【人教版2019选择性必修1】高二生物4.4 免疫学的应用（教学设计）教案

4.4免疫学的应用年级高二年级授课时间1课时课题第4节免疫学的应用教材分析本课是选择性必修1稳态与调节第4章第4节的内容。其中本节内容主要包括疫苗与器官移植，是对本章理论知识的运用和升华，侧重于培养学生的社会责任。教材旨在通过相应的“思考.讨论”活动引导学生参与社会问题的讨论，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，最终能理性地看待与此相关的问题，用辩证的眼光看待复杂的社会问题。教学目标1.阐明疫苗发挥作用的原理。2.说出器官移植面临的问题，认同器官捐献。教学重、难点1.疫苗发挥作用的原理。2.器官移植与组织相容性抗原之间的关系。教学过程教学内容教师活动学生活动新课导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？【问题探讨】：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，所以没有起到预防作用。阅读相关内容，思考讨论并回答有关问题。新知探究一、疫苗【引导分析】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。现在随着人类对免疫系统认识的深入，免疫学得到了越来越广泛的应用。疫苗的发明和应用，就是典型的例证。结合PPT进行讲解一、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．作用机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。3．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。4．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。种类：(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）蛋白类疫苗：人工合成特定种类的蛋白质，并将这些蛋白质作为抗原注入人体来引起免疫反应，完成免疫。（4）病毒载体疫苗：科学家使用基因编辑技术，将病原体中产生抗原的基因片段转入到某些毒性较弱的病毒基因中，让这些毒性较弱的病毒表达出目标病原体的抗原，从而在人体内产生免疫反应。（5）核酸疫苗：将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。6.很多疫苗通常采取肌肉注射原因（1）肌肉里有引发免疫反应所必需的细胞——抗原呈递细胞。疫苗注射到肌肉后，它会高效地摄取、加工处理和呈递抗原（疫苗），并将其转移至免疫系统的大型集合点——淋巴结，然后产生抗体和记忆细胞。（2）血液中存在需要进行非特异性免疫的吞噬细胞，疫苗在被B淋巴细胞识别并产生抗体前，就会先被这些细胞少量清除。这样一来，疫苗产生的免疫效果就会大大降低，疫苗的效用价值也会极大受损。（3）大多数疫苗都是由抗原和佐剂(辅助成分)组成的。佐剂往往具有一定的副作用，而大部分佐剂在肌肉注射时副作用远小于静脉注射。【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。【拓展应用】为什么注射疫苗一段时间后才会起作用？疫苗作为抗原进入人体后，要经过处理、传递、识别以及淋巴细胞的增殖、分化后才能产生抗体。因此，注射疫苗一段时间后，人体才具有免疫力。阅读教材相关内容，回答相关问题，掌握过敏反应相关内容二、器官移植器官移植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。【设问】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。3.器官移植成败的关键？供者与受者的HLA达到多少相同就可以移植？器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相似，研究表明，HLA的相似度达到50%以上就可以进行器官移植。4.利用由自体干细胞培养的组织、器官进行移植，有何优点？和自身的组织相容性抗原一致，不会出现排斥反应。5.在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成功率。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。这一问题该解决如何？说明免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的药物。能抑制与免疫反应有关细胞（T细胞和B细胞等）的增殖和功能。降低机体免疫反应。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。使学生能够更好地理解和掌握相关知识，培养学生的应用能力和实践能力。三、免疫学应用三、免疫学应用结合PPT进行讲解1.免疫预防是指在患病前将各种人工制备的免疫制剂（菌苗、疫苗或血清等）接种到人体内，使人体产生抗体及记忆细胞，增强人的免疫力，以达到预防传染病的目的。2.免疫诊断由于抗原抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断上得到了广泛的应用，如检测病原体和肿瘤标志物。3.免疫治疗（1）概念：患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、淋巴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。（2）种类：主要包括免疫增强疗法，如注射抗体或淋巴因子和免疫抑制疗法，例如，风湿性关节炎、系统性红斑狼疮用免疫抑制剂。学生阅读教材内容，思考相应问题。课堂小结板书设计4.4免疫学的应用课后作业1．近年来，第三代mRNA疫苗被广泛研究用于预防和控制传染病，狂犬病是一种由狂犬病毒引起的致命性疾病，严重危害到人类健康。尽管目前尚无狂犬病mRNA疫苗上市的报道，但其有望作为新型候选疫苗，通过注射在人体细胞表达。其原因叙述错误的是（D）A．传统疫苗存在免疫周期长、成本高以及抗体产生速度慢等问题B．mRNA疫苗可通过肌肉注射后在小鼠体内表达C．mRNA疫苗能够刺激机体产生体液免疫和细胞免疫应答D．破损皮肤被舔舐、开放性伤口注射狂犬病免疫球蛋白是主动免疫2．我国科学家将新冠病毒的抗原基因进行改造，成功制备了ZHEN蛋白疫苗。为检测该疫苗的免疫效果，科研人员将疫苗注射到健康小鼠体内，一段时间后检测新冠病毒抗体和特异性应答的CD8T细胞(细胞毒性T细胞)。下列叙述正确的是（

C

）A．该疫苗作为抗体能刺激机体产生特异性免疫反应B．注射该疫苗后，免疫系统的免疫监视功能大大增强C．新冠病毒抗体和CD8T细胞的产生均有B细胞参与D．CD8T细胞分泌的抗体与新冠病毒结合形成沉淀，进而被免疫细胞吞噬3．科研人员将A品系小鼠的皮肤移植给同种B品系小鼠后，将接受皮肤的小鼠随机均分为甲、乙两组。甲组注射T细胞活性抑制剂X溶液，乙组注射等量生理盐水，每日检测植皮存活率，结果如下图所示。下列相关叙述，错误的是（

C

）A．甲组小鼠的植皮存活率下降较慢，说明T细胞是参与皮肤排斥反应的关键细胞B．两组小鼠植皮存活率都随时间延长而下降，说明X溶液不能完全阻断排斥反应C．若给乙组小鼠再次移植A品系小鼠的皮肤片，第二次植皮存活率下降的速率会减慢D．敲除或替换A品系小鼠的相关抗原基因，可提高实验中皮肤移植的存活率4．下列关于免疫失调与免疫学应用的叙述，错误的是（

A

）A．过敏反应中产生的抗体主要分布在血清中，而不与组织中的细胞结合B．自身免疫病的治疗常使用免疫抑制剂来抑制过度活跃的免疫