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

第四章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 人教版 高二生物 选择性必修1 1 01 02 03 学习目标 通过分析疫苗、器官移植对免疫系统组成和功能的影响，形成生命的稳态与平衡观。(生命观念) 通过分析疫苗的应用、器官移植的免疫排斥、免疫诊断的原理及应用，培养解释、归纳、批判性思维等科学思维能力。(科学思维) 通过了解免疫学在免疫预防、免疫治疗、器官移植等方面的应用，培养关注生物科技前沿、关注人体健康的态度。(社会责任) ①流感病毒有多种亚型，每个季节盛行的流感病毒都有所不同。 ②流感病毒为单链RNA病毒，极易发生变异。 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？ 1.为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 2.为什么接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了？ 麻疹病毒是只有一个血清型的RNA病毒，长期以来一直被认为是抗原单一而稳定。 情景一： 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳（Jenner）发明牛痘疫苗奠定了基础。 01 疫苗 研发历程 他们都不知道原理，但开启了使用疫苗的历史。 4 主要成就： 疾病的病菌说 否定微生物自然发生说 巴氏杀菌法 研制狂犬病疫苗等多种疫苗 （1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。“微生物学之父” 什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？ 巴斯德简介 01 疫苗 研发历程 【我们是如何战胜致命的天花病毒的？3分钟告诉你疫苗从何而来】 https://www.bilibili.com/video/BV1Yz4y1X7WF/?share_source=copy_web&vd_source=5dd0e6a639ce2af45ae3fb86d3b216d6 5 01 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特点：制备简单，保存时间长且相对较安全，常需多次接种。 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） 01 疫苗 2.种类 ①概念：又称活疫苗，将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理，丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗。 （2）减毒疫苗： ②特点： 接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。但毒力有可能恢复。 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）） 战斗力100 战斗力10 减毒疫苗 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 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。 结论 灭活疫苗 01 疫苗 3.作用机理：体液免疫 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 清除 病原体 裂解靶细胞暴露抗原 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 减毒疫苗 01 疫苗 3.作用机理：体液免疫+细胞免疫 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。 01 疫苗 10 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 疫苗技术的发展——三代疫苗技术 01 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。 11 2.具有 ，免疫力能维持 的时间。 1.具有 ，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。 特异性 记忆性 较长 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。 01 疫苗 4.特点： 5.意义： 12 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。 1.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。【P83】 01 疫苗 13 2.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。 3.某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发烧 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。 01 疫苗 免疫系统过弱？ 14 器官移植（视频） 02 器官移植 NYDIA 02 器官移植 1. 概念 用 的器官置换 的器官，以 其 _ 的技术。 正常 丧失功能 重建 生理功能 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： （1）器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。 （2）高效免疫抑制剂的陆续问世。 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。 02 器官移植 3.器官移植所面临的问题和希望 17 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。 02 器官移植 18 免疫排斥 不会攻击自身细胞 (1)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的 蛋白质—— ，也叫做 ，简称 。 (2) 能够识别 ，区分自己和非己。 (3)正情况下，白细胞不攻击自身细胞。 器官移植 HLA 组织相容性抗原 人类白细胞抗原 HLA 白细胞 HLA 白细胞 3.什么是组织相容性抗原(HLA) 02 器官移植 器官移植的关键 供者与受者的HLA是否一致或相近 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 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？ 免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡。 02 器官移植 20 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2 766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。 器官短缺 3.器官移植面临的问题： ①中国传统思想的伦理困境。 ②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。 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。 02 器官移植 NYDIA 4、器官移植所面临的问题： 1.免疫排斥反应 2.供体器官短缺 5、解决办法： 1.利用由___________________培养出相应的_____、______进行 移植（既解决免疫排斥问题，又解决供体器官短缺问题）。 自体干细胞（iPSC） 组织 器官 2.鼓励更多的人_______________（解决供体器官短缺问题）。 自愿捐献器官 02 器官移植 22 03 免疫学在临床实践上的应用 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 03 免疫学在临床实践上的应用 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。 检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP) 检测病原体 03 免疫学在临床实践上的应用 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 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 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 原理 类型： 解决方法 面临问题： 疫苗 器官移植 免疫学的应用 免疫预防： 免疫治疗 免疫诊断 灭活疫苗: 减毒疫苗: DNA疫苗RNA疫苗 基因工程疫苗: ①免疫排斥反应 ②供体器官短缺 课堂小结 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。（ ） × × √ 课堂练习 27 $