1什么是生物技术制药?
生物技术制药:采用现代生物技术可以人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物、动物来生产所需的医药品。
2什么是质粒结构不稳定?
质粒结构不稳定:指外源基因从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变。
3什么是基因药物?
基因药物:即基因工程技术发展的产物,如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物、核酶、淋巴因子、生长因子、激素和酶等。
4什么是多克隆抗体?
多克隆抗体:病原微生物含有多种抗原决定簇的抗原物质,因此所得到的抗体制剂也是多种抗体的混合物,故称多克隆抗体,即针对多种抗原决定簇的抗体。
5什么是透析培养?
透析培养: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。
6什么是转化细胞系?
转化细胞系:通过某个转化过程形成的,常由于染色体断裂变成异倍体,失去正常细胞特点,而获得无限增殖能力。转化过程可以是自发的和人工的,也可以直接从肿瘤组织中建立。
7什么是灭活疫苗?
灭活疫苗:即人们在获得病毒以后,对其进行一定的处理,可以使病毒完全丧失活性,从而得到被杀死的病原微生物,进而制成灭活疫苗。通俗的说灭活疫苗就是一种被杀死的病毒,将其输入人体,既不会使人染病,又可以促使人体产生抗体,抵御病毒入侵。
8什么是干扰素?
干扰素:人体细胞分泌的一种活性蛋白质,具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性,是人体防御系统的重要组成部分。根据其分子结构和抗原性的差异分为α、β、γ、ω四个类型。
9什么是植物细胞工程?
植物细胞工程:以植物细胞为基本单位,应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术,在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作,使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而改良品种、制造新品种、加速繁育植物个体或获得有用物质的一门科学或技术。
10什么是融合蛋白?
融合蛋白:蛋白质氨基端是原核序列,羧基端是真核序列,这样的蛋白质是由一条短的原核多肽和真核蛋白结合在一起的,故称融合蛋白。
11什么是抗生素?
抗生素:由微生物(如某些菌类植物)产生的能杀死或抑制某些微生物生长的物质,如青霉素、链霉素等。
12什么是生物制药?
生物制药:把生物体内的具有生物活性的基本物质,保持原来的结构和功能,又能在含有多种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来。它是一项严格、细致、复杂的工艺过程,涉及物理、化学、生物学、工程等方面的知识和操作技术。
13什么是单克隆抗体?单克隆抗体有哪些不足?
单克隆抗体:是将抗体产生细胞与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞相融合,通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的。针对一个抗原决定簇,具有高度特异性、均一性。
单克隆抗体的不足: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,在人体内半衰期只有5-6小时,难以维持有效药物作用靶组织时间;完整的抗体分子,即Ig的相对分子质量过大,难以穿透实体肿瘤组织,达不到有效的治疗浓度。
14什么是贴壁培养?
贴壁培养:让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方法。它适用于一切贴附依赖性细胞,也适用于兼性贴壁细胞。
15什么是细胞融合技术?
细胞融合技术:是指两个或两个以上的细胞合并成一个细胞的过程。通过人为的施加生物、化学或物理等诱导细胞融合的因素,提高不同基因型细胞的融合频率并使这形成单核杂种细胞的技术,称之为体细胞融合技术。
16什么是人-鼠嵌合抗体?
人-鼠嵌合抗体:抗原抗体结合功能—抗体可变区(V),同种性免疫源性—抗体稳定区(C),在基因水平上将鼠源单抗的H 和L链可变区基因分离出来,分别与人Ig的H 和L链的稳定区(C)基因连接成人-鼠嵌合抗体的H 和L链基因,再共转染骨髓瘤细胞,就能表达完整人-鼠嵌合抗体。
17什么是生物制品?
生物制品:指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始原料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂。
18什么是质粒分裂不稳定?
质粒分裂不稳定:指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒子代菌的现象。
19什么是反义药物?
反义药物:寡聚核苷酸,主要指反义寡核苷酸, 即其核苷酸序列可与靶mRNA或靶DNA互补, 抑制或封闭基因的转换和表达,或诱导RnaseH识别或切割mRNA, 使其丧失功能。
20什么是逆转录法?
逆转录法:就是先分离纯化目的基因的 mRNA,在反转录成 cDNA,然后进行 cDNA 的克隆表达。
21生物技术制药的特征是什么?
答:⑴高技术,主要表现在其高知识层次的人才和高新的技术手段。生物制药是一个知识密集、技术含量高、多学科高度综合互相渗透的新兴产业。
⑵高投入,生物制药是一个投入相当大的产业,主要用于新产品的研究开发及医药厂的建造和设备仪器的配置方面。雄厚的资金是生物药品开发成功的必要保障。
⑶长周期,一种新药周期较长,从开始研制到最终转化为产品要经过很多环节,一般需要8-10年,甚至更多时间。
⑷高风险,生物医药产品的开发孕育着较大的不确定风险。一般来讲,一个生物工程药品的成功率仅有5%-10%,研制时间却需8-10年,投资1-3亿美元。
⑸高收益,生物技术药物的利润回报率很高,具有巨大的社会经济效益。一种新生物药品一般上市后2-3年即可收回所有投资,尤其是拥有新产品、专利产品的企业,一旦开发成功便会形成技术垄断优势,利润回报能高达10倍以上。
22生物技术药物分为哪些类型?
