生物技术制药重点
名词解释：
生物技术也称生物工程。是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
生物药物：是指运用微生物学、生物学、医学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法，从生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的制品。
生物技术药物：采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。
生物技术制药：就是通过基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等生物技术，来研究、开发和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物。
细胞融合：在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。(外力如诱导剂，促融剂作用下，两个或两个以上异源细胞或源生质体相互接触，从而发生膜融合，细胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。）
生物反应器：就是为适应生物反应的特点而设计的反应设备。包括微生物反应器（发酵罐）、动植物细胞培养用反应器和酶反应器。
转基因动物：指采用基因工程技术把外源基因导入动物生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎，并在受体动物的染色体上稳定整合，且能将目的基因稳定遗传给后代的动物。
疫苗：是指将病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防、控制传染病的发生、流行的免疫制剂。
联合疫苗：由两种或两种以上疫苗混合而制成的疫苗。
基因工程亚单位疫苗：主要是指将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成的疫苗。（指在分离出病原体特异抗原编码基因的基础上，将外源基因转入另外一个通常是非致病性的微生物内表达基因产物，然后分离和纯化而获得特异性的蛋白。）
酶工程：是利用酶或含酶的细胞的特异性催化功能，或对酶进行修饰改造，并通过工程化将相应原料转化成人类所需产品的一种技术,是生物工程的重要组成部分。
固定化酶∕固定化细胞：指将具有一定生理功能的酶或生物细胞，用物理或化学方法将其固定，作为固体生物催化剂而加以利用的技术。
酶的化学修饰：在体外对酶分子通过人工方法使一些化学基团引入或除去，从而使酶的共价结构发生改变的技术。
发酵：工业上泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程（用生物催化剂使培养物质变成产物的生物化学反应。）
代谢工程：运用多基因重组技术，有目的的改变某一代谢途径中的几个关键酶的活性，从而改变代谢途径，产生目的产物。（利用基因重组技术有目的的对细胞代谢途径进行修饰、改造，改变细胞特性，并与细胞基因调控、代谢调控及生化工程相结合，为实现构建新的代谢途径生产特定目的产物。）
微生物转化：是指微生物通过酶催化将一种物质（底物）转化成为另一种物质（产物）的化学反应。
组合生物合成：指在了解微生物生物合成途径以及克隆有关生物合成、调节等基因的基础上,在体外对这些不同来源（种内或种外）的基因进行删除、添加、取代以及重组，然后导入一个适当的微生物宿主中并定向合成所需的一系列化合物。（通过生物信息学和微生物遗传学手段可确定基因簇中的各模块或结构域的功能，将这些结构域或模块进行组合，就能产生母核，支链以及分子量各异的新型“非天然的天然产物”。）
蛋白质化学修饰: 在分子水平上对蛋白质药物进行化学改造的，通过对主链的切割、剪接及化学基团的引入或除去，实现对蛋白质药物物理化学性质和生物活性的改变。
噬菌体抗体库：B细胞受体基因重排所形成的抗体分子多样性或抗体基因多样性的总称。
（用体外基因克隆技术将B细胞全部可变区基因克隆出来，插入噬菌体表达载体，转化工程细菌进行表达，在噬菌体表面形成噬菌体抗体的群体。）
简答题：
概述生物技术制药的研究内容与任务。
１.生物制药技术的研究、开发与应用；
２.利用生物技术研究、开发和生产药物：
a)应用基因工程技术大量生产天然存在量极微或难以获得的药物；
b)应用蛋白质工程技术设计新的药物；
c)应用酶工程改变药用酶的性质；
d)应用生物技术改造传统制药工艺。
生物技术药物的特性有哪些？
１.理化性质特性：相对分子质量大；结构复杂；稳定性差。
２.药理学作用特性：活性与作用机制明确；作用针对性强；毒性低；体内半衰期短；有种属特异性和可产生免疫原性。
３.生产制备特性：药物分子在原料中的含量低；原料液中常存在降解目标产物的杂质；制备工艺条件温和；分离纯化困难，产品易受有害物质污染。
４.质量控制特性：质量标准内容的特殊性；制造项下的特殊规定；检定项下的特殊规定。
基因工程制药的基本环节有哪些？
获得目的基因—组建DNA重组体—构建基因工程菌活细胞—培养工程菌—产物的分离纯化—除菌过滤—半成品检定—成品检定—包装。
（基因工程菌构建与筛选, 目的基因的制备, 载体DNA与目的基因的连接, 重组DNA导入宿主细胞重组子的筛选与鉴定, 细胞表达及选择。）
获得目的基因的基本方法有哪些？
①化学合成法；②PCR法；③基因文库法；④cDNA文库法
如何筛选含有重组体的阳性菌落？
1）载体遗传标记法：抗生素抗性筛选法、互补筛选法、营养缺陷型筛选法、噬菌斑筛选法。2）核酸分子杂交法：菌落原位杂交；DNA印迹分析；RNA印迹分析。
3）限制性内切酶图谱法：从初步筛选的转化子中提取重组DNA，选择合适的限制性内切酶。通过琼脂糖凝胶电泳鉴定Mr大小，含有目的基因DNA片段酶切产物的为阳性菌落。
4）DNA序列测定法；
5）目的基因表达产物测定法。
基因工程药物分离纯化的主要技术？
分离技术：1.离心：固液分离的重要手段。
2.沉淀：利用蛋白质在不同条件下的溶解度不同的原理。
1）等电点沉淀法；2）盐析法。
3.膜分离：
1）渗透和透析；2）反渗透、超滤和微滤；3）电渗析。
4.双水相萃取。
纯化技术：离子交换层析（IEC）、亲和层析(AC)、凝胶过滤层析、反相色谱(RPC)和疏水色谱(HIC)。
（分离依据：产物表达形式；分离单元之间的衔接；分离纯化工艺的要求。）
基因工程药物质量控制的项目有哪些？
1.蛋白质含量的测定：紫外吸收光谱、BCA法（双缩脲法）、福林-酚试剂法（Lowry法）、考马
斯亮蓝法、ELISA法、SDS-凝胶染色与扫描分析法等。
2.蛋白质纯度检测：电泳法、色谱法、质谱法、末端氨基酸分析法、SDS-PAGE法、非变性PAGE
法、层析法等。
