《生物技术制药》习题（课后作业）
一、 下列概念： ⑴生物制药：
⑵生物药物 ：包括生物技术药物，天然生化药物，微生物药物，海洋药物和生物制品。 (3)生物技术制药 ：采用现代生物技术,借助某些微生物、植物、动物生产医药品。 (4)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。
（5）现代生物技术：以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。
（6）基因表达 ：⒈转录：在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。 2、翻译：以mRNA为模板,tRNA作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋白质的过程
（7）质粒的分裂不稳定 ：基因工程菌分裂时产生一定比例不含质粒的子代菌的现象,即重组分子从受体细胞中逃逸。 （8）质粒的结构不稳定 ：DNA从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变。重组DNA分子某一区域发生变异，导致表观生物学功能的丧失；
（9）显微注射 ：显微注射就是借助光学显微镜的放大作用，利用显微操作仪，直接把DNA注射到动物早期胚胎、胚胎干细胞、体细胞或卵母细胞中，然后生产动物个体的技术。经过显微注射DNA发育而成的动物中，有少数整合了被注射的DNA分子，成为转基因动物。 （10）悬浮细胞 ：
（11）补料分批培养 ：是指分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
（12）连续培养 ：指微生物接种到培养基里以后的整个生长期间，微生物能持续地以比较恒定的生长速率常数进行生长，从而导致微生物的生长过程能“不断”地进行下去的一种培养方法。
（13）接触抑制 ：细胞在生长分裂时达到相互接触而停止分裂的现象,称为接触性抑制
（14）单克隆抗体： 由一个抗原决定簇刺激的、单一的B细胞和骨髓瘤细胞融合增殖后所产生的、高度均一的抗体。 （15）多克隆抗体： 一种抗原具有多个抗原决定簇,每个抗原决定簇都能刺激一个B细胞产生一种抗体。这样所获得的免疫血清是多种抗体的混和物。
（16）人-鼠嵌合抗体：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。
（17）改型抗体：CDR移植即把鼠抗体的CDR序列移植到人抗体的可变区内，所得到的抗体称CDR移植抗体或改型抗体。 （18）单域抗体 ：即为VH，约为完整分子的1/12。它只由一个结构域构成，故称单域抗体。单域抗体尽管亲和力有所降低，但仍保持着原单抗的特异性。 （19）模板替换 （20）表面重塑 （21）补偿替换 （22）定位保留
（23）双功能抗体 ： 是指能同时识别2种抗原的抗体。1种为对应肿瘤相关抗原。另1种为对应效应成分。 （24）最小识别单位 ：约为完整分子的1/80-1/70大小，一般由一个CDR构成，它也保持着抗体的特异性。 （25）抗体融合蛋白： 抗体的一部分被非抗体序列替代，所形成的融合蛋白具有新的特性,称之为抗体融合蛋白。 （26）免疫粘附素 ： 将人抗体恒定区(主要是Fc段)N-端连接于人细胞表面的受体分子或细胞粘附分子上，在真核细胞中表达出正确折叠的融合抗体蛋白分子，这种分子可同时发挥抗体的效应功能及其它相应的效应功能，这种分子被称为免疫粘附素(immunoadhension)或新效能抗体。
（27）免疫毒素 ： 免疫毒素（immunotoxin)是以植物毒素或细菌毒素为毒性分子 ，以抗体或细胞因子为载体分子的一类蛋白质 ，是一种新型的抗肿瘤导向性药物
