发酵制药题库及答案2026

发酵制药题库及答案20261.单项选择题（每题1分，共20分）1.1青霉素发酵生产中最常用的产生菌是A.PenicilliumchrysogenumB.StreptomycesgriseusC.BacillussubtilisD.Aspergillusniger答案：A1.2在工业规模上，提高红霉素发酵单位的首选策略是A.降低溶氧B.补加前体丙酸C.提高初糖浓度至150g/LD.将pH恒定在5.0答案：B1.3下列哪种检测方法可在线实时监测发酵罐内溶解氧？A.碘量法B.极谱式溶氧电极C.高效液相色谱D.紫外分光光度法答案：B1.4关于灭菌动力学，正确的是A.细菌芽孢的死亡曲线通常呈零级动力学B.D值越大，微生物耐热性越弱C.Z值表示使D值变化10倍所需温度变化D.121℃下D值一定小于115℃下D值答案：C1.5在利福霉素发酵中，限制磷酸盐浓度的主要目的是A.降低菌体生长速率，促进次级代谢B.防止泡沫溢出C.提高糖耗速率D.抑制杂菌答案：A1.6若发酵罐体积为100m³，装液系数0.7，通气比1vvm，标准状态下空气流量为A.70m³/hB.7000m³/hC.700m³/hD.70000m³/h答案：B1.7下列属于碳源分解代谢物阻遏的实例是A.葡萄糖存在时，头孢菌素合成受阻B.氨水过量时，pH升高C.溶氧低于30%时，菌体自溶D.铁离子过量时，四环素产量下降答案：A1.8用于表达重组人胰岛素原的常用宿主是A.SaccharomycescerevisiaeB.PichiapastorisC.EscherichiacoliBL21(DE3)D.Streptomyceslividans答案：C1.9在发酵过程中，CO₂分压过高会导致A.菌体呼吸商降低B.青霉素生物合成加快C.产物抑制及菌体生长迟缓D.溶氧升高答案：C1.10下列哪种搅拌桨组合最适用于高黏度丝状真菌发酵？A.六直叶涡轮+平桨B.六弯叶涡轮+锚式C.螺旋桨+平桨D.圆盘涡轮+布鲁马金答案：B1.11若比生长速率μ=0.2h⁻¹，倍增时间约为A.3.47hB.0.693hC.5.0hD.0.2h答案：A1.12在提取万古霉素时，最常用的初级分离方法是A.离子交换层析B.溶媒萃取C.吸附树脂分离D.等电沉淀答案：C1.13下列哪种因素不会导致发酵液泡沫失控？A.蛋白质含量过高B.搅拌转速过低C.补料速率突增D.消泡剂失效答案：B1.14在阿维菌素发酵中，最有效的诱变剂组合是A.UV+LiClB.NTG+UVC.EMS+γ射线D.微波+超声波答案：B1.15若发酵罐表压为0.05MPa，罐内绝对压力约为A.0.101MPaB.0.151MPaC.0.051MPaD.0.202MPa答案：B1.16下列属于次级代谢产物的是A.柠檬酸B.谷氨酸C.杆菌肽D.乳酸答案：C1.17在发酵过程中，若OUR=100mmol/(L·h)，CER=120mmol/(L·h)，则呼吸商RQ为A.0.83B.1.2C.1.0D.0.5答案：B1.18下列哪种传感器无法用于在线测量菌体浓度？A.激光浊度计B.电容法BiomassMonitorC.近红外光谱D.玻璃pH电极答案：D1.19在工业上，用于破碎大肠杆菌释放包涵体的首选设备是A.球磨机B.高压匀浆机C.超声波破碎仪D.冷冻压榨机答案：B1.20若发酵液黏度为50mPa·s，搅拌功率准数Np=5，搅拌转速n=2r/s，桨径D=1m，则未通气功率P≈A.62.8WB.314WC.628WD.1256W答案：C2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些操作可降低发酵罐中CO₂溶解度？A.提高罐压B.提高温度C.降低温度D.加大通气量答案：B、D2.2关于连续发酵的特点，正确的有A.稀释率D可大于μmaxB.存在洗出现象C.易于实现次级代谢高产量D.设备利用率高答案：B、D2.3下列属于发酵过程在线参数的有A.溶氧B.pHC.产物浓度（HPLC）D.温度答案：A、B、D2.4在头孢菌素C发酵中，下列哪些前体可直接被菌体利用？A.甲硫氨酸B.乙酸C.α-氨基己二酸D.