4.4 免疫学的应用课件(共37张PPT)-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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4.4 免疫学的应用课件(共37张PPT)-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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(共37张PPT)
第4章免疫调节
第4节 免疫学的应用
聚焦
学习目标:
1.疫苗
2.器官移植
3.临床实践
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。
免疫学
天花病毒
你理解人类与天花病毒抗争的故事吗?
天花病毒
中国人痘接种法——最早用免疫方法预防传染病
英国牛痘接种法:
挑取天花脓疱及痂皮,将痘痂研磨成粉末给健康人鼻内接种,被接种者大部分可以自愈,死亡率约2%。
牛痘症状通常是在母牛的乳房部位出现局部溃疡。牛奶厂挤奶女工感染过牛痘后,就不再患天花。牛痘症状在她们身上仅表现为手上出现一些脓疱,间或伴随一些轻微的不适。
问题:推测人痘接种中的有效成分是什么?
为什么被接种者会轻度感染天花并痊愈?
减毒的天花病毒
疫 苗
01
资料1:卡介苗是由减毒牛型结核分枝杆菌悬浮液制成的活疫苗,接种后可增强巨噬细胞活性,加强巨噬细胞杀灭肿瘤的能力,活化T细胞,从而增强机体总体抵抗力。可大幅降低儿童结核病和结核性脑膜炎的发病率。
资料2:被称为“糖丸爷爷”的顾方舟研制出“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。
资料3:巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织匀浆注射给一个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,巴斯德将病原微生物灭活后制成了狂犬病疫苗,即过期病兔的神经组织匀浆。
一、疫苗
【学习任务一】:根据有关疫苗的资料分析,归纳疫苗的概念。
问题一:什么是疫苗?
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
战斗力100
战斗力10
减毒疫苗
战斗力0
灭活疫苗
【学习任务二】:以接种卡介苗为例,归纳疫苗的作用原理。
一、疫苗
1.你知道自己手臂上“卡疤”的
来源吗?
2.我国及世界卫生组织为什么规定
新生儿要接种卡介苗?
3.接种卡介苗后,我们体内发生了
什么反应?
4.小时候接种的卡介苗,长大了还有用吗?
问题二:疫苗的作用机理是什么?
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
一、疫苗
问题二:疫苗的作用机理是什么?
2.作用机理
【学习任务二】:以接种卡介苗为例,归纳疫苗的作用原理。
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。
自己手臂上“卡疤”的来源
一、疫苗
3.疫苗的种类及实例:
疫苗通常是用 的或 的 制成的生物制品。
灭活
减毒
病原体
(1)灭活疫苗:又称死疫苗,用理化方法将病原微生物灭活制成的疫苗。病原微生物丧失了致病能力,但抗原特性保留,依然可以引起人体的免疫反应,而且也不会发生致病的风险,主要诱导特异性免疫抗体产生。
【学习任务三】:根据疫苗概念,归纳疫苗的种类。
优点:制备简单,安全性高,保存时间长,易保存、运输。
不足:接种量大,且需要多次接种,只产生体液免疫,不产生细胞免疫
目的:使机体产生更多的抗体和记忆B细胞
举例:
狂犬疫苗、流感疫苗、我国研制的新冠疫苗、
人乳头瘤病毒 (HPV)疫苗
(世界上第一个预防癌症的疫苗)
一、疫苗人乳头瘤病毒(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.疫苗的种类及实例:优点: 接种一次、接种量少、免疫时间长、效果好;既可产生体液免疫,也可产生细胞免疫。
不足:毒力有可能恢复、安全性低、不易保存、运输。
水痘疫苗、天花疫苗
卡介苗(预防肺结核)
麻疹疫苗(预防麻疹)
脊髓灰质炎疫苗(减毒或灭活,预防脊髓灰质炎(小儿麻痹))
举例:
一、疫苗
3.疫苗的种类及实例:
【学习任务三】:根据疫苗概念,归纳疫苗的种类。
(2)减毒疫苗:又称活疫苗,将病原体通过体外长期培养或者是一些理化方法处理, 丧失致病能力,毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒制成的疫苗。
减毒活疫苗
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
体液免疫
+
细胞免疫
减毒疫苗作用过程
一、疫苗
接种减毒疫苗目的:使机体产生更多的抗体和记忆(B、T)细胞
我国的首个DNA疫苗用于预防某个亚型的禽流感
举例:
一、疫苗
3.疫苗的种类及实例:
【学习任务三】:根据疫苗概念,归纳疫苗的种类。
(1)灭活疫苗
(2)减毒疫苗
(3)新型疫苗——核酸疫苗:
(大册子76页核心归纳)
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
思考:
1.疫苗必须包含一个完整的病原体吗?说出你的依据。

2.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。
引起免疫反应的并不是整个病原体,而是表面的抗原。
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。
一、疫苗
疫苗名称 可预防的疾病
天花疫苗 天花
卡介苗 肺结核
脊髓灰质炎疫苗(OPV) 脊髓灰质炎
麻疹疫苗 麻疹
人乳头瘤病毒(HPV)疫苗 宫颈癌
风疹疫苗 风疹
乙脑疫苗 流行性乙型脑炎
流脑疫苗 流行性脑脊髓膜炎
百白破三联疫苗(DPT) 百日咳、白喉、破伤风
抗狂犬血清 狂犬病
常见的疫苗及其预防的疾病
【学习任务四】:请你回忆自身的免疫经历思考,接种疫苗后出现了哪些反应?为什么?
