` 第一章绪论
二、填空
1、下游技术是生物技术实现产业化的关键，而产品分离纯化是其最重要的组成部分。
2、生物工程下游技术的任务是从混合物中用最低的投入获得最高的产出。
3、均一性是指经生物工程下游技术所获得的目的物只具有一种完全相同的成分。
三、名词解释
1、生物工程下游技术：指从动、植物细胞或组织培养液，或微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。
四、问答
2、生物工程下游技术的基本步骤。
答：
（1）建立分析方法：①生物测定方法；②理化测定方法；③理化方法与生物学方法结合测定；
（2）选择提取材料；
（3）选择提取方法；
（4）分离纯化方法的探索；
(5）均一性的鉴定。
3、在生物产品生产中，为什么说清液（精料）发酵是未来发展方向？
答：
目前生物技术产业发酵原料以粗粮为主，粗原料中带入大量不参与发酵过程的可溶性杂质和不溶性悬浮物，增加了下游操作难度和成本。
粗粮经过一定处理，通过离心或过滤后的清液作为发酵液，去除了大部分杂质，既有利于发酵，也有利于产物分离。
4、生物工程下游技术按生产过程划分几个阶段？各阶段的任务是什么？
答：
①发酵液预处理、固液分离、细胞破碎：除去发酵液中的不溶性固形物杂质和分离菌体细胞；分离胞内产物，收集细胞后进行细胞的破碎和细胞碎片分离。
②提取：除去与产物性质差异较大的杂质
③浓缩：主要去除水分，提高产物浓度
④纯化：去除与产物的物理化学性质比较接近的杂质。
⑤成品化：根据质量标准和产品剂型制作产品。
第二章发酵液预处理
一、选择题
1、在发酵液中常加入B，以除去发酵液中的钙离子。
A. 硫酸
B. 草酸
C. 盐酸
D. 硝酸
2、在发酵液中加入草酸，其作用是ABCD。
A. 去除钙离子
B. 去除部分镁离子
C. 改善发酵液的过滤性能
D. 有助于目标产物转入液相。
3、在发酵液中加入三聚磷酸钠，它和B形成可溶性络合物，可消除对离子交换的影响。
A. Ca2+
B. Mg2+
C.Zn2+
D. Fe3+
4、环丝氨酸的发酵液中，加入磷酸盐的主要目的是去除AD。
A. Ca2+
B. Fe3+
C. Zn2+
D. Mg2+
5、在发酵液中加入黄血盐，可去除C，使其形成普鲁士蓝沉淀。
A. Ca2+
B. Zn2+
C. Fe3+
D. Mg2+
6、关于阳离子对带负电荷的发酵液胶体粒子凝聚能力，以下说法正确的是ABCD。
A. Al3+＞Fe3+
B. H+＞Ca2+＞Mg2+
C. K+＞Na+＞Li+
D. Fe3+＞H+＞K+
7、酵母絮凝的FLO1型只被以下A抑制。
A. 甘露糖
B. 葡萄糖
C. 麦芽糖
D. 蔗糖
E. 半乳糖
8、酵母絮凝的NEW FLO型只被以下E抑制。
A. 甘露糖
B. 葡萄糖
C. 麦芽糖
D. 蔗糖
E. 半乳糖
9、发酵液中，细胞絮凝机理有A。
A. 胶体理论
B. 高聚物架桥理论
C. 双电层理论
D. 盐析理论
10、在生物产品分离中，C技术可代替或改善离心和过滤方法，富集或除去发酵液中的细胞或细胞碎片。
A. 凝聚
B. 双水相萃取
C. 絮凝
D. 色谱
11、下列物质属于絮凝剂的有AC 。
A、明矾
B、石灰
C、聚丙烯酸类
D、硫酸亚铁
二、填空
1、在发酵液中，对产物提取影响最大的杂质是高价无机离子和可溶性杂蛋白。
2、发酵液脱色时，常采用吸附法。
3、在四环类抗生素发酵液中，采用黄血盐和硫酸锌的协同作用生成亚铁氰化锌钾的胶状沉淀来吸附蛋白质
4、在枯草芽孢杆菌发酵液中，加入氯化钙和磷酸氢二钠，两者生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其他不溶性粒子吸附，并包裹在其中而除去，从而可加快过滤速率。
5、蛋白质是两性物质，在酸性溶液中，能与一些阴离子如三氯乙酸盐、水杨酸盐等形成沉淀；在碱性溶液中，能与一些阳离子如Fe3+、Ca2+、Mg2+等形成沉淀。
6、降低发酵液黏度的常用方法有加水稀释法和加热法两种。
7、升高温度不但可有效降低发酵液黏度，还可使发酵液中蛋白质凝聚，从而提高了发酵液过滤速率。
8、在新生霉素发酵液中加入氯化钙和磷酸钠，生成的磷酸钙沉淀可充当助滤剂，另一方面可使某些蛋白质凝固。
9、四环类抗生素发酵液常采用草酸钙沉淀除去钙离子。
10、对于发酵液中的铁离子，可加入黄血盐，使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。
11、目前最常用的絮凝剂是聚丙烯酰胺类衍生物，但其缺点是存在一定的毒性，特别是阳离子型聚丙烯酰胺，一般不宜于食品及医药工业。近年来发展的聚丙烯
酸类阴离子絮凝剂，无毒，可用于食品和医药工业。
12、将助滤剂直接加入发酵液时，一般情况下，若助滤剂用量若等于悬浮液中固形物含量时，过滤速率最快。
13、在发酵液中加入的反应剂和某些可溶性盐类发生反应生成的沉淀不仅能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，而且沉淀常常本身可作为助滤剂，并且能使胶状物和悬浮物凝固，从而改善过滤性能。
14、在加入甘露糖的培养中，酵母菌的絮凝作用被抑制，这种现象称为酵母絮凝的糖抑制。
三、名词解释
1、凝聚：指在投加的电解质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１mm 大小块状凝聚体的过程。
2、凝聚值：使胶粒发酵凝聚作用的最小电解质浓度(mmol/L)称为凝聚值。
3、絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，基于架桥作用，使胶体粒子交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。
5、混凝：在发酵液中，加入阳离子型高分子絮凝剂或者非阳离子型高分子絮凝剂与无机凝聚剂时，出现具有凝聚和絮凝的现象，称为混凝。
四、简答
1、根据目标产物，如何选择发酵液预处理过程？
答：
①目标产物是胞外产物，发酵通过离心或过滤实现固液分离，使其转入液相；
②目标产物是胞内产物，先通过离心或过滤收集细胞并洗涤，然后细胞经破碎或整体细胞萃取使目标产物释放，转入液相，再进行细胞碎片分离。
③目标产物是细胞本身，通过离心或过滤获得细胞，然后对细胞进行洗涤、干燥。
2、发酵液预处理的目的。
答：
①去除发酵液中部分杂质
②改善发酵液理化性质，有利于固液分离
③使产物转入便于后处理的一相中
3、在发酵液中，对产物提取影响最大的杂质是有哪些？为什么？
答：
（1）高价无机离子：在采用离子交换法提纯产物时，高价离子，尤其是Ca2+、Mg2+、Fe3+影响树脂的交换容量。
（2）可溶性杂蛋白：①在采用离子交换法和大网格树脂吸附法提纯产物时，降低树脂吸附能力；②在采用萃取时，易产生乳化现象，不利于两相分离；③在过滤时，会使过滤速度下降，污染滤膜。
4、在发酵液预处理中，常加入草酸或可溶性草酸盐，其目的是什么？
答：
①加入草酸，可除去钙离子。生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固，改善发酵液的过滤性能。
②草酸可酸化发酵液，使发酵液的胶体状态改变，有助于目标产物转入液相。
③草酸还可与发酵液中镁离子形成草酸镁，去除部分镁离子。
7、如何通过改变发酵液过滤特性，来提高过滤速度？
答：
①降低液体粘度：降低液体粘度可有效提高过滤速率。降低液体粘度的常用方法有加水稀释法和加热法等。
②调整pH：pH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH可改善其过滤特性。
③凝聚与絮凝：采用絮凝和凝聚技术能有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态。使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。除此之外，还能有效地除去杂蛋白质和固体杂质，提高滤液质量。
④加入助滤剂：助滤剂能使滤饼疏松，滤速增大。这是因为悬浮液中大量的细微胶体粒子被吸附到助滤剂的表面上，从而改变了滤饼结构从而降低了过滤阻力。
⑤加入反应剂：可消除发酵液中某些杂质对过滤的影响，从而提高过滤速率。
第三章细胞破碎技术
一、选择题
1、高压匀浆法提高细胞破碎率的方法有ABC 。
A. 适当地增加压力
B. 增加通过匀浆器的次数
C. 适当地增加温度
D. 提高搅拌器的转速
2、下列AB 可采用高压匀浆法进行细胞破碎。
A. 大多数细菌
B. 酵母
C. 放线菌和霉菌
D. 含有亚细胞器（如包涵体）的微生物细胞
3、珠磨法提高细胞破碎率的方法有BCD 。
A. 适当的增加压力
B. 增加装珠量
C. 延长破碎时间
D. 提高转速
4、下列ABCD 可采用珠磨法进行细胞破碎。
A. 大多数细菌
B. 酵母菌
C. 放线菌和霉菌
D. 含有亚细胞器（如包涵体）的微生物细胞
5、下列AC 可采用渗透压冲击法进行破碎。
A. 动物细胞
B. 酵母菌
C. 革兰氏阴性细菌
D. 革兰阳性细菌
6、下列AC 可采用冷冻－融化法进行破碎。
A. 动物细胞
B. 酵母菌
C. 革兰氏阴性细菌
D. 革兰阳性细菌
7、下列 C 可采用EDTA法进行破壁。
A. 动物细胞
B. 酵母菌
C. 革兰氏阴性细菌
D. 革兰阳性细菌
8、关于用化学渗透法破壁的优点，下列说法正确的是ABC 。
A. 对产物释放具有一定的选择性
B. 细胞外形保持完整、碎片少，有利于后分离
C. 核酸释出量少，浆液粘度低，可简化后处理步骤
D. 化学试剂不影响产物活性
9、关于用化学渗透法破壁的缺点，下列说法正确的是ABC 。
A. 作用时间长，效率低
B. 化学试剂通用性差
C. 试剂价格昂贵且有毒性，易污染产物
D. 所需的设备比较复杂
10、可进行细胞破壁的抗生素有AD 。
A. 青霉素
B. 链霉素
C. 头孢菌素
D. 多粘菌素
11、可进行细胞破壁的表面活性剂有ABCDE 。
A. SDS
B. CTAB
C. triton-X
D. sarkosyl
E. 牛黄胆酸钠
二、填空
1、细胞破碎的主要阻力来自于细胞壁。
2、机械破碎细胞主要有珠磨法、高压匀浆法、超声波法和微波法等方法。
3、珠磨法适用于绝大多数微生物破碎，特别适用于丝状菌和一些有亚细胞器的微生物细胞。
4、渗透压冲击法是各种细胞破碎方法中最温和的。
5、X－press法是将浓缩的菌体悬浮液冷却至－25℃形成冰晶体，利用500MPa 以上的高压冲击，使冷冻细胞从高压阀小孔中挤出。使包埋在冰中的微生物变形而引起细胞破碎。
6、在进行细胞破碎时，冷冻－融化法对于存在于细胞质并靠近细胞膜的胞内产物释放效果较好。
7、碱处理法破碎细胞的同时，也有利于两性物质的释放。
8、盐酸胍和脲等变性剂，可使细胞破裂。
9、酶溶法是利用生物酶反应，分解破坏细胞壁上的特殊化学键而达到破壁的目的。
10、酶溶法细胞破壁可分为外加酶法和自溶法两种。
二、名词解释
1、细胞破碎（cell rupture）技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。
2、冷冻－融化法：是将细胞放在低温下突然冷冻而在室温下缓慢融化，使细胞破碎的方法。
3、X－press法：是将浓缩的菌体悬浮液冷却至－25℃形成冰晶体，利用500MPa 以上的高压冲击，使冷冻细胞从高压阀小孔中挤出，由于冰晶体的磨损使包埋在冰中的微生物变形，导致细胞破碎。
4、化学渗透破壁法：某些有机溶剂、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内含物有选择地渗透出来，这种处理方式称为化学渗透法。
四、问答
1、珠磨法破碎细胞的原理。
答：细胞悬浮液与极细的玻璃小、石英砂、氧化铝（d<1mm）等研磨剂一起高速搅拌，细胞与研磨剂之间相互碰撞、剪切，使细胞破碎，释放出内含物。在珠液分离器的作用下，研磨剂留在破碎室内，浆液流出。
2、高压匀浆法破碎细胞的原理。
答：利用高压迫使悬浮通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环，改变方向从出口管流出。细胞在这一系列过程中经历了高流速下的剪切、碰撞以及由高压到常压的变化，产生较大的形变，导致细胞壁的破坏。细胞膜随之破裂，胞内产
物得到释放。
3、渗透压冲击法破碎细胞的原理。
答：将细胞放在高渗透压的介质中（如一定浓度的甘油或蔗糖溶液），达平衡后，转入到渗透压低的缓冲液或纯水中，由于渗透压的突然变化，水迅速进入细胞内，引起细胞溶胀，甚至破碎。从而将细胞内容物释放出来。
4、冷冻－融化法破碎细胞的原理。
