在“免疫调节”专题复习教学中，以“肿瘤移植”经典实验为问题情境，触发学生运用特异性免疫原理分析肿瘤免疫排斥现象；以“肿瘤免疫逃逸”为核心问题，通过分析 PD-L1 分子抑制 T 细胞增殖等科学研究资料，结合已有免疫学知识，建立“T 细胞免疫平衡”的观念，并以此观念为指导，推测并检验肿瘤免疫逃逸的原因，进而提出肿瘤免疫治疗的基本思路和具体措施，从中培育学科素养，训练关键能力。

科学解释，实验求证 

援引 20 世纪 20 年代研究人员所做的肿瘤移植实验（图 1、图 2），用化学致癌剂甲基胆蒽（MCA）诱导小鼠形成肿瘤后，将 肿 瘤 分 别 移 植 给 切 除 肿 瘤 的 同 品 系 小 鼠（A 组）、未免疫的正常同系小鼠（B 组）、注射射线灭活肿瘤细胞进行免疫的同品系小鼠（C 组）。

设置系列问题引发学生思考：1）A、B 2 组小鼠移植了同一种肿瘤后，为什么A组小鼠发生免疫排斥而 B组小鼠却有肿瘤生长？2）为什么 C组小鼠也无肿瘤生长？综合实验 1和实验 2，说明了特异性免疫有何特点？3）如何通过实验证实 A、C 2 组小鼠发生的免疫排斥现象主要是细胞免疫应答的结果？

解答问题 1：学生需要明确细胞免疫在清除癌细胞的过程中发挥了关键作用。肿瘤细胞刺激活化 A 组小鼠的 T 细胞，使之增殖分化为记忆 T细胞和效应 T 细胞。将切下的肿瘤重新移植给小鼠时，效应 T 细胞就会立刻启动对肿瘤细胞的杀伤过程，而记忆 T 细胞遇到相同抗原后也会快速、高效地引发二次免疫应答，从而排斥肿瘤。而 B组小鼠没有经肿瘤细胞免疫，当体内出现肿瘤细胞时，因缺乏激活的免疫系统的监视作用，肿瘤细胞就难以被及时有效地清除。因此，问题 1 能训练学生科学解释能力，检测其是否真正理解细胞免疫应答的过程和作用，具有很好的诊断评价功能。

设置问题 2：旨在让学生认识到是肿瘤细胞上的特异性抗原诱导了特异性免疫应答，且特异性免疫应答具有记忆性和特异性的特点。解决问题 3，需要在细胞水平上证实细胞免疫的发生，即进行 T 细胞转移实验。学生经独立思考、相互交流后，形成如下实验方案（图 3）：

实验组用 MCA 诱导 1 号小鼠形成肿瘤；给 2号小鼠注射含有经灭活的肿瘤的缓冲液，一段时间后提取 T 细胞，注射到 1 号小鼠的血液中，观测肿瘤体积变化。对照组用 MCA 诱导 3 号小鼠形成肿瘤；给 4号小鼠注射不含经灭活的肿瘤的缓冲液，一段时间后提取 T 细胞，注射到 3 号小鼠的血液中，观测肿瘤体积变化。实验预期：1 号小鼠肿瘤体积明显缩小，3 号小鼠肿瘤体积继续变大。 

 分析资料，建立观念

既然免疫细胞能特异性识别肿瘤抗原并进行清除，为什么人还会患肿瘤？这是日常生活中的问题，极易激发学生的探究兴趣。由于受所学免疫学知识的限制，学生尚不能科学地解释肿瘤免疫逃逸的机理。因此，需要教师循循善诱、因势利导：为什么肿瘤细胞会逃脱免疫系统的监视？除了免疫系统功能减弱外，肿瘤细胞可否通过抑制免疫细胞发挥作用而逃逸？正常机体怎样维持免疫细胞数量相对稳定（稳态）？从而导入“资料分析”教学环节。

资料 1：1992 年，日本科学家发现 T 细胞中存PD-1 基因，所表达的 PD-1 分子分布于 T 细胞表面，并证实 PD-1 分子的作用是抑制 T 细胞增殖，促进 T 细胞凋亡。

