【高效课堂】高中生物2025-2026学年同步讲义：4.4 免疫学的应用（教师版）-人教版（2019）选择性必修1

第4章免疫调节第4节免疫学的应用课程标准课标解读结合个人免疫接种的经历，探讨免疫制剂的作用；讨论器官移植与组织相容性抗原的关系，并探讨干细胞移植的价值。1.结合医学案例，理解疫苗的应用、器官移植的免疫排斥、免疫诊断的原理和应用。【学习目标】1.阐明疫苗发挥作用的原理（生命观念）。2.说出器官移植面临的问题，认同器官捐赠（社会责任）。3.尝试以解释、归纳和批判性思维等科学思维方式分析免疫应用相关的实例。增强疾病控制意识、激发积极参与全面健康生活宣传的社会责任。一、疫苗1.概念：通常是用灭活的或__减毒的__病原体制成的生物制品。2.2006年，__人乳头瘤病毒（HPV）__疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。3.2018年5月，我国首个人和动物的__DNA__疫苗获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感。4.作用机理：当给机体输入外源抗原时（即接种疫苗后），免疫系统能够通过反应产生相应的抗体，而且这种反应具有__特异性__。除此之外，免疫系统还具有__记忆性__，免疫力能维持较长时间。疫苗的应用是人们根据__免疫反应__的规律来设计的，这样可以促进对机体有利的免疫反应，从而维护人体健康。5.传统的疫苗种类：（1）减毒疫苗：丧失治病能力，毒性____减弱____或基本____无毒____的活菌或病毒。常见的有卡介苗、牛痘疫苗等。接种一次，且接种量少免疫时间长、效果好。（2）灭活疫苗：强抗原病原微生物用物理方法____灭活____后制作而成。常用的有伤寒疫苗、狂犬疫苗等，制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。6.新型疫苗：包括DNA疫苗和RNA疫苗。（1）DNA疫苗：指将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体（如质粒）直接注射到动物体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原（外源基因表达的蛋白质）激活机体的免疫系统，从而诱发强而持久的体液免疫和细胞免疫应答。DNA疫苗更稳定、更经济、更容易生产，可用于预防，也可用于治疗。DNA疫苗使用一次，即能产生长期免疫力，无需增加剂量。（2）RNA疫苗：是将编码抗原决定蔟的mRNA通过一定的设计和修饰，导入细胞，以细胞为“工厂”，生产相应的蛋白质，进而引起机体产生免疫应答，RNA疫苗的特点有三个方面：不会整合到被免疫宿主的基因组中；可以在细胞质中直接翻译，无需运输到核内；免疫后抗原表达迅速达到高峰。二、器官移植1.概念：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。2.器官移植容易失败的原因：免疫系统会把来自其他人的器官当作“__异己__”成分进行攻击。3.现状：器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段，其主要原因有两点：（1）器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。（2）高效免疫抑制剂的陆续问世。4.原理：每个人的细胞表面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__HLA__。它们是标明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，因此在正常情况下不会攻击自身的细胞。如果将别人的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出__HLA__不同而发起攻击。5.条件：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。只要配型（供者与受体的主要HLA有__一半__以上相同），就可以进行器官移植。6.__免疫抑制剂__的应用，大大提高了器官移植的成活率。__供体器官短缺__也是世界各国在器官移植方面普遍存在的问题。7.免疫学的应用免疫___预防____免疫___诊断____免疫___治疗____8.由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物等。免疫治疗已成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的重要治疗方法，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。例如，治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂。考点01疫苗【典型例题】新冠病毒的RNA疫苗通过接种进入人体后，在人体细胞内合成抗原蛋白，引起免疫反应。mRNA疫苗作用的部分机制如图所示。下列叙述错误的是（）A．RNA疫苗以胞吞的方式进入吞噬细胞，体现了生物膜具有一定的流动性B．mRNA疫苗以自身为模板在人体细胞内合成抗原蛋白，最终引起免疫反应C．注射mRNA疫苗后产生的抗体长期存在体内使人得到保护D．I细胞释放淋巴因子，Ⅱ细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞【答案】C【解析】题图分析，图中疫苗被吞噬细胞吞噬后，释放出mRNA，而后翻译出相应的抗原蛋白，吞噬细胞将抗原蛋白呈递给T细胞Ⅰ，该细胞产生淋巴因子，并同时将抗原呈递给B淋巴细胞，即图中的细胞Ⅱ，该细胞增殖分化成记忆细胞（图中的细胞Ⅳ）和浆细胞（图中的细胞Ⅲ），浆细胞能合成并分泌抗体。RNA是大分子化合物，因此，RNA疫苗以胞吞的方式进入吞噬细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，因而能体现了生物膜的结构特点——流动性，A正确；结合图示可以看出，mRNA疫苗以自身为模板在人体细胞内翻译出抗原蛋白，最终引起免疫反应，B正确；注射mRNA疫苗后诱发机体产生的抗体不能在人体内长期存在，因此也不能使人体得到长久的保护，C错误；I细胞为T淋巴细胞，可释放淋巴因子，Ⅱ细胞为B淋巴细胞，可增殖分化为记忆细胞和浆细胞，D正确。考点02器官移植【典型例题】2022年3月22日，中科院与合作伙伴在《自然》杂志上发表了一项重量级世界首创研究，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可能使个体化器官再生成为现实，为全世界数百万需要器官移植的患者带来了希望。下列叙述错误的是（

