2026年生物技术期末复习-生物制药技术(生物技术)考试题库及答案

2026年生物技术期末复习-生物制药技术(生物技术)考试题库及答案一、单项选择题1.下列哪项不属于生物技术药物的主要特点？A.分子结构复杂B.生产工艺稳定，不易受环境影响C.具有免疫原性风险D.对温度、pH等条件敏感答案：B解析：生物技术药物，如蛋白质、抗体、核酸类药物，其生产高度依赖于活的生物系统（如细胞培养），生产过程复杂，对培养条件（温度、pH、溶氧、营养物质等）的变化极为敏感，工艺稳定性相对化学药物较差，易受环境因素影响。A、C、D选项均为生物技术药物的典型特征。2.在单克隆抗体制备中，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，通常采用的融合剂是：A.聚乙二醇（PEG）B.脂质体C.电穿孔D.病毒介导答案：A解析：在杂交瘤技术中，化学融合剂聚乙二醇（PEG）是最经典和常用的细胞融合方法，它能够改变细胞膜的通透性，促使相邻细胞膜发生融合。电穿孔和病毒介导也是细胞融合或转染的方法，但在传统单克隆抗体制备的细胞融合步骤中，PEG应用最为广泛。3.用于治疗糖尿病的重组人胰岛素，最常用的表达系统是：A.大肠杆菌表达系统B.酵母表达系统C.哺乳动物细胞表达系统D.昆虫细胞表达系统答案：A解析：胰岛素是一种结构相对简单、无需复杂翻译后修饰（如糖基化）的蛋白质。大肠杆菌表达系统具有生长快、成本低、产量高的优点，是生产重组人胰岛素的首选系统。虽然其不能进行真核特有的糖基化，但这不影响胰岛素的功能。4.下列哪种层析技术主要依据蛋白质的电荷差异进行分离？A.凝胶过滤层析B.亲和层析C.离子交换层析D.疏水相互作用层析答案：C解析：离子交换层析的固定相载体上带有电荷基团，可吸引带相反电荷的蛋白质。通过改变洗脱液的离子强度或pH，使不同等电点的蛋白质依次洗脱，从而实现分离。凝胶过滤依据分子大小，亲和层析依据特异性结合，疏水层析依据疏水作用力。5.在生物制药下游纯化工艺中，用于去除病毒的最有效且最常用的方法是：A.深层过滤B.低pH孵育C.纳米过滤D.离子交换层析答案：C解析：纳米过滤（又称病毒过滤）使用孔径非常小（通常为20-50nm）的滤膜，可以物理截留尺寸大于膜孔径的病毒颗粒，而对目标蛋白的透过率影响较小，是保证生物制品病毒安全性的关键步骤。低pH孵育和去污剂处理是灭活病毒的方法，离子交换层析有时可部分去除病毒，但纳米过滤是公认最直接有效的去除方法。6.细胞培养生产单克隆抗体过程中，用于扩大培养、获得大量细胞和产物的关键设备是：A.细胞计数仪B.流式细胞仪C.生物反应器D.超净工作台答案：C解析：生物反应器（如搅拌式生物反应器、波浪式生物反应器）能够提供细胞生长所需的可控环境（温度、pH、溶氧、搅拌等），是实现动物细胞大规模培养、生产单克隆抗体等生物制品的核心设备。7.基因工程菌发酵生产中，诱导外源基因表达的常用方法是：A.提高发酵温度B.添加特定的诱导剂（如IPTG）C.降低培养基pHD.通入纯氧气答案：B解析：在大肠杆菌等表达系统中，外源基因常被置于可诱导的强启动子（如lac、trp、T7等）下游。通过添加诱导剂，如IPTG（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷）可以解除阻遏蛋白的抑制，启动目标基因的高效转录和表达。8.下列哪一项是抗体药物偶联物（ADC）的关键组成部分？A.启动子B.报告基因C.细胞毒素D.限制性内切酶答案：C解析：抗体药物偶联物（ADC）由三个主要部分构成：针对肿瘤特异性抗原的单克隆抗体（靶向部分）、高效的细胞毒性药物（杀伤部分）以及连接二者的连接子。细胞毒素（如美登素、卡奇霉素等）是ADC发挥肿瘤杀伤作用的核心载荷。9.用于检测生物制品中残留宿主细胞DNA的灵敏方法是：A.酶联免疫吸附试验（ELISA）B.