教学生物反应器设计与操作考核试卷

教学生物反应器设计与操作考核试卷考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20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）

1.下列哪种生物反应器属于微生物发酵反应器？（）

A.动物细胞培养反应器

B.植物细胞培养反应器

C.酵母发酵反应器

D.动物器官培养反应器

2.生物反应器设计时，以下哪个因素不是主要考虑的？（）

A.生物反应器的类型

B.生产规模

C.控制系统

D.生产成本

3.生物反应器操作中，关于溶解氧的控制，以下哪种说法是错误的？（）

A.溶解氧对细胞生长和代谢有重要影响

B.溶解氧可以通过搅拌速度调整

C.溶解氧不足会导致细胞代谢异常

D.溶解氧浓度越高，细胞生长越好

4.下列哪种生物反应器常用于动物细胞培养？（）

A.搅拌式反应器

B.气升式反应器

C.转瓶式反应器

D.微载体培养反应器

5.生物反应器设计时，以下哪个因素对细胞生长影响较大？（）

A.反应器材质

B.培养基配方

C.搅拌速度

D.控制系统

6.关于生物反应器操作，以下哪个说法是正确的？（）

A.培养基的更换会影响细胞生长

B.培养基的pH值对细胞生长无关紧要

C.生物反应器内的温度可以随意设定

D.搅拌速度越快，细胞生长越好

7.下列哪种生物反应器常用于植物细胞培养？（）

A.搅拌式反应器

B.气升式反应器

C.摇瓶式反应器

D.固定化细胞反应器

8.生物反应器设计时，以下哪个因素主要影响反应器内流体的混合效果？（）

A.反应器体积

B.搅拌速度

C.培养基粘度

D.反应器材质

9.下列哪种生物反应器适用于生产重组蛋白？（）

A.动物细胞培养反应器

B.植物细胞培养反应器

C.酵母发酵反应器

D.动物器官培养反应器

10.生物反应器操作中，以下哪个环节可能导致细胞污染？（）

A.培养基配制

B.反应器清洗

C.反应器灭菌

D.细胞接种

11.下列哪个参数不是生物反应器控制系统的常见参数？（）

A.温度

B.溶解氧

C.压力

D.光照

12.生物反应器设计时，以下哪个因素主要影响细胞的传质效果？（）

A.搅拌速度

B.反应器体积

C.培养基粘度

D.反应器材质

13.关于生物反应器操作，以下哪个说法是错误的？（）

A.反应器操作前需进行灭菌处理

B.反应器操作过程中需定期检测细胞密度

C.反应器操作过程中不能随意调整温度

D.反应器操作过程中需定期更换培养基

14.下列哪种生物反应器适用于生产疫苗？（）

A.动物细胞培养反应器

B.植物细胞培养反应器

C.酵母发酵反应器

D.动物器官培养反应器

15.生物反应器设计时，以下哪个因素会影响细胞在反应器内的生长环境？（）

A.反应器材质

B.培养基配方

C.搅拌速度

D.控制系统

16.关于生物反应器操作，以下哪个说法是正确的？（）

A.培养基的pH值对细胞生长无关紧要

B.反应器内的温度可以随意设定

C.搅拌速度越快，细胞生长越好

D.细胞接种密度越高，细胞生长越好

17.下列哪种生物反应器适用于生产抗生素？（）

A.动物细胞培养反应器

B.植物细胞培养反应器

C.酵母发酵反应器

D.动物器官培养反应器

18.生物反应器设计时，以下哪个因素会影响反应器内气体的分布？（）

A.搅拌速度

B.反应器体积

C.培养基粘度

D.反应器材质

19.关于生物反应器操作，以下哪个环节可能导致细胞死亡？（）

A.培养基配制

B.反应器清洗

C.反应器灭菌

D.细胞接种

20.下列哪个参数不是生物反应器操作过程中的关键参数？（）

A.温度

B.溶解氧

C.压力

D.光照

（以下为其他题型，本题仅要求输出单项选择题，故不再继续编写。）

二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.生物反应器的设计中，以下哪些因素会影响细胞的生长和代谢？（）

A.培养基成分

B.反应器类型

C.温度控制

D.氧气供应

2.以下哪些是动物细胞培养反应器的特点？（）

A.通常需要提供较高的氧气供应

B.对无菌条件要求较高

C.常使用微载体进行细胞培养

D.生产规模较小

3.生物反应器操作中，哪些操作可能导致细胞培养失败？（）

A.培养基未充分混合

B.灭菌不彻底

C.接种密度过高

D.氧气供应不足

4.以下哪些是植物细胞培养反应器的特点？（）

A.常使用固体培养基

B.对光照有特殊要求

C.生产周期较长

D.细胞生长速度较快

5.生物反应器设计中，以下哪些因素与反应器材料的选取有关？（")