答:采用DNA重组技术或其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物称为生物技术药物。按功能用途可以分为:治疗药物;预防药物;诊断药物。
23生物技术在制药中有哪些应用?
答:㈠基因工程制药,利用基因工程技术生产药物的途径:一是用克隆的基因表达生产有用的肽类和蛋白质药物或疫苗;二是利用基因工程技术改造传统的制药工业。主要内容有:⑴基因工程药物品种的开发;⑵基因工程疫苗;⑶基因工程抗体;⑷基因诊断与基因治疗;⑸应用基因工程技术建立新药的筛选模型;⑹应用基因工程技术改良菌种,产生新的微生物药物;⑺基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用;⑻利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。
㈡细胞工程制药,细胞工程是在细胞水平上的生物工程,是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的发展的基础上建立起来的。主要内容有:单克隆抗体技术;动物细胞培养;植物细胞培养生产次生代谢产物。
㈢酶工程制药,利用酶或细胞、细胞器所具有的催化功能用于药品工业化生产、监测的技术称为酶工程,是酶学与化工技术结合的产物。
㈣发酵工程制药,发酵工程也称微生物工程,它在原有发酵的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。新技术主要应用于工艺改进、新药研制和菌种改造。
24什么是嵌合抗体?
答:将VL基因克隆到人IgCL基因表达载体上,将VH基因克隆到人Igγ1的C基因真核表达载体上,再将人-鼠嵌合的V-C区基因质粒DNA等量混合,在脂质体介导下共转染骨髓瘤细胞SP2/0,转染后用霉酚酸进行筛选,形成集落的细胞即为共转染细胞,所分泌的抗体为嵌合抗体。
25基因工程技术中常用的基因载体有哪些?
答:质粒;λ噬菌体;黏性质粒;M13噬菌体;酵母;真核细胞病毒载体
26按药物的化学本质和化学特性可分哪些类型?
答:1)氨基酸及其衍生物类药物;2)多肽及蛋白质类药物;3)酶与辅酶类药物;4)核酸及其降解物和衍生物类药物;5)糖类药物;6)脂类药物;7)细胞生长因子类;8)生物制品类。
27酶类药物的生产方法有哪些?
答:
28改造鼠源性单克隆抗体的目的是什么?
答:降低单克隆抗体的免疫源性;降低单克隆抗体的相对分子量。
29基因工程菌的培养方式主要有哪些?
答:分批培养:即分批发酵,是指将所有的物料(除空气、消沫剂、调节pH的酸碱物外)一次加入发酵罐,然后灭菌、接种、培养,最后将整个罐的内容物放出,进行产物回收。清罐结束后,重新开始新的装料发酵的发酵方式。
补料分批培养:是将种子接入发酵反应器中进行培养,经过一段时间后间歇或连续地补加新鲜培养基,使菌体进一步生长的方法。
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: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。
固定化培养:运用固定化技术,将基因工程菌固定化后,进行培养的方法。
30现代生物技术制药及现代生物技术具体包括哪些内容?
答:现代生物技术制药:包括现代生物制药技术的基础理论和基本技术。对不同来源的药物资源或原料(包括动物、植物、微生物和海洋生物),从化学结构或组分、性质、操作技术、技术路线、工艺过程等进行论述。介绍各种工艺过程和工艺路线。
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。
31控制基因工程菌的发酵工艺的目的及主要内容是什么?各有什么影响?
答:目的:是使外源基因高效表达。它不仅涉及宿主载体和克隆基因之间的相互关系还和环境有关。
工艺要求:外源基因既高效表达,又有利于产品分离纯化。
最佳化的工艺是获得:最快周期、最高产量、最好质
对发酵影响较大的几个因素有:培养基的影响;接种量的影响;⒊温度的影响;溶解氧的影响;诱导时机的影响;pH的影响。
32基因工程药物制造的主要程序有哪些?
答:⑴目的基因的克隆;
⑵构建DAN重组体;
⑶DAN重组体转入宿主菌;
⑷构建工程菌;
⑸工程菌发酵;
⑹表达产物的分离纯化;
⑺除菌过滤;
⑻半成品检定;
⑼成品检定;
⑽包装。
33影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些?
答:外源基因表达产量与细胞浓度和细胞表达产量呈正相关;单个细胞产量取决于: ⑴外源基因的拷贝数;⑵ 外源基因的表达效率:①启动子的强弱、②核糖体接合位点的有效性、③SD序列和起始密码ATG的间距、④密码子组成;⑶表达产物的稳定性;⑷细胞代谢负荷;⑸工程菌的培养条件。
34质粒不稳定分为哪两类,如何解决质粒不稳定性?
