生物技术制药重点
第一章绪论
2.生物技术：又称生物工程，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。
3.生物技术药物：是指采用DNA重组技术或其他生物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，如细胞因子、纤溶酶原激活剂等。
4.生物技术制药：是指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程等生物技术的原理和方法，
来研究、开发和生产用于预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
第二章基因工程制药
1.基因工程：又称重组DNA技术，即在体外将DNA片段与载体连接，形成重组DNA在宿主细胞中复制、扩增
和表达蛋白质所用的方法和技术。
2.基因工程制药：利用重组DNA技术将外源基因导入宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获得蛋白
质药物的过程。
3.基因工程制药的基本流程：
①目的基因的获得；②表达载体的选择；③目的基因与表达载体的连接；④重组DNA转入受体细胞；⑤重组子
的筛选与鉴定；⑥工程菌株发酵表达重组蛋白；⑦重组蛋白产品的纯化；⑧重组蛋白制剂的生产。
4.限制性核酸切酶：主要指来自于细菌、能够识别DNA特定序列、并在识别位点或其周围切割双链DNA的—类
切酶。具有专一性。
5.DNA连接酶：可以催化DNA片段中两个相邻的3-0H和5'-磷酸基团(互相配对的两个粘性末端连接起来) 形
成3'，5'-磷酸二酯键，从而使DNA片段或单链断裂形成的缺口连接起来。
6.获得目的基因的主要方法：
①化学合成法：已知目的基因的核苷酸序列或其编码产物的氨基酸残基序列。v 100个碱基。
小片段粘接法：12-15个碱基，退火形成双链；大片段酶促法：100个碱基以下，利用聚合酶和连接酶形成。
②PCR (已知目的基因的序列)根据生物体DNA复制原理在DNA聚合酶催化和dNTP参与下，弓I物依赖DNA
模板特异性地扩增DNA
PCF体外扩增常容易带入突变，为保证目的基因片段序列的正确性，一般建议使用高保真的DNA聚合酶和相对
保守的PCRT增条件。同时PCR得到的片段在克隆后必须进行测序分析。
③cDNA文库法：表示表达信息的微生物。代表了细胞或组织所表达的全部蛋白质，从中获取的基因序列也都
是直接编码蛋白质的序列
④基因组DNA文库法：表示遗传信息的微生物。是指某一特定生物体全部基因组DNA序列的随机克隆群体的集
合，以DNA片段的形式贮存了所有的基因组DNA信息，包括所有外显子和含子。
7 ?质粒的结构和特点：
(1)细胞拟核之外的小的环状DNA分子
(2)存在于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响
(3)能够在宿主细胞中自主复制
(4)可以容易地从细胞中取出或放入
2.载体的要素、分类P13
(1)质粒载体的三个要素：复制子(复制起始点)，选择标记(用于鉴定和筛选转化有质粒的宿主细胞)，多
克隆位点（质粒载体中由多个限制性核酸切酶识别序列密集排列形成的序列，用于将目的基因插入多克隆位点
中相应的酶切部位）。分为克隆载体（用于外源DNA勺扩增），表达载体（用于外源目的基因的有效转录和翻
译），突变载体（通过对载体抗性的选择来实现筛选突变克隆的目的），报告载体（以易于检测的基因作为报告基因，通过报告基因的表达强度来研究外源调控因子的功能）。（2）载体分质粒载体和入噬菌体载体（常
用于构建基因组文库和cDNA文库）。入噬菌体载体分为插入型和置换型两类
3.重组DNA导入宿主细胞
常用方法：①转化；②感染；③转染；④显微注射；⑤电穿孔重组DNA导入细菌：
①化学转化法：对数生长期细菌②
1 士咅养臍选画受态细胞
大肠杆園
倉"热休克处理
②感染法：以病毒形式
③穿孔法：高压脉冲重组DNA导入酵母：①电转化法（方便、快速、高效）；②化学转化法（简单、设备要求低）；③原生质体转化法
重组DNA导入哺乳动物细胞：显微注射法和电转化法；转染法；病毒感染法。
4.重组子的筛选与鉴定
1）载体遗传标记法：抗生素抗性筛选法；a -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
