第4节 免疫学的应用
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？
探究点一 疫苗
【师问导学】
1．疫苗与病原体相比，有什么异同？
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。利用所学知识解释原因。(科学思维)
(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？
(2)注射流感疫苗，只能短期内预防流感的原因是什么？
3．(1)首次接种“百白破”三联体疫苗后，机体能够特异性识别抗原的免疫细胞有哪些？
(2)如果不接种“百白破”三联体疫苗，人体就一定会患相关疾病吗？说说你的理由。
4．结合教材内容，回答下列问题：
(1)用编码某病毒特定蛋白质的DNA制备的疫苗比直接利用病毒研制的疫苗更安全，原因是什么？
(2)“RNA疫苗”在机体细胞内表达产生的蛋白质是抗体吗？请简要说明理由。
【智涂笔记】
[误区警示]
一种抗体不能识别多种抗原
一种抗体只能特异性识别一种抗原，三联体疫苗含有三种抗原，可以刺激机体产生三种对应的抗体。而不是产生一种能抑制上述三类致病菌的抗体。
[误区警示]
(1)疫苗并不都是抗原。疫苗可以由灭活的或减毒的病原体制成，也可以由抗体制成，接种抗体类疫苗通常用于紧急预防或治疗。
(2)由灭活的或减毒的病原体制成的疫苗作为抗原起作用，是大分子物质。
(3)疫苗不是只能注射。接种疫苗最常见的方武有两种：注射(如流感疫苗、乙肝疫苗等)和口服(如脊髓灰质炎疫苗)。
【师说核心】
1．概念
疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
2．作用
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。
4．应用原理
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．所属免疫学应用类型
接种疫苗属于免疫学应用中的免疫预防。
6．疫苗类型
目前应用的疫苗主要有三种类型：减毒活疫苗、灭活的死疫苗和新型疫苗，各有优缺点。
(1)减毒活疫苗
接种后能感染人体而使人产生免疫力，从而达到预防效果。如“糖丸”就是一种减毒活疫苗，口服后可预防小儿脊髓灰质炎。
(2)灭活的死疫苗
这类疫苗中的病原体已被杀死，安全性很好，但产生的免疫效果不如减毒活疫苗，常需要多次强化免疫，如狂犬病疫苗、流感疫苗。
(3)新型疫苗
新型疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。
①DNA疫苗
a．DNA疫苗的机理
DNA疫苗是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。
b．DNA疫苗的特点
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。
②RNA疫苗
a．RNA疫苗的机理
RNA疫苗的机理是将编码抗原决定簇的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。
b．RNA疫苗的特点
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，然后又立刻衰减。
【检测反馈】
1．当人体注射了用禽流感病毒蛋白制备的疫苗后，体内不会发生的反应是( )
A．吞噬细胞加工处理和呈递抗原
B．产生针对该禽流感病毒蛋白的抗体
C．细胞毒性T细胞消灭被疫苗感染的细胞
D．形成能识别该禽流感病毒蛋白的记忆细胞
2．预防传染病的疫苗家族中增加的新一代疫苗——DNA疫苗，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疫苗的叙述错误的是( )
A．DNA疫苗进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，人体产生的抗体是由浆细胞产生的
3．下列有关疫苗的叙述，正确的是( )
A．疫苗总是作为抗原起作用，激发人体的体液免疫，产生相应的记忆细胞和抗体
B．麻疹病毒减毒活疫苗是小分子物质，其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别
C．疫苗只能通过注射的方式接种
D．接种疫苗的目的是预防疾病，而不是治疗疾病
4．百日咳、白喉和破伤风是三种常见传染病，分别由三种致病菌导致。我国政府在儿童中推广“百白破”三联体疫苗的免费接种，大大降低了发病率，接种疫苗后一定会出现的是( )
A．只引发体液免疫而不发生细胞免疫
B．辅助性T细胞可产生细胞因子作用于B细胞
C．浆细胞特异性识别疫苗从而产生相应抗体
D．体内出现一种能抑制上述三类致病菌的抗体
探究点二 器官移植和免疫预防、诊断、治疗
【师问导学】
1．白细胞为什么能够识别并攻击移植的外来器官？
2．新生儿6个月前一般不会患病，6个月后疾病逐渐增多。说说你的理解。(科学思维)
(1)新生儿6个月前一般不会患病，主要原因是什么？
