高中生物備課資料 第二章 生物科學(xué)與工業(yè) 第3節(jié)生物工程藥物和疫苗課件 浙科版選修2

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1、第第3節(jié)節(jié) 生物工程藥物和疫苗生物工程藥物和疫苗生物工程生物工程生物工程（也叫生物技術(shù)）生物工程（也叫生物技術(shù)）是是生物科生物科學(xué)與工程技術(shù)有機結(jié)合學(xué)與工程技術(shù)有機結(jié)合而興起的一門而興起的一門綜合性的科學(xué)技術(shù)。也就是說，它以綜合性的科學(xué)技術(shù)。也就是說，它以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，運用先進的科學(xué)原生物科學(xué)為基礎(chǔ)，運用先進的科學(xué)原理和工程技術(shù)手段來理和工程技術(shù)手段來加工或改造生物加工或改造生物材料材料，如，如DNADNA、蛋白質(zhì)、染色體、細、蛋白質(zhì)、染色體、細胞等，從而生產(chǎn)出人類所需要的生物胞等，從而生產(chǎn)出人類所需要的生物或生物制品。或生物制品。生生物物工工程程細胞工程細胞工程基因工程基因工程酶工程酶工程

2、發(fā)酵工程發(fā)酵工程基因工程藥物基因工程藥物細胞工程藥物細胞工程藥物發(fā)酵工程藥物發(fā)酵工程藥物酶工程藥物酶工程藥物一般是指利用生物技術(shù)一般是指利用生物技術(shù)( (如如DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)) )生生產(chǎn)的藥物，且許多藥物的生產(chǎn)會同時涉及產(chǎn)的藥物，且許多藥物的生產(chǎn)會同時涉及多種生物技術(shù)。多種生物技術(shù)。生物工程藥物（生物技術(shù)藥物）生物工程藥物（生物技術(shù)藥物）（一）基因工程藥物（一）基因工程藥物1 1、概要：、概要： 以重組以重組DNADNA為核心技術(shù)，通過將一個生物體內(nèi)有用為核心技術(shù)，通過將一個生物體內(nèi)有用的的“目的基因目的基因”轉(zhuǎn)移到另一個生物體中，并轉(zhuǎn)移到另一個生物體中，并表達表達所需要的所需要的

3、產(chǎn)物產(chǎn)物藥物藥物的過程。的過程。3 3、第一個基因工程藥物：、第一個基因工程藥物：大腸桿菌生產(chǎn)的人胰島素大腸桿菌生產(chǎn)的人胰島素2 2、生產(chǎn)過程：、生產(chǎn)過程：獲得目的基因獲得目的基因重組質(zhì)粒重組質(zhì)粒構(gòu)建構(gòu)建基因工程菌基因工程菌工程菌大規(guī)模培養(yǎng)工程菌大規(guī)模培養(yǎng)分離提取目的產(chǎn)物分離提取目的產(chǎn)物 胰島素生產(chǎn)車間胰島素生產(chǎn)車間（一）基因工程藥物（一）基因工程藥物4 4、其他基因工程藥物：、其他基因工程藥物：（1 1）人生長激素（）人生長激素（hGHhGH）：）：生產(chǎn)：生產(chǎn)：用轉(zhuǎn)移入人生長激素基因的用轉(zhuǎn)移入人生長激素基因的 轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌生產(chǎn)用途：用途：治療侏儒癥治療侏儒癥（一）基因工程

4、藥物（一）基因工程藥物4 4、其他基因工程藥物：、其他基因工程藥物：（2 2）人組織纖溶酶原激活劑（）人組織纖溶酶原激活劑（tPAtPA) )：具體生產(chǎn)過程：具體生產(chǎn)過程： tPA基因與牛泌乳基因重組基因與牛泌乳基因重組重組重組tPA基因注射到羊受精卵的細胞核內(nèi)基因注射到羊受精卵的細胞核內(nèi)將受將受精卵移植到母體子宮精卵移植到母體子宮孕育出轉(zhuǎn)基因羊孕育出轉(zhuǎn)基因羊從轉(zhuǎn)從轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中分離提取出基因羊的乳汁中分離提取出tPA用途：用途：治療心肌梗死、異體腎移植排異反應(yīng)治療心肌梗死、異體腎移植排異反應(yīng)（一）基因工程藥物（一）基因工程藥物4 4、其他基因工程藥物：、其他基因工程藥物：（3 3）白細胞介

5、素）白細胞介素-10-10：生產(chǎn)：生產(chǎn)：從轉(zhuǎn)基因煙草中提取從轉(zhuǎn)基因煙草中提取用途：用途：治療腸炎并發(fā)癥治療腸炎并發(fā)癥（4 4）更多基因工程藥物）更多基因工程藥物（二）細胞工程藥物（二）細胞工程藥物細胞工程：細胞工程：是指應(yīng)用是指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細細胞水平胞水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)遺傳上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。理論基礎(chǔ)：理論基礎(chǔ)：研究水平：研究水平：細胞水平細胞水平細胞的全能性細胞的全能性 植物組織培

