2018版高中生物 第3章 生物科學(xué)與工業(yè) 3.3 生物技術(shù)藥物與疫苗課件 新人教版選修2.ppt

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1、第3節(jié)生物技術(shù)藥物與疫苗,課程目標(biāo)導(dǎo)航,1.簡(jiǎn)述生物技術(shù)藥物的概念。 2.舉例說明基因工程藥物、細(xì)胞工程藥物的生產(chǎn)原理和意義。 3.舉例說明生物技術(shù)疫苗的生產(chǎn)原理和意義。 4.進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程及理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系。,知識(shí)點(diǎn)1生物技術(shù)藥物,知識(shí)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,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(cè)成品加工成品檢測(cè)。 (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。

2、,目的基因,基因工程菌,分離純化,構(gòu)建基因工程菌,高效率,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(zhǎng)春花等。通過動(dòng)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,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

3、，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,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,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(jì)劃還未付諸實(shí)踐的時(shí)候，科學(xué)家們就已經(jīng)在研制基因工程藥物了。他們把通

4、過克隆取得的外源目的基因(一般是人的DNA)，整合到動(dòng)物受精卵的染色體內(nèi)，使之在動(dòng)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(dòng)物就叫做轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。一頭轉(zhuǎn)基因動(dòng)物就是一座天然基因藥物制造廠。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)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。,(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(cè)成品加工成品檢測(cè)。 (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 使用傳統(tǒng)技術(shù)，從動(dòng)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(huì)

5、對(duì)病人產(chǎn)生嚴(yán)重后果；作為非人源蛋白質(zhì)，長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)等。,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(duì)基因進(jìn)行改造，可以生產(chǎn)出性能更加優(yōu)良的藥物。,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(zhǎng)、產(chǎn)品精制、產(chǎn)品質(zhì)量和藥效等，都可能因?yàn)樵?、生產(chǎn)工

6、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(cè)，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。,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(dòng)植物藥物生產(chǎn)與生物資源保護(hù)的矛盾 傳統(tǒng)動(dòng)植物藥物的特點(diǎn)：高效、低毒、副作用少。 傳統(tǒng)動(dòng)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(dòng)植物，隨著這些藥物的需求量日益增大，人們對(duì)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。 細(xì)胞工程解決了傳統(tǒng)動(dòng)植物藥物生產(chǎn)的不足。,(2)植物細(xì)胞培養(yǎng)制取藥物 制取藥物的流程 植物細(xì)胞株固體培養(yǎng)

7、液體懸浮培養(yǎng)收集細(xì)胞提取純化產(chǎn)物藥物制劑 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(zhǎng)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。,知識(shí)點(diǎn)2生物技術(shù)疫苗,知識(shí)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,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

8、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：,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(huì)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(cuò)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。,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

9、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。,(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(dòng)物、雞胚、組織或細(xì)胞培養(yǎng)物中，經(jīng)生長(zhǎng)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。,(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?、基因工程載體疫苗、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。,(3)三種疫苗比較,