生物技术制药工艺模拟题及答案

生物技术制药工艺模拟题及答案姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.生物技术制药工艺中，以下哪一种方法不是用于提高细胞培养效率的？

A.优化培养基配方

B.调节温度和pH

C.增加细胞密度

D.增加光照强度

2.在下游纯化过程中，以下哪种技术常用于去除蛋白质中的盐分？

A.离子交换色谱

B.凝胶过滤

C.溶液相萃取

D.高压液相色谱

3.生物反应器中的搅拌桨是用来做什么的？

A.提供氧气

B.增加细胞密度

C.促进营养物质和代谢物的混合

D.降低pH

4.以下哪一种酶在发酵过程中被用作糖苷酶？

A.胰蛋白酶

B.溶菌酶

C.糖苷酶

D.淀粉酶

5.以下哪一种方法是用于生产重组蛋白的常用技术？

A.真核表达系统

B.原核表达系统

C.酵母表达系统

D.霉菌表达系统

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：优化培养基配方、调节温度和pH、增加细胞密度都是提高细胞培养效率的方法。增加光照强度对于大多数细胞培养来说不是必要的，因为许多细胞培养在暗处也能正常生长。

2.答案：A

解题思路：离子交换色谱是一种常用的技术，可以通过交换离子来去除蛋白质中的盐分。凝胶过滤主要用于去除大分子杂质，溶液相萃取通常用于分离特定分子，高压液相色谱则是一种更通用的分离技术。

3.答案：C

解题思路：搅拌桨的主要作用是促进反应器内液体和气体的混合，以及营养物质和代谢物的均匀分布，从而提高细胞培养效率。

4.答案：C

解题思路：糖苷酶是一种特定的酶，用于分解糖苷键，因此在发酵过程中被用作糖苷酶。

5.答案：A

解题思路：真核表达系统常用于生产重组蛋白，因为它能够更接近天然蛋白质的折叠和后翻译修饰，从而提高蛋白质的稳定性和活性。原核表达系统虽然快速高效，但可能不适合所有蛋白质的生产。酵母和霉菌表达系统也是常用的技术，但不如真核表达系统普遍。二、填空题1.生物技术制药工艺中，______是生产重组蛋白的关键步骤。

答案：基因克隆

解题思路：基因克隆是通过分子克隆技术，将目的基因片段从DNA分子中提取并插入到载体分子中，使目的基因在宿主细胞中得到扩增和表达，这是生产重组蛋白的核心步骤。

2.在发酵过程中，______是细胞生长的必需营养物质。

答案：培养基

解题思路：发酵过程中，细胞生长需要特定的营养物质，培养基是含有必需的碳源、氮源、生长因子、维生素和矿物质等营养物质的溶液，是支持细胞生长的关键。

3.生物反应器中的______负责提供氧气。

答案：溶氧装置

解题思路：在生物反应器中，溶氧装置如鼓泡器或喷射器，用于向培养液提供充足的氧气，保证微生物或细胞有足够的氧气进行代谢活动。

4.在下游纯化过程中，______技术常用于去除杂质。

答案：色谱技术

解题思路：色谱技术是一种用于分离、纯化和鉴定生物分子（如蛋白质、核酸）的技术。它利用混合物中各组分在不同相之间的分配系数差异，通过物理或化学作用实现分离。

5.______是用于生产生物药物的常用载体。

答案：表达载体

解题思路：表达载体是用于将目的基因导入宿主细胞中，使其在宿主细胞内表达特定蛋白质的载体分子。常用的表达载体有质粒、噬菌体或病毒载体等，它们能够将外源基因高效地转移到细胞中并表达产物。三、判断题1.在生物反应器中，搅拌桨的转速越高，细胞培养效率越高。（）

2.凝胶过滤是用于去除蛋白质中的盐分的有效方法。（）

3.真核表达系统比原核表达系统更适合生产具有复杂糖基化的蛋白质。（）

4.在下游纯化过程中，离子交换色谱适用于分离不同电荷的蛋白质。（）

5.生物反应器中的pH调节是通过添加酸或碱来实现的。（）

答案及解题思路：

1.答案：×

解题思路：在生物反应器中，搅拌桨的转速并非越高越好。过高的转速可能导致细胞损伤，影响细胞培养效率。因此，应根据细胞类型和培养条件选择合适的搅拌桨转速。

2.答案：×

解题思路：凝胶过滤主要用于去除蛋白质中的大分子杂质，而非盐分。去除蛋白质中的盐分通常采用透析或超滤等方法。

3.答案：√

解题思路：真核表达系统具有内质网和高尔基体等细胞器，能进行蛋白质的糖基化修饰，适用于生产具有复杂糖基化的蛋白质。而原核表达系统缺乏这些细胞器，难以实现复杂糖基化。

