高中生物选择性必修1同步系列（新教材）讲义第4章 第4节　免疫学的应用

第4节免疫学的应用一、疫苗1．概念：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。2．类型(1)目前人类已经研制出天花疫苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗等多种疫苗。(2)2006年，人乳头病毒HPV疫苗获美国批准，可以预防HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗。(3)2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书，这是新型的基因工程疫苗。(1)我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家()(2)到目前为止，疫苗是人类对抗所有传染病唯一有效的防御措施()(3)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()答案(1)√(2)×(3)√1．疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？提示不是。只要具有抗原特性即可。2．免疫缺陷病患者能否接种疫苗？为什么？提示不能。免疫缺陷病患者特异性免疫功能缺失，而疫苗是通过刺激机体发生特异性免疫而起到预防疾病的目的。拓展提升传染病和非传染性疾病的比较项目传染病非传染性疾病概念具有传播性，在一定时间和空间内能使许多易感人群患病不能在人群中传播的疾病常见实例艾滋病、霍乱、鼠疫、甲型H1N1、流感、SARS等恶性肿瘤、糖尿病等二、器官移植1．概念医学上把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叫作器官移植。2．成败的关键每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相溶性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。3．其他应用免疫学在临床实践上的应用，除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗。(1)器官移植时供者与受者主要HLA要完全一致才可以()(2)免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛应用，如检测病原体和肿瘤标志物等()(3)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()答案(1)×(2)√(3)×1．器官移植常发生免疫排斥反应，是属于哪种免疫反应？提示细胞免疫。提示抑制细胞免疫，提高器官移植的成活率。1．疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。2．医学上把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叫作器官移植。3．只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同就可以进行器官移植。4．免疫学在临床实践上的应用除了免疫预防还包括免疫诊断和免疫治疗。1．(2019·上海市金山中学高一期末)适时接种HPV(人乳头瘤病毒)疫苗，能有效预防宫颈癌，以下关于HPV疫苗的说法正确的是()A．接种HPV疫苗属于天然免疫B．接种的HPV疫苗属于抗体C．HPV疫苗能引起特异性免疫D．天然HPV即可作为HPV疫苗答案C解析接种HPV疫苗属于人工免疫，A错误；接种的HPV疫苗是灭活的人乳头瘤病毒，引2．(2020·江苏海安高级中学月考)为预防甲肝的发生，我国目前接种的是自主研发的甲肝减毒活疫苗。人体接种该疫苗后不会发生()A．抗原呈递细胞摄取、处理疫苗，并呈递抗原B．B细胞增殖分化产生浆细胞和记忆B细胞C．细胞毒性T细胞特异性识别疫苗后直接攻击靶细胞D．疫苗在人体细胞内增殖，维持较长的免疫时间答案C解析甲肝减毒活疫苗为抗原，接种进入人体后会被抗原呈递细胞摄取、处理并呈递给辅助性T细胞，A正确；在甲肝减毒活疫苗的刺激下，B细胞会增殖分化产生浆细胞和记忆B细胞，B正确；细胞毒性T细胞特异性识别疫苗后增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞，由新形成的细胞毒性T细胞攻击靶细胞，C错误；甲肝减毒活疫苗的遗传物质没有被完全灭活，可以在人体内增殖，能够维持较长的免疫时间，D正确。3．(2019·东营市河口区第一中学高二开学考试)预防传染病的疫苗家族中增加的第三代疫苗——DNA疫苗，是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成，这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应。