缬氨酸答案：A、C、D2.5下列哪些因素会导致发酵液表观黏度升高？A.菌丝断裂B.菌球直径增大C.多糖分泌增加D.溶氧升高答案：B、C2.6在工业上，用于去除发酵液色素的常用方法有A.活性炭脱色B.大孔树脂吸附C.超滤D.醇沉答案：A、B、D2.7下列哪些属于基因工程菌高密度发酵策略？A.分批补料B.溶氧-搅拌联动C.降低诱导温度D.提高抗生素浓度答案：A、B、C2.8关于泡沫控制，正确的有A.机械消泡可完全替代化学消泡剂B.聚醚类消泡剂耐高温C.过量消泡剂会抑制产物合成D.泡沫电极可实现自动补加消泡剂答案：B、C、D2.9在提取多肽类药物时，可采用A.反相色谱B.离子交换C.亲和层析D.双水相萃取答案：A、B、C、D2.10下列哪些属于发酵过程建模常用数学工具？A.神经网络B.代谢通量分析C.响应面法D.蒙特卡洛模拟答案：A、B、C3.填空题（每空1分，共30分）3.1青霉素生物合成途径中，三肽中间体ACV由酶________、________和________催化形成。答案：ACV合成酶、环化酶、氧化酶3.2在通用发酵罐中，功率准数Np的定义公式为________。答案：Np=P/(ρn³D⁵)3.3若灭菌温度为121℃，Z=10℃，则使D值降低两个数量级所需时间为________min。答案：23.4在红霉素发酵中，最适溶氧水平通常控制在________%饱和空气。答案：30–403.5若菌体比生长速率μ与底物浓度S符合Monod方程，则μmax=0.5h⁻¹，Ks=0.1g/L，当S=0.4g/L时，μ=________h⁻¹。答案：0.43.6工业上常用________法测定发酵液中还原糖，其显色剂为________。答案：DNS；3,5-二硝基水杨酸3.7在万古霉素提取中，调节pH至________可实现等电沉淀。答案：4.0–4.53.8若发酵罐装液量为60m³，通气比0.8vvm，空气密度1.2kg/m³，则空气质量流量为________kg/h。答案：57603.9在基因工程菌诱导表达中，常用IPTG的终浓度为________mmol/L。答案：0.1–1.03.10在发酵过程中，若CER=150mmol/(L·h)，OUR=120mmol/(L·h)，则RQ=________。答案：1.253.11在头孢菌素C发酵中，若菌体干重为30g/L，产物浓度为12g/L，则产物对菌体得率YP/X=________g/g。答案：0.43.12若发酵液过滤常数K=2×10⁻⁴m²/s，过滤面积A=10m²，压差ΔP=0.2MPa，则过滤速率dV/dt=________m³/s。答案：K·A·ΔP/μ（假设μ=0.001Pa·s）→0.43.13在工业上，用于破碎酵母的细胞壁酶为________。答案：溶壁酶（Zymolyase）3.14若连续发酵稀释率D=0.15h⁻¹，稳态菌体浓度X=20g/L，则菌体产率DX=________g/(L·h)。答案：33.15在四环素发酵中，铁离子浓度超过________mg/L会显著抑制合成。答案：203.16若发酵罐高径比H/D=2.5，罐径2m，则罐高________m。答案：53.17在工业上，常用________树脂进行链霉素脱色。答案：弱酸性丙烯酸系3.18若发酵液比热容c=4kJ/(kg·K)，密度ρ=1050kg/m³，冷却降温ΔT=5K，则移热量Q=________kJ/m³。答案：210003.19在青霉素提取中，常用溶媒为________，其pH需调节至________。答案：乙酸丁酯；2.0–2.53.20若发酵过程氧传质系数kLa=0.12s⁻¹，饱和溶氧C=8mg/L，当前溶氧C=4mg/L，则摄氧率OUR=________mg/(L·s)。3.20若发酵过程氧传质系数kLa=0.12s⁻¹，饱和溶氧C=8mg/L，当前溶氧C=4mg/L，则摄氧率OUR=________mg/(L·s)。答案：0.484.简答题（封闭型，每题5分，共30分）4.1简述工业上提高青霉素发酵单位的三大经典育种策略。答案：①自然选育：从高产孢子单菌落反复分离筛选；②诱变育种：采用UV、NTG、γ射线等复合诱变，结合前体耐受筛选；③基因工程育种：扩增pcbAB、pcbC、penDE基因簇，强化侧链前体代谢，弱化降解途径。