免疫學(xué)的應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì) 高中生物新人教版選擇性必修1（2023~2024學(xué)年）

第4節(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用年級(jí)高二授課時(shí)間課題第4節(jié)免疫學(xué)的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1．疫苗的作用是什么？為什么它能發(fā)揮這樣的作用？2．器官移植面臨哪些問題？該如何解決這些問題？教材分析本節(jié)主要內(nèi)容包括疫苗和器官移植兩部分，他們之間沒有嚴(yán)格的先后順序，通過討論、思考、批判性思維等活動(dòng)，讓學(xué)生可以全面正確地看待疫苗、器官移植所面臨的問題和希望等，本節(jié)主要側(cè)重滲透社會(huì)責(zé)任，但社會(huì)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)需要重要概念及科學(xué)思維的支撐，因此教材在每個(gè)黑體字標(biāo)題下，分別設(shè)計(jì)了一個(gè)思考討論活動(dòng)，通過這樣的討論活動(dòng)，希望學(xué)生逐漸理解相關(guān)知識(shí)，能夠在一定程度上具有參與社會(huì)問題討論的意識(shí)，最終能理性的看待與此相關(guān)的問題，用辯證的眼光看待復(fù)雜的社會(huì)問題。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引入新課【引入】某同學(xué)在流感開始大規(guī)模流行前接種了流感疫苗，可是沒過一兩個(gè)月，她患流感了；而她聽說接種過一次麻疹疫苗，終生就不會(huì)得麻疹了。她對(duì)此很困惑：這到底是什么原因呢？討論:為什么注射的流感疫苗沒起到預(yù)防作用呢？流感病毒極易發(fā)生變異、該同學(xué)注射的流感疫苗所預(yù)防的流感與她所患的流感可能不是同一個(gè)類型的，所以沒有起到預(yù)防作用。聯(lián)系生活實(shí)際積極思考，回答老師的問題，回答：變異新課教學(xué)一、疫苗【引導(dǎo)思考】在人類的歷史上，傳染病奪去了無數(shù)人的生命。而免疫學(xué)正是在人類與傳染病斗爭(zhēng)的過程中發(fā)展起來的。【引導(dǎo)分析】教師描述：我國是世界上最早用免疫的方法預(yù)防傳染病的國家。公元16世紀(jì)，中國人首先用人痘疫苗預(yù)防天花，為后來英國的外科醫(yī)生詹納（Jenner）發(fā)明牛痘疫苗奠定了基礎(chǔ)。觀看視頻《最早的疫苗源于中國》1.疫苗的概念：通常是用滅活的或減毒的病原體制成的生物制品。作用機(jī)理：接種疫苗后，人體內(nèi)可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體（以及相應(yīng)的記憶細(xì)胞），從而對(duì)特定傳染病具有抵抗力。觀看視頻《疫苗的種類》，分析疫苗作用具有哪些特點(diǎn)（1）特異性，接種一種疫苗一般只能預(yù)防由一種病原體引起的傳染病。（2）記憶性，免疫力能維持較長(zhǎng)的時(shí)間?！菊故痉窒怼块喿x課本，總結(jié)疫苗的意義。（1）到目前為止，疫苗仍是人類發(fā)明的對(duì)抗傳染病的一件有效的武器，而且對(duì)某些疾病來講，注射疫苗可能是唯一有效的預(yù)防措施。（2）隨著免疫學(xué)、生物化學(xué)的發(fā)展以及生物技術(shù)的不斷改進(jìn)，疫苗的研制和應(yīng)用已擴(kuò)展到許多非傳染病領(lǐng)域，而且已經(jīng)出現(xiàn)了治療性制劑。【思考討論】1、某同學(xué)接種了流感疫苗，大夫提醒他說：“這一兩天要留意，可能會(huì)有輕微發(fā)熱或其他癥狀。”為什么接種疫苗可能會(huì)有輕微的反應(yīng)？2、有人認(rèn)為，接種多種疫苗很麻煩，應(yīng)該設(shè)計(jì)一種用來預(yù)防多種疾病的疫苗。這種想法可行嗎？請(qǐng)談?wù)勀愕睦碛伞?.教材P83【旁欄問題】疫苗必須包含一個(gè)完整的病原體嗎？為什么？疫苗不必包含一個(gè)完整的病原體。一般情況下，引起免疫反應(yīng)的并不是整個(gè)病原體，而是病原體所含有的抗原（具有抗原性即可）。