生物制药工艺生产流程及技术应用习题集

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、选择题1.生物制药工艺生产流程中，以下哪个步骤不属于上游工艺？

A.细胞培养

B.分离纯化

C.质量控制

D.产品包装

2.以下哪种方法是生物制药工艺中常用的细胞培养技术？

A.培养基法

B.人工细胞法

C.培养基法与人工细胞法结合

D.以上都不是

3.生物制药工艺中，以下哪种设备用于细胞培养？

A.反渗透膜

B.超滤膜

C.生物反应器

D.超声波处理器

4.以下哪种方法用于生物制药工艺中的蛋白质分离纯化？

A.沉淀法

B.吸附法

C.膜分离法

D.以上都是

5.生物制药工艺中，以下哪种方法用于蛋白质的浓缩？

A.超滤

B.离心

C.结晶

D.以上都是

6.以下哪种方法用于生物制药工艺中的蛋白质纯化？

A.色谱法

B.电泳法

C.沉淀法

D.以上都是

7.生物制药工艺中，以下哪种方法用于蛋白质的活性检测？

A.荧光光谱法

B.色谱法

C.电泳法

D.以上都是

8.生物制药工艺中，以下哪种方法用于蛋白质的稳定性研究？

A.动力学法

B.热力学法

C.光谱法

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：上游工艺主要包括细胞培养、发酵、提取等步骤，而产品包装属于下游工艺，因此选项D不属于上游工艺。

2.答案：A

解题思路：在生物制药工艺中，培养基法是最常用的细胞培养技术，因为它可以提供细胞生长所需的营养物质和环境。

3.答案：C

解题思路：生物反应器是用于细胞培养的设备，它可以提供细胞生长所需的适宜环境，包括温度、pH值、氧气等。

4.答案：D

解题思路：在生物制药工艺中，蛋白质的分离纯化可以通过多种方法实现，包括沉淀法、吸附法和膜分离法。

5.答案：D

解题思路：蛋白质的浓缩可以通过超滤、离心和结晶等方法实现，这些方法在生物制药工艺中都有应用。

6.答案：A

解题思路：色谱法是生物制药工艺中常用的蛋白质纯化方法，它可以根据蛋白质的物理化学性质进行分离。

7.答案：D

解题思路：蛋白质的活性检测可以通过多种方法实现，包括荧光光谱法、色谱法和电泳法。

8.答案：D

解题思路：蛋白质的稳定性研究可以通过动力学法、热力学法和光谱法等方法进行，这些方法可以提供关于蛋白质稳定性的重要信息。二、填空题1.生物制药工艺生产流程主要包括______、______、______、______等步骤。

答案：原料处理、发酵、提取、纯化

解题思路：生物制药工艺的生产流程通常包括从原料处理开始，经过发酵过程，提取目标产物，最后进行纯化步骤。

2.细胞培养过程中，常用的培养基类型有______、______、______等。

答案：合成培养基、天然培养基、半合成培养基

解题思路：细胞培养需要提供适当的营养和环境，合成培养基、天然培养基和半合成培养基是三种常见的培养基类型，它们分别提供不同的营养成分和环境条件。

3.蛋白质分离纯化过程中，常用的色谱方法有______、______、______等。

答案：离子交换色谱、凝胶过滤色谱、亲和色谱

解题思路：蛋白质分离纯化过程中，色谱技术是常用的分离手段，离子交换色谱用于分离带电的蛋白质，凝胶过滤色谱用于分离不同分子量的蛋白质，亲和色谱则是基于蛋白质与特定配体的亲和力进行分离。

4.生物制药工艺中，常用的膜分离技术有______、______、______等。

答案：超滤、纳滤、反渗透

解题思路：膜分离技术是生物制药中常用的技术之一，超滤用于去除溶液中的大分子物质，纳滤用于去除较小的分子，反渗透则用于去除水中的溶解性物质。

5.生物制药工艺中，常用的蛋白质活性检测方法有______、______、______等。

答案：酶联免疫吸附测定（ELISA）、生物传感器检测、生物活性试验

解题思路：蛋白质活性检测是保证生物制药产品质量的关键步骤，ELISA用于检测蛋白质的存在和浓度，生物传感器检测提供快速、灵敏的活性测定，生物活性试验则是通过生物系统来评估蛋白质的功能活性。三、判断题1.生物制药工艺生产流程中，上游工艺主要包括细胞培养和分离纯化两个步骤。（×）

