《放射生物学》教学大纲课程编号：040404Z6课程名称：《放射生物学》（radiationbiology）课程性质：考查课学分：1学分总学时：16学时理论学时：16学时实验学时：0学时先修课程：内科学、外科学、影像诊断学适用专业：四年制医学影像技术专业用参考教材：龚守良主编《放射生物学》（第四版），科学技术出版社，2015一、课程在培养方案中的地位、目的和任务放射生物学是一门边缘学科，主要研究放射线对生物体的作用，观察不同质的放射线照射后的各种生物效应以及不同内、外因素对生物效应的影响。范围涉及放射线对生物体作用的原初反应及其以后一系列的物理、化学和生物学方面的改变，临床放射生物学或肿瘤放射生物学是放射生物学的一个分支，它又是放射肿瘤学(放射治疗学)的四大支柱(肿瘤学、放射物理学、放射生物学和放射治疗学)之一。因此，世界上绝大多数国家在对放射治疗医生进行培训、资格考核或晋级都要求有临床放射生物学的内容。临床放射生物学是在辐射生物学基本理论的基础上，结合对临床放射治疗时肿瘤及正常组织的放射生物特性以及治疗中和以后诸因素发生变化的研究，以及在以上认识的基础上，利用结合放射生物行为特点从分子、细胞、组织直至整体水平实验研究的独特手段，探讨提高放疗疗效的办法或手段，以达到不断提高肿瘤治疗效果和病人生存质量的目的随着生命科学的迅速发展，临床放射生物学的研究内容和技术也不断的得到发展、充实和更新。毫无疑问，深入理解临床放射生物学的基础知识和概念，掌握临床放射生物学研究动态并加以运用，对肿瘤放射治疗的改进和提高肿瘤治疗效果有极重要的意义。二、课程教学的基本要求理论课教学要求使用多媒体和板书结合起来，讲授放射生物学的理论知识；实验课教学要求教师提前进行预实验，保证实验结果的可行性和准确性，让学生掌握实验技能，培养学生的科研思维和创新能力。1
1 《放射生物学》教学大纲 课程编号：040404Z6 课程名称：《放射生物学》（radiation biology） 课程性质：考查课 学 分：1 学分 总 学 时：16 学时 理论学时：16 学时 实验学时：0 学时 先修课程：内科学、外科学、影像诊断学 适用专业：四年制医学影像技术专业用 参考教材：龚守良主编 《放射生物学》（第四版），科学技术出版社，2015. 一、课程在培养方案中的地位、目的和任务 放射生物学是一门边缘学科，主要研究放射线对生物体的作用，观察不同质的放射线照射后 的各种生物效应以及不同内、外因素对生物效应的影响。范围涉及放射线对生物体作用的原初反 应及其以后一系列的物理、化学和生物学方面的改变，临床放射生物学或肿瘤放射生物学是放射 生物学的一个分支，它又是放射肿瘤学(放射治疗学)的四大支柱(肿瘤学、放射物理学、放射生物 学和放射治疗学)之一。因此，世界上绝大多数国家在对放射治疗医生进行培训、资格考核或晋级 都要求有临床放射生物学的内容。 临床放射生物学是在辐射生物学基本理论的基础上，结合对临床放射治疗时肿瘤及正常组织 的放射生物特性以及治疗中和以后诸因素发生变化的研究，以及在以上认识的基础上，利用结合 放射生物行为特点从分子、细胞、组织直至整体水平实验研究的独特手段，探讨提高放疗疗效的 办法或手段，以达到不断提高肿瘤治疗效果和病人生存质量的目的。 随着生命科学的迅速发展，临床放射生物学的研究内容和技术也不断的得到发展、充实和更 新。毫无疑问，深入理解临床放射生物学的基础知识和概念，掌握临床放射生物学研究动态并加 以运用，对肿瘤放射治疗的改进和提高肿瘤治疗效果有极重要的意义。 二、课程教学的基本要求 理论课教学要求使用多媒体和板书结合起来，讲授放射生物学的理论知识；实验课教学要求 教师提前进行预实验，保证实验结果的可行性和准确性，让学生掌握实验技能，培养学生的科研 思维和创新能力
