生物分离工程孙彦14章部分答案
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一、单选题1、凝聚与絮凝的主要原理为()。
A.破坏胶体粒子的稳定性B.重力沉降C.筛分作用D.水化层作用我的答案:A2、凝集是指发酵液中的胶体粒子相互凝集成为直径为()左右块状絮凝体的过程。
A.1mmB.3 mmC.5mmD.7mm我的答案:A3、生物悬浮液由()组成。
A.水,培养基B.代谢产物C.生物碎片D.A,B和C我的答案:D4、下列物质不属于凝聚剂的有()。
A.明矾B.石灰C.聚丙烯类D.硫酸亚铁我的答案:C5、其他条件均相同时,优先选用哪种固液分离手段()A.离心分离B.过滤C.沉降D.超滤我的答案:B6、不能用于固液分离的手段为()A.离心B.过滤C.双水相萃取D.超滤我的答案:D7、等密度区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:A8、差速区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:B9、下列哪项不属于发酵液的预处理()A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.离心我的答案:D10、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是()A. 过滤B.萃取C.离子交换D.蒸馏我的答案:C11、过滤的透过推动力是()。
A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差我的答案:D12、颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度()A.越小B.越大C.不变D.无法确定我的答案:A二、填空题1、根据目标产物存在的位置:分为____________或____________。
根据目标产物存在的形式:分为____________或____________。
我的答案:第1空:胞内第2空:胞外第3空:活性产物第4空:包含体2、固液分离的主要方法有______和______。
发酵液预处理中,体积较小的细菌和酵母菌,采用________分离;细胞体积较大的丝状体(霉菌放线菌),采用________分离。
我的答案:第1空:离心分离第2空:过滤分离第3空:离心第4空:过滤3、为使过滤进行的顺利通常要加入__________。
生物分离工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共30分)1. 生物分离工程中,下列哪种方法不属于细胞破碎技术?A. 物理法B. 化学法C. 酶解法D. 离心法答案:D2. 在生物分离过程中,通常使用哪种类型的膜分离技术来分离蛋白质?A. 反渗透膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 微滤膜答案:B3. 以下哪种色谱技术适用于生物大分子的分离?A. 离子交换色谱B. 凝胶渗透色谱C. 亲和色谱D. 所有选项答案:D4. 在生物分离工程中,哪种类型的离心机适用于收集细胞和细胞碎片?A. 管式离心机B. 碟片式离心机C. 连续流离心机D. 沉降离心机答案:B5. 以下哪种方法不适用于蛋白质的纯化?A. 盐析B. 透析C. 沉淀D. 蒸馏答案:D6. 在生物分离工程中,哪种类型的色谱柱适用于分离具有相似分子大小的蛋白质?A. 离子交换色谱柱B. 凝胶渗透色谱柱C. 亲和色谱柱D. 反相色谱柱答案:B7. 以下哪种技术不适用于蛋白质的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 荧光光谱法C. 质谱法D. 核磁共振法答案:D8. 在生物分离工程中,哪种类型的膜分离技术适用于水和有机溶剂的分离?A. 反渗透膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 微滤膜答案:C9. 以下哪种方法不适用于细胞的分离?A. 密度梯度离心B. 流式细胞术C. 磁珠分离D. 蒸馏答案:D10. 在生物分离工程中,哪种类型的色谱技术适用于分离具有相似电荷的蛋白质?A. 离子交换色谱B. 凝胶渗透色谱C. 亲和色谱D. 反相色谱答案:A11. 在生物分离工程中,哪种类型的色谱技术适用于分离具有相似疏水性的蛋白质?A. 离子交换色谱B. 凝胶渗透色谱C. 亲和色谱D. 反相色谱答案:D12. 在生物分离工程中,哪种类型的膜分离技术适用于气体的分离?A. 反渗透膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 气体分离膜答案:D13. 以下哪种方法不适用于核酸的纯化?A. 离心B. 电泳C. 沉淀D. 蒸馏答案:D14. 在生物分离工程中,哪种类型的色谱柱适用于分离具有相似电荷的核酸?A. 离子交换色谱柱B. 凝胶渗透色谱柱C. 亲和色谱柱D. 反相色谱柱答案:A15. 在生物分离工程中,哪种类型的膜分离技术适用于小分子有机物的分离?A. 反渗透膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 微滤膜答案:C二、多项选择题(每题3分,共30分)16. 在生物分离工程中,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:ABCD17. 