生物技術(shù)制藥工藝流程考點解析

生物技術(shù)制藥工藝流程考點解析姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、單選題1.生物技術(shù)制藥工藝流程中，哪個步驟通常用于增加生物分子的產(chǎn)量？

A.基因克隆

B.表達優(yōu)化

C.培養(yǎng)與發(fā)酵

D.純化

2.在發(fā)酵過程中，通常采用哪種方式進行氧氣供應(yīng)？

A.自然通風

B.氣體噴淋

C.液膜傳遞

D.以上都是

3.以下哪種物質(zhì)不是生物技術(shù)制藥中常用的細胞培養(yǎng)基成分？

A.葡萄糖

B.蛋白胨

C.乳糖

D.氨基酸

4.重組蛋白藥物的純化過程中，哪一種方法通常用于去除宿主細胞蛋白？

A.超濾

B.離心

C.吸附層析

D.以上都是

5.以下哪項不是生物反應(yīng)器的主要類型？

A.恒溫恒壓生物反應(yīng)器

B.恒溫恒流生物反應(yīng)器

C.恒溫恒氧生物反應(yīng)器

D.恒溫恒溫生物反應(yīng)器

6.生物技術(shù)制藥中，哪種技術(shù)用于將外源基因?qū)胨拗骷毎?/p>

A.轉(zhuǎn)染技術(shù)

B.電穿孔法

C.瓊脂糖包埋法

D.以上都是

7.在生物制藥的生產(chǎn)過程中，哪一步驟負責去除雜質(zhì)？

A.培養(yǎng)與發(fā)酵

B.表達優(yōu)化

C.純化

D.質(zhì)量控制

8.以下哪種方法是生物技術(shù)制藥中常用的下游工藝步驟？

A.離心

B.吸附層析

C.電泳

D.以上都是

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：增加生物分子的產(chǎn)量通常通過表達優(yōu)化步驟實現(xiàn)，該步驟通過改進宿主細胞或表達系統(tǒng)的特性來提高生物分子的產(chǎn)量。

2.答案：D

解題思路：發(fā)酵過程中，自然通風、氣體噴淋和液膜傳遞都是常見的氧氣供應(yīng)方式，因此選項D正確。

3.答案：C

解題思路：生物技術(shù)制藥中常用的細胞培養(yǎng)基成分包括葡萄糖、蛋白胨和氨基酸，而乳糖不是常用的成分。

4.答案：D

解題思路：重組蛋白藥物的純化過程中，超濾、離心和吸附層析都是去除宿主細胞蛋白的方法，因此選項D正確。

5.答案：D

解題思路：恒溫恒壓、恒溫恒流和恒溫恒氧都是生物反應(yīng)器的主要類型，而恒溫恒溫是重復(fù)的選項。

6.答案：D

解題思路：轉(zhuǎn)染技術(shù)、電穿孔法和瓊脂糖包埋法都是將外源基因?qū)胨拗骷毎募夹g(shù)，因此選項D正確。

7.答案：C

解題思路：純化步驟負責去除生物制藥生產(chǎn)過程中的雜質(zhì)。

8.答案：D

解題思路：離心、吸附層析和電泳都是生物技術(shù)制藥中常用的下游工藝步驟，因此選項D正確。二、多選題1.生物技術(shù)制藥中，發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素包括哪些？

A.溫度

B.pH值

C.氧氣供應(yīng)

D.營養(yǎng)成分

E.接種量

F.生物反應(yīng)器的設(shè)計

2.生物反應(yīng)器的主要類型有哪些？

A.恒溫搖瓶

B.氣升式反應(yīng)器

C.液體攪拌反應(yīng)器

D.固定床反應(yīng)器

E.氣泡柱式反應(yīng)器

3.以下哪些物質(zhì)可以用于生物反應(yīng)器的培養(yǎng)基中？

A.蛋白胨

B.酵母提取物

C.磷酸氫二鉀

D.磷酸二氫鉀

E.葡萄糖

4.以下哪些步驟屬于生物技術(shù)制藥的上游工藝？

A.細胞培養(yǎng)

