(完整版)ydm生物分离工程复习题一(第1-9章16K含答案),推荐文档

第一章绪论复习题1.生物分离工程在生物技术中的地位？在生物技术领域，一般将生物产品的生产过程称为生物加工过程，包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应过程（酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等)及目标产物的分离纯化过程，后者又称为下游加工过程。

生物产物的特殊性、复杂性和对生物产品要求的严格性。

因此导致下游加工过程的成本往往占整个生物加工过程成本的大部分。

生物分离工程研究的根本任务：设计和优化分离过程，提高分离效率，减少分离过程步骤，缩短分离操作时间，达到提高海口收率与活性、降低生产成本的目的。

生物分离工程的特点是什么?1．产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2．绝大多数生物分离方法来源于化学分离3．生物分离一般比化工分离难度大3.生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作?生物分离过程一般分四步：1.固—液分离(不溶物的去除）离心、过滤、细胞破碎目的是提高产物浓度和质量2.浓缩（杂质粗分）离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性，只是进行初分，可提高产物浓度和质量。

3．纯化色谱、电泳、沉淀以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。

4．精制结晶、干燥在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？（1）产品价值（2）产品质量（3）产物在生产过程中出现的位置（4）杂质在生产过程中出现的位置（5)主要杂质独特的物化性质是什么？（6）不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化.5。

生物分离效率有哪些评价指标？目标产品的浓缩程度-—浓缩率m2．目标产物的分离纯化程度——分离因子或分离系数α3．回收率REC第二章细胞分离与破碎复习题1．简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物，然后方可进行提取。

第一章绪论复习题1、生物分离工程在生物技术中的地位？在生物技术领域,一般将生物产品的生产过程称为生物加工过程,包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应过程(酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等)及目标产物的分离纯化过程,后者又称为下游加工过程。

生物产物的特殊性、复杂性与对生物产品要求的严格性。

因此导致下游加工过程的成本往往占整个生物加工过程成本的大部分。

生物分离工程研究的根本任务:设计与优化分离过程,提高分离效率,减少分离过程步骤,缩短分离操作时间,达到提高海口收率与活性、降低生产成本的目的。

生物分离工程的特点就是什么？1.产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2.绝大多数生物分离方法来源于化学分离3.生物分离一般比化工分离难度大3、生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作？生物分离过程一般分四步:1、固-液分离(不溶物的去除)离心、过滤、细胞破碎目的就是提高产物浓度与质量2、浓缩(杂质粗分)离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性,只就是进行初分,可提高产物浓度与质量。

3.纯化色谱、电泳、沉淀以上技术具有产物的高选择性与杂质的去除性。

4.精制结晶、干燥在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？(1)产品价值(2)产品质量(3)产物在生产过程中出现的位置(4)杂质在生产过程中出现的位置(5)主要杂质独特的物化性质就是什么？(6)不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。

5、生物分离效率有哪些评价指标？目标产品的浓缩程度——浓缩率m2.目标产物的分离纯化程度——分离因子或分离系数α3.回收率REC第二章细胞分离与破碎复习题1.简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁与细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物,然后方可进行提取。

《生物分离工程》复习题《绪论细胞分离》1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越大，细胞培养液的密度ρL越小，则细胞沉降速率越大。

2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。

A.离心沉降速度B.转数C.分离因数D.离心力3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。

4.简答：对微生物悬浮液的分离（过滤分离），为什么要缓慢增加操作压力5.判断并改错：在恒压过滤中，过滤速率会保持恒定。

（×）改：不断下降。

6.简答：提高过滤效率的手段有哪些7.判断并改错：生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。

(×)改：更易破碎。

8.简答：采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率9.简答：蛋白质复性收率低的主要原因是什么10.简答：常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。

11. 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12.重力沉降过程中，固体颗粒不受 C 的作用。

