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2025年中职生物化工技术应用（生物化工基础）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40分）
答题要求：以下每题有四个选项，其中只有一个选项是正确的，请将正确选项的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)

1. 生物化工中常用的生物催化剂是（ ）
A. 酶 B. 抗体 C. 核酸 D. 多糖
2. 下列哪种物质不属于微生物代谢产物（ ）
A. 抗生素 B. 氨基酸 C. 维生素 D. 核酸
3. 生物化工中发酵过程的主要影响因素不包括（ ）
A. 温度 B. 压力 C. pH值 D. 光照
4. 酶催化反应的特点不包括（ ）
A. 高效性 B. 专一性 C. 温和性 D. 随机性
5. 微生物生长所需的营养物质不包括（ ）
A. 碳源 B. 氮源 C. 能源 D. 氧气
6. 生物化工中常用的数据处理方法是（）
A. 回归分析 B.聚类分析 C. 主成分分析 D. 以上都是
7. 下列哪种生物分离技术常用于蛋白质的分离（ ）
A. 离心 B. 过滤 C. 色谱 D. 蒸馏
8. 生物化工中常用的反应器类型不包括（ ）
A. 搅拌罐式反应器 B. 固定床反应器 C. 流化床反应器 D. 管式反应器
9. 微生物发酵生产乙醇的主要原料是（ ）
A. 淀粉 B. 纤维素 C. 葡萄糖 D. 蔗糖
10. 生物化工中常用的生物传感器不包括（ ）
A. 酶传感器 B. 微生物传感器 C. 免疫传感器 D. 压力传感器
11. 下列哪种生物转化反应属于氧化还原反应（ ）
A. 酯化反应 B. 水解反应 C. 脱氢反应 D. 加成反应
12. 生物化工中常用的培养基类型不包括（ ）
A. 天然培养基 B. 合成培养基 C. 半合成培养基 D. 固体培养基
13. 微生物发酵生产青霉素的主要阶段不包括（ ）
A. 孢子制备 B. 种子扩大培养 C. 发酵 D. 提取
14. 生物化工中常用的生物分离介质不包括（ ）
A. 离子交换树脂 B. 凝胶过滤介质 C. 亲和吸附介质 D. 活性炭
15. 下列哪种生物反应器适用于连续发酵过程（ ）
A. 搅拌罐式反应器 B. 固定床反应器 C. 流化床反应器 D. 管式反应器
16. 生物化工中常用的生物催化技术不包括（ ）
A. 酶固定化技术 B. 细胞固定化技术 C. 基因工程技术 D. 蛋白质工程技术
17. 微生物生长的对数期的特点是（ ）
A. 生长速率最快 B. 细胞数目稳定 C. 代谢产物积累最多 D.生长速率最慢
18. 生物化工中常用的生物分离方法不包括（ ）
A. 离心分离 B. 过滤分离 C. 蒸馏分离 D. 萃取分离
19. 下列哪种生物转化反应属于水解反应（ ）
A. 酯化反应 B. 脱氢反应 C. 酰胺水解 D. 加成反应
20. 生物化工中常用的生物反应器操作方式不包括（ ）
A. 间歇操作 B. 连续操作 C. 半连续操作 D. 分批操作

第II卷（非选择题 共60分）

21. （10分）简述生物化工的定义及主要研究内容。

22. （15分）阐述酶催化反应的作用机制。

23. （15分）微生物发酵生产氨基酸的工艺流程包括哪些步骤？

24. （10分）阅读以下材料，回答问题。
材料：在生物化工中，利用微生物发酵生产生物活性物质是重要的研究方向。某研究团队致力于利用微生物发酵生产一种新型抗生素。在发酵过程中，他们对温度、pH值、溶解氧等参数进行了严格控制。通过优化发酵条件，提高了抗生素的产量和质量。
问题：请分析该研究团队在发酵过程中控制参数的重要性。

25. （10分）阅读以下材料，回答问题。
材料：生物化工中生物分离技术对于从发酵液中提取目标产物至关重要。例如，在提取某生物大分子时，采用了超滤和离子交换色谱相结合的方法。超滤可以去除发酵液中的小分子杂质，离子交换色谱则可以根据生物大分子的电荷性质进行分离。
问题：请说明超滤和离子交换色谱在生物分离中的作用原理及优势。

答案：
1. A
2. D
3. D
4. D
5. D
6. D
7. C
8. 无（题目有误，应为常用的反应器类型包括搅拌罐式反应器、固定床反应器、流化床反应器、管式反应器等）
9. C
10. D
11. C
12. D
13. 无（题目有误，应为微生物发酵生产青霉素的主要阶段包括孢子制备、种子扩大培养、发酵、提取等）
14. D
15. C
16. 无（题目有误，应为生物化工中常用的生物催化技术包括酶固定化技术、细胞固定化技术、基因工程技术、蛋白质工程技术等）
17. A
18. C
19. C
20. 无（题目有误，应为生物化工中常用的生物反应器操作方式包括间歇操作、连续操作、半连续操作等）
21. 生物化工是利用生物学、化学工程学原理和方法，研究生物物质大规模制造的理论、技术和工程设计的学科。主要研究内容包括生物催化剂（酶、细胞等）的开发与应用、生物反应过程（发酵、酶催化反应等）的优化、生物分离技术（离心、过滤、色谱等）的研究以及生物产品的生产工艺设计等。
22. 酶催化反应的作用机制主要包括以下几点：诱导契合学说，酶与底物相互作用时，酶分子构象会发生变化以更好契合底物；邻近效应和定向排列，使底物在酶活性中心附近局部浓度增加且按特定方向排列利于反应；酸碱催化，酶活性中心的氨基酸残基提供酸性或碱性环境促进底物反应；共价催化，酶与底物形成短暂共价键促进反应进行；活性中心的微环境，其特殊的疏水或亲水等性质利于反应进行。
23. 微生物发酵生产氨基酸的工艺流程一般包括：菌种选育，筛选高产氨基酸的微生物菌株；种子制备，将选育的菌种进行扩大培养；发酵培养，提供适宜的营养、温度、pH等条件进行发酵；发酵液预处理，去除杂质等；提取与精制，采用合适的分离技术如离子交换、吸附等方法提取和精制氨基酸。
24. 温度、pH值、溶解氧等参数对微生物发酵生产抗生素至关重要。温度影响微生物的生长代谢速率和酶活性，不适宜温度会降低发酵效率甚至抑制微生物生长。pH值影响微生物细胞膜通透性、酶活性等，不合适的pH会影响抗生素合成。溶解氧是需氧发酵关键因素，充足溶解氧保证微生物呼吸作用，利于抗生素合成，所以严格控制这些参数能提高产量和质量。
25. 超滤的作用原理是利用膜的筛分作用，根据分子大小不同分离物质，能截留大分子而让小分子透过。优势是操作简单、无相变、分离效率较高，可去除发酵液中小分子杂质。离子交换色谱作用原理是基于生物大分子电荷性质差异，通过离子交换树脂分离。优势是选择性高，能根据电荷特性有效分离目标生物大分子，提高纯度，与超滤结合可更好实现生物大分子的分离提取。