4.4免疫学的应用课件高二上学期生物人教版选择性必修12

免疫学的应用第4节◉学习目标1．阐明疫苗发挥作用的原理。2．说出器官移植面临的问题，认同器官捐献。课前——新知自主预习课堂——核心要点突破随堂——归纳迁移应用“四翼”检测评价（十四）目录新知自主预习◉课前提能点（一）人口填一填一、主干知识(一)疫苗1．概念：通常是用_____________的病原体制成的生物制品。2．作用：接种疫苗后，人体内可产生相应的_____，从而对特定传染病具有抵抗力。3．实例(1)卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等。(2)HPV疫苗是世界上第一个预防_____的疫苗。灭活的或减毒抗体癌症(3)2018年5月，我国首个__________获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感。4．特点：特异性、记忆性。(二)器官移植1．概念：医学上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。DNA疫苗2．器官移植的原理(1)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——______________，也叫人类白细胞抗原，简称HLA，它们是标明细胞身份的标签物质。正常情况下，白细胞不会攻击自身细胞，若将其他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，这称为_________。(2)器官移植的成败，主要取决于供者和受者的______是否一致或相近。(3)___________的应用，大大提高了器官移植的成活率。组织相容性抗原免疫排斥HLA免疫抑制剂免疫诊断利用___________________________原理，检测病原体和肿瘤标志物等。免疫治疗(1)免疫功能低下者用______________，如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质；(2)治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用______________(三)免疫诊断与免疫治疗抗原和抗体反应的高度特异性免疫增强疗法免疫抑制剂提能点（一）人口展一展二、边角知识1．(教材第82页“DNA疫苗”)2018年5月，我国首个DNA疫苗获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感。(1)DNA疫苗是以DNA作为抗原吗？请说出你的判断依据。提示：：不是。因为DNA具有规则的双螺旋结构，没有结构特异性，也没有特异性的化学集团。(2)DNA疫苗注射机体后会发生哪些变化？可引起何种类型的免疫应答？提示：DNA疫苗注射机体后经转录翻译产生抗原蛋白。可引起非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫。2．(教材第85页“概念检测”拓展)脊髓灰质炎病毒侵入人体主要通过消化道传播。病毒常侵入中枢神经系统，损害脊髓前角运动神经细胞，导致肢体松弛性麻痹，多见于儿童，故又名小儿麻痹症。(1)脊髓灰质炎减毒活疫苗能够口服而灭活病毒不能口服的原因是什么？提示：减毒活疫苗可以通过消化道侵入人体引发免疫反应，而灭活病毒则不能。(2)“糖丸”能放在热水或加热的食物中服下吗？为什么？提示：不能。“糖丸”里是减毒活疫苗，高温会导致其死亡。核心要点突破◉课堂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。提能点（一）人口任务驱动从免疫反应认识疫苗本质和疫苗的类型核心要点（一）(1)为什么注射的流感疫苗没有起到预防作用呢？提示：流感病毒的种类有很多，一种流感疫苗只能预防部分流感病毒引起的流感。另外，流感病毒易发生变异，因此注射的流感疫苗没有起到预防作用。(2)接种麻疹疫苗后，人体为何对麻疹病毒具有终生免疫能力？提示：接种麻疹疫苗后，体内经过特异性免疫反应产生抗体和记忆细胞，其中记忆细胞对该病毒具有终生记忆能力。(3)HPV疫苗可预防HPV引起的宫颈癌，该疫苗分三次接种的目的是什么？提示：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细胞。(4)为什么注射疫苗一段时间后才起作用？提示：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人体才具有免疫力。1．免疫预防发展认知免疫用的生物制品主动免疫减毒活疫苗：如伤寒菌苗、卡介苗灭活病毒：如乙脑疫苗、牛痘疫苗类毒素：如白喉、破伤风类毒素被动免疫免疫血清：如白喉抗毒素免疫球蛋白：如丙种球蛋白提醒：通过免疫预防，人们能预防多种传染病，但是不能预防所有的传染病。因为接种一种疫苗只能预防一种传染病，而且有些传染病的病原体还可能发生变异，如流感病毒2.疫苗分类根据抗原物质的存在状态和类型，疫苗分类如下：减毒活疫苗通过一定方法使病原体的致病性减弱或丧失后获得的由完整微生物组成的疫苗制品，如脊髓灰质炎疫苗灭活疫苗将病原体经培养增殖、灭活、纯化处理后获得的保留病原体几乎全部组分的疫苗制品，如狂犬疫苗续表亚单位疫苗利用微生物的某种表面结构成分制成的能诱发机体产生抗体的疫苗制品。一是可以通过分离纯化该亚单位成分后制作疫苗，如HPV疫苗；二是可以通过基因工程生产该亚单位成分制作疫苗，如乙肝疫苗核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。由抗原的编码基因和载体组成，导入机体细胞后可通过宿主细胞的转录系统表达蛋白抗原，诱导宿主产生细胞免疫和体液免疫应答的疫苗制剂。如H5亚型禽流感DNA疫苗

