生物分离工程习题
一、名词解释
1.亲和吸附
2.凝聚
3.乳化
4.吸附
5.反萃取
二、填空题
1. 发酵液常用的固液分离方法有___离心______ 和__过滤_______ 等。
2. 离心设备从形式上可分为 __管式_______，___套筒式______ ，___碟片式______ 等型式。
3. 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__ ，_超滤__ ，__纳滤_ 和_反渗透___。
4. 影响吸附的主要因素有__吸附剂性质____ ，_吸附物性质_____ ，__温度____ ，__pH____ ，__吸附物浓度_和吸附剂用量____。
5. 离子交换树脂由 __惰性载体_______， __活性功能基团_______和___平衡离子______ 组成。
6. 常用的化学细胞破碎方法有__碱处理_____ ，_金属螯合剂______ ，__表面活性剂_____ ，_有机溶剂_______。
7. 影响盐析的因素有___盐的种类______ ， _溶质的种类和性质________，___温度______ 和___pH_____ 。
8. 晶体质量主要指 __晶体大小_______，__晶体的形状_______ 和___晶体的纯度______ 三个方面。
9. 工业上常用的超滤装置有板式，管式，和螺旋式
和中空纤维式。
10.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶，刺激起晶，
和晶种起晶；
11.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
换三个步骤；
12.超临界流体的特点是与气体有相似的流动性（扩散性），与液体有相似的密
度（溶解性）；
13.离子交换树脂的合成方法有共聚和均聚两大类；
14.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点（pI）的不同；
15.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 pH梯度和离子浓度梯
度；
三、计算题
应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量.
四、问答题
1.简述生物分离的一般工艺流程
2.简述结晶过程中晶体形成的条件
3.简述常用细胞破碎方法的原理及适用范围.
4.简述超临界流体萃取技术的原理.
5.何谓等电点沉析法
6.离子交换树脂的工作过程.
7.绘制结晶过程中饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义
一、名解
1亲和吸附：是吸附单元操作的一种，它是利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊的化学作用实现的高效分离手段。
亲和吸附剂的组成包括：惰性载体、手臂链、特异性亲和配基。
2凝聚：是指在某些电解质作用下,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乳化:发酵液经预处理和过滤后,虽能除去大部分非水溶性的杂质和部分水溶性杂质,但残留的杂质(如蛋白质等)具有表面活性,在进行溶剂萃取时,有机相和水相难以分层.
4吸附:是指物质从气体或液体浓缩到固体表面从而达到分离的过程.
5反萃取：就是通过调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作过程
色谱是根据混合物中溶质在互不混溶的两相间分配行为的差别而引起移动速度的不同而进行分离的方法。
二、填空
1离心，过滤
2管式，套筒式，碟片式
3微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜
4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
5载体，活性基团，可交换离子
6渗透压冲击，增溶法，脂溶法，酶消化法，碱处理法
7溶质种类，溶质浓度，pH值，温度
8晶体大小，晶体性状，晶体纯度
9盐析，等电点沉析，有机溶剂沉析
10板式，管式，螺旋卷式，中空纤维式
11自然起晶法，刺激起晶法，晶种起晶法
12外部扩散，内部扩散，化学交换反应
13粘度（扩散系数），密度
14共聚（加聚），均聚（缩聚）
15等电点（pI）
16梯度，离子强度（盐）梯度
17均聚（缩聚）
三、计算题
解：由题设，根据吸附等温式得出K值，即
q=q0C/k+4=0.06x0.02/k+4=0.04
k=0.01
当料液含抗菌素0.2Kg/m3时
q=0.06x0.2/0.01+0.2=0.057kg/kg
四、问答题：
1．简述生物分离的一般工艺流程（6）
发酵液→预处理→细胞分离→( 细胞破碎→细胞碎片分离 )
→初步纯化(各种生物分离提取方法)→高度纯化（色层分离，结晶）→成品加工
2．简述结晶过程中晶体形成的条件（6）
答：结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程，其中溶液达到过饱和状态是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。
3.简述常用细胞破碎方法的原理及适用范围.（8）
1,非机械法
A,高压匀浆法
适用于酵母菌,大肠杆菌,巨大芽孢杆菌和黑曲霉等.不适用于高度分枝的微生物.
