【高中生物】2023-2024学年 人教版 选择性必修一 免疫学的应用 课件

第4章

免疫调节第4节免疫学的应用核心素养对接1．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。2．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。3．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。必备知识·自主预习储备011．疫苗(1)概念：通常是用_____________________制成的生物制品。(2)作用：接种疫苗后，人体内可产生___________，从而对___________具有抵抗力。(3)特点①特异性：免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有_______。②记忆性：免疫系统还具有记忆性，_______能维持较长的时间。(4)应用：人类对抗_______的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射_____可能是唯一有效的预防措施。灭活的或减毒的病原体相应的抗体

特定传染病

特异性免疫力传染病疫苗2．器官移植(1)概念：医学上把用正常的器官置换_________的器官，以重建其生理功能的技术叫作器官移植。(2)手段：随着器官_____技术和_____手术方法等的不断改进，以及高效___________的陆续问世，器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。丧失功能保存外科免疫抑制剂

(3)理论依据①组织相容性抗原a．每个人的_________都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称____。b．每个人的白细胞都认识这些HLA，因此正常情况下不会攻击_____的细胞。如果将别人的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出_________而发起攻击。②成败关键：器官移植的成败，主要取决于___________的HLA是否___________。细胞表面

HLA自身HLA不同

供者与受者一致或相近(4)条件①只要供者与受者的主要HLA有_____以上相同，就可以进行器官移植。②___________的应用，大大提高了器官移植的成活率。(5)免疫学的应用①_________；②免疫诊断；③_________。一半免疫抑制剂免疫预防免疫治疗判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)1．我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。 (

)2．注射某种疫苗后，体内可能有细胞毒性T细胞的产生。 (

)3．利用自身的干细胞诱导产生的器官，易于移植成功。 (

)4．当给机体输入外源抗原时，免疫系统产生特异性反应。(

)5．器官移植的成败主要取决于供者和受者的亲缘关系。 (

)6．利用免疫治疗时，只能使用免疫增强疗法。 (

)提示：1．√

2．√

3．√

4．√5．×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。6．×利用免疫治疗时，对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法，对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。关键能力·重难探究达成02核心点一免疫学的应用核心点二器官移植

在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。核心点一免疫学的应用[合作探究1]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呢？提示：不是。[合作探究2]患过某些传染病后康复的人，终生不再患该病，而注射流感疫苗，只能短期内预防流感。1．患过某些传染病后康复的人，终生不再患该病，原因有哪些？提示：一方面，相应的记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年；另一方面，病原体变异类型少甚至基本无变异类型。2．注射流感疫苗，只能短期内预防流感的原因是什么？提示：一方面，记忆细胞、抗体存活时间短；另一方面，流感病毒的遗传物质是RNA，变异类型多且变异快。3．疫苗必须包含一个完整的病毒病原体吗？为什么？提示：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。因此，一般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。与病原体相比，相同的是疫苗具有病原体的抗原特性，不同的是疫苗失去病原体的感染力。1．疫苗(1)作用：预防病原体入侵引起的传染病。(2)适用对象：具有潜在患病概率的健康人。(3)疫苗种类①常规疫苗：灭活的或减毒的病原体。②基因工程疫苗：将抗原特异性基因作为目的基因，通过基因工程获得的疫苗。③DNA(核酸)疫苗：接种的核酸疫苗在人体内表达抗原特性物质，刺激机体产生特异性免疫反应。[深化归纳]2．免疫预防与免疫治疗比较项目免疫预防

免疫治疗原理抗原刺激机体主动产生免疫力提高或降低免疫系统的功能方式抗原入侵获得、注射疫苗获得用抗体、细胞因子等免疫活性物质进行免疫增强疗法；用免疫抑制剂进行免疫抑制疗法适用对象健康人患者或疑似患者3．免疫诊断(1)原理：抗原—抗体杂交原理。(2)方法：用抗体检测病原体和肿瘤标志物等。(3)适用对象：患者或疑似患者。(4)特点：灵敏度高。[对点练习]1．下列关于流感疫苗和人体对流感的免疫的叙述，正确的是(

