合成生物学发酵工艺放大工程师考试试卷及答案

合成生物学发酵工艺放大工程师考试试卷及答案填空题（共10题，每题1分）1.发酵罐放大时保持单位体积功率不变的方法称为______放大法。2.发酵过程中溶解氧浓度常用单位是______。3.补料分批发酵的补料方式包括______和______。4.发酵pH调节常用的酸是______，碱是______。5.发酵液黏度主要受______和______影响。6.适合高黏度发酵液的搅拌器类型是______。7.发酵放大需保持______参数的一致性（如溶氧、pH）。8.尾气分析常用仪器是______。9.种子培养的目标是获得______的细胞。10.发酵放大的核心是保证产品______的一致性。答案：1.恒功率2.mg/L3.恒速、变速4.盐酸、氢氧化钠5.细胞浓度、培养基成分6.锚式（或框式）7.工艺8.气相色谱仪9.活性高（健壮）10.产量和质量单项选择题（共10题，每题2分）1.不属于发酵放大常用方法的是？A.体积放大法B.几何相似法C.随机放大法D.动力学相似法2.溶氧不足时无效的措施是？A.提高搅拌转速B.增加通气量C.降低温度D.减少补料速率3.补料分批发酵的最大优势是？A.操作简单B.延长对数生长期C.设备成本低D.产物浓度低4.搅拌的主要作用不包括？A.混合物料B.提高溶氧C.促进生长D.降低能耗5.放大时优先保持一致的参数是？A.搅拌转速B.通气量C.单位体积功率D.罐体积6.种子培养基与发酵培养基的区别是？A.种子培养基营养更丰富B.发酵培养基碳源更高C.种子pH更高D.发酵无氮源7.pH过高时调节用？A.硫酸B.碳酸钠C.氨水D.柠檬酸8.导致黏度升高的因素是？A.细胞浓度降低B.温度升高C.多糖含量增加D.搅拌转速降低9.几何相似放大时增加的参数是？A.搅拌功率B.溶氧系数C.通气效率D.单位体积通气量10.尾气测CO₂的目的是？A.计算呼吸商B.控制pHC.调节温度D.监测杂菌答案：1.C2.C3.B4.D5.C6.A7.A8.C9.A10.A多项选择题（共10题，每题2分）1.影响发酵放大的因素有？A.溶氧传递B.混合均匀性C.温度分布D.pH稳定性2.发酵罐组成部分包括？A.罐体B.搅拌系统C.通气系统D.控制系统3.补料分批发酵的优点是？A.提高产物浓度B.减少底物抑制C.延长周期D.降低设备利用率4.溶氧传递效率受哪些因素影响？A.搅拌转速B.通气量C.黏度D.温度5.种子培养的关键参数是？A.接种量B.温度C.溶氧D.pH6.发酵放大的动力学参数有？A.比生长速率B.产物生成速率C.底物消耗速率D.细胞死亡率7.在线监测参数包括？A.温度B.pHC.溶氧D.产物浓度8.杂菌污染来源有？A.培养基灭菌不彻底B.种子带菌C.设备泄漏D.空气过滤失效9.提高溶氧的措施有？A.增加搅拌速度B.提高通气压力C.使用纯氧D.降低发酵液体积10.发酵放大的挑战是？A.混合不均B.溶氧传递下降C.温度梯度大D.质量波动答案：1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABC7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD判断题（共10题，每题2分）1.发酵放大仅需保持几何相似。（）2.溶氧是发酵关键参数之一。（）3.补料分批可完全消除底物抑制。（）4.搅拌转速越高溶氧传递效率越高。（）5.种子OD越高发酵效果越好。（）6.发酵pH应始终不变。（）7.罐体积越大单位通气量需越高。（）8.尾气O₂浓度反映溶氧状况。（）9.放大需保持所有参数与小试一致。（）10.放大目标仅需提高产量。（）答案：1.错2.对3.错4.错5.错6.错7.对8.对9.错10.错简答题（共4题，每题5分）1.简述发酵放大中溶氧不足的解决措施。答案：溶氧不足可采取：①提高搅拌转速增强湍流；②增加通气量或压力；③使用纯氧；④优化补料减少氧需求；⑤降低黏度（控制细胞浓度或稀释）；⑥改善罐结构（加挡板或高效搅拌器）。需结合实际综合应用，保证溶氧达标。2.种子培养的关键步骤有哪些？答案：关键步骤：①培养基配制与灭菌；②接种（活性菌种，5%-10%接种量）；③控制温度、pH、溶氧等条件；④监测OD、菌体量等生长状态；⑤对数后期转接至发酵罐。严格控制确保种子质量。3.发酵放大的基本原则是什么？答案：原则：①保持关键参数（单位功率、溶氧系数等）一致；②遵循几何或动力学相似；③保证混合与传质效率；④逐步放大（小试→中试→生产）；⑤监测调整参数，确保产量质量稳定。4.补料分批发酵的操作要点？答案：要点：①底物消耗至一定程度开始补料；②选择恒速、变速或反馈补料；③控制速率避免底物过量/不足；④监测OD、产物浓度等调整策略；⑤保持温度、搅拌等条件稳定。讨论题（共2题，每题5分）1.如何平衡发酵放大中产物产量与生产成本？答案：平衡需综合：①优化参数（提高溶氧、调整补料）提升产量，同时控制能耗（合理搅拌/通气）；②选择合适设备规模避免浪费；③用低成本原料替代高价成分；④缩短周期提高设备利用率；⑤加强控制减少污染与损失。通过实验与经济分析找最佳平衡点，实现效益最大化。2.发酵放大中质量波动的原因及解决措施？答案：波动原因