4.4免疫學(xué)的應(yīng)用課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1_第1頁
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第4章第4節(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用高中生物學(xué)一、疫苗的發(fā)明“天花始終盤恒,將墓地填滿尸體(死亡率達(dá)30%)。用無盡的恐懼折磨幸免之人,又無情的給劫后余生的人留下累累瘡痕(疤痕)?!薄鴼v史學(xué)家麥考利1918年流感籠罩下的軍營醫(yī)院傳染病肆虐:鼠疫、瘧疾、艾滋病等高中生物學(xué)人痘接種法:挑取天花膿皰及痂皮,將痘痂研磨成粉末給健康人鼻內(nèi)接種,被接種者大部分可以自愈,死亡率約2%。問題1:推測(cè)人痘接種中的有效成分是什么?為什么被接種者會(huì)輕度感染天花并痊愈?減毒的天花病毒、有一定的繁殖能力輕度感染天花。任務(wù)1:從人痘接種到牛痘接種高中生物學(xué)愛德華·琴納(英)發(fā)明牛痘接種牛痘接種法:牛痘癥狀通常是在母牛的乳房部位出現(xiàn)局部潰瘍。牛奶廠擠奶女工感染過牛痘后,就不再患天花。牛痘癥狀在她們身上僅表現(xiàn)為手上出現(xiàn)一些膿皰,間或伴隨一些輕微的不適。

接種物接種后反應(yīng)免疫效果人痘接種牛痘接種人減毒天花病毒膿皰、2%的致死率不再感染天花牛減毒天花病毒膿皰,間或伴隨一些輕微的不適。不再感染天花高中生物學(xué)問題2:牛痘病毒和人的天花病毒是不同的病毒,為什么牛痘接種能夠替代人痘接種?牛痘和具有與人痘相同的抗原成分、而且更安全。天花病毒高中生物學(xué)漿細(xì)胞增殖、分化病原體記憶B細(xì)胞抗體二次免疫刺激APC激活B細(xì)胞輔助性T細(xì)胞細(xì)胞因子增殖、分化第二次接種疫苗抗原(新冠疫苗)APC輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞漿細(xì)胞記憶B細(xì)胞細(xì)胞因子抗體第一信號(hào)第二信號(hào)分泌高中生物學(xué)二、疫苗的應(yīng)用疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。卡疤發(fā)熱接種證高中生物學(xué)問題3:有的同學(xué)接種了流感疫苗,可是沒過一兩個(gè)月,她還是患流感了,這是為什么?疫苗產(chǎn)品必須在保證有效性的同時(shí)兼顧安全性。問題4:接種了流感疫苗后,有時(shí)會(huì)有輕微的發(fā)熱,接種部位有些紅腫。你能解釋這種的現(xiàn)象嗎?問題5:患免疫缺陷病的兒童,能否接種疫苗,尤其是減毒活疫苗?為什么?任務(wù)2:請(qǐng)你回憶自身的免疫經(jīng)歷思考,制備疫苗產(chǎn)品應(yīng)考慮哪些問題?高中生物學(xué)I類是免費(fèi)的國家免疫規(guī)劃疫苗,每個(gè)人都需要接種,II類疫苗公民自費(fèi),自愿接種。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),請(qǐng)你利用網(wǎng)絡(luò)資源,查詢一種II類疫苗并評(píng)估自己是否需要接種。我國疫苗分為I類和II類疫苗的種類1、新冠疫苗第一針注射完成,注射第二針須間隔28天為什么?時(shí)間太長或者太短會(huì)怎么樣?3、為什么打完疫苗要留觀半小時(shí)?2、新冠病毒變異了,注射的疫苗還有用嗎?比較項(xiàng)目主動(dòng)免疫被動(dòng)免疫輸入物質(zhì)疫苗(抗原)抗體、細(xì)胞因子等免疫產(chǎn)生的時(shí)間慢、1-4周快、立即免疫持續(xù)時(shí)間較長,半年至數(shù)年,甚至終生較短,2-3周免疫記憶有無主要用途疾病的預(yù)防疾病的治療高中生物學(xué)2003年,SARS肆虐期間,陳薇團(tuán)隊(duì)站在疫情前線堅(jiān)持科研,率先分離出SARS病毒,并確認(rèn)是一種冠狀病毒,從而確定了非典的元兇。2014年,西非大規(guī)模爆發(fā)埃博拉病毒,陳薇團(tuán)隊(duì)又赴非洲疫區(qū)研究病毒。2014年6月,陳薇團(tuán)隊(duì)第一支抗埃博拉病毒新基因疫苗研制成功。北京時(shí)間5月22日《柳葉刀》發(fā)表陳薇院士團(tuán)隊(duì)基于5型腺病毒載體(Ad5)的重組新冠病毒疫苗(Ad5-nCov)I期試驗(yàn)結(jié)果。高中生物學(xué)器官移植中的免疫學(xué)應(yīng)用嚴(yán)重肝硬化患者徐某某的黃疸指數(shù)700,超標(biāo)正常人40多倍。