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2019-2020年高中生物 第4節(jié) 免疫調節(jié) 第1課時示范教案 新人教版 “第4節(jié)免疫調節(jié)”包括“免疫系統(tǒng)的組成”“免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能”“免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能”及“免疫學的應用”四部分內容。本節(jié)內容強調了免疫系統(tǒng)對于維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的貢獻，將免疫作為一種調節(jié)方式。 第1課時：關于新課的引入，先從介紹艾滋病的危害與預防的小短篇開始，再引導學生閱讀討論“科學技術社會”欄目，從艾滋病的致死原因引入本節(jié)內容。這樣的引入一方面可以提高學生的學習興趣，另一方面也體現了教學的三維目標中情感態(tài)度與價值觀的要求。 關于“免疫系統(tǒng)的組成”，先對“問題探討”進行討論，再以現實生活中可能出現的實際病例為例進行分析，然后以列表和圖示的方式簡單作總結。 “免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能”的主線是人體的三道防線，由于第一、二道防線的內容在初中教材中已有詳細介紹，這里只要簡單回顧。本節(jié)的重點是關于第三道防線，即特異性免疫所起的作用。首先通過資料分析活動，即以艾滋病為例，說明人體內主要的免疫細胞——T細胞在免疫中的重要作用，進而說明第三道防線的重要性，提出問題：第三道防線是怎樣起作用的？然后通過體液免疫和細胞免疫的學習來解決之前的問題。對體液免疫的教學，讓學生結合體液免疫示意圖閱讀教材進行問題討論，然后用圖解或表格形式畫出體液免疫的過程，細胞免疫的過程利用課件動態(tài)演示的輔助手段，使學生有個直觀印象，再來層層深入探討相關問題，最后用圖表表現出簡單過程。在艾滋病病因的基礎上，讓學生考慮T細胞在免疫中的作用，從而理解體液免疫和細胞免疫之間的關系。 第2課時：引入方式采用對上一課時所學重點進行復習的方法。 以資料閱讀的方式了解免疫異常的情況。 有關“免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能”的內容相對簡單，學生也容易理解，由教師講解結合用問題引導的教學方法來完成。 “免疫學的應用”涉及人們日常生活的方方面面，與人體的健康密切相關，多數內容學生都有切身的體會。學習要點包括三點：疫苗、疾病檢測和器官移植。對疫苗的學習可以讓學生結合所學，討論疫苗的作用機理。關于器官移植的學習中，通過資料分析引導學生體會科學、技術與社會三者之間的關系是復雜的，科學和技術的發(fā)展促進了社會的進步，而社會的需求又推動著科學技術的迅猛發(fā)展；并且，科學技術并不能解決所有問題。 教學重點 免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 教學難點 體液免疫和細胞免疫的過程。 教具準備 1.幻燈片：HIV感染人體后體液中HIV和T細胞的關系圖表、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、風濕性關節(jié)炎患處照片。 2.視頻1：艾滋病的危害與預防。 3.視頻2：SARS的檢測過程。 