高中生物人教版 (2019)选择性必修1免疫系统的组成和功能教案及反思

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1免疫系统的组成和功能教案及反思，共11页。
教材分析
本章从系统的角度分析,引导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。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,这是整章内容的顺序。概括地说,为内环境的稳态作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,内环境稳态就会破坏,这就是免疫失调,是第3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。
本章首先突出了系统观,强调了免疫系统各种组成成分之间的紧密联系和协调配合。免疫系统的结构层次、组成及功能等知识,是结构与功能观的内涵;在免疫系统内部,各组分之间存在相互作用,而免疫系统与神经系统、内分泌系统也不是割裂的,它们也有复杂的相互作用,这些作用是通过信息分子及其相互识别来进行的。
在神经调节、激素调节和免疫调节之后,教材特意安排了一个总结:神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信息分子,这些信息分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子、不同受体的结构各不相同,因此信号分子与受体的结合具有特异性。通过这些信号分子,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
本章内容与前3章有密切的联系,与神经调节、体液调节一样,都是从系统的角度来阐述稳态的维持。同时,这三大系统之间具有不可分割的关系,本章内容就是对不同系统从更高水平进行的整合。
学情分析
学生从小都有接种疫苗的经历和患流感的体验,也或多或少地摸过扁桃体或腋下的淋巴结,有些学生还发生过食物过敏或花粉过敏、患过哮喘等,他们还经历过与健康有关的其他问题,这些都是关于本章学习内容的生活情境。学生在日常生活中很大可能通过网络、报纸、杂志、广告、电视等途径了解到关于健康的一些社会热点问题、最新科研进展,如疫苗、器官移植等,这些报道也是学习这一章的很好的切入点。另外,学生在初中学过的人体的前两道防线,知道关于抗原、抗体的简单知识等,也是学习本章新知识的基础。
重点难点
重点
(1)免疫系统的组成。
(2)体液免疫和细胞免疫的过程及其相互配合。
(3)神经系统、内分泌系统与免疫系统三大系统之间的联系。
(4)过敏反应的发生机理,HIV感染人体的机理。
(5)疫苗发挥作用的原理。
难点
(1)免疫系统的功能。
(2)体液免疫和细胞免疫的相互配合。
(3)神经系统、内分泌系统与免疫系统三大系统之间的联系。
(4)HIV感染人体的机理。
(5)疫苗发挥作用的原理。
(6)器官移植、组织相容性与抗原之间的关系。
课时安排
本章4节内容建议5课时完成。
第1节建议安排1课时。免疫系统的组成和功能在初中的生物学教材中已经有所涉及,可让学生在课前自学有关内容,在学生已有的知识和生活经验的基础上结合教材图4-2介绍免疫器官,再将教学的重点放在免疫细胞、免疫活性物质和免疫系统的功能上。本节内容在新课教学时不必加深拓展,待学生学完本章内容后,通过本章小结和单元复习,对这部分内容的理解自然会更加深刻。
第2节建议安排2课时。教师可通过问题串引导学生分析、理解体液免疫。例如,利用“问题探讨”中的事例,以机体对流感病毒产生特异性抗体以及感冒不管是否服药都需要一周才能自愈等现象贯串教学过程,层层设问,让学生分析病原体入侵细胞后机体的免疫过程和抗体的产生过程。教师可以在提出问题后让学生阅读教材中的相关内容,结合图4-6体液免疫图解让学生分析、交流和讨论,最后归纳体液免疫过程的特点。也可沿着问题串的路径由教师引导学生一起分析体液免疫过程中各类细胞的作用和相互关系,认识免疫反应的过程。
第3节建议安排1课时。教师可以引导学生关注生活中常见的过敏反应,结合“问题探讨”的第二个问题开展讨论,引导学生认识过敏反应的生理机制。让学生通过小组合作,绘制过敏反应的概念图,加深对过敏反应产生机理的理解;引导学生学以致用,可让学生解释青霉素皮试问题,提出预防过敏反应的措施等。结合图文资料,指导学生了解常见的自身免疫病,总结自身免疫病的概念及发病机理,认识到过敏反应、自身免疫病都是免疫功能过强所致;通过小组讨论,交流对自身免疫病治疗方法的看法,培养学生的批判性思维和表达能力。通过免疫缺陷病的实例,引导学生学习免疫缺陷病的概念及类型,理解并思考免疫过弱的危害。
