生物分离技术题库(带答案)
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第一章绪论一、名词解释生物物质生化分离技术二、填空题1.生物物质的来源、、、、。
2.生物分离纯化工作按照生产规模可分为、、三个层次。
3.蛋白质保存方法、、。
三、选择题1.选择生物物质分离纯化技术和工艺的依据()A、物理性质B、化学性质C、生物学性质D、生理性质2、生物活性越高的成分,一般它在物质中的含量越()。
A、高B、低C、一般D、无法提取3分离纯化过程需要加入()保持生物大分子的活性。
A、糖类B、缓冲溶液C、中性盐D、半胱氨酸四、简答题1.生物分离纯化的特点?2.生物分离纯化原材料的选择要注意哪些问题?3.影响生物产品保存的主要因素?第二章预处理技术一、名词解释凝聚作用絮凝作用凝聚值二、填空题1.组织与细胞的破碎方法有、、、。
2.降低发酵液黏度的方法、。
3.加入助滤剂的方法、。
4.除去杂蛋白的常用方法、、。
5.凝聚值越小,则凝聚剂的凝聚能力越。
6.检查细胞破碎效果的方法有、、。
三、选择题1.大多数蛋白质的等电点在()范围。
A、酸性B、碱性C、中性D、不固定2.加入助滤剂可使滤液()A、滤速增大B、滤速减小C、增加成本 D 、保持渗透性3.除去钙离子的试剂()A、草酸B、草酸钙C、草酸钠D、铁离子4.分离DNA、RNA混合物()A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法5.分离大小不同、密度不同的物质()A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法6.分离大小相近、密度不同的物质()A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法7.分离大小不同、密度相近的物质()A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法四、简答题1.改变发酵液过滤特性的方法有哪些?2.影响絮凝效果的因素有哪些?3.超声波破碎法的特点?4.进行细胞破碎所使用的表面活性剂有哪些?5.影响离心效果的因素有那些?6.常用的离心设备有哪些?第三章固相析出分离法一、名词解释(每题2分)1.结晶2.盐析法二、填空(每空1分)1.常用的盐析用盐有、、2.盐析方法有两种类型,分别为、,其中用于提取的前期,用于提取的后期3.盐析用中性盐的浓度多用来表示,也就是把饱和时的浓度看作1或100%。
一、名词解释2.凝聚:在电解质作用下,破坏了胶体粒子的分散稳态,使胶体粒子聚集的过程。
3.分配系数:在一定的温度压力下,溶质分散于互不相溶的两相中,达到稳定后,两相中溶质的浓度的比值为分配系数。
6.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程8.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的9.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。
13.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。
17.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
19.等电点沉淀:调节体系pH值,使两性电解质的溶解度下降,析出的操作称为等电点沉淀。
20.膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
21.化学渗透破壁法:某些化学试剂,如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等,可以改变细胞壁或细胞膜的通透性,从而使胞内物质有选择地渗透出来。
23.临界胶团浓度:将表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团的最小浓度称为临界胶团浓度,它与表面活性剂种类有关。
24.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。
25.乳化液膜系统:乳化液膜系统由膜相、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。
27.色谱阻滞因数:溶质在色谱柱(纸、板)中的移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数,以Rf表示。
生物分离工程复习题一、名词解释1.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。
2.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一常数叫分配系数。
3.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程4.过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。
5.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的6.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。
7.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。
8.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离9.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高10.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。
