《生物技术制药》课程教学过程的体会

第一篇：《生物技术制药》课程教学过程的体会

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《生物技术制药》课程教学过程的体会

《生物技术制药》课程教学过程的体会

摘要：《生物技术制药》是一门实践性很强的综合性课程，是农业院校生物工程、生物技术专业的重要课程之一。文章主要总结了笔者在多年教学过程中的一些体会，以便于更好地激发学生学习兴趣，建立和实践结合的教学模式，培养学生创新思维和创新意识。

关键词：生物技术制药；教学内容；教学方法

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2013）-04-0286-1

众所周知医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。医药事业的发展对生物制药教育和人才培养提出了更新的要求。生物技术制药内容较多、基础理论性与实践性都较强。笔者针对该学科的特点，通过对生物技术制药的教学方法等方面进行调整，教学方法上结合了多种方式，取得了良好的效果。

生物技术制药的学科特点

生物技术制药虽然是一门新兴学科，但也是一门综合性学科，涉及到细胞生物学、生物化学、免疫学等生物学学科以及生物技术制药、药理学等药学学科。本课程涉及的知识面广，各知识点之间密切相关，不仅包括与生物技术相关的一些基本理论，还包括与药物制剂、药物质量控制等相关药学知识。

修订教学大纲、更新教学内容

为将教学改革思路融入课程教学当中，进一步明确课程教学要求，不断提高教育教学质量，我们在总结原《教学大纲》执行情况、分析相关课程的教学内容，结合该领域中的理论和实践的新进展、新技术修订教学大纲。以“强调知识更新，优化教学内容和缩减教学时数”为指导思想，使内容丰富，结构系统完整，既注重少而精，又注重由浅入深，循序渐进。在修订过程中遵循了以下原则：

（1）适应性。教学大纲应符合学校对生物专业办学定位、专业培养目标、培养规格、层次对教学内容的特殊要求。（2）前瞻性。教

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学大纲应较好地反映生物技术制药所在领域的先进成果及其发展趋势，充分体现教学改革的成果，为学生的自主发展和进一步深造及教师不同教学风格的展现留有发展的空间。（3）一致性。先承后续、相关课程的教学内容安排要求协调一致，以减少有关知识讲授的简单重复。（4）协调性。教学大纲修订要处理好知识传授、能力培养和素养提升的关系，做到三者的协调统一。

教学方法、方式的优化

3.1 启发式教学

传统的板书讲授方式使学生对教书的认识被无形中的限制为照本宣科、让他自己看书也能看懂的过程。因此，在我们的实际教学过程中，应注意将课程本身应用性强、结合实际紧密的特点贯穿在整个教学过程中，以基础性，发展性知识为主线，一般性知识为辅助的教学原则，引导学生边学边想边分析，并通过课堂提问来激发学生的思维活动，培养学生的想象力和独立思考的能力，使教与学两方面紧密结合起来。禽流感、SARS等病毒引发全国范围重要疫情的时候也恰好是目前学生经历过的事情，采用这样活生生的例子来讲授疫苗和药物开发能够让学生有更深刻的感受，教学活动是教与学两方面构成，只有将教师的讲授和学生的思维活动有机结合起来，学生才会对所学的知识记忆深刻、才会自觉地去思考。

3.2 探究式教学

探究式学习具有学生参与度高，启发性强，利于提高学生综合素质等特点，是近年来广受重视的教学方式。通过这种学生间小组合作解决给定问题的过程中，锻炼了学生团队精神，也锻炼了学生查阅文献和组织文献的能力，更锻炼了学生的语言组织能力和宣讲能力，进而锻炼学生们与人交流的能力；同时还补充了教师在课堂上不能充分覆盖的知识点，对丰富教师的知识结构也起到了很好的作用。

3.3 加强现代化信息技术的应用

运用集图、文、声于一体的现代信息多媒体教学模式来指导生物技术制药教学工作，充分发挥现代信息技术的特点，使其直观化、形象化，增强学习效果。比如为提高教学质量，加强学生能力培养，通过视频了解基因工程乙肝疫苗、胃病疫苗、禽流感疫苗生产的原理及

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生产工程，真实地再现了工厂实际生产操作过程，有利于学生今后在相关行业尽早地适应工作需要。通过给学生观看部分教学多媒体录像，有目的性的抛出一些问题，让大家带着问题去观看，这样有的放矢，可以使学生对问题的理解更为透彻、深入。同时充分利用各种信息资源库，或者直接访问数字图书馆中的内容，获得学科的最新信息，从而更好的把握教学内涵，了解该学科发展动态。

充分结合试验教学，推动理论学习

理论教学和实验教学是生物技术制药中不可分割的两个方面，所以要引导学生重视实验，提高实验教学质量。比如让学生根据实际条件自行设计试验方案，交由老师统一审定试验的可行性并进行修订，然后由学生按照修订后的方案执行整个试验过程并提交完整试验报告，教师根据学生从设计到实施到完成报告整个过程的表现进行综合、全面评价。还可以组织学生深入到一些制药公司进行实地观看生物技术制药等的生产全过程，增强学生的感性认识，缩短实验室教学与生产实践之间的距离。

