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第4节 免疫学的应用
【学习目标】
1．疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？
2．器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
【学习重点】
疫苗的作用机制
【学习难点】
疫苗的作用机制
【自主预习】
阅读教材P82～85，完成以下内容：
1.疫苗（vaccine）通常是用灭活的或　 　的 　 制成的生物制品。疫苗的应用是人们根据 　 的规律来设计的，这样可以促进对机体 　的免疫反应，从而维护人体健康。
2.器官 　已经成为治疗多种重要疾病的有效手段，进行器官 　手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“ 　 ”进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。
3.每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的 　 ——组织相容性抗原，也叫 　 ，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与 　的HLA是否一致或相近。研究表明，只要供者与 　 的主要HLA有 　 相同，就可以进行器官移植。 　　的应用，大大提高了器官移植的成活率。
4.免疫学在临床实践上的应用，除了免疫预防，还包括　 　　和　 　 。例如治疗类风湿性关节炎等常使用 　 。
【合作探究】
探究一：疫苗
1.疫苗是什么？疫苗可以发挥作用的机制是什么？
探究二：器官移植
1.何为器官移植？面临的最大问题是什么？
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
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
【课堂检测】
一、单选题
1．甲型流感病毒（H1N1）侵入人体后，机体发生免疫反应的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲细胞直接接受抗原刺激会产生淋巴因子作用于B细胞
B．甲细胞分化形成的效应细胞能特异性识别的宿主细胞
C．呈递给甲细胞的抗原是巨噬细胞重新合成的子代病毒外壳
D．对感染病毒的患者应注射疫苗实施主动免疫
2．病毒是一类个体微小、结构简单的非细胞型生物，在生物学和医学领域有着广泛的应用。下列关于病毒及其应用的叙述，错误的是（　　）
A．可在LB培养基上进行病毒培养
B．经减毒处理的病毒可用于免疫预防
C．灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
D．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质
3．乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次，其目的是
A．使机体积累更多数量的疫苗 B．使机体产生更多数量的淋巴细胞
C．使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞 D．使机体产生更强的非特异性免疫
4．当不小心被狗咬后，需严格清洗、消毒伤口，并在24小时内接种狂犬疫苗，伤口比较深时还需注射破伤风抗毒素。下列叙述错误的是（ ）
A．清理伤口可减少被狂犬病毒感染的机会
B．狂犬疫苗失去病毒活性，但有抗原性
C．多次注射疫苗可增加机体抗体和记忆细胞数量
D．破伤风抗毒素可消灭侵入细胞内的狂犬病病毒
5．下列关于器官移植的说法，错误的是（ ）
A．器官供者与受者的HLA是否接近是移植手术成败的关键
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．更多的人加入到自愿捐献器官行列中，能大幅度缓解供体器官的短缺
D．利用亲属干细胞培养出的组织、器官进行移植，可以完全解决免疫排斥问题
6．我国政府正在大力实施全民免费接种新型冠状病毒疫苗计划，目前接种的新型冠状病毒疫苗主要是灭活疫菌，该疫苗需要接种2次。截至2021年6月20日，我国接种疫苗已超10亿剂次，充分体现了党和国家对人民的关爱。下列相关叙述正确的是（ ）