器官移植的面臨哪些問題呢?1.手術(shù)能否成功?(排斥反應(yīng)?)2.供體器官短缺?3.費(fèi)用昂貴等網(wǎng)絡(luò)資料高中生物學(xué)三、器官移植面臨的問題問題1:最初進(jìn)行的器官移植,為什么總是不成功呢?問題2:在進(jìn)行器官移植或者骨髓移植時(shí),為什么都要先進(jìn)行配型,即檢查供體和受體之間的組織相容性呢?沒有考慮免疫排斥的問題。組織相容性抗原越一致,免疫排斥的可能性越低。任務(wù)3:分析免疫排斥問題高中生物學(xué)同種異型抗原的直接識(shí)別及其效應(yīng)1.每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì),標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)。2.白細(xì)胞能夠識(shí)別HLA,區(qū)分自己和非己。3.正常情況下,白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。MHC——組織相容性抗原HLA——人類白細(xì)胞抗原3.利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植,有何優(yōu)點(diǎn)?利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植,移植器官和受體的組織相容性抗原是相同的,移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。高中生物學(xué)在不能100%配型成功的情況下,如何提高移植器官的成活率?免疫抑制劑(例如環(huán)孢素A)可以降低免疫排斥反應(yīng)。批判性思維:免疫抑制劑會(huì)使淋巴細(xì)胞減少,因而患者容易患感染性疾病,這一問題該如何解決?免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡;避免接觸病原體,通過適當(dāng)鍛煉,提高自身免疫力。高中生物學(xué)供體器官十分短缺三、器官移植中的面臨的問題2015年中國全面停止使用死囚器官,公民資源捐獻(xiàn)成為器官移植唯一的合法來源。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年需要肝移植的人數(shù)是20萬-30萬人,而2015年我國完成的肝移植手術(shù)僅僅2000多例。2015年中國有2766人在生命終結(jié)之時(shí),捐獻(xiàn)出了自己的器官。高中生物學(xué)為什么認(rèn)同器官捐獻(xiàn)的人很少呢?

任務(wù)4:分析供體器官短缺問題1.中國傳統(tǒng)思想的倫理困境。2.腦死亡器官捐獻(xiàn),需要家屬同意去掉呼吸機(jī)等支持系統(tǒng),達(dá)到了腦心雙死亡的狀態(tài)。3.心死亡器官捐獻(xiàn),心跳停止后,器官容易缺血,僅在短時(shí)間內(nèi)(約15分鐘)符合捐獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。4.離體器官保存時(shí)限短:心臟5小時(shí),肝12小時(shí),胰腺和腎臟分別為20小時(shí)和24小時(shí)以內(nèi)。高中生物學(xué)如何保證供體器官公平合理地分配給器官壞死的患者?病情緊急程度和供受者匹配程度2007年,國務(wù)院頒布了《人體器官移植條例》;2011年,全國人大常委會(huì)通過了《刑法修正案(八)》明確禁止人體器官買賣,增加了“器官買賣罪”;同年,《人體器官捐獻(xiàn)登記管理辦法(試行)》和《人體器官捐獻(xiàn)協(xié)調(diào)員管理辦法(試行)》發(fā)布;2013年,我國人體器官分配與共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正式啟用。2.有人提議,應(yīng)該開發(fā)一個(gè)“器官保險(xiǎn)”項(xiàng)目:參與者將承諾在自己死后捐獻(xiàn)器官,作為回報(bào),他們?cè)谛枰浦矔r(shí),可以優(yōu)先得到器官。為了避免太多“高風(fēng)險(xiǎn)”的人們申請(qǐng)這種保險(xiǎn),需要進(jìn)行醫(yī)學(xué)評(píng)估,只有器官需求風(fēng)險(xiǎn)正常的人才能買這種保險(xiǎn)。你認(rèn)為,這種策略與當(dāng)前的自愿捐獻(xiàn)器官策略比,哪個(gè)更好?理由是什么?你能想到其他更有效地提高器官捐獻(xiàn)數(shù)量的策略嗎?

