4.4免疫学的应用 课件(共45张PPT)-2025-2026学年上学期高二生物（人教版）选必修1

(共45张PPT)
第4章 免疫调节
第4节 免疫学的应用
本节聚焦:
疫苗的作用是什么？为什么它能够发挥这样的作用？
器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
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。现在随着人类对免疫系统认识的深入，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。
思考：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吗？
新课导入
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？
流感病毒极易发生变异，该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的，所以没有起到预防作用。
问题探讨
01 疫苗
我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。
最早
免疫
1. 疫苗的研发历程：
一. 疫苗
公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来
英国的外科医生詹纳（Jenner）发明牛痘疫苗奠定了基础。
法国科学家 有关疫苗的研制，开创了 地进行 __的新时期。
巴斯德
科学
免疫接种
巴斯德主要成就——巴氏消毒法、研制狂犬疫苗等。
巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。
1. 疫苗的研发历程：
一. 疫苗
什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？
通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
2. 疫苗的概念：
一. 疫苗
3. 接种疫苗的作用机理：
疫苗的作用是指用各种病原微生物所制作的生物用品，进行预防接种，一般在接种疫苗之后，机体就会自动形成免疫的防疫功能。疫苗身为一种特异性抗体，接种到体内后，身体会对疫苗产生的特异性抗体，然后形成抗炎抗体复合物反应，这样对某种传染病起到一定的预防作用。
01
3. 接种疫苗的作用机理：
一. 疫苗
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体和记忆细胞，从而对特定传染病具有抵抗力。
特点1：具有 ：
特点2：具有 ：
特异性
记忆性
接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病
免疫力能维持较长的时间
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
灭活疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
APC
减毒疫苗
APC
记忆B细胞
辅助性T细胞
B细胞
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
浆细胞
抗体
细胞毒性T细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
靶细胞
记忆T细胞
细胞毒性T细胞
裂解靶细胞暴露抗原
01
3. 接种疫苗的作用机理：
一. 疫苗
种类①灭活疫苗：又称死疫苗,将抗原病原微生物用物理方法灭活后制作而成。
优点：制备简单，保存时间长且相对较安。
不足：接种量大，且需要多次接种。
实例：狂犬疫苗等。
01
4. 疫苗种类及实例：
一. 疫苗
种类② 减毒疫苗：丧失致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。(失去侵染性，保留抗原性)
优点： 接种一次，且接种量少免疫时间长，效果好。
不足：毒力有可能恢复，不易保存、运输。
实例：卡介苗、脊髓灰质炎疫苗（顾方舟）、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。
01
4. 疫苗种类及实例：
一. 疫苗
思考：随着科学技术的发展，疫苗技术也在发展，你知道目前疫苗发展到第几代了吗？
疫苗技术的发展——三代疫苗技术
01
一. 疫苗
第一代疫苗：
第二代疫苗：
第三代疫苗：
指的是灭活疫苗和减毒活疫苗
又称为亚单位疫苗，是通过基因工程原理获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白，刺激人体产生抗体。
是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗
01
一. 疫苗
第一代疫苗
“打”病原体
“打”蛋白
“打”核酸
第二代疫苗
第三代疫苗
疫苗的肌肉注射
一. 疫苗
4. 疫苗种类及实例：
种类③DNA疫苗：是指将含有编码某种抗原蛋白的外源基因与质粒重组后直接导入动物细胞内，并通过宿主细胞的转录、翻译系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。
优点： 免疫保护力增强，制备简单，省时省力
实例：新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。
2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书。
种类④mRNA疫苗：
将编码病原体蛋白的mRNA包裹在脂质体中，当疫苗注射到体内时，体内的细胞即可通过该mRNA翻译合成大量的病原体蛋白，并诱导免疫系统识别该蛋白从而产生对病原体的免疫记忆以抵抗病毒感染。
