【优化方案】2013高中生物 第二章 第3节生物技术药物和疫苗的生产课件 北师大版选修2

第3节生物技术药物和疫苗的生产,学习导航1.简述生物技术药物的产生。重、难点2.概述生物技术疫苗的产生。重点,一、生物技术药物生物技术药物的含义：指应用_工程技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、生长因子及单克隆抗体等药物，主要用于疾病的_。1.生物技术药物制备原理,基因,预防、诊断和治疗,(1)原理：将_在体外进行人工剪切并和载体(质粒、噬菌体、病毒)DNA连接，然后引入受体细胞内，使转入的基因在细胞内_，生产所需的药物。(2)图示,目的基因,高效表达,导入受体细胞,连接,(3)实例：将目的基因转入微生物细胞内，利用微生物生长条件_的特点，大量生产所需的药物。如胰岛素的生产。将目的基因转入动植物细胞，经过动植物细胞的_培养生产所需的药物。如用来治疗贫血的促红细胞生成素的产生。,简单、繁殖快,体外,将转入目的基因的动植物细胞培养成为_，更方便、快捷地生产药物。如用转基因绵羊的乳汁来治疗肺气肿和囊性纤维变性等疾病正在进行临床试验。,动植物体,判一判(1)目的基因直接导入受体细胞产生基因工程药物。()(2)将目的基因导入任何动物细胞均可以获得产生转基因药物的动物。()(3)生物技术药物制备离不开基因工程、细胞工程、发酵工程等现代生物技术。(),2.生物技术药物的应用目前，生物技术药物已被广泛应用于_、肝炎、贫血、巨人症、肿瘤等疾病的治疗。二、生物技术疫苗1.疫苗概述(1)概念：是一类可以引起机体_的预防性药物。,糖尿病,特异免疫,(2)原理：人类可以通过注射或口服疫苗产生_，或直接通过注射某些_，预防传染病的感染。(3)类型：用减毒和灭活病原微生物制备的疫苗分别称做_疫苗和_疫苗。科学家根据病原微生物的_也能引起人体产生特异性抗体的特点，利用基因工程技术生产出了_。,特异性抗体,抗体,减毒,灭活,某些组分,生物技术疫苗,2.生物技术疫苗的生产(1)乙肝疫苗生产原理乙肝病毒(HBV)主要由两部分组成，内部为DNA，外部有一层外壳蛋白质，称为乙肝病毒表面抗原(HbSAg)HbSAg可以激活机体免疫系统，产生能与乙肝病毒结合的抗体，起到预防作用。,生产过程：利用基因工程技术，将表达调控HbSAg的基因剪裁下来，转入到一个表达载体中，再把这种表达载体转移到受体细胞内，如动物细胞或酵母菌等，最后再通过这些动物细胞或酵母菌的生长繁殖，生产出大量我们所需要的_，再通过提纯制成乙肝疫苗。,HbSAg抗原蛋白,(2)疫苗类型：可以是微生物、动物细胞，还可以是_。,动物体和植物体,想一想被狗咬伤后注射狂犬疫苗所起的作用是什么？【提示】抗原作用。,要点一生物技术药物1.基因工程药物(1)基本方法：将目的基因用DNA重组的方法连接到载体上，然后将重组载体导入靶细胞(微生物、哺乳动物或人体靶细胞)，使目的基因在靶细胞中得到表达，再用大规模发酵生产的方法培养这些靶细胞，,最后从大量培养的靶细胞中分离、纯化表达的目的蛋白质，然后制成制剂，从而得到蛋白质药物。(2)基本过程：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。,其中，最关键的环节是构建工程菌。构建工程菌可以高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。2.细胞工程药物,特别提醒(1)目的基因的受体细胞可以是微生物、植物细胞、动物细胞。(2)克隆技术可用于转基因动物产生药物。,干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5g干扰素，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下图所示方法生产干扰素。,从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是()A个体间的杂交B基因工程C细胞融合D器官移植,【解析】由图可以看出，此方法属于转基因技术，即将人的淋巴细胞中控制合成干扰素的基因取出后借助细菌质粒，将人干扰素基因转移到酵母菌体内。【答案】B,变式训练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：选C。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。转到受精卵中，能够使整个个体的细胞含有该抗体基因。由于目的基因来自人本身，所以宜采用人工合成法获得目的基因。垂体分泌的催乳素能促进乳腺分泌乳汁，而不是促进效应B细胞产生抗体。,要点二生物技术疫苗1.疫苗的概念疫苗一般指用于预防接种的抗原制剂，或用于各免疫预防的制剂。2.疫苗的作用疫苗是一种特殊的药物，它不是用于治疗疾病，而是用于预防疾病。,而生物技术疫苗具有的优点是可删除细菌和病毒中抗原物质的基因或基因片段。3.疫苗的类型(1)传统疫苗其中，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的疫苗，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)新型疫苗,新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。根据它们的特征，可分为活疫苗和灭活疫苗两大类。利用基因工程可以删除作为抗原的细菌和病毒的致病基因或基因片段，具有减毒更彻底、遗传特性更稳定、不易发生毒力回复、安全性强的优点。,其生产过程是将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的宿主细胞，进行表达，获得的表达产物就可以作为疫苗。如转乙肝抗原基因番茄、DNA疫苗等。,利用基因工程获得的疫苗与传统疫苗相比，其优点包括(多选)()A不易发生毒力回复B安全性强C遗传特性稳定D便于大量生产,【解析】利用基因工程可以删除细菌和病毒中抗原物质的基因或基因片段，获得减毒更彻底、遗传特性更稳定、不易发生毒力回复、安全性强的疫苗。【答案】ABCD,变式训练下列不属于生物技术新型疫苗的是()ADNA疫苗BRNA疫苗C多肽疫苗D卡介苗解析：选D。DNA疫苗和RNA疫苗属于核酸疫苗，多肽疫苗属于基因工程疫苗，而卡介苗属于传统疫苗。,对基因工程与细胞工程药物区分不清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、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,【纠错笔记】(1)基因工程药物是指应用基因工程技术生产的用于防治各种疾病的药物，其中活性蛋白质药物最为引人关注。下面