4.4免疫学的应用 课件(共36张PPT)-2025-2026学年上学期高二生物（人教版）选必修1

(共36张PPT)
第四章 免疫调节
第4节 免疫学的应用
学习目标
01
02
了解疫苗的种类及作用机理
分析器官移植面临的问题
将“正常结构”作为免疫对象
将“非病原体”作为抗原
免疫功能先天或后天不足
自身免疫病
过敏反应
免疫缺陷病
免疫错误
免疫失调病的判断方法
免疫过强
免疫缺陷
温故知新
我国是世界上 用 的方法预防传染病的国家。
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。
最早
免疫
1.疫苗的研发历程。
一、疫苗
1.概念
疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。
灭活
减毒
病原体
接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体(以及相应的记忆细胞 )，从而对特定传染病具有抵抗力。
2.作用机理
疫苗
浆细胞
记忆B细胞
抗体
辅助性T细胞
B细胞
真正的病原体
记忆B细胞
浆细胞
抗体
清除病原体
APC
特异性
记忆性
一、疫苗
免疫反应的规律：
3.疫苗种类及实例
（1）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。
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。
一、疫苗
活疫苗
3.疫苗种类及实例
（2）灭活疫苗：
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。
一、疫苗
目的：使机体产生更多的抗体和记忆B细胞
死疫苗
【例1】已有研究表明,新型冠状病毒表面具有多种蛋白,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使病毒吸附并侵入细胞。人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合,使病毒无法吸附到人体细胞表面而阻止病毒感染。下列叙述错误的是(　　)
A.新型冠状病毒无症状感染者体内可检测到病毒抗体,但检测不到病毒核酸
B.注射新型冠状病毒灭活疫苗后,机体产生相应的抗体和记忆细胞来预防新型冠状病毒
C.新型冠状病毒灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒,其中含有S蛋白
D.首次注射新型冠状病毒灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答,要增强免疫效果需再次接种
A
3.疫苗种类及实例
（3）新型疫苗
将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。如DNA疫苗
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。
一、疫苗
基因工程疫苗
3.疫苗种类及实例
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
一、疫苗
12.近年来在疫苗家族中增加了“第三代疫苗”——DNA疫苗,它们是由病原微生物的一段基因制成的,这段基因编码的产物能引起机体的免疫反应。下列关于DNA疫苗的叙述,正确的是 ( )
A.能引起机体的免疫反应是因为DNA疫苗是抗原
B.能引起机体的免疫反应是因为疫苗中的DNA能表达形成抗体
C.DNA疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程
D.接种后若感染此病原微生物,则体内记忆细胞会产生大量抗体
C
【例2】在第四代天花疫苗的研究中,可利用天花病毒蛋白的亚单位(在感染和致病过程中起重要作用的成分)制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别天花病毒的抗体。下列叙述错误的是(　　)
A.可通过基因工程生产这种疫苗
B.天花病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质
C.该方法制备的疫苗不会在机体内增殖
D.天花病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质
B
(4)人乳头瘤病毒（HPV）疫苗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。3.疫苗种类及实例HPV病毒的“励志演说”思考：疫苗研发有何的意义呢？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。
4.疫苗研发的意义
一、疫苗
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？
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
（1）免疫排斥3.器官移植所面临的问题二、器官移植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—.，也叫。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。④如果将移植过来，就能识别HLA不同而发起攻击。⑤除了外，不同的人具有不同的组织相容性抗原。组织相容性抗原人类白细胞抗原（HLA）自身细胞别人的组织或器官同卵双胞胎资料2:据媒体报道，瑞金市3岁男孩张某身患白血病。幸运的是，张某的骨髓与父亲的骨髓配型成功了。而身在千里之外的白血病患者李某却没有那么幸运，与其亲属的骨髓配型均没有成功。
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。
3.器官移植所面临的问题
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？
讨论3.从以上材料可以看出，器官移植的关键是什么？
二、器官移植
（2）器官移植的关键：取决于供体与受体的HLA是否一致或相近。研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植3.器官移植所面临的问题资料3:2015年中国全面停止使用死囚器官，公民资源捐献成为器官移植唯一的合法来源。据统计，我国每年需要肝移植的人数是20万-30万人，而2015年我国完成的肝移植手术仅仅2000多例。2015年中国有2766人在生命终结之时，捐献出了自己的器官。二、器官移植思考：如何解决器官捐献短缺这一难题？（1）器官移植免疫排斥的解决方法：4.器官移植的希望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；二、器官移植资料4：据媒体报道，2015年，研究人员利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏（相当于成人心脏的千分之一）；2017年，研究人员又利用干细胞成功培养出了人类胚胎期的结肠组织，培养成熟后，它与人体的肠组织具有很高的相似性。你还可以搜集到更多的科学家利用干细胞培养组织、器官的研究进展的报道。
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。
4.器官移植的希望
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？
二、器官移植
