生物同步人教选修二生物技术药物与疫苗

生物同步人教选修二生物技术药物与疫苗第1页/共23页知识点1生物技术药物[知识梳理]1.概念2.种类一般是指利用

技术或其他

生产的药物。包括

工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、

工程药物等。DNA重组生物技术基因细胞第2页/共23页3.基因工程药物(1)生产过程：获得

→构建

→工程菌大规模培养→产物

→除菌过滤→半成品检测→成品加工→成品检测。(2)最主要的环节：

。(3)特点：

地生产各种高质量、低成本的药品。目的基因基因工程菌分离纯化构建基因工程菌高效率第3页/共23页4.细胞工程药物(1)植物细胞培养制取药物的生产过程：植物细胞株→固体培养→

培养→

细胞→提取

产物→药物制剂。(2)应用：细胞培养生产药用植物如人参、甘草、

、黄连、银杏、紫草和长春花等。通过动物细胞培养生产如

疫苗、狂犬病疫苗、

疫苗等疫苗，以及干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等药物。[思维激活]基因工程药物的化学成分是什么？提示：蛋白质。液体悬浮收集纯化红豆杉乙肝脊髓灰质炎第4页/共23页[活学活用]1.以下不是用基因工程方法生产的药物是(

)A.干扰素

B.白细胞介素C.紫杉醇

D.乙肝疫苗解析

基因工程药物主要有细胞因子、抗体、疫苗、激素等，如白细胞介素－2、干扰素、乙肝疫苗等，是利用基因工程技术将外源基因导入细菌，使其高效表达得到的。紫杉醇是应用植物细胞培养的方法制取的药物，属于细胞工程药物。答案

C第5页/共23页2.下列关于基因工程药物的叙述中，不正确的是(

)A.基因工程药物的优点是质量高、成本低B.基因工程药物解决了受原料来源的限制C.基因工程药物的关键环节是构建工程菌D.基因工程药物毒性高、副作用大解析考查基因工程药物的生产及特点。答案

D第6页/共23页[归纳总结]1.基因工程药物(1)基因、转基因与基因工程药物人类的所有疾病几乎都与基因有关，因此，早在“人类基因组”计划还未付诸实践的时候，科学家们就已经在研制基因工程药物了。他们把通过克隆取得的外源目的基因(一般是人的DNA)，整合到动物受精卵的染色体内，使之在动物体内得到表达并能稳定地遗传给后代，这种含有外源基因的动物就叫做转基因动物。一头转基因动物就是一座天然基因药物制造厂。利用转基因动物来生产基因药物是一种全新的生产模式，与传统的制药技术相比具有无可比拟的优越性。第7页/共23页(2)基因工程药物生产的大致过程获得目的基因→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检测→成品加工→成品检测。(3)传统生产技术与基因工程药物生产技术的比较①使用传统技术，从动物脏器提取这些物质因含量太低、成本太高，使其应用受到限制；此外，在提取过程中还可能造成药物被病毒感染，制成的药物会对病人产生严重后果；作为非人源蛋白质，长期使用会产生免疫反应等。第8页/共23页②用基因工程可直接使用来源于人的基因生产药物，可以从根本上解决上述问题。其最大的好处是：不仅可以大量生产过去难以获得的来源于人的各种生理活性的蛋白质和多肽药物，为临床应用提供保证，还可以深入研究它们的生理、生化特性和结构，从而扩大这些物质的应用范围，发现和挖掘出更多的生理活性物质。通过基因工程对基因进行改造，可以生产出性能更加优良的药物。第9页/共23页③基因工程药物生产与传统意义上的药物生产有许多不同，它使用的是活细胞，产品又多是大分子的具有复杂结构和生理功能的蛋白质，因而基因表达、宿主菌生长、产品精制、产品质量和药效等，都可能因为原料、生产工艺、条件，甚至环境等生产过程的每一步的变化而受到影响。因此，严格控制生产过程的每一步和进行严格的检测，确保产品质量和安全有效是基因工程药物生产中必不可少的。第10页/共23页2.细胞工程药物主要是利用细胞工程技术来生产的药物。(1)细胞工程药物解决了传统动植物药物生产与生物资源保护的矛盾①传统动植物药物的特点：高效、低毒、副作用少。②传统动植物药物生产的不足：这些药物有许多是来自珍稀濒危动植物，随着这些药物的需求量日益增大，人们对野生生物资源进行大规模猎取、采集和开发，导致了生态环境和物种资源的破坏。③细胞工程解决了传统动植物药物生产的不足。第11页/共23页(2)植物细胞培养制取药物①制取药物的流程植物细胞株→固体培养→液体悬浮培养→收集细胞→提取纯化产物→药物制剂②植物细胞培养的应用一是许多药用植物(人参、甘草、红豆杉、黄连、银杏、紫草和长春花等)的细胞培养均获得成功：二是利用红豆杉细胞培养生产抗癌药物紫杉醇，利用紫草细胞培养生产紫草素。第12页/共23页第13页/共23页知识点2生物技术疫苗[知识梳理]1.疫苗是一种特殊的

