《身邊的生物科學(xué)》課件（2）

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1、第一章生物科學(xué)和我們第一章生物科學(xué)和我們第一章生物科學(xué)和我們第一章生物科學(xué)和我們第一節(jié)第一節(jié)身邊的生物科學(xué)身邊的生物科學(xué)學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.能舉例說明人類健康面臨的挑戰(zhàn)、生物能舉例說明人類健康面臨的挑戰(zhàn)、生物科學(xué)與社會的關(guān)系科學(xué)與社會的關(guān)系. 2舉例說出誘發(fā)人類癌癥的病因和預(yù)防舉例說出誘發(fā)人類癌癥的病因和預(yù)防措施措施. (重點重點)3對于基因診斷和基因治療的過程及應(yīng)用對于基因診斷和基因治療的過程及應(yīng)用做到簡單了解做到簡單了解. (重難點重難點)4了解生物科學(xué)發(fā)展與物理、化學(xué)等其他了解生物科學(xué)發(fā)展與物理、化學(xué)等其他學(xué)科的關(guān)系學(xué)科的關(guān)系. 新知初探新知初探思維啟動思維啟動一、人類面臨的問題之一一、

2、人類面臨的問題之一: 健康問題健康問題1癌癥癌癥(1)致病因素致病因素: _因素、化學(xué)因素和因素、化學(xué)因素和_因素因素. (2)預(yù)防措施預(yù)防措施禁煙和禁煙和_的生活方式的生活方式. 可以通過可以通過_得到有效治療得到有效治療. 生物生物物理物理健康健康早期診斷早期診斷判一判判一判(1)吸煙是人體攝入化學(xué)致癌物的主要途徑吸煙是人體攝入化學(xué)致癌物的主要途徑之一之一()(2)遠(yuǎn)離致癌因子對預(yù)防癌癥非常重要遠(yuǎn)離致癌因子對預(yù)防癌癥非常重要()(3)機(jī)體產(chǎn)生了癌細(xì)胞就會患癌癥機(jī)體產(chǎn)生了癌細(xì)胞就會患癌癥()(4)樂觀、積極的心態(tài)有助于機(jī)體提高免疫樂觀、積極的心態(tài)有助于機(jī)體提高免疫力力, 減少癌癥的發(fā)生減少癌

3、癥的發(fā)生()2傳染病傳染病(1)病因病因: 由由_侵入人體引起侵入人體引起. (2)發(fā)病率較高的傳染病有發(fā)病率較高的傳染病有: 病毒性肝炎、病毒性肝炎、_、痢疾、淋病等、痢疾、淋病等. (3)病死率較高的傳染病有病死率較高的傳染病有: 狂犬病、狂犬病、_、_、新生兒破傷風(fēng)等、新生兒破傷風(fēng)等. 病原體病原體肺結(jié)核肺結(jié)核艾滋病艾滋病白喉白喉二、生物科學(xué)與社會二、生物科學(xué)與社會: 基因診斷和基因治療基因診斷和基因治療1基因診斷基因診斷(1)優(yōu)點優(yōu)點: _、靈敏、簡便、靈敏、簡便. (2)應(yīng)用應(yīng)用: 可應(yīng)用于可應(yīng)用于_、腫瘤、傳染、腫瘤、傳染性疾病的診斷性疾病的診斷. 快速快速遺傳病遺傳病2基因治療基

4、因治療原理原理轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)途徑途徑體外途徑體外途徑: 將目的基因?qū)牖颊叩膶⒛康幕驅(qū)牖颊叩腳中中, _使其增殖使其增殖, 然后輸回患者體內(nèi)然后輸回患者體內(nèi); 體內(nèi)途徑體內(nèi)途徑: 將目的基將目的基因通過因通過_直接送入人體內(nèi)受體細(xì)直接送入人體內(nèi)受體細(xì)胞中胞中受體細(xì)胞受體細(xì)胞體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)載體載體原理原理轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用治療遺傳病治療遺傳病局限性局限性并非萬能并非萬能, 如對如對_損傷等損傷等就難以達(dá)到治療目的就難以達(dá)到治療目的神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞想一想想一想糖尿病是基因突變造成胰島分泌胰島素不足糖尿病是基因突變造成胰島分泌胰島素不足, 使患者血糖濃度高于正常水平使患者血糖濃

5、度高于正常水平, 從而造成糖從而造成糖尿尿. 應(yīng)如何根治應(yīng)如何根治? 提示提示: 采用基因工程的方法把健康基因?qū)氩捎没蚬こ痰姆椒ò呀】祷驅(qū)胍葝u細(xì)胞胰島細(xì)胞, 即基因治療即基因治療. 三、生物科學(xué)的發(fā)展三、生物科學(xué)的發(fā)展21世紀(jì)生物科學(xué)發(fā)展的大趨勢是對生命現(xiàn)象世紀(jì)生物科學(xué)發(fā)展的大趨勢是對生命現(xiàn)象與生命本質(zhì)研究的不斷擴(kuò)大、深入與生命本質(zhì)研究的不斷擴(kuò)大、深入, 向向_和和_、最基本和最復(fù)雜、最基本和最復(fù)雜的兩極發(fā)展的兩極發(fā)展. 微觀微觀宏觀宏觀要點突破要點突破講練互動講練互動要點一要點一細(xì)胞的癌變細(xì)胞的癌變1誘因誘因(1)生物因素生物因素: 主要指病毒致癌因子主要指病毒致癌因子. (2)物理

6、因素物理因素: 主要是輻射致癌主要是輻射致癌, 包括紫外線、包括紫外線、電離輻射等電離輻射等. (3)化學(xué)因素化學(xué)因素: 無機(jī)物如石棉、砷化物、鉻化無機(jī)物如石棉、砷化物、鉻化物等物等, 有機(jī)物如亞硝胺、黃曲霉毒素、尼古有機(jī)物如亞硝胺、黃曲霉毒素、尼古丁等丁等. 2預(yù)防措施預(yù)防措施(1)避免接觸物理、化學(xué)、病毒等各種致癌因避免接觸物理、化學(xué)、病毒等各種致癌因子子. (2)增強(qiáng)體質(zhì)增強(qiáng)體質(zhì), 保持心態(tài)健康保持心態(tài)健康, 養(yǎng)成良好的生活養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣習(xí)慣. 3治療情況治療情況(1)基因診斷可使許多癌癥在早期被發(fā)現(xiàn)基因診斷可使許多癌癥在早期被發(fā)現(xiàn). (2)當(dāng)癌癥被發(fā)現(xiàn)但還未擴(kuò)散時當(dāng)癌癥被發(fā)現(xiàn)但還未

7、擴(kuò)散時, 可采用手術(shù)可采用手術(shù)切除切除, 并可能治愈并可能治愈. (3)如果已經(jīng)擴(kuò)散如果已經(jīng)擴(kuò)散, 通常采用通常采用“放療放療”或或“化療化療”的方法進(jìn)行治療的方法進(jìn)行治療. 【知識拓展知識拓展】放療放療: 是使用高能是使用高能X射線或射線或射線集中照射患病部位射線集中照射患病部位, 殺死癌細(xì)胞殺死癌細(xì)胞, 不適于不適于病灶范圍已放大的患者病灶范圍已放大的患者. 化療化療: 主要利用抗癌劑抑制癌細(xì)胞主要利用抗癌劑抑制癌細(xì)胞. 主要的抗主要的抗癌劑為細(xì)胞分裂抑制劑等癌劑為細(xì)胞分裂抑制劑等, 并且副作用小并且副作用小. (原創(chuàng)題原創(chuàng)題)癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一疾病之

8、一, 下列有關(guān)描述正確的是下列有關(guān)描述正確的是()A長期接觸癌癥患者的人長期接觸癌癥患者的人, 其細(xì)胞癌變幾率其細(xì)胞癌變幾率增加增加B某人體內(nèi)查出有腫瘤某人體內(nèi)查出有腫瘤, 一定是患了癌癥一定是患了癌癥C艾滋病患者與正常人患癌癥的幾率相同艾滋病患者與正常人患癌癥的幾率相同D亞硝酸鹽可通過改變基因的結(jié)構(gòu)而致癌亞硝酸鹽可通過改變基因的結(jié)構(gòu)而致癌【解析解析】致癌因子分為三大類致癌因子分為三大類: 物理致癌物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子, 癌癥癌癥不是傳染病不是傳染病. 腫瘤分良性和惡性兩大類腫瘤分良性和惡性兩大類. 艾滋艾滋病患者免疫力下降病患者免疫力下降,

9、 所以艾滋病患者比正常所以艾滋病患者比正常人患癌癥的幾率高人患癌癥的幾率高. 亞硝酸鹽是化學(xué)致癌因亞硝酸鹽是化學(xué)致癌因子子, 可激活原癌基因可激活原癌基因, 使其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而致使其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而致癌癌. 【答案答案】D【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】不能認(rèn)為腫瘤就是癌不能認(rèn)為腫瘤就是癌所謂腫瘤所謂腫瘤, 是指是指(人人)機(jī)體某些組織的細(xì)胞在一機(jī)體某些組織的細(xì)胞在一定內(nèi)在因素或外界致病因子的作用下定內(nèi)在因素或外界致病因子的作用下, 產(chǎn)生產(chǎn)生病理改變病理改變, 出現(xiàn)病理異常增生的一個不正常出現(xiàn)病理異常增生的一個不正常的組織塊的組織塊, 醫(yī)學(xué)上稱為腫瘤醫(yī)學(xué)上稱為腫瘤. 根據(jù)腫瘤對人體根據(jù)腫瘤對人體危害程度的不

10、同危害程度的不同, 可分為良性腫瘤和惡性腫瘤兩大類可分為良性腫瘤和惡性腫瘤兩大類. 良性腫良性腫瘤通常生長緩慢瘤通常生長緩慢, 不轉(zhuǎn)移不轉(zhuǎn)移, 治療效果好治療效果好. 惡性惡性腫瘤又叫癌腫或癌瘤腫瘤又叫癌腫或癌瘤, 該類腫瘤生長迅速該類腫瘤生長迅速, 呈呈浸潤性生長浸潤性生長, 可破壞周圍的組織可破壞周圍的組織, 這就是癌這就是癌. 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 1以下對癌癥的認(rèn)識以下對癌癥的認(rèn)識, 錯誤的是錯誤的是()A. 癌癥是一種由非正常的細(xì)胞分裂引起的癌癥是一種由非正常的細(xì)胞分裂引起的疾病疾病B. 細(xì)胞只要分裂異常細(xì)胞只要分裂異常, 都可以產(chǎn)生癌癥都可以產(chǎn)生癌癥C. 癌癥對人體的正常生命活動產(chǎn)生不

11、良影癌癥對人體的正常生命活動產(chǎn)生不良影響響D. 人體可能產(chǎn)生腫瘤人體可能產(chǎn)生腫瘤, 但不一定會產(chǎn)生癌癥但不一定會產(chǎn)生癌癥解析解析: 選選B. 癌癥是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果癌癥是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果, 癌細(xì)癌細(xì)胞已不受機(jī)體控制胞已不受機(jī)體控制, 能無限增殖能無限增殖, 但并不是分但并不是分裂異常就都可以產(chǎn)生癌癥裂異常就都可以產(chǎn)生癌癥. 由于癌細(xì)胞代謝由于癌細(xì)胞代謝旺盛旺盛, 會從機(jī)體中爭奪更多的養(yǎng)料會從機(jī)體中爭奪更多的養(yǎng)料, 故癌癥對故癌癥對人體的正常生命活動會產(chǎn)生不良影響人體的正常生命活動會產(chǎn)生不良影響. 人體人體中只有惡性的腫瘤才是癌中只有惡性的腫瘤才是癌. 要點二要點二基因診斷與基因治療基因診斷

12、與基因治療1基因診斷基因診斷(1)概念概念: 又稱又稱DNA診斷診斷, 是采用檢測是采用檢測DNA的的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常(如遺傳如遺傳病的基因缺陷病的基因缺陷)或攜帶病原體或攜帶病原體(如乙型肝炎病如乙型肝炎病毒等毒等). (2)原理原理: DNA分子雜交原理分子雜交原理. 針對不同疾病針對不同疾病的的檢測檢測, 有不同的有不同的DNA探針探針, DNA探針分子有探針分子有特定的脫氧核苷酸序列特定的脫氧核苷酸序列, 若它與標(biāo)本中的若它與標(biāo)本中的DNA分子發(fā)生雜交分子發(fā)生雜交, 即可特異性地確定標(biāo)本即可特異性地確定標(biāo)本上的遺傳信息上的遺傳信息. (3

13、)特點特點: 針對性強(qiáng)、特異性高針對性強(qiáng)、特異性高. 快速、簡便快速、簡便. 靈靈敏度高敏度高. (4)檢測對象檢測對象傳染性疾病的病原診斷傳染性疾病的病原診斷, 如結(jié)核病、肝如結(jié)核病、肝炎、艾滋病等炎、艾滋病等. 各種腫瘤的生物學(xué)特性的判斷各種腫瘤的生物學(xué)特性的判斷. 遺傳病的基因異常分析遺傳病的基因異常分析. (5)意義意義對一些晚發(fā)性遺傳病提前作出準(zhǔn)確判斷對一些晚發(fā)性遺傳病提前作出準(zhǔn)確判斷. 對胎兒進(jìn)行產(chǎn)前基因診斷對胎兒進(jìn)行產(chǎn)前基因診斷, 避免遺傳病患避免遺傳病患兒出生兒出生. 了解隱性致病基因的存在情況了解隱性致病基因的存在情況. 2基因治療基因治療(1)概念概念: 把帶有治療作用的外

14、源基因?qū)胗邪褞в兄委熥饔玫耐庠椿驅(qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中基因缺陷的細(xì)胞中, 達(dá)到治療的目的達(dá)到治療的目的. (2)基因治療的基本原理基因治療的基本原理采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因?qū)牖颊叩哪巢捎棉D(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因?qū)牖颊叩哪撤N細(xì)胞中種細(xì)胞中, 體外培養(yǎng)使其增殖體外培養(yǎng)使其增殖(即細(xì)胞培養(yǎng)即細(xì)胞培養(yǎng)), 然后輸回患者體內(nèi)然后輸回患者體內(nèi), 這樣重組受體細(xì)胞因?qū)н@樣重組受體細(xì)胞因?qū)胝；蛉胝；? 可以糾正或彌補(bǔ)缺陷基因帶來可以糾正或彌補(bǔ)缺陷基因帶來的影響的影響. 將帶有治療作用的基因通過載體將帶有治療作用的基因通過載體(如滅活的如滅活的病毒等病毒等)直接送入人體內(nèi)某些細(xì)胞中直接送入人體內(nèi)某

15、些細(xì)胞中, 從而達(dá)從而達(dá)到治療疾病的目的到治療疾病的目的. (3)基因治療的圖解基因治療的圖解: (目前流行的兩條途徑目前流行的兩條途徑)【名師點睛名師點睛】基因治療的原理以及和基因診基因治療的原理以及和基因診斷的區(qū)別斷的區(qū)別(1)基因治療的原理基因治療的原理: 基因治療只是將正常的基因治療只是將正常的基因?qū)氩∪梭w內(nèi)基因?qū)氩∪梭w內(nèi), 使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能揮功能, 從而達(dá)到治療疾病的目的從而達(dá)到治療疾病的目的, 而細(xì)胞中而細(xì)胞中的缺陷基因并未修復(fù)的缺陷基因并未修復(fù), 和正?；蛲瑫r存在和正常基因同時存在, 基因治療也不是切除病變基因或誘發(fā)其突變基因治療也不是切除病變

16、基因或誘發(fā)其突變 (2)基因治療和基因診斷的區(qū)別基因治療和基因診斷的區(qū)別: 基因診斷是基因診斷是在在DNA水平上分析檢測某一基因水平上分析檢測某一基因, 從而對特從而對特定的疾病進(jìn)行診斷定的疾病進(jìn)行診斷, 而基因治療是將正常的而基因治療是將正常的基因?qū)氩∪梭w內(nèi)基因?qū)氩∪梭w內(nèi), 使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能揮功能. 人的凝血因子人的凝血因子基因缺陷引起的基因缺陷引起的血友病血友病B是一種嚴(yán)重的遺傳病是一種嚴(yán)重的遺傳病, 臨床上表現(xiàn)為臨床上表現(xiàn)為后發(fā)性或輕微外傷后出血不止后發(fā)性或輕微外傷后出血不止, 常由于關(guān)節(jié)、常由于關(guān)節(jié)、肌肉的反復(fù)出血導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形而終身殘疾肌肉的反復(fù)出血導(dǎo)

17、致關(guān)節(jié)畸形而終身殘疾, 或由于內(nèi)臟或顱內(nèi)出血而死亡或由于內(nèi)臟或顱內(nèi)出血而死亡. 復(fù)旦大學(xué)與復(fù)旦大學(xué)與第二軍醫(yī)大學(xué)上海醫(yī)院合作第二軍醫(yī)大學(xué)上海醫(yī)院合作, 從一批志愿接從一批志愿接受基因治療的患者中選擇了兩兄弟開始進(jìn)行受基因治療的患者中選擇了兩兄弟開始進(jìn)行基因治療的臨床研究基因治療的臨床研究, 獲得了成功獲得了成功. 結(jié)合教材中基因治療的途徑結(jié)合教材中基因治療的途徑, 請推測專家的研究思路可能是請推測專家的研究思路可能是: (1)思路一思路一: 體內(nèi)途徑體內(nèi)途徑第一步第一步: 從正常人體內(nèi)提取凝血因子從正常人體內(nèi)提取凝血因子的正的正?；虺；? 第二步第二步: _, 達(dá)到治療疾病的目的達(dá)到治療疾

18、病的目的. (2)思路二思路二: 體外途徑體外途徑第一步第一步: _, 從患者體內(nèi)提取受體細(xì)胞從患者體內(nèi)提取受體細(xì)胞(成纖維細(xì)胞成纖維細(xì)胞). 第二步第二步: _. 第三步第三步: 擴(kuò)大培養(yǎng)改造的患者的受體細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)改造的患者的受體細(xì)胞. 第四步第四步: _, 并檢測患者血液中有沒有并檢測患者血液中有沒有凝血因子凝血因子. 【解析解析】基因治療既可以通過體外途徑基因治療既可以通過體外途徑, 又可以通過體內(nèi)途徑又可以通過體內(nèi)途徑. 體內(nèi)途徑是直接將目體內(nèi)途徑是直接將目的基因利用載體送入患者受體細(xì)胞內(nèi)達(dá)到治的基因利用載體送入患者受體細(xì)胞內(nèi)達(dá)到治療疾病的目的療疾病的目的. 通過體外途徑進(jìn)行基因治療

19、通過體外途徑進(jìn)行基因治療的基本原理是的基本原理是: 提取目的基因和受體細(xì)胞提取目的基因和受體細(xì)胞, 通通過載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞, 體外大量體外大量培養(yǎng)改造的受體細(xì)胞培養(yǎng)改造的受體細(xì)胞, 將帶有目的基因的受將帶有目的基因的受體細(xì)胞輸回患者體內(nèi)體細(xì)胞輸回患者體內(nèi). 【答案答案】(1)利用載體直接將第一步獲得的利用載體直接將第一步獲得的正?；蜉斎牖颊唧w內(nèi)細(xì)胞中正?；蜉斎牖颊唧w內(nèi)細(xì)胞中(2)從正常人從正常人體內(nèi)提取凝血因子體內(nèi)提取凝血因子的正?；虻恼；蚪柚d體借助載體將凝血因子將凝血因子的正?；蛩腿牖颊叩氖荏w細(xì)的正常基因送入患者的受體細(xì)胞胞將改造的患者的受

20、體細(xì)胞輸回患者體內(nèi)將改造的患者的受體細(xì)胞輸回患者體內(nèi)變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 2在基因治療的過程中在基因治療的過程中, 正常基因的來源最正常基因的來源最好是下列哪一項好是下列哪一項()A.患者自身患者自身B. 同種的其他健康生物同種的其他健康生物C. 異種生物異種生物 D. 以上三項皆可以以上三項皆可以解析解析: 選選B. 基因治療是指將人的正?；蚧蚧蛑委熓侵笇⑷说恼；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入人體靶有治療作用的基因通過一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用細(xì)胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用, 從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)新技術(shù).

21、 親緣關(guān)系越近的生物親緣關(guān)系越近的生物, 其遺傳物質(zhì)相似的程其遺傳物質(zhì)相似的程度也越大度也越大, 因此因此, 目的基因最好選擇同種的其目的基因最好選擇同種的其他健康生物來提取健康基因他健康生物來提取健康基因. 對癌癥是否是傳染病或遺傳病辨析不清對癌癥是否是傳染病或遺傳病辨析不清【例題例題】(2012黃橋高一檢測黃橋高一檢測)下列都屬于下列都屬于傳染病的一組是傳染病的一組是()A. 癌癥、肺結(jié)核癌癥、肺結(jié)核B. B. 狂犬病、艾滋病狂犬病、艾滋病C. 傷寒、糖尿病傷寒、糖尿病 D. 炭疽病、色盲炭疽病、色盲【解析解析】色盲是遺傳病色盲是遺傳病; 癌癥是由基因突變癌癥是由基因突變引起的引起的, 不

22、屬于傳染病不屬于傳染病; 肺結(jié)核、狂犬病、肺結(jié)核、狂犬病、艾滋病、炭疽病是傳染病艾滋病、炭疽病是傳染病; 糖尿病是代謝異糖尿病是代謝異常疾病常疾病. 【答案答案】B【糾錯筆記糾錯筆記】 (1)傳染病是由病原體引起的傳染病是由病原體引起的, 能傳染的疾病能傳染的疾病. 遺傳病是能在親子代間傳遞遺傳病是能在親子代間傳遞的疾病的疾病. 癌癥不是傳染病癌癥不是傳染病. (2)預(yù)防傳染病的一般措施預(yù)防傳染病的一般措施: 控制傳染源控制傳染源, 如對如對病人和疑似病人進(jìn)行隔離病人和疑似病人進(jìn)行隔離; 切斷傳播途徑切斷傳播途徑, 如如大搞愛國衛(wèi)生運(yùn)動大搞愛國衛(wèi)生運(yùn)動; 保護(hù)易感人群保護(hù)易感人群, 如為提高如為提高易感人群的免疫力而進(jìn)行的預(yù)防接種易感人群的免疫力而進(jìn)行的預(yù)防接種.