免疫學(xué)的應(yīng)用高二生物教學(xué)精優(yōu)課件（人教版2019選擇性必修1）

4.4免疫學(xué)的應(yīng)用賀老師第4章免疫調(diào)節(jié)在人類的歷史上，傳染病奪去了無數(shù)人的生命。

免疫學(xué)正是在人類與傳染病斗爭的過程中發(fā)展起來的?，F(xiàn)在隨著人類對免疫系統(tǒng)認(rèn)識的深入，免疫學(xué)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。疫苗的發(fā)明和應(yīng)用，就是典型的例證。某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過一兩個月，她患流感了；而她聽說接種過一次麻疹疫苗，終生就不會得麻疹了，她對此很困惑；這到底是什么原因呢？接種流感疫苗一兩個月后患流感接種麻疹疫苗終身不患麻疹問題探討原因一：流感病毒有一百多種亞型，每個季節(jié)盛行的流感病毒都有所不同。原因二：流感病毒為單鏈RNA病毒，基因序列使得它突變速度比其他病毒更快。原因三：麻疹病毒抗原單一而穩(wěn)定，因此當(dāng)一個人感染麻疹病毒以后身體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，可保證人不再被相同麻疹病毒感染，也就不再患第二次。我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家。公元16世紀(jì)，中國人首先用人痘疫苗預(yù)防天花，為后來英國的外科醫(yī)生詹納（Jenner）發(fā)明牛痘疫苗奠定了基礎(chǔ)。1疫苗的研發(fā)歷程法國科學(xué)家巴斯德有關(guān)疫苗的研制，開創(chuàng)了科學(xué)地進行免疫接種的新時期。主要成就：疾病的病菌說

否定微生物自然發(fā)生說巴氏殺菌法

研制狂犬病疫苗等多種疫苗（1822年12月27日—1895年9月25日），法國微生物學(xué)家、化學(xué)家，近代微生物學(xué)的奠基人?！拔⑸飳W(xué)之父”什么是疫苗？疫苗的作用是什么？疫苗的種類有哪些呢？巴斯德簡介1疫苗的研發(fā)歷程疫苗一、概念：通常是用_________或__________病原體制成的生物制品。滅活的減毒的二、實例：回憶你曾接種過哪些疫苗？你還知道哪些疫苗？（1）天花疫苗：（2）卡介苗脊髓灰質(zhì)炎疫苗麻疹疫苗（3）人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗：（4）我國研制的預(yù)防某個亞型的禽流感疫苗：百白破三聯(lián)疫苗根除了天花預(yù)防結(jié)核病預(yù)防麻疹即：糖丸，預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎（小兒麻痹）預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)預(yù)防由HPV引起的幾種子宮頸癌世界上第一個預(yù)防癌癥的疫苗（美國）是我國首個人和動物的DNA疫苗“卡疤”疫苗三、種類：1、滅活疫苗又稱死疫苗，用理化方法將病原微生物滅活制成的疫苗。病原微生物喪失了致病能力，但抗原特性保留，依然可以引起人體的免疫反應(yīng)，而且也不會發(fā)生致病的風(fēng)險。（1）優(yōu)點：接種量大，且需要多次接種，只產(chǎn)生體液免疫，不產(chǎn)生細(xì)胞免疫。制備簡單，安全性高，保存時間長，易保存、運輸。（2）缺點：（3）作用機理1、滅活疫苗滅活疫苗漿細(xì)胞記憶B細(xì)胞抗體輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞APC真正的病原體記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體體液免疫滅活疫苗進入我們的機體，會引起怎樣的免疫反應(yīng)？思考：接種疫苗有什么特點？①具有