答：冷冻使细胞膜的疏水键结构破裂，增加其亲水性和通透性，同时胞内水结晶，使细胞内外溶液浓度差，引起细胞膨胀而破裂。
7、化学渗透法破壁的机理是什么？
答：①金属螯合剂EDTA：革兰氏阴性菌的外层膜结构通常靠Ca2+或Mg2+结合脂多糖和蛋白质来维持，一旦EDTA将Ca2+或Mg2+螯合，大量的脂多糖分子将脱落，使细胞壁外层出现洞穴。这些区域由内层膜的磷脂来填补，从而导致内层膜通透性的增强。
②有机溶剂：有机溶剂能溶解细胞壁中的类脂，使胞壁膜溶胀，进而使细胞破碎，胞内物质被释放出来。
③表面活性剂：表面活性剂能溶解细胞膜中的脂蛋白，使细胞渗透性增加，有利于胞内产物释放。
④变性剂：变性剂与水中氢键作用，削弱溶质分子间的疏水作用，从而使疏水性化合物溶于水溶液。
⑤抗生素：青霉素抑制细菌细胞壁中的肽聚糖合成、多粘菌素溶解细胞膜的磷脂层。
8、超临界CO2破碎细胞技术的原理。
答：
超临界流体CO2在高压条件下渗透到细胞内，突然降压后，CO2变成气体，使细胞内外压力差增加，细胞急剧膨胀发生破裂。另外CO2对脂质有萃取作用，细胞碎片较大。
五、论述
1、细胞破碎技术研究的发展方向。
答：
（1）多种破碎方法相结合：化学法与机械法或酶法与机械法相结合。
（2）与中上游过程相结合
①培养过程控制②寄主细胞的选择③包含体的形成④克隆噬菌体溶解基因⑤耐高温产品的基因表达
（3）与下游过程相结合：细胞碎片与固液分离紧密相关。对于可溶性产品来讲，碎片必须除净，否则会造成超滤膜和层析柱的堵塞，缩短设备寿命。
第四章萃取
一、选择题
1、化学萃取中，通常用煤油、已烷、四氯化碳和苯等有机溶剂溶解萃取剂，改善萃取相的物理性质，此时的有机溶剂称为B。
A. 改良剂
B. 稀释剂
C. 助溶剂
D. 带溶剂
2、萃取剂对目标产物和杂质的分离能力可用A来表征。
A. 分离因数
B. 萃取因素
C. 分配系数
D. 活度系数
3、优良的萃取溶剂具有的特点有ACD 。
A. 经济、安全
B. 化学性质活泼
C. 萃取容量大、选择性好
D. 易回收和再生
4、对于多级逆流萃取，下列说法正确的是BD 。
A. 溶剂消耗量大
B. 溶剂消耗量小
C. 萃取液平均浓度较稀，萃取完全
D. 萃取液平均浓度较高
5、对于多级错流萃取，下列说法正确的是AC 。
A. 溶剂消耗量大
B. 溶剂消耗量小
C. 萃取液平均浓度较稀，萃取完全
D. 萃取液平均浓度较高
6、根据萃取目标产物的A，寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂，是溶剂选择的重要方法之一。
A. 介电常数
B. 表面特性系数
C. 波尔兹曼常数
D. 活度系数
7、在溶剂萃取中，水相pH影响萃取的ABCD 。
A. 选择性
B. 分配系数
C. 萃取收率
D. 乳化程度
8、在溶剂萃取中，在水相中加入无机盐，其目的是ABC 。
A. 由于盐析作用，使产物在水中的溶解度下降，而有利于转入有机相
B. 增加两相间密度差，减少有机溶剂和水之间的互溶度
C. 减轻乳化现象，使其容易分离
D. 沉淀杂质
9、在溶剂萃取中，关于水相的温度对萃取的影响，下列说法正确的是ABC 。
A. 温度高，分配系数和萃取速率高
B. 萃取一般在室温或低温下进行
C. 低温条件下，料液黏度高，传质速率慢，故萃取速率慢
D. 无影响
10、在溶剂萃取中，乳化现象产生的原因是 C 。
A. 料液pH
B. 料液中的无机盐
C. 料液中的蛋白质和固体颗粒
D. 有机溶剂过量
11、对于双水相萃取，下列说法正确的是ABCD 。
A. 易于连续操作和放大
B. 选择性高
C. 不会使产物失活
D. 萃取速率高
12、双水相系统相图中，系线反映信息有ABC 。
A. 两相体积近似服从杠杆规则
B. 两相性质差异
C. 临界点
D. 双节线的形状与位置
13、双水相系统相图中，双节线的位置和形状反映的信息有BCD 。
A. 两相的密度
B. 两相的体积比
C. 两相聚合物分子量差异
D. 两相的质量分数
14、下列ABC 组合可形成双水相系统。
A. PEG/ Dex
B. PEG/Inorganic salt
C. 乙醇/硫酸盐
D. 磷酸盐/硫酸盐
15、对双水相萃取系统，下列说法正确的是AD 。
A. 降低聚合物的相对分子量，蛋白质易在该相中的分配系数增大，蛋白质的相对量越大，这种影响也就越大。
B. 聚合物浓度越大，蛋白质在该相中的分配系数越大。
C. 对于聚合物/无机盐系统，增加无机盐浓度，蛋白质在聚合物相中的分配系数
增大。
D. 增加聚合物浓度，溶质有可能吸附在两相界面上，给萃取操作带来因难。
16、关于无机盐种类和浓度对双水相萃取的影响，下列正确的是ABCD 。
A. 增加两相间的电位差
B. 适用于带相反电荷的两种蛋白质分离
C. 盐类浓度较大时，由于盐析作用，蛋白质易分配于下相
D. 改变两相中成物质的组成和相体积比
17、关于温度对双水相萃取的影响，下列正确的是 C 。
A. 在临界点附近，对蛋白质分配系数影响较小
B. 远离临界点时，对蛋白质分配系数影响较大
C. 影响双水相黏度和密度，从而影响蛋白质的分配系数
D. 大规模的双水相萃取操作需在冷却状态下进行
18、关于pH对双水相萃取的影响，下列正确的是ABC 。
A. 影响蛋白质解离度，改变蛋白质的表面电荷数
B. 影响缓冲物质磷酸盐的解离程度，从而影响相间的电位差
C. 改变蛋白质的结构和性质，影响蛋白质分配系数
D. 实际上对于许多蛋白质而言，相间电位为零时，分配系数不受pH影响
19、在双水相萃取中，关于细胞对蛋白质分配系数影响因素，下列正确的是ABCD 。
A. 细胞浓度
B. 细胞破碎程度
C. 细胞壁化学结构
D. 细胞膜化学结构
20、关于亲和双水相萃取技术，下列说法正确的是ABCD 。
A. 聚合物连有亲和配基
B. 直接处理发酵液及细胞破碎液
C. 萃取处理量大、分离效率高、易于放大
D. 萃取目标产物专一性强
21、关于双水相萃取与膜分离技术结合，下列说法正确的是ABC 。
A. 传质面积大、萃取速率高
B. 解决了双水相乳化问题
C. 解决了生物大分子在两相界面吸附的问题
D. 传质系数增大
22、关于带配基的吸附微粒的双水相萃取，下列说法正确的是ABCD 。
A. 微粒可偶联多个配基
B. 微粒的分离与再生较容易
C. 在聚合物相中，微粒比杂蛋白分配系数大
D. 用于分离某些难以分离的生物大分子
23、关于双水相电泳技术，下列选项正确的是ABC 。
A. 适用于两性生物大分子的分离
B. 生物大分子不易失活
C. 传质速率快
D. 传质面积增大
24、双水相萃取技术与生物转化过程结合，其优势在于ABC 。
A. 消除产物反馈抑制
B. 细胞（酶）可循环使用
C. 生产能力、收率及分离效率高
D. 传质面积增大
25、反胶团萃取的优势有ABCD 。
A. 成本低，有机溶剂可反复使用
B. 萃取率和反萃取率较高
C. 蛋白质稳定，不易失活
D. 不需破壁，直接从完整细胞中提取胞内酶和蛋白。
26、关于反胶团，下列选项正确的是ABCD 。
A. 是热力学稳定体系
B. 微小界面具有半透膜功能
C. 微水相能保持蛋白质生物活性
D. 反胶团的形成是表面活性剂分子在有机相自动聚集的结果
27、在反胶团萃取中，有关AOT/异辛烷体系，下列选项正确的是ABC 。
A. AOT是指琥珀酸二酯磺酸钠
B. 形成的反胶团较大
C. 形成反胶团时不需加助表面活性剂
D. AOT浓度越大，蛋白质萃取率越大
28、在反胶团萃取中，对于某些阳离子型表面活性剂，常加适量的助溶剂，其目的是ABC 。
A. 降低表面活性剂亲水基团阳离子间的相互排斥作用
B. 促进反胶团形成
C. 增加亲水性表面活性剂在有机相中的溶解度
D. 增大反胶团萃取的操作pH范围
29、在有机相中添加 D ，在表面活性剂总浓度不变的情况下可以提高反胶团尺寸，增大反胶团萃取的操作pH范围。
A. 助溶剂
B. 带溶剂
C. 稀释剂
D. 助表面活性剂
30、在反胶团萃取时，当AOT为表面活性剂时，下列选项萃取率由大到小排列正确的是 B 。
A. Na＋> K＋＞Ca2＋＞Mg2＋
B. Mg2＋＞Na＋> Ca2＋＞K＋
C. Na＋> K＋＞Mg2＋＞Ca2＋
D. Mg2＋＞Ca2＋> Na＋＞K＋
31、在反胶团萃取时，当AOT为表面活性剂时，下列选项萃取率由大到小排列正确的是AD 。
A. SCN－＞Cl－> Br－
B. F－＜Cl－＜Br－
C. SCN－＜Cl－＜Br
D. F－＞Cl－> Br－
32、应用反胶团萃取蛋白时，提高温度对萃取有何影响？ABC 。
A. 反胶团含水率下降
B. 蛋白萃取率下降
C. 实现反萃取
D. 蛋白萃取率提高
33、应用反胶团萃取蛋白时，下列选项正确的是BC 。
A. 蛋白分子量越大，萃取率越高
B. 蛋白分子量越大，萃取率越低
C. 蛋白浓度越高，萃取率越低
D. 蛋白浓度越高，萃取率越高
34、在超临界萃取中，为提高萃取效果常常在超临界萃取剂中加入 D 。
A. 带溶剂
B. 助溶剂
C. 助表面活性剂
D. 夹带剂
35、超临界萃取的特点有ABCD。
A. 萃取操作温度低
B. 萃取选择性强
C. 萃取工艺简单
D. 萃取效率高且无污染
36、超临界萃取的局限性有ABC 。
A. 设备昂贵
B. 工艺设计不好把握
C. 对原料粉碎度要求较高
D. 不能萃取脂溶性溶质
37、超临界萃取适合于 A 的萃取。
A. 脂溶性、小分子物质
B. 脂溶性、大分子物质
C. 水溶性、小分子物质
D. 水溶性、大分子物质
38、下列 D 不是影响超临界萃取的因素。
A. 操作条件，如温度、压力、时间、溶剂流量等
B. 萃取剂及夹带剂种类
C. 原料性质，如粉碎度、水分、组分极性等
D. pH、离子强度等
39、有关凝胶萃取，下列选项不正确的是BC 。
A. 萃取小分子物质和无机盐
B. 使用疏水性凝胶
C. 萃取大分子物质
D. 常用于蛋白溶液的浓缩和纯化
二、填空
1、以液体为萃取剂时，如果含有目标产物的原料也为液体，则称此操作为液液萃取；如果含有目标产物的原料为固体，则称此操作为液固萃取或浸取（提）。
2、对于一个完整的萃取过程，常常在萃取和反萃取过程中增加洗涤操作，其目的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质，提高反萃液目标产物的纯度。
3、萃取的理论基础是分配定律。
4、在溶剂萃取中，被提取的溶液被称为料液，其中欲提取的物质被称为溶质，用以进行萃取的溶剂被称为萃取剂；经接触分离后，大部分溶质转移到萃取液中，得到的溶液称为萃取液，而被萃取出溶质的料液称为萃余液。
5、工业萃取操作包括三个步骤，即混合、分离和溶剂回收。
6、常用的工业萃取方式有单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取。
7、萃取剂应对产物有较大的分配系数和较高的选择性。
8、在溶剂萃取中，水相中弱酸性产物的分配系数随pH增大而降低，弱碱性产物的分配系数随pH增大而增大。
9、在溶剂萃取中，应根据被萃取物的pK值控制溶液pH：弱酸性产物pH
10、有些产物的水溶性很强，如氨基酸、抗生素，在溶剂中的分配系数很小，甚至为零。在采用溶剂萃取时，需加入带溶剂（化学萃取剂）。
11、乳化的结果可能形成水包油型（O/W）和油包水型（W/O）两种形式的乳浊液。
12、破乳的原理主要是破坏乳浊液的膜和双电层。
15、在双水相相图中，双节线上方为两相区，下方为单相区；连接双结线上两点的直线，称为系线。
16、反胶团体系是水、有机相及表面活性剂组成。
17、反胶团制备主要有相转移法、注射法和溶解法。
18、在反胶团萃取中，理想的表面活性剂具有形成较大的反胶团和较高的电荷密度，并且蛋白质与反胶团内表面静电引力作用适中的特性。
19、在反胶团萃取中，对于某些阳离子型（季铵盐）表面活性剂，常加适量的助溶剂；或在有机相中添加助表面活性剂，可以提高反胶团尺寸。
20、反胶团萃取蛋白时，必须使蛋白质电性与表面活性剂极性基团的电性相反；对大分子蛋白质，还必须增大pH－pI的绝对值。
21、在反胶团萃取时，AOT为表面活性剂，萃取率随盐的离子半径或离子价数增大而下降。
22、在反胶团萃取中，反胶团的含水率与萃取率正相关。
23、超临界流体具有双重特性：密度接近液体，萃取能力强；黏度接近气体，传质性能好。
24、在超临界萃取中，单一组分超临界萃取剂常达不到理想的萃取效果，为提高萃取效果常常在超临界萃取剂中加入夹带剂（改性剂或共溶剂），添加量一般不超过15%。
25、在超临界萃取中，为提高萃取效果常常在超临界萃取剂中加入夹带剂。夹带剂一般选用挥发度介于超临界流体和被萃取物之间的溶剂。
三、名词解释
