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%
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。
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 。
2. 目的基因获得的主要方法是 反转录法、_ 反转录-聚合酶链反应法和化学合成法。 3. 基因表达的微生物宿主细胞分为 2大类。 第一类为 原核细胞,目前常用的主要有 大 肠杆菌、枯草芽抱杆菌、链霉素;第二 类为真核细胞,常用的主要有酵母、丝状 真菌。 4. 基因工程菌在传代过程中经常岀现质粒不 稳定性的现象,质粒不稳定分为分裂不稳定 性和结构不稳定性;基因工程菌的不稳定 性至少维持 25代以上。
5. 基因工程菌的培养方式主要有 分批培 养; 补料分批培养 ; 连续培养; 透析 培养和固定化培养;
6. 高密度发酵一般是制培养液中工程菌的浓 度在 50g DCW/L以上,理论上的最高值可 达 200g DCW/L 。
7. 影响高密度发酵的因素有
培养基;溶
氧浓度;PH ;温度和代谢副产物。
8. 基因工程药物的分离纯化一般不应超过 5
个步骤,包括细胞破碎;固液分离;浓
缩与初步纯化;高度纯化和成品加工。
9. 在基因工程药物分离纯化过程中,分离细 胞碎片比较困难,可用离心;膜过滤和 双水相分配 的方法,使细胞碎片分配在一 相,目标药物分配在另一相从而达到初步分 离的目的。
10. 人工化学合成DNA新形成的核苷酸链的合 成方向是 3 ' - 5 ' ,合成的 DNA
5'末端是 磷酸酯键,
3 '末端是-OH 选择题
1、 凝胶过滤法是依赖(A )来分离蛋白组分。 A、分子大小B、带电状态C、分子质量D、 解离状态
2、 在工程菌发酵过程中,选用那种糖会对lac 启动子有阻遏作用。(A )
A、甘油B、葡萄糖 C、甘露糖 D、饴糖
1. 基因工程技术
3. 可用于医药目的的蛋白质 和多肽药物都是由相应的 (B ) 合成的
A RNA B基因 C氨基酸
D激素
4. 用反转录法获得目的基因,
首先必须获得(D)
A tRNA B cDNA C rRNA D mRNA
5. 那一类细菌不属于原核细胞 (C )
A大肠杆菌B枯草芽抱杆菌 C酵母D链霉菌
6. 基因工程菌的生长代谢与 (D )无关
A碳源B RNA聚合酶C核糖
体D产物的分子量
7. 基因工程菌的稳定性至少要 维
持在(B )以上
A 20 B 25 C 30 D 40
8. 基因工程菌的高密度发酵过 程中,目前普遍采用(A)作 为发酵培养基的碳源
A葡萄糖B蔗糖C甘油D甘 露醇9. 基因工程药物多为胞内产 物,分离提取时需破碎细胞。
化学破碎法是常用的方法,但 (D )不是化学破碎细胞的 方法。
A渗透冲击B增溶法C脂溶
法D酶溶法
10下列那种色谱方法是依据
分子筛作用来纯化基因工程药
物(C)
A离子交换色谱 B亲和色
也可称为名词解释DNA 重组技术,将所要重组对象 的目的基因插入载体、拼接、转入新的宿主 细胞,构建工程菌,实现遗传物质的重新组 合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表 达的技术。 2. 基因工程药物
利用DNA重组技术生产出来的药物被称为 基因工程药物。
3. 基因表达
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。 3. 高密度发酵
一般是指培养液中工程菌的菌体浓度在 50g DCW/L _以上的发酵过程,理论上的最高 值可达 200g DCW/L。 简答题
1. 简述基因工程生产药品的优点
(1 )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,为临床使用 建立有效的保障;
(2 )可以提供足够数量的生理活性物质, 以便更深入的进行研究,从而扩大这些物质 的应用范围; (3)
可以挖掘更多的内源性生理活性物质;
(4 )可对内源性生理活性物质的不足之处 进行改造;
(5)可获得新型化合物,扩大药物筛选来 源。 2. 根据真核基因在原核细胞中表达的特
点,表达载体必须具备那些条件?
