免疫一特異性免疫教案示例

案示例

第三節(jié)免疫一特異性免疫課時(shí)安排：二課時(shí)。教學(xué)模式：問題導(dǎo)學(xué)式教學(xué)模式。教學(xué)手段：計(jì)算機(jī)課件顯示微觀動(dòng)態(tài)過程，教師提供相關(guān)資料指導(dǎo)小組學(xué)生合作學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)思路：1．通過艾滋病，種人痘和牛痘預(yù)防天花等實(shí)例引入新課，引導(dǎo)學(xué)生對免疫知識(shí)的關(guān)注，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化引入過程。2．注重引導(dǎo)學(xué)生對初中、高二相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí)和整理，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。3．適當(dāng)介紹免疫科學(xué)的應(yīng)用，如通過血液檢測鑒定是否吸毒，理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系。4．充分利用課本中的相關(guān)內(nèi)容、圖表，組織學(xué)習(xí)小組合作自學(xué)，自己創(chuàng)設(shè)問題情境，教師可以及時(shí)根據(jù)學(xué)生反饋的情況，為學(xué)生提供課本外的學(xué)習(xí)資料，以利于對相關(guān)知識(shí)的進(jìn)一步理解。教學(xué)過程：第一課時(shí)一、激發(fā)興起，引入新課教師借助攝像頭展示艾滋病患者的照片和收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)以及艾滋病毒攻擊T細(xì)胞的照片，指出：當(dāng)21世紀(jì)鐘聲敲響的時(shí)候，人們發(fā)現(xiàn)許多麻煩已伴隨著這鐘聲一同進(jìn)入新世紀(jì)，艾滋病就是其中之一。據(jù)估計(jì)到2000年底，全世界感染這種"世紀(jì)之疫"病毒的已有3610萬人?，F(xiàn)在每天都有1．6萬人成為帶毒者。由于艾滋病毒是以人的T細(xì)胞為攻擊靶子，直接破壞了人的免疫系統(tǒng)，所以稱為"獲得性免疫缺陷綜合癥"，也成為迄今為止最難對付的疾病，所以攻克艾滋病成為現(xiàn)代免疫學(xué)的重要研究課題。二、溫故知新，導(dǎo)入新課請學(xué)生根據(jù)自己原有的理解，討論什么是免疫，回憶初中知識(shí)，教師給出現(xiàn)在對免疫概念比較一致的看法是：免疫是肌體的一種特殊的保護(hù)性生理功能，通過免疫，機(jī)體能夠識(shí)別"自己"，排除"非己"，以維持內(nèi)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定。通過這一概念使學(xué)生理解免疫是人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分。教師用攝像頭顯示初中課本上皮膚的保護(hù)作用、呼吸道黏膜上纖毛的清掃作用等幾幅插圖，請學(xué)生回憶：1．什么是特異性免疫和非特異性免疫？2．人體的三道防線是什么？三、學(xué)習(xí)新課教師承上啟下引入新課：關(guān)于特異性免疫具體是怎樣發(fā)揮作用的是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。特異性免疫教師用攝像頭展示：中國古代種人痘和詹納種牛痘的圖。使學(xué)生了解古代中國人通過穿患者的衣服、用痘痂研細(xì)吹入鼻孔的方法預(yù)防天花，這在防治傳染病方面是一大創(chuàng)舉，而詹納的工作開創(chuàng)了免疫療法的先河。教師提問：為什么種牛痘可以預(yù)防天花？