2026年生物工程（發(fā)酵工藝優(yōu)化）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）（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)）1.發(fā)酵工藝優(yōu)化中，關(guān)于微生物代謝調(diào)控機(jī)制的理解，以下正確的是（）A.微生物代謝調(diào)控僅通過酶活性調(diào)節(jié)B.代謝途徑中關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)是唯一調(diào)控方式C.微生物可通過調(diào)節(jié)酶的合成和活性來適應(yīng)環(huán)境變化D.代謝調(diào)控與發(fā)酵產(chǎn)物積累無關(guān)2.在發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化過程中，碳源的選擇至關(guān)重要，以下哪種碳源對(duì)大多數(shù)發(fā)酵微生物是最常用的（）A.葡萄糖B.淀粉C.蔗糖D.乳糖3.發(fā)酵過程中，溫度對(duì)發(fā)酵的影響不包括（）A.影響酶的活性B.改變微生物細(xì)胞膜的流動(dòng)性C.影響發(fā)酵產(chǎn)物的合成方向D.與發(fā)酵液的pH值無關(guān)4.關(guān)于發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.攪拌裝置可使發(fā)酵液均勻混合B.通氣裝置能保證微生物對(duì)氧氣的需求C.發(fā)酵罐的材質(zhì)對(duì)發(fā)酵過程無影響D.罐體需有良好的密封性能5.發(fā)酵工藝優(yōu)化中，溶氧水平的控制是關(guān)鍵，以下哪種方法不能有效提高溶氧（）A.增加通氣量B.提高攪拌速度C.降低發(fā)酵罐壓力D.減少發(fā)酵液體積6.對(duì)于發(fā)酵過程中pH值的調(diào)節(jié)，以下做法正確的是（）A.僅通過添加酸堿來調(diào)節(jié)B.利用緩沖劑維持穩(wěn)定pH值C.pH值對(duì)發(fā)酵無顯著影響D.發(fā)酵前期無需關(guān)注pH值變化7.在發(fā)酵工藝放大過程中，以下因素變化對(duì)發(fā)酵影響最小的是（）A.發(fā)酵罐體積增大B.攪拌功率變化C.培養(yǎng)基成分微調(diào)D.操作人員的更換8.發(fā)酵產(chǎn)物的提取和分離工藝優(yōu)化時(shí)，首先要考慮的因素是（）A.是否能得到高純度產(chǎn)物B.工藝成本C.操作的簡(jiǎn)便性D.對(duì)環(huán)境的影響9.關(guān)于發(fā)酵動(dòng)力學(xué)，以下描述正確的是（）A.僅研究微生物生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)B.不涉及發(fā)酵產(chǎn)物生成的動(dòng)力學(xué)C.包括微生物生長(zhǎng)、產(chǎn)物生成和基質(zhì)消耗的動(dòng)力學(xué)D.與發(fā)酵工藝優(yōu)化無關(guān)10.以下哪種發(fā)酵方式不屬于常見的發(fā)酵類型（）A.分批發(fā)酵B.連續(xù)發(fā)酵C.補(bǔ)料分批發(fā)酵D.固定化細(xì)胞發(fā)酵第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述發(fā)酵工藝優(yōu)化的主要目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵因素。12.（15分）在發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化中，如何確定合適的氮源種類和濃度？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明。13.（15分）材料：某發(fā)酵工廠采用分批發(fā)酵生產(chǎn)某種抗生素，在發(fā)酵過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量一直不理想。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵前期溶氧水平較低，pH值波動(dòng)較大。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。14.（15分）材料：隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，新型發(fā)酵工藝不斷涌現(xiàn)。例如，近年來興起的合成生物學(xué)發(fā)酵技術(shù)，通過對(duì)微生物基因進(jìn)行改造，使其能夠合成特定的高價(jià)值產(chǎn)物。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)労铣缮飳W(xué)發(fā)酵技術(shù)在發(fā)酵工藝優(yōu)化方面的優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)。15.（15分）材料：在發(fā)酵工藝放大過程中，小試和中試的數(shù)據(jù)往往不能直接應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。某企業(yè)在將小試成功的發(fā)酵工藝放大到生產(chǎn)規(guī)模時(shí)，遇到了發(fā)酵罐染菌的問題，導(dǎo)致多次生產(chǎn)失敗。請(qǐng)分析發(fā)酵罐染菌可能的原因，并提出防止染菌的具體措施。答案：1.C2.A3.D4.C5.D6.B7.D8.A9.C10.D11.發(fā)酵工藝優(yōu)化的主要目標(biāo)包括提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短發(fā)酵周期等。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵因素有：優(yōu)化培養(yǎng)基配方，包括碳源、氮源、無機(jī)鹽等的種類和濃度；控制發(fā)酵條件，如溫度、pH值、溶氧等；選擇合適的發(fā)酵設(shè)備和工藝；對(duì)微生物進(jìn)行改良等。12.確定合適的氮源種類和濃度，首先要考慮微生物的營(yíng)養(yǎng)需求特點(diǎn)。不同微生物對(duì)氮源的偏好不同，如細(xì)菌可能更適合有機(jī)氮源，而真菌對(duì)無機(jī)氮源和有機(jī)氮源都有較好利用。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比不同氮源（如蛋白胨、酵母粉、銨鹽、硝酸鹽等）對(duì)發(fā)酵的影響，觀察微生物生長(zhǎng)情況、產(chǎn)物合成量等。濃度方面，從較低濃度開始逐步增加，繪制生長(zhǎng)曲線和產(chǎn)物合成曲線，找到使發(fā)酵效果最佳的氮源濃度范圍。13.溶氧水平低可能原因：通氣量不足、攪拌速度不夠、發(fā)酵罐密封不嚴(yán)等。解決措施：增加通氣量、提高攪拌速度、檢查并修復(fù)密封。pH值波動(dòng)大可能原因：培養(yǎng)基緩沖能力不足、代謝產(chǎn)物積累影響、酸堿添加不及時(shí)。解決措施：添加合適緩沖劑、及時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整酸堿添加量。14.優(yōu)勢(shì)：可精準(zhǔn)設(shè)計(jì)微生物代謝途徑，高效合成目標(biāo)產(chǎn)物；能快速篩選和優(yōu)化基因元件，加速工藝開發(fā)。挑戰(zhàn)：基因改造技術(shù)復(fù)雜，存在脫靶效應(yīng)；對(duì)微生物生理特性影響難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)工程菌穩(wěn)定性和適應(yīng)性有待提高。15.染菌原因：發(fā)酵