生物（人教版）选修2导学案：第1章生物科学与健康 第3节人体的器官移植
文档属性
| 名称 | 生物（人教版）选修2导学案：第1章生物科学与健康 第3节人体的器官移植 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 15.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2015-08-29 13:54:03 | ||
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文档简介
课堂探究
核心解读
1.几种主要的器官移植术后最长有功能的存活时间
根据全球移植中心登记名录的资料统计，到1 ( http: / / www.21cnjy.com )992年底，全世界有1 406个中心在开展临床器官移植。肾移植：506个中心，移植294 292例次，最长有功能存活29年11个月。骨髓移植：263个中心，移植44 996例次，最长有功能存活24年。肝移植：157个中心，26 371例次，最长有功能存活22年11个月。心移植：226个中心，移植25 331例次，最长有功能存活21年7个月。
至2001年底，我国大陆共施行各种实质大器 ( http: / / www.21cnjy.com )官移植41 590例次，其中肾移植40 393例次，最长存活26年；肝移植996例次，最长存活8年；心移植82例次，最长存活超过10年；胰肾联合移植93例次，最长存活8年；肺移植13例次，最长存活7年。
2.肾移植手术的基本步骤
肾移植手术已定型，移植肾放在髂窝，肾动脉与髂内动脉端吻合，肾静脉与髂外静脉端侧吻合。输尿管经过一段膀胱黏膜下隧道与膀胱吻合，以防止尿液回流。
3.器官移植的三大障碍
器官移植虽然发展趋势良好，但存在三大障碍：首先是人类器官越来越不能满足人类自身的需要。据统计，截至2002年11月20日，美国有超过8.6万人在等待器官移植，而能提供的器官仅有约2.5万个。其次是经费的短缺，严重妨碍着器官移植的发展。以我国的肝脏移植为例，移植第一年就需要医疗费用约30万～40万元，以后服用免疫抑制剂每年需要10万元左右的费用，这无疑会将经济不宽裕的患者拒之门外。再次，有很多患者因为排斥反应而存活时间不长。同时，接受移植的患者长期使用免疫抑制剂会导致患恶性肿瘤的几率增加，使生活质量下降。
针对上述问题，现在主要的解决之道有两条：一是研发更加有效、经济的抗排斥反应药，目前已取得了一些进展。另一条就是人和动物之间的异种器官移植。如果它能大规模应用，将彻底解决器官不足的现状，并且延长移植器官存活率，提高患者的生活质量，满足人们对器官移植的“终极理想”。
题例领悟
题型一 动物细胞培养与免疫排斥
【例题1】2000年，一只背上长着“人耳”的裸鼠与众人见面，这只裸鼠其实是一只切去脾脏的裸鼠，它背上的“人耳”以一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架，培植“人耳鼠”的生物工程技术是（ ）
A.细胞和组织培养
B.细胞融合
C.动物胚胎移植
D.细胞核移植
解析：“人耳鼠”应用了细胞生物学和工程学原理，用少量组织细胞经体外培养和扩增，构建新的组织和器官。其具体过程为：先用一种高分子化学材料聚羟基乙酸做成人耳部的模型支架，让牛的软骨细胞在这个支架上增殖和生长，然后再接上表皮细胞，在先天缺乏免疫能力的裸鼠背上切开一个口子，将培养好的“人耳”植入后缝合。“人耳”支架最后会降解消失，“人耳”便与老鼠浑然成一体。
答案：A
反思感悟
动物细胞培养具有贴壁生长、接触抑制的特点。
题型二 器官移植与受体器官的组织相容性
【例题2】 肾移植手术是否能成功，其影响因素中最关键的是（ ）
A.手术技巧
B.供体器官质量
C.使用免疫抑制药物
D.供体与受体器官的组织相容性
解析：肾移植手术能否成功，其影响因素主要有三个：手术技巧（如血管是否吻合）、供体器官的质量、供体与受体器官的组织相容性。其中供体与受体器官的组织相容性，是关系到器官移植能否成功的最关键因素。因人与人之间的HLA有差异性，如果供体与受体的HLA相差太大，移植排斥强烈，移植器官难以成活，但在器官移植中，移植物与受体的移植抗原完全一致，难以做到，只要供体与受体的HLA有一半以上相同就可以进行器官移植，再使用免疫抑制药物，植入的器官就可以长期存留。
答案：D
反思感悟
器官移植的最大障碍是免疫排斥，抑制免疫排斥的的环孢素A使同一种器官移植成功率迅速提高。
【例题3】 某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏，有可能成为人体器官移植的重要来源，但会导致人体的强烈排斥，这主要是因为该动物有一对纯合的基因（AA）能表达GT酶，从而使细胞表面具有一种多糖类物质。人体能够识别该多糖类物质，从而确定该心脏是外来的异种器官。经过科学家多年努力，目前得到了编码GT酶的一对基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体（Aa）。请回答：
（1）人体对该动物心脏的排斥，是人类___ ( http: / / www.21cnjy.com )__________系统作用的结果，其本质是人体的_____________与该动物的_____________相互作用。
