2025年大学大四（化学工程）生物化工综合测试题及答案.doc

2025年大学大四（化学工程）生物化工综合测试题及答案

（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：本卷共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 下列关于生物化工的说法，错误的是（ ）
A. 生物化工是利用生物体或其组成部分来生产产品的过程
B. 生物化工主要涉及化学工程和生物技术两个领域
C. 生物化工产品只能从微生物发酵中获得
D. 生物化工在医药、食品、能源等领域有广泛应用
2. 以下哪种酶在生物化工中常用于催化蛋白质的水解反应（ ）
A. 淀粉酶
B. 脂肪酶
C. 蛋白酶
D. 纤维素酶
3. 生物反应器的设计和操作对于生物化工过程至关重要，下列不属于生物反应器类型的是（ ）
A. 搅拌罐式反应器
B. 固定床反应器
C. 流化床反应器
D. 精馏塔反应器
4. 下列关于发酵工程的说法，正确的是（ ）
A. 发酵工程就是简单的微生物培养过程
B. 发酵工程中不需要控制发酵条件
C. 发酵工程可用于生产抗生素、氨基酸等产品
D. 发酵工程只适用于厌氧微生物的培养
5. 生物分离工程的主要任务是从发酵液等生物体系中分离和纯化目标产物，以下哪种方法不属于生物分离技术（ ）
A. 过滤
B. 蒸馏
C. 离子交换
D. 基因编辑
6. 蛋白质的分离纯化方法中，根据蛋白质分子大小不同进行分离的是（ ）
A. 离子交换色谱
B. SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳
C. 亲和色谱
D. 凝胶过滤色谱
7. 生物化工中常用的培养基成分不包括（ ）
A. 碳源
B. 氮源
C. 生长因子
D. 金属催化剂
8. 以下哪种微生物代谢产物属于初级代谢产物（ ）
A. 抗生素
B. 色素
C. 氨基酸
D. 毒素
9. 酶的固定化方法中，载体结合法不包括以下哪种（ ）
A. 物理吸附法
B. 离子结合法
C. 交联法
D. 包埋法
10. 生物化工过程中，细胞培养的环境条件不包括（ ）
A. 温度
B. 压力
C. pH值
D. 光照强度
11. 下列关于基因工程在生物化工中的应用，错误的是（ ）
A. 可用于构建工程菌生产目标产物
B. 能提高生物催化剂的活性和稳定性
C. 基因工程技术只能用于微生物，不能用于动植物细胞
D. 可对生物进行遗传改造以获得新的代谢途径
12. 生物传感器在生物化工领域有着重要应用，它的主要组成部分不包括（ ）
A. 感受器
B. 换能器
C. 信号处理器
D. 发酵罐
13. 以下哪种物质在生物化工中可作为高效的碳源（ ）
A. 葡萄糖
B. 氮气
C. 氧气
D. 无机盐
14. 生物化工产品的质量控制不包括以下哪个方面（ ）
A. 纯度检测
B. 活性测定
C. 外观检查
D. 市场价格评估
15. 下列关于生物膜在生物化工中的应用，说法正确的是（ ）
A. 生物膜可用于物质分离和生物催化
B. 生物膜只能用于细胞的固定化
C. 生物膜在生物化工中没有实际应用价值
D. 生物膜的应用与生物化工过程无关
16. 生物化工中，发酵过程的放大效应主要体现在（ ）
A. 设备尺寸增大
B. 微生物生长速度加快
C. 产物浓度提高
D. 发酵条件变化对过程影响不同
17. 以下哪种技术可用于生物化工产品的高通量筛选（ ）
A. 纸层析法
B. 酶标仪检测技术
C. 薄层层析法
D. 重量法
18. 生物化工中，蛋白质的复性方法不包括（ ）
A. 稀释复性
B. 透析复性
C. 柱上复性
D. 高温复性
19. 下列关于生物化工产业发展趋势的说法，错误的是（ ）
A. 更加注重绿色环保和可持续发展
B. 技术创新将越来越重要
C. 产业规模将逐渐缩小
D. 与其他学科交叉融合趋势增强
20. 生物化工中，用于细胞破碎的方法不包括（ ）
A. 机械破碎法
B. 化学破碎法
C. 酶解破碎法
D. 自然凋亡法

