免疫学的应用 教学设计 高中生物新人教版选择性必修1（2023~2024学年）

第4节免疫学的应用年级高二授课时间课题第4节免疫学的应用教学目标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？教材分析本节主要内容包括疫苗和器官移植两部分，他们之间没有严格的先后顺序，通过讨论、思考、批判性思维等活动，让学生可以全面正确地看待疫苗、器官移植所面临的问题和希望等，本节主要侧重渗透社会责任，但社会责任的担当需要重要概念及科学思维的支撑，因此教材在每个黑体字标题下，分别设计了一个思考讨论活动，通过这样的讨论活动，希望学生逐渐理解相关知识，能够在一定程度上具有参与社会问题讨论的意识，最终能理性的看待与此相关的问题，用辩证的眼光看待复杂的社会问题。教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课【引入】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？讨论:为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？流感病毒极易发生变异、该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的，所以没有起到预防作用。联系生活实际积极思考，回答老师的问题，回答：变异新课教学一、疫苗【引导思考】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。【引导分析】教师描述：我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。公元16世纪，中国人首先用人痘疫苗预防天花，为后来英国的外科医生詹纳（Jenner）发明牛痘疫苗奠定了基础。观看视频《最早的疫苗源于中国》1.疫苗的概念：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。作用机理：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。观看视频《疫苗的种类》，分析疫苗作用具有哪些特点（1）特异性，接种一种疫苗一般只能预防由一种病原体引起的传染病。（2）记忆性，免疫力能维持较长的时间。【展示分享】阅读课本，总结疫苗的意义。（1）到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。（2）随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。【思考讨论】1、某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？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。3.教材P83【旁栏问题】疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原（具有抗原性即可）。因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA疫苗也已经在临床中使用。分析老师所给图示，思考并回答老师提出的问题根据相关资料，进行分析，了解疫苗的发明过程。观看视频，了解中国是疫苗的起源国家。明确疫苗的概念和作用机理根据课本内容，总结疫苗的作用特点。分享疫苗的意义。小组内讨论，并回答老师所给问题。新课教学二、器官移植【引导分析】观看视频，一分钟了解器官移植。【明确概念】1.器官移植：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。2.意义：器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。【合作探究】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。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？这是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。【追问】1：外来器官于机体来说相当于什么成分？2：器官移植面临的最大问题是什么？3.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？【教师强调】①人类白细胞抗原（HLA）：每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，标明细胞身份的标签物质—组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（HLA）。②免疫排斥：每个人的白细胞都能够识别HLA，区分自己和非己。正常情况下，白细胞不会攻击自身细胞。如果将异体的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。③解决方法：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。a.事实上，除了同卵双胞胎，要在世界上找到HLA完全一致的人几乎是不可能的。研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。b.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以大大提高成活率。【视频】播放器官移植的具体现状【引出】供体器官短缺问题脑死亡器官捐献：需要家属同意去掉呼吸机等支持系统，达到了脑心双死亡的状态。心死亡器官捐献：心跳停止后，器官容易缺血，仅在短时间内（约15min）符合捐献标准。离体器官保存时限短：心脏5小时，肝12小时，胰腺和肾脏分别为20h和24h以内。【讨论】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。看视频联系生活，思考并回答问题。小组讨论，进行问题整理并回答。小组讨论相关问题，并展示回答。抗原免疫排斥细胞免疫理解老师所给补充，积极思考。观看视频，了解器官移植面临的问题和解决途径。新课教学三、免疫学在临床实践上的应用【问题引导】指导学生阅读课本，总结免疫学在临床实践上的应用1.免疫预防——疫苗2.免疫诊断3.免疫治疗说明各种应用的实际价值和前景。阅读课本，回答问题。课堂练习1．食用被诺如病毒（NV）污染的食物会导致呕吐与腹泻，人体胃酸能杀死部分NV属于（

）A．特异性免疫 B．体液免疫 C．非特异性免疫 D．人工免疫【答案】C【详解】ABCD、人体胃内的胃酸属于黏膜的分泌物，它能杀死部分进入人体的病原体，该作用不针对特定的病原体，属于非特异性免疫；人工免疫是指通过接种疫苗使人体获得免疫力，ABD错误，C正确。故选C。2．针对新冠病毒的减毒流感病毒载体鼻喷疫苗是利用了减毒流感病毒作为载体，携带新冠病毒S蛋白基因，经体外培养获得的疫苗。下列叙述正确的是（

）A．减毒流感病毒载体疫苗自身不含S蛋白抗原B．减毒流感病毒载体疫苗通常不会引发细胞免疫C．减毒流感病毒载体疫苗需要经细胞内基因表达后方可起作用D．感染过流感病毒的人接种减毒流感病毒载体疫苗。会提高该疫苗的免疫预防效果【答案】C【详解】A、减毒流感病毒载体疫苗是利用减毒流感病毒作为载体，携带S蛋白基因，并在载体病毒表面表达S蛋白制成，故该疫苗自身含S蛋白抗原，A错误；B、减毒疫苗还保留了病毒的侵染特性，故进入机体后仍会引发细胞免疫，B错误；C、流感病毒载体疫苗内插入新冠病毒基因片段，在细胞中需要经基因表达后方可起作用，C正确；D、若在接种腺病毒载体疫苗前，人体曾感染过流感病毒，人体中产生的抗体与细胞毒性T细胞会对流感病毒起作用，导致该减毒流感病载体疫苗的有效性降低，D错误。故选C。3．灭活或减毒的病原体可制作成疫苗，注射到人体后发生免疫反应，可提高机体对该病原体的长期抵抗力，下列叙述正确的是（

