生物技術(shù)制藥重點(diǎn)總結(jié)+個(gè)人總結(jié)

第一章緒論

1.生物技術(shù)的概念，基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵與酶工程、蛋白質(zhì)及抗體工程

及生物轉(zhuǎn)化的概念。P1

生物技術(shù)biotechnology又稱生物工程bioengineering,指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為

基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)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(dá)到某種目的的技術(shù)。

基因工程geneticengineering也稱遺傳工程，是現(xiàn)在生物技術(shù)的核心和主導(dǎo)。主

要原理是應(yīng)用人工方法將生物的遺傳物質(zhì)，通常是DNA分離出來，在體外進(jìn)行

切割、拼接和重組，然后將重組了的DNA導(dǎo)入某種宿主細(xì)胞或個(gè)體，從而改變

它們的遺傳品性；有時(shí)還使新的遺傳信息在新的宿主細(xì)胞或個(gè)體中大量表達(dá)，以

獲得基因產(chǎn)物（多肽或蛋白質(zhì)）。（DNA重組技術(shù)，分子雜交技術(shù)，基因操作）

細(xì)胞工程cellengineering指以細(xì)胞為基本單位，在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖,

或人為地使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按人們的意愿發(fā)生改變，從而達(dá)到改良生物品種

和創(chuàng)造新品種，加速繁育動(dòng)植物個(gè)體，或獲得某種有用的物質(zhì)的過程。

發(fā)酵工程fermentationengineering是通過現(xiàn)代技術(shù)手段，利用微生物的特殊功

能生產(chǎn)有用的物質(zhì)，或直接將微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系。

酶工程enzymeengineering是利用酶或細(xì)胞所具有的特異催化功能，或?qū)γ高M(jìn)

行修飾改造，并借助生物反應(yīng)器和工藝過程來生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)。

抗體工程antibodyengineering是利用細(xì)胞生物學(xué)或分子生物學(xué)手段在體外進(jìn)行

遺傳學(xué)操作，改變抗體的遺傳特性和生物學(xué)特性，以獲得具有適合人們需要的、

有特定生物學(xué)特性和功能的新抗體，或建立能穩(wěn)定獲得高質(zhì)量和產(chǎn)量抗體的技

術(shù)。

生物轉(zhuǎn)化biotransformation也稱生物催化biocatalysis是利用酶或有機(jī)體（細(xì)胞、

細(xì)胞器）作為催化劑實(shí)現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化的過程，是生物體系的酶制劑對(duì)外源性底物進(jìn)

行結(jié)構(gòu)性修飾所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

2.生物技術(shù)藥物biotechnologicaldrug是指采用DNA重組技術(shù)或其他生物技

術(shù)生產(chǎn)的用于預(yù)防、治療和診斷疾病的藥物，主要是重組蛋白或核酸類藥物。

生物技術(shù)藥物的特性：

（1）理化性質(zhì)特性：相對(duì)分子質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差。

（2）藥理學(xué)作用特性：活性與作用機(jī)制明確，作用針對(duì)性強(qiáng)，毒性低，體內(nèi)半

衰期短，有種屬特異性，可產(chǎn)生免疫原性。

（3）生產(chǎn)制備特性：藥物分子在原料中含量低，原料液中常存在降解目標(biāo)產(chǎn)物

的雜質(zhì)，制備工藝條件溫和，分離純化困難，產(chǎn)品易受有害物質(zhì)污染。

C4）質(zhì)量控制特性：a質(zhì)量控制內(nèi)容的特殊性（質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：基本要求、制造、

檢定等；化學(xué)藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：性狀、鑒別、檢查、含量測(cè)定等），b制造項(xiàng)下

的特殊規(guī)定，c檢定項(xiàng)下的特殊規(guī)定。

3.生物技術(shù)制藥biotechnologicalpharmaceutics是指利用基因工程、酶工程、

發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程等生物技術(shù)，來研究、開發(fā)和生產(chǎn)用于預(yù)

防、治療和診斷疾病的藥物。

第二章基因工程制藥

4.外源基因在原核生物中表達(dá)的重要調(diào)控元件P17

A啟動(dòng)子promotor是DNA鏈上能與RNA聚合酶結(jié)合并起始mRNA合成的一段

序列，其功能是起始目標(biāo)基因mRNA的合成，是決定外源基因在原核生物中表

達(dá)效率的關(guān)鍵因素。

B核糖體結(jié)合位點(diǎn)：SD序列。C終止子：終止子序列terminatorsequence是基因

3，-末端能被RNA聚合酶識(shí)別并停止轉(zhuǎn)錄功能的特定DNA序列。

5.外源基因在大腸桿菌中的表達(dá)方式：P18a胞內(nèi)表達(dá)：非融合蛋白的胞內(nèi)表

達(dá)和融合蛋白的胞內(nèi)表達(dá)，b分泌表達(dá)：分泌至周質(zhì)和分泌至胞外。

6.大腸桿菌中外源基因表達(dá)效率的影響因素P18-P19

A外源基因密碼子，B、mRNA結(jié)構(gòu)，C表達(dá)載體，D、外源蛋白穩(wěn)定性

7.酵母表達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：高表達(dá)量，高穩(wěn)定性，翻譯后修飾功能，分泌表達(dá)。

8.外源蛋白在酵母表達(dá)系統(tǒng)中的影響因素P20

a外源基因結(jié)構(gòu)，b表達(dá)形式及信號(hào)肽的選擇，c啟動(dòng)子，d轉(zhuǎn)化子的拷貝數(shù)，

e甲醇誘導(dǎo)濃度、時(shí)間、溫度，f外源蛋白的降解。

9.基因工程藥物的質(zhì)量控制與小分子藥物質(zhì)量控制相比，不同的方面P30

A鑒別方法不同：基因工程藥物的Mr遠(yuǎn)大于小分子化學(xué)藥物。

B鑒定方法不同：基因工程藥物結(jié)構(gòu)復(fù)雜（空間結(jié)構(gòu)），需要多種檢測(cè)方法。

C雜質(zhì)來源不同：基因工程藥物雜質(zhì)來源于宿主蛋白殘留和宿主基因殘留。小

分子藥物雜志來源于合成過程中原料殘留、合成副產(chǎn)物和純化中溶劑殘留。

D藥物定量方面，基因工程藥物定量方法一般采用生化反應(yīng)的方式。

10.基因工程藥物質(zhì)量控制的項(xiàng)目：a蛋白含量測(cè)定、b蛋白純度分析、c蛋白性

質(zhì)測(cè)定、d生物學(xué)效價(jià)測(cè)定、e雜質(zhì)分析等。

⑴蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法：

a.紫外吸收法：280nm處吸收峰，優(yōu)點(diǎn)：快速、對(duì)蛋白質(zhì)無破壞性。缺點(diǎn)：不是

嚴(yán)格定量，核酸可引起強(qiáng)干擾。

b.BCA法：二辛可寧酸bicinchoninicacid,在562nm處有最大吸收。

c.Lowiy法：福林-酚試劑，靈敏，準(zhǔn)確度高，操作步驟多，影響因素多。

d.考馬斯亮蘭法：595nm處有最大吸收。靈敏，操作簡(jiǎn)單，抗干擾能力弱。

e.SDS掃描分析法。

⑵蛋白質(zhì)純度檢測(cè)的方法：a電泳法，b質(zhì)譜法，c層析法，d末端氨基酸殘基分

析法。SDS-聚丙烯酰胺凝膠法（電泳法）是目前最常用的鑒定蛋白質(zhì)純度的方

法。

第三章動(dòng)物細(xì)胞工程制藥

動(dòng)物細(xì)胞工程animalcellengineering是指根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)及工程學(xué)原理，定向

改變動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)從而獲得新型生物或特種細(xì)胞產(chǎn)品的一門學(xué)科。

11.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的類型P47：貼壁依賴性細(xì)胞、非貼壁依賴性細(xì)胞、兼性

貼壁細(xì)胞。

12.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件P48：培養(yǎng)溫度25-28度。PH值7.2-7.4,低于6.8或高

于7.6對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)不利。通氧量：CO2培養(yǎng)箱。防止污染：顯著污染的標(biāo)志PH

值迅速改變、細(xì)胞外形模糊、出現(xiàn)漂浮的細(xì)胞集落，加入抗生素。基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

滲透壓。

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特性：（1）細(xì)胞比微生物細(xì)胞和植物細(xì)胞大，抗機(jī)械強(qiáng)度低，對(duì)剪

切力敏感，適應(yīng)環(huán)境能力差，（2）倍增時(shí)間長(zhǎng)，生長(zhǎng)緩慢，（3）對(duì)培養(yǎng)基要求高,

易受污染，加入抗生素。（4）貼壁生長(zhǎng)，有接觸抑制現(xiàn)象。（5）產(chǎn)物分泌于細(xì)胞

外。

13.培養(yǎng)方式：細(xì)胞的原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、細(xì)胞克隆培養(yǎng)P50

原代培養(yǎng)：組織塊培養(yǎng)法和單層細(xì)胞培養(yǎng)法

組織塊培養(yǎng)法tissueculture是將動(dòng)物組織切成直徑l~2mm3小塊進(jìn)行培養(yǎng)的方

法。

單層細(xì)胞培養(yǎng)法monolayercellculture是將動(dòng)物組織塊中粘連在一起的細(xì)胞用

酶法或物理分散法分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，經(jīng)計(jì)數(shù)、稀釋后，接種于無

菌培養(yǎng)液中，37C、5%CO2空氣下進(jìn)行原代培養(yǎng)，細(xì)胞即開始生長(zhǎng)并逐漸形成

單層。

細(xì)胞克隆培養(yǎng)法clonalculture即單細(xì)胞分離培養(yǎng)，是將動(dòng)物組織分散后，將一

個(gè)細(xì)胞從群體細(xì)胞中分離出來，由單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成純系細(xì)胞集群。飼養(yǎng)細(xì)胞：小

鼠胸腺細(xì)胞、腹腔細(xì)胞。

14.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)常用的其他溶液P55：平衡鹽溶液、培養(yǎng)基PH調(diào)整液、細(xì)胞

消化液（胰蛋白酶溶液、EDTA液）、抗生素溶液（青霉素、鏈霉素、卡那霉素、

制霉菌素）0

15.動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)方法P59：A懸浮培養(yǎng)法Maitland'sculture,B微載

體培養(yǎng)法，C多孔載體培養(yǎng)法，D微囊化培養(yǎng)法，E中空纖維培養(yǎng)法hollowfiler

cellculture是模擬細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)的三圍狀態(tài)，把細(xì)胞接種在中空纖維的外腔，

利用中空纖維模擬人工毛細(xì)血管供給營(yíng)養(yǎng)可以使細(xì)胞高密度的生長(zhǎng)。

16.動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器的類型P61：a攪拌式生物反應(yīng)器、b氣升式生物反應(yīng)

器、C中控纖維式生物反應(yīng)器、d透析袋式或膜式生物反應(yīng)器、e固定床或流化

床式生物反應(yīng)器、f一次性搖袋式細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器。

17.動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器的主要操作模式P65：a分批式操作、b補(bǔ)料-分批操作、

c半連續(xù)式操作、d灌流式操作、e連續(xù)式操作。

18.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制作方法P67：a基因顯微注射法、b反轉(zhuǎn)錄病毒感染法、c胚胎

干細(xì)胞法、d精子載體導(dǎo)入法、e基因打靶法、f酵母人工染色體法。

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物transgenicanimal：采用基因工程技術(shù)把外源目的基因?qū)雱?dòng)物生殖

細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和早期胚胎，并在受體動(dòng)物的染色體上穩(wěn)定整合，再經(jīng)過發(fā)育

途徑把外源目的基因穩(wěn)定地傳給子代，通過這項(xiàng)技術(shù)所獲得的動(dòng)物即使轉(zhuǎn)基因動(dòng)

物。

由細(xì)胞核移植技術(shù)nucleartransplantation是指一個(gè)動(dòng)物的細(xì)胞核移植至去核

的卵細(xì)胞中，產(chǎn)生與供細(xì)胞核動(dòng)物的遺傳成分一樣的動(dòng)物的技術(shù)。P73

第四章抗體工程制藥

20.抗體工程制藥antibodyengineeringpharmaceutics是指利用基因工程、細(xì)

胞工程和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物及轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)生產(chǎn)抗體藥物的過程。P78

單克隆抗體monoclonalantibody,mAb簡(jiǎn)稱單抗，是由一個(gè)B細(xì)胞和一個(gè)骨髓瘤

細(xì)胞融合而成的雜交瘤細(xì)胞合成及分泌的抗單一抗原表位的特異性抗體。

21.單克隆抗體及其制備原理（主要是理解）P79

22.抗體的結(jié)構(gòu)P81：4條多肽鏈（2條相同的重鏈和2條相同的輕鏈）通過二

硫鍵連接而成，為“Y”字形結(jié)構(gòu)。

23.雜交瘤細(xì)胞的篩選P90：HAT選擇性培養(yǎng)基?？?/p>

24.噬菌體抗菌庫技術(shù)的篩選方法P105：（1）固相或液相純化抗原的篩選：a

將純化抗原包被在固相介質(zhì)上（酶標(biāo)板、免疫試管、親和層析柱），然后加入待

篩選的噬菌體，洗去非親和性或低親和性的噬菌體，回收高親和性的噬菌體。b

將抗原與生物素集團(tuán)相連，再將其結(jié)合在包被有鏈親和素的磁珠上對(duì)噬菌體進(jìn)行

篩選。（2）全細(xì)胞篩選，（3）用切片組織進(jìn)行篩選

第五章疫苗及其制備技術(shù)

本章內(nèi)容主要以老師的課件為主

疫苗vaccine是由病原微生物本身制備而成的抗病制劑，廣義的疫苗包括細(xì)菌、

病毒和立克次體等病原微生物制成的疫苗，注射或黏膜途徑接種后使機(jī)體產(chǎn)生抗

體或致敏淋巴細(xì)胞，達(dá)到特異性免疫的效果，使機(jī)體獲得保護(hù)或消滅該致病原。

25.磅株須具備的條件：

（小持有特定的抗原性；

（2）有典型的形態(tài)和感染特定組織的特性，并能保持其生物學(xué)特性；

（3）易在特定組織中大量繁殖；

C4）不產(chǎn)生神經(jīng)毒素或能引起機(jī)體損害的其它毒素；

（5）如制備活疫苗，繁殖過程中無恢復(fù)原致病性的現(xiàn)象；

（6）未被其它病毒污染。

強(qiáng)毒種的選育：

（1、強(qiáng)毒種來源：典型傳染病分離培養(yǎng);保藏中心提供。

（2、強(qiáng)毒種分離：A、純粹試驗(yàn)（分離培養(yǎng)、鑒定）。

B、致病力（動(dòng)物、雞胚、細(xì)胞試驗(yàn)）。

C、抗原性（免疫及反應(yīng)抗原試驗(yàn)）。

D、穩(wěn)定性（傳代不變異）。

達(dá)到：毒力強(qiáng)，純粹，抗原好，穩(wěn)定的菌種，最后凍干保藏。這就是強(qiáng)毒菌種的

標(biāo)準(zhǔn)。

（3.復(fù)壯：弱毒菌種在敏感動(dòng)物或細(xì)胞上多次傳代，達(dá)到毒力增強(qiáng)的目的

弱毒種的選育：（1、來源：自然界篩選和人工誘變。

（2、弱毒篩選途徑：初選的依據(jù)：生物性狀改變。

26.活疫苗（livevaccine）：選用無毒或弱毒但免疫原性高的菌種，經(jīng)培養(yǎng)、繁

殖后制成的。

死疫苗（killedvaccine）：包括滅活疫苗（由完整的病毒或細(xì)菌經(jīng)滅活劑滅活后制

成，即要使病原體充分死亡，喪失感染性或毒性和致病性，又要保留其免疫原性）

和亞單位疫苗（將病原體經(jīng)物理或化學(xué)方法處理，除去無效物質(zhì)，提取其有效

抗原部分制備的一類疫苗）

活疫苗與死疫苗的特點(diǎn)

活疫苗特點(diǎn)：死疫苗特點(diǎn)：

可在體內(nèi)繁殖不能在體內(nèi)繁殖，性質(zhì)穩(wěn)定，安全性高

系統(tǒng)免疫反應(yīng)和局部免疫反應(yīng)有利于制備多價(jià)或多聯(lián)疫苗

免疫力持久，產(chǎn)量高，成本低比較安全，不發(fā)生全身性副反應(yīng)，無毒力

有毒力增強(qiáng)和反祖危險(xiǎn)反祖現(xiàn)象

抗原干擾現(xiàn)象受外界影響小，有利于保存運(yùn)輸

保存條件苛刻免疫劑量大，需多次免疫，成本高

多數(shù)只需免疫一次，接種劑量小。只能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生體液免疫

通常需要用佐劑或攜帶系統(tǒng)來增強(qiáng)其免

疫效果

27.疫苗的質(zhì)量檢測(cè)：（1.外觀檢查：（2.pH值檢測(cè)：（3.純度：（4.宿主

細(xì)胞DNA和蛋白殘留量檢測(cè)：（5.無菌檢查：（6.熱原或細(xì)菌內(nèi)毒素檢查：（7.抗

生素檢測(cè)：（8.滅活效果的驗(yàn)證：（9.異常毒性檢查：（10.穩(wěn)定性試驗(yàn)：（11.效

力試驗(yàn)（生物效價(jià)）：（12.佐劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)：（13.疫苗標(biāo)準(zhǔn)品或參考品的研究:

28.多糖的純化方法：A乙醇沉淀法（最常用），B分級(jí)沉淀法（用不同濃度的

有機(jī)溶劑分級(jí)沉淀分子大小不同的粘多糖），C季錢鹽絡(luò)合法，D離子交換層析

法，E凝膠過濾法

29：粘多糖的春學(xué)特性:粘多糖是指含有氨基糖和糖醛酸或它的衍生物的多糖。

第六章酶工程制藥

30.酶的催化的顯著特點(diǎn)P150：A催化效率高，B具有專一性，

C催化作用在體內(nèi)受到調(diào)節(jié)控制（區(qū)別于一般催化劑的重要特征），D不穩(wěn)定性。

31.酶分離純化的一般程序及酶原料選擇的依據(jù)P153

一般程序：（1,、原材料的選擇和預(yù)處理：選擇含目的酶豐富的原料，

（2、酶的分離，（3、酶的精制，（4、酶的濃縮干燥及結(jié)晶。

32.傳統(tǒng)的酶固定化方法P155：

（1、載體結(jié)合法：物理吸附法、離子結(jié)合法、共價(jià)結(jié)合法，

（2、交聯(lián)法cross-linkingmethod：是利用雙功能或多功能交聯(lián)試劑，在酶分子

和交聯(lián)試劑之間形成共價(jià)鍵的酶的固定化方法，常用交聯(lián)劑戊二醛、己二胺等。

（3、包埋法entrapmentmethod:是載體與酶溶液混合后，借助引發(fā)劑進(jìn)行聚合反

應(yīng)，通過物理作用將酶固定在載體的網(wǎng)格中，從而實(shí)現(xiàn)酶固定化的方法。有網(wǎng)格

型和微囊型。常用載體有明膠、聚酰胺、瓊脂等。

固定化酶immobilizedenzyme或固定化細(xì)胞immobilizedcell是將具有一定生理

功能的酶或生物細(xì)胞，用物理或化學(xué)方法將其固定，作為固體生物催化劑而加以

利用的一種技術(shù)。

33.固定化酶的性質(zhì)和指標(biāo)以及其優(yōu)缺點(diǎn)P159：

（1、固定化后活力的改變（增強(qiáng)），

（2、固定化對(duì)酶穩(wěn)定性的影響：熱穩(wěn)定性提高，對(duì)有機(jī)試劑及酶抑制劑的穩(wěn)定

性提高，對(duì)PH、蛋白酶、貯存和操作條件的穩(wěn)定性提高，

（3、固定化酶的最適溫度變化：提高，

（4、固定化酶的最適PH值變化：用帶負(fù)電荷載體，最適PH向堿性偏移；用帶

正電荷載體最適PH向酸性偏移。

（5、固定化酶的米氏常數(shù)Km變化：中性載體，Km上升；底物與載體電荷相

同，Km增加；底物與載體電荷相反，Km減?。桓呒?jí)結(jié)構(gòu)變化及載體影響引起

酶與底物親和力變化，從而Km變化，Km還受離子強(qiáng)度的影響，I升高，Km變

化逐漸縮小甚至消失。

（6、固定化酶的指標(biāo)：A固定化酶的活力，B偶聯(lián)率及相對(duì)活力的測(cè)定，

C固定化酶的半衰期，D固定化酶的熱穩(wěn)定性

34.酶反應(yīng)器的基本類型P162：a攪拌罐式反應(yīng)器，b鼓泡式反應(yīng)器，

c膜反應(yīng)器，d噴射式反應(yīng)器，e填充床式反應(yīng)器，f流化床式反應(yīng)器

35.酶?jìng)鞲衅鞯闹饕愋蚉162：A酶電極，B熱敏電阻酶?jìng)鞲衅鳎?/p>

C離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管酶?jìng)鞲衅?，D光纖酶?jìng)鞲衅?/p>

36.酶反應(yīng)器的性能評(píng)價(jià)P166：

A固定化酶的形狀，B底物的物理性質(zhì)，C固定化酶穩(wěn)定性，D酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特

性。參數(shù)：空時(shí)、空數(shù)、轉(zhuǎn)化率、生產(chǎn)強(qiáng)度。

37.酶反應(yīng)器應(yīng)用的注意事項(xiàng)P169：保持酶反應(yīng)器的操作穩(wěn)定性，保持酶反應(yīng)

器中流體的流動(dòng)方式和狀態(tài)，防止酶的變性，防止微生物的污染。

38.酶分子的定向進(jìn)化P173：

定向進(jìn)化directedevolution和雜合進(jìn)化hybridevolution是非理性化設(shè)計(jì)。

酶分子的體外定向進(jìn)化directedmolecularevolutioninvitroofenzyme是指不

需要了解酶的空間結(jié)構(gòu)和催化機(jī)制，而是人為地創(chuàng)造特殊的進(jìn)化條件，模擬自然

進(jìn)化機(jī)制，在體外對(duì)酶基因進(jìn)行改造，并定向篩選、獲得具有某些預(yù)期特征的進(jìn)

化酶。酶分子體外定向進(jìn)化的策略：隨機(jī)突變、同源改組、非同源改組、結(jié)構(gòu)域

改組。

39.突變酶的概念P172：

突變酶mutationalenzyme是指采用基因工程技術(shù)對(duì)天然酶基因進(jìn)行剪切、修飾

或突變，通過表達(dá)修改的基因獲得的在酶學(xué)性質(zhì)上符合需要的酶。

抗體酶abzyme又稱催化抗體，是一類免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的、具有催化活性的抗體。

40.酶的化學(xué)修飾chemicalmodificationofenzyme利用化學(xué)手段將某些化學(xué)物

質(zhì)或集團(tuán)結(jié)合到酶分子上，或?qū)⒚阜肿拥哪巢糠謩h除或置換，改變酶的理化性質(zhì)

和生物活性，這種應(yīng)用化學(xué)方法對(duì)酶分子進(jìn)行改造的技術(shù)稱為酶的化學(xué)修飾。

方法：a交聯(lián)技術(shù)（戊二醛交聯(lián)劑）、b定點(diǎn)突變和化學(xué)修飾結(jié)合技術(shù)、c用小分

子化合物的修飾、d用單功能聚合物的修飾（PEG常用化學(xué)修飾劑，提高穩(wěn)定性、

降低免疫原性）、e引入輔助因子。P177

第七章發(fā)酵工程制藥

41.發(fā)酵工程的概念fermentationengineering又稱微生物工程，是將微生物學(xué)、

生物化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)的基本原理有機(jī)的結(jié)合，利用微生物的特定形狀，通過現(xiàn)

代工程技術(shù)在生物反應(yīng)器中生產(chǎn)工業(yè)原料和工業(yè)產(chǎn)品并提供服務(wù)的一種技術(shù)體

系。生物技術(shù)的四大支柱：發(fā)酵工程、基因工程、細(xì)胞工程和酶工程。P188

42.發(fā)酵的定義：

發(fā)酵fermentation泛指利用微生物制造或生產(chǎn)某些產(chǎn)品的過程。即發(fā)酵是用生物

催化劑使培養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的生物化學(xué)反應(yīng)。生物催化劑biocatalyst是細(xì)菌、

放線菌、真菌或其解體產(chǎn)物（如酶）和動(dòng)植物細(xì)胞等。P188

43.發(fā)酵工程制藥的基本過程：上游工程、發(fā)酵生產(chǎn)、下游工程。P205

44.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核甘酸類，（4

維生素類，（5留體類激素，（6多糖類，（7治療酶及酶抑制劑。P190

45.優(yōu)良菌種的選育P195

理想的工業(yè)發(fā)酵菌種的要求：

a遺傳性狀穩(wěn)定；b生長(zhǎng)速度快，不易污染；c目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量盡可能接近理論轉(zhuǎn)

化率；d目標(biāo)產(chǎn)物最好分泌到胞外；e盡可能減少類似物的產(chǎn)量；f其所利用生長(zhǎng)

的培養(yǎng)基成分簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。

菌種選育：經(jīng)驗(yàn)育種方法有自然選育、誘變育種、雜交育種等；定向育種方法有

控制雜交育種、原生質(zhì)體融合、基因重組等。

（1自然選育naturalscreening：微生物不經(jīng)人工處理可以發(fā)生自發(fā)突變，利用微

生物在一定條件下產(chǎn)生自發(fā)突變的原理，通過分離、篩選排除衰退型菌株，從中

選出維持或高于原有生產(chǎn)水平菌株的過程。

（2定向培育directivebreeding是指為了獲得某些需要性狀的品系，在一定的環(huán)

境條件下長(zhǎng)期處理某一微生物群體，同時(shí)不斷移種，從而積累和選擇合適的自發(fā)

突變體的育種方法。

（3誘變育種mutationbreeding是利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物

細(xì)胞群，促使其突變率大幅度提高，然后采用簡(jiǎn)便、快速和高效的篩選方法從中

挑選出少數(shù)符合育種目的的突變株。優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單、快速和收效顯著，是目前

主要的育種方法之一，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

(4雜交育種hybridizationbreeding指利用真核微生物的有性生殖或準(zhǔn)性生殖，

或原核生物的接合、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程，促使兩個(gè)具不同遺傳性狀的菌株進(jìn)行遺

傳物質(zhì)交換和基因重組，以獲得優(yōu)良性能或新的品種的生產(chǎn)菌株。是重要的微生

物育種手段，具有強(qiáng)的方向性或目的性。

(5原生質(zhì)體融合protoplastfusion又稱細(xì)胞融合cellfusion,指通過人工手段，

使遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞的原生質(zhì)體發(fā)生融合，并產(chǎn)生重組子的過程。是工業(yè)

微生物育種的重要手段，可使一些未發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合現(xiàn)象的原核生物之

間及微生物種、屬、科間甚至更遠(yuǎn)緣的微生物細(xì)胞間進(jìn)行融合，獲得新物種。

菌種保藏：選典型菌種的優(yōu)良純種，最好保藏休眠體(分生抱子、芽泡)；創(chuàng)造

條件使之成休眠狀態(tài)；多種不同的手段保藏同一菌種。

保藏方法：

a.斜面低溫保藏法：4度冰箱，1~6個(gè)月，適用各類菌種，簡(jiǎn)便、存活率高，保

藏期短、代傳次數(shù)多、易變異和污染。

b.石蠟油封存法：低溫4。室溫、阻氧、滅菌，1一2年中期保藏，適用各大類菌種，

不適于分解燒類菌種。

c.砂土管保藏法：4。室溫，滅菌干燥真空密封，隔氧、無營(yíng)養(yǎng)，1~10年，常用

的長(zhǎng)期保藏法，適于產(chǎn)泡子的微生物及行成芽泡的細(xì)菌，不適于對(duì)干燥敏感的細(xì)

菌。

d.秋皮保藏法：曲法保藏，低溫干燥，1年以上，適于產(chǎn)泡子的霉菌及放線菌，

工廠采用較多。

e.甘油懸液保藏法：-20度，0.5~1年；-70度，10年?；蚬こ叹Ｓ帽２胤ā?/p>

￡冷凍真空干燥保藏法：凍干法，5?15年，適于各類微生物，目前被廣泛采用。

g.液氮超低溫保藏法：-196度，15年以上，適用于各類微生物，是目前公認(rèn)的最

有效的長(zhǎng)期保藏技術(shù)之一。

h.宿主保藏法：適于專性活細(xì)胞寄生微生物(病毒、立克次體)。

46.發(fā)酵設(shè)備：

發(fā)酵罐的基本類型有攪拌釜反應(yīng)器、鼓泡式反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器。

發(fā)酵輔助設(shè)備：無菌空氣系統(tǒng)、滅菌系統(tǒng)、發(fā)酵車間的管道及閥門等。P200

47.發(fā)酵過程中的中間分析項(xiàng)目：P210

(1、產(chǎn)物產(chǎn)量：通過監(jiān)測(cè)產(chǎn)物產(chǎn)量判斷發(fā)酵結(jié)果，化學(xué)測(cè)定法。

(2、PH值：代謝產(chǎn)物影響培養(yǎng)液pH值，通過培養(yǎng)基中的組分維持合適的pH

值，或通過人工方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3、糖：糖的消耗反應(yīng)菌體代謝活力的變化。通過糖量測(cè)定，間接推測(cè)產(chǎn)物生

物合成效率。

(4、氨基氮：通過測(cè)定游離氨基酸的數(shù)值，側(cè)面反應(yīng)微生物含氮物質(zhì)的代謝，

推測(cè)發(fā)酵情況。

(5、菌絲形態(tài)：通過檢測(cè)菌絲形態(tài)，監(jiān)測(cè)微生物生長(zhǎng)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整發(fā)酵策略。

48.發(fā)酵過程的影響因素及控制：P211

(1、菌體濃度的影響及控制：菌體濃度是指單位體積培養(yǎng)液中的菌體含量。菌

體濃度對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物的影響：a適當(dāng)生長(zhǎng)速率下，產(chǎn)物的產(chǎn)率和菌體濃度成正比;b

菌體濃度過高，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消耗過快，有毒物質(zhì)積累，溶解氧減少，抑制產(chǎn)物生

成;c菌體濃度過低，產(chǎn)物生成減少。

菌體濃度的控制：通過控制培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的濃度?；A(chǔ)培養(yǎng)基各成分要有適

當(dāng)配比。通過中間補(bǔ)料調(diào)整培養(yǎng)基成分，如當(dāng)菌體濃度太低時(shí)，可補(bǔ)加一部分磷

酸鹽和碳源促進(jìn)生長(zhǎng)。

（2、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)發(fā)酵的影響及控制：

a碳源：速效碳源：迅速被利用，有利于菌體生長(zhǎng)，如葡萄糖、枸檬酸。遲效碳

源：緩慢被利用，有利于次生代謝產(chǎn)物的合成，如淀粉多糖、乳糖、油脂。常用

含有兩種碳源的培養(yǎng)基進(jìn)行控制。B氮源：速效氮源：迅速被利用，有利于菌體

生長(zhǎng)，如玉米漿，氨基態(tài)氮的氨基酸。遲效氮源：緩慢被利用，有利于次生代謝

產(chǎn)物的合成，如黃豆餅粉。用含有兩種氮源的培養(yǎng)基進(jìn)行控制。C磷酸鹽：對(duì)初

級(jí)代謝產(chǎn)物，磷酸鹽通過促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)物生成進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物，