三、课程学时分配理论部分实验部分学时类型学时讲授内容实验内容1电离辐射生物学作用的理化基础和基本规律1电离辐射的分子生物学效应2电离辐射对细胞基本结构及染色体的作用2电离辐射对各个系统的作用放射肿瘤学基础11外照射放射病放射性核素内污染和内照射放射病11放射性皮肤病1局部放射性疾病1小剂量外照射和放射性核素内照射放射病放射性复合效应与放射性复合伤11电离辐射诱发肿瘤远后效应1核事故应急处理1合计16四、考核1.考核方式：考试2.成绩构成：理论考试成绩100%五、课程基本内容【理论课部分】第一章电离辐射生物学作用的理化基础和基本规律（一）目的要求：1.了解电离辐射的定义以及电离辐射的种类。综合理解电离辐射生物学效应中的原发作用与继发作用，电离作用与激发作用及直接作用与间接作用这几对概念及其相互之间的关系；2.熟悉氧效应，稀释效应和“靶"理论；3.掌握LET和BBE以及自由基的定义；剂量一效应关系，LD50以及放射敏感性的含义，影响辐射生物效应的主要因素、不同组织放射敏感性差异。（二）教学时数：1学时（三）教学内容：2
2 三、课程学时分配 理论部分 实验部分 讲授内容 学时 实验内容 类型 学时 电离辐射生物学作用的理化基础和基本规律 1 电离辐射的分子生物学效应 1 电离辐射对细胞基本结构及染色体的作用 2 电离辐射对各个系统的作用 2 放射肿瘤学基础 1 外照射放射病 1 放射性核素内污染和内照射放射病 1 放射性皮肤病 1 局部放射性疾病 1 小剂量外照射和放射性核素内照射放射病 1 放射性复合效应与放射性复合伤 1 电离辐射诱发肿瘤 1 远后效应 1 核事故应急处理 1 合计 16 四、考 核 1.考核方式：考试 2.成绩构成：理论考试成绩 100% 五、课程基本内容 【理论课部分】 第一章 电离辐射生物学作用的理化基础和基本规律 （一）目的要求: 1.了解电离辐射的定义以及电离辐射的种类。综合理解电离辐射生物学效应中的原发作用与 继发作用，电离作用与激发作用及直接作用与间接作用这几对概念及其相互之间的关系； 2.熟悉氧效应，稀释效应和“靶”理论； 3.掌握 LET 和 BBE 以及自由基的定义；剂量一效应关系，LD50 以及放射敏感性的含义，影 响辐射生物效应的主要因素、不同组织放射敏感性差异。 （二）教学时数：1 学时 （三）教学内容：
1.电离辐射的种类及其与物质的相互作用（1）电磁辐射与粒子辐射的异同点（2）不同射线与物质相互作用的特点（3）射程与径迹的定义2.电离和激发、传能线密度与相对生物效应（1）水分子的电离和激发及水合电子形成的特点和G值（2）传能线密度LET、RBE和自由基的定义（3）抗氧化剂的种类及其特点（4）直接作用与间接作用、氧效应与氧增强比（5）直接与间接作用的概念（6）稀释效应、防护效应、温度效应和氧效应（7）氧效应与氧增强比及氧效应的发生机制3.靶学说的概念4.辐射增敏与辐射防护（1）辐射增敏剂的概念及分类（2）辐射防护剂的定义5.影响电离辐射生物效应的主要因素（1）两种类型的剂量一一效应曲线及其特点（2）LD50的引出及其作用（3）与辐射及机体有关的因素（4）放射敏感性概念及其特点（四）敦学方法：课堂讲授法。（五）教学手段：多媒体+板书。（六）自学内容：了解放射治疗增敏剂和防护剂的药物名称。第二章电离辐射的分子生物学效应（一）目的要求：1.了解电离辐射对RNA、蛋白质和酶的影响，辐射致癌的分子学基础；2.熟悉电离辐射对能量代谢的影响以及辐射所致能量代谢的障碍后果；3.掌握DNA分子损伤与修复的类型及其机制，细胞膜的辐射生物效应。（二）教学时数：1学时（三）教学内容：1.辐射所致DNA损伤及其生物学意义（1）辐射所致DNA基损伤、链断裂、交联的特点和分子机制（2）DNA二级和三级结构的变化3
