(共136张PPT)
第1节 抗生素的合理使用
课程标准
简述抗生素的合理使用。
课标解读?
1.说明抗生素在控制感染性疾病等方面所起的重要作用。
2.简述常用抗生素的作用机制。
3.列举生活中不合理使用抗生素的实例,讨论、分析滥用
抗生素的危害。
4.认同合理使用抗生素。
发现
1928年,英国细菌学家_______发现,青霉菌分泌的____
___能有效地杀死细菌。
生产
1941年,_______和______研究出了大规模生产青霉素的方法,并于1943年将青霉素用于临床治疗。1945年,弗洛里、钱恩和_______共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。
抗生素史话
1.
2.
弗莱明
素
弗洛里
钱恩
弗莱明
青霉
种类
人们经常使用的抗生素有____多种。
提示 诱变育种。
青霉素的类型及特点
青霉素为青霉菌产生的,青霉素类抗生素为6 氨基青霉烷酸的衍生物,按来源不同可分为天然青霉素和半合成青霉素两类。
3.
1.
200
[思维激活1] 高产青霉素菌株培育的方法是什么?
(1)天然青霉素。天然青霉素自1943年临床应用以来,因其抗菌作用强、疗效高和毒性低等特点,至今仍为治疗敏感菌感染的首选药物。其水溶液极不稳定,在20 ℃下放置24 h后大部分失效,并产生抗原性的致敏产物,必须临用前配制。该类青霉素遇酸、碱、醇、重金属离子及氧化剂易被破坏,应避免配伍使用。
(2)半合成青霉素。青霉素虽高效、低毒,但抗菌谱窄,因不耐酸而不能口服、不耐酶而易被水解。为弥补青霉素的不足,1959年开始在其母核6 APA上引入不同的侧链,分别得到耐酸、耐酶、广谱、抗铜绿假单胞菌、抗革兰氏阴性菌的半合成青霉素。其抗菌机制、不良反应与青霉素相同,并存在交叉过敏反应,用药前需用青霉素做皮肤过敏试验。
其他抗生素
除青霉素外,1944年,科学家发现了链霉素,从此打破了“痨病无药可医”的禁区;1947年发现了氯霉素;1948年分离出了金霉素;1950年提取了土霉素……
目前,人们经常使用的抗生素有200多种,在人类控制感染性疾病等方面起到了重要的作用。20世纪人类的平均寿命比19世纪延长将近一倍的诸多原因中,抗生素的作用功不可没。
固1】 最早发现的抗生素是 ( )。
A.链霉素 B.青霉素
C.金霉素 D.土霉素
解析 1928年英国细菌学家弗莱明发现了青霉素,青霉素是最早发现的抗生素。
答案 B
2.
【巩
概念
抗生素是指微生物在_____过程中产生的,能_____或___
___其他种类_______的化学物质。
来源
_______、动物、植物或_________。
性能
抗_____、抗_____、抗寄生虫等。
抗生素的作用机制
1.
2.
3.
代谢
抑制
灭
微生物
微生物
化学合成
细菌
病毒
杀
作用机制
抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的__________而影响其_____和_________,从而达到抑制和杀灭它们的目的。如青霉素、头孢菌素能够抑制细菌_______的合成。
某人感染了H1N1流感病毒,注射青霉素进行治疗可行吗?
提示 不可行。青霉素的作用机制是抑制细菌细胞壁的合成,而病毒没有细胞壁。
4.
[思维激活2]
代谢过程
结构
生理功能
细胞壁
抗生素的含义
抗生素是指微生物在代谢过程中产生的,能抑制或杀灭其他种类微生物的化学物质。随着制药业的迅速发展,人们对抗生素的含义有了更新的认识:从来源上看,抗生素不再局限于微生物,从动物、植物中,甚至通过化学合成的方法也可以获得抗生素;从性能上看,从只抗细菌发展到抗病毒、抗寄生虫等。
抗生素的作用机制
抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程而影响其结构和生理功能,从而达到抑制和杀灭它们的目的。抗生素的作用机制如下图所示:
1.
2.
不同抗生素作用机制比较(如下表)
结果 作用机制 抗生素
抑制细菌细胞壁的合成 通过抑制转肽酶的功能,干扰病原菌细胞壁的基础成分——黏肽的合成,造成新生细菌细胞壁缺损,使低渗环境中的水分不断渗入具有很高渗透压的菌体内,加上自溶酶的作用,造成菌体肿胀、破裂、溶解而死亡 青霉素、头孢菌素类、万古霉素等
抑制蛋白质合成 作用于病原菌的核糖体,能有效地抑制菌体蛋白质的合成,在不同环节呈现出抑菌或杀菌作用 氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类等
影响细胞膜的通透性 选择性地与病原菌细胞膜中的磷脂或固醇类物质结合,使细胞膜通透性增加,导致菌体内蛋白质、核苷酸、氨基酸等营养物质外漏,造成病原菌死亡 多黏菌素、两性霉素B等
抑制核酸合成 通过抑制菌体核酸的合成,妨碍细菌细胞的繁殖生长 喹诺酮类、利福平等
抗叶酸代谢 抑制叶酸代谢过程中的二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶,影响四氢叶酸形成,导致核酸合成受阻而抑制细菌的生长繁殖 磺胺类、甲氧苄啶
特别提醒 ①抗生素通过干扰病原菌的生化代谢过程而呈现抑菌或杀菌作用。
②细菌与抗生素短暂接触,当抗生素低于最低抑菌浓度或被消除之后,细菌生长仍受到持续抑制效应。目前发现,几乎所有的抗生素都有滞后效应,这对于合理制订抗生素的给药方案具有重要意义。
③抑菌药和杀菌药,抑菌药一般指抑制病原菌生长繁殖的药物,如四环素类等。杀菌药指对病原菌具有杀灭作用的药物,如青霉素类。有时杀菌药也仅有抑菌作用,如青霉素G对肠球菌;高浓度抑菌药长时间使用也可达到杀菌功效,如氯霉素对脑膜炎奈氏菌。
下列抗生素能通过影响细胞膜的通透性而妨碍细菌细胞繁殖和生长的是 ( )。
A.头孢菌素 B.青霉素 C.多黏菌素 D.红霉素
解析 头孢菌素、青霉素是通过抑制细胞壁的合成来灭菌的,红霉素是影响蛋白质的合成来灭菌的,而多黏菌素和两性霉素B是通过影响细胞膜的通透性来灭菌的。
答案 C
【巩固2】
头孢菌素抗菌作用的机制为 ( )。
A.抑制蛋白质合成
B.抑制核酸的合成
C.干扰细菌纤维素的合成
D.干扰细菌细胞壁黏肽的合成
解析 头孢菌素可通过抑制转肽酶的功能,干扰病原菌细胞壁的基础成分——黏肽的合成,造成新生细菌细胞壁的缺损,使低渗环境中的水分不断渗入具有很高渗透压的菌体内,造成菌体肿胀、破裂、溶解而死亡,达到杀菌作用。
答案 D
【巩固3】
耐药性的产生
细菌生长和繁殖过程中通过_________等方式产生耐药性基因,再通过耐药性基因控制合成相关的___来分解抗生素。长期使用某种抗生素,就会通过_________产生耐该抗生素的菌群。
滥用抗生素的危害
(1)会造成环境中_________的增多,杀菌效果下降。
(2)种植业和畜牧业生产中,使用抗生素可能造成_________的出现和繁殖;残留的抗生素还可通过_______进入人体,影响人体健康。
合理使用抗生素
1.
2.
基因突变
酶
自然选择
耐药菌株
耐药菌株
食物链
抗生素的正确使用方法
(1)生病时应经_________明确诊断,在医生的指导下使用抗生素。
(2)在日常生活中必须控制使用含有_______的清洁用品。同时,瓜果蔬菜食用前应_________,以除去残留的耐药性细菌和_______。
(3)在种植业和畜牧业生产中应尽量控制_______的使用,并加强农畜产品中_______含量的检测。
某大学生在食堂吃饭,总感觉食堂的饭不卫生,每次吃完饭后,都吃一片抗生素。他这样做对吗?
