《生物分离工程》题库+答案

《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cKcqq0

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C8 辛烷基 和 十八烷基C18 ；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-KsI；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 HSO3 、 COOH 、2)(OHPO；

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OHCHRN33)(、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)(HCNHHCO；

36.CM Sepharose是 阳 离子交换树脂，其活性基团是COOHCHO2；

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ΔGS和

体积过剩吉布斯自由能ΔGV 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cKcqq0和nKcq；

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。这样，分子量不同的溶质分子得以分离.

2.绘制结晶过程中饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义；

答：结晶过程中的饱和温度曲线和不饱和温度曲线的简图如右图所示：

S-S曲线为饱和温度曲线，在其下方为稳定区，在该区域溶液为不饱和溶液，不会自发结晶；

T-T曲线为过饱和温度曲线，在其上方为不稳定区，能够自发形成结晶；