3）限制性切酶图谱法
4）DNA序列测定法
5）目的基因表达产物测定法
3.基因重组蛋白的主要纯化技术P26-28
（1）离子交换层析：利用蛋白质等电点的差异，通过带电的溶质分子与离子交换剂中可以交换的离子进行交换。
a.离子交换剂：阴离子交换剂、阳离子交换剂、两性离子交换剂、选择性离子交换剂。
b.影响因素：盐离子浓度、离子大小、洗脱梯度与流速。
（2）亲和层析：利用固定化配基于目的蛋白之间特异的生物亲和力进行吸附。
a.亲和作用包括酶与激活剂/受体/底物之间、抗体与抗原之间、受体与激素/配体之间、蛋白质与DNA/RNA
结合域之间。
b.亲和层析步骤：配基固定化；亲和吸附；洗涤；洗脱解离；再生。
c.合适的配基：特异性、亲和力适中
（3）凝胶过滤层析：根据生物大分子的Mr的大小来实现目的蛋白的分离纯化。
a.主要用于脱盐、分级分离及Mr的测定：脱盐是将无机盐与生物大分子分离；分级分离将不同Mr大小的
分子分开；标准样品作对照时，用凝胶过滤可以测定生物大分子的Mr。
b.优点：分离蛋白质的Mr围广、不带电荷的惰性基质不与溶质分子发生任何作用、凝胶介质可以反复使用。
（4）反相层析和疏水层析：根据蛋白质疏水性的差异来实现分离纯化。
a.反相层析：利用溶质分子中非极性基因和非极性固定相之间相互作用力的大小，以及溶质分子中极性基因与流动相中极性分子之间在相反方向作用力的大小的差异进行分离。
b.疏水层析：利用蛋白质分子表面的疏水区域和介质的疏水基因之间的相互作用。
c.反相层析：有机溶液洗脱，蛋白质可能变性，疏水层析：盐溶液洗脱
■根据分离单元之间的衔接选择
低非特异性、｛盼辨率的操作单元，如沉淀、超濒吸附
高分辨率的操作单元(如离子交换层析^亲和层析
*
高分离规模小、速度慢的援彳乍单元，如凝胶过滤层析
第三章动物细胞工程制药
1.体外培养动物细胞的类型：
①贴壁依赖性细胞：培养时需要贴附因子。大多数动物细胞，包括非淋巴组织细胞和许多异倍体细胞；②非贴
壁依赖性细胞：无需固体支持物，在培养液中悬浮生长。一般来源于血液、淋巴组织的细胞和杂交瘤细胞；③ 兼性贴壁细胞
2.动物细胞培养的环境条件：
①培养温度：哺乳类37 ;昆虫细胞25-28
②pH:大多数动物细胞适合在pH7.2-7.4生长。低于6.8或者高于7.6时，对细胞生长不利。加适量磷酸盐缓冲液维持相对稳定的pH。加空气、氧气、二氧化碳和氮气的混合气体进行供氧和调节。酸碱指示剂
③通氧量：CO2比例
④防止污染
⑤基本营养物质：除三大营养物质外，还需一定量的维生素、激素类物质和促细胞生长因子。
⑥透压：理想围：260-320mOsm/L
3.动物细胞工程制药：利用动物细胞(包括原代细胞、二倍体细胞、异倍体细胞、融合或重组的细胞)为宿主或者反应器，也包括利用转基因动物作为反应器，进行疫苗、多肽和蛋白质等生物制品的生产。
4.细胞传代，细胞冻存及复苏(重点掌握关键步骤及原则) P50-51
(1)细胞的传代培养：将细胞从一个培养器皿中消化、分散并接种至另一个培养器皿中的操作称为细胞传代。
为了维持细胞的生长和获得更多的细胞量往往要进行细胞的传代培养(subculture)。否则会因密度过大、生存
空间不足、代谢产物在培养液里的浓度过高等因素造成细胞衰老。在传代过程中要注意减少对细胞的损伤以及
培养基和培养条件的相对稳定。
(2)动物细胞的冻存与复苏
细胞的冻存
在-70 C以下时，细胞的酶活性均已停止，即代谢处于完全停止状态，故可以长期保存。目前保存细胞，都采用液氮低温(-196 °C)冻存的方法。
细胞低温保存的关键在于通过0?-20 C阶段的处理过程。冷冻速度太慢细胞、外环境的水会形成冰晶，易
损伤细胞，太快不足以使水分排出。
注意事项：
a.冻存的细胞应在对数生长期且存活率高的状态；
b.冻存的细胞营养状态良好；
c.细胞密度以1X 10 6 ~2 X 10 6细胞/mL为好；
d.配制冻存用培养基要与实际使用的一致，加保护剂10%（v/v）二甲基亚砜或甘油；
e.细胞冻存管口密封性要良好；
f.做好相关标注。
②细胞复苏的原则是快速融化
必须将冻存在-196 C液氮中的细胞快速融化至37C，使细胞外冻存时的冰晶迅速融化，避免冰晶缓慢融化
时进入细胞形成再结晶，对细胞造成损害。
注意事项：
a.注意防护，以防渗入液氮引起安瓿爆炸；
b.从液氮取出应立即37C水浴，并不断摇动使液体迅速融化；
c.液体溶解后取出，用乙醇擦拭外壁；