3.蛋白质Mr测：凝胶色谱法、SDS-PAGE法、质谱法、层析法等。
4.蛋白质等电点测定：等电聚焦凝胶电泳。
5.蛋白质序列分析：Edman降解法与质谱分析。
6.内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析。
离体培养的细胞有哪些类型？
①贴壁依赖性细胞；②非贴壁依赖性细胞；③兼性贴壁细胞。
生产用动物细胞有哪些种类？
①原代细胞；②传代细胞系；③转化细胞系；④工程细胞系。
动物细胞培养的条件？
1.培养温度：不同种类的动物细胞对温度的要求不完全一致。哺乳类动物细胞最适温度：37±0.5℃。
2.pH值：大多数细胞适应pH为7.2~7.4，培养基应具有一定缓冲能力。
3.通氧量：氧的饱和值60%, 氧分压4～0.7kPa，在培养过程中还需通入一定的CO2。
4.防止污染：培养器皿严格消毒；培养液中应加入抗生素。
5.水质：电阻值大于18MΩ，去热原。
6.渗透压：290～300mOsm/kg。
7.基本营养物质：除三大营养素外，还要一定量的维生素，此外还要激素类物质和促细胞生长因
子。
动物细胞大规模培养的方法和操作方式？
方法：悬浮培养法，微载体培养法，多孔载体培养法，微囊化培养法，中空纤维培养法。
操作方式：分批式操作，补料-分批式操作，半连续式操作，灌流式操作，连续式操作。
培养基种类有哪些？
天然培养基：营养成分丰富，培养效果好；但成分复杂、不稳定，个体差异大，来源有限。
合成培养基：成分明确，组分稳定，可大量生产供应，但缺少某些成分，不能完全满足体外细胞生长需要，须加入动物血清。
无血清培养基：由基础培养基和替代血清的补充成分组成。该类培养基具有许多优点，但配制繁琐，同时需加入添加剂。
抗体药物主要开发了哪几代产品？
⑴第一代抗血清；⑵第二代单克隆抗体药物；⑶第三代基因工程抗体药物。
单克隆抗体如何制备？
1）制备抗原；2）用抗原免疫小鼠制得免疫脾细胞；3）用骨髓瘤细胞的培养制得骨髓瘤细胞；4）在PEG作用下融合成杂交瘤细胞；5）再用HA T培养基进行选择培养；6）阳性克隆的筛选及克隆化；7）单克隆抗体鉴定与检测；8）克隆扩增及大量制备单克隆抗体。
基因工程抗体包括哪些？
①Fab与Fv抗体片段；②单链抗体；③双链抗体；④抗体融合蛋白；⑤嵌合抗体；⑥人源化抗体；⑦超变区多肽；⑧特殊抗体。
抗体药物的分类：
按抗体分子的构成可以将单抗药物分为三类。
①抗体或抗体片段；②抗体偶联物或称免疫偶联物；③抗体融合蛋白。
什么类型的分子可作为治疗性抗体的靶标？
特异性、重要性、可检测性的分子可作为治疗性抗体的靶标。
疫苗及其技术的发展经过哪几阶段？
1.减毒活疫苗技术—第一次疫苗革命；
2.基因重组疫苗技术—第二次疫苗革命；
3.反向疫苗学技术—第三次疫苗革命。
简述疫苗的组成与作用原理。
疫苗的组成：免疫保护性的抗原与免疫佐剂。
疫苗的作用原理：疫苗保留了病原菌刺激机体免疫系统的特性。当机体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫细胞、细胞因子、特异性抗体等；当机体再次接触到相同病原菌时，机体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
常见的疫苗的类型有哪些？分别列举1-2个例子
1.减毒活疫苗；例：乙脑疫苗、卡介苗。
2.灭活疫苗；例：霍乱疫苗、甲型肝炎疫苗。
3.亚单位疫苗；例：伤寒疫苗和无细胞百白破疫苗。
4.联合疫苗。例：无细胞百白破联合疫苗。
（核酸疫苗：埃波拉疫苗。治疗性疫苗：治疗性乙肝疫苗。）
简述疫苗生产的质量控制的主要内容及控制指标。
原材料的质量控制：生产用水；器材、溶液等原材料的供应；动物源的原材料；菌种和毒种。
细胞生产过程质量控制：一般真核细胞表达的反复使用多次产品，要求纯度达到98%以上，原核细胞表达的多次使用产品纯度达95%即可。
疫苗产品的质量控制：:理化检定；安全性检定；效力检定。
固定化酶有何优缺点？
优点：可延长酶的半衰期，提高酶的稳定性，可重复使用。
缺点：酶活力下降，对pH非常敏感。
酶和细胞的固定化方法？
传统的酶固定化方法：1.载体结合法：①物理吸附法；②离子结合法；③共价结合法；
2.交联法：交联酶法；酶辅助蛋白交联法；吸附交联法；载体交联法；
3.包埋法：包埋法可分为网格型和微囊型两种。
新型的酶固定化方法：光偶联法；偶合固定化；无载体固定化；
固定化细胞的方法：吸附法、包埋法、交联法、热处理（细胞）、细胞絮凝法。
固定化酶反应器的类型和特点？
1 搅拌罐式反应器：设备简单，易操作，条件易调节控制，反应较完全。
2 鼓泡式反应器：结构简单，操作容易，剪切力小，混合效果好，传质和传热效率高。
3 膜反应器：结构紧凑，利于连续化生产。
4 喷射式反应器：体积小，混合均匀，催化反应速度快。
5 填充床式反应器: 设备简单，操作方便，混合均匀，传质和传热效果好。
6 流化床反应器：温度和pH的调节控制比较容易，不易堵塞。
注：膜式反应器：结构紧凑，利于连续化生产。
喷射式反应器：填充床反应器:固定化酶填充于床层内。反应器内的流体的流动形态为平推流形。底物按一定方向以恒定流速通过反应床。
流化床反应器：底物以足够大的流速向上通过固定化酶床层，使固体酶颗粒处于流化状态，达到混合的目的。
间歇式搅拌罐反应器：结构简单、操作方便,用于游离酶反应。
连续流动搅拌罐反应器：连续进料、连续出料。
循环反应器：部分反应液流出和新加入底物流入液混合，再进入反应床进行循环。
连续流动搅拌罐-超滤膜反应器：由连续流动搅拌罐反应器和超滤装置组合而成的反应器。它在连续流动搅拌罐的出口处装有半透膜。
*试述在酶反应器催化的过程中，如何确定底物和酶的浓度。（酶的化学本质为蛋白质。用检测蛋白质的方法也可检测酶。）
⒈根据固定化酶的形状来选择；
⒉根据底物的物理性质来选择；
⒊根据反应的动力学特性来选择；
⒋根据外界环境对酶的稳定性的影响来选择；
⒌根据操作要求及反应器费用来选择。
发酵类型有哪些？
⑴微生物菌体发酵；⑵微生物的酶；⑶微生物代谢产物发酵；⑷微生物转化发酵；⑸生物工程菌发酵。
简述发酵菌种选育的方法。
1）从自然界中获得新菌种；2）自发突变与定向培育；3）诱变育种；4）杂交育种；5）原生质体融合；6）基因工程育种。
论述发酵过程的影响因素及控制。
1、菌体浓度的影响及控制：发酵产物的产率与菌体浓度成正比关系，在发酵过程中必须设法使菌体浓度控制在合适范围内，主要通过调节培养基中营养基质的浓度控制；
2、营养物质对发酵的影响及控制：a.碳源影响菌体的生长，在工业上，发酵培养基常采用含有速效
与迟效的混合培养基； b.氮源影响与碳源相同，需控制适量的氮； c.磷酸盐影响微生物的分解和合成代谢，必须结合具体条件和适用的原材料进行实验确定。
3、温度的影响及控制：温度会影响酶的反应速率，利用冷却水，通过热交换来降温，保持恒温发
酵；.
