2025年大學生物工程（生物反應工程）模擬測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.以下哪種生物反應工程中的操作方式屬于穩(wěn)態(tài)操作（）A.分批培養(yǎng)B.連續(xù)培養(yǎng)C.補料分批培養(yǎng)D.半連續(xù)培養(yǎng)2.米氏方程中，Km值的物理意義是（）A.反應速度達到最大反應速度一半時的底物濃度B.底物濃度與反應速度成正比時的底物濃度C.反應速度達到最大反應速度時的底物濃度D.底物濃度與反應速度成反比時的底物濃度3.在生物反應工程中，關(guān)于酶的固定化方法，下列說法錯誤的是（）A.載體結(jié)合法是將酶結(jié)合到水不溶性載體上B.交聯(lián)法是通過雙功能試劑使酶分子之間相互交聯(lián)C.包埋法是將酶包埋在半透性的聚合物中D.共價結(jié)合法是利用酶分子上的非極性基團與載體共價結(jié)合4.對于微生物發(fā)酵過程，以下哪種因素對發(fā)酵液的溶氧影響最大（）A.攪拌速度B.通氣量C.發(fā)酵罐的體積D.培養(yǎng)基的成分5.生物反應工程中，細胞的比生長速率μ的定義式為（）A.μ=dX/dtB.μ=(1/X)dX/dtC.μ=dS/dtD.μ=(1/S)dS/dt6.在生物反應體系中，下列哪種物質(zhì)可作為電子受體參與氧化還原反應（）A.葡萄糖B.氧氣C.二氧化碳D.乙醇7.關(guān)于生物反應器的放大，以下說法正確的是（）A.幾何相似放大是最常用的放大方法B.動力學相似放大需要保證各參數(shù)在不同規(guī)模反應器中具有相同的變化規(guī)律C.物理相似放大主要考慮反應器內(nèi)的流體力學特性相似D.生物反應器放大過程中，傳熱傳質(zhì)問題不重要8.以下哪種生物反應屬于酶促反應（）A.葡萄糖發(fā)酵生成乙醇B.蛋白質(zhì)水解生成氨基酸C.二氧化碳固定生成有機物D.細胞呼吸產(chǎn)生能量9.在生物反應工程中，關(guān)于發(fā)酵罐的攪拌裝置，其主要作用不包括（）A.使發(fā)酵液充分混合B.增加溶氧C.促進細胞生長D.提高發(fā)酵罐溫度均勻性10.對于生物反應體系中的傳質(zhì)過程，以下哪種傳質(zhì)方式在生物反應器中較為常見（）A.分子擴散B.對流擴散C.渦流擴散D.表面擴散二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)，少選、多選均不得分）1.生物反應工程中，影響酶活性的因素有（）A.溫度B.pH值C.底物濃度D.抑制劑E.激活劑2.在連續(xù)培養(yǎng)微生物時，可能出現(xiàn)的情況有（）A.恒化器培養(yǎng)，微生物比生長速率恒定B.恒濁器培養(yǎng)，微生物濃度恒定C.恒化器培養(yǎng)，底物濃度恒定D.恒濁器培養(yǎng)，比生長速率隨底物濃度變化E.連續(xù)培養(yǎng)過程中，微生物代謝產(chǎn)物積累不受影響3.生物反應器的設計原則包括（）A.滿足生物反應的要求B.便于操作和控制C.具有良好的經(jīng)濟性D.保證產(chǎn)物質(zhì)量E.不需要考慮設備的材質(zhì)4.以下哪些屬于生物反應工程中的非均相反應體系（）A.細胞懸浮培養(yǎng)體系B.固定化酶催化反應體系C.氣-液-固三相生物流化床反應體系D.微生物分批發(fā)酵體系E.酶膜反應器反應體系5.在生物反應工程中，關(guān)于生物熱的說法正確的是（）A.生物熱主要來源于微生物的代謝作用B.生物熱的大小與微生物的生長速率有關(guān)C.生物熱會影響發(fā)酵罐內(nèi)的溫度D.生物熱在發(fā)酵前期較小，后期較大E.生物熱的產(chǎn)生與培養(yǎng)基的成分無關(guān)三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對錯，在括號內(nèi)打“√”或“×”）1.