4.2说明溶氧对次级代谢产物合成的双重作用机制。答案：低溶氧（<20%）时，ATP生成不足，前体合成受阻；高溶氧（>60%）时，活性氧（ROS）积累，抑制合成酶活性，并触发碳源过度氧化，降低产物得率。4.3写出Monod方程并解释其参数含义。答案：μ=μmax·S/(Ks+S)，μ：比生长速率，μmax：最大比生长速率，S：限制性底物浓度，Ks：半饱和常数。4.4列举三种在线测定菌体浓度的方法并比较其优缺点。答案：①激光浊度法：实时，但受气泡、色素干扰；②电容法：对活细胞特异，不受气泡影响，需校准；③近红外光谱：多参数同时预测，模型复杂，需大量样本。4.5简述连续发酵“洗出”现象及其判据。答案：当稀释率D>μmax时，菌体无法保持稳态，浓度趋近于零，判据：D>μmax。4.6说明发酵液流变特性对搅拌功率的影响。答案：高黏度假塑性流体使搅拌功率显著升高，功率曲线偏离牛顿流体，需按Metzner-Otto关联修正：P=Np·ρ·n³·D⁵·f(n,ks)。5.简答题（开放型，每题10分，共30分）5.1某厂50m³发酵罐生产杆菌肽，原工艺产量为800U/mL。请提出一套基于代谢工程与过程集成优化的综合改进方案，并预测产量提升幅度。答案：①基因工程：敲除降解酶基因bacB，强化bacABC操纵子，引入强启动子PspoVG，预计+15%；②前体调控：补加L-Ile、L-Leu，采用脉冲-指数混合补料，预计+10%；③溶氧-搅拌联动：kLa≥0.15s⁻¹，OUR≥90mmol/(L·h)，预计+8%；④原位分离：耦合大孔树脂吸附，解除产物抑制，预计+20%；综合预计产量达1200U/mL，提升50%。5.2讨论高细胞密度发酵（HCDC）中乙酸抑制机制及三种缓解策略。答案：机制：葡萄糖摄取速率>TCA通量，乙酰-CoA积累，生成乙酸，跨膜质子化耗散质子动力势，抑制生长。策略：①降低比糖耗：采用指数-限制性补料，维持μ<0.2h⁻¹；②基因改造：敲除乙酸激酶ackA，过表达acs，回收乙酸；③工艺耦合：在线透析或膜循环，移除乙酸。5.3结合碳平衡原理，推导并解释为何RQ>1.2可能预示副产物乙醇积累。答案：假设葡萄糖完全氧化：C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O，RQ=1；若部分碳流向乙醇：C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂，此时CO₂释放增加而O₂消耗减少，导致RQ>1.2，提示碳溢流。6.计算题（共30分）6.1（10分）某100m³发酵罐装液70m³，菌体浓度X=25g/L，μ=0.15h⁻¹，需维持溶氧30%饱和，已知C=9mg/L，kLa与功率输入Pg/V、表观气速vs关系为kLa=0.025(Pg/V)^0.7·vs^0.6，单位：W/m³，m/s，s⁻¹。若vs=0.08m/s，求所需Pg/V及搅拌功率Pg。6.1（10分）某100m³发酵罐装液70m³，菌体浓度X=25g/L，μ=0.15h⁻¹，需维持溶氧30%饱和，已知C=9mg/L，kLa与功率输入Pg/V、表观气速vs关系为kLa=0.025(Pg/V)^0.7·vs^0.6，单位：W/m³，m/s，s⁻¹。若vs=0.08m/s，求所需Pg/V及搅拌功率Pg。答案：OUR=μ·X/YX/O=0.15×25/1.2=3.125g/(m³·h)=0.868mg/(L·s)；需满足OUR=kLa·(C-C)，C=0.3×9=2.7mg/L，ΔC=6.3mg/L；kLa=0.868/6.3=0.138s⁻¹；代入kLa式：0.138=0.025(Pg/V)^0.7·(0.08)^0.6→(Pg/V)^0.7=0.138/(0.025×0.256)=21.56→Pg/V=21.56^(1/0.7)=21.56^1.428≈1.1×10³W/m³；Pg=1.1×10³×70=77kW。答案：OUR=μ·X/YX/O=0.15×25/1.2=3.125g/(m³·h)=0.868