教師引導(dǎo)學(xué)生討論：由于牛痘病毒和天花病毒的結(jié)構(gòu)很相似，牛痘病毒進(jìn)入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體與天花病毒進(jìn)入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體相似，所以能用牛痘病毒刺激人體產(chǎn)生對抗天花病毒的抗體。我們就把天花病毒、牛痘病毒都稱為抗原。1．抗原通過上面的分析得出抗原的概念是：凡是能夠刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或效應(yīng)細(xì)胞，并且能夠和相應(yīng)的抗體或效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)，就叫做抗原。教師提出啟發(fā)性問題：（1）由上述抗原的概念分析抗原有哪兩種性能。（2）是否人體內(nèi)部和外界環(huán)境中各種各樣的物質(zhì)都是抗原？（3）抗原具有哪些性質(zhì)呢？（4）人體的免疫系統(tǒng)會(huì)與自身成分發(fā)生免疫反應(yīng)嗎？為什么？學(xué)生以小組合作的形式自學(xué)課本上的相關(guān)內(nèi)容，分析討論上述問題，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平適當(dāng)擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)，明確如下問題：①抗原有兩種性能，即免疫原性和反應(yīng)原性。免疫原性是指能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體或效應(yīng)細(xì)胞；反應(yīng)原性是指能夠和相應(yīng)的抗體或效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)。兼?zhèn)溥@兩種性能的物質(zhì)叫做完全抗原。如病原體、異種動(dòng)物血清等。只具有反應(yīng)原性而沒有免疫原性的物質(zhì)叫做半抗原。如青霉素、嗎啡等。但半抗原如果和大分子蛋白質(zhì)結(jié)合后就可成為完全抗原。例如，嗎啡和蛋白質(zhì)結(jié)合就有了抗原性，能夠刺激細(xì)胞產(chǎn)生對嗎啡特異的抗體。把嗜嗎啡者的血液取出一滴，用特異抗體鑒定，就可根據(jù)有無抗體--抗原反應(yīng)而確定此人血液中有無嗎啡，是不是吸毒者。②并非人體內(nèi)部和外部所有物質(zhì)都可以成為抗原。③抗原應(yīng)該具有如下性質(zhì)：第一，異物性：一般說抗原與機(jī)體之間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大，其免疫原性越強(qiáng)。各種病原體、動(dòng)物蛋自制劑等對人都是強(qiáng)抗原；同種異體也用異物，也有免疫原性；自身成分在胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸過的物質(zhì)也具有免疫原性，如精子、腦組織、眼球晶狀體蛋白和免疫球蛋自的獨(dú)特型抗原，都屬自身抗原。另外，外傷和癌變細(xì)胞也能成為抗原。第二，大分子性：相對分子量小于6000的物質(zhì)一般無抗原性；不能引起免疫反應(yīng)。一般說來，蛋白質(zhì)的抗原性強(qiáng)于多糖，寡糖和低聚精、脂類均沒有抗原性，不能刺激動(dòng)物產(chǎn)生抗體。第三，特異性：一種抗原只能與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合，這種特異性取決于抗原物質(zhì)表面具有的某些特定的化學(xué)基團(tuán)，即抗原決定簇。④人體的免疫系統(tǒng)一般不會(huì)與自身成分發(fā)生免疫反應(yīng)。但當(dāng)自身細(xì)胞因某些特殊憎況（如外傷、癌變等）而發(fā)生改變后，免疫系統(tǒng)會(huì)與這些細(xì)胞發(fā)生免疫反應(yīng)。2．抗體。教師介紹抗體的發(fā)現(xiàn)過程：（1）19世紀(jì)末20世紀(jì)初，科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用細(xì)菌或其外毒素給動(dòng)物注射，過一段時(shí)間后，該動(dòng)物的血清中出現(xiàn)一些有防御作用的保護(hù)性成分。