高中生物人教版(2019)选择性必修1 4.4免疫学的应用（共53张ppt）

(共53张PPT)
第4章 第4节
人教版 选择性必修1
免疫学的应用
问题探讨
问题探讨
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？
讨论：为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？
流感病毒的种类有很多，一种流感疫苗只能防部分流感病毒引起的流感。另外，流感病毒易发生变异，因此流感疫苗需每年接种才能获得有效保护。
在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命，而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。
现随着人类对免疫系统认识的深人，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。
1、概念：
一
疫苗
通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
2、原理：
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。
3、实例：
(1)天花疫苗的发明和使用，根除了天花这种传染病。
(2)卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗等的研制。
(3)人乳头瘤病毒(HPV)疫苗可以预防由HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗。
(4)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疫苗。这种新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。
预防由HPV引起的几种子宫颈癌
（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
是我国首个人和动物的DNA疫苗
疫苗是提高人体免疫力来达到预防疾病目的的一种生物制品，它的基本组成为抗原、佐剂、防腐剂、稳定剂、灭活剂和其他活性成分，其中抗原是疫苗最主要的有效免疫成分。
4、种类：
一
疫苗
4、种类：
一
疫苗
减毒活疫苗。它是采用人工定向变异的方法，或从自然界筛选出毒力高度减弱或基本无毒的活微生物制成的疫苗。
减毒活疫苗接种后，微生物在机体内有一定的生长繁殖能力，可使机体发生类似隐性感染或轻度感染的反应，但不产生临床症状。因为病原体在体内有一定的生长增殖能力，所以免疫效果强而持久，如口服脊髓灰质炎疫苗。
4、种类：
一
疫苗
灭活疫苗。灭活疫苗又称死疫苗，是选用免疫原性强的病原体，经人工大量培养后，用理化方法灭活制成。
这类疫苗中的病毒已被杀死，安全性很好，但产生的免疫效果比减毒活疫苗要差，主要诱导特异性抗体产生，常需多次接种。
4、种类：
一
疫苗
新型疫苗。该类型的疫苗包括基因工程疫苗等，它是以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列制成，如现在我国应用的新型乙肝疫苗。这种疫苗安全性好，预防效果与灭活疫苗相似，但要多次强化。
为了达到通过一次接种预防多种疾病的目的，研究者开发出了联合疫苗。联合疫苗指学教 含有两个或多个活的、灭活的生物体或者提纯的抗原，由生产者联合配制而成，用于预防多种疾年初 病或由同一生物体的不同种或不同血清型引起的疾病或不同生活周期传染病。
联合疫苗包括多联疫苗(预防不同疾病)和多价疫苗(预防同一疾病的多个亚型或血清型)，如百白破三联疫苗、流感三价疫苗等。
4、种类：
一
疫苗
灭活疫苗 减毒疫苗
定义 又称死疫苗，将病原体经过人工大量培养后，用理化方法灭活制成。 用减毒或无毒力的活病原微生物制成的疫苗。
优点
缺点
易保存、运输；
毒力无法恢复；
需要多次接种，
不产生细胞免疫,
免疫效果持久；
即可产生体液免疫，也可产生细胞免疫
毒力有可能恢复；
不易保存、运输；
疫苗技术的发展——三代疫苗技术
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
①
②
③
④
⑤
第一代疫苗：①；
第二代疫苗：③；
第三代疫苗：②④⑤
新冠疫苗5条技术路线
5条
4、疫苗的发展
（1）我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病
的国家。
（2）法国科学家巴斯德开创了科学地进行免疫接
种的新时期。
（3）2006年,世界上第一个预防癌症的疫苗——人乳头瘤病毒(HPV)疫苗获得美国的批准。
（4）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,这是新型的基因工程疫苗。
5、意义：现代医学最伟大的成就之一，人类对抗传染病的有效武器。目前已拓展到非传染病领域。
思考.讨论
思考1：为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？
有些接种疫苗之后，机体会产生特异性免疫，可能会出现轻微发热或其他症状。
可行。将不同抗原联合制成一种疫苗，可预防相应的多种疾病。如：四联疫苗可预防百日咳、白喉、破伤风及由b型流感嗜血杆菌引起的脑膜炎、肺炎、心包炎等。
思考.讨论
思考2：接种多种疫苗很麻烦，设计一种用来预防多种疾病的疫苗，可行吗
不必包含完整的病原体。一般情况下引起免疫反应的是病原体所含有的抗原。
思考.讨论
思考3：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？
思考4：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？
思考5：为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？
思考6：为什么注射传统疫苗要进行多次？
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。
疫苗作为抗原进入人体后，要经过处理、传递、识别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。
可刺激机体产生更多的抗体和记忆细胞，增强免疫力。
思考：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:
(2)方法①与方法②哪种方法具有更持久的免疫力