因此，可以利用病原體的某些成分（如蛋白質(zhì)、多糖莢膜類）及其產(chǎn)物制備疫苗。隨著免疫學(xué)、生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA疫苗也已經(jīng)在臨床中使用。分析老師所給圖示，思考并回答老師提出的問題根據(jù)相關(guān)資料，進(jìn)行分析，了解疫苗的發(fā)明過程。觀看視頻，了解中國是疫苗的起源國家。明確疫苗的概念和作用機(jī)理根據(jù)課本內(nèi)容，總結(jié)疫苗的作用特點(diǎn)。分享疫苗的意義。小組內(nèi)討論，并回答老師所給問題。新課教學(xué)二、器官移植【引導(dǎo)分析】觀看視頻，一分鐘了解器官移植?！久鞔_概念】1.器官移植：用正常的器官置換喪失功能的器官，以重建其生理功能的技術(shù)。2.意義：器官移植已經(jīng)成為治療多種重要疾病的有效手段?！竞献魈骄俊?.最初進(jìn)行的器官移植，為什么總是不成功呢？可能是沒有考慮免疫排斥問題。2.在進(jìn)行器官移植或骨髓移植時(shí)，為什么都要先進(jìn)行配型，即檢查供體和受體之間的組織相容性呢？這是因?yàn)槭荏w和供體的組織相容性抗原越一致，在進(jìn)行移植時(shí)發(fā)生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活；如果配型不合適，發(fā)生排斥的可能性就大，就不適合移植。【追問】1：外來器官于機(jī)體來說相當(dāng)于什么成分？2：器官移植面臨的最大問題是什么？3.進(jìn)行器官移植手術(shù)后，免疫系統(tǒng)會(huì)把外來的器官當(dāng)作“非己”成分進(jìn)行攻擊，主要是什么免疫起作用？【教師強(qiáng)調(diào)】①人類白細(xì)胞抗原（HLA）：每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的蛋白質(zhì)，標(biāo)明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì)—組織相容性抗原，也叫人類白細(xì)胞抗原（HLA）。②免疫排斥：每個(gè)人的白細(xì)胞都能夠識(shí)別HLA，區(qū)分自己和非己。正常情況下，白細(xì)胞不會(huì)攻擊自身細(xì)胞。如果將異體的器官或組織移植過來，白細(xì)胞就能識(shí)別出HLA不同而發(fā)起攻擊。③解決方法：器官移植的成敗，主要取決于供者與受者的HLA是否一致或相近。a.事實(shí)上，除了同卵雙胞胎，要在世界上找到HLA完全一致的人幾乎是不可能的。研究表明，HLA的相似度達(dá)到50%以上就可以進(jìn)行器官移植。b.在進(jìn)行器官移植時(shí)，運(yùn)用免疫抑制劑可以大大提高成活率。【視頻】播放器官移植的具體現(xiàn)狀【引出】供體器官短缺問題腦死亡器官捐獻(xiàn)：需要家屬同意去掉呼吸機(jī)等支持系統(tǒng)，達(dá)到了腦心雙死亡的狀態(tài)。心死亡器官捐獻(xiàn)：心跳停止后，器官容易缺血，僅在短時(shí)間內(nèi)（約15min）符合捐獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。離體器官保存時(shí)限短：心臟5小時(shí)，肝12小時(shí)，胰腺和腎臟分別為20h和24h以內(nèi)?！居懻摗坷糜勺泽w干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，有何優(yōu)點(diǎn)？利用由自體干細(xì)胞培養(yǎng)出的組織、器官進(jìn)行移植，移植器官和受體的組織相容性抗原是相同的，移植后發(fā)生免疫排斥的可能性很小。看視頻聯(lián)系生活，思考并回答問題。小組討論，進(jìn)行問題整理并回答。小組討論相關(guān)問題，并展示回答。抗原免疫排斥細(xì)胞免疫理解老師所給補(bǔ)充，積極思考。觀看視頻，了解器官移植面臨的問題和解決途徑。新課教學(xué)三、免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用【問題引導(dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，總結(jié)免疫學(xué)在臨床實(shí)踐上的應(yīng)用1.免疫預(yù)防——疫苗2.免疫診斷3.免疫治療說明各種應(yīng)用的實(shí)際價(jià)值和前景。閱讀課本，回答問題。課堂練習(xí)1．食用被諾如病毒（NV）污染的食物會(huì)導(dǎo)致嘔吐與腹瀉，人體胃酸能殺死部分NV屬于（