高中生物學(xué)探討干細(xì)胞移植價(jià)值人們普遍認(rèn)為,患者自身干細(xì)胞(iPSC)分化而成的細(xì)胞,移植回體內(nèi)之后不會(huì)引起免疫排斥。沒有風(fēng)險(xiǎn)的器官捐獻(xiàn)可能稱為現(xiàn)實(shí)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的心臟高中生物學(xué)四、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用檢測(cè)病原體、腫瘤標(biāo)志物等免疫增強(qiáng)療法、免疫抑制劑、癌癥的免疫療法疫苗高中生物學(xué)癌癥的免疫療法PD1或PD-L1抑制劑對(duì)腫瘤的作用機(jī)制宮頸癌的預(yù)防—HPV疫苗癌癥的治療癌癥的預(yù)防網(wǎng)絡(luò)資料高中生物學(xué)小結(jié)疫苗概念特點(diǎn)分類應(yīng)用免疫原性安全性減毒活疫苗滅活疫苗新型疫苗免疫預(yù)防免疫治療免疫診斷器官移植技術(shù)問題觀念問題免疫排斥供體器官短缺二、拓展應(yīng)用1.巴斯德將感染了狂犬病的兔的神經(jīng)組織制成勻漿,每天取樣給家兔注射。開始幾天被注射的家兔都會(huì)發(fā)病,但隨著勻漿放置時(shí)間的延長,家兔發(fā)病的反應(yīng)越來越弱:放置10~14天的勻漿失去使家兔患病的作用。這時(shí),如果再給這些沒有發(fā)病的、被注射了“過期病兔神經(jīng)組織勻漿”的家兔注射新鮮病兔的神經(jīng)組織勻漿,家兔也不會(huì)發(fā)病了。1885年,巴斯德將勻漿注射給一個(gè)9歲的被瘋狗咬傷的小男孩,連續(xù)注射十幾天后,小男孩活了下來。這位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后來,巴斯德制成了狂犬病疫苗,即過期病兔的神經(jīng)組織勻漿。

(1)據(jù)上述資料推測(cè),巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本質(zhì)是什么?(2)為什么要對(duì)小男孩連續(xù)注射十幾天呢?(3)現(xiàn)在用的狂犬病疫苗與巴斯德制作的疫苗有區(qū)別嗎?是怎么制作出來的?有興趣的同學(xué),請(qǐng)查閱資料并與同學(xué)分享。曾寄生于兔神經(jīng)組織的狂犬病病毒需要進(jìn)行微量疊加,增強(qiáng)機(jī)體的免疫記憶,促進(jìn)二次免疫過程發(fā)生本質(zhì)上它們并沒有區(qū)別,但制作方法是不一樣的?,F(xiàn)在狂犬病疫苗多使用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)制備,而巴斯德的狂犬病疫苗是憑經(jīng)驗(yàn)制成的,可能含有活病毒和滅活病毒卡介苗由兩個(gè)法國微生物學(xué)家卡爾美特(A.L.Calmette,1863一1933)和介林(C.Guerin,1872一1961)歷經(jīng)13年才研制出來??柮捞睾徒榱衷谝淮闻既坏臋C(jī)會(huì),受一位農(nóng)場(chǎng)主說玉米經(jīng)過多代種植后退化的啟示,于1907年開始,對(duì)毒性強(qiáng)烈的牛型結(jié)核分枝桿菌進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)培養(yǎng)至十幾代時(shí),發(fā)現(xiàn)結(jié)核分枝桿菌的致病力有所降低;培養(yǎng)至30多代后,在同樣接種量下發(fā)現(xiàn)它不能使豚鼠致死;當(dāng)培養(yǎng)至60多代時(shí),發(fā)現(xiàn)它對(duì)豚鼠和猴子均不能致死,但對(duì)家兔和馬還有致病力;到1912年,發(fā)現(xiàn)對(duì)小羊沒有致病力……1920年,兩位科學(xué)家對(duì)這些結(jié)核分枝桿菌共傳了230多代,發(fā)現(xiàn)它對(duì)于所有的試驗(yàn)動(dòng)物都沒有致病力,但保持著產(chǎn)生免疫作用的能力。