2025年生物发酵检测专业考试试卷及答案

2025年生物发酵检测专业考试试卷及答案一、名词解释（每题4分，共20分）1.发酵答案发酵通常指微生物在厌氧或兼性厌氧条件下，利用有机物代谢并积累特定产物的过程；广义上也包括利用微生物或酶进行生物转化的工业过程。2.无菌操作答案无菌操作是指在微生物培养和发酵过程中，为防止杂菌污染而采取的一系列操作技术，包括对器具、培养基、环境进行灭菌或消毒，并在操作中保持无菌状态。3.生物量答案生物量是指单位体积或单位质量培养体系中微生物细胞的总量，常用细胞干重、湿重、细胞数或浊度等表示。4.比生长速率答案比生长速率是指单位时间内单位质量（或数量）细胞所增加的细胞量，常用符号μ表示，μ=1XdX5.酶活力单位（U）答案酶活力单位是指在一定条件下（通常为最适温度、最适pH值），单位时间内催化一定量底物转化或生成一定量产物所需的酶量。国际单位1U定义为每分钟催化1微摩尔底物转化所需的酶量。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.发酵过程中常用的灭菌方法是（）。A.紫外线照射B.高压蒸汽灭菌C.过滤除菌D.化学消毒剂浸泡答案B解析发酵培养基和大多数器具通常采用高压蒸汽灭菌，121℃、0.1MPa维持15-30min。过滤除菌用于热敏性液体，紫外线用于表面消毒，化学消毒剂用于环境或设备表面。2.测定发酵液中还原糖含量常用的方法是（）。A.凯氏定氮法B.3,5-二硝基水杨酸法（DNS法）C.双缩脲法D.考马斯亮蓝法答案B解析DNS法利用还原糖与3,5-二硝基水杨酸共热生成棕红色产物，比色定量。凯氏定氮法测蛋白，双缩脲法和考马斯亮蓝法也用于蛋白质测定。3.发酵过程中控制pH值常采用（）。A.调节搅拌转速B.通入纯氧C.补加酸或碱D.改变罐压答案C解析发酵过程pH变化通常通过流加氨水、氢氧化钠或酸液进行调节，某些情况下通过补料控制代谢产酸。4.检测发酵液中活菌数常用的方法是（）。A.比浊法B.平板菌落计数法C.干重法D.显微镜直接计数法答案B解析平板菌落计数法测定的是活菌数；比浊法和显微镜直接计数法不能区分死菌活菌；干重法测总生物量。5.发酵罐的溶氧系数KLa中，A.氧的溶解度B.氧传质系数C.气液接触面积D.氧分压答案B解析KLa为体积氧传质系数，其中KL6.用分光光度法测定发酵液菌体浓度时，通常采用的波长是（）。A.260nmB.280nmC.600nmD.340nm答案C解析菌悬液浊度测定常用600nm波长光密度（OD600），通过光散射反映菌体浓度。7.发酵产物为胞外酶时，分离纯化的第一步通常是（）。A.细胞破碎B.固液分离除去菌体C.盐析沉淀D.层析纯化答案B解析胞外产物存在于发酵液中，应先进行过滤或离心去除菌体，再进行后续纯化。细胞破碎用于胞内产物。8.在发酵过程中，残糖浓度监测可采用（）。A.高效液相色谱法B.凯氏定氮法C.索氏提取法D.马弗炉灰化法答案A解析高效液相色谱法可快速分离测定糖类、有机酸、醇类等。凯氏定氮测蛋白，索氏提取测脂肪，灰化测灰分。9.微生物发酵中，对数生长期细胞数量呈（）。A.线性增加B.指数增加C.稳定不变D.逐渐减少答案B解析对数期细胞以恒定比生长速率μ增殖，符合X=10.测定发酵液乙醇含量常用（）。A.蒸馏法B.气相色谱法C.紫外分光光度法D.以上均可答案D解析乙醇含量可用蒸馏后比重法、气相色谱法、酶法或分光光度法等测定，其中气相色谱法准确快速，蒸馏法为传统方法。三、填空题（每空1分，共20分）1.微生物发酵按培养基状态可分为______发酵和______发酵。答案固态；液态（或液体）2.常用灭菌方法中，高压蒸汽灭菌的温度一般为______℃，维持时间______min。答案121；15-303.