4、pH的影响及控制：pH影响酶的活性，改变细胞膜的通透性，影响代谢方向等，所以将pH控制
在最合适范围内使用；
5、溶氧的影响与控制：溶氧影响菌体生长，产物性质和产量，通过调节搅拌转速和通气速率来控
制供养；
6、CO2 的影响与控制：CO2影响细胞膜结构，发酵液pH下降，通过降低通气量及搅拌速率来控
制CO2；
7、泡沫的影响与控制：泡沫使气体分散，增加气液接触面积，可通过机械消泡、泡沫剂消泡；
8、染菌对发酵的影响：染菌会污染噬菌体和其他杂菌，应避免染菌。
可以采用哪些途径来控制发酵产物生成？
⑴使用诱导物；⑵改变细胞膜通透性；⑶添加生物合成前体；⑷借助末端产物反馈调节；⑸解
除分解代谢物阻遏。
微生物转化反应有哪些类型？
氧化反应、还原反应、水解反应、缩合反应、酰基化等其他反应。
微生物转化在制药工业上有哪些应用？
1) 微生物转化在甾体药物合成中的应用；
2) 微生物转化与中药现代化；
3) 微生物转化在天然药物研发中的应用；
4）微生物转化与手性合成。
简述组合生物合成的技术手段。
①对生物合成基因簇实施突变；②异源表达生物合成基因簇；③重组结构域或模块。
微生物转化中药的基本途径有哪些？
1) 微生物将中药中的有效成分经代谢形成新化合物，产生新的药效；
2) 微生物将原本没有活性的化合物转化成有活性的化合物；
3) 微生物产生的某些次级代谢产物与中药中的某些物质发生反应形成新的化合物；
4) 微生物在中药的特殊环境中有可能改变自身的代谢途径，从而形成新的活性物质或者改变活
性成分的比例；
5) 微生物的分解作用有可能将中药中的有毒物质降解，从而降低药物的毒副作用。
蛋白质药物的化学修饰剂有哪些？
聚乙二醇化修饰，糖基化修饰，人血清白蛋白修饰，用脂肪酸、糖肽、卵磷脂修饰。
(选择蛋白质修饰剂需要考虑的问题有：①修饰剂的毒性、抗原性及稳定性；②修饰剂的反应活性及对修饰位点的选择性；③修饰剂与蛋白质连接键的稳定性；④修饰剂对蛋白质构象及生物活性的影响；⑤是否适合于建立快速、方便的分析、分离及纯化方法；⑥修饰剂是否价廉易得等。）
一：选择题 1、酶的主要来源是( C) A、生物体中分离纯化 B、化学合成 C、微生物生产 D、动/ 植物细胞与 组织培养 2、所谓“第三代生物技术”是指(A) A、海洋生物技术 B、细胞融合技术 C、单克隆技术 D、干细胞技术 3、菌体生长所需能量与菌体有氧代谢所能提供的能量在什么情况下，菌体往往会产生代谢副产物乙酸：(A) A、大于 B、等于 C、小于 D、无关 4、促红细胞生长素( EPO)基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为：( E) A、人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用 B、人促红细胞生长素基因在大肠杆菌中极不稳定 C、大肠杆菌内毒素与人的促红细胞生长素特异性结合并使其灭活 D、人的促红细胞生长素对大肠杆菌蛋白水解酶极为敏感 E、大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 5、目前基因治疗最常用的载体是：(B) A、腺病毒 B、反转录病毒 C、腺相关病毒 D、痘苗病毒 E、疱疹病毒 6、cDNA第一链合成所需的引物是：( D) A、Poly A B、Poly C C、Poly G D、Poly T E、发夹结构 7、为了减轻工程菌的代谢负荷，提高外源基因的表达水平，可以采取的措施有：(A) A将宿主细胞生长和外源基因的表达分成两个阶段 B、在宿主细胞快速生长的同时诱导基因表达 C、当宿主细胞快速生长时抑制重组质粒的表达 D、当宿主细胞快速生长时诱导重组质粒的复制 8、基因工程制药在选择基因表达系统时，首先应考虑的是：(A) A、表达产 物的功能B、表达产物的产量 C.表达产物的稳定性 D.表达产物分离纯化的难易 9、疫苗出产前需进行理化鉴定、效力鉴定和(安全性鉴定)。 10、基因工程药物的化学本质属于：(C) A. 糖类 B.脂类 C.蛋白质和多肽类 D.氨基酸类 11、用聚二乙醇( PEG)诱导细胞融合时，下列错误的是：(C) A、PEG的相 对分子量大，促进融合率高B、PEG的浓度高，促进融合率高C、PEG 的相对分子量小，促进融合率高D、PEG的最佳相对分子量为 4000 12、以大肠杆菌为目的基因的表达体系，下列正确的是：(C) A、表达产物 为糖基化蛋白质B、表达产物存在的部位是在菌体内 C、容易培养，产物提纯简单 D 、表达产物为天然产物 13、人类第一个基因工程药物是：(A) A、人胰岛素 B、重组链激酶 C、促红细胞生成素 D、乙型肝炎疫苗 14、下列不属于加工改造后的抗体是：(C) A、人-鼠嵌合抗体 B、单链抗体C 、鼠源性单克隆抗体D、单域抗体 15、动物细胞培养的条件中，不正确的是：(D)
第二章生物药物概论 一、生物药物生产原料选择的主要原则、生物药物的特性及种类。 主要原则:有效成分含量高,原料新鲜;来源丰富,易得;原料产地较近;杂质含量少;原料成本低;易提取。 特性:(1)药理学特性:治疗的针对性强;药理学活性高;毒副作用小,营养价值高;生理副作用常有发生。 (2)生产、制备中的特殊性:原料中的有效物质含量低;稳定性差;易腐败;注射用药有特殊要求。 (3)检验上的特殊性:要有理化检验指标,与生物活性检验指标。 分类: 按药物化学本质与化学特性分类:(1)氨基酸及基衍生物类(2)多肽与蛋白质类(3)酶与辅酶类(4)核酸及其降解物与衍生物类(5)糖类(6)脂类(7)细胞生长因子类(8)生物制品类(9)小动物制剂(10)动物器官或组织制剂。 按原料来源分类:(1)人体组织(2)动物组织(3)植物组织(4)微生物(5)海洋生物来源的药物。按生理功能与用途分类:(1)治疗药物(2)预防药物(3)诊断药物(4)其她。 二、生物药物提取分离制备方法的工艺过程。在对生物药物进行提取操作时,选择提取试剂需注意的问题。 工艺流程:1、生物药物原料的选择、预处理与保存(保存方法: 冷冻法,-40℃;②有机溶剂脱水法;③防腐剂保鲜,多用于液体)。 2、生物药物的提取:(1)生物组织与细胞破碎:磨切法,压力法,反复冻融法,超声波震荡破碎法,自溶法,酶溶法(2)选择合适的溶剂进行提取(考虑提取剂的用量、提取时间、提取次数,注意温度、变性剂等因素)。 3、生物药物的分离纯化:(1)蛋白质类药物的分离纯化:沉淀法,亲与层析法,疏水层析法(2)核酸类药物的分离纯化:提取法,发酵法(3)糖类:沉淀法,离子交换层析法(4)脂类:沉淀法,吸附层析法,离子交换层析法(5)氨基酸类:沉淀法,吸附法,离子交换法。 试剂的选择:1、对所需要提取的活性成分溶出度较高,对杂质较低。2、不破坏活性成分。3、利于后续预处理。4、对环境影响较小,有利于回收与处理。5、对设备要求不高。6、成本较低。7、最好对人体无害。 第三章基因工程制药 一、基因工程制药的主要工艺过程。 获得目的基因→组建重组质粒→构建基因工程菌(或细胞)→培养工程菌→产物的分离纯化→质量控制→产品检验包装 二、什么就是目的基因？有几种获取方法？用于构建基因工程菌的目的基因应该达到什么要求？ 目的基因既就是人们所需要的特定基因,一般也就是接受目的基因的细胞或个体原本没有的基因。 获取方法:(1)直接从生物体中提取总DNA,构建基因文库,从中调用目的基因;(2)以mRNA为模板,反转录合成互补的DNA片段;(3)利用聚合酶链式反应(PCR)特异性地扩增所需要的目的基因片段(4)化学合成法;⑸逆转录(RT)-PCR法合成cDNA。 基本要求:不含多余干扰成分,纯度高;片段大小适合重组操作;结构、序列正确,达到一定数量。 三、基因工程克隆细胞与表达细胞、克隆载体与表达载体其各自特点。 克隆载体:1、具备复制原点,在宿主细胞内必须能够自主复制。2、有一个或多个用于筛选的
