合成生物学发酵工艺优化工程师考试试卷及答案

合成生物学发酵工艺优化工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.发酵培养基中最常用的碳源是______。2.合成生物学中IPTG诱导的启动子是______启动子。3.发酵溶氧（DO）的常用单位是______（或mg/L）。4.补料分批发酵的英文缩写是______。5.代谢流分析（MFA）核心是计算细胞内______的通量。6.发酵常用生物反应器类型包括搅拌式和______式。7.-80℃菌种保藏的常用保护剂是______。8.发酵泡沫产生的主要原因是通气搅拌和______。9.合成生物学发酵常用原核宿主菌是______。10.分批发酵的特点是______（无中间补料）。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.补料分批发酵的优势不包括（）A.避免底物抑制B.延长发酵周期C.提高产物浓度D.完全无菌操作2.发酵控制溶氧的有效方法是（）A.降低搅拌转速B.减少通气量C.增加罐压D.降低温度3.属于组成型启动子的是（）A.lac启动子B.trp启动子C.16SrRNA启动子D.araBAD启动子4.代谢工程改造的核心目标是（）A.提高生长速率B.优化代谢途径通量C.降低成本D.减少能耗5.发酵泡沫控制的方法是（）A.增加通气量B.添加消泡剂C.提高转速D.降低pH6.连续发酵的主要缺点是（）A.菌体浓度不稳定B.发酵周期短C.易染菌D.产物浓度低7.基因表达调控关键元件不包括（）A.启动子B.终止子C.RBSD.培养基8.Monod方程描述的是（）A.菌体生长与底物浓度关系B.产物与时间关系C.DO与搅拌关系D.pH与产物关系9.发酵终点判断不包括（）A.产物浓度B.OD值C.DO回升D.培养基体积10.生物反应器灭菌常用（）A.紫外线B.干热C.高压蒸汽D.过滤三、多项选择题（共10题，每题2分）1.发酵工艺优化关键参数包括（）A.温度B.pHC.DOD.搅拌转速2.合成生物学发酵常用宿主菌有（）A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.枯草芽孢杆菌D.毕赤酵母3.代谢工程改造策略包括（）A.强化目标途径B.敲除副产物途径C.优化调控元件D.导入外源基因4.补料策略类型有（）A.恒速补料B.变速补料C.反馈补料D.随机补料5.发酵在线监测指标有（）A.pHB.DOC.温度D.产物浓度6.产物分离方法有（）A.离心B.萃取C.层析D.过滤7.生物反应器设计考虑因素（）A.传质效率B.传热效率C.灭菌能力D.放大可行性8.诱导表达影响因素（）A.诱导剂浓度B.诱导时间C.生长阶段D.温度9.菌种稳定性影响因素（）A.传代次数B.培养条件C.基因压力D.保护剂种类10.发酵废水处理方法（）A.好氧处理B.厌氧处理C.絮凝沉淀D.膜分离四、判断题（共10题，每题2分）1.分批发酵无中间补料，培养基成分随时间变化。（）2.连续发酵菌体浓度和产物浓度始终稳定。（）3.组成型启动子表达不受诱导剂调控。（）4.发酵DO浓度越高越好。（）5.补料分批发酵可避免底物和产物抑制。（）6.代谢工程仅改造单一基因即可优化产物。（）7.生物反应器灭菌常用干热灭菌法。（）8.诱导剂浓度越高，目标蛋白表达量一定越高。（）9.发酵终点仅依据产物浓度最大值判断。（）10.合成生物学发酵仅用原核宿主菌。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述补料分批发酵在合成生物学发酵中的优势。2.简述发酵过程中溶氧（DO）的控制策略。3.简述代谢工程改造对发酵工艺优化的作用。4.简述发酵终点判断的常用指标及依据。六、讨论题（共2题，每题5分）1.讨论如何平衡合成生物学发酵中产物产量、菌体生长与副产物生成的关系。2.讨论合成生物学发酵工艺放大过程中遇到的主要问题及解决思路。---答案部分一、填空题答案1.葡萄糖2.lac3.%4.Fed-Batch5.代谢物6.气升7.甘油8.菌体代谢9.大肠杆菌10.一次性投料二、单项选择题答案1.D2.C3.C4.B5.B6.C7.D8.A9.D10.C三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判断题答案1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.×9.×10.×五、简答题答案1.补料分批发酵优势：①避免高浓度底物抑制生长；②补充营养延长发酵周期；③提高产物浓度（如蛋白、代谢物）；④减少副产物积累；⑤适配合成生物学途径调控，平衡生长与合成。2.DO控制策略：①调节通气量/搅拌转速增强传质；②增加罐压提高氧溶解度；③控制碳源补加速率，避免过度耗氧；④适当降低温度提升氧溶解。3.代谢工程作用：①强化目标途径，提高产物通量；②敲除副途径，减少资源浪费；③优化调控元件（启动子、RBS），平衡生长与合成；④导入外源基因拓展产物合成能力。4.终点指标：①产物浓度达预设值/平台期；②OD值进入稳定期；③DO回升（底物耗尽）；④副产物（如乙酸）达阈值；⑤结合批次经验设定时长。六、讨论题答案1.平衡策略：①代谢工程：强化目标途径+敲除副途径，引导碳流；②补料优化：控制碳源速率，避免过度生长/副产物；③诱导时机：稳定期诱导，减少资源竞争；④环境参数：优化温度/pH匹配生长与合成；⑤在线监