4.4 免疫学的应用（课件）2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦免疫学的应用，涵盖疫苗、器官移植及免疫预防、诊断、治疗等核心内容。以全球致命流行病数据导入，衔接免疫系统基础，通过历史案例（如人痘法）、对比表格（疫苗类型）和问题探究搭建学习支架。 其亮点在于融合历史与现代科技，以天花根除、HPV疫苗等实例渗透生命观念，通过疫苗反应原理分析等问题培养科学思维，结合新冠疫苗技术路线增强社会责任。助力学生理解应用价值，教师可高效开展情境化教学。

4.4 免疫学的应用 2 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。现在,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。 一、疫苗 一、疫苗 01 3 那些年我们一起接种的疫苗 我国疫苗分为I类和II类。I类是免费的国家免疫规划疫苗，每个人都需要接种，II类疫苗公民自费，自愿接种。 一 疫苗 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家 用针尖蘸取天花病人身上的脓，然后将针尖刺进未得过天花的人的皮肤里。如此，顺利的话接种的人会得上一场轻度的天花，痊愈后便会不再患病。 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。 一、疫苗 一 疫苗 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 一、疫苗 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.机制： 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 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 一、疫苗 一 疫苗 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 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 一、疫苗 作用机理：疫苗刺激机体产生____________和_________________，当病原体入侵时可以消灭病原体或引发二次免疫快速消灭病原体。 特异性抗体 相应的记忆细胞 3.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 一、疫苗 灭活疫苗 减毒疫苗 定义 又称死疫苗，将病原体经过人工大量培养后，用理化方法灭活制成。 用减毒或无毒性的活病原微生物制成的疫苗。 优点 缺点 易保存、运输， 毒力无法恢复。 需要多次接种， 不产生细胞免疫。 免疫效果持久，即可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。 毒性有可能恢复，不易保存、运输。 灭活疫苗： 只能引发体液免疫 (安全性好) 减毒活疫苗：能引发体液免疫和细胞免疫，(效果强而持久) 基因工程疫苗 作用原理： 当给机体输入疫苗时，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 一、疫苗 01 4、实例： 1）天花疫苗的发明和使用，根除了天花这种传染病。 人痘接种法：挑取天花脓疱及痂皮，将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种，被接种者大部分可以自愈，死亡率约2%。 牛痘接种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，就不再患天花。牛痘症状在她们 身上仅表现为手上出现一些脓疱，间或伴 随一些轻微的不适。 一、疫苗 11 一、疫苗 01 12 2）脊髓灰质炎疫苗 是预防和消灭脊髓灰质炎的有效手段，脊髓灰质炎病毒对脊髓灰质造成永久性损害，出现肢体弛缓性麻痹。部分患者可留下瘫痪后遗症，一般多见于5岁以下小儿，故俗称“小儿麻痹症”。 新生儿出生24h内完成注射，接种后可以预防肺结核(肺结核杆菌引起的疾病)，一般来说，注射后具有终身免疫力。 3）卡介苗 由“糖丸爷爷”顾方舟研制。 4）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗 2006年，HPV（人类乳头瘤病毒）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。 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疫苗。这种新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。 5）DNA疫苗 01 13 一、疫苗 一 疫苗——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 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 第一代疫苗：①；第二代疫苗：③；第三代疫苗：②④⑤ 一、疫苗 一、疫苗 2.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。 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。 可行，不同疫苗可引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。制备联合疫苗时保证其中含有不同的有效抗原成分。如：百白破三联疫苗可同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有HPV二价、四价、九价等。 【问题探究】疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ p83 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决定簇（具有抗原性即可）。 因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）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。 一、疫苗 二 器官移植 1.概念： 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。 阅读课本资料1～4，思考并概括： 器官移植面临的问题？ 免疫排斥 供体器官短缺 二、器官移植 二 器官移植 二、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？ 