2025年大學四年級（生物工程）生物分離工程試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題只有一個選項符合題意）答題要求：請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.生物分離工程中，以下哪種方法常用于蛋白質(zhì)的初步分離？（）A.離子交換色譜B.親和色譜C.超濾D.離心2.關于萃取操作，下列說法錯誤的是（）A.萃取劑的選擇要考慮與原溶劑互不相溶B.萃取過程中溶質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)越大越好C.萃取效率只與萃取劑有關D.萃取可用于分離液體混合物3.以下哪種是常用的細胞破碎方法？（）A.加熱B.超聲破碎C.過濾D.結晶4.離子交換樹脂的活性基團不包括（）A.磺酸基B.羧基C.羥基D.甲基5.在生物分離工程中，超濾主要用于分離（）A.小分子和大分子B.氣體和液體C.不同顏色的物質(zhì)D.不同密度的物質(zhì)6.親和色譜的配基與目標生物分子之間的作用是（）A.共價鍵結合B.離子鍵結合C.疏水作用D.特異性親和力7.以下哪種方法可用于蛋白質(zhì)的等電點沉淀？（）A.調(diào)節(jié)pH值B.加入鹽類C.加熱D.攪拌8.凝膠過濾色譜中，最先被洗脫出來的是（）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9.生物分離工程中，干燥操作主要是為了去除（）A.水分B.雜質(zhì)C.色素D.氣體10.以下哪種不是常用的色譜固定相？（）A.硅膠B.氧化鋁C.活性炭D.濾紙第II卷二、填空題（總共5題，每題4分，把答案填在題中橫線上）1.生物分離工程的主要任務是從______或______中分離、純化生物產(chǎn)品。2.萃取操作中，分配系數(shù)K=______。3.離子交換樹脂由______、______和______三部分組成。4.超濾的截留分子量一般在______之間。5.親和色譜的基本原理是利用配基與______之間的特異性親和力進行分離。三、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述離心分離的原理及常見的離心設備類型。2.說明離子交換色譜的分離過程及影響分離效果的因素。3.闡述超濾在生物分離中的應用及優(yōu)點。四、分析題（總共2題，每題15分）材料：某生物工程公司要從發(fā)酵液中分離純化一種蛋白質(zhì)。發(fā)酵液中含有多種雜質(zhì)和其他蛋白質(zhì)。1.請設計一個初步的分離方案，說明采用哪些方法及順序。2.分析每種方法在該分離過程中的作用。五、綜合題（總共1題，20分）材料：現(xiàn)有一種新發(fā)現(xiàn)的生物活性物質(zhì)，存在于細胞培養(yǎng)液中，含量較低，雜質(zhì)較多。要求：設計一套完整的生物分離工程流程，包括細胞破碎、初步分離、進一步純化等步驟，并說明各步驟的原理和選擇該方法的原因。答案：一、1.C2.C3.B4.D5.A6.D7.A8.A9.A10.D二、1.發(fā)酵液、培養(yǎng)液2.溶質(zhì)在萃取相中的濃度/溶質(zhì)在萃余相中的濃度3.骨架、活性基團、可交換離子4.1000-10000005.目標生物分子三、1.離心分離原理：在離心力作用下，不同密度或大小的顆粒在離心介質(zhì)中沉降速度不同而實現(xiàn)分離。常見離心設備類型：低速離心機、高速離心機、超速離心機。2.離子交換色譜分離過程：樣品中的離子與離子交換樹脂上的可交換離子進行交換。影響分離效果因素：樹脂類型、離子強度、pH值、流速等。3.超濾在生物分離中的應用：分離蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子與小分子雜質(zhì)。優(yōu)點：操作簡單、無相變、分離效率高、能保持生物大分子活性等。四、1.可先采用離心去除細胞碎片等較大顆粒雜質(zhì)；再用超濾截留蛋白質(zhì)，去除小分子雜質(zhì)；然后用離子交換色譜進一步分離純化該蛋白質(zhì)。2.離心作用是初步去除不溶性雜質(zhì)；超濾利用膜的截留作用分離大分子蛋白質(zhì)與小分子雜質(zhì)；離子交換色譜通過離子交換作用進一步純化目標蛋白質(zhì)，去除其他蛋白質(zhì)雜質(zhì)。五、細胞破碎可采用超聲破碎，利用超聲空化效應使細胞破碎釋放活性物質(zhì)。初步分離用超濾，截留活性物質(zhì)，去除小