4.多媒體CAI：動態(tài)演示細胞免疫的過程。 課時安排 2課時。 第1課時，免疫系統(tǒng)及免疫的類型。 第2課時，免疫失調引起的疾病及免疫學的應用。 三維目標 1.概述免疫系統(tǒng)的組成。 2.概述免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用。 3.通過探討分析細胞免疫和體液免疫的機制。 4.關注艾滋病的流行和預防。 5.關注器官移植所面臨的問題，進一步探討科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系。 教學過程 第1課時 導入新課 師 同學們好！ 神經調節(jié)和體液調節(jié)對維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)具有非常重要的作用，但是并不能直接消滅入侵的病原體；也不能直接清除體內出現的衰老、破損或異常細胞。對付病原體和體內出現的異常細胞，要靠什么調節(jié)呢？ 生 免疫調節(jié)。 板 書： 第4節(jié) 免疫調節(jié) 推進新課 師 一講到免疫調節(jié)，我們不得不想到一種非?？植赖募膊　滩?。艾滋病的全稱叫獲得性免疫缺陷綜合征,是一種由免疫缺陷病毒感染引起的傳染病。它的英文縮寫為AIDS。Acquired意為獲得性，就是說本病不是遺傳,而是后天在一定條件下獲得的。Immunodeficiency意為免疫缺陷，本病患者免疫系統(tǒng)嚴重被損成為缺陷。 Syndrome意為綜合征，患病者的多個系統(tǒng)受到損害，機體出現幾種疾病的綜合癥狀和病理征象。 （播放視頻1：艾滋病的危害與預防） 師 我們再來看看教材的“科學技術社會”欄目，討論欄目中提出的問題。 生 因為艾滋病是通過體液傳播的，所以題目中列出的行為中可能傳染的有：與靜脈吸毒者共用一個針管，與艾滋病患者共用紋身、紋眉器械，輸入含有HIV的血液，與艾滋病病人共用剃須刀，因為這些行為中都可能接觸到含有HIV的體液。而與艾滋病病人共同進餐、在運動中撞到艾滋病患者、與艾滋病患者擁抱、觸摸艾滋病患者摸過的門把手、叮咬過艾滋病患者的蚊蠅叮咬正常人、與艾滋病患者共用沖水馬桶等行為則不會傳染艾滋病，因為這些行為中都不接觸含有HIV的體液。 師 通過以上交流和討論，同學們對艾滋病知識有更多的了解，認識到了艾滋病發(fā)展的嚴峻形勢，以及每一個人的責任和義務。在艾滋病面前，我們每個人都要學會保護自己；面對艾滋病患者，我們應該認識到艾滋病患者是HIV的受害者，需要得到我們的關愛。 師 艾滋病之所以會致人死地，是艾滋病本身的原因嗎？為什么？ 生 不是。因為艾滋病損害了人的免疫系統(tǒng)，使得其他病原體乘虛而入，正是這些病原體最終奪取了人的性命。 師 能使人生病的細菌、病毒等幾乎無處不在，我們的身體無時無刻不處在病原體的包圍之中。但是，通常情況下，我們卻并未感到不適。 課件展示： 1.神經系統(tǒng)能夠感覺到病原體的存在嗎？人體能夠靠反射對病菌或病毒作出反應嗎？ 2.人體能靠激素來直接殺滅病原體嗎？為什么？ 3.病原體侵入機體后，會影響內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)嗎？ 生1 絕大多數情況下，神經系統(tǒng)不能直接感覺到病原體本身，感覺到病原體的存在一般是在有了病理反應之后，在病菌或病毒剛進入人體的時候，靠反射并不能對其作出反應。 生2 人體不能靠激素直接殺滅病原體。