2025年大學(xué)（生物工程）生物分離技術(shù)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種生物分離技術(shù)常用于從發(fā)酵液中分離細(xì)胞？A.離心B.過濾C.萃取D.離子交換色譜2.在蛋白質(zhì)分離中，能夠根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小進(jìn)行分離的技術(shù)是？A.親和色譜B.凝膠過濾色譜C.離子交換色譜D.疏水作用色譜3.生物分離技術(shù)中，利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而進(jìn)行分離的方法是？A.離心B.萃取C.超濾D.電泳4.以下哪種物質(zhì)可作為離子交換色譜的固定相？A.硅膠B.離子交換樹脂C.葡聚糖凝膠D.氧化鋁5.用于分離生物大分子，具有高分辨率和高靈敏度特點的技術(shù)是？A.高效液相色譜B.氣相色譜C.毛細(xì)管電泳D.紙電泳6.在生物分離過程中，為了防止蛋白質(zhì)變性，常需要控制的條件是？A.溫度B.pH值C.離子強度D.以上都是7.從細(xì)胞培養(yǎng)液中分離分泌蛋白，首先需要進(jìn)行的操作是？A.細(xì)胞破碎B.離心去除細(xì)胞C.添加沉淀劑D.透析8.以下哪種生物分離技術(shù)可用于去除發(fā)酵液中的熱源物質(zhì)？A.超濾B.納濾C.反滲透D.以上都可以9.親和色譜中，與目標(biāo)蛋白特異性結(jié)合的配體通常連接在？A.色譜柱填料表面B.流動相C.固定相載體D.緩沖液10.生物分離技術(shù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作的是？A.間歇式離心機B.連續(xù)流過濾系統(tǒng)C.分批萃取D.手工裝柱的色譜11.在蛋白質(zhì)的鹽析過程中，常用的鹽是？A.氯化鈉B.硫酸鈉C.硫酸銨D.硝酸鉀12.用于分離核酸的生物分離技術(shù)是？A.離子交換色譜B.凝膠電泳C.親和色譜D.疏水作用色譜13.生物分離技術(shù)中，利用電場作用使帶電生物大分子分離的方法是？A.離心B.電泳C.超濾D.萃取14.以下哪種色譜技術(shù)適用于分離極性較強的化合物？A.反相色譜B.正相色譜C.離子交換色譜D.凝膠過濾色譜15.在生物分離過程中，為了提高目標(biāo)產(chǎn)物的回收率，通常需要？A.增加操作步驟B.降低分離效率C.優(yōu)化分離條件D.減少樣品量16.用于分離細(xì)胞內(nèi)酶的生物分離技術(shù)是？A.細(xì)胞破碎后離心分離B.過濾直接分離C.萃取分離D.離子交換分離17.生物分離技術(shù)中，能夠同時實現(xiàn)濃縮和分離功能的是？A.超濾B.納濾C.反滲透D.透析18.親和色譜的特異性取決于？A.配體與目標(biāo)蛋白的親和力B.固定相的孔徑大小C.流動相的組成D.色譜柱的長度19.在蛋白質(zhì)分離中，為了獲得高純度的目標(biāo)蛋白，通常需要進(jìn)行？A.多次分離純化步驟B.一次大規(guī)模分離C.降低分辨率D.減少操作時間20.以下哪種生物分離技術(shù)常用于從生物樣品中分離小分子代謝產(chǎn)物？A.氣相色譜B.液相色譜C.離子交換色譜D.以上都有可能第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請在橫線上填寫正確答案。1.生物分離技術(shù)的主要目的是從生物樣品中提取、純化和富集______。2.離子交換色譜中，根據(jù)離子交換樹脂所帶電荷的不同，可分為______和陰離子交換樹脂。3.超濾的分離原理是基于______的大小不同。4.在蛋白質(zhì)的分離過程中，常用的沉淀方法有鹽析沉淀、______沉淀和等電點沉淀。5.親和色譜的配體通常具有高度的______，能夠特異性地與目標(biāo)蛋白結(jié)合。（二）判斷題（共10分）答題要求：本大題共10小題，每小題1分，共10分。判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。1.離心是一種基于密度差進(jìn)行分離的技術(shù)。（）2.凝膠過濾色譜中，分子量大的蛋白質(zhì)先被洗脫出來。（）3.萃取過程中，溶質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)越大，越有利于分離。