2025年微生物學(xué)專升本發(fā)酵工程試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在連續(xù)培養(yǎng)中，用于維持菌種穩(wěn)定性的主要方法是（）。A.限制稀釋率B.篩選優(yōu)勢菌株C.調(diào)整培養(yǎng)基成分D.控制溫度2.下列哪種營養(yǎng)物質(zhì)在微生物發(fā)酵中通常作為電子和氫的最終受體，參與能量代謝？（）A.氮源B.磷源C.碳源D.氧氣3.為了防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生自溶酶導(dǎo)致菌體自溶，常采取的措施是（）。A.嚴格控制溫度B.限制營養(yǎng)物質(zhì)供給C.投加表面活性劑D.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基滲透壓4.發(fā)酵罐中攪拌的主要目的是（）。A.產(chǎn)生熱量B.控制pHC.提供氧氣和使物料混合均勻D.促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收5.下列關(guān)于深層發(fā)酵描述錯誤的是（）。A.指在密閉的發(fā)酵罐中進行的大規(guī)模培養(yǎng)B.需要人工控制發(fā)酵環(huán)境條件C.菌體與培養(yǎng)液呈固液分離狀態(tài)D.對攪拌和通氣要求較高6.在生產(chǎn)抗生素等次級代謝產(chǎn)物時，通常需要控制特定的發(fā)酵階段進行補料，其主要目的是（）。A.緩沖代謝過程中產(chǎn)生的酸B.抑制雜菌生長C.促進菌體快速生長D.刺激次級代謝產(chǎn)物合成7.下列哪種設(shè)備通常不用于發(fā)酵罐的在線監(jiān)測？（）A.溫度傳感器B.溶氧電極C.質(zhì)譜儀D.pH電極8.發(fā)酵過程中，造成產(chǎn)物抑制的主要原因是（）。A.培養(yǎng)基pH過高B.菌體生長過快C.產(chǎn)物濃度積累到一定水平后反饋抑制了合成途徑的關(guān)鍵酶D.溶氧不足9.下列培養(yǎng)基中，哪一種屬于合成培養(yǎng)基？（）A.馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基B.豆芽汁培養(yǎng)基C.酵母浸膏蛋白胨培養(yǎng)基D.含有已知化學(xué)成分的培養(yǎng)基10.發(fā)酵過程中，無菌操作的主要目的是（）。A.降低能耗B.提高發(fā)酵液粘度C.防止雜菌污染，保證發(fā)酵的純種和正常進行D.加快營養(yǎng)物質(zhì)消耗二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.發(fā)酵工程是利用微生物的__代謝__或__酶__，在適宜的__條件下__，通過工程手段獲得有用產(chǎn)品或達到特定目的的綜合性技術(shù)。2.影響微生物生長的主要環(huán)境因素包括__溫度__、__pH__、__氧氣__、__營養(yǎng)物質(zhì)__和__滲透壓__等。3.根據(jù)培養(yǎng)基的成分和用途，可分為__基礎(chǔ)培養(yǎng)基__、__完全培養(yǎng)基__、__選擇培養(yǎng)基__和__指示培養(yǎng)基__等。4.發(fā)酵罐的主要附屬設(shè)備包括__攪拌裝置__、__通氣系統(tǒng)__、__溫度控制系統(tǒng)__、__pH控制系統(tǒng)__和__自動控制系統(tǒng)__等。5.發(fā)酵過程控制主要包括對__溫度__、__pH__、__溶氧__、__補料__和__無菌狀態(tài)__的控制。6.產(chǎn)物分離純化通常包括__萃取__、__蒸餾__、__吸附__、__結(jié)晶__和__膜分離__等步驟。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.深層發(fā)酵2.培養(yǎng)基3.溶氧傳質(zhì)效率4.補料分批培養(yǎng)四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述影響發(fā)酵罐溶氧傳質(zhì)效率的主要因素。