生物分离工程答案1

《生物分离工程》练习题一（第1~3章）一、选择题1、下列物质不属于凝聚剂的有（ C ）。

A、明矾B、石灰C、聚丙烯类D、硫酸亚铁2、发酵液的预处理方法不包括（C ）A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH3、其他条件均相同时，优先选用那种固液分离手段（B ）A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤4、那种细胞破碎方法适用工业生产（ A ）A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法5、为加快过滤效果通常使用（ C ）A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂6、不能用于固液分离的手段为（ C ）A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取7、下列哪项不属于发酵液的预处理：（ D ）A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.层析8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（ C ）A．过滤B．萃取C．离子交换D．蒸馏9、从四环素发酵液中去除铁离子,可用（ B ）A．草酸酸化B．加黄血盐C．加硫酸锌D．氨水碱化10、盐析法沉淀蛋白质的原理是（ B ）A.降低蛋白质溶液的介电常数B.中和电荷，破坏水膜C.与蛋白质结合成不溶性蛋白D.调节蛋白质溶液pH到等电点11、使蛋白质盐析可加入试剂（ D ）A：氯化钠；B：硫酸；C：硝酸汞；D：硫酸铵12、盐析法纯化酶类是根据（ B ）进行纯化。

A.根据酶分子电荷性质的纯化方法B.调节酶溶解度的方法C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法D.根据酶分子专一性结合的纯化方法13、盐析操作中，硫酸铵在什么样的情况下不能使用（ B ）A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为（ D ）A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质（ B ）A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（ A ）范围内适合。

A. 0.5％～2％B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析，然后适用（ C ）去除金属离子。

A. SDS B CTAB C. EDTA D. CPC18、单宁沉析法制备菠萝蛋白酶实验中，加入1%的单宁于鲜菠萝汁中产生沉淀，属于( D )沉析原理。

A盐析B有机溶剂沉析C等电点沉析D有机酸沉析19、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（ C ）A、增大B、减小C、先增大，后减小D、先减小，后增大20、将四环素粗品溶于pH2的水中，用氨水调pH4.5—4.6，28－30℃保温，即有四环素沉淀结晶析出。

此沉淀方法称为（ B ）A、有机溶剂结晶法B、等电点法C、透析结晶法D、盐析结晶法21、将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来，此方法称为（ A ）A、亲和沉淀B、聚合物沉淀C、金属离子沉淀D、盐析沉淀22、在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作( A )A、KS盐析法B、β盐析法C、重复盐析法D、分部盐析法23、某蛋白在硫酸铵饱和度为60%时可完全沉淀。

现有该蛋白水溶液10mL，欲使该蛋白完全沉淀，应加入饱和硫酸铵溶液（B ）mL。

A、10B、15C、20D、2524、关于非离子多聚物沉淀蛋白的原理，下列说法错误的是（B）A、沉淀作用是聚合物与生物大分子发生共沉淀作用。

B、由于聚合物有较强的疏水性，使生物大分子脱水而发生沉淀。

C、聚合物与生物大分子之间以氢键相互作用形成复合物，在重力作用下形成沉淀析出。

D、通过空间位置排斥，使液体中生物大分子被迫挤聚在一起而发生沉淀。

25、关于核酸沉淀，下列说法正确的是（D）。

A、在核酸提取液中加入氯仿/异戊醇或氯仿/辛醇，振荡一段时间，使核酸在氯仿/水界面上形成凝胶状沉淀而蛋白质留在水溶液中。

B、在对氨基水杨酸等阴离子化合物存在下，核酸的苯酚水溶液提取液中，蛋白质进入水层，而DNA和RNA沉淀于苯酚层中被分离除去。

C、在DNA与RNA的混合液中，用异丙醇选择性地沉淀RNA而与留在溶液中的DNA分离。

D、由于核酸都不溶于有机溶剂，所以可在核酸提取液中加入乙醇、异丙醇或2-乙氧基乙醇，使DNA或RNA沉淀下来。

26、过滤的透过推动力是（ D ）。

A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差27、在Cohn方程中，logS=β-KsI中，盐析常数Ks反映（ C ）对蛋白质溶解度的影响。

A.操作温度B.pH值C.盐的种类D.离子强度28、在Cohn方程中，logS=β-KsI中，β常数反映（ B ）对蛋白质溶解度的影响。

A.无机盐的种类B.pH值和温度C.pH值和盐的种类D.温度和离子强度29、在相同的离子强度下，不同种类的盐对蛋白质盐析的效果不同，一般离子半径（ A ）效果好。

A.小且带电荷较多的阴离子B.大且带电荷较多的阴离子C.小且带电荷较多的阳离子D.大且带电荷较多的阳离子30、下列关于固相析出说法正确的是（ B ）A.沉淀和晶体会同时生成B析出速度慢产生的是结晶C.和析出速度无关D.析出速度慢产生的是沉淀二、填空1、Cohn方程logS=β-KsI中，Ks越（大），β值越（小），盐析效果越好。

2、固液分离的主要方法有（过滤）和（离心）。

3、对发酵液进行预处理方法主要有（降低液体粘度）、（调整pH ）、（凝聚与絮凝）、（加入助滤剂）、（加入反应剂）。

4、根据过滤机理的不同，过滤操作可分为（澄清过滤）和（滤饼过滤）两种类型5、盐析的操作方法有（加入固体盐法）、（加入饱和溶液法）、（透析平衡法）。

6、核酸的沉淀方法主要有（有机溶剂沉淀法）、（等电点沉淀法）、（钙盐沉淀法）、（溶剂沉淀法）。

7、蛋白质胶体溶液的稳定性主要靠（蛋白质周围的水化层）、（蛋白质分子间静电排斥作用）等因素稳定。

8、为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

9、典型的工业过滤设备有（板框压滤机）和（真空转鼓过滤机）。

10、常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（有机溶剂沉淀）。

三、其他题型1、什么是生物技术下游加工过程？从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中提取、分离、纯化、富集生物产品的过程。