[典例]中国的“种痘之术”开创了人类天花病(天花病毒引起的疾病)预防之先河。人们用痘痂作为痘苗，通过鼻孔接种。该法是用人工方法感染天花，有一定危险性。后来在不断实践的过程中，发现如果用接种多次的痘痂做疫苗，则毒性减弱，接种后比较安全。清代《种痘新法》描述了人痘苗的选育方法：“其苗传种愈久，药力提拔愈清，人工之选炼愈熟，火毒汰尽，精气独存，所以万全而无害也”。后来该法被牛痘接种法代替，因为牛痘比人痘更加安全。下列相关叙述错误的是(

)A．痘苗的选育过程相当于病毒减毒B．种痘成功后体内可产生相应的抗体C．种痘成功后机体获得了免疫自稳能力D．牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原√[解析]

疫苗的作用相当于抗原，但为了减少对机体的毒害，一般选用灭活或减活的病毒，故痘苗的选育过程相当于病毒减毒过程，种痘成功后体内可产生相应的抗体，A、B正确；免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，种痘成功后机体获得了免疫防御能力，C错误；据题干信息“该法被牛痘接种法代替，因为牛痘比人痘更加安全”可知，牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原，D正确。“疫苗”与“抗原”的区别与联系(1)疫苗是将病原微生物(如细菌、病毒等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染的自动免疫制剂。(2)疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性，起抗原作用，进入体内主要是诱导相应抗体和记忆细胞的产生。抗体存留时间短，在一定时间内可以发挥免疫作用，记忆细胞存留时间长，保留了对相应抗原的长期免疫能力。1．(2022·浙江6月选考改编)免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是(

)A．促进机体积累更多数量的疫苗，属于被动免疫B．促进机体产生更多种类的淋巴细胞，属于被动免疫C．促进B细胞分化出更多数量的记忆细胞，属于主动免疫D．促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原—MHC复合体，属于主动免疫跟踪训练√解析：多次接种疫苗，能促进机体积累更多记忆细胞和抗体，属于主动免疫，A错误；一种疫苗只能促进机体产生特定的淋巴细胞，属于主动免疫，B错误；注射疫苗后，机体发生一系列反应，可促进B细胞分化出更多记忆细胞，属于主动免疫，C正确；抗体不能识别并结合抗原—MHC复合体，D错误。2．RNA疫苗进入人体细胞后，指导合成的抗原蛋白既可激活T细胞也可激活B细胞。下列相关叙述错误的是(

)A．进入细胞的RNA与核糖体结合，指导抗原蛋白的合成B．B细胞仅需要辅助性T细胞呈递的信号即可被激活C．细胞毒性T细胞可通过增殖分化产生记忆T细胞D．注射特定RNA疫苗仅对相应疾病起到预防作用√解析：

RNA疫苗进入人体细胞后，RNA与人体细胞的核糖体结合指导合成抗原蛋白，使人体发生特异性免疫反应，A正确；激活B细胞需要两个信息的刺激(病原体和B细胞接触；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合)以及细胞因子的作用(细胞因子由辅助性T细胞分泌，可以促进B细胞分裂、分化的过程)，B错误；细胞毒性T细胞受到抗原刺激后可通过增殖分化产生记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞，C正确；注射特定RNA疫苗引起的反应属于特异性免疫，特定RNA疫苗仅对相应疾病起到预防作用，D正确。某医疗专家团队将猪心脏移植到某心脏病患者体内。接受移植的患者患有终末期心脏病，不符合人体心脏移植手术以及使用心脏辅助装置的条件，接受异种移植成了其活下去的唯一希望。最终专家团队在获得授权以及患者同意后，开展了这项手术。成功移植到患者体内是一颗经过基因编辑的猪心脏——敲掉了3个会引发免疫排斥反应的猪的基因和一个会导致心脏组织过度生长的猪的基因，并插入了6个来自人类的基因。提能点（一）人口任务驱动实例分析器官移植及免疫学的其他应用