(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？
3．使用免疫抑制剂，对机体的免疫细胞和免疫系统有什么影响？
4．随着人类对免疫系统认识的深入，免疫学得到了广泛的应用。阅读教材，结合材料思考：
(1)外源器官相当于抗原，自身________(填“T细胞”或“抗体”)会对其进行攻击，这是早期器官移植失败的原因。________的应用，大大提高了器官移植的成活率。
(2)为了减轻器官移植后所发生的________，病人还要长期使用免疫抑制药物，使免疫系统处于免应答或弱应答状态。
【智涂笔记】
[名师提醒]
(1)除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。
(2)器官移植引起的免疫排斥反应主要是细胞免疫。
[方法规律]“三看法”辨析免疫预防、免疫检测和免疫治疗
【师说核心】
一、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叫作器官移植。
2．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。
3．器官移植容易失败的原因
进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击(即存在免疫排斥)。
(1)组织相容性抗原(HLA)：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。
说明 每个人的白细胞都能识别自身细胞的HLA，正常情况下不会攻击自身细胞。如果是异体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。
(2)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。
(3)除了存在免疫排斥的问题，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。
二、免疫预防、诊断、治疗
1．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
获得方式
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
2.免疫诊断
(1)原理：抗原—抗体杂交原理。
(2)方法：用抗原检测病原体或肿瘤标志物等。
(3)适用对象：患者或疑似患者。
(4)特点：灵敏度高。
3．免疫治疗
【检测反馈】
1．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
2．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
3．利用免疫学原理既可以预防疾病，也可以治疗疾病。如图是某人获得抗病毒抗体的两种途径及抗体的变化情况。下列有关叙述正确的是( )
A．途径①注射的是病毒疫苗，途径②注射的是抗病毒抗体
B．在人体患病的情况下，途径①常用于免疫预防；途径②常用于免疫治疗
C．途径①曲线下降的原因可能是抗病毒抗体与病毒结合形成沉淀
D．途径②曲线在0～7天逐渐上升的原因是病毒逐渐增多
4．甲肝病毒是引发甲型肝炎的病毒，该病毒的抗体在机体内可维持5年左右。下列对甲型肝炎免疫检测叙述，正确的是( )
A．某人甲肝抗体检测为阳性，则此人为甲型肝炎患者
B．某人甲肝抗体检测为阳性，抗原检测为阴性，则此人已痊愈但仍携带甲肝病毒
C．某人甲肝抗原检测为阴性，则此人未接触过甲肝病毒，且抗体检测必为阴性
D．某人甲肝抗体检测为阴性，则此人不可能患有甲型肝炎
【网络建构】
【主干落实】
1．疫苗的发明和应用、组织中抗原的检测以及抑制器官移植中的排异反应都应用了特异性免疫原理。近年来还兴起了癌症的免疫疗法。
2．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。
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。事实上，除了同卵双胞胎，要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。
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。
5．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。
1．我国政府规定，新生儿必须在六个月内三次接种乙肝疫苗，若接种成功，则相关说法正确的是( )
A．相应抗体遇双缩脲试剂显蓝色
B．多次注射疫苗后浆细胞能在体内长期停留
C．产生的抗体可裂解乙肝病毒
D．产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附
2．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
3．据《自然》杂志刊登的文章称，肺具有造血功能。这给血液病患者和需要接受肺移植的患者带来了福音。从免疫的角度来看，移植的肺属于( )
A．病原体
B．抗原
