生物技术制药试题及答案

生物技术制药试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.原核表达系统中，应用最广泛的宿主菌是？A.枯草芽孢杆菌B.大肠杆菌C.酿酒酵母D.毕赤酵母2.单克隆抗体制备过程中，HAT培养基的主要作用是？A.筛选融合的杂交瘤细胞B.筛选未融合的脾淋巴细胞C.筛选未融合的骨髓瘤细胞D.促进杂交瘤细胞大量增殖3.下列疫苗中属于灭活疫苗的是？A.卡介苗B.麻疹减毒活疫苗C.新型冠状病毒灭活疫苗D.口服脊髓灰质炎减毒活疫苗4.基因工程药物的分离纯化过程中，下列属于初级分离步骤的是？A.亲和层析B.硫酸铵盐析C.离子交换层析D.凝胶过滤层析5.动物细胞培养常用的DMEM培养基属于？A.天然培养基B.合成培养基C.无血清培养基D.无蛋白培养基6.下列哪种药物可通过植物细胞悬浮培养技术规模化生产？A.重组人胰岛素B.紫杉醇C.重组人干扰素D.青霉素7.IgG型抗体的抗原结合位点位于？A.Fc段B.Fab段的可变区C.铰链区D.重链恒定区8.下列基因治疗载体中，属于非病毒载体的是？A.腺病毒载体B.逆转录病毒载体C.脂质体载体D.慢病毒载体9.下列哪项不属于生物药物的安全性检查项目？A.热原检查B.无菌检查C.含量测定D.细菌内毒素检查10.CAR-T细胞治疗属于以下哪类生物技术药物范畴？A.基因工程蛋白药物B.免疫细胞治疗药物C.核酸药物D.干细胞治疗药物二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于原核表达系统缺点的有？A.无法进行糖基化等翻译后修饰B.目标蛋白表达量低C.易形成不可溶的包涵体D.培养成本高2.单克隆抗体制备的核心步骤包括？A.动物免疫与脾淋巴细胞制备B.骨髓瘤细胞制备与细胞融合C.杂交瘤细胞的筛选与克隆化D.单克隆抗体的制备与纯化3.按培养基投料方式划分，微生物发酵的类型包括？A.分批发酵B.补料分批发酵C.连续发酵D.固体发酵4.下列属于预防性疫苗的有？A.乙型肝炎疫苗B.HPV疫苗C.治疗性前列腺癌疫苗D.狂犬病疫苗5.与化学小分子药物相比，生物药物的特点包括？A.药理活性高，特异性强B.毒副作用相对较小C.稳定性差，易失活D.分子量单一，结构明确三、名词解释（每题3分，共15分）1.基因工程制药2.单克隆抗体3.补料分批发酵4.生物反应器5.CAR-T细胞四、简答题（每题6分，共30分）1.简述基因工程制药的基本工艺流程。2.简述动物细胞体外培养的基本条件要求。3.简述单克隆抗体与多克隆抗体的主要区别。4.简述微生物发酵过程中需要控制的核心工艺参数。5.简述灭活疫苗与减毒活疫苗的主要差异。五、论述题（共20分）1.试述CAR-T细胞药物的制备流程、作用机制及临床应用面临的主要挑战。2.T细胞活化：体外使用抗CD3/CD28抗体磁珠等刺激T细胞活化，使其进入增殖状态；3.CAR基因转导：采用慢病毒载体、逆转录病毒载体或转座子等基因递送系统，将编码CAR的基因导入T细胞基因组，使其稳定表达CAR；4.CAR-T细胞筛选与鉴定：检测CAR的表达阳性率、细胞活性、免疫功能，筛选出功能正常的CAR-T细胞；5.体外扩增：在适宜的培养条件下将CAR-T细胞扩增至临床所需的数量级，通常为1086.质量控制：进行无菌检查、内毒素检查、支原体检查、活率检测、功能检测等，确保产品符合质量标准；7.产品放行与回输：合格的CAR-T细胞产品放行后，回输至患者体内，并监测不良反应与疗效。###三、临床应用面临的主要挑战（约7分）目前CAR-T细胞治疗仍存在诸多待解决的问题，主要包括：1.脱靶毒性：若靶抗原在正常组织细胞上也有表达，CAR-T细胞会攻击正常组织，造成器官损伤；2.细胞因子释放综合征（CRS）：CAR-T细胞被大量激活后，会释放大量细胞因子（如IL-6、IFN-γ3.免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）：部分患者会出现意识障碍、癫痫、脑水肿等神经毒性症状，严重时可危及生命；4.肿瘤抗原异质性：肿瘤细胞表面抗原表达不均一，抗原阴性的肿瘤细胞可逃避免疫监视，导致治疗后复发；5.