生物分离与纯化技术模拟试卷四答案

生物分离与纯化技术模拟试卷四答案

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一、名词解释（每小题3分，共15分）

1．过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常用方法之一。

2．萃取过程：利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达到分离的目的 3．吸附：是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。 4．色谱阻滞因数：溶质在色谱柱（纸、板）中的移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数，以Rf 表示。 5．功能基团：离子交换树脂中与载体以共价键联结的不能移动的活性基团，又称功能基团 二、单选题（每小题1分，共15分）

1．基因工程药物分离纯化过程中，细胞收集常采用的方法（ C ） A ．盐析 B.超声波 C.膜过滤 D.层析

2．氨基酸的结晶纯化是根据氨基酸的（ A ）性质。 A.溶解度和等电点 B.分子量 C.酸碱性 D.生产方式 3．离子交换剂不适用于提取（ D ）物质。 A ．抗生素 B.氨基酸 C.有机酸 D.蛋白质 4．蛋白质具有两性性质主要原因是（B ）

A ：蛋白质分子有一个羧基和一个氨基；

B ：蛋白质分子有多个羧基和氨基；

C ：蛋白质分子有苯环和羟基；

D ：以上都对 5．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 6．非对称膜的支撑层（C ）。

A 、与分离层材料不同

B 、影响膜的分离性能

C 、只起支撑作用

D 、与分离层孔径相同

7．依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有（A ）。 A 、Fe3+﹥Ca2+﹥Na+ B 、Na+﹥Ca2+﹥Fe3+ C 、Na+﹥Rb+﹥Cs+ D 、Rb+﹥Cs+﹥Na+ 8．乳化液膜的制备中强烈搅拌（C ）。

A 、是为了让浓缩分离充分

B 、应用在被萃取相与W/O 的混合中

C 、使内相的尺寸变小

D 、应用在膜相与萃取相的乳化中 9．分配层析中的载体（C ）。

A 、对分离有影响

B 、是固定相

C 、能吸附溶剂构成固定相

D 、是流动相 10．分子筛层析纯化酶是根据（ C ）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 11．当两种高聚物水溶液相互混合时，二者之间的相互作用不可能产生（D ）

A. 互不相溶，形成两个水相 B 两种高聚物都分配于一相，另一相几乎全部为溶剂水 C. 完全互溶，形成均相的高聚物水溶液 D.形成沉淀 12．那一种凝胶的孔径最小（A ）

A. Sephadex G-25 B Sephadex G-50 C. Sephadex G-100 D. Sephadex G-200 13．气相色谱的载气不能用（C ） A. 氢气 B 氦气 C.氧气 D. 氮气 14．下列哪个不属于高度纯化：( B )

A. 层析

B. 吸附法

C. 亲和层析

D.凝胶层析

15．高效液相色谱仪的种类很多，但是无论何种高效液相色谱仪，基本上由（D ）组成。

A 高压输液系统、进样系统、分离系统、过滤系统、记录系统或色谱工作站等五大部分

B 进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站四大部分

C 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统四大部分

D 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站等五大部分 三、判断题（每小题1分，共10分）

1．高级醇能被细胞壁中的类脂吸收，使胞壁膜溶胀，导致细胞破碎。（×） 2．极性溶剂与非极性溶剂互溶。（×）

3．用热溶剂溶出固体材料中的物质的方法又称浸渍。（× ）

4．不同高分子化合物的溶液相互混合可形成两相或多相系统，如葡聚糖与聚乙二醇（PEG ）按一定比例与水混合后，溶液先呈浑浊状态，待静置平衡后，逐渐分成互不相溶的两相，下相富含PEG ，上相富含葡聚糖。（× ） 5．丙酮沉析作用小于乙醇。（× ）

6．在高浓度盐溶液中疏水性相互作用减小。（× ）

7．酸性、中性、碱性氨基酸在强碱性阴离子交换树脂柱上的吸附顺序是碱性氨基酸＞中性氨基酸＞酸性氨基酸（× ）

8．氧化铝和硅胶都为亲水性吸附剂，由于对极性稍大的成分吸附力大，所以极性大的成分难以解吸附，Rf 小，极性小的成分容易被解吸附，Rf 大。同类成分的极性大小主要取决于以下因素。（√ ）

