2025年生物工藝考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.下列哪項(xiàng)不屬于生物工藝中常用的微生物？A.大腸桿菌B.酵母菌C.噬菌體D.青霉菌答案：C2.生物工藝中發(fā)酵罐的溫度控制一般采用什么裝置？A.攪拌器B.冷凝器C.加熱棒和冷卻夾套D.過濾器答案：C3.蛋白質(zhì)分離純化過程中，利用蛋白質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離的方法是？A.離子交換色譜B.親和色譜C.凝膠過濾色譜D.疏水色譜答案：C4.下列哪種酶在基因工程中用于切割DNA分子？A.淀粉酶B.限制性內(nèi)切酶C.蛋白酶D.脂肪酶答案：B5.發(fā)酵過程中，為了保證微生物生長的良好環(huán)境，通常需要控制的溶氧水平是？A.越高越好B.越低越好C.保持在合適的范圍內(nèi)D.不需要控制答案：C6.生物工藝下游處理過程中，最先進(jìn)行的操作通常是？A.層析B.離心C.結(jié)晶D.干燥答案：B7.固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)不包括以下哪一項(xiàng)？A.酶的穩(wěn)定性提高B.可重復(fù)使用C.酶的活性大幅提高D.易于與產(chǎn)物分離答案：C8.在基因工程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的常用方法不包括？A.轉(zhuǎn)化B.轉(zhuǎn)導(dǎo)C.轉(zhuǎn)錄D.電穿孔法答案：C9.生物發(fā)酵過程中，下列哪種物質(zhì)常作為氮源？A.葡萄糖B.淀粉C.酵母粉D.橄欖油答案：C10.以下哪種生物反應(yīng)器適用于植物細(xì)胞培養(yǎng)？A.攪拌式發(fā)酵罐B.氣升式發(fā)酵罐C.中空纖維生物反應(yīng)器D.鼓泡塔反應(yīng)器答案：B二、多項(xiàng)選擇題1.生物工藝中常用的基因表達(dá)載體有哪些？A.質(zhì)粒B.噬菌體C.病毒載體D.人工染色體答案：ABCD2.發(fā)酵過程中影響微生物生長的主要因素有？A.溫度B.pH值C.溶氧D.營養(yǎng)物質(zhì)濃度答案：ABCD3.蛋白質(zhì)分離純化的方法包括？A.鹽析B.等電點(diǎn)沉淀C.超濾D.電泳答案：ABCD4.基因工程操作的基本步驟包括？A.目的基因的獲取B.基因表達(dá)載體的構(gòu)建C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.目的基因的檢測與鑒定答案：ABCD5.下列哪些屬于生物工藝下游處理的單元操作？A.細(xì)胞破碎B.過濾C.離子交換D.蒸發(fā)濃縮答案：ABCD6.固定化細(xì)胞技術(shù)常用的方法有？A.吸附法B.包埋法C.共價(jià)結(jié)合法D.交聯(lián)法答案：ABCD7.生物發(fā)酵工業(yè)中常用的接種方法有？A.劃線接種B.穿刺接種C.液體接種D.涂布接種答案：ABCD8.下列哪些物質(zhì)可以作為發(fā)酵過程中的碳源？A.乳糖B.蔗糖C.甘油D.纖維素答案：ABCD9.生物工藝中為了提高酶的催化效率，可以采取的措施有？A.對酶進(jìn)行分子修飾B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.固定化酶D.增加酶的濃度答案：ABCD10.生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)需要考慮的因素有？A.傳質(zhì)B.傳熱C.攪拌D.無菌操作答案：ABCD三、判斷題1.所有微生物都可以用于生物工藝生產(chǎn)。（×）2.發(fā)酵過程中，攪拌速度越快越好。（×）3.基因工程中，目的基因只能從生物體中直接獲取。（×）4.蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)沉淀是利用蛋白質(zhì)在不同pH值下溶解度不同的原理。（√）5.固定化酶的活性一定比游離酶高。（×）6.生物工藝下游處理過程中，每一步都需要盡可能提高產(chǎn)物的純度。（√）7.發(fā)酵罐的材質(zhì)對發(fā)酵過程沒有影響。（×）8.基因表達(dá)載體上必須有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等元件。（√）9.生物發(fā)酵過程中，不需要對發(fā)酵液的泡沫進(jìn)行控制。（×）10.細(xì)胞破碎的目的是釋放細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)物。（√）四、簡答題1.簡述發(fā)酵過程中pH值對微生物生長和產(chǎn)物合成的影響。pH值對微生物生長和產(chǎn)物合成影響顯著。首先，不同微生物有其最適生長pH范圍，偏離此范圍會(huì)影響微生物細(xì)胞膜的電荷性質(zhì)，進(jìn)而影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。其次，pH值會(huì)影響酶的活性，改變酶促反應(yīng)速率。對于產(chǎn)物合成，合適的pH能誘導(dǎo)相關(guān)基因表達(dá)，促進(jìn)產(chǎn)物合成；不合適的pH可能抑制產(chǎn)物合成途徑中關(guān)鍵酶的活性，阻礙產(chǎn)物生成。