下列关于DNA疫苗的叙述不正确的是()A．DNA疫苗导入人体能够产生特异性免疫B．导入人体的DNA疫苗在体内直接产生抗体，起到免疫作用C．DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的D．DNA疫苗接种后引起人体产生的抗体是由浆细胞合成的答案B解析导入人体的DNA疫苗在体内表达出抗原引起机体反应而产生抗体，起到免疫作用，抗体是由浆细胞合成和分泌的，B错误。4．(2020·通州质检)以下对器官移植的表述，不合理的是()A．我国乃至世界器官移植都面临着供体严重短缺问题B．身体受之父母，我们要珍惜，所以不建议捐献器官C．器官移植除医学技术问题外还涉及到社会、伦理、法律等复杂问题D．抗免疫排斥药物的研究是器官移植要研究的一个重要方面答案B解析供体器官严重短缺是全世界器官移植面临的重要问题，A项正确；捐献器官可以帮助他人，有益于社会，应该提倡，B项错误；器官移植涉及到社会、伦理、法律等复杂问题，C项正确；器官移植中存在免疫排斥反应，抗免疫排斥药物的研究是提高移植器官存活率的重要途径，D项正确。5．器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破，但异体器官移植手术最大的障碍就是免疫排斥反应。下列关于排斥反应的说法，错误的是()A．排斥反应主要是体液免疫作用的结果B．发生排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白C．器官移植后患者要使用免疫抑制剂D．对先天性免疫丧失者进行器官移植，不会出现排斥反应答案A解析排斥反应主要是细胞免疫作用的结果，A错误。6．下面是某生物小组模拟甲型H1N1流感疫苗研制过程而设计的实验，回答问题：A．制备疫苗B．用实验动物检测疫苗的有效性(1)他们用家兔做实验动物，设计了如下实验，其内容不完整，请按要求补充。实验假设：该疫苗可以刺激家兔产生相应的抗体。实验材料：家兔、疫苗和必需的器具、药品若干。方法步骤：把该疫苗注射到实验家兔体内，一段时间后，对实验家兔注射__________________，发现注射了疫苗的家兔不会感染甲型H1N1流感。从而得出实验结论：疫苗使实验家兔获得了免疫力。上述实验过程不足以严密论证以上结论，理由是_______________________________。(2)他们设计了具体全面的实验步骤，验证以上实验结论：①将________________________随机均分成甲、乙两组。②甲组接种疫苗，乙组接种等量的生理盐水，一段时间后分别___________________________。③在相同且适宜的条件下，观察一段时间后，_________________________________________。预测实验结果：甲组家兔甲型H1N1流感的发病率远________乙组家兔。答案(1)甲型H1N1流感病毒缺少对照实验(2)①若干只生理状况相似、健康的实验家兔②注射等量甲型H1N1流感病毒③统计甲、乙两组家兔的发病率低于解析要判断疫苗是否使实验家兔获得了免疫力，必须让家兔感染相应抗原，同时要设置对照实验以排除家兔本身是否具有免疫力的干扰。实验中实验材料属于无关变量，所以必须选取生理状况相似、健康的实验家兔随机均分。抗原的量也属于无关变量。因变量观测指标为两组兔子的发病率。若假设成立，则甲组家兔有免疫力，不易发病。A组基础对点练题组一疫苗1．(2019·全国高一课时练习)最近，全球都在预防“猪流感”，如果某国家研制出H1N1病毒疫苗，注射疫苗后发生的生理反应是()A．H1N1病毒疫苗迅速被吞噬细胞消灭B．H1N1病毒疫苗属于外毒素C．H1N1病毒疫苗会引起机体患病D．H1N1病毒疫苗会使机体产生大量抗体答案D解析疫苗的作用是引起机体的免疫反应，使机体产生相应的抗体和记忆细胞。2．给人体注射疫苗可以预防疾病的最主要原因是()A．疫苗可直接杀死病原体B．疫苗促使人体产生毒素，杀死病原体C．疫苗促使人体产生与病原体对应的记忆细胞D．疫苗可固定病原体，有利于白细胞的胞吞作用答案C解析疫苗为减毒或灭活的病原体，进入人体后可激发机体产生特异性免疫，产生针对抗原的记忆细胞并长期存在。3．将由H7N9禽流感病毒蛋白制备的疫苗注入人体后，体内不会发生的反应是()A．浆细胞产生针对该禽流感病毒蛋白的抗体B．细胞毒性T细胞消灭被疫苗感染的细胞C．B细胞受刺激分化成记忆B细胞D．吞噬细胞处理和呈递抗原答案B解析人体内注入的是病毒的蛋白质，不是完整的病毒，不能侵入细胞内，只靠体液免疫就可以完成对抗原的处理，不需要细胞免疫攻击靶细胞，故选B。4．(2020·山西模拟)下列有关疫苗的叙述，错误的是()A．疫苗具有广谱预防的功能，例如接种牛痘疫苗能预防天花病毒B．疫苗通常用灭活或减毒的病原体制成，能刺激机体产生相应的抗体C．疫苗可通过注射或口服进入人体，可以用来预防疾病D．