提示 不对,这样做的结果是在身体内产生了抗生素的耐药菌群,一旦受到病菌感染,再用抗生素治疗,效果会大打折扣。
3.
[思维激活3]
专业医生
抗生素
充分洗涤
抗生素
抗生素
抗生素
细菌耐药性的产生原因
耐药性又称抗药性,是指病原菌与抗生素多次接触后,病原菌对抗生素的敏感性降低乃至消失。一种病原菌仅对一种抗生素产生耐药性者称为单一耐药;一种病原菌同时对两种或两种以上抗生素产生耐药性者称为多重耐药。由于滥用抗菌药,近年来多重耐药菌株已非常普遍,对公众健康已构成严重威胁。细菌产生耐药性的过程如图所示。
1.
细菌在生长和繁殖的过程中,可以通过基因突变等方式获得耐药性基因,再通过耐药性基因控制合成相关的酶来分解抗生素。长期使用某种抗生素,就会通过自然选择产生耐该抗生素的菌群。
知识拓展 细菌耐药性产生的机制
(1)细菌产生灭活抗生素的酶。灭活酶有两种:一种为水解酶,如β内酰胺酶可破坏青霉素和头孢菌素的β内酰胺环;另一种为钝化酶,如乙酰转移酶、磷酸转移酶可改变氨基糖苷类抗菌药的分子结构。病原菌产生的水解酶和钝化酶,均可使抗菌药失去抗菌活性。
(2)细菌改变膜屏障及主动流出机制。细菌通过降低膜通透性而阻止药物进入菌体,如铜绿假单胞菌对氨芐西林耐药;或者通过增强主动流出系统,指已进入菌体的药物泵出菌体外,如金葡菌对大环内酯类耐药。改变细胞壁的孔道功能或改变细胞膜的能量供应,均可使药物难以进入菌体而呈耐药性。
(3)细菌改变药物作用的靶位蛋白。细菌通过改变靶位蛋白,降低与抗生素的亲和力,使抗生素不能与其结合;或者通过增加靶蛋白的数量,使未结合的靶蛋白仍能维持细菌的正常结构功能,如金黄色葡萄球菌对甲氧西林耐药及多数细菌对磺胺耐药。
(4)细菌改变自身代谢途径。通过改变自身代谢途径而改变对营养物质的需要,如对磺胺耐药的细菌,不再利用对氨苯甲酸及二氢蝶啶合成自身需要的叶酸,而是直接利用叶酸;也有细菌通过产生抗菌药的拮抗物而呈现耐药。
(1)不合理使用抗生素的危害
在应用抗生素治疗的过程中,如果病人自我感觉病情好转而自行停止用药,就会导致实际治疗药量不足,机体内的致病菌没有被完全清除,从而有利于耐药菌群的出现。相反,如果担心药量不足而自行增加剂量,会影响机体内环境的稳态,或造成体内菌群失调,导致其他疾病的发生。因此,没有医生的指导,只根据自己对病情的了解购买和使用抗生素类药物是不可取的。
2.抗生素的合理使用
滥用抗生素也会造成环境中耐药菌株的增多。当真正需要应用抗生素来杀灭致病菌时,效果就会明显下降。在种植业和畜牧业生产中,使用抗生素可能会造成耐药菌株的出现和繁殖;残留的抗生素还可通过食物链进入人体,影响人体健康。
抗生素类药物刚开始使用时,人们普遍认为它能有效地杀灭细菌而对人体无害。但是近60年的实践说明,细菌可以针对一种甚至几种抗生素产生耐药性。以前用抗生素容易对付的结核杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌等等,现在已经产生了对一种或几种抗生素的耐药性。对这样的病原微生物,医生有时也无计可施。现在,这个名单正在变得越来越长。
(2)抗生素的合理使用
首先,生病时应经专业医生明确诊断,在医生的指导下使用抗生素。
其次,在日常生活中必须控制使用含有抗生素的清洁用品。同时,瓜果蔬菜食用前应充分洗涤,以除去残留的耐药性细菌和抗生素。
第三,在种植业和畜牧业生产中应尽量控制抗生素的使用,并加强农畜产品中抗生素含量的检测。
尽管抗生素的滥用可能会给人类健康造成巨大的隐患,但是,我们不能因噎废食,抗生素仍然是人类与细菌等病原微生物斗争的有力武器。在合理使用抗生素的同时,也应该积极研究有效杀灭病原微生物的其他方法。
(多选)下列关于合理使用抗生素的叙述正确的是
( )。
A.根据自己对病情的了解购买和使用抗生素
B.相同的病症可选用相同的抗生素进行消炎
C.严格控制预防用药
D.应用抗菌药物治疗应采用对敏感菌最有选择性的药
物,疗程应适宜
解析 选用药物要依据病人的性别、年龄、生理、病理及免疫功能等不同情况,制订用药方案,生病时应经专业医生明确诊断,在医生指导下使用抗生素,预防用药要具有明确指征。使用广谱抗生素容易选择出多重耐药病原菌,因此治疗应采用对敏感菌最有选择性的药物,疗程应适宜。
答案 CD
【巩固4】
下列有关抗生素的作用机制的叙述中,不正确的是
( )。
A.红霉素能抑制DNA的合成
B.抗生素能干扰病原微生物的代谢过程
C.青霉素可抑制细菌细胞壁的形成
D.多黏菌素可影响细胞膜的通透性
思维导图:
【例1】
示例一 抗生素的作用机制
深度剖析 不同的抗生素对病原微生物的作用机制是不同的。如青霉素、头孢菌素、万古霉素等抗生素可抑制细菌细胞壁的合成,多黏菌素、两性霉素B可影响细胞膜的通透性,喹诺酮类、利福平等能抑制核酸合成。红霉素是大环内酯类抗生素,主要通过抑制细菌蛋白质的合成而发挥抑菌和杀菌作用。
答案 A
反思感悟 抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程而影响其结构和生理功能,从而可以抑制或杀灭病原微生物。不同的抗生素对细菌的作用机制不同。
抗生素的合理使用应注意 ( )。
①明确病原诊断 ②熟悉所有药的特性 ③因人而异选用药物 ④局部用药 ⑤预防用药 ⑥联合用药 ⑦制订适宜的用药方案 ⑧使用广谱抗生素 ⑨采用综合治疗措施A.①②③④⑤ B.①②③⑦⑨
C.①②④⑤⑥ D.③④⑤⑦⑧
思维导图:
【例2】
示例二 抗生素的合理使用
深度剖析 ④局部用药、⑤预防用药、⑥联合用药、⑧使用广谱抗生素不属于抗生素的合理使用。
答案 B
反思感悟 组合型选择题的解法:组合型选择题实质是不定项选择题的一种变式。这类题型考查容量大,信息范围广,往往围绕某一专题多角度、多层次地对学生的基础知识以及综合能力进行全方位地考查。
解题方法一般有:①肯定筛选法,即先结合题干要求分析选项,根据所掌握的知识可判断某一选项肯定符合题意,再排除没有此项的选项组合;②否定筛选法,即排除含有自己可以肯定的不符合题意的选项组合。在具体解题过程中要灵活地运用筛选法,先通过筛选法分析、筛选所有的选项,再重点分析、筛选一到两个选项,以减轻思考负担,提高效率,以达到事半功倍的效果。
①氯霉素 ②金霉素 ③链霉素 ④青霉素 ⑤土霉素
A.④①②⑤③ B.④③①②⑤
C.④③①⑤② D.④②①③⑤
解析 1928年科学家发现了青霉素,1944年科学家发现了链霉素,1947年科学家发现了氯霉素,1948年科学家分离出了金霉素,1950年科学家提取了土霉素。
答案 B
1.下列抗生素的发现顺序正确的是 ( )。
青霉素用于医学临床治疗,使成千上万的病人得到了救治。下列在青霉素的研究和开发中作出了重大贡献的科学家是 ( )。
A.弗莱明 B.达尔文 C.克里克 D.孟德尔
解析 青霉素是1928年弗莱明发现的。
答案 A
2.