）A．受精卵和人体早期胚胎细胞具有全能性B．细胞具有全能性的原因是细胞含有个体发育的所有基因C．多能干细胞能够直接发育成完整有机体，体现了其全能性D．异体器官移植引起排斥现象，是因为免疫细胞将移植的器官识别为外来异物，这个现象与细胞膜上受体有关【答案】C【解析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。受精卵和人体早期胚胎细胞都含有该生物全部的遗传物质，都具有全能性，A正确；细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素，B正确；多能干细胞能够发育为机体的多种组织细胞，没有形成完整的个体，没有体现其全能性，C错误；异体器官移植时存在细胞间排斥现象，主要与免疫细胞与移植的器官的细胞膜表面的糖蛋白与受体的识别相关，D正确。知识点03免疫学在临床实践上的应用【典型例题】树突状细胞（DC）能够摄取肿瘤细胞，并将其抗原传递给T细胞，从而诱导特异性抗肿瘤免疫反应的发生。利用肿瘤细胞提取物体外冲击DC，可获得致敏的DC，将致敏的DC回输患者体内，可针对肿瘤进行免疫治疗。该疗法称为DC免疫疗法，已被应用于脑胶质瘤的辅助治疗，其流程如下图所示。下列说法正确的是（

）A．DC免疫疗法中，常采用肿瘤细胞提取物体外冲击“自体”DC，不采用“异体”DC，与免疫系统的免疫防御功能有关B．致敏的DC也可以制作成“DC疫苗”，刺激人体内记忆细胞的增殖分化预防脑胶质瘤的发生C．体外冲击获得致敏DC的过程中体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能D．肿瘤细胞中原癌基因突变为抑癌基因，细胞的黏着性降低，容易在体内分散和转移【答案】A【解析】人体免疫系统的防卫功能由三道防线构成，第一道防线是皮肤、黏膜及其附属物和分泌物；第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞；第三道防线是免疫细胞和免疫器官构成的。第一和第二道防线构成人体的非特异性免疫，第三道防线构成特异免疫，包括体液免疫和细胞免疫。DC免疫疗法中，常采用肿瘤细胞提取物体外冲击"“自体"DC，然后回输至患者体内，而不采用“异体”DC，这和免疫系统具有防卫功能有关，该功能主要体现在免疫系统可消灭非己的细胞，A正确；致敏的DC可刺激T细胞分化为记忆细胞，若体内有脑胶质瘤细胞产生，记忆细胞可以识别并分化为效应T细胞将其清除，B错误；体外冲击获得致敏DC的过程依靠的是提取物冲击，并没有体现细胞膜进行细胞间信息交流的功能，C错误；肿瘤细胞中原癌基因和抑癌基因突变，细胞癌变，细胞的黏着性降低，容易在体内分散和转移，D错误。题组A基础过关练1．人体器官移植后不易成活，根据现代免疫学分析，移植器官的组织细胞相当于()A．淋巴细胞B．疫苗C．抗体D．抗原【答案】D【解析】移入的器官相当于抗原，而不是淋巴细胞、抗体；疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行，用于人体预防接种的预防性生物制品，因此移入的器官不是疫苗。2．环孢霉素A是一种能抑制T细胞增殖的药物，它能使人体免疫系统处于无应答或弱应答状态。因此环孢霉素A可用于()A．提高器官移植的成活率B．清除宿主细胞内的结核杆菌C．降低恶性肿瘤的发病率D．治疗艾滋病【答案】A【解析】T细胞数量减少使细胞免疫能力下降，因而环孢霉素A不利于清除宿主细胞内的结核杆菌、不能用于降低恶性肿瘤的发病率和治疗艾滋病，B、C、D错误；由于降低细胞免疫能力有利于减弱移植器官的免疫排斥反应，因而可用于提高器官移植的成活率。3．下列分别属于免疫预防和免疫治疗的是()A．注射胸腺激素和口服抗体B．注射卡介苗和输入抗体C．注射麻疹疫苗和口服球蛋白D．移植胸腺和输入淋巴因子【答案】B【解析】免疫预防主要通过口服或注射疫苗，激发机体的特异性免疫；免疫治疗主要通过注射抗体和免疫活性物质加强机体的特异性免疫。抗体为球蛋白，口服会被消化酶分解失去活性。注射卡介苗和输入抗体分别属于免疫预防和免疫治疗。移植胸腺、输入淋巴因子等都是免疫治疗。4．健康人体接种乙肝疫苗后一般不会发生的是()A．吞噬细胞摄取和处理病原体，并传递抗原B．B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞C．细胞毒性T细胞和相应的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解D．