生物分离工程考试参考答案.

（4）温度
当双水相系统远离临界点足够远时，温度的影响很小。…………………………3’
3、从HETP和分配系数的变化分析影响凝胶色谱分离的主要因素。（18分）
影响凝胶色谱分离的主要因素有：
(1)线速度
线速度越大，HETP越大，分离效率下降。……………………4’
(2)料液体积
在一定的料液体积下，HETP为一常数，但当达到一个极限值后，料液体积增大会使HETP增大，分离效率下降。故应有最佳的进料体积。…………….4’
10、表面活性剂对乳状液膜的稳定作用在于其明显改变相界面的表面张力，但不是所有表面活性剂都可以用于液膜的制备。（√）
二、选择题 （每小题两分，共10分）
1、在收集细胞菌体时，可供选择的离心机可以是（A B C）；而在收集蛋白时，一般可供选择的离心机是（C）。
A1页
A、低速离心机B、高速离心机C、超速离心机
6、实现吸附操作的主要设备有固定床、膨胀床、移动床和模拟移动床。
7、色谱（层析）是根据混合物中的溶质在两相之间分配行为的差别引起的随着流动相移动速度的不同进行分离的方法。
名
姓
线
号
学
封
级
班
卷
试密
学
大
峡
三
8、疏水性相互作用层析，简称HIC，利用表面偶联弱疏水性基团的疏水性吸附剂为固定相，根据蛋白质与疏水性吸附剂之间的疏水性相互作用的差别进行蛋白质类生物大分子分离纯化的洗脱色谱法。
9、亲和色谱是利用亲和吸附作用分离纯化生物物质的液相色谱法。产生亲和吸附作用的本质是静电相互作用、氢键、疏水性相互作用、配位键和弱共价键。
10、等电聚焦是利用蛋白质和氨基酸等两性电解质具有等电点，在等电点的pH值下呈电中性，不发生泳动的特点进行电泳分离。
四、简答题（共50分）
1、从影响蛋白质盐析的四个主要因素无机盐种类、浓度、温度和pH值分析盐析操作条件的选择原则。（16分）
1、离心沉降是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异，在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。该非均相分离手段不仅适用于菌体和细胞的分离手段，而且可用于血球、胞内细胞器、病毒及蛋白质的分离。离心加速度一般是重力加速度的rω2倍。离心力用Zg来表示。
2、蛋白质的复性方法主要包括稀释复性、添加剂辅助复性、分子伴侣或人工分子伴侣辅助复性、反胶团的应用、色谱柱复性等。
(3)料液浓度
料液浓度增大，会出现不对称峰，HETP越会增大。经验表明，料液与流动相的黏度比小于2，洗脱曲线好，不影响分离效果…………………4’
(4)相对分子质量
根据溶质的相对分子量选择分级范围较小的凝胶过滤介质，对提高分离度或料液处理量是非常重要的。…………………4’
(5)凝胶粒径
凝胶粒径越小，HETP越小，柱效增大，分离度提高，而且可以提高分离速度。2’
（1）盐的种类主要影响Cohn方程中的盐析常数Ks，离子半径小，电荷数较多的离子的盐析效果较好。常见阴离子的盐析作用顺序为：PO43-〉SO42-〉CHCOO-〉Cl-〉NO3-〉ClO4-〉I-〉SCN-；阳离子的盐析作用顺序为：NH4+〉K+〉Na+〉Mg2+….4’；
（2）盐的浓度直接影响了离子强度，合理的盐的饱和度对蛋白质的盐析效果有很大的影响。………..4’；（3）温度是获得理想盐析沉淀分级的重要参数。主要反映在对β的影响上。根据离子强度高、低，温度的升高会有不同影响。在低离子强度溶液或纯水中，蛋白质的溶解度在一定温度范围内一般随温度升高而增大。在高离子强度溶液中，温度影响相反。………..4’；(4)在蛋白质等电点的溶液中，蛋白质的溶解度最小。……….4’
2、等电点沉淀适用于疏水性较大的蛋白质，亲水性强的蛋白质，在水中溶解度较大，在等电点的pH值下不容易产生沉淀。（√）
3、在膜分离操作中，不能完全透过的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近的浓度升高，引起浓差极化。（√）
4、在双水相萃取中，蛋白质的表面疏水作用会随着盐浓度的增大而减小。（x）
5、为提高分离效果，可通过降低流速u或减小固定相粒径来降低HETP，提高理论板数。（√）
名
姓
线
号
学
封
级
班
卷
试密
学
大
峡
三
2007年春季学期
《生物分离工程》课程考试试卷(A卷)
参考答案及评分标准
注意：1、本试卷共 2 页；2、考试时间:110 分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分
一、 是非题(对打“√”，错打“x”，每小题 1 分，共 10 分)
1、在低离子强度溶液或纯水中，蛋白质的溶解度在一定温度范围内一般随温度升高而增大。（√）
3、等电点沉淀法的原理是蛋白质是两性电解质，当溶液pH值处于等电点时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集体，进而产生沉淀。
4、化学萃取是利用与被萃目标物发生反应的非极性物质作为萃取剂进行萃取操作。
5、超滤是根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间相对分子量的差别进行分离的方法。膜两侧的压力一般在0.1-1MPa之间。分离或浓度微粒的直径大小在1-50nm。
6、在吸附操作中，疏水吸附作用随温度升高而增大。（√）
7、凝胶过滤色谱是最简单的一种复性色谱方法，其在辅助蛋白质复性方面的作用主要基于凝胶介质对复性过程中不同尺寸的分子或聚集体的排阻作用。（√）
8、在膜分离中，温度升高，溶液黏度降低，则截留率升高。（x）
9、有机溶剂内胶团的表面活性剂分子的亲水尾部向外，溶于有机溶剂，而疏水头部向内，此时形成的胶团称为反胶团。（x）
（2）盐的种类和浓度
该因素主要影响在相间电位和蛋白质的疏水性。相间电位为负的磷酸盐溶液，对负电荷的蛋白质有较大的分配系数。盐浓度不仅影响蛋白质的表面疏水性，而且扰乱双水相体系。分配系数会增大。………………………………4’
（3）pH值
pH值会影响蛋白质的解离度，改变蛋白质表面的电荷数，因而会改变分配系数。不同盐由于相间电位不同，随pH值的变化对分配系数的影响不一样。…………3’
2、影响双水相分配系数的因素有哪些？试作简要分析。（16分）
影响双水相分配系数的因素主要有
（1）成相聚合物和浓度
成相聚合物的相对分子量和浓度是影响分配平衡的重要因素。降低聚合物的相对分子量，会增加蛋白质在该项的分配系数。成相系统的总浓度越高，系统越长，蛋白质越容易分配于其中的某一相。………………………6’
2、超滤主要用于分离或浓缩（A、B、D）；微滤主要用于分离（C）
A、蛋白质B、病毒C、细胞D、酶
3、胰蛋白酶的等电点为10.6,在PEG/磷酸盐（磷酸二氢钾和磷（A）
A、逐渐增大B、逐渐减小C、不变 D、先增后减
4、强酸性离子交换剂的滴定曲线随着氢氧化钠的加入，pH变化规律是（A）
A、开始恒定不变，然后突然上升B、开始恒定不变，然后突然下降C、缓慢上升D、无法判断
5、在吸附剂上通过化学修饰接上氨基配基，得到的离子交换剂的类型是（B）；在萃取过程中加入季胺盐类表面活性剂，这类表面活性是（C）。
A、阳离子交换剂B、阴离子交换剂C、阳离子表面活性剂D、阴离子表面活性剂
三、填空题 （每空1分，共30分）