实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线(3条线均与链霉素带接触),将平板置于37 ℃条件下恒温培养3 d,结果如下图所示,从实验结果看,下列关于链霉素的叙述中,不正确的是 ( )。
3.
A.它能阻止结核杆菌生长
B.它对结核杆菌比对霍乱菌更有效
C.它对结核杆菌比对伤寒菌更有效
D.它可以用于治疗伤寒病人
解析 由题意可知,链霉素可阻止结核杆菌和霍乱菌的生长,但对伤寒菌的生长无阻碍作用。
答案 D
下列关于抗生素的叙述中,错误的是 ( )。
A.抗生素能抑制或杀灭其他微生物
B.天然抗生素由微生物合成
C.抗生素只能抗细菌而不能抗病毒
D.能产生抗生素的微生物包括细菌、真菌和放线菌等
解析 随着科学的发展,抗生素概念的内涵也在不断丰富,抗生素的作用由单一的抗细菌发展到抗病毒、抗寄生虫等,故C项错误。
答案 C
4.
A.在医生诊断指导下使用
B.控制使用含抗生素的清洁用品
C.加强农牧产品中抗生素含量检测
D.为预防生病感染,提早服用抗生素预防
解析 抗生素不能预防感染。
答案 D
5.下列不属于合理利用抗生素措施的是 ( )。
材料一 大量数据统计表明,有的抗生素投入临床使用一段时间后,其药效会有明显下降。
材料二 目前,社会上有很多人为了加快治疗的速度,自己加大用药(抗生素)量,结果使自己的身体出现了另外一些症状。
材料三 当前社会上大力提倡:为了他人和自己的健康,请合理使用抗生素。
(1)材料一中,抗生素药效下降的原因是_____________。
(2)材料二中,随便加大用药量,为什么会出现另外的症状?
(3)分析材料三,结合所学知识回答,为什么人人都合理使用抗生素,才能保证我们的身体健康?我们应当如何面对这个问题?
6.请根据下列材料回答问题。
解析 某种抗生素使用时间长了以后,可能导致细菌抗药性增强,使抗生素的药效下降;为加快治疗速度加大用药量,使在杀死细菌的同时也杀死体内正常的菌群,导致体内菌群失调,引起疾病。
答案 (1)病原微生物产生了耐药性 (2)因为在杀死病原微生物的同时,也使得体内正常菌群失调,影响机体内环境的稳定。(3)只有自己做到合理使用抗生素并不一定能保障健康,我们生活的社会,是由许多相互联系的人构成的,我们每一个人都与其他人息息相关。如果周围的人不能合理使用抗生素,也会造成耐药菌株的出现、通过食物使抗生素进入体内后,影响我们自己的健康。我们应该积极向亲友、周围的人宣传合理使用抗生素的基本原则 ,让大家都合理使用抗生素。
课堂小结
抗生素的
合理使用
抗生素史话
抗生素的作用机制
细菌的致病机理
抗生素的作用机制
常用的抗生素的分类
目前抗生素的工业生产
合理使用抗生素
不合理使用抗生素的危害
抗生素的合理使用
第2节 基因诊断与基因治疗
课程标准
简述基因诊断与基因治疗。
课标解读
1.说出基因诊断的基本含义和基本原理。
2.描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊断中的突出作用。
3.简述基因芯片的基本含义及在生物医学方面的应用。
4.说出基因治疗的基本含义、基本步骤、优点及其前景。
5.体验科学技术的发展在促进人类健康方面的积极作用,
认同每一项新技术的发展都有逐步完善的过程、都有可
能带来相关的社会问题。
一类是由入侵病原微生物___________引起的;另一类是人类自身的遗传物质_________而引起的。
指用______________(如32P)、荧光分子等标记的_______
___做探针,利用_____________原理,鉴定被检测样本上的_________,从而达到检测疾病的目的。
基因诊断技术的原理
1.引起人类疾病的原因
2.基因诊断
基因的表达
发生变异
放射性同位素
子
DNA分子杂交
DNA分
遗传信息
构建_________―→获得待测组织_________―→对待测单链DNA分子进行_____技术扩增,将扩增获得的DNA热处理得到大量的DNA单链―→将待测DNA转移到含_______
_____的尼龙膜上―→将__________与尼龙膜上的DNA探针进行杂交,如果尼龙膜上含有突变基因,就会形成特定颜色的_______。
既客观又_____。
基因诊断技术能否检测所有的疾病?
提示 不能,如21三体综合征、夜盲症等。
【思维激活1】
3.基因诊断的过程
4.基因诊断的特点
基因探针
单链DNA
PCR
探针
待测DNA
杂交斑
灵敏
基因
基因诊断可分为两类:一类是直接检查与疾病相关的基因本身是否异常。通常使用基因本身或紧邻的DNA序列作为探针,或通过PCR扩增产物,以探查基因有无突变、缺失等异常情况,这种方法称为直接基因诊断,主要适用于已知基因异常的疾病。另一类是间接基因诊断,当与疾病相关的基因已知,但其异常情况尚不清楚,或与疾病相关基因本身尚属未知时,也可以通过对受检人及其家系进行DNA检测和连锁分析,来推断受检人的疾病相关基因是否出现了异常。
1.基因诊断的分类
特别提醒:基因检测的方法很多,关键要解决两个问题:第一,要寻找特定的DNA片段;第二,将特定的DNA片段显示出来。
2.基因诊断过程——镰刀型细胞贫血症基因诊断过程
(1)针对患者进行检测诊断。病原体侵入人体后会引起相应的疾病,当我们了解其核苷酸序列后,就可以设计引物和探针,通过基因检测进行诊断。用于病毒(乙肝病毒、艾滋病病毒等)、细菌(结核杆菌)等病原体的检测。
(2)对正常人进行早期诊断,特别用于癌症基因的检测和诊断。通过研究,人们已阐明部分癌基因与癌症之间的关系。目前临床上可以用基因检测方法诊断白血病、肺癌、神经胶质瘤等疾病。除此以外,基因诊断技术还广泛地应用于DNA指纹分析、个体识别、亲子鉴定等司法鉴定中,以及动植物检疫与转基因动物中阳性基因的检测。
3.基因诊断的应用
(3)对有遗传风险的胎儿作产前诊断。通过基因诊断,不仅可以检测胎儿的性别,还可以检测与染色体有关的遗传疾病,对于高发性遗传疾病如地中海贫血、镰刀型细胞贫血症、凝血因子缺乏症等的基因诊断已在临床上应用,为优生优育作出了贡献。
下列关于基因诊断的叙述中,不正确的是 ( )。
A.基因诊断具有更准确、快速、灵敏、简便等特征
B.基因诊断应用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA
分子做探针
C.基因诊断的技术前提是 DNA分子杂交
D.科技发展、技术进步,使基因诊断已能完成许多疾病
的诊断和治疗
解析 基因诊断的概念要从内容、原理、特点、成果等方面全面掌握。基因诊断的作用是诊断疾病,而不能治疗疾病,故D项错误。
答案 D
【巩固1】
是将大量特定序列的__________(探针)有序地固定在尼龙膜、玻片或硅片上,从而能大量、快速、平行地对DNA分子的_________进行测定和定量分析。基因芯片实际上是一种高密度的__________ 。
(1)发现疾病的_________。
(2)用于_______的检测。
神奇的基因芯片
1.基因芯片
2.基因芯片的应用举例
DNA片段
碱基序列
DNA阵列
相关基因
传染病
(3)基因芯片技术与医学行为的改变
①基因芯片不仅能做到_____、 _____地诊断疾病,还可指导医生针对不同患者的基因活动特点,使用不同的治疗方法,进行_______的治疗。
②基因芯片技术还有助于发现不同个体对疾病_______的差
异。
基因芯片检测的原理是什么?