4.答案：√

解题思路：离子交换色谱是一种基于电荷差异分离蛋白质的方法，适用于分离不同电荷的蛋白质。在下游纯化过程中，离子交换色谱常用于初步纯化蛋白质。

5.答案：√

解题思路：生物反应器中的pH调节通常通过添加酸或碱来实现，以维持细胞培养过程中适宜的pH值，保证细胞正常生长和代谢。四、简答题1.简述生物反应器中搅拌桨的作用。

解答：

搅拌桨在生物反应器中扮演着的角色。其主要作用包括：

促进溶解氧的传递，保证细胞或微生物对氧气的需求；

帮助营养物质和代谢废物的混合，保证细胞均匀吸收营养物质；

维持生物反应器内的液体均匀性，防止局部浓度梯度过大；

提供适宜的湍流，增加细胞与反应器壁面的接触，提高传质效率；

帮助去除气泡，防止气锁现象的发生。

2.简要介绍生物技术制药工艺中的下游纯化过程。

解答：

生物技术制药工艺中的下游纯化过程主要包括以下几个步骤：

脱细胞：通过离心、过滤等方法去除细胞和其他杂质；

离心：进一步分离大分子物质和较小分子物质；

吸附：利用特定吸附剂去除目标产物以外的杂质；

洗脱：通过改变条件使目标产物从吸附剂上解吸；

浓缩：通过蒸发、膜分离等技术增加目标产物的浓度；

脱盐：去除产物中的无机盐等杂质；

精制：通过进一步的处理提高产品的纯度。

3.说明发酵过程中如何提高细胞培养效率。

解答：

提高发酵过程中细胞培养效率的方法包括：

优化培养基配方：提供适宜的营养物质，包括碳源、氮源、维生素、微量元素等；

控制pH值：维持适宜的pH值，以优化细胞生长环境；

调节温度：选择适宜的温度范围，促进细胞生长和代谢；

调整溶解氧：提供足够的溶解氧，满足细胞呼吸需求；

控制搅拌速度：保证营养物质均匀分布，提高细胞与营养物质的接触机会；

监测和控制其他环境因素：如光照、渗透压等。

4.简要介绍生物技术制药工艺中常用的重组蛋白生产技术。

解答：

生物技术制药工艺中常用的重组蛋白生产技术包括：

基因工程菌表达系统：通过基因工程技术改造微生物，使其在发酵过程中表达所需的重组蛋白；

基因工程细胞表达系统：使用动物细胞或植物细胞作为表达系统，生产重组蛋白；

重组蛋白的克隆表达：通过重组DNA技术将基因克隆到表达载体中，再转移到宿主细胞中进行表达；

重组蛋白的分泌表达：将重组蛋白分泌到细胞外，便于后续的纯化步骤。

5.阐述生物反应器中pH调节的重要性。

解答：

在生物反应器中，pH调节的重要性体现在：

影响酶的活性：大多数酶在特定的pH范围内活性最高，pH值的变化会影响酶的催化效率；

影响细胞生长：不同细胞对pH值的耐受性不同，适宜的pH值有利于细胞生长；

影响代谢途径：pH值的变化会改变细胞内的代谢途径，影响产物形成；

影响产品质量：极端的pH值可能影响产品的稳定性和活性。五、论述题1.论述生物技术制药工艺中，发酵过程中如何提高细胞培养效率。

答案：

提高细胞培养效率的方法包括：

a.优化培养基配方，提供适宜的营养成分和生长因子。

b.控制培养条件，如温度、pH值、溶解氧等，以适应细胞的生长需求。

c.采用高密度发酵技术，增加细胞密度，提高产量。

d.引入基因工程菌株，增强细胞的代谢能力和抗逆性。

e.利用生物反应器优化培养过程，实现自动化和精确控制。

解题思路：

概述提高细胞培养效率的重要性。逐一阐述提高效率的具体方法，结合实际案例进行说明，最后总结这些方法对提高细胞培养效率的意义。

2.分析生物技术制药工艺中，下游纯化过程的关键技术及其作用。

答案：

关键技术包括：

a.吸附技术，如亲和层析、离子交换层析等，用于分离和纯化特定的目标蛋白。

b.溶剂萃取，利用不同溶剂的溶解度差异分离蛋白。

c.膜分离技术，如超滤、纳滤等，用于去除小分子杂质。

d.结晶技术，通过改变条件使蛋白结晶，便于分离。

解题思路：

先简要介绍下游纯化过程的重要性。接着，列举关键技术，并对每种技术的作用进行详细分析，结合实际应用案例进行说明。

3.阐述生物技术制药工艺中，不同表达系统在生产重组蛋白方面的优缺点。

答案：

常见表达系统及其优缺点：

a.细菌表达系统：优点是成本低、生产周期短；缺点是蛋白折叠和后修饰能力差。

b.真核表达系统：优点是蛋白折叠和后修饰能力强；缺点是成本高、生产周期长。

c.植物表达系统：优点是生产成本低、易于大规模生产；缺点是蛋白表达量低。

解题思路：

首先介绍不同表达系统的概念。分别阐述每种表达系统的优缺点，并结合具体实例说明。

4.探讨生物技术制药工艺中，如何优化生物反应器的设计以提高生产效率。

答案：

优化设计的方法包括：

a.选择合适的反应器类型，如搅拌式、固定床式等。

b.优化反应器内部结构，如搅拌桨的设计、流道布局等。

c.采用先进的控制技术，如自动化控制系统、传感器技术等。

d.选择合适的材料和表面处理技术，提高反应器的耐腐蚀性和使用寿命。

解题思路：

首先提出优化生物反应器设计的重要性。详细说明优化设计的方法，结