A．新型冠状病毒肺炎患者体内能检测到针对新型冠状病毒的抗体
B．接种新型冠状病毒疫苗后，机体会永久获得对该病毒的免疫能力
C．第1次接种新型冠状病毒疫苗后，机体内的浆细胞来自B细胞和记忆细胞的增殖分化
D．第2次接种新型冠状病毒疫苗后，疫苗发挥免疫效应离不开效应T细胞的作用
7．鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年，巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射，意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌，并扩大鸡的注射范围，结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现，存活鸡均接受过第一次注射。下列分析正确的是（ ）
A．第一次注射时，所用的鸡霍乱病原菌相当于抗体
B．第一次注射后，鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生了抗性变异
C．第二次注射后，死亡鸡体内没有相应记忆细胞，所以无法发生特异性免疫反应
D．第二次注射后，存活鸡体内发生了二次免疫反应
8．免疫调节与人体健康息息相关。下列叙述正确的是（ ）
A．机体初次接触过敏原后不发生免疫反应
B．免疫系统不会对自身组织器官造成损伤
C．免疫抑制剂的应用可提高器官移植的成活率
D．患免疫缺陷病的儿童是不能接种灭活疫苗的
9．示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况，下列叙述正确的是（　　）
A．从图甲可以看出，HIV感染过程中不存在逆转录现象
B．从图乙可以看出，HIV侵入后机体不能产生体液免疫
C．从图丙可以推测，HIV不可能对实验药物a敏感
D．从图丁可以看出，HIV对试验药物b不敏感
二、综合题
10．新型冠状病毒（2019-nCoV，又名SARS-CoV-2）属于一种带有包囊膜的病毒，其遗传物质为单链RNA，具有变异快、遗传多样性大、流行性高等特点。有研究表明，2019-nCoV可通过其包膜表面上的棘突蛋白（S蛋白）与宿主细胞表面特异性病毒受体-血管紧张素转化酶2（ACE2）分子结合。随后病毒衣壳与遗传物质进入宿主细胞内，完成感染过程。回答下列问题：
（1）2019-nCoV通过其包膜表面的S蛋白与宿主细胞表面的ACE2分子结合从而感染宿主细胞，体现了细胞膜具有 的功能；病毒衣壳与遗传物质能进入宿主细胞依赖于细胞膜具有 的结构特点。
（2）研究表明，对新冠肺炎患者进行心理疏导，使其保持心情愉悦，可提高机体内T细胞活性，有助于患者病情好转。从免疫的角度分析，其原因可能是 。
（3）通常，新冠肺炎患者痊愈后不易二次患病，原因是 。
（4）目前，针对新型冠状病毒肺炎并没有特效药。请你结合题目信息及所学知识，为治疗新冠肺炎的药物研发提供一些思路： 。（至少两点）
第4节 免疫学的应用
【学习目标】
1．疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？
2．器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
【学习重点】
疫苗的作用机制
【学习难点】
疫苗的作用机制
【自主预习】
阅读教材P82～85，完成以下内容：
1.疫苗（vaccine）通常是用灭活的或　减毒　的病原体 制成的生物制品。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。
2.器官移植 已经成为治疗多种重要疾病的有效手段，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“ 非己成分 ”进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。
3.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。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。研究表明，只要供者与受者 的主要HLA有一半以上 相同，就可以进行器官移植。免疫抑制剂　的应用，大大提高了器官移植的成活率。