抗原—抗体特异性结合的产物被吞噬细胞吞噬消化【答案】C【解析】健康人体接种乙肝疫苗后，不会进行细胞免疫，因此不会发生细胞毒性T细胞和相应的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解，C正确。5．(多选)有一种胰岛素依赖型糖尿病是由于患者体内某种T细胞过度激活为效应T细胞后，选择性地与胰岛B细胞密切接触，导致胰岛B细胞死亡而发病。下列叙述错误的是()A．这种胰岛素依赖型糖尿病属于自身免疫病B．患者血液中胰岛素水平高于正常生理水平C．效应T细胞将抗原传递给胰岛B细胞致其死亡D．促进T细胞增殖的免疫增强剂可用于治疗该病【答案】BCD【解析】患者体内某种T细胞被过度激活为效应T细胞后，与胰岛B细胞接触，使胰岛B细胞裂解死亡，这是损伤了自身正常的组织细胞，因此此病属于自身免疫病。患者体内的胰岛B细胞死亡，胰岛素分泌减少，患者体内胰岛素水平较正常人低。效应T细胞不能呈递抗原，而是把胰岛B细胞作为抗原(自身靶细胞)，并与之结合，使其裂解死亡；呈递抗原的细胞为吞噬细胞。用免疫增强剂促进T细胞增殖后，效应T细胞仍会与胰岛B细胞接触使其死亡，此方法不能治疗该病；治疗该病应抑制T细胞被过度激活。6．宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤，研究发现97%的宫颈癌都是由人乳头瘤病毒(HPV)引起，HPV疫苗可有效预防宫颈癌的发生。请回答下列问题：(1)HPV疫苗进入人体后，它会被巨噬细胞________暴露出HPV所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生________，促进B细胞增殖、分化，大部分分化为______细胞，产生抗体。(2)该疫苗在半年内需要定期注射三次，是为了获得__________________。(3)已接种HPV疫苗的人，仍有可能患宫颈癌，推测原因可能是________。【答案】(1)摄取和处理细胞因子浆(2)更多的记忆细胞和抗体(3)疫苗失效或HPV病毒发生变异【解析】(1)HPV疫苗进入人体后，它会被巨噬细胞摄取和处理，暴露出HPV所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子，促进B细胞增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生抗体。(2)该疫苗在半年内需要定期注射三次，是为了获得更多的记忆细胞和抗体。(3)已接种HPV疫苗的人，仍有可能患宫颈癌，推测原因可能是疫苗失效或HPV病毒发生变异。题组B能力提升练7．2021年8月26日，弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者陈阿姨从上海交通大学医学院附属瑞金医院血液科办理了出院手续。陈阿姨成为全国首位接受了CAR﹣T治疗后被评估症状完全缓解的患者。CAR﹣T治疗属于（

）A．手术切除 B．化学药物治疗C．放射治疗 D．免疫治疗【答案】D【解析】CAR﹣T治疗是通过提取患者的T细胞，体外基因工程改造后回输至患者体内。T细胞属于免疫细胞，故CAR﹣T治疗属于免疫治疗。即D正确，ABC错误。8．免疫学是在人类与传染病斗争过程中发展起来的学科，有关免疫学的应用错误的是（

）A．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品B．接种疫苗后，人体可以产生相应的抗原C．免疫抑制剂可以大大提高器官移植的成活率D．免疫学的应用除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗【答案】B【解析】疫苗是将病原微生物及其代谢产物，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病的生物制剂，疫苗失去了致病性，但保留了病原菌的抗原性，人体注射疫苗后，免疫系统便会产生相应的抗体，使人体获得相应的免疫力，A正确；疫苗相当于抗原，接种疫苗后，人体可以产生相应的抗体和记忆细胞，B错误；器官移植最大的问题是存在免疫排斥反应，因此器官移植病人手术后患者要服用免疫抑制剂，以提高移植器官的成活率，C正确；免疫学在临床实践中的应用除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗，D正确。9.下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（

