4.1 免疫系统的组成和功能教学设计-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

《免疫调节》单元教学设计 单元主题 （内容） 第四章 免疫调节 计划课时总数 7课时 【单元教学内容分析】 参照《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》,《生物学·选择性必修1·稳态与调节》的第4单元“免疫调节”需要构建单元重要概念：免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态”。本单元教学以新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的感染为切入点，将4个次位概念： (1) “免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础” (2) “人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫” (3) “特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定病原体发生的免疫应答” (4) “免疫功能异常可能引发疾病，如过敏、自身免疫疾病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等”转化为4个课题：免疫系统识别“自己”和“非己”、人体通过非特异性免疫对抗病原体、人体通过特异性免疫对抗病原体、免疫功能异常引发疾病，而后根据课题内容设计教学情境，引导学生思考和探究，突出免疫调节在维持机体稳态中的重要作用，从更深层次上揭示生命活动的整体性(图1)。 图1 “免疫调节”单元知识结构 本章从系统分析的视角，带领学生认识免疫系统在稳态维持中的作用及稳态是如何实现的。从系统的角度看，系统的组成是基础，所以教材首先介绍免疫系统的组成，然后是免疫系统的功能，最后是免疫系统的变化。这是整章内容顺序的大致考虑。概括地说，为内环境的稳定做贡献就是免疫系统的功能，包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视。其中，免疫的防御功能是本章的重点，也是难点。那么，防御功能是如何实现的呢？教材第2节以特异性免疫启动的过程为例来讲述。如果免疫系统的结构或功能发生异常，稳态就会破坏，这就是免疫失调，是第三节的内容，涉及过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病等。第4节是关于免疫学的应用，这涉及人们日常生活的方方面面，与人体的健康密切相关，多数内容学生都有切身的体会。由于人们在日常生活中遇到的与免疫有关的问题很多，教材不可能面面俱到。教材意在引导学生体会科学、技术与社会之间的关系是复杂的，科学和技术的发展促进了社会的进步，而社会的需求 又推动着科学技术的迅猛发展；科学技术并不能解决所有的问题。 【单元学情分析】 免疫应答过程虽然抽象，但学生不乏生活经验，如：学生都有预防接种证，从小到大打过各种疫苗；知道生活中被狗咬伤要打预防狂犬病的疫苗。学生有抗体的概念，但抗体的本质是什么？如何发挥作用？学生并不十分清楚。体液免疫恰恰可以帮助学生解释生活中的这些问题，指导学生健康地生活。 学生已有的、与本节内容相联系的知识：①对蛋白质空间结构及其功能的认识，②细胞膜上具糖蛋白，与细胞间的信号识别有关。这些知识是理解抗体如何发挥作用，以及巨噬细胞对抗原的识别和呈递的基础。③细胞分化和基因的选择性表达。④对神经递质和激素作为化学信号的认识，包括激素的作用机理的认识，会迁移到对细胞因子（淋巴因子）作为信号发挥调节作用的理解上来。 【单元教学目标】 根据《生物学课程标准》的内容要求和学业要求，围绕学科核心素养及其表现水平，制定本单元教学目标如下： （1）理解机体免疫应答的结构基础、免疫调节在维持机体稳态中的作用，形成结构与功能观、稳态与平衡观，通过查阅资料，了解炎症的利与弊，发展批判性思维。 （2）理解机体免疫应答的不同方式以及不同免疫途径的独特作用及其相互关系，从系统的视角、信息的视角认识神经调节、体液调节、免疫调节的相互关系。 （3）结合具体病例，分析免疫功能异常引起的疾病的发病机理，并尝试提出预防和治疗建议，认同健康文明的生活方式对疾病预防的意义，认识到青少年在艾滋病防治和控制艾滋病的传播等方面承担着一定的社会责任。 （4）结合个人免疫接种的经历，主动关注免疫制剂的应用现状，运用免疫学的原理，分析免疫调节剂的作用及其开发前景。 【单元教学重点、难点】 教学重点： 1. 免疫系统的组成和主要功能 2. 特异性免疫和非特异性免疫的免疫应答过程 3. 免疫系统异常现象 4. 