生物制药工艺学习题含答案

生物制药工艺学习题含答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.与化学合成药物相比，生物药物的最主要特点是（）A.分子量大、结构确定B.具有生物活性、靶向性强C.稳定性好、易口服D.生产过程简单、成本低2.基因工程药物生产的正确工艺顺序是（）A.基因克隆→载体构建→工程菌筛选→发酵→分离纯化→制剂B.发酵→基因克隆→载体构建→分离纯化→制剂C.载体构建→基因克隆→分离纯化→发酵→制剂D.工程菌筛选→发酵→基因克隆→分离纯化→制剂3.大肠杆菌表达外源蛋白时易形成包涵体，其主要原因是（）A.培养基营养不足B.表达量过高、缺乏真核翻译后修饰C.培养温度过低D.质粒丢失4.下列关于CHO细胞表达系统的描述，正确的是（）A.不能进行糖基化修饰B.适合表达结构复杂的重组糖蛋白C.表达产物无免疫原性D.培养条件要求低于大肠杆菌5.动物细胞培养基中最常用的pH缓冲体系是（）A.磷酸盐缓冲体系B.碳酸氢钠缓冲体系C.Tris-HCl缓冲体系D.醋酸缓冲体系6.好氧发酵过程中，溶氧浓度（DO）低于临界值时，通常会导致（）A.菌体生长减慢、代谢产物异常B.菌体生长加快C.产物浓度升高D.培养液pH上升7.实验室和工业生产中最常用的培养基灭菌方法是（）A.紫外线照射B.干热灭菌C.湿热灭菌D.化学消毒剂8.亲和层析分离蛋白质的主要依据是（）A.分子大小B.电荷差异C.特异性亲和结合D.疏水性强弱9.凝胶过滤层析（分子筛层析）中，最先洗脱的物质是（）A.相对分子质量最小的物质B.相对分子质量最大的物质C.带电荷最多的物质D.与凝胶结合最强的物质10.离子交换层析中，常用的洗脱方式是（）A.降低盐浓度B.升高盐浓度或改变pHC.增加有机溶剂比例D.升高温度11.用于去除病毒颗粒的纳滤膜，其常见孔径约为（）A.0.45μmB.0.22μmC.20nmD.2μm12.大规模生产单克隆抗体最常用的生物反应器类型是（）A.机械搅拌式反应器B.固定床反应器C.气升式反应器D.转瓶培养器13.蛋白质盐析沉淀时最常用的沉淀剂是（）A.NaClB.(NH₄)₂SO₄C.CaCl₂D.Na₂CO₃14.超滤膜的主要分离参数是（）A.膜厚度B.截留分子量（MWCO）C.膜的颜色D.膜的亲水性15.下列关于蛋白质等电点的说法，正确的是（）A.等电点时蛋白质溶解度最大B.等电点时蛋白质所带净电荷为零C.等电点与pH值无关D.所有蛋白质等电点相同16.发酵培养基中碳氮比（C/N）对发酵的影响主要是（）A.改变产物合成的代谢方向B.影响灭菌温度C.决定搅拌转速D.改变气体流速17.重组工程菌传代过程中质粒丢失的常见原因是（）A.培养基营养成分太丰富B.无选择压力、生长优势不如宿主菌C.温度过高D.接种量过大18.冷冻干燥（冻干）技术常用于生物药物制剂，主要原因是（）A.提高药物溶解度B.保持药物活性、便于长期储存C.增加药物分子量D.改变药物靶点19.培养动物细胞时，为防止杂菌污染，通常需要在培养基中加入（）A.抗生素B.抗氧剂C.表面活性剂D.防腐剂20.下列哪种方法不能有效去除内毒素（）A.活性炭吸附B.离子交换层析C.高温干热灭活D.脱脂棉过滤二、多项选择题（每题2分，共20分）1.生物药物主要包括（）A.重组蛋白药物B.单克隆抗体C.疫苗D.基因治疗药物2.常用的重组蛋白表达宿主系统包括（）A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.CHO细胞D.昆虫细胞3.包涵体的分离与纯化过程通常包括（）A.菌体破碎B.离心收集包涵体C.变性溶解D.复性4.发酵过程在线检测的主要参数有（）A.温度B.pH值C.溶氧浓度（DO）D.搅拌转速5.蛋白质分离纯化依据的原理包括（）A.分子大小B.电荷差异C.溶解性差异D.特异性亲和力6.生物药物生产中病毒灭活/去除的常用方法有（）A.低pH孵育B.纳滤C.溶剂/去污剂（S/D）处理D.干热灭活7.动物细胞大规模培养的方式包括（）A.批式培养B.流加培养C.灌注培养D.连续培养8.影响微生物发酵产物产率的因素包括（）A.菌种特性B.培养基组成C.温度与pHD.通气量9.下游加工（分离纯化）常用的单元操作有（）A.细胞破碎B.离心C.层析D.超滤10.下列关于单克隆抗体生产工艺的描述，正确的有（）A.通常选用CHO细胞作为表达宿主B.培养上清可直接作为成品C.需要ProteinA亲和层析进行捕获D.制剂前需经过病毒灭活/去除步骤三、判断题（每题1分，共10分）1.