第一篇:《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)過程的體會
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《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)過程的體會
《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)過程的體會
摘要:《生物技術(shù)制藥》是一門實踐性很強的綜合性課程,是農(nóng)業(yè)院校生物工程、生物技術(shù)專業(yè)的重要課程之一。文章主要總結(jié)了筆者在多年教學(xué)過程中的一些體會,以便于更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,建立和實踐結(jié)合的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)制藥;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2013)-04-0286-1
眾所周知醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)最先登上的舞臺、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個領(lǐng)域。醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展對生物制藥教育和人才培養(yǎng)提出了更新的要求。生物技術(shù)制藥內(nèi)容較多、基礎(chǔ)理論性與實踐性都較強。筆者針對該學(xué)科的特點,通過對生物技術(shù)制藥的教學(xué)方法等方面進行調(diào)整,教學(xué)方法上結(jié)合了多種方式,取得了良好的效果。
生物技術(shù)制藥的學(xué)科特點
生物技術(shù)制藥雖然是一門新興學(xué)科,但也是一門綜合性學(xué)科,涉及到細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)等生物學(xué)學(xué)科以及生物技術(shù)制藥、藥理學(xué)等藥學(xué)學(xué)科。本課程涉及的知識面廣,各知識點之間密切相關(guān),不僅包括與生物技術(shù)相關(guān)的一些基本理論,還包括與藥物制劑、藥物質(zhì)量控制等相關(guān)藥學(xué)知識。
修訂教學(xué)大綱、更新教學(xué)內(nèi)容
為將教學(xué)改革思路融入課程教學(xué)當(dāng)中,進一步明確課程教學(xué)要求,不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量,我們在總結(jié)原《教學(xué)大綱》執(zhí)行情況、分析相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合該領(lǐng)域中的理論和實踐的新進展、新技術(shù)修訂教學(xué)大綱。以“強調(diào)知識更新,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和縮減教學(xué)時數(shù)”為指導(dǎo)思想,使內(nèi)容豐富,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完整,既注重少而精,又注重由淺入深,循序漸進。在修訂過程中遵循了以下原則:
(1)適應(yīng)性。教學(xué)大綱應(yīng)符合學(xué)校對生物專業(yè)辦學(xué)定位、專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、層次對教學(xué)內(nèi)容的特殊要求。(2)前瞻性。教
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學(xué)大綱應(yīng)較好地反映生物技術(shù)制藥所在領(lǐng)域的先進成果及其發(fā)展趨勢,充分體現(xiàn)教學(xué)改革的成果,為學(xué)生的自主發(fā)展和進一步深造及教師不同教學(xué)風(fēng)格的展現(xiàn)留有發(fā)展的空間。(3)一致性。先承后續(xù)、相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容安排要求協(xié)調(diào)一致,以減少有關(guān)知識講授的簡單重復(fù)。(4)協(xié)調(diào)性。教學(xué)大綱修訂要處理好知識傳授、能力培養(yǎng)和素養(yǎng)提升的關(guān)系,做到三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
教學(xué)方法、方式的優(yōu)化
3.1 啟發(fā)式教學(xué)
傳統(tǒng)的板書講授方式使學(xué)生對教書的認識被無形中的限制為照本宣科、讓他自己看書也能看懂的過程。因此,在我們的實際教學(xué)過程中,應(yīng)注意將課程本身應(yīng)用性強、結(jié)合實際緊密的特點貫穿在整個教學(xué)過程中,以基礎(chǔ)性,發(fā)展性知識為主線,一般性知識為輔助的教學(xué)原則,引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊想邊分析,并通過課堂提問來激發(fā)學(xué)生的思維活動,培養(yǎng)學(xué)生的想象力和獨立思考的能力,使教與學(xué)兩方面緊密結(jié)合起來。禽流感、SARS等病毒引發(fā)全國范圍重要疫情的時候也恰好是目前學(xué)生經(jīng)歷過的事情,采用這樣活生生的例子來講授疫苗和藥物開發(fā)能夠讓學(xué)生有更深刻的感受,教學(xué)活動是教與學(xué)兩方面構(gòu)成,只有將教師的講授和學(xué)生的思維活動有機結(jié)合起來,學(xué)生才會對所學(xué)的知識記憶深刻、才會自覺地去思考。
3.2 探究式教學(xué)
探究式學(xué)習(xí)具有學(xué)生參與度高,啟發(fā)性強,利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)等特點,是近年來廣受重視的教學(xué)方式。通過這種學(xué)生間小組合作解決給定問題的過程中,鍛煉了學(xué)生團隊精神,也鍛煉了學(xué)生查閱文獻和組織文獻的能力,更鍛煉了學(xué)生的語言組織能力和宣講能力,進而鍛煉學(xué)生們與人交流的能力;同時還補充了教師在課堂上不能充分覆蓋的知識點,對豐富教師的知識結(jié)構(gòu)也起到了很好的作用。
3.3 加強現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用
運用集圖、文、聲于一體的現(xiàn)代信息多媒體教學(xué)模式來指導(dǎo)生物技術(shù)制藥教學(xué)工作,充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的特點,使其直觀化、形象化,增強學(xué)習(xí)效果。比如為提高教學(xué)質(zhì)量,加強學(xué)生能力培養(yǎng),通過視頻了解基因工程乙肝疫苗、胃病疫苗、禽流感疫苗生產(chǎn)的原理及
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生產(chǎn)工程,真實地再現(xiàn)了工廠實際生產(chǎn)操作過程,有利于學(xué)生今后在相關(guān)行業(yè)盡早地適應(yīng)工作需要。通過給學(xué)生觀看部分教學(xué)多媒體錄像,有目的性的拋出一些問題,讓大家?guī)е鴨栴}去觀看,這樣有的放矢,可以使學(xué)生對問題的理解更為透徹、深入。同時充分利用各種信息資源庫,或者直接訪問數(shù)字圖書館中的內(nèi)容,獲得學(xué)科的最新信息,從而更好的把握教學(xué)內(nèi)涵,了解該學(xué)科發(fā)展動態(tài)。
充分結(jié)合試驗教學(xué),推動理論學(xué)習(xí)
理論教學(xué)和實驗教學(xué)是生物技術(shù)制藥中不可分割的兩個方面,所以要引導(dǎo)學(xué)生重視實驗,提高實驗教學(xué)質(zhì)量。比如讓學(xué)生根據(jù)實際條件自行設(shè)計試驗方案,交由老師統(tǒng)一審定試驗的可行性并進行修訂,然后由學(xué)生按照修訂后的方案執(zhí)行整個試驗過程并提交完整試驗報告,教師根據(jù)學(xué)生從設(shè)計到實施到完成報告整個過程的表現(xiàn)進行綜合、全面評價。還可以組織學(xué)生深入到一些制藥公司進行實地觀看生物技術(shù)制藥等的生產(chǎn)全過程,增強學(xué)生的感性認識,縮短實驗室教學(xué)與生產(chǎn)實踐之間的距離。
近年,社會對制藥工程人才的需求已發(fā)生一些變化,尤其是提高了對動手能力的要求,能完成相關(guān)的工作,其次要有綜合運用的能力,能將理論與實踐有機結(jié)合并不斷創(chuàng)新的能力。在5年的教學(xué)工作中,也逐漸品味出教與學(xué)的關(guān)系、從不同的角度和位置探索促進二者共進的方法。希望能有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,提高其動手能力和綜合運用能力,有利于學(xué)生更好的適應(yīng)將來社會和工作的需求。
參考文獻
[1] 任長松著.探究式學(xué)習(xí)――學(xué)生知識的自主建構(gòu)[M].教育科學(xué)出版社,2005,2:5.[2] 翟西峰,王之緯.藥劑學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).衛(wèi)生職業(yè)教育,2002,20(12):47.[3] 張惠斌.未來藥學(xué)的發(fā)展趨勢及藥學(xué)人才培養(yǎng)的要求.藥學(xué)教育,200,2:1.[4] 夏煥章,熊宗貴.生物技術(shù)制藥(第2版)[M].北京:高等教育出版社,1999.作者簡介: 王媛媛(1978-)女,博士,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科技
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學(xué)院講師,研究方向:生物工程。
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第二篇:生物技術(shù)制藥總結(jié)
生物技術(shù):人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理,按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術(shù)
1基因工程制藥:利用基因重組技術(shù)將外援基因?qū)胨拗骶蚣毎M行大規(guī)模培養(yǎng),以獲得蛋白質(zhì)藥物的過程。
2.載體:是攜帶外源目的基因或DNA進入宿主細胞,實現(xiàn)外援基因或DNA的無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。
細胞傳代passage:將細胞從一個培養(yǎng)器皿中消化、分散并接種至另一個培養(yǎng)器皿中的操作。細胞克隆培養(yǎng)(clonal culture):即單細胞分離培養(yǎng),是將動物組織分散后,將一個細胞從群體細胞中分離出來,由單個細胞培養(yǎng)成純系細胞集群。
動物細胞的復(fù)蘇:其原則是快速融化,必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃,使細胞外凍存時的冰晶迅速融化,避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶,對細胞造成損害。
細胞融合(cell fusion):是指在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,兩個或兩個以上的異源(種、屬間)細胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細胞的現(xiàn)象,或稱細胞雜交。
轉(zhuǎn)基因動物(transgenic animal):采用基因工程技術(shù)將外源目的基因?qū)雱游锷臣毎⑴咛ジ杉毎驮缙谂咛ィ⒃谑荏w動物的染色體上穩(wěn)定整合,在經(jīng)過發(fā)育途徑將外源目的基因穩(wěn)定地傳給子代,通過這項技術(shù)所獲得的動物即為轉(zhuǎn)基因動物。
胚胎干細胞(embryo stem cell):簡稱ES細胞,是從早期胚胎細胞團分離出來并能在體外培養(yǎng)的一種高度未分化的、具有形成所有成年細胞類型能力的全能干細胞。它是正常二倍體型,像早期胚胎細胞一樣具有發(fā)育上的全能性。
抗體工程制藥(antibody engineering pharmaceutics):利用基因工程、細胞工程(包括動物細胞工程和植物細胞工程)和轉(zhuǎn)基因動物及轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)生產(chǎn)抗體藥物的過程。
單克隆抗體(monoclonal antibody,mAb):簡稱單抗,將能大量擴增和永生的骨髓瘤細胞和能合成分泌特異性抗體的B細胞(僅識別一種抗原表位)進行融合得到雜交瘤細胞,經(jīng)篩選和克隆化的雜交瘤細胞僅能合成及分泌抗單一抗原表位的特異性抗體。
雜交瘤細胞克隆化(cloning):是指將陽性孔中分泌抗體的單個細胞分離出來。融合后的雜交瘤細胞一般要經(jīng)過3次克隆化才能達到100%的陽性克隆。
雙特異性抗體(bispecific antibody,bsAb):亦稱雙功能抗體,是含有兩個不同配體結(jié)合位點的抗體分子,它有兩個不同的抗原結(jié)合部位(兩個臂),可分別結(jié)合兩種不同的抗原表位。嵌合抗體(chimeric antibody):是利用DNA重組技術(shù),將異源單抗的輕、重鏈可變區(qū)基因插入含有人抗體恒定區(qū)的表達載體中,轉(zhuǎn)化哺乳動物細胞表達的抗體,表達的抗體分子中輕、重鏈的V區(qū)是異源的,而C區(qū)是人源的,即整個抗體分子的60%~70%是人源的。
人源化抗體(humanized antibody,hAb):通過CDR移植即把鼠抗體的CDR(互補決定區(qū))序列移植到人抗體的可變區(qū)內(nèi)所得到的抗體,也稱CDR移植抗體或改型抗體。該抗體既具有鼠源性單抗的特異性又保持了人抗體的功能(C區(qū)的功能)。
免疫原性(immunogenicity):抗原能刺激機體特異性免疫細胞,使其活化、增值、分化,最終產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)(抗體或致敏淋巴細胞)的特性。
免疫反應(yīng)性(immunoreactivity):抗原與相應(yīng)免疫效應(yīng)物質(zhì)在體內(nèi)或體外相遇時,可發(fā)生
特異性結(jié)合而產(chǎn)生免疫反應(yīng)的特性。
減毒活疫苗(live attenuated vaccine):是通過不同的方式手段使病原體的毒性即致病
性減弱或喪失后獲得的一種由完整的微生物組成的疫苗制品。
滅活疫苗(inactivated):是將病原體經(jīng)培養(yǎng)增殖、滅活純化處理,使其完全喪失感染性,但保留了病原體的幾乎全部組分因此滅活疫苗具有較好的免疫原性和安全性。
亞單位疫苗(subunit vaccine):利用微生物的某種表面結(jié)構(gòu)成分(抗原)制成、能誘發(fā)
機體產(chǎn)生抗體的疫苗。
分解代謝阻遏(catabolite repression):在菌體的生長階段被菌體快速利用的碳源會產(chǎn)
生大量的分解產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物阻遏次級代謝酶系的合成,只有當(dāng)這類碳源被消耗完后,阻遏作用被消除,菌體才由生長階段轉(zhuǎn)入次級代謝產(chǎn)物合成階段,這種發(fā)酵過程中的次級代
謝產(chǎn)物在碳源被消耗盡時才產(chǎn)生和積累的現(xiàn)象稱為分解代謝阻遏。
生物技術(shù):人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原
理,按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術(shù)。
種齡(inoculumage):種子罐中培養(yǎng)的菌絲轉(zhuǎn)入下一級種子罐或發(fā)酵罐時得培養(yǎng)時間
生物技術(shù)藥物的特性?
(1)理化性質(zhì)特性(1)相對分子量大(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜:蛋白質(zhì)和核酸均為生物大分子,蛋
白質(zhì)含有四級結(jié)構(gòu)(3)穩(wěn)定性差(2)藥理學(xué)作用特性(1)活性與作用機制明確:活性物
質(zhì)對生理功能的調(diào)節(jié)機制比較清楚(2)作用針對性強:有特定的靶分子、靶細胞或靶器官
(3)毒性低:生物技術(shù)藥物本身是體內(nèi)天然存在的物質(zhì)或它們的衍生物(4)體內(nèi)半衰期短
(5)有種屬特異性(6)可產(chǎn)生免疫原抑制(3)生產(chǎn)制備特性(1)藥物分子在原料中的含量低(2)原料液中常存在降解目標產(chǎn)物的雜質(zhì):應(yīng)采取快速分離純化的方法以除去影響
目標產(chǎn)物穩(wěn)定性的物質(zhì)(3)制備工藝條件溫和:目的產(chǎn)物不穩(wěn)定(4)分離純化困難:需要
多種不同原理的層析單元操作才能達到要用的純度(5)產(chǎn)品易受有害物質(zhì)(4)質(zhì)量控制特
性
質(zhì)粒的特點:(1)是指獨立于原核生物染色體之外具有自主復(fù)制能力的遺傳物質(zhì)。(2)質(zhì)粒
具有遺傳傳遞和遺傳交換的能力(3)質(zhì)粒具有不相容性:兩種親緣關(guān)系密切的不同質(zhì)粒不
能在同一宿主細胞中穩(wěn)定共存。4..共價閉合環(huán)狀DNA(ccDNA),開環(huán)DNA(ocDNA),線狀
DNA(lDNA)在瓊脂糖凝膠電泳中
5.復(fù)制子松弛型復(fù)制子的復(fù)制和宿主蛋白的合成功能
無關(guān),宿主染色體DNA復(fù)制受阻時,質(zhì)粒仍可復(fù)制;嚴謹型復(fù)制子的復(fù)制與宿主蛋白質(zhì)的合成相關(guān),因此在每個宿主細胞中為低拷貝數(shù),僅1~3個。
6.克隆表達的質(zhì)粒載體涉及三個要素:
(1)復(fù)制子(2)選擇標記:由質(zhì)粒攜帶的賦予宿主細胞新的表型的基因,用于鑒定和篩選
轉(zhuǎn)化有質(zhì)粒的宿主細胞。常見的標記:氨芐西林(Amp),卡那霉素(Kan)(3)多克隆位點
(MCS):質(zhì)粒載體中由多個限制性內(nèi)切酶識別序列密集排列形成的序列。
7.目的基因常用制備方法
(1)化學(xué)合成法(2)PCR法:在含有DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTP的緩沖溶液中通
過下列步驟擴增DNA:a)變性:雙鏈DNA模板加熱變性,解離成單鏈模板;b)退火:降
低溫度,引物與單鏈模板結(jié)合;c)延伸:溫度調(diào)整至DNA聚合酶最適宜溫度,最終與單鏈
模板形成雙鏈,并開始下一個變性、退火、延伸循環(huán)。(3)基因文庫法(4)cDNA文庫法
8.影響目的基因與載體之間連接效率的主要因素:
9.(1)DNA片段之間的連接方式:粘性末端的連接效率高于平頭末端。(2)目的基因與載
體的濃度和比例:增加DNA濃度可以提高連接效率,目的基因與載體DNA的摩爾數(shù)比應(yīng)大
于1.(3)連接溫度、時間、連接酶的活性及緩沖液。
9.重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌,常用的感受態(tài)細胞制備方法:氯化鈣法
10.重組子的篩選與鑒定:
(1)載體遺傳標記法:a)抗生素抗性篩選法
b)互補篩選法:重組子轉(zhuǎn)化成宿主細胞,載體的表達產(chǎn)物與宿主細胞中營養(yǎng)缺陷性突變發(fā)生
互補作用,從而實現(xiàn)重組子的篩選。藍白斑篩選:lacZα基因可編碼β—半乳糖苷酶α氨基
端的α互補肽段,與宿主細胞編碼的缺陷型β—半乳糖苷酶α實現(xiàn)互補,可分解底物5-溴-4-
氫-3-吲哚-β-D-半乳糖苷,形成藍色菌落。由于lacAα基因的插入失活而成白色,空載體的宿主細胞呈藍色。c)營養(yǎng)缺陷篩選法d噬菌斑篩選法(2)核酸分子雜交法
(3)限制性內(nèi)切酶圖譜法(4)DNA序列測定法:雙脫氧終止法(5)目的基因表達產(chǎn)物測定法
12.外源基因在大腸桿菌中的表達形式:
(1)胞內(nèi)表達:(a)非融合蛋白的胞內(nèi)表達:形成包涵體(B)融合蛋白的胞內(nèi)表達:在大腸桿
菌內(nèi)較穩(wěn)定(2)分泌表達:(a)分泌至周質(zhì)(b)分泌至胞外
11.外源基因在原核生物中表達的重要調(diào)控元件
(1)啟動子:是DNA鏈上能與RNA聚合酶結(jié)合并起始mRNA合成的一段序列,是決定外源基
因在原核生物中表達效率的關(guān)鍵因素。(2)核糖體結(jié)合位點:SD序列(3)終止子
13.大腸桿菌中外源蛋白表達效率的影響因素:(1)外源基因密碼子:偏好密碼子(蛋白質(zhì)合成迅速,錯配率低)和稀有密碼子(2)mRNA結(jié)構(gòu):減少G、C含量,增加A、T含量(3)表達
載體:高拷貝數(shù)、適用范圍廣、穩(wěn)定性高、表達產(chǎn)物容易純化(4)外源蛋白穩(wěn)定性
14.分離純化技術(shù)應(yīng)滿足下列要求:(1)技術(shù)條件要溫和,能保持目的產(chǎn)物的生物活性;(2)選
擇性要好(3)回收率要高(4)兩個技術(shù)之間要能直接銜接(5)整個分離純化過程要快
15.基因重組蛋白的主要分離技術(shù)
(1)離心(2)沉淀(3)膜分離(4)雙水相萃取
16基因重組蛋白的主要純化技術(shù):
(1)離子交換層析(2)親和層析(3)凝膠過濾層析(4)反相層析和疏水層析
17.選擇分離純化方法的依據(jù):
(元,層析分離次序的選擇也同樣重要。(3)根據(jù)分離純化工藝的要求來選擇(a)具有良好的穩(wěn)
定性、重復(fù)性和較高的安全性(b)盡可能減少組成工藝的步驟(c)分離純化工藝所用的時間要
盡可能的短(d)工藝和技術(shù)必須高效
18.基因工程藥物的質(zhì)量控制要點
(1)蛋白質(zhì)含量的測定(2)蛋白質(zhì)純度檢測(3)蛋白質(zhì)分子質(zhì)量測定(4)蛋白質(zhì)等電點測定(5)蛋
白質(zhì)序列分析(6)內(nèi)毒素分析、宿主蛋白與核酸殘留分析
19.蛋白質(zhì)含量的測定
(1)紫外吸收法(2)BCA法(3)Lowry法(4)考馬斯亮藍法(5)SDS-PAGE掃描分析法
20.蛋白質(zhì)純度的檢測:電泳法、層析法、質(zhì)譜法、末端氨基酸殘基分析法
21.蛋白質(zhì)Mr測定有SDS-PAGE法、凝膠層析法、質(zhì)譜法
22.蛋白質(zhì)等電點測定的常用方法:等電聚焦法。
23.蛋白質(zhì)序列的分析:N-端氨基酸序列分析,C-端氨基酸序列分析
根據(jù)體外培養(yǎng)時動物細胞對生長基質(zhì)的依賴性,可將動物細胞分為
(1)貼壁依賴性細胞(2)非貼壁依賴性細胞(3)兼性貼壁細胞
1.動物細胞培養(yǎng)的環(huán)境條件
(1)培養(yǎng)溫度(哺乳類37℃,昆蟲25~28℃)(2)pH值(大多數(shù)7.2~7.4)(3)通氧量(一定量的CO2)(4)防止污染(5)基本營養(yǎng)物質(zhì)(6)滲透壓
3.動物細胞的培養(yǎng)特性