第4节建议安排1课时。教师可以提供疫苗、器官移植、免疫诊断及免疫治疗等方面的科学家研究历程、前沿研究成果、医学应用等案例资料并设置问题,引导学生解释疫苗应用、器官移植的免疫排斥、免疫诊断等的原理和应用,有利于学生在参与社会议题讨论时能知其所以然,学生在分析、判断、做出决策的过程中,解释、归纳、批判性思维等科学思维得到训练与发展,同时增强防护意识,激发积极参与全面健康生活宣传的社会责任。
第4章 免疫调节
第1节 免疫系统的组成和功能
教学分析
教学目标
1.通过讨论人体抵御病原体的过程,说出免疫系统三道防线的内涵,总结并区分非特异性免疫和特异性免疫。
2.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。
3.概述免疫系统的功能。
4.认同免疫力有一定限度,认同劳逸结合、积极锻炼等提高免疫力的生活方式。
核心素养
1.生命观念:基于对免疫系统各组成成分之间相互作用、相互配合,共同完成免疫功能,阐释生命的本质。
2.科学思维:基于事实建构免疫系统功能这一重要概念,巩固建模的科学方法以及形成系统化思维。
3.社会责任:认同人体免疫力,形成健康生活、积极锻炼的意识。
教学重难点
重点:免疫系统的组成。
难点:免疫系统的功能。
教学方法
教法:讲授法、讨论法、列表归纳法等。
学法:自主学习、合作探究。
课时安排
1课时。
教学准备
多媒体,学案,PPT等。
教学设计
导入新课
人体在健康状态下,感受不到免疫器官的变化,当机体受病原体感染患病后,会有患病症状表现,医院里医师通常会检查患者的扁桃体。
【师】医生为什么要检查患者的扁桃体?扁桃体肿大意味着什么?
【生】扁桃体是人体重要的免疫器官,可抵御经空气传播的病原微生物的感染。扁桃体肿大意味着扁桃体有炎症,可能有病菌感染。
【师】扁桃体肿大对机体的健康是有利还是有害?
【生】既有利也有害。一方面扁桃体具有免疫功能,可以起到提示机体是否被病菌感染的作用,利于判断疾病状况。另一方面,扁桃体肿大后易形成脓肿,吞咽食物时有疼痛感,同时引起其他并发症。
(设计意图:通过“问题探讨”,从学生熟悉的、亲身经历过的事件入手,拉近学生与知识学习的距离。)
讲授新课
探究一、免疫系统的组成
免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。
1.免疫器官
【师】人体的主要免疫器官有哪些?
【生】骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。
【师】免疫器官有什么作用?
【生】是免疫细胞产生、成熟或集中分布的场所。
【师】人体的免疫器官有什么不同点?
【生】骨髓和胸腺是免疫细胞分化、发育、成熟的场所;脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。
【师】列表归纳人体主要的五种免疫器官
2.免疫细胞
【师】什么是免疫细胞?
【生】免疫细胞是执行免疫功能的细胞,它们来自骨髓的造血干细胞。
【师】免疫细胞的种类有哪些?
【生】各种类型的白细胞。如:淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。
【师】在免疫系统中,抗原是怎样定义的?
【生】能引发免疫反应的物质称为抗原。大多数是病原体表面一些特定的蛋白质等,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。
【师】什么是抗原呈递细胞?抗原呈递细胞有哪些?
【生】能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞的细胞叫作抗原呈递细胞。如:B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。
3.免疫活性物质
【师】什么是免疫活性物质?
【生】由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。
【师】免疫活性物质一定来自免疫细胞吗?
【生】不一定,来自免疫细胞或其他细胞,如溶菌酶。
【师】免疫活性物质主要有哪些种类?
【生】抗体、细胞因子、溶菌酶等。
【师】什么是抗体?
【生】机体产生的专门应对抗原的蛋白质,能与相应抗原发生特异性结合(一种抗体只能与一种抗原结合)。能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。
【师】细胞因子和溶菌酶的来源是什么?
【生】细胞因子由淋巴细胞分泌,包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。溶菌酶由多种细胞如唾液腺细胞、泪腺细胞合成。
(设计意图:通过问题串的形式,层层设问,最后老师与学生一起总结,强化对知识的理解和掌握。)
探究二、免疫系统的功能
【师】免疫系统共同组成了人体的保护机制,共同构筑的人体的三道防线是什么?
