资源简介

第 4 章 第 2 节 特异性免疫
一、教材分析：
本节课是人教版高中生物选择性必修 1 第 4 章第 2 节《特异性免疫》第 1 课时。新课 程标准对本节内容的要求是“阐明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 ”。《教师教学用书》建议本节内容安排 2 课时。教材在内容编 写上先简要描述免疫系统对病原体的识别原理，再介绍体液免疫和细胞免疫的过程，阐明 体液免疫和细胞免疫的协调配合，最后阐述神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分 子构成一个复杂调节网络，对三个系统间关系作概述性小结。其中，描述免疫系统对病原 体的识别原理，教材仅有少量文字介绍，且不能与非特异性免疫中吞噬细胞识别病原体的 情况相区分，没有阐明特异性免疫针对特定病原体发生的免疫应答机制。若要理解特异性 免疫的特异性，必须了解主要组织相容性抗原（MHC，人类的称作 HLA），且本章第 4 节在 器官移植相关内容中，教材也试图介绍人类组织相容性抗原 HLA 来解释器官排斥现象。若 本节内容补充 MHC 分子的相关知识，有助于理解特异性免疫的特异性，也为后续教学奠定 基础，这既是必要的，也是合理的。考虑到补充内容专业性较高，故第 1 课时仅完成“体 液免疫的过程 ”、“体液免疫具有特异性 ”、“二次免疫应答过程及特点”教学。
二、学情分析：
通过本章第 1 节内容的学习，学生已经了解免疫系统的组成和人体免疫的三道防线，
能说出 B、T 淋巴细胞、树突状细胞等细胞的种类及功能，也对抗体、细胞因子等免疫活性 物质有一定了解，这对学习体液免疫的过程奠定了基础。但该过程较为复杂，教学中先呈 现体液免疫研究重要事件等相关资料，由学生小组讨论形成绘制体液免疫过程图，然后比 对教材过程图，再师生讨论小结该过程。此教学形式有助于提高学生参与度，在修正中加 深对体液免疫过程的认识。在“体液免疫的特异性”教学中，先让学生提出疑惑，再由教 师引导下深入探讨， 一定程度上可以激发学生的求知欲，有助于教学目标的达成。最后，
由记忆 B 细胞的特异性引出二次免疫应答过程及特点，并让学生认识到特异性免疫是后天 建立的，这符合学生的认知规律。
三、教学目标：
1.通过视图及文字资料分析，阐述体液免疫的过程。
2.通过思考与讨论活动，阐明体液免疫具有特异性。
3.了解二次免疫应答的过程及特点。
四、教学重点、难点：
1.教学重点
（1）阐述体液免疫的过程；
（2）阐明体液免疫具有特异性。
2.教学难点
阐明体液免疫具有特异性。
五、开放性学习环境：
主要通过学生小组讨论、师生探讨的形式开展教学，黑板板书呈现题干知识，多媒体 投放讨论所需的文字、图片等资料。
六、教学过程：
学习任务 教师活动 学生活动 设计意图
了解感冒症 状产生的原因， 说出非特异性免 疫的弊端。 问题探讨：天气突然降温，某同学不停地打喷嚏， 初步判断是感冒。身边的好朋友都劝她赶快去医 院，但她坚持不去，说：“反正我去不去医院、吃 不吃药都得一周左右才能好。 ” 这位同学说的有没有道理，为什么？ 答：有一定道理。人体免疫系统可以识别并清 除流感病毒， 一般需要一周左右。但严重感冒时， 药物可以减缓症状，提高免疫机能，有助于自愈。 为什么会出现感冒症状呢？这其实和我们的免 学生讨论 回答。 导入新课。