B.轉(zhuǎn)染

C.產(chǎn)物分離純化

D.蛋白質(zhì)重組

E.細胞裂解

5.生物技術(shù)制藥中，下游工藝的常見步驟有哪些？

A.離心分離

B.過濾

C.沉淀

D.超濾

E.高效液相色譜

6.以下哪些方法可以用于生物制藥的純化？

A.柱層析

B.離子交換

C.膜分離

D.水解

E.氧化

7.生物技術(shù)制藥中，哪些因素會影響蛋白質(zhì)的表達？

A.表達載體的選擇

B.誘導(dǎo)劑的使用

C.細胞培養(yǎng)條件

D.轉(zhuǎn)基因技術(shù)

E.基因序列

8.以下哪些因素可以影響發(fā)酵過程？

A.培養(yǎng)基成分

B.溫度波動

C.pH值變化

D.微生物污染

E.生物反應(yīng)器的設(shè)計

答案及解題思路：

答案：

1.ABCDEF

2.ABCDE

3.ABCDE

4.ABE

5.ABD

6.ABC

7.ABCDE

8.ABCDE

解題思路：

1.針對發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素，需要考慮影響微生物生長和代謝的所有關(guān)鍵條件，包括溫度、pH值、氧氣供應(yīng)、營養(yǎng)成分、接種量以及生物反應(yīng)器的設(shè)計。

2.生物反應(yīng)器的類型多種多樣，但主要包括恒溫搖瓶、氣升式反應(yīng)器、液體攪拌反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器以及氣泡柱式反應(yīng)器。

3.生物反應(yīng)器培養(yǎng)基中通常包含基本的營養(yǎng)成分，如蛋白胨、酵母提取物、磷酸鹽和葡萄糖，以保證微生物的正常生長。

4.生物技術(shù)制藥的上游工藝主要涉及細胞培養(yǎng)和基因操作，轉(zhuǎn)染和蛋白質(zhì)重組屬于基因操作，而細胞裂解是獲取產(chǎn)物的一種方式。

5.下游工藝涉及從生物反應(yīng)器中提取和純化目標產(chǎn)物，包括離心分離、過濾、沉淀、超濾和高效液相色譜等步驟。

6.生物制藥的純化方法包括柱層析、離子交換和膜分離，這些方法可以有效去除雜質(zhì)。

7.影響蛋白質(zhì)表達的因素包括表達載體的選擇、誘導(dǎo)劑的使用、細胞培養(yǎng)條件、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因序列的穩(wěn)定性。

8.發(fā)酵過程受多種因素影響，包括培養(yǎng)基成分、溫度波動、pH值變化、微生物污染以及生物反應(yīng)器的設(shè)計等，這些因素都可能影響發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量。三、判斷題1.生物技術(shù)制藥中，發(fā)酵過程是蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)中最關(guān)鍵的一步。

答案：√

解題思路：發(fā)酵過程是蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)的基礎(chǔ)，它是生物分子合成的起點，直接關(guān)系到藥物的質(zhì)量和產(chǎn)量，因此是整個生產(chǎn)流程中最關(guān)鍵的一步。

2.生物反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化對于生物制藥生產(chǎn)。

答案：√

解題思路：生物反應(yīng)器的設(shè)計直接影響到發(fā)酵過程的效率、成本和產(chǎn)品穩(wěn)定性。優(yōu)化生物反應(yīng)器可以提高產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量，是生物制藥生產(chǎn)成功的關(guān)鍵。

3.生物技術(shù)制藥中，重組蛋白藥物的純化通常采用離子交換層析。

答案：√

解題思路：離子交換層析是純化蛋白質(zhì)的有效方法之一，尤其在重組蛋白藥物的純化中廣泛應(yīng)用，因為它能有效分離和純化帶有特定電荷的蛋白質(zhì)。