近年，社会对制药工程人才的需求已发生一些变化，尤其是提高了对动手能力的要求，能完成相关的工作，其次要有综合运用的能力，能将理论与实践有机结合并不断创新的能力。在5年的教学工作中，也逐渐品味出教与学的关系、从不同的角度和位置探索促进二者共进的方法。希望能有效促进学生学习的主动性和积极性，提高其动手能力和综合运用能力，有利于学生更好的适应将来社会和工作的需求。

参考文献

[1] 任长松著.探究式学习――学生知识的自主建构[M].教育科学出版社，2005，2：5.[2] 翟西峰，王之纬.药剂学教学中应重视学生创新能力的培养.卫生职业教育，2002，20（12）：47.[3] 张惠斌.未来药学的发展趋势及药学人才培养的要求.药学教育，200，2：1.[4] 夏焕章，熊宗贵.生物技术制药（第2版）[M].北京：高等教育出版社，1999.作者简介： 王媛媛（1978-）女，博士，沈阳农业大学生物科技

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学院讲师，研究方向：生物工程。

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第二篇：生物技术制药总结

生物技术：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科学的科学原理，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

1基因工程制药：利用基因重组技术将外援基因导入宿主菌或细胞进行大规模培养，以获得蛋白质药物的过程。

2.载体：是携带外源目的基因或DNA进入宿主细胞，实现外援基因或DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。

细胞传代passage：将细胞从一个培养器皿中消化、分散并接种至另一个培养器皿中的操作。细胞克隆培养（clonal culture）：即单细胞分离培养，是将动物组织分散后，将一个细胞从群体细胞中分离出来，由单个细胞培养成纯系细胞集群。

动物细胞的复苏：其原则是快速融化，必须将冻存在-196℃液氮中的细胞快速融化至37℃，使细胞外冻存时的冰晶迅速融化，避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶，对细胞造成损害。

细胞融合（cell fusion）：是指在外力（诱导剂或促融剂）作用下，两个或两个以上的异源（种、属间）细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象，或称细胞杂交。

转基因动物（transgenic animal）：采用基因工程技术将外源目的基因导入动物生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎，并在受体动物的染色体上稳定整合，在经过发育途径将外源目的基因稳定地传给子代，通过这项技术所获得的动物即为转基因动物。

胚胎干细胞（embryo stem cell）：简称ES细胞，是从早期胚胎细胞团分离出来并能在体外培养的一种高度未分化的、具有形成所有成年细胞类型能力的全能干细胞。它是正常二倍体型，像早期胚胎细胞一样具有发育上的全能性。

抗体工程制药（antibody engineering pharmaceutics）：利用基因工程、细胞工程（包括动物细胞工程和植物细胞工程）和转基因动物及转基因植物技术生产抗体药物的过程。

单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb）：简称单抗，将能大量扩增和永生的骨髓瘤细胞和能合成分泌特异性抗体的B细胞（仅识别一种抗原表位）进行融合得到杂交瘤细胞，经筛选和克隆化的杂交瘤细胞仅能合成及分泌抗单一抗原表位的特异性抗体。

杂交瘤细胞克隆化（cloning）：是指将阳性孔中分泌抗体的单个细胞分离出来。融合后的杂交瘤细胞一般要经过3次克隆化才能达到100%的阳性克隆。

双特异性抗体（bispecific antibody，bsAb）：亦称双功能抗体，是含有两个不同配体结合位点的抗体分子，它有两个不同的抗原结合部位（两个臂），可分别结合两种不同的抗原表位。嵌合抗体（chimeric antibody）：是利用DNA重组技术，将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的表达载体中，转化哺乳动物细胞表达的抗体，表达的抗体分子中轻、重链的V区是异源的，而C区是人源的，即整个抗体分子的60%~70%是人源的。

人源化抗体（humanized antibody，hAb）：通过CDR移植即把鼠抗体的CDR（互补决定区）序列移植到人抗体的可变区内所得到的抗体，也称CDR移植抗体或改型抗体。该抗体既具有鼠源性单抗的特异性又保持了人抗体的功能（C区的功能）。

