生物高中必修3第二章第四节第一课时教学设计2
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生物高中必修3第二章第四节教学设计
免疫调节
增城市新塘中学曹慧gmadhdn@
一、课标解读:
(一)知识性目标
1、概述免疫系统的组成。
2、概述免疫系统在维持稳态中的作用。
(二)情感性目标
1、认同毒品的危害,远离毒品
2、关注爱滋病的流行和预防。
3、关注器官移植所面临的问题,进一步探讨科学、技术与社会的关系。
(三)能力性目标
尝试运用免疫系统在维持稳态中的作用,解释一些生命现象。
二、教材分析:
本节与第一、二章有机的联系在一起,学习免疫的基本原理和基本概念,还可以为今后进一步学习如《生物科学与社会》中动物疫苗的控制、生物工程技术药物和疫苗的生产原理、器官移植及《现代生物科技专题》中的基因工程在医学上的应用、单克隆抗体等相关知识奠定坚实的基础。
本节内容共分三部分,第一部分:人体免疫系统的组成;第二部分:免疫系统的两种功能;第三部分:关于免疫学的应用。
教材通过创设问题情境,用形象的比喻激发学生的学习兴趣,引导学生体会科学、技术与社会三者之间的关系。
三、学生情况分析:
学生通过初中有关免疫知识的学习,对人体的三道防线已有初步认识,在本节第一课时中学生将再次了解免疫系统的组成,对免疫调节的物质基础也会有较为全面系统的认识。
四、教学策略:
本节内容多而复杂,学生学习会感到比较困难。
教学时可以联系生,让学生运用初中所学的知识,分析讨论人体需要通过哪些途径来抵御病原体的攻击。
教师可指出,我们的身体无时无刻不处在病原体的包围之中,我们吃的食物中含有病原体,吸入的气体中含有病原体,周围的空气中含有大量的病原体,但在一般情况下我们并不得病,这是为什么?人被HIV感染后,也并不立即得病,一般有几年时间的潜伏期,这是什么原因?要求学生分析出人体防御病原体的途径以及这些途径的特点,最后对人体的三道防线作归纳。
在三道防线中,第一、二道防线是比较好理解的,第三道防线是如何起作用的呢?由于学生在初中已学习过抗体,所以可从体液免疫开始讨论。
抗体是怎么产生的?又是如何发挥作用的?教师提出问题后让学生阅读课文相关的内容,然后让学生进行分析。
如果觉得学生自己进行阅读和分析有困难,教师也可以带着学生一起进行分析。
要让学生分析清楚吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞、记忆细胞与抗体形成的关系,最后教师可与学生一起归纳体液免疫的过程。
通过体液免疫机体只能消灭体液中的病原体,如果病原体侵入了细胞,抗体就无能为力了,消灭这些病原体通过什么途径呢?可用类似的方法进行细胞免疫的教学,最后进行归纳。
在分析清楚体液免疫和细胞免疫的基础上,可以让学生归纳两者的区别与联系。
从分析比较中引导学生思考,在免疫过程需要哪些成分参与呢?引入免疫系统的组成。
由于已清楚了体液免疫和细胞免疫的过程,与免疫有关的成分大多已涉及,此时只需引导学生从器官水平、细胞水平和分子水平对免疫系统的组成进行归类就可以了。
前面讨论的主要是免疫系统的防卫功能,人体通过这种防卫功能,使机体能有效地防御病原体,那么免疫系统的防卫功能是不是越强越好呢?由此引导学生分析,教师也可通过列举一些过敏反应及自身免疫疾病的实例进行分析,帮助学生进一步理解,从而使学生明白,正常的免疫功能是维持内环境稳态所必需的,免疫功
能过强或过弱,都可能引起机体功能的紊乱。
免疫系统只有防御功能吗?可从艾滋病的死因引出免疫系统的监控和清除功能。
关于免疫学的应用,教材主要介绍了三个方面,其中疫苗的应用学生比较熟悉,可让学生作简要的回顾,然后列举一些实例作简要的分析;利用免疫原理进行疾病的检测学生比较陌生,需要教师通过具体的实例加以分析和说明;免疫学在器官移植中的应用是这部分的重点。
教师应充分利用教材所提供的资料,引导学生讨论。
通过讨论,应使学生认识到,一方面解决器官的排异问题、克服免疫抑制药物对人体免疫力的影响,以及通过器官克隆等方法解决供体器官来源问题,都离不开科学技术的发展;另一方面,解决目前供体器官严重不足的问题需要人们科学地认识器官移植,更需要唤醒人们心灵深处的爱心。
最后,可要求学生收集关于艾滋病或器官移植方面的资料,然后再小组交流。
五、教学过程
引入:神经调节和体液调节主要是调节身体遇到的物理或化学变化时稳态的维持。
生命体作为一个开放系统,随时可能受到细菌、病毒的入侵,体内自身也可能产生衰老、破损、死亡、异常的细胞。
这些变化是否会影响稳态的维持呢?这时,神经调节和体液调节能发生作用吗?那该生命体又该如何应对了?
