生物同步人教選修二生物技術(shù)藥物與疫苗

生物同步人教選修二生物技術(shù)藥物與疫苗第1頁/共23頁知識點(diǎn)1生物技術(shù)藥物[知識梳理]1.概念2.種類一般是指利用

技術(shù)或其他

生產(chǎn)的藥物。包括

工程藥物、酶工程藥物、發(fā)酵工程藥物、

工程藥物等。DNA重組生物技術(shù)基因細(xì)胞第2頁/共23頁3.基因工程藥物(1)生產(chǎn)過程：獲得

→構(gòu)建

→工程菌大規(guī)模培養(yǎng)→產(chǎn)物

→除菌過濾→半成品檢測→成品加工→成品檢測。(2)最主要的環(huán)節(jié)：

。(3)特點(diǎn)：

地生產(chǎn)各種高質(zhì)量、低成本的藥品。目的基因基因工程菌分離純化構(gòu)建基因工程菌高效率第3頁/共23頁4.細(xì)胞工程藥物(1)植物細(xì)胞培養(yǎng)制取藥物的生產(chǎn)過程：植物細(xì)胞株→固體培養(yǎng)→

培養(yǎng)→

細(xì)胞→提取

產(chǎn)物→藥物制劑。(2)應(yīng)用：細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用植物如人參、甘草、

、黃連、銀杏、紫草和長春花等。通過動物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)如

疫苗、狂犬病疫苗、

疫苗等疫苗，以及干擾素、白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子等藥物。[思維激活]基因工程藥物的化學(xué)成分是什么？提示：蛋白質(zhì)。液體懸浮收集純化紅豆杉乙肝脊髓灰質(zhì)炎第4頁/共23頁[活學(xué)活用]1.以下不是用基因工程方法生產(chǎn)的藥物是(

)A.干擾素

B.白細(xì)胞介素C.紫杉醇

D.乙肝疫苗解析

基因工程藥物主要有細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等，如白細(xì)胞介素－2、干擾素、乙肝疫苗等，是利用基因工程技術(shù)將外源基因?qū)爰?xì)菌，使其高效表達(dá)得到的。紫杉醇是應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)的方法制取的藥物，屬于細(xì)胞工程藥物。答案

C第5頁/共23頁2.下列關(guān)于基因工程藥物的敘述中，不正確的是(

)A.基因工程藥物的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量高、成本低B.基因工程藥物解決了受原料來源的限制C.基因工程藥物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是構(gòu)建工程菌D.基因工程藥物毒性高、副作用大解析考查基因工程藥物的生產(chǎn)及特點(diǎn)。答案

D第6頁/共23頁[歸納總結(jié)]1.基因工程藥物(1)基因、轉(zhuǎn)基因與基因工程藥物人類的所有疾病幾乎都與基因有關(guān)，因此，早在“人類基因組”計劃還未付諸實(shí)踐的時候，科學(xué)家們就已經(jīng)在研制基因工程藥物了。他們把通過克隆取得的外源目的基因(一般是人的DNA)，整合到動物受精卵的染色體內(nèi)，使之在動物體內(nèi)得到表達(dá)并能穩(wěn)定地遺傳給后代，這種含有外源基因的動物就叫做轉(zhuǎn)基因動物。一頭轉(zhuǎn)基因動物就是一座天然基因藥物制造廠。利用轉(zhuǎn)基因動物來生產(chǎn)基因藥物是一種全新的生產(chǎn)模式，與傳統(tǒng)的制藥技術(shù)相比具有無可比擬的優(yōu)越性。第7頁/共23頁(2)基因工程藥物生產(chǎn)的大致過程獲得目的基因→構(gòu)建基因工程菌→工程菌大規(guī)模培養(yǎng)→產(chǎn)物分離純化→除菌過濾→半成品檢測→成品加工→成品檢測。(3)傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)與基因工程藥物生產(chǎn)技術(shù)的比較①使用傳統(tǒng)技術(shù)，從動物臟器提取這些物質(zhì)因含量太低、成本太高，使其應(yīng)用受到限制；此外，在提取過程中還可能造成藥物被病毒感染，制成的藥物會對病人產(chǎn)生嚴(yán)重后果；作為非人源蛋白質(zhì)，長期使用會產(chǎn)生免疫反應(yīng)等。第8頁/共23頁②用基因工程可直接使用來源于人的基因生產(chǎn)藥物，可以從根本上解決上述問題。其最大的好處是：不僅可以大量生產(chǎn)過去難以獲得的來源于人的各種生理活性的蛋白質(zhì)和多肽藥物，為臨床應(yīng)用提供保證，還可以深入研究它們的生理、生化特性和結(jié)構(gòu)，從而擴(kuò)大這些物質(zhì)的應(yīng)用范圍，發(fā)現(xiàn)和挖掘出更多的生理活性物質(zhì)。通過基因工程對基因進(jìn)行改造，可以生產(chǎn)出性能更加優(yōu)良的藥物。第9頁/共23頁③基因工程藥物生產(chǎn)與傳統(tǒng)意義上的藥物生產(chǎn)有許多不同，它使用的是活細(xì)胞，產(chǎn)品又多是大分子的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生理功能的蛋白質(zhì)，因而基因表達(dá)、宿主菌生長、產(chǎn)品精制、產(chǎn)品質(zhì)量和藥效等，都可能因?yàn)樵稀⑸a(chǎn)工藝、條件，甚至環(huán)境等生產(chǎn)過程的每一步的變化而受到影響。因此，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程的每一步和進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全有效是基因工程藥物生產(chǎn)中必不可少的。第10頁/共23頁2.細(xì)胞工程藥物主要是利用細(xì)胞工程技術(shù)來生產(chǎn)的藥物。(1)細(xì)胞工程藥物解決了傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)與生物資源保護(hù)的矛盾①傳統(tǒng)動植物藥物的特點(diǎn)：高效、低毒、副作用少。②傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)的不足：這些藥物有許多是來自珍稀瀕危動植物，隨著這些藥物的需求量日益增大，人們對野生生物資源進(jìn)行大規(guī)模獵取、采集和開發(fā)，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境和物種資源的破壞。③細(xì)胞工程解決了傳統(tǒng)動植物藥物生產(chǎn)的不足。第11頁/共23頁(2)植物細(xì)胞培養(yǎng)制取藥物①制取藥物的流程植物細(xì)胞株→固體培養(yǎng)→液體懸浮培養(yǎng)→收集細(xì)胞→提取純化產(chǎn)物→藥物制劑②植物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用一是許多藥用植物(人參、甘草、紅豆杉、黃連、銀杏、紫草和長春花等)的細(xì)胞培養(yǎng)均獲得成功：二是利用紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)抗癌藥物紫杉醇，利用紫草細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫草素。第12頁/共23頁第13頁/共23頁知識點(diǎn)2生物技術(shù)疫苗[知識梳理]1.疫苗是一種特殊的