（28）催化抗体 ： 天然抗体体现的是结合活性，而酶发挥的是催化活性。如何把这两者的特点集为一体，从而使抗体也能成为具有催化活性的物质，同时也能使酶与有关的抗原结合。即催化抗体
（29）噬菌体抗体库： 通过PCR将全套人抗体重链和轻链V区基因克隆出来，并在噬菌体表面表达、分泌，经筛选后获得特异
性抗体。
（30）悬浮培养 ： 细胞悬浮于培养基中生长或维持。 （31）贴壁培养 ： （32）生源
（33）固定化酶： 是指限制或者固定于特定空间位置的酶，具体来说，就是指经过物理、化学方法处理，使酶变成不易随水流失的固定化催化剂。
（34）固定化细胞 ：是指固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围进行生命活动（生长、繁殖和新陈代谢等）的细胞。
(35)生物制品 ： 是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的，用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
（36）内核 （37）分子剪裁 二. 问答题(作业题) 第一章（绪论）：
1、生物技术可分为哪几个发展阶段 １传统生物技术阶段 ２近代生物技术阶段 ３现代生物技术
2、生物技术制药的特征
。生物技术医药产业是产业化、商品化的高新技术产业之一。 。行业进入壁垒高：高技术，高投入，政府直接干预 。高风险 。长周期
。高收益---‘四高一长’ 的特点 第二章：
1、生物药物有哪些特性？ 1.药理学特性
⑴ 治疗的针对性强，疗效高：生理生化机制合理，疗效可靠。 举例:（细胞色素C：治疗缺氧性疾病）
⑵ 药理活性高：ATP直接供能，效果确切、显著 ⑶ 毒副作用小，营养价值高
生物药物主要有:蛋白质、核酸、 糖类、脂类 ⑷ 生理副作用常有发生：免疫反应、 过敏反应
2.原料的生物学特性：（1）原料中有效成分含量低，杂质多（2）原料的多样性（3）原料的易腐蚀性 3.在生产制备中特殊性：(1)提取纯化工艺复杂(2)稳定性差(3)易变质腐败(4)注射用药的特殊要求 4.检验的特殊性：(1)理化性质指标(2)生物活性指标(3)安全性指标
2、生物药物原料的选择、预处理与保存方法有哪些？ (1)原料选择
原则：有效成分含量高、新鲜 (2)原料的预处理与保存
预处理:就地采集后去除结缔组织、脂肪组织等不用的成分，将有用成分保鲜处理；收集微生物原料时，要及时将菌体与培养液分开，进行保鲜处理。 保存: ①冷冻法 -40度速冻
②有机溶剂脱水法，常用丙酮，适用于原料少而价值高、有机溶剂对活性物质没有破坏作用的原料 ③防腐剂保鲜法，常用乙醇、苯酚。适用于液体原料，如发酵液，提取液。
3、生物药物的分离纯化方法有哪些？
分离： 稀释倒平皿法 平板划线法 单细胞挑取法 利用选择培养基分离法
纯化： 1.若是你不知道你所要纯化的微生物的特征，最简单的不知道它的菌落特征和形态大小，那现根据你要分离菌的特性，找适合的初筛培养基，找到你要纯化的菌。如纤维素菌，你在培养基中加纤维素粉或CMC-Na作碳源，这样就可以筛选出分解纤维素的菌。然后再用下面的方法继续纯化。 2.若你知道目标菌的形态，可以直接挑混合菌划平板，直到长出当个菌落，并且在镜下没有杂菌即可；或者挑菌稀释涂布得到当个菌落也行。
4、蛋白质、核酸、和氨基酸类药物的分离纯化方法？ 1,蛋白质类：
⑴沉淀法 原理是使蛋白质胶体颗粒的表面水化膜或表面电荷破坏，从而使蛋白质沉淀。 常用：盐析法、有机溶剂沉淀法、等点电沉淀法、靶物质结合沉淀法(抗原-抗体)等。 ⑵按分子大小分离方法：有超滤法、透析法（膜分离法）、凝胶过滤法、超速离心法等。
