自考生物技术制药(复习整理)

1.现代生物技术包括?2.现代生物技术的发展趋势?3.新型生物反应器?4.生物技术药物分类5.生物技术药物的特点6.生物技术在制药中的应用7.基因的概念与特性8.DNA的复制与表达9.基因工程制药医用活性蛋白和多肽类10.基因工程技术生产药品的优点11.基因工程药物生产的过程12.目的基因的获得、克隆真核基因常用方法13.人工化学合成基因的限制14.基因筛选的新方法、对已发现基因的改造15.最佳的基因表达体系16.适合目的基因表达的宿主细胞应满足哪些要求17.大肠杆菌中的基因表达18.原核细胞的基因组特点19.基因克隆载体的定义、特点20.质粒的分类21.真核基因在原核细胞中表达载体必须具备条件22.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素23.基因工程菌生长代谢的特点（菌体的生长与能量、前体供应的关系）24.基因工程菌的不稳定性（质粒、分裂、结构不稳定）、其主要机制25.常见分裂不稳定的两个因素、提高质粒稳定性的方法26.基因工程菌的培养方式27.影响发酵的因素有28.高密度发酵特点、影响因素29.实现高密度发酵的方法30.基因工程药物的分离纯化31.分离纯化的方法、基本原理32.分离纯化工艺应遵循的原则33.基因工程药物的质量控制、保存34.动物细胞的形态、生理特点35.动物细胞来源的药物的种类36.动物细胞的培养条件、培养基37.动物细胞大规模培养的方法、特点、培养方式38.动物细胞生物反应器的类型、理想反应器的基本要求39.动物细胞产品纯化方法、动物细胞制药的前景40.单克隆抗体及其制备41.基因工程抗体及其制备42.噬菌体抗体库技术的基本方法、特点43.基因工程抗体表达44.抗体诊断试剂的类型45.抗体治疗药物的种类46.植物组织和器官的培养47.次级代谢产物特点、作用48.植物细胞培养的培养基的组成、固定化反应器49.影响植物次级代谢产物生产和累积的因素50.植物细胞大规模培养生物反应器的类型、性能比较51.植物细胞固定化培养优缺点52.植物细胞大规模培养程序53.植物生物反应器选择标准54.植物细胞制药的进展与展望55.酶的特点、来源56.酶工程的研究内容57.利用微生物生产酶制剂的优点58.固定化酶的特点59.酶和细胞固定化方法与制备技术60.固定化细胞的特点61.固定化细胞反应器的类型和特点62.模拟酶的的概念及分类63.酶的化学修饰的目的和意义64.酶化学修饰的方法65.修饰酶的特性66.酶化学修饰的应用及其局限性67.酶的化学修饰的前景68.有机相酶反应的优点、有机溶剂、影响69.酶工程优点70.发酵工程的研究内容71.优良菌种的选育72.诱变育种的方法和原理73.营养缺陷型的作用74.发酵类型、特点75.发酵工艺控制76.细胞破碎的方法及其优缺点77.理想的微生物细胞生物反应器基本要求78.基因工程在发酵工程中的应用79.基因工程菌的遗传不稳定性的两种主要表现形式是什么?主要机制是什么?80.在人胰岛素AB链分别表达法中,为何将AB链编码序列与b-半乳糖苷酶基因融合？81.阐述基因工程药物研制有那些主要过程？82.对鼠源性单克隆抗体进行改造的目的是什么？鼠源性单克隆抗体改造后的小分子抗体类型？83.抗体治疗药物有哪些？1.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2．现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面：①基因操作技术日新月异，不断完善。②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术，并在市场上加以应用。③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明，21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。⑤转基因植物和动物取得重大突破⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的飞跃。⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向，⑧基因治疗取得重大进展，有可能革新整个疾病的预防和治疗领域。⑨蛋白质工程是基因工程的发展，它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来，形成一门高度综合的学科。⑩信息技术的飞跃发展渗透到生命科学领域中，形成形成引人注目、用途广泛的生物信息学。3新型生物反应器有:1.气升式生物反应器2.流化床式生物反应器3.固定床式生物反应器4.袋式或膜式生物反应器5.中空纤维生物反应器4.生物技术药物分类1.重组DNA技术制造的多肽、蛋白类药物2.基因药物，包括基因治疗药、基因疫苗、反义药物、核酶3.来自动、植物、微生物的天然药物4.合成与半合成的生物药物按照医学用途分类：1.治疗药物，治疗疾病是生物药物的主要功能。2.诊断药物，具有速度快、灵敏度高、特异性强的特点。3.预防药物，对于许多传染性疾病来说，预防比治疗更重要。5.生物技术药物的特性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t1/2短8.受体效应9.多效性和网络性效应10.检验的特殊性6.生物技术在制药中的应用（1）基因工程药物品种的开发；（2）基因工程疫苗；（3）基因工程抗体；（4）基因诊断与基因治疗；（5）应用基因工程技术建立新药的筛选模型；（6）应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物；（7）基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用；（8）利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。7.基因的概念与特性概念:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。特性：①基因可自我复制，②基因决定蛋白质结构，③基因可突变。基因按功能分为：①结构基因②调控基因DNA的结构与性能⒈DNA的结构：四种核苷酸（ATCG）连接一级结构、DNA二级结构（α，β），双螺旋结构。