答:质粒不稳定分两类为:分裂不稳定、结构不稳定;
35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?
答:对发酵影响较大的几个因素有:培养基的影响;接种量的影响;温度的影响;溶解氧的影响;诱导时机的影响;诱导表达程序的影响;pH的影响。
控制发酵的各种参数:
⑴培养基的组成既要提高工程菌的生长速率,又要保持工程菌的稳定性,使外源基因高效表达;
⑵接种量的大小影响发酵的产量和发酵周期。接种量小,菌体延迟期较长,使菌龄老化,不利于外源基因表达;接种量大,可缩短生长延迟期,菌体迅速繁衍,很快进入对数生长期,适于表达外源基因;接种量过高,使菌体生长过快,代谢物积累过多,反而会抑制后期菌体的生长。
⑶温度对发酵过程的影响是多方面的。它影响各种酶的反应速度,改变菌体代谢产物的反应方向,影响代谢调控机制。适宜的发酵温度是既适合菌体的生长,又适合代谢产物合成的温度。高温或低温都会使发酵异常,影响终产物的形成并导致减产。温度还影响蛋白质的活性和包含体的形成。
⑷对于好氧发酵,溶解氧浓度是重要的参数。好氧微生物利用溶解于培养液中的氧气进行呼吸。若能提高溶氧速度和氧的利用率,则能提高发酵产率。发酵时,随DO2浓度的下降,细胞生长减慢,ST值下降,发酵后期下降幅度更大。外源基因的高效表达需要大量的能量,促进细胞的呼吸作用,提高对氧的需求。维持较高的DO2值,才能提高工程菌的生长,利于外源蛋白产物的形成。采用调节搅拌转速的方法,可改变培养过程中的氧供给,提高活菌产量。
⑸一般在对数生长期或对数生长后期升温诱导表达。在对数生长期,细胞快速繁殖,直到细胞密度达到109/个为止,这时菌体数目倍增,对营养和氧需求量急增,营养和氧成了菌群旺盛代谢的限制因素。
⑹热诱导的程序提高外源蛋白表达量。
⑺根据工程菌的生长和代谢情况,对pH进行适当的调节。如采取两段培养工艺,培养前期重点是优化工程菌的生长条件,其最佳pH在6.8~7.4左右;培养后期重点是优化外源蛋白的表达条件,其最佳pH为6.0~6.5。
36简述制备单克隆抗体的基本步骤。
答:一、抗原与动物免疫:制备特定抗原的单克隆抗体,首先要制备用于免疫的适当抗原,再用抗原进行动物免疫;
二、细胞融合与杂交瘤细胞的选择性培养;
三、筛选阳性克隆与克隆化:筛选阳性克隆常用检测方法有免疫酶技术、免疫荧光技术、放射免疫技术等。
四、杂交瘤细胞与抗体性状的鉴定:杂交瘤细胞鉴定:染色体分析。它是鉴定的客观指标,了解分泌抗体的能力。
五、单克隆抗体的大量制备:体外培养法可获的10μg/ml抗体
六、单克隆抗体的纯化:依单抗IgG类和亚类不同,选各种不同的纯化方法。
37蛋白质工程制药包含哪些内容?
答:A、临床前新药和靶的发现、药物作用模式、毒理学研究;
38对由基因重组技术所获得的蛋白质药物产品进行鉴定时,常做哪些项目分析?
答:㈠生物活性测定:这是保证基因工程药物产品有效性的重要手段,所以多肽或蛋白质药物的生物学活性是蛋白质药物的重要质量控制指标。
㈡理化性质鉴定:非特异性鉴别;特异性鉴别;相对分子量测定;等电点测定;肽图分析;氨基酸组成分析;部分氨基酸序列分析;蛋白质二硫键分析;
㈢蛋白质含量测定;
㈣蛋白质纯度分析;
㈤杂质检测:蛋白质类杂质;非蛋白类杂质;
㈥稳定性考察;
㈦产品一致性的保证。
39基因工程制药包含哪些内容?
答:⑴基因工程药物品种的开发;⑵基因工程疫苗;⑶基因工程抗体;⑷基因诊断与基因治疗;⑸应用基因工程技术建立新药的筛选模型;⑹应用基因工程技术改良菌种,产生新的微生物药物;⑺基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用;⑻利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。
40细胞工程制药包含哪些内容?
