生物选修2：第3节-人体的器官移植(人教版).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新课导入,从社会中来,你知道人耳鼠吗？,培养过程大致如下：,“人耳”支架最后会降解消失，“人耳”便与老鼠浑然成为一体。,做成人耳郭的模型支架,牛的软骨细胞增殖和生长,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,缝合,聚羟基乙酸,2000年，在我国的“863高科技项目”展览中，”人耳鼠“引起了广泛关注。,“人耳鼠”为什么会引起人们的普遍关注呢？,它给人体器官移植中从新的途径获得供体器官带来了希望。,863计划标志,863计划即国家高技术研究发展计划，是中华人民共和国的一项高技术发展计划。这个计划是以政府为主导，以一些有限的领域为研究目标的一个基础研究的国家性计划。,王大珩,1986年3月，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家联合向中共中央写了一封信，题为关于跟踪世界战略性高科技发展的建议。,863计划,读一读,情感态度与价值观,2.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。,1.在求知中知道免疫排斥为人体器官移植的最大障碍，增强与激发爱心是解决供体器官来源的重要措施，体验科学家的优秀素质。,重点,教学重难点,难点,1.根据肾移植的实例，对器官移植的必要性以及移植过程中需要解决的主要问题加以说明。,2.对目前供体器官短缺问题的讨论与思考。,1.器官移植中免疫排斥问题。,2.组织工程技术实施的基本原理。,一、器官移植的“历史档案”,（1）幻想阶段,相传公元前200年左右，名医扁鹊曾给两个病人进行了心脏移植，并取得了好的效果。,1987年在美国召开的国际器官移植大会，就是以扁鹊像作为会徽，以纪念这位名医。,（2）实验研究阶段,19世纪时，有人开始对游离的皮肤、软骨、肾上腺和甲状腺等组织和器官进行移植，但移植时并不吻合血管。,移植后的器官需要有血液供应才能成活，因此，血管吻合技术是器官移植首先需要跨越的障碍。,1912年，有人采用缝合法进行了整个器官移植的动物实验，移植器官包括心脏、肾、脾、卵巢及内分泌腺等。这些进行了器官移植的动物最多存活了21天。,缝合完成,前除血管外,定点缝合,连续缝合,在动物实验的基础上，俄国一位科学家于1936年为1例尿毒症的病人移植了肾脏，但手术后两天病人死亡。,原因是人们对人体免疫排斥反应缺乏了解。,受者对供者组织器官产生的排斥反应称为,宿主抗移植物反应.,超急排斥,：反应一般在移植后24小时发生。,急性排斥,：是排斥反应中最常见的一种类型，一般于移植后数天到几个月内发生，进行迅速。,慢性排斥,:一般在器官移植后数月至数年发生，主要病理特征是移植器官的毛细血管床内皮细胞增生，使动脉腔狭窄，并逐渐纤维化。,根据移植物与宿主的组织相容程度，以及受者的免疫状态，移植排斥反应主要表现为三种不同的类型。,（3）进入临床阶段,1954年，美国外科医生默里首次在同卵孪生兄弟间进行了肾移植，并获得了成功，这使人们认识到避免或减弱免疫排斥反应是移植成功关键。,默里在米尔福读高中，1940年就读哈佛医学院。1944年加入美国陆军，在宾州总医院开始整形外科生涯。,在陆军部队，总有许多烧伤患者，需要皮肤移植。布朗上校与默里常常讨论重度烧伤皮肤移植的皮肤捐赠问题。1937年布朗曾实验过一双孪生兄弟皮肤移植的永久存活，推动了器官移植的研究。1954年12月在波士顿彼得一心布里格姆医院，默里第一次在两个孪生兄弟成功地移植了肾脏，直到1962年接受者死于冠状动脉疾病。他的首创，被授予1990年诺贝尔生理学和医学奖。,读一读,（4）临床发展阶段,20世纪60-70年代，器官移植手术还存在很大的障碍，主要是因为缺乏有效的免疫抑制药物。,直到1978年，新一代强有力的免疫抑制剂环孢素A问世，才使临床上同种器官移植成功率迅速提高。,免疫抑制药物环孢素A,目前，人体绝大多数器官都能进行移植，移植的器官存活时间长的可以达10-20年以上。