生物分离工程试题.docx
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生物分离工程试题
生物分离工程
[填空题]
1生物分离工程的特点是什么？
参考答案：
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
[填空题]
2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？
参考答案：
（1）产品价值
（2）产品质量
（3）产物在生产过程中出现的位置
（4）杂质在生产过程中出现的位置
（5）主要杂质独特的物化性质是什么？
（6）不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。
[填空题]
3细胞破碎方法的大致分类破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类，非机械破碎法又可分为化学（和生物化学）破碎法和物理破碎法。
参考答案：
1.机械破碎处理量大、破碎效率高速度快，是工业规模细胞破碎的主要手段。
细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。
2.化学（和生物化学）渗透破碎法
（1）渗透压冲击法（休克法）
（2）增溶法
（3）脂溶法
（4）碱处理
（5）酶溶（酶消化）法
3.物理破碎法
（1）冻结－融化法（亦称冻融法）
（2）干燥法空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法
[填空题]
4常用的蛋白质沉淀方法有哪些？
参考答案：
盐析沉淀，等电点沉淀，有机溶剂沉淀，热沉淀
[填空题]
5盐析操作中，中性盐的用量（40%硫酸铵饱和度）如何计算？
参考答案：
要达到某一饱和度所需加入饱和硫酸铵溶液的体积可按下式计算：
V=V0（S2－S1）/（1－S2）
V—所需加入饱和硫酸铵溶液的体积；
V0——待盐析溶液的体积；
S1——待盐析溶液的原始饱和度；
S2—所需达到的硫酸铵的饱和度。
[填空题]
6简述有机溶剂沉析的原理。
参考答案：
1.降低了溶质的介电常数，使溶质之间的静电引力增加，从而出现聚集现象，导致沉淀。
2.由于有机溶剂的水合作用，降低了自由水的浓度，降低了亲水溶质表面水化层的厚度，降低了亲水性，导致脱水凝聚。
乙醇：
沉析作用强，挥发性适中，无毒常用于蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的沉析；
丙酮：
沉析作用更强，用量省，但毒性大，应用范围不广；
特点：
（1）介电常数小，60%乙醇的介电常数是48，丙酮的介电常数是22
（2）容易获取
[填空题]
7膜的概念
参考答案：
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。
1.膜本身是均一的一相或由两相以上凝聚物构成的复合体。
可是固态或液态或气态。
2.被膜分开的流体相物质是液体或气体。
3.膜的厚度应在0.5mm以下，否则不能称其为膜。
[填空题]
8基本的膜材料有哪些？
参考答案：
1.天然高分子材料膜
2.合成高分子材料膜
3.无机（多孔）材料膜
[填空题]
9强制膜分离的概念？
参考答案：
超滤和反渗透通常又被称之为“强制膜分离过程”
[填空题]
10膜污染的主要原因是什么？
常用的清洗剂有哪些？
如何选择？
参考答案：
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；
膜的清洗一般选用水、盐溶液、稀酸、稀碱、表面活性剂、络合剂、氧化剂和酶溶液等为清洗剂具体采用何种清洗剂要根据膜的性质（耐化学试剂的特性）和污染物的性质而定，即使用的清洗剂要具有良好的去污能力，同时又不能损害膜的过滤性能。
[填空题]
11液－液萃取从机理上分析可分为哪两类？
参考答案：
有机溶剂萃取（溶剂萃取）、双水相萃取、液膜萃取和反胶团萃取。
[填空题]
12何谓萃取的分配系数？
其影响因素有哪些？
参考答案：
溶质在两相中的总浓度之比表示溶质的分配平衡
（1）pH
（2）温度
（3）无机盐
[填空题]
13反胶团的构成以及反胶团萃取的基本原理。
参考答案：
表面活性剂的极性头朝内，疏水的尾部向外，中间形成极性的“核”（亲水空腔）
利用表面活性剂在有机溶剂中形成的反胶团，从而在有机相内形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中，消除了生物分子，特别是蛋白质类生物活性物质难溶
解在有机相中或在有机相中发生不可逆变性的现象。
[填空题]
14吸附的类型有哪些？
它们是如何划分的？
参考答案：
吸附剂对溶质的吸附作用按吸附作用力区分主要有三类，即物理吸附、化学吸附和离子交换。
[填空题]
15什么是吸附等温线？
其意义何在？
参考答案：