4.在生物反應(yīng)器中，溫度和pH值是發(fā)酵過程的重要控制參數(shù)。

答案：√

解題思路：溫度和pH值直接影響酶的活性和微生物的生長，因此是發(fā)酵過程中必須嚴格控制的重要參數(shù)，以保證發(fā)酵過程的有效性和產(chǎn)物質(zhì)量。

5.生物技術(shù)制藥中，下游工藝的主要目的是去除蛋白質(zhì)中的雜質(zhì)。

答案：√

解題思路：下游工藝主要包括純化和穩(wěn)定化步驟，其中去除蛋白質(zhì)中的雜質(zhì)是關(guān)鍵目標之一，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。

6.生物技術(shù)制藥中，基因工程技術(shù)可以用于提高生物分子的產(chǎn)量。

答案：√

解題思路：基因工程技術(shù)通過改變生物體的遺傳信息，可以增加目的基因的表達水平，從而提高生物分子的產(chǎn)量，是提高生物制藥效率的重要手段。

7.生物技術(shù)制藥中，發(fā)酵過程中需要嚴格控制氧氣供應(yīng)。

答案：√

解題思路：氧氣是微生物發(fā)酵過程中的必需元素，控制氧氣的供應(yīng)可以優(yōu)化微生物的生長條件，提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品產(chǎn)量。

8.生物技術(shù)制藥中，發(fā)酵過程中，pH值對酶活性影響較小。

答案：×

解題思路：pH值對酶活性有顯著影響。酶的活性通常在最適宜的pH值范圍內(nèi)達到最高，如果偏離這個范圍，酶的活性會降低，甚至失去活性。因此，pH值是發(fā)酵過程中需要嚴格控制的一個參數(shù)。四、填空題1.生物技術(shù)制藥工藝流程包括原材料提取與純化、發(fā)酵與培養(yǎng)、純化與精制和制劑與包裝。

2.生物反應(yīng)器的主要類型有發(fā)酵罐、生物反應(yīng)器柱和酶反應(yīng)器。

3.常用的細胞培養(yǎng)基成分包括營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)因子、添加劑和pH調(diào)節(jié)劑。

4.生物技術(shù)制藥中，上游工藝的常見步驟有細胞庫構(gòu)建與保存、發(fā)酵罐設(shè)計與運行和發(fā)酵控制與監(jiān)測。

5.生物技術(shù)制藥中，下游工藝的常見步驟有初步純化、精細純化和無菌操作與質(zhì)量控制。

6.常用的生物制藥純化方法有膜分離技術(shù)、吸附與親和層析、離子交換層析和凝膠滲透層析。

7.影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素包括培養(yǎng)基成分、溫度與壓力和溶解氧與攪拌速率。

8.影響蛋白質(zhì)表達的因素有宿主細胞系統(tǒng)、表達載體和啟動子選擇。

答案及解題思路：

1.答案：原材料提取與純化、發(fā)酵與培養(yǎng)、純化與精制、制劑與包裝

解題思路：生物技術(shù)制藥的整個流程需要從提取原料開始，經(jīng)過發(fā)酵、純化和制劑最后達到可使用的狀態(tài)。

2.答案：發(fā)酵罐、生物反應(yīng)器柱、酶反應(yīng)器

解題思路：不同類型的生物反應(yīng)器適用于不同規(guī)模的生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)。

3.答案：營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)因子、添加劑、pH調(diào)節(jié)劑

