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生化工程复习题重点知识点：第一章 培养基灭菌1 比热死亡速率常熟k，与热灭死活化能的e之间的关系，与灭菌难易程度之间的关系。2 会利用灭菌公式进行计算。3 灭菌程度的概念，高温短时灭菌的机理。第二章、空气除菌1、 空气除菌的目的及重要性。2、 几种常用的空气予处理流程，各流程的优缺点和适用场合。3、 绝对过滤介质和深层过滤介质。4、 深层过滤除菌过程中主要的过滤机理。第四章 通气与搅拌1比耗氧速率，什么是摄氧率，二者的关系2临界溶氧浓度，如何测定方法。是否所有的好氧培养过程都必需控制溶氧浓度在临界溶氧浓度以上？3氧的满足度？4 双膜理论的基本论点是什么？什么是液膜控制？什么是气膜控制？5 什么是体积溶氧速率？6亚硫酸盐氧化法测定kla的原理。动态法测量kla的原理和方法。氧衡算法测量kla的原理。6 不通气和通气条件下发酵罐的搅拌器轴功率的计算方法。7 什么是非牛顿性流体？几种典型的非牛顿流体的流变学特性是什么？表观粘度如何定义？8 非牛顿型流体的搅拌功率如何计算？9 kla与设备参数及操作变数之间的关系式有何用途？判定这类关系式用途是否广泛的标准是什么？10调节生物反应器氧传递速率及kla的途径有那些？第四章 生化反应器1、 生物反应器设计的目标是什么？2、 生物反应器设计和操作的限制因素有那些？ 3、 生物反应器开发的趋势和方向。4、 生物反应器有哪几种操作方式？各如何操作？ 5、 好氧机械搅拌罐式反应器有哪几种基本形式？各自的结构特点如何？ 6、 动物细胞培养反应器有哪几种形式？举出一个例子进行描述。7、 植物细胞培养的特点是什么？常用什么类型的生物反应器？第五章 生物反应器的比拟放大1、 空气流量放大有那些方法？各自的特点是什么？会利用三种放大方法进行空气流量的放大。2、 搅拌功率及搅拌转数放大有那些方法？第六章 细胞培养技术及动力学1、 解释yx/s、yc、yatp。2、 建立微生物反应动力学模型时，模型的简化需考虑那些方面的内容？3、 什么是微生物的均衡生长？什么是结构模型？4、 反应速率有哪两种定义？有什么联系？5、 分批培养、分批补料培养和连续培养各是怎样的操作方式？6、 缩短微生物间歇培养迟缓期的方法有那些？7、 什么是微生物的比生长速率？微生物间歇培养各阶段的比生长速率如何变化？8、 monod方程是描述什么的？什么是限制性底物？9、 微生物生长动力学常数如何测定？10、 莫诺方程是否可以描述所有的微生物生长过程？11、 微生物的生长和代谢产物的生成有几种类型的关联？分别说明。12、 何为单级恒化器？13、 用单级恒化器连续培养酵母时，最大生产强度如何求算？14、 多级连续培养有什么优点？15、 在多级连续培养中，前一级反应器和后一级反应器中的底物浓度、菌体的比生长速率、菌体浓度、产物浓度有什么变化？16、 有细胞回流的单级连续培养是怎样的操作方式？与单级恒化器相比有什么优点？17、 连续培养有那些应用？18、 补料分批培养适用与什么情况？第七章 固定化酶、固定化细胞1、 酶和细胞的固定化有那些方法？对这些方法加以说明？2、 酶和细胞固定化后，性质发生那些变化？3、 举出一个固定化酶或固定化细胞的实例。4、 酶固定化以后性质发生变化的可能原因有那些？5、 酶反应器的重要操作参数有那些？分别说明。6、 底物抑制和产物抑制分别对那种反应器（cstr和pfr）的抑制作用强烈？7、 在操作上有那些方法可减弱酶反应器的底物抑制和产物抑制效应？8、 固定化酶和固定化细胞反应器主要有哪几种？操作特点是什么？