蛋白质印迹法（WesternBlot）C.定量聚合酶链式反应（qPCR）D.高效液相色谱法（HPLC）答案：C解析：定量PCR（qPCR）技术具有极高的灵敏度和特异性，可以检测到pg级别的DNA，是药典规定的检测生物制品中残留宿主细胞DNA含量的标准方法。ELISA和WesternBlot主要用于蛋白质检测，HPLC常用于分析小分子或蛋白质纯度。10.保证生物制品无菌性的最终步骤通常是：A.除菌过滤B.高压蒸汽灭菌C.辐射灭菌D.环氧乙烷灭菌答案：A解析：由于大多数生物制品（如蛋白质、疫苗）对热、辐射或化学物质敏感，不能采用终端高温灭菌或化学灭菌法。除菌过滤（使用0.22μm或更小孔径的滤膜）是一种物理去除微生物的方法，不改变产品性质，是生物制品灌装前保证液体产品无菌性的常用最终步骤。二、多项选择题1.哺乳动物细胞表达系统用于生产复杂蛋白药物的优势包括：A.能够进行正确的蛋白质折叠B.能够完成人源化的糖基化修饰C.表达量通常高于原核系统D.生产成本低，周期短E.可介导蛋白质的分泌表达，利于下游纯化答案：A、B、E解析：哺乳动物细胞（如CHO、HEK293细胞）具有完整的蛋白质合成、折叠和翻译后修饰系统，能产生与天然人蛋白结构、功能最接近的产品，特别是正确的糖基化对许多治疗性蛋白的药代动力学和活性至关重要，且可实现分泌表达。但其表达量通常低于微生物系统，且生产成本高、周期长。2.生物制药工艺中，细胞培养液的收获通常涉及哪些步骤？A.细胞分离（如离心、过滤）B.蛋白变性C.细胞破碎D.澄清E.层析纯化答案：A、D解析：收获（Harvest）是指将目标产物（如分泌到培养液中的抗体）与培养体系中的细胞、细胞碎片等固形物分离的过程。主要步骤包括细胞分离（常用离心或切向流过滤）和澄清（使用深层过滤器进一步去除细小颗粒和杂质），得到澄清的上清液或滤液，以供后续的下游纯化。细胞破碎适用于胞内产物，蛋白变性和层析纯化是后续步骤。3.下列属于基因治疗载体的是：A.腺相关病毒（AAV）载体B.脂质纳米颗粒（LNP）C.逆转录病毒载体D.聚乙二醇（PEG）E.慢病毒载体答案：A、B、C、E解析：基因治疗需要将治疗性基因递送到靶细胞，常用的载体包括病毒载体（如AAV、逆转录病毒、慢病毒）和非病毒载体（如脂质纳米颗粒LNP、阳离子聚合物等）。PEG是一种常用于修饰纳米颗粒或药物以延长半衰期的化学分子，本身不是主要的基因递送载体。4.关于生物类似药，以下描述正确的有：A.其活性成分与已获批的原研生物药具有高度相似性B.在质量、安全性和有效性方面与原研药需有可比性C.其临床开发路径与化学仿制药完全相同D.无需进行免疫原性评估E.可能存在微小的结构差异，但不应有临床意义上的差异答案：A、B、E解析：生物类似药是指在质量、安全性和有效性方面与已获准注册的原研生物药具有相似性的治疗性生物制品。由于生物大分子的复杂性，生物类似药不可能与原研药完全一致，允许存在细微差异，但必须通过全面的分析学、非临床和临床研究证明这些差异不影响其安全有效性，其中免疫原性评估是关键一环。其开发路径比化学仿制药复杂得多。5.发酵过程在线监测的常用参数包括：A.pH值B.溶解氧浓度（DO）C.细胞密度（如OD600）D.产物浓度E.温度答案：A、B、C、E解析：为了优化发酵过程，需要对关键参数进行实时在线监测和控制。pH、温度、溶解氧（DO）是直接通过传感器在线监测的基本物理化学参数。细胞密度（如通过光密度OD在线探头）也可实时反映生物量。产物浓度通常需要离线取样分析（如HPLC），虽然也有在线检测技术，但非最“常用”的在线参数。三、判断题1.原核表达系统如大肠杆菌，能够对重组蛋白进行复杂的糖基化修饰。答案：错误解析：原核生物如大肠杆菌缺乏真核细胞的内质网和高尔基体等细胞器，因此不具备对蛋白质进行N-连接或O-连接糖基化修饰的能力。2.蛋白A亲和层析是纯化单克隆抗体最常用、最有效的第一步捕获步骤。