(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
人被疯狗咬伤后,需要抗体尽快与抗原结合。方法②进行免疫产生抗体需要一段时间,故用方法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。
P83页旁栏思考题
疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
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（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。
1、概念：医学上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、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，以及高效免疫抑制剂的陆续问世。但依旧面临很多问题，其解决涉及免疫学的应用。
二
器官移植
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。因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相似，研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。
3、器官移植的原理:
提供移植器官的
（1）问题：
（2）希望：
①移植成功率低；
②配型成功的概率低。
③需要移植的患者数量多，供体器官短缺
①自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；
②使用免疫抑制剂可提高成活率。
同济大学团队首次在临床试验中利用自体肺部干细胞移植技术成功再生了患者的损伤肺部组织。
4、器官移植面临的问题及希望：
思考.讨论
讨论1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？
可能主要是没有考虑免疫排斥问题。
思考.讨论
讨论2.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？
在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，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。
思考.讨论
3.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是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。
思考.讨论
讨论4.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。
【典例】下列关于器官移植的叙述错误的是(　　)
A.手术成功的关键在于配型相合
B.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.免疫抑制剂的使用会使淋巴细胞减少，反而使患者容易患感染性疾病
D.免疫抑制剂只作用于B细胞
解析　器官移植手术成功的关键在于配型相合，减少排斥，A正确；器官移植最大的问题是存在免疫排斥，因此器官移植手术后患者要服用免疫抑制剂，以提高移植器官的成活率，B正确；免疫抑制剂的使用会使淋巴细胞减少，降低免疫能力，这会导致患者容易患感染性疾病，C正确；免疫抑制剂能抑制与免疫反应有关的细胞(T细胞和B细胞等)的增殖和功能，D错误。
D
免疫学应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
免疫学在临床实践中的应用
三
1、免疫预防：
灭活疫苗：
减毒疫苗：
如伤寒菌苗、卡介苗
如乙脑疫苗、牛痘苗
如白喉、破伤风类毒素
如亚单位疫苗、核酸疫苗
类 毒 素：
新型疫苗：
人工主动免疫
抗原
免疫球蛋白：
抗毒素：
如白喉抗毒素
人工被动免疫
抗体
如丙种球蛋白
（2）种类
（1）概念：是指在患病前将各种人工制备的免疫制剂（菌苗、疫苗或血清等）接种到人体内，使人体产生抗体及记忆细胞，增强人的免疫力，以达到预防传染病的目的。
三
免疫学在临床实践中的应用
免疫诊断：诊断措施。即根据抗原和抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂用于临床诊断。如检测病原体和肿瘤标志物。
检测病原体
检测肿瘤标志物
三
免疫学在临床实践中的应用
3、免疫治疗：
（2）种类：主要包括免疫增强疗法和免疫抑制疗法。
①免疫增强疗法：对免疫功能低下者。
②免疫抑制疗法：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。
③免疫调节：用物理、化学或生物学等手段调节免疫功能。
④免疫重建：将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。
（1）概念：患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、淋巴因子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。
三
免疫学在临床实践中的应用
归纳：免疫预防与免疫治疗的区别
项目 免疫预防 免疫治疗
时间
注射的物质
目的
病原体感染前的预防
病原体感染后的治疗
疫苗（经处理的抗原）
抗体、细胞因子、血清等
激发机体自身免疫反应，
产生抗体和记忆细胞
直接注射免疫活性物质，
增强人体抵御病原体的能力
【典例】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．接种卡介苗和对病人输入抗体
C．注射麻疹疫苗和口服抗体
D．移植胸腺和输入细胞因子
B
免疫学的应用
免疫预防
免疫诊断
免疫治疗
疫苗
原理
作用
免疫抑制疗法
器官移植
解决方法
面临问题
如检测病原体、肿瘤标志物
免疫功能低下者
治疗类风湿关节炎等疾病
免疫增强疗法
课堂小结
一、概念检测
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。 ( )
×
×
√
联系与应用
联系与应用
二、拓展应用