A.重力B.摩擦力C.静电力D.浮力13.过滤的透过推动力是 D 。

A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差14.在错流过滤中，流动的剪切作用可以 B 。

A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。

A.疏水性B.亲水性C.氢键D.静电16.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。

17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作，采用 D 手段，可以提高沉降速度。

A.调整pHB.加热C.降温D.加盐或絮状剂18.撞击破碎适用于 D 的回收。

A.蛋白质B.核酸C.细胞壁D.细胞器19.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。

生物分离工程试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中常用的离心分离技术不包括以下哪一项？A. 差速离心B. 密度梯度离心C. 过滤离心D. 沉降离心答案：C2. 在生物分离过程中，以下哪种方法不适用于细胞破碎？A. 高压均质机B. 超声波C. 酶解法D. 渗透压调节答案：D3. 以下哪种物质不适合作为色谱分离的固定相？A. 硅胶B. 离子交换树脂C. 活性炭D. 聚丙烯酰胺凝胶答案：C4. 在蛋白质的盐析过程中，通常使用的盐类是？A. 高浓度的氯化钠B. 高浓度的硫酸铵C. 低浓度的氯化钠D. 低浓度的硫酸铵答案：B5. 以下哪种方法不是蛋白质纯化中常用的层析技术？A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 亲和层析D. 电泳答案：D6. 以下哪种设备不适用于大规模生物分子的分离？A. 超滤膜B. 离心机C. 色谱柱D. 微孔滤膜答案：D7. 在蛋白质的提取过程中，通常使用的缓冲液pH值范围是？A. 4-5B. 6-8C. 8-10D. 10-12答案：B8. 以下哪种物质不是生物分离过程中常用的稳定剂？A. 甘油B. 蔗糖C. 氯化钠D. 柠檬酸钠答案：C9. 在生物分离工程中，以下哪种方法不适用于蛋白质的定量分析？A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案：D10. 以下哪种设备在生物分离过程中不常用于浓缩和纯化？A. 蒸发器B. 冷冻干燥机C. 超滤膜D. 蒸馏塔答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 生物分离工程中常用的过滤技术包括以下哪些？A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透答案：A、B、C2. 以下哪些因素会影响蛋白质的沉淀？A. 温度B. pH值C. 离子强度D. 蛋白质浓度答案：A、B、C、D3. 在生物分离工程中，以下哪些是影响色谱分离效果的因素？A. 固定相的性质B. 流动相的流速C. 温度D. 样品的浓度答案：A、B、C4. 以下哪些是生物分离过程中常用的浓缩技术？A. 蒸发B. 冷冻干燥C. 超滤D. 离心答案：A、B、C5. 以下哪些是生物分离工程中常用的检测方法？A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案：A、B、C、D三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述生物分离工程中常用的沉淀技术有哪些？答：生物分离工程中常用的沉淀技术包括盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法和变性沉淀法。

《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。

第一章绪论复习题1.生物分离工程在生物技术中的地位?在生物技术领域，一般将生物产品的生产过程称为生物加工过程，包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应过程(酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等）及目标产物的分离纯化过程,后者又称为下游加工过程。

生物产物的特殊性、复杂性和对生物产品要求的严格性。

因此导致下游加工过程的成本往往占整个生物加工过程成本的大部分。

生物分离工程研究的根本任务：设计和优化分离过程,提高分离效率,减少分离过程步骤,缩短分离操作时间，达到提高海口收率与活性、降低生产成本的目的。

生物分离工程的特点是什么？１．产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2.绝大多数生物分离方法来源于化学分离3.生物分离一般比化工分离难度大3．生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？生物分离过程一般分四步:1．固-液分离(不溶物的去除）离心、过滤、细胞破碎目的是提高产物浓度和质量2.浓缩（杂质粗分)离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性，只是进行初分，可提高产物浓度和质量。

3．纯化色谱、电泳、沉淀以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。

4.精制结晶、干燥在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?(1)产品价值（2）产品质量（3)产物在生产过程中出现的位置（4)杂质在生产过程中出现的位置(５)主要杂质独特的物化性质是什么？(６）不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。