答案：正确解析：蛋白A对多种抗体（特别是IgG）的Fc区具有高度特异性和亲和力。利用蛋白A亲和层析可以从复杂的细胞培养上清中一步高效捕获抗体，纯度高，是抗体下游纯化工艺的“金标准”起始步骤。3.所有生物技术药物都需要进行冷冻干燥以保持其长期稳定性。答案：错误解析：虽然许多对热不稳定的生物制品（如某些疫苗、酶、部分抗体）采用冷冻干燥（冻干）形式以提高稳定性，但并非全部。一些单克隆抗体等产品在液态配方中，通过添加稳定剂、控制pH和温度，也能保持足够的长期稳定性，以液体制剂形式储存和销售。4.在稳定细胞株构建中，常用的筛选标记基因包括新霉素抗性基因（neoR）和潮霉素抗性基因（hygR）。答案：正确解析：在将目的基因转入哺乳动物细胞并筛选稳定表达细胞株时，通常将目的基因与筛选标记基因（如neoR、hygR、嘌呤霉素抗性基因等）共同转染。随后在培养基中加入相应的抗生素（如G418、潮霉素），只有成功整合了外源基因并表达抗性标记的细胞才能存活，从而筛选出稳定转染的细胞克隆。5.细胞因子疗法属于生物制药的范畴。答案：正确解析：生物制药是指利用生物体、生物组织、细胞或其成分，综合应用生物学、医学、工程学等原理和技术制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。利用基因工程技术生产的重组细胞因子（如干扰素、白介素、促红细胞生成素等）是重要的生物技术药物类别。四、名词解释1.翻译后修饰答：指新生多肽链在核糖体上合成后，经过一系列化学加工转变为成熟、有功能蛋白质的过程。包括但不限于糖基化、磷酸化、乙酰化、硫酸化、蛋白水解加工、二硫键形成等。这些修饰对蛋白质的正确折叠、稳定性、活性、细胞内定位及与其他分子的相互作用至关重要。生物制药中，生产系统的翻译后修饰能力直接影响重组蛋白药物的质量和疗效。2.生物反应器答：用于进行生物反应（如微生物发酵、动物细胞培养、酶催化反应）的容器或装置。它能为生物体的生长和代谢或酶的催化作用提供可控的、优化的环境条件（如温度、pH、溶解氧、搅拌速度、营养物供给等）。在生物制药中，生物反应器是实现产品大规模、标准化生产的关键核心设备，其规模可从实验室的几升到工业生产的数万升。3.过程分析技术（PAT）答：由美国FDA倡导的一个系统，旨在通过实时监测原料、过程中物料及工艺的关键质量属性和性能指标，来设计、分析和控制生产过程。其核心是“质量源于设计”的理念。在生物制药中，PAT通过在线传感器、光谱分析等手段，实现对发酵、细胞培养、纯化等过程的实时监控和反馈控制，以提高工艺一致性、产品质量和生产力。4.宿主细胞蛋白（HCP）答：在利用细胞（如CHO、大肠杆菌）生产生物制品过程中，由宿主细胞自身产生并残留在最终产品中的蛋白质杂质。HCP种类繁多，可能具有酶活性或免疫原性，是生物制品的关键杂质之一，需要在下游纯化工艺中尽可能去除，并在放行检测中严格控制其残留量，以确保产品的安全性和有效性。5.基因治疗答：一种治疗疾病的方法，通过将外源正常基因、治疗性基因片段或其他遗传物质导入患者靶细胞，以纠正或补偿缺陷基因引起的功能异常，或通过调节基因表达来达到治疗目的。其递送方式主要包括病毒载体和非病毒载体。目前已在遗传病、某些癌症等领域取得突破性进展。五、简答题1.简述单克隆抗体药物生产的主要技术流程。答：主要流程包括：（1）免疫与杂交瘤构建：用抗原免疫小鼠，取脾脏B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞。（2）筛选与克隆：利用HAT选择培养基筛选出成功融合的杂交瘤细胞，并通过有限稀释法等克隆出单个阳性细胞株，筛选能稳定分泌目标抗体的克隆。（3）细胞株扩增与建库：扩增阳性克隆，建立主细胞库和工作细胞库。（4）大规模生产：将工作细胞库的细胞复苏，经摇瓶、生物反应器逐级放大培养，生产抗体。