生物技術(shù)制藥復(fù)習(xí)題(含答案)一、名詞解釋1.生物技術(shù)制藥利用基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等生物技術(shù)，借助生物體、生物組織、細(xì)胞或其成分，綜合應(yīng)用化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等學(xué)科原理和技術(shù)方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。答案：生物技術(shù)制藥是融合多學(xué)科技術(shù)，以生物體相關(guān)成分或組織為基礎(chǔ)，依據(jù)特定學(xué)科原理和方法制造的用于防治診的制品。2.基因工程藥物先確定對某種疾病有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì)，然后將控制該蛋白質(zhì)合成過程的基因取出來，經(jīng)過一系列基因操作，最后將該基因放入可以大量生產(chǎn)的受體細(xì)胞中去，使之表達(dá)出能夠治病的蛋白質(zhì)，通過分離、純化等手段，提取這種蛋白質(zhì)藥物。答案：基因工程藥物是通過對有防治作用蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行操作，導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá)出目標(biāo)蛋白質(zhì)，再經(jīng)分離純化得到的藥物。3.單克隆抗體由單一B淋巴細(xì)胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對某一特定抗原表位的抗體。答案：單克隆抗體是由單一B淋巴細(xì)胞克隆生成的，高度均一且只針對特定抗原表位的抗體。4.發(fā)酵工程指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。答案：發(fā)酵工程是運(yùn)用現(xiàn)代工程技術(shù)，借助微生物特定功能生產(chǎn)有用產(chǎn)品或用于工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)。5.固定化酶通過物理或化學(xué)的方法，將酶束縛于水不溶的載體上，或?qū)⒚甘`在一定的空間內(nèi)，限制酶分子的自由流動(dòng)，但能使酶發(fā)揮催化作用的酶制劑。答案：固定化酶是通過物理或化學(xué)方式將酶固定在水不溶載體或一定空間內(nèi)，能保持催化活性的酶制劑。二、選擇題1.下列不屬于基因工程制藥常用的受體細(xì)胞是（）A.大腸桿菌B.酵母菌C.動(dòng)物細(xì)胞D.植物細(xì)胞答案：D?；蚬こ讨扑幊Ｓ玫氖荏w細(xì)胞有大腸桿菌、酵母菌、動(dòng)物細(xì)胞等。植物細(xì)胞一般較少作為基因工程制藥的受體細(xì)胞，因?yàn)槠渑囵B(yǎng)和操作相對復(fù)雜，且產(chǎn)物提取等過程也有一定難度。2.單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合后，要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細(xì)胞是（）①B淋巴細(xì)胞②小鼠骨髓瘤細(xì)胞③B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞④小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞⑤雜交瘤細(xì)胞A.①②③④B.①③⑤C.②④D.②③答案：A。特定培養(yǎng)基是為了篩選出雜交瘤細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞、小鼠骨髓瘤細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞都不能在該特定培養(yǎng)基上存活增殖，只有雜交瘤細(xì)胞能存活增殖。3.發(fā)酵工程中，選育優(yōu)良品種的方法有多種，其中能定向培育新品種的方法是（）A.人工誘變B.細(xì)胞工程C.基因工程D.雜交育種答案：C。人工誘變是不定向的，雜交育種一般也是在已有基因組合基礎(chǔ)上進(jìn)行，有一定隨機(jī)性。細(xì)胞工程雖然能改造細(xì)胞，但基因工程可以按照人們的意愿定向地改造生物的遺傳性狀，從而定向培育新品種。4.固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)相比，所具備的特點(diǎn)是（）A.成本更低、操作更容易B.固定化酶一般只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)C.酶的活性更容易受影響D.對反應(yīng)底物的要求更低答案：B。固定化細(xì)胞成本更低、操作更容易；固定化酶一般只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，這是其特點(diǎn)；固定化酶的活性相對更穩(wěn)定，受影響較小；固定化細(xì)胞對反應(yīng)底物的要求更低。5.下列關(guān)于生物技術(shù)制藥的說法，錯(cuò)誤的是（）A.生物技術(shù)制藥可以生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥難以生產(chǎn)的藥物B.基因工程藥物的生產(chǎn)過程中不需要進(jìn)行分離和純化C.單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)D.發(fā)酵工程在生物技術(shù)制藥中有著廣泛的應(yīng)用答案：B。生物技術(shù)制藥能生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥難以生產(chǎn)的藥物，如一些蛋白質(zhì)類藥物。單克隆抗體特異性強(qiáng)、靈敏度高。發(fā)酵工程在生物技術(shù)制藥中廣泛應(yīng)用，用于生產(chǎn)抗生素等。而基因工程藥物生產(chǎn)過程中，表達(dá)出目標(biāo)蛋白質(zhì)后，必須進(jìn)行分離和純化才能得到符合藥用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。三、簡答題1.簡述基因工程制藥的基本流程?；蚬こ讨扑幍幕玖鞒讨饕ㄒ韵聨讉€(gè)步驟：（1）目的基因的獲取：從生物體基因組中分離出帶有目的基因的DNA片段，或者通過人工合成的方法獲得目的基因?？梢圆捎肞CR技術(shù)擴(kuò)增已知序列的目的基因，也可以從基因文庫中篩選目的基因。（2）基因載體的選擇與構(gòu)建：選擇合適的基因載體，如質(zhì)粒、噬菌體、病毒等。對載體進(jìn)行改造和修飾，使其具備合適的限制性酶切位點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子等元件，以便與目的基因連接。（3）目的基因與載體的連接：用限制性內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體，產(chǎn)生互補(bǔ)的粘性末端或平末端，然后在DNA連接酶的作用下，將目的基因與載體連接形成重組DNA分子。（4）重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞：將重組DNA分子通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、顯微注射等方法導(dǎo)入合適的受體細(xì)胞，如大腸桿菌、酵母菌、動(dòng)物細(xì)胞等。（5）重組體的篩選與鑒定：通過抗生素抗性篩選、核酸雜交、PCR檢測等方法，篩選出含有重組DNA分子的受體細(xì)胞。對篩選出的陽性克隆進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，如測序分析，確保目的基因正確插入載體且序列正確。（6）工程菌（細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)：將篩選鑒定合格的工程菌（細(xì)胞）進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，優(yōu)化培養(yǎng)條件，如溫度、pH值、營養(yǎng)物質(zhì)濃度等，以提高目的蛋白的表達(dá)量。（7）目的蛋白的分離與純化：采用離心、過濾、沉淀、色譜分離等方法，從培養(yǎng)物中分離和純化目的蛋白，使其達(dá)到藥用標(biāo)準(zhǔn)。（8）藥物的質(zhì)量檢測與制劑：對純化后的目的蛋白進(jìn)行質(zhì)量檢測，包括純度、活性、穩(wěn)定性等方面的檢測。然后根據(jù)藥物的性質(zhì)和臨床需求，制成合適的劑型，如注射劑、片劑等。2.單克隆抗體制備的原理和基本步驟是什么？原理：B淋巴細(xì)胞能夠產(chǎn)生抗體，但在體外不能無限增殖；骨髓瘤細(xì)胞能在體外無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體。將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成的雜交瘤細(xì)胞既具有B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力，又具有骨髓瘤細(xì)胞無限增殖的特性，通過克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，就可以篩選出能產(chǎn)生特異性單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞?；静襟E：（1）免疫動(dòng)物：用特定的抗原免疫小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，使小鼠體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞致敏。（2）細(xì)胞融合：取免疫小鼠的脾細(xì)胞（含致敏的B淋巴細(xì)胞）與骨髓瘤細(xì)胞，在聚乙二醇（PEG）等融合劑的作用下進(jìn)行融合，形成雜交瘤細(xì)胞。（3）篩選雜交瘤細(xì)胞：將融合后的細(xì)胞接種到特定的選擇性培養(yǎng)基上，未融合的B淋巴細(xì)胞和自身融合的B淋巴細(xì)胞不能存活，未融合的骨髓瘤細(xì)胞和自身融合的骨髓瘤細(xì)胞也不能存活，只有雜交瘤細(xì)胞能存活增殖。（4）克隆化培養(yǎng)與抗體檢測：對篩選出的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng)，即通過有限稀釋法等將雜交瘤細(xì)胞單個(gè)分離，使其在培養(yǎng)孔中單獨(dú)生長形成克隆。同時(shí)，用相應(yīng)的抗原檢測各克隆細(xì)胞培養(yǎng)上清液中是否含有特異性抗體，篩選出能產(chǎn)生所需單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。（5）單克隆抗體的大量制備：可以通過體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，從培養(yǎng)上清液中提取單克隆抗體；也可以將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)，在小鼠腹腔中生長繁殖并產(chǎn)生大量腹水，從腹水中提取單克隆抗體。3.簡述發(fā)酵工程在生物技術(shù)制藥中的應(yīng)用。發(fā)酵工程在生物技術(shù)制藥中有廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）抗生素的生產(chǎn)：抗生素是發(fā)酵工程在制藥領(lǐng)域的重要產(chǎn)品。許多抗生素如青霉素、鏈霉素、紅霉素等都是通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)的。通過篩選高產(chǎn)菌株、優(yōu)化發(fā)酵條件等方法，可以提高抗生素的產(chǎn)量和質(zhì)量。（2）氨基酸和維生素的生產(chǎn)：利用發(fā)酵工程可以生產(chǎn)多種氨基酸，如谷氨酸、賴氨酸等，這些氨基酸在醫(yī)藥領(lǐng)域有重要用途，可作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑或藥物合成的原料。同時(shí)，一些維生素如維生素C、維生素B族等也可以通過發(fā)酵的方法生產(chǎn)。（3）酶類藥物的生產(chǎn)：許多酶類藥物如尿激酶、鏈激酶等可以通過發(fā)酵工程生產(chǎn)。選擇合適的微生物菌株，通過發(fā)酵培養(yǎng)使其表達(dá)和分泌目標(biāo)酶，然后進(jìn)行分離和純化得到酶類藥物。（4）疫苗的生產(chǎn)：一些病毒疫苗可以通過發(fā)酵工程培養(yǎng)病毒，然后經(jīng)過滅活、減毒等處理制成疫苗。例如，利用雞胚培養(yǎng)流感病毒，再經(jīng)過一系列工藝制備流感疫苗。（5）基因工程藥物的生產(chǎn)：發(fā)酵工程可用于基因工程菌（細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)，使重組基因在工程菌（細(xì)胞）中高效表達(dá)目標(biāo)蛋白。如利用大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)胰島素等基因工程藥物。（6）藥用真菌的發(fā)酵：一些藥用真菌如靈芝、茯苓等可以通過液體發(fā)酵的方法進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，提取其有效成分，制成藥用制劑。發(fā)酵培養(yǎng)可以提高藥用真菌有效成分的產(chǎn)量和質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。4.固定化酶有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：（1）可重復(fù)使用：固定化酶可以在反應(yīng)結(jié)束后與反應(yīng)液分離，通過簡單的洗滌等操作后可以重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本。（2）穩(wěn)定性提高：固定化酶與載體結(jié)合后，其空間結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，對溫度、pH值等外界因素的耐受性增強(qiáng)，不易失活，延長了酶的使用壽命。（3）便于連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)：固定化酶可以裝在反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的酶催化反應(yīng)，便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率。（4）產(chǎn)物易分離：反應(yīng)結(jié)束后，固定化酶容易與產(chǎn)物分離，簡化了產(chǎn)物的分離和純化過程，提高了產(chǎn)物的純度和質(zhì)量。缺點(diǎn)：（1）酶活性降低：固定化過程可能會(huì)影響酶的活性中心，導(dǎo)致酶的活性部分降低，催化效率可能不如游離酶。（2）固定化成本較高：需要選擇合適的載體和固定化方法，載體的制備和固定化操作過程可能較為復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本。（3）底物特異性改變：固定化后酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化，可能會(huì)導(dǎo)致酶對底物的特異性發(fā)生改變，影響其對底物的選擇性。（4）不適用于大分子底物：由于載體的空間位阻等因素，固定化酶對大分子底物的催化作用可能受到限制，不太適合催化大分子底物的反應(yīng)。四、論述題1.論述生物技術(shù)制藥與傳統(tǒng)制藥相比有哪些優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。優(yōu)勢：（1）藥物種類的拓展：生物技術(shù)制藥可以生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥難以生產(chǎn)的藥物，如蛋白質(zhì)類藥物、核酸類藥物等。許多疾病是由于體內(nèi)某些蛋白質(zhì)缺乏或功能異常引起的，生物技術(shù)制藥可以通過基因工程等手段生產(chǎn)出這些蛋白質(zhì)藥物，直接補(bǔ)充或調(diào)節(jié)體內(nèi)蛋白質(zhì)的功能，為治療這些疾病提供了新的途徑。例如，胰島素、生長激素等蛋白質(zhì)類藥物的生產(chǎn)，為糖尿病、生長發(fā)育障礙等疾病的治療帶來了革命性的變化。（2）藥物療效的提高：生物技術(shù)制藥生產(chǎn)的藥物具有更高的特異性和活性。單克隆抗體能夠特異性地識(shí)別和結(jié)合抗原，對疾病進(jìn)行精準(zhǔn)治療，減少了對正常組織的副作用?；蛑委熆梢灾苯俞槍膊〉母础蛉毕葸M(jìn)行修復(fù)或調(diào)控，有可能從根本上治愈一些遺傳性疾病。（3）生產(chǎn)效率的提升：發(fā)酵工程和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得生物技術(shù)制藥可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效的生產(chǎn)。通過優(yōu)化培養(yǎng)條件和工程菌（細(xì)胞）的構(gòu)建，可以在相對較短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出大量的藥物。例如，利用基因工程改造的大腸桿菌或酵母菌，可以高效表達(dá)目標(biāo)蛋白質(zhì)，大大提高了藥物的產(chǎn)量。（4）個(gè)性化醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)：生物技術(shù)制藥為個(gè)性化醫(yī)療提供了可能。通過基因檢測技術(shù)，可以了解患者的基因信息，根據(jù)患者的基因特征設(shè)計(jì)和生產(chǎn)個(gè)性化的藥物。例如，針對某些癌癥患者的特定基因突變，開發(fā)相應(yīng)的靶向藥物，提高治療的針對性和有效性。挑戰(zhàn)：（1）技術(shù)難度大：生物技術(shù)制藥涉及到基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程等多個(gè)前沿領(lǐng)域的技術(shù)，對技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)和技能要求較高?；虿僮鳌⒓?xì)胞培養(yǎng)、蛋白質(zhì)分離純化等過程都需要嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件和精細(xì)的操作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或產(chǎn)品質(zhì)量下降。（2）研發(fā)成本高：從目的基因的篩選、載體構(gòu)建、細(xì)胞株的建立到臨床前研究和臨床試驗(yàn)，生物技術(shù)制藥的研發(fā)過程需要投入大量的資金和時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一種新藥的研發(fā)成本可能高達(dá)數(shù)億美元，研發(fā)周期可能長達(dá)十幾年。