激素只能與相應的組織細胞膜上的受體結合，也就是說，激素只能對相應的組織細胞或器官起作用。 生3 病原體侵入機體后，會影響內環(huán)境。 師 人的生存環(huán)境中存在著各種各樣的細菌、病毒、真菌、寄生蟲。這些微生物或寄生蟲侵入人體，先是遭遇到人體免疫系統(tǒng)的抵抗。人體的免疫系統(tǒng)的作戰(zhàn)目的，就是保護自身不受某些微生物和寄生蟲的侵犯，并預防腫瘤的發(fā)生。艾滋病毒的主攻目標就是人體的免疫系統(tǒng)，人體的免疫系統(tǒng)一旦遭到破壞，各種微生物、寄生蟲就會長驅直入，使人發(fā)生嚴重的感染或癌癥，甚至死亡。 那么，什么是免疫系統(tǒng)呢？免疫系統(tǒng)是由哪些部分組成的呢？ 板 書： 一、免疫系統(tǒng)的組成 師 大家自主學習教材這一部分內容，然后思考討論以下問題。 課件展示： 1.什么是免疫器官？它包括哪些器官？ 2.什么是免疫細胞？包括哪些細胞？它們有什么不同？ 3.什么是免疫活性物質？包括哪些？ 4.當我們體內有炎癥時，扁桃體會腫大，有時頜下等部位還出現淋巴結腫大。這是為什么呢？ 生1 免疫器官是免疫細胞生成、成熟或集中分布的場所。它包括扁桃體、淋巴結、胸腺、脾和骨髓。 生2 免疫細胞是發(fā)揮免疫作用的細胞。它包括吞噬細胞和位于淋巴液、血液和淋巴結中的淋巴細胞，淋巴細胞又分為在胸腺中成熟的T細胞和在骨髓中成熟的B細胞。 生3 由免疫細胞或其他細胞產生的，發(fā)揮免疫作用的物質就是免疫活性物質。它包括抗體、淋巴因子和溶菌酶等。 板 書： 師 當我們體內有炎癥時，扁桃體會腫大，有時頜下等部位還出現淋巴結腫大。你知道這是為什么嗎？ 生 這是因為扁桃體和淋巴結都是人體的免疫器官，當我們體內有炎癥時，需要大量的免疫細胞去與病原體斗爭，而免疫器官的主要功能就是免疫細胞生成、成熟或分布的場所。 師 免疫系統(tǒng)是由免疫器官、免疫細胞和免疫活性物質組成的，這些組成成員相互聯系、相互影響，有機地結合在一起，形成統(tǒng)一整體——免疫系統(tǒng)。 我們的身體無時無刻不處在病原體的包圍之中，我們吃的食物中含有病原體，吸入的氣體中含有病原體，周圍的空氣中含有大量的病原體，但在一般情況下我們并不得病，這是為什么？人的免疫系統(tǒng)是如何完成它的防御功能的呢？ 板 書： 二、免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能 師 在初中的時候關于免疫我們已經學過一些，我們知道，抵御病原體的攻擊，人體有幾道防線？ 生 有3道防線。 課件展示： 1.構成第一道防線的是誰呢？為什么說它們是第一道防線？這一道防線的作用對病原體有沒有特異的針對性？ 2.什么是第二道防線？這道防線如何起作用？這一道防線的作用對病原體有沒有特異的針對性？ 生1 皮膚和黏膜構成了第一道防線。說它們是第一道防線是因為它們覆蓋在人體表面，是外界環(huán)境中的病原體最先能接觸到的機體的部分，它們的存在一方面阻擋了病原體的進入，另一方面，皮膚、黏膜的分泌物能殺滅大部分的病原體。這一道防線的作用對病原體沒有特異的針對性。 生2 體液中的殺菌物質和吞噬細胞組成第二道防線。當病原體突破第一道防線后就進入了內環(huán)境，這時人的體液中的殺菌物質和吞噬細胞就會對體液中的病原體造成傷害或把它們消滅。這一道防線也沒有特異的針對性。 師 這兩道防線人人生來就有，也不針對某一類特定的病原體，而是對多種病原體都有防御作用，因此叫做非特異性免疫。多數情況下，這兩道防線可以防止病原體對機體的侵襲。