d.尽早离心，以去除二甲基亚砜；或先直接种入培养瓶，加培养液，待细胞贴壁后立即换液；
e.隔天观察生长情况，再换液一次。
第四章抗体工程制药
5.抗体的结构，各部分功能及对应缩写P79
（1）基本结构：抗体单体由4条多肽链（2条相同的重链H和2条相同的轻链L）通过二硫键（-S-S-）而成, 为“Y'字形结构。
（2）轻链重链可变区与恒定区超变区与骨架区铰链区（图片）
（3）恒定区C区的功能
a.激活补体系统
抗体（IgM、IgG）与抗原结合形成复合物可通过启动C1q激活补体经典途径；lgG4、IgA和IgE的聚合物可
以激活补体旁路途径。
b.介导免疫细胞活性
抗体的调理作用；ADCC乍用；介导超敏反应。
c.穿过胎盘与黏膜
IgG是唯一能够从母体通过胎盘屏障转运到胎儿体的抗体（胎儿抗感染）。
分泌型IgA合成和主要作用部位在黏膜（黏膜局部抗感染）
(4)可变区V区的功能识别并特异性结合抗原：a.与毒素结合可以中和其毒性b.与病原体结合，可以组织其对机体细胞的黏附和感染
水解片段(图片)
6..基因工程抗体P92
抗体及抗体片段
⑴ 人一鼠嵌合抗体(chimeric antibody ) 鼠IgV-人IgC
人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定区融合而得到的抗体。
(2)改形抗体(Reshaped antibody )也称CDR移植抗体、人源化抗体。
Ig分子中参与构成抗原结合部位的区域是H和L链V区中的互补性决定区(CDR区)
(3 )小分子抗体
小分子抗体包括Fab、Fv或ScFv、单域抗体及最小识别单位等几种
Fab和Fv抗体
(1)Fab抗体：完整的轻链+重链(V H和6)
(2)F V抗体：V H+V-,天然F V片段中V H和V_为非共价性结合，不稳定。(在VH与VL之间加上一段连接肽，把VH与VL 连成一条单链，得到ScFv，即单链抗体)
单链抗体V H-linker-V L
单域抗体和分子识别单位
(1)单域抗体：由V H(V L)单个可变区组成的，只有抗体分子的1/12，而且表面疏水性强，与抗原非特异结合能力也强。
(2)分子识别单位(MRU :也称为超变区多肽，是由单个CDF 区构成的小分子抗体，亲和力较低。
双链抗体(bispecific antibody, bsAb)
有两个不同的抗原结合部位，可分别结合两种不同的抗原表位。其中一个可与靶细胞表面抗原结合，另一个则
可与效应物结合，将效应物直接导向靶细胞。
抗体偶联物
放射性同位素标记的抗体治疗药物、抗癌药物偶联的抗体药物、毒素偶联的抗体药物
抗体融合蛋白
Fv抗体融合蛋白：与毒素、酶、细胞因子等融合，导向治疗
Fc抗体融合蛋白：与抗体、蛋白融合，检测、纯化、介导抗体效应功能、提高蛋白半衰期
第五章疫苗及其制备技术
1.疫苗：将病原微生物（细菌、病毒、真菌、立克次氏体、支原体、衣原体等）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传染病的免疫制剂，例如流感疫苗、乙肝疫苗、霍乱疫苗等。
2.疫苗的组成：具有免疫保护性的抗原（免疫原性，产生免疫效应物质；免疫反应性，产生免疫反应），如蛋白质、多肽、多糖或核酸等，与免疫佐剂（增强免疫应答；改变免疫应答类型）混合制备而成。
3.疫苗的作用原理：
当机体通过注射或口服等途径接种疫苗后，疫苗中的抗原分子就会发挥免疫原性作用，刺激机体免疫系统产生
高效价特异性的免疫保护物质，如特异性抗体、免疫细胞及免疫因子等，当机体再次接触到相同的病原菌抗原时，机体的免疫系统便会依循其免疫记忆，迅速制造出更多的保护物质来阻断病原菌的入侵，从而使机体获得
针对病原体特异性的免疫力，使其免受侵害二得到保护。 3.减毒活疫苗、灭活疫苗的优缺点P114-115
4.①减毒活疫苗的优点：
（1）通过自然感染途径接种，可诱导更全面的免疫应答；
（2）可诱导较强的免疫反应，理论上只需要接种一次；
（3）可能引起水平传播，扩大免疫效果；
（4）一般不需要添加佐剂，生产工艺简单，价格低廉。
②减毒活疫苗的缺点：
（1）对免疫缺陷者较危险，且有可能出现毒力回复；
（2）可能造成环境污染而引发交叉感染等，并可能滞留在环境中形成传染源；
（3）缺损颗粒可能干扰免疫效果，产品的分析评估较为困难；
（4）保存、运输条件要求较高。
5.①灭活疫苗的优点
（1）制造工艺简单；（2）免疫原性的稳定性高；（3）易于制备多价疫苗。