3 1.电离辐射的种类及其与物质的相互作用 （1）电磁辐射与粒子辐射的异同点 （2）不同射线与物质相互作用的特点 （3）射程与径迹的定义 2.电离和激发、传能线密度与相对生物效应 （1）水分子的电离和激发及水合电子形成的特点和 G 值 （2）传能线密度 LET、RBE 和自由基的定义 （3）抗氧化剂的种类及其特点 （4）直接作用与间接作用、氧效应与氧增强比 （5）直接与间接作用的概念 （6）稀释效应、防护效应、温度效应和氧效应 （7）氧效应与氧增强比及氧效应的发生机制 3.靶学说的概念 4.辐射增敏与辐射防护 （1）辐射增敏剂的概念及分类 （2）辐射防护剂的定义 5.影响电离辐射生物效应的主要因素 （1）两种类型的剂量——效应曲线及其特点 （2）LD50 的引出及其作用 （3）与辐射及机体有关的因素 （4）放射敏感性概念及其特点 （四）教学方法：课堂讲授法。 （五）教学手段：多媒体+板书。 （六）自学内容：了解放射治疗增敏剂和防护剂的药物名称。 第二章 电离辐射的分子生物学效应 （一）目的要求: 1.了解电离辐射对 RNA、蛋白质和酶的影响，辐射致癌的分子学基础； 2.熟悉电离辐射对能量代谢的影响以及辐射所致能量代谢的障碍后果； 3.掌握 DNA 分子损伤与修复的类型及其机制，细胞膜的辐射生物效应。 （二）教学时数：1 学时 （三）教学内容： 1.辐射所致 DNA 损伤及其生物学意义 （1）辐射所致 DNA 硷基损伤、链断裂、交联的特点和分子机制 （2）DNA 二级和三级结构的变化
（3）DNA损伤的生物学意义2.辐射引起DNA复制及其代谢功能变化（1）DNA复制及其代谢功能变化（2）染色质的辐射生物学效应3.DNA损伤修复及其遗传学控制（1）DNA修复功能的概念（2）DNA损伤修复机制（3）DNA回复、切除修复、重组修复和SOS修复（4）基因组内修复的不均一性4.辐射所致RNA结构与功能的变化5.辐射对生物膜结构与功能的影响（1）蛋白质和酶的生物效应（2）辐射对膜结构及其功能的影响6.辐射致能量代谢障碍及其致癌的分子基础（1）辐射对线粒体氧化磷酸化的影响特点及机理（2）辐射致癌的分子基础（四）教学方法：课堂讲授法。（五）教学手段：多媒体+板书。（六）自学内容：DNA损伤的生物学意义。第三章电离辐射对细胞基本结构及染色体的作用（一）目的要求：1.掌握正常人染色体的基本知识：2.掌握电离辐射诱发染色体畸变的类型和机理；3.掌握畸变机制和生物学意义；4.掌握剂量效应模式的建立和原则；5.掌握生物剂量测定的方法步骤和应用6.掌握适应性反应的概念，影响因素和产生机制。（二）教学时数：2学时（三）教学内容：1.染色体的化学组成、数目、形态、结构、命名和核型2.染色体结构畸变和数量畸变3.辐射诱发染色体畸变的机制、染色体畸变的生物学意义4.急性照射的剂量效应关系、局部照射的剂量效应关系、延时或分隔照射5.生物剂量计、生物剂量测定及常见的其他生物剂量测定方法4
4 （3）DNA 损伤的生物学意义 2.辐射引起 DNA 复制及其代谢功能变化 （1）DNA 复制及其代谢功能变化 （2）染色质的辐射生物学效应 3.DNA 损伤修复及其遗传学控制 （1）DNA 修复功能的概念 （2）DNA 损伤修复机制 （3）DNA 回复、切除修复、重组修复和 SOS 修复 （4）基因组内修复的不均一性 4.辐射所致 RNA 结构与功能的变化 5.辐射对生物膜结构与功能的影响 （1）蛋白质和酶的生物效应 （2）辐射对膜结构及其功能的影响 6.辐射致能量代谢障碍及其致癌的分子基础 （1）辐射对线粒体氧化磷酸化的影响特点及机理 （2）辐射致癌的分子基础 （四）教学方法：课堂讲授法。 （五）教学手段：多媒体+板书。 （六）自学内容：DNA 损伤的生物学意义。 