生物技术制药模拟题答案最终版

一、名词解释生物技术药物:生物技术药物是指采用DNA重组技术或其他创新生物技术生产的 治疗药物。 透析培养:透析培养是对微生物培养用透析膜包裹，并使外部有新鲜培养液流动 着的一种培养方法。 单克隆抗体:单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某 一单个抗原决定簇的特异性抗体。 次级代谢产物:次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分 复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必 需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。 固定化酶:用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载 体的但仍具有酶活性的酶衍生物。 生物药物:生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，综合利用 物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法，利 用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊 断的制品。生物药物，包括生物技术药物和原生物制药。 血液成分制品:系指单用物理方法自全血中分离制备的成分，包括红细胞、白细胞、血小板和血浆。 组织工程:应用生命科学和工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物正常及病 理两种状态下组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、 维护和促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态生物替代物的学科。 抗体酶:20世纪80年代以来出现的一种具有催化活性的蛋白质，是利用生物学 和化学的成果在分子水平上交叉渗透研究的产物；其本质上是免疫球蛋 白，只是在其易变区被赋予了酶的属性，因此抗体酶又称为催化抗体。二、选择题1. 世界上采用基因工程生产的第一个传染性疫苗是（ A ）A 乙肝疫苗 B 霍乱疫苗 C 甲肝疫苗 D 艾滋病疫苗2. 单克隆抗体杂交瘤细胞与抗体性状鉴定的主要方法是（ A ）A 染色体分析 B凝胶电泳 C 免疫荧光技术 D 层析 3下列不属于影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素是：（ D ）A 外源基因的拷贝数 B 外源基因的表达效率 C 表达产物的稳定性 D 宿主细胞的容量4. cDNA法获得目的基因的优点是（ B ） A 成功率高 B 不含内含子 C 操作简便 D 表达产物可以分泌 5. 菌体生长所需能量（ A ）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。A 大于 B 等于 C 小于 D 没关系6. 噬菌体抗体库技术普遍使用（ B ）载体。 A PBR322 B 噬菌粒 C YAC D 质粒7. 关于固定化酶，下列说法不正确的是（ D ）A 可多次使用 B 反应条件易控制C 酶的利用效率高 D 比水溶性酶更适合单酶反应 8.底物以足够大的流速向上通过固定化酶床层，使固体颗粒处于流化状态，达到混合的目的的生物反应器是（ C ）A 连续流动搅拌罐反应器 B 填充床反应器 C 流化床反应器 D 循环反应器9我国第一个实现产业化的基因工程药物是（ A ）A 人1b干扰素 B 人胰岛素C 促红细胞生成素 D 人生长激素10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（ D ） A 人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用 B 人的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 大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 11我国第一个实现产业化的基因工程药物是（ A ）A 人1b干扰素 B 人胰岛素C 促红细胞生成素 D 人生长激素12( A )是应用最广泛的产酶菌，主要分泌胞内酶，经细胞破碎分离得到，在工业上用于生产谷氨酸脱羧酶、天门冬氨酸酶等。 A E. coli B 枯草杆菌 C 啤酒酵母 D 曲霉13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EPO，这是因为（ D ） A 人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用B 人的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 大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 14固定化酶添充于床层内，反应器内的流体的流动形态为平推流形的生物反应器是（ B ）A 连续流动搅拌罐反应器 B 填充床反应器 C 流化床反应器 D 循环反应器15cDNA法获得目的基因的优点是（ B ） A 成功率高 B 不含内含子 C 操作简便 D 表达产物可以分泌 16血浆中构成机体防御感染的体液免疫系统的是 （ B ）A转输蛋白 B 免疫球蛋白 C 凝血系统蛋白 D 补体系统蛋白17世界上采用基因工程生产的第一个传染性疫苗是（ A ）A 乙肝疫苗 B 霍乱疫苗 C 甲肝疫苗 D 艾滋病疫苗18下列不属于人体来源的生物药物的一般特点的是 （ C ）A 安全性好 B 效价高，疗效可靠C 来源丰富 D 稳定性好19下列不属于植物细胞培养方法的是（ B ）A 成批培养法 B 贴壁培养法 C 连续培养法 D 固定化培养法20下列不属于影响目的基因在酵母中表达的因素是：（ D ）A 外源基因的拷贝数 B 外源基因的表达效率 C 源蛋白的糖基化 D 宿主细胞的容量三、填空题1. 