11.固相析出技术:利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。
12.助滤剂:助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维,它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤13.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
14.有机溶剂沉淀:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。
作业一1、在选择细胞破碎方法时需要考虑哪些因素?解:①当目标产物存在于细胞膜附近时,可采用较温和的方法,如酶溶法(包括自溶法)、渗透压冲击法和冻结-融化法等。
②当目标产物存在于细胞质内时,则需采用强烈的机械破碎法。
③当目标产物处于与细胞膜或细胞壁结合的状态时,调节溶液pH值,离子强度或添加与目标产物具有亲和性的试剂如:螯合剂、表面活性剂等,使目标产物容易溶解释放。
同时,溶液性质应使其他杂质不易溶出。
另外机械破碎法和化学法并用可使操作条件更加温和,在相同的目标产物释放率条件下,降低细胞的破碎程度。
④还应注意多种破碎方法相结合,与下游过程相结合,与上游过程相结合。
⑤用基因工程的方法对菌种进行改造(溶菌酶)。
2、基因工程包涵体的纯化方法。
解:①机械破碎(高速匀浆、研磨)—离心提取包涵物—变性剂溶解—除变性剂复性(特点是利用了包涵体与细胞碎片的密度差,用离心法将包涵体与细胞碎片和可溶性蛋白质分开,获得了干净的包涵体,再对包涵体溶解复性。
)②机械破碎—膜分离可溶性蛋白—加变性剂溶解包涵体—除变性剂复性(应用了膜分离技术,用微孔膜除去可溶性蛋白质,但细胞碎片却和包涵体一起被膜挡住,难以分开;而且膜的堵塞和浓差极化常常导致可溶性蛋白质的滞留,因此这条路线的问题比较多。
)③化学破碎(加变性剂)—离心除细胞碎片—除变性剂复性(是用化学法破菌,所采用的试剂既可以破菌又可以溶解包涵体,将两道工序合为一道,节省了设备和时间,比前两者更适合于实验室操作。
)作业二1、理解概念:截留率、截断分子量、水通量等。
①截留率:是指对一定相对分子量的物质,膜能截断的程度。
定义为:δ=1-C P/C BC P:某一瞬间透过液浓度;C B:截留液浓度。
如δ=1,则C P=0,表示溶质全部被截留;如δ=0,则C P=C B,表示溶质能自由透过膜。
②截断分子量(MWCO):为相当于一定截留率(通常为90%或95%)的相对分子质量。
截留率越高,截断分子量的范围越窄的膜越好。
《生化分离工程》思量题及答案第一章绪论1、何为生化分离技术?其主要研究那些内容?生化分离技术是指从动植物组织培养液和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。
2、生化分离的普通步骤包括哪些环节及技术?普通说来,生化分离过程主要包括 4 个方面:①原料液的预处理和固液分离,常用加热、调 PH、凝结和絮凝等方法;②初步纯化(提取),常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作;③高度纯化(精制),常选用色谱分离技术;④成品加工,有浓缩、结晶和干燥等技术。
3、生化分离工程有那些特点,及其重要性?特点: 1、目的产物在初始物料(发酵液)中的含量低; 2、培养液是多组分的混合物,除少量产物外,还有大量的细胞及碎片、其他代谢物(几百上千种)、培养基成份、无机盐等; 3、生化产物的稳定性低,易变质、易失活、易变性,对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感; 4、对最终产品的质量要求高重要性:生物技术产品普通存在于一个复杂的多相体系中。
惟有经过分离和纯化等下游加工过程,才干制得符合使用要求的产品。
因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。
在生物产品的开发研究中,分离过程的费用占全部研究费用的 50%以上;在产品的成本构成中,分离与纯化部份占总成本的 40~80%;精细、药用产品的比例更高达 70~90%。
显然开辟新的分离和纯化工艺是提高经济效益或者减少投资的重要途径。
5、为何生物技术领域中往往浮现“丰产不丰收”的现象?第二章预处理、过滤和细胞破碎1、发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法?目的:改变发酵液的物理性质,加快悬浮液中固形物沉降的速率;出去大部份可溶性杂质,并尽可能使产物转入便于以后处理的相中(多数是液相),以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。
:①加热法。
升高温度可有效降低液体粘度,从而提高过滤速率,常用于粘度随温度变化较大的流体。
控制适当温度和受热时间,能使蛋白质凝结形成较大颗粒,进一步改善发酵液的过滤特性。
生物分离与纯化技术模拟试卷一答案生物分离与纯化技术模拟试卷一答案一、名词解释(每小题3分,共15分)1.质量作用定律:化学反应的速率与参加反应的物质的有效质量成正比。
2.干燥速率:干燥时单位干燥面积,单位时间内漆画的水量。
3.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。
4.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
5.超滤:凡是能截留相对分子量在500以上的高分子膜分离过程称为超滤,它主要是用于从溶剂或小分子溶质中将大分子筛分出来。
二、单选题(每小题1分,共15分)1.HPLC是哪种色谱的简称( C )。