免疫学的应用 教学难点： 1. 免疫系统的组成和主要功能 2. 特异性免疫和非特异性免疫的免疫应答过程 3. 免疫系统异常现象 【单元核心任务】 本单元在教材中的位置处于学习完神经调节、激素调节之后，维持稳态调节机制的最后一个环节。通过本单元的学习旨在让学生了解自身的免疫系统、当外来病原体进入体内后机体会发生怎样的免疫反应，以及当免疫功能出现异常时会导致什么样的结果，最后与我们的生活联系起来，拓展学生学习疫苗和器官移植。 【单元教学反思】 本章节采用单元设计，依托社会热点与真实情境的问题解决，增强知识的系统化、结构化。课前互动式自学，课中集中展示与评估的深度教学过程，将项目学习的课外与课内活动有机结合起来。每个环节均以学生为主体，通过学生的主动探究，完成知识的重组和技能的提升。教师用实实在在的系列课题、任务或活动激发学生学习的兴趣，落实了核心素养的培育。 - 10 - 学科网（北京）股份有限公司 单元学习进程 课时 第一课时免疫系统的组成和功能（2个课时） 课型 新授课 【教学内容分析】 本节内容位于第四章第1节，与课标对应的要求是：举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质是免疫调节的结构与物质基础；概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫。本节课应该达成“免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞，实现机体稳态”这个重要概念。教材将免疫系统列为调节系统之一，突出免疫系统对于机体稳态维持的作用，意在从更深层次上揭示生命活动的整体性，对于引导学生认识生命系统结构和功能的整体性具有重要的意义。同时也揭示了机体内各个系统之间联系的复杂性和多样性，说明了生命现象内在联系之间的普遍性。 【学情分析】 本节课的授课对象为高二年级学生，在学习本节内容前，学生经过初中科学和高中生物必修1、必修2的学习，已接触过一些诸如淋巴结、淋巴细胞、抗体等生物学术语,并且在日常生活中也了解到了新冠病毒、艾滋病等一些案例（起始能力预估）。同时通过选择性必修1前几章关于内环境稳态、神经调节和体液调节的学习，学生已具备了一定的逻辑思维、自学及总结归纳的能力,对生物体的调节作用有了一定的认识（一般特征分析）。学生观察能力较强，但逻辑思维能力及对所学内容框架的总结能力有待提高（学习风格分析）。 【教学目标】 1. 通过资料分析，说明免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质的概念和相互关系，构建免疫系统的组成模型。 2. 概述免疫系统的功能。 3.借助情境分析免疫系统的三道防线 4. 认同免疫力有一定限度以及科学用药的重要性，认同劳逸结合、积极锻炼等提高免疫力的生活方式。 【教学重点、难点】 教学重点： 免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构基础与物质基础。 教学难点： 免疫三道防线的内涵和功能。 【教学任务】 通过本节的学习，学生掌握免疫系统的组成和功能，以及掌握人体三道防线的内涵及能运用到具体情境中去，认识到免疫系统对于维持稳态的重要意义。 【教学资源或媒体】 多媒体教学 【章导入】提供情景材料 问题1:以新冠疫情的场景作为导入，结合生活实际，激发学生学习兴趣。引入同学们想要了解自身免疫系统的心。 任务活动一：我是小医生 给与学生活动身份，让他们成为课堂的主人，回答有关的医学常识。 问题1:医生为什么要检查患者的扁桃体？扁桃体肿大意味着什么？ 答案：扁桃体具有免疫功能，同时它作为易被观察的免疫器官，肿大后可以起到指示机体是否被病菌感染的作用，能用于判断疾病状况。 问题2:扁桃体肿大对机体的健康是有利还是有害的？ 答案： 一方面，肿大后可以起到指示机体是否被病原体感染的作用，能用于判断疾病状况；另一方面，扁桃体充血肿大后易形成脓肿，表现出吞咽食物时有疼痛感等症状，同时引发其他并发症状。 问题3:当我们体内呼吸道感染时，扁桃体会肿大，有时颌下、腋下、等部位还会出现淋巴结肿大，你知道这是为什么吗？伤口感染后会化脓，脓液是什么呢？要弄清这些问题，需要先了解免疫系统的组成。 通过情景认识到免疫细胞都是由造血干细胞分化而来，从而引入其他免疫细胞的学习。先让学生自主阅读，之后教师再结合ppt依次讲解B淋巴细胞、T淋巴细胞、树突状细胞的分布、来源（或特征）、功能介绍造血干细胞，讲解造血干细胞与免疫细胞的关系 问题1:骨髓是人体不可割舍的器官，人类的很多血液相关疾病都可以通过骨髓移植进行治疗。骨髓为什么这么重要？ 问题2:免疫细胞有哪些呢？ 问题3:免疫细胞分布在什么位置？有什么特征？具有什么功能？ 