一. 疫苗
4. 疫苗种类及实例：
种类⑤人乳头瘤病毒（HPV）疫苗——世界上第一个预防癌症的疫苗（美国）2006年，HPV（人类乳头瘤病毒）疫苗获得美国的批准。该疫苗可以预防由HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗，在人类研发癌症疫苗的道路上具有里程碑式的意义。疫苗有何的意义呢？一.疫苗4.疫苗种类及实例：一.疫苗①到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
②随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。
一. 疫苗
5. 疫苗研发的意义：
一. 疫苗
教材P83【旁栏问题】疫苗必须包含一个完整的病原体吗？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（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。
一. 疫苗
教材P83 【思考讨论问题】某同学接种了流感疫苗,大夫提醒他说:“这一两天要留意,可能会有轻微发烧或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应
一. 疫苗
提示：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应，有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。
教材P83 【思考讨论问题】有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗？请谈谈你的理由。
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。
临床应用如：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。
(1)注射某种疫苗后，体内可能有记忆T细胞的产生(　　)
(2)注射过流感疫苗后，就不会再患感冒(　　)
(3)疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂(　　)
√
×
√
课堂检测
1.1885年，巴斯德将患有狂犬病的病犬脑组织提取液注入兔脑中，连续传代90代并进行干燥后，制成了世界上第一支减毒狂犬病疫苗。下列叙述不正确的是
A.以兔作为宿主传代90代降低了狂犬病病毒的毒性
B.减毒处理后的狂犬病病毒仍然具有抗原特异性
C.减毒狂犬病疫苗注入体内可引发特异性免疫反应
D.动物实验证明研发的疫苗安全有效即可临床使用
√
课堂检测
2.(多选)预防传染病的疫苗家族中增加的第三代疫苗——DNA疫苗，是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成，这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应。下列关于DNA疫苗的叙述正确的是
A.DNA疫苗导入人体能够产生特异性免疫
B.导入人体的DNA疫苗在体内直接产生抗体，起到免疫作用
C.DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的
D.DNA疫苗接种后引起人体产生的抗体是由浆细胞合成的
√
√
√
课堂检测
思考：为了预防疾病我们注射疫苗，那么如果我们机体的器官出现病变甚至死亡，我们该如何应对呢？
02 器官移植
用 的器官置换 的器官，以 其 _ 的技术。
正常
丧失功能
重建
生理功能
1. 概念：
2. 意义：
器官移植已经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。
二. 器官移植
3. 器官移植面临的问题：
二. 器官移植
【思考.讨论】 阅读《教材》P83—84相关材料，总结接种疫苗时遇
到的问题
(1). 外来器官于机体来说相当于什么成分？
(2). 最初进行器官移植，为什么总是不成功呢？
抗原
(3). 进行器官移植手术后，免疫系统会把外来的器官当作“非己”成分
进行攻击，主要是什么免疫起作用？
【P83资料1】
提示 可能主要是没有考虑免疫排斥问题。
细胞免疫
①每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，标明细胞身份的标签物质—组织相容性抗原（MHC），也叫人类白细胞抗原（HLA）。②每个人的白细胞能够识别HLA，区分自己和非己。③正常情况下，白细胞不攻击自身细胞。④如果将别人的组织或器官移植过来，就能识别HLA不同而发起攻击。⑤除了同卵双胞胎外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。移植器官容易失败的原因——免疫排斥二.器官移植思考：什么是免疫排斥？如何解决这一问题
二. 器官移植
(4). 在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要先进行配型，即检查供体和受体的组织相容性呢？
提示　在进行器官移植或者骨髓移植时，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越低，移植的器官就越容易存活。如果配型不合适，发生免疫排斥的可能性就越大，就不适合移植。
【P83资料2】
3. 器官移植面临的问题：
思考：从以上材料可以看出，器官移植的关键是什么？
器官移植的关键——供者与受者的HLA是否一致或相近。


①中国传统思想的伦理困境。
