小學(xué)語文微課教案

器官移植。

第2節(jié)器官移植

1.概述器官移植的科學(xué)研究和臨床實踐的歷史。
2.評述器官移植在一些重大疾病救治中的突出貢獻(xiàn)。
3.描述組織工程技術(shù)在解決供體器官短缺問題方面的前景。

1.閱讀教材查找資料，組織討論回答器官移植發(fā)展的“歷史檔案”
①、幻想階段

②、實驗研究階段

③、臨床早期階段

④、臨床發(fā)展階段

答案：１、幻想階段：相傳公元200年左右，名醫(yī)扁鵲曾給兩個病人進(jìn)行心臟移植，并取得好的效果。
2、實驗研究階段：
19世紀(jì)有人開始了器官移植的動物試驗，但是移植時并不吻合血管。
1902年有人開創(chuàng)性的應(yīng)用血管縫合法進(jìn)行了心、脾、腎等動物移植試驗；
1936年俄國一位科學(xué)家首次進(jìn)行了尿毒癥患者腎移植，患者死于術(shù)后48小時。此后十年還有醫(yī)生進(jìn)行過類似的腎移植，但病人很難長時間存活，主要原因是人們對人體免疫排斥反應(yīng)缺乏了解。
3、臨床早期階段：
1954年默里實施同卵雙生姐妹間腎移植成功－醫(yī)學(xué)史上首次長期有功能存活的移植器官；
現(xiàn)代器官移植經(jīng)歷了3個重要的突破才建立起來：１、血管吻合技術(shù)的發(fā)展；２、供器官低溫保存的成功；３、免疫抑制劑的使用
4、臨床發(fā)展階段：
20世紀(jì)60-70年代，器官移植手術(shù)還存在很大障礙，主要缺乏免疫抑制劑。直到1978年新一代強(qiáng)有力的免疫抑制劑環(huán)孢素A問世。

2.如何解決器官移植過程中出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)？

答案：MHC產(chǎn)物在人類稱為人類白細(xì)胞抗原－HLA，自1956年由Snell首先提出MHC概念，1958年Dausset發(fā)現(xiàn)第一個HLA，至今已發(fā)現(xiàn)了幾千個不同的HLA抗原。人類供、受者之間HLA的配合程度直接影響器官移植的成活率。免疫抑制劑的問世解決了這一問題，
3、怎么樣解決供體器官不足的問題？

答案：進(jìn)行相應(yīng)宣傳和立法，規(guī)范器官捐獻(xiàn)辦法。利用組織工程技術(shù)，將細(xì)胞三維支架和細(xì)胞因子應(yīng)用于外科組織的再生或體內(nèi)的組織構(gòu)建。組織工程技術(shù)的應(yīng)用，制造相應(yīng)的替代器官。如組織工程鼻軟骨。
4、器官移植的實例------腎移植
[
腎移植手術(shù)能否成功，影響因素有？
答案：手術(shù)技巧、供體器官的質(zhì)量、供體與受體器官的組織相容性。

