生物技术制药02(1)
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1.生物技术制药:生物技术制药是指运用生物学、微生物学、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:指细胞在生命过程中把储存在DNA序列中的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.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。
5.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。
大多数哺乳动物的细胞培养必须采用这种方法。
6.微生物的生物转化:指微生物对有机化合物某一特定部位(基因)的作用,是他转变成结构上相似的另一种化合物。
转化的产物不是由营养物质微生物细胞的一系列代谢过程后产生的,而是利用微生物细胞的酶系对第五某一特定部位进行化学反应形成的。
7.抗生素抗性基因:微生物能产生抗生素,需要自身能抵抗该抗生素,其相关基因为抗性基因。
8.受体:指存在于细胞核内的生物大分子,其结构的某一特定部位能准确识别并特异结合某些专一性配体。
9.配体:能与受体特异结合的物质,包括内源性(神经递质、激素)。
外源性(活性物质和各种药物)。
10.干扰素:由诱生剂诱导有关细胞所产生的一类高活性,多功能的诱生蛋白质。
11.核酸酶药物的生产方法主要有酶解法、半合成法和直接发酵法。
生物技术制药试题及答案1.论述生物技术在食品工业中的作用?答:(1)开辟新的食品资源:利用微生物菌体发酵生产单细胞蛋白;应用微生物酶工程生产高果糖浆、饴糖、麦芽糖、高麦芽糖浆、麦芽糊精、偶联糖等淀粉糖产品。
(2)提高食品品质:利用发酵工程、酶工程技术生产酸味剂、甜味剂和鲜味剂等食品添加剂。
在肉类和鱼类加工中应用酶来改善组织,嫩化肉类和转化废弃蛋白质。
在乳品加工中应用酶进行干酪生产、分解乳糖和黄油增香。
在果蔬加工中应用酶进行柑橘脱苦、果汁澄清和果蔬保藏等。
在饮料、酿酒工业中应用酶发酵生产各种饮料。
在焙烤食品生产中应用淀粉酶和蛋白酶来提高焙烤品质和增加香味。
(3)食品卫生检测:酶免疫分析法、放射免疫分析法、单克隆抗体法和DNA 探针法用于检测食品中的沙门氏杆菌等。
(4)食品脱毒:利用发酵法、酶解法等对食品中的有毒糖苷类物质(硫代葡萄糖苷)、寡糖(β-半乳糖苷)和棉酚等进行处理,以脱除有毒物质。
2.试论述生物技术与医药卫生的关系?答:(1)疫苗生产:病原体减毒或弱化疫苗、基因工程疫苗和核酸疫苗。
病原体减毒和弱化疫苗是利用微生物的纯种培养技术以及减毒疫苗的制备技术来生产的,是以减毒或弱化的病原体作为疫苗。
基因工程疫苗是将病原体的抗原基因克隆在细菌或真核细胞内,利用细菌或细胞生产病原体的抗原,利用抗原作为疫苗。
而核酸疫苗则是将含有编码蛋白质基因序列的质粒载体,经肌肉注射或微弹轰击等方法导入体内,通过宿主细胞表达系统表达抗原蛋白质,诱导宿主产生对抗该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。
(2)疾病诊断:单克隆抗体与ELISA技术用于诊断传染性疾病、检测肿瘤相关基因、确定激素水平、检验血液中的药物含量及鉴定微生物病原体。
DNA诊断技术可用于诊断遗传性疾病、肿瘤和传染性疾病。
(3)生物制药与基因工程药物:利用微生物发酵可生产各种抗生素。
利用植物细胞大规模培养技术可生产天然药物,如紫草宁、紫杉醇、人参皂苷、强心苷、胡萝卜素等。
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。
P162、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。
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。
生物技术制药复习知识点第一章绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药, 细胞工程制药, 酶工程制药和发酵工程制药。
2.生物技术制药, 是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。
3.生物技术药物, 是采用DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物。
4.生物药物, 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的医药品。
5.现代生物药物四种类型: ①应用DNA重组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。
6.生物药物按功能用途分为三类: 治疗药物, 预防药物和诊断药物。
7.生物技术药物的特性:分子结构复杂, 具种属特异性, 治疗针对性强、疗效高, 稳定性差, 基因稳定性, 免疫原性、重复给药会产生抗体, 体内半衰期短, 受体效应, 多效性和网络效应, 质量控制的特殊性, 生产系统的复杂性。
8.生物技术制药特征:高技术, 高投入, 长周期, 高风险, 高收益。
9.基因诊断: 指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。
第二章基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点: (1)可以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), 为临床使用提供有效的保障;(2)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;(3)利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质;(4)内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处, 可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除;(5)利用基因工程技术可获得新型化合物, 扩大药物筛选来源。