（5）下游纯化：收获细胞培养上清，经蛋白A亲和层析捕获、低pH病毒灭活、离子交换、疏水层析等步骤进行精纯，最后进行病毒去除过滤。（6）制剂与灌装：将纯化后的抗体配制成最终处方，经除菌过滤、无菌灌装，制成成品。2.比较原核表达系统与真核表达系统在重组蛋白生产中的优缺点。答：原核系统（以大肠杆菌为代表）优点：遗传背景清晰、生长快速、培养成本低、表达量高、工艺成熟。缺点：缺乏真核翻译后修饰能力（如糖基化）、易形成包涵体（需复性）、内毒素问题、不能进行复杂蛋白的正确折叠和组装。真核系统（以CHO细胞、酵母为代表）优点：能进行正确的蛋白质折叠和复杂的翻译后修饰（如糖基化、磷酸化），产物活性高、更接近天然蛋白，可分泌表达利于纯化。缺点：生长慢、培养成本高、表达量可能较低、工艺复杂、潜在病毒污染风险。酵母系统折中，生长较快，有糖基化但与人源糖型不同。3.列举生物制品病毒安全性控制的主要策略。答：主要遵循“预防为主，多重屏障”原则，包括：（1）源头控制：严格筛选和检测细胞库、病毒种子库，确保无特定病原体；对原材料（如血清、胰酶）进行病毒检测或使用无动物源性成分的物料。（2）过程控制：在生产过程中，对中间品进行病毒检测；某些工艺步骤本身具有去除/灭活病毒的能力（如低pH孵育、去污剂处理、层析步骤）。（3）终端去除/灭活：在下游工艺中，特意引入并验证有效的病毒去除/灭活步骤，通常采用组合策略，如“低pH孵育+纳米过滤”或“去污剂处理+纳米过滤”，利用不同原理（化学灭活、物理截留）确保安全。（4）最终产品检测：对成品进行病毒安全性相关检测。4.什么是质量源于设计（QbD）？其在生物制药工艺开发中的应用核心是什么？答：质量源于设计是一种系统的药物开发方法，其理念是产品的质量不是通过最终检验注入的，而是通过基于科学和风险管理的精心设计而构建到产品中的。在生物制药工艺开发中，QbD的应用核心包括：（1）确定目标产品的质量概况（QTPP），即期望产品达到的关键质量属性（CQAs）。（2）识别并评估影响CQAs的关键物料属性（CMAs）和关键工艺参数（CPPs）。（3）建立设计空间，即CMAs和CPPs的多维组合和交互作用范围，在此范围内操作能保证产品质量。（4）实施过程控制策略，通过对CPPs的监控，确保工艺在设计空间内运行，从而持续稳定地生产出符合质量要求的产品。六、论述题1.试述中国生物制药产业当前面临的机遇与挑战，并谈谈未来发展趋势。答：机遇：（1）政策支持：国家将生物医药列为战略性新兴产业，药品审评审批制度改革加速，医保目录动态调整，为创新药提供了良好的政策环境。（2）市场需求巨大：人口老龄化、疾病谱变化、健康意识提升，催生了巨大的未满足临床需求。（3）技术积累与人才储备：海外人才回流，国内科研水平提升，在基因治疗、细胞治疗、ADC、双特异性抗体等前沿领域与国际差距缩小。（4）资本助力：风险投资、科创板等为创新生物制药公司提供了充裕的资金支持。（5）新冠疫情提升了全社会对生物技术重要性的认识，加速了疫苗、抗体等平台技术的发展。挑战：（1）源头创新能力仍待加强：First-in-class药物少，靶点同质化竞争严重。（2）产业链关键环节存在“卡脖子”风险：如高端培养基、层析填料、一次性生物反应器、部分仪器设备仍依赖进口。（3）生产成本高：生物药生产投入巨大，如何通过工艺优化、连续生产等降本增效是重要课题。（4）国际化能力不足：国产生物药出海面临严峻的法规、临床和市场挑战。（5）人才结构需优化：亟需既懂技术又懂管理的复合型高端人才。未来趋势：（1）创新前沿化：聚焦基因细胞治疗、核酸药物、多特异性抗体、PROTAC等新技术平台。（2）生产智能化与连续化：应用PAT、智能制造、连续生物工艺，提高生产效率和质量一致性。（3）治疗精准化：伴随诊断与个体化用药结合，开发针对特定生物标志物的精准疗法。（4）合作生态化：药企、高校、科研院所、CXO之间形成更加紧密的研发合作