生物分离工程期末复习题

填空题1. .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；2. 比表面积 和 孔径 是评价吸附剂性能的主要参数。

3. 层析操作必须具有 固定 相和 流动 相。

4. 溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率 大 ，随流动相的移动速度 小 。

5. 层析柱的理论板数越 多 ，则溶质的分离度越 大 。

6. 两种溶质的分配系数相差越 小 ，需要的越多的理论板数才能获得较大的分离度。

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；15. 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；16. 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 ；17. 晶体质量主要指 晶体大小 ， 形状 和 纯度 三个方面；18. 亲和吸附原理包括 配基固定化 ， 吸附样品 和 样品解析 三步；19. 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20. 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 ；21. 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；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 ；22. 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 ；23. 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 -；24. 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；25. 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 ，温度 、溶液浓度 、 搅拌速率 、和 交联度、膨胀度、颗粒大小 ；26. 离子交换操作一般分为 静态 和 动态 两种；27. 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 ；28. 双相电泳中，第一相是 等电聚焦 ；第二相是 SDS-PAGE ；29. 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 ； 30. 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 ； 31. 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；32. 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；33. 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；34. 大孔网状吸附剂有 非极性 ， 中等极性 和 极性 三种主要类型； 35. 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 ；36. 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 ； 37. 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；38. 电泳后，样品的主要染色方法有 考马斯亮蓝 和 银染法 ；39. 电泳过程中，加入溴酚兰的目的是 指示蛋白的迁移位置 ；40. 固体可分为 晶体 和 无定形固体 两种状态；41. 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 ；42. 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；43. 影响晶体生长的主要因素有 杂质 、 搅拌 和 温度 ；44. IEC 操作多采用 线性梯度 洗脱和 逐次 洗脱。

填空题1.为了提高最终产品的回收率一是（提高每步分离效率），二是（减少分离步骤）。

2.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：（浓缩率），（分离系数）和（产品回收程度）3.生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和（液固分离）,（产品的提取），（产品的精制）和（产品的加工处理）。

4.生化反应所起的作用是产生目的产物，指标是（产率）和（转化率），而生物分离解决的是如何从反应液中获取这些物质，涉及的是（收率）和（纯度）。

5.生物分离的主要任务：从发酵液和细胞培养液中以（最高的效率），（理想的纯度）和（最小的能耗）把目的产物分离出来。

6.生物分离过程的特点包括：（生物分离过程的体系特殊），（生物分离过程的工艺流程特殊），（生物分离过程的成本特殊）。

7.物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间（物理），（化学）和（生物）性质的差别利用能识别这些差别的（分离介质）和扩大这些差别的（分离设备）8.性质不同的溶质在分离操作中具有不同的（传质速率）和或（平衡状态）9.平衡分离是根据溶质在两相间（分配平衡）的差异实现分离；溶质达到分配。

平衡为扩散传质过程，推动力仅取决于系统的（热力学性质）。

10.差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的（速度差）进行分离的方法。

1.在细胞分离中，细胞的密度越（大），细胞培养液的密度越（小），则细胞沉降2.区带离心包括（差速）区带离心和（等密度）区带离心。

3.为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

4.发酵液常用的固液分离方法有（离心）和（过滤）等。

5.常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤）两大类；6.常用的工业絮凝剂有（无机絮凝剂）和（有机絮凝剂）两大类。

7.工业生产中常用的助滤剂有（硅藻土）和（珍珠岩粉）。

8.重力沉降过程中，固体颗粒受到（重力），（浮力），（摩擦阻力）的作用，固体匀速下降时，三个力的关系（重力=浮力+摩擦阻力）。

9.发酵液预处理的方法包括：（凝集），（絮凝），（加热法）；（调节pH法），（加水稀释法），加入（助滤剂）和（吸附剂）。

《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。

生物分离工程期末复习题．填空题物理吸.1. 根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为交换吸附；附、化学吸附和是评价吸附剂性能的主要参数。

2. 比表面积孔径和相。

3. 层析操作必须具有固定相和流动，随流动相的移动速度溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率4. 大。

小。

5. 层析柱的理论板数越多，则溶质的分离度越大，需要的越多的理论板数才能获得较大的小 6. 两种溶质的分配系数相差越分离度。

盐，7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度溶液，pH值；的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量（活性基）8. 离子交换树脂由网络骨架（载体）联结骨架上的功能基团，组成。