⑶按分子所带电荷进行分离的方法：氨基酸、多肽、蛋白质、酶均为两性电解质，具有等电点。在远离等电点的pH时便会带正电荷或带负电荷。包括离子交换层析法、电泳法、等电聚焦等。
⑷亲和层析法：大部分生物活性物质都有其作用的靶物质。如酶和底物、抗原和抗体、激素与受体等，它们之间有特异的亲和作用。利用该性质进行的特异层析分离技术称为亲和层析。专一性强。 2，核酸类：主要方法有：提取法和发酵法
⑴提取法生产DNA和RNA主要技术是先提取核酸与蛋白质复合物,再解离核酸与蛋白质,然后分离RNA与DNA。 ⑵发酵法主要用于生产单核苷酸。 3，糖类：
⑴提取方法：非降解法和降解法
非降解法:适用于从含一种粘多糖的动物组织中提取粘多糖。溶剂为水和盐溶液。 降解法:适用于从组织中提取结合比较牢固的粘多糖。碱降解、酶降解。 ⑵分离方法：常用的分离方法：沉淀法；离子交换层析法
①乙醇沉淀法：4～5倍体积的乙醇可以使任何结缔组织中的粘多糖完全沉淀。
②离子交换层析法：粘多糖的聚阴离子能很好地被阴离子交换吸附剂吸附和分离。例如 Dowex I-X2离子交换树脂、DEAE -离子交换纤维素。用NaCl进行梯度洗脱。 4，氨基酸类： ⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。碱水解：产生消旋作用。酶水解：不完全 ②发酵法:需特异菌株
③化学合成法:得到 D,L-型氨基酸
④酶促合成法:工艺简单、转化率高、易提纯。 ⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法：依溶解度差异沉淀特殊试剂沉淀 ②吸附法：氨基酸对吸附剂吸附力的差异进行分离
③离子交换法：氨基酸属于两性电解质，常用强酸型阳离子交换树脂。
5、人体来源类药物的特点是什么？
⒈特点：⑴安全性好⑵效价高疗效可靠⑶稳定性好 第三章：
1、基因工程制药的基本过程是什么？
基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌(或细胞），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。 ⒈目的基因和载体的获得 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
2、目的基因的获得的方法？
克隆真核基因常用方法：逆转录法和化学合成法。 一、逆（反）转录法（酶促合成法）
逆转录法就是先分离纯化目的基因的mRNA，再反转录成cDNA，然后进行cDNA的克隆表达。 二、化学合成法
较小的蛋白质或多肽的编码基因可以用化学合成法合成。必须知道目的基因的核苷酸顺序或目的蛋白质的氨基酸顺序。 用化学法合成目的基因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使连接成较长的DNA片段，再用连接酶连接成完整的基因。 3、逆转录法获得目的基因的过程是什么？ ⒈mRNA的纯化
⒉cDNA第一链的合成 ⒊cDNA第二链的合成 ⒋cDNA的克隆
⒌将重组体导入宿主细胞 ⒍cDNA文库的鉴定
⒎目的cDNA克隆的分离和鉴定 4、基因表达的宿主细胞分类？ 宿主细胞分为两大类：
第一类为原核细胞：常用有大肠杆菌、枯草芽胞杆菌、链霉菌等； 第二类为真核细胞：常用有酵母、丝状真菌、哺乳动物细胞等。 5、大肠杆菌的表达特点
表达基因产物形式多样:细胞内不溶性表达(包含体)、细胞内可溶性表达、细胞周质表达等,少数情况分泌到细胞外。 真核生物的目的蛋白在原核细胞中主要是包含体、融合蛋白、寡聚型外源蛋白、整合型外源蛋白、分泌型外源蛋白等。 大肠杆菌中的表达不存在信号肽，产品多为胞内产物，提取困难。 6、大肠杆菌高效表达外源基因的基本策略？ (1)优化表达载体；
