生物選修2：第3節(jié)-人體的器官移植(人教版)

新課導(dǎo)入從社會(huì)中來(lái)你知道人耳鼠嗎？培養(yǎng)過(guò)程大致如下：“人耳〞支架最后會(huì)降解消失，“人耳〞便與老鼠渾然成為一體。做成人耳郭的模型支架牛的軟骨細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)接上表皮細(xì)胞在先天缺乏免疫能力的裸鼠背上切開(kāi)一個(gè)口子將培養(yǎng)好的“人耳〞植入縫合聚羥基乙酸2000年，在我國(guó)的“863高科技工程〞展覽中，〞人耳鼠“引起了廣泛關(guān)注?！叭硕蟥暈槭裁磿?huì)引起人們的普遍關(guān)注呢？它給人體器官移植中從新的途徑獲得供體器官帶來(lái)了希望。863方案標(biāo)志863方案即國(guó)家高技術(shù)研究開(kāi)展方案，是中華人民共和國(guó)的一項(xiàng)高技術(shù)開(kāi)展方案。這個(gè)方案是以政府為主導(dǎo)，以一些有限的領(lǐng)域?yàn)檠芯磕繕?biāo)的一個(gè)根底研究的國(guó)家性方案。王大珩1986年3月，王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允四位老科學(xué)家聯(lián)合向中共中央寫(xiě)了一封信，題為《關(guān)于跟蹤世界戰(zhàn)略性高科技開(kāi)展的建議》。863方案讀一讀第3節(jié)人體的器官移植一、器官移植的“歷史檔案〞二、器官移植的實(shí)例——腎移植三、供體器官來(lái)源的展望教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)描述組織工程技術(shù)在解決供體器官短缺問(wèn)題方面的前景。1.概述器官移植的科學(xué)研究和臨床實(shí)踐的歷史。2.評(píng)述器官移植在一些重大疾病救治中的突出奉獻(xiàn)。情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)2.關(guān)注供體器官短缺問(wèn)題，認(rèn)同解決這個(gè)問(wèn)題的個(gè)人社會(huì)責(zé)任，以及制訂相關(guān)法律標(biāo)準(zhǔn)的必要性。1.在求知中知道免疫排斥為人體器官移植的最大障礙，增強(qiáng)與激發(fā)愛(ài)心是解決供體器官來(lái)源的重要措施，體驗(yàn)科學(xué)家的優(yōu)秀素質(zhì)。重點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)難點(diǎn)1.根據(jù)腎移植的實(shí)例，對(duì)器官移植的必要性以及移植過(guò)程中需要解決的主要問(wèn)題加以說(shuō)明。2.對(duì)目前供體器官短缺問(wèn)題的討論與思考。1.器官移植中免疫排斥問(wèn)題。2.組織工程技術(shù)實(shí)施的根本原理。一、器官移植的“歷史檔案〞〔1〕夢(mèng)想階段相傳公元前200年左右，名醫(yī)扁鵲曾給兩個(gè)病人進(jìn)行了心臟移植，并取得了好的效果。1987年在美國(guó)召開(kāi)的國(guó)際器官移植大會(huì)，就是以扁鵲像作為會(huì)徽，以紀(jì)念這位名醫(yī)?！?〕實(shí)驗(yàn)研究階段19世紀(jì)時(shí)，有人開(kāi)始對(duì)游離的皮膚、軟骨、腎上腺和甲狀腺等組織和器官進(jìn)行移植，但移植時(shí)并不吻合血管。移植后的器官需要有血液供給才能成活，因此，血管吻合技術(shù)是器官移植首先需要跨越的障礙。1912年，有人采用縫合法進(jìn)行了整個(gè)器官移植的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，移植器官包括心臟、腎、脾、卵巢及內(nèi)分泌腺等。這些進(jìn)行了器官移植的動(dòng)物最多存活了21天。④縫合完成①前除血管外②定點(diǎn)縫合③連續(xù)縫合在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的根底上，俄國(guó)一位科學(xué)家于1936年為1例尿毒癥的病人移植了腎臟，但手術(shù)后兩天病人死亡。原因是人們對(duì)人體免疫排斥反響缺乏了解。受者對(duì)供者組織器官產(chǎn)生的排斥反響稱(chēng)為宿主抗移植物反響.①超急排斥：反響一般在移植后24小時(shí)發(fā)生。②急性排斥：是排斥反響中最常見(jiàn)的一種類(lèi)型，一般于移植后數(shù)天到幾個(gè)月內(nèi)發(fā)生，進(jìn)行迅速。③慢性排斥:一般在器官移植后數(shù)月至數(shù)年發(fā)生，主要病理特征是移植器官的毛細(xì)血管床內(nèi)皮細(xì)胞增生，使動(dòng)脈腔狹窄，并逐漸纖維化。根據(jù)移植物與宿主的組織相容程度，以及受者的免疫狀態(tài)，移植排斥反響主要表現(xiàn)為三種不同的類(lèi)型?！?〕進(jìn)入臨床階段1954年，美國(guó)外科醫(yī)生默里首次在同卵孿生兄弟間進(jìn)行了腎移植，并獲得了成功，這使人們認(rèn)識(shí)到防止或減弱免疫排斥反響是移植成功關(guān)鍵。默里在米爾福讀高中，1940年就讀哈佛醫(yī)學(xué)院。1944年參加美國(guó)陸軍，在賓州總醫(yī)院開(kāi)始整形外科生涯。