C．抗体
D．免疫器官
4．结核杆菌是一种胞内寄生菌，卡介苗是用于预防结核病的疫苗，人体通过注射接种卡介苗获得相应免疫力。下列叙述正确的是( )
A．卡介苗能刺激机体T细胞分泌相应的抗体
B．细胞毒性T细胞与卡介苗接触后使之裂解死亡
C．卡介菌对人体来说是抗原，只会刺激机体产生细胞免疫
D．正常情况下，结核杆菌再次入侵时，相应记忆细胞会增殖分化
5．接种牛痘可预防天花，这是因为接种牛痘后人体内将( )
A．产生抗原，获得免疫力
B．产生抗体，获得免疫力
C．产生大量的巨噬细胞，消灭天花病毒
D．产生大量的浆细胞和记忆B细胞
6．市民李某感染新型冠状病毒肺炎后，在医院主动接受治疗，痊愈后，经过检测他体内已经没有新型冠状病毒，而且产生了大量的抗体，这种抗体是终结这场瘟疫的希望。他的父亲因为密切接触而在其痊愈后感染，在医生的积极治疗下得以康复。下列叙述不正确的是( )
A．李某在感染后持续38
℃高烧时，总产热量等于总散热量
B．猜测李某的父亲被治愈，原因是利用了李某的血清，这是一种被动免疫
C．李某的父亲在感染“新冠”病毒后，机体内的体液免疫和细胞免疫都会发挥作用
D．李某在治愈过程中，身体内的记忆细胞快速增殖、分化为浆细胞，产生更多的抗体
7．人类对传染病的斗争是从天花开始的。接种牛痘最终导致完全根除天花，并且推广为对抗许多病原体的可靠的保护方法。请回答下列问题：
(1)大多数疫苗由减毒的生物、死的生物、失活的毒素或由亚细胞的片段组成。疫苗相当于图甲中的[ ]________。自身机体内________的细胞也可能成为①。
(2)图乙中当毒性强的S病原体进入接种过该疫苗的人体A，会发生二次免疫反应，此时图甲中的[ ]________能分裂产生新的________，由[ ]________产生大量的⑤。
(3)题干中提到的“可靠的保护方法”是指________________，传染病病愈后的免疫力有的持续终生，有的不长。免疫时间较短的主要原因可能是病原体________________。
(4)病原体进入人体后，可以将它清除的细胞是________________________。
教材第85页?【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的，但不一定是细菌。
(2)√ 组织相容性抗原是细胞表面的特异性蛋白，它可以与抗原决定簇结合从而供T细胞识别，故可以与疫苗相互识别。
(3)√ 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的，注射的疫苗相当于抗原，会使机体产生一定的免疫反应。
2．D 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。
二、拓展应用
1．(1)提示：抗原(病毒)。
(2)提示：确保小男孩体内产生足够的相应的抗体和记忆细胞。
(3)提示：可查找冻干人用狂犬病疫苗相关资料。
2．开放性问题，答案合理即可。
第4节 免疫学的应用
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：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。
2．(1)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)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．(1)提示：B细胞，辅助性T细胞、细胞毒性T细胞。
(2)提示：不一定，人体可以通过病原体自然入侵产生免疫力。
4．(1)提示：DNA表达的蛋白质不具有侵染性，不会破坏细胞结构，但也能引起机体产生免疫反应。
(2)提示：RNA疫苗在机体细胞内表达产生的蛋白质不是抗体，是能引起机体产生免疫反应的物质，是抗原。
【检测反馈】
1．解析：疫苗相当于抗原，注射后，吞噬细胞会加工处理和呈递抗原，A不符合题意；注射疫苗后，产生针对该禽流感病毒蛋白的记忆细胞和抗体，B、D不符合题意：用禽流感病毒蛋白制备的疫苗没有感染性，不会进入宿主细胞，不会产生细胞免疫，C符合题意。
答案：C
2．解析：DNA疫苗进入人体，相关基因表达产生的蛋白质作为抗原，刺激机体产生特异性免疫，A正确、B错误；因“DNA疫苗是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成”，故DNA疫苗的接种可以达到预防特定微生物感染的目的，C正确；人体内抗体是由浆细胞产生的，D正确。
答案：B
3．解析：疫苗通常作为抗原起作用，激发人体的体液免疫，产生相应的记忆细胞和抗体，但疫苗也可以是抗体，注射的抗体依然发挥预防疾病的作用，A错误；麻疹病毒减毒活疫苗是麻疹病毒经减毒形成的，是大分子物质，属于抗原，其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别，B错误；疫苗有多种接种方式，如口服、注射、刺种等，C错误；接种疫苗属于免疫预防，其目的是预防疾病，D正确。
答案：D