,心脏,肺脏,肝脏,肾脏,胰脏,除了上述器官，尚有患有脾脏、小肠等可以通过接受移植手术获得治愈。,可以接受器官移植的脏器,几种主要的器官移植术后最长有功能的存活时间。,至2001年底，我国内地共施行各种实质大器官移植41590例次，其中肾移植40393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。,二、器官移植的实例肾移植,在所有的器官移植中，肾移植是最成功、最稳定的。,肾移植,肾脏是形成尿液的器官，健康的人，每昼夜有35-50g的尿素、肌酐等代谢废物必须要随尿液排出体外。,如果肾脏出现病变或衰竭，这些代谢废物不能及时排出体外，就会导致人因血液中毒素过多而中毒，严重的会导致死亡，这就是尿毒症。,人体内肾的位置,病人一般需要每周做2-3次血液透析，但是，会给病人带来极大的痛苦和不便。,血液透析,（Hemodialysis），临床意指血液中的一些废物通过半渗透膜除去。血液透析是一种较安全、易行、应用广泛的血液净化方法之一。,肾移植能从根本上解决病人的痛苦，进行肾移植时，供体肾脏植入受体的腹腔内，通常和髂动脉、髂静脉相吻合。,髂动脉,髂静脉,供体肾脏,输尿管,膀胱,三、供体器官来源的展望,（1）据不完全统计，截止2002年，我国有100万至150万患者需要进行器官移植，但每年仅能实施1.3万多例手术，许多危重的病人因不能及时进行器官移植而死亡。,器官捐献不尽如人意,观念滞后：“身体发肤，受之父母，不敢毁伤，孝之始也”；人死后有地下生活。,立法滞后：涉及到人的死亡问题及尸体归属问题，没有法律的保护。,医疗卫生单位在器官捐献方面不够主动。,不能从人体得到足够的器官，那么能不能利用其他动物获得供体器官呢？,（2）近年来，猪已被列为实验首选动物，不仅因为基因跟人很接近，而且它的内脏器官，如肾脏、心脏，在体积和功能上也与人相近。,功能差异,克服,免疫排斥,微生物交叉感染,（3）有些科学家认为，利用,干细胞,和,组织工程技术,构建人体器官，将是克服供体器官来源严重不足的一条有效途径。,组织工程,是将细胞、三维支架和细胞因子应用于体外组织的再生或体内组织构建。,目前已有组织工程皮肤、组织工程软骨用于临床，并形成产品在市场上销售。,治疗烧伤、修复关节损伤等，都取得了很好的效果。,软骨,到社会中去,1.了解当地有没有设置器官捐献的接受机构。如果有，你愿意在特殊情况下捐献你的器官吗？,2.了解你的家人和朋友对待器官捐献的态度。请你向他们介绍目前器官移植所面临的主要问题，以及这些问题要通过什么途径来解决。,课堂小结,1.器官移植的临床实践的历史。,幻想阶段,实验研究阶段,进入临床阶段,临床发展阶段,2.,肾移植,是所有器官移植中最成功、最稳定的。,3.,免疫抑制剂环孢素A,的问世，使临床上同种器官移植的成功率迅速提高。,4.组织工程技术实施的基本原理。,5.组织工程技术在解决供体器官短缺问题方面的前景。,高考链接,1.(2009广东)生物学基础研究成果已应用到医药农药等领域。下列叙述中，符合这种情况的是（）,根据DNA分子的特异性，进行亲子鉴定,基于细胞呼吸的原理，采用套种、合理密植、大棚种植等措施增加作物产量,在细胞膜的功能研究基础上，开发人工“肾”治疗尿毒症,根据染色体变异原理，培育出三倍体无子西瓜,A B,C D,C,解析：本题主要考察生物技术在医药方面的运用。,2.(2008江苏)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（）,Aa过程表示干细胞能自我更新,Bb、c过程表示干细胞具有分化能力,Ca、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同,Db过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用,D,解析：本题主要考察学生对干细胞的了解。,3.(2008四川)下列不属于免疫过程的是（）,A花粉引起体内毛细血管扩张,B移植的器官被患者排斥,C骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,D病原微生物被体内吞噬细胞吞噬,C,解析：本题主要考察学生对免疫系统的理解。