）A．特異性免疫 B．體液免疫 C．非特異性免疫 D．人工免疫【答案】C【詳解】ABCD、人體胃內(nèi)的胃酸屬于黏膜的分泌物，它能殺死部分進(jìn)入人體的病原體，該作用不針對(duì)特定的病原體，屬于非特異性免疫；人工免疫是指通過接種疫苗使人體獲得免疫力，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。2．針對(duì)新冠病毒的減毒流感病毒載體鼻噴疫苗是利用了減毒流感病毒作為載體，攜帶新冠病毒S蛋白基因，經(jīng)體外培養(yǎng)獲得的疫苗。下列敘述正確的是（

）A．減毒流感病毒載體疫苗自身不含S蛋白抗原B．減毒流感病毒載體疫苗通常不會(huì)引發(fā)細(xì)胞免疫C．減毒流感病毒載體疫苗需要經(jīng)細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)后方可起作用D．感染過流感病毒的人接種減毒流感病毒載體疫苗。會(huì)提高該疫苗的免疫預(yù)防效果【答案】C【詳解】A、減毒流感病毒載體疫苗是利用減毒流感病毒作為載體，攜帶S蛋白基因，并在載體病毒表面表達(dá)S蛋白制成，故該疫苗自身含S蛋白抗原，A錯(cuò)誤；B、減毒疫苗還保留了病毒的侵染特性，故進(jìn)入機(jī)體后仍會(huì)引發(fā)細(xì)胞免疫，B錯(cuò)誤；C、流感病毒載體疫苗內(nèi)插入新冠病毒基因片段，在細(xì)胞中需要經(jīng)基因表達(dá)后方可起作用，C正確；D、若在接種腺病毒載體疫苗前，人體曾感染過流感病毒，人體中產(chǎn)生的抗體與細(xì)胞毒性T細(xì)胞會(huì)對(duì)流感病毒起作用，導(dǎo)致該減毒流感病載體疫苗的有效性降低，D錯(cuò)誤。故選C。3．滅活或減毒的病原體可制作成疫苗，注射到人體后發(fā)生免疫反應(yīng)，可提高機(jī)體對(duì)該病原體的長(zhǎng)期抵抗力，下列敘述正確的是（

）A．疫苗進(jìn)入人體后不會(huì)被吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬處理B．疫苗在人體內(nèi)可刺激造血干細(xì)胞增殖、分化為淋巴細(xì)胞C．注射疫苗后可刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生并釋放免疫活性物質(zhì)D．注射疫苗后人體的免疫力可長(zhǎng)期保持是因?yàn)榭贵w的存在【答案】C【詳解】A、疫苗進(jìn)入人體后會(huì)被吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬處理，A錯(cuò)誤；B、造血干細(xì)胞不能接受抗原的刺激，B錯(cuò)誤；C、疫苗是減毒或滅活的抗原，注射疫苗后可刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生并釋放免疫活性物質(zhì)，如淋巴因子，C正確；D、注射疫苗后人體的免疫力可長(zhǎng)期保持是因?yàn)橛洃浖?xì)胞的存在，D錯(cuò)誤。故選C。4．近年來，寵物狗的數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)，在寵物狗飼養(yǎng)的過程中，必須為其定期注射疫苗。人一旦被狗咬，為安全起見，也需注射狂犬疫苗。下面是人用狂犬病純化疫苗使用的部分說明書，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．注射疫苗后，機(jī)體產(chǎn)生了抗體、效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞，從而產(chǎn)生了對(duì)狂犬病病毒的免疫力B．清理傷口時(shí)，消毒數(shù)次，不包扎，能減少咬傷者被狂犬病病毒、厭氧菌等感染的機(jī)會(huì)C．全程注射狂犬疫苗，表明機(jī)體產(chǎn)生的抗體達(dá)到一定量后，才能有效抵御狂犬病病毒D．