1、萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
2、反萃取：在萃取分离过程中，调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的操作。
5、分配系数：在恒温恒压条件下，溶质分配在两个互不相溶的溶剂中，达到平衡时溶质在两相中的活度之比为一常数K，这个常数称为分配系数。
6、带溶剂（化学萃取剂）：能和欲提取的产物形成复合物，此复合物易溶于有机溶剂（稀释剂）中，且此复合物在一定条件下容易于分解。供此用途的萃取剂称为带溶剂。
7、离子对萃取：目标产物与带溶剂（化学萃取剂）通过离子键结合而溶于有机相中，这种正负离子结合成对的萃取，称为离子对萃取。
8、反应萃取：目标产物与带溶剂（化学萃取剂）络合物而溶于有机相，这种形成络合物的萃取称为反应萃取。
9、乳化：水或有机溶剂以微小液滴形式分散于有机相或水相中的现象。
10、双水相萃取：双水相萃取是利用物质在互不相溶的双水相系统间分配系数的差异来进行萃取的方法。
14、反胶团：将表面活性剂加入有机溶剂中，当浓度超过临界胶团浓度时，形成亲水基团朝内、亲油基团朝外的、具有极性内核（polar core）的聚集体，称为反胶团。
15、超临界萃取技术：是以超临界流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，然后降压或改变温度析出产物的技术。
16、超临界流体：是高于临界温度和临界压力条件下存在的物质。在临界温度、临界压力以上，无论压力多高，流体都不能液化但流体的密度随压力增高而增加。
17、夹带剂：在超临界流体中加入少量与被萃取物亲和力强的组分，以提高其对被萃取物的选择性和溶解度，添加的这类物质称为夹带剂，也称改性剂或共溶剂。
四、简答
3、在溶剂萃取时，为什么要进行破乳化？
答：乳化是水或有机溶剂以微小液滴形式分散于有机相或水相中的现象。
乳化产生后会使有机溶剂相和水相分层困难，出现两种夹带：①发酵废液（萃余液）中夹带有机溶剂（萃取液）微滴，使目标产物受到损失；②有机溶剂（萃取液）中夹带发酵液（萃余液），给后处理操作带来困难。产生乳化有时即使采用离心机也往往不能将两相分离完全，所以必须破坏乳化。
5、在溶剂萃取时，如何防止乳化？乳化产生后，破乳的方法有哪些？
答：
（1）在萃取前，对发酵液进行过滤或絮凝沉淀处理，除去大部分蛋白质及固体微粒，防止乳化现象的发生。
（2）乳化产生后，破乳的方法有
①过滤或离心沉降法：如果乳化现象不严重，采用此法。
②变型法：针对乳状液类型和表面活性剂的类型，加入相反的表面活性剂，使乳状液转型，在未完全转型的过程中将其破坏。如在水包油型中加入亲油性表面活性剂，在油包水中加入亲水性表面活性剂。
③反应法：如已知乳化剂种类，可加入能与之反应的试剂，使之破坏沉淀。如对离子型乳浊液，可加入电解质。
④物理法：稀释，吸附，加热等，其中加热是常使用的方法。
9、反胶团萃取原理。
答：含有表面活性剂的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后，表面活性剂分散于有机溶剂相和料液两相界面，同邻近的蛋白质分子发生静电吸引而变形，接着两界面形成含有蛋白质的反胶团，然后扩散到有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。由于进入有机相的生物大分子被表面活性剂所屏蔽，从而避免了与有机溶剂直接接触而引起的变性、失活。
反萃取时，收集有机相后，加入少量纯水，直接添加盐类或者改变水相条件，使蛋白质从有机相中返回到水相中，实现反萃取过程。
10、在反胶团萃取中，当盐浓度超一定值后，萃取率很快下降，试分析原因。答：①离子强度增大后使蛋白质与反胶团内表面的静电引力减弱，从而减小了萃取率；
②离子强度增大后减弱了表面活性剂极性头之间的排斥，使反胶团变小，因而蛋白质难以进入其中。
③盐离子取代蛋白质，并使蛋白质从反胶团内盐析出来。
④盐离子与蛋白质或表面活性剂产生吸附作用，从而降低其溶解度。
11、超临界萃取的原理
答：溶质在超临界流体中的溶解度，与其密度有关，密度越大，溶解度越大。在临界点附近，微小的压力增加或温度下降，则超临界流体的密度大幅度增加，对溶质的溶解度将大幅度增加，有利于溶质的萃取。而在临界点附近，微小的压力下降或温度上升，则超临界流体的密度大幅度减少，对溶质的溶解度将大幅减少，有利于溶质的分离和溶剂的回收。
第五章膜分离技术
一、选择题
1、根据膜的材质，可将膜分为AB。
A. 固体膜
B. 液体膜
C. 天然膜
D. 合成膜
2、根据膜的结构，可将膜分为cd。
A. 反渗透膜
B. 超滤膜
C. 多孔膜
D. 致密膜
3、下列膜分离技术中，膜过滤分离机理为筛分效应的是BD。
A. RO
B. UF
C. NF
D. MF
4、下列膜分离技术中，截留物质为菌体、大病毒、细胞、微粒是D。
A. RO
B. UF
C. NF
D. MF
5、下列膜分离技术中，截留物质为生物大分子（如蛋白质、病毒），胶体物质的是B。
A. RO
B. UF
C. NF
D. MF
6、下列膜分离技术中，透过物质为水、单价盐、非游离酸的是C。
A. RO
B. UF
C. NF
D. MF
7、下列膜分离技术中，透过物质仅为水的是A。
A. RO
B. UF
C. NF
D. MF
8、RO和NF的区别是BCD。
A. 膜结构
B. 压力差
C. 分离机理
D. 截留和透过物质
9、下列膜分离技术中，传质驱动力为压力差的有AB。
A. RO和UF
B. NF和MF
C. ED和DL
D. Pervaporation
10、下列膜分离技术中，传质驱动力为电位差的有C。
A. RO
B. NF
C. ED
D. Pervaporation
11、下列膜分离技术中，传质驱动力为浓度差的有BD。
A. RO
B. DL
C. ED
D. Pervaporation
12、C表征膜对某一大分子溶质的截留能力。
A. 孔道特征
B. 水通量
C. 截留率σ
D. 截留分子量（MWCO）
13、表征膜性能的参数有ABCD。
A. 孔道特征和水通量
B. 截留率和截留分子量
C. pH适用范围和膜的抗压能力
D. 对热和溶剂的稳定性
14、关于浓差极化，下列选项说法正确的是BCD。
A. 浓差极化是不可逆的，影响膜的寿命
B. 提高渗透压，降低水通量
C. 降低膜的截留率
D. 产生结垢现象，造成物理阻塞，使膜逐渐失去透水能力
15、关于温度对膜过滤的影响，下列说法正确的是ABCD。
A. 温度升高，料液黏度下降，过滤速率较快
B. 温度应控制在生物分子和膜的稳定范围内
C. 一般为15～20℃和室温
D. 对低于10℃的料液，应适当预热。
16、在膜过滤中，关于水通量，下列说法正确的是AC。
A. 温度升高，水通量增加
B. 料液浓度增加，水通量增加
C. 流速提高，水通量增加
D. 膜两侧平均压力差增大，水通量增加
17、在膜过滤中，关于料液在系统中进行循环的推动力△P和膜两侧平均压力差△Pt对料液水通量的影响，下列说法正确的是ABCD。
A. 当△P△P较低时，通量较小，膜面上尚未形成浓差极化层，此时通量随压差成正比增大
B. 当△P逐渐增大时，膜面上开始形成浓差极化层，通量随压差而增大的速度开始减慢
C. 当△P继续增大时，浓差极化层浓度达到凝胶层浓度时，通量不随压差而改变。
D. △Pt对通量的影响与△P一致
18、引起膜的致密作用的主要原因是BD。
A. 料液浓度
B. 压力
C. 料液流速
D. 温度
19、引起膜的水解作用的主要原因是AD。
A. pH
B. 料液中的酶
C. 料液中的微生物
D. 温度
20、预防或减轻膜污染的方法有ABCD。
A. 根据膜污染的因素，对料液进行预处理
B. 选择对溶质吸附较少的膜
C. 改变膜的表面极性和电荷
D. 改变操作条件，如pH、温度、压力、溶质浓度
21、B所引起的通量衰减往往是不可逆的，只能通过清洗的处理方式消除，包括物理方法冲洗和化学药品溶液清洗等。
A. 膜的浓差极化
B. 膜的污染
C. 膜的凝胶极化
D. 膜的致密作用
22、关于液膜分离技术，下列说法正确的是ABCD。
A. 传质推动力大，速率高，且试剂消耗量少
B. 液膜的选择性好，分离效果显著
C. 液膜强度低，破损率高，难以稳定操
D. 液膜分离过程与设备复杂
23、液膜分离中的液膜是由ABCD 构成。
A. 膜溶剂
B. 表面活性剂
C. 流动载体（萃取剂）
D. 膜增强剂
24、阴离子交换膜AC 。
A. 属于对称膜
B. 属于非对称膜
C. 可交换的为阴离子
D. 可交换的为阳离子
25、在液膜制备中，关于膜溶剂的要求，以下说法正确的是ABC 构成。
A. 要求黏度适中
B. 对载体或产物有较大的溶解度，有利于萃取过程的优化
C. 水应有一定的相对密度差，以利于操作后期膜相与料液的分离
D. 化学性质活泼
26、在液膜萃取中，关于表面活性剂的浓度，下列说法正确的是ABD 构成。
A. 表面活性剂浓度适当，可增加液膜稳定性
B. 表面活性剂浓度适当，对目标产物萃取率提高
C. 表面活性剂浓度过高，液膜的厚度和黏度降低，对目标产物萃取率下降。
D. 需通过试验确定合适的表面活性剂浓度
27、在液膜分离技术中， C 对目标物质具有选择性输送作用，是实现分离传质的关键因素。
A. 膜溶剂
B. 表面活性剂
C. 流动载体（萃取剂）
D. 膜增强剂
28、非对称膜的支撑层CD 。
A. 与分离层材料不同
B. 影响膜的分离性能
C. 只起支撑作用
D. 与分离层材料相同
29、复合膜的支撑层AC 。
A. 与分离层材料不同
B. 影响膜的分离性能
C. 只起支撑作用
D. 与分离层材料相同
30、在液膜分离技术中，关于单纯扩散迁移，下列说法正确的是BCD 。
A. 分离具有选择性
B. 分离速率取决于溶质间的分配系数
C. 推动力为浓度差
D. 无浓缩效应
31、在液膜分离技术中，关于内相化学反应促进迁移，下列说法正确的是BC 。
A. 分离具有选择性
B. 分离速率取决内相化学试剂与溶质反应速率
C. 推动力为浓度差
D. 无浓缩效应
32、在液膜分离技术中，关于膜相载体促进迁移，下列说法正确的是ABCD。
A. 分离具有选择性
B. 载体具有能量泵作用
C. 逆浓度梯度进行
D. 分离效率高
33、在液膜分离技术中，关于膜相载体促进反向迁移，下列说法不正确的是
B 。
A. 载体常用离子交换剂，如季铵盐、磷酸烃脂等
B. 内相为水，供能离子存在于外相
C. 供能离子与目标产物电性相同
D. 运输单一离子
34、在液膜分离技术中，关于膜相载体促进正向迁移，下列说法不正确的是
C 。
A. 载体常用大环多元醚和叔胺
B. 内相为水，供能离子存在于外相
C. 供能离子与目标产物电性相同
D. 运输中性盐
35、在液膜分离技术中，从膜相的循环使用、节能及分离效率角度看，破乳化最适宜的方法是 D 。
A. 高速离心法
B. 加热法
C. 化学破乳法
D. 静电破乳法
36、乳化液膜的制备中强烈搅拌CD 。
A. 是为了让浓缩分离充分
B. 应用在被萃取相与W/O的混合中
C. 使内水相的尺寸变小
D. 应用在膜相与反萃取相的乳化中
37、在液膜分离青霉素时，膜相含有流动载体，内相含有碳酸钠溶液，外相（料液）含有柠檬酸溶液。关于青霉素萃取率，下列说法正确的是AC 。
A. 萃取率随碳酸钠浓度升高而增大
B. 萃取率随碳酸钠浓度升高而降低
C. 萃取率随柠檬酸浓度升高而增大
D. 萃取率随柠檬酸浓度升高而降低
二、填空
1、通常膜原料侧称为膜上游，透过侧称为膜下游。
2、电渗析的核心是离子交换膜。
3、根据膜断面的物理形态，可将固体膜分为对称膜、不对称膜和复合膜。
4、应用对称微孔膜，孔径为0.025～14μm，压力差为0.05～0.5MPa的膜分离技术为微滤（MF）。
5、应用不对称微孔膜，孔径为0.001～0.02μm，压力差为0.1～1MPa的膜分离技术为超滤（UF）。
6、应用不对称膜或复合膜，孔径为0.1～1nm，压力差为0.5～1MPa的膜分离技术为纳滤（NF）。
7、应用不对称膜或复合膜，孔径为0.1～1nm，压力差为1～10MPa的膜分离技术为反渗透（RO）。
8、渗透蒸发可用于传统分离手段较难处理的恒沸物及近沸点物系的分离。
9、应用离子交换膜，透过物质为小离子，截留物质为非离子和大分子化合物，驱动力为电位差的膜分离技术为电渗析（ED）。
10、应用非对称膜或离子交换膜，驱动力为浓度差，透过物质为离子和小分子有机化合物，截留物质为相对分子量＞1000的溶质或悬浮物的膜分离技术称为透析（DL）。
11、膜的孔道特征包括孔径、孔径分布和孔隙度。