测定微生物生长曲线时，常用光密度法测定______，用平板计数法测定______。答案总菌数（或菌体浓度）；活菌数4.发酵过程中，溶解氧（DO）通常用______电极在线监测，其值常以______饱和百分数表示。答案溶氧（或极谱式氧）；空气5.测定蛋白质含量的常用方法有______、______和紫外吸收法等。答案凯氏定氮法；双缩脲法（或考马斯亮蓝法、Folin-酚法）6.在还原糖测定中，DNS试剂与还原糖反应生成的产物颜色为______色，测定波长为______nm。答案棕红（或红棕）；5407.发酵液常用的固液分离方法有______、______和膜过滤等。答案离心（或过滤）；板框压滤（或真空过滤）8.微生物纯培养常用的接种方法有______、______和涂布平板法等。答案平板划线法；稀释涂布法（或倾注平板法）9.发酵过程中泡沫控制可采用______消泡和______消泡两种方式。答案机械；化学（或流加消泡剂）10.表示发酵产物合成效率的常用参数是______得率系数，常用符号______表示。答案产物；Y四、判断题（每题1分，共10分）1.高压蒸汽灭菌可以杀死所有微生物包括芽孢。答案正确2.平板菌落计数法测得的数值通常低于显微镜直接计数法。答案正确解析平板计数仅统计能形成菌落的活菌，且可能存在菌落重叠或未分散，故常低于直接计数总数。3.发酵液pH值升高一定表示污染了杂菌。答案错误解析发酵过程pH变化受代谢产物影响，如产酸、产氨等，不一定为污染。4.用分光光度法测定菌体浓度时，OD600值越大表示活菌数越多。答案错误解析OD600反映总菌体浓度，不能区分死活，且死菌也贡献浊度。5.在好氧发酵中，提高搅拌转速通常能增加溶解氧浓度。答案正确解析提高搅拌有利于增加气液接触面积和氧传质系数KL6.凯氏定氮法测定的是样品中总氮含量。答案正确7.无菌空气在发酵中可通过过滤除菌获得。答案正确8.发酵液中还原糖含量可用斐林试剂滴定法测定。答案正确9.微生物生长曲线中稳定期细胞数目不再增加，因此细胞没有代谢活动。答案错误解析稳定期虽然净增长为零，但细胞仍有代谢活动，部分细胞死亡与新生平衡，并可能积累次级代谢产物。10.在发酵检测中，色谱法只能用于测定有机酸，不能测定糖类。答案错误解析色谱法如HPLC、GC可测定多种物质，包括糖类、有机酸、醇、氨基酸等。五、简答题（每题6分，共30分）1.简述平板菌落计数法测定发酵液中活菌数的操作要点及注意事项。答案操作要点：(1)取一定体积发酵液进行系列梯度稀释；(2)选择合适稀释度，取0.1mL或1mL涂布或倾注于平板培养基；(3)适宜温度培养后计数菌落数；(4)根据稀释倍数计算原液活菌数（CFU/mL）。注意事项：操作需无菌；稀释要混匀；选择菌落数30-300之间的平板计数；做平行样取平均值。2.简述发酵过程中pH变化的主要原因及控制方法。答案原因：微生物代谢消耗或产生酸性/碱性物质，如糖代谢产有机酸、氨基酸代谢产氨、硝酸盐还原产碱等。控制方法：(1)基础培养基中加缓冲剂（如磷酸盐、碳酸钙）；(2)流加酸或碱（如氨水、氢氧化钠、硫酸）在线调节；(3)通过补料调节代谢方向；(4)采用pH自动控制系统。3.简述测定发酵液葡萄糖含量的DNS法原理及操作中应注意的问题。答案原理：还原糖与3,5-二硝基水杨酸在碱性条件下共热，还原糖将DNS还原为3-氨基-5-硝基水杨酸，呈棕红色，在一定浓度范围内与还原糖含量成正比，比色定量。注意：需严格控制反应温度和时间；显色后须冷却再比色；样品需适当稀释使吸光度在标准曲线线性范围；排除其他还原性物质干扰。4.简述发酵产物检测中气相色谱法（GC）的主要优点及适用样品类型。答案优点：分离效率高、分析速度快、灵敏度高、样品用量少、可同时定性定量多种挥发性组分。适用样品：发酵液中挥发性或可衍生化的化合物，如乙醇、丙酮、丁醇、有