表达载体必须具备下列条件: (1) 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, 以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选; (3) 应具有很强的启动子,能为大肠杆菌的 RAN聚合酶所识别; (4) 应具有阻遏子
(5) 应具有很强的终止子
(6)所产生的mRNA必须具有翻译的起始信 号。
3. 简述影响目的基因在大肠杆菌中表达的因 素
影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素: (1 )外源基因的剂量
(2) 外源基因的表达的表达效率 (3) 表达产物的稳定性 (4 )细胞的代谢负荷 (5) 工程菌的培养条件
4. 为了提高基因工程菌的质粒稳定性,可采 用那些主要方法?
为了提高基因工程菌的质粒稳定性, 可采取: (1) 选择合适的宿主菌; (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) 固定化技术。
5. 影响基因工程菌培养工艺的主要因素有那 些?
主要因素有: (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 (6) 诱导表达程序的影响 (7) PH的影响
6?建立基因工程药物分离纯化工艺时,应该 考虑那些因素? 应考虑下列因素:
(1) 含目的的产物的初始物料的特点; (2) 物料中杂质的种类和性质; (3) 目的产物特性; (4) 产品的质量要求
7.基因工程技术生产的目标产物是多肽和蛋 白质类化合物,这些产品有什么特点?
(1) 目的产物在初始物料中含 量低
(2)
含目的产物的初始物
料组 成复杂 (3)
目的产物的的稳定性
差, 对酸碱热等外界因素敏感;
(4 )种类繁多 (5 )产品的质量要求
9. 分离纯化基因工程药物常用
的色谱方法有那些?它们的原 理是什么?
分离纯化基因工程药物常 用的色谱方法有:离子交换色 谱,疏水色谱,亲和色谱和凝 胶过滤色谱;
离子交换色谱,以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子和交换剂上的平衡离子进行可拟交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种色谱方法;
疏水色谱,利用蛋白质表面的疏水区域与固定相上疏水性基团相互作用力的差异对蛋白质组分进行分离的色谱方法; 亲和色谱:利用固定化配体与 目的蛋白质之间非常特异的生 物
亲和力进行吸附,这种结合 既是特异的又是可逆的,改变 条件可以使这种结合解除的原 理分离纯化蛋白质; 凝胶过滤色谱,是以多孔性凝 胶填料为固定相,按分子大小 对溶液中各组分进行分离的液 相色谱方法。
(1) 培养基
为满足菌体生长和外源蛋白表达的需求,常 需投入几倍于生物量的基质,为了达到理想 的效果,需要对培养基的营养物质的配比进 行优化。 (2) 溶氧浓度
溶解氧的浓度过高或过低都会影响细菌 的
代谢,因而对菌体生长和产物表达影响很 大。要保持适宜的溶氧浓度,需要确定发酵 罐的通气量和搅拌速度。 (3) PH
在高密度发酵的过程中,PH的改变会影响细 胞的表达和基因产物的表达,因此一定要考 虑细菌的最适PH范围。 (4) 温度
温度是影响细菌生长和调控细胞代谢的重要 因素。较高的温度有利于细菌的生长,提高 菌体的生物量。
(5) 代谢副产物
大肠杆菌在发酵过程中都会产生一些有害的 代谢副产物,这些副产物积累到一定量会抑 制菌体的生长和蛋白的表达,可通过填加某 些物质如氨基酸可减轻某些有害物质如乙酸 的抑制作用。
第七章发酵工程技术概论 填空题
1. 发酵工业的生产水平取决于三个要素,分 别是生产菌种、发酵工艺和发酵设备。 2. 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 自然选
育、诱变育种 和 原生质体融合。
3. 微生物诱变育种导致遗传物质 DNA结构上 发生变化,通常用 物理、化学、 生物 等因素进行对微生物的诱变。 4. 诱变育种的机制是导致微生物 DNA的微细 结构发生变化,主要分为 微小损伤突变、_ 染色体畸变即大损伤突变、染色体组突变