(1)比微生物細胞大得多,無細胞壁,抗機械強度低,對剪切力敏感,適應(yīng)環(huán)境能力差;(2)
倍增時間長,生長緩慢,正常二倍體細胞的生長壽命是有限的;(3)對培養(yǎng)基要求高,易受
微生物污染,培養(yǎng)時需要添加抗生素;(4)生長大多需貼附于基質(zhì),相互粘連以集群形式存
在,并有接觸抑制現(xiàn)象;(5)多半將產(chǎn)物分泌在細胞外,便于收集和純化;(6)對蛋白質(zhì)的合成條件和修飾功能與細菌不同,動物細胞可對蛋白質(zhì)進行完善的翻譯后修飾,特別是糖基化,與天然產(chǎn)品更一致,更適合于臨床應(yīng)用。
4.原代培養(yǎng)的主要步驟
(1)從健康動物體內(nèi)無菌條件下取出適量組織,剪切成小薄片;(2)加入適宜濃度的胰蛋白酶
或膠原酶和EDTA等進行消化作用使細胞分散;(3)將分散的細胞進行洗滌并純化后,以2×
10^6~7×10^6 /ml的濃度加到培養(yǎng)基中,37℃下進行原代培養(yǎng),并適時進行傳代培養(yǎng)。分為
組織塊培養(yǎng)和單層細胞培養(yǎng)兩種方法。
5.動物細胞深低溫保存的基本原理
在-70℃以下時,細胞內(nèi)的酶活性均已停止,即代謝處于完全停滯狀態(tài),故可以長期保存。
在不加任何條件下直接凍存細胞時,細胞內(nèi)和外環(huán)境中的水都會形成冰晶,能導(dǎo)致細胞內(nèi)發(fā)
生機械損傷、電解質(zhì)濃度升高、滲透壓改變、脫水、pH改變、蛋白質(zhì)變性等,能引起細胞
死亡。目前為了保存細胞,都采用液氮低溫(-196℃)凍存的方法。
6.動物細胞的復(fù)蘇
其原則是快速融化,必須將凍存在-196℃液氮中的細胞快速融化至37℃,使細胞外凍
存時的冰晶迅速融化,避免冰晶緩慢融化時進入細胞形成再結(jié)晶,對細胞造成損害。
7.動物細胞營養(yǎng)要求特點
(1)碳源不能為無機物,大多為葡萄糖;(2)氮源不能為無機物,主要為各種氨基酸;(3)在很
多情況下尚需添加5%~20%的小牛血清或適量的動物胚胎浸出液。
8.動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)方法
(1)懸浮培養(yǎng)法(2)微載體培養(yǎng)法(3)多孔載體培養(yǎng)法(4)微囊化培養(yǎng)法(5)中空纖維培養(yǎng)法
9.誘導(dǎo)動物細胞融合的方法主要有:(1)病毒法(2)PEG法(3)電擊法(4)激光法
10.轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器(整體掌握?)
(1)轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應(yīng)器(藥用蛋白,如抗凝血Ⅲ、抗胰蛋白酶、葡萄糖苷酶、C蛋白)
(2)轉(zhuǎn)基因動物血液生物反應(yīng)器(人血紅蛋白、抗體或非活性狀態(tài)的融合蛋白)(3)轉(zhuǎn)基因動
物尿液生物反應(yīng)器(促性腺激素)(4)轉(zhuǎn)基因雞(蛋)生物反應(yīng)器(人干擾素)
1.單克隆抗體技術(shù)的基本原理
基于動物細胞融合技術(shù)得以實現(xiàn)的,即骨髓瘤細胞和B細胞的融合。骨髓瘤細胞在體外
培養(yǎng)能大量無限增殖,但不能分泌特異性抗體;抗原免疫的B細胞能產(chǎn)生特異性抗體,但在體外不能無限增殖。將免疫B細胞和骨髓瘤細胞融合后形成的雜交瘤細胞,繼承了兩個親代
細胞的特性,既具有骨髓瘤細胞能無限增殖的特性,又具有免疫B細胞合成和分泌特異性抗
體的能力。通常使用HAT(H為次黃嘌呤、A為氨基蝶呤、T為胸腺嘧啶核苷)選擇培養(yǎng)基
對雜交瘤細胞進行篩選。未融合的脾細胞因不能在體外長期存活而死亡,未融合的骨髓瘤細
胞合成DNA的從頭合成途徑被培養(yǎng)基中的A阻斷,又因缺乏HGPRT(次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸
核糖轉(zhuǎn)移酶)和TK(胸腺嘧啶核苷激酶),不能利用培養(yǎng)基中的H和T完成DNA的合成過
程而死亡。只有融合的雜交瘤細胞由于從脾細胞獲得了HGPRT和TK,因此能在HAT培養(yǎng)基
中長期存活與繁殖并分泌抗體。
2.單克隆抗體的大量制備主要方法:(1)體內(nèi)培養(yǎng)法(2)體外培養(yǎng)法
6.重組ScFv的應(yīng)用:(1)用于構(gòu)建和生產(chǎn)免疫毒素(2)用于腫瘤的影像分析和治療
7.噬菌體抗體庫技術(shù)的基本原理:用PCR技術(shù)從人免疫細胞中擴增出整套的VH和VL基因,克隆到噬菌體載體上并以融合蛋白的形式表達在其外殼表面。這樣一來噬菌體DNA中有抗
體基因的存在,同時在其表面又有抗體分子的表達,可以方便地利用抗原-抗體特異性結(jié)合而篩選出所需要的抗體,并進行克隆擴增。
7.噬菌體抗體庫構(gòu)建過程
(1)從外周血或脾、淋巴結(jié)等組織中分離B細胞,提取mRNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA;
(2)應(yīng)用抗體輕鏈和重鏈引物,根據(jù)建庫的需要通過PCR技術(shù)擴增不同的抗體基因片段;
(3)構(gòu)建噬菌體載體;(4)用表達載體轉(zhuǎn)化細菌,構(gòu)建全套抗體庫。
通過多輪的抗原親和吸附(結(jié)合)-洗脫-擴增,最終篩選出抗原特異的抗體克隆。其中,噬
菌體抗體庫的篩選是關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟。
減毒活疫苗的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
(1)通過自然感染途徑接種,可以誘導(dǎo)包括體液免疫、細胞免疫和粘膜免疫在內(nèi)的更全面的免疫應(yīng)答,使機體獲得更廣泛的免疫保護;(2)由于使用的是活的微生物他們可以在體內(nèi)
長時間起作用而誘導(dǎo)較強的免疫反應(yīng),且由于活的微生物有增殖的特性,理論上只需要接
種一次,即可達到滿意的免疫效果;(3)可能引起水平傳播擴大免疫效果,增強群體免疫屏
障;(4)一般不需要再疫苗中添加佐劑,生產(chǎn)工藝一般不需要濃縮純化,價格低廉。
缺點:
(1)一般減毒活疫苗均保留一定殘余毒力,對一些個體如免疫缺陷者可能誘發(fā)嚴重疾病,并
且由于種種原因如基因修飾等,減毒活疫苗可能出現(xiàn)毒力回復(fù)即“返祖”現(xiàn)象;(2)減毒活
疫苗是活的微生物制劑,可能造成環(huán)境污染而引發(fā)交叉感染等,并可能滯留在環(huán)境中形成傳
染源;(3)缺損顆粒可能干擾免疫效果,因此產(chǎn)品分析評估較為困難;(4)保存運輸?shù)葪l件要
求較高,如需冷藏等。
1.滅活疫苗的特點:(1)滅活疫苗常需多次接種;(2)接種滅活疫苗產(chǎn)生的抗體滴度隨著時
間而下降;(3)滅活疫苗需要量大。
第七章 發(fā)酵工程制藥
1.發(fā)酵類型:(1)微生物菌體發(fā)酵(2)微生物的酶(3)微生物的代謝產(chǎn)物發(fā)酵(4)微生物轉(zhuǎn)化發(fā)
酵(5)生物工程菌發(fā)酵
2.微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥物的分類:(1)抗生素類(2)氨基酸類(3)核苷酸類(4)維生素類(5)甾體類
激素(6)多糖類(6)治療酶及酶抑制劑
3.菌種保藏方法:(1)斜面低溫保藏法(2)石蠟油封存法(3)沙土管保藏法(4)麩皮保藏法(5)甘
油懸液保藏法(6)冷東真空干燥保藏法(7)液氮超低溫保藏法(8)宿主保藏法
4.種子液具備的條件:(1)菌種的生長活力強,轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐后能迅速生長,延遲期短;(2)
生理狀態(tài)穩(wěn)定;(3)菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求;(4)無雜菌污染,保證純種培養(yǎng);()保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力
5.微生物的發(fā)酵方式:(1)分批發(fā)酵(2)補料—分批發(fā)酵(3)半連續(xù)發(fā)酵(4)連續(xù)發(fā)酵
5.發(fā)酵過程的中間分析項目:(1)產(chǎn)物產(chǎn)量(2)PH值(3)糖(4)氨基氮(5)菌絲形
態(tài)
6.發(fā)酵過程的影響因素及控制:(1)菌體濃度的影響及控制(2)營養(yǎng)物質(zhì)對發(fā)酵的影響
及控制(3)溫度的影響及控制(4)PH的影響及控制(5)溶氧的影響及控制(6)二氧化碳的影響及控制(7)泡沫的影響及控制(8)染菌對發(fā)酵的影響
第三篇:2014生物技術(shù)制藥 簡答
生物技術(shù)發(fā)展簡史:1.傳統(tǒng)生物技術(shù)階段:技術(shù)特征:釀造技術(shù);特點:自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗。2.近代生物技術(shù)階段:技術(shù)特征:微生物發(fā)酵技術(shù)。特點:產(chǎn)品類型多;生產(chǎn)技術(shù)要求高;生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模巨大;技術(shù)發(fā)展速度快。3.現(xiàn)代生物技術(shù):技術(shù)特征:基因工程技術(shù)。
生物技術(shù)藥物的特性:1.高技術(shù):知識密集、技術(shù)含量高、多學(xué)科高度綜合互相滲透。2.高投入:平均費用1-3億美元。3.長周期:8-10年。4.高風(fēng)險:成功率5%-10%。5.高收益:2-3年收回所有投資,利潤回報高達10倍以上。基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點?1.大量生產(chǎn)過去難以獲得的生理活性蛋白和多肽,為臨床使用提供有效的保障;2.可以提供足夠數(shù)量的生理活性物質(zhì),以便對其生理、生化和結(jié)構(gòu)進行深入的研究,從而擴大這些物質(zhì)的應(yīng)用范圍;3.可以發(fā)現(xiàn)、挖掘更多的內(nèi)源性生理活性物質(zhì);4.源生理活性物質(zhì)在作為藥物使用時存在的不足之處,可通過基因工程和蛋白質(zhì)工程進行改造和去除;5.可獲得新型化合物,擴大藥物篩選來源。
基因工程技術(shù)制藥的主要步驟?1.獲取目的基因;2.目的基因與運載體結(jié)合;3.將目的基因?qū)胧荏w細胞;4.目的基因的表達和鑒定。
人工合成目的基因的限制有哪些?1.不能合成太長的基因;2.由于遺傳密碼簡并性,合成的基因不一定與天然基因完全一致,易造成中性突變;3.費用較高。
基因工程宿主菌應(yīng)滿足哪些條件?1.具有高濃度、高產(chǎn)量、高產(chǎn)率;2.不致病、不產(chǎn)生內(nèi)毒素;3.發(fā)熱量低,需氧低,適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵溫度和細胞形態(tài);4.容易進行代謝調(diào)控;5.容易進行重組DNA技術(shù);6.產(chǎn)物容易提取純化。
表達載體須具備哪些條件?①載體能夠獨立的復(fù)制。②應(yīng)具有靈活的克隆位點和方便的篩選標記,以利于外源基因的克隆、鑒定和篩選。③應(yīng)具有很強的啟動子,能為宿主菌的RNA聚合酶所識別。④應(yīng)具有阻遏子,使啟動子受到控制,只有當(dāng)誘導(dǎo)時才能進行轉(zhuǎn)錄。⑤應(yīng)具有很強的終止子,以使RNA聚合酶集中力量轉(zhuǎn)錄克隆的外源基因,而不轉(zhuǎn)錄其他無關(guān)的基因,同時很強的終止子所產(chǎn)生的mRNA較為穩(wěn)定。⑥所產(chǎn)生的mRNA必須具有翻譯的起始信號 真核基因在大腸桿菌的表達形式有哪些?1.融合蛋白表達方式;2.非融合蛋白表達方式;3.分泌蛋白表達方式 影響目的基因在大腸桿菌中表達的因素有:1.外源基因的拷貝數(shù);2.外源基因的表達效率;3.表達產(chǎn)物的穩(wěn)定性;4.細胞的代謝符合;5.工程菌的培養(yǎng)條件.動物細胞的生理特點:1.細胞分裂周期長,動物細胞分裂所需時間一般為12~48h。2.細胞生長需貼附于基質(zhì),有接觸抑制現(xiàn)象。3.二倍體細胞壽命有限。4.對生長環(huán)境要求敏感。5.培養(yǎng)基要求高。6.合成的蛋白質(zhì)有修飾
動物細胞培養(yǎng)時加入血清的作用機制:1.提供基本營養(yǎng)物質(zhì);2.提供激素和各種生長因子;3.提供貼附因子和伸展因子;4.對培養(yǎng)中的細胞起到某些保護作用
無血清培養(yǎng)基的優(yōu)點:1.提高了細胞培養(yǎng)的可重復(fù)性,避免了由于血清批次之間差異的影響。2.減少了由血清帶來病毒、真菌、和支原體等微生物污染的危險。3.供應(yīng)充足、穩(wěn)定。4.細胞產(chǎn)品易于純化。5.避免了血清中某些因素對有些細胞的毒性。6.減少了血清中蛋白對某些生物測定的干擾,便于對實驗結(jié)果的分析。
動物細胞懸浮培養(yǎng)、貼壁培養(yǎng)的優(yōu)缺點: 動物細胞懸浮培養(yǎng):該培養(yǎng)方法的優(yōu)點是操作簡便,培養(yǎng)條件比較均一,傳質(zhì)和傳氧較好,容易擴大培養(yǎng)規(guī)模,在培養(yǎng)設(shè)備的設(shè)計和實際操作中可借鑒許多有關(guān)細菌發(fā)酵的經(jīng)驗。不足之處是由于細胞體積較小,較難采用灌流培養(yǎng),因此細胞密度一般較低。
動物細胞貼壁培養(yǎng):優(yōu)點是適用的細胞種類廣,較容易采用灌流培養(yǎng)的方式使細胞達到高密度;不足之處是操作比較麻煩,需要合適的貼附材料和足夠的面積,培養(yǎng)條件不易均一,傳質(zhì)和傳氧較差,這些不足常常成為擴大培養(yǎng)的“瓶頸”。
動物細胞生物反應(yīng)器的類型有哪些?1.攪拌罐式反應(yīng)器。2.氣升式生物反應(yīng)器。3.中空纖維式生物反應(yīng)器。4.透析袋或膜式生物反應(yīng)器。5.固定床或流化床式生物反應(yīng)器。
生產(chǎn)用動物細胞的種類:原代細胞,二倍體細胞,轉(zhuǎn)化細胞,融合細胞,基因工程重組細胞。
基因工程抗體的類型:1)人-鼠嵌合抗體:由人抗體的恒定區(qū)與鼠源單抗的可變區(qū)融合得到。2)改型抗體:把鼠抗體的CDR序列移植到人抗體的可變區(qū)內(nèi),所得到的抗體。3)小分子抗體小分子抗體包括:Fab、Fv或ScFv、單域抗體、最小識別單位。
單克隆抗體的制備流程及方法。流程:將有用抗原免疫過的淋巴細胞與骨髓瘤用PEG進行雜交融合。①把融合的細胞在HAT培養(yǎng)基上選擇出來。②將選擇后的整合細胞分散,培養(yǎng)成雜交瘤細胞。③使能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細胞克隆化。④雜交瘤細胞抗體的性狀的鑒定。⑤單克隆抗體的大量制備,一是在培養(yǎng)液中大更是繁殖,二是注入純系小鼠腹腔中大量繁殖。⑥單克隆抗體的純化。
動物體內(nèi)誘生法制備單克隆抗體的優(yōu)缺點?優(yōu)點:簡單,比較經(jīng)濟,所得單克隆抗體量較多且效價較高,可有效地保存雜交瘤細胞株和分分離已污染的雜菌的雜交瘤細胞株。缺點:小鼠腹水中混有來自小鼠的多種雜蛋白,給純化帶來難度。
單克隆抗體有哪些不足:特異性差、敏感性差、無均一性。
抗體藥物有哪些:1.放射性同位素標記的抗體治療藥物;2.抗癌藥物偶聯(lián)的抗體藥物;3.毒素偶聯(lián)的抗體藥物。次級代謝作用的定義及產(chǎn)物的特征?定義:是由特異蛋白質(zhì)調(diào)控產(chǎn)生的內(nèi)源化合物的合成、代謝及分解作用的綜合體現(xiàn)。產(chǎn)物特征:a:有明顯的分類學(xué)區(qū)域界限。b:其生物合成需在一定的條件下才能發(fā)生。c:缺乏明確的生理功能。d:是生物活動的多余成分。
影響植物次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生和累積的因素?1.生物條件:外植體 季節(jié) 休眠等。2.物理條件:溫度、光、通氣、滲透壓。3.化學(xué)因素:無機鹽、碳源、植物生長劑、維生素、氨基酸、前體。4.工業(yè)培養(yǎng)條件:培養(yǎng)灌類型、通氣、培養(yǎng)方法等。
植物細胞和微生物相比具有什么的差異?(一)結(jié)構(gòu)組成:1.細胞壁的組成不同:植物細胞的成分主要是纖維素,微生物的細胞壁主要是由肽聚糖組成。2.植物細胞擁有大的液泡和質(zhì)體。(二)用于培養(yǎng)時:1.植物細胞對營養(yǎng)的要求較復(fù)雜,而微生物要求較簡單。2.植物細胞會有有限的分化,而微生物不會。3.由于細胞壁的組成不同,植物細胞在培養(yǎng)時不能攪拌,而微生物可以。
植物細胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器類型?1.機械攪拌生物反應(yīng)器;2.鼓泡塔生物反應(yīng)器;3.氣升式生物反應(yīng)器;4.轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器;5.固定化生物反應(yīng)器。
兩相培養(yǎng)系統(tǒng)須滿足什么條件?1.添加相無毒,不影響細胞的生長和產(chǎn)物合成;2.產(chǎn)物易被固相吸附或易被有機相溶解;3.兩相易分開;4.如為固相,不吸附培養(yǎng)基中的添加成分,如植物生長調(diào)節(jié)劑,有機成分等。植物細胞培養(yǎng)的生理特性:細胞團的產(chǎn)生、抗張力強抗剪切力弱。
用微生物生產(chǎn)酶制劑的優(yōu)點:1.微生物種類多,品種齊全;2.微生物生長繁殖快,生長周期短,產(chǎn)量高;3.培養(yǎng)方法簡單,原料來源豐富,價格低廉,經(jīng)濟效益高,并可以通過控制培養(yǎng)條件來提高酶的產(chǎn)量;4.微生物具有較強的適應(yīng)性和應(yīng)變能力
優(yōu)良的產(chǎn)酶菌株應(yīng)滿足哪些要求:1繁殖快,產(chǎn)酶量高,酶的性質(zhì)應(yīng)符合使用要求,最好是產(chǎn)生胞外酶的菌;2不是致病菌,在系統(tǒng)發(fā)育上與病原體無關(guān),也不產(chǎn)生有毒物質(zhì);3產(chǎn)酶性能穩(wěn)定,不易變異退化,不易感染噬菌體;4能利用廉價的原料,發(fā)酵周期短,易于培養(yǎng)。
固定化酶的優(yōu)缺點:優(yōu)點:1.可以較長時間內(nèi)多次使用,酶的穩(wěn)定性高。2.反應(yīng)后,酶與底物和產(chǎn)物易于分開,易于純化,產(chǎn)品質(zhì)量高。缺點:1.酶活力有所損失;2.較適合于小分子底物,大分子底物基本無法進行反應(yīng);3.不適于多酶反應(yīng)體系。
酶工程主要研究內(nèi)容是什么?1.酶的分離、純化、大批量生產(chǎn)及應(yīng)用。2.酶和細胞的固定化及酶反應(yīng)器的研究。3.酶生產(chǎn)中基因工程技術(shù)的應(yīng)用及遺傳修飾酶研究。4.酶的分子改造與化學(xué)修飾以及酶的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系的研究。5.有機相中酶反應(yīng)的研究。6.酶的抑制劑,激活劑的開發(fā)及應(yīng)用與研究。7.抗體酶,核酸酶的研究。8.模擬酶,合成酶及酶分子的人工設(shè)計、合成的研究。酶生產(chǎn)菌種的來源:生產(chǎn)菌種可以從菌種保藏機構(gòu)和有關(guān)研究部門獲得,但大量的工作應(yīng)該是從自然界中分離篩選。自然界是產(chǎn)酶菌種的主要來源,土壤、深海、溫泉、火山、森林等都是菌種采集地。篩選產(chǎn)菌的方法與其他發(fā)酵微生物的篩選方法基本一致,主要包括以下幾個步驟:菌樣采集,菌種的分離初篩,純化,復(fù)篩和生產(chǎn)性能鑒定等。為了提高酶的產(chǎn)量,在酶的生產(chǎn)過程中應(yīng)不斷改良生產(chǎn)菌,主要應(yīng)用遺傳學(xué)原理進行改良,其基本途徑有:基因突變,基因轉(zhuǎn)移和基因克隆。
固定化細胞的優(yōu)點和缺點:優(yōu)點:1.無需進行酶的分離純化。2.細胞保持酶的原始狀態(tài),固定化過程中酶的回收率高。3.細胞內(nèi)酶比固定化酶穩(wěn)定性更高。4.細胞內(nèi)酶的輔酶因子可以自動更生。5.細胞本身含多酶體系,可催化一系列反應(yīng)。6.抗污染能力強。缺點:1.利用的僅是細胞內(nèi)酶,而細胞多種酶的存在,會形成不需要的副產(chǎn)物。2.細胞膜.細胞壁和載體都存在著擴散限制作用。3.載體形成的孔隙大小影響高分子底物的通透性。
第四篇:2014生物技術(shù)制藥復(fù)習(xí)題
第一章 緒論
名詞:
1生物技術(shù):是人類對生物資源(包括微生物、植物、動物)的利用、改造并為人類服務(wù)的技術(shù)。
2生物技術(shù)制藥:采用現(xiàn)代生物技術(shù)人為地創(chuàng)造一些條件,借助微生物、植物或動物來生產(chǎn)所需的醫(yī)藥品,稱為生物技術(shù)制藥。簡答題:
1生物技術(shù)包含的技術(shù)范疇及所占地位
答:基因工程(核心)、細胞工程(基礎(chǔ))、酶工程(條件)、發(fā)酵工程(技術(shù))、抗體工程(實例)。
2生物技術(shù)按技術(shù)特征分為哪三個發(fā)展階段,每一階段的技術(shù)特征是?
答:傳統(tǒng)生物技術(shù)階段,技術(shù)特征:釀造技術(shù);近代生物技術(shù)階段,技術(shù)特征:微生物發(fā)酵技術(shù);現(xiàn)代生物技術(shù)階段,技術(shù)特征:基因工程技術(shù)。3生物技術(shù)藥物的特征?
答:分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜;具有種屬特異性;針對性強,療效高;穩(wěn)定性差;基因穩(wěn)定性;免疫原性;體內(nèi)的半衰期短;受體效應(yīng);多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng);檢驗的特異性。4生物技術(shù)制藥的特征?
答:高技術(shù),高投入,長周期,高風(fēng)險,高收益。
第二章 基因工程制藥
名詞:
1基因工程技術(shù):就是將所要重組對象的目的基因插入、拼接、轉(zhuǎn)入新的宿主細胞,構(gòu)建成工程菌(或細胞),實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合,并使目的基因在工程菌內(nèi)進行復(fù)制和表達的技術(shù)。
2分批培養(yǎng):一次性將培養(yǎng)基加入反應(yīng)器中,接種培養(yǎng)后收獲細胞的操作方式。
3補料分批培養(yǎng):是將種子介入發(fā)酵罐中進行培養(yǎng),經(jīng)過一段時間后,間歇或連續(xù)地補加新鮮培養(yǎng)基,使菌體進一步生長的培養(yǎng)方法。
4連續(xù)培養(yǎng):是將種子接入發(fā)酵反應(yīng)器中,攪拌培養(yǎng)至菌體濃度達一定程度后,開動進料和出料蠕動泵,以一定稀釋率進行不間斷培養(yǎng)。
5高密度發(fā)酵:是指培養(yǎng)液中菌體的濃度在50gDCW/L以上,目的是降低成本,提高效率。6離子交換層析:是依據(jù)流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時結(jié)合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。
7疏水層析:是利用蛋白質(zhì)表面的疏水區(qū)域和固定相上疏水基團之間相互作用力差異,對蛋白組分進行分離的層析方法。
8親和層析:是利用固定化配體與目的蛋白質(zhì)之間非常特異的生物親和力進行吸附,這種結(jié)合既是特異的,又是可逆的,改變條件可以是結(jié)合解除。
9:凝膠過濾層析:是以多孔性凝膠填料為固定相,按分子大小對溶液中各組分進行分離的液相層析方法。
簡答題:
1利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點
答 : 大量生產(chǎn)過去難以獲得的生理活性蛋白和多肽,為臨床使用提供有效的保障;
可以提供足夠數(shù)量的生理活性物質(zhì),以便對其生理、生化、和結(jié)構(gòu)進行深入研究,從而擴大這些物質(zhì)的應(yīng)用范圍;
可以發(fā)現(xiàn)、挖掘更多的內(nèi)源性生理活性物質(zhì);
內(nèi)源生理活性物質(zhì)在作為藥物使用時存在的不足之處,可以通過基因工程和蛋白質(zhì)工程進行改造和去除;
可獲得新型化合物,擴大藥物篩選來源。2基因工程藥物制造的主要程序有哪些?
答:獲得目的基因,組建重組質(zhì)粒,構(gòu)建基因工程菌(或細胞),培養(yǎng)工程菌,產(chǎn)物分離純化,除菌過濾,半成品檢定,成品檢定,包裝。3人工合成目的基因的限制有哪些?
答:不能合成太長的基因;人工合成基因時,遺傳密碼的簡并性會為選擇密碼子帶來很大困難,當(dāng)以氨基酸順序推測核苷酸序列時,不一定與天然基因完全一致,易造成中性突變;費用較高。
4基因工程宿主菌應(yīng)滿足哪些要求?
答:具有高濃度、高產(chǎn)量、高產(chǎn)率;能利用易得廉價原料;不致病、不產(chǎn)生內(nèi)毒素;發(fā)熱量低、需氧低,適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵溫度和細胞形態(tài);容易進行代謝調(diào)控;容易進行重組DNA技術(shù);產(chǎn)物容易提取純化。
5基因工程中的表達載體必須具備哪些條件? 答:載體能獨立地復(fù)制;
應(yīng)具有靈活的克隆位點和方便的篩選標記,以利于外源基因的克隆、鑒定和篩選;
應(yīng)具有很強的啟動子,能為大腸桿菌的RNA聚合酶所識別;
應(yīng)具有阻遏子,使啟動子受到控制,只有當(dāng)誘導(dǎo)時才能進行轉(zhuǎn)錄;
應(yīng)具有很強的終止子,以便使RNA聚合酶集中力量轉(zhuǎn)錄克隆的外源基因,而不轉(zhuǎn)錄其他無關(guān)的的基因,同時很強的終止子所產(chǎn)生的mRNA較為穩(wěn)定。6影響目的基因在大腸桿菌中表達的因素有哪些?
答:外源基因的劑量,外源基因的表達效率,表達產(chǎn)物的穩(wěn)定性,細胞的代謝負荷,工程菌的培養(yǎng)條件。
7真核基因在大腸桿菌中的表達形式有哪些?
答:以融合蛋白的形式表達藥物基因;以非融合蛋白的形式表達藥物基因;分泌型表達藥物基因。
8表達用酵母菌株應(yīng)滿足哪些要求?
答:菌體生長力要強;菌體內(nèi)源蛋白酶要較弱;菌株性能要穩(wěn)定;分泌能力要強。第三章
1細胞工程:是以細胞為單位,按人們的意志,應(yīng)用細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等理論和技術(shù),有目的地進行精心設(shè)計,精心操作,使細胞的遺傳特性發(fā)生改變,從而達到改良或產(chǎn)生新品種的目的,以及使細胞增加或重新獲得產(chǎn)生某種特定產(chǎn)物的能力,從而在離體條件下進行大量培養(yǎng)、增殖,并提取出對人類有用的產(chǎn)品。
2代謝工程:即采用基因工程的手段,使工程細胞增加或建設(shè)某種酶,改造它的代謝能力和途徑,使其降低對某些營養(yǎng)物質(zhì)的需要,減少某些代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生和危害,以及控制工程細胞的增殖速度和制造產(chǎn)品的能力。
3組織工程:即通過對細胞的大量培養(yǎng),并用細胞直接作為一種治療手段用于臨床,或用培養(yǎng)的細胞進一步加工成一種組織,如人造皮膚、人造肝臟、人造胰腺、人造血管和人造骨等,并用于臨床。簡答題:
1動物細胞的生理特點? 答:細胞的分裂周期長;
細胞生長需貼附于基質(zhì),并有接觸抑制現(xiàn)象 正常二倍體細胞的生長壽命使有限的; 動物細胞對周圍環(huán)境十分敏感; 動物細胞對培養(yǎng)基的要求高;
動物細胞對蛋白質(zhì)的合成途徑和修飾功能與細菌不同。2生產(chǎn)用的動物細胞的種類?
答:原代細胞,二倍體細胞,轉(zhuǎn)化細胞系,融合細胞系,重組工程細胞系。3動物細胞培養(yǎng)過程中,加入血清的作用機制?
答:提供有利于細胞增殖所需的各種生長因子和激素; 提供有利于細胞貼壁所需的貼附因子和伸展因子; 提供可識別金屬、激素、維生素和脂質(zhì)的結(jié)合蛋白; 提供細胞生長所必需的脂肪酸和微量元素。4無血清培養(yǎng)基的優(yōu)點?
答:提高了細胞培養(yǎng)的可重復(fù)性,避免了由于血清批次之間差異的影響; 減少了由血清帶來病毒、真菌和支原體等微生物污染的危險; 供應(yīng)充足、穩(wěn)定; 細胞產(chǎn)品易于純化;
避免了血清中某些因素對有些細胞的毒性;
減少了血清中蛋白對某些生物測定的干擾,便于對實驗結(jié)果的分析。5懸浮培養(yǎng)的優(yōu)缺點?
答:優(yōu)點:操作簡單,培養(yǎng)的體積大、成本低;培養(yǎng)條件比較均一;傳質(zhì)、傳氧較好;傳代時無需消化分散;容易擴大培養(yǎng)規(guī)模。
缺點:由于細胞體積較小,難采用罐流培養(yǎng),細胞密度較低。6貼壁培養(yǎng)的優(yōu)缺點?
答:優(yōu)點: 適用的細胞較廣;容易更換培養(yǎng)液;容易采用罐流培養(yǎng)方式使細胞達到高密度。缺點: 操作比較麻煩;培養(yǎng)條件不易均一;傳質(zhì)、傳氧較差;不能有效監(jiān)測細胞的生長;需要合適的貼附材料和足夠的面積;擴大培養(yǎng)比較困難,投資大。7動物細胞生物反應(yīng)器的類型?
答 :攪拌式生物反應(yīng)器,氣升式生物反應(yīng)器,中空纖維式生物反應(yīng)器,透析袋或膜式生物反應(yīng)器,固定床或流化床式生物反應(yīng)器。缺點:固定化過程中,酶活力有損失;增加了生產(chǎn)成本,初始投資大;只能用于可溶性底物,而且較適于小分子底物,對大分子底物不適宜;胞內(nèi)的酶必須經(jīng)過酶的分離純化過程;不適用于多酶反應(yīng)。
第五篇:生物技術(shù)制藥教學(xué)大綱
第一章 緒論(2學(xué)時)第一節(jié) 生物技術(shù)概述 1 生物技術(shù)的概念 2 生物技術(shù)發(fā)展史 第二節(jié) 生物技術(shù)制藥 1 生物技術(shù)制藥的概念 2 生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用 我國生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和發(fā)展前景 4 醫(yī)藥生物技術(shù)發(fā)展展望
第二章 生物藥物(10學(xué)時)
1.生物藥物的來源、特性、分類與制備。(2學(xué)時)
2.氨基酸類藥物:氨基酸類藥物研究概況;在醫(yī)藥中的應(yīng)用;氨基酸生產(chǎn)。(2學(xué)時)3.多肽、蛋白質(zhì)類藥物:多肽、蛋白質(zhì)類藥物的特點、分離純化方法、工業(yè)生產(chǎn)制備過程。(2學(xué)時)
4.核酸類藥物:概述(分類、應(yīng)用);生產(chǎn)方法;核酸類藥物的制備。(2學(xué)時)5.糖類藥物:制備;純化。(2學(xué)時)
第三章 基因工程制藥(8學(xué)時)
通過本章學(xué)習(xí),了解基因工程藥物研制的意義,掌握基因工程藥物的研制過程、研制方法。1概述。
2基因工程藥物生產(chǎn)的基本過程。(2)3目的基因的獲得:直接分離法;從基因文庫中篩選;逆轉(zhuǎn)錄法;人工合成法。4目的基因與運載體的體外重組:常用載體;目的基因與運載體的體外重組。5重組分子導(dǎo)入受體細胞;導(dǎo)入方法;影響轉(zhuǎn)化的因素;陽性重組體的篩選。(2)6基因表達:大腸桿菌中的基因表達;真核基因在原核生物中的表達方式;真核基因在真核生物中的表達;真核基因在動物細胞中的表達。(2)7基因工程下游技術(shù);下游技術(shù)的要求;基因工程菌的穩(wěn)定性;基因工程菌發(fā)酵。8基因工程藥物的分離、純化:分離純化的基本過程;分離純化的技術(shù)。
9基因工程藥物的質(zhì)量控制:材料的質(zhì)量控制;培養(yǎng)過程的質(zhì)量控制;純化工藝工程的質(zhì)量控制。(2)第四章 動物細胞工程制藥(8學(xué)時)1 概述: 形態(tài)及生理特性。(2)生產(chǎn)用的動物細胞:生產(chǎn)用動物細胞的要求;生產(chǎn)用動物細胞的獲取。4 基因工程細胞的構(gòu)建和篩選;真核細胞基因表達載體的構(gòu)建;基因載體的導(dǎo)入和高效表達工程細胞株的篩選。(2)動物細胞的培養(yǎng)條件和培養(yǎng)基 6 動物細胞培養(yǎng)的基本方法(2)7 動物細胞大量培養(yǎng)的方法和操作方式 動物細胞生物反應(yīng)器及檢測控制系統(tǒng):攪拌式生物反應(yīng)器;氣升式生物反應(yīng)器;流化床生物反應(yīng)器。(2)
第五章 抗體制藥(4學(xué)時)1概述
2單克隆抗體:制備;細胞融合;雜交瘤的培養(yǎng)、篩選及克隆化。(2)
3鼠源性單克隆抗體的改造:Ig分子的結(jié)構(gòu)模式圖;結(jié)構(gòu)改造;基因工程抗體。4抗體的應(yīng)用:臨床檢驗;層析介質(zhì);導(dǎo)向藥物。(2)