解題思路：細胞培養(yǎng)基是支持細胞生長的關(guān)鍵，必須含有適宜的營養(yǎng)和pH環(huán)境。

4.答案：細胞庫構(gòu)建與保存、發(fā)酵罐設(shè)計與運行、發(fā)酵控制與監(jiān)測

解題思路：上游工藝關(guān)注細胞培養(yǎng)條件，保證發(fā)酵過程中的穩(wěn)定性和產(chǎn)量。

5.答案：初步純化、精細純化、無菌操作與質(zhì)量控制

解題思路：下游工藝涉及對產(chǎn)品進行分離純化，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

6.答案：膜分離技術(shù)、吸附與親和層析、離子交換層析、凝膠滲透層析

解題思路：這些方法用于去除產(chǎn)品中的雜質(zhì)，提高純度。

7.答案：培養(yǎng)基成分、溫度與壓力、溶解氧與攪拌速率

解題思路：這些因素直接影響到微生物的生長和代謝。

8.答案：宿主細胞系統(tǒng)、表達載體、啟動子選擇

解題思路：選擇合適的宿主細胞和表達系統(tǒng)對于提高蛋白質(zhì)表達水平。五、簡答題1.簡述生物技術(shù)制藥工藝流程的四個主要步驟。

解題思路：根據(jù)生物技術(shù)制藥的基本流程，梳理出關(guān)鍵步驟，并結(jié)合最新的工藝流程進行描述。

2.簡述生物反應(yīng)器的主要類型及其特點。

解題思路：列舉常見的生物反應(yīng)器類型，并針對每種類型闡述其結(jié)構(gòu)特點和工作原理。

3.簡述生物技術(shù)制藥中常用的細胞培養(yǎng)基成分及其作用。

解題思路：列出培養(yǎng)基中的關(guān)鍵成分，并解釋每種成分在培養(yǎng)基中的作用。

4.簡述生物技術(shù)制藥中上游工藝的常見步驟及其作用。

解題思路：描述上游工藝中涉及的主要步驟，如細胞培養(yǎng)、發(fā)酵等，并說明每個步驟的重要性。

5.簡述生物技術(shù)制藥中下游工藝的常見步驟及其作用。

解題思路：介紹下游工藝的關(guān)鍵步驟，如過濾、離心、純化等，并解釋這些步驟對最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

6.簡述常用的生物制藥純化方法及其原理。

解題思路：介紹幾種常見的純化方法，如親和層析、離子交換層析等，并闡述其工作原理。

7.簡述影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素及其對發(fā)酵的影響。

解題思路：分析發(fā)酵過程中可能影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，如溫度、pH值、氧氣供應(yīng)等，并討論這些因素對發(fā)酵過程的具體影響。

8.簡述影響蛋白質(zhì)表達的因素及其對蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響。

解題思路：探討影響蛋白質(zhì)表達的各種因素，如宿主細胞選擇、表達載體設(shè)計、誘導(dǎo)條件等，并分析這些因素如何影響蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。

答案

1.生物技術(shù)制藥工藝流程的四個主要步驟包括：①細胞培養(yǎng)與發(fā)酵；②上游工藝（包括細胞培養(yǎng)、發(fā)酵等）；③中下游工藝（包括分離、純化、制劑等）；④質(zhì)量控制和生產(chǎn)。

2.生物反應(yīng)器的主要類型包括：①氣升式反應(yīng)器；②鼓泡式反應(yīng)器；③中空纖維反應(yīng)器；④固定床反應(yīng)器。氣升式反應(yīng)器特點是混合均勻、傳質(zhì)效率高；鼓泡式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、易于控制；中空纖維反應(yīng)器具有高膜面積和低能耗；固定床反應(yīng)器適用于連續(xù)流操作。

3.生物技術(shù)制藥中常用的細胞培養(yǎng)基成分包括：①基礎(chǔ)培養(yǎng)基成分（如葡萄糖、氨基酸、維生素等）；②生長因子（如激素、生長因子等）；③血清或血漿成分（如白蛋白、胰島素等）?；A(chǔ)培養(yǎng)基成分提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)；生長因子和血清成分促進細胞生長和繁殖。

4.生物技術(shù)制藥中上游工藝的常見步驟包括：①細胞培養(yǎng)；②發(fā)酵；③收獲。細胞培養(yǎng)提供生產(chǎn)所需的細胞；發(fā)酵是蛋白質(zhì)表達的關(guān)鍵步驟；收獲是為了獲取大量的目標蛋白。

5.生物技術(shù)制藥中下游工藝的常見步驟包括：①過濾；②離心；③層析；④結(jié)晶；⑤制劑。過濾和離心用于初步分離；層析和結(jié)晶用于純化；制劑是將純化后的蛋白質(zhì)制成最終產(chǎn)品。

6.常用的生物制藥純化方法及其原理包括：①親和層析，利用抗原抗體特異性結(jié)合進行純化；②離子交換層析，利用帶電基團與帶相反電荷的分子結(jié)合進行純化；③凝膠過濾，根據(jù)分子大小和形狀進行分離。

7.影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素包括：①溫度；②pH值；③氧氣供應(yīng)；④營養(yǎng)物質(zhì)；⑤抑制劑。溫度影響酶活性和代謝速率；pH值影響酶活性和細胞生長；氧氣供應(yīng)影響細胞呼吸和代謝；營養(yǎng)物質(zhì)提供細胞生長所需；抑制劑抑制酶活性或細胞生長。

8.影響蛋白質(zhì)表達的因素包括：①宿主細胞選擇；②表達載體設(shè)計；③誘導(dǎo)條件；④培養(yǎng)條件。宿主細胞選擇根據(jù)蛋白質(zhì)的性質(zhì)和需求；表達載體設(shè)計提高表達效率和穩(wěn)定性；誘導(dǎo)條件促進蛋白質(zhì)表達；培養(yǎng)條件影響細胞生長和代謝。六、論述題1.論述生物技術(shù)制藥工藝流程中發(fā)酵過程的重要性及其關(guān)鍵因素。

答案：

發(fā)酵過程是生物技術(shù)制藥工藝流程的核心環(huán)節(jié)，其重要性體現(xiàn)在：

（1）發(fā)酵過程是生物制藥生產(chǎn)中生物分子的主要來源，對產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本具有重要影響。

（2）發(fā)酵過程直接影響著生物分子的結(jié)構(gòu)和功能，從而影響藥物的效果。

關(guān)鍵因素包括：

（1）菌種選擇與培養(yǎng)：菌種的選擇直接影響發(fā)酵效果，培養(yǎng)條件對菌種生長、代謝及產(chǎn)物形成有重要影響。

（2）發(fā)酵培養(yǎng)基：培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分、pH、溫度、溶解氧等條件對發(fā)酵過程有顯著影響。

（3）發(fā)酵工藝：發(fā)酵過程的設(shè)計、操作、控制對發(fā)酵效果。

解題思路：

（1）闡述發(fā)酵過程在生物技術(shù)制藥工藝流程中的重要性；

（2）分析關(guān)鍵因素對發(fā)酵過程的影響；

（3）結(jié)合實際案例說明關(guān)鍵因素在發(fā)酵過程中的具體應(yīng)用。

2.論述生物反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化對生物制藥生產(chǎn)的影響。

答案：

生物反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化對生物制藥生產(chǎn)具有以下影響：

（1）提高發(fā)酵效率：合理設(shè)計反應(yīng)器可優(yōu)化菌種生長環(huán)境，提高生物分子的產(chǎn)量和發(fā)酵速率。

（2）降低生產(chǎn)成本：優(yōu)化生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，減少能耗，降低生產(chǎn)成本。

（3）提高產(chǎn)品質(zhì)量：優(yōu)化發(fā)酵工藝和操作，保證生物分子的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

（4）便于自動化控制：設(shè)計合理的生物反應(yīng)器，有利于實現(xiàn)發(fā)酵過程的自動化控制。

解題思路：

（1）分析生物反應(yīng)器設(shè)計與優(yōu)化對發(fā)酵效率、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和自動化控制等方面的影響；

（2）結(jié)合實際案例說明優(yōu)化生物反應(yīng)器設(shè)計對生物制藥生產(chǎn)的實際應(yīng)用。

3.論述生物技術(shù)制藥中下游工藝在純化過程中的作用及其常見方法。

答案：

生物技術(shù)制藥中下游工藝在純化過程中的作用主要包括：

（1）去除雜質(zhì)：純化工藝可有效去除發(fā)酵液中殘留的雜質(zhì)，提高產(chǎn)品純度。

（2）濃縮和純化生物分子：通過濃縮和純化，提高生物分子的濃度和活性。

常見純化方法包括：

（1）膜分離技術(shù)：如微濾、超濾、納濾等。

（2）離子交換和親和層析：通過選擇合適的層析柱和洗脫劑，實現(xiàn)生物分子的分離純化。

（3）電泳技術(shù)：根據(jù)生物分子的電荷和分子量差異，實現(xiàn)分離純化。

解題思路：

（1）闡述生物技術(shù)制藥中下游工藝在純化過程中的作用；

（2）介紹常見純化方法及其原理；

（3）結(jié)合實際案例說明純化方法在生物制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用。

4.論述影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素及其對發(fā)酵的影響。

答案：

影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素包括：

（1）菌種特性：菌種的生長速度、代謝類型、耐受性等對發(fā)酵過程有重要影響。

（2）發(fā)酵條件：發(fā)酵溫度、pH、溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)等對發(fā)酵過程有顯著影響。

（3）培養(yǎng)基成分：培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分、組成比例、濃度等對發(fā)酵過程有直接影響。

對發(fā)酵的影響：

（1）菌種生長速度和代謝水平：關(guān)鍵因素如發(fā)酵溫度、pH等影響菌種生長速度和代謝水平，進而影響生物分子的產(chǎn)量。

（2）生物分子的產(chǎn)量和質(zhì)量：關(guān)鍵因素如營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧等影響生物分子的產(chǎn)量和質(zhì)量。

解題思路：

（1）列舉影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素；

（2）分析關(guān)鍵因素對發(fā)酵過程的影響；

（3）結(jié)合實際案例說明關(guān)鍵因素在發(fā)酵過程中的具體應(yīng)用。

5.論述影響蛋白質(zhì)表達的因素及其對蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響。

答案：

影響蛋白質(zhì)表達的因素包括：

（1）基因工程：基因序列、啟動子、終止子等對蛋白質(zhì)表達有重要影響。

（2）細胞培養(yǎng)條件：細胞生長狀態(tài)、營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、pH等對蛋白質(zhì)表達有顯著影響。

（3）表達系統(tǒng)：不同的表達系統(tǒng)對蛋白質(zhì)表達有不同的影響。

對蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響：

（1）蛋白質(zhì)表達水平：關(guān)鍵因素如基因工程、細胞培養(yǎng)條件等影響蛋白質(zhì)表達水平，進而影響蛋白質(zhì)產(chǎn)量。

（2）蛋白質(zhì)質(zhì)量：關(guān)鍵因素如表達系統(tǒng)、發(fā)酵條件等影響蛋白質(zhì)質(zhì)量，進而影響蛋白質(zhì)的藥用價值。

解題思路：

（1）列舉影響蛋白質(zhì)表達的因素；

（2）分析關(guān)鍵因素對蛋白質(zhì)表達的影響；

（3）結(jié)合實際案例說明關(guān)鍵因素在蛋白質(zhì)表達過程中的具體應(yīng)用。

6.論述生物技術(shù)制藥中，基因工程技術(shù)在提高生物分子產(chǎn)量中的應(yīng)用。

答案：

基因工程技術(shù)在生物技術(shù)制藥中提高生物分子產(chǎn)量的應(yīng)用包括：

（1）基因克隆與表達：通過基因克隆和表達，提高生物分子的產(chǎn)量。

（2）基因調(diào)控：通過基因調(diào)控，優(yōu)化生物分子的表達水平。

（3）基因改造：通過基因改造，提高生物分子的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。

解題思路：

（1）闡述基因工程技術(shù)在提高生物分子產(chǎn)量中的應(yīng)用；

（2）介紹基因工程技術(shù)在生物制藥生產(chǎn)中的具體應(yīng)用案例；

（3）分析基因工程技術(shù)對生物分子產(chǎn)量的影響。

7.論述生物技術(shù)制藥中，發(fā)酵過程中氧氣供應(yīng)對細胞生長的影響。

答案：

發(fā)酵過程中氧氣供應(yīng)對細胞生長的影響主要體現(xiàn)在：

（1）細胞生長速度：氧氣供應(yīng)充足有利于細胞生長，提高生物分子的產(chǎn)量。

（2）代謝類型：氧氣供應(yīng)影響細胞的代謝類型，進而影響生物分子的產(chǎn)量和質(zhì)量。

（3）細胞活性：氧氣供應(yīng)不足會導(dǎo)致細胞活性下降，影響生物分子的產(chǎn)量。

解題思路：

（1）闡述氧氣供應(yīng)對細胞生長的影響；

（2）分析氧氣供應(yīng)不足或過剩對發(fā)酵過程的具體影響；

（3）結(jié)合實際案例說明氧氣供應(yīng)在發(fā)酵過程中的應(yīng)用。

8.論述生物技術(shù)制藥中，下游工藝在去除雜質(zhì)過程中的作用。

答案：

生物技術(shù)制藥中下游工藝在去除雜質(zhì)過程中的作用包括：

（1）去除發(fā)酵液中的微生物：如細菌、真菌等，保證產(chǎn)品安全性。

（2）去除大分子雜質(zhì)：如蛋白質(zhì)、DNA、RNA等，提高產(chǎn)品純度。

（3）去除小分子雜質(zhì)：如糖類、有機酸等，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

解題思路：

（1）闡述生物技術(shù)制藥中下游工藝在去除雜質(zhì)過程中的作用；

（2）介紹常見去除雜質(zhì)的方法及其原理；

（3）結(jié)合實際案例說明去除雜質(zhì)工藝在生物制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案及解題思路：

1.發(fā)酵過程在生物技術(shù)制藥工藝流程中的重要性體現(xiàn)在其作為生物分子的主要來源，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。關(guān)鍵因素包括菌種選擇與培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)基、發(fā)酵工藝等。結(jié)合實際案例，如利用基因工程技術(shù)改造菌種，優(yōu)化培養(yǎng)基成分和發(fā)酵工藝，可提高生物分子的產(chǎn)量和發(fā)酵效果。

2.生物反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化對發(fā)酵效率、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和自動化控制等方面具有顯著影響。優(yōu)化設(shè)計生物反應(yīng)器，如采用多層攪拌式反應(yīng)器，可以提高發(fā)酵效率，降低能耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)發(fā)酵過程的自動化控制。

3.生物技術(shù)制藥中下游工藝在純化過程中的作用主要是去除雜質(zhì)、濃縮和純化生物分子。常見純化方法包括膜分離技術(shù)、離子交換和親和層析、電泳技術(shù)等。以親和層析為例，通過選擇合適的層析柱和洗脫劑，可以實現(xiàn)生物分子的分離純化，提高產(chǎn)品純度。

4.影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素包括菌種特性、發(fā)酵條件、培養(yǎng)基成分等。這些因素影響菌種生長速度、代謝類型、生物分子的產(chǎn)量和質(zhì)量。結(jié)合實際案例，如調(diào)整發(fā)酵溫度、pH、營養(yǎng)物質(zhì)等條件，可提高發(fā)酵效果。

5.影響蛋白質(zhì)表達的因素包括基因工程、細胞培養(yǎng)條件、表達系統(tǒng)等。這些因素影響蛋白質(zhì)表達水平、質(zhì)量和藥用價值。結(jié)合實際案例，如通過基因工程技術(shù)改造基因序列、優(yōu)化細胞培養(yǎng)條件、選擇合適的表達系統(tǒng)，可提高蛋白質(zhì)產(chǎn)量和活性。

6.基因工程技術(shù)在生物技術(shù)制藥中提高生物分子產(chǎn)量的應(yīng)用包括基因克隆與表達、基因調(diào)控、基因改造等。通過基因工程技術(shù)改造基因序列、優(yōu)化表達系統(tǒng)，可提高生物分子的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。

7.發(fā)酵過程中氧氣供應(yīng)對細胞生長的影響主要表現(xiàn)在細胞生長速度、代謝類型、細胞活性等方面。結(jié)合實際案例，如通過增加溶解氧、優(yōu)化發(fā)酵工藝，可以提高發(fā)酵效率，提高生物分子的產(chǎn)量。

8.生物技術(shù)制藥中下游工藝在去除雜質(zhì)過程中的作用包括去除微生物、大分子雜質(zhì)、小分子雜質(zhì)等。常見去除雜質(zhì)的方法包括膜分離技術(shù)、離子交換和親和層析、電泳技術(shù)等。以膜分離技術(shù)為例，通過微濾、超濾等過程，可以去除發(fā)酵液中的微生物和大分子雜質(zhì)，提高產(chǎn)品純度。七、應(yīng)用題1.設(shè)計一個生物技術(shù)制藥工藝流程，包括發(fā)酵、純化等步驟。

答案：

1.1發(fā)酵步驟：

選擇合適的發(fā)酵菌種或細胞株。

準備培養(yǎng)基，包括碳源、氮源、維生素、礦物質(zhì)等。

使用生物反應(yīng)器進行發(fā)酵，控制溫度、pH、溶解氧等條件。

監(jiān)測發(fā)酵過程，包括細胞生長、產(chǎn)物等。

1.2純化步驟：

使用離心分離去除細胞和雜質(zhì)。

通過過濾去除大分子雜質(zhì)。

使用離子交換、凝膠過濾、親和層析等層析技術(shù)進行純化。

使用超濾或透析去除小分子雜質(zhì)和鹽分。

解題思路：

首先確定目標產(chǎn)物，選擇合適的菌種或細胞株。

設(shè)計培養(yǎng)基配方，保證細胞或菌種能夠高效生長并產(chǎn)生目標產(chǎn)物。

根據(jù)目標產(chǎn)物的性質(zhì)選擇合適的發(fā)酵和純化方法。

2.分析并比較不同類型的生物反應(yīng)器及其適用場景。

答案：

2.1不同類型的生物反應(yīng)器：

恒溫搖瓶發(fā)酵系統(tǒng)。

均漿式發(fā)酵系統(tǒng)。

氣升式發(fā)酵系統(tǒng)。

液膜發(fā)酵系統(tǒng)。

2.2適用場景：

恒溫搖瓶：適用于小規(guī)模實驗室研究。

均漿式：適用于中規(guī)模發(fā)酵，可進行更精確的控制。

氣升式：適用于大規(guī)模發(fā)酵，成本低，操作簡單。

液膜：適用于特殊微生物或細胞株的培養(yǎng)。

解題思路：

根據(jù)發(fā)酵規(guī)模、控制需求、成本等因素選擇合適的生物反應(yīng)器。

分析不同反應(yīng)器的特點，比較其適用場景。

3.設(shè)計一個細胞培養(yǎng)基配方，并說明其主要成分及作用。

答案：

3.1細胞培養(yǎng)基配方：

碳源：葡萄糖。

氮源：氨基酸混合物。

維生素：維生素混合物。

礦物質(zhì)：無機鹽溶液。

其他：血清或血漿。

3.2主要成分及作用：

碳源：提供能量。

氮源：合成蛋白質(zhì)和核酸。

維生素：維持細胞代謝。

礦物質(zhì)