第5章动物细胞制药1
生物技术制药习题答案
第一章绪论选择题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。
代表产品如酒、醋、乙醇，乳酸，柠檬酸等。
（2）近代生物技术阶段的技术特征是微生物发酵技术，所得产品的类型多，不但有菌体的初级代谢产物、次级代谢产物，还有生物转化和酶反应等的产品，生产技术要求高、规模巨大，技术发展速度快。
代表产品有青霉素，链霉素，红霉素等抗生素，氨基酸，工业酶制剂等。
第5章4节 动物细胞工程
贴壁型细胞贴附在微载体上或者包裹在微囊中后可以接 种在适当生物反应器中实现悬浮培养
动物细胞小规模培养
悬滴培养法 灌注小室培养法 培养板培养 转管培养 培养瓶培养
（二）贴壁培养
贴壁培养
细胞贴附在一定的固相表面进行培养
优点：
容易更换培养液；容易采用灌注式培养、不需过滤系 统；同一设备可采用不同的培养液/细胞的比例、适用 于所有类型细胞。
模拟体内生理环境使分离的动物细胞在体外生存、增殖 的一门技术
哈里森
蛙胚延髓组织 培养在青蛙淋巴凝块内
培养瓶
1912年Carrel（美籍法国人）特别注意到了实验中 的无菌操作，并发现鸡胚胎抽提液有促进细胞生 长的作用，他改用血浆加鸡胚胎汁的培养方法， 培养了各种动物的组织块 1923年Carrel又设计了卡氏培养瓶，使人们可以进 一步研究细胞的营养问题。
第五章细胞与细胞工程
§5.4 动物细胞工程
一、动物细胞培养意义
生物制药 生产疫苗 细胞工程技术及产品生产的支撑技术
为新型药物筛选与研究提供模型 为细胞组成、结构与生物工程研究等提供材料 为组织工程体外构建人造组织、器官提供种子细胞 为胚胎工程、克隆动物提供技术支撑
二、 动物细胞培养的特点
动物细胞培养
特点：
形状上不规则，一般分胞体和胞突两部分，其中胞突为 细长型，类似丝状伪足；胞体略呈多角形
培养细胞生长特点
贴附：
贴附并伸展，是多数体外培养细胞的基本生长特点。虽然血 细胞如淋巴细胞在活体体内并无聚集的倾向并在体外可于悬 浮状态中生长，但是大多数的哺乳动物细胞在体内和体外均 附着于一定的底物而生长
世界卫生组织2009年4月30日在网站上 发布公告指出，从即日起，世卫组织在 谈到本次流感暴发时，将使用 “A/H1N1流感”的名称。
第5章 第1节 第2课时 动、植物细胞有丝分裂的区别 无丝分裂
第2课时动、植物细胞有丝分裂的区别无丝分裂一、动、植物细胞有丝分裂的区别无丝分裂1．植物细胞和动物细胞有丝分裂的比较(1)相同点：都要经过分裂间期和分裂期。
(2)不同点(1)特点分裂过程中，细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现。
(2)过程细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核，接着整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。
二、观察植物细胞的有丝分裂1．根据下图和教材P95“边做边学”内容完成实验步骤1．判断正误(1)染色体复制导致DNA加倍和染色单体的形成，复制后，一条染色体由两条染色单体组成，染色体数目并未加倍。
()(2)选择洋葱表皮细胞观察植物细胞的有丝分裂时，先使用低倍镜再使用高倍镜。
()(3)观察植物细胞有丝分裂实验制片步骤是解离、染色、漂洗、制片。
(4)无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体。
()(5)实验中，可以选取根尖或者芽尖任意细胞，因为根尖或者芽尖的细胞都具有分裂能力。
()[答案](1)√(2)×提示：洋葱表皮细胞不进行有丝分裂，应选择洋葱根尖分生区细胞。
(3)×提示：制片步骤是解离、漂洗、染色和制片。
(4)√(5)×提示：具有分裂能力的是根尖或芽尖分生组织细胞。
2．a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，相关描述正确的是()A．a图表示植物细胞有丝分裂中期B．b图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段C．c图细胞由于着丝点分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变D．d图细胞中含有8条染色单体D[题a图为有丝分裂末期；b图为蛙红细胞的无丝分裂；c图由于着丝点分裂，染色单体消失。
