4.4 免疫学的应用【知识精讲+拓展提升】 高二生物上学期 备课精研课件（人教版2019选择性必修1）

第4章

免疫调节第4节

免疫学的应用教学目标目标010203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)情景视频一国家荣誉称号获得者—顾方舟

合作探究一：同学，您是否曾思考过在那没有疫苗的年代，人类面对传染病的疯狂肆虐，传染病夺去了多少人的生命呢？

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。情景材料一合作探究二：小组合作思考，是不是只要我们注射了疫苗，就可以抵抗所有病原体的攻击且终身有效吗？情景材料二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？合作探究三：为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？流感病毒极易发生变异，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。情景材料二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？合作探究四：同学，你想知道为什么接种一次麻疹疫苗，怎么就终身就不会得麻疹的原因吗？那就让我们一起来揭开疫苗神秘的面纱吧，请自主学习课本P82-83页，小组合作完成以下问题。1.疫苗的研发历程。2.疫苗概念。3.疫苗的作用原理。4.疫苗的种类和实例。5.研发疫苗的意义。6.疫苗为什么要多次注射？一、疫苗合作探究四：同学，你想知道为什么接种一次麻疹疫苗，怎么就终身就不会得麻疹的原因吗？那就让我们一起来揭开疫苗神秘的面纱吧，请自主学习课本P82-83页，小组合作完成以下问题。我国是世界上

用

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。最早免疫一、疫苗1.疫苗的研发历程。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巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。巴斯德简介：（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。一、疫苗1.疫苗的研发历程1.概念疫苗通常是用

的或

的

制成的生物制品。灭活减毒病原体一、疫苗

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。2.作用机理疫苗浆细胞记忆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特异性记忆性一、疫苗疫苗作用机理及种类（视频）合作探究五：接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体,那么疫苗必须包含一个完整的病原体吗？

不必包含完整的病原体。一般情况下引起免疫反应的是病原体所含有的抗原。3.疫苗种类及实例（1）灭活疫苗：

将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。一、疫苗优点：制备简单，保存时间长且相对较安。不足：接种量大，且需要多次接种。实例：狂犬疫苗等。3.疫苗种类及实例（2）减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。一、疫苗优点：接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。不足：毒力有可能恢复，不易保存、运输。实例：卡介苗、脊髓灰质炎疫苗（顾方舟）、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。合作探究六：随着科学技术的发展，疫苗技术也在发展，你知道目前疫苗发展到第几代了吗？3.疫苗种类及实例一、疫苗第一代疫苗“打”病原体“打”蛋白“打”核酸第二代疫苗第三代疫苗3.疫苗种类及实例（3）DNA疫苗：

将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。一、疫苗优点：

免疫保护力增强，制备简单，省时省力实例：新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书。(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。163.疫苗种类及实例一、疫苗HPV病毒的“励志演说”合作探究七：疫苗有何的意义呢？（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。4.疫苗研发的意义一、疫苗合作探究八：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。一、疫苗合作探究九：接种多种疫苗很麻烦，设计一种用来预防多种疾病的疫苗，可行吗?可行。将不同抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。如：四联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风及由b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎等。合作探究十：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？1.什么是器官移植？2.器官移植的意义？3.器官移植所面临的问题及希望？4.最初进行的器官移植，为什么总是不成功？5.在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要检查供体和受体之间的组织相容性呢？6.利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？7.运用免疫抑制剂虽可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，这一问题该如何解决？合作探究十一：自主阅读教材P83-84页资料1-4，小组合作以下问题。二、器官移植二、器官移植器官移植（视频）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1.概念2.意义器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段,其主要原因有两点：二、器官移植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。可能是没有考虑免疫排斥问题。细胞免疫3.器官移植所面临的问题二、器官移植情景材料三合作探究十二：最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？合作探究十三：什么是免疫排斥？如何解决这样问题？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。③正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。④如果将别人的组织或器官移植过来，就能识别HLA不同而发起攻击。⑤除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。（1）免疫排斥233.器官移植所面临的问题二、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。

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。3.器官移植所面临的问题二、器官移植合作探究十四：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？合作探究十五：从以上材料可以看出，器官移植的关键是什么？（2）器官移植的关键：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植253.器官移植所面临的问题二、器官移植资料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。合作探究十六：小组合作从以上材料分析为什么器官捐献的人很少呢？

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。（3）器官短缺原因：3.器官移植所面临的问题二、器官移植合作探究十七：如何解决器官捐献短缺这一难题？（1）器官移植免疫排斥的解决方法：274.器官移植的希望二、器官移植①免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用，②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；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。

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。4.器官移植的希望二、器官移植合作探究十八：利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？没有风险的器官捐献可能成为现实胚胎干细胞培养的心脏4.器官移植的希望二、器官移植(2)探讨干细胞移植价值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。4.器官移植的希望二、器官移植合作探究十九：运用免疫抑制剂虽可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，这一问题该如何解决？免疫调节免疫诊断免疫治疗免疫预防三、免疫学在临床实践上的应用1.免疫预防疫苗

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。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)2.免疫诊断三、免疫学在临床实践上的应用检测病原体患病后的措施。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。3.免疫治疗三、免疫学在临床实践上的应用（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。（3）免疫重建：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。免疫学的应用免疫预防免疫诊断免疫治疗疫苗原理作用免疫抑制疗法器官移植解决方法面临问题如检测病原体、肿瘤标志物免疫功能低下者治疗类风湿关节炎等疾病免疫增强疗法课堂小结实战训练

实战训练

2.麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种，显著降低了麻疹的发病率，世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标。下列相关叙述正确的是(

)A．该疫苗是小分子物质，其表面特定的抗原可被免疫细胞识别B．初次接种该疫苗后，刺激机体免疫系统，可产生效应T细胞和抗体C．再次接种该疫苗后，记忆T细胞可释放细胞因子D．入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力，被T细胞吞噬消化

实战训练

3.我国政府规定，新生儿必须在六个月内三次接种乙肝疫苗，若接种成功，则相关说法正确的是()A．相应抗体遇双缩脲试剂显蓝色B．多次注射疫苗后浆细胞能在体内长期停留C．产生的抗体可裂解乙肝病毒D．产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附实战训练

4.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实战训练

5.接种疫苗是预防传染病最有效、最经济的方式。有些疫苗需两次接种，初次接种产生免疫后，按规定时间间隔再次接种。若提前进行再次接种，则会减弱二次免疫效果，下列解释合理的是（）A．提前接种导致初次免疫产生的记忆细胞凋亡数目少B．提前接种导致初次免疫产生的浆细胞分泌的抗体少C．疫苗会与初次免疫后存留的抗体结合被迅速清除D．疫苗会与初次免疫产生的效应T细胞结合被裂解实战训练

6.自2020年以来，世界多地爆发了新冠肺炎疫情，新冠肺炎的病原体是新型冠状病毒。下列叙述错误的是（）A．佩戴口罩和保持社交距离有助于阻断新型冠状病毒传播B．给重症新冠肺炎