）A．卡介苗是预防肺结核的疫苗 B．疫苗通常是灭活的或减毒的病原体制成的生物制品C．HLA必须完全相同才可以进行器官移植 D．免疫学在临床实践上的应用包括免疫预防、免疫诊断，免疫治疗【答案】C【解析】卡介苗是预防肺结核的疫苗，接种卡介苗可预防肺结核，A正确；通常用灭活的或减毒的病原体制成疫苗，B正确；只要供体和受体的主要HLA有一半以上相同就可以进行器官移植，C错误；免疫学应用分为免疫预防、免疫诊断和免疫治疗等，主要包括：疫苗的应用，疾病的临床检测和科学研究，器官移植等，D正确。10．随着免疫系统研究的逐步深入，免疫学在免疫预防、免疫诊断、免疫治疗和器官移植等方面得到了广泛应用。下列关于免疫学应用的叙述，错误的是（

）A．预防接种不是人体获得针对某种病原体的特异性免疫能力的唯一途径B．抗原和抗体特异性结合的特性可用于病原体和肿瘤的临床诊断C．外伤病人注射破伤风抗毒素（破伤风毒素的抗体）属于免疫治疗D．对于要进行器官移植的患者，可应用免疫抑制疗法【答案】C【解析】人体被某病原体感染后也能获得针对该种病原体的特异性免疫能力，因此预防接种不是人体获得针对某种病原体的特异性免疫能力的唯一途径，A正确；由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物，B正确；外伤病人注射破伤风抗毒素（破伤风毒素的抗体）属于被动免疫，是免疫接种或预防接种的方式之一，免疫治疗包括免疫增强疗法和免疫抑制疗法，C错误；由于免疫作用，器官移植后，会发生免疫排斥现象，可应用免疫抑制疗法，提高器官移植的成功率，D正确。题组C培优拔尖练11．(多选)下图为人体感染病原体后的病原体浓度变化，其中曲线3表示正常人，曲线1和2表示第二道防线缺陷或第三道防线缺陷患者，下列叙述正确的是()A．第二道防线缺陷病人，其第三道防线也受影响B．给曲线2的病人注射疫苗，会诱发特异性免疫C．在a点时，正常人体内含有针对该病原体的抗体D．曲线3的病原体浓度变化过程中，仅第三道防线发挥作用【答案】AC【解析】据图分析，曲线1为第二道防线缺陷患者，曲线2为第三道防线缺陷患者，第二道防线缺陷病人，其第三道防线也受影响；给曲线2的病人注射疫苗，不会诱发特异性免疫；曲线3的病原体浓度变化过程中，三道防线都发挥作用。12．据英国媒体BBC报道，诺贝尔奖得主著名生物学家巴尔的摩教授说，艾滋病病毒疫苗的研制工作经过了20多年后仍没有希望取得突破。巴尔的摩认为，由于艾滋病病毒进化出了可以从人类免疫系统中保护自己的方式，已经找到愚弄人类的免疫系统的方法，因此科学家试图以抗体或加强人类免疫系统来防御艾滋病病毒的方法都以失败告终。下列叙述错误的是()A．HIV能够侵入辅助性T细胞，导致患者的特异性免疫功能下降B．科学家试图以抗体来防御HIV以失败告终的主要原因是患者体内无法产生与HIV特异性结合的抗体C．HIV的遗传物质RNA易发生变异，是疫苗研制困难的原因之一D．细胞毒性T细胞只选择性破坏已经被病原体感染的靶细胞【答案】B【解析】试图以抗体来防御HIV失败的原因是人的HIV已经找到愚弄人类免疫系统的方法。13．人被犬咬伤后，为防止狂犬病发生，需要注射由灭活狂犬病病毒制成的疫苗。疫苗在人体内可引起的免疫反应是()A．刺激T细胞分化成为记忆细胞B．刺激巨噬细胞产生抗狂犬病病毒的抗体C．可促进浆细胞释放出淋巴因子D．产生与狂犬病病毒特异性结合的抗体4.D用作疫苗的病毒都是经过特殊培养和技术处理的，它的活性比正常病毒低得多。当这种疫苗进入人体后，人体会产生免疫应答，产生大量抗体或记忆细胞，从而保证人体的健康。14．炭疽