A.离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱2.盐析法沉淀蛋白质的原理是( B )A.降低蛋白质溶液的介电常数B.中和电荷,破坏水膜C.与蛋白质结合成不溶性蛋白D.调节蛋白质溶液pH到等电点3.用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是( C )A.离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱4.用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是( C )A.离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱5.人血清清蛋白的等电点为,在PH为7的溶液中将血清蛋白质溶液通电,清蛋白质分子向(A)A :正极移动;B:负极移动;C:不移动;D:不确定。
6.下列哪一项是强酸性阳离子交换树脂的活性交换基团( A )A 磺酸基团(-SO3 H)B 羧基-COOHC 酚羟基C6H5OHD 氧乙酸基-OCH2COOH7.在液膜分离的操作过程中,(B)主要起到稳定液膜的作用。
A、载体B、表面活性剂C、增强剂D、膜溶剂8.在液膜分离的操作过程中,(B)主要起到稳定液膜的作用。
A、载体B、表面活性剂C、增强剂D、膜溶剂9.纯化酶时,酶纯度的主要指标是:( D )A .蛋白质浓度 B. 酶量 C .酶的总活力 D. 酶的比活力10.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11.发酵液的预处理方法不包括(C)A. 加热 B絮凝 C.离心 D. 调pH12.液一液萃取时常发生乳化作用,如何避免(D)A.剧烈搅拌 B低温 C.静止 D.加热13.那一种活性碳的吸附容量最小(B)A.粉末活性碳 B锦纶活性碳 C.颗粒活性碳14.常用的紫外线波长有两种(B)A. 256nm和365nm B254nm和365nm C. 254nm和367nm D. 256nm和367nm15.进行梯度洗脱,若用50g吸附剂,一般每份洗脱液量常为(C)A. 20rnL B100rnL C. 50rnL D. 90rnL三、判断题(每小题1分,共10分)1.助滤剂是一种可压缩的多孔微粒。
《生物分离工程》复习题一(第1~3章)二、填空题1、Cohn方程logS=β-KsI中,Ks越大,β值越小,盐析效果越好。
2、固液分离的主要方法有离心和过滤。
3、对发酵液进行预处理方法主要有加热法、调节PH值、凝聚和絮凝、使用惰性助助滤剂、加入反应剂。
4、根据过滤机理的不同,过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种类型5、盐析的操作方法有加入固体盐、加入饱和溶液法、透析平衡法。
6、核酸的沉淀方法主要有有机溶剂沉淀法、等电点沉淀发、钙盐沉淀法、溶剂沉淀法。
7、蛋白质胶体溶液的稳定性主要靠蛋白质分子间静电排斥作用、蛋白质周围的水化层等因素稳定。
8、为使过滤进行的顺利通常要加入惰性助滤剂。
9、典型的工业过滤设备有半框压滤机和真空转鼓过滤机。
10、常用的蛋白质沉析方法有盐析、等电点和有机溶剂。
二、填空1、常用离心设备可分为离心沉降和离心过滤两大类;2、在一个转子中,将粒子沉降下来的效率可以用 K系数来描述。
3、超离心法是根据物质的沉降系数、质量和形状不同,应用强大的离心力,将混合物中各组分分离、浓缩、提纯的方法。
4、密度梯度离心中,制备密度梯度的常用方法有手工法、梯度混合仪法、离心形成法。
5、阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为强酸型、弱酸型和中等强度;其典型的活性基团分别有磺酸基团、羧基和磷酸基。
7、蛋白质分离常用的层析方法有凝胶层析、多糖基离子交换、亲和层析和疏水层析。
8、离子交换分离操作中,常用的梯度洗脱方法有 PH梯度和离子强度梯度。
10、多糖基离子交换剂包括葡集团离子交换剂和离子交换纤维素两大类。
11、离子交换树脂由载体、活性基团和可交换离子组成。
12、DEAE Sepharose是阴离子交换树脂,其活性基团是二乙基氨基乙基。
13、CM Sepharose是阳离子交换树脂,其活性基团是羧甲基。
14、离子交换操作一般分为动态和静态两种。
15、利用薄层定量测定时,一般控制待测组分的Rf在 0.2-0.5 之间。
第一章导论一解释名词生物下游加工过程(生物分离工程),生物加工过程1 、生物下游加工过程(生物分离工程):从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化和成品化的过程。
(ppt 第一章、课本page 1)2、生物加工过程:一般将生物产品的生产过程叫生物加工过程,包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应工程及目标产物的分离纯化过程。
(课本page 1)二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?(生物下游加工过程特点是什么?)答:生物下游加工过程特点:<1>:发酵液组成复杂,固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节<2>:原料中目标产物含量低,有时甚至是极微量——从酒精的1/10到抗菌素1/100,酶1/100万左右,成本高。
<3>:原料液中常伴有降解目标产物的杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物,应快速分离。
<4>:原料液中常伴有与目标产物性质非常相近的杂质——高效纯化技术进行分离。
<5>:生物产品稳定性差——严格限制操作条件,保证产物活性。
<6>:分离过程常需要多步骤操作,收率低,分离成本高——提高每一步的产物收得率,尽可能减少操作步骤。
<7>:各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定的弹性。
