生物分离工程题库

《生物分离工程》题库
一、填充题
1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P ；
2. 发酵液常用的固液分离方法有和等；
3. 离心设备从形式上可分为，，等型式；
4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分
为，，和；
5. 多糖基离子交换剂包括和两大类；
6. 工业上常用的超滤装置有，，和；
7. 影响吸附的主要因素有，，，，和；
8. 离子交换树脂由，和组成。

9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是；
甲叉双丙烯酰胺的作用是；
TEMED的作用是；
10 影响盐析的因素有，，和；
11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有，和；
12.简单地说，离子交换过程实际上只有，和三步；
13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式
为；
14.反相高效液相色谱的固定相是的，而流动相是的；常用的固定相有
和；常用的流动相有和；
15.超临界流体的特点是与气体有相似的，与液体有相似的；
16.离子交换树脂的合成方法有和两大类；
17.常用的化学细胞破碎方法有，，，，
和；
18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同；
19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有和；
20.晶体质量主要指，和三个方面；
21.亲和吸附原理包括，和三步；
22.根据分离机理的不同，色谱法可分为，，和；
23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为；
当称为Ks盐析法；
当称为β盐析法；
24.蛋白质分离常用的色谱法有，，和；
25.S DS PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是消除各种待分离蛋白的
和差异，而将作为分离的依据；
26.常用的蛋白质沉析方法有，和；
27.常用的工业絮凝剂有和两大类；
28.典型的工业过滤设备有、和；
29.常用离心设备可分为和两大类；
30.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的相等；
31.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为、、和吸附；
32.影响亲和吸附的因素有、、、和；
33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为、和；其典
型的活性基团分别有、、；
34.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为、和；其典型的活性基团分别有、、；
35.DEAE Sepharose是离子交换树脂，其活性基团是；
36.CM Sepharose是离子交换树脂，其活性基团是；
37.影响离子交换选择性的因素有、、、、、和；
38.离子交换操作一般分为和两种；
39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于和
；
40.盐析用盐的选择需考虑、、、等几个方面的因素；
41.影响有机溶剂沉淀的因素有、、、和；
42.常用的超滤装置有、、和；
43.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为、和；
44.依据建立pH梯度的原理不同，等电聚焦（IEF）可分为和；
45.双相电泳中，第一相是；第二相是；
46.结晶包括三个过程、和；
47.过饱和溶液的形成方法有、、、和；
48.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由和组成；
49.物料中所含水分可分为、和三种；
50.根据干燥曲线，物料干燥可分为和两个阶段；
51.工业生产中常用的助滤剂有和；
52.液－液萃取从机理上分析可分为和两类；
53.基本的离子交换过程由、、和组成；
54.吸附包括，，和四个过程组成；
55.大孔网状吸附剂有，和三种主要类型；
56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是；
57.根据修饰基团的不同，离子交换树脂可分为，，
和等四大类；
58.根据聚合方法，离子交换树脂的合成方法可分为和两类；
59.根据聚合单体，离子交换树脂的合成方法可分为和两类；
60.影响离子交换速度的因素有、、、、
、和；
61.分配色谱的基本构成要素有、和；
62.反相色谱常用的流动相有和等；
63.反相色谱常用的固定相有和等；
64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是；
65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是、；
66.影响有机溶剂沉析的主要因素有、、、、
和；
67.根据膜材料的不同，常用的膜可分为和两类；
68.根据膜结构的不同，常用的膜可分为、和三类；
69.强制膜分离过程是指和过程；
70.电泳系统的基本组成有、、、、
、、和；
71.电泳后，样品的主要染色方法有和；
72.SDS－PAGE电泳中，SDS的加入是为了消除不同样品分子间和
的差异；加入二硫叔糖醇的目的是；
73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是；
74.固体可分为和两种状态；
75.结晶过程包括、和三个过程；
76.结晶的前提是；
结晶的推动力是；
77.根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括、
和三个过程；
78.影响晶体生长的主要因素有、和；
二. 讨论题
1.请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理；
2.绘制结晶过程中饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义；
3.何谓亲和吸附，有何特点？
4.简述结晶过程中晶体形成的条件；
5.试比较常规聚丙稀酰胺凝胶电泳与SDS PAGE的分离原理；
6.简述生物分离过程的特点；
7.试比较凝聚和絮凝两过程的异同；
8.简述超临界流体萃取的原理及其特点；
9.何谓反微团，反微团萃取？其特点有哪些？
10.何谓色谱的理论塔板数，如何计算？
11.简述疏水层析的原理，并说明基本操作步骤；
12.简述等电点层析的基本原理；
13.简述有机溶剂沉析的原理；
14.简述盐析原理；
15.结合SDS PAGE电泳的分离原理说明未知蛋白质分子量的测定方法；
16.请说明在进行SDS PAGE电泳之前，样品的处理方法，并解释其原因；
17.简述载体两性电介质梯度等电聚焦（IEF）的分离原理；
18.何谓反渗透膜分离，其特点是什么？
19.结晶的必备条件是什么？
20.请绘制典型的物料干燥速率曲线简图，并说明恒速干燥阶段及降速干燥阶段的特点；
三.计算题
1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数。

2、应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量。

3、一种耐盐细胞其能积累细胞内低分子量卤化物，适应高渗透压，能在含有0.32mol/LNaCl,
0.02mol/LMgCl 2 , 0.015mol/LCaCl 2, 0.01mol/LFeCl 3 的培养基这培养，当其从含盐量高的培养基中转移至清水中，在数分钟内能将胞内产物释放出来，试估计细胞膜所受渗透压的大小。

（设操作温度为25℃）
4、 管式离心机从发酵液中分离大肠杆菌细胞，已知离心管的内径为0.15m ，高0.8m ，转速
为18,000 r/min ，生产能力为Q=0.3m3/h 。

求细胞的离心沉降速度V 。

5、 应用转鼓真空过滤机处理柠檬酸发酵液，已知发酵液柠檬酸含量为86Kg/m 3，过滤面积
15m 2，转鼓转速0.75r/min ，过滤压强降0.08Mpa ，过滤介质阻力可忽略不计。

滤饼属不可压缩的，其过滤常数为8.5×105s/m 2。

滤饼洗涤收率为60％，过滤结束时滞留在滤饼的滤液占7％，工艺要求通过洗涤把滞留于滤饼上的柠檬酸洗出90％。

求：处理量为
2.5m 3/h 时，过滤机回转一周的过滤时间和洗涤时间。

6、 有一双菌种混合发酵液含有某种酵母和某种细菌，其中酵母细胞平均直径为5×10－6m ，
细菌细胞平均直径为0.6×10－6m 。

经实验测定，单纯酵母细胞组成的比阻力为 1.5×109kg/(m 3.s)，而细菌滤饼比阻力为2.3×109kg/( m 3.s)，酵母与细菌混合物的滤饼比阻力可用2100)(i i i i i ρμαφρμα∑==表示。

已知发酵液中酵母细胞占70％，细菌细胞占
30％，求：使用一过滤面积为5m 2过滤机，过滤压强降为1.5×105Pa ，则过滤1.0m 3这种发酵液需要多长的过滤时间。

7、 应用一管式离心机从发酵液中分离回收面包酵母，当离心机转速为5000r/min ，进料流
速为0.75m 3/h 时，可回收50％的酵母菌体，求：
（1）把酵母回收率提高到95％时，使用上述的离心机时的料液流速。

（2）若离心机转速增至10000r/min，其它条件维持不变，求此时的进料流速。