答:有单克隆抗体技术、植物细胞培养生产次生代谢产物和动物细胞培养:⑴单克隆抗体技术,是将能在体外无限繁殖的恶性瘤细胞与能产生单一抗体的B淋巴细胞融合,使融合细胞具有两种亲本细胞特性的技术;⑵动物细胞培养,主要用于通过大量的细胞培养获得细胞产品,同时可用来进行病毒抗原的制备和疫苗的生产;⑶植物细胞培养生产次生代谢产物,利用特殊设计适于植物细胞培养的发酵罐,培养经过细胞系筛选,条件优化的植物细胞,可获得有经济价值的次生代谢产物。
41微生物工程制药包含哪些内容?
答:微生物工程,即发酵工程,其内容涉及:菌种的培养和选育、菌的代谢与调节、培养基灭菌、通气搅拌、溶氧、发酵条件的优化、发酵过程各种参数与动力学、发酵反应器的设计和自动控制、产品的分离纯化和精制等。
42酶工程制药包含哪些内容?
答:⑴酶的分离、提纯、大批量生产及应用开发;⑵酶和细胞的固定化及酶反应器的研究(包括酶传感器、反应检测等);⑶酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶(突变酶)的研究;⑷酶的分子改造与化学修饰以及酶的结构与功能之间关系的研究;⑸有机相中酶反应的研究;⑹酶的抑制剂、激活剂的开发及应用研究;⑺抗体酶、核酸酶的研究;⑻模拟酶、合成酶及酶分子的人工设计、合成研究。
43生物化学制药包含哪些内容?
答:运用生物化学研究方法,将生物体中起重要生理生化作用的各种基本物质经过提取、分离、纯化等手段制造出的药物;或者将上述这些已知药物加以结构改造或人工合成创造出的自然界没有的新药物。主要有氨基酸、多肽蛋白类、核酸类、多糖、脂、细胞生长调节因子等。
44生物制药的下游技术包含哪些内容?
答:
45医药生物制品包含哪些内容?
答:
46现代生物药物已形成哪四大类型
答:一是应用重组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;二是基因药物,如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等;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。
47、生物药物按生理功能和临床用途可分那几类:
答:(1)治疗药物:用于常见病、多发病。
(2)预防药物:菌苗、疫苗、类毒素。主要用于传染病。
(3)诊断药物:速度快、灵敏度高、特异性强。
(4)其他生物医药用品:生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料。
48.叙述基因工程药物生产的基本过程
答: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。
49.酶工程制药的基本技术哪些?简述酶和细胞固定化方法?
答:基本技术:酶的固定化与制备技术、细胞的固定化与制备技术。
酶和细胞固定化方法:酶和细胞的固定化方法是指通过载体等将酶和细胞限制或固定于特定的空间位置的方法。一般分为载体结合法、交联法、包埋法、和选择性变性(热处理)方法:
载体结合法:是将酶和细胞结合到不溶性载体上的一种固定化方法,根据结合形式的不同,可以分为物理吸附法、离子结合法和共价结合法等三种。
交联法:是用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。
包埋法:可分为网格型和微囊型两种。将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中的称为网格型,将酶或细胞包埋在高分子半透膜中的称为微囊型。
选择性热变性法:专用于细胞固定化,是将细胞在适当温度下处理使细胞膜蛋白变性但不使酶变性而使酶固定于细胞内的方法。
50离体培养的动物细胞分为哪些类型?
答:离体培养细胞分为两类:贴壁依赖型(贴壁细胞)和贴壁非依赖型(悬浮细胞)。
51、生产用动物细胞有哪些种类?它们各具有什么特点?
答: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)。需要大量动物,费钱费劳力。鸡胚细胞、原代兔肾细胞、鼠肾细胞、淋巴细胞。
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。它具备“正常”细胞的特点即染色体组型仍是2n的核型;具有明显的贴壁依赖型和接触抑制的特性;只有有限的增殖能力,一般可连续传代培养50代;无致瘤性。
转化细胞系:通过某个转化过程形成的,常由于染色体断裂变成异倍体,失去正常细胞特点,而获得无限增殖能力。转化过程可以是自发的,和人工的,从肿瘤组织中。
融合细胞系:用人工方法使离体的两个不同的细胞融合并成一个细胞,从而培养出一系列有其特性的杂种细胞和新的物种。
重组工程细胞系:有以上这些细胞进行融合和重组的工程细胞系。
52常用的培养动物细胞的培养基的种类有哪些?
答:天然培养基:血清、羊水、腹水等作为培养基,成分复杂、成分不稳定,来源有限,不适于大量培养和生产的需要。
合成培养基:其优点是成分明确,组分稳定,可大量生产,在动物细胞培养中采用最普遍的有BME、MEM、DMEM等。组成大致为氨基酸、维生素、糖类、无机盐、其它成分(核酸前体如腺苷、鸟苷、胞苷等及一些氧化还原剂如谷胱甘肽等),并添加小牛血清。
无血清培养基:优点有:①提高重复性;②减少微生物污染;③供应充足稳定;④产品易纯化;⑤避免血清因素对细胞的毒性;⑥减少血清中蛋白对生物测定的干扰。无血清培养基加入添加剂:⑴生长因子和激素;⑵结合蛋白;⑶贴附因子和伸展因子;⑷有利细胞生长的因子和元素。
53、动物细胞生物反应器必须具备哪些基本要求?有哪些类型?特点是什么?