实体瘤疗效有限：实体瘤的肿瘤微环境具有免疫抑制作用，且CAR-T细胞难以浸润到实体瘤内部，因此对实体瘤的疗效远不如血液肿瘤；6.生产成本高昂：目前主流的自体CAR-T为个体化定制产品，制备工艺复杂、周期长，单剂价格高达数十万元，患者可及性差；7.长期安全性风险：病毒载体随机整合到基因组中可能导致插入突变，存在潜在的致癌风险，长期安全性仍需长期随访验证。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：B解析：酿酒酵母、毕赤酵母属于真核表达系统；枯草芽孢杆菌虽为原核宿主，但应用范围、成熟度远不及大肠杆菌。2.答案：A解析：骨髓瘤细胞缺乏HGPRT酶，无法通过补救途径合成核酸；HAT中的氨基蝶呤可阻断核酸从头合成途径，因此未融合的骨髓瘤细胞与同型融合细胞均无法存活，只有兼具脾细胞HGPRT与骨髓瘤细胞无限增殖能力的杂交瘤细胞可存活。3.答案：C解析：卡介苗、麻疹疫苗、口服脊灰疫苗均为减毒活疫苗，保留了病原体的弱增殖能力。4.答案：B解析：初级分离用于从细胞裂解液或发酵液中初步富集目标产物，包括盐析、离心、超滤等；层析技术属于精细纯化步骤，用于获得高纯度产品。5.答案：B解析：DMEM是人工合成的基础培养基，包含已知成分的糖、氨基酸、维生素、无机盐等，使用时通常需添加10%左右的胎牛血清。6.答案：B解析：紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，可通过红豆杉细胞悬浮培养规模化制备；胰岛素、干扰素为基因工程药物，青霉素为微生物发酵药物。7.答案：B解析：Fab段的可变区（VH8.答案：C解析：病毒载体包括腺病毒、逆转录病毒、慢病毒等，转染效率高但存在免疫原性与插入突变风险；脂质体为人工合成的非病毒载体，安全性高但转染效率相对较低。9.答案：C解析：含量测定属于生物药物的效价/活性评价指标，安全性检查还包括异常毒性检查、过敏反应检查等。10.答案：B解析：CAR-T细胞是经基因工程修饰的自体/异体T细胞，属于免疫细胞治疗产品，通过特异性杀伤肿瘤细胞发挥治疗作用。二、多项选择题1.答案：AC解析：原核表达系统（如大肠杆菌）的优点为培养周期短、成本低、蛋白表达量高，适合大规模生产；缺点为缺乏真核的翻译后修饰系统，表达的真核蛋白常不正确折叠，形成无活性的包涵体。2.答案：ABCD解析：单克隆抗体制备流程为：先免疫动物获得能产生特异性抗体的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞融合后，经HAT筛选、有限稀释克隆化获得稳定分泌抗体的杂交瘤细胞株，最后通过细胞培养或腹水制备抗体并纯化。3.答案：ABC解析：按投料方式可分为分批发酵（一次投料一次放罐）、补料分批发酵（发酵中间歇补加培养基）、连续发酵（连续补料同时连续采收发酵液）；固体发酵是按培养基物理状态划分的类型。4.答案：ABD解析：预防性疫苗用于健康人群，通过诱导免疫应答预防疾病发生，乙肝疫苗、HPV疫苗、狂犬病疫苗均属此类；治疗性疫苗用于已患病个体，通过激活免疫应答治疗疾病，如肿瘤治疗性疫苗。5.答案：ABC解析：生物药物多为蛋白质、核酸等大分子，结构复杂，常存在翻译后修饰（如糖基化）导致分子量不均一；化学小分子药物结构明确、分子量单一。其余选项均为生物药物的典型特点。三、名词解释1.答案：又称重组DNA制药，是指利用重组DNA技术将编码目标药物蛋白的目的基因导入适宜的宿主细胞（微生物、动植物细胞等），经培养、诱导表达后，通过分离纯化获得高纯度目标生物药物的技术体系。2.答案：由单个B淋巴细胞经无性繁殖形成的细胞克隆所产生的抗体，仅识别单一抗原表位，具有高度均一性、强特异性和低交叉反应等特点。3.答案：又称半连续发酵，是在分批发酵的基础上，间歇或连续地向发酵罐中补加新鲜培养基，但不放出或仅少量放出发酵液，直至发酵结束后一次性放罐的发酵方式。4.答案：指利用微生物、动植物细胞等生物催化剂进行生物反应的装置，可通过精准控制温度、pH值、溶解氧、营养供给等条件，为细胞生长和产物合成提供适宜的环境。5.答案：即嵌合抗原受体T细胞，是通过基因工程技术将编码嵌合抗原受体（CAR）的基因导入T细胞，使其能特异性识别肿瘤抗原并发挥靶向杀伤作用的工程化免疫细胞。