：接種一種疫苗一般只能預(yù)防一種病原體引起的傳染??；②具有

：免疫力能維持較長的時間。特異性記憶性二、種類：2、減毒疫苗又稱活疫苗，將病原體通過體外長期培養(yǎng)或者是一些理化方法處理，喪失致病能力，毒性減弱或基本無毒的活菌或病毒制成的疫苗。（1）優(yōu)點（2）缺點毒性有可能恢復(fù)、安全性低、不易保存、運輸。接種一次、接種量少、免疫時間長、效果好；既可產(chǎn)生體液免疫，也可產(chǎn)生細(xì)胞免疫。脊髓灰質(zhì)炎疫苗治療小兒麻痹癥2、減毒疫苗減毒活疫苗APC記憶B細(xì)胞輔助性T細(xì)胞B細(xì)胞靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞漿細(xì)胞抗體細(xì)胞毒性T細(xì)胞真正的病原體記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體清除病原體靶細(xì)胞記憶T細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞裂解靶細(xì)胞暴露抗原體液免疫+細(xì)胞免疫減毒疫苗進入我們的機體，會引起怎樣的免疫反應(yīng)？入侵（3）作用機理：疫苗刺激機體產(chǎn)生____________和_________________，當(dāng)病原體入侵時可以消滅病原體或引發(fā)二次免疫快速消滅病原體。特異性抗體相應(yīng)的記憶細(xì)胞【問題探究1】疫苗必須包含一個完整的病原體嗎？為什么？p83疫苗不必包含一個完整的病原體。一般情況下，引起免疫反應(yīng)的并不是整個病原體，而是病原體所含有的抗原決定簇（具有抗原性即可）。因此，可以利用病原體的某些成分（如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類）及其產(chǎn)物制備疫苗。隨著免疫學(xué)、生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA疫苗也已經(jīng)在臨床中使用。第一代疫苗：第二代疫苗：第三代疫苗：“打”病原體“打”蛋白質(zhì)“打”核酸指的是滅活疫苗和減毒活疫苗又稱為亞單位疫苗，是通過基因工程原理獲得的具有免疫活性的病原特異性結(jié)構(gòu)蛋白，刺激人體產(chǎn)生抗體。是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗四、新型疫苗：Vero細(xì)胞中培養(yǎng)新冠病毒滅活病毒注射人體S蛋白基因(DNA)質(zhì)粒重組質(zhì)粒導(dǎo)入CHO細(xì)胞S蛋白人體注射提純?nèi)梭w注射5型腺病毒注射人體S蛋白的mRNA脂質(zhì)體mRNA疫苗人體注射①②③④⑤判斷以下新冠疫苗5條技術(shù)路線分別屬于第幾代疫苗？第一代第三代第二代第三代第三代DNA疫苗和mRNA疫苗作為抗原導(dǎo)入人體后引起機體產(chǎn)生特異性免疫。（

）引起機體產(chǎn)生特異性免疫的是DNA疫苗和mRNA疫苗表達產(chǎn)生的抗原蛋白×這種想法可行，理論上，制備聯(lián)合疫苗時要保證其中含有不同的有效抗原成分。臨床應(yīng)用中已有不少聯(lián)合疫苗，例如，百白破三聯(lián)疫苗可以同時預(yù)防百日咳、白喉、破傷風(fēng)，還有麻疹、風(fēng)疹二聯(lián)疫苗等。1、有人認(rèn)為，接種多種疫苗很麻煩，應(yīng)該設(shè)計一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗。這種想法可行嗎？請談?wù)勀愕睦碛??！綪83】一般情況下，不建議接種疫苗，特別是減毒疫苗，因為兒童的免疫力低，疫苗相當(dāng)于抗原，有可能引起強烈的免疫反應(yīng)。2、患免疫缺陷的兒童能否接種疫苗，尤其是減毒活疫苗？為什么？3.為什么注射疫苗一段時間后才會起作用？疫苗作為抗原進入人體后，要經(jīng)過識別、處理、傳遞以及淋巴細(xì)胞的增殖、分化后才能產(chǎn)生抗體。因此，注射疫苗一段時間后，人體才具有免疫力。4.某同學(xué)接種了流感疫苗，大夫提醒他說：“這一兩天要留意，可能會有輕微發(fā)燒或其他癥狀。”為什么接種疫苗可能會有輕微的反應(yīng)?