)A．人感染流感病毒后，通过注射流感疫苗来获得抗体B．体液免疫通过抗体对流感病毒起防御作用C．细胞毒性T细胞能使被病毒入侵的宿主细胞和病毒一起裂解、死亡D．抗体既能作用于细胞外的禽流感病毒，也能作用于侵入细胞内的禽流感病毒B

[人感染流感病毒后，应直接注射相应抗体进行治疗，在感染病毒之前，应注射流感疫苗获得相应抗体，A错误；体液免疫通过抗体对流感病毒起防御作用，B正确；细胞毒性T细胞能使被病毒入侵的宿主细胞裂解、死亡，但不能使其中的病毒裂解、死亡，C错误；抗体分布在细胞外，因此只能作用于细胞外的禽流感病毒，不能作用于侵入细胞内的禽流感病毒，D错误。]2．(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．促进浆细胞识别抗原以分泌出更多抗体，属于主动免疫C

[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；B细胞受到抗原刺激后，可分化出更多记忆细胞，属于主动免疫，C正确；浆细胞不能识别抗原，D错误。故选C。]新生儿6个月前一般不会患病，6个月后疾病逐渐增多。核心点二器官移植[合作探究]1．新生儿6个月前一般不会患病，主要原因是什么？提示：从母体乳汁中获得抗体等免疫活性物质。2．新生儿6个月后疾病逐渐增多，从免疫学的角度分析主要原因是什么？提示：从母体获得的免疫活性物质逐渐消耗，机体自身的免疫功能还未健全。3．特异性免疫中的哪种免疫是造成免疫排斥反应的主要原因？在器官移植中，可通过哪些途径减轻或避免免疫排斥反应的发生？提示：细胞免疫。利用自身干细胞培养出的器官进行移植；利用配型成功的异体器官进行移植；异体器官移植后服用免疫抑制药物。4．为解决器官短缺问题，科学家利用自身的干细胞培养出所需的组织、器官，然后进行器官移植，这样做有什么优点呢？提示：自身的干细胞培养出的组织、器官不会发生免疫排斥反应，因为它们的组织相容性抗原是相同的。1．组织相容性抗原也叫人类白细胞抗原，它们是标明细胞身份的标签物质，如果供体和受体的HLA差别较大，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。2．器官移植面临的问题及解决办法(1)免疫排斥问题：应用免疫抑制剂。(2)供体器官短缺问题：加大自愿捐献器官的宣传力度；利用自体干细胞培养组织、器官。[深化归纳][对点练习]3．器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破，但异体器官移植手术最大的障碍就是免疫排斥反应。下列关于免疫排斥反应的说法，错误的是(

)A．免疫排斥反应主要是体液免疫作用的结果B．发生免疫排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白

C．器官移植后患者要使用免疫抑制剂D．对先天性免疫丧失者进行器官移植，不会出现免疫排斥反应A

[免疫排斥反应主要是细胞免疫作用的结果，A错误；发生免疫排斥反应的结构基础是细胞膜外表面的糖蛋白，B正确；器官移植后患者要使用免疫抑制剂，C正确；对先天性免疫丧失者进行器官移植，不会出现免疫排斥反应，D正确。]4．(2022·湖北选择性考试)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，无须考虑捐献者与患者的A、B、O血型是否相同D