如果這兩道防線被突破，人體的第三道防線就要發(fā)揮作用了。第三道防線主要是由免疫器官和免疫細胞借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán)而組成的。它所針對的病原體是有特異性的。 板 書： （演示幻燈片：HIV感染人體后體液中HIV和T細胞的關系圖表） 師 艾滋病病人的直接死因往往是由念珠菌、肺囊蟲等多種病原體引起的嚴重感染或惡性腫瘤等疾病。圖中表示人體被HIV感染后，體液中HIV濃度和人體內主要的免疫細胞——T細胞的數量變化過程。大家分析討論以下問題。 課件展示： 1.T細胞的多少和HIV濃度之間有什么關系？ 2.HIV濃度升高、人體免疫能力喪失和艾滋病的直接死因有什么關系？T細胞在人體內可能發(fā)揮什么功能？ 3.據圖分析，艾滋病患者如不進行治療，大約能生存幾年？ 生1 由圖中曲線可以看出，T細胞的多少與HIV濃度之間成反比例關系。 生2 HIV濃度上升，會破壞更多的T細胞，使T細胞數目下降，從而導致人體免疫能力喪失，不能抵抗疾病的侵襲，進而使人死亡。由此可以看出，T細胞在人體內能夠攻擊侵入的病原體。 生3 患者如不進行治療大約能活9到10年。 師 以上資料表明，人體的第三道防線在抵抗外來病原體和抑制腫瘤等方面具有十分重要的作用。那么，身體的第三道防線又是怎么來對付病原體保護機體的呢？第三道防線的“作戰(zhàn)部隊”主要是眾多的淋巴細胞。其中B細胞主要靠產生抗體來“作戰(zhàn)”，這種方式稱為體液免疫；T細胞主要靠直接接觸靶細胞“作戰(zhàn)”，這種方式稱為細胞免疫。我們先來學習體液免疫。 板 書： 1.體液免疫 師 先請同學們閱讀教材關于體液調節(jié)的內容，然后討論老師提出的一系列問題。 （學生閱讀） 板 書： 1.什么是抗原？抗原進入內環(huán)境后首先被什么細胞處理？ 2.抗體的本質是什么？它是怎么產生的？它是如何起作用的？ 3.當相同的抗原再次侵入機體時，機體的反應速度為什么比第一次的時候更迅速、高效？ 生1 能夠引起機體產生特異性免疫反應的物質叫做抗原?？乖M入內環(huán)境后首先被吞噬細胞攝取和處理。 師 吞噬細胞對抗原的攝取和處理有沒有特異性？ 生 沒有。 師 如果吞噬細胞直接把抗原處理掉了，那么吞噬細胞在其中起的作用屬于特異性免疫還是非特異性免疫？ 生 屬于非特異性免疫。 師 當吞噬細胞不能完全消滅病原體，通過它的處理使病原體暴露出特有的抗原決定簇后，只能把抗原傳遞給其他細胞，這才開始了特異性免疫的過程。 生2 抗體本質是蛋白質。它是B細胞受到抗原刺激后分化成的漿細胞合成分泌的。抗體與相應的抗原結合，形成沉淀或細胞集團，進而被吞噬細胞消化。 師 抗原最終是被誰完全消滅的？ 生 抗原最終還是被吞噬細胞消滅的。 師 大家注意到了，在非特異性免疫中，吞噬細胞參與了第二道防線。在特異性免疫中也是它首先對抗原進行處理的，最后還是它最終消滅了抗體。然而在體液免疫的范圍中，我們可以說最直接的武器是漿細胞產生的抗體。 生3 抗原第一次侵入引起的體液免疫產生了相應的記憶細胞，當其再次侵入時，記憶細胞能迅速增殖分化，快速產生大量抗體。 師 體液免疫中起最大作用的是抗體，而抗體則是廣泛分布在體液中，對存在于體液中的抗體進行消滅，體液免疫由此而得名。請同學們用圖表的形式畫出體液免疫的過程，然后相互交流，進行解說。 （學生畫圖） 課件展示： 圖2-4-1 生 病原體經過吞噬細胞的攝取和處理，暴露出抗原決定簇后，將抗體傳遞給T細胞；T細胞將抗原傳遞給B細胞，少數抗原直接刺激B細胞。