]3．用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。
下列描述正确的是()【导学号：95252160】A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体D．细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程B[视野中的细胞大部分处于分裂间期，少数处于分裂期。
2024年高中生物新教材同步必修第二册 第5章 第1节 第2课时 细胞的癌变和基因重组
第2课时细胞的癌变和基因重组[学习目标] 1.概述细胞癌变的原因和特点。
2.概述基因重组的类型和意义。
一、细胞的癌变1．原癌基因和抑癌基因2．癌细胞的特征能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。
判断正误(1)正常人细胞中不存在原癌基因和抑癌基因()(2)只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变，就一定产生了癌细胞()答案(1)×(2)×解析(1)正常人细胞中本来就存在原癌基因和抑癌基因。
(2)细胞的癌变往往是多个基因突变累积的结果。
任务一：细胞癌变的原因及癌细胞的特征请结合教材“思考·讨论：结肠癌发生的原因”，回答下列问题：1．从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？提示从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)发生了突变。
2．健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？提示存在。
3．与正常细胞相比，癌细胞具有哪些明显的特点？提示与正常细胞相比，癌细胞具有的特点是呈球形、增殖快、容易发生转移等。
4．在日常生活中，我们应当怎样预防癌症？提示远离致癌因子，选择健康的生活方式。
1．原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。
2．癌症多发生在老年人中，这是因为癌症往往是多个基因突变的结果，癌变是一个逐渐积累的过程。
3．细胞癌变是细胞异常分化的结果。
1．(2023·江苏连云港高一期末)下列关于细胞癌变的叙述，不正确的是()A．癌变后的细胞在适宜条件下可无限增殖B．同一个体的癌细胞与非癌细胞遗传物质相同C．癌细胞具有细胞增殖失控的特点D．若用化学药物抑制癌细胞的DNA复制，则会使细胞停留在分裂间期答案 B解析癌细胞遗传物质发生了改变，癌细胞与非癌细胞遗传物质不相同，B错误。
2．(2023·山西大同高一期末)结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，如图是解释结肠癌发生的示意图。
生物技术制药课后习题答案
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。
细胞工程 第五章 生物制品生产--改
在收获时，打开纤维管之间的外室开口，产物就流出 来。此时虽然细胞停止分裂，但细胞的存活、健康和核形 态不变，代谢和分化功能仍可保持数月。
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第二节 动物细胞生物制药
用动物细胞的培养技术来生产有功能的蛋
白质，特别是人源细胞的培养，在药物生产中
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培养基分散后,
灌入床层。纤
维管壁薄，半
透膜，截留不 培
同分子量。
养 基
入
纤维管的空腔 口
组成的内室：
灌流含氧气的
培养基
纤维管之间的 空间组成的外 室：细胞生长。
接种孔 水套层 产物出口
产 物 出 口
培养基入口
腔室
细胞
内膜 外膜
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细胞分泌的产物和血清中的成分由于分子量较大而无 法进入内室，产物只能在外室积累和浓缩。