情况一:有的同学接种了流感疫苗,可是没过一两日,她还是患流感了,这是为什么?
情况二:接种了疫苗后,有时会有轻微的发热,接种部位有些红肿。你能解释这种现象吗?
情况三:患免疫缺陷病的儿童能否接种疫苗,尤其是减毒活疫苗?为什么?
情况四:为何新冠疫苗一般要注射两次?
流感病毒的遗传物质是RNA,极其容易变异
灭活或减毒的病原体,引起免疫反应
不能 。免疫力较低,接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激
产生更多的抗体和记忆细胞
一、疫苗
02
器官移植
问题三:什么是器官移植?器官移植面临的问题有哪些?
用 的器官置换 的器官,以 其 的技术。
1.概念:
2.现状:
正常
丧失功能
重建
生理功能
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段,
主要依赖于 和______________等的不断改进,以及
高效 的陆续问世。
器官保存技术
外科手术方法
免疫抑制剂
器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
3.意义:
二、器官移植
器官移植所面临的问题及希望(教材P83)
资料1:人类很早就尝试做器官移植以挽救一些病人。1901年,法国医生卡雷尔在给一位朋友的信中写道:肾移植这种手术,在同种异体之间从来还没有成功过。1952年,法国另一位医生为一位16岁的患者移植了患者母亲的一颗肾,然而这颗凝结着伟大母爱的肾只存活了22天。
讨论1.最初进行的器官移植,为什么总是不成功呢?
可能是没有考虑免疫排斥问题。
问题1:外来器官于机体来说相当于什么成分?
问题2:器官移植面临的最大问题是什么?
思考: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?
抗原
免疫排斥
细胞免疫
二、器官移植
(1)什么是组织相容性抗原?有什么意义?
(2)白细胞为什么不会攻击自身的细胞?
(3)器官移植的成败主要取决于什么?
(4)器官移植时供体和受体的HLA必须完全相同才可以吗?
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(MHC)。
白细胞能够识别HLA,区分自己和非己。
供者与受者的HLA是否一致或相近。
问题四:什么是免疫排斥?
HLA
①概念:
②别名:
③简称:
④意义:
标明细胞身份的标签物质
人类白细胞抗原
选用HLA有一半以上相同的供体器官
阅读教材P84,回答下列问题:
4.免疫排斥:
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。
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?
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。
器官移植所面临的问题及希望(教材P83)
问题:在不能100%配型成功的情况下,如何提高移植器官的成功率?
免疫抑制剂(例如环孢素A)可以降低免疫排斥反应。
问题:免疫抑制剂会使淋巴细胞减少,因而患者容易患感染性疾病,这一问题该如何解决?