1921年,首次開始人體試驗(yàn)并取得了很好的效果。到1928年,法國已有5萬多名兒童接種這種疫苗。這一年,法國召開了國家科學(xué)大會(huì),人們用兩個(gè)科學(xué)家的姓氏給這個(gè)疫苗起名為BacilleCalmette-Guerin,簡(jiǎn)稱BCG,即卡介苗??ń槊缫褑柺腊倌辏壳叭允鞘澜缟衔ㄒ粚?duì)抗結(jié)核病的疫苗。2.人類基因D編碼紅細(xì)胞表面的RhD蛋白,其等位基因d不編碼蛋白質(zhì)?;蛐蜑镈D或Dd的被稱為Rh陽性(Rh+),基因型為dd被稱為Rh陰性(Rh-)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗體,只有當(dāng)Rh-的人接受Rh+人的血液后,才會(huì)通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生該抗體。RhD抗體可以透過胎盤。當(dāng)Rh—的母親懷有Rh+的胎兒時(shí),胎兒的少量紅細(xì)胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩時(shí)進(jìn)入母體,使母體產(chǎn)生抗體。如果此抗體進(jìn)入胎兒的循環(huán)系統(tǒng),會(huì)使胎兒的紅細(xì)胞發(fā)生溶血,造成新生兒溶血,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。(1)填寫下表,預(yù)測(cè)結(jié)果:母親和胎兒的RhD是否相容?母親胎兒結(jié)果基因型Rh表型基因型Rh表型DdDdddDdRh+Rh-相容Rh+Rh+不相容(2)當(dāng)母親和胎兒的RhD不相容時(shí),一般情況下,第一胎生產(chǎn)不會(huì)發(fā)生臨床的癥狀。但當(dāng)母親第二次生育時(shí),就可能發(fā)生新生兒溶血。請(qǐng)解釋這是為什么。(3)一位Rh—的母親第一胎生了個(gè)Rh+的孩子,她還想生第二胎。請(qǐng)你為她提出一個(gè)預(yù)防第二胎新生兒溶血的方案并解釋原因。(2)第一胎一般無臨床癥狀,是因?yàn)榈谝惶ヌ杭t細(xì)胞或RD蛋白進(jìn)人母體是少量的,并且大多數(shù)是在妊娠末期或分娩時(shí)期進(jìn)入母體的,此時(shí)母體產(chǎn)生的抗體較少,通過胎盤進(jìn)人胎兒循環(huán)系統(tǒng)的就更少了,所以不易發(fā)生新生兒溶血。但當(dāng)這位母親第二次懷孕時(shí),胎兒的紅細(xì)胞或RhD蛋白再次進(jìn)入母體,引起二次免疫,母體會(huì)產(chǎn)生更多的RhD抗體,此時(shí)的抗體也更容易進(jìn)人胎兒循環(huán)系統(tǒng),也就更容易導(dǎo)致新生兒溶血。(3)提示可以讓該母親在分娩第一胎之后的很短時(shí)間內(nèi)(如72h之內(nèi))接受RhD蛋白的抗體注射,以消耗掉在妊娠末期或分娩時(shí)進(jìn)入她體內(nèi)的RhD蛋白,這樣使母體內(nèi)不發(fā)生針對(duì)RhD蛋白的初次免疫,可以預(yù)防下一胎發(fā)生Rh溶血。3.人乳頭瘤病毒(HPV)可導(dǎo)致子宮頸癌。請(qǐng)回答下列有關(guān)HPV疫苗與預(yù)防子宮頸癌的相關(guān)問題(1)當(dāng)個(gè)體接種HPV疫苗后,該疫苗作為

可誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞增殖、分化成

和記憶細(xì)胞,記憶細(xì)胞在機(jī)體被HPV感染時(shí)能夠迅速作出反應(yīng),因而能夠起到降低患子宮頸癌風(fēng)險(xiǎn)的作用。(2)研究表明,受HPV侵染的細(xì)胞表面的HLA分子表達(dá)水平往往下降,這與患子宮頸癌有什么關(guān)系?