第三章 电离辐射对细胞基本结构及染色体的作用 （一）目的要求: 1.掌握正常人染色体的基本知识； 2.掌握电离辐射诱发染色体畸变的类型和机理； 3.掌握畸变机制和生物学意义； 4.掌握剂量效应模式的建立和原则； 5.掌握生物剂量测定的方法步骤和应用； 6.掌握适应性反应的概念，影响因素和产生机制。 （二）教学时数：2 学时 （三）教学内容： 1.染色体的化学组成、数目、形态、结构、命名和核型 2.染色体结构畸变和数量畸变 3.辐射诱发染色体畸变的机制、染色体畸变的生物学意义 4.急性照射的剂量效应关系、局部照射的剂量效应关系、延时或分隔照射 5.生物剂量计、 生物剂量测定及常见的其他生物剂量测定方法
6.适应性反应、影响适应性反应的因素、低水平电离辐射诱导的细胞适应性反应的机制（四）教学方法：课堂讲授法。（五）教学手段：多媒体+板书。（六）自学内容：染色体畸变的意义。第五章电离辐射对神经和内分泌系统的作用（一）目的要求：1.了解不同剂量的电离辐射引起神经系统机能及形态结构的改变和内分泌功能的影响；2.熟悉辐射所致垂体、肾上腺、甲状腺的变化特点：3.掌握急、慢性放射病对肾上腺皮质功能的影响及生物学意义。（二）教学时数：0.5学时（三）教学内容：1.神经系统的变化（1）神经系统的放射敏感性（2）低剂量、大剂量、分次照射对神经系统的影响2.内分泌系统的变化（1）高剂量急性放射损伤时肾上腺皮质功能变化的规律（2）辐射所致甲状腺功能变化的发病学意义（四）教学方法：课堂讲授法。（五）教学手段：多媒体+板书。（六）自学内容：神经系统解剖第六章电离辐射对造血系统的作用（一）目的要求：1.掌握急、慢性损伤时造血血液系统的变化及外周血细胞的变化规律。急性放射造血综合征及造血细胞的移植：2.了解造血器官的正常结构和功能3急、慢性损伤时造血器官的变化；3.熟悉急、慢性放射损伤时造血干细胞的修复特点（二）教学时数：0.5学时（三）教学内容：1.造血于细胞及造血微环境的概念（1）造血干细胞的正常结构和功能（2）造血干细胞的辐射敏感性2.急性全身照射对造血系统的影响（1）造血器官损伤的三项基本变化（2）各系造血细胞的辐射敏感性及造血干细胞损伤与修复特点5
5 6.适应性反应、影响适应性反应的因素、低水平电离辐射诱导的细胞适应性反应的机制 （四）教学方法：课堂讲授法。 （五）教学手段：多媒体+板书。 （六）自学内容：染色体畸变的意义。 第五章 电离辐射对神经和内分泌系统的作用 （一）目的要求: 1.了解不同剂量的电离辐射引起神经系统机能及形态结构的改变和内分泌功能的影响； 2.熟悉辐射所致垂体、肾上腺、甲状腺的变化特点； 3.掌握急、慢性放射病对肾上腺皮质功能的影响及生物学意义。 （二）教学时数：0.5 学时 （三）教学内容： 1.神经系统的变化 （1）神经系统的放射敏感性 （2）低剂量、大剂量、分次照射对神经系统的影响 2.内分泌系统的变化 （1）高剂量急性放射损伤时肾上腺皮质功能变化的规律 （2）辐射所致甲状腺功能变化的发病学意义 （四）教学方法：课堂讲授法。 （五）教学手段：多媒体+板书。 （六）自学内容：神经系统解剖 第六章 电离辐射对造血系统的作用 （一）目的要求: 1.掌握急、慢性损伤时造血血液系统的变化及外周血细胞的变化规律。急性放射造血综合征 及造血细胞的移植； 2.了解造血器官的正常结构和功能 3 急、慢性损伤时造血器官的变化； 3.熟悉急、慢性放射损伤时造血干细胞的修复特点。 （二）教学时数：0.5 学时 （三）教学内容： 1.造血于细胞及造血微环境的概念 （1）造血干细胞的正常结构和功能 （2）造血干细胞的辐射敏感性 2.急性全身照射对造血系统的影响 （1）造血器官损伤的三项基本变化 （2）各系造血细胞的辐射敏感性及造血干细胞损伤与修复特点