提示 DNA分子杂交原理。
【思维激活2】
快速
准确
个体化
易感性
基因芯片的技术原理
例如,假如基因芯片上载有碱基序列为ATCGGC的探针,而组织细胞样品中含有与探针互补的碱基序列TAGCCG,当样品与探针混合后,两者即可互补结合。未结合的分子可以洗去。由于已用人工方法使样品中DNA序列含有荧光染料,这样,用荧光显微镜对芯片进行扫描,就可以对阵列上每个位点的荧光强度进行定量分析,从而得到检测结果,了解样品中含有哪些基因。依据同样的原理,基因芯片也可以对信使RNA分子进行检测,了解它的含量,再根据RNA的含量推测相应蛋白质的含量。
下列有关基因芯片叙述中,不正确的是 ( )。
A.基因芯片技术利用了DNA分子杂交原理
B.基因芯片可以检测DNA序列,也可以检测RNA序列
C.基因芯片可直接检测蛋白质含量
D.基因芯片可快速诊断传染病
解析 基因芯片可对信使RNA分子进行检测,进而推测相应蛋白质的含量,而不能直接检测。
答案 C
【巩固2】
下列关于基因芯片技术在生物医学上的应用,不正确的是 ( )。
A.发现疾病相关基因
B.不能检测传染病,只能检测遗传病
C.基因芯片技术可有助于发现不同个体对疾病易感性差
异,能预测将来患某种疾病的风险
D.基因芯片对疾病的诊断有快速、准确、高效、自动化
的特点
解析 基因芯片也能检测传染病。
答案 B
【巩固3】
就是把特定的_________导入有_________的细胞中,从而达到治疗疾病的目的。
(1)SCID患病机理:患者体内有两个分别来自父母双方的有缺陷的腺苷酸脱氨酶基因(ada),造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶,导致免疫系统不能完成正常功能,只能在无菌条件下生活。
初露曙光的基因治疗
1.基因治疗
2.基因治疗SCID的过程
外源基因
基因缺陷
(2)治疗SCID过程:将人的____________与某种病毒核酸_____―→从SCID患者体内分离_________ ―→该病毒感染T淋巴细胞,同时将________导入T淋巴细胞―→培养T淋巴细胞―→将携带正常________的T淋巴细胞再注入患者体内―→获得免疫力。
(1)杀死肿瘤细胞:将抑制癌细胞_____的基因转入到癌细
胞内,不仅可_____癌细胞繁殖,还可诱导它自杀死亡;
或者将一段可抑制___________的DNA序列导入癌细胞,使癌基因不能表达,导致癌细胞不能增殖。
(2)提高人体免疫力:将提高___________的基因导入免疫系统,提高人体防御功能,进而杀死癌细胞。
3.基因治疗恶性肿瘤
正常ada基因
重组
淋巴细胞
ada基因
ada基因
阻断
癌基因转录
人体免疫力
增生
选择_________―→将治疗基因与_________结合―→治疗基因在细胞内正常_____。
与传统的药物治疗方法相比,基因治疗具有哪些优点?
提示 基因治疗是一种根本性的治疗,它可以通过取代突变的致病基因,也可以通过改变病变细胞的基因结构,或者通过导入能增强人体内免疫能力的基因等方式,来达到治疗的目的。与传统的药物治疗相比,以上这些措施,都是从根本上对疾病进行治疗。
【思维激活3】
4.基因治疗的一般步骤
治疗基因
运输载体
表达
基因治疗一般经过以下三步:
(1)选择治疗基因。对单个基因缺陷引起的遗传性疾病,一般采用“缺什么补什么”的原则,即将正常基因运送到有病的细胞中,取代缺陷基因,使细胞功能恢复正常。对多基因疾病,从中选择出致病的主导基因,对其进行替换或抑制。
(2)选择运输治疗基因的载体,将治疗基因转入患者体内。通常采用的载体是病毒。即将治疗基因整合到失去繁殖能力的病毒内,利用病毒极高的感染能力,把基因导入特定的组织细胞中。
1.基因治疗的步骤
(3)治疗基因的表达。进入细胞的外源基因必须完整无损,能在细胞内表达出有正常功能的蛋白质,才能发挥其治疗作用。
(1)基因置换:正常基因取代致病基因。
(2)基因修正:纠正致病基因的突变碱基序列。
(3)基因修饰:目的基因表达产物补偿致病基因的功能。
(4)基因抑制:外源基因干扰、抑制有害基因的表达。
(5)基因封闭:封闭特定基因的表达。
2.基因治疗的机理
(1)用于癌症治疗。目前,基因治疗在恶性肿瘤的治疗中应用得最多。治疗方案可分为两类:一类是杀死肿瘤细胞——将抑制癌细胞增生的基因转入到癌细胞内,不仅可阻断癌细胞繁殖,还可诱导它自杀死亡;或者将一段可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,使癌基因不能表达,癌细胞也就不能增殖。另一类是将提高人体免疫力的基因导入免疫系统,以提高人体防御功能,由人体免疫系统杀死癌细胞。
(2)遗传性疾病的基因治疗。遗传性疾病是由人体遗传物质改变引起的疾病,目前大多数单基因遗传病尚无有效的根治方法。通过基因治疗纠正有缺陷的基因是治疗单基因遗传病的根本方法。
(3)艾滋病等其他疾病。
3.基因治疗的应用
(1)病毒通常能感染多种细胞。因此,如果使用病毒载体运载基因,它们可能会更多地改变目标细胞。另一个危险是新基因插入DNA的位置可能出现错误,导致癌症和其他损伤的产生。
(2)如果将DNA直接注射入肿瘤中,或利用脂质体运输系统,这段DNA能被非目的性地引入复制细胞中,产生遗传变化的可能性很小。
(3)基因治疗的其他危险还包括:转化基因“过表达”,产生过多的缺失蛋白,对机体产生损害;病毒载体引起炎症或免疫效应;患者可能将病毒传播给其他个体或传播到环境中。
4.基因治疗存在的风险
下列不属于基因治疗的是 ( )。
A.摄入“健康基因”
B.用正常的基因去弥补有缺陷的基因
C.转移基因可以提高免疫力,用于肿瘤和艾滋病的治疗
D.将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,抑制其
增殖
解析 基因治疗就是把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,从而达到治疗疾病的目的。
答案 A
【巩固4】
对恶性肿瘤进行基因诊断的过程为 ( )。
①将DNA转到一种特制的尼龙膜上 ②构建基因探针 ③从人体的尿液或血清等体液中获得少量的脱落细胞,提取DNA,经热处理成单链DNA ④将探针与尼龙膜上的DNA分子结合 ⑤对单链DNA进行PCR技术扩增 ⑥将扩增获得的DNA热处理得到大量的DNA单链
A.②①③⑤④⑥ B.②③⑤⑥①④
C.②③⑤⑥④① D.①②⑤⑥③④
【例1】
示例一 基因诊断的过程
思维导图:
深度剖析 对恶性肿瘤进行基因诊断的原理和过程为:首先要利用已知的恶性肿瘤基因制备DNA分子探针;从人体的尿液或血清等体液中获得少量的脱落细胞,提取DNA,经热处理成单链DNA;对单链DNA分子进行PCR技术扩增;将扩增获得的DNA热处理得到大量的DNA单链;将DNA转到一种特制的尼龙膜上;将探针与尼龙膜上的DNA分子进行杂交,如果尼龙膜上含有突变基因,就会形成特定颜色的杂交斑。
答案 B
反思感悟 与基因诊断有关的技术
(1)基因探针。基因探针是将已知的DNA分子片段经热处理制成单链DNA,并用放射性同位素标记该单链DNA。
(2)诊断过程中要将被检测的DNA分子热处理解旋成单链。
(3)DNA分子杂交。将基因探针与被检测的单链DNA分子杂交,根据杂交片段或杂交斑作出准确判断。
下图是基因治疗的两种途径,请据图回答下面的问题。
【例2】
示例二 基因治疗
(1)图中表示体内途径的是__________(填序号),表示体外途径的是__________(填序号)。
(2)体内途径是将带有治疗作用的________通过________直接送入人体某些细胞中。
(3)体外途径需要采用__________技术将__________导入患者的某种细胞中,然后通过__________使其增殖,最后输回患者体内。
(4)基因治疗两种途径的目的相同,即_______________。
思维导图:
深度剖析 本题要求熟悉基因治疗两种途径的基本过程、所使用的生物技术及最终的目的。图中①为体内基因治疗,②③④为体外基因治疗。
答案 (1)① ②③④ (2)基因 载体 (3)转基因 目的基因 体外培养 (4)直接纠正或弥补缺陷基因的功能
归纳整合 基因治疗的种类
(1)基因治疗的体内治疗:即直接将基因导入体内的治疗方法。可分为:①异位导入,将基因导入非病变的细胞,如皮下、肌肉等;②原位导入,将基因直接导入病变的部位,如肿瘤细胞、骨髓细胞等。
(2)基因治疗的体外治疗(回输):即将病人的部分组织或细胞取出,在体外培养导入基因后,再回输入体内。
(3)体细胞基因治疗:即指将正常基因转移到体细胞,使之表达基因产物,以达到治疗的目的。这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体的特定基因座位,用健康的基因确切地替换异常的基因,使其发挥治疗作用,同时还须减少随机插入引起新的基因突变的可能性。
(4)生殖细胞基因治疗:即将正常基因移到患者的生殖细胞或早期胚胎内,使其可以发育成正常个体。但这会涉及社会伦理问题,所以人类目前多不考虑生殖细胞的基因治疗。
A.应用了DNA分析技术
B.在DNA或RNA分子水平上操作
C.直接用基因探针检测目的基因
D.从诊断结果上看,比传统方法更复杂
解析 基因诊断比传统方法更快速、简便。
答案 D
1.下列有关基因诊断的叙述中,错误的是 ( )。
应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指 ( )。
A.用于检测疾病的医疗器械
B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C.合成β 珠蛋白的DNA
D.合成苯丙氨酸羟化酶的DNA片段
解析 考查基因探针的含义,属识记水平。
答案 B
2.
