2025年大學(xué)四年級（生物工程）生物分離工程試題及答案

（考試時(shí)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(gè)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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)酵液中分離蛋白質(zhì)？（）A.離子交換色譜B.萃取C.過濾D.結(jié)晶2.關(guān)于親和色譜，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.利用生物分子間特異性親和力進(jìn)行分離B.配基與目標(biāo)分子的結(jié)合具有高度特異性C.洗脫條件較為溫和D.適用于所有生物分子的分離3.在離心分離中，沉降系數(shù)與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？（）A.顆粒大小B.顆粒形狀C.介質(zhì)密度D.離心轉(zhuǎn)速4.超濾過程中，截留分子量的大小與（）有關(guān)。A.膜材料B.操作壓力C.溫度D.料液濃度5.以下哪種物質(zhì)可作為離子交換樹脂的活性基團(tuán)？（）A.磺酸基B.羥基C.甲基D.苯基6.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.無法確定7.萃取操作中，分配系數(shù)越大，說明（）A.溶質(zhì)在萃取相中的濃度越低B.萃取效果越差C.溶質(zhì)越易被萃取D.兩相的互溶性越好8.蛋白質(zhì)等生物大分子在等電點(diǎn)時(shí)的特點(diǎn)是（）A.溶解度最大B.穩(wěn)定性最好C.電荷為零D.最易沉淀9.以下哪種干燥方法適合對熱敏感的生物制品？（）A.熱風(fēng)干燥B.真空干燥C.噴霧干燥D.冷凍干燥10.在生物分離工程中，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（每題3分，共15分）1.生物分離工程的主要任務(wù)是從發(fā)酵液等生物體系中分離、純化目標(biāo)產(chǎn)物，包括______、______、______等過程。2.離子交換色譜的操作步驟一般包括______、______、______、______。3.超濾膜的孔徑大小通常用______來表示。4.親和色譜的配基可以是______、______、______等。5.常用的蛋白質(zhì)沉淀方法有______、______、______。三、判斷題（每題2分，共10分）1.離心分離時(shí)，離心力越大，沉降速度越快，所以離心轉(zhuǎn)速越高越好。（）2.離子交換樹脂的交聯(lián)度越高，其交換容量越大。（）3.凝膠過濾色譜中，柱子越長，分離效果越好。（）4.在萃取過程中，溶劑的選擇只需要考慮對溶質(zhì)的溶解度。（）5.冷凍干燥可以在低溫下進(jìn)行，所以不會對生物制品的活性造成影響。（）四、簡答題（每題10分，共30分）材料：在生物制藥領(lǐng)域，需要從發(fā)酵液中分離一種特定的蛋白質(zhì)。1.請簡述離子交換色譜分離該蛋白質(zhì)的原理及操作要點(diǎn)。2.若采用超濾技術(shù)對發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)如何選擇超濾膜的截留分子量？3.如何利用親和色譜進(jìn)一步純化該蛋白質(zhì)？請說明親和配基的選擇及洗脫方法。五、綜合分析題（共15分）材料：某生物工程公司計(jì)劃生產(chǎn)一種新型生物酶制劑。發(fā)酵液中含有多種雜質(zhì)和其他蛋白質(zhì)。1.設(shè)計(jì)一個(gè)綜合的生物分離流程，從發(fā)酵液中獲得高純度的目標(biāo)生物酶制劑。（要求至少包含三種主要的分離技術(shù)，并簡要說明各技術(shù)的作用）2.在分離過程中，如何保證目標(biāo)生物酶制劑的活性不受損失？請?zhí)岢鲋辽偃c(diǎn)措施。答案：一、選擇題1.A2.D3.D4.A5.A6.A7.C8.C9.D10.C二、填空題1.細(xì)胞破碎、固液分離、初步純化、高度純化2.裝柱、平衡、上樣、洗脫、再生3.截留分子量4.抗體、抗原、輔酶5.鹽析、有機(jī)溶劑沉淀、等電點(diǎn)沉淀三、判斷題1.×2.×3.×4.×5.×四、簡答題1.離子交換色譜原理：利用蛋白質(zhì)在不同pH值下所帶電荷不同，與離子交換樹脂上的活性基團(tuán)進(jìn)行離子交換。操作要點(diǎn)：選擇合適的離子交換樹脂，控制pH值和離子強(qiáng)度進(jìn)行上樣、洗脫等操作。2.根據(jù)發(fā)酵液中雜質(zhì)和其他蛋白質(zhì)的分子量大小，選擇略小于目標(biāo)蛋白質(zhì)分子量的截留分子量的超濾膜，以保證目標(biāo)蛋白質(zhì)能通過，雜質(zhì)被截留。3.選擇與目標(biāo)蛋白質(zhì)具有特異性親和力的配基，如抗體等。將配基固定在載體上制成親和色譜柱。上樣后，目標(biāo)蛋白質(zhì)與配基特異性結(jié)合，其他雜質(zhì)流出。采用溫和的洗脫方法，如改變pH值、離子強(qiáng)度或加入競爭抑制劑等，使目標(biāo)蛋白質(zhì)從配基上解離下來。五、綜合分析題1.流程：首先采用離心分離去除發(fā)酵液中的細(xì)胞碎片等固體雜質(zhì)；然后用超濾技術(shù)進(jìn)一步去除小分子雜質(zhì)；接著通過離子交換色譜初步分離目標(biāo)生物酶與其他蛋白質(zhì)；最后用親和色譜進(jìn)行高度純化。