9、 一、判断10、 培养基中微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比，因此培养基中微生物越多，达到灭菌要求所需时间越短。11、 深层过滤除菌的设计要以总过滤效果的最高点为设计点。12、 细胞的比耗氧速率随溶氧浓度的增加而升高，因此在培养过程中要使溶氧浓度达到或者接近饱和溶氧浓度才能使细胞代谢正常进行。13、 以空气直线流速相同原则进行空气流量放大时，放大后单位体积培养液在单位时间内通入的空气量会增加。 14、 动物细胞固定化培养是将动物细胞与水不溶性载体结合起来进行培养，只能适用于贴壁依赖性细胞。15、 发酵液随着离开搅拌器的距离增大粘度上升，则该发酵液是拟塑性流体。16、 搅拌反应器中挡板的作用是防止湍流在搅拌反应器中出现。17、 8. 莫诺方程描述的是微生物细胞数量与底物利用之间的关系。18、 9. 同一搅拌器在相同的转速下，通气比不通气时输入液体的功率低。19、 10. 细胞在分批培养过程中所处的环境时刻在变化，不能自始至终处于最优条件，在此意义上分批培养不是好的操作方式。20、21、 二、填空题（每空1分，共0空0分）22、 生物反应器空气流量一般有两种表示方法：1.以单位培养液在单位时间内通入的空气量（标准状态）来表示, 2. 以操作状态下的空气直线速度vs表示 。23、 对发酵罐进行比拟放大，已知=64，d2=4d1，p2=2p1，用空气的截面直线速度相等作为放大的基准，则放大前后(vvm)之比为21 。24、 3. 增加流加物料的进液点是缩短大型反应器 混合时间 的有效方法。25、 4.以恒定的搅拌叶轮端线速度作为放大原则或者校正原则，其目的是保护菌体生长 。26、 5. 固定化酶使用时的半衰期是指 酶活力降低一半的使用时间。27、 7. 发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致存在三种不同类型的关联，它们是 生长偶联型 、 混合生长偶联型 和 非生长偶联型 。28、 9. 反应器的d/h越小，越接近全混流cstr型理想反应器，反应器的d/h越大，越接近 活塞流pfr 型理想反应器。29、 10. 空气过滤器操作时，被认为捕集空气中杂菌和尘埃效率高的三个机制是 惯性冲撞 、 拦截 和 布朗扩散。30、 11. 连续培养时微生物在葡萄糖中的生长符合莫诺方程，m=0.5 h-1，ks=0.1g/l，d=0.4h-1，则在稳态时微生物的比生长速率为 0.4h-1 ，流出物中葡萄糖的浓度为0.4g/l 。31、 12发酵罐比拟放大时需要确定的操作参数主要是空气流量、 搅拌转速 和搅拌功率，需要确定的几何尺寸主要是反应器的 直径和高度 。32、 13. 连续发酵体系中，kla=3s-1，氧气的饱和浓度c*=5ppm，假设在发酵液中溶解的氧气完全被利用，即发酵液中完全没有氧气，则氧气的传递速率是 15 mg/ls 。33、 14. pg的含义是 通气时发酵罐的搅拌轴功率 。34、 1.返混现象35、 反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为返混。36、 2.pfr模型37、 活塞流反应器，指反应器中物料的流动状况满足活塞流假设，通过反应器的物料沿同一方向以相同的速度向前流动，在流动方向上没有物料返混，所有物料在反应器中的停留时间都是相同的。38、 3.绝对过滤介质39、 过滤介质的空隙小于细菌和孢子，当空气通过时微生物被阻留在介质的一侧。40、 4. 