B,高速珠磨法:利用玻璃小珠与细胞悬液一起快速搅拌,由于研磨作用,使细胞破碎.
C,超声波破碎法:实验室常用
2,非机械法
A,化学法:采用化学试剂处理细胞,溶解细胞或抽提细胞组分
B,酶解法
利用酶(溶菌酶,蛋白酶,脂肪酶,核酸酶,透明质酸酶等)反应分解破坏细胞壁上特殊的键,以达破壁的目的.需与其它方法配合使用(辐射,渗透压冲击,反复冻融法等)
途径:在细胞悬液中加酶或采用自溶作用
C,渗透压冲击法
先把细胞放在高渗溶液中,由于渗透压作用,细胞内水分向外渗出,细胞发生收缩,当达到平衡后,将介质快速稀释或将细胞转入水或缓冲液中,由于渗透压发生突然变化,胞外的水分迅速渗入胞内,使细胞快速膨胀而破裂.
D,冻结-融化法
将细胞放在低温(-150C),然后在室温中融化,反复多次,细胞壁破裂.
E,干燥法
经干燥后的菌体,其细胞膜的渗透性发生变化,同时部分菌体会产生自溶,然后用丙酮,丁醇或缓冲液等溶剂处理时,胞内物质就会被抽提出来.
4.简述超临界流体萃取技术的原理.（6）
超临界流体萃取技术(简称SFE):是利用超临界流体作为萃取剂的一种高效萃取技术.
临界点:物质气液不分(既有气体的性质,又有液体的性质)的状态点.物质具有固有的临界点,
此状态点的温度Tc,压力Pc称为临界温度和临界压力.当气体物质处于它的临界温度和压力以上,无论施加多大的压力,也不可能使其液化.
超临界流体(简称SCF):处于临界温度和压力以上的流体.
5、何谓等电点沉析法（6）
答：蛋白质再等电点下的溶解度最低，根据这一性质，再溶液中加入一定比例的有机溶剂，破坏蛋白质表面的水化层和双电层，降低分子间斥力，加强了蛋白质分子间的疏水相互作用，使得蛋白质分子得以聚集成团沉淀下来
6、离子交换树脂的工作过程.（8）
1.预处理和转型
1)用水浸泡,使其充分膨胀并除去细小颗粒(倾泻或浮选法).
2)用8～10倍量的1mol/L盐酸或NaOH交替浸泡(或搅拌)一次.每次换酸碱前都要用水洗至中性.
3)在使用时,常用酸,碱或NaCl将树脂转变为一定的离子形式,称为转型.
阳树脂处理成氢型按酸-碱-酸顺序处理;处理成钠型按碱-酸-碱 (或NaCl)顺序.
阴树脂处理成羟型按碱-酸-碱顺序处理;处理成氯型按酸-碱-酸(或NaCl)顺序处理.
2.装柱
装柱时,先在交换柱的下端铺上一层玻璃丝(或棉花),灌入少量水(或缓冲溶液),然后倾入带水(或缓冲溶液)的树脂.
装柱时应防止树脂层中存留气泡,以免交换时试液与树脂无法充分接触.树脂高度一般约为柱高的90%.为防止加试液时树脂被冲起,在柱的上端亦应铺一层玻璃纤维.装柱时还应注意不能使树脂露出水面,因为树脂露于空气中,当加入溶液时,树脂间隙中会产生气泡,而使交换不完全.
交换柱也可以用滴定管代替.
3. 交换吸附
将样品加到交换柱上,用活塞控制一定的流速进行交换,完成离子吸附.
4. 洗脱
当交换完毕之后,用适当的洗脱液(改变pH值或含高浓度同性离子)进行洗脱.
随着洗脱的进行,洗出液离子浓度逐渐增大,达到最大值之后又逐渐减小,至完全洗脱之后,被洗出之离子浓度又等于零.
5. 树脂的再生
再生就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程.