疫系统有密切关系。接下来看一个视频。 视频：为什么会出现感冒症状。 问题 1：视频中与流感病毒作战的“部队”是 人体第几道防线？ 答：第二道防线。 问题 2：人体免疫第一、二道防线具有怎么的 特点？ 答：与生俱来；不针对某一类特定病原体，对大 多数病原体都能有效防御。 因此叫作非特异性免疫，其缺点是无法精准 “作战 ”，往往“杀敌一千，自损八百。 ” 当流感病毒大量增殖，突破第一、二道防线， 第三道防线的“部队”就会紧急动员起来，产生特 异性免疫，它能精准“作战 ”。今天让我们一起来学 习相关知识。 思考回 答。 回顾非特异 性免疫和特 异性免疫的 特点，导入 新课。
通过视图分 析，阐述体液免 疫的过程。 初步建立体 液免疫中细胞间 的相互关系。 【板书】 第 2 节特异性免疫（第 1 课时） 为方便研究， 人们根据特异性免疫“作战 ”方式， 将它分为体液免疫和细胞免疫两类。 【板书】一、特异性免疫的类型 其中， 体液免疫是指主要靠激活 B 细胞后， 向体 液分泌抗体参与“作战”的方式。 科学家是如何发现体液免疫的呢？首先， 来看一 则资料。 【资料 1】体液免疫的研究过程中的重要事件 （1）1948 年，法格雷乌斯证明抗体是受抗原 刺激后，由淋巴细胞转化成的浆细胞产生的。（2） 1965 年，库珀通过实验证实淋巴细胞分为两类，即 B 细胞和 T 细胞，且证明 B 细胞转化成浆细胞（3） 1967 年，克拉曼和米切尔等科学家证实抗体的产生 需要 T 细胞和 B 细胞协同作用。（4）1970 年，米勒 证实辅助性 T 细胞虽不产生抗体，但能协助 B 细胞 产生抗体。（5）1973 年拉尔夫﹒斯坦曼首次发现树 突状细胞，后证明其具有激活辅助性 T 细胞的功能。 （6）20 世纪 70 年代乌纳努埃等证明巨噬细胞也具 有树突状细胞类似的激活辅助 T 细胞的重要作用。 根据资料，完成学习任务单上的问题。 问题：哪些细胞参与了体液免疫？ 答：树突状细胞、巨噬细胞、 B 细胞（包括浆 细胞）、T 细胞。 学生活动 1：根据资料，绘制参与体液免疫的细胞 之间的相互关系。 通过科学家们的深入研究，现在我们清楚了体 液免疫的过程。接下来观看一个视频，了解流感病 毒突破第二道防线后，人体体液免疫的应答过程。 观看资 料，小组 讨论完成 学习任务 单问题。 绘制细胞 间相互关 系。 观看视 频。绘制 体液免疫 的过程。
绘制体液免 疫的过程图，并 修正。 了解体液免 疫具体过程中的 细节信息。 尝试独立思 考，提出问题。 【资料 2】视频：体液免疫的过程。 学生活动 2：根据视频信息，在活动 1 绘图的基础 上补充完善，绘制体液免疫的过程。 请学生参看课本 P72 页插图，纠正绘图中存在 的问题。 接下来，我们一起来了解体液免疫的过程。 【板书】二、体液免疫的过程 PPT 展示体液免疫的过程图片。 通过师生互动交流，学习体液免疫的具体过 程。 这节课开始时我们讨论过，相较于非特异性免 疫，特异性免疫的优势是具有特异性，能精准地 “战斗 ”。在学完体液免疫的过程后，大家对体液免 疫的特异性，还有什么疑问吗？ 请学生小组交流，并自由地发表自己的观点。 要理解体液免疫具有特异性，我们至少需要弄 清楚这三个问题。 1. 免疫细胞是如何区分“己方”和“敌方”？ 2. 免疫细胞又是如何准确识别“来敌是谁”？ 3. 浆细胞如何生产出“精准武器”？ 举手回 答。 小组交 流，提出 问题。
