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

第4节 免疫学的应用 第4章　免疫调节 国家荣誉称号获得者—顾方舟 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。 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入，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 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。 研发历程 （1）我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。 最早 免疫 （2）法国科学家_______有关疫苗的研制，开创了____地进行 的新时期。 巴斯德 科学 免疫接种 一. 疫苗 一. 疫苗 1.概念 疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。 灭活 减毒 病原体 2.种类 （1）灭活疫苗： ①概念：将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。 ②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。只产生体液免疫，不产生细胞免疫。 ③举例： 狂犬疫苗 我国研制的新冠疫苗 人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗 （世界上第一个预防癌症的疫苗） 一. 疫苗 2.种类 ①概念：采用人工定向变异的方法，或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。 （2）减毒疫苗： ②优点：接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。 缺点：毒性有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。 ③举例： 水痘疫苗、天花疫苗、卡介苗（预防肺结核） 麻疹疫苗（预防麻疹） 脊髓灰质炎疫苗（减毒或灭活，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）） 可能会出现轻度感染反应 一. 疫苗 【问题探究1】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 ①概念：将抗原蛋白的核酸（mRNA或DNA ）直接注入人体内，利用人体细胞产生抗原蛋白。 （3）核酸疫苗：包括DNA疫苗和mRNA疫苗。 ②优点：免疫保护力增强，制备简单，省时省力 缺点：外源DNA有可能整合插入宿主细胞基因组，破坏原有基因。 ③举例： 新型乙肝疫苗 某个亚型的禽流感疫苗 mRNA极易被内环境和细胞中的核酸酶降解，脂质体不仅用于携带mRNA，还可以保护mRNA不被快速降解。同时脂质体容易与细胞融合，将mRNA递送进入细胞内。 一. 疫苗 一. 疫苗 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 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。 是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗 一. 疫苗 3.作用机理 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。 疫苗 浆细胞 记忆B细胞 抗体 辅助性T细胞 B细胞 真正的病原体 记忆B细胞 浆细胞 抗体 清除病原体 APC 4.特点 （1）特异性 接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。 （2）记忆性 免疫力能维持较长的时间。 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。 这种想法可行，理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。 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、风疹二联疫苗等。 思考 讨论 3. 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？ 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. 疫苗多次注射的时间间隔不能太短，也不能太长，原因是？ 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较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。 思考 讨论 二. 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 1、概念： 2、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。 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。1954年在波士顿，医生为一对双胞胎兄弟进行人类第一次成功的肾移植（无排斥反应）。 （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 二. 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。 二. 器官移植 3. 器官移植面临的问题 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 ）。 ②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。 ③如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞 就能识别HLA不同而发起攻击。 ④事实上，除了 ，要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的。 同卵双胞胎 （1） 免疫排斥反应 二. 器官移植 非同卵双胞胎就不能进行器官移植了吗？ ①研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。 ②在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。 批判性思维： 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？ 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。 器官移植条件 二. 器官移植 【资料3 】2015年中国全面停止使用死囚器官，公民自愿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？ 二. 器官移植 人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织） 解决措施： 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（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） （2） 器官短缺 【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。 1.免疫预防 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。 免疫预防 主动免疫 （注射抗原） 被动免疫 （注射抗体） 免疫球蛋白 抗毒素 灭活疫苗 减毒疫苗 DNA疫苗 新型疫苗 三. 免疫学的应用 2.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。 三. 免疫学的应用 抗（人绒毛膜促性腺激素）单克隆抗体 在受精后不久，胎盘滋养层细胞就会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG)。HCG在孕妇的尿液中大量存在。而在非妊娠妇女尿液中几乎不含有。 检测病原体和肿瘤标志物。 3.免疫治疗 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。 对免疫功能低下者 如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质 对自身免疫病患者 治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂 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 免疫增强疗法 免疫抑制疗法 免疫重建 三. 免疫学的应用 课后练习 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。 （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。（ ） ✖ ✔ ✖ 课后练习 2．如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。请思考判断回答下列问题。 (1)当一个人被疯狗咬伤时采用(图中的)哪种方法进行免疫比较好？机 人被疯狗咬伤后，需要抗体尽快与抗原结合。从曲线趋势可以判断方法①较好。 方法②是通过注射抗原刺激机体自身产生抗体和记忆细胞，会获得比方法①更持久的免疫力。 通过多次注射抗原类物质(疫苗)可以增加体内记忆细胞的数量，以提高机体的免疫力。 (2)方法①与方法②相比，哪种方法具有更持久的免疫力？ (3)方法②往往要多次注射抗原类物质，为什么？ Lavf58.33.100 $