A.化学兼容性

B.机械强度

C.热稳定性

D.生物相容性

6.以下哪些情况可能导致生物反应器内出现泡沫？（）

A.培养基中含有过多的表面活性剂

B.搅拌速度过快

C.细胞密度过高

D.培养基温度过高

7.生物反应器的控制系统通常需要监测哪些参数？（）

A.温度

B.溶解氧

C.培养基pH值

D.搅拌速度

8.以下哪些生物反应器适用于生产重组蛋白？（）

A.动物细胞培养反应器

B.酵母发酵反应器

C.植物细胞培养反应器

D.动物器官培养反应器

9.在生物反应器操作中，哪些措施有助于减少细胞的剪切应力损伤？（）

A.降低搅拌速度

B.使用较大的搅拌桨

C.增加培养基粘度

D.减少气泡的产生

10.以下哪些因素会影响生物反应器中气液两相的传质效率？（）

A.气体流速

B.液体流速

C.气液接触面积

D.反应器内压力

11.生物反应器设计时，以下哪些因素会影响细胞的氧气供应？（）

A.反应器类型

B.搅拌速度

C.培养基粘度

D.氧气分压

12.以下哪些是生物反应器操作过程中的常见污染源？（）

A.空气中的微生物

B.未充分灭菌的培养基

C.操作人员的手

D.反应器材料表面的污染物

13.以下哪些生物反应器适用于生产疫苗？（）

A.动物细胞培养反应器

B.酵母发酵反应器

C.植物细胞培养反应器

D.微生物发酵反应器

14.生物反应器设计时，以下哪些措施有助于提高细胞的生长密度？（）

A.增加搅拌速度

B.使用更适合的培养基

C.优化反应器结构

D.提高氧气供应

15.以下哪些因素会影响生物反应器的放大效应？（）

A.反应器类型

B.培养基配方

C.控制系统

D.操作条件

16.以下哪些生物反应器适用于生产抗生素？（）

A.动物细胞培养反应器

B.酵母发酵反应器

C.植物细胞培养反应器

D.微生物发酵反应器

17.生物反应器操作中，以下哪些方法可以用来监测和评估细胞的生长状态？（）

A.细胞计数

B.生物量测定

C.代谢产物分析

D.光学显微镜观察

18.以下哪些因素会影响生物反应器内液体的混合效果？（）

A.搅拌速度

B.搅拌桨的设计

C.反应器内液体的粘度

D.反应器内的温度梯度

19.以下哪些是生物反应器操作中常见的安全问题？（）

A.培养基的溢出

B.反应器内压力过高

C.灭菌设备的故障

D.电气设备的短路

20.生物反应器设计中，以下哪些方面可以考虑以提高能源效率？（）

A.优化搅拌系统的设计

B.使用更高效的加热和冷却系统

C.减少不必要的照明

D.选用合适的反应器材料以减少热量损失

三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）

1.生物反应器设计时，需要考虑的主要因素包括反应器类型、生产规模、__________和__________等。

2.在动物细胞培养中，常用的生物反应器类型有搅拌式反应器、气升式反应器以及__________反应器。

3.生物反应器操作过程中，__________和__________是影响细胞生长的两个重要因素。

4.为了提高生物反应器中的氧气传递效率，可以采取增加__________、优化__________设计等措施。

5.在植物细胞培养中，__________和__________对细胞的生长和分化具有重要影响。

6.生物反应器的__________系统负责监测和调控反应器内的温度、pH值、溶解氧等参数。

7.重组蛋白的生产通常采用__________细胞培养反应器或__________发酵反应器。

8.生物反应器放大过程中，可能出现的现象有__________效应和__________效应。

9.常见的生物反应器污染源包括__________、__________和操作人员等。

10.提高生物反应器能源效率的方法有优化__________设计、使用__________的加热和冷却系统等。

四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.生物反应器的设计只需考虑反应器的体积和形状。（）

2.搅拌式反应器适用于所有类型的生物反应过程。（）

3.在生物反应器操作中，培养基的pH值对细胞生长没有影响。（）

4.气升式反应器的主要优点是无需使用搅拌装置。（）

5.动物细胞培养反应器中，细胞接种密度越高，产量越高。（）

6.生物反应器放大过程中，所有的参数都可以直接放大。（）

7.酵母发酵反应器在抗生素生产中具有广泛应用。（）

8.生物反应器操作过程中，不需要对反应器进行定期清洗和灭菌。（）

9.培养基的粘度对生物反应器内液体的混合效果没有影响。（）

10.生物反应器的控制系统可以自动调节所有环境参数，无需人工干预。（）

五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）

1.请简述生物反应器设计的基本原则，并说明这些原则在实际操作中的应用。

2.描述动物细胞培养反应器与微生物发酵反应器在设计和操作上的主要区别。

3.在生物反应器操作过程中，如何通过控制溶解氧浓度来优化细胞生长和代谢？

4.生物反应器放大过程中可能遇到的问题有哪些？请提出至少三种解决策略。

标准答案

一、单项选择题

1.C

2.D

3.D

4.D

5.B

6.A

7.C

8.B

9.A

10.B

11.D

12.C

13.C

14.A

15.C

16.A

17.C

18.A

19.C

20.D

二、多选题

1.ABCD

2.ABC

3.ABCD

4.AB

5.ABCD

6.ABC

7.ABCD

8.AB

9.ABC

10.ABC

11.ABCD

12.ABCD

13.AB

14.ABCD

15.ABCD

16.BD

17.ABC

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空题

1.控制系统、操作条件

2.转瓶式

3.温度、溶解氧

4.搅拌速度、搅拌桨

5.光照、激素

6.控制系统

7.动物细胞、酵母

8.灵敏度、不稳定性

9.培养基、设备

10.搅拌系统、高效

四、判断题

1.×

2.×

3.×

4.√

5.×

6.×

7.√

8.×

9.×

10.×

五、主观题（参考）

1.生物反应器设计原则包括兼容性、可放大性、经济性和安