通过思考与 讨论，阐明体液 免疫具有特异 性。 了解 MHC 分 子相关知识。 理解 MHC 可 以作为表明身份 的标签物质的原 因。 【板书】三、体液免疫的特异性 要理解免疫细胞是如何区分“敌我 ”，先要了解 组织细胞自身携带的一组膜蛋白抗原，称作主要组 织相容性抗原，简称 MHC（人类的 MHC 叫作 HLA）。 （一）参与特异性免疫的 MHC 参与特异性免疫的MHC 包括两类，即MHCⅠ和MHC Ⅱ。MHCⅠ是所有的有核细胞均表达的一类膜蛋白。 MHCⅡ主要在抗原呈递细胞（APC）表达。 MHCⅠ结合加工后的抗原，形成 MHCⅠ抗原复合 物，呈递到细胞膜表面，可以激活细胞毒性 T 细 胞； MHCⅡ结合加工后的抗原，形成 MHCⅡ抗原复合 物，呈递到细胞膜表面，可以激活辅助性 T 细胞。 （二）免疫细胞是如何区分“己方”和“敌 方”的呢？ 【资料 3】一条人类 6 号染色体的 HLA 主要基因 位点和等位基因数（截至 2016 年 6 月）。 观看信息 介绍 MHC 的 相关知识， 为解释体液 免疫的特异 性铺垫。 通过师生探 讨，理解体 液免疫的特 异性的内 涵，有助于 学生理解免
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理解辅助性 T 细胞和 B 细胞 识别病原体种 类，并协调配合 产生特异性免疫 应答的机制。 思考： 1.仅考虑 HLA-A、B、C 基因位点 ，一个人最多 具有几种 HLA I 类基因？能表达几种 HLA I 类分 子？ 答： 6种； 6种。 2.HLA-A、B、C 的等位基因数如此多样，没有 血缘关系的两个人的 HLA I 类分子相同的概率高吗 为什么？ 答：由于等位基因数很多，排列组合的可能性 极为多样。 小结：每个人的细胞表面都带有一组与别人不 同的 HLA，是标明身份的标签物质， T 细胞“熟悉” 自身 HLA 而不发生攻击。 T 细胞是如何“熟悉”MHC 的呢？ 在 MHC 上有 T 细胞的识别和结合位点， T 细胞通 过其细胞膜上特异性受体识别。研究表明， T 细胞在 胸腺成熟过程中， 不能识别并结合的被淘汰， 称作正 向淘汰；过度紧密结合的也被淘汰，称作反向淘汰； 只有能识别并适度结合的 T 细胞被保留，这些就是 “熟悉”MHC 的 T 细胞。虽在 T 细胞成熟过程中被保 留的大约只有 2%，其受体理论上多达 1011 种，且每 个 T 细胞只有一种特异性受体,能紧密结合 MHC+特定 抗原复合物。该复合物是激活 T 细胞的第一个信号。 所以说， T 细胞借助 MHC 区分“己方 ”和“敌方 ”。 （三）淋巴细胞是如何从众多抗原物质中，准 确识别“来敌是谁”呢？ 辅助性 T 细胞可以通过特异性受体，与抗原呈 递细胞暴露在细胞膜表面的 MHCⅡ抗原复合物紧密 结合。这些加工的抗原是一些短肽，称作抗原肽， 如图所示。 图中红色小球表示抗原肽上氨基酸 R 基，有部 分嵌入 MHCⅡ与其紧密结合，另一部分则暴露在外 侧，供 T 细胞受体识别。不同病原体加工后的抗原 肽是不同的，因此暴露在外侧的 R 基具有特异性， 这是确认病原体“身份”的关键信息。在众多类型 辅助性 T 细胞中，仅有能特异性识别这些信息的少 思考并回 答。 参与师生 互动，理 解淋巴细 胞识别病 原体种类 的机制。 疫系统区分 “己方”和 “敌方”的 机制。 阐述特异性 受体识别 MHCⅡ抗原 复合物机 理，有助于 理解免疫细 胞能特异性 识别特定病 原体。
