人教版（2019）高中生物选择性必修一 4.4 免疫学的应用 教案
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中生物选择性必修一 4.4 免疫学的应用 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 24.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-05 17:01:41 | ||
图片预览
文档简介
4.4 免疫学的应用
教案
一、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。
二、教学重难点
1.教学重点
疫苗发挥作用的原理。
2.教学难点
（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。
三、教学过程
【本节聚焦】
疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？
器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
【导入】问题探讨：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？
答：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。
【过渡】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。
【一、疫苗】
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。
法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。
巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。
【过渡】什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？
1.概念：
疫苗通常是用_____的或_____的_______制成的生物制品；
2.作用：接种疫苗后，人体内可产生相应的_____（以及相应的________），从而对特定的传染病具有抵抗力；
3.实例：
（1）天花疫苗：根除了天花
（2）卡介苗：（预防结核病）、麻疹疫苗（预防麻疹）
脊髓灰质炎疫苗（即糖丸，预防脊髓灰质炎）
（3）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（预防由HPV引起的几种子宫颈癌）
（4）我国研制的某个亚型的禽流感疫苗，是我国首个DNA疫苗。
4.种类：
（1）减毒疫苗：经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。
（2）灭活疫苗：将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，需要多次接种。如狂犬疫苗等。
（3）核酸疫苗：是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， 以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。
5.作用机理：当给机体输入_________时,免疫系统能够_________。
6.疫苗引发免疫反应的特点：
（1）具有_______，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）具有_______，免疫力能维持_____的时间。
7.接种疫苗的意义：
（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】接种疫苗时遇到的问题
1.以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。
答：如卡介苗能预防肺结核、乙肝疫苗能预防乙型肝炎等。
2.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？
答：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。
3.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。
答：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，还有麻疹、风疹二联疫苗等。理论上是可行的，但会遇到很多困难。
教材旁栏思考题：
1、疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
答：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。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。
2、患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？
答：不同类型的免疫缺陷病患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当， 容易引起强烈的免疫反应。
【二、器官移植】
概念：用____的器官置换________的器官，以____其________的技术。
技术支持:器官保存技术、外科手术方法、高效免疫抑制剂
意义：器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
【思考·讨论P83：器官移植所面临的问题及希望】
1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？
答：可能主要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？
答：在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，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？
答：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？
答：需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并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。
4.器官移植所面临的问题
（1）存在免疫排斥的问题：
①免疫排斥的概念：进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当做“异己”成分进行攻击（这就是器官移植容易失败的原因）
②免疫排斥的原理：每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——_______________,也叫_______________简称____。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的______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。
因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的____是否一致或相近。
③减小免疫排斥的措施：
Ⅰ.在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的HLA是否一致或相近。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；
移植条件：只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。
Ⅱ.免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。
Ⅲ.自体干细胞培养相应的组织、器官的移植。
（2）供体器官短缺问题:解决问题的希主要望包括以下两条途径
①利用干细胞培养相应的组织、器官；
②更多的人自愿捐献器官。
【三.免疫学在临床实践上的应用】
1.免疫预防：主要是指接种疫苗
2.免疫诊断：
原理：抗原抗体反应的高度特异性
举例：检测病原体和肿瘤标志物。
3.免疫治疗
免疫增强疗法：对免疫功能低下者。
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。
【随堂小结】
练习与应用（P85）
1、× × √
拓展应用
1.（1） 据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？
答案：曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。
(2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢？
答案：需要进行微量叠加。
(3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。
答案：本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。
补充了解：免疫豁免
人体某些部位具有免疫“特权”，它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考虑配型。