核心要点（二）(1)目前器官移植主要存在的2个问题是什么？提示：器官短缺和移植后的免疫排斥。(2)人体白细胞根据什么成分不同能够识别异体器官？提示：细胞表面的组织相容性抗原(也叫人类白细胞抗原)。(3)为了提高异体器官移植的成活率，器官接受者要经常服用一些药物，如类固醇、环孢霉素A等，这样做的目的是什么？提示：主要是使细胞毒性T细胞增殖受阻，从而免疫系统暂时处于无应答(或无反应等)状态。(4)试说出解决器官移植的供体短缺问题的措施。提示：一是寄希望于利用干细胞培养相应的组织、器官；二是寄希望于唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来。1．器官移植所面临的问题、原因及解决办法发展认知问题原因解决办法存在免疫排斥的问题，容易失败①进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因；①使用免疫抑制剂，抑制免疫系统的功能，使免疫系统暂时处于无应答或弱应答的状态，大大提高了器官移植的成活率，给需要进行器官移植的患者带来了希望；存在免疫排斥的问题，容易失败②器官移植的成败，主要取决于供者与受者的组织相容性抗原(HLA)是否一致或相近，只要供者与受者的主要组织相容性抗原(HLA)有一半以上相同，就可以进行器官移植②选用与受体组织相容性抗原(HLA)比较接近的供体器官进行移植续表供体器官短缺供体远远满足不了移植需求者的需求①利用干细胞培养相应的组织、器官；②唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来续表2．免疫学的其他应用项目含义举例免疫诊断根据抗原能和抗体特异性结合的特性，用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测，帮助人们发现体内组织中的抗原检测病原体和肿瘤标志物等免疫治疗在人体患病的情况下，通过输入抗体、胸腺素、细胞因子等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。对免疫功能低下者使用免疫增强疗法，对有些疾病则使用免疫抑制疗法治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂3．免疫预防与免疫治疗的区别项目时间注射的物质目的免疫预防病原体感染前的预防疫苗(经处理的抗原或DNA疫苗)激发机体自身免疫反应，产生抗体和记忆细胞免疫治疗病原体感染后的治疗抗体、细胞因子、血清等直接清除病原体或产生的毒素，使患者恢复健康[典例]某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应，下列叙述错误的是(

)A．免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用B．患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性C．器官移植前可以对患者进行血浆置换，以减轻免疫排斥反应D．进行肾脏移植前，无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同√[解析]

器官移植后排斥反应主要是细胞免疫的结果，而细胞免疫是以T细胞为主的免疫反应，即免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用，A正确；免疫抑制剂的作用是抑制与免疫反应有关的细胞的增殖和功能，即抑制免疫细胞的活性，所以患者在术后需使用免疫抑制剂，避免引起免疫排斥反应，B正确；血浆置换可以去除受者体内天然抗体，避免激发免疫反应，所以在器官移植前，可以对患者进行血浆置换，以减轻免疫排斥反应，C正确；实质脏器移植中，供、受者间ABO血型不符可能导致强的免疫排斥反应，所以在肾脏移植前，应考虑捐献者与患者是否为同一血型，D错误。1．下列有关器官移植的叙述，不正确的是(

)A．供者与受者HLA差异程度是器官移植成败的关键B．亲兄妹的组织相容性抗原几乎不存在差异C．异体器官移植进入人体，可能作为抗原引发强烈的排斥反应D．利用免疫抑制剂可在一定程度上解决器官移植的免疫排斥问题跟踪训练√解析：供者与受者HLA差异程度是器官移植成败的关键，供者与受者的主要HLA有一半以上相同时，器官移植引起的排斥反应较小，A正确；在有性生殖的过程中存在基因重组，故亲兄妹所携带的遗传信息也会有较大的差异，其组织相容性抗原仍然存在差异，B错误；不同个体的细胞膜表面会有一组不一样的蛋白质，异体器官移植进入人体，其细胞膜表面特有的物质，可能作为抗原引发强烈的排斥反应，C正确；异体器官移植由于免疫排斥而成活率较低，发生的免疫反应主要是细胞免疫，因此利用某些免疫抑制剂使T细胞的增殖受阻，可以提高器官移植的成活率，D正确。2．T细胞表面存在负向调控的受体分子PD­1。当PD­1与特定分子PD­L1结合后，能导致T细胞“自杀”，从而终止正在进行的免疫反应。一些肿瘤细胞进化出了一种防御机制，它们的表面也带有PD­L1，从而诱导T细胞过早地进入自我破坏程序。下列说法正确的是(