2 生物分离工程在生物技术中的地位?答:生物技术的主要目标产物是生物物质的高效生产,而分离纯化是生物产品工程的重要环节,而且分离工程的质量往往决定整个生物加工过程的成败,因此,生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。
3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?(ppt)答:根据分离目的的不同,评价分离效率主要有3个标准:以浓缩为目的:目标产物浓缩程度(浓缩率m)以纯度为目的:目标产物最终纯度(分离因子a)以收率为目的:产品收得率(%)4 生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?(简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元)答:生物分离工程分四大部分:<1>、发酵液预处理与液固分离。
第一章1.1何谓生化分离技术的集成化概念?请举例加以说明。
1) 利用已有的和新近开发的生化分离技术,将下游过程中的有关单元进行有效组合(集成);2) 或把两种以上的分离技术合成为一种更有效的分离技术,达到提高产品收率、降低过程能耗和增加生产效益的目标;例子⑴多种分离、纯化技术相结合,包括新、老技术的相互渗透与融合,形成所谓融合技术;⑵生化分离技术(下游技术)与发酵工艺(上游技术)相结合或称耦合,形成系统工程;1.2说明生化分离的主要步骤并指出胞内产物和胞外产物的分离纯化流程不同之处①材料及处理来源丰富,含量相对较高,杂质尽可能少②目的物的提取将目的物从材料中以溶解状态释放出来,方法与存在部位及状态有关③分离纯化核心操作,须据目的物的理化性质,生物性质及具体条件定④浓缩,结晶,干燥⑤保存整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果(收率、纯度)(胞内外的区别就是在于破壁)2.1简要说明常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
①胞捣碎法,原理:机械运动产生剪切力适用于动植物组织②高速匀浆法,破碎程度较上法好,且机械剪切力对生物大分子的破坏较小,处理量大。
原理:利用高压使细胞悬浮液通过针型阀,由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。
适用于:较柔软、易分散的组织细胞。
③研磨法和珠磨法适用于微生物与植物细胞④挤压瓶适用于细菌(G-)⑤超声破碎⑦物理法(反复冻融动物材料、渗透压冲击细胞壁脆弱的微生物、急冷骤热(细菌病毒等热不敏感的物质))⑧干燥法(热空气干燥法适用于酵母,真空干燥法适用于细菌,冷冻干燥法适用于不稳定的酶)⑨化学法,1、溶剂处理法丙酮、氯仿、甲苯等脂溶性溶剂可溶解胞膜上脂质化合物,使细胞结构破坏。
2、表面活性剂法添加如十二烷基磺酸钠、去氧胆酸钠等,通过破坏细胞膜而破碎细胞,释放目的物。
此法常需与其它方法结合应用⑩酶解法,1.自溶法,将欲破碎细胞在一定条件(pH、T)下保温一定时间,通过细胞本身存在的酶系的作用,将细胞破坏,使胞内物质释放。
一、名词解释2.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。
3.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一常数叫分配系数。
5.CM-Sephadex C-50:羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂,吸水量为每克干胶吸水五克。
6.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程7.过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。
8.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的9.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。
10.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。
11.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离12.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高13.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。
15.助滤剂:助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维,它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤16.沉降:是指当悬浮液静置时,密度较大的固体颗粒在重力的作用下逐渐下沉,这一过程成为沉降17.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
分离复习题及答案一、选择题1. 分离技术中,常用的色谱法包括哪些类型?A. 液-液色谱B. 液-固色谱C. 离子交换色谱D. 所有以上答案:D2. 在进行蛋白质分离时,以下哪项不是常用的方法?A. 凝胶过滤B. 亲和层析C. 离心D. 聚合酶链反应答案:D二、填空题1. 根据分子大小进行分离的方法是________,常用于蛋白质和多肽的分离。
答案:凝胶过滤2. 亲和层析是一种特异性很强的分离方法,它利用了________与________之间的特异性结合。
答案:配体;目标分子三、简答题1. 请简述电泳技术在生物分子分离中的应用及其原理。