睾丸也属于免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植（上一章）能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中，将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时，可能会发生免疫排斥。
教案
一、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。
二、教学重难点
1.教学重点
疫苗发挥作用的原理。
2.教学难点
（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。
三、教学过程
【本节聚焦】
疫苗的作用是什么？为什么它能发挥这样的作用？
器官移植面临哪些问题？该如何解决这些问题？
【导入】问题探讨：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？
答：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。
【过渡】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。
【一、疫苗】
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。
法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。
巴斯德简介：（1822年12月27日—1895年9月25日），法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。
【过渡】什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？
1.概念：
疫苗通常是用_____的或_____的_______制成的生物制品；
2.作用：接种疫苗后，人体内可产生相应的_____（以及相应的________），从而对特定的传染病具有抵抗力；
3.实例：
（1）天花疫苗：根除了天花
（2）卡介苗：（预防结核病）、麻疹疫苗（预防麻疹）
脊髓灰质炎疫苗（即糖丸，预防脊髓灰质炎）
（3）人乳头瘤病毒（HPV）疫苗（预防由HPV引起的几种子宫颈癌）
（4）我国研制的某个亚型的禽流感疫苗，是我国首个DNA疫苗。
4.种类：
（1）减毒疫苗：经过处理的丧失了致病能力，毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒。一般接种一次，且接种量少，免疫时间长，效果好。如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。
（2）灭活疫苗：将病原微生物加热或用化学试剂灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，需要多次接种。如狂犬疫苗等。
（3）核酸疫苗：是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， 以达到预防和治疗疾病的目的。优点是免疫保护力增强，制备简单，省时省力等，如我国研制的某个亚型的禽流感疫苗。
5.作用机理：当给机体输入_________时,免疫系统能够_________。
6.疫苗引发免疫反应的特点：
（1）具有_______，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）具有_______，免疫力能维持_____的时间。
7.接种疫苗的意义：
（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】接种疫苗时遇到的问题
1.以某种你熟悉的疫苗为例，和同学们交流它的作用。
答：如卡介苗能预防肺结核、乙肝疫苗能预防乙型肝炎等。
2.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？
答：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。
3.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。
答：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，还有麻疹、风疹二联疫苗等。理论上是可行的，但会遇到很多困难。
教材旁栏思考题：
1、疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？
答：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。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。
2、患免疫缺陷病的儿童，能否接种疫苗，尤其是减毒活疫苗？为什么？
答：不同类型的免疫缺陷病患者，对是否接种疫苗、可以接种哪种疫苗的要求，是有区别的。但一般情况下，不建议患免疫缺陷病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗。这是因为这些儿童的免疫力较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当， 容易引起强烈的免疫反应。
【二、器官移植】
概念：用____的器官置换________的器官，以____其________的技术。
技术支持:器官保存技术、外科手术方法、高效免疫抑制剂
意义：器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
【思考·讨论P83：器官移植所面临的问题及希望】
1.最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？
答：可能主要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？
答：在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，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？
答：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？
答：需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并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。
4.器官移植所面临的问题
（1）存在免疫排斥的问题：
①免疫排斥的概念：进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当做“异己”成分进行攻击（这就是器官移植容易失败的原因）
②免疫排斥的原理：每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——_______________,也叫_______________简称____。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的______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。
因此，器官移植的成败，主要取决于供者与受者的____是否一致或相近。
③减小免疫排斥的措施：
Ⅰ.在进行器官移植时，先进行配型，检测供者与受者的HLA是否一致或相近。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；
移植条件：只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。
Ⅱ.免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。
Ⅲ.自体干细胞培养相应的组织、器官的移植。
（2）供体器官短缺问题:解决问题的希主要望包括以下两条途径
①利用干细胞培养相应的组织、器官；
②更多的人自愿捐献器官。
【三.免疫学在临床实践上的应用】
1.免疫预防：主要是指接种疫苗
2.免疫诊断：
原理：抗原抗体反应的高度特异性
举例：检测病原体和肿瘤标志物。
3.免疫治疗
免疫增强疗法：对免疫功能低下者。
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。
【随堂小结】
练习与应用（P85）
1、× × √
拓展应用
1.（1） 据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么？
答案：曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒。
(2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢？
答案：需要进行微量叠加。
(3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗？是怎么制作出来的？有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。
答案：本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。
补充了解：免疫豁免
人体某些部位具有免疫“特权”，它们能够耐受抗原的侵入而不会引起免疫反应。在免疫豁免部位，移植的器官可以存活很长时间而不发生免疫排斥反应。如角膜就属于免疫豁免部位，所以角膜移植不必考虑配型。
睾丸也属于免疫豁免部位，这也是鸡睾丸移植（上一章）能够成功的原因。在研究内分泌的实验方法中，将新的内分泌腺植入已去除内分泌腺的动物体内时，可能会发生免疫排斥。