免疫原性（immunogenicity）：抗原能刺激机体特异性免疫细胞，使其活化、增值、分化，最终产生免疫效应物质（抗体或致敏淋巴细胞）的特性。

免疫反应性（immunoreactivity）：抗原与相应免疫效应物质在体内或体外相遇时，可发生

特异性结合而产生免疫反应的特性。

减毒活疫苗（live attenuated vaccine）：是通过不同的方式手段使病原体的毒性即致病

性减弱或丧失后获得的一种由完整的微生物组成的疫苗制品。

灭活疫苗（inactivated）：是将病原体经培养增殖、灭活纯化处理，使其完全丧失感染性，但保留了病原体的几乎全部组分因此灭活疫苗具有较好的免疫原性和安全性。

亚单位疫苗（subunit vaccine）：利用微生物的某种表面结构成分（抗原）制成、能诱发

机体产生抗体的疫苗。

分解代谢阻遏（catabolite repression）：在菌体的生长阶段被菌体快速利用的碳源会产

生大量的分解产物，这些代谢产物阻遏次级代谢酶系的合成，只有当这类碳源被消耗完后，阻遏作用被消除，菌体才由生长阶段转入次级代谢产物合成阶段，这种发酵过程中的次级代

谢产物在碳源被消耗尽时才产生和积累的现象称为分解代谢阻遏。

生物技术：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科学的科学原

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。

种龄（inoculumage）：种子罐中培养的菌丝转入下一级种子罐或发酵罐时得培养时间

生物技术药物的特性？

（1）理化性质特性（1）相对分子量大（2）结构复杂：蛋白质和核酸均为生物大分子，蛋

白质含有四级结构（3）稳定性差（2）药理学作用特性（1）活性与作用机制明确：活性物

质对生理功能的调节机制比较清楚（2）作用针对性强：有特定的靶分子、靶细胞或靶器官

（3）毒性低：生物技术药物本身是体内天然存在的物质或它们的衍生物（4）体内半衰期短

（5）有种属特异性（6）可产生免疫原抑制（3）生产制备特性（1）药物分子在原料中的含量低（2）原料液中常存在降解目标产物的杂质：应采取快速分离纯化的方法以除去影响

目标产物稳定性的物质（3）制备工艺条件温和：目的产物不稳定（4）分离纯化困难：需要

多种不同原理的层析单元操作才能达到要用的纯度（5）产品易受有害物质（4）质量控制特

性

质粒的特点：（1）是指独立于原核生物染色体之外具有自主复制能力的遗传物质。（2）质粒

具有遗传传递和遗传交换的能力（3）质粒具有不相容性：两种亲缘关系密切的不同质粒不

能在同一宿主细胞中稳定共存。4..共价闭合环状DNA(ccDNA)，开环DNA(ocDNA)，线状

DNA(lDNA)在琼脂糖凝胶电泳中

5.复制子松弛型复制子的复制和宿主蛋白的合成功能

无关，宿主染色体DNA复制受阻时，质粒仍可复制；严谨型复制子的复制与宿主蛋白质的合成相关，因此在每个宿主细胞中为低拷贝数，仅1~3个。

6.克隆表达的质粒载体涉及三个要素：

（1）复制子（2）选择标记：由质粒携带的赋予宿主细胞新的表型的基因，用于鉴定和筛选

转化有质粒的宿主细胞。常见的标记：氨苄西林（Amp），卡那霉素（Kan）（3）多克隆位点

（MCS）：质粒载体中由多个限制性内切酶识别序列密集排列形成的序列。

7.目的基因常用制备方法

(1)化学合成法（2）PCR法：在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的缓冲溶液中通

过下列步骤扩增DNA：a）变性：双链DNA模板加热变性，解离成单链模板；b）退火：降

低温度，引物与单链模板结合；c）延伸：温度调整至DNA聚合酶最适宜温度，最终与单链

模板形成双链，并开始下一个变性、退火、延伸循环。（3）基因文库法（4）cDNA文库法

8.影响目的基因与载体之间连接效率的主要因素：

9.（1）DNA片段之间的连接方式：粘性末端的连接效率高于平头末端。（2）目的基因与载

体的浓度和比例：增加DNA浓度可以提高连接效率，目的基因与载体DNA的摩尔数比应大

于1.（3）连接温度、时间、连接酶的活性及缓冲液。

9.重组DNA导入大肠杆菌，常用的感受态细胞制备方法：氯化钙法

10.重组子的筛选与鉴定：

（1）载体遗传标记法：a)抗生素抗性筛选法

b)互补筛选法：重组子转化成宿主细胞，载体的表达产物与宿主细胞中营养缺陷性突变发生

互补作用，从而实现重组子的筛选。蓝白斑筛选：lacZα基因可编码β—半乳糖苷酶α氨基

端的α互补肽段，与宿主细胞编码的缺陷型β—半乳糖苷酶α实现互补，可分解底物5-溴-4-

氢-3-吲哚-β-D-半乳糖苷，形成蓝色菌落。由于lacAα基因的插入失活而成白色，空载体的宿主细胞呈蓝色。c)营养缺陷筛选法d噬菌斑筛选法(2)核酸分子杂交法

(3)限制性内切酶图谱法(4)DNA序列测定法：双脱氧终止法(5)目的基因表达产物测定法

12.外源基因在大肠杆菌中的表达形式：

(1)胞内表达：(a)非融合蛋白的胞内表达：形成包涵体（B）融合蛋白的胞内表达：在大肠杆

菌内较稳定（2）分泌表达：（a)分泌至周质（b）分泌至胞外

11.外源基因在原核生物中表达的重要调控元件

(1)启动子：是DNA链上能与RNA聚合酶结合并起始mRNA合成的一段序列，是决定外源基

因在原核生物中表达效率的关键因素。(2)核糖体结合位点：SD序列(3)终止子

13.大肠杆菌中外源蛋白表达效率的影响因素：(1)外源基因密码子：偏好密码子（蛋白质合成迅速，错配率低）和稀有密码子(2)mRNA结构：减少G、C含量，增加A、T含量(3)表达

载体：高拷贝数、适用范围广、稳定性高、表达产物容易纯化(4)外源蛋白稳定性

14.分离纯化技术应满足下列要求：(1)技术条件要温和，能保持目的产物的生物活性；(2)选

择性要好(3)回收率要高(4)两个技术之间要能直接衔接(5)整个分离纯化过程要快

15.基因重组蛋白的主要分离技术

(1)离心(2)沉淀(3)膜分离(4)双水相萃取

16基因重组蛋白的主要纯化技术:

