2021版高中生物第3章生物科学与工业第3节生物技术药物与疫苗学案新人教版选修2.pdf

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第3节生物技术药物与疫苗

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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开展的过程及理解科学、技术、社会三者间的关系。

知识点1生物技术药物

[知识梳理]

1.概念

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

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→产物别离纯化→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、低本钱的药品。

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：细胞培养生产药用植物如人参、甘草、红豆杉、黄连、银杏、紫草和长春花等。

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。

[思维激活]基因工程药物的化学成分是什么？

提示：蛋白质。

[活学活用]

1.以下不是用基因工程方法生产的药物是()

A.

C.

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－2、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。

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答案C

2.以下关于基因工程药物的表达中，不正确的选项是()

A.基因工程药物的优点是质量高、本钱低

B.基因工程药物解决了受原料来源的限制

C.基因工程药物的关键环节是构建工程菌

D.基因工程药物毒性高、副作用大

解析考察基因工程药物的生产及特点。

答案D

[归纳总结]

1.基因工程药物

(1)基因、转基因与基因工程药物

人类的所有疾病几乎都与基因有关，因此，早在“人类基因组〞方案还未付诸实践的时候，

科学家们就已经在研制基因工程药物了。他们把通过克隆取得的外源目的基因(一般是人的

DNA)，整合到动物受精卵的染色体内，使之在动物体内得到表达并能稳定地遗传给后代，这

种含有外源基因的动物就叫做转基因动物。一头转基因动物就是一座天然基因药物制造厂。

利用转基因动物来生产基因药物是一种全新的生产模式，与传统的制药技术相比具有无可比

较的优越性。

(2)基因工程药物生产的大致过程

获得目的基因→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→产物别离纯化→除菌过滤→半成品

检测→成品加工→成品检测。

(3)传统生产技术与基因工程药物生产技术的比较

①使用传统技术，从动物脏器提取这些物质因含量太低、本钱太高，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响等。

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，还可以深入研究它们的生理、生化特性和构造，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。通过基因工程对基因进展改造，可以生产出

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

大分子的具有复杂构造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而

受到影响。因此，严格控制生产过程的每一步和进展严格的检测，确保产品质量和平安有效