请同学回忆初中学过的免疫系统的知识,思考什么是免疫系统,免疫系统的组成及免疫系统的功能。
一、免疫系统的组成
免疫系统由免疫器官、免疫细胞及免疫活性物质组成。
1.免疫器官
免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的地方
呈现教材36页图2—15:人体内的免疫器官。
请同学归纳图中的免疫器官:
2.免疫细胞
免疫细胞是发挥免疫作用的细胞。
教师讲解:免疫细胞的来源与种类:骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞。
生成的白细胞有多种,有的白细胞具有吞噬的功能(粒细胞),有的白细胞具有特异性免疫的功能,叫做淋巴细胞,位于淋巴液、血液和淋巴结中,其中从骨髓中生成后迁移到胸腺中成熟的淋巴细胞叫做T细胞,直接在骨髓中成熟的淋巴细胞叫做B细胞。
师生共同归纳:免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞(T细胞、B细胞)
3.免疫活性物质
由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
让学生写出免疫系统组成的结构图
免疫系统组成免疫细胞
我们已经清楚免疫系统的结构基础,那么免疫系统是如何发挥免疫功能的呢?二、免疫系统的功能
免疫系统的功能包括防卫功能、监控和清除功能。
(一)防卫功能
请同学解释防卫的含义。
投影呈现皮肤的保护作用、呼吸道黏膜上纤毛的清扫作用、溶菌酶的作用、吞噬细胞的作用,请同学回答人体的三道防线。
解释第一道、第二道防线的作用特点,非特异性免疫——针对所有的外来入侵者。
如果第一、二道防线被突破,人体的第三道防线就发挥作用了,即特异性免疫。
1.人体第三道防线的作用
第三道防线主要包括免疫器官、免疫细胞、抗体,其中的T细胞是免疫系统的重要组成成分。
请同学对36页资料分析——艾滋病死因和免疫系统受损的关系进行阅读、分析、讨论。
请同学根据资料归纳出第三道防线的作用。
第三道防线是怎样起作用的呢?
2.第三道防线的作用过程
第二道防线被突破后,这时针对不同的“入侵者”,第三道防线就要用专门的作战部队和武器进行战斗,即产生特异性免疫。
作战部队有哪些?武器有哪些?是怎样作战的?
(1)抗体、抗原
抗体是作战的武器。
呈现必修1第23页图“蛋白质的主要功能示例”,请同学回答抗体的化学本质是什么?
抗体能够与抗原结合,将抗原“锁”住,使之无法发挥作用。
什么是抗原呢?