答:㈠基本要求:⑴制造生物反应器所采用的一切材料,尤其是与培养基、细胞直接接触的材料,对细胞必须是无毒性的;
⑵生物反应器的结构必须使之具有良好的传质、传热和混合的性能;
⑶密封性能良好,可避免一切外来的不需要的微生物的污染;
⑷对培养环境中多种物理化学参数能自动检测和调节控制,控制的精确度高,而且能保持环境质量的均一;
⑸可长期连续运转,这对于培养动物细胞的生物反应器显得尤其重要;
⑹容器加工制造时要求内面光滑,无死角,以减少细胞或微生物的沉积;
⑺拆装、连接和清洁方便,能耐高压蒸汽消毒,便于操作维修;
⑻设备成本尽可能低。
⑵气升式生物反应器:特点是气体通过装在罐底的喷管进入反应器的导流管,致使该部液体的密度小于导流管外部的液体密度,而使液体形成循环流。具有剪切力小,混合均一,氧和营养的传递好,有利于设备密封,降低了造价,高径比一般为10:1,通气产生的气泡直径为1-2mm。主要用于悬浮细胞的分批式培养;
⑶中空纤维式生物反应器:由数百乃至数千根中空纤维集束组成。可以截留相对分子质量为10000、50000或100000的物质。该反应器可使细胞保持较高的存活性,健康的形态和核型。其优点是占地空间小,产品质量、产量高,生产成本低。不足之处是不能重复使用。不能耐高压蒸汽灭菌,需用灭菌。难以取样检测。适于贴壁细胞和悬浮细胞培养;
⑷透析袋或膜式生物反应器:既可用以培养贴壁细胞,也可以用于培养悬浮细胞。其优点是既可使细胞达到很高密度,又可随意组合进行操作,达到保留和浓缩产品或及时分离提纯产品的目的;
⑸固定床或流化床式生物反应器:其特点是结构比较简单,装填的材料可以是一切对细胞无毒、又有利于细胞贴附的材料,也可以是有孔的陶瓷、有孔的玻璃等。既可用于贴壁细胞的附着,又有利于悬浮细胞在纤维间被固定。
54、.生物药物的分类方法按药物的化学本质和特性有哪些?
答:(1)氨基酸及其衍生物类药物;
(2)多肽及蛋白质类药物;
(3)酶与辅酶类药物;
(4)核酸及其降解物和衍生物类药物;
(5)糖类药物;
(6)脂类药物;
(7)细胞生长因子类;
(8)生物制品类。
56. 抗体诊断药物的类型有哪些?
答:一、血清学鉴定用的抗体类试剂:⒈鉴定病原菌的抗体试剂;⒉乙型肝炎病毒表面抗原的反向被动血凝诊断试剂;⒊妊娠诊断试剂;⒋抗ABO血型系统血清。
57..体外动物细胞培养的合成培养基的组成大致都有哪些?
答:⑴氨基酸;⑵维生素;⑶糖类;⑷无机盐;⑸其它成分(核酸前体如腺苷、鸟苷、胞苷等及一些氧化还原剂如谷胱甘肽等);并添加小牛血清。
58.植物细胞大规模培养的方法按培养基类型有哪些?
答:分为固体培养和液体培养两种类型:
⑵液体培养系统:包括小规模的悬浮培养和大规模的成批培养、半连续和连续培养。悬浮培养可分为静止和振荡两类。静止液体培养和固体培养一样,也具有简便易行的特点,而且培养基还不会出现营养物质浓度差的现象。振荡液体培养,是使悬浮细胞在液体培养基中,并不断振(转)动下进行培养。
59. 生物技术所含的主要技术范畴有哪些?
答: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。
60什么是微生物工程制药?包括哪些内容?主要讨论什么?
答:
61. 动物细胞中的基因表达的特点有哪些?
答: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。
62、抗体治疗药物有哪些?
答:一、放射性核素标记的抗体治疗药物:抗体作为放射性核素的导向载体,标记操作简便用量小。放射性核素标记的抗体对肿瘤细胞杀伤较大。
63、发酵工程的研究内容包括哪些?
答:发酵工程内容涉及:菌种的培养和选育、菌的代谢与调节、培养基灭菌、通气搅拌、溶氧、发酵条件的优化、发酵过程各种参数与动力学、发酵反应器的设计和自动控制、产品的分离纯化和精制等。
64微生物菌种诱变使用的主要诱变剂有哪些?它们的诱变机制是什么?