1、將甲品系的小鼠和乙品系小鼠的皮膚同時移植于a小鼠身上。不久，甲品系小鼠的皮膚在a小鼠身上生長良好，乙品系小鼠的皮膚腫脹潮紅，最終死亡脫落。此時，將所用乙品系小鼠的皮膚再取一小塊，第二次移植到a小鼠身上，移植的皮膚比第一次更快地死亡脫落。下列對第二次植皮后出現(xiàn)的現(xiàn)象解釋，最合理的是
A．抗體具有特異性結(jié)合抗原的功能
B．乙品系小鼠的皮膚屬于抗原，甲品系小鼠的皮膚不屬于抗原
C．特異性免疫細(xì)胞具有記憶功能D．乙品系和a小鼠的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)
2、下列關(guān)于細(xì)胞免疫發(fā)生過程的敘述中，不可能的一項是
A．抗原侵入機(jī)體后，被吞噬細(xì)胞處理，使內(nèi)部的抗原決定簇暴露
B．被吞噬細(xì)胞處理的抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞
C．T淋巴細(xì)胞接受抗原刺激之后，形成效應(yīng)T淋巴細(xì)胞和部分記憶細(xì)胞
D．效應(yīng)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體，抗體和抗原結(jié)合產(chǎn)生免疫反應(yīng)
3、取一只小鼠的皮膚，分別移植到切除和不切除胸腺的幼年小鼠身上，切除胸腺鼠的皮膚移植更易成功，這個實驗結(jié)果說明對異體皮膚排斥起重要作用的是
A．造血干細(xì)胞B．T淋巴細(xì)胞C．B淋巴細(xì)胞D．吞噬細(xì)胞
4、2000年，在我國的“863高科技項目”展覽中，一背上長著“人耳”的裸鼠與眾人見面，它背上的“人耳”以一種高分子化學(xué)材料聚羥基乙酸作為模型支架，培植“人耳鼠”的生物工程技術(shù)是（）
A.細(xì)胞和組織培養(yǎng)
B.細(xì)胞融合
C.動物胚胎移植
D.細(xì)胞核移植
答案：A
解析：“人耳鼠”應(yīng)用了細(xì)胞生物學(xué)和工程學(xué)原理，用少量組織細(xì)胞經(jīng)體外培養(yǎng)和擴(kuò)增，構(gòu)建新的組織和器官。其具體過程為：先用一種高分子化學(xué)材料聚羥基乙酸做成人耳部的模型支架，讓牛的軟骨細(xì)胞在這個支架上增殖和生長，然后再接上表皮細(xì)胞，在先天缺乏免疫能力的裸鼠背上切開一個口子，將培養(yǎng)好的“人耳”植入后縫合?！叭硕敝Ъ茏詈髸到庀?，“人耳”便與老鼠渾然成一體。

5、腎移植手術(shù)是否能成功，其影響因素中關(guān)鍵的是（）
A.手術(shù)技巧
B.供體器官質(zhì)量
C.使用免疫抑制藥物
D.供體與受體器官的組織相容性
答案：D
解析：腎移植手術(shù)能否成功，其影響因素主要由三個：手術(shù)技巧（如血管是否吻合）、供體器官的質(zhì)量、供體與受體器官的組織相容性。其中供體與受體器官的組織相容性，是關(guān)系到器官移植能否成功的關(guān)鍵因素。因HLA人與人之間由差異性，如果供體與受體的HLA相差太大，移植排斥強(qiáng)烈，移植器官難以成活，但在器官移植中，移植物與受體的移植抗原完全一致，難以做到，只要供體與受體的HLA有一半以上相同就可以進(jìn)行器官移植，再使用免疫抑制藥物，植入的器官就可以長期存留。

6、某種哺乳動物的心臟形狀、大小很像人的心臟，有可能成為人體器官移植的重要來源，但人體會強(qiáng)烈排斥，這主要是因為該動物有一對純合的基因（AA）能表達(dá)GT酶，從而使細(xì)胞表面具有一種多糖類物質(zhì)。人體能夠識別該多糖類物質(zhì)，從而確定該心臟是外來的異種器官。經(jīng)過科學(xué)家多年努力，目前得到了編碼GT酶的一對基因中有一個喪失表達(dá)功能的一些新型個體（Aa）。
請回答：
（1）人體對該動物心臟的排斥，是人類系統(tǒng)作用的結(jié)果，其本質(zhì)是人體的與該動物的相互作用。
（2）上述新型個體能否作為人體器官移植的來源？為什么？
（3）今后用常規(guī)的雜交方法能否獲得GT酶一對基因都喪失表達(dá)功能的個體？說明理由。
答案：（1）免疫抗體抗原
（2）不能。因為該新型個體控制GT酶的一對基因中仍有一個具有表達(dá)功能。
（3）能。因為現(xiàn)有新型個體的一對GT酶基因中，有一個喪失表達(dá)功能，所以雜交的后代會出現(xiàn)一對GT酶基因都喪失表達(dá)功能的個體解析：醫(yī)學(xué)上把用正常的器官置換喪失功能的器官，以重建其生理功能的技術(shù)叫器官移植。由于每個人的細(xì)胞表面，都帶有一組與別人不同的組織相容性抗原，如果將別人或其它動物的器官移植到病人身上，病人的免疫系統(tǒng)就會認(rèn)出“非己”成分而加以排斥。其本質(zhì)是人體的抗體與異己的抗原相互作用的結(jié)果。器官移植的成敗，主要取決于供者受者的組織相容性抗原是否一致或相近，題目中的新型個體（Aa）控制GT酶的基因中仍有一個A具有表達(dá)功能，會產(chǎn)生抗原——多糖類物質(zhì)，與人體的抗體發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，因此該個體不能作為人體器官移植的來源，但是，用常規(guī)雜交的方法，Aa×Aa→AA、Aa、aa，其中的aa即為GT酶的一對基因都喪失表達(dá)功能的個體。