当温度一定时，吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线。
[填空题]
16常用的吸附单元操作有哪些方式？
参考答案：
间歇吸附
连续搅拌吸附
固定床吸附
[填空题]
17色谱方法共分几类？
常用的蛋白质分离方法有哪些？
并简述其原理
参考答案：
吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱
[填空题]
18什么是色谱分离技术？
参考答案：
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-吸附-解吸„），达到分离的目的。
[填空题]
19离子交换色谱的分类及应用。
参考答案：
柱状和薄板状
1.制备软水、纯水
2.制备、纯化生物大分子物质，是蛋白质、肽和核酸等生物产物的主要纯化手段
3.测定物质pI
[填空题]
20凝胶色谱的分离原理及分类。
参考答案：
1.葡聚糖凝胶
2.琼脂糖凝胶
[填空题]
21用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求，主要有哪几类？
参考答案：
要求：
良好的亲水性、具有较大的均匀网格结构、粒度越小分辨率越高
葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、纤维素和亲水性聚乙烯等，其他还有硅胶和可控孔玻璃
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[填空题]
22亲和作用的本质包括哪些方面？
参考答案：
1.静电作用
2.氢键
3.疏水性相互作用
4.配位键
5.弱共价键
[填空题]
23亲和色谱的配基有哪些？
参考答案：
①酶的抑制剂
②抗体
③A蛋白
④凝集素
⑤辅酶和磷酸腺苷
⑥色素配基
⑦过渡金属离子
⑧组氨酸
⑨肝素
[填空题]
24亲和膜色谱的原理和特点。
参考答案：
亲和配基固定在膜孔表面，流体在对流透过膜的过程中目标蛋白质与配基接触而被吸附。
亲和膜色谱的优点
无内扩散传质阻力，仅存在表面液膜传质能力，由于传质能力小，吸附速度快，达到吸附平衡所需时间短，配基利用率高；
设备体积小，压降小，流速快，配基用量低；微孔膜介质种类多，价格便宜。
[填空题]
25除亲和色谱外，其他亲和分离技术有哪些？
参考答案：
亲和错流过滤、亲和双水相分配、亲和反胶团萃取、亲和沉淀
[填空题]
26电泳技术的分类。
参考答案：
根据载体：
纸电泳、膜电泳、凝胶电泳
根据电场强度：
常压电泳（600V以下）、高压电泳（600V以上）
根据电场方向：
平板电泳、垂直板电泳
依据电泳原理，现有三种形式的电泳分离系统
（1）移动界面电泳（movingboundaryelectrophoresis）
（2）区带电泳（zoneelectrophoresis）
（3）稳态电泳（steadystateelectrophoresis）
[填空题]
27琼脂糖电泳的特点及其应用。
参考答案：
（1）琼脂糖凝胶孔径较大，0.075%琼脂糖的孔径为800nm，可以分析百万道尔顿分子量的大分子，但分辨率较凝胶电泳低。
（2）机械强度高：
可以在浓度1%以下使用；
（3）无毒；
（4）染色、脱色程序简单，背景色较低；
（5）热可逆性；
（6）生物中性：
一般不与生物材料结合；
（7）电内渗（EEO）大：
对于对流电泳有益。
[填空题]
28饱和溶液和过饱和溶液的概念
参考答案：
饱和溶液：
当溶液中溶质浓度等于该溶质在同等条件下的饱和溶解度时，该溶液称为饱和溶液；
过饱和溶液：
溶质浓度超过饱和溶解度时，该溶液称之为过饱和溶液；
[填空题]
29结晶的一般步骤是什么？
参考答案：
（1）过饱和溶液的形成
（2）晶核的形成
（3）晶体生长
[填空题]
30重结晶的概念
参考答案：
重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。
[填空题]
31干燥的基本流程是什么？
参考答案：
1.预热阶段物料温度上升，时间很短，计算时可不考虑
2.恒速干燥阶段物料温度不变
3.降速干燥阶段温度再次上升干燥曲线
[填空题]
32常用的干燥设备有哪些。
参考答案：
1.盘架干燥器
2.冷冻干燥器
3.传送带式干燥器
4.转筒干燥器
5.气流干燥器
6.流化床干燥器
7.喷雾干燥器
8.红外干燥器
9.微波干燥器
[填空题]
33离心
参考答案：
是利用离心机旋转时产生的强大离心力对大小、形状和密度不同的混合物进行分离的一种方法。
[填空题]
34吸附
参考答案：
吸附是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，其富集在吸附剂表面的过程。
[填空题]
35膜组件
参考答案：
由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元称为膜组件或膜装置。
[填空题]
36膜的浓度极化
