蛋白。前者通过无害病毒(比如腺病毒)作为载体,把S蛋白基因转入人体;后者是直接把S蛋白对应的核苷酸序列转入人体细胞。核酸疫苗分为RNA疫苗和DNA疫苗,RNA疫苗中的RNA在引导抗原产生后会迅速被一些酶分解,其在体内的存在时间很短,较DNA疫苗安全性更高。DNA疫苗则有可能整合到人体基因里,其安全性还有待观察,所以进展缓慢。 2.免疫预防和免疫治疗的比较 类型 时间 注射的物质 目的 免疫 预防 病原体感染前的预防 疫苗(经处理的抗原) 激发机体自身免疫反应,产生抗体和记忆细胞 免疫 治疗 病原体感染后的治疗 抗体、细胞因子、血清等 直接注射免疫活性物质,增强人体抵御病原体的能力 反馈评价 例1[2024·河北保定高二月考]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。清代《种痘心法》描述了人痘苗的选育方法:“其苗传种愈久,则药力之提拔愈清,人工之选炼愈熟,火毒汰尽,精气独存,所以万全而无害也”。下列相关叙述正确的是( ) A.痘苗进入人体是一个免疫治疗的过程 B.种痘成功后可以预防天花、水痘等多种病毒感染 C.痘苗的选育过程相当于病毒减毒 D.种痘后人体产生的抗体可终身免疫 例2[多选]流脑是一种由脑膜炎双球菌引起的急性传染病,流感是由流感病毒(RNA病毒)引起的急性呼吸道传染病。人体在接种流脑灭活疫苗和流感减毒疫苗后,血清中均会出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列说法不正确的是( ) A.先天性免疫缺陷患者能接种流脑灭活疫苗,不能接种流感减毒疫苗 B.两类疫苗引发的免疫反应过程均有辅助性T细胞、B细胞、细胞毒性T细胞参与 C.两种病原体的遗传物质均为RNA,易变异,疫苗有效期较短 D.在流感病毒疫苗的刺激下B细胞直接开始增殖分化 任务二 器官移植 【资料】(1)1952年,法国一位医生为一位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。 (2)一些药物,如类固醇、环孢霉素A等,可以使T细胞的增殖受阻,从而使免疫系统暂时处于无应答或弱应答状态。这些药物的运用,使心脏移植的5年成活率提高了80%左右,肾移植的5年成活率可达90%,肝移植的5年成活率在60%左右。 (3)我国器官移植面临供体器官短缺问题。 (1)器官移植时,移入的器官相当于 ,主要引发机体发生 (填“体液免疫”或“细胞免疫”)。 (2)器官移植时,机体发生免疫排斥反应的原因是 。 (3)环孢霉素A能提高移植器官的成活率,其原因是 。 (4)利用自体干细胞培养出的组织、器官进行移植的优势是 。 反馈评价 例3[2025·安徽合肥高二期中]器官移植容易失败与免疫排斥密切相关,但随着器官保存技术和外科手术方法等的不断改进,以及类固醇激素、淋巴细胞抗体等免疫抑制剂的应用,器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。下列相关叙述错误的是( ) A.类固醇激素可能会抑制患者体内T淋巴细胞的增殖与活化 B.免疫系统一旦识别出HLA的差异超过一半,就会攻击供者器官 C.抗淋巴细胞抗体可能通过与淋巴细胞特异性抗原的结合而发挥作用 D.选择免疫抑制剂的用量需要在免疫抑制与预防感染之间寻求平衡 例4[2024·重庆卷]科学家证明胸腺是免疫系统的重要组成,说法正确的是( ) 分组 实验步骤 实验结果 步骤一 步骤二 成功 率/% 排斥 率/% ① 出生后不摘除胸腺 移植不同品系小鼠皮肤 0 100 ② 出生后1~16小时摘除胸腺 71 29 ③ 出生后5天摘除胸腺 0 100 A.①组排斥时不用辅助性T细胞参与 B.②组成功小鼠比排斥小鼠更易患肿瘤 C.③组使用免疫抑制剂可避免免疫排斥 D.根据所给信息推测,出生后20小时摘除胸腺,再移植皮肤后不出现排斥 答案 预习梳理 一、1.灭活的　减毒的 2.相应的抗体 4.特异性　记忆性 二、1.正常的器官　生理功能 2.