生物分离工程期末复习题
一、重力沉降和离心沉降？沉降系数？差速区带离心法和等密度离心法有何区别？
重力沉降是传统化工过程中常用的从含有固体颗粒的流体中将颗粒分离出来的操作。
离心沉降是利用沉降设备使流体和颗粒旋转，在离心力的作用下，由于颗粒和流体间存在密度差，所以颗粒沿径向与流体产生相对运动，从而使颗粒和流体分离。
离子交换层析和交换容量
柱层析的基本操作过程？
简述吸附色谱分离技术的原理？影响吸附的主要因素？
简述凝胶过滤和其分离原理？
树脂的再生（或活化）过程？
饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义？
沉淀和结晶的区别？
结晶的形成条件和影响因素？
生物分离过程的一般流程以及流程图?（以某一物质为例）
填空题
1.细胞破碎的根据破碎机理不同，可分为（机械破碎、物理破碎、化学破碎、生物破碎）四种。
离心沉降速度Vs为
S称为沉降系数。S是溶剂物性的函数，溶剂物性已知时，用下列计算20℃水中的沉降系数Sw,,20
差速区带离心法和等密度离心法（平衡区带离心）的区别
二、常用的细胞破碎方法？
（1）机械破碎－高压匀浆
（2）机波破碎
（5）非机械破碎－－化学渗透法
17.结晶包括三个过程（过饱和溶液的形成、晶核的形成、晶体生长）。
18.过饱和溶液的形成方法有（①增加溶质②蒸发溶剂③降低溶液温度）。
19.物料中所含水分可分为（自由水分）和（结合水分）两种。
6.根据分离机理的不同，色谱法可分为（凝胶过滤色谱），（离子交换色谱），（疏水性相互作用色谱），（反相色谱）和（亲和色谱）。
7.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、和离子交换）。
8.提高分配系数的方法有（①降低成相聚合物的相对分子质量②增大成相聚合物的浓度③增大盐浓度或改变盐种类④适当改变PH值⑤适当改变温度）。
（1）pH
对氨基酸和有机酸等弱电解质溶质，料液的pH直接影响其荷电形式及不同电荷形式溶质所占的比例，从而影响萃取率。
（2）流速（搅拌转速）
支撑液膜萃取系统，料液流速引起流体力学特性的改变直接影响萃取效率。
乳状液膜萃取系统，搅拌转速影响乳化液的分散和液膜的稳定性。
（3）共存杂质
利用选择性较小的离子交换萃取剂为流动载体，当料液中存在与目标分子带相同电荷的杂质时，由于杂质与载体发生竞争性反应，减少了用于目标分子（料液一侧）和供能离子输送的载体量，从而引起目标分子透过通量的下降。
13.大孔网状吸附剂有（非极性吸附树脂）、（中等极性吸附树脂）和（极性吸附剂）三种主要类型。
14.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有（①改变溶液pH值②改变溶液离子强度）。
15.分配色谱的基本构成要素有（固定相）、（流动相）和（载体）。
16.晶体质量主要指（晶体大小），（形状）和（纯度）三个方面。
当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时，即一种分子周围将聚集同种分子而排斥异种分子，则在达到平衡时，就形成分别富含不同聚合物的两相。
含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相容性。
反胶团萃取和形成条件？
液膜萃取？影响液膜萃取的因素？
液膜分离是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜将与之不互溶的液体分隔开来，使其中一侧液体中的溶质选择性地透过液膜进入另一侧，从而实现溶质间的分离。
膜分离技术的类型，膜分离过程中造成膜污染的原因，以及如何处理？
膜分离技术的类型：微滤、超滤、反渗透、透析、电渗析和渗透汽化。
膜分离过程中造成膜污染的原因有：
①凝胶极化引起的凝胶层，阻力为Rg。
②溶质在膜表面的吸附层，阻力为Ras。
③膜孔堵塞，阻力为Rp。
④膜孔内的溶质吸附，阻力为Rap。
如何处理：
超临界流体萃取，其分离原理、影响因素和技术操作？
凝胶极化：当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层。当分离含有菌体、细胞和其它固形成分的料液时，也会在膜表面形成凝胶层。这种现象称为凝胶极化。
色谱技术和分配系数
色谱就是根据混合物中的溶质在两相之间分配行为的差别引起的随流动相移动速度的不同进行分离的方法。
分配系数：溶质在双水相中的分配系数可以表示为平衡状态下上相与下相中溶质浓度之比。
②产品分离简单
③无毒、无害
④不燃
⑤无腐蚀性
⑥价格便宜
精细分离专题
错流过滤和膜的基本结构
膜分离技术类型及膜组件分类？
膜分离技术的类型：微滤、超滤、反渗透、透析、电渗析和渗透汽化。
膜组件分类是：管式膜组件、平板式膜组件、螺旋式膜组件、中空纤维（毛细管）式膜组件
膜分离过程中，造成膜污染有哪些，如何处理?
