2019版生物人教版选修2课件:3.3 生物技术药物与疫苗 .pdf
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1、-1- 第3 3节 生物技术药物与疫苗 -2- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1.简述生物技术药物的概念。 2.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。 3.举例说明生物技术疫苗的生产原理和意义。 4.进一步体验科学技术是一个不断发展的过程及理解科学、技 术、社会三者间的关系。 -3- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUIT
2、ANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二 一、生物技术药物 1.概念 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 生物技术药物包括基因工程药物、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)最主要的环节: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- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN
3、JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二 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 液体悬浮培养收集细胞提取纯化产物药物制剂。 (2)应用:许多药用植物如人参、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;通过动物细胞培养生产如乙 肝疫苗、狂犬病疫苗、脊髓灰质炎疫苗等疫苗,以及干扰素、白细 胞介素、肿瘤坏死因子等药物。 -5- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITAN
4、GYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二 二、生物技术疫苗 1.概念 生物技术疫苗主要是指基因工程疫苗。 2.种类 (1)减毒活疫苗:利用基因工程删除细菌和病毒中抗原物质的基因 或基因片段而获得的疫苗。 (2)基因工程疫苗:利用基因工程技术,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,获得的表达产物可以作为 疫苗使用。 (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 抗原基因与适当的载体结合,通过基因工程方法导入宿主细胞,通 过宿主细胞表达出抗原,引起机体免疫应答,从而达到预防和治疗 疾病的目的。
5、-6- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三 一、基因工程药物与它的生产流程 作为生物技术核心的基因工程,其作用之一是生产用于治疗的基 因工程药物。虽然将一些来源于人的生理活性物质作为药物已经 有许多年,但是许多在疾病诊断、预防和治疗中有着重要价值的人 源生理活性物质,如激素、细胞因子、神经多肽、调节蛋白、酶类、 凝血因子等人体活性多肽,由于材料来源困难或制造技术问题而无 法生产。使用传统技术从动物脏器提取这
6、些物质也因含量太低、 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,使制成的药物对病人产生严重后果。而一些非人源蛋 白质,长期使用会产生免疫反应等。 -7- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三 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
7、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。 -8- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三 基因工程药物的生产是个复杂的系统工程,首先要进行的是必不 可少的实验室基础研究,主要包括目的基因的发现、分离,将目的 基因插入适当的载体,转入新的宿主菌,构建工程菌,并使目的基因 在工程菌内进行复制和高
8、效表达,建立、优化基因工程菌的培养和 表达目的产物的分离纯化方法,完善和确定基因工程药物的制备工 艺。再通过适当扩大规模的中间实验,确定生产工艺、设备及工程 设计后,才可能进行工业生产。工业生产过程主要包括工程菌的大 量培养和目的基因表达产物的分离纯化,然后,将获得的目的产物, 经适当配制,制成药物。在这个过程中,每一个阶段都包含若干步 骤,并且随基因来源、宿主种类、产物性质及其表达方式、研究和 生产条件等不同而有较大变化。 -9- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TO
9、UXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三 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。 利用基因工程不仅可以将目的基因转移到像大肠杆菌、酵母菌 等微生物中,现在还可以将目的基因转移到动物和植物细胞,利用 动植物细胞培养,或转基因动物或植物直接生产基因工程药物。但
10、是与利用基因工程菌生产药物的产业相比,利用转基因动植物细胞 和转基因动植物生产药物还有较大的差距。 -10- 第3节 生物技术药物与疫苗ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三 二、细胞工程药物 1.植物细胞培养制取药物 植物细胞在代谢过程中,能够产生一些有机化合物,如人参皂甙(人 参)、奎宁(金鸡纳),它们可以做药物。生物学家发现,植物细胞在液 体培养基上的分裂速度比在固体培养基上的要快得多。这种植物细 胞培养的方法大致是:选质地松软的
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