2025年大學四年級（生物技術）生物工程下游技術試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1.以下哪種分離技術常用于蛋白質(zhì)的初步分離？（）A.離子交換色譜B.親和色譜C.凝膠過濾色譜D.超濾2.在發(fā)酵液預處理中，加入絮凝劑的主要目的是（）。A.降低發(fā)酵液粘度B.去除雜蛋白C.沉淀菌體D.調(diào)節(jié)pH值3.以下哪種酶在基因工程下游技術中常用于切割DNA？（）A.淀粉酶B.限制性內(nèi)切酶C.纖維素酶D.蛋白酶4.超濾過程中，主要起分離作用的是（）。A.壓力B.膜C.溫度D.流速5.親和色譜的配基與目標蛋白之間的結合方式是（）。A.共價鍵B.離子鍵C.氫鍵D.特異性親和力6.蛋白質(zhì)等電點沉淀法的原理是利用蛋白質(zhì)在等電點時（）。A.溶解度最大B.溶解度最小C.電荷最多D.電荷最少7.以下哪種方法可用于去除發(fā)酵液中的熱原質(zhì)？（）A.過濾B.離心C.蒸餾D.超濾8.離子交換色譜中，陽離子交換樹脂帶（）電荷。A.正B.負C.中性D.不確定9.在蛋白質(zhì)純化過程中，常用于去除小分子雜質(zhì)的方法是（）。A.透析B.超濾C.離子交換D.親和色譜10.凝膠過濾色譜中，分子量較大的蛋白質(zhì)（）。A.先流出B.后流出C.與分子量小的蛋白質(zhì)同時流出D.無法確定第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每題2分，共10分）1.生物工程下游技術主要包括發(fā)酵液預處理、（）、（）、產(chǎn)品精制和成品加工等過程。2.常用的蛋白質(zhì)沉淀方法有（）沉淀法、（）沉淀法和有機溶劑沉淀法等。3.離子交換色譜的固定相是（），流動相是（）。4.超濾的截留分子量一般在（）之間。5.親和色譜的特異性配基可以是（）、（）等。三、判斷題（每題2分，共10分）1.離心是發(fā)酵液預處理中常用的去除菌體的方法，轉速越高，去除效果越好。（）2.超濾只能分離不同分子量的物質(zhì)，不能去除離子等小分子雜質(zhì)。（）3.離子交換色譜中，離子強度越大，蛋白質(zhì)與樹脂的結合越緊密。（）4.親和色譜的優(yōu)點是特異性高，但成本較高。（）5.蛋白質(zhì)在等電點時，其電泳遷移率為零。（）四、簡答題（每題10分，共30分）材料：在生物工程下游技術中，蛋白質(zhì)的純化是關鍵步驟。現(xiàn)有一種含有多種雜質(zhì)的蛋白質(zhì)溶液，需要進行純化。1.請簡述離子交換色譜純化蛋白質(zhì)的基本原理。2.若該蛋白質(zhì)溶液中含有一些帶負電荷的雜質(zhì)，應選擇哪種離子交換樹脂進行純化？說明理由。3.在離子交換色譜過程中，如何選擇合適的洗脫條件？五、綜合題（每題20分，共20分）材料：某生物制藥公司要從發(fā)酵液中提取一種特定的抗生素。發(fā)酵液中含有大量的菌體、蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)。1.請設計一個從發(fā)酵液中提取該抗生素的工藝流程，包括預處理、分離、精制等步驟，并簡要說明各步驟的作用。2.針對該工藝流程中的關鍵步驟，闡述可能遇到的問題及解決方法。答案：一、選擇題：1.C2.C3.B4.B5.D6.B7.C8.B9.A10.A二、填空題：1.產(chǎn)物分離、純化2.鹽析、等電點3.離子交換樹脂、緩沖溶液4.1000-1000005.抗體、酶的底物三、判斷題：1.×2.×3.×4.√5.√四、簡答題：1.離子交換色譜純化蛋白質(zhì)的原理是利用蛋白質(zhì)與離子交換樹脂之間的離子交換作用。蛋白質(zhì)分子帶有不同的電荷，在一定pH條件下，與帶相反電荷的離子交換樹脂結合，而雜質(zhì)由于電荷性質(zhì)或親和力不同不被結合，從而實現(xiàn)分離。2.應選擇陽離子交換樹脂。因為蛋白質(zhì)溶液中雜質(zhì)帶負電荷，陽離子交換樹脂帶正電荷，可與帶負電荷的雜質(zhì)結合，而目標蛋白質(zhì)可通過適當調(diào)節(jié)條件不被吸附或被洗脫下來，達到純化目的。3.洗脫條件的選擇要考慮蛋白質(zhì)的性質(zhì)和與樹脂的結合強度。一般先采用低離子強度的緩沖液洗脫，使結合較弱的雜質(zhì)先被洗脫；然后逐漸增加離子強度或改變pH值，使目標蛋白質(zhì)從樹脂上洗脫下來。洗脫過程中要監(jiān)測蛋白質(zhì)的洗脫情況，收集含有目標蛋白質(zhì)的洗脫峰。五、綜合題：1.工藝流程：發(fā)酵液預處理（離心去除菌體，加入絮凝劑沉淀雜質(zhì)）→過濾（進一步去除不溶性雜質(zhì)）→超濾（去除小分子雜質(zhì)和部分蛋白質(zhì)）→離子交換色譜（分離純化抗生素）→親和色譜（進一步精制抗生素）。預處理去除大量雜質(zhì)，便于后續(xù)分離；過濾使發(fā)酵液澄清；超濾去除小分子和部分雜質(zhì)；離子交換色譜初步分離抗生素；親和色譜提高抗生素純度。2.關鍵步驟離子交換色譜可能遇到的問題：蛋白質(zhì)與樹脂結合過強