人教版选修2第三章第三节生物技术药物与疫苗（共47张PPT）

课件47张PPT。SARS病毒非典病毒侵袭人体细胞 科研工作者在SARS疫苗实验室工作 科研人员对灭活的SARS病毒液进行精提纯 科研人员在观察SARS病毒灭活疫苗细胞生长情况 SARS病毒灭活疫苗 2004年1月19日，SARS病毒灭活疫苗获得国家食品药品监督管理局批准进入Ⅰ期临床研究，不久首次在志愿者体内接种。中国由此成为世界上第一个批准SARS疫苗用于人体临床研究的国家。 1.生物技术药物 2.生物技术疫苗 生物技术药物与疫苗简述生物技术药物的概念。 1.举例说明基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。 2.举例说明生物技术疫苗的生产原理和意义。 一、知识与能力二、过程与方法 教学目的一、教学重点二、教学难点1.基因工程药物、细胞工程药物的生产原理和意义。2.生物技术疫苗的生产原理和意义。细胞工程药物的生产原理。 教学重点与难点一、生物技术药物 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。包括基因工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、细胞工程药物等等。内容解析 胰岛素是由胰腺中的胰岛中的β细胞合成的，可以控制血液中的血糖水平。人体中缺乏胰岛素可以导致糖尿病，注射胰岛素可以控制这一疾病。 胰岛素立体结构 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低可想而知。有什么方法能使胰岛素大量生产呢？ 视频一：基因工程1.基因工程药物胰岛素产品 1957年，英国病毒学家伊萨斯和瑞典病毒学家林德曼发现抗病毒的干扰素。 临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产。基因工程药物的生产过程：（最主要的环节）生产基因工程产品的生物反应器基因工程药物分离纯化生产装置抗生素发酵车间 细胞工程药物主要有各种疫苗、菌苗、抗生素、生物活性物质，抗体等。过去制备疫苗是从动物组织中提取，得到的产量低而且很费时。现在，通过培养、诱变等细胞工程或细胞融合途径，不仅大大提高了效率，还能制备出多价菌苗，可以同时抵御两种以上的病原菌的侵害。用同样的手段，也可培养出能在培养条件下长期生长、分裂并能分泌某种激素的细胞系 。2.细胞工程药物植物细胞培养制取药物流程：动物细胞培养流程： 动物细胞培养是将动物组织或细胞从机体取出，分散成单个细胞，给予必要的生长条件，模拟体内生长环境，使其在体外继续生长和繁殖。乙肝疫苗氟尿嘧啶干扰素抗生素二、生物技术疫苗 自从英国乡村医生Edward Jenner发明天花疫苗以来，人类已研制出了上千种疫苗用来预防和控制各种疾病，战胜了一次又一次的灾难。不可否认，疫苗已成为人类同疾病斗争的一种必不可少的重要武器。Edward Jenner 从疫苗的生产技术来说，疫苗分为传统疫苗和新型疫苗两大类。传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。基因工程疫苗还包括基因亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗独特型抗体疫苗。 鸡传染性法氏囊病基因工程亚单位疫苗 生物技术疫苗主要是指基因工程疫苗。是将病原的保护性抗原编码的基因片段克隆入表达载体，用以转染细胞或真核细胞微生物及原核细胞微生物后得到的产物。或者将病原的毒力相关基因删除掉， 使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗。 基因工程疫苗 传统疫苗相比，基因工程疫苗有以下优点:
(1)把保护性抗原基因插入载体的能力，修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因，细菌和病毒载体，都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗,这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力；
(2)它们易于大规模使用(喷雾或气雾)；
(3)生产费用相对较低，目前世界上几个研究组织正在生产特定的禽用疫苗载体。 核酸疫苗是近几年来新兴的一种疫苗，它以其独特的优点吸引着人们：
(1)抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相似,通过MHCⅠ类和Ⅱ类分子直接递呈免疫系统 ；
(2)免疫原的单一性，只有编码所需抗原基因导入细胞得到表达，载体本身没有抗原性。而重组的病毒活载体疫苗除了目的基因表达外，还有庞大而复杂的免疫蛋白；