问题4:你知道树突状细胞的名字的来由吗？简要讲述诺贝尔奖获得者斯塔曼发现树突状细胞的故事 任务活动二：结合教材信息回答抗原呈递细胞是如何“作战”。教师展示抗原呈递细胞如何发挥作用，借助ppt帮助学生理解。 问题导入：免疫细胞生成和集中分布、成熟的地一样吗？引入免疫器官的概念及结构 教师讲解并带着学生构建免疫系统的组成图解 1.免疫器官 展示人体内免疫器官示意图，先让学生自主阅读，之后再结合ppt依次讲解扁桃体、淋巴结、脾、胸腺、骨髓等免疫器官的分布、功能、构成。 2.免疫细胞 教师讲解介绍抗原和抗原呈递细胞。（拓展延申是否介绍视学生接受程度取舍，免疫系统对抗原的识别和自身细胞的识别在这里可以先让学生简单了解下，下一节内容会再深入讲解介绍） 问题1:树突状细胞和巨噬细胞吞噬抗原的方式是什么？ 问题2:树突状细胞和巨噬细胞有吞噬的功能,“吞”和“噬”的结构基础分别是什么？ 问题3:免疫细胞如何识别抗原的？ 问题4:免疫细胞如何识别自身细胞的？ 问题5:树突状细胞和巨噬细胞都能吞噬、处理和呈递抗原，那什么是抗原？ 问题5:当机体被抗原入侵时，机体会做出怎样的反应呢？ 3.免疫活性物质 教师先介绍免疫活性物质的概念、分类、实质等，再让学生自主阅读，再依次讲解介绍抗体、溶菌酶、细胞因子的概念、特征、分布。 结合ppt列表格比较溶菌酶与溶酶体(酶)，抗原、抗体和细胞因子等，并展示随堂练习。 【学法指导】 激发学生学习兴趣 指导学生利用已有生物学知识，独立自主回答相关问题 教师指导学生根据提供的信息及讲解自己动手逐渐建构免疫细胞的组成 指导学生认真阅读教材 指导学生掌握各个免疫细胞的功能 帮助学生掌握免疫器官相关知识 通过问题群，让学生了解到自己对于相关知识还没掌握好，需要进一步建立自己知识结构 学生结合之前所学知识，总结抗体特性。 【学习评价】 学生兴趣盎然 学生已具备一定的基础知识，能够独立完成相应的活动。 学生对此已有一定的了解，但脑中没有建立相应的结构模型 学生认真度高 思维能力有待提高 借助图形和文字，学生理解起来更加容易 问题帮助学生思考，发展逻辑思维能力 讨论度高，学生想要回答好问题的愿望强烈。 做课堂小结： 二、免疫系统的功能 【温故知新】以问题的形式回顾免疫系统的组成的相关内容： 1.免疫系统包括哪些组成部分？ 2.免疫器官包括哪些？ 3.免疫细胞包括哪些？淋巴细胞包括？ 4.T淋巴细胞和B淋巴细胞起源和成熟部位分别在哪？ 5.淋巴细胞分布在哪里？ 6.树突状细胞和巨噬细胞的功能？ 7.什么是抗原？抗原的本质？ 8.抗原呈递细胞有哪些？抗原呈递细胞的功能？ 9.免疫活性物质由什么产生？免疫活性物质包括哪些？细胞因子包括？ 结构决定功能，功能与一定的结构相适应。接下来进入免疫系统的功能的学习。 教师先请学生自主阅读并思考相关问题。 问题1：正常情况下，即使口腔内有不少细菌，但为什么我们的扁桃体却没有异样，它是怎么将病原体抵御在外的？ 通过分别举例说明免疫系统具体发挥的作用，概括三大功能： （1）机体排除外来抗原性异物（如细菌、病毒）的一种免疫防护作用，是免疫系统最基本的功能——免疫防御。 （2）机体清除衰老或损伤的细胞（细胞凋亡），进行自身调节，维持内环境稳态的功能——免疫自稳。 （3）影响人体健康，破坏内环境稳态而使人致病的危险因素除了来自外界的病原体，还有可能来自体内。机体识别和清除突变的细胞（癌变细胞），防止肿瘤发生的功能——免疫监视。 【追问】三大免疫功能若失常会导致什么后果？其意义分别是什么？ （1）免疫防御——过强：组织损伤（过敏反应）；过弱：易被病原体感染（艾滋病）。 （2）免疫自稳——正常情况下，免疫系统对自身成分发生免疫反应；若异常，则会对正常的组织或器官发生免疫反应造成损伤，称为自身免疫病。 （3）免疫监视——异常：肿瘤发生或持续的病毒感染。 【问题探讨】对于这次的疫情，同样感染新冠病毒，为什么有些人症状较轻并且很快自愈，而有些人却成为危重症患者，甚至出现生命危险？ 正是由于不同人的免疫力不同，造成免疫系统所发挥出的最大效果不同，使得人们对于病毒的防御和清除功能存在差异。 【追问】如何提高自身免疫力呢？ 积极锻炼，形成健康生活。 【板书设计】 4.1 免疫系统的组成 一、免疫系统的组成 1、免疫器官：扁桃体、淋巴结、脾、胸腺、骨髓 2、免疫细胞 淋巴细胞：T淋巴细胞、B淋巴细胞 吞噬细胞：树突状细胞、巨噬细胞 3、 免疫活性物质：抗体、细胞因子、溶菌酶等 二、免疫系统的三道防线 三、免疫系统的三道功能 【教学反思】 本节内容是免疫调节的结构和物质基础，5种免疫器官、4种免疫细胞、3种免疫活性物质要依次细致地给学生介绍，陌生术语多；在此基础上，在结构决定功能的思想指导下给学生讲解3道防线、2种免疫和3大基本功能，也是需要通过举例具体讲解。本节内容看似简单，要讲的生动有趣且易于学生接受，还是比较有挑战性的。 