5.生物分离效率有哪些评价指标？目标产品的浓缩程度——浓缩率ｍ２．目标产物的分离纯化程度——分离因子或分离系数α３．回收率RＥC第二章细胞分离与破碎复习题1．简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物，然后方可进行提取。

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。

生物工程专业《生物分离工程》复习题一、填空题 蛋白质分离的过程中会用到一些沉淀的方法，有：盐析法、等电点沉淀、有机溶剂沉淀等方 法，使目的蛋白与其它较大量的杂蛋白分开，这些方法的特点是简便、处理量大、既能除去 大量杂质，又能浓缩蛋白质，但分辨率低。

蛋白质胶体溶液稳定的因素：(1)、蛋白质表面具有水化层;(2)、蛋白质表面具有带 有同种电荷的静电斥力层;所以，当破坏这两个因素时，蛋白质从溶液中析出而产生沉淀。

降低发酵液或者其他物料体粘度的常用方法：加水稀释法、加热法 试举出四种常用的助滤剂：硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉 3 固液分离是生物产品工厂中经常遇到的重要单元操作。

培养基、发酵液、某些中间产物和半 成品等都需进行固液分离。

固液分离的方法很多，根据颗粒收集的方式不同，可分为两大类 型：沉降和浮选、过滤。

在沉降和浮选所组成的第一类中，液体受限于一个固定的或旋转的容器而颗粒在液体里自由 移动，分离是由于内、外力场的加速作用产生的质量力施加在颗粒上造成的，这种力场可能 是重力场、离心力场或磁场。

生化工业常用的过滤设备主要有加压叶滤机、板框过滤机和回转真空过滤机等。

机械破碎中细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切力o细胞破碎是使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，常用的机械法有：珠磨法、直 压匀浆法、超声破碎法、X-卿法;常用的非机械法有：酶溶法、化学渗透法、渗透压法、 冻结融化法、干燥法10. 不宜采用高压匀浆法破碎的微生物细胞有：易造成堵塞的团状或丝状真菌、较小的革兰氏阳 性菌、以及含有包含体的基因工程菌。

超临界萃取过程的分类：等温法、等压法、吸附法。

12. 一般认为浸取经历三阶段：浸润阶段、溶解阶段、扩散阶段13. 反胶团的制备方法有：液液接触法、注入法、溶解法。

14. 常用的离子交换剂的基质有：纤维素、交联葡聚糖、琼脂糖和聚苯乙烯。

15. 离子交换层析介质DEAE-sephadex A-25，其中DEAE 代表二乙基氨基:sephadex 代表交联 葡聚糖。

《生物分离工程》复习题一（第1~3章）一、选择题1、下列物质不属于凝聚剂的有（C）。

A、明矾B、石灰C、聚丙烯类D、硫酸亚铁2、发酵液的预处理方法不包括（C）A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH3、其他条件均相同时，优先选用哪种固液分离手段（B）A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤4、那种细胞破碎方法适用工业生产（A）A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法5、为加快过滤效果通常使用（C）A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂6、不能用于固液分离的手段为（C）A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取7、下列哪项不属于发酵液的预处理：（D ）A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.层析8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（C）A．过滤B．萃取C．离子交换D．蒸馏9、从四环素发酵液中去除铁离子，可用（B）A．草酸酸化B．加黄血盐C．加硫酸锌D．氨水碱化10、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11、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12、盐析法纯化酶类是根据（B）进行纯化。

A.根据酶分子电荷性质的纯化方法B.调节酶溶解度的方法C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法D.根据酶分子专一性结合的纯化方法13、盐析操作中，硫酸铵在什么样的情况下不能使用（B）A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为（D）A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质（B）A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（A）范围内适合。