12、较好的膜应该有陡直的截留曲线，可使不同相对分子量的溶质完全分离。
13、错流过滤是指料液的流动方向与膜平行；流动的剪切作用可大减轻浓差极化现象或凝胶层厚度，使透过通量维持在较高水平。
14、影响膜使用寿命的因素有膜的致密作用、膜的水解作用、膜的污染和膜的清洗。
15、减轻膜污染的方法有料液预处理、选择合适的膜或改变膜的表面性质和改变操作条件。
16、膜清洗后，如暂时不用，应储存在清水中，并加甲醛，以防止细菌生长。
17、液膜是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜。
18、表面活性剂在液膜中的作用有：增强液膜的稳定性和提高溶质在液膜中的扩散速率。
19、表面活性剂能否形成液膜，主要取决于亲水－亲油平衡值（HLB）。
20、非离子型表面活性剂的亲水－亲油平衡值（HLB）可按表面活性剂分子中亲水基质量分数的五分之一计算。
21、通常HLB=3～6的油溶性表面活性剂配制油膜；HBL=8～15的水溶性表面活性剂配制水膜。
22、液膜与生物膜在结构上有许多相似之处，含有表面活性剂的膜溶剂相当于生物膜的类脂体，流动载体（萃取剂）相当于生物膜中的蛋白质载体。
23、在液膜分离技术中，根据流动载体供能方式的不同，载体迁移分为反向迁移和同向迁移。
24、乳化液膜分离工艺流程一般由乳化液制备（制乳）、分离浓缩和破乳化三部分组成。
25、在乳化液膜分离工艺中，破乳化方法通常有：高速离心法、加热法、化学破乳法、静电破乳法。
26、液膜的种类有整体膜、单滴型液膜、乳状液膜、支撑液膜、流动液膜。
二、名词解释
1、膜分离技术：以选择性透膜为分离介质，通过在膜两边施加一个推动力（如浓度差、压力差或电位差等）时，使原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离提纯的目的。
2、电渗析：在盐的水溶液中置入阴、阳两个电极，并施加电场，则溶液中的阳离子将移向阴极，阴离子则移向阳极。如果在阴、阳两电极之间插入一张离子交换膜，则阳离子或阴离子会选择性地通过膜，这一过程就称为电渗析。
3、渗透蒸发：是指液体混合物在膜两侧组分的蒸气分压差的推动力下，透过膜并部分蒸发，从而达到分离目的的一种膜分离方法。
6、膜的水通量：表示纯水在一定压力和温度下，透过膜的速度，常以单位时间、单位膜面透过水的体积表示。
7、膜的截留分子量（MWCO）：表示达到一定截留率（σ通常为90%或95%）时，溶质的相对分子量。
8、浓差极化：在膜过滤时，随溶剂不断透过膜，大分子溶质被带到膜表面，但不能透过，就被截留在膜的表面上，造成膜面浓度升高，产生膜面到主体溶液之间的浓度梯度，这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体溶液中的现象称为浓差极化。
9、凝胶极化：在膜过滤过程中，当膜表面浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出形成凝胶层，这种现象称为凝胶极化。
10、膜污染：是由于固体粒子或料液中某些溶质在膜面或膜孔内吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞，使膜通量大幅度降低，分离性能变差，目标产物的回收率下降的现象。
11、液膜分离（萃取）技术：利用液膜把两个互溶的、但组成不同的溶液隔开，使其中一侧溶液中的溶质选择性地透过液膜进入另一则，实现溶质之间的分离技术。
12、乳状液膜系统：由膜相、外相和内相三相组成，膜相由烷烃物质组成，最常
见的外相是水相，内相一般是微水滴。
13、支撑液膜：将多孔高分子固体膜浸在膜溶剂（有机溶剂）中，使膜溶剂充满膜的孔隙而形成液膜。
14、反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到浓缩的效果，这种操作成为反渗透。
15、化学破乳：是向乳化液中加入极性破乳剂，吸附乳化液中的表面活性剂，从而降低乳化液的稳定性，实现破乳的目的。
16、静电破乳：利用高压电场的作用使乳液滴带电，在电场中电泳。在交变电场中的乳滴泳动使其受到不同方向的剪切作用而被破坏。
四、问答
1、渗透蒸发的分离机理及分离过程。
答：
分离机理：利用膜与被分离有机液体混合物中各组分的亲和力不同而有选择地优先吸附溶液某一组分及各组分在膜中扩散速度不同来达到分离的目的。
分离过程：由高分子膜将装置分为两个室，上侧为存放待分离混合物的液相室，下侧是与真空系统相连接或用惰性气体吹扫（把渗透组分的蒸气压控制到接近零）的气相室。混合物通过高分子膜的选择渗透，其中某一组分渗透到膜的另一侧。由于在气相室中该组分的蒸气分压小于其饱和蒸气压，因而在膜表面汽化。蒸气随后进入冷凝系统，通过液氮将蒸气冷凝下来即得渗透产物。
2、膜的浓差极化对生产有何影响？减少浓差极化有哪些措施？
答：
浓差极化：在膜过滤时，随溶剂不断透过膜，大分子溶质被带到膜表面，但不能透过，就被截留在膜的表面上，造成膜面浓度升高，产生膜面到主体溶液之间的浓度梯度，这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体溶液中的现象称为浓差极化。
影响：①提高渗透压，降低水通量；②降低膜的截留率；③产生结垢现象，造成物理阻塞，使膜逐渐失去透水能力。
措施：对处理液搅动、振动、错流以及加快液流速度等。
3、液膜分离技术机理。
答：
（1）单纯扩散迁移：料液中各种溶质浓度在膜相中的溶解度（分配系数）和扩散系数的差异，导致溶质透过膜相的速度不同而进行分离。
（2）内相化学反应促进迁移：在内相（反萃相）添加化学试剂，与溶质发生不可逆化学反应，使溶质在内相的浓度接近于零，使膜相两侧始终保持最大浓度差，促进溶质迁移，直到化学试剂反应完全。
（3）膜相载体促进迁移：在膜相中加入可与目标产物发生可逆化学反应的载体（萃取剂），目标产物与载体在膜相的料液一侧发生正向反应生成中间产物。此中间产物在浓差作用下扩散到膜相的另一侧，释放出目标产物。这样，目标产物通过载体的搬运从料液一侧转入到内相（反萃相），而萃取剂在浓差作用下从膜相的内相一侧扩散到料液相一侧，重复目标产物的跨膜输送过程。
4、分离产物为氨基酸（A）、供能离子为Cl－，流动载体用阳离子型季铵盐（C ＋Cl－）或大环多元醚（C）。根据以上信息，试说明液膜膜相载体促进正向迁移和反向迁移。
答：
（1）反向迁移：制备乳状液膜时，内相含高浓度Cl－，膜相中流动载体用阳离子型季铵盐（C＋Cl－），外相（料液）调节pH使氨基酸变成A－。Cl－由内相向外相扩散给载体提供了能量，使A－逆浓度由外相在载体作用下进入内相。供能物质Cl－与目标溶质A－迁移方向相反。
（2）正向迁移：制备乳状液膜时，内相为水，膜相中流动载体用大环多元醚（C），外相（料液）调节pH使氨基酸变成A＋，并含高浓度Cl－，并且Cl－浓度远高于A＋。Cl－由外相向内相扩散给载体提供了能量，使A＋逆浓度由外相在载体作用下进入内相。供能物质Cl－与目标溶质A＋迁移方向相同。
5、简述乳状液膜分离工艺流程。
答：
①制乳（乳化液制备）：先将表面活性剂、载体、膜增强剂等溶于油相（有机溶剂）中，然后向油相中加入含有水溶性试剂的水溶液，在高速剧烈搅拌（2000r/min）下使之乳化，形成油包水型小液滴。
②分离浓缩：将制成的乳化液加入待处理的料液中，适当搅拌使乳化液充分分散，形成（W/O/W）型乳状液。一定时间后，溶质便进入液膜内相。
③破乳化：萃取结束后，将乳化液与料液分离，需对乳化液实施破乳化，回收其中的目标产物。
6、乳状液膜萃取技术与反胶团萃取技术有何区别？
答：
（1）结构和化学组成不同
反胶团：反胶团膜相是由表面活性剂构成；内含1个微水相，微水相中的水来源于料液；外相为有机溶剂。
乳状液膜：乳状液膜膜相由膜溶剂（有机溶剂）、表面活性剂、流动载体、膜增强剂构成；内含多个微水相，微水相中的水或溶液不是来源于料液；外相为料液。（2）萃取原理不同
反胶团：蛋白质与表面活性剂静电吸引
乳状液膜：单纯扩散迁移、内相化学反应促进迁移、膜相载体促进迁移。（3）萃取过程不同
反胶团：含有表面活性剂的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后，表面活性剂分散于有机溶剂相和料液两相界面，同邻近的蛋白质分子发生静电吸引而变形，接着两界面形成含有蛋白质的反胶团，然后扩散到有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。反萃取时，收集有机相后，加入少量纯水，直接添加盐类或者改变水相条件，使蛋白质从有机相中返回到水相中，实现反萃取过程。
乳状液膜：
①制乳（乳化液制备）：先将表面活性剂、载体、膜增强剂等溶于油相（有机溶剂）中，然后向油相中加入含有水溶性试剂的水溶液，在高速剧烈搅拌下使之乳化，形成油包水型小液滴。
②分离浓缩：将制成的乳化液加入待处理的料液中，适当搅拌使乳化液充分分散，
形成（W/O/W）型乳状液。一定时间后，溶质便进入液膜内相。
③破乳化：萃取结束后，将乳化液与料液分离，需对乳化液实施破乳化，回收其中的目标产物。
（4）应用范围不同
反胶团：应用范围较小，在生物技术方面主要用于蛋白质分离。
乳状液膜：应用范围较广，在生物技术方面主要用于氨基酸、有机酸、抗生素、酶等蛋白质、生物活性物质等分离。
第六章结晶
一、选择题
1、关于溶质饱和度，下列说法正确的是C。
A. 在某一温度下，饱和度是恒定的
B. 当溶质浓度超过饱和度时，立即析出晶体
C. 在相同条件下，溶质晶体的半径越小，饱和浓度越大
D. 饱和度随温度升高而显著增大
2、关于溶质的过饱和度，下列说法正确的是BCD。
A. 是指溶质过饱和溶液的浓度
B. 是指溶质过饱和溶液的浓度与饱和溶液的浓度之比
C. 过饱和溶液可维持在一定的过饱和度范围内无晶体析出
D. 当过饱和度超过某一特定值时，过饱和溶液中就会自发形成大量晶核
3、在饱和与过饱和温度曲线上，自发成核区域是D。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
4、在饱和与过饱和温度曲线上，无晶体析出的区域是ABC。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
5、在饱和与过饱和温度曲线上，不会自发成核，但加入晶种时，结晶会生长，不会产生新晶核的区域是B。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
6、在饱和与过饱和温度曲线上，不会自发成核，但加入晶种后，在结晶生长的同时会有新晶核产生的区域是C。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
7、在饱和与过饱和温度曲线上，为了产品质量控制和提高晶体回收率，工业结晶操作应在B进行。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
8、对于溶质溶解度随温度变化不显著的体系，主要采用B进行操作。
A. 浓缩结晶
B. 等电点结晶
C. 化学反应结晶
D. 盐析结晶
9、在青霉素醋酸丁酯提取液中加入乙醇－醋酸钾溶液后，有晶体析出，这种方法为B。
A. 等电点结晶
B. 化学反应结晶
C. 盐析结晶
D. 浓缩结晶
10、在卡那霉素脱色液中，加入95%乙醇，有晶体析出，这种方法为C。
A. 等电点结晶
B. 化学反应结晶
C. 盐析结晶
D. 浓缩结晶
11、结晶过程中，溶质过饱和度大小 A 。
A. 不仅会影响晶核的形成速度，而且会影响晶体的长大速度
B. 只会影响晶核的形成速度，但不会影响晶体的长大速度
C. 不会影响晶核的形成速度，但会影响晶体的长大速度
D. 不会影响晶核的形成速度，而且不会影响晶体的长大速度
12、结晶初级成核速度N＝Ae－△Gmax/(RT)，△Gmax＝16πV2mσ3/3(RTln α)2，从公式可得到AD。
A. 在温度不变的情况下，饱和溶液不能自动成核
B. 过饱和度越高，成核中速度越高
C. 温度越高，成核速度也越高
D. 成核速度受温度和过饱和度综合影响
13、结晶初级成核速度公式N＝Ae－△Gmax/(RT)，△Gmax＝16πV2mσ3/3(RTlnα)2可知在温度不变情况下，α越高，成核速度越高。但在实际发现，随着α升高，成核速度呈先上升高后降低的现象，其原因是D。
A. 结晶溶液中含有杂质
B. 溶质扩散推动力变小
C. 溶质表面反应推动力变小
D. 系统黏度变大，分子运动减慢，成核速度下降
14、在饱和与过饱和温度曲线上，结晶二次成核出现在C。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