三种类型。
子饼粉
6. 发酵产物的提取常用的四 种方法是(B )
A吸附法沉淀法结晶法离 子交换法B吸附法沉淀法溶 剂萃取法离子交换法
C吸附法沉淀法膜分离法 离子交换法D吸附法沉淀法 溶剂萃取法过滤法
7. 链霉素抗生素合成基因组 的典型特征是(D )
A高G-C碱基组成,含量高达
名词解释
90%三联体密码子的第三个碱 基的G,C比例极高
B高A-T碱基组成,含量高达
70%三联体密码子的第三个碱 基的G,C比例极高
C高G-C碱基组成,含量高达
70%三联体密码子的第三个碱 基的A,T比例极高
D高G-C碱基组成,含量高达
70%三联体密码子的第三个碱 基的G,C比例极高
8. 发酵生产中培养基的成分 是(B ) A碳源氮源和水
B碳源氮源无机盐微量元素和 水
C碳源硫源无机盐和水
D
碳源氮源碱土金属元素和水 9. 下列那种热不是发酵过程 中散失热能的因素(A)
A生物热B蒸发热C 辐射 热D显热
10微生物都有都有各自的最 适PH,大多数微生物生长的 PH 范围
5. 诱变育种使用的物理诱变剂主要有 紫外 线、X射线、丫 -射线、快中子、a -射线、超声波 、B -射线,其中以 紫 外线应用最广。 6. 发酵的基本过程分为 菌种、种子制备、 发酵、产物提取。
7. 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 可分为分批发酵、补料分批发酵、连续 发酵。 7. 发酵产物的提取方法一般有 吸附法、沉 淀法、溶剂萃取法、离子交换法。
8. 用人工方法来诱发突变是加速基因突变的 重要手段,突变部位一般发生在染色体,因此 突变后性状能稳定的遗传.
9. 在发酵工业生产中使用的碳源有 糖类、_ 脂肪、有机酸、碳水化合物.
10. 在发酵工业生产中,过去是直接假如酸或 碱来控制发酵液的 PH值,现在常用生理酸 性(NH4)2SO4和碱性物质氨水 来控制。
选择题
1. 传统的微生物发酵工程不能生产下列哪 个产品(D)
A葡萄酒B乙醇C酱D青霉素
2. 发酵生产使用的菌种必须以休眠状态保 存,一般保存温度范围是(A )
A 0-4 C B 5-10 °C C 10-15 °C D 15-20 °C 3. 发酵一般在不锈钢制的釜式反应罐内进 行,菌种的接种量一般为( C)
A 1-5% B 5-10%
C5-20% D10-30%
4. 那种发酵方式可以为微生物提供较稳定 的生活环境(C )
A分批发酵B补料分批发酵C连续发酵 5. 发酵培养基中需要的氮源分为速效氮源 和迟效氮源。(B)是速效氮源
A黄豆饼粉B玉米浆C花生饼粉D棉 发酵工程
又称为微生物工程,是利用微生物制造工 业原料与工业产品,并提供服务的技术。 诱变剂
能诱发基因突变并使突变率提高到超过 自发突变水平的物理化学因子都称为诱变 剂。 简答题
1. 发酵工程发展大体上可分为四个阶段,简 述各阶段的技术内容,代表人物和主要产品 第一阶段:20世纪以前时期,人类利用传统 的微生物发酵技术来生产葡萄酒、酒、醋, 酱、奶酪等,生产规模小,主要凭经验控制 生产过程。代表人物巴斯德。
第二阶段,1900-1940年期间,微生物培养技 术不断进步,有力的推动了发酵工业的快速 发展,能排除培养体系中的有害微生物,能 进行大规模的工业生产发酵过程。代表产品 是丙酮、丁醇,甘油,乳酸,柠檬酸等。
第三阶段,发酵工业大发展时期。
能对微生
物进行深层培养,可采用纯种发酵,无菌操 作技术成熟,生产规模巨大,生产过程能有 效控制,相应的采用较复杂的工艺和设备。
代表产品如青霉素,链霉素,红霉素,氨基 酸等。代表人物是发现青霉素的英国科学家
Fleming.
第四阶段基因工程等高新技术应用阶段。现 代生物技术的发展是人们加深了对微生物代 谢产物合成的遗传学与调节机制的了解,为 更好的应用提供了前提条件。DAN双螺旋结 构模型的建立,质粒中遗传物质的发现,DNA 限制酶和连接酶的应用,为人类控制生物体 生物代谢过程提供了强大的工具,使发酵技 术能为人类提供需要的产品。代表产品胰岛 素,干扰素等, 人物如沃
森、克里克等。