生物药物按人体组织来源可分为人血液制品类、人胎盘制品类 、人尿制品类。2. 生物药物在检验上的特殊性表现在它不仅需理化检验指标，更需要 生物活性 检验指标，这也是生物药物生产的关键。3. 适合目的基因表达的真核宿主细胞常用的有酵母和 丝状真菌 等。4. 基因工程菌的培养方式包括分批培养、补料分批培养、连续培养、透析培养和 固定化培养 。5.动物细胞的培养基一般分3类，包括天然培养基、合成培养基和 半合成培养基 。6基因工程药物的质量控制包括原材料的质量控制、培养过程的质量控制、纯化工艺过程的质量控制和 最终产品 的质量控制。7在诊断血清的制备中，免疫动物的途径包括静脉注射、皮内注射和皮下注射。8生产用的工程动物细胞必须建立两个细胞库，包括 原始 细胞库和生产或工作用细胞库。9植物细胞培养按培养方式可分为悬浮细胞培养和 固定化细胞培养 。10细胞中除含有生命的原生质体外，还有许多非生命的物质，它们均为细胞代谢过程中的产物，包括后含物和 生理活性物质 。11适合目的基因表达的原核宿主细胞常用的有大肠杆菌、 链霉菌 、枯草芽孢杆菌等。12. 筛选克隆的检测方法有免疫酶技术、 免疫荧光技术 和放射免疫技术。13单克隆抗体制备中筛选阳性克隆的检测方法有免疫酶技术、放射免疫技术和免疫荧光技术。14动物细胞培养的操作方式有分批式、半连续式 和灌流式操作。15基因工程药物的质量控制包括原材料的质量控制、培养过程的质量控制、纯化工艺过程的质量控制和 最终产品 的质量控制。161975年Kohler和Milstein首先利用 B淋巴细胞 杂交瘤技术制备出单克隆抗体。17生产用动物细胞可通过原代细胞、二倍体细胞系和 转化细胞系、融合细胞系 获得。18基因工程菌在传代过程中常出现质粒不稳定的现象，包括分裂不稳定和 结构不稳定 。19植物组织和细胞培养所用培养基种类较多，但通常都含有无机盐、碳源、有机氮源、 水 、维生素等化学成分。20酶和细胞固定化方法有载体结合法、交联法、包埋法和选择性热变性法，其中 选择性热变性法 专用于细胞固定化。四、判断题1生物药物的原料来源以天然生物材料为主，因此基本上不存在任何毒副作用和生理副作用。 （ ）2. 血液成分制品系指单用物理方法自全血中分离制备的成分，包括红细胞、白细胞、血小板和血浆。 （ ）3. 哺乳动物细胞外源基因表达产物可由重组转化的细胞直接分泌到培养液中，产物易纯化，接近天然药物。 （ ）4. 基因工程菌的发酵与传统的微生物发酵不同，发酵的目的是使外源基因高效表达，可以不考虑产品的分离纯化。 （ ）5所有抗体均是Ig，因此所有Ig分子都具有抗体活性。 （ ）6. 通过动物体内诱生法制备单克隆抗体的优点在于操作简便，比较经济，所得单克隆抗体量多且效价高，还可有效地保存杂交瘤细胞株和分离已污染杂菌的杂交瘤细胞株。 （ ）7动物细胞大规模培养的方法有悬浮培养、贴壁培养和贴壁-悬浮培养，通常采用的是悬浮培养。 （ ）8相比植物和微生物，动物细胞在培养过程中对周围环境更敏感，对培养基要求也最高。 （ ）9生物制品是指以微生物、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。（ ） 10选择性热变性法专用于细胞固定化。 （ ）11细胞生长因子类药物是人或动物各类细胞分泌的具有多种生物活性的因子，是近年来发展最迅速的生物药物之一。（ ）12基因工程药物生产分为上游和下游两阶段，上游阶段的主要任务是工程菌的大量培养以及产品的分离纯化和质量控制。（ ）13基因工程药物的稳定性考查是药品有效性安全性的重要指标，是药品贮藏条件和使用期限的主要依据。（ ）14抗体的产生是机体免疫系统受抗原刺激后，白细胞被活化、增殖和分化为浆细胞，由浆细胞合成和分泌的球蛋白。（ ）15McAb 在免疫导向疗法中需要解决的问题是降低McAb的免疫源性和提高McAb的相对分子质量。（ ）16动物细胞无血清培养法是利用白蛋白、胰岛素、转铁蛋白、乙醇胺等混合物代替小牛血清，此法虽可减少污染，但产量不高。（ ）17连续培养法是在反应器中投料和接种培养一段时间后，将部分培养液和新鲜培养液进行交换的培养方法。（ ）18生物体中植物细胞在培养过程中对周围环境最敏感，对培养基要求也最高。（ ）19转化细胞系常由于染色体断裂变成了异倍体，从而失去了正常细胞的特点，而获得无限增殖能力。（ ）20目前工业上应用的酶大多采用微生物发酵法来生产。（ ）五、问答题1简述生物技术制药的基本特性。高技术，高投入，长周期，高风险，高收益 （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）多效性和网络性效应 （10）检验的特殊性 2.在植物组织和细胞培养过程中，影响植物次级代谢产物产生和累积的因素主要有哪些？影响次级代谢产物产生和累积的因素主要有：一、外植体的选择 不同外植物体的悬浮细胞培养物，其最大次级代谢产物的累积时间各异。 二、培养条件的影响 营养成分、生物及非生物元素、酸度、通气以混合程度、与接种有关的因素以及剪切力、搅拌频率、温度和光。