答案:电泳技术是一种利用电场力驱动带电分子在电介质中移动的分离技术。
在生物分子分离中,电泳技术常用于蛋白质、核酸等分子的分离。
其原理是基于不同分子的电荷性质和大小差异,使得它们在电场中的迁移速度不同,从而达到分离的目的。
2. 描述离子交换色谱的基本原理及其在分离过程中的应用。
答案:离子交换色谱是一种利用固定相上的离子与样品中的离子之间发生可逆的离子交换反应来实现分离的技术。
在分离过程中,样品中的离子根据其与固定相离子交换能力的强弱,会在色谱柱中移动速度不同,从而实现分离。
这种方法常用于氨基酸、多肽、核酸和蛋白质等带电生物分子的分离。
四、计算题1. 如果在凝胶过滤色谱中,已知蛋白质A的Kav值为0.2,蛋白质B 的Kav值为0.4,假设柱子的总体积为100 mL,洗脱体积为50 mL时蛋白质A被洗脱,求蛋白质B的洗脱体积。
答案:根据Kav的定义,Kav = (Ve - V0) / Vc,其中Ve是洗脱体积,V0是死体积,Vc是柱床体积。
假设死体积V0为0,蛋白质A的洗脱体积为50 mL,可以计算出Vc = 50 mL / 0.2 = 250 mL。
因此,对于蛋白质B,其洗脱体积Ve = Vc * Kav(B) = 250 mL * 0.4 = 100 mL。
五、论述题1. 论述高效液相色谱(HPLC)在药物分析中的应用及其优势。
生物分离与纯化技术智慧树知到期末考试答案章节题库2024年威海职业学院1.常压干燥是应用最广泛的干燥方法。
()答案:对2.冷冻干燥的流程按照顺序可以分为制品准备——预冻——解析干燥——升华干燥——密封保存。
()答案:错3.丙酮沉析作用小于乙醇。
()答案:错4.层析法的最大特点是分离效率高,但它只能分离各种性质相类似的物质。
()答案:错5.离心是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异而实现分离的.()答案:对6.色谱法就是分离有色物质的方法。
()答案:错7.结晶的发生必须有赖于过饱和溶液的存在。
()答案:对8.蒸汽的排除与否不影响蒸发浓缩的进行。
()答案:错9.与盐析相比,等电点沉淀的优点是无需后续脱盐。
()答案:对10.可用研磨的方法进行细胞破碎。
()答案:对11.絮凝是物理环境的变化引起的溶质的溶解度降低、生成固体凝聚物的现象。
()答案:错12.助滤剂的作用是能使滤饼疏松滤速增大。
()答案:对13.一般来说,细粒凝胶柱流速低,洗脱峰窄,分辨率低。
()答案:错14.盐析法比有机溶剂沉淀法的分辨率高。
()答案:错15.溶液尚未达到饱和,没有结晶的可能。
()答案:对16.除了透析外,超滤也可以用于大分子脱盐。
()答案:对17.从原理上来说,浓缩可以分为()。
答案:非平衡浓缩###平衡浓缩18.常压干燥常用的设备()。
答案:箱式干燥箱###烘房###烘柜19.旋转蒸发仪的主要组成有()。
答案:接受烧瓶###蛇形冷凝管###蒸馏烧瓶###减压泵20.下面关于蛋白质描述正确的是()。
答案:蛋白质是生命活动的主要承担者###蛋白质是有机大分子###蛋白质是构成细胞的基本有机物###蛋白质是生命的物质基础21.真空干燥的优点()。
答案:干燥温度低,干燥时间短###适用于热敏性物料###干燥产品色泽和口感较好###干燥速度快22.纳滤膜截留的分子为纳米级而得名,一般可通过()。
答案:单价离子###二价离子###三价离子23.生物产品分离通用流程包括()。
生物分离工程复习题第一章绪论简答题:1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。
答:基本涵义:生物分离技术是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。
内容主要包括:离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀(析)分离、膜分离、层析(色谱)分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。
2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别,利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。
请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。
答:生物大分子分离纯化的主要原理是:1)根据分子形状和大小不同进行分离,如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等;2)根据分子电离性质(带电性)差异进行分离,如离子交换法、电泳法、等电聚焦法;3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离,如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等;4)根据物质吸附性质的不同进行分离,如选择性吸附与吸附层析等;5)根据配体特异性进行分离,如亲和层析法等。
填空题:1.为了提高最终产品的回收率:一是提高每一级的回收率,二是减少操作步骤。
2、评价一个分离过程效率的三个主要标准是:①浓缩程度②分离纯化程度③回收率。
判断并改错:原料目标产物的浓度越高,所需的能耗越高,回收成本越大。
(×)改:原料目标产物的浓度越低。
选择题:1. B 可以提高总回收率。
A.增加操作步骤B.减少操作步骤C.缩短操作时间D.降低每一步的收率2.分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A )A、分离量大分辨率低的方法B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定第二章细胞分离与破碎概念题:过滤:是在某一支撑物上放多孔性过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒被截留,是固液分离的常用方法之一。