(1)离子交换层析(2)亲和层析(3)凝胶过滤层析(4)反相层析和疏水层析

17.选择分离纯化方法的依据：

（元，层析分离次序的选择也同样重要。(3)根据分离纯化工艺的要求来选择(a)具有良好的稳

定性、重复性和较高的安全性(b)尽可能减少组成工艺的步骤(c)分离纯化工艺所用的时间要

尽可能的短(d)工艺和技术必须高效

18．基因工程药物的质量控制要点

(1)蛋白质含量的测定(2)蛋白质纯度检测(3)蛋白质分子质量测定(4)蛋白质等电点测定(5)蛋

白质序列分析(6)内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析

19.蛋白质含量的测定

(1)紫外吸收法(2)BCA法(3)Lowry法(4)考马斯亮蓝法(5)SDS-PAGE扫描分析法

20.蛋白质纯度的检测：电泳法、层析法、质谱法、末端氨基酸残基分析法

21.蛋白质Mr测定有SDS-PAGE法、凝胶层析法、质谱法

22.蛋白质等电点测定的常用方法：等电聚焦法。

23.蛋白质序列的分析:N-端氨基酸序列分析，C-端氨基酸序列分析

根据体外培养时动物细胞对生长基质的依赖性，可将动物细胞分为

(1)贴壁依赖性细胞(2)非贴壁依赖性细胞(3)兼性贴壁细胞

1.动物细胞培养的环境条件

(1)培养温度（哺乳类37℃，昆虫25~28℃）(2)pH值（大多数7.2~7.4）(3)通氧量（一定量的CO2）(4)防止污染(5)基本营养物质(6)渗透压

3.动物细胞的培养特性

(1)比微生物细胞大得多，无细胞壁，抗机械强度低，对剪切力敏感，适应环境能力差；(2)

倍增时间长，生长缓慢，正常二倍体细胞的生长寿命是有限的；(3)对培养基要求高，易受

微生物污染，培养时需要添加抗生素；(4)生长大多需贴附于基质，相互粘连以集群形式存

在，并有接触抑制现象；(5)多半将产物分泌在细胞外，便于收集和纯化；(6)对蛋白质的合成条件和修饰功能与细菌不同，动物细胞可对蛋白质进行完善的翻译后修饰，特别是糖基化，与天然产品更一致，更适合于临床应用。

4.原代培养的主要步骤

(1)从健康动物体内无菌条件下取出适量组织，剪切成小薄片；(2)加入适宜浓度的胰蛋白酶

或胶原酶和EDTA等进行消化作用使细胞分散；(3)将分散的细胞进行洗涤并纯化后，以2×

10^6~7×10^6 /ml的浓度加到培养基中，37℃下进行原代培养，并适时进行传代培养。分为

组织块培养和单层细胞培养两种方法。

5.动物细胞深低温保存的基本原理

在-70℃以下时，细胞内的酶活性均已停止，即代谢处于完全停滞状态，故可以长期保存。

在不加任何条件下直接冻存细胞时，细胞内和外环境中的水都会形成冰晶，能导致细胞内发

生机械损伤、电解质浓度升高、渗透压改变、脱水、pH改变、蛋白质变性等，能引起细胞

死亡。目前为了保存细胞，都采用液氮低温（-196℃）冻存的方法。

6.动物细胞的复苏

其原则是快速融化，必须将冻存在-196℃液氮中的细胞快速融化至37℃，使细胞外冻

存时的冰晶迅速融化，避免冰晶缓慢融化时进入细胞形成再结晶，对细胞造成损害。

7.动物细胞营养要求特点

(1)碳源不能为无机物，大多为葡萄糖；(2)氮源不能为无机物，主要为各种氨基酸；(3)在很

多情况下尚需添加5%~20%的小牛血清或适量的动物胚胎浸出液。

8.动物细胞的大规模培养方法

(1)悬浮培养法(2)微载体培养法(3)多孔载体培养法(4)微囊化培养法(5)中空纤维培养法

9.诱导动物细胞融合的方法主要有:(1)病毒法(2)PEG法(3)电击法(4)激光法

10.转基因动物生物反应器（整体掌握？）

(1)转基因动物乳腺生物反应器（药用蛋白，如抗凝血Ⅲ、抗胰蛋白酶、葡萄糖苷酶、C蛋白）

(2)转基因动物血液生物反应器（人血红蛋白、抗体或非活性状态的融合蛋白）(3)转基因动

物尿液生物反应器（促性腺激素）(4)转基因鸡（蛋）生物反应器（人干扰素）

1.单克隆抗体技术的基本原理

基于动物细胞融合技术得以实现的，即骨髓瘤细胞和B细胞的融合。骨髓瘤细胞在体外

培养能大量无限增殖，但不能分泌特异性抗体；抗原免疫的B细胞能产生特异性抗体，但在体外不能无限增殖。将免疫B细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞，继承了两个亲代

细胞的特性，既具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性，又具有免疫B细胞合成和分泌特异性抗

体的能力。通常使用HAT（H为次黄嘌呤、A为氨基蝶呤、T为胸腺嘧啶核苷）选择培养基

对杂交瘤细胞进行筛选。未融合的脾细胞因不能在体外长期存活而死亡，未融合的骨髓瘤细

胞合成DNA的从头合成途径被培养基中的A阻断，又因缺乏HGPRT（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸

核糖转移酶）和TK（胸腺嘧啶核苷激酶），不能利用培养基中的H和T完成DNA的合成过

程而死亡。只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了HGPRT和TK，因此能在HAT培养基

中长期存活与繁殖并分泌抗体。

2.单克隆抗体的大量制备主要方法:（1）体内培养法（2）体外培养法

6.重组ScFv的应用:(1)用于构建和生产免疫毒素(2)用于肿瘤的影像分析和治疗

7.噬菌体抗体库技术的基本原理:用PCR技术从人免疫细胞中扩增出整套的VH和VL基因，克隆到噬菌体载体上并以融合蛋白的形式表达在其外壳表面。这样一来噬菌体DNA中有抗

体基因的存在，同时在其表面又有抗体分子的表达，可以方便地利用抗原-抗体特异性结合而筛选出所需要的抗体，并进行克隆扩增。

7.噬菌体抗体库构建过程

(1)从外周血或脾、淋巴结等组织中分离B细胞，提取mRNA并反转录为cDNA；

(2)应用抗体轻链和重链引物，根据建库的需要通过PCR技术扩增不同的抗体基因片段；

(3)构建噬菌体载体；(4)用表达载体转化细菌，构建全套抗体库。

通过多轮的抗原亲和吸附（结合）-洗脱-扩增，最终筛选出抗原特异的抗体克隆。其中，噬

菌体抗体库的筛选是关键环节和步骤。

减毒活疫苗的优缺点：

优点：

（1）通过自然感染途径接种，可以诱导包括体液免疫、细胞免疫和粘膜免疫在内的更全面的免疫应答，使机体获得更广泛的免疫保护；（2）由于使用的是活的微生物他们可以在体内

长时间起作用而诱导较强的免疫反应，且由于活的微生物有增殖的特性，理论上只需要接

种一次，即可达到满意的免疫效果；（3）可能引起水平传播扩大免疫效果，增强群体免疫屏

障；(4)一般不需要再疫苗中添加佐剂，生产工艺一般不需要浓缩纯化，价格低廉。

缺点：

(1)一般减毒活疫苗均保留一定残余毒力，对一些个体如免疫缺陷者可能诱发严重疾病，并

且由于种种原因如基因修饰等，减毒活疫苗可能出现毒力回复即“返祖”现象；(2)减毒活

疫苗是活的微生物制剂，可能造成环境污染而引发交叉感染等，并可能滞留在环境中形成传

染源；(3)缺损颗粒可能干扰免疫效果，因此产品分析评估较为困难；(4)保存运输等条件要

求较高，如需冷藏等。

1.灭活疫苗的特点：(1)灭活疫苗常需多次接种；(2)接种灭活疫苗产生的抗体滴度随着时

间而下降；(3)灭活疫苗需要量大。

第七章 发酵工程制药

1.发酵类型：(1)微生物菌体发酵(2)微生物的酶(3)微生物的代谢产物发酵(4)微生物转化发

酵(5)生物工程菌发酵

2.微生物发酵生产药物的分类：(1)抗生素类(2)氨基酸类(3)核苷酸类(4)维生素类(5)甾体类

激素(6)多糖类(6)治疗酶及酶抑制剂

3.菌种保藏方法：(1)斜面低温保藏法(2)石蜡油封存法(3)沙土管保藏法(4)麸皮保藏法(5)甘

油悬液保藏法(6)冷东真空干燥保藏法(7)液氮超低温保藏法(8)宿主保藏法

4.种子液具备的条件：(1)菌种的生长活力强，转种至发酵罐后能迅速生长，延迟期短；(2)

生理状态稳定；(3)菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；(4)无杂菌污染，保证纯种培养；()保持稳定的生产能力

5.微生物的发酵方式：（1）分批发酵（2）补料—分批发酵（3）半连续发酵（4）连续发酵

5.发酵过程的中间分析项目：（1）产物产量（2）PH值（3）糖（4）氨基氮（5）菌丝形

态

6.发酵过程的影响因素及控制：（1）菌体浓度的影响及控制（2）营养物质对发酵的影响

及控制（3）温度的影响及控制（4）PH的影响及控制（5）溶氧的影响及控制（6）二氧化碳的影响及控制（7）泡沫的影响及控制（8）染菌对发酵的影响

第三篇：2014生物技术制药 简答

生物技术发展简史：1.传统生物技术阶段：技术特征：酿造技术；特点:自然发酵、全凭经验。2.近代生物技术阶段：技术特征：微生物发酵技术。特点：产品类型多；生产技术要求高；生产设备规模巨大；技术发展速度快。3.现代生物技术：技术特征：基因工程技术。

生物技术药物的特性：1.高技术：知识密集、技术含量高、多学科高度综合互相渗透。2.高投入：平均费用1-3亿美元。3.长周期：8-10年。4.高风险：成功率5%-10%。5.高收益：2-3年收回所有投资，利润回报高达10倍以上。基因工程技术生产药物的优点？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.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。

基因工程技术制药的主要步骤？1.获取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3.将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的表达和鉴定。

人工合成目的基因的限制有哪些？1.不能合成太长的基因；2.由于遗传密码简并性，合成的基因不一定与天然基因完全一致，易造成中性突变；3.费用较高。

基因工程宿主菌应满足哪些条件？1.具有高浓度、高产量、高产率；2.不致病、不产生内毒素；3.发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；4.容易进行代谢调控；5.容易进行重组DNA技术；6.产物容易提取纯化。