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 。例如治疗类风湿性关节炎等常使用免疫抑制剂 。
【合作探究】
探究一：疫苗
1.疫苗是什么？疫苗可以发挥作用的机制是什么？
疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
疫苗刺激机体产生特异性抗体和相应的记忆细胞，当病原体入侵时可以消灭病原体或引发二次免疫快速消灭病原体
探究二：器官移植
1.何为器官移植？面临的最大问题是什么？
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
免疫排斥，供体少
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
每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相溶性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。正常情况下,白细胞不会攻击自身细胞,若将其他人的组织或器官移植过来,白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击,这称为免疫排斥。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。免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。
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
【课堂检测】
一、单选题
1．甲型流感病毒（H1N1）侵入人体后，机体发生免疫反应的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲细胞直接接受抗原刺激会产生淋巴因子作用于B细胞
B．甲细胞分化形成的效应细胞能特异性识别的宿主细胞
C．呈递给甲细胞的抗原是巨噬细胞重新合成的子代病毒外壳
D．对感染病毒的患者应注射疫苗实施主动免疫
【答案】B
【详解】A、T细胞不能直接接受抗原的刺激，抗原需要先经过巨噬细胞摄取和处理，A错误；
B、在细胞免疫中，T细胞分化形成的效应T细胞具有特异性识别H1N1的宿主细胞的作用，B正确；
C、呈递给T细胞的抗原是巨噬细胞摄取处理后具有特定抗原决定簇的抗原，C错误；
D、主动免疫也称自动免疫，是指用人工接种方法输入抗原性物质（如疫苗等），刺激机体免疫系统产生免疫应答，产生抗病能力。被动免疫是指给机体输入由他人或动物产生的免疫效应物质，将现存的免疫力转移给机体，如输注抗毒素等。预防H1N1病毒的感染应注射疫苗实施主动免疫，对感染H1N1病毒的患者应实施被动免疫，D错误。
故选B。
2．病毒是一类个体微小、结构简单的非细胞型生物，在生物学和医学领域有着广泛的应用。下列关于病毒及其应用的叙述，错误的是（　　）
A．可在LB培养基上进行病毒培养
B．经减毒处理的病毒可用于免疫预防
C．灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合
D．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质
【答案】A
【详解】A、病毒是非细胞生物，不能独立生活，必须寄生在活细胞中才能增殖，因此LB培养基不能进行病毒培养，A错误；
B、经减毒处理的病毒可用作疫苗，既能引起机体免疫反应用于免疫预防，又不会导致机体患病，B正确；
C、动物细胞融合的方法主要由电融合法、灭活病毒诱导法、聚乙二醇（PEG）诱导法，C正确；
D、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验分别用32P和35S标记了噬菌体中的核酸（DNA）和蛋白质，利用这两个相互印证的实验组证明了DNA是遗传物质，D正确。
3．乙肝疫苗的接种需在一定时期内间隔注射三次，其目的是
A．使机体积累更多数量的疫苗 B．使机体产生更多数量的淋巴细胞
C．使机体产生更多数量的抗体和淋巴细胞 D．使机体产生更强的非特异性免疫
【答案】C