，它

用于治療疾病，而是用于

疾病。2.DNA疫苗又稱

，在某些腫瘤、艾滋病和肝炎等疾病的

上可以發(fā)揮獨(dú)特的作用。藥物不是預(yù)防核酸疫苗預(yù)防第14頁/共23頁[活學(xué)活用]疫苗與人類的身體健康關(guān)系密切。下列有關(guān)疫苗的敘述不正確的是(

)A.疫苗不是用于治療疾病，而是用于預(yù)防疾病B.疫苗能刺激人體，使人產(chǎn)生相應(yīng)的抗體C.疫苗可通過注射或口服進(jìn)入人體D.人類通過接種牛痘疫苗消滅了脊髓灰質(zhì)炎思維導(dǎo)圖：第15頁/共23頁解析疫苗是經(jīng)過處理的病原微生物，它可以通過口服或注射進(jìn)入人體，可以在人體不患病的情況下激活其免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，通過抗體控制和消滅進(jìn)入人體的某些病原體，從而達(dá)到預(yù)防疾病的目的，故A、B、C項(xiàng)均正確。人類接種牛痘疫苗，身體內(nèi)會產(chǎn)生抵抗天花病毒的抗體，要預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎，需要使用脊髓灰質(zhì)炎疫苗，故D項(xiàng)錯誤。答案

D反思感悟疫苗是經(jīng)過減毒或滅毒的病原微生物，在免疫學(xué)上屬于抗原。機(jī)體接種某種疫苗，機(jī)體內(nèi)則可產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞等，從而起到預(yù)防該種病原微生物的作用。第16頁/共23頁[歸納總結(jié)]傳統(tǒng)疫苗與新型疫苗用于預(yù)防疾病的疫苗有細(xì)菌性疫苗、病毒性疫苗和類毒素疫苗。從疫苗的生產(chǎn)技術(shù)來說，疫苗分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗兩大類。第17頁/共23頁(1)傳統(tǒng)疫苗傳統(tǒng)疫苗包括滅活疫苗、減毒疫苗和亞單位疫苗。滅活疫苗是用致病的微生物或其代謝產(chǎn)物，接種到動物、雞胚、組織或細(xì)胞培養(yǎng)物中，經(jīng)生長繁殖后，用化學(xué)(丙酮、甲醛、酚等)或物理(加熱、紫外線照射)等方法將病原體殺死要獲得的疫苗，因此，又稱為“死”疫苗。減毒疫苗是通過適當(dāng)方法，以降低毒性或無毒的全病原體為抗原的疫苗。用天然微生物的某些成分的亞單位作為疫苗的，稱為亞單位疫苗。第18頁/共23頁(2)新型疫苗新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗?；蚬こ桃呙绨ɑ騺唵挝灰呙纭⒒蚬こ梯d體疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗獨(dú)特型抗體疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。根據(jù)它們的基本特征，也可分為活疫苗和滅活疫苗兩大類。第19頁/共23頁(3)三種疫苗比較名稱來源原理優(yōu)點(diǎn)不足傳統(tǒng)疫苗生物體或其血液免疫反應(yīng)①人類認(rèn)識早，利用較早②培養(yǎng)過程簡單①必須大量培養(yǎng)病原體②易泄漏③易產(chǎn)生回復(fù)毒性突變④滅活、減毒程度難控制⑤制劑組成復(fù)雜，需進(jìn)行抗原純化第20頁/共23頁基因工程疫苗抗原基因在宿主細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄、翻譯的產(chǎn)物基因工程、基因的表達(dá)①可以制取任何具有免疫原性的蛋白質(zhì)和多肽，用來制疫苗②可以將免疫原性的多肽與載體耦聯(lián)，以增強(qiáng)其免疫原性

③對人體危害作用?、偕a(chǎn)成本高②單次接種后很難產(chǎn)生長期免疫③不易保存第21頁/共23頁核酸疫苗由病原體中抗原的基因片段和載體構(gòu)建而成基因工程、免疫反應(yīng)①制備的疫苗具有天然抗原形式，沒有病原體在體內(nèi)復(fù)制后致病的問題，也不存在回復(fù)突變和毒力返祖問題②免疫應(yīng)答全面③單次接種可誘導(dǎo)長期或終身免疫④