答:主要诱变剂:物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂。
⑵第二类:5-溴尿嘧啶、5-氨基尿嘧啶等与天然碱基十分接近的类似物掺入到DNA分子中而引起变异。
⑶第三类:是DNA分子上减少或增加一两个碱基引起碱基突变点以下全部遗传密码转录和翻译的错误,如吖啶类物质。
65微生物发酵主要有哪些方式?各具有什么特点?
答:主要方式:分批发酵、补料分批发酵和连续发酵。
66影响发酵的主要因素有哪些?如何对发酵过程进行控制?
答:主要因素有:培养基的成分和配比、温度影响酶和发酵液的物理性质、溶氧和pH的影响。
㈠培养基:用于维持细胞生长的营养基质。不同的微生物对营养要求有很大的差异,培养基的成分和配比合适与否,对产生菌的生长发育、发酵单位的增长有相当大的影响,同时还影响提取工艺及产品质量。速效碳源、氮源有利于菌体生长,迟效碳源、氮源有利于延长代谢产物的合成,因此选择最适碳源、氮源对提高代谢产物的产量是很重要的。
㈢溶氧:发酵液的溶氧浓度是由供氧和需氧两方面所决定的。在供氧方面,主要是设法提高氧传递的推动力和液相体积氧传递系数的值。提高溶氧浓度,如调节搅拌转速或通气速率来控制供氧。发酵液的需氧量受菌体浓度、基质的种类和浓度以及培养条件等因素的影响。其中以菌浓的影响最为明显。控制好最适溶氧浓度。最适菌浓既能保证产物的比生产速率维持在最大值,又不会使需氧大于供氧。通过控制基质的浓度来实现控制最适溶氧浓度。除控制补料速度外,在工业上,还可采用调节温度,液化培养基、中间补水、添加表面活性剂等措施,来改善溶氧水平。
㈣pH:在了解发酵过程中最适pH的要求之后,就要采用各种方法来控制。首先需要考虑和试验发酵培养基的基础配方,使它们有个适当的配比,使发酵过程中的pH变化在合适的范围内。通过在发酵过程中直接加酸或碱和补料的方式来控制,特别是补料的方法,效果比较明显。当发酵的pH和氨氮含量都低时,补加氨水,就可达到调节pH和补充氨氮的目的,反之,pH较高,氨氮含量又低时,补加硫酸氨。
67、如何克隆抗生素生物合成基因?
答:㈠在标准宿主系统中克隆检测单基因产物:如果有单酶基因表达产物的检测方法,可以利用鸟枪克隆法,把抗生素产生菌的DNA克隆到最常用的宿主变青链霉菌中,通过检测宿主菌中的个别基因产物,筛选克隆,从而分离到相应的基因。
㈡阻断变株法:是通过一系列阻断变株的互补结果来确定被克隆DNA片段的性质。首先经诱变获得一系列生物合成阻断变株,用互补共合成法来确定这些变株在生物合成途径中的相互位置。从野生型菌株中分离DNA,与载体连接后转入阻断变株,以抗生素表型的恢复作指标,克隆生物合成不同阶段的酶基因。
㈢突变克隆法:是指利用整合质粒或噬菌体,将原株DNA转入到抗生素产生菌中。由于基因有同源性,有可能发生基因重组,一旦某DNA片段的插入干扰了原株某个生物合成基因的转录,即得到这个生物合成基因的阻断突变株,其相应的DNA片段就是这个阶段的生物合成基因。
㈣直接克隆法:由于抗生素生物合成基因往往成簇存在,使得有可能克隆整套生物合成基因。这种方法主要用于基因簇相对较小的抗生素生物合成基因。
㈤克隆抗生素抗性基因法:一般抗性基因只有1-2 kb,较易检测和克隆。所以先将抗性基因克隆到标准宿主或产生菌的敏感突变株中,再分析与之紧密连锁的DNA,就可能找到生物合成基因。也可以利用已克隆的抗性基因作为探针,从产生菌基因文库中分离与之同源并带有生物合成基因的DNA片段。这是一种比较简便可行的克隆策略,克隆的目的性大大加强,其中关键是需要有对所要克隆的抗生素敏感的受体菌。
㈥寡核苷酸探针法:有些抗生素生物合成酶被分离纯化后,就可能获得这些酶的部分氨基酸序列。根据氨基酸序列推导设计出较低程度简并性的基因序列,人工合成寡核苷酸并作为探针,就可以从基因文库中克隆生物合成基因。
㈦同源基因杂交法:利用一种已克隆的抗生素生物合成基因片段为探针,探测相关抗生素同源基因,最后分离及克隆抗生素生物合成基因。由于基因保守序列的同源性,利用同源基因杂交法克隆化学结构类似的抗生素生物合成基因是比较快速准确的方法。
68、基因工程在抗生素生产中有哪些应用?