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.脂肪
解析 基因芯片是将大量特定序列的DNA探针有序地固定在尼龙膜、玻片或硅片上,从而能大量、快速、平行地对DNA分子的碱基序列进行测定和定量分析。依据同样原理,基因芯片也可以对信使RNA进行检测。
答案 AB
3.(多选)基因芯片技术可以直接检测 ( )。
A.基因修复 B.基因置换
C.基因失活 D.基因突变
解析 基因治疗的最终目的是纠正或弥补缺陷基因的功能,A、B、C项均能达到此目的。由于基因突变具有不定向性,故在基因治疗中不能采用此方法。
答案 D
4.一般不采用的基因治疗的策略是 ( )。
体外基因治疗,又叫做体外——原位基因治疗,通常包括以下几个步骤(如下图)。根据以下步骤回答相关问题。
①从患者体内取出带有基因缺陷的细胞并进行培养(Ⅰ、Ⅱ);
②通过基因转移进行遗传修正(Ⅲ);
③将经过遗传修正的细胞进行选择和培养(Ⅳ);
④将修正后的细胞通过融合或移植的方法转入患者体内(Ⅴ)。
5.
(1)从患者体内取出带缺陷基因的细胞进行培养,这些细胞被称作__________,通常是__________,生殖细胞不能作为靶细胞。
(2)在基因转移中通常用的载体是__________________。
(3)将经过遗传纠正的细胞进行选择和培养,必须用到________培养基,培养基成分包括________、________、________、________、____________。
答案 (1)靶细胞 体细胞 (2)质粒或灭活病毒(逆转录病毒) (3)选择 葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素 动物血清
课堂小结
基因诊断技术的原理
神奇的基因芯片
初露曙光的基因治疗
基因诊断与基因治疗
第3节 人体的器官移植
课程标准?
举例说明器官移植。
课标解读
1.概述器官移植的科学研究和临床实践的历史。
2.评述器官移植在一些重大疾病救治中的突出贡献。
3.关注供体器官短缺问题,认同解决这个问题的个人社
会责任,以及制订相关法律规范的必要性。
4.描述组织工程技术在解决供体器官短缺问题方面的前
景。
名医扁鹊曾给两个人进行了_____移植。
移植后的器官需要有_____供应才能成活,因此_________技术是器官移植首先需要跨越的障碍;如何克服________反应,是器官移植需要跨越的巨大障碍。
器官移植的“历史档案”
1.幻想阶段
2.实验研究阶段
心脏
血液
血管吻合
免疫排斥
避免或减弱_________反应是移植成功的关键;进行器官移植后使用_______________抑制排斥反应,可以延长移植器官的存活期。
1978年新一代强有力的免疫抑制剂_________问世,使器官移植成功率迅速提高。
目前器官移植面临的两个世界性难题是什么?
提示 供体器官不足和免疫排斥反应。
【思维激活1】
3.进入临床阶段
4.临床发展阶段
免疫排斥
全身免疫抑制剂
环孢素A
器官移植是将某一个体的器官移植到自体或另一个体体内的手术方法。
器官移植用在临床上,就是用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建器官的正常生理功能。提供正常器官的个体为器官供体,可以是自体或异体,分别称为自体器官移植和异体器官移植。
1.器官移植的概念
(1)克服免疫排斥反应
器官移植主要包括同种器官移植和异种器官移植。目前同种器官移植是一种很有实用价值的医疗方法,而异种器官移植还在开发之中。但是无论同种器官移植还是异种器官移植,都存在一个不容忽视的问题:免疫排斥反应。免疫排斥反应是人体对外来异物的排斥反应,它对引起疾病的细菌、病毒等起到非常有效的防御作用。不幸的是,机体对为了拯救生命而移植来的心脏、肾脏等器官也会毫不留情地加以排斥,这正是器官移植失败的一个主要原因。
2.器官移植中的关键问题
(2)供体的缺乏
目前,西方国家在器官捐献方面进行了广泛宣传,且大多通过了脑死亡法,愿意死后捐献器官的人越来越多。脑死亡者主要表现为所有脑神经反射消失,无自主呼吸,但在人工机械维持通气的基础上可有心脏搏动。由于存在血液循环,脑死亡者脑外的其他器官有可能功能完好,这些器官仍可作为供体器官,大大增加了移植器官的来源。我国是以呼吸、心跳停止作为死亡标志的,且脑死亡与我国传统观念相悖,导致我国供体器官的来源严重不足。所以应该加大宣传力度,提倡器官捐献;同时大力开展异种器官的人造器官的研究。
器官移植面临的最主要困难是 ( )。
A.血管吻合技术 B.免疫排斥问题
C.医师临床经验 D.包括A、B、C
解析 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。如果将别人的器官移植到某人身上,这个人的免疫系统就会认出这是“非己”成分而加以排斥。因此,器官移植面临的最主要困难是免疫排斥问题。
答案 B
【巩固1】
肾移植最_____,最_____。
_________、_________的质量、供体与受体器官的_____
_______。其中供体与受体器官的___________,即两者细
胞表面抗原的相似程度,是器官移植的最关键因素。
只要供体与受体的主要_____ 有_____以上相同,就可以进
行器官移植;病人还要长期使用_________药物。
器官移植病人需长期使用免疫抑制药物,这样会造成什么后果?