15、在饱和与过饱和温度曲线上，结晶初级成核出现在D。
A. 稳定区
B. 第一介稳区
C. 第二介稳区
D. 不稳定区
16、根据结晶动力学理论，结晶溶液过饱和度高，结晶速率越快，在工业结晶操作时，应选择AD的最高过饱和度。
A. 不影响结晶密度（质量）
B. 结晶成核速率
C. 结晶生长速率
D. 不易产生晶垢
17、结晶溶液中，杂质对结晶的影响有C。
A. 杂质浓度低，对结晶无明显影响
B. 杂质浓度高，影响结晶纯度
C. 杂质浓度高，改变晶习
D. 杂质浓度高，影响结晶的理化性质和生物活性
二、填空
1、纯净的过饱和溶液可维持在一定的过饱和度范围内无晶体析出的状态称为介稳状态。
2、当过饱和度超过某一特定值时，过饱和溶液中就会自发形成大量晶核，这种现象称为成核。
3、在饱和与过饱和温度曲线上，第一介稳区内不会自发成核，当加入结晶颗粒时，结晶会生长，但不会产生新晶核，这种加入的结晶颗粒称为晶种。
4、溶液达到过饱和是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。
5、在结晶操作时，温度变化（冷却、蒸发速度）应与结晶生长速率相适应，维持一定的溶液过饱和度。
6、当结晶速度过大时，常发生若干颗晶体聚结成为“晶簇”现象，此时易将母液等杂质包藏在内，或因晶体对溶剂亲和力大，晶格中常包含溶剂。
7、为防止晶簇现象产生，在结晶过程中可以进行适度搅拌。
8、晶体的生长过程由溶质扩散和晶体表面化学反应组成。
9、晶体中吸藏的杂质和晶格中的有机溶剂可以通过重结晶的方式除去。
10、结晶时，如果杂质与晶体具有相同晶形（晶习）时，称为同晶现象。
生物工程下游技术生物工程下游技术的定义 指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 实质：是研究如何从混合物中把一种或几种物质分离出来的科学技术。 1.生化工程分离技术 预处理 结晶干燥 离心法：离心过滤、离心沉降、超离心 萃取法：有机溶剂、双水相、液膜、反胶团、超临界 层析法：凝胶过滤层析、反相层析、亲和、疏水相互作用、聚焦、离子交换 膜分离：微滤、超滤、 反渗透、透析、电渗透 2.生物物质常用的分离技术 氨基酸：结晶和离子交换法 蛋白质和多肽：离子交换层析、电泳 糖类：吸附层析 脂质：有机溶剂萃取、超临界流体萃取和层析 抗生素：有机溶剂萃取、离子交换、结晶和吸附层析 3. 生物分离方法的选择与评价 原则： 步聚少，次序合理，产品规格（注射，非注射），生产规模，物料组成，产品形式，产品稳定性，危害性，物性：溶解度、电荷、分子大小、功能团、稳定性、挥发性，废水处理 4.浓缩率：浓缩程度一般用浓缩率(concentration factor)表达，是一个以浓缩为目的的分离过程的最重要指标。浓缩率为m，mt=mx则目标产物未得到任何程度的分离纯化。 5.分离因子：分离因子又称分离系数。产品中目标产物浓度越高，杂质浓度越低，则分离因子越大，分离效率越高。 6. 回收率：无论是以浓缩还是以分离为目的操作过程，目标产物均应以较大的比例回收, 回收率R：
生物分离操作多为间歇过程（分批操作），若原料液和产品溶液的体积分别为VC和VP。 1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？ 2 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？ 3 分离纯化的回收率与浓缩率如何计算？ 4 现代生物分离工程研究方向有哪些特点？ 5 分离纯化指标有哪些? 简述pH对发酵液过滤特性的影响，并举例说明。 答：（1） pH直接影响发酵液中某些物质的电离程度和电荷性质，因此适当调节pH值可以改善发酵液的过滤特性。（2）氨基酸和蛋白质在酸性条件下带正电，碱性条件下带负电，等电点时净电荷为零，两性物质在等电点下的溶解度最小，等电点沉淀法在生物工业分离中广泛使用。（3）如味精生产，利用等电点沉淀法提取谷氨酸，一般蛋白质也在酸性范围达到等电点；膜分离中可通过调整pH 值改变易吸附分子的电荷性质，减少膜堵塞和膜污染；此外，细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在特定pH下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于过滤进行。 第二章 1.预处理的目的：促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率： ⑴改变发酵液的物理性质，包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸，降低液体黏度。 ⑵相对纯化，去除发酵液中的部分杂质（高价无机离子和杂蛋白质），以利于后续各步操作。 ⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）； 2.预处理的方法 凝聚和絮凝 加热法 调节悬浮液的pH值 杂蛋白的去处 高价无机离子的去处 助滤剂 反应剂 3凝聚与絮凝：.凝聚与絮凝处理过程就是将化学药剂预先投加到悬浮液中，改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，破坏其稳定性，使其聚集起来,增大体积以便固液分离。 凝聚和絮凝技术常用于菌体细小而且黏度大的发酵液的预处理中。 凝聚和絮凝是两种方法，两个概念。
生物技术制药试卷A 一、名词解释：（本题共10小题，每小题5分，共计50分） 1、生物药物：是指利用各种生物材料，综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、抗生素：由微生物产生，在低浓度下能杀灭和抑制病原体，但对宿主不会产生严重的副作用的物质，或使用化学方法半合成的衍生物和全合成的仿制品。广义的抗生素还包括一些抗肿瘤药、杀虫剂和除草剂。 3、补料分批发酵：是指将种子接入发酵反应器进行培养，经过一段时间之后，间歇式地、或者连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的方法。 4、限制性内切酶：生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它是可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的，故名限制性内切酶。 5、载体：将外源目的DNA导入受体细胞，并能自我复制和增殖的工具。 6、转化细胞系：正常细胞经过某个转化过程，失去正常细胞的特点而获得无限增殖能力的细胞系。 7、微载体培养：将细胞吸附于微载体表面，再在培养液中进行悬浮培养，使细胞在微载体表面生长成单层的方法称为微载体培养法。 8、毛状根：受到发根农杆菌感染后形成的根组织，易于培养，改变了植物的次生代谢。毛状根生长快速和次级代谢产物含量高，特别适用于从木本植物和难于培养的植物中得到较高含量的次级代谢产物。
9、气升式反应器：没有搅拌，气体通过喷管进入剪切力更小，主要用于悬浮细胞的分批式培养，近年开发用于贴壁细胞的微载体培养，并进行半连续、连续和灌流式培养。 10. 酶固定化：指经物理或化学方法处理，使酶（细胞）限制或固定于特定空间位置，使之不但能连续发挥催化作用，而且反应后酶又可以反复利用的技术。 二、简答题（本题共5小题，每小题8分，共40分） 1. 简述生物药物新药的研发流程。 答：新药研究和开发的主要过程： (1)确定研究计划； (2) 准备候选菌株； (3) 选择合适药理模型初筛（摇瓶）、复筛（小型发酵）体外试验、细胞试验； (4) 提纯有效成分进行化学分析； (5) 精制样品（中型发酵）； (6) 临床前Ⅱ期(Preclinical Ⅱ) ； (7) Ⅰ期临床(Preclinical I)； (8) Ⅱ期临床(Preclinical Ⅱ)； (9) Ⅲ期临床(Preclinical Ⅲ)； (10) 注册申请上市、试生产； (11) 售后监测(Post－marketing surveillance)。 2.简述生物药物的优点和缺点。 答：生物药物是指利用各种生物材料，综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 优点：
省高等教育自学考试大纲 课程名称：生物工程下游技术课程代码：6705 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 生物工程下游技术这门课程适合于理工科专业生物工程专业进行学习。本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术是对于由生物界自然产生的生物体或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应、微生物转化等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术，也称为下游工程或下游加工过程，是生物技术产品产业化的必经之路。目前所指的下游技术大多数属于“物质分离”畴。主要研究的是物质分离的方法原理及相关的仪器设备。生物工程下游技术这门课程涉及到物理，化学，生物化学，发酵工程，生物工程与设备等多门学科。 二、课程目标与基本要求 通过学习生物工程下游技术这门课程应掌握以下基本知识点： 1.生物工程下游技术的研究对象和发展历程 2.下游技术的理论基础 3.发酵液预处理，微生物细胞破碎方法和设备 4.溶剂萃取和浸取，超临界流体萃取，双水相萃取，反胶团萃取，膜分离过程，液膜分离，离子交换法，色谱法等主要分离单元操作技术及分离过程的特点，工艺设计与设备选型通过学习了解各种分离方法的原理，适用围，熟悉常用分离设备的操作，在实际应用中可以选择合适的分离方法对仪器进行操作达到分离的目的。通过学习，具备对生物产品的分离、纯化技术的应用能力，及对生物物质提纯最佳方案的设计能力。 三、与本专业其他课程的关系 本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术对各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术。在生物工程专业课程的学习中，是一门将生物工程上游技术应用到实际生产中所需要借助的手段。 《物理学》，《无机化学》，《有机化学》，《物理化学》等基础课是这门课程的基础，《微
生物工程下游技术复习题 第一章绪论 生物下游加工过程的几个阶段 预处理和固液分离, 提取（初步分离）, 精制（高度纯化）, 成品制作. 评价分离效果的重要参数:纯度，回收率，浓缩率。
第二章发酵液预处理和固液分离 主要名词：凝聚、絮凝 凝聚：指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象； 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大絮凝团的过程。1.改变发酵液过滤特性的方法 调酸（等电点），热处理，电解质处理，添加凝聚剂，添加表面活性物质，添加反应剂冷冻-解冻，添加助滤剂 2.发酵液的相对纯化 （1）高价无机离子的去除方法 （2）杂蛋白的去除方法 沉淀法，变性法，吸附法。 3常用的固液分离方法： 重力沉降，浮选，旋液分离，介质过滤，离心。 （1）离心 离心机种类：碟片式。管式。倾析式。 （2）过滤（澄清过滤，滤饼过滤） 过滤机种类：按推动力分为4种重力过滤，加压过滤，真空过滤，离心过滤。 板框压滤机，真空转鼓过滤机 第三章细胞破碎和包涵体复性 细胞破碎的主要方法和适用对象，了解基本机理