单元学习进程 课时 特异性免疫（2个课时） 课型 新授课 【教学内容分析】 本节的学习是以病毒侵入机体后，免疫系统如何识别、如何将其消除为主线展开，并将主要内容分解为一连串逻辑连贯、依次递进的小问题。这些小问题是学生可以借助直接或间接的识，借助生物科学史得出结论的小任务，完成这些任务的过程就是逐渐构建重要概念（免疫系统的调节过程是如何进行）的过程，无论是课后拓展还是课外阅读都围绕着病毒的基础知识和预防，与正文构成一个整体，这样一个一以贯之的情境，将会使整体内容融入进来，那么学生学到的知识和技能的迁移性将可能增加。 【学情分析】 学生已经学习了免疫系统的组成和功能，对各种免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质的作用有了认识，对三道防线和免疫防御、免疫自稳、免疫监视的功能有了理解。本节即是进一步学习第三道防线——特异性免疫的基础知识，包含体液免疫和细胞免疫。 【教学目标】 1.通过分析体液免疫和细胞免疫的基本过程及神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的相互作用，形成生命的稳态与平衡观及信息观。(生命观念) 2.通过构建体液免疫与细胞免疫的过程模式图，培养运用模型分析问题、解决问题的能力。(科学思维) 3.运用所学知识解释社会热点，促进知识应用能力和社会责任感的形成(社会责任) 【教学重点、难点】 教学重点：体液免疫和细胞免疫的过程及其相互配合。 内分泌系统、神经系统与免疫系统三大系统间的联系。 教学难点：体液免疫和细胞免疫具体发挥作用的过程。 【教学任务】 任务一：通过视频结合科学史资料帮助学生建立体液免疫的过程，了解各种免疫细胞如何发挥作用。 任务二：将所学知识应用到具体生活场景中，如新冠疫苗为什么要接种三针，体现出学有所用。 【教学资源或媒体】 多媒体教学 【教学过程】 回顾第一、第二、第三道防线，帮助同学们回顾上节课所学内容，同时引出本节学习要点：特异性免疫如何发挥作用。 问题1: 免疫系统是如何识别己方和敌方的,为什么免疫细胞追杀病原体却不会追杀自身细胞？引出免疫系统对病原体的识别。 一、免疫系统对病原体的识别 结合ppt讲述识别原理和识别工具。 问题2: 当病原体突破了第一、二道防线后，免疫细胞是如何来“作战”的呢？ 引出第三道防线——特异性免疫。 2、 体液免疫 3、 播放视频《体液免疫过程》，加深学生对于体液免疫过程的理解 4、 活动任务 在科学史和视频的双重理解下，学生以小组为单位合作建构模型 教师展示问题串，并让学生合作完成，之后再进行讲解。 三、二次免疫 再回到最初问题，同一情境多次利用，如果被小猫咬了应该怎么办，引出疫苗需要多次接种从而引出二次免疫的概念、特点、浆细胞的来源等知识点 四、细胞免疫 设问： 问题1: 体液免疫可以消灭侵入机体中的所有病原体吗？ 问题2: 像新冠病毒这样，只有侵入细胞才能增殖，一旦进入细胞，抗体就无能为力了，那么免疫系统将如何清除病毒呢？如果侵入细胞的不是病毒而是其他的病原体，免疫系统清除它们对策与病毒一样吗？ 问题3: 那么免疫系统该如何清除病毒、及这些致病细菌呢？引出细胞免疫。 教师展示科学史相关资料，引导学生从材料中找出重要信息 教师讲解细胞免疫的定义、作用范围、基本过程，其中基本过程要结合着教材和ppt细讲，并构建概念模型。 教师播放细胞免疫的视频，加深学生对细胞免疫过程的理解。 教师展示关于细胞免疫的问题串，带着学生再次回顾细胞免疫的知识要点。 ppt展示并讲解体液免疫和细胞免疫中涉及到的重要细胞和物质、比较、易错点等，同时穿插习题训练。 结合p74“思考讨论”的问题和p75课后习题，讲解体液免疫和细胞免疫的关系，分析二者如何协调配合。 教师做课堂小结： 一、免疫系统对病原体的识别 二、体液免疫 三、二次免疫 四、细胞免疫 五、体液免疫和细胞免疫的关系 六、神经-体液-免疫调节网络 【学法指导】 指导学生阅读教材，理解免疫细胞的识别作用 通过实例指导学生比较特异性免疫和非特异性免疫 学生独立阅读，在科学史中找出重要信息，初步完成体液免疫的建构 小组合作，建构相应的概念模型 借助多媒体帮助学生学习 指导学生独立思考这些问题 结合所给信息，学生自己动手完成二次免疫的建模 回顾体液免疫过程，加深对之前知识的巩固 通过呈现方式，学生比较细胞免疫特点 在体液免疫的基础上继续拓宽知识 【学习评价】 学生对于基础的阅读能力具备，但深层次的没有做到。 通过比较学生理解程度加深 培养学生从众多信息中提取出重要信息的能力。 建立模型的过程需要教师指导和纠正。 在模型的基础上帮助学生深化理解 学生能够理解二次免疫图形，但画出来较难 学会温故而知新 在体液免疫的基础上，学生学习细胞免疫就较容易了 比较时，发现学生对于细胞的功能容易弄混 学生总结，对本节课进行升华。 