②灭活疫苗的缺点
（1）需要严格的灭活操作，保证疫苗中不含有灭活不完全的颗粒。
（2）常需进行多次接种，通常需2-3剂，且通常引起的是体液免疫，对细胞外感染的病原体较为有效，对病
毒、细胞寄生的细菌和寄生虫效果差甚至无效。
（3）接种灭活疫苗产生的抗体滴度随时间而下降，可用于免疫缺陷者
（4）灭活疫苗需要量大
6.纯化亚单位疫苗P116
（1）纯化亚单位疫苗：由单个蛋白或寡糖组成的疫苗，如从致病微生物中纯化出来的细菌脂多糖、病毒表面
蛋白和去掉了毒性的毒素，称为纯化亚单位疫苗。例如23价肺炎多糖疫苗，无细胞百白破疫苗等。
（2）纯化亚单位疫苗常需要佐剂或各种偶合物来增强它们的免疫原性，而且，这些疫苗的生产通常需要大规
模培养致病微生物，成本较高，也具有一定的病原微生物扩散的隐患。
减毒疫苗、灭火疫苗和亚单位疫苗的区别：
7.
治疗性疫苗：以治疗疾病为目的的疫苗。 8. 预防性疫苗与治疗性疫苗的区别：
第六章酶工程制药
1. 酶的来源：动物、植物、微生物。
常见的产酶微生物： 大肠杆菌；枯草杆菌；啤酒酵母；青霉菌；链霉菌 （微生物种类繁多；微生物生长繁殖快；生产成本低；微生物较易育种）
2. 酶纯化的主要方法：
酶初步纯化：一般采用盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀和离心分离等技术将目的酶与其他杂蛋白分离开来。 （简便、处理量大）
酶的高度纯化：凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析、亲和层析等分辨率高的手段对酶进行进一步纯化。 一般用总活力回收率和比活力提高倍数两个指标来衡量评价分离纯化的效率。
3. 固定化酶的优缺点：
优点：①易于纯化，产品质量高；②可以在长时间多次使用；③在大多数情况下，可以提高酶的稳定性；④酶 反应过程能够加以严格控制；⑤酶的利用率提高；⑥较游离酶更适合于多酶反应；⑦资源获取方便，减少污染 缺点：①固定化时，酶的活性有损失；②增加了生产成本，工厂的初始投资大；③只适用于可溶性底物，而且 较适用于小分子底物，对大分子底物不适用；④与完整菌相比，不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反 应；⑤胞酶通常需要经过酶的分离纯化过程
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5. 酶固定化法：
传统：
① 载体结合法：将酶结合于不溶性载体上。
A.物理吸附法：对酶的催化活性影响小，但酶和载体之间的结合
力弱（德华力、氢键、疏水作用、静电作用等）；
B.离子结合法：能得到酶活回收率较高的固定化酶，但
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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，和生物活性检验指标。 分类： 按药物化学本质和化学特性分类：（1）氨基酸及基衍生物类（2）多肽和蛋白质类（3）酶和辅酶类（4）核酸及其降解物和衍生物类（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。 按生理功能和用途分类：（1）治疗药物（2）预防药物（3）诊断药物（4）其他。 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，亲和层析法，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，有利于回收和处理。 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？ 目的基因既是人们所需要的特定基因，一般也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。
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。
生物技术制药期末复习 提纲 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
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 .