⒉DNA的性质与功能:①吸收光谱260②电场中泳动③变性、复性、杂交8.DNA的复制与表达基因表达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。(1)分为三个阶段：①起始②延长③终止(2)翻译后的肽链加工:①羟基化②糖基化③磷酸化④乙酰化9.基因工程制药医用活性蛋白和多肽类包括：①免役性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体。②细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。③激素，如胰岛素、生长激素、心钠素。④酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物岐化酶等。10.基因工程技术生产药品的优点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（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），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，存在不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造。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。11.基因工程药物生产的过程（步骤）⒈目的基因的克隆⒉构建DAN重组体⒊DAN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产品的检验等基因工程药物制药的主要程序获得目的基因→组建重组质粒→构建工程菌（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12.目的基因的获得克隆真核基因常用方法：逆转录法和化学合成法。①逆转录法：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。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：抗性基因失活法、噬菌斑颜色改变法⒎目的cDNA克隆的分离和鉴定：核酸探针杂交法、免疫反应鉴定法②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。再按相应的密码子推导出DNA的核甘酸序列。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。13.人工化学合成基因的限制有：⒈不能合成太长的基因目前DNA合成仪所合成的寡核苷酸片段仅为50～60bp，因此只适用于克隆小分子肽的基因。⒉遗传密码的简并使选择密码子困难，用氨基酸顺序推测核苷酸序列，得到的结果可能与天然基因不完全一致，易造成中性突变。⒊费用高。14.基因筛选的新方法1.编码序列富集法2.岛屿获救PCR法3.动物杂交法4.功能克隆法5.构建cDNA文库6.差异显示技术的应用对已发现基因的改造应用基因修饰技术和点突变技术提高目的基因表达产物的稳定性、t1/2、提高表达量，降低毒性或免疫原性。15.最佳的基因表达体系：;目的基因的表达产量高;表达产物稳定;生物活性高和表达产物容易分离纯化16.宿主细胞的选择适合目的基因表达的宿主细胞应满足以下要求:1.容易获得较高浓度的细胞；2.能利用易得廉价原料；3.不致病、不产生内毒素；4.发热量低、需氧低、适当的发酵温度和细胞形态；5容易进行代谢调控；6.容易进行DNA重组技术操作；7.产物的产量、产率高，产物容易提取纯化。17.大肠杆菌中的基因表达载体：是基因工程的目的和基本手段，是选用合适的载体把供体DNA（外源基因）运载到受体细胞内，从而复制扩增大量的目的DNA分子或转录表达为相应的产物。基因工程载体分为：克隆载体,转录载体,表达载体;DNA(克隆载体）→DNA(转录载体）→RNA→蛋白质→（表达载体）18.原核细胞的基因组特点：①染色质为环状双股DNA分子②具有操纵子结构③结构基因多为单拷贝④特定区域分布特异DNA顺序，因此外源DNA分子可以插入原核细胞DNA复制体系的特定区段19.基因克隆载体定义：基因克隆载体是一类能够承载外源基因并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。2）目前经常使用的载体，有质粒和病毒两类。各种不同的载体，尽管分子量大小、结构和用途上存在着较大的差异，但是作为载体，它们应该具备一些共同的特性。特点：①具有复制子②有单一限制内切酶切位点或多克隆位点③有选择性遗传标记如抗药基因④拷贝数高⑤生物安全性好20.质粒的分类⒈按复制型式①严紧型②松弛型⒉按基因转移性①传递性质粒②非传递性质粒⒊按遗传性状产物分类:①抗生素抗性②限制酶、修饰酶系统21.真核基因在原核细胞中表达载体必须具备条件⑴载体能够独立复制。载体本身是一个复制子，具有复制起点。⑵应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。⑶应具有很强的启动子，能为大肠杆菌RNA聚合酶所识别。⑷应具有阻遏子，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录。⑸应具有很强的终止子，只转录克隆的基因，所产生的mRNA较为稳定。⑹所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号AUG和SD序列，以便转录后顺利翻译。22.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素⑴外源基因的拷贝数：外源基因是克隆到载体上的，因此载体在宿主菌种的拷贝数就直接关系到外源基因的拷贝数。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：①组建融合基因，产生融合蛋白；②利用大肠杆菌的信号肽或某些真核多肽中自身的信号肽，把真核基因产物搬动到胞浆周质的空隙中；③采用位点特异性突变的方法，改变真核蛋白质中二硫键的位置，从而增加蛋白质的稳定性；④采用蛋白酶缺陷型大肠杆菌，有可能减弱表达产物的降解。⑷细胞代谢负荷：⑸工程菌的培养条件：外源基因的高水平表达，不仅涉及宿主、载体和克隆基因三者之间的相互关系，而且与其所处的环境条件息息相关，必须优化基因工程菌的培养条件，进一步提高基因表达水平。