2.簡述發(fā)酵過程中常用的滅菌方法及其適用范圍。3.簡述設(shè)計發(fā)酵培養(yǎng)基時應(yīng)考慮的基本原則。4.簡述發(fā)酵過程優(yōu)化常用的方法有哪些？五、論述題（每題10分，共20分）1.論述發(fā)酵罐中攪拌和通氣協(xié)同作用的重要性。2.論述發(fā)酵過程放大需要考慮的主要工程問題和應(yīng)對策略。試卷答案一、選擇題1.A2.D3.D4.C5.C6.D7.C8.C9.D10.C二、填空題1.代謝或酶條件2.溫度pH氧氣營養(yǎng)物質(zhì)滲透壓3.基礎(chǔ)培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基指示培養(yǎng)基4.攪拌裝置通氣系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)pH控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)5.溫度pH溶氧補料無菌狀態(tài)6.萃取蒸餾吸附結(jié)晶膜分離三、名詞解釋1.深層發(fā)酵：指在密閉的發(fā)酵罐中進行的大規(guī)模液體培養(yǎng)方式，需要人工控制發(fā)酵環(huán)境條件，使微生物在培養(yǎng)液中生長繁殖。2.培養(yǎng)基：指滿足微生物生長、繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物所需的營養(yǎng)物質(zhì)混合物。3.溶氧傳質(zhì)效率：指在一定時間內(nèi)，單位體積發(fā)酵液中獲得氧氣的量，反映了氧氣從氣相傳遞到液相的效率。4.補料分批培養(yǎng)：指在分批培養(yǎng)過程中，待培養(yǎng)到一定階段后，分次或連續(xù)地補充新鮮培養(yǎng)基，以維持發(fā)酵過程的穩(wěn)定或誘導(dǎo)目標產(chǎn)物合成的培養(yǎng)方式。四、簡答題1.影響發(fā)酵罐溶氧傳質(zhì)效率的主要因素：包括氣相氧分壓、液相溶解氧濃度、發(fā)酵液粘度、氣泡大小與分布、攪拌轉(zhuǎn)速、罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計（如擋板）等。其中，攪拌轉(zhuǎn)速和擋板設(shè)計直接影響液體的湍流程度和混合效果，是關(guān)鍵因素。2.發(fā)酵過程中常用的滅菌方法及其適用范圍：包括高溫高壓蒸汽滅菌（最常用，適用于培養(yǎng)基、發(fā)酵罐附件等）、干熱滅菌（適用于玻璃器皿、金屬設(shè)備等耐高溫物品）、過濾除菌（適用于熱敏性物質(zhì)或氣體、無菌空氣等）。適用范圍取決于物品的性質(zhì)和滅菌要求。3.設(shè)計發(fā)酵培養(yǎng)基時應(yīng)考慮的基本原則：成本經(jīng)濟性、營養(yǎng)全面均衡、原料易得易處理、發(fā)酵性能優(yōu)良（利于菌體生長和產(chǎn)物合成）、無毒性無抑制性、易于滅菌、便于后處理分離純化。4.發(fā)酵過程優(yōu)化常用的方法：正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計、響應(yīng)面法、代謝工程（基因工程、代謝途徑工程）、發(fā)酵條件（溫度、pH、溶氧等）優(yōu)化、培養(yǎng)基優(yōu)化、菌種選育與改良等。五、論述題1.攪拌和通氣協(xié)同作用的重要性：攪拌的主要作用是產(chǎn)生液體的循環(huán)流動，增強罐內(nèi)液體的混合均勻性，降低液相中溶解氧的濃度梯度，提高氧氣向菌體的傳遞效率。通氣則直接提供氧氣等氣體底物，并帶走代謝產(chǎn)生的二氧化碳等廢氣。兩者協(xié)同作用，才能保證充足的溶氧供應(yīng)和代謝廢物的有效移出，維持發(fā)酵液的均勻狀態(tài)，促進菌體高效生長和目標產(chǎn)物合成，避免局部缺氧或毒物積累。缺乏有效攪拌，即使通氣量再大，溶氧傳質(zhì)效率也會急劇下降。2.發(fā)酵過程放大需要考慮的主要工程問題和應(yīng)對策略：主要問題包括傳質(zhì)傳熱困難、混合不均、反應(yīng)器體積效應(yīng)、