目的
1.知識方面
(1)描述非特異性免疫的特點和功能;
(2)識記淋巴細胞的起源和分化;
(3)概述抗原和抗體的知識;
(4)概述體液免疫和細胞免疫的過程以及兩者的關系。
2.態(tài)度觀念方面
(1)通過介紹我國古代勞動人民種人痘預防傳染病的歷史,增強學生的民族自豪感;
(2)通過介紹牛痘的發(fā)明以及科學家在免疫科學方面的研究過程,引導學生熱愛科學,建立科學的價值觀,對學生進行科學精神和科學態(tài)度的教育;
(3)通過學習體液免疫和細胞免疫的過程和兩者的關系,認識到生命的物質性、生命運動的多樣性,樹立普遍聯(lián)系的觀點。
3.能力方面
(1)通過介紹抗體的發(fā)現(xiàn)、淋巴細胞的種類、分化和功能等科學研究過程,培養(yǎng)學生從科學事實推理得出正確結論的能力;
(2)通過組織小組自學,師生共同創(chuàng)設問題情境,培養(yǎng)學生的自學能力和比較、分析、判斷等思維能力。
重點、難點分析
1.抗原和抗體的知識是體液免疫和細胞免疫的基礎,學生雖然在初中已學過一些,但畢竟粗淺。教師在引導學生復習原有知識的基礎上,要注意與高中相關知識的聯(lián)系,例如抗原的性質、抗體的概念都要聯(lián)系蛋白質、糖類的結構和功能。在講抗體時要適當擴展知識,向學生介紹抗體多方面的功能,幫助學生加強對知識的深化理解。
2.體液免疫和細胞免疫的過程很復雜,又是一個微觀的動態(tài)過程,既是本節(jié)的重點又是難點。可是書上的內容和附圖過于簡化,反而不利于學生的理解,教師應多翻閱一些參考書,根據(jù)學生的實際水平,適當拓展深度和廣度。不一定要學生記住擴充的知識,只是希望通過這些知識,更好地理解書上的重點和難點內容,否則學生只會死記硬背,不利于知識的掌握。
模式
問題導學式教學模式。
教學手段
計算機課件顯示微觀動態(tài)過程,教師提供相關資料指導小組學生合作學習。
課時安排 二課時。
教學過程
一、激發(fā)興起,引入新課
教師借助攝像頭展示艾滋病患者的照片和收集到的相關數(shù)據(jù)以及艾滋病毒攻擊T細胞的照片,指出:當21世紀鐘聲敲響的時候,人們發(fā)現(xiàn)許多麻煩已伴隨著這鐘聲一同進入新世紀,艾滋病就是其中之一。據(jù)估計到2000年底,全世界感染這種“世紀之疫”病毒的已有3 610萬人,F(xiàn)在每天都有1.6萬人成為帶毒者。
由于艾滋病毒是以人的T細胞為攻擊靶子,直接破壞了人的免疫系統(tǒng),所以稱為“獲得性免疫缺陷綜合癥”,也成為迄今為止最難對付的疾病,所以攻克艾滋病成為現(xiàn)代免疫學的重要研究課題。
二、溫故知新,導入新課
請學生根據(jù)自己原有的理解,討論什么是免疫,回憶初中知識,教師給出現(xiàn)在對免疫概念比較一致的看法是:免疫是肌體的一種特殊的保護性生理功能,通過免疫,機體能夠識別“自己”,排除“非己”,以維持內環(huán)境的平衡和穩(wěn)定。通過這一概念使學生理解免疫是人體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分。教師用攝像頭顯示初中課本上皮膚的保護作用、呼吸道黏膜上纖毛的清掃作用等幾幅插圖,請學生回憶:
1.什么是特異性免疫和非特異性免疫?
2.人體的三道防線是什么?
三、學習新課
教師承上啟下引入新課:關于特異性免疫具體是怎樣發(fā)揮作用的是本節(jié)課要學習的內容。
特異性免疫
教師用攝像頭展示:中國古代種人痘和詹納種牛痘的圖。使學生了解古代中國人通過穿患者的衣服、用痘痂研細吹入鼻孔的方法預防天花,這在防治傳染病方面是一大創(chuàng)舉,而詹納的工作開創(chuàng)了免疫療法的先河。
教師提問:為什么種牛痘可以預防天花?
教師引導學生討論:由于牛痘病毒和天花病毒的結構很相似,牛痘病毒進入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體與天花病毒進入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體相似,所以能用牛痘病毒刺激人體產(chǎn)生對抗天花病毒的抗體。我們就把天花病毒、牛痘病毒都稱為抗原。
1.抗原
通過上面的分析得出抗原的概念是:凡是能夠刺激機體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或效應細胞,并且能夠和相應的抗體或效應細胞發(fā)生特異性結合反應的物質,就叫做抗原。
教師提出啟發(fā)性問題:
(1)由上述抗原的概念分析抗原有哪兩種性能。
(2)是否人體內部和外界環(huán)境中各種各樣的物質都是抗原?
(3)抗原具有哪些性質呢?
(4)人體的免疫系統(tǒng)會與自身成分發(fā)生免疫反應嗎?為什么?
