2025 年大学生物工程（发酵工艺优化）上学期期末测试卷

2025年大学生物工程（发酵工艺优化）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.发酵工艺优化中，对微生物生长影响最为关键的环境因素是（）A.温度B.酸碱度C.溶解氧D.培养基成分2.以下哪种发酵罐更适合进行高密度发酵（）A.机械搅拌式发酵罐B.气升式发酵罐C.自吸式发酵罐D.磁力搅拌发酵罐3.在发酵过程中，用于调节发酵液pH值的常用物质是（）A.盐酸B.氢氧化钠C.氨水D.以上都是4.优化发酵工艺时，提高发酵产率的关键是（）A.增加底物浓度B.提高发酵温度C.优化菌种代谢途径D.延长发酵时间5.发酵罐的罐体材质通常选用（）A.玻璃B.不锈钢C.塑料D.陶瓷6.发酵过程中，防止杂菌污染的重要措施是（）A.严格的无菌操作B.定期更换培养基C.降低发酵温度D.增加搅拌速度7.对于发酵工艺优化，以下哪种技术可用于实时监测发酵参数（）A.气相色谱B.高效液相色谱C.传感器技术D.质谱分析8.在发酵培养基配方优化中，碳源和氮源的比例对发酵结果影响较大，一般来说，碳氮比为（）时较为合适。A.10:1B.20:1C.30:1D.40:19.发酵工艺优化中，以下哪种方法可用于筛选高产菌株（）A.诱变育种B.基因工程改造C.原生质体融合D.以上都是10.发酵过程中，泡沫的产生可能会对发酵造成不利影响，以下哪种方法可用于消泡（）A.加入消泡剂B.降低搅拌速度C.提高发酵温度D.增加通气量二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内，多选或少选均不得分）1.发酵工艺优化中，影响发酵产物合成的因素包括（）A.菌种特性B.发酵条件C.培养基组成D.发酵设备2.以下属于发酵罐附属设备的有（）A.空气过滤器B.搅拌器C.冷却装置D.接种装置3.优化发酵工艺时，可采取的措施有（）A.优化发酵培养基配方B.控制发酵条件C.改进发酵设备D.选育优良菌种4.在发酵过程中，可用于提高溶解氧水平的方法有（）A.增加通气量B.提高搅拌速度C.采用富氧空气D.降低发酵温度5.发酵工艺优化中，常用的数据分析方法有（）A.统计分析B.动力学分析C.代谢通量分析D.NMR分析三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.发酵工艺优化的目的是提高发酵产物的产量和质量。（）2.发酵罐的搅拌速度越快，发酵效果越好。（）3.培养基的营养成分越丰富，越有利于发酵。（）4.发酵过程中，pH值的变化对微生物生长和产物合成没有影响。（）5.优化发酵工艺时，不需要考虑成本因素。（）6.不同的微生物对发酵条件的要求相同。（）7.发酵设备的选型对发酵工艺优化没有影响。（）8.基因工程技术可用于构建高产发酵菌株。（）9.发酵过程中，泡沫的存在有利于发酵的进行。（）10.实时监测发酵参数有助于及时调整发酵工艺。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述发酵工艺优化的主要内容。2.说明发酵过程中控制溶解氧的重要性及常用方法。3.阐述如何通过优化培养基配方来提高发酵产物产量。五、综合分析题（总共1题，20分，请结合所学知识，分析以下案例并回答问题）某生物工程公司利用发酵法生产某种抗生素，目前发酵产量较低。经过初步分析，发现发酵过程中存在一些问题，如发酵温度波动较大、溶解氧水平较低、培养基营养成分不合理等。请你针对这些问题提出具体的优化措施，并说明理由。答案：一、单项选择题1.A2.A3.D4.C5.B6.A7.C8.B9.D10.A二、多项选择题1.ABC2.ACD3.ABCD4.ABC5.ABC三、判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.√四、简答题1.发酵工艺优化主要内容包括：优化菌种，选育高产、性能稳定的优良菌株；优化培养基配方，确定合适的碳源、氮源、无机盐等成分及比例；控制发酵条件，如温度、pH值、溶解氧、通气量等；改进发酵设备，提高发酵效率和质量；优化发酵过程的操作与控制策略等。2.控制溶解氧的重要性：溶解氧是微生物生长和代谢的关键因素，影响细胞呼吸、物质合成等过程。合适的溶解氧水平能保证微生物正常生长和产物高效合成。常用方法：增加通气量，通过调节空气流量提供更多氧气；提高搅拌速度，使氧气更好地分散在发酵液中；采用富氧空气或纯氧等提高氧气浓度；优化发酵罐结构，改善气液传质效率。3.优化培养基配方提高发酵产物产量的方法：确定合适的碳源种类和浓度，满足微生物生长和产物合成的能量需求；选择适宜的氮源，保证微生物蛋白质合成等；添加适量的无机盐，维持细胞渗透压、酶活性等；补充生长因子，满足微生物特殊营养需求；根据发酵过程中营养物质消耗情况，适时补料，维持营养物质浓度在合适范围。五、综合分析题针对发酵温度波动较大的问题：安装高精度温度控制系统，实时监测并精确调节发酵温度，保持温度稳定。理由是温度波动会影响微生物酶活性和代谢途径，稳定的温度能确保微生物生长和产物合成在最佳条件下进行。针对溶解氧水平较低的问题：增加通气量，选用高效空气过滤器保证无菌空气供应；提高搅拌速度，改善气液传质。理由是充足的溶解氧