6、養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng) 細胞融合（細胞雜交）細胞融合（細胞雜交） 細胞核移植細胞核移植 細胞器移植細胞器移植 染色體移植染色體移植 胚胎工程胚胎工程細胞工程的主要內(nèi)容細胞工程的主要內(nèi)容（二）細胞工程藥物（二）細胞工程藥物1 1、概要：、概要： 細胞工程藥物的生產(chǎn)是細胞工程藥物的生產(chǎn)是指細胞水平指細胞水平上的遺傳操作，上的遺傳操作，即通過即通過細胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植細胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù)，等技術(shù)，改造并篩選特定的改造并篩選特定的細胞株或細胞系細胞株或細胞系，再通過規(guī)模，再通過規(guī)模培養(yǎng)獲得藥物。培養(yǎng)獲得藥物。2 2、植物細胞工程藥物的生產(chǎn)過程：、植物

7、細胞工程藥物的生產(chǎn)過程：利用利用特定特定的植物細胞作為的植物細胞作為植物細胞反應(yīng)器植物細胞反應(yīng)器進行培養(yǎng)，進行培養(yǎng)，收集細胞并通過提取純化產(chǎn)物獲得藥物收集細胞并通過提取純化產(chǎn)物獲得藥物 植物細胞（組織）培養(yǎng)植物細胞（組織）培養(yǎng)懸浮細胞培養(yǎng)懸浮細胞培養(yǎng)藥物制劑藥物制劑提取純化產(chǎn)物提取純化產(chǎn)物（二）細胞工程藥物（二）細胞工程藥物1 1、概要：、概要： 2 2、植物細胞工程藥物的生產(chǎn)過程：、植物細胞工程藥物的生產(chǎn)過程：3 3、細胞工程生產(chǎn)藥物的優(yōu)勢：、細胞工程生產(chǎn)藥物的優(yōu)勢：（1 1）能將特定的動植物細胞在）能將特定的動植物細胞在離體情況離體情況下大量培養(yǎng)下大量培養(yǎng) 并從中獲得所需要的產(chǎn)物；并從中獲

8、得所需要的產(chǎn)物；（2 2）通過細胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù)，）通過細胞融合、核質(zhì)移植、染色體移植等技術(shù)， 將遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)移到受體細胞中形成將遺傳物質(zhì)直接轉(zhuǎn)移到受體細胞中形成雜交細雜交細 胞，使之具有特殊功能；胞，使之具有特殊功能；（3 3）避免了繁瑣的分離、提純、剪切、拼接等基因）避免了繁瑣的分離、提純、剪切、拼接等基因 操作，操作，提高效率提高效率。例：例：動物細胞工程藥物動物細胞工程藥物單克隆抗體單克隆抗體1、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)過程抗原注入小鼠體內(nèi)抗原注入小鼠體內(nèi)分離分離漿（效應(yīng)漿（效應(yīng)B B淋巴）細胞淋巴）細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞細胞融合，細胞融合，篩選篩選雜交瘤細胞雜交瘤細胞細胞

9、培養(yǎng)細胞培養(yǎng)選擇選擇并繼續(xù)培養(yǎng)細胞并繼續(xù)培養(yǎng)細胞注入小鼠注入小鼠 腹腔腹腔培養(yǎng)液培養(yǎng)液體內(nèi)培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)從腹水提取從腹水提取 從培養(yǎng)液提取從培養(yǎng)液提取單克隆抗體單克隆抗體特點？特點？分析分析1、單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和、單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞誘導(dǎo)融合后，要淋巴細胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活、出雜交瘤細胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活、增殖的細胞是：增殖的細胞是：B淋巴細胞淋巴細胞 小鼠骨髓瘤細胞小鼠骨髓瘤細胞 B淋巴細胞自身融合細胞淋巴細胞自身融合細胞小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞小鼠骨髓瘤細胞自身融合

10、細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞A、 B、 C、 D、分析分析2 2、用一基因型為、用一基因型為BbYyBbYy個體的漿細胞和該個體個體的漿細胞和該個體的瘤細胞培育出的可產(chǎn)生單克隆抗體的細胞，的瘤細胞培育出的可產(chǎn)生單克隆抗體的細胞，在體外進行分裂時，走向細胞兩極的基因應(yīng)在體外進行分裂時，走向細胞兩極的基因應(yīng)該是：該是：A A、B B與與b b走向一極，走向一極，Y Y與與y y走向一極走向一極 B B、走向兩極的均為、走向兩極的均為B B、b b、Y Y、y yC C、BBBB與與YYYY走向一極，走向一極，bbbb與與yyyy走向一極走向一極D D、走向兩極的均為、走向兩極的均為B B、B B、b b、b b、Y Y、Y Y、y y、y y例：例：單克隆抗體單克隆抗體1 1、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)過程2 2、單克隆抗體的應(yīng)用、單克隆抗體的應(yīng)用 單克隆抗體試劑診斷盒單克隆抗體試劑診斷盒用單克隆抗體治療癌癥：就是在單抗上用單克隆抗體治療癌癥：就是在單抗上連接抗癌藥物，制成連接抗癌藥物，制成“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”，將藥，將藥物定向帶到癌細胞所在部位，既消滅了癌物定向帶到癌細胞所在部位，既消滅了癌細胞，又不損壞正常細胞細胞，又不損壞正常細胞