A. 0.5％～2％B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析，然后适用（C ）去除金属离子。

生物分离工程期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中常用的色谱技术有哪些？A. 凝胶渗透色谱B. 离子交换色谱C. 亲和色谱D. 所有选项2. 以下哪种不是生物分离过程中常用的离心方法？A. 差速离心B. 等密度离心C. 沉降离心D. 过滤离心3. 膜分离技术中，哪种膜的孔径最小？A. 微滤膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 反渗透膜4. 在亲和色谱中，常用的配体有哪些？A. 蛋白质B. 多肽C. 核酸D. 所有选项5. 以下哪种方法不是用于蛋白质的纯化？A. 电泳C. 透析D. 离心6. 凝胶渗透色谱中，分子大小与洗脱速度的关系是什么？A. 分子越大，洗脱速度越快B. 分子越小，洗脱速度越快C. 分子大小与洗脱速度无关D. 以上都不正确7. 离子交换色谱中，离子强度对分离效果有何影响？A. 离子强度越高，分离效果越好B. 离子强度越低，分离效果越好C. 离子强度对分离效果无影响D. 离子强度适中时，分离效果最佳8. 亲和色谱中，配体与目标分子的结合力是什么？A. 静电作用B. 范德华力C. 特异性结合D. 疏水作用9. 以下哪种不是膜分离技术的优点？A. 操作简便B. 选择性高C. 能耗低D. 需要大量溶剂10. 以下哪种方法可以用于蛋白质的定量分析？A. 紫外-可见光谱法B. 凝胶渗透色谱D. 透析答案：1-5 D,D,D,D,A；6-10 A,D,C,D,A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述生物分离工程的基本过程。

2. 描述膜分离技术在生物制药中的应用。

3. 解释亲和色谱的原理及其在蛋白质纯化中的应用。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设某蛋白质样品通过凝胶渗透色谱进行纯化，已知样品的分子量为50kDa，色谱柱的孔径为100nm。

请计算该蛋白质在色谱柱中的洗脱体积，并解释其洗脱速度。

2. 某生物制药厂使用超滤膜进行蛋白质浓缩，已知膜的截留分子量为100kDa，蛋白质溶液的初始浓度为1mg/mL，体积为1L。

生物分离工程期末试题及答案一、选择题1. 以下不属于生物分离工程中常用的分离方法是：a) 超滤分离b) 离心分离c) 色谱分离d) 干燥分离答案：d) 干燥分离2. 生物分离工程中常用的离心机是依据下列哪种原理工作的：a) 重力沉降b) 渗透压差c) 离心力d) 磁性分离答案：c) 离心力3. 下列哪种分离方法常用于酵母细胞的分离：a) 色谱分离b) 超滤分离c) 离心分离d) 蒸馏分离答案：c) 离心分离4. 生物分离工程中使用的常见层析柱包括：a) 凝胶过滤柱b) 脱盐柱c) 亲和层析柱d) 隔离柱答案：c) 亲和层析柱5. 毛细管电泳是一种基于什么原理的分离方法？a) 电动力b) 电荷性c) 分子大小d) pH值答案：b) 电荷性二、简答题1. 请简要概述生物分离工程的基本原理。

