2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——生物制藥技術(shù)在藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，提供足夠的氧氣是保證細(xì)胞正常生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的重要條件，通常通過什么主要方式實(shí)現(xiàn)？（）A.空氣自然彌散B.攪拌槳提供剪切力促進(jìn)氧傳遞C.增壓通氣D.共培養(yǎng)微生物2.對(duì)于分泌型重組蛋白的生產(chǎn)，動(dòng)物細(xì)胞系通常需要進(jìn)行改造以使其（）。A.具備高效的DNA復(fù)制能力B.能夠?qū)⒛繕?biāo)蛋白分泌到細(xì)胞外C.對(duì)特定血清的需求最低D.細(xì)胞周期調(diào)控最慢3.下列哪種層析技術(shù)主要利用蛋白質(zhì)分子大小或形狀的差異進(jìn)行分離？（）A.離子交換層析B.凝膠過濾層析（分子排阻層析）C.親和層析D.反相層析4.在生物制藥生產(chǎn)中，生物反應(yīng)器需要精確控制多種參數(shù)，其中對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定至關(guān)重要的是（）。A.溫度B.pHC.溶解氧D.以上都是5.下列關(guān)于單克隆抗體藥物生產(chǎn)說法錯(cuò)誤的是？（）A.通常采用雜交瘤技術(shù)制備B.生產(chǎn)過程主要分為雜交瘤細(xì)胞建株、細(xì)胞培養(yǎng)和抗體純化三個(gè)階段C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是單抗生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)D.單抗生產(chǎn)不需要嚴(yán)格的GMP環(huán)境6.基因工程藥物生產(chǎn)中，選擇合適的宿主細(xì)胞系對(duì)于目標(biāo)蛋白的表達(dá)量和純化難度有重要影響。對(duì)于分泌型重組蛋白，以下哪種宿主細(xì)胞系最為常用？（）A.大腸桿菌B.酵母C.哺乳動(dòng)物細(xì)胞D.噬菌體7.在蛋白質(zhì)純化過程中，如果目標(biāo)蛋白在酸性條件下易失活，那么選擇哪種緩沖液進(jìn)行層析洗脫可能需要特別小心？（）A.磷酸緩沖液（pH7.4）B.醋酸緩沖液（pH4.0）C.Tris-HCl緩沖液（pH8.0）D.碳酸緩沖液（pH9.5）8.生物制藥下游工程的核心目標(biāo)是（）。A.實(shí)現(xiàn)細(xì)胞增殖B.分離純化目標(biāo)產(chǎn)物C.優(yōu)化培養(yǎng)基配方D.建立高效的發(fā)酵過程9.以下哪種技術(shù)不屬于生物制藥下游工程范疇？（）A.超濾B.層析C.蒸發(fā)濃縮D.基因編輯10.生物制藥企業(yè)進(jìn)行中試放大的主要目的是（）。A.確定最佳發(fā)酵條件B.驗(yàn)證工藝可行性并優(yōu)化放大參數(shù)C.獲得最大產(chǎn)量D.降低生產(chǎn)成本二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.利用生物體或其組成部分（如酶、細(xì)胞）為生產(chǎn)對(duì)象，或者利用生物技術(shù)手段生產(chǎn)所需產(chǎn)品或達(dá)到特定目的的制藥過程，稱為________制藥。2.在動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)中，維持培養(yǎng)液pH穩(wěn)定通常需要加入一種能夠抵抗pH變化的物質(zhì)，這種物質(zhì)稱為________。3.親和層析利用了抗原與抗體之間、酶與其底物之間或受體與配體之間的高度特異性結(jié)合，其核心是________。4.GMP（GoodManufacturingPractice）是________的英文縮寫，是藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則。5.將實(shí)驗(yàn)室獲得的重組蛋白生產(chǎn)工藝，通過逐步放大規(guī)模，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的過程，稱為________。6.從發(fā)酵液或細(xì)胞培養(yǎng)液中分離并純化目標(biāo)產(chǎn)物所涉及的所有單元操作和技術(shù)，統(tǒng)稱為________工程。7.基因治療作為一種新型生物制藥策略，其核心思想是將外源________導(dǎo)入患者體內(nèi)，以糾正或治療遺傳缺陷。8.單克隆抗體藥物具有高度特異性，其主要作用機(jī)制之一是作為________與靶細(xì)胞或靶分子結(jié)合。9.在蛋白質(zhì)純化過程中，為了防止目標(biāo)蛋白發(fā)生降解，通常需要在緩沖液中添加某種保護(hù)劑，例如________。10.細(xì)胞培養(yǎng)過程中，除了營養(yǎng)物質(zhì)外，氧氣也需要通過________方式才能有效地傳遞到細(xì)胞內(nèi)部。