生物分离工程答案卷

江苏师范大学

-吸附-解吸…），达到分离的目的。

生物本科函授《生物分离工程》考试试卷

命题人： 沈洁 审核人：

二、选择(每题1分，共20分。) 1．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 2．针对配基的生物学特异性的蛋白质分离方法是（ C ）。 A. 凝胶过滤 B.离子交换层析 C. 亲和层析 D.纸层析

3．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 4．适合小量细胞破碎的方法是（ B ）

高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 5．基因工程药物分离纯化过程中，细胞收集常采用的方法（ C ） A ．盐析 B.超声波 C.膜过滤 D.层析

6．氨基酸的结晶纯化是根据氨基酸的（ A ）性质。 A. 溶解度和等电点 B.分子量 C.酸碱性 D.生产方式

7．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。 8．凝胶色谱分离的依据是（ B ）。

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中的分配系数不同 D.各物质与专一分子的亲和力不同 9．用来提取产物的溶剂称（ C ）。 A. 料液 B.萃取液 C.萃取剂 D.萃余液。

一、名词解释(每题2分，共20分)

1. 凝聚：在电解质作用下，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。

2. 过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常用方法之一。

3. 萃取过程：利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达到分离的目的

4. 反渗析：当外加压力大于渗透压时，水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。

5. 离子交换：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。

6. 超临界流体：超临界流体是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。

7. 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。

8. 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。

9. 超滤：凡是能截留相对分子量在500以上的高分子膜分离过程称为超滤，它主要是用于从溶剂或小分子溶质中将大分子筛分出来。

10. 色谱技术：是一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固定相（多孔介质）和流动相，根据物质在两相间的分配行为不同（由于亲和力差异），经过多次分配（吸附-解吸

10. 分配层析中的载体（ C ）。 A. 对分离有影响 B.是固定相 C. 能吸附溶剂构成固定相 D.是流动相 11. 结晶过程中，溶质过饱和度大小（ A ）

A. 不仅会影响晶核的形成速度，而且会影响晶体的长大速度 B. 只会影响晶核的形成速度，但不会影响晶体的长大速度 C. 不会影响晶核的形成速度，但会影响晶体的长大速度 D. 不会影响晶核的形成速度，而且不会影响晶体的长大速度 12. 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 13. 发酵液的预处理方法不包括（ C ） A. 加热 B絮凝 C.离心 D. 调pH

14. 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 15. 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 16. 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 17. 纳米过滤的滤膜孔径（ D ）

A 0.02～10µm B 0.001～0.02µm C

19. 高效液相色谱仪的种类很多，但是无论何种高效液相色谱仪，基本上由（ D ）组成。 A. 高压输液系统、进样系统、分离系统、过滤系统、记录系统或色谱工作站等五大部分 B. 进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站四大部分 C. 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统四大部分

D. 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站等五大部分

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 三、填空(每空1分，共20分)

1. 发酵液常用的固液分离方法有（ 离心 ）和（ 过滤 ）等。 2. 常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（ 有机溶剂沉淀 ）。

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. 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； 5. 典型的工业过滤设备有（板框压滤机）和（真空转鼓过滤机）。 6. 分配色谱的基本构成要素有（载体）、（固定相）和（流动相）。

7. 过饱和溶液的形成方法有（饱和溶液冷却）、（部分溶剂蒸发）、（解析）和（化学反应结晶）。

四、问答题（每题10分，共40分） 1. 简述生物分离过程的特点?

答: 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 （1）成分复杂

（2）悬液中的目标产物浓度低 （3）生物活性，条件相对温和 （4）生物产品要求高质量 （5）获得高纯度的干燥产品 （6）卫生

2. 膜分离技术的类型和定义？

答：膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的，故而可以按分离粒子大小进行分类：

（1）微滤：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力为推动力，使不溶性物质得以分离的操作，孔径分布范围在0.025~14μm 之间；

（2）超滤：分离介质同上，但孔径更小，为0.001~0.02 μm ，分离推动力仍为压力差，适

合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质； （3）反渗透：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在

0.0001~0.001 μm 之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成

为反渗透）； （4）纳滤：以压力差为推动力，从溶液中分离300~1000小分子量的膜分离过程，孔径分布 在平均2nm ；

（5）电渗析：以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电

解质的膜分离操作；

3. 液一液萃取时溶剂的选择要注意以下几点哪些问题？

（1）选用的溶剂必须具有较高选择性，各种溶质在所选的溶剂中之分配系数差异愈大愈好。 （2）选用的溶剂，在萃取后，溶质与溶剂要容易分离与回收。

（3）两种溶剂的密度相差不大时，易形成乳化，不利于萃取液的分离，选用溶剂时应注意。 （4）要选用无毒，不易燃烧的价廉易得的溶剂。 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。