生物分离工程是一种将生物材料中的目标物或产物与其他物质分离的工艺。

其基本原理是根据目标物与其他物质的分子大小、电荷性、亲和性等差异，利用不同的分离方法实现分离纯化。

常用的分离方法包括离心分离、超滤分离、层析分离、电泳分离等。

2. 生物分离工程中的超滤分离是如何实现的？超滤分离是利用滤膜的孔径大小将溶液分离为不同的分子量区域。

通过对溶液进行压力驱动，将大分子物质、悬浮物和杂质滤除，只保留小分子物质或溶质。

超滤膜的孔径可以根据需要选择，一般在10纳米至0.1微米之间。

3. 请解释离心分离的原理及其在生物分离工程中的应用。

离心分离是利用离心力将样品中的悬浮物或颗粒分离出来的方法。

离心分离的原理是根据离心力的作用使样品中的重质颗粒或固体沉降到离心管底部，而轻质物质则稳定地悬浮在上层。

离心分离在生物分离工程中广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化等方面。

4. 请简述层析分离的工作原理及其在生物分离工程中的应用。

层析分离是一种基于溶质在固定相和流动相之间的相互作用力差异进行分离纯化的方法。

其工作原理是将样品溶液通过固定相填充的柱子，利用流动相将不同性质的溶质进行选择性分离。

《生物分离工程》题库一、填充题1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除，I 产物分离，P 纯化和P精制；2. 发酵液常用的固液分离方法有过滤和离心等；3. 离心设备从形式上可分为管式，套筒式，碟片式等型式；4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜和反渗透膜；5. 多糖基离子交换剂包括离子交换纤维素和葡聚糖凝胶离子交换剂两大类；6. 工业上常用的超滤装置有板式，管式，螺旋式和中空纤维式；7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度，溶液pH值，盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量；8. 离子交换树脂由网络骨架（载体），联结骨架上的功能基团（活性基）和可交换离子组成。

9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂（提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链）；TEMED的作用是增速剂（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合）；10 影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度， pH 和温度；11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法，刺激起晶法和晶种起晶法；12.简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、内部扩散和化学交换反应三步；13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为cK c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ；15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ；16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；17.常用的化学细胞破碎方法有 渗透冲击法 ， 酶消化法，增溶法 ， 脂溶法和 碱处理法 ；18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 等电点 的不同；19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 静态洗脱 和 动态洗脱 ；20.晶体质量主要指 晶体大小 ， 形状 和 纯度 三个方面；21.亲和吸附原理包括 配基固定化 ， 吸附样品 和 样品解析 三步；22.根据分离机理的不同，色谱法可分为 吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn 方程为 lgS=β-K s I ；当 在一定pH 和温度下，改变体系离子强度（盐浓度）进行盐析的方法 称为Ks 盐析法；当 在一定离子强度下，改变pH 和温度进行盐析 称为β盐析法；24.蛋白质分离常用的色谱法有 免疫亲和色谱法， 疏水作用色谱法 ， 金属螯合色谱法 和 共价作用色谱法 ；25.SDS-PAGE 电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS ）的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异，而将 分子量 作为分离的依据；26.常用的蛋白质沉析方法有 等电点沉析法， 盐析法 和 有机溶剂沉析 ；27.常用的工业絮凝剂有 有机高分子聚合物 和 无机高分子聚合物 两大类；28.典型的工业过滤设备有 板框压滤机 、 垂直叶片式硅藻土过滤机 和 真空转鼓过滤机 ；29.常用离心设备可分为 离心沉降设备 和 离心过滤设备 两大类；30.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的 化学势 相等；31.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为 物理吸附 、 化学吸附 和 交换 吸附；32.影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ；33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ；其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -；34.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱性 ；其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团；35.DEAE Sepharose 是 阴 离子交换树脂，其活性基团是25252)(H C NH H C O ----；36.CM Sepharose 是 阳 离子交换树脂，其活性基团是COOH CH O 2--；37.影响离子交换选择性的因素有 离子水合半径 、 离子价 、 离子强度 、 溶液pH 、 有机溶剂 、和 交联度、膨胀度、分子筛 ；38.离子交换操作一般分为 静态 和 动态 两种；39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于静电斥力作用 和 水化膜层 ；40.盐析用盐的选择需考虑 盐析作用要强 、 盐析用盐需有较大的溶解度 、 受温度影响小、 盐必须是惰性的、 来源丰富、经济 等几个方面的因素；41.影响有机溶剂沉淀的因素有 温度 、 溶液pH 、 离子强度、 样品浓度 和 金属离子的助沉作用；42.常用的超滤装置有 板式 、 管式 、 螺旋式 和 中空纤维式 ；43.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为 移动界面电泳、 区带电泳 和稳态电泳 ； 44.依据建立pH 梯度的原理不同，等电聚焦（IEF ）可分为 载体两性电解质电泳 和同相电泳；45.双相电泳中，第一相是 等电聚焦 ；第二相是 SDS-PAGE ；46.结晶包括三个过程 过饱和溶液的形成 、 晶核的形成 和 晶体生长 ；47.过饱和溶液的形成方法有 热饱和溶液冷却 、 部分溶剂蒸发 、 真空蒸发冷却法、 化学反应结晶法 和 盐析法 ；48.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG 由 表面过剩吉布斯自由能ΔG S 和 体积过剩吉布斯自由能ΔG V 组成；49.物料中所含水分可分为机械结合水、物化结合水和化学结合水三种；50.根据干燥曲线，物料干燥可分为恒速干燥和降速干燥两个阶段；51.工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩；52.液－液萃取从机理上分析可分为物理萃取和化学萃取两类；53.基本的离子交换过程由外部扩散、内部扩散和化学交换组成；54.吸附包括将待分离的料液通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和解吸四个过程组成；55.大孔网状吸附剂有非极性，中等极性和极性三种主要类型；56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是降低空间位阻的影响；57.根据修饰基团的不同，离子交换树脂可分为强酸性阳离子交换树脂，强碱性阴离子交换树脂，弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂等四大类；58.根据聚合方法，离子交换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类；59.根据聚合单体，离子交换树脂的合成方法可分为共聚法和均聚法两类；60.影响离子交换速度的因素有颗粒大小、交联度、温度、离子化合价、离子大小、搅拌速率和溶液浓度；61.分配色谱的基本构成要素有载体、固定相和流动相；62.反相色谱常用的流动相有乙腈和异丙醇等；63.反相色谱常用的固定相有 C8 和 C18等；64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖凝胶注：葡聚糖凝胶（sephadex系列）；65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐、生物大分子的分离；66.因重复被删67.根据膜材料的不同，常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机材料膜两类；68.根据膜结构的不同，常用的膜可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类；69.强制膜分离过程是指超滤和反渗透过程；70.电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、灌胶模具、外循环恒温系统、凝胶干燥器 、 电泳转移装置 、 电泳洗脱仪 和 凝胶扫描和摄录装置；71.电泳后，样品的主要染色方法有 考马斯亮蓝 和 银染法 ；72.SDS －PAGE 电泳中，SDS 的加入是为了消除不同样品分子间 形状 和 电荷 的差异；加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫键 ；73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是 指示蛋白的迁移位置 ；74.固体可分为 晶体 和 无定形固体 两种状态；75.因重复被删76.结晶的前提是 溶液达到过饱和状态 ；结晶的推动力是 过饱和度 ；77.根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括 溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面 、 到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热 和 结晶热传递回到溶液中 三个过程；78.影响晶体生长的主要因素有 杂质 、 搅拌 和 温度 ；79.超临界流体萃取过程中溶质与溶剂分离的常用方法有 改变温度 和 压力 ；80.常用于描述吸附过程的数学模型有 langmuir 吸附模型 和 freundlich 吸附模型 ，其形式分别为cK c q q 0+=和n Kc q =； 二. 讨论题1.请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理；答：凝胶排阻色谱的分离介质（填料）具有均匀的网格结构，其分离原理是具有不同分子量的溶质分子，在流经柱床是，由于大分子难以进入凝胶内部，而从凝胶颗粒之间流出，保留时间短；而小分子溶质可以进入凝胶内部，由于凝胶多孔结构的阻滞作用，流经体积变大，保留时间延长。

生物分离考试题及答案生物分离是生物化学和分子生物学中常用的技术，用于从复杂的生物样品中分离出特定的生物分子，如蛋白质、核酸、多糖等。

以下是一份生物分离考试题及答案。

一、选择题（每题2分，共20分）1. 离心技术中，哪种类型的离心机用于分离细胞和细胞器？A. 微量离心机B. 台式离心机C. 制备型离心机D. 超速离心机答案：D2. 在凝胶电泳中，哪种类型的凝胶用于分离DNA？A. 琼脂糖凝胶B. 聚丙烯酰胺凝胶C. 淀粉凝胶D. 硅胶凝胶答案：A3. 以下哪种方法不是蛋白质分离技术？A. SDS-PAGEB. 离子交换层析C. 凝胶过滤层析D. 核磁共振答案：D4. 亲和层析中，亲和配体的特异性结合是利用了哪种分子间相互作用？A. 静电作用B. 疏水作用C. 范德华力D. 特异性识别答案：D5. 以下哪种物质不是用于蛋白质纯化的缓冲液成分？A. TrisB. EDTAC. 甘油D. 硫酸铵答案：C二、简答题（每题10分，共30分）1. 描述凝胶过滤层析的原理及其在蛋白质纯化中的应用。

答案：凝胶过滤层析（也称为分子筛层析或凝胶渗透层析）是基于分子大小的分离技术。

它使用多孔凝胶颗粒作为固定相，样品中的分子根据其大小通过凝胶颗粒的孔隙。

较小的分子能够进入孔隙，因此路径更长，移动速度较慢；而较大的分子则主要在孔隙外移动，路径较短，移动速度较快。

这种技术常用于去除样品中的大分子杂质，或根据大小分离蛋白质。

2. 解释什么是SDS-PAGE，并说明它在蛋白质分析中的重要性。

答案：SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳）是一种用于分离蛋白质的电泳技术。

SDS是一种阴离子表面活性剂，能够使蛋白质带负电并展开其结构，从而在电场中以相同的速度迁移。

聚丙烯酰胺凝胶作为固定相，根据蛋白质的分子量进行分离。

SDS-PAGE在蛋白质分析中非常重要，因为它可以提供蛋白质的分子量信息，用于蛋白质纯度的鉴定和蛋白质表达量的估计。

生物分离工程期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中，常用的分离方法不包括以下哪一项？A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸馏分离D. 沉淀分离2. 在层析技术中，下列哪项不是色谱法的类型？A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 吸附层析D. 蒸馏层析3. 以下哪种物质不适合用于凝胶渗透层析？A. 蛋白质B. 核酸C. 多肽D. 离子4. 膜分离技术中，反渗透膜主要用于分离什么物质？A. 蛋白质B. 核酸C. 离子D. 细胞5. 以下哪种设备不是用于生物分离的？A. 离心机B. 层析柱C. 蒸馏塔D. 超滤装置二、填空题（每空2分，共20分）6. 生物分离工程中，_________是利用不同物质在不同介质中的溶解度差异进行分离。

7. 凝胶渗透层析通常用于分离_________大小不同的分子。

8. 反渗透膜分离技术主要利用的是_________原理。

9. 在离子交换层析中，离子交换柱中的_________可以吸附带电的分子。

10. 超滤技术通常用于分离_________和大分子。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述离心分离技术的原理及其在生物分离中的应用。

12. 解释什么是超滤技术，并说明其在生物制药中的重要性。

13. 描述离子交换层析的过程，并举例说明其在生物分离中的具体应用。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设有一个蛋白质溶液，其浓度为2g/L，需要通过超滤装置进行浓缩，超滤装置的截留分子量为10kDa，求浓缩后的蛋白质浓度。

15. 给定一个离子交换层析实验，柱子的体积为100mL，流速为1mL/min，样品体积为5mL，求样品通过柱子所需的时间。

答案：一、选择题1. C2. D3. D4. D5. C二、填空题6. 溶剂萃取7. 分子8. 选择性渗透9. 离子交换树脂10. 小分子三、简答题11. 离心分离技术是利用离心力将混合物中的不同组分按密度分离。

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。

生物分离工程部分习题和答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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。