疫苗通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品，接種的疫苗作為外來抗原可激發(fā)機體發(fā)生免疫反應(yīng)，有些疫苗尤其是減毒疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)相對強烈，能引起可感知的反應(yīng)。我國免疫規(guī)劃疫苗兒童免疫程序表6、為什么兩次接種乙肝疫苗要間隔一定的天數(shù)？接種間隔時間不能太長也不能太短？①時間間隔太短：前一次產(chǎn)生的抗體水平較高，將后一次接種的疫苗中和，降低疫苗的作用效果。②時間間隔太長：前一次產(chǎn)生的記憶細(xì)胞較少，使得后一次接種的疫苗產(chǎn)生的免疫加強效果下降。5、為什么有的疫苗需要接種兩次或三次？產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞。用

的器官置換

的器官，以重建其生理功能的技術(shù)。正常喪失功能器官移植一、概念：二、意義：器官移植已成為治療多種重要疾病的有效手段。主要依賴于器官保存技術(shù)和外科手術(shù)方法等的不斷改進。但器官移植依舊面臨很多問題，其解決涉及免疫學(xué)的應(yīng)用?！举Y料1】人類很早就嘗試做器官移植以挽救一些病人。1901年，法國醫(yī)生卡雷爾在給一位朋友的信中寫道：“腎移植這種手術(shù)，在同種異體之間從來還沒有成功過?！?952年，法國另一位醫(yī)生為一位16歲的患者移植了患者母親的一顆腎，然而這顆凝結(jié)著偉大母愛的腎只存活了22天。1.最初進行的器官移植，為什么總是不成功呢？可能是沒有考慮免疫排斥問題。細(xì)胞免疫三、器官移植面臨的問題1.免疫排斥反應(yīng)三、器官移植面臨的問題①每個人的細(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)—組織相容性抗原（MHC），也叫人類白細(xì)胞抗原（HLA

）。②每個人的白細(xì)胞能夠識別HLA，區(qū)分自己和非己。正常情況下，白細(xì)胞不攻擊自身細(xì)胞。③如果將別人的組織或器官移植過來，白細(xì)胞

就能識別HLA不同而發(fā)起攻擊。④事實上，除了

，要在世界上找到HLA完全一致的人幾乎是不可能的。同卵雙胞胎非同卵雙胞胎就不能進行器官移植了嗎？①研究表明，HLA的相似度達到50%以上就可以進行器官移植。②在進行器官移植時，運用免疫抑制劑可以提高成活率。批判性思維：免疫抑制劑會使淋巴細(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？

需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡，并盡量使運用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過適當(dāng)?shù)腻憻挘岣咦陨砻庖吡??！举Y料2】據(jù)媒體報道，瑞金市3歲男孩張某身患白血病。幸運的是，張某的骨髓與父親的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某卻沒有那么幸運，與其親屬的骨髓配型均沒有成功。1、在進行器官移植或骨髓移植時，為什么都要先進行配型，

即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？這是因為受體和供體的組織相容性抗原越一致，在進行移植時發(fā)生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活；如果配型不合適，發(fā)生排斥的可能性就大，就不適合移植。三、器官移植面臨的問題【資料3】2015年中國全面停止使用死囚器官，公民資源捐獻成為器官移植唯一的合法來源。據(jù)統(tǒng)計，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，捐獻出了自己的器官。器官短缺1、以上資料說明器官移植面臨什么問題？三、器官移植面臨的問題【資料4】據(jù)媒體報道，2015年，研究人員利用干細(xì)胞培養(yǎng)出具有單個腔室結(jié)構(gòu)的迷你跳動心臟(相當(dāng)于成人心臟的千分之一)；2017年，研究人員又利用干細(xì)胞成功培養(yǎng)出了人類胚胎期的結(jié)腸組織，培養(yǎng)成熟后，它與人體的腸組織具有很高的相似性。你還可以搜集到更多的科學(xué)家利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官的研究進展的報道。人工心臟（紅色為心肌細(xì)胞，綠色環(huán)是一類結(jié)締組織）利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進行移植，有何優(yōu)點？利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進行移植，移植器官和受體的組織相容性抗原（MHC）是相同的，移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。（既解決免疫排斥問題，又解決供體器官短缺問題）四、器官移植的希望免疫學(xué)應(yīng)用免疫預(yù)防免疫治療免疫診斷（患病后的措施）（患病前的措施）