1. 生物技术制药：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。 2. 抗体：能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 3.疫苗：是指将病原微生物(细菌、病毒、真菌、立克次氏体、支 原体、衣原体等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭火或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的免疫制剂。 4.反义核酸：包括反义DNA分子，或由部分RNA和部分DNA形成的RNA-DNA 嵌合分子，以及经高度化学修饰的寡聚核酸类似物。 5.载体分为：质粒载体和λ噬菌体载体。①质粒载体涉及三个要素：复制子、选择标记、多克隆位点、几种质粒载体（克隆载体、表达载体、突变载体、报告载体）②λ噬菌体载体：常用于构建基因组文库和cDNA 文库。λ噬菌体载体通常分为插入型载体和置换型载体，插入型载体是指载体中一个酶切位点用于外源DNA的插入，置换型载体是指外源DNA通过置换载体上非必需序列插入载体。 6.目的基因常用的制备方法：化学合成法、PCR法、基因文库法、cDNA 文库法。 7.基因工程药物制造程序：获得目的基因→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检测→成品加工→成品检测。 8.基因工程菌的培养过程:（1）摇瓶操作：了解工程菌生长的基础条件（温度、pH、培养基组分及C/N），分析表达产物的合成、积累对受体细胞的影响。（2）培养罐操作：确定培养参数、控制方案及顺序。基因工程菌的培养方式:（1）补料分批培养：将种子接入发酵反应器中进行培养，经过一段时间后，间歇或连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的培养方式。（2)连续培养： 将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至一定浓度后,开动进料和出料的蠕动泵，以控制一定稀释率进行不间断的培养。 两阶段连续培养，控制和优化诱导水平、 稀释率、细胞比生长速率。（3）透析培养：利用膜的半透性原理使代谢产物和培养基分离，通过去除培养液中的代谢产物来解除其生产菌的不利影响。（4）固定化培养：维持质粒稳定性(5）分批培养:DO-Stat 法： 调节搅拌转速和通气速率控制溶氧在 20%，补料的流加速率是关键。Balanced DO-Stat 法： 控制溶氧、搅拌转速、糖的流加速率，使乙酸维持在低浓度。 控制菌体比生长速率的方法：在最优表达水平获得高密度、高表达。9.基因工程菌发酵工艺的影响因素:（1）培养基的影响（2）接种量的影响（3）温度的影响（4）溶解氧的影响（5）诱导时机的影响（温度、氧、营养）（6）pH的影响（细胞生长期、外蛋白表达期）（7）诱
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,
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?
生物技术制药试卷A 一、名词解释：（本题共10小题，每小题5分，共计50分） 1、生物药物：是指利用各种生物材料，综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、抗生素：由微生物产生，在低浓度下能杀灭和抑制病原体，但对宿主不会产生严重的副作用的物质，或使用化学方法半合成的衍生物和全合成的仿制品。广义的抗生素还包括一些抗肿瘤药、杀虫剂和除草剂。 3、补料分批发酵：是指将种子接入发酵反应器进行培养，经过一段时间之后，间歇式地、或者连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的方法。 4、限制性内切酶：生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它是可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的，故名限制性内切酶。 5、载体：将外源目的DNA导入受体细胞，并能自我复制和增殖的工具。 6、转化细胞系：正常细胞经过某个转化过程，失去正常细胞的特点而获得无限增殖能力的细胞系。 7、微载体培养：将细胞吸附于微载体表面，再在培养液中进行悬浮培养，使细胞在微载体表面生长成单层的方法称为微载体培养法。 8、毛状根：受到发根农杆菌感染后形成的根组织，易于培养，改变了植物的次生代谢。毛状根生长快速和次级代谢产物含量高，特别适用于从木本植物和难于培养的植物中得到较高含量的次级代谢产物。 9、气升式反应器：没有搅拌，气体通过喷管进入剪切力更小，主要用于悬浮细胞的分批式培养，近年开发用于贴壁细胞的微载体培养，并进行半连续、连续和灌流式培养。 10. 酶固定化：指经物理或化学方法处理，使酶（细胞）限制或固定于特定空间位置，使之不但能连续发挥催化作用，而且反应后酶又可以反复利用的技术。 二、简答题（本题共5小题，每小题8分，共40分） 1. 简述生物药物新药的研发流程。
