生化分离工程复习题2及答案
《生化分离工程》思考题与答案
第一章绪论1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。
2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化(提取)，常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化(精制)，常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。
3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。
唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。
因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。
在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～80％；精细、药用产品的比例更高达70～90％。
显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。
4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？它们之间有联系。
①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合，为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。
发酵-分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。
《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。
生物分离工程复习题(第1-9填空简答)
《生物分离工程》复习题一（第1~3章）二、填空题1、Cohn方程logS=β-KsI中，Ks越大，β值越小，盐析效果越好。
2、固液分离的主要方法有离心和过滤。
3、对发酵液进行预处理方法主要有加热法、调节PH值、凝聚和絮凝、使用惰性助助滤剂、加入反应剂。
4、根据过滤机理的不同，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种类型5、盐析的操作方法有加入固体盐、加入饱和溶液法、透析平衡法。
6、核酸的沉淀方法主要有有机溶剂沉淀法、等电点沉淀发、钙盐沉淀法、溶剂沉淀法。
7、蛋白质胶体溶液的稳定性主要靠蛋白质分子间静电排斥作用、蛋白质周围的水化层等因素稳定。
8、为使过滤进行的顺利通常要加入惰性助滤剂。
9、典型的工业过滤设备有半框压滤机和真空转鼓过滤机。
10、常用的蛋白质沉析方法有盐析、等电点和有机溶剂。
二、填空1、常用离心设备可分为离心沉降和离心过滤两大类；2、在一个转子中，将粒子沉降下来的效率可以用 K系数来描述。
3、超离心法是根据物质的沉降系数、质量和形状不同，应用强大的离心力，将混合物中各组分分离、浓缩、提纯的方法。
4、密度梯度离心中，制备密度梯度的常用方法有手工法、梯度混合仪法、离心形成法。
5、阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸型、弱酸型和中等强度；其典型的活性基团分别有磺酸基团、羧基和磷酸基。
7、蛋白质分离常用的层析方法有凝胶层析、多糖基离子交换、亲和层析和疏水层析。
8、离子交换分离操作中，常用的梯度洗脱方法有 PH梯度和离子强度梯度。
10、多糖基离子交换剂包括葡集团离子交换剂和离子交换纤维素两大类。
11、离子交换树脂由载体、活性基团和可交换离子组成。
12、DEAE Sepharose是阴离子交换树脂，其活性基团是二乙基氨基乙基。
13、CM Sepharose是阳离子交换树脂，其活性基团是羧甲基。
14、离子交换操作一般分为动态和静态两种。
15、利用薄层定量测定时，一般控制待测组分的Rf在 0.2-0.5 之间。
生物分离工程期末复习题
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；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；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-K s I ；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 ；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 3 、 COOH - 、2)(OH PO -；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-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团；Sepharose 是 阴 离子交换树脂,其活性基团是25252)(H C NH H C O ----； Sepharose 是 阳 离子交换树脂,其活性基团是COOH CH O 2--； 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；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 ；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cK c q q 0+=和n Kc q =； 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；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3.