抗原漿細(xì)胞(2)受HPV侵染的細(xì)胞表面的HLA分子表達(dá)水平下降,會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞無法有效地向T細(xì)胞呈遞抗原信息,這樣,癌細(xì)胞就有可能逃避免疫監(jiān)視,增加患宮頸癌的概率。(3)HPV的衣殼蛋白主要由L1和L2構(gòu)成,且主要成分是L1。根據(jù)這一信息,請(qǐng)你提出一個(gè)設(shè)計(jì)HPV疫苗的思路,并上網(wǎng)查找資料,看你設(shè)計(jì)的思路與已經(jīng)上市的HPV疫苗的設(shè)計(jì)思路是否相同??梢约兓疕PV的衣殼蛋白L1或利用基因工程生產(chǎn)L1,并以L1蛋白為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)HPV疫苗?,F(xiàn)已上市的HPV疫苗,大部分是以L1蛋白或L2蛋白為靶標(biāo)制備的。4.我國對(duì)艾滋病病人實(shí)行“四免一關(guān)懷”政策,請(qǐng)查閱資料,了解這項(xiàng)政策的具體內(nèi)容,談一談這樣做的原因和必要性。我國于2006年3月1號(hào)起實(shí)施《艾滋病防治條例》。該條例將“四免一關(guān)懷”政策制度化、法律化。條例第四章第四十四條規(guī)定了“四免”,即(1)向農(nóng)村艾滋病病人和城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)困難的艾滋病病人免費(fèi)提供抗艾滋病病毒治療藥品;(2)對(duì)農(nóng)村和城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)困難的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人適當(dāng)減免抗機(jī)會(huì)性感染治療藥品的費(fèi)用;(3)向接受艾滋病咨詢、檢測(cè)的人員免費(fèi)提供咨詢和初篩檢測(cè);()向感染艾滋病病毒的孕產(chǎn)婦免費(fèi)提供預(yù)防艾滋病母嬰傳播的治療和咨詢。第四十六條和第四十七條體現(xiàn)了“一關(guān)懷”,即縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)對(duì)生活困難并符合社會(huì)救助條件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家屬給予生活救助;還應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造條件,扶持有勞動(dòng)能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人,從事力所能及的生產(chǎn)和工作。“四免一關(guān)懷”是我國艾滋病防治有力的政策措施之一。這樣做,能最大限度控制艾滋病的發(fā)病率及傳播,還能消除群眾的恐“艾”情緒,使全社會(huì)積極應(yīng)對(duì)艾滋病的威脅,體現(xiàn)社會(huì)主義制度的優(yōu)越性。(2)為什么有的患者體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)“細(xì)胞因子風(fēng)暴”?“細(xì)胞因子風(fēng)暴”是指由于機(jī)體感染病原微生物后,體液中多種細(xì)胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象。細(xì)胞因子可刺激免疫細(xì)胞活化,活化的免疫細(xì)胞又分泌大量的細(xì)胞因子,正常情況下、這個(gè)過程在機(jī)體精密調(diào)控下進(jìn)行。有些人在嚴(yán)重

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