,课堂练习,1.,是所有器官移植中最成功、最稳定的。,2.,的问世，使临床上同种器官移植的成功率迅速提高。,肾移植,免疫抑制剂环孢素A,3.下列不属于动物细胞工程应用的是（）,A大规模生产干扰素用于抵抗病毒引起的感染,B为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞,C大规模生产食品添加剂、香料等,D利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖,C,4.下列不需要利用发酵工程的是（）,A.生产单细胞蛋白饲料,B通过生物技术培育可移植的皮肤,C利用工程菌生产胰岛素,D工厂化生产青霉素,B,5.回答下列有关动物细胞培养的问题：,（1）在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面,时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的,。此时，瓶壁上形成的细胞层数是,。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是,。,相互接触,接触抑制,单层（或一层）,胰蛋白酶,（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现,现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成,细胞，该种细胞的黏着性,，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量,。,衰老甚至死亡,不死性,降低,减少,6.免疫是在长期进化过程中，哺乳动物特别是人体对病原性物质的侵害所形成的特殊防御机制。请回答下列问题：,（1）请简述HIV病毒在寄主细胞内复制繁殖的过程。,病毒侵入寄主细胞后，利用逆转录酶合成DNA，然后分别指导合成大量的病毒遗传物质和病毒蛋白质，并装配成完整的病毒颗粒。,（2）除了AIDS外，还有其他免疫缺陷相关的疾病，这些疾病一般可通过骨髓移植和基因治疗等方法进行部分治疗。,骨髓移植，其实质是,移植，能替代受损的免疫系统，实现免疫重建。,基因治疗，取患者的,作为受体细胞，将正常的,转染受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因。,造血干细胞（干细胞）,淋巴细胞（脐带血细胞）,外源基因（目的基因）,7.下表为某人的尿液、原尿和血浆经化验后得到的主要数据:,A液（%）,B液（%）,C液（%）,蛋白质,微量,8,0,葡萄糖,0.1,0.1,0,无机盐,0.75,0.72,1.25,尿素,0.03,0.03,1.8,尿酸,0.004,0.004,0.05,(1)表中,液为尿液,依据是,。,(2)如果C液中出现了蛋白质,表明肾脏的,部位可能发生了病变，C液中不含葡萄糖的原因是,。,C,该液无葡萄糖和蛋白质该液尿素、尿酸、无机盐浓度最高,肾小球（肾小体）,原尿中的葡萄糖全部通过肾小管重吸收回血液,习题答案,1.决定器官移植成败的关键是什么？,提示：关键是克服免疫排斥反应。,2.你认为由哪些思想上的障碍造成了器官捐献者为数不多的现状？,提示：造成器官捐献者为数不多的原因较复杂，如“身体受之父母”、“死要全尸”等落后观念的影响；人文精神的缺失和宣传普及相关科学知识不够等。此外，客观上接受器官捐献机构的完善与否，相应法规的规范如何等都会影响到人们的思想认识。,3.美国一家生物公司花费2亿美元，拟构建组织工程胰腺，结果以失败告终。但在有关机构的支持下，该公司又一个雄心勃勃的计划接着启动，在10年内花费35亿美元，在体外建造组织工程心脏。为什么该公司愿意进行如此巨大的投资？,提示：因为就世界范围来看，死于心脏疾患的比例居高不下，而异体心脏的移植，成功率较低，这就使得这一领域具有很好的市场前景。另外，生物科学技术和相应工程技术的发展，也为组织工程建造人体器官打下了良好的基础，让人们看见了希望。,