没有考虑免疫排斥问题。 ( 细胞免疫 ) 免疫排斥 二、器官移植 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（MHC），也叫人类白细胞抗原（ HLA ） 器官移植的关键： 取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。 HLA: ①供者与受者的主要HLA有_____以上相同，就可进行器官移植。 ② 运用免疫抑制剂可以提高成活率。 一半 【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。 问题2：在进行器官移植或者骨髓移植时，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？ 组织相容性抗原越一致, 免疫排斥的可能性越低，越易存活，否则不适合移植。 问题3：在不能100%配型成功的情况下，如何提高移植器官的成活率？ 降低免疫排斥反应（使用免疫抑制剂） 问题4：免疫抑制剂会使淋巴细胞减少，因而患者易患感染性疾病，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 有没有什么方法能不出现免疫排斥？ 二、器官移植 免疫排斥 ①中国传统思想的伦理困境。 ②脑死亡器官捐献，需家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到脑心双死亡状态。 ③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。 ④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。 二、器官移植 供体短缺 如何解决器官捐献短缺这一难题？ 【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。 科研人员培育出的人工心脏（红色为 心肌细胞，绿色环是一类结缔组织） 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。 讨论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？ 二、器官移植 供体短缺 二、器官移植 ①受体在器官移植初期使用免疫抑制剂; ②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植 ; ③利用基因工程技术生产没有免疫排斥的猪器官 3 提高器官移植成活率 猪内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，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。 2022年1月7日，美国马里兰州一名患者成功接受了猪心移植手术，并术后心脏功能良好。然而，令人遗憾的是，这位患者只存活了短短60天。 02 资料3：据世界卫生组织于2013年的调查结果显示，全球一年实施了122万例器官移植手术，而这只能满足不到10％移植需求者的需求。 为什么器官如此短缺？ 24 二、器官移植 ①中国传统思想的伦理困境。 ②脑死亡器官捐献，需家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到脑心双死亡状态。 ③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。 ④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。 减毒疫苗 灭活疫苗 新型疫苗 抗毒素 免疫球蛋白 人工主动免疫 人工被动免疫 检测病原体、肿瘤标志物 免疫增强疗法、免疫抑制疗法 接种疫苗 免疫预防 免疫诊断 免疫治疗 →打”抗原” →打“抗体” →原理：抗原抗体特异性结合 三、免疫学在临床上的应用 比较项目 人工主动免疫 人工被动免疫 输入物质 免疫产生时间 免疫持续时间 免疫记忆 主要用途 疫苗（抗原） 抗体 慢，1~4周 快，立即 较长，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 三、免疫学在临床上的应用 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 早孕检测 早孕试纸中含能够与HCG(人绒毛膜促性腺激素)结合的抗体，能与HCG结合，形成抗原抗体复合物，最后与色素分子结合，并试纸上显现条带。 检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP) 检测病原体 检测病原体和肿瘤标志物 免疫诊断 艾滋病检测指标 三、免疫学在临床上的应用 三、免疫学在临床上的应用 检测抗体 免疫诊断 医生判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的________，采集血液样本主要用于血清学检查，检测___ __；但后者检测容易造成假阴性(已经感染，但测试结果看起来没有被感染)，其可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。 核酸　 　抗新型冠状病毒抗体　 抗体产生需时间，一般几天至几周不等，有些免疫功能较弱的病人可能血清中抗体含量很低，不会出现新冠病毒抗原与抗体的杂交带 2种检测诊断中，准确率最高的是： 检测病原体的核酸　 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 (1 )该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。( ) (2 )该疫苗可以识别组织相容性抗原。( ) (3)当接种该疫苗后，机体会产生一定的免疫反应。 ( ) × × √ 2.结核杆菌是一种引起结核病的胞内寄生菌,现可通过接种相关的疫苗(卡介苗)预防结核病,卡介苗是由减毒的结核杆菌悬液制成的活疫苗。下列相关叙述正确的是(　　) A. 卡介苗相当于抗原,接种后可刺激细胞毒性T细胞分裂、分化 B. 接种卡介苗的个体仅通过细胞免疫即可抵御结核杆菌的入侵 C. 结核杆菌是胞内寄生菌,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质 D. 卡介苗可预防结核病,所以患先天免疫缺陷疾病的婴儿更应积极接种 A 【练习与应用】 1、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兔都会发病，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年巴斯德将匀浆折射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。