第一章绪论 填空题 1. 生物技术制药的特征 _高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。 2. 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为三类，分别是_治疗药物、预防药物、诊断药物。 3. 现代生物药物已形成四大类型：一是应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白 质类治疗剂；二是基因药物_______________ ；三是来自动物植物和微生物的天然生物药 物；四是合成与部分合成的生物药物； 4. 生物技术的发展按其技术特征来看，可分为 三个不同的发展阶段，传统生物技术阶段；近代生物技术阶段；现代生物技术阶段。 5. 生物技术所含的主要技术范畴有基因工程; 细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程； 选择题 1?生物技术的核心和关键是（A ） A细胞工程B蛋白质工程C酶工程D 基因工程 2. 第三代生物技术（A ）的出现，大大扩大了现在生物技术的研究范围 A基因工程技术B蛋白质工程技术C海 洋生物技术D细胞工程技术 3. 下列哪个产品不是用生物技术生产的（D）A青霉素B淀粉酶C乙醇D氯化钠 4. 下列哪组描述（A ）符合是生物技术制 药的特征 A高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B 高技术、高投入、低风险、高收益、长周期 C高技术、低投入、高风险、高收益、长周期 D高技术、高投入、高风险、低收益、短周期 5. 我国科学家承担了人类基因组计划（C ）的测序工作 A10% B5% C 1% D 7% 名词解释 （2）近代生物技术阶段的技术特征是微生物 发酵技术，所得产品的类型多，不但有菌体的初 级代谢产物、次级代谢产物，还有生物转化和酶 反应等的产品，生产技术要求高、规模巨大，技 术发展速度快。代表产品有青霉素，链霉素，红 霉素等抗生素，氨基酸，工业酶制剂等。 （3）现代生物技术阶段的技术特征是DNA 重 组技术。所得的产品结构复杂，治疗针对性强， 疗效高，不足之处是稳定性差，分离 纯化工艺更复杂。代表产品有胰岛素，干扰素和 疫苗等。 3. 生物技术在制药中有那些应用？ 生物技术应用于制药工业可大量生产廉价的防治 人类重大疾病及疑难症的新型药物，具体体现在 以下几个方面： （1）基因工程制药，利用基因工程技术可生 产岀具有生理活性的肽类和蛋白质类药物，基因 工程疫苗和抗体，还可建立更有效的药物筛选模 型，改良现有发酵菌种，改进生产工艺，提供更 准确的诊断技术和更有效的治疗技术等。随着基 因技术的发展，应用前景会更广阔。 （2）细胞工程和酶工程制药 该技术的发展为现代制药技术提供了更强大的技 术手段，使人类可控制或干预生物体初次生代谢 产物和生物转化等过程，使动植物能更有效的满 足人类健康方面的需求。 （3）发酵工程制药 发酵工程制药的发展主要体现在对传统工艺的改 进，新药的研制和高效菌株的筛选和改造等。 第二章基因工程制药 填空题 1. 基因工 程药物制造的主要步骤是：目的 基因的获得；构建DNA重组体;构建工程菌；目 的基因的表达；产物的分离纯化; 产品的检 验。 1. 生物技术制药 采用现代生物技术可以人为的创 造一些条件，借助某些微生物、 植物或动物来生产所需的医学药 品，称为生物技术制药。 2. 生物技术药物 一般说来，采用DNA重组技术 或其它生物新技术研制的蛋白 质或核酸来药物称为生物技术药 物。 3. 生物药物 生物技术药物是重组产品概念在 医药领域的扩大应用，并与天然 药物、微生物药物、海洋药物和 生物制品一起归类为生物生物药 物。 简答题 1.生物技术药物的特性是什 么？ 生物技术药物的特征是： （1）分子结构复杂 （2）具有种属差异特异性 （3）治疗针对性强、疗效高 （4）稳定性差 （5）免疫原性 （6）基因稳定性 （7）体内半衰期短 （8）受体效应 （9）多效应和网络效应 （10）检验特殊性 2.简述生物技术发展的不同阶段 的技术特征和代表产品？ （1）传统生物技术的技术特征 是酿造技术，所得产品的结构较 为简单，属于微生物的初级代谢 产物。代表产品如酒、醋、乙 醇，乳酸，柠檬酸等。
2018年生物技术制药习题及答案 一、选择填空题 1. 酶的主要来源是什么? 微生物生产。 2. 第三代生物技术是什么? 基因组时代。 3. 基因治疗最常用的载体是什么? 质粒载体和λ噬菌体载体。 4. 促红细胞生长素基因可在大肠杆菌中表达。但不能用大肠杆菌工程菌生产人的促红细胞生产素为什么? 因为大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化, 人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用。 5. 菌体生存所需能量已菌有氧代谢所需能量在什么情况下产生代谢产物乙酸?
菌体生长所需能量 (大于) 菌体有氧代谢所能提供的能量时, 菌体往往会产生代谢副产物乙酸。 6.cDNA 第一链所合成所需的引物是什么? cDNA 第一条链合成所需引物为 PolyT 。 7. 基因工程制药在选择基因表达系统时首先考虑什么? 表达产物的功能。 8. 为了减轻工程菌代谢负荷,提高外源基因表达水平可采取什么措施? 将宿主细胞生长和外源基因的表达分成两个阶段。 9. 根据中国生物制品规定要求,疫苗出厂需要经过哪些检验? 理化检定、安全检定、效力检定。 10. 基因工程药物化学本质是什么? 蛋白质。
11.PEG 诱导细胞融合? PEG 可能与可能与临近膜的水分相结合, 使细胞之间只有微笑空间的水分被 PEG 取代, 从而降低了细胞表面的极性,导致双脂层的不稳定,使细胞膜发生融合。 12. 以大肠杆菌为目的基因表达系统的表达产物,产物位置是什么? 胞内、周质、胞外。 13. 人类第一个基因工程药物是什么? 重组胰岛素。 14. 动物细胞培养的条件是什么? 温度 :哺乳类 37昆虫 25~28, ph7.2~7.4,通氧量:使 co2培养箱,不同动物比例不同。防止污染, 基本营养物质:三大营养物质维生素, 激素, 促细胞生长因子, 渗透压:大多数 260~320。 15. 不属于加工改造抗体的是什么? 单域抗体。 16. 第三代抗体是什么?