提示 自身免疫能力低下。
器官移植的实例——肾移植
【思维激活2】
1.成功率
2.影响肾移植成功的因素
3.器官移植成功的条件
成功
稳定
手术技巧
供体器官
相容性
组织相容性
HLA
一半
免疫抑制
组织
(1)同卵双胞胎的遗传物质相同,HLA相同,移植器官最容易成活。
(2)如果从病人的亲属,如父母、兄弟和姐妹中寻找移植器官,由于供体和受体的组织配型较易相容,移植的成功率较高。
(3)为提高移植成活率,应尽量选择合适供体,即与受体ABO血型一致,HLA差异越少越好,而且在受体体内没有对移植物的预存抗体;其次可以通过全身或局部放射性射线照射,给予免疫抑制剂或生物制品等方式抑制宿主免疫系统功能,避免或减轻排斥反应的发生。
1.器官移植更容易成活的条件
(1)成熟的血管吻合技术。供体器官与受体必须有机结合,最起码要使代谢物质的来源、去路维持平衡,即必须有完整的循环回路,而血管吻合技术是使供血主干吻合,实现血液再通的前提。
(2)低温保存技术。被移植的器官必须是活的,而器官一旦脱离人体的血液供应,就会在短时间内丧失活力,这是器官移植需解决的问题。用低温保存的方法,可以在一段时间内保持离体器官的活性,以利于活体器官移植。
2.器官移植的技术保障
下列关于肾移植的有关叙述中,不正确的是( )。
A.肾移植是所有器官移植中最成功、最稳定的
B.供体肾脏植入受体腹腔需和髂动脉、髂静脉吻合
C.肾移植患者一般不用服免疫抑制剂
D.供体与受体的主要HLA有一半以上相同,就可以进行
移植
解析 肾移植患者若不服用免疫抑制剂会产生免疫排斥反应。
答案 C
【巩固2】
除_____外,没有任何一种植入的动物器官在人体内存活超过两周。
利用猪的器官,必须克服_________、微生物_________和功能差异三大障碍。
供体器官来源的展望
1.灵长类动物作为器官供体
2.猪作为器官供体
肾脏
免疫排斥
交叉感染
组织工程是将______、三维支架和__________应用于体外组织的再生或体内组织的构建。
现在我们国家提倡孕妇在分娩后保留脐血,你知道这是为什么吗?
提示 脐血中有胚胎干细胞,具有发育的全能性,可以通过细胞工程技术培养出自己所需的器官。
【思维激活3】
3.利用干细胞和组织工程技术构建人体器官
细胞
细胞因子
(1)同种异体心脏、肝脏、肾移植存活率大幅度提高。
(2)出现了大批长期存活受者群体。
(3)移植病例数成倍增长。
(4)新的器官移植和移植技术不断涌现。
(5)一度趋于低潮的移植又呈上升趋势。
(6)腹部多器官一期移植获得长期存活。
(7)供器官保存液的研究取得了突破性的进展。
(8)新型免疫抑制方案为受者提供了良好的存活率和生存质量。
1.器官移植的现状
(9)出现了大批临床和研究相结合的移植中心。
(10)我国的器官移植获得了长足的进步。
至今人体几乎全部的器官、细胞和组织均能移植,移植已成为现代医学中极为重要的常规治疗方法。
(1)给予广大器官功能衰竭的患者第二次生命。
(2)促进现代外科学、免疫学、遗传学等学科的高速发展。
(3)器官捐献是现代医学和人文科学相结合的最高体现。
(4)异种移植的发展是人类对自然科学的又一次挑战。
2.器官移植的意义
2000年,一背上长着“人耳”的裸鼠与众人见面,这只裸鼠其实是先天缺乏免疫能力的,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廓的模型支架,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”便与老鼠浑然成为一体。
答案 A
【巩固3】
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
思维导图:
【例1】
示例一 器官移植与组织相容性
深度剖析 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,移植排斥反应强烈,移植器官将难以成活,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,抑制免疫排斥的环孢素A使同种异体器官移植成功率迅速提高。
下图为人类“治疗性克隆”的大致过程,请据图作答:
(1)胚胎干细胞取自胚胎发育过程中的__________(卵裂期/囊胚期/原肠胚期)细胞。“治疗性克隆”属于哪项生物工程?__________________。
【例2】
示例二 供体器官来源的展望
(2)科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞,而不直接用体细胞进行细胞培养?
_______________________________________________。
(3)已知有耳垂(A)对无耳垂(a)是显性。若图中患者是无耳垂(aa),提供卵细胞的女性是有耳垂(Aa),核移植后得到的细胞所培育出的人是否具有耳垂?______________。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是____,其原因是_______________________________________。
思维导图:
深度剖析 (1)考查高等动物胚胎的发育过程:受精卵―→卵裂―→囊胚―→原肠胚―→组织分化和器官形成―→幼体等。随着发育进程,体细胞的发育潜能越来越窄。胚胎干细胞取自胚胎初期的囊胚内层胚细胞。由图示可知“治疗性克隆”涉及核移植、细胞培养,属于细胞工程范畴。
(2)体细胞的核在体细胞中不能表现出全能性,而卵细胞可以给它提供表现全能性的环境——卵细胞质中存在决定细胞表达全能性的物质。
(3)控制耳垂有无性状的遗传物质(基因)位于细胞核中的染色体上。
(4)可根据细胞免疫知识分析作答。
答案 (1)囊胚期 细胞工程
(2)体细胞的核在体细胞中不能表现出全能性,而卵细胞可以给它提供表现全能性的环境
(3)没有(无耳垂)
(4)没有免疫排斥反应 它们的组织相容性抗原(或人类白细胞抗原,即HLA)相同,都是由同一套基因表达而来的
拓展深化 (1)克隆是一种无性繁殖技术,复制克隆可以是目的基因克隆,也可以是细胞增殖成细胞系。
(2)克隆技术有广泛应用,如克隆器官拯救病人,克隆濒危物种等。
器官移植技术经过多代生物学家的不懈努力逐步走向成熟。下列器官移植技术属于器官移植历史“档案”的临床阶段的是 ( )。
A.人造心脏和人造肾脏的出现
B.异种器官移植技术的产生
C.克隆器官技术的逐步成熟
D.美国外科医生默里进行肾移植的成功
解析 A、B、C三项均为供体器官来源的新技术,属于器官移植历史“档案”的临床发展阶段,只有D项属于临床阶段。
答案 D
1.
肾移植手术中,供体肾脏移植入受体腹腔后,必须和________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
解析 进行肾移植时,供体肾脏植入受体的腹腔,通常与髂动脉、髂静脉相吻合,然后连接上输尿管,使尿液进入膀胱。
答案 A
2.
下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述,不正确的是 ( )。
A.器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似
C.灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D.无论以哪种动物作为供体,都需在其基因组中导入某种调
节因子以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定
基因
解析 猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物,是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题,必须除去抗原决定基因,或在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达。
答案 C
3.
A.易寻找器官
B.主要遗传基因相近,抗原接近
C.不必担心价格昂贵
D.免疫排斥反应较弱
解析 亲属供体器官细胞表面的组织抗原与受体非常相似,故免疫排斥反应较弱。
答案 D
4.亲属供体器官移植易成活的主要原因是 ( )。
A.人造器官已具备生物活性,可以替代病变器官
B.人造器官与正常人体器官具有相同或相近的工作原
理,可以替代病变器官行使功能
C.人造器官已完全取代了生物器官,是器官移植发展的
趋势
D.人造器官必需植入人体才能发挥作用
解析 考查人造器官,较易。
答案 B
5.下列关于人造器官的叙述,正确的是 ( )。
白血病是一种死亡率极高的病症。在儿童的恶性肿瘤发病率中,白血病居第一位。白血病是由造血干细胞增殖分化异常而引起的恶性增殖性疾病,它不仅影响骨髓及整个造血系统,还侵犯身体其他器官。目前能根治白血病的唯一方法是进行造血干细胞移植。请回答
(1)造血干细胞的三种来源是______、______和______。
(2)当前治疗白血病的首选方法是________。但在没有亲缘关系的骨髓中其配型相合的仅有万分之一,在同胞兄弟姐妹中也仅有25%的概率,试简述其原因。______________
__________________________________________________
6.
