【人教版】2017年选修二:3.3《生物技术药物与疫苗》导学课件(含答案)_图文

第3节 生物技术药物与疫苗 一、生物技术药物 1.生物技术药物 一般是指利用 DNA 重组 技术或其他 生物技术 生产的 药物。 2.种类 基因工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、细胞工程 药物等。 3.基因工程药物 (1)生产过程: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。 (2)主要环节: 构建基因工程菌 。 (3)特点: 高效率 地生产各种高质量、低成本的药品。 4.细胞工程药物 (1)生产过程: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)应用:药用植物如人参、甘草、 红豆杉 、黄连、银杏、 紫草、长春花等。药用动物如 乙肝 疫苗、狂犬病疫苗、 脊髓 灰质炎 疫苗,以及干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等。 _______ 二、生物技术疫苗 1.生物技术疫苗 主要指 基因工程 疫苗。 2.种类 (1)减毒疫苗: 利用基因工程删除细菌和病毒中抗原物质的 基因或基因片段。 (2)乙肝疫苗:利用基因工程将抗原的 某个基因 转入适当 的宿主细胞,进行表达,获得表达产物作为疫苗。 (3)DNA 疫苗:是将致病微生物中,能够编码引起机体免 疫反应的 抗原基因 与适当载体结合,导入宿主细胞,并与宿 主染色体整合,通过宿主细胞表达抗原,引起机体 免疫反应 。 1.基因工程药物生产的大致过程是怎样的? 提示:基因工程药物生产的大致过程概括如下: 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。 2. 基因工程药物生产与传统药物生产技术相比有何不同? 提示:(1)使用传统药物生产技术,从动物器官中提取这些 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。 (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, 还可以进一步深入研究它们的生理、 生化和 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。 通过对基因进行改造, 利用基因工程可以生产性能更 加优良的药物。 (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。 3.如何利用植物细胞培养制取药物? 提示: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。 4.传统疫苗包括哪几种?具有怎样的特点? 提示:(1)传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。 灭活疫苗是将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。而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。 (2)传统疫苗的特点: 传统的疫苗, 有些是用化学或物理方法, 使病原微生物灭活制成的,但灭活的适宜程度不好把握;有些是 让病毒先感染一种动物,使病毒的毒力减弱而制成的,但这样制 备的疫苗,可能会因病毒的回复突变、毒力增强而引起感染。 5. 什么是核酸疫苗?具有怎样的优缺点?其简要制备过程是 怎样的? 提示:(1)核酸疫苗包括 DNA 疫苗和 RNA 疫苗,是近年来 备受人们关注的新型疫苗。 它由编码能够引起保护性免疫反应的 病原体抗原的基因片段和载体构建而成, 应用方法是将其导入人 体进行表达,产生抗原,引起免疫反应。 (2)与其他疫苗相比, 它的优点是: ①制备的疫苗具有天然抗 原形式,没有病原体在体内复制和复制后致病的问题,也不存在 恢复突变和毒力返祖问题;②免疫应答全面,可引起细胞免疫和 体液免疫, 也能诱导细胞毒性 T 淋巴细胞, 从而预防细胞内感染 性疾病;③单次接种可诱导长期或终身免疫;④生产迅速简便, 成本低;⑤制备的疫苗不需要冷藏,易于保存和运输;⑥可以将 具有不同抗原性的疫苗联合接种,有利于制成联合疫苗;⑦核酸 疫苗能够完善婴儿的抗体应答,促进细胞内抗原的清除,防止母 体抗体介导的抑制。但是,DNA 疫苗也存在许多问题,比如: ①刺激机体免疫反应的能力比较弱; ②目的基因往往表达水平不 高;③在体内抗原蛋白的表达能够持续多久还不清楚;④导入人 体的外源 DNA 有整合的危险,且整合的位点难以控制,有可能 诱发基因突变;⑤还可能引起免疫系统自身紊乱。因此,对核酸 疫苗需要进行深入研究,对其安全性和长效性进行观察,全面权 衡核酸疫苗的利弊。 (3)简要制备过程: 取出 结合载体 致 病 微 生 物 ――→ 抗 原 基 因 ――――→ 宿 主 细 胞 导入 与宿主染 诱导 ――――→抗原――→宿主细胞免疫反应。 色体整合 生物技术药物 科学家已能运用生物工程技术,让羊合成并分泌人 的抗体。下列相关叙述不 正确的是 . A.该技术将导致定向变异 B.受精卵是理想的受体细胞 C.垂体分泌的催乳素能促进效应 B 细胞产生抗体 D.宜采用人工合成法获得目的基因 ( ) [解析] 该题考查的是转基因技术的一个应用实例,属于 基因工程,因而具有基因工程特点,即能够产生定向变异

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