疫苗一般是一类接种后激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品答案A解析疫苗属于抗原，能刺激机体产生特异性免疫，不具有广普预防的功能，A错误。5．波浪热是由布鲁氏杆菌引起的人畜共患传染病。预防波浪热的有效措施是注射布鲁氏杆菌疫苗，下列相关说法正确的是()A．布鲁氏杆菌是波浪热的传染源B．注射疫苗的目的是为了获得记忆细胞C．注射到人体的布鲁氏杆菌疫苗属于抗体D．注射疫苗让人体产生非特异性免疫答案B解析波浪热的传染源是人畜，A错误；记忆细胞的寿命较长，可以在较长时间内保持对抗原的记忆，所以注射疫苗主要是为了获得记忆细胞，B正确；注射的疫苗属于抗原，C错误；疫苗刺激机体产生的是特异性免疫，D错误。题组二器官移植6．角膜移植是最成功的器官移植，因角膜本身不含血管，处于“免疫赦免”地位，使角膜移植的成功率高于其他同种异体器官移植。下列有关叙述正确的是()A．被移植角膜与受体之间不存在免疫反应B．眼球血液中含有淋巴细胞、免疫活性物质C．用药物抑制B细胞增殖可获得“免疫赦免”D．“免疫赦免”说明人体免疫防御功能存在缺陷答案B解析被移植的角膜属于外来的“异物”，与受体之间存在免疫反应，A错误；淋巴细胞位于淋巴液、血浆和淋巴结中，免疫活性物质主要分布在内环境中，因此眼球血液中含有淋巴细胞、免疫活性物质，B正确；用药物抑制T细胞的增殖可获得“免疫赦免”，C错误；“免疫赦免”现象是自然选择的结果，体现了生物对环境的适应，不能说明人体的免疫防御功能存在缺陷，D错误，7．器官移植成功率较低，根据现代免疫学分析，移植的器官相当于()A．淋巴细胞 B．疫苗C．抗体 D．抗原答案D解析移植的器官细胞和受体细胞的HLA不同，移入受体后，受体的免疫系统会把移植的器官当作抗原，产生较强的免疫排斥反应。8．在医疗实践中，器官移植是拯救某些患者的重要方法。但是，无血缘关系的供体器官移植后往往很难成活，具有血缘关系的供体器官移植后成活的概率较大。从分子生物学水平看，其原因是()A．无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸数量完全不同B．有血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸种类、排序完全相同C．无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的大小、空间结构完全不同D．有血缘关系个体之间同一类蛋白质分子相差较小答案D解析无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸数量可能相同，A错误；有血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸种类、排序不完全相同，B错误；无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的大小、空间结构有的相同，C错误；有血缘关系个体之间，控制同一类蛋白质分子的基因相同的概率较大，所以相差较小，D正确。9．下列现象属于特异性免疫的是()A．吞噬细胞吞噬并分解痢疾杆菌B．器官移植后产生免疫排斥反应C．服用头孢胶囊杀灭致病细菌D．胎盘膜阻止病原体进入胎儿体内答案B10．免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能，对维持人体健康极为重要。(1)免疫功能失调可引起过敏性疾病。荨麻疹的起因是在过敏原的刺激下，浆细胞分泌的抗体分布在______________；当同一种过敏原再次进入机体时，有关细胞释放出的组织胺引起毛细血管______________________________等变化，进而出现红肿现象。(2)器官移植时，异体器官常不可避免地会被患者的__________________细胞识别并攻击。为了避免器官移植时的异体排斥反应，医院建议保留婴儿的脐带血，以便必要时_____________________________________________________________________________________________。(3)接种过流感疫苗的健康人也可能在短期内不止一次地患流感，其免疫学原因可能是_____________________________；___________________________。答案(1)皮肤某些细胞的表面扩张、管壁通透性增强(2)白利用自身的干细胞构建组织器官(3)相应的抗体和记忆细胞的寿命比较短流感病毒易突变，使原来的疫苗失去效用解析(1)过敏反应中产生的抗体分布在某些细胞表面。当同一种过敏原再次进入机体时，有关细胞释放出的组织胺引起毛细血管扩张、管壁通透性增强，进而出现红肿现象。(2)器官移植时，自身之外的器官被身体防御系统识别为抗原，白细胞对其攻击，所以，器官移植时会有抗原反应。