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2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

1.簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。
2.簡述通過動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應(yīng)用前景。

一、動物細(xì)胞培養(yǎng)
1.原理：。
2．概念：從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞和。
3．過程
取動物組織塊
↓
分散組織細(xì)胞：剪碎，用或膠原蛋白酶處理一段時間
↓
配制細(xì)胞懸液
↓
原代培養(yǎng)：具有和的特點

傳代培養(yǎng)（1）先用胰蛋白酶等處理貼滿瓶壁的細(xì)胞，再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)（2）10代以內(nèi)的細(xì)胞保持正常的二倍體核型（3）細(xì)胞傳到10～50代左右時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，但這時部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生改變，克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性
4．條件
(1)無菌、無毒的環(huán)境：對和所有進(jìn)行無菌處理。
(2)營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基中有糖、、、無機(jī)鹽、，通常需加入、血漿等。
(3)溫度和pH
①適宜溫度：±0.5℃。
②適宜pH：。
(4)氣體環(huán)境：主要是O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是。
5．應(yīng)用
(1)生物制品：如疫苗、干擾素、的生產(chǎn)。
(2)檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的。
(3)用于、、等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。

二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物
1.理論基礎(chǔ)：動物的細(xì)胞核具有。
2．概念：將動物的一個細(xì)胞的，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的中，使其并發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育為動物個體。
3．分類：包括和，其中較易成功。
4．過程
5．應(yīng)用前景
(1)在畜牧生產(chǎn)中：可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)。
(2)在保護(hù)瀕危物種方面：可增加這些動物的。
(3)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。
(4)在治療人類疾病方面：轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞、組織和器官可以作為的供體。
(5)人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可以用于。
(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的和。
6．存在問題
(1)低。
(2)絕大多數(shù)克隆動物還存在。
(3)克隆動物食品的存在爭議。

思考交流
1．動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的原理一樣嗎？

2．為什么切取動物組織塊進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，常選擇胚胎或幼齡動物的器官或組織？

正誤判斷
1．常選用胚胎或幼齡動物的器官或組織進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)是因為這些細(xì)胞容易獲得。()
2．動物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞，離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)。()
3．克隆動物時，常以去核的卵母細(xì)胞為受體細(xì)胞的原因是細(xì)胞體積大、含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。()
4．克隆動物成功率低且存在健康問題，因此克隆動物研究無意義。()