(2)提高稀有密码子的表达频率； (3)构建目的基因高效表达受体菌； (4)提高外源基因表达产物的稳定性； (5)优化工程菌的发酵过程。
7、如何提高大肠杆菌表达产物的稳定性？
表达产物的稳定性；组建融合蛋白；把基因产物搬运到胞浆周质空间；位点特异性突变，改变真核蛋白质中二硫键位置；采用蛋白酶缺陷型大肠杆菌。调节细胞的代谢负荷；优化工程菌株的培养条件。 8、影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素？
外源基因的剂量；外源基因的表达效率：启动子的强弱；核糖体结合位点的有效性；SD序列和起始密码的间距；密码子的组成；
9、影响目的基因在酵母菌中表达的因素？ ⑴外源基因的拷贝数
⑵外源基因的表达效率 ①启动子（组成型和诱导型）②分泌信号的效率③终止序列的影响
⑶外源蛋白的糖基化
⑷宿主菌株的影响①菌体生长力强 ②菌体内源蛋白酶要较弱 ③菌体性能稳定 ④分泌能力强 10、质粒不稳定产生的原因及提高质粒稳定性的方法是什么？ 遗传不稳定产生的机制：
(1)受体细胞中的限制修饰系统对外源重组DNA分子的降解； (2)外源基因的高效表达干扰受体细胞正常生命活动； (3)重组质粒在受体细胞分裂时不均匀分配；
(4)受体细胞中内源性的转座子元件促使重组分子缺失重排。 11、主要基因工程表达体系（大肠杆菌、酵母和哺乳动物）比较？ 1：真核基因在大肠杆菌中的表达形式 （1）以融合蛋白的形式表达药物基因
以原核多肽和真核蛋白结合在一起称融合蛋白。
优点：操作简便，表达蛋白在菌体内稳定，易实现高效表达； 缺点：只能作抗原用
⑵以非融合蛋白的形式表达药物基因
非融合蛋白指在大肠杆菌中表达的蛋白质以真核蛋白的mRNA的AUG为起始，在其 氨基端不含细菌多肽序列。 优点：保持原有蛋白活性；
缺点：易被蛋白酶破坏。此外，N端常带甲硫氨酸，容易引起人体免疫反应。 ⑶分泌型表达药物基因
优点：在周质中稳定，有活性，不含甲硫氨酸残基； 缺点：产量不高，信号肽不被切割。 2.酵母表达系统的优点
(1)最简单的真核模式生物，基因组小，遗传背景清楚。 (2)基因表达调控机制比较清楚，遗传操作相对简单。 (3)具备真核蛋白翻译后加工功能。 (4)不含特异病毒、不产生内毒素，安全。 (5)繁殖迅速，技术成熟，成本低廉。 (6)产物分泌到细胞外，简化分离纯化工艺。 3、动物细胞中的基因表达
哺乳动物细胞外源基因表达产物可由重组转化的细胞分泌到培养 液中，使产物易纯化。基因产物糖基化接近天然产物。细胞生长慢，生产率低，条件刻苛，费用高，培养液浓度较小。表达的外源细胞均为传代细胞表达产物是否致癌尚有疑问。
12、转基因动物的操作原理与方法？ 第四章：
1、动物细胞的生理特点？ ⒈ 细胞的分裂周期长
⒉ 细胞生长需贴附于基质，并有接触抑制现象。 ⒊ 正常二倍体细胞的生长寿命是有限的。 ⒋ 动物细胞对周围环境十分敏感，培养难度大。 ⒌ 动物细胞对培养基的要求高。
6.动物细胞蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同 2、生产用动物细胞的获得？
⒈ 原代细胞:是直接取自动物组织器官,经过粉碎消化而获得的细胞悬液（109/g）。组织中单一细胞比例小需要大量动物， 费钱费力。鸡胚细胞、原代兔肾细胞、鼠肾细胞、 、淋巴细胞。
⒉ 二倍体细胞系:原代细胞经过传代筛选克隆，从多种细胞成分的组织中，挑选并纯化出某种具有一定特征的细胞株(WI-38、
生物制药复习题(有答案)