①凝胶极化引起的凝胶层，阻力为Rg。
（4）反萃相
对于反萃相化学反应促进迁移和膜相流动载体促进迁移的萃取过程，反萃相的组成和浓度影响萃取速率和选择性。
（5）操作温度
提高操作温度，溶质的扩散系数增大，有利于萃取速率的提高。
操作温度过高，液膜粘度降低，膜相挥发速度加快，甚至造成表面活性剂的水解，对维持液膜的稳定性不利。
（6）萃取操作时间
液膜很薄，相间接触比表面积较大，传质阻力小。因此在短时间内即可萃取完全。萃取时间过长，反而会引起液膜的破坏，降低分离效果。
2.高离子强度下的盐析
溶液主体中那些与扩散层反离子电荷符号相同的电解质离子将把反离子压入（排斥）到双电层中
由于盐的水化作用，其将争夺蛋白质水化层中的水分子，使蛋白质表面疏水区脱水而暴露，增大它们之间的疏水性作用
五、有机溶剂沉淀的原理？
原理：向蛋白质溶液中加入水溶性有机溶剂：水的活度将降低。有机溶剂对水具有很大的亲和力，能够争夺蛋白质表面的水分子。
超临界流体的压力保持一定，而利用温度的变化，引起超临界流体对溶质溶解度的变化，从而实现溶质与超临界流体分离的过程。
(3)吸附法
萃取了溶质的超临界流体，再通过吸附分离器（只吸附溶质而不吸附萃取剂的吸附剂），溶质与萃取剂即超临界流体分离，萃取剂经压缩后循环使用。
二氧化碳超临界流体萃取的优点？
①临界条件温和
9.树脂交联度愈大，粒子运动阻力愈（大），交换速度愈（慢）。
10.溶液中反离子浓度越高，离子交换的分配系数越（小）。
11.离子交换树脂由（具有三维空间立体结构的网络骨架），（联接在骨架上的活性基团）和（活性基团所带的相反电荷的活性离子（可交换离子））组成。
12.阳离子交换树脂含_酸性基团__。（选填酸性基团或碱性基团）
利用超临界流体的特殊性质，使其在超临界状态下，与待分离的物料接触，萃取出目的产物，然后通过降压或升温的方法，使萃取物得到分离。
常用萃取剂
极性萃取剂：乙醇、甲醇、水（难）
非极性萃取剂：二氧化碳（易）
超临界流体萃取操作
（1）等温法
通过压力的变化引起超临界流体密度的变化，使得组分从超临界流体中析出分离。
（2）等压法
结果：随有机溶剂浓度增大，水化程度降低，溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而发生凝聚和沉淀
六、双水相萃取？影响双水相萃取分配系数因素？
成相聚合物
成相聚合物分子量的影响
成相聚合物浓度
盐的种类和浓度
pH值
对解离度的影响
对双水相体系的影响
双水相形成原因是什么？双水相萃取在蛋白质的提取分离中的局限及今后发展方向的理解？
2.蛋白质沉淀的屏障主要是由于（蛋白质周围水化层）和（蛋白质分子间的静电排斥作用）。
3.常用的蛋白质沉析方法有（盐析沉淀），（等电点沉淀）和（有机溶剂沉淀）
4.超临界流体的特点是与气体有相似的（黏度），与液体有相似的（密度）。
5.不对称膜表面为（活性层），起（膜分离）作用；下面是（惰性层），起（支撑强化）作用。
②溶质在膜表面的吸附层，阻力为Ras。
③膜孔堵塞，阻力为Rp。
④膜孔内的溶质吸附，阻力为Rap。
膜的浓差极化和膜的凝胶极化？
浓差极化：在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高。这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化（concentration polarization）
（6）非机械破碎－－酶溶法
三、初级分离？蛋白质沉淀的几种方法?
初级分离是指从发酵液、细胞培养液、胞内抽提液（细胞破碎液）等生物原料初步提取目标产物的下游加工过程。
蛋白质沉淀的方法盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、热沉淀等。
四、简述盐析的原理及产生的现象？
1.低离子强度下的盐溶
蛋白质的纯水溶液中加入电解质后，蛋白质将吸附盐离子，而形成扩散双电层（产生分子间相互排斥作用）导致蛋白质的溶解度增大，发生盐溶。
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。
生物分离复习题答案
生物分离复习题答案一、单项选择题1. 生物分离过程中，离心法主要依据的原理是（）。
A. 颗粒大小B. 颗粒密度C. 颗粒形状D. 颗粒表面电荷答案：B2. 凝胶色谱法中，分子筛效应的依据是（）。
A. 分子大小B. 分子电荷C. 分子极性D. 分子形状答案：A3. 离子交换层析法中，决定离子交换能力的主要因素是（）。
A. 树脂的孔径大小B. 树脂的表面电荷C. 树脂的化学性质D. 树脂的物理性质答案：B4. 亲和层析法中，结合特异性最强的是（）。
A. 抗原-抗体相互作用B. 酶-底物相互作用C. 配体-受体相互作用D. 核酸-蛋白质相互作用答案：A5. 逆流分配法中，分离效果最佳的是（）。
A. 两相密度相近B. 两相密度差异大C. 两相粘度相近D. 两相粘度差异大答案：B二、多项选择题1. 影响超滤分离效果的因素包括（）。
A. 膜孔径大小B. 溶液浓度C. 操作压力D. 温度答案：ABCD2. 凝胶色谱法分离蛋白质时，影响分离效果的因素有（）。
A. 凝胶孔径B. 蛋白质分子量C. 蛋白质形状D. 蛋白质电荷答案：ABCD3. 离子交换层析法中，影响分离效果的因素包括（）。
A. 离子强度B. pH值C. 温度D. 树脂类型答案：ABCD三、填空题1. 在生物分离过程中，______法是一种基于分子大小差异的分离技术。
答案：凝胶色谱2. 亲和层析法中，______是利用生物分子之间的特异性相互作用进行分离的技术。
答案：配体-受体3. 在逆流分配法中，______是影响分离效果的关键因素之一。
答案：两相密度差异四、简答题1. 描述离心法在生物分离中的应用及其优缺点。
答案：离心法在生物分离中主要用于分离不同密度的颗粒，如细胞、病毒和亚细胞组分等。
其优点包括操作简便、分离速度快、成本较低。
缺点是对于密度相近的颗粒分离效果不佳，且可能对生物分子造成损伤。
2. 简述离子交换层析法的基本原理及其在蛋白质分离中的应用。
(完整版)生物分离工程复习题一(第1-9章)
《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（）.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（）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（）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. 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( ）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（）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： ( ）A。
加热 B.调pH C.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（）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（ )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（ )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（ )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( ）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（）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（ )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（）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（）范围内适合。
A。
0。
5%～2％ B1%～3％ C。
2％～4％ D。
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 期末复习题
生物分离工程复习题一、名词解释1.初级分离:指从发酵液、细胞培养液、胞内抽提液(细胞破碎液)及其他各种生物原料初步提取目标产物，使目标产物得到浓缩和初步分离的下游加工过程。
2.反渗透:在外加压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，溶剂由高浓度溶液透过半膜向低浓度渗透称为反渗透。
3.超滤:超滤是根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间分子量的差别进行分离的方法。
4.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。
5.吸附:吸附是溶质从液相或气相转移到固相的现象，即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。
6.离心沉降:是利用沉降设备使流体和颗粒旋转，在离心力的作用下，由于颗粒和流体间存在密度差，所以颗粒沿径向与流体产生相对运动，从而使颗粒和流体分离7.等电点沉淀:利用蛋白质在PH值等于其等电点的溶液中，溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。
8.萃取:利用溶质子互不相溶的，两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或戓浓缩的方法称为萃取。
9.分离度:分离度又称分辨率，是表达两种洗脱曲线相邻的溶质相互分离的程度。
10.凝胶电泳:凝胶电泳是利用凝胶分子筛作用使分子大小不同的电解质得到分离的电泳分离方法11.做滤:微滤是一种从悬浮液中分离固形成分的方法，是根据料液中的固形成分与溶液溶质在尺寸上的差异进行分离的方法12.吸附操作:利用固体吸附的原理从液体或气体除去有害成分或提取回收有用目标产物的过程，一般包括待分离料液与吸附剂混合、吸咐质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
13.色谱: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別而引起移动速度的不同而进行分离的方法。
14.亲和沉淀:亲和沉淀是生物亲和作用与沉淀分离相结合的蛋白质类生物大分子的分离技术，包括一次作用亲和沉淀和二次作用亲和沉淀。
二、单选1.下列描述属于生物分离工程萌芽阶段的是( )A.Alexander FlemingB.1943年沉浸培养C.1953年，DWA双螺旋结构的发现D.Golden Time概念的提出2.下列不属于常用的物理性质分新技术质其机理的是( )A.重力B.生物亲和作用C.电泳D.热扩散3.下列不属于蛋白质变性的物理因素的是( )A.加热B.加压C.尿素D.脱水4.第一个含有外源基因的重组质粒在细菌内增殖成功在（）A.1971年B.1973年C.1975年D.1979年5.基于吸附剂与溶质间范德华力，无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层，也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快属于( )A.离子交换B.物理吸附C.化学吸附D.分子筛6.著香族吸附剂属于( )A.中等极性吸附树脂B.排性吸附剂C.非极性吸附树脂D.离子吸附树脂7.连续床介质为连续相。
生物分离工程期末复习题
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。
生物分离工程期末复习(全)
生物分离工程期末复习（全）一，名词解释：1，生物分离工程：是指从发酵液，酶反应液或动植物细胞培养液中分离，纯化生物产品的过程。
它描述了生物产品的分离，纯化过程的原理，方法和设备，因为它处于整个生物产品生产过程的后端，所以也称为生物工程下游技术。
2，凝集：通过加入无机盐，在无机盐作用下，发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成块状絮凝体的过程。
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：是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。
5，过滤：发酵液通过一种多孔介质，固体颗粒被截留的过程。
6，滤饼过滤：固体颗粒沉积于过滤介质表面形成滤渣层。
7，深层过滤：固体颗粒进入并沉积于多孔孔道内，溶液经孔道缝隙流过滤渣。
8，细胞破碎：是采用一定的方法，在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质的基础。
9，机械破碎法：通过机械运动产生的剪切力使组织细胞破碎。
10，物理破碎法：通过各种物理因素作用，使组织细胞的外层结构破坏，使细胞破碎。
11，化学破碎法：通过各种化学试剂对细胞膜的作用，使组织细胞的外层结构破坏，使细胞破碎。
12，通过细胞本身酶系或外加酶催化剂的催化作用，使外层结构破坏。
13，超声破碎法：在超声波作用下，液体发生空化作用，空穴的形成，增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力，使细胞破碎。
14，空化作用：指存在于液体中的微气核空化泡在声波作用下发生变化，声压达到一定值，在声波纵向传插负压区，空泡化增大，在声波传播的正压区，空泡闭合，在反复增大，闭合中，空泡化崩溃，崩溃的瞬间，产生巨大的剪切力。
15，酶解法：利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞，使细胞壁受到破坏后，再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜。
16，酶解—自溶作用：利用生物体自身产生的酶来溶胞，而不需要外加其他酶。
17，自溶作用：改变其生长环境，可诱发产生过剩的这种酶或激发产生其他的自溶酶，以达到自溶作用。
生物分离工程期末试题华南理工大学
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.doc
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。