）A．疫苗进入人体后不会被吞噬细胞识别并吞噬处理B．疫苗在人体内可刺激造血干细胞增殖、分化为淋巴细胞C．注射疫苗后可刺激淋巴细胞产生并释放免疫活性物质D．注射疫苗后人体的免疫力可长期保持是因为抗体的存在【答案】C【详解】A、疫苗进入人体后会被吞噬细胞识别并吞噬处理，A错误；B、造血干细胞不能接受抗原的刺激，B错误；C、疫苗是减毒或灭活的抗原，注射疫苗后可刺激淋巴细胞产生并释放免疫活性物质，如淋巴因子，C正确；D、注射疫苗后人体的免疫力可长期保持是因为记忆细胞的存在，D错误。故选C。4．近年来，宠物狗的数量呈逐年上升趋势，在宠物狗饲养的过程中，必须为其定期注射疫苗。人一旦被狗咬，为安全起见，也需注射狂犬疫苗。下面是人用狂犬病纯化疫苗使用的部分说明书，下列叙述错误的是（

）A．注射疫苗后，机体产生了抗体、效应T细胞和记忆细胞，从而产生了对狂犬病病毒的免疫力B．清理伤口时，消毒数次，不包扎，能减少咬伤者被狂犬病病毒、厌氧菌等感染的机会C．全程注射狂犬疫苗，表明机体产生的抗体达到一定量后，才能有效抵御狂犬病病毒D．注射抗狂犬病血清相当于注射抗体，能与侵入细胞内的狂犬病病毒发生特异性结合，而直接消灭狂犬病毒【答案】D【详解】A、注射疫苗以后，机体会对疫苗产生特异性免疫，产生相应的抗体、效应T细胞和记忆细胞，从而产生了对狂犬病病毒的免疫力，A正确；B、消毒数次可以减少伤者被咬处的狂犬病毒，不包扎增加空气的流通可以减少厌氧菌感染的机会，B正确；C、全程多次注射狂犬疫苗是为了增多体内针对狂犬病毒的抗体，表明机体产生的抗体达到一定量后，才能有效抵御狂犬病病毒，C正确；D、抗体的本质是蛋白质，不能与已经侵入细胞内部的狂犬病毒发生特异性结合，需要由细胞免疫将靶细胞裂解死亡后，将抗原暴露出来才能消灭狂犬病毒，D错误。故选D。5．2003年，在抗击重症急性呼吸综合征（“非典”）的过程中，医务人员将已经治愈的个体的血清经处理后输给“非典”患者，起到了很好的治疗效果。右图曲线显示了两种使机体获得免疫力的方法，其中一种与治疗“非典”的方法类似。请回答下列问题：(1)医务人员所采用的治疗“非典”的方法与曲线中方法类似，这种免疫方式是被动免疫还是主动免疫？两种方法中哪一种所获得的免疫力更长久？为什么？(2)对图中所示的两种使机体获得免疫力的方法，分析正确的是（

）A．若要预防“非典”则采用方法②较好B．方法②主要通过刺激机体产生抗体发挥免疫作用C．采用方法①使人体获得大量的浆细胞D．机体通过方法②获得记忆细胞的过程属于细胞免疫(3)我国对儿童进行预防接种增强免疫力，采用的是图中方法。但是需要对抗原进行处理，制成疫苗。请列举几种我国免费给儿童接种的疫苗。(4)若科研人员想用小鼠检验所研制“非典”疫苗是否有作用，对小鼠的处理恰当的是（

）A．给正常小鼠先注射“非典”病毒，一段时间后注射疫苗B．给正常小鼠先注射“非典”疫苗，一段时间后注射“非典”病毒C．给患“非典”的小鼠注射疫苗D．给患“非典”后痊愈的小鼠注射疫苗【答案】(1)①被动免疫②方法②是注射抗原，可刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，达到预防的作用，能获得更加持久的免疫力(2)A(3)②卡介苗、乙肝疫苗、麻风疫苗(4)B【详解】（1）结合题意“医务人员将已治愈个体的血清经处理后输给非典患者”可知，医务人员所用方法与图甲中方法①注射抗体类似，这种免疫方式是被动免疫；方法②是注射抗原，属于主动免疫，可刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，达到预防的作用，该方法能获得更加持久的免疫力。（2）A、方法②注射抗原，可刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，达到预防非典的作用。效果更好，A正确；B、方法②主要通过刺激机体产生抗体和记忆细胞，其中记忆细胞存活时间较长，起到预防作用，B错误；C、采用方法①注射抗体，抗体与抗原结合形成沉淀，被吞噬细胞吞噬处理，该过程不能获得大量的浆细胞，C错误；D、机