(3)随着临床医学的进步,造血干细胞移植技术越来越成熟,从________中提取分离造血干细胞的方法,将得到更广泛的应用。
(4)当来自台湾的骨髓再一次注入江苏泰州白血病少女陈某体内的时候,不仅标志着两岸血浓于水的手足情深,同时也让我们陷入了深深的思考。不是在祖国大陆找不到理想的髓源,而是骨髓库里可供组织配型的骨髓资料太少了。由此对你的启发是_________________________。
解析 造血干细胞主要来源有骨髓、外周血和脐血。白血病是恶性疾病,目前根治白血病的唯一方法是进行造血干细胞移植,其中骨髓移植是首选方法。同胞兄弟姐妹中骨髓匹配的几率也只有25%,因为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(即人类白细胞抗原,简称HLA),从父母那里遗传得到,根据基因的自由组合原理,有四种不同的结合方式。
答案 (1)骨髓 外周血 脐血 (2)骨髓移植 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(即人类白细胞抗原,简称HLA),如果将别人的器官或组织移植到病人身上,病人的免疫系统会认出这是“非己”成分而加以排斥 (3)外周血或脐血 (4)大家应消除传统的错误观念,伸出友爱之手,为患者奉献一份爱心
课堂小结
供体器官来源的展望
器官移植
器官移植的“历史档案”
幻想阶段
实验研究阶段
进入临床阶段
临床发展阶段
器官移植的实例——肾移植
肾脏的功能
影响肾移植的因素
肾移植手术
第4节 生殖健康
课程标准
1.简述避孕的原理和方法。
2.举例说明人工授精、试管婴儿等生殖技术。
课标解读
1.概述生殖健康的含义。
2.举例说明人工授精、体外授精等技术的基本原理和实
施的基本过程。说明这两种技术在实际应用中的区别。
3.简述各种避孕方法的原理。
4.简述性传播疾病,关注性病的预防。
(1)概念:是指用人工方法将_____导入女性_____内,使精子与_______结合成受精卵。
(2)人工授精的基本过程:用药物刺激_____生长,使2~3个_____成熟、排卵―→12 h后,将准备好的_____通过细导管导入女性子宫颈部或宫腔底部―→在_______内完成受精―→测试和监控妊娠,以判断_______是否正常着床和正常发育。
(3)适合于因丈夫精子___或精子_______而不育的情况。
人工授精与试管婴儿
1.人工授精
精子
子宫
卵细胞
卵泡
卵子
精子
输卵管
受精卵
少
活力差
(1)基本过程:从卵巢内取出几个成熟_____―→在器皿中培养―→加入经过技术处理的_____―→精子与卵细胞结合形成_______ (也可用_________法)―→继续培养到形成8~16个细胞的_____―→再将_____移植到子宫内,使之发育成胎儿。
(2)作用:解决由_______阻塞引起的不孕症,还可用于治疗由_____数目低下、形态不良而引起的男性不育症。
试管婴儿就是在试管内培育成一个小婴儿吗?
提示 不是。试管婴儿是一种辅助生育的技术,只是在试管内完成体外受精和早期胚胎发育,然后通过胚胎移植到女性子宫内完成大部分胚胎发育过程,最后分娩产生婴儿。
2.体外受精技术(试管婴儿技术)
卵子
精子
受精卵
显微注射
囊胚
囊胚
输卵管
精子
【思维激活1】
生殖健康是在20世纪90年代后形成的健康新观念,它主要包括三个方面:(1)具有生殖和调节生育的能力;(2)怀孕的母亲和分娩的婴儿都健康;(3)夫妇在性生活中摆脱计划外妊娠和性传播疾病的威胁。
首先用药物刺激卵泡生长,使2~3个卵子成熟、排卵。其次,12 h后将准备好的精子样品通过细导管导入女方的子宫颈部或宫腔底部,使精子进入输卵管,完成受精。第三,受精完成后还要测试和监控妊娠,以判断受精卵是否正常着床、是否发育正常。
1.生殖健康
2.人工授精的过程
知识拓展 (1)人工授精技术实施时,女方必须至少有一侧输卵管通畅。
(2)人工授精技术对男子精子的要求是:至少达到2 000万个/mL,且活力强。
(3)通常通过B超扫描或测试血液中的激素水平等方法来预测女性排卵时间。
(4)按照精液来源可分为配偶间人工授精和非配偶间人工授精。
3.试管婴儿操作过程
人工授精与体外受精两种技术在实际应用中是有区别的,下列情况可应用人工授精的是 ( )。
①输卵管至少一侧畅通 ②输卵管阻塞 ③精子数目正常且活力强 ④精子数目少且形态不良
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
解析 受精发生在输卵管内,若输卵管阻塞,卵细胞就无法在输卵管内与精子结合而形成受精卵;人工授精必须精子数目在正常范围内且活力强,否则很难完成受精作用。
答案 C
【巩固1】
通过各种措施,干扰_____或阻断_____过程,从而达到节制生育的目的。
_______、避孕套是常用的避孕药具。
(1)抗排卵:通过影响_____分泌,抑制卵巢内_____的发育和___的成熟,从而抑制排卵。
避孕的原理和方法
1.避孕
2.避孕药具
3.避孕机理
受孕
妊娠
避孕药
激素
卵泡
卵
(2)抗生精:抑制_____生精功能,阻碍_____的生成。
(3)抗受精:杀灭精子,阻止_____相遇。
(4)抗着床:阻止或干扰受精卵在子宫内膜着床。
(5)抗早孕:使已着床的_____或_____从子宫腔排出。
计划生育时“结扎”是否影响第二性征和正常的性功能?
提示 不影响。“结扎”只是阻断了生殖细胞的外排,而不影响性激素的分泌。
【思维激活2】
睾丸
精子
精卵
胚泡
胚胎
1.几种避孕方法的生物学原理
避孕方法 生物学原理
安全期(自然)避孕法 抗受精
避孕丸 抗排卵、抗受精、抗着床、抗早孕
屏障避孕法 避孕套 抗受精
子宫帽 抗受精
外科手术 输精管结扎手术 抗受精
避孕法 输卵管结扎手术 抗受精、抗排卵
知识拓展 常用避孕药起作用的化学成分及副作用
(1)常用避孕药的化学成分
常用避孕药起作用的化学成分是人工合成的雌、孕激素复合制剂。主要来自三大类甾体激素:睾丸酮类衍生物,如炔诺酮、双醋炔诺醇等;黄体酮类衍生物,如甲地孕酮、甲孕酮、氯地孕酮等;雌激素类衍生物,如炔雌醇、炔雌醇环戊醚等。
(2)副作用及处理
①类早孕反应:在服药初期,有可能出现类似早孕反应(头昏、疲倦、恶心、呕吐等)或少量阴道出血。哺乳期服药,乳汁可能减少。反应约在服药的第一周出现,一般较轻微,多自行消失。如反应较重,可服用维生素B610~30 mg,每日3次,必要时睡前服利眠宁10 mg。
②服药期阴道出血(又称突破性出血):多发生在漏服药之后,或因体内雌激素不足所致。如果出血量少,可每晚加服炔雌酮(乙炔雌二醇)0.012 5 mg (1片),或加倍服用避孕药,直至服完22 d为止,服药后,出血大多立即停止。如果出血量多,似月经,应停药作为月经处理,在第5 d再开始服药。若屡次发生出血,可在下一周期服加倍药量。
③服药期闭经:如连续闭经2~3个月,应检查是否受孕,必要时应停药,改用其他避孕方法。亦可每日注射黄体酮10 mg,共5 d,停药后2~3 d月经多会来潮。
输卵管阻塞的原因有:(1)输卵管发育不全;(2)输卵管炎症,如淋球菌、结核菌等可引起伞端闭锁或输卵管黏膜破坏,使输卵管闭塞;(3)阑尾炎或产后、术后所引起的继发感染。
2.输卵管阻塞的原因
应用避孕套或子宫帽避孕的原理是( )。
A.防止着床 B.杀死精子
C.防止受精 D.杀死卵子或抑制排卵
解析 用避孕套或子宫帽是为了阻止精子进入输卵管与卵子结合,防止受精作用形成受精卵,故选C。
答案 C
【巩固2】
指通过_______而传播的传染病。
共有___多种,其中_______、梅毒、淋病等因传播速度___、范围___,对人类健康和社会的危害最严重。
_______传播、 _____传播、 _____传播和母婴传播。
性病是遗传病吗?