表达载体须具备哪些条件？①载体能够独立的复制。②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。③应具有很强的启动子，能为宿主菌的RNA聚合酶所识别。④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。⑤应具有很强的终止子，以使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。⑥所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号 真核基因在大肠杆菌的表达形式有哪些？1.融合蛋白表达方式；2.非融合蛋白表达方式；3.分泌蛋白表达方式 影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素有：1.外源基因的拷贝数;2.外源基因的表达效率;3.表达产物的稳定性;4.细胞的代谢符合;5.工程菌的培养条件.动物细胞的生理特点：1.细胞分裂周期长，动物细胞分裂所需时间一般为12~48h。2.细胞生长需贴附于基质，有接触抑制现象。3.二倍体细胞寿命有限。4.对生长环境要求敏感。5.培养基要求高。6.合成的蛋白质有修饰

动物细胞培养时加入血清的作用机制：1.提供基本营养物质；2.提供激素和各种生长因子；3.提供贴附因子和伸展因子；4.对培养中的细胞起到某些保护作用

无血清培养基的优点：1.提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清批次之间差异的影响。2.减少了由血清带来病毒、真菌、和支原体等微生物污染的危险。3.供应充足、稳定。4.细胞产品易于纯化。5.避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性。6.减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于对实验结果的分析。

动物细胞悬浮培养、贴壁培养的优缺点： 动物细胞悬浮培养：该培养方法的优点是操作简便，培养条件比较均一，传质和传氧较好，容易扩大培养规模，在培养设备的设计和实际操作中可借鉴许多有关细菌发酵的经验。不足之处是由于细胞体积较小，较难采用灌流培养，因此细胞密度一般较低。

动物细胞贴壁培养：优点是适用的细胞种类广，较容易采用灌流培养的方式使细胞达到高密度；不足之处是操作比较麻烦，需要合适的贴附材料和足够的面积，培养条件不易均一，传质和传氧较差，这些不足常常成为扩大培养的“瓶颈”。

动物细胞生物反应器的类型有哪些？1.搅拌罐式反应器。2.气升式生物反应器。3.中空纤维式生物反应器。4.透析袋或膜式生物反应器。5.固定床或流化床式生物反应器。

生产用动物细胞的种类：原代细胞，二倍体细胞，转化细胞，融合细胞，基因工程重组细胞。

基因工程抗体的类型：1)人-鼠嵌合抗体：由人抗体的恒定区与鼠源单抗的可变区融合得到。2)改型抗体：把鼠抗体的CDR序列移植到人抗体的可变区内，所得到的抗体。3)小分子抗体小分子抗体包括：Fab、Fv或ScFv、单域抗体、最小识别单位。

单克隆抗体的制备流程及方法。流程：将有用抗原免疫过的淋巴细胞与骨髓瘤用PEG进行杂交融合。①把融合的细胞在HAT培养基上选择出来。②将选择后的整合细胞分散，培养成杂交瘤细胞。③使能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞克隆化。④杂交瘤细胞抗体的性状的鉴定。⑤单克隆抗体的大量制备，一是在培养液中大更是繁殖，二是注入纯系小鼠腹腔中大量繁殖。⑥单克隆抗体的纯化。

动物体内诱生法制备单克隆抗体的优缺点？优点：简单，比较经济，所得单克隆抗体量较多且效价较高，可有效地保存杂交瘤细胞株和分分离已污染的杂菌的杂交瘤细胞株。缺点：小鼠腹水中混有来自小鼠的多种杂蛋白，给纯化带来难度。

单克隆抗体有哪些不足：特异性差、敏感性差、无均一性。

抗体药物有哪些：1.放射性同位素标记的抗体治疗药物；2.抗癌药物偶联的抗体药物；3.毒素偶联的抗体药物。次级代谢作用的定义及产物的特征？定义：是由特异蛋白质调控产生的内源化合物的合成、代谢及分解作用的综合体现。产物特征：a：有明显的分类学区域界限。b：其生物合成需在一定的条件下才能发生。c：缺乏明确的生理功能。d：是生物活动的多余成分。

影响植物次级代谢产物产生和累积的因素？1.生物条件：外植体 季节 休眠等。2.物理条件：温度、光、通气、渗透压。3.化学因素：无机盐、碳源、植物生长剂、维生素、氨基酸、前体。4.工业培养条件：培养灌类型、通气、培养方法等。

植物细胞和微生物相比具有什么的差异？(一)结构组成：1.细胞壁的组成不同：植物细胞的成分主要是纤维素，微生物的细胞壁主要是由肽聚糖组成。2.植物细胞拥有大的液泡和质体。(二)用于培养时：1.植物细胞对营养的要求较复杂，而微生物要求较简单。2.植物细胞会有有限的分化，而微生物不会。3.由于细胞壁的组成不同，植物细胞在培养时不能搅拌，而微生物可以。

