2025年大學(xué)生物化工工藝（生物化工操作）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：以下每題有四個(gè)選項(xiàng)，其中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.生物化工操作中，關(guān)于培養(yǎng)基滅菌的說法正確的是（）A.滅菌溫度越高越好B.滅菌時(shí)間越長(zhǎng)越好C.要綜合考慮對(duì)培養(yǎng)基成分的影響D.無需考慮成本2.在發(fā)酵罐中進(jìn)行微生物發(fā)酵時(shí)，攪拌的主要作用不包括（）A.使菌體均勻分布B.增加溶氧C.促進(jìn)熱量傳遞D.抑制微生物生長(zhǎng)3.生物化工中常用的分離純化技術(shù)，不屬于物理分離方法的是（）A.過濾B.離心C.離子交換D.蒸餾4.關(guān)于酶的固定化，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.提高酶的穩(wěn)定性B.便于酶的回收利用C.固定化后酶活性一定會(huì)提高D.可用于連續(xù)化生產(chǎn)5.生物化工產(chǎn)品生產(chǎn)中，種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是（）A.增加菌體數(shù)量B.提高菌體活性C.使菌體適應(yīng)發(fā)酵條件D.以上都是6.在生物反應(yīng)過程中，pH值對(duì)反應(yīng)的影響主要體現(xiàn)在（）A.酶活性B.微生物生長(zhǎng)代謝C.產(chǎn)物合成D.以上都是7.以下哪種生物化工產(chǎn)品的生產(chǎn)不需要經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)階段（）A.抗生素B.氨基酸C.乙醇D.胰島素8.生物化工操作中，關(guān)于無菌空氣的制備，關(guān)鍵步驟是（）A.過濾除菌B.加熱滅菌C.化學(xué)消毒D.紫外線照射9.對(duì)于生物反應(yīng)器的材質(zhì)要求，不包括（）A.耐腐蝕B.不影響生物反應(yīng)C.價(jià)格便宜D.易清潔10.在生物化工工藝中，關(guān)于發(fā)酵終點(diǎn)的判斷，不可靠的依據(jù)是（）A.產(chǎn)物濃度不再增加B.菌體生長(zhǎng)停止C.發(fā)酵液pH值穩(wěn)定D.發(fā)酵時(shí)間達(dá)到預(yù)定值第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題2分，共10分）1.生物化工中常用的生物催化劑有______和______。2.發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu)包括罐體、攪拌裝置、______、______等。3.生物分離過程一般包括預(yù)處理、______、______和成品加工等步驟。4.微生物發(fā)酵的主要類型有______發(fā)酵、______發(fā)酵和______發(fā)酵。5.生物化工產(chǎn)品的質(zhì)量控制指標(biāo)包括______、______和______等。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述生物化工操作中種子擴(kuò)大培養(yǎng)的工藝流程。2.說明影響生物反應(yīng)器中溶氧的因素及提高溶氧的措施。3.闡述生物化工產(chǎn)品分離純化的一般原則。四、分析題（每題15分，共15分）材料：某生物化工企業(yè)采用發(fā)酵法生產(chǎn)某種抗生素。在發(fā)酵過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液的pH值逐漸下降，菌體生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)物產(chǎn)量也未達(dá)到預(yù)期。問題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致這些問題的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。五、設(shè)計(jì)題（每題5分，共5分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的生物化工工藝路線，用于生產(chǎn)一種常見的氨基酸（如谷氨酸），要求寫出主要的操作步驟和關(guān)鍵控制點(diǎn)。答案：一、選擇題1.C2.D3.C4.C5.D6.D7.C8.A9.C10.D二、填空題1.酶、細(xì)胞2.通風(fēng)裝置、傳熱裝置3.固液分離、精制4.好氧、厭氧、兼性5.純度、活性、雜質(zhì)含量三、簡(jiǎn)答題1.首先選取合適的保藏菌種，接種到試管斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行活化培養(yǎng)。然后將活化后的菌種接種到搖瓶種子培養(yǎng)基中，在搖床上振蕩培養(yǎng)，使菌體大量繁殖。接著將搖瓶種子接入種子罐，進(jìn)行一級(jí)種子培養(yǎng)。之后根據(jù)發(fā)酵罐的規(guī)模和接種量要求，將一級(jí)種子罐的種子接入二級(jí)種子罐或直接接入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。2.影響溶氧的因素有：攪拌速度、通風(fēng)量、發(fā)酵液的黏度、菌體濃度等。提高溶氧的措施：適當(dāng)提高攪拌速度，增加通風(fēng)量，降低發(fā)酵液黏度（如添加消泡劑等），控制合適的菌體濃度。3.生物化工產(chǎn)品分離純化的一般原則：首先要保持產(chǎn)品的生物活性和化學(xué)穩(wěn)定性。盡量采用溫和的分離方法，減少對(duì)產(chǎn)品的破壞。根據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)的性質(zhì)差異，選擇合適的分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效分離。分離過程要易于操作和控制，降低成本，同時(shí)要考慮環(huán)保要求。四、分析題可能原因：發(fā)酵過程中pH值下降可能是由于微生物代謝產(chǎn)生酸性物質(zhì)，或者培養(yǎng)基中緩沖物質(zhì)不足。菌體生長(zhǎng)緩慢可能是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏、溫度不適宜或者存在抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)。產(chǎn)物產(chǎn)量未達(dá)預(yù)期可能是發(fā)酵條件不合適、菌種性能不佳等。解決措施：調(diào)整培養(yǎng)基配方，增加緩沖物質(zhì)；檢查發(fā)酵溫度是否合適，調(diào)整到適宜范圍；分析是否有雜質(zhì)抑制微生物生長(zhǎng)，如有則去除；對(duì)菌種進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，必要時(shí)更換菌種。五、設(shè)計(jì)題以谷氨酸生產(chǎn)為例，操作步驟：首先將淀粉等原料進(jìn)行水解得到葡萄糖。然后接入谷氨酸