，它

用于治疗疾病，而是用于

疾病。2.DNA疫苗又称

，在某些肿瘤、艾滋病和肝炎等疾病的

上可以发挥独特的作用。药物不是预防核酸疫苗预防第14页/共23页[活学活用]疫苗与人类的身体健康关系密切。下列有关疫苗的叙述不正确的是(

)A.疫苗不是用于治疗疾病，而是用于预防疾病B.疫苗能刺激人体，使人产生相应的抗体C.疫苗可通过注射或口服进入人体D.人类通过接种牛痘疫苗消灭了脊髓灰质炎思维导图：第15页/共23页解析疫苗是经过处理的病原微生物，它可以通过口服或注射进入人体，可以在人体不患病的情况下激活其免疫系统，产生相应的抗体，通过抗体控制和消灭进入人体的某些病原体，从而达到预防疾病的目的，故A、B、C项均正确。人类接种牛痘疫苗，身体内会产生抵抗天花病毒的抗体，要预防脊髓灰质炎，需要使用脊髓灰质炎疫苗，故D项错误。答案

D反思感悟疫苗是经过减毒或灭毒的病原微生物，在免疫学上属于抗原。机体接种某种疫苗，机体内则可产生相应的抗体和记忆细胞等，从而起到预防该种病原微生物的作用。第16页/共23页[归纳总结]传统疫苗与新型疫苗用于预防疾病的疫苗有细菌性疫苗、病毒性疫苗和类毒素疫苗。从疫苗的生产技术来说，疫苗分为传统疫苗和新型疫苗两大类。第17页/共23页(1)传统疫苗传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。灭活疫苗是用致病的微生物或其代谢产物，接种到动物、鸡胚、组织或细胞培养物中，经生长繁殖后，用化学(丙酮、甲醛、酚等)或物理(加热、紫外线照射)等方法将病原体杀死要获得的疫苗，因此，又称为“死”疫苗。减毒疫苗是通过适当方法，以降低毒性或无毒的全病原体为抗原的疫苗。用天然微生物的某些成分的亚单位作为疫苗的，称为亚单位疫苗。第18页/共23页(2)新型疫苗新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。基因工程疫苗包括基因亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗独特型抗体疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。根据它们的基本特征，也可分为活疫苗和灭活疫苗两大类。第19页/共23页(3)三种疫苗比较名称来源原理优点不足传统疫苗生物体或其血液免疫反应①人类认识早，利用较早②培养过程简单①必须大量培养病原体②易泄漏③易产生回复毒性突变④灭活、减毒程度难控制⑤制剂组成复杂，需进行抗原纯化第20页/共23页基因工程疫苗抗原基因在宿主细胞内转录、翻译的产物基因工程、基因的表达①可以制取任何具有免疫原性的蛋白质和多肽，用来制疫苗②可以将免疫原性的多肽与载体耦联，以增强其免疫原性

③对人体危害作用小①生产成本高②单次接种后很难产生长期免疫③不易保存第21页/共23页核酸疫苗由病原体中抗原的基因片段和载体构建而成基因工程、免疫反应①制备的疫苗具有天然抗原形式，没有病原体在体内复制后致病的问题，也不存在回复突变和毒力返祖问题②免疫应答全面③单次接种可诱导长期或终身免疫④