免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡。
资料3:据世界卫生组织于2013年的调查结果显示,全球一年实施了12万例器官移植手术,而这只能满足不到10%移植需求者的需求。另有数据表面,2015年,我国实施器官移植手术突破1万例(其中肝移植2000多例、肾移植5000多例),位居世界第二位,但2015年肝移植需求者新增4000多人,肾移植需求者新增了1万多人。
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。
供体器官十分短缺
器官移植所面临的问题及希望(教材P84)
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。
器官移植所面临的问题及希望(教材P84)
科研人员培育出的人工心脏(红色为心肌细胞,绿色环是一类结缔组织)
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。
5.器官移植存在的问题
免疫排斥
1
供体器官短缺
2
6.解决方法
自体干细胞(iPSC)
组织
器官
(1)利用由____________________培养出相应的________、_________进行移植(既解决免疫排斥问题,又解决供体器官短缺问题)
(2)鼓励更多的人_________________
自愿捐献器官
二、器官移植
问题五:器官移植面临的问题?
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调节因子
用转基因动物做器官移植的供体
知识拓展
2022年3月8日,接受全球首例猪心脏移植手术的病人去世。科学家认为不是排异,可能是潜伏病毒。器官移植维持2个月,这不意味着“结束”
知识拓展
人体某些部位具有免疫“特权”,它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位,移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位,所以角膜移植不必考虑配型。
睾丸也属于免疫豁免部位,这也是鸡睾丸移植(上一章)能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中,将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时,可能会发生免疫排斥。
免疫豁免
03
免疫学在临床实践上的应用
注射抗体
注射抗原
免疫预防
疫苗
类毒素
免疫球蛋白
抗毒素
主动免疫
被动免疫
三、免疫学在临床实践上的应用
1.免疫预防
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
三、免疫学在临床实践上的应用
2.免疫诊断—ABO血型的鉴定
(抗B抗原抗体)
(抗A抗原抗体)
B型
A型
AB型
O型
三、免疫学在临床实践上的应用
2.免疫诊断—检测病原体和肿瘤标志物
检测病原体
检测肿瘤标志物
思考:利用免疫学方法检测病原体和肿瘤标志物利用的原理是什么?
抗原和抗体特异性结合
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
三、免疫学在临床实践上的应用
2.免疫诊断—早早孕检测
三、免疫学在临床实践上的应用
3.免疫治疗
免疫
治疗
免疫增强疗法
免疫抑制疗法
针对免疫功能低下者,输入抗体、胸腺激素、细胞因子等,增强患者免疫能力
器官移植
自身免疫病
使用免疫抑制剂,抑制免疫系统的功能,延长移植器官的寿命。
使用免疫抑制剂,抑制免疫系统的功能,用来治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病
癌症的免疫疗法(课本76页)
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
三、免疫学在临床实践上的应用
疫苗
概念
特点
分类
应用
免疫原性
安全性
减毒活疫苗
灭活疫苗
新型疫苗
免疫预防
免疫治疗
免疫诊断
器官移植
技术问题
观念问题
免疫排斥
供体器官短缺
小 结
04
当堂检测
教材P85“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。 ( )

教材P85“概念检测”
《创新设计》P76
2.分析材料,回答问题:
(1)从免疫学的角度看,糖丸中的减活病毒相当于______。
(2)糖丸要用冷开水溶解后送服,切忌用热开水溶化,原因______________________。
抗原
高温会杀死减活后的病毒
(3)预防脊髓灰质炎还有一种疫苗是将脊髓灰质炎病毒杀死后制成的,称为脊髓灰质炎灭活疫苗,该疫苗通过肌肉注射进行预防接种。
______ (填“减活”或“灭活”)疫苗接种后对人体的作用更接近自然感染过程;要产生相同的免疫效果,在接种剂量上______ (填“减活”或“灭活”)疫苗要加大。
(4)接种疫苗属于__________ (填“免疫预防”或“免疫治疗”),接种抗体属于__________ (填“免疫预防”或“免疫治疗”)。
减活
灭活
免疫预防
免疫治疗
材料 脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)是由脊髓灰质炎病毒引起的严重危害儿童健康的急性传染病。口服糖丸可以预防该病。糖丸其实是将脊髓灰质炎病毒的致病力减弱后,做成的疫苗,即脊髓灰质炎减活疫苗。
材料:脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)是由脊髓灰质炎病毒引起的严重危害儿童健康的急性传染病。口服糖丸可以预防该病。糖丸其实是将脊髓灰质炎病毒的致病力减弱后,做成的疫苗,即脊髓灰质炎减活疫苗。

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