直径0.2～5 mm，孔径20～300 μm，达占总 体积的85%，极大地增加了比表面积，可实现细 胞的固定化，达到高密度培养。
广泛使用的有：Cellsnow、Cytocell（纤维 素基质）、Verax、Cultisphere（胶原）、 Cytoline 1和2（聚苯乙烯）、ImmobaSil（硅橡 胶）及Siran（玻璃）等。
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3、流加式培养
在分批式操作的基础上，在培养过程中根据细 胞对营养物质的不断消耗和需求，流加浓缩的营养 物或培养基，从而使细胞持续生长至较高的密度， 目标产品达到较高的水平。
由于流加式培养能控制更多的环境参数，使得 细胞生长和产物生成容易维持在优化状态，是当前 动物细胞培养工艺中占有主流优势的培养工艺。
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为了提高贴壁能力，对基质表面进行包 埋，如血清蛋白、多聚赖氨酸处理，可加速 贴壁过程。
生物技术制药课后思考题
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术生物技术所包含的内容及定义;答：1生物技术又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术;2包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等;具体定义见P1;2.生物技术药物的概念及分类;答：1指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白或核酸类药物;2a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质;3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性;答：1理化性质从药物多是蛋白质或核酸出发：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定;4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务;答：1指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法,来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学;2主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物;第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程;答：1利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药;2目的基因的获得、表达载体的选择、目的基因与载体的连接、重组DNA转入到宿主细胞、重组子的筛选与鉴定、工程菌的发酵表达重组蛋白、表达产物的分离纯化、重组蛋白制剂的生产;2.与化学药物相比较,基因工程药物有什么特点答：a.基因工程药物是由活细胞代谢产生的；b.基因工程药物的相对分子质量要远远大于一般的小分子化学药物；c.在制备基因工程药物时,需要除去宿主蛋白和核酸残留,同时还要防止其他物质的污染,而化学药物大多是通过组合合成的,杂质是原料残留及反应副产物等;3.原核与真核表达体系各有什么优缺点哪些蛋白质需要用真核表达体系4.答：1原核表达体系优点：宿主遗传背景清楚,商品化菌种齐全,方便购买；原核细胞操作简便、繁殖快、周期短；大规模生产成本低,产量较高；下游纯化工艺简单,易于控制,生产效率高；缺点：缺乏蛋白质折叠和翻译后加工系统；分泌能力不足,真核蛋白质常形成不溶性的包含体,表达产物需经变性、复性才恢复活性；有的表达系统,如大肠杆菌有内毒素,很难除去；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;2真核表达系统：优点：具有转录后加工能力,外源基因可以是DNA也可以是cDNA；具有蛋白质折叠和翻译后加工系统,可形成正确折叠、装配和糖基化等修饰的蛋白质；可是重组蛋白分泌表达,有利于纯化；缺点：生长缓慢、操作复杂、产量较低、生产成本较高等;3某些需要修饰的蛋白质需要采用真核表达体系;5.