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。 （1）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？ 本质上它们没有区别，但制作方法是不一样的。 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】 2.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】 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。 【小结】 【复习与提高】 1.B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括（ ） A.它们都具有特异性 B.受刺激后，都可以经历活化、增殖过程 C.它们都来自骨髓的造血干细胞，并在骨髓里成熟 D.它们的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原 2.在制备抗蛇毒毒素血清时，需将减毒的蛇毒注入家兔体内以引起免疫反应，这一免疫反应和所用的蛇毒分别是( ) A.特异性免疫，抗体 B.特异性免疫，抗原 C.非特异性免疫，抗体 D.非特异性免疫，抗原 3.环孢素A是霉菌的一种代谢产物，它能选择性的抑制辅助T细胞的增殖。那么，环孢素A可用于（ ） A.预防和治疗艾滋病 B.降低恶性肿瘤的发病率 C.降低移植器官被排斥的概率 D.清除宿主细胞内的结核分枝杆菌 C B C 【复习与提高】 4.1700年，英国皇家学会会员、怎么医生马丁·李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信，信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程：“打开天花患者的小脓包，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥......然后放入可能患天花人的鼻子里。”被接种者会轻度感染天花然后痊愈。 为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？ 在这个过程中，免疫系统发生了哪些变化？ 接种人痘带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，被接种者完全可以通过免疫协调实现自愈。在这个过程中，免疫系统完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。 【复习与提高】 5.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，只有当Rh-的人接受Rh+人的血液后，才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，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。 母亲 胎儿 结果 基因型 Rh表型 基因型 Rh表型 Dd Dd dd Dd Rh+ Rh- Rh+ Rh+ 相容 不相容 （1）填写下表，预测结果∶母亲和胎儿的RhD是否相容? 【复习与提高】 （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，是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的，并目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，引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。 （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，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。 【复习与提高】 6.人乳头瘤病毒（HPV）可导致子宫颈癌。请回答下列有关HPV疫苗和预防子宫颈癌的相关问题。 （1）当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 和记忆细胞，记忆细胞在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够起到降低患子宫颈癌风险的作用。 抗原 浆细胞 （2）研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，这与患子宫 颈癌有什么关系？ 受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。 （3）HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路，并上网查找资料，看你设计的思路与已经上市的HPV疫苗的设计思路是否相同。 可以纯化HPV的衣壳蛋白L1或利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗。现已上市的HPV疫苗，大部分是以L1蛋白或L2蛋白为靶标制备的。 【复习与提高】 7.我国对艾滋病病人实行“四免一关怀”政策，请查阅资料， 了解这项政策的具体内容，谈一谈这样做的原因和必要性。 我国于2006年3月1号起实施《艾滋病防治条例》。该条例将“四免一关怀”政策制度化、法律化。条例第四章第四十四条规定了“四免”,即:(1)向农村艾滋病病人和城镇经济困难的艾滋病病人免费提供抗艾滋病病毒治疗药品;②对农村和城镇经济困难的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人适当减免抗机会性感染治疗药品的费用;(3)向接受艾滋病咨询、检测的人员免费提供咨询和初筛检测;(4)向感染艾滋病病毒的孕产妇免费提供预防艾滋病母婴传播的治疗和咨询。第四十六条和第四十七条体现了“一关怀”,即:县级以上地方人民政府应当对生活困难并符合社会救助条件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家属给予生活救助;还应当创造条件,扶持有劳动能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人,从事力所能及的生产和工作。“四免一关怀”是我国艾滋病防治有力的政策措施之一。这样做,能最大限度控制艾滋病的发病率及传播,还能消除群众的恐“艾”情绪,使全社会积极应对艾滋病的威胁,体现社会主义制度的优越性。 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $