生物制药工程工艺流程试题

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、单选题1.生物制药工程中的细胞培养通常采用哪种方式？

A.液体静置培养

B.液体旋转培养

C.固体表面培养

D.无菌空气培养

2.在生物反应器中，微生物发酵与细胞培养的主要区别是什么？

A.培养对象不同

B.培养环境不同

C.培养目的不同

D.培养方法不同

3.生物制药工程中，常用哪些方法进行蛋白质的纯化？

A.离心分离

B.凝胶过滤

C.离子交换

D.以上都是

4.以下哪项不是生物制药工程中常见的发酵工艺？

A.微生物发酵

B.动物细胞培养

C.植物细胞培养

D.酵母发酵

5.生物制药工程中，发酵液的离心分离通常使用哪种设备？

A.滚筒式离心机

B.管式离心机

C.离心过滤机

D.水平式离心机

6.下列哪种因素对细胞培养的生长和产物表达影响最大？

A.培养基成分

B.温度

C.氧气供应

D.pH值

7.生物制药工程中，常用的生物反应器类型有哪些？

A.塔式生物反应器

B.桨式生物反应器

C.涡轮式生物反应器

D.以上都是

8.以下哪项不是影响细胞培养产率的因素？

A.细胞密度

B.培养基浓度

C.光照强度

D.污染程度

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：液体旋转培养（又称旋转生物反应器）是生物制药工程中常用的细胞培养方式，因为它能提供更好的氧气供应和搅拌效果。

2.答案：A

解题思路：微生物发酵和细胞培养的主要区别在于培养对象，前者为微生物，后者为动物或植物细胞。

3.答案：D

解题思路：在生物制药工程中，蛋白质的纯化方法通常包括离心分离、凝胶过滤、离子交换等多种技术。

4.答案：D

解题思路：酵母发酵是生物制药工程中常见的发酵工艺，而其他选项（微生物发酵、动物细胞培养、植物细胞培养）都是常见的发酵方式。

5.答案：A

解题思路：滚筒式离心机常用于生物制药工程中的发酵液离心分离，因为它适用于处理较大体积的液体。

6.答案：A

解题思路：培养基成分对细胞培养的生长和产物表达有直接影响，因为它提供了细胞生长所需的营养物质。

7.答案：D

解题思路：塔式、桨式、涡轮式生物反应器都是生物制药工程中常用的生物反应器类型，各有其优缺点。

8.答案：C

解题思路：光照强度通常不是影响细胞培养产率的因素，因为细胞培养过程大多在无光或低光照条件下进行。二、多选题1.生物制药工程中，细胞培养的主要步骤包括哪些？

A.细胞复苏

B.细胞接种

C.培养基制备与更换

D.细胞传代

E.细胞鉴定与筛选

2.在生物反应器中，以下哪些因素会影响微生物的生长？

A.pH值

B.温度

C.氧气供应

D.液体流速

E.营养物质浓度

3.以下哪些方法可用于生物制药工程中的蛋白质纯化？

A.离心分离

B.凝胶过滤

C.柱层析

D.超滤

E.电泳

4.生物制药工程中，发酵过程需要监控哪些参数？

A.发酵液的pH值

B.发酵液的温度

C.微生物的活菌数

D.培养基的葡萄糖浓度

E.氧气或二氧化碳的浓度

5.在生物制药工程中，以下哪些设备用于细胞培养？

A.生物反应器

B.细胞培养瓶

C.液体循环系统

D.无菌操作台

E.冷却设备

6.以下哪些因素会影响细胞培养的产物表达？

A.细胞类型

B.培养基组成

C.温度和pH值

D.氧气供应

E.培养基的流速

7.以下哪些方法可用于生物制药工程中的发酵工艺？

A.常压发酵

B.压力发酵

C.旋转生物反应器

D.微生物流化床

E.静态发酵

8.在生物制药工程中，发酵液的分离纯化过程有哪些步骤？

A.预处理

B.沉淀或离心

C.滤过

D.膜分离技术

E.结晶或沉淀

答案及解题思路：

1.答案：A,B,C,D,E

解题思路：细胞培养的主要步骤涵盖了从复苏到筛选的全过程，每个步骤都是保证细胞正常生长和产物的关键。

2.答案：A,B,C,D,E

解题思路：这些因素是生物反应器设计中的关键参数，直接影响到微生物的生长状况和产物产量。

3.答案：A,B,C,D,E

解题思路：蛋白质纯化通常需要结合多种方法，以达到高效纯化的目的。

4.答案：A,B,C,D,E

解题思路：发酵过程中监控这些参数可以帮助调整培养条件，保证微生物的正常生长和产物的合成。

5.答案：A,B,C,D,E

解题思路：这些设备是细胞培养过程中的基本工具，各自承担着不同的功能。

6.答案：A,B,C,D,E

解题思路：这些因素都会对细胞生长和产物表达产生直接影响，因此在培养过程中需要严格控制。

7.答案：A,B,C,D,E

解题思路：根据不同的需求和环境，选择合适的发酵工艺方法，以优化发酵过程。

8.答案：A,B,C,D,E

解题思路：分离纯化过程通常需要经过多个步骤，以保证最终产物的质量和产量。三、判断题1.生物制药工程中，细胞培养是蛋白质药物生产的关键步骤。（√）

解题思路：细胞培养是生物制药工程中用于生产蛋白质药物的基础，它提供了蛋白质生物合成的场所和条件，是蛋白质药物生产的核心步骤。

2.在生物反应器中，微生物发酵与细胞培养可以同时进行。（×）

解题思路：微生物发酵和细胞培养通常涉及不同的生物过程和需求，它们通常不能在同一个生物反应器中同时进行。

3.离心分离是生物制药工程中常用的蛋白质纯化方法。（√）

解题思路：离心分离是一种常用的蛋白质纯化技术，通过离心力将不同密度的物质分离开来，广泛应用于生物制药工程中。

4.培养基成分对细胞培养的生长和产物表达有重要影响。（√）

解题思路：培养基成分直接影响细胞的生长环境和代谢过程，因此对细胞生长和蛋白质产物表达有显著影响。

5.生物制药工程中，发酵过程不需要监控任何参数。（×）

解题思路：发酵过程需要严格监控多种参数，如pH值、温度、溶解氧等，以保证发酵效率和产品质量。

6.生物制药工程中，发酵液的分离纯化过程包括过滤、离心和层析等步骤。（√）

解题思路：发酵液的分离纯化过程通常包括多个步骤，过滤、离心和层析是其中的常用技术。

7.在生物反应器中，微生物发酵与细胞培养可以相互影响。（√）

解题思路：生物反应器内的微生物发酵和细胞培养过程可能会相互影响，如代谢产物的积累、pH值变化等。

8.生物制药工程中，细胞培养的产物表达可以通过优化培养基成分来提高。（√）

解题思路：通过优化培养基成分，可以调节细胞的生长和代谢，从而提高蛋白质产物的表达水平。四、填空题1.生物制药工程中，细胞培养的主要步骤包括：细胞复苏、细胞传代、细胞筛选、细胞扩增。

2.在生物反应器中，微生物发酵的主要参数有：温度、pH值、溶氧量。

3.生物制药工程中，常用的蛋白质纯化方法有：离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤、盐析。

4.生物制药工程中，发酵液的分离纯化过程包括：粗分离、精分离、浓缩。

5.影响细胞培养产率的因素有：营养条件、氧气供应、无菌操作。

答案及解题思路：

1.答案：细胞复苏、细胞传代、细胞筛选、细胞扩增。

解题思路：细胞培养是一个复杂的过程，首先需要对细胞进行复苏，使其重新进入活力状态。随后通过传代培养保持细胞的稳定性，筛选出所需的细胞株，最后进行细胞扩增以获得足够的细胞量。

2.答案：温度、pH值、溶氧量。

解题思路：微生物发酵过程中，温度、pH值和溶氧量是三个关键参数，它们直接影响微生物的生长和代谢。温度过高或过低都会影响微生物的活性，pH值的波动会破坏微生物的生长环境，而溶氧量不足则会影响有氧代谢。

3.答案：离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤、盐析。

解题思路：蛋白质纯化方法多种多样，离子交换层析利用蛋白质的带电性质进行分离；亲和层析利用蛋白质与特定配体的特异性相互作用；凝胶过滤则基于蛋白质分子大小的差异；盐析则是利用蛋白质在不同盐浓度下的溶解度差异进行分离。

4.答案：粗分离、精分离、浓缩。

解题思路：发酵液的分离纯化是一个连续的过程，首先通过粗分离去除发酵液中的大部分杂质，然后进行精分离提高纯度，最后通过浓缩去除溶剂，获取高纯度的产品。

5.答案：营养条件、氧气供应、无菌操作。

解题思路：细胞培养产率受多种因素影响，营养条件是细胞生长的基础，氧气供应保证细胞正常代谢，而无菌操作是防止污染的关键。任何的不足都会影响细胞培养的产率。五、简答题1.简述生物制药工程中细胞培养的主要步骤。