重组蛋白类药物的质量控制要考虑哪几个方面答：蛋白质含量测定、纯度检查、理化性质的鉴定分子量、等电点、序列、肽图、二硫键、氨基酸组成、生物学活性鉴定、内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析;6.基因工程药物如何提高其疗效今后的发展趋势有哪些7.答：1提高蛋白质药物的稳定性；减少蛋白质药物的免疫原性；延长半衰期；提高组织的特异性;2提高基因工程药物的产量；一些现在还没有使用基因工程的手段的药物,实现基因工程化生产；构建突变体,改造已知的药物,增强疗效,减少临床上疗效弱、易产生抗性等不足;第三章：动物细胞工程制药思考题1.离体培养的动物细胞有哪些类型答：贴壁细胞、悬浮细胞和兼性贴壁细胞;2.生产用动物细胞有哪些种类各有何特点3.答：1原代细胞：直接取自动物组织器官,经过粉碎消化而获得的细胞悬液;需要大量动物,费钱、费劳力;2传代细胞系：染色体组型是2n核型；贴壁依赖,接触抑制；可传代培养50代；无致癌性;3转化细胞系：转化过程可以是自发的和人工的,也可从肿瘤组织中获得；具备无限的生命力；较短的倍增时间；较低的培养条件要求；适合于大规模工业化生产的要求；基因工程药物表达的宿主细胞,主要是转化细胞;4工程细胞系：利用细胞融合技术或基因工程技术对转化细胞系的遗传物质进行修饰改造或重组,获得的具有稳定遗传特性的细胞系;4.常用的动物细胞培养基有哪几类答：天然培养基、合成培养基及无血清培养基;5.动能细胞大规模培养有哪几种方式答：悬浮培养法、微载体培养法、多孔载体培养法、微囊化培养法、中空纤维培养法;6.利用动物细胞生产的药物主要有哪些答：疫苗、单克隆抗体、激素、淋巴因子、多肽生长因子、酶类等;第四章：抗体工程制药思考题1.传统的鼠抗体在治疗应用上有哪些局限答：传统的鼠抗体在人体中反复使用会出现人抗鼠抗体反应HAMA,导致抗体在人体内会迅速被清除,半衰期缩短,甚至出现出现严重的不良反应;2.如何对鼠源性单抗进行改造答：将抗体的Fc段用人源替换,仅保留CDR区超可变区是鼠源的,即为构造成嵌合抗体；或者生产全人源化抗体;3.如何制备杂交瘤细胞答：用免疫原与免疫小鼠,从小鼠体内获得淋巴B细胞,制成细胞悬液,然后与骨髓瘤细胞一起混合,使用聚乙二醇诱导细胞融合,将融合后的细胞混合液在HAT选择性培养基上生长,在培养基上生长的即为杂交瘤细胞,进行抗体检测和克隆化培养,可以获得既能够产生单一性抗体,又能够无限增殖的杂交瘤细胞; 4.在制备单抗时为什么要进行两次筛选答：第一次筛选：获得淋巴B细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞；第二次筛选：获得能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞;5.制备单抗时为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞答：能够产生抗体的淋巴B细胞不能够无限增殖,而骨髓瘤在体外培养具有无限增殖的特性,但是不能产生抗体,将二者融合,融合细胞继承了两个亲代细胞的特性,形成了能够产生抗体又能够无限增殖;第五章：疫苗及其制备技术思考题1.简述疫苗的概念、组成及其作用原理;答：1是将病原微生物如细菌、立克次氏体、病毒等及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂;2组成：具有免疫保护性的抗原,如蛋白质、多肽、多糖及核酸等,与免疫佐剂混合制成;3当机体通过注射或口服等途径接种疫苗后,疫苗中的抗原分子就会发生免疫原性作用,刺激机体免疫系统产生高效价特异性的免疫保护物质,如特异性抗体、免疫细胞及细胞因子等,当机体再次接触到相同的抗原时候,机体的免疫系统便会依循免疫记忆,迅速制造出更多的保护物质来阻断病原菌的入侵,从而使机体获得针对病原体特异性的免疫力,使其免受侵害而得到保护;2.传统的灭活疫苗和减毒活疫苗在实际应用中存在哪些局限答：传统的减毒活疫苗,如果减毒程度不够,在使用时有致病的可能性,过分减毒又会使得免疫原性不足或丧失,失去活疫苗的效力;灭活疫苗常常需要多次接种,抗体滴度随时间而下降;3.