方法：珠磨法原理：进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂（直径小于1mm）一起快速搅拌或研磨，研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞，使细胞破碎，释放出内含物。在珠液分离器的协助下，珠子被滞留在破碎室内，浆液流出从而实现连续操作。 高压匀浆法原理：利用高压使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎，细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时，每秒速度高达几百米，高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上，被迫改变方向从出口管流出。不适用范围：易造成堵塞的团状或丝状真菌，较小的革兰氏阳性菌，含有包含体的基因工程菌（因包含体坚硬，易损伤匀浆阀） 珠磨法固体剪切作用可达较高破碎率，可较大规模操作，大分子目的产物易失活，浆液分离困难 高压匀浆法液体剪切作用可达较高破碎率，可大规模操作，不适合丝状菌和革兰氏阳性菌 超声破碎法液体剪切作用对酵母菌效果较差，破碎过程升温剧烈，不适合大规模操作X-press法固体剪切作用破碎率高，活性保留率高，对冷冻敏感目的产物不适合 酶溶法酶分解作用具有高度专一性，条件温和，浆液易分离，溶酶价格高，通用性差化学渗透法改变细胞膜的渗透性具一定选择性，浆液易分离，但释放率较低，通用性差渗透压法渗透压剧烈改变破碎率较低，常与其他方法结合使用 冻结融化法反复冻结-融化破碎率较低，不适合对冷冻敏感目的产物 干燥法改变细胞膜渗透性条件变化剧烈，易引起大分子物质失活 第四章沉淀法 1.蛋白质的表面特征 蛋白质组成 20种氨基酸构成的两性高分子电解质，包括疏水性氨基酸和亲水性氨基酸 蛋白质折叠趋势 疏水性氨基酸：向内部折叠的趋势 亲水性氨基酸：分布于蛋白质外表面的趋势 结果 在蛋白质三维结构中仍会有部分疏水性氨基酸残基暴露于表面，在蛋白质表面形成一定的疏水区
实验一 生物制品中水分的测定 干燥制品中水分含量的高低，直接影响冻干制品的质量和保存效期。冻干血浆水分含量愈低忿好，能使保存期延长，不易变性。活菌苗含水量过高，易造成活菌死亡或蛋白变性．使制品失效。但含水量过低，能使菌体脱水，同样会造成活菌死亡，降低效力。 方法一 直接干燥法 1、实验原理 基于生物制品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱重中的分压,使制品中的水分蒸发出来,同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,制品干燥的速度取决于整个压差的大小。 2、适用范围 本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量,故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分且对热稳定的各种冻干制品。 3、样品的制备、测定及结果计算 ①样品必须磨碎，全部经过20~40目筛，混匀。在磨碎过程中，要防止样品水分含量变化。一般水分在14%以下时称为安全水分，即在实验室条件下进行粉碎过筛等处理，水分含量一般不会发生变化。但要求动作迅速。制备好的样品存于干燥洁净的磨口瓶中备用。 ②测定时，精确称取上述样品2~10 g （视样品性质和水分含量而定），置于已干燥、冷却并称至恒重的有盖称量瓶中，移入95~105℃常压烘箱中，开盖2~4小时后取出，加盖置干燥内冷却0.5小时后称重。再烘1小时左右，又冷却0.5小时后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg 即算恒重。 ③测定结果按下式计算： 水分（%）= % 式中m 1 ----------干燥前样品于称量瓶质量，g m 2 ---------干燥后样品与称量瓶质量，g m 3 --------- 称量瓶质量 ， g 4、 操作条件选择 操作条件选择主要包括:称样数量,称量皿规格,干燥设备及干燥条件等的选择. ①称样数量：测定时称样数量一般控制在其干燥后的残留物质量在1.5~3g 为宜。对于水分含量较低的生物制品，将称样数量控制在3~5g 。 ②称量皿规格：称量皿分为玻璃称量瓶和铝质称量盒两种。前者能耐酸碱，不受样品性质的限制，故常用于干燥法。铝质称量盒质量轻，导热性强，但对酸性食品不适宜，常用于减压干燥法。称量皿规格的选择，以样品置于其中平铺开后厚度不超过皿高的1/3为宜。 1003 121?--m m m m
华南师范大学实验报告 学生姓名：黎嘉俊学号：008 专业：生物工程年级、班级：10工程一班课程名称：生物工程下游技术实验实验项目：黑曲霉β-D甘露聚糖 酶的纯化 实验类型：□验证□设计□综合实验时间：2013年9月17日 实验指导老师：江学文实验评分： 一．实验目的 < 1、粗酶的制备 2、硫酸铵分级沉淀 3、透析袋的处理方法和使用 二．原理 1、盐析原理：中性盐浓度增高到一定数值时，使水活度降低，进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和，水化层逐渐被破坏，最终引起蛋白质分子间相互聚集并从溶液中析出。 2、透析袋脱盐：酸性β-甘露聚糖相对分子质量为39000和40000，选择MWCO（切割分子量或截留分子量）14000的透析袋，透过掉分子量小于1000的蛋白质；并借助分子扩散脱盐。 三．实验试剂和器材 纱布1卷、脱脂棉1包、琼脂条1包、透析袋MWCO（分子量）7000 [ 四．实验步骤
1、将黑曲霉菌株斜面接种三角瓶固体发酵培养基,℃恒温培养 72 h。 2、称取10克发酵麸曲，加100毫升的醋酸缓冲液，温度℃，转速135rpm，摇 床摇60 min后，用￠15㎝滤纸过滤。 3、取滤液40毫升，在不断搅拌下分步加入（NH4）2SO4 克（待加入部分溶解 后再加入剩余部分）。 4、置冰箱中5℃下静止沉淀过夜。 5、标准曲线的绘制：分别吸取%标准甘露糖溶液、、、、，分别定容至50ml。 再分别吸取上述溶液各于试管中各加,5-二硝基水杨酸显色液（DNS试剂）， 煮沸5min（另作1管对照，取蒸馏水，加试剂，同样煮沸5min）。冷却后， 用721型分光光度计在530nm波长下比色，记录各管的光密度值，以光密 度作纵坐标，对应标准葡萄糖溶液含糖的毫克数为横坐标，绘制标准曲线。五．实验结果 （ 0.1%标准甘露糖溶液体积/ml0246810 OD100.0970.4150.873 1.254 1.674 OD200.0970.4160.873 1.256 1.674 OD300.0970.4150.874 1.256 1.674 OD平均值00.0970.4153330.873333 1.255333 1.674 OD标准差000.0005770.0005770.0011550
第一章 1.生物产品的哪些特性制约了下游技术的可选范围？ 1生物物料2产品稳定性、产品性质、产品共存物性质的要求。 2.生物工程下游技术分哪几个阶段？ 四个阶段：预处理；提取（初步分离）；精制（纯化）；成品制作。 3.生物工程下游技术的特点有哪些？ 快速分离、保证纯度、高选择性、分离步骤多、需要高度浓缩。 4.生物工程纯化过程选择依据有哪些？ 生产成本要低、工艺步骤要少、操作程序合理、适应产品的技术规格、生产要有规模、产品具有稳定性、环保和安全要求、生产方式。 第二章下游技术的理论基础 1下游技术中都存在哪些过程？ 物理学过程；化学过程；生物学过程。 2下游技术中物理过程按物理化学原理有哪些分类？ @根据相性质分为：机械分离（非均相）：过滤、重大沉降、离心；传质分离（均相）：均相。 @物理化学原理：平衡分离：1.气体传质：吸收2.气液传质：精馏3.液液传质：萃取4.液固传质：浸取、结晶、吸附、离子交换、色谱分析 5.气固传质：干燥、吸附、升华；速率分离（差速分离）：1.膜分离：超滤、反渗透、电渗析2.均分离：电泳、磁泳、离心沉降。 3什么是对流传递扩散传递及扩散传递的重要性？ 对流传递是由流体的宏观运动引起；扩散传递分为分子传递（由分子的随机热运动引起）和涡流传递（由微团的脉动引起）尽管对流传质速度要扩散传质速度大很多，但在很多情况下，扩散传递都是非常重要的，特别是存在异相界面物质传递的情况下，物质在异相界面间境界膜中的扩散速率往往成为物质传递速率的限制性因素。 4生物反应器的放大原则？ 几何相似、恒定等体积功率放大、恒定传氧系数放大、恒定剪切力恒定叶端速度放大、恒定的混合时间放大。 第三章发酵液的预处理1发酵液预处理的目的？ 固液分离（分离菌体及其它悬浮颗粒）、除去一些可溶性杂质、改变滤液的性质以利于后续的提取与精制。 2发酵液预处理的方法有哪些？并简述各种方法的原理特点和应用36 降低液体黏度（加水稀释法、加热法）、凝聚和絮凝法、调节PH法、加入助滤剂法、加吸附剂法或加盐法（加入反应剂）。 3发酵液进行过滤的目的是什么？影响发酵液过滤速度的因素有哪些？ 目的：以压力差为推动力，依靠过滤介质将固体和液体分离 影响因素：1.从进料侧至过滤介质另一侧的压力降2.过滤面积3.滤饼阻力（厚度、颗粒大小）4.滤液黏度5.过滤介质和初始滤饼层的阻力。4发酵液过滤的方法有哪些？ 并简述各种方法的类型特点和应用39 方法：常压过滤、加压过滤、真空过滤、离心过滤。 5如何进行过滤介质的选择和条件的优化？ 过滤介质除具有过滤作用外，还是滤饼的支撑物，它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。合理选择过滤介质取决于许多因素，其中过滤介质所能截留的固体粒子大小以及对滤液的透过性是过滤介质最主要的技术特性过滤介质种类1.织物介质：绵、丝、毛、麻等2.粒状介质：硅藻胶、活性炭、白土 3.多孔固体介质：多孔陶瓷、玻璃、塑料4.微孔纤维素和金属薄膜介质：醋酸纤维素 过滤条件的优化：1.改善发酵液物理性质：降低滤饼比阻、降低发酵液黏度、降低固体浓度、热处理 2.改善设备结构：扩大设备尺寸、增加过滤面积。 6发酵液的构成？ 微生物（菌体）、残存的固体培养基、未被微生物完全利用的糖无机盐蛋白质以及微生物的各种代谢产物。 7发酵液特性有哪些？ 1目标产物浓度普遍较低，悬浮液中大部分是水2菌体细胞等固体粒子的性质差异较大，且具有一定的可压缩性3菌体细胞等悬浮颗粒小，其相对密度和液相相近4液相黏度大，多为非牛顿型流体5性质不稳定易随时间变化，如易受空气氧化微生物污染蛋白质酶水解等作用的影响。
1.请描述生物工程下游技术的一般工艺流程，并分析各步可采用方 法及其原理 按生产过程分，下游技术工艺过程大致可分为4个阶段，即预处理、提取（初步分离）、精制（纯化）、成品制作。 发酵液→预处理→细胞分离→细胞破壁→碎片分离→提取→精制→成品制作加热过滤匀浆法离心沉淀(重)结晶浓缩 调PH 离心研磨法双水相吸附离子交换干燥 絮凝膜分离酶解法膜分离萃取色谱分离无菌加工 超滤膜分离成型 结晶 （1）预处理和固液分离 加热法：加热可降低液体黏度，只适用于产物对热较稳定的发酵液。在适当的温度和受热时间下可使菌体或蛋白质凝聚形成较大颗粒的凝聚物，改善发酵液固液分离特性。加热是蛋白质变性凝固的有效方法。 调节PH法：PH直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，调节PH可以改变菌体和蛋白质的带电性质，从而改变其过滤特性。蛋白质属于两性电解质，两性电解质在溶液中的PH处于等电点时分子表面净电荷为零，导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏，分子间引力增加溶解度最小。因此，调节溶液的PH，可使蛋白质溶解度下降而析出，这是除去蛋白质的有效方法。改变PH，还能使蛋白质变性凝固。 絮凝：在某些高分子絮凝剂的存在下。基于桥架的作用，使胶粒形成絮凝团的过程。 （2）提取（初步分离）
沉淀：在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低，生成无定形固体从溶液中析出的过程。原理：沉淀分离就是通过沉淀，在固-液分相后，除去留在液相或沉积在固相中的非必要成分。 吸附：吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。吸附的原理：固体内部分子所受分子间的作用力是对称的，而固体表面分子所受力是不对称的。向内的一面受内部分子的作用力较大，而表面向外一面所受的作用力较小，因而当气体分子或溶液中溶质分子在运动过程中碰到固体表面时就会被吸引而停留在固体表面上。 萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。原理：利用各物质在不同溶剂中具有不同的溶解度的原理来达到将目标产物分离纯化的目的。 超滤：超滤是利用膜的透过性能，在静压差的推动力作用下，达到分离离子、分子及其某种微粒目的的膜分离技术。原理：超滤是一种筛分过程，在一定的压力作用下，含有大小分子溶质的溶液流过超滤膜表面时，溶剂和小分子物质（如无机盐类）透过膜，作为透过液被收集起来；而大分子溶质（如有机胶体）则被膜截留而作为浓缩液被回收。 结晶：将形成晶型物质的过程称为“结晶”。原理：通过结晶溶液中的大部分杂质会留在母液中，再通过过滤、洗涤即可得到纯度高的晶体。 （3）精制（纯化）