【生】皮肤、黏膜是第一道防线;体液中的杀菌物质和吞噬细胞是第二道防线,这两道防线叫作非特异性免疫。第三道防线主要针对特定的抗原起作用,叫作特异性免疫。
【师】三道防线有什么区别?
【生】
【师】三道防线是统一的整体,共同构成免疫系统的基本功能,具体功能有哪些?
【生】(1)免疫防御:机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,是免疫系统最基本的功能。(2)免疫自稳:机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。(3)免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【师】请同学们以小组为单位思考下面问题。
1.某人不慎右足底被刺伤,因伤口小,不以为意,未作任何处理。3天后伤口有轻度肿痛,第5天开始发高热,右侧腹股沟疼痛、行走明显不便。经医生诊断,此人为右足底外伤性感染并发右侧腹股沟淋巴结炎及菌血症。从免疫学的角度考虑,该人右足底被刺伤后,局部感染,为什么右侧腹股沟淋巴结会出现肿大、疼痛?
2.某同学的扁桃体经常反复发炎,医生建议他将扁桃体切除。请你判断分析:医生为什么给出这样的建议?这样做对身体是有利还是有害呢?
【生】1.淋巴结等免疫器官主要由淋巴细胞构成,并借助血液循环和淋巴循环互相联系。该人右足底被刺伤后,病原体进入体内,不断繁殖,并通过循环系统到达机体的其他部位,如腹股沟等处,产生免疫反应,诱发淋巴结发炎等;右侧腹股沟与右足底相对较近,因此,该人右足底被刺伤后,局部感染也能引发右侧腹股沟淋巴结肿大、疼痛。
2.医生给出切除扁桃体的建议是基于该同学的扁桃体经常反复发炎。扁桃体经常反复发炎,有可能引起邻近器官的感染,产生中耳炎、鼻窦炎、支气管炎等,也有可能引起机体其他系统产生病变,如心肌炎、关节炎、肾炎等。反复发炎的扁桃体已经不能作为正常工作的免疫器官,而是成为病灶了,因此需要手术切除。
(设计意图:通过问题串的形式,层层设问,举事例,更深层次地加深对知识的理解和掌握。)
评价反馈
学生能够明确免疫系统的组成以及免疫系统的三道防线,并能够正确区分免疫系统的三种功能。
课堂小结
(设计意图:生物知识点比较琐碎,本章节通过概念图的形式帮助学生更好地理清这节课学习的主干内容,帮助学生构建知识框架,提高了学生的归纳提升能力,也利于学生更系统地掌握这节课的学习内容。)
布置作业
学案中的核心素养专练。
教学反思
本节课有效引入有关扁桃体红肿机理,打破学习障碍,弥补了教材篇幅的局限性。整节课能够把握住免疫系统组成和功能这两大重点内容,尤其是对免疫细胞这一既关键又抽象的概念进行重点突破。由结构到功能、由简单到复杂、由浅入深、层层展开,形成了一套完整的系统网络。
板书设计
第1节 免疫系统的组成和功能
一、免疫系统的组成
1.免疫器官
2.免疫细胞
3.免疫活性物质
二、免疫系统的功能
1.人体的三道防线
2.免疫系统的三大功能
备课资源
1.人体内主要的免疫细胞分类及作用归纳:
2.抗原与抗体
3.非特异性免疫和特异性免疫的区别与联系
4.抗原、抗体和细胞因子的比较
5.什么是巨噬细胞?
巨噬细胞是在免疫系统中发现的大型吞噬细胞。它们以固定形式保留在组织中,或以移动性白细胞保留在感染部位。在希腊语中,巨噬细胞是“大食者”。巨噬细胞吞噬并消化细胞碎片、异物、病原体、癌细胞以及任何不属于人体的东西。该过程称为吞噬作用。它们吃掉像阿米巴虫一样的细胞碎片和病原体。巨噬细胞利用吞噬作用清除异物,它们通过在其周围形成称为吞噬体的袋状结构来吞噬异物,溶酶体将消化酶释放到吞噬体,这些酶消化并破坏病原体和细胞碎片。因此,巨噬细胞是免疫系统的主要成分,可回收死细胞和其他细胞碎片。巨噬细胞被认为是细胞清除过程中的主要成分。
巨噬细胞由骨髓干细胞产生的单核细胞形成。它们在血流中循环并在成熟后离开血液。
6.什么是树突状细胞?