资料 2：1999 年，中国科学家陈列平发现了一种在存在于吞噬细胞表面的蛋白——PD-L1。在活化的吞噬细胞表面 PD-L1 分子表达水平明显增加，并定量研究了 PD-L1 分子对 T 细胞增殖的影响 [4]（图 4）。

教学过程的组织

1）任务驱动：阅读上述资料，分析图 4 所示的实验结果，你认为 PD-L1 分子抑制 T 细胞增殖的机理是什么？阐明作出这一判断的依据。 

2）分析数据：①以 PD-1+/+（野生型）小鼠为实验 材 料 进 行 实 验 ，A、B 2 条 曲 线 说 明 了 什 么 ？②PD-L1 分子和 PD-1 分子均能抑制 T 细胞增殖，它们是分别抑制 T 细胞增殖，还是二者相互作用发挥抑制作用（图 5）？如何解决这个问题？③如果是 PD-L1 分子和 PD-1 分子相互作用抑制 T 细胞增殖，敲除 PD-1 基因后，则这种抑制作用将不会发生。以 PD-1-/-（基因敲除）小鼠为实验材料进行实验，C、D 2 条曲线说明了什么？④综合以上结论，试推断 PD-L1 分子抑制 T 细胞增殖的机制是什么？B、D 2 条曲线显示的实验结果是否支持这一推断？如此组织教学，就能让学生在分析、解决问题的过程中，最终得出合乎逻辑的结论：PD-L1 分子与 PD-1 分子相互作用，共同抑制T 细胞增殖。

欲全面分析数据，作出合理判断，需首先确认变量，明确实验分组方式，然后根据单一变量原则解读数据，并基于证据进行逻辑推理。因此，资料分析活动能有效训练学生的科学思维，从中学习科学家解决问题的基本思路和方法：“假设-演绎”法能为实验设计指明方向（如果是 PD-L1分子和 PD-1 分子相互作用抑制 T 细胞增殖，敲除PD-1 基因后，则这种抑制作用将不会发生）；除 “加法原理”外，“减法原理”（与常态比较，人为除去某种影响因素，例如，敲除 PD-1 基因）也是控制自变量的常用方法。 

3）建立观念：“分析资料”活动另一项重要目的，是引导学生将新、旧知识进行整合和升华，建 立“T 细胞免疫平衡”观念（图 6）。吞噬细胞呈递抗原促进 T 细胞活化、增殖和分化；而 PD-L1 和PD-1 结合则能抑制 T 细胞增殖，正是由于 2 种信号在机体内同时存在，才使得 T 细胞整体上能维持免疫平衡。

大胆猜测，实验检验 

该环节主要是引导学生基于所建立的“T 细胞免疫平衡”观念，大胆猜测肿瘤细胞免疫逃逸的原因，并设计实验方案、预期实验结果，以检验猜测是否成立，从而训练学生的科学探究能力。 

1）核心问题：既然免疫系统能精确调控，表现得如此“完美”，肿瘤细胞为什么还会发生免疫逃逸？请根据“T 细胞免疫平衡”的观念，推测其原因。

2）大胆猜测 ：肿瘤细胞表面也可能表达了PD-L1 分子，与 T 细胞表面的 PD-1 分子结合，从而抑制 T 细胞增殖而逃脱免疫细胞的追杀。 

3）提供证据：教师提供研究资料，以佐证学生的猜测。肿瘤组织切片染色中，利用免疫组织化学染色（一种特殊的抗原-抗体杂交法）发现：与正常组织相比，肿瘤细胞表面确实会表达 PDL1 分子。4）设计实验：有学生提出质疑：虽然肿瘤细胞 表 面 表 达 PD-L1，但 其 能 否 与 T 细 胞 表 面 的PD-1 结合，进而发挥抑制 T 细胞的功能？为了检验猜测、回应质疑，可让学生选择适当的实验材料和器材（图 7），设计实验方案，并预期实验结果。

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