B細胞受刺激后一小部分分化成記憶細胞，大部分分化成漿細胞，產生抗體?？贵w和抗原結合形成沉淀或細胞集團，進而被吞噬細胞吞噬消化。當機體再次接觸這種抗原時，記憶細胞迅速增殖分化，快速產生大量抗體。 師 通過體液免疫機體只能消滅體液中的病原體，如果病原體侵入了細胞，抗體就無能為力了，消滅這些病原體通過什么途徑呢？ 板 書： 2.細胞免疫 師 下面我們來觀看細胞免疫過程的動態(tài)演示，觀看的時候請同學們仔細分析，比較細胞免疫與體液免疫的異同點。 （演示多媒體CAI：動態(tài)演示細胞免疫的過程） 師 細胞免疫和體液免疫有哪些相同點？ 生 抗原都先被吞噬細胞攝取處理，然后傳遞給T細胞。 師 它們有什么不同點呢？ 生 體液免疫產生抗體，對付的是體液中的抗原。細胞免疫中起重要作用的效應T細胞并不直接與抗原反應，而是使被抗原入侵的宿主細胞裂解死亡。 師 只通過細胞免疫能消滅抗原嗎？為什么？ 生 不能。因為細胞免疫只是破壞抗原的宿主細胞，使病原體失去藏身之處，從而暴露在體液中。 師 請同學們用圖表的形式畫出體液免疫的過程，然后相互交流，進行解說。 （學生畫圖） 課件展示： 圖2-4-2 生 病原體經過吞噬細胞的攝取和處理，暴露出抗原決定簇后，將抗體傳遞給T細胞。T細胞接受抗原刺激后，分化成效應T細胞，效應T細胞與被抗原入侵的宿主細胞密切接觸，使這些細胞裂解死亡?？乖チ思纳厣淼幕A，暴露在體液中，被體液中經過體液免疫產生的抗體結合，最終被吞噬細胞吞噬、消滅。 課堂小結 師 通過細胞免疫，使侵入細胞內的抗原失去藏身之處，暴露在體液中，然后抗原還是與抗體結合成團，被吞噬細胞清除。由此可見，細胞免疫與體液免疫相互協(xié)助，共同抵抗侵入機體的病原體。 比較體液免疫與細胞免疫，T細胞都在其中起了重要作用。所以HIV病毒攻擊T細胞后，會破壞人體的整個特異性免疫，使人的免疫系統(tǒng)全面失去功能。 免疫系統(tǒng)中較為重要的是淋巴細胞。它們從淋巴組織中出來進入血液，在全身不停地巡邏以御敵。 人體的免疫系統(tǒng)具有辨識“異己”的能力。機體的“異己”即刺激免疫系統(tǒng)產生與之針鋒相對的抗體。因此，若檢出抗體即可確認抗原存在或曾經存在過。同時，機體會產生特異性的細胞免疫，它能破壞被艾滋病毒感染的CD4T淋巴細胞。 人體的免疫系統(tǒng)一旦遭到破壞，各種微生物、寄生蟲就會長驅直入，使人發(fā)生嚴重的感染或癌癥，甚至死亡。 艾滋病毒的主攻目標就是人體的免疫系統(tǒng)，它進入人體后，首先侵入免疫系統(tǒng)的指揮者——CD4T淋巴細胞內，或侵入其他細胞，如巨噬細胞、樹突狀細胞等，并產生大量病毒，由此引起強烈的免疫反應。人體免疫系統(tǒng)與病毒進行搏斗，并將大量病毒消滅。但總有少量病毒，人無癥狀，但已具有傳染力，可以通過血液或性分泌物將病毒傳播給他人。 半年至數年后艾滋病毒便猖狂、活躍起來。借助人體大量復制并釋放出的病毒，四面出擊，大肆迫害CD4T淋巴細胞乃至整個免疫系統(tǒng)。 艾滋病毒的入侵，使B淋巴細胞產生艾滋病毒抗體，若經艾滋病毒血清學檢測即可見“艾滋病毒抗體陽性”征象，由此，便可確診被檢者已感染艾滋病毒。 人體內總的CD4細胞約有1 000億，艾滋病人約有250億被艾滋病毒感染。在他們體內每天可產生10~20億病毒顆粒，也產生相當數量的CD4細胞。他們體內的免疫系統(tǒng)和病毒進行持續(xù)的殊死搏斗，這期間屬于艾滋病的潛伏期。最終由于人體免疫系統(tǒng)被“侵蝕”，全線崩潰，無力“抗敵”，于是嚴重的“機會性感染”和腫瘤隨之發(fā)生，這便是艾滋病的發(fā)病期。