生物技术制药考试题复 习 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
一：选择题 1、酶的主要来源是（C） A、生物体中分离纯化 B、化学合成 C、微生物生产 D、动/植物细胞与组织培养 2、所谓“第三代生物技术”是指 (A) A、海洋生物技术 B、细胞融合技术 C、单克隆技术 D、干细胞技术 3、菌体生长所需能量与菌体有氧代谢所能提供的能量在什么情况下，菌体往往会产生代谢副产物乙酸：(A) A、大于 B、等于 C、小于 D、无关 4、促红细胞生长素（EPO）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为：（E） A、人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用? B、人促红细胞生长素基因在大肠杆菌中极不稳定? C、大肠杆菌内毒素与人的促红细胞生长素特异性结合并使其灭活 D、人的促红细胞生长素对大肠杆菌蛋白水解酶极为敏感 E、大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 5、目前基因治疗最常用的载体是：(B) A、腺病毒? B、反转录病毒 C、腺相关病毒 D、痘苗病毒 E、疱疹病毒 6、cDNA第一链合成所需的引物是：（D） A、Poly?A B、PolyC C、PolyG D、PolyT E、发夹结构
7、为了减轻工程菌的代谢负荷，提高外源基因的表达水平，可以采取的措施有：(A) A将宿主细胞生长和外源基因的表达分成两个阶段 B、在宿主细胞快速生长的同时诱导基因表达? C、当宿主细胞快速生长时抑制重组质粒的表达? D、当宿主细胞快速生长时诱导重组质粒的复制 8、基因工程制药在选择基因表达系统时，首先应考虑的是：(A) A、表达产物的功能 B、表达产物的产量C.表达产物的稳定性 D.表达产物分离纯化的难易? 9、疫苗出产前需进行理化鉴定、效力鉴定和（安全性鉴定）。 10、基因工程药物的化学本质属于：(C) A.糖类 B.脂类 C.蛋白质和多肽类 D.氨基酸类 11、用聚二乙醇（PEG）诱导细胞融合时，下列错误的是：(C) A、PEG的相对分子量大，促进融合率高 B、PEG的浓度高，促进融合率高 C、PEG的相对分子量小，促进融合率高 D、PEG的最佳相对分子量为4000 12、以大肠杆菌为目的基因的表达体系，下列正确的是：(C) A、表达产物为糖基化蛋白质 B、表达产物存在的部位是在菌体内 C、容易培养，产物提纯简单 D、表达产物为天然产物? 13、人类第一个基因工程药物是：(A)
生物技术制药要点概括 1.现代生物技术发展大事记： 年代主要发现和进展 1953 Watson和Crick阐明了DNA的双螺旋结构 1958 分离得到DNA聚合酶I，并在试管内制得人工DNA 1960 发现mRNA，并阐明了mRNA在蛋白质合成中的作用 1966 破译遗传密码 1967 分离得到DNA连接酶 1970 分离出第一个限制性内切酶 1971 第一次用限制性内切酶和连接酶获得重组DNA 1972 合成了完整了tRNA基因 1974 Boyer和Cohen建立了DNA重组技术 1975 Kohler和Milstein建立了单克隆抗体技术 1976 DNA测序技术诞生 1978 Genentech公司在大肠杆菌中表达出胰岛素 1981 第一个单克隆抗体诊断试剂盒在美国被批准使用 1981 第一台商业化生产DNA自动测序仪诞生 1982 用DNA重组技术生产的第一个动物疫苗在欧洲获得批准 1983 基因工程Ti质粒用于植物转化 1988 PCR（聚合酶链式反应）技术诞生 1990 美国批准第一个体细胞基因治疗方案 1997 英国培育出世界上第一只克隆羊多莉 1998 美国批准艾滋病疫苗进行人体实验 2001 人类基因组草图完成 2003 世界上第一个正式批准的基因治疗药物重组腺病毒-p53注射液在中国上市 2008 人类将表皮细胞激活为干细胞 2.生物技术药物（biopharmaceutics）:广义是是指所有以生物质为原料只去的各种生物活性物质及其人工合成类似物、以及通过现代生物技术制的的药物，狭义指利用生物体、生物组织、细胞及其成分，综合应用化学。生物学和医药学各学科原理和技术方法制得的用于预防、诊断、治疗和康复保健的制品，而这里特指采用DNA重组技术或其他现代生物技术研制的蛋白质或核算类药物。 3.生物技术药物的四大类型：基因重组药物、基因药物、天然药物、合成的半合成的生物技术药物。 4.生物技术药物的主要特点：剂量小，活性高；分子结构复杂，分子量一般较大；稳定性较差，易失活或分解，体内半衰期短；具有种属特异性；具有免疫原性；分析检验的特殊性。 5.生物技术药物与化学药物的区别：
《生物技术制药》教案 生物技术制药教案 使用专业:生物技术专业 一教学方案 1. 本课程总学时 72 学时(四年制本科生)，其中理论课讲授 54 学时，实验 课 18 学时 2. 本课程注重教学的基础性、先进性和实践性，坚持不懈地进行教学研究和改革，除课堂 教学衔接了其他的相关课程，同时还建立了实验教学体系，努力培养学生分析 问题、解 决问题和科研动手能力，使学生能够适应现代生命科学对高素质人才的需要 3. 本课程采用启发式教学并以多媒体课件辅助教学，通过学生自学、课堂教学及课后辅导 相结合的教学方式开展教学 4. 本课程实践性教学详见实验教学大纲 二课程作业与考核评价 1. 作业 1.1 预习作业:每堂课后布置课后预习作业，并要求做好预习笔记，以培养学 生的自学能力 1.2 课后作业:每堂课后布置书面作业，教师批阅后并给出参考答案，供学生进一步学习思考 1.3 课堂作业:根据需要在课堂安排一定的练习，并当堂讲评，以培养学生解 决问题与分析 问题的能力 2 考核形式与成绩评定
2.1 期末考试采用闭卷考试，占总成绩的70% 2.2 平时小测与作业以书面为主，口试为辅，占总成绩的10% 2.3 实验成绩占总成绩的20% 三教材和学习参考书 1. 教材 夏焕章,熊宗贵.生物技术制药(第2版).高等教育出版社,2006 2. 学习参考书郭勇.生物制药技术(第2版).中国轻工业出版社,2007 G 沃尔什.生物制药学(原著第2版).化学工业出版社,2006 宋航.制药工程专业实验.化学工业出版社, 2005 天津大学.制药工程专业实验指导.化学工业出版社,2005 四本课程考核方式 本课程采用百分制进行考核，其中期末考试成绩占考核分的70%;平时成绩占10%，平时成绩包括课后作业、课堂提问、考勤等;实验占20%。 生物技术教案(章节备课) 学时:2 章节第一章绪论第一讲 教学目的 1. 掌握生物技术制药的基本概念和发展简史和要求 2. 熟悉生物技术的现状和发展趋势 重点重点:生物技术制药、生物技术药物的概念和特征难点难点:生物技术药物的分类、特征 第一节生物技术的发展史,1学时, 1. 生物技术的概念 2. 生物技术的发展简史 第二节生物技术药物,1学时,
第一章、绪论 1. 生物技术制药：采用现代生物技术，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。 2. 生物技术药物：采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物，称为生物技术药物。 3. 生物药物：指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法，利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 4. 现代生物药物四大类型：⑴应用重组DNA技术制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂； ⑵基因药物 ⑶来自动物、植物和微生物的天然药物； ⑷合成与部分合成的生物药物。 5. 生物药物功能用途分类：⑴治疗药物，⑵预防药物⑶诊断药物。 6. 生物技术制药的特征：⑴高技术⑵高投入⑶长周期⑷高风险⑸高收益 7. 生物技术在制药中的应用：⑴基因工程制药：①基因工程药物品种的开发、②基因工程疫苗、③基因工程抗体、④基因诊断与基因治疗、⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型、⑥应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物、⑦基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用、⑧利用转基因动、⑨植物生产蛋白质类药物 ⑵细胞工程制药：①单克隆抗体技术、②动物细胞培养 ⑶酶工程制药 ⑷发酵工程制药 8. 我国生物技术制药现状和发展前景（自己阐述观点）