参考答案：
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。
[填空题]
37反胶团
参考答案：
是分散于连续有机相中、由表面活性剂所形成的稳定的纳米尺度的聚集体。
[填空题]
38结晶
参考答案：
是从液相或气相生成形状一定、分子（或原子、离子）有规则排列的晶体的现象。
[填空题]
39重结晶
参考答案：
利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。
[单项选择题]
40、用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（）
A.离子交换色谱
B.亲和色谱
C.凝胶过滤色谱
D.反相色谱
参考答案：
C
[单项选择题]
41、蛋白质分子量的测定可采用（）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
参考答案：
C
[单项选择题]
42、氨基酸的结晶纯化是根据氨基酸的（）性质。
A.溶解度和等电点
B.分子量
C.酸碱性
D.生产方式
参考答案：
A
[单项选择题]
43、离子交换剂不适用于提取（）物质。
A.抗生素
B.氨基酸
C.有机酸
D.蛋白质
参考答案：
D
[单项选择题]
44、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
参考答案：
B
[填空题]
45萃取过程
参考答案：
就是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。
[填空题]
46临界胶团浓度
参考答案：
将表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团的最小浓度称为临界胶团浓度，它与表面活性剂种类有关。
[单项选择题]
47、乳化液膜的制备中强烈搅拌（）。
A.是为了让浓缩分离充分
B.应用在被萃取相与W/O的混合中
C.使内相的尺寸变小
D.应用在膜相与萃取相的乳化中
参考答案：
C
[单项选择题]
48、结晶过程中，溶质过饱和度大小（）。
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
参考答案：
A
[填空题]
49超滤
参考答案：
根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间相对分子量的差别进行分离折方法。
[填空题]
50反渗透
参考答案：
以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。
[填空题]
51CM-SephadexC-50
参考答案：
羧甲基-葡聚糖离子交换树脂。
[填空题]
52离子交换
参考答案：
借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。
[单项选择题]
53、真空转鼓过滤机工作一个循环经过（）。
A.过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区
B.缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区
C.过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区
D.过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区
参考答案：
A
[单项选择题]
54、丝状（团状）真菌适合采用（）破碎。
A.珠磨法
B.高压匀浆法
C.A与B联合
D.A与B均不行
参考答案：
A
[填空题]
55疏水层析
参考答案：
是利用表面偶联弱疏水性基团（疏水性配基）的疏水性吸附剂为固定相，根据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。
[填空题]
56高效液相色谱
参考答案：
只选用颗粒极细的高效耐压新型固定相，借助高压泵来输送流动相，并配有实时在线检测器，实现色谱分离过程全不自动化的液相色谱法。
[填空题]
57亲和色谱
参考答案：
利用亲和吸附剂作用分离纯化生物物质的液相色谱法。
[单项选择题]
58、洗脱体积是（）。
A.凝胶颗粒之间空隙的总体积
B.溶质进入凝胶内部的体积
C.与该溶质保留时间相对应的流动相体积
D.溶质从柱中流出时所用的流动相体积
参考答案：
C
[单项选择题]
59、吸附色谱分离的依据是（）。
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
参考答案：
A
[填空题]
60电渗现象
参考答案：
液体在电场中对于固体支持介质的相对移动。
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