冲出现象41、 连续培养过程中稀释率大于临界稀释率dc，细胞的生长速率跟不上稀释速率，反应器中的细胞浓度不断降低，最后细胞从反应器中被洗出。42、 5. 细胞系43、 由原代培养产生的，能进行无限次代培养的动植物细胞群称做细胞系。44、 1高温短时灭菌的原因是什么？灭菌的两个最主要的控制参数是什么？45、 培养基被加热灭菌时，要求即达到灭菌的目的，同时又不破坏或较少破坏培养基中有用成分。由动力学分析知，微生物受热死亡时的活化能一般要比营养成分热分解的活化能大得多，这意味着当温度升高时，微生物死亡速率的增加，要比营养成分破坏速率的增加大得多。所以要采用高温短时的灭菌方法。（3分）46、 灭菌的控制参数是温度和时间。（2分）47、 2. 什么是半连续培养？半连续培养主要有哪两种不同的方式？并说明细胞浓度和底物浓度的变化特点。48、 分批培养过程中，于对数生长期的中后期，出现营养物质限制或代谢副产物之前，取出部分营养液。再补充新鲜的新鲜的培养液。这种反复将分批培养的培养液部分取出，重新又加入等量的新鲜培养基，使反应器内培养液的总体积保持不变的培养方式，叫做半连续培养（2分）49、 分为:主要有在取出部分培养液的同时同时取出部分细胞不取出细胞两种方式。（1分）50、 特点：取出细胞的培养方式，细胞浓度和底物浓度呈上下反复变化特点。（1分） 不取出细胞的培养方式，细胞浓度一直升高，底物浓度呈上下反复变化特点。（1分）51、 3说明动态法测量kla的原理和方法52、 原理：53、 利用非稳态时，溶氧浓度的变化速率等于溶入的氧浓度和耗氧浓度之差，即：dc/dt=kla（c*-c）- qo2 x 重排列上式：c=- 1/ kla（dc/dt + qo2 x）+ c54、 将非稳态时溶氧浓度c对（dc/dt + qo2 x）作图，可得一直线，此直线的斜率值即为- 1/ kla。（3分）55、 采用的方法是：56、 a：停止通气，使发酵罐中的溶氧浓度下降。57、 b：恢复通气（在溶氧浓度降到临界溶氧浓度之前恢复通气）。（2分）58、 4.双膜理论基本论点是什么？59、 1）在气液两个流体间存在界面，在界面两侧各有一层稳定的薄膜，即气膜和液膜，均呈滞留状态。（1分）60、 2）界面上不存在传递阻力，那么在两相界面上，两相浓度总是相互平衡的。（2分）61、 3）传递阻力都集中在气膜和液膜之中。（2分）62、 5.说明动物细胞连续培养和灌注培养的联系和区别。63、 联系：连续培养和灌注培养都是连续向反应器中以一定的速度流加培养基，并以相同的流速排出旧的培养基，操作方式相同。（2分）64、 区别：连续培养模式排出培养基的同时也排出和培养液相同浓度的细胞；而灌注培养在排出旧培养液的时候不排除细胞或者排出少量的细胞。（3分）65、 6.酶和细胞的固定化有哪些方法，分别说明这些方法？ 66、 酶和细胞的固定化有载体结合法、交联法和包埋法。（2分）67、 载体结合法是指将酶或细胞通过共价键、离子键、物理吸附等键合力固定到水不溶性载体上的方法。（1分）68、 交联法是使酶或细胞与具有两个以上官能团的试剂（如戊二醛）进行反应，应用化学键把酶或细胞固定。 （1分）69、 包埋法是将酶包裹在凝胶微小格子内，或是将酶包裹在半透性聚合物膜内的固定化方法。 （1分）70、 7.生物反应器空气流量的放大原则有哪些？并说明这些放大原则的特点？ 71、 以单位培养液体积中空气流量相同的原则；以空气直线流速相同的原则放大；以传氧速率常数kla相同的原则放大。（2分）72、 第一个原则特点：vvm不变，vs增加。（1分）73、 第二个原则特点：vs不变，vvm减小。（1分）74、 第三个原则特点：vvm减小，但是减少倍数小于直线流速相同原则，vs增加，但是增加倍数小于单位培养液体积中空气流量相同的原则。