在生物分离工程中,以下哪些方法可以用于蛋白质的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 荧光光谱法C. 质谱法D. 核磁共振法答案:ABC18. 在生物分离工程中,以下哪些因素会影响膜分离技术的效果?A. 膜材料B. 膜孔径C. 操作压力D. 温度答案:ABCD19. 在生物分离工程中,以下哪些方法可以用于细胞的分离?A. 密度梯度离心B. 流式细胞术C. 磁珠分离D. 蒸馏答案:ABC20. 在生物分离工程中,以下哪些因素会影响色谱技术的效果?A. 色谱柱类型B. 流动相类型C. 流速D. 温度答案:ABCD21. 在生物分离工程中,以下哪些方法可以用于核酸的纯化?B. 电泳C. 沉淀D. 蒸馏答案:ABC22. 在生物分离工程中,以下哪些因素会影响膜分离技术的选择性?A. 膜材料B. 膜孔径C. 操作压力D. 温度答案:AB23. 在生物分离工程中,以下哪些方法可以用于蛋白质的纯化?A. 盐析C. 沉淀D. 蒸馏答案:ABC24. 在生物分离工程中,以下哪些因素会影响色谱技术的选择性?A. 色谱柱类型B. 流动相类型C. 流速D. 温度答案:AB25. 在生物分离工程中,以下哪些方法可以用于核酸的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 荧光光谱法C. 质谱法D. 核磁共振法答案:ABC三、判断题(每题2分,共20分)26. 生物分离工程中,细胞破碎技术的主要目的是释放细胞内的蛋白质和核酸。
生物分离工程习题库与答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
A、应用在被萃取相与W/O的混合中B、是为了让浓缩分离充分C、应用在膜相与反萃取相的乳化中D、使内水相的尺寸变小正确答案:A2.在液膜分离的操作过程中,()主要起到稳定液膜的作用。
A、表面活性剂B、膜溶剂C、载体D、增强剂正确答案:A3.真空转鼓过滤机工作一个循环经过()。
A、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区B、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区C、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区D、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区正确答案:B4.适合小量细胞破碎的方法是()A、超声破碎法B、高压挤压法C、高速珠磨法D、高压匀浆法正确答案:A5.分配层析中的载体()。
A、能吸附溶剂构成固定相B、是流动相C、是固定相D、对分离有影响正确答案:A6.关于分配柱层析的基本操作错误()。
A、用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平B、分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
C、装柱分干法和湿法两种D、分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和正确答案:B7.以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力()A、阻力B、重力C、离心力D、向心力正确答案:B8.下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法()。
A、亲和层析B、凝胶层析C、盐析D、离子交换层析正确答案:A9.蛋白质具有两性性质主要原因是()A、蛋白质分子有一个羧基和一个氨基B、蛋白质分子有多个羧基和氨基;C、蛋白质分子有苯环和羟基D、以上都对正确答案:B10.关于疏水柱层析的操作错误()A、疏水柱层析分辨率很高、流速慢、加样量小B、洗脱后的层析柱再生处理,可用8mol/L尿素溶液或含8mol/L尿素的缓冲溶液洗涤,然后用平衡缓冲液平衡C、疏水层析柱装柱完毕后,通常要用含有高盐浓度的缓冲液进行平衡D、疏水层析是利用蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行分离纯化的层析技术正确答案:A11.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
生物工程设备习题集2答案2009-07-26 18:28一、填空题a)Removal of insolubles, Isolation, Purification, Polishinga)Removal of insolubles, Isolation, Purification, Polishingb)离心,过滤c)管式,套筒式,碟片式d)吸附介质的制备,吸附,洗脱e)葡聚糖离子交换剂,离子交换纤维素f)板式,管式,螺旋卷式,中空纤维式g)吸附剂的性质,吸附质的性质,温度,溶液pH值,盐浓度,吸附物浓度和吸附剂用量h)载体,活性基团,可交换离子i)引发剂,交联剂,增速剂j)溶质种类,溶质浓度,pH值,温度,k)吸附色谱,分配色谱,离子交换色谱,凝胶色谱l)lgS=β-K s I;保持体系温度、pH值不变,仅改变溶液离子强度进行的盐析操作;保持离子强度不变,改变温度、pH值进行的盐析操作;m)热饱和溶液冷却,蒸发溶剂,真空蒸发冷却,化学反应结晶,盐析n)金属螯合色谱,共价色谱,离子交换色谱,疏水作用色谱o)共聚(加聚),均聚(缩聚)p)pH梯度,离子强度(盐)梯度q)电荷,分子形状,分子量r)自然起晶法,刺激起晶法,晶种起晶法s)液体,固定在固相载体表面的液体t)盐析,等电点沉析,有机溶剂沉析二、讨论题二、讨论题a)何谓超临界流体萃取,并简述其分离原理答:超临界流体萃取是利用超临界流体具有的类似气体的扩散系数,以及类似液体的密度(溶解能力强)的特点,利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。