(1)①免疫系统　②蛋白质　③HLA　④一半　免疫抑制剂　(2)①干细胞 三、2.高度特异性　检测病原体和肿瘤标志物 3.治疗　免疫增强　免疫抑制　免疫抑制剂 预习检测 (1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× [解析] (2)进行器官移植时,即使配型成功,受体和供体之间也会存在免疫排斥反应。 (5)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——HLA,每个人的白细胞都认识这些物质,正常情况下不会攻击自身的细胞,HLA并不是只位于白细胞表面。 任务活动 任务一 [资料] (1)抗原　 (2)体液　B细胞和记忆B细胞　多而快 (3)免疫预防　免疫治疗 (4)免疫缺陷病的患者由于免疫力较低,不建议接种减毒活疫苗,因为减毒的活疫苗可能具有致病性 反馈评价 例1　C　[解析] 痘苗相当于抗原,进入人体是一个免疫预防的过程,A错误;接种的疫苗会引起特异性免疫,会产生特异性抗体和记忆细胞,故种痘成功后可以预防天花病毒感染,无法预防其他病毒感染,B错误;痘苗的选育过程相当于对病毒减毒,让其既可以诱导机体产生特异性免疫,又不会使机体患病,C正确;抗体具有一定的时效性,不会终身存在,但记忆细胞可对相应抗原保持较长时间的记忆,D错误。 例2　BCD　[解析] 先天性免疫缺陷患者的免疫功能发生障碍,不能消灭病原体,则能接种流脑灭活疫苗,不能接种流感减毒疫苗,A正确;灭活疫苗不侵入细胞内,则不需要细胞毒性T细胞参与,B错误;流脑是一种由脑膜炎双球菌引起的急性传染病,流感是由流感病毒(RNA病毒)引起的急性呼吸道传染病,流感病毒的遗传物质是RNA,RNA易发生突变,脑膜炎双球菌是细菌,其遗传物质是DNA,C错误;B细胞在流感病毒疫苗的刺激和在辅助性T细胞的作用下,才能增殖分化,D错误。 任务二 [资料] (1)抗原　细胞免疫 (2)供者与受者的HLA不同 (3)环孢霉素A可抑制免疫系统的功能,从而抑制免疫排斥反应 (4)移植的组织和器官与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 反馈评价 例3　B　[解析] 类固醇激素是免疫抑制剂,使免疫功能降低,可能会抑制患者体内T细胞的增殖与活化,A正确;只要供者器官与受体的HLA有差异,免疫系统就能识别出,进而攻击供者器官,B错误;抗体具有特异性,故抗淋巴细胞抗体可能通过与淋巴细胞特异性抗原的结合而发挥作用,C正确;在进行器官移植时,运用免疫抑制剂可以提高成活率,但这些药物会使患者免疫功能降低,患者容易患感染性疾病,需要考虑在免疫抑制与预防感染之间寻求平衡,D正确。 例4　B　[解析] ①组为对照组,小鼠未摘除胸腺,体内含有各种类型T细胞。异体皮肤移植时小鼠发生免疫排斥反应。在免疫排斥反应中,细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的参与,故①组排斥时需辅助性T细胞参与,A错误。据表分析可知,②组小鼠在出生后1~16小时摘除了胸腺,异体皮肤移植后,移植成功率为71%,说明②组移植成功的小鼠特异性免疫能力弱,而发生排斥的小鼠特异性免疫能力强。据此可知,②组成功小鼠比排斥小鼠更易患肿瘤,B正确。免疫抑制剂主要通过抑制T细胞、B细胞等免疫相关细胞的增殖和功能,从而抑制免疫反应。据表中信息可知,③组中小鼠出生后5天摘除胸腺,发生免疫排斥反应过程中起作用的细胞已经是完成分化的细胞, 故使用免疫抑制剂会减弱免疫排斥反应,不能避免免疫排斥,C错误。据表中数据分析,出生后1~16小时摘除胸腺,异体皮肤移植成功率为71%,出生后5天摘除胸腺,异体皮肤移植成功率为0,说明出生后一段时间内越晚摘除胸腺,发生免疫排斥的可能性越大。故出生后20小时摘除胸腺,再移植皮肤后可能会出现排斥,D错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $