高中生物第1章生物科学与降1_1抗生素的合理使用课件新人教版选修21

新课导入 细菌 病毒等病原微生物给健康带来了极大的危害 对付各种各样的病原微生物我们有各种各样的药物 里面都可能包括不同种类的抗生素 但是抗生素的滥用产生了新的问题 第1节抗生素的合理使用 一 抗生素史话 三 合理使用抗生素 二 抗生素的作用机制 教学目标 知识目标 能力目标 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 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 情感态度与价值观目标 1 认同应合理使用抗生素 2 明确抗生素的利弊 重点 教学重难点 难点 1 生活中滥用抗生素的实例及滥用抗生素的危害 滥用抗生素的实例及滥用抗生素的危害 2 合理使用抗生素 一 抗生素史话 第二次世界大战期间 抢救前线伤员急需大量有效的抗菌药物 尽管早在1928年 英国细菌学家弗莱明就发现了青霉菌分泌的青霉素能有效地杀死细菌 但是 当时提取青霉素十分困难 人们也没有意识到青霉素的应用价值 弗莱明 英国剑桥大学的科学家弗洛里和钱恩在查阅文献时 注意到弗莱明的发现 决心攻克提取青霉素的难关 1943年 青霉素用于临床治疗 使成千上万的伤员和病人得到救治 第二次世界大战结束后 弗莱明 弗洛里和钱恩共享了1945年度的诺贝尔生理学或医学奖 目前常用抗生素可以根据其化学结构分为以下几类 1 内酰胺类抗生素 分子中含有 内酰胺环 如青霉素类 2 氨基糖甙类抗生素 具有氨基糖以甙键与氨基环乙醇相结合 如链霉素 3 四环类抗生素 含四环稠环基本结构 如四环素 4 大环内酯类抗生素 以大环内酯为基本骨架 如红霉素 5 抗癌抗生素 蒽环类抗生素 为7 8 9 10 四氢 5 12丁省醌衍生物为配基 并在7位或10位通过甙键与一个或几个糖或氨基糖结合 如柔红霉素 6 多肽类 含肽键 如杆菌肽 7 其他 结构不同但尚未形成系列的抗生素 如新生霉素 亚历山大 弗莱明于1881年出生在苏格兰的洛克菲尔德 弗莱明从伦敦圣马利亚医院医科学校毕业后 从事免疫学研究 在第一次世界大战中作为一名军医 研究伤口感染 他注意到许多防腐剂对人体细胞的伤害甚于对细菌的伤害 他认识到需要某种有害于细菌而无害于人体细胞的物质 战后弗莱明返回圣马利亚医院 1922年他在做实验时 发现了一种他称之为溶菌霉的物质 溶菌霉产生在体内 是粘液和眼泪的一种成份 对人体细胞无害 它能够消灭某些细菌 但不幸的是在那些对人类特别有害的细菌面前却无能为力 读一读 亚历山大 弗莱明 二 抗生素的作用机制 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 微生物 动物 植物 化学合成 从来源上 从性能上 抗细菌 抗病毒 抗寄生虫 更新的认识 1 细菌致病的机理 1 毒力因子 细菌 通过菌毛和非菌毛黏附物质 接触宿主 通过荚膜和微荚膜 抗吞噬 抗杀菌 免疫防御功能 释放侵袭性胞外酶 在宿主体内的迅速繁殖 释放多种毒性物质 毒素 引起某种疾 2 细菌侵入机体的数量和途径 引起感染的细菌数量取决于病原菌的毒力强弱和机体免疫力的高低 一般情况下 细菌毒力越强 机体免疫力越低 引起感染需要的细菌越少 另外 有一定毒力和足够数量的细菌 还需从适当的部位侵入机体才可引起感染 细菌结构与抗生素作用示意图 细胞壁 细胞膜 细胞质 影响细胞膜的通透性 抑制DNA的合成 抑制细胞壁的合成 影响蛋白质的合成 2 抗生素杀菌作用主要有4种机制 2 与细胞膜相互作用 一些抗菌素与细胞的细胞膜相互作用而影响膜的渗透性 这对细胞具有致命的作用 1 抑制细菌细胞壁的合成 抑制细胞壁的合成会导致细菌细胞破裂死亡 哺乳动物的细胞没有细胞壁 不受这些药物的影响 3 干扰蛋白质的合成 干扰蛋白质的合成意味着细胞存活所必需的酶不能被合成 4 抑制核酸的转录和复制 抑制核酸的功能阻止了细胞分裂或所需酶的合成 三 合理使用抗生素 抗生素开始使用时 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 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 1 细菌的耐药性 细菌产生耐药性示意图 整体耐药性增强 应用抗生素 存活的细菌 被杀灭的细菌 增殖 具有较强耐药性的细菌 再次应用抗生素 增殖 1 某人生病时 医生给他开了一些抗生素药物 此人考虑到 是药三分毒 因此当病情稍微好转时 就立即停止服药 而按照医生的意见 还应该再服药一两天 也有人为更快地控制病情 自行在医嘱的基础上加大服药量 2 日常生活中不合理使用抗生素的实例 问 病还没好就停止用药 体内还有一部分病菌没有被杀死 保留下来的病菌可能会有什么特点 如果以后由这样的病菌引起类似的疾病 再用同样的药还那么有效吗 保留下来的病菌可能会产生抗药性 因此当由这些具有抗药性的病菌引起类似的疾病时 再用同样的药来治疗就不会那么有效了 2 当某人的身体出现炎症时 他觉得上医院看病太麻烦 就直接上药店购买一些抗生素药物服用 以前这么做 相同的炎症也治好了 可能会出现药量不足或药量过大 从而有利于耐药菌群出现 或影响机体内环境稳态 造成体内正常菌群失调 导致其他疾病发生 问 即使不考虑是否能对症下药 自己直接去药店购买抗生素使用 可能还会留下哪些隐患 3 平常使用的消毒液 洗手液里 加入抗生素成分后 除菌效果更好 所以得到一些消费者的欢迎 4 有人在栽种农作物和饲养禽畜时 为了更有效地防病灭菌 就在农药或饲料中添加多种抗生素 问 资料3 4所列举的现象 在日常生活中并不少见 这些做法对人类健康会有哪些危害 滥用抗生素会造成环境中耐药菌株增多 此外 农作物和禽畜体内残留的抗生素还有可能通过食物链进入人体 影响人体健康 3 食用抗生素的8个误区 误区1 抗生素 消炎药 误区2 抗生素可预防感染 误区3 新的抗生素比老的好 贵的抗生素比便宜的好 误区4 使用抗生素的种类越多 越能有效地控制感染 误区6 感冒就用抗生素 误区7 发烧就用抗生素 误区8 频繁更换抗生素 误区5 一旦有效就停药 1 严格掌握适应症 2 发热原因不明者不宜采用抗生素 3 病毒性疾病不宜采用抗生素 4 使用前做药敏试验 5 新生儿 老年人 肝肾功能不全者慎用毒性大的抗生素 6 严加控制预防性应用抗生素 7 应尽量避免在皮肤 黏膜等局部使用抗生素 易导致过敏反应 4 抗生素使用的注意事项 5 怎样使用抗生素才能既治病 又尽量避免细菌等病原微生物产生耐药性 避免破坏人体内正常菌群的平衡呢 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 讨论 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 并加强弄畜产品中抗生素含量的检测 到社会中去 1 回忆你和家人是否有过不合理使用抗生素的做法 2 向你的家人和朋友介绍合理使用抗生素的原则 3 主要自己合理使用抗生素就可以保障健康吗 社会中还有哪些滥用抗生素的现象 你能为此做些什么呢 课堂小结 1 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 2 抗生素的作用机制 3 合理使用抗生素的方法 1 抗生素能抑制或杀灭细菌 霉菌 支原体 衣原体等微生物 它的使用帮助人类战胜了多种疾病 关于抗生素的使用 下列说法正确的是 A 当周围有人感冒发烧时 可以吃些抗生素以防被传染B 上呼吸道感染 咽痛等病毒性疾病应抗生素治疗C 抗生素在治病的同时也有副作用 没有一种抗生素是绝对安全而无副作用的D 使用某抗生素一两天后病情没有明显好转 应尽快用其他抗生素 C 解析 本题主要考察学生对抗生素正确使用的掌握 2 我国科学家运用基因工程技术 将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达 培育出了抗虫棉 下列叙述不正确的是 A 基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B 重组DNA分子中增加一个碱基对 不一定导致毒蛋白的毒性丧失C 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作用 从而造成基因污染D 转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 D 解析 本题主要考察学生转基因特性的理解 3 动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理 病理过程及其机制意义重大 下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图 请回答下列问题 1 肝脏切成小薄片 这有利于肝脏细胞 2 气室中充入5 C02 气体的主要作用是 吸收氧气和营养物质 排出代谢废物 维持培养液适宜的pH 3 培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长 但要注意选择抗生素的 以保证抗生素对肝脏无害 4 有机物X有毒性 可诱发染色体断裂 利用上图所示装置和提供的下列材料用具 探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用 材料用具 肝脏小块 外周血淋巴细胞 淋巴细胞培养液 植物凝集素 刺激淋巴细胞分裂 显微镜 载玻片 盖玻片 玻璃皿 滴管 吉姆萨染液 使染色体着色 有机物X溶液等 实验过程 在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞 取4等份 备用 利用甲 乙 丙 丁4组上图所示装置 按下表步骤操作 表示已完成的步骤 种类和剂量 上表中还需进行的操作是 培养一段时间后 取4组装置中的等量培养液 分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养 一段时间后取淋巴细胞分别染色 制片 在显微镜下观察 并对比分析 若丙组淋巴细胞出现异常 而甲组的淋巴细胞正常 则说明 肝脏小块对有机物X具有解毒作用 向乙 或丁 组装置中放置肝脏小块 染色体形态和数量 解析 本题考查动物细胞培养的相关知识 1 把肝脏切成小薄片 有利于肝脏细胞的呼吸代谢 即吸收氧气和营养物质 排出代谢废物 2 气室中充入5 CO2的作用是形成碳酸来维持培养液适宜的pH 3 同时也要注意选择抗生素的种类和数量来抑制细菌生长 4 乙组或丁组没有处理向乙 或丁 组装置中放置肝脏小块作为对照实验 有机物X有毒性 可诱发染色体断裂所以要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化 甲组添加肝脏小块淋巴细胞染色体正常 丙组没有添加出现染色体异常 说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用 所以甲组正常 课堂练习 1 在1928年 英国细菌学家发现了青霉菌分泌的青霉素能有效地杀死细菌 弗莱明 2 抗生素的概念 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 3 结核杆菌是结核病的病原体 近年来因抗药菌株增多等原因 使人类结核病的发病率和死亡率上升 下列有关结核杆菌的叙述 正确的是 A 结核杆菌的基本结构包括细胞壁 细胞膜 细胞质和细胞核B 结核杆菌抗药性的产生是应用抗生素诱导基因突变的结果C 接种卡介苗后 T细胞受刺激成为记忆细胞 产生相应的抗体D 感染结核杆菌后 机体主要通过特异性细胞免疫的作用将其消灭 D 4 下列抗生素使用不正确的是 A 发热原因不明者不宜采用抗生素B 病毒性疾病宜采用抗生素C 使用前做药敏试验D 新生儿 老年人 肝肾功能不全者慎用毒性大的抗生素 B 5 1 根据病毒入侵机体后引起血液中抗体浓度变化的规律 为提高人体对病毒的免疫能力 应采取的措施是向人体注射 A 灭活抗原B 抗体C 抗生素D 抗病毒药物 2 B淋巴细胞和T淋巴细胞依靠细胞膜表面的 识别抗原 3 机体合成的数百万种抗体对抗原的特异性识别 是由于抗体分子结构中的 不同 A 受体 抗原识别受体 氨基酸序列 6 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒 HIV 引起的获得性免疫缺陷综合征 下图是该病毒的结构模式图 3 HIV的感染和繁殖过程大致可分为吸附 侵入 复制 和释放 在侵入的过程中进入寄主细胞的是 1 图中标号1是 2 HIV在非寄生时 不能进活动 而感染人体后 主要侵染细胞 衣壳蛋白 T淋巴 独立的代谢 组装 RNA 7 为了实现燃料供应来源多样化 发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精 生物柴油 沼气等已经列入我国未来10年的发展计划 广东省是我国甘蔗主产区之一 甘蔗是一种高光效的C4植物 单位面积产量很高 种植面积日益扩大 目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料 利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为 甘蔗 榨汁 蔗糖 酵母发酵 蒸馏 成品 燃料酒精 请根据上述材料 回答下列问题 1 简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程 2 具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种 对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌 诱变及筛选过程如下 步骤1 野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理 步骤2 制备选择培养基 在基本培养基的基础上 注意和 加琼脂后灭菌 制成固体平板 步骤3 将紫外照射后的菌液稀释涂布平板 步骤4 根据筛选出突变菌 3 利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验 除了将培养基灭菌 保持空间洁净外 发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法 添加高浓度蔗糖 葡萄糖 调低pH值 是否能在选择培养基上生长 4 甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物 主要成分为木质素 纤维素和半纤维素 但是酵母菌无法直接利用 原因是其 请提出解决方法 缺乏相应分解酶系 答案 1 选取甘蔗外植体 通过诱导脱分化产生愈伤组织 然后通过调整植物激素比例 再分化形成芽和根 获得大量试管苗 或通过诱导大量形成胚状体 制成人工种子 适宜条件下萌发长成幼苗 3 利用突变菌的耐酸特性 降低培养基的pH值 达到抑菌的目的 利用突变菌的耐高糖特性 通过高渗环境达到抑菌目的 保持厌氧环境 达到抑菌目的 在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素 达到抑菌目的 4 缺乏相应分解酶系 或缺乏纤维素酶和半纤维素酶 在酵母菌中转入分解酶系相关基因 利用酶或微生物分解蔗渣 利用物理和化学方法分解蔗渣 将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵 习题答案 2 下列使用抗生素的事例有可能是你或你的家人所经历过的事情 请分析其合理性 如果不合理 你认为该怎样做 1 甲患了轻微的普通感冒就立即使用抗生素进行治疗 他认为早用抗生素治疗可以更早地痊愈 提示 轻微的普通感冒 不必使用抗生素治疗 可选用一般的中 西治感冒药品即可