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。
4.器官移植的希望
讨论4. 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？
二、器官移植
【例3】器官移植是20世纪医学领域的一项重大突破,但异种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.进行器官移植后,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
免疫诊断
免疫治疗
免疫预防
三、免疫学在临床实践上的应用
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。
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
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。
3.免疫治疗
（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：对自身免疫病患者，如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
三、免疫学在临床实践上的应用
三、免疫学在临床实践上的应用
免疫预防与免疫治疗的比较
比较项目 免疫预防 免疫治疗
原理
获得 方式
适用对象
抗原刺激机体主动产生免疫力
抗原入侵获得;注射疫苗获得
健康人
提高或降低免疫系统的功能
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
患者或疑似患者
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
自身免疫病患者
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。( )
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免都会发病，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。
×
×
√
抗原
灭活疫苗
(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？
(2)为什么要对小男孩连续注射十几天呢？
(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。
曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒
需要进行微量叠加，使机体产生更多的抗体和记忆B细胞。
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。
ー、选择题
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.它们都来自骨髓的造血干细胞，并在骨髓里成熟
D.它们的细胞表面都含有受体，可以识别相应的抗原
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
C
B
自行校对答案
3.环孢素A是霉菌的一种代谢产物，它能选择性地抑制辅助性T细胞的增殖。那么，环孢素A可用于（ ）
A.预防和治疗艾滋病
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
二、非选择题
1.1700年，英国皇家学会会员、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？
C
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。在这个过程中，免疫系统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，当再次遇到天龙病毒时能迅速作出反应。
2.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Rh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的天然抗体，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。如果此抗体进人胎儿的循环系统，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。
(1)填写下表，预测结果：母亲和胎儿的RhD是否相容？
母亲 胎儿
结果
基因型 Rh表型 基因型 Rh表型 Dd Dd
dd Dd
Rh+
Rh+
Rh+
Rh-
相容
不相容
(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。
(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。
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人胎儿循环系统，也就更容易导致新生儿溶血。
提示: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。
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。
(1)当个体接种HPV疫苗后，该疫苗作为 可诱导B淋巴细胞增殖、分化 成 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。
(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？
抗原
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。
(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hD蛋白，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。
提示：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。
浆细胞
4.我国对艾滋病病人实行“四免一关怀”才会通政策，请查阅资料，了解这项政策的具体内容，谈一谈这样做的原因和必要性。
我国于2006年3月1号起实施《艾滋病防治条例》。该条例将“四免一关怀”政策制度化、法律化。条例第四章第四十四条规定了“四免”，即(1)向农村艾滋病病人和城镇经济困难的艾滋病病人免费提供抗艾滋病病毒治疗药品；(2)对农村和城镇经济困难的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人适当减免抗机会性感染治疗药品的费用；(3)向接受艾滋病咨询、检测的人员免费提供咨询和初筛检测；(4)向感染艾滋病病毒的孕产妇免费提供预防艾滋病母婴传播的治疗和咨询。第四十六条和第四十七条体现了“一关怀”，即县级以上地方人民政府应当对生活困难并符合社会救助条件的艾滋病病毒感染者、艾滋病病人及其家属给予生活救助；还应当创造条件，扶持有劳动能力的艾滋病病毒感染者和艾滋病病人，从事力所能及的生产和工作。“四免一关怀”是我国艾滋病防治有力的政策措施之一。这样做，能最大限度控制艾滋病的发病率及传播，还能消除群众的恐“艾”情绪，使全社会积极应对艾滋病的威胁，体现社会主义制度的优越性。
谢谢