（1分）75、76、77、 六、举例论述溶氧浓度对细胞生长和产物生成影响的不一致性。（9分）78、 很多时候培养的目的是为了取得细胞而是为了获得代谢产物，溶氧浓度对细胞生长和产物的生成影响可能是不同的，即对于细胞生长的最佳氧浓度和产物生成的影响可能是不同的，不一定就是生成产物的最佳氧浓度。如对于谷氨酸和天冬氨酸类氨基酸的生产，当溶氧浓度低于临界溶氧浓度时，氨基酸的生产量下降，（2分）但是对于苯丙氨酸，缬氨酸和亮氨酸的生产，则在低于临界溶氧浓度时获得最大生产能力。（2分）这是因为谷氨酸和天冬氨酸的生产是通过tca循环进行的，而苯丙氨酸，缬氨酸和亮氨酸则是通过酵解产物丙酮酸而得到的，供氧充足时，三羧酸循环中间产物丰富，因此谷氨酸和天冬氨酸的产量就高，供氧不足时，通过三羧酸循环的糖代谢受阻，因此有利于苯丙氨酸，缬氨酸和亮氨酸的生产。79、80、 七、论述生物反应器开发的趋势和未来方向。81、 1开发活力高和选择性高的生物催化剂将继续占主要地位。82、 主要途径是利用基因工程技术改变酶的初级结构，定向改造生物细胞，改进酶和细胞的固定化技术，得到更多的酶活性回收，更长的使用寿命。83、 2改进生物反应器热量、质量传递的方法， 84、 随生物催化剂比活力的提高，生物反应器的性能受传质传热的限制就急需解决，必须改进生物反应器传质传热的方法和设施。85、 3. 生物反应器正向大型化和自动化方向发展。86、 反应器体积的放大降低了操作成本，但大型反应器的设计还存在一定的技术问题。 反应器的自动检测和控制系统使反应器在最佳状态下操作成为可能，近年来获得广泛重视，随着生物工程的迅速发展，自动检测和控制系统将会在生物工程中发挥越来越重要的作用。 （0.5分）87、 4一些特殊用途生物反应器得到较快的应用和开发。（1分）88、 例如，动物和植物细胞培养用反应器，固体发酵反应器，边发酵边分离的特殊反应器都得到了不同程度的发展。（0.5分）89、90、 一、判断（每小题1分，共10小题10分）91、 1.连续培养过程中细胞的比生长速率和稀释率相同，因此稀释率越高越好。（）92、 2对搅拌器转速和轴功率进行放大，无论采取哪种放大原则，最终结果是相近的。（）93、 3利用三种原则来进行空气流量的放大时，放大后单位体积培养液在单位时间内通入的空气量都不会增加。（）94、 4. 建立kla与设备参数及操作变数之间关系式的重要性在于生物反应器的比拟放大。（）95、 5莫诺方程描述的是细胞比生长速率与限制性底物浓度之间的关系。（）96、 6进行搅拌转速的放大时，只要保持kla相等或者p0/v相等，放大后就能符合工艺要求。（）97、 7. 连续反应器中物料的平均停留时间用f/v来计算。（）98、 8植物细胞具有细胞壁，因此植物细胞耐受剪切力的能力要比微生物细胞强。（）99、 9相对过滤介质的空隙大于细胞和孢子，过滤效果不好，在实践中很少用。（） 100、 10发酵液随着离开搅拌器的距离增大粘度上升，则该发酵液是拟塑性流体。（）101、102、 二、填空题（每空1分，共0空0分）103、 1. 微生物的比热死亡速率常数由温度和 微生物的种类 和存在方式 两个因素决定。104、 2. 铜绿单孢菌在以葡萄糖为生长限制性底物的培养基中最大比生长速率为0.8h-1，为保证菌体不被洗出，则稀释率d 小于0.8h-1 。105、 3. 对发酵罐进行比拟放大，已知=64，d2=4d1，p2=2p1，用空气的截面直线速度相等作为放大的基准，则放大前后(vvm)之比为21 。106、 4. yx/s是以消耗的基质为基准的 细胞得率 。