2025年大学生物化工工艺（生物化工操作）试题及答案

2025年大学生物化工工艺（生物化工操作）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物化工操作中，关于发酵培养基的组成，以下哪种成分是提供微生物生长所需能量的主要来源？（）A.碳源B.氮源C.无机盐D.生长因子2.在生物反应器的操作中，搅拌的主要作用不包括以下哪一项？（）A.使物料充分混合B.提高传质效率C.促进反应进行D.降低反应温度3.生物化工中常用的酶固定化方法，不包括以下哪种？（）A.吸附法B.共价偶联法C.包埋法D.沉淀法4.以下哪种微生物代谢产物属于初级代谢产物？（）A.抗生素B.色素C.氨基酸D.毒素5.生物化工操作中，对于空气除菌的方法，效果最好的是（）A.过滤除菌B.加热除菌C.辐射除菌D.化学药剂除菌6.在生物分离过程中，最先进行的步骤通常是（）A.细胞破碎B.固液分离C.浓缩D.纯化7.生物化工工艺中，发酵罐的罐体材质一般不选用（）A.不锈钢B.玻璃C.陶瓷D.塑料8.以下哪种生物化工操作技术可用于蛋白质的分离纯化？（）A.离子交换色谱B.气相色谱C.液相色谱D.凝胶过滤色谱9.生物化工中，微生物培养的最适pH范围一般在（）A.2-4B.4-6C.6-8D.大于810.对于生物化工废水的处理，以下哪种方法属于生物处理法？（）A.沉淀法B.过滤法C.活性污泥法D.吸附法第II卷二、填空题（总共5题，每题4分，请将正确答案填写在横线上）1.生物化工操作中，常见的生物反应器类型有______、______等。2.酶的活性受到多种因素影响，如______、______、______等。3.生物分离过程中，常用的膜分离技术有______、______、______等。4.微生物发酵的工艺流程一般包括______、______、______、______等步骤。5.生物化工中常用的培养基成分包括______、______、______、______等。三、简答题（总共3题，每题10分）1.简述生物化工操作中，影响微生物生长的主要环境因素有哪些？2.请说明酶固定化的优点以及在生物化工中的应用。3.阐述生物分离过程中，常用的蛋白质分离方法及其原理。四、材料分析题（总共1题，20分）材料：在某生物化工企业的发酵生产过程中，发现发酵液的pH值在发酵前期迅速下降，导致微生物生长受到抑制，产量降低。经过分析，发现是发酵培养基中碳源过量，微生物代谢产生大量酸性物质所致。问题：1.针对该问题，提出一种解决方案，并说明理由。（10分）2.从生物化工操作的角度，谈谈如何预防类似问题的发生？（10分）五、综合应用题（总共1题，20分）某生物化工公司计划生产一种新型生物活性物质，采用微生物发酵法进行生产。已知该微生物生长的最适温度为30℃，最适pH为7.0，发酵周期为5天。请设计一个完整的生物化工工艺流程图，并说明每个步骤的操作要点和注意事项。答案：第I卷：1.A2.D3.D4.C5.A6.B7.D答案：8.A9.C10.C第II卷：二、填空题：1.搅拌式生物反应器、鼓泡式生物反应器等2.温度、pH值、抑制剂等3.超滤、微滤、反渗透等4.菌种选育、培养基制备、接种、发酵培养等5.碳源、氮源、无机盐、生长因子等三、简答题：1.影响微生物生长的主要环境因素有温度、pH值、溶解氧、渗透压、营养物质等。温度影响酶活性和微生物代谢；pH值影响酶活性和细胞膜通透性；溶解氧是需氧微生物生长必需；渗透压影响微生物细胞形态和生长；营养物质是微生物生长的物质基础。2.酶固定化优点：可提高酶稳定性，重复使用，便于连续化生产等。在生物化工中应用于酶催化反应、生物传感器、固定化细胞发酵等。3.常用蛋白质分离方法及原理：盐析，利用不同蛋白质在不同盐浓度下溶解度不同分离；离子交换色谱，基于蛋白质与离子交换剂的静电作用分离；凝胶过滤色谱，根据蛋白质分子大小不同在凝胶柱中移动速度不同分离。四、材料分析题：1.解决方案：适当减少发酵培养基中碳源的用量。理由：碳源过量导致微生物代谢产生大量酸性物质使pH值下降，减少碳源用量可降低酸性物质产生，维持发酵液pH值稳定，利于微生物生长。2.预防措施：准确计算发酵培养基中各成分用量，根据微生物生长需求合理配比；发酵过程中实时监测pH值、碳源消耗等参数，及时调整；优化发酵工艺条件，如控制发酵温度、通气量等，使微生物代谢平衡。五、综合应用题：工艺流程：菌种选育→培养基制备（按配方准确称取碳源、氮源、无机盐等，调pH至7.0）→接种（无菌操作接入种子液）→发酵培养（控制温度30℃，通气搅拌，定期监测参数）→产物分离提取（细