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了解浆细胞 产生特异性抗体 的过程，进一步 理解体液免疫的 特异性。 归纳不同免 疫细胞识别病原 体的能力区别， 加深对特异性内 涵的理解。 数辅助性 T 细胞被激活。 B 细胞的细胞膜表面也有特异性识别抗原的受 体。 B 细胞成熟过程中也分化出许多类群，其受体 理论上多达 109 种，且每个 B 细胞只有一种特异性 受体。和 T 细胞不同的是，病原体表面的抗原能被 B 细胞受体直接识别，不需要加工，这是激活 B 细 胞的第一个信号。 之前谈到， B 细胞的激活还需要第二个信号， 这 是为了防止过度免疫应答。 辅助性 T 细胞和 B 细胞如何相互确认身份， 彼此 针对的是同种病原体呢 前一节课我们学习过，B 细胞属于抗原呈递细 胞， 所以能吞噬、处理抗原， 并形成 MHCⅡ抗原复合 物呈递在细胞膜表面。被同种病原体初始激活的辅助 性 T 细胞，其膜上的特异性受体能识别 B 细胞膜表面 的 MHCⅡ抗原复合物。因此，B 细胞和辅助性 T 细胞 协调配合的关键信息交流， 是 MHC Ⅱ+抗原复合物与 特异性受体识别和结合。 所以， B、T 淋巴细胞是借助特异性受体识别“来敌 是谁 ”，并实现彼此相互配合。 （四）浆细胞如何生产出“精准武器”？ B 细胞与辅助性 T 细胞相互激活，都开始分 裂、分化。辅助性 T 细胞分泌多种细胞因子，促进 B 细胞分裂、分化。 （1）分裂、分化过程中， B 细胞编码抗体的基因不 断随机重排，产生不同抗体。 （2）产生抗体和抗原紧密结合的浆细胞被保留，否 则被淘汰。浆细胞逐渐丧失特异性受体， 分泌抗体的 特异性却越来越强。 （3）分化还产生少数寿命很长的记忆 B 细胞，其膜 表面有特异性很强的受体。 小结：综上所述，体液免疫的特异性是通过这 三个方面来实现的： 1.T 细胞借助 MHC 区分“己方”和“敌方 ”。 2.淋巴细胞借助特异性受体识别“来敌是谁 ”。 3.浆细胞通过基因重排和淘汰机制产生特异性抗 体。 思考：参与体液免疫的细胞，哪些能特异性地识 别抗原呢？哪些能非特异性识别？ 答： B 细胞、辅助性 T 细胞、记忆 B 细胞。而 树突状细胞、巨噬细胞属于非特异性识别细胞，而 浆细胞在成熟后不再表达特异性受体，丧失识别抗 原的能力。 思考交 流。 思考并回 答。 介绍特异性 抗体的产生 过程，进一 步理解体液 免疫能针对 特定病原 体。
了解二次免 疫应答的特点， 比较与初次免疫 应答的区别。 尤其需要强调的是，在病原体消灭后，记忆 B 细胞可以存活几年甚至几十年。当同种病原体再次 侵入机体，可以直接激活相应的记忆 B 细胞发挥作 用。这个过程称作二次免疫应答。 【板书】四、二次免疫应答
记忆 B 细胞受同种病原体激活，在记忆辅助性 T 细胞协助下，迅速分裂、分化形成大量浆细胞， 快速分泌出大量特异性抗体，能极快消灭入侵的病 原体。 思考：相较于初次免疫，二次免疫应答有什么 特点？ 答：应答更迅速、产生抗体更多。 小结：消灭再次入侵的病原体，主要依靠初次 免疫存留内环境中的特异性抗体和相应的记忆细 胞。而初次免疫产生的特异性抗体，也是在接触病 原体后形成的。所以说，特异性免疫是机体与病原 体接触后获得的，是后天建立起来的。 病毒和部分致病菌能寄生在细胞内，如果有病 原体侵入细胞，抗体还能消灭这些病原体吗？对于 这种情况，免疫系统该如何应对呢？下节课我们会 继续学习。 思考并回 答。 介绍二次免 疫应答的过 程及特点。 理解特异性 免疫是后天 建立的。
七、板书设计
第 2 节 特异性免疫（第 1 课时）
一、特异性免疫的种类
1.体液免疫
2.细胞免疫
二、体液免疫的过程
三、体液免疫的特异性
四、二次免疫应答

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