主要步骤包括：

细胞选择与制备：选择合适的细胞株，并进行细胞活化、计数、传代等准备工作。

培养基准备：根据细胞需求配置合适的培养基，包括基础培养基和添加必需的生长因子、维生素等。

细胞接种：将活化后的细胞接种到细胞培养容器中。

培养条件控制：维持适宜的温度、pH、气体环境（如氧气、二氧化碳）。

细胞生长与观察：定期观察细胞生长情况，记录生长曲线。

收获与处理：当细胞生长到一定密度时，进行收获和后续处理。

2.生物制药工程中，发酵过程需要监控哪些参数？

需要监控的参数包括：

温度：维持发酵过程中的温度在适宜范围。

pH值：监控并调整发酵液的pH值，以保持酶活性和细胞生长环境的稳定。

溶解氧（DO）：保证细胞有足够的氧气进行代谢活动。

营养物质浓度：监控并补充必要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸等。

代谢产物浓度：监控可能产生的代谢产物，以判断发酵过程是否正常。

菌体浓度：通过光学密度（OD）等方法监测菌体生长情况。

3.简述生物制药工程中蛋白质纯化的常用方法。

常用方法包括：

离子交换层析：利用蛋白质与离子交换树脂之间的电荷差异进行分离。

凝胶过滤层析：根据蛋白质分子量大小进行分离。

亲和层析：利用蛋白质与其特异性配体的相互作用进行分离。

反渗透和超滤：通过半透膜分离蛋白质和其他分子。

电泳：根据蛋白质的电荷和分子量差异进行分离。

4.生物制药工程中，发酵液的分离纯化过程有哪些步骤？

分离纯化过程包括以下步骤：

粗分离：通过简单的物理方法如离心、沉淀等去除不溶性杂质。

初步纯化：使用离子交换、凝胶过滤等层析技术进行初步纯化。

进一步纯化：通过亲和层析等更精细的层析技术提高纯度。

最终纯化：可能需要使用多种纯化技术相结合，以达到高纯度要求。

质控分析：对纯化后的蛋白质进行质控分析，保证其纯度和活性。

5.影响细胞培养产率的因素有哪些？

影响细胞培养产率的因素包括：

培养基组成：营养物质的平衡、pH值、氧气供应等。

细胞株特性：不同细胞株的生长速度和产率不同。

培养条件：温度、pH值、气体环境等。

生物反应器设计：如搅拌速度、气体分布等。

污染控制：防止细菌、真菌和病毒等微生物的污染。

操作技能：实验人员的操作技巧和经验也会影响产率。

答案及解题思路：

答案解题思路内容。

（由于篇幅限制，此处仅提供解题思路概述，具体答案需根据实际情况填写。）

1.解题思路：根据细胞培养的基本流程，分步骤描述每个阶段的主要操作。

2.解题思路：列举发酵过程中关键参数，并简述其重要性。

3.解题思路：介绍蛋白质纯化中常用的层析技术，并说明其原理。

4.解题思路：描述发酵液分离纯化的流程，包括粗分离、初步纯化、进一步纯化和最终纯化等步骤。

5.解题思路：分析影响细胞培养产率的多种因素，包括培养基、细胞特性、培养条件等。六、论述题1.论述生物制药工程中细胞培养对蛋白质药物生产的重要性。

解答：

在生物制药工程中，细胞培养是蛋白质药物生产的关键步骤之一。细胞培养技术能够模拟生物体内细胞生长的环境，使得蛋白质药物的生产过程更加高效和可控。以下为细胞培养对蛋白质药物生产的重要性：

（1）提供生物活性蛋白质：细胞培养能够使重组蛋白在生物体内自然环境中合成，保证蛋白质的生物活性。

（2）提高生产效率：细胞培养技术可以实现大规模、高密度培养，从而提高蛋白质药物的生产效率。

（3）降低生产成本：通过优化细胞培养条件，减少生产过程中的能耗和原材料消耗，降低生产成本。

（4）保证产品质量：细胞培养过程中可以严格监控细胞生长状态，保证蛋白质药物的纯度和质量。

2.论述生物制药工程中发酵过程参数监控的意义。

解答：

发酵过程参数监控在生物制药工程中具有重要意义，以下为发酵过程参数监控的几个方面：

（1）保证发酵过程稳定：通过实时监控发酵过程参数，及时发觉并处理异常情况，保证发酵过程的稳定。

（2）优化发酵条件：通过分析参数变化，优化发酵条件，提高发酵效率和生产质量。

（3）预防发酵失败：实时监控参数变化，可以提前发觉潜在问题，避免发酵失败。

（4）提高生产安全性：发酵过程中可能存在危险物质，参数监控有助于保证生产安全。

3.论述生物制药工程中蛋白质纯化方法的优缺点。

解答：

生物制药工程中，蛋白质纯化方法主要包括以下几种：离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析、液液萃取等。这些方法的优缺点：

（1）离子交换层析：优点：操作简单、成本低；缺点：对蛋白质结构影响较大，可能引起蛋白质变性。

（2）凝胶过滤：优点：分辨率高、分离效果良好；缺点：对蛋白质分子量选择性较强，可能存在分离不彻底的情况。

（3）亲和层析：优点：分离效果好、回收率高；缺点：成本较高、操作复杂。

（4）液液萃取：优点：操作简单、成本低；缺点：分离效果受溶剂