學生以小組合作的形式自學課本上的相關內容,分析討論上述問題,教師根據(jù)學生的實際水平適當擴展相關知識,明確如下問題:
①抗原有兩種性能,即免疫原性和反應原性。免疫原性是指能夠刺激機體產(chǎn)生抗體或效應細胞;反應原性是指能夠和相應的抗體或效應細胞發(fā)生特異性結合反應。兼?zhèn)溥@兩種性能的物質叫做完全抗原。如病原體、異種動物血清等。只具有反應原性而沒有免疫原性的物質叫做半抗原。如青霉素、嗎啡等。但半抗原如果和大分子蛋白質結合后就可成為完全抗原。例如,嗎啡和蛋白質結合就有了抗原性,能夠刺激細胞產(chǎn)生對嗎啡特異的抗體。把嗜嗎啡者的血液取出一滴,用特異抗體鑒定,就可根據(jù)有無抗體——抗原反應而確定此人血液中有無嗎啡,是不是吸毒者。
②并非人體內部和外部所有物質都可以成為抗原。
③抗原應該具有如下性質:
第一,異物性:一般說抗原與機體之間的親緣關系越遠,組織結構差異越大,其免疫原性越強。各種病原體、動物蛋白質劑等對人都是強抗原;同種異體也用異物,也有免疫原性;自身成分在胚胎期未與免疫活性細胞充分接觸過的物質也具有免疫原性,如精子、腦組織、眼球晶狀體蛋白和免疫球蛋自的獨特型抗原,都屬自身抗原。另外,外傷和癌變細胞也能成為抗原。
第二,大分子性:相對分子量小于6 000的物質一般無抗原性;不能引起免疫反應。一般說來,蛋白質的抗原性強于多糖,寡糖和低聚精、脂類均沒有抗原性,不能刺激動物產(chǎn)生抗體。
第三,特異性:一種抗原只能與相應的抗體或效應T細胞發(fā)生特異性結合,這種特異性取決于抗原物質表面具有的某些特定的化學基團,即抗原決定簇。
④人體的免疫系統(tǒng)一般不會與自身成分發(fā)生免疫反應。但當自身細胞因某些特殊憎況(如外傷、癌變等)而發(fā)生改變后,免疫系統(tǒng)會與這些細胞發(fā)生免疫反應。
2.抗體。
教師介紹抗體的發(fā)現(xiàn)過程:
(1)19世紀末20世紀初,科學家們在實驗中發(fā)現(xiàn),用細菌或其外毒素給動物注射,過一段時間后,該動物的血清中出現(xiàn)一些有防御作用的保護性成分。
(2)在20世紀30年代,科學家用電泳法鑒定,證明抗體是一種球蛋白。
(3)1959年科學家對抗體的結構進行了研究,證明它是由四條肽鏈組成,借二硫鍵連接在一起,形成一個“Y”型的四鏈分子。不同的抗體某些部分氨基酸序列各不相同,決定抗體的特異性。
學生根據(jù)以上資料歸納總結:
抗體的概念:機體受抗原刺激后產(chǎn)生的,并且能與該抗原發(fā)生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。
抗體的分布:主要分布于血清中,也分布于組織液及外分泌液中,如乳汁中,所以新生兒在一定時間內可由于獲得母體乳汁內的抗體而獲得免疫。
那么,抗體是由哪里產(chǎn)生的呢?
3.淋巴細胞的起源和分化。
教師提供科學研究過程:
(1)用大劑量的射線照射大鼠,殺死其淋巴細胞和其他白細胞,大鼠就失去了免疫的功能,因而很容易感染疾病。
(2)給上述大鼠分別輸入各種類型的白細胞,發(fā)現(xiàn)只有在注入了淋巴細胞之后,大鼠才能恢復免疫功能。
提問:上述實驗能證明什么?
結論:在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是淋巴細胞。
教師提供科學研究過程:
(1)用大劑量X射線照射去掉胸腺的小鼠,小鼠可失去全部免疫功能。
(2)此時如果輸給小鼠來自胸腺的淋巴細胞,免疫功能雖得到恢復,但仍與正常小鼠不同,即不能產(chǎn)生游離于體液中的抗體。
(3)如果在X射線照射后不輸給小鼠來自胸腺的淋巴細胞,而輸給來自骨髓的淋巴細胞,去胸腺小鼠的細胞免疫功能不能恢復,但產(chǎn)生抗體的功能卻得到一定恢復。
(4)如果同時給X射線照射過的去胸腺小鼠輸入來自胸腺和骨髓的淋巴細胞,小鼠就可恢復全部免疫功能。
(5)將新生小鼠的胸腺切除,小鼠仍能住長發(fā)育,對某些抗原入侵仍有一定的產(chǎn)生抗體的能力,即仍能發(fā)生有所減弱的體液免疫反應,但卻失去了細胞免疫功能。
(6)做器官移植時,如果切除小鼠胸腺,移植器官較易停留在小鼠體內;如果將小鼠胸腺的淋巴細胞再輸給去胸腺小鼠,免疫功能又得到恢復,而移植器官又被抵制。
學生分析上述實驗得出結論:胸腺內的淋巴細胞和骨髓中的淋巴細胞在免疫中起不同的作用,分別稱為T細胞和B細胞。
教師引導學生總結以下內容:
(1)淋巴細胞的起源:骨髓中的造血干細胞。
(2)分化:在中心淋巴器官。
造血干細胞在胸腺分化成T細胞。
造血干細胞在骨髓分化成B細胞。
(3)分布:在外周淋巴器官,如淋巴結、脾、扁桃體等。
(4)免疫系統(tǒng)的組成
免疫器官:胸腺,骨髓、脾、淋巴結等。
免疫細胞:淋巴細胞、吞噬細胞等。
體液中的各種抗體和淋巴因子等。
教后感:通過艾滋病,種人痘和牛痘預防天花等實例引入新課,引導學生對免疫知識的關注,激發(fā)學習興趣,優(yōu)化引入過程。充分利用課本中的相關內容、圖表,組織學習小組合作自學,自己創(chuàng)設問題情境,教師可以及時根據(jù)學生反饋的情況,為學生提供課本外的學習資料,以利于對相關知識的進一步理解。
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