2025年大學生物制藥技術（生物反應工程）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內。1.生物反應工程中，關于底物消耗速率的說法正確的是（）A.只與微生物的生長速率有關B.與底物濃度無關C.與微生物對底物的利用能力及底物濃度等有關D.只取決于底物濃度2.以下哪種不是生物反應工程中常見的生物催化劑（）A.酶B.完整細胞C.細胞器D.金屬氧化物3.微生物生長的對數期，其生長速率（）A.逐漸降低B.保持不變C.逐漸升高D.先升高后降低4.關于生物反應器的攪拌作用，下列說法錯誤的是（）A.使物料充分混合B.提高傳質效率C.對微生物生長無影響D.有助于溫度均勻分布5.米氏方程中，Km值的意義是（）A.反應的最大速率B.底物濃度為一半時的反應速率C.酶與底物親和力的指標D.反應的平衡常數6.生物反應工程中，發(fā)酵罐的通氣量主要影響（）A.微生物的代謝產物B.微生物的生長速率C.發(fā)酵液的pH值D.以上都是7.下列哪種是連續(xù)培養(yǎng)生物反應的優(yōu)點（）A.設備利用率高B.產物質量穩(wěn)定C.易于控制D.以上都是8.生物反應中，底物濃度過高可能導致（）A.抑制微生物生長B.產物轉化率提高C.反應速率加快D.對反應無影響9.酶催化反應的特點不包括（）A.高效性B.專一性C.反應條件溫和D.不受環(huán)境影響10.生物反應工程中，發(fā)酵罐的傳熱方式主要有（）A.夾套傳熱B.蛇管傳熱C.兩者都是D.兩者都不是11.微生物生長的延滯期，主要原因是（）A.微生物適應新環(huán)境B.底物不足C.產物積累D.溫度不適宜12.關于固定化酶，下列說法正確的是（）A.穩(wěn)定性提高B.可重復使用C.反應效率可能改變D.以上都是13.生物反應工程中，氧傳遞系數與以下哪些因素有關（）A.攪拌強度B.通氣量C.發(fā)酵液性質D.以上都是14.以下哪種生物反應屬于厭氧發(fā)酵（）A.酒精發(fā)酵B.醋酸發(fā)酵C.谷氨酸發(fā)酵D.青霉素發(fā)酵15.生物反應工程中，細胞的比生長速率的定義是（）A.單位時間內細胞的增加量B.單位細胞量在單位時間內的增加量C.細胞生長的總量D.細胞生長的平均速率16.對于一個生物反應體系，其反應級數（）A.一定是整數B.可能是分數C.只與底物有關D.只與產物有關17.生物反應器中，溫度對生物反應的影響主要體現在（）A.影響酶活性B.影響微生物生長代謝C.影響反應速率D.以上都是18.關于生物反應工程中的物料衡算，下列說法錯誤的是（）A.基于質量守恒定律B.可用于分析反應過程C.與反應速率無關D.能計算底物和產物的量19.生物反應工程中，微生物的代謝調節(jié)主要包括（）A.酶活性調節(jié)B.酶合成調節(jié)C.兩者都是D.兩者都不是20.以下哪種生物反應過程屬于分批培養(yǎng)（）A.一次性加入底物和微生物，培養(yǎng)結束后取出產物B.連續(xù)補充底物和排出產物C.半連續(xù)補充底物D.以上都不是第II卷（非選擇題共60分）一、填空題（共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。每空1分。1.生物反應工程是一門以______、______和______的基本原理為基礎，研究生物反應過程中生物催化劑作用、反應動力學規(guī)律以及生物反應器設計與優(yōu)化等內容的學科。2.生物反應中常見的限制性底物是指______的底物。3.微生物生長的穩(wěn)定期，微生物生長速率與死亡速率______。4.生物反應器的設計需要考慮的因素包括______、______、______等。5.酶的活性中心包括______和______。二、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答下列問題，請條理清晰，語言簡潔。1.簡述米氏方程的推導過程及意義。（10分）2.說明連續(xù)培養(yǎng)生物反應的兩種主要操作方式及其特點。（10分）三、論述題（共15分）答題要求：論述全面，邏輯清晰，可以結合具體例子。論述影響生物反應中氧傳遞的因素以及如何提高氧傳遞效率。四、案例分析題（共10分）材料：在某生物制藥公司的發(fā)酵生產過程中，發(fā)現發(fā)酵罐內微生物生長緩慢，產物產量低。經過分析，發(fā)現發(fā)酵罐的攪拌速度較低，通氣量不足。答題要求：針對上述材料，分析攪拌速度和通氣量對生物反應的影響，并提出改進措施。五、計算題（共5分）材料：已知某生物反應中，底物濃度為10mmol/L時，反應速率為5mmol/(L·h)，當底物濃度增加到20mmol/L時，反應速率為7.5mmol/(L·h)。假設該反應為簡單的酶催化反應。答題要求：根據上述材料，計算該反應的米氏常數Km。答案：1.C2.D3.B4.C5.C6.D7.D8.A9.D10.C11.A12.D13.D14.A15.B16.B17.D18.C19.C20.A填空題答案：1.化學工程、生物學、動力學2.微生物生長過程中最易被消耗3.相等4.反應動力學、傳遞過程、生物特性5.結合部位、催化部位簡答題答案：1.推導過程：基于酶促反應的中間復合物學說，通過對反應過程中各物質濃度變化的分析得出。意義：描述了酶促反應速率與底物濃度之間的定量關系，能反映酶與底物親和力等。2.操作方式及特點：恒化器連續(xù)培養(yǎng)，特點是通過控制生長速率來維持微生物細胞密度穩(wěn)定；恒濁器連續(xù)培養(yǎng)，特點是通過控制細胞密度來保持生長速率穩(wěn)定。論述題答案：影響因素：攪拌強度、通氣量、發(fā)酵液性質、氧分壓等。提高措施：增加攪拌速度，使發(fā)酵液充分混合；增大通氣量；優(yōu)化發(fā)酵液成分，降低其粘度；提高氧分壓等。例如在酵母發(fā)酵生產酒精時，合理提高攪拌和通氣可提高酒精產量。案例分析題答案：攪拌速度低影響物料混合和傳質，通氣量不足導致氧傳遞受限，影響微生物生長和產物合成。改進措施：提高攪拌