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
第四章抗体制药 1．Ig分子是由二硫键连接起来的4条（两对）条多肽链构成的。 2．单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为体内免疫和体外免疫。 3．一般来说PEG的相对分子质量和浓度越大，细胞的融合率越高。 1.Ig分子的抗原结合部位是由（V L和V H的CDR区）共同构成。 2.制备单克隆抗体时一般采用与（骨髓瘤细胞）供体同一品系的动物进行免疫。 3.生物药物检验要求（理化指标和生物活性指标缺一不可）。 4.下列不属于基因产品液态保存的方法是（低浓度保存） 5.前预防乙型肝炎使用的生物制品属于（疫苗）。 单克隆抗体：由单一的B淋巴细胞克隆产生的，这种抗体是针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。 双功能抗体：就是双特异性单链抗体，将抗A抗原抗体的轻链可变区基因与抗B抗原抗体的重链可变区通过短肽链接子连接构建成双链抗体的表达质粒，表达后形成双特异性抗体。多克隆抗体：病原微生物含有多种抗原决定簇的抗原物质，因此这些抗体制剂也是多种抗体的混合物，故称多克隆抗体。 抗体：是指能与相应抗原特异性结合具有免疫功能的球蛋白。 克隆化：指单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的整个培养过程。 免疫球蛋白：将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。 类型基本结构 人-鼠嵌和抗体人IgC-小鼠IgV 改型抗体小鼠CDR替换人CDR Fab 完整L链和Fd Fv V H和V L 单链抗体（scFv） V H-或-V L 单域抗体 V H或 V L 最小识别单位（MRU）一个CDR 人-鼠嵌和抗体：由于抗体同抗原结合的功能决定于抗体分子的可变区（V），同种性免疫原决定于抗体分子的稳定区（C）,如果在基因水平上把鼠源性单克隆抗体的重链（H）和轻链（L）可变区分离出来，分别与人Ig的重链的稳定区（C）基因连接成人-鼠嵌合体的H 和L链基因，再共转染骨髓瘤细胞，就能表达出完整的人-鼠嵌合抗体。 Fab抗体：用胃蛋白可将IgG的重链在铰链区的C端处裂解，获得两个完全相同的抗原结合片段，在Fab片段之间仍保留有铰链区与二硫键，为Fab双体，具有完整的双价抗体活性，但相对分子质量减少了1/3，为10000，在人体内产生的抗鼠蛋白的排斥反应也相应降低30%，由于仍保持抗体分子的立体构型，因此在人体任然很稳定，成为小分子抗体的锥形。 单链抗体：是由一段弹性链接肽把抗体可变区重链（VH）与轻链（vl）相连而成，是具有亲代抗体全部抗原结合特异性的最小功能单位。 单域抗体：抗体的V H-或-V L是具有结合抗原特异性的小抗体片段。 改形抗体：Ig 分子中参与构成抗原结合部位的区域是H和L链V区中的互补决定区（CDR 区），而不是整个可变区。 H和L链各有三个CDR，其它部分称框架区。用鼠源单抗的CDR 序列替换人Ig 分子中CDR序列，则可使人的Ig 分子具有鼠源单抗的抗原结合特异性。可消除免疫源性。又称CDR移植抗体。 （单克隆抗体）免疫导向疗法障碍有：1，单克隆抗体均是鼠源性抗体，应用于人体内可产生人抗鼠抗体，加速了排斥反应，难以维持有效药物作用靶组织时间；2，完整的抗体分子，
一、名词解释：每个概念5分，共50分 1. 生物技术制药 生物技术制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法进行药物制造的技术。 2. 基因表达 基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子.生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。 3. 质粒的分裂不稳定 通常将质粒不稳定性分为两类:一类是结构不稳定性,也就是质粒由于碱基突变、缺失、插入等引起的遗传信息变化;另一类是分离不稳定性,指在细胞分裂过程中质粒不能分配到子代细胞中,从而使部分子代细胞不带质粒(即P-细胞)。在连续和分批培养过程中均能观察到此两类现象发生。一般情况下具有质粒的细胞(即P ＋细胞)需要合成较多的DNA、RNA和蛋白质,因此其比生长速率低于P-细胞,从而P-细胞一旦形成能较快速地生长繁殖并占据培养物中的大多数。 4. 补料分批培养 发酵培养基发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成两阶段各需的最佳条件要求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。 