在陸軍部隊(duì)，總有許多燒傷患者，需要皮膚移植。布朗上校與默里常常討論重度燒傷皮膚移植的皮膚捐贈(zèng)問(wèn)題。1937年布朗曾實(shí)驗(yàn)過(guò)一雙孿生兄弟皮膚移植的永久存活，推動(dòng)了器官移植的研究。1954年12月在波士頓彼得一心布里格姆醫(yī)院，默里第一次在兩個(gè)孿生兄弟成功地移植了腎臟，直到1962年接受者死于冠狀動(dòng)脈疾病。。他的首創(chuàng)，被授予1990年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

讀一讀〔4〕臨床開(kāi)展階段20世紀(jì)60-70年代，器官移植手術(shù)還存在很大的障礙，主要是因?yàn)槿狈τ行У拿庖咭种扑幬铩Ｖ钡?978年，新一代強(qiáng)有力的免疫抑制劑環(huán)孢素A問(wèn)世，才使臨床上同種器官移植成功率迅速提高。免疫抑制藥物環(huán)孢素A目前，人體絕大多數(shù)器官都能進(jìn)行移植，移植的器官存活時(shí)間長(zhǎng)的可以達(dá)10-20年以上。心臟肺臟

肝臟腎臟胰臟除了上述器官，尚有患有脾臟、小腸等可以通過(guò)接受移植手術(shù)獲得治愈。可以接受器官移植的臟器幾種主要的器官移植術(shù)后最長(zhǎng)有功能的存活時(shí)間。至2001年底，我國(guó)內(nèi)地共施行各種實(shí)質(zhì)大器官移植41590例次，其中腎移植40393例次，最長(zhǎng)存活26年；肝移植996例次，最長(zhǎng)存活8年；心移植82例次，最長(zhǎng)存活超過(guò)10年；胰腎聯(lián)合移植93例次，最長(zhǎng)存活8年；肺移植13例次，最長(zhǎng)存活7年。二、器官移植的實(shí)例——腎移植在所有的器官移植中，腎移植是最成功、最穩(wěn)定的。腎移植腎臟是形成尿液的器官，健康的人，每晝夜有35-50g的尿素、肌酐等代謝廢物必須要隨尿液排出體外。如果腎臟出現(xiàn)病變或衰竭，這些代謝廢物不能及時(shí)排出體外，就會(huì)導(dǎo)致人因血液中毒素過(guò)多而中毒，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致死亡，這就是尿毒癥。人體內(nèi)腎的位置病人一般需要每周做2-3次血液透析，但是，會(huì)給病人帶來(lái)極大的痛苦和不便。血液透析〔Hemodialysis〕，臨床意指血液中的一些廢物通過(guò)半滲透膜除去。血液透析是一種較平安、易行、應(yīng)用廣泛的血液凈化方法之一。腎移植能從根本上解決病人的痛苦，進(jìn)行腎移植時(shí)，供體腎臟植入受體的腹腔內(nèi)，通常和髂動(dòng)脈、髂靜脈相吻合。髂動(dòng)脈髂靜脈供體腎臟輸尿管膀胱三、供體器官來(lái)源的展望〔1〕據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2002年，我國(guó)有100萬(wàn)至150萬(wàn)患者需要進(jìn)行器官移植，但每年僅能實(shí)施1.3萬(wàn)多例手術(shù)，許多危重的病人因不能及時(shí)進(jìn)行器官移植而死亡。器官捐獻(xiàn)不盡如人意觀(guān)念滯后：“身體發(fā)膚，受之父母，不敢毀傷，孝之始也〞；人死后有地下生活。立法滯后：涉及到人的死亡問(wèn)題及尸體歸屬問(wèn)題，沒(méi)有法律的保護(hù)。醫(yī)療衛(wèi)生單位在器官捐獻(xiàn)方面不夠主動(dòng)。不能從人體得到足夠的器官，那么能不能利用其他動(dòng)物獲得供體器官呢？〔2〕近年來(lái)，豬已被列為實(shí)驗(yàn)首選動(dòng)物，不僅因?yàn)榛蚋撕芙咏?，而且它的?nèi)臟器官，如腎臟、心臟，在體積和功能上也與人相近。功能差異克服免疫排斥微生物交叉感染〔3〕有些科學(xué)家認(rèn)為，利用干細(xì)胞和組織工程技術(shù)構(gòu)建人體器官，將是克服供體器官來(lái)源嚴(yán)重缺乏的一條有效途徑。