简述基因工程亚单位疫苗的主要特点及制备方法;答：1优点：产量高、纯度高、安全性好,用于难以培养或具有潜在致癌性病毒的疫苗制备;缺点：生产成本比较高纯化,产品研发成本高,免疫接种成本高多次注射,与传统疫苗相比,免疫效果较差;2制备方法：在分离出病原体特异抗原编码基因的基础上,将外源基因转入另外一个非致病微生物或细胞中表达,然后通过分离纯化而获得特异的蛋白质;表达系统有大肠杆菌、酵母菌和高等植物;4.何为治疗性疫苗请比较治疗性疫苗与预防性疫苗的主要区别5.答：1治疗性疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中,通过诱导特异性的免疫应答,达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品;2治疗性疫苗兼有治疗和预防的作用,当机体已经处于感染或患病状态时,治疗性疫苗会诱导免疫应答,治疗疾病;预防性疫苗是使机体处于免疫保护状态,当病原菌再次入侵时候,依循免疫记忆,会迅速做出免疫应答,阻止病原菌的入侵;6.设计并简述禽流感H5N1灭活疫苗的主要制备流程;答：P122。
第五章 动物细胞的大规模培养
第一节 动物细胞大规模培养概述
一、动物细胞大规模培养技术的概念
动物细胞大规模培养技术，是在人工条件下（除满足培养过程 必须的营养要求外，还要进行pH和溶氧量的最佳控制），在细胞生 物反应器中高密度大量培养动物细胞用于生产生物制品 目前可用于大规模培养的细胞有鸡胚胎、猪肾、CHO、BHK-21 等
微载体的要求：直径大约60-250微米 操作过程：培养初期、贴壁、维持培养、细胞收获、微载体培养的放大 优点：表面积/体积 大，产率高，放大容易，占地空间小 缺点：连续搅拌会损伤微载体表面的细胞
3.固定化培养
（1）吸附培养
（2）包埋培养
海藻酸钙凝胶包埋、琼脂糖凝胶包埋 （3）微囊化培养 是指在无菌条件下将拟培养细胞、生物活性物质以及生长介质共同包裹 在半透膜中形成微囊，在将微囊放入培养体系进行培养 优点：防止细胞损伤 易于后期提纯分离 缺点：操作复杂，成功率低 操作过程： 注意事项：温和、快速不损伤细胞，试剂和膜材料对细胞无伤害，营养物 质和代谢物质自由通过，膜有足够的强度
通常采用搅拌罐式生物反应器、气升式生物反应器
2.贴壁培养
是指细胞贴附在一定的固相表面进行培养
优点是：容易更换培养液 缺点是：扩大培养比较困难
（1）旋转瓶培养法 （2）中空纤维培养 模拟细胞在体内生长的三维状态，利用人工的“毛细血管”来培养
（3）细胞工厂培养
（4）微载体培养
是指在培养容器内加入培养液及对细胞无伤害的颗粒，作为为载体
填充式等生物反应器
二、动物细胞大规模培养的应用
1. 生产疫苗
乙型肝炎疫苗
2.生产多肽类和蛋白类药物
白细胞介素-2、生长激素等
3.生产免疫调节剂及单克隆抗体
生物技术制药复习题
生物技术制药复习题第一章绪论第一节生物技术的发展史1、生物技术：以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有与其性状的新物种或新品系，并与工程结合，利用这样的新物种进行加工生产，为社会提供商品服务的一个综合性技术体系。
它的范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。
基因工程是生物技术的核心。
P12、蛋白质工程----第二代基因工程；海洋生物技术-----第三代生物技术P13、生物技术发展史：传统、近代（抗生素、发酵罐）、现代（DNA重组）P31974年，Boyer和Cohen建立了DNA重组技术1975年，Koher 和Milstein 建立了单克隆抗体技术1982年，第一个基因工程药物重组人胰岛素被批准上市1989年，我国第一个基因工程药物干扰素批准上市2003年，中国的重组腺病毒-p53注射液成为石阶上第一个正式批准的基因治疗药物。
第二节生物技术药物1、生物技术制药：生物技术制药：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。
P42、生物技术药物：采用DNA重组技术活其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物。
它与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品共同归为生物药物。