注射抗狂犬病血清相當(dāng)于注射抗體，能與侵入細(xì)胞內(nèi)的狂犬病病毒發(fā)生特異性結(jié)合，而直接消滅狂犬病毒【答案】D【詳解】A、注射疫苗以后，機(jī)體會(huì)對(duì)疫苗產(chǎn)生特異性免疫，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體、效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞，從而產(chǎn)生了對(duì)狂犬病病毒的免疫力，A正確；B、消毒數(shù)次可以減少傷者被咬處的狂犬病毒，不包扎增加空氣的流通可以減少厭氧菌感染的機(jī)會(huì)，B正確；C、全程多次注射狂犬疫苗是為了增多體內(nèi)針對(duì)狂犬病毒的抗體，表明機(jī)體產(chǎn)生的抗體達(dá)到一定量后，才能有效抵御狂犬病病毒，C正確；D、抗體的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，不能與已經(jīng)侵入細(xì)胞內(nèi)部的狂犬病毒發(fā)生特異性結(jié)合，需要由細(xì)胞免疫將靶細(xì)胞裂解死亡后，將抗原暴露出來才能消滅狂犬病毒，D錯(cuò)誤。故選D。5．2003年，在抗擊重癥急性呼吸綜合征（“非典”）的過程中，醫(yī)務(wù)人員將已經(jīng)治愈的個(gè)體的血清經(jīng)處理后輸給“非典”患者，起到了很好的治療效果。右圖曲線顯示了兩種使機(jī)體獲得免疫力的方法，其中一種與治療“非典”的方法類似。請(qǐng)回答下列問題：(1)醫(yī)務(wù)人員所采用的治療“非典”的方法與曲線中方法類似，這種免疫方式是被動(dòng)免疫還是主動(dòng)免疫？?jī)煞N方法中哪一種所獲得的免疫力更長(zhǎng)久？為什么？(2)對(duì)圖中所示的兩種使機(jī)體獲得免疫力的方法，分析正確的是（

）A．若要預(yù)防“非典”則采用方法②較好B．方法②主要通過刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體發(fā)揮免疫作用C．采用方法①使人體獲得大量的漿細(xì)胞D．機(jī)體通過方法②獲得記憶細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞免疫(3)我國對(duì)兒童進(jìn)行預(yù)防接種增強(qiáng)免疫力，采用的是圖中方法。但是需要對(duì)抗原進(jìn)行處理，制成疫苗。請(qǐng)列舉幾種我國免費(fèi)給兒童接種的疫苗。(4)若科研人員想用小鼠檢驗(yàn)所研制“非典”疫苗是否有作用，對(duì)小鼠的處理恰當(dāng)?shù)氖牵?/p>

）A．給正常小鼠先注射“非典”病毒，一段時(shí)間后注射疫苗B．給正常小鼠先注射“非典”疫苗，一段時(shí)間后注射“非典”病毒C．給患“非典”的小鼠注射疫苗D．給患“非典”后痊愈的小鼠注射疫苗【答案】(1)①被動(dòng)免疫②方法②是注射抗原，可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞，達(dá)到預(yù)防的作用，能獲得更加持久的免疫力(2)A(3)②卡介苗、乙肝疫苗、麻風(fēng)疫苗(4)B【詳解】（1）結(jié)合題意“醫(yī)務(wù)人員將已治愈個(gè)體的血清經(jīng)處理后輸給非典患者”可知，醫(yī)務(wù)人員所用方法與圖甲中方法①注射抗體類似，這種免疫方式是被動(dòng)免疫；方法②是注射抗原，屬于主動(dòng)免疫，可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞，達(dá)到預(yù)防的作用，該方法能獲得更加持久的免疫力。（2）A、方法②注射抗原，可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞，達(dá)到預(yù)防非典的作用。效果更好，A正確；B、方法②主要通過刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞，其中記憶細(xì)胞存活時(shí)間較長(zhǎng)，起到預(yù)防作用，B錯(cuò)誤；C、采用方法①注射抗體，抗體與抗原結(jié)合形成沉淀，被吞噬細(xì)胞吞噬處理，該過程不能獲得大量的漿細(xì)胞，C錯(cuò)誤；D、機(jī)