)A．部分T细胞会在PD­1的作用下发生细胞凋亡B．T细胞上有PD­1分子说明只有T细胞含有合成PD­1分子特有的基因C．使用无PD­L1效应的药物结合肿瘤患者T细胞表面的PD­1，会降低免疫治疗的效果D．增加接受器官移植的个体T细胞上的PD­1，可在一定程度上降低免疫排斥√解析：部分T细胞在其表面的PD­1与PD­L1发生特异性结合后，能导致T细胞“自杀”，该过程属于细胞凋亡，A错误；T细胞上有PD­1分子，是合成PD­1分子的基因选择性表达的结果，其他体细胞中都有该基因，B错误；药物与肿瘤患者T细胞表面PD­1结合，将阻碍PD­1与PD­L1的结合，避免T细胞“自杀”，会提高免疫治疗效果，C错误；接受器官移植的个体T细胞上PD­1增加，使T细胞活性被适当抑制，可在一定程度上降低免疫排斥，D正确。归纳迁移应用◉随堂(一)概念体系融通归纳与小结(二)核心语句必记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．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。HLA是人体细胞表面的一组特异性蛋白质，叫组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原。3．一般来说，供者与受者的主要HLA有一半以上相同便可进行器官移植。免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。迁移与应用1．百日咳、白喉和破伤风是三种常见传染病，分别由三种致病菌导致。我国政府在儿童中推广“百白破”三联体疫苗的免费接种，大大降低了发病率。下列有关说法正确的是(

)A．吞噬细胞产生三类相应的细胞因子B．细胞毒性T细胞对疫苗进行摄取、处理和呈递C．接种成功后，再次感染这三种致病菌时，记忆细胞迅速分泌相应抗体D．接种成功的标志是相应记忆细胞和抗体的产生√解析：细胞因子属于免疫活性物质，是辅助性T细胞产生的，A错误；疫苗相当于抗原，由抗原呈递细胞摄取、处理和呈递给辅助性T细胞，B错误；疫苗接种成功后，再次感染这三种致病菌时，记忆细胞迅速增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞分泌相应抗体，C错误；疫苗接种成功的标志是免疫的机体产生了相应记忆细胞和抗体，D正确。2．鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后，可导致法氏囊严重萎缩。下列有关叙述错误的是(

)A．法氏囊是鸡的免疫器官B．传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退C．将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后，会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生D．雏鸡感染IBDV发病后，注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩√解析：根据题干信息“法氏囊是B淋巴细胞的发生场所”，可推知法氏囊相当于人体的骨髓造血组织，是B淋巴细胞产生和分化的部位，所以是鸡的免疫器官，A正确；传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后，可导致法氏囊严重萎缩，进而影响B淋巴细胞的产生，B淋巴细胞主要参与体液免疫，所以会导致体液免疫功能衰退，B正确；法氏囊是B淋巴细胞的发生场所，孵出当日摘除，会导致雏鸡B淋巴细胞的产生减少，C正确；IBDV灭活疫苗相当于抗原，应在感染前注射，用于免疫预防，发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩，D错误。3．日常生活中，医生建议外伤患者使用破伤风类毒素(抗原)和破伤风抗毒素(抗体)以预防破伤风。某同学不慎右足底被刺伤，因伤口小不以为意，未做任何处理，10天后出现乏力、头痛、肌肉酸痛，随着病情发展最终出现肌肉痉挛、喉头阻塞等症状，确诊为破伤风(病原体是破伤风杆菌)。下列有关说法正确的是(

)A．破伤风杆菌进入机体后，抗原呈递细胞会将其加工后呈递给辅助性T细胞B．有效注射破伤风抗毒素对人体的保护时间长于注射破伤风类毒素C．此人治愈后，当其再次接触到破伤风杆菌时，通常会引起严重的过敏反应D．对此人立即注射破伤风类毒素，是一种及时、有效、安全的治疗手段√解析：破伤风杆菌进入机体后，树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理并呈递在细胞表面，传递给辅助性T细胞，A正确；破伤风抗毒素属于抗体，而破伤风类毒素是抗原，抗原可以引起机体产生免疫反应，使B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，其免疫保护时间比直接注射抗体要长，B错误；此人治愈后，当其再次接触到破伤风杆菌时，记忆细胞分裂分化成浆细胞，产生抗体消灭抗原，不会引起过敏反应，C错误；注射破伤风类毒素是预防破伤风的措施，对此人应立即注射破伤风抗毒素，这才是一种及时、有效、安全的治疗手段，D错误。4．当异体组织、器官被移植到体内某些特定部位(如眼、睾丸、脑)后不被排斥而可长期存活，这种现象称为“免疫赦免”，这些部位称“免疫赦免区”，该区域免疫细胞有赦免基因的表达，启动细胞自杀程序。下列有关说法正确的是(

)A．器官移植需要供者和受者主要HLA完全相同B．T细胞中免疫赦免基因的选择性表达可能是“免疫赦免”产生的原因C．“免疫赦免”说明人体的免疫系统存在缺陷D．利用药物使人体免疫系统变得敏感，使移植器官获得“免疫赦免”√解析：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，A错误；T细胞中