3、现代生物药物分为4类：重组DNA技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；基因药物；天然药物；合成与部分合成药物。
4、生物药物按用途分为：治疗药物；预防药物；诊断药物。
5、生物技术药物的特征：（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。
第三节生物技术制药1、生物技术制药的特征：高技术、高投入、长周期、高风险、高收益。
P52、生物技术在制药中的应用有哪些？P7（1）基因工程制药：① 开发基因工程药物，如干扰素（IFN）、红细胞生成素（EPO）等②基因工程疫苗，如乙肝基因工程疫苗③基因工程抗体，它可以作为导向药物的载体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应用极影工程激活素改良菌种，产生新的微生物药物⑦改进药物生产工艺⑧利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。
生物技术制药课后习题答案
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。
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有限寿命42～46代。增殖 速度较W1-38快，对不良 环境敏感性较W1-38低。 对人的病毒敏感。 用于生产疫苗。
CHO-K1：从中国地鼠卵巢中分 离的上皮样细胞。 核型： 2n=20～22。 培养基：DEME培养基 0.1mmol/L次黄嘌呤， 0.1mmol/L胸苷， 10%小牛血清， 加入脯氨酸。
第五章
动物细胞制药
第一节 概
述
细胞学说的建立 组织培养和细胞培养 细胞工程学
第二节动物细胞的形态 和生理特点
一、动物细胞的形态 适应功能,形态各异。 离体培养细胞分两类： 贴壁细胞 悬浮细胞
⒈贴壁细胞 生长须有贴附的支持物表面， 自身分泌或培养基中提供的贴 附因子才能在该表面上生长。 两种形态： 成纤维细胞型 上皮细胞型
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。 原代培养 有限细胞系 无限细胞系
⒋动物细胞对周围环境十分 敏感; 对理化因素敏感，如： 渗透压、pH、离子浓度、剪切 力、微量元素等。
⒌动物细胞对培养基要求高 必需氨基酸、维生素、无机盐、 微量元素、葡萄糖、细胞生 长因子、贴壁因子等。
③能用以筛选出外源基因已整 合的选择标记。 ④有时还带有选择性增加拷贝 数的扩增系统。
⒉基因载体的导入和高效表达工程细胞株 的筛选
基因载体导动物细胞
常用方法是：
磷酸钙沉淀法
电穿孔法
磷酸钙沉淀法：溶解的DNA 加 Na2HPO4和CaCl2 形成磷酸钙沉淀， DNA被包在磷酸钙沉淀中， 形成DNA—磷酸钙共沉淀物，当 和细胞表面接触时，则通过细胞 吞噬作用而将DNA导入。
⒉悬浮细胞 生长不依赖支持物表面，在培养 液中呈悬浮状态生长。如淋巴细 胞。 ⒊兼性贴壁细胞 生长不严格依赖支持物。如中国 地鼠卵巢细胞，小鼠L929细胞。
二、动物细胞的生理特点
⒈ 细胞的分裂周期长 细胞分裂时间为12～48h， 细胞的分裂 周期=间期+分裂期 间期（G1+S+G2） 分裂期（M）
BHK-21:从5只无性别的生长1天的地 鼠幼鼠肾脏中分离的;成纤维样细胞, 核型为2n=44;培养基为DMEM加7%胎牛 血清。用于增殖病毒，包括多瘤病毒、 口蹄疫病毒、狂犬病毒等并制作疫苗， 现已用于工程细胞构建。
用于增殖病毒，包括多瘤病毒、 口蹄疫病毒、狂犬病毒等并制 作疫苗，现已用于工程细胞构建。
⒍动物细胞蛋白质的合成途 径和修饰 功能与细菌不同。
动物细胞蛋白质的合成部位：
游离核糖体 粗面内质网的核糖体
游离核糖体合成蛋白质用于 细胞质基质内。 粗面内质网的核糖体合成蛋 白质是分泌的和膜中的整合 蛋白多为糖蛋白。
动物细胞生产药物
缺点:培养条件高、成本贵、产量 低。
优点:分泌胞外、纯化方便、翻译
⒉生产用细胞库
从原始细胞库来的，或从单
一安瓶来，或从多个安瓶来
即刻混合，经培养扩增再分
装储存形成细胞库。
Байду номын сангаас
需建挡案， 进行无菌性无细胞交叉污
染的检查。
需确定最高使用的传代数。