何谓亲和吸附,有何特点答：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; 亲和吸附的特点是高效、简便、适用范围广、分离速度快、条件温和,但载体制备难度大,通用性差,成本较高;4.简述结晶过程中晶体形成的条件；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;5.试比较常规聚丙稀酰胺凝胶电泳与SDS PAGE的分离原理；答：常规聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-PAGE均为凝胶电泳的一种;聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质是依据其电荷性质、荷电量、分子形状和分子大小分子量差异实现分离的；SDS-PAGE由于加入了SDS和强还原剂DTT等,破坏了蛋白质分子的高级二级、三级、四级结构,并与蛋白质形成荷大量负电荷的聚合物,消除了不同蛋白质分子电荷及分子形状差异,而仅将分子量差异作为分离依据,常用于测定未知蛋白质的亚基分子量;6.简述生物分离过程的特点；答：①产品的品种很多；②生物物质分离的难度比一般化工产品大;7.试比较凝聚和絮凝两过程的异同；答：凝聚,从作用机理来看,是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程;絮凝,从工艺上看,是指絮粒通过吸附、交联、网捕,聚结为大絮体沉降的过程;采用凝聚方法得到的凝聚体,颗粒常常是比较细小的,有时还不能有效地分离;8. 简述超临界流体萃取的原理及其特点；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;9. 何谓反微团,反微团萃取其特点有哪些答：反微团是表面活性剂在非极性有机溶剂中形成的一种聚集体;反微团萃取是将表面活性剂溶于水中,使其浓度超过微团浓度优点：①极性“水核”具有较强的溶解能力；②生物大分子由于具有较强的极性,可溶解于极性水核中,防止与外界有机溶剂接触,减少变性作用；③由于“水核”的尺度效应,可以稳定蛋白质的立体结构,增加其结构的刚性,提高其反应能力;10. 何谓色谱的理论塔板数,如何计算答：理论塔板数反应不同时刻溶质在色谱柱中的分布以及分离度与柱高之间的关系; 22/1)(54.5W t N R = 2)(16bR W t N = N-理论塔板数 t R -保留时间 W 1/2半峰宽 W b -峰底宽 11. 简述疏水层析的原理,并说明基本操作步骤；答：在载体表面连接上疏水的直链碳链或其他疏水基团,可以与蛋白质的某些疏水基团相互作用,从而实现多组分的分离;在高盐浓度下,蛋白质表面的疏水区域暴露,固定相表面修饰了一些疏水基团,这样蛋白质的疏水部分即可与固定相发生较强的疏水相互作用,从而被结合在固定相表面,而一旦降低流动相的盐浓度即可实现蛋白质的洗脱;12. 简述等电点沉析的基本原理；答：两性电解质在溶液pH 处于等电点pI 时,分子表面净电荷为零,导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加,溶解度降低;调节溶液的PH 值,使两性溶质溶解皮下降,析出沉淀;13. 简述有机溶剂沉析的原理；答：向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出的分离纯化方法称为有机溶剂沉析法;机理主要有两点：① 水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数,使溶质分子间的静电引力增加,聚集形成沉淀;②水溶性的有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水合层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水聚集;14.简述盐析原理；答：①由于盐离子与蛋白质表面具相反电性的离子基团结合,形成离子对,盐离子部分中和了蛋白质的电性,是蛋白质分子之间排斥作用减弱而能相互靠拢,聚集起来；②由于中性盐的亲水性比蛋白质大,盐离子在水中发生水合而使蛋白质脱去了水合膜,暴露出疏水区域,由于疏水区域的相互作用,使其沉淀;15.结合SDS PAGE电泳的分离原理说明未知蛋白质分子量的测定方法；答：以不同分子量的标准蛋白进行SDS-PAGE电泳得到不同标准蛋白的电泳迁移率,制作标准曲线,然后对未知蛋白在相同条件下进行SDS-PAGE电泳,测定迁移率,从标准曲线得到相应的分子量;16.请说明在进行SDS PAGE电泳之前,样品的处理方法,并解释其原因；答：样品处理方法：加入SDS和还原剂DTT.原因：SDS-PAGE由于加入了SDS和强还原剂,破坏了蛋白质分子的高级结构,并与蛋白质形成带大量负电荷的聚合物,消除了不同蛋白质分子电荷及分子形状的差异,而仅将分子量差异作为分离的依据,常用于测定未知蛋白质的亚基分子量;17.简述载体两性电介质梯度等电聚焦IEF的分离原理；答：在支持介质中加入载体两性电解质,通以直流电后在两极之间形成稳定、连续和线性的pH梯度,当带电的蛋白质分子进入该体系时,便会产生移动,并聚集于相当其等电点的位置;18.何谓反渗透膜分离,其特点是什么答：反渗透过程是用一种半透膜把两种不同浓度的溶液隔开,只是纯溶剂通过膜,而低分子量的化合物被截留;因此,操作压力比超滤大得多;特点：操作压力大,适用于小分子物质浓缩,最常用于纯水的制备;19.结晶的必备条件是什么答：溶液达到过饱和状态20.细胞破碎时应注意的事项有哪些21.离子交换分离单元的基本过程有哪几部分答：①样品准备②离子交换剂和层析剂的制备③上样④目的蛋白的洗脱⑤洗脱液的鉴定和回收⑥离子交换剂的再生和储存22.简述反相色谱分离原理；答：在层析支持物上涂上一层高碳原子的疏水性强的烷烃类,洗脱液用极性强的溶剂,则被分离样品中的极性强的物质不被吸附,最先洗下来,得到较好的分离效果;23.试比较物理吸附与化学吸附过程；答：物理吸附吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间作用力,物理吸附无选择性,吸附量可因物系不同而相差很多,可在低温下进行,不需要较高活化能,可以是单分子层也可以是多分子层;化学吸附在吸附质与吸附剂之间有电子转移,形成化学键,因此化学吸附需要较高的活化能,需要在较高温度下进行,化学吸附放出的热量很大,只能是单分子层吸附,且不易吸附和解吸,平衡慢,化学吸附选择性较强24.何谓强制膜分离过程主要包含哪些单元操作答：包括超滤和反渗透;25.简述活性炭的吸附规律答：活性炭是非极性吸附剂,因此在水溶液中吸附力最强,在有机溶剂中吸附力较弱;在一定条件下,活性炭对不同物质的吸附力不同,一般遵循下列规律：②极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物；②对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；③性炭对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物；④酵液的pH与活性炭的吸附率有关；⑤活性炭吸附溶质的量在达到平衡前一般随温度提高而增加,但在提高温度时应考虑到溶质对热的稳定性;。
生化工程复习题及答案
生化工程复习题及答案一、选择题1. 以下哪个选项是细胞培养中常用的培养基？A. 蒸馏水B. 琼脂糖C. 营养肉汤D. 细胞培养基答案：D2. 酶工程中，酶的固定化方法不包括以下哪一项？A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 离心法答案：D3. 以下哪种物质不是细胞膜的主要成分？A. 磷脂B. 蛋白质C. 胆固醇D. 纤维素答案：D4. 在生物反应器的设计中，搅拌器的主要作用是什么？A. 提高氧气传递效率B. 增加底物浓度C. 减少细胞聚集D. 以上都是答案：D5. 以下哪种生物反应器不适合用于大规模生产？A. 搅拌式反应器B. 固定床反应器C. 流化床反应器D. 微囊反应器答案：D二、填空题1. 细胞培养过程中，____和____是影响细胞生长和代谢的重要因素。
答案：温度、pH2. 酶的催化作用具有____和____的特点。
答案：高效性、专一性3. 在生物反应器中，____是影响细胞生长和产物形成的关键参数之一。
答案：溶氧4. 固定化酶技术的优点包括____、____和____。
答案：稳定性高、可重复使用、操作简便5. 生物反应器的类型包括____、____、____和____。
答案：搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、膜反应器三、简答题1. 简述细胞培养中常用的细胞计数方法。
答案：细胞培养中常用的细胞计数方法包括显微镜直接计数法、电子计数法和细胞自动分析仪计数法。
2. 描述酶的催化机制。
答案：酶的催化机制通常涉及酶的活性中心与底物的结合，形成酶-底物复合物，通过降低反应的活化能，加速反应速率，最终生成产物并释放酶。
3. 说明生物反应器中搅拌器的作用。
答案：生物反应器中搅拌器的作用包括提供足够的氧气和营养物质，促进热量和质量传递，防止细胞聚集，以及维持细胞悬浮状态。
4. 讨论固定化细胞技术在工业生产中的应用。
答案：固定化细胞技术在工业生产中应用广泛，如在生产抗生素、酶制剂、有机酸、生物燃料等方面，可以提高细胞的稳定性和重复使用性，降低生产成本。
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生化分离工程复习题一、填空题1。
生化分离过程主要包括四个方面：预处理、细胞分离、纯化、产品加工。
2。
发酵液常用的固液分离方法有沉淀法和结晶法等。
3。
膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径)不同可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；4。
离子交换分离操作中，常用的洗脱方法简单洗脱和梯度洗脱 .5。
等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其各种蛋白质等电点的不同.6。
典型的工业过滤设备有板框压滤机和转筒真空过滤机。
9。
超临界流体的特点是与气体有相似的扩散性能，与液体有相似的密度 .二、单选题1．供生产生物药物的生物资源不包括( D ）A。
动物 B。
植物 C. 微生物 D。
矿物质2．下列哪个不属于初步纯化:( C ）A. 沉淀法 B。
吸附法 C。
亲和层析 D。
萃取法3．HPLC是哪种色谱的简称（ C ）。
A。
离子交换色谱 B.气相色谱 C。
高效液相色谱 D。
凝胶色谱4．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5．适合小量细胞破碎的方法是( C ）A。
高压匀浆法 B. 超声破碎法 C. 高速珠磨法 D. 高压挤压法6．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7．液-液萃取时常发生乳化作用,如何避免（ D ）A。
剧烈搅拌 B。
低温 C。
静止 D。
加热8．盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是( B ）A．分辨率高 B．变性作用小 C．杂质易除 D．沉淀易分离9．工业上常用的过滤介质不包括（ D )A。
织物介质 B。
堆积介质 C. 多孔固体介质 D。
真空介质10．哪一种膜孔径最小（ C ）A. 微滤B. 超滤C. 反渗透D. 纳米过滤11．用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是( C ）A。
离子交换色谱 B. 亲和色谱 C. 凝胶过滤色谱 D。
反相色谱12．“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质（ B ）A．极性溶剂 B．非极性溶剂 C．水 D．溶剂13．下列细胞破碎的方法中，哪个方法属于非机械破碎法( A )A。
化学法 B。
高压匀浆 C。
超声波破碎 D. 高速珠磨14．离子交换树脂适用（ A ）进行溶胀A. 水B. 乙醇C. 氢氧化钠 D。
盐酸15．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16．超临界流体萃取法适用于提取（ B ）A. 极性大的成分B. 极性小的成分 C。
离子型化合物 D。
能气化的成分17．最常用的干燥方法有（ D ）A。
常压干燥 B。
减压干燥 C。
喷雾干燥 D。
以上都是18．分子筛层析指的是（ C )A. 吸附层析B. 分配层析 C。
凝胶过滤 D. 亲和层析19．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20．影响电泳分离的主要因素（ B ）A。
光照 B. 待分离生物大分子的性质 C. 湿度 D。
电泳时间21．发酵液的预处理方法不包括（ C ）A. 加热 B。
絮凝 C. 离心 D. 调pH22．哪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23．液-液萃取时常发生乳化作用，如何避免（ D )A. 剧烈搅拌B. 低温 C。
静止 D. 加热24．在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中，目标蛋白质存在于（ A ）A. 上相 B。
下相 C. 葡聚糖相 D. 以上都有可能25．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26．超滤技术常被用作（ C ）A。
小分子物质的脱盐和浓缩 B。
小分子物质的分级分离C。
小分子物质的纯化 D。
固液分离27．吸附色谱分离的依据是( A ）.A. 固定相对各物质的吸附力不同B. 各物质分子大小不同C. 各物质在流动相和固定相的分配系数不同 D。
各物质与专一分子的亲和力不同28．人血清清蛋白的等电点为4。
64，在pH为7的溶液中将血清蛋白质溶液通电，清蛋白质分子向（ A ）A. 正极移动 B。
负极移动 C。
不移动 D。
不确定。
29．蛋白质分子量的测定可采用（ C )方法.A．离子交换层析 B. 亲和层析 C. 凝胶层析 D。
聚酰胺层析30．阴离子交换剂（ C ）.A。
可交换的为阴、阳离子 B. 可交换的为蛋白质C. 可交换的为阴离子 D。
可交换的为阳离子31．下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（ A ）。
A。
亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D。
盐析32．下列哪项不是蛋白质的浓度测定的方法（ D )。
A。
凯氏定氮法 B。
考马斯亮蓝法 C. 福林-酚法 D。
核磁共振33．物理萃取即溶质根据（ B ）的原理进行分离的。
A. 吸附 B。
相似相溶 C。
分子筛 D。
亲和34．葡聚糖凝胶可使用那种溶剂溶胀（ B ）A。
甲醇 B. 乙醇 C. 缓冲液 D. 乙酸乙酯35．疏水性相互作用层析通常在（ D )的条件下进行A。
酸性 B. 碱性 C。
中性 D. 高浓度盐溶液36．超临界流体萃取中，如何降低溶质的溶解度达到分离的目的（ C )A. 降温B. 升高压力C.升温 D。
加入夹带剂37．HPLC是哪种色谱的简称（ C ).A．离子交换色谱 B。
气相色谱 C。
高效液相色谱 D. 凝胶色谱38．最常用的干燥方法有（ D ）A。
常压干燥 B. 减压干燥 C。
喷雾干燥 D. 以上都是三、判断题1．细胞破碎技术是生化分离操作中必需的步骤。
（×）2．板框压滤机可过滤所有菌体。
（× )3．冷冻干燥适用于高度热敏的生物物质。
（√ )4．盐析是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异，向溶液中加入一定量的中性盐，使原溶解的物质沉淀析出的分离技术。
（√）5．要增加目的物的溶解度，往往要在目的物等电点附近进行提取。
（×）6．助滤剂是一种可压缩的多孔微粒。
（× )7．通过加入某些反应剂是发酵液进行预处理的方法之一。
（√）8．珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率.（×）9．冷冻干燥适用于高度热敏的生物物质.( √ )10．氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可用等电点沉析。
（√）11．蛋白质为两性电解质,改变pH可改变其荷电性质，pH﹥pI蛋白质带正电。
（×）12．层析分离是一种化学的分离方法。
（×）13．层析点样时用一根毛细管，吸取样品溶液，在距薄层一端1。
5—2cm的起始线上点样，样品点直径小于3mm。
（√）14．凝胶层析会使得大分子物质后流出，小分子物质先流出。
（× )15．蛋白质类的生物大分子在盐析过程中,最好在高温下进行，因为温度高会增加其溶解度.（×）16．溶剂萃取中的乳化现象一定存在。
（× )17．要增加目的物的溶解度，往往要在目的物等电点附近进行提取.（×）18．应用有机溶剂提取生化成分时，一般在较高温度下进行.( ×）19．氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可用等电点沉析。
（√ )20．色谱分离技术中固定相都是固体。
（×）四、简答题1. 生化分离技术的基本涵义及内容？生化分离是从生物材料、微生物的发酵液、生物反应液或动植细胞的培养液中分离并纯化有关生化产品（如具有药理活性作用的生物药物等）的过程，又称下游工程。
发酵液→预处理→细胞分离→（细胞破碎→细胞碎片分离）→初步纯化→高度纯化→成品加工2.简述生化分离过程的特点？特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物,除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代谢物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低,易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高3．简述软水和无盐水的制备方法？①软水的制备：利用钠型磺酸树脂除去水中的钙离子和镁离子等碱金属后即可制得软水。
②无盐水的制备：将原水通过氢型强酸性阳离子交换树脂和羟型强碱或弱碱性阴离子交换树脂的组合，经过离子交换反应，将水中所有的阴、阳离子除去,从而制得纯度很高的无盐纯水。
4.试述柱层析的基本操作过程。
答：1、装柱：①干法装柱②湿法装柱注意：湿法装柱中柱内预留一部分水，防止气泡的产生，装柱过程要连贯。
平衡。
2、加样:①干法加样②湿法加样注意：加样过程中，要防止产生飞溅，量要适中。
3、洗脱：以设定好的流速加入洗脱剂，可以是单一溶剂，也可以梯度洗脱。
注意：不使柱表面的溶液流干,柱上端保留一层溶液。
4、收集：每隔10mL收集一试管,使用层析的手段或紫外检测器进行实时的检测，合并具有相同物质的流份。
5.简述凝胶层析有哪些用途？1、脱盐2、用于分离提纯3、测定高分子物质的分子量4、高峰自溶液的浓缩6.简述膜分离技术的类型？微滤、纳滤、超滤、反渗透、电渗析7.木瓜蛋白酶是一种来源广泛的植物蛋白酶，它对蛋白质、短肽化合物、氨基酸酯以及酰胺等多类化合物的水解反应都具有良好的催化活性.被广泛应用于肉类嫩化、啤酒澄清、明胶制造、蚕茧脱胶、皮革脱毛等工业，在医疗卫生方面用途前景更为广阔。
木瓜蛋白酶的生产以番木瓜未成熟果实的新鲜乳汁为原料 ,如何改进生产工艺、提高产品质量已成为当前急需解决的课题。
请就木瓜蛋白酶粗品以及木瓜蛋白酶精制品的生产工艺路线进行分析探讨。
8．我国是啤酒生产大国，每年有大量的下脚料－啤酒废酵母泥排放，而啤酒酵母中含有丰富的营养物质，拟将其变废为宝，近年来工业上结合使用各项物理、化学或生物技术，将其破壁并降解成富含氨基酸和核苷酸的酵母抽提物，广泛使用于食品与医药行业，既减少环境污染又提高了啤酒工业效益。
请根据所学知识，提出一套经济的且技术可行的工业制备方案.。