9．多肽和蛋白质类药物的纯化包括两部分内容，一是蛋白质与非蛋白质分开，二是将不同蛋白质分开。（ ∨ ） 10．液膜能把两个互溶但组成不同的溶液隔开。（√）

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四、填空题（每小题1分，共15分）

1．阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为（强碱型），（弱碱型）和（中等强度）；其典型的活性基团分别有（季氨基）、（伯、仲、叔氨）、（强弱基团都具备）。

2．DEAE Sepharose 是（阴）离子交换树脂，其活性基团是（二乙基氨基乙基）。 3．影响盐析的因素有（溶质种类） ，（溶质浓度），（pH 值）和（温度）。

4．在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有（自然起晶法），（刺激起晶法）和（晶种起晶法）。 五、简答题（每小题7分，共35分）

1．在离子交换色谱操作中，怎样选择离子交换树脂

答：1、对阴阳离子交换树脂的选择：正电荷选择阳离子交换树脂，负电荷选择阴离子交换树脂。 2、对离子交换树脂强弱的选择：较强的酸性或碱性，选择选用弱酸性或弱碱性树脂。 3、对离子交换树脂离子型的选择：根据分离的目的，弱酸或弱碱性树脂不使用H 或OH 型。 2．简述结晶过程中晶体形成的条件

答：结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程，其中溶液达到过饱和状态是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。 3．超临界萃取的原理及SC-CO2萃取的优点。

答:原理：溶质在超临界流体中的溶解度，与其密度有关，密度越大，溶解度越大。在临界点附近，微小的压力增加或温度下降，则溶剂的密度大幅度增加，对溶质的溶解度将大幅度增加，有利于溶质的萃取。而在临界点附近，微小的压力下降或温度上升，则溶剂的密度大幅度减少，对溶质的溶解度将大幅减少，有利于溶质的分离和溶剂的回收。

优点：无毒无腐蚀性，不可燃烧，价格低廉，传质好萃取快，临界温度和临界压力较低适合于热敏生物制品，可获萃取物或萃余物 4．试比较凝聚和絮凝两过程的异同

答：凝聚和絮凝——在电介质作用下，破坏溶质胶体颗粒表面的双电层，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 凝聚：简单电解质降低胶体间的排斥力。从而范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 5．影响液一固分离的因素 （一）微生物种类的影响

一般真菌的菌丝比较粗大，液一固分离容易，含真菌菌体及絮凝蛋白质的发酵液，可采用鼓式真空过滤或板框过滤。对于酵母菌体，离心分离的方法具有较好的效果。但是细菌或细胞碎片相当细小，液一固分离十分困难，用一般的离心分离或过滤方法效果很差，因此应先用预处理的各种手段来增大粒子，才能获得澄清的滤液。 （二）发酵液的黏度

液一固分离的速度通常与黏度成反比。影响发酵液黏度的因素很多： （1）菌体种类和浓度不同，其黏度有很大差别。

（2）不同的培养基组分和用量也会影响黏度，如用黄豆饼粉、花生饼粉作氮源，用淀粉作碳源会使黏度增大。发酵液中未用完的培养基较多或发酵后期用油作消沫剂也会使过滤困难。 六、案例分析题（共10分）

以胞内酶提取为例，简要说明双水相系统工业化萃取的主要流程及操作注意点。

答：（1）主要流程：使用PEG/盐系统提取胞内酶时，可先使细胞碎片分配到下相，使蛋白质分配在上相；分离后，上相中的蛋白质可以加入适当的盐，进行二次双水相萃取，目的是利用盐相（下相）去除核酸和多糖；上相中的蛋白质进行第三次萃取，通过pH 调节，使上相含色素，蛋白质分配在盐相，以便通过超滤将其和主体PEG 分离，主体PEG 可循环使用。

（2）操作注意点：实验放大的主要依据是分配系数，遇到的主要问题是细胞碎片相的粘度问题、萃取平衡时间以及相分离问题。需要带低速搅拌和溢流装置的混合－沉降系统；上下相分离利用重力沉降能耗成本低，但高粘度体系要选用离心分离；改变条件再次萃取并结合超滤、透析等处理可实现多聚物的彻底分离。