G1期：4～6h 合成DNA聚合酶 RNA合成 S期：6～8h DNA合成 G2期：2～5h DNA量加倍, RNA合成 M期：0.5～1h 染色体分裂
细胞代数为细胞分裂次数 传代数表示细胞培养分种传代次数 细胞代数=传代数×分种数/2 X=(logN-logNo)÷log2 X 代数 N 培养最终细胞数 No 培养起始细胞数 倍增时间=培养经过时间÷代数
牛痘病毒： 用构建多价疫苗 腺病毒、逆转录病毒： 用于基因治疗。 杆状病毒： 用于外源基因表达。
其作为载体的 优点： ①双链DNA，易重组 ②插入7～8kb DNA不影响正 常病毒粒子的形成。
③多角体蛋白和病毒粒子的形 成无直接关系，因此用外源基因 更换多角体蛋白基因，仍能形成 有感染力病毒粒子；
④多角体蛋白基因有非常强的
启动子，产生的蛋白质可占全
部蛋白质的20%～30%；
⑤用光学显微镜可看到多角体，
可以此作为标记物，选阳性克 隆。 ⑥如用家蚕杆状病毒，还可在蚕 体表达外源基因。
质粒载体在细菌和哺乳动物细胞 体内都能扩增。都含有如下基本 成分： ①允许载体在细菌体内扩增的质 粒序列。 ②含有使基因表达的调控元件。
在生产中采用更多的更有前景的是 融合细胞及采用基因工程构建的各 种工程细胞。
被用构建工程细胞的动 物细胞有： CHO-dhfr 、BHK-21、 Namalwa、 Vero、 SP2/0、 Sf-9 等细胞。
⒈真核细胞基因表达载体的构建 使用的载体有两类： ㈠病毒载体 牛痘病毒、腺病毒、逆转录病毒、 杆状病毒 ㈡质粒载体
Vero：从正常成年非洲绿猴 肾脏分离的。 为贴壁依赖的成纤维细胞， 核型2n=60；
培养基为199培养基， 加5%胎牛血清；用于增殖病毒， 包括多瘤病毒、脊髓灰质炎、 狂犬病毒。
Namalwa：从肯尼亚患有淋巴瘤病
人获取，建成的人的类淋巴母细胞。 2.8%的高倍体率，12～14条标记染
色体。单条X，无Y。培养基为RPMI 1640，添加7%胎牛血清。用于生产 α干扰素。
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。
二倍体细胞有正常细胞的 特点： ①染色体组型是2n核型； ②贴壁依赖接触抑制； ③可传代培养50代； ④无致瘤性。
⒊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。
后修饰糖基化，与天然产品一致。
第三节生产用动物细胞的 要求和获得
一、生产用动物细胞的要求 原代细胞 二倍体细胞系 转化细胞系
二、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）。 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。
Sf-9 1983年从亲代IPLB—SF21AE 中克隆形成。亲代细胞从秋粘虫的 蛹卵组织中分离获得。它对苜宿尺 蠖核型多角体病毒和其它杆状病毒 高度敏感。
通常用的培养基为Grace培养基， 添加3.3g/L 水解乳蛋白和3.3g/L 酵母浸液, 10%胎牛血清。用于高 效表达外来蛋白制品。
四、基因工程细胞构建和 筛选
电穿孔法：
借助电穿孔仪的高压脉冲电场，
使细胞膜出现瞬时可逆性小孔， 外源DNA沿小孔进入细胞。转
化率较高，拷贝数低。
五、细胞库的建立 生产用的工程细胞必须建立 两个细胞库： ⒈原始细胞库 ⒉生产用细胞库
⒈原始细胞库贮存时须有该细 胞的详细挡案，包括：
①该细胞系的历史
②该细胞系的特性
③对各种有害因子的检查结果
三、常用生产用动物细胞 的特性
W1-38：正常胚肺组织人二倍体 细胞系。 核型为2n=46。成纤维细胞， 能产生胶原，培养基用BME （Eagle’ Basal medium）。
10%小牛血清，pH7.2, 同工酶为G6PD B型。 倍增时间为24h， 有限寿命50代。 安全，用于制备疫苗。
MRC-5：从正常男性肺组织 中获得的人二倍体细胞系。 核型为2n=46。 属成纤维细胞。 培养基用加小牛血清。 同工酶G6PD B型。
SP2/0-Ag14：通过融合的方法， 从有羊抗红细胞活性的BALB/c 小鼠的脾细胞和骨髓瘤细胞系 P3X63Ag8融合杂交瘤SP2/NL-Ag 亚克隆中分离获得，
能耐受8氮鸟嘌呤 20μg/ml但 在含HAT 选择培养基中不能存活。 通常用培养基为DMEM，添加10%胎 牛血清。用于生产单抗杂交瘤细胞 和抗体。