抗原概念:我们把能够引起机体产生特异性免疫反应的物质叫做抗原。
如病毒、细菌等病原体表面的蛋白质、多糖等物质,是较大的分子。
抗原和病原体的区别:抗原是病原体上的能够引起特异性免疫反应的分子。
(2)两种免疫方式
作战部队主要是众多的淋巴细胞。
其中的B细胞主要靠产生抗体(武器)“作战”,这种方式称为体液免疫(抗体释放到体液中,因此称之为体液免疫);T细胞主要靠直接接触靶细胞“作战”,这种方式称为细胞免疫。
①体液免疫:是对付那些游离在体液(细胞外液)中的病原体的作战方式。
体液免疫的过程:
呈现教材37页图2—15 体液免疫示意图,讲解体液免疫的过程:
体液免疫的战场是体液中(细胞外液)。
抗体是战斗的武器,通过与抗原结合而使之失去作用。
病原体进入机体,被吞噬细胞摄取和处理,病原体上的抗原移至吞噬细胞的表面,T细胞上的受体识别抗原之后,细胞被活化,产生淋巴因子(蛋白质物质)。
与此同时,B细胞上的受体直接接受了病原体上抗原分子的刺激,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,请同学观察浆细胞的结构特点,回忆细胞合成蛋白质的过程,小部分B细胞形成记忆细胞。
抗体的作用:与病原体上的抗原结合,抑制病原体的繁殖或对人体细胞的粘附。
记忆细胞的作用:在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,快速产生大量的抗体。
让学生以连线的形式将体液免疫的过程进行归纳整理。
②细胞免疫:是淋巴细胞对付那些侵入机体细胞内的病原体的作战方式。
细胞免疫的过程:
呈现教材37页图2—16细胞免疫示意图。
讲解细胞免疫的过程:
病毒攻击宿主细胞,宿主细胞表面呈现出抗原分子,T细胞受到抗原的刺激后(细胞上的受体识别抗原),通过增殖分化形成效应T细胞,效应T细胞可以与被病毒入侵的宿主细胞密切接触,使这些细胞裂解死亡,病原体失去了寄生的基础,因而能被吞噬、消灭。
让学生以连线的形式将细胞免疫的过程进行归纳整理。
让学生比较两种免疫的方式。
免疫是一个不可分割的连续过程,并且体液免疫和细胞免疫是同时发生的。
呈现图片,讲解。
3.免疫系统的防卫功能异常及过敏反应
免疫系统的防卫功能帮助人体抵抗外来的病原体的侵入,那么是不是这种功能越强大越好呢?
免疫系统是对外来入侵者作战的,如果敌我不分就糟糕了,把自身的物质当作外来者进行攻击,那就会引起自身免疫病了。
比如,类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮。
请同学举例过敏现象。
免疫系统过度敏感引起过敏,如花粉过敏、食物过敏。
过敏反应:是指已经产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。
反应特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织严重损伤;有明显的遗传倾向和个体差异。
以上是免疫系统的防卫功能,免疫系统还有监控和清除的功能。
(二)免疫系统的监控和清除功能
提出问题:
1.艾滋病患者为什么容易患癌症?
2.红细胞的寿命约为120天,每天我们身体内要更新约1%的红细胞,衰老的红细胞到哪里去了呢?是怎样被清除的?
让学生阅读教材、讨论、总结免疫系统的功能
免疫系统的监控和清除功能:监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌变的细胞。
教师总结:免疫系统正是通过它的防卫功能、监控和清除功能,实现它在维持稳态中的作用。
一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏,表现为各种各样的免疫系统疾病。
(三)免疫学的应用
1.展示儿童计划免疫接种本,请同学回忆并说出自己曾经打过的疫苗。
2.器官移植
(1)请同学谈器官移植。
(2)请同学阅读资料并分析——器官移植所面临的问题,讨论应采取的态度、措施。