（2）在20世紀(jì)30年代，科學(xué)家用電泳法鑒定，證明抗體是一種球蛋白。（3）1959年科學(xué)家對抗體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，證明它是由四條肽鏈組成，借二硫鍵連接在一起，形成一個(gè)"丫”型的四鏈分子。不同的抗體某些部分氨基酸序列各不相同，決定抗體的特異性。學(xué)生根據(jù)以上資料歸納總結(jié)：抗體的概念：機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。抗體的分布：主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中，如乳汁中，所以新生兒在一定時(shí)間內(nèi)可由于獲得母體乳汁內(nèi)的抗體而獲得免疫。那么，抗體是由哪里產(chǎn)生的呢？3.淋巴細(xì)胞的起源和分化。教師提供科學(xué)研究過程：(1)用大劑量的射線照射大鼠，殺死其淋巴細(xì)胞和其他白細(xì)胞，大鼠就失去了免疫的功能，因而很容易感染疾病。(2)給上述大鼠分別輸入各種類型的白細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)只有在注入了淋巴細(xì)胞之后，大鼠才能恢復(fù)免疫功能。提問：上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明什么？結(jié)論：在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是淋巴細(xì)胞。教師提供科學(xué)研究過程：(1)用大劑量X射線照射去掉胸腺的小鼠，小鼠可失去全部免疫功能。(2)此時(shí)如果輸給小鼠來自胸腺的淋巴細(xì)胞，免疫功能雖得到恢復(fù)，但仍與正常小鼠不同，即不能產(chǎn)生游離于體液中的抗體。(3)如果在X射線照射后不輸給小鼠來自胸腺的淋巴細(xì)胞，而輸給來自骨髓的淋巴細(xì)胞，去胸腺小鼠的細(xì)胞免疫功能不能恢復(fù)，但產(chǎn)生抗體的功能卻得到一定恢復(fù)。(4)如果同時(shí)給X射線照射過的去胸腺小鼠輸入來自胸腺和骨髓的淋巴細(xì)胞，小鼠就可恢復(fù)全部免疫功能。學(xué)生分析上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：胸腺內(nèi)的淋巴細(xì)胞和骨髓中的淋巴細(xì)胞在免疫中起不同的作用，分別稱為T細(xì)胞和B細(xì)胞。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)以下內(nèi)容：(1)淋巴細(xì)胞的起源：骨髓中的造血干細(xì)胞。(2)分化：在中心淋巴器官。造血干細(xì)胞在胸腺分化成T細(xì)胞。造血干細(xì)胞在骨髓分化成B細(xì)胞。(3)分布：在外周淋巴器官，如淋巴結(jié)、脾、扁桃體等。(4)免疫系統(tǒng)的組成免疫器官：胸腺，骨髓、脾、淋巴結(jié)等。免疫細(xì)胞：淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等。體液中的各種抗體和淋巴因子等。第二課時(shí)一、激發(fā)興起，引入新課教師提出問題：有些傳染病，人的一生只患一次，如天花、麻疹、百日咳等，而另一些傳染病如感冒、痢疾等卻可能多次感染，這是為什么？引出特異性免疫有兩種類型，即體液免疫和細(xì)胞免疫，但都可分化成一部分記憶細(xì)胞，執(zhí)行或長或短的特異性免疫功能。二、溫故知新，導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)：1．什么是抗原？有哪些性質(zhì)？2．什么是抗體？主要分布在哪里？3．人體的免疫系統(tǒng)的組成？4．淋巴細(xì)胞的起源、分化和分布？由學(xué)生復(fù)習(xí)上述抗體的概念，教師引申出體液免疫。三、學(xué)習(xí)新課4．