一、動物細(xì)胞培養(yǎng)
①動物細(xì)胞培養(yǎng)的具體過程如何？什么是原代培養(yǎng)？什么是傳代培養(yǎng)？分別有什么特點？

②什么叫接觸抑制？什么樣的細(xì)胞具有這一機(jī)制，什么樣的細(xì)胞失去這一機(jī)制？

例1　某研究小組進(jìn)行藥物試驗時，以動物肝細(xì)胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性。供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲、乙兩種，甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。請回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。
(1)將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量________。
(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是___________________________________________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是______________________________________。
(3)在兩種細(xì)胞生長過程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時，其生長________。藥物試驗需要大量細(xì)胞，兩種細(xì)胞頻繁傳代，甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液，需要________處理。
(4)為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。
(1)多　(2)血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)　維持培養(yǎng)液的pH　(3)停止　多　胰蛋白酶(4)抗生素
二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)及克隆
什么是克??？如何從不同的層次理解克??？

課堂達(dá)標(biāo)
1．下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是()
A．動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是為獲得細(xì)胞分泌蛋白
B．動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開
C．動物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D．可以通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動物個體
2．一般來說，動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件()
①無毒的環(huán)境?、跓o菌的環(huán)境?、酆铣膳囵B(yǎng)基需加血漿?、軠囟扰c動物體溫相近?、菪枰狾2，不需要CO2⑥CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH
A．①②③④⑤⑥　B．①②③④C．①③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③④⑥
3．中科院動物研究所與福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，表明我國大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列描述與克隆無關(guān)的是()
A．“復(fù)制”B．無性繁殖C．組織培養(yǎng)D．基因工程
4．一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后，這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能()
A．有選擇地繁殖某一性別的家畜B．繁殖家畜中的優(yōu)良個體
C．用于保存物種D．改變動物的基因型
5．下列對哺乳動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的描述不正確的是()
A．該技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植
B．通常采用減數(shù)第二次分裂期卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞
C．可通過顯微操作法除去卵母細(xì)胞核
D．克隆動物是對提供體細(xì)胞核的動物進(jìn)行了完全復(fù)制
6．現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)；B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。
(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)。然后再從培養(yǎng)細(xì)胞中取出________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞中，經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為________，將該胚胎移入代孕母牛的________中，通過培育可達(dá)到目的。
(2)克隆牛的產(chǎn)生說明______________具有全能性?？寺∨５男誀钪饕憩F(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩個品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自________個親本，細(xì)胞質(zhì)來自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_______________________(填“相同”或“不同”)。
(3)請舉一例說明克隆牛培育成功的實際意義。
____________________________________。
課外強(qiáng)化
1．為了將用于培養(yǎng)的動物組織細(xì)胞分散開，以便配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，應(yīng)選用下列哪種物質(zhì)處理選取來的動物組織()
A．胃蛋白酶B．胰蛋白酶C．鹽酸　D．胰脂肪酶
2．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序是()
①原代培養(yǎng)?、趥鞔囵B(yǎng)?、垡鹊鞍酌柑幚斫M織，形成分散的懸浮液
A．①②③B．①③②C．②③①D．③①②
3．乙馬的卵細(xì)胞核被甲馬的體細(xì)胞核置換后，這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂發(fā)育成重組胚胎，再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一匹小馬。下列敘述正確的是()
A．直接在體外對甲馬的體細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎
B．小馬的性狀與甲馬完全相同
C．此項技術(shù)可用于保護(hù)瀕危物種
D．該過程可以很好地證明動物細(xì)胞的全能性
4．下列屬于動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是()
A．動物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的不同
B．動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行
C．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可發(fā)生基因重組，而植物組織培養(yǎng)不能
D．植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性
5．實驗小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是()
實驗小鼠――→甲　皮膚組織――→乙　皮膚細(xì)胞――→丙　細(xì)胞1培養(yǎng)――→丁　細(xì)胞2培養(yǎng)
A．甲過程需要對實驗小鼠進(jìn)行消毒
B．乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C．丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型
D．丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性
6．下列不屬于動物細(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．利用核移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖
7下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖中①所示的結(jié)構(gòu)名稱是________。
(2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是________________、__________________。
(3)過程③通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為它________________________________________________________________________。
(4)過程④通常用②作為受體細(xì)胞的原因是____________________________________________。
(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是__________，該種基因治療所屬類型為_________________________________________________。