答:㈠提高抗生素的产量:利用基因工程技术有目的地定向改造基因,提高基因的表达水平以改造菌种的生产能力:①增加参与生物合成限速阶段基因的拷贝数;②通过调节基因的作用可增加或降低抗生素的产量;③增加抗性基因,抗性基因不但通过它的产物灭活胞内或胞外的抗生素,保护自身免受所产生的抗生素的杀死作用,有些抗性基因的产物还直接参与抗生素的合成。
㈡改善抗生素组分:应用基因工程方法可以定向地改造抗生素产生菌,获得只产生有效组分的菌种。
㈢改进抗生素生产工艺:利用重组DNA技术克隆血红蛋白基因到抗生素产生菌中,在细胞中表达血红蛋白,可望从提高细胞自身代谢功能入手解决溶氧供求矛盾,提高氧的利用率,具有良好的应用前景。
㈣产生杂合抗生素:应用基因工程技术改造菌种产生新的杂合抗生素(通过遗传重组技术产生的新的抗菌活性化合物):①生物合成途径中某个酶基因的突变;②在生物合成途径中引入一个酶基因;③利用底物特异性不强的酶催化形成新产物。
㈤组合生物合成:是在微生物次级代谢产物生物合成基因和酶学研究基础上形成的。由于微生物次级代谢产物生物合成是由多酶体系参与的,这些多酶体系中的各个酶系是由单个分开的具有明显的功能区域所组成,并按照一定的组织结构协调起作用。其特点是:①通过多个催化功能的组合完成复杂化合物的合成;②合成的化合物为天然产物及其衍生物;③适用于化学合成困难的复杂化合物。
3什么是基因药物?
基因药物:是以基因物质(RNA或DNA及其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等
7什么是灭活疫苗?
灭活疫苗:用物理或化学方法将病原菌杀死,使之失去毒力,但仍保留其免疫原性的疫苗。
22生物技术药物分为哪些类型?(和46题相同)
答:一是应用重组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;二是基因药物,如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等;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。
27酶类药物的生产方法有哪些?
答:生物提取、微生物发酵法与细胞培养、酶的化学合成。
37蛋白质工程制药包含哪些内容?
答:以蛋白质分子结构规律及其生物功能的关系为基础,通过控制修饰和基因合成,对现有蛋白质加以定向改造、设计、构建,最终获得天然蛋白质,甚至较天然蛋白质更优良、更符合人类需要的蛋白质药物。内容有对蛋白质和多肽类药物的分类、分子设计与合成、结构测定和应用。
41微生物工程制药包含哪些内容?
答:微生物工程,即发酵工程,其内容涉及:菌种的培养和选育、菌的代谢与调节、培养基灭菌、通气搅拌、溶氧、发酵条件的优化、发酵过程各种参数与动力学、发酵反应器的设计和自动控制、产品的分离纯化和精制等。
44生物制药的下游技术包含哪些内容?
答:预处理及固液分离技术;发酵液预处理;细胞破碎;固液分离;沉淀;溶剂萃取和生物药物的色谱分离法。
45医药生物制品包含哪些内容?
答:医药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、细胞的各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。包括:①疫苗,包括细菌类疫苗(含类毒素)、病毒性疫苗;②抗毒素与免疫血清;③血液制品;④细胞因子与DNA重组产品;⑤体内及体外免疫诊断制品;⑥其它制品,包括毒素抗原、变态反应原等。
49.酶工程制药的基本技术哪些?简述酶和细胞固定化方法?
答:基本技术:酶和细胞的固定化技术;酶的化学修饰技术;酶法的手性药物合成技术。
60什么是微生物工程制药?包括哪些内容?主要讨论什么?
答:微生物制药是利用微生物进行药物研究、生产和制剂的综合应用技术科学。包括微生物药用菌的选育、发酵、产物的分离和纯化工艺等。讨论各种药物发酵的微生物来源和改造、微生物药物的生物合成和调控机制、发酵工艺与主要参数的决定、发酵过程的优化控制、质量控制等。
30现代生物技术制药及现代生物技术具体包括哪些内容?
答:现代生物技术制药:包括现代生物制药技术的基础理论和基本技术。对不同来源的药物资源或原料(包括动物、植物、微生物和海洋生物),从化学结构或组分、性质、操作技术、技术路线、工艺过程等进行论述。介绍各种工艺过程和工艺路线。
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。
31控制基因工程菌的发酵工艺的目的及主要内容是什么?各有什么影响?