4.2 特异性免疫 【教学反思】 本节内容较为抽象，讲新课时要讲细讲透，需借助图片、视频等多媒体手段，学生自主阅读和教师讲解构建概念模型等，同时辅以适当的练习。 单元学习进程 课时 第五课时 免疫失调（2课时） 课型 新授课 【教学内容分析】 从以往教学实践的经验来看，学生普遍只能靠背诵相关知识点进行学习，没有深入思考对于多细胞生物来说，细胞之间的信息交流才是其相互合作、共同维持稳态的基础。本节课即以“细胞间信息交流”为出发点进行设计，引导学生多从信息观视角分析问题，加深其对免疫系统工作机理的理解。在本章第一节中学习了正常的免疫功能，是维持机体内环境稳态所必需的。如果免疫功能失调，可能引起机体功能的紊乱，本节是对免疫失调相关内容展开的叙述。学生进一步认识到免疫调节，对于维持机体稳态的重要意义。本节包括相对独立的三方面内容：过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷。教材正文紧接着问题探讨使用了有三个小问题构成的问题串将整节内容串联起来，也体现了介绍三者的逻辑顺序：人体的免疫系统对异己物质产生免疫反应引起的过敏反应；对自身的物质产生免疫反应 【学情分析】 学生要形成生命观念，必须在高中生物学课程中习得并理解生物学的客观事实与反映事物本质属性的概念性知识。以选择性必修1《稳态与调节》中的大概念（big idea）之一为例：生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态。教师通过神经调节、体液调节、免疫调节的具体实例，向学生展示人体作为多细胞生物来说，如何在不同功能细胞的合作下，共同维持人体内环境的稳态。 【教学目标】 3.1 学生通过对具体案例的分析，可以自行描述过敏、自身免疫病、免疫缺陷病的发病机理。 3.2 学生在了解免疫失调病的发病机理后，能够从细胞交流的角度，分析免疫系统错误行使功能的原因。 3.3 学生知道免疫系统工作时若出现“错误识别”的问题，会不利于机体稳态的维持，由此可推导出在神经调节、体液调节过程中，若信息交流过程中出现错误，也会影响机体健康。 3.4 学生能够举例说明在神经调节、体液调节过程中，信息交流过程出错可能导致什么结果。 【教学重点、难点】 教学重点：过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病的机理 教学难点：艾滋病的作用机制及如何将所学知识应用到具体情境中去 【教学任务】 任务一：通过本节的学习让学生掌握三种免疫失调病的特点 任务二：重点引导学生掌握过敏反应和艾滋病的作用机制 【教学资源或媒体】 多媒体教学 【教学过程】 【视频引入】观看视频《换季过敏怎么办？》 【提问】你有过这些过敏症状吗？ 三道防线是统一的整体，他们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能。当免疫功能不正常时，就可能发生免疫失调性疾病。 引入新课 【引导思考】举例说出你所了解的过敏症状，人都会对哪些物质过敏？ 【引导分析】 1. 概念：已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。这样的免疫反应称为过敏反应。 2. 过敏原：引起过敏反应的抗原物质。 举例说出你所知道的过敏原有哪些？它和抗原有什么区别呢？ 3.【小组合作】尝试分析过敏反应的原理 在接触过敏原时，在过敏原的刺激下，B细胞会活化产生抗体。抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使这些细胞释放出组胺等物质。 【提问】 1.过敏反应的特点有哪些？ 许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。 2.过敏反应的预防措施有哪些？ （1）找出过敏原，并尽量避免再次接触该过敏原，是预防过敏反应的主要措施。 （2）出现过敏症状的人，应当及时去医院，由医生通过医学方法检测、诊断、治疗。 【引导分析】人体的免疫系统对外来的“非己”物质会产生免疫反应，对自身物质会不会也有“敌我不会”的情形呢？ 明确概念：某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。若自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现症状，就称为自身免疫病。 举例：风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮 尝试分析上述几种疾病的发病原因。 那么，自身免疫病如何治疗呢？ 自身免疫病发病率较高，会对机体造成难以逆转的损伤。 