（）4.離子交換色譜只能用于分離帶電荷的生物大分子。（）5.超濾膜的截留分子量越小，過濾精度越高。（）6.蛋白質(zhì)在酸性條件下帶正電荷，在堿性條件下帶負(fù)電荷。（）7.親和色譜的洗脫方式只有競爭性洗脫一種。（）8.生物分離過程中，回收率越高越好，不需要考慮純度。（）9.紙電泳是一種簡單的蛋白質(zhì)分離技術(shù)，分辨率高。（）10.反相色譜中，流動相的極性越強，洗脫能力越強。（）（三）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分，共20分。簡要回答下列問題。1.簡述離心技術(shù)在生物分離中的應(yīng)用及原理。2.離子交換色譜的分離原理是什么？3.親和色譜有哪些優(yōu)點和局限性？4.超濾在生物分離中有哪些作用？（四）材料分析題（共10分）答題要求：本大題共2小題，每小題5分，共10分。閱讀以下材料，回答問題。材料：在某生物工程實驗中，需要從發(fā)酵液中分離一種蛋白質(zhì)。發(fā)酵液中含有多種雜質(zhì)，包括其他蛋白質(zhì)、小分子代謝產(chǎn)物和細(xì)胞碎片等。實驗人員首先采用離心的方法去除了細(xì)胞碎片，然后進(jìn)行了離子交換色譜分離，在特定的pH和離子強度條件下，目標(biāo)蛋白被吸附在離子交換樹脂上，其他雜質(zhì)則流出。接著，通過改變洗脫條件，使目標(biāo)蛋白從樹脂上洗脫下來，最后經(jīng)過超濾進(jìn)一步去除小分子雜質(zhì)，得到了純度較高的目標(biāo)蛋白。1.離子交換色譜分離過程中，選擇特定的pH和離子強度條件有什么作用？2.超濾在該實驗中起到了什么作用？（五）綜合應(yīng)用題（共10分）答題要求：本大題共1小題，共10分。請根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個從動物肝臟組織中提取某種酶的實驗方案。要求包括實驗步驟、所使用的生物分離技術(shù)及原理。答案：1.A2.B3.B4.B5.C6.D7.B8.D9.C10.B11.C12.B13.B14.B15.C16.A17.A18.A19.A20.D填空題答案：1.目標(biāo)生物產(chǎn)物2.陽離子交換樹脂3.分子4.有機溶劑5.特異性判斷題答案：1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.×9.×10.×簡答題答案：1.離心技術(shù)利用不同物質(zhì)在離心力作用下沉降速度不同進(jìn)行分離。在生物分離中可用于細(xì)胞、細(xì)胞器、病毒等的分離。如去除發(fā)酵液中的細(xì)胞碎片，通過高速離心使細(xì)胞碎片沉降到離心管底部，上清液則含有目標(biāo)產(chǎn)物及其他可溶成分。2.離子交換色譜基于離子交換樹脂與生物大分子之間的離子交換作用。帶電荷的生物大分子與樹脂上相反電荷基團結(jié)合，不同生物大分子因電荷性質(zhì)、數(shù)量和分布不同，與樹脂親和力不同，在洗脫過程中按不同順序被分離。3.優(yōu)點：特異性強，能高效分離目標(biāo)生物大分子；分辨率高。局限性：配體的制備和選擇較困難；成本較高；適用范圍相對較窄，僅針對能與配體特異性結(jié)合的目標(biāo)分子。4.超濾可截留大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸等，而讓小分子代謝產(chǎn)物、鹽離子等通過。在生物分離中用于去除小分子雜質(zhì)，濃縮目標(biāo)生物大分子，還可用于緩沖液更換、脫鹽等操作，提高產(chǎn)物純度和濃度。材料分析題答案：1.選擇特定的pH和離子強度條件，是為了使目標(biāo)蛋白帶特定電荷，從而能特異性地吸附在離子交換樹脂上，而其他雜質(zhì)因電荷性質(zhì)不同不被吸附或吸附較弱而流出，實現(xiàn)目標(biāo)蛋白與雜質(zhì)的初步分離。2.超濾在該實驗中進(jìn)一步去除小分子雜質(zhì)，使得到的目標(biāo)蛋白純度更高，同時可起到濃縮目標(biāo)蛋白的作用，提高產(chǎn)物的濃度。綜合應(yīng)用題答案：實驗方案：首先將動物肝臟組織剪碎，加入適量緩沖液制成勻漿，通過離心去除細(xì)胞碎片等大顆粒雜質(zhì)。然后采用硫酸銨鹽析沉淀法，逐漸增加硫酸銨濃度，使目標(biāo)酶沉淀析