树突状细胞(dendritic cell,DC)因其表面具有星状多形性或树枝状突起而得名,是科学家斯坦曼(Ralph M.Steinman)于1973年首先发现的。DC尚无特异性细胞表面分子标志,主要通过形态学、组合性细胞表面标志、在混合淋巴细胞反应中能激活初始T细胞等特征进行鉴定。DC来自骨髓多能造血干细胞,分化主要有两条途径:①髓样干细胞在GM-CSF的刺激下分化为DC,称为髓样DC(myelid dendritic cells,MDC),也称DC1,与单核细胞和粒细胞有共同的前体细胞;②来源于淋巴样干细胞,与T细胞和NK细胞有共同的前体细胞,称为淋巴样DC(lymphid dendritic cells,LDC)或浆细胞样DC(plasmacytid dendritic cells,PDC),即DC2。DC广泛分布于皮肤、气道、淋巴器官等部位,具有高度异质性,故不同组织中的DC有不同的名称。如分布于皮肤表皮基底层和棘细胞之间的DC称为朗格汉斯细胞。
它们通常少量分布于与外界接触的皮肤(黏膜)部位,主要为皮肤(在皮肤上的,称为朗格汉斯细胞),和鼻腔、肺、胃与肠的内层。血液中也可发现它们的未成熟形式。它们被活化时,会移至淋巴组织中与T细胞与B细胞互相作用,以刺激与控制适当的免疫反应。
名称
分布及特征
功能
骨髓
骨髓腔或骨松质内
是各种免疫细胞的发生地,是B细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的免疫器官
胸腺
位于胸骨的后面,呈扁平的椭圆形,分左、右两叶。青春期时达到高峰,以后逐渐退化
是T细胞分化、发育、成熟的场所
脾
在胃的左侧,呈椭圆形
内含大量的淋巴细胞;也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等
淋巴结
沿淋巴管遍布全身,主要集中在颈部、腋窝部和腹股沟部等处;呈圆形或豆状
是淋巴细胞集中的地方,能阻止和消灭侵入体内的微生物
扁桃体
咽腭部,左右各一,形状像扁桃
内部有很多免疫细胞,具有防御功能
项目
第一道防线
第二道防线
第三道防线
来源
生来就有
后天获得
组成
皮肤、黏膜
体液中的杀菌物质和吞噬细胞
免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质
功能
阻挡病原体入侵
溶解、吞噬病原体
产生抗体等消灭病原体
特点
作用范围广,不针对某一类特定病原体
主要针对特定抗原
类型
非特异性免疫
特异性免疫
类型
特性
表现
抗原
异物性
①进入人体的外来物质,如细菌、病毒、花粉等;
②非正常组织:自身破损、衰老、死亡或癌变的组织细胞,外源细胞、组织、器官
大分子性
相对分子质量大于10 000的大分子物质,如蛋白质,但当其水解为小分子物质后,即丧失抗原性
特异性
①只能与相应的抗体或细胞毒性T细胞发生特异性结合;
②特异性的基础:抗原决定簇
抗体
化学本质
蛋白质
分布
血清(主要)、组织液和外分泌液
功能
能与特异性抗原结合,消灭抗原
项目
非特异性免疫
特异性免疫
来源
遗传而来,人人都有的先天性免疫
个体发育过程中与病原体斗争过程中形成的后天性免疫,并非人人都有
对象
对多种病原体起作用
对某一特定的病原体(或异物)起作用
基础
第一道防线(皮肤、黏膜)和第二道防线(体液中的杀菌物质和吞噬细胞)
第三道防线(由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成)
特点
无特异性、作用弱、范围广
有特异性、作用强、范围窄
联系
起主导作用的特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的,两者共同担负机体的防卫功能
比较项目
抗原
抗体
细胞因子
概念
能引发免疫反应的物质
机体产生的专门应对抗原的蛋白质
由淋巴细胞分泌的免疫活性物质
来源
一般为大分子“非己”成分,也可以是自身衰老或病变的细胞
由特定细胞产生
由淋巴细胞产生并分泌
本质
蛋白质或其他
蛋白质
多肽或蛋白质
特点
①异物性:抗原一般是进入人体的外来物质,但自身的一些成分或细胞(如癌细胞等),也可以成为抗原。②大分子性:通常相对分子质量大于10 000,当其水解为小分子物质,即丧失抗原性。③特异性:一种抗原通常只能与相应的抗体发生特异性结合
特异性
特异性