2026年大学大四（化学工程）生物化工实验综合测试题及答案

2025年大学大四（化学工程）生物化工实验综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.生物化工实验中，关于培养基灭菌的说法正确的是（）A.灭菌时间越长越好B.灭菌温度越高越好C.要保证既能杀死微生物又不破坏培养基成分D.不需要考虑芽孢杆菌的杀灭2.在酶催化反应实验中，下列哪种因素不会影响酶的活性（）A.温度B.pH值C.底物浓度D.酶的纯度3.生物反应器中，搅拌的主要作用不包括（）A.使物料混合均匀B.增加传质效率C.提高反应温度D.防止微生物沉淀4.关于发酵罐的通气系统，以下说法错误的是（）A.通气量越大越好B.需保证无菌空气进入C.通气分布器影响通气效果D.要考虑气体的利用率5.生物化工实验中，用于检测细胞浓度的常用方法是（）A.重量法B.比色法C.分光光度法D.滴定法6.下列哪种分离技术不属于生物化工常用的固液分离方法（）A.过滤B.离心C.萃取D.沉降7.在蛋白质纯化实验中，离子交换色谱的原理是基于蛋白质的（）A.分子量大小B.电荷性质C.溶解度D.亲水性8.生物化工实验中，关于膜分离技术，以下说法正确的是（）A.只能分离小分子物质B.膜孔径越小越好C.可实现不同分子量物质的分离D.不需要压力驱动9.发酵过程中，菌体生长的对数期特点不包括（）A.菌体数量快速增加B.代谢产物大量积累C.生长速度恒定D.对环境敏感10.生物化工实验中，用于测定发酵液中溶解氧的仪器是（）A.pH计B.溶氧仪C.气相色谱仪D.液相色谱仪第II卷（非选择题共70分）（总共4题，第11题10分，第12题20分，第13题20分，第14题20分）11.简述生物化工实验中种子扩大培养的目的和一般流程。（10分）12.材料：在某生物化工实验中，研究人员对一种新的酶进行固定化研究，采用了共价结合法将酶固定在载体上。实验过程中，考察了不同载体浓度、固定化时间等因素对固定化酶活性的影响。结果发现，随着载体浓度的增加，固定化酶活性先升高后降低；固定化时间过长，酶活性也会下降。问题：请分析载体浓度和固定化时间对固定化酶活性影响的原因。（20分）13.材料：某生物化工企业进行发酵生产抗生素，在发酵过程中发现发酵液的pH值不断下降，菌体生长缓慢，抗生素产量也不理想。经过分析，发现是培养基中碳源浓度过高导致的。问题：请阐述碳源浓度过高对发酵过程产生不利影响的机制，并提出改进措施。（20分）14.材料：在生物化工实验中，对一种生物产品进行分离纯化。采用了多种分离技术，首先通过离心去除细胞碎片，然后利用超滤膜对发酵液进行浓缩，接着采用离子交换色谱进一步分离目标产物，最后通过结晶得到纯品。问题：请详细描述该分离纯化过程中每一步操作的原理和作用。（20分）答案：1.C2.D3.C4.A5.C6.C7.B8.C9.B10.B11.目的：获得足够数量、活力强的种子，为发酵罐的接种提供优质的起始培养物，保证发酵的顺利进行和高效生产。一般流程：首先选取合适的保藏菌种进行活化培养，在适宜的培养基和条件下让菌种复苏生长；然后将活化后的菌种接种到一级种子罐培养基中，进行初步扩大培养；之后再将一级种子罐的培养物接种到二级种子罐进一步扩大培养，直至获得数量和活力都满足发酵罐接种要求的种子。12.随着载体浓度增加，起初能提供更多的结合位点，使更多酶固定在载体上，从而酶活性升高。但当载体浓度过高时，载体之间可能相互聚集或包裹过紧，影响酶与底物的接触，导致酶活性降低。固定化时间过长，可能会使酶分子结构发生改变，或者载体与酶之间的共价键过度交联，阻碍酶的活性中心与底物结合，进而使酶活性下降。13.机制：碳源浓度过高时，微生物生长代谢加快，发酵液中溶解氧消耗迅速，导致溶解氧不足，影响菌体的正常呼吸和代谢，从而使菌体生长缓慢。同时，高碳源浓度可能会引起代谢产物的积累，抑制微生物的生长和抗生素的合成。改进措施：降低培养基中碳源的初始浓度，采用流加碳源的方式，根据发酵过程中菌体生长和代谢的需求，适时适量地补充碳源，以维持合适的碳源浓度，保证发酵的正常进行。14.离心：利用离心机高速旋转产生离心力，使细胞碎片等固体物质沉降到离心管底部，从而实现与发酵液的分离，去除杂质。超滤膜浓缩：超滤膜具有一定的孔径，能截留大分子物质如生物产品，而小分子物质和溶剂透过膜，通过施加压力，使发酵液中的溶剂和小分子物质透过膜，从而实现发酵液的浓缩，提高生物产品的浓度。离子交换色谱：根据生物产品与其他杂质在离子交换树脂上的吸附和解吸特性不同