體液免疫（1）概念：靠抗體實(shí)現(xiàn)的免疫方式就稱為體液免疫。（2）過程：體液免疫的過程是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師指導(dǎo)學(xué)生分成若干個(gè)自學(xué)小組，結(jié)合課本上"體液免疫的示意圖"自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，然后由學(xué)生提出小組內(nèi)不能解釋的疑難問題，列在黑板上，作為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的內(nèi)容。這些問題可能是：①抗原既然已經(jīng)被吞噬細(xì)胞吞噬，是怎樣把其內(nèi)部隱蔽的抗原決定簇暴露出來的？②細(xì)胞之間是怎么呈遞這些抗原的？③記憶細(xì)胞引起的二次免疫有什么特點(diǎn)？④抗體是怎樣把抗原清除的？為幫助學(xué)生理解體液免疫的過程，有條件的學(xué)?？筛鶕?jù)學(xué)生的實(shí)際水平，參考相關(guān)資料，制成計(jì)算機(jī)課件，加深學(xué)生的理解。同時(shí)教師可適當(dāng)擴(kuò)展如下相關(guān)知識(shí)：（1）感應(yīng)階段：指抗原進(jìn)入機(jī)體與B細(xì)胞相互作用的過程。①少數(shù)抗原的抗原決定簇與B細(xì)胞表面的受體分子結(jié)合，從而直接刺激B細(xì)胞使之活化長大并迅速分裂。②多數(shù)抗原要先經(jīng)過吞噬細(xì)胞無特異性的吞噬后，一些抗原分子穿過吞噬細(xì)胞的細(xì)胞膜而露到細(xì)胞表面，夾在吞噬細(xì)胞本身的組織相容性附合體分子的溝中。T細(xì)胞中有一類助T細(xì)胞，不同的助T細(xì)胞表面帶有不同的受體，能識(shí)別不同的抗原。那些能識(shí)別吞噬細(xì)胞表面組織相容性抗原加上特異的抗原分子結(jié)合物的助T細(xì)胞，在遇到這些吞噬細(xì)胞后，就活化分裂而產(chǎn)生更多有同樣特異性的助T細(xì)胞。B細(xì)胞表面也帶有組織相容性附合體，可和特異的抗原分子結(jié)合。上述特異的助T細(xì)胞的作用是刺激已經(jīng)和特異的抗原分子結(jié)合的B細(xì)胞，使之分裂分化。這一B細(xì)胞依靠助T細(xì)胞和吞噬細(xì)胞而活化的步驟，比第一個(gè)不需要助T細(xì)胞參與的步驟作用更強(qiáng)大。（2）反應(yīng)階段：指B細(xì)胞接受抗原刺激后，增殖分化形成效應(yīng)B細(xì)胞和記憶細(xì)胞的過程。所謂效應(yīng)B細(xì)胞也稱漿細(xì)胞，一般停留在各種淋巴結(jié)中，它們產(chǎn)生抗體的能力很強(qiáng)，每個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞每秒鐘能產(chǎn)生2000個(gè)抗體，可以說是制造特種蛋白質(zhì)的機(jī)器。漿細(xì)胞的壽命很短，經(jīng)過幾天大量產(chǎn)生抗體以后就死去。抗體離開漿細(xì)胞后，隨血液淋巴流到全身各部，發(fā)揮消滅抗原的作用。記憶細(xì)胞的特點(diǎn)是壽命長，對抗原十分敏感，能"記住"入侵的抗原。如果有同樣的抗原第二次入侵時(shí)，記憶細(xì)胞比沒有記憶的B細(xì)胞更快地做出反應(yīng)，很快分裂產(chǎn)生新的效應(yīng)B細(xì)胞和新的記憶細(xì)胞。（3）效應(yīng)階段：指抗體與抗原特異性結(jié)合而發(fā)揮免疫效應(yīng)的過程。在該階段抗體的作用有以下幾個(gè)方面：①有些抗原，如病毒等，由于抗體的結(jié)合而失去對寄主細(xì)胞表面受體的結(jié)合能力，因而不能侵入細(xì)胞。②有些細(xì)菌產(chǎn)生的毒素，如白喉毒素、破傷風(fēng)毒素，可因抗體的結(jié)合而不為細(xì)胞所接受，因而無效。③沉淀和凝集：如果抗原分子是可溶性蛋白質(zhì)，抗體的結(jié)合就使抗原分子失去溶解性而沉淀；如果抗原分子是位于細(xì)胞上的，抗體的結(jié)合就使這些細(xì)胞凝集成團(tuán)而失去活動(dòng)能力，例如血液凝集。