組織工程是將細(xì)胞、三維支架和細(xì)胞因子應(yīng)用于體外組織的再生或體內(nèi)組織構(gòu)建。目前已有組織工程皮膚、組織工程軟骨用于臨床，并形成產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。治療燒傷、修復(fù)關(guān)節(jié)損傷等，都取得了很好的效果。軟骨到社會(huì)中去1.了解當(dāng)?shù)赜袥](méi)有設(shè)置器官捐獻(xiàn)的接受機(jī)構(gòu)。如果有，你愿意在特殊情況下捐獻(xiàn)你的器官嗎？2.了解你的家人和朋友對(duì)待器官捐獻(xiàn)的態(tài)度。請(qǐng)你向他們介紹目前器官移植所面臨的主要問(wèn)題，以及這些問(wèn)題要通過(guò)什么途徑來(lái)解決。課堂小結(jié)1.器官移植的臨床實(shí)踐的歷史。①夢(mèng)想階段②實(shí)驗(yàn)研究階段③進(jìn)入臨床階段④臨床開(kāi)展階段2.腎移植是所有器官移植中最成功、最穩(wěn)定的。3.免疫抑制劑環(huán)孢素A的問(wèn)世，使臨床上同種器官移植的成功率迅速提高。4.組織工程技術(shù)實(shí)施的根本原理。5.組織工程技術(shù)在解決供體器官短缺問(wèn)題方面的前景。高考鏈接1.(2023廣東)生物學(xué)根底研究成果已應(yīng)用到醫(yī)藥．農(nóng)藥等領(lǐng)域。以下表達(dá)中，符合這種情況的是〔〕①根據(jù)DNA分子的特異性，進(jìn)行親子鑒定②基于細(xì)胞呼吸的原理，采用套種、合理密植、大棚種植等措施增加作物產(chǎn)量③在細(xì)胞膜的功能研究根底上，開(kāi)發(fā)人工“腎〞治療尿毒癥④根據(jù)染色體變異原理，培育出三倍體無(wú)子西瓜A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④C解析：此題主要考察生物技術(shù)在醫(yī)藥方面的運(yùn)用。2.(2023江蘇)動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱(chēng)為干細(xì)胞。對(duì)以下圖的相關(guān)表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．a(chǎn)過(guò)程表示干細(xì)胞能自我更新B．b、c過(guò)程表示干細(xì)胞具有分化能力C．a(chǎn)、b、c過(guò)程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同D．b過(guò)程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用D解析：此題主要考察學(xué)生對(duì)干細(xì)胞的了解。3.(2023四川)以下不屬于免疫過(guò)程的是〔〕A．花粉引起體內(nèi)毛細(xì)血管擴(kuò)張B．移植的器官被患者排斥C．骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合D．病原微生物被體內(nèi)吞噬細(xì)胞吞噬C解析：此題主要考察學(xué)生對(duì)免疫系統(tǒng)的理解。課堂練習(xí)1.