所有生物药物都是蛋白质。2.大肠杆菌表达系统能对重组蛋白进行糖基化修饰。3.发酵过程属于生物制药的下游加工过程。4.亲和层析选择性高但介质载量通常较低。5.湿热灭菌通常在121℃保持15～20分钟即可达到灭菌效果。6.0.22μm除菌过滤器可以完全去除病毒。7.单克隆抗体可以采用大肠杆菌系统生产。8.蛋白质在等电点时，其净电荷为零，溶解度通常最低。9.透析是通过半透膜两侧浓度差进行分离的方法。10.冷冻干燥技术适用于对热不稳定生物药物的长期保存。四、名词解释（每题5分，共20分）1.包涵体2.生物反应器3.亲和层析4.比活力比解析：比活力越大，表示样品的纯度越高。5.流加培养五、简答题（每题10分，共30分）1.简述基因工程药物生产的基本工艺流程。2.比较大肠杆菌表达系统与CHO细胞表达系统在重组蛋白生产中的优缺点。3.简述蛋白质分离纯化中常用的层析方法及其主要原理。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B解析：生物药物以蛋白质、核酸、多糖等生物大分子为主，具有高活性、高特异性，但结构复杂、稳定性差。2.答案：A3.答案：B4.答案：B解析：CHO细胞能进行正确的糖基化等翻译后修饰，适合抗体等复杂蛋白，但培养条件苛刻。5.答案：B解析：培养液中常以NaHCO₃配合CO₂环境维持pH，磷酸盐缓冲能力不足以满足细胞培养。6.答案：A7.答案：C8.答案：C9.答案：B解析：凝胶过滤按分子大小分离，大分子不能进入凝胶孔内，路径短，先流出。10.答案：B11.答案：C解析：除菌过滤孔径通常为0.22μm，病毒截留需20～50nm的纳滤膜。12.答案：A13.答案：B14.答案：B15.答案：B16.答案：A17.答案：B18.答案：B19.答案：A20.答案：D解析：内毒素为脂多糖，耐热。去除常用活性炭、离子交换层析、超滤等，普通过滤无效。二、多项选择题1.答案：ABCD2.答案：ABCD3.答案：ABCD4.答案：ABCD5.答案：ABCD6.答案：ABCD7.答案：ABCD8.答案：ABCD9.答案：ABCD10.答案：ACD解析：抗体生产后需经多步纯化，不能直接使用培养上清。三、判断题1.答案：错误解析：还包括核酸、多糖、脂类等。2.答案：错误3.答案：错误解析：发酵/细胞培养属于中游过程，下游是分离纯化和制剂。4.答案：正确5.答案：正确6.答案：错误7.答案：错误解析：抗体需要糖基化修饰，一般用CHO细胞生产。8.答案：正确9.答案：正确10.答案：正确四、名词解释1.答案：包涵体是外源基因在宿主细胞（尤其大肠杆菌）中高效表达时，由重组蛋白相互聚集形成的不可溶颗粒状结构，主要成分为错误折叠或未折叠的蛋白质。解析：包涵体需经变性溶解和复性才能获得有活性的目的蛋白。2.答案：生物反应器是为微生物发酵、动物细胞或植物细胞培养提供适宜物理、化学和生物学环境的密闭或开放设备。解析：常见类型包括机械搅拌式、气升式、鼓泡式以及用于细胞培养的中空纤维式等。3.答案：亲和层析是利用生物分子与配基之间的特异性亲和力（如抗原-抗体、酶-底物等），使目标物质选择性结合于固定配基上，再通过改变洗脱条件达到分离纯化的方法。解析：其纯化倍数高、选择性好，是重组蛋白纯化中高效的捕获步骤。4.答案：比活力是指每毫克蛋白中所含的酶活性单位数，即：5.答案：流加培养是在发酵或细胞培养过程中，根据需求不断补充新鲜培养基或营养物，但不连续排液的培养方式。解析：流加培养可延长培养时间、提高产物浓度，是工业上常用的高密度培养方式。五、简答题1.答案：基因工程药物生产一般包括以下主要阶段：（1）上游阶段：目的基因克隆、表达载体构建与工程菌（或工程细胞）构建筛选；（2）中游阶段：发酵或细胞培养，提供适宜条件使工程菌/细胞高密度生长并高效表达目的产物；（3）下游阶段：细胞破碎、固液分离、粗纯化、精细纯化（如层析、超滤等）；（4）制剂阶段：对活性成分进行处方设计、冷冻干燥等处理，制成稳定、合格的药物制剂。解析：答题时需体现“上游—中游—下游—制剂”的主线，并突出各阶段的关键技术名称。2.项目大肠杆菌系统CHO细胞系统培养成本低，周期短高，周期长表达量高，易形成包涵体较低，但可分泌表达翻译后修饰无糖基化能力能进行复杂糖基化等修饰产物活性常需复性活性构象易正确形成应用范围适合未修饰蛋白、抗体片段、酶等适合抗体、重组凝血因子等复杂蛋白质量控制内毒素污染风险高病毒污染风险需严格防控解析：需从表达水平、翻译后修饰、培养成本、产品质量控制等角度综合比较。3.答案：