[器官移植后免疫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；血浆置换术可以去除受者体内天然抗体，避免激发免疫排斥反应，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A、B、O血型物质不符可能导致较强的移植免疫排斥反应，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。故选D。]应用创新·问题情境探究03《中华人民共和国疫苗管理法》(以下简称疫苗管理法)2019年12月1日起开始施行。疫苗和公众健康直接相关，涉及公共安全和国家安全，和一般药品相比具有特殊性。下表是某公司生产的人用狂犬病疫苗(Vero细胞)说明书(部分)。主要成分本品系用狂犬病病毒固定毒aGV株，接种于Vero细胞(生物反应器微载体)，培养后收获病毒液，经浓缩、灭活、纯化后，加入适量的人血白蛋白、硫柳汞稀释分装而成。注意事项(1)本疫苗不能进行血管内注射，禁止针头插入血管。(2)抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)和本疫苗绝不能使用同一支注射器，也绝不能在同一部位注射。(3)禁止臀部注射。(4)疫苗接种时，忌饮酒、浓茶等刺激性食物及剧烈运动等。(5)疫苗有异物、瓶有裂纹或标签不清者，均不得使用。(6)本疫苗禁止冻结。疫苗能引起机体的免疫反应，但不会使机体致病，体现了稳态与平衡观，依据病原微生物的特点和接种个体的差异，针对性的选用减毒或灭活疫苗，体现科学健康的生命观念。(1)该公司生产的人用狂犬病疫苗是经过灭活处理制成的，灭活疫苗和减毒活疫苗有哪些不同？(科学探究)提示：灭活疫苗是将病原微生物及其代谢产物用物理或化学的方法使其灭活，丧失毒力，但仍保留其免疫原性而制成的疫苗；减毒活疫苗是将病原微生物在人工条件下使其丧失致病性，但仍保留其繁衍能力和免疫原性，以此制成减毒活疫苗。(2)注意事项中特别强调“抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)和本疫苗绝不能使用同一支注射器，也绝不能在同一部位注射”。为什么特别提示这一条？(生命观念)提示：抗狂犬病血清(或抗狂犬病免疫球蛋白)属于抗体，该公司生产的人用狂犬病疫苗属于灭活的病原体，属于抗原，如果使用同一注射器或在同一部位注射，可能直接引起抗原和抗体的特异性结合，失去效果。(3)患有免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗？尤其是减毒活疫苗？(生命观念)提示：不同类型的免疫缺陷病患者，对是否能接种疫苗，可接种哪种疫苗的要求是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。灭活疫苗和减毒活疫苗的差别在于疫苗中的病毒不具有感染性，在体内不能增殖，已丧失或减弱致病性，但仍然保持免疫原性，接种后抗原可以刺激机体产生免疫应答，达到保护作用。减毒活疫苗可以在接种者的体内增殖，长时间和机体细胞发生作用，诱导较强的免疫力，然而患有免疫缺陷病的儿童因为自身的免疫力不足，接种减毒活疫苗后，不但没有免疫作用，反而会感染病毒导致严重后果。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．医学上把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叫作器官移植。3．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。4．免疫学在临床实践上的应用，除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗。学习效果·随堂评估自测041．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，可产生浆细胞和抗体C．再次接种该疫苗后，记忆细胞分化成浆细胞释放细胞因子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B

[该疫苗是减毒处理的麻疹病毒(并非小分子物质)，A错误；接种疫苗后，抗原能刺激机体的免疫系统，产生浆细胞，浆细胞能合成并分泌相应的抗体，B正确；再次接种该疫苗后，记忆细胞快速增殖分化，形成的浆细胞分泌的应该是抗体，C错误；在免疫系统中吞噬消化抗原—抗体结合物的是巨噬细胞，D错误。]2．(2022·福建漳州三模)HPV即人乳头瘤病毒，是导致宫颈癌的主要因素。我国部分地区已启动适龄女孩免费接种HPV疫苗工作。下列叙述正确的是(

)A．人体内的B细胞和T细胞受HPV疫苗刺激后有特定的mRNA合成B．HPV疫苗属于抗体，人体对HPV的免疫过程属于特异性免疫C．人体内相应的浆细胞能识别并密切接触被HPV感染的细胞，使其裂解、死亡D．HPV疫苗需注射三次，其原因是再次“注射”刺激记忆细胞迅速产生大量抗体A