类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮的病因均尚未完全研究清楚，治疗困难。早发现、早治疗对于缓解病情是非常重要的。 自身免疫病是造血干细胞异常增殖和分化所致。 采用造血干细胞移植去除异常的免疫系统，并获得正常的免疫重建，可能从根本上治疗自身免疫性疾病。 青蒿素治疗系统性红斑狼疮取得重大突破 屠呦呦第一位获诺贝尔科学奖项的中国本土科学家，诺贝尔科学奖项是中国医学界迄今为止获得的最高奖项，也是中医药成果获得的最高奖项。 【合作探究】小组讨论两种类型的实例分析。 大卫·菲利浦·威特，别名泡泡男孩，生于1971年9月21日，患有“重症联合免疫缺陷病”，该病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的。从出生那一刻起，他就生活在一个无菌透明的塑料隔离罩中，他在塑料泡泡里度过了12年的光阴。1984年2月22日，与病魔和孤独斗争了12年半的“泡泡男孩”离开了人世。在塑料泡泡里度过的12年中, 他渴望亲人深情地拥抱，却在临死那一刻， 第一次触摸到妈妈的手。 人类免疫缺陷病毒（简称HIV）能够攻击人体的免疫系统，主要侵染辅助性T细胞。侵入人体后可潜伏2～10年甚至更长。期间，HIV经历迅速增殖期，刺激机体产生免疫反应，分泌抗HIV的抗体，这也是目前HIV检测的重要依据。直到艾滋病发病时，机体仍会继续分泌该抗体。但是，随着病毒的复制，T细胞的数量持续下降，免疫系统的功能减退，感染者出现淋巴结肿大、发热、体重下降等临床症状。最终患者死于免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 关爱艾滋病人从我做起 【学法指导】 指导学生通过情境了解生活中的常见过敏现象 指导学生回答出过敏原和抗原的区别 指导学生通过情境掌握过敏的特点 学生通过资料了解系统性红斑狼疮的特点及其治疗 通过所学知识大致知道如何治疗自身免疫病 通过观看视频，了解泡泡男孩，让同学们认识到如果免疫缺陷会怎么样。 指导学生学习艾滋病致病机理 通过图形引导学生归纳出三个阶段的特点 【学习评价】 学生对此比较感兴趣 学生回顾旧知，但有一点难以区别 学生能够较快的回答出过敏的特点 对于生活中的疾病学生容易学习并能很快了解致病机理。 学生的生物学素养有所提高，能利用已有知识应用于新问题中去 勾起同学们的同理心，培养学生社会责任意识。 学生对于这部分的学习较难入手 学生能完成一部分，剩下的需要老师来总结。 【作业设计】 1．免疫失调包括过强与过弱两种情况，如图是重症肌无力致病的机理。下列有关免疫失调的说法，正确的是（    ） A．由图示过程可以推测乙酰胆碱属于抑制性神经递质 B．物质a属于抗原，在此过程产生抗体的细胞来自B淋巴细胞 C．过敏反应和重症肌无力都是机体二次接触抗原时才会有的病症 D．图示免疫过程属于体液免疫，该病与系统性红斑狼疮都属于免疫过强 【答案】D 【详解】A、乙酰胆碱不能发挥作用，导致重症肌无力，说明乙酰胆碱是兴奋性神经递质，可以引起肌肉收缩，A错误； B、物质a属于抗原，在此过程产生抗体的浆细胞可以来自B淋巴细胞或记忆细胞，B错误； C、过敏反应和重症肌无力都属于免疫过强引起，前者是在机体二次接触抗原时才会有病症，后者不是，C错误； D、物质a能刺激机体产生抗a抗体，只有体液免疫过程能产生抗体，说明物质a引发的上述免疫过程属于体液免疫，该病与系统性红斑狼疮都是自身免疫疾病，属于免疫过强引起的，D正确。 故选D。 2．下列疾病中，不属于自身免疫病的是 A．系统性红斑狼疮 B．湿疹 C．类风湿性关节炎 D．风湿性心脏病 【答案】B 【详解】A、系统性红斑狼疮属于自身免疫病，A不符合题意； B、湿疹不属于自身免疫病，属于过敏反应，B符合题意； C、类风湿性关节炎属于自身免疫病，C不符合题意； D、风湿性心脏病属于自身免疫病，D不符合题意。 故选B。 3．下列有关人体免疫的叙述中，正确的有（    ） ①血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第一道防线     ②抗原都是外来异物 ③HIV主要攻击人体的T细胞，引起自身免疫病       ④吞噬细胞可参与特异性免疫 ⑤过敏反应有明显的遗传倾向和个体差异      ⑥人体分泌的乳汁中含有某些抗体 ⑦系统性红斑狼疮属于人体的免疫缺陷病   ⑧吞噬细胞、T细胞和B细胞都属于淋巴细胞 ⑨对移植器官的排斥是通过细胞免疫进行的 A．5项 B．4项 C．3项 D．