而且，研發(fā)過程中存在很高的失敗風(fēng)險(xiǎn)，許多研發(fā)項(xiàng)目可能在中途夭折。（3）質(zhì)量控制嚴(yán)格：生物技術(shù)藥物的質(zhì)量控制比傳統(tǒng)藥物更為嚴(yán)格。由于生物技術(shù)藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)較為復(fù)雜，其質(zhì)量受到多種因素的影響，如生產(chǎn)工藝、培養(yǎng)條件、儲(chǔ)存條件等。因此，需要建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，對藥物的純度、活性、穩(wěn)定性、安全性等進(jìn)行全面的檢測和監(jiān)控，以確保藥物的質(zhì)量和有效性。（4）倫理和法律問題：生物技術(shù)制藥涉及到一些倫理和法律問題，如基因編輯技術(shù)可能引發(fā)的倫理爭議，基因?qū)＠臍w屬和保護(hù)問題等。這些問題需要在法律和倫理層面進(jìn)行深入的探討和規(guī)范，以確保生物技術(shù)制藥的健康發(fā)展。（5）市場競爭激烈：隨著生物技術(shù)制藥的發(fā)展，越來越多的企業(yè)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，市場競爭日益激烈。企業(yè)不僅要面對國內(nèi)同行的競爭，還要面對國際巨頭的挑戰(zhàn)。如何在激烈的市場競爭中脫穎而出，提高產(chǎn)品的市場占有率，是生物技術(shù)制藥企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。2.舉例說明生物技術(shù)制藥在疾病治療中的應(yīng)用及前景。應(yīng)用：（1）癌癥治療：-單克隆抗體藥物：如曲妥珠單抗，它是針對人表皮生長因子受體2（HER-2）的單克隆抗體。HER-2在部分乳腺癌細(xì)胞中過度表達(dá)，曲妥珠單抗可以特異性地結(jié)合HER-2，阻斷其信號(hào)傳導(dǎo)通路，抑制腫瘤細(xì)胞的生長和增殖，同時(shí)還能激活免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。臨床研究表明，曲妥珠單抗顯著提高了HER-2陽性乳腺癌患者的生存率和生活質(zhì)量。-免疫檢查點(diǎn)抑制劑：如帕博利珠單抗，它通過阻斷程序性死亡受體1（PD-1）與其配體的相互作用，解除腫瘤細(xì)胞對免疫系統(tǒng)的抑制，激活T細(xì)胞的抗腫瘤活性。帕博利珠單抗在多種癌癥如黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌等的治療中顯示出了良好的療效，為晚期癌癥患者帶來了新的希望。-腫瘤疫苗：個(gè)性化腫瘤疫苗是根據(jù)患者自身腫瘤細(xì)胞的基因突變信息定制的疫苗。例如，通過對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行全基因組測序，篩選出腫瘤特異性抗原，然后制備成疫苗注射給患者，激發(fā)患者自身的免疫系統(tǒng)識(shí)別和攻擊腫瘤細(xì)胞。目前，腫瘤疫苗在黑色素瘤等癌癥的治療中處于臨床研究階段，展現(xiàn)出了一定的應(yīng)用前景。（2）心血管疾病治療：-溶栓藥物：尿激酶、鏈激酶等溶栓藥物可以通過發(fā)酵工程生產(chǎn)。這些藥物能夠激活纖溶酶原，使其轉(zhuǎn)化為纖溶酶，溶解血栓，恢復(fù)血管通暢。在急性心肌梗死、腦梗死等血栓性疾病的治療中，溶栓藥物發(fā)揮了重要作用，能夠降低患者的死亡率和致殘率。-重組人血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）：VEGF可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移，促進(jìn)新血管的生成。在缺血性心臟病等疾病的治療中，通過基因治療的方法將VEGF基因?qū)肴毖M織，有望促進(jìn)側(cè)支循環(huán)的形成，改善心肌供血。（3）神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療：-神經(jīng)生長因子（NGF）：NGF對神經(jīng)元的生長、發(fā)育、存活和功能維持具有重要作用。生物技術(shù)制藥可以生產(chǎn)重組NGF，用于治療一些神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，如阿爾茨海默病、帕金森病等。雖然目前NGF治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病還處于研究階段，但為這些疾病的治療提供了新