2、针对分离对象而言，生物分离过程有何特点（1）发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液：发酵液中生物产品的浓度很低，而杂质含量却很高，如发酵液(0.1-10g/L) 或培养液(5-50mg/L)，青霉素（4.2%）、庆大霉素（0.2%）、干扰素（<50ug/ml，0.005%）胰岛素0.002%。

这使分离所需能量以及产品价格大大提高。

（2）培养液是多组分的混合物：培养液是一个复杂的多相体系，含有菌体、未消耗尽的固体培养基等固体成分和大量的液相；未消耗完的培养基成分，包括各种无机盐和有机物；除所需产物外，还含有其他副产物以及色素等杂质，有些杂质的性质与产物很接近。

很难通过单一手段将产物分离和纯化。

（3）生化产品的稳定性差：许多发酵产品具有生理活性，很容易变性失活，如原料液中常存在降解目标产物的蛋白酶、菌体也可能自溶、容易被杂菌污染：遇热、极端pH值、有机溶剂会引起失活或分解，特别是蛋白质的生物活性与一些辅因子、金属离子的存在和分子的空间构型有关。

甚至剪切力也会影响空间构型和使分子降解，对蛋白质的活性有很大影响，因此，分离过程中的pH值、温度和搅拌等条件必须特别注意。

发酵液放罐后，应及时快速操作，要求采用快速的分离纯化方法除去影响目标产物稳定性的杂质。

（4）对最终产品的质量要求高：对产物的要求：保持生物产物的活性、纯度要求高，当生物技术产品是食品或药物时，要求无污染物、无对映体、无病毒、无热原、无致敏原等。

3、生物分离工程的一般步骤是什么？各步骤中的单元操作主要有哪些？一般包含四个步骤，如图所示。

预处理中有加热、调pH、絮凝等单元操作；细胞分离中有沉降、离心、过滤、错流过滤等操作步骤；细胞破碎中有均质化、研磨、溶胞等单元操作；细胞碎片分离中有离心、萃取、过滤、错流过滤等单元操作；初步纯化中有沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；高度纯化中有层析、离子交换、亲和、疏水、吸附、电泳等单元操作；成品加工中有无菌过滤、超滤、冷冻干燥、喷雾干燥、结晶等单元操作。

4、生物分离过程的选择准则是什么？（1）采用步骤数最少；（2）次序要相对合理：避免相同原理的分离技术多次重复出现。

尽量减少新化合物进入待分离的溶液。

合理的分离步骤次序。

原则是：先低选择性，后高选择性；先高通量，后低通量；先粗分，后精分；先低成本，后高成本。

（3）适应产品的技术规格。

（4）生产规模：在分离过程的第一个步骤（发酵液的预处理和固液分离）中，使用的离心和过滤等方法能够适应很宽的规模范围，因此对于不同规模的产物分离影响不大。

但在后续步骤中，技术方法的选择和生产规模关系密切。

从技术的成本和产品的价值方面综合考虑。

（5）进料组成：从目的产物的浓度高低、物料中的与目的产物相近物质组成的物理化学性质、目的产物的定位、菌种的种类和形态、微生物的含量和发酵液的黏度等方面综合考虑。

（6）产品形式：产物的用途（医药、食品或化工品等）、形式（液体、结晶或无定性）以及最低纯度标准确定了纯化过程的最后要求，也是确定分离过程方案的主要依据。

（7）产品的稳定性。

（8）物性：根据产物的溶解度可以考察各种方法中pH、温度等条件对沉淀过程或萃取过程的影响；根据分子带电性质可以采用何种离子交换介质进行分离；根据分子大小的不同可以采用膜过滤或凝胶过滤层析将产物与杂质进行分离。

（9）环保和安全要求：离心产生的气溶胶、发酵产生的废气、干燥产生的粉尘等；目的产物本身的危害性；试剂危害；微生物的危害等。

（10）生产方式。

5、通过本课程的学习，谈谈你对生物技术下游加工过程今后发展动向的理解。

（1）加强基础理论研究研究非理想溶液中溶质与添加物料之间的选择性机制、影响因素；研究界面的结构、动力学和传质机制，以及影响因素；下游加工过程的数学模型的建立和计算机模拟。

（2）传统分离技术的提高和完善蒸馏、蒸发、过滤、离心、结晶和离子交换等传统技术由于应用面广且相对成熟，对它们的提高和完善将会推动大范围的技术进步。

适合于大规模工业化生产的传统技术经过改造提高后，适应面会更宽，效率会更高，仍然显示出强劲的生命力。

（3）新技术的研究与开发随着生物技术的发展，出现了许多新产品，获得了过去无法得到的、分子结构复杂的大分子物质，为了适应于新产品后处理过程的需要，出现了许多新的物化分离方法。

双水相萃取、反胶团萃取、膜分离、色谱、亲和分离、电泳等都是在生物分离过程研究开发中十分活跃的领域。

如：新型分离介质的研究开发子代分离技术：各种分离纯化技术相互结合、交叉、渗透，形成形成了所谓融合技术或子代分离技术。