2项 【答案】B 【详解】①血浆中溶菌酶的杀菌作用属于人体的第二道防线，①错误； ②抗原不一定都是外来异物，例如自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度，“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的；对于自身免疫病来说，抗原是来自自身织组细胞或器官，②错误； ③HIV主要识别并侵染人体的T细胞，使得免疫功能过弱，引起免疫缺陷病，③错误； ④吞噬细胞可在第二道防线中发挥作用，也能在第三道防线中发挥作用，故吞噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫，④正确； ⑤过敏反应是指机体在再次接受过敏原的刺激时所发生的反应，往往有明显的遗传倾向和个体差异，⑤正确； ⑥抗体存在于血清、组织液和外分泌液中，则人体分泌的乳汁中含有某些抗体，⑥正确； ⑦自身免疫反应对自身的组织和器官造成了损伤并出现了症状，如系统性红斑狼疮，⑦错误； ⑧免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞，淋巴细胞包括T细胞和B细胞等，⑧错误； ⑨对移植器官受体来说，移植器官属于外来的抗原，能引起细胞免疫，故对移植器官的排斥主要是通过细胞免疫进行的，⑨正确。综上所述，B正确，ACD错误。 故选B。 4．免疫是机体的一种保护性生理功能，下列有关免疫的叙述，正确的是（    ） A．吞噬细菌、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞均能识别抗原 B．过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同抗原的刺激时所发生的免疫功能紊乱 C．一种抗原常常刺激机体产生多种抗体 D．自身免疫病和艾滋病是由机体免疫功能不强或缺陷造成的 【答案】B 【详解】A、浆细胞不能识别抗原，A错误； B、过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同抗原的刺激时所发生的反应，B正确； C、一种抗原常常刺激机体产生一种抗体，C错误； D、自身免疫病是自身的免疫能力过强造成的，艾滋病是机体免疫缺陷造成的，D错误。 故选B。 5．如图甲表示反射弧中三个神经元及其联系，其中—O—<表示从树突到细胞体，再到轴突及末梢（即一个完整的神经元模式图）；图乙表示突触的亚显微结构模式图。联系图解回答下列问题： (1)图甲中，若①代表缩腿反射中小腿上的感受器，则⑤效应器是 ，③称为 。 (2)图甲中刺激a点，由于 ，引起神经纤维膜内外两侧电位差的变化，从而产生兴奋。若刺激d点，图中发生兴奋的点还有 （用字母表示）。兴奋在反射弧中单向传递的原因是 。 (3)兴奋在神经纤维上以 形式进行传导。当兴奋传至乙图结构时，若使用某种局部麻醉剂，则乙图中[   ] 无法正常释放神经递质，从而暂时失去兴奋传递功能。 (4)若乙图为神经—肌肉相接触的部位。肌无力患者的免疫系统会使 增殖、分化、产生乙酰胆碱受体抗体，导致该部位乙酰胆碱与乙酰胆碱受体无法正常结合，兴奋无法正常传递。这种疾病属于 病。 【答案】(1) 传出神经末梢及其支配的腿部肌肉 神经中枢 (2) Na+内流 c和e 神经递质只能由突触前膜释放， 然后作用于突触后膜 (3) 局部电流/电信号/神经冲动 ⑨突触小泡 (4) B淋巴细胞 自身免疫 【详解】（1）图甲中，若①代表小腿上的感受器，则⑤代表动动神经末梢及其支配的腿上肌肉称为效应器，③称为神经中枢。 （2）图甲中刺激a点，由于钠离子内流产生动作电位，引起神经纤维膜内外两侧电位差的变化，从而产生兴奋。若刺激d点，则除d点外，d与c在同一神经元上，可以产生兴奋; d在突触前神经元上，e在突触后神经元上,兴奋可以传递到e点，所以图中发生兴奋的点还有c和e。由于神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上,所以兴奋在反射弧中单向传递。 （3）兴奋在神经元上是以局部电流的方式进行传导的。兴奋传至乙图突触结构时，使用某种局部麻醉剂，作用于突触，从而使乙图中⑨突触小泡无法释放的神经递质，不能作用于突触后膜，从而暂时失去兴奋传导功能。 （4）若乙图为神经- 肌肉相接触的部位，肌无力患者的免疫系统中的B淋巴细胞增殖、分化为浆细胞,浆细胞产生乙酰胆碱受体抗体，导致乙酰胆碱与乙酰胆碱受体不能正常结合,兴奋无法正常传递。这种疾病属于自身免疫病。 【板书设计】 【教学反思】 基于构建信息观的教学目标，本教学设计以“免疫系统过度工作产生的‘细胞因子风暴’导致新冠肺炎重症”为情境，激发学生学习兴趣，再逐步引导其思考免疫系统中，“信息错乱”会引发什么问题，通过情境创设、问题探讨、总结归纳、课后探究等环节，帮助学生从多角度看待免疫失调病，最后将“细胞间信息交流的重要性”迁移到神经调节及体液调节上，实现了学生信息观的初步构建。