5. 人-鼠嵌合抗体 嵌合抗体（chimeric atibody ）是最早制备成功的基因工程抗体。它是由鼠源性抗体的V 区基因与人抗体的 C 区基因拼接为嵌合基因，然后插入载体，转染骨髓瘤组织表达的抗体分子。因其减少了鼠源成分，从而降低了鼠源性抗体引起的不良反应，并有助于提高疗效。 6. 悬浮培养 非贴壁依赖性细胞的一种培养方式。细胞悬浮于培养基中生长或维持。某些贴壁依赖性细胞经过适应和选择也可用此方法培养。增加悬浮培养规模相对比较简单，只要增加体积就可以子。深度超过5mm，需要搅动培养基，超过10cm，还需要深层通入CO2和空气，以保证足够的气体交换。通过振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内的培养方法。 7. 贴壁培养 也称为细胞贴壁，贴壁后的细胞呈单层生长，所以此法又叫单层细胞培养。大多数哺乳动物细胞的培养必须采用这种方法。 8. 固定化酶 不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。 9. 双功能抗体 将识别效应细胞的抗体和识别靶细胞的抗体联结在一起，制成双功能性抗体，称为双特异性抗体。如由识别肿瘤抗原的抗体和识别细胞毒性免疫效应细胞（CTL 细胞、NK 细胞、LAK 细胞）表面分子的抗体（CD3 抗体或CD16 抗体）制成的双特异性抗体，有利于免疫效应细胞发挥抗肿瘤作用。 10. 组织工程 应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。 11抗体：由B细胞接受刺激后分化为浆细胞产生的能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
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（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。
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 磷酸钙沉淀法电穿孔法
第一章绪论 ·生物技术（biotechnology）：是指将生物用于有价值产品的生产。 ·生物技术制药（biotechnology pharmaceutics）:用现代生物技术制造药物。 是指利用基因工程、细胞工程、发酵工程、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、诊断疾病的药物。 ·生物药物（biological drug）：从生物体中制取的各种天然活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。 ·生物技术药物（biotechnological drug）:利用现代生物技术生产的蛋白质或核酸类等生物药物。·现代生物技术的主要内容 基因工程技术 细胞工程技术 酶工程技术 发酵工程技术 ·生物技术制药的主要内容 基因工程制药 细胞工程制药 酶工程制药 发酵工程制药 ·基因工程技术：是将一种生物体的基因与载体在体外进行连接，然后转入另一种生物体内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。·细胞工程技术：包括细胞及转基因细胞的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。 ·酶工程技术：在一定生物反应装置中利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术。 ·发酵工程技术：培养活细胞以
取得生物体或代谢产物的技术。（抗生素、氨基酸、维生素）·生物制药：从生物材料中提取、分离、纯化药物的过程。 第二章基因工程制药 ·基因工程制药：是指利用基因工程技术生产蛋白质或多肽类药物。 ·基因工程药物制造步骤: 上游阶段：分离目的基因，构建工程菌，目的基因的表达。 下游阶段：从工程菌的大量培养到产品的分离纯化和质量控制。 ·分离纯化的步骤：细胞分离- 细胞破碎-固液分离-浓缩与初步分离-高度纯化直至得到纯品-成品加工 ·基因重组蛋白的主要分离技术：分离、沉淀（等电点沉淀法、盐析法） 、膜分离、双水相萃取。·基因重组蛋白的主要纯化技术: 1.离子交换层析 2.亲和层析 3.凝胶过滤层析(分子量大 的先洗脱下来） 4.反相色谱和疏水色谱 ·亲和层析的主要步骤： a.配体固定化 b.亲和吸附阶段 c.洗涤阶段 d.洗脱解离阶段 e.再生阶段 ·凝胶过滤法的用途： 脱盐、分级分离、分子量的测定 ·反相色谱和疏水色谱：根据蛋白质疏水性的差异来实现分离纯化的。 ·基因工程药物的改造的目的：提高疗效降低毒副作用。 ·基因定点突变技术