免疫学的应用高二生物教学精优课件（人教版2019选择性必修1）

4.4免疫学的应用贺老师第4章免疫调节在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。

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。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？接种流感疫苗一两个月后患流感接种麻疹疫苗终身不患麻疹问题探讨原因一：流感病毒有一百多种亚型，每个季节盛行的流感病毒都有所不同。原因二：流感病毒为单链RNA病毒，基因序列使得它突变速度比其他病毒更快。原因三：麻疹病毒抗原单一而稳定，因此当一个人感染麻疹病毒以后身体产生相应抗体，可保证人不再被相同麻疹病毒感染，也就不再患第二次。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。1疫苗的研发历程法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。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1疫苗的研发历程疫苗一、概念：通常是用_________或__________病原体制成的生物制品。灭活的减毒的二、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”疫苗三、种类：1、灭活疫苗又称死疫苗，用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人体的免疫反应，而且也不会发生致病的风险。（1）优点：接种量大，且需要多次接种，只产生体液免疫，不产生细胞免疫。制备简单，安全性高，保存时间长，易保存、运输。（2）缺点：（3）作用机理1、灭活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体液免疫灭活疫苗进入我们的机体，会引起怎样的免疫反应？思考：接种疫苗有什么特点？①具有

：接种一种疫苗一般只能预防一种病原体引起的传染病；②具有

：免疫力能维持较长的时间。特异性记忆性二、种类：2、减毒疫苗又称活疫苗，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。（1）优点（2）缺点毒性有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好；既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。脊髓灰质炎疫苗治疗小儿麻痹症2、减毒疫苗减毒活疫苗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体液免疫+细胞免疫减毒疫苗进入我们的机体，会引起怎样的免疫反应？入侵（3）作用机理：疫苗刺激机体产生____________和_________________，当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【问题探究1】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。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：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①②③④⑤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×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？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。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。用

的器官置换

的器官，以重建其生理功能的技术。正常丧失功能器官移植一、概念：二、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。【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。细胞免疫三、器官移植面临的问题1.免疫排斥反应三、器官移植面临的问题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。正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。③如果将别人的组织或器官移植过来，白细胞

就能识别HLA不同而发起攻击。④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？

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。【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。1、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。三、器官移植面临的问题【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2000多例。2015年中国有2766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。器官短缺1、以上资料说明器官移植面临什么问题？三、器官移植面临的问题【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。人工心脏（红色为心肌细胞，绿色环是一类结缔组织）利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？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（MHC）是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。（既解决免疫排斥问题，又解决供体器官短缺问题）四、器官移植的希望免疫学应用免疫预防免疫治疗免疫诊断（患病后的措施）（患病前的措施）

运用人工接种的方法使机体产生获得性免疫能力，达到防治疾病的目的。利用抗原和抗体反应的高度特异性原理，检测病原体和肿瘤标志物等。例：用荧光标记某种抗体，用来检测是否存在对应的抗原（抗原—抗体杂交技术）。通过对人体输入抗体、胸腺激素、细胞因子、免疫抑制剂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。②免疫抑制疗法：使用免疫抑制剂，抑制免疫系统的功能，用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病。①免疫增强疗法：针对免疫功能低下者，输入抗体、胸腺激素、细胞因子等，增强患者免疫能力。1．如图中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法。请思考判断回答下列问题。(1)当一个人被疯狗咬伤时采用(图中的)哪种方法进行免疫比较好？机人被疯狗咬伤后，需要抗体尽快与抗原结合。从曲线趋势可以判断方法①较好。方法②是通过注射抗原刺激机体自身产生抗体和记忆细胞，会获得比方法①更持久的免疫力。通过多次注射抗原类物质(疫苗)可以增加体内记忆细胞的数量，以提高机体的免疫力。(2)方法①与方法②相比，哪种方法具有更持久的免疫力？(3)方法②往往要多次注射抗原类物质，为什么？一、概念检测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。（

）

✖✔✖巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10～14天的匀浆失去家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了“过期病兔神经组织匀浆”的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年巴斯德将匀浆折射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。（1）据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒（2）为什么要对小男孩连续注射十几天呢？需要进行微量叠加巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10～14天的匀浆失去家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了“过期病兔神经组织匀浆”的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年巴斯德将匀浆折射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后，小男孩活下来了。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。（3）现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？

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。本质上它们没有区别，但制作方法是不一样的。思考：在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。但这些药物会使淋巴细胞减少，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。知识拓展：免疫豁免那是不是所有的异源器官移植都会引起免疫排斥？

人体某些部位具有免疫“特权”，它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如眼角膜就属于免疫豁免部位，眼角膜移植不必考虑配型。睾丸也属于免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植（上一章）能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中，将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时，可能会发生免疫排斥。5.免疫豁免：

机体某些特定部位（如眼角膜、睾丸、脑等），其在解剖上与免疫细胞隔绝或在局部微环境中存在抑制免疫应答的机制，从而一般在移植后不发生免疫排斥反应。眼角膜移植手术去除睾丸的公鸡(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。（

）