（2）上述新型个体能否作为人体器官移植的来源？为什么？
（3）今后用常规的杂交方法能否获得GT酶一对基因都丧失表达功能的个体？说明理由。
解析：医学上把用正常的器官 ( http: / / www.21cnjy.com )置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫器官移植。由于每个人的细胞表面，都带有一组与别人不同的组织相容性抗原，如果将别人或其他动物的器官移植到病人身上，病人的免疫系统就会认出“非己”成分而加以排斥。其本质是人体的抗体与异己的抗原相互作用的结果。器官移植的成败，主要取决于供者、受者的组织相容性抗原是否一致或相近，题目中的新型个体（Aa）控制GT酶的基因中仍有一个A具有表达功能，会产生抗原——多糖类物质，与人体的抗体发生免疫排斥反应，因此该个体不能作为人体器官移植的来源，但是，用常规杂交的方法，Aa×Aa→AA、Aa、aa，其中的aa即为GT酶的一对基因都丧失表达功能的个体。
答案：（1）免疫 抗体 抗原 （2）不 ( http: / / www.21cnjy.com )能。因为该新型个体控制GT酶的一对基因中仍有一个具有表达功能。（3）能。因为现有新型个体的一对GT酶基因中，有一个丧失表达功能，所以杂交的后代会出现一对GT酶基因都丧失表达功能的个体。
反思感悟
器官移植的最大障碍是免疫排斥，发挥免疫清除作用的主要是效应T细胞，其次是抗体。
随堂训练
1.组织相容性抗原（ ）
A.由核酸组成
B.是位于细胞表面的
C.它能被效应B细胞识别
D.不引起移植物抗宿主反应
解析：组织相容性抗原是每个人细胞表面都带有一组与别人不同的特异性抗原（简称HLA），就是白细胞抗原。如果将别人的器官移植到某人身上，这个人的免疫系统就会认出HLA这是“非己”成分而加以排斥。
答案：B
2.肾移植手术中，供体肾脏移植入受体腹腔后，必须和哪些结构相吻合（ ）
①髂动脉 ②髂静脉 ③输尿管 ④尿道
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
答案：A
3.现今供体器官来源主要为（ ）
A.器官捐献 B.异种器官
C.克隆器官 D.人造器官
答案：A
4.美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物反应器，成功的在实验室里培养出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是（ ）
A.以上技术属于“克隆”
B.这项技术中可能要利用去核卵细胞
C.这项技术的关键是激发血管细胞的“全能性”
D.这项技术的关键是激发血管细胞发育成血管的潜能
解析：这项技术只是促进血管细胞的有丝分裂，没有把血管细胞培养成一个完整的个体，所以不能激发血管细胞的全能性。
答案：C
核心解读
1.几种主要的器官移植术后最长有功能的存活时间
根据全球移植中心登记名录的资料统计，到1 ( http: / / www.21cnjy.com )992年底，全世界有1 406个中心在开展临床器官移植。肾移植：506个中心，移植294 292例次，最长有功能存活29年11个月。骨髓移植：263个中心，移植44 996例次，最长有功能存活24年。肝移植：157个中心，26 371例次，最长有功能存活22年11个月。心移植：226个中心，移植25 331例次，最长有功能存活21年7个月。
至2001年底，我国大陆共施行各种实质大器 ( http: / / www.21cnjy.com )官移植41 590例次，其中肾移植40 393例次，最长存活26年；肝移植996例次，最长存活8年；心移植82例次，最长存活超过10年；胰肾联合移植93例次，最长存活8年；肺移植13例次，最长存活7年。
2.肾移植手术的基本步骤
肾移植手术已定型，移植肾放在髂窝，肾动脉与髂内动脉端吻合，肾静脉与髂外静脉端侧吻合。输尿管经过一段膀胱黏膜下隧道与膀胱吻合，以防止尿液回流。
3.器官移植的三大障碍
器官移植虽然发展趋势良好，但存在三大障碍：首先是人类器官越来越不能满足人类自身的需要。据统计，截至2002年11月20日，美国有超过8.6万人在等待器官移植，而能提供的器官仅有约2.5万个。其次是经费的短缺，严重妨碍着器官移植的发展。以我国的肝脏移植为例，移植第一年就需要医疗费用约30万～40万元，以后服用免疫抑制剂每年需要10万元左右的费用，这无疑会将经济不宽裕的患者拒之门外。再次，有很多患者因为排斥反应而存活时间不长。同时，接受移植的患者长期使用免疫抑制剂会导致患恶性肿瘤的几率增加，使生活质量下降。
针对上述问题，现在主要的解决之道有两条：一是研发更加有效、经济的抗排斥反应药，目前已取得了一些进展。另一条就是人和动物之间的异种器官移植。如果它能大规模应用，将彻底解决器官不足的现状，并且延长移植器官存活率，提高患者的生活质量，满足人们对器官移植的“终极理想”。
题例领悟
题型一 动物细胞培养与免疫排斥
【例题1】2000年，一只背上长着“人耳”的裸鼠与众人见面，这只裸鼠其实是一只切去脾脏的裸鼠，它背上的“人耳”以一种高分子化学材料聚羟基乙酸作为模型支架，培植“人耳鼠”的生物工程技术是（ ）