生物制品检验技术实验总结报告 前言： 生物制品是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人工原组织和液体等生物材料制备的。用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品[1]。 一、概述： 生物制品的种类，根据采用的材料、制法或用途不同，可分为六类：疫苗类药物、抗毒素及抗血清类药物、血液制品、重组DNA制品、诊断制品以及其他制品[2]。生物制品的特点，分子量不是定值、生化法结构确证、需检查生物活性、要求安全性检查、需做效价测定[3]。生物制品检验的性质是运用化学或生物化学的方法和技术来研究生物制品的质量及其控制方法，是一门研究和开发生物制品及其质量控制的“技术学科”[4]。此次生物制品检验技术实验主要包括生物制品中水分的测定、生物制品中蛋白质含量的测定、氨基酸的分离鉴定。 二、实验原理： 实验一生物制品中水分的测定 此次实验运用直接干燥法测量奶粉中水分的含量。其原理基于生物制品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱重中的分压,使制品中的水分蒸发出来,同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,制品干燥 的速度取决于整个压差的大小[5]。 实验二生物制品中蛋白质含量的测定 此次实验运用经典的凯氏定氮法测量蛋白质含量，其原理是样品用浓硫酸消化时，其中的含氮有机物分解放出氨，氨与硫酸化合生成硫酸铵。在消化时常加入硫酸铜和硫酸钾作催化剂，以加速分解速度并提高消化的温度。消化完毕，加入强碱使消化液中的硫酸铵分解，放出氨。利用蒸汽蒸馏法，用硼酸溶液吸收蒸馏出来的氨，氨与硼酸溶液中的氢离子结合生成离子，使吸收液中的氨离子浓度下降，然后用标准酸溶液滴定，使吸收液中的氢离子恢复到原先的浓度，即可从消耗的酸量，计算样品中的含氮量。样品消化，蒸馏的化学反应可归纳如下[16]：
第三章 发酵液预处理与固液分离 1.加水稀释法 （稀释后要过滤速率提高的百分比要大于加水量） 1.降低液体黏度 2.加热法 2.调整PH （如利用蛋白质的等电点） 3.凝聚：在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电 位下降，而使胶体体系不稳定的现象。 过滤特性改变 凝聚值越小，凝聚能力就越强 絮凝：在有些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大 絮凝团的过程。 混凝：包括上述两种方法。 4.加入助滤剂 （最常见的是硅藻土） 5.加入反应剂 1. Ca 2+ : 加草酸钠 除杂 Mg 2+ :加三聚磷酸钠 C a 2+ ：加黄血盐 1.沉淀法 2.杂蛋白的除去： 2.变性法 （有加热法，调PH ，加酒精， 丙酮等有机溶剂或表面活性剂 等。） 3.吸附法 (加入某些吸附剂或沉淀剂吸附 杂蛋白而除去) 1.离心 公式：Q=v ω2Z g d v L S ?-=μ ρρ18)(2 固液分离手段 θπctg r r g n Z )(323132-= 2.过滤 （1）板框过滤机 （适合固体含量在１％—１０％的悬浮液 的分离） （２）真空转鼓过滤机 （适合固体含量大于１０％） （３）硅藻土过滤机 （适合固体含量小于０．１％）
第五章细胞破壁 细胞破壁１．破壁方法：（１）珠磨法原理：进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小 珠，石英砂，氧化铝等研磨剂一起快速搅拌或 研磨，研磨剂，珠子与细胞之间的互相剪切， 碰撞，使细胞破碎。 （2 ）高压匀浆法原理：利用高压使细胞悬浮液通过针形阀，由 于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破 碎。 是大规模细胞破碎的常用方法。 （3）超声破碎法（适合实验室用） （4 ）酶溶法 1 .外加酶法 2. 自溶法（1）加热法 （2）干燥法 （5）化学渗透法 2.破碎率的测定（1）直接测定法破碎前利用显微镜计数器直接计数 破碎后用染色的方法把破碎的细胞与未受损 的细胞分开。即可直接计算破碎率。 （2）目的产物测定法通过测定破碎液中目的产物的释放量 来估算破碎率。 （3）导电率测定法根据导电率随着破碎率的增加而呈线性 增加 第五章．溶剂萃取与浸取 一、溶剂萃取过程的理论基础： ——是把目标物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相中。如把水相中的醋酸抽提到醋乙酯中。 1．萃取溶剂的选择 根据萃取目标产物的介电常数，寻找极性相接近的溶剂为萃取溶剂。好的溶剂应满足以下要求： ①萃取容量大，单位体积萃取溶剂能萃取大量产物； ②选择性好，只萃取产物而不萃取杂物； ③有利于相的分散和两相分离，与被萃取相互溶度小，且粘度小，界面传力小 ④易回收和再生； ⑤化学致定性好，不易分解，对设备腐蚀性小； ⑥经济性好，价廉易得； ⑦安全性好，闪点高，对人体无毒或低毒。
动物生物反应器 专业：生物技术班级：093姓名：贺霞霞 一、概述 1、生物反应器：生物反应器是利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。 2、内容：生物反应器听起来有些陌生，基本原理却相当简单。胃就是人体内部加工食物的一个复杂生物反应器。食物在胃里经过各种酶的消化，变成我们能吸收的营养成分。生物工程上的生物反应器是在体外模拟生物体的功能，设计出来用于生产或检测各种化学品的反应装置。或者说，生物反应器是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。 生物反应器（bioreactor）经历了三个发展阶段：细菌、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器的出现之所以受到人们极大的关注，是因为它克服了前两者的缺陷，即细胞基因工程产物往往不具备生物活性，必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后才能成为有效的药物，而细胞基因工程又因为的培养条件要求相当苛刻、成本太高而限制了规模生产。另外，转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等，由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。其中，转基因动物乳腺生物反应器的研究最为引人注目。 二、动物生物反应器的介绍 1、转基因动物与生物反应器
《生物工程下游技术实验》讲义 实验项目一：“超氧化物歧化酶SOD的分离纯化技术” 实验一：植物超氧化物歧化酶（SOD）活性测量(6学时) 过程 1.每组30g绿豆,洗涤，蒸馏水浸泡过夜，倒去浸泡的水，加入300 ml蒸馏水液，匀浆 机匀浆，二层纱布过滤，离心（3000 rpm）得清液，取少量清液进行SOD活性及蛋白质含量测量，计算材料中SOD总活性单位及比活性单位（units/mg Pr）。 2.所得清液测量其总体积，缓慢加入硫酸铵至35%饱和度（查一般实验手册,约 19.4g/100ml清液），5℃冰箱中静置备用下一实验。 SOD活性的测定：（二种方法取一种，本次实验用前者，要求理解后者的原理） ●邻苯三酚自氧化法：这是最简单的一种检测方法，但干扰因素较多。 ●NBT光化还原法：比较稳定，但受酚类物质干扰。 一、利用连苯三酚自氧化测SOD活性的方法 溶液配制： 1，连苯三酚：630 mg------→100 ml 10 mmol/L HCl (0.085 ml 36%的浓HCl ，用蒸馏水配成100 ml)。共配500ml. 2，pH 8.30 50 mmol/L Tric-HCl： A) 0.1 mol/L Tris: 12.114g-----1000 ml (储备液) B) 0.1 mol/L HCL: 浓盐酸稀释得到（8.5 ml 36%的浓HCl ，用蒸馏水配成1000 ml）(储 备液) ●0.05mol/L pH 8.3: 500ml A+199ml B-------定容到1000ml.. 操作： 25?C，3 ml 50 mmol/L pH8.30 的Tric-HCL 缓冲液，加入10 μl 50 mmol/L 连苯三酚（具体加入量应每次测量前校正，加入的原则是使下面的A325变化控制在0.07 ／min左右），迅速摇匀，倒入光径1 cm的比色杯(应该用石英杯)中，每３０秒测一次Ａ３２５值，自氧化速率的变化（?Ａ）控制在0.07 ／min左右，加入酶液后再测连苯三酚自氧化速率的变化（?Ａ’），酶量的加入控制在使加样后的?Ａ’在0.035/min左右。（以上?Ａ?Ａ’的变化值不需特别严格，?Ａ只要控制在0.1以下0.04以上，?Ａ’变化在?Ａ的约一半左右即可） 一个SOD活性单位（连苯三酚单位）：在以上条件下，加入酶如果在一分钟时间能抑制连苯三酚自氧化速率的一半，此时所加的酶量就为一个SOD的酶活性单位（unit，U）。
一、高速离心机 原理：离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。其主要 分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。过滤式离心机的主要原理是通过高速运转 的离心转鼓产生的离心力（配合适当的滤材），将固液混合液中的液相加速甩出转鼓，而将固相留在转鼓内，达到分离固体和液体的效果，或者俗称脱水的效果。沉降式离 心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力，加快混合液中不同比重成 分（固相或液相）的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。高 速冷冻离心机一般最大转速为10000～30000rpm，最大相对离心力为90000×g左右，最大容量可达3升，分离形式也是固液沉降分离，转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头、一般都有制冷系统，以消除高速 旋转时转头与空气之间摩擦而产生的热量，离心室的温度可以调节和维持在0～40℃，转速、温度和时间都可以严格准确地控制，并有指针或数字显示 使用方法：一、离心机的准备： 在离心操作前必需首先准备好离心机。备机包括：1.机型的选择：即根据具体的实 验要求选择水平式离心机或斜角式离心机。2.离心套筒的准备：检查离心套筒内是否 有橡皮缓冲胶垫，胶垫上若附着碎玻璃等杂物应清除。3. 离心机检查：检查离心机安 放是否平稳，转轴是否牢固，润滑是否良好，离心腔内有无异物，缸盖能否锁紧等。 二、电源的准备 电源应选择与离心机使用说明书相吻合的电源，电原插座必须有地线以保证离心安全。若实验室没有合适的电源，则应重新安装电源线，电源插座应靠近离心机以方便 操作。 三、平衡附件的准备 平衡附件包括：1.天平：普通离心机用1／1000的台秤进行离心平衡，台平上固定两个等重的烧杯，以备平衡之用。2.离心管和配平管：离心管用于装离心液，配平管 用于装配乎液 (注意：配平管的长度一般不宜超过离心管的长度，以避免水平离心时被转轴打碎)。3.烧杯与皮头吸管：烧瓶用来盛配平液，皮头吸管用来吸配平液进行配平。 四、离心液的准备 离心液应根据具体的实验要求进行准备。 五、试机 在以上准备完成以后，应先让离心机进行空载运转，密切观察空载运转情况是否正常，在无异常时方可进行离心。