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與微生物培養(yǎng)在基本要求上的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)層析純化的基本原理及其主要步驟。3.簡(jiǎn)述生物制藥生產(chǎn)中實(shí)施GMP管理的重要性。四、論述題（每題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問題）1.論述影響生物反應(yīng)器中細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成效率的主要因素及其調(diào)控方法。2.論述單克隆抗體藥物相比傳統(tǒng)化學(xué)藥物具有哪些優(yōu)勢(shì)，并分析其在生產(chǎn)過程中面臨的主要挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.D5.D6.C7.B8.B9.D10.B二、填空題1.生物2.堿性緩沖液（或pH緩沖液）3.親和配體（或?qū)ｉT結(jié)合分子）4.良好生產(chǎn)規(guī)范5.中試放大6.下游7.基因8.抗體9.乙二胺四乙酸（EDTA）（或其他有效螯合劑，如苯甲基磺酰氟PMSF）10.攪拌與通氣（或攪拌和空氣灌注）三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：對(duì)比動(dòng)物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的生物學(xué)特性及其對(duì)培養(yǎng)條件的不同需求。*答案要點(diǎn)：*1.1基因組：動(dòng)物細(xì)胞有核基因組+線粒體基因組，遺傳物質(zhì)復(fù)雜；微生物（細(xì)菌）通常只有核基因組，真核微生物（酵母、真菌）有核基因組+線粒體/葉綠體基因組。對(duì)基因工程的改造方式不同。*1.2結(jié)構(gòu)：動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無細(xì)胞壁（易被滲透壓破壞），依賴培養(yǎng)基提供所有營養(yǎng)物質(zhì)；微生物結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，部分有細(xì)胞壁（提供結(jié)構(gòu)支撐，抗?jié)B透壓），營養(yǎng)需求相對(duì)簡(jiǎn)單。*1.3生長(zhǎng)環(huán)境：動(dòng)物細(xì)胞通常要求無菌、無血清或低血清、特定的氣體組成（高氧）、溫和的pH和溫度；微生物培養(yǎng)相對(duì)容易，對(duì)無菌要求高，但營養(yǎng)和環(huán)境要求多樣。*1.4產(chǎn)物：動(dòng)物細(xì)胞易產(chǎn)生復(fù)雜的大分子（如蛋白質(zhì)、抗體），但產(chǎn)量相對(duì)較低，培養(yǎng)條件苛刻；微生物易產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物（抗生素、酶等），產(chǎn)量高，培養(yǎng)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。2.解析思路：解釋層析分離的基本原理（分子間作用力），并概述常見的純化步驟。*答案要點(diǎn)：*2.1原理：利用混合物中各組分之間與固定相（吸附劑）和流動(dòng)相（洗脫液）之間作用力（如電荷、范德華力、疏水作用、特異性親和力）的差異，使各組分在固定相和流動(dòng)相之間達(dá)到不同的分配系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)分離。*2.2步驟：通常包括以下單元操作：*2.2.1交換（如離子交換層析）：利用蛋白質(zhì)表面電荷與帶相反電荷的離子交換樹脂結(jié)合，通過改變流動(dòng)相pH或離子強(qiáng)度進(jìn)行洗脫。*2.2.2捕獲（如親和層析）：利用蛋白質(zhì)與固定相上特定配體的高度特異性結(jié)合進(jìn)行捕獲。*2.2.3除去雜質(zhì)（如凝膠過濾層析）：利用分子大小差異，小分子進(jìn)入孔內(nèi)，大分子直接通過，達(dá)到初步分級(jí)和去除小分子雜質(zhì)的目地。*2.2.4精制（如反相層析）：利用蛋白質(zhì)與疏水鏈烷基鍵合相的疏水作用，通過改變洗脫液洗脫，可用于純化或濃縮。*2.2.5收集：收集純化后的目標(biāo)組分。3.解析思路：闡述GMP對(duì)于確保藥品質(zhì)量和患者安全的核心作用。*答案要點(diǎn)：*3.1確保產(chǎn)品質(zhì)量：GMP規(guī)定了從原輔料采購、生產(chǎn)過程控制、成品檢驗(yàn)到儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)娜鞒桃?guī)范，有效控制污染、交叉污染以及各種差錯(cuò)，保證藥品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的均一性、有效性。