107、 5. 连续培养时微生物在葡萄糖中的生长符合莫诺方程，m=0.5 h-1，ks=0.1g/l，d=0.4h-1，则在稳态时微生物的比生长速率为 0.4h-1 ，流出物中葡萄糖的浓度为0.4g/l 。108、 6. 用甲醇为原料生产scp时，为了解决甲醇混合时间较长，浓度分布不均造成的甲醇对生产菌株的生长抑制，可以采取的措施是：增加甲醇的喷嘴（增加甲醇的进液点） 。109、 7. 动物细胞进入衰亡期后会大量死亡，细胞死亡有两条途径： 细胞坏死 和 细胞凋亡（细胞程控死亡），在大规模培养生物反应器中细胞的死亡大部分是由 细胞凋亡 所导致。110、 9. 对剪切力比较敏感的生产菌种，在进行搅拌转速的放大时，要以恒定的叶轮端线速度 作为放大原则或者校正原则。111、 10. a物质的热灭反应活化能e=96232j/mol，b物质的热灭反应活化能为e=343088j/mol，则高温短时间灭菌有利于 b 物质的破坏。112、 11. 动物细胞根据他们在培养器皿中是否能贴附于支持物上生长的特性，可以分为贴壁依赖性细胞 和非贴壁依赖性细胞 两大类。113、 12. 微生物连续培养过程中物料平衡公式为：积累速率=流入速率-流出速率-反应消耗速率 。114、 13. 细胞或者酶的固定化方法主要有三种分别为：载体结合法 ，交联法 和包埋法 。115、 14. 反应器的d/h越小，越接近全混流cstr型理想反应器，反应器的d/h越大，越接近 活塞流pfr 型理想反应器。116、117、 三、名词解释（每小题2分，共5小题10分）118、 1.深层过滤介质119、 过滤介质的截面孔隙大于微生物，为了达到所需要的除菌效果，介质必须有一定的厚度。120、 2.呼吸强度121、 比耗氧速率，即单位重量的细胞在单位时间内消耗氧气的量。122、 3.传氧效率指标123、 每溶解1千克溶氧所消耗的电能。124、 4.吸附法固定化细胞125、 通过共价键、离子键、物理吸附等键合力将细胞固定在水不溶性载体上的固定化细胞的一种方法。126、 5. 均衡生长127、 在细胞的生长过程中，细胞内各组分均以相同的比例增加时称为均衡生长。128、129、 四、回答下列问题（每小题5分，共7小题35分）130、 1. 简述非牛顿流体的显示粘度a的求算方法。131、 在某非牛顿流体的实际测得的流变特征曲线图的横轴上找出与搅拌速度相应的d/dr值，过此点作垂直线交流变特征线于一点，连接该点与原点，此直线与横轴的夹角的正切，即为此流体在剪应速率d/dr的显示粘度a。132、 2.说明深层过滤除菌过程中主要的过滤机理。 133、 1）惯性冲撞机制134、 气流中运动的颗粒，质量，速度，具有惯性，当微粒随气流以一定的速度向着纤维垂直运动时，空气受阻改变方向，绕过纤维前进，微粒由于惯性的作用，不能及时改变方向，便冲向纤维表面，并滞留在纤维表面。（2分）135、 2）阻截（截留）机制136、 阻截机制对阻截小颗粒比较有效。细菌的质量小，紧随空气流的流线前进，当空气流线中所携带的颗粒和纤维接触时被捕集。截留微粒的捕集效率几乎完全取决于微粒的直径，和气流速度关系不大。（2分）137、 3）布朗扩散机制138、 微小的颗粒之间，颗粒与空气分子之间。碰撞布朗运动与纤维介质相撞被捕集。（1）139、 3. 生物反应器设计和操作的限制因素有那些？140、 a：生物催化剂（包括酶、微生物、动物细胞和植物细胞）的浓度和和比活力还不够高，限制了生物反应器生产效率的提高（3分）。141、 b：反应器的传质和传热能力还不够迅速，也限制生物反应器生产效率的提高，需要改进（2分）。142、 4.