2025年大學(xué)生物（生物分離工程基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：請(qǐng)從每小題的四個(gè)選項(xiàng)中選出一個(gè)正確答案，將其序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。（總共10題，每題3分）1.生物分離工程中，下列哪種方法不屬于膜分離技術(shù)？（）A.超濾B.反滲透C.離子交換D.微濾2.蛋白質(zhì)等生物大分子在離子交換色譜中，其保留時(shí)間與下列哪種因素關(guān)系不大？（）A.離子強(qiáng)度B.pH值C.溫度D.色譜柱長(zhǎng)度3.以下哪種物質(zhì)在親和色譜中可作為配基？（）A.氯化鈉B.葡萄糖C.抗體D.乙醇4.離心分離中，沉降系數(shù)的單位是（）A.sB.gC.cmD.mol/L5.凝膠過濾色譜中，最先被洗脫出來的物質(zhì)是（）A.大分子物質(zhì)B.小分子物質(zhì)C.中等分子物質(zhì)D.都有可能6.生物分離工程中，萃取操作主要用于分離（）A.氣體混合物B.固體混合物C.液體混合物D.氣液混合物7.以下哪種不是常用的反萃取劑？（）A.氫氧化鈉B.鹽酸C.乙醇D.硫酸8.結(jié)晶過程中，晶核形成的速率與下列哪種因素?zé)o關(guān)？（）A.過飽和度B.溫度C.攪拌速度D.溶液顏色9.干燥過程中，物料表面溫度達(dá)到（）時(shí)開始發(fā)生升華現(xiàn)象。A.熔點(diǎn)B.沸點(diǎn)C.露點(diǎn)D.三相點(diǎn)10.生物分離工程中，常用的吸附劑不包括（）A.活性炭B.硅膠C.離子交換樹脂D.氧化鋁第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.生物分離工程的主要任務(wù)是從發(fā)酵液、酶反應(yīng)液或動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)液等中分離、純化生物產(chǎn)品，包括______、______、______等過程。2.離子交換樹脂由______、______和______三部分組成。3.親和色譜的基本原理是利用生物大分子之間的______作用，將具有特殊親和力的一對(duì)分子中的一方作為配基固定在載體上，另一方作為______進(jìn)行分離。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述超濾的原理及應(yīng)用。2.說明離心分離的主要類型及各自的特點(diǎn)。四、分析題（每題1分，共15分）材料：在蛋白質(zhì)分離過程中，采用了離子交換色譜法。在某一實(shí)驗(yàn)中，使用了陽離子交換樹脂，流動(dòng)相為pH7.0的緩沖液，樣品中含有多種蛋白質(zhì)。隨著洗脫過程的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)其中一種蛋白質(zhì)很快被洗脫下來，而其他蛋白質(zhì)保留時(shí)間較長(zhǎng)。問題：1.請(qǐng)分析該蛋白質(zhì)很快被洗脫下來的原因。（5分）2.若要改變?cè)摰鞍踪|(zhì)的保留時(shí)間，可以采取哪些措施？（5分）3.從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷該蛋白質(zhì)的什么性質(zhì)？（5分）五、綜合題（共15分）材料：有一批發(fā)酵液含有目標(biāo)蛋白質(zhì)，雜質(zhì)主要為多糖類物質(zhì)。現(xiàn)要對(duì)該發(fā)酵液進(jìn)行分離純化，獲得高純度的目標(biāo)蛋白質(zhì)。問題：1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)初步的分離純化方案，并說明每一步驟的目的。（10分）2.如何檢測(cè)最終產(chǎn)品的純度？（5分）答案：一、選擇題1.C2.D3.C4.A5.A6.C7.C8.D9.D10.C二、填空題1.細(xì)胞分離、蛋白質(zhì)分離、產(chǎn)品精制2.骨架、活性基團(tuán)、可交換離子3.特異性親和、目標(biāo)分子三、簡(jiǎn)答題1.超濾原理：以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜的孔徑大小不同，截留大于膜孔徑的大分子物質(zhì)，而讓小分子物質(zhì)透過。應(yīng)用：用于蛋白質(zhì)、酶、多糖等生物大分子的濃縮、分離和純化，以及去除發(fā)酵液中的細(xì)胞碎片等雜質(zhì)。2.離心分離主要類型及特點(diǎn)：差速離心，根據(jù)顆粒沉降速度不同分離，適用于分離大小和密度差異較大的顆粒；密度梯度離心，在密度梯度介質(zhì)中離心，根據(jù)顆粒密度不同分層，可用于分離不同密度的生物大分子等；等密度離心，根據(jù)顆粒密度不同分離，常用于分離細(xì)胞器、病毒等。四、分析題1.該蛋白質(zhì)很快被洗脫下來可能是因?yàn)槠鋷д姾奢^少，與陽離子交換樹脂的親和力較弱，在流動(dòng)相的作用下更容易被洗脫下來。2.可以改變緩沖液的pH值，使蛋白質(zhì)所帶電荷發(fā)生變化，從而改變其與樹脂的親和力；也可以改變離子強(qiáng)度，影響蛋白質(zhì)與樹脂的結(jié)合。3.從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷該蛋白質(zhì)帶正電荷較少，在pH7.0時(shí)與陽離子交換樹脂親和力較弱。五、綜合題1.方案：首先采用離心去除發(fā)酵液中的細(xì)胞等固體雜質(zhì)；然后用超濾去除小分子雜質(zhì)和部分多糖；接著采用離子交換色譜進(jìn)一步分離蛋白質(zhì)和多糖，去除多糖雜質(zhì)；最后用凝膠過濾色譜進(jìn)行精制，去除殘留的小分子雜質(zhì)。目的：離心去除固體雜質(zhì)，便于后續(xù)操作；超濾初步分離大分子和小分子雜質(zhì)及部分多糖；離子交換色譜利用電荷差異分離蛋