生物工程下游技术实验课程教学大纲 课程名称：生物工程下游技术（Downstream Processing of Bioengineering） 课程编码：1313083216 实验类别：专业课 总学时数：46 实验时数：16 学分：2.5 开课单位：生命科学学院生物技术教研室 适用专业：生物技术 适用对象：本科（四年） 一、课程的性质、类型、目的和任务 本课程为生物技术专业本科生必修的专业课程。是非单独设课课程，在实验中要求： 1、在本实验课程中培养和提高学生运用生物分离技术的原理的能力。 2、掌握生物分离技术的基本方法和技能，培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力。 3、培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和良好的实验作风。 4、在教学中，教师要向学生讲明该实验课的性质、任务，并使学生明确实验课的地位和作用，提高学生学习的主动性。 5、学生实验前，必须预习实验内容，了解每个实验的目的、原理和方法。 6、实验过程中，要求学生操作要规范、做好实验原始记录、爱惜仪器、节约药品、遵守安全制度、使学生养成良好的实验习惯，树立良好的学风。 7、要求学生实验后按时完成实验报告。。 二、本课程与其它课程的联系与分工 本课程宜从三年级第二学期开始，以确保学生学习本课程具有所需要的数学、物理、化学、微生物学、酶工程、微生物工程、细胞工程等基础。 三、课程内容及教学基本要求 [1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”； 实验一、大肠杆菌的超声波破碎 细菌培养和收集[3]；细胞破碎[3]；细胞液分离[2] 实验二、氨基酸的吸附层析 薄板制备[3]；点样[3]；展层[3]；显色[3]；测定Rf值[2] 实验三、蛋白质溶液的凝胶层析脱盐 凝胶柱制备[3]；加样与洗脱[3]；检测[3] 实验四、有机溶剂萃取抗生素 试剂配制[3]；化学效价测定[3]；标准曲线制备[3]
一、概念 1、生物制药：是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，利 用生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、基因工程：是指在体外按既定的目的和方案，将一目的基因片段，与载体结合，构成DNA重组体，随即引入受体细 胞中，随细胞繁殖而扩增，同时也可进行基因表达，产生特定的基因产物或新性状的遗传物质的技术。 3、载体：是携带外源DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具，载体本质是DNA 。 4、质粒：是染色体外能自主复制的双链闭环DNA分子。 5、沉淀：是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。 6、盐析：是一种根据蛋白质在高浓度盐溶液中的溶解度低的特点来分离蛋白质的方法。 7、等电点沉淀法：是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。 8、凝胶过滤层析：是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小顺序分离样品中各个组分的液相色谱方法。 9、离子交换层析：带有不同电荷的物质，对层析柱中的离子交换剂亲和力不同，通达改变冲洗液的离子强度和pH值， 将物质依次从层析柱中洗脱分离出来的方法。 10、亲和层析：就是根据生物大分特异性的分子识别建立的一种纯化方法 11、膜分离：在压力、电场或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同 组分，或混和气体的不同组分被分离,这种分子级的分离称为膜分离。 12、电泳：在直流电场中，带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳。 13、分光光度技术：利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱，利用此吸收光谱对物质进行定性定 量分析和物质结构分析的方法 二、简答题 1、现代生物制药下游技术包括哪些内容 1.生物反应器及大规模细胞培养 2.生物细胞破碎技术 3.生物分子的分离纯化技术 4.生物分子含量检测技术 5.生物分子鉴定技术 6.生物分子活性检测技术 2、基因工程基本操作过程 包括目的基因的制备、基因载体的选择、DNA重组、DNA重组体的转化、重组体的筛选和鉴定、外源基因的表达 3、生物化学样品制备特点 ⑴生物材料的组成极其复杂，常常包含有数百种乃至几千种化合物。 ⑵许多生物大分子在生物材料中的含量极微，分离纯化的步骤繁多，流程长。 ⑶许多生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活，因此分离过程中如何防止其失活就是生物大分子提取 制备最困难之处。 ⑷生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的，温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响， 很难准确估计和判断。 ⑸为保护所提取物质的生理活性及结构上的完整性，生化分离方法多采取温和的“多阶式”进行（常说逐层剥皮式）。 常常少至几个多至几十个步骤，并不断变换各种分离方法，才能达到纯化目的 4、生化分离制备实验设计基本思路 ⑴确定要制备的生物大分子的目的和要求，是进行科研、开发还是要发现新的物质。 ⑵建立相应的可靠的分析测定方法，这是制备生物大分子的关键。 ⑶通过文献调研和预备性实验，掌握生物大分子目的产物的物理化学性质。 ⑷生物材料的破碎和预处理。 ⑸分离纯化方案的选择和探索，这是最困难的过程。 ⑹生物大分子制备物的均一性（即纯度）的鉴定，要求达到一维电泳一条带，二维电泳一个点，或HPLC和毛细管电 泳都是一个峰。 ⑺产物的浓缩，干燥和保存。 5、蛋白质盐析的原理及优缺点 原理：蛋白质是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸组成的，在水中蛋白质折叠后，由亲水性氨基酸与周围的水分子形成水化膜，因此，蛋白质在水溶液中的溶解度是由它周围亲水基团与水形成水化膜的程度，以及蛋白质
生物工程下游技术期末闭卷考试题库 一、选择题（每题1分，共20分） 1、在发酵液中常加入 B ，以除去发酵液中的钙离子。 A. 硫酸 B. 草酸 C. 盐酸 D. 硝酸 2、在发酵液中加入草酸，其作用是ABCD 。 A. 去除钙离子 B. 去除部分镁离子 C. 改善发酵液的过滤性能 D. 有助于目标产物转入液相。 3、在发酵液中加入三聚磷酸钠，它和 B 形成可溶性络合物，可消除对离子交换的影响。 A. Ca2+ B. Mg2+ C.Zn2+ D. Fe3+ 4、环丝氨酸的发酵液中，加入磷酸盐的主要目的是去除AD 。 A. Ca2+ B. Fe3+ C. Zn2+ D. Mg2+ 5、在发酵液中加入黄血盐，可去除 C ，使其形成普鲁士蓝沉淀。 A. Ca2+ B. Zn2+ C. Fe3+ D. Mg2+ 6、发酵液中，细胞絮凝机理是 A 。 A. 胶体理论 B. 高聚物架桥理论 C. 双电层理论 D. 盐析理论 7、在生物产品分离中， C 技术可代替或改善离心和过滤方法，富集或除去发酵液中的细胞或细胞碎片。 A. 凝聚 B. 双水相萃取 C. 絮凝 D. 色谱 8、高压匀浆法提高细胞破碎率的方法有 ABC 。 A. 适当地增加压力 B. 增加通过匀浆器的次数 C. 适当地增加温度 D. 提高搅拌器的转速 9、下列 AB 可采用高压匀浆法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母 C. 放线菌和霉菌 D.包涵体 10、珠磨法提高细胞破碎率的方法有 BCD 。 A. 适当的增加压力 B. 增加装珠量 C. 延长破碎时间 D. 提高转速 11、下列 ABCD 可采用珠磨法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母菌 C. 放线菌和霉菌 D. 含有亚细胞器（如包涵体）的微生物细胞 12、下列 AC 可采用渗透压冲击法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 13、下列 AC 可采用冷冻－融化法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 14、下列 C 可采用EDTA法进行破壁。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 15、关于用化学渗透法破壁的优点，下列说法正确的是 ABC 。
微生物限度检查方法适用性试验方案
验证方案组织与实施 微生物限度检查方法适用性试验工作应由质量管理部门负责组织，质量管理部门有关人员组成验证小组，参与实施。 方案起草 方案审核 方案批准
目录 一、概述 二、验证目的和风险评估 三、验证内容 四、方法判定 五、再验证周期 六、参考文献 七、结果评价及结论
1、概述： 微生物限度检查法系检查非规定灭菌制剂及其原料、辅料受微生物污染程度的方法。检查项目包括需氧菌数、霉菌数和酵母菌数及控制菌检查。当建立产品的微生物限度检查法时，应进行需氧菌、霉菌和酵母菌计数方法的适用性试验和控制菌检查方法的适用性试验，以确认所采用的方法适合于该产品的需氧菌、霉菌和酵母菌数的测定和控制菌检查。 由于依照中国药典2010版的检查方法验证,需氧菌、霉菌和酵母菌、控制菌均采用平皿法。故现升级为中国药典2015版，需氧菌、霉菌和酵母菌及控制菌均采用平皿法进行方法适用性试验。 2、试验目的和风险评估： 验证目的：确认所采用的需氧菌、霉菌和酵母菌计数方法及控制菌检查方法适合我公司所生产产品的微生物限度检查。 风险评估： 3、验证内容： 3.1、培养基来源： 确认人：确认日期：
3.2、检查用培养基配制方法： 确认人：确认日期： 3.3、使用仪器 确认人: 确认日期： 3.4、验证试验用菌种： 确认人：确认日期： 3.5试验方法： 取供试品 10 g加PH7.0氯化钠-蛋白胨缓冲液至100ml→1:10供试液。需氧菌、霉菌和酵母菌、控制菌采用常规法。 3.6菌液的制备： 3.6.1取金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌的胰酪大豆胨琼脂斜面培物一铂金
生物工程下游技术教学大纲(生物技术及应用专业适用) 辽宁农业职业技术学院 2007年2月
第一部分生物工程下游技术教学基本要求 一、课程的性质、地位及任务 生物工程下游技术是在生物工程的基础上建立起来的，酶工程、基因工程、细胞工程等技术在社会生活中已经发挥了巨大的作用，生物产品的种类及应用也得到了前所未有的发展，如何进一步使这些生物制品更好的服务于社会，主要取决于生产的规模和提取技术的深化。该课程以细胞的扩大、目标产物的分离纯化、目标产物的分析检测为主线。让学生了解细胞的扩大和目标产物的分离纯化的方法和手段，掌握基本的操作方法。提高学生独立思考问题、分析问题的能力，为全面提高学生的素质服务。 二、课程教学的基本要求 1、初步掌握生物反应器的特点及分类，掌握生物反应器优化的原则。 2、初步掌握动植物细胞大规模培养的方法和专用的生物反应器类型 3、掌握细胞破碎、蛋白质复性和固液分离的原理和方法。 4、掌握膜分离技术的原理，掌握膜分离技术。 5、掌握线性色谱与非线性色谱分离和纯化理论与技术。 6、掌握凝聚过滤与离子交换层析介质的主要品种。 7、掌握有机高分子基质与无机基质高效液相色谱填料结构特征与类型。 8、掌握电泳分离技术的原理与应用。 9、掌握蛋白质分析检测技术与质量控制方法。
说明 本大纲是根据2005级三年制生物技术及应用专业教学计划而制订的。 生物工程下游技术为生物技术及应用专业的主干课之一，是生化工程、微生物工程、细胞工程、生物工程的延续，在教学内容上要求注重理论知识的实用性、针对性、体现前沿性。本课程的教学任务在于使学生掌握细胞大规模培养的方法，目标产物的分离与纯化技术原理与相关操作，同时适当介绍当前生物工程发展的最新概况与应用前景。为从事相关工作奠定基础。 本课程以课堂理论教学和实验、两种形式进行教学，其中理论教学34学时，实验46学时，共计80学时，理论与实验分别安排在第二、三学期进行。 执行本大纲时应注意的若干问题如下： 1、根据高职教育的特点，课堂讲授注意少而精，强调理论的应用性，并做到学以 致用。 2、本课程涉及植物学、动物学、微生物学、植物组织培养学、动、植物生理生化、生物工程学等多门科学，实践性强，教学难度较大。这样在理论讲授时应注意采用启发式、讨论式、案例教学、问题情境法等多种有效的教学方法，并充分有效利用现代教育技术手段，做到深入浅出，直观易懂，以加深学生对教学内容的理解和消化，对于前沿性问题开设专题讨论，使学生融入教学中调动积极性，提高认识，加强理解。 3.采用多媒体教学注意课件与教学内容的适合性，并注意与传统教学方法的协调运用，以提高教学效果。 4.突出学生的主体地位，加强教学互动，加强课堂理论教学与学生素质培养相结合，做到既教书又育人。 5.采取灵活多样的考核方法，加强过程考核，注重教学信息反馈、教研与教改，保证教学质量。 6.建议本课程在植物学、动物学、微生物学、植物生理生化之后开设。并有优质的实验条件作保障。