高中生物教学设计-选必1-4.4 免疫学的应用

高中生物教学设计-选必1-4.4免疫学的应用一、教学目标：学习目标：1.了解疫苗发挥作用的原理和特点。2.说出器官移植的原理和其所面临的问题。核心素养：1.认识疫苗的作用原理和特点,应用所学知识解释生活现象。2.关注生物科技前沿成果,培养自主获取知识的能力,认识到免疫学的进步对人类健康的重要性。二、教学过程：【导入】通过问题探讨，学生讨论。问题：1、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。一、疫苗1．概念：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。2．作用：接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。3．实例：(1)天花疫苗的发明和使用，根除了天花这种传染病。(2)卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗等的研制。(3)人乳头瘤病毒(HPV)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。(4)2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感疫苗。这种新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。4．应用原理当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。除此之外，免疫系统还具有记忆性，免疫力能维持较长的时间。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。请同学们小组为单位思考下面问题？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？疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应，有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。目前应用的疫苗主要有三种：减毒活疫苗、灭活的死疫苗和新型疫苗，各有优缺点。(1)减毒活疫苗：接种后能感染人体而使人产生免疫力，从而达到预防效果。如“糖丸”就是一种减毒活疫苗，口服后可预防小儿脊髓灰质炎。(2)灭活的死疫苗：这类疫苗中的病原体已被杀死，安全性很好，但产生的免疫效果不如减毒活疫苗，常需要多次强化免疫，如狂犬病疫苗、流感疫苗。(3)新型疫苗：新型疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。①DNA疫苗：指将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体(如质粒)直接注射到动物体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原(外源基因表达的蛋白质)激活机体的免疫系统，从而诱发强而持久的体液免疫和细胞免疫应答。DNA疫苗更稳定、更经济、更容易生产，可用于预防，也可用于治疗。DNA疫苗使用一次，即能产生长期免疫力，无需增加剂量。②RNA疫苗：是将编码抗原决定簇的mRNA通过一定的设计和修饰，导入细胞，以细胞为“工厂”，生产相应的蛋白质，进而引起机体产生免疫应答。RNA疫苗的特点有三个方面：不会整合到被免疫宿主的基因组中；可以在细胞质中直接翻译，无需运输到核内；免疫后抗原表达迅速达到高峰，然后又立刻衰减。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。这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中已有不少联合疫苗，例如，百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风；二、器官移植1．概念：医学上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．现状：器官移植已成为治疗多种重要疾病的有效手段，其主要原因有两点：①器官保存技术和外科手术方法等的不断改进。②高效免疫抑制剂的陆续问世。请同学们小组为单位思考下面问题？1、最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？可能主要是因为没有考虑到免疫排斥问题。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。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。4、在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率，但这些药物会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病，这一问题该如何解决？尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。3．器官移植的原理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。它们是标明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，因此正常情况下不会攻击自身的细胞。如果将别人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。4．面临的问题及希望（1）问题：免疫排斥、供体器官短缺等。（2）希望：利用干细胞培养相应的组织、器官；

更多的人自愿捐献器官。三、免疫学在临床实践中的应用1．免疫预防：指根据特异性免疫产生的原理，运用人工接种的方法使机体产生获得性免疫能力，达到防治疾病的目的。如：接种牛痘预防天花，各种疫苗：卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。2．免疫诊断：诊断措施。即根据抗原和抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂用于临床诊断。如检测病原体和肿瘤标志物。3．免疫治疗：患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。已成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的重要治疗方法。（1）免疫增强疗法：对免疫功能低下者。（2）免疫抑制疗法：如治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等，常使用免疫抑制剂。（3）免疫调节：用物理、化学或生物学等手段调节免疫功能。（4）免疫重建：将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。二、课堂巩固1、结核杆菌是一种引起结核病的胞内寄生菌,现可通过接种相关的疫苗(卡介苗)预防结核病,卡介苗是由减毒的结核杆菌悬液制成的活疫苗。下列相关叙述正确的是()A.卡介苗相当于抗原,接种后可刺激细胞毒性T细胞分裂、分化B.接种卡介苗的个体仅通过细胞免疫即可抵御结核杆菌的入侵C.结核杆菌是胞内寄生菌,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质D.卡介苗可预防结核病,所以患先天免疫缺陷疾病的婴儿更应积极接种2、下列有关疫苗的叙述，正确的是()A．疫苗总是作为抗原起作用，激发人体的体液免疫，产生相应的记忆细胞和抗体B．麻疹病毒减毒活疫苗是小分子物质，其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别C．疫苗只能通过注射的方式接种D．接种疫苗的目的是预防疾病，而不是治疗疾病3、我国政府规定，新生儿必须在六个月内三次接种乙肝疫苗，若接种成功，则相关说法正确的是()A．相应抗体遇双缩脲试剂显蓝色B．多次注射疫苗后浆细胞能在体内长期停留C．产生的抗体可裂解乙肝病毒D．产生的抗体可抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附4、下列关于器官移植的叙述错误的是()A．手术成功的关键在于配型相合B．手术后患