简述动物细胞培养的特点。143、 1）细胞的贴壁依赖性144、 来自动物实体组织的大多数细胞是贴壁依赖性的。必须贴附在合适的固体介质上并铺开，才能开始生长。 （1分）145、 2）动物细胞培养对培养基要求严格146、 往往需要多种氨基酸、维生素、辅酶、核酸、嘌呤、嘧啶、激素和生长因子等，其中很多成分系用血清、胚胎浸出液等提供，在很多情况下还需加入10的胎牛或新生牛血清。（1分）147、 3）动物细胞培养的另一个突出特点，是对环境条件要求严格。（1分）148、 5.简述反应器搅拌功率和搅拌转数放大时所要遵循基本原则和校正原则。149、 基本原则：1）以单位体积培养液所消耗的功率相同原则放大。（1分）150、 2）以单位培养液体积所消耗的通气功率相同原则放大。（1分）151、 3）以气液接触中体积传质系数kla相等的原则放大。（1分）152、 校正原则：以恒定搅拌叶轮尖端线速度作为放大原则或者校正原则。（1分）153、 以恒定混合时间作为放大或者校正基准。（1分）154、 6. 解释什么是两段培养。155、 根据细胞的最适生长条件和最适生产条件不同，把培养过程分为细胞生长期和生产期，分别采取不同的培养条件，达到在细胞生长期使接种细胞大量繁殖，提高比生长速率，获得高密度细胞，在生产期保持细胞的高浓度，维持存活率，降低细胞死亡速率，持续获得目标产物的目的。156、 7. 说明一级冷却加热除菌流程的优缺点和适用场合，并分析其原因。157、 优点：设备投资稍低，冷却水耗量小。 （1分）158、 缺点：只适合气候干燥（相对湿度小）的地区。 （1分）159、 原因：一级冷却加热除菌流程是根据相对湿度小的气候条件而设计的，在比较干燥的气候条件下，一级冷却就足可以分离出压缩空气中的水分。（3分）160、161、 五、论述动植物细胞培养和微生物培养有哪些区别。（6分）162、163、 1）动物细胞没有细胞壁，大多数哺乳动物细胞需要附壁（固体或半固体）生长；（1分）164、 2）对培养基的营养要求相当苛刻，要求含有多种氨基酸、维生素、无机盐、血清等物料； （1分）165、 3）对培养环境十分敏感，对温度、ph、溶氧浓度等条件都比微生物培养要严格得多； （1分）166、 4）动物细胞对流体剪切力十分敏感，强烈的机械与通气鼓泡所引起的过大剪切力都会损伤细胞，使细胞破裂。植物细胞虽然有细胞壁，但对流体剪切力的耐受程度也要比微生物差；（1分）167、 5） 由于动植物细胞的生长要比微生物缓慢得多，一般只有在高细胞密度下，才能得到一定浓度的产物。（1分）168、 6）生长慢，又非常容易染菌，因此需要严格的无菌防范措施。 （1分） 169、170、 六、微生物代谢产物的生成和菌体的生长之间通常有几种类型的关联，写出动力学方程并分别说明。（9分）171、 共有三种类型的关联，分别是生长偶联型、混合生长偶联型和非生长偶联型。（3分）172、 生长偶联型：伴随着菌体生长，代谢产物生成，菌体停止静生长，代谢产物的生成也停止。 173、 这种类型的典型例子是酵母利用糖生产乙醇的代谢。（2分）174、 混合生长偶联型：伴随着菌体生长，代谢产物生成，菌体停止静生长，代谢产物仍然生成。 175、 这种类型的典型例子是细菌利用糖生产乳酸的代谢。（2分）176、 非生长偶联型：菌体生长停止后，代谢产物开始生成。177、 dp/ dt= rp x 178、 这种类型的典型例子是微生物代谢生产抗生素。（2分）179、180、 七 有一发酵罐，内装有30m3的培养基，在121下进行实罐灭菌。设每毫升培养基中含有耐热菌的芽孢2107个，121时的灭菌速度常数为0.0287(1/秒)。