其特点是安全、无毒、产品分离简单,但设备投资较大。
b)何谓免疫亲和层析,简述亲和免疫层析介质的制备过程答、免疫亲和层析是利用亲和技术和色谱分离集成产生的一种高效色谱分离技术,其分离原理是通过抗原-抗体之间特异性的相互作用,从而实现高效的分离。
层析介质的制备过程包括:抗体的制备、抗体提取、载体活化,手臂链的连接、抗体的连接等步骤。
Bi os e p ar at ion生物分离工程林东强/张林浙江大学化学工程与生物工程学系生物工程研究所玉泉校区教10 -5113Tel: 87951982e-mail: lindq@2008.4-2008.7B i o s e p a 教材《生物分离工程》第二版孙彦编著化学工业出版社2005B i o s e p a 教材《生物分离工程》第一版孙彦编著化学工业出版社1998B i o s e p a 主要参考书《生物分离原理及应用》欧阳平凯主编化学工业出版社,1999B i o s e p a 主要参考书《生化分离工程》严希康编著俞俊棠主审化学工业出版社,2001B i o s e p a 主要参考书《生物工程下游技术》第二版刘国诠主编化学工业出版社,2003B i o s e p a 主要参考书《生物分离过程科学》刘铮、詹劲等翻译清华大学出版社,2004B i o s e p a 主要参考书Bioseparations Science and Engineering Roger G. Harrison et alOxford University Press , Inc.ISBN: 0-19-512340-92003.B i o s e p a 学科和技术基础化工分离过程?化工单元操作Separation processUnit operationB i o s e p a 课程内容和安排第1章、绪论(3课时)第2章、细胞分离和破碎(3课时)第3章、初级分离(3课时)第5章、萃取(6课时)第6章、吸附(6课时)第7章、层析(9课时)第8章、亲和纯化(3课时)第4章、膜分离(6课时)第9章、电泳(3课时)第10章、蛋白质复性(3课时)第11-12章、结晶和干燥(3课时)教材:《生物分离工程》第二版,孙彦编著B i o s e p a ra t i on生物分离工程第一章. 绪论B i o s e p a ra t i on生物工程的地位生命科学生命科学生物技术产业生物技术产业生物工程生物工程BioengineeringB i o s e p a ra t i on围绕生物技术产品的相关技术支撑产品发酵工程基因工程细胞工程蛋白质工程或酶工程微生物工程菌蛋白质或酶动、植物个体或细胞优良的动植物品系生物分离工程B i o s e p a ra t i on生物分离工程的发展20世纪后半叶20世纪上半叶20世纪中叶20世纪前生物分离技术的发展生物技术的发展B i o s e p a ra t i on生物技术的发展历史20世纪前利用自然界中的微生物来制酒、酱、面包、奶酪等各种食物疾病的预防我国古代的酿酒作坊种牛痘预防天花不分离或简单分离B i o s e p a 生物技术的发展历史20世纪上半叶(1900-1940)筛选和培养微生物来生产特殊的产品,典型例子发酵生产丙酮/丁醇/乙醇德国科学家Weizmann 将筛选获得的厌氧菌株用于工业化发酵1940年,丁醇和丙酮的年产量已经超过45,000 和90,000 吨。
《生物分离工程》考试试卷答案一、名词解释(每小题5分,共30分)1.生物分离技术:由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的,动植物细胞组织培养的,酶反应等各种生物工业生产工程获得的生物原料中,提取分离,加工并精制目的成份,最终使其成为产品的技术,通常称为生物分离技术,也称为下游工程或下游加工过程。
2.浓差极化:是指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质(离子或不同分子量的溶质)被截留,于是在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高。
在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过流量下降。
当溶剂向膜面流动(对流)时引起溶质向膜面流动速度与浓度梯度使溶质向本体溶液扩散速度达到平衡时,在膜面附近存在一个稳定的浓度梯度区,这一区域称为浓差极化边界层,这一现象称为浓差极化.。
3.凝聚:在电解质作用下,胶体体系不稳定的现象4. 沉淀:液相变固相析出的过程5. 膜:在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质,把流体相分隔开来成为两部分,这一薄层物质称为膜。
6、乳化:一种液体分散在另一种不相混容的液体中的现象二、、选择(每题3分,共12分)1、生物工业下游技术是指。
A“物质分离” B“产品加工” C“物质分离”和“产品加工”2、在过滤分离中,滤液通过滤饼的速率与其黏度成。
1A正比B反比C无关3、微生物代谢产物大多。
A分泌到细胞外 B存在于细胞内4、溶剂的选择最主要的依据是A.相似相溶原理 B 相互排斥原理三、是非题(每题2分,共8分)PH,加热,有机溶剂,表面活性剂等。
其中最常用的是调节pH。
(错对)2. 蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的不同,达到将各组分分离的目的。
(错对)3.发酵液预处理的目的是浓缩目标产物。
(错对)4.有机溶剂能分解细胞壁中的多聚糖。
(错对)四、简答题(每题10 分,共20分)1.微生物发酵液的特性:2.生物分离基本的特点:五、论述题(30分)。
生物分离工程题库答案库程》题《生物分离工一、填充题精P 纯化和I 产物分离,P 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除,;制等;离心过滤和 2. 发酵液常用的固液分离方法有等型式;碟片式套筒式, 3. 离心设备从形式上可分为管式,,超滤膜微滤膜,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;反渗透膜纳滤膜和两大类;和葡聚糖凝胶离子交换剂离子交换纤维素5. 多糖基离子交换剂包括;螺旋式和中空纤维式板式,管式,6. 工业上常用的超滤装置有吸附物和盐的浓度,溶液pH值,影响吸附的主要因素有7. 吸附质的性质,温度;的浓度与吸附剂的用量可(活性基)和(载体),联结骨架上的功能基团离子交换树脂由8. 网络骨架组成。
交换离子提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂(9.;合所必需的自由基)(丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作交联剂甲叉双丙烯酰胺的作用是;用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链)(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增速剂TEMED的作用是;)聚合;pH 和温度影响盐析的因素有溶质种类,溶质浓度,10;和晶种起晶法自然起晶法,刺激起晶法在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有11.三步;和化学交换反应 12.简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、内部扩散qc0在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循/doc/284186455.htmlngmuir吸附方程,其形式为?qK?c14.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 辛8烷基和十八烷基C ;常用的流动相有乙腈和异丙醇;1815.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-KI;当在一定pH和温度下,s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;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SOH、、;;其典型的活性基团分别有强酸性COOH?)OH?PO(3234.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??RN(CH)OH、、兼有以上两种基团;性基团分别有NH?332 Sepharose是阴离子交换树脂,其活性基团是;)CH(NHH??OC??25252Sepharose是阳离子交换树脂,其活性基团是;COOHO?CH?237.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和体积过S剩吉布斯自由能ΔG 组成;V49.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 C 和 C 等;188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;-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;压力超临界流体萃取过程中溶质与溶剂分离的常用方法有和79. ;改变温度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qc n0;和分别为?q Kcq?K?c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。
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。
生物分离工程课后答案生物分离工程课后答案【篇一:生物分离工程复习题一(第1-9章16k含答案)】ass=txt>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。
⽣物分离⼯程总结课后思考题⽣物分离⼯程思考题第⼀章⼀、凝聚、絮凝的概念凝聚作⽤:向胶体悬浮液中加某种电解质,使胶粒双电层电位降低,排斥作⽤降低,使胶体体系不稳定,胶体间相互碰撞产⽣凝聚的现象。
特点是凝聚体的颗粒⽐较⼩絮凝作⽤:当⼀个⾼分⼦聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶体表⾯上,产⽣架桥联接,形成较⼤絮凝团的过程,特点是可形成粗⼤的絮凝体⼆、影响过滤速度的因素有哪些?如何提⾼过滤速度?过滤操作⼀般以压⼒差为透过推动⼒,只靠重⼒很难达到⾜够⼤的透过速度透过速度:()L m c dV A Pdt R Rµ=+过滤速度与过滤⾯积,介质两侧压⼒差,滤液粘度,介质和滤饼阻⼒有关,适当增加过滤⾯积,提⾼介质两侧压⼒差,加⼊助滤剂均可提⾼过滤速度三、什么是分离因素?据此离⼼机可以分为哪⼏类?影响分离速度的因素还有哪些?离⼼设备所能达到的离⼼⼒与重⼒的⽐值称为分离因素分离因素:224N r Zgπ=根据分离因素可将离⼼机分为低速离⼼机,⾼速离⼼机和超⾼速离⼼机三类分离速度:()2218P S LsLd rVρρωµ-=与颗粒直径、颗粒密度、液体密度和液体粘度有关密度差越⼤,分离速度越⼤;密度差存在时,固体颗粒尺⼨越⼤,越容易离⼼;粘度增⼤时,不容易离⼼;颗粒密度与液体密度差异⼩,固体颗粒不⼤,粘度很⼤时,增加离⼼⼒能提⾼离⼼速率细胞破碎思考题⼀、试述微⽣物细胞壁的组成和结构特点?⾰兰⽒阳性菌的细胞壁主要由肽聚糖层组成,细胞壁较厚,约15-50nm,肽聚糖含量占40%-90%⾰兰⽒阴性菌的细胞壁在肽聚糖层的外侧还有分别有脂蛋⽩和脂多糖及磷脂构成的两层外壁层,肽聚糖层约1.5-2.0nm,外壁层约8-10nm,肽聚糖含量占5%-10%酵母的细胞壁由葡聚糖(30%-40%),⽢露聚糖(30%)和蛋⽩质组成,⽐⾰兰⽒阳性菌的细胞壁厚霉菌由多聚糖(⼏丁质+葡聚糖)(80%-90%)构成破碎难度霉菌>酵母>⾰兰⽒阳性菌>⾰兰⽒阴性菌⼆、常⽤微⽣物细胞破碎的⽅法有哪些?机械法:珠磨法、X-Press法、超声破碎法和⾼压匀浆法⾮机械法:溶酶法、化学法、渗透压法和冻结融化法三、选择细胞破碎法的原则⼀般原则(1)、仅破坏或破碎⽬标产物的位置周围,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发等,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(2)、选择性溶解⽬标产物,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,机械法和化学法并⽤可使操作条件更温和,在相同的⽬标产物释放率的情况下,降低细胞的破碎程度。
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。
第2课时微生物分离、纯化和培养的无菌技术课后训练·巩固提升会应用A级必备知识基础练1.下列关于涂布分离法和划线分离法的操作,错误的是( B )A.两次划线之间灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种B.不同浓度的菌液经涂布后均可在固体培养基表面形成单菌落C.在获取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰D.同一浓度的稀释液应至少涂布三个平板用来计数的菌种,使得下次划线的菌种来自上次划线的末端,A项正确;若菌液浓度过大,形成的菌落就连在一起,则得不到单个的菌落,当菌液稀释度足够高的情况下,菌液经涂布后可在固体培养基表面形成单菌落,B项错误;在获取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰,进行灼烧灭菌,目的是防止杂菌污染,C项正确;同一浓度的稀释液应至少涂布三个平板,取平均值,以减小误差,D项正确。
2.某公司在新冠疫情期间推出一款新型免洗洗手凝胶。
为衡量该凝胶的效果,研究人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量(如下图)。
下列相关叙述正确的是( D )A.该实验洗手前后细菌含量形成对照,无需空白对照B.该培养基为选择培养基C.若培养基上出现不同特征的菌落,则证明培养基被杂菌污染D.实验中的接种方法为稀释涂布平板法,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养,验证培养基是否被杂菌污染,A项错误;该培养基类型为通用固体培养基,不属于选择培养基,B项错误;若培养基上出现不同特征的菌落,则证明凝胶消毒效果较差,同时也能说明手上的微生物种类较多,空白培养基上长出菌落能说明培养基被杂菌污染,C项错误;实验中平板上的菌落数表现为均匀分布,据此可知该实验中用的接种方法为稀释涂布平板法,D项正确。
3.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。
下列叙述正确的是( C )A.应使用经过灼烧灭菌的涂布器进行接种B.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的C.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑选单菌落D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色,该平板所用的接种方法是平板划线法,应使用经过灼烧灭菌的接种环进行接种,A项错误;该实验结果中获得了的单菌落,能达到菌种纯化的目的,B项错误;图中Ⅰ、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,所以应该从Ⅲ区挑取单菌落,C项正确;刚果红染液可以与纤维素反应呈红色,纤维素分解菌能够将纤维素分解而出现无色的透明圈,所以菌落周围的纤维素被降解后,不会被刚果红染成红色,D项错误。