四、简答题1.答案：(1)目的基因获取：通过PCR扩增、化学合成、基因组文库/cDNA文库筛选等方法获得编码目标药物的基因；(2)表达载体构建：将目的基因与载体（如质粒、病毒载体）连接，构建含调控元件的重组表达载体；(3)宿主细胞转化/转染：将重组载体导入原核（如大肠杆菌）或真核（如CHO细胞）宿主细胞；(4)工程菌/细胞筛选与鉴定：筛选获得稳定表达目的蛋白的阳性克隆，并鉴定表达产物的正确性；(5)工程菌/细胞培养与表达：通过发酵或细胞培养规模化培养工程细胞，诱导目的蛋白高效表达；(6)产物分离纯化与质量控制：通过一系列分离纯化步骤获得高纯度目标药物，并完成全面质量检测。解析：本题按上游（基因-载体-宿主）、中游（培养表达）、下游（纯化质控）的逻辑考查核心流程，6个核心步骤各占1分，顺序错误或关键步骤遗漏酌情扣分。2.答案：(1)营养条件：需提供含碳源、氮源、氨基酸、维生素、无机盐的培养基，通常添加血清提供生长因子；(2)温度条件：哺乳动物细胞培养温度一般为37℃，温度过高或过低均会影响细胞生长；(3)气体环境：需维持95%空气+5%CO2的气体环境，CO(4)pH条件：适宜pH范围为7.2∼7.4，超出范围会抑制细胞代谢甚至导致细胞死亡；(5)无菌条件：培养环境需严格无菌，避免细菌、真菌、支原体等微生物污染；(6)渗透压条件：培养基渗透压需与细胞内渗透压平衡，避免细胞吸水涨破或失水皱缩。解析：本题考查动物细胞培养的基础要求，涵盖营养、理化、环境三类核心条件，每个要点1分。3.答案：(1)来源不同：单克隆抗体由单个B细胞克隆产生，多克隆抗体由多个B细胞克隆共同产生；(2)特异性不同：单克隆抗体仅识别单一抗原表位，特异性高；多克隆抗体识别多个抗原表位，特异性较低；(3)均一性不同：单克隆抗体结构高度均一，批次间差异小；多克隆抗体结构不均一，批次差异大；(4)制备难度不同：单克隆抗体制备工艺复杂、成本高；多克隆抗体制备简单、成本低；(5)交叉反应不同：单克隆抗体交叉反应少，多克隆抗体易发生交叉反应；(6)应用场景不同：单克隆抗体适合精准治疗、靶向诊断；多克隆抗体常作为免疫检测二抗、免疫中和试剂等。解析：本题可从来源、特性、制备、应用四个维度对比作答，每个差异点1分，答出6点即可得满分。4.答案：(1)温度：根据菌种生长与产物合成的最适温度进行调控，可分阶段设置不同温度；(2)pH值：通过补加酸碱、调整培养基碳氮比等方式维持适宜pH，一般细菌最适pH为中性偏碱；(3)溶解氧：通过调整搅拌转速、通气量、罐压等控制溶氧水平，满足好氧微生物的需求；(4)补料速率：根据菌体生长与产物合成阶段的营养需求，控制碳源、氮源等营养物质的补加速度；(5)泡沫水平：通过机械消泡或添加化学消泡剂控制泡沫，避免逃液与污染；(6)菌体浓度与产物浓度：定时取样监测，判断发酵进程，及时调整工艺参数。解析：本题考查发酵工程的核心控制要素，涵盖理化参数与生物参数，每个要点1分。5.答案：(1)制备方式不同：灭活疫苗通过物理/化学方法杀灭病原体，保留免疫原性；减毒活疫苗通过人工驯化获得毒力减弱的活病原体，保留增殖能力；(2)免疫原性不同：减毒活疫苗可在体内少量增殖，免疫原性强，可诱导体液免疫和细胞免疫；灭活疫苗免疫原性较弱，一般仅诱导体液免疫；(3)接种次数不同：减毒活疫苗通常接种1次即可产生持久保护；灭活疫苗需接种2~3剂，常需加强免疫；(4)安全性不同：减毒活疫苗存在毒力回复的潜在风险，免疫缺陷人群禁用；灭活疫苗无活病原体，安全性更高；(5)储存条件不同：减毒活疫苗稳定性差，需低温冷链储存运输；灭活疫苗稳定性好，储存运输更便捷；(6)保护期不同：减毒活疫苗保护期较长，可达数年甚至数十年；灭活疫苗保护期较短，需定期加强。解析：本题对比两类核心疫苗的特点，可从制备、免疫特性、安全性、应用四个维度作答，每个差异点1分。五、论述题1.答案：###一、作用机制（约6分）CAR-T细胞即嵌合抗原受体T细胞，其作用机制为：通过基因工程技术将编码嵌合抗原受体（CAR）的基因导入T细胞，使T细胞表面表达CAR分子。CAR分子的胞外区可特异性识别肿瘤细胞表面的靶抗原（如CD19、BCMA等），且识别过程不依赖MHC分子的抗原提呈；胞内区可传递活化信号，激活T