2025年大学《化学生物学》专业题库—— 生物反应器设计与优化.docxVIP

2025年大学《化学生物学》专业题库——生物反应器设计与优化

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.下列哪一项不属于生物反应器的基本功能？

A.提供微生物生长所需的营养物质

B.控制反应器内的温度和pH

C.维持反应器内微生物的纯种

D.分离和纯化目标产物

2.在生物反应器中，搅拌的主要目的是？

A.提供微生物生长所需的氧气

B.控制反应器内的温度分布

C.促进底物和微生物的混合

D.减少反应器内壁的沉积物

3.以下哪种方法不属于生物反应器中传质控制的手段？

A.调整搅拌速度

B.改变通气量

C.选择合适的接种量

D.使用膜分离技术

4.微生物生长动力学中，哪个参数表示微生物比生长速率？

A.X

B.μ

C.Y

D.k

5.代谢动力学中，米氏方程主要用于描述？

A.微生物的生长过程

B.微生物的死亡过程

C.限制性底物对反应速率的影响

D.产物的生成过程

6.生物反应器中，溶氧浓度的控制主要通过哪种方式实现？

A.调整搅拌速度

B.改变通气量

C.降低反应器内温度

D.增加营养物质浓度

7.在连续搅拌罐式反应器（CSTR）中，稳态操作时，出口流物的微生物浓度与反应器内微生物浓度？

A.总是相等

B.总是不等

C.可能相等也可能不等

D.无法确定

8.分批补料发酵（Fed-batchfermentation）与连续发酵的主要区别在于？

A.是否接种微生物

B.是否添加底物

C.反应器内微生物浓度是否变化

D.是否进行灭菌

9.生物反应器设计中，反应器体积的计算需要考虑的主要因素不包括？

A.目标产物的产量

B.微生物的生长速率

C.底物的消耗速率

D.反应器的混合效率

10.生物反应器过程的优化方法中，响应面法主要用于？

A.确定最佳操作条件

B.建立数学模型

C.进行实验设计

D.分析实验数据

二、填空题（每空1分，共20分）

1.生物反应器中的传质包括________传质和________传质。

2.生物反应器设计的基本原则包括________、________和________。

3.微生物的生长动力学通常用________模型来描述。

4.代谢动力学中，米氏常数（Km）表示________。

5.生物反应器中，pH的控制主要通过________和________两种方式实现。

6.在生物反应器中，搅拌器的主要作用是________、________和________。

7.生物反应器性能评价指标主要包括________、________和________。

8.生物反应器过程的优化方法主要包括________和________。

9.生物反应器工程化需要考虑的主要问题包括________、________和________。

10.生物反应器在医药领域的应用主要包括________、________和________。

三、简答题（每题5分，共30分）

1.简述生物反应器中传质的影响因素。

2.简述生物反应器中温度控制的重要性。

3.简述分批式发酵（Batchfermentation）的特点。

4.简述连续搅拌罐式反应器（CSTR）的优缺点。

5.简述生物反应器中灭菌的目的是什么。

6.简述生物反应器在环保领域的应用。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.某微生物在培养过程中，初始接种量为0.1g/L，培养4小时后，微生物浓度达到10g/L。假设微生物生长符合Monod模型，底物浓度始终充足，比最大生长速率为0.5h^-1。请计算该微生物的生长速率常数k。

2.某生物反应器体积为100L，需要培养微生物至浓度为20g/L。假设接种量为10%，采用分批补料方式，每小时补料体积为2L。请计算培养8小时后，反应器内微生物的浓度。

五、论述题（每题15分，共30分）

1.论述生物反应器设计中，如何选择合适的生物反应器类型。

2.论述生物反应器过程的优化对工业生产的重要性。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.C

3.C

4.B

5.C

6.B

7.A

8.C

9.D