(3)易于构建和制备，稳定性好，成本低廉，适于规模化生产。 核酸疫苗又名基因疫苗或DNA疫苗，是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上，将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统，因此也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗，区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生的。 猪用疫苗：免疫核糖核酸 1.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。包括基因工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、细胞工程药物等等。 2.生物技术疫苗主要是指基因工程疫苗。课堂小结3.基因工程药物的生产过程：4.植物细胞培养制取药物流程： 6.传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。 5.动物细胞培养流程：一、填空 2.新型疫苗主要包括＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿。 1. ＿＿＿＿＿＿一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。生物技术药物基因工程疫苗核酸疫苗课堂练习二、选择题C2.下面哪种疫苗不属于新型疫苗＿C三、解答题1.传统疫苗的种类有哪些？ 提示：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，用化学或物理等方法将病原体杀死的疫苗，因此，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全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.新型疫苗的种类有哪些？ 提示：新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。基因工程疫苗还包括基因亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗独特型抗体疫苗。根据它们的基本特征，也可分为活疫苗和灭活疫苗两大类。 提示：(1)抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相似,通过MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子直接递呈免疫系统 ；(2)免疫原的单一性，只有编码所需抗原基因导入细胞得到表达，载体本身没有抗原性。而重组的病毒活载体疫苗除了目的基因表达外，还有庞大而复杂的免疫蛋白；(3)易于构建和制备，稳定性好，成本低廉，适于规模化生产。3.核酸疫苗的优点是什么? 1.为什么说生物技术制药是高投入、高收益，同时又是高风险的行业？ 提示：一个成功的新药从研发到大规模生产，以及形成医药商品，一般至少需要10年左右的时间，投入资金约20亿元。在这个过程中，基本是只有投入，而无回报。一旦开发成功，形成市场，市场寿命一般可达10～30年，获得的利润可以达到成百上千亿元。但是一旦开发失败，将是血本无归。失败的主要原因是教材习题答案临床前的药理、毒理、药物代谢实验鉴定不过关；或是临床实验失败，例如，药效不理想，毒副作用大，药物稳定性差；等等。只要有一种不足，都可能导致失败。在药物开发前期失败的损失还比较小，最惨重的是通过了全部的检查、鉴定、审批，但在临床上应用后发现了问题、不得不停止生产和使用的。如果在临床应用中给患者造成伤害的，还得赔付，其损失就更加惨重。 2.流感疫苗不是所有人都能注射，如吃鸡蛋过敏者就不能注射。你知道是为什么吗？ 提示：吃鸡蛋过敏者是对异源蛋白质十分敏感的人，这种人往往具有过敏体质。而注射的疫苗中多含有异源蛋白质（这些蛋白质不是人体自身的蛋白质）。如果给具有过敏体质的人注射含有异源蛋白质的疫苗，就会引起强烈的过敏反应，严重时会造成休克，甚至危及生命。 3.1979年，世界卫生组织宣布已经在全球消灭了天花，但保留天花病毒的个别国家的实验室一再申请延期销毁。为什么他们不将天花病毒早日销毁呢？ 提示：自从宣布天花被消灭到现在，除了个别实验室严密保留的天花病毒样品以外，天花病毒在全球销声匿迹有20多年了。人类对天花病毒的免疫能力大幅度下降。会不会在自然界的某些个别的地方，特别是人迹罕至的地方还存在天花病毒？一旦有人或动物与之接触，会不会导致天花再次大规模流行呢？这是人们的一种担心，而这种担心又不无道理。因此，人们希望保留一点天花病毒样品，一旦发生问题，人们可以用它制造大量的疫苗，进行预防接种，防止天花大规模流行。这是为保护人类健康而采取的必要措施。
另外，目前国际恐怖威胁问题严重，恐怖分子是否会窃取天花病毒制造生物武器，在国际上制造事端。这是人们对在个别国家实验室继续保留天花病毒样品的担心。也正是因为这种担心，人们希望在严密保护下，保留一些天花病毒样品。
人们也确实存在另外一种担心。保留天花病毒样品的实验室所在的国家，会不会利用保留的天花病毒制造生物武器。人们的担心也有 一定道理，所以，人们又希望尽快将保留的天花病毒样品销毁，以绝后患。
总之，在国际上，人们对天花病毒样品的去留，处于十分矛盾的心态。权衡利弊，就目前情况看，保留天花病毒样品利大于弊。因此，天花病毒的销毁多次被推迟。目前需要做的是：要加强对天花病毒样品的保护，防止被盗和流失。