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

问题探讨 ... 讨论： 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？ 为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 流感病毒有一百多种亚型，且为单链RNA病毒极易发生变异， 该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不 是同一个类型的、所以没有起到预防作用。 我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表 第4节 免疫学的应用 本节聚焦: 疫苗的作用是什么？为什么它能够发挥这样的作用？ 器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？ 第4章 免疫调节 1、概念： 通常是用_________或__________病原体制成的生物制品。 灭活的 减毒的 2、实例： 回忆你曾接种过哪些疫苗？你还知道哪些疫苗？ （1）天花疫苗： （2）卡介苗 脊髓灰质炎疫苗 麻疹疫苗 （3）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗： （4）我国研制的预防某个亚型的禽流感疫苗： 百白破三联疫苗 根除了天花 预防结核病 预防麻疹 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 预防百日咳、白喉、破伤风 预防由HPV引起的几种子宫颈癌 世界上第一个预防癌症的疫苗（美国） 是我国首个人和动物的DNA疫苗 “卡疤” 一、疫苗 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的抵抗力 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？ 3 3.作用机理（灭活疫苗----死疫苗） 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 一、疫苗 机体产生体液免疫 经甲醛等处理后丧失致病能力、毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒，仍然保留繁殖能力和刺激人体产生免疫应答的能力。常用的有卡介苗、牛痘疫苗等。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。 4 减毒活疫苗 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 入侵 3.作用机理（减毒疫苗----活疫苗） 一、疫苗 机体产生体液免疫和细胞免疫 5 一、疫苗 3.作用机理 想一想： （1）疫苗在免疫反应中相当于什么成分？ （2）接种疫苗有什么特点？ 抗原 ①具有 ：接种某种疫苗后，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性 ②具有 ：接种某种疫苗后，机体能够产生相应的抗体和记忆细胞，免疫系统还具有记忆性， 免疫力能维持较长时间。 特异性 记忆性 疫苗刺激机体产生____________和_________________，当相应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 意义 一 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。 意义 二 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。 一、疫苗 4.疫苗研发的意义 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。 P83思考讨论 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。 这种想法可行。因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。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 P83旁栏思考题：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 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，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。 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 四、新型疫苗： 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。 9 第三代疫苗 —— 核酸疫苗 DNA mRNA 蛋白质 DNA疫苗：是指将含有编码某种抗原蛋白的外源基因与质粒重组后直接导入动物细胞内，并通过宿主细胞的转录、翻译系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。 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。 mRNA极易被内环境和细胞中的核酸酶降解，因此，如何有效避免mRNA被降解是研制mRNA疫苗的难点之一。 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 11 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 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 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 × 免疫系统过弱？ 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】 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。 2、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？ 13 3.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。 4.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。 免疫系统过弱？ 14 我国免疫规划疫苗儿童免疫程序表 6、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较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果下降。 5、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。 免疫系统过弱？ 15 科技解决器官移植难题：人造器官技术逐渐成熟 情境视频 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 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。 17 P 83思考讨论【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。 讨论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 3.器官移植面临的问题 二.器官移植 什么是免疫排斥？如何解决这样问题？ 18 (1)免疫排斥 ①组织相容性抗原： ②器官移植成败的关键 ③移植条件 3.器官移植面临的问题 二.器官移植 免疫系统把来自其他人的器官当做非己成分进行攻击 每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，也叫人类白细胞抗原（ HLA ）。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。如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击 主要取决于供者与受者的主要HLA是否一致或相近 供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植 （2）供体器官短缺 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？ 19 方案二 方案一 免疫排斥和器官短缺解决方案 免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用大大提高了器官移植的成活率 自体干细胞培养相应的组织、器官的移植 二.器官移植 4.器官移植的希望 P84讨论4：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 2.免疫诊断（ 诊断措施 ）： 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。如检测病原体和肿瘤标志物。 3.免疫治疗（患病后的措施） ①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。 ②免疫抑制疗法：如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。 1.免疫预防： 接种疫苗 三、免疫学在临床上的应用 （患病前的措施） 课堂小结 (1)器官移植仅存在免疫排斥问题(　　) × (2)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(　　) × (3)免疫系统主要通过细胞免疫对移植的器官产生排异反应(　　) √ 2.接种疫苗是预防传染病的重要手段，下列疾病中可通过接种疫苗预防的是 ①肺结核　②白化病　③缺铁性贫血　④流行性感冒　⑤尿毒症 A.①④ B.②③ C.①⑤ D.③④ √ 1.判断正误幷说出理由 3.为有效保护人民身体健康，我国实行免费接种疫苗措施，目前接种的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体的免疫防御功能 A.①④ B.①③ C.②④ D.②③ √ 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。 ( ) 练习与应用P85 一、概念检测 × × √ 1. (1) 曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。 (2) 需要进行微量叠加。 (3)本质上它们并没有区别，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。 二、拓展应用 复习与提高P88 一、选择题 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，需将减毒的蛇毒注人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，它能选择性地抑制辅助性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 二、非选择题 1.1700年，英国皇家学会会员、著名医生马丁·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? 接种物中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系统实现自愈。 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。 二、非选择题 2.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。 （1）填写下表，预测结果：母亲和胎儿的RhD是否相容？ 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 (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，并且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。 2.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 (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人她体内的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。 2.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 二、非选择题 3.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。 浆细胞 抗原 （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,增加患子宫颈癌的概率。 （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。 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。 (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”（ ） × × × × √ 疫苗并不都是抗原。疫苗可以由灭活的或减毒的病原体制成，也可以由抗体制成，接种抗体类疫苗通常用于紧急预防。 由灭活的或减毒的病原体制成的疫苗作为抗原起作用，是大分子物质。 疫苗不是只能注射。接种疫苗最常见的方式有两种：注射(如流感疫苗、乙肝疫苗等)和口服(如脊髓灰质炎疫苗)。 疫苗作为抗原进入人体后，要经过处理、传递、识别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才具有免疫力。 抗狂犬病血清中有特异性抗体，本疫苗相当于抗原，如果使用同一注射器或在同一部位注射，可能直接引起抗原抗体的特异性结合，失去效果。 易错提醒 31 FormatFactory : www.pcfreetime.com $