是所有器官移植中最成功、最穩(wěn)定的。2.

的問(wèn)世，使臨床上同種器官移植的成功率迅速提高。腎移植免疫抑制劑環(huán)孢素A3.以下不屬于動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用的是〔〕A．大規(guī)模生產(chǎn)干擾素．用于抵抗病毒引起的感染B．為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞C．大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D．利用胚胎移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖C4.以下不需要利用發(fā)酵工程的是〔〕A.生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料B．通過(guò)生物技術(shù)培育可移植的皮膚C．利用工程菌生產(chǎn)胰島素D．工廠(chǎng)化生產(chǎn)青霉素B5.答復(fù)以下有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題：〔1〕在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞外表時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上別離下來(lái)，需要用酶處理，可用的酶是。相互接觸接觸抑制單層〔或一層〕胰蛋白酶〔2〕隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大局部細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性，細(xì)胞膜外表蛋白質(zhì)〔糖蛋白〕的量。衰老甚至死亡不死性降低減少6.免疫是在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，哺乳動(dòng)物特別是人體對(duì)病原性物質(zhì)的侵害所形成的特殊防御機(jī)制。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕請(qǐng)簡(jiǎn)述HIV病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制繁殖的過(guò)程。病毒侵入寄主細(xì)胞后，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA，然后分別指導(dǎo)合成大量的病毒遺傳物質(zhì)和病毒蛋白質(zhì)，并裝配成完整的病毒顆粒?！?〕除了AIDS外，還有其他免疫缺陷相關(guān)的疾病，這些疾病一般可通過(guò)骨髓移植和基因治療等方法進(jìn)行局部治療。①骨髓移植，其實(shí)質(zhì)是移植，能替代受損的免疫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)免疫重建。②基因治療，取患者的作為受體細(xì)胞，將正常的轉(zhuǎn)染受體細(xì)胞后，再回輸體內(nèi)，以替代、修復(fù)或糾正有缺陷的基因。造血干細(xì)胞〔干細(xì)胞〕淋巴細(xì)胞〔臍帶血細(xì)胞〕外源基因〔目的基因〕7.下表為某人的尿液、原尿和血漿經(jīng)化驗(yàn)后得到的主要數(shù)據(jù):

A液（%）B液（%）C液（%）蛋白質(zhì)微量80葡萄糖0.10.10無(wú)機(jī)鹽0.750.721.25尿素0.030.031.8尿酸0.0040.0040.05(1)表中

液為尿液,依據(jù)是

。(2)如果C液中出現(xiàn)了蛋白質(zhì),說(shuō)明腎臟的

部位可能發(fā)生了病變，C液中不含葡萄糖的原因是

。C該液無(wú)葡萄糖和蛋白質(zhì)該液尿素、尿酸、無(wú)機(jī)鹽濃度最高腎小球〔腎小體〕原尿中的葡萄糖全部通過(guò)腎小管重吸收回血液習(xí)題答案1.決定器官移植成敗的關(guān)鍵是什么？提示：關(guān)鍵是克服免疫排斥反響。2.你認(rèn)為由哪些思想上的障礙造成了器官捐獻(xiàn)者為數(shù)不多的現(xiàn)狀？提示：造成器官捐獻(xiàn)者為數(shù)不多的原因較復(fù)雜，如“身體受之父母〞、“死要全尸〞等落后觀(guān)念的