和可交换离子提供催化丙烯酰胺和双丙引发剂（9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是交联剂（丙烯酰胺烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是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（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙族长链）；TEMED的作用是增速剂烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合；），溶质浓度，和pH 温度10. 影响盐析的因素有溶质种类；自然起晶法，刺激起晶法和11. 在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有晶种起晶法；和化学交换反外部扩散、内部扩散12. 简单地说离子交换过程实际上只有三步；应吸附方程，其13. 在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuircq0?q 形式为cK?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；15. 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；2；动态洗脱16. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有静态洗脱和三个方面；纯度，17. 晶体质量主要指晶体大小形状和三步；亲和吸附原理包括18. 配基固定化，吸附样品和样品解析19. 根据分离机理的不同，色谱法可分为吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱金属，20. 蛋白质分离常用的色谱法有免疫亲和色谱法，疏水作用色谱法共价作用色谱法螯合色谱法；和）的目的是消除各种待21. SDS-PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS 作为分离的依据；分子量分离蛋白的分子形状电荷和差异，而将强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫键；加入二硫叔糖醇的目的是配基与载体的结、配基浓度22. 影响亲和吸附的因素有空间位阻、；合位点微环境、和载体孔径、23. 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H?SO；其典型的活性基团分别有、中强酸性弱酸性和3COOH?)OH(?PO、；2中强碱24. 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??OH(RNCH)NH?；其典型的活性基团分别有兼有以上两种基团；、、性33225. 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、交联度、膨胀度、颗粒大溶液、pH，温度、溶液浓度搅拌速率、和小；26. 离子交换操作一般分为静态和两种；动态和稳区带电泳27. 依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为移动界面电泳、态电泳；；28. 双相电泳中，第一相是等电聚焦；第二相是SDS-PAGE ；和、晶核的形成过饱和溶液的形成29. 结晶包括三个过程晶体生长真空蒸、、部分溶剂蒸发30. 过饱和溶液的形成方法有热饱和溶液冷却发冷却法、化学反应结晶法和盐析法；31. 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和体积过剩吉布斯自由能ΔG 组成；VS3组内部扩散和化学交换32. 基本的离子交换过程由外部扩散、成；，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33. 吸附包括和解吸料液流出四个过程组成；三种主要类型；和极性非极性34. 大孔网状吸附剂有，中等极性；降低空间位阻的影响的作用是35. 亲和吸附剂表面连接的“手臂链”；生物大分子的分36. 分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用脱外循环恒灌胶模具37. 电泳系统的基本组成电泳槽电凝胶扫描、电泳洗脱仪和系统、凝胶干燥器、电泳转移装置和摄录装置；银染法；38. 电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和；39. 电泳过程中，加入溴酚兰的目的是指示蛋白的迁移位置无定形固体两种状态；固体可分为40. 晶体和过饱和溶液达到过饱和状态；结晶的推动力是41. 结晶的前提是；度溶质通过扩散作用穿过靠近晶体42. 根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括到达晶体表面的溶质长、表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面三个结晶热传递回到溶液中入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热和过程；温度；43. 影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和逐次44. IEC操作多采用线性梯度洗脱。

生物分离工程期末试题华南理工大学一、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，总计9分）1.Bioseparation Engineering：回收生物产品分离过程原理与方法。

2.双水相萃取：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统（two aqueous phase system）。

利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于50年代后期开发了双水相萃取法（two aqueous phase extraction），又称双水相分配法（two aqueous phase partitioning）。

3.电渗：在电场作用下，带电颗粒在溶液中的运动。

二、辨别正误题并改正，对的打V，错的打×（本大题共15小题，每小题2分，总计30分）1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。

错（不确定）2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体，滤饼具有可压缩性。

错3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关，常用于蛋白质的纯化。

错4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体，可用于热敏性生物物质的分离。

对5.膜分离时，当截留率6=1时，表示溶质能自由透过膜。

错6.生产味精时，过饱和度仅对晶体生长有贡献。

对7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。

对8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉素。

9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。

错10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。

对11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。

对12.冷冻干燥一般在-20℃一30℃下进行，干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保护剂。

对13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团，可用来分离生物物质。

错14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度，高比表面积的特点。

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。

生物分离工程总复习题第一章绪论复习题1.生物分离工程在生物技术中的地位？在生物技术领域，通常将生物产品的生产过程称作生物加工过程，包含优良生物物种的育种、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）及目标产物的拆分提纯过程，后者又称作下游加工过程。

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。

生物拆分工程研究的根本任务：设计和优化拆分过程，提升拆分效率，增加拆分过程步骤，延长拆分操作方式时间，达至提升海口收率与活性、降低生产成本的目的。

生物拆分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.生物拆分工程可以分成几大部分，分别包含哪些单元操作方式？生物拆分过程通常分后四步：1.固-液拆分（不溶物的除去）Vergt、过滤器、细胞碎裂目的就是提升产物浓度和质量2.铀（杂质斯维恰河）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、结晶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）产物在生产过程中发生的边线（4）杂质在生产过程中发生的边线（5）主要杂质独有的物化性质就是什么？（6）相同拆分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．目标产物的拆分提纯程度――拆分因子或拆分系数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存有许多生化物质存有于细胞内部，必须在提纯以前将细胞碎裂，并使细胞壁和细胞膜受相同程度的毁坏（减小通透性）或碎裂，释放出来其中的目标产物，然后方可展开抽取。

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。

期末考试复习题吸附法和离子交换1、吸附作用机理是什么？按作用力可分为哪几种？答：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。

固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。

但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。

按作用力可分为：物理吸附，化学吸附和离子交换2、吸附法有几种？各自有何特点？答：吸附法按吸附作用力分主要有三类，物理吸附、化学吸附和离子交换。

特点：物理吸附基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。

溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。

一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。

化学吸附释放大量的热，吸附热高于物理吸附。

化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。

化学吸附具有高选择性离子交换吸附所用吸附剂为离子交换剂。

离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。

离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。

3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？答：大孔网状聚合物吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性能好，吸附质容易吸附，并且阻力小，常应用于抗生素和维生素B12等的分离浓缩过程。

4、影响吸附过程的因素有那些？答：影响吸附的因素（1）吸附速度由于大分子分子量大，扩散慢，且吸附时常伴随着分子构型的变化，故其吸附速度慢，这就给讨论大分子吸附带来困难。

（2）分子量的影响对孔性固体，分子量增加，吸附量减少。

对大孔或非孔固体α=1只有1个吸附点α=0表示大分子完全平躺。

（3）溶剂的影响在溶剂中，大分子较伸展，吸附量减少。

若溶剂产生竞争吸附，吸附量减少。

（4）温度的影响存在着温度升高使吸附量下降和温度升高使吸附量升高两种情况。

第一章1．生物分离工程的一般过程P4答：①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相，液相分离，提高过滤速度。

过滤、离心是其最基本的单元操作。

②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。

③产物的精制常采用色谱分离技术，有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。

④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥第二章一、概念：1.发酵液的预处理：指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离，提高过滤速度。

2.凝集（凝聚）：指在投加的化学物质（如水解的凝聚剂，铝、铁的盐类或石灰等）作用下，发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

3.絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。

4.离心分离：指在离心场的作用下，将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。

主要用于颗粒较细的悬浮液和乳浊液的分离。

（分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。

）5.等电点沉淀法：利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低，易产生沉淀的性质，用酸化剂或碱化剂调节发酵液的pH，使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。

二、填空：1、按过滤时料液流动方向的不同，分为常规过滤和错流过滤。

2、可溶性杂蛋白的去除法包括：等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法三、问答1、发酵液的一般特征？①组成大部分为水；②发酵产物的浓度较低；③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物；④含有培养基中的残留成分，如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物；⑤含有其他少量代谢副产物；⑥含有色素、毒性物质。

热原质等有机杂质。

2、常用的絮凝剂有什么？无极絮凝剂：Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。

有机絮凝剂：壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。

3、影响絮凝效果的因素？答：①絮凝剂的种类；②絮凝剂浓度；③ pH; 最关键因素，影响絮凝剂活性基团的解离度。

生物分离工程总复习题第一章绪论复习题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《绪论细胞分离》I. 在细胞分离中，细胞的密度P s越-大，细胞培养液的密度P L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_J。

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。

（X）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。

（X）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。

II. _^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_J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一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。

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-—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。

（X）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，辱擦阻-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。