生物分离与纯化技术模拟试卷十二答案装订线一、名词解释(每小题3分,共15分)1.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。
2.树脂工作交换容量:单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数称为树脂交换容量,在充填柱上操作达到漏出点时,树脂所吸附的量称为树脂工作交换容量。
3.两性树脂:同时含有酸、碱两种基团的树脂叫两性树脂4.流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等,都称为流动相。
5.离子交换平衡:当正反应、逆反应速率相等时,溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态,即称为离子交换平衡。
二、单选题(每小题1分,共15分)1.其他条件均相同时,优先选用那种固液分离手段(B ) A. 离心分离 B 过滤 C. 沉降 D.超滤2.人血清清蛋白的等电点为4.64,在PH 为7的溶液中将血清蛋白质溶液通电,清蛋白质分子向(A )A :正极移动;B :负极移动;C :不移动;D :不确定。
3.影响电泳分离的主要因素(B )A 光照B 待分离生物大分子的性质C 湿度D 电泳时间4.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度 ( C )A 、增大B 、减小C 、先增大,后减小D 、先减小,后增大5.关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律,下列(A )项是正确的叙述。
A 、氢键形成是能量释放的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。
B 、氢键形成是能量吸收的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。
C 、氢键形成是能量释放的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。
D 、氢键形成是能量吸收的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。
6.反渗透膜的孔径小于( C )A 0.02~10µmB 0.001~0.02µmC <2nmD < 1nm7.凝胶层析中,有时溶质的Kd>1,其原因是( B )A 、凝胶排斥B 、凝胶吸附C 、柱床过长D 、流速过低8.在选用凝胶层析柱时,为了提高分辨率,宜选用的层析柱是 (A )A 、粗且长的B 、粗且短的C 、细且长的D 、细且短的9.在萃取液用量相同的条件下, 下列哪种萃取方式的理论收率最高 ( C )A.单级萃取B.三级错流萃取C.三级逆流萃取D.二级逆流萃取10.用大孔树脂分离苷类常用的洗脱剂是(B )A 、水B 、含水醇C 、正丁醇D 、乙醚E 、氯仿11.不能用于糖类提取后的分离纯化的方法是(B )A 、活性炭柱色谱法B 、酸碱溶剂法C 、凝胶色谱法D 、分级沉淀法E 、大孔树脂色谱法12.分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用 ( A )A 、分离量大分辨率低的方法B 、分离量小分辨率低的方法C 、分离量小分辨率高的方法D 、各种方法都试验一下,根据试验结果确定13.气相色谱柱主要有(C )。
题库名称:生物分离技术 一、名词解释 1.质量作用定律:化学反应得速率与参加反应得物质得有效质量成正比。 2.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体与蛋白质等胶体粒子得分散状态,使胶体粒子聚集得过程。 3.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶得溶剂里,达到平衡后,它在两相得浓度为一常数叫分配系数。 4.干燥速率:干燥时单位干燥面积,单位时间内漆画得水量。 5.CMSephadex C50:羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂,吸水量为每克干胶吸水五克。 6.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大得絮凝团得过程 7.过滤:就是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒得溶液,使液体通过,固体颗粒留下,就是固液分离得常用方法之一。 8.萃取过程:利用在两个互不相溶得液相中各种组分(包括目得产物)溶解度得不同,从而达到分离得目得 9.吸附:就是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附得能力,使其富集在吸附剂表面得过程。 10.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。 11.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同得组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离 12.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生得离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,就是离心与过滤单元操作得集成,分离效率更高 13.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中得待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适得洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离得目得。 