高中生物生物工程药物和疫苗素材

生物工程药物和疫苗

1．疫苗的基本组成成分是什么？

答案：疫苗的基本成分包括抗原、佐剂、防腐剂及其他活性成分。抗原是疫苗最主要的成分，决定疫苗的免疫性能。抗原必须是机体以外的物质，进入机体后能够有效激发机体的免疫反应。作为抗原的生物活性物质有：灭活的细菌或病毒，通过多次传代得到的减毒细菌或病毒，病毒或细菌的提纯物，有效的蛋白成分，类病毒，细菌多糖，合成多肽，以及近年来发展的DNA疫苗等。佐剂是能够增强抗原的特异性免疫应答的物质，它应该无毒、安全，并且稳定，比如油制佐剂。防腐剂是保证疫苗在储存期不会被微生物污染，防止造成严重问题的物质，大多数是化学防腐剂。稳定剂是为保证作为抗原的病毒或其他微生物能够存活和维持其免疫活性稳定的物质，往往都是糖类，如乳酸、山梨醇等。另外，疫苗在制备时还需要加入适当的缓冲剂、盐类等无活性的成分。构成疫苗的所有成分和含量必须不影响疫苗的效力、纯度和安全性，因此都有严格的质量标准。

2．传统疫苗与基因工程疫苗各有什么优势？基因工程疫苗能取代传统疫苗吗？

答案：传统的病毒疫苗是以完整的病毒作为材料的。用于疫苗材料的病毒是经过减毒或灭活处理的，这样既可以刺激人体免疫系统产生抗体等具有保护效应的物质，又不引起疾病。减毒疫苗一般只需要接种一次且接种量少，而免疫持续时间长，效果好；灭活疫苗每次接种剂量大且需要多次接种，免疫力较差，但制备简单，保存时间较长，且相对较安全。

基因工程疫苗比传统疫苗的免疫途径更安全，不需要注射器之类的设备，可以避免因使用了消毒不彻底的注射器而使通过血液传染的疾病如艾滋病和乙型病毒性肝炎等大面积传播。应用转基因植物生产基因工程疫苗还有以下优点：(1)疫苗抗原基因转入可食用的植物后，可供直接服用或饲喂动物，不需要像生产传统疫苗那样需要许多仪器设备，生产成本显著降低；(2)比传统免疫途径更有效，因为植物细胞中的疫苗抗原通过胃内的酸性环境时可受到细胞壁的保护，直接到达肠内黏膜诱导位，刺激黏膜和全身免疫反应，大大提高有效性；(3)易储存和分发，不需要冷藏设备；(4)不仅提供了疫苗而且提供了营养，尤其是以水果作转基因的口服疫苗为广大儿童所喜欢。基因工程疫苗较传统疫苗具有毒性低的优势，但是免疫效果还需要进一步提高

基因工程疫苗应该比目前应用的常规疫苗具有更多优点，但要取代传统疫苗，它必须具备安全性、生产工艺、免疫效力、免疫期、免疫途径、生产成本等的优势，并被有关管理部门和公众所接受。

3．单克隆抗体的特性是什么？

答案：一个B淋巴细胞免疫后只分泌一种抗体。由一个免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂

交瘤细胞，经无性繁殖所产生的抗体是免疫原性均一的单克隆抗体。单克隆抗体具有高度特异性、专一性和选择性。

【例1】(多选)将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是…( )

A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

B. B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体

C．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体

D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

解析：在体外培养条件下，B淋巴细胞不能无限繁殖，可产生抗体；骨髓瘤细胞则能在体外大量繁殖，却不能产生抗体。将二者融合后，形成的杂交瘤细胞同时具备了双亲的遗传特性，既可产生抗体，又能大量繁殖。

答案：AC

1．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中不正确的是( )

A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞

B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞

C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合

D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体

【例2】采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是…( )

A．人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目至少是凝血因子氨基酸数目的3倍

B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵

C．在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中

D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA

解析：转基因动物的培育通常是用显微注射技术将外源DNA分子导入动物的受精卵。真核基因的编码区是间隔的、不连续的，所以人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目远大于凝血因子氨基酸数目的3倍。在该转基因羊中，人凝血因子基因既存在于乳腺细胞，也存在于其他体细胞中，只是在乳腺细胞得到了表达。人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA。

答案：B

2．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。相关叙述不正确的是( )

A．该技术将导致定向的变异

B．受精卵是理想的受体细胞

C．垂体分泌的催乳素能促进浆细胞产生抗体

D．宜采用人工合成法获得目的基因

【例3】不是用基因工程方法生产的药物是( )

A．干扰素B．白细胞介素

C．青霉素D．乙肝疫苗

解析：青霉素是由青霉菌分泌产生的，工业上生产只需要利用青霉菌发酵来大量生产。

答案：C

3．下列关于细胞工程药物的说法不正确的是…( )

A．利用植物细胞培养技术可生产植物药物

B．解决传统动植物药物的采集、猎取对生态环境和物种资源的破坏问题

C．动物细胞比大肠杆菌更适合产生人及高等动物的基因表达

D．动物细胞工程目前只用于药物生产

参考答案

课堂反馈

1．B 解析：单克隆抗体的制备是经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞，用聚乙二醇或灭活的仙台病毒作促融剂，使它们融合成杂交瘤细胞，再经筛选杂交瘤细胞，获得能产生抗体的细胞，然后培养获得单克隆抗体，故A、C、D三项均正确；因为动物细胞没有细胞壁，能直接融合，故B是错误的。

2．C 解析：垂体分泌的催乳素能促进乳汁的分泌，对生长和生殖有调节作用。

3．D 解析：动物细胞工程的应用较多，其中有细胞工程药物生产、快速繁殖优良动物品种、克隆转基因动物、拯救濒危物种、培育人造器官等。