1、内在因素 （1）接种和诱导： 长春花培养物中蛇根碱的合成要求其外植体直径在112cm之间，在此条件下才能分泌噻吩类成分。 单冠毛菊悬浮细胞培养物暴露于蓝光中时才能合成花青苷。 （2）培养基的组成： 磷、氮、铜、碳源、植物生长调节剂、O2和pH等。2.两步培养法 第一步使用适合细胞生长的培养，营养丰富； 第二步使用适于次级代谢产物合成的培养基，较低含量的硝酸盐和磷酸盐，并含有较低的糖分或少量的碳源。3、培养环境的外部因素 （1）温度：（2）搅拌频率： （3）培养容器的影响： （4）光的影响： 3 简述基因工程药物生产的一般程序。 4.基因工程菌在传代过程中常出现的质粒不稳定现象主要表现在哪些方面？如何提高质粒的稳定性？主要表现在：（1）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。(常见) （2） 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。提高质粒稳定性的方法 1、两阶段培养法：第一阶段使菌体生长至一定密度，第二阶段诱导外源基因的表达。在培养基中加入选择性压力如抗生素等，以抑制质粒丢 失菌的生长。 2、通过控制环境参数（温度、PH、培养基组分和溶解氧浓度），调节比 生长速率，使工程菌生长具有优势。有些含质粒的菌对发酵环境的改变 比不含质粒的菌反应慢，因而间歇改变培养条件以改变这两种菌的比 生长速率，可以改善质粒的稳定性。4 简述噬菌体抗体库技术的基本方法和特点。噬菌体抗体库技术的基本方法获取目的基因抗体库技术的载体淘筛表达与鉴定噬菌体抗体库技术的特点 模拟天然全套抗体库 避开了人工免疫和杂交瘤技术 可获得高亲和力的人源化抗体6. 生产用动物细胞的种类有哪些？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。7 简述单克隆抗体的大量制备方法。单克隆抗体的大量制备 体外培养法可获的10g/ml抗体 体内诱生法可获的520mg/ml抗体 用BALB/c小鼠。 降植烷 接种杂交瘤细胞 取腹水 离心 上清。8 简述动物细胞培养的方法和操作方式。动物细胞培养的方法 依细胞种类: 原代培养： 传代培养：依培养基: 液体培养： 固体培养： 依培养器和方式: 1.静止培养： 2.旋转培养： 3.搅拌培养： 4.微载体培养： 5.中空纤维培养： 6.固定床或流化床培养：从生产实际分为: 悬浮培养 贴壁培养 贴壁-悬浮培养9 固定化酶的特点有哪些？如何制备固定化酶？固定化酶的特点 具有生物催化剂的功能，又有固相催化剂的功能。优点 可多次使用，在多数情况下，酶的稳定性提高 反应后，酶、底物、产物易分开，产物中无残留酶，易纯化，产品质量高。 反应条件易控制，可实现转化反应的连续化和自动控制。 酶的利用效率高。单位酶催化的底物量增加，用酶量减少。 比水溶性酶更适合于多酶反应。缺点 固定化时，酶活力有损失。 增加了生产的成本，工厂初始投资大 只能用于可溶性底物，而且较适于小分子底物，对大分子底物不适宜。 胞内酶必须经过酶的分离纯化 与完整菌体相比，不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应。固定化酶制备方法固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。化学法包括结合法、交联法。结合法又分为离子结合法和共价结合法。是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.其中吸附法和共价键法又可统称为载体结合法。具体方法吸附法利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法。通常有物理吸附法和离子吸附法。常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。采用吸附法固定酶，其操作简便、条件温和，不会引起酶变性或失活，且载体廉价易得，可反复使用。载体结合法最常用的是共价结合法，即酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接。交联法依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联凝集成网状结构，使之不溶于水从而形成固定化酶。包埋法酶被裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围而成为格子型和微胶囊型两种。包埋法制备固定化酶除包埋水溶性酶外还常包埋细胞，制成固定化细胞10 基因工程制药中如何选择宿主细胞？请列举几种常用的宿主细胞。宿主细胞的选择 宿主细胞的基本要求： 容易获得较高浓度的细胞； 能利用易得廉价原料； 不致病、不产生内毒素； 发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态； 容易进行代谢调控； 容易进行DNA技术操作； 宿主细胞的 分类： 原核细胞，常用的有大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链 霉菌等； 真核细胞，常用的有酵母、丝状真菌、哺乳动物细 胞。 产物的产量、产率高，且易提取纯化。六、论述题（共10分）1. 试论述人类基因组计划在生物医药研究和开发方面的意义。