7、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；
S-S曲线和T-T曲线之间为亚稳定区，在该区域，溶液为过饱和溶液，但若无晶种存在，也不能自发形成晶体；。
生物分离工程题目及答案
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》复习题(解答版)
《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。
生物分离工程试题库及答案
生物分离工程试题库及答案一、单选题1. 生物分离工程是指将生物体内所需的活性成分从混合物中分离出来的一种工程技术。
以下哪项不是生物分离工程的应用领域？A. 制药工业B. 酿酒工业C. 农业生产D. 燃料生产答案：D2. 下列哪个选项中的方法不属于常见的生物分离工程方法？A. 附着法B. 膜分离法C. 蒸馏法D. 萃取法答案：C3. 生物分离工程中常用的分离技术包括以下哪些？A. 膜分离法B. 萃取法D. 离心法答案：A、B、C、D4. 以下哪个选项中的分离方法不适合于高分子物质的分离？A. 膜分离法B. 结晶法C. 离心法D. 沉淀法答案：B5. 在生物分离工程中，选择合适的分离方法时需要考虑以下哪些因素？A. 成本因素B. 分离效率C. 操作难度D. 原料来源答案：A、B、C、D二、多选题1. 生物分离工程中，以下哪些因素会影响酶的活性？B. pH值C. 浓度D. 氧气含量答案：A、B、C、D2. 下列哪些应用领域可以运用生物分离工程技术？A. 制药领域B. 酿酒领域C. 化妆品领域D. 电子领域E. 食品工业答案：A、B、C、E三、简答题1. 生物分离工程的基本原理是什么？简要描述分离原理。
答案：生物分离工程的基本原理是利用不同物质在特定条件下的物理化学性质的差异，将混合物中的目标物质与其他物质分离开来。
常见的分离原理包括按照溶解度、相对分子大小、疏水性等特性进行分离。
2. 生物分离工程在制药领域的应用有哪些？举例说明。
答案：生物分离工程在制药领域的应用非常广泛，可以用于提取药物原料、纯化药物、分离杂质等。
例如，通过膜分离法可以将药物原料与废弃物质分离开来，提高纯度；通过离心法可以分离出生物制剂中的细胞碎片和溶液，得到纯度更高的药物。
四、应用题生物分离工程在食品工业中的应用越来越广泛，请你分析以下场景并给出解决方案。
场景描述：某食品工厂生产的食品中含有一种特殊的营养成分，但是这种营养成分并不稳定，容易在加工过程中被破坏。
《生物分离工程》复习题(解答版)
《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
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。
生物分离工程答案1
《生物分离工程》练习题一（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，优先选用那种固液分离手段（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。
生物分离工程题目及答案
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__________。
生物分离工程部分习题和答案
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（%）5 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？(ppt)答：<1>、目标产物性质及其共存杂质的特性 <2>、充分考虑目标产物商业价值<3>、考虑生物加工过程自身规模 <4>、采用步骤次序相对合理<5>、尽可能采用最少步骤 <6>、产品稳定性与物性<7>、产品规格与型式 <8>、生产过程中废水等排放6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面？（ppt）答：成本控制和质量控制第二章发酵液预处理一解释名词凝聚剂：让不稳定的胶体微粒（或者凝结过程中形成的微粒）聚合在一起形成集合体的过程中所投加的试剂的统称。
过滤：利用多孔介质（如滤布、微孔膜、致密膜）截流悬浮液中的固体粒子，进行液固分离的过程。
离心：在离心力作用下，利用固体和液体之间的密度差达到沉降分离目的。
细胞破碎：利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术包含体：指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分)聚集而成的不溶性颗粒。
二简答题1 为什么要进行发酵液的预处理？常用处理方法有哪几种？答：提高过滤速度与过滤质量改变发酵液性质(黏度↓、颗粒 、颗粒稳定性↓) 去除部分杂质使产物转入到易处理的相中（通常是液相）方法：加热、调节、pH、凝聚、絮凝2 凝集与絮凝过程有何区别？如何将两者结合使用？常用的絮凝剂有哪些？答：凝集：在中性盐作用下，由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。
《生物分离工程》题库
《生物分离工程》题库《生物分离工程》题库一、填充题1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P ；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和两大类；6. 工业上常用的超滤装臵有板式，管式，螺旋卷式和中空纤维式膜装臵；7. 影响吸附的主要因素有吸附剂的性质，吸附质的性质，温度，PH ，盐浓度和吸附物浓度与吸附剂用量；8. 离子交换树脂由高分子固定骨架，活性基团和活性离子组成。
9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是；甲叉双丙烯酰胺的作用是；TEMED的作用是；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injection ，adsorption 和elution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；14.反相高效液相色谱的固定相是非极性的，而流动相是极性的；常用的固定相有C8 C18烷基链和苯基；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，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.晶体质量主要指大小，性状和质粒三个方面；21.亲和吸附原理包括配基固定化，吸附样品和样品解吸三步；22.根据分离机理的不同，色谱法可分为吸附，分配，离子交换和凝胶；23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为；当称为Ks盐析法；当称为β盐析法；24.蛋白质分离常用的色谱法有免疫亲和色层分离法，疏水作用色层分离法，金属螯合色层分离法和共价作用色层分离法；25.S DS 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电荷和分子形状差异，而将分子量作为分离的依据；26.常用的蛋白质沉析方法有盐析，有机溶剂和等电点；27.常用的工业絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类；28.典型的工业过滤设备有半框压滤机、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间歇操作和连续操作两大类；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吸附；32.影响亲和吸附的因素有配基浓度、空间障碍、配基与载体的结合位点、载体孔径和微环境；33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸性、弱酸性和中强酸性；其典型的活性基团分别有磺酸基团、羧酸基团、磷酸基团；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三甲氨基、伯胺基团、；35.DEAE Sepharose是阴离子交换树脂，其活性基团是二乙胺基乙基；36.CM Sepharose是阳离子交换树脂，其活性基团是羧甲基；37.影响离子交换选择性的因素有离子水合半径、离子价、离子浓度、PH 、交联度、和载体骨架；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和形成水化膜；40.盐析用盐的选择需考虑盐析作用要强、盐析用盐要有足够大的溶解度，受温度影响尽量小、在生物学上是惰性的不影响蛋白质等的生物活性、来源经济丰富等几个方面的因素；41.影响有机溶剂沉淀的因素有温度、pH 、离子强度、样品浓度和金属离子的助沉作用；42.常用的超滤装臵有、、和；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）可分为载体两极电解质梯度和固相梯度；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、晶核的形成和晶体的生长；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和体积过剩吉布斯自由能组成；49.物料中所含水分可分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水三种；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和；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平衡、上样吸附、洗脱和再生组成；54.吸附包括料液与吸附剂混合，吸附质被吸附，料液流出和吸附质解吸附四个过程组成；55.大孔网状吸附剂有非极性吸附树脂，中等极性吸附树脂和极性吸附树脂三种主要类型；56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是；57.根据修饰基团的不同，离子交换树脂可分为，，和等四大类；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、搅拌速度和溶液浓度；61.分配色谱的基本构成要素有固定相、流动相和溶质；62.反相色谱常用的流动相有和等；63.反相色谱常用的固定相有和等；64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖；65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐、浓缩；66.影响有机溶剂沉析的主要因素有温度、pH 、离子强度、样品浓度、金属离子的助沉作用和搅拌速度；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、不对称性膜和复合膜三类；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、外循环恒温系统、凝胶干燥器、灌胶模具、电泳转移装臵、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装臵；71.电泳后，样品的主要染色方法有和；72.SDS－PAGE电泳中，SDS的加入是为了消除不同样品分子间电荷和分子形状的差异；加入二硫叔糖醇的目的是使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂；73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是用于观察电泳过程中蛋白质泳动情况；74.固体可分为结晶和无定形两种状态；75.结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长三个过程；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，晶体的生长包括结晶溶质借扩散穿过靠近晶体表面的一个滞留层，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，同时放出结晶热和放出来的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降压和升温；80.常用于描述吸附过程的数学模型有和，其形式分别为和；3. 过滤前物料的预处理的方式有、和等；4. 影响絮凝效果的因素有、、、和。
生物分离工程期末试题及答案
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。