②脑死亡器官捐献，需要家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到了脑心双死亡的状态。
③心死亡器官捐献，心跳停止后，器官容易缺血，仅在短时间内（约15分钟）符合捐献标准。
④离体器官保存时限短：心脏5小时，肝12小时，胰腺和肾脏分别为20小时和24小时以内。
器官短缺原因：
二. 器官移植
通过【P84资料3】分析为什么器官捐献的人很少呢？
思考：如何解决器官捐献短缺这一难题？

二. 器官移植
4. 器官移植的希望：
在不能100%配型成功的情况下，器官移植免疫排斥的解决方法：
①免疫抑制剂（例如环孢素A）的应用，
②自体干细胞培养相应的组织、器官的移植；
4. 器官移植的希望：
二. 器官移植
【P84资料4】
(5). 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？
提示 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。
(6). 运用免疫抑制剂虽可以提高器官移植成活率,但患者易感染疾病，
这一问题该如何解决？ ？
提示 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。
人体移植器官短缺
寻求可代替的移植器官
猪的内脏与人相似
培育无免疫排斥的转基因克隆猪器官
抑制抗原决定基因表达
或除去抗原决定基因
在器官供体基因组中导入某种体调节因子
用转基因动物做器官移植的供体
二. 器官移植
03 免疫学在临床实践上的应用
免疫诊断
免疫治疗
免疫预防
1. 免疫预防：
疫苗
患病前的措施。即根据特异性免疫原理，采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂，接种到人体内，使人体产生对特定传染病的抵抗能力，达到预防某些疾病的目的。
三. 免疫学在临床实践上的应用
免疫预防
灭活疫苗
减毒疫苗
类毒素
新型疫苗
免疫球蛋白
抗毒素
注射抗体
主动免疫
注射抗原
被动免疫
三. 免疫学在临床实践上的应用
1. 免疫预防：
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。
检测肿瘤标志物(如甲胎蛋白AFP)
2. 免疫诊断：
检测病原体
三. 免疫学在临床实践上的应用
个体表现型 A型 B型 O型 AB型
红细胞表面 抗原类型 A抗原 B抗原 无A抗原 无B抗原 既有A抗原
又有B抗原
血清中抗体类型 抗B抗体 抗A抗体 即有A抗体 又有B抗体 无A抗体
无B抗体
2. 免疫诊断—ABO血型的鉴定
三. 免疫学在临床实践上的应用
T线处
早孕试纸中含有能够与HCG(人绒毛膜促性腺激素)结合的抗体，能够与hCG结合，并形成抗原抗体复合物，最后再与色素分子结合，并在试纸上显现条带
C线处
人绒膜促性腺激素类似物
抗人绒膜促性腺激素抗体
2. 免疫诊断—早早孕检测
三. 免疫学在临床实践上的应用
患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞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。
（1）免疫增强疗法：对免疫功能低下者， 如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质。
（2）免疫抑制疗法：如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
（3）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。
3. 免疫治疗：
三. 免疫学在临床实践上的应用
PD1或PD-L1抑制剂对肿瘤的作用机制
宫颈癌的预防—HPV疫苗
癌症的治疗
癌症的预防
网络资料
3. 免疫治疗：
三. 免疫学在临床实践上的应用
(1)器官移植时供者与受者主要HLA要完全一致才可以(　　)
(2)免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛应用，如检测病原体和肿瘤标志物等(　　)
(3)对免疫功能低下者使用免疫增强疗法，如治疗类风湿关节炎(　　)
(4)器官移植时产生的排异反应是特异性免疫(　　)
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√
×
√
课堂检测
3.下列关于器官移植的叙述，错误的是
A.器官移植的目的是重建其生理功能
B.只有当供体和受体的HLA完全相同才能进行器官移植
C.皮肤移植时，最好使用自身的皮肤进行移植
D.接受器官移植的患者，因需要使用免疫抑制剂，而容易患感染性疾病
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课堂检测
4.2020年9月21日，中国科学家杨璐菡团队在Nature子刊发表论文，宣布利用基因编辑技术成功开发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”。据测试这些小猪的器官和人有更好的免疫兼容性，可满足安全、成功移植到人体的要求，减少免疫排斥反应的发生。下列叙述不正确的是
A.发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA不同
B.活化的B细胞分泌的细胞因子与免疫排斥反应相关
C.T细胞特异性的免疫抑制药物的使用可降低免疫排斥反应
D.猪3.0的开发可缓解器官移植中供体器官短缺的问题
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活化的T细胞分泌的细胞因子与免疫排斥反应相关，B错误。
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
下节课见！