第二章基因工程制药 1．基因工程生产哪些药：⑴免疫性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体。⑵细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。⑶激素，如胰岛素、生长激素、心钠素⑷酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物歧化酶等。 2. 利用基因工程技术生产药品的优点在于： ⑴利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用建立有效的保障。 ⑵可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围。 ⑶利用基因工程可以发现挖掘更多的内源性生理活性物质。 ⑷内源生理活性物质在作为药物使用时，存在不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程读起进行改造。 ⑸利用基因工程技术可以获得新型化合物，扩大药物筛选来源。 3. 上游阶段：是研究开发比不可少的基础，主要是分离目的基因、构建工程菌（细胞）。上游阶段的工作主要咋实验室内完成。 4. 下游阶段：是从工程菌（细胞）的大规模培养直到产品的分离纯化、质量控制等。下游阶段是将实验室成果产业化、商品化。 5. 制备基因工程药物的基本过程：获得目的基因→组建重组质粒→构建基因工程菌（或细胞）→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检定→成品检定→包装 6. 宿主菌应该满足以下要求：⑴具有高浓度、高产量、高产率；⑵能利用易得廉价原料； ⑶不致病、不产生内毒素；⑷发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；⑸容易进行代谢调控；⑹容易进行重组DNA技术；⑺产物容易提取纯化 7. 宿主细胞分为两大类：⑴原核细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、芽孢杆菌、链霉菌等；⑵真核细胞：酵母、丝状真菌 8. 表达载体必须具备以下条件（特点）： ⑴载体能够独立地复制 ⑵应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选。而且克隆位点应位于启动子序列后，以使克隆的外源基因得以表达。 ⑶应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别。 ⑷应具有阻遏子，使启动子收到控制，只有当诱导时候才能进行转录。 ⑸应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。 ⑹所产生的mRNA必须具有反义的起始信号，即起始密码AUG和SD序列，以便转录后能顺利翻译。 ⒐密码子的偏爱性：在基因组中把使用频率高的同义密码子称为主密码子或偏爱密码子。此现象被称为密码子偏爱性 ⒑融合蛋白：由一条短的原核多肽和真核蛋白结合在一起的，称为融合蛋白。 ⒒酵母的复制序列的几种不同载体：⑴YEp类（酵母附加体质粒） ⑵YRp类（酵母复制型质粒） ⑶YCp类(酵母着丝粒质粒) ⑷Yip类（酵母整合型质粒） ⒓基因工程菌的不稳定性：基因工程菌在传代过程中经常出现质粒不稳定的现象，质粒不稳定分为分裂不稳定和结构不稳定。
1.生物技术制药分为哪些类型？ 生物技术制药分为四大类： （1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂。 （2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等 （3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物 （4）合成与部分合成的生物药物 2．生物技术制药具有什么特征？ （1）分子结构复杂 （2）具有种属特异性 （3）治疗针对性强，疗效高 （4）稳定性差 （5）基因稳定性 （6）免疫原性 （7）体内的半衰期短 （8）受体效应 （9）多效性 （10）检验的特殊性 3.生物技术制药中有哪些应用？ 应用主要有： （1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体，基因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基 因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产 工艺中的应用，利用转基因动植物生产蛋白质类药物 （2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢产物 （3）抗体工程制药 （4）酶工程制药 （5）发酵工程制药 4.基因工程药物制造的主要程序有哪些？ 基因工程药物制造的主要步骤有： ①目的基因的克隆， ②构造DNA重组体， ③构造工程菌， ④目的基因的表达， ⑤外源基因表达产物的分离纯化产品的检验 5.影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？ （1）外源基因的计量 （2）外源基因的表达效率：a、启动子的强弱 b、核糖体的结合位点 c、SD序列和起始密码的间距 d、密码子组成 （3）表达产物的稳定性 （4）细胞的代谢付荷（5）工程菌的培养条件
生物技术制药 第一章绪论 药学一级学科分类：药物化学、药剂学、药理学、药物分析、生药学及微生物与生化药学二级学科 ★生物技术与生物技术药物的概念 生物技术药物的分类 ?按用途分类：治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片) ?按作用类型分类：细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物 ?按生化特性分类：多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物 ★生物技术药物的特性 ?理化性质特性：相对分子量大、结构复杂、稳定性差 ?药理学作用特性：活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性 ?生产制备特性：药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染 ?质量控制特性：质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等) 第二章基因工程制药 蛋白类药物的特点：结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性 临床前安全性评价的特殊性：蛋白类药物安全性担忧的性质和来源；受试物的纯度；相关动物的选择；给药剂量的选择；免疫原性；遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验)；药代动力学 真核细胞表达制品的安全性问题：生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响 基因工程药物稳定性研究的相关问题：药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH 基因工程药物的缺陷：生物利用度低，半衰期短；异体蛋白具有免疫原性 基因工程菌的修饰改造方法：构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节 ?上游阶段：制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞 ?下游阶段：培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装 基本工具：目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞 ?酶切结果：5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端 ?1U核酸内切酶的酶活性：指在最佳反应条件下反应1小时，完全水解1mg标准DNA所需的酶量?影响限制性内切酶反应的因素： ?DNA样品的纯度： ?DNA的甲基化程度：核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。在基因克隆中要使用甲基化酶缺陷型细菌菌株制备质粒DNA。 ?酶切反应的温度 ?DNA的分子结构 ?反应缓冲液组成 ?反应时间、反应体积等
第一章绪论 1生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。 2生物技术的主要内容：P1 基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程 蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。 染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。 生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。 3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为 4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为 5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题 第二章基因工程制药 1、简述基因工程制药的基本程序。P16 2、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。P15第一段第一行 3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？P18（7目的基因cDNA的分离和鉴定 ）①核酸探针杂交法 用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质，氨基酸测序，按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸，用做探针，与cDNA文库中的每一个克隆杂交。