1. 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天的匀浆失去使家兔患病的作用。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，巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后， 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。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。
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。
(3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。
本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。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。
联系与应用
(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？
二、拓展应用
2. 有人提议，应该开发一个“器官保险”项目：参与者将承诺在自己死后捐献器官，作为回报，他们在需要移植时，可以优先得到器官。为了避免太多“高风险”的人们申请这种保险，需要进行医学评估，只有器官需求风险正常的人才能买这种保险。你认为，这种策略与当前的自愿捐献器官策略比，哪个更好？理由是什么？你能想到其他更有效地提高器官捐献数量的策略吗？
联系与应用
复习与提高
1. B细胞、辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点不包括 ( )
A. 它们都具有特异性
B. 受刺激后，都可以经历活化、增殖过程
C. 都来自骨髓造血干细胞，并在骨髓里成熟
D. 细胞表面都含有受体，可识别相应抗原
一、选择题
C
复习与提高
一、选择题
2.在制备抗蛇毒毒素血清时，需将减毒的蛇毒注入家兔体内以引起免疫反应，这一免疫反应和所用的蛇毒分别是 ( )
A. 特异性免疫，抗体
B. 特异性免疫，抗原
C. 非特异性免疫，抗体
D. 非特异性免疫，抗原
B
复习与提高
一、选择题
3.环孢素A是霉菌的一种代谢产物，能选择抑制辅助性T细胞的增殖环抱素A可用于 ( )
A. 预防和治疗艾滋病么
B. 降低恶性肿瘤的发病率
C. 降低移植器官被排斥的概率
D. 清除宿主细胞内的结核分枝杆菌
C
复习与提高
二、非选择题
1700年，英国皇豪學会会员、著名医生马丁·李斯特收到一封英国商人从中国寄去的信，信中描述了商人在中国看到的人痘接种过程：“打1开天花患者的小脓包，用棉花吸沾一点脓液，并使之干燥……然后放入可能患天花人的鼻子里。”被接种者会轻度感染天花，然后痊愈。
为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？在这个过程中，免疫系统发生了哪些变化？
复习与提高
二、非选择题
为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈？在这个过程中，免疫系统发生了哪些变化？
接种物中带有减毒的天花病毒，因此，被接种者会轻度感染天花。但由于接种的天花病毒毒性已经减弱，被接种者完全可以通过免疫系统实现自愈。这个过程中，免疫系完成了对天花病毒的特异性免疫反应，同时针对天花病毒分化出记忆B细胞和记忆T细胞，当再次遇到天花病毒时能迅速作出反应。
复习与提高
二、非选择题
人类基因D编码红细胞表面的RhD蛋白，其等位基因d不编码蛋白质。基因型为DD或Dd的被称为阳性(Rh)，基因型为dd被称为Rh阴性(Rh~)。人的血清中不存在抗RhD的天然抗本，只有当Rh~的人接受Rh 人的血液后，才会通过免疫反应产生该抗体。RhD抗体可以透过胎盘。当Rh的母亲怀有Rh'的胎儿时，胎儿的少量红细胞或RhD蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生抗体。如果此抗体进入胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。
复习与提高
二、非选择题
(2)当母亲和胎儿的RhD不相容时，一般情况下，第一胎生产不会发生临床的症状。但当母亲第二次生育时，就可能发生新生儿溶血。请解释这是为什么。
第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿红细胞或RhD蛋白进入母体是少量的，并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统的就更少了，所以不易发生新生儿溶血。但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或RhD蛋白再次进入母体，引起二次免疫，母体会产生更多的RhD抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。
复习与提高
二、非选择题
复习与提高
二、非选择题
(3)一位Rh的母亲第一胎生了个Rh的孩子，她还想生第二胎。请你为她提出一个预防第二胎新生儿溶血的方案并解释原因。
可以让该母亲在分娩第一胎之后的很短时间内(如72h之内)接受RhD蛋白的抗体注射，以消耗掉在妊娠末期或分娩时进入她体内的RhD蛋白，这样使母体内不发生针对RhD蛋白的初次免疫，可以预防下一胎发生Rh溶血。
复习与提高
二、非选择题
(1)当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 抗原 可诱导B淋巴细胞增殖、分化成 浆细胞 和记忆细胞，记忆细胞在机体被HPV感染时能够迅速作出反应，因而能够起到降低患子宫颈癌风险的作用。
3. 人乳头瘤病毒(HPV)可导致子宫颈癌。请回答下列有关HPV疫苗与预防子宫颈癌的相关问题。
复习与提高
二、非选择题
受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降，会导致癌细胞无法有效地向T细胞呈递抗原信息，这样，癌细胞就有可能逃避免疫监视，增加患宫颈癌的概率。
(2)研究表明，受HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平往往下降，这与患子宫颈癌有什么关系？
复习与提高
二、非选择题
可以纯化HPV的衣壳蛋白L1或利用基因工程生产L1，并以L1蛋白为基础设计HPV疫苗。现已上市的HPV疫苗，大部分是以L1蛋白或L2蛋白为靶标制备的。
(3)HPV的衣壳蛋白主要由L1和L2构成，且主要成分是L1。根据这一信息，请你提出一个设计HPV疫苗的思路，并上网查找资料，看你设计的思路与已经上市的HPV疫苗的设计思路是否相同。