六、教学反馈:
反馈练习:
1.关于吞噬细胞的叙述中,正确的是()
A.吞噬细胞只在非特异性免疫中发挥作用
B.吞噬细胞只在特异性免疫中发挥作用
C.吞噬细胞不属于免疫细胞
D.吞噬细胞在特异性免疫和非特异性免疫中都发挥重要作用
2. 下列细胞中最可能为效应B细胞的是
图2-4-3
解析:B淋巴细胞受抗原刺激后,分化为效应B细胞,也叫浆细胞,效应B细胞能分泌抗体;效应B细胞没有细胞壁;抗体属于分泌蛋白。
答案:C
3. 病毒侵入人体后,血液会出现相应的抗体。
抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是
A.氨基酸和核糖体
B.氨基酸和高尔基体
C.核苷酸和核糖体
D.核苷酸和高尔基体
解析:抗体的化学本质是免疫球蛋白。
答案:A
4. 免疫是机体的一种重要的保护性功能。
下列不属于免疫过程的是
A.花粉引起体内毛细血管扩张
B.移植的器官被排斥
C.抗SARS病毒的抗体清除SARS病毒
D.青霉素消灭肺炎双球菌
解析:免疫是识别异“己”的过程;其结构基础是免疫系统。
答案:D
5. 受抗原刺激后的淋巴细胞
A.细胞周期变长,核糖体活动增强
B.细胞周期变长,核糖体活动减弱
C.细胞周期变短,核糖体活动减弱
D.细胞周期变短,核糖体活动增强
解析:受抗原刺激后的淋巴细胞进行增殖、分化。
答案:D
6. 淋巴细胞受某种抗原刺激后所产生的抗体
A.其化学本质是蛋白质
B.起非特异性免疫作用
C.是针对各种抗原的
D.能在体内存留
解析:浆细胞分泌的抗体化学本质是免疫球蛋白,能和相应抗原专一性结合,并且在体内可长期存在。
答案:B
7.(多选)下列属于人体效应T细胞释放的淋巴因子是
A.干扰素
B.抗原
C.白细胞介素
D.抗体
解析:效应T细胞释放的淋巴因子主要有干扰素、白细胞介素等。
答案:AC
8.如果割除幼鼠的胸腺,则此鼠的免疫状况是
A.有全部的细胞免疫能力
B.丧失一切免疫能力
C.有全部的体液免疫能力
D.保留部分体液免疫能力
解析:本题除测试体液免疫与细胞免疫的过程外,更突出考查对体液免疫与细胞免疫联系的理解。
幼鼠先天无胸腺,说明没有任何T淋巴细胞,而在免疫中T细胞既参与体液免疫也参与细胞免疫。
没有T细胞只能说明细胞免疫不能进行,但还能保留有部分体液免疫。
答案:D
9.对细胞免疫的有关叙述中正确的是
A.细胞免疫是建立在体液免疫的基础上的
B.细胞免疫的效应阶段需要吞噬细胞参与
C.效应T细胞能够使靶细胞裂解死亡,释放出抗原
D.效应T细胞能够使抗原裂解死亡
解析:本题除了考查各种免疫细胞的关系外,还考查细胞免疫、体液免疫的关系。
答案:C
10.下列属于免疫预防和免疫治疗的分别是
A.注射胸腺素,口服抗体
B.注射卡介苗,输入抗体
C.注射麻疹疫苗,口服球蛋白
D.移植胸腺,输入淋巴因子
解析:免疫预防是患病前的注射疫苗,免疫治疗是患病后的注射相关的免疫物质。
抗体是蛋白质,不能口服。
答案:B
11.图2-4-4为某病毒侵入机体被杀伤过程图解,据图回答:
图2-4-4
(1)细胞①__________与靶细胞密切接触,激活靶细胞内______________,导致靶细胞裂解死亡。
(2)可以提高①的杀伤能力的是_________________,它来自于________________。
(3)靶细胞裂解后,抗原必须要靠_______________进一步清除。
解析:本题侧重于考查细胞免疫的过程,以及细胞免疫、体液免疫相互关系,突出表明体液免疫是建立在细胞免疫的基础上的。
答案:(1)效应T细胞溶酶体酶(2)淋巴因子效应T细胞(3)抗体(体液免疫)
七、教学反思:
学生对以下知识理解不够透彻:体液免疫和细胞免疫的过程、起关键作用的细胞或物质、他们之间的关系。
对这三方面的知识要在以后的联系中穿插各种变形题目,加强学生理解。
在以后的教学中应注意课堂探究性题目选择要有梯度,而且重难点要突出。
所以作为教师也要勤于思考,设计出重点突出,有助于学生掌握知识、开阔思维的探究性题目。