第II卷（非选择题 共60分）

21. （10分）简述生物化工的主要研究内容及在现代工业中的重要地位。

22. （10分）阐述发酵工程中发酵条件对微生物生长和产物合成的影响。

23. （10分）说明生物分离工程中常用的几种分离方法及其原理。

24. （15分）阅读材料：在生物化工生产某种药物的过程中，采用了基因工程技术构建了工程菌。工程菌经过发酵培养后，需要从发酵液中分离纯化出目标药物。目前已知发酵液中含有多种杂质，如细胞碎片、蛋白质、多糖等。请设计一个分离纯化方案，简述每一步骤的目的和所采用的技术方法。

25. （15分）阅读材料：随着生物化工技术的不断发展，新型生物催化剂的研发成为研究热点。某科研团队致力于开发一种新型酶催化剂，以提高某一特定化学反应的效率。他们通过基因工程手段对酶的基因进行改造，然后将改造后的基因导入合适的宿主细胞中表达。经过一系列实验，对新型酶催化剂的活性、稳定性等性能进行了测定。请分析该科研过程中涉及的生物化工原理和技术，并阐述新型酶催化剂研发成功对生物化工产业的意义。

答案：1.C 2.C 3.D 4.C 5.D 6.D 7.D 8.C 9.D 10.D 11.C 12.D 13.A 14.D 15.A 16.D 17.B 18.D 19.C 20.D

21. 生物化工主要研究内容包括利用生物体或其组成部分进行产品生产的过程，涵盖生物催化剂的制备与应用、生物反应器的设计与操作、生物分离工程以及生物过程的优化与控制等。在现代工业中，生物化工具有重要地位。它为医药、食品、能源、环保等众多领域提供关键产品和技术支持。能生产出抗生素、疫苗、氨基酸、生物能源等重要产品，推动相关产业发展，同时具有绿色环保、可持续发展的优势，符合现代工业发展需求。

22. 发酵条件对微生物生长和产物合成影响重大。温度影响酶活性和微生物代谢速率，合适温度利于微生物生长和产物合成，过高或过低都会抑制生长和产物生成。pH值影响微生物细胞膜通透性和酶活性，不同微生物和产物合成所需pH值不同，需严格控制。溶解氧对好氧微生物生长和产物合成至关重要，充足氧气利于呼吸作用和能量代谢，影响产物产量和质量。此外，培养基成分、发酵时间等也会影响微生物生长和产物合成。

23. 过滤：根据颗粒大小不同进行分离，使悬浮液通过过滤介质，截留固体颗粒，得到澄清滤液。离心：利用离心力使不同密度的物质分层或沉降，实现固液或液液分离。萃取：根据溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同，将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中。色谱分离：包括离子交换色谱根据离子交换原理分离带电物质，凝胶过滤色谱根据分子大小分离，亲和色谱根据生物分子特异性亲和力分离等。

24. 首先采用过滤方法，目的是去除发酵液中的细胞碎片等较大颗粒杂质，采用板框压滤机等设备进行过滤。接着进行离心操作，进一步分离出较小的细胞碎片和部分蛋白质等杂质，使用高速离心机。然后利用离子交换色谱，去除发酵液中的蛋白质等带电荷杂质，通过选择合适的离子交换树脂进行分离。最后采用超滤技术，截留多糖等大分子杂质，得到较纯净的目标药物溶液。

25. 该科研过程涉及基因工程技术，通过对酶基因改造，实现对酶分子结构的优化，从而可能提高酶的活性和稳定性。将改造基因导入宿主细胞表达，利用了基因表达技术，使新型酶得以产生。新型酶催化剂研发成功对生物化工产业意义重大。可提高特定化学反应效率，降低生产成本，增强产业竞争力。能开发新的生物化工产品和工艺，拓展产业应用领域，推动生物化工产业向更高水平发展，实现绿色、高效生产。