这个方法的关键是分离目的蛋白， ②免疫反应鉴定法（酶联免疫吸附检测） 4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。 ①原核基因表达产物多为胞内产物，必须破胞分离，受胞内其它蛋白的干扰，纯化困难； ②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusion body)，必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性，工艺复杂； ③没有翻译后的加工机制，如糖基化，应用上受到限制； ④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸，因无加工机制，常造成N-Met冗余，做为药物，容易引起免疫反应； ⑤细菌的内毒素不容易清除； ⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化； 5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？ 蓝藻：很有前途的药物基因的宿主细胞 ①有内源质粒，美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒，可用做基因载体。 ②载体转化蓝藻不需要诱发感受态就可以做到； ③外源基因产物不形成包含体，分离与纯化工艺可以大大被简化； ④可以直接食用，等于直接口服药物 6、结合pBG-2说明选择用于E. coli 细胞宿主中的载体的6项原则。 P23 与pBV220优点类似，原则P22 7、简述基因工程菌中质粒不稳定的两个指标？P32如何计算质粒的稳定性？P33质粒稳定
《生物技术制药》复习资料（Biotech nological Pharmaceutics ） 第一章绪论 一、概述 1.概念：生物药物（生物制药）是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。|采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，叫做生物技术制药。 2.技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。 3.相关学科：有生物学（含微生物学、分子生物学、遗传学等）、化学、工程学（化学工程、电子工程等）、医学、药学、农学等。但从基础学科来讲，生物学、化学和工程学是其主要的学科。 4.应用范围：（1）医药；（2）农业；（3）食品；（4）工业；（5）环境净化；（6）能源。 二、生物技术的发展简史 1.传统生物技术阶段 主要产品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。 生产的特点：过程简单，大多属兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属初级代谢产物。 2.近代生物技术阶段 主要产品：抗生素、维生素、甾体、氨基酸；食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气；农林业的农药；环境保护业的生物治理污染。生物技术的特点：（1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）、次级（抗生素）、生物转化（甾体）；（2）生物技术要求高， 纯种、无菌、通气，产品质量要求也高；（3）生产设备规模大；（4）技术发展速度快。 3.现代生物技术 主要产品：胰岛素、干扰素、生长激素等。 生物技术的内容包括：（1）重组DNA技术及其它转基因技术（基因工程）；（2）细胞和原生质体融合技术（细胞工程）；（3）酶或细胞的固定化技术（酶工程）；（4）植物脱毒和快速繁殖技术；（5）动物细胞大量培养技术；（6）动物胚胎工程技术；（7）现代发酵技术；（8）现代生物反应工程和分离工程技术；（9）蛋白质工程技术；（10）海洋生物技术。 三、医药生物技术的新进展 1.基础研究不断深入
生物技术制药知识点纲要 生物技术制药:采用现代生物技术，借助某些微生物、植物、动物生产药品。 生物技术药物一般来说，采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。 生物药物：生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用，并与天然药物.微生物药物.海洋药物和生物制品一起归类为生物药物。 生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。 基因工程是生物技术的核心和关键，是主导技术； 细胞工程是生物技术的基础；酶工程是生物技术的条件； 发酵工程是生物技术获得最终产品的手段。 生物技术：从广义角度来看，是人类对生物资源（包括微生物、植物、动物）的利用、改造并为人类服务的技术。 第三代生物技术是海洋生物技术 我国科学家承担了人类基因组计划1%的测序工作 现代生物技术包括: ⑴重组DNA技术 ⑵细胞和原生质体融合技术 ⑶酶和细胞的固定化技术 ⑷植物脱毒和快速繁殖技术 ⑸动物和植物细胞的大量培养技术 ⑹动物胚胎工程技术 ⑺现代微生物发酵技术 ⑻现代生物反应工程和分离工程技术 ⑼蛋白质工程技术⑽海洋生物技术 现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面： ①基因操作技术日新月异，不断完善。 ②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术，并在市场上加以应用。 ③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。 ④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明，21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。 ⑤转基因植物和动物取得重大突破 ⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的飞跃。 ⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向， ⑧基因治疗取得重大进展，有可能革新整个疾病的预防和治疗领域。
生物技术制药课后习题 by xx Yua n 1生物技术制药分为哪些类型？ 生物技术制药分为四大类： （1）应用重组DNA技术（包括基因工程技术、蛋白质工程技术）制造的基因重组多肽, 蛋白质类治疗剂。 （2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等 （3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物 4）合成与部分合成的生物药物2、生物技术制药具有什么特征? （1）分子结构复杂 （2）具有种属特异性 （3）治疗针对性强，疗效高 （4）稳定性差 （5）基因稳定性 （6）免疫原性 （7）体内的半衰期短 （8）受体效应 （9）多效性 （10）检验的特殊性 3、生物技术制药中有哪些应用？ 应用主要有： （1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体，基 因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用，利用转基因动植物生产 蛋白质类药物 （2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢产 物 （3）酶工程制药 （4 ） 发酵工程制药 4、基因工程药物制造的主要程序有哪些？ 基因工程药物制造的主要步骤有： 目的基因的克隆，构造DNA重组体，构造工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化产品的检验 5、影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些? （1）外源基因的计量 （2）外源基因的表达效率： a、启动子的强弱
b、核糖体的结合位点 c、S D序列和起始密码的间距 d、密码子组成 （3）表达产物的稳定性 （4）细胞的代谢付荷 （5）工程菌的培养条件 6、质粒不稳定分为哪两类，如何解决质粒不稳定性？ 质粒不稳定分为分裂分为分裂不稳定和结构不稳定。质粒的分裂不稳定是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象；质粒的结构不稳定是DNA从质粒上丢失或碱基重排，缺失所致工程菌性能的改变。 提高质粒稳定性的方法如下： （1）选择合适的宿主细菌 2）选择合适的载体 （3）选择压力 （4）分阶段控制培养 （5）控制培养条件 （6）固定化 7、影响基因工程菌发酵的因素有哪些？如何控制发酵的各种参数? 影响因素： (1)培养基 (2)接种量 (3)温度 (4) 溶解氧 (5) 诱导时机的影响 (6) 诱导表达程序 (7) PH值 &什么是高密度发酵？影响高密度发酵的因素有哪些？可采取哪些方法来实现高密度发酵？ 高密度发酵：是指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L 影响因素：（1）培养基（2）溶氧浓度（3）PH（4）温度（5）代谢副产物 实现高密度发酵的方法： （1）改进发酵条件：a培养基b、建立流加式培养基c、提高供养能力 （2）构建出产乙酸能力低的工程菌宿主菌：a阻断乙酸产生的主要途径b、对碳代谢流 进行分流c、限制进入糖酵解途径的碳代谢流d、引入血红蛋白基因 （3）构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌 9、分离纯化常用的色谱分离方法有哪些？它们的原理是什么？ 方法有离子交换色谱、疏水色谱、反相色谱、亲和色谱、凝胶过滤色谱及高压液相色谱。 （1）离子交换色谱IEC :是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换 剂