4．解析：疫苗可以同时刺激人体产生细胞免疫和体液免疫，A错误；免疫过程中，抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞再产生细胞因子作用于B细胞，B正确；浆细胞不能识别抗原，C错误；抗体的作用有特异性，所以一种抗体不能作用于三种抗原，D错误。
答案：B
探究点二
【师问导学】
1．提示：白细胞能够识别移植器官的组织相容性抗原。
2．(1)提示：从母体乳汁中获得抗体等免疫活性物质。
(2)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．提示：免疫抑制剂会抑制机体的免疫功能，主要抑制与免疫反应有关的细胞(T细胞、B细胞和吞噬细胞)的增殖和功能，使免疫系统处于暂无应答或弱应答的状态。
4．(1)T细胞 免疫抑制剂 (2)免疫排斥反应
【检测反馈】
1．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。
答案：D
2．解析：免疫预防主要是通过接种疫苗，激发机体的特异性免疫；免疫治疗主要通过注射抗体，细胞因子等加强机体的特异性免疫，或使用免疫抑制剂抑制免疫系统的功能。抗体的化学本质为蛋白质，口服会被消化酶分解而失去活性，故抗体不能口服。接种卡介苗和麻疹疫苗属于免疫预防，对病人输入抗体、移植胸腺和输入细胞因子都属于免疫治疗。
答案：B
3．解析：途径①注射的是抗病毒抗体，途径②注射的是病毒疫苗，A错误。在人体患病的情况下，途径①常用于免疫治疗；途径②常用于免疫预防，B错误。途径①曲线下降的原因可能是抗病毒抗体与病毒结合形成沉淀，C正确。途径②曲线在0～7天逐渐上升的原因可能是浆细胞增多，D错误。
答案：C
4．解析：某人甲肝抗体检测为阳性，则推测此人接种过甲肝疫苗，或曾经感染过甲肝病毒，但不一定是甲型肝炎患者，A错误；某人甲肝抗体检测为阳性，抗原检测为阴性，则说明其不携带甲肝病毒，B错误；某人甲肝抗原检测为阴性，则说明机体现在不携带甲肝病毒，不能说明其未接触过甲肝病毒，抗体检测也未必为阴性，C错误；某人甲肝抗体检测为阴性，则此人没有感染甲肝病毒，D正确。
答案：D
随堂·巩固·达标
1．解析：抗体的化学本质是蛋白质，遇双缩脲试剂显紫色，A错误；多次注射疫苗后记忆细胞能在体内长期停留，而浆细胞是高度分化的成熟细胞，不能在体内长期停留，B错误；产生的抗体只能与乙肝病毒特异性结合，并不能裂解乙肝病毒，C错误；产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附，D正确。
答案：D
2．解析：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，应注射抗原获得相应抗体，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。
答案：B
3．解析：移植到人体内的器官属于外来物，人体的免疫系统会识别出非己成分，从而产生免疫排斥反应，杀死或抑制异体器官的成活。从免疫的角度来看，移植的肺部属于抗原。
答案：B
4．解析：T细胞不能分泌抗体，抗体只能由浆细胞分泌，A错误；卡介苗是一种减毒的活性结核杆菌疫苗，结核杆菌是胞内寄生菌。细胞毒性T细胞能与靶细胞(被结核杆菌入侵的宿主细胞)密切接触，使靶细胞裂解死亡，B错误；卡介苗相当于抗原，注射疫苗的作用是刺激体内产生记忆细胞和抗体，C错误；当结核杆菌再次入侵人体时，记忆细胞会识别抗原并迅速增殖分化，D正确。
答案：D
5．解析：人体接种的牛痘就是抗原，可以刺激机体产生抗体，A错误；人体接种牛痘后，体内形成的浆细胞将产生相应的抗体，但是抗体会被分解而失去作用，B错误；产生大量的浆细胞并产生大量的抗体，抗体和天花病毒结合，导致天花病毒失去毒性，进而被巨噬细胞消灭，C错误；产生大量的浆细胞和记忆B细胞，继而产生抗体，抗体和天花病毒结合，导致天花病毒失去毒性，进而被巨噬细胞消灭，D正确。
答案：D
6．解析：李某持续38
℃高烧时，总产热量等于总散热量，故A正确；李某治愈后，血清中含有能与新型冠状病毒特异性结合的抗体，李某父亲输入李某的血清属于人工被动免疫，故B正确；人体对病毒的免疫既进行体液免疫，也进行细胞免疫，故C正确；李某是第一次感染新型冠状病毒，在治愈过程中，体内的B细胞受到病毒刺激后，会产生浆细胞和记忆细胞，记忆细胞没有快速增殖，分化为浆细胞，故D错误。
答案：D
7．解析：(1)通常疫苗可通过注射或口服进入体内，使体内产生初次免疫应答，疫苗相当于抗原(①)，自身机体内的衰老、损伤或癌变的细胞等也可能成为抗原。(2)发生二次免疫反应时，记忆B细胞(③)能迅速增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞，再由浆细胞(④)产生抗体。(3)题干中提到的“可靠的保护方法”是指预防接种，免疫时间较短的主要原因是病原体容易突变。(4)病原体进入人体后，可以清除它的细胞有巨噬细胞。
答案：(1)[①]抗原 衰老、损伤或癌变等
(2)[③]记忆B细胞 浆细胞和记忆B细胞 [④]浆细胞
(3)预防接种 容易突变
(4)巨噬细胞(共60张PPT)
第4节 免疫学的应用
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