植物细胞培养的生物反应器类型？1.机械搅拌生物反应器；2.鼓泡塔生物反应器；3.气升式生物反应器；4.转鼓式生物反应器；5.固定化生物反应器。

两相培养系统须满足什么条件？1.添加相无毒，不影响细胞的生长和产物合成；2.产物易被固相吸附或易被有机相溶解；3.两相易分开；4.如为固相，不吸附培养基中的添加成分，如植物生长调节剂，有机成分等。植物细胞培养的生理特性：细胞团的产生、抗张力强抗剪切力弱。

用微生物生产酶制剂的优点：1.微生物种类多，品种齐全；2.微生物生长繁殖快，生长周期短，产量高；3.培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉，经济效益高，并可以通过控制培养条件来提高酶的产量；4.微生物具有较强的适应性和应变能力

优良的产酶菌株应满足哪些要求：1繁殖快，产酶量高，酶的性质应符合使用要求，最好是产生胞外酶的菌；2不是致病菌，在系统发育上与病原体无关，也不产生有毒物质；3产酶性能稳定，不易变异退化，不易感染噬菌体；4能利用廉价的原料，发酵周期短，易于培养。

固定化酶的优缺点：优点：1.可以较长时间内多次使用，酶的稳定性高。2.反应后，酶与底物和产物易于分开，易于纯化，产品质量高。缺点：1.酶活力有所损失；2.较适合于小分子底物，大分子底物基本无法进行反应；3.不适于多酶反应体系。

酶工程主要研究内容是什么？1.酶的分离、纯化、大批量生产及应用。2.酶和细胞的固定化及酶反应器的研究。3.酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶研究。4.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。5.有机相中酶反应的研究。6.酶的抑制剂，激活剂的开发及应用与研究。7.抗体酶，核酸酶的研究。8.模拟酶，合成酶及酶分子的人工设计、合成的研究。酶生产菌种的来源：生产菌种可以从菌种保藏机构和有关研究部门获得，但大量的工作应该是从自然界中分离筛选。自然界是产酶菌种的主要来源，土壤、深海、温泉、火山、森林等都是菌种采集地。筛选产菌的方法与其他发酵微生物的筛选方法基本一致，主要包括以下几个步骤：菌样采集，菌种的分离初筛，纯化，复筛和生产性能鉴定等。为了提高酶的产量，在酶的生产过程中应不断改良生产菌，主要应用遗传学原理进行改良，其基本途径有：基因突变，基因转移和基因克隆。

固定化细胞的优点和缺点：优点：1.无需进行酶的分离纯化。2.细胞保持酶的原始状态，固定化过程中酶的回收率高。3.细胞内酶比固定化酶稳定性更高。4.细胞内酶的辅酶因子可以自动更生。5.细胞本身含多酶体系，可催化一系列反应。6.抗污染能力强。缺点：1.利用的仅是细胞内酶，而细胞多种酶的存在，会形成不需要的副产物。2.细胞膜.细胞壁和载体都存在着扩散限制作用。3.载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性。

第四篇：2014生物技术制药复习题

第一章 绪论

名词：

1生物技术：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。

2生物技术制药：采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。简答题：

1生物技术包含的技术范畴及所占地位

答：基因工程（核心）、细胞工程（基础）、酶工程（条件）、发酵工程（技术）、抗体工程（实例）。

2生物技术按技术特征分为哪三个发展阶段，每一阶段的技术特征是？

答：传统生物技术阶段，技术特征：酿造技术；近代生物技术阶段，技术特征：微生物发酵技术；现代生物技术阶段，技术特征：基因工程技术。3生物技术药物的特征？

答：分子结构复杂；具有种属特异性；针对性强，疗效高；稳定性差；基因稳定性；免疫原性；体内的半衰期短；受体效应；多效性和网络性效应；检验的特异性。4生物技术制药的特征？

答：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。

第二章 基因工程制药

名词：

1基因工程技术：就是将所要重组对象的目的基因插入、拼接、转入新的宿主细胞，构建成工程菌（或细胞），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。

2分批培养：一次性将培养基加入反应器中，接种培养后收获细胞的操作方式。

3补料分批培养：是将种子介入发酵罐中进行培养，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培养方法。

4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。

5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。6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。

7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相互作用力差异，对蛋白组分进行分离的层析方法。

8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，改变条件可以是结合解除。

9：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。

简答题：

1利用基因工程技术生产药物的优点

答 ： 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；

可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化、和结构进行深入研究，从而扩大这些物质的应用范围；

可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；

内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；

可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。2基因工程药物制造的主要程序有哪些？

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。3人工合成目的基因的限制有哪些？

答：不能合成太长的基因；人工合成基因时，遗传密码的简并性会为选择密码子带来很大困难，当以氨基酸顺序推测核苷酸序列时，不一定与天然基因完全一致，易造成中性突变；费用较高。

4基因工程宿主菌应满足哪些要求？

答：具有高浓度、高产量、高产率；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；容易进行重组DNA技术；产物容易提取纯化。

5基因工程中的表达载体必须具备哪些条件？ 答：载体能独立地复制；

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；

应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别；

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；

应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。6影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？

答：外源基因的剂量，外源基因的表达效率，表达产物的稳定性，细胞的代谢负荷，工程菌的培养条件。

7真核基因在大肠杆菌中的表达形式有哪些？

答：以融合蛋白的形式表达药物基因；以非融合蛋白的形式表达药物基因；分泌型表达药物基因。

8表达用酵母菌株应满足哪些要求？

答：菌体生长力要强；菌体内源蛋白酶要较弱；菌株性能要稳定；分泌能力要强。第三章

1细胞工程：是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的遗传特性发生改变，从而达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品。