A.细胞和组织培养
B.细胞融合
C.动物胚胎移植
D.细胞核移植
解析：“人耳鼠”应用了细胞生物学和工程学原理，用少量组织细胞经体外培养和扩增，构建新的组织和器官。其具体过程为：先用一种高分子化学材料聚羟基乙酸做成人耳部的模型支架，让牛的软骨细胞在这个支架上增殖和生长，然后再接上表皮细胞，在先天缺乏免疫能力的裸鼠背上切开一个口子，将培养好的“人耳”植入后缝合。“人耳”支架最后会降解消失，“人耳”便与老鼠浑然成一体。
答案：A
反思感悟
动物细胞培养具有贴壁生长、接触抑制的特点。
题型二 器官移植与受体器官的组织相容性
【例题2】 肾移植手术是否能成功，其影响因素中最关键的是（ ）
A.手术技巧
B.供体器官质量
C.使用免疫抑制药物
D.供体与受体器官的组织相容性
解析：肾移植手术能否成功，其影响因素主要有三个：手术技巧（如血管是否吻合）、供体器官的质量、供体与受体器官的组织相容性。其中供体与受体器官的组织相容性，是关系到器官移植能否成功的最关键因素。因人与人之间的HLA有差异性，如果供体与受体的HLA相差太大，移植排斥强烈，移植器官难以成活，但在器官移植中，移植物与受体的移植抗原完全一致，难以做到，只要供体与受体的HLA有一半以上相同就可以进行器官移植，再使用免疫抑制药物，植入的器官就可以长期存留。
答案：D
反思感悟
器官移植的最大障碍是免疫排斥，抑制免疫排斥的的环孢素A使同一种器官移植成功率迅速提高。
【例题3】 某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏，有可能成为人体器官移植的重要来源，但会导致人体的强烈排斥，这主要是因为该动物有一对纯合的基因（AA）能表达GT酶，从而使细胞表面具有一种多糖类物质。人体能够识别该多糖类物质，从而确定该心脏是外来的异种器官。经过科学家多年努力，目前得到了编码GT酶的一对基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体（Aa）。请回答：
（1）人体对该动物心脏的排斥，是人类___ ( http: / / www.21cnjy.com )__________系统作用的结果，其本质是人体的_____________与该动物的_____________相互作用。
（2）上述新型个体能否作为人体器官移植的来源？为什么？
（3）今后用常规的杂交方法能否获得GT酶一对基因都丧失表达功能的个体？说明理由。
解析：医学上把用正常的器官 ( http: / / www.21cnjy.com )置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫器官移植。由于每个人的细胞表面，都带有一组与别人不同的组织相容性抗原，如果将别人或其他动物的器官移植到病人身上，病人的免疫系统就会认出“非己”成分而加以排斥。其本质是人体的抗体与异己的抗原相互作用的结果。器官移植的成败，主要取决于供者、受者的组织相容性抗原是否一致或相近，题目中的新型个体（Aa）控制GT酶的基因中仍有一个A具有表达功能，会产生抗原——多糖类物质，与人体的抗体发生免疫排斥反应，因此该个体不能作为人体器官移植的来源，但是，用常规杂交的方法，Aa×Aa→AA、Aa、aa，其中的aa即为GT酶的一对基因都丧失表达功能的个体。
答案：（1）免疫 抗体 抗原 （2）不 ( http: / / www.21cnjy.com )能。因为该新型个体控制GT酶的一对基因中仍有一个具有表达功能。（3）能。因为现有新型个体的一对GT酶基因中，有一个丧失表达功能，所以杂交的后代会出现一对GT酶基因都丧失表达功能的个体。
反思感悟
器官移植的最大障碍是免疫排斥，发挥免疫清除作用的主要是效应T细胞，其次是抗体。
随堂训练
1.组织相容性抗原（ ）
A.由核酸组成
B.是位于细胞表面的
C.它能被效应B细胞识别
D.不引起移植物抗宿主反应
解析：组织相容性抗原是每个人细胞表面都带有一组与别人不同的特异性抗原（简称HLA），就是白细胞抗原。如果将别人的器官移植到某人身上，这个人的免疫系统就会认出HLA这是“非己”成分而加以排斥。
答案：B
2.肾移植手术中，供体肾脏移植入受体腹腔后，必须和哪些结构相吻合（ ）
①髂动脉 ②髂静脉 ③输尿管 ④尿道
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
答案：A
3.现今供体器官来源主要为（ ）
A.器官捐献 B.异种器官
C.克隆器官 D.人造器官
答案：A
4.美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《科学》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物反应器，成功的在实验室里培养出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是（ ）
A.以上技术属于“克隆”
B.这项技术中可能要利用去核卵细胞
C.这项技术的关键是激发血管细胞的“全能性”
D.这项技术的关键是激发血管细胞发育成血管的潜能
解析：这项技术只是促进血管细胞的有丝分裂，没有把血管细胞培养成一个完整的个体，所以不能激发血管细胞的全能性。
答案：C