提示 不是。
预防性传播疾病
【思维激活3】
1.性传播疾病(性病)
2.性传播疾病的种类
3.性传播疾病的传染方式
性行为
50
艾滋病
广
快
性行为
间接
血液
性传播疾病的传染方式
(1)性行为传播:通过性交使细菌或病毒侵入人体,这种方式的感染占全部病例的95%以上。
(2)间接传播:通过共用生活用品、公共浴池、餐具、医疗器械等传播。与直接接触感染相比,间接传播感染的机会少。但淋病例外,与淋病患者密切接触、共用被褥、马桶等,也有可能感染上淋病。
(3)血液传播:输入被污染的血液或血液制品是艾滋病及梅毒的传染途径之一。在各种传播途径中,吸毒者共用注射器是艾滋病传播的重要途径。
(4)母婴传播:艾滋病和梅毒可通过胎盘传染给新生儿。
下列属于性传播疾病的是 ( )。
①乙型肝炎 ②淋病 ③梅毒 ④流感 ⑤艾滋病
⑥疱疹 ⑦尖锐湿疣 ⑧系统性红斑狼疮
A.①④⑧ B.②③⑤⑦
C.⑥⑦⑧ D.②③⑦⑧
解析 乙肝、流感、疱疹都是由病毒引起的疾病,但不是性传播疾病,系统性红斑狼疮是自身免疫病。故选B。
答案 B
【巩固3】
下列关于人工授精和试管婴儿的叙述中,不正确的是
( )。
A.现代的辅助生殖技术包括人工授精、体外受精等技术
B.人工授精指用人工方法将精子导入女性子宫内
C.人工授精前应首先用药物刺激卵泡生长使卵子成熟并
排卵
D.试管婴儿是在试管内完成胚胎发育过程的婴儿
【例1】
示例一 人工授精与试管婴儿
思维导图:
深度剖析 试管婴儿的受精过程在体外(如试管中),当受精卵发育到一定时期后,再转移到子宫内,使之发育为胎儿,故D项错误。A、B、C三项均正确。
答案 D
归纳整合 人工授精和试管婴儿的比较(见下表)
人工授精 试管婴儿
适应症 丈夫少精、精子活力差、无精等不育症 女性输卵管堵塞、男性精子数目少或形态不正常等引发的不孕症
方法 将精液从体外注入女性生殖道内 控制性超数排卵、体外受精、细胞培养、胚胎移植
精液 来源 丈夫或其他供精者 丈夫或其他供精者
卵细胞 来源 女方(母亲自身) 女方或其他供卵者
避孕套是常用的避孕工具,其作用不包括 ( )。
A.防止精子与卵子相遇
B.具有一定的杀菌作用
C.预防性传播疾病
D.阻止受精卵着床
思维导图:
【例2】
示例二 避孕与性传播疾病的预防
深度剖析 避孕套是常用的避孕工具,其作用包括阻止精子与卵子相遇,具有一定的杀菌作用,预防性传播疾病等,不涉及阻止受精卵着床的问题。
答案 D
规律方法 性病属于传染病,预防性病可遵循预防传染病的特点来进行:一是控制传染源,二是切断传播途径,三是保护易感人群。
A.具有生殖和调节生育的能力
B.怀孕的母亲和分娩的婴儿都健康
C.夫妇在性生活中摆脱计划外妊娠和性传播疾病的威胁
D.为生育健康的婴儿,健康的夫妇也应采取辅助生殖技
术
解析 本题考查生殖健康的含义。A、B、C三项均属于生殖健康的内容。辅助生殖技术用于不孕夫妇的治疗,故D项与题干无关。
答案 D
1.下列不属于生殖健康新观念的是 ( )。
A.选择单个健康的精子,经显微注射与卵细胞结合,再
培养和植入子宫内,不是试管婴儿
B.可以解决女性因输卵管阻塞而不孕
C.也可以治疗由于精子数目低下、形态不良而引起的男
性不育
D.是在体外受精且培养成早期胚胎再移植到子宫内
解析 试管婴儿技术是从卵巢内取出几个成熟卵子,在实验室的器皿中培养,然后加入经技术处理的精子,等精子和卵细胞结合成受精卵后,再继续培养成早期胚胎,然后再移植到子宫内。
答案 A
2.下列关于试管婴儿的叙述中,错误的是 ( )。
A.抗排卵是阻止成熟的卵细胞从输卵管排出
B.抗生精是杀灭精子、阻止精卵相遇
C.抗着床是阻止或干扰受精卵在子宫内膜着床
D.抗早孕是杀灭精子、阻止精卵相遇或使精子失去与卵
子结合的能力
解析 抗排卵是指抑制卵泡的发育和卵细胞的成熟,从而抑制排卵;抗生精是指抑制睾丸生精功能、阻碍精子生成;抗早孕是指使已着床的胚泡或胚胎从子宫腔排出。
答案 C
3.下列关于避孕的机理的叙述中,正确的是 ( )。
A.艾滋病是人类免疫缺陷综合征的简称
B.艾滋病的病原体是一类病毒
C.艾滋病主要通过性行为、毒品注射、输血等途径传播
D.艾滋病可通过母婴传播,属于遗传病
解析 艾滋病可通过母婴传播,属于传染病。
答案 D
4.下列关于艾滋病的叙述中,不正确的是 ( )。
A.是指通过性行为而传播的疾病
B.有些性病传播速度快、范围广、危害大
C.艾滋病只能通过性行为传播
D.艾滋病主要通过性行为、血液和母婴传播
解析 艾滋病主要通过性行为、血液和母婴传播。
答案 C
5.下列有关性传播疾病的叙述,错误的是 ( )。
下图为艾滋病病毒侵染人体淋巴细胞过程示意图。艾滋病病毒具有一个球形的衣壳,其内有两条RNA,没有DNA。请据图回答下面的问题。
(1)艾滋病病毒侵染人体______________淋巴细胞时,侵入的物质是______________,这说明艾滋病病毒的遗传物质是__________。
6.
(2)图中的④过程和⑤过程,分别是蛋白质合成过程中中心法则的__________和__________过程。
(3)艾滋病病毒的衣壳是在人体淋巴细胞内的____________上合成的。
(4)免疫缺陷病包括两类:一是__________免疫缺陷病;二是__________免疫缺陷病;艾滋病属于__________病。
(5)经研究指出HIV有100多种形态,众多变异类型的形成是__________的结果,也是目前研制HIV疫苗的主要障碍。这种变化特点与一般生物的不同之处是____________________
__________________________________________________。
(6)艾滋病的主要传播途径是(多选) ( )。
A.性接触传播 B.蚊虫叮咬传播
C.血液传播 D.母婴垂直传播
E.握手、共同用餐、同池游泳
解析 HIV的遗传物质是RNA,当其侵入淋巴细胞后,其RNA进行逆转录形成DNA,再由DNA经转录形成信使RNA,继而通过翻译合成蛋白质。明确这一点是分析解答好本题的关键,可结合图解认真分析,弄明白该过程。
答案 (1)T 艾滋病病毒的RNA RNA
(2)逆转录 转录
(3)核糖体
(4)先天性 获得性 获得性免疫缺陷
(5)基因突变 突变的多方向性和突变率高
(6)ACD
课堂小结
预防性传播疾病
生殖健康
人工授精与试管婴儿
人工授精
体外受精
避孕的原理和方法
避孕的原理
避孕的方法