④補(bǔ)體反應(yīng)：補(bǔ)體是存在于血清、體液中的蛋白質(zhì)分子，在正常情況下沒有活性，只有在發(fā)生了免疫后，才陸續(xù)被激活，其終產(chǎn)物是使細(xì)菌等抗原的外膜穿孔而死亡的破膜復(fù)合體。⑤K細(xì)胞（殺傷細(xì)胞）的激活：抗體可以促進(jìn)血液中的另一種細(xì)胞，即殺傷細(xì)胞活躍起來，其表面受體能和抗原表面的抗體結(jié)合，將抗原殺死。除K細(xì)胞外，巨噬細(xì)胞以及中性和嗜酸性粒細(xì)胞也同樣可被抗體激活，殺死抗原。教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)上述體液免疫的過程，并引出細(xì)胞免疫的內(nèi)容：體液免疫能利用抗體消滅外物，但病毒和其他蛋白質(zhì)顆粒等外物一旦侵入細(xì)胞或被細(xì)胞吞入（如吞噬細(xì)胞），抗體就無能為力了，這時(shí)就需要細(xì)胞免疫發(fā)揮作用。另外，寄生的原生動(dòng)物、真菌，外來的細(xì)胞團(tuán)塊，如移植器官以及被病毒感染的自身細(xì)胞都能引起細(xì)胞免疫。5．細(xì)胞免疫細(xì)胞免疫的概念：不依靠體液中的抗體，而是依靠T淋巴細(xì)胞來完成的免疫方式，稱為細(xì)胞免疫。關(guān)于細(xì)胞免疫的過程，教師可組織學(xué)生結(jié)合書上的示意圖自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，并且與前述的體液免疫過程比較異同。理解細(xì)胞免疫過程也大體分為三個(gè)階段，其中第一和第二階段與體液免疫的基本相同，主要的不同點(diǎn)是第三階段，表現(xiàn)在作用對象和作用方式上的不同，見"板書設(shè)計(jì)"部分。如果學(xué)生對細(xì)胞免疫的具體過程感到不易理解，例如，學(xué)生可能不明白參與抗原呈遞的T胞與效應(yīng)T細(xì)胞屬于不同的T細(xì)胞亞群，也不明白效應(yīng)T細(xì)胞的殺傷過程具體是如何進(jìn)行的，那么教師可適當(dāng)補(bǔ)充下面的內(nèi)容，以利于學(xué)生的進(jìn)一步理解：（1）在感應(yīng)階段，吞噬細(xì)胞如果吞噬了侵入的細(xì)菌等微主物，其表面就出現(xiàn)組織相容性抗原和微生物抗原的結(jié)合物。助T細(xì)胞遇到這種與之互補(bǔ)的抗原結(jié)合物的細(xì)胞時(shí)，就與它們互補(bǔ)結(jié)合，結(jié)果是吞噬細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素I來刺激助T細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素II，而白細(xì)胞介素II可刺激T細(xì)胞分化成更多的效應(yīng)T細(xì)胞。（2）在反應(yīng)階段，病毒感染細(xì)胞后，病毒表面的抗原決定簇穿過被感染的細(xì)胞膜外，形成二者的抗原結(jié)合物，帶有與這一結(jié)合物互補(bǔ)受體的1細(xì)胞接觸到被感染的靶細(xì)胞時(shí)，就分裂分化出大量效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞。（3）在效應(yīng)階段，效應(yīng)T細(xì)胞結(jié)合到靶細(xì)胞上，激恬靶細(xì)胞內(nèi)的溶酶體酶，使靶細(xì)胞裂解死亡，細(xì)胞內(nèi)的病毒也因此失去藏身之所而被抗體消滅。6．體液免疫與細(xì)胞免疫的關(guān)系教師引導(dǎo)學(xué)生對特異性免疫反應(yīng)進(jìn)行歸納，使學(xué)生理解無論是體液免疫還是細(xì)胞免疫都可以分為三個(gè)階段，二者之間既各自有其獨(dú)特的作用，又可以相互配合，共同發(fā)揮免疫效應(yīng)。在這部分內(nèi)容中可以結(jié)合細(xì)菌外毒素，胞內(nèi)寄生菌和病毒感染等實(shí)例說明上述關(guān)系。四、反饋應(yīng)用要點(diǎn)提示.在教學(xué)中應(yīng)該注重通過生物科學(xué)的事實(shí)