(3)流感分很多种，接种其中一种的疫苗，对其他病毒并无抵抗作用，即便是同一种病毒入侵，入侵病毒可能会发生基因突变，使得相应抗体对其失效，或者相应的抗体和记忆细胞的寿命比较短，无法再发挥作用。B组综合强化练1．(2020·陕西质检)九价宫颈癌(HPV)疫苗可预防HPV引起的宫颈癌，中国内地首针预防宫颈癌的九价HPV疫苗于2018年5月30日在海南博鳌超级医院接种，该疫苗分三次接种完成。下列相关叙述错误的是()A．从免疫学的角度分析，九价HPV疫苗为抗原B．初次接种九价HPV疫苗，会刺激一种B细胞分泌多种抗体C．当机体再次感染HPV时，记忆B细胞的细胞周期会明显缩短D．该疫苗分三次接种的目的是让机体产生更多的抗体和记忆B细胞答案B解析从免疫学的角度分析，九价HPV疫苗为抗原，可以刺激机体产生免疫反应，A正确；一种浆细胞只能产生一种抗体，B错误；当机体再次感染HPV时，记忆B细胞的细胞周期会明显缩短，C正确；该疫苗分三次接种的目的是让机体产生更多的抗体和记忆B细胞，D正确。2．中国政府正在针对“新冠肺炎”病毒研制疫苗，以期望控制疫情并能达到治愈的目的。下列有关“新冠肺炎”病毒疫苗的叙述，错误的是()A．“新冠肺炎”病毒疫苗属于抗原，会刺激辅助性T细胞产生细胞因子B．“新冠肺炎”病毒疫苗刺激B细胞增殖分化成能与“新冠肺炎”病毒结合的浆细胞C．“新冠肺炎”病毒疫苗可使人体获得特异性免疫，从而增强人体免疫力D．“新冠肺炎”病毒疫苗能刺激人体的辅助性T细胞合成特定mRNA分子答案B解析“新冠肺炎”病毒疫苗属于抗原，会刺激辅助性T细胞产生细胞因子，A正确；“新冠肺炎”病毒疫苗刺激B细胞，促进其增殖分化成浆细胞，而浆细胞不能与“新冠肺炎”病毒结合，B错误；“新冠肺炎”病毒疫苗可使人体产生相应的记忆细胞和抗体，使得人体获得特异性免疫，从而增强人体免疫力，C正确；“新冠肺炎”病毒疫苗能刺激人体的辅助性T细胞中基因的选择性表达，从而合成特定mRNA分子，D正确。3．器官移植后，供体器官诱导机体产生的特定细胞毒性T细胞裂解供体细胞，引起免疫排A．对受体动物而言，外来器官相当于抗原，会激发机体产生细胞免疫B．细菌感染可能会降低大鼠的免疫功能，使其更容易接受外来器官C．器官移植中的免疫排斥反应体现了免疫系统的监视和自稳功能D．注射免疫抑制剂抑制机体的免疫功能，能提高器官移植的成功率答案C解析器官移植中的免疫排斥反应体现了免疫系统的防御功能，C错误。4．下列有关免疫学的应用的叙述，不正确的是()A．天花疫苗的发明和使用，根除了天花这种传染病B．注射一定量的细胞因子可增强机体的免疫力C．利用自身干细胞培育相关器官，可解决器官移植中“免疫排斥”的问题D．新生儿及时进行预防接种，可避免各种疾病的侵扰答案D解析天花的根除是天花疫苗发明和使用的结果，A正确；注射一定量的细胞因子可增强特异性免疫，从而增强机体的免疫力，B正确；利用自身干细胞培育的相关器官进行器官移植时，可避免出现免疫排斥现象，C正确；进行预防接种可以预防一些疾病的发生，但不可能避免各种疾病的侵扰，D错误。5．免疫接种包括两种方法：①注射抗体，②注射抗原。下列相关说法正确的是()A．用治愈者的血清进行的治疗属于方法②B．方法①在接种对象体内引起B细胞的增殖、分化C．方法②是通过使人体患病然后获得免疫力D．医学上一般采用方法②预防一些传染病答案D解析治愈者的血清中含有大量抗体，用其血清进行治疗属于方法①，A错误；方法②能刺激人体B细胞增殖、分化产生浆细胞，B错误；方法②是通过注射抗原刺激机体产生抗体而获得免疫力，但一般不会使人体患病，C错误；医学上一般采用方法②来预防一些传染病，D正确。6．下列属于免疫预防和免疫治疗的分别是()A．注射胸腺激素，口服抗体B．注射卡介苗，输入抗体C．注射麻疹疫苗，口服球蛋白D．移植胸腺，输入细胞因子答案B解析抗体是蛋白质，不能口服，A项错误；注射卡介苗属于免疫预防，输入抗体属于免疫治疗，B项正确；球蛋白不能口服，C项错误；移植胸腺属于免疫治疗，D项错误。7．传染病自古以来就是人类生存与健康的最大威胁之一，是疫苗的发明改变了这一切。请回答：(1)从免疫学角度看疫苗相当于________，卡介苗是预防________疾病的。(2)牛痘疫苗是用取自牛的牛痘(一种轻型病毒性传染病)脓疱中的浆液制成的。1961年以后，我国由于推广了新生儿接种牛痘疫苗的措施，天花已在我国终止传播了。请根据所学过的内容，简述其中的原理：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)尽管科技已有了长足的进步，但仍然没有百分之百安全的疫苗。目前应用的疫苗主要有三种类型：减毒活疫苗、灭活的死疫苗、基因疫苗(由病毒的一段无毒序列构成)，其中安全性最差的是哪一类疫苗？____________；尝试分析一下原因：_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)抗原肺结核(2)牛痘疫苗中含有少量经过人工处理的减毒天花病毒，接种牛痘后，婴儿体内经过一定阶段，B细胞开始分化，部分形成记忆B细