【详解】接种疫苗后，机体会产生记忆细胞，也分泌抗体，记忆细胞的特点寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。相同抗原再次入侵时，记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应，即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞，浆细胞再产生大量的抗体消灭抗原，使得二次免疫反应快而强。接种乙肝疫苗一定时期内间隔注射三次，目的就是激发机体二次免疫反应的机制，使使机体产生更多数量的抗体和记忆细胞。
故选C。
4．当不小心被狗咬后，需严格清洗、消毒伤口，并在24小时内接种狂犬疫苗，伤口比较深时还需注射破伤风抗毒素。下列叙述错误的是（ ）
A．清理伤口可减少被狂犬病毒感染的机会
B．狂犬疫苗失去病毒活性，但有抗原性
C．多次注射疫苗可增加机体抗体和记忆细胞数量
D．破伤风抗毒素可消灭侵入细胞内的狂犬病病毒
【答案】D
【详解】A、清理伤口能起到消毒作用，可以减少人被狂犬病毒感染的机会，A正确；
B、狂犬疫苗是抗原， 在临床上使用的狂犬疫苗大多数是灭活疫苗，其具备狂犬病毒抗原特性，但不具备狂犬病毒致病特性，B正确；
C、多次注射疫苗可以增加抗体和记忆细胞的数量，提高机体的免疫力，C正确；
D、破伤风抗毒素只对破伤风杆菌有效，对狂犬病病毒是无效的， 所以，注射破伤风抗毒素不能消灭侵入细胞内的狂犬病病毒，D错误。
5．下列关于器官移植的说法，错误的是（ ）
A．器官供者与受者的HLA是否接近是移植手术成败的关键
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．更多的人加入到自愿捐献器官行列中，能大幅度缓解供体器官的短缺
D．利用亲属干细胞培养出的组织、器官进行移植，可以完全解决免疫排斥问题
【答案】D
【详解】A、手术成功的关键在于配型相合，A正确；
B、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，B正确；
C、器官移植依赖于捐献，更多的人加入到自愿捐献器官行列中，能大幅度缓解供体器官的短缺，C正确；
D、自体干细胞能避免免疫排斥，D错误。
6．我国政府正在大力实施全民免费接种新型冠状病毒疫苗计划，目前接种的新型冠状病毒疫苗主要是灭活疫菌，该疫苗需要接种2次。截至2021年6月20日，我国接种疫苗已超10亿剂次，充分体现了党和国家对人民的关爱。下列相关叙述正确的是（ ）
A．新型冠状病毒肺炎患者体内能检测到针对新型冠状病毒的抗体
B．接种新型冠状病毒疫苗后，机体会永久获得对该病毒的免疫能力
C．第1次接种新型冠状病毒疫苗后，机体内的浆细胞来自B细胞和记忆细胞的增殖分化
D．第2次接种新型冠状病毒疫苗后，疫苗发挥免疫效应离不开效应T细胞的作用
【答案】A
【详解】A、新型冠状病毒属于抗原，进入机体后会刺激机体产生特异性的抗体，因此在新型冠状病毒肺炎患者体内能检测到针对新型冠状病毒的抗体，A正确；
B、由于抗体和记忆细胞不能长久的存活在体内，且新型冠状病毒为RNA病毒，易变异，因此即使接种新型冠状病毒疫苗后，机体也不会永久获得对该病毒的免疫能力，B错误；
C、第1次接种新型冠状病毒疫苗，机体内的浆细胞来自B细胞的增殖和分化，C错误；
D、第2次接种新型冠状病毒疫苗后，疫苗发挥免疫效应更多依靠记忆细胞的参与，D错误。
7．鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年，巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射，意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌，并扩大鸡的注射范围，结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现，存活鸡均接受过第一次注射。下列分析正确的是（ ）
A．第一次注射时，所用的鸡霍乱病原菌相当于抗体
B．第一次注射后，鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生了抗性变异
C．第二次注射后，死亡鸡体内没有相应记忆细胞，所以无法发生特异性免疫反应
D．第二次注射后，存活鸡体内发生了二次免疫反应
【答案】D
【详解】A、 第一次注射病原菌，病原菌属于抗原，能激发机体产生特异性免疫反应，A错误；
B、第一次注射后，鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生了记忆细胞和抗体，而非产生了抗性变异，B错误；