2.簡述蛋白質(zhì)分離純化的一般流程及各步驟的主要作用。一般流程：首先是樣品預(yù)處理，通過離心、過濾等去除雜質(zhì)和細(xì)胞碎片。接著進(jìn)行粗分離，如鹽析、等電點(diǎn)沉淀初步分離蛋白質(zhì)。然后是精細(xì)分離，采用層析技術(shù)，如離子交換色譜、凝膠過濾色譜等進(jìn)一步分離和純化蛋白質(zhì)。最后進(jìn)行純度鑒定，常用電泳等方法確定蛋白質(zhì)純度。各步驟逐步去除雜質(zhì)，提高蛋白質(zhì)純度。3.簡述基因工程中構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的和主要元件。構(gòu)建基因表達(dá)載體目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在、準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄和翻譯。主要元件有：啟動(dòng)子，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄；目的基因，即需要表達(dá)的特定基因；終止子，能使轉(zhuǎn)錄在適當(dāng)位置停止；標(biāo)記基因，用于篩選含有重組載體的受體細(xì)胞，方便后續(xù)鑒定和篩選操作。4.簡述生物工藝下游處理的特點(diǎn)和主要任務(wù)。特點(diǎn)：處理對象復(fù)雜，產(chǎn)物濃度低且易失活，處理過程要求溫和。主要任務(wù)：首先是細(xì)胞破碎，釋放胞內(nèi)產(chǎn)物；接著進(jìn)行固液分離，去除細(xì)胞碎片等雜質(zhì)；然后通過多種分離純化技術(shù)，如層析、超濾等，提高產(chǎn)物純度；最后進(jìn)行濃縮、干燥等操作，得到符合要求的產(chǎn)品，滿足不同應(yīng)用場景的需求。五、討論題1.討論在生物工藝中如何提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。要提高發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量，需多方面努力。在菌種選育上，通過誘變育種、基因工程等手段篩選高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株。優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基，精準(zhǔn)調(diào)配碳源、氮源、無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)比例。嚴(yán)格控制發(fā)酵條件，如溫度、pH、溶氧等，滿足微生物生長和產(chǎn)物合成需求。采用合適的發(fā)酵方式，如分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵等。在下游處理環(huán)節(jié)，選擇高效的分離純化方法，減少產(chǎn)物損失，提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量。2.討論固定化酶技術(shù)在生物工藝中的應(yīng)用優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。應(yīng)用優(yōu)勢明顯，固定化酶穩(wěn)定性提高，可在較寬條件下使用，延長使用壽命；能重復(fù)使用，降低成本；易于與產(chǎn)物分離，簡化后續(xù)處理流程；可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。然而，也面臨挑戰(zhàn)。固定化過程可能影響酶活性，導(dǎo)致活性降低；固定化載體的選擇和制備較為復(fù)雜，成本較高；固定化酶的活性回收和再生技術(shù)有待完善，這些問題限制了其更廣泛的應(yīng)用。3.討論基因工程在生物工藝發(fā)展中的重要作用及潛在風(fēng)險(xiǎn)。基因工程在生物工藝發(fā)展中作用重大。它能定向改造生物，獲得具有特定優(yōu)良性狀的工程菌或細(xì)胞系，用于生產(chǎn)高價(jià)值產(chǎn)品，如重組蛋白藥物。還能打破物種界限，實(shí)現(xiàn)基因跨物種轉(zhuǎn)移，開發(fā)新型生物產(chǎn)品。但也存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，如基因漂移可能導(dǎo)致基因污染，影響生態(tài)平衡；工程菌或轉(zhuǎn)基因生物可能對人體健康產(chǎn)生未知影響；基因工程技術(shù)若被不當(dāng)利用，可能引發(fā)倫理道德爭議和生物安全問題。4.討論生物工藝中生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化對生產(chǎn)過程的重要性。生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化至關(guān)重要。合理設(shè)計(jì)能提供微生物或細(xì)胞生長和產(chǎn)物合成的理想環(huán)境，如