*3.2保障用藥安全：通過嚴(yán)格的衛(wèi)生管理、人員資質(zhì)與培訓(xùn)、驗(yàn)證要求等，最大限度地降低微生物污染、產(chǎn)品變異等風(fēng)險(xiǎn)，保障患者用藥安全。*3.3提升法規(guī)符合性：是藥品上市許可的前提，符合GMP要求是藥品注冊(cè)審批的必要條件。*3.4促進(jìn)國際交流：GMP（尤其是國際通行的cGMP）為全球藥品貿(mào)易和監(jiān)管合作提供了共同語言和標(biāo)準(zhǔn)。*3.5規(guī)范行業(yè)行為：推動(dòng)制藥企業(yè)建立完善的質(zhì)量管理體系和持續(xù)改進(jìn)文化。四、論述題1.解析思路：從生物反應(yīng)工程角度，系統(tǒng)分析影響細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的關(guān)鍵因素，并提出具體的調(diào)控手段。*答案要點(diǎn)：*4.1影響因素：*4.1.1物理因素：溫度（影響酶活性和代謝速率）、pH（影響酶活性、細(xì)胞膜通透性）、溶解氧（影響有氧呼吸和能量供應(yīng)）、攪拌與通氣（影響物質(zhì)傳遞）、剪切力（影響細(xì)胞損傷）。*4.1.2化學(xué)因素：營養(yǎng)物質(zhì)（底物濃度、氮源、碳源、無機(jī)鹽等，影響生長(zhǎng)和代謝）、培養(yǎng)基成分（生長(zhǎng)因子、激素、緩沖液等）、抑制劑（來自培養(yǎng)基或代謝產(chǎn)物）。*4.1.3生物因素：細(xì)胞種系與細(xì)胞株特性（遺傳背景決定基礎(chǔ)代謝和產(chǎn)物合成能力）、接種量與細(xì)胞密度（影響傳代和同步化）、污染（破壞生長(zhǎng)環(huán)境）。*4.1.4動(dòng)力學(xué)匹配：營養(yǎng)物供應(yīng)速率與細(xì)胞需求速率、代謝產(chǎn)物生成速率與移除速率的匹配程度。*4.2調(diào)控方法：*4.2.1參數(shù)優(yōu)化：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（如響應(yīng)面法）優(yōu)化關(guān)鍵物理（溫度、pH、DO）和化學(xué)（培養(yǎng)基組分、濃度）參數(shù)。*4.2.2工藝控制：精確控制攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量、流加速率，維持反應(yīng)器內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。*4.2.3細(xì)胞工程：選育或改造高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的細(xì)胞株。*4.2.4動(dòng)力學(xué)調(diào)控：采用分批補(bǔ)料、連續(xù)培養(yǎng)等模式，或通過移除代謝產(chǎn)物、添加前體物等方式調(diào)控代謝流向。*4.2.5延遲衰老：研究細(xì)胞衰老機(jī)制，探索干預(yù)手段以延長(zhǎng)細(xì)胞培養(yǎng)壽命。*4.2.6環(huán)境控制：嚴(yán)格無菌操作，精確控制溫控、pH調(diào)控系統(tǒng)。2.解析思路：首先列舉單抗藥物的主要優(yōu)勢(shì)，然后針對(duì)生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)（技術(shù)、工程、法規(guī)）進(jìn)行分析。*答案要點(diǎn)：*5.1優(yōu)勢(shì)：*5.1.1高度特異性：能與靶細(xì)胞、靶分子高度特異性結(jié)合，作用精準(zhǔn)，對(duì)正常組織細(xì)胞損傷小。*5.1.2強(qiáng)效性：能直接作用于靶點(diǎn)或調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，治療效果顯著。*5.1.3低免疫原性（相對(duì)）：針對(duì)自身蛋白開發(fā)的單抗免疫原性低，但針對(duì)異種蛋白可能引發(fā)免疫反應(yīng)。*5.1.4可制造性：通過細(xì)胞培養(yǎng)和純化技術(shù)，可大量生產(chǎn)，且易于改造（如偶聯(lián)藥物ADC、雙特異性抗體）。*5.1.5應(yīng)用廣泛：可用于腫瘤、自身免疫病、抗感染等多種領(lǐng)域。*5.2挑戰(zhàn)：*5.2.1生產(chǎn)復(fù)雜性與成本高：?jiǎn)慰故菑?fù)雜大分子，生產(chǎn)過程涉及細(xì)胞株開發(fā)、大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)、多步層析純化等，工藝路線長(zhǎng)，步驟多，耗時(shí)耗力，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高昂。*5.2.2工程放大困難：從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模放大到千噸級(jí)工業(yè)化生產(chǎn)，需要克服細(xì)胞生長(zhǎng)、產(chǎn)物分泌、純化效率、物質(zhì)傳遞等工程難題，放大過程充滿挑戰(zhàn)。*5.2.3高度純化要求：?jiǎn)慰巩a(chǎn)品純度要求極高（>9