第一章生物技术:(Biotechnology)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。
生物技术制药:就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物,用来诊断、治疗和预防疾病的发生。
第二章基因工程技术:基因工程技术又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
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;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。
补料分批培养:补料分批培养是将种子接入发酵反应器中进行培养,经过一段时间,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法。
连续培养:连续培养是将种子接入发酵反应器中,搅拌培养至菌体浓度达到一定程度后,开动进料和出料蠕动泵,以一定稀释率进行不间断培养。
透析培养技术:透析培养技术是利用膜的半透性原理使培养物和培养基分离,其主要目的是通过去除培养液中的代谢产物来解除其对生产菌的不利影响。
高密度发酵:是指培养液中菌体的浓度在50gDCW/L以上,目的是降低成本,提高效率。
离子交换层析:是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
疏水层析:是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间的相互作用力差异,对蛋白组分进行分离的层析方法。
亲和层析:是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,改变条件可以使结合解除。
凝胶过滤层析: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层析方法。
利用基因工程技术生产药物的优点?答:1大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽,为临床使用提供有效的保障;2、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;3、可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质;4、内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处,可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除;5、可获得新型化合物,扩大药物筛选来源。
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。
P162、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c DN A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, inclusi on 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。
生物制药复习题(有答案)《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。
(完整版)生物技术制药课后习题..生物技术制药课后习题by ×× Yuan1、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。
生物技术制药:是指利用生物系统或通过生物反应过程生产药物的技术。
名解生物药物:是指以生物资源为原料或以生物技术为手段开发生产的用作疾病的预防、诊断和治疗的医药品。
名解1)基因工程:又称DNA重组技术(DNA recombination technology),是指按人的意志,将某一生物体(供体)的遗传信息(目的基因)在体外经人工与载体DNA重组,构成重组DNA,然后转入到另一生物体(受体)细胞中,使被引入的外源DNA片段(目的基因)在受体细胞内得以表达和遗传。
名解2)限制酶:限制性核酸内切酶,是一类专一性很强的核酸内切酶,专一地识别和作用于DNA分子上特定的核苷酸序列,切断DNA双链。
名解3)连接酶:能将两段DNA拼接起来的酶叫DNA连接酶。
这类酶的发现和分离纯化,使两个DNA片段在体外连接形成重组DNA分子成为可能。
名解5)限制酶星活性:在标准条件下,每种限制酶都有严格的识别序列。
在非标准条件下,会导致限制酶识别序列的特异性发生改变,在DNA内产生附加切割,称限制酶的第2活性或星活性。
名解6)基因载体:在细胞内具有能进行自我复制的独立DNA分子作为外源DNA片段的运载体,简称基因载体,又称分子克隆载体或无性繁殖载体。
名解3、限制酶有哪些特性?(1)不同限制酶能专一地识别不同的特异核苷酸序列(核苷酸序列不同,序列大小不同)。
(2)各种限制酶的识别序列都具有回文结构。
(3)各种限制酶的切割类型是各式各样的,切后形成各种粘性或平整末端。
①一种是限制酶错位切断DNA双链而形成彼此互补的单链末端,称粘性末端。
②另一种是限制酶在同一位点平齐切断DNA两条链而形成的双链末端,称为平整末端。
(4)在标准条件下,每种限制酶都有严格的识别序列。
在非标准条件下,会导致限制酶识别序列的特异性发生改变,在DNA内产生附加切割,称限制酶的第2活性或星活性。
5、基因载体有哪些特性?6、如何将天然的原始载体改造成理想的基因载体?5、6连①要有复制子(Replicom)功能,且复制起始区中没有限制酶的酶切位点。