解题思路：上游工艺通常包括细胞培养、发酵和分离纯化三个步骤。细胞培养和分离纯化是上游工艺的关键部分，但发酵过程也是上游工艺中不可或缺的步骤。

2.细胞培养过程中，动物细胞培养比植物细胞培养更为复杂。（×）

解题思路：虽然动物细胞培养和植物细胞培养各有其独特性和挑战，但从细胞培养技术上来说，植物细胞培养在技术上通常被认为比动物细胞培养更为复杂，因为它涉及更广泛的细胞操作和生物反应器设计。

3.蛋白质分离纯化过程中，离子交换色谱法适用于分离分子量相近的蛋白质。（√）

解题思路：离子交换色谱法是基于蛋白质所带电荷差异的分离技术，它特别适用于分子量相近的蛋白质的分离，因为分子量的差异在离子交换色谱中可能不会产生显著的分离效果。

4.生物制药工艺中，超滤膜主要用于蛋白质的浓缩和分离。（√）

解题思路：超滤是一种膜分离技术，可以用于蛋白质的浓缩和分离，通过选择性的膜孔尺寸，可以实现蛋白质分子量大小的分离。

5.生物制药工艺中，蛋白质的活性检测方法包括荧光光谱法、色谱法、电泳法等。（√）

解题思路：确实，蛋白质的活性检测可以通过多种方法进行，包括荧光光谱法用于检测荧光信号的变化，色谱法用于分析蛋白质的组成，电泳法用于根据蛋白质的带电性质进行分离。

答案及解题思路：

1.×因为上游工艺还包括发酵步骤。

2.×植物细胞培养技术上更复杂。

3.√离子交换色谱法适用于分离电荷差异小的蛋白质。

4.√超滤膜确实用于蛋白质的浓缩和分离。

5.√蛋白质活性可以通过多种方法检测。四、简答题1.简述生物制药工艺生产流程中上游工艺的主要步骤。

原料处理：包括细胞或组织的提取、破碎和分离。

细胞培养：在生物反应器中进行，包括细胞活化、扩大培养和收获。

细胞裂解：通过物理或化学方法破坏细胞壁，释放目标蛋白。

目标蛋白的纯化：通过多种分离技术，如离心、过滤、亲和层析等，纯化目标蛋白。

2.简述细胞培养过程中常用的培养基类型及其特点。

培养基类型：

基础培养基：提供细胞生长所需的基本营养成分。

特殊培养基：针对特定细胞类型或生长阶段，添加特殊成分。

无血清培养基：不含动物血清，减少批次间差异和免疫原性。

特点：

基础培养基：营养成分全面，但可能存在批次间差异。

特殊培养基：针对性强，但成本较高。

无血清培养基：批次间差异小，安全性高。

3.简述蛋白质分离纯化过程中常用的色谱方法及其原理。

色谱方法：

亲和层析：利用蛋白质与特定配体的特异性结合进行分离。

离子交换层析：基于蛋白质电荷差异进行分离。

凝胶过滤：根据蛋白质分子大小进行分离。

气相色谱：用于小分子蛋白质或肽的分离。

原理：

亲和层析：特异性相互作用。

离子交换层析：电荷相互作用。

凝胶过滤：分子大小差异。

气相色谱：分子间相互作用。

4.简述生物制药工艺中常用的膜分离技术及其应用。

膜分离技术：

微滤：去除悬浮物和大分子物质。

超滤：去除小分子物质，保留大分子物质。

反渗透：去除盐分和有机物。

渗透：利用浓度梯度进行物质分离。

应用：

微滤：细胞收获和悬浮液的澄清。

超滤：蛋白质浓缩和脱盐。

反渗透：水处理和药物纯化。

渗透：细胞培养液的浓缩。

5.简述生物制药工艺中蛋白质的活性检测方法及其原理。

活性检测方法：

生物活性测定：通过观察生物反应来评估蛋白质活性。

生物学试验：利用细胞或组织进行活性检测。

生物学分析法：利用酶联免疫吸附试验（ELISA）等。

原理：

生物活性测定：蛋白质与底物或受体的相互作用。

生物学试验：细胞或组织对蛋白质的反应。

生物学分析法：抗原抗体反应。

答案及解题思路：

1.答案：上游工艺包括原料处理、细胞培养、细胞裂解和目标蛋白的纯化。解题思路：理解上游工艺的定义和步骤，结合实际生产流程进行分析。

2.答案：常用培养基类型包括基础培养基、特殊培养基和无血清培养基。特点分别为营养成分全面、针对性强、批次间差异小。解题思路：了解不同培养基的类型和特点，结合细胞培养的实际需求进行分析。

3.答案：常用色谱方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等。原理基于特异性相互作用、电荷差异、分子大小差异等。解题思路：掌握色谱方法的基本原理，结合蛋白质分离纯化的实际操作进行分析。

4.答案：常用膜分离技术包括微滤、超滤、反渗透和渗透。应用涵盖细胞收获、悬浮液澄清、蛋白质浓缩和脱盐等。解题思路：了解膜分离技术的原理和应用，结合生物制药工艺的实际需求进行分析。

5.答案：常用活性检测方法包括生物活性测定、生物学试验和生物学分析法。原理基于蛋白质与底物或受体的相互作用、细胞或组织对蛋白质的反应以及抗原抗体反应。解题思路：熟悉蛋白质活性检测的方法和原理，结合实际检测需求进行分析。五、论述题1.论述生物制药工艺生产流程中下游工艺的重要性及其主要步骤。

答案：

生物制药工艺中下游工艺是连接发酵和纯化步骤的关键环节，其重要性体现在以下几个方面：

保障产品的安全性和有效性；

提高产品的纯度和质量；

降低生产成本；

便于产品的储存和运输。

主要步骤包括：

预处理：包括过滤、离心等，去除发酵液中的不溶性杂质；

混合：将预处理后的发酵液与缓冲液或其他添加剂混合；

离心：分离细胞和细胞碎片；

过滤：去除较小的杂质和微粒；

纯化：使用色谱技术进行蛋白质的分离纯化。

解题思路：

阐述中下游工艺在生物制药中的重要性，然后详细列出主要步骤，并结合实际生产流程进行说明。

2.论述细胞培养过程中影响细胞生长和繁殖的因素。

答案：

影响细胞生长和繁殖的因素主要包括：

培养基成分：包括营养物质、生长因子、血清等；

培养基pH值：适宜的pH值有助于细胞生长；

温度：通常细胞培养的温度范围为3537°C；

气体环境：包括氧气和二氧化碳的浓度；

污染：细菌、真菌和病毒等微生物的污染会抑制细胞生长；

培养基的物理状态：如密度、粘度等。

解题思路：

首先列出影响细胞生长和繁殖的主要因素，然后分别进行详细说明，并结合实际细胞培养过程进行分析。

3.论述蛋白质分离纯化过程中影响分离效果的因素。

答案：

影响蛋白质分离纯化的因素有：

分离方法的选择：如离子交换、凝胶过滤、亲和层析等；

溶剂的选择：不同的溶剂会影响蛋白质的溶解度和稳定性；

溶液pH值：适宜的pH值有助于蛋白质的稳定性和分离效果；

温度：温度会影响蛋白质的溶解度和活性；

混合时间：混合时间的长短会影响分离效率和蛋白质的纯度。

解题思路：

列出影响蛋白质分离纯化的因素，然后针对每个因素进行详细分析，并结合实际分离过程进行讨论。

4.论述生物制药工艺中膜分离技术的应用及其优缺点。

答案：

膜分离技术在生物制药中的应用包括：

超滤：用于去除大分子杂质；

反渗透：用于浓缩和脱盐；

微滤：用于去除细菌和病毒等微生物。

优缺点：

优点：操作简单、能耗低、分离效率高；

缺点：膜易污染、膜寿命有限、处理量有限。

解题思路：

首先介