生物技术制药工艺知识点库

生物技术制药工艺知识点库姓名_________________________地址_______________________________学号______________________密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.生物技术制药工艺的基本步骤包括：

a.基因克隆

b.转化

c.表达

d.产物的纯化

e.以上都是

2.以下哪项不是重组蛋白质药物的分类：

a.重组人胰岛素

b.重组人干扰素

c.重组人抗体

d.重组人细胞因子

e.重组人激素

3.以下哪种技术用于基因克隆：

a.PCR

b.Southernblotting

c.Northernblotting

d.Westernblotting

e.以上都是

4.以下哪种技术用于蛋白质表达：

a.表达载体构建

b.细胞培养

c.发酵罐培养

d.亲和层析

e.以上都是

5.以下哪种技术用于蛋白质纯化：

a.盐析

b.超滤

c.离子交换层析

d.膜分离

e.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：e.以上都是

解题思路：生物技术制药工艺的基本步骤涉及从基因克隆、转化、表达到产物的纯化，这些步骤是连续且必不可少的，因此选择e项。

2.答案：e.重组人激素

解题思路：重组蛋白质药物主要包括胰岛素、干扰素、抗体和细胞因子等，它们都是由基因工程技术合成的。重组人激素虽然也是通过基因工程生产的，但通常不被归类为重组蛋白质药物。

3.答案：e.以上都是

解题思路：基因克隆是基因工程的核心技术，常用的技术包括PCR、Southernblotting、Northernblotting和Westernblotting等。

4.答案：e.以上都是

解题思路：蛋白质表达通常涉及表达载体构建、细胞培养、发酵罐培养和亲和层析等步骤，这些步骤共同保证蛋白质的有效表达。

5.答案：e.以上都是

解题思路：蛋白质纯化可以通过多种技术实现，包括盐析、超滤、离子交换层析和膜分离等，以去除杂质，得到高纯度的蛋白质产品。二、填空题1.生物技术制药工艺包括细胞培养、发酵、提取、精制、制剂等步骤。

2.重组蛋白质药物的分类包括单克隆抗体、融合蛋白、重组毒素、人源化蛋白等。

3.基因克隆的常用技术有转化法、PCR法、同源重组等。

4.蛋白质表达的常用技术有原核表达系统、真核表达系统、酶促反应等。

5.蛋白质纯化的常用技术有凝胶过滤色谱、离子交换色谱、亲和色谱等。

答案及解题思路：

1.生物技术制药工艺

答案：细胞培养、发酵、提取、精制、制剂

解题思路：生物技术制药工艺是从生物体内或通过生物工程方法制备药物的过程，通常包括细胞培养以获取生物制品，然后进行发酵以增加产物量，提取是从细胞或组织中获得目的蛋白，精制是纯化目标蛋白的过程，最后通过制剂步骤制成药物产品。

2.重组蛋白质药物的分类

答案：单克隆抗体、融合蛋白、重组毒素、人源化蛋白

解题思路：重组蛋白质药物是根据其化学和结构特点进行分类的，单克隆抗体和融合蛋白是通过基因工程技术构建的特定蛋白质，重组毒素是工程化设计的毒素蛋白，而人源化蛋白则是指通过与人类基因相兼容的方式合成的蛋白。

3.基因克隆的常用技术

答案：转化法、PCR法、同源重组

解题思路：基因克隆是将特定的DNA序列复制并插入载体中的过程，转化法是将目的DNA片段导入受体细胞中，PCR法通过体外酶促反应扩增特定DNA片段，同源重组则是利用DNA同源区域的互补进行基因拼接的技术。

4.蛋白质表达的常用技术

答案：原核表达系统、真核表达系统、酶促反应

解题思路：蛋白质表达是通过生物体系合成目标蛋白的过程，原核表达系统通常用于快速表达蛋白，真核表达系统则用于更复杂的蛋白质合成，而酶促反应是指在生物酶的催化下进行的蛋白质合成。

5.蛋白质纯化的常用技术

答案：凝胶过滤色谱、离子交换色谱、亲和色谱

解题思路：蛋白质纯化是从复杂的混合物中提取纯蛋白的过程，凝胶过滤色谱通过分子大小分离蛋白质，离子交换色谱基于蛋白质电荷的不同进行分离，亲和色谱则是利用蛋白质与其配体之间的特定相互作用来纯化。三、判断题1.生物技术制药工艺中，基因克隆是第一步。（√）

2.重组人胰岛素属于重组蛋白质药物。（√）

3.PCR技术可以用于基因克隆。（√）

4.细胞培养是蛋白质表达的关键步骤。（√）

5.亲和层析是蛋白质纯化的常用技术。（√）

答案及解题思路：

答案：

1.正确。在生物技术制药工艺中，基因克隆通常是第一步，因为需要通过克隆特定基因来生产目标蛋白质。

2.正确。重组人胰岛素是通过将人类胰岛素基因插入到表达载体中，然后在宿主细胞中表达出来的一种蛋白质药物，因此属于重组蛋白质药物。

3.正确。PCR技术（聚合酶链式反应）可以用于基因克隆，通过复制目标DNA片段来获取大量基因序列。

4.正确。细胞培养是实现蛋白质表达的关键步骤，因为目标基因需要在宿主细胞内表达，以产生所需的蛋白质产品。

5.正确。亲和层析是一种常用的蛋白质纯化技术，它利用蛋白质与其配体（如抗体或配体分子）之间的特定相互作用来分离蛋白质。

解题思路：

1.分析生物技术制药工艺的基本步骤，了解基因克隆作为起始步骤的重要性。

2.确认重组人胰岛素的定义和分类，判断其是否属于重组蛋白质药物。

3.理解PCR技术的原理和应用，判断其是否适用于基因克隆。

4.分析蛋白质表达的过程，确定细胞培养在其中的关键作用。

5.研究蛋白质纯化的多种方法，确认亲和层析的常见性和有效性。四、简答题1.简述生物技术制药工艺的基本步骤。

步骤一：目标蛋白质的筛选与鉴定

描述：通过生物信息学分析、实验验证等方法，筛选出具有药用价值的蛋白质。

解题思路：结合最新的生物信息学工具和实验技术，阐述如何进行目标蛋白质的筛选和鉴定。

步骤二：基因克隆与表达载体的构建

描述：将目标蛋白质基因插入到表达载体中，构建可用于细胞表达的载体。

解题思路：介绍常用的克隆技术，如PCR、基因合成等，以及表达载体的构建方法。

步骤三：细胞培养与蛋白质表达

描述：在生物反应器中进行细胞培养，使重组蛋白质在细胞内表达。

解题思路：讨论不同类型的细胞（如细菌、昆虫细胞、哺乳动物细胞）在蛋白质表达中的应用。

步骤四：蛋白质的分离与纯化

描述：通过多种纯化技术，如离子交换、亲和层析、凝胶过滤等，从细胞培养液中分离和纯化目标蛋白质。

解题思路：分析不同纯化技术的原理和适用性，以及如何优化纯化过程。

步骤五：蛋白质的检测与质量控制

描述：对纯化的蛋白质进行生物活性、纯度、稳定性等检测，保证其质量符合药用标准。

解题思路：介绍蛋白质检测的常用方法，如SDSPAGE、ELISA、生物活性测定等。

步骤六：药物制剂的开发

描述：将纯化的蛋白质制成适合临床应用的药物制剂。

解题思路：讨论药物制剂的类型（如注射剂、口服液等）和制备工艺。

2.简述重组蛋白质药物的主要分类。

分类一：治疗性蛋白

描述：用于治疗疾病的蛋白质，如胰岛素、生长激素等。

解题思路：列举常见的治疗性蛋白及其应用。

分类二：疫苗

描述：用于预防疾病的蛋白质，如流感疫苗、HPV疫苗等。

解题思路：介绍疫苗的原理和重组蛋白疫苗的优势。

分类三：诊断试剂

描述：用于疾病诊断的蛋白质，如肿瘤标志物、病原体检测等。

解题思路：阐述诊断试剂的类型和重组蛋白在其中的应用。

3.简述基因克隆的常用技术。

技术一：PCR扩增

描述：通过聚合酶链反应技术扩增目的基因片段。

解题思路：介绍PCR的基本原理、操作步骤和注意事项。

技术二：酶切连接

描述：利用限制性内切酶切割目的基因和载体，然后通过DNA连接酶连接成重组质粒。

解题思路：讨论不同酶切位点的选择和连接效率的影响因素。

技术三：分子标记辅助选择

描述：利用分子标记技术筛选含有目的基因的克隆。

解题思路：介绍常用的分子标记技术，如PCRRFLP、SSCP等。

4.简述蛋白质表达的常用技术。

技术一：大肠杆菌表达系统

描述：利用大肠杆菌作为宿主细胞进行蛋白质表达。

解题思路：讨论大肠杆菌表达系统的优点和局限性。

技术二：哺乳动物细胞表达系统

描述：利用哺乳动物细胞（如CHO细胞）进行蛋白质表达。

解题思路：比较哺乳动物细胞表达系统与大肠杆菌表达系统的差异。

技术三：昆虫细胞表达系统

描述：利用昆虫细胞（如果蝇细胞）进行蛋白质表达。

解题思路：分析昆虫细胞表达系统的特点和应用。

5.简述蛋白质纯化的常用技术。

技术一：离子交换层析