从教学内容上，本节课不只是讲授了免疫失调病的相关知识点，而是围绕信息观展开教学，教师设置的问题都是为了学生能够在问题驱动下构建信息观，案例分析以及问题探讨都是为了丰富学生对细胞信息交流的认识。在课后，学生更能理解人体作为一个庞大的网络系统，独立的细胞工作是无法满足机体需求的，必须依靠细胞之间的信息交流，由于细胞间存在物理距离，因此在很多情况下都必须依靠信号分子传递信号。 - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 单元学习进程 课时 第七课时 免疫学的应用（1课时） 课型 新授课 【教学内容分析】 《免疫学的应用》是人教版高中生物学选择性必修1稳态与调节第4章第4节的内容。本节内容所在的第4章主要介绍免疫调节，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，发展学生分析、归纳、解释、决策、批判性思维等科学思维，进而让学生理性看待免疫学相关问题，激发学生积极参与全面健康生活的社会责任，增强疾控意识等。课程标准对该部分内容的教学提示有“结合个人免疫接种的经历，探讨免疫抑制剂的作用”以及“讨论器官移植与组织相容性抗原的关系，并探讨干细胞移植的价值”等，说明本节课的重难点为“疫苗发挥作用的原理”以及“器官移植与组织相容性抗原之间的关系”。针对该重难点，细化并调整教材讨论题形成富有逻辑性的问题串，帮助学生运用免疫学的基础知识解决实际生活中遇到的真实性问题，让学生在相关重要概念的支撑下发展相应的科学思维和社会责任。 【学情分析】 学生通过对本章前3节内容的学习已对免疫调节的结构与物质基础以及特异性免疫的应答过程有了较为清晰的认识。这些理论知识为学生运用免疫学知识解决疫苗与器官移植等相关问题奠定了良好的基础。同时本节课与学生接种疫苗等经验紧密相关，因此对本节课的学习兴趣较高。除此之外，高二学生已具备获取信息的基本能力，但分析和解决真实性问题的能力仍有所欠缺；已具备一定的科学语言表达能力，但作出决策以及批判性思维还有待提高。本设计结合当前学情，针对学生的兴趣和薄弱点进行设计。 【教学目标】 基于以上分析，结合课程标准中的相关要求，制定本节课的教学目标如下： 1.通过对有关疫苗接种的问题讨论，解释疫苗作用的机理，全面看待疫苗作用。 2.通过对器官移植现状的讨论，发现当下器官移植中存在的问题，阐明器官移植与组织相容性抗原的关系，尝试提出方案解决器官移植中存在的免疫排斥及器官短缺问题。 3.认同我国在抗击新冠肺炎疫情中所做出的突出贡献，认同疫苗及器官移植的价值，增强崇尚科学的意识及疾控意识，形成良好健康的生活习惯，能够向他人宣传传染病的防控措施等免疫学相关的科普知识。 【教学重点、难点】 教学重点：疫苗的作用机理、器官移植的过程 教学难点：疫苗的作用机理 【教学任务】 任务一：指导学生掌握疫苗相关知识 任务二：指导学生了解器官移植中的相关问题，明白目前器官移植存在的问题。 【教学资源或媒体】 多媒体教学 【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。 【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。 【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。 【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 【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。 【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。 【学法指导】 问题情境导入，引发学生思考 结合资料，学生了解人类历史上的传染病 学生学习疫苗的相关概念 思考接种疫苗后可能会引发的相关症状 指导学生回答教材相关问题 学生观看视频，激发学习兴趣。 指导学生小组合作探究，取长补短。 学生阅读课本，解决老师抛出的问题，加深理解深度。 指导学生理解组织相容性抗原 视频播放器官移植现状 学生阅读教材，相互讨论，回答相关问题 【学习评价】 学生思考积极，乐于回答相关问题 学生认真听讲理解相关知识 通过情境再来学习疫苗概念，学生容易理解 问题与生活紧密联系，学生积极讨论，回答问题 相互讨论，但有一定难度 容易学习 小组合作氛围较好 学生能够解决教师抛出的问题 对于器官移植学生有了一定的了解程度，培养同学社会责任感。 【板书设计】 一、疫苗 1、概念 2、疫苗致病机理 二、器官移植 1、 概念 2、 器官移植相关问题 3、 器官移植现状 - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $$