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1、海南医学院 PBL 教学案例教师版案例名称： 我要一名健康的宝宝 所属课程： 生物化学与分子生物学 适用对象： 临床医学专业本科二年级学生或四年级学生教案来源：海南医学院理学院生物化学与分子生物学教研室 编 写 者： 蔡望伟2015 年 9 月 10 日注意事项请各位指导老师仔细阅读以下内容，并请严格执行。1.PBL 教学案例分教师版和学生版，请勿将教师用书交于学生使用。2.在使用学生用书时，请按照案例 1-4 幕的内容及相应问题逐次发放给学生； 讨论完一幕才能发下一幕，依此类推。3. 在学生讨论过程中要注意引导学生，以免出现离题，如果出现离题现象， 应及时引导和纠正；4.对学生在讨论中的表现
2、要尽可能详细记录以便给予评价与反馈。9案例的选择及问题设计思路1.案例的选择蛋白质结构与功能、核酸的结构与功能、复制、转录、翻译及基因表达调控是生物化学与分子生物学课程中相对独立但又相互联系的的重要内容。DNA 蕴藏着生命的蓝图，并通过 mRNA 将 DNA 分子的遗传信息转换为蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。因此，基因的异常可以引起蛋白质的合成及功能异常，从而导致疾病的发生。如何结合临床案例使学生掌握并灵活运用生物化学与分子生物学的基础理论、基本知识和基本技术，从分子水平理解临床相关疾病的发病的分子机制是生物化学与分子生物学课程亟待解决的问题。b-地中海贫血是由于b-珠蛋白基因突变引起的慢性遗
3、传性溶血性贫血常，属于常染色体隐性遗传。选择b-地中海贫血作为案例，主要基于以下考虑：（1）b-珠蛋白基因突变可以导致基因表达调控、mRNA 剪接、mRNA 的加尾等异常，这些问题均涉及到生物化学与分子生物学课程中大蛋白质结构与功能、基因的结构与功能、DNA 的复制和转录、蛋白质的生物合成以及基因表达调控，都是生物化学与分子生物学课程的核心内容。（2）重症b-地中海贫血目前还没有有效的治疗方法，患者需要终身输血， 给家庭及社会带来严重的负担。目前最有效的方法是通过产前基因诊断防止重症b-地中海贫血患儿的出生，这将会涉及到人工流产及引产的相关的伦理问题。在案例中将为学生设计相关的伦理问题，供学生
4、讨论。（3）在我国南方地区是地中海贫血高发区，目前在地贫的分子基础研究、诊断、产前诊断、预防干预等方面已经做了大量的工作，发表了相当多的文献， 可供学生查阅。（4）在开展 PBL 教学过程中能充分体现临床-基础-伦理学三方面的有机结合，使学生通过查阅文献、小组讨论，从基因结构及基因表达调控、蛋白质结构与功能方面阐述b-地中海贫血，从而掌握生物化学与分子生物学的基本理论、基本知识及基本实验原理，并探讨地贫防控过程中出现的医学伦理学问题。（5）通过b-地中海贫血的学习，培养学生的综合学习能力，提高学生分析问题和批判性思维的能力。2.问题设计（1）所选案例来自现实生活中的常见病，符合教材中的相关内容
5、。问题越接近实际情况越能帮助学生从书本中学习来的知识应用于实际情境中。（2）所呈现的案例问题与学生未来专业上所面临的问题密切相关。（3）问题设计总体上是从临床到基础，再从基础到临床的双向教学。先从案例的临床资料入手，提出简单的相关临床问题，逐步延伸出基础问题，最终回答临床的问题。（4）问题的设计由简单到复杂，从宏观到微观。本案例首先从贫血概念入手， 提出简单的贫血问题，逐步深入到临床血液学及分子机制问题，教学内容由浅入深，由简单到复杂，符合学生的年级及学年课程目标。（5）问题的设计符合学生的知识结构，是理论课程学习的延伸，具有很好的连续性。（6）内容涉及到生物化学与分子生物学课程及相关临床课程
6、的不同章节，涵盖多个教学目标，能够促进学生融会贯通书本的知识，理论联系实际，培养学生应用知识的能力。【学习目标】I. 基础医学1. 掌握蛋白质的一级结构2. 掌握 DNA 的复制、RNA 的转录与加工及翻译及翻译。3. 掌握密码子与氨基酸之间的关系。4. 掌握开放阅读框与蛋白质一级结构之间的关系。5. 熟悉中国人群中常见的-地中海贫血突变，理解这些突变的致病机制6. 了解常用的检测基因突变方法的原理（寡核苷酸探针杂交、反向点杂交、等位基因特异聚合酶链反应，限制性内切酶分析）。II.临床医学1. 贫血的临床表现；2. 贫血的诊断标准；3. b-地中海贫血的临床表现：（1）症状；（2）体征4. b
7、-地中海贫血的相关实验室筛查及检查指标；5. b-地中海贫血的发病机制及诊断；6. 如何防止重症b-地中海贫血患儿的出生？.医学人文1. 遗传咨询：如何与就医者沟通？2. 医学伦理学：（1）你是否同意终止重症重症b-地中海贫血胎儿的出生? 说明理由;(2)谈谈你对人工流产的看法。3. 地中海贫血的一级干预、二级干预及三级干预。【教学建议】1. 本案例涉及课程基础内容：蛋白质结构与功能的关系；核酸的结构与功能的关系；DNA 的生物合成（复制）；RNA 的生物合成（转录）；蛋白质的生物合成（翻译）；基因表达调控；基因诊断和基因治疗。2. 课程内容与临床的联系：基因突变与b-地中海贫血的关系；基因突
8、变对转录、翻译的影响及其与b-地中海贫血严重程度的关系；基因诊断技术在b-地中海贫血诊断中的应用。3. 本案例的教学重点：应用课程的基础知识阐述b-地中海贫血的分子机制。4. 本案例适宜 2 或学生 4 年级年级临床医学专业学生。（1）对 2 年级学生的基本要求：1）掌握蛋白质结构与功能的关系、核酸的结构与功能的关系、DNA 的生物合成（复制）、RNA 的生物合成（转录）、蛋白质的生物合成（翻译）、基因表达调控、基因诊断和基因治疗等生物化学与分子生物学知识；2）掌握医学信息学检索的方法，能通过相关方法查找相关的资料， 基本了解疾病诊疗的基本过程。（2）对 4 年级学生的要求：1）与 2 年级学
9、生的第（1）点相同；2）完成诊断学、儿科学、内科学及妇产科学课程的学习，掌握了病史询问、体格检查及辅助检查、实验室诊断及医学伦理学基本知识等。【参考书目】1. 葛均波，徐永健主编.内科学.第 8 版.人民卫生出版社.2013 年 3 月.2. 万学红，卢雪峰主编.诊断学.第 8 版.人民卫生出版社. 2013 年 3 月.3. 谢幸，苟文丽主编. 妇产科学.第 8 版.人民卫生出版社. 2013 年 3 月.4. 王卫平主编.儿科学.第 8 版.人民卫生出版社. 2013 年 3 月.案例摘要张彩凤， 25 岁，黎族，籍贯海南五指山市。主诉怀孕三个月。首次到医院妇产科进行产前检查。既往史：婚检
10、时曾被诊断为贫血，但没有任何贫血的症状， 否认肝炎、结核、肾病病史。家族史：其弟弟患有严重的遗传性溶血性贫血，需要经常输血，10 岁去世。婚育史：初婚，结婚两年，孕 1 产 0，非近亲结婚，配偶黎族人，健康。该孕妇希望了解她怀的小宝宝是否健康，有无患其弟弟所患的遗传性血液病的风险。体格检查：体温正常，脉搏正常，血压 110/70mmHg，心率 70 次/分钟，心肺无异常体征，肝脾未触及，子宫增大如孕 12 周，其他未见异常。超声波检查： 宫内妊娠 12 周，单胎活胎。血液学检查：血红蛋白(Hb)浓度为 90g/L，红细胞平均体积为 60 fL，血红蛋白电泳分析显示血红蛋白 A2（Hb A2）含
11、量增高（5.0%），胎儿血红蛋白含量正常，小细胞低色素性贫血。该孕妇可能是b-地中海贫携带者，建议其夫妇双方抽外周血进行基因诊断。检测结果为孕妇b41-42/N，确诊为b-地中海贫携带者，配偶为 N/N，未携带b-地中海贫基因突变。张彩凤， 25 岁，黎族，籍贯海南五指山市。主诉怀孕三个月。首次到医院妇产科进行产前检查。既往史：婚检时曾被诊断为贫血，但没有任何贫血的症状， 否认肝炎、结核、肾病病史。家族史：其弟弟患有严重的遗传性溶血性贫血，需要经常输血，10 岁去世。婚育史：初婚，结婚两年，孕 1 产 0，非近亲结婚，配偶黎族人，健康。该孕妇希望了解她怀的小宝宝是否健康，有无患其弟弟所患的遗传
12、性血液病的风险。第 1 幕（30 分钟）【参与教师】生物化学与分子生物学、妇产科学（或遗传咨询）和儿科学的教师。【辅导注意事项及提示用问题】1.上述病历资料包含哪些重要的信息？2.如何进行与病人进行交流？（沟通技巧：Kind and patient to patients） 3.还需要获得哪些相关资料？(家族史很重要！其他兄弟姐妹有无贫血表现？配偶有无贫血表现? 配偶的兄弟姐妹有无贫血表现？配偶的兄弟姐妹的子女有无贫血表现？)【主要讨论方向】1.贫血的基本概念。2.溶血性贫血的常见原因。3.遗传性溶血性贫血原因及临床表现特征。4.如何回答孕妇提出的问题？体格检查：体温正常，脉搏正常，血压 11
13、0/70mmHg，心率 70 次/分钟，心肺无异常体征，肝脾未触及，子宫增大如孕 12 周，其他未见异常。超声波检查： 宫内妊娠 12 周，单胎活胎。第 2 幕（30 分钟）【辅导注意事项及提示用问题】1. 该孕妇曽被诊断为贫血，贫血的诊断需要进行哪些基本的检查？2. B 超是否发现胎儿先天性缺陷？3. B 超能判断胎儿有无遗传性血液病的风险？【主要讨论方向】1. 你认为孕妇还需要进行哪方面的检查？请说明理由。2. B 超检查能发现胎儿的哪些先天性缺陷？3. 你认为胎儿是否正常？有无患该孕妇弟弟所患的遗传性血液病的风险？ 请说明理由。血液学检查：血红蛋白(Hb)浓度为 90g/L，红细胞平均体
14、积为 60 fL，血红蛋白电泳分析显示血红蛋白 A2（Hb A2）含量增高（5.0%），胎儿血红蛋白含量正常，小细胞低色素性贫血。第 3 幕（1 学时）【辅导注意事项及提示用问题】1.血液检查指标提示该孕妇是轻度、中度还是重度贫血？2.引起该孕妇贫血的可能原因是什么？3.血红蛋白 A2（Hb A2）为什么会增高？4.红细胞平均体积为什么会降低？5.哪些原因可以引起小细胞低色素性贫血？用什么方法可以鉴别？【主要讨论方向】1.该孕妇是否患有贫血？严重程度？2.如果是贫血的话，可能是什么贫血？用什么方法可以确诊？3.为什么该孕妇的 Hb A2 会增高？4.为什么红细胞平均体积会降低？5.什么原因可以
15、引起小细胞低色素贫血？如何鉴别诊断？19该孕妇可能是b-地中海贫携带者，建议夫妇双方均抽外周血进行基因诊断。检测结果为孕妇b41-42/N，确诊为b-地中海贫携带者，丈夫为 N/N, 未携带b-地中海贫基因突变。第 4 幕（2.5 学时）【辅导注意事项及提示用问题】根据所给的b-珠蛋白基因序列、mRNA 序列及蛋白质序列指导学生学习1.地中海贫血的分类及区域分布特点。2.血红蛋白的基本组成，每条肽链的一级结构及空间结构。3.a-珠蛋白基因和b-珠蛋白基因的染色体定位及基因的组织结构，引导学生理解a-珠蛋白基因和b-珠蛋白基因结构特点及真核生物的基因的结构模式。4.什么是密码子？共有多少个摸码子？起始密码子是什么？终止密码子是什么？5.什么是外显子和内含子？内含子两端的序列有何特点？成熟 mRNA 是如何生成的？6.引导学生找出起始密码子和终止密码子，从起始密码子到终止密码子称为开放阅读框（ORF）。7.所有真核生物成熟 mRNA 的 3-端均有 PolyA，PolyA 是如何加到 mRNA上的？基因中有加尾信号。8.何谓启动子和启动子元件？真
