2025年大学生物制药技术（生物反应工程）试题及答案

2025年大学生物制药技术（生物反应工程）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.生物反应工程中，关于底物消耗速率的说法正确的是（）A.只与微生物的生长速率有关B.与底物浓度无关C.与微生物对底物的利用能力及底物浓度等有关D.只取决于底物浓度2.以下哪种不是生物反应工程中常见的生物催化剂（）A.酶B.完整细胞C.细胞器D.金属氧化物3.微生物生长的对数期，其生长速率（）A.逐渐降低B.保持不变C.逐渐升高D.先升高后降低4.关于生物反应器的搅拌作用，下列说法错误的是（）A.使物料充分混合B.提高传质效率C.对微生物生长无影响D.有助于温度均匀分布5.米氏方程中，Km值的意义是（）A.反应的最大速率B.底物浓度为一半时的反应速率C.酶与底物亲和力的指标D.反应的平衡常数6.生物反应工程中，发酵罐的通气量主要影响（）A.微生物的代谢产物B.微生物的生长速率C.发酵液的pH值D.以上都是7.下列哪种是连续培养生物反应的优点（）A.设备利用率高B.产物质量稳定C.易于控制D.以上都是8.生物反应中，底物浓度过高可能导致（）A.抑制微生物生长B.产物转化率提高C.反应速率加快D.对反应无影响9.酶催化反应的特点不包括（）A.高效性B.专一性C.反应条件温和D.不受环境影响10.生物反应工程中，发酵罐的传热方式主要有（）A.夹套传热B.蛇管传热C.两者都是D.两者都不是11.微生物生长的延滞期，主要原因是（）A.微生物适应新环境B.底物不足C.产物积累D.温度不适宜12.关于固定化酶，下列说法正确的是（）A.稳定性提高B.可重复使用C.反应效率可能改变D.以上都是13.生物反应工程中，氧传递系数与以下哪些因素有关（）A.搅拌强度B.通气量C.发酵液性质D.以上都是14.以下哪种生物反应属于厌氧发酵（）A.酒精发酵B.醋酸发酵C.谷氨酸发酵D.青霉素发酵15.生物反应工程中，细胞的比生长速率的定义是（）A.单位时间内细胞的增加量B.单位细胞量在单位时间内的增加量C.细胞生长的总量D.细胞生长的平均速率16.对于一个生物反应体系，其反应级数（）A.一定是整数B.可能是分数C.只与底物有关D.只与产物有关17.生物反应器中，温度对生物反应的影响主要体现在（）A.影响酶活性B.影响微生物生长代谢C.影响反应速率D.以上都是18.关于生物反应工程中的物料衡算，下列说法错误的是（）A.基于质量守恒定律B.可用于分析反应过程C.与反应速率无关D.能计算底物和产物的量19.生物反应工程中，微生物的代谢调节主要包括（）A.酶活性调节B.酶合成调节C.两者都是D.两者都不是20.以下哪种生物反应过程属于分批培养（）A.一次性加入底物和微生物，培养结束后取出产物B.连续补充底物和排出产物C.半连续补充底物D.以上都不是第II卷（非选择题共60分）一、填空题（共10分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。每空1分。1.生物反应工程是一门以______、______和______的基本原理为基础，研究生物反应过程中生物催化剂作用、反应动力学规律以及生物反应器设计与优化等内容的学科。2.生物反应中常见的限制性底物是指______的底物。3.微生物生长的稳定期，微生物生长速率与死亡速率______。4.生物反应器的设计需要考虑的因素包括______、______、______等。5.酶的活性中心包括______和______。二、简答题（共20分）答题要求：简要回答下列问题，请条理清晰，语言简洁。1.简述米氏方程的推导过程及意义。（10分）2.说明连续培养生物反应的两种主要操作方式及其特点。（10分）三、论述题（共15分）答题要求：论述全面，逻辑清晰，可以结合具体例子。论述影响生物反应中氧传递的因素以及如何提高氧传递效率。四、案例分析题（共10分）材料：在某生物制药公司的发酵生产过程中，发现发酵罐内微生物生长缓慢，产物产量低。经过分析，发现发酵罐的搅拌速度较低，通气量不足。答题要求：针对上述材料，分析搅拌速度和通气量对生物反应的影响，并提出改进措施。五、计算题（共5分）材料：已知某生物反应中，底物浓度为10mmol/L时，反应速率为5mmol/(L·h)，当底物浓度增加到20mmol/L时，反应速率为7.5mmol/(L·h)。假设该反应为简单的酶催化反应。答题要求：根据上述材料，计算该反应的米氏常数Km。答案：1.C2.D3.B4.C5.C6.D7.D8.A9.D10.C11.A12.D13.D14.A15.B16.B17.D18.C19.C20.A填空题答案：1.化学工程、生物学、动力学2.微生物生长过程中最易被消耗3.相等4.反应动力学、传递过程、生物特性5.结合部位、催化部位简答题答案：1.推导过程：基于酶促反应的中间复合物学说，通过对反应过程中各物质浓度变化的分析得出。意义：描述了酶促反应速率与底物浓度之间的定量关系，能反映酶与底物亲和力等。2.操作方式及特点：恒化器连续培养，特点是通过控制生长速率来维持微生物细胞密度稳定；恒浊器连续培养，特点是通过控制细胞密度来保持生长速率稳定。论述题答案：影响因素：搅拌强度、通气量、发酵液性质、氧分压等。提高措施：增加搅拌速度，使发酵液充分混合；增大通气量；优化发酵液成分，降低其粘度；提高氧分压等。例如在酵母发酵生产酒精时，合理提高搅拌和通气可提高酒精产量。案例分析题答案：搅拌速度低影响物料混合和传质，通气量不足导致氧传递受限，影响微生物生长和产物合成。改进措施：提高搅拌