2代谢工程：即采用基因工程的手段，使工程细胞增加或建设某种酶，改造它的代谢能力和途径，使其降低对某些营养物质的需要，减少某些代谢产物的产生和危害，以及控制工程细胞的增殖速度和制造产品的能力。

3组织工程：即通过对细胞的大量培养，并用细胞直接作为一种治疗手段用于临床，或用培养的细胞进一步加工成一种组织，如人造皮肤、人造肝脏、人造胰腺、人造血管和人造骨等，并用于临床。简答题：

1动物细胞的生理特点？ 答：细胞的分裂周期长；

细胞生长需贴附于基质，并有接触抑制现象 正常二倍体细胞的生长寿命使有限的； 动物细胞对周围环境十分敏感； 动物细胞对培养基的要求高；

动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同。2生产用的动物细胞的种类？

答：原代细胞，二倍体细胞，转化细胞系，融合细胞系，重组工程细胞系。3动物细胞培养过程中，加入血清的作用机制？

答：提供有利于细胞增殖所需的各种生长因子和激素； 提供有利于细胞贴壁所需的贴附因子和伸展因子； 提供可识别金属、激素、维生素和脂质的结合蛋白； 提供细胞生长所必需的脂肪酸和微量元素。4无血清培养基的优点？

答：提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清批次之间差异的影响； 减少了由血清带来病毒、真菌和支原体等微生物污染的危险； 供应充足、稳定； 细胞产品易于纯化；

避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性；

减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于对实验结果的分析。5悬浮培养的优缺点？

答：优点：操作简单，培养的体积大、成本低；培养条件比较均一；传质、传氧较好；传代时无需消化分散；容易扩大培养规模。

缺点：由于细胞体积较小，难采用罐流培养，细胞密度较低。6贴壁培养的优缺点？

答：优点： 适用的细胞较广；容易更换培养液；容易采用罐流培养方式使细胞达到高密度。缺点： 操作比较麻烦；培养条件不易均一；传质、传氧较差；不能有效监测细胞的生长；需要合适的贴附材料和足够的面积；扩大培养比较困难，投资大。7动物细胞生物反应器的类型？

答 ：搅拌式生物反应器，气升式生物反应器，中空纤维式生物反应器，透析袋或膜式生物反应器，固定床或流化床式生物反应器。缺点：固定化过程中，酶活力有损失；增加了生产成本，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；胞内的酶必须经过酶的分离纯化过程；不适用于多酶反应。

第五篇：生物技术制药教学大纲

第一章 绪论（2学时）第一节 生物技术概述 1 生物技术的概念 2 生物技术发展史 第二节 生物技术制药 1 生物技术制药的概念 2 生物技术在制药中的应用 我国生物技术制药现状和发展前景 4 医药生物技术发展展望

第二章 生物药物（10学时）

1．生物药物的来源、特性、分类与制备。（2学时）

2．氨基酸类药物：氨基酸类药物研究概况；在医药中的应用；氨基酸生产。（2学时）3．多肽、蛋白质类药物：多肽、蛋白质类药物的特点、分离纯化方法、工业生产制备过程。（2学时）

4．核酸类药物：概述（分类、应用）；生产方法；核酸类药物的制备。（2学时）5．糖类药物：制备；纯化。（2学时）

第三章 基因工程制药（8学时）

通过本章学习，了解基因工程药物研制的意义，掌握基因工程药物的研制过程、研制方法。1概述。

2基因工程药物生产的基本过程。(2)3目的基因的获得：直接分离法；从基因文库中筛选；逆转录法；人工合成法。4目的基因与运载体的体外重组：常用载体；目的基因与运载体的体外重组。5重组分子导入受体细胞；导入方法；影响转化的因素；阳性重组体的筛选。(2)6基因表达：大肠杆菌中的基因表达；真核基因在原核生物中的表达方式；真核基因在真核生物中的表达；真核基因在动物细胞中的表达。(2)7基因工程下游技术；下游技术的要求；基因工程菌的稳定性；基因工程菌发酵。8基因工程药物的分离、纯化：分离纯化的基本过程；分离纯化的技术。

9基因工程药物的质量控制:材料的质量控制;培养过程的质量控制;纯化工艺工程的质量控制。(2)第四章 动物细胞工程制药（8学时）1 概述： 形态及生理特性。（2）生产用的动物细胞：生产用动物细胞的要求；生产用动物细胞的获取。4 基因工程细胞的构建和筛选；真核细胞基因表达载体的构建；基因载体的导入和高效表达工程细胞株的筛选。（2）动物细胞的培养条件和培养基 6 动物细胞培养的基本方法（2）7 动物细胞大量培养的方法和操作方式 动物细胞生物反应器及检测控制系统：搅拌式生物反应器；气升式生物反应器；流化床生物反应器。（2）

第五章 抗体制药（4学时）1概述

2单克隆抗体：制备；细胞融合；杂交瘤的培养、筛选及克隆化。（2）

3鼠源性单克隆抗体的改造：Ig分子的结构模式图；结构改造；基因工程抗体。4抗体的应用：临床检验；层析介质；导向药物。（2）