生物反應工程主要研究生物反應過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量傳遞的規(guī)律。（）2.米氏方程只適用于單底物酶促反應。（）3.連續(xù)培養(yǎng)過程中，微生物的生長處于穩(wěn)態(tài)，其細胞組成不會發(fā)生變化。（）4.酶的固定化可以提高酶的穩(wěn)定性，但會降低酶的活性。（）5.生物反應器中，通氣量越大，溶氧越高，對微生物生長越有利。（）6.生物反應工程中的傳質(zhì)過程只影響反應速率，不影響產(chǎn)物質(zhì)量。（）7.微生物發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的pH值不會發(fā)生變化。（）8.對于細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)基的滲透壓對細胞生長沒有影響。（）9.生物反應器放大過程中，只要保證幾何相似，就能實現(xiàn)良好的放大效果。（）10.酶促反應中，底物濃度過高會導致酶的失活。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述米氏方程的推導過程及主要假設。2.說明連續(xù)培養(yǎng)微生物的恒化器和恒濁器的工作原理及特點。3.闡述生物反應器中攪拌裝置的作用及對攪拌功率的影響因素。五、論述題（總共1題，每題20分）請論述生物反應工程在生物制藥領(lǐng)域的應用及發(fā)展趨勢。答案：一、選擇題1.B2.A3.D4.A5.B6.B7.B8.B9.D10.B二、多項選擇題1.ABCDE2.AB3.ABCD4.BCE5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、簡答題1.米氏方程推導基于酶促反應的中間產(chǎn)物學說。假設：酶（E）與底物（S）反應先生成中間復合物（ES），然后分解為產(chǎn)物（P）并釋放酶。推導過程：設酶促反應為E+S?ES→E+P，根據(jù)質(zhì)量作用定律和穩(wěn)態(tài)假設，當反應達到穩(wěn)態(tài)時，d[ES]/dt=0，經(jīng)過一系列數(shù)學推導得出米氏方程v=Vmax[S]/(Km+[S])。主要假設包括：反應為單底物反應；中間復合物ES的形成和解離處于快速平衡；反應處于穩(wěn)態(tài)，即ES的生成速率等于分解速率。2.恒化器工作原理：通過控制培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定，從而控制微生物比生長速率。特點：微生物比生長速率恒定，可用于研究微生物代謝規(guī)律；能連續(xù)培養(yǎng)出不同生長速率的微生物。恒濁器工作原理：通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使發(fā)酵罐內(nèi)微生物濃度恒定。特點：微生物濃度恒定，可用于生產(chǎn)；但微生物比生長速率隨底物濃度變化。3.攪拌裝置作用：使發(fā)酵液充分混合，保證物料均勻分布，促進傳質(zhì)傳熱；增加溶氧，提高氧傳遞速率；防止細胞或固體顆粒沉降。影響攪拌功率因素：攪拌器類型、尺寸、轉(zhuǎn)速；發(fā)酵液密度、粘度；發(fā)酵罐直徑、高度等。攪拌器類型不同，功率消耗不同；轉(zhuǎn)速越快，功率越大；發(fā)酵液粘度越大，功率消耗越大；發(fā)酵罐尺寸越大，所需攪拌功率越高。五、論述題生物反應工程在生物制藥領(lǐng)域應用廣泛。在藥物生產(chǎn)方面，利用生物反應器大規(guī)模培養(yǎng)微生物或細胞來生產(chǎn)藥物，如抗生素、疫苗、單克隆抗體等。通過優(yōu)化反應條件，提高產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量。在藥物研發(fā)中