常采用生長(zhǎng)亞適量的磷酸鹽，提高產(chǎn)物生成。D補(bǔ)料的控制：在發(fā)酵過程中，通

常補(bǔ)加基質(zhì)和前體，促進(jìn)產(chǎn)物合成。作用：避免菌體過度衰老，使產(chǎn)物合成期延

長(zhǎng)?？刂苝H值和代謝方向。補(bǔ)足發(fā)酵液體積，改善通氣。

（3溫度的影響及控制：發(fā)酵熱=生物熱+攪拌熱-蒸發(fā)熱-輻射熱-顯熱

影響：a影響酶的反應(yīng)速率。b影響代謝調(diào)控機(jī)制。c通過改變發(fā)酵液的物理性

質(zhì)影響產(chǎn)物合成。溫度的控制：A在發(fā)酵不同階段，采用不同溫度:初期提高溫

度，促進(jìn)菌體生長(zhǎng);中期降低溫度，促進(jìn)產(chǎn)物合成;后期提高溫度，節(jié)省發(fā)酵時(shí)間。

B針對(duì)不同條件，采用不同溫度：通氣差，培養(yǎng)基稀薄時(shí)，降低溫度；通氣好，

培養(yǎng)基影響豐富時(shí)，升高溫度；菌體生長(zhǎng)快時(shí)，維持較短時(shí)間高溫；菌體生長(zhǎng)慢

時(shí)，維持較長(zhǎng)時(shí)間高溫。

（4、PH值的影響及控制：對(duì)發(fā)酵的影響：影響酶的活性；影響膜通透性；影

響中間成分和代謝物的解離；改變代謝途徑。

碳源過多，pHl；氮源過多，pHt

PH的控制：a調(diào)節(jié)培養(yǎng)基組分，增加緩沖體系；b補(bǔ)料；c補(bǔ)加酸堿。（5、溶氧

的影響及控制：需氧發(fā)酵，溶氧最易成為限制因素。溶解氧作為發(fā)酵中氧是否

足夠的度量。發(fā)酵過程中，應(yīng)保持在臨界氧濃度以上。溶解氧的變化及原因：A

異常下降的原因：a染好氣性雜菌、b菌體代謝異常、c機(jī)械設(shè)備故障、d控制系

統(tǒng)變化。B異常升高的原因：污染烈性噬菌體。溶氧的控制：a調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速和

通氣率，b控制菌體濃度，使細(xì)菌比生長(zhǎng)速率略高于臨界值（菌體濃度增加，導(dǎo)

致耗氧量增加，氧傳遞速率減少）。

（6、C02的影響及控制：C02對(duì)發(fā)酵的影響：aC02及HC03-影響細(xì)胞膜的結(jié)

構(gòu)：濃度過高將降低細(xì)胞膜的運(yùn)輸效率，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。b降低發(fā)酵液pH值，

使溶氧下降等。C02的控制：a控制通氣量、b控制攪拌速度、c控制補(bǔ)料工藝。

（7泡沫的影響及控制：泡沫對(duì)發(fā)酵的影響：a降低生產(chǎn)能力、b引起“逃液”、

c影響細(xì)菌呼吸、d使發(fā)酵液菌體量減少、e增加染菌機(jī)會(huì)、f消泡劑帶來提取工

藝的困難。

泡沫的消除：a機(jī)械消沫；b消泡劑消沫

（8、染菌對(duì)發(fā)酵的影響：染菌的危害：a影響產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量、b倒罐、c停產(chǎn)。

控制：a設(shè)備無滲漏、b管道系統(tǒng)無滲漏、c空氣凈化系統(tǒng)正常。

第八章微生物轉(zhuǎn)化

49.微生物轉(zhuǎn)化的概念、反應(yīng)類型及應(yīng)用實(shí)例P242-243

微生物轉(zhuǎn)化microbialtransformation是微生物通過酶催化將一種物質(zhì)（底物）

轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)（產(chǎn)物）的化學(xué)反應(yīng)。

類型：（1氧化反應(yīng)：工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)葡萄糖酸主要采用微生物轉(zhuǎn)化。氯霉素

的微生物氧化反應(yīng)。（2