答:一、目的是为了使外源基因大量表达,尽可能减少宿主细胞本身蛋白的污染,外源基因的高效表达,不仅涉及宿主、载体和克隆基因之间的相互关系,而且也与其所处的环境密切相关。不同的发酵条件,代谢途径也不相同,对下游的纯化工艺就会造成不同的影响。
⑴培养基的影响:培养基的组成既要提高工程菌的生长速率,又要保持工程菌的稳定性,使外源基因高效表达。不同的碳源对菌体的生长和外源基因表达有较大的影响。使用葡萄糖和甘油对菌体比生长速率及呼吸强度相差不大。但使用甘油菌体得率较大,而使用葡萄糖菌体产生的副产品较多。在氮源中,酪蛋白水解物有利于产物的合成与分泌。无机磷在许多代谢反应中是一个效应因子,磷浓度不同,影响菌体生长。低磷浓度下,尽管最大菌浓较低,但产物产率和产物浓度都较高。启动子只有在低磷酸盐时才被启动。
⑵接种量的影响:接种量的大小影响发酵的产量和发酵周期。接种量小,菌体延迟期较长,使菌龄老化,不利于外源基因表达。接种量大,可缩短生长延迟期,菌体迅速繁衍,很快进入对数生长期,适于表达外源基因。接种量过高,使菌体生长过快,代谢物积累过多,反而会抑制后期菌体的生长。
⑶温度影响:温度对基因表达的调控作用可发生在复制、转录、翻译、或小分子调节分子的合成上。复制,可通过控制复制来改变基因拷贝数,影响表达;转录,可通过影响RNA聚合酶的作用或修饰RNA聚合酶,来调控基因表达。酶促反应。
⑷溶解氧的影响:菌体在大量扩增过程中,进行耗氧的氧化分解代谢,采用调节搅拌转速的方法可以改善培养过程中的氧供给,提高活菌产量。在发酵前期采用较低转速,即可满足菌体生长,在培养后期,提高搅拌转速才能满足菌体继续生长的要求。这样既节约能源又可满足各个不同阶段菌体生长的要求。
⑸诱导时机的影响:一般在对数生长期或对数生长期后期升温诱导表达,对数生长期,细胞快速繁殖,直到细胞密度达到109个每毫升为止,这时菌群数目倍增,对营养和氧的需求量急增,营养和氧成了菌群旺盛代谢的限制因素。
⑹pH的影响:两阶段培养工艺,培养前期着重于优化工程菌的最佳生长条件,培养后期着重于优化外源基因的表达,生长最佳期pH6.8~7.4左右,外源蛋白表达时pH为6.0~6.5。
32基因工程药物制造的主要程序有哪些?
答:⑴目的基因的克隆;
⑵构建DAN重组体;
⑶DAN重组体转入宿主菌;
⑷构建工程菌;
⑸工程菌发酵;
⑹表达产物的分离纯化;
⑺除菌过滤;
⑻半成品检定;
⑼成品检定;
⑽包装。
36简述制备单克隆抗体的基本步骤。
答:一、抗原与动物免疫:制备特定抗原的单克隆抗体,首先要制备用于免疫的适当抗原,再用抗原进行动物免疫;
二、细胞融合与杂交瘤细胞的选择性培养;
三、筛选阳性克隆与克隆化:筛选阳性克隆常用检测方法有免疫酶技术、免疫荧光技术、放射免疫技术等。
四、杂交瘤细胞与抗体性状的鉴定:杂交瘤细胞鉴定:染色体分析。它是鉴定的客观指标,了解分泌抗体的能力。
五、单克隆抗体的大量制备:体外培养法可获的10μg/ml抗体
六、单克隆抗体的纯化:依单抗IgG类和亚类不同,选各种不同的纯化方法。
37蛋白质工程制药包含哪些内容?
答:以蛋白质分子结构规律及其生物功能的关系为基础,通过控制修饰和基因合成,对现有蛋白质加以定向改造、设计、构建,最终获得天然蛋白质,甚至较天然蛋白质更优良、更符合人类需要的蛋白质药物。内容有对蛋白质和多肽类药物的分类、分子设计与合成、结构测定和应用。
41微生物工程制药包含哪些内容?
答:微生物工程,即发酵工程,其内容涉及:菌种的培养和选育、菌的代谢与调节、培养基灭菌、通气搅拌、溶氧、发酵条件的优化、发酵过程各种参数与动力学、发酵反应器的设计和自动控制、产品的分离纯化和精制等。
49.酶工程制药的基本技术哪些?简述酶和细胞固定化方法?
答:基本技术:酶和细胞的固定化技术;酶的化学修饰技术;酶法的手性药物合成技术。
酶和细胞固定化方法:酶和细胞的固定化方法是指通过载体等将酶和细胞限制或固定于特定的空间位置的方法。一般分为载体结合法、交联法、包埋法、和选择性变性(热处理)方法:
载体结合法:是将酶和细胞结合到不溶性载体上的一种固定化方法,根据结合形式的不同,可以分为物理吸附法、离子结合法和共价结合法等三种。
交联法:是用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。
包埋法:可分为网格型和微囊型两种。将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中的称为网格型,将酶或细胞包埋在高分子半透膜中的称为微囊型。
选择性热变性法:专用于细胞固定化,是将细胞在适当温度下处理使细胞膜蛋白变性但不使酶变性而使酶固定于细胞内的方法。
61. 动物细胞中的基因表达的特点有哪些?
答: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。
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