14.固相析出技术:利用沉析剂(precipitator)使所需提取得生化物质或杂质在溶液中得溶解度降低而形成无定形固体沉淀得过程。 15.助滤剂:助滤剂就是一种具有特殊性能得细粉或纤维,它能使某些难以过滤得物料变得容易过滤 16.沉降:就是指当悬浮液静置时,密度较大得固体颗粒在重力得作用下逐渐下沉,这一过程成为沉降 17.色谱技术:就是一组相关分离方法得总称,色谱柱得一般结构含有固定相(多孔介质)与流动相,根据物质在两相间得分配行为不同(由于亲与力差异),经过多次分配(吸附解吸吸附解吸…),达到分离得目得。 18.有机溶剂沉淀:在含有溶质得水溶液中加入一定量亲水得有机溶剂,降低溶质得溶解度,使其沉淀析出。 19.等电点沉淀:调节体系pH值,使两性电解质得溶解度下降,析出得操作称为等电点沉淀。 20.膜分离:利用膜得选择性(孔径大小),以膜得两侧存在得能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜得迁 移率不同而实现分离得一种技术。 21.化学渗透破壁法:某些化学试剂,如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等,可以改变细胞壁或细胞膜得通透性,从而使胞内物质有选择地渗透出来。 22.超临界流体:超临界流体就是状态超过气液共存时得最高压力与最高温度下物质特有得点——临界点后得流体。 23.临界胶团浓度:将表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团得最小浓度称为临界胶团浓度,它与表面活性剂种类有关。 24.反渗透:在只有溶剂能通过得渗透膜得两侧,形成大于渗透压得压力差,就可以使溶剂发生倒流,使溶液达到浓缩得效果,这种操作成为反渗透。 25.乳化液膜系统:乳化液膜系统由膜相、外相与内相三相组成,膜相由烷烃物质组成,最常见得外相就是水相,内相一般就是微水滴。 26.树脂工作交换容量:单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附得一价离子得毫摩尔数称为树脂交换容量,在充填柱上操作达到漏出点时,树脂所吸附得量称为树脂工作交换容量。 27.色谱阻滞因数:溶质在色谱柱(纸、板)中得移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数,以Rf表示。 28.胶团:两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成得,内含微小水滴得,空间尺度仅为纳米级得集合型胶体。 29.膜得浓差极化:就是指但溶剂透过膜,而溶质留在膜上,因而使膜面浓度增大,并高于主体中浓度。 30.超滤:凡就是能截留相对分子量在500以上得高分子膜分离过程称为超滤,它主要就是用于从溶剂或小分子溶质中将大分子筛分出来。 31、 生物分离技术:就是指从动植物与微生物得有机体或器官、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、纯化有用物质得技术过程。 32、 离心分离技术:就是基于固体颗粒与周围液体密度存在差异,在离心场中使不同密度得固体颗粒加速沉降得分离过程。 33.物理萃取:即溶质根据相似相溶得原理在两相间达到分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 34.化学萃取:则利用脂溶性萃取剂与溶质之间得化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相得分配。 35.盐析:就是利用不同物质在高浓度得盐溶液中溶解度得差异,向溶液中加入一定量得中性盐,使原溶解得物质沉淀析出得分离技术。 36.有机聚合物沉析:利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出得分离技术称为有机聚合物沉析。 37.微孔膜过滤:又称“精密过滤”,就是最近20多年发展起来得一种薄膜过滤技术,主要用于分离亚微米级颗粒,就是目前应用最广泛得一种分离分析微细颗粒与超净除菌得手段。 38.离子交换平衡:当正反应、逆反应速率相等时,溶液中各种离子得浓度不再变化而达平衡状态,即称为离子交换平衡。 39.功能基团:离子交换树脂中与载体以共价键联结得不能移动得活性基团,又称功能基团 40.平衡离子:离子交换树脂中与功能基团以离子键联结得可移动得平衡离子,亦称活性离子。 41.两性树脂:同时含有酸、碱两种基团得树脂叫两性树脂 42.转型:即按照使用要求人为地赋予树脂平衡离子得过程。 43.洗脱:利用适当得溶剂,将树脂吸附得物质释放出来,重新转入溶液得过程。 44.树脂得再生:就就是让使用过得树脂重新获得使用性能得处理过程,树脂得再生反应就是交换吸附得逆反应。 45.层析分离:就是一种物理得分离方法,利用多组分混合物中各组分物理化学性质得差别,使各组分以不同得程度分布在两个相中。 46.流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离得物质朝着一个方向移动得液体、气体或租临界体等,都称为流动相。 47.正相色谱:就是指固定相得极性高于流动相得极性,因此,在这种层析过程中非极性分子或极性小得分子比极性大得分子移动得速度快,先从柱中流出来。 48.反相色谱:就是指固定相得极性低于流动相得极性,在这种层析过程中,极性大得分子比极性小得分子移动得速度快而先从柱中流出。 49.吸附层析:就是以吸附剂为固定相,根据待分离物与吸附剂之间吸附力不同而达到分离目得得一种层析技术。 50.分配层析:就是根据在一个有两相同时存在得溶剂系统中,不同物质得分配系数不同而达到分离目得得一种层析技术。 51.凝胶过滤:层析就是以具有网状结构得凝胶颗粒作为固定相,根据物质得分子大小进行分离得一种层析技术。 52.离子交换层析:就是以离子交换剂为固定相,根据物质得带电性质不同而进行分离得一种层析技术。 53.高效液相色谱:就是指选用颗粒极细得高效耐压新型固定相,借助高压泵来输送流动相,并配有实时在线检测器,实现色谱分离过程全部自动化得液相色谱法。 54.亲与层析:就是利用生物活性物质之间得专一亲与吸附作用而进行得层析方法。就是近年来发展得纯化酶与其她高分子得一种特殊得层析技术。 55.疏水层析:就是利用表面偶联弱疏水性基团(疏水性配基)得疏水性吸附剂为固定相,根据蛋白质与疏水性吸附剂之间得弱疏水性相互作用得差别进行分离纯化得层析技术。 56.介电常数:表示介质对带有相反电荷得微粒之间得静电引力与真空对比减弱得倍数。 57.过滤介质:就是指能使固一液混合料液得以分离得某一介面,通常指滤布或膜过滤中所用得膜。 58.等电点:就是两性物质在其质点得净电荷为零时介质得pH值,溶质净电荷为零,分子间排斥电位降低,吸引力增大,能相互聚集起来,沉淀析出,此时溶质得溶解度最低。 59.有机酸沉析:含氮有机酸(如苦味酸与鞣酸等)能够与有机分子得碱性功能团形成复合物而沉淀析出。 60.选择变性沉析:就是利用蛋白质、酶与核酸等生物大分子对某些物理或化学因素敏感性不同,而有选择地使之变性沉析,以达到目得物与杂蛋白分离得技术,称为选择变性沉析。 二、选择 1.HPLC就是哪种色谱得简称( C )。A.离子交换色谱 B、气相色谱 C、高效液相色谱 D、凝胶色谱 2.针对配基得生物学特异性得蛋白质分离方法就是( C )。 A、凝胶过滤 B、离子交换层析 C、亲与层析 D、纸层析 3.盐析法沉淀蛋白质得原理就是( B ) A、降低蛋白质溶液得介电常数 B、中与电荷,破坏水膜 C、与蛋白质结合成不溶性蛋白 D、调节蛋白质溶液pH到等电点 4.从组织中提取酶时,最理想得结果就是( C ) A、蛋白产量最高 B、酶活力单位数值很大 C、比活力最高 D、Km最小 5.适合于亲脂性物质得分离得吸附剂就是( B )。 A.活性炭 B、氧化铝 C、硅胶 D、磷酸钙 6.下列哪项酶得特性对利用酶作为亲与层析固定相得分析工具就是必需得?( B ) A、该酶得活力高 B、、对底物有高度特异亲合性 C、酶能被抑制剂抑制 D、最适温度高 E、酶具有多个亚基 7.用于蛋白质分离过程中得脱盐与更换缓冲液得色谱就是( C ) A.离子交换色谱 B、亲与色谱 C、凝胶过滤色谱 D、反相色谱 45.适合小量细胞破碎得方法就是( B ) 高压匀浆法 B、超声破碎法 C、高速珠磨法 D、高压挤压法 8.盐析法沉淀蛋白质得原理就是( B ) A、降低蛋白质溶液得介电常数 B、中与电荷,破坏水膜 C、与蛋白质结合成不溶性蛋白 D、调节蛋白质溶液pH到等电点 9.蛋白质分子量得测定可采用( C )方法。 A.离子交换层析 B、亲与层析 C、凝胶层析 D、聚酰胺层析 10.基因工程药物分离纯化过程中,细胞收集常采用得方法( C ) A.盐析 B、超声波 C、膜过滤 D、层析 11.氨基酸得结晶纯化就是根据氨基酸得( A )性质。 A、溶解度与等电点 B、分子量 C、酸碱性 D、生产方式 12.离子交换剂不适用于提取( D )物质。 A.抗生素 B、氨基酸 C、有机酸 D、蛋白质 13.人血清清蛋白得等电点为4、64,在PH为7得溶液中将血清蛋白质溶液通电,清蛋白质分子向(A) A :正极移动;B:负极移动;C:不移动;D:不确定。 14.蛋白质具有两性性质主要原因就是( B ) A:蛋白质分子有一个羧基与一个氨基;B:蛋白质分子有多个羧基与氨基;C:蛋白质分子有苯环与羟基;D:以上都对 15.使蛋白质盐析可加入试剂( D ) A:氯化钠;B:硫酸;C:硝酸汞;D:硫酸铵 16.凝胶色谱分离得依据就是( B )。 A、固定相对各物质得吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相与固定相中得分配系数不同 D、各物质与专一分子得亲与力不同 17.非对称膜得支撑层( C )。 A、与分离层材料不同 B、影响膜得分离性能 C、只起支撑作用 D、与分离层孔径相同 18.下列哪一项就是强酸性阳离子交换树脂得活性交换基团( A ) A 磺酸基团(SO3 H) B 羧基COOH C 酚羟基C6H5OH D 氧乙酸基OCH2COOH 19.依离子价或水化半径不同,离子交换树脂对不同离子亲与能力不同。树脂对下列离子亲与力排列顺序正确得有( A )。 A、Fe3+﹥Ca2+﹥Na+ B、Na+﹥Ca2+﹥Fe3+ C、Na+﹥Rb+﹥Cs+ D、Rb+﹥Cs+﹥Na+ 20.乳化液膜得制备中强烈搅拌( C )。 A、就是为了让浓缩分离充分 B、应用在被萃取相与W/O得混合中 C、使内相得尺寸变小 D、应用在膜相与萃取相得乳化中 21.结晶过程中,溶质过饱与度大小( A )。 A、不仅会影响晶核得形成速度,而且会影响晶体得长大速度 B、只会影响晶核得形成速度,但不会影响晶体得长大速度 C、不会影响晶核得形成速度,但会影响晶体得长大速度 D、不会影响晶核得形成速度,而且不会影响晶体得长大速度 22.如果要将复杂原料中分子量大于5000得物质与5000分子量以下得物质分开选用( D )。 A、Sephadex G200 B、Sephadex G150 C、Sephadex G100 D、Sephadex G50 23.在蛋白质初步提取得过程中,不能使用得方法( C )。 A、双水相萃取 B、超临界流体萃取 C、有机溶剂萃取 D、反胶团萃取 24.在液膜分离得操作过程中,( B )主要起到稳定液膜得作用。 A、载体 B、表面活性剂 C、增强剂 D、膜溶剂 25.离子交换法就是应用离子交换剂作为吸附剂,通过( A )将溶液中带相反电荷得物质吸附在离子交换剂上。 A、静电作用 B、疏水作用 C、氢键作用 D、范德华力 27.丝状(团状)真菌适合采用( A )破碎。 A、珠磨法 B、高压匀浆法 C、A与B联合 D、A与B均不行 28.用来提取产物得溶剂称( C )。