[B细胞和T细胞受HPV疫苗刺激后都会增殖分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此会有特定的mRNA合成，A正确；HPV疫苗属于抗原，人体对HPV的免疫过程包括细胞免疫和体液免疫，属于特异性免疫，B错误；HPV可刺激机体发生细胞免疫，产生细胞毒性T细胞来裂解靶细胞，C错误；HPV疫苗需注射三次，其原因是再次“注射”刺激记忆细胞迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞产生大量抗体，D错误。故选A。]3．(2022·河北保定高二阶段练习)2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者们是因为分别发现了T细胞上“刹车”蛋白——CTLA-4和PD-1，当抑制这两种蛋白使T细胞的“刹车”被“松开”时，能加强免疫系统功能从而消灭肿瘤细胞。下列有关说法正确的是(

)A．正常T细胞的“刹车”蛋白可有效避免人患免疫缺陷病B．进行器官移植时，可通过抑制“刹车”蛋白来提高成功率C．通过该方法治疗肿瘤的副作用之一是会使患者患自身免疫病D．被“松开”的T细胞可加速分泌细胞因子，进而快速形成B细胞C

[分析题干信息可知，正常T细胞的“刹车”蛋白会减弱免疫系统功能，不能避免人患免疫缺陷病，A错误；抑制“刹车”蛋白会提高机体的免疫功能而使免疫排斥反应增强，不利于器官移植的成功，B错误；通过该方法(抑制这两种蛋白使T细胞的“刹车”被“松开”)会增强免疫系统功能，免疫系统功能过强会造成机体患自身免疫病，C正确；细胞因子可促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，不能促进B细胞形成，D错误。故选C。]4．(2022·江苏涟水一中高三期中)如图为某人被狗咬后的处理和治疗情况。下列有关叙述错误的是(

)A．注射的狂犬疫苗是抗原B．不包扎，能减少厌氧菌等感染的机会C．第3天注射狂犬疫苗的免疫过程属于二次免疫D．注射狂犬免疫球蛋白能直接消灭侵入细胞内的狂犬病病毒D

[注射狂犬疫苗是为了刺激机体产生抗体和记忆细胞，所以注射的狂犬疫苗是抗原，A正确；包扎可能会营造无氧环境，使厌氧菌繁殖，造成感染，不包扎，充分接触氧气，无法营造无氧环境，可抑制厌氧菌的繁殖，进而起到避免感染的作用，B正确；第3天注射狂犬疫苗，属于二次免疫，可以使机体产生更多的抗体和记忆细胞，C正确；狂犬免疫球蛋白即针对狂犬病毒的抗体，为大分子化合物蛋白质，无法进入细胞中起作用，需在内环境中与狂犬病毒特异性结合，使病毒凝结成团，失去侵染能力，抗原—抗体复合物最终会被巨噬细胞清除，D错误。](教师用书独具)

(2022·河北邢台高二期中)疫苗接种是迄今为止人类预防和控制传染病的最便捷、最有效的手段。我国对儿童实行预防接种证制度，部分疫苗免费接种。婴幼儿注射疫苗时常常在疫苗注射结束后才开始哭，这和疫苗注射过程以及婴幼儿对痛觉的感受有关。请回答下列问题：(1)人体皮肤和肌肉中分布有感受器，可感受物理或化学刺激。婴幼儿在入针时不哭，推药后开始哭，根据该反应可知，婴幼儿________(填“皮肤”或“肌肉”)中的感受器对________(填“物理”或“化学”)刺激的反应更强烈。部分之前接种过疫苗的婴幼儿在作注射疫苗准备时就开始啼哭，这属于________(填“条件”或“非条件”)反射。(2)科学家研制出另一种针对病原体X的疫苗Y，请用下列给出的实验材料，设计实验检测该疫苗是否有效，简要写出设计思路(病原体X会引起小鼠发病，发病症状具有可观察性，具体时间不作要求)。材料：生理状态相同的健康小鼠若干，疫苗Y，病原体X，生理盐水，注射器若干等。设计思路：____________________________________。(3)RNA病毒很难制作其疫苗，原因是______________________。(4)手足口病是婴幼儿中常见的传染病，目前临床上还没有有效的治疗药物。可引起手足口病的病毒种类多达20种以上，其中EV71和CVA16是我国手足口病的主要元凶。疫苗的研发与接种是控制手足口病流行的重要手段。EV7