若不考虑加热升温和冷却降温段对灭菌的贡献，计算所需灭菌时间。（10分）181、 求算方法：182、 先计算无菌程度的判据： n0/n = 183、 ln (n0/n )=40.9 （3分）184、 k的数据值已知是0.0287185、 灭菌分为升温段，保温段和降温段三部分：186、 灭菌总效果：187、 ln(n0/n3)=ln(n0/n1)+ln(n1/n2)+ln(n2/n3)188、 由于不考虑升温段和降温段的贡献，则ln(n0/n3)= ln(n1/n2)=40.9 （3分）189、 由ln(n1/n2)=kt=0.0287t =40.9 190、 计算t=40.9/0.0287=1426秒 （4分）191、 一、判断（每小题1分，共10小题10分）192、 1动态法测量kla不能用于有菌体繁殖的发酵液。（）193、 2间歇培养好氧微生物时，菌体的对数生长期到来时，菌体的摄氧率大幅度增加。（）194、 3连续培养过程中如果保持比生长速率大于稀释率，会造成冲出现象。（）195、 4. 莫诺方程描述的是微生物细胞数量与底物浓度之间的关系。（）196、 5. 动物细胞贴壁培养的优点是很容易监测细胞的生长情况。（）197、 6利用三种原则来进行空气流量的放大时，放大后单位体积培养液在单位时间内通入的空气量都不会增加。（） 198、 7搅拌反应器中挡板的作用是防止湍流在搅拌反应器中出现。（） 199、 同一搅拌器在相同的转速下，通气比不通气时输入液体的功率低。（） 200、 植物细胞具有细胞壁，因此植物细胞耐受剪切力的能力要比微生物细胞强。（） 201、 设计合理的好氧生物反应器，其kla值应该较高，而传氧效率指标值应该较低。 （）202、 203、 二、填空题（每空1分，共0空0分）204、 1. 生物反应器设计的主要目标是保证产品质量的前提下， 生产成本 最低。205、 2. 生物反应器空气流量一般有两种表示方法：1.以单位培养液在单位时间内通入的空气量（标准状态）来表示, 2. 以操作状态下的空气直线速度vs表示。206、 3. 连续反应器中稀释率d=0.5h-1，则平均停留时间为 2h 。207、 4. a物质的热灭反应活化能e小于b物质的热灭反应活化能e，则高温短时间灭菌有利于 b 物质的破坏。208、 5. 在对数残留方程中，设计上常常使用灭菌的标准是n=0.001 ，其意义是灭菌1000次，存活菌孢子的机会为1次 。209、 6. 连续发酵体系中，kla=3s-1，氧气的饱和浓度c*=5ppm，假设在发酵液中溶解的氧气完全被利用，即发酵液中完全没有氧气，则氧气的传递速率是 15 mg/ls。210、 7. 动物细胞培养按操作方式分为分批培养，流加培养，半连续培养，连续培养 和灌注培养 。211、 8. 转化细胞相比正常细胞最大区别是转化细胞具有无限的寿命，丧失了对生命控制的敏感性 。212、 9. 连续培养时微生物在葡萄糖中的生长符合莫诺方程，m=0.5 h-1，ks=0.1g/l，d=0.4h-1，则在稳态时微生物的比生长速率为 0.4h-1 ，流出物中葡萄糖的浓度为0.4g/l 。213、 10. 生物反应器放大时，一般要以保持 几何相似 的原则为前提。214、 11. 动物细胞进入衰亡期后会大量死亡，细胞死亡有两条途径： 细胞坏死 和 细胞凋亡（细胞程控死亡），在大规模培养生物反应器中细胞的死亡大部分是由 细胞凋亡 所导致。215、 12. 细胞或者酶的固定化方法主要有三种分别为：载体结合法 ，交联法和包埋法。216、 13. 固定化酶的半衰期是指 酶活力降低一半的使用时间 。217、 14. 