生物技术制药期末复习提 纲 Jenny was compiled in January 2021
生物技术制药复习提纲 生物技术所含的主要技术范畴包含有哪几个工程？ 基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程； 基因工程菌在传代过程中的质粒不稳定的现象主要是指哪两种不稳定？ 质粒不稳定分为分裂不稳定性和结构不稳定性 基因工程菌的培养方式有哪几种？ 分批培养；补料分批培养；连续培养；透析培养和固定化培养； 从生产实际看，动物细胞的大规模培养主要可以分为哪几种？ 悬浮培养、贴壁培养和贴壁-悬浮培养。 动物细胞培养基分为哪三类？ 天然培养基合成培养基无血清培养基 植物组织和细胞培养所用培养基种类较多，但通常都含有哪几类。 无机盐碳源植物生长调节剂有机氮源维生素 在V区中，决定抗体分子与抗原分子发生特异性结合的关键部位称为互补决定区（CDR），而 c 区则决定了Ig分子的异种抗原性。 酶固定法中的包埋法可分为哪两种？ 网格型微囊型 发酵工业的生产水平取决于哪三个要素？ 生产菌种、发酵工艺和发酵设备 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为哪三类？ 治疗药物、预防药物、诊断药物
基因工程药物制造的主要步骤如何？ 目的基因的获得；构建DNA重组体；构建工程菌；目的基因的表达；产物的分离纯化；产品的检验 酶和细胞的固定化载体主要有哪三类 吸附载体包埋载体交联载体 单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为哪两种？ 体内免疫法和体外免疫法 生产用动物细胞为原代细胞、二倍体细胞系、转化细胞系以及工程细胞系。 目前工业常用的酶一般是以什么为主要来源？ 微生物 发酵工程产品开发的关键是筛选到高效菌株，一般优良菌种的选育方法主要有哪几种？ 自然选育、诱变育种和原生质体融合 . 在制备大量微生物菌体或其代谢产物时，可采用不同的发酵方式。微生物的发酵方式有哪几种？ 分批发酵、补料分批发酵、连续发酵 目的基因的获得方法有哪几种用反转录法获得目的基因，首先必须获得什么cDNA法获得目的基因的优点是什么将构建好载体导入动物细胞最常用的方法是什么 反转录法、反转录-聚合酶链反应法和化学合成法 目的基因的mRNA 获得的目的基因编码序列无内含子，目的基因的筛选较容易
生物技术制药（Biotechnological Pharmaceutics）是不断引进现代生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学和制剂学及现代基因工程等多学科先进技术而形成与发展起来的实用制药技术。 基因工程药物的生产分为上游和下游两个阶段：①上游阶段：主要是分离目的基因、构建工程菌(细胞)。目的基因获得后，最主要的就是目的基因的表达。选择基因表达系统主要考虑的是保证表达的蛋白质的功能，其次是表达的量和分离纯化的难易。此阶段的工作主要在实验室内完成。、 ②下游阶段：从工程菌的大量培养一直到产品的分离纯化和质量控制。此阶段是将实验室成果产业化、商品化，主要包括工程菌大规模发酵最佳参数的确立，新型生物反应器的研制，高效分离介质及装置的开发，分离纯化的优化控制，高纯度产品的制备技术，生物传感器等一系列仪器仪表的设计和制造，电子计算机的优化控制等。 基因工程药物制药的主要程序：⒈目的基因的克隆⒉构建DNA重组体⒊DNA重组体转入宿主菌⒋构建工程菌⒌工程菌发酵⒍表达产物的分离纯化⒎产品的检验等 反转录法就是分离纯化目的基因的mRNA，再反转录成cDNA，然后进行cDNA克隆表达。 反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）：RT-PCR是将以RNA为模板的cDNA合成同PCR 结合在一起，该法是mRNA经反转录合成cDNA第一链，在以随机引物、oligo(dT)或基因特异性的引物（GSP）起始协助下，PCR扩增，特异性的合成目的cDNA链（目的基因）。 化学合成法：较小的蛋白质和多肽的编码基因可以用人工化学合成法获得。合成目的基因DNA不同部位的两条链的寡核苷酸短片段，再退火成为两端形成粘性末端的DNA 双链片段，然后将这些双链片段按正确的次序进行退火连接成较长的DNA片段，再用连接酶连接成完整的基因。 基因表达：是指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程 进行基因表达研究的主要问题是目的基因的表达产量、表达产物的稳定性、产物的生物学活性和表达产物的分离纯化。因此，建立最佳的基因表达体系，是基因表达设计的关键。 表达载体必须具备的条件（1）载体能够独立的复制；（2）具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记。并且克隆位点应在启动子序列后，以使克隆的外源基因得以表达；（3）具有很强的Promoter，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别；（4）具有Repressor，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录；（5）具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录无关的基因。
1. 生物技术制药分为哪些类型？生物技术制药分为四大类： （1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽， 蛋白质类治疗剂。 （2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等（3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物 2．生物技术制药具有什么特征？ （1）分子结构复杂（2）具有种属特异性 （3）治疗针对性强，疗效高（4）稳定性差（5）基因稳定性（6）免疫原性 （7）体内的半衰期短（8）受体效应（9）多效性 （10）检验的特殊性 3.生物技术制药中有哪些应用？应用主要有： （1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体， 基因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用，利用转基因动植物生产蛋白质类药物 （2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢 产物 （3）酶工程制药（4）发酵工程制药 4.基因工程药物制造的主要程序有哪些？ 基因工程药物制造的主要步骤有：目的基因的克隆，构造DNA重组体，构造工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化产品的检验 5.影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？ （1）外源基因的计量 （2）外源基因的表达效率：a、启动子的强弱 b、核糖体的结合位点 c、SD序列和起始密码的间距 d、密码子组成（3）表达产物的稳定性（4）细胞的代谢付荷（5）工程菌的培养条件 6.质粒不稳定分为哪两类，如何解决质粒不稳定性？ 质粒不稳定分为分裂分为分裂不稳定和结构不稳定。质粒的分裂不稳定是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象；质粒的结构不稳定是DNA从质粒上丢失或碱基重排，缺失所致工程菌性能的改变。提高质粒稳定性的方法如下：（1）选择合适的宿主细菌2）选择合适的载体（3）选择压力 （4）分阶段控制培养（5）控制培养条件（6）固定化 7.影响基因工程菌发酵的因素有哪些？如何控制发酵的各种参数？ 影响因素：（1）培养基（2）接种量（3）温度（4）溶解氧 （5）诱导时机的影响（6）诱导表达程序（7） PH值 8.什么是高密度发酵？影响高密度发酵的因素有哪些？可采取哪些方法来实现高密度发酵？ 高密度发酵：是指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L 影响因素：（1）培养基（2）溶氧浓度（3）PH (4)温度（5）代谢副产物实现高密度发酵的方法： （1）改进发酵条件：a、培养基 b、建立流加式培养基 c、提高供养能力 （2）构建出产乙酸能力低的工程菌宿主菌：a、阻断乙酸产生的主要途径 b、对碳代谢流进行分流 c、限制进入糖酵解途径的碳代谢流 d、引入血红蛋白基因 （3）构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