CD、第二次注射后，存活鸡体内相应记忆细胞能识别抗原，迅速增殖分化形成浆细胞，从而产生大量抗体，参与特异性免疫反应，即发生了二次免疫反应，C错误，D正确。
故选D。
8．免疫调节与人体健康息息相关。下列叙述正确的是（ ）
A．机体初次接触过敏原后不发生免疫反应
B．免疫系统不会对自身组织器官造成损伤
C．免疫抑制剂的应用可提高器官移植的成活率
D．患免疫缺陷病的儿童是不能接种灭活疫苗的
【答案】C
【详解】A、机体初次接触过敏原后会发生免疫反应，但不会发生过敏反应，A错误；
B、人体的免疫系统也会对自身的组织、器官造成损伤，如自身免疫病，B错误；
C、异体器官移植由于免疫排斥而成活率较低，发生的免疫反应主要是细胞免疫，因此某些免疫抑制剂使T细胞的增殖受阻，从而提高器官移植的成活率，C正确；
D、灭活的疫苗能够引起免疫反应而无致病性，免疫缺陷病的初期机体可以产生免疫反应，所以患免疫缺陷病的儿童可以接种灭活的疫苗，D错误。
9．示意图甲、乙、丙、丁为某实验动物感染HIV后的情况，下列叙述正确的是（　　）
A．从图甲可以看出，HIV感染过程中不存在逆转录现象
B．从图乙可以看出，HIV侵入后机体不能产生体液免疫
C．从图丙可以推测，HIV不可能对实验药物a敏感
D．从图丁可以看出，HIV对试验药物b不敏感
【答案】D
【详解】A、从甲图可以看出，HIV感染过程中存在逆转录现象，A错误；
B、乙图分析，HIV侵染人体后，人体产生了抗体，说明HIV侵入后机体能产生体液免疫，B错误；
C、丙图中，加入药物a后，T细胞逐渐增多，说明HIV可能对实验药物敏感大量死亡，减少对T细胞的破坏，C错误；
D、丁图中，加入药物b后，HIV的数量逐渐上升，说明HIV对试验药物b不敏感，D正确，
故选D。
二、综合题
10．新型冠状病毒（2019-nCoV，又名SARS-CoV-2）属于一种带有包囊膜的病毒，其遗传物质为单链RNA，具有变异快、遗传多样性大、流行性高等特点。有研究表明，2019-nCoV可通过其包膜表面上的棘突蛋白（S蛋白）与宿主细胞表面特异性病毒受体-血管紧张素转化酶2（ACE2）分子结合。随后病毒衣壳与遗传物质进入宿主细胞内，完成感染过程。回答下列问题：
（1）2019-nCoV通过其包膜表面的S蛋白与宿主细胞表面的ACE2分子结合从而感染宿主细胞，体现了细胞膜具有 的功能；病毒衣壳与遗传物质能进入宿主细胞依赖于细胞膜具有 的结构特点。
（2）研究表明，对新冠肺炎患者进行心理疏导，使其保持心情愉悦，可提高机体内T细胞活性，有助于患者病情好转。从免疫的角度分析，其原因可能是 。
（3）通常，新冠肺炎患者痊愈后不易二次患病，原因是 。
（4）目前，针对新型冠状病毒肺炎并没有特效药。请你结合题目信息及所学知识，为治疗新冠肺炎的药物研发提供一些思路： 。（至少两点）
【答案】 信息交流 一定流动性 T细胞活性提高，分泌淋巴因子的量增多，使B淋巴细胞分裂和分化的能力增强，同时增强T细胞的监控和清除功能，提高机体免疫能力 体内存在针对新冠病毒的抗体和记忆细胞 一是研究开发疫苗；二是生产抑制新冠病毒的S蛋白的单克隆抗体
【详解】（1）由题意可知，2019-nCoV通过其包膜表面的S蛋白与宿主细胞表面的ACE2分子结合，从而感染宿主细胞，这体现了细胞膜具有信息交流的功能；病毒衣壳与遗传物质进入宿主细胞依赖于细胞膜具有一定流动性的结构特点。
（2）对新冠肺炎患者进行心理疏导，使其保持心情愉悦，可提高机体内T细胞活性，有助于患者病情好转，其原因是T细胞活性提高，分泌淋巴因子的量增多，使B淋巴细胞分裂和分化的能力增强，同时增强T细胞的监控和清除功能，提高机体免疫能力。
（3）由于新冠肺炎患者体内会针对新冠病毒产生体液免疫和细胞免疫，机体内会产生针对新冠病毒的抗体和记忆细胞。新冠肺炎患者痊愈后一定时间内还存在针对新冠病毒的抗体，而且记忆细胞能较长时间保持对抗原的记忆性，当同种抗原再次入侵机体时，记忆细胞能迅速增殖分化，形成的浆细胞可产生大量抗体，抗体可与新冠病毒结合，使机体不易患病。
（4）新冠病毒作为抗原可引起机体的特异性免疫，若机体的免疫功能较强，可清除入侵的新冠病毒，由于二次免疫较迅速、强烈，所以可研究开发疫苗，通过主动免疫使机体产生特异性的记忆细胞；也可以生产抑制新冠病毒的S蛋白的单克隆抗体，增加机体清除新冠病毒的能力。

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