在空气过滤除菌的空气预处理流程中，在过滤器之前的空气加热器的设置目的是为了降低空气的 相对湿度 ，防止打湿空气过滤介质。218、219、 三、名词解释（每小题2分，共5小题10分）220、 1. 有细胞回流的单级恒化器221、 在单级恒化器的流出液排出管路上安装分离细胞的装置，把细胞和液体分开，将分离出的细胞再连续打入单级恒化器中的一种单级连续培养操作模式。222、 2. 临界溶氧浓度223、 微生物的比耗氧速率随溶氧浓度的增加而升高，当溶氧增加到一定值时，比耗氧速率不再增加，这时的溶氧浓度称为临界溶氧浓度。224、 3. 牛顿型流体225、 粘度是只是温度的函数，与流体的流动状态无关，这样的流体为牛顿型流体。226、 4. 灌注培养227、 动物细胞的连续培养方法一般采用灌注培养法，就是把细胞接入反应器中，连续注入新鲜培养基，同时连续等量的排出用过的培养基（或者收获培养基），但一般不排出细胞，或者排出部分细胞。228、 5. yx/s229、 yx/s是对基质的细胞得率。230、231、 四、回答下列问题（每小题5分，共7小题35分）232、 1高温短时灭菌的原因是什么？灭菌的两个最主要的控制参数是什么？233、 培养基被加热灭菌时，要求即达到灭菌的目的，同时又不破坏或较少破坏培养基中有用成分。由动力学分析知，微生物受热死亡时的活化能一般要比营养成分热分解的活化能大得多，这意味着当温度升高时，微生物死亡速率的增加，要比营养成分破坏速率的增加大得多。所以要采用高温短时的灭菌方法。（3分）234、 灭菌的控制参数是温度和时间。（2分）235、 2. 什么是半连续培养？半连续培养主要有哪两种不同的方式？并说明细胞浓度和底物浓度的变化特点。236、 分批培养过程中，于对数生长期的中后期，出现营养物质限制或代谢副产物之前，取出部分营养液。再补充新鲜的新鲜的培养液。这种反复将分批培养的培养液部分取出，重新又加入等量的新鲜培养基，使反应器内培养液的总体积保持不变的培养方式，叫做半连续培养（2分）237、 分为:在取出部分培养液的同时取出部分细胞和不取出细胞两种方式。（1分）238、 特点：取出细胞的培养方式，细胞浓度和底物浓度呈上下反复变化特点。（1分） 239、 不取出细胞的培养方式，细胞浓度一直升高，底物浓度呈上下反复变化特点。（1分）240、 3. 产物生成动力学模型有哪些？他们的相关特征是什么？241、 产物生成速率与菌体生长偶联型，产物生成速率与菌体生长速率部分偶联型，产物的生成与细胞生长非偶联型。（2分）242、 特征 1.dp/dt=yp/x （dx/dt）,产物的生成速率与菌体的生长速率相关。243、 2.dp/dt=dx/dt +x ，产物的生成速率与菌体的生长速率和菌体数量都有关系。244、 3.产物的生成与菌体的生长无关，dp/dt=kpx。245、 4. 生物反应器空气流量的放大原则有哪些？并说明这些放大原则的特点？ 246、 以单位培养液体积中空气流量相同的原则；以空气直线流速相同的原则放大；以传氧速率常数kla相同的原则放大。（2分）247、 第一个原则特点：vvm不变，vs增加。（1分）248、 第二个原则特点：vs不变，vvm减小。（1分）249、 第三个原则特点：vvm减小，但是减少倍数小于直线流速相同原则，vs增加，但是增加倍数小于单位培养液体积中空气流量相同的原则。（1分）250、 5. 几种典型的非牛顿型流体有哪些？它们的流变学特性是怎样的？251、 典型的非牛顿流体有拟塑性流体、膨胀塑性流体和彬汉塑性流体。（2分）252、 拟塑性流体的粘度随剪应速率的增加而下降，（1分）膨胀塑性流体的粘度随剪应速率的增加