運用人工接種的方法使機體產(chǎn)生獲得性免疫能力，達到防治疾病的目的。利用抗原和抗體反應(yīng)的高度特異性原理，檢測病原體和腫瘤標(biāo)志物等。例：用熒光標(biāo)記某種抗體，用來檢測是否存在對應(yīng)的抗原（抗原—抗體雜交技術(shù)）。通過對人體輸入抗體、胸腺激素、細(xì)胞因子、免疫抑制劑等某些藥物或生物制劑等，調(diào)整病人的免疫功能，從而達到治療疾病的目的。②免疫抑制療法：使用免疫抑制劑，抑制免疫系統(tǒng)的功能，用來治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病。①免疫增強療法：針對免疫功能低下者，輸入抗體、胸腺激素、細(xì)胞因子等，增強患者免疫能力。1．如圖中的曲線顯示了兩種使人體獲得免疫力的方法。請思考判斷回答下列問題。(1)當(dāng)一個人被瘋狗咬傷時采用(圖中的)哪種方法進行免疫比較好？機人被瘋狗咬傷后，需要抗體盡快與抗原結(jié)合。從曲線趨勢可以判斷方法①較好。方法②是通過注射抗原刺激機體自身產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞，會獲得比方法①更持久的免疫力。通過多次注射抗原類物質(zhì)(疫苗)可以增加體內(nèi)記憶細(xì)胞的數(shù)量，以提高機體的免疫力。(2)方法①與方法②相比，哪種方法具有更持久的免疫力？(3)方法②往往要多次注射抗原類物質(zhì)，為什么？一、概念檢測1.被稱為“糖丸爺爺”的顧方舟“一生只做一件事情”，即研制“糖丸”——脊髓灰質(zhì)炎活疫苗，為我國消滅脊髓灰質(zhì)炎（俗稱小兒麻痹癥）作出了重要貢獻，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）該“糖丸”是用滅活的病毒制成的。（

）（2）該疫苗可以識別組織相容性抗原。（

）（3）當(dāng)接種該疫苗后，機體會產(chǎn)生一定的免疫反應(yīng)。（

）

???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發(fā)病，但隨著勻漿放置時間的延長，家兔發(fā)病的反應(yīng)越來越弱，放置10～14天的勻漿失去家兔患病的作用。這時，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，家兔也不會發(fā)病了。1885年巴斯德將勻漿折射給一個9歲的被瘋狗咬傷的小男孩，連續(xù)注射十幾天后，小男孩活下來了。這位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。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，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本質(zhì)是什么？曾寄生于兔神經(jīng)組織的狂犬病病毒（2）為什么要對小男孩連續(xù)注射十幾天呢？需要進行微量疊加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發(fā)病，但隨著勻漿放置時間的延長，家兔發(fā)病的反應(yīng)越來越弱，放置10～14天的勻漿失去家兔患病的作用。這時，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，家兔也不會發(fā)病了。1885年巴斯德將勻漿折射給一個9歲的被瘋狗咬傷的小男孩，連續(xù)注射十幾天后，小男孩活下來了。這位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗注射者。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。（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？

現(xiàn)在狂犬病疫苗多使用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)制備，而巴斯德的狂犬病疫苗是憑經(jīng)驗制成的，可能含有活病毒和滅活病毒。本質(zhì)上它們沒有區(qū)別，但制作方法是不一樣的。思考：在進行器官移植時，運用免疫抑制劑可以提高成活率。但這些藥物會使淋巴細(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？

需要在用免疫抑制劑藥物與預(yù)防感染之間尋求平衡，并盡量使運用免疫抑制劑的病人避免接觸病原體，或通過適當(dāng)?shù)腻憻?，提高自身免疫力。知識拓展：免疫豁免那是不是所有的異源器官移植都會引起免疫排斥？

人體某些部位具有免疫“特權(quán)”，它們能夠耐受抗原的侵入而不會引起免疫反應(yīng)。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很長時間而不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。如眼角膜就屬于免疫豁免部位，眼角膜移植不必考慮配型。睪丸也屬于免疫豁免部位，這也是雞睪丸移植（上一章）能夠成功的原因。在研究內(nèi)分泌的實驗方法中，將新的內(nèi)分泌腺植入已去除內(nèi)分泌腺的動物體內(nèi)時，可能會發(fā)生免疫排斥。5.免疫豁免：

機體某些特定部位（如眼角膜、睪丸、腦等），其在解剖上與免疫細(xì)胞隔絕或在局部微環(huán)境中存在抑制免疫應(yīng)答的機制，從而一般在移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。眼角膜移植手術(shù)去除睪丸的公雞(1)疫苗都是抗原（

）(2)由滅活或減毒的病原體制成的疫苗可以自由擴散進入細(xì)胞內(nèi)。（

）(3)疫苗只能注射，不能口服。（

）