（1）、HGP对人类疾病基因研究的贡献人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，导致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现，为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。 健康相关研究是HGP的重要组成部分，1997年相继提出：“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。（2）、HGP对医学的贡献基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。（3）、HGP对生物技术的贡献 1）基因工程药物：分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受体。 2）诊断和研究试剂产业：基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。 3）对细胞、胚胎、组织工程的推动：胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。（4）、HGP对制药工业的贡献筛选药物的靶点：与组合化学和天然化合物分离技术结合，建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计：基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟药物作用“口袋”。个体化的药物治疗：药物基因组学。（5）、HGP对社会经济的重要影响生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱；发现新功能基因的社会和经济效益；转基因食品；转基因药物（如减肥药，增高药）（6）、HGP对生物进化研究的影响生物的进化史，都刻写在各基因组的“天书”上；草履虫是人的亲戚13亿年；人是由300400万年前的一种猴子进化来的；人类第一次“走出非洲”200万年的古猿；人类的“夏娃”来自于非洲，距今20万年第二次“走出非洲”？2. 结合我国的生产实际，论述生物药物的发展趋势及前景。我国生物医药产业发展方向鉴于我国生物医药目前发展的现状和国情，我国必须紧密跟踪国外生物医药开发研制的最新动向，紧密围绕生物技术新兴产业的建立和传统产业的改造来发展我国的生物技术药品，特别是要加强那些我国具有科技优势和资源优势项目的研究，增强技术革新创新和产品创新的能力，逐步形成我国在生物医药领域的优势技术和优势产品。具体来说，今后我国生物医药的发展应围绕以下几个方面重点展开：中草药及其有效生物活性成份的发酵生产。中草药经发酵、酶化后，其有效成分能被充分分离、提取，使其更具有生物活性，并含有大量的活性酶，服用后能被人体组织细胞迅速吸收，达到祛病、健体、双向免疫调节的功能，更好地发挥中草药这一天然药物的药效作用。因此，应用现代生物技术大规模工业化提取中草药的有效生物活性成份，发展具有中国特色的生物技术医药工业净t景广阔。改造抗生素工艺技术。在目前各类药物中，抗生素用量最大，应研究采用基因工程与细胞工程技术和传统生产技术相结合的方法，选育优良菌种，研究并尽快使用大规模生产技术表霉素酰化酶固定技术工艺生产半合成表霉素。加快应用现代生产技术生产高效低毒的广谱抗生素。大力开发疫苗与酶诊断试剂。这方面我国已有一定基础，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂。开发活性蛋白与多肽类药物。这方面的开发重点是干扰素、生活激素与TPA等。开发靶向药物，以开发肿瘤药物为重点。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓“敌我不分”的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞。轻骑海药开发研制的抗肿瘤药物“紫杉醇”注射液就属于该类药物。它已于1998年7月正式投放市场。发展氨基酸工业和开发甾体激素。应用微生物转化法与酶固定化技术发展氨基酸工业和开发甾体激素，并对现在传统生产工艺进行改造。人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，注入人体后会产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题。 血液替代品的研究与开发。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如爱滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使患者感染爱滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。上海海济生物工程有限公司日前开发研3制成功的基因工程血清白蛋白，给患者带来福音。人体基因组的研究。人体疾病的发生不外是两方面的原因，一是外界病原体的侵入，二是生理功能的失调。能否抵抗病原体，人体是否具有个稳定的良好的生理状态都与基因调节有关，对人体基因的研究，必将发现新的致病或抗病基因，基因的密码是可以人工建成的，某些基因产物就可以开发为一种药物。人体约有10万个基因，由30亿个核苷酸组成，美国从1991年起准备用15年时间，耗资30亿美元完成人体基因组测序计划。到目前人类已克隆的基因还不到4000个，只占人体基因组的34%。对人体基因组的研究将导致许多新药的开发。可以预计，21世纪从人体基因组中寻找开发各种新药物将是一个非常激动人心的壮举。