描述：利用蛋白质与离子交换树脂之间的电荷差异进行分离。

解题思路：介绍离子交换层析的原理、操作步骤和影响因素。

技术二：亲和层析

描述：利用蛋白质与特定配体的亲和力进行分离。

解题思路：讨论亲和层析的配体选择、亲和力大小和洗脱条件。

技术三：凝胶过滤层析

描述：根据蛋白质分子量大小进行分离。

解题思路：分析凝胶过滤层析的原理、填料选择和分离效果。

答案及解题思路：

对于每个简答题，首先明确题目要求，然后结合所学知识和实际案例，逐步展开解答。在解答过程中，注意逻辑清晰、条理分明，并突出重点。例如在回答“简述生物技术制药工艺的基本步骤”时，首先要概述整个工艺流程，然后分别详细阐述每个步骤的具体内容和方法。在回答“简述重组蛋白质药物的主要分类”时，要列举不同类型的重组蛋白质药物，并简要说明其应用和特点。通过这样的解题思路，可以保证答案的准确性和完整性。五、论述题1.论述生物技术制药工艺中，基因克隆、蛋白质表达和蛋白质纯化三个步骤的相互关系。

（1）基因克隆：

基因克隆是指将目的基因插入到载体中，形成重组DNA的过程。

基因克隆的目的是为了获得足够量的目的基因，以便后续的蛋白质表达。

（2）蛋白质表达：

蛋白质表达是指将克隆到的基因在宿主细胞中转录和翻译成蛋白质的过程。

蛋白质表达是生物技术制药工艺的核心步骤，直接关系到药物的品质和产量。

（3）蛋白质纯化：

蛋白质纯化是指从混合物中分离出所需蛋白质的过程。

蛋白质纯化的目的是为了获得高纯度的目标蛋白质，保证药物的安全性和有效性。

（4）相互关系：

基因克隆是蛋白质表达的前提，获得足够量的目的基因才能进行蛋白质表达。

蛋白质表达是基因克隆的结果，通过表达过程获得目标蛋白质。

蛋白质纯化是连接基因克隆和蛋白质表达的桥梁，保证目标蛋白质的纯度和质量。

2.论述生物技术制药工艺在医药领域的应用。

（1）治疗性蛋白质药物：

生物技术制药工艺可以生产出多种治疗性蛋白质药物，如干扰素、单克隆抗体、重组人胰岛素等。

这些药物在治疗各种疾病，如癌症、自身免疫疾病、糖尿病等方面发挥了重要作用。

（2）疫苗研发：

生物技术制药工艺可以用于疫苗的研发和生产，如乙型肝炎疫苗、流感疫苗等。

通过生物技术制备的疫苗具有高效、安全、易于储存等优点。

（3）基因治疗：

生物技术制药工艺可以用于基因治疗，将正常基因导入患者细胞中，治疗遗传性疾病。

基因治疗为许多遗传性疾病患者带来了希望。

（4）诊断试剂：

生物技术制药工艺可以生产出各种诊断试剂，如酶联免疫吸附测定（ELISA）、聚合酶链反应（PCR）等。

这些试剂在疾病诊断、病原体检测等方面发挥着重要作用。

答案及解题思路：

1.答案：

基因克隆、蛋白质表达和蛋白质纯化是生物技术制药工艺中相互关联的三个步骤。

基因克隆是蛋白质表达的前提，蛋白质表达是基因克隆的结果，蛋白质纯化是连接这两个步骤的桥梁。

解题思路：

分析每个步骤的定义和目的，了解它们之间的内在联系。

结合实际案例，阐述每个步骤在生物技术制药工艺中的作用和意义。

2.答案：

生物技术制药工艺在医药领域具有广泛的应用，包括治疗性蛋白质药物、疫苗研发、基因治疗和诊断试剂等。

解题思路：

列举生物技术制药工艺在医药领域的应用实例，阐述其在各个领域的意义和作用。

结合最新考试大纲和历年考试真题，分析生物技术制药工艺在医药领域的应用发展趋势。六、应用题1.根据以下信息，判断哪些技术可以用于蛋白质纯化：

a.蛋白质分子量：100kDa

b.蛋白质电荷：带负电荷

c.蛋白质纯度：90%

解答：

针对分子量为100kDa的蛋白质，可以考虑以下纯化技术：

1.凝胶过滤：用于去除分子量更大的杂质。

2.离子交换层析：由于蛋白质带负电荷，可以通过阳离子交换层析进行纯化。

3.柱层析：可以使用各种柱层析技术，如亲和层析或疏水层析，根据蛋白质的特性进一步纯化。

结合以上分析，可以采用的蛋白质纯化技术有：凝胶过滤、离子交换层析和柱层析。

2.根据以下信息，选择合适的蛋白质纯化方法：

a